中山市物理中考模拟试卷检测题含答案

中山市物理中考模拟试卷检测题含答案
一、中考物理力学问题易错压轴题提优（难）
1．探究弹簧弹性势能的表达式
如图甲，在弹簧的弹性限度内拉弹簧，拉力F与弹簧伸长的长度Δl之间的关系如下表：
伸长量
0.040.080.120.16
Δl/m
拉力F/N5101520
(1) 在图乙中描点画出拉力F随伸长量Δl变化的图像；
（______）
(2) 拉力F与弹簧的伸长量Δl之间的关系式F＝__________；
(3) 弹簧的弹性势能等于拉力F所做的功，此功可类比以下方法计算：如图丙，一物体从静止开始做加速运动，在时间t0内，其通过的路程可用图像下的阴影面积来表示；
上述弹簧的弹性势能E P与伸长量Δl之间的关系式为E P＝____________。

【答案】125Δl62.5Δl2
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]在图乙中将表格中的数据描点，再用平滑的曲线连接，画出拉力F随伸长量Δl变化的图象，如图所示：
(2)[2]由拉力F 随伸长量Δl 变化的图象可以看出，拉力F 是关于Δl 的过原点的一次函数，设
F= k Δl
在表中选一个点(0.08,10)代入
10=k ×0.08
解得
k =125
所以拉力F 与弹簧的伸长量Δl 之间的关系式
F ＝125Δl
(3)[3]如图丙，一物体从静止开始做加速运动，在时间t 0内，其通过的路程可用图像下的阴影面积来表示
012
s vt = 弹簧的弹性势能等于拉力F 所做的功，此功可类比此方法计算，如图：
上述弹簧的弹性势能E P 与伸长量Δl 之间的关系式为
21112562.522
P E F l l l l ∆=⨯∆⨯∆=∆＝
2．如图，重5N 的薄壁容器放在水平硬板MN 上，容器底面积为2300cm ，高度为25cm ，装有15cm 深的水。

一根原长为10cm 的轻质的细弹簧EF 吊着柱形木块刚好静止，木块下表面与水的液面相平。

弹簧上端E 连接着固定不动的支架上，下端F 连接在木块（不吸水）上表面的中心上，弹簧长度每改变1cm ，弹力变化量为1N ，木块的重力为5N ，底面积为250cm ；高度为20cm 。

现将水平硬板MN 缓慢向上移动，木块始终保持竖直方向，弹簧均在弹性限度内。

（g = 10N/kg ）。

求：
(1)当木块浸入水中的深度为2cm 时，木块受到的浮力；
(2)当木块浸入水中的深度为6cm 时，水对容器底部的压强；
(3)当木块下有表面刚接触容器底部时，弹簧的长度；
(4)当硬板向上移动28cm 时，容器对硬板的压强。

【答案】(1)1N ；(2)1600Pa ；(3)6cm ；(4)2100 Pa
【解析】
【分析】
【详解】
(1)当木块浸入水中的深度为2cm 时，其所受的浮力为
33-631.010kg/m 50210m 10N/kg 1N F gV ρ==⨯⨯⨯⨯⨯=浮水排
(2)容器底面积为222300cm 310m -=⨯，当木块浸入水中的深度为6cm 时，容器中水面增加的高度
63-2250610m 0.012m 310m
V H S -⨯⨯∆=
==⨯排1容 此时容器底部受到的压强 332() 1.010kg/m 10N/kg (1510m 0.01m)1600Pa p g H H ρ-=+∆=⨯⨯⨯⨯+=
(3)当木块下表面刚接触容器底部时，水的深度（木块浸入的深度）为H 1，容器中水的体积不变，即
21()300cm 15cm S S H -=⨯木容
代入得
2221(300cm 50cm )300cm 15cm H -=⨯
解得
118cm 28cm H =<
即水未溢出。

