4. 如图,物体M向左运动压缩弹簧,在图中位置时,受到的摩擦力$ F_{摩}=0.5\ \mathrm{N} $,弹簧的弹力$ F=2\ \mathrm{N} $,支持力$ F_{支}=5\ \mathrm{N} $,重力$ G=5\ \mathrm{N} $。则在水平方向上,物体M受到的合力为(

A.大小等于1.5 N,方向水平向左
B.大小等于2.5 N,方向水平向右
C.大小等于12.5 N,方向水平向右
D.大小等于7.5 N,方向水平向左
B
)A.大小等于1.5 N,方向水平向左
B.大小等于2.5 N,方向水平向右
C.大小等于12.5 N,方向水平向右
D.大小等于7.5 N,方向水平向左
答案
4.B
解析
【分析】要计算水平方向物体M的合力,需先确定水平方向两个力(弹簧弹力、摩擦力)的方向:物体向左运动,相对地面向左,摩擦力方向与相对运动方向相反,故水平向右;弹簧被压缩,弹簧对物体的弹力方向为恢复原状,也水平向右。同一直线上同方向的两个力,合力大小等于两力之和,方向与两力方向一致。
【解析】水平方向,物体M受到向右的弹簧弹力$F=2\ \mathrm{N}$,向右的摩擦力$F_{摩}=0.5\ \mathrm{N}$,两个力方向相同,因此合力大小为$F_{合}=F + F_{摩}=2\ \mathrm{N} + 0.5\ \mathrm{N}=2.5\ \mathrm{N}$,方向水平向右,对应选项B。
【答案】B
【知识点】同一直线上二力合成、摩擦力方向判断
【点评】本题考查同一直线上二力的合成,解题关键是正确判断摩擦力和弹簧弹力的方向,需注意摩擦力方向与物体相对运动方向相反,弹簧弹力方向与形变方向相反,属于基础力学题。
【难度系数】0.5
【解析】水平方向,物体M受到向右的弹簧弹力$F=2\ \mathrm{N}$,向右的摩擦力$F_{摩}=0.5\ \mathrm{N}$,两个力方向相同,因此合力大小为$F_{合}=F + F_{摩}=2\ \mathrm{N} + 0.5\ \mathrm{N}=2.5\ \mathrm{N}$,方向水平向右,对应选项B。
【答案】B
【知识点】同一直线上二力合成、摩擦力方向判断
【点评】本题考查同一直线上二力的合成,解题关键是正确判断摩擦力和弹簧弹力的方向,需注意摩擦力方向与物体相对运动方向相反,弹簧弹力方向与形变方向相反,属于基础力学题。
【难度系数】0.5
5. 某次蹦极运动的精彩瞬间,如图所示。若一游客绑上安全绳(弹性绳)之后从平台上由静止开始下落,则从开始下落至第一次到达最低点的过程中,游客的(

A.动能一直增大
B.重力势能一直减小
C.机械能保持不变
D.机械能一直增大
B
)A.动能一直增大
B.重力势能一直减小
C.机械能保持不变
D.机械能一直增大
答案
5.B
解析
【分析】
要解决本题,需分阶段分析游客从下落到第一次到达最低点的过程:首先明确游客下落的受力与运动状态变化,再结合动能、重力势能、机械能的影响因素逐一判断选项。
【解析】
1. 动能变化分析:游客下落分为多个阶段:①弹性绳未伸直时,仅受重力,加速下落,动能增大;②弹性绳伸长后,弹力从0开始增大,当弹力小于重力时,合力向下,仍加速,动能继续增大;③弹力等于重力时,速度达到最大,动能最大;④弹力大于重力时,合力向上,减速运动,动能减小,直到最低点动能为0。因此动能是先增大后减小,A错误。
2. 重力势能分析:重力势能公式为$E_p = mgh$,游客下落过程中高度$h$持续降低,质量$m$不变,所以重力势能一直减小,B正确。
3. 机械能分析:游客的机械能(动能+重力势能)变化由除重力外的力做功决定,弹性绳的弹力对游客做负功,因此游客的机械能一直减小,C、D错误。
【答案】
B
【知识点】
重力势能、动能变化、机械能变化
【点评】
