专题21力学综合训练(四)(解析版)0001

1、专题21力学综合训练四一、选择题1. 2021广西北部湾足球进校园活动的开展，使同学们越来越喜欢足球运动，以下现象不属于力改变物体运动状态的是A 足球在空中沿弧线飞行B.足球在草地上越滚越慢C.被踩在脚下的足球变扁D 守门员抱住飞来的足球【答案】C【解析】A 足球在空中沿弧线飞行时由于运动方向在不断改变，说明足球的运动状态发生了变化，故A属于力改变物体运动状态的情形；B.足球在草地上越滚越慢，说明足球的速度变小，即运动状态发生了变化，故B属于力改变物体运动状态的情形；C 被踩在脚下的足球变扁， 说明在力的作用下足球发生了形变，属于力改变物体的形状的情形；D 守门员抱住飞来的足球，说明足球的速度

2、变小了，即运动状态发生了变化，故D属于力改变物体运动状态的情形。应选Co2. 2021四川巴中以下列关于力说法正确的选项是 A. 空中自由下落的小球速度越来越快，小球的惯性力越来越大B. 踢足球时脚对足球的力和足球对脚的力是一对平衡力C. 力的大小、方向和作用点都可能影响力的作用效果D. 物体的重心一定在物体上【答案】C【解析】A 物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性，惯性只与质量有关，且惯性不是力，故A错误；B.踢足球时脚对足球的力和足球对脚的力是作用在两个物体上，是相互作用力，不是一对平衡力，故B错误；C.力的大小、方向和作用点称为力的三要素，都会影响力的作用效果，故C正确；D .重心不一

3、定在物体上，如空心的球，铁环等，故 D错误。应选Co3 2021山东德州如下图，在 测量花岗石密度的实验中。以下说法正确的选项是A 称量时左盘放砝码，右盘放花岗石B 称量花岗石质量的过程中，假设天平横梁不平衡，可调节平衡螺母C 花岗石的质量是 25gD .花岗石的密度是 2.8 103kg/m3【答案】D【解析】A 称量时，应该是 左物右码，且加减砝码用镊子，那么左盘应放花岗石，右盘应放砝码，故A错误；B 在称量过程中，要靠增减砝码或移动游码使天平平衡，不能调节平衡螺母，故B错误；C 由图知，砝码的总质量为 25g，游码在3g处，所以花岗石的质量为25g+3g = 28g,故C错误；D.由图知

4、，量筒的分度值为 2ml，花岗石的体积为30ml - 20ml = 10ml = 10cm3;那么花岗石的密度为：p f =2.8 X03kg/m3。应选 D。4 2021福建省卷工人用如图的机械将物体匀速提升到某一高度，假设物体的重力与滑轮的重力之比G 物:G滑轮=9： 1,忽略绳重与摩擦的影响，那么机械效率为17W有用1W有用GhG 1nW有用+啊Gh+G 轮hG+G轮【解析】物体的重力与滑轮的重力之比盹轮9G枪+G轮=90%。应选 D。甲乙A 10%B 45%C 80%D 90%【答案】DG物：G轮=9: 1, G= 9G轮，忽略绳重与摩擦的影响，那么机械效率:5. 2021内蒙古呼伦贝

5、尔图甲为 水的密度在0- 10C范围内随温度变化的图象，图乙为北方冬天湖水温度分布示意图，根据图象及水的其他性质，以下分析判断正确的选项是A .水在4C时密度最小B . 4C以上的水，具有热缩冷胀的性质C .水在04C范围内，具有热缩冷胀的性质D 示意图中从 A到E,湖水的温度逐渐降低【答案】C【解析】A、由图象可知，在 4C时水的密度是最大的；故 A错误；B、由图象知在410 C范围内，温度 越高，密度越小，体积越大，故在 4C以上，水具有热涨冷缩的性质，故 B错误；C、由图知在04C范围 内，温度越高，密度越大，体积越小，故在 04C范围内，水具有热缩冷胀的性质，故 C正确；D、由图 知从

6、A到E,湖水的温度逐渐升高，故 D错误。应选Co6. 2021重庆市B图是汽车在平直公路上行驶过程中紧急刹车时留下的长滑痕，并且颜色深浅不同。以下判断合理的是A. 轮胎的内能在刹车过程中不断减少B. 汽车刚开始刹车时相对地面是静止的C. 滑痕颜色较深局部比拟浅局部所受摩擦力更大D. 汽车刹车后不能立即停止是因为汽车受到惯性作用【答案】C【解析】汽车在刹车过程中，克服摩擦做功，轮胎的内能不断增大，故A错误；车刚开始刹车时，由于相对地面不断发生位置变化，所以汽车是运动的，故B错误；轮胎在公路上留下的刹车痕是由于克服摩擦做功形成的，所以，滑痕颜色较深局部比拟浅局部所受摩擦力大，故C正确；汽车刹车后不

