2021-2022学年广东省深圳中学九年级(上)开学物理试卷
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这是一份2021-2022学年广东省深圳中学九年级(上)开学物理试卷,共22页。试卷主要包含了单选题,双选题,实验探究题,计算题,综合开放题等内容,欢迎下载使用。
2021-2022学年广东省深圳中学九年级(上)开学物理试卷
一、单选题(本大题共10小题,共20.0分)
1.(2分)某同学静止站在电子体重计上测体重时,下面几对力中哪对力是平衡的( )
A.人的重力与体重计对人的支持力
B.人对体重计的压力与体重计对人的支持力
C.体重计的重力与体重计对人体的支持力
D.人的重力与人对体重计的压力
2.(2分)在奥运会运动场上有许多地方用到了物理知识,下列分析错误的是( )
A.跳远运动员助跑是为了利用身体的惯性
B.跳水运动员在跳板起跳后,上升过程中势能不断转化为动能
C.掷出去的铅球总是沿曲线落到地面上,是由于受到重力的作用
D.足球运动员头球攻门,是力使足球的运动状态发生改变
3.(2分)潜水员由水面下20m深处上浮至水面下10m处的过程中,他受到水的压强和浮力的变化情况是( )
A.压强增大,浮力增大 B.压强不变,浮力增大
C.压强增大,浮力不变 D.压强减小,浮力不变
4.(2分)下列现象中,不属于利用大气压强的是( )
A.钢笔吸墨水
B.将注射器针筒中的药液注入人体
C.用吸管吸饮料
D.活塞式抽水机抽水
5.(2分)如图所示,杠杆可以绕O点转动,在B点挂一重物G,C点施加一个水平拉力F1,则F1、F2的力臂分别是( )
A.OC和BC B.OA和OD C.OC和OB D.AC和BD
6.(2分)如图所示,木块下面是一长木板,小明将弹簧测力计一端固定,另一端钩住长方体木块A,实验时拉着长木板沿水平地面向左运动,读出弹簧测力计示数即可测出木块A所受摩擦力大小。不计弹簧测力计的自重,在木板运动的过程中,以下说法正确的是( )
A.木块A受到的是静摩擦力
B.木块A相对于地面是运动的
C.拉动速度变大时,弹簧测力计示数变大
D.木块A所受摩擦力的方向向左
7.(2分)在划龙舟比赛活动中,下列有关说法中错误的是( )
A.停止划桨后,龙舟还会继续前进一段距离,是因为受到惯性力的作用
B.运动员用桨划水时,船桨是费力杠杆
C.龙舟漂浮在水面上时,龙舟所受的浮力等于重力
D.桨往后划水,龙舟前进,说明物体间力的作用是相互的
8.(2分)物体沿斜面匀速下滑时,它的( )
A.动能增加,重力势能减少,机械能不变
B.动能不变,重力势能不变,机械能不变
C.动能不变,重力势能减少,机械能减少
D.动能增加,重力势能减少,机械能减少
9.(2分)借助简单机械将重物提升,若不计滑轮重量及摩擦,以下装置最省力的是( )
A. B.
C. D.
10.(2分)如图所示,放在同种木板上的两个相同物体A和B,在相同拉力F的作用下分别以3cm/s、1cm/s的速度同时做匀速直线运动。经过相同的时间,若F在物块A和物块B所做的功分别用WA和WB表示,功率分别用PA和PB表示,则( )
A. WA>WB B.WA=WB C.PA=PB D.PA<PB
二、双选题(本大题共5小题,共15.0分,错选、多选得0分,少选得1分)
(多选)11.(3分)2020年6月,为了公民的安全,国家进行了“一带一盔”的专项整治行动,下列说法正确的是( )
A.汽车安全带都设计的很宽,是为了减小压强
B.骑摩托车必须戴头盔,头盔的里面都有海绵等软性材料是为了增大压强
C.上车必须系安全带,是为了减小惯性
D.头盔在发生危险时,硬质的外壳材料变形,是力改变了物体的形状
(多选)12.(3分)(多选)下列数据符合实际的是( )
A.将掉到地面的物理课本捡拾到桌面做的功约2J
B.一标准大气压的值约为1×105Pa
C.初中生站立时对水平地面的压强约为1.25×104Pa
D.自行车运动员长时间运动的功率为1kW
(多选)13.(3分)(双选)小明探究浮力与哪些因素有关,他先配制了半杯浓盐水并将鸡蛋放入杯中,静止时鸡蛋刚好能悬浮在盐水中,如图甲所示。然后他逐渐向杯中添加食盐,直至如图乙所示。图乙与图甲相比,下列说法正确的是 ( )
A.鸡蛋受到的浮力变大
B.盐水的密度变大
C.盐水对烧杯底的压强变大
D.盐水对烧杯底的压力不变
(多选)14.(3分)如图所示,斜面高2m、长4m,小明用平行于斜面的拉力F,将重400N的物体从斜面底端匀速拉到顶端,已知拉力F=250N;对此过程,下列结果中正确的是( )