本题以蹦极为背景,考查运动过程中能量的变化,需分阶段分析受力与运动状态,明确各能量的影响因素,易错点是混淆弹力对游客做功与机械能的关系,属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.5
要解决本题,需分阶段分析游客从下落到第一次到达最低点的过程:首先明确游客下落的受力与运动状态变化,再结合动能、重力势能、机械能的影响因素逐一判断选项。
【解析】
1. 动能变化分析:游客下落分为多个阶段:①弹性绳未伸直时,仅受重力,加速下落,动能增大;②弹性绳伸长后,弹力从0开始增大,当弹力小于重力时,合力向下,仍加速,动能继续增大;③弹力等于重力时,速度达到最大,动能最大;④弹力大于重力时,合力向上,减速运动,动能减小,直到最低点动能为0。因此动能是先增大后减小,A错误。
2. 重力势能分析:重力势能公式为$E_p = mgh$,游客下落过程中高度$h$持续降低,质量$m$不变,所以重力势能一直减小,B正确。
3. 机械能分析:游客的机械能(动能+重力势能)变化由除重力外的力做功决定,弹性绳的弹力对游客做负功,因此游客的机械能一直减小,C、D错误。
【答案】
B
【知识点】
重力势能、动能变化、机械能变化
【点评】
本题以蹦极为背景,考查运动过程中能量的变化,需分阶段分析受力与运动状态,明确各能量的影响因素,易错点是混淆弹力对游客做功与机械能的关系,属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.5
6. 当海水的温度及所含盐分变化时,可能会导致海水密度发生突变,在垂直海面方向上形成一个类似“悬崖”的突变水层,在如图所示的情形中,若有潜艇潜航至此水域时,就会急速下沉,发生“掉深”事故,危及潜艇安全。我军潜艇曾创造过遭遇“掉深”自救成功的奇迹。下列相关说法正确的是(

A.潜艇在高密度水层悬浮时,所受浮力大于其重力
B.潜艇从高密度水层潜航进入低密度水层时,所受浮力不变
C.潜艇遭遇“掉深”进行自救时,需快速排出水箱中的水
D.潜艇从刚要露出水面至漂浮在水面的过程中,其所受浮力变大
C
)A.潜艇在高密度水层悬浮时,所受浮力大于其重力
B.潜艇从高密度水层潜航进入低密度水层时,所受浮力不变
C.潜艇遭遇“掉深”进行自救时,需快速排出水箱中的水
D.潜艇从刚要露出水面至漂浮在水面的过程中,其所受浮力变大
答案
6.C
解析
【分析】
本题考查浮力与物体浮沉条件的应用,需结合阿基米德原理和潜艇的工作原理,逐一分析选项:潜艇通过改变自身重力实现浮沉,阿基米德原理为$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$,浮沉条件中,悬浮时$F_{浮}=G$,下沉时$F_{浮}<G$,上浮时$F_{浮}>G$。
【解析】
选项A:潜艇悬浮时,根据浮沉条件,所受浮力等于其重力,而非大于重力,A错误。
选项B:潜艇从高密度水层进入低密度水层时,$\rho_{液}$减小,潜艇体积不变($V_{排}$不变),由$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$可知,所受浮力变小,B错误。
选项C:“掉深”时潜艇急速下沉,说明此时浮力小于重力;自救时需减小自身重力,使重力小于浮力,因此快速排出水箱中的水,减小自身重力,实现上浮自救,C正确。
选项D:潜艇从刚要露出水面至漂浮的过程中,$V_{排}$减小,$\rho_{液}$不变,由$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$可知,所受浮力变小,D错误。
【答案】
C
【知识点】
浮力、物体浮沉条件
【点评】
本题结合潜艇“掉深”的实际场景,考查浮力和浮沉条件的应用,需学生理解阿基米德原理与潜艇的工作原理,属于基础应用类题目,难度适中。
