6. 小华用焦距为 15 cm 的凸透镜观察书本上的字,看到如图所示情景,以下说法正确的是(

A.字到凸透镜的距离可能为 15 cm
B.字到凸透镜的距离可能为 10 cm
C.图中成像规律可应用于幻灯机
D.图中凸透镜再靠近书本,所成像会变大
B
)A.字到凸透镜的距离可能为 15 cm
B.字到凸透镜的距离可能为 10 cm
C.图中成像规律可应用于幻灯机
D.图中凸透镜再靠近书本,所成像会变大
答案
B
解析
由图可知,用凸透镜观察书本上的字,看到的是正立、放大的虚像,此时物距$u < f$($f = 15\ cm$)。
A选项:字到凸透镜的距离为$15\ cm$时,$u = f$,不成像,A错误。
B选项:字到凸透镜的距离为$10\ cm$时,$u = 10\ cm < f = 15\ cm$,成正立、放大的虚像,符合题意,B正确。
C选项:幻灯机应用的是物距$f < u < 2f$时成倒立、放大的实像的规律,C错误。
D选项:当$u < f$时,物距越小,像距越小,像越小,凸透镜再靠近书本(物距变小),所成像会变小,D错误。
B
A选项:字到凸透镜的距离为$15\ cm$时,$u = f$,不成像,A错误。
B选项:字到凸透镜的距离为$10\ cm$时,$u = 10\ cm < f = 15\ cm$,成正立、放大的虚像,符合题意,B正确。
C选项:幻灯机应用的是物距$f < u < 2f$时成倒立、放大的实像的规律,C错误。
D选项:当$u < f$时,物距越小,像距越小,像越小,凸透镜再靠近书本(物距变小),所成像会变小,D错误。
B
7. 如图所示,水平木板上有甲、乙两个木块,甲的质量大于乙的质量。两木块下表面的粗糙程度相同。甲、乙分别在水平拉力 $ F_1 $ 和 $ F_2 $ 的作用下,以相同速度匀速直线运动了相同时间,下列说法中正确的是(

A.$ F_1 $ 等于 $ F_2 $
B.$ F_1 $ 比 $ F_2 $ 做功多
C.$ F_2 $ 比 $ F_1 $ 的功率大
D.甲的重力做功较多
B
)A.$ F_1 $ 等于 $ F_2 $
B.$ F_1 $ 比 $ F_2 $ 做功多
C.$ F_2 $ 比 $ F_1 $ 的功率大
D.甲的重力做功较多
答案
B
解析
甲、乙匀速直线运动,水平方向拉力等于摩擦力,即$F=f$。$f=\mu N=\mu mg$,甲质量大于乙,故$f_1>f_2$,则$F_1>F_2$,A错误。
运动时间相同,速度相同,由$s=vt$得运动距离$s_1=s_2$。做功$W=Fs$,$F_1>F_2$且$s_1=s_2$,所以$W_1>W_2$,B正确。
功率$P=Fv$,$F_1>F_2$、$v$相同,则$P_1>P_2$,C错误。
重力方向竖直向下,木块在水平方向运动,重力不做功,D错误。
B
运动时间相同,速度相同,由$s=vt$得运动距离$s_1=s_2$。做功$W=Fs$,$F_1>F_2$且$s_1=s_2$,所以$W_1>W_2$,B正确。
功率$P=Fv$,$F_1>F_2$、$v$相同,则$P_1>P_2$,C错误。
重力方向竖直向下,木块在水平方向运动,重力不做功,D错误。
B
8. 如图所示,单摆中的小球在 $ A、B、C $ 间不停地往复运动,如果不考虑阻力的影响,以下说法错误的是(

