7.(多选)如图,甲、乙、丙三个完全相同的烧杯中均装有适量的酒精($\rho_{酒精}$取$0.8×10^3\ \mathrm{kg/m}^3$),将质地均匀且不吸酒精的a、b两实心体分别放入甲、乙烧杯中,当a、b静止时,a有$\frac{3}{4}$的体积露出液面,b悬浮于液体中,此时两烧杯液面刚好相平。若将b置于a上一起放入丙烧杯中,静止时a有$\frac{1}{4}$的体积露出液面,整个过程中液体均未溢出,下列说法正确的是(

A.a的密度是$0.2×10^3\ \mathrm{kg/m}^3$
B.$m_a:m_b=1:2$
C.$V_a:V_b=3:1$
D.b的密度是$1.0×10^3\ \mathrm{kg/m}^3$
AB
)A.a的密度是$0.2×10^3\ \mathrm{kg/m}^3$
B.$m_a:m_b=1:2$
C.$V_a:V_b=3:1$
D.b的密度是$1.0×10^3\ \mathrm{kg/m}^3$
答案
7.AB
解析
【分析】
本题考查浮力相关知识,需结合漂浮条件($F_{浮}=G_{物}$)、悬浮条件($\rho_{物}=\rho_{液}$)和阿基米德原理($F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$),分析甲、乙、丙三个状态下物体的受力与体积关系,逐一判断选项。
【解析】
1. 分析甲图:a漂浮在酒精中,有$\frac{3}{4}$体积露出液面,根据漂浮条件$F_{浮a}=G_a$,结合阿基米德原理:
$\rho_{酒精}gV_{排a}=\rho_a g V_a$,其中$V_{排a}=V_a - \frac{3}{4}V_a=\frac{1}{4}V_a$,代入得:
$\rho_{酒精}g·\frac{1}{4}V_a=\rho_a g V_a$,约去$gV_a$,得$\rho_a=\frac{1}{4}\rho_{酒精}=\frac{1}{4}×0.8×10^3\ \mathrm{kg/m}^3=0.2×10^3\ \mathrm{kg/m}^3$,故A正确。
2. 分析乙图:b悬浮在酒精中,根据悬浮条件,物体密度等于液体密度,即$\rho_b=\rho_{酒精}=0.8×10^3\ \mathrm{kg/m}^3$,故D错误。
3. 分析丙图:b置于a上,整体漂浮,总浮力等于总重力,即$F_{浮总}=G_a+G_b$。此时a有$\frac{1}{4}$体积露出液面,排开酒精体积$V_{排总}=V_a - \frac{1}{4}V_a=\frac{3}{4}V_a$,因此:
$\rho_{酒精}g·\frac{3}{4}V_a=G_a+G_b$。
已知$G_a=\rho_a g V_a=0.2×10^3 g V_a$,代入得:
$0.8×10^3 g·\frac{3}{4}V_a=0.2×10^3 g V_a + G_b$,
化简得:$0.6×10^3 g V_a=0.2×10^3 g V_a + G_b$,
解得$G_b=0.4×10^3 g V_a$。
又$G_a=0.2×10^3 g V_a$,故$m_a=\frac{G_a}{g}=0.2×10^3 V_a$,$m_b=\frac{G_b}{g}=0.4×10^3 V_a$,
因此$m_a:m_b=0.2×10^3 V_a:0.4×10^3 V_a=1:2$,故B正确。
4. 分析体积比:甲、乙液面刚好相平,说明甲中a排开体积等于乙中b的体积,即$V_{排a}=V_b$,$V_{排a}=\frac{1}{4}V_a$,故$V_b=\frac{1}{4}V_a$,则$V_a:V_b=4:1$,故C错误。
【答案】AB
【知识点】浮力、阿基米德原理、物体浮沉条件
【点评】本题综合考查浮力的核心知识点,需熟练运用浮沉条件和阿基米德原理,理清各状态下的受力关联,注意液面相平时排开体积的对应关系,是一道典型的浮力综合题。
【难度系数】0.5
本题考查浮力相关知识,需结合漂浮条件($F_{浮}=G_{物}$)、悬浮条件($\rho_{物}=\rho_{液}$)和阿基米德原理($F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$),分析甲、乙、丙三个状态下物体的受力与体积关系,逐一判断选项。
