8下-10-功和機(jī)械能（解析版）-全國(guó)初中物理競(jìng)賽試題編選

試卷第=page3939頁(yè)，共=sectionpages4040頁(yè)試卷第=page4040頁(yè)，共=sectionpages4040頁(yè)保密★啟用前《功和機(jī)械能》全國(guó)初中物理競(jìng)賽試題精編學(xué)校:___________姓名：___________班級(jí)：___________考號(hào)：___________一、單選題1．如圖的斜面是光滑的，分別用F1、F2的推力從斜面的底部將同樣的物體勻速推上斜面的頂端，推力所做的功為W1、W2，斜面兩底角不等α<β，那么（）A．F1>F2；W1=W2 B．F1<F2；W1<W2C．F1>F2；W1>W2 D．F1<F2；W1=W2【答案】D【詳解】如圖所示，因?yàn)樾泵婀饣?，說(shuō)明摩擦力為0，即使用光滑的斜面沒(méi)有額外功，則推力做的功，即總功，等于克服物體重力做的功，即有用功，所以把同樣的物體，沿兩個(gè)斜面分別勻速推上斜面的頂端，升高的高度h相同，由可知，克服重力做的功相同，所以推力做功也相同，即；因?yàn)樾泵娴牡捉铅?lt;β，所以左邊的斜面長(zhǎng)度大于右邊斜面長(zhǎng)度，即，根據(jù)可知，；綜上所述，，；故ABC不符合題意，D符合題意。故選D。2．用杠桿、斜面和滑輪組分別將物重相同的物體提升到相同高度的過(guò)程中，所做的有用功（）A．使用杠桿時(shí)最多 B．使用斜面時(shí)最多C．使用滑輪組時(shí)最多 D．一樣多【答案】D【詳解】用杠桿、斜面和滑輪組分別將物重相同的物體提升到相同高度的過(guò)程中，克服物體的重力所做的為有用功，根據(jù)W=Fs=Gh所做的有用功一樣多，故ABC不符合題意，D符合題意。故選D。3．如圖甲，體積為1000cm3的實(shí)心均勻正方體A，自由放置在底面積為200cm2、高為16cm的薄壁柱形容器中，容器重力為10N；底面積50cm2、高為10cm的長(zhǎng)方體B通過(guò)一輕質(zhì)細(xì)線懸掛于天花板，細(xì)線拉力為12N，A與B相距7cm，現(xiàn)往容器中注入某種液體，當(dāng)液體深度為15cm時(shí)，細(xì)線拉力變?yōu)?0N，如圖乙，此時(shí)液體對(duì)容器底的壓強(qiáng)為1500Pa。下列說(shuō)法正確的是（）A．液體的密度為0.8g/cm3B．從甲圖到乙圖，A物體克服重力做功42JC．從甲圖到乙圖，容器對(duì)桌面的壓力增加了34ND．若輕輕剪斷乙圖中細(xì)線，待AB物體靜止后，容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)為2350Pa【答案】D【詳解】A．液體深度為15cm時(shí)，液體對(duì)容器底的壓強(qiáng)為1500Pa，由此可求液體的密度容器中的液體為水，故A錯(cuò)誤；B．由題意知物體B的重力為12N，但在乙圖中細(xì)線的拉力變成了10N，由此可知物體A對(duì)物體B的支持力為2N，所以B對(duì)A的壓力也為2N。由乙圖可知，物體A被液體浸沒(méi)的深度物體A是體積為1000cm3的實(shí)心均勻正方體，故其邊長(zhǎng)為10cm，所以物體A在乙中排開(kāi)液體的體積所以物體A受到的浮力故可得物體A的重力從甲圖到乙圖，A物體克服重力做功故B錯(cuò)誤；C．乙容器中水的體積乙容器中水的質(zhì)量乙中水的重力從甲圖到乙圖，容器對(duì)桌面的壓力其增大值等于水的重力與B對(duì)A的壓力之和故C錯(cuò)誤；D．乙圖中剪斷繩后，以AB兩物體為整體，其整體的質(zhì)量其整體體積為其整體的密度為因?yàn)槠湔w的密度大于水的密度，故該整體在水中處于沉底狀態(tài)，由于兩物塊的高度之和為20cm，而容器高度只有16cm，所以該整體有4cm高度露出水面，整體排開(kāi)水的體積增大了容器所剩體積所以溢出水的體積溢出水的重力容器內(nèi)所剩水的重力容器對(duì)桌面的壓力等于容器重力、所剩水的重力、物塊A的重力、物塊B的重力之和所以容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)故D正確。故選D。4．如圖所示木塊從光滑斜面的頂端由靜止下滑，途經(jīng)A、B、C三點(diǎn)。已知AB和BC的長(zhǎng)度相同，下列說(shuō)法正確的是（）A．從A點(diǎn)到C點(diǎn)木塊保持勻速直線運(yùn)動(dòng)B．木塊受到的支持力和重力都對(duì)木塊做功C．AB和BC段重力對(duì)木塊做功的多少相同D．AB和BC段重力對(duì)木塊做功的功率相同【答案】C【詳解】A．由于斜面是光滑的，對(duì)木塊沒(méi)有摩擦力，則木塊從斜面的頂端由靜止下滑時(shí)做加速運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；B．木塊在光滑斜面上受到重力和支持力的作用，由于支持力與斜面是垂直的，木塊沒(méi)有在支持力的方向上通過(guò)距離，所以支持力不做功；木塊在重力的方向上通過(guò)了距離，所以重力對(duì)木塊做了功，故B錯(cuò)誤；C．已知AB和BC的長(zhǎng)度相同，則這兩段的豎直高度相同，且同一木塊的重力不變，根據(jù)可知，重力做的功相同，故C正確；D．AB和BC的長(zhǎng)度相同，由于木塊做加速運(yùn)動(dòng)，所以通過(guò)AB的時(shí)間要大于通過(guò)BC的時(shí)間，則根據(jù)可知，AB和BC段重力對(duì)木塊做功的功率不相同，故D錯(cuò)誤。故選C。5．甲、乙兩人質(zhì)量之比為，他們沿靜止的自動(dòng)扶梯勻速跑上樓的功率之比為，甲跑上樓所用的時(shí)間是t1。當(dāng)甲站在自動(dòng)扶梯上不動(dòng)，開(kāi)動(dòng)自動(dòng)扶梯把甲送上樓所用的時(shí)間是t2。那么，當(dāng)乙用原來(lái)的速度沿向上開(kāi)動(dòng)的扶梯跑上樓時(shí)，所用的時(shí)間為（）A． B．C． D．【答案】A【詳解】甲乙的重力之比為功率之比由功率的公式得得設(shè)扶梯長(zhǎng)度為s，則甲的速度且扶梯速度當(dāng)乙用原來(lái)的速度沿向上開(kāi)動(dòng)的扶梯跑上樓時(shí)，所用的時(shí)間為故選A。6．汽車以速度v0在平直路面上勻速行駛，在t1時(shí)刻將汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率調(diào)大為另一個(gè)恒定值，設(shè)汽車行駛過(guò)程中受到的阻力恒定不變。汽車運(yùn)動(dòng)的路程s，發(fā)動(dòng)機(jī)做功W，汽車的運(yùn)動(dòng)速度v，汽車的牽引力F，從t=0時(shí)刻開(kāi)始，下列隨時(shí)間t變化的圖像可能正確的是（）A． B．C． D．【答案】B【詳解】C．在t1時(shí)刻前，汽車以速度v0做勻速運(yùn)動(dòng)，牽引力F和阻力是一對(duì)平衡力，大小不變，汽車運(yùn)動(dòng)的路程及牽引力做功均與時(shí)間成正比，故C錯(cuò)誤；D．在t1時(shí)刻后，當(dāng)功率調(diào)大到某一恒定值時(shí)，由于速度不能突變，根據(jù)可知，牽引力會(huì)突然增大到某一值，故D錯(cuò)誤；A．在t1時(shí)刻后，當(dāng)功率調(diào)大到某一恒定值后，牽引力增大，大于阻力，汽車做加速運(yùn)動(dòng)，路程與時(shí)間不再成正比，故A錯(cuò)誤；B．隨著速度的增大，牽引力逐漸減小，故速度增大得越來(lái)越緩慢，直到牽引力減小到再次和阻力平衡，速度不再增大，汽車以此速度做勻速運(yùn)動(dòng)，故B正確。故選B。7．如圖，一輛電動(dòng)車在月球表面（月球面附近無(wú)大氣層）沿著平直軌道行駛，物體M相對(duì)于車靜止，則以下說(shuō)法中正確的是（）A．電動(dòng)車動(dòng)能一定增加B．M受到的摩擦力一定向右C．此時(shí)小車可能做勻速直線運(yùn)動(dòng)D．若電動(dòng)車急剎車，M受到的摩擦力一定向左【答案】B【詳解】A．由圖中彩旗展開(kāi)的方向可知，電動(dòng)車向右加速運(yùn)動(dòng)或向左減速運(yùn)動(dòng)，所以動(dòng)能有可能增大也有可能減小，故AC錯(cuò)誤；B．不管電動(dòng)車是向右加速，還是向左減速，相對(duì)車靜止的物體M都有向左運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，所以其受到的摩擦力一定向右，故B正確；D．若電動(dòng)車原是向右加速運(yùn)動(dòng)的，急剎車時(shí)，車的速度減小或停下，而M由于慣性要保持原來(lái)的速度向右運(yùn)動(dòng)，此時(shí)所受的摩擦力應(yīng)向左，才能讓M相對(duì)車靜止。若電動(dòng)車原是向左減速運(yùn)動(dòng)的，急剎車時(shí)，M物體由于慣性會(huì)保持原來(lái)的速度繼續(xù)向左運(yùn)動(dòng)，此時(shí)所受的摩擦力方向應(yīng)仍然向右，才能讓M相對(duì)車靜止，故D錯(cuò)誤。