7、能立即停止是因为汽车具有惯性，但惯性不是力，不能说受到惯性作用，故D错误。应选Co7. 2021湖南邵阳俗话说 鸡蛋碰石头-自不量力 从物理学角度看A .石头对鸡蛋的作用力更大B .先有石头对鸡蛋的作用力C 鸡蛋对石头的没有作用力D 石头和鸡蛋间同时有等大的相互作用力【答案】DABC【解析】石头对鸡蛋的作用力和鸡蛋对石头的作用力是作用力和反作用力，大小相等，方向相反，故 错误，D正确。应选D。8. 2021贵州贵阳市如下图在平直路面上向右匀速行驶的小车中，有一轻质弹簧的一段固定在车厢右壁，另一端连接至与小车底板上的木块，弹簧此时处于原长状态并保持水平。以下判断正确的选项是A. 假设木块突然压缩

8、弹簧，那么小车一定在在加速运动B. 假设木块受到向右的摩擦力，那么小车一定在做加速运动C. 假设木块受到三个力的作用，那么小车一定在做减速运动D. 假设弹簧未发生形变，那么小车一定在做匀速运动【答案】B【解析】根据题意知道，原来木块、弹簧随小车一起做向右做匀速直线运动，且此时弹簧处于原长状态；A 假设木块突然压缩弹簧，由图知道，此时小车在突然减速，木块由于惯性仍保持原来的向右运动状态，所以才 会压缩弹簧，故A错误；B.假设木块受到向右的摩擦力，说明木块相当于小车向左运动或有向左运动的趋势，这种情况应是由于小车突然加速，而木块由于惯性仍保持原来的运动状态而造成的，故B正确；C.木块、弹簧随小车一

9、起做匀速直线运动时，木块只受重力和支持力，假设木块受到三个力的作用，即受到了摩擦力， 说明其相当于车有相对运动或相对运动的趋势，即小车可能加速，也可能减速，故C错误；D 假设小车运动状态发生改变，即做变速运动，但木块与小车之间只是产生了相对运动的趋势，而并未发生相对运动，那么 弹簧不会发生形变，但小车却并不是做匀速运动，故D错误。应选B。9. 2021天津市在底面积为S的薄壁柱形容器内注入适量的水，让空烧杯漂浮在水面上，测出水的深度 为ho,如下图：再将一金属球放入烧杯中，此时烧杯仍漂浮在水面上，测出水的深为hi，最后将该金属球取出放入水中空烧杯仍漂浮在水面上，待金属球沉底后测出水的深度为 h

10、2,水的密度为p水，那么A.金属球的密度为ha-hn戸玫B.金属球的密度为fUjJrij hhn C.金属球沉底后，它对容器底的压力为二#茁，_卜_记;D. 金属球沉底后，它对容器底的压力为.，訂咼订沁【答案】AC【解析】(1)当装有金属球的烧杯漂浮在盛有水的大容器的水面上，排开液体体积的增加量为V排=S(hi-ho)，那么由漂浮条件可得：G球= F浮=p 7水 V排g= p水S( hi-ho)g,所以，m球=卩水S(hi-ho),村唱/to) hi /t(i金属球投入水中后沉底，那么V球=V排=Sh2-ho)，所以，p球=.p水；故A正确,F浮=卩水V排g=pS ( h2-ho) g,那么它

11、B错误；(2)将该金属球取出放入水中后沉底，金属球受到的浮力:对容器底的压力：F=G球-F浮=卩水S ( hi-ho) g- p水S ( h2-ho) g= p水g (hi-h2)S;故C正确，D错误。10. (2021重庆市B )如下图将圆柱体甲乙放在水平面上，p甲 p乙，假设沿水平方向切除相同的高度Ah那么以下图像中能正确表示余下局部对地面的压强P与切去局部高度 Ah的关系是(B.D.【答案】D【解析】根据题意及图知道， p甲p乙、h甲h乙，由p=p gh知道p甲p乙，所以开始时甲图线在乙图线的 上面，假设沿水平方向切除相同的高度 h，由于p甲p乙，所以 p甲厶p乙，即甲的压强减小的快，但