A.有用功为4000J B.效率为80%
C.额外功为200J D.摩擦力为250N
(多选)15.(3分)如图所示,运动员进行蹦床比赛。下列说法中正确的是( )
A.运动员离开蹦床后上升过程中,蹦床对运动员不做功
B.运动员上升到最高点时,速度为零,所受合力也为零
C.在下落过程中,运动员由于具有惯性,所以速度越来越大
D.运动员落到蹦床上继续向下运动的过程中,动能先增大后减小
三、实验探究题(本大题共2题,共12.0分)
16.(5分)如图甲是探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验示意图(mA<mC)
(1)实验中物体的动能大小是通过观察 (填s或h)的大小来反映的。
(2)若将A、C球先后从同一高度由静止开始滚下, 球能将木块B撞得更远。两种情况下木块B在推动中受到的摩擦力的大小关系,fA fC(选填“>”、“=”或“<”)。两种情况下木块B克服摩擦力所做的功的大小关系,WA WC(选填“>”、“=”或“<”)。
(3)如图乙所示为某路段的交通标志牌。综上所述可以知道,为了减小机动车行驶时动能,降低危险性,交通管理部门会对不同车型所设定的是最大的 (选填“速度、“距离”、“质量”)。
17.(7分)如图为测量滑轮组机械效率的实验装置。
(1)实验时要竖直向上 拉动弹簧测力计,由图1可知拉力大小为 N。
(2)下面是某实验小组在“测滑轮组机械效率”的实验中得到的数据如下表所示,第1、2、3次实验装置分别如图2中的甲、乙、丙所示。
次数
钩码重G/N
钩码上升高度h/m
有用功W有/J
测力计拉力F/N
测力计移动距离s/m
总功W总/J
机械效率η
1
2
0.1
0.2
0.9
0.3
0.27
74.1%
2
4
0.1
0.4
1.6
0.3
0.48
83.3%
3
4
0.1
1.1
0.5
0.55
①比较第1次实验和第2次实验,可得结论:使用同样的滑轮组,提起的钩码越重,滑轮组的机械效率越
;
②第3次实验中动滑轮个数比第2次实验多,动滑轮重力增大,对动滑轮所做的额外功 (选填“增大”或“减小”),因而由第2、3次实验可知:滑轮组的机械效率与动滑轮的 大小有关;
(3)如果在物体静止时读出测力计拉力F的大小,则测得的拉力F ,机械效率 。(选
填“偏大”或“偏小”)
四、计算题(本大题共2题,共17.0分)
18.(8分)如图所示,平底茶壶的质量是400g,底面积是40cm2,内盛0.6kg深度为12cm的开水,放置在面积为1m2的水平桌面中央(g取10N/kg).试求:
(1)水对茶壶底部的压强;
(2)水对茶壶底部的压力;
(3)茶壶对桌面的压强。
19.(9分)如图所示,是一辆汽车通过滑轮组将深井中的物体拉至井口的装置图。已知井深10m,物体重力G=4×103N,汽车重G车=3×104N,汽车匀速拉绳子时的拉力F=2×103N,汽车受到的阻力为车重的0.05倍。求:
(1)若汽车运动的速度为1.2m/s,则将物体由井底拉至井口,需要多长时间?
(2)滑轮组的机械效率为多少?(保留一位小数)
(3)将物体从井底拉至井口,汽车牵引力做的功是多少?
五、综合开放题(二选一,每空1.5分,共6分)
20.(6分)
混凝土输送泵车
混凝土输送泵车也称臂架式混凝土泵车,是将混凝土泵和液压折叠式臂架都安装在汽车或拖挂车底盘上,并沿臂架铺设输送管道,最终通过末端软管输出混凝土的输送机械。由于臂架具有变幅、折叠和回转功能,施工人员可以在臂架所能及的范围内布料,不需要大范围走动,近年来混凝土泵车已经成为泵送混凝土施工机械的首选机型,但也有个别操作员忘记伸出四个长脚,使泵车稳定性不够而侧翻。
如图所示,是某款混凝土输送泵车,混凝土输送管直径为125mm,输送泵最大压强为0.8Mpa(1MPa=106Pa)。请你完成下列问题:
(1)泵车展臂工作时,长臂相当于一个 杠杆,这种杠杆的好处是省距离,施工人员可以在臂架所能及的范围内布料,不需要大范围走动;
(2)混凝土输送泵车工作前要在车体伸出四个长长的脚,并在脚底下垫着宽宽的木板,这样做的原因是可以提高泵车的稳定性和 (选填“增大”、“减小”或“不变”)对地面的压强;
(3)泵车在工作过程中,所泵料是平均密度为2×103kg/m3的混凝土(液态),理论上这台泵车最多能把这种混凝土泵到 m高;如果再想把混凝土泵高些,可在混凝土中加入适量的 (选填“水”、“碎石子”或“水泥”)。(已知ρ水<ρ碎石子<ρ水泥)
21.阅读短文,回答问题:
过山车
当你在游乐场乘过山车奔驰之际,你是否会想到:过山车为什么不需要引擎来推动就能“翻山越岭”呢?
