【解析】初升高名牌一级重点高中科学招生训练卷分块训练卷（一）力与运动

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初升高名牌一级重点高中科学招生训练卷分块训练卷（一）力与运动

一、选择题

1．如图甲所示，质量不计的弹簧竖直固定在一压力传感器上。压力传感器是电阻阻值随受到压力的增大而减小的变阻器（压力不超过最大值）。由压力传感器、电流表、定值电阻和电源组成电路。压力传感器不受力时电流表示数是I0。t=0时刻，将一金属小球从弹簧正上方某一高度由静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点，然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后再下落，如此反复。整个过程中，不计能量损失，电流表示数I随时间t变化的图像如图乙所示，则(）

A．t1时刻，小球动能最小

B．t2时刻，弹簧的弹性势能最小

C．t2~t3这段时间内，弹簧的弹性势能先增加后减少

D．t2~t3这段时间内，小球增加的动能小于弹簧减少的弹性势能

【答案】D

【知识点】动能和势能的转化与守恒

【解析】【分析】（1）同一个小球质量相同，动能越大，速度越大；

（2）弹簧的弹性势能与形变程度有关，形变程度越大，弹性势能越大；

（3）根据乙图可知，从0~t1时间内，电流保持I0不变，说明这时小球还没有与弹簧接触，弹簧还没有发生形变进而对压力传感器产生压力；从t1~t2时间内，电流逐渐增大，说明压力传感器受到的电阻变小压力不断增大，即弹簧的形变程度增大，弹力不断增大；从t2~t3时间内，电流变小，说明压力传感器电阻增大而压力变小，即弹簧恢复形状，将弹性势能转化为小球的动能的过程。

①t1时刻，电流开始增大，说明压力传感器电阻变小而压力增大，即弹簧开始发生形变，根据能量转化判断动能的大小；

②t2时刻，电流最大，据此判断压力传感器上压力的变化，进而推得弹簧形变程度的大小，弄清弹性势能的大小；

③在t2~t3这段时间内，根据电流变化推断压力传感器上电阻的变化，进而弄清弹簧弹力的变化，判断出能量的转化方向即可。

【解答】t1时刻时，电流表示数为I0，并呈上升趋势，表示此时压力传感器不受力，小球刚好接触弹簧且弹簧还未发生弹性形变，小球处于继续下落状态，此时小球的速度达到最大，也就是说小球动能达到最大，A不符合题意；

t2时刻时，电流表示数最大，表示压力传感器的电阻阻值最小，表明压力传感器受到的压力最大，说明此时小球把弹簧压缩到最低点，弹簧的弹性形变程度最大，弹性势能最大，B不符合题意；

t2~t3这段时间内，电流表示数变小，表示压力传感器的电阻阻值增大，表明压力传感器受到的压力减小，说明此时是弹簧把小球弹起的过程，弹性势能转化成动能和重力势能，因此小球增加的动能小于弹簧减少的弹性势能，C不符合题意，D符合题意。

故答案为：D

2．如图所示，光线AB经过某凸透镜的一个焦点，B点在薄透镜上。已知F是该透镜的另一个焦点。若使用圆规和刻度尺来确定透镜的位置，则还需知道的条件是（）

A．光线AB经过的焦点位置B．透镜光心的位置

C．光线AB经透镜后的折射光线D．不需要任何条件

【答案】D

【知识点】透镜的光路图

【解析】【分析】（1）B点在凸透镜上，而凸透镜的光心也在凸透镜上；如果能够找到同的光心，将其与B点连接就是凸透镜的位置。

（2）由于凸透镜到两个焦点的距离相同（焦距），因此凸透镜应该是两个焦点连线的垂直平分线，那么B点和左右两个焦点的连线构成的肯定是一个等腰三角形，B到F的距离和B到左侧焦点的距离相等。

（3）因此只要以B点为圆心，BF为半径画圆，其与AB的交点就是凸透镜左侧的焦点，然后根据上面的描述完成作图即可。

【解答】由题意知，B在凸透镜上，且AB经过焦点。不妨连接BF并延长，还是经过焦点，则以B为圆心、BF为半径作圆，交AB于F'，F'就是凸透镜的另外一个焦点；连接F'F，显然，F'F就是主光轴；过B作F'F的垂线，交F'F于O，不难发现，O就是该凸透镜的中心位置，最后根据镜上两点O、B的位置画出凸透镜；故已有足够的条件可以通过圆规和刻度尺来确定透镜的位置了。具体示意图如下。

故答案为：D

3．下图中三张图片分别反映了飞机以三种不同速度在空中（不考虑空气的流动）水平飞行时，产生声波的情况。图中一系列圆表示声波的传播情况，A点表示飞机的位置。下列说法正确的是（）

A．图中飞机飞行速度最大的是图a

B．图中飞机飞行速度最大的是图b

C．如果已知空气中的声速，能直接从图b中得出飞机飞行的速度

D．如果已知空气中的声速，都能直接从各图中得出飞机的飞行速度

【答案】C

【知识点】声音的传播

【解析】【分析】（1）当飞机发出声音时，飞机和声波同时向外传播，而声波从圆心运动到圆周上距离为r和飞机从圆心运动到A点所用的时间相同，据此根据速度公式列出方程，就能计算出飞机飞行的速度；

（2）根据推导出的飞机速度的数学表达式，结合图片反映的信息就可判断飞机飞行速度的大小关系。

【解答】当飞机运动到某圆圆心时，在周围激发起声波；

这时飞机和声波一起向外运动，声波从圆心运动到圆周上距离为r和飞机从圆心运动到A点所用的时间相同。

设A点离某圆圆心距离为x，该圆半径为r，

根据得到：，

则v=340m/s×，

x和r都可在图中量出，340m/s是指声波在空气中传播的速度；

据此可知，飞机速度v的大小取决于的比值，因此图a中飞机的飞行速度小于声速，图b等于声速，图c大于声速。

故答案为：C

4．如图所示，有四块相同的砖块，被A、D外两侧两块竖直的木板左右夹住，砖块处于静止状态，问此时B砖块受到几个力的作用(）

A．三个B．四个C．五个D．六个

【答案】B

【知识点】二力平衡的条件及其应用；平衡状态的判断

【解析】【分析】（1）先将四块砖看作一个整体，根据受力分析得到左边木板对A的摩擦力大大小和方向；然后再以A为对象进行受力分析，计算出B对A的摩擦力即方向；根据相互作用力原理可知，A对B的摩擦力与它相等但方向相反，接下来对B进行受力分析，如果B的重力和这个摩擦力相互平衡，那么C就对B没有摩擦力；否则，C就对B有摩擦力；

（2）在水平方向上B受力平衡，根据二力平衡原理确定受力的个数即可。

【解答】先把四块砖看作一个整体，总重力是4mg，根据所学知识，在其他条件都相同的情况下，两边的压力相等，其受到的摩擦力也相等，又因为整体处于静止状态，即受力平衡，故向下的重力大小与两边的摩擦力之和相等，故fA=fD==2mg，且A、D砖块受到的摩擦力方向竖直向上；对于砖块A：受到左边木板对其向上的摩擦力作用，大小为2mg，同时自身向下的重力为mg，根据平衡力知识，A还受到B砖对它向下的摩擦力作用，大小为mg；而力的作用是相互的，显然A砖对B砖也存在一个摩擦力，方向向上，大小也为mg；对于砖块B：显然，已经受到了两个力的作用（自身竖直向下的重力、A砖对它向上的摩擦力），这两个力正好是一对平衡力，B砖和C砖之间没有力的作用；要注意的是，摩擦力产生的条件之一就是两个物体之间要发生相互挤压，也就是说无论力的作用效果是否在数值及方向上相互抵消，但是压力本身是一定存在的，故砖块B同样也受到了来自左右两边的压力F，且大小相等、方向相反。

故答案为：B

5．将一个体积不随温度变化的物体放入盛水的烧杯中，当烧杯中的水温为5℃时，物体恰好悬浮在水中处于静止。此时在烧杯周围放置一些碎冰，使水温缓慢地降至0℃，在此过程中，浸在水中的物体的运动的情况是（）

A．一直向上运动B．一直向下运动

C．先向下运动，后又向上运动D．先向上运动，后又向下运动

【答案】D

【知识点】与密度相关的物理现象

【解析】【分析】水有“反常膨胀”现象，即4℃时密度最大；分析水从5℃下降到0℃时水的密度变化，根据浮沉条件判断这个物体的运动状态即可。

【解答】当水的温度从5℃降到4℃时，因水热胀冷缩，水的密度增大，即此时大于物体的密度，物体上浮；当水的温度从4℃降到0℃时，因水热缩冷胀，水的密度减小，渐渐小于物体的密度，物体下沉。

