物理中考二模试卷试卷(Word版 含解析)易错题培优
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物理中考二模试卷试卷(Word版含解析)易错题培优
一、中考物理力学问题易错压轴题提优(难)
1.小明同学发现生活中的桌椅板凳是各式各样的,他对此进行了思考和探究。
(1)他发现坐在有椅垫的椅子上更舒服一些,人落座时,通过增大_______的方法减小了
_______。
(2)如图甲是常见的有靠背的四脚座椅,所负载的重量通过四个脚落在地上,只要不超过椅子的容许荷载,就不会对椅子产生破坏。
那么,椅子的荷载能力与哪些因素有关呢?小明认为与制作椅子的材料和四个脚落地围成的面积大小有关。
你认为椅子的荷载能力还可能与_______有关(填写一种合理猜想即可)。
(3)为了探究椅子的容许荷载与其四个脚落地围成的面积大小的关系,小明和同学在课外进行了模拟实验。
他们按照如图乙所示的设计模型,裁剪硬纸板并用图钉钉成椅子的形状,不断改变四个脚的落地位置,然后在硬纸板椅子上放置物理课本检测其荷载能力,记录实验数据如下:
四脚围成的面积/m20.10.1440.2250.3240.4
椅子的荷载能力/本371062
分析表中数据可得:在其他条件相同时,椅子的容许荷载随椅子的四个脚落地围成的面积的增大而_______。
(4)如果要增大椅子的容许荷载,你打算_______。
(5)如图丙是一种装有滚轮的椅子,能够减小移动时的_______,方便移动。
而且所用的支架、坐垫和靠背等材料具有更好的_______(填写一种材料的物理属性即可)。
(6)通过以上活动,结合实际,说说你对改进座椅的一条设想是_______。
【答案】受力面积压强四脚的横截面积(答案合理即可)先增大后减小增大四脚的横截面积(答案合理即可)摩擦力弹性选用弹性较好的材料做座椅(答案合理即可)
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1][2]坐在有椅垫的椅子上舒服一些,因为椅垫增大了受力面积,而压力不变,由F p S
=可知,压强减小。
(2)[3]椅子的荷载能力可能与四脚的横截面积有关,截面削弱的程度较整体失稳对承载力的影响小,不会发生强度破坏,若截面削弱的程度较整体失稳对承载力的影响大,则会发生强度破坏。
(3)[4]由实验表格数据可知,椅子的容许荷载随椅子的四个脚落地围成的面积的增大而先增大后减小。
(4)[5]如果要增大椅子的容许荷载,控制其他条件相同,增大四脚的横截面积。
(5)[6]相同条件下,滚动摩擦力比滑动摩擦力小得多,所以装有滚轮的椅子,能够减小移动时的摩擦力。
[7]支架、坐垫和靠背等材料在受力时发生形变,不受力时又会自动恢复原状,所以这些材料具有弹性。
(6)[8]选用弹性较好的材料做座椅,人使用时,这些材料发生弹性形变,增大了与人的接触面积,压力一定,压强减小,人感觉舒服。
2.阅读短文,回答问题。
2019年1月3日,嫦娥四号探测器(图甲)搭载着“玉兔二号”月球车(图乙)成功降落月球南极,全人类首次实现月球背面软着陆。
探测器着陆后进行了月球车和探测器“两器分离”,分离后在“鹊桥”中继星支持下顺利完成互拍并传回地球。
月球车设计的相关参数如下表: 设计质量/kg m
135 独立驱动的车轮个数n /个 6 长/m a
1.5 每个轮子与水平月面的接触面积2/cm S 100 宽/m b
1 月面的行驶速度()-1/m h v ⋅ 200 高/m h 1.1 耐受温度范围 -180℃~150℃
月球车能源为太阳能,能够耐受月球表面真空、强辐射、极限温度等极端环境。
由于月夜
温度极低,电子设备无法正常工作,所以它将进入休眠状态,休眠期间由同位素温差发电保温,等到月昼来临,它将自主唤醒,进入工作状态。
(1)根据上述信息,请判断以下说法中正确的是______________;
A.月球车可以使用汽油机来驱动
