一、选择题
1.如图所示,杠杆处于平衡状态,下列操作中能让杠杆继续保持平衡的是( )
A.将左边的钩码去掉二个并保持位置不变,同时将右边钩码向左移二格 B.在左右两边钩码的下方各加一个钩码,位置保持不变 C.将左右两边的钩码各去掉一个,位置保持不变 D.将左右两边的钩码均向外移动一格
2.如图所示,分别用一定滑轮和一动滑轮提起同一物体,利用定滑轮的拉力是F甲,对应的机械效率是甲;利用动滑轮的拉力是F乙,对应的机械效率是乙;(忽略机械摩擦和绳重,动滑轮重小于物重)下列说法正确的是( )
A.F甲>F乙 甲<乙
B.F甲>F乙 甲>乙 C.F甲<F乙 甲>
乙 D.F甲<F乙 甲<乙
3.如图,用滑轮组将600N的重物在10s内匀速提升了2m,动滑轮重为100N(不计绳重和摩擦),下列说法正确的是( )
A.绳子自由端的拉力是200N B.绳子自由端拉力的功率是70W C.滑轮组的机械效率是85.7%
D.提升重物的过程中所做的额外功是400J
4.如图所示,是甲、乙两物体做功与所需时间的关系图象,由图像可以知道,甲物体的功率P甲与乙物体的功率P乙大小关系是( )
A.P甲>P乙
B.P甲<P乙 C.P甲=P乙 D.无法确定
5.2020年12月17日,“嫦娥五号”返回器携带月球样品成功着陆,也标志着中国第一次地外天体采样返回任务取得圆满成功。返回舱在落向地面时,为安全着陆,在距地面一定高度时,将向下喷出高压气体,做减速运动,则此过程( )
A.返回舱动能不变,重力势能减小,机械能减小 B.返回舱动能增加,重力势能减小,机械能不变 C.返回舱动能减小,重力势能减小,机械能减小 D.返回舱动能减小,重力势能增加,机械能不变
6.图甲所示,物体沿斜面从顶端下滑至底端。在某时间段,物体的动能Ek随时间t的变化如图乙所示,则下列说法正确的是( )
A.物体的重力势能逐渐增加 B.物体下滑过程机械能减小 C.物体下滑过程速度逐渐增大 D.物体的重力势能全部转化为动能
7.一块均匀的物体悬浮在水中,将此物体切成大小不等的两块,则( ) A.大块下沉,小块上浮 C.两块都下沉或上浮
8.下列说法正确的是( )
A.牛顿第一定律是在实验的基础上推理得出的 B.阿基米德原理只适用于浸没在液体中的物体 C.托里拆利实验证明了大气压的存在 D.光发生漫反射时不遵循光的反射定律
9.小刚同学为了比较两种液体的密度,将同一物体先后放入甲、乙两杯不同的液体中。如图所示,物体在甲杯处于悬浮状态、在乙杯处于漂浮状态,则下列判断正确的是( )
B.大块上浮,小块下沉 D.两块仍悬浮在水中
A.甲杯液体的密度比乙杯液体的密度小 B.甲杯液体的密度跟乙杯液体密度一样大 C.物体在甲杯中受到的浮力比乙杯中小 D.物体在甲杯中受到的浮力比乙杯中大
10.下面关于各种事例的描述,其中正确的是( ) A.把药液注射进肌肉里,利用了大气压强
B.民航客机能够腾空而起,利用了流体压强与流速的关系 C.航母上的舰载机起飞后,漂浮的航母受到的浮力不变 D.深海鱼到浅海后由于外界液体压强的增大,所以不能存活
11.在教室里悬挂着的电灯正处于静止状态,假如它受到的力突然全部消失,将悬挂电灯的绳索剪断后它将( ) A.匀速下落 A.足球
B.匀速上升 B.脚
C.保持静止 C.人
D.无法判断 D.地面
12.“脚踢足球”,脚疼,受力物体是( )
二、填空题
13.如图所示,用滑轮组提升物体,拉力F=80N,物体重为144N,在5s内将物体匀速提升2m;滑轮组的机械效率______%。
14.如图所示,利用轻质滑轮组匀速拉动水平地面上重为400N的物体,拉力F的大小为50N。若物体和地面之间的摩擦力大小为80N则A处的拉力为______N,滑轮组的机械效率为______。
15.小明用10N水平向右的力拉着重为20N的木块,在水平长木板上沿直线匀速移动0.5m,则木块受到的摩擦力大小为________N,木块所受的重力做功________J,若小明将推力增大到30N时,木块受到的摩擦力大小将_______。(填“变大”“不变”、或“变小”)
16.2019年1月3日,嫦娥四号月球探测器完成月球背面的登陆,嫦娥四号在减速着陆月球的过程中其动能______(填“增大”、“减小”或”不变”),其机械能______(填“增大”、“减小”或“不变”)。
17.如图所示为某新型淡水科考潜水艇,体积为10m3,该潜艇悬浮在水下8m深处时,所受到水的压强为_____Pa,受到的浮力为_____在水面下上浮过程中,其所受浮力_____(填“变大”、“不变”或“变小”).(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
18.马德堡半球实验证明了______的存在,做该实验时,先要用抽气机将密闭球内抽成接近______。海拔高度越高,大气压强越_____。(选填“大”或“小”)
19.如图所示,歼15战机正从“辽宁号”航空母舰的甲板加速起飞,以_____为参照物,战机上飞行员是静止的,此时他受到了____的作用(选填“平衡力”或“非平衡力”)。
20.如图甲所示,将凸透镜固定在光具座上,正对平行光,在光屏上得到一个最小最亮的光斑,则该凸透镜的焦距是_____cm;如图乙所示,弹簧测力计的测量范围是_____N,弹簧测力计的示数是_____N。
三、解答题
21.某一型号的汽车,在牵引力F的作用下,5min内汽车沿着平直的路面匀速直线行驶了9000m,在此过程中,汽车受到的阻力f是1000N。在这段时间内,求: (1)汽车牵引力F的大小? (2)牵引力F所做的功? (3)牵引力F做功的功率?