故選B。8．原長(zhǎng)為l的橡皮筋一端固定在O點(diǎn)，另一端懸掛一個(gè)小鋼球，將鋼球從O點(diǎn)釋放，鋼球運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)后開(kāi)始向上返回，O、A兩點(diǎn)間距離為2l，如圖所示.則能反映鋼球從O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)的過(guò)程中，其動(dòng)能、重力勢(shì)能、橡皮筋所受的拉力F和橡皮筋的彈性勢(shì)能隨運(yùn)動(dòng)距離s變化的關(guān)系圖象可能是A． B．C． D．【答案】B【詳解】OA的前半段小球從初始狀態(tài)下降至l過(guò)程中：重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，重力勢(shì)能減小，小球速度逐漸增加，其動(dòng)能逐漸變大，但因?yàn)橄鹌そ顩](méi)有發(fā)生彈性形變，所以O(shè)A前半段橡皮筋的彈性勢(shì)能為0；OA后半段小球下落l距離后繼續(xù)下降至2l的過(guò)程中：受到橡皮筋向上的拉力作用，當(dāng)拉力小于重力時(shí)，小球速度仍增加，動(dòng)能仍然增大，小球的重力勢(shì)能減小，橡皮筋此時(shí)有彈性形變逐漸增大，所以其彈性勢(shì)能也逐漸增大；當(dāng)拉力大于重力時(shí)，小球速度逐漸減小，動(dòng)能逐漸減小，最后變?yōu)榱?，重力?shì)能隨著高度的下降逐漸減小，機(jī)械能逐漸轉(zhuǎn)化為橡皮筋的彈性勢(shì)能，到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)橡皮筋所具有的彈性勢(shì)能最大；綜上所述所以動(dòng)能在OA后半段有一部階段仍然在增加，所以A選項(xiàng)錯(cuò)誤；整個(gè)過(guò)程中重力勢(shì)能都在逐漸減小，所以B選項(xiàng)正確；在OA前半段內(nèi)，橡皮筋沒(méi)有彈性形變，所以拉力F在后半段才有，同樣橡皮筋彈性勢(shì)能在OA后半段才開(kāi)始有，故CD選項(xiàng)均錯(cuò)誤．9．如圖所示，兩個(gè)相同的光滑弧形槽，一個(gè)為A1B1C1凸形，一個(gè)為A2B2C2凹形，兩個(gè)相同小球分別進(jìn)入兩弧形槽的速度都為v，運(yùn)動(dòng)到槽的末端速度也都為v，小球通過(guò)凹形槽的時(shí)間為t1，通過(guò)凸形槽的時(shí)間為t2，則t1、t2的關(guān)系為（）A．t1=t2 B．t1>t2 C．t1<t2 D．無(wú)法確定【答案】B【詳解】?jī)蓚€(gè)槽都是光滑的，小球運(yùn)動(dòng)時(shí)機(jī)械能守恒。球通過(guò)凸起的槽時(shí)，初始速度為v，運(yùn)動(dòng)到B1的過(guò)程中，動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能，速度減小，到達(dá)B1點(diǎn)時(shí)速度最??；從B1向C1運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，速度增大，到達(dá)C1時(shí)動(dòng)能最大，速度最大，此時(shí)速度為v。整個(gè)過(guò)程中的速度都不會(huì)大于v，即平均速度小于v；球通過(guò)凹形槽時(shí)，初始速度為v，球先下滑，重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，動(dòng)能增大，速度也在增大，到達(dá)B2時(shí)動(dòng)能最大，速度最大，速度大于v；過(guò)了B2后向上滑動(dòng)，動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能，動(dòng)能減小，速度減小，到達(dá)C2時(shí)動(dòng)能最小，速度最小，此時(shí)的速度為v。整個(gè)過(guò)程中球的速度都不會(huì)小于v，即平均速度大于v。因?yàn)閮蓚€(gè)槽完全相同，即球通過(guò)的路程相同，而球通過(guò)第一個(gè)槽的平均速度小，故通過(guò)第一個(gè)槽的時(shí)間長(zhǎng)。故ACD不符合題意；B符合題意。故選B。10．如圖所示，質(zhì)量為m的小球從靜止下落，落在與A點(diǎn)等高處、豎直放置靜止的輕彈簧上，到達(dá)與B點(diǎn)等高處時(shí)小球重力與彈簧的彈力大小相等，圖中與C點(diǎn)等高處是小球到達(dá)的最低點(diǎn)（不計(jì)空氣阻力）。下列說(shuō)法正確的是（）A．到達(dá)A點(diǎn)時(shí)，小球的動(dòng)能最大B．從A到B，小球減少的重力勢(shì)能等于增加的動(dòng)能C．下落過(guò)程中，小球重力勢(shì)能一直減小、動(dòng)能先增大后減小D．到達(dá)C點(diǎn)時(shí)，小球的動(dòng)能為零，受到的重力與彈簧的彈力是一對(duì)平衡力【答案】C【詳解】小球下落過(guò)程中，高度減小，小球重力勢(shì)能減小；在OA段，小球的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，動(dòng)能先增大；在AB段，小球受到向下的重力大于向上的彈力，合力向下，小球做加速運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能逐漸增大，同時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能增加；在BC段，小球受到向上的彈力大于向下的重力，合力向上，小球做減速運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能逐漸減小，同時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能增加；A．小球在B點(diǎn)的速度最大，小球的動(dòng)能最大，故A錯(cuò)誤；B．從A到B，小球減少的重力勢(shì)能等于增加的動(dòng)能與彈簧彈性勢(shì)能的和，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)以上分析可知，下落過(guò)程中，小球的高度一直降低，小球重力勢(shì)能一直減?。恍∏虻乃俣认仍龃蠛鬁p小，因此小球的動(dòng)能先增大后減小，不計(jì)空氣阻力，小球與彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，故C正確；D．到達(dá)C點(diǎn)時(shí)，小球的動(dòng)能為零，小球受到的重力要小于彈簧的彈力，這兩個(gè)力不是一對(duì)平衡力，故D錯(cuò)誤。故選C。11．質(zhì)量相等的甲、乙兩個(gè)物體從同一斜面的相同高度處下滑，每隔相等時(shí)間曝光一次得到的頻閃照片如圖所示。則甲、乙在斜面上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中（）A．平均速度之比為3︰5B．甲的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能C．到達(dá)斜面底端的動(dòng)能相等D．乙重力做功的功率比甲大【答案】D【詳解】A．由圖知，甲物體是4個(gè)時(shí)間間隔，乙物體是2個(gè)時(shí)間間隔，所以甲物體與乙球物體運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比為4︰2=2︰1，運(yùn)動(dòng)的路程相同，根據(jù)可知，平均速度之比為1︰2，故A錯(cuò)誤；B．由圖可知，甲物體的高度變小，質(zhì)量不變，重力勢(shì)能變小；甲物體在相同時(shí)間內(nèi)通過(guò)的路程相同，做勻速直線運(yùn)動(dòng)，速度保持不變，甲物體的質(zhì)量不變，動(dòng)能不變；所以該過(guò)程中，重力勢(shì)能用來(lái)克服摩擦力做功了，動(dòng)能不變，故B錯(cuò)誤；C．由圖可知甲做勻速直線運(yùn)動(dòng)，乙做加速運(yùn)動(dòng)，甲、乙物體的質(zhì)量相同，到達(dá)底端時(shí)，甲的速度小于乙的速度，所以甲的動(dòng)能小于乙的動(dòng)能，故C錯(cuò)誤；D．由題意知：乙運(yùn)動(dòng)的速度大，甲、乙的質(zhì)量相同，根據(jù)G=mg可知，重力相同，根據(jù)可知，乙的重力做功快，故D正確。故選D。二、填空題12．質(zhì)量為1.5t的汽車以20m/s的速度在水平路面上沿直線勻速行駛5min，汽車行駛時(shí)所受阻力為車重的0.2倍，則牽引力為_(kāi)__________N，這段時(shí)間內(nèi)牽引力做功的功率為_(kāi)__________W，重力做的功為_(kāi)__________J。（取g=10N/kg）【答案】

