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人教版八年级物理下册期末考试题型专题复习
力学图像题(含答案详解)
1.小艾用如图所示装置,将一个柱形物体(ρ 物>ρ 水)缓慢浸入水中,物体不触碰容器底部和侧壁,容器
中的水能没过重物但不溢出,他作出了物体受到的F 浮、F 拉、烧杯对桌面的压力F 压随物体下表面到水面
距离h 变化的图像,下列四图中可能正确的是( )
A.
B.
C.
D.
2.如图所示的图像中,描述的是同一种运动形式的是( )
A.①与②
B.①与③
C.③与④
D.②与③
3.下列图像中,描述两个物理量间对应的关系正确的是
A.水的重力与质量的关系
B.水的密度与质量的关系
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C.水的密度与体积的关系
D.水产生的压强与深度的关系
4.将乒乓球从水底由静止释放,上升到露出水面之前,不计水的阻力,下列能描述浮力对乒乓球做功大
小与时间关系的图像是( )
A.
B.
C.
D.
5.如图所示,对“做功与时间”图像分析正确的是( )
A.时间相同时,W 甲>W 乙
B.做功相等时,t 甲=t 乙
C.P 甲>P 乙
D.P 甲<P 乙
6.用压力计(可以测量压力大小的仪器)把一实心木块M(体积不变,密度小于水)压入水中完全浸没,
如图所示M 处于静止状态。下列选项中能正确反映压力计示数F 和水温t 关系的是( )
A.
B.
C.
D.
7.如图,甲乙两个实心物体静止在水平面上,甲为底面积为0.25m2、高3m 的均匀柱状体,乙为边长为
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1m 的正方体。当沿水平方向截取不同高度的甲物体,并平放在乙物体正上方时,甲、乙对地面的压强随
截取的高度h 的变化如图所示,则下列说法错误的是( )
A.甲乙密度相同
B.h1=1.6m
C.p1=1.6p0
D.p1∶p2=4:5
8.如图所示,是甲、乙两物体做功与所需时间之间的关系图像,由图可知,甲物体的功率P 甲与乙物体
的功率P 乙相比较( )
A.P 甲>P 乙
B.P 甲<P 乙
C.P 甲=P 乙
D.无法确定
9.如图,左边的钩码个数和位置保持不变,弹簧测力计的作用点固定,能描述测力计示数F 与θ 关系的
大致图像是( )
A.
B.
C.
D.
10.如图甲所示,底面积为100cm2,质量为200g 的柱形容器放置在水平地面上,容器足够高。底面积为
40cm2,高为15cm 的圆柱体M 上端与体积可忽略不计的轻杆相连,轻杆固定在天花板上。现在匀速向容
器中加水,整个过程中轻杆作用力的大小随时间变化的关系如图乙所示。下列说法正确的是( )
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A.t=32s 时,M 所受浮力为6N
B.t=50s 时,容器对地面的压强为1580Pa
C.t=10s 时,水对容器底的压力为5N
D.图乙中F1与F2之比为2 3∶
11.如图甲所示,底面积为200cm2的柱形容器高30cm,放置在水平地面上,容器中盛有28cm 深的水。
将底面积为80cm2的圆柱体A 从离水面一定高度处匀速下降,直到A 刚接触容器底部为止,然后撤去绳
子及弹簧测力计。整个过程中测力计的示数随时间变化的关系如图乙所示。不计绳重及绳子体积,则下
列说法正确的是( )
A.物体A 下降的速度为1.5cm/s
B.图乙中t1=5.5s,F1=28N
C.整个过程中水对容器底部的压强一直增大
D.与A 浸入前相比,t=15s 时,容器对桌面的压强增加了300Pa
12.如图 所示为运动员在比赛中投掷铅球的场景。铅球离手后,在空中飞行过程中,动能随时间变化图
像为( )
A.
B.
C.
D.
13.小球向左运动与弹簧接触后,压缩弹簧。下列描述小球在此过程中的路程、速度大小随时间变化的
图像,其中正确是( )
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A.
B.
C.
D.
14.如图所示,开口容器的底部有一个小孔,装水后,水不断从小孔流出,图中能够粗略反映水流出时,
容器中水的深度h 与时间t 的关系图像是( )
A.
B.
C.
D.
15.把篮球抛向空中,忽略空气阻力,哪一图像能正确反映球离手后至落回地面前机械能(E)与篮球离
地面高度(h)的关系( )
A.
B.
C.
D.
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16.如图所示,表示甲、乙两辆相同小车的s-t 图像,关于这两辆小车的动能,以下判断中正确的是(
)
A.甲、乙两车的动能相等
B.甲车的动能大
C.乙车的动能大
D.缺乏条件,无法判断
17.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 的大小与时间t 的关系
和物体运动速度v 与时间t 的关系如图乙所示。由图象可知,当t=1s 时,物体处于________状态,物体受
到的摩擦力为________N;若t=5s 时,物体受到的摩擦力为________N;若t=3 时物体受到的力全部消失,
物体将________(静止/匀速直线运动)。
18.如图甲所示,一重为8N 的铁块被吸附在竖直放置且足够长的磁性平板上,在竖直方向上拉力F=12N
的作用下向上运动,铁块运动速度v 与时间t 的关系图象如图乙所示,则铁块受到的摩擦力为______N,
8s 内拉力做功______J,拉力F 的功率是______W。
19.在老师的指导下,小明用小球和弹簧等器材进行了实验探究(不考虑空气阻力)。如图甲,让小球
从某高度处开始下落到竖直放置的轻弹簧上,小球在刚接触轻弹簧时速度为
(如图乙),图丙是
小球将弹簧压缩至最短的情景。在整个过程中,小球的速度和弹簧缩短的长度
之间的关系如图丁所
示,其中
为图线的最高点。已知该轻弹簧每受到
的压力就缩短
,并且轻弹簧在全过程中始终
发生弹性形变。
(1)从小球接触弹簧到将弹簧压缩至最短的过程中,小球速度的变化情况是______;
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(2)当小球的速度为
时,弹簧产生的弹力
与小球的重力
的大小关系是:______;
(3)实验中所用小球的质量为______
,全过程中,弹簧中弹力的最大值为______
。
20.两次水平拉动同一物体在同一水平面上做匀速直线运动,两次物体运动的s﹣t 图像如图所示,根据
图像,两次物体所受的拉力:F1______F2;0~6s 两次拉力对物体所做的功:W1______W2;0~6s 两次拉
力对物体做功的功率:P1______P2。(均选填“大于”、“小于”或“等于”)
21.如图甲所示,放在水平地面上的物体,受到方向不变的水平拉力
的作用,其
和
图象分别
如图乙、丙所示。物体在
的过程中处于___________状态(选填“静止”或“运动”);在
内,
物体的动能___________(选填“增大”、“减小”或“保持不变”);在
内,拉力
做的功是
___________。
22.吊车的钢索拉着货物竖直向上运动过程中,如图是货物上升的路程s 随时间t 变化的图像。不考虑空
气的阻力和钢索重力,货物在8s 受到的力是___________的(选填“平衡”或“非平衡”),货物在4s
和10s 时钢索拉力的功率大小关系是P4___________P10(选填“>”、“=”或“<”)。
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23.如图甲所示,粗糙程度相同的水平地面上放一重为30N 的物体,用水平拉力F 作用于物体上,拉力
F 的大小与时间t 的关系和物体运动速度v 与时间t 的关系分别如图乙、丙所示,由图像可知,6~9s 物体
受到 ______对平衡力;9s 后撤去拉力,物体继续滑行了9m,它能继续运动的原因是由于 ______;6~
12s,物体克服摩擦力做功 ______J。
24.质量为0.6t 的货物在吊车钢索的拉力作用下,竖直向上运动(忽略空气的阻力和钢索自重),货物
运动的s-t 图象如图所示,2s 时钢索的拉力大小为F1,8s 时钢索的拉力大小为F2,则F1______F2(选填
“>”、“<”或“=”),6~12s 内钢索拉力的功率为______W。
25.如图甲所示,在水平面上测量木块滑动摩擦力时,作用在木块上的水平拉力F 大小随时间t 变化情况
的图象如图乙所示,木块运动速度v 随时间t 变化情况的图象如图丙所示。由以上情况可知,木块在
______s 至______s 时间段内动能减小;木块在第5s 时受到的摩擦力为______N;木块在第20s 时受到的
摩擦力为______N;40s~50s,物体撤去拉力后,物体做减速运动的原因是:______ 。
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26.物体在水平地面上做直线运动,当物体运动的路程和时间图象如图甲时,受到的水平推力为F1;当
物体运动的速度和时间图象如图乙时,受到的水平推力为F2,两次推力的功率分别为P1、P2,则
F1______F2;P1______P2(填“>”、“<”或“=”)。
27.如图甲所示,放在水平地面上的物体A 受到水平向右的力F 的作用,力F 的大小以及物体A 的运动
速度大小v 随时间t 的变化情况如图乙、丁所示.
