物理中考二模试卷试卷测试卷(解析版)易错题培优
物理中考二模试卷试卷测试卷(解析版)易错题培优
物理中考二模试卷试卷测试卷(解析版)易错题培优一、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0.040.080.120.16Δl/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012s 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21112562.522P E F l l l l ∆=⨯∆⨯∆=∆=2.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。
物理中考二模试卷试卷测试卷(解析版)易错题培优
物理中考二模试卷试卷测试卷(解析版)易错题培优一、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。
物理中考二模试卷试卷测试卷 (word版,含解析)易错题培优
物理中考二模试卷试卷测试卷 (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.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 。
物理中考二模试卷试卷(Word版 含解析)易错题培优
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。
物理中考二模试卷试卷测试卷(解析版)易错题培优
3.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?
(2)[2]由题意知拉力F使杠杆逆时针转动,石头对杠杆的拉力也是使杠杆逆时针转动,水对杠杆的拉力使杠杆顺时针转动,
根据杠杆平衡条件得
整理得
故B正确;ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
(3)[3]根据 知,要想更加省力,可以使轮半径更大些或轴半径更小些。
【点睛】
本题考查杠杆平衡条件的应用、轮轴的应用等知识,还考查了学生的分析解答能力,是一道综合题,难度不是很大。
根据上述材料,回答下列问题。
(1)与桔槔相比,辘轳的优势是______(写出一条即可);
(2)用桔槔汲水时,不计桶本身重力,设所提水重为 ,石头重为 ,动力臂为 ,阻力臂为 ,提水时人施加在绳上的力F方向向上,如果桔槔匀速转动,根据杠杆平衡条件,下列关系式符合提水情景的是______;(选填选项前的字母)
A. B. C.
物理中考二模试卷试卷测试与练习(word解析版)易错题培优
物理中考二模试卷试卷测试与练习(word 解析版)易错题培优一、中考物理力学问题 易错压轴题提优(难)1.如图甲为小明家新购买的足浴盆,其内部电路可分为工作电路和控制电路两都分(如图乙所示),工作电路的电源电压为220V ,控制电路的电源电压为6V ,加热功率和保温功率分别为2100W 和100W 。
控制电路中,R x 为热敏电阻,其阻值随温度变化而变化。
电磁铁线圈的电阻为100Ω,当线圈中的电流大于或等于20mA 时,控制电路中继电器的衔铁被吸合。
使用时手动闭合总开关S ,当足浴盆有水注入到一定量时压控开关S 1、S 2就会自动闭合,此时 R 1、R 2 会同时工作进入加热模式,加热至40℃时,控制电路中的电磁铁会将衔铁吸合,自动进入保温模式:(1)已知该足浴盆最大装水量为5kg ,它最多能装水__________m 3;(ρ =1.0×103kg/m 3) (2)图乙的工作电路中,处于保温状态时,工作的电阻是__________(选填“R 1”“R 2”或“R x ”);压控开关S 1 的作用是防止__________,达到保护电路的目的; (3) R x 阻值随温度变化的曲线可能为图丙中的__________; A .甲 B .乙 C .丙 D .丁 (4) R 2的阻值为__________Ω;(5)小明在某次使用过程中,保温时间是加热时间的4倍,整个过程中消耗了7.5×105J 的电能,则保温时间为多大_____?【答案】33510m -⨯ R 1 盆中没有水时电路也接通工作 D 24.2Ω 1200s【解析】 【分析】 【详解】 (1)[1]水的体积为3333101.010k 5k 5m g/m g mV ρ-===⨯⨯(2)[2]工作电路是R 1和R 2并联,所以保温时,只有R 1工作。