3×103

6×104

0【詳解】[1]汽車做勻速運(yùn)動(dòng)，處于平衡狀態(tài)，由力的平衡條件得牽引力為F=f=0.2G=0.2mg=0.2×1.5t×10N/kg=0.2×1.5×103kg×10N/kg=3×103N[2]汽車的功率為P=Fv=3×103N×20m/s=6×104W[3]汽車在重力的方向上沒(méi)有移動(dòng)距離，所以克服重力做的功做功為0。13．如圖甲所示，水平地面上的一物體，受到方向不變的水平拉力F的作用，F(xiàn)的大小與時(shí)間t的關(guān)系和物體的速度ν與時(shí)間t的關(guān)系如圖乙所示。

（1）3~6秒，物體受到的摩擦力是___________N，6~9秒，拉力F對(duì)物體做的功是___________J；（2）6~9秒，拉力F的功率是___________W，3~9秒，拉力F的平均功率是___________W。【答案】

4

24

8

7【詳解】（1）[1]由乙圖速度ν與時(shí)間t的關(guān)系圖像可知，6~9秒，物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)二力平衡知識(shí)可知，物體受到的摩擦力與拉力相等，由乙圖F的大小與時(shí)間t的關(guān)系圖像可知，6~9秒，拉力F的大小為F=4N，故物體受到的摩擦力為f=F=4N由乙圖速度ν與時(shí)間t的關(guān)系圖像可知，3~6秒，物體做加速運(yùn)動(dòng)，由于物體對(duì)水平地面的壓力不變，接觸面的粗糙程度不變，所以物體從加速運(yùn)到到勻速運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中受到的滑動(dòng)摩擦力不變，大小為4N。[2]6~9秒，物體運(yùn)動(dòng)的速度為2m/s，運(yùn)動(dòng)的路程為s=vt=2m/s×3s=6m所以6~9秒，拉力F對(duì)物體做的功為W=Fs=4N×6m=24J（2）[3]6~9秒，拉力F對(duì)物體做的功為24J，時(shí)間t=3s，所以6~9秒，拉力F的功率為[4]乙圖F的大小與時(shí)間t的關(guān)系圖像可知，3~6秒，拉力F′=6N，物體運(yùn)動(dòng)路程為3~6秒，拉力F做的功為W′=F′s′=6N×3m=18J3~9秒，拉力F的平均功率為14．如圖甲所示，水平地面上的一物體，受到方向不變的水平推力F的作用，F(xiàn)的大小與時(shí)間t的關(guān)系和物體的速度v與時(shí)間t的關(guān)系如圖乙所示，則0~3sF對(duì)物體做的功為_(kāi)____J，3~6s物體受摩擦力大小為_(kāi)_____N。6~9sF對(duì)物體做的功為_(kāi)_____J?！敬鸢浮?/p>

0

4

24【詳解】[1]從速度與時(shí)間關(guān)系圖象看，0~3秒內(nèi)物體速度為0，即處于靜止?fàn)顟B(tài)。故此階段推力做對(duì)物體做功為0。[2][3]6~9秒內(nèi)物體所受推力為4N，速度保持2m/s不變，處于平衡狀態(tài)，所受的摩擦力與推力平衡，均為4N。而物體與水平面間的壓力與接觸面的粗糙程度都沒(méi)有發(fā)生變化，故3~6秒內(nèi)物體受到的摩擦力為4N。6~9秒內(nèi)物體移動(dòng)的距離為s=vt=2m/s×(9s-6s)=6m推力做的功為W=Fs=4N×6m=24J15．如圖甲所示，底面積為200cm2的輕質(zhì)薄壁柱形容器放置在水平桌面上，正方體A、圓柱體B浸沒(méi)在某種液體中。正方體A的體積為1000cm3、重力為6N，通過(guò)不可伸長(zhǎng)的細(xì)線與容器底部相連，B放在A上。打開(kāi)閥門K放出液體，容器中液體深度h與細(xì)線上拉力F關(guān)系如圖乙所示。則圓柱體B的高度為_(kāi)______cm。當(dāng)液體深度為20cm時(shí)，關(guān)閉閥門，剪斷細(xì)線，將B從A上取下放入液體中。待A、B靜止后，與剪線前相比，克服A的重力做功________J。【答案】

