一、选择题
1.小明同学在课堂上起立回答问题,他完成这个动作需要克服自身重力做功约( ) A.1.5J
B.15J
C.150J
D.1500J
2.如图所示的两个滑轮组,分别用拉力F甲和F乙将重为400N的物体G提升,若不计绳重及摩擦,每个滑轮的重均相同,在F甲和F乙作用下,绳子末端匀速移动相同距离,则此过程中( )
A.F甲和F乙做的有用功相等 B.F甲和F乙的大小相等 C.F甲和F乙做的总功相等 D.甲、乙滑轮组的机械效率相等
3.如图所示的四个杠杆,悬挂的重物G和杆长都相同。若各杠杆均处于平衡状态,则所用的最大的力是( )
A. B. C. D.
4.如图所示,用F1的力直接将物体B匀速提高h,若借助滑轮组把B匀速提升相同高度,绳子自由端拉力为F2;关于滑轮组把B匀速提升的过程中,下列说法正确的是( )
A.滑轮组绳子自由端要移动2h C.额外功为F1h﹣F2h
B.总功为F2h
F1hD.机械效率
3F2hC.5000J
D.50000J
5.小明同学从学校一楼跑上四楼,他上楼时克服重力做的功最接近于( ) A.50J
B.500J
6.如图,裤架上的两个夹子分别夹住一条毛巾。以下方法能使裤架在水平位置平衡的是
A.右边夹子向左移动
C.右边毛巾的下角夹在左边夹子上
B.左边夹子向左移动
D.左边毛中的下角夹在右边夹子上
7.如图所示的装置中,利用连通器原理工作的是( )
A.只有①③ B.只有②④ C.只有①②③ D.①②③④全是
8.取一只空牙膏袋,一次将它挤瘪,另一次将它撑开,两次都拧紧盖后先后放入同一杯水中,如图所示。牙膏袋两次所受的浮力F甲和F乙的大小关系是( )
A.F甲>F乙
B.F甲=F乙 C.F甲<F乙 D.无法比较
9.如图小华斜拉着行李箱沿水平方向匀速行走在水平路面上。下列说法正确的是( )
A.路面对行李箱的支持力与行李箱的重力是一对平衡力 B.小华拉着行李箱运动的过程中,行李箱始终处于平衡状态 C.小华对行李箱的拉力与地面对行李箱的摩擦力是一对相互作用力 D.不拉行李箱,行李箱会停下来,说明力是维持物体运动的原因 10.一本物理书静止在水平桌面上,下列各对力中属于平衡力的是( ) A.书对桌面的压力和桌子的重力 B.书对桌面的压力和桌面对书的支持力 C.书的重力和桌面对书的支持力 D.书的重力和书对地球的引力
11.我国经常提到的像:①小孔成像②平面镜成像 ③放大镜成像 ④电影屏幕上的像 ⑤汽车观后镜中的像,其中( ) A.属于实像的是①②③ C.由于反射而成的像是②⑤ A.光在银幕上发生的是漫反射
B.放映时,画面在人眼视网膜上所成的像是倒立、缩小的实像 C.放映时,银幕上所成的像是倒立、放大的虚像
D.放映时,胶片到放映机的距离在1倍焦距到2倍焦距之间
B.属于虚像的是②③④ D.由于折射而成的像是①③④
12.小明在电影院看电影,下列说法中不正确的是( )
二、填空题
13.小华和妈妈去超市购物,她们将17kg物品放在购物车中推行,购物车某段时间内速度随时间变化的图象如图所示。已知购物车重130N,所受阻力是总重的0.15倍,10~20s内水平推力做了_______J的功;0~10s内阻力的功率_______10~20s内阻力的功率(选填“>”、“<”或“=”)。
14.如图甲所示,静止在水平面上的物体,受水平拉力F的作用,F随时间t的变化关系如图乙所示,已知第6s时,物体才开始运动;第6s~12s,物体通过的路程为10m;第12s后,物体匀速运动。则物体在0~4s内受到的摩擦力为________N,在6s~12s内拉力F做的功为________ J。
