9年級(jí)-16-全國(guó)初中物理競(jìng)賽模擬卷（二）（解析版）-全國(guó)初中物理競(jìng)賽試題編選

試卷第=page3535頁(yè)，共=sectionpages3535頁(yè)試卷第=page3434頁(yè)，共=sectionpages3535頁(yè)全國(guó)初中物理競(jìng)賽模擬卷（二）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．如圖所示，足夠高的柱形容器底面積為200cm2。容器內(nèi)放有一密度為0.4g/cm3、邊長(zhǎng)為10cm的正方體木塊A，將一物塊B放在A的正上方，用一條質(zhì)量可忽略不計(jì)的細(xì)繩，兩端分別系于木塊底部中心和柱形容器中心?，F(xiàn)緩慢向容器中加水，當(dāng)加入2.4kg的水后停止加水，此時(shí)木塊A有五分之一的體積露出水面，細(xì)繩受到的拉力為1N，容器中水的深度為h1；再將物塊B取下并緩慢放入水中直到浸沒時(shí)，細(xì)繩剛好斷掉，液面穩(wěn)定后容器中水的深度為h2。已知細(xì)繩能承受的最大拉力為5N。則下列說法中錯(cuò)誤的是（）A．細(xì)繩的長(zhǎng)度為8cm B．物體B的密度為3g/cm3C．h1:h2=16:17 D．物塊B最終對(duì)容器底部的壓力為2N【答案】C【詳解】A．當(dāng)加入2.4kg的水后停止加水，此時(shí)木塊A有五分之一的體積露出水面，水的體積木塊A浸在水中的體積容器中水的深度繩子的長(zhǎng)度故A正確，不符合題意；B．正方體木塊A的重力受到的浮力物體B的重力將物塊B取下并緩慢放入水中直到浸沒時(shí)，細(xì)繩剛好斷掉，此時(shí)A受到的浮力此時(shí)A浸在水中的深度水深B的體積物體B的密度故B正確，不符合題意；C．液面穩(wěn)定后，物體A漂浮，浮力等于重力等于4N，此時(shí)A排開水的體積水的深度則h1:h2=16cm：14.5cm=16:14.5故C錯(cuò)誤，符合題意；D．物體B浸沒在液體中，受到的浮力物塊B最終對(duì)容器底部的壓力故D正確，不符合題意。故選C。2．如圖甲是西南大學(xué)校內(nèi)的一座塑像，其基座結(jié)構(gòu)類似于圖乙和丙的模型。若A、B是質(zhì)量分布均勻的正方體物塊，其邊長(zhǎng)分別是20cm，30cm、密度之比。將A放在水平地面上，B放在A的上面，A對(duì)水平地面的壓強(qiáng)為5100Pa（如圖乙），下列說法正確的是（）①圖乙中，物塊A的重力為204N：②物塊A的密度為；③圖丙中，要使B對(duì)地面的壓強(qiáng)為2800Pa，應(yīng)將物塊B沿豎直方向切去；④圖丙中，將A沿水平方向截取，將截取部分放在水平地面上，此時(shí)余下部分和截取部分對(duì)水平地面的壓強(qiáng)相等A．只有①、②正確 B．只有②、④正確C．只有①、③正確 D．只有②、③正確【答案】B【詳解】A的底面積B放在A的上面，A對(duì)水平地面的壓強(qiáng)為5100Pa，則A與B的體積之比密度之比根據(jù)可知A與B的重力之比則物塊A的密度將物塊B沿豎直方向切去，剩余部分重力剩余部分底面積B對(duì)地面的壓強(qiáng)將A沿水平方向截取，截取部分重力剩余部分重力余下部分對(duì)水平地面的壓強(qiáng)截取部分對(duì)水平地面的壓強(qiáng)綜上所述：①、③錯(cuò)誤，只有②④正確。故ACD錯(cuò)誤，B正確。故選B。3．如圖甲所示，一個(gè)滑輪組豎直固定在水平支架上，已知每個(gè)滑輪均重20N，滑輪組下端掛有重為G的物體A，用力F通過滑輪組繩的末端豎直向上勻速提升重物A，重物A向上運(yùn)動(dòng)的速度為v，力F做功的功率P隨物體上升速度v之間的關(guān)系圖象如圖乙所示。滑輪與軸的摩擦、繩的質(zhì)量忽略不計(jì)，g取10N/kg。則下列說法正確的是（）A．拉力F的大小為120NB．滑輪組對(duì)水平支架的拉力為140NC．拉力F的功率為1.2W時(shí)，10s內(nèi)滑輪組對(duì)物體A做功12JD．若在物體A下再加掛30N的重物，滑輪組的機(jī)械效率可以達(dá)到86.7％【答案】D【詳解】A．因?yàn)橛?段繩子與動(dòng)滑輪接觸，故當(dāng)物體上升速度為4cm/s時(shí)，繩子上升的速度為12m/s=0.12m/s，此時(shí)拉力的功率為4.8W，有故A錯(cuò)誤B．滑輪組對(duì)支架的拉力為故B錯(cuò)誤；C．3段繩子與動(dòng)滑輪接觸，有得若拉力功率為1.2W，此時(shí)物體運(yùn)動(dòng)速度為1cm/s，則10s時(shí)間內(nèi)對(duì)滑輪組對(duì)物體做功為故C錯(cuò)誤；D．此時(shí)滑輪組的機(jī)械效率為故D正確。故選D。4．如圖甲所示，邊長(zhǎng)為10cm的均勻?qū)嵭恼襟w用輕質(zhì)細(xì)桿固定在容器底部，容器內(nèi)底面積為400cm2?，F(xiàn)向容器中緩慢加水至正方體剛好浸沒為止，桿的彈力大小F隨水深h變化的關(guān)系圖像如圖乙所示，則以下說法錯(cuò)誤的是（）A．桿的長(zhǎng)度為3cmB．正方體密度為0.6g/cm3C．整個(gè)過程中桿的最大彈力為4ND．正方體浸沒后撤去桿，則重新靜止后，水對(duì)容器底部壓強(qiáng)為1200Pa【答案】C【詳解】A．已知正方體的邊長(zhǎng)為L(zhǎng)=10cm，由圖乙可知，正方體剛好浸沒時(shí)水的深度為h=13cm，所以桿的長(zhǎng)度為L(zhǎng)桿=h-L=13cm-10cm=3cm故A正確，不符合題意；B．