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湖南长沙怡雅中学2019-2020 学年九年级12 月月考物理试题
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
1.下列物体中,处于平衡状态的是( )
A.正从地面腾空而起的火箭
B.竖直向上抛出,达到最高点的石子
C.一辆正在水平面上做匀速直线运动的小车D.正在转弯的汽车
2.自行车的结构及使用涉及到不少有关摩擦的知识,其中为了减小摩擦的是( )
A.车把套上制作了花纹
B.给车轴加润滑油
C.轮胎的表面做得凹凸不平
D.刹车时用力捏闸柄,增大闸皮对车圈的压力
3.下列关于惯性说法正确的是( )
A.静止在草坪上的足球没有惯性
B.汽车限速是为了安全,因为速度越大,惯性越大
C.汽车驾驶员开车时必须系上安全带,这是为了防止急刹车时因惯性而造成伤害事故
D.百米赛跑时,运动员撞线后还要跑出去一段距离,是由于受到惯性的作用
4.下列现象不能用流体压强与流速的关系来解释的是( )
A.
如图所示向两张纸中间吹气,纸张向中间靠拢
B.
如图所示装有液体的玻璃管,底部和侧壁的橡皮膜往外凸起
C.
如图所示地铁站台边,人必须站在安全黄线以外的区域候车
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D.
如图所示飞机升力的产生原因
5.下列生活实例中,属于增大压强的是( )
A.书包的背带做得较宽
B.铁路的钢轨铺在枕木上
C.滑雪板的面积较大
D.剪刀的刀刃做得很薄
6.下列关于功的说法正确的是( )
A.小明用力推发生故障的汽车而未推动时,推力对汽车做了功
B.吊车吊着重物沿水平方向匀速运动一段距离时,吊车的拉力对重物做了功
C.足球在水平地面上滚动一段距离时,重力对足球做了功
D.举重运动员从地面将杠铃举起的过程中,举重运动员对杠铃做了功
7.如图所示,空中加油机正在给匀速水平飞行的战斗机加油,加油后战斗机仍以原来的高度和速度做匀速飞行,
则战斗机的( )
A.动能不变,势能不变,机械能不变
B.动能不变,势能减少,机械能减少
C.动能增加,势能不变,机械能增加
D.动能增加,势能增加,机械能增加
8.如图所示,甲乙两只完全相同的试管内装有质量相等的不同液体,甲试管竖直放置,乙试管倾斜放置,两试管
液面相平.设液体对试管底部的压强为p 甲和p 乙,则下列判断正确的是( )
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A.p 甲>p 乙
B.p 甲=p 乙
C.p 甲<p 乙
D.无法确定
9.如图所示,作用在杠杆一端且始终与杠杆垂直的力F,将杠杆缓慢地由位置A 拉至位置B,在这个过程中,力
F 的大小将( )
A.不变
B.变小
C.变大
D.先变大后变小
10.把两端开口的玻璃管下方用薄塑料片托住(不计塑料片质量),竖直放入水面下10.4cm 处,然后向管内缓慢注
入煤油,当煤油在管内的高度为13cm 时,塑料片刚好下沉,则煤油的密度是( )
A.1.25g/cm3
B.1.0g/cm3
C.0.8g/cm3
D.0.4g/cm3
11.如图所示,A 物体受到的重力是100N,在拉力F 的作用下,能以0.2m/s 的速度在水平地面上向左匀速直线运
动.已知拉力F=5N,滑轮组的机械效率为80%,则下列说法不正确的是( )
A.拉力F 的功率是1 W
B.2s 内绳子自由端移动的距离是1.2 m
C.5s 内拉力F 所做功的大小是15 J
D.物体A 受到水平地面的摩擦力大小是12N
12.如图是工人将重160 N 的物体匀速放下的过程,已知物体下降的距离为3 m,用时3 s,工人的拉力为50 N,
工人质量为50kg(物体未浸入水中,且不计绳重及摩擦)设此时工人放绳的速度为v1, 滑轮组的效率η1 ;如果
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物体完全浸没水中后滑轮的机械效率为η2,已知
(物体在水中仍匀速下降,动滑轮不会浸入水中且不
计绳重及摩擦,g 取10 N/kg) 设当物体完全浸没在水中后物体所受的浮力为F 浮,工人对地面的压力为F2.则(
)
A.v1=1 m/s
B.η1=62.5%。
C.F2 =525 N
D.F 浮=120 N
13.如图实验中,甲图表明力的作用效果跟力的_____有关、乙图所示用扳手拧螺钉,手握在扳手的末端比握在扳
手的中部省力,这说明力的作用效果跟力的_____有关.