过山车在开始旅行时,是靠一个机械装置推上最高点的,但在第一次下行后,就再没有任何装置为它提供动力了,从这时起带动它沿轨道行驶的唯一“发动机”就是重力势能。过山车的重力势能在处于最高点时达到最大值,当它开始下行时,它的势能不断减小,动能不断增大;由于摩擦,损耗了少量的机械能,所以随后的“小山丘”设计的比开始时的“小山丘”低(如图所示)。像所有列车一样,过山车也安装了机械制动装置,使它在结束行程或在紧急情况下能够准确地停下来。
(1)过山车通过A点向上运动过程中,动能 ,重力势能 。(均选填“变大”“变小”或“不变”)
(2)后面的“小山丘”设计的比开始时的“小山丘”低,是由于过山车运动过程中,机械能 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)过山车旅行过程中,遇到紧急情况能够准确停下来,是由于 。
(4)过山车第一次下行后,是利用 作为“发动机”的。
2021-2022学年广东省深圳中学九年级(上)开学物理试卷
参考答案与试题解析
一、单选题(本大题共10小题,共20.0分)
1.(2分)某同学静止站在电子体重计上测体重时,下面几对力中哪对力是平衡的( )
A.人的重力与体重计对人的支持力
B.人对体重计的压力与体重计对人的支持力
C.体重计的重力与体重计对人体的支持力
D.人的重力与人对体重计的压力
【分析】(1)二力平衡的条件是:作用在同一个物体上,大小相等、方向相反、作用在同一直线上;
(2)物体受平衡力时,处于静止或匀速直线运动状态。
【解答】解:A、人受到的重力方向竖直向下,体重计对人的支持力方向竖直向上,二者大小相等、方向相反,作用在同一直线上,符合二力平衡的条件,故该选项符合题意;
B、人对体重计的压力,作用在体重计上,方向竖直向下;体重计对人的支持力,作用在人上,方向竖直向上,这两个力不是作用在同一个受力物体上,不是一对平衡力,而是一对相互作用力,故该选项不符合题意;
C、体重计的重力,作用在体重计上,体重计对人的支持力作用在人上,这两个力不是作用在同一个受力物体上,不是一对平衡力,而是一对相互作用力,故该选项不符合题意;
D、人受的重力方向竖直向下,人对体重计的压力方向也竖直向下,不符合二力平衡中作用在同一物体上和方向相反的条件,故该选项不符合题意。
故选:A。
【点评】(1)二力平衡的条件是:作用在同一物体上,大小相等、方向相反、作用在同一直线上,简称“同物、等大、反向、共线”;
(2)注意平衡力和相互作用力的区别:相互作用力是作用在两个不同的物体上,平衡力是作用在同一个物体上。
2.(2分)在奥运会运动场上有许多地方用到了物理知识,下列分析错误的是( )
A.跳远运动员助跑是为了利用身体的惯性
B.跳水运动员在跳板起跳后,上升过程中势能不断转化为动能
C.掷出去的铅球总是沿曲线落到地面上,是由于受到重力的作用
D.足球运动员头球攻门,是力使足球的运动状态发生改变
【分析】(1)物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性,一切物体都有惯性;
(2)物体上升过程中质量不变,高度增大,重力势能增大,速度不断减小,动能不断减小,动能转化为重力势能;
(3)地面附近的一切物体都受到竖直向下的重力的作用;
(4)力的作用效果有两个:①力可以改变物体的形状即使物体发生形变。②力可以改变物体的运动状态,包括物体的运动速度大小发生变化、运动方向发生变化。
【解答】解:A、跳远运动员在起跳前助跑获得一定的速度,由于惯性,起跳后身体保持原来的速度继续前行,跳得更远,故A正确;
B、跳板跳水运动员起跳后,在上升过程中,运动员的质量不变,高度增大,重力势能增大,速度不断减小,动能不断减小,动能转化为重力势能,故B错误;
C、掷出去的铅球总是落到地面上,是由于受到重力的作用,故C正确;
D、足球运动员头球攻门,足球受到力的作用,速度、方向发生变化,即运动状态发生改变,故D正确。
故选:B。
【点评】本题以运动比赛项目为背景,考查了力学的多个知识点,注意将力学知识与实际现象相联系,难度不大。
3.(2分)潜水员由水面下20m深处上浮至水面下10m处的过程中,他受到水的压强和浮力的变化情况是( )
A.压强增大,浮力增大 B.压强不变,浮力增大
C.压强增大,浮力不变 D.压强减小,浮力不变
【分析】(1)潜水员在上浮的过程中,深度越来越小,由液体压强公式p=ρgh可知所受液体压强的变化。
(2)由于潜水员是完全潜入水中,潜水员排开水的体积不变,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知浮力的变化。
【解答】解:(1)潜水员在上浮的过程中,深度越来越小,由液体压强公式p=ρgh可知,潜水员在上浮的过程中,所受的压强逐渐减小;
(2)由于潜水员是完全潜入水中,潜水员排开水的体积不变,而液体的密度不变,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,在潜水员上浮过程中,受到的浮力大小不变。
故选:D。
【点评】本题考查液体压强公式和阿基米德原理的应用,关键知道影响浮力的因素是液体的密度和物体排开液体的体积,影响液体压强的因素是液体的密度和液体的深度。抓住上浮时深度变小、排开水的体积不变是本题的关键。