【解析】
1. 分析甲图:a漂浮在酒精中,有$\frac{3}{4}$体积露出液面,根据漂浮条件$F_{浮a}=G_a$,结合阿基米德原理:
$\rho_{酒精}gV_{排a}=\rho_a g V_a$,其中$V_{排a}=V_a - \frac{3}{4}V_a=\frac{1}{4}V_a$,代入得:
$\rho_{酒精}g·\frac{1}{4}V_a=\rho_a g V_a$,约去$gV_a$,得$\rho_a=\frac{1}{4}\rho_{酒精}=\frac{1}{4}×0.8×10^3\ \mathrm{kg/m}^3=0.2×10^3\ \mathrm{kg/m}^3$,故A正确。
2. 分析乙图:b悬浮在酒精中,根据悬浮条件,物体密度等于液体密度,即$\rho_b=\rho_{酒精}=0.8×10^3\ \mathrm{kg/m}^3$,故D错误。
3. 分析丙图:b置于a上,整体漂浮,总浮力等于总重力,即$F_{浮总}=G_a+G_b$。此时a有$\frac{1}{4}$体积露出液面,排开酒精体积$V_{排总}=V_a - \frac{1}{4}V_a=\frac{3}{4}V_a$,因此:
$\rho_{酒精}g·\frac{3}{4}V_a=G_a+G_b$。
已知$G_a=\rho_a g V_a=0.2×10^3 g V_a$,代入得:
$0.8×10^3 g·\frac{3}{4}V_a=0.2×10^3 g V_a + G_b$,
化简得:$0.6×10^3 g V_a=0.2×10^3 g V_a + G_b$,
解得$G_b=0.4×10^3 g V_a$。
又$G_a=0.2×10^3 g V_a$,故$m_a=\frac{G_a}{g}=0.2×10^3 V_a$,$m_b=\frac{G_b}{g}=0.4×10^3 V_a$,
因此$m_a:m_b=0.2×10^3 V_a:0.4×10^3 V_a=1:2$,故B正确。
4. 分析体积比:甲、乙液面刚好相平,说明甲中a排开体积等于乙中b的体积,即$V_{排a}=V_b$,$V_{排a}=\frac{1}{4}V_a$,故$V_b=\frac{1}{4}V_a$,则$V_a:V_b=4:1$,故C错误。
【答案】AB
【知识点】浮力、阿基米德原理、物体浮沉条件
【点评】本题综合考查浮力的核心知识点,需熟练运用浮沉条件和阿基米德原理,理清各状态下的受力关联,注意液面相平时排开体积的对应关系,是一道典型的浮力综合题。
【难度系数】0.5
1.抖空竹是我国传统民间游戏,已入选国家非物质文化遗产,深受人们喜爱。如图是古代侍女抖空竹图,将空竹抛向空中,表明力可以改变物体的
运动状态
,空竹被抛之后,由于惯性
会继续向上运动一段距离。空竹上升到最高点时,受到1
个力的作用,处于非平衡
(选填“平衡”或“非平衡”)状态。(不计空气阻力)答案
1.运动状态 惯性 1 非平衡
解析
【分析】本题考查力学相关基础知识,需结合力的作用效果、惯性、受力分析及平衡状态的判断来解题。首先,力的作用效果包括改变物体的运动状态和使物体发生形变,抛空竹时空竹的运动速度改变,对应力的作用效果;其次,物体保持原有运动状态的性质是惯性,可解释空竹被抛后继续运动的原因;接着,不计空气阻力时分析最高点的受力情况;最后根据平衡状态的条件判断空竹在最高点的状态。
【解析】
1. 力的作用效果:将空竹抛向空中,空竹的运动速度发生变化,表明力可以改变物体的运动状态;
2. 惯性:物体具有保持原来运动状态不变的性质,即惯性,空竹被抛之后,由于惯性会继续向上运动一段距离;
3. 受力分析:不计空气阻力,空竹上升到最高点时,只受到竖直向下的重力,共1个力的作用;
4. 平衡状态:物体受平衡力时处于平衡状态(静止或匀速直线运动),空竹在最高点时,只受重力,合力不为零,因此处于非平衡状态。
【答案】运动状态 惯性 1 非平衡
【知识点】力的作用效果、惯性、平衡状态
【点评】本题结合传统民间游戏抖空竹考查初中力学基础知识点,贴近生活,侧重对核心概念的理解与应用,难度适中。
【难度系数】0.5
【解析】
1. 力的作用效果:将空竹抛向空中,空竹的运动速度发生变化,表明力可以改变物体的运动状态;
