武汉元调试题分类训练.doc

元月调考计算题归类一杠杆综合类（功、功率、效率、浮力、滑轮组）1. 如图甲所示，我国“向阳红09”母船正在进行投放“蛟龙号” 载人深潜器试验，调控两 根伸缩杆，使“”形架绕固定在甲板上的转轴转动至图甲所示位置时停止，然后由固定 在“”形架顶部的绞车通过钢缆释放深潜器。处在图甲所示位置的“”形架可以简化为图乙中以O为支点的杠杆，OB表示“” 形架，CD表示两根伸缩杆，O到CD的距离为2m， OD、OE的长度分别为3m、6m。不 考虑“”形架、两根伸缩杆和绞车的重力。（1）请在图乙中画出投放深潜器时“”形架的动力和阻力示意图。（2）深潜器的质量为25t，总体积为24.5m3。在绞车缓慢向下释放深潜器至刚浸没的 过程中，两根伸缩杆的总拉力最多减少多少牛?2.图甲是电工师傅们挖的埋水泥电线杆的坑，其深度为2.0m，坑口长为2.3m，坑底长为0.3m， 坑的宽度仅比电线杆的粗端直径稍大一点。图乙是电工师傅们准备将电线杆埋入坑中时的 示意图。（1）坑中沿长方形的长边方向有一从地面直达坑底的斜坡，这样做的好处是不必将电线杆从底端开始向上竖起，重心上升高度较 ，施工时既省力又省功。（2）水泥电线杆的重力为104N，长为10.0m，其重心O距粗端的距离为4.0m，若按图乙所示的方式竖起电线杆，则刚抬起电线杆的细端时至少需要多大的力? 请在图乙中画出动力臂l1和阻力臂l2。（3）竖起电线杆的过程中，工人师傅们对电线杆至少要做多少功?3.平推杠铃架是一种健身器材，结构如图所示， 其中直杆ABCD是质量分布均匀的圆柱体状杠铃杆。训练时人平躺在长凳上，双手将杠铃 杆反复向上推起，起到锻炼身体的作用。（1）请在图中画出杠铃杆的重力的示意图。（2）杠铃杆两侧可以装配杠铃片，杠铃片按质量可分为5kg、10kg、15kg、20kg、25kg共 5种型号。往空的杠铃杆上安装杠铃片时，先将一个杠铃片套在杠铃杆的一端，再将这个 杠铃片水平向里推到图示位置，然后在杠铃杆的另一侧安装一个相同的杠铃片。试通过计算说明，在上述安装过程中，为了不使杠铃杆翻转，杠铃杆的质量至少应为多大？（3）某人在一次健身时，20s内向上推举了10次杠铃杆，已知杠铃杆和杠铃片的总质量为80kg，如果每次推举时手斜向上移动了50cm，杠铃杆上升的高度为40cm，那么他在这次健身时推举做功的功率约为多少？254.酒瓶上的软木塞往往很难直接拔出，因此人们发明了如图所示的开瓶器。使用时，首先把钻头对准软木塞，用手转动旋转手柄，使钻头插入软木塞，同时压把会翘起；然后再用力按压压把，钻头就能把软木塞“带”出来。 （1）请仔细观察开瓶器的结构，指出其中用到了哪些物理知识，再举出两例填写到表格内：开瓶器的结构所用到的物理知识例：压把压把是一个省力杠杆（2）如图所示是钻头插入软木塞时右边压把的示意图，O为压把的转轴，F为手对压把的压力，其方向始终垂直于OA，且OA：OB=8:1，如果F为5N时恰好拔出软木塞，则酒瓶对软木塞的摩擦力是多少牛？（钻杆、旋转手柄和软木塞的质量忽略不计）5.图甲是一种工人在搬运玻璃时用到的吸盘，图乙是它的结构示意图。（1）图乙中，提钮2可以看成是一种_杠杆，请在图乙中画出它的动力和阻力示意图。（2）当同时抓住提钮1和2时，活塞向上运动，活塞上的阀门在 和_的共同 作用下关闭，这时吸盘就可以“吸起”玻璃。（3）若吸盘底面积为3dm2，则此吸盘一次能吸起的最重的玻璃是多少牛？（大气压为105Pa）A现在不少学校里放置了如图甲所示的能自动盖上盖子的垃圾桶，它能有效阻隔垃圾散发的气味。（1）裸露的垃圾不断向四周散发难闻的气味，说明分子_。（2）请你在答题卷的图乙中画出果皮A停留在桶盖的斜面上时受到的力的示意图。