2026年辽宁省铁岭市银州区中考物理第二轮复习:力学专题突破
2026-05-22
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2份
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37页
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 力学 |
| 使用场景 | 中考复习-二轮专题 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 辽宁省 |
| 地区(市) | 铁岭市 |
| 地区(区县) | 银州区 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 24.00 MB |
| 发布时间 | 2026-05-22 |
| 更新时间 | 2026-05-22 |
| 作者 | 物理李志强老师 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-05-22 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57995581.html |
| 价格 | 1.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
以生活情境为载体,系统覆盖力学核心知识点,通过多样化题型构建概念辨析-实验探究-综合应用的逻辑链条,强化物理观念与科学思维。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|概念辨析|单选1-7、多选8-10|结合生活场景(自行车、阅兵等)考查力与运动、压强、浮力等概念辨析|从基础概念(摩擦力方向、平衡力)到原理应用(浮沉条件、杠杆分类)层层递进|
|实验探究|实验23-26|涵盖液体压强、密度测量、滑动摩擦力、杠杆平衡条件等核心实验,注重变量控制与误差分析|遵循“提出猜想-设计实验-数据分析-得出结论”的探究逻辑,衔接科学探究素养|
|综合应用|计算27-28、综合29|结合工程实践(滑轮组、密度测量)与科技情境(月壤研究),考查公式综合应用与跨学科迁移|整合力、压强、浮力、机械效率等知识,体现能量观念与科学态度的融合|
内容正文:
2026铁岭银州区中考第二轮复习:力学专题突破
一、单选题
1.骑自行车是一种环保的出行方式,可以减少空气污染,降低碳排放,有益于环境保护。骑自行车还可以促进社交互动,丰富业余生活,增强身体素质,小筱同学骑自行车在水平方向上向左加速运动过程中,自行车两个轮子受到的摩擦力方向正确的是( )
A B C D
2.2025年9月3日,为纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利80周年,我国举行了盛大的阅兵式。下图为阅兵时的场景。下列说法正确的是( )
A.以飞过广场上空的战斗机为参照物,天安门城楼是静止的
B.飞机匀速飞过天安门上空时,只受重力作用
C.坦克经过天安门城楼时,受到的重力和对地面的压力是一对相互作用力
D.坦克在水平路面上加速前进时,受到的重力和地面对它的支持力是一对平衡力
3.如图甲所示,避险车道被称为公路上的“救命道”,避险车道的陡坡上铺有厚厚的砂石,失控车辆一旦冲上避险车道就会快速停下,这在很大程度上保护了驾乘人员和车辆的安全。如图乙所示是失控车辆冲上避险车道后的简化示意图。下列说法正确的是( )
A.当车辆冲上避险车道时,速度减小,惯性减小
B.当车辆冲上避险车道减速直至停止的过程中,车辆机械能保持不变
C.车辆最终静止在避险车道上时,车辆所受重力与路面对车辆的支持力是一对平衡力
D.车辆最终静止在避险车道上时,车辆对路面的压力与路面对车辆的支持力是一对相互作用力
4.“做中学”是一种重要的学习方式,如图是小明用吸管进行科学探究的情景,说法正确的是( )
A.图甲:吸管的一端做得很尖是为了增大压强
B.图乙:自制气压计随海拔高度的增加水柱下降
C.图丙:自制温度计利用了固体热胀冷缩的性质
D.图丁:对吸管A吹气时,吸管B中的水面下降
5.《天工开物·舟车》篇提及的“漕舫”在明代运河运输中至关重要,“漕舫”样式如图所示,主要用来把各地的粮食通过水路运往京都。关于“漕舫”下列说法正确的是( )
A.船桨是一种省力杠杆
B.“漕舫”装载粮食过程中,船底受到水的压强变大
C.“漕舫”装满粮食后浮在水面,所受总重力大于浮力
D.“漕舫”在风力作用下前行,风力越大,对“漕舫”做功越多
6.在水平桌面上有一个盛有水的容器,用细线系住一物块浸没在水中(水未溢出),如图甲所示。将细线剪断,物块最终漂浮在水面上,且有的体积露出水面,如图乙所示。(已知),下列说法正确的是( )
A.甲、乙两图中,水对两容器底部的压强相等
B.甲、乙两图中,两容器对桌面的压强之比是5:3
C.将物块浸在酒精中,最终物块有的体积露出液面
D.甲图中细线对物块的拉力与物块所受浮力之比是2∶5
7.运动员迎着飞来的网球,用网球拍将网球弹出,被弹出去的网球在空中的运动轨迹如图所示。若不考虑空气阻力,下列说法正确的是( )
A.球拍将网球弹出的过程中,网球的弹性势能逐渐增大
B.网球离开球拍到刚落地的过程中,网球的机械能不变
C.网球在空中下落的过程中,动能转化为重力势能
D.网球在空中运动到最高点a时动能为0
二、多选题
8.水平面上有一个底面积为的薄壁圆柱形容器,容器中装有质量为的水,现将一质量为的物块放入容器中,物块漂浮在水面上,如图甲所示,物块露出水面的体积为;用大小为的力缓慢向下压物块直至物块恰好浸没在水中(水未溢出),如图乙所示。下列说法正确的是( )(已知水的密度是)
A.物块的体积为
B.物块的密度为
C.图乙中水对容器底部的压强为
D.与图甲对比,图乙中水对容器底部的压强增加量为
9.下列表述中符合事实的是( )
A.亚里士多德提出了力是维持物体运动的原因的观点
B.物理学家马德堡最早用实验证明了大气压强的存在
C.科学家托里拆利最早完成了测量大气压值的实验
D.当物体漂浮在水面时,不适用阿基米德原理
10.如图为跨学科实践小组制作的密度计,主要由细杆、浮子、配重等构成。把调好配重的密度计放入水中,待密度计静止时,依据液面的位置在细杆上做一个记号,标出水的密度;放入密度小于水的酒精中进行标记,标出酒精的密度。下列分析正确的是( )
A.密度计在不同液体中漂浮时,排开液体的质量不变
B.密度计在酒精中漂浮时,浸入的深度比水中更大
C.配重底部在水中的压强比在酒精中压强大
D.“浮子”的作用是为了增加密度计的自重
三、填空题
11.如图所示,电加热杯中的水停止沸腾后,用注射器从电加热杯中向外抽气,使水面上方的气压________,观察到电加热杯中的水重新沸腾,这说明________有关。
12.某智能制造车间里,图-1所示的自动化机械臂正在搬运工件,将其OAB部分简化为如图-2所示的杠杆模型,忽略杠杆自重.当杠杆水平平衡时,作用在B点的工件重力为150N,F的力臂,,则作用在A点的动力为________N;此杠杆属于________(选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆,机械臂底盘与地接触面积为,机械臂与工件的总质量为15kg,则机械臂对地面的压强是________Pa。(g取10N/kg)