B.月球车在月球上惯性将减小
C.月球车的零件应该用热胀冷缩较明显的材料制成
D.接近月面时,探测器需要悬停寻找最佳降落地点,悬停时它受到的是平衡力
(2)月球车以太阳能为能源,这是_____________(选填“常规”或“新”)能源。
若太阳光照射到太阳能电池板上的辐射功率为1.5kW。
电池产生的电压为48V,并对车上的电动机提供5A的电流。
则太阳能电池将太阳能转化电能的效率是_________________;(3)探测器接近月面时,在反推发动机和缓冲机构的保护下安全着陆预选区。
为使探测器顺利软着陆,从月球表面观察到发动机点火后产生的高压气流应向__________________(选填“上方”、“下方”或“水平方向”)喷出;
(4)在地球上重6N的物体在月球上重1N,则“玉兔二号”月球车对水平月面的压强为
______________Pa。
假如月球车在行进过程中受到的阻力是自重的0.2倍,月球车水平匀速直线前进30m,牵引力做的功为___________J;(g取10N/kg)
(5)小明对月球车的“唤醒系统”非常感兴趣,他利用光敏电阻设计了一个“模拟唤醒系统”,如图丙所示,该系统由“唤醒电路”、“控制电路”等组成,其中电源的电压为12V,电阻箱R的电阻为(09999Ω),P R是光敏电阻,它的阻值随光强的变化关系如下表所示,光强用符号E表示,单位用符号cd表示。
/cd
E 1.0 2.0 3.0 4.0 6.07.08.0
P /Ω
R1896 4.5333
① 据表中数据,请在图丁坐标中描点作出R P~E的关系图线。
(___________)
②若a b
、两端电压必须等于或大于8V时,控制电路才能启动,唤醒玉兔并驱动玉兔工作,小明设定光强为4.5cd时唤醒玉兔,则电阻箱的阻值至少应调到_______Ω;当光强为7.0cd时,在保证控制电路能正常启动的条件下,调节电阻箱R的阻值,使其消耗的电功率为9W,则此时p R消耗的电功率为___________W;为了能使控制电路在光线强度较弱时就能控制电路进入工作状态,可采取的措施是:_______________。
(答出一种即
可)
【答案】D 新 16% 下方 3750 1350 8 3 调大电阻箱R 的电阻值(或调大电源的电压值)
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]A .月球车不可以使用汽油机来驱动,因为月球上面是真空,没有氧气,汽油机里的汽油需要氧气才能燃烧,A 错误;
B .月球车在月球上质量不变,那么它的惯性也不变,B 错误;
C .如果用热胀冷缩明显的材料制作,那么会容易使月球车发生形变,仪器会损坏,C 错误;
D .探测器悬停时,处于静止状态,这时月球车受到月球的引力和发动机的反冲力,这两个力大小相等、方向相反、作用在同一物体上,是一对平衡力,D 正确。
故选D 。
(2)[2]太阳能和传统能源对比,它是新能源。
[3]由题意可知,相同时间内太阳能电池板吸收的能量是
1500W W t =⨯总
车上的电动机电流所做的功是
48V 5A 240W W UIt t t ==⨯⨯=⨯电
那么太阳能电池将太阳能转化电能的效率是
240W 100%100%16%1500W W t W t
η⨯=⨯=⨯=⨯电总 (3)[4]探测器在月球着陆时靠发动机点火向下喷气,由于力的作用是相互的,探测器会受到一个向上的推力,从而实现软着陆,所以从月球表面观察到发动机点火后产生的高压气流应向下方喷出。
(4)[5]在地球上重6N 的物体在月球上重1N ,设这个物体的质量是m ,可得到
6N 10N/kg m =⋅
1N mg =月
由上式解得5N/kg 3
g =月,则“玉兔二号”月球车对水平月面的压力是
5
135kg N/kg225N
3
F G m g
===⨯=
月
车
月球车与水平月面的接触面积是
22
660.01m0.06m
S S
==⨯=
总