15.小华同学用50N的水平推力,推放在水平地面上重80N的物体,使其作匀速直线运动。该物体在10s内移动5m。小华做的功是_____J,小华做功的功率是______W,重力对物体做的功是_____J。
16.如图所示,升国旗用的旗杆顶上安装一个_____滑轮,此滑轮相当于_____杠杆,好处是可以_____。当国旗在国歌声中匀速升起时,国旗的动能将_____(选填“变大”、“变小”或“不变”,下同),国旗的机械能将_____。
17.弹簧测力计下端挂一个物体,将其全部浸入水中,受到的浮力是0.5N,弹簧测力计的示数是0.9N,该物体的物重是_____N,物体的体积是_____m3。
18.活塞A、B面积如图所示,在活塞A上施加60N的力,则活塞B能举起重为______N的物体。
19.“足球进校园”推进了校园足球的发展。运动员将静止的足球踢飞,足球落地后会继续向前滚动,是因为足球具有_____。当足球静止在水平地面上时,受到的重力和地面对它的支持力是一对_____(选填“平衡力”或“相互作用力”)。
20.当物体距凸透镜8cm时,在凸透镜的另一侧光屏上成一个清晰放大的像,若只将凸透镜向光屏方向移动2cm,则在光屏上又成了一个清晰的像,那么该凸透镜的焦距f范围为______ 。
三、解答题
21.工人师傅常利用斜面把重物搬运到汽车上。如图所示,汽车车厢底板高度h=1m,斜面长度s=3m,现用力F沿着斜面把重力G=2700N的重物匀速拉到车上,拉力F=1000N,求:
(1)提升货物时做的有用功; (2)斜面的机械效率是多大? (3)摩擦力多大?
(4)若如图所示的η=80%的滑轮组来提升该物体,需拉力至少多大?
22.如图所示,用滑轮组匀速提起一个重为350N的物体,物体在10s内竖直上升了1m,人拉绳的力为250N。试问: (1)人拉绳子做功的功率为多少? (2)滑轮组的机械效率为多少?
(3)若人重为600N,能提起的物体重最多为多少牛顿?(不计绳重和摩擦)
23.如图滑轮组,重物 G的大小为120N,重物被匀速提升1m的过程中,拉力F为75N。求:
(1)滑轮组做的有用功。 (2)拉力做的总功。 (3)滑轮组的机械效率。
(4)如果改用200N的力匀速将另外一个重物匀速提升1m,需要消耗的额外功占总功的10%,则这个物体的重力是多少?
24.我国从20世纪70年代开始大规模研制潜水器,现已达到国际领先水平。2010年7月
下水的“蛟龙号”深海潜水器,是我国自主研制的,若“蛟龙号”潜水器下潜至5000m,103 kg/m3,g取10N/kg)求: (ρ海水=1.03×
(1)它受到的海水压强大约是多少?
(2)在这个深度,潜水器面积为300cm2的表面承受的压力是多少?
25.一辆总质量为500kg的小车静止在水平路面上,当用100N水平拉力拉小车时小车未动,用更大的力拉小车,使小车在水平路面上运动,运动的过程中受到的阻力是车重的0.06倍,求:
(1)用100N水平拉力拉小车未动时,小车受到的阻力有多大? (2)小车运动时,当水平拉力为多大时,小车恰能做匀速直线运动?
26.94.最近,《都市快报》“好奇实验室”选择了iPhone4S和三星i9300这两款手机,进行了进水的极限体验测试,将这两部手机同时浸入1.2米深池水底部,看谁先黑屏?测试结果如表所示.