(1)当t =5s 时,物体A 受到的摩擦力f 的大小为________N.
(2)根据图乙、丁有关信息,物体A 匀速直线运动2s 拉力F 对物体A 做功是________J.
(3)如图丙所示,在A 的两侧分别挂上柱状重物B、C,且C 的一部分浸入水中.已知GB=10N,
GC=70N,C 的横截面积为30cm2,C 的长度足够长,水足够深.则当物体A 不受摩擦力作用静止时,C 受
到的浮力是_______N,C 的下底面受到的水的压强是_______Pa.
28.如图甲所示,圆柱形容器内装有30cm 深的某种液体,柱形物块A 的底面积SA=25cm2,高hA=20cm,
将物块A 与足够长的轻质细杆相连,杆的上端固定在天花板上。调节容器的初始位置,使杆对物块A 的
作用力F 为零,再用外力让容器缓慢竖直向上移动,直到物块A 刚好接触容器底部为止,h 表示物块A
的下表面与容器底的距离,杆对物块A 的作用力F 随h 变化的图像如图乙所示,整个过程中没有液体溢
出。则物块A 浸没时受到的浮力是______N;当容器竖直向上移动6cm 时,液体对容器底的压强为
______Pa。
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29.如图甲所示,竖直细杆(质量不计)的上端通过力传感器连在天花板上,力传感器可以显示出细杆
上端受到作用力的大小,下端与质量为0.4kg 的正方体物块M 相连,则物块M 的重力为______N。现向
底面积为0.02m2、质量为1kg 的薄壁空水箱中加水,力传感器的示数大小随水箱中加入水质量变化的图
像如图乙所示,当水恰好浸没物块M 时,物块M 所受到的浮力为______N,加水至图乙中的C 点时,水
箱对桌面的压强为______Pa。(g 取10N/kg)
30.小军要研究金属圆住体受的浮力与浸没在水中深度h 的关系,实验装置如图甲所示。在弹簧测力计
下挂一个金属圆柱体,测出金属圆柱体的重力,然后让圆柱体缓慢地浸入水中,从圆柱体底面接触水面
开始,到完全浸没水中(未接触容器底部),记录圆柱体浸入水中不同深度h 时测力计的示数,并得到
测力计示数F1和圆柱体受的浮力F2随h 变化的图像,图中能反映圆柱体受的浮力F2随h 变化的图像是
______(填①或②);从图像中可以得出:金属圆柱体的密度为______kg/m3。
31.如图甲所示,一个底面积为10cm2的圆柱体A,其上表面与细线相连,底部贴有压力传感器(不计质
量与体积),连接电脑后可显示传感器所受压力的大小。图乙是某次将圆柱体A 从下表面刚接触水面到
匀速放入容器底部,压力传感器所受压力大小与时间的关系图。已知薄壁柱形容器的重力为1N,底面积
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为20cm2。圆柱体A 浸入水中时底部始终与水平面相平,且容器中没有水溢出,在t=1s 时,A 物体底部所
受到的液体压强为__________Pa。在第3s 时,容器对桌面的压强为__________Pa。
32.如图甲所示的滑轮组,用60N 的拉力匀速提升重150N 的物体40s,物体和绳子自由端的运动情况如
图乙所示,在此过程中,物体上升的高度为______m,有用功为______J,滑轮组的机械效率为______%,
拉力的功率为______W。
33.两次水平拉动同一物体在同一水平面上做匀速直线运动,两次物体运动的路程—时间图像如图所示,
则根据图像分析可知______;
A.两次物体运动的速度:
B.两次物体所受的拉力:
C.0~8s 两次拉力对物体所做功的功率:
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D.0~8s 两次拉力对物体所做的功:
说明理由:______。
34.如图甲所示,体重为80N 的小宇用滑轮组提升重为900N 的物体M,加在绳子自由端的拉力F 将物体
M 以0.4m/s 的速度匀速提升到8m 的高度,拉力F 做的功W 随时间t 的变化图像如图乙所示。不计绳子的
重力、摩擦力,滑轮组提升重物的机械效率为 _______%;小宇匀速提升物体M 时拉力F 做功的功率为
_______W。
35.质量60kg 的工人用图甲滑轮组在1min 内将货物匀速提高了6m,绳端拉力为400N,机械效率随所提
物重的变化关系如图乙所示,此时工人拉力的功率为______W,动滑轮的重力为_______N;工人提升货
物的最大机械效率为______%。(摩擦和绳重均不计,g 取10N/kg)
36.建筑工人用如图甲所示的滑轮组匀速提升建材,每次运送量不定,滑轮组的机械效率η 随物重G 的
变化图像如图乙所示。忽略绳重、吊篮重及摩擦。求
(1)动滑轮的自重;
(2)当滑轮组的机械效率为75%时,提升的物重是多少?
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37.如图所示,重为
的物体A 在拉力
的作用下,
内被匀速提高了
,拉力
做的功随时间
变化的图像如图所示。求:
(1)拉力
的功率?
(2)拉力
大小?
(3)机械效率是多少?
(4)如果不计绳重与摩擦,动滑轮重力是多少?
38.如图甲所示,物体在F=20N 的水平拉力作用下沿水平方向向右运动,物体运动的s﹣t 图像如图乙所
示。问:
(1)物体运动6s 过程中拉力F 所做的功是多少?
(2)拉力F 的功率是多少?