故答案为：D

6．A，B是一条平直公路边上的两块路牌，一只小鸟和一辆小车同时分别由A、B两路牌相向运动，小鸟飞到小车正上方立即以同样大小的速度折返飞回A并停留在路牌处；再过一段时间，小车也行驶到A。它们的位置与时间的关系如图所示，图中t1=2t2。则（）

A．小鸟与汽车速度大小之比为2：1，

B．小鸟与汽车通过的总路程之比为3：1

C．小鸟到达A时，汽车到达AB中点

D．从出发到相遇这段时间内，小鸟与汽车通过的路程之比为3：2

【答案】C

【知识点】速度公式及其应用

【解析】【分析】（1）在相遇运动中，两个物体的运动时间相同，且运动的路程之和等于两地之间的距离；

（2）①小鸟的飞行速度不变，因此小鸟与汽车相遇时所用的时间等于它飞行时间的一半，根据L=s1+s2结合速度公式列出关系式；汽车行驶全程用的时间为t2,根据速度公式再次列出总路程的表达式；最后结合t2=2t1，就能得到二者的速度之比；

②从出发到相遇，小鸟和汽车的运动时间相同，因此它们的路程之比就等于它们的速度之比；

③小鸟到达A时，汽车行驶的时间与它相同为t1，根据汽车速度计算它行驶的路程并与总路程L比较即可；

④将小鸟飞行的路程转化为汽车行驶的路程，然后再与汽车行驶的路程L作比即可。

【解答】设AB之间的距离为L，小鸟的速率是v1,汽车的速率是v2；

由于小鸟飞到小车正上方立即以同样大小的速度折返飞回A，故小鸟从出发到与汽车相遇的时间和小鸟返回的时间相同，即它们相向运动的时间为t1，

由v=得：v1t1+v2t1=L，即（v1+v2）×t1=L，

而对汽车来说，v2t2=L，由此可得v1=3v2，A不符合题意；

由s=vt可知，当时间相同时，路程与速度成正比；因为v1=3v2，所以小鸟从出发到与汽车相遇的路程之比为3：1，D不符合题意；

又因为t2=2t1，故小鸟回到出发点时，汽车通过的路程为s'2=v2t1=v2t2=L，C符合题意；小鸟通过的总路程为s1=v1t1=3V2×t2=s2=L，汽车通过的总路程是L，二者路程之比为：3:2，B不符合题意。

故答案为：C

7．水平桌面上放有甲、乙、丙、丁四个完全相同的圆柱形容器，容器内分别盛有等质量的液体。其中甲、乙、丁容器中的液体密度相同。若将小球A放在甲容器中，小球A静止时漂浮，此时甲容器对桌面的压力为F1；若将小球A用一段不计质量的细线与乙容器底部相连，并使其浸没在该容器的液体中，小球A静止时乙容器对桌面的压力为F2；若将小球A放在丙容器液体中，小球A静止时悬浮，此时丙容器对桌面的压力为F3；若将小球A放在丁容器的液体中，用一根不计质量的细杆压住小球A，使其浸没，且不与容器底接触，小球A静止时丁容器对桌面的压力为F1。则下列判断正确的是（)

A．F1FOB，FOA>FOC，即OA绳受的拉力最大，而细绳OA、OB、OC能承受的最大拉力相同，则当物质质量逐渐增加时，OA绳的拉力先达到，故OA最先被拉断。

故答案为：A

9．身高为2m的宇航员，用背越式跳高，在地球上能跳2m，在另一星球上能跳5m，若只考虑重力因素影响，地球表面重力系数为g，则该星球表面重力系数约为面（）

A．gB．gC．gD．g

【答案】D

【知识点】重力的大小

【解析】【分析】（1）背越式跳高其实就是竖直上抛运动，可根据v2=2gh研究；

（2）同一个人在不同星球起跳，可认为初速度相同；

（3）人的上升高度其实是指人的重心上升的高度。

【解答】宇航员，用背越式跳高，可以看成是竖直上抛运动，在不同的星球上上升的初速度相同，根据v2=2gh得g=，在地球上能跳2m，即在地球上重心上升1m；在另一星球上能跳5m，在另一星球上重心上升4m，故该星球表面重力加速度约为g。

故答案为：D

10．小名游览一座古寺时发现里面有一个变音钟，随着钟下燃烧的香火越旺，敲出的声音越高亢。分析原因可能的是（）

A．香火使钟周围的空气温度升高，传声效果越来越好

B．任何物体温度升高时，振动发出的声音音调都会变高

C．香火使振动的振幅加大，使声音响度变大

D．香火使钟的温度升高，材料的微观结构发生变化，钟振动频率改变

【答案】D

【知识点】声音的特性

【解析】【分析】（1）音调与物体振动的频率有关，频率越大，音调越高；

（2）温度越高，分子运动越剧烈，物质的结构可能会发生变化。

【解答】“变音钟”是说明钟的声音是变化的，“高亢”说明声音的音调逐渐变高，这是由于燃烧的香火越旺，钟的温度升高，材料的微观结构发生变化，钟振动频率改变造成的。

故答案为：D

11．把同种材料制成的甲、乙两个实心正方体，放在水平桌面上，甲、乙对桌面的压强分别为p1和p2。把甲放在乙的上面，如图所示，则乙对桌面的压强为（）

A．p1+p2B．C．D．

【答案】C

【知识点】压强的大小及其计算

【解析】【分析】对于密度均匀的正方体来说，它对水平桌面的压强可用公式计算，据此推导出甲、乙两个正方体的边长；当把甲放在乙上面时，乙对桌面的压力等于二者重力之和；最后再根据压强公式计算即可。

【解答】设两正方体的密度为ρ，边长分别为L甲和L乙，

∵“

∴正方体的边长L甲=；L乙=。

把甲放在乙的上面时，

乙对桌面的压力：F=G总=（m甲+m乙）g=（pV甲+pV乙）g=（pL甲3+pL乙3）g=（L甲3+L乙3）pg，

乙对桌面的压强：

故答案为：C

12．如图是一个足够长，粗细均匀的U形管，先从A端注入密度为ρA的液体，再从B端注入密度为ρB、长度为L的液柱，平衡时左右两管的液面高度差为L/2。现再从A端注入密度为ρA液体，且ρA=ρB，要使左右两管的液面相平，则注入的液柱长度为(）

A．B．C．D．L

【答案】A

【知识点】液体的压强

【解析】【分析】当U型管内液体保持静止时，同一深度液面上液体的压强相等。当只有A、B两种液体时，PA=PB，根据液体压强公式求出二者的密度关系；当注入液体C时，PB=PA+PC，再次利用液体压强公式即可求出液体C注入的长度。

【解答】从A端注入密度为ρA的液体，再从B端注入密度为ρB、长度为L的液柱，

平衡时ρBgL=ρAg（L-），

即ρA=2ρB；

设C液体的深度为h，左右液面相平时有ρBgL=ρAg（L-h）+ρCgh，

又因为ρC=ρB，

故h=。

故答案为：A

13．步行是一种简易的健身运动，小华根据自己的腿长和步距画出了如图所示的步行示意图，对步行时重心的变化进行了分析，当两脚一前一后着地时重心降低，而单脚着地迈步时重心升高，因此每走一步都要克服重力做功。如果小华的质量为50kg，根据图中小华测量的有关数据，可计算他每走一步克服重力所做的功为（g取10N/kg）（）

A．30JB．300JC．25JD．250J

【答案】C

【知识点】功的计算公式的应用

【解析】【分析】人的双腿正好构成一个等腰三角形，而这个三角形的高就是我们要求的重心的高度，可根据勾股定理计算；两种情况下重心的高度之差就是克服重力做功的高度，最后根据W=Gh计算即可。

【解答】重心升高的高度h=65cm-=5cm，克服重力做的功为W=Gh=mgh=50kg×10N/kg×0.05m=25J。

故答案为：C

14．在竖直井里安装的电梯顶棚上悬挂一个物体，电梯静止时物体自由下落至电梯地板所需时间为t1；电梯在匀速下降过程中，物体从顶棚上脱离，到达电梯地板所需的时间为t2，则（）

A．t1>t2B．t1T2），某时刻A、B两卫星相距最地球近（O、B、A在同一直线上），O为地球中心，则A、B两卫星再一次相距最近至少需要经过的时间为（）

A．T1-T2B．C．D．

【答案】C

【知识点】速度公式及其应用

【解析】【分析】（1）已知圆周运动的周期可根据计算物体运动的角速度；

（2）现在两个卫星都在同一半径上，可以看做起点相同二者开始赛跑；当二者再次在此相遇时，说明它们相差一圈，即2π，以此为等量关系结合运动公式计算即可。

【解答】显然当两行星相距最近时，应该在同一半径方向上，当两行星相距最远时，应该在同一直径上；由题意可知A的周期小，即A转得较快，当A比B多转一圈时两行星再次相距最近；故当多转动一圈时，及第二次追上，有t-t=-2π解得t=。