[3]当足浴盆有水注入到一定量时,压控开关才会闭合,电路才会工作;所以压控开关S 1 的作用是防止盆中没有水时电路也接通工作。
物理中考二模试卷测试卷测试卷(含答案解析)易错题培优
物理中考二模试卷测试卷测试卷(含答案解析)易错题培优一、中考物理力学问题 易错压轴题提优(难)1.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 。
如图1所示。
然后向容器内缓慢注入某种液体,圆柱体始终直立,圆柱体对容器底部的压力与注入液体质量的关系如图2所示。
(g 取10Nkg )(1)判断圆柱体的密度与液体密度的大小关系,并写出判断依据; (2)当圆柱体刚被浸没时,求它受到的浮力;(3)当液体对容器底部的压强与容器对桌面的压强之比为1:3时,求容器内液体的质量。
【答案】(1)见解析;(2) 20N ;(3) 4kg 【解析】 【分析】 【详解】(1)圆柱体的密度大于液体密度;依据:由图2可知,当注入液体质量大于2kg 时,圆柱体对容器底部的压力不变,说明此时圆柱体浸没在液体中,即圆柱体沉底了,由浮沉条件可知,圆柱体的密度大于液体密度。
(2)由题意知,圆柱体的底面积为22200cm 0.02m S ==柱其高为h =10cm =0.1m则圆柱体的体积为2330.02m 0.1m 210m V S h ==⨯=⨯﹣柱柱正方体容器的底面积20.2m 0.2m 0.04m S =⨯=容圆柱体刚好浸没时,液体的体积为22330.04m 0.02m 0.1m 210m V S S h =-⨯=⨯﹣液体柱容=(﹣)()由图2可知,圆柱体刚好浸没时,注入液体的质量为2kg ,则液体的密为33332kg110kg/m 210mm V ρ===⨯⨯液﹣液体 根据阿基米德原理可得,当圆柱体刚被浸没时,它受到的浮力为3333110kg/m 10N/kg 210m 20N F gV gV ρρ===⨯⨯⨯⨯=﹣浮液液柱排(3)由(2)知,圆柱体刚好浸没时注入液体的质量为2kg ;当注入液体质量m 1小于或等于2kg 时,液体的底面积为2220.04m 0.02m 0.02m S S S ∆柱容=﹣=﹣=由mVρ=可得,容器内液体的深度为 '1m V h S Sρ==∆∆液 液体对容器底部的压强为'11120.02m m m gp gh g S ρρρ==⨯=∆液液液① 由图2可知,当没有注入液体时圆柱体对容器底的压力为140N ,即圆柱体的重力为140N ,则注入液体后,容器对桌面的压力为1140N F m g =+容器对桌面的压强122140N 0.04m m g F p S +==容② 已知123p p ∶=1∶③将①②代入③解得得: 解得m 1=2.8kg因为m 1=2.8kg >2kg故应舍去。
物理中考二模试卷试卷(培优篇)(Word版 含解析)易错题培优
物理中考二模试卷试卷(培优篇)(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Fp可知,压强减小。
S(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。
物理中考二模试卷试卷(培优篇)(Word版 含解析)易错题培优
物理中考二模试卷试卷(培优篇)(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.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。
物理中考二模试卷测试卷(培优篇)(Word版 含解析)易错题培优
物理中考二模试卷测试卷(培优篇)(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.小明在践行青岛市中小学生全面发展“十个一”活动中,进行了一次远行研学。
他所用的拉杆旅行箱示意图如图所示。
装有物品的旅行箱整体可视为杠杆,O为支点,B为重心,A为拉杆的端点。
在A点沿图示方向施加拉力F,旅行箱静止。
请完成下列问题:(1)画出拉力F的力臂L(______)。
(2)要使作用在A点的拉力减小,保持其他条件不变,下列做法可行的是______(选填所有符合要求的选项序号)。
