
一、选择题(本题包括10个小题)
1.小明用100N的力将40N的球推出,球在地面上滚动了5米后停下来,则球在滚动的过程中,手对球所作的功为( )
A.0J B.500J C.200J D.700J
2.冰壶比赛时,冰壶前面运动员用刷子奋力扫冰(如图所示),它可以
A.增大冰壶质量
B.增加冰壶动能
C.减小冰壶势能
D.减缓冰壶减速
3.下列过程中人对桶做功的是
A.提着桶站立不动 B.提着桶水平移动
C.提着桶站在匀速水平运动的车厢内 D.提着桶从一楼走到五楼
4.如图所示的四种情景中,所使用的杠杆属于省力杠杆的是( )
A.筷子
B.羊角锤
C.扫把
D.钓鱼竿
5.2020年2月13日上午9时许,空军运-20运输机抵达武汉天河机场,驰援武汉抗击疫情,这是我国国产运-20大型运输机首次参加非战争军事行动。如图所示,是一架满载紧急医疗物资的运-20运输机停在水平地面上的场景,下列说法正确的是( )
A.运-20运输机轮胎上面的花纹是为了美观
B.静止在水平地面上的运-20运输机没有惯性
C.运-20运输机所受地面的支持力和它对地面的压力是一对相互作用力
D.若所有力瞬间消失,则运-20运输机将在地面上做匀速直线运动
6.下列现象中,利用做功改变物体内能的是
A.冬天晒太阳取暖 B.用酒精灯加热烧杯中的水
C.将烧红的工件放入冷水中降温 D.古人钻木取火
7.甲乙两只质量不同的实心铁球,已知甲球的质量大于乙球,现将它们投入同一沸水中, 一段时间后取出.当它们放出相同的热量后再相互接触,则
A.热量一定由甲传递给乙 B.热量一定由乙传递给甲
C.热量可能由甲传递给乙 D.没有发生热传递
8.下面是用照相机拍摄(每0.ls拍摄一次)小球在四种不同运动状态下的照片,其中受力平衡的是( )
A. B. C. D.
9.如图所示,以下简单机械使用时,省距离的是( )
A.瓶口起子
B.镊子
C.羊角锤
D.动滑轮
10.斜面是一种简单机械,生活中经常用到它,小媛和小秋分别用如图所示的甲、乙两种方法,将同样的物体拉到斜面顶端,下列说法正确的是 ( )
A.甲方法可以省力,但不能省功
B.甲方法可以省力,也能省功
C.乙方法不可以省力,但能省功
D.乙方法可以省力,也能省功
二、填空题(本题包括9个小题)
11.一个物体在水平拉力作用下沿水平桌面运动,其路程与时间的关系图象如图所示。则:(均选填“>”、“=”或“<”)
(1)在①和②两个过程中,物体受到的拉力的大小关系是F1____F2
(2)在①和②两个过程中,拉力做功的功率大小关系是P1___P2
12.如图所示,一个未装满水的瓶子,正立在水平桌面上时,瓶对桌面的压强为p1,瓶底受到水的压强为p3;倒立时瓶对桌面的压强为p2,瓶盖受到水的压强为p4,则p1____p2,p3____p4(选填:“大于”、“小于”或“等于”)
13.小乐将一只苹果放入水中,苹果在水里处于悬浮状态,则此苹果的密度为_____kg/m3,小乐从水中取出苹果,分成一个大块和一个小片,如图所示,再将小片放入水中,发现小片沉入水底,据此现象可以推断:若将大块浸没水中,松手后大块将会____(选填“上浮”、“悬浮”或“下沉" )。
14.图中未挂重物的弹簧测力计示数是________ N,若没有做任何调节,就把重1N的钩码悬挂在它挂钩上,则测力计示数________(选填“大于”、“小于”或“等于”)1N。
15.如图所示是人造卫星的轨道示意图。卫星在大气层外运行,不受空气阻力,只有动能和势能的转化,因此机械能守恒。卫星在远地点时势能最_____,从远地点向近地点运动时,它的势能减小、_____能增大。
16.工人常用圆形低压吸盘搬运玻璃.图中E为一圆形吸盘,其直径为0.2m, ABCD为一正方形平板玻璃,边长1m,质量为15.7kg,则该玻璃板的重力为____N.若吸盘能将该平板玻璃水平吸住并悬空,则吸盘内的气压至少应比外界大气压小____Pa. (g=10N/kg, π=3.14)
17.滚摆从图的位置1静止释放,下降经过位置2继续下降,再上升到达最高点位置1.在这三个位置中,滚摆重力势能最大的位置是_____、动能最大的位置是_____;机械能最大的位置是______,你的依据是___________.