加水前，正方體受到重力和桿對(duì)它的支持力作用，處于靜止?fàn)顟B(tài)，由圖乙可知，當(dāng)加水到水的深度為3cm時(shí)，桿的支持力不變，此時(shí)桿的支持力最大等于正方體的重力，即F支大=G物隨著正方體逐漸浸入水中，正方體受到水的浮力逐漸變大，由力的平衡條件可得F支=G物-F浮所以桿的支持力逐漸變小，當(dāng)加入水的深度為9cm時(shí)，支持力為零，說明此時(shí)正方體受到的浮力等于重力，即正方體剛好漂浮，此時(shí)正方體排開水的體積為V排漂=S物h浸=10cm×10cm×(9cm-3cm)=600cm3則正方體的重力為G物=F浮漂=ρ水gV排漂=1.0×103kg/m3×10N/kg×600×10-6m3=6N正方體的體積為V物=10cm×10cm×10cm=103cm3正方體的密度為故B正確，不符合題意；C．繼續(xù)加水，正方體受到的浮力大于重力，此時(shí)桿對(duì)正方體產(chǎn)生拉力，當(dāng)正方體完全浸沒時(shí)，排開水的體積等于正方體的體積，正方體受到的浮力最大，此時(shí)正方體受到的浮力為F浮沒=ρ水gV排沒=1.0×103kg/m3×10N/kg×103×10-6m3=10N桿對(duì)正方體的最大拉力為F拉大=F浮沒-G物=10N-6N=4N桿對(duì)正方體的最大拉力小于桿對(duì)正方體的最大支持力，即向容器中緩慢加水過程中，桿的彈力最大為6N，故C錯(cuò)誤，符合題意；D．撤去細(xì)桿后，由于正方體的密度小于水的密度，正方體靜止時(shí)將漂浮在水面上，受到的浮力等于重力，與浸沒時(shí)相比，正方體排開水的體積減小量為ΔV排=V排沒-V排漂=(10cm)3-600cm3=400cm3水面下降高度為水的最終深度為h′=h-Δh=13cm-lcm=12cm=0.12m容器底部所受水的壓強(qiáng)為p=ρ水gh'=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.12m=1200Pa故D正確，不符合題意。故選C。5．如圖甲所示，放在水平地面上的物體，受到方向不變的水平拉力F的作用，其F-t和v-t圖像分別如圖乙、丙所示，下列說法正確的是（）A．當(dāng)t=2s時(shí)，物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，摩擦力是0 B．當(dāng)t=3s時(shí)，物體受到的摩擦力是7NC．4～6s內(nèi)，物體做勻速直線運(yùn)動(dòng) D．2～4s內(nèi)，物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)保持不變【答案】C【詳解】A．因物體始終受到拉力作用，相對(duì)于地面運(yùn)動(dòng)或者有運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，故要受到摩擦力。故A錯(cuò)誤；BC．從丙圖知道：4~6秒，物體以2m/s的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)，拉力與摩擦力平衡。從乙圖知道：4~6秒，拉力為5N。故當(dāng)物體在地面上運(yùn)動(dòng)時(shí)，受到的摩擦力為5N，且其大小與運(yùn)動(dòng)速度無關(guān)。故B錯(cuò)誤，C正確；D．讀丙圖可以知道，這段時(shí)間內(nèi)物體的速度不斷增加，此時(shí)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是變化的，故D錯(cuò)誤。故選C。6．北京冬奧會(huì)舉辦期間，吉祥物冰墩墩（如圖）多次嘗試挑戰(zhàn)花樣滑冰高難度動(dòng)作“4A”（阿克塞爾四周跳），他憨態(tài)可掬的模樣和永不言棄的精神得到了大家的喜愛。下列說法中正確的是（）A．冰墩墩質(zhì)量大，慣性小，起跳后沒有充足的滯空時(shí)間進(jìn)行旋轉(zhuǎn)B．冰墩墩上升到最高點(diǎn)時(shí)，處于平衡狀態(tài)C．冰墩墩下落過程中如果失去一切外力，將做勻速直線運(yùn)動(dòng)D．冰墩墩平穩(wěn)落地后，他對(duì)地面的壓力和地面對(duì)他的支持力是一對(duì)平衡力【答案】C【詳解】A．慣性的大小與質(zhì)量有關(guān)，所以冰墩墩質(zhì)量大，慣性也大，所以起跳后的滯空時(shí)間與質(zhì)量小的物體是相同的，故A錯(cuò)誤；B．冰墩墩上升到最高點(diǎn)時(shí)，只受重力作用，然后在重力作用下下落，所以處于非平衡狀態(tài)，故B錯(cuò)誤；C．冰墩墩下落過程中如果失去一切外力，由于慣性，將保持失去外力時(shí)的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故C正確；D．冰墩墩平穩(wěn)落地后，他對(duì)地面的壓力和地面對(duì)他的支持力，受力物體分別是地面和冰墩墩，是一對(duì)相互作用力，所以不是一對(duì)平衡力，故D錯(cuò)誤。故選C。7．如圖所示，輕質(zhì)彈簧豎直放置，下端固定于水平地面，上端位于O點(diǎn)時(shí)彈簧恰好不發(fā)生形變。現(xiàn)將一小球放在彈簧上端，再用力向下把小球壓至圖中A位置后由靜止釋放，小球?qū)⒇Q直向上運(yùn)動(dòng)并脫離彈簧，不計(jì)空氣阻力。則下列分析正確的是（）A．小球運(yùn)動(dòng)至最高點(diǎn)時(shí)，受平衡力作用B．