11. 如图是两人进行杂技表演时的场景。当下方男演员托起上方女演员并保持静止时,下列说法正确的是
(
A.男演员受到两个力的作用
B.地面对男演员的支持力大小等于男演员自身受到的重力大小
C.男演员对女演员的支持力与男演员对地面的压力是一对相互作用力
D.男演员对女演员的支持力与女演员自身受到的重力是一对平衡力
(
D
)A.男演员受到两个力的作用
B.地面对男演员的支持力大小等于男演员自身受到的重力大小
C.男演员对女演员的支持力与男演员对地面的压力是一对相互作用力
D.男演员对女演员的支持力与女演员自身受到的重力是一对平衡力
答案
11.D
解析
【分析】
要解决这道题,需先对女演员、男演员分别进行受力分析,再结合平衡力、相互作用力的概念逐一判断选项:平衡力需满足“同物、等大、反向、共线”,相互作用力需满足“异物、等大、反向、共线”。
【解析】
A选项:对男演员受力分析,男演员受自身重力、地面对他的支持力、女演员对他的压力,共3个力,故A错误;
B选项:将男演员和女演员视为整体,整体静止,地面对男演员的支持力等于男演员与女演员的总重力,大于男演员自身重力,故B错误;
C选项:相互作用力是两个物体间的相互作用,男演员对女演员的支持力受力物体是女演员,男演员对地面的压力受力物体是地面,二者不是相互作用力(男演员对女演员的支持力与女演员对男演员的压力才是相互作用力),故C错误;
D选项:女演员静止,受力平衡,男演员对女演员的支持力作用在女演员上,与女演员自身的重力满足“同物、等大、反向、共线”,是一对平衡力,故D正确。
【答案】
D
【知识点】
受力分析、平衡力、相互作用力
【点评】
本题考查受力分析及平衡力与相互作用力的区分,需准确把握两个概念的核心条件,易错点在于混淆平衡力和相互作用力的作用对象,通过隔离法和整体法分析受力是解题关键。
【难度系数】
0.6
要解决这道题,需先对女演员、男演员分别进行受力分析,再结合平衡力、相互作用力的概念逐一判断选项:平衡力需满足“同物、等大、反向、共线”,相互作用力需满足“异物、等大、反向、共线”。
【解析】
A选项:对男演员受力分析,男演员受自身重力、地面对他的支持力、女演员对他的压力,共3个力,故A错误;
B选项:将男演员和女演员视为整体,整体静止,地面对男演员的支持力等于男演员与女演员的总重力,大于男演员自身重力,故B错误;
C选项:相互作用力是两个物体间的相互作用,男演员对女演员的支持力受力物体是女演员,男演员对地面的压力受力物体是地面,二者不是相互作用力(男演员对女演员的支持力与女演员对男演员的压力才是相互作用力),故C错误;
D选项:女演员静止,受力平衡,男演员对女演员的支持力作用在女演员上,与女演员自身的重力满足“同物、等大、反向、共线”,是一对平衡力,故D正确。
【答案】
D
【知识点】
受力分析、平衡力、相互作用力
【点评】
本题考查受力分析及平衡力与相互作用力的区分,需准确把握两个概念的核心条件,易错点在于混淆平衡力和相互作用力的作用对象,通过隔离法和整体法分析受力是解题关键。
【难度系数】
0.6
12. 如图所示,作用在铁棒的一端且始终与铁棒垂直的力 $ F $,将铁棒绕着 $ O $ 点,逆时针缓慢转动 $ 30° $至水平位置。在此过程中,$ F $ 的大小与铁棒重力 $ G $ 的力臂 $ L $ 的关系图像可能是 (

D
)答案
12.D
解析
【分析】
要解决本题,需结合杠杆平衡条件分析力F与重力力臂L的关系。首先明确:杠杆平衡条件为$ F_1L_1 = F_2L_2 $;本题中,动力F始终与铁棒垂直,因此动力臂等于铁棒长度,是定值;阻力为铁棒重力G,阻力臂L是重力作用线到支点O的垂直距离,随着铁棒逆时针转动到水平位置,阻力臂L逐渐增大。根据杠杆平衡条件推导F与L的关系,即可判断对应图像。
【解析】
