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山西省太原市第五中学2024-2025学年九年级上学期开学考试物理试题（原卷版+解析版）
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这是一份山西省太原市第五中学2024-2025学年九年级上学期开学考试物理试题（原卷版+解析版），文件包含山西省太原市第五中学2024-2025学年九年级上学期开学考试物理试题原卷版docx、山西省太原市第五中学2024-2025学年九年级上学期开学考试物理试题解析版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共27页， 欢迎下载使用。
1. 下列有关中学生的估测符合实际的是（ ）
A. 双脚站立在地面上对地的压强约为103Pa
B. 正常步行的速度约为14km/h
C. 游泳时受到的浮力约为500N
D. 完成一次引体向上做的功约为2000J
【答案】C
【解析】
【详解】A．人体的重力约为500N，与地面的接触接触面约为500cm2，则双脚站立在地面上对地的压强
故A不符合题意；
B．中学生正常步行时，每秒约走两步，每步长约0.5m，则正常步行速度约为1m/s，合3.6km/h，故B不符合题意；
C．人体的重力约500N，人游泳时漂浮在水面上，浮力与重力相等，因此游泳时受到的浮力约为500N，故C符合题意；
D．人体的重力约500N，完成一次引体向上，上升高度为手臂长，约0.6m，因此做的功
W=Gh=500N×0.6m=300J
故D不符合题意。
故选C。
2. 如图所示，小文正在公园里荡秋千。假如她荡到左边最高点时外力突然全部消失，她将会（ ）
A. 静止不动
B. 向左上方运动
C 向左下方运动
D. 竖直向下运动
【答案】A
【解析】
【详解】她荡到左边最高点时，运动的速度为0，如果受到的外力突然全部消失，根据牛顿第一定律，将保持静止状态，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
3. 如图所示，三个完全相同的铁片，下挂数量不同的钩码，在海绵上留下了深浅不同的压痕。下列几个物体的使用，主要利用的物理原理与如图相同的是（ ）
A. 压路机B. 手推车
C. 铅垂线D. 防臭地漏
【答案】A
【解析】
【详解】三个完全相同的铁片，下挂数量不同的钩码，受力面积相同，压力大小不同，在海绵上留下了深浅不同的压痕，压力的作用效果不同，说明压力作用效果与压力大小有关。
A．压路机是在受力面积一定时，通过增大压力来增大压强，故A符合题意；
B．手推车利用杠杆的原理，故B不符合题意；
C．铅垂线利用重力的方向竖直向下的原理，故C不符合题意；
D．防臭地漏利用连通器的原理，故D不符合题意。
故选A。
4. 森林公园是太原市人民休闲游玩的好去处，公园配备了许多旅游观光自行车。小芳与家人正骑车环游，以下说法正确的是（ ）
A. 用力捏车手闸时自行车会停下来，手闸是省力杠杆
B. 自行车在匀速转弯时，自行车的运动状态一直不变
C. 在水平路面上匀速骑行时，车所受重力与地面对车的支持力是一对平衡力
D. 自行车轮胎上的花纹是使接触面更粗糙来减小摩擦的
【答案】A
【解析】
【详解】A．自行车的手闸在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故A正确；
B．自行车在匀速转弯时，自行车运动的方向发生了变化，所以自行车的运动状态一直改变，故B错误；
C．自行车在水平路面上匀速骑行时，地面对车的支持力等于车和人的总重力的和，所以车所受重力与地面对车的支持力大小不等，不是一对平衡力，故C错误；
D．轮胎上制有花纹，是在压力大小一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力，故D错误。
故选A。
5. 我国自行研制具有自主知识产权的大型客机圆满完成首个商业航班飞行，正式进入民航市场。下列关于飞机说法正确的是（ ）
A. 飞机的起飞利用了浮力
B. 飞机在加速起飞时，其机械能增大
C. 飞机在空中转弯时，受到平衡力的作用
D. 飞机在降落时，其重力势能增大
【答案】B
【解析】
【详解】A．飞机的起飞利用的是机翼上表面流速大，压强小，下表面流速小，压强大，在压强差的作用下产生向上的升力，故A错误；
B．飞机在加速起飞时，速度增大，动能增大，高度增加，重力势能增大，则机械能增大，故B正确；
C．受到平衡力的作用，物体会保持静止或者匀速直线运动状态，飞机在空中转弯时，飞机运动的方向改变，所以受到非平衡力的作用，故C错误；
D．飞机在降落时，质量不变，高度降低，所以重力势能减小，故D错误。
故选B。
6. 将体积相同的甲、乙实心球放入装有水的烧杯中，若甲、乙所受的重力和排开水所受的重力如下表，则两球静止在水中时，以下情形合理的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】由表格数据可知，，，，，由阿基米德原理可得，甲、乙实心球受到的浮力，，由、可知，两球静止在水中时，甲球悬浮或漂浮，乙球沉底；因两球受到的浮力大小，则由阿基米德原理可知，已知两实心球的体积相等，要满足，甲球只能是部分浸在水中处于漂浮状态，故ACD不符合题意,故B符合题意。
故选B。
7. 如图所示是甲、乙两种液体内部的压强与深度关系的图像。设甲液体的密度为ρ甲，乙液体的密度为ρ乙，把同一木块分别放入盛有甲、乙两种液体的容器中，则（ ）
A. 木块在图Ⅱ中受的浮力较大
B. 图Ⅱ中的容器盛的是乙液体
C. 甲液体的密度比乙液体密度大
D. 容器底部在图Ⅱ、图Ⅲ中受的压强相等
【答案】C
【解析】
【详解】ABC．由Ⅰ图和压强公式可得，甲液体密度大于乙液体密度，即ρ甲＞ρ乙，同一木块在甲乙两种液体中均漂浮，可得浮力等于重力，在两杯液体中所受浮力相等，由公式可得，在Ⅱ中排开体积更小，则Ⅱ中液体密度更大，则Ⅱ中为甲液体，故AB不符合题意，C符合题意；