小球被釋放瞬間，所受重力大于彈簧彈力C．運(yùn)動(dòng)至最高點(diǎn)，小球增加的重力勢(shì)能等于彈簧減少的彈性勢(shì)能D．從A點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)的過程中，小球所受重力的功率先減小后增大【答案】C【詳解】A．小球脫離彈簧運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，小球只受到重力的作用，所以不是受平衡力作用，故A說法錯(cuò)誤；B．由于用力向下把小球壓至圖中A位置后由靜止釋放，所以此時(shí)彈簧對(duì)小球的彈力等于小球重力加上向下的壓力，小球重力小于彈簧彈力，故B錯(cuò)誤；C．從A點(diǎn)釋放，彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為小球的動(dòng)能和重力勢(shì)能，小球離開彈簧繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，只受重力作用，動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能，到達(dá)最高點(diǎn)，小球只具有重力勢(shì)能，因?yàn)樾∏蚝蛷椈山M成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒。故整個(gè)過程中，重力勢(shì)能的增加量等于彈性勢(shì)能的減小量，故C正確；D．不計(jì)空氣阻力，小球從A點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)的過程中，小球的重力不變，但彈簧的彈性形變減小，彈力減?。辉谇耙欢螘r(shí)間內(nèi)小球受到的彈力大于重力，小球向上做加速運(yùn)動(dòng)；在后一段時(shí)間內(nèi)小球受到的彈力小于重力，小球向上做減速運(yùn)動(dòng)，即小球的速度先增大后減小，根據(jù)可知，小球所受重力的功率先增大后減小，故D錯(cuò)誤。故選C。8．如圖甲所示為邊長(zhǎng)為20cm的薄壁正方體容器（質(zhì)量不計(jì)）放在水平桌面上，將質(zhì)地均勻的實(shí)心圓柱體豎直放在容器底部，其橫截面積為200cm2、高為10cm。向容器內(nèi)緩慢注入某種液體，圓柱體始終豎直，圓柱體對(duì)容器底部的壓力與注入液體的質(zhì)量關(guān)系如圖乙所示。則下列表述正確的是（）①圓柱體的密度小于液體的密度②當(dāng)注入液體質(zhì)量為2kg時(shí)，圓柱體所受的浮力為20N③當(dāng)液體對(duì)容器底的壓強(qiáng)與容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)之比為1∶3時(shí)，注入液體質(zhì)量為3kg④當(dāng)液體對(duì)容器底的壓強(qiáng)與容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)之比為1∶3時(shí)，圓柱體下表面受到的液體壓力為32.5NA．只有①③正確 B．只有②③正確 C．只有②④正確 D．只有②③④正確【答案】C【詳解】①由圖乙可知，當(dāng)注入液體質(zhì)量大于2kg時(shí)，圓柱體對(duì)容器底部的壓力不變，說明此時(shí)圓柱體浸沒在液體中，即圓柱體沉底了，由浮沉條件可知，圓柱體的密度大于液體密度，故①錯(cuò)誤；②圓柱體的底面積為圓柱體的體積為正方體容器的底面積為圓柱體剛好浸沒時(shí)，液體的體積為由圖乙可知，圓柱體剛好浸沒時(shí)，注入液體的質(zhì)量為2kg，則液體的密度為根據(jù)阿基米德原理可得，當(dāng)圓柱體剛被浸沒時(shí)，它受到的浮力為故②正確；③④由②可知，圓柱體剛好浸沒時(shí)，注入液體的質(zhì)量為2kg，當(dāng)注入液體的質(zhì)量m1小于或等于2kg時(shí)，容器內(nèi)液體的深度為液體對(duì)容器底的壓強(qiáng)為由圖乙可知，當(dāng)沒有注入液體時(shí)，圓柱體對(duì)容器底的壓力為150N，即圓柱體的重力為150N，則注入液體后，容器對(duì)桌面的壓力為容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)為又，結(jié)合以上的式子解得，m1=3kg。因?yàn)槠浯笥?kg，與液體的質(zhì)量m1小于或等于2kg矛盾，因此注入液體的質(zhì)量大于2kg，即注入液體的深度大于10cm，因液體體積與圓柱體的體積之和等于容器底面積乘以液體的深度，即，根據(jù)可得，液體的體積為，因此有此時(shí)液體的深度為此時(shí)液體對(duì)容器底的壓強(qiáng)為容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)為又，結(jié)合以上的式子解得，m2=4.5kg。此時(shí)液體的深度為圓柱體下表面受到的液體壓強(qiáng)為圓柱體下表面受到的液體壓力為故③錯(cuò)誤，④正確。故選C。二、填空題9．如圖，體積相同的兩個(gè)正方體A、B用不可伸長(zhǎng)的細(xì)線系住，放入水中后，A剛好完全浸沒水中，細(xì)線被拉直，已知A重6N，B受到的浮力為10N，A、B密度之比為3∶8。細(xì)線對(duì)A的拉力為______N，B對(duì)水平容器底部的壓強(qiáng)為______Pa?！敬鸢浮?/p>

