摘要:
**基本信息**
本试卷为初中物理力学专题二模试题汇编,涵盖质量与密度、运动和力等5大考点,精选云南各地二模真题,以科技前沿(如“奋斗者号”深潜器)、地方特色(如泼水节、普洱茶制作)为情境,注重实验探究与综合应用,适配中考复习需求。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|实验题|多题|滑动摩擦力影响因素、密度测量|设计“去皮法测液体密度”等创新实验,结合冰壶运动探究摩擦,强化科学探究能力|
|计算题|多题|浮力压强综合、机械效率|以潜艇悬浮、无人机吊运为情境,考查受力分析与能量转化,体现物理观念应用|
|科普阅读题|2题|流体压强、风力发电|依托长江隧道、云南风电素材,渗透科学本质与社会责任,衔接核心素养要求|
内容正文:
专题02 力学
5大考点概览
考点01 质量与密度
考点02 运动和力
考点03 浮力 压强
考点04 做功与机械能
考点05 简单机械及其机械效率
质量与密度
考点1
一、单选题
1.(2026九·云南省大理·二模)枚相同的大头针放在调好的天平左盘,天平平衡后如图所示,这些大头针的总质量为 ____;小华突发奇想,把其中一根大头针替代简单电路中的一根导线,闭合开关后,小灯泡发光,由此说明大头针具有 ______(选填“导电性”或“绝缘性”)。
2.(2026九·云南省丽江市·二模)一个氧气瓶,当灌入5 kg氧气后,测得瓶内氧气的密度为125 kg/m3,那么氧气瓶的容积为________m3;再灌入3 kg氧气后,瓶内氧气的密度为________kg/m3。
3.(2026九·云南省楚雄彝族自治州·二模)小楚雄彝族自治州在游玩时捡到一块漂亮的小石头,他想知道该小石头的密度,于是将它带回学校实验室进行测量。
(1)实验前,应将天平放在__________桌面上,并将游码移至横梁标尺左端__________处,若发现指针静止时如图甲所示,则应将平衡螺母向__________(选填“左”或“右”)调节,使横梁水平平衡。
(2)调节好天平后,小华将小石头放入天平的左盘,用镊子往天平的右盘从大到小试加砝码,当他加上质量最小的砝码后,横梁的指针又出现图甲所示情景,接下来他应__________(填字母)。
A.向左调平衡螺母 B.向右移动游码 C.取出最小砝码,再向右移动游码
(3)当右盘中所加砝码和游码在标尺上的位置如图乙所示时,天平横梁平衡,则小石头的质量__________g。
(4)测得小石头质量后,用细线系着小石头投入到装有适量水的量筒中,如图丙所示,则可计算出小石头的密度为__________。
(5)完成实验后,小华发现该小石头微微吸水,则测得的密度__________(选填“大于”或“小于”)小石头的实际密度。若捡回来的石头无法直接放入量筒中测量体积,要测量出石头的密度,小华可以__________。
4.(2026九·云南省丽江市·二模)如图甲、乙所示,小明和小莉利用一个塑料小量杯和天平对一些液体的密度进行测量。因为量杯很轻很小,可以放到天平上直接称量质量。所测液体的体积可以直接从小量杯上读取,他们想所称量的液体的质量能否直接从天平上读取,而不必每次称量后都要用天平的读数减去空量杯的质量呢?即通过“去皮”处理后,每次称量就是液体的质量。经过分析天平的调节、使用过程,他们认为是可以做到的。他们的做法是:
(1)将天平放到水平桌面上,让游码________,将空小量杯放到天平的________盘,调节________使天平平衡,此操作就完成了“去皮”。
(2)去皮后,用小量杯盛上待测液体后放左盘,在右盘放砝码和移动游码,使天平平衡,此时砝码数+游码数就是________的质量。
(3)在称量待测液体质量的过程中,他们采用下图甲的方式增减砝码,这样做是________的。
(4)当他们在右盘中放10g砝码后,天平指针右偏,那么应该换上5g的砝码,若指针左偏,那么应该________,使天平平衡;若指针右偏,那么应该________,使天平平衡。
(5)若小量筒测得待测液体的体积是8mL,此时天平的示数如下图乙所示,待测液体的密度是________g/cm3。
运动和力
考点2
一、单选题
5.(2026九·云南省玉溪市·二模)普洱茶制作工艺中,茶农将晒青后的茶叶倒入簸箕,如图所示,通过颠簸簸箕分离碎茶与完整茶叶。下列说法正确的是( )
A.茶叶随簸箕向上运动时,不受重力作用
B.茶农对簸箕的作用力与簸箕对茶农的作用力是一对平衡力
C.碎茶从簸箕中飞出的过程中,运动状态发生改变
D.闻到茶叶香气浓郁,说明茶叶在不停地做无规则运动
6.(2026九·云南省临沧市·二模)中国“人形机器人”技术实现突破,如图所示是2026年央视春晚一款“人形机器人”,下列关于机器人运动的相关说法正确的是( )
A.机器人在水平地面匀速行走时,受到的重力对它做了功
B.机器人翻跟斗时,运动状态不发生改变
C.机器人快速奔跑时,机器人的惯性变大
D.机器人水平静止站立时,受到的重力和地面对它的支持力是一对平衡力
7.(2026九·云南省丽江市·二模)力作用在物体上会产生不同的效果,如图四个力的作用效果中,其中一个与另外三个不同的是( )
A.图甲,苹果压树枝的力
B.图乙,手拉橡皮筋的力
C.图丙,二传手将排球传给主攻手后,主攻手将排球扣到对方场地的力
D.图丁,撑竿跳运动员压撑竿的力
8.(2026九·云南省大理·二模)现役CR400复兴号动车组,以的运营速度使中国高铁在全球商业运营中保持着领先地位,该速度是目前全球高铁商业运营的最高速度。当高铁在水平路面上匀速直线行驶时,放在小桌板上的水杯保持静止。高铁进站时,乘客身体会微微向前倾。下列说法正确的是( )
A.高铁进站时运动状态保持不变
B.以行驶的高铁为参照物,路旁的树木是静止的
C.水杯受到的重力与桌面对水杯的支持力是一对平衡力
D.高铁高速行驶时,遇到紧急情况不容易改变运动状态,是由于速度大,惯性大
二、填空题
9.(2026九·云南省玉溪市·二模)如图所示,游客正在欢度泼水节,泼水时水离开水盆后继续向前运动,是因为水具有________;以泼出去的水为参照物,水盆是________(选填“运动”或“静止”)的。
三、作图题
10.(2026九·云南省昆明市第二中学·二模)(1)光从空气斜射入水中时入射点和折射光线如图所示。请画出入射光线。
(2)图甲为泰山上机器狗驮着重物攀登的情景,图乙是所驮重物的简图,为重心,请画出重物所受重力的示意图。
11.(2026·云南省昆明市·二模)按要求完成下列作图;
(1)如图甲所示,用细线将小球悬挂在斜面上,请画出小球受到的重力的示意图。
(2)请在图乙中画出直杆AB在平面镜M中所成的像。
四、实验题
12.(2026九·云南省大理·二模)同学们在观看冰壶比赛时,发现了如下两个现象:
现象一:运动员蹬冰脚的鞋底为橡胶制成,滑行脚的鞋底为塑料制成;
现象二:运动员蹬冰时要用力。
他们认为上述现象与摩擦力的知识有关,于是提出“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的问题,并进行了如下探究:
实验小组选取了两个弹簧测力计、细线、棉布、木板、重为10 N和15 N的两个木块(表面粗糙程度相同)等器材,探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关。
(1)实验小组水平匀速直线拉动木块,根据 ____________ 条件可知木块所受摩擦力大小等于弹簧测力计的示数。他们分别做了如图甲、乙、丙所示三次实验:
①分析甲、乙两次实验,可以得出接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力 ____________ 的结论;
②分析甲、丙两次实验,可以得出压力相同时,接触面 ____________ ,滑动摩擦力越大的结论;
③同学们交流时联想到生活中瓶盖上设计了花纹,可用 ____________ (选填“①”或“②”)的结论进行解释。
(2)实验小组还想继续探究滑动摩擦力大小与物体的重力大小是否有关,利用图甲实验做对比分析,又设计了如图丁所示的实验,使弹簧测力计始终保持竖直状态,并调整高度,使其示数为 ____________。水平向左拉动木板运动,当木块相对于地面静止时,弹簧测力计B的示数为,分析可得滑动摩擦力大小与物体重力大小 ____________。
(3)图丁水平向左拉动木板运动时 ____________ (选填“需要”或“不需要”)匀速拉动。
(4)请列举一例在冰壶运动中增大摩擦的措施: ____________。
13.(2026·云南省昆明市·模拟)图是“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验。实验中用到的器材有:弹簧测力计、木块、砝码、长木板和毛巾等。
(1)如图甲,将木块放在水平长木板上,先用1N的力拉木块,木块未动,此时木块受到的摩擦力___________(选填“大于”“小于”或“等于”)1N。为了准确测出木块在运动过程中受到的摩擦力,应用弹簧测力计水平拉动木块,使木块做___________运动。
(2)比较甲、乙两次实验,是为了探究滑动摩擦力大小与___________是否有关。
(3)下列现象中可用乙、丙两次实验得出的结论来解释的是___________(选填“A”或“B”)。
A.汽车在结冰的路面上行驶,在车轮上缠绕铁链
B.擦黑板时用力压住黑板擦再滑动,黑板擦的更干净
(4)小南将木块切去一半,重复甲的操作过程,如丁图。丁图的摩擦力比甲图小,他得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关。小萍认为他的结论是___________(选填“正确”或“错误”)的,理由是___________。
(5)小明对实验装置进行了改动,如图所示重复实验发现效果更好,实验中小明___________(选填“需要”或“不需要”)向右匀速拉动长木板,当木块相对于地面静止时所受到的摩擦力大小___________(选填“小于”或“等于”)弹簧测力计的拉力。
14.(2026九·云南省玉溪市·二模)实验小组用如图所示的装置探究影响滑动摩擦力大小的因素。
(1)实验过程中,根据___________原理,物块所受滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。
(2)比较图甲、乙两次实验可知,接触面相同时,___________越大,滑动摩擦力越大。
(3)实验小组成员小张猜想滑动摩擦力的大小可能与接触面的面积大小有关,于是他把图甲中的物块切去一半后再次实验,发现弹簧测力计的示数与图甲实验不同,于是他得出了滑动摩擦力大小与接触面积大小有关的结论,你认为他得出的这个结论是________(选填“正确”或“错误”)的,理由是_________________。
(4)在实验时小明发现弹簧测力计的示数非常不稳定,读数十分不方便。小明认为可能是因为木板表面粗糙程度不同,也可能是拉动时没有做匀速直线运动导致的。于是,他设计了如图所示的实验装置。此装置的优点是用力拉动木板时,木板________(选填“需要”或“不需要”)做匀速直线运动;如果实验过程中弹簧测力计示数________(选填“保持稳定”或“仍然不稳”),说明之前实验时示数不稳定的原因是没有做到匀速直线运动。小明用力拉动木板时,图中定滑轮的作用是改变力的________(选填“大小”或“方向”),弹簧测力计的示数为________N。
15.(2026·云南省昆明市·二模)在“探究滑动摩擦力大小与什么因素有关”实验中,小明利用弹簧测力计、一个木块、两块表面粗糙程度不同的长木板,设计了如图所示的实验。
(1)实验前,应在___________方向上对弹簧测力计进行调零。用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿水平长木板做___________运动,此时木块受到的滑动摩擦力的大小___________(选填“大于”“小于”或“等于”)弹簧测力计的示数。
(2)图乙中测力计的示数是______N;比较甲、乙两次实验中弹簧测力计的示数可知,当接触面粗糙程度相同时,接触面受到的______越大,滑动摩擦力越大。
(3)根据图中______两次实验可知,在拔河比赛中为了增加获胜机会,应穿鞋底较粗糙的运动鞋。
(4)接下来该同学对该实验进行了改进,设计了如图丁所示的实验装置:
①实验前,首先用电子秤测出甲、乙两物体的质量分别为和;
②实验中,再次读数时除要保持甲物体在电子秤上静止外,还需控制______。
A.匀速直线拉动长木板
B.甲物体的质量一定大于乙物体的质量
C.定滑轮左侧连接乙的绳子必须保持水平
③正确操作,读出电子秤示数为,则物体乙所受的摩擦力大小为______。(用字母表示)
浮力 压强
考点3
一、单选题
16.(2026九·云南省楚雄彝族自治州·二模)如图所示事例中的“压”,与液体压强相关的是( )
A.将药液“压”入病人肌肉内
B.潜水员需穿抗“压”潜水服
C.压路机把路面“压”得平整
D.紧“压”在墙上的吸盘挂钩
17.(2026九·云南省丽江市·二模)潜艇可以通过“压载水舱”排水或注水实现上浮、悬浮或下沉。如图所示的潜艇原来悬浮于海中较深处,如果现在它要上浮至能够使用潜望镜的位置(仍然悬浮),那么压载水舱应该( )
A.排水 B.注水 C.先排水后注水 D.先注水后排水
二、多选题
18.(2026九·云南省临沧市·二模)小李同学将重1N、底面积200cm2的薄壁圆柱形溢水杯B放在水平升降台上,如图所示,溢水口到杯底的距离20cm,将底面积100cm2、高10cm的金属圆柱体A悬挂于力传感器的挂钩上,示数为20N。升降台缓慢上升至A刚好浸没,(已知,不考虑细线伸长、水的蒸发和溢水杯厚度)下列说法正确的是( )