此时木块受到的浮力
''33-631.010kg/m 501810m 10N/kg 9N F gV ==⨯⨯⨯⨯⨯=浮水排ρ
弹簧对木块的弹力
9N 5N 4N F F G =-=-=弹浮
弹簧的长度
'4N 10cm 6cm 1N/cm
L L L =-∆=-
= (4)容器中水的重力 33-631.010kg/m 3001510m 10N/kg 45N G gV ρ==⨯⨯⨯⨯⨯=水水
当硬板向上移28cm 时，弹簧的长度
''20cm 10cm 28cm 2cm L =+-=
弹簧的原长为10cm ，此时弹簧的形变量为
10cm 2cm 8cm -=
因为弹簧长度每改变1cm ，弹力变化量为1N 。

所以此时弹簧对木块的弹力'
8N F =弹，弹力的方向是竖直向下，结合(3)可知，此时容器对硬板的压力
'5N 45N 5N 8N 63N F G G G F =+++=+++=水木弹容 此时容器对硬板的压强为
22
63N 2100Pa 310m F p S -===⨯ 答：(1)当木块浸入水中的深度为2cm 时，木块受到的浮力为1N ；
(2)当木块浸入水中的深度为6cm 时，水对容器底部的压强为1600Pa ；
(3)当木块下有表面刚接触容器底部时，弹簧的长度为6cm ；
(4)当硬板向上移动28cm 时，容器对硬板的压强为2100 Pa 。