4

200【詳解】[1]因?yàn)檎襟wA、B體積相等，正方體A、B都是浸沒狀態(tài)，所以正方體A、B排開水的體積相等。B受到的浮力為10N，所以由可知A受到的浮力也等于10N。物體A受到豎直向上的浮力，豎直向下的拉力和重力，A處于靜止?fàn)顟B(tài)，所以由力的平衡可得細(xì)線對(duì)A的拉力為[2]物體的重力為因?yàn)檎襟wA、B體積相等，所以正方體A、B的重力之比等于密度之比，即已知A的重力為6N，所以B的重力為物體B受到豎直向上的浮力，拉力和支持力，豎直向下的重力，B處于靜止?fàn)顟B(tài)，所以由力的平衡可得容器底對(duì)B的支持力為因?yàn)榱Φ淖饔檬窍嗷サ模訠對(duì)容器底的壓力大小等于容器底對(duì)B的支持力大小，即物體B浸沒在水中，所以B的體積等于排開水的體積，由可得B的體積為所以B的邊長(zhǎng)為B的底面積為則B對(duì)水平容器底部的壓強(qiáng)為10．如圖甲所示，一個(gè)底面積為10cm2的圓柱體，上表面與細(xì)線相連，底部貼有壓力傳感器（不計(jì)質(zhì)量和體積），連接電腦后可顯示傳感器所受壓力大小。圖乙是某次將圓柱體A從下表面接觸水面到勻速放入容器底部，壓力傳感器所受壓力與時(shí)間的圖像。則圓柱體A完全浸沒時(shí)所受浮力為______N。已知薄壁柱形容器重力為2N，圓柱體A浸入水中時(shí)底部始終與水平面相平，且容器中沒有水溢出，則3s末容器對(duì)桌面壓強(qiáng)為______Pa?！敬鸢浮?/p>

2

6500【詳解】[1][2]由圖乙可知，當(dāng)t=1s時(shí)，物體A剛好全部浸沒，壓力傳感器所受壓力F1=2N，所以F1=p1S=ρ水gSh=ρ水gSVA=ρ水gSV排=F浮=2N則物A的體積為物體A的高為1~2s的時(shí)間內(nèi)，A由完全浸沒到接觸薄壁容器底部，由關(guān)系圖可知，A下表面的壓力由2N變到3N，所以下表面所受到的壓強(qiáng)變化量為則物體A下表面距水面深度的變化量為因?yàn)榕砰_水的體積不變，則薄壁容器的底面積為物體A移動(dòng)的速度則水面上升的高度在0~1s圓柱體浸入水中0.2m，圓柱體向下移動(dòng)了0.1m，在2s時(shí)，圓柱體A接觸薄壁容器底，圓柱體勻速運(yùn)動(dòng)，故圓柱體A接觸薄壁容器時(shí)，水深為0.3m，則薄壁容器中水和圓柱體的體積為V=Sh=2×10-3m3×0.3m=6×10-4m3則水的體積為V水=V-VA=6×10-4m3-2×10-4m3=4×10-4m3水的質(zhì)量為m水=ρ水V水=1.0×103kg/m3×4×10-4m3=0.4kg則水的重力為G水=m水g=0.4kg×10N/kg=4N第3s時(shí)，圓柱體A在薄壁容器底部，受到重力，浮力，支持力的作用，經(jīng)受力分析得GA=F浮+F支=2N+5N=7N容器對(duì)桌面的總壓力為F總=GA+G水+G容=7N+4N+2N=13N所以3s時(shí)，容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)為11．如圖所示，將一塊1m長(zhǎng)的木板一端架高0.4m，用50N沿木板的拉力把一個(gè)重為100N的小鐵塊從底端勻速拉到頂端。這里的木板是一種簡(jiǎn)單機(jī)械，稱做___________，此過程中克服摩擦做的功為___________J，此裝置的機(jī)械效率為___________，木板對(duì)小鐵塊的摩擦力為___________N?！敬鸢浮?/p>

斜面

10

80%

10【詳解】[1]類似木板這樣的，與水平面成一定角度的平面，稱為斜面。[2]利用斜面將小鐵塊拉到頂端，做的有用功為做的總功為做的額外功，即克服摩擦做的功為[3]此斜面的機(jī)械效率為[4]利用斜面時(shí)，額外功是為了克服摩擦力做的功，所以，摩擦力大小為12．水平升降臺(tái)面上放有一個(gè)足夠深、底面積為40cm2的柱形容器，容器中水深25cm，則水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)為___________Pa；現(xiàn)將底面積為10cm2、高為20cm的圓柱體A懸掛在固定的彈簧測(cè)力計(jì)下端，使A浸入水中，穩(wěn)定后，A的下表面距水面4cm，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為0.8N，如圖所示，然后使升降臺(tái)上升7.5cm，再次穩(wěn)定后，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為___________N。（已知彈簧受到的拉力每減小1N，彈簧的長(zhǎng)度就縮短1cm）【答案】

2500Pa

0【詳解】[1]容器中水深25cm，為0.25m，水對(duì)底部的壓強(qiáng)為[2]物體A在下表面距水面下面4cm時(shí)受到得浮力根據(jù)力的平衡，物體的重力為如圖所示，然后使升降機(jī)上升7.5cm，物體排開液體的體積增加量為液面在容器中上升的高度為升降機(jī)上升7.5cm，液面上升2.5cm，浮力的增加量為彈簧測(cè)力計(jì)受到的拉力每減小1N，彈簧的長(zhǎng)度就縮短1cm，故縮短量為1cm，此時(shí)物體浸在液體中的總深度為所以，升降機(jī)上升7.5cm后，物體受到的浮力為此時(shí)浮力大于重力，物體漂浮在水面上，所以彈簧測(cè)力計(jì)不受力，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為0。13．將一小球輕放入盛滿酒精的大燒杯甲中，小球靜止后，溢出酒精的質(zhì)量是80g，小球在酒精中受到的浮力為____N；將其輕放入未裝滿水?底面積為100cm2的大燒杯乙中，靜止后溢出水的質(zhì)量是45g，水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)加了50Pa，則乙杯中水面升高_(dá)__cm；小球的密度是___kg/m3?（，）【答案】