①缩短拉杆的长度②使拉力方向顺时针改变30°③使拉力方向逆时针改变60°④将箱内较重的物品靠近O点摆放,重心由B变至B【答案】③④【解析】【分析】【详解】(1)[1]过支点O做拉力F作用线的反向延长线的垂直距离为力臂L,如图所示(2)[2]①拉杆箱的重力、重力的力臂不变;缩短拉杆的长度,则拉力的力臂变短,根据杠杆的平衡条件可知拉力变大,故该方法不可行;②拉杆箱的重力、重力的力臂不变;使拉力方向顺时针改变30°,此时拉力的力臂为0,不省力,即不能使作用在A点的拉力减小,故该方法不可行;③拉杆箱的重力、重力的力臂不变;使拉力方向逆时针改变60°,此时拉力的力臂变大,根据杠杆的平衡条件可知拉力变小,故该方法可行;④拉杆箱的重力不变,将箱内较重的物品靠近O点摆放,重心由B变至B ,重力的力臂变短;拉力方向不变,拉力的力臂不变;根据杠杆的平衡条件可知拉力变小,故该方法可行。
所以③④能使作用在A点的拉力减小。
2.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200cm2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 ,并绘制了如图所示的乙图象。
请你解答下列问题。
物理中考二模试卷测试卷测试卷(含答案解析)易错题培优
物理中考二模试卷测试卷测试卷(含答案解析)易错题培优一、中考物理力学问题 易错压轴题提优(难)1.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。
物理中考二模试卷试卷测试与练习(word解析版)易错题培优
物理中考二模试卷试卷测试与练习(word解析版)易错题培优一、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.中国标准动车组“复兴号”的速度可达350km/h 。
物理中考二模试卷试卷(培优篇)(Word版 含解析)易错题培优
物理中考二模试卷试卷(培优篇)(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.在水平桌面上放有一柱形容器,底面积为 500cm 2,里面装有深度为 20cm 的水;一个重力为 2.4N 的开口玻璃杯A ,其底部与一个体积为50cm 3,重力为 4N 的实心铁块 B 用细线相连(细线的质量体积忽略不计),然后放入水中,但在放入过程中由于不小心,容器中有少量的水流入了玻璃杯中,最后A 、B 两物体在水中处于静止,如图所示,此时玻璃杯A 排开水的体积为 640cm 3。
则没有放入玻璃杯和铁块时水对容器底部的压强为_______Pa ;若细线突然断开,A 、B 两物体再一次静止后(这个过程中玻璃杯A 开口始终向上),水对容器底部的压强为_____Pa 。
【答案】3210⨯; 667.9。
【解析】【详解】[1]没有放入玻璃杯和铁块时水对容器底部的压强:33311g =1.010kg m 10N kg 0.2m=210Pa P h ρ=⨯⨯⨯⨯;[2]B 受到的浮力:33-63B =g =g =1.010kg m 10N kg 5010m =0.5N F V V ρρ⨯⨯⨯⨯浮排;=3.9N-0.5N=3.4N F G F =-浮拉;容器内水的体积:-4231=50010m 0.2m=0.01m V Sh =⨯⨯水;玻璃杯A 受到的浮力: 33-63=1.010kg m 10N kg 64010m =6.4N F gV ρ''=⨯⨯⨯⨯浮排; 设进入玻璃杯中水的重力为G 则:A B ==6.4N+0.5N-2.4N-4N=0.5N G F F G G '+--浮浮进水; 根据==G mg Vg ρ得:33-530.5===110kg m 10N kg510m G N V g ρ⨯⨯⨯进水进水; 杯外水的体积: 3-53-33=0.01m -510m =9.9510m V V V '=-⨯⨯水水进水; 玻璃杯A 最终漂浮,此时的浮力:A 2=2.4N+0.5N=2.9N F G G =+浮进水;设此时A 排开水的体积为3V 排,由浮力公式有:33233==1.010kg m 10N kg =2.9N F gV V ρ⨯⨯⨯浮排排;解得-433=2.910m V ⨯排绳断后,两物体A 、B 再一次静止时水深: 334363B 32429.9510m 2.910m 5010m =0.06679m 50010mV V V h S ----'++⨯+⨯+⨯==⨯水排 则水对容器底部的压强:3322==1.010kg m 10N kg 0.06679m=667.9Pa P gh ρ⨯⨯⨯。
物理中考二模试卷试卷测试卷(含答案解析)易错题培优
物理中考二模试卷试卷测试卷(含答案解析)易错题培优一、中考物理力学问题易错压轴题提优(难)1.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。
物理中考二模试卷试卷练习卷(Word版 含解析)易错题培优