12、由于 甲的高度大于乙的高度，所以，甲的压强不可能比乙先变成零，故只有D正确。应选D、填空题11. (2021应选桂林)如下图，两个形状相同的烧杯，分别盛有质量相等的水和酒精。根据图中液面的高度和液体密度知识，可知A液体是 , B液体是。 ( p水p酒精)111注全-1AB-【答案】酒精；水【解析】因为p= m/v, m水=m酒精，卩水卩酒精，所以V水v V酒精，所以A是酒精，B是水。故答案为：酒精； 水。12. (2021湖北荆州)2021年10月20 日,全球最大水陆两栖飞机 鲲龙 AG600在湖北荆门成功实现水上首飞起降。假设某次 AG600漂浮停在水面上时，飞机排开水的体积为45m3，飞

13、机底部距水面 2m深处受到水的压强为 Pa,飞机所受重力为 N . (g= 10N/kg ,卩水=1.0 103kg/m3)【答案】2X104； 4.5 105【解析】(1)飞机底部距水面 2m深处受到水的压强：p= p水gh= 1.0 03kg/m30N/kg m = 2x104Pa;(2)飞机漂浮停在水面上时，由漂浮条件和阿基米德原理可得飞机所受重力：G飞机=F浮=p水gV排=1.0 03kg/m30N/kg 45m3= 4.5 05N。故答案为：2X104; 4.5 0513. 2021甘肃兰州如下图，在 探究压力的作用效果与哪些因素有关的实验中，某同学在透明有机盒内放入一块海绵和砖块进

14、行实验。1实验时，他通过观察来比拟砖块对海绵压力的作用效果，这种实验方法叫做转換法，采用相同实验方法的其他实验还有哪些，请举出一例：2要探究压力的作用效果与压力大小的关系，应选用图中 两次实验进行比拟。海绵用乙3 分析比拟图中甲、丙两次实验，可以得出的结论是 。面【答案】1海绵的凹陷程度；探究动能的大小与哪些因素有关;2甲乙；3压力相同时，受力面积 越小，作用效果越明显【解析】1实验中，是通过观察海绵的凹陷程度来比拟砖块对海绵的压力作用效果的。这种实验方法是转换法；在探究影响动能大小的因素时，通过观察木块被撞击距离的大小来判定动能的大小，采用的也是 转换法；2要探究压力的作用效果与压力的关系，

15、要控制受力面积大小相同，只改变压力大小，可选用甲乙两次实验；3 分析图甲丙实验，压力相同，丙中受力面积小，压力作用效果明显，可得到结论是： 压力相同时，受力面积越小，作用效果越明显。故答案为：1海绵的凹陷程度；探究动能的大小与哪些因素有关；2甲乙；3压力相同时，受力面积越小，作用效果越明显14. 2021山东日照如图，OA为长2m的轻杆，与固定在竖直墙面上的光滑转轴相连接。将一重为30N的物体用轻绳拴在 OA的中点B处，用垂直于 OA的力F拉住轻杆，静止在图示位置，那么 F=N。【答案】【解析】图中杠杆以 O点为支点，因动力F垂直于OA，那么动力臂L1 = OA = 2m,重物用轻绳拴在 OA

16、的中点B处，由几何知识可得阻力臂=，根据杠杆平衡条件得:FL1= GL2,I-那么：F= _= 一 I = 。故答案为：。L2m15. 2021四川乐山如图甲，一个质量为270g的铝块悬挂在弹簧测力计的挂钩上，铝块的下外表刚好接甲乙触某未知液体的液面。将铝块缓慢浸入液体，弹簧测力计的示数随浸入深度的变化如图乙。那么铝块浸没时所受的浮力为 N，液体的密度为 kg/m3g= 10N/kg ,卩铝=2.7 103kg/m3。【答案】; 1.2 X03【解析】 (1) m= 270g = 0.27kg , G= mg = 0.27kg xi0N/kg = 2.7N , F 浮=G F= 2.7N -

17、1.5N = 1.2N ,(2)铝块浸没液体时：V排=V = 10-4m3。受到液体的浮力：F浮=卩液gV排P 2.7X lC3kg/m31.2N = p液 10N/kg XI0 4m3,解得：卩液=1.2 xi03kg/m3 故答案为：1.2 ; 1.2 XI03。三、作图题16. 2021福建省如图，悬挂在天花板下的电灯处于静止状态。画出电灯的受力示意图。【答案】画出电灯所受重力和拉力的示意图如图:【解析】悬挂在天花板下的电灯处于静止状态，受到重力和绳子对它的拉力作用，且是一对平衡力。电灯受到的重力方向竖直向下，作用点在重心上，拉力方向沿绳子向上，作用点也画在电灯重心上，拉力与重 力大小相