3．一质量为200g 的柱形容器由A 、B 两部分组成，底部通过阀门相连通，且两部分底面积之比S A :S B =1:2，在A 中有一底面积为100cm 2，高为20cm ，密度为0.4×103kg/m 3圆柱体M ，M 底部中心位置通过一条长度为10cm 的细绳与A 的底部紧密相连，最初阀门紧闭，容器两部分均装有一定量的水，如图，此时M 对容器底部的压强为200Pa ，A 中水的质量为0.6kg ，容器对水平桌面的压强为2500Pa （g 取10N/kg ）．求：
(1)最初M 对容器底的压力；
(2)打开阀门，当B 中水对容器底部的压强减小300Pa 时，物体M 克服重力做功多少J ？
(3)打开阀门后，当A 、B 中水静止不流动时，细线对M 的拉力为多大？
【答案】(1)2N ；(2)0.4J ；(3)8N ．
【解析】
【分析】
(1)根据固体压强公式F p S
=的变形公式求解；
(2)通过对最初状态的圆柱体M 受力分析，求解出其受到的浮力，应用阿基米德原理解出此时水的深度，接着运用密度及体积公式求出容器A 、B 的底面积；然后将B 中减少的水转换到A 中，求出此时A 中水的体积（此处判断细绳是否处于绷直状态），根据M 的漂浮状态求出其液面以下的高度，将圆柱体M 等效成等质量的水，进而求出A 中所有水（包含等
效水）的深度，则可求出圆柱体M 上升的高度，根据W Gh =最终求出克服重力做的功；
(3)根据F p S
=先求解容器、圆柱体M 以及水的总重，进而求出所有水的质量、体积；将水分成圆柱体M 底面以下部分和以上部分，根据几何关系解出此时圆柱体M 液面以下的高度，应用阿基米德原理求出此时M 的浮力，通过对圆柱体M 受力分析最后求出细线对M 的拉力．
【详解】
(1)根据固体压强公式F p S
=可得，最初M 对容器底的压力： -421200Pa 10010m 2N F pS ==⨯⨯=压；
(2)圆柱体M 的质量：
334221111110.410kg/m 10010m 2010m 0.8kg m V S h ρρ--===⨯⨯⨯⨯⨯=，
最初M 受到的浮力：
111=0.8kg 10N/kg 2N 6N F G F m g F =--=⨯-=浮压支，
根据F gV ρ=浮液排可知，最初M 排开水的体积：
433336N 610m 600cm 1.010kg/m 10N/kg
F V g ρ-===⨯=⨯⨯浮1排1水 则最初A 容器中水的深度为： 3
A 21600cm 6cm 100cm V h S ===排1水
， 最初A 容器中水的体积为：
433A A 330.6kg 610m 600cm 1.010kg/m
m V ρ-===⨯=⨯水水水， 则A 容器的底面积为：
322A A 1A 600cm 100cm 200cm 6cm
V S S h =
+=+=水水， B 容器的底面积为： 22B A 22200cm 400cm S S ==⨯=，
当B 中水对容器底部的压强减小300Pa 时，根据p gh ρ=可知，B 中水的减少量为：
-42B 300Pa 40010m 12N G F pS ∆=∆=∆=⨯⨯=水，
此时A 中水的总质量为：
A
A 12N 0.6kg 1.8kg 10N/kg
G m m g ∆'=+=+=水水水， 则A 中水的总体积为： -333A A 331.8kg 1.810m 1800cm 1.010kg/m
m V ρ''===⨯=⨯水水水，
假设细绳处于绷直状态，则至少需要水的体积为：
23A A
200cm 10cm 2000cm V S h V '==⨯=>绳水水， 所以细绳未达到绷直状态，此时M 处于漂浮状态，其重力与浮力平衡，则有
112=0.8kg 10N/kg 8N F G m g ==⨯=浮，
根据F gV ρ=浮液排可知排开水的体积为：
433338N 810m 800cm 1.010kg/m 10N/kg
F V g ρ-===⨯=⨯⨯浮2排2水， 则此时M 浸入液面以下的高度为： 3
221800cm 8cm 100cm
V h S ===排2浸， 则此时A 中水的深度为： 33
A 2A 22A
1800cm +800cm 13cm 200cm V V h S '+=
==水排水， 所以M 上升的高度为： 2A 213cm 8cm=5cm h h h ∆=-=-浸水，
物体M 克服重力做功为：
21110.8kg 10N/kg 510m 0.4J W G h m g h -=∆=∆=⨯⨯⨯=；
(3)根据F p S
=可知，容器、圆柱体M 以及水的总重为： ()()-42A B 2500Pa 20040010m 150N G F p S S ==+=⨯+⨯=总总压总，
则容器中所有水的质量为：
1150N 0.8kg 0.2kg 14kg 10N/kg
G m m m g =
--=--=总水容器， 水的总体积为： 3333
14kg 0.014m 14000cm 1.010kg/m m V ρ====⨯水水水， 细绳处于拉伸状态时，圆柱体M 底面以下部分的水的体积为：
()()223A B 200cm 400cm 10cm 6000cm V S S l =+=+⨯=水下绳，
则上部剩余水的体积为：
33314000cm 6000cm 8000cm V V V =-=-=水上水水下，
此时圆柱体M 浸入水中的高度为：
3
222A B 18000cm 16cm 0.16m 200cm 400cm 100cm
V h S S S ====+-+-水上
浸， 圆柱体M 受到的浮力为： 33-421 1.010kg/m 10N/kg 10010m 0.16m 16N F gV gS h ρρ===⨯⨯⨯⨯⨯=浸浮水水排，
对圆柱体M进行受力分析可知，细线对M的拉力为：
116N8N8N
F F G
=-=-=
拉浮
．
答：(1)最初M对容器底的压力为2N；(2)打开阀门，当B中水对容器底部的压强减小300Pa时，物体M克服重力做功0.4J；(3)打开阀门后，当A、B中水静止不流动时，细线对M的拉力为8N．
【点睛】
本题具有很强的综合性，难度也很大，考查知识涉及到密度公式、重力公式、浮力公式、体积公式、压强公式、功的公式、阿基米德原理以及物体的沉浮应用，其中穿插着数学里的体积相关求解思想，要求学生熟练掌握以上所有知识点外，还要有较高的空间想象能力和立体几何计算能力．
4．阅读短文，回答问题
电动自行车因为具有轻便、快捷和环保箸优点备受大家喜爱。