4.(2分)下列现象中,不属于利用大气压强的是( )
A.钢笔吸墨水
B.将注射器针筒中的药液注入人体
C.用吸管吸饮料
D.活塞式抽水机抽水
【分析】大气压的应用大多是利用内外的气压差,所以要判断是否是大气压的应用,要注意有没有形成这个“气压差”。
【解答】解:A、用力一按橡皮囊,排出了里面的空气,当其恢复原状时,橡皮囊内部气压小于外界大气压,在外界大气压的作用下,墨水被压入钢笔内,用到了大气压,不符合题意,故A不符合题意。
B、将注射器针筒中的药液注入人体依靠的是人的推力,与大气压无关,故B符合题意。
C、用吸管吸饮料时,是先把吸管内的空气吸走,在外界大气压的作用下,饮料就被压进吸管里,故C不符合题意。
D、抽水机抽水,通过活塞上移使活塞下方的桶内气压减小,水在外界大气压的作用下,被压上来,故D不符合题意。
故选:B。
【点评】此类题举出的例子一般都是学生平时接触过的,上课时老师有的讲过,或是平时练习时有的做过,所以要在平时学习中多留心这类与物理有关的生活现象。
5.(2分)如图所示,杠杆可以绕O点转动,在B点挂一重物G,C点施加一个水平拉力F1,则F1、F2的力臂分别是( )
A.OC和BC B.OA和OD C.OC和OB D.AC和BD
【分析】力臂是指从支点到力的作用线的距离,据此确定杠杆上作用力的力臂;
【解答】解:力臂是指从支点到力的作用线的距离;所以,由图可知,OA是F1的力臂;OD是F2的力臂。
故选:B。
【点评】本题考查力臂的画法掌握情况,以及能根据图示找出作用力和力臂。
6.(2分)如图所示,木块下面是一长木板,小明将弹簧测力计一端固定,另一端钩住长方体木块A,实验时拉着长木板沿水平地面向左运动,读出弹簧测力计示数即可测出木块A所受摩擦力大小。不计弹簧测力计的自重,在木板运动的过程中,以下说法正确的是( )
A.木块A受到的是静摩擦力
B.木块A相对于地面是运动的
C.拉动速度变大时,弹簧测力计示数变大
D.木块A所受摩擦力的方向向左
【分析】(1)摩擦力可分为滑动摩擦、滚动摩擦和静摩擦;
两个接触的物体发生相对滑动时产生的摩擦就是滑动摩擦;
两个接触的物体发生相对滚动时产生的摩擦就是滚动摩擦;
两个接触的物体有相对运动趋势时,接触面上产生静摩擦力;
(2)摩擦力的方向总是与物体运动或相对运动的趋势的方向相反;
(3)影响滑动摩擦力大小的因素是压力的大小和接触面的粗糙程度。
【解答】解:
A、木块A受到的是滑动摩擦力,故A错误;
B、木块A相对于地面,位置没有变化,是静止的,故B错误;
C、拉动速度变大时,木块A与木板之间的压力的大小和接触面的粗糙程度都没有变化,所以弹簧测力计示数不变,故C错误;
D、长木板向左运动,木块A相对于长木板是向右运动的,由于滑动摩擦力方向与相对运动方向相反,故木块A所受摩擦力的方向向左,故D正确。
故选:D。
【点评】此题主要考查摩擦力的分类,以及对摩擦力大小和方向的分析,都属于基础知识。
7.(2分)在划龙舟比赛活动中,下列有关说法中错误的是( )
A.停止划桨后,龙舟还会继续前进一段距离,是因为受到惯性力的作用
B.运动员用桨划水时,船桨是费力杠杆
C.龙舟漂浮在水面上时,龙舟所受的浮力等于重力
D.桨往后划水,龙舟前进,说明物体间力的作用是相互的
【分析】A、正确理解惯性的概念,惯性是物体的一种特性,不是力。
B、划龙舟的船桨在使用时动力臂小于阻力臂,是费力杠杆。
C、物体的沉浮与物体的重力大小以及物体所受浮力的大小无关,它是由物体所受重力与浮力的合力决定当合力向上则物体上浮:当合力向下,则物体下沉;当合力为0,则物体处于漂浮或悬浮状态。
D、当一个物体对另一个物体有力的作用时,另一个物体也同时对这个物体有力的作用,即力的作用是相互的。
【解答】A、停止划桨后,龙舟还会继续前进一段距离,是因为龙舟具有惯性;惯性不是力,不能说惯性力的作用,故A错误,符合题意;
B、划龙舟的船桨在使用时动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故B正确,不符合题意;
C、龙舟漂浮在水面上时,龙舟所受的浮力等于重力,故C正确,不符合题意;
D、桨往后划水,给了水一个向后的作用力,同时也受到水向前的反作用力,龙舟前进,说明物体间力的作用是相互的,故D正确,
不符合题意。故选:A。
【点评】此题考查的都是基础知识,难度不大,但涉及到的知识点较多,综合性很强,此题难度适中,适合学生训练。
8.(2分)物体沿斜面匀速下滑时,它的( )
A.动能增加,重力势能减少,机械能不变
B.动能不变,重力势能不变,机械能不变
C.动能不变,重力势能减少,机械能减少
D.动能增加,重力势能减少,机械能减少
【分析】(1)动能大小的影响因素:质量和速度,质量越大,速度越大,动能越大。
(2)重力势能大小的影响因素:质量和高度,质量越大,高度越高,重力势能越大。
(3)机械能=动能+势能。
【解答】解:物体匀速下滑,(1)质量不变,速度不变,所以动能不变;
(2)下滑高度减小,质量不变,所以重力势能减小;
(3)机械能=动能+势能,动能不变,势能减小,机械能减小。
故选:C。
【点评】(1)掌握动能、重力势能、弹性势能大小的影响因素。
(2)抓住影响因素判断动能、重力势能、弹性势能、机械能的大小变化。
9.(2分)借助简单机械将重物提升,若不计滑轮重量及摩擦,以下装置最省力的是( )