13.如图是我国传统的走马灯,点燃底部蜡烛,上方空气受热膨胀,密度________(选填“变大”“不变”或“变小”),驱动扇叶转动,说明力能改变物体的________;热空气使扇叶转动的能量转化过程与汽油机的________冲程相同。
14.如图所示,玻璃吸盘车利用硅胶吸盘来搬运玻璃。吸盘能吸附在玻璃上是利用________的作用:硅胶是________(选填“导体”或“绝缘体”),可以在带电作业场景中更安全。
15.如图所示为人的骨关节示意图,关节腔里有滑液,这是通过使两个接触面彼此______的方式,减小骨与骨之间的______力,从而让关节活动更灵活。
16.如图所示是某同学制作的简易杆秤。秤砣的质量为40g,秤盘离提纽悬挂点的距离AB为4cm,不计秤杆的质量:
(1)秤盘中不放物体,提起B处的提纽,把系秤砣的挂绳移到某点位置处,秤杆恰好在水平位置______,将该点的位置记为杆秤的定盘星O。已知BO为3cm,则秤盘的质量为______g。
(2)该同学用此杆秤称量物体的质量时,若物体的质量为50g,则系秤砣的挂绳所处的位置和O点相距______cm。
17.下图所示的弹簧测力计的示数是_______,秒表的读数为_______。
18.小明用一个杯子做物理小实验。如图甲所示,用手指快速将硬纸片弹飞,鸡蛋掉入了水中,这是由于鸡蛋具有______ 。如图乙所示,用纸板盖住装满水的杯子,倒置后水没有流出,这是______ 的作用。如图丙所示,将乒乓球放入空杯,沿图示方向用力吹气,乒乓球跳出玻璃杯,这是因为气体中流速大的地方压强______。
19.将纸餐盘、纸杯和吸管按照如图所示的方式组装在一起即成“纸杯船”。往纸杯里倒些水,水从吸管喷出时,纸杯船就会前进,说明物体间力的作用是_______的,同时也说明力能改变物体的运动状态;杯内装水越多,吸管喷水越远,这是因为_______。
四、作图题
20.“马踏飞燕”是我国东汉时期的青铜器,具有卓越的力学与艺术价值。如图是一件静止在水平台面上的工艺品模型,图中“O”是它的重心位置。请在图中画出模型的重力及绕A点逆时针旋转时在B点施加的最小动力F的示意图。
21.图甲是手持式起钉器。在起钉时整个起钉器可以看作一个杠杆,可以取门形钉()和U形钉。使用时将起钉撬板插入钉子里,然后往下扳动手柄,使钉子出来,其简化图如图乙,支点为。请画出在点用力将钉子起出来的最小力及力臂。
22.在高速路边常看到如图甲的指示牌,指示牌可以简化为一个杠杆模型,牌子整体重力可看成阻力,如图乙O为支点,固定在杆上面横拉杆的力为动力,请在图乙中画出动力和动力臂。
五、实验题
23.小渝用图甲所示仪器探究液体压强与哪些因素有关,他作出以下猜想:
A.液体压强大小可能与液体深度有关
B.液体压强大小可能与液体密度有关
(1)你通过生活中_________的现象说明小渝猜想A是合理的。
(2)实验中液体压强大小的变化是通过比较U形管两侧液面的_____________来判断,下面列举的实验与此研究方法相同的是_____________(选填“A”、“B”或“C”);
A.在研究力时,引入“力的示意图”
B.用木块在水平面上移动的距离来反映阻力对物体运动的影响
C.在探究平面镜成像特点时,用未点燃的蜡烛乙替代点燃的蜡烛甲的像
(3)图乙U形管左侧、右侧水深分别是7cm、10cm,则U形管底部受到水的压强为_____________;若考虑橡皮膜形变的作用,金属盒探头浸入水中的深度_____________3cm(选填“”、“”或“”);
(4)小渝通过乙、丙两次实验可以证明猜想_____________(选填“A”或“B”);在探究液体压强与液体密度关系时,两烧杯中液面必须相平,你_____________(选填“赞同”或“不赞同”)此观点;
(5)小渝同学在进行图丙、丁实验时,发现U形管中两侧液面的高度差大小对比不明显,为使U形管中两液面的高度差大小对比明显,可以_____________。(多选)
A.向丙丁图的烧杯中继续添加等深度的水和盐水
B.将压强计向后倾斜放置
C.将U形管中水换为酒精
D.换用U形管更细的压强计
24.航空航天领域对材料要求严苛,超高温合金材料研发极为关键。西北工业大学于2024年成功研制出新型合金材料,如图甲所示。现需检测铌合金样品密度是否达标(标准范围为)。小明同学为了完成此项任务,准备了天平(含砝码)、量筒和足量的水。
(1)小明同学进行了以下几个步骤:
①将天平放在水平桌面上,游码归零后,发现指针向右偏,此时应将平衡螺母向______(选填“左”或“右”)调节,直到横梁水平平衡;
②将1块铌合金放在天平左盘,在右盘添加砝码并移动游码,天平平衡时右盘中的砝码和游码位置如图乙所示,则1块铌合金的质量为______;
③将1块铌合金放入装有20mL水的量筒中后液面位置如图丙所示,则铌合金的密度是______,由此可判断该铌合金______(选填“达标”或“不达标”)。
(2)小明测量完后,小聪想用生活中的器材测量铌合金的密度。他找到了家用厨房秤(如图丁)、足量的水和一个空瓶子,思考后进行了以下几个实验步骤,如图戊:
①把瓶子放在家用厨房秤上,在瓶子中加入适量的水,测得总质量为;
②接着在瓶子中依次放入10块铌合金,测得此时总质量为,并在水面处做标记;
③取出10块铌合金,往瓶中加水至标记处,测得此时总质量为;
④铌合金块密度表达式______(用、、、表示)。
(3)从瓶中取出铌合金时会带出一些水,这对测量结果_________(选填“有”或“无”)影响,请说明理由:______。
25.(1)利用如图所示实验装置探究“滑动摩擦力与哪些因素有关”,实验中用弹簧测力计沿水平方向拉着木块做匀速直线运动。对比乙、丙所示的实验,可以发现滑动摩擦力的大小与_______有关;若用更大的速度水平拉动图甲的木块做匀速直线运动,则木块所受滑动摩擦力的大小_______(选填“大于”“小于”或“等于”)1.2N;
(2)用橡皮筋、定滑轮、钩码、绳子“探究同一直线上二力的合成”,实验装置如图所示;
橡皮筋原长,甲、乙、丙三次实验均将橡皮筋伸长到,目的是为了使三次实验中力的作用效果_______(选填“相同”或“不同”);通过比较图_______两种情况,可知同一直线上方向相同的两个力的合力大小等于这两个力大小之和;通过比较图乙、丙两种情况,可知同一直线上方向相反的两个力的合力大小等于这两个力大小之差,方向跟_______(选填“较大”或“较小”)的那个力的方向相同。
26.在探究“杠杆的平衡条件”实验中,小明用可绕O点转动且质量分布均匀的杠杆,以及多个重为0.5N的钩码进行了以下实验操作。
实验次数
动力
动力臂
阻力
阻力臂
1
0.5
0.20
1.0
0.10
2
1.0
0.15
1.5
0.10
3
0.1
3.0
2.0
0.15
4
2.0
0.15
1.5
0.20
…
(1)不挂钩码时,杠杆在如图甲的位置静止,此时杠杆处于________(平衡/非平衡)状态;小明将杠杆左边的平衡螺母调至最左端,发现杠杆右侧还略向下倾斜,此时他应将右边的平衡螺母向________调节,使杠杆水平位置平衡;
(2)给杠杆两侧挂上不同数量的钩码,使其水平平衡。将左右侧钩码对杠杆的拉力分别记为和,对应的力臂记为和;多次实验并把数据填入上表,分析数据发现第________次数据记录有误,修改后,初步得出杠杆的平衡条件;
(3)小华利用如图乙所示的装置探究杠杆的平衡条件,用校好零的弹簧测力计竖直向上拉杠杆,当杠杆在水平位置平衡时,发现:弹簧测力计的示数×动力臂>钩码的重力×阻力臂。其主要原因是________;