设铁棒长度为$ l $,重力为$ G $。
1. 确定动力臂:因力F始终与铁棒垂直,故动力臂$ L_{动}=l $,保持不变。
2. 分析阻力臂变化:铁棒绕O点逆时针转动至水平位置的过程中,重力的力臂L(重力作用线到O点的垂直距离)逐渐增大。
3. 应用杠杆平衡条件:根据$ F · L_{动} = G · L $,代入$ L_{动}=l $,可得$ F = \frac{G}{l} · L $。由于G和l均为定值,因此F与L成正比,其关系图像为过原点的倾斜直线,对应选项D。
【答案】
D
【知识点】
杠杆平衡条件、力臂
【点评】
本题考查杠杆平衡条件的应用,核心是明确转动过程中动力臂和阻力臂的变化规律,推导力与力臂的函数关系,进而判断图像,属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.5
要解决本题,需结合杠杆平衡条件分析力F与重力力臂L的关系。首先明确:杠杆平衡条件为$ F_1L_1 = F_2L_2 $;本题中,动力F始终与铁棒垂直,因此动力臂等于铁棒长度,是定值;阻力为铁棒重力G,阻力臂L是重力作用线到支点O的垂直距离,随着铁棒逆时针转动到水平位置,阻力臂L逐渐增大。根据杠杆平衡条件推导F与L的关系,即可判断对应图像。
【解析】
设铁棒长度为$ l $,重力为$ G $。
1. 确定动力臂:因力F始终与铁棒垂直,故动力臂$ L_{动}=l $,保持不变。
2. 分析阻力臂变化:铁棒绕O点逆时针转动至水平位置的过程中,重力的力臂L(重力作用线到O点的垂直距离)逐渐增大。
3. 应用杠杆平衡条件:根据$ F · L_{动} = G · L $,代入$ L_{动}=l $,可得$ F = \frac{G}{l} · L $。由于G和l均为定值,因此F与L成正比,其关系图像为过原点的倾斜直线,对应选项D。
【答案】
D
【知识点】
杠杆平衡条件、力臂
【点评】
本题考查杠杆平衡条件的应用,核心是明确转动过程中动力臂和阻力臂的变化规律,推导力与力臂的函数关系,进而判断图像,属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.5
13. 如图所示,薄壁圆柱形容器甲和圆柱体乙置于水平地面上。容器甲足够高、底面积为$5×10^{-2}\ \mathrm{m}^2$,盛有质量为5 kg 的水。圆柱体乙的重力为160 N,底面积为$6×10^{-2}\ \mathrm{m}^2$。将一物块A分别浸没在容器甲的水中、放在圆柱体乙上表面的中央时,水对容器甲底部压强的变化量与圆柱体乙对水平地面压强的变化量相等,已知$\rho_{\mathrm{水}}=1.0×10^{3}\ \mathrm{kg/m}^3$,则 (

A.容器甲内水的体积为$500\ \mathrm{cm}^3$
B.圆柱体乙对水平地面的压强为200 Pa
C.物块A 的密度为$1.2×10^{3}\ \mathrm{kg/m}^3$
D.物块A 的密度为$1.6×10^{3}\ \mathrm{kg/m}^3$
C
)A.容器甲内水的体积为$500\ \mathrm{cm}^3$
B.圆柱体乙对水平地面的压强为200 Pa
C.物块A 的密度为$1.2×10^{3}\ \mathrm{kg/m}^3$
D.物块A 的密度为$1.6×10^{3}\ \mathrm{kg/m}^3$
答案
13.C
解析
【分析】
要解决本题,需分别计算水对容器甲底部的压强变化量和圆柱体乙对水平地面的压强变化量,利用两者相等的条件推导物块A的密度,同时逐一判断各选项。核心思路是明确液体压强变化由液面上升高度决定,固体压强变化由压力增加量决定,再结合公式联立求解。
【解析】
1. 判断选项A:
水的体积公式为$V_{水}=\frac{m_{水}}{\rho_{水}}$,代入数据得:
$V_{水}=\frac{5\ \mathrm{kg}}{1.0×10^3\ \mathrm{kg/m^3}}=5×10^{-3}\ \mathrm{m^3}=5000\ \mathrm{cm^3}≠500\ \mathrm{cm^3}$,故A错误。
2. 判断选项B:
圆柱体乙对水平地面的初始压强公式为$p_{乙}=\frac{G_{乙}}{S_{乙}}$,代入数据得:
$p_{乙}=\frac{160\ \mathrm{N}}{6×10^{-2}\ \mathrm{m^2}}≈2666.7\ \mathrm{Pa}≠200\ \mathrm{Pa}$,故B错误。
3. 推导物块A的密度(判断C、D):
物块A浸没在甲的水中时,液面上升高度$\Delta h=\frac{V_A}{S_{甲}}$,水对容器底的压强变化量:
$\Delta p_{甲}=\rho_{水}g\Delta h=\frac{\rho_{水}gV_A}{S_{甲}}$。
物块A放在乙上表面时,乙对地面的压力增加量$\Delta F=G_A=\rho_A V_A g$,乙对地面的压强变化量:
$\Delta p_{乙}=\frac{\Delta F}{S_{乙}}=\frac{\rho_A g V_A}{S_{乙}}$。
由题意$\Delta p_{甲}=\Delta p_{乙}$,约去$g$和$V_A$,得:
$\rho_A=\rho_{水}·\frac{S_{乙}}{S_{甲}}$,代入数据:
$\rho_A=1.0×10^3\ \mathrm{kg/m^3}×\frac{6×10^{-2}\ \mathrm{m^2}}{5×10^{-2}\ \mathrm{m^2}}=1.2×10^3\ \mathrm{kg/m^3}$,故C正确,D错误。
【答案】
C
【知识点】
液体压强、固体压强、密度计算
【点评】
本题综合考查液体压强与固体压强的变化分析,关键是准确写出两种压强变化量的表达式,利用相等条件联立推导,需注意单位换算和公式的正确应用,属于中等难度的压强综合题。
【难度系数】
0.5
要解决本题,需分别计算水对容器甲底部的压强变化量和圆柱体乙对水平地面的压强变化量,利用两者相等的条件推导物块A的密度,同时逐一判断各选项。核心思路是明确液体压强变化由液面上升高度决定,固体压强变化由压力增加量决定,再结合公式联立求解。
【解析】
1. 判断选项A:
水的体积公式为$V_{水}=\frac{m_{水}}{\rho_{水}}$,代入数据得:
$V_{水}=\frac{5\ \mathrm{kg}}{1.0×10^3\ \mathrm{kg/m^3}}=5×10^{-3}\ \mathrm{m^3}=5000\ \mathrm{cm^3}≠500\ \mathrm{cm^3}$,故A错误。
2. 判断选项B:
圆柱体乙对水平地面的初始压强公式为$p_{乙}=\frac{G_{乙}}{S_{乙}}$,代入数据得:
$p_{乙}=\frac{160\ \mathrm{N}}{6×10^{-2}\ \mathrm{m^2}}≈2666.7\ \mathrm{Pa}≠200\ \mathrm{Pa}$,故B错误。
3. 推导物块A的密度(判断C、D):
物块A浸没在甲的水中时,液面上升高度$\Delta h=\frac{V_A}{S_{甲}}$,水对容器底的压强变化量:
$\Delta p_{甲}=\rho_{水}g\Delta h=\frac{\rho_{水}gV_A}{S_{甲}}$。
物块A放在乙上表面时,乙对地面的压力增加量$\Delta F=G_A=\rho_A V_A g$,乙对地面的压强变化量:
$\Delta p_{乙}=\frac{\Delta F}{S_{乙}}=\frac{\rho_A g V_A}{S_{乙}}$。
由题意$\Delta p_{甲}=\Delta p_{乙}$,约去$g$和$V_A$,得:
$\rho_A=\rho_{水}·\frac{S_{乙}}{S_{甲}}$,代入数据:
$\rho_A=1.0×10^3\ \mathrm{kg/m^3}×\frac{6×10^{-2}\ \mathrm{m^2}}{5×10^{-2}\ \mathrm{m^2}}=1.2×10^3\ \mathrm{kg/m^3}$,故C正确,D错误。
【答案】
C
【知识点】
液体压强、固体压强、密度计算
【点评】
本题综合考查液体压强与固体压强的变化分析,关键是准确写出两种压强变化量的表达式,利用相等条件联立推导,需注意单位换算和公式的正确应用,属于中等难度的压强综合题。
【难度系数】
0.5
14. 在“探究阻力对物体运动的影响”的实验中,通过让小车从斜面的同一高度由静止滑下来控制小车到达水平面的速度相同,观察小车在不同材料的水平表面上滑行的距离,如图所示。

(1)在水平面上铺上不同材料的目的是
(2)实验表明:表面越光滑,小车运动的距离越
(1)在水平面上铺上不同材料的目的是
改变小车在水平面上运动时受到的阻力大小
。(2)实验表明:表面越光滑,小车运动的距离越
远
;进而推理得出:假如小车受到的阻力为零,小车将做匀速直线
运动。答案
14.(1)改变小车在水平面上运动时受到的阻力大小 (2)远 匀速直线
解析
【分析】
本题是探究阻力对物体运动影响的实验题,解题思路:(1) 实验中水平面的阻力大小与接触面粗糙程度有关,不同材料粗糙程度不同,铺不同材料是为了改变小车受到的阻力;(2) 观察图中现象,接触面越光滑,小车滑行距离越远,由此推理阻力为零时小车的运动状态。
【解析】
(1) 不同材料的粗糙程度不同,小车在水平面上运动时受到的阻力大小由接触面粗糙程度决定,因此铺上不同材料的目的是改变小车在水平面上运动时受到的阻力大小。
(2) 从实验现象可知:毛巾表面(最粗糙)小车滑行距离近,棉布表面次之,木板表面(最光滑)小车滑行距离最远,所以表面越光滑,小车运动的距离越远;进一步推理,若小车受到的阻力为零,其运动状态不会改变,将做匀速直线运动。
【答案】
(1)改变小车在水平面上运动时受到的阻力大小 (2)远;匀速直线
【知识点】
阻力对运动的影响、实验探究方法、牛顿第一定律
【点评】
本题为探究阻力对物体运动影响的基础实验题,考查实验设计目的与结论,需理解实验原理和推理过程,难度适中。
【难度系数】
0.3
本题是探究阻力对物体运动影响的实验题,解题思路:(1) 实验中水平面的阻力大小与接触面粗糙程度有关,不同材料粗糙程度不同,铺不同材料是为了改变小车受到的阻力;(2) 观察图中现象,接触面越光滑,小车滑行距离越远,由此推理阻力为零时小车的运动状态。
【解析】
(1) 不同材料的粗糙程度不同,小车在水平面上运动时受到的阻力大小由接触面粗糙程度决定,因此铺上不同材料的目的是改变小车在水平面上运动时受到的阻力大小。
(2) 从实验现象可知:毛巾表面(最粗糙)小车滑行距离近,棉布表面次之,木板表面(最光滑)小车滑行距离最远,所以表面越光滑,小车运动的距离越远;进一步推理,若小车受到的阻力为零,其运动状态不会改变,将做匀速直线运动。
【答案】
(1)改变小车在水平面上运动时受到的阻力大小 (2)远;匀速直线
【知识点】
阻力对运动的影响、实验探究方法、牛顿第一定律
【点评】
本题为探究阻力对物体运动影响的基础实验题,考查实验设计目的与结论,需理解实验原理和推理过程,难度适中。
【难度系数】
0.3
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