0.8

0.5

0.95×103【詳解】[1]小球在酒精中受到的浮力F浮=G排=m排g=0.08kg×10N/kg=0.8N[2]據(jù)液體內(nèi)部壓強(qiáng)的特點(diǎn)得，乙杯中水面升高的高度[3]若小球不是漂浮在水中，據(jù)阿基米德原理得，小球放入酒精與水中受到的浮力之比為F浮1:F浮2=ρ酒精:ρ水=80:100而升高的那部分水的質(zhì)量?m=ρ水V=ρ水S?h=1.0g/cm3×100cm2×0.5cm=50g則排開的水的總質(zhì)量為m總=45g+50g=95g那么小球放入酒精與水中受到的浮力之比是80:95，所以小球是漂浮在水中，則小球的質(zhì)量m=95g而95g>80g所以小球在酒精中下沉，則小球的體積那么小球的密度14．英國(guó)物理學(xué)家胡克研究發(fā)現(xiàn)，彈簧的彈力大小與形變量成正比，即F=kx，其中k為彈簧的勁度系數(shù)，x為彈簧的伸長(zhǎng)（壓縮）量。質(zhì)量均為2kg的木塊a、b、c與兩個(gè)原長(zhǎng)均為10cm、勁度系數(shù)均為500N/m的相同輕彈簧p、q用輕繩連接如圖所示，其中a放在光滑水平桌面上。開始時(shí)p彈簧處于原長(zhǎng)，木塊都處于靜止?，F(xiàn)用水平力緩慢地向左拉p彈簧的左端，直到c木塊剛好離開水平地面為止，g取10N/kg。則開始時(shí)q彈簧的長(zhǎng)度_____cm；木塊c剛好離開水平地面時(shí)繩子對(duì)b的拉力大小_____N，該過程p彈簧的左端向左移動(dòng)的距離_____cm?！敬鸢浮?/p>

6

40

16【詳解】[1]開始時(shí)q彈簧處于壓縮狀態(tài)，它向上的彈力等于木塊b的重力，設(shè)壓縮量為x1，則有kx1=mbg代入數(shù)據(jù)解得開始時(shí)q彈簧的長(zhǎng)度l1=l0-x1=10cm-4cm=6cm[2]木塊剛好離開水平地面時(shí)繩子對(duì)b的拉力[3]木塊剛好離開水平地面時(shí)，q彈簧處于伸長(zhǎng)狀態(tài)，設(shè)伸長(zhǎng)量為x2，則kx2=mcg解得p彈簧的水平拉力F=Fb=40N設(shè)p彈簧的伸長(zhǎng)量為x3，則有F=kx3解得該過程p彈簧的左端向左移動(dòng)的距離s=x1+x2+x3=4cm+4cm+8cm=16cm15．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)滾回來的原因是_____能轉(zhuǎn)化為_____能。“魔罐”滾回來后不能回到原釋放點(diǎn)的位置，主要原因是魔罐離開手后，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的位置。16．一個(gè)重為300N的物體Q，底面積400cm2，將其放在水平地面上，它對(duì)地面的壓強(qiáng)是________Pa。如圖所示，現(xiàn)將物體Q掛在杠桿的B端，在A端懸掛一個(gè)重為200N的物體P，使杠桿在水平位置平衡，忽略杠桿自重的影響，若OA∶OB=2∶5，那么地面對(duì)物體Q的支持力為________N。為了使物體Q對(duì)地面的壓強(qiáng)剛好為0，則需要在P的下方添加重量為________N的物體?！敬鸢浮?/p>

7500

220

550【詳解】[1]物體對(duì)水平面是壓力等于其重力，所以物體對(duì)地面的壓強(qiáng)為[2]A端懸掛一個(gè)重為200N的物體P，因?yàn)椋晕矬w對(duì)杠桿的拉力為由于力的作用是相互的，所以杠桿對(duì)物體Q的拉力為對(duì)物體Q受力分析，可得所以地面對(duì)物體Q的支持力為[3]物體Q對(duì)地面的壓強(qiáng)剛好為0時(shí)，物體Q對(duì)地面無壓力，物體Q對(duì)桿的拉力大小等于物體Q的重力，即根據(jù)杠桿的平衡條件可得根據(jù)力的作用時(shí)相互的可知需要在P的下方添加重量為17．如圖所示，邊長(zhǎng)均為20cm的正方體A、B用輕質(zhì)彈簧相連，彈簧的體積和質(zhì)量忽略不計(jì)，柱形容器底面積為800cm2。如圖甲所示，物塊A的上表面與水面相平，彈簧處于原長(zhǎng)；現(xiàn)用力將物塊A從水中緩慢提起，當(dāng)物塊A剛好完全被拉出水面時(shí)，物塊B對(duì)容器底的壓力恰好為0，彈簧彈力大小和其形變量的關(guān)系如圖乙所示。整個(gè)過程忽略水的阻力，則物塊A重___________N，物塊B重___________N?！敬鸢浮?/p>

80

90【詳解】[1]物體A的體積為VA=L3=(20cm)3=8×103cm3=8×10-3m3由題可知，物塊

A

的上表面與水面相平，彈簧處于原長(zhǎng)，則物體A處于懸浮狀態(tài)，物體A排開水的體積等于物體的體積，即物體A排開水的體積為V排=VA=8×10-3m3物體A的重力為GA=F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×8×10-3m3=80N[2]因?yàn)锽物體與A物體均是邊長(zhǎng)為20cm的正方體，故B物體浸沒時(shí)受到的浮力等于A物體浸沒時(shí)受到的浮力相等，即B物體浸沒時(shí)受到的浮力F浮′=F浮=80N當(dāng)物塊