故答案为：C

16．如图所示，水平地面上放置相同材料制成的四个木块，其中两个质量为m的木块间用一不可伸长的水平轻绳相连，下面两个木块质量分别为2m和3m。现用水平拉力F拉其中一个质量为3m的木块，使四个木块一同水平向右匀速运动，则：（）

A．质量为3m的木块与地面间的摩擦力为4F/7

B．质量为2m的木块与地面间的摩擦力为F/2

C．轻绳对m的拉力为2F/7

D．轻绳对m的拉力为F/2

【答案】A

【知识点】二力平衡的条件及其应用

【解析】【分析】(1)滑动摩擦力的大小与压力成正比；

（2）水平面上受到的压力等于上面所有物体重力之和；

（3）①以四个木块为整体进行受力分析，弄清总摩擦力与拉力F的关系；

②分别求出四个木块对地面的总压力，左边和右边两个木块对地面的压力，根据滑动摩擦力和压力的正比关系分别求出左边和右边两个木块受到地面的摩擦力；

③再以左边两个木块为受力对象，根据二力平衡即可求出质量为m的两个木块之间的拉力。

【解答】四个木块水平向右匀速运动，把四个木块当作一个整体，水平向右的拉力F和总摩擦力f平衡，即f总=F；

图中四个木块对地面的压力F压=G总=（m+m+2m+3m）g=7mg，

右边2个木块对对地面的压力F右压=（m+3m）g=4mg，

左边2个木块对地面的压力F左压=（m+2m）g=3mg，

而当接触面粗糙程度相同时，滑动摩擦力与压力成正比，

故右边质量为3m的木块与地面间的摩擦力为f1=×f总=F，

左边质量为2m的木块与地面间的摩擦力为f2=×f总=F；

把质量为m的木块和质量为2m的木块上看作一个整体，整体向右匀速运动，故轻绳对m的拉力和质量为2m的木块与地面间的摩擦力相等，即F绳=f2=F。

故答案为：A

17．一只蜜蜂和一辆自行车在平直公路上以同样大小的速度同向运动。如果这只蜜蜂眼睛盯着自行车车轮边的某一点（如黏着的一块口香糖），那么它看到的这一点运动轨迹是（）

A．B．

C．D．

【答案】A

【知识点】参照物及其选择

【解析】【分析】蜜蜂和自行车以地面为参照物都是运动的，但以蜜蜂为参照物时，相当于车辆在原地转动，据此解答。

【解答】因为蜜蜂与汽车速度大小相等且它们并列运动，以蜜蜂为参照物，汽车相对于蜜蜂位置不变，它们在水平方向上相对静止，车轮边缘的点相对于车作圆周运动，运动轨迹是圆，因蜜蜂相对于车静止，所以蜜蜂看到的车轮边缘上的点的运动轨迹是圆。

故答案为：A

18．某次跳伞演练中，直升机悬停于高空，一伞兵（含伞）跳伞后竖直降落，其”速度v与时间t的关系如图所示，则下列判断正确的是（）

A．在0～t1内，伞兵受到的阻力不变，且重力大于阻力

B．在t1~t2内，伞兵受到的阻力减小，且重力小于阻力

C．在0~t2内，伞兵（含伞）的保持机械能不变

D．在t2~t3内，伞兵（含伞）的保持机械能不变

【答案】B

【知识点】平衡状态的判断；能量的相互转化和转移

【解析】【分析】（1）如果合力的方向与运动方向相同，物体做加速运动；否则，物体做减速运动；

（2）①根据图像判断在0～t1内伞兵的速度变化，从而确定重力和阻力的大小关系，并判断阻力的变化趋势；

②在t1~t2内，根据图像判断速度的变化，进而判断阻力和重力的大小关系；

③在伞兵下降的过程中，由于克服阻力做功，机械能会不断变成内能，据此判断机械能的变化。

【解答】从图象中可以看出在0～t1内，速度在增大，受到的重力大于阻力；由于接近t1处增速减小，说明阻力f在不断增大，A不符合题意；

从t1~t2，速度在减小，受到的重力小于阻力，B符合题意；

在0～t2内，无论加速还是减速，由于受到摩擦力，机械能都会转化成内能，因此它一定是变化的，C不符合题意；

t2~t3虽然匀速，但是由于存在摩擦力，机械能会减小，D不符合题意。

故答案为：B

19．如图所示，两个宽度相同但长度不同的台球框固定在水平面上，从两个框的长边同时沿与长边夹角相同的方向、以相同的速度发出小球P和Q，小球与框碰撞情形与光反射情形相同（即小球与框碰撞前后运动速度大小不变、运动方向与框边夹角相同）。摩擦不计，球与框碰撞的时间不计，则两球回到最初出发的框边的先后是（）

A．两球同时回到出发框边

B．P球先回到出发框边

C．Q球先回到出发框边

D．因两台球框长度不同，故无法确定哪一个球先回到出发框边

【答案】A

【知识点】速度公式及其应用

【解析】【分析】如下图可知，球先到达对边然后再回来，那么在竖直方向上通过的路程就是2L，而无论是左图情形，还是右图情形，小球在竖直方向上的速度都是vsina，据此计算即可。

【解答】设台球框的宽度为L，小球与长边夹角α，两球沿图示向上方向的分速度大小为v；不计摩擦，则两个球与框边碰撞前后都做匀速直线运动，则有t=，L相同，v也相等，所以两球回到最初出发的框边所用时间t相同，即同时回到最初出发的框边.

故答案为：A

20．如图所示，A、B是两个完全相同的匀质长方形木块，长为l，叠放在一起，放在水平桌面上，端面都与桌边平行。A放在B上，右端有l伸出B外，为保证两木块不翻倒，木块B伸出桌边的长度不能超过（）

A．B．C．D．

【答案】B

【知识点】杠杆的平衡条件

【解析】【分析】（1）当物体的中心在桌面以内时，它不会翻倒，因此当重心在桌面边缘的正上方时，这是物体能够到达最外面的位置；

（2）将A和B看作一个整体，确定这个整体重心的位置（中间），然后计算出重心到B左边缘的长度，最后用B的总长度减去这个长度就是B能伸出桌面的最大值。

【解答】将两个长方形木块砖看做一个整体，则其总长度为L+L=L，根据平衡条件可看成为了保持两长方形木块都不翻倒，整体的重心应恰好在桌子边缘，所以整体重心与B左边缘距离为L×=L，由图可知B边缘到桌子边缘的距离x=L-L=L。

故答案为：B

二、填空题

21．（2023·浙江竞赛）一个实心圆球分为内外两层。内层由甲物质组成，外层由乙物质组成，且内层半径r是外层半径R的，内层质量是外层质量的，那么，甲、乙两种物质的密度之比是。

【答案】13：1

【知识点】密度公式的应用

【解析】【分析】由球的体积公式算出半径R的大球体积，算出半径r的小球的体积，小球体积就是甲物质的体积，大球体积减去小球的体积就是乙物质的体积，再由质量关系可得到密度的关系。

【解答】小球体积Vr，大球体积VR。Vr=，VR=，内层半径r是外层半径R的1/3也就是R=3r，所以VR==，内层质量mr外层质量mR，mr：mR=1：2，ρ甲：ρ乙=：==13：1

故答案为：13：1

22．一个小孩在蹦床上做游戏，他从高处落到蹦床上后又被弹起到原高度。小孩从高处开始下落到弹回的整个过程中，他的运动速度随时间变化的图像如图所示，图中oa段和cd段为直线。则据此图可知，小孩和蹦床接触的时间段为。

【答案】t1-t5

【知识点】速度与物体运动

【解析】【分析】（1）当物体受到的合力与运动方向相同时，做加速运动；与运动方向相反，做减速运动；

（2）物体速度改变的快慢与受到的合力的大小有关，合力越大，速度改变的越快；

（3）对各个时间段内小孩的运动速度做出判断，根据上面规律判断它的受力情况，只要它受到弹力，那么他就肯定与蹦床接触。

【解答】小孩从高处下落，在接触蹦床前，只受重力作用，他做匀加速直线运动，其速度图象为直线，即oa段；

小孩接触蹦床后，开始时，弹力小于重力，后来弹力等于重力，随着弹力的增大，合力逐渐减小，因此他先做加速度逐渐减小的加速运动（t1~t2），t2时刻加速度减小到零时，速度达到最大；