39.无人机从某一高处开始竖直下降,下过程的s-t 图像如图所示若该无人机整机质量是
。
1.6kg,求∶
(1)无人机所受的重力;
(2)0-1s 内无人机受到重力做的功;
(3)0-4s 内无人机下降的平均速度。
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40.如图所示为一辆汽车在两段不同的路面上匀速行驶时的s-t 图像,整个行驶过程汽车的功率恒为
30kW。求∶
(1)0~20min 时间段汽车所做的功;
(2)30~60min 内汽车的牵引力。
41.小涛用力将小车沿水平方向推动,小车在被匀速推动时所受到的水平推力F 为200N,小车的速度v
随时间t 变化的图像如图所示。
(1)小车被匀速推动时,通过的距离是多少?
(2)在5~10s 内,推力F 对小车所做的功是多少?
(3)在5~10s 内,推力F 对小车做功的功率是多少?
42.放在粗糙程度相同的水平地面上的物体受到水平拉力和摩擦力的作用,在0-6 秒内其速度与时间的图
像和该拉力的功率与时间的图像分别如图所示。求:
(1)在2-6s 内物体通过的路程;
(2)摩擦力的大小。
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43.一辆洒水车,未装水时其质量为4t (
。
g 取10N/kg)球:
(1)未装水时,洒水车对水平路面的压力是多大?
(2)洒水车空车行驶时,某段时间内的s-t 图像如图所示,这段时间内其所受阻力为重力的0.3 倍,这段
时间内洒水车的牵引力是多大?
44.一物体在大小为20N 的拉力F 作用下先后在水平面和斜面上进行了两段运动。F 的方向始终沿着物
体运动方向,物体在水平面速度-时间图像如图甲所示,物体在斜面运动的路程-时间图像如图乙所示。
(1)求在水平面上F 所做的功;
(2)求在斜面上F 所做功的功率。
45.已知被提升的建筑材料重为2800N,拉力F 将它以0.5m/s 的速度匀速提升到10m 的高度。拉力做的
功W 随时间t 的变化图像如图所示。不计动滑轮及钢丝绳的重、摩擦。
(1)有用功是多少?
(2)提升机在提升建筑材料时的机械效率是多少?
(3)罐笼A 的重力是多少?
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46.某工人用如图甲所示的滑轮组运送建材上楼,滑轮组的机械效率随建材重力变化的图像如图乙所示,
钢绳和滑轮的摩擦力及绳重忽略不计,
取
。
(1)假如工人在
内将建材匀速竖直向上提升了
,作用在钢绳上的拉力为
,求拉力的功率多
少?
(2)动滑轮的重力是多少?
(3)当滑轮组的机械效率为
时,所运建材的重力是多大?
47.如图甲所示,是厦门大学科研人员研制的“嘉庚号”科考船。该科考船满载时排水量为3.5×103t,在
某段航行中该科考船的牵引力与其航行速度的关系如图像乙所示(反比例函数)。求:
(1)该科考船满载航行时所受到的浮力大小;
(2)请根据图乙所示规律推算,该科考船航行速度为20km/h 时,所受到的牵引力大小。
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48.如图甲所示,弹簧测力计吊着一圆柱体从盛水的柱形容器上方某一高度缓慢匀速下降,直到圆柱体
底面与容器底部刚刚接触为止;图乙是圆柱体下降过程中弹簧测力计读数F 随圆柱体下降高度h 变化的
图像;已知容器的底面积为100cm2,容器的深度为20cm,水的密度
;求:
(1)圆柱体浸没在水中时,受到的浮力是多少?
(2)圆柱体恰好浸没在水中时,水对容器底的压强是多少?
49.某建筑工地上,一位工人采用如图甲所示的滑轮组提升一个重1500N 的货箱,当工人对绳索施加竖
直向下的拉力F=500N 时,货箱以速度υ 匀速上升时,工人拉力做的功随时间变化的图像如图乙中所示。
若不计绳重和轴摩擦。求:
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(1)该滑轮组中动滑轮的总重
(2)该滑轮组的机械效率
(3)货箱匀速上升的速度υ
50.如图-1 所示是一种起重机,其滑轮组如图-2,现在要起吊54kg 的钢板上升15m 到楼上,钢板的路程
—时间图像如图-3,起吊时滑轮组的机械效率为90%。(不计绳重及摩擦,g 取10N/kg)求。
(1)起吊时绳端的拉力F 是多大?
(2)起吊时电动机拉动绳端的功率P 是多大?
(3)动滑轮重力是多少?
51.一辆汽车以恒定的功率在平直的公路上做直线运动,其v-t 图像如图所示。已知汽车前10s 通过的路
程为80m,在匀速行驶过程中所受阻力f=4000N。求:
(1)在0~10s 内汽车的平均速度;
(2)汽车匀速行驶时的功率;
(3)在0~10s 内汽车受到的牵引力所做的功。
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52.在农村常有家庭从井中取水,小明同学用图甲所示的滑轮组向下拉动绳子就可以提起水.他用20s 的
时间把重为120N 的水从井中匀速提升5m,拉力做的功W 随时间t 的变化图像如图乙所示,求:
(1)在图甲中画出滑轮组的绕线方法;
(2)用滑轮组提水时做的有用功;
(3)滑轮组的机械效率;
(4)拉力做功的功率
53.图是用汽车打捞水下物体的示意图,汽车在通过滑轮牵引水下一个圆柱形的重物,在整个打捞过程
中,汽车以
的速度匀速向右移动,图是此过程中汽车移动重物时的功率
随时间变化的图像
(设
时汽车开始提升重物,忽略水的阻力和滑轮的摩擦,
取
)求:
(1)圆柱形重物的质量;
(2)圆柱形重物的密度;
(3)打捞前圆柱形重物上表面所受的水的压力?
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参考答案:
1.C
【详解】
AB.物体排开水的体积为
,物体受到的浮力为
则物体受到的浮力随着物体下表面到水面的距离h 的变大而变大;又由
可知,物体受到的拉力
随着浮力的变大而变小,即物体受到的拉力随着物体下表面到水面的距离h 的变大而变小,当浮力达到
最大时,拉力同时达到最小,故AB 错误;
物体向下运动时,物体排开水的体积变大,水面上升,物体受到的浮力变大,根据力的作用是相互的,
烧杯对桌面的压力F 压随着浮力增大而变大,故C 正确,D 错误。
2.D
【详解】
①是s﹣t 图像,则横轴表示时间,纵轴表示距离,图像是与横轴平行的直线,表示s 不随t 的变化而变化,
即物体处于静止状态;
②是v﹣t 图像,则横轴表示时间,纵轴表示速度,图像是与横轴平行的直线,表示v 不随t 的变化而变化,
即速度不变,物体处于匀速直线运动;
③是s﹣t 图像,则横轴表示时间,纵轴表示距离,图像是过点O 的射线,表示s 与t 成正比,速度不变,
即物体处于匀速直线运动;
④是v﹣t 图像,则横轴表示时间,纵轴表示速度,图像是过点O 的射线,表示v 与t 成正比,即物体处于
匀加速直线运动。
由上分析可知:描述的是同一种运动形式的是②③。
故ABC 不符合题意;D 符合题意。
3.C
【详解】
A.水的重力和重力是正比关系,A 不符合题意;
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B.水的密度是固定值,一般不变,和质量的大小无关,B 不符合题意就;
C.水的密度和体积无关,在体积改变时,密度不变,C 符合题意;
D.水产生的压强和深度成正比,D 不符合题意.