物理中考二模试卷试卷练习卷(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.如图所示,在滑轮组的下方,悬挂一圆柱形的物体,此物体被浸在圆柱形容器内的液体中,在B 端用一轻绳沿竖直方向将杠杆拉住,使其始终保持水平平衡。
已知杠杆O 点两侧的长度关系如图所示,圆柱形物体重4.4N ,底面积为10cm 2、高为12cm ,圆柱形容器的底面积为50cm 2;若容器中的液体为水,在水深为20cm 时物体的上表面恰与水面相平,此时杠杆B 端绳上的拉力为F 1;打开圆柱形容器下方的阀门K ,将水向外释放,直到物体露出水面的体积为其总体积的23时,将阀门K 关闭,此时杠杆B 端绳上的拉力为F 2,且F 1:F 2=9:11;若容器中液体为某种未知液体,其质量与最初容器中的水的质量相等,此时未知液体的深度为18cm ,杠杆B 端绳上的拉力为F 3,(杠杆的重力及滑轮的摩擦均可忽略不计,取g =10N/kg )则:(1)圆柱形物体浸没水中时受到的浮力为________N ; (2)未知液体的密度为________g/cm 3;(3)作用在B 端的拉力F 3大小为________N 。
(小数点后保留两位) 【答案】1.2 1.1 2.47 【解析】 【分析】 【详解】 (1)[1]物体的体积为42431010m 0.12m 1.210m V S h --==⨯⨯=⨯物物由阿基米德原理可知,圆柱形物体浸没水中时受到的浮力为334310N/kg 1.010kg/m 1.210m 1.2N F gV ρ-==⨯⨯⨯⨯=浮水(2)[2]水的体积为4242435010m 0.2m 1010m 0.12m 8.810m V S h S h ---=-=⨯⨯-⨯⨯=⨯水水物物容未知液体的深度为18cm ,则未知液体的体积为424243()5010m 0.18m 1010m 0.1m 810m V S h S h h h ---=--+=⨯⨯-⨯⨯=⨯液液物物水液容由于水的质量与液体的质量相等,则V V ρρ=水水液液则可解得液体的密度为433333438.810m 1.010kg/m 1.110kg/m 810m V V ρρ--⨯==⨯⨯=⨯⨯水液水液(3)[3]设放水前后作用在A 端绳子的拉力分别为F 1′、F 2′,根据杠杆平衡条件可知11F OB F OA '⨯=⨯22F OB F OA '⨯=⨯滑轮组中n =3,此时11nF T G G F G '=+=-+动浮动 223F nF TG G G '=+=-+浮动动 由F 1:F 2=9:11,联立可得11229113G F G nF F F F nF G G '-+==='-+浮动浮动可得动滑轮重量为0.4N G =动换成未知液体后,物体所受浮力为334210N/k 1.110kg/m 1010m 0.1m 1.1g N F gV ρ-'==⨯⨯⨯⨯⨯=浮液排则作用在A 端绳子的拉力为3 4.4N 1.1N+0.4N1.233N 33G F G F '-+-'===浮动由杠杆平衡条件可知33F OB F OA '⨯=⨯则作用在B 端的拉力F 3大小为332 1.233N 2.47N OAF F OB'=⨯=⨯=2.在水平桌面上放有一柱形容器,底面积为 500cm 2,里面装有深度为 20cm 的水;一个重力为 2.4N 的开口玻璃杯A ,其底部与一个体积为50cm 3,重力为 4N 的实心铁块 B 用细线相连(细线的质量体积忽略不计),然后放入水中,但在放入过程中由于不小心,容器中有少量的水流入了玻璃杯中,最后A 、B 两物体在水中处于静止,如图所示,此时玻璃杯A 排开水的体积为 640cm 3。
物理中考二模试卷测试卷(Word版 含解析)易错题培优
物理中考二模试卷测试卷(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.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.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。
物理中考二模试卷测试卷训练(Word版 含解析)易错题培优
物理中考二模试卷测试卷训练(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.如图甲为小明家新购买的足浴盆,其内部电路可分为工作电路和控制电路两都分(如图乙所示),工作电路的电源电压为220V ,控制电路的电源电压为6V ,加热功率和保温功率分别为2100W 和100W 。
控制电路中,R x 为热敏电阻,其阻值随温度变化而变化。
