【压轴难题】九年级物理模拟考试测试卷测试卷附答案
【压轴难题】九年级物理模拟考试测试卷试卷(word版含答案)
【压轴难题】九年级物理模拟考试测试卷试卷(word 版含答案)一、中考物理力学问题 易错压轴题提优(难)1.边长为10cm 的立方体物块(ρρ<物水)放入圆柱形容器底部,如图1所示。
逐渐向容器内倒入水(水未溢出),测量容器内水的深度h ,分别计算出该物块对应受到的浮力F 浮,并绘制了如图2(实线)所示的图像。
(g 取10N/kg )(1)在水中,h =12cm 时,物块处于______状态(选填“漂浮”、“悬浮”、“沉底”),物块重为______N 。
(2)未倒水前物块对容器底部的压强为______Pa ,物体的密度为______kg/m 3。
(3)更换一种液体重复上述实验,绘制了如图2(虚线)所示的图像。
h =12cm 时,物块处于______状态(选填“漂浮”、“悬浮”、“沉底”),液体的密度为______kg/m 3。
如果圆柱形容器中水和液体的深度均为12cm ,则水中物块的重力势能______液体中物块的重力势能。
(选填“>”、“<”或“=”)【答案】漂浮 8 800 0.8×103 沉底 0.7×103 > 【解析】【分析】【详解】(1)[1]由图2可知,在水中,当h =8cm 时,浮力就不再增大,物块排开水的体积也不再增大,结合ρρ<物水可知,当h =12cm 时,物块在水中处于漂浮状态。
[2]此时,物块受到的浮力为8N ,对物块进行受力分析可知,它在重力和浮力两个力的作用下处于平衡状态,根据二力平衡的条件可知,物块的重力等于它受到的浮力,为8N 。
(2)[3]未倒水前,物块对容器底的压强8N 800Pa 0.1m 0.1mF G p S S ====⨯ [4]物体的质量 8N 0.8kg 10N /kgG m g === 物体的密度 330.8kg 0.810kg /m 0.1m 0.1m 0.1mm V ρ===⨯⨯⨯ (3)[5]由图2可知,在另一种液体中,当h =12cm 时,物块浸没在液体中,所受浮力为7N ,浮力小于重力,所以物体处于沉底状态。
九年级物理模拟考试精选测试卷测试卷 (word版,含解析)含答案
九年级物理模拟考试精选测试卷测试卷(word版,含解析)含答案一、中考物理力学问题易错压轴题提优(难)1.面积很大的水池,水面上浮着一边长为a、质量为m的正方体均匀木块,开始时木块静止,如图甲。
现用力F将木块匀速下压,运动时,F随深度H变化如图乙,则:(1)木块静止时,所受浮力F浮=______,正方体木块的密度ρ木=_______ρ水;(2)木块开始下沉到恰好浸没的过程中,重力对木块做功是______;(用a、m、g表示)(3)在木块匀速下沉过程中,F最大值是_______?木块开始下沉到恰好浸没的过程中,忽略水面高度的变化,F对木块做的功是______?(提示:F是匀速增大的,用a、m、g表示)【答案】mg3414mga13mg124mga【解析】【分析】【详解】(1)[1]木块静止时漂浮在水面,受到的浮力等于木块本身的重力,即F G mg==浮木[2]由图乙可知,木块静止时木块浸入水中的深度为34a,则木块静止漂浮时排开水的体积为334V a=排根据漂浮时受到的浮力等于物体本身重力,则有gV gVρρ=水排木木则木块的密度333344aVV aρρρρ===水排木水水木(2)[3]木块开始下沉到恰好浸没的过程中,木块在重力方向移动了3144h a a a=-=则重力对木块做功14W G h mgh mga ===木 (3)[4]由[2]已知水和木块的密度关系是34ρρ=木水木块完全浸没后受到的浮力4433F gV gV gV mg ρρρ''====浮水排水木木木木块完全浸没时受力平衡,则有F G F '=+浮压木则手对木块的最大压力max 4133F FG mg mg mg '=-=-=浮木[5]木块开始下沉到恰好浸没的过程中,F 是匀速增大的,到浸没时最大压力为max 13F mg =则该过程的平均压力为()max max 1110226F F F mg =+==平均 所以F 对木块做的功1116424W F h mg a mga '==⨯=平均2.阅读《桔槔和辘轳》,回答问题。
【压轴难题】九年级物理模拟考试测试卷易错题(Word版 含答案)
【压轴难题】九年级物理模拟考试测试卷易错题(Word版含答案)一、中考物理力学问题易错压轴题提优(难)1.阅读短文,回答问题。
2018 年 12 月 9 日,“复兴号”中国标准动车组项目获第五届中国工业大奖。
“复兴号”是由中国铁路总公司牵头组织研制、具有完全自主知识产权并达到了世界先进水平的中国标准动车组。
它全面采用了自动化设计,其车头(“飞龙”)被设计成修长的流线型,可谓颜值爆表,试验速度可达时速 400 公里以上。
“复兴号”轨道采用无砟轨道(砟:是岩石、煤等碎片的意思),普通铁路上常见的枕木被混凝土取代,枕木下的小石头也不见了,而是直接将铁轨铺在一个高强度的混凝土板上。
对于有砟轨道,当列车运行时速达到 250 公里时,那些碎石子就会被掀起来,给列车造成极大的危险。