D．图Ⅱ和图Ⅲ中放入木块后液体深度相同，甲液体密度大于乙液体密度，根据可得，图Ⅱ容器底部受到的压强大于图Ⅲ容器底部受到的压强。故D不符合题意。
故选C。
8. 如图甲所示，放在水平地面上的物体，受到方向不变的水平推力F的作用，F与时间t的关系和物体运动速度v与时间t的关系如图乙所示。下列判断正确的是（ ）
A. t＝3s时，物体受到平衡力的作用
B. t＝6s时，将F撤掉，物体立刻静止
C. 2s～4s内物体所受摩擦力为3N
D. t＝1s时，物体所受摩擦力是1N
【答案】D
【解析】
【详解】A、由v﹣t图像可知，t=3s时，物体做加速运动，因此受非平衡力作用；故A错误；
B、由v﹣t图像可知，t=6s时，物体做匀速直线运动，将F撤掉，物体由于惯性还要继续运动一段距离；故B错误；
C、由v﹣t图像可知，在2s～4s内，物体做加速运动，推力和摩擦力不平衡；由F﹣t图像知此时的推力为3N，但是摩擦力不等于拉力，故C错误；
D、由v﹣t图像可知，t=1s时，物体处于静止状态，物体受到推力和摩擦力是平衡力；由F﹣t图像可知物体受到的推力为1N，因此物体所受摩擦力等于拉力为1N，故D正确。
故选D。
9. 如图所示，水平桌面上放有底面积和质量都相同的甲、乙两平底容器，分别装有深度相同、质量相等的不同液体．下列说法正确的是（ ）
①容器对桌面的压力：F甲＞F乙
②液体的密度：ρ甲=ρ乙
③液体对容器底部的压强：p甲＞p乙
④容器对桌面的压强：p甲′=p乙′
A. 只有①和③B. 只有①和④C. 只有②和③D. 只有③和④
【答案】D
【解析】
【详解】①容器质量相等，容器内的液体质量也相等，所以总重相等，即容器对桌面的压力相等：F甲=F乙，故①错误；
②液体的质量相等，由图知，乙容器越往上，口径越大，所以乙中液体体积大，根据可知，乙的密度小，故ρ甲>ρ乙,故②错误；
③因为ρ甲>ρ乙，且液面相平，根据可知，液体对容器底部的压强为：p甲＞p乙，故③正确；
④总重相等，容器的底面积相等，根据得，容器对桌面的压强：p甲′=p乙′，故④正确；
故选D．
点睛：关键是判断出两液体密度大小的关系，根据图可知，乙液体体积大，而两液体质量相等，所以根据密度公式可判断密度大小，再判断其它就没有难度了．
10. 用甲、乙两个滑轮组分别将两个物体在相同时间里匀速提升相同高度，拉力分别F甲、F乙，此过程相关数据如图丙所示，则下列说法正确的是（ ）
A. F甲比F乙小
B. 甲的机械效率更高
C. F甲功率比F乙的功率大
D. 两滑轮组绳子自由端移动的距离相等
【答案】C
【解析】
【详解】AD．由图丙可知，甲、乙滑轮组的总功和额外功分别为W总甲=1200J、W额甲=600J，W总乙=800J、W额乙=200J，由图可知，甲滑轮组的动滑轮绕绳子段数n甲=3；乙滑轮组的动滑轮绕绳子段数n乙=2；绳子自由端移动距离分别为
s甲=n甲h=3h
s乙=n乙h=2h
两滑轮组绳子自由端移动的距离不相等，由W总=Fs可知，两滑轮组中，绳端拉力分别为
所以F甲=F乙，故AD错误；
B．甲、乙滑轮组做的有用功分别为
W有甲=W总甲-W额甲=1200J-600J=600J
W有乙=W总乙-W额乙=800J-200J=600J
甲、乙滑轮组的机械效率分别为
所以η甲<η乙，故B错误；
C．甲做的总功大于乙做的总功，做功相同时间，根据可知甲的功率大于乙的功率，故C正确。
故选C。
二、实验探究题（每空2分，共44分）
11. 小明外出旅游时偶然看到甲图这样一个场景，一辆大货车将路面压至塌陷。善于思考的小明想，压力的作用效果跟哪些因素有关呢？小明同学回到家后，用一块海绵、一张小桌子和一个砝码，做了如图所示的一系列实验，请注意观察、分析，并回答下列问题：
（1）实验中小明是通过比较海绵的凹陷程度来比较压力作用效果的大小，这种科学探究方法是：______。
（2）分析比较图乙、丙的实验现象，可以得出结论：______
（3）将该小桌和砝码放在如图丁所示的木板上，比较图丙中海绵受到的压强p丙和图丁中木板受到的压强p丁的大小关系为p丙______p丁（选填“>”“<”或“=”）：
（4）如图戊所示，实验时，如果将小桌换成砖块，并将砖块沿竖直方向切成大小不同的两块，小明发现他们对海绵的压力作用效果相同，由此得出的结论是：压力的作用效果与受力面积无关。你认为他在探究过程中存在的问题是______。
【答案】（1）转换法 （2）压力大小相同时，受力而积越小，压力作用效果越明显
（3）= （4）没有控制压力相同
【解析】
【小问1详解】
实验中小明是通过比较海绵的凹陷程度来比较压力作用效果的大小，海绵的凹陷程度越大，说明压力的作用效果越明显，这种科学探究方法是转换法。
【小问2详解】
分析比较图乙、丙的实验现象，丙图中小桌子倒放的目的是为了增大受力面积，发现受力面积小，海绵凹陷程度更深，可以得出结论：压力大小相同时，受力而积越小，压力作用效果越明显。
【小问3详解】
将该小桌和砝码放在如图丁所示的木板上，根据，因压力和受力面积相同，故比较图丙中海绵受到的压强p丙和图丁中木板受到的压强p丁的大小关系为p丙=p丁。
小问4详解】
研究压力的作用效果与受力面积的关系，要控制压力大小相同，如图戊所示，实验时，如果将小桌换成砖块，并将砖块沿竖直方向切成大小不同的两块，压力变小了，他在探究过程中存在的问题是没有控制压力相同。
12. 如图甲所示，小明为了探究“浮力的大小跟物体排开的液体所受重力的关系”，按照A、B、C、D的顺序做了如下的实验：
（1）图甲所示的四个步骤，最合理的实验顺序是_______。
（2）小刚按合理的实验步骤依次进行实验，发现造成这种结果的原因可能是_______。
（3）图丙中能反映测力计示数F和铝块下表面在水中的深度h关系的图象是_______。
（4）小智想用另一种方法验证阿基米德原理，他将电子秤放在水平桌面上井调零，然后将溢水杯放到电子秤上，将溢水杯中装满水，再用细线系住铝块并将其缓慢浸入溢水杯的水中，如图乙所示，铝块始终不与溢水杯接触。铝块浸没在水中静止时与铝块未浸入水中时相比，水对溢水杯底的压强_______（选填“变大”“变小”或“不变”）。该实验中，将铝块浸没在水中静止时与铝块未浸入水中时相对比，若观察到_______.则可验证阿基米德原理成立。