18.如图所示的希罗喷泉,用3根管子连接3个容器,容器a是敞口的,容器b和c是密闭的.容器中有一些水,管B有水喷出.管A中水流的方向是向______,容器b中气体压强的大小比外界大气压______,要增大喷泉的高度,应增加容器______的高度.
19.(6分)高空抛物现象被称为“悬在城市上空的痛”。据报道:一个30g的鸡蛋从18楼抛下来就可以砸破行人的头骨,从25楼抛下可使人当场死亡。由此可知,鸡蛋的重力势能与_________有关,下落过程是将重力势能转化为_____________。
三、作图题(本题包括2个小题)
20.(6分) (1)请在图甲中画出静止在斜面上的物体A所受支持力的示意图。
(2)用一根细线的一端系一个小钢球就做成了一个摆,悬挂的小钢球摆动到图示位置时,请在图乙中画出小钢球的受力示意图(不计空气浮力与阻力)。
(3)如图丙(a)所示,小天用水平力F推放在水平地面的木箱,在此过程中,推力F的大小随时间t变化的情况如图丙(b)所示,木箱运动速度v的大小随时间t变化的情况如图丙(c)所示。请在丙(a)图上画出t=2.5s时,木箱在水平方向上受力的示意图(需要标明力的大小,O点为箱子的重心)。
21.(6分)如图所示用滑轮向左移动沉重的机器。画出最省力的绕绳方法。
(______)
四、实验题(本题包括2个小题)
22.(8分)如图所示为“探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关”的实验。
(1)三次实验中用弹簧测力计水平匀速拉动木块A,分别读出弹簧测力计的示数为F1、F2和F3,其中最大的是_____________。
(2)比较甲、乙两次实验,得出的结论是:___________。
(3)在丙图中,匀速拉动时弹簧测力计示数F3为1.6N,若弹簧测力计示数增大到2N,此时木块A所受滑动摩擦力为________N。
(4)探究过程中,你认为操作最困难也是最关键的是__________。
23.(8分)如图所示是某小组探究“影响浮力大小因素”的实验。观察图片并分别比较图中有关数据可知:
(1)比较②和______(选填序号)中弹簧测力计的示数可知,浸在同一液体中的物体,排 开液体的体积越大,物体受到的浮力______(选填“越大”“越小”或“不变”);
(2)比较③④中弹簧测力计的示数可知,浸没在同种液体中的物体,受到的浮力与它浸没的深度 ______(选填“有关”或“无关“);
(3)由图中数据可得出盐水的密度为______kg/m3。
五、计算题(本题包括2个小题)
24.(10分)悬浮在海水中的潜艇排开海水的质量为3200t,已知g取10N/kg,海水的密度取,求:
(1)潜艇所受浮力多大?
(2)潜水艇体积是多少?
(3)处于水下200m深度处有一个面积为的舱盖,求它所受海水的压强和压力各是多大?