(1)“复兴号”采用了流线型车头,不仅美观还可以_______;高速行驶时车头对地面的压力_______ ,摩擦力_______;(后两空均选填“增大”或“减小”)(2)将铁轨铺在枕木上,是为了增大路基的_______,从而减小对路基的_______;(3)请你用所学物理知识分析,列车快速行驶过有砟轨道时,那些碎石子会被掀起来的原因:______。
【答案】减小阻力减小减小受力面积压强列车快速行驶过有砟轨道时,路基石子上方的空气流速变大,压强变小,使石子上方的压强小于下方的压强,因此石子会被掀起【解析】【分析】【详解】(1)[1]“复兴号”采用了流线型车头,可以减小空气阻力。
[2][3]高速行驶时车头表面的气体流速比车头底部的气体流速大,压强较小,车头底部的压强较大,会产生一个向上的力,根据受力平衡可知,地面对车头的支持力会变小,力的作用是相互的,那么车头对地面的压力会变小,这个压力变小,那么摩擦力也会变小。
(2)[4][5]将铁轨铺在枕木上,是为了增大路基的受力面积,根据FpS可知,在压力一定时,路基受到的压强会变小。
(3)[6]流体流速大,压强小。
【压轴难题】九年级物理模拟考试测试卷(Word版 含解析)
【压轴难题】九年级物理模拟考试测试卷(Word版含解析)一、中考物理力学问题易错压轴题提优(难)1.面积很大的水池,水面上浮着一边长为a、质量为m的正方体均匀木块,开始时木块静止,如图甲。
现用力F将木块匀速下压,运动时,F随深度H变化如图乙,则:(1)木块静止时,所受浮力F浮=______,正方体木块的密度ρ木=_______ρ水;(2)木块开始下沉到恰好浸没的过程中,重力对木块做功是______;(用a、m、g表示)(3)在木块匀速下沉过程中,F最大值是_______?木块开始下沉到恰好浸没的过程中,忽略水面高度的变化,F对木块做的功是______?(提示:F是匀速增大的,用a、m、g表示)【答案】mg3414mga13mg124mga【解析】【分析】【详解】(1)[1]木块静止时漂浮在水面,受到的浮力等于木块本身的重力,即F G mg==浮木[2]由图乙可知,木块静止时木块浸入水中的深度为34a,则木块静止漂浮时排开水的体积为334V a=排根据漂浮时受到的浮力等于物体本身重力,则有gV gVρρ=水排木木则木块的密度333344aVV aρρρρ===水排木水水木(2)[3]木块开始下沉到恰好浸没的过程中,木块在重力方向移动了3144h a a a=-=则重力对木块做功14W G h mgh mga ===木 (3)[4]由[2]已知水和木块的密度关系是34ρρ=木水木块完全浸没后受到的浮力4433F gV gV gV mg ρρρ''====浮水排水木木木木块完全浸没时受力平衡,则有F G F '=+浮压木则手对木块的最大压力max 4133F FG mg mg mg '=-=-=浮木[5]木块开始下沉到恰好浸没的过程中,F 是匀速增大的,到浸没时最大压力为max 13F mg =则该过程的平均压力为()max max 1110226F F F mg =+==平均 所以F 对木块做的功1116424W F h mg a mga '==⨯=平均2.阅读短文,回答问题。
九年级物理模拟考试精选测试卷(Word版 含解析)含答案
九年级物理模拟考试精选测试卷(Word 版 含解析)含答案一、中考物理力学问题 易错压轴题提优(难)1.边长为10cm 的立方体物块(ρρ<物水)放入圆柱形容器底部,如图1所示。
逐渐向容器内倒入水(水未溢出),测量容器内水的深度h ,分别计算出该物块对应受到的浮力F 浮,并绘制了如图2(实线)所示的图像。
(g 取10N/kg )(1)在水中,h =12cm 时,物块处于______状态(选填“漂浮”、“悬浮”、“沉底”),物块重为______N 。
(2)未倒水前物块对容器底部的压强为______Pa ,物体的密度为______kg/m 3。
(3)更换一种液体重复上述实验,绘制了如图2(虚线)所示的图像。
h =12cm 时,物块处于______状态(选填“漂浮”、“悬浮”、“沉底”),液体的密度为______kg/m 3。
如果圆柱形容器中水和液体的深度均为12cm ,则水中物块的重力势能______液体中物块的重力势能。
(选填“>”、“<”或“=”)【答案】漂浮 8 800 0.8×103 沉底 0.7×103 >【解析】【分析】【详解】(1)[1]由图2可知,在水中,当h =8cm 时,浮力就不再增大,物块排开水的体积也不再增大,结合ρρ<物水可知,当h =12cm 时,物块在水中处于漂浮状态。
[2]此时,物块受到的浮力为8N ,对物块进行受力分析可知,它在重力和浮力两个力的作用下处于平衡状态,根据二力平衡的条件可知,物块的重力等于它受到的浮力,为8N 。
(2)[3]未倒水前,物块对容器底的压强8N 800Pa 0.1m 0.1mF G p S S ====⨯ [4]物体的质量 8N 0.8kg 10N /kgG m g === 物体的密度 330.8kg 0.810kg /m 0.1m 0.1m 0.1mm V ρ===⨯⨯⨯ (3)[5]由图2可知,在另一种液体中,当h =12cm 时,物块浸没在液体中,所受浮力为7N ,浮力小于重力,所以物体处于沉底状态。
初三物理模拟试题(含答案)
初三物理模拟试题(含答案)初三物理模拟试题(含答案)
一、选择题(每题2分,共20分)
1. 物体做直线运动时,下列哪个物理量保持不变?