这些电动自疔车是以蓄电池作为能量来，为了能使蓄电池的使用寿命更为长久，作了放电余留2即停止电能输出的电路设计。

电动机为核心部件，通过控制器调节电流大小来改变速度的交通工具，近日相关部门出台文件要求骑行电动自行车要佩戴头盔，提醒大家要遵守交通规则，做到文明出行，安全骑行。

下表是某型号电动自行车的一些参数：
整车质量40kg
最高车速10m/s
效率75%
容量0.5kW•h
(1)电动自行车的车座扁而平，这是为了_________，骑行过程中刹车时，则是通过
_________的方法增大摩擦的；
(2)电动自行车中改变车速的控制器类似于实验室中_________（填物理实验器材名称），它和电动机应该_________联在一起使用；
(3)电动自行车的核心部件电动机的工作原理是____________；
(4)电动自行车的电能消耗后需要在集中停放点进行充电，充电时是将_________能转换为_________能；充电后最多能输出的机械能为_________J；
(5)小明骑着该电动自行车，最大规定速度在水平路而匀速行驶时，且该电动自行车行驶过
程中所受到的摩擦力f 随车辆和人的总质量M 的变化关系图象如图乙所示，则该过程中电动自行车克服摩擦力做功的功率为225W ，则小明的质量是_________kg 。

（g 取10N/kg ）
【答案】增大受力面积，减小压强 增大压力 滑动变阻器 串 磁场对电流的作用（通电线圈在磁场中受力转动或通电导体在磁场中受力运动） 电 化学 1.35×106 50
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]电动自行车的车座扁而平，人对车座的压力一定，由压强公式F p S
=
可知，受力面积越大，压强越小，所以车座扁而平是增大受力面积，减小压强。

[2]骑行过程中刹车时，是在接触面粗糙程度一定时，通过增大压力来增大摩擦的。

(2)[3]电路中的电流大小可通过滑动变阻器来改变，电流变化了，电动机转动的速度就会改变，因此，电动车中改变车速的控制器相当于是实验室中的滑动变阻器。

[4]因为接入滑动变阻的作用是为了改变电路电流，是影响整个电路的，所以在连接时，应将滑动变阻器与电动机串联在电路中。

(3)[5]电动自行车的核心部件电动机的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用。

(4)[6][7]电动自行车充电时，自行车蓄电池相当于用电器，消耗电能，充电时是将电能转化为化学能。

[8]蓄电池的最大容量 660.5kW h 0.5 3.610J 1.810J W =⋅=⨯⨯=⨯电
电能转化为的机械能
66W =W 75%=1.810J 75% 1.3510J ⨯⨯⨯=⨯电机械能
(5)[9]已知最大功率225W P =，由
W Fs P Fv fv t t
=
=== 可得 225W 22.5N 10m /s P F f v ==
== 已知摩擦力f 随车辆和人的总质量M 的变化关系图象为正比例图象，由图象可知，当5N f =，车辆和人的总质量'20kg M =，则阻力为1N f =时，车辆和人的总质量为4kg ， 则当22.5N f =时，车辆和人的总质量
22.5N 4kg /N 90kg M =⨯=
则小明的质量
90kg 40kg 50kg m M m =-=-=小明车
5．阅读短文，回答问题：
核潜艇
庆祝中国人民解放军海军成立70周年海上阅兵活动在青岛附近海域举行，图甲中为093改
进型攻击核潜艇公开亮相并进行了战略巡航。

我国某核潜艇H 最大潜深350m ，完全下潜到海面下后的排水量为8.24×103t ．潜艇内部有水舱，通过向水舱中充水或从水舱中向外排水来改变潜艇的自重，从而控制其下沉或上浮．已知海水密度ρ海为1.03×103kg/m 3，江水密度ρ江为1.0×103kg/m 3，取g ＝10N/kg ，不考虑潜艇的体积变化。

(1)下列关于核潜艇的说法中，正确的是（ ）
A ．核潜艇的外壳用硬度小的特种钢材制成的
B ．核潜艇是通过改变自身体积达到浮沉的
C ．核潜艇悬浮和漂浮时所受的浮力相等
D ．核潜艇由东海海面下潜行进入长江后所受的浮力变小
(2)核潜艇在海面下水平匀速巡航时，突然进入密度跃层（海水密度突然变小）时，核潜艇将会________，将给核潜艇带来安全隐患．为确保核潜艇安全，应立即采取的措施是___________________（选填“向水舱中充水”或“从水舱中向外排水”）。