（3）桶盖的相关尺寸如图丙所示，已知桶盖重心偏离转轴距离2cm。若要让质量为10g以 上的果皮在桶盖的斜面上下滑时能压翻桶盖后自动落入桶中，在不计摩擦力的情况下，请你估算桶盖的最大质量应不超过多少？（请写出必要的计算过程）（1）在不停地做无规则运动（1分）（2）如图所示（3分）(3) 由m盖gL1=m皮gL2知（1分）m盖=10g24cm/2cm（1分）=120g（1分）6高压起重气垫是一种适合于地震救灾的起重工具。它由如图甲所示的高压气瓶、气管、阀门与气垫连接而成。起重时，气垫放入重物与地面的间隙之间，由高压气瓶向气垫内充气，气垫在短时间内可把重物举起一定高度。高压气瓶向气垫内充气时，气瓶内的气体温度 ，内能 。如果高压起重气垫在5s内可将105N的物体举高0.1m，则其功率为 W。图乙中，质地均匀的长方体石板长为2m、重为6104N。当气垫内最高气压比外界高106Pa时，石板恰好被顶起，此时气垫和石板的接触面是连长为20cm的正方形。请在图乙中画出气垫恰好顶起石板时的阻力臂l2。气垫恰好顶起石板时，气垫的中心至少离石板右端的支点O多远？降低减少2103气垫刚好顶起石板时的阻力臂l2如图所示：F1pS106Pa0.2m0.2m4104N根据F1l1F2l2得：l11.5m7图甲是建筑工地上常见的塔式起重机示意图。这种起重机主要用于房屋建筑施工中物料的竖直或水平输送。（1）由杠杆的平衡条件可知，塔式起重机的起重量随起吊幅度而变化，起吊幅度越大，起重量 。（2）某塔式起重机是通过电动机带动如图乙所示滑轮组竖直起吊物料的。已知起吊重为3104N的物料时，电动机的输出功率为60kW，物料匀速上升的速度为1.5m/s。试求：电动机作用在滑轮组上的水平拉力F；这次起吊时滑轮组的机械效率。二斜面综合类（功、功率）1甲图是密封式自由降落救生艇，在紧急情况下可使船员快速离开事故母船。乙表是其部分参数。（g取10N/kg）（1）救生艇要求满载静止时至少有一半体积露出 水面，则救生艇整体体积不能小于多少m3？（2）在某次演习中，将这艘空载的救生艇从滑道 底端匀速拉到顶端，用时50s。如果滑道的机 械效率为90%，那么救生艇所受拉力的功率 为多少W？三压强、浮力、密度综合类1.退休职工李师傅设计制造的水上自行车在武昌曾家巷码头长江边试水的消息引起了网友热议。在水面“行走”的自行车底部安装了8个体积均为0.02m3的密闭纯净水筒， 并在后轮安装了塑料叶片提供前进的动力。 （1）塑料叶片向后运动时，水上自行车就能向前行驶，这是由于 。（2）假设某位体重为550N的网友骑着水上自行车在水中匀速行驶时，平均每个水桶有的体积浸没在水中，该水上自行车大约有多重？计算时我们不计哪些因素？（g=10N/kg）。2.如图为某坐便器的结构示意图。已知浮筒的重力为2N，一般情况下浮筒对进水阀门施加竖直向上4N的力时进水管就停止向水箱注水。排水阀上表面呈圆形，面积为50cm2，通过细线与冲水扳手相连。(g=10N/Kg)（1）坐便器具有防臭的优点是因为桶身和排水管构成了一个 的缘故。（2）当排水阀处于30cm深处时，它受的水的压力为多少？（请写出必要的计算过程） （3）进水管停止向水箱注水时，浮筒浸入水中的体积为多少？（请写出必要的计算过程）(1)连通器（1分）(2)水对阀门的压强为F压=pS=ghS（1分）=1.0103kg/ m310N/kg0.3m5010-4m2（1分）=15N（1分）（3）浮力至少为F浮= G筒+ F1=2N+4N=6N（1分）浮筒浸在水中的体积为V排=F浮/水g（1分）=6N/1.0103kg/ m310N/kg（1分）=610-4m3（1分）3图甲是一种常见的台式饮水机结构示意图。控水槽内的塑料浮体是一个体积为90cm3的空心圆柱体，其质量和厚度可忽略不计。