那么可知道月球车对水平月面的压强是
2
225N
3750Pa
0.06m
F
p
S
===
总
[6]由题中条件可知,月球车受到的阻力是
0.20.2225N45N
f G
==⨯=
因为月球车水平匀速运动,水平方向上受力平衡,可知
45N
F f
==
牵
前进30m,牵引力做的功是
45N30m1350J
W F s
==⨯=
牵牵
(5)[7]根据表中的数据描点连线,如下图所示。
[8]从图中可看到,光强为4.5cd时,光敏电阻的阻值大小是P4Ω
R=,由题意可知,电阻箱的电压最小是8V,根据串联电路电压规律可知,光敏电阻的电压是
P
12V-8V4V
U==
这时电路中的电流大小是
'P
P
4V
1A
4Ω
U
I
R
===
则电阻箱的阻值是
8V
8Ω
1A
R==
即电阻箱的阻值至少应调到8Ω。
[9]当光强是7.0cd时,P3Ω
R=,由题意可知调节电阻箱的阻值,使其消耗的功率是
9W,假设这时电阻箱的电压是U,电路中的电流是I,可列出对应方程
12V3Ω
U I
=+⨯
9W UI
=
解得U等于3V或9V,但是题中条件说明电压至少是8V,所以9V
U=,可求得
1A
I=,所以p R消耗的电功率是
()2
P=⨯=
1A3Ω3W
[10]当光线较弱时,光敏电阻的阻值较大,根据串联电路的分压原理可知,p R分得的电压较大,而R两端的电压较小,所以可通过增大电阻箱R的阻值,使在p R阻值较大时,也可以分得至少是8V的电压;也可以调大电源的电压值,这时即使p R阻值较大,R两端的电压也可达到8V以上。
3.阅读短文,回答问题。
可燃冰
可燃冰是一种新型能源,主要成份是甲烷和水,分布在深海沉积物里或酷域的永久冻土中,如图所示,可燃冰形似冰块却能燃烧,燃烧后几乎不产生任何残渣,1m3的可燃冰分解后可释放出约0.8m3的水和164m3的天然气,天然气中甲烷的含量占80%~99.9%。
可燃冰的生成有三个基本条件:首先要求低温,可燃冰在0~10℃时生成,超过20℃便会分解,海底温度一般保持在2~4℃在右;其次是高压,可燃冰在0℃时,只需海水产生29个标准大气压即可生成,而以海洋的深度,此高压容易保证;最后是充足的气源,海底的有机物沉淀,其中丰富的碳经过生物转化,可产生充足的气源,在温度、压强、气源三者都具备的条件下,可燃冰就会生成。
请回答下列问题:[1个标准大气压取1×105Pa,海水的密度取1×103kg/m3,g取10N/kg,c
=4.2×103J/(kg·℃),甲烷的热值取4.2×107J/m3]
水
(1)可燃冰的主要成分是_________和__________。
(2)若要在0℃的海底生成可燃冰,海水的深度至少要_______m。
(3)如图所示,海底上有一块体积为100m3且底部与海底紧密相连的可燃冰A,其受到海水的浮力为_______N。
(4)0.5m3的可燃冰分解后,其中的甲烷完全燃烧放出的热量是______J,在标准大气压下,这些热量全部被水吸收,至少可以将质量为____kg温度为20℃的水加热至沸腾。
【答案】甲烷水 290 0 2.7552×109 8.2×103
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1][2]由文中信息可知,可燃冰的主要成分是甲烷和水。
(2)[3]当可燃冰在0℃时,只需海水产生29个标准大气压即可生成,则可燃冰形成的气压为
56110Pa 2.910Pa 29p ⨯=⨯=⨯
根据p gh ρ=可得,海水的深度
6332.910Pa 110m kg/m 10N 2kg
9/0p h g ρ===⨯⨯⨯ (3)[4]浮力产生的原因是上下表面的压力差,即F F F =-浮向上向下,当可燃冰的底部与海底紧密相连时,0F =向上,其受到海水的浮力为0。
(4)[5]0.5m 3的可燃冰分解出的天然气体积为
331640.5m 82m V =⨯=
甲烷最少为
3380%82m 80%65.6m V V '=⨯=⨯=
