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文档简介
期末冲刺卷(综合题30道)
1.“舂”一农民捣谷用如图甲,工作原理如图乙,AO6为碓杆,。为支点,A处连接着碓
头,脚踏碓杆的4处可使碓头升高,抬起脚,碓头会落下去击打稻谷。若碓头的重力为50N,
每踩一次碓头上升的高度为50cm,A。长1.5m,OB长0.3m。不计碓杆重力和摩擦。
(g=10N/kg)求:
⑴假设一个质量为60kg的农民抬起一只脚工作时,脚掌与地面接触面积约为100cm,此时
他对地面的压强〃;
(2)将碓头抬起,脚作用在8点至少用力尸=N;
2.如图甲所示是农村舂米工具,踏碓。它由碓臼、碓马、支架组成。因较占用空间,一般
选一空间较大的房间固定,俗称“碓米间踏碓''由碓和石臼两部分组成,石臼固定在地下,
四周以贝灰盖地面,石臼后面是一个长方形的小坑,叫做碓坑。坑的两边立两条有半圆凹孔
的石条,相距约二尺,半圆凹孔是用来安装"踏碓'’耳的,碓用坚实的树干做成,长约4尺,
宽约8寸。舂米时,脚踩推,让碓头扬起,然后放开让碓头借自身重量舂下。如图乙所示是
它的结构示意图,O为固定转轴,A处连接着石球,石球重为I00N,不计摩擦和杆重。
(1)脚沿垂直丁杆的方向用力K缓缓将石球拍超,C的力臂为in,此时舂米工具是
一个(选填“省力”、“费力”或“等臂”)杠杆;
⑵脚沿竖直向下的方向用力K缓慢将石球抬起,则尸2(选填“>”、"V”或“=")F/o
石球缓慢抬起的过程中,F2的大小(选填“变大”、“不变”或“变小”)。
3.“歼一20”作为中国第五代战斗机,融台了全球优秀战斗机的特点,具备了很强的隐形性
能、机动性能等。“歼—20”外部涂有能够吸收电磁波(无波)的特殊涂料,表面平整光滑,
缝隙处理严丝合缝,总体外形做成流线型。除此之外,它还拥有良好的大仰角升力特性,较
大的瞬时攻角与滚转率,井采用先进的光传操纵系统,以光信号的形式传输信号,可随时保
证飞机与地面的联系。“歼・20”配备了大功率雷达,为解决放热问题,采用了新一代液体冷
却系统。该飞机最大起飞质量为37t,最大飞行高度达20km,最大航行速度达2.5马赫(约
3000km/h),最大油量为103飞行时飞机所受阻力的大小与速度的关系如卜表所示。
速度/m・s।100200300400
飞行阻力/N0.3x1041.2x1042.7x1044.8x104
⑴为了提高飞机的续航,“歼-20”的燃油应具备的特点;
⑵距歼-20飞机300km处的某空域出现警情,歼・20至少需要多长时间可到达事发地
9
(3)请你分析并判断若想飞机速度变大,发动机的动力将如何改变;
(4)请从能量的角度解释飞机装备液体冷却系统的原因_________。
4.小刚放学回家发现家里鱼缸中的小金鱼正在水中吐泡泡,他仔细观察并提出以下问题,
请回答。
(I)他发现小金鱼吐出的气泡在水中上升但没有露出水面的过程中会越来越大,则气泡所受
浮力逐渐(选填“增大、减小或不变”),气泡所受水的压强逐渐(选填“增
大、减小或不变”)
(2)如图小金鱼悬浮在水中,请画出金鱼所受力的示意图。
5.如图所示,一辆“共享汽车”在平直的公路上匀速向前行驶,它所受的阻力为2400N,此
时汽车所受的牵引力是车重的().2倍,g=10N/kg。试词:
(1)汽车向前的牵引力是__________N?
⑵汽车的重力是多少?
(3)汽车静止时,地面对汽车的支持力是多少?
6.如图所示,•只盛有水的薄壁玻璃杯静止在水平桌面L。玻璃杯重1.6N,底面积为30cm2,
玻璃杯内水重2N,水深6cm,水的密度为1.0x18kg/m3,g取10N/kg。
求:
⑴玻璃杯对桌面的压强;
(2)水对玻璃杯底的压力。
7.图中的“雪龙”号是中国第三代极地破冰船和科学考察船,雪龙船可以依靠船重力产生压
力,将冰压碎,船能以1.5节航速连续冲破1.2米厚的冰层(含0.2米雪)。
(。海水々10><1。31^/0?,8=101^/1^)求:
(1)“雪龙号”破冰船靠螺旋桨的旋转将水向后推出,获得动力,利用了物体间力的作用是
的。雪龙号"首柱削尖”这样的构造是为了减小,增大;
(2)“雪龙号”以1.5节(1节等于1.852km/h)航速行驶30分钟的路程;
(3)“雪龙号”在海水中航行时,轮船船底距水面4.8m,求船底受到海水的压强为多少?
8.磁吸式黑板擦采用磁吸设计,其优点在于清洁高效,能快速吸附黑板表面粉笔灰,避免
扬尘,减少粉尘对师生健康的危害;收纳方便,可直接吸附在黑板边框,不占空间且取用顺
手;耐用性佳,材质耐磨,使用寿命长。使用时,只需握住黑板擦,顺着黑板板面匀速擦拭,
便能轻松清除字迹;清理残留粉笔灰时,将黑板擦置于专用收集容器上方轻磕,或用刷子辅
助清理。日常不用时,吸附在黑板边缘即可,便于下次快速取用。如图所示为磁吸式黑板擦,
其质量为200g,请回答下列问题。(g=10N/kg)
(1)在使用黑板擦擦黑板时,需要用力按压黑板擦,这是通过增大的方法增大摩
擦力,使黑板被擦得更干净。
⑵当黑板擦吸附在黑板上时对黑板的压强为300Pa,总接触面积为lOOcnf,则黑板擦和黑
板之间的吸力为多少?