两部手机捞出后,经过擦干、埋在大米中4天等处理,i9300神奇复活,各项操作一切正常,而iPhone4S一直没有任何反应.根据以上材料,回答下列问题:
(1)iPhone4S手机是一款具有摄像功能的智能手机,摄像机的镜头相当于一个____透镜,通过镜头所成的像是___(选填“实像”或“虚像”).
(2)针对两款手机入水后闪光灯均自动打开的现象,你认为可能的原因是_____________. (3)大米在实验中所起的作用相当于_____________.
(4)下表列出了两款手电池的型号,假若在水中的两款手机电池都因遇水发生短路,电池总能量的84%转化成内能,而这些内能全部被水吸收,那么可使池水温度升高_________℃.(池水质量100千克,不考虑其他散热情况,计算结果保留两位小数)(电流容量1 420 mAh表示:该手机电流若以1 420 mA的电流放电,可以持续工作1 h)
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一、选择题 1.C 解析:C
中学生的体重约为500N,起立过程中移动的距离约为0.3m,则他完成这个动作需要克服自身重力做功约为
W=Gh=500N×0.3m=150J
故选C。
2.D
解析:D
A.由图示可知,两个滑轮组承担物重的绳子的段数不同,当绳子末端移动相同距离时,物体升高的高度不同,所以有用功大小不相等,故A错;
B.两个滑轮组提升的总重是相等的,承担物重的绳子的段数不同,所以两个拉力的大小不相等,故B错;
C.拉力大小不等,移动的距离相等,所以做的总功是不相等的,故C错;
GGD.η甲=,η乙=,由于两个滑轮组提升的总重是相等的,所以2F甲=3F乙,所以η
2F甲3F乙甲
=η乙,故D正确。
故选D。
3.D
解析:D
A. 由图可知AB<BC,由杠杆平衡条件可得
GABF1BC
解得
F1ABG<G BCB. 由图可知AB>BC,由杠杆平衡条件可得
GABF2BC
解得
F2ABG>G BCC. 由图可知AC>BC,由杠杆平衡条件可得
GABF3AC
解得
F3ABG<G BCD. 由图可知AB<AC,由杠杆平衡条件可得
GACF4AB
解得
F4ABG>G BC由于杆长都相同,则比较B和D选项中的图可知,B图中BC的长度与D图中AB的长度相等,B图中AB线段长度小于D图的AC线段长度,所以,F4>F2。 故选D。
4.D
解析:D
AB.由图知,使用的滑轮组n=3,绳子移动距离是物体的上升高度的三倍,即s=3h;拉力做的总功
W总=F2s=F2×3h=3F2h
故AB错误;
CD.使用滑轮组做的有用功等于直接用F1提升h做的功,即W有用=F1h,拉力做的额外功
W额=W总﹣W有用=3F2h﹣F1h
滑轮组的机械效率
η=
故C错误、D正确。 故选D。
W有用F1h= W总3F2h5.C
解析:C
小明的体重约为500N,从一楼到四楼的高度约为10m,根据W=Fs可知,他上楼时克服重力做功约为5000J。 故选C。
6.D
解析:D
AB.由图可知,裤架左低右高,说明左端较重,所以应将左边或右边的夹子向右移动,故AB项不符合题意;
C.右边毛巾的下角夹在左边夹子上,相当于给左端增加重物,右端减小重物,使左端更重,故C项不符合题意;
D.左边毛中的下角夹在右边夹子上,相当于给左端减小重物,右端减小重物,使左端变轻,裤架在水平位置平衡,故D项符合题意。 故选D。
7.A
解析:A
①从图中可以看到,水壶左右两端开口,右端有一个小孔,下端连通,这是利用连通器原理工作的,①符合题意;
②U形管压强计左端不开口,左端是封闭的,右端开口,这不是利用连通器原理工作的,②不合题意;
③牲畜自动饮水机左右两端开口,下端连通,这是利用连通器原理工作的,③符合题意;