14.某人在水平地面上用力推木箱,推不动,说明推力_________(选填“大于”、“小于”或“等于”)木箱受到
的摩擦力,此摩擦力的方向与推力方向________(选填“相同”或“相反”).
15.登月飞船脱离地球引力后关闭所有发动机,在不受力的情况下,由于_____仍可继续飞行,奔向月球,说明了
力不是维持物体运动的原因;在接近月球时,向前喷气使飞船受到向后的力而减速,这说明了力的作用是_____。
16.如图所示的玻璃装置内放入适量的水,在阀门E、F 关闭的情况下,此装置相当于一个_____,将此装置的阀
门E 打开,接到水流速度稳定的自来水管上,同时打开阀门F,水在流动的过程中,两竖直管中的高度关系是
_____(选填“C 的高”、“D 的高”或“一样高”)。
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17.如图1 所示,甲、乙两个实心物体静止在水平地面上,其中甲为底面积为0.25m2、高2m 的均匀柱状体,乙为
边长为1m,密度为2×103kg/m3的正方体,当沿水平方向截取不同高度的甲物体,并平稳地放在乙物体上时,甲、
乙对地面的压强随截取的长度x 的变化如图2 所示,则_____(选填“a”或“b”)图象代表甲的压强随截取的长度x
的变化,图2 中p1:p2=_____.
18.在探究“压力的作用效果跟什么因素有关”的实验时,同学们利用小桌、海绵、砝码等器材做了如图1 所示
的实验.
(1)观察比较图甲、乙的情况可以得到结论是:受力面积一定时,_____,压力的作用效果越明显.
(2)要探究压力的作用效果跟受力面积的关系,应比较_____两图的实验.
(3)有些公共汽车配备逃生锤,遇害到紧急情况时,乘客可以用逃生锤打破玻璃逃生,为了更容易打破玻璃,逃
生锤外形应选如图2 中的___.
19.在认识到杠杆转动跟力、力臂有关后,某实验小组通过实验进一步探究杠杆的平衡条件,以下是他们的部分
实验过程:
(1)首先,将杠杆放在水平桌面上,在不挂钩码的情况下,调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆在________位置平
衡,以方便直接读出力臂;
(2)接下来,他们使杠杆在如图位置静止,多次实验,记录数据如表格所示(每个钩码的重力为1N,杠杆质量、
刻度分布均匀);小玲认为杠杆的平衡条件应为
,
;而小军则认为实验还需要进一步改进,你认
为小玲总结的杠杆的平衡条件是________(选填“正确的”或“错误的”);
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实验序号
1
2
3
2
3
2
3
3
3
3
3
4
3
4
3
(3)如果小军在杠杆的左端A 点处再加挂2 个钩码(即左端共4 个钩码),接下来,他应该将右端的两个钩码向
右移动________格,杠杆才会在原位置再次平衡。
20.如图所示是“探究物体动能的大小与哪些因素有关”的实验装置,实验中让钢球从斜面上某个高度由静止沿
斜面滚下,在底部与静止在水平面上的木块发生碰撞,木块沿水平向右运动直至停止;
(1)实验中是通过观察_____来判断钢球的动能大小;
(2)让同一钢球从斜面的不同高度由静止开始滚下,目的是探究钢球的动能大小与_____的关系;
(3)木块最终会停下来的主要原因是_____;
(4)如果木块在运动过程中所受的摩擦阻力为0,木块将_____。
21.小明利用如图所示实验探究“浮力大小和哪些因素有关”,他把金属块挂在弹簧测力计上,将它分别浸入水
和酒精中的不同位置;
(1)丙丁两次实验,是为了探究浮力大小与_____ 有关;
(2)_____两次实验,是为了探究金属块浸没在液体中时,受到的浮力与深度无关;
(3)根据丙、丁两图可以求出金属块的体积是_____m3。(ρ 水=1.0×103kg/m3,ρ 酒精=0.8×103kg/m3)
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22.阅读下面短文,按照示例从文中找出2 个跟物理知识有关的短语或句子,并分别将其涉及的物理知识填入下
表的空格内。
当高台跳雪运动员出现在赛道的顶端时,全场观众的目光都集中在他身上。运动员由高处急速滑下,在即将到达
赛道底部时,他的速度已达到100km/h。这时,他双膝弯曲,使劲一蹬,顺势跃向空中。然后,为了减小空气阻力
的影响,他上身前倾,整个身体就像一架飞机,向前滑翔。刺骨的寒风抽打着他的脸宠,两边的雪松飞快地向后
掠过。最终,滑雪板稳稳地接触地面。如图所示,是记者用照相机拍下的精彩瞬间。
短语或句子
对应的物理知识
例:运动员由高处急速滑下
重力热能减小,动能增加
1._____
力的作用是相互的
滑雪板
2._____
23.如图所示,搬运工人用滑轮组提升重540N 的物体,所用拉力F 为200N,物体以0.2m/s 的速度匀速上升了10
秒,(不计绳重,绳与滑轮的摩擦)求:
(1)物体上升的高度;
(2)拉力F 所做的功;
(3)若物重只有240N,滑轮组的机械效率.