4.C
【详解】
将乒乓球从水底由静止释放,上升到露出水面之前,乒乓球排开水的体积等于它自身的体积,由
F 浮=ρ 水gV 排=ρ 水gV 球
可知浮力不变,不计水的阻力,浮力对乒乓球做功大小为
W=F 浮h
由于浮力不变,所以浮力对乒乓球做的功与上升的高度成正比,由于乒乓球上升过程中,浮力大于重力,
乒乓球向上加速运动,所以运动的距离和时间的关系是开口向上的抛物线,浮力对乒乓球做的功与时间
的关系也是开口向上的抛物线,故C 图符合题意,ABD 图不符合题意。
5.D
【详解】
A.如图所示,时间相同时,W 甲<W 乙,故A 错误;
B.如图所示,做功相等时,t 甲>t 乙,故B 错误;
CD.功率P 是功W 和时间t 的比值,即两条过坐标原点的斜率,由图可知,P 甲<P 乙,故C 错误,D 正确。
6.B
【详解】
水的密度随温度变化的图象为
由图象知水温从0℃升到15℃时,水的密度先变大再变小,到15℃时最小;金属块M 的体积不变,且浸
没在水中,则它排开水的体积不变,根据F 浮=ρ 液gV 排可知,M 受到的浮力先变大再变小,根据F 浮=G+F
可知,测力计示数F 先变大再变小,到15℃最大,故B 符合题意。
7.C
【详解】
当沿水平方向截取不同高度的甲物体,并平稳的放在乙物体上时,甲剩余的质量减小,对地面的压力减
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小,受力面积不变,由
可知,甲对地面的压强减小,乙对地面的压强增大,由图可知,上方的图
像为甲的压强随截取的高度h 的变化的关系,下方为乙的压强随截取的高度h 的变化变化。
A.甲与乙的密度之比为
则甲乙密度相同,故A 正确,不符合题意;
B.由图可知,甲截取高度为h1时,甲剩余部分对地面的压强与叠加后乙对地面的压强相等,则有
即代入得
化简后的
解得
h1=1.6m
故B 正确,不符合题意;
C.p1的压强为
解得
p1=1.4p0
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故C 错误,符合题意;
D.p1与p2之比为
故D 正确,不符合题意。
8.A
【解析】
【详解】
由图可知,在相同时间内,甲物体做的功多,乙物体做的功少,根据
可知,甲物体的功率大于乙
物体的功率,即P 甲>P 乙。
9.B
【详解】
根据杠杆的平衡条件,动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂。阻力和阻力臂不变时,当测力计和杠杆的
角度θ 从0°逐渐增加到90°时,动力臂越来越大,动力越来越小,当测力计和杠杆垂直时,此时动力臂最
大,动力最小,当测力计和杠杆的角度从 90°逐渐增加到180°时,角度越大,动力臂越小,动力越大;
由于θ 不能达到180°,所以拉力不可能减小到零,故ACD 不符合题意,B 符合题意。
10.D
【详解】
C.由乙图可知,当加水时间为20s 时,轻杆的作用力开始减小,说明圆柱体M 开始受浮力作用,此时圆
柱体M 下表面开始接触水面;当时间为50s 时,轻杆的作用力不再发生变化,说明圆柱体M 完全浸没到
到水中,从20s 到50s 的过程中,加入水的体积为
V=(S 容-SM)h=(100cm2-40cm2)×15cm=900cm3
由于匀速向容器中加水,所以加水的流量为
所以加水10s 时,加入水的体积为
V1=Qt1=30cm3/s×10s=300cm3
此时水对容器底的压力为
F1=G1=ρ 水gV1=1.0×103kg/m3×10N/kg×300×10-6m3=3N
故C 错误;
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A.当加水时间为20s 时,杆的作用力开始减小,说明圆柱体M 开始受浮力作用,此时圆柱体M 下表面
开始接触水面,当加水32s 时,轻杆的作用力是0,说明此时浮力等于圆柱体M 的重力,从20s 到32s 加
入水的体积为
V2=Q(t3-t2)s=30cm3/s×(32s-20s)=360m3
圆柱体M 浸在水的深度为
圆柱体M 排开水的体积为
V 排=SMh1=40cm2×6cm=240cm3
此时圆柱体M 受到的浮力
F 浮=ρ 水gV 排=1.0×103kg/m3×10N/kg×24×10-6m3=2.4N
故A 错误;
D.当加水32s 时,轻杆的作用力是0,说明此时浮力等于圆柱体M 的重力,所以圆柱体M 的重力为
GM=F 浮=2.4N
没加水时,轻杆的拉力方向向上,等于圆柱体M 的重力,即
F1=GM=2.4N
从32s 开始轻杆的力的方向向上,到50s 时加入水的体积为
V3=Q(t4-t3)=30cm3/s×(50s-32s)=540cm3
圆柱体M 浸入水中的深度为
轻杆上增加的向下的力等于增加的浮力,增加的浮力
所以
F1∶F2=2.4N 3.6N=2 3
∶
∶
故D 正确;
B.当加水50s 时,轻杆的作用力不再发生变化,说明圆柱体M 完全浸没到水中,此时加入水的体积为
V4=Qt4=30cm3/s×50s=1500cm3
水的重力为
G 水=m 水g=ρ 水gV4=1.0×103kg/m3×10N/kg×1500×10-6m3=15N
容器的重力为
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G 容=m 容g=200×10-3kg×10N/kg=2N
轻杆向下的压力为
F 压=F2=3.6N
将容器、水和圆柱体M 看成一个整体,容器对地面的压力为
F=G 容+G 水+F 压=2N+15N+3.6N=20.6N
所以容器对地面的压强为
故B 错误。
11.B
【详解】
AB.根据乙图可知,圆柱体A 的重力为G=32N;圆柱体A 全部浸入水中时,圆柱体A 受到的浮力大小
不再改变,弹簧测力计的示数也不再变化;当t2=8s 时,圆柱体A 完全浸入水中,受到的弹簧测力计拉力
为F=24N,所以圆柱体A 受到的浮力大小为
由此可得,圆柱体A 的高度为
由乙图可知,t0=4s,圆柱体A 刚进入水中;t2=8s 时,圆柱体A 刚好完全浸入水中;从开始进入水中至刚
好完全浸入水里,根据下图可知,圆柱体A 下降的距离为
故可得物体A 下降的速度为
故A 错误;
由于圆柱体A 刚开始接触水面后的某段过程中,随着圆柱体A 的匀速下降,水面也随之上升,当时间为
t1水面到达容器顶部时,水面不再上升,此后弹簧测力计减小的速度变慢。t1时,圆柱体A 浸入水中的体
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积为
此时圆柱体A 距离液面的高度为
从圆柱体A 刚接触水面至时间为t1水面到达容器顶部时,圆柱体A 下降的距离为
则物体从t0=4s 至t1用时为
故可得
此时圆柱体A 受到的浮力为
因此,此时弹簧拉力示数为
故B 正确;
C.从A 刚要进入水中至液面与容器顶部齐平过程中,水对容器底部压强逐渐增大,此后随着A 的下降,
水对容器底部压强不变,故C 错误;
D.已求得当=6s 时,水已经到达容器顶部,故当t=15s 时,与A 浸入前相比,容器对桌面的压强增加量
为
故D 错误。
12.A
【详解】
铅球离手后,质量保持不变,高度先升高,这个过程速度变小,动能转化为重力能,所以动能减少;到
最高点,铅球在水平方向上的速度不为0,所以动能不为0;接着高度降低,这个过程重力势能转化为动
能,动能增大。故BCD 不符合题意,A 符合题意。
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13.D
【解析】
【分析】
【详解】
AB.小球向左运动与弹簧接触后,要减速,A 中是静止,B 中是匀速,故AB 错误;
CD.小球向左运动与弹簧接触后,要减速,C 中加速,D 中减速,故C 错误,D 正确。
14.B
【详解】
随着容器内水面的降低,水对容器底部的压强越来越小,所以水的流速越来越慢,并且呈规律性变化,
由此分析图像B 能正确反应这种变化规律.故选B.