④从图中可以看到,液压机两端都不是开口的,有活塞压着,尽管下端连通,这不是利用连通器原理工作的,④不合题意。 故选A。
8.C
解析:C
空牙膏袋挤瘪和撑开时质量不变,受到的重力不变,由图可知甲中牙膏袋沉入水底、乙中牙膏袋漂浮,则
F甲 F甲 9.B 解析:B A.由于人对木箱的拉力方向斜向上,有向上的分力,故路面对行李箱的支持力与行李箱的重力不是一对平衡力,故A错误; B.小华斜拉着行李箱沿水平方向匀速行走在水平路面上,故行李箱是在做匀速直线运动,故始终处于平衡状态,故B正确; C. 小华对行李箱的拉力与地面对行李箱的摩擦力是行李箱、地面、小华三个物体间的作用力,而相互作用力是两个物体间的作用力,故C错误; D.不拉行李箱,行李箱会停下来,是因为受到了阻力的影响,说明力是改变物体运动的原因,故D错误。 故选B。 10.C 解析:C A.书对桌面的压力,方向竖直向下,桌子的重力,方向竖直向下,方向相同,不是平衡力,不符合题意; B.书对桌面的压力,桌子是受力物体,桌面对书的支持力,书是受力物体,不是同一个受力物体,不是平衡力,不符合题意; C.书的重力,方向竖直向下,书是受力物体,桌面对书的支持力,方向竖直向上,受力物体是书,作用在同一条直线上,大小都等于书的重。两个力是平衡力,符合题意; D.书的重力是地球施加的,书对地球的引力作用是书给地球施加的,这两个力是相互作用力,不是平衡力,不符合题意。 故选C。 11.C 解析:C ①小孔成像是由光的直线传播形成的实像. ②平面镜成像是由光的反射形成的虚像. ③放大镜成像属于凸透镜成像,是由光的折射形成的虚像. ④电影银幕上的像,属于凸透镜成像,是由光的折射形成的实像. ⑤汽车观后镜中的像,观后镜是凸面镜,所以它成的像是由光的反射形成的虚像. 其中,属于实像的是①④;属于虚像的是②③⑤;由于反射而成的像是②⑤;由于折射而成的像是③④. 12.C 解析:C A.银幕是凹凸不平的,光线入射到粗糙的银幕上,反射光线射向四面八方,进入不同方向的人的眼睛,不同方向的人们都能看到。因此光在银幕上发生漫反射,故A正确不符合题意; B.人的眼睛相当于照相机,画面在人眼视网膜上成倒立、缩小的实像,故B正确不符合题意; C.电影放映机成的是的倒立、放大的实像,故C错误符合题意; D.根据凸透镜成放大实像的条件知,放映时,胶片到放映机镜头的距离在一倍焦距和二倍焦距之间,故D正确不符合题意。 二、填空题 13.< 解析:< [1]由v-t图象可知,在10~20s内小推车做匀速运动,处于平衡状态,则水平推力 F=f=0.15G总=0.15×(m物品g+G车)=0.15×(17kg×10N/kg+130N)=45N 10~20s内小推车运动的距离 s=vt=0.8m/s×10s=8m 10~20s内水平推力做的功 W=Fs=45N×8m=360J [2]在0~10s内车的最大速度为0.8m/s,平均速度小于0.8m/s,在10~20s内车匀速运动,速度为0.8m/s,因为运动时间相同,所以由s=vt可知在0~10s内车运动的距离小于在10~20s内车运动的距离;在0~10s内、10~20s内压力和接触面的粗糙程度不变,车受到的阻力相同,由W=fs可知在0~10s内阻力做功小于在10~20s内阻力做功,由于运动时间相同,由P= W可知,在0~10s内水平阻力的功率小于10~20s内水平阻力的功率。 t14.60 解析:60 [1]已知第6s时,物块才开始运动,由图乙可知,0~4s内,物体受到的拉力F=2N,此时物体应处于静止状态,物块受到的摩擦力和拉力是平衡力,摩擦力 f=F1=2N [2]由图乙可知,在6s~12s内拉力F大小为6N,拉力F做的功 W=Fs=6N×10m=60J 15.250 解析:25 0 [1]小华做的功为 WFs50N?5m=250J [2]小华做功的功率是 PW250J=25W t10s[3]因为重力方向与物体运动的方向垂直,所以重力在此过程中不做功,因此重力对物体做的功是0。 