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24.如图所示,底面积S 为200cm2的容器中盛有适量的水,不吸水的圆柱体工件A 的底面积SA为80cm2,高度hA
为30cm,现用轻质杠杆连接工件A,将它两次浸入水中(均未触底,水未溢出),第一次工件A 浸没在水中静止
时,杆的作用力方向竖直向下,大小为10N,液面的高度h1=50cm,容器对地面的压强为p1;第二次工件A 浸在
水中静止时,杆施加的作用力为6N,液面的高度为h2,容器对地面的压强为p2,且p1与p2之差大于500Pa,已知
ρ 水=1.0×103kg/m3,g 取10N/kg,求:
(1)第一次工件A 浸没在水中时,水对容器底部的压强;
(2)工件A 完全浸没时所受的浮力;
(3)第二次液面的高度h2。
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参考答案
1.C
【解析】
【分析】
【详解】
平衡状态一共有两种情况,物体处于静止状态或匀速直线运动状态;
A.因为火箭开始发射后,加速向上飞,因此火箭受到非平衡力的作用,处于非平衡状态,故A 不符合题意;
B.竖直向上抛出,达到最高点的石子,由于受到重力作用,受非平衡力作用,处于非平衡状态,故B 不符合题意;
C.一辆小车正在水平面上做匀速直线运动,因此受平衡力作用,处于平衡状态,故C 符合题意;
D.汽车在弯道上匀速行驶时,速度的方向改变,因此受到非平衡力的作用,处于非平衡状态,故D 不符合题意。
故选C。
2.B
【解析】
【分析】
【详解】
A.车把套上制作了花纹,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦的,故A 不合题意;
B.给车轴加润滑油是形成一层油膜,使接触面变光滑来减小摩擦,故B 符合题意;
C.轮胎上制有花纹,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦的,故C 不合题意;
D.刹车时用力捏刹车,是在接触面的粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦,故D 不合题意。
故选B。
3.C
【解析】
【详解】
A.一切物体在任何情况下都有惯性,因此静止在草坪上的足球有惯性,故A 错误;
B.物体的惯性只与物体的质量有关,与速度无关,故B 错误;
C.急刹车时驾驶员由于惯性要保持原来向前的运动状态,就可能向前运动发生伤害,所以要系安全带,这是为了
防止惯性带来的危害,故C 正确;
D.百米赛跑的运动员撞线后还要跑出去一段距离,是由于惯性还要保持原来的运动状态.惯性不是力,不能说受
到惯性的作用,故D 错误.
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4.B
【解析】
【详解】
A.对着两张平行的纸吹气,两纸中间的空气流速大压强小,而两纸的外部空气流速小压强大,两纸受到两边向内
的压力差,所以两张纸被压到一起,能用流体压强与流速的关系来解释。故A 不合题意;
B.如图所示装有液体的玻璃管,底部和侧壁的橡皮膜往外凸起,是因为液体对容器底和侧壁有压强。不能用流体
压强与流速的关系来解释。故B 符合题意;
C.当列车驶进站台时,会带动人和车之间的空气流动速度加快,此时人外侧的空气流动速度慢,根据流体压强与
流速的关系可知:人外侧空气流速慢压强大,而内侧流速快压强小,会产生一个向内侧的压强差,将人推向火车,
易出现危险。所以人必须站在安全黄线以外的区域候车。能用流体压强与流速的关系来解释。故C 不合题意;
D.相等的时间内,空气经过机翼上面的路程大于下面的路程,机翼上面的空气流速大于下面的流速,机翼上面的
压强小于下面的压强,出现压强差,出现了压力差,这个压力差就是机翼向上的升力;能用流体压强与流速的关
系来解释。故D 不符合题意。
5.D
【解析】
【详解】
A、将书包的背带做得较宽,是在压力一定时,增大受力面积来减小书包对肩膀的压强,肩膀感到舒服.不符合题
意.