A. 速度
B. 加速度
C. 动能
D. 势能
二、填空题(每题2分,共20分)
1. 在物理学中,把单位体积的某种物质的质量叫做这种物质的_______。
三、计算题(每题10分,共30分)
1. 一物体做直线运动,初始速度为5m/s,加速度为2m/s²,求物体运动3秒后的速度。
四、实验题(每题10分,共20分)
1. 请设计一个实验,验证重力势能与高度的关系。
五、论述题(每题10分,共20分)
1. 请论述牛顿第一定律的内容及其在实际生活中的应用。
答案
一、选择题(每题2分,共20分)
1. B. 加速度
二、填空题(每题2分,共20分)
1. 密度
三、计算题(每题10分,共30分)
1. 物体运动3秒后的速度为11m/s。
四、实验题(每题10分,共20分)
1. 实验设计:将一个小球从不同的高度释放,观察小球撞击地
面时的速度和能量。
通过比较不同高度释放的小球撞击地面时的速
度和能量,验证重力势能与高度的关系。
五、论述题(每题10分,共20分)
1. 牛顿第一定律的内容是:一个物体如果没有受到外力的作用,它将保持静止状态或匀速直线运动状态。
在实际生活中,牛顿第一
定律可以用来解释很多现象,比如乘坐公交车时,车辆突然刹车,
乘客会向前倾斜,这是因为乘客的身体惯性导致的。
牛顿第一定律
的原理在设计安全带、汽车防抱死系统等方面都有应用。
【压轴难题】九年级物理模拟考试测试卷练习(Word版 含答案)
【压轴难题】九年级物理模拟考试测试卷练习(Word版含答案)一、中考物理力学问题易错压轴题提优(难)1.面积很大的水池,水面上浮着一边长为a、质量为m的正方体均匀木块,开始时木块静止,如图甲。
现用力F将木块匀速下压,运动时,F随深度H变化如图乙,则:(1)木块静止时,所受浮力F浮=______,正方体木块的密度ρ木=_______ρ水;(2)木块开始下沉到恰好浸没的过程中,重力对木块做功是______;(用a、m、g表示)(3)在木块匀速下沉过程中,F最大值是_______?木块开始下沉到恰好浸没的过程中,忽略水面高度的变化,F对木块做的功是______?(提示:F是匀速增大的,用a、m、g表示)【答案】mg3414mga13mg124mga【解析】【分析】【详解】(1)[1]木块静止时漂浮在水面,受到的浮力等于木块本身的重力,即F G mg==浮木[2]由图乙可知,木块静止时木块浸入水中的深度为34a,则木块静止漂浮时排开水的体积为334V a=排根据漂浮时受到的浮力等于物体本身重力,则有gV gVρρ=水排木木则木块的密度333344aVV aρρρρ===水排木水水木(2)[3]木块开始下沉到恰好浸没的过程中,木块在重力方向移动了3144h a a a=-=则重力对木块做功14W G h mgh mga ===木 (3)[4]由[2]已知水和木块的密度关系是34ρρ=木水木块完全浸没后受到的浮力4433F gV gV gV mg ρρρ''====浮水排水木木木木块完全浸没时受力平衡,则有F G F '=+浮压木则手对木块的最大压力max 4133F FG mg mg mg '=-=-=浮木[5]木块开始下沉到恰好浸没的过程中,F 是匀速增大的,到浸没时最大压力为max 13F mg =则该过程的平均压力为()max max 1110226F F F mg =+==平均 所以F 对木块做的功1116424W F h mg a mga '==⨯=平均2.放入电场中的电荷要受到电场力的作用。
九年级物理模拟考试精选测试卷测试题(Word版 含解析)含答案
九年级物理模拟考试精选测试卷测试题(Word版含解析)含答案一、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可知,压强减小。
pS(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。
【压轴难题】九年级物理模拟考试测试卷试卷(word版含答案)
【压轴难题】九年级物理模拟考试测试卷试卷(word 版含答案)一、中考物理力学问题 易错压轴题提优(难)1.地秤可用来称量较重的物体,它有一个较大的长方形的称量面ABB'A',如图所示,BB'的右侧是一个范围足够大的斜坡。
称量面与左侧水平地面和右侧斜坡顶部相平,称量面与它们的衔接处可近似看成无缝相接。
把地面和称量面都看成光滑的,AA'线与BB'线相距2m 。
有一根粗细均匀、横截面为正方形的实心直钢材,体积为0.02m 3,长度为2m 。
让钢材以某一速度v 匀速地从AA'线的左边沿垂直于边AA'线的方向向右运动。
当钢材的右端经过AA'线时开始计时,此后钢材对称量面的压力F 逐渐增大,t =5s 时压力恰好增至最大。
已知钢的密度ρ=7.9×103kg/m 3,g 取10N/kg ,则(1)钢材的质量m =______kg ,钢材匀速运动的速度v =______m/s ; (2)t =2s 时,钢材对地秤的称量面压力F =______N ;(3)t =6s 时,钢材对地秤的称量面的压强为多少帕______?并请推导出6s≤t <7.5s 的过程中,钢材对地秤称量面的压强p 与时间t 的关系式______。