15.A
【详解】
把篮球抛向空中,篮球上升过程中,速度减小,高增大,动能转化为重力势能;篮球下降过程中,高度
降低,速度变大,重力势能转化为动能,因为忽略空气阻力,在动能和势能转化过程中,机械能保持不
变,故BCD 不符合题意;故A 符合题意。
16.B
【详解】
由图象可知,当时间相同时,甲车运动的路程大于乙车运动的路程,所以甲车的速度大于乙车的速度,
两车相同即质量相同,所以甲车的动能大于乙车的动能,故ACD 错误,B 正确。
17. 静止 1 2 匀速直线运动
【详解】
[1][2]由v-t 图像可知,当t=1s 时,物体的速度为0,处于静止状态,物体受平衡力,所以摩擦力和推力大
小相等,由F-t 图像可知,推力为1N,所以摩擦力也为1N。
[3]由v-t 图像可知,当t=5s 时,物体做匀速直线运动,物体受平衡力,所以推力和摩擦力大小相等,由F-
t 图像可知,推力为2N,所以摩擦力也为2N。
[4] 由v-t 图像可知,当t=3s 时,物体在力F 的作用下做加速运动;当外力突然消失后,物体不受力的作
用,根据牛顿第一定律可知,物体将保持原来的速度做匀速直线运动。
18. 4 19.2 2.4
【详解】
[1]由题意知,铁块在重力、摩擦力和拉力的作用下向上做匀速直线运动,重力和摩擦力竖直向下,拉力
竖直向上,则
F=G+f
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铁块受到的摩擦力
f=F-G=12N-8N=4N
[2]由图乙知,物体的速度为0.2m/s,则8s 内铁块移动的距离为
s=vt=0.2m/s×8s=1.6m
拉力做的功为
W=Fs=12N×1.6m=19.2J
[3]拉力做功的功率为
19. 先变大后变小
【详解】
(1)[1]由图丁知,从小球接触弹簧到将弹簧压缩至最短的过程中,小球下落速度先变大后变小。
(2)[2]由小球的速度图象知,开始小球的速度增大,说明小球的重力大于弹簧对它的弹力,当
为
时,小球的速度最大,然后减小,说明当
为
时,小球的重力等于弹簧对它的弹力;当小球
的速度为
时,此时的弹力要大于重力。
(3)[3]轻弹簧每受到
的压力就缩短
,当
为
时,小球的重力等于弹簧对它的弹力
其质量为
[4]弹簧的最大缩短量为
弹簧中弹力的最大值
20. = > >
【详解】
[1]由图像可知,两次水平拉动同一物体在同一水平面上做匀速直线运动时,物体对水平面的压力和接触
面的粗糙程度相同,受到的滑动摩擦力不变,因此时物体受到的滑动摩擦力和拉力是一对平衡力,所以
两次物体所受的拉力F1=F2。
[2][3]由图像可知,0~6s 内物体第①次通过的路程大于第②次通过的路程,而拉力F1=F2,由W=Fs 可知,
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W1>W2。0~6s 内两次拉力对物体做功的时间相同,而W1>W2,由
可知,两次拉力做功的功率大
小关系为P1>P2。
21. 静止 变大
【详解】
[1]由图可知,物体在
的过程中,路程没有变化,处于静止状态。
[2]在
内,物体的速度变大,质量不变,则动能变大。
[3]在
内,拉力
做的功为
22. 平衡 >
【详解】
[1]由图可知:在s-t 图象中,6~12s 是一条倾斜的直线,说明货物在6~12s 内做匀速直线运动,处于平衡
状态,受到平衡力的作用,8s 在6~12s 之间,说明货物在8s 受到的力是平衡力。
[2]由图可知,在s-t 图象中,0~6s 是一条倾斜的直线,说明货物在0~6s 内做匀速直线运动;但0~6s 的图
象比6~12s 的倾斜程度要大,说明货物在0~6s 内做匀速直线运动的速度比在6~12s 内做匀速直线运动的
速度大,则货物在4s 时的速度比10s 时的速度大。由于货物做匀速直线运动,不考虑空气的阻力和钢索
重力,货物受到的拉力等于货物重力,货物重力不变,则拉力不变,即货物在4s 和10s 时钢索拉力相等,
根据
可知
P4>P10
23. 2 惯性 162
【详解】
[1]6~9s 物体做匀速直线运动,在竖直方向上受到重力与支持力作用,水平方向上受到拉力与摩擦力作用;
故6~9s 物体受到2 对平衡力。
[2]它能继续运动的原因是由于物体具有惯性,仍要保持原来的运动状态。
[3]由F﹣t 图像和v﹣t 图像可知,6~9s 物体做匀速直线运动,则摩擦力
f=F=6N
因滑动摩擦力大小与压力大小和接触面粗糙程度有关,物体对地面的压力和接触面粗糙程度不变,所以
在6~12s 物体受到的摩擦力不变,为f=6N,物体在6~9s 做匀速直线运动,通过的路程为
物体在9~12s 做匀减速直线运动,通过的路程为9m,所以物体在6~12s 内通过的路程为
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所以物体在6~12s 克服摩擦力做功为
W=fs=6N×27m=162J
24. = 1000
【详解】
[1]根据图示可知,物体在0 6s
∼
以较大的速度做匀速直线运动,物体在6 12s
∼
的内以较小的速度做匀速直
线运动,因为物体处于平衡状态,拉力都等于重力、所以2s 时和8s 时钢索的拉力是相等的,即
F1=F2
[2]已知拉力不变,且等于重力,即
6~12s 内物体上升的速度为
由
可得6~12s 内钢索拉力的功率
25. 40 50 2 4 水平方向仅受到摩擦力作用,方向与运动方向相反
【详解】
[1][2]根据图象可知,木块在40
50s 内的速度是减小的,质量不变,动能减小;木块与水平面之间有摩
擦力的作用,克服摩擦力做功,动能转化为内能。
[3]由F-t 图象可知,5 秒时拉力F 为2N,由
图象可知,5 秒时,物体仍处于静止状态,所以此时是静
摩擦力,静摩擦力大小与F 相等,方向相反,使物体保持静止。
[4]由
图象可知30s
40s 内的拉力
,由
图象可知,木块做匀速直线运动,处于平衡状态,
则此时木块受到的摩擦力为4N;由
图象可知,
时木块做变速直线运动,因滑动摩擦力只与压力
的大小和接触面的粗糙程度有关,与运动的速度无关,所以,木块受到的滑动摩擦力不变,则第20s 时受
到的摩擦力为4N。
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[5]撤去拉力后,水平方向上仍受滑动摩擦力的作用,合力方向与运动方向相反,所以物体做减速运动。
26. = <
【详解】
[1]从图中可以看到,物体对水平地面的压力不变,接触面的粗糙程度也不变,那么滑动摩擦力大小不变,
从图甲可看到,物体在匀速运动,处于平衡状态,所受推力大小等于滑动摩擦力;从图乙可看到,速度
大小不变,处于平衡状态,所受推力大小等于滑动摩擦力,这两种情况下滑动摩擦力大小相等,那么
。
[2]甲图中速度大小
乙图中速度大小
,根据
可知,
。
27. 8 48 60 2×104
【详解】
第一空.由丁图可知,当t =5s 时,物体A 在做加速运动,受到的摩擦力为滑动摩擦力.因滑动摩擦力与
接触面受到的压力大小和接触面的粗糙程度有关,物体A 在做加速运动和做匀速运动时对水平地面的压
力大小接触面的粗糙程度都不变,则物体A 在做加速运动和做匀速运动时受到的滑动摩擦力相等.由丁
图可知,物体A 在6s 以后做匀速直线运动,对应乙图可知,物体A 做匀速直线运动受到的水平作用力F
为8N,根据二力平衡,则物体A 受到的滑动摩擦力大小为8N.所以当t =5s 时,物体A 受到的摩擦力大
小也为8N.