16.定等臂改变力的方向不变变大 解析:定 等臂 改变力的方向 不变 变大 [1][2][3]旗杆顶端的滑轮为定滑轮,用来改变用力方向,定滑轮实质是个等臂杠杆; [4][5]当国旗匀速上升时,国旗的质量不变、速度不变,所以国旗的动能不变;国旗的质量不变、所处高度变大,所以国旗的重力势能变大;而动能和势能统称为机械能,所以国旗的机械能变大。 17.45×10﹣5【分析】将物体全浸入水中物体受到的浮力加上弹簧测力计的拉力等于物体的重力据此求物体的重力;知道物体浸没水中受到的浮力利用阿基米德原理求物体排开水的体积(物体的体积) 解析:4 5×10﹣5 【分析】 将物体全浸入水中,物体受到的浮力加上弹簧测力计的拉力等于物体的重力,据此求物体的重力;知道物体浸没水中受到的浮力,利用阿基米德原理求物体排开水的体积(物体的体积)。 [1][2]由称量法F浮=G﹣F示知,物体受到的浮力加上弹簧测力计的拉力等于物体重力,即物体的重力为 G=F浮+F示=0.5N+0.9N=1.4N 由阿基米德原理F浮=ρ水V排g可得,物体的体积 V=V排= F浮0.5N=5×10﹣5m3 33水g110kg/m10N/kg18.1500【分析】知道F的大小和两个活塞的受力面积利用帕斯卡原理(压强相 等)求竖直向下压活塞B的力G 解析:1500 【分析】 知道F的大小,和两个活塞的受力面积,利用帕斯卡原理(压强相等)求竖直向下压活塞B的力G。 如图,设A活塞的面积为S,B活塞面积为S′,由帕斯卡原理得两边压强相等,所以 FF SS12mFS4F60N=1500N 12Sm100GB=F′=1500N 19.惯性平衡力 解析:惯性 平衡力 [1]物体总有保持原来运动状态的性质,叫惯性。运动员将静止的足球踢飞,足球落地后会继续向前滚动,足球由于惯性,保持原来的运动状态。 [2]足球在重力和地面支持力的作用下,保持静止,此时重力与支持力是一对平衡力。 20.4cm<f<5cm 解析:4cm<f<5cm 当物体距凸透镜8cm时,在透镜另一侧光屏上成一个清晰放大的实像,所以 2f>8cm>f 所以 8cm>f>4cm ① 若保持物体与光屏的位置不变,把凸透镜向光屏方向移动2cm,物体到凸透镜的距离为10cm,则在光屏上又成一清晰的缩小的像,所以 10cm>2f 所以 f<5cm ② 由①②得 4cm<f<5cm 三、解答题 21.(1)2700J;(2)90%;(3)100N;(4)1125N (1)提升货物时做的有用功为 W有用Gh2700N1m2700J (2)拉力做总功为 W总Fs1000N3m3000J 则斜面的机械效率是 (3)额外功为 W有用W总100%2700J90% 3000JW额外W总W有用3000J2700J300J 则摩擦力为 fW额外s300J100N 3m(4)若如图所示的η=80%的滑轮组来提升该物体,即 则拉力至少为 GhGhG100% FsnFhnFFG2700N1125N n380%答:(1)提升货物时做的有用功为2700J; (2)斜面的机械效率是90%; (3)摩擦力为100N; (4)若如图所示的η=80%的滑轮组来提升该物体,需拉力至少为1125N。 22.