(3)黑板擦使用过久,吸引力会变小,某次将黑板擦吸附在黑板上后,黑板擦下滑了0.3m,
则下滑的过程中,重力做了多少功?(黑板擦上粉尘的质量忽略不计)
⑷若某次把此黑板擦吸附在黑板上,发现黑板擦加速下滑,设黑板擦下滑时重力势能的减
小量为△耳,黑板擦动能的增加量为△£,请比较△弱与的大小关系,并说明理由,
9.小明想用一把螺丝刀拔掉地面上的铁钉,如图所示,已知/W=20cm,OB=5cm,铁钉
被拔掉时受到始终垂直于A8方向的阻力,阻力大小为240N。小明在A点要用最小的力拔
掉铁钉,请你在图中画出最小力尸的示意图,并求出最小力"=No
A
10.如图为2025年2月23日,在亚洲杯乒乓球女单比赛中,中国选手孙颖莎的比赛场景。
根据公开资料,孙颖莎的身高约为1.63米,体重:约52kg。若她的单脚着地面积为200cm2,
g=ION/kg。
请根据以上信息计算:
⑴孙颖莎的重力为多少N?
(2)孙颖莎双脚着地静止站立在地面上,她对地面的压强是多少Pa?
II.科幻大片《流浪地球3》已正式定档于2027年2月6日上映,如图所示,是《流浪地
球2》中航天员出舱时的场景,请问:
(1)出舱的航天员与轨道舱之间需要系上一根安全绳,当航天员外漂离轨道舱时,可拉绳子
返回轨道舱。这是利用物体间力的作用是_______的原理。
(2)航天服的手跳部分有灰色的橡胶颗粒,是为了(填“增大”或“减小”)摩擦。
(3)航天员在完全失重的太空轨道舱中不能正常使用的测量工具是
A.天平B.刻度尺C.弹簧测力计
12.新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源,综合车辆的动力控制和驱动方面
的先进技术,形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车。某品牌国产新能源轿车质
量14,每个轮子与地面的接触面积是0.020?。
(1)该车匀速直线运动时所受阻力为车重的0.02倍,则汽车所受牵引力为多大?
(2)该车空载停在停车场时对地面的压强为多少?
(3)当轿车高速行驶时,对地面的压力会如何变化?请用所学过的物理知识分析其原因。
13.程跃要提起重SOON的物体,但是他的最大拉力只有300N,于是,他找来了一些滑轮,
想利用滑轮组提起这个重物,已知每个滑轮重约30N,不计绳重及摩擦,程跃想站在地上
向下拉绳,他最好选择图中滑轮组来提起重物(选填或\请在所选的
图中画出正确的绕绳方法])。如果程跃的实际拉力是275N,求出所选滑轮组的动滑轮
的重力o
14.《天工开物》中的“生热炼铁炉”如图所示,古人将铁料熔炼成铁水,铁水沿管道流入水
塘,完成淬火,制成熟铁块。再用熟铁块作原料•,除掉杂质又渗进碳,从而得到钢。现代炼
钢工艺中,淬炼钢水要先兑铁水,加入不同种类的废钢后,再进行多道复杂工序最终炼成了
优质的钢水。
(1)炙热的铁水沿管道流入较低处的水塘,完成淬火。其中,铁水变成铁块的过程
①不变的物理量是();
A.质量B.密度C.比热容D.体积
②物态变化为;
(2)已知铁水的密度约为7000kg/m?,求70kg铁水所受的重力;
⑶将铁料熔炼成铁水的过程中可将铁料中的杂质分离,杂质的密度P条脑<P铁,此时杂质在
熔炉内处于状态(选填"A.上浮”、“B.下沉”或“C.漂浮”)。要使高纯度铁水
从出料口流出,出料口位置应设置在熔炉的瑞。(选择“A.上”下”)
15.冰壶比赛是一项集技巧与智慧于一体的体育运动,被誉为冰.匕的“国际象棋比赛时,
两支球队各由4名球员组成。比赛共进行10局。两队每名球员均有两个冰壶,即有两次掷
球机会。如图2所示,是冰壶比赛的场地示意图。
起滑架圆心线
1图2图
(1)两队按一垒、二垒、三垒及主力队员的顺序交替掷球,球员掷球时,身体下蹲,蹬冰脚
踏在起滑架上用力后蹬,由于,会使身体跪式向前滑行,同时手持冰壶从本垒中
心A点推球向前,如图I所示,至投掷线时,放开冰壶,冰壶由于,自行滑向
圆垒中心。点,同时说明物体的运动(选填“需要”或“不需要”)力来维持:
(2)在一名队员掷球时,由两名本方队员手持毛刷在冰壶滑行的前方快速左右擦刷冰面
(选填"增大”或“减小”)冰毒受到的摩擦力,便冰壶能准确到i大圆率的中心。同
时对方的队员为使冰壶远离圆心,也可在冰壶的前面擦刷冰面;
(3)在主力队员的指挥下掷球队员也可用冰壶将对方的冰壶撞出圆垒或将场上本方的冰壶撞
向圆垒中心,用冰壶将对方的冰壶撞开说明力可以;最后当双方队员掷完所有
冰壶后,以场地上冰壶距离圆垒中心的远近决定胜负:
(4)比赛时,运动员要身着运动服,脚穿比赛鞋,一只蹬冰脚鞋,一只滑动脚鞋;两只比赛
鞋底部材料不同,一只是橡胶的一只是塑料的,则滑动脚鞋的底部材料为0
16.如图所示,一辆装载货物的卡车在3000N的水平牵引力尸作用下,沿平直的路面向左
匀速行驶。己知该卡车受到路面的阻力大小为整辆车总重的0.2倍,求:(g取10N/kg)
(I)紧急刹车时,大卡车比小汽车更难刹住,这是因为大卡车的质量大,其惯性______(选
填“大”或“小”):
(2)此时卡车的总质量;
(3)当卡车卸掉300kg的钢卷后,卡车继续匀速直线行驶,此时受到地面对其的阻力。
