5.如图所示,车厢顶A处有一小水滴掉下并落在地板上的B点。由此可以判断车厢可能在做(

A.向前匀速运动
B.向前减速运动
C.向后匀速运动
D.向后减速运动
B
)A.向前匀速运动
B.向前减速运动
C.向后匀速运动
D.向后减速运动
答案
5.B
解析
【分析】
要判断车厢的运动状态,需利用惯性知识分析小水滴的运动:小水滴从A处掉下后,由于惯性,水平方向会保持离开车厢瞬间的速度,竖直方向做自由落体运动。若车厢匀速运动,水滴会落在A的正下方,与图中B点位置不符,因此车厢一定不是匀速运动,排除A、C选项;再分析剩余选项:若车厢向前减速,水滴水平速度不变,车厢速度减小,水滴会相对车厢向前运动,落在前方的B点;若车厢向后减速,水滴水平速度(向后)比车厢大,会相对车厢向后运动,落在A的后方,不符合题意,由此得出结论。
【解析】
小水滴从A处掉落时,由于惯性,水平方向保持与车厢相同的速度,竖直方向受重力做自由落体运动。
选项A:若车厢向前匀速运动,水滴水平速度与车厢始终相等,会落在A点正下方,与B点位置不符,排除;
选项B:若车厢向前减速运动,水滴离开时的水平速度为当时车厢的速度,之后车厢减速,速度变小,水滴水平速度不变,因此水滴相对车厢向前运动,恰好落在前方的B点,符合题意;
选项C:若车厢向后匀速运动,同理,水滴水平速度与车厢相等,落在A点正下方,排除;
选项D:若车厢向后减速运动,水滴水平速度(向后)大于车厢减速后的速度,水滴相对车厢向后运动,会落在A点后方,不符合题意。
综上,答案为B。