(3)该核潜艇H 悬浮在海面下时，螺旋桨将海水推向后方获得向前的推力，说明
_________________；核潜艇H 所受的海水阻力与航速的关系如图乙，当核潜艇H 航速为8m/s 时，核潜艇H 所受的海水阻力为_________N 。

(4)该核潜艇H 浮出海面处于漂浮时，露出海面的体积为1.0×103m 3，此时核潜艇H 的总重量是多少?（请写出计算过程）
(5)该核潜艇H 在深海某区域内以某一速度匀速下降，在到达一定深度后从水舱中向外排出6t 的海水，经过一段时间，核潜艇H 以相同的速度匀速上升。

若该区域内海水的密度保持不变，核潜艇H 所受阻力仅与速度有关。

则核潜艇H 在匀速下降时所受阻力的大小为_________N 。

【答案】(1)D ；(2)下沉；从水舱中向外排水；(3)力的作用是相互的；1.92×106；
(4)7.21×107N ；(5)3×104N
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]A ．由于核潜艇要下潜到水中，会受到水的压力，这压力较大，不能用硬度小的钢材制成，A 错误；
B ．核潜艇自身体积不能改变，它是通过向水舱中充水或从水舱中向外排水来改变潜艇的自重，从而控制其下沉或上浮，B 错误；
C ．核潜艇悬浮和漂浮时排开液体的体积不同，根据阿基米德原理F gV ρ=浮液排，那么所受的浮力也不相等，C 错误；
D ．核潜艇由东海海面下潜行进入长江后，液体的密度变小，根据阿基米德原理F gV ρ=浮液排，排开液体的体积不变，所受的浮力变小，D 正确。

故选D 。

(2)[2]核潜艇在海面下水平匀速巡航时，突然进入密度跃层，海水密度突然变小，根据阿基米德原理F gV ρ=浮液排，排开海水的体积不变，那么所受的浮力变小，在重力作用下，核潜艇将会下沉。

[3]为确保核潜艇安全，应立即采取的措施是从水舱中向外排水，这样核潜艇的重力变小，不会下沉。

(3)[4]螺旋桨将海水推向后方获得向前的推力，螺旋桨对海水向后的力，而海水对螺旋桨向前的力，这说明力的作用是相互的。

[5]从图乙可以看到，所受的海水阻力与航速的关系可设为
2f kv =
由图乙中的数据可得到k 的大小是4310⨯，那么当核潜艇H 航速为8m/s 时，核潜艇H 所受的海水阻力是
()2224
62N s 3108m/s 1.9210N m f kv ⋅==⨯⨯=⨯ 核潜艇H 所受的海水阻力是61.9210N ⨯。

(4)由于完全下潜到海面下后的排水量为38.2410t ⨯，那么排开这些海水的体积是
633338.2410kg 810m 1.0310kg/m
m V ρ⨯=
==⨯⨯海海海 核潜艇的体积是 33810m V V ==⨯海核
由于露出海面的体积为331.010m ⨯，那么核潜艇排开海水的体积是
333333-8.010m -1.010m 7.010m V V V ==⨯⨯=⨯排核
这时核潜艇受到的浮力是
333371.0310kg/m 10N/kg 7.010m 7.2110N F gV ρ==⨯⨯⨯⨯=⨯浮海排
处于漂浮时，受到的重力大小等于浮力，即
77.2110N G F ==⨯重浮
此时核潜艇H 的总重量是77.2110N ⨯。

(5)[6]设核潜艇H 在匀速下降时所受阻力的大小为f ，由题意可知匀速下降时
G f F =+浮
以相同的速度匀速上升时
3-610kg 10N/kg G f F ⨯⨯+=浮
由上面两式解得4
310N f =⨯，核潜艇H 在匀速下降时所受阻力的大小为4310N ⨯。