25.(10分)一底面积为S0的圆柱形薄壁容器放在水平桌面上,内有适量高度的水。现将一密度为ρ、底面积为S (S (2)推导计算与分析水对容器底的压强变化量△p水与容器对桌面的压强变化量的大小关系及相应的条件。 参 一、选择题(本题包括10个小题) 1.A 【解析】 【分析】 【详解】 在滚动过程中,手对球的作用力为0,所以在滚动过程中,手对球做的功是0。 故选A。 2.D 【解析】 【分析】 【详解】 冰壶运动员用刷子将冰面磨得更光滑是通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦的,这样就减缓冰壶减速,故D符合题意,ABC不符合题意. 3.D 【解析】 【详解】 A.提着桶站立不动,人给桶一个向上的力,桶向上没有移动距离,人对桶没有做功,A选项错误; B.提着桶水平移动,人给桶一个向上的力,桶向上没有移动距离,人对桶没有做功,B选项错误; C.提着桶站在匀速水平运动的车厢内,人给桶一个向上的力,桶向上没有移动距离,人对桶没有做功,C选项错误; D.提着桶从一楼走到五楼,人给桶一个向上的力,桶向上移动距离,人对桶做功,D选项正确。 4.B 【解析】 【分析】 【详解】 A.筷子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆; B.羊角锤在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆; C.扫把在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆; D.钓鱼竿在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆. 5.C 【解析】 【详解】 A.运输机轮胎上面的花纹,通过增大接触面的粗糙程度增大摩擦力,故A错误; B.惯性是一切物体的固有属性,静止在水平地面上的运-20运输机有惯性,故B错误; C.运输机所受地面的支持力和它对地面的压力大小相等,方向相反,作用在两个物体上,是一对相互作用力,故C正确; D.原来运输机处于静止状态,根据牛顿第一定律可知,若所有力瞬间消失,则运输机处于静止状态,故D错误。 故选C。 6.D 【解析】 【详解】 A.冬天晒太阳取暖,是通过热传递的方式增加人的内能,人感觉到暖和,故A不符合题意; B.用酒精灯加热烧杯中的水,是通过热传递的方式改变水的内能,故B不符合题意; C.将烧红的工件放入冷水中降温,是通过热传递的方式改变物体的内能,故C不符合题意; D.钻木取火是克服摩擦做功,机械能转化为内能,使木头的内能增加,温度升高,通过做功的方式改变物体的内能,故D符合题意。 7.A 【解析】 【详解】 两个都是铁球,所以比热容相同;又因为放出的热量相同,甲球的质量大于乙球,根据Q=cmΔt可知,甲降低的温度小于乙降低的温度,即甲的末温高。所以热量将从甲传到乙,故A正确,BCD错误。 8.B 【解析】 【详解】 A.小球在相同的时间内通过的路程不相等,且其运动的轨迹是弯曲的,所以小球不是处于平衡状态,故不受平衡力。故A错误。 B.小球在相同的时间内通过的路程相等,所以小球做匀速直线运动,处于平衡状态,故小球受平衡力。故B正确。 C.小球在相同的时间内通过的路程相等,但其运动的轨迹是弯曲的,所以小球不是处于平衡状态,故不受平衡力。故C错误。 D.小球在相同的时间内通过的路程增大,所以小球做加速运动,不处于平衡状态。故不受平衡力。故D错误。 9.B 【解析】 【详解】 A.瓶口起子是省力杠杆,费距离,不符合题意; B.镊子是费力杠杆,省距离,符合题意; C.羊角锤是省力杠杆,费距离,不符合题意; D.动滑轮是省力杠杆,费距离,不符合题意。 10.A 【解析】 由图示可知,两种情况下,将同一物体拉的高度是相等的,所以对物体做的功也是相等,而甲所通过的路程长,所以甲用的力较小,乙通过和路程较短,所以乙所用的力较大,故正确的应选 A. 