18、等。17. (2021四川达州)轻质杠杆 OABC能够绕O点转动， OA = BC = 20cm , AB = 30cm，在B点用细 线悬挂重为100N的物体G,为了使杠杆在如下图的位置平衡， 请在杠杆上作出所施加最小动力的图示 (不 要求写出计算过程)。【答案】如下图:【解析】根据杠杆的平衡条件，要使力最小，那么动力臂应最长，即连接OC为最长的力臂，力的方向与OC垂直且向上，根据勾股定理和全等三角形定理可得，动力臂OC = 50cm，故根据杠杆平衡条件可得：Figc=GXOA，代入数值可得：Fi拓0cm = 100NX20cm，解得Fi= 40N，选取标度为20N，过C点作出最小动力， 使线

19、段长度为标度的 2倍。四、实验探究题18. (2021湖北十堰)小强在 用天平和量筒测量汉江石密度 的实验中：(1) 将托盘天平放在水平桌面上，将游码移至标尺左端的零刻度线处，横梁静止时，指针在分度盘的位置如图甲所示。为使横梁水平平衡，应将平衡螺母向 端调节。(2) 小强在用天平测量汉江石质量的过程中操作方法如图乙，他的操作错在。(3) 改正错误后，他测量的汉江石质量、体积的数据分别如图丙、丁所示，那么汉江石的密度p= kg/m3。【答案】(1)右；(2)用手拿砝码；(3) 2.7 X103(2 )由图可知，测量物体【解析】(1)由图甲知，指针左偏，说明左盘低右盘高，平衡螺母需向右调节;质量时

20、出现的错误：用手拿砝码，会腐蚀砝码，影响以后测量的准确性；(3)汉江石质量的质量 m= 20g+5g+2g =27g，由丁图可知，汉江石质量的体积 V = 40ml - 30ml = 10ml = 10cm3,汉江石的密度 卩=丄=：=M 110c m33= 2.7 103kg/m3。故答案为：(1)右；(2)用手拿砝码；(3) 2.7 103。19. (2021天津市)小明同学在探究重力势能的大小与什么因素有关时，提出了如下猜测: 猜测一：物体的重力势能与物体的质量有关 猜测二：物体的重力势能与物体所在高度有关 为了验证上述猜测，他方案利用小桌、沙子、质量不同的铁块和刻度尺进行实验：如下图，

21、将小桌桌腿 朝下放在平整的沙面上，把铁块从距桌面某一高度由静止释放，撞击在桌面的中心部位，记录桌腿进入沙 子的深度。按上述方案进行实验，其实验数据如下表所示。实验铁块质量铁块距桌面咼度桌腿进入沙子序号m/gH/cm的深度h/cm20202030204030204020(1 )实验中通过比拟 来判断物体重力势能的大小；(2) 为了验证猜测一，需选择表中 (填实验序号)三组数据进行分析;(3) 分析表中的实验数据，可得出的结论是： 【答案】1桌腿进入沙子的深度；2 ；3 质量相同的物体，高度越大，重力势能越大【解析】1通过小明设计的实验可以知道，他是通过比拟桌腿进入沙子的深浅来比拟重力势能的大小的

22、。桌腿进入沙堆越深说明物体做的功越多，它原来具有的重力势能越大；2根据控制变量法，要验证物体的重力势能与物体的质量有关，应控制物体的高度相同，改变物体质量的大小，故小明要完成探究，需要找数个质量不同的物体进行实验；故三组数据符合，所以应利用三组数据分析得出结论。3比拟表中的实验数据，可以发现，高度相同，中桌腿进入沙子的深度更深，所以，中的物体具有重力势能大，即可以得出的初步结论是：质量相同的物体，高度越大，重力势能越大。故答案为：1桌腿进入沙子的深度；2；3 质量相同的物体，高度越大，重力势能越大五、计算题20. 2021上海市如下图，足够高的圆柱形薄底容器A、B置于水平地面上，分别盛有水和液体乙。水的深度为米，两容器底部受到液体的压强相等。 假设水的质量为2千克，求水的体积 V水。 求水对容器A底部的压强p水。 在容器A中注入水，使两容器中液面相平，此时水对容器A底部的压强增加了 196帕。求液体乙的密度P乙。【答案】水的体积为2X103m3；容器甲中水对容器底部的压强为784pa;液体乙的密度为800kg/m3【解析】由 p=m2k s1. OX 103kg/m3V=2X103m3；容器甲中水对容器底部的压强：p水一P gh= 1.0 103kg/m3%08m = 784pa。当容器甲内加水至于容器乙相