7. 如图所示,运动员尝试做出以下四个动作,下列动作中无法保持平衡的是()
答案
B
解析
解:根据二力平衡与重心的相关知识,当物体所受重力的作用线(通过重心的竖直线)落在支撑面以内时,物体可以保持平衡,若重力作用线超出支撑面范围,物体无法保持平衡。
对四个动作逐一分析:
A. 运动员的支撑面由手和脚共同围成,重心的竖直线落在支撑面范围内,可以保持平衡。
B. 运动员仅脚与地面接触,支撑面仅为脚所在的区域,其重心的竖直线位于支撑面后方,超出了支撑面范围,无法保持平衡。
C. 运动员单脚作为支撑,重心的竖直线落在支撑脚的支撑面范围内,可以保持平衡。
D. 运动员单脚作为支撑,重心的竖直线落在支撑脚的支撑面范围内,可以保持平衡。
对四个动作逐一分析:
A. 运动员的支撑面由手和脚共同围成,重心的竖直线落在支撑面范围内,可以保持平衡。
B. 运动员仅脚与地面接触,支撑面仅为脚所在的区域,其重心的竖直线位于支撑面后方,超出了支撑面范围,无法保持平衡。
C. 运动员单脚作为支撑,重心的竖直线落在支撑脚的支撑面范围内,可以保持平衡。
D. 运动员单脚作为支撑,重心的竖直线落在支撑脚的支撑面范围内,可以保持平衡。
8.关于端午节龙舟赛,下列说法正确的是()
A.开赛前,静止的龙舟没有惯性
B.桨对水的力和水对桨的力是一对平衡力
C.选手连续划桨,龙舟持续前进,说明力是维持物体运动的原因
D.过终点后选手不再划桨,龙舟继续向前运动,因为龙舟有惯性
A.开赛前,静止的龙舟没有惯性
B.桨对水的力和水对桨的力是一对平衡力
C.选手连续划桨,龙舟持续前进,说明力是维持物体运动的原因
D.过终点后选手不再划桨,龙舟继续向前运动,因为龙舟有惯性
答案
D
解析
逐一分析选项:
1. 选项A:一切物体在任何状态下都具有惯性,静止的龙舟同样有惯性,A错误。
2. 选项B:桨对水的力作用在水上,水对桨的力作用在桨上,两个力作用在不同物体上,是一对相互作用力,不是平衡力,B错误。
3. 选项C:力是改变物体运动状态的原因,不是维持物体运动的原因,龙舟持续前进是因为划桨时水对龙舟施加了动力,抵消运动阻力,C错误。
4. 选项D:停止划桨后,龙舟由于具有惯性,要保持原来的运动状态继续向前运动,D正确。
1. 选项A:一切物体在任何状态下都具有惯性,静止的龙舟同样有惯性,A错误。
2. 选项B:桨对水的力作用在水上,水对桨的力作用在桨上,两个力作用在不同物体上,是一对相互作用力,不是平衡力,B错误。
3. 选项C:力是改变物体运动状态的原因,不是维持物体运动的原因,龙舟持续前进是因为划桨时水对龙舟施加了动力,抵消运动阻力,C错误。
4. 选项D:停止划桨后,龙舟由于具有惯性,要保持原来的运动状态继续向前运动,D正确。
9. 如图甲、乙所示,两个相同的柱形容器内装有两种不同的液体,将两个完全相同的物体A、B放入容器中,物体静止时两容器内液面刚好相平。下列说法正确的是()

A.A 受到的浮力大于 B 受到的浮力
B.图甲中液体的密度大于图乙中液体的密度
C.两个柱形容器对水平桌面的压强相等
D.两个容器底部受到的液体的压强相等
A.A 受到的浮力大于 B 受到的浮力
B.图甲中液体的密度大于图乙中液体的密度
C.两个柱形容器对水平桌面的压强相等
D.两个容器底部受到的液体的压强相等
答案
B
解析
1. 分析浮力:两个完全相同的物体重力相等,A、B均处于漂浮/悬浮状态,浮力都等于自身重力,因此$F_{浮A}=F_{浮B}=G_{物}$,A选项错误。
2. 比较液体密度:由图可知A排开甲液体的体积$V_{排A}$小于B排开乙液体的体积$V_{排B}$,根据阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$,浮力相等时,排开液体体积越小,对应液体密度越大,可得$\rho_{甲}>\rho_{乙}$,B选项正确。