浮体通过一轻质硬杆与阀门相连。当浮体浸没时，阀门恰好将面积为2cm2的放水孔关闭。此时蓄水桶中水位最高。（1）请画出浮体所受浮力的示意图。（2）蓄水桶中水对阀门的最大压强为多少帕？（g取10N/kg）4.新农村中很多楼房顶上装有如图1所示的水箱，图2是这种水箱的结构示意图。其中A、 B是由密度为2.5103kg/cm3的材料制成的圆柱体，由于水箱顶部的压力传感开关是一种 特殊的“拉线开关”，其作用是：当它受到竖直向下的拉力等于25N时闭合，电动水泵就 开始通过进水口向水箱中注水；当拉力等于15N时断开，电动水泵就停止向水箱中注水。（1）如果A、B的体积均为500cm3，则A、B的总重力是多少？（g取 10N/kg）（2）通过计算说明正常情况下水箱中的最高水位在什么位置，并在图2中用水平虚线标出。（压力传感开关下的细绳和A、B间的细绳质量与体积均忽略不计，g取10N/kg）四。滑轮组综合类（功、功率、浮力）1.如图甲所示，一名工人进人到一根竖直打人海底的圆柱形钢护筒的底部作业时，因海水涨潮，钢护筒上部突然变形，最窄的地方只有35cm，工人被困钢护筒底部。(1)图甲中钢护筒最窄处受到海水的压强是多少?(2)为了将工人救出，救援人员将与钢护筒下端连在一起的水泥桩切断，已知钢护筒连同切割下来的水泥桩等的总重为20106N、浸入水中的体积为40m。，现用起重机吊起它们，起重臂滑轮组上的钢缆绕法如图乙所示，则钢缆承受的拉力变化范围为多少?(海水的密度取10103k/m3，g取10Nkg。不考虑风浪、水流等的影响，吊钩、钢缆重及摩擦都忽略不计)汽车综合类（功、功率、速度）如图17所示，某工程队在一次施工作业中，以恒定速度沿竖直方向将质量为5103kg的圆柱形实心工件从深水中吊起至距水面某一高度。绳子作用在工件上端的拉力F的功率P随工件上升高度h变化的图象如图18所示，不计水的阻力（水1.0103kg/m3，g取10 N/kg）求：工件上升的速度大小？当工件露出水面的1/2时所受的浮力大小？工件的横截面积S是多大？ 实验探究题一密度的测量、质量的测量实验探究1已知某固体物质的密度大于水的密度。小明设想不用量筒，而只用天平和砝码、一只烧杯、 水、一根细线测出该固体物质的密度。下面是他设计的测量该固体物质密度的步骤: A. 将天平放在水平台上，将游码移到标尺左端的零刻度处，调节平衡螺母使天平平衡。 B. 将用细线系住的固体浸没在装有适量水的烧杯中(水没有溢出) ，用天平测出其总质量 为86g。 C. 用天平测出装有适量水的烧杯的总质量为56 g。 D. 用天平测出该固体物质的质量为30 g。 E. 实验完毕，将实验器材还原。 F. 用手提起系住固体物质的细线，使固体浸没在水中但不接触烧杯底，用天平测出其总 质量为68 g。(1) 以上步骤中有一步是多余的。 该步骤是 (填序号。下同)。(2)若按先后顺序排列，测量该固体物质密度的合理步骤为 。(3)该固体物质的体积为 m3 ；该固体物质的密度为 。2.某同学通过下述实验步骤测量牛奶的密度：(1) 调节天平横梁平衡时, 指针偏向分度盘中央红线的左侧，此时应向_移动平衡螺母, 才能使天平平衡。(2) 他按甲、乙、丙图的顺序进行实验。根据图中数据可知：量筒中牛奶的质量为_g， 体积为 mL，牛奶的密度为_kg/m3.(3) 为了更加准确地测量牛奶的密度 , 你认为图中合理的实验顺序为_， 这样调整顺序的好处是 。3某同学在实验室测量一块形状不规则的金属块的密度。（1）把托盘天平放在水平桌面上，将游码移到标尺左端零刻度线处，观察到横梁指针 指在分度盘中线的左侧，此时应该向 旋动平 衡螺母，直到指针指在分度盘中线处。