后来，弹力大于重力，且合力越来越大且方向相反，因此小孩又做加速度逐渐增大的减速运动（t2~t3），到t3时刻小孩速度减小到零；

这时弹力大于重力，且合力方向与运动方向相同，随着弹力的减小，小孩又向上做加速度逐渐减小的加速运动（t3~t4），到t4时刻加速度减小到零，速度增大到最大；然后小孩又做加速度逐渐增大的减速运动（t4~t5），到t5时刻，小孩离开蹦床；之后小孩向上做匀减速运动（t5~t6），

所以，在t1~t5这段时间内，小孩与蹦床接触。

23．一木块在15N的水平拉力作用下刚好能以2m/s的速度在水平面上做匀速直线运动，若要让它以4m/s的速度在同一水平面上做匀速直线运动，所需的拉力为N。

【答案】15

【知识点】二力平衡的条件及其应用

【解析】【分析】（1）滑动摩擦力只与压力和接触面的粗糙程度有关，与运动速度无关；

（2）当物体做匀速直线运动时，它受到的摩擦力和拉力是平衡力。

【解答】在15N的拉力F作用下，木块以2m/s的速度在水平面上做匀速直线运动，因此木块在水平方向上受到的拉力和摩擦力为一对平衡力，即f=F=15N；当木块以4m/s的速度在同一水平面上做匀速直线运动时，由于压力和接触面的粗糙程度不变，则木块与地面间的摩擦力不变，仍为15N。

24．已知质量相等的两个实心小球A和小球B，它们的密度之比A：B=1：2，现将A、B放入盛有足够多水的容器中，当A、B两球静止时，水对A、B两球的浮力之比FA：FB=8:5,则ρA=kg/m3,

ρB=kg/m3。

【答案】0.8×103；1.6×103

【知识点】密度公式的应用；浮力大小的计算

【解析】【分析】（1）假设两个物体都漂浮在水面上，求出它们的浮力之比；假设两个物体都浸没，根据阿基米德原理求出它们的浮力之比，最终判断得出一个下沉，一个漂浮；

（2）将两个小球的浮力计算出来，分别代入比例式即可求出A的密度，最后根据A、B的密度关系求出B的密度。

【解答】（1）如果两个小球漂浮，那么它们受到的浮力等于自己的重力，

A、B两个小球的浮力之比：;

因此它们不可能全部漂浮；

因为两球质量相等，密度之比为1：2，故体积之比VA：VB=2：1，

如果两个小球下沉，

那么它们受到的浮力之比为：；

因此它们不能全部下沉。

经分析得出A球漂浮，B球下沉，

由题意有。

故，

又因为ρA：ρB=1：2，

故ρB=1600kg/m3。

25．底面积为400cm2的圆柱形容器内装有适量的水，将其竖直放在水平桌面上，把边长为10cm的正方体木块A放入水后，再在木块A的上方放一物体B，物体B恰好没入水中，如图（a）所示。已知物体B的密度为6×103kg/m3。质量为0.6kg。(取g=10N/kg)则木块A的密度为kg/m3；若将B放入水中，如图(b)所示，则水对容器底部的压强变化了Pa。

【答案】0.5×103；125

【知识点】阿基米德原理；物体的浮沉条件及其应用

【解析】【分析】（1）首先根据密度公式计算出B的体积，然后将A和B看作一个整体进行受力分析，得到：F浮A+F浮B=GA+GB，将已知数据代入公式后即可计算出A的密度；

（2）物体A漂浮，浮力等于重力，据此计算出它排开水的体积；原来它开水的体积等于它的体积，二者体积之差就是水面下降的体积；根据公式计算出水面下降的高度，利用液体压强公式计算容器底部压强的变化即可。

【解答】（1）由p=得可得：VB=；

图a中，A、B共同悬浮，

则F浮A+F浮B=GA+GB；

即p水g（VA+VB）=p水gVA+mBg，其中VA=1×10-3m3，

pA=

=0.5×103kg/m3；

（2）B放入水中后，A漂浮，有一部分体积露在水面，造成液面下降，A漂浮，F浮A=GA，

即p水gVA排=pAgVA，

VA排==0.5×10-3m3；

液面下降=0.0125m，液面下降△p=p水g△h=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.0125m=125Pa。

26．气体产生的压强（气压）大小与哪些因索有关呢某科学兴趣小组同学了解到如下信息后提出了他们的猜想。

信息：①自行车轮胎在烈日下暴晒易爆胎；②篮球充气越多，越不易被压扁；③密封在针筒内的空气只能被压缩一定的范围。

猜想：气压大小可能与气体的多少、温度及体积有关。

（1）信息（填序号）可作为“气压大小可能与气体温度有关”的猜想依据。

（2）科学小组设计了如图所示装置探究气压大小与温度的关系，步骤如下（假设水E的体积不受温度变化的影响）。

步骤一：往气球内充入一定量的空气后，用细线扎紧气球口。

步骤二：在容器底部固定一滑轮，往容器中加入适量的水。

步骤三：拉动绕过滑轮的细线使气球浸没在水中，标记水面位置并测出细线露出水面的长度。

步骤四：升高水温，拉动细线改变气球浸没的深度，使水面的位置保持不变，再次测出细线露出水面的长度。

①气球浸没在不同温度的水中时，保持水面位置不变是为了。

②实验中对多个不易观测的量，进行了巧妙的“转换”。如“细线露出水面的长度越长”反映“气球浸入水中的深度越大”；“气球浸入水中的深度越大”反映越大。

【答案】（1）①

（2）控制气球内气体的体积不变；气球内气体的气压

【知识点】气体压强跟体积的关系

【解析】【分析】（1）分析三个信息中哪个与温度有关，哪个就可作为猜想的依据；

（2）水的深度会影响气球受到的压强，而压强会影响气体的体积；

②当气球静止时，它内部的气压和外面水的压强相等。因为水的压强与深度有关，所以可以用水的深度反映气球内部气压的大小。

【解答】（1）由信息①自行车轮胎在烈日下暴晒易爆胎，说明温度高，压强会增大；

（2）①探究气压大小与温度的关系，需保持气球的体积不变，保持水面位置不变，就是为了在实验过程中保持气球的体积不变；

②若气压压强变大，还在原来的深度，则气球内部压强大于外部压强，体积会变大，所以要加深气球在水中的深度，使其体积不变，因此“气球浸入水中的深度越大”反映了气球内气体的气压越大。

27．在“测定2.5V小灯泡额定功率”的实验中，电源电压恒定。

（1）某同学根据如图所示电路进行实验。实验过程中，灯泡突然不亮，电流表、电压表的示数都变为0。经检查，导线连接完好，则可能的故障是。

A．灯泡处断路B．滑片与变阻器电阻丝断开

（2）排除故障后继续进行实验。某时刻，电压表的示数为2.6V，现要测定小灯泡的额定功率，应将滑片向（填“左”或“右”）移动，直至电压表示数为V，若此时电流表示数为0.4A，小灯泡的额定功率为W。

（3）根据电路图用笔画线代替导线将实物电路图补充完整。

【答案】（1）B

（2）左；2.5；1

（3）

【知识点】测定小灯泡的功率

【解析】【分析】（1）对选项中不同故障对应的现象进行分析，哪个与实际相符，哪个就是正确选项；

（2）将电压表现在的示数与额定电压比较，确定电压表示数的变化方向，进而根据总电压不变确定变阻器电压的变化方向，接下来根据串联电路的分压规律判断变阻器电阻的变化，最后确定滑片的移动方向。已知额定电压和额定电流根据P=UI计算额定功率；

（3）分析各个电器元件的串并联关系，注意电表的接线柱的选择，最后将缺少的部分补充完整即可。

【解答】（1）灯泡处断路，与之串联的电流表示数为0，则电压表与滑动变阻器的部分电阻并联，仍有示数，不符合题意，A不符合题意；滑片与变阻器电阻丝断开，电流表、电压表、灯泡断路，则电压表、电流表示数减小为0，灯泡不亮，符合题意，B符合题意；

（2）由图可知，电压表、小灯泡、滑动变阻器a端至滑片部分的电阻并联，再与滑动变阻器b端至滑片部分的电阻串联，电流表测量通过小灯泡的电流：若滑动变阻器向左移动，则滑片左侧的总电阻变小，滑动变阻器右侧的电阻变大；若滑动变阻器向右移动，则滑片左侧的总电阻变大，滑动变阻器右侧的电阻变小；电压表的示数为2.6V，大于小灯泡的额定电压2.5V，所以要减小灯泡两端的电压，根据串联分压的知识，滑片应向左移动，使滑片左侧总电阻变小，滑片右侧总电阻变大，直至电压表的示数为2.5V；此时电流表示数为0.4A，根据公式可得小灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.4A=1W；（3）由电路图可知，电压表与灯泡并联，电压表“十”接线柱与灯泡右接线柱连接，滑动变阻器一端已经连接好，上端任意一接线柱与灯泡右接线柱连接，下端左侧接线柱与电源的负极相连接，如上图所示。