A. B.
C. D.
【分析】不计滑轮重及摩擦,直接提升物体F=G,使用滑轮组F=G,确定承担物重的绳子股数n,据此比较。
【解答】解:不计滑轮重及摩擦:
A、拉力F=G,
B、n=2,拉力F=G,
C、使用的是定滑轮,拉力F=G,
D、n=3,拉力F=G,
D最省力。
故选:D。
【点评】本题的关键有二:一是承担物重的绳子股数的确定(直接从动滑轮上引出的绳子股数),二是利用好不计滑轮重、绳重和摩擦时,拉力和物重的关系F=G。
10.(2分)如图所示,放在同种木板上的两个相同物体A和B,在相同拉力F的作用下分别以3cm/s、1cm/s的速度同时做匀速直线运动。经过相同的时间,若F在物块A和物块B所做的功分别用WA和WB表示,功率分别用PA和PB表示,则( )
A.WA>WB B.WA=WB C.PA=PB D.PA<PB
【分析】根据W=Fs=Fvt分别求出AB所做的功;再利用P=Fv求功率。
【解答】解:已知F、t相同,根据W=Fs可得,
WA=FvAt=Ft×3cm/s;
WB=FvBt=Ft×1cm/s;
由上式比较可得,WA>WB;故A正确,B错误;
已知F相同,根据P=Fv可得,
PA=FvA=F×3cm/s,PB=FvB=F×1cm/s,
由上式比较可得,PA>PB;故C、D错误。
故选:A。
【点评】此题主要考查功、功率大小的比较等知识点,常见题目,此题难易程度适中。
二、双选题(本大题共5小题,共15.0分,错选、多选得0分,少选得1分)
(多选)11.(3分)2020年6月,为了公民的安全,国家进行了“一带一盔”的专项整治行动,下列说法正确的是( )
A.汽车安全带都设计的很宽,是为了减小压强
B.骑摩托车必须戴头盔,头盔的里面都有海绵等软性材料是为了增大压强
C.上车必须系安全带,是为了减小惯性
D.头盔在发生危险时,硬质的外壳材料变形,是力改变了物体的形状
【分析】(1)(2)增大压强的方法:在受力面积一定时,增大压力;在压力一定时,减小受力面积。减小压强的方法:在受力面积一定时,减小压力;在压力一定时,增大受力面积。
(3)惯性是物体保持运动状态不变的性质,惯性大小的唯一量度是物体的质量;
(4)力可以改变物体的形状,也可以改变物体的运动状态。
【解答】解:A、汽车安全带都设计的很宽,是为了在压力一定时,增大受力面积,减小压强,故A正确;
B、骑摩托车必须藏头盔,头盔的里面都有海绵等软性材料是为了在压力一定时,增大受力面积,减小压强,故B错误;
C、上车必须系安全带,是为了防止惯性带来伤害,但不能减小惯性,故C错误;
D、头盔在发生危险时,硬质的外壳材料变形,是力改变了物体的形状,故D正确。
故选:AD。
【点评】本题考查了减小压强的应用、惯性的理解、力的作用效果等,属力学综合题,难度不大。
(多选)12.(3分)(多选)下列数据符合实际的是( )
A.将掉到地面的物理课本捡拾到桌面做的功约2J
B.一标准大气压的值约为1×105Pa
C.初中生站立时对水平地面的压强约为1.25×104Pa
D.自行车运动员长时间运动的功率为1kW
【分析】不同物理量的估算,有的需要凭借生活经验,有的需要简单的计算,有的要进行单位的换算,最后判断最符合实际的是哪一个。
【解答】解:A、物理课本的重力大约为2.5N,课桌高度约为0.8m,所以对课本做的功W=Gh=2.5N×0.8m=2J,故A符合实际;
B、一标准大气压的值约为1×105Pa,故B符合实际;
C、中学生平均体重约为500N,两脚的总面积约为0.04m2,则他对地面的压强为:p====1.25×104Pa,故C符合实际;
D、自行车运动员长时间运动的功率为70W,短时间运动的功率可达1kW,故D不符合实际。
故选:ABC。
【点评】此题考查对生活中常见物理量的估测,结合对生活的了解和对物理单位的认识,找出符合实际的选项即可。
(多选)13.(3分)(双选)小明探究浮力与哪些因素有关,他先配制了半杯浓盐水并将鸡蛋放入杯中,静止时鸡蛋刚好能悬浮在盐水中,如图甲所示。然后他逐渐向杯中添加食盐,直至如图乙所示。图乙与图甲相比,下列说法正确的是 ( )
A.鸡蛋受到的浮力变大
B.盐水的密度变大
C.盐水对烧杯底的压强变大
D.盐水对烧杯底的压力不变
【分析】(1)根据盐水密度的变化,再根据浮力与重力的关系判断鸡蛋的力大小。
(2)根据液体的重力判定烧杯底部压力的变化,根据p=判定压强的变化。
【解答】解:
A、鸡蛋由悬浮到漂浮,受到的浮力都等于鸡蛋的重力,故鸡蛋受到的浮力不变,故A错误;
B、逐渐向杯中添加食盐,则盐水的密度变大,故B正确;
CD、添加盐,液体的重力变大,烧杯是规则形状的,则压力与重力大小相同,液体对烧杯底部的压力变大,根据p=可知,烧杯底部受到的压强变大,故C正确,D错误。