(4)得出结论后,两位同学利用两根相同的实心金属杆(两端粗细不同)设计了下列四种悬臂式红绿灯,其中螺钉对支架底座施加的力最小的是________。
A. B.
C. D.
六、计算题
27.石油不仅提供燃料,更是无数化工产品的基础原料,比如塑料杯就是利用石油中提炼出来的聚丙烯制作而成。小高同学采用以下方案测量塑料杯的密度:他将一个外底面积为50cm2,高为10cm的柱形塑料杯B装满水后,竖直放入装有一定质量水的圆柱形薄壁容器A中,已知容器A的底面积为150cm2,高为20cm,静止后容器A中水的深度为5cm,如图甲所示;再将塑料杯B中的水全部倒入容器A内,把空杯子竖直正立放入水中,待杯子自由静止后,杯底与容器A底刚好接触且无压力,容器A中水的深度为6cm,如图乙所示。求:
(1)空塑料杯B的质量;
(2)该塑料杯B材料的密度;
(3)小高将一个与塑料杯同种材料制作的塑料实心柱体C竖直放入装有一定质量水的容器A中,且用一轻质细杆给柱体一竖直向下,大小为3N的压力,静止时,容器A中的水刚满,如图丙所示,已知柱体高20cm,底面积为120cm2若先撤走细杆,待柱体静止后,再沿水平方向将柱体C浸入水下部分的截去取出,待柱体C剩余部分静止后,此时相对于图丙时,柱体C上表面移动距离。(整个过程水不带出)
28.如图所示,工人师傅利用滑轮组将重为400N的建材竖直向上匀速提升了2m,用时10s,提升建材的过程中,工人对绳子的拉力为250N(不计绳重和摩擦)。
(1)工人做的有用功是多少?
(2)滑轮组机械效率是多少?
(3)工人拉力做功的功率是多少?
七、综合题
29.我国计划在2035年前建成国际月球科研站。本学期,学校“每周半天校外实践活动”的主题是“逐梦九天”,科学小组的同学们利用地球土壤模拟月壤,开展各种性质测量实验(如图),为未来月球基地建设锻炼本领。
(1)项目1:辨析
月壤主要组成为玄武岩质玻璃、斜长石、辉石、橄榄石等矿物碎屑,含少量结晶矿物,但整体月壤以非晶-微晶混合结构为主。月壤的熔化曲线更符合图甲中的_______图。(选填“左”、“右”)。
(2)项目2:实验
兴趣小组以地球土壤模拟月壤,开展了模拟测量“月壤”密度的实验。
①把土壤晒干粉碎后装入轻薄塑料袋密封。(塑料袋自身质量、体积均忽略不计)。
②天平调平衡后,将土壤放入天平左盘,在右盘中加入一个50g的砝码后,指针偏向中央刻度线的左侧(如图乙左),下一步操作应是_______(选填序号)。
A.在右盘中加入一个20g砝码
B.直接向右拨动游码
C.向右拨动平衡螺母
③天平平衡时所用砝码和游码在标尺上的位置如图乙右所示,土壤质量是______g。
④如图丙所示,把塑料袋抽成真空,然后将其全部浸入装满水的溢水杯中,用烧杯收集溢出的水并全部倒入量筒,量筒中液面如图丁所示,则这些土壤的密度为______。这种方法测得的密度______(选填“偏大”或“偏小”)。
(3)项目3:延伸阅读《广义密度的概念》
“骨密度”,全称是骨骼矿物质密度,是单位体积骨矿物质含量的多少,单位为。近年的一则科技新闻曾提到“信息量”的相关话题,新闻中提到了“单原子磁体存储设备诞生,每平方英寸可存储115太比特(TB)”。B即比特,是信息量的度量单位。从单位来看,骨密度、信息量与我们物理定义密度的方法有着异曲同工之妙。
总结广义“密度”的概念:如果关注点是A,基数是B,则广义密度为。则下表中存储密度的单位应该是______。
关注点A
基数B
广义密度
广义密度的单位
质量(千克)
体积(立方米)
物质的密度
千克每立方米
骨矿物质量(克)
骨骼体积(立方厘米)
骨密度
克每立方厘米
信息量(比特)
面积(平方英寸)
存储密度
能量(焦耳)
质量(千克)
能量密度
焦耳每千克
我们在九年级学习了一个物理量,叫做热值,其定义是“某种燃料完全燃烧时所放出的热量与燃料质量之比。”,请问热值属于以上广义密度中的哪一种?___________
试卷第2页,共12页
试卷第1页,共12页
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2026铁岭银州区中考第二轮复习:力学专题突破
一、单选题
1.骑自行车是一种环保的出行方式,可以减少空气污染,降低碳排放,有益于环境保护。骑自行车还可以促进社交互动,丰富业余生活,增强身体素质,小筱同学骑自行车在水平方向上向左加速运动过程中,自行车两个轮子受到的摩擦力方向正确的是( )
A B C D
【答案】B
【详解】自行车的后轮是驱动轮,由人踩脚踏带动转动;前轮是从动轮,被车身推动运动。由图可知,自行车向左前进时,后轮逆时针转动,后轮与地面的接触点相对于地面有向右(向后)的相对运动趋势。由于摩擦力方向与物体相对运动(或相对运动趋势)方向相反,因此地面对后轮的摩擦力方向向左,前轮被车身推着向左运动,前轮与地面的接触点相对于地面有向左(向前)的相对运动趋势,因此地面对前轮的摩擦力方向向右,故ACD错误,B正确。
故选B。
2.2025年9月3日,为纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利80周年,我国举行了盛大的阅兵式。下图为阅兵时的场景。下列说法正确的是( )
A.以飞过广场上空的战斗机为参照物,天安门城楼是静止的
B.飞机匀速飞过天安门上空时,只受重力作用
C.坦克经过天安门城楼时,受到的重力和对地面的压力是一对相互作用力
D.坦克在水平路面上加速前进时,受到的重力和地面对它的支持力是一对平衡力
【答案】D
【详解】A.以飞行的战斗机为参照物,天安门城楼相对于战斗机的位置不断改变,因此天安门城楼是运动的,故A错误;
B.飞机匀速飞行时,除重力外,还受到空气升力、发动机推力、空气阻力,不止受重力作用,故B错误;
C.坦克的重力是地球对坦克的力,坦克对地面的压力是坦克对地面的力,二者不满足相互作用力的关系,故C错误;
D.平衡力需要满足:作用在同一物体上、大小相等、方向相反、共线。坦克竖直方向上,向下的重力和向上的支持力符合平衡力的条件;坦克加速是水平方向运动状态改变,不影响竖直方向的受力平衡,因此二者是一对平衡力,故D正确。