B、将铁路的钢轨铺在枕木上,是在压力一定时,增大受力面积来减小列车对路基的压强,保护路基.不符合题意.
C、滑雪运动员穿上滑雪板,是在压力一定时,增大受力面积来减小滑雪者对雪地的压强,不至于陷入雪地.不符
合题意.
D、剪刀的刀刃做得很薄,是在压力一定时,减小受力面积来增大刀对物体的压强,容易把物体剪断.符合题意.
故选D.
6.D
【解析】
A. 小明用力推发生故障的汽车而未推动时,有力没有距离,推力对汽车不做功,故A 错误;B. 吊车吊着重物使
其沿水平方向匀速移动过程中,吊车的拉力与物体通过距离的方向垂直,所以吊车对重物不做功,故B 错误;C.
足球在水平地面上滚动一段距离时,足球在重力的方向上没有移动距离,所以重力对足球不做功,故C 错误;D.
举重运动员从地面将杠铃举起的过程中,杠铃在力的方向上移动了距离,故举重运动员对杠铃做了功,故D 正确.
故选D.
点睛:做功的两个必要因素:作用在物体上的力,物体在力的方向上通过的距离,二者缺一不可.
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7.D
【解析】
【详解】
加油后战斗机仍以原来的高度和速度做匀速飞行,战斗机油量增加,质量增大,动能增大.战斗机的质量增大,
高度不变,重力势能增大.机械能=动能+势能,战斗机没有发生弹性形变,不考虑弹性势能.动能增大,重力势
能增大,机械能增大.故A. B. C 错误,D 正确.
8.A
【解析】
【分析】
【详解】
由图可知:乙管是倾斜的,则乙管中所装的液体体积比较大,即V 甲<V 乙,由题意可知两管中所装的液体质量是
相等的m 甲=m 乙,根据密度的计算公式ρ=
可知:ρ 甲>ρ 乙.由于两试管液面相平,即液体的深度是相同的,根据
液体压强公式p=ρgh 可知:p 甲>p 乙.故选A.
9.C
【解析】
【分析】
【详解】
在杠杆缓慢由A 到B 的过程中,力F 始终与杠杆垂直,所以动力臂OA 的长度没有变化,阻力G 的大小没有变化,
而阻力臂l 却逐渐增大;由杠杆的平衡条件知:F•OA=G•l,当OA、G 不变时,l 越大,那么F 越大;因此拉力F 在
这个过程中逐渐变大.C 符合题意,选项ABD 不符合题意.
10.C
【解析】
【详解】
当玻璃管内外的液体压强相等时,塑料片恰好下沉,所以,由p=ρgh 可得:ρ 水gh 水=ρ 煤油gh 煤油,则管内煤油的密
度:ρ 煤油=
ρ 水=
×1.0×103kg/m3=0.8×103kg/m3=0.8g/cm3.
11.A
【解析】解答:A、由图示可知,滑轮组承重绳子的有效股数:n=3,拉力的功率P=nFv 物体=3×5N×0.2m/s=3W,
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故A 错误,符合题意;B、由图示可知,滑轮组承重绳子的有效股数:n=3,则2s 内绳子自由端移动的距离s=
3×0.2m/s×2s=1.2m,故B 正确;C、由P
可得W=Pt=3W×5s=15J,故C 正确;D、由图示可知,滑轮组承
重绳子的有效股数:n=3,克服摩擦力做的功为有用功,效率:η=
, 则f=nηF=3×80%×5N
=12N,故D 正确;
故选A.