17.如图(a)所示,重力均为2牛的苹果和梨子,从高处掠入水里,最终苹果漂浮在水面
上,梨子沉底。
⑴在图(b)中用28铅笔画出苹果受到的浮力七的示意图;
⑵当掉下的梨子恰好浸没在水中时,排开水的体积为2x107米,,求此时它受到的浮力;
⑶随着梨子浸没于水中的深度增大,它所受的浮力(选填“增大”“不变”或“减小”),
浮力的方向是的;沉底时它所受的合力为牛。
18.如图所示的福建舰是我国完全自主设计建造的首艘弹射型航空母舰,满载排水量约为8
万吨。某次训练中,一架舰载机飞离福建舰后,福建舰所受浮力减小了2X18N。海水密度
JRl.OxlO3kg/m3,g取10N/kg。
(I)航母编队中,各舰艇之间不能并排靠近航行,原因是船体中间水流速快,压强___________
易导致船体相撞。
⑵海面下4m处,舰身受到海水的压强是多少?
⑶福建舰满载时受到海水的浮力是多少?
(4)舰载机飞离福建舰后,福建舰排开海水的体积减少多少mV该舰载机的质量为多少kg?
19.为确保干净整洁的街道,我市环保部门每天清晨用洒水车进行洒水冲洗街道。如图所示,
洒水车空车质量为4t,水舞容积为lOnR装满水后,车轮与地面的总接触面积为O.5m2。(〃
1.0x10-'kg/m3)
(1)已知我市一高架桥能承受的最大压强为IxKPPa,请通过计算说明装满水的洒水车能否安
全通过该高架桥;
⑵若罐内水深1m,出水口在罐底部,横截面积为40仃帘,求出水口所受水的压力:
(3)装满水的洒水车在水平街道匀速直线洒水作'也过程中,洒水车受到地面摩擦力的大小怎
样变化?并说明理由。
20.如图是某俱乐部的一款新型四轮越野车,满载时总质量为600kg。该四轮越野车满载时
在水平地面上做匀速直线运动,2min行驶了600m。已知该越野车在运动过程中受到的阻力
为车重的0.4倍。(g取10N/kg)求:
(I)该越野车在水平地面上匀速运动的速度;
⑵该越野车在运动过程中受到的阻力;
(3)该越野车匀速行驶过程中,发动机的输出功率。
21.某次抗震救灾演练中使用救援机器狗运输急救包,妇图所示。机器狗背急救包时的总质
量为30kg,静止时与地面接触的总面积为0.02m2,执行任务时,机器狗以2m/s的速度水平
前进了100m,g取iON/kgo
(I)为防止机器狗爬台阶时摔倒,在运输急救包质量不变的情况下,应__________(选填“升
高"、"降低''或“不变”)机器狗和货物的重心;在同路面,机器狗行走时对路面的压强比
静止不动时对路面的压强__________(选填"大''或"小”);
(2)求机器狗前进100m所用的时间;
(3)机器狗静止时对水平地面的压强__________。
22.阅读材料,并问答问题;
液压千斤顶
如图甲所示的液压千斤顶是•种常用的起重_£具,在密闭容器内,施加于静止液体上的压强
将以同等大小传递到液体的各个部分;其工作原理简图如图乙所示,两个活塞面积不同,右
边活塞B上的推力要远大于左边活塞A上的推力,才能使液体保持平衡状态。液压千斤顶
就是通过这个原理实现顶升重物的,其内部结构如图丙所示,它由储油室、手动油泵、油缸、
活塞等主要部分组成,手动油泵中的进油阀和出油阀为单向阀,工作时,往复扳动摇把,使
油泵不断将储油室的油输送到油缸,由于油缸内油压不断增高,迫使活塞2及上面的重物一
起向上运动;打开回油阀,油缸内的高压油便流回储油室,于是重物与栓塞也就一起下落。
(1)如图乙所示,若活塞A的横截面积为lOcnA活塞B的横截面积为200cm2,若在活塞A
处施加的推力K大小为100N,则在活塞B处需施加的推力F2为N,才能使液体保持
静止;此时液体内部的压强为Pa(忽略活塞与缸体间的摩擦)。
(2)如图丙所示,手动油泵的摇把相当于(选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆,已知支
点O到摇把末端4点的距离为O4=50cm,支点O到摇把与活塞1连杆连接处的距离为4cm,
在摇把末端施加大小为200N的压力Fy,方向始终垂直于。人,估算压摇把的过程中活塞1
对液体的压力尸最大可达_____N;活塞2与活塞1的横截面积之比为40:1,则此时千斤
顶顶起的物体的重力为No(活塞与缸体间摩擦、活塞及栓塞的重力均不计)
(3)若要提升千斤顶的最大举重重量,请你提出合理的改进建议:。
23.用图(a)的滑轮提升重180N的物体甲,拉力F为150N,不计绳重和摩擦,物体甲和
绳子提拉端的运动情况如图(b)所示。
(1)反映重物甲运动的图线是__________(选填"A”或"BD;
(2)请在图(a)中画出重物甲的受力示意图;
(3)滑轮工作2s内,
①求拉力/做功卬=J,及其功率尸=Wo
②求该滑轮的机械效率〃。
24.“奋斗者'’号在马里亚纳海沟成功坐底,坐底深度10909米,创造了中国载人深潜的新纪
录。请根据以上信息,回答下列问题:(海水密度取1.0xl()3kg/m3,g=i()N/kg)
⑴“奋斗者”号深潜器浸没在海水加速下潜的过程中,它受到的浮力(选填“变大”“变
小''或"不变”),受到海水的压强________(选填“变大变小''或“不变”)。深潜器总质量为
36吨,它在海面漂浮时,受到的浮力是多少N?