故选 D。
3.如图甲所示,避险车道被称为公路上的“救命道”,避险车道的陡坡上铺有厚厚的砂石,失控车辆一旦冲上避险车道就会快速停下,这在很大程度上保护了驾乘人员和车辆的安全。如图乙所示是失控车辆冲上避险车道后的简化示意图。下列说法正确的是( )
A.当车辆冲上避险车道时,速度减小,惯性减小
B.当车辆冲上避险车道减速直至停止的过程中,车辆机械能保持不变
C.车辆最终静止在避险车道上时,车辆所受重力与路面对车辆的支持力是一对平衡力
D.车辆最终静止在避险车道上时,车辆对路面的压力与路面对车辆的支持力是一对相互作用力
【答案】D
【详解】A.当车辆冲上避险车道时,速度减小,质量不变,惯性不变,故A错误;
B.当车辆冲上避险车道减速直至停止的过程中,动能减小,重力势能增大,但要克服摩擦力做功,部分机械能转化为其他形式的能量,所以车辆机械能减小,故B错误;
C.车辆最终静止在避险车道上时,车辆所受重力竖直向下,路面对车辆的支持力垂直斜面向上,不共线,所以不是一对平衡力,故C错误;
D.车辆对路面的压力和路面对车辆的支持力,大小相等、方向相反、作用在同一直线、分别作用在两个物体上,是一对相互作用力,故D正确。
故选D。
4.“做中学”是一种重要的学习方式,如图是小明用吸管进行科学探究的情景,说法正确的是( )
A.图甲:吸管的一端做得很尖是为了增大压强
B.图乙:自制气压计随海拔高度的增加水柱下降
C.图丙:自制温度计利用了固体热胀冷缩的性质
D.图丁:对吸管A吹气时,吸管B中的水面下降
【答案】A
【详解】A.吸管一端做尖,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故A正确;
B.外界大气压随海拔升高而减小。瓶内气压大于外界气压,会将水柱向上压,因此管内水柱上升,故B错误;
C.自制温度计的原理是液体的热胀冷缩。温度升高时,液体体积膨胀,管内液面上升;温度降低时,液体体积收缩,管内液面下降,故C错误;
D.对吸管A吹气时,A管上方空气流速加快,根据流体压强与流速的关系,流速越大压强越小,因此A管上方压强减小。在大气压作用下,B管中的水会上升,故D错误。
故选A。
5.《天工开物·舟车》篇提及的“漕舫”在明代运河运输中至关重要,“漕舫”样式如图所示,主要用来把各地的粮食通过水路运往京都。关于“漕舫”下列说法正确的是( )
A.船桨是一种省力杠杆
B.“漕舫”装载粮食过程中,船底受到水的压强变大
C.“漕舫”装满粮食后浮在水面,所受总重力大于浮力
D.“漕舫”在风力作用下前行,风力越大,对“漕舫”做功越多
【答案】B
【详解】A.船桨使用时,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,故A错误;
B.装载粮食过程中,船总重力增大,船始终漂浮,浮力等于总重力,因此浮力增大,由可知,排开水的体积增大,船的吃水深度增加;根据液体压强公式,水的密度不变,船底所处深度变大,因此船底受到水的压强变大,故B正确;
C.漂浮在水面的物体,所受浮力等于自身总重力,故C错误;
D.功的大小,由力的大小和物体在力方向上移动的距离共同决定,只知道风力大小,不知道船移动的距离,无法比较做功多少,故D错误。
故选B。
6.在水平桌面上有一个盛有水的容器,用细线系住一物块浸没在水中(水未溢出),如图甲所示。将细线剪断,物块最终漂浮在水面上,且有的体积露出水面,如图乙所示。(已知),下列说法正确的是( )
A.甲、乙两图中,水对两容器底部的压强相等
B.甲、乙两图中,两容器对桌面的压强之比是5:3
C.将物块浸在酒精中,最终物块有的体积露出液面
D.甲图中细线对物块的拉力与物块所受浮力之比是2∶5
【答案】D
【分析】根据物体的漂浮条件求出物块的密度,并能对物块在不同状态下进行受力分析是解题的关键。
【详解】乙图中,物块有体积露出水面,故排开水的体积,物块漂浮,则,即
解得
A.甲中物块完全浸没,;乙中,因此甲容器水面更高,根据可知,甲图中水对容器底部的压强较大,故A错误;
B.容器对桌面的压力等于容器、水和物块的总重力,甲、乙总重力相等,容器底面积不变,根据,甲、乙两容器对桌面压强相等,比值为1∶1,故B错误;
C.由于物块的密度小于酒精的密度,物块在酒精中漂浮,重力等于浮力,故,
则露出酒精的体积为
故C错误;
D.甲图中物块静止时受力平衡,,,,故
则
故D正确。
故选D。
7.运动员迎着飞来的网球,用网球拍将网球弹出,被弹出去的网球在空中的运动轨迹如图所示。若不考虑空气阻力,下列说法正确的是( )
A.球拍将网球弹出的过程中,网球的弹性势能逐渐增大
B.网球离开球拍到刚落地的过程中,网球的机械能不变
C.网球在空中下落的过程中,动能转化为重力势能
D.网球在空中运动到最高点a时动能为0
【答案】B
【详解】A.球拍弹出网球的过程中,网球的弹性形变逐渐恢复,形变程度减小,网球的弹性势能逐渐减小,故A错误;
B.不考虑空气阻力,网球离开球拍后只有重力做功,机械能守恒,因此机械能大小不变,故B正确;
C.网球下落过程中,高度降低、速度增大,重力势能减小、动能增大,是重力势能转化为动能,故C错误;
D.网球运动到最高点a时,竖直方向速度为0,但水平方向仍有运动速度,因此动能不为0,故D错误。
故选B。
二、多选题
8.水平面上有一个底面积为的薄壁圆柱形容器,容器中装有质量为的水,现将一质量为的物块放入容器中,物块漂浮在水面上,如图甲所示,物块露出水面的体积为;用大小为的力缓慢向下压物块直至物块恰好浸没在水中(水未溢出),如图乙所示。下列说法正确的是( )(已知水的密度是)
A.物块的体积为
B.物块的密度为
C.图乙中水对容器底部的压强为
D.与图甲对比,图乙中水对容器底部的压强增加量为
【答案】BD
【详解】AB.物块漂浮时,浮力等于重力,根据阿基米德原理,可得排开水的体积,即物块浸入水中的体积为
则物块总体积为
物块密度为
故A错误,B正确;
C.根据力的平衡,可知图乙中物块恰好浸没时,增加的浮力等于压力F,即