(1)50W;(2)70%;(3)1050N (1)绳子末端移动的距离 s=2h=2×1m=2m 拉力做功 W总=Fs=250N×2m=500J 拉力做功功率为 P(2)对物体做有用功 W500J50W t10sW有=Gh=350N×1m=350J 滑轮组的机械效率 W有350J100%100%70% W总500J1GG轮250N 2物(3)不计绳重和摩擦,提起重为350N的物体时有 F则动滑轮重 G轮=2F-G物=2×250N-350N=150N 若人的体重为600N,则最大拉力 F最大=600N 不计绳重和摩擦有 F能提起的最大物重 1GG轮600N 2最大G最大=2F最大-G轮=2×600N-150N=1050N 答:(1)人拉绳子做功的功率为50W; (2)滑轮组的机械效率为70%; (3)若人重为600N,能提起的物体重最多为1050N。 23.(1)120J;(2)150J;(3)80%;(4)360N (1) 滑轮组做的有用功 W有用 Gh=120N1m=120J (2) 拉力做的总功 W总功Fs=F2h=75N21m=150J (3) 滑轮组的机械效率 (4)此时滑轮组的机械效率为 W有用W总100%=120J100%=80% 150J90% W总功Fs=F2h=200N21m=400J 滑轮组的有用功 W有用 W总=400J90%=360J 这个物体的重力 G答:(1)滑轮组做的有用功120J; (2)拉力做的总功150J; (3)滑轮组的机械效率80%; (4)这个物体的重力360J。 24.(1)5.15×107Pa;(2)1.545×106N (1)它受到的海水压强为 W有用h=360J=360N 1mp=ρgh=1.03×103kg/m3×10N/kg×5000m=5.15×107Pa (2)在这个深度,潜水器面积为300cm2的表面承受的压力 F=pS=5.15×107Pa×300×10-4m2=1.545×106N 107Pa; 答:(1)它受到的海水压强大约是5.15× (2)在这个深度,潜水器面积为300cm2的表面承受的压力是1.545×106N。 25.(1)100N;(2)300N. 【解析】 (1)当小车静止时,小车在水平方向上受到的阻力与拉力大小相同,是一对平衡力,故阻力的大小为100N; (2)由此题知,在水平路面上运动的过程中,受到的阻力是车重的0.06倍,故当小车恰能做匀速直线运动时,小车受到的拉力:F=f=0.06G=0.06mg=0.06×500kg×10N/kg=300N. 答:(1)小车静止时,用200N水平拉力拉小车,小车受到的阻力为100N; (2)当水平拉力为300N时,小车恰能做匀速直线运动. 26. 凸 实像 水是导体,在开关处连通了电路,使闪光灯打开 干燥剂 0.10 【解析】(1)手机的摄像机镜头相当于一个凸透镜,通过镜头所成的像是实像,其成像的原理是:当物距大于二倍焦距时,凸透镜成倒立缩小的实像; (2)两款手机入水后闪光灯均自动打开,其原因:一水是导体,在开关处连通了电路,使闪光灯打开;二是液体内部有压强,在液体压强的作用下,开关连通,就像用手触摸; (3)两部手机捞出后,经过擦干、埋在大米中,大米可以从手机中吸水,起干燥剂的作用, 2100mAh=4V×2.1A×3600s=30240J,根据题(4)三星手机电池总能量是:W=UIt=UQ=4V× 84%=30240J×84%=25401.6J,由Q吸=cm△t可得水升高的温度是:△t=Q吸意知道,Q吸=W× /cm=25401.6J/4200J/(kg•℃)×100kg≈0.1℃。 点睛:本题通过手机进水后的情景考查了短路的原因、干燥剂的作用和吸热公式Q吸=cm△t的应用,体现了学以致用,是一道好题。 因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容
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