5

0.27【詳解】[1]由圖乙知，液體深度為25cm時(shí)，圓柱體B的上表面與液面相平，液體深度為20cm時(shí)，B全部露出水面，正方體A的上表面剛好與液面相平，深度小于20cm后，A部分露出水面。所以圓柱體B的高度hB=h2-h3=25cm-20cm=5cm[2]由題意知，A的體積為1000cm3，那么A的邊長(zhǎng)那么A的底面積SA=a2=(0.1m)2=0.01m2當(dāng)液體的深度為20cm關(guān)閉閥門時(shí)，B全部露出水面，A的上表面剛好與液面相平，此時(shí)A下表面與容器底的距離為h′=h3-a=20cm-10cm=10cm=0.1m容器中液體的體積V液=S容h3-VA=200×10-4m2×0.2m-10-3m3=3×10-3m3A排開(kāi)液體的體積V排2=VA=1000cm3=10-3m3據(jù)阿基米德原理得F浮2=ρ液gV排2此時(shí)A、B這個(gè)整體受到三個(gè)力：豎直向下的總重力、拉力和豎直向上的浮力的作用處于平衡狀態(tài)，所以F浮2=GA+GB+F2即ρ液×10N/kg×10-3m3=6N+GB+8N①當(dāng)液體深度為16cm時(shí)，繩子的拉力為0，說(shuō)明A、B這個(gè)整體處于漂浮狀態(tài)，所受的浮力等于兩者的總重力，即F浮3=GA+GB此時(shí)排開(kāi)液體的體積V排3=VA-SA?h3=10-3m3-0.01m2×(0.2m-0.16m)=6×10-4m3據(jù)阿基米德原理得F浮3=ρ液gV排3所以有ρ液×10N/kg×6×10-4m3=6N+GB②解①②兩式得，液體的密度及B的重力分別為ρ液=2×103kg/m3，GB=6N由圖乙知，液體深度大于25cm時(shí)A、B整體都浸沒(méi)在液體中，此時(shí)細(xì)線的拉力為12N。A、B整體受到三個(gè)力：豎直向下的總重力、拉力和豎直向上的浮力的作用處于平衡狀態(tài)，所以有F浮1=GA+GB+F1=6N+6N+12N=24N據(jù)阿基米德原理知，此時(shí)排開(kāi)液體的體積那么B的體積VB=V排-VA=1.2×10-3m3-10-3m3=2×10-4m3且F浮2=ρ液gV排2=2×103kg/m3×10N/kg×10-3m3=20N>GA所以剪斷細(xì)線，將B從A取下放入液體中后，A靜止時(shí)處于漂浮狀態(tài)。此時(shí)A所受的重力與浮力是一對(duì)平衡力，即F浮A=GA=6N所以A排開(kāi)液體的體積B也靜止后，A浸沒(méi)的深度液體的深度此時(shí)A的下表面與容器底的距離h′′=h-hA浸=0.175m-0.03m=0.145m待A、B靜止后，與剪線前相比，A重心移動(dòng)的距離?h=h′′-h′=0.145m-0.1m=0.045m這個(gè)過(guò)程中克服A的重力所做的功W=GA?h=6N×0.045m=0.27J16．如圖，實(shí)心正方體木塊（不吸水）放入底面積為200cm2的圓柱形容器中，木塊浸入水中的體積為6×10-4m3，然后在其上表面放置一個(gè)重4N的鋁塊，靜止后木塊上表面剛好與水面相平，木塊的密度為_(kāi)__kg/m3，鋁塊放上去到木塊靜止過(guò)程中，木塊克服重力做的功為_(kāi)___J?！敬鸢浮?/p>

0.12【詳解】[1]因?yàn)槟緣K漂浮，所以G=F浮=ρ水gV排=103kg/m3×10N/kg×6×10-4m3=6N木塊的質(zhì)量放置鋁塊后，因?yàn)檎w漂浮，所以此時(shí)木塊受到的浮力F浮′=G+G鋁=6N+4N=10N因?yàn)榉胖娩X塊后，木塊上表面剛好與水面相平即木塊正好完全浸沒(méi)；則木塊排開(kāi)水的體積（木塊的體積）木塊的密度[2]木塊下降的距離為木塊克服重力做的功為17．小斌在水平地面上用大小為F的推力沿水平方向推一個(gè)木箱，其F﹣t圖像和木箱的v﹣t圖像分別如圖甲和圖乙所示。由圖像可知，在0～2s內(nèi)推力F做功為_(kāi)_____J，在4～6s內(nèi)，推力F的功率為_(kāi)_____W?！敬鸢浮?/p>

0

3【詳解】[1]由v﹣t圖象知，物體在0～2s內(nèi)速度為0，處于靜止?fàn)顟B(tài)，沒(méi)有在力的方向通過(guò)距離，所以，物體受到的推力做的功為0。[2]由v﹣t圖象知，4～6s內(nèi)速度保持0.3m/s保持不變，由F﹣t圖象知，物體在4～6s內(nèi)受到的推力是10N，因此推力F的功率18．如圖所示，原長(zhǎng)為l的輕質(zhì)彈簧一端固定在豎直墻面上，另一端與水平面上的木塊相連．推動(dòng)木塊壓縮彈簧，當(dāng)其左端至A點(diǎn)時(shí)，彈簧具有的彈性勢(shì)能為25J；松手后，木塊在彈簧的作用下往復(fù)運(yùn)動(dòng)若干次后靜止，此時(shí)彈簧具有的彈性勢(shì)能為1J．則木塊最終靜止的位置一定不可能位于____（B/C/D）點(diǎn)，整個(gè)過(guò)程中木塊克服阻力做的功是____J，整個(gè)過(guò)程中木塊速度最大時(shí)其左端可能位于____（B/C/D）點(diǎn)．【答案】

C

24

B【詳解】木塊靜止時(shí)彈簧仍然具有一定的彈性勢(shì)能，所以不可能為原長(zhǎng)狀態(tài)，所以最終的位置一定不可能位于C；彈簧具有的彈性勢(shì)能為25J；松手后，木塊在彈簧的作用下往復(fù)運(yùn)動(dòng)若干次后靜止，此時(shí)彈簧具有的彈性勢(shì)能為1J，木塊在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，克服摩擦力做功，根據(jù)能量守恒定律可知，總的能量不變，故克服阻力所做的功為25J﹣1J=24J；彈簧被壓縮時(shí)具有彈力，彈力的方向是向右的，木塊向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，阻力是向左的；開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)，彈力大于阻力，木塊向右運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，彈力慢慢減小，阻力不變，木塊做加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)木塊受到的彈力等于阻力時(shí)速度最大，此時(shí)彈簧未恢復(fù)值原長(zhǎng)；木塊由于慣性仍然會(huì)向右運(yùn)動(dòng)，此時(shí)彈力小于阻力，做的是減速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)阻力不為0；由圖可知，整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中木塊速度最大時(shí)其左端可能位于B點(diǎn)．19．如圖是一種神奇的“魔罐”，其制作方法是：橡皮筋兩頭分別固定在罐子的頂部和底部，在橡皮筋的中間系一個(gè)鉤碼，當(dāng)你用手按著“魔罐”在水平地面上滾出后，松手后它能自動(dòng)滾回來(lái)的原因是_____能轉(zhuǎn)化為_(kāi)____能?！澳Ч蕖睗L回來(lái)后不能回到原釋放點(diǎn)的位置，主要原因是魔罐離開(kāi)手后，它的機(jī)械能_____（減小/增大）?！敬鸢浮?/p>

彈性勢(shì)能

動(dòng)