A.小球在 $ A、C $ 处的势能最大
B.小球在 $ B $ 处只受重力作用
C.小球由 $ A $ 到 $ B $ 过程中,重力势能转化为动能
D.小球运动到 $ C $ 处时,如果受到的外力全部消失,将保持静止
B
)A.小球在 $ A、C $ 处的势能最大
B.小球在 $ B $ 处只受重力作用
C.小球由 $ A $ 到 $ B $ 过程中,重力势能转化为动能
D.小球运动到 $ C $ 处时,如果受到的外力全部消失,将保持静止
答案
B
解析
【分析】
要解决这道题,需结合重力势能与动能的转化、受力分析、牛顿第一定律的知识,对每个选项逐一分析:
1. 重力势能大小由质量和高度决定,质量不变时,高度越高重力势能越大;
2. 小球在单摆运动中,除重力外还受到绳子的拉力;
3. 从高处向低处运动时,高度降低、速度增大,重力势能转化为动能;
4. 根据牛顿第一定律,物体不受外力时,会保持原来的运动状态,静止的物体将保持静止。
【解析】
逐一分析各选项:
A. 小球在A、C处处于最高点,高度最高,质量不变,因此重力势能最大,该选项说法正确;
B. 小球在B处时,受到竖直向下的重力和绳子对它的拉力,并非只受重力作用,该选项说法错误;
C. 小球由A到B过程中,高度降低,重力势能减小,速度增大,动能增大,重力势能转化为动能,该选项说法正确;
D. 小球运动到C处时速度为0,若受到的外力全部消失,根据牛顿第一定律,小球将保持静止状态,该选项说法正确。
【答案】
B
【知识点】
重力势能与动能转化、受力分析、牛顿第一定律
【点评】
本题综合考查了单摆运动中的能量转化、受力分析以及牛顿第一定律的应用,需要学生熟练掌握相关基础知识点,通过逐一分析选项得出结论,注重对基础知识的综合运用能力。
【难度系数】
0.7
要解决这道题,需结合重力势能与动能的转化、受力分析、牛顿第一定律的知识,对每个选项逐一分析:
1. 重力势能大小由质量和高度决定,质量不变时,高度越高重力势能越大;
2. 小球在单摆运动中,除重力外还受到绳子的拉力;
3. 从高处向低处运动时,高度降低、速度增大,重力势能转化为动能;
4. 根据牛顿第一定律,物体不受外力时,会保持原来的运动状态,静止的物体将保持静止。
【解析】
逐一分析各选项:
A. 小球在A、C处处于最高点,高度最高,质量不变,因此重力势能最大,该选项说法正确;
B. 小球在B处时,受到竖直向下的重力和绳子对它的拉力,并非只受重力作用,该选项说法错误;
C. 小球由A到B过程中,高度降低,重力势能减小,速度增大,动能增大,重力势能转化为动能,该选项说法正确;
D. 小球运动到C处时速度为0,若受到的外力全部消失,根据牛顿第一定律,小球将保持静止状态,该选项说法正确。
【答案】
B
【知识点】
重力势能与动能转化、受力分析、牛顿第一定律
【点评】
本题综合考查了单摆运动中的能量转化、受力分析以及牛顿第一定律的应用,需要学生熟练掌握相关基础知识点,通过逐一分析选项得出结论,注重对基础知识的综合运用能力。
【难度系数】
0.7
9. 某实验小组分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组(每个滑轮等重),在相同时间内把重物 $ G $ 提升相同高度, $ F_1 $ 和 $ F_2 $ 大小相等,不计绳重及摩擦,下列说法正确的是(

A.力 $ F_1 $ 和 $ F_2 $ 做功的功率相同
B.力 $ F_1 $ 和 $ F_2 $ 做的总功相同
C.乙滑轮组更省力,两个滑轮组机械效率一样大
D.甲滑轮组的机械效率比乙滑轮组高
D
)A.力 $ F_1 $ 和 $ F_2 $ 做功的功率相同
B.力 $ F_1 $ 和 $ F_2 $ 做的总功相同
C.乙滑轮组更省力,两个滑轮组机械效率一样大
D.甲滑轮组的机械效率比乙滑轮组高
答案
D
解析
设动滑轮重为$G_{动}$,重物提升高度为$h$,时间为$t$,$F_1=F_2=F$。
由甲图知,$n_1=2$,则$F_1=\frac{1}{2}(G+G_{动})$,$s_1=2h$。总功$W_{总1}=F_1s_1=2Fh$,有用功$W_{有}=Gh$,额外功$W_{额1}=G_{动}h$,机械效率$\eta_1=\frac{W_{有}}{W_{总1}}=\frac{Gh}{2Fh}=\frac{G}{2F}$。
由乙图知,$n_2=3$,则$F_2=\frac{1}{2}(G+2G_{动})$(因乙有2个动滑轮),$s_2=3h$。总功$W_{总2}=F_2s_2=3Fh$,额外功$W_{额2}=2G_{动}h$,机械效率$\eta_2=\frac{W_{有}}{W_{总2}}=\frac{Gh}{3Fh}=\frac{G}{3F}$。
功率$P_1=\frac{W_{总1}}{t}=\frac{2Fh}{t}$,$P_2=\frac{W_{总2}}{t}=\frac{3Fh}{t}$,故$P_1\neq P_2$,A错;$W_{总1}\neq W_{总2}$,B错;$F_1=F_2$,C错;$\eta_1=\frac{G}{2F}>\eta_2=\frac{G}{3F}$,D对。
D
由甲图知,$n_1=2$,则$F_1=\frac{1}{2}(G+G_{动})$,$s_1=2h$。总功$W_{总1}=F_1s_1=2Fh$,有用功$W_{有}=Gh$,额外功$W_{额1}=G_{动}h$,机械效率$\eta_1=\frac{W_{有}}{W_{总1}}=\frac{Gh}{2Fh}=\frac{G}{2F}$。
由乙图知,$n_2=3$,则$F_2=\frac{1}{2}(G+2G_{动})$(因乙有2个动滑轮),$s_2=3h$。总功$W_{总2}=F_2s_2=3Fh$,额外功$W_{额2}=2G_{动}h$,机械效率$\eta_2=\frac{W_{有}}{W_{总2}}=\frac{Gh}{3Fh}=\frac{G}{3F}$。
功率$P_1=\frac{W_{总1}}{t}=\frac{2Fh}{t}$,$P_2=\frac{W_{总2}}{t}=\frac{3Fh}{t}$,故$P_1\neq P_2$,A错;$W_{总1}\neq W_{总2}$,B错;$F_1=F_2$,C错;$\eta_1=\frac{G}{2F}>\eta_2=\frac{G}{3F}$,D对。
D
10. 两个底面积相同、形状不同的容器 $ A、B(G_A = G_B) $,盛有不同的液体放置在水平桌面上,现将甲、乙两个相同的物块分别放入两容器中,当两物块静止时,两容器中液面恰好相平,两物块所处的位置如图所示(忽略液体的损失),下列说法正确的是(