28．摩擦力有静摩擦力和滑动摩擦力，相互接触的两物体间只有相对运动趋势而没有相对运动时产生的摩擦力叫静摩擦力，两物体间发生了相对运动时产生的摩擦力叫滑动摩擦力。小明为了研究摩擦力的特点，做了如下的实验。

把木块放置在水平桌面上，用弹簧测力计沿水平方向拉木块，如图1所示。拉力F逐渐增大到某一数值F1之前，木块始终保持静止，而当拉力F增大到F1时，木块恰好开始运动，且此时拉力突然减小到某一数值F2（F1>F2)，此后只需用F2大小的拉力，物块就可以沿拉力方向做匀速直线运动。根据此实验过程，可知：

（1）在拉力从0开始增大到F1之前，物块与桌面间的摩擦力为摩擦力（填“静”或“滑

动”），其大小在一直（填“增大”“减小”或“不变”）。

（2）物体要由静止开始运动，必须克服最大静摩擦力，在此实验过程中，最大静摩擦力滑动摩擦力（填“大于”“小于”或“等于”）。

（3）当物块开始运动后，若水平拉力继续增大，物块所受摩擦力（填“增大“减小”或“不变”）。

（4）若拉力F从0开始一直增大，在图2中定性的画出摩擦力f随拉力F的变化图像。

【答案】（1）静；增大

（2）大于

（3）不变

（4）

【知识点】摩擦力的存在

【解析】【分析】（1）当物体保持静止状态时，它受到平衡力，据此解答；

（2）当物块开始运动时的拉力就是最大静摩擦力，与滑动摩擦力比较即可；

（3）滑动摩擦力只与压力和接触面的粗糙程度有关，与运动速度无关；

（4）分析静摩擦力的变化规律，然后再分析滑动摩擦力的变化规律，然后作图即可。

【解答】（1）在拉力从0开始增大到F1之前，物块与桌面间的摩擦力为静摩擦力，其b大小在一直增大；

（2）物体要由静止开始运动，必须克服最大静摩擦力，在此实验过程中，最大静摩擦力大于滑动摩擦力；

（3）当物块开始运动后，若水平拉力继续增大，物块所受摩擦力不变；（4）若拉力F从0开始一直增大，摩擦力f随拉力F的增大而增大，其变化图像如上。

29．某压力锅结构如图所示，盖好密封锅盖，将压力阀套在出气孔，给压力锅加热，当锅内气体压强达到一定值时，气体就把压力阀顶起。假定在压力阀顶起时，停止加热。若已知某高压锅的压力阀质量为m=0.1kg，排气孔面积为S=7.2×10-2cm2，则锅内气体的压强最大可达×105Pa，设压强每增加3.6×103Pa，水的沸点相应增加1℃，则锅内的最高温度可达℃（外界大气压强po=1.0×105Pa，取g=10m/s2，小数点后均保留一位）。

【答案】2.4；138.9

【知识点】压强的大小及其计算

【解析】【分析】（1）压力阀对排气孔的压强为：；当压力阀要起而未起时，它处于静止状态，排气孔受到向下的大气压强，自身重力产生的压强和锅内向上的压强，即p=p0+p重，据此解答；

（2）首先根据△p=p-p0计算出锅内压强增大量，然后根据计算出升高的温度，最后根据t=100℃+△t计算最高温度即可。

【解答】（1）锅内最大压强为：

p=p0+=1×105Pa+≈2.4×105Pa。

（2）锅内压强增加了：△p=p-p0=2.4×105Pa-1×105Pa=1.4×105Pa，

；

水的沸点增设：△t=≈38.9℃，

所以，锅内温度最高可达：t=100℃+38.9℃=138.9℃。

30．如图是用照相机拍摄的某一小球在水中下落过程中某段时间的一张频闪照片，已知水池壁上每块瓷砖的高度为10cm，闪光灯每隔0.2s时间闪亮一次（即拍摄一次），由照片可知，小球从A位置下落到B位置做（填“匀速”“加速”或“减一速”）运动，小球通过D点时的速度为m/s。

【答案】减速；0.5

【知识点】速度公式及其应用

【解析】【分析】（1）根据可知，当时间相同时，速度与路程成正比；根据三段距离的大小变化就能判断速度的大小变化，从而判断物体的运动状态；

（2）分别去掉BD段小球运动的路程和时间，根据计算速度即可。

【解答】（1）由图像知，AB、BC、CD的时间相同，AB的路程最长，BC、CD段距离相等，小于AB的距离，说明从B点开始小球做匀速直线运动，且速度小于AB段的平均速度，所以AB段小球做减速运动；

（2）BD段小球做匀速直线运动，sBD=2×10cm=20cm；tBD=0.2s×2=0.4s，则v==50cm/s=0.5m/s。

三、计算分析题

31．密度为ρ=500kg/m3、长、高、宽分别为a=0.9m、b=m、c=m的匀质长方体，其表面光滑，静止在水平面上，并被一个小木桩抵住，如图（a）所示。（g取10N/kg）

（1）无风情况下，地面的支持力为多大

（2）当有风与水平方向成45°斜向上吹到长方体的一个面上，如图（b)所示。风在长方体光滑侧面产生的压力为F，则力F要多大才能将长方体翘起？

（3）实验表明，风在光滑平面上会产生垂直平面的压强，压强的大小跟风速的平方成正比，跟风与光滑平面夹角正弦的平方成正比。现让风从长方体左上方吹来，风向与水平方向成θ角，如图（c）所示。当θ大于某个值时，无论风速多大，都不能使长方体翘起。请通过计算确定的值。

【答案】（1）解：根据二力平衡条件，地面的支持力为：F受=G=mg=pVg=500kg/m3×0.9××m3×10N/kg=1215N

（2）解：无论风向为哪个方向，他对物质产生的压力总是垂直于作用面的（流体的特点），因此风产生的压力为F，方向水上G平向右，如图所示：根据力矩平衡条件，有：F·=mg·，解得F==2104.4N。

（3）解：根据“风在光滑平面上会产生垂直平面的压强，压强的大小跟风速的平方成正比，跟风与光滑平面夹角正弦的平方成正比。”可得：风在顶面产生的压力：N1=kacv2sinθ，风在侧面产生的压力：N2=kbcv2cos2θ，当（N1+mg）>N2×时，长方体将不会翘起，即mga>kc2（v2-bcos2θ）由于kv2可以取足够大，为使上式对任意大kv2都成立，必须有b2cos2θ-a2sin2θ≤0，即tanθ≥，则θ≥30°。

【知识点】重力的大小；杠杆的平衡条件

【解析】【分析】（1）首先根据

G=mg=pVg计算出长方体的重力，然后根据二力平衡规律求出地面的支持力；

（2）当有风吹时，长方体的重力相当于阻力，阻力臂为

；风吹的力为动力，动力臂为

，根据杠杆的平衡条件计算即可；

（3）首根据题干描述的风的压力和风速、夹角的关系分别列出风在物体顶面产生的压力、风在物体侧面产生的压力的数学表达式，然后根据杠杆的平衡条件列出数学关系式，最后利用数学知识对这个角度的范围进行讨论即可。

32．如图所示，一根长为L的细杆可绕通过O端的竖直轴在水平面内转动，杆最初处在图示的位置。杆的中点开有一小孔，一半径很小的小球放置在小孔处（小球的半径小于孔的半径），杆与小球最初处于静止状态。若杆与小球同时开始运动，杆沿顺时针方向（图示方向）以转速n（转/秒）做匀速转动、小球做沿图示虚线方向在该水平面上做匀速直线运动，速度为v，试问当n取什么数值时，小球与细杆相碰

【答案】解:当V>πnL，即开始小球通过细杆中点的小孔，运动在细杆的前面时，细杆要想与小球相碰，要求细杆至少在转过π/3之前相遇，t球≥t杆，即：，得：n≥所以：（2）当VπnL，即开始小球通过细杆中点的小孔，运动在细杆的前面时。细杆要想与小球相碰，如下图所示，细杆的末端必须与小球的下落轨迹重合。观察可知，这时△AOA'是等边三角形，即细杆要转过60°，即

，且杆的运动时间要小于球的运动时间，据此列出不等式计算n的取值范围；

（2）当Vt2B．t1T2），某时刻A、B两卫星相距最地球近（O、B、A在同一直线上），O为地球中心，则A、B两卫星再一次相距最近至少需要经过的时间为（）

A．T1-T2B．C．D．

16．如图所示，水平地面上放置相同材料制成的四个木块，其中两个质量为m的木块间用一不可伸长的水平轻绳相连，下面两个木块质量分别为2m和3m。现用水平拉力F拉其中一个质量为3m的木块，使四个木块一同水平向右匀速运动，则：（）