二、填空题(本题包括9个小题) 11.= 【解析】 【详解】 [1]同一物体沿同一水平面运动,则压力大小和接触面的粗糙程度不变,所以物体受到的摩擦力大小不变;则拉力等于摩擦力,所以=; [2]由于拉力相同,但0∼6s过程中的速度小于6∼12s过程中的速度,根据P=Fv可知,0∼6s拉力对物体做功的功率小于6∼12s拉力对物体做功的功率,所以。 12.小于 小于 【解析】 【分析】 (1)水平桌面上物体的压力和自身的重力相等,根据正立、倒立时水和瓶子的重不变,可知两者对桌面的压力关系,根据倒立时受力面积减小,利用压强公式可知两者对桌面的压强关系. (2)把瓶子倒置后,根据液体深度的变化,利用p=ρgh判断水对瓶底的压强的变化关系. 【详解】 (1)由于瓶子放在水平桌面上,则对桌面的压力等于瓶子和水的总重力,即F=G, 所以,倒置后容器对桌面的压力不变,而受力面积减小, 由得:倒置后对桌面的压强变大,即:p1<p2; (2)由图可知:倒立时水的深度h2大于正立时水的深度h1, 根据p=ρgh可知,水的压强p3<p1. 13.1×103 上浮 【解析】 【详解】 第一空.苹果在水里处于悬浮状态,根据悬浮条件,则此苹果的密度等于水的密度,为1×103kg/m3。 第二空.根据浮沉条件,小块沉底,则小块的密度大于水的密度,而苹果整体密度等于水的密度,说明大块的密度小于水的密度,所以大块浸没水中,松手后将会上浮。 14.0.2 大于 【解析】 【详解】 第一空.由图可知,弹簧测力计的分度值为0.2N,其未挂重物时的示数正好为0.2N; 第二空.若没作任何调节,就把重1N的钩码悬挂在它的挂钩上,则测力计示数应该是1.2N,大于实际物重1N。 15.大 动 【解析】 【分析】 【详解】 [1][2]卫星在绕地球运动过程中,质量不变,在远地点时和地球的相对高度最大,势能最大;当它从远地点向近地点运动时,势能转化为动能,它的势能减小,动能增大。 【点睛】 本题主要考查了机械能守恒时动能和重力势能相互转化问题。 16.157 5000 【解析】 【详解】 第一空.由G=mg知道,该玻璃板的重力是:; 第二空.吸盘能将该平板玻璃水平吸住并悬空,此时大气压力就等于吸盘内外气压差与圆形吸盘面积的乘积,即: , 所以,吸盘内的气压至少应比外界大气压小: 17.1 2 1 滚摆下降过程受到空气阻力和绳子摩擦力的作用,导致机械能总量不断减少 【解析】 【分析】 【详解】 [1]重力势能大小的影响因素是质量和高度,位置1的高度最高,所以重力势能最大的是位置1; [2]动能大小的影响因素是质量和速度,滚摆下降过程中,速度增大,在这三个位置中,位置2速度最大,动能最大; [1]滚摆下落后不能回到位置1,滚摆在位置1的机械能最大; [4]由于滚摆受到空气阻力和绳子摩擦力的作用,有一部机械能会转化为内能(即该过程中机械能减小). 18.下 大 b 【解析】 【分析】 【详解】 如图,a容器位置高,c容器位置低,即液面低,A管连接两容器后,在液体重力的作用下,A管中水会向下流动,或根据液体压强特点可知,c容器中液面低,产生的压强小,所以水向下流动; 由于a、b容器液面存在高度差,所以会产生一定的压强,又由于容器b和c是密闭的,此压强通过C管作用于b容器中.所以容器B中的压强大于大气压; 由于a、c液面的高度差大于a、b液面的高度差,此高度差产生压强,所以管B有水喷出.据此可知,增加b容器的高度时,此高度差会增加,B管口的压强增大,所以喷泉的高度增加. 19.高度 动能 【解析】 【分析】 【详解】 [1]根据鸡蛋从18楼抛下来就可以砸破行人的头骨,从25楼抛下可使人当场死亡,可知高度越高,造成的后果越严重,说明高度越高鸡蛋具有的重力势能就越大,从而得出重力势能与高度有关。 [2]鸡蛋下落过程中,质量不变,高度减小,因此重力势能减小,同时速度增大,因此动能增加,增加的动能是由重力势能转化来的,即鸡蛋下落过程是将重力势能转化为动能。 