A.甲物块受到的浮力大于乙物块受到的浮力
B.两容器底受到的液体压强相等
C.取出两物块后, $ B $ 容器底受到液体的压强大于 $ A $ 容器底受到液体的压强
D.取出两物块后, $ B $ 容器对桌面的压强小于 $ A $ 容器对桌面的压强
C
)A.甲物块受到的浮力大于乙物块受到的浮力
B.两容器底受到的液体压强相等
C.取出两物块后, $ B $ 容器底受到液体的压强大于 $ A $ 容器底受到液体的压强
D.取出两物块后, $ B $ 容器对桌面的压强小于 $ A $ 容器对桌面的压强
答案
C
解析
甲、乙物块相同,重力$G_{甲}=G_{乙}$。甲沉底,浮力$F_{浮甲}=G_{甲}-F_{支}$;乙漂浮,浮力$F_{浮乙}=G_{乙}$,则$F_{浮甲}<F_{浮乙}$,A错误。
两容器底面积相同,液面等高。甲沉底,$V_{排甲}=V_{甲}$;乙漂浮,$V_{排乙}<V_{乙}$,且$V_{甲}=V_{乙}$,故$V_{排甲}>V_{排乙}$。由$V_{液}=V_{总}-V_{排}$,容器A上窄下宽,容器B为柱形,原液体体积$V_{A液}<V_{B液}$。因$F_{浮乙}=ρ_{B液}gV_{排乙}=G_{乙}$,$F_{浮甲}=ρ_{A液}gV_{排甲}<G_{甲}=G_{乙}$,且$V_{排甲}>V_{排乙}$,可得$ρ_{A液}<ρ_{B液}$。由$p=ρgh$,$h$相同,$p_{A底}<p_{B底}$,B错误。
取出物块后,$Δh_{A}=\frac{V_{排甲}}{S}$,$Δh_{B}=\frac{V_{排乙}}{S}$,因$V_{排甲}>V_{排乙}$,则$Δh_{A}>Δh_{B}$,剩余液体高度$h_{A剩}=h-Δh_{A}$,$h_{B剩}=h-Δh_{B}$,故$h_{A剩}<h_{B剩}$。又$ρ_{A液}<ρ_{B液}$,由$p=ρgh$,$p_{A剩}<p_{B剩}$,C正确。
容器对桌面压力$F=G_{容}+G_{液}+G_{物}$,$G_{容}$、$G_{物}$相同,$G_{A液}=ρ_{A液}gV_{A液}$,$G_{B液}=ρ_{B液}gV_{B液}$,因$ρ_{A液}<ρ_{B液}$且$V_{A液}<V_{B液}$,则$G_{A液}<G_{B液}$,$F_{A}<F_{B}$,由$p=\frac{F}{S}$,$p_{A桌}<p_{B桌}$,D错误。
答案:C
两容器底面积相同,液面等高。甲沉底,$V_{排甲}=V_{甲}$;乙漂浮,$V_{排乙}<V_{乙}$,且$V_{甲}=V_{乙}$,故$V_{排甲}>V_{排乙}$。由$V_{液}=V_{总}-V_{排}$,容器A上窄下宽,容器B为柱形,原液体体积$V_{A液}<V_{B液}$。因$F_{浮乙}=ρ_{B液}gV_{排乙}=G_{乙}$,$F_{浮甲}=ρ_{A液}gV_{排甲}<G_{甲}=G_{乙}$,且$V_{排甲}>V_{排乙}$,可得$ρ_{A液}<ρ_{B液}$。由$p=ρgh$,$h$相同,$p_{A底}<p_{B底}$,B错误。
取出物块后,$Δh_{A}=\frac{V_{排甲}}{S}$,$Δh_{B}=\frac{V_{排乙}}{S}$,因$V_{排甲}>V_{排乙}$,则$Δh_{A}>Δh_{B}$,剩余液体高度$h_{A剩}=h-Δh_{A}$,$h_{B剩}=h-Δh_{B}$,故$h_{A剩}<h_{B剩}$。又$ρ_{A液}<ρ_{B液}$,由$p=ρgh$,$p_{A剩}<p_{B剩}$,C正确。
容器对桌面压力$F=G_{容}+G_{液}+G_{物}$,$G_{容}$、$G_{物}$相同,$G_{A液}=ρ_{A液}gV_{A液}$,$G_{B液}=ρ_{B液}gV_{B液}$,因$ρ_{A液}<ρ_{B液}$且$V_{A液}<V_{B液}$,则$G_{A液}<G_{B液}$,$F_{A}<F_{B}$,由$p=\frac{F}{S}$,$p_{A桌}<p_{B桌}$,D错误。
答案:C
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