12.C
【解析】
【分析】
【详解】
A.物体下降速度为
因为有4 段绳子,所以工人放绳的速度为
故A 不符合题意;
B.已知物体下降的距离为3 m,因为有4 段绳子,所以绳子运动距离
放绳子的做的有用功
放绳子的做的总功
滑轮组的效率
故B 不符合题意;
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CD.物体未浸入水中时,不计绳重及摩擦,动滑轮受到重物对它的拉力、本身的重力、绳子的拉力,由
可得,动滑轮重力
已知η1:η2=4:3,则物体完全浸没水中后滑轮组的机械效率为
物体完全浸没水中后,滑轮组对物体的拉力做的功为有用功,不计绳重及摩擦,克服动滑轮重力做的功为额外功,
则此时滑轮组的机械效率
解得F 拉物=60N;物体的重力为160N,根据公式可得
故D 不符合题意;
完全入水后,动滑轮受到重物对它向下的拉力、本身向下的重力、4 段绳子向上的拉力,由力的平衡条件可得
则人对绳子的拉力
因为物体间力的作用是相互的,所以绳子对人的拉力也为25N;人的重力为
对人进行受力分析可知,人受竖直向下的重力、竖直向下的拉力、竖直向上的支持力,则人受到竖直向上的支持
力
因为物体间力的作用是相互的,则人对地面的压力为525N,故C 符合题意。
故选C。
13.方向 作用点
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【解析】
【分析】
(1)力的大小、方向和作用点是力的三要素.力的三要素同时影响力作用效果.
(2)阻力和阻力臂不变时,动力臂越长越省力.
【详解】
(a)如图,向下压弹簧,弹簧缩短;向上拉弹簧,弹簧伸长.力的方向不同,力的作用效果不同.力的方向影响力
的作用效果.
(b)扳手是个杠杆,是省力杠杆,手握在扳手的末端和握在中部的作用点不同,握在末端的动力臂比握在中部的动
力臂更长,更省力.
故答案为方向;作用点.
14.等于 相反
【解析】
【详解】
用力推木箱,但没推动,木箱处于静止状态,所以受力平衡,即木箱受到的摩擦力与推力是平衡力,摩擦力的大
小等于推力的大小,由二力平衡的条件可知摩擦力的方向与推力的方向相反.
15.惯性 相互的
【解析】
【分析】
【详解】
[1]关闭发动机后,在不受力的情况下,飞船由于惯性仍可继续飞行,奔向月球,说明了力可以改变物体的运动状
态,力不是维持物体运动的原因。
[2]在接近月球时,由于物体间力的作用是相互的,因此向前喷气使飞船受到向后的力而减速。
16.连通器 C 的高
【解析】
【分析】
【详解】
[1]如图所示的玻璃装置内放入适量的水,在阀门E、F 关闭的情况下,此装置上端开口,底部连通,相当于一个连
通器,其液面相平。
[2]水流流过A、B 管,由于A 管横截面积大,水流速度小,水的压强大,C 管水面高;B 管横截面积小,水流速度
大,水的压强小,D 管水面低。
17.b 4:5
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【解析】
【详解】
当沿水平方向截取不同高度的甲物体,并平稳地放在乙物体上时,甲剩余的质量减小,对地面的压力减小,受力
面积不变,由
可知,甲对地面压强减小,由图2 可知,b 图象代表甲的压强随截取的长度x 的变化,则a 图
象代表乙的压强随截取的长度x 的变化;
由图2 可知,甲截取的长度为x1时,p1=p 甲=p 乙,设此时甲截取的重力为
,因水平面上物体的压力和自身的重
力相等,所以由
可得:
,
,
则
,即
,由图2 可知,p2表示甲物体完全放在乙物体上方时乙对地
面的压强,则
,所以可以得到:
.
18.压力越大 乙、丙 D
【解析】
【详解】
(1)图甲和图乙,物体的受力面积相同而压力不同,乙图压力大,乙图力的作用效果明显,由此可得:受力面积相
同时,压力越大,压力的作用效果越明显;
(2)要探究压力的作用效果跟受力面积的关系,应保持压力不变,只改变受力面积,故比较乙、丙两图的实验符合
要求;
(3)为了更容易打破玻璃,应使物体的接触面积小,由图所示可知,逃生锤外形应选图中的D.