第二空.由丁图可知,物体A 做匀速运动的速度为3m/s,运动2s 的路程是:
s=vt=3m/s×2s=6m.
则拉力F 对物体A 做功是:
W=Fs=8N×6m=48J.
第三空.当物体A 不受摩擦力作用静止时,说明此时物体A 受到B 和C 的拉力大小相等.物体B 对A 的
拉力大小等于B 的重力,为10N.则物体C 对A 的拉力大小也为10N,由力的作用是相互的可知,物体
A 对C 的拉力大小也为10N.物体C 的一部分浸入水中处于静止,则其受到的重力等于A 对C 的拉力与
浮力之和,即GC=10N+F 浮.则C 受到的浮力是:
F 浮=GC-10N=70N-10N=60N.
第四空.此时物体C 上表面露在水面上,根据浮力产生的原因可知,物体C 下表面受到水的压力大小等
于浮力,即F 压=F 浮=60N.则C 的下底面受到的水的压强是:
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p=
=
=2×104Pa.
28. 12 8520
【详解】
[1]由图乙可知,当h=30cm 时,物块A 未浸入液体中,杆对物块A 的作用力即为A 的重力GA=3N,当
h=20cm 时,物块刚好被浸没,作用力F=9N 不变,此时物块受到坚直向下的重力,竖直向上的浮力和杆
对物块向下的力F,则有
[2]物体体积
浸没时,V 排=VA,则液体的密度
当h=20cm 时,物块A 刚好完全浸没,此时液面深度为
容器底面积
代入数据解得
当F=0 时,此时物块A 受到的浮力
此时物块浸入液体中的深度为
当容器向上移动6cm 时,物块A 浸入液体的深度为
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则液面上升的高度为
此时液面深度
液体对容器底的压强为
29. 4 10 2×103或2000
【详解】
[1]根据题意可知物块M 的重力为
故物块M 的重力为4N。
[2]根据题意及力传感器的示数大小随水箱中加入水质量变化的图像图乙分析可知,在向水箱中逐渐加水
到m1=1kg 过程中,物块M 受到竖直向下的重力和细杆给的竖直向上的拉力,此时细杆的拉力
F=G=4N
继续向水箱中加水,从A 点到B 点过程中,细杆的拉力逐渐减小,故在A 点处时物块M 开始接触到水面,
从A 点到B 点过程中,物块受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力F 浮和细杆给的拉力F,至到B 点拉力
F 为0,此时F 浮=G;从B 点到C 点过程中,随着水箱中水继续增加,物块M 在水中的体积V 排逐渐增大,
物块M 所受浮力F 浮逐渐增大,此过程物块M 受到竖直向下的重力G、细杆施加的竖直向下的压力F 和
竖直向上的浮力F 浮,物块M 静止,受力平衡,则有
因此,随着物块M 所受浮力F 浮逐渐增大,细杆施加的竖直向下的压力F 也逐渐增大,至到C 点物块M
刚好浸没在水中时,F 浮不再增大,此时细杆给的竖直向下的压力F 也不再增大,故此时物块M 所受到的
浮力为
故当水恰好浸没物块M 时,物块M 所受到的浮力为10N。
[3]根据[2]分析可知,当水恰好浸没物块M 时,物块M 所受到的浮力为10N,由
得出浸没物块
M 的体积V 物为
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由物块M 为正方体,可求出物块M 的边长a 为
由物块M 恰好浸没且为正方体可知,物块M 下表面到液面的深度h 为
故物块M 底面以上水和物块M 的总体积V 总为
因此,物块M 底面以上水的体积V1为
物块M 底面以上水的质量m2为
水箱中水的总质量为
水箱中水的重力为
水箱的重力为
将水箱、水、物块M 看成一个整体,则这个整体受到竖直向下的重力G 总,细杆施加的向下的压力F,桌
面施加的向上的支持力F 支,整体处于静止状态受力平衡,则有
其中G 总等于水箱、水、物块M 的重力之和,即
水箱对桌面的压力与桌面对水箱的支持力是一对相互作用力,则有
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水箱对桌面的压强为
故水箱对桌面的压强为2×103Pa。
30. ② 2.7×103
【详解】
[1]圆柱体缓慢浸入水中,未浸没时,所受的浮力增大,测力计的示数变小;浸没水中后,浮力保持不变,
则测力计的示数也保持不变。所以反映圆柱体受到的浮力F2随h 变化的图像是②。图像①是测力计示数
F1随h 的变化图像。
[2]由图乙知,圆柱体的重力为2.7N,浸没时,受到的浮力为1.0N,圆柱体排开水的体积,即圆柱体的体
积,据阿基米德原理知
圆柱体的质量
圆柱体的密度
31. 2000 5500
【详解】
[1]由图乙可知,当t=1s 时,物体A 刚好完全浸没,物体A 底部所受液体压力F=2N,A 物体底部所受到
的液体压强为
[2]圆柱体完全浸没时受到的浮力
F 浮=F=2N
浸没时排开水的体积为
圆柱体的高度
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圆柱体刚好浸没在水中,物体上表面与液面相平,液面上升的高度
所以圆柱体实际向下移动的距离
L=h-Δh=0.2m-0.1m=0.1m
圆柱体下降速度为
在2s 时,物体到达容器底部,则原来容器中水的深度为
h′=vt=0.1m/s×2s=0.2m
水的体积为
V 水=S 容h′=20×10-4m2×0.2m=4×10-4m3
水的重力为
G 水=ρ 水V 水g=1.0×103kg/m3×4×10-4m3×10N/kg=4N
由图乙可知物体刚到达容器底部时(此时容器底对传感器还没有支持力),水对传感器的压力F 水=3N,
由图乙可知,第3s 时(物体已经沉底)传感器受到的压力F 压=7N,因为此时传感器受到的压力为水对传
感器的压力与容器底对传感器的支持力之和,即
F 压=F 水+F 支
所以第3s 时物体受到的支持力
F 支=F 压-F 水=7N-3N=4N
此时物体受到向上的支持力、向上的浮力和向下的重力而处于静止状态,则
G 物=F 支+F 浮=4N+2N=6N
则第3s 时容器对桌面的压力为
F 压=G 水+G 物+G 容=4N+6N+1N=11N
容器对桌面的压强
32. 1 150 83.3 4.5
【详解】
[1]由图甲可知,承担物重的绳子的股数为n=3,绳子自由端移动的距离与物体上升的高度的关系为
s=nh。由图乙可知,在此过程中,物体上升的高度为1m,绳子自由端移动的距离为
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s=nh=3×1m=3m
[2]有用功为
W 有=Gh=150N×1m=150J
[3]拉力做的总功为
W 总=Fs=60N×3m=180J
滑轮组的机械效率为
[4]拉力的功率为
33. C 见详解
【详解】
[1] A.由图像可知,在相同时间内,物体第一次通过的路程大于第二次通过的路程,所以两次物体运动
的速度:
,故A 错误;
B.同一物体的重力不变,对水平面的压力不变,在同一水平面上运动,接触面的粗糙程度相同,故两次
拉动物体时,物体受到的摩擦力都相等,由图像可知,两次物体都在做匀速直线运动,说明物体受到的
拉力与摩擦力是一对平衡力,大小相等,所以两次物体所受的拉力:
,故B 错误;
CD.由图像可知,0~8s 物体第一次通过的路程为0.8m,第二次通过的路程为0.4m,又知两次拉力相等,
根据
可知,
,又由
,时间相同可知
,故C 正确,D 错误。
故选C。
[2]两次水平拉动同一物体在同一水平面上做匀速直线运动,物体受到的摩擦力相同,拉力也相同,由图
像可知0~8s,
,由
知,
,又由
,时间相同可知
。
34. 90 400
【详解】
[1]由题意知,提升物体M 所做的有用功
W 有=Gh=900N×8m=7200J
提升物体M 所用的时间
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由图乙知,此过程拉力F 做的总功
W 总=8000J
滑轮组的机械效率
[2]拉力做功的功率
35. 120 200 88.9
【详解】
[1]1min 内物体升高6m,由速度的计算公式可得,物体上升的速度为
由图可知,有3 段绳子吊起动滑轮,绳子自由端的移动速度为
v=nv 物=3×0.1m/s=0.3m/s
根据功率的计算公式可得,拉力的功率为
P=F 拉v=400N×0.3m/s=120W
[2]由图乙可知,当物重为300N 时,机械效率为
。则
代入数据可解得,动滑轮重为
[3]人对绳的最大拉力为人的重力,所以最大拉力为
Fmax=G 人=mg=60kg×10N/kg=600N
根据
可得提升货物的最大重力为
Gmax=3Fmax-G 滑=3×600N-200N=1600N
因摩擦和绳重均不计,根据机械效率的计算公式可得,滑轮组的最大机械效率为
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36.(1)100N;(2)300N
【详解】
解:(1)忽略绳重、吊篮重及摩擦,由图像可知,当η= 60%,重物G=150N,因为
所以
解得G 动= 100N。
(2)当η'= 75%时,滑轮组的机械效率
即
75%=
解得G'= 300N。
答:(1)动滑轮的自重是100N;
(2)当滑轮组的机械效率为75%时,提升的物重是300N。
37.(1)5W;(2)25N;(3)80%;(4)10N
【详解】
解:(1)由图乙可知,
内拉力
做的功
则拉力的功率
(2)由图甲可知,n=2,绳子自由端移动距离
作用在绳子上的拉力
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(3)有用功
滑轮组的机械效率
(4)不计绳重与摩擦,由拉力
得动滑轮的重力
答:(1)拉力
的功率是5W;
(2)拉力
大小是25N;
(3)机械效率是80%;
(4)如果不计绳重与摩擦,动滑轮重力是10N。
38.(1)360J;(2)60W
【详解】
(1)从图中可知物体运动6s 的路程为18m,拉力F 所做的功
(2)拉力F 的功率
答:(1)物体运动6s 过程中拉力F 所做的功是360J。
(2)拉力F 的功率是60W。
39.(1) 16N;(2)96J;(3)3m/s
【详解】
(1)无人机所受重力
G=mg=1.6kg×10N/kg=16N
(2)由图可知,0-1s 内无人机下降的距离h=6m,由W=Fs 得重力做功
W=Gh=16N×6m=96J
(3)由图可知,0-4s 内无人机运动的路程s=12m,平均速度
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答:(1)无人机所受重力16N。
(2)重力做功96J。
(3)平均速度为3m/s。
40.(1)
;(2)900N
【详解】
(1)由于整个行驶过程汽车的功率恒为30kW,则0~20min 时间段汽车所做的功为
(2)30~60 min 内汽车匀速行驶,其速度为
由功率公式
可知
答:(1)0~20min 时间段汽车所做的功为
;
(2)30~60min 内汽车的牵引力为900N。
41.(1)2m;(2)400J;(3)80W
【详解】
解:(1)由图像可知,小车在5~10 s 内被匀速推动,速度v=0.4m/s,由
可知,小车被匀速推动时,
通过的距离
(2)在5~10s 内,推力F 对小车做的功
(3)在5~10s 内,推力F 对小车做功的功率
答:(1)小车被匀速推动时,通过的距离是2m;
(2)在5~10s 内,推力F 对小车所做的功是400J;
(3)在5~10s 内,推力F 对小车做功的功率是80W。
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42.(1)16m;(2)2.5N
【详解】
解:(1)由速度-时间图像知道,在2-6s 内,物体做匀速直线运动,速度为v=4m/s,由
知道,该时
间段内移动的距离为
s=vt=4m/s×4s=16m
(2)由功率-时间图像知道,2-6s 的功率为P=10W,由P=Fv 知道,受到的拉力
又因为物体做匀速直线运动时,受到拉力与摩擦力是一对平衡力,大小相等,故摩擦力的大小
f=F=2.5N
答:(1)在2-6s 内物体通过的路程是16m;
(2)摩擦力的大小是2.5N。
43.(1)
;(2)
【详解】
解:(1)未装水时,洒水车的质量为
则洒水车对水平路面的压力
(2)由图可知,这段时间,洒水车做匀速直线运动,水平方向处于平衡状态,根据二力平衡条件可知
答:(1)洒水车对水平路面的压力
;
(2)这段时间内洒水车的牵引力是
。
44.(1)80J;(2)10W
【详解】
解:(1)在水平面上物体以0.4m/s 的速度匀速运动,移动的距离为
s=vt 甲=0.4m/s×10s=4m
水平面上F 所做的功
W=Fs=20N×4m=80J
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(2)在斜面上物体在10s 时间内运动了5m,F 所做功的功为
W′=Fs′=20N×5m=100J
在斜面上F 所做功的功率为
答:(1)在水平面上F 所做的功为80J;
(2)在斜面上F 所做功的功率为10W。
45.(1)28000J;(2)70%;(3)1200N
【详解】
解:(1)提升建筑材料所做的有用功
W 有=Gh=2800N×10m=28000J
(2)提升建筑材料所用的时间
由图像知,此过程拉力所做的总功为40000J。提升机在提升建筑材料时的机械效率
(3)不计动滑轮及钢丝绳的重、摩擦时,提升罐笼A 所做的功为额外功,大小为
W 额=W 总-W 有=40000J-28000J=12000J
罐笼A 的重力
答:(1)有用功是28000J;
(2)提升机在提升建筑材料时的机械效率是70%;
(3)罐笼A 的重力是1200N。
46.(1)400N;(2)60W;(3)700N
【详解】