A．质量为3m的木块与地面间的摩擦力为4F/7

B．质量为2m的木块与地面间的摩擦力为F/2

C．轻绳对m的拉力为2F/7

D．轻绳对m的拉力为F/2

17．一只蜜蜂和一辆自行车在平直公路上以同样大小的速度同向运动。如果这只蜜蜂眼睛盯着自行车车轮边的某一点（如黏着的一块口香糖），那么它看到的这一点运动轨迹是（）

A．B．

C．D．

18．某次跳伞演练中，直升机悬停于高空，一伞兵（含伞）跳伞后竖直降落，其”速度v与时间t的关系如图所示，则下列判断正确的是（）

A．在0～t1内，伞兵受到的阻力不变，且重力大于阻力

B．在t1~t2内，伞兵受到的阻力减小，且重力小于阻力

C．在0~t2内，伞兵（含伞）的保持机械能不变

D．在t2~t3内，伞兵（含伞）的保持机械能不变

19．如图所示，两个宽度相同但长度不同的台球框固定在水平面上，从两个框的长边同时沿与长边夹角相同的方向、以相同的速度发出小球P和Q，小球与框碰撞情形与光反射情形相同（即小球与框碰撞前后运动速度大小不变、运动方向与框边夹角相同）。摩擦不计，球与框碰撞的时间不计，则两球回到最初出发的框边的先后是（）

A．两球同时回到出发框边

B．P球先回到出发框边

C．Q球先回到出发框边

D．因两台球框长度不同，故无法确定哪一个球先回到出发框边

20．如图所示，A、B是两个完全相同的匀质长方形木块，长为l，叠放在一起，放在水平桌面上，端面都与桌边平行。A放在B上，右端有l伸出B外，为保证两木块不翻倒，木块B伸出桌边的长度不能超过（）

A．B．C．D．

二、填空题

21．（2023·浙江竞赛）一个实心圆球分为内外两层。内层由甲物质组成，外层由乙物质组成，且内层半径r是外层半径R的，内层质量是外层质量的，那么，甲、乙两种物质的密度之比是。

22．一个小孩在蹦床上做游戏，他从高处落到蹦床上后又被弹起到原高度。小孩从高处开始下落到弹回的整个过程中，他的运动速度随时间变化的图像如图所示，图中oa段和cd段为直线。则据此图可知，小孩和蹦床接触的时间段为。

23．一木块在15N的水平拉力作用下刚好能以2m/s的速度在水平面上做匀速直线运动，若要让它以4m/s的速度在同一水平面上做匀速直线运动，所需的拉力为N。

24．已知质量相等的两个实心小球A和小球B，它们的密度之比A：B=1：2，现将A、B放入盛有足够多水的容器中，当A、B两球静止时，水对A、B两球的浮力之比FA：FB=8:5,则ρA=kg/m3,

ρB=kg/m3。

25．底面积为400cm2的圆柱形容器内装有适量的水，将其竖直放在水平桌面上，把边长为10cm的正方体木块A放入水后，再在木块A的上方放一物体B，物体B恰好没入水中，如图（a）所示。已知物体B的密度为6×103kg/m3。质量为0.6kg。(取g=10N/kg)则木块A的密度为kg/m3；若将B放入水中，如图(b)所示，则水对容器底部的压强变化了Pa。

26．气体产生的压强（气压）大小与哪些因索有关呢某科学兴趣小组同学了解到如下信息后提出了他们的猜想。

信息：①自行车轮胎在烈日下暴晒易爆胎；②篮球充气越多，越不易被压扁；③密封在针筒内的空气只能被压缩一定的范围。

猜想：气压大小可能与气体的多少、温度及体积有关。

（1）信息（填序号）可作为“气压大小可能与气体温度有关”的猜想依据。

（2）科学小组设计了如图所示装置探究气压大小与温度的关系，步骤如下（假设水E的体积不受温度变化的影响）。

步骤一：往气球内充入一定量的空气后，用细线扎紧气球口。

步骤二：在容器底部固定一滑轮，往容器中加入适量的水。

步骤三：拉动绕过滑轮的细线使气球浸没在水中，标记水面位置并测出细线露出水面的长度。

步骤四：升高水温，拉动细线改变气球浸没的深度，使水面的位置保持不变，再次测出细线露出水面的长度。

①气球浸没在不同温度的水中时，保持水面位置不变是为了。

②实验中对多个不易观测的量，进行了巧妙的“转换”。如“细线露出水面的长度越长”反映“气球浸入水中的深度越大”；“气球浸入水中的深度越大”反映越大。

27．在“测定2.5V小灯泡额定功率”的实验中，电源电压恒定。

（1）某同学根据如图所示电路进行实验。实验过程中，灯泡突然不亮，电流表、电压表的示数都变为0。经检查，导线连接完好，则可能的故障是。

A．灯泡处断路B．滑片与变阻器电阻丝断开

（2）排除故障后继续进行实验。某时刻，电压表的示数为2.6V，现要测定小灯泡的额定功率，应将滑片向（填“左”或“右”）移动，直至电压表示数为V，若此时电流表示数为0.4A，小灯泡的额定功率为W。

（3）根据电路图用笔画线代替导线将实物电路图补充完整。

28．摩擦力有静摩擦力和滑动摩擦力，相互接触的两物体间只有相对运动趋势而没有相对运动时产生的摩擦力叫静摩擦力，两物体间发生了相对运动时产生的摩擦力叫滑动摩擦力。小明为了研究摩擦力的特点，做了如下的实验。

把木块放置在水平桌面上，用弹簧测力计沿水平方向拉木块，如图1所示。拉力F逐渐增大到某一数值F1之前，木块始终保持静止，而当拉力F增大到F1时，木块恰好开始运动，且此时拉力突然减小到某一数值F2（F1>F2)，此后只需用F2大小的拉力，物块就可以沿拉力方向做匀速直线运动。根据此实验过程，可知：

（1）在拉力从0开始增大到F1之前，物块与桌面间的摩擦力为摩擦力（填“静”或“滑

动”），其大小在一直（填“增大”“减小”或“不变”）。

（2）物体要由静止开始运动，必须克服最大静摩擦力，在此实验过程中，最大静摩擦力滑动摩擦力（填“大于”“小于”或“等于”）。

（3）当物块开始运动后，若水平拉力继续增大，物块所受摩擦力（填“增大“减小”或“不变”）。

（4）若拉力F从0开始一直增大，在图2中定性的画出摩擦力f随拉力F的变化图像。

29．某压力锅结构如图所示，盖好密封锅盖，将压力阀套在出气孔，给压力锅加热，当锅内气体压强达到一定值时，气体就把压力阀顶起。假定在压力阀顶起时，停止加热。若已知某高压锅的压力阀质量为m=0.1kg，排气孔面积为S=7.2×10-2cm2，则锅内气体的压强最大可达×105Pa，设压强每增加3.6×103Pa，水的沸点相应增加1℃，则锅内的最高温度可达℃（外界大气压强po=1.0×105Pa，取g=10m/s2，小数点后均保留一位）。

30．如图是用照相机拍摄的某一小球在水中下落过程中某段时间的一张频闪照片，已知水池壁上每块瓷砖的高度为10cm，闪光灯每隔0.2s时间闪亮一次（即拍摄一次），由照片可知，小球从A位置下落到B位置做（填“匀速”“加速”或“减一速”）运动，小球通过D点时的速度为m/s。

三、计算分析题

31．密度为ρ=500kg/m3、长、高、宽分别为a=0.9m、b=m、c=m的匀质长方体，其表面光滑，静止在水平面上，并被一个小木桩抵住，如图（a）所示。（g取10N/kg）

（1）无风情况下，地面的支持力为多大

（2）当有风与水平方向成45°斜向上吹到长方体的一个面上，如图（b)所示。风在长方体光滑侧面产生的压力为F，则力F要多大才能将长方体翘起？

（3）实验表明，风在光滑平面上会产生垂直平面的压强，压强的大小跟风速的平方成正比，跟风与光滑平面夹角正弦的平方成正比。现让风从长方体左上方吹来，风向与水平方向成θ角，如图（c）所示。当θ大于某个值时，无论风速多大，都不能使长方体翘起。请通过计算确定的值。