【难度系数】
0.5
本题考查浮力与物体浮沉条件的应用,需结合阿基米德原理和潜艇的工作原理,逐一分析选项:潜艇通过改变自身重力实现浮沉,阿基米德原理为$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$,浮沉条件中,悬浮时$F_{浮}=G$,下沉时$F_{浮}<G$,上浮时$F_{浮}>G$。
【解析】
选项A:潜艇悬浮时,根据浮沉条件,所受浮力等于其重力,而非大于重力,A错误。
选项B:潜艇从高密度水层进入低密度水层时,$\rho_{液}$减小,潜艇体积不变($V_{排}$不变),由$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$可知,所受浮力变小,B错误。
选项C:“掉深”时潜艇急速下沉,说明此时浮力小于重力;自救时需减小自身重力,使重力小于浮力,因此快速排出水箱中的水,减小自身重力,实现上浮自救,C正确。
选项D:潜艇从刚要露出水面至漂浮的过程中,$V_{排}$减小,$\rho_{液}$不变,由$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$可知,所受浮力变小,D错误。
【答案】
C
【知识点】
浮力、物体浮沉条件
【点评】
本题结合潜艇“掉深”的实际场景,考查浮力和浮沉条件的应用,需学生理解阿基米德原理与潜艇的工作原理,属于基础应用类题目,难度适中。
【难度系数】
0.5
7.学雷锋活动月,小明到敬老院献爱心,同时也收获了一些物理知识。下列实例与物理知识对应正确的是(
A.把面团压成面皮——力可以改变物体的形状
B.用筷子夹饺子——筷子是省力杠杆
C.抖床单拍灰尘——灰尘惯性大
D.给木凳垫上软垫坐起来更舒服——受力面积越大,压力越小
A
)A.把面团压成面皮——力可以改变物体的形状
B.用筷子夹饺子——筷子是省力杠杆
C.抖床单拍灰尘——灰尘惯性大
D.给木凳垫上软垫坐起来更舒服——受力面积越大,压力越小
答案
7.A
解析
【分析】本题需逐一分析每个选项对应的物理知识,判断实例与物理知识的对应关系是否正确。需掌握力的作用效果、杠杆分类、惯性应用、压强影响因素等基础知识点,通过排查各选项的概念匹配度确定答案。
【解析】
A选项:把面团压成面皮,面团的形状发生改变,说明力可以改变物体的形状,对应关系正确;
B选项:用筷子夹饺子时,动力臂小于阻力臂,筷子属于费力杠杆,并非省力杠杆,对应关系错误;
C选项:抖床单拍灰尘,是利用灰尘具有惯性,保持原来的静止状态脱离床单,并非因为灰尘惯性大,对应关系错误;
D选项:垫软垫坐起来更舒服,是压力不变时,受力面积越大压强越小,压力大小未改变,对应关系错误。
综上,正确选项为A。
【答案】A
【知识点】力的作用效果、杠杆分类、压强
【点评】本题结合生活实例考查物理基础概念,侧重对概念的准确理解,需区分易混点(如杠杆类型、压强与压力的关系),难度适中。
【难度系数】0.7
【解析】
A选项:把面团压成面皮,面团的形状发生改变,说明力可以改变物体的形状,对应关系正确;
B选项:用筷子夹饺子时,动力臂小于阻力臂,筷子属于费力杠杆,并非省力杠杆,对应关系错误;
C选项:抖床单拍灰尘,是利用灰尘具有惯性,保持原来的静止状态脱离床单,并非因为灰尘惯性大,对应关系错误;
D选项:垫软垫坐起来更舒服,是压力不变时,受力面积越大压强越小,压力大小未改变,对应关系错误。
综上,正确选项为A。
【答案】A
【知识点】力的作用效果、杠杆分类、压强
【点评】本题结合生活实例考查物理基础概念,侧重对概念的准确理解,需区分易混点(如杠杆类型、压强与压力的关系),难度适中。
【难度系数】0.7
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