A.圆柱体A的质量为2kg
B.圆柱体A未浸入水中前,溢水杯对升降台的压强为2000Pa
C.圆柱体A的密度为
D.圆柱体A刚好浸没时,力传感器的示数为10N
19.(2026九·云南省玉溪市·二模)为了给正方体工件表面均匀地涂上某种油,需要用竖直向下的力F把漂浮在油面上的工件缓慢压入油中,如图甲所示。工件的下表面与油面的距离为h,力F与h的大小关系如图乙所示()。下列说法正确的是( )
A.工件的边长为0.5m
B.当工件漂浮时,受到的液体压强为5000Pa
C.工件的重力为600N
D.工件完全浸没时,浮力为400N
20.(2026九·云南省大理·二模)2020年11月10日,我国“奋斗者”号载人深潜器成功坐底马里亚纳海沟,创造了中国载人深潜的新纪录。图甲是“奋斗者”号模型,图乙是它的部分结构示意图。“奋斗者”号完全浸没在海水中运动时,下潜和上浮过程中受到的阻力大小不变、方向与运动方向相反,忽略海水流动的影响。匀速下潜时:需带全部压载铁;悬浮时:需抛掉质量为的压载铁;匀速上浮时:需抛掉全部压载铁。已知“奋斗者”号完全浸没时排开海水的总体积为,舱体(不含压载铁)的质量为,底部可抛弃压载铁总质量为,压载铁密度为,海水密度取,g取。下列说法中正确的是( )
A.深潜器下潜到深度时,受到的海水压强为
B.深潜器完全浸没在海水中时,受到的浮力为
C.深潜器抛弃全部压载铁后匀速上浮时,受到的阻力大小为
D.深潜器悬浮在海水中时,剩余压载铁的质量为
21.(2026·云南省昆明市·二模)如图甲所示,横杆在铁架台上可上下移动,竖直硬质细杆(质量忽略)的上端通过力传感器固定在横杆上(力传感器可显示细杆受到力的大小),下端与底面积为40cm2、密度为0.4×103kg/m3的实心均匀长方体物块M相连,M浸没在底面积为100cm2装有水的容器中,此时水的深度为40cm。让横杆匀速缓慢向上移动,力传感器示数F随时间t的变化关系如图乙所示,t2~t3时间段为6s;物块M始终竖直且不吸水,ρ水=1.0×103kg/m3。下列说法正确的是( )
A.t为0时,水对容器底部的压强是4×103Pa
B.0~t1时间段,力传感器示数F1为14.0N
C.t=0时与t3时相比,容器底部受到的水的压强变化量是250Pa
D.横杆向上运动的速度为
22.(2026·云南省昆明市·模拟)一物理兴趣小组用吸管、铜丝和橡皮泥自制密度计,如图所示,将该密度计分别放入密度为1.0g/cm3和1.5g/cm3的甲乙两种液体中液面刚好到达A、C处,将密度计再放入丙液体中,液面的位置恰好在A、C的中点B处,以下说法正确的是( )
A.密度计在甲液体中受到的浮力小于在乙液体中的浮力
B.密度计漂浮在甲乙液体中时底部受到液体压强相同
C.丙液体的密度为1.2g/cm3
D.该密度计的刻线是均匀分布的
三、填空题
23.(2026九·云南省临沧市·二模)2025云南九大高原湖泊山水联赛抚仙湖站帆船赛完美收官。如图所示,比赛中,帆船的帆设计成弧形,当风吹过帆时,帆的迎风面流速小压强大,背风面流速___________压强小,从而获得向前的动力;运动员向后划水时帆船也会向前运动,表明物体间力的作用是___________的。
24.(2026九·云南省丽江市·二模)在证明大气压存在时,老师演示了如图所示的“覆杯实验”:老师先将杯子装满水,用硬纸片盖住杯口,把杯子倒过来,发现纸片封住了杯口,水不洒出来,说明是大气托住了纸片,以此说明大气压的存在。用手拿住杯子使其静止,与杯子重力平衡的力是手对杯子的________(选填“压力”或“摩擦力”);若图中杯子里的水的高度是h,当地大气压是p0,水的密度是ρ,那么杯子倒过来后,水对杯底的压强为________(用已知量表示)。
25.(2026九·云南省大理·二模)唐代诗人杜甫有诗句“八月秋高风怒号,卷我屋上三重茅”。诗中秋风“卷”走“三重茅”,主要是由于屋顶外侧空气相对于屋内空气的流速大,气体压强 ____,从而产生一个向上的力;长江三峡大坝是当今世界最大的水利发电工程,大坝上下游落差很大,如图所示是船只渡过三峡大坝时的情景,本情景运用了 __________ 原理。
26.(2026九·云南省丽江市·二模)我国运动员宁忠岩在2026冬奥会男子1500米速滑比赛打破世界纪录,荣获冠军。图是比赛中的一个场景,宁忠岩左脚蹬地后抬起,在下一次右脚蹬地之前,由于________他仍然能够快速运动;每次蹬地抬起一只脚后他对冰面的压强________。
27.(2026·云南省昆明市·模拟)如图所示在玻璃瓶内装入适量水塞入瓶塞,并插入一根细管,从管子上端吹入少量气体,使瓶内气体压强___________(选填“大于”“小于”或“等于”)大气压强,可以用来观察大气压随高度的变化;当将此装置从一楼拿到二十楼时玻璃管中的水柱会___________(选填“升高”或“下降”)一些。
28.(2026·云南省昆明市·二模)如图甲所示,人触摸“静电球”时头发会竖起,形成“怒发冲冠”的景象,这是由于头发丝带有______(选填“同种”或“异种”)电荷互相排斥。如图乙所示,当按下出风按钮后会有气流从两只空心球中间的缝隙通过,两只小球向中间靠拢,这是因为流速越大的位置压强越______。
29.(2026九·云南省临沧市·二模)如图所示,把同一支自制密度计分别放入普洱茶汤和纯净水中,均竖直漂浮,已知普洱茶汤的密度大于纯净水的密度,则___________(选填“甲”或“乙”)杯中是普洱茶汤;若密度计为粗细均匀的圆柱体,横截面积为S,两次浸入液体的深度差为∆h,则密度计的质量为___________(用、、S、h表示)。
30.(2026·云南省昆明市·模拟)小军洗草莓时发现草莓会漂浮在盐水上,于是采用了图所示的方法测量了草莓的密度,天平测出草莓的质量为m;将草莓轻放入盛满盐水的烧杯中,用细针将草莓压入盐水中浸没,甲图中草莓受到的浮力___________(选填“大于”“小于”或“等于”)草莓的重力,盐水溢出,取走细针,用吸水纸擦干烧杯外壁,测出此时草莓、烧杯和盐水的总质量为;再取走草莓,将烧杯中盐水加满,测出烧杯和盐水的总质量为;不考虑草莓吸水,则草莓的密度___________(用、m、、表示)。
31.(2026九·云南省大理·二模)将一根长为,底面积为的蜡烛放入水中静止时,有露出水面。如图所示,将一块质量为的铁块粘在蜡烛下端后一起放入装有足量水的底面积为的容器中,使蜡烛竖直漂浮在水面上,此时蜡烛与铁块受到的总浮力为_____。点燃蜡烛,若蜡烛燃烧时油不流下,且每秒烧去的蜡烛长度为0.05cm,已知水的密度为,铁的密度为,则从点燃蜡烛开始计时,_____s后蜡烛恰好完全浸没。
四、实验题
32.(2026九·云南省临沧市·二模)小明用弹簧测力计、圆柱体、两个相同的圆柱形容器,分别装有一定量的水和某液体,对浸在液体中的物体所受的浮力问题进行了探究,其装置和弹簧测力计示数如图所示。已知水的密度为。
(1)圆柱体完全浸没在水中时受到的浮力是___________N。
(2)为了探究浮力大小与物体浸入液体中的深度有无关系,可选用___________两次实验来进行对比分析,该实验用到的实验方法是___________,由此可得浮力大小与物体浸入液体中的深度___________(选填“有关”或“无关”)。
(3)对比B、E两次实验,得出“浮力的大小与液体密度有关”的结论,这种做法___________(选填“正确”或“不正确”),理由是___________。
(4)根据实验数据算出E实验中液体的密度为___________kg/m3。
(5)若烧杯的底面积为100 cm2,从B到C实验,水对容器底部的压强增加___________Pa。
33.(2026九·云南省大理·二模)小明假期去参观中国第一座水电站—石龙坝水电站(如图)。他观察到泄水口的水流湍急,于是提出问题:泄水口处液体流出的速度大小与哪些因素有关?并作出如下猜想:
猜想1:水的流速跟蓄水高度有关;
猜想2:水的流速跟泄水口的横截面积有关。
为验证猜想2,他准备了以下器材进行探究:一个可调节溢水口口径大小的溢水杯、2个完全相同的小烧杯、天平、2根粗细不同的带止水夹的玻璃弯管,如图所示。
小明进行了如下操作:
(1)向溢水杯中加入高度为的水,在溢水口处固定好粗的玻璃弯管,小烧杯放在玻璃弯管下,打开止水夹秒,然后关闭,用天平称出小烧杯中水的质量为;他接下来的操作是________________。
(2)若_________________,则能初步说明水的流速跟泄水口的横截面积有关。
34.(2026·云南省普洱市·二模)小明利用如图所示的装置验证阿基米德原理。
(1)他把弹簧测力计上端固定在铁架台上,用粗铁丝做一个框挂在弹簧测力计挂钩上。在粗铁丝框上端挂一个金属块,下端放一小杯。在金属块的正下方,有一个放置在铁架台支架上装满水的溢水杯,溢水杯跟金属块、粗铁丝框都不接触,如图甲所示,则金属块和粗铁丝框重_________N。缓慢地抬高溢水杯支架,使金属块逐渐浸入水中,此过程中金属块排开液体的体积逐渐_________,所受浮力_________。(后两空均选填“变大”“变小”或“不变”)
(2)当金属块完全浸没时,若弹簧测力计示数F丙_________N,说明金属块所受的浮力_________排开液体的重力。
(3)再缓慢地降低溢水杯支架,使金属块完全离开水面,如图丁所示,根据图中弹簧测力的示数可知小杯中水的质量是_________kg。
(4)若实验前溢水杯中的水面没到溢水口处,则图乙中弹簧测力计的示数_________3.6 N,此次实验_________(选填“能”或“不能”)验证阿基米德原理。
35.(2026九·云南省楚雄彝族自治州·二模)小明在厨房帮妈妈煮饺子,发现饺子刚入锅时沉在水底,一段时间后饺子鼓起来,煮熟后漂浮在水面上。小明猜想,物体受到的浮力大小可能与它排开液体的体积有关,于是设计实验进行探究。他把适量沙子装入气球,并充入少量空气,制成一个“饺子”进行了如图所示的实验。实验中充入“饺子”的空气质量忽略不计。
(1)通过对比图甲和丙可以知道浸没在水中的“饺子”受到的浮力;
(2)向“饺子”中充入适量空气,体积变大,浸入水中,弹簧测力计的示数如图丁所示,观察弹簧测力计的示数和虚线所示的水位,可以看出排开的液体体积越大,物体受到的浮力越大;
(3)如果不用弹簧测力计,继续用向“饺子”中充入空气的方法探究“物体受到的浮力大小可能与它排开液体的体积有关。”可以继续___________,观察到__________,即可判定排开的液体体积越大,物体受到的浮力越大。
五、作图题
36.(2026九·云南省临沧市·二模)(1)如图所示,小球漂浮在水面,请在O点画出小球的受力示意图。
(2)如图所示,请完成光线通过凸透镜的折射光路图。
六、科普阅读题
37.(2026·云南省昆明市·模拟)阅读短文,回答问题。
长江水下高铁隧道
崇太长江隧道是我国“八纵八横”高铁网沿江高铁通道的关键控制性工程,全长14.25千米,最大埋深89米,设计时速350千米,是世界高铁盾构隧道独头掘进距离最长、直径最大、标准最高的越江隧道。据人民日报报道,我国自主研制的“领航号”盾构机(刀盘直径15.4米、总重约4000吨),历时23个月完成11.18千米江底掘进,创造15米级大直径盾构连续掘进世界纪录。隧道深埋江底,需抵御最高约0.9兆帕的水压(相当于89米水柱压力)。管片采用C70高强度海工混凝土,抗渗等级P18,接缝用“双道弹性体+遇水膨胀树脂”复合止水,形成三重防水屏障。盾构机搭载500多个传感器,每掘进1米传输超8万条数据,AI系统动态调整推力、泥水压力等参数,实现毫米级精度控制。一列车在隧道内以350千米/小时高速行驶;依靠电力驱动,电能主要转化为机械能。隧道内设纵向通风系统,降低空气阻力并稳定气压;内壁采用吸音降噪材料,减弱噪声传播;结构设计充分利用液体浮力与压强平衡原理,保障隧道在高水压环境下稳定安全。
(1)长江水下隧道最大埋深89米,需抵御江水产生的巨大___________;
(2)“领航号”盾构机依靠AI系统动态调整推力、泥水压力等参数,实现___________级精度控制;
(3)高铁在隧道内高速行驶,电能主要转化为___________能;
(4)隧道内结构设计充分利用液体___________与压强平衡原理,保障隧道在高水压环境下稳定安全。
七、计算题
38.(2026·云南省楚雄彝族自治州·模拟)小明利用双休日清理家中的鱼缸。长方体空鱼缸的重力为,小明将鱼缸和假山石清洗干净,放到水平桌面上,鱼缸与桌面接触面积为。向鱼缸中注入为深的水,然后将假山石(不吸水)浸没在水中,如图所示。已知假山石的体积石为,水的密度。求:
(1)空鱼缸对水平桌面的压强。
(2)放入假山石前,水对鱼缸底的压强。
(3)浸没在水中的假山石受到的浮力。
39.(2026·云南省普洱市·二模)寒假时,小明一家自驾前往云南旅游,体验生活。小明家的汽车进入云南后,在银昆高速行驶220km的路程用时3h12 min。若汽车满载时的总质量为1.8 t,在水平地面静止时,轮胎与地面的总接触面积为。求:
(1)汽车满载时的总重力;
(2)汽车在银昆高速行驶的平均速度;
(3)汽车满载静止在水平地面时,对地面的压强。
做功与机械能
考点4
一、单选题
40.(2026·云南省普洱市·二模)为响应体育锻炼增强体质的号召,周末时小明随家长到郊外做登山运动。如图所示为登山区域的等高线图,不考虑小明体重的变化,则小明重力势能最大的位置是( )
A.A处 B.B处 C.C处 D.D处
41.(2026·云南省普洱市·二模)风力发电时,当风速达到v1时,风车叶片开始旋转,当风速为v2时,发电输出功率达到最大值。但是,出于安全原因,叶片的旋转速度被限制在不超过风速为v2时的速度,当风速达到v3时,叶片停止旋转。下列图表中,最能体现发电输出功率和风速之间关系的是( )