A

剛好完全被拉出水面時(shí)，液面降低了即是彈簧伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度Δx=Δh=10cm由乙圖可知，彈簧對(duì)物塊B的拉力F拉=10N。對(duì)物體B受力分析知，此時(shí)物體B受到豎直向下的重力GB、水對(duì)物體B豎直向上的浮力F浮、彈簧對(duì)物體B豎直向上的拉力F拉，處于平衡狀態(tài)，故物體B的重力為GB=F拉+F浮′=10N+80N=90N18．同種材料制成的正方體A、B放在水平桌面上，如圖甲所示，他們的邊長(zhǎng)之比為1∶2，則此時(shí)A和B對(duì)桌面的壓強(qiáng)之比pA∶pB＝_____；若把A疊放在B正上方，如圖乙所示，則A對(duì)B的壓強(qiáng)p1與B對(duì)桌面的壓強(qiáng)p2之比為_____?！敬鸢浮?/p>

1∶2

4∶9【詳解】[1]放在水平面上的邊長(zhǎng)為a的正方體，對(duì)桌面的壓強(qiáng)為故兩個(gè)正方體對(duì)桌面的壓強(qiáng)之比為[2]兩個(gè)正方體的邊長(zhǎng)之比為1∶2，根據(jù)知，它們的底面積之比為1∶4，設(shè)A的一個(gè)面的面積為，則B的一個(gè)面的面積為4。根據(jù)可知，它們的體積之比為1∶8，因?yàn)槭峭N材料制作的實(shí)心物體，故它們的重力之比也為1∶8。設(shè)A的重力為G0，B的重力為8G0。A放在B的上方，對(duì)B的壓力等于A的重力，有B放在桌面上，對(duì)桌面的壓力等于A與B的重力的和，有兩個(gè)壓強(qiáng)的比為三、作圖題19．如圖所示，工人沿臺(tái)階向上滾動(dòng)圓柱形塑料桶，O1為支點(diǎn)，O2為圓桶的橫截面的圓心。工人用最小的動(dòng)力F將塑料桶滾上臺(tái)階，請(qǐng)?jiān)趫D中畫出此最小動(dòng)力F的示意圖并作出其力臂l?！敬鸢浮俊驹斀狻扛軛U的平衡條件：動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂，阻力與阻力臂的乘積一定的情況下，最省力，即動(dòng)力最小，則動(dòng)力臂最長(zhǎng)，由圖可知，支點(diǎn)為塑料桶與臺(tái)階的接觸點(diǎn)O1，圓上的直徑作為動(dòng)力臂最長(zhǎng)，此時(shí)力最小，如圖所示：20．如圖甲所示，在水平桌面上放有一薄壁柱形容器，一個(gè)柱形玻璃杯A漂浮于水面，在A的底部連接有實(shí)心金屬塊B．此時(shí)A、B兩物體在水中處于靜止?fàn)顟B(tài)，細(xì)線未拉直（B未與容器底部接觸，細(xì)線不可伸長(zhǎng)且質(zhì)量、體積忽略不計(jì)）。向容器中注水，最終B物體最拉起上升，請(qǐng)畫出細(xì)線拉力隨時(shí)間變化的圖像（容器足夠高）?！敬鸢浮俊驹斀狻恳婚_始注水，細(xì)線未拉直，細(xì)線的拉力為0；向容器中注水經(jīng)過一段時(shí)間后，A排開的水的體積增大，細(xì)繩開始被拉直，繩子上的拉力增大；當(dāng)B物體被拉起上升時(shí)，拉力等于物體B的重力減去浮力，由于重力、浮力不變，最終繩子的拉力不變，故作圖如下：四、實(shí)驗(yàn)題21．小明在“研究杠桿平衡條件”的實(shí)驗(yàn)中所用的實(shí)驗(yàn)器材有：刻度均勻的杠桿、支架、彈簧測(cè)力計(jì)、刻度尺、細(xì)線和質(zhì)量相同的鉤碼若干個(gè)。（1）如圖A所示，實(shí)驗(yàn)前，杠桿左側(cè)下沉，則應(yīng)將左端的平衡螺母向___________（選填“左”或“右”）調(diào)節(jié)，直到杠桿在___________位置平衡，便于在杠桿上測(cè)量并讀出___________的大??；（2）如圖B所示，小李同學(xué)通過對(duì)數(shù)據(jù)分析后得出的結(jié)論是：動(dòng)力×支點(diǎn)到動(dòng)力作用點(diǎn)的距離=阻力×支點(diǎn)到阻力作用點(diǎn)的距離，小組同學(xué)交流后，小麗同學(xué)做了如圖C的實(shí)驗(yàn)，此實(shí)驗(yàn)______（選填“能”或“不能”）初步說明小李同學(xué)得出的結(jié)論是錯(cuò)誤的；圖C實(shí)驗(yàn)中，已知杠桿上每個(gè)小格長(zhǎng)度為5cm，每個(gè)鉤碼重為0.5N，當(dāng)彈簧測(cè)力計(jì)斜向上拉（與水平方向成角）杠桿，使杠桿在水平位置平衡時(shí)，動(dòng)力×動(dòng)力臂___________（選填“等于”或“不等于”）阻力×阻力臂；（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，小明利用圖D所示裝置繼續(xù)研究杠桿的機(jī)械效率，實(shí)驗(yàn)的主要步驟如下：a．用輕繩懸掛杠桿一端的O點(diǎn)作為支點(diǎn)，在A點(diǎn)用輕繩懸掛總重為G的鉤碼，在B點(diǎn)用輕繩豎直懸掛一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)，使杠桿保持水平；b．豎直向上拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)緩慢勻速上升（保持O點(diǎn)位置不變），在此過程中彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)為F，利用刻度尺分別測(cè)出A、B兩點(diǎn)上升的高度為h1、h2?；卮鹣铝袉栴}：①杠桿機(jī)械效率的表達(dá)式為η=___________；（用已知或測(cè)量的物理量符號(hào)表示）②本次實(shí)驗(yàn)中，若提升的鉤碼重一定，則影響杠桿機(jī)械效率的主要因素是___________；（不計(jì)轉(zhuǎn)軸O處的摩擦）③若只將測(cè)力計(jì)的懸掛點(diǎn)由B移至C，而O、A位置不變，仍將鉤碼提升相同的高度，則杠桿的機(jī)械效率將___________（選填“變大”、“變小”或“不變”）。【答案】