3. 分析容器底部液体压强:两容器液面高度h相同,$\rho_{甲}>\rho_{乙}$,根据液体压强公式$p=\rho gh$,甲容器底部受到的液体压强大于乙,D选项错误。
4. 分析容器对桌面的压强:柱形容器对水平桌面的压力等于容器、液体、物体的总重力,容器重力、物体重力均相等;由$V_{液}=S_{容}h-V_{排}$可知甲中液体体积更大,结合$\rho_{甲}>\rho_{乙}$,甲中液体重力更大,总压力$F_{甲总}>F_{乙总}$,容器底面积相同,由$p=\frac{F}{S}$得甲对桌面的压强大于乙,C选项错误。
2. 比较液体密度:由图可知A排开甲液体的体积$V_{排A}$小于B排开乙液体的体积$V_{排B}$,根据阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$,浮力相等时,排开液体体积越小,对应液体密度越大,可得$\rho_{甲}>\rho_{乙}$,B选项正确。
3. 分析容器底部液体压强:两容器液面高度h相同,$\rho_{甲}>\rho_{乙}$,根据液体压强公式$p=\rho gh$,甲容器底部受到的液体压强大于乙,D选项错误。
4. 分析容器对桌面的压强:柱形容器对水平桌面的压力等于容器、液体、物体的总重力,容器重力、物体重力均相等;由$V_{液}=S_{容}h-V_{排}$可知甲中液体体积更大,结合$\rho_{甲}>\rho_{乙}$,甲中液体重力更大,总压力$F_{甲总}>F_{乙总}$,容器底面积相同,由$p=\frac{F}{S}$得甲对桌面的压强大于乙,C选项错误。
10.某同学用同一个正方体探究浮力的大小与哪些因素有关,弹簧测力计的示数如图所示,图甲中的正方体有一半体积浸入水中。下列结论错误的是 ()

A.正方体的密度为 $2×10^3\ \mathrm{kg/m}^3$
B.盐水的密度为 $1.1×10^3\ \mathrm{kg/m}^3$
C.图丙中正方体受到的浮力比图甲中的大 1.1 N
D.若图丙中弹簧测力计示数为 2.6 N,正方体浸入盐水中的体积为总体积的 $\frac{2}{3}$
A.正方体的密度为 $2×10^3\ \mathrm{kg/m}^3$
B.盐水的密度为 $1.1×10^3\ \mathrm{kg/m}^3$
C.图丙中正方体受到的浮力比图甲中的大 1.1 N
D.若图丙中弹簧测力计示数为 2.6 N,正方体浸入盐水中的体积为总体积的 $\frac{2}{3}$
答案
B
解析
1. 联立甲乙两图的称重法浮力公式:甲中一半体积浸入水,乙中完全浸没在水,故$F_{浮乙}=2F_{浮甲}$,即$G-F_2=2(G-F_1)$,代入$F_1=3.0\mathrm{N}$、$F_2=2.0\mathrm{N}$,解得正方体重力$G=4\mathrm{N}$。
2. 乙图完全浸没时浮力$F_{浮乙}=G-F_2=4\mathrm{N}-2\mathrm{N}=2\mathrm{N}$,由$F_{浮}=\rho_{水}gV$得正方体总体积$V=\frac{F_{浮乙}}{\rho_{水}g}=\frac{2\mathrm{N}}{1×10^3\mathrm{kg/m^3}×10\mathrm{N/kg}}=2×10^{-4}\mathrm{m^3}$。
3. 验证A选项:正方体密度$\rho_{物}=\frac{m}{V}=\frac{G/g}{V}=\frac{4\mathrm{N}/10\mathrm{N/kg}}{2×10^{-4}\mathrm{m^3}}=2×10^3\mathrm{kg/m^3}$,A正确。