故选:BC。
【点评】本题考查了压强公式的应用、浮沉条件的应用,是一道综合题,难度不大。
(多选)14.(3分)如图所示,斜面高2m、长4m,小明用平行于斜面的拉力F,将重400N的物体从斜面底端匀速拉到顶端,已知拉力F=250N;对此过程,下列结果中正确的是( )
A.有用功为4000J B.效率为80%
C.额外功为200J D.摩擦力为250N
【分析】(1)根据功的计算公式W=Fs可求出拉力做的功,即总功;再根据W=Gh求出有用功;然后根据机械效率的计算公式可求出斜面的效率η。
(2)根据总功与有用功的差得出额外功,再根据W额=fs,变形后可求摩擦力f。
【解答】解:AB、此过程所做有用功为:W有=Gh=400N×2m=800J,故A错误;
所做总功为:W总=Fs=250N×4m=1000J;
机械效率为:η===80%,故B正确;
CD、此过程所做额外功为:W额=W总﹣W有=1000J﹣800J=200J,故C正确;
由W额=fs变形得:
摩擦力为:f===50N,故D错误。
故选:BC。
【点评】熟练运用计算功、机械效率的公式,明确额外功是用来克服斜面上的摩擦,是解答此题的关键。
(多选)15.(3分)如图所示,运动员进行蹦床比赛。下列说法中正确的是( )
A.运动员离开蹦床后上升过程中,蹦床对运动员不做功
B.运动员上升到最高点时,速度为零,所受合力也为零
C.在下落过程中,运动员由于具有惯性,所以速度越来越大
D.运动员落到蹦床上继续向下运动的过程中,动能先增大后减小
【分析】A、做功的两个必要因素:力和在力的作用下沿力的方向移动的距离;
B、物体处于静止状态或匀速直线运动状态时,受到的是平衡力;
C、力是改变物体运动状态的原因;
D、根据动能与重力势能、弹性势能的转化,结合所处的不同状态进行分析。
【解答】解:A、运动员离开蹦床后,由于惯性继续向上运动,蹦床对运动员没有力的作用,对运动员不做功;故A正确;
B、当运动员到达最高点时,瞬时速度为零,但由于运动员受到重力的作用,合力不为零,也无法保持静止状态,故B错误;
C、运动员在下落过程中,由于受到重力作用,速度越来越大,故C错误;
D、运动员下落刚接触蹦床时,还要继续下落,速度先变大后变小,前段是重力势能转化为运动员的动能和蹦床的弹性势能,后段是运动员的动能和重力势能转化为蹦床的弹性势能,到最低点时,运动员的重力势能最小,其动能为零,蹦床弹性势能最大,故运动员的动能先增大后减小,故D正确。
故选:AD。
【点评】通过运动员参加蹦床比赛时的情景,考查了我们对重力势能、动能、弹性势能变化的分析、平衡状态的判断、改变物体运动状态的原因等知识的理解,属基础题,难度不大。
三、实验探究题(本大题共2题,共12.0分)
16.(5分)如图甲是探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验示意图(mA<mC)
(1)实验中物体的动能大小是通过观察 s (填s或h)的大小来反映的。
(2)若将A、C球先后从同一高度由静止开始滚下, C 球能将木块B撞得更远。两种情况下木块B在推动中受到的摩擦力的大小关系,fA = fC(选填“>”、“=”或“<”)。两种情况下木块B克服摩擦力所做的功的大小关系,WA < WC(选填“>”、“=”或“<”)。
(3)如图乙所示为某路段的交通标志牌。综上所述可以知道,为了减小机动车行驶时动能,降低危险性,交通管理部门会对不同车型所设定的是最大的 速度 (选填“速度、“距离”、“质量”)。
【分析】(1)实验中采用转换法,通过木块被推动距离的大小,比较钢球对木块做功的多少,判断钢球动能的大小;
(2)小球从同一斜面的同一高度由静止滚下,小球的重力势能转化为动能,小球到达水平面时的速度相等;
速度相同时,物体质量越大,动能越大,对外做功越多;
影响摩擦力大小的因素是压力和接触面的粗糙程度,据此判断;根据公式W=fs确定两种情况下木块B克服摩擦力所做的功的大小关系;
(3)根据影响动能大小的因素分析,对于质量较大的车允许的速度就比质量较小的车的速度低。
【解答】解:
(1)探究小球动能的大小与运动速度的关系;实验中采用转换法,通过木块被推动距离s的大小,比较钢球对木块做功的多少,判断钢球动能的大小;
(2)实验时让小球从同一高度由静止滚下,这样做的目的是:使小球到达水平面时速度相等;
A、C球先后从同一高度由静止滚下,小球到达水平面时速度相等,C球的质量大,所以C球的动能大,C球能将木块B撞得更远;
在两次实验中木块对水平面的压力不变,接触面的粗糙程度也不变,所以木块移动时受到的摩擦力不变,则fA=fC;