(2)若“奋斗者”号深潜器浸没在海水中排开海水的体积始终为30m3,“奋斗者号”深潜器在
5000米深处所受的浮力为多少?
(3)“奋斗者”号深潜器从5000米深处继续下潜到10000米深处,它排开海水的体积始终为
30m\请说明深潜器是通过什么方式实现下潜的?(提示:从改变重力和浮力的关
系角度分析)
25.阅读下面的项目式资料,回答问题:
在现代家庭中汽车越来越普及,汽车安全带是用于保护驾乘人员安全的装置。小明和实践小
组的同学们开展了调杳汽车安全带结构、原理及使用的实践活动。
【项目分解】
(1)了解汽车安全带的结构;(2)了解汽车安全带的原理及使用。
【项目实施】
(1)了解汽车安全带的结构
小明和实践小组的同学们观察汽车的安全带,看到其结构一般由软带、卷带装置等部分组成,
如图甲所示。他们还上网查阅了卷带装置的内部结构,如图乙所示。
(2)了解汽车安全带的原理及使用
安全带的软带做得很宽,汽车正常行驶时,卷带装置中的卷收器借助弹簧,使软带随身体的
移动而自由伸缩且不会松弛。
当紧急制动、碰撞或车辆行驶状态急剧变化时,安全带能在人尚未移动时拉紧软带,招乘员
紧紧地绑在座椅上,起缓冲保护作用。待冲击力峰值过去时,适当放松安全带,避免因拉力
过大造成二次伤害,同时卷收器内的敏感元件将驱动锁止机构锁住卷轴,使软带固定在某一
个位置上,有效保护乘员的安全。
请回答以下问题:
(I)安全带的软带做得很宽,FI的是通过______来减小压强;交通部门要求乘坐小轿车的乘
客必须扣安全带,其FI的是减小乘客因为具有而可能带来的危害;
(2)紧急制动时,安全带将急速前倾的驾乘人员拉回来,说明力可以改变物体的;
(3)人体与气囊撞击时,人体对气囊有力的作用同时也受到气囊的作用力,理由是0
(4)下列说法正确的是______(多选)
A.汽车突然拐弯时,安全带能自由伸缩:
B.为了安全,安全带要尽可能系得松一些;
C.用手快速拉安全带,安全带不能被拉动;
D.发生碰撞时,安全带能对人体的运动起到缓冲作用;
【项目拓展】
(5)小明和实践小组的同学们在了解了汽车安全带结构、原理及使用相关知识后,分别绘制
了发生碰撞时,安全带对人的拉力随时间变化的图像如图内所示,你认为正确的是______
(填正确选项的字母)。
26.同学们自制简易密度计来粗略测量液体的密度,如图所示。在粗细均匀的吸管下端装入
适量小钢球后用蜡封住并使其底部水平,吸管总长为16cm。2水=lxl0&g/m3,g取
ION/kg。
⑴吸管下端封入小钢珠的作用是使密度计重心(填“升高”或“降低”),使其在液体
中处于竖直________的浮沉状态。
(2)根据浮沉关系,密度计露出液面的长度越长,测出的液体密度值越________(填“大”或
"小”)。
(3)将密度计放入水中,静止时露出水面长度为12cm,放入某液体中,静止时露出液面长度
为10cm,液体密度为kg/m\
(4)该密度计能测量的液体密度最小值是kg/n?。
(5)要想提高密度计测量结果的精确度,可采取的改进方法是________(写出一条即可)。
27.某科技小组的同学想制作一个简易浮力秤来测质量。他们剪掉空塑料瓶的瓶底,旋紧瓶
盖,在瓶盖上系一块质量适当的石块,然后将其倒置在水桶里,当瓶中不放被测物体静止时,
在瓶上与水面相平位置标记为零刻度线,再在瓶身上均匀标记具它刻度线,如图所示,瓶身
左侧标记的是长度值,若在刻度线右侧标上相应的质量值,即做成了一个简易浮力秤。已知
零刻度线以上瓶身粗细均匀,其横截面积为50cm2,不放被测物体时浮力秤的总质量为180g。
(水的密度为LOg/cnP,g取10N/kg。)
(I)求图中所示状态浮力秤受到的浮力:
⑵求浮力秤上4cm刻度线对应的质量值:
⑶刻度线为什么是均匀的?
(4)将做好的浮力秤能否直接用来在盐水中使用?先应该怎么做?
