7. 如图所示,小明根据图甲的杆秤原理设计了图乙所示的装置。AOB为轻质杠杆,O为支点,棱长为10 cm的正方体M通过轻质细线悬挂于A点,AO的距离为10 cm,重为5 N的秤砣Q通过轻质细线悬挂在杠杆上。当M浸没在不同液体中,移动Q使得杠杆水平平衡时,在Q悬挂的位置标上相应液体的密度,就可以把此装置制作成密度秤。已知OB的距离为80 cm,当M未浸入液体中,Q悬挂于B点刚好能使杠杆水平平衡。不计支点处的摩擦,g取10 N/kg,下列说法正确的是(

A.M浸没在水中时所受的浮力为1 N
B.M的质量为40 kg
C.水的密度应标在距离O点60 cm处
D.离O点越近的位置标的液体密度越小
C
)A.M浸没在水中时所受的浮力为1 N
B.M的质量为40 kg
C.水的密度应标在距离O点60 cm处
D.离O点越近的位置标的液体密度越小
答案
7. C 解析:A. 棱长为10 cm的正方体M浸没在水中时所受的浮力F浮=ρgV排=1×10³ kg/m³×10 N/kg×(0.1 m)³=10 N,故A错误;B. 当M未浸入液体中,Q悬挂于B点刚好能使杠杆水平平衡,OB的距离为80 cm,AO的距离为10 cm,由杠杆平衡条件可得GM×OA=GQ×OB,代入数据得GM×10 cm=5 N×80 cm,解得GM=40 N,则M的质量mM=GM/g=40 N/10 N/kg=4 kg,故B错误;C. 当M浸没在水中,M对A端的拉力FA=GM-F浮=40 N-10 N=30 N,由杠杆平衡条件可得,FA×OA=GQ×OC,代入数据,解得OC=(30 N×10 cm)/5 N=60 cm,故水的密度应标在距离O点60 cm处,故C正确;D. 液体密度越小,M受到的浮力越小,M对A端的拉力越大,由杠杆平衡条件可知,OC的距离越大,所以离O点越远的位置标的液体密度越小,故D错误。故选C。
8. 健身步道上的坐式划船训练器如图所示。人坐在座板上,用始终与把手垂直的力缓慢向后将把手拉至身体两侧,此过程中,拉力大小变化情况是

变小
。若要增加训练强度,应将配重盘向a
(填“a”或“b”)端移。答案
8. 变小 a 解析:人坐在座板上,用始终与把手垂直的力缓慢向后将把手拉至身体两侧,此过程中,阻力(配重盘的重力)不变,阻力臂变小,动力臂不变,根据杠杆平衡条件F1l1=F2l2可知,动力变小,即拉力逐渐变小。若要增加训练强度,即增大拉力,根据杠杆平衡条件F1l1=F2l2可知在阻力(配重盘的重力)、动力臂不变的情况下,应增大阻力臂,即将配重盘向a端移。
9. 将物体A、B置于如图所示的装置中,物体B恰好匀速下降,已知A重60 N,B重10 N,则A所受地面的摩擦力为

20
N;若对A施加一个水平向左的拉力F,刚好使A在原来的水平面上匀速向左运动,则拉力F大小为 40
N。(不计绳重、滑轮重及绳子与滑轮间的摩擦)答案
9. 20 40 解析:物体A和B通过动滑轮相连,动滑轮上有2段绳子,已知B重10 N,物体B恰好匀速下降,根据二力平衡条件,绳上的拉力大小等于B的重力GB,因绳不可伸长,则A也匀速向右运动,A处于平衡状态,则A所受地面的摩擦力与动滑轮的钩子拉A的力是一对平衡力,即f=F拉=2GB=2×10 N=20 N;若对A施加一个水平向左的拉力F,则物体A受到三个力的作用:水平向左的拉力F,水平向右的拉力2GB,水平向右的摩擦力20 N,所以刚好使A匀速向左运动,拉力F=f+F拉=20 N+20 N=40 N。
10. 如图所示,在水平桌面上放置一个底部接通橡胶管的塑料小碗,其中放入适量干面粉,点燃蜡烛,再罩上一个透明塑料盒,从橡胶管一端快速吹气,使面粉弥漫整个塑料盒,飞扬的面粉在接触到烛焰瞬间被点燃引发爆炸,塑料盒被冲飞,面粉燃烧时将
化学
能转化成内能,塑料盒被冲起的过程与汽油机的做功
冲程能量转化情况相同;某四冲程汽油机飞轮的转速是30 r/s,则该汽油机每分钟完成3 600
个冲程,每分钟对外做900
次功,若每次做功400 J,则此汽油机的功率为6 000
W。答案
10. 化学 做功 3 600 900 6 000 解析:面粉燃烧时放出热量,化学能转化为内能。塑料盒被冲起的过程中,气体对塑料盒做功,内能转化为机械能,与汽油机的做功冲程能量转化情况相同。汽油机的一个工作循环中,有4个冲程,活塞往复2次,做功1次,若飞轮转速为30 r/s,则每分钟飞轮转动1 800圈,每分钟完成3 600个冲程,每分钟对外做功900次,每秒对外做功的次数为15次,若每次做功400 J,每秒做功为W=15×400 J=6 000 J,则此汽油机的功率为P=W/t=6 000 J/1 s=6 000 W。
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