A. B.
C. D.
42.(2026·云南省昆明市·二模)如图所示,滑板运动员沿水平地面向前匀速滑行,在横杆前相对滑板竖直向上起跳,人与滑板分离,分别从杆的上、下通过,忽略人和滑板在运动中受到的阻力。下列说法正确的是( )
A.起跳上升过程中,运动员的动能在增加
B.以滑板为参照物,运动员始终是静止的
C.由于惯性,越过杆后运动员仍会落在滑板上
D.匀速滑行时,运动员所受重力与地面对滑板的支持力为一对平衡力
二、多选题
43.(2026·云南省昆明市·模拟)如图所示,在2026年米兰冬奥会中,我国滑雪运动员徐梦桃在自由式滑雪空中技巧赛中成功卫冕,成为首位该项目两金得主,下列说法正确的是( )
A.滑雪运动员穿着滑雪板能增大对雪地的压强
B.运动员在雪地加速下滑时动能增大
C.运动员在雪地加速下滑时惯性增大
D.运动员在空中转体时受非平衡力作用
三、填空题
44.(2026九·云南省临沧市·二模)在科技飞速发展的当下,无人机吊运凭借高效、灵活、低成本等优势,在多个行业得到广泛应用。如图所示,无人机正在吊运农产品,无人机在匀速飞行时其动能___________(选填“变大”“变小”或“不变”);无人机通过___________与地面控制中心通信。
45.我国无人机技术世界领先,应用广泛。如图所示,送快递的无人机匀速上升时,它的动能__________,机械能__________。(均选填“增大”“减小”或“不变”)
46.(2026九·云南省丽江市·二模)春晚舞台上,机器人完成了如图所示的全球首创单腿连续后空翻,不禁让人感叹我国机器人取得的成就。机器人向上腾空翻的过程中,动能________,重力势能________。(均选填“增大”“不变”或“减小”)
47.(2026·云南省普洱市·二模)苏轼在《江城子·密州出猎》中写到“会挽雕弓如满月,西北望,射天狼。”弓被拉得越满,弹性势能就越_________;箭离开弓在空中飞行时,_________(选填“受到”或“不受”)重力作用。
48.(2026·云南省普洱市·二模)出行安全尤为重要。公路上有汽车行驶速度限制,原因之一是车速越大,动能_________,肇事后危害越大;高铁站台上提示“候车请勿越过安全线”,是因为靠近列车的位置空气流速大,压强_________,越过安全线易引发危险。
49.(2026·云南省楚雄彝族自治州·二模)如图所示,小王用弹簧测力计水平拉动木块,使同一木块先后以速度和沿同一水平木板匀速直线滑动相同的距离,且,则第一次木块所受的摩擦力______第二次木块所受的摩擦力;第一次拉力做的功______第二次拉力做的功。(均选填“大于”、“小于”或“等于”)
四、计算题
50.(2026·云南省昆明市·二模)新能源汽车因环保、节能、高效等优势,成为人们的购车新选择。如图是某型号的新能源汽车,满载时的总质量为,车轮与地面的总接触面积是,在平直公路上匀速行驶1000m,用时50s,所受阻力为车总重的0.1倍。求满载时:
(1)汽车的总重力。
(2)汽车静止时车对地面的压强。
(3)汽车在该段路程匀速行驶时牵引力做功的功率。
51.(2026·云南省大理·二模)2026年3月5日,昆明“空中生命线”启用。如图所示,一架无人机载急救药品从呈贡某医药仓库飞往安宁市一医院,全程,用时。无人机机身(含电池)质量,载药,无人机降落后底部与水平面接触面积为。如果地勤人员用把质量相同的药品从地面搬至高的楼顶,求:
(1)无人机未载药时受到的重力;
(2)无人机载着药品降落停稳在楼顶上,对楼顶地面产生的压强;
(3)地勤人员对药品做功的功率。
52.(2026·云南省昆明市·模拟)如图所示为我国自主研发的“鲲龙AG600”水陆两栖飞机,它具备水面滑行汲水、空中巡航灭火、海上救援,岛礁补给与运输等功能。其空载质量为kg,静止在水平地面时轮胎与地面的总接触面积为0.8m2,在水面匀速直线滑行时受到水的阻力为飞机总重力的0.1倍。求:
(1)两栖飞机空载时受到的重力;
(2)两栖飞机空载时对水平地面的压强;
(3)在某次空载执行任务时在水面匀速直线滑1000m用时30s,两栖飞机牵引力做功的功率。
53.(2026九·云南省临沧市·二模)如图甲所示的折叠床因隐形、节约空间等特点,备受欢迎。将折叠床处于水平位置时的结构进行简化,构成如图乙所示的模型。折叠床可围绕O点转动,床两侧各装一根液压杆,液压杆连接了床架上B处和墙体上A处,液压杆的拉力沿AB方向,通过控制液压杆的开关可以在10 s内收起床体。已知床架上B处与O点的距离为0.5 m,床体OC长度为2 m、(包含床垫)质量为100 kg,整个床体厚度为0.2 m,不计床架、液压杆自重及摩擦损耗。求:
(1)床体的重力大小;
(2)收起床体过程中,克服床体重力所做的功;
(3)收起床体时,单个液压杆的最小拉力;
(4)液压杆收起床体过程中,对床做功的最小功率。
五、科普阅读题
54.(2026·云南省普洱市·二模)阅读下列材料,回答问题。
电力系统的“超级充电宝”
抽水蓄能电站是电力系统的能量调节高手,核心原理就像水上楼梯一样,示意图如图所示。在用电低谷时,用多余电能把下游水库的水抽到上游水库存起来,用电高峰时,再让上游水库的水冲下来推动发电机发电,快速补充电力,就像专为电网设计的超级充电宝,在这些超级充电宝中,位于昆明市富民县的云南富民抽水蓄能电站已于2024年4月26日正式开工建设,工程规模为一等大型。它就像电力系统的“能量管家”,默默守护着我们的用电安全与稳定。这座“充电宝”的“储能容量”十分惊人,总装机容量达1400 MW(兆瓦),相当于4台350 MW的巨型水泵发电机协同工作。它的“储水仓库”由两座水库组成,上游水库藏在纱帽山,用90米高的钢筋混凝土面板堆石坝围建而成,能储存876万立方米的水,正常水位高达2378米;下游水库位于领带河下游,120米高的大坝守护着919万立方米的水量,两地水位差达508米,巨大的落差能让水流拥有强劲的发电动力。连接两座水库的是2.27公里长的输水系统,水流通过隧洞、压力钢管等通道,实现“上下穿梭”。
这座超级充电宝用绿色环保的方式实现能量循环,既没有污染排放,又能高效利用水资源。它就像一位默默奉献的巨人,用独特的蓄水发电模式,让我们的用电更稳定、更可靠,成为云南电力系统中不可或缺的核心力量。
(1)与普通充电宝将电能转化为化学能存储不同的是,电力系统的“超级充电宝”是在电能和_________能之间进行转化储存电能的;抽水时,抽水机中的电动机将_________能转化为机械能;
(2)总装机容量1400 MW中的“MW”是_________的单位。
(3)该抽水蓄能电站实现清洁能源利用,从环保角度看,主要优点有_________。
55.(2026九·云南省玉溪市·二模)阅读短文,回答问题。
云南高原风电的物理原理
云南风能资源丰富,高原山地风电场已成为清洁能源的重要组成部分。风力发电机的核心是叶轮和发电机,当风吹过叶轮时,叶片带动发电机转子转动,将风能转化为电能。
风力发电机的叶片设计成翼型,上表面弯曲、下表面平直,当气流流过叶片时,上表面气流流速大、压强小,下表面流速小、压强大,从而产生升力带动叶轮旋转。叶轮的转速与风速相关,当风速在3~25m/s时,发电机正常工作;风速超过25m/s时,控制系统会调节叶片角度,降低转速,保障设备安全。
风力发电的功率与风速的三次方成正比,公式为,其中ρ为空气密度,S为叶轮扫风面积,v为风速。云南高原海拔高,空气密度ρ较小,因此需要更大的叶轮扫风面积,才能获得同等的发电功率。
(1)风力发电机的叶片利用了流体流速越大,压强越________的原理。
(2)由公式可知,当风速变为原来的2倍时,风力发电的功率变为原来的________倍。
(3)当风速为30m/s时,控制系统________(选填“会”或“不会”)降低转速。
(4)云南高原空气密度小,为提升发电功率,还可采取的措施是__________________(写出一条即可)。
简单机械及其机械效率
考点5
一、单选题
56.(2026·云南省普洱市·二模)工人用如图所示的滑轮提升物体时,不计绳重和摩擦,每个物体的重力为80 N,当匀速提升一个物体时滑轮的机械效率为80%。若工人对绳子的最大拉力为300 N,关于该滑轮,下列说法正确的是( )
A.是一个省力杠杆 B.动滑轮的重力大小为20 N
C.机械效率始终为80% D.一次最多可提起10个物体
57.如图甲所示,在立夏时节,有的地方会给孩子称体重,希望孩子健康成长,俗称“立夏秤人”。如图乙所示,小孩和篮子的总质量为,调整秤砣的位置,使秤杆处于水平平衡状态(忽略绳重和杆重),此时,。下列说法正确的是( )
A.该杆秤的支点是
B.该秤砣的质量为
C.要使该杆秤的称量范围变大,可以换用质量更大的秤砣
D.若换称质量较大的孩子,当秤杆水平平衡后,秤砣的悬挂点在点左边
二、多选题
58.(2026九·云南省丽江市·二模)如图所示,工人用滑轮组将重为550 N的货物经过10 s匀速提升了5 m,拉力为325 N,在提升货物的过程中,下列说法正确的是( )
A.绳子自由端移动的速度是0.5 m/s
B.动滑轮的重为100 N
C.拉力做功的功率是325 W
D.机械所做的额外功是500 J
三、填空题
59.(2026·云南省昆明市·二模)在跨学科实践中,小明利用细线、筷子、刻度尺、金属螺母、带盖塑料小瓶制作了简易杆秤密度计。
(1)如图甲所示,将带盖的空小瓶系在筷子处,用细线把筷子悬挂起来。为使筷子在水平位置平衡,应将悬挂点向______(选填“左”或“右”)移动。
(2)调整好以后,如图乙所示,保持、的位置不变,在塑料小瓶中加满水,盖好盖子,调整螺母至点时,筷子再次水平平衡。然后倒净瓶中的水,加满食用油,盖好盖子,调整螺母至点时,筷子再次水平平衡(如图丙)。用刻度尺分别测出、、的长度、、。则待测食用油的密度______(选用、、和表示)。
四、作图题
60.(2026·云南省昆明市·二模)(1)如图所示,请画出图中折射光线对应的入射光线。
(2)新型铝合金门安装有扳动式把手,如图所示,请你画出图中门手柄所受压力的力臂。
61.(2026九·云南省玉溪市·二模)(1)如图甲所示,《天工开物》里记载的舂米机,把稻谷放在石臼里,用脚踩在A点施加动力,使碓头上下运动,请在图乙中杠杆A处画出最小的动力F1。
(2)为了学生的安全,教学楼楼梯拐角处放置了一大块平面镜,小明同学下楼梯时可以及时通过平面镜看到小红同学正在上楼,避免发生碰撞,请你在图中画出小明看到小红的光路(A点表示小明的眼睛,B点表示小红)。
62.(2026·云南省昆明市·模拟)(1)如图甲所示,根据透镜对光的作用,完成下列光路图。
(2)如图乙所示,O为杠杆支点,画出作用力F的力臂L。
试卷第1页,共3页
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专题02力学
考点1
质量与密度
1.
7.8
导电性
2.
0.04
200
3.(1)
水平
零刻度线
左
(2)C
(3)26
(4)2.6×10
(5)
大于
石头无法直接放入量筒中测量体积,可以采用溢水法,即先将溢水杯装满水,用天平称
出溢水杯和水的总质量m,然后将石头缓慢放入溢水杯中,待水不再溢出后,用天平称出溢水杯、剩余水
和石头的总质量m,再称出溢出的水的质量m,=m,+m-m,根据V=算出石头的体积,进而求出石头的
P水
密度。
4.(1)
移到标尺左端的零刻度线处
左
平衡螺母
(2)待测液体
(3)错误
(4)
向右移动游码
取下5g砝码,移动游码
(5)0.75
考点2
运动和力
5.C
6.D
7.C
8.C
9.
惯性
运动
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空气
10.(1)
水
30
(2)
YG
11.(1)
M
A
(2)
B
------B
N
12.(1)
二力平衡
越大
越粗糙
②
(2)
5
无关
(3)不需要
(4)蹬冰脚的鞋底有花纹
13.(1)
等于
匀速直线
(2)压力大小
(3)A
(4)
错误
没有控制压力大小相同
(5)
不需要
等于
14.(1)二力平衡
(2)压力
(3)
错误
没有控制压力大小相同
(4)
不需要
保持稳定
方向
1.6
15.(1)
水平
匀速直线
等于
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(2)
3.2
压力
(3)乙、丙
(4)
C
m18-1m3g
考点3
浮力压强
16.B
17.C
18.ACD
19.AC
20.AC
21.AD
22.BC
23
大
相互
24.
摩擦力
Po-pgh
25.
小
连通器
26.
惯性
增大
27.
大于
升高
28
同种
小
29.
乙
PiP2SAh
P1-P2
30.
大于
mP盐水
m+m2-m
31.
0.4
50
32.(1)
3
(2)
C、D
控制变量法
无关
(3)
不正确
没有控制物体排开液体的体积相同
(4)1.2×10
(5)200
33.(1)保持溢水杯内水的高度为不变,在溢水口处固定好细玻璃弯管,将另一个相同的小烧杯放在玻璃
弯管下,打开止水夹10秒,然后关闭,用天平称出小烧杯中水的质量记为m2
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(2)m≠m2
34.(1)
3.6
变大
变大
(2)
3.6
等于
(3)0.1
(4)
小于
不能
35.
将充入更多空气后的“饺子”浸没在水中后松手
“饺子排开液体的体积越大,越容易上浮
小F浮
36.(1)
S
(2
37.(1)压强
(2)毫米
(3)机械
(4)浮力
38.
【答案】(1)
400Pa
(2)
3×103Pa
(3)
25N
【详解】(1)空鱼缸对水平桌面的压强p=?:68N
=400Pa
S0.17m
(2)放入假山石前,水对鱼缸底的压强p=p*gh=1.0×10kg/m3×10N/kg×0.3m=3×103Pa
(3)假山石浸没在水中,排开水的体积"#=V石=2.5×103m3
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浸没在水中的假山石受到的浮力F浮=P*g'#=1.0×10kg/m3×10Nkg×2.5×10-3m3=25N
39.
【答案】(1)1.8×10N
(2)68.75km/h
(3)9×104Pa
【详解】(1)汽车满载时的总重力G=mg=1.8×103kg×10N/kg=1.8×104N
(2)汽车在银昆高速行驶的平均速度为v-_20km=68.75kmh
t3.2h
(3)汽车静止在水平地面,对地面的压力为F玉=G=1.8×104N
汽车对地面的压强为p=
FE-1.8×10N
=9x104Pa
S
0.2m2
考点4
做功与机械能
40.B
41.B
42.C
43.BD
44.
不变
电磁波
45.
不变
增大
46.
减小
增大
47.
大
受到
48
越大
小
49.
等于
等于
50.
【答案】(1)
1.6×104N
(2)
2×10Pa
(3)
3.2×104W
5/9
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【详解】(1)汽车的总重力G=mg=1.6×103kg10N/kg=1.6×104N
(2)汽车静止在水平地面,对地面的压力等于自身总重力,即F=G=1.6×104N
对地面的压强p=
F_1.6x10N=2×10Pa
s=0.08m2
(3)汽车匀速行驶,牵引力与阻力是一对平衡力,大小相等,F=∫=0.1G=0.1×1.6×104N=1.6×103N
牵引力做的总功W=F童3=1.6×103N□1000m=1.6×10J
牵引力做功的功率P=W_1.6×10J=3.2x10W
t
50s
51.
【答案】(1)
80N
(2)
3×103Pa
(3)
5W
【详解】(1)无人机未载药时质量m机=8kg,g=10N/kg,重力为G机=m机g=8kg×10N/kg=80N
(2)无人机载着药品降落停稳在楼顶上,对楼顶地面产生的压力
Fs=G急=m急g=(8kg+4kg×10N/kg=120N
接触面积S=400cm2=0.04m
对楼顶地面产生的压强为p=
F压=120N
=3000Pa
S0.04m2
(3)药品重力G药=mg=4kg×10N1kg=40N
做功W=G药h=40N×15m=600J
时间t=2min=120s
对药品做功的功率P=严-600J
=5W
t120s
52.