右

水平

力臂

能

等于

杠桿的自重

不變【詳解】（1）[1]如圖A所示，實(shí)驗(yàn)前，杠桿左側(cè)下沉，此時(shí)杠桿靜止，杠桿處于平衡狀態(tài)，為了讓其在水平應(yīng)將杠桿左端的平衡螺母向右調(diào)節(jié)。[2][3]實(shí)驗(yàn)前應(yīng)調(diào)節(jié)杠桿兩端平衡螺母，直到杠桿在水平位置平衡，則此時(shí)動(dòng)力臂和阻力臂均在水平方向上，與杠桿重合，便于測(cè)量并讀出動(dòng)力臂和阻力臂的大小。（2）[4][5]小麗同學(xué)做了如圖C的實(shí)驗(yàn)，此實(shí)驗(yàn)?zāi)艹醪秸f明小李同學(xué)得出的結(jié)論是錯(cuò)誤的。當(dāng)動(dòng)力臂不等于支點(diǎn)到動(dòng)力作用點(diǎn)的距離時(shí)，看實(shí)驗(yàn)結(jié)論是否成立，所以用圖C實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。由題中條件可知，杠桿上每個(gè)小格長(zhǎng)度為5cm，則阻力臂為1.5cm；每個(gè)鉤碼重為0.5N，則阻力為2N，則阻力與阻力臂的乘積為此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)作用點(diǎn)到O點(diǎn)的長(zhǎng)度為2cm，彈簧測(cè)力計(jì)斜向上拉（與水平方向成角）杠桿，則動(dòng)力臂為由圖C知彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為3N，即動(dòng)力為3N，則動(dòng)力與動(dòng)力臂的乘積為即左右相等，所以杠桿在水平位置平衡時(shí)，動(dòng)力×動(dòng)力臂等于阻力×阻力臂。（3）①[6]彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)為F，利用刻度尺分別測(cè)出A、B兩點(diǎn)上升的高度為h1、h2，則鉤碼的重力做功為彈簧測(cè)力計(jì)做功為由機(jī)械效率的計(jì)算公式得②[7]實(shí)驗(yàn)中，提升的鉤碼重一定，則影響杠桿機(jī)械效率的主要因素是有用功和總功所占的比例，提升的鉤碼重一定說明有用功一定，所以影響杠桿機(jī)械效率的主要因素為額外功的多少，即杠桿自身的重力。③[8]測(cè)力計(jì)的懸掛點(diǎn)在B點(diǎn)時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)為F，A、B兩點(diǎn)上升的高度分別為h1、h2，設(shè)此時(shí)杠桿與水平方向的夾角為，由杠桿平衡條件有此時(shí)的機(jī)械效率為若只將測(cè)力計(jì)的懸掛點(diǎn)由B移至C，而O、A位置不變，則杠桿繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的角度不變，即為，設(shè)此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為，上升的高度為，由杠桿平衡條件有所以由于兩次鉤碼提升相同的高度，則鉤碼做的有用功相同，測(cè)力計(jì)的懸掛點(diǎn)由B移至C的機(jī)械效率為所以杠桿的機(jī)械效率不變。22．如圖（a）所示的實(shí)驗(yàn)裝置可以探究杠桿受多個(gè)力時(shí)的平衡條件。在已調(diào)節(jié)好的杠桿兩端掛上不同數(shù)量的鉤碼，并適當(dāng)移動(dòng)鉤碼的位置，使杠桿水平平衡，記下鉤碼的數(shù)量和位置。通過改變鉤碼的數(shù)量和位置，按照同樣的方法再做兩次，將實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)填在表中。表中數(shù)據(jù)是以一個(gè)鉤碼的重力為力的單位，以杠桿的每小格為長(zhǎng)度的單位。實(shí)驗(yàn)次數(shù)動(dòng)力F1動(dòng)力臂l1阻力F2阻力臂l2阻力F3阻力臂l3115112222612253371544（1）若實(shí)驗(yàn)開始前杠桿右端低左端高，需要將________向________調(diào)節(jié)使杠桿水平平衡，分析表中的數(shù)據(jù)，可得杠桿的平衡條件是________；（填寫關(guān)系式）（2）在農(nóng)村還廣泛使用的桿秤就利用了上述原理。圖（b）是一根桿秤的示意圖。小明用刻度尺測(cè)量桿秤上的主要刻度的示數(shù)m到提扭O的距離x，并做出m-x關(guān)系圖像，如圖（c）所示。接著用刻度尺測(cè)量掛鉤到提扭O的距離l為5厘米。由上述條件可知，該桿秤自身的重心在O點(diǎn)的________側(cè)。設(shè)桿秤質(zhì)量為m0，重心到提扭的距離l0，秤砣質(zhì)量為M。則當(dāng)桿秤平衡時(shí)，m0、l0、M、x、m和l之間滿足關(guān)系式：________。根據(jù)上述關(guān)系式，代入圖（c）中的數(shù)據(jù)后可知該秤砣的質(zhì)量M為________千克?！敬鸢浮?/p>