电磁铁线圈的电阻为100Ω,当线圈中的电流大于或等于20mA 时,控制电路中继电器的衔铁被吸合。
使用时手动闭合总开关S ,当足浴盆有水注入到一定量时压控开关S 1、S 2就会自动闭合,此时 R 1、R 2 会同时工作进入加热模式,加热至40℃时,控制电路中的电磁铁会将衔铁吸合,自动进入保温模式:(1)已知该足浴盆最大装水量为5kg ,它最多能装水__________m 3;(ρ =1.0×103kg/m 3) (2)图乙的工作电路中,处于保温状态时,工作的电阻是__________(选填“R 1”“R 2”或“R x ”);压控开关S 1 的作用是防止__________,达到保护电路的目的; (3) R x 阻值随温度变化的曲线可能为图丙中的__________; A .甲 B .乙 C .丙 D .丁 (4) R 2的阻值为__________Ω;(5)小明在某次使用过程中,保温时间是加热时间的4倍,整个过程中消耗了7.5×105J 的电能,则保温时间为多大_____?【答案】33510m -⨯ R 1 盆中没有水时电路也接通工作 D 24.2Ω 1200s【解析】 【分析】 【详解】 (1)[1]水的体积为3333101.010k 5k 5m g/m g mV ρ-===⨯⨯(2)[2]工作电路是R 1和R 2并联,所以保温时,只有R 1工作。
[3]当足浴盆有水注入到一定量时,压控开关才会闭合,电路才会工作;所以压控开关S 1 的作用是防止盆中没有水时电路也接通工作。
物理中考二模试卷试卷(培优篇)(Word版 含解析)易错题培优
物理中考二模试卷试卷(培优篇)(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.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。
物理中考二模试卷测试卷测试卷(解析版)易错题培优
物理中考二模试卷测试卷测试卷(解析版)易错题培优一、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513211580N 1.97510Pa 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.实行垃圾分类以来,我市各小区常会见到如图甲所示的电瓶垃圾车对垃圾进行分类清运。
物理中考二模试卷测试卷测试题(Word版 含解析)易错题培优
物理中考二模试卷测试卷测试题(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.如图所示,在滑轮组的下方,悬挂一圆柱形的物体,此物体被浸在圆柱形容器内的液体中,在B 端用一轻绳沿竖直方向将杠杆拉住,使其始终保持水平平衡。
已知杠杆O 点两侧的长度关系如图所示,圆柱形物体重4.4N ,底面积为10cm 2、高为12cm ,圆柱形容器的底面积为50cm 2;若容器中的液体为水,在水深为20cm 时物体的上表面恰与水面相平,此时杠杆B 端绳上的拉力为F 1;打开圆柱形容器下方的阀门K ,将水向外释放,直到物体露出水面的体积为其总体积的23时,将阀门K 关闭,此时杠杆B 端绳上的拉力为F 2,且F 1:F 2=9:11;若容器中液体为某种未知液体,其质量与最初容器中的水的质量相等,此时未知液体的深度为18cm ,杠杆B 端绳上的拉力为F 3,(杠杆的重力及滑轮的摩擦均可忽略不计,取g =10N/kg )则:(1)圆柱形物体浸没水中时受到的浮力为________N ;(2)未知液体的密度为________g/cm 3;(3)作用在B 端的拉力F 3大小为________N 。
(小数点后保留两位)【答案】1.2 1.1 2.47【解析】【分析】【详解】(1)[1]物体的体积为42431010m 0.12m 1.210m V S h --==⨯⨯=⨯物物由阿基米德原理可知,圆柱形物体浸没水中时受到的浮力为334310N/kg 1.010kg/m 1.210m 1.2N F gV ρ-==⨯⨯⨯⨯=浮水(2)[2]水的体积为4242435010m 0.2m 1010m 0.12m 8.810m V S h S h ---=-=⨯⨯-⨯⨯=⨯水水物物容 未知液体的深度为18cm ,则未知液体的体积为424243()5010m 0.18m 1010m 0.1m 810m V S h S h h h ---=--+=⨯⨯-⨯⨯=⨯液液物物水液容 由于水的质量与液体的质量相等,则V V ρρ=水水液液则可解得液体的密度为433333438.810m 1.010kg/m 