減少【詳解】[1][2]罐子滾出時(shí)，質(zhì)量大的鉤碼不隨罐子轉(zhuǎn)動(dòng)，而橡皮筋隨著罐子轉(zhuǎn)動(dòng)又受到鉤碼的作用發(fā)生了彈性形變，儲(chǔ)存了大量的彈性勢(shì)能。當(dāng)橡皮筋扭曲到一定程度時(shí)，要恢復(fù)原狀，此時(shí)質(zhì)量大的鉤碼不轉(zhuǎn)動(dòng)，因而橡皮筋帶動(dòng)罐子向回滾動(dòng)，把自己的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為罐子的動(dòng)能。[3]罐子離來(lái)手后，由于受到地面的摩擦力及空氣的阻力，導(dǎo)致自身的機(jī)械能減少，所以不能滾回到原來(lái)的位置。三、實(shí)驗(yàn)題20．江蘇廣播電臺(tái)在2019年3?15期間對(duì)某知名汽車品牌E級(jí)轎車連續(xù)出現(xiàn)減震器斷裂事故（××減震門）進(jìn)行了跟蹤報(bào)道。汽車懸架系統(tǒng)上都裝有減震器（如圖甲），減震器一般和彈簧配合使用進(jìn)行共同減震（結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖乙），當(dāng)汽車壓下時(shí)彈簧被壓縮，同時(shí)減震器中活塞向下運(yùn)動(dòng)，擠壓減震器內(nèi)部注入的油液，由于擠壓作用，油液會(huì)在上下兩個(gè)工作缸內(nèi)上下流動(dòng)，從而產(chǎn)生一定的阻力，減弱汽車的上下振動(dòng)，改善汽車行駛的平順性和舒適性。如果來(lái)自外界的力過(guò)大時(shí)，彈簧迅速壓至最低位置，減震器壓到底部，出現(xiàn)減震器斷裂造成汽車底盤觸及地面等嚴(yán)重交通事故。（1）為避免減震器變形，車主采取的規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)方法中，不可行的是____________；A．過(guò)顛簸路段時(shí)盡量加速通過(guò)B．適當(dāng)降低汽車輪胎的胎壓，提高輪胎的彈性空間C．換用普通輪胎，避免使用強(qiáng)度大的防爆胎，緩解減震器壓力D．盡量避免前輪快速通過(guò)路牙或者撞到路墩（2）在一般召回處理策略中，有些廠商采用更換減震彈簧的方式去加以鞏固。通過(guò)查閱資料發(fā)現(xiàn)，對(duì)于某種材質(zhì)的彈簧在壓縮或伸長(zhǎng)時(shí)其形變量的影響因素及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表。試驗(yàn)次數(shù)彈簧長(zhǎng)度L/m橫截面積S/cm2所受拉力F/N伸長(zhǎng)量L/cm110.055000.8210.105000.4320.055001.6420.0510003.2540.1010003.2640.2010001.6在一次對(duì)汽車的減震測(cè)試中，對(duì)汽車輪胎都使用了一套這樣的組合減震器。使用的減震器內(nèi)部自平衡狀態(tài)向下移動(dòng)的最大長(zhǎng)度為10cm，外部配備由該材質(zhì)制作了長(zhǎng)度為0.5m，橫截面積為0.08cm2的減震彈簧。在經(jīng)過(guò)某顛簸路段時(shí)，對(duì)某個(gè)減震器產(chǎn)生了2.5×104N的壓力，恰好將其推到了底端。①該材料發(fā)生形變時(shí)，伸長(zhǎng)量的表達(dá)式為_(kāi)__________（比例常數(shù)可用k表示，不用求出）。②通過(guò)分析數(shù)據(jù)，減振彈簧受到的最大壓力為_(kāi)__________N。③這個(gè)減震器在此過(guò)程中產(chǎn)生的平均阻力至少為多大？()（3）某次低速測(cè)試時(shí)，該研究小組繪制了汽車行駛中牽引力與速度的關(guān)系圖象（如圖），試求在本次測(cè)試中汽車發(fā)動(dòng)機(jī)每分鐘所做的功的大小。()【答案】

A

2×104

5×103N

2×105J【詳解】（1）[1]由于彈力是兩個(gè)相互接觸的物體之間發(fā)生形變產(chǎn)生的；所以，為避免減震器變形，應(yīng)減小彈力的作用；則A．若過(guò)顛簸路段時(shí)盡量加速通過(guò)，減震器會(huì)發(fā)生較大的變形，故A符合題意；B．若適當(dāng)降低汽車輪胎的胎壓，提高輪胎的彈性空間，可以減小減震器的變形，故B可行，不符合題意；C．若換用普通輪胎，避免使用強(qiáng)度大的防爆胎，緩解減震器壓力，可以減小減震器的變形，故C可行，不符合題意；D．若盡量避免前輪快速通過(guò)路牙或者撞到路墩，可以減小減震器的變形,故D可行，不符合題意。故選A。（2）[2]由表格中的數(shù)據(jù)可得：當(dāng)彈簧的橫截面積S、所受拉力F不變時(shí)，材料的伸長(zhǎng)量與長(zhǎng)度L成正比；當(dāng)彈簧的橫截面積S、長(zhǎng)度L不變時(shí)，材料的伸長(zhǎng)量與所受拉力F成正比；當(dāng)彈簧的長(zhǎng)度L、所受拉力F不變時(shí)，材料的伸長(zhǎng)量與橫截面積S成反比；綜上所述，設(shè)比例系數(shù)為k，則所求的彈簧伸長(zhǎng)量滿足的關(guān)系為[3]取L1=1m，S1=0.05cm2=5×10-6m2，F(xiàn)1=500N，=0.8cm=8×10-3m代入上式得k=8×10-11m2/N當(dāng)L=0.5m，S=0.08cm2=8×10-6m2，=10cm=0.1m時(shí)，根據(jù)可得減振彈簧受到的最大壓力為[4]由于在經(jīng)過(guò)某顛簸路段時(shí)，對(duì)某個(gè)減震器產(chǎn)生了2.5×104N的壓力，恰好將其推到了底端。所以阻力為F阻=F壓-F彈=2.5×104N-2×104N=5×103N；（3）[5]低速測(cè)試時(shí)，由圖象可知，速度為2km/h，牽引力為6×103N，在本次測(cè)試中汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的功率不變，根據(jù)可得，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)每分鐘所做的功為21．小明同學(xué)用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)、一個(gè)圓柱體、兩個(gè)底面積都為200cm2的薄壁燒杯（分別裝有一定量的酒精和水，酒精密度為0.8g/cm3），對(duì)浸在液體中的物體所受的浮力進(jìn)行了探究，其中C、D分別是物體剛好浸沒(méi)在酒精和水中的情況。如圖表示探究過(guò)程及有關(guān)數(shù)據(jù)。（1）如圖A所示，使用彈簧測(cè)力計(jì)時(shí)，手應(yīng)該握住彈簧測(cè)力計(jì)的______（選填“甲”或“乙”）；甲．拉環(huán)位置

乙．刻度盤位置（2）分析圖A、B、C，說(shuō)明浮力大小跟______有關(guān)；（3）分析圖B、C，燒杯對(duì)桌面的壓力增加了______N；（4）如圖D所示，圓柱體浸沒(méi)在水中所受的浮力是______N；完成實(shí)驗(yàn)后，小明將燒杯中水倒出，將該圓柱體放在燒杯底部，然后向燒杯倒入另一種液體，容器中液體的深度h與圓柱體受到的浮力F浮如圖所示。（5）分析圖象可知，液體深度增至8cm以后，物體處于______狀態(tài)（選填“漂浮”、“懸浮”或“沉底”）；（6）小明所用液體的密度為_(kāi)_____kg/m3；（7）當(dāng)液體深度增至10cm時(shí)，圓柱體對(duì)燒杯底部壓強(qiáng)為_(kāi)_____Pa；（8）由圖B到圖C的過(guò)程中，圓柱體重力做功______J?！敬鸢浮?/p>