则圆柱形容器内水对底部的总压力为
水对容器底部的压强为
故C错误;
D.甲图中水对容器底的压力为,图乙中水对容器底部的压力增加量为
因此压强增加量为
故D正确。
故选BD。
9.下列表述中符合事实的是( )
A.亚里士多德提出了力是维持物体运动的原因的观点
B.物理学家马德堡最早用实验证明了大气压强的存在
C.科学家托里拆利最早完成了测量大气压值的实验
D.当物体漂浮在水面时,不适用阿基米德原理
【答案】AC
【详解】A.亚里士多德根据生活经验提出了“力是维持物体运动的原因”的观点,符合物理学史实,故A正确;
B.证明大气压存在的著名实验是马德堡半球实验,该实验是奥托·冯·格里克在马德堡市完成的,故B错误;
C.托里拆利最早通过实验测出了大气压强的具体数值,符合史实,故C正确;
D.阿基米德原理适用于所有浸在液体(气体)中的物体,漂浮在水面的物体同样遵循阿基米德原理,故D错误。
故选AC。
10.如图为跨学科实践小组制作的密度计,主要由细杆、浮子、配重等构成。把调好配重的密度计放入水中,待密度计静止时,依据液面的位置在细杆上做一个记号,标出水的密度;放入密度小于水的酒精中进行标记,标出酒精的密度。下列分析正确的是( )
A.密度计在不同液体中漂浮时,排开液体的质量不变
B.密度计在酒精中漂浮时,浸入的深度比水中更大
C.配重底部在水中的压强比在酒精中压强大
D.“浮子”的作用是为了增加密度计的自重
【答案】AB
【详解】A.密度计在不同液体中均漂浮,根据物体浮沉条件,浮力总等于密度计自身重力,密度计重力不变,故浮力不变,由阿基米德原理
可知,排开液体的质量不变,故A正确;
B.密度计浮力不变,,根据可知,,密度计横截面积不变,由可知,越大,浸入液体的深度越大,故密度计在酒精中浸入的深度比水中大,故B正确;
C.配重底部在液体中的压强为,而配重在酒精中的深度更深,但酒精的密度更小,无法直接比较配重底部在水中的压强和在酒精中压强大小,故C错误;
D.“浮子”的作用是提供浮力,而不是增加密度计的自重,故D错误。
故选AB。
三、填空题
11.如图所示,电加热杯中的水停止沸腾后,用注射器从电加热杯中向外抽气,使水面上方的气压________,观察到电加热杯中的水重新沸腾,这说明________有关。
【答案】 减小 水的沸点与水面上方的气压
【详解】用注射器从杯中向外抽气,水面上方的气体总量减少、体积不变,因此气压减小;水原本已经停止沸腾,气压减小后水重新沸腾,说明水在低于原沸点的温度下就可以沸腾,即沸点随气压降低而降低,这个现象说明水的沸点与水面上方的气压有关。
12.某智能制造车间里,图-1所示的自动化机械臂正在搬运工件,将其OAB部分简化为如图-2所示的杠杆模型,忽略杠杆自重.当杠杆水平平衡时,作用在B点的工件重力为150N,F的力臂,,则作用在A点的动力为________N;此杠杆属于________(选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆,机械臂底盘与地接触面积为,机械臂与工件的总质量为15kg,则机械臂对地面的压强是________Pa。(g取10N/kg)
【答案】 600 费力 3000
【详解】图中的动力臂为,阻力为,阻力臂为
根据杠杆的平衡条件可得动力
由于动力臂比阻力臂短,故此杠杆为费力杠杆。
机械臂对地面的压力
机械臂对地面的压强
13.如图是我国传统的走马灯,点燃底部蜡烛,上方空气受热膨胀,密度________(选填“变大”“不变”或“变小”),驱动扇叶转动,说明力能改变物体的________;热空气使扇叶转动的能量转化过程与汽油机的________冲程相同。
【答案】 变小 运动状态 做功
【详解】[1]空气受热膨胀,质量不变,体积变大,密度会变小。
[2]密度变小的热空气向上运动,对扇叶有力的作用,能驱动扇叶转动,说明力能改变物体的运动状态。
[3]热空气上升,驱动扇叶转动,热空气内能转化为扇叶的机械能,能量转化与汽油机的做功冲程一致。
14.如图所示,玻璃吸盘车利用硅胶吸盘来搬运玻璃。吸盘能吸附在玻璃上是利用________的作用:硅胶是________(选填“导体”或“绝缘体”),可以在带电作业场景中更安全。
【答案】 大气压强/大气压 绝缘体
【详解】吸盘工作时,会先排出吸盘内部空气,使吸盘内气压远小于外界大气压,外界的大气压就会将吸盘紧紧压在玻璃表面,故利用了大气压的作用。
硅胶是绝缘体, 在带电作业场景中可避免发生触电事故,更安全。
15.如图所示为人的骨关节示意图,关节腔里有滑液,这是通过使两个接触面彼此______的方式,减小骨与骨之间的______力,从而让关节活动更灵活。
【答案】 分离 摩擦
【解析】【小题1】[1][2]关节腔里的滑液,相当于润滑剂,它会在骨与骨的接触面之间形成一层液膜,使两个接触面彼此分离,不再直接接触。这样可以大大减小骨与骨之间的摩擦力,从而让关节活动更灵活。
16.如图所示是某同学制作的简易杆秤。秤砣的质量为40g,秤盘离提纽悬挂点的距离AB为4cm,不计秤杆的质量:
(1)秤盘中不放物体,提起B处的提纽,把系秤砣的挂绳移到某点位置处,秤杆恰好在水平位置______,将该点的位置记为杆秤的定盘星O。已知BO为3cm,则秤盘的质量为______g。
(2)该同学用此杆秤称量物体的质量时,若物体的质量为50g,则系秤砣的挂绳所处的位置和O点相距______cm。
【答案】(1) 平衡 30
(2)5
【详解】(1)秤杆恰好在水平位置平衡时,才能确定定盘星O的位置,此时杠杆满足平衡条件。
定盘星O是秤盘中不放物体时的平衡位置,以B为支点,根据杠杆平衡条件,则秤盘的质量为
(2)称量物体质量时,以B为支点,杠杆平衡条件为:
其中L是秤砣挂绳与O点的距离。即
则系秤砣的挂绳所处的位置和O点相距
17.下图所示的弹簧测力计的示数是_______,秒表的读数为_______。
【答案】 2.4 187.5
【详解】由图可知,弹簧测力计的分度值为0.2N,示数为2.4N。
由图可知,小表盘的指针在3min和4min之间,且不超过半格,小表盘读数为3min;大表盘的分度值为0.1s,大表盘读数为7.5s,则秒表的读数为