甲烷完全燃烧放出的热量
3973 4.210J/m 10J 65.6m 2.7552Q V q ⨯⨯⨯'===放
水吸收的热量与甲烷完全燃烧放出的热量相等,由Q cm t =∆吸可知。
水的质量
()339k 2.7510J 10kg 528.2()04.210J/g 1002Q Q m c t c t ⨯⨯⨯⋅====∆∆⨯-放
吸水水℃℃℃
4.某课外科技小组的同学对自动冲水装置进行了研究(如图所示).该装置主要由水箱、浮球B 、盖板C 和一个可以绕O 点自由转动的硬杆OB 构成,AC 为连接硬杆与盖板的细绳随着水位的上升,盖板C 所受的压力和浮球B 所受的浮力均逐渐增加,当浮球B 刚好浸没到水中时,硬杆OB 处于水平状态,盖板C 恰好被打开,水箱中的水通过排水管排出。
经测量浮球B 的体积为1×10﹣3m 3,盖板的横截面积为6×10﹣3m 2,O 点到浮球球心的距离为O 点到A 点距离的3倍。
不计硬杆、盖板以及浮球所受的重力以及盖板的厚度。
求:(g =10N/kg )
(1)水箱内所能注入水的最大深度;
(2)在你以上的计算中忽略了硬杆、盖板以及浮球的重力,如果考虑它们的重力,你认为设计时应采取哪些措拖可保证自动冲水装置正常工作?(写出一种措施即可)
【答案】(1) 0.5m ;(2)考虑硬杆、盖板以及浮球的重力时,保证自动冲水装置正常工作可以增大浮球体积增大浮力的大小(或“使杠杆的OB 段比OA 段更长一些”)
【解析】
【分析】
【详解】
(1)当浮球B 刚好浸没到水中时,排开水的体积和自身的体积相等,则浮球B 受到的浮力
F 浮=ρgV 排=ρgV B =1.0×103kg/m 3×10N/kg×1×10﹣3m 3=10N
此时硬杆OB 处于水平状态,由杠杆的平衡条件可得
A F OA F O
B =⨯⨯浮
则盖板受到绳子的拉力
310N 30N A OA
F B F O =⨯==⨯浮 盖板C 恰好被打开时,处于平衡状态,受到绳子的拉力和液体对盖板的压力是一对平衡力,所以,水对盖板的压力
F 压=F A =30N 由F p S
=可得,盖板受到水的压强 32
30N 5000Pa 610m A F p S -===⨯ 由p =ρgh 可得,水箱内所能注入水的最大深度
335000Pa 0.5m g 1.010kg /m 10N /kg
p h ρ===⨯⨯ (2)考虑硬杆、盖板以及浮球的重力时,绳子对盖板的拉力减小,根据杠杆的平衡条件可知,要使盖板被打开,应增大绳子的拉力,可以增大浮球体积增大浮力的大小(或“使杠杆的OB 段比OA 段更长一些”)。
答:(1)水箱内所能注入水的最大深度为0.5m ;
(2)考虑硬杆、盖板以及浮球的重力时,保证自动冲水装置正常工作可以增大浮球体积增大浮力的大小(或“使杠杆的OB 段比OA 段更长一些”)。
5.新西兰企业家GuyHoward-Willis 设计推出一款名为Manta5的踏板式水翼自行车,图甲是在水面骑行的情形。
该车底部有两个提供升力的碳纤维水翼(如图乙所示),用于提供前进动力的螺旋桨由骑手踩脚踏板驱动,骑手可以根据自己的情况来调整运动的速度,该车部分参数如表格所示。
请完成以下问题:(ρ水=1.0×103kg/m 3,g =10N/kg )
(1)水翼自行车车座设计成较宽的“马鞍形”是通过增大人体与车座的接触面积,从而减小______;停止蹬车后,水翼自行车会由于______,继续向前运动一段距离;用于提供升力的水翼,其横截面应如______图形所示;
(2)该车没有船体形状的结构,但它搭载了浮力模块。
则它空载静止漂浮在水面上时,受到的浮力为多少______,浸入水中的体积是多少______?
(3)一质量为50kg 的人坐在车上骑行时,车没在水中的体积跟空载时一样,则水翼提供的升力是多少______?
(4)骑行中,若脚掌对脚踏板的压力为400N ,接触面积为50cm 2,则脚掌对脚踏板的压强是多少______?