【答案】158 0.4 632 1.975×105 57.91010p t⨯=- 【解析】 【分析】 【详解】(1)[1]钢材的质量为3337.910kg/m 0.02158kg m m V ρ==⨯=⨯重量为10N/kg 1580158kg N G mg ==⨯=[2]钢材匀速运动,长度为2m 全部进入地秤时压力恰好增至最大,此时钢材匀速运动的速度为0.4m/s 5s2m s v t === (2)[3]t =2s 时,钢材进入地秤的称量面的长度为0.4m/s 20.8s m s vt ''==⨯=则钢材对地秤的称量面压力等于进入地秤段钢材的重力,即0.8m N 632N 21580ms F G L ''===⨯ (3)[4]t =6s 时,钢材进入地秤的称量面的长度为11()0.4m/s (6s 5s 2m 1.6m )sL v t t =--=-⨯-=钢材对地秤的称量面压力等于自身重力,钢材对地秤的称量面的接触面积为113321.6m 0.02m 810m 2m 2ms V S L L -=⨯=⨯=⋅钢材对地秤的称量面的压强为513211580N1.97510Pa 810mG p S -===⨯⨯ [5]在6s≤t <7.5s 的过程中,钢材进入地秤的称量面的长度为202m ()0.4m/s (5s)s L v t t t =--=-⨯-钢材对地秤的称量面的接触面积为3222m 0.02m 0.012m 20.4m/s (5s)0.002(5m)s V t S t L L -⨯-=⋅==-⨯-⨯钢材对地秤的称量面的压强表达示为521580N 7.910Pa 0.010.002(5)10G p S t t⨯===-⨯--2.边长为20cm 的薄壁正方形容器(质量不计)放在水平桌面上,将质地均匀的实心圆柱体竖直放在容器底部,其横截面积为200cm 2,高度为10cm 。
【压轴难题】人教版物理中考一模试卷测试卷(含答案解析)
【压轴难题】人教版物理中考一模试卷测试卷(含答案解析)一、中考物理力学问题 易错压轴题提优(难)1.地秤可用来称量较重的物体,它有一个较大的长方形的称量面ABB'A',如图所示,BB'的右侧是一个范围足够大的斜坡。
称量面与左侧水平地面和右侧斜坡顶部相平,称量面与它们的衔接处可近似看成无缝相接。
把地面和称量面都看成光滑的,AA'线与BB'线相距2m 。
有一根粗细均匀、横截面为正方形的实心直钢材,体积为0.02m 3,长度为2m 。
让钢材以某一速度v 匀速地从AA'线的左边沿垂直于边AA'线的方向向右运动。
当钢材的右端经过AA'线时开始计时,此后钢材对称量面的压力F 逐渐增大,t =5s 时压力恰好增至最大。
已知钢的密度ρ=7.9×103kg/m 3,g 取10N/kg ,则(1)钢材的质量m =______kg ,钢材匀速运动的速度v =______m/s ; (2)t =2s 时,钢材对地秤的称量面压力F =______N ;(3)t =6s 时,钢材对地秤的称量面的压强为多少帕______?并请推导出6s≤t <7.5s 的过程中,钢材对地秤称量面的压强p 与时间t 的关系式______。
【答案】158 0.4 632 1.975×105 57.91010p t⨯=- 【解析】 【分析】 【详解】(1)[1]钢材的质量为3337.910kg/m 0.02158kg m m V ρ==⨯=⨯重量为10N/kg 1580158kg N G mg ==⨯=[2]钢材匀速运动,长度为2m 全部进入地秤时压力恰好增至最大,此时钢材匀速运动的速度为0.4m/s 5s2m s v t === (2)[3]t =2s 时,钢材进入地秤的称量面的长度为0.4m/s 20.8s m s vt ''==⨯=则钢材对地秤的称量面压力等于进入地秤段钢材的重力,即0.8m N 632N 21580ms F G L ''===⨯ (3)[4]t =6s 时,钢材进入地秤的称量面的长度为11()0.4m/s (6s 5s 2m 1.6m )s Lv t t =--=-⨯-=钢材对地秤的称量面压力等于自身重力,钢材对地秤的称量面的接触面积为113321.6m 0.02m 810m 2m 2ms V S L L -=⨯=⨯=⋅钢材对地秤的称量面的压强为513211580N1.97510Pa 810mG p S -===⨯⨯ [5]在6s≤t <7.5s 的过程中,钢材进入地秤的称量面的长度为202m ()0.4m/s (5s)s L v t t t =--=-⨯-钢材对地秤的称量面的接触面积为3222m 0.02m 0.012m 20.4m/s (5s)0.002(5m)s V t S t L L -⨯-=⋅==-⨯-⨯钢材对地秤的称量面的压强表达示为521580N 7.910Pa 0.010.002(5)10G p S t t⨯===-⨯--2.港珠澳大桥海底隧道是世界上最长的公路沉管隧道,全长5.6km ,由33节沉管和一个“最终接头”组成。
【压轴难题】九年级物理模拟考试测试卷测试卷附答案
【压轴难题】九年级物理模拟考试测试卷测试卷附答案一、中考物理力学问题易错压轴题提优(难)1.港珠澳大桥海底隧道是世界上最长的公路沉管隧道,全长5.6km,由33节沉管和一个“最终接头”组成。
如图所示,是吊装机吊着“最终接头”人海前的情景,当吊装起重机吊着“最终接头”完全浸没海水后,吊装起重机的吊钩拉力为2×107N,如果“最终接头”的质量为6×106kg,吊入海底后,“最终接头”上表面离海面28m,求:(1)“最终接头”完全浸没海水后。
随着吊入深度增加,“最终接头”受到浮力将______(选填“增大”、“减小”或“不变”);(2) “最终接头”吊入海底后上表面受到海水的压强?(海水密度取1.0×103kg/m3);(________)(3)若“最终接头”的内空体积以1600m3计算,则“最终接头”混泥土的平均密度?(________)【答案】不变 2.8×105Pa 2.5×103kg/m3【解析】【分析】【详解】(1)[1]“最终接头”完全浸没海水后,随着吊入深度增加,排开水的体积不变,水的密度不变,由F浮=ρ水V排g可知“最终接头”受到的浮力不变。