4. 验证B选项:丙图完全浸没在盐水中,浮力$F_{浮丙}=G-F_3=4\mathrm{N}-1.9\mathrm{N}=2.1\mathrm{N}$,盐水密度$\rho_{盐水}=\frac{F_{浮丙}}{gV}=\frac{2.1\mathrm{N}}{10\mathrm{N/kg}×2×10^{-4}\mathrm{m^3}}=1.05×10^3\mathrm{kg/m^3}≠1.1×10^3\mathrm{kg/m^3}$,B错误。
5. 验证C选项:甲图浮力$F_{浮甲}=G-F_1=4\mathrm{N}-3\mathrm{N}=1\mathrm{N}$,$F_{浮丙}-F_{浮甲}=2.1\mathrm{N}-1\mathrm{N}=1.1\mathrm{N}$,C正确。
6. 验证D选项:若弹簧测力计示数为2.6N,此时浮力$F_{浮}'=4\mathrm{N}-2.6\mathrm{N}=1.4\mathrm{N}$,$V_{排}=\frac{F_{浮}'}{\rho_{盐水}g}=\frac{1.4\mathrm{N}}{1.05×10^3\mathrm{kg/m^3}×10\mathrm{N/kg}}=\frac{4}{3}×10^{-4}\mathrm{m^3}$,$\frac{V_{排}}{V}=\frac{\frac{4}{3}×10^{-4}\mathrm{m^3}}{2×10^{-4}\mathrm{m^3}}=\frac{2}{3}$,D正确。
2. 乙图完全浸没时浮力$F_{浮乙}=G-F_2=4\mathrm{N}-2\mathrm{N}=2\mathrm{N}$,由$F_{浮}=\rho_{水}gV$得正方体总体积$V=\frac{F_{浮乙}}{\rho_{水}g}=\frac{2\mathrm{N}}{1×10^3\mathrm{kg/m^3}×10\mathrm{N/kg}}=2×10^{-4}\mathrm{m^3}$。
3. 验证A选项:正方体密度$\rho_{物}=\frac{m}{V}=\frac{G/g}{V}=\frac{4\mathrm{N}/10\mathrm{N/kg}}{2×10^{-4}\mathrm{m^3}}=2×10^3\mathrm{kg/m^3}$,A正确。
4. 验证B选项:丙图完全浸没在盐水中,浮力$F_{浮丙}=G-F_3=4\mathrm{N}-1.9\mathrm{N}=2.1\mathrm{N}$,盐水密度$\rho_{盐水}=\frac{F_{浮丙}}{gV}=\frac{2.1\mathrm{N}}{10\mathrm{N/kg}×2×10^{-4}\mathrm{m^3}}=1.05×10^3\mathrm{kg/m^3}≠1.1×10^3\mathrm{kg/m^3}$,B错误。
5. 验证C选项:甲图浮力$F_{浮甲}=G-F_1=4\mathrm{N}-3\mathrm{N}=1\mathrm{N}$,$F_{浮丙}-F_{浮甲}=2.1\mathrm{N}-1\mathrm{N}=1.1\mathrm{N}$,C正确。
6. 验证D选项:若弹簧测力计示数为2.6N,此时浮力$F_{浮}'=4\mathrm{N}-2.6\mathrm{N}=1.4\mathrm{N}$,$V_{排}=\frac{F_{浮}'}{\rho_{盐水}g}=\frac{1.4\mathrm{N}}{1.05×10^3\mathrm{kg/m^3}×10\mathrm{N/kg}}=\frac{4}{3}×10^{-4}\mathrm{m^3}$,$\frac{V_{排}}{V}=\frac{\frac{4}{3}×10^{-4}\mathrm{m^3}}{2×10^{-4}\mathrm{m^3}}=\frac{2}{3}$,D正确。
登录