28.如图是我国三大主战舰之一的076型两栖攻击舰,该舰舰长为250m、宽为36m,满载
时排水量为4x1仍,吃水深度为8m。(海水密度取1.0x1(Pkg/n13,g取10N/kg)求:
(1)该战舰所受浮力的施力物体是,浮力的方向为;
(2)该战舰满载时舰底受到的海水压强;
⑶该战舰满载时受到的浮力大小;
(4)当战舰上的一架舰载更升机起飞后,该战舰排开海水的体积减小了15m3,则这架舰载直
升机的质量为多少I?
29.如图所示,水平传送带正将大米从车间运送到粮仓。重为500N的一袋大米静止放到传
送带上,当传送带运行时,米袋先在传送带上滑动,此时的摩擦力大小是所受重力的请
在图中画出米袋所受摩擦力的示意图,梢后米袋会随传送带一起匀速运动,此
时米袋受到的摩擦力大小为No
30.孔明灯相传是由三国时期的诸葛亮所发明,当时用于传递军事信号。
(1)孔明灯的工作原理是:当点燃灯内燃料加热空气时,由于热空气密度小于冷空气,灯内
空气被加热后密度变小;而孔明灯的体枳不变,所以孔明灯所受浮力、重力(前
两空选填“增大”、“不变”或“减小当孔明灯受到的浮力大小____重力大小(选填“大于”、
“等于”、或“小于”)时就会升空。
小梅和小悦制作了一个孔明灯,体积约为0.02m,材料和燃料的质量约为5.2g。下表是一
个标准大气压下干燥空气的密度和温度的关系。
温度(℃)1()2030405()60708090100
密度
1.2481.2051.1651.1281.0931.0601.0291.0000.9720.945
(kg/m3)
小梅同学想起来,在之前的活动中学过:浸入液体的物体在液体中上浮的条件是0物液。
因此她猜想只要点燃孔明灯内的燃料,稍稍加热,使得灯内气体的密度略小于环境空气密度
孔明灯就会上升。而小悦同学认为需要加热一段时间,使得灯内气体升高一定的温度,孔明
灯才有可能上升。
⑵你同意谁的观点?请简要说明理由。
⑶若此时环境温度为2(TC,则该孔明灯上升时灯内空气的温度为。(选填字母)
A.20℃B.80℃C.90CD.100℃
参考答案
1.(l)6x104Pa
(2)25()
(3)750J,12.5W
【详解】(1)农民抬起一只脚工作时,对地面压力为r=6人=〃?人g=60kgxl0N/kg=600N
此时他对地面的压强〃=§="八6^,=6xl()4pa
S100x10m"
(2)脚作用在8点且垂直于。8向下用力时,动力臂最长,根据杠杆平衡条件可知最省力,动力臂
即为。以根据杠杆平衡条件则有G碓头xOA=〃xO8
解得脚作用在B点需要的最小力F=G*;==5m=250N
OB0.3m
2.(1)1省力
⑵>不变
【详解】(1)[1]支点为。点,K垂直于杆,所以K的力臂为O&长度为1m。
⑵由图可知,舂米工具动力辑大于阻力情,所以是省力杠杆。
(2)[1]脚沿竖直向下的方向用力尸2缓慢将石球抬起,鸟的力臂小于巴的力臂,阻力与阻力臂不变,
由隼产工,2可知,马大于"。
⑵尸2与重力的方向均竖直向下,由相似三角形知识可知,对应边成比例,即两个力的力臂之比等于
08比。4,是一个定值,重力不变,由耳/尸巴6可知,外的大小不变。
3.(1)较高的热值
(2)最少需要O.lh到达事发地
(3)飞机的速度越高,发动机的动力越大
(4)飞机的发动机是热机,热机工作过程中燃料燃烧放出的热量一部分为飞机飞行提供机械能,还有
大量的热量损失,如果这些热量不被冷却,这些热量会在飞机上热传递,使飞机的部分部件损坏
【详解】(1)提高飞机的续航,燃料燃烧放出的热量就要提高,燃料的最大油量不变,根据。=〃4可
得,燃料要具有较高的热值。
(2)由题干得,长机的最大匕行速度为3000km/h,K行路程300km所用的时间为
s300km_
t=-=--------=O.l11h
v3000knVh
(3)从表中数据可知,飞机的速度越高,K机受到的阻力越大,匀速飞行时动力等:阻力,所以匕
行速度越高,发动机的动力越大。
(4)飞机的发动机是热机,热机工作过程中燃料燃烧放出的热量一部分为飞机飞行提供机械能,还
有大量的热量损失,如果这些热量不被冷却,这些热量会在飞机上热传递,使飞机的部分部件损坏。
4.(1)增大减小
一F浮
【详解】(1)因为气泡的体积变大,排开水的体积变大,所以由七广。8%得,气泡受到水的浮力变
大。
因为气泡上升时,力变小,所以由P=得,气泡受到水的压强变小。
(2)小金鱼悬浮在水中,它所受的重力和浮力大小相等,方向相反,如图所示:
4F浮
1G
5.(1)
2400
(2)
12000N
(3)
12000N
【详解】(1)汽车在平直公路匀速行驶,处于平衡状态,根据二力平衡条件,水平方向牵引力与阻
力大小相等。已知阻力/=2400N,因此牵引力/=/=2400N
p2400N
(2)由题意可知,牵引力是车重的0.2倍,即F-0.2G,得汽车重力G===F—=12000N
Vz•4\J•J
(3)汽车静止在水平地面,竖直方向处于平衡状态,地面对汽车的支持力与汽车的重力是一对平衡