18.小明用一个杯子做物理小实验。如图甲所示,用手指快速将硬纸片弹飞,鸡蛋掉入了水中,这是由于鸡蛋具有______ 。如图乙所示,用纸板盖住装满水的杯子,倒置后水没有流出,这是______ 的作用。如图丙所示,将乒乓球放入空杯,沿图示方向用力吹气,乒乓球跳出玻璃杯,这是因为气体中流速大的地方压强______。
【答案】 惯性 大气压 小
【详解】[1]硬纸片被弹飞前,鸡蛋静止在硬纸片上,用手指将硬纸片快速弹飞,鸡蛋由于惯性,还要保持原来的静止状态,没有随硬纸片一起飞出去,在重力作用下掉入水中,说明鸡蛋具有惯性。
[2]水杯倒置水没流出,是因为纸片受到水向下的压强小于外界大气压强,水在外界大气压的作用下不会流出,是由于大气压引起的,证明大气压的存在。
[3]当用力吹气时,增大乒乓球上方的空气的流动速度,压强减小,乒乓球下面的压强大于上面的压强,乒乓球在压强差的作用下会从玻璃杯中跳出。此现象说明流速越大的地方压强越小。
19.将纸餐盘、纸杯和吸管按照如图所示的方式组装在一起即成“纸杯船”。往纸杯里倒些水,水从吸管喷出时,纸杯船就会前进,说明物体间力的作用是_______的,同时也说明力能改变物体的运动状态;杯内装水越多,吸管喷水越远,这是因为_______。
【答案】 相互 深度越深,管口处水的压强越大
【详解】[1]纸杯对水一个向后的力,将水喷出,由于力的作用是相互的,所以水对纸杯同时产生一个向前的力,使纸杯船前进。
[2]杯内装水越多,水的深度越深,管口处压强越大,吸管喷水越远。
四、作图题
20.“马踏飞燕”是我国东汉时期的青铜器,具有卓越的力学与艺术价值。如图是一件静止在水平台面上的工艺品模型,图中“O”是它的重心位置。请在图中画出模型的重力及绕A点逆时针旋转时在B点施加的最小动力F的示意图。
【答案】
【详解】工艺品模型所受重力方向竖直向下,作用在重心上。由杠杆平衡条件可知在阻力跟阻力臂的乘积一定时,动力臂越长,动力越小,图中支点在A点,要求在B点用力,连接AB,则AB就是最长的动力臂L;由题意可知,要在B点用最小的力F使模型绕A开始逆时针转动,则动力应垂直于力臂L向左下方,据此可画出最小动力F的示意图。
21.图甲是手持式起钉器。在起钉时整个起钉器可以看作一个杠杆,可以取门形钉()和U形钉。使用时将起钉撬板插入钉子里,然后往下扳动手柄,使钉子出来,其简化图如图乙,支点为。请画出在点用力将钉子起出来的最小力及力臂。
【答案】
【详解】根据杠杆平衡原理,在阻力与阻力臂固定时,动力臂越长,所需动力越小。力臂是支点O 到力F作用线的垂直距离。当F的方向垂直于OA时,力臂,达到最大值。为拔出钉子,F的方向应垂直于OA并指向右下方。连接支点与力的作用点,这就是最长力臂,过作用点A作OA的垂线,力的方向应垂直于OA向下,标上箭头和符号F。据此作图。
22.在高速路边常看到如图甲的指示牌,指示牌可以简化为一个杠杆模型,牌子整体重力可看成阻力,如图乙O为支点,固定在杆上面横拉杆的力为动力,请在图乙中画出动力和动力臂。
【答案】
【详解】由图乙可知,牌子的重力让牌子沿逆时针转动,根据杠杆平衡条件,固定在杆上面横拉杆的力应该让牌子沿顺时针转动,因此动力的方向水平向右,过支点作动力作用线的垂线段即为动力臂,如图所示
五、实验题
23.小渝用图甲所示仪器探究液体压强与哪些因素有关,他作出以下猜想:
A.液体压强大小可能与液体深度有关
B.液体压强大小可能与液体密度有关
(1)你通过生活中_________的现象说明小渝猜想A是合理的。
(2)实验中液体压强大小的变化是通过比较U形管两侧液面的_____________来判断,下面列举的实验与此研究方法相同的是_____________(选填“A”、“B”或“C”);
A.在研究力时,引入“力的示意图”
B.用木块在水平面上移动的距离来反映阻力对物体运动的影响
C.在探究平面镜成像特点时,用未点燃的蜡烛乙替代点燃的蜡烛甲的像
(3)图乙U形管左侧、右侧水深分别是7cm、10cm,则U形管底部受到水的压强为_____________;若考虑橡皮膜形变的作用,金属盒探头浸入水中的深度_____________3cm(选填“”、“”或“”);
(4)小渝通过乙、丙两次实验可以证明猜想_____________(选填“A”或“B”);在探究液体压强与液体密度关系时,两烧杯中液面必须相平,你_____________(选填“赞同”或“不赞同”)此观点;
(5)小渝同学在进行图丙、丁实验时,发现U形管中两侧液面的高度差大小对比不明显,为使U形管中两液面的高度差大小对比明显,可以_____________。(多选)
A.向丙丁图的烧杯中继续添加等深度的水和盐水
B.将压强计向后倾斜放置
C.将U形管中水换为酒精
D.换用U形管更细的压强计
【答案】(1)水坝的形状是上窄下宽
(2) 高度差 B
(3) 1000 <
(4) A 不赞同
(5)AC
【详解】(1)液体压强大小可能与液体的深度有关生活中的实例:水坝的形状是上窄下宽。
(2)[1]实验中把金属盒放入液体中,压强计显示的是液体中橡皮膜或金属盒所在位置的压强通过观察U形管两边液面的高度差来判断探头处液体的压强的大小,这里用到了转换法。
[2]A.在研究力时,引入“力的示意图”, 用到的是模型法,故A不符合题意;
B.实验中通过小车在水平面滑行的距离来反映小车所受的阻力对运动的影响大小,应用了转换法,故B符合题意;
C.探究“平面镜成像特点”时,用未点燃的蜡烛替代点燃蜡烛的像,这是等效替代法,故C不符合题意。
故选B。
(3)[1]图乙中U形管的右侧与大气相通,则U形管底部受到的液体的压强为右侧液柱产生的压强
[2]若考虑橡皮膜形变的作用,U形管中两侧液面上方的气压差小于3cm处水的压强,即金属盒探头浸入水中的深度小于3cm。
(4)[1]通过乙、丙两次实验可知,液体密度相同,金属盒所处深度不同,U形管液面高度差不同,所以压强不同;说明液体内部压强与液体的深度有关。