32．如图所示，一根长为L的细杆可绕通过O端的竖直轴在水平面内转动，杆最初处在图示的位置。杆的中点开有一小孔，一半径很小的小球放置在小孔处（小球的半径小于孔的半径），杆与小球最初处于静止状态。若杆与小球同时开始运动，杆沿顺时针方向（图示方向）以转速n（转/秒）做匀速转动、小球做沿图示虚线方向在该水平面上做匀速直线运动，速度为v，试问当n取什么数值时，小球与细杆相碰

33．一弹簧测力计下挂一圆柱体，将圆柱体从盛水的烧杯上方离水面某一高度处缓慢下降，然后将圆柱体逐渐浸入水中。如图，表示全过程中弹簧测力计的示数F与圆柱体下降高度h变化关系的图像。（g取10N/kg）则：

（1）圆柱体受到的最大浮力是多少？

（2）当圆柱体刚好全部浸没时，下表面受到水的压强为多少

（3）圆柱体的密度是多少

34．残奥会开幕式上，运动员手拉绳索向上攀登，最终点燃了主火炬，体现了残疾运动员坚忍不拔的意志和自强不息的精神。为了探究上升过程中运动员与绳索和吊椅间的作用，可将过程简化。一根不可伸缩的轻绳跨过轻质的定滑轮，一端挂一吊椅，另一端被坐在吊椅上的运动员拉住，如图所示。设运动员的质量为65kg，吊椅的质量为15kg，不计定滑轮与绳子间的摩擦。重力加速度取g=10m/s2。当运动员与吊椅一起匀速上升时，试求：

（1）运动员竖直向下拉绳的力；

（2）吊椅对运动员的支持力。

35．正确使用压力锅的方法是将已盖好密封锅盖的压力锅（如图）加热，当锅内水沸腾时再加盖压力阀S，此时可以认为锅内只有水的饱和蒸气，空气已全部排除，然后继续加热，直到压力阀被锅内的水蒸气顶起时，锅内即已达到预期温度（即设计时希望达到的温度），现有一压力锅，在海平面处加热能达到的预期温度为120℃。某人在海拔5000m的高山上使用此压力锅，锅内有足量的水。

（1）若不加盖压力阀，锅内水的温度最高可达多少

（2）若按正确方法使用压力锅，锅内水的温度最高可达多少

已知：水的饱和蒸气压Pw与温度t的关系图象如图甲所示。

大气压强p与高度A的关系的简化图象如图乙所示。h=0处Po=1.013×105Pa

答案解析部分

1．【答案】D

【知识点】动能和势能的转化与守恒

【解析】【分析】（1）同一个小球质量相同，动能越大，速度越大；

（2）弹簧的弹性势能与形变程度有关，形变程度越大，弹性势能越大；

（3）根据乙图可知，从0~t1时间内，电流保持I0不变，说明这时小球还没有与弹簧接触，弹簧还没有发生形变进而对压力传感器产生压力；从t1~t2时间内，电流逐渐增大，说明压力传感器受到的电阻变小压力不断增大，即弹簧的形变程度增大，弹力不断增大；从t2~t3时间内，电流变小，说明压力传感器电阻增大而压力变小，即弹簧恢复形状，将弹性势能转化为小球的动能的过程。

①t1时刻，电流开始增大，说明压力传感器电阻变小而压力增大，即弹簧开始发生形变，根据能量转化判断动能的大小；

②t2时刻，电流最大，据此判断压力传感器上压力的变化，进而推得弹簧形变程度的大小，弄清弹性势能的大小；

③在t2~t3这段时间内，根据电流变化推断压力传感器上电阻的变化，进而弄清弹簧弹力的变化，判断出能量的转化方向即可。

【解答】t1时刻时，电流表示数为I0，并呈上升趋势，表示此时压力传感器不受力，小球刚好接触弹簧且弹簧还未发生弹性形变，小球处于继续下落状态，此时小球的速度达到最大，也就是说小球动能达到最大，A不符合题意；

t2时刻时，电流表示数最大，表示压力传感器的电阻阻值最小，表明压力传感器受到的压力最大，说明此时小球把弹簧压缩到最低点，弹簧的弹性形变程度最大，弹性势能最大，B不符合题意；

t2~t3这段时间内，电流表示数变小，表示压力传感器的电阻阻值增大，表明压力传感器受到的压力减小，说明此时是弹簧把小球弹起的过程，弹性势能转化成动能和重力势能，因此小球增加的动能小于弹簧减少的弹性势能，C不符合题意，D符合题意。

故答案为：D

2．【答案】D

【知识点】透镜的光路图

【解析】【分析】（1）B点在凸透镜上，而凸透镜的光心也在凸透镜上；如果能够找到同的光心，将其与B点连接就是凸透镜的位置。

（2）由于凸透镜到两个焦点的距离相同（焦距），因此凸透镜应该是两个焦点连线的垂直平分线，那么B点和左右两个焦点的连线构成的肯定是一个等腰三角形，B到F的距离和B到左侧焦点的距离相等。

（3）因此只要以B点为圆心，BF为半径画圆，其与AB的交点就是凸透镜左侧的焦点，然后根据上面的描述完成作图即可。

【解答】由题意知，B在凸透镜上，且AB经过焦点。不妨连接BF并延长，还是经过焦点，则以B为圆心、BF为半径作圆，交AB于F'，F'就是凸透镜的另外一个焦点；连接F'F，显然，F'F就是主光轴；过B作F'F的垂线，交F'F于O，不难发现，O就是该凸透镜的中心位置，最后根据镜上两点O、B的位置画出凸透镜；故已有足够的条件可以通过圆规和刻度尺来确定透镜的位置了。具体示意图如下。

故答案为：D

3．【答案】C

【知识点】声音的传播

【解析】【分析】（1）当飞机发出声音时，飞机和声波同时向外传播，而声波从圆心运动到圆周上距离为r和飞机从圆心运动到A点所用的时间相同，据此根据速度公式列出方程，就能计算出飞机飞行的速度；

（2）根据推导出的飞机速度的数学表达式，结合图片反映的信息就可判断飞机飞行速度的大小关系。

【解答】当飞机运动到某圆圆心时，在周围激发起声波；

这时飞机和声波一起向外运动，声波从圆心运动到圆周上距离为r和飞机从圆心运动到A点所用的时间相同。

设A点离某圆圆心距离为x，该圆半径为r，

根据得到：，

则v=340m/s×，

x和r都可在图中量出，340m/s是指声波在空气中传播的速度；

据此可知，飞机速度v的大小取决于的比值，因此图a中飞机的飞行速度小于声速，图b等于声速，图c大于声速。

故答案为：C

4．【答案】B

【知识点】二力平衡的条件及其应用；平衡状态的判断

【解析】【分析】（1）先将四块砖看作一个整体，根据受力分析得到左边木板对A的摩擦力大大小和方向；然后再以A为对象进行受力分析，计算出B对A的摩擦力即方向；根据相互作用力原理可知，A对B的摩擦力与它相等但方向相反，接下来对B进行受力分析，如果B的重力和这个摩擦力相互平衡，那么C就对B没有摩擦力；否则，C就对B有摩擦力；

（2）在水平方向上B受力平衡，根据二力平衡原理确定受力的个数即可。

【解答】先把四块砖看作一个整体，总重力是4mg，根据所学知识，在其他条件都相同的情况下，两边的压力相等，其受到的摩擦力也相等，又因为整体处于静止状态，即受力平衡，故向下的重力大小与两边的摩擦力之和相等，故fA=fD==2mg，且A、D砖块受到的摩擦力方向竖直向上；对于砖块A：受到左边木板对其向上的摩擦力作用，大小为2mg，同时自身向下的重力为mg，根据平衡力知识，A还受到B砖对它向下的摩擦力作用，大小为mg；而力的作用是相互的，显然A砖对B砖也存在一个摩擦力，方向向上，大小也为mg；对于砖块B：显然，已经受到了两个力的作用（自身竖直向下的重力、A砖对它向上的摩擦力），这两个力正好是一对平衡力，B砖和C砖之间没有力的作用；要注意的是，摩擦力产生的条件之一就是两个物体之间要发生相互挤压，也就是说无论力的作用效果是否在数值及方向上相互抵消，但是压力本身是一定存在的，故砖块B同样也受到了来自左右两边的压力F，且大小相等、方向相反。

故答案为：B

5．【答案】D

【知识点】与密度相关的物理现象

【解析】【分析】水有“反常膨胀”现象，即4℃时密度最大；分析水从5℃下降到0℃时水的密度变化，根据浮沉条件判断这个物体的运动状态即可。

【解答】当水的温度从5℃降到4℃时，因水热胀冷缩，水的密度增大，即此时大于物体的密度，物体上浮；当水的温度从4℃降到0℃时，因水热缩冷胀，水的密度减小，渐渐小于物体的密度，物体下沉。