（2） 把金属块放在左盘，用镊子向右盘加减砝码后，观 察到横梁指针的位置如图甲所示，此时应该调 节 ，直到指针再次指在分度盘中线处。游码 的位置和右盘中的砝码如图乙所示，金属块的质量是 g。（3） 把金属块浸没在装有50ml水的量筒中，这时量筒中水面的位置如图丙所示。金属块的 密度是 kg/m3。4.某同学为了鉴别一金属块是否是铜做的，做了以下实验。（1）用调节好的天平称金属块的质量，天平平衡时，放在右盘中的砝码和游码的位置如图 甲所示，则金属块的质量m= g；用量筒量出金属块的体积如图乙所示，则金属块的体积V= cm3。由此可知，金属块的密度= kg/m3。（2） 由于测得的金属块的密度与铜的密度不相等，该同学得出“金属块一定不是铜做的” 结论。他的结论正确吗？ ，理由是 。5.小明和同学们到“东沙工程”参加社会实践活动时拾到一个小金属零件，他很想知道 这个零件是什么材料做成的，就把它带回学校利用天平和量筒来测定这个零件的密度具体操作如下：(1)把天平放在水平台上，并将游码移至标尺左端零刻线处。调节天平横梁平衡时，发现指针在分度盘标尺上的位置如图甲所示，此时应将平衡螺母向_（填“左”或“右”）调节。(2)用调节好的天平测零件的质量，天平平衡时, 右盘中的砝码及游码在标尺上的位置 如图乙所示，则零件的质量为_g，用量筒和水测得零件的体积如图丙所示，则零件 的体积为 cm3，由此可算得小金属零件的密度为 kgm3。二探究“阻力对物体运动的影响”在探究“阻力对物体运动的影响”实验中，让小车每次从斜面顶端由静止滑下，改变水平面的粗糙程度，测量小车在水平面上滑行的距离（每次测量时都观察小车右端所对刻度线的位置），结果记录在下表中。接触面毛巾棉布木板阻力的大小大较大小小车运动的距离s/cm18.3026.83 （1）第三次实验中，小车在水平木板上滑行时的停止位置如下图所示，图中刻度尺的分度值为1cm，则小车在木板上滑行的距离为 。（2）分析表中内容可知：水平面越光滑，小车受到的阻力越 ，小车前进的距离就越 。（3）根据实验结果推理可得：若接触面完全光滑，且轨道足够长，小车将一直做 运动。可见，力不是使物体运动的原因，力是 物体运动状态的原因。（4）小丽同学通过上面的探究学习了解到的知识，思考了一个问题：当自己荡秋千运动到最高点时，如果自己受到的力全部消失，自己将会处于怎样的运动状态呢？她做出了以下猜想，你认为其中正确的是 。（图中的黑点表示小丽同学）三探究“二力平衡条件”在探究“二力平衡条件”的实验中，某小组设计组装的实验装置如图所示：(1) 在探究力的大小对二力平衡的影响时，利用了定滑轮能够_的特点，并通过调 整_来改变F1和F2的大小。(2) 实验时发现当F1稍大于F2时，木块依然能保持平衡状态，原因是_改进该小 组 的实验方案是_。(3) 保持F1和F2相等，用手将木块扭转到如图所示的位置，松手后瞬间，木块不能保持平衡 状态。实验中设计这一步骤的目的是为了探究二力平衡时，两个力应该满足的条件是 _。四探究影响滑动摩擦力的因素的实验1.下图是研究影响滑动摩擦力的因素的实验（甲、乙两图中木块是在木板上运动，丙图中木 块是在毛巾上运动）。实验中，弹簧测力计沿水平方向拉着木块匀速前进。（1） 由甲、乙两图可知。由两图可知压力一定时，摩擦力和接 触面的粗糙程度有关。（2） 若图甲中木块匀速运动时弹簧测力计的示数为2N，则木块受到的摩擦力为N；若图丙中弹簧测力计的示数由0逐渐增大到恰好为2N时，木块受到的摩擦力应为N，此时木块处于(填“静止”或“运动”)状态。2.在探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关的实验中，某同学提出下列猜想：与物体速度的大小有关与接触面的粗糙程度（表面状况）有关与压力的大小有关（1） 为了验证上述猜想是否正确，他采用图甲所示的装置进行实验。