甲

物體排開(kāi)液體的體積

2.4

4

沉底

1.2×103

240

0.27【詳解】（1）[1]本實(shí)驗(yàn)中，使用彈簧測(cè)力計(jì)時(shí)，手應(yīng)該拿住彈簧測(cè)力計(jì)的拉環(huán)，手拿刻度盤時(shí)不能保證彈簧測(cè)力計(jì)豎直方向，所以要手拿拉環(huán)。（2）[2]比較圖中A、B、C的數(shù)據(jù)知，物體浸入酒精中的體積不同，即排開(kāi)液體的體積不同，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)不同，浮力不同，可以得出浮力的大小與物體排開(kāi)液體的體積有關(guān)。（3）[3]燒杯對(duì)桌面的壓力增加量等于圓柱體對(duì)酒精的壓力的增加量，而圓柱體對(duì)酒精的壓力的增加量又等于圓柱體所受浮力的增加量（相互作用力）即測(cè)力計(jì)示數(shù)的減少量，所以燒杯對(duì)桌面的壓力增加量為ΔF浮=F1-F2=5.2N-2.8N=2.4N（4）[4]設(shè)物體的重力為G，根據(jù)稱重法得，物體浸沒(méi)在酒精中受到的浮力為F浮酒精=G-F2=6N-2.8N=3.2N物體的體積V=V排==4×10-4m3物體浸沒(méi)在水中所受的浮力為F浮水=ρ水gV排=ρ水gV=1×103kg/m3×10N/kg×4×10-4m3=4N（5）[5]分析圖象可知，液體深度增至8cm以后，浮力不再變化，說(shuō)明圓柱體浸沒(méi)在液體中受到的浮力為F浮液=4.8N，圓柱體的重力是6N，重力大于浮力，處于沉底狀態(tài)。（6）[6]液體的密度為（7）[7]將該圓柱體放在燒杯底部，然后向燒杯中倒另一種液體，液體深度增至8cm以后，浮力不再變化，說(shuō)明圓柱體的高度為8cm，圓柱體的底面積為當(dāng)液體深度增至10cm時(shí)，圓柱體對(duì)燒杯底部的壓力為F壓=G-F浮液=6N-4.8N=1.2N圓柱體對(duì)容器底部的壓強(qiáng)為（8）[8]由圖B到圖C的過(guò)程中，由（3）知，圓柱體受到的浮力的增加量為ΔF浮=2.4N，圓柱體排開(kāi)酒精的體積的增加量為物體浸入液體中的深度增加液面升高的高度為由B到C的過(guò)程中重物下降的高度為Δh′=Δh物-Δh液=0.06m-0.015m=0.045m圓柱體的重力做功是W=GΔh′=6N×0.045m=0.27J22．如圖所示是小明“探究動(dòng)能的大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)裝置.（1）原理：如圖甲，從斜面上滾下的鋼球A碰上木塊B后，能將木塊撞出一段距離s.在同樣的水平面上，B被撞得越遠(yuǎn)，A對(duì)B木塊____________就越多，A的動(dòng)能就越大.（2）該實(shí)驗(yàn)中所探究鋼球A的動(dòng)能是指____________的動(dòng)能（填選項(xiàng)）.A．鋼球撞擊木塊時(shí)的動(dòng)能B．鋼球撞擊木塊后的動(dòng)能C．木塊被鋼球撞擊后的動(dòng)能（3）小明將鋼球A分別從同一斜面的不同高度由靜止自由滾下，撞擊木塊，這是為了探究物體動(dòng)能與____________的關(guān)系.（4）圖乙是用擋板控制大小不同的兩個(gè)鋼球在斜面上起始位置的兩種方案，小明實(shí)驗(yàn)時(shí)選擇A方案而不能選擇B方案的原因是____________.（5）若水平面光滑，本實(shí)驗(yàn)____________達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?（選填“能”或“不能”）【答案】

做的功

A

速度

B方案中，兩球的起始位置不同，小鋼球更低一些。

不能【詳解】(1)[1]本實(shí)驗(yàn)中，探究動(dòng)能的大小，而能動(dòng)的大小無(wú)法直接觀測(cè)，我們采取的是轉(zhuǎn)換的方法：水平面上具有動(dòng)能的物體撞擊其他物體，對(duì)其他物體做功，做的功越多，物體的動(dòng)能就越大。(2)[2]一個(gè)物體具有能量與這個(gè)物體做不做功沒(méi)有關(guān)系，本實(shí)驗(yàn)中，我們探究的是：鋼球從斜面上滾下，具有一定的速度與動(dòng)能，它到達(dá)水平面上具有動(dòng)能的多少，這個(gè)動(dòng)能的多少是通過(guò)撞擊木塊做功體現(xiàn)出來(lái)的。即探究是撞擊前鋼球動(dòng)能的大小。故BC錯(cuò)誤，不符合題意；A正確，符合題意。故選A。(3)[3]同一鋼球，質(zhì)量不變，從斜面不同的位置滾下，到達(dá)平面時(shí)的速度不同。這是探究動(dòng)能與速度的關(guān)系。(4)[4]我們?cè)谔骄縿?dòng)能與質(zhì)量的關(guān)系時(shí)，需要使兩個(gè)鋼球到達(dá)平面時(shí)的速度相同，這就要求它們從斜面上的同一位置滾下。A方案中，兩個(gè)大小不同的鋼球的位置基本相同；B方案中，小鋼球的位置要低一些。所以，A方案更合理一些。(5)[5]若平面是光滑的，不管鋼球?qū)δ緣K做功是否相同，由于慣性，木塊都會(huì)在光滑的水平面上永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去，無(wú)法比較。23．物體下落時(shí)受到的空氣阻力與速度和橫截面積有關(guān)，已探究出在橫截面積不變時(shí)空氣阻力與速度的平方成正比。為探測(cè)空氣阻力與橫截面積的關(guān)系，取質(zhì)量相同，半徑分別為r、2r和3r的甲、乙、丙三個(gè)小球，讓它們從不同高度分別豎直落下，并以磚墻為背景，當(dāng)進(jìn)入磚墻的區(qū)域時(shí)，用照相機(jī)通過(guò)每隔相等時(shí)間曝光一次的方法記錄小球的運(yùn)動(dòng)過(guò)程，如圖是其中一段的示意圖。（1）圖中的這段路程中，甲小球做______直線運(yùn)動(dòng)（選填“勻速”或“變速”）；（2）在圖示運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，甲、乙、丙三個(gè)小球的速度之比是______；（3）分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知：在阻力相同時(shí)，小球的速度與半徑的關(guān)系是成______；（4）實(shí)驗(yàn)結(jié)論是：在速度不變時(shí)，小球受到的空氣阻力______。【答案】