【答案】(1)4.2×10N
(2)5.25×105Pa
(3)1.4×10W
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【详解】(1)两栖飞机空载时受到的重力为G=mg=4.2×104kg×10N/kg=4.2×103N
(2)两栖飞机静止在水平地面,对地面的压力等于重力,即F=G=4.2×10N
两栖飞机空载时对水平地面的压强为p=
F_4.2x10N=5.25×103Pa
s=0.8m2
(3)因为两栖飞机在水面做匀速直线运动,牵引力等于阻力F靠=∫=0.1G=0.1×4.2×10N=4.2×104N
两栖飞机牵引力做的功为W=Fs=4.2×104N×1000m=4.2×10J
两柄飞机牵引力做功的功率为P=”-4.2×10J=1.4×10W
53.
【答案】(1)1000N
(2)900J
(3)2000N
(4)90W
【详解】(1)床体的重力G=mg=100kg×10N/kg=1000N
1
(2)床体水平放置时,整个床体厚度为0.2m,其重心距底面的高度为4=2×0.2m=0.1m
收起至竖直位置后,床体OC长度为2m,重心距底面的高度么=2×2m=1m
重心上升的高度为△h=1m-0.1m=0.9m
克服床体重力所做的功为W=Gh=1000N×0.9m=900J
(3)该折叠床可视为以O点为支点的杠杆,由已知条件可知,床架上B处与O点的距离为0.5m。
结合几何关系得出动力臂l=0Bsin30°=0.5m×0.5=0.25m
阻力为床体重力,阻力臂2
*2m=1m
-0c-
因床两侧共有两根液压杆,设单个液压杆的拉力为F,根据杠杆平衡条件2F·(=G·42,解得
F=G4=1000Nx1m=2000N
2,
2×0.25m
(4)已知控制液压杆可以在1=10s内收起床体,液压杆对床做功的最小功率为P=严=90!=90W
t 10s
54.(1)
机械
电
(2)电功率
(3)没有污染排放
55.(1)小
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(2)8
(3)会
(4)增大叶轮扫风面积
考点5
简单机械及其机械效率
56.AB
57.C
58.CD
59.(1)左
60.(1)
(2
0
A
61.(1)'F
A
平面镜
(2)楼梯侧墙
62.
(1)
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3
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专题02 力学
5大考点概览
考点01 质量与密度
考点02 运动和力
考点03 浮力 压强
考点04 做功与机械能
考点05 简单机械及其机械效率
质量与密度
考点1
一、单选题
1.(2026九·云南省大理·二模)枚相同的大头针放在调好的天平左盘,天平平衡后如图所示,这些大头针的总质量为 ____;小华突发奇想,把其中一根大头针替代简单电路中的一根导线,闭合开关后,小灯泡发光,由此说明大头针具有 ______(选填“导电性”或“绝缘性”)。
【答案】 7.8 导电性
【详解】天平的读数规则为物体总质量等于砝码质量加上游码对应刻度值,因此总质量为
接入大头针后闭合开关,小灯泡发光,说明电路为通路,证明大头针能够导电,因此大头针具有导电性。
2.(2026九·云南省丽江市·二模)一个氧气瓶,当灌入5 kg氧气后,测得瓶内氧气的密度为125 kg/m3,那么氧气瓶的容积为________m3;再灌入3 kg氧气后,瓶内氧气的密度为________kg/m3。
【答案】
0.04
200
【详解】氧气瓶的容积等于灌入氧气时氧气的体积,根据密度公式,变形可得体积公式
氧气瓶容积不变,即氧气的体积仍为,此时氧气总质量为初始质量与灌入质量之和,即
瓶内氧气密度
3.(2026九·云南省楚雄彝族自治州·二模)小楚雄彝族自治州在游玩时捡到一块漂亮的小石头,他想知道该小石头的密度,于是将它带回学校实验室进行测量。
(1)实验前,应将天平放在__________桌面上,并将游码移至横梁标尺左端__________处,若发现指针静止时如图甲所示,则应将平衡螺母向__________(选填“左”或“右”)调节,使横梁水平平衡。
(2)调节好天平后,小华将小石头放入天平的左盘,用镊子往天平的右盘从大到小试加砝码,当他加上质量最小的砝码后,横梁的指针又出现图甲所示情景,接下来他应__________(填字母)。
A.向左调平衡螺母 B.向右移动游码 C.取出最小砝码,再向右移动游码
(3)当右盘中所加砝码和游码在标尺上的位置如图乙所示时,天平横梁平衡,则小石头的质量__________g。
(4)测得小石头质量后,用细线系着小石头投入到装有适量水的量筒中,如图丙所示,则可计算出小石头的密度为__________。
(5)完成实验后,小华发现该小石头微微吸水,则测得的密度__________(选填“大于”或“小于”)小石头的实际密度。若捡回来的石头无法直接放入量筒中测量体积,要测量出石头的密度,小华可以__________。
【答案】(1) 水平 零刻度线 左
(2)C
(3)26
(4)
(5) 大于 石头无法直接放入量筒中测量体积,可以采用溢水法,即先将溢水杯装满水,用天平称出溢水杯和水的总质量,然后将石头缓慢放入溢水杯中,待水不再溢出后,用天平称出溢水杯、剩余水和石头的总质量,再称出溢出的水的质量根据算出石头的体积,进而求出石头的密度。
【详解】(1)[1][2][3]托盘天平放在水平桌面上,将游码移至标尺左端零刻度线处,发现指针静止时指在分度盘中线的右侧,则平衡螺母应该向左调,使得横梁平衡。
(2)调节好天平后,小华将小石头放入天平的左盘,用镊子往天平的右盘从大到小试加砝码,当他加上质量最小的砝码后,指针静止时向右偏,说明小矿石的质量小于砝码的总质量,则应取下质量最小的砝码,再向右移动游码,故选C。
(3)由图乙可知,标尺的分度值为0.2g,游码对应的刻度为1g,小石头的质量为
(4)由图丙可知,小石头的体积为
则小石头的密度为
(5)[1]完成实验后小华发现该小石头微微吸水,会导致测得水和石块的总体积偏小,测得石块的体积偏小,石块的质量不变,由可知,测得小石头的密度偏大。
[2]见答案
4.(2026九·云南省丽江市·二模)如图甲、乙所示,小明和小莉利用一个塑料小量杯和天平对一些液体的密度进行测量。因为量杯很轻很小,可以放到天平上直接称量质量。所测液体的体积可以直接从小量杯上读取,他们想所称量的液体的质量能否直接从天平上读取,而不必每次称量后都要用天平的读数减去空量杯的质量呢?即通过“去皮”处理后,每次称量就是液体的质量。经过分析天平的调节、使用过程,他们认为是可以做到的。他们的做法是:
(1)将天平放到水平桌面上,让游码________,将空小量杯放到天平的________盘,调节________使天平平衡,此操作就完成了“去皮”。
(2)去皮后,用小量杯盛上待测液体后放左盘,在右盘放砝码和移动游码,使天平平衡,此时砝码数+游码数就是________的质量。
(3)在称量待测液体质量的过程中,他们采用下图甲的方式增减砝码,这样做是________的。
(4)当他们在右盘中放10g砝码后,天平指针右偏,那么应该换上5g的砝码,若指针左偏,那么应该________,使天平平衡;若指针右偏,那么应该________,使天平平衡。
(5)若小量筒测得待测液体的体积是8mL,此时天平的示数如下图乙所示,待测液体的密度是________g/cm3。
【答案】(1) 移到标尺左端的零刻度线处 左 平衡螺母
(2)待测液体
(3)错误
(4) 向右移动游码 取下5g砝码,移动游码
(5)0.75
【详解】(1)根据托盘天平的使用方法,测量前将天平放到水平桌面上,让游码移到标尺左端的零刻度线处;由左物右码可知,将空小量杯放到天平的左盘;调节平衡螺母使天平平衡。
(2)通过“去皮”的操作,天平的零点已对应空杯质量,所以根据托盘天平的使用方法,此时砝码数+游码数就是待测液体的质量。
(3)物理实验操作中,严禁用手直接接触砝码,以防手上的汗渍或污物腐蚀砝码,导致砝码质量发生变化,影响测量精度,故该做法是错误的。
(4)在称量过程中,若指针左偏,说明左盘物体质量大,那么应向右移动游码;若指针右偏,说明右盘砝码质量大,5g砝码仍过大,那么应取下5g砝码,移动游码。
(5)如下图乙所示,天平标尺的分度值为0.2g,则液体的质量为,待测液体的体积为,由可得,则待测液体的密度为
运动和力
考点2
一、单选题
5.(2026九·云南省玉溪市·二模)普洱茶制作工艺中,茶农将晒青后的茶叶倒入簸箕,如图所示,通过颠簸簸箕分离碎茶与完整茶叶。下列说法正确的是( )
A.茶叶随簸箕向上运动时,不受重力作用
B.茶农对簸箕的作用力与簸箕对茶农的作用力是一对平衡力
C.碎茶从簸箕中飞出的过程中,运动状态发生改变
D.闻到茶叶香气浓郁,说明茶叶在不停地做无规则运动
【答案】C
【详解】A.地球附近的物体都受到重力作用,茶叶随簸箕向上运动时,仍处于地球附近,因此受到重力作用,故A错误;
B.茶农对簸箕的作用力与簸箕对茶农的作用力分别作用在簸箕和茶农两个不同物体上,是一对相互作用力,并非平衡力,故B错误;
C.碎茶从簸箕中飞出的过程中,其运动方向和速度大小均发生变化,其运动状态发生改变,故C正确;
D.闻到茶叶香气是扩散现象,说明香味分子在不停地做无规则运动,并非茶叶本身在运动,故D错误。
故选C。
6.(2026九·云南省临沧市·二模)中国“人形机器人”技术实现突破,如图所示是2026年央视春晚一款“人形机器人”,下列关于机器人运动的相关说法正确的是( )
A.机器人在水平地面匀速行走时,受到的重力对它做了功
B.机器人翻跟斗时,运动状态不发生改变
C.机器人快速奔跑时,机器人的惯性变大
D.机器人水平静止站立时,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.机器人在水平地面匀速行走时,受到重力的作用,但没有在重力的方向上通过距离,所以重力对机器人没有做功,故A错误;
B.机器人翻跟斗时,运动方向发生改变,所以运动状态改变,故B错误;
C.惯性的大小只与质量有关,奔跑时机器人的质量不变,惯性不变,故C错误;
D.机器人静止站立在水平地面上时,机器人受到的重力和支持力大小相等、方向相反、作用在同一物体上、作用在同一直线上,是一对平衡力,故D正确。
故选D。
7.(2026九·云南省丽江市·二模)力作用在物体上会产生不同的效果,如图四个力的作用效果中,其中一个与另外三个不同的是( )
A.图甲,苹果压树枝的力
B.图乙,手拉橡皮筋的力
C.图丙,二传手将排球传给主攻手后,主攻手将排球扣到对方场地的力
D.图丁,撑竿跳运动员压撑竿的力
【答案】C
【详解】力的作用效果分为两类:改变物体的形状、改变物体的运动状态。 苹果压树枝、手拉橡皮筋、压弯撑竿,这三个力的作用效果都是使物体发生形变;主攻手扣排球的力,改变了排球的运动速度和运动方向,作用效果是改变物体的运动状态,和另外三个不同。
故选C。
8.(2026九·云南省大理·二模)现役CR400复兴号动车组,以的运营速度使中国高铁在全球商业运营中保持着领先地位,该速度是目前全球高铁商业运营的最高速度。当高铁在水平路面上匀速直线行驶时,放在小桌板上的水杯保持静止。高铁进站时,乘客身体会微微向前倾。下列说法正确的是( )
A.高铁进站时运动状态保持不变
B.以行驶的高铁为参照物,路旁的树木是静止的
C.水杯受到的重力与桌面对水杯的支持力是一对平衡力
D.高铁高速行驶时,遇到紧急情况不容易改变运动状态,是由于速度大,惯性大
【答案】C
【详解】A.高铁进站时速度减小,运动状态发生改变,故A错误;
B.以行驶的高铁为参照物,路旁的树木位置不断变化,是运动的,故B错误;
C.水杯受到的重力与桌面对水杯的支持力,大小相等、方向相反、作用在同一直线上且作用在同一物体上,是一对平衡力,故C正确;
D.惯性大小只与质量有关,与速度无关,高铁质量大,惯性大,所以不容易改变运动状态,故D错误。
故选C。
二、填空题
9.(2026九·云南省玉溪市·二模)如图所示,游客正在欢度泼水节,泼水时水离开水盆后继续向前运动,是因为水具有________;以泼出去的水为参照物,水盆是________(选填“运动”或“静止”)的。
【答案】 惯性 运动
【详解】[1]水与盆一起向前运动,盆在手的作用下突然停止,水由于惯性保持原来的运动状态而继续向前运动。
[2]以泼出去的水为参照物,水盆相对于水的位置发生了变化,所以水盆是运动的。
三、作图题
10.(2026九·云南省昆明市第二中学·二模)(1)光从空气斜射入水中时入射点和折射光线如图所示。请画出入射光线。
(2)图甲为泰山上机器狗驮着重物攀登的情景,图乙是所驮重物的简图,为重心,请画出重物所受重力的示意图。
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)垂直水面的是法线,光从空气斜射向水面时,折射角小于入射角,折射光线靠近法线,因此入射光线要远离法线,据此作图。
(2)重力的方向竖直向下,过重心 O 沿竖直向下画一条带箭头的线段表示重物所受的重力。据此作图。
11.(2026·云南省昆明市·二模)按要求完成下列作图;
(1)如图甲所示,用细线将小球悬挂在斜面上,请画出小球受到的重力的示意图。
(2)请在图乙中画出直杆AB在平面镜M中所成的像。
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)图中已给出重心,即重力的作用点,重力方向竖直向下,如图所示:
(2)平面镜成的像和物关于平面镜对称,成虚像。过A点作平面镜的垂线,找到A的像点,再过B点作平面镜的垂线,找到B的像点,用虚线连接两个像点即物体AB在平面镜中所成的像。如图所示:
四、实验题
12.(2026九·云南省大理·二模)同学们在观看冰壶比赛时,发现了如下两个现象:
现象一:运动员蹬冰脚的鞋底为橡胶制成,滑行脚的鞋底为塑料制成;
现象二:运动员蹬冰时要用力。
他们认为上述现象与摩擦力的知识有关,于是提出“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的问题,并进行了如下探究:
实验小组选取了两个弹簧测力计、细线、棉布、木板、重为10 N和15 N的两个木块(表面粗糙程度相同)等器材,探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关。