【答案】（1）DABC
（2）步骤B测拉力时物体碰到溢水杯底部
（3）D （4） ①. 不变 ②. 电子秤示数不变
【解析】
【小问1详解】
实验中，为了减小误差，我们应先测量小桶的重力，再测物块重力，然后将物体慢慢浸入到液体中，用小桶接溢出来的水，最后测量小桶和溢出水的总重，因此实验顺序应为DABC。
【小问2详解】
若步骤B中铝块浸没后，碰触到溢水杯底部，会导致弹簧测力计的示数减小，由可知，所测出的浮力偏大，会导致所测出的物体受到的浮力大于物体排开水的重力，从而得出的错误结论，故原因可能是步骤B测拉力时物体碰到溢水杯底部。
【小问3详解】
随着铝块下表面在水中的深度h的增大，铝块排开水的体积逐渐增大，由可知，铝块受到的浮力逐渐增大；当铝块完全浸没在水中后，随着h的增大，铝块排开水的体积不变，铝块受到的浮力不变。弹簧测力计的示数为，因此弹簧测力计的示数先变小，后不变，故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
【小问4详解】
[1]由可知，铝块浸没在水中静止时与铝块未浸入水中时相比，溢水杯中水的深度不变，根据公式可知，水对溢水杯底的压强不变。
[2]将铝块浸没在水中静止时与铝块未浸入水中时相对比，铝块排开了部分水，即有部分水从溢水杯中溢出。将铝块放入溢水杯后，铝块所受浮力大小等于铝快上下表面受到的压力差，方向向上。随着铝块排开水的体积逐渐增大，铝块所受浮力逐渐增大。烧杯中的水受到铝块对它向下的压力，该压力与铝块所受浮力是一定相互作用力，大小相等。当观察到电子秤的示数不变时，说明铝块所受浮力大小等于铝块排开液体的重力，即验证了阿基米德原理。
13. 在“探究液体压强与哪些因素有关”的实验中：
（1）图甲所示压强计是通过_______来反映被测压强大小的：
（2）调整好压强计后，小明按图乙所示开始实验，实验记录的数据如下表：
比较序号1、2、3三组数据，可以得出结论：_______。
（3）小明保持乙图中探头的位置不变，并向容器内加入适量的浓盐水，他发现U形管两侧液面的高度差又变大了，于是得出了“在同一深度，液体的密度越大，其内部的压强越大”的结论。他的做法是否正确_______（选填“正确”或“不正确”），原因是：_______
（4）1648年，物理学家帕斯卡做了著名的“帕斯卡裂桶实验”，如图丙所示。实验中的帕斯卡只用了几杯水就让装满水的木桶向四周裂开，这个实验现象能够验证液体压强与_______因素有关。
【答案】（1）U形管两侧的液面高度差
（2）同种液体、同一深度，液体向各个方向的压强都相等
（3） ①. 不正确 ②. 没有控制深度一定
（4）液体深度
【解析】
【小问1详解】
该实验采用转换法，通过U形管两侧的液面高度差来反映液体压强的大小。
【小问2详解】
比较序号1、2、3三组数据，探头的深度相同，方向不同，压强计左右液面高度差，故可以得出结论：同种液体、同一深度，液体向各个方向的压强都相等。
【小问3详解】
[1][2]在探究液体压强与液体密度是否有关时，要控制探头所处的深度相同；加入盐水后，烧杯中液体的密度增大，深度也会增大；但因探头的保持位置不变，则探头在盐水中的深度相较于在清水中的深度会增大，不符合控制变量法要求，所以此时得出的实验结论是不正确的。
【小问4详解】
灌了几杯水后，细管中水深度增加的很多，木桶向四周裂开，说明木桶受到的液体压强增大，根据液体压强的特点可知：液体压强随着深度的增加而增大。
14. 小媛和妹妹一起荡秋千时，发现秋千往返摆动的时间是有规律的。于是她对“哪些因素影响秋千往返摆动的时间”提出如下猜想：
猜想一：秋千往返摆动的时间与秋千的摆长L有关。
猜想二：秋千往返摆动的时间与人的质量m有关。
猜想三：秋千往返摆动的时间与秋千摆幅s（摆动时人离开中心点的最大距离）有关。
针对上述猜想，小媛进行了如图所示的实验：将细绳一端固定在O点，另一端拴一小球制成一个摆，让小球自由往返摆动，记录数据如下表所示。
（1）实验序号为3、4的这两次实验探究的是摆往返摆动一次的时间与_________的关系。要探究摆往返摆动一次的时间与小球质量的关系，应选择实验序号为________的数据进行分析‘
（2）综合分析表中数据可知：摆往返摆动一次的时间由________决定；
（3）摆钟是由摆制成的，小媛家的摆钟变慢了，想要调准它，应进行的操作是_________。
【答案】 ①. 摆幅 ②. 2、4 ③. 摆长 ④. 将摆长调短
【解析】
【详解】（1）[1]实验序号为3、4的这两次实验控制摆长、小球质量相同，摆幅不同，探究的是摆往返摆动一次的时间与摆幅的关系。
[2]要探究摆往返摆动一次的时间与小球质量的关系，要控制摆长、摆幅相同，改变质量，则应选择实验序号为2、4的数据进行分析。
（2）[3]由表格中数据得，小球往返摆动一次的时间与质量、摆幅无关，与摆长有关，则说明摆往返摆动一次的时间由摆长决定。
（3）[4]由表格中国数据得，摆长越长，摆动时间越长，摆长越短，摆动时间越短。摆钟是由摆制成的，小媛家的摆钟变慢了，说明摆动时间变大，想要调准它，应进行的操作是将摆长调短。
15. 临近体育考试，小明想从自己A、B两双运动鞋中选出防滑性较好的一双，请你帮他设计实验。
（1）实验器材：_______；
（2）实验步骤：_______；
（3）实验结论：_______。
【答案】（1）A、B两双运动鞋、弹簧测力计 （2）见详解 （3）见详解
【解析】
【小问1详解】
由于实验中用弹簧测力计沿水平方向拉着运动鞋做匀速直线运动，弹簧测力计的示数等于摩擦力的大小，所以实验器材有A、B两双运动鞋、弹簧测力计。
【小问2详解】
滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关，要探究接触面的粗糙程度，需要控制压力大小相同；只有用弹簧测力计沿水平方向拉着运动鞋做匀速直线运动，运动鞋在水平方向上受到平衡力的作用，根据二力平衡的条件可知，弹簧测力计的示数才等于摩擦力的大小，所以实验步骤为：
①把B放在A上面，用弹簧测力计水平拉动A使鞋匀速直线运动，记下弹簧测力计的示数F1；
②把A放在B上面，用弹簧测力计水平拉动B使鞋匀速直线运动，记下弹簧测力计的示数F2。
【小问3详解】
若F1>F2，则A鞋防滑性能更好；若F1三、综合应用题（16、19题各4分，17题6分，18题2分，20、21题各5分，共26分）
16. 图所示的轻质杠杆，OA长为50厘米，AB长为10厘米。在A点竖直向上施加大小为20牛的拉力时，杠杆恰能水平平衡。小明同学计算重物重力G的过程如下：
杠杆水平平衡
请指出此计算过程中的错误之处，并写出正确的计算过程及结果。
【答案】见解析
【解析】
【详解】计算过程中阻力臂不是AB，应为OB，正确解题过程为：
根据杠杆平衡条件则有
解得阻力，则重物重力为
17. 阅读短文，回答问题
旋转的乒乓球
流体中包含很多有趣的物理知识。来看一个实验：打开吹风机，让风竖直向上吹动，形成一段上升气柱，当在吹风机风简上方的气柱上放置一个乒乓球时，我们发现乒乓球会悬浮在空中，如图甲所示，并且当乒乓球稍稍偏离竖直气柱的中央轴线时，乒乓球会自动回到气柱中央而保持高度几乎不变。
如果我们将一个沿顺时针方向转动的乒乓球放置在上述气柱中，我们会发现乒乓球无法在气柱中保持静止状态，而是会向左运动，就好像乒乓球受到了一个水平向左的力，如图乙所示，这个现象被称作马格努斯效应，这个水平向左的力也被称作马格努斯力，它在一定程度上可以用伯努利方程来解释，由于乒乓球的旋转，带动乒乓球周围空气运动，最终使气流在乒乓球的左侧比其右侧的流速大，导致乒乓球右侧的压强较大，进而产生了一个水平向左的偏向力。马格努斯效应在体育中有很多的应用，比如乒乓球中的 “弧圈球”.又比如有经验的足球运动员踢出的“香蕉球”，就是使踢出的足球边飞行、边旋转，从而使足球的轨迹是一条非常复杂的曲线。
根据上述材料，回答下列问题：
（1）图甲中，将吹风机水平向右缓缓移动时，乒乓球移动方向为______；
（2）被足球运动员踢出的“香蕉球”，其在空中飞行时会受到 的作用；
A. 重力B. 马格努斯力C. 脚对球的作用力
（3）丙图中以水平初速度ν₀踢出的足球，有可能向上运动的是______。
【答案】（1）向右 （2）AB
（3）A
【解析】
【小问1详解】
将吹风机水平向右缓缓移动时，乒乓球右侧的空气流速快，压强小，左侧的空气流速慢，压强大，形成一个向右的压力差，所以乒乓球所受合力方向为向右。
【小问2详解】
被足球运动员踢出的“香蕉球”，其在空中飞行时会受到重力和马格努斯力的作用，足球已经离开了脚，不再受脚的踢力，故选AB。
【小问3详解】
A．由图可知，风向向右，足球顺时针转动，足球上方的空气流速快，压强小，下方的空气流速慢，压强大，形成一个向上的压力差，足球有可能向上运动，故A符合题意；
B．由图可知，风向向右，足球逆时针转动，足球上方的空气流速慢，压强大，下方的空气流速快，压强下，形成一个向下的压力差，足球有可能向下运动，故B不符合题意。
故选A。
18. 如图所示，图甲是打开的汽车后备厢盖，可将它看作一个杠杆。图乙是其简化图，O是支点，是液压杆对B点的支撑力，请在乙图中画出能把后备厢盖上的最小的力
【答案】
【解析】
【详解】根据杠杆的平衡条件可知，在阻力、阻力臂一定的情况下，要使所用的动力最小，必须使动力臂最长；由图可知，OA作为动力臂最长，最省力，阻力方向向上，因此关上后备箱盖时动力的方向应垂直于OA向下，由此画出动力 F1 的示意图，如图所示：
19. 钢卷的运输如果没有专门的固定架子就极其危险，如图，载有钢卷的卡车急刹车时，钢卷前冲引发的车祸，请分析钢卷前冲的原因。
【答案】见解析
【解析】
【详解】惯性是物体保持原来运动状态不变的性质。原来卡车和钢卷都保持运动状态，急刹车时，由于力能改变物体的运动状态，卡车停止运动，而钢卷由于惯性继续向前运动，从而前冲前车厢。
20. 扫地机器人是智能家用电器的一种，正逐渐进入我们的生活。如图所示，是一款集自动清扫技术和人工智能设计于一体的地面清扫机器人，已知其质量为3kg，它与地面的有效接触面积为0.01m2，若该机器人沿直线匀速清扫时的工作功率为75W，在10s内沿直线匀速清扫的距离为5m。（g取10N/kg）求：
（1）该机器人静止在水平地面上时，对地面的压强是多大？
（2）该机器人在沿直线匀速清扫过程中受到的阻力为多少？
【答案】（1）3000Pa
（2）150N
【解析】
【小问1详解】
该机器人静止在水平地面上时，对地面的压力为
对地面的压强为
【小问2详解】
由可得，该机器人在10s内所做的功为
由可得，该机器人在沿直线匀速清扫过程中的牵引力为
因该机器人在沿直线匀速清扫过程中处于平衡状态，受到的阻力和牵引力是一对平衡力，所以，在此过程中受到的阻力为
21. 在维修汽车发动机时，用如图所示的滑轮组把汽车里的发动机提起来。当卷扬机用750N的力拉钢丝绳，使发动机在10s内匀速上升1m的过程中，滑轮组的机械效率为80%，已知动滑轮的重力是250N。求：
（1）卷扬机做功的功率。
（2）发动机的重力。
【答案】（1）225W；（2）1800N
【解析】
【详解】解：（1）由图可知，滑轮组承担重物和动滑轮的绳子股数为n=3，则拉力在10s内移动的距离为
s=nh=3×1m=3m
则卷扬机做的功为
W=Fs=750N×3m=2250J
卷扬机做功的功率为
P=225W
（2）卷扬机做的有用功为
W有=Wη=2250J×80%=1800J
因卷扬机对发动机做的功为有用功，根据W有=Gh，则发动机重力为
答：（1）卷扬机做功的功率为225W；
（2）发动机的重力为1800N。实心球
实心球所受的重力/N
排开水所受的重力/N
甲
1
1
乙
3
2
序号
液体
深度/cm
橡皮膜方向
压强计左右液面高度差/cm
1
水
5
朝上
4.9
2
水
5
朝下
4.9
3