勻速

6：3：2

反比

與橫截面積成正比【詳解】（1）[1]由圖可知，甲在相同時(shí)間內(nèi)通過(guò)的量程相等，所以甲小球做勻速直線運(yùn)動(dòng)。（2）[2]照相機(jī)等時(shí)間內(nèi)曝光一次，從同一高度開(kāi)始，甲曝光了3次，乙曝光了6次，丙曝光了9次，所以時(shí)間之比為3∶6∶9，三球在相同路程中，所用時(shí)間之比為，路程一定時(shí)，速度與時(shí)間成反比，因此故速度之比為。（3）[3]甲、乙、丙三個(gè)小球的半徑分別為r、2r和3r，在阻力相同時(shí)，速度之比為，由此可知，三個(gè)小球受到的阻力都等于小球的重力，小球的質(zhì)量相同，重力相同；在阻力相同時(shí)，小球的速度與半徑成反比。（3）[4]要研究阻力與橫截面積的關(guān)系，需要在速度相同的情況下得到阻力和橫截面積的數(shù)量關(guān)系，而根據(jù)前面2問(wèn)的推理已得出速度之比為面積之比為的情況下阻力相同。設(shè)速度分別為6v、3v、2v，面積分別為S、4S，9S時(shí)阻力均為f，在已知阻力與速度平方成正比的條件下，構(gòu)造速度相同，若速度均為6v，則甲受阻力為f，乙的速度由3v變?yōu)?v，根據(jù)橫截面積不變時(shí)，空氣阻力與速度的平方成正比可知，阻力由f變?yōu)?f，同理丙的阻力為9f，即對(duì)于三個(gè)物體來(lái)說(shuō)，速度為6v，橫截面積分別為S、4S、9S，阻力分別為f，4f，9f，可見(jiàn)速度一定時(shí)，阻力與橫截面積成正比。24．如圖甲所示是研究做功與能量轉(zhuǎn)化關(guān)系的裝置．重物通過(guò)細(xì)繩與木塊相連，細(xì)繩不可伸長(zhǎng)．AQ為水平面，AP段光滑，PQ段粗糙．實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)，質(zhì)量為M的重物恰好置于地面．將質(zhì)量為m的木塊從P向右拉至A，PA長(zhǎng)為L(zhǎng)，放手后木塊向左運(yùn)動(dòng)，最終停在B點(diǎn)，PB長(zhǎng)為x．不計(jì)空氣阻力、滑輪摩擦。（1）木塊在AB段運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，重物的重力做的功為_(kāi)_____（用字母表示）；木塊經(jīng)過(guò)PB段內(nèi)能______（增大/不變/減?。?；（2）觀察實(shí)驗(yàn)，小明提出猜想：重物和木塊（系統(tǒng)）動(dòng)能的變化與重物重力做功多少有關(guān)；（3）為了驗(yàn)證猜想，小明做了以下實(shí)驗(yàn)．重物，木塊，改變木塊從P點(diǎn)右移的距離L，測(cè)得一組數(shù)據(jù)，記錄如下：序號(hào)123456PA的長(zhǎng)L/m0.10.150.20.350.430.5木塊在P點(diǎn)的速度平方0.20.30.40.70.91.0①根據(jù)表中數(shù)據(jù)，在圖乙中作出L與v2的圖像______。已知物體動(dòng)能的表達(dá)式為，分析系統(tǒng)動(dòng)能的變化及重物的重力做功的大小，可知猜想是______（正確/錯(cuò)誤）的，得到的結(jié)論是______。②利用實(shí)驗(yàn)信息分析，當(dāng)L=0.8m時(shí)，木塊在P點(diǎn)獲得的動(dòng)能是______J?！敬鸢浮?/p>

MgL

增大

正確

木塊動(dòng)能的變化隨重物重力做功的增大而增大

0.72【詳解】（1）[1]木塊在AB段運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，木塊運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)重物剛好落地，因此重物下落的高度為由表中數(shù)據(jù)知，重物和木塊質(zhì)量一定，重物的重力做的功[2]AQ為水平面，AP段光滑，PQ段粗糙，木塊經(jīng)過(guò)PB段時(shí)，木塊與水平面間存在摩擦力，木塊克服摩擦做功，動(dòng)能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，故木塊木塊經(jīng)過(guò)PB段時(shí)內(nèi)能增加。（3）①[3]根據(jù)表中數(shù)據(jù)，在圖乙中描點(diǎn)，用平滑的線連接個(gè)點(diǎn)，作出L與v2的圖像如圖[4][5]木塊在光滑的AP段運(yùn)動(dòng)時(shí)，木塊與重物組成的系統(tǒng)只有重力做功，機(jī)械能守恒，重力做的功等于系統(tǒng)動(dòng)能的增加量由上式可知，重物和木塊（系統(tǒng)）動(dòng)能的變化與重物重力做功多少有關(guān)，可知猜想是正確的；由上式得到的結(jié)論是：重物和木塊動(dòng)能的變化隨重物重力做功的增大而增大。②[6]有表中的數(shù)據(jù)結(jié)合圖像可知，L與v2成正比，即當(dāng)L=0.8m時(shí)，由上式可得解得木塊在P點(diǎn)獲得的動(dòng)能是[6]重力做的功等于系統(tǒng)動(dòng)能的增加量當(dāng)L=0.8m時(shí)，由上式可得解得木塊在P點(diǎn)獲得的動(dòng)能是四、計(jì)算題25．如圖甲所示，底面積為150cm2足夠高的長(zhǎng)方體容器中，放有A、B兩個(gè)正方體，正方體B的邊長(zhǎng)為5cm，且A下表面的中心與B上表面的中心用一根細(xì)線相連，現(xiàn)向容器中緩慢加水，測(cè)得B對(duì)容器底面的壓力F隨加水體積V之間的變化圖像如圖乙所示，當(dāng)加水1875cm3時(shí)，水位恰好與A的上表面相平，停止加水。（不計(jì)細(xì)繩質(zhì)量與體積）求：（1）整個(gè)過(guò)程所加水的總質(zhì)量；（2）F0的值；（3）整個(gè)加水過(guò)程中，正方體A所受的浮力對(duì)其做的功?！敬鸢浮浚?）1875g；（2）11.25N；（3）0.375J【詳解】解：（1）加水1875cm3，加水的總質(zhì)量（2）正方體B的邊長(zhǎng)為5cm，則正方體B的體積則正方體B浸沒(méi)時(shí)受到浮力C點(diǎn)時(shí)，正方體B對(duì)容器底面的壓力F0=GA+GB①D點(diǎn)時(shí)，正方體B完全浸沒(méi)，正方體B時(shí)受到浮力解得F0=11.25N②（3）E點(diǎn)時(shí)，正方體A漂浮，正方體A的重力等于正方體A受到的浮力③由①②③可得GB=3.75NG點(diǎn)時(shí)，正方體A完全浸沒(méi)，此時(shí)正方體A受到的浮力由阿基米德原理得解得正方體A的體積則正方體A的邊長(zhǎng)則此時(shí)容器中裝有物體的總體積即解得L繩=5cm則整個(gè)加水過(guò)程中，正方體A所受的浮力對(duì)其做的功答：（1）整個(gè)過(guò)程所加水的總質(zhì)量為1875g；（2）F0的值11.25N；（3）整個(gè)加水過(guò)程中，正方體A所受的浮力對(duì)其做的功0.375J。26．如圖甲所示，A、B兩物體都是質(zhì)量均勻的正方體，邊長(zhǎng)都為3cm，質(zhì)量分別為13.5g、32.4g。將長(zhǎng)度為3cm的細(xì)線兩端分別固定在物體A、B表面的中央，構(gòu)成一個(gè)連接體放入底面積為30cm2、自重為0.141N的圓柱體容器中，如圖乙所示。A、B兩物體和繩子都不吸水，繩子質(zhì)量和容器壁厚度忽略不計(jì)，，g取。求：（1）此時(shí)圖乙中容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)p1；（2）小亮同學(xué)緩慢的沿容器壁注入水，當(dāng)注水質(zhì)量為118.5g時(shí)，