1.110kg/m 810m V V ρρ--⨯==⨯⨯=⨯⨯水液水液 (3)[3]设放水前后作用在A 端绳子的拉力分别为F 1′、F 2′,根据杠杆平衡条件可知 11F OB F OA '⨯=⨯22F OB F OA '⨯=⨯滑轮组中n =3,此时11nF T G G F G '=+=-+动浮动223F nF TG G G '=+=-+浮动动 由F 1:F 2=9:11,联立可得 11229113G F G nF F F F nF G G '-+==='-+浮动浮动 可得动滑轮重量为0.4N G =动换成未知液体后,物体所受浮力为334210N/k 1.110kg/m 1010m 0.1m 1.1g N F gV ρ-'==⨯⨯⨯⨯⨯=浮液排则作用在A 端绳子的拉力为3 4.4N 1.1N+0.4N 1.233N 33G F G F '-+-'===浮动 由杠杆平衡条件可知 33F OB F OA '⨯=⨯则作用在B 端的拉力F 3大小为332 1.233N 2.47N OA F F OB'=⨯=⨯= 2.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。
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物理中考二模试卷试卷测试卷(解析版)易错题培优一、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 vt 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513211580N 1.97510Pa 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.图1是密水池水位自动控制模拟装置∶可绕O 点转动的轻质杠杆A 端用轻绳系正方体浮块,B 端固定一轻质三角支架,支架与固定不动的压力敏感电阻R F 保持水平接触挤压,杠杆保持水平平衡,已知∶AO 长为1m ,BO 长为2m ;浮块边长为20cm ,密度为5×103kg/m 3,下表面距池底2m ;当电磁铁线圈中的电流I ≤0.02A 时,铁K 被释放,水泵开始工作向水池注水,反之停止注水,池内达到所设定的最高水位,线圈电阻不计;电压U =6V ,电阻箱R 调至75Ω;设R F 的阻值与支架所施加压力F 的关系图线如图2所示,g 取10N/kg 。(1)浮块的重力为____N 。
在达到最高水位之前,随着浮块排开水的体积逐渐增大,支架对R F 的压力将____。(2)当池内达到所设定的最高水位时,求∶①轻绳对浮块的拉力____②池内水面距池底的高度____(3)为使该装置能自动控制水池内的最高水位,在其他条件不变的情况下,电阻箱R 接入电路的阻值应满足的条件是____。【答案】400 减小 350N 2.125m 50Ω≤R ≤90Ω【解析】【分析】【详解】(1)[1]由密度计算公式,可知浮块的质量为333510kg/m (0.2m)kg 40m V ρ⨯⨯===由重力与质量关系可知浮块的重力为40kg 10N/kg 400N G mg ==⨯=[2]随着浮块排开水的体积逐渐增大,其所受竖直向上的浮力逐渐增大,根据杠杆平衡条件,可知支架对R F 的压力将逐渐减小。(2)[3]当池内达到所设定的最高水位时,电路中电流I =0.02A ,即6V 300Ω0.02AF U R R I +=== 则R F 的电阻为 300Ω75Ω225ΩF R =-=由图可知,R F 的阻值与支架所施加压力F 的数值关系为50F R F =+此时支架对R F 的压力为F B =175N根据杠杆平衡条件A B F OA F OB ⨯=⨯代入数据得A 端绳拉力为2m 175N 350N 1mA B OB F F OA ⨯⨯=== [4]在A 端根据平衡条件 F A +F 浮=G代入数据得F 浮=400N-350N=50N根据浮力公式F gV ρ=浮水排代入数据可得333350N 510m 10kg/m 10N/kgF V g ρ-===⨯⨯浮排水 则浮块浸入水中的深度为 332510m 0.125m (0.2m)V h S -⨯===排浸 则池内水面距池底的高度为2m 0.125m 2.125m H =+=(3)[5]当浮块浸没后其所受浮力达到最大且不再变化,此时浮力为33310N/10kg/m (0.2m)80N kg F gV ρ==⨯⨯='浮水此时A 端绳的拉力为400N 80N 320N A F G F =-'=='-浮根据杠杆平衡条件A B F OA F OB ⨯=⨯代入数据得B 端压力为1m 320N 160N 2mB A OA F F OB ⨯⨯=== 此时R F 的阻值达到最小,为210Ω,则电阻箱R 接入电路阻值最大为max 300Ω210Ω90ΩR =-=当浮块不受水浮力时,代入数据得B 端压力为200N ,此时R F 的阻值达到最大,为250Ω,则电阻箱R 接入电路阻值最小为min 300Ω250Ω50ΩR =-=故电阻箱R 接入电路的阻值应满足的条件是50Ω≤R ≤90Ω。