解:(1)由图知道,使用滑轮组承担物重的绳子股数n=2,则1min 绳子自由端移动的距离
s=2h=2×9m=18m
拉力做的总功
W 总=Fs=200N×18m=3600J
拉力的功率
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(2)钢绳和滑轮的摩擦力及绳重忽略不计,滑轮组的机械效率
由图像知道,当η=50%时,重物G'=300N,则
解得动滑轮重力
G 动=300N
(3)当η″=70%时
解得所运建材的重力
G''=700N
答:(1)若某次运送建材的质量为40kg,则建材的重力400N;
(2)拉力的功率60W;
(3)当滑轮组的机械效率为70% 时,所运建材的重力是700N。
47.(1)3.5×107N;(2)6×105N
【详解】
(1)由于排水量是轮船满载时排水的质量,所以,由阿基米德原理知道,科考船满载时受到的浮力
F 浮=G 排=m 排g=3.5×103 ×103 kg×10N/kg=3.5×107 N
(2)由图乙知道,科考船航行中牵引力与速度的关系是反比例函数,所以
F1 v1=F2 v2
则科考船航速为20km/h 时受到的牵引力
答:(1)该科考船满载航行时所受到的浮力大小是3.5×107N;
(2)该科考船航行速度为20km/h 时,所受到的牵引力大小6×105N。
48.(1)8N;(2)1800Pa
【详解】
解:(1)由图可知,弹簧测力计示数为12N,此时圆柱体在空气中,根据二力平衡条件可知,此圆柱体
的重力
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从h=10cm 开始,弹簧测力计示数不变,说明此时圆柱体已经浸没在水中,此时测力计的示数为4N,由
称重法测浮力可得,圆柱体浸没在水中时受到的浮力
(2)根据阿基米德原理可知圆柱体浸没在水中排开水的体积
则水面上升的高度
=
=
=0.08m
由图乙可知圆柱体下降6cm 时接触水面,至下降16cm 时底面接触容器底,故原来容器内水深为10cm,
物体浸没时水深
圆柱体恰好浸没在水中时,水对容器底的压强
答:(1)圆柱体浸没在水中时,受到的浮力是8N;
(2)圆柱体恰好浸没在水中时,水对容器底的压强是1800Pa。
49.(1)500N;(2)75%;(3)0.1m/s
【详解】
(1)滑轮组中有4 段绳子与动滑轮接触,人施加在绳子自由端的拉力为500N,则动滑轮与货物受到的向上
的总的拉力为
货物重1500N,动滑轮重为
(2)滑轮组的机械效率为
(3)读图像可知,20s 时间内做的总功为4000J,则绳子自由端移动的距离为
货物上升的距离为
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货物上升的速度为
答:(1)该滑轮组中动滑轮的总重为500N;
(2)该滑轮组的机械效率为75%;
(3)货箱匀速上升的速度为0.1m/s。
50.(1) 200N;(2)300W;(3) 60N
【详解】
(1)滑轮组做的有用功
W 有用=Gh=mgh=54kg×10N/kg×15m=8100J
拉力做的总功
由图知,n=3,拉力端移动距离
s=3h=3×15m=45m
由W 总=Fs 得绳端的拉力
(2)起吊时电动机拉动绳端的功率是
(3)额外功
W 额=W 总-W 有用=9000J-8100J=900J
不计绳重和摩擦,由W 额=G 动h 可得动滑轮重
答:(1)绳端的拉力F 是200N;
(2)起吊时电动机拉动绳端的功率是300W;
(3)动滑轮重是60N。
51.(1)8m/s;(2)6×104W;(3)6×105J
【详解】
解:(1)由题知,在0~10s 内汽车通过的路程s=80m,则在0~10s 内汽车的平均速度为
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(2)由图可知,10s 后汽车做匀速直线运动,速度v1=15m/s,此时汽车受到的牵引力和阻力是一对平衡
力,大小相等,则牵引力为
F=f=4000N
汽车行驶时的功率为
(3)因为汽车的功率不变,所以在0~10s 内汽车发动机产生的牵引力所做的功为
W=Pt=6×104W×10s=6×105J
答:(1)在0~10s 内汽车的平均速度为8m/s;
(2)汽车行驶时的功率为6×104W;
(3)在0~10s 内汽车发动机产生的牵引力所做的功是6×105J。
52.(1)
(2)600J (3)75% (4)40W
【详解】
(1)小明同学用图甲所示的滑轮组向下拉动绳子,动滑轮绕2 段绳,如图所示:
(2)有用功:
W 有用=Gh=120N×5m=600J;
(3)由图乙可知,20s 拉力做的总功是800J,滑轮组的机械效率:
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η=
=75%;
(4)拉力的功率:
P=
=40W.
答:(1)如上图所示;
(2)用滑轮组提水时做的有用功是600J;
(3)滑轮组的机械效率是75%;
(4)拉力做功的功率是40W.
53.(1)200kg;(2)8×103kg/m3;(3)1000N
【分析】
(1)由图像可知,物体出水后的汽车功率是800W,根据
变形可求出拉力F,因为是匀速提升,则
,再根据
变形求出质量。
(2)根据
,要算密度需要知道质量和体积,质量已求出,算出体积即可;根据(1)中方法可求出物体
出水前物体受到的拉力出F1,再由物体的重力,根据
,可求出浮力,然后根据阿基米德定律,
可求出物体的体积。
(3)先根据打捞开始到物体出水所用的时间和速度求出打捞前物体上表面的深度,由
求出压强;再
由重物出水所用的时间和速度求出圆柱体的高度,由
变形求出圆柱体的底面积,再由
求出
压力。
【详解】
(1)由图可知:汽车在AB 段的功率为P1=700W,速度为0.4m/s,根据
可知,汽车在AB 段对物体的
拉力为
同理,汽车在CD 段对物体的拉力为
由图知,物体在CD 段受到拉力较大,且不再增大,则拉力等于重力,即
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则重物的质量为
(2)由两次拉力的差,可得物体受到的最大浮力为
根据
可得,物体的体积为
则圆柱形物体的密度为
(3)根据图可知,重物上升20s 后开始出水,所以打捞前圆柱体上表面距水面的深度为
打捞前物体上表面所受水的压强为
重物出水所用的时间为5s,所以圆柱体的高度为
圆柱体的底面积为
则圆柱体上表面在打捞前受到水的压力为
答:(1)圆柱形重物的质量是200kg;(2)圆柱形重物的密度是8×103kg/m3;(3)打捞前圆柱形重物上表面所
受的水的压力是1000N。
【点睛】
综合性比较强,考查内容比较多,包括功率公式、阿基米德原理、压强计算等。此题的关键是要看懂图
像,从中找出对解题有用的信息,正确利用相关公式解题。
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