小球质量越大,木块被撞击的越远,移动距离越大,根据公式W=fs可知,两次克服摩擦力所做的功WA<WC;
(3)图乙所示的交通标志牌是交通管理部门对不同车型设定的最高车速不同。
故答案为:(1)s;(2)C;=;<;(3)速度。
【点评】动能的决定因素有两个:质量和速度,要研究物体的动能与物体的质量和速度的关系时,要从控制变量法的思路入手分析;注意解本题时,要把握转换法和控制变量法的运用。
17.(7分)如图为测量滑轮组机械效率的实验装置。
(1)实验时要竖直向上 匀速 拉动弹簧测力计,由图1可知拉力大小为 2.4 N。
(2)下面是某实验小组在“测滑轮组机械效率”的实验中得到的数据如下表所示,第1、2、3次实验装置分别如图2中的甲、乙、丙所示。
次数
钩码重G/N
钩码上升高度h/m
有用功W有/J
测力计拉力F/N
测力计移动距离s/m
总功W总/J
机械效率η
1
2
0.1
0.2
0.9
0.3
0.27
74.1%
2
4
0.1
0.4
1.6
0.3
0.48
83.3%
3
4
0.1
1.1
0.5
0.55
①比较第1次实验和第2次实验,可得结论:使用同样的滑轮组,提起的钩码越重,滑轮组的机械效率越
高 ;
②第3次实验中动滑轮个数比第2次实验多,动滑轮重力增大,对动滑轮所做的额外功 增大 (选填“增大”或“减小”),因而由第2、3次实验可知:滑轮组的机械效率与动滑轮的 自重 大小有关;
(3)如果在物体静止时读出测力计拉力F的大小,则测得的拉力F 偏小 ,机械效率 偏大 。(选
填“偏大”或“偏小”)
【分析】(1)实验过程中要匀速直线拉动弹簧测力计,弹簧测力计示数不变,便于读数;由图可知弹簧测力计的分度值为0.2N,读出弹簧测力计的示数,即拉力的大小;
(2)①纵向比较第1次实验和第2次实验,找出相同的量和不同的量,分析得出滑轮组的机械效率与变化量的关系;
③提起的重物相同,升高的距离相同,有用功相同,动滑轮越重,额外功增大,总功增大,机械效率越小;
(3)弹簧测力计静止时,由于没有了摩擦,额外功变小,在有用功不变的情况下,机械效率就会变大。
【解答】解:
(1)实验中要竖直向上匀速拉动弹簧测力计,弹簧测力计示数不变,便于读数;
由图知,测力计的分度值为0.2N,所以拉力F=2.4N;
(2)①比较1、2两次实验数据可知,使用相同的滑轮组,第2次实验比第1次实验提升的钩码重,而第2次实验的效率比第1次实验的效率高,因此可得出的结论:使用同样的滑轮组,提升的钩码越重,滑轮组的机械效率越高。
②额外功主要是克服动滑轮重力做的功,因此动滑轮越重,所做的额外功越多;
由第2、3实验数据可知,使用不同滑轮组提升相同物体时,动滑轮越重,滑轮组的机械效率越低,滑轮组的机械效率与动滑轮自重大小有关;
(3)如果在静止时读出测力计拉力大小,则测得的拉力F变小;由于没有了摩擦,额外功变小,在有用功不变的情况下,机械效率就会变大。
故答案为:(1)匀速;2.4;(2)①高;②增大;自重;(3)偏小;偏大。
【点评】本题测滑轮组机械效率,考查数据分析、机械效率的计算及增大机械效率的方法。
四、计算题(本大题共2题,共17.0分)
18.(8分)如图所示,平底茶壶的质量是400g,底面积是40cm2,内盛0.6kg深度为12cm的开水,放置在面积为1m2的水平桌面中央(g取10N/kg).试求:
(1)水对茶壶底部的压强;
(2)水对茶壶底部的压力;
(3)茶壶对桌面的压强。
【分析】已知茶壶中水的深度可求水对茶壶底部的压强,因为知道茶壶底面积和水对茶壶底部的压强可求水对茶壶底部的压力,已知茶壶和水的质量可求他们的重力,重力等于对桌面的压力,又知道壶底的面积可求茶壶对桌面的压强。
【解答】解:(1)P1=ρgh=1000kg/m3×10N/kg×0.12m=1200Pa
答:水对茶壶底部的压强1200帕。
(2)F1=P1S=1200Pa×40×10﹣4m2=4.8N。
答:水对茶壶底部的压力4.8N。
(3)F=(m壶+m水)g=(0.4kg+0.6kg)×10N/kg=10N。
。
答:茶壶对桌面的压强2500Pa。
【点评】本题考查压强的大小计算和液体压强的计算。
19.(9分)如图所示,是一辆汽车通过滑轮组将深井中的物体拉至井口的装置图。已知井深10m,物体重力G=4×103N,汽车重G车=3×104N,汽车匀速拉绳子时的拉力F=2×103N,汽车受到的阻力为车重的0.05倍。求:
(1)若汽车运动的速度为1.2m/s,则将物体由井底拉至井口,需要多长时间?
(2)滑轮组的机械效率为多少?(保留一位小数)
(3)将物体从井底拉至井口,汽车牵引力做的功是多少?