6．阅读短文，回答文后的问题。

涡轮喷气发动机
如图所示，为某轴流式涡喷发动机，其结构是由进气道、压气机、燃烧室、涡轮和尾喷管组成，其中压气机与涡轮装在同一条转轴上工作，工作时，空气首先进入发动机的进气道，当飞机飞行时，可以看作气流以飞行速度流向发动机，由于飞机飞行的速度是变化的，而进入压气机气流速度有一定限制，因而进气道的功能就是通过可调管道来调整气流速度，使进入进气道的气体全部通过可调管道，空气流过压气机时被压气机的旋转叶片压缩后进入燃烧室，这部分气体与燃料混合后在燃烧室中燃烧，产生的高温高压气流推动涡轮，一边带动压气机正常工作，一边从尾喷管喷出高速气流推动飞机飞行。

一架搭载某涡轮喷气发动机的飞机，其部分参数如下表，其中热效率是指涡轮喷气发动机获得的机械能与燃料完全燃烧产生的内能之比，而推进效率则是指涡轮喷气发动机传递给飞机的推进功（推力所做的功）与其获得的机械能之比。

热效率1η推进效率2η航空燃油热值q
（1）工作中，涡轮喷气发动机常用循环流动的水进行冷却，这是因为水的______大。

（2）关于涡轮喷气发动机，下列说法中正确的是（__________）
A．进气道中吸入的是空气和燃气的混合气体
B．燃烧室中，机械能转化为内能
C．燃料耗尽后还可以利用压气机压缩气体推动涡轮转动
D．尾喷管中喷出的高速气流对飞机做功
（3）设可调管道的通风口面积为S1，当飞机加速飞行时，应使通风口面积S1_______
（填“变大”“不变”或“变小”）。

（4）已知上述飞机所受空气阻力f与飞行速度v的平方成正比，比例系数为k，当飞机以v的水平速度匀速巡航t秒，若涡轮喷气发动机的功效Q是指发动机提供给飞机的推cm
力与发动机机械功率的比值，则其功效的字母表达式为Q=______N/W（用提供的字母表达）。

η
【答案】比热容； D；变大；2
v
【解析】
【详解】
(1)[1]发动机用循环水进行冷却是因为水的比热容较大；
(2)[2]A ．由文中信息可知，进气道吸入的是空气，故A 错误；
B ．燃料燃烧是化学能转化为内能，故B 错误；
C ．燃料耗尽后，不会产生高温高压气流，无法推动涡轮，故C 错误；
D ．尾喷管中喷出的高速气流推进飞机前进，对飞机做功，故D 正确。

故选D ；
(3)[3]由于进人压气机气流速度有一定限制，而进气道的功能就是通过可调管道来调整气流速度，使进入进气道的气体全部通过可调管道，当飞机加速飞行时，需要更多的空气流进燃烧室，即应该使通风口面积S 1变大；
(4)[4]飞机所受空气阻力f 与飞行速度v 的平方成正比，比例系数为k ，所以推力：
2F v f k ==；
飞机获得的推进功：
23W Fs Fvt kv vt kv t ====；
而推进效率则是指涡轮喷气发动机传递给飞机的推进功（推力所做的功）与其获得的机械能之比，所以获得的机械能：
322W kv t W ηη=
=机 ；
机械能的功率： 33
22
W kv t kv p t t ηη===机
机 ； 发动机的功效是指发动机提供给飞机的推力与发动机机械功率的比值，所以其功效为： 2232
F kv Q kv P v ηη===机。

【点睛】
本题的第(4)问中考新名词功效的推导计算，在答此问时首先要结合题文信息理解功效的含义，先依据飞行速度表示出匀速飞行时所受的阻力（即推力），再依据功的公式表示出单位时间内所做的功，接着利用推进效率表示出机械能大小，算出机械功率，最后利用功效等于推力与机械功率的比值求出功效，该过程需要对各个物理量所需要公式的熟练掌握。