【答案】压强 惯性 C 200N 0.02m 3 500N 4810Pa ⨯
【解析】
【分析】
【详解】 (1)[1]根据F p S
=
可知,在压力一定时,即人体对车座的压力一定时,增大接触面积,从而减小压强。
[2]任何物体都有惯性,停止蹬车后,水翼自行车会由于惯性,继续向前运动一段距离。
[3]水翼会提供升力,那么从四个图中可看到,C 图水翼上方流速大、压强小,下方流速小、压强大,上下压强差会产生一个向上的升力,这样符合要求,其他三个不符合要求。
故选C 。
(2)[4]踏板式水翼自行车的重力为 20kg 10N/kg 200N G mg ==⨯=
由于自行车漂浮在水面上,故
200N F G ==浮
受到的浮力是200N 。
[5]由阿基米德原理F gV ρ=浮液排可以求出排开液体的体积即物体浸在液体中的体积为
333200N 0.02m 1.010kg/m 10N/kg
F V V g ρ==
==⨯⨯浮浸排水 浸入水中的体积是0.02m 3。
(3)将人和车看作一个整体,受到的总重力为
()20kg+50kg 10N/kg 700N G m g ==⨯=总总
人骑行在车上,其浸在水中的体积跟空载时一样,所以受到的浮力和空载时一样,即200N F =浮;在竖直方向上人和车处于静止状态,所以在竖直方向上人和车受力平衡,此时人和车受向下的重力和向上的浮力以及升力,且向上的力等于向下的力,即
G F F =+总浮升
故
-700N -200N 500N F G F ===升总浮
水翼提供的升力是500N 。
(4)脚掌对脚踏板的压强
2
44400N 810Pa 5010m F p S -===⨯⨯ 脚掌对脚踏板的压强是4810Pa ⨯。
6.小明在老师的指导下用小球和弹性很好的轻质橡皮筋等器材进行了如下实验(不考虑空气阻力)。
让系于橡皮筋一端的小球,从O 点的正下方的P 点由静止释放,分别经过a 、b 、c 三点,如图甲所示。
整个下落过程中,橡皮筋所受弹力F 与小球下落高度h 的关系如图乙所示;小球的速度v 与下落高度h 的关系如图丙所示。
(1)小球从a 点运动到c 点的过程中,小球下落速度的变化情况是______(填字母)。
A .一直变大 B .一直变小 C .先变大后变小 D .先变大后不变
(2)当橡皮筋的伸长量最大时,小球的速度为______(选填“v a ”、“v b ”或“0”),此时小球处于______状态(选填“平衡”或“非平衡”);
(3)已知该橡皮筋每受到0.3N 的拉力就伸长1cm ,经测量小球从P 点下落到a 、b 、c 三点的距离分别为:h a =0.4m ,h b =0.5m ,h c =0.7m 。
则实验中所用小球的重力为______N 。
【答案】C 0 非平衡 3
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]由图丙知,小球从a 点运动到c 点的过程中,小球下落速度的变化情况是先变大后变小,故选C 。
(2)[2][3]由图甲和乙可知,在c 点橡皮筋的伸长量最大,由图丙可知在c 点时小球的速度为0;由图丙可知在b 点时,小球停止加速,速度达到最大值,下一时刻小球将开始减速,经
分析可知在b 点时小球受到橡皮筋的拉力等于重力,而在c 点时由于橡皮筋的伸长量比b 点大,所以此时橡皮筋对小球的拉力大于小球的重力,此时小球处于非平衡状态。
(3)[4]由图甲和乙可知,小球从P 点下落到a 后橡皮筋才有拉力,所以在a 点橡皮筋处于自然伸长最大值,下一刻橡皮筋将产生拉力;由图丙可知在b 点时,小球停止加速,速度达到最大值,下一时刻小球将开始减速,经分析可知在b 点时小球受到橡皮筋的拉力等于重力,此时橡皮筋的伸长量为
Δl =h b -h a =0.5m-0.4m=0.1m=10cm
所受橡皮筋的拉力为
F b =0.3N/cm ×10cm=3N
即小球的重力为
G = F b =3N
7.物理兴趣小组同学对物体的浮沉条件进行研究,在一个重为4N ,底面积为200cm 2的圆柱形薄壁玻璃容器底部,放一个边长为10cm 的正方体物块,然后逐渐向容器中加水(始终未溢出)如图甲所示。
通过测量容器中水的深度h ,分别计算出该物块所受到的浮力F 浮,并绘制了如图所示的乙图象。
请你解答下列问题。
(1)分析图象可知,水的深度由0逐渐增加到8cm 的过程中,物块受到的浮力越来越________,继续往容器中加水,随着水的深度增加,水对容器底部的压强________。
当水深增至8cm 后,继续加至12cm 时,物块处于________(选填:漂浮、悬浮或下沉)状态;
(2)物块的重力是多少____?物块的密度是多少____?
