阶段检测二 力学综合素养提升
一、单选题
1.(2024·泉州期末)物理量是由数值和单位组成的,在国际单位制中,压强的单位是 ( )
A.kg B.kg/m3 C.N D.Pa
2.如图所示,用手拉弹簧使弹簧伸长,弹簧发生了弹性形变。关于该实验,下列说法中错误的是 ( )
A.说明力能改变物体的形状
B.拉弹簧的力越大,弹簧伸长越长
C.发生形变后的弹簧对手指产生弹力
D.手对弹簧的拉力和弹簧对手的拉力是一对平衡力
3.物理与生活息息相关,下列说法不正确的是 ( )
A.甲图:汽车安全带做得比较宽——减小压强
B.乙图:跳远时助跑,使自己跳得更远——利用惯性
C.丙图:弹簧发条式钟表的钟摆摆动——利用弹性势能
D.丁图:轮胎上有凹凸不平的花纹——减小摩擦
4.(2024·厦门期末)小明重为500N,某次,他从一楼匀速爬至三楼,用时20s,每层楼高3m。则他在爬楼时克服自身所受重力做的功和功率分别是 ( )
A.4 500J 150W B.3 000J 225W
C.3 000J 150W D.4 500J 225W
5.在两个完全相同的容器中分别倒入甲和乙两种不同的液体,如图所示,下列分析正确的是 ( )
A.若甲和乙的质量相等,则甲的密度小于乙的密度
B.若甲和乙对容器底部的压强相等,则甲的密度小于乙的密度
C.若甲和乙的质量相等,则甲对容器底部的压强等于乙对容器底部的压强
D.若甲和乙对容器底部的压强相等,则甲的质量小于乙的质量
二、填空题
6.小明同学在扫地时无意中发现能把扫把立起来。他观察到此扫把头很宽大,且比把柄那一头重。当按如图所示的方式放置时,能降低扫把的 ,且增大了支撑面的面积,加之重力的方向总是 的,所以扫把就稳稳地立在水平地面上了。
7.如图所示,长方体物块A在拉力8 N的作用下沿水平面匀速向右运动,此时弹簧测力计示数为6 N且保持不变,则物块B对A的摩擦力方向是向 ,地面对A的摩擦力为 N。
8.(2024·三明模拟)(科技时事)如图甲,这是我国自主研发的“极目一号”Ⅲ型浮空艇,其内部有两个气囊,主气囊内充满氦气(密度小于空气),副气囊内充有空气。当驻空的浮空艇要上浮时,排出副气囊内的部分空气,使浮空艇受到的重力 浮力,实现上浮。图乙是国产大飞机C919,飞机在空中飞行时,机翼上表面的空气流速大,压强 ,机翼的上下表面形成压力差,使飞机获得升力。
甲 乙
9.体育课上小唐同学进行传接排球训练,他将球斜向上抛出,球的运动轨迹如图所示,a、b、c、d为轨迹上的点,其中a、c两点高度相同,不计空气阻力,则球在a点的机械能 (选填“大于”“小于”或“等于”)d点机械能;球在a、b、c、d四点中 点的重力势能最大。
10.(2024·龙岩测评)如图甲所示,底面积为100 cm2的薄壁容器中装有一定量的水,现用测力计悬挂一物体A并将其浸没在水中,静止后如图乙所示,测力计的示数为 N;物体A受到的浮力大小为 N,其密度为 g/cm3。(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
三、计算题
11.(2024·泉州联考)新能源电动汽车具有节能、环保的特点。如图所示,一辆电动汽车停放在水平地面上,满载时,整车质量为1.5 t,轮胎与地面的总接触面积为600 cm2。在某段平直路面上,该车满载时90 s内匀速行驶了1.8 km,电动汽车受到的阻力为2 500 N,求:
(1)汽车行驶的速度。
(2)汽车发动机的功率。
(3)汽车静止时对水平地面的压强。(g取10 N/kg)
12.(2024·达州)如图所示,一重为200N、底面积为0.4m2的方形玻璃缸(玻璃缸壁的厚度忽略不计),玻璃缸中装有重1 000N的水。上方有一轻质杆OA,在绳子AC的拉力作用下可绕竖直墙上的O点转动,现在OA的中点B处悬挂一滑轮组。已知每个滑轮重20N,滑轮组上悬挂着重300N的物体甲,将浸没的重物甲缓慢拉离水面后,玻璃缸中水位下降了5cm,忽略物体带出的水,ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg。求:
(1)当重物甲拉离水面后,玻璃缸对地面的压强。
(2)重物甲浸没在水中时所受的浮力。
(3)滑轮组的绳子不会断裂,当∠CAO=30°时,杆OA刚好水平,若绳子AC能承受的最大拉力FA=620N,利用此装置将重物拉离水面后缓慢上升过程中的最大机械效率是多少。(不计杆OA和绳子的重力及绳与滑轮间的摩擦)
【参考答案】
1.D 2.D 3.D 4.C 5.D
6.重心 竖直向下
7.左 2
8.小于 小
9.等于 b
10.2.4 2 2.2
11.解:(1)在某段平直路面上,该车满载时90 s内匀速行驶了1.8 km,则汽车行驶的速度:
v====20 m/s
(2)由题意知,汽车做匀速直线运动,受到的牵引力等于阻力,即F=f=2 500 N,
根据P===Fv,可得汽车发动机的功率:
P=Fv=2 500 N×20 m/s=50 000 W=50 kW
(3)汽车静止时对水平地面的压力:
F压=G=mg=1.5×103 kg×10 N/kg=1.5×104 N
则汽车静止时对水平地面的压强:
p===2.5×105 Pa。
12.解:(1)玻璃缸对地面的压力等于玻璃缸的重力加上水的重力,即F压=G缸+G水=200N+1 000N=1 200N,则当重物甲拉离水面后,玻璃缸对地面的压强:
p===3 000Pa
(2)将浸没的重物甲缓慢拉离水面后,玻璃缸中水位下降了5cm,则重物甲排开水的体积V排=SΔh=0.4m2×0.05m=0.02m3,
重物甲浸没在水中时所受的浮力:
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.02m3=200N
(3)先作出绳AC拉力的力臂OD,如图,直角三角形ADO中,∠A=30°,OD=OA,B是OA的中点,OB=OA,OB=OD
根据杠杆平衡条件,FA×OD=FB×OB,FB=FA,绳子AC能承受的最大拉力FA=620N,B点最大拉力FB=620N;滑轮组绳子的最大拉力F绳=×(620N-20N)=200N;
F绳=(G物+G动),物体最大重力:
G物=2F绳-G动=2×200N-20N=380N
滑轮组的最大机械效率:η=×100%=×100%=95%。