水
5
朝侧面
4.9
4
水
10
朝侧面
9.7
5
水
15
朝侧面
14.6
实验序号
摆长L/m
小球质量m/g
摆幅s/m
小球往返摆动一次的时间t/s
1
0.7
20
0.05
17
2
1.0
20
0.08
2.0
3
1.0
30
0.05
2.0
4
1.0
30
0.08
2.0
5
1.3
20
0.05
2.3
1. 下列有关中学生的估测符合实际的是（ ）
A. 双脚站立在地面上对地的压强约为103Pa
B. 正常步行的速度约为14km/h
C. 游泳时受到的浮力约为500N
D. 完成一次引体向上做的功约为2000J
【答案】C
【解析】
【详解】A．人体的重力约为500N，与地面的接触接触面约为500cm2，则双脚站立在地面上对地的压强
故A不符合题意；
B．中学生正常步行时，每秒约走两步，每步长约0.5m，则正常步行速度约为1m/s，合3.6km/h，故B不符合题意；
C．人体的重力约500N，人游泳时漂浮在水面上，浮力与重力相等，因此游泳时受到的浮力约为500N，故C符合题意；
D．人体的重力约500N，完成一次引体向上，上升高度为手臂长，约0.6m，因此做的功
W=Gh=500N×0.6m=300J
故D不符合题意。
故选C。
2. 如图所示，小文正在公园里荡秋千。假如她荡到左边最高点时外力突然全部消失，她将会（ ）
A. 静止不动
B. 向左上方运动
C 向左下方运动
D. 竖直向下运动
【答案】A
【解析】
【详解】她荡到左边最高点时，运动的速度为0，如果受到的外力突然全部消失，根据牛顿第一定律，将保持静止状态，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
3. 如图所示，三个完全相同的铁片，下挂数量不同的钩码，在海绵上留下了深浅不同的压痕。下列几个物体的使用，主要利用的物理原理与如图相同的是（ ）
A. 压路机B. 手推车
C. 铅垂线D. 防臭地漏
【答案】A
【解析】
【详解】三个完全相同的铁片，下挂数量不同的钩码，受力面积相同，压力大小不同，在海绵上留下了深浅不同的压痕，压力的作用效果不同，说明压力作用效果与压力大小有关。
A．压路机是在受力面积一定时，通过增大压力来增大压强，故A符合题意；
B．手推车利用杠杆的原理，故B不符合题意；
C．铅垂线利用重力的方向竖直向下的原理，故C不符合题意；
D．防臭地漏利用连通器的原理，故D不符合题意。
故选A。
4. 森林公园是太原市人民休闲游玩的好去处，公园配备了许多旅游观光自行车。小芳与家人正骑车环游，以下说法正确的是（ ）
A. 用力捏车手闸时自行车会停下来，手闸是省力杠杆
B. 自行车在匀速转弯时，自行车的运动状态一直不变
C. 在水平路面上匀速骑行时，车所受重力与地面对车的支持力是一对平衡力
D. 自行车轮胎上的花纹是使接触面更粗糙来减小摩擦的
【答案】A
【解析】
【详解】A．自行车的手闸在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故A正确；
B．自行车在匀速转弯时，自行车运动的方向发生了变化，所以自行车的运动状态一直改变，故B错误；
C．自行车在水平路面上匀速骑行时，地面对车的支持力等于车和人的总重力的和，所以车所受重力与地面对车的支持力大小不等，不是一对平衡力，故C错误；
D．轮胎上制有花纹，是在压力大小一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力，故D错误。
故选A。
5. 我国自行研制具有自主知识产权的大型客机圆满完成首个商业航班飞行，正式进入民航市场。下列关于飞机说法正确的是（ ）
A. 飞机的起飞利用了浮力
B. 飞机在加速起飞时，其机械能增大
C. 飞机在空中转弯时，受到平衡力的作用
D. 飞机在降落时，其重力势能增大
【答案】B
【解析】
【详解】A．飞机的起飞利用的是机翼上表面流速大，压强小，下表面流速小，压强大，在压强差的作用下产生向上的升力，故A错误；
B．飞机在加速起飞时，速度增大，动能增大，高度增加，重力势能增大，则机械能增大，故B正确；
C．受到平衡力的作用，物体会保持静止或者匀速直线运动状态，飞机在空中转弯时，飞机运动的方向改变，所以受到非平衡力的作用，故C错误；
D．飞机在降落时，质量不变，高度降低，所以重力势能减小，故D错误。
故选B。
6. 将体积相同的甲、乙实心球放入装有水的烧杯中，若甲、乙所受的重力和排开水所受的重力如下表，则两球静止在水中时，以下情形合理的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】由表格数据可知，，，，，由阿基米德原理可得，甲、乙实心球受到的浮力，，由、可知，两球静止在水中时，甲球悬浮或漂浮，乙球沉底；因两球受到的浮力大小，则由阿基米德原理可知，已知两实心球的体积相等，要满足，甲球只能是部分浸在水中处于漂浮状态，故ACD不符合题意,故B符合题意。
故选B。
7. 如图所示是甲、乙两种液体内部的压强与深度关系的图像。设甲液体的密度为ρ甲，乙液体的密度为ρ乙，把同一木块分别放入盛有甲、乙两种液体的容器中，则（ ）
A. 木块在图Ⅱ中受的浮力较大
B. 图Ⅱ中的容器盛的是乙液体
C. 甲液体的密度比乙液体密度大
D. 容器底部在图Ⅱ、图Ⅲ中受的压强相等
【答案】C
【解析】
【详解】ABC．由Ⅰ图和压强公式可得，甲液体密度大于乙液体密度，即ρ甲＞ρ乙，同一木块在甲乙两种液体中均漂浮，可得浮力等于重力，在两杯液体中所受浮力相等，由公式可得，在Ⅱ中排开体积更小，则Ⅱ中液体密度更大，则Ⅱ中为甲液体，故AB不符合题意，C符合题意；
D．图Ⅱ和图Ⅲ中放入木块后液体深度相同，甲液体密度大于乙液体密度，根据可得，图Ⅱ容器底部受到的压强大于图Ⅲ容器底部受到的压强。故D不符合题意。
故选C。
8. 如图甲所示，放在水平地面上的物体，受到方向不变的水平推力F的作用，F与时间t的关系和物体运动速度v与时间t的关系如图乙所示。下列判断正确的是（ ）