2. 惯性:物体具有保持原来运动状态不变的性质,即惯性,空竹被抛之后,由于惯性会继续向上运动一段距离;
3. 受力分析:不计空气阻力,空竹上升到最高点时,只受到竖直向下的重力,共1个力的作用;
4. 平衡状态:物体受平衡力时处于平衡状态(静止或匀速直线运动),空竹在最高点时,只受重力,合力不为零,因此处于非平衡状态。
【答案】运动状态 惯性 1 非平衡
【知识点】力的作用效果、惯性、平衡状态
【点评】本题结合传统民间游戏抖空竹考查初中力学基础知识点,贴近生活,侧重对核心概念的理解与应用,难度适中。
【难度系数】0.5
2. 2025年中央广播电视总台春节联欢晚会上由人形机器人表演的创意融合舞蹈节目让全世界观众眼前一亮。已知某机器人的质量为60 kg,则该机器人受到的重力为
600
N(g取10 N/kg)。如果将该机器人运上月球,它的质量将不变
(选填“增大”“减小”或“不变”)。答案
2.600 不变
解析
【分析】本题考查重力的计算和质量的属性。解题时,先利用重力公式计算机器人的重力,再根据质量的特性判断其在月球上的质量变化。
【解析】1. 计算重力:根据重力计算公式$G = mg$,已知机器人质量$m = 60\ \mathrm{kg}$,$g = 10\ \mathrm{N/kg}$,代入得$G = 60\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg} = 600\ \mathrm{N}$。2. 质量是物体所含物质的多少,是物体的固有属性,不随位置的改变而变化,因此机器人运到月球后,质量不变。
【答案】600 不变
【知识点】重力的计算、质量及其属性
【点评】本题为基础物理题,核心考查重力计算和质量的基本特性,属于学生需掌握的基础知识点,难度较低。
【难度系数】0.9
【解析】1. 计算重力:根据重力计算公式$G = mg$,已知机器人质量$m = 60\ \mathrm{kg}$,$g = 10\ \mathrm{N/kg}$,代入得$G = 60\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg} = 600\ \mathrm{N}$。2. 质量是物体所含物质的多少,是物体的固有属性,不随位置的改变而变化,因此机器人运到月球后,质量不变。
【答案】600 不变
【知识点】重力的计算、质量及其属性
【点评】本题为基础物理题,核心考查重力计算和质量的基本特性,属于学生需掌握的基础知识点,难度较低。
【难度系数】0.9
3. 小明从B地乘坐飞机沿着北纬$36°$去旅游,飞机刚降落时小明发现包装完好的食品袋变鼓了。如图甲,他最可能去的地方是

乙
A
(选填“A”或“D”);若他带着如图乙的自制气压计从D地去往A地旅游,则玻璃管内的液柱高度将升高
。乙
答案
3.A 升高
解析
【分析】
要解决这道题,需结合海拔与气压的关系和中国沿北纬36°的三级阶梯地形分布两个知识点:首先,食品袋变鼓是因为袋内气压大于外界气压,说明到达地的外界气压更低,而气压随海拔升高而降低,因此到达地的海拔应比B地更高;其次,自制气压计的液柱变化由外界气压与瓶内气压的差值决定,海拔升高时外界气压降低,会使液柱上升。
【解析】
1. 确定食品袋变鼓的地点:
根据气压与海拔的关系:海拔越高,气压越低。食品袋变鼓,说明外界气压小于袋内气压,即到达地海拔更高。沿北纬36°的地形中,A位于第一级阶梯(青藏高原,海拔约4000-5000m),B位于第二级阶梯(黄土高原,海拔约1000-2000m),D位于第三级阶梯(华北平原,海拔低于200m),因此A地海拔远高于B地,气压更低,食品袋会变鼓,故第一空选A。
2. 判断气压计液柱高度变化:
自制气压计的原理是:瓶内封闭气体压强 = 外界大气压 + 玻璃管内液柱的压强($p_{内}=p_{外}+\rho gh$)。从D地(低海拔,外界气压大)去往A地(高海拔,外界气压小)时,瓶内气压不变,外界气压减小,因此液柱高度$h$会增大,即玻璃管内液柱高度升高。
【答案】
A;升高
【知识点】
地势与气压的关系;中国三级阶梯地形分布
【点评】
本题结合地理地形分布与物理气压知识,考查学生对基础知识点的综合应用,需准确掌握海拔对气压的影响,以及我国沿北纬36°的地形特征,属于中等难度的基础应用题。
【难度系数】