(2)[2]“最终接头”吊入海底后上表面的深度h=28m,则“海斗一号”上表面受到的海水压强p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×28m=2.8×105Pa(3)[3]“最终接头”的重力G=mg=6×106kg×10N/kg=6×107N则受到的浮力F浮=G-F=6×107N-2×107N=4×107N由于“最终接头”处于浸没状态,由F 浮=ρ水V 排g 可得73333410N 410m 1.010kg/m 10N/kgg F V V ρ====⨯⨯⨯⨯浮总水 “最终接头”实心部分体积V 实=V 总-V 空=4×103m 3-1.6×103m 3=2.4×103m 3则混泥土的密度63333610kg 2.510kg/m 2.410m m V ρ⨯===⨯⨯实 答:(1)不变。
【压轴难题】九年级物理模拟考试测试卷专题练习(解析版)
【压轴难题】九年级物理模拟考试测试卷专题练习(解析版)一、中考物理力学问题 易错压轴题提优(难) 1.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 h1.1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 。
九年级物理模拟考试精选测试卷达标检测卷(Word版 含解析)含答案
如图,给两块等大、正对、靠近的平行金属板加上电压,两板之间就有了电场。若让电荷量为e的电子沿着平行于两板的中线方向(如图)入射到电场中,电子由于惯性在水平方向做匀速直线运动,同时由于受到电场力的作用要在竖直方向做加速运动。电子的运动实际是水平方向的匀速运动和竖直方向的加速运动的合运动(如图虚线表示)。
(2)由场电场强度的计算公式为 带入电场力表达式得
电子在水平方向上做匀速直线运动,由 得电子在平行板中运动的时间为 竖直方向上电子做初速度为零的匀加速直线运动,由牛顿第二定律得竖直方向的加速度 故电子离开此电场时偏移的距离
答:(1)电场强度定义式为 。
【答案】2×1041042×103kg/m3,4股4×104Pa2.5×103W
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]由图象乙可知,长方体A完全露出水面时受到钢缆绳的拉力 ,因为长方体A做匀速直线运动,所以长方体A处于平衡状态,受平衡力,长方体A受到的重力 与受到的拉力 是一对平衡力,根据平衡力条件,则
(2)为了防止医护人员在病房内给病人护理时被感染,同时考虑到患者的呼吸问题,你认为病房内的气压和缓冲间气压的差值最接近的是______,经过治疗后转为轻症的病人呼吸基本不受影响的气压是_____;
A.20pa B.1000pa C.20000pa D.100000pa
(3)在抢救重症患者的时候,给病人插管的医生需要穿上专门的密封防护服,为保护医生,防护服内气压________(选填“大于”或“小于”或“等于”)病房内的气压;
【压轴难题】九年级物理模拟考试测试卷达标检测(Word版 含解析)
【压轴难题】九年级物理模拟考试测试卷达标检测(Word版含解析)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可知,压强减小。
pS(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。
九年级物理模拟考试精选测试卷试卷(word版含答案)含答案
九年级物理模拟考试精选测试卷试卷(word 版含答案)含答案一、中考物理力学问题 易错压轴题提优(难)1.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 310mV 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。
【压轴难题】九年级物理模拟考试测试卷达标训练题(Word版 含答案)
【压轴难题】九年级物理模拟考试测试卷达标训练题(Word版含答案)一、中考物理力学问题易错压轴题提优(难)1.阅读短文,回答问题“负压病房”新冠疫情期间,火神山和雷神山的医院负压病房在救治重症患者及保护医护人员起了非常大的作用,它是指在特殊的装置之下,病房内的气压低于病房外的气压,这样的话,从空气的流通来讲,就只能是外面的新鲜空气可以流进病房,病房内被患者污染过的空气就不会泄露出去,而是通过专门的通道及时排放到固定的地方。
这样病房外的地方就不会被污染,从而减少了医务人员被大量感染的机会,这种病房最适合抢救类似非典、新冠这样的呼吸道传染性疾病病人。
传染病负压隔离病房的功能主要有两点,一是利用负压原理隔离病原微生物,同时将室内被患者污染的空气经特殊处理后排放,不会污染环境;二是通过通风换气及合理的气流组织,稀释病房内的病原微生物浓度,并使医护人员处于有利的风向段,保护医护人员工作安全。
传染病负压隔离病房一般由病室、缓冲间、卫生间三部分组成。
(1)负压病房的病房内气体压强_______(选填“大于”或“小于”或“等于”)室外的大气压,空气从_____流向 ______(选填“室内”或“室外”);(2)为了防止医护人员在病房内给病人护理时被感染,同时考虑到患者的呼吸问题,你认为病房内的气压和缓冲间气压的差值最接近的是______,经过治疗后转为轻症的病人呼吸基本不受影响的气压是_____;A.20pa B.1000pa C.20000pa D.100000pa(3)在抢救重症患者的时候,给病人插管的医生需要穿上专门的密封防护服,为保护医生,防护服内气压 ________(选填“大于”或“小于”或“等于”)病房内的气压;(4)下列现象中有可能处于“负压”状态的是(______)A.正在熬制中药的高压锅内B.高空中飞行的飞机机舱内C.充满气后的氧气罐内D.人吸气时肺的内部【答案】小于室外室内 A D 大于 D【解析】【分析】【详解】(1)[1][2][3]负压病房内气体压强小于室外的大气压,空气从室外流向室内。
【压轴难题】九年级物理模拟考试测试卷测试卷 (word版,含解析)
【压轴难题】九年级物理模拟考试测试卷测试卷 (word 版,含解析)一、中考物理力学问题 易错压轴题提优(难)1.入夏以来,我国部分地区发生洪涝灾害。