平衡螺母

左

F1l1=F2l2+F3l3

左

Mx=m0l0+ml

0.5【詳解】（1）[1][2]實(shí)驗(yàn)開始前杠桿右端低左端高，說明杠桿右端偏重，需要將平衡螺母向左調(diào)節(jié)使杠桿水平平衡。[3]將數(shù)據(jù)中的各自的力和力臂相乘，結(jié)果如下表：實(shí)驗(yàn)次數(shù)動(dòng)力F1動(dòng)力臂l1F1l1阻力F2阻力臂l2F2l2阻力F3阻力臂l3F3l31155111224226121222510337211554416分析表中的數(shù)據(jù)可知F1l1≠F2l2≠F3l3而是F1l1=F2l2+F3l3可得杠桿的平衡條件是F1l1=F2l2+F3l3（2）[4]當(dāng)x=5cm時(shí)，m=0，此時(shí)杠桿平衡，而秤砣在O點(diǎn)右側(cè)，所以此桿秤自身的重心在O點(diǎn)的左側(cè)。[5]根據(jù)杠桿平衡的條件F1l1=F2l2+F3l3則m0、l0、M、x、m和l之間滿足關(guān)系式為Mgx=m0gl0+mgl即Mx=m0l0+ml[6]如圖（c）所示，當(dāng)m=0時(shí)，x=5cm，可得M×5cm=m0l0當(dāng)m=1kg時(shí)，x=15cm，可得M×15cm=m0l0+1kg×5cm通過以上二式聯(lián)立求得：M=0.5kg。23．下列甲、乙、丙、丁四幅圖是某實(shí)驗(yàn)小組利用彈簧測(cè)力計(jì)、溢水杯、圓柱形物塊、小桶和水探究“浸在液體中的物體所受浮力跟它排開液體所受重力的關(guān)系”的過程情景，其中彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)依次是、、、。（1）在實(shí)驗(yàn)操作前，細(xì)心的明天同學(xué)指出情景甲中存在錯(cuò)誤該錯(cuò)誤是___________；（2）糾正錯(cuò)誤后該探究實(shí)驗(yàn)的合理順序?yàn)開__________（用甲、乙、丙、丁表示）；（3）在完成實(shí)驗(yàn)之后，陶子同學(xué)發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)桌上有一瓶用于測(cè)量密度的鹽溶液，她思考之后建議：利用浮力來測(cè)量該液體的密度，經(jīng)過組內(nèi)一番討論，僅增加了戊圖（注意：戊圖中是鹽水，乙圖中是水）所示情景，此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為，則待測(cè)鹽溶液的密度可表示為或，其中X=___________（用、表示）。【答案】

溢水杯中水面未到達(dá)溢水杯杯口

丁、甲、乙、丙

F1-F5【詳解】（1）[1]要想測(cè)出物體排開的水的重力，溢水杯內(nèi)水的液面必須到達(dá)溢水杯杯口，若達(dá)不到，則測(cè)得的排開的液體的重力會(huì)變小，故圖甲中的錯(cuò)誤為溢水杯內(nèi)水面未到達(dá)溢水杯杯口。（2）[2]合理的實(shí)驗(yàn)順序是：①測(cè)出空桶所受的重力；②測(cè)出實(shí)心合金塊所受的重力；③把合金塊浸沒在裝滿水溢水杯中，測(cè)出合金塊所受的浮力，收集合金塊排開的水；④測(cè)出桶和排開的水所受的重力。故合理的順序?yàn)槎?、甲、乙、丙。?）[3]物體在水中時(shí)，根據(jù)阿基米德原理可知，物體受到的浮力等于其排開的液體的重力，即物體受到的浮力為F=F1-F2=F3-F4物體在液體中時(shí)，物體受到的浮力等于其排開的液體的重力，即物體在液體中受到的浮力為F浮液=F1-F5物體全部浸沒在水和液體中時(shí)，物體的體積不變，排開的液體的體積是相同的；由F浮=ρ液gV排可知，物體的體積為或即或解得或所以五、計(jì)算題24．如圖甲所示，質(zhì)量為0.5kg，底面積為0.05m2的柱形容器放在水平地面上，把一質(zhì)量為2.1kg、高為0.1m的圓柱形物體放在容器中，緩慢向容器中加水，直到容器中水的深度為0.1m時(shí)停止加水，所加水的質(zhì)量與容器中水的深度關(guān)系如圖乙所示，已知ρ水=1.0×103kg/m3（g取10N/kg），求：（1）停止加水時(shí)，水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)；（2）物體對(duì)容器底部壓力恰好為零時(shí)，容器對(duì)地面的壓強(qiáng)；（3）停止加水后，將物體豎直下壓，使其露出水面的高度減小0.02m，靜止時(shí)水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)增加量。（設(shè)物體上、下表面始終與水面平行）【答案】（1）1000Pa；（2）700Pa；（3）140Pa【詳解】解：（1）由題意可知，水的深度為0.1m，水的密度ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg，根據(jù)液體壓強(qiáng)公式，可知水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)停止加水時(shí)，水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)為1000Pa。（2）由圖乙可知，當(dāng)容器內(nèi)的水的深度為0.06m時(shí)，水位的升高快慢發(fā)生了變化，所以此時(shí)物體漂浮，物體對(duì)容器底的壓力恰好為零，容器內(nèi)水的質(zhì)量，容器對(duì)地面的總壓力根