力,大小相等。因此地面对汽车的支持力4:=G=1200()N
6.(l)12()0Pa
⑵1.8N
【详解】(1)玻璃杯对桌面的压力为耳=G杼+G水=1.6N+2N=3.6N
玻璃杯对桌面的压强为%=4='J弋,=12(X)Pa
S30x10m"
(2)玻璃杯内水的深度为〃=6cm=0.06m
水对玻璃杯底的压强为0=0<的=1.Ox10"g/n?xION/kgx().()6m=6(X)&
水时玻璃杯底的压力为6=P:S=600&x30x1(r4n?=1.8N
7.(1)相互受力面积压强
(2)1.389km
⑶4.8x10,Pa
【详解】(1)[1]“雪龙号”破冰船靠螺旋桨的旋转将水向后推出,根据力的作用是相互的,水给螺旋
桨一个向前的力,从而获得动力。
⑵⑶雪龙号“首柱削尖”,受力面积比较小,这样的构造是为了减小受力面积,从而增大压强,从而
加快破冰。
3()
(2)“雪龙号”航速行驶30分钟的路程$=I”1.5x1.852km/hx—h=1.389km
60
(3)船底受到海水的压强为p=p^=lxlO?kg/m5x10N/kgx4.8m=4.8x104Pa
8.⑴压力
(2)3N
(3)0.6J
(4)见解析
【详解】(1)擦黑板时用力擦,接触面的粗糙程度不变,增大了对黑板的压力,从而使摩擦力变大,
便于把黑板擦干净。
F
(2)由公式得,黑板擦和黑板之间的吸力为FupSuBOOaxlOOxIOTmZuBN
(3)根据公式W=人可知,重力做功为W=Gh=mgh=200xIO_3kgxlON/^x().3m=0.6J
(4)黑板擦卜滑时重力势能的减小量为△片,一部分转化为黑板擦的动能(即黑板擦动能的增加量
为一部分克服摩擦做功,所以
9.(1)
【详解】口]小明在A点要用最小的力拔掉铁钉,则动力臂要最长,所以应以作为动力臂,然后
在人点垂直人8画出动力的作川线,在旁边标出力的符号凡如下图:
⑵由图可知,动力臂为
L-J)=OA-AB-OB=20cm-5cm=15cm
阻力臂为L/O8=5cm,根据杠杆的平衡条件可得
2二购=24ONX5*8ON
15cm
10.(l)520N
(2)1.3x10,Pa
【详解】(1)孙颖莎的重力G=〃吆=52kgxl0N/kg=520N
(2)双脚站立时与地面的接触面积5=200cm2x2=400cm2=4xl0-2nr
则她对地面的压强是〃=《=3=/甯r=L3xUPa
SS4xl0-m~
II.⑴相互
(2)增大
⑶A
【详解】(1)物体间力的作用是相互的,航天员对绳子施加力的作用时,绳子会对航天员产生反作
用力,所以航天员可以拉着绳子返【可轨道舱。
(2)航天服的手蹊部分有灰色的橡胶颗粒,这是在压力不变的情况下,通过增大接触面的粗糙程度
来增大摩擦的。
<3)A.天平:靠重力将物体放在托盘上比较质量,失重时无法使用。故A符合题意:
B.刻度尺测量物体的长度跟物体的重力没有关系,所以能正常使用,故B不符合题意;
C.此时弹簧测力计不能测量物重,但是可以用来测拉力,所以能正常使用,故C不符合题意。
故选Ao
12.(1)2.8X102N
(2)1.75x10$Pa
(3)见解析
【详解】(1)匀速直线运动时受平衡力,所以牵引力
F=/=0.02G=0.02mg=0.02x1.4xl03kgxlON/kg=2.8xl02N
(2)该车空载停在停车场时对地面的压强为〃=猊:4/丝=l.75xlO‘Pa
(3)当轿车高速行驶时,对地面的压力会变小。因为汽车的上表面空气流速大,压强小;下表面的
空气流速小,压强大。压力差向上,所以对地面的压力变小。
13.25N
【详解】W⑵不计绳重及摩擦,拉力F=:(G物+G:J,所以使用滑轮组承担物重的绳子股数
G+Gtp8OON+3ON
n=---------。2.8=3
300N
品flc,A
要实现站在地上向卜.拉绳,三图滑轮组的绕法如图所示:
、4、人图中,〃=2,c图中〃=3,所以选择图c来提升重物。
G
⑶如果程跃的实际拉力是275N,不计绳重及摩擦,拉力尸=』(G物+G动),所以可得
G中=3F-G=3x275N-800N=25N
14.(I)A凝固
(2)700N
(3)AB
【详解】(1)质量是物体所含物质的多少,铁水变成铁块的过程中,物质总量不变,因此质量不变;
密度、比热容都和物质状态有关,铁从液态变为固态,二者都会改变,同时凝固后铁块体积也会发
生改变,因此不变的物理量只有质量,故选A。
液态铁水变为固态铁块,该物态变化是凝固。
(2)根据重力计算公式得G=mg=70kgxl0N/kg=700N
(3)根据浮沉条件:当浸入液体的物体密度小于液体密度时,物体上浮。已知?杂质<夕铁,因此杂
质会在铁水中上浮,故选A。
杂质密度小上浮聚集在熔炉上层,密度更大的纯铁水沉在熔炉下层,因此高纯度铁水的出料口应设
置在熔炉下端,故选B。
15.(1)力的作用是相互的惯性不需要
(2)减小
(3)改变物体的运动状态