A. t＝3s时，物体受到平衡力的作用
B. t＝6s时，将F撤掉，物体立刻静止
C. 2s～4s内物体所受摩擦力为3N
D. t＝1s时，物体所受摩擦力是1N
【答案】D
【解析】
【详解】A、由v﹣t图像可知，t=3s时，物体做加速运动，因此受非平衡力作用；故A错误；
B、由v﹣t图像可知，t=6s时，物体做匀速直线运动，将F撤掉，物体由于惯性还要继续运动一段距离；故B错误；
C、由v﹣t图像可知，在2s～4s内，物体做加速运动，推力和摩擦力不平衡；由F﹣t图像知此时的推力为3N，但是摩擦力不等于拉力，故C错误；
D、由v﹣t图像可知，t=1s时，物体处于静止状态，物体受到推力和摩擦力是平衡力；由F﹣t图像可知物体受到的推力为1N，因此物体所受摩擦力等于拉力为1N，故D正确。
故选D。
9. 如图所示，水平桌面上放有底面积和质量都相同的甲、乙两平底容器，分别装有深度相同、质量相等的不同液体．下列说法正确的是（ ）
①容器对桌面的压力：F甲＞F乙
②液体的密度：ρ甲=ρ乙
③液体对容器底部的压强：p甲＞p乙
④容器对桌面的压强：p甲′=p乙′
A. 只有①和③B. 只有①和④C. 只有②和③D. 只有③和④
【答案】D
【解析】
【详解】①容器质量相等，容器内的液体质量也相等，所以总重相等，即容器对桌面的压力相等：F甲=F乙，故①错误；
②液体的质量相等，由图知，乙容器越往上，口径越大，所以乙中液体体积大，根据可知，乙的密度小，故ρ甲>ρ乙,故②错误；
③因为ρ甲>ρ乙，且液面相平，根据可知，液体对容器底部的压强为：p甲＞p乙，故③正确；
④总重相等，容器的底面积相等，根据得，容器对桌面的压强：p甲′=p乙′，故④正确；
故选D．
点睛：关键是判断出两液体密度大小的关系，根据图可知，乙液体体积大，而两液体质量相等，所以根据密度公式可判断密度大小，再判断其它就没有难度了．
10. 用甲、乙两个滑轮组分别将两个物体在相同时间里匀速提升相同高度，拉力分别F甲、F乙，此过程相关数据如图丙所示，则下列说法正确的是（ ）
A. F甲比F乙小
B. 甲的机械效率更高
C. F甲功率比F乙的功率大
D. 两滑轮组绳子自由端移动的距离相等
【答案】C
【解析】
【详解】AD．由图丙可知，甲、乙滑轮组的总功和额外功分别为W总甲=1200J、W额甲=600J，W总乙=800J、W额乙=200J，由图可知，甲滑轮组的动滑轮绕绳子段数n甲=3；乙滑轮组的动滑轮绕绳子段数n乙=2；绳子自由端移动距离分别为
s甲=n甲h=3h
s乙=n乙h=2h
两滑轮组绳子自由端移动的距离不相等，由W总=Fs可知，两滑轮组中，绳端拉力分别为
所以F甲=F乙，故AD错误；
B．甲、乙滑轮组做的有用功分别为
W有甲=W总甲-W额甲=1200J-600J=600J
W有乙=W总乙-W额乙=800J-200J=600J
甲、乙滑轮组的机械效率分别为
所以η甲<η乙，故B错误；
C．甲做的总功大于乙做的总功，做功相同时间，根据可知甲的功率大于乙的功率，故C正确。
故选C。
二、实验探究题（每空2分，共44分）
11. 小明外出旅游时偶然看到甲图这样一个场景，一辆大货车将路面压至塌陷。善于思考的小明想，压力的作用效果跟哪些因素有关呢？小明同学回到家后，用一块海绵、一张小桌子和一个砝码，做了如图所示的一系列实验，请注意观察、分析，并回答下列问题：
（1）实验中小明是通过比较海绵的凹陷程度来比较压力作用效果的大小，这种科学探究方法是：______。
（2）分析比较图乙、丙的实验现象，可以得出结论：______
（3）将该小桌和砝码放在如图丁所示的木板上，比较图丙中海绵受到的压强p丙和图丁中木板受到的压强p丁的大小关系为p丙______p丁（选填“>”“<”或“=”）：
（4）如图戊所示，实验时，如果将小桌换成砖块，并将砖块沿竖直方向切成大小不同的两块，小明发现他们对海绵的压力作用效果相同，由此得出的结论是：压力的作用效果与受力面积无关。你认为他在探究过程中存在的问题是______。
【答案】（1）转换法 （2）压力大小相同时，受力而积越小，压力作用效果越明显
（3）= （4）没有控制压力相同
【解析】
【小问1详解】
实验中小明是通过比较海绵的凹陷程度来比较压力作用效果的大小，海绵的凹陷程度越大，说明压力的作用效果越明显，这种科学探究方法是转换法。
【小问2详解】
分析比较图乙、丙的实验现象，丙图中小桌子倒放的目的是为了增大受力面积，发现受力面积小，海绵凹陷程度更深，可以得出结论：压力大小相同时，受力而积越小，压力作用效果越明显。
【小问3详解】
将该小桌和砝码放在如图丁所示的木板上，根据，因压力和受力面积相同，故比较图丙中海绵受到的压强p丙和图丁中木板受到的压强p丁的大小关系为p丙=p丁。
小问4详解】
研究压力的作用效果与受力面积的关系，要控制压力大小相同，如图戊所示，实验时，如果将小桌换成砖块，并将砖块沿竖直方向切成大小不同的两块，压力变小了，他在探究过程中存在的问题是没有控制压力相同。
12. 如图甲所示，小明为了探究“浮力的大小跟物体排开的液体所受重力的关系”，按照A、B、C、D的顺序做了如下的实验：
（1）图甲所示的四个步骤，最合理的实验顺序是_______。
（2）小刚按合理的实验步骤依次进行实验，发现造成这种结果的原因可能是_______。
（3）图丙中能反映测力计示数F和铝块下表面在水中的深度h关系的图象是_______。
（4）小智想用另一种方法验证阿基米德原理，他将电子秤放在水平桌面上井调零，然后将溢水杯放到电子秤上，将溢水杯中装满水，再用细线系住铝块并将其缓慢浸入溢水杯的水中，如图乙所示，铝块始终不与溢水杯接触。铝块浸没在水中静止时与铝块未浸入水中时相比，水对溢水杯底的压强_______（选填“变大”“变小”或“不变”）。该实验中，将铝块浸没在水中静止时与铝块未浸入水中时相对比，若观察到_______.则可验证阿基米德原理成立。
【答案】（1）DABC
（2）步骤B测拉力时物体碰到溢水杯底部
（3）D （4） ①. 不变 ②. 电子秤示数不变
【解析】
【小问1详解】