(1)实验小组水平匀速直线拉动木块,根据 ____________ 条件可知木块所受摩擦力大小等于弹簧测力计的示数。他们分别做了如图甲、乙、丙所示三次实验:
①分析甲、乙两次实验,可以得出接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力 ____________ 的结论;
②分析甲、丙两次实验,可以得出压力相同时,接触面 ____________ ,滑动摩擦力越大的结论;
③同学们交流时联想到生活中瓶盖上设计了花纹,可用 ____________ (选填“①”或“②”)的结论进行解释。
(2)实验小组还想继续探究滑动摩擦力大小与物体的重力大小是否有关,利用图甲实验做对比分析,又设计了如图丁所示的实验,使弹簧测力计始终保持竖直状态,并调整高度,使其示数为 ____________。水平向左拉动木板运动,当木块相对于地面静止时,弹簧测力计B的示数为,分析可得滑动摩擦力大小与物体重力大小 ____________。
(3)图丁水平向左拉动木板运动时 ____________ (选填“需要”或“不需要”)匀速拉动。
(4)请列举一例在冰壶运动中增大摩擦的措施: ____________。
【答案】(1) 二力平衡 越大 越粗糙 ②
(2) 5 无关
(3)不需要
(4)蹬冰脚的鞋底有花纹
【详解】(1)实验中水平匀速拉动木块时,木块受力平衡,根据二力平衡条件,滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的拉力示数;
①甲、乙两次实验接触面粗糙程度相同,乙的压力更大,弹簧测力计示数更大,因此结论:接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大;
②甲、丙两次实验压力相同,丙的接触面更粗糙,弹簧测力计示数更大,因此结论:压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;
③瓶盖上设计花纹,是通过增大接触面粗糙程度增大摩擦,对应②的结论。
(2)探究滑动摩擦力和物体重力的关系时,需要控制接触面粗糙程度、接触面受到的压力不变,只改变物体重力。甲中木块对木板的压力为10N,丁中木块重力为15N,为了让压力保持10N,弹簧测力计A的拉力应为
此时测得滑动摩擦力仍为1N,和甲实验结果相同,说明滑动摩擦力大小与物体重力大小无关。
(3)图丁中木块始终相对于地面静止,受力始终平衡,滑动摩擦力始终等于弹簧测力计B的示数,因此不需要匀速拉动木板。
(4)蹬冰脚的鞋底有花纹,是在压力一定的情况下,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦。
13.(2026·云南省昆明市·模拟)图是“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验。实验中用到的器材有:弹簧测力计、木块、砝码、长木板和毛巾等。
(1)如图甲,将木块放在水平长木板上,先用1N的力拉木块,木块未动,此时木块受到的摩擦力___________(选填“大于”“小于”或“等于”)1N。为了准确测出木块在运动过程中受到的摩擦力,应用弹簧测力计水平拉动木块,使木块做___________运动。
(2)比较甲、乙两次实验,是为了探究滑动摩擦力大小与___________是否有关。
(3)下列现象中可用乙、丙两次实验得出的结论来解释的是___________(选填“A”或“B”)。
A.汽车在结冰的路面上行驶,在车轮上缠绕铁链
B.擦黑板时用力压住黑板擦再滑动,黑板擦的更干净
(4)小南将木块切去一半,重复甲的操作过程,如丁图。丁图的摩擦力比甲图小,他得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关。小萍认为他的结论是___________(选填“正确”或“错误”)的,理由是___________。
(5)小明对实验装置进行了改动,如图所示重复实验发现效果更好,实验中小明___________(选填“需要”或“不需要”)向右匀速拉动长木板,当木块相对于地面静止时所受到的摩擦力大小___________(选填“小于”或“等于”)弹簧测力计的拉力。
【答案】(1) 等于 匀速直线
(2)压力大小
(3)A
(4) 错误 没有控制压力大小相同
(5) 不需要 等于
【详解】(1)木块静止时处于平衡状态,水平方向拉力与摩擦力二力平衡,大小相等,因此摩擦力等于1N;
根据二力平衡原理,只有水平拉动木块做匀速直线运动时,拉力大小才等于滑动摩擦力的大小。
(2)甲、乙两次实验中,接触面粗糙程度相同,木块对接触面的压力不同,因此探究的是滑动摩擦力大小与压力大小的关系。
(3)乙、丙两次实验中,木块对接触面的压力相同,丙中接触面的粗糙程度更大,拉力更大,即木块受到的摩擦力更大,结论为:压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
A.在车轮上缠绕铁链,是通过增大接触面粗糙程度增大摩擦,故A符合题意;
B.用力压住黑板擦再滑动,是通过增大压力增大摩擦,故B不符合题意。
故选A。
(4)探究滑动摩擦力与接触面积的关系时,必须控制压力、接触面粗糙程度不变。将木块切去一半时,接触面积减小的同时,木块对接触面的压力也减小了,没有控制压力大小相同,因此结论错误。
(5)改进装置后,木块始终相对于地面静止,处于平衡状态,受到的摩擦力始终等于弹簧测力计的拉力,因此不需要匀速拉动长木板,摩擦力大小一定等于弹簧测力计的拉力。
14.(2026九·云南省玉溪市·二模)实验小组用如图所示的装置探究影响滑动摩擦力大小的因素。
(1)实验过程中,根据___________原理,物块所受滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。
(2)比较图甲、乙两次实验可知,接触面相同时,___________越大,滑动摩擦力越大。
(3)实验小组成员小张猜想滑动摩擦力的大小可能与接触面的面积大小有关,于是他把图甲中的物块切去一半后再次实验,发现弹簧测力计的示数与图甲实验不同,于是他得出了滑动摩擦力大小与接触面积大小有关的结论,你认为他得出的这个结论是________(选填“正确”或“错误”)的,理由是_________________。
(4)在实验时小明发现弹簧测力计的示数非常不稳定,读数十分不方便。小明认为可能是因为木板表面粗糙程度不同,也可能是拉动时没有做匀速直线运动导致的。于是,他设计了如图所示的实验装置。此装置的优点是用力拉动木板时,木板________(选填“需要”或“不需要”)做匀速直线运动;如果实验过程中弹簧测力计示数________(选填“保持稳定”或“仍然不稳”),说明之前实验时示数不稳定的原因是没有做到匀速直线运动。小明用力拉动木板时,图中定滑轮的作用是改变力的________(选填“大小”或“方向”),弹簧测力计的示数为________N。
【答案】(1)二力平衡
(2)压力
(3) 错误 没有控制压力大小相同
(4) 不需要 保持稳定 方向 1.6
【详解】(1)实验中拉动木块做匀速直线运动时,木块水平方向受到的拉力与滑动摩擦力是一对平衡力,大小相等,因此根据二力平衡原理,滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的示数。
(2)甲、乙两次实验接触面粗糙程度相同,乙实验中木块对木板的压力更大,弹簧测力计示数更大,因此可得结论:接触面相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
(3)探究滑动摩擦力与接触面积的关系时,需要控制压力和接触面粗糙程度不变,将木块切去一半后,木块对接触面的压力也随之减小,没有控制压力大小相同,不符合控制变量法的要求,因此结论是错误的。
(4)改进装置中,木块始终保持静止状态,静止的木块受力始终平衡,滑动摩擦力大小与木板的运动状态无关,因此木板不需要做匀速直线运动;
如果改进后弹簧测力计示数保持稳定,说明示数不稳定的原因不是接触面粗糙不均,而是原来实验中拉动木块时没有做匀速直线运动;
定滑轮不能改变力的大小,作用是改变力的方向;
该弹簧测力计分度值为,指针指在1N下面第三格,因此示数为。
15.(2026·云南省昆明市·二模)在“探究滑动摩擦力大小与什么因素有关”实验中,小明利用弹簧测力计、一个木块、两块表面粗糙程度不同的长木板,设计了如图所示的实验。
(1)实验前,应在___________方向上对弹簧测力计进行调零。用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿水平长木板做___________运动,此时木块受到的滑动摩擦力的大小___________(选填“大于”“小于”或“等于”)弹簧测力计的示数。
(2)图乙中测力计的示数是______N;比较甲、乙两次实验中弹簧测力计的示数可知,当接触面粗糙程度相同时,接触面受到的______越大,滑动摩擦力越大。
(3)根据图中______两次实验可知,在拔河比赛中为了增加获胜机会,应穿鞋底较粗糙的运动鞋。
(4)接下来该同学对该实验进行了改进,设计了如图丁所示的实验装置:
①实验前,首先用电子秤测出甲、乙两物体的质量分别为和;
②实验中,再次读数时除要保持甲物体在电子秤上静止外,还需控制______。
A.匀速直线拉动长木板
B.甲物体的质量一定大于乙物体的质量
C.定滑轮左侧连接乙的绳子必须保持水平
③正确操作,读出电子秤示数为,则物体乙所受的摩擦力大小为______。(用字母表示)
【答案】(1) 水平 匀速直线 等于
(2) 3.2 压力
(3)乙、丙
(4) C
【详解】(1)[1]弹簧测力计在水平方向使用前,应在水平方向上进行调零,以消除自重影响。
[2][3]用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿水平长木板做匀速直线运动,此时木块处于平衡状态,水平方向上受到的拉力与滑动摩擦力是一对平衡力,大小相等,故滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。
(2)[1]图乙中弹簧测力计的分度值为0.2N,示数为3.2N。
[2]甲、乙两次实验中,接触面粗糙程度相同,压力不同,测力计示数不同,可知当接触面粗糙程度相同时,接触面受到的压力越大,滑动摩擦力越大。
(3)探究滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系,需控制压力相同,改变接触面粗糙程度,故应选择乙、丙两次实验。
(4)[1]实验中,为保证绳子拉力与摩擦力大小相等,需控制定滑轮左侧连接乙的绳子必须保持水平,故AB不符合题意,C符合题意。
故选C。
[2]物体乙静止,水平方向受力平衡,摩擦力等于绳子拉力。甲物体对电子秤的压力为,可得绳子拉力 ,故物体乙所受的摩擦力大小为。
浮力 压强
考点3
一、单选题
16.(2026九·云南省楚雄彝族自治州·二模)如图所示事例中的“压”,与液体压强相关的是( )
A.将药液“压”入病人肌肉内
B.潜水员需穿抗“压”潜水服
C.压路机把路面“压”得平整
D.紧“压”在墙上的吸盘挂钩
【答案】B
【详解】A.将药液“压”入病人肌肉内,是利用了人对注射器活塞的压力,故A不符合题意;
B.潜水员需穿抗“压”潜水服,是因为水的压强随深度增加而增大,潜水服可以承受更大压强,故B符合题意;
C.压路机把路面“压”得平整,是利用压路机对路面的压力改变路面的形状,故C不符合题意;
D.紧“压”在墙上的吸盘挂钩,是先将吸盘与墙之间的空气排出,大气压将吸盘压在墙上,故D不符合题意。
故选 B。
17.(2026九·云南省丽江市·二模)潜艇可以通过“压载水舱”排水或注水实现上浮、悬浮或下沉。如图所示的潜艇原来悬浮于海中较深处,如果现在它要上浮至能够使用潜望镜的位置(仍然悬浮),那么压载水舱应该( )
A.排水 B.注水 C.先排水后注水 D.先注水后排水
【答案】C
【详解】潜艇是通过改变自身重力来实现上浮、悬浮和下沉的。当潜艇悬浮时,浮力等于重力。
AC.如果压载水舱排水,潜艇的重力减小,因为浮力不变,重力小于浮力,潜艇会上浮。
当到达能够使用潜望镜的位置时,注水又会使重力增大,当浮力等于重力时潜艇又悬浮,故A不符合题意,C符合题意;
B.注水会使潜艇重力增大,潜艇会下沉,而不是上浮,故B不符合题意;
D.先注水会使潜艇下沉,不符合上浮的要求,故D不符合题意。
故选C。
二、多选题
18.(2026九·云南省临沧市·二模)小李同学将重1N、底面积200cm2的薄壁圆柱形溢水杯B放在水平升降台上,如图所示,溢水口到杯底的距离20cm,将底面积100cm2、高10cm的金属圆柱体A悬挂于力传感器的挂钩上,示数为20N。升降台缓慢上升至A刚好浸没,(已知,不考虑细线伸长、水的蒸发和溢水杯厚度)下列说法正确的是( )
A.圆柱体A的质量为2kg
B.圆柱体A未浸入水中前,溢水杯对升降台的压强为2000Pa
C.圆柱体A的密度为
D.圆柱体A刚好浸没时,力传感器的示数为10N
【答案】ACD
【分析】溢水杯对升降台的压力等于水和溢水杯的重力之和。A浸没时排开水的体积等于A的体积,根据阿基米德原理求出浮力,再根据平衡求出力传感器的示数。
【详解】A.圆柱体A的质量,故A正确;
B.圆柱体A未浸入前,溢水杯装满水,水的体积
水的重力
溢水杯对升降台的压力
压强,故B错误;
C.圆柱体A的体积
密度,故C正确;
D.A刚好浸没时,
浮力
力传感器示数,即拉力,故D正确。
故选ACD。
19.(2026九·云南省玉溪市·二模)为了给正方体工件表面均匀地涂上某种油,需要用竖直向下的力F把漂浮在油面上的工件缓慢压入油中,如图甲所示。工件的下表面与油面的距离为h,力F与h的大小关系如图乙所示()。下列说法正确的是( )
A.工件的边长为0.5m
B.当工件漂浮时,受到的液体压强为5000Pa
C.工件的重力为600N
D.工件完全浸没时,浮力为400N
【答案】AC
【详解】A.由图乙可知,当后,压力不再变化,说明正方体工件已经完全浸没在油中,因此工件边长为,故A正确;
B.工件漂浮时,由图乙可知,此时浸入油的深度为,受到的液体压强为
故B错误;
C.工件漂浮时浮力等于重力,排开油的体积为
则工件的重力为
故C正确;
D.工件完全浸没时,排开油的体积为
浮力为
故D错误。
故选AC。