3.中国标准动车组“复兴号”的速度可达350km/h 。
比普通列车的速度大很多。
如图是动车组进站时的情景。
请回答:(1)铁轨为什么要铺在枕木上?(2)动车组进站时机械能的大小是怎样变化的?(3)当列车驶过时,人必须站在安全线外候车,如果让你设计,动车组站台上的安全线到站台边缘的距离与普通列车站台上的安全线到站台边缘的距离相比,应大一些还是小一些?【答案】(1)增大受力面积,减小压强;(2)减小;(3)大一些【解析】【分析】【详解】(1)列车从铁轨上行驶,对路基的压力一定,铁轨铺到枕木上,增大了路基的受力面积,减小了压强,从而达到保护路基的目的。
(2)动车组进站时质量不变,速度减小,动能减小;势能不变,机械能为动能和势能的总和,所以机械能减小。
(3)大一些,这是因为动车组进站时,列车速度较大,列车附近的空气流速较大,压强较小。
而相对远些的地方空气流速相对较小,压强大,所以人靠近车体或在安全线内,很容易被外侧较大的压强压向列车,发生危险。
故对于速度快的动车组来说,所设计的安全线应该距离更大一些才安全。
4.阅读短文,回答问题。
中国移动将5G 智能机器人如图甲所示,运用到校园环境监测中,进行红外智能测温以及校园消毒。
智能机器人配备了5台高清摄像头和红外热成像测温仪,能够在5m 范围内同时扫描多达10人的体温,如果检测到体温异常或者未带口罩,机器人会向相关人员自动发送警报。
机器人当剩余电量减为电池容量的20%时,会主动寻找充电器充电。
下表为某智能机器人的部分参数。
额定工作电压18V 额定行进功率 200W 电池容量30Ah 额定喷洒功率 100W 水箱容积20L 行进速度 0.3~0.6m/s 额定雾化量 15L/h 净重 102kg机器人上还安装了超声波雾化器自动喷枪,工作时,雾化片产生每秒170万次的高频率振动,将消毒液雾化成大量1um~5um 的超微粒子,再吹散到空气中进行消杀病毒。
其中额定雾化量是指雾化器正常工作1h 雾化液体的体积。
(1)机器人在水平路上一边向前匀速直线运动一边喷雾状消毒液时,机器人的机械能__(变大/变小/不变)。
喷洒消毒剂后,离得远的地方也能闻到刺鼻的气味,这是__现象。
(2)下列说法正确的是__。
A .高清摄像头是通过凸透镜成正立缩小的实像B .红外测温仪工作时发出红外线射向人体再反射回测温仪内进行测温C .机器人安装宽履带代替车轮,既为了增大摩擦,又为了减小压强D .通过遥控器发出超声波来远程控制机器人的前进和后退(3)若机器人的履带与地面的接触面面积是300cm 2,在装满密度为330.910kg/m 的消毒液时,对水平地面的压强为__Pa ,以额定雾化量工作时,喷完一箱消毒液最多需要__min 。
(4)该机器人仅执行消杀任务,以正常工作状态行进,充满电后最多可连续工作__min .假设返回充电过程中受到的阻力为360N ,剩余电池容量支持正常工作所能做的电功的20%用于克服阻力做功,机器人为确保能顺利返回充电,需要充电时离充电座最远为__m 。
(5)小明设计了如图乙的模拟智能测温报警电路:电源电压调为18V ,报警器(电阻不计)通过的电流超过10mA 时就会报警,电阻箱最大阻值为999Ω,热敏电阻T R 其阻值随温度T 的变化关系如图丙所示。
①要求:当所测温度达到成超过37C ︒时,系统报警,按照下列步骤试电路:a .电路接通前,应先将滑动变阻器滑片置于b 端,再将电阻箱调到__Ω;b .将开关S 向c 端闭合,移动滑动变阻器的滑片,直至__;c .保持滑动变阻器滑片位置不变,将开关S 向另一端闭合,报警系统即可正常使用。
②用①中已调试好的报警电路进行测温,测得某学生的体温为36.5C ︒,此时该电路中的电流是__mA (保留一位小数)。
【答案】变小 扩散 C 4410⨯ 80 86.4 216 500 报警器报警 9.7【解析】【分析】【详解】(1)[1]机器人在水平路上一边向前匀速直线运动一边喷雾状消毒液时,机器人的质量减小,速度不变,高度不变,动能减小,重力势能减小,机械能变小。
[2]喷洒消毒剂后,离得远的地方也能闻到刺鼻的气味,这是一种扩散现象,扩散现象说明了消毒剂分子在不停地做无规则运动。