(4)塑料
【详解】(I)[I]球员掷球时,身体下蹲,蹬冰脚踏在起滑架上用力后蹬给架子向后的力,由于力的
作用是相互的,架子给人向前的力,会使身体跪式向前滑行。
[2][3]手持冰壶从本垒中心A点推球向前,至投掷线时,放开冰壶,此时没有推力,冰壶由于惯性保
持原来的运动状态,说明物体的运动不需要力来维持。
(2)两名本方队员手持毛刷在冰壶滑行的前方快速左右擦刷冰面,减小接触面的粗糙程度或使得冰
熔化使得接触面分离,从而减小冰壶受到的摩擦力,使冰壶能准确到达圆垒的中心。
(3)用冰壶将对方的冰壶撞开,对方的冰壶由静止变为运动,说明力可以改变物体的运动状态。
(4)比赛时,运动员要身着运动服,脚穿比赛鞋,一只蹬冰脚鞋,一只滑动脚鞋;两只比赛鞋底部
材料不同,一只是橡胶的一只是塑料的,则滑动脚鞋的底部材料应该是塑料,通过减小接触面的粗
糙程度减小摩擦。
16.⑴大
(2)1500kg
(3)2400N
【详解】(1)物体的质量越大,惯性越大。紧急刹车时,大卡车比小汽车更难刹住,这是因为大卡
车的质量大,其惯性大。
(2)卡车沿平宜的路面向左匀速行驶,由平衡力得,物体受到的阻力为/=F=3000N
该卡车受到路面的阻力大小为整辆车总重的0.2倍,则此时长车的总重力为
「f3(XX)N
G=—=-------1.5X104N
0.20.2
由飞得’此时卡车的总质量,〃=£=提等=15。叫
(3)当卡车卸掉300kg的钢卷后,卡车继续匀速直线行驶,卡车的重力变为
G,=G-AG=1.5xl()4N-3()()kgxl()N/kg=1.2xlO4N
此时受到地面对其的阻力r=0.2Gr=0.2xl.2xl04N=2400N
17.(1)
(2)2N
(3)不变竖直向上。
【详解】(1)苹果漂浮在水面上,浮力尸犷的作用点在苹果的重心上。浮力方向竖宜向上,从苹果的
重心开始,沿竖直向上方向画一条带箭头的线段,标上尸如如图所示:
(2)梨子受到的浮力=1.0xl03kg/m3xl0N/kgx2xl0^m3=2N
(3)梨子浸没在水中后,随着深度增大,排开水的体积V。不变(因为梨子已经浸没),液体
密度液不变,根据尸产"榜gV加所以它所受浮力不变。浮力的方向总是竖直向上的。
⑶梨子沉底时处于静止状态,受重力G、浮力尸评和容器底对它的支持力/支,这三个力平衡,合力
为。。
18.(1)小
(2)4xlO4Pa
(3)8xlOsN
(4)20m3,2x1(尸kg
【详解】(1)根据流体压强和流速的关系可知,流速越大,压强越小,因此各舰艇之间不能并排靠
近航行,原因是船体中间水流速快,压强小,易导致船体相撞。
(2)根据〃=/^g力可知,海面下4m处,舰身受到海水的压强是
p=2液g"=1.0x105kg/m'x1ON/kgx4m=4x104Pa
(3)满载时,福建舰漂浮,受到的浮力等于自身的重力,则浮力为
/==/%g=80000xio3kgxioN/kg=8xl0bN
(4)一架舰载机飞离福建舰后,福建舰所受浮力减小了2xl(fN,排开海水的体积的变化量
2XKTN
△匕产含[OxQkg/mXON/Kg=2()n?
福建舰始终处于漂浮状态,浮力等于总重力,因此舰载机的重力为2xlO$N,该舰载机的质量为
G2X105N
m=—=-----------=2xl04kg
gION/kg
19.(1)洒水车不能安全通过该高架桥
(2)40N
(3)洒水车受到地面的摩擦力减小,因为洒水过程中压力减小,接触面的粗糙程度不变。
【详解】(1)水的质量〃?水=ay=l.Oxl()3kg/m3xlOm3=lxlO」kg
洒水车对桥面的压力々=。总=(,〃水+^)g=(lxl04kg+4x|tfkg)xlON/kg=l.4x105N
压强月=二="*"I-=2.8xlO5Pa>1xlO5Pa
'S、0.5m-
因此洒水车不能安全通过该高架桥。
334
(2)水对出水口的压强p2=p,K^=l.()xl()kg/mxl()N/kgxlm=lxl()Pa
出水口所受水的压力6;外S2=lxl04pax40xl(Tm2=40N
(3)洒水过程中车上的水减少,总重力减小,导致洒水车对地面的压力减小,而接触面的粗糙程度
不变,则地面对洒水车的摩擦力减小。
20.(1)5m/s
(2)2400N
(3)12000W
【详解】(I)该越野车在水平地面上匀速运动的速度为y=9=!^=5m/s
t2x60s
(2)该越野车所受重力为G=mg=600/xl()N/^=6000N
该越野车在运动过程中受到的阻力为/=0.4G=0.4x6000N=2400N
(3)该越野车匀速行驶过程中,牵引力为/=/=2400N
发动机的输出功率为「=7=广=&=2400心51仙=1200)\¥
21.(1)降低大
(2)50s
(3)1.5x1O'Pa
【详解】(1)[1]为防止机器狗爬台阶时摔倒,在运输急救包质量不变的情况下,应降低机器狗和货
物的重心。因为重心越低,物体越稳定。