7．重力坝是由砼或浆砌石修筑的大体积挡水建筑物，其基本剖面是直角三角形，整体是由若干坝段组成。

重力坝在水压力及其他荷载作用下，主要依靠坝体自重产生的抗滑力来满足稳定要求；同时依靠坝体自重产生的压力来抵消由于水压力所引起的拉应力以满足强度要求。

据统计，在各国修建的大坝中，重力坝在各种坝型中往往占有较大的比重。

在中国的坝工建设中，三峡水电站大坝高185米，正常蓄水位175米，水库长2335米，是典型的混凝土重力坝。

（1）某河段按照重力坝设计方案来完成大坝建设，初步设计图及数据如右图所示，实际中假设在水深160m 时，水对整个大坝水平向右的平均压强约为8×105Pa ，坝体与水接触的总面积约为3.2×105m 2，水对坝体压力的作用点等效在大坝受力表面的中心，O 为大坝的重心。

①大坝受到水的水平压力为_________？
②不考虑其他力对大坝的作用，仅在大坝自重下，为了防止大坝被水的压力掀翻，则该大坝整体重力至少为________？
（2）根据我们的设计要求，对于两面都有水的大坝，其平面图最佳的设计方案是____。

A ．
B ．
C ．
D ． （3）查阅资料获悉，大坝还会受到山体和地面对其的水平应力作用（含山体拉力和地面摩擦力），大坝设计时主要考虑如何有效提高蓄水深度，而为了不使大坝被水在水平方向推动，在大坝设计时应该考虑让大坝下游底部的边长适当长一些还是短一些___________？
【答案】112.5610N ⨯ 106.410N ⨯ D 长一些
【解析】
【分析】
【详解】 (1)[1]由F p S
=可得大坝受到水的水平压力 55211810Pa 3.210m 2.5610N F pS ==⨯⨯⨯=⨯
[2]水对坝体产生一个向右的作用力，为了防止大坝被水的压力掀翻，可以把坝体看做是一个以右下端的点为支点的杠杆，水对坝体压力的作用点等效在大坝受力表面的中心，则水对坝体压力的力臂由图可知为
F 160cm 80cm 2
l == O 为大坝的重心，则大坝重力的力臂为320cm ，满足平衡条件
G F Gl Fl =
代入数据
11F G 102.5610N 80cm 320c 6.10N 4m
Fl G l ⨯⨯⨯=== 所以大坝重力至少要106.410N ⨯。

(3)[3]因为水的压强随深度的增加而增加，所以水深的一边大坝底部要宽一些，以便承受更大的压强，所以应该选D 。

(4)[4]在大坝的重力一定时，大坝的底部的边长适当长一些，可以增大动力臂，使大坝更稳定。

8．阅读短文，回答文后问题
失重现象
在一次太空知识讲座中，老师让同学们做一个实验∶用弹簧测力计竖直悬挂一个重物，分别使重物处于静止和匀速下降，再让其加速下降。

同学们发现，重物在静止和匀速下降时，弹黃测力计的示数相同-就等于物体所受的重力；而加速下降时，却看到弹簧测力计的示数明显减小，好像物体的重力突然间减小了。

老师解释说∶“这在物理学上称为失重现象，失重就是物体对支持物的压力或悬挂物的拉力小于物体实际所受重力的现象。

如当人们乘电梯加速下降时，人对电梯地面压力就小于人受到的重力”小勇在老师指导下到电梯内做失重实验，如图甲，他将一个体重秤放在电梯水平地面上，然后站上秤台。

如图乙所示，在电梯向下运动的过程中，他记录下体重秤在不同时间段的示数及对应的时间，描绘出了体重秤的示数随时间t 的变化图像如图丙所示（已知小勇的实际质量为60kg ，g 取10N/kg ）
课后小勇和同学们查资料还了解到∶当电梯更快向下加速时，体重秤的示数为零，即说明他对体重秤的压力为零，我们称这种现象为完全失重现象。