0.5
要解决这道题,需结合海拔与气压的关系和中国沿北纬36°的三级阶梯地形分布两个知识点:首先,食品袋变鼓是因为袋内气压大于外界气压,说明到达地的外界气压更低,而气压随海拔升高而降低,因此到达地的海拔应比B地更高;其次,自制气压计的液柱变化由外界气压与瓶内气压的差值决定,海拔升高时外界气压降低,会使液柱上升。
【解析】
1. 确定食品袋变鼓的地点:
根据气压与海拔的关系:海拔越高,气压越低。食品袋变鼓,说明外界气压小于袋内气压,即到达地海拔更高。沿北纬36°的地形中,A位于第一级阶梯(青藏高原,海拔约4000-5000m),B位于第二级阶梯(黄土高原,海拔约1000-2000m),D位于第三级阶梯(华北平原,海拔低于200m),因此A地海拔远高于B地,气压更低,食品袋会变鼓,故第一空选A。
2. 判断气压计液柱高度变化:
自制气压计的原理是:瓶内封闭气体压强 = 外界大气压 + 玻璃管内液柱的压强($p_{内}=p_{外}+\rho gh$)。从D地(低海拔,外界气压大)去往A地(高海拔,外界气压小)时,瓶内气压不变,外界气压减小,因此液柱高度$h$会增大,即玻璃管内液柱高度升高。
【答案】
A;升高
【知识点】
地势与气压的关系;中国三级阶梯地形分布
【点评】
本题结合地理地形分布与物理气压知识,考查学生对基础知识点的综合应用,需准确掌握海拔对气压的影响,以及我国沿北纬36°的地形特征,属于中等难度的基础应用题。
【难度系数】
0.5
4. 如图,从A点沿水平桌面自由滚落的小球的运动轨迹如虚线所示,C、F两点等高,D为球与水平地面的接触点,不计空气阻力。则小球从E点到F点的过程中,机械能

不变
(选填“增大”“不变”或“减小”);小球在C点的动能大于
(选填“大于”“小于”或“等于”)在F点的动能。答案
4.不变 大于
解析
【分析】
要解决这道题,需分两步分析:第一步,判断E到F过程的机械能变化:不计空气阻力时,小球在空中运动只有动能和重力势能的转化,机械能守恒;第二步,比较C、F两点的动能:C、F等高,重力势能相等,小球与地面碰撞时会损失部分机械能,因此F点机械能小于C点,结合机械能=动能+势能,势能相等时,机械能小则动能小,故C点动能大于F点。
【解析】
1. 小球从E点到F点的过程中,不计空气阻力,只有动能和重力势能的相互转化,根据机械能守恒定律,机械能保持不变,因此第一个空填“不变”。
2. C、F两点等高,小球在两点的重力势能相等。由于小球与地面碰撞时会有能量损失,导致机械能减小,所以F点的机械能小于C点的机械能。又因为机械能=动能+重力势能,在重力势能相等的情况下,机械能越小,动能越小,因此小球在C点的动能大于在F点的动能,第二个空填“大于”。
【答案】不变;大于
【知识点】机械能守恒、动能与势能的关系
【点评】本题结合小球的运动轨迹,考查机械能的变化规律,核心是理解不计空气阻力时机械能守恒,以及碰撞过程中能量的损失,属于基础题型,需要学生掌握机械能的基本概念和转化规律。
【难度系数】0.6
要解决这道题,需分两步分析:第一步,判断E到F过程的机械能变化:不计空气阻力时,小球在空中运动只有动能和重力势能的转化,机械能守恒;第二步,比较C、F两点的动能:C、F等高,重力势能相等,小球与地面碰撞时会损失部分机械能,因此F点机械能小于C点,结合机械能=动能+势能,势能相等时,机械能小则动能小,故C点动能大于F点。
【解析】
1. 小球从E点到F点的过程中,不计空气阻力,只有动能和重力势能的相互转化,根据机械能守恒定律,机械能保持不变,因此第一个空填“不变”。
2. C、F两点等高,小球在两点的重力势能相等。由于小球与地面碰撞时会有能量损失,导致机械能减小,所以F点的机械能小于C点的机械能。又因为机械能=动能+重力势能,在重力势能相等的情况下,机械能越小,动能越小,因此小球在C点的动能大于在F点的动能,第二个空填“大于”。
【答案】不变;大于
【知识点】机械能守恒、动能与势能的关系
【点评】本题结合小球的运动轨迹,考查机械能的变化规律,核心是理解不计空气阻力时机械能守恒,以及碰撞过程中能量的损失,属于基础题型,需要学生掌握机械能的基本概念和转化规律。
【难度系数】0.6
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