(3)将物块取出后,此时容器对水平桌面的压强是多少_____?
【答案】大 增大 漂浮 8N 0.8×103kg/m 3 1000Pa
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]由图像得,水的深度由0逐渐增加到8cm 的过程中,物块受到的浮力越来越大。
[2]根据p gh ρ=,随着水的深度增加,水对容器底部的压强增大。
[3]木块的体积 3333310cm 1000cm 110m V L -====⨯物()
若木块浸没则受到的浮力为
33331.010kg m 10N kg 110m 10N F gV ρ-''==⨯⨯⨯⨯=浮
水排 根据图像可知,水深增至8cm 后,浮力8N 不再增大,所以物体没有完全浸入,物体漂浮在液体中,继续加至12cm 时,物块仍处于漂浮状态。
(2)[4]由图像知道,木块漂浮时
8N G F 物浮==
[5]物块的密度
3333
0.810kg/m 10N/kg 1108=m N m G V V g ρ-⨯===⨯⨯物物物物物 (3)[6]木块漂浮时,排开水的体积为
433338N 810m 800cm 1.010kg m 10N kg
F V g ρ-===⨯=⨯⨯浮排液 容器中注入水的体积为
23333==200cm 12cm 800cm 1600cm 1.610m V Sh V --⨯-==⨯水排
则注入水的重力为
3333= 1.010kg m 1.610m 10N kg 16N G m g V g ρ-==⨯⨯⨯⨯=水水水水
将物块取出后,此时容器对水平桌面的压强为
424N+16N =1000Pa 20010m
G G F p S S -+=
==⨯容水
8.阅读短文,回答问题。
流体的阻力
液体和气体统称为流体。
物体在流体中运动时,会受到阻力的作用,该阻力叫做流体阻力,流体阻力的大小跟相对运动速度大小有关,速度越大,阻力越大;跟物体的横截面积有关,横截面越大,阻力越大;跟物体的形状有关,头圆尾尖(这种形状通常叫做流线型)的物体的受到的阻力较小。
物体从高空由静止下落,速度会越来越大,所受阻力也越来越大,下落一段距离后,将以某一速度做匀速直线运动,这个速度通常被称为收尾速度。
某研究小组做了“空气对球形物体阻力大小与球的半径和速度的关系”的实验,测量数据见下表(g 取10N/kg)。
(1)关于流体的阻力,下列说法正确的是_________;
A.飞机为了减小阻力,应做成头尖尾圆的形
B.一张纸揉成纸团从空中下落较快,是因为纸团受到的阻力小
C.人游泳时身体应尽可能保持流线型,可增大水对人体的作用力
D.海豚等海洋动物能在水中高速前行,是因为它们的横截面积较小,阻力较小
(2)分析实验数据,对于从高空由静止下落的球形物体,空气阻力大小与球的半径和速度的关系,下列说法不正确的是_________;
