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:物体保持平衡的条件是:通过重心的重力竖直作用线,需要落在物体的支撑面范围内。
A. 运动员以单掌作为支撑,可通过调整身体姿态,让重心的竖直线落在手掌的支撑范围内,能够保持平衡。
B. 运动员仅脚接触地面,臀部没有支撑,其重心位于臀部附近,重力的竖直作用线落在脚的支撑面后方,不在支撑面范围内,无法保持平衡。
C. 运动员以单脚脚尖作为支撑,可通过调整身体姿态,让重心的竖直线落在脚尖的支撑范围内,能够保持平衡。
D. 运动员以单脚作为支撑,可通过调整身体姿态,让重心的竖直线落在支撑脚的范围内,能够保持平衡。
A. 运动员以单掌作为支撑,可通过调整身体姿态,让重心的竖直线落在手掌的支撑范围内,能够保持平衡。
B. 运动员仅脚接触地面,臀部没有支撑,其重心位于臀部附近,重力的竖直作用线落在脚的支撑面后方,不在支撑面范围内,无法保持平衡。
C. 运动员以单脚脚尖作为支撑,可通过调整身体姿态,让重心的竖直线落在脚尖的支撑范围内,能够保持平衡。
D. 运动员以单脚作为支撑,可通过调整身体姿态,让重心的竖直线落在支撑脚的范围内,能够保持平衡。
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
逐一分析各选项:
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,C错误。
4. 选项D:不再划桨后龙舟继续向前运动,是因为龙舟具有惯性,要保持原来的运动状态,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,C错误。
4. 选项D:不再划桨后龙舟继续向前运动,是因为龙舟具有惯性,要保持原来的运动状态,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. 物体A、B完全相同,重力相等,两物体均漂浮,浮力都等于自身重力,因此$F_{浮A}=F_{浮B}=G$,A选项错误。
2. 由图可知$V_{排A}<V_{排B}$,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. 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容器的,D选项错误。
4. 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,甲中液体体积$V_{液甲}=S_{容}h-V_{排A}$,乙中$V_{液乙}=S_{容}h-V_{排B}$,因$V_{排A}<V_{排B}$,故$V_{液甲}>V_{液乙}$,又$\rho_{甲}>\rho_{乙}$,甲中液体重力更大,甲的总压力更大,容器底面积相同,由$p=\frac{F}{S}$可知甲对桌面的压强大于乙的,C选项错误。
2. 由图可知$V_{排A}<V_{排B}$,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. 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容器的,D选项错误。
4. 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,甲中液体体积$V_{液甲}=S_{容}h-V_{排A}$,乙中$V_{液乙}=S_{容}h-V_{排B}$,因$V_{排A}<V_{排B}$,故$V_{液甲}>V_{液乙}$,又$\rho_{甲}>\rho_{乙}$,甲中液体重力更大,甲的总压力更大,容器底面积相同,由$p=\frac{F}{S}$可知甲对桌面的压强大于乙的,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
首先联立甲乙两图的受力关系推导基础物理量:
1. 甲图中正方体一半体积浸入水中:$F_{浮甲}=G-F_1=\rho_{水}g·\frac{V}{2}$,即$G-3\mathrm{N}=\rho_{水}g·\frac{V}{2}$
2. 乙图中正方体完全浸没在水中:$F_{浮乙}=G-F_2=\rho_{水}gV$,即$G-2\mathrm{N}=\rho_{水}gV$
联立两式解得:正方体重力$G=4\mathrm{N}$,完全浸没在水中的浮力$F_{浮乙}=2\mathrm{N}$,正方体总体积$V=\frac{F_{浮乙}}{\rho_{水}g}=\frac{2\mathrm{N}}{1×10^3\mathrm{kg/m^3}×10\mathrm{N/kg}}=2×10^{-4}\mathrm{m^3}$。