20.(2026九·云南省大理·二模)2020年11月10日,我国“奋斗者”号载人深潜器成功坐底马里亚纳海沟,创造了中国载人深潜的新纪录。图甲是“奋斗者”号模型,图乙是它的部分结构示意图。“奋斗者”号完全浸没在海水中运动时,下潜和上浮过程中受到的阻力大小不变、方向与运动方向相反,忽略海水流动的影响。匀速下潜时:需带全部压载铁;悬浮时:需抛掉质量为的压载铁;匀速上浮时:需抛掉全部压载铁。已知“奋斗者”号完全浸没时排开海水的总体积为,舱体(不含压载铁)的质量为,底部可抛弃压载铁总质量为,压载铁密度为,海水密度取,g取。下列说法中正确的是( )
A.深潜器下潜到深度时,受到的海水压强为
B.深潜器完全浸没在海水中时,受到的浮力为
C.深潜器抛弃全部压载铁后匀速上浮时,受到的阻力大小为
D.深潜器悬浮在海水中时,剩余压载铁的质量为
【答案】AC
【详解】A. 深潜器下潜到深度时受到的海水压强,故A正确;
B. 根据阿基米德原理,完全浸没时受到的浮力,故B错误;
C. 深潜器和压载铁的总重力为
匀速下潜时受力平衡,则它匀速下潜时受到的阻力为
匀速上浮时阻力不变仍为,故C正确;
D. 压载铁总质量仅,剩余压载铁质量不可能达到,故D错误。
故选AC。
21.(2026·云南省昆明市·二模)如图甲所示,横杆在铁架台上可上下移动,竖直硬质细杆(质量忽略)的上端通过力传感器固定在横杆上(力传感器可显示细杆受到力的大小),下端与底面积为40cm2、密度为0.4×103kg/m3的实心均匀长方体物块M相连,M浸没在底面积为100cm2装有水的容器中,此时水的深度为40cm。让横杆匀速缓慢向上移动,力传感器示数F随时间t的变化关系如图乙所示,t2~t3时间段为6s;物块M始终竖直且不吸水,ρ水=1.0×103kg/m3。下列说法正确的是( )
A.t为0时,水对容器底部的压强是4×103Pa
B.0~t1时间段,力传感器示数F1为14.0N
C.t=0时与t3时相比,容器底部受到的水的压强变化量是250Pa
D.横杆向上运动的速度为
【答案】AD
【分析】由题可知,0~时间段,物块M浸没在水中,~时间段物块M从开始接触水面到刚好离开水面;因为~时间段在向上运动的过程中物块M排开液体的体积在不断减小,由可知,液体密度不变,其受到的浮力一直在减小,~时间段内,力传感器示数先减小后增大,说明~时间段内,物块M受到的浮力大于其重力,可得
时刻,物块M受到的浮力等于其重力,所以力传感器示数为零,~时间段内,物块M受到的浮力小于其重力,可得
【详解】A.t为0时,水的深度为40cm,即0.4m,水对容器底部的压强
故A正确;
B.由题可知,之后物块M已经离开水中,此时力传感器示数等于物块M的重力,长方体物块M的重力为4.0N,则长方体物块M的质量
物块M的密度为0.4×103kg/m3,即0.4g/cm3所以长方体物块M的体积
0~时间段,长方体物块M处于浸没状态,此时长方体物块M受到的浮力
所以力传感器示数
故B错误;
C.t为0时,长方体物块M处于浸没状态,水和物块M的总体积
时,物块M刚好离开水面,水的体积
此时水的深度
此时容器底部受到的压强
t为0时与时相比,容器底部受到的压强变化量
故C错误;
D.时,物块M受到的浮力等于其重力,所以此时排开液体的体积
水和物块M浸入水中的总体积为
物块M的高度为
水面的高度为
水面上方物块M的高度为
所以细杆与物块M连接部分的高度为
时,细杆与物块M连接部分的高度为
所以细杆移动的距离为
即可得杆向上运动的速度为
故D正确。
故选AD。
22.(2026·云南省昆明市·模拟)一物理兴趣小组用吸管、铜丝和橡皮泥自制密度计,如图所示,将该密度计分别放入密度为1.0g/cm3和1.5g/cm3的甲乙两种液体中液面刚好到达A、C处,将密度计再放入丙液体中,液面的位置恰好在A、C的中点B处,以下说法正确的是( )
A.密度计在甲液体中受到的浮力小于在乙液体中的浮力
B.密度计漂浮在甲乙液体中时底部受到液体压强相同
C.丙液体的密度为1.2g/cm3
D.该密度计的刻线是均匀分布的
【答案】BC
【分析】密度计在不同液体中均处于漂浮状态,根据物体漂浮条件,密度计在各液体中受到的浮力都等于自身重力,可据此分析浮力相关选项。密度计底部受到的液体压力等于浮力,结合压强公式,可分析底部受到的液体压强情况。设密度计的横截面积为S,重力为G,根据阿基米德原理,分别列出在甲、乙、丙液体中的浮力表达式,结合A、C、B的位置关系,推导丙液体的密度。根据阿基米德原理推导密度计刻度与液体密度的关系,判断刻度是否均匀。
【详解】A.密度计在甲、乙液体中都漂浮,浮力始终等于密度计自身重力,重力不变,因此浮力相等,故A错误;
B.浮力是液体对物体的上下压力差,密度计上表面露出液面,不受液体压力,因此浮力。甲、乙中浮力相等,因此密度计底部受到的压力相等;密度计底部横截面积相同,根据,底部受到液体压强相同,故B正确;
C.密度计漂浮时
密度计浸入的深度为, 即,; B是AC中点,因此丙中浸入深度为
丙液体的密度为
故C正确;
D.由可知,浸入深度与液体密度成反比,刻度线越往上越稀疏,因此密度计的刻线分布不均匀,故D错误。
故选BC。
三、填空题
23.(2026九·云南省临沧市·二模)2025云南九大高原湖泊山水联赛抚仙湖站帆船赛完美收官。如图所示,比赛中,帆船的帆设计成弧形,当风吹过帆时,帆的迎风面流速小压强大,背风面流速___________压强小,从而获得向前的动力;运动员向后划水时帆船也会向前运动,表明物体间力的作用是___________的。
【答案】 大 相互
【详解】根据流速与压强的关系,压强小,对应流速大;运动员向后划水,帆船向前运动,说明水对帆船有力的作用,即力的作用是相互的。
24.(2026九·云南省丽江市·二模)在证明大气压存在时,老师演示了如图所示的“覆杯实验”:老师先将杯子装满水,用硬纸片盖住杯口,把杯子倒过来,发现纸片封住了杯口,水不洒出来,说明是大气托住了纸片,以此说明大气压的存在。用手拿住杯子使其静止,与杯子重力平衡的力是手对杯子的________(选填“压力”或“摩擦力”);若图中杯子里的水的高度是h,当地大气压是p0,水的密度是ρ,那么杯子倒过来后,水对杯底的压强为________(用已知量表示)。
【答案】 摩擦力
【详解】杯子静止时受力平衡,重力方向竖直向下,手对杯子的压力是垂直于杯壁的水平方向的力,无法平衡竖直方向的重力;手对杯子竖直向上的摩擦力与竖直向下的杯子总重力是一对平衡力。
杯子倒置后,杯口(纸片位置)受到向上的大气压,压强为;水的高度为,液体压强随深度减小而减小,从杯口到上方杯底,高度差为,压强减小,因此水对上方杯底的压强为
25.(2026九·云南省大理·二模)唐代诗人杜甫有诗句“八月秋高风怒号,卷我屋上三重茅”。诗中秋风“卷”走“三重茅”,主要是由于屋顶外侧空气相对于屋内空气的流速大,气体压强 ____,从而产生一个向上的力;长江三峡大坝是当今世界最大的水利发电工程,大坝上下游落差很大,如图所示是船只渡过三峡大坝时的情景,本情景运用了 __________ 原理。
【答案】 小 连通器
【详解】根据流体压强的规律:流体流速越大,压强越小。屋顶外侧空气流速比屋内大,压强小于屋内压强,从而形成向上的压力差,将茅草“卷”走。
船只过三峡大坝利用的是船闸,船闸工作时,闸室分别和上游、下游构成上端开口、底部互相连通的容器,利用了连通器原理。
26.(2026九·云南省丽江市·二模)我国运动员宁忠岩在2026冬奥会男子1500米速滑比赛打破世界纪录,荣获冠军。图是比赛中的一个场景,宁忠岩左脚蹬地后抬起,在下一次右脚蹬地之前,由于________他仍然能够快速运动;每次蹬地抬起一只脚后他对冰面的压强________。
【答案】 惯性 增大
【详解】由于运动员具有惯性,左脚蹬地后,虽然脚离开了冰面,但仍要保持原来的运动状态,所以他仍然能够快速运动;每次蹬地抬起一只脚后,与冰面的接触面积减小,而压力大小基本不变,根据压强公式可知,受力面积减小,压强增大。
27.(2026·云南省昆明市·模拟)如图所示在玻璃瓶内装入适量水塞入瓶塞,并插入一根细管,从管子上端吹入少量气体,使瓶内气体压强___________(选填“大于”“小于”或“等于”)大气压强,可以用来观察大气压随高度的变化;当将此装置从一楼拿到二十楼时玻璃管中的水柱会___________(选填“升高”或“下降”)一些。
【答案】 大于 升高
【详解】吹入气体后,只有瓶内气压大于外界大气压,才能把瓶内的水压入细管,让水柱上升到细管中。
大气压随海拔升高而减小,将装置从一楼拿到二十楼,高度升高,外界大气压变小,瓶内气压不变,会继续把水压向细管,因此水柱会升高。
28.(2026·云南省昆明市·二模)如图甲所示,人触摸“静电球”时头发会竖起,形成“怒发冲冠”的景象,这是由于头发丝带有______(选填“同种”或“异种”)电荷互相排斥。如图乙所示,当按下出风按钮后会有气流从两只空心球中间的缝隙通过,两只小球向中间靠拢,这是因为流速越大的位置压强越______。
【答案】 同种 小
【详解】当人触摸静电球时,人体会带上电荷,每根头发丝都带上了同种电荷,同种电荷相互排斥,因此头发会散开竖起;气流从两个小球中间流过时,中间位置流速大、压强更小,小球外侧的大气压将小球压向中间,因此小球向中间靠拢。
29.(2026九·云南省临沧市·二模)如图所示,把同一支自制密度计分别放入普洱茶汤和纯净水中,均竖直漂浮,已知普洱茶汤的密度大于纯净水的密度,则___________(选填“甲”或“乙”)杯中是普洱茶汤;若密度计为粗细均匀的圆柱体,横截面积为S,两次浸入液体的深度差为∆h,则密度计的质量为___________(用、、S、h表示)。
【答案】 乙
【详解】密度计漂浮时浮力始终等于自身重力,同一支密度计重力不变,因此在两种液体中浮力相等,即。 根据阿基米德原理,浮力不变时,液体密度越大,排开液体的体积越小。 已知,因此普洱茶汤中更小,由图可知乙中密度计浸入液体的体积更小,故乙杯中是普洱茶汤;
设密度计在普洱茶汤中浸入深度为,纯净水中浸入深度为,因为,所以,深度差
漂浮时浮力等于重力, 对普洱茶汤化简可得①
对纯净水化简可得②
联立①②两式得
代入整理得
代入①得密度计质量
30.(2026·云南省昆明市·模拟)小军洗草莓时发现草莓会漂浮在盐水上,于是采用了图所示的方法测量了草莓的密度,天平测出草莓的质量为m;将草莓轻放入盛满盐水的烧杯中,用细针将草莓压入盐水中浸没,甲图中草莓受到的浮力___________(选填“大于”“小于”或“等于”)草莓的重力,盐水溢出,取走细针,用吸水纸擦干烧杯外壁,测出此时草莓、烧杯和盐水的总质量为;再取走草莓,将烧杯中盐水加满,测出烧杯和盐水的总质量为;不考虑草莓吸水,则草莓的密度___________(用、m、、表示)。
【答案】 大于
【详解】甲图中草莓被细针压入盐水中浸没,草莓受力平衡,草莓竖直向上的浮力等于竖直向下的重力与细针给它向下的压力之和,因此浮力大于草莓的重力。
溢出水的质量
则溢出水的体积
则草莓的体积
草莓的密度
31.(2026九·云南省大理·二模)将一根长为,底面积为的蜡烛放入水中静止时,有露出水面。如图所示,将一块质量为的铁块粘在蜡烛下端后一起放入装有足量水的底面积为的容器中,使蜡烛竖直漂浮在水面上,此时蜡烛与铁块受到的总浮力为_____。点燃蜡烛,若蜡烛燃烧时油不流下,且每秒烧去的蜡烛长度为0.05cm,已知水的密度为,铁的密度为,则从点燃蜡烛开始计时,_____s后蜡烛恰好完全浸没。
【答案】 0.4 50
【详解】[1]蜡烛漂浮在水面上,有露出水面,所以浮力等于重力,即,即
则
则蜡烛的密度为
蜡烛的质量为
蜡烛和铁块的总质量为
蜡烛和铁块的总重力为
由图知蜡烛与铁块整体处于漂浮状态,浮力等于重力,即
[2]此时蜡烛排开水的体积为
铁块的体积为
蜡烛没入水中的深度为
蜡烛露出水面的高度为
刚开始时蜡烛处于漂浮状态,受力平衡,分析可知:蜡烛重力+铁块重力=蜡烛的浮力+铁块的浮力,则
蜡烛熄灭的时候,设蜡烛燃烧的长度为x,这时蜡烛的上表面刚刚在水面,蜡烛长度的重力加铁块的重力刚好等于蜡烛的浮力加铁的浮力。则
-得
因蜡烛每秒燃烧的长度为
则蜡烛燃烧的时间为
四、实验题
32.(2026九·云南省临沧市·二模)小明用弹簧测力计、圆柱体、两个相同的圆柱形容器,分别装有一定量的水和某液体,对浸在液体中的物体所受的浮力问题进行了探究,其装置和弹簧测力计示数如图所示。已知水的密度为。
(1)圆柱体完全浸没在水中时受到的浮力是___________N。
(2)为了探究浮力大小与物体浸入液体中的深度有无关系,可选用___________两次实验来进行对比分析,该实验用到的实验方法是___________,由此可得浮力大小与物体浸入液体中的深度___________(选填“有关”或“无关”)。
(3)对比B、E两次实验,得出“浮力的大小与液体密度有关”的结论,这种做法___________(选填“正确”或“不正确”),理由是___________。
(4)根据实验数据算出E实验中液体的密度为___________kg/m3。
(5)若烧杯的底面积为100 cm2,从B到C实验,水对容器底部的压强增加___________Pa。
【答案】(1)
3
(2) C、D 控制变量法 无关
(3) 不正确 没有控制物体排开液体的体积相同
(4)
(5)200
【详解】(1)由图A得圆柱体重力,圆柱体完全浸没在水中时拉力为,根据称重法可得,圆柱体浸没在水中时受到的浮力是
(2)探究浮力大小与浸入深度的关系,需要控制液体密度、排开液体体积相同,只改变浸入深度,因此选择C、D两次实验;探究一个影响因素,保持其他因素不变,运用了控制变量法。
C、D两次实验中浮力大小相等,说明浮力大小与物体浸入液体中的深度无关。
(3)B中物体部分浸入液体,E中物体完全浸没液体,两次实验没有控制物体排开液体的体积相同,存在两个变量,因此结论不正确。
(4)圆柱体体积等于完全浸没在水中时排开水的体积为
圆柱体在未知液体中完全浸没时受到的浮力为
则液体密度
(5)从B到C,浮力增加量
根据力的作用是相互的,容器底部增加的压力
底面积
压强的增加量为
33.(2026九·云南省大理·二模)小明假期去参观中国第一座水电站—石龙坝水电站(如图)。他观察到泄水口的水流湍急,于是提出问题:泄水口处液体流出的速度大小与哪些因素有关?并作出如下猜想:
猜想1:水的流速跟蓄水高度有关;
猜想2:水的流速跟泄水口的横截面积有关。
为验证猜想2,他准备了以下器材进行探究:一个可调节溢水口口径大小的溢水杯、2个完全相同的小烧杯、天平、2根粗细不同的带止水夹的玻璃弯管,如图所示。
小明进行了如下操作:
(1)向溢水杯中加入高度为的水,在溢水口处固定好粗的玻璃弯管,小烧杯放在玻璃弯管下,打开止水夹秒,然后关闭,用天平称出小烧杯中水的质量为;他接下来的操作是________________。
(2)若_________________,则能初步说明水的流速跟泄水口的横截面积有关。
【答案】(1)保持溢水杯内水的高度为h不变,在溢水口处固定好细玻璃弯管,将另一个相同的小烧杯放在玻璃弯管下,打开止水夹10秒,然后关闭,用天平称出小烧杯中水的质量记为
(2)
【详解】(1)本实验验证猜想“水的流速跟泄水口的横截面积有关”,需要用到控制变量法:必须控制蓄水高度、放水时间不变,只改变泄水口(玻璃弯管)的横截面积;所以完成粗管的实验后,只需要更换横截面积不同的细玻璃管,控制其他条件不变,重复实验即可。
(2)若两次实验得到的水的质量不相等,说明相同时间流出水的体积不同,即水的流出流速不同,就能初步说明水的流速跟泄水口的横截面积有关。
34.(2026·云南省普洱市·二模)小明利用如图所示的装置验证阿基米德原理。
(1)他把弹簧测力计上端固定在铁架台上,用粗铁丝做一个框挂在弹簧测力计挂钩上。在粗铁丝框上端挂一个金属块,下端放一小杯。在金属块的正下方,有一个放置在铁架台支架上装满水的溢水杯,溢水杯跟金属块、粗铁丝框都不接触,如图甲所示,则金属块和粗铁丝框重_________N。缓慢地抬高溢水杯支架,使金属块逐渐浸入水中,此过程中金属块排开液体的体积逐渐_________,所受浮力_________。(后两空均选填“变大”“变小”或“不变”)
(2)当金属块完全浸没时,若弹簧测力计示数F丙_________N,说明金属块所受的浮力_________排开液体的重力。
(3)再缓慢地降低溢水杯支架,使金属块完全离开水面,如图丁所示,根据图中弹簧测力的示数可知小杯中水的质量是_________kg。
(4)若实验前溢水杯中的水面没到溢水口处,则图乙中弹簧测力计的示数_________3.6 N,此次实验_________(选填“能”或“不能”)验证阿基米德原理。
【答案】(1) 3.6 变大 变大
(2) 3.6 等于
(3)0.1
(4) 小于 不能
【详解】(1)图甲弹簧测力计的分度值为0.2N,示数为3.6N,则金属块和粗铁丝框重3.6N。
金属块逐渐浸入水中的过程,金属块排开液体的体积逐渐变大,根据,此时金属块所受浮力变大。
(2)由图丙可知,当金属块完全浸没时,弹簧测力计的示数,若弹簧测力计的示数,则说明金属块所受浮力等于排开液体的重力,即。
(3)由图丁可得,弹簧测力计的示数,则
所以小杯中水的质量为
(4)图乙中,弹簧测力计的示数,若实验前溢水杯中的水面没到溢水口处,则会使物体排开液体的重力变小,G和不变,此时图乙中弹簧测力计的示数会小于3.6N。
排开液体的重力测量值偏小,无法验证,因此实验不能验证阿基米德原理。
35.(2026九·云南省楚雄彝族自治州·二模)小明在厨房帮妈妈煮饺子,发现饺子刚入锅时沉在水底,一段时间后饺子鼓起来,煮熟后漂浮在水面上。小明猜想,物体受到的浮力大小可能与它排开液体的体积有关,于是设计实验进行探究。他把适量沙子装入气球,并充入少量空气,制成一个“饺子”进行了如图所示的实验。实验中充入“饺子”的空气质量忽略不计。
(1)通过对比图甲和丙可以知道浸没在水中的“饺子”受到的浮力;
(2)向“饺子”中充入适量空气,体积变大,浸入水中,弹簧测力计的示数如图丁所示,观察弹簧测力计的示数和虚线所示的水位,可以看出排开的液体体积越大,物体受到的浮力越大;
(3)如果不用弹簧测力计,继续用向“饺子”中充入空气的方法探究“物体受到的浮力大小可能与它排开液体的体积有关。”可以继续___________,观察到__________,即可判定排开的液体体积越大,物体受到的浮力越大。
【答案】 将充入更多空气后的“饺子”浸没在水中后松手 “饺子”排开液体的体积越大,越容易上浮
【详解】 物体的浮沉由浮力和重力的大小关系决定,重力不变时,浮力越大,物体越容易上浮。 当不使用弹簧测力计时,只需要给“饺子”充入更多空气,增大它排开液体的体积后,将它浸没在水中松手,观察浮沉就能得到结论,排开液体体积越大,浮力越大,原本沉底的“饺子”就更容易上浮。
五、作图题
36.(2026九·云南省临沧市·二模)(1)如图所示,小球漂浮在水面,请在O点画出小球的受力示意图。
(2)如图所示,请完成光线通过凸透镜的折射光路图。
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)小球漂浮在水面上,处于平衡状态,受到重力和浮力一对平衡力的作用。过O点分别沿竖直方向向下和向上画两条带箭头的线段,即为重力G和浮力F浮,两个力大小相等。据此作图。
(2)根据凸透镜的特殊光线,可知入射光线平行于主光轴,经过凸透镜折射后,折射光线经过右侧的焦点F;入射光线经过左侧焦点,经过凸透镜折射后,折射光线平行于主光轴的射出。据此作图。
六、科普阅读题
37.(2026·云南省昆明市·模拟)阅读短文,回答问题。
长江水下高铁隧道
崇太长江隧道是我国“八纵八横”高铁网沿江高铁通道的关键控制性工程,全长14.25千米,最大埋深89米,设计时速350千米,是世界高铁盾构隧道独头掘进距离最长、直径最大、标准最高的越江隧道。据人民日报报道,我国自主研制的“领航号”盾构机(刀盘直径15.4米、总重约4000吨),历时23个月完成11.18千米江底掘进,创造15米级大直径盾构连续掘进世界纪录。隧道深埋江底,需抵御最高约0.9兆帕的水压(相当于89米水柱压力)。管片采用C70高强度海工混凝土,抗渗等级P18,接缝用“双道弹性体+遇水膨胀树脂”复合止水,形成三重防水屏障。盾构机搭载500多个传感器,每掘进1米传输超8万条数据,AI系统动态调整推力、泥水压力等参数,实现毫米级精度控制。一列车在隧道内以350千米/小时高速行驶;依靠电力驱动,电能主要转化为机械能。隧道内设纵向通风系统,降低空气阻力并稳定气压;内壁采用吸音降噪材料,减弱噪声传播;结构设计充分利用液体浮力与压强平衡原理,保障隧道在高水压环境下稳定安全。
(1)长江水下隧道最大埋深89米,需抵御江水产生的巨大___________;
(2)“领航号”盾构机依靠AI系统动态调整推力、泥水压力等参数,实现___________级精度控制;
(3)高铁在隧道内高速行驶,电能主要转化为___________能;
(4)隧道内结构设计充分利用液体___________与压强平衡原理,保障隧道在高水压环境下稳定安全。
【答案】(1)压强
(2)毫米
(3)机械
(4)浮力
【详解】(1)液体压强随深度增加而增大,隧道埋深89米时,江水会产生较大的压强,故抵御最高约0.9兆帕的水压是指压强。
(2)从题干“AI系统动态调整推力、泥水压力等参数,实现毫米级精度控制”的内容,此处应为毫米级精度控制。
(3)高铁使用电动机驱动,电动机工作过程中电能主要转化为机械能。
(4)根据题干“结构设计充分利用液体浮力与压强平衡原理”的描述,所以此处隧道内结构设计充分利用液体浮力与压强平衡原理。
七、计算题
38.(2026·云南省楚雄彝族自治州·模拟)小明利用双休日清理家中的鱼缸。长方体空鱼缸的重力为,小明将鱼缸和假山石清洗干净,放到水平桌面上,鱼缸与桌面接触面积为。向鱼缸中注入为深的水,然后将假山石(不吸水)浸没在水中,如图所示。已知假山石的体积石为,水的密度。求:
(1)空鱼缸对水平桌面的压强。
(2)放入假山石前,水对鱼缸底的压强。
(3)浸没在水中的假山石受到的浮力。
【答案】(1)
400 Pa
(2)
3×103 Pa
(3)
25 N
【详解】(1)空鱼缸对水平桌面的压强
(2)放入假山石前,水对鱼缸底的压强
(3)假山石浸没在水中,排开水的体积
浸没在水中的假山石受到的浮力
39.(2026·云南省普洱市·二模)寒假时,小明一家自驾前往云南旅游,体验生活。小明家的汽车进入云南后,在银昆高速行驶220km的路程用时3h12 min。若汽车满载时的总质量为1.8 t,在水平地面静止时,轮胎与地面的总接触面积为。求:
(1)汽车满载时的总重力;
(2)汽车在银昆高速行驶的平均速度;
(3)汽车满载静止在水平地面时,对地面的压强。
【答案】(1)N
(2)
(3)
【详解】(1)汽车满载时的总重力
(2)汽车在银昆高速行驶的平均速度为
(3)汽车静止在水平地面,对地面的压力为
汽车对地面的压强为
做功与机械能
考点4
一、单选题
40.(2026·云南省普洱市·二模)为响应体育锻炼增强体质的号召,周末时小明随家长到郊外做登山运动。如图所示为登山区域的等高线图,不考虑小明体重的变化,则小明重力势能最大的位置是( )
A.A处 B.B处 C.C处 D.D处
【答案】B
【详解】当小明质量不变时,高度越高,重力势能越大。 由图可知,B处海拔最高,因此小明在B处的重力势能最大。故选B。
41.(2026·云南省普洱市·二模)风力发电时,当风速达到v1时,风车叶片开始旋转,当风速为v2时,发电输出功率达到最大值。但是,出于安全原因,叶片的旋转速度被限制在不超过风速为v2时的速度,当风速达到v3时,叶片停止旋转。下列图表中,最能体现发电输出功率和风速之间关系的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】因为风速小于v1时叶片不旋转,所以此区间发电输出功率为0。v1到v2区间的功率特征:因为风速在此区间时,风速越大,叶片获得的能量越多,输出功率随风速增大而升高,到v2时达到最大值Pm,所以此区间功率呈上升趋势。风速在v2到v3区间的功率特征:因为叶片转速被限制在v2时的速度,所以输出功率保持最大值Pm不变。风速达到v3时叶片停止旋转,所以此区间功率降为0,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
42.(2026·云南省昆明市·二模)如图所示,滑板运动员沿水平地面向前匀速滑行,在横杆前相对滑板竖直向上起跳,人与滑板分离,分别从杆的上、下通过,忽略人和滑板在运动中受到的阻力。下列说法正确的是( )
A.起跳上升过程中,运动员的动能在增加
B.以滑板为参照物,运动员始终是静止的
C.由于惯性,越过杆后运动员仍会落在滑板上
D.匀速滑行时,运动员所受重力与地面对滑板的支持力为一对平衡力
【答案】C
【详解】A.起跳上升过程中,运动员的速度减小,高度增加,动能转化为重力势能,运动员的动能减小,故A错误;
B.以滑板为参照物,运动员起跳后与滑板分离,位置发生了变化,是运动的,故B错误;
C.忽略人和滑板在运动中受到的阻力,运动员由于惯性会保持与滑板相同的水平速度,因此越过杆后运动员仍会落在滑板上,故C正确;
D.匀速滑行时,地面对滑板的支持力等于运动员和滑板的重力,运动员所受的重力只是其中一部分,两个力大小不等,因此不是一对平衡力,故D错误。
故选C。
二、多选题
43.(2026·云南省昆明市·模拟)如图所示,在2026年米兰冬奥会中,我国滑雪运动员徐梦桃在自由式滑雪空中技巧赛中成功卫冕,成为首位该项目两金得主,下列说法正确的是( )
A.滑雪运动员穿着滑雪板能增大对雪地的压强
B.运动员在雪地加速下滑时动能增大
C.运动员在雪地加速下滑时惯性增大
D.运动员在空中转体时受非平衡力作用
【答案】BD
【详解】A.滑雪运动员穿着滑雪板,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小对雪地的压强,故A错误;
B.运动员在雪地加速下滑时,质量不变,速度增大,动能增大,故B正确;
C.惯性与质量有关,运动员在雪地加速下滑时,质量不变,惯性不变,故C错误;
D.运动员在空中转体时运动状态发生改变,受到非平衡力的作用,故D正确。
故选BD。
三、填空题
44.(2026九·云南省临沧市·二模)在科技飞速发展的当下,无人机吊运凭借高效、灵活、低成本等优势,在多个行业得到广泛应用。如图所示,无人机正在吊运农产品,无人机在匀速飞行时其动能___________(选填“变大”“变小”或“不变”);无人机通过___________与地面控制中心通信。
【答案】 不变 电磁波
【详解】无人机匀速飞行时,速度大小不变,且总质量不变,因此动能不变。
电磁波可以远距离传递信息,无人机是通过电磁波与地面控制中心通信的。
45.我国无人机技术世界领先,应用广泛。如图所示,送快递的无人机匀速上升时,它的动能__________,机械能__________。(均选填“增大”“减小”或“不变”)
【答案】 不变 增大
【详解】送快递的无人机匀速上升时,它的质量不变,速度不变,高度增大,它的动能不变,重力势能增大;机械能等于动能与重力势能之和,因此机械能增大。
46.(2026九·云南省丽江市·二模)春晚舞台上,机器人完成了如图所示的全球首创单腿连续后空翻,不禁让人感叹我国机器人取得的成就。机器人向上腾空翻的过程中,动能________,重力势能________。(均选填“增大”“不变”或“减小”)
【答案】 减小 增大
【详解】动能大小与质量、速度有关,重力势能大小与质量、高度有关。机器人向上腾空翻过程中,质量不变,速度减小,因此动能减小;所处高度增加,因此重力势能增大。
47.(2026·云南省普洱市·二模)苏轼在《江城子·密州出猎》中写到“会挽雕弓如满月,西北望,射天狼。”弓被拉得越满,弹性势能就越_________;箭离开弓在空中飞行时,_________(选填“受到”或“不受”)重力作用。
【答案】 大 受到
【详解】弹性势能的大小与物体弹性形变的程度有关,在弹性限度内,弹性形变越大,弹性势能越大。弓被拉得越满,弹性形变程度越大,因此弹性势能越大。
重力是地球对物体的吸引力,地球附近的所有物体都会受到重力作用。箭离开弓后仍处于地球附近,所以受到重力作用。
48.(2026·云南省普洱市·二模)出行安全尤为重要。公路上有汽车行驶速度限制,原因之一是车速越大,动能_________,肇事后危害越大;高铁站台上提示“候车请勿越过安全线”,是因为靠近列车的位置空气流速大,压强_________,越过安全线易引发危险。
【答案】 越大 小
【详解】动能的大小与物体质量和速度有关。当汽车质量不变时,车速越大,动能越大,肇事后造成的危害也就越大。
流体流速越大的位置,压强越小。列车行驶时,靠近列车的位置空气流速大,压强小于外侧空气压强,会产生将人推向列车的压力差,因此越过安全线易引发危险。
49.(2026·云南省楚雄彝族自治州·二模)如图所示,小王用弹簧测力计水平拉动木块,使同一木块先后以速度和沿同一水平木板匀速直线滑动相同的距离,且,则第一次木块所受的摩擦力______第二次木块所受的摩擦力;第一次拉力做的功______第二次拉力做的功。(均选填“大于”、“小于”或“等于”)