22.小刚用如图所示的装置在10s内将重为450N的货物匀速提升2m,此过程中拉力F的功率为120W,求: (1)提升装置所做的有用功; (2)拉力F做的功; (3)该滑轮组的机械效率。
23.如图所示,质量为40kg的小船静止在湖面上。请你完成下列题目: (1)小船的重力有多大;
(2)质量为45kg的小宇坐上小船后,小船依然保持静止,此时小船排开水的体积是多大?(湖水的密度可用水的密度代替)
24.滑旱冰是青少年最喜欢的一项运动。如图所示,小兵质量约为34kg,所穿的四轮直排旱冰鞋每只质量为3kg,鞋底每个轮子与地面接触面积为4cm2。(g取10N/kg) 求:(1)小兵自身受到的重力? (2)小兵单脚滑行时对地面的压强?
25.一辆轿车的总质量为2t,当它在水平高速公路上以108km/h速度匀速直线行驶时,受到的阻力是它重力的0.125倍。求:
(1)轿车以108km/h速度匀速直线行驶时,发动机的牵引力是多少? (2)轿车以108km/h速度匀速直线行驶时,轿车牵引力做功的功率是多少?
26.如图所示是吴小杰乘坐出租从湖南大学到五一广场时的车票,请回答以下问题:(g取10N/kg)
(1)已知该车的总质量为1.5t,则该车受到的重力为多大? (2)在小杰所乘坐的全过程中,出租车的平均速度是多少km/h?
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一、选择题 1.A 解析:A
设杠杆的一个小格是1cm,一个钩码的重是1N;
A.将左边的钩码去掉二个并保持位置不变,同时将右边钩码向左移二格,(4-2)N×3cm =3N×(4-2)cm,杠杆仍然平衡,故A符合题意;
B.在左右两边钩码的下方各加一个钩码,位置保持不变,由(4+1)N×3cm<(3+1)N×4cm得,杠杆的右端下沉,故B不符合题意;
C.将左右两边的钩码各去掉一个,位置保持不变,由(4-1)N×3cm>(3-1)N×4cm得,杠杆的左端下沉,故C不符合题意;
D.将左右两边的钩码均向外移动一格,由4N×(3+1)cm>3N×(4+1)cm得,杠杆的左端下沉,故D不符合题意。
2.B
解析:B
甲图定滑轮不省力则F甲=G,乙图动滑轮能省力
11则F乙=(G+G动),由于G动<G,所22以F甲>F乙,忽略机械摩擦和绳重,有用功相同,而乙图需要克服动滑轮重多做额外功,所以甲>乙。 故选B。
3.C
解析:C
A.绳自由端拉力为
11F(GG动)(600N100N)350N
22故A错误; B.过程中总功为
WFs350N4m=1400J
所以拉力做功功率为
P故B错误; C.有用功为
W1400J=140W t10sW有Gh600N2m=1200J
机械效率为
故C正确; D.额外功为
W有W100%=1200J100%85.7% 1400JW额W总W有1400J-1200J=200J
故D错误。 故选C。
4.A
解析:A
在图像上作一条纵向直线可知,相同时间内甲物体做功更多,由PW可知甲物体的功t率大于乙物体的功率,即P甲>P乙,故A符合题意,BCD不符合题意。 故选A。
5.C
解析:C
返回舱落向地面时,做减速运动,其高度也在减小,而质量不变,所以动能减小,重力势能也减小,那么机械能也减小了,故ABD不符合题意,C符合题意。 故选C。
6.B
解析:B
A.物体质量不变高度减小,所以物体的重力势能减小,故A错误;
B.下滑过程中物体的重力势能减小动能不变,所以物体的机械能减小,故B正确; C.由图像乙可知物体下滑某段时间内动能不变,所以它的速度不变,故C错误; D.下滑过程中物体机械能减小,是因为它的重力势能没有全部转化为动能,而是有一部分转化成了内能,故D错误。 故选B。
7.D
解析:D
物体原来恰能悬浮在水中,说明物体的重力与浮力恰好相等,即物gV水gV,可知物体的密度与水的密度相等,当切成两块后,不论体积大小,密度不变,仍与水密度相同,
即都能悬浮于水中。 故选D。
8.A
解析:A
A.牛顿第一定律是在实验的基础上推理得出的,故A正确;
B.阿基米德原理适用于浸在液体中的物体,也适用于浸没在气体中的物体,故B错误; C.“马德堡半球实验”证明了大气压的存在,托里拆利实验测出了大气压的值,故C错误;