⑵机器狗静止时与地面接触的总面积为0.02m2,行走时(一般为两只脚着地),与地面的接触面积
变小,根据压强公式〃=(,当压力尸不变,受力面积S变小时,则压强〃变大,所以机器狗行走
时对路面的压强比静止不动时对路面的压强大。
(2)已知机器狗前进100m,其中v=2m/s,s=100m,根据速度公式产,,则所用的时间
s100m__
一=----=50s
v2m/s
(3)机器狗静止时与地面接触的总面积S=0.02m2,对水平地面的压力
F=G=〃?g=30kgx1ON/kg=300N
则机器狗静止时对水平地面的压强片二=MVr=L5xlO』Pa
S0.02m"
22.(I)2000105
(2)省力2500105
(3)增大大活塞面积或减小小活塞面积
【详解】(1)[1]在密闭容器内,施加于静止液体上的压强将以同等大小传递到液体的各个部分,因
此PA=PB
nAA
U印S小=S大
为使液体保持静止,则在活塞B处需施加的推力为鸟=粤=华含普5=2000N
S小10x10m-
⑵此时液体内部的压强为〃=黑白就7=1°5A
(2)[1]如图丙所示,A点压力的动力臂大于阻力臂,因此手动油泵的摇把相当于省力杠杆。
⑵根据杠杆平衡条件£4=入“
当连杆与OA垂直时,阻力臂为4cm,压摇把的过程中活塞I对液体的压力最大可达
尸F.xOA200Nx50cm«八八7
F=3------=-----------------=25OON
L,4cm
⑶活塞2与活塞1的横截面积之比为40:1,大活塞所受压力用二粤=空平"=10'N
3小1
大活塞所受压力大小等于物体的重力,因此千斤顶顶起的物体的重力为16N。
Fs
(3)根据%=—可知,若使用相同的压力,但要举起更重的物体,对此油压千斤顶可以改良的
3小
办法有增大大活塞的面积或减小小活塞的面积。
23.(1)B
⑵f
-F=150N
▼G=150N
(3)30015060%
【详解】(1)由图(a)可知,〃=2,则拉力端移动距离5=2人由图(b),相同时间,4移动的距
离大,所以A比8速度大,所以倾斜直线A是绳子自由端运动的s-r图像,而下面的倾斜直线8是
物体运动的ST图像;
(2)重物甲匀速直线上升,处于平衡状态,竖直方向上受力平衡,拉力与重力是一对平衡力。作用
点在甲物体的重心,分别竖直向下,竖直向上画出长度相等的带箭头的线段,标注力的符号名称及
大小。据此作图。
(3)由图(b),当f=2s时,绳端上升s=2m,拉力做功W=A=15ONx2m=300J
拉力做功的功率尸='=孚=150W
t2s
这段时间内物体上升=拉力所做的有用功吗1=G/?=l80Nxlm=180J
机械效率〃=必=幽=60%
W300J
24.⑴不变变大3.6x105N
(2)3x1ON
(3)见解析
【详解】(1)[1]“奋斗者号”在水面下加速下潜过程中,排开液体的体积不变,海水的密度不变,由
尸校gV若可知浮力不变。
⑵在海水加速下潜的过程中,深度增大,海水的密度不变,由〃干/且人可知,受到海水的压强变大。
[3]总重力G卡机*g=36x105kgxION/kg=3.6x1()5N
它在海面漂浮时,受到的浮力尸产G©=3.6X105N
(2)“奋斗者号”深潜器在5000米深处所受的浮力F产p海底以所p海忒
gV=l.Ox103kg/m3x10N/kgx30nP=3x105N
(3)下潜时,深潜器向水舱中注水,重力变大,当重力大于浮力时,深潜器就可以下潜。
25.(1)增大受力面积惯性
(2)运动状态
(3)物体间力的作用是相互的
(4)CD
(5)B
F
【详解】(1)[1]由p=不可知,压力一定时,安全带的软带做得很宽,目的是通过增大受力面积来
减小压强。
⑵交通部门要求乘坐小轿车的乘客必须扣安全带,主要是刹车时,乘客具有惯性,要保持原来向前
的运动状态,安全带会限制人向前运动,因此其目的是减小乘客因为具有惯性可能带来的危害。
(2)紧急制动时,由于惯性,人会继续向前运动,这时安全带将急速前倾的驾乘人员拉回来,说明
力可以改变物体的运动状态。
(3)由于物体间力的作用是相互的,人体与气囊撞击时,人体对气囊有力的作用同时也受到气囊的
作用力。
(4)A.汽车突然拐弯时,汽车的运动状态发生急剧变化,安全带不能自由伸缩,故A错误;
B.为了保证安全,安全带要尽可能系得紧一些,故B错误;
C.用手快速拉安全带,安全带会被锁住,固定在某一个位置,不能被拉动,故C正确;
D.快速行驶的汽车,发生碰撞时,车身停止运动,而乘客由于惯性会继续向前运动,此时安全带
能限制人体运动,对人体的运动起到缓冲作用,故D正确。
故选CDo
(5)正常行驶时,安全带对人起束缚作用,即开始时拉力不为零;发生碰撞时,安全带迅速发力,
将乘员紧紧地绑在座椅上,待冲击力峰值过去时,适当放松安全带,拉力变小,最后锁住卷轴,使
软带固定在某•个位置上,拉力不变,所以安全带对人的拉力随时间变化的规律是先
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