【答案】 等于 等于
【详解】[1]由于木块对水平木板的压力不变,接触面的粗糙程度不变,所以木块受到的摩擦力不变,即f1=f2。
[2]而木块两次沿同一水平木板匀速直线滑动相同的距离,木块受平衡力作用,所以两次木块受到的拉力和摩擦力大小相等,则两次木块受到的拉力相等,即F1=F2,由W=Fs可得,第一次拉力做的功和第二次拉力做的功相等。
四、计算题
50.(2026·云南省昆明市·二模)新能源汽车因环保、节能、高效等优势,成为人们的购车新选择。如图是某型号的新能源汽车,满载时的总质量为,车轮与地面的总接触面积是,在平直公路上匀速行驶1000m,用时50s,所受阻力为车总重的0.1倍。求满载时:
(1)汽车的总重力。
(2)汽车静止时车对地面的压强。
(3)汽车在该段路程匀速行驶时牵引力做功的功率。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)汽车的总重力
(2)汽车静止在水平地面,对地面的压力等于自身总重力,即
对地面的压强
(3)汽车匀速行驶,牵引力与阻力是一对平衡力,大小相等,
牵引力做的总功
牵引力做功的功率
51.(2026·云南省大理·二模)2026年3月5日,昆明“空中生命线”启用。如图所示,一架无人机载急救药品从呈贡某医药仓库飞往安宁市一医院,全程,用时。无人机机身(含电池)质量,载药,无人机降落后底部与水平面接触面积为。如果地勤人员用把质量相同的药品从地面搬至高的楼顶,求:
(1)无人机未载药时受到的重力;
(2)无人机载着药品降落停稳在楼顶上,对楼顶地面产生的压强;
(3)地勤人员对药品做功的功率。
【答案】(1)
80N
(2)
3×103Pa
(3)
5W
【详解】(1)无人机未载药时质量,,重力为
(2)无人机载着药品降落停稳在楼顶上,对楼顶地面产生的压力
接触面积
对楼顶地面产生的压强为
(3)药品重力
做功
时间
对药品做功的功率
52.(2026·云南省昆明市·模拟)如图所示为我国自主研发的“鲲龙AG600”水陆两栖飞机,它具备水面滑行汲水、空中巡航灭火、海上救援,岛礁补给与运输等功能。其空载质量为kg,静止在水平地面时轮胎与地面的总接触面积为0.8m2,在水面匀速直线滑行时受到水的阻力为飞机总重力的0.1倍。求:
(1)两栖飞机空载时受到的重力;
(2)两栖飞机空载时对水平地面的压强;
(3)在某次空载执行任务时在水面匀速直线滑1000m用时30s,两栖飞机牵引力做功的功率。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)两栖飞机空载时受到的重力为
(2)两栖飞机静止在水平地面,对地面的压力等于重力,即
两栖飞机空载时对水平地面的压强为
(3)因为两栖飞机在水面做匀速直线运动,牵引力等于阻力
两栖飞机牵引力做的功为
两栖飞机牵引力做功的功率为
53.(2026九·云南省临沧市·二模)如图甲所示的折叠床因隐形、节约空间等特点,备受欢迎。将折叠床处于水平位置时的结构进行简化,构成如图乙所示的模型。折叠床可围绕O点转动,床两侧各装一根液压杆,液压杆连接了床架上B处和墙体上A处,液压杆的拉力沿AB方向,通过控制液压杆的开关可以在10 s内收起床体。已知床架上B处与O点的距离为0.5 m,床体OC长度为2 m、(包含床垫)质量为100 kg,整个床体厚度为0.2 m,不计床架、液压杆自重及摩擦损耗。求:
(1)床体的重力大小;
(2)收起床体过程中,克服床体重力所做的功;
(3)收起床体时,单个液压杆的最小拉力;
(4)液压杆收起床体过程中,对床做功的最小功率。
【答案】(1)1000N
(2)900J
(3)2000N
(4)90W
【详解】(1)床体的重力
(2)床体水平放置时,整个床体厚度为0.2m,其重心距底面的高度为
收起至竖直位置后,床体OC长度为2m,重心距底面的高度
重心上升的高度为
克服床体重力所做的功为
(3)该折叠床可视为以O点为支点的杠杆,由已知条件可知,床架上B处与O点的距离为0.5m。
结合几何关系得出动力臂
阻力为床体重力,阻力臂
因床两侧共有两根液压杆,设单个液压杆的拉力为F,根据杠杆平衡条件,解得
(4)已知控制液压杆可以在内收起床体,液压杆对床做功的最小功率为
五、科普阅读题
54.(2026·云南省普洱市·二模)阅读下列材料,回答问题。
电力系统的“超级充电宝”
抽水蓄能电站是电力系统的能量调节高手,核心原理就像水上楼梯一样,示意图如图所示。在用电低谷时,用多余电能把下游水库的水抽到上游水库存起来,用电高峰时,再让上游水库的水冲下来推动发电机发电,快速补充电力,就像专为电网设计的超级充电宝,在这些超级充电宝中,位于昆明市富民县的云南富民抽水蓄能电站已于2024年4月26日正式开工建设,工程规模为一等大型。它就像电力系统的“能量管家”,默默守护着我们的用电安全与稳定。这座“充电宝”的“储能容量”十分惊人,总装机容量达1400 MW(兆瓦),相当于4台350 MW的巨型水泵发电机协同工作。它的“储水仓库”由两座水库组成,上游水库藏在纱帽山,用90米高的钢筋混凝土面板堆石坝围建而成,能储存876万立方米的水,正常水位高达2378米;下游水库位于领带河下游,120米高的大坝守护着919万立方米的水量,两地水位差达508米,巨大的落差能让水流拥有强劲的发电动力。连接两座水库的是2.27公里长的输水系统,水流通过隧洞、压力钢管等通道,实现“上下穿梭”。
这座超级充电宝用绿色环保的方式实现能量循环,既没有污染排放,又能高效利用水资源。它就像一位默默奉献的巨人,用独特的蓄水发电模式,让我们的用电更稳定、更可靠,成为云南电力系统中不可或缺的核心力量。
(1)与普通充电宝将电能转化为化学能存储不同的是,电力系统的“超级充电宝”是在电能和_________能之间进行转化储存电能的;抽水时,抽水机中的电动机将_________能转化为机械能;
(2)总装机容量1400 MW中的“MW”是_________的单位。
(3)该抽水蓄能电站实现清洁能源利用,从环保角度看,主要优点有_________。
【答案】(1) 机械 电
(2)电功率
(3)没有污染排放
【详解】(1)[1]抽水蓄能电站工作时,用电低谷期将下游的水抽到上游水库,抬高水的高度,将电能转化为水的机械能储存起来,发电时再将机械能转化为电能,因此该“超级充电宝”是在电能和机械能之间转化储存电能。
[2]抽水时,电动机工作消耗电能,获得抽水的机械能,因此电动机将电能转化为机械能。
(2)MW是兆瓦的符号,功率的基本单位是瓦(W)
因此MW是功率的单位。
(3)根据材料内容,该抽水蓄能电站利用水储能发电,属于清洁能源,从环保角度,其主要优点是不排放污染物,对环境无污染,同时可以高效利用水资源,节约化石能源,绿色环保。
55.(2026九·云南省玉溪市·二模)阅读短文,回答问题。
云南高原风电的物理原理
云南风能资源丰富,高原山地风电场已成为清洁能源的重要组成部分。风力发电机的核心是叶轮和发电机,当风吹过叶轮时,叶片带动发电机转子转动,将风能转化为电能。
风力发电机的叶片设计成翼型,上表面弯曲、下表面平直,当气流流过叶片时,上表面气流流速大、压强小,下表面流速小、压强大,从而产生升力带动叶轮旋转。叶轮的转速与风速相关,当风速在3~25m/s时,发电机正常工作;风速超过25m/s时,控制系统会调节叶片角度,降低转速,保障设备安全。
风力发电的功率与风速的三次方成正比,公式为,其中ρ为空气密度,S为叶轮扫风面积,v为风速。云南高原海拔高,空气密度ρ较小,因此需要更大的叶轮扫风面积,才能获得同等的发电功率。
(1)风力发电机的叶片利用了流体流速越大,压强越________的原理。
(2)由公式可知,当风速变为原来的2倍时,风力发电的功率变为原来的________倍。
(3)当风速为30m/s时,控制系统________(选填“会”或“不会”)降低转速。
(4)云南高原空气密度小,为提升发电功率,还可采取的措施是__________________(写出一条即可)。
【答案】(1)小
(2)8
(3)会
(4)增大叶轮扫风面积
【详解】(1)根据短文对叶片翼型原理的描述,气流流速大的区域压强小,流速小的区域压强大,因此流体流速越大,压强越小。
(2)已知发电功率公式,设原风速为v,对应功率为P;当风速变为2v时,代入公式得,即功率变为原来的8倍。
(3)题干明确风速超过25m/s时,控制系统会降低转速,30m/s大于25m/s,因此控制系统会降低转速。
(4)由可知,发电功率与ρ、S、v3成正比。在ρ较小的情况下,除了通过增大叶轮扫风面积,还可以选择风速更大的区域安装等方式提升发电功率。
简单机械及其机械效率
考点5
一、单选题
56.(2026·云南省普洱市·二模)工人用如图所示的滑轮提升物体时,不计绳重和摩擦,每个物体的重力为80 N,当匀速提升一个物体时滑轮的机械效率为80%。若工人对绳子的最大拉力为300 N,关于该滑轮,下列说法正确的是( )
A.是一个省力杠杆 B.动滑轮的重力大小为20 N
C.机械效率始终为80% D.一次最多可提起10个物体
【答案】AB
【详解】AB.假设物体上升高度为,绳子自由端移动的距离
根据得,绳子的拉力为
由得,动滑轮的重力
绳子自由端的拉力小于物体的重力,所以是省力杠杆,故AB正确;
C.动滑轮的机械效率和提升重物的重力有关,所以机械效率不可能始终为80%,故C错误;
D.工人对绳子的最大拉力为300 N,可提升重物的重力
可提升重物的个数,所以最多可提升7个重物,故D错误。
故选AB。
57.如图甲所示,在立夏时节,有的地方会给孩子称体重,希望孩子健康成长,俗称“立夏秤人”。如图乙所示,小孩和篮子的总质量为,调整秤砣的位置,使秤杆处于水平平衡状态(忽略绳重和杆重),此时,。下列说法正确的是( )
A.该杆秤的支点是
B.该秤砣的质量为
C.要使该杆秤的称量范围变大,可以换用质量更大的秤砣
D.若换称质量较大的孩子,当秤杆水平平衡后,秤砣的悬挂点在点左边
【答案】C
【详解】A.该杆秤称量时,绕着O点转动,该杆秤的悬挂点O是称量时的支点,故A错误;
B.由杠杆平衡条件得
该秤砣的重力为
由得,秤砣的质量为
故B错误;
C.杆秤的最大称量对应秤砣在杆最右端,即最大动力臂不变,阻力臂也不变。根据杠杆平衡条件,当动力臂、阻力臂不变时,秤砣质量越大,能平衡的被测总重力越大,可称量的最大质量越大,称量范围变大,故C正确;
D.换称质量更大的孩子,总重力变大,秤砣重力不变,阻力臂不变,根据,可得动力臂需要变大,因此秤砣悬挂点应在点的右侧,故D错误。
故选C。
二、多选题
58.(2026九·云南省丽江市·二模)如图所示,工人用滑轮组将重为550 N的货物经过10 s匀速提升了5 m,拉力为325 N,在提升货物的过程中,下列说法正确的是( )
A.绳子自由端移动的速度是0.5 m/s
B.动滑轮的重为100 N
C.拉力做功的功率是325 W
D.机械所做的额外功是500 J
【答案】CD
【详解】由图可知,该装置为动滑轮,承担物重的绳子段数,因此绳子自由端移动距离
逐个分析选项:
A.绳子自由端移动速度,故A错误;
B.不计绳重和摩擦时,动滑轮重
本题未说明不计绳重摩擦,额外功还包含克服绳重、摩擦的功,因此动滑轮实际重小于,故B错误;
C.拉力做的总功
拉力功率,故C正确;
D.对货物做的有用功
额外功,故D正确。
故选CD。
三、填空题
59.(2026·云南省昆明市·二模)在跨学科实践中,小明利用细线、筷子、刻度尺、金属螺母、带盖塑料小瓶制作了简易杆秤密度计。
(1)如图甲所示,将带盖的空小瓶系在筷子处,用细线把筷子悬挂起来。为使筷子在水平位置平衡,应将悬挂点向______(选填“左”或“右”)移动。
(2)调整好以后,如图乙所示,保持、的位置不变,在塑料小瓶中加满水,盖好盖子,调整螺母至点时,筷子再次水平平衡。然后倒净瓶中的水,加满食用油,盖好盖子,调整螺母至点时,筷子再次水平平衡(如图丙)。用刻度尺分别测出、、的长度、、。则待测食用油的密度______(选用、、和表示)。
【答案】(1) 左
(2)
【详解】(1)观察图甲可知,杠杆右侧上翘,说明左侧偏重、重心偏左侧。根据杠杆平衡原理,为使筷子在水平位置平衡,需要把悬挂点向左移。
(2)图乙中装满水时平衡,满足
因为
所以有 ①
图丙中装满食用油时平衡,满足
即 ②;
由①可得
将其代入②式可得:
两边同时约去,解得
四、作图题
60.(2026·云南省昆明市·二模)(1)如图所示,请画出图中折射光线对应的入射光线。
(2)新型铝合金门安装有扳动式把手,如图所示,请你画出图中门手柄所受压力的力臂。
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)根据凸透镜特殊光线规律:平行于主光轴的入射光线,经凸透镜折射后折射光线过焦点。本题中折射光线过右焦点F,因此在透镜左侧,从透镜上的入射点向左,画一条平行于主光轴、箭头指向透镜的入射光线即可。
(2)力臂是支点到力的作用线的垂直距离,因此从支点O向力F的作用线作垂线,支点到垂足的垂线段就是力臂。
61.(2026九·云南省玉溪市·二模)(1)如图甲所示,《天工开物》里记载的舂米机,把稻谷放在石臼里,用脚踩在A点施加动力,使碓头上下运动,请在图乙中杠杆A处画出最小的动力F1。
(2)为了学生的安全,教学楼楼梯拐角处放置了一大块平面镜,小明同学下楼梯时可以及时通过平面镜看到小红同学正在上楼,避免发生碰撞,请你在图中画出小明看到小红的光路(A点表示小明的眼睛,B点表示小红)。
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)根据杠杆平衡条件可知,在阻力和阻力臂不变时,动力臂最大时,动力最小,当动力F1与杠杆垂直时,动力臂最大,方向向下,据此作图。
(2)作B点关于平面镜的对称点B',连接B'A交平面镜于点O,OA为反射光线,连接BO为入射光线,在入射光线和反射光线上标箭头,据此作图。
62.(2026·云南省昆明市·模拟)(1)如图甲所示,根据透镜对光的作用,完成下列光路图。
(2)如图乙所示,O为杠杆支点,画出作用力F的力臂L。
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)凸透镜对光线有会聚作用,经过焦点的光,经凸透镜折射后,平行主光轴射出。
(2)力臂是支点到力的作用线的距离,过O点做F的垂线,垂线段的距离即为力臂L。
试卷第1页,共3页
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