D.光发生漫反射时也遵循光的反射定律,故D错误。 故选A。
9.A
解析:A
A.甲图悬浮,浮力等于重力, F浮甲gV排 =G物,乙图漂浮,浮力等于重力
F'浮乙gV'排 =G物,V排>V'排
故
F浮甲gV排 =G物=F'浮乙gV'排
可得
甲<乙,故A选项错误正确;
B.甲图和乙图是同一个鸡蛋,故重力相等,浮力相等,但是由于排开液体的体积不同,故液体的密度不同,故B选项错误;
C.甲图和乙图是同一个鸡蛋,都处于平衡状态,故重力相等,浮力相等,故C选项错误;
D.甲图和乙图是同一个鸡蛋,都处于平衡状态,故重力相等,浮力相等,故D选项错误。 故选择A。
10.B
解析:B
A.用推力把药液注射进肌肉里,利用了液体压强可以传递的特点,不是利用了大气压强,故A错误;
B.客机机翼是上凸下平的结构,起飞时机翼上表面空气流速大压强小,下表面空气流速小压强大,这个压强差产生的压力差使飞机腾空而起,故B正确;
C.航母上的舰载机起飞后,航母的重力减小,由于航母漂浮,浮力等于重力,所以浮力减小,故C错误;
D.深海鱼到浅海后由于液体深度减小,液体压强减小,所以不能存活,故D错误。 故选B。
11.C
解析:C
【分析】
根据牛顿第一定律可知,当物体不受任何外力的时候,总保持静止状态或匀速直线运动状态。
电灯原来静止,当它受到的力突然全部消失时,根据牛顿第一定律可知,将悬挂电灯的绳索剪断后它将保持静止。 故选C。
12.B
解析:B
力的作用是相互的,脚踢足球,对足球用了力,反过来足球也对脚有力的作用,而脚疼就是因为脚受到了足球的作用力,故ACD不符合题意,B符合题意。 故选B。
二、填空题 13.60
解析:60% 有用功为
W有G物s物144N2m288J
总功为
W总Fs绳Fns物80N32m480J
滑轮组的机械效率为
W有W总288J60% 480J14.80
解析:80%
[1]物体在水平面上做匀速运动,则此时A处绳子的拉力与物体与地面的摩擦力是一对平衡力,因为物体和地面之间的摩擦力大小为80N,所以拉力为
FAf80N
[2]由图可知,有两股绳子与动滑轮相连,则绳子移动的距离为
s2s物
已知拉力F的大小为50N,摩擦力大小为80N,所以滑轮组的机械效率为
W有W总100%fs物f80N100%100%=100%=80% 2Fs物2F250N15.0不变
解析:0 不变
[1]木块在水平方向上受到摩擦力、拉力两个力的作用,做匀速直线运动,故拉力和摩擦力是一对大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在同一物体上的平衡力,所以木块受到的摩擦力等于拉力为10N。
[2]重力方向向下,物体在重力的方向上没有距离移动,所以木块所受的重力做功为0。 [3]滑动摩擦力的大小只跟接触面的粗糙程度和接触面受到的压力有关,将推力增大到30N时,接触面的粗糙程度和接触面受到的压力没有改变,故木块受到的摩擦力大小不变。
16.减小减小【分析】(1)动能大小的影响因素:质量速度质量越大速度越大动能越大;(2)重力势能大小的影响因素:质量被举得高度质量越大高度越高重力势能越大;(3)机械能=动能+势能
解析:减小 减小 【分析】
(1)动能大小的影响因素:质量、速度。质量越大,速度越大,动能越大;
(2)重力势能大小的影响因素:质量、被举得高度。质量越大,高度越高,重力势能越大; (3)机械能=动能+势能。
[1][2]嫦娥四号在减速着陆月球的过程中,质量不变,速度变小,高度变小,动能变小,重力势能减小,其机械能减小。
17.8×1041×105N不变
解析:8×104 1×105N 不变
[1]该潜艇悬浮在水下8m深处,受到水的压强:
p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×8m=8×104Pa;
[2]因物体浸没时排开水的体积和自身的体积相等,所以潜艇受到的浮力:
F浮=ρ水gV排=ρ水gV=1.0×103kg/m3×10N/kg×10m3=1×105N;
[3]在水面下上浮过程中,潜艇排开水的体积、水的密度不变,由F浮=ρ液gV排可知,潜艇受到的浮力不变.