三、作图题(本题包括2个小题) 20. (1) ;(2) ;(3) 【解析】 【分析】 【详解】 (1)物体A所受支持力垂直于斜面向上,受力示意图如图所示 。 (2)小钢球受到重力和绳子的拉力,重力方向竖直向下,绳子的拉力沿绳子向上,受力示意图如图所示 。 (3)由图丙(c)可知,在3~5s内物体做匀速直线运动,处于平衡状态,受到的滑动摩擦力和推力是一对平衡力,则滑动摩擦力为100N,在1~3s内物体做加速运动,滑动摩擦力与物体运动的速度无关,则滑动摩擦力仍然是100N,即t=2.5s时,物体受到的摩擦力为100N,由丙(b)可知,t=2.5s时,物体受到的拉力为150N,受力示意图如图所示 。 21. 【解析】 【详解】 从动滑轮的挂钩开始依次绕绳子,最后有三段绳子拉机器,这就是最省力的绕法,如图所示: 四、实验题(本题包括2个小题) 22.F3 压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大 1.6 匀速直线运动 【解析】 【详解】 第一空.由图知道,三次实验中,甲乙压力相同,乙接触面较粗糙,所以乙的示数大于甲的示数;乙丙接触面的粗糙程度相同,丙压力较大,所以丙的示数大于乙的示数;所以三次实验中弹簧秤示数最大的是F3; 第二空.比较甲、乙两次实验,压力相同,接触面的粗糙程度不同,可以探究滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度之间的关系,得出的结论是:在压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大; 第三空.在丙图中,弹簧测力计示数F3为1.6N,则摩擦力等于拉力等于1.6N,若弹簧测力计示数增大到2N,由于压力大小和接触面的粗糙程度不变,所以,木块A所受滑动摩擦力不变仍是1.6N。 第四空.探究过程中,根据二力平衡,判定摩擦力等于拉力,所以操作最困难也是最关键的是让木块处于平衡状态,即做匀速直线运动。 23.③ 越大 无关 【解析】 【分析】 【详解】 (1)[1][2]图②③中,物体都浸在水中,③中物体排开液体体积较大,由可知,②中物体受到浮力为0.4N,③中物体受到浮力为1N,综上可知,比较②和③中弹簧测力计的示数可知,浸在同一液体中的物体,排开液体的体积越大,物体受到的浮力越大。 (2)[3]由可知,③中物体受到浮力为1N,④中物体受到浮力也为1N,所以,比较③④中弹簧测力计的示数可知,浸没在同种液体中的物体,受到的浮力与它浸没的深度无关。 (3)[4]③中物体受到浮力为1N,由得 由可知,⑤中物体受到浮力为1.2N,由得 五、计算题(本题包括2个小题) 24. (1)3.2×107N;(2)3.2×103m3;(3) 2×106Pa;4.8×106N。 【解析】 【分析】 【详解】 (1)根据基米德原理可得,潜艇所受浮力 (2)根据可得,潜艇排开海水的体积 因为悬浮在海水中的潜艇,所以潜水艇体积 (3)舱盖受海水的压强 由可得,它所受海水的压力 答:(1)潜艇所受浮力为3.2×107N; (2)潜水艇体积是3.2×103m3; (3) (它所受海水的压强为2×106Pa,压力是4.8×106N。 25.见解析所示 【解析】 【详解】 (1)根据题意知道,物体排开水的体积是: V排 =S0 h, 因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等,所以,物体的体积是: V=V排 =S0 h, 设圆柱体物体的高度为h物,由V=Sh物知道,物体的高度是: (2)水对容器底的压强变化量是: △p水=ρ水gh-------①, 实心圆柱形物体的重力是: G=mg=ρVg=ρS0 hg, 因水平面上物体的压力和自身的重力相等,且容器中水不溢出,所以,容器对桌面的压力的增加量是: △F=G=ρS0 hg------②, 容器对桌面的压强变化量: 则由①②知道,当ρ>ρ水 时,△p>△p水;当ρ=ρ水 时,△p=△p水;当ρ<ρ水 时,△p<△p水。