实践小组为了减轻巡堤人员的工作量,设计了水位自动监测装置,其原理如图所示。
电源电压恒定,0R 是压敏电阻,所受压力每增加10N ,电阻减小5Ω。
R 是长1m 、电阻100Ω的电阻丝,其连入电路的电阻与长度成正比。
电流表量程为00.6A ,其示数反映水位变化。
0R 下方固定一个轻质绝缘“⊥”形硬杆。
轻质金属滑杆PQ 可以在金属棒EF 上自由滑动,PQ 下方通过轻质绝缘杆与重100N 、高4m 的圆柱体M 固定在一起。
当水位上升时,PQ 随圆柱体M 向上移动且保持水平。
(整个装置接触良好且无摩擦,PQ 和EF 的电阻不计,331.0310kg /m ρ=⨯河水,g 取10N/kg )(1)闭合开关,当PQ 恰好位于R 最下端时,为警戒水位,电流表示数为0.06A 。
此时M 漂浮,有14体积浸在水中,M 所受的浮力为______N ; (2)当水位上升,PQ 向上移动过程中,R 连入电路的电阻______(选填“变大”、“不变”或“变小”)。
PQ 上升到R 的最上端,刚好与“⊥”形杆接触且对杆无压力时,为三级预警;(3)水位继续上升,PQ 开始通过“⊥”形杆对0R 产生压力。
当达到二级预警时,电流表示数为0.15A ;水位再上升0.4m 达到一级预警时,电流表示数为0.20A 。
电源电压为______V ;(4)在保证电路安全的情况下,此装置能测量的最高水位高于警戒水位______m ;(5)若将水位相对警戒线上升的高度标记在电流表对应的刻度上,即把电流表改装成水位计,水位计的刻度是______(选填“均匀”或“不均匀”)的。
【答案】100 变小 12 2.6 不均匀【解析】【分析】【详解】(1)[1]物体M 漂浮时,其受到的浮力和重力为一对平衡力,大小相等M 100N F G ==浮(2)[2]PQ 向上移动过程中,R 连入电路中的长路变短,故其接入电路中的电阻变小。
【压轴难题】九年级物理模拟考试测试卷测试卷附答案
【压轴难题】九年级物理模拟考试测试卷测试卷附答案一、中考物理力学问题易错压轴题提优(难)1.放入电场中的电荷要受到电场力的作用。
在电场中某一点受力大小与电荷的带电量有关。
但电荷所受的电场力F跟它的电荷量q的比值是一定的,叫做该点的电场强度,简称场强,用字母E表示,定义式为_________。
若在间距为d两平行板上所加的电压为U,两板间电场强度的计算公式为UEd =。
如图,给两块等大、正对、靠近的平行金属板加上电压,两板之间就有了电场。
若让电荷量为e的电子沿着平行于两板的中线方向(如图)入射到电场中,电子由于惯性在水平方向做匀速直线运动,同时由于受到电场力的作用要在竖直方向做加速运动。
电子的运动实际是水平方向的匀速运动和竖直方向的加速运动的合运动(如图虚线表示)。
若两板间距为d,板长为L,所加的电压为U,电子的质量为m,入射初速度为v0,请你推导证明:电子离开此电场时偏移的距离为222=eULydmv_____。
【答案】FEq=见解析【解析】【分析】【详解】(1)放入电场中的电荷受电场力的作用。
在电场中某一点受力大小与电荷的带电量有关。
但电荷所受的电场力F跟它的电荷量q的比值是一定的,叫做该点的电场强度,简称场强E,定义式为F Eq =(2)由场强定义式FEq=可得电子e在电场中受到的电场力为F qE eE==已知两板间电场强度的计算公式为UEd=带入电场力表达式得eUF eEd==电子在水平方向上做匀速直线运动,由svt=得电子在平行板中运动的时间为Ltv=竖直方向上电子做初速度为零的匀加速直线运动,由牛顿第二定律得竖直方向的加速度F eUam dm==故电子离开此电场时偏移的距离2222001222eU L eULy atdm v dmv⎛⎫==⨯=⎪⎝⎭答:(1)电场强度定义式为FEq=。
(2)电子离开此电场时偏移的距离为222=eULydmv,证明如上。
2.阅读《桔槔和辘轳》,回答问题。
桔槔和辘轳中国古代五大农书之首《齐民要术》中清楚的记载着:“井深用辘轳,井浅用桔槔。
【压轴难题】九年级物理模拟考试测试卷测试卷(含答案解析)
【压轴难题】九年级物理模拟考试测试卷测试卷(含答案解析)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。
九年级物理模拟考试精选测试卷检测题(WORD版含答案)含答案
九年级物理模拟考试精选测试卷检测题(WORD版含答案)含答案一、中考物理力学问题易错压轴题提优(难)1.面积很大的水池,水面上浮着一边长为a、质量为m的正方体均匀木块,开始时木块静止,如图甲。
现用力F将木块匀速下压,运动时,F随深度H变化如图乙,则:(1)木块静止时,所受浮力F浮=______,正方体木块的密度ρ木=_______ρ水;(2)木块开始下沉到恰好浸没的过程中,重力对木块做功是______;(用a、m、g表示)(3)在木块匀速下沉过程中,F最大值是_______?木块开始下沉到恰好浸没的过程中,忽略水面高度的变化,F对木块做的功是______?(提示:F是匀速增大的,用a、m、g表示)【答案】mg3414mga13mg124mga【解析】【分析】【详解】(1)[1]木块静止时漂浮在水面,受到的浮力等于木块本身的重力,即F G mg==浮木[2]由图乙可知,木块静止时木块浸入水中的深度为34a,则木块静止漂浮时排开水的体积为334V a=排根据漂浮时受到的浮力等于物体本身重力,则有gV gVρρ=水排木木则木块的密度333344aVV aρρρρ===水排木水水木(2)[3]木块开始下沉到恰好浸没的过程中,木块在重力方向移动了3144h a a a=-=则重力对木块做功14W G h mgh mga ===木 (3)[4]由[2]已知水和木块的密度关系是34ρρ=木水木块完全浸没后受到的浮力4433F gV gV gV mg ρρρ''====浮水排水木木木木块完全浸没时受力平衡,则有F G F '=+浮压木则手对木块的最大压力max 4133F FG mg mg mg '=-=-=浮木[5]木块开始下沉到恰好浸没的过程中,F 是匀速增大的,到浸没时最大压力为max 13F mg =则该过程的平均压力为()max max 1110226F F F mg =+==平均 所以F 对木块做的功1116424W F h mg a mga '==⨯=平均2.