18.大气压强真空小
解析:大气压强 真空 小
[1][2]马德堡半球实验证明了大气压强的存在;做该实验时,先要用抽气机将密闭球内抽成接近真空。
[3]海拔高度越高,大气压强越小。
19.战机非平衡力
解析:战机 非平衡力
[1]歼15战机从“辽宁号”航空母舰的甲板加速起飞时,飞行员相对于战机的位置没有发生变化,所以,以战机为参照物,战机上飞行员是静止的。 [2]此时飞行员和战机一起做加速运动,所以他受到了非平衡力作用。
20.00~536
解析:0 0~5 3.6
[1]由图甲可知,焦点到凸透镜的距离即焦距为
f=41cm﹣30cm=11cm
[2]由图乙可知,此弹簧测力计的量程是0~5N。
[3]弹簧秤的分度值为0.2N,指针正好指在3.6N的刻度上,因此弹簧测力计的示数为3.6N。
三、解答题
21.(1)1000N;(2) 9×106J;(3)3×104W
(1)汽车做匀速直线运动,牵引力和阻力是一对平衡力,大小相等,牵引力F大小
Ff1000N
(2)牵引力F做的功
WFs1000N9000m9106J
(3)牵引力F做功的功率
W9106JP3104W
t560s答:(1) 牵引力F大小为1000N; (2)牵引力F做的功为9106J; (3)牵引力F做功的功率为3104W。 22.(1)900J;(2)1200J;(3)75% (1)提升装置所做的有用功为
W有Gh450N2m900J
(2)拉力F做的功为
W总Pt120W10s1200J
(3)该滑轮组的机械效率为
W有W总100%900J100%75% 1200J答:(1)提升装置所做的有用功为900J; (2)拉力F做的功为1200J; (3)该滑轮组的机械效率为75%。 10-2m3 23.(1)400N;(2)8.5×解:(1)小船的重力
G船=m船g=40kg×10N/kg=400N
(2)人重力为
G人=m人g=45kg×10N/kg=450N
因为漂浮,浮力为
F浮=G船+G人=400N+450N=850N
小船排开水的体积
VF浮850N38.5102m3 3g10kg/m10N/kg答:(1)小船的重力400N; 10-2m3。 (2)小船排开水的体积8.5×24.(1)340N;(2)2.5105Pa
解:(1)计算小兵的自重为
G人=m人g=34kg×10N/kg=340N
(2)单脚滑行时对地面的压力等于人和鞋的总重,所以压力为
F=G人+G鞋=340N+2×3kg×10N/kg=400N
四个轮子着地,受力面积为
S=4×4cm2=16cm2=16×104m2
单脚滑行时对地面的压强
F400N105Pa =2.5×-42S1610m答:(1)小兵自身受到的重力是340N; (2)小兵单脚滑行时对地面的压强是2.5×105Pa。 25.(1) 1250N;(2) 3.75×104 W
(1)根据题意知道,这辆电动汽车受到的阻力是:
p=
f=0.125G=0.125mg=0.125×2×10^3 kg×10N/kg=1250N;
由于电动汽车匀速行驶时处于平衡状态,受到的牵引力和阻力是一对平衡力,所以,电动汽车受到的牵引力是:
F=f=1250N;
(2)轿车的速度v=108km/h=30m/s;由PW知道,电动汽车牵引力做功的功率是: tWFsFv1250N30m/s=3.75104W。 tt答:(1)汽车发动机的牵引力为1250N; (2)轿车牵引力做功的功率为3.75×104 W。 26.(1)1.5×104N;(2)72km/h
P解:(1)该车的总质量
m=1.5t=1.5×103kg
该车受到的重力
G=mg=1.5×103kg×10N/kg=1.5×104N
(2)由车票数据可知,全过程行驶的路程
s=6km
乘车时间
t=10:05﹣10:00=5min=
则出租车全过程的平均速度
1h 12vs6km72km/h1 th12答:(1)已知该车的总质量为1.5t,则该车受到的重力为1.5×104N; (2)在小杰所乘坐的全过程中,出租车的平均速度是72km/h。
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