实验中应拉着弹簧测 力计使木块沿水平方向做 运动。（2） 实验时他发现弹簧测力计的示数不稳定，便对实验装置进行了改进。如图乙所示，他用双面胶将弹簧测力计固定在长方体木块的上表面，用细线连接弹簧测力计的挂钩和电动机。在木块上放置不同的砝码，当电动机以不同的转速工作时，通过细线水平拉动木块以不同的速度做匀速直线运动。实验记录如下表：实验次数表面状况压力/N摩擦力/N木块速度/ms-11木块木板2.00.60.12同上4.01.20.13同上4.01.20.24木块砂纸2.01.00.1分析3、4两次实验记录， （填“能”或“不能”）验证猜想。分析 两次实验记录，可初步验证猜想。分析 两次实验记录，可初步验证猜想。五探究“杠杆的平衡条件在探究“杠杆的平衡条件”实验中：（1）实验前出现图甲所示情况，应将杠杆两端的螺母向 调（填“左”或“右”），使杠杆在水平位置平衡，这样做的目的是 。（2）实验过程中出现了图乙所示的情况，为了使杠杆在水平位置平衡，这时应将左边的钩码向 （填“左”或“右”）移动 格。（3）实验中，要改变力和力臂的数值，得到多组实验数据，这样做的目的是 。六液体压强的实验探究为了探究液体的压强，某校科学实验小组的同学进行了如下图所示的实验。(1) 实验A、B、C中，橡皮膜在水中的深度相同，方向各不相同。对比U形管中水柱的变化情 况，可以得到的结论是：在同一深度，液体朝各个方向的强 。(2) 比较 两个实验，可以得到的结论是：在深度相同的情况下，不同液体的压强 还跟它的密度有关：液体的密度越大，压强越 。(3) 比较 两个实验，可以得到的结论是：液体的压级随深度的增加而增大。七大气压强实验探究小明取两个挂东西的小吸盘，按图对接，挤出吸盘内部的空气，然后拉开吸盘。拉开吸盘需要用较大的力，这说明了 的存在。小明由此联想到：把吸盘吸在固定的光滑平面上（如图所示）可以粗略测大气压的值。他需要测量的物理量有 、 ，用到的仪器分别是 、 。八浮力实验探究 1.为了探究浸在液体中的物体所受的浮力跟它排开液体所受的重力的关系， 某同学进行了下图所示的实验：（1）你觉得合理的实验顺序是 。（2） 选用其他液体多次实验后，可得出结论：浸在液体中的物体所受的浮力， 大小 。（3） 图乙中，浸没在水中的合金块匀速向下运动的过程中，合金块所受的浮 力 （填“变大”、“不变”或“变小”）。（4）合金块的密度是 。甲测出实心合金块所受的重力。乙把合金块浸没在装满水的溢水杯中，测出合金块所受的浮力，收集合金块排开的水。丙测出桶和排开的水所受的重力。丁测出空桶所受的重力。2.在探究“阿基米德原理”时，某同学按下图所示的顺序进行实验：（1）你觉得最合理的实验顺序是 。（2）图乙所示的步骤中，石块部分浸入水中时所受的浮力 该时刻桶中水所受的重力；石块匀速向下移动时不慎碰到烧杯底部，此时石块所受的浮力 该时刻桶中水所受的重力。（填“大于”、“等于”或“小于”）（3）他紧接着探究漂浮物体所受浮力的大小与排开水所受重力的大小的关系，为了完成该实验，他至少还要使用 次弹簧测力计九斜面实验探究 1.如图所示，某同学将两个相同的斜面并排放在水平桌面上，利用它们探究动能或重力势能与哪些因素有关。（1）将A、B两球（mAG2=G3 C、G1G2G3 D、G1 G3 G23如图所示，不计绳重和摩擦，吊篮与动滑轮总重为450N，定滑轮重力为40N，人的重力为600N，人在吊篮里拉着绳子不动时需用拉力大小是A218 N B220 N C210 N D236 N4.在一个高为h、长为L的斜面上，用沿斜面向上的力F把重为G的木块匀速向 上拉的过程中，如果斜面的机械效率为，则木块和斜面间的摩擦力表达式错 误