水平升降台面上有一个足够深、底面积为 40cm 2的柱形容器,容器中水深 20cm 则水对容器底部的压强为_____Pa ,现将底面积为 10cm 2、高 20cm 的圆柱体 A 悬挂在用绳固定的轻质弹簧测力计下端,使 A 浸入水中,稳定后,A 的下表面距水面 4cm ,弹簧测力计的示数为0.8N ,则物块的密度为_____kg/m 3,如图所示,然后使升降台上升 7cm ,再次稳定后,A 所受的浮力为_____N (已知弹簧受到的拉力每减小1N ,弹簧的长度就缩短1cm )(取 g =10N/kg ,ρ水=1×103kg/m 3)【答案】2000 30.610⨯ 1.2 【解析】 【分析】【详解】[1]水对容器底部的压强:33=1.010kg m 10N kg 0.2m=2000Pa p gh ρ=⨯⨯⨯水;[2]物体A 下表面距水面4cm 时受到的浮力:33-63=1.010kg m 10N kg 41010m =0.4N F gV ρ=⨯⨯⨯⨯⨯浮水排;根据力的平衡,物体的重力:=0.4N+0.8N=1.2N G F F =+浮弹;物体的质量:1.2N =0.12kg=120g 10N kgG m g ==; 物体的密度:3333120g 0.6g cm =0.610kg m 1020cmm V ρ===⨯⨯; [3]如图所示,然后使升降台上升7cm ,再次稳定后,可等效为将容器下部切去7cm ,将切去的7cm 水再倒入,则加入水的体积: V 加=7cm ×40cm 2=280cm 3;而V 加=△h 弹S 容+△h 浸(S 容﹣S 柱);(△h 浸为圆柱体在水中增加的深度,弹簧缩短的量为△h 弹)代入已知量:280cm 3=△h 弹×40cm 2+△h 浸×(40cm 2﹣10cm 2)﹣﹣﹣﹣﹣﹣① 因浮力的变化量等于弹簧弹力的变化量,△F 浮=△F 弹,即 ρ水g △h 浸S 物=k △h 弹 代入已知量:1.0×103kg/m 3×10N/kg ×△h 浸×10×10﹣4 m 2=100×△h 弹 △h 浸=10△h 弹﹣﹣﹣﹣﹣② 由①②得:△h 弹≈0.82cm ,已知弹簧受到的拉力每减小1N ,弹簧的长度就缩短1cm ,故增加的浮力为0.82N ,原来弹簧测力计的示数为0.8N ,弹簧伸长0.8cm ; 因0.82cm >0.8cm ;故物体漂浮, 故F ′浮=G =1.2N 。
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【压轴难题】九年级物理模拟考试测试卷测试卷附答案一、中考物理力学问题易错压轴题提优(难)1.放入电场中的电荷要受到电场力的作用。
在电场中某一点受力大小与电荷的带电量有关。
但电荷所受的电场力F跟它的电荷量q的比值是一定的,叫做该点的电场强度,简称场强,用字母E表示,定义式为_________。
若在间距为d两平行板上所加的电压为U,两板间电场强度的计算公式为UEd =。
如图,给两块等大、正对、靠近的平行金属板加上电压,两板之间就有了电场。
若让电荷量为e的电子沿着平行于两板的中线方向(如图)入射到电场中,电子由于惯性在水平方向做匀速直线运动,同时由于受到电场力的作用要在竖直方向做加速运动。
电子的运动实际是水平方向的匀速运动和竖直方向的加速运动的合运动(如图虚线表示)。
若两板间距为d,板长为L,所加的电压为U,电子的质量为m,入射初速度为v0,请你推导证明:电子离开此电场时偏移的距离为222=eULydmv_____。
【答案】FEq=见解析【解析】【分析】【详解】(1)放入电场中的电荷受电场力的作用。
在电场中某一点受力大小与电荷的带电量有关。
但电荷所受的电场力F跟它的电荷量q的比值是一定的,叫做该点的电场强度,简称场强E,定义式为F Eq =(2)由场强定义式FEq=可得电子e在电场中受到的电场力为F qE eE==已知两板间电场强度的计算公式为UEd=带入电场力表达式得eUF eEd==电子在水平方向上做匀速直线运动,由svt=得电子在平行板中运动的时间为Ltv=竖直方向上电子做初速度为零的匀加速直线运动,由牛顿第二定律得竖直方向的加速度F eUam dm==故电子离开此电场时偏移的距离2222001222eU L eULy atdm v dmv⎛⎫==⨯=⎪⎝⎭答:(1)电场强度定义式为FEq=。
(2)电子离开此电场时偏移的距离为222=eULydmv,证明如上。
2.水平升降台面上有一个足够深、底面积为 40cm2的柱形容器,容器中水深 20cm则水对容器底部的压强为_____Pa,现将底面积为 10cm2、高 20cm 的圆柱体 A悬挂在用绳固定的轻质弹簧测力计下端,使 A 浸入水中,稳定后,A 的下表面距水面 4cm,弹簧测力计的示数为0.8N,则物块的密度为_____kg/m3,如图所示,然后使升降台上升 7cm,再次稳定后,A 所受的浮力为_____N(已知弹簧受到的拉力每减小1N,弹簧的长度就缩短1cm)(取g=10N/kg,ρ水=1×103kg/m3)【答案】2000 30.610⨯ 1.2【解析】【分析】【详解】[1]水对容器底部的压强:33=1.010kg m10N kg0.2m=2000Pap ghρ=⨯⨯⨯水;[2]物体A下表面距水面4cm时受到的浮力:33-63=1.010kg m10N kg41010m=0.4NF gVρ=⨯⨯⨯⨯⨯浮水排;根据力的平衡,物体的重力:=0.4N+0.8N=1.2NG F F=+浮弹;物体的质量:1.2N =0.12kg=120g 10N kgG m g ==; 物体的密度: 3333120g 0.6g cm =0.610kg m 1020cmm V ρ===⨯⨯; [3]如图所示,然后使升降台上升7cm ,再次稳定后,可等效为将容器下部切去7cm ,将切去的7cm 水再倒入,则加入水的体积:V 加=7cm ×40cm 2=280cm 3;而V 加=△h 弹S 容+△h 浸(S 容﹣S 柱);(△h 浸为圆柱体在水中增加的深度,弹簧缩短的量为△h 弹)代入已知量:280cm 3=△h 弹×40cm 2+△h 浸×(40cm 2﹣10cm 2)﹣﹣﹣﹣﹣﹣① 因浮力的变化量等于弹簧弹力的变化量,△F 浮=△F 弹,即ρ水g △h 浸S 物=k △h 弹代入已知量:1.0×103kg/m 3×10N/kg ×△h 浸×10×10﹣4 m 2=100×△h 弹△h 浸=10△h 弹﹣﹣﹣﹣﹣②由①②得:△h 弹≈0.82cm ,已知弹簧受到的拉力每减小1N ,弹簧的长度就缩短1cm ,故增加的浮力为0.82N ,原来弹簧测力计的示数为0.8N ,弹簧伸长0.8cm ;因0.82cm >0.8cm ;故物体漂浮,故F ′浮=G =1.2N 。
3.港珠澳大桥海底隧道是世界上最长的公路沉管隧道,全长5.6km ,由33节沉管和一个“最终接头”组成。
如图所示,是吊装机吊着“最终接头”人海前的情景,当吊装起重机吊着“最终接头”完全浸没海水后,吊装起重机的吊钩拉力为2×107N ,如果“最终接头”的质量为6×106kg ,吊入海底后,“最终接头”上表面离海面28m ,求:(1)“最终接头”完全浸没海水后。
随着吊入深度增加,“最终接头”受到浮力将______(选填“增大”、“减小”或“不变”);(2) “最终接头”吊入海底后上表面受到海水的压强?(海水密度取1.0×103kg/m 3);(________)(3)若“最终接头”的内空体积以1600m 3计算,则“最终接头”混泥土的平均密度?(________)【答案】不变 2.8×105Pa 2.5×103kg/m 3【解析】【分析】【详解】(1)[1]“最终接头”完全浸没海水后,随着吊入深度增加,排开水的体积不变,水的密度不变,由F 浮=ρ水V 排g 可知“最终接头”受到的浮力不变。
(2)[2]“最终接头”吊入海底后上表面的深度h =28m ,则“海斗一号”上表面受到的海水压强p =ρ水gh =1.0×103kg/m 3×10N/kg×28m=2.8×105Pa(3)[3]“最终接头”的重力G =mg =6×106kg×10N/kg=6×107N则受到的浮力F 浮=G -F =6×107N-2×107N=4×107N由于“最终接头”处于浸没状态,由F 浮=ρ水V 排g 可得73333410N 410m 1.010kg/m 10N/kgg F V V ρ====⨯⨯⨯⨯浮总水 “最终接头”实心部分体积V 实=V 总-V 空=4×103m 3-1.6×103m 3=2.4×103m 3 则混泥土的密度63333610kg 2.510kg/m 2.410m m V ρ⨯===⨯⨯实 答:(1)不变。
(2)“最终接头”吊入海底后上表面受到海水的压强为2.8×105Pa ;(3)“最终接头”混泥土的平均密度为2.5×103kg/m 3。
4.小华和他的兴趣小组利用如图所示的滑轮组进行实验,人以200N 的力向下拉绕在滑轮组上的绳子的一端,10s 绳子下端移动了1.5m ,重物上升0.5m ,已知该滑轮组的效率为70%(g 取10N/kg ,不计绳重和摩擦,滑轮组的绕绳能承受的拉力为450N ),求:(1)画出小华兴趣小组所用滑轮组的绕线情况;(2)被吊起物的质量是多少? (3)若该滑轮组机械效率提升到85%,则被吊起的物重为多大?(4)若小华体重为500N ,则此滑轮组的最大机械效率多大?【答案】(1)见解析;(2)42kg ;(3)1020N ;(4)86.7%【解析】【分析】【详解】(1)由题意,绳子下端移动1.5m 时重物上升0.5m ,则滑轮组的n =3,且人向下拉绕在滑轮组上的绳子的一端,则滑轮组的绕线情况如图所示: 。
(2)滑轮组的机械效率为W Gh W Fsη==有用总 则被吊起物的重量为 0.7200N 1.5m 420N 0.5mFs G h η⨯⨯=== 即被吊起物的质量为 420N 42kg 10N/kg G m g === 且有F G G η=+动则动滑轮重量为3200N 420N 180N G F G η=-=⨯-=动(3)若该滑轮组机械效率提升到85%,即Gh G Fs G G η''=='+动则被吊起的物重为 0.85180N 1020N 110.85G G ηη''==⨯='--动 (4)小华体重为500N ,但滑轮组的绕绳能承受的拉力为450N ,故绳端拉力最大为450N ,此时重物重量为03450N 180N 1170N G F G η'=-=⨯-=动则此滑轮组的最大机械效率为0max 01170N 86.7%1170N 180NG G G η===++动 答:(1小组所用滑轮组的绕线情况见解析;(2)被吊起物的质量是42kg ;(3)若该滑轮组机械效率提升到85%,则被吊起的物重为1020N ;(4)若小华体重为500N ,则此滑轮组的最大机械效率是86.7%。
5.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。
(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S 1,当飞机加速飞行时,应使通风口面积S 1_______ (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cm 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)。