[2]在探究液体内部压强与液体密度关系时,只需要控制金属盒所处深度相同即可,不一定要使两烧杯中液面相平。
(5)A.向丁图的烧杯中继续添加等深度的水和盐水,由可知,液体的密度变大,液体的压强越大,U形管两侧液面高度差越大,故A符合题意;
B.将压强计向右倾斜放置,由可知,液体深度不变,液体的密度不变,液体的压强不变,U形管两侧液面高度差变化仍不明显,故B不符合题意;
C.“U形管中换用密度更小的酒精”,由可知, U形管左右两侧液面的高度差较大,故C符合题意;
D.“将U形管换成更细的” 没有改变压强差,所以不能使两侧液面高度差对比更加明显,故D不符合题意。
故选AC。
24.航空航天领域对材料要求严苛,超高温合金材料研发极为关键。西北工业大学于2024年成功研制出新型合金材料,如图甲所示。现需检测铌合金样品密度是否达标(标准范围为)。小明同学为了完成此项任务,准备了天平(含砝码)、量筒和足量的水。
(1)小明同学进行了以下几个步骤:
①将天平放在水平桌面上,游码归零后,发现指针向右偏,此时应将平衡螺母向______(选填“左”或“右”)调节,直到横梁水平平衡;
②将1块铌合金放在天平左盘,在右盘添加砝码并移动游码,天平平衡时右盘中的砝码和游码位置如图乙所示,则1块铌合金的质量为______;
③将1块铌合金放入装有20mL水的量筒中后液面位置如图丙所示,则铌合金的密度是______,由此可判断该铌合金______(选填“达标”或“不达标”)。
(2)小明测量完后,小聪想用生活中的器材测量铌合金的密度。他找到了家用厨房秤(如图丁)、足量的水和一个空瓶子,思考后进行了以下几个实验步骤,如图戊:
①把瓶子放在家用厨房秤上,在瓶子中加入适量的水,测得总质量为;
②接着在瓶子中依次放入10块铌合金,测得此时总质量为,并在水面处做标记;
③取出10块铌合金,往瓶中加水至标记处,测得此时总质量为;
④铌合金块密度表达式______(用、、、表示)。
(3)从瓶中取出铌合金时会带出一些水,这对测量结果_________(选填“有”或“无”)影响,请说明理由:______。
【答案】(1) 左 44 8.8 达标
(2)
(3) 无 取出合金时带出部分水,但最终仍加水至原标记处,C中比A中多出水的体积等于合金的体积,计算出的密度不变,因此对测量结果无影响。
【详解】(1)天平调平时,游码归零后指针右偏,说明右侧偏重,应将平衡螺母向左调节。由图乙可知,标尺的分度值为0.2g,游码的示数为4g,物体质量等于砝码总质量加游码示数,因此1块铌合金的质量为
原有水体积为20mL,由图丙可知,量筒的分度值为1mL,放入合金后总体积为,则合金体积
合金的密度为
该密度在标准范围内,因此合金达标。
(2)10块合金的质量取出合金后,加入水的体积等于合金体积,加入水的质量,因此合金体积
则合金的密度为
(3)略
25.(1)利用如图所示实验装置探究“滑动摩擦力与哪些因素有关”,实验中用弹簧测力计沿水平方向拉着木块做匀速直线运动。对比乙、丙所示的实验,可以发现滑动摩擦力的大小与_______有关;若用更大的速度水平拉动图甲的木块做匀速直线运动,则木块所受滑动摩擦力的大小_______(选填“大于”“小于”或“等于”)1.2N;
(2)用橡皮筋、定滑轮、钩码、绳子“探究同一直线上二力的合成”,实验装置如图所示;
橡皮筋原长,甲、乙、丙三次实验均将橡皮筋伸长到,目的是为了使三次实验中力的作用效果_______(选填“相同”或“不同”);通过比较图_______两种情况,可知同一直线上方向相同的两个力的合力大小等于这两个力大小之和;通过比较图乙、丙两种情况,可知同一直线上方向相反的两个力的合力大小等于这两个力大小之差,方向跟_______(选填“较大”或“较小”)的那个力的方向相同。
【答案】(1) 压力大小 等于
(2) 相同 甲、丙 较大
【详解】(1)[1]乙:木块放在粗糙木板上,无砝码,弹簧测力计示数1.6N。丙:木块放在粗糙木板上,有砝码,弹簧测力计示数2.0N。 两次实验的接触面粗糙程度相同,压力大小不同,滑动摩擦力不同(根据二力平衡,滑动摩擦力大小与拉力大小相等)。 所以滑动摩擦力的大小与压力大小有关。
[2]滑动摩擦力的大小只与压力大小和接触面粗糙程度有关,与运动速度无关。 甲图中木块以某一速度匀速直线运动时,滑动摩擦力等于弹簧测力计示数 1.2N; 即使增大速度,压力和接触面粗糙程度不变,所以滑动摩擦力大小等于1.2N。
(2)[1]橡皮筋原长AE,甲、乙、丙三次实验均将橡皮筋拉伸到AE',目的是为了使三次实验中力的作用效果相同(这样才能保证合力与分力的作用效果一致)。
[2]甲图中同一直线上方向相同的两个力的合力作用效果与丙图中力的作用效果相同,说明同一直线上方向相同的两个力的合力大小等于这两个力大小之和,方向跟这两个力的方向相同。
[3]乙图中同一直线上方向相反的两个力的合力作用效果与丙图中力的作用效果相同,说明同一直线上方向相反的两个力的合力大小等于这两个力大小之差,方向与较大力方向相同。
26.在探究“杠杆的平衡条件”实验中,小明用可绕O点转动且质量分布均匀的杠杆,以及多个重为0.5N的钩码进行了以下实验操作。
实验次数
动力
动力臂
阻力
阻力臂
1
0.5
0.20
1.0
0.10
2
1.0
0.15
1.5
0.10
3
0.1
3.0
2.0
0.15
4
2.0
0.15
1.5
0.20
…
(1)不挂钩码时,杠杆在如图甲的位置静止,此时杠杆处于________(平衡/非平衡)状态;小明将杠杆左边的平衡螺母调至最左端,发现杠杆右侧还略向下倾斜,此时他应将右边的平衡螺母向________调节,使杠杆水平位置平衡;
(2)给杠杆两侧挂上不同数量的钩码,使其水平平衡。将左右侧钩码对杠杆的拉力分别记为和,对应的力臂记为和;多次实验并把数据填入上表,分析数据发现第________次数据记录有误,修改后,初步得出杠杆的平衡条件;
(3)小华利用如图乙所示的装置探究杠杆的平衡条件,用校好零的弹簧测力计竖直向上拉杠杆,当杠杆在水平位置平衡时,发现:弹簧测力计的示数×动力臂>钩码的重力×阻力臂。其主要原因是________;