故答案为：D

6．【答案】C

【知识点】速度公式及其应用

【解析】【分析】（1）在相遇运动中，两个物体的运动时间相同，且运动的路程之和等于两地之间的距离；

（2）①小鸟的飞行速度不变，因此小鸟与汽车相遇时所用的时间等于它飞行时间的一半，根据L=s1+s2结合速度公式列出关系式；汽车行驶全程用的时间为t2,根据速度公式再次列出总路程的表达式；最后结合t2=2t1，就能得到二者的速度之比；

②从出发到相遇，小鸟和汽车的运动时间相同，因此它们的路程之比就等于它们的速度之比；

③小鸟到达A时，汽车行驶的时间与它相同为t1，根据汽车速度计算它行驶的路程并与总路程L比较即可；

④将小鸟飞行的路程转化为汽车行驶的路程，然后再与汽车行驶的路程L作比即可。

【解答】设AB之间的距离为L，小鸟的速率是v1,汽车的速率是v2；

由于小鸟飞到小车正上方立即以同样大小的速度折返飞回A，故小鸟从出发到与汽车相遇的时间和小鸟返回的时间相同，即它们相向运动的时间为t1，

由v=得：v1t1+v2t1=L，即（v1+v2）×t1=L，

而对汽车来说，v2t2=L，由此可得v1=3v2，A不符合题意；

由s=vt可知，当时间相同时，路程与速度成正比；因为v1=3v2，所以小鸟从出发到与汽车相遇的路程之比为3：1，D不符合题意；

又因为t2=2t1，故小鸟回到出发点时，汽车通过的路程为s'2=v2t1=v2t2=L，C符合题意；小鸟通过的总路程为s1=v1t1=3V2×t2=s2=L，汽车通过的总路程是L，二者路程之比为：3:2，B不符合题意。

故答案为：C

7．【答案】B

【知识点】压力及重力与压力的区别

【解析】【分析】（1）当容器不受外力作用时，容器对桌面的压力等于桌面上所有物体的重力之和；

（2）当容器受到外力作用时，如果这个外力与重力方向相同，那么容器对桌面的压力等于总重力与外力的和；如果方向相反，容器对桌面的压力等于总重力和外力之差。

【解答】如图所示，相同的容器内分别盛有等质量的液体。

⑴在甲液体中，小球漂浮，容器对桌面的压力为F1=G容器+G液体+GA；（2）在乙液体中，小球被拉入水中，把容器、液体、小球当做一个整体来看，容器对桌面的压力为F2=G容器+G液体+GA；（3）在丙液体中，小球悬浮，容器对桌面的压力为F3=G容器+G液体+GA；（4）在丁液体中，小球被按入水中，把容器、液体、小球当做一个整体来看，另外受到向下的压力F，容器对桌面的压力为F4=F+G容器+G液体+GA；由以上分析可知，F1=F2=F3FOB，FOA>FOC，即OA绳受的拉力最大，而细绳OA、OB、OC能承受的最大拉力相同，则当物质质量逐渐增加时，OA绳的拉力先达到，故OA最先被拉断。

故答案为：A

9．【答案】D

【知识点】重力的大小

【解析】【分析】（1）背越式跳高其实就是竖直上抛运动，可根据v2=2gh研究；

（2）同一个人在不同星球起跳，可认为初速度相同；

（3）人的上升高度其实是指人的重心上升的高度。

【解答】宇航员，用背越式跳高，可以看成是竖直上抛运动，在不同的星球上上升的初速度相同，根据v2=2gh得g=，在地球上能跳2m，即在地球上重心上升1m；在另一星球上能跳5m，在另一星球上重心上升4m，故该星球表面重力加速度约为g。

故答案为：D

10．【答案】D

【知识点】声音的特性

【解析】【分析】（1）音调与物体振动的频率有关，频率越大，音调越高；

（2）温度越高，分子运动越剧烈，物质的结构可能会发生变化。

【解答】“变音钟”是说明钟的声音是变化的，“高亢”说明声音的音调逐渐变高，这是由于燃烧的香火越旺，钟的温度升高，材料的微观结构发生变化，钟振动频率改变造成的。

故答案为：D

11．【答案】C

【知识点】压强的大小及其计算

【解析】【分析】对于密度均匀的正方体来说，它对水平桌面的压强可用公式计算，据此推导出甲、乙两个正方体的边长；当把甲放在乙上面时，乙对桌面的压力等于二者重力之和；最后再根据压强公式计算即可。

【解答】设两正方体的密度为ρ，边长分别为L甲和L乙，

∵“

∴正方体的边长L甲=；L乙=。

把甲放在乙的上面时，

乙对桌面的压力：F=G总=（m甲+m乙）g=（pV甲+pV乙）g=（pL甲3+pL乙3）g=（L甲3+L乙3）pg，

乙对桌面的压强：

故答案为：C

12．【答案】A

【知识点】液体的压强

【解析】【分析】当U型管内液体保持静止时，同一深度液面上液体的压强相等。当只有A、B两种液体时，PA=PB，根据液体压强公式求出二者的密度关系；当注入液体C时，PB=PA+PC，再次利用液体压强公式即可求出液体C注入的长度。

【解答】从A端注入密度为ρA的液体，再从B端注入密度为ρB、长度为L的液柱，

平衡时ρBgL=ρAg（L-），

即ρA=2ρB；

设C液体的深度为h，左右液面相平时有ρBgL=ρAg（L-h）+ρCgh，

又因为ρC=ρB，

故h=。

故答案为：A

13．【答案】C

【知识点】功的计算公式的应用

【解析】【分析】人的双腿正好构成一个等腰三角形，而这个三角形的高就是我们要求的重心的高度，可根据勾股定理计算；两种情况下重心的高度之差就是克服重力做功的高度，最后根据W=Gh计算即可。

【解答】重心升高的高度h=65cm-=5cm，克服重力做的功为W=Gh=mgh=50kg×10N/kg×0.05m=25J。

故答案为：C

14．【答案】C

【知识点】速度公式及其应用

【解析】【分析】已电梯为参照物，判断两种情况下物体下落所经过的路程是否相同，然后根据运动公式判断两个下落时间的大小关系。

【解答】物体在静止的电梯里，由于受到重力作用而下落，经过的路程是电梯的高度；物体和电梯一起匀速直线运动，由于受到重力作用而下落，物体和电梯的相对速度和电梯静止时的速度是相同的，经过的相对的高度也是电梯的高度；相同的作用下，经过相同的距离，用时是相同的。

故答案为：C

15．【答案】C

【知识点】速度公式及其应用

【解析】【分析】（1）已知圆周运动的周期可根据计算物体运动的角速度；

（2）现在两个卫星都在同一半径上，可以看做起点相同二者开始赛跑；当二者再次在此相遇时，说明它们相差一圈，即2π，以此为等量关系结合运动公式计算即可。

【解答】显然当两行星相距最近时，应该在同一半径方向上，当两行星相距最远时，应该在同一直径上；由题意可知A的周期小，即A转得较快，当A比B多转一圈时两行星再次相距最近；故当多转动一圈时，及第二次追上，有t-t=-2π解得t=。

故答案为：C

16．【答案】A

【知识点】二力平衡的条件及其应用

【解析】【分析】(1)滑动摩擦力的大小与压力成正比；

（2）水平面上受到的压力等于上面所有物体重力之和；

（3）①以四个木块为整体进行受力分析，弄清总摩擦力与拉力F的关系；

②分别求出四个木块对地面的总压力，左边和右边两个木块对地面的压力，根据滑动摩擦力和压力的正比关系分别求出左边和右边两个木块受到地面的摩擦力；

③再以左边两个木块为受力对象，根据二力平衡即可求出质量为m的两个木块之间的拉力。

【解答】四个木块水平向右匀速运动，把四个木块当作一个整体，水平向右的拉力F和总摩擦力f平衡，即f总=F；

图中四个木块对地面的压力F压=G总=（m+m+2m+3m）g=7mg，

右边2个木块对对地面的压力F右压=（m+3m）g=4mg，

左边2个木块对地面的压力F左压=（m+2m）g=3mg，

而当接触面粗糙程度相同时，滑动摩擦力与压力成正比，

故右边质量为3m的木块与地面间的摩擦力为f1=×f总=F，

左边质量为2m的木块与地面间的摩擦力为f2=×f总=F；

把质量为m的木块和质量为2m的木块上看作一个整体，整体向右匀速运动，故轻绳对m的拉力和质量为2m的木块与地面间的摩擦力相等，即F绳=f2=F。

故答案为：A

17．【答案】A

【知识点】参照物及其选择

【解析】【分析】蜜蜂和自行车以地面为参照物都是运动的，但以蜜蜂为参照物时，相当于车辆在原地转动，据此解答。

【解答】因为蜜蜂