(1)电梯静止时，小勇的重力是____ N ；
(2)根据图丙分析，小勇在_____段时间内处于失重状态；
(3)物体处于完全失重状态，是指物体的_____（选填∶A 质量为零 B 重力为零 C 受到的支持力或拉力为零）；
(4)我国宇航员王亚平利用小球在中太空中做了两次实验，第一次实验时，将小球偏离竖直位置后放手，第二次实验时，将小球偏离竖直位置后，在放手时对小球施加一个垂直于悬线的力，下列四图表示小球在这两次实验中可能出现的运动情况，其中符合实际的是（_____）
A．甲、丙 B．甲、丁 C．乙、丙 D．乙、丁
【答案】600 0---t1 C B
【解析】
【分析】
可得小勇的重力。

(1)电梯静止时，根据G mg
(2)根据已知小勇的实际质量为60kg，结合图象可知在哪段时间内处于失重状态。

(3)根据“失重就是物体对支持物的压力或悬挂物的拉力小于物体实际所受重力的现象。

”可得出结论。

(4)牛顿第一定律的内容：一切物体在没有受到任何力的作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态。

惯性：物体总有保持原有运动状态不变的性质，这种性质叫做惯性。

一切物体都有惯性。

是改变物体运动状态的原因。

【详解】
(1)[1] 电梯静止时，小勇的重力是
G＝mg＝60kg×10N/kg＝600N
(2)[2]已知小勇的实际质量为60kg。

由图象可知，在0～t1阶段，小勇的质量为45kg，此时处于失重状态。

(3)[3]由失重现象定义可知，物体处于完全失重状态，是指物体（的）受到的支持力或拉力为零。

(4)[4]飞船内部物体在失重（相当于物体不受重力）情况，第一次实验时，将小球偏离竖直位置后放手，小球不受任何外力，根据牛顿第一运动定律，小球处于静止状态，故甲图正确；第二次实验时，将小球偏离竖直位置后，在放手时对小球施加一个垂直于悬线的力，由于惯性，小球继续保持匀速直线运动状态，又因为受到细线的拉力作用，所以小球做匀速圆周运动，故丁图正确。

故选B。

【点睛】
此题考查了压力及重力与压力的区别以及在失重状态下，物体的运动状态，难度不大，关键要理解惯性的含义，能够利用牛顿第一定律分析。

9．小明利用砝码盒、边长为0.1m的正方体有盖铁皮罐、细线、沙石、水等物品测量盐湖中盐水的密度。

实验方法如下：（g取10N/kg）
①用刻度尺测出铁皮罐一半高度位置，并作记号；
②在铁皮罐內加入适量沙石并加盖密封，使之漂浮时一半浸入水中；
③在铁皮罐上加砝码，直至铁皮罐恰好浸没在水中；
④将该铁皮罐放入盐水中，加砝码，直至铁皮罐怡好浸没在盐水中。

问：
(1)铁皮罐的体积为多少m 3？
(2)铁皮罐和沙石的总重有多大？
(3)盐水的密度有多大？
(4)比较③、④步骤中铁皮罐受到的浮力的大小，写岀你的依据。

【答案】(1) 10-3m 3；(2)5N ；(3)1.2×103kg/m 3；(4)见解析
【解析】
【分析】
【详解】
(1)由②图可知：一半浸入水中漂浮时受到的浮力
F 浮1=ρ水gV 排1=ρ水g ×12
V 罐 在铁皮罐上加砝码，铁皮罐恰好浸没在水中受到的浮力
F 浮2=ρ水gV 排2=ρ水gV 罐
由于铁皮罐处于漂浮，则
F 浮1=
G 罐，F 浮2=G 罐+G 砝码1
所以
F 浮2-F 浮1=
G 砝码1
即
ρ水gV 罐-ρ水g
12
V 罐=G 砝码1 则 V 罐=12G g
ρ砝码水==3325N 1.010kg /m 10N /kg ⨯⨯⨯=1×10−3m 3 (2)一半浸入水中漂浮时受到的浮力
F 浮1=ρ水gV 排1=ρ水g ×12V 罐=1.0×103kg/m 3×10N/kg ×12
×1×10-3m 3=5N 由于铁皮罐漂浮在水面上，则
G 总=F 浮1=5N。