A.1号小球受到空气阻力最大时,小球的速度为16m/s
B.2号小球以收尾速度运动时,受到的阻力为50N
C.3号小球的速度为30m/s时,空气阻力小于重力
D.半径相同的小球,质量大的小球收尾速度大
(3)现有一个质量为15g,半径为10×10-3m的小球从空中由静止落下,预计其收尾速度为
__________m/s;
(4)若3号小球从足够高的高度由静止下落,它的速度随时间变化的大致图象是
___________。
A. B. C. D.
【答案】B B 30 C
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1] A.流体阻力的大小跟跟物体的形状有关,头圆尾尖(这种形状通常叫做流线型)的物体的受到的阻力较小,故A错误;
B.流体阻力的大小跟物体的横截面积有关,横截面越大,阻力越大;一张纸揉成纸团,它的横截面积减小,所受的阻力减小,故从空中下落较快,故B正确;
C.人游泳时身体应尽可能保持流线型,可以减小阻力,不能增加水对人的作用力,故C
错误;
D.海豚等海洋动物能在水中高速前行,是因为它们的身体呈流线型,阻力较小,故D错误。
故选B。
(2)[2] A.1号小球受到空气阻力最大时,处于平衡状态,以收尾速度运动,故A正确,不符合题意;
B.2号小球以收尾速度运动时,处于平衡状态,受平衡力作用,所受的阻力等于重力,即
3
f G mg-
===⨯⨯=
510kg10N kg0.05N
故错误,符合题意;
C.3号小球的速度为30m/s时,速度小于收尾速度,处于非平衡状态,所受的阻力小于重力,故C正确,不符合题意;
D.由1号、2号小球实验数据知:半径相同的小球,质量大的小球收尾速度大,故D正确,不符合题意。
故选B 。
(3)[3]比较1、2的数据知,半径相同的小球,收尾速度之比等于质量之比,因此:小球半径相同时,收尾速度与质量成正比;与2号小球相比,若小球的质量为
10g ,半径为3510m -⨯的小球从空中落下,其收尾速度为
1240m s 80m s v =⨯= ①
由①知,小球质量为45g ,半径为3510m -⨯的小球从空中落下,其收尾速度为
280m s 4.5360m s v =⨯= ②
由表中3号球的数据可知,小球质量为45g ,半径为31510m -⨯,从空中落下,其收尾速度为
340m s v = ③
由②③知,小球质量相等时,半径增大原来的3倍,其收尾速度减小为原来的
32240m s 11360m s 93
v v === 由此可得:小球质量相等时,小球的收尾速度与半径的平方成反比;
与2号小球相比,若小球质量为15g ,半径为3510m -⨯的小球从空中落下,其收尾速度为
4340m s 120m s v =⨯=
根据小球质量相等时,小球的收尾速度与半径的平方成反比,可得,质量为15g ,半径为31010m -⨯的小球从空中落下,预计其收尾速度为
52
1120m s 30m s 2v =⨯= (4)[4]3号小球从足够高的高度由静止下落,它的速度会越来越大,所受阻力也越来越大,速度的增加量逐渐变小,当阻力等于物体的重力时,物体做匀速直线运动。
故选C 。
9.在课外活动中,同学们设计了一种物品自动筛选器,可将质量小于一定标准的物品自动剔除,其原理如图甲所示:放在水平轻质传送带上的物品,经过装有压敏电阻R 的检测区时,使R 的阻值发生变化,其阻值随压力变化的关系如图乙所示。
已知电源电压为12V ,R 0为定值电阻,当电路中电压表示数小于2.4V 时,机械装置启动,将质量不达标的物品推出传送带,实现自动筛选功能。
g 取10N/kg 。
试问:
(1)当物品随传送带匀速运动时,物品_____(选填“受”或“不受”)摩擦力;
(2)当检测区上没有物品时,电压表的示数为2V ,R 0的阻值为_____Ω;
(3)该装置能够剔除物品的最小质量是_____kg ;
(4)电路中的电池使用一段时间后,电源电压会降低,能通过检测区物品的最小质量将_____(选填“增大”或“减小”)。
【答案】不受 20 1 增大
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]当物品随传送带匀速运动时,物体与传送带之间没有相对运动的趋势,所以物品不受摩擦力作用。
(2)[2]当检测区没有物品时,压力为0,由图可知,R =100Ω,R 两端的电压
U R =U −U 0=12V−2V=10V
电路中的电流
I =R U R =10V 100Ω
=0.1A 根据串联电路电流的规律和欧姆定律的变形公式,R 0的阻值 R 0=
0U I =2V 0.1A =20Ω R 0的阻值为20Ω。
(3)[3]当电压表示数U 0′=2.4V 时,由串联电路电压的规律,压敏电阻R 两端的电压
U R ′=U − U 0′=12V−2.4V=9.6V
由串联电路电流的规律和欧姆定律有
I ′='0'0U R ='R U R '
即
2.4V 20Ω =9.6V R '
解得:R ′=80Ω,由图2可知,压敏电阻受到的压力F =10N ,因水平面上物体的压力和自身的重力相等,所以,由G =mg 可得,该装置能够剔除物品的最小质量
m =G g =F g =10N 10N /kg
=1kg 该装置能够剔除物品的最小质量是1kg 。
(4)[4]电源电压降低,会使电压表的示数变低,根据题目对电压表的示数要求,要使电压表的示数仍等于2.4V ,电阻R 对应的阻值会比原来更小,则所受压力更大,物体的质量增大。
10.阅读短文,回答文后的问题.
无人机。