【分析】(1)明确承担重物的绳子段数;运用速度公式变形可求时间t;
(2)运用机械效率的计算公式,代入数值可求η;
(3)明确汽车的受力情况,运用平衡力知识可求牵引力;运用W=Fs,可求汽车牵引力做的功。
【解答】解:
(1)由图可知,滑轮组中由3段绳子承担物重,
则物体上升的速度为:
v物=v车=×1.2m/s=0.4m/s;
物体由井底拉至井口需要的时间:
t====25s;
(2)滑轮组的机械效率为:
η=====×100%≈66.7%;
(3)由题意可得,汽车受到的阻力为:f=0.05G车=0.05×3×104N=1500N;
汽车匀速直线运动,受到平衡力作用,在水平方向上,汽车受到向右的牵引力、向左的拉力、向左的阻力作用;
由力的平衡条件可得牵引力:F牵=F拉+f=2×103N+1500N=3500N;
汽车运动的距离:s车=s绳=3h=3×10m=30m;
牵引力做功为:W牵=F牵s车=3500N×30m=1.05×105J;
答:(1)若汽车运动的速度为1.2m/s,则将物体由井底拉至井口,需要25s;
(2)滑轮组的机械效率是66.7%;
(3)将物体由井底拉至井口,汽车的牵引力做的功是1.05×105J。
【点评】熟练运用功、速度、机械效率的公式,准确分析物体的受力情况;是解答此题的关键。
五、综合开放题(二选一,每空1.5分,共6分)
20.(6分)
混凝土输送泵车
混凝土输送泵车也称臂架式混凝土泵车,是将混凝土泵和液压折叠式臂架都安装在汽车或拖挂车底盘上,并沿臂架铺设输送管道,最终通过末端软管输出混凝土的输送机械。由于臂架具有变幅、折叠和回转功能,施工人员可以在臂架所能及的范围内布料,不需要大范围走动,近年来混凝土泵车已经成为泵送混凝土施工机械的首选机型,但也有个别操作员忘记伸出四个长脚,使泵车稳定性不够而侧翻。
如图所示,是某款混凝土输送泵车,混凝土输送管直径为125mm,输送泵最大压强为0.8Mpa(1MPa=106Pa)。请你完成下列问题:
(1)泵车展臂工作时,长臂相当于一个 费力 杠杆,这种杠杆的好处是省距离,施工人员可以在臂架所能及的范围内布料,不需要大范围走动;
(2)混凝土输送泵车工作前要在车体伸出四个长长的脚,并在脚底下垫着宽宽的木板,这样做的原因是可以提高泵车的稳定性和 减小 (选填“增大”、“减小”或“不变”)对地面的压强;
(3)泵车在工作过程中,所泵料是平均密度为2×103kg/m3的混凝土(液态),理论上这台泵车最多能把这种混凝土泵到 40 m高;如果再想把混凝土泵高些,可在混凝土中加入适量的 水 (选填“水”、“碎石子”或“水泥”)。(已知ρ水<ρ碎石子<ρ水泥)
【分析】(1)根据动力臂与阻力臂的大小关系判断杠杆的类型;
(2)将四条支腿伸长并合理固定在地面上,增长了力臂,减小了作用力,利用了杠杆原理;在支腿的脚下垫上厚木板,增大了和地面的接触面积,减小对地面的压强;
(3)根据压强p=ρgh判断混凝土的泵高,要想把混凝土泵高些,掺入密度小的物质。
【解答】解:(1)泵车用液压杆在使用时动力臂小于阻力臂,所以它属于费力杠杆,这种杠杆的好处是省距离;
(2)输送泵车工作前要在车体伸出四个长长的脚,在支腿的脚下垫上厚木板,增大了和地面的接触面积,减小对地面的压强,提高泵车的稳定性;
(3)输送泵最大压强为0.8Ma=0.8×106Pa,根据p=ρ料gh可得,
混凝土被泵的最大高度:h===40m,
要想把混凝土泵高些,由h=可知,在压强一定时,应减小混凝土的密度,即在混凝土加入适量的水。
故答案为:(1)费力;(2)减小;(3)40;水。
【点评】本题考查了学生对杠杆原理、减小压强的方法、压强公式的理解和掌握,综合性较强。
21.阅读短文,回答问题:
过山车
当你在游乐场乘过山车奔驰之际,你是否会想到:过山车为什么不需要引擎来推动就能“翻山越岭”呢?
过山车在开始旅行时,是靠一个机械装置推上最高点的,但在第一次下行后,就再没有任何装置为它提供动力了,从这时起带动它沿轨道行驶的唯一“发动机”就是重力势能。过山车的重力势能在处于最高点时达到最大值,当它开始下行时,它的势能不断减小,动能不断增大;由于摩擦,损耗了少量的机械能,所以随后的“小山丘”设计的比开始时的“小山丘”低(如图所示)。像所有列车一样,过山车也安装了机械制动装置,使它在结束行程或在紧急情况下能够准确地停下来。
(1)过山车通过A点向上运动过程中,动能 变小 ,重力势能 变大 。(均选填“变大”“变小”或“不变”)
(2)后面的“小山丘”设计的比开始时的“小山丘”低,是由于过山车运动过程中,机械能 变小 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)过山车旅行过程中,遇到紧急情况能够准确停下来,是由于 力能改变物体的运动状态 。
(4)过山车第一次下行后,是利用 动能 作为“发动机”的。
【分析】(1)动能的大小由质量和速度共同决定,质量越大,速度越大,物体的动能就越大;重力势能大小与高度和质量有关;
(2)过山车与轨道间有摩擦,会损耗少量的机械能,减少的机械能转化为内能;
(3)过山车上的机械制动装置能够强力使其停止下来;
(4)物体在高处时具有重力势能,当物体下落时,重力势能可以转化为其它形式的能量。
【解答】解:(1)过山车通过A点向上运动时,过山车的速度越来越小,因此其动能会变小,此过程中的动能转化为重力势能,重力势能变大;
(2)因为过山车与轨道间有摩擦,部分机械能转化为内能,这样过山车就不能达到原来的高度,因此后面的“小山丘”设计的比开始时的“小山丘”低;
(3)过山车能够停下来的原因是因为有机械制动装置产生强大的摩擦力,受到阻力的作用,力能改变物体的运动状态,能够使其停止下来;
(4)第一次是靠一个机械装置推上最高点的,第一次下行就可以把重力势能转化为动能继续运动,然后动能又转化为重力势能,但因有部分机械能转化为内能,所以后面的高度将有所降低;
故答案为:(1)变小;变大;(2)变小;(3)力能改变物体的运动状态;(4)动能。
【点评】此类题目是考查动能和重力势能的影响因素及其它们之间的相互转化情况。
声明:试题解析著作权属菁优网所有,未经书面同意,不得复制发布日期:2023/8/18 8:13:57;用户:?;邮箱:orFmNt670Xqc
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