实验中，为了减小误差，我们应先测量小桶的重力，再测物块重力，然后将物体慢慢浸入到液体中，用小桶接溢出来的水，最后测量小桶和溢出水的总重，因此实验顺序应为DABC。
【小问2详解】
若步骤B中铝块浸没后，碰触到溢水杯底部，会导致弹簧测力计的示数减小，由可知，所测出的浮力偏大，会导致所测出的物体受到的浮力大于物体排开水的重力，从而得出的错误结论，故原因可能是步骤B测拉力时物体碰到溢水杯底部。
【小问3详解】
随着铝块下表面在水中的深度h的增大，铝块排开水的体积逐渐增大，由可知，铝块受到的浮力逐渐增大；当铝块完全浸没在水中后，随着h的增大，铝块排开水的体积不变，铝块受到的浮力不变。弹簧测力计的示数为，因此弹簧测力计的示数先变小，后不变，故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
【小问4详解】
[1]由可知，铝块浸没在水中静止时与铝块未浸入水中时相比，溢水杯中水的深度不变，根据公式可知，水对溢水杯底的压强不变。
[2]将铝块浸没在水中静止时与铝块未浸入水中时相对比，铝块排开了部分水，即有部分水从溢水杯中溢出。将铝块放入溢水杯后，铝块所受浮力大小等于铝快上下表面受到的压力差，方向向上。随着铝块排开水的体积逐渐增大，铝块所受浮力逐渐增大。烧杯中的水受到铝块对它向下的压力，该压力与铝块所受浮力是一定相互作用力，大小相等。当观察到电子秤的示数不变时，说明铝块所受浮力大小等于铝块排开液体的重力，即验证了阿基米德原理。
13. 在“探究液体压强与哪些因素有关”的实验中：
（1）图甲所示压强计是通过_______来反映被测压强大小的：
（2）调整好压强计后，小明按图乙所示开始实验，实验记录的数据如下表：
比较序号1、2、3三组数据，可以得出结论：_______。
（3）小明保持乙图中探头的位置不变，并向容器内加入适量的浓盐水，他发现U形管两侧液面的高度差又变大了，于是得出了“在同一深度，液体的密度越大，其内部的压强越大”的结论。他的做法是否正确_______（选填“正确”或“不正确”），原因是：_______
（4）1648年，物理学家帕斯卡做了著名的“帕斯卡裂桶实验”，如图丙所示。实验中的帕斯卡只用了几杯水就让装满水的木桶向四周裂开，这个实验现象能够验证液体压强与_______因素有关。
【答案】（1）U形管两侧的液面高度差
（2）同种液体、同一深度，液体向各个方向的压强都相等
（3） ①. 不正确 ②. 没有控制深度一定
（4）液体深度
【解析】
【小问1详解】
该实验采用转换法，通过U形管两侧的液面高度差来反映液体压强的大小。
【小问2详解】
比较序号1、2、3三组数据，探头的深度相同，方向不同，压强计左右液面高度差，故可以得出结论：同种液体、同一深度，液体向各个方向的压强都相等。
【小问3详解】
[1][2]在探究液体压强与液体密度是否有关时，要控制探头所处的深度相同；加入盐水后，烧杯中液体的密度增大，深度也会增大；但因探头的保持位置不变，则探头在盐水中的深度相较于在清水中的深度会增大，不符合控制变量法要求，所以此时得出的实验结论是不正确的。
【小问4详解】
灌了几杯水后，细管中水深度增加的很多，木桶向四周裂开，说明木桶受到的液体压强增大，根据液体压强的特点可知：液体压强随着深度的增加而增大。
14. 小媛和妹妹一起荡秋千时，发现秋千往返摆动的时间是有规律的。于是她对“哪些因素影响秋千往返摆动的时间”提出如下猜想：
猜想一：秋千往返摆动的时间与秋千的摆长L有关。
猜想二：秋千往返摆动的时间与人的质量m有关。
猜想三：秋千往返摆动的时间与秋千摆幅s（摆动时人离开中心点的最大距离）有关。
针对上述猜想，小媛进行了如图所示的实验：将细绳一端固定在O点，另一端拴一小球制成一个摆，让小球自由往返摆动，记录数据如下表所示。
（1）实验序号为3、4的这两次实验探究的是摆往返摆动一次的时间与_________的关系。要探究摆往返摆动一次的时间与小球质量的关系，应选择实验序号为________的数据进行分析‘
（2）综合分析表中数据可知：摆往返摆动一次的时间由________决定；
（3）摆钟是由摆制成的，小媛家的摆钟变慢了，想要调准它，应进行的操作是_________。
【答案】 ①. 摆幅 ②. 2、4 ③. 摆长 ④. 将摆长调短
【解析】
【详解】（1）[1]实验序号为3、4的这两次实验控制摆长、小球质量相同，摆幅不同，探究的是摆往返摆动一次的时间与摆幅的关系。
[2]要探究摆往返摆动一次的时间与小球质量的关系，要控制摆长、摆幅相同，改变质量，则应选择实验序号为2、4的数据进行分析。
（2）[3]由表格中数据得，小球往返摆动一次的时间与质量、摆幅无关，与摆长有关，则说明摆往返摆动一次的时间由摆长决定。
（3）[4]由表格中国数据得，摆长越长，摆动时间越长，摆长越短，摆动时间越短。摆钟是由摆制成的，小媛家的摆钟变慢了，说明摆动时间变大，想要调准它，应进行的操作是将摆长调短。
15. 临近体育考试，小明想从自己A、B两双运动鞋中选出防滑性较好的一双，请你帮他设计实验。
（1）实验器材：_______；
（2）实验步骤：_______；
（3）实验结论：_______。
【答案】（1）A、B两双运动鞋、弹簧测力计 （2）见详解 （3）见详解
【解析】
【小问1详解】
由于实验中用弹簧测力计沿水平方向拉着运动鞋做匀速直线运动，弹簧测力计的示数等于摩擦力的大小，所以实验器材有A、B两双运动鞋、弹簧测力计。
【小问2详解】
滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关，要探究接触面的粗糙程度，需要控制压力大小相同；只有用弹簧测力计沿水平方向拉着运动鞋做匀速直线运动，运动鞋在水平方向上受到平衡力的作用，根据二力平衡的条件可知，弹簧测力计的示数才等于摩擦力的大小，所以实验步骤为：
①把B放在A上面，用弹簧测力计水平拉动A使鞋匀速直线运动，记下弹簧测力计的示数F1；
②把A放在B上面，用弹簧测力计水平拉动B使鞋匀速直线运动，记下弹簧测力计的示数F2。
【小问3详解】