19.水平 错误的 3
【解析】
【详解】
(1)[1]将杠杆放在水平桌面上,在不挂钩码的情况下,调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡,以方便
直接读出力臂。
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(2)[2]小玲总结的杠杆的平衡条件是错误的,因为只改变力的大小,没有改变位置,没有得出普遍规律。
(3)[3]根据杠杆的平衡条件
,可得到
即他应该将右端的两个钩码向右移动3 格,杠杆才会在原位置再次平衡。
20.木块被推动的距离大小 速度 受到阻力作用 永远做匀速直线运动下去
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]让钢球从某一高度由静止释放,在向下滚动的过程中重力势能减小,动能增大,所以钢球在最低位置获得的
动能是由初始位置时的重力势能转化来的;在研究动能大小与什么因素有关时,我们是通过观察钢球推动木块移
动的距离来反映小球动能大小的,采用的是转换法的思想。
(2)[2]图中实验中让同一钢球从同一个斜面上不同的高度由静止开始运动,即钢球滚动到斜面低端的速度是不同的,
即探究动能大小与物体运动速度的关系。
(3)[3]由于木块受到阻力(或摩擦力)的作用,所以木块最终会停下来,在此过程中木块通过做功方式把动能转化
为内能。
(4)[4]根据牛顿第一定律可知,若物体在不受任何外力时,运动的物体将永远做匀速直线运动,故如果木块在运动
过程中所受的摩擦阻力为0,木块将永远做匀速直线运动。
21.液体密度 乙、丙 1×10-4
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]丙、丁两次实验,物体排开液体的体积一样,液体的密度不一样,根据控制变量法可知,是为了探究浮力大
小与液体密度的关系。
(2)[2]乙、丙两次实验,物体排开液体的体积一样,液体的密度一样,浸没在液体中的深度不一样,但是弹簧测力
计的示数一样,是为了探究金属块浸没在液体中时,受到的浮力与深度无关。
(3)[3]读丙、丁两图可知,丙的示数为4N,丁的示数为4.2N,则可得出
即
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代入数据
解得
金属块的体积1×10-4m3。
22.使劲一蹬,顺势跃向空中 增大受力面积,减小压强
【解析】
【分析】
【详解】
[1]短文中能说明力的作用是相互的短语或句子是“使劲一蹬,顺势跃向空中”。脚对地面施加一个向下的力,地
面对脚施加一个向上的力,这样运动员就顺势跃向空中。
[2]滑雪时脚要穿长长的滑雪板,这是因为雪很松软,人如果不穿滑雪板在地上行走时,由于雪承受不了这样的压
强,人的双脚会陷入雪中。穿上较宽较长滑雪板,可以增大受力面积,人对雪的压强大大减小,从而可以顺利滑
行。
23.(1)2m (2)1200J (3)80%
【解析】
【分析】
【详解】
(1)物体上升的高度
h=vt=0.2m/s×10s=2m;
(2)由图可知,重物由3 段绳子承担,故
s=3h=3×2m=6m,
则拉力F 所做的功
W 总=Fs=200N×6m=1200J;
(3)重物由3 段绳子承担,所以
F=
G 总,
即
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200N=
(540N+G 动),
解得
G 动=60N,
W 有用=Gh=240N×2m=480J,
F′=(G 物′+G 动)=(240N+60N)=100N,
W 总′=F′s=100N×6m=600J,
24.(1)5×103Pa;(2)24N;(3)42cm
【解析】
【分析】
【详解】
(1)由题意可知,第一次工件A 浸没在水中静止时,液面的高度
则水对容器底部的压强
第一次工件A 浸没在水中时,水对容器底部的压强5×103Pa。
(2)工件A 完全浸没时排开水的体积
工件A 完全浸没时所受的浮力
工件A 完全浸没时所受的浮力是24N。
(3)第一次工件A 浸没在水中静止时,杆的作用力方向竖直向下,大小F1=10N,此时工件A 受到竖直向上的浮力和
竖直向下自身的重力、压力F1作用处于平衡状态,由力的平衡条件可得
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设第二次工件A 浸在水中静止时,杆施加的作用力也是竖直向下的F2,因两种情况下,容器对地面的压力等于容
器的重力、水的重力、工件A 的重力和竖直向下杆作用力之和,所以,两种情况下容器对地面压力的变化量
由因p1与p2之差大于500Pa,所以,由
可得
解得:F2<0,则F2应为数值向上的力,其大小为F2=6N,此时工件受到竖直向上的浮力和拉力、竖直向下的重力
作用处于平衡状态,所以,由力的平衡条件可得
由①②可得,工件A 所受浮力的变化量
工件A 排开水体积的减少量
容器内水面下降的高度
则第二次液面的高度
第二次液面的高度h2是42cm。
答:(1)第一次工件A 浸没在水中时,水对容器底部的压强为5×103Pa。
(2)工件A 完全浸没时所受的浮力为24N。
(3)第二次液面的高度为42cm。