A、B兩物體靜止后，水對(duì)容器底的壓強(qiáng)p2；（3）若小亮同學(xué)緩慢的沿容器壁注入水，當(dāng)A、B之間的細(xì)線剛好繃直時(shí)停止注水，待A、B兩物體靜止后，在A上表面中心處施加豎直向下的壓力，使其緩慢向下運(yùn)動(dòng)，直至A恰好完全浸沒(méi)在水中，則從施加壓力開(kāi)始到物體A恰好完全浸沒(méi)，A的重力所做的功。（容器足夠高）【答案】（1）；（2）?；（3）?【詳解】解：（1）由題意可知，物體A的重力物體B的重力圖乙中容器對(duì)桌面的壓力由可知，此時(shí)圖乙中容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)（2）A的密度B的密度當(dāng)逐漸向容器中注水時(shí)，A會(huì)漂浮，此時(shí)A受到的浮力大小等于自身的重力，A排開(kāi)水的體積A浸入水中的深度水的深度加入水的質(zhì)量若A剛好漂浮，繼續(xù)向容器中注入水時(shí)，繩子會(huì)隨A向上運(yùn)動(dòng)直至繃直，當(dāng)繩子剛好繃直時(shí)，此時(shí)水的深度此時(shí)注入水的體積此時(shí)注入水的質(zhì)量所以系統(tǒng)中物體A已經(jīng)漂浮，繩子未繃直則當(dāng)注入118.5g水時(shí)，注入水的體積此時(shí)注入水的深度水對(duì)容器底的壓強(qiáng)（3）當(dāng)繩子剛好繃直A、B靜止時(shí)，A依然漂浮，A浸入水中的深度依然是1.5cm，A露出水面的深度當(dāng)A剛好浸沒(méi)時(shí)，液面升高的距離與A向下移動(dòng)的距離的關(guān)系為且由①②③得所以A的重力做功答：（1）此時(shí)圖乙中容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)p1為；（2）A、B兩物體靜止后，水對(duì)容器底的壓強(qiáng)p2為；（3）從施加壓力開(kāi)始到物體A恰好完全浸沒(méi)，A的重力所做的功為。27．如圖所示，足夠高的薄壁圓柱形容器放在水平桌面上；容器底面積為200cm2，容器內(nèi)水的質(zhì)量為4kg。實(shí)心正方體A重為6N，邊長(zhǎng)為10cm。實(shí)心圓柱體B質(zhì)量為m0（m0取值不確定，單位為克），底面積為50cm2，高度為12cm。A和B均不吸水，g取10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3。求：（1）容器中未放物體時(shí)，水對(duì)容器底的壓強(qiáng)；（2）若將正方體A豎直放入圓柱形容器里，待A靜止后，在A上表面中心處施加豎直向下的壓力，使其緩慢向下運(yùn)動(dòng)，直到恰好完全浸沒(méi)在水中，A從漂浮到完全浸沒(méi)在水中的過(guò)程中重力所做的功。（3）若將圓柱體B豎直放入容器內(nèi)，靜止時(shí)水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)p2與m0的函數(shù)關(guān)系式。【答案】（1）2000Pa；（2）0.12J；（3）p=(2000+0.5m0)Pa【詳解】解：（1）根據(jù)密度公式可知，水的體積為由V=Sh可知，水柱的高度為容器中未放物體時(shí)，水對(duì)容器底的壓強(qiáng)p水=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2000Pa（2）木塊漂浮時(shí)F浮=G=6N則浸入水的體積為正方體A的邊長(zhǎng)為10cm，漂浮時(shí)，露出的木塊高度為木塊從漂浮到完全浸沒(méi)在水中的過(guò)程中，木塊下降的距離該過(guò)程中重力做的功W=Gh=6N×0.02m=0.12J（3）①當(dāng)ρB≥ρ水時(shí)，B豎直放入容器內(nèi)，假設(shè)B浸沒(méi)在水中，且水深度為h2，由體積關(guān)系得h2S容-VB=4000cm3代入數(shù)據(jù)得h2×200cm2-50cm2×12cm=4000cm3解得h2=23cm，因?yàn)閔2>hB，所以假設(shè)成立，水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)p'=ρ水gh2=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.23m=2.3×103Pa因?yàn)棣袯≥ρ水，兩邊同時(shí)乘以圓柱體B的體積可得mB=ρBVB≥ρ水VB=1g/cm3×50cm2×12cm=600g所以當(dāng)m0≥600g時(shí)，壓強(qiáng)p=2.3×103Pa。②當(dāng)0<ρB<ρ水時(shí)，B豎直放入容器內(nèi)會(huì)漂浮，由體積關(guān)系得h2S容-V排=4000cm3代入數(shù)據(jù)可得①物體B漂浮，物體B受到的浮力和重力相等，設(shè)mB的單位是g，所以ρ水gV排=GB=mB×10-3kg×g解得②此時(shí)水對(duì)容器底的壓強(qiáng)p=ρ水gh2③把②代入①，再把①代入③，可得p=(2000+0.5mB)Pa因?yàn)閷?shí)心圓柱體B質(zhì)量為m0g，所以p=(2000+0.5m0)Pa所以當(dāng)0<m0<600g時(shí)，水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)p2與m0的函數(shù)關(guān)系式是p=(2000+0.5m0)Pa。答：（1）容器中未放物體時(shí)，水對(duì)容器底的壓強(qiáng)2000Pa；（2）A從漂浮到完全浸沒(méi)在水中的過(guò)程中重力所做的功為0.12J；（3）當(dāng)0<m0<600g時(shí)，水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)p2與m0的函數(shù)關(guān)系式是p=(2000+0.5m0)Pa。28．經(jīng)過(guò)三年的緊張施工建設(shè)，荊州復(fù)興大道主線于2020年12月31日貫通，如圖甲，為荊州市居民出行帶來(lái)極大的方便。圖乙為復(fù)興大道高架橋的部分路段示意圖，水平路面AB長(zhǎng)400m、斜坡BC長(zhǎng)200m、坡高CD高4m。總質(zhì)量m為1.5t的小汽車，每個(gè)輪胎與水平路面接觸面積為0.1m，當(dāng)它以大小不變的速度v通過(guò)AB段和BC段，共用時(shí)36s；小汽車在AB段和BC段行駛時(shí)受到的阻力始終是車總重的0.01倍，小汽車通過(guò)AB段時(shí)，牽引力的功率為P1，通過(guò)BC段時(shí)，牽引力的功率為P2，g=10N/kg。求：（1）小汽車靜止在水平地面時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)p是多大?（2）小汽車的速度v是多少km/h?（3）小汽車通過(guò)AB段時(shí)，牽引力的功率P1是多少?（4）小汽車牽引力的功率P1與P2之比是多少?【答案】（1）；（2）；（3）；（4）【詳解】解：（1）小汽車靜止在水平地面時(shí)對(duì)地面的壓力F=G=mg=1.5103kg10N/kg=1.5104N已知輪胎與水平路面總接觸面積S=0.4m2，公交車靜止在水平地面時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)（2）小汽車的速度v是（3）小汽車通過(guò)AB段時(shí)，牽引力小汽車通過(guò)AB段時(shí)，牽引力的功率P1（）通過(guò)BC段時(shí)，小汽車克服重力和摩擦了做功，BC段的摩擦力通過(guò)BC段時(shí)，小汽車用的時(shí)間為12s，