若F1>F2，则A鞋防滑性能更好；若F1
16. 图所示的轻质杠杆，OA长为50厘米，AB长为10厘米。在A点竖直向上施加大小为20牛的拉力时，杠杆恰能水平平衡。小明同学计算重物重力G的过程如下：
杠杆水平平衡
请指出此计算过程中的错误之处，并写出正确的计算过程及结果。
【答案】见解析
【解析】
【详解】计算过程中阻力臂不是AB，应为OB，正确解题过程为：
根据杠杆平衡条件则有
解得阻力，则重物重力为
17. 阅读短文，回答问题
旋转的乒乓球
流体中包含很多有趣的物理知识。来看一个实验：打开吹风机，让风竖直向上吹动，形成一段上升气柱，当在吹风机风简上方的气柱上放置一个乒乓球时，我们发现乒乓球会悬浮在空中，如图甲所示，并且当乒乓球稍稍偏离竖直气柱的中央轴线时，乒乓球会自动回到气柱中央而保持高度几乎不变。
如果我们将一个沿顺时针方向转动的乒乓球放置在上述气柱中，我们会发现乒乓球无法在气柱中保持静止状态，而是会向左运动，就好像乒乓球受到了一个水平向左的力，如图乙所示，这个现象被称作马格努斯效应，这个水平向左的力也被称作马格努斯力，它在一定程度上可以用伯努利方程来解释，由于乒乓球的旋转，带动乒乓球周围空气运动，最终使气流在乒乓球的左侧比其右侧的流速大，导致乒乓球右侧的压强较大，进而产生了一个水平向左的偏向力。马格努斯效应在体育中有很多的应用，比如乒乓球中的 “弧圈球”.又比如有经验的足球运动员踢出的“香蕉球”，就是使踢出的足球边飞行、边旋转，从而使足球的轨迹是一条非常复杂的曲线。
根据上述材料，回答下列问题：
（1）图甲中，将吹风机水平向右缓缓移动时，乒乓球移动方向为______；
（2）被足球运动员踢出的“香蕉球”，其在空中飞行时会受到 的作用；
A. 重力B. 马格努斯力C. 脚对球的作用力
（3）丙图中以水平初速度ν₀踢出的足球，有可能向上运动的是______。
【答案】（1）向右 （2）AB
（3）A
【解析】
【小问1详解】
将吹风机水平向右缓缓移动时，乒乓球右侧的空气流速快，压强小，左侧的空气流速慢，压强大，形成一个向右的压力差，所以乒乓球所受合力方向为向右。
【小问2详解】
被足球运动员踢出的“香蕉球”，其在空中飞行时会受到重力和马格努斯力的作用，足球已经离开了脚，不再受脚的踢力，故选AB。
【小问3详解】
A．由图可知，风向向右，足球顺时针转动，足球上方的空气流速快，压强小，下方的空气流速慢，压强大，形成一个向上的压力差，足球有可能向上运动，故A符合题意；
B．由图可知，风向向右，足球逆时针转动，足球上方的空气流速慢，压强大，下方的空气流速快，压强下，形成一个向下的压力差，足球有可能向下运动，故B不符合题意。
故选A。
18. 如图所示，图甲是打开的汽车后备厢盖，可将它看作一个杠杆。图乙是其简化图，O是支点，是液压杆对B点的支撑力，请在乙图中画出能把后备厢盖上的最小的力
【答案】
【解析】
【详解】根据杠杆的平衡条件可知，在阻力、阻力臂一定的情况下，要使所用的动力最小，必须使动力臂最长；由图可知，OA作为动力臂最长，最省力，阻力方向向上，因此关上后备箱盖时动力的方向应垂直于OA向下，由此画出动力 F1 的示意图，如图所示：
19. 钢卷的运输如果没有专门的固定架子就极其危险，如图，载有钢卷的卡车急刹车时，钢卷前冲引发的车祸，请分析钢卷前冲的原因。
【答案】见解析
【解析】
【详解】惯性是物体保持原来运动状态不变的性质。原来卡车和钢卷都保持运动状态，急刹车时，由于力能改变物体的运动状态，卡车停止运动，而钢卷由于惯性继续向前运动，从而前冲前车厢。
20. 扫地机器人是智能家用电器的一种，正逐渐进入我们的生活。如图所示，是一款集自动清扫技术和人工智能设计于一体的地面清扫机器人，已知其质量为3kg，它与地面的有效接触面积为0.01m2，若该机器人沿直线匀速清扫时的工作功率为75W，在10s内沿直线匀速清扫的距离为5m。（g取10N/kg）求：
（1）该机器人静止在水平地面上时，对地面的压强是多大？
（2）该机器人在沿直线匀速清扫过程中受到的阻力为多少？
【答案】（1）3000Pa
（2）150N
【解析】
【小问1详解】
该机器人静止在水平地面上时，对地面的压力为
对地面的压强为
【小问2详解】
由可得，该机器人在10s内所做的功为
由可得，该机器人在沿直线匀速清扫过程中的牵引力为
因该机器人在沿直线匀速清扫过程中处于平衡状态，受到的阻力和牵引力是一对平衡力，所以，在此过程中受到的阻力为
21. 在维修汽车发动机时，用如图所示的滑轮组把汽车里的发动机提起来。当卷扬机用750N的力拉钢丝绳，使发动机在10s内匀速上升1m的过程中，滑轮组的机械效率为80%，已知动滑轮的重力是250N。求：
（1）卷扬机做功的功率。
（2）发动机的重力。
【答案】（1）225W；（2）1800N
【解析】
【详解】解：（1）由图可知，滑轮组承担重物和动滑轮的绳子股数为n=3，则拉力在10s内移动的距离为
s=nh=3×1m=3m
则卷扬机做的功为
W=Fs=750N×3m=2250J
卷扬机做功的功率为
P=225W
（2）卷扬机做的有用功为
W有=Wη=2250J×80%=1800J
因卷扬机对发动机做的功为有用功，根据W有=Gh，则发动机重力为
答：（1）卷扬机做功的功率为225W；
（2）发动机的重力为1800N。实心球
实心球所受的重力/N
排开水所受的重力/N
甲
1
1
乙
3
2
序号
液体
深度/cm
橡皮膜方向
压强计左右液面高度差/cm
1
水
5
朝上
4.9
2
水
5
朝下
4.9
3
水
5
朝侧面
4.9
4
水
10
朝侧面
9.7
5
水
15
朝侧面
14.6
实验序号
摆长L/m
小球质量m/g
摆幅s/m
小球往返摆动一次的时间t/s
1
0.7
20
0.05
17
2
1.0
20
0.08
2.0
3
1.0
30
0.05
2.0
4
1.0
30
0.08
2.0
5
1.3
20
0.05
2.3
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