(4)得出结论后,两位同学利用两根相同的实心金属杆(两端粗细不同)设计了下列四种悬臂式红绿灯,其中螺钉对支架底座施加的力最小的是________。
A. B.
C. D.
【答案】(1) 平衡 左
(2)3
(3)杠杆自重对实验造成影响
(4)A
【详解】(1)[1]杠杆静止或匀速转动时为平衡状态,图甲中杠杆静止,属于平衡状态。
[2]杠杆右侧向下倾斜,说明右侧偏重。应将右边的平衡螺母向左调节,使杠杆水平平衡。
(2)由题知,杠杆两侧挂上不同数量的钩码,且每个钩码重为0.5N,则动力和阻力应为0.5N的整数倍。由表中数据可知,第3次实验中,动力F1为0.1N是一个钩码重的五分之一,故第3次实验数据有误。
(3)用如图乙所示装置进行探究,支点不在杠杆的中点时,杠杆的重心没有通过支点,杠杆的自重对杠杆平衡有影响。
(4)图中悬臂式红绿灯的支点位于底座上支撑杆左侧的边缘,假设螺钉施加的力是动力,则动力臂不变。横杆的重力与指示灯受到的重力是阻力,指示灯的重力大小不变,分散后重心靠近竖杆,阻力臂较小;图中横杆一端粗一端细,横杆的重心位于较粗的一端,当粗端靠近竖杆时,阻力臂较小。对比各图,A图中的阻力臂较小,根据杠杆的平衡条件,阻力和动力臂一定时,阻力臂越小,动力越小。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
六、计算题
27.石油不仅提供燃料,更是无数化工产品的基础原料,比如塑料杯就是利用石油中提炼出来的聚丙烯制作而成。小高同学采用以下方案测量塑料杯的密度:他将一个外底面积为50cm2,高为10cm的柱形塑料杯B装满水后,竖直放入装有一定质量水的圆柱形薄壁容器A中,已知容器A的底面积为150cm2,高为20cm,静止后容器A中水的深度为5cm,如图甲所示;再将塑料杯B中的水全部倒入容器A内,把空杯子竖直正立放入水中,待杯子自由静止后,杯底与容器A底刚好接触且无压力,容器A中水的深度为6cm,如图乙所示。求:
(1)空塑料杯B的质量;
(2)该塑料杯B材料的密度;
(3)小高将一个与塑料杯同种材料制作的塑料实心柱体C竖直放入装有一定质量水的容器A中,且用一轻质细杆给柱体一竖直向下,大小为3N的压力,静止时,容器A中的水刚满,如图丙所示,已知柱体高20cm,底面积为120cm2若先撤走细杆,待柱体静止后,再沿水平方向将柱体C浸入水下部分的截去取出,待柱体C剩余部分静止后,此时相对于图丙时,柱体C上表面移动距离。(整个过程水不带出)
【答案】(1)0.3kg
(2)
(3)3.75cm
【分析】根据漂浮状态,知道重力等于浮力,利用浮力产生的原因求出浮力;利用水的体积变化,求出杯子的体积,根据密度公式求出密度;分清三个状态,有压力的状态,没有压力的状态,切去三分之一后的状态,结合阿基米德原理,求出排开液体的体积,再求出浸入的深度和水的深度,得到柱体移动距离。
【详解】(1)乙图中,空杯B漂浮,杯底对容器底无压力,水对杯底的压力
由浮力产生的原因可知
浮力等于重力
塑料杯B的质量为
(2)甲图中,塑料杯B原有水的体积
杯子和杯中水的总体积为
杯子体积为
塑料杯B材料的密度
(3) 实心C的体积
实心C的重力
丙图受力平衡
可得,排开液体的体积为
丙图水刚满,容器内水体积
浸入深度
C上表面高度
撤走细杆,C漂浮, 漂浮时
排开液体的体积为
浸入深度
浸入水下部分长度,截去即截去,剩余C高度
剩余重力
重新漂浮后
浸入深度
新水深
剩余C上表面高度
相对于丙图,C上表面移动距离
28.如图所示,工人师傅利用滑轮组将重为400N的建材竖直向上匀速提升了2m,用时10s,提升建材的过程中,工人对绳子的拉力为250N(不计绳重和摩擦)。
(1)工人做的有用功是多少?
(2)滑轮组机械效率是多少?
(3)工人拉力做功的功率是多少?
【答案】(1)800J
(2)80%
(3)100W
【详解】(1)工人做的有用功是
(2)工人做的总功是
滑轮组机械效率是
(3)工人拉力做功的功率是
七、综合题
29.我国计划在2035年前建成国际月球科研站。本学期,学校“每周半天校外实践活动”的主题是“逐梦九天”,科学小组的同学们利用地球土壤模拟月壤,开展各种性质测量实验(如图),为未来月球基地建设锻炼本领。
(1)项目1:辨析
月壤主要组成为玄武岩质玻璃、斜长石、辉石、橄榄石等矿物碎屑,含少量结晶矿物,但整体月壤以非晶-微晶混合结构为主。月壤的熔化曲线更符合图甲中的_______图。(选填“左”、“右”)。
(2)项目2:实验
兴趣小组以地球土壤模拟月壤,开展了模拟测量“月壤”密度的实验。
①把土壤晒干粉碎后装入轻薄塑料袋密封。(塑料袋自身质量、体积均忽略不计)。
②天平调平衡后,将土壤放入天平左盘,在右盘中加入一个50g的砝码后,指针偏向中央刻度线的左侧(如图乙左),下一步操作应是_______(选填序号)。
A.在右盘中加入一个20g砝码
B.直接向右拨动游码
C.向右拨动平衡螺母
③天平平衡时所用砝码和游码在标尺上的位置如图乙右所示,土壤质量是______g。
④如图丙所示,把塑料袋抽成真空,然后将其全部浸入装满水的溢水杯中,用烧杯收集溢出的水并全部倒入量筒,量筒中液面如图丁所示,则这些土壤的密度为______。这种方法测得的密度______(选填“偏大”或“偏小”)。
(3)项目3:延伸阅读《广义密度的概念》
“骨密度”,全称是骨骼矿物质密度,是单位体积骨矿物质含量的多少,单位为。近年的一则科技新闻曾提到“信息量”的相关话题,新闻中提到了“单原子磁体存储设备诞生,每平方英寸可存储115太比特(TB)”。B即比特,是信息量的度量单位。从单位来看,骨密度、信息量与我们物理定义密度的方法有着异曲同工之妙。
总结广义“密度”的概念:如果关注点是A,基数是B,则广义密度为。则下表中存储密度的单位应该是______。
关注点A
基数B
广义密度
广义密度的单位
质量(千克)
体积(立方米)
物质的密度
千克每立方米
骨矿物质量(克)
骨骼体积(立方厘米)
骨密度
克每立方厘米
信息量(比特)
面积(平方英寸)
存储密度
能量(焦耳)
质量(千克)
能量密度
焦耳每千克
我们在九年级学习了一个物理量,叫做热值,其定义是“某种燃料完全燃烧时所放出的热量与燃料质量之比。”,请问热值属于以上广义密度中的哪一种?___________
【答案】(1)右
(2) A 64.4 1.15 偏小
(3) 比特每平方英寸 能量密度
【详解】(1)月壤以非晶﹣微晶混合结构为主,没有固定熔点,熔化时温度持续上升;
(2)加50g砝码后指针偏左,说明左盘更重,应先加砝码,不能直接调游码或平衡螺母,故选A;由图乙右图可知,土壤质量
由图丁可知,土壤的体积为
由得,土壤的密度为
塑料袋抽真空不彻底、残留空气,且土壤颗粒间存在微小空隙导致测得体积偏大,由可知,测得的密度偏小;
(3)由表格可知,单位为关注点A与基数B的单位比值,关注点A为信息量时,其单位为比特,基数B为面积,其单位为平方英寸,故存储密度单位为比特每平方英寸;热值定义为单位质量燃料完全燃烧放出的热量,符合广义密度中的能量密度。
试卷第4页,共24页
试卷第1页,共24页
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