逐个验证选项:
A选项:正方体质量$m=\frac{G}{g}=\frac{4\mathrm{N}}{10\mathrm{N/kg}}=0.4\mathrm{kg}$,密度$\rho=\frac{m}{V}=\frac{0.4\mathrm{kg}}{2×10^{-4}\mathrm{m^3}}=2×10^3\mathrm{kg/m^3}$,结论正确。
B选项:丙图中正方体完全浸没在盐水,浮力$F_{浮丙}=G-F_3=4\mathrm{N}-1.9\mathrm{N}=2.1\mathrm{N}$,盐水密度$\rho_{盐水}=\frac{F_{浮丙}}{gV}=\frac{2.1\mathrm{N}}{10\mathrm{N/kg}×2×10^{-4}\mathrm{m^3}}=1.05×10^3\mathrm{kg/m^3}≠1.1×10^3\mathrm{kg/m^3}$,结论错误。
C选项:甲图中浮力$F_{浮甲}=G-F_1=4\mathrm{N}-3\mathrm{N}=1\mathrm{N}$,$F_{浮丙}-F_{浮甲}=2.1\mathrm{N}-1\mathrm{N}=1.1\mathrm{N}$,结论正确。
D选项:若丙中弹簧测力计示数为2.6N,此时浮力$F_{浮}'=4\mathrm{N}-2.6\mathrm{N}=1.4\mathrm{N}$,排开盐水体积$V_{排}=\frac{F_{浮}'}{\rho_{盐水}g}=\frac{1.4\mathrm{N}}{1.05×10^3\mathrm{kg/m^3}×10\mathrm{N/kg}}=\frac{4}{3}×10^{-4}\mathrm{m^3}$,$\frac{V_{排}}{V}=\frac{\frac{4}{3}×10^{-4}\mathrm{m^3}}{2×10^{-4}\mathrm{m^3}}=\frac{2}{3}$,结论正确。
1. 甲图中正方体一半体积浸入水中:$F_{浮甲}=G-F_1=\rho_{水}g·\frac{V}{2}$,即$G-3\mathrm{N}=\rho_{水}g·\frac{V}{2}$
2. 乙图中正方体完全浸没在水中:$F_{浮乙}=G-F_2=\rho_{水}gV$,即$G-2\mathrm{N}=\rho_{水}gV$
联立两式解得:正方体重力$G=4\mathrm{N}$,完全浸没在水中的浮力$F_{浮乙}=2\mathrm{N}$,正方体总体积$V=\frac{F_{浮乙}}{\rho_{水}g}=\frac{2\mathrm{N}}{1×10^3\mathrm{kg/m^3}×10\mathrm{N/kg}}=2×10^{-4}\mathrm{m^3}$。
逐个验证选项:
A选项:正方体质量$m=\frac{G}{g}=\frac{4\mathrm{N}}{10\mathrm{N/kg}}=0.4\mathrm{kg}$,密度$\rho=\frac{m}{V}=\frac{0.4\mathrm{kg}}{2×10^{-4}\mathrm{m^3}}=2×10^3\mathrm{kg/m^3}$,结论正确。
B选项:丙图中正方体完全浸没在盐水,浮力$F_{浮丙}=G-F_3=4\mathrm{N}-1.9\mathrm{N}=2.1\mathrm{N}$,盐水密度$\rho_{盐水}=\frac{F_{浮丙}}{gV}=\frac{2.1\mathrm{N}}{10\mathrm{N/kg}×2×10^{-4}\mathrm{m^3}}=1.05×10^3\mathrm{kg/m^3}≠1.1×10^3\mathrm{kg/m^3}$,结论错误。
C选项:甲图中浮力$F_{浮甲}=G-F_1=4\mathrm{N}-3\mathrm{N}=1\mathrm{N}$,$F_{浮丙}-F_{浮甲}=2.1\mathrm{N}-1\mathrm{N}=1.1\mathrm{N}$,结论正确。
D选项:若丙中弹簧测力计示数为2.6N,此时浮力$F_{浮}'=4\mathrm{N}-2.6\mathrm{N}=1.4\mathrm{N}$,排开盐水体积$V_{排}=\frac{F_{浮}'}{\rho_{盐水}g}=\frac{1.4\mathrm{N}}{1.05×10^3\mathrm{kg/m^3}×10\mathrm{N/kg}}=\frac{4}{3}×10^{-4}\mathrm{m^3}$,$\frac{V_{排}}{V}=\frac{\frac{4}{3}×10^{-4}\mathrm{m^3}}{2×10^{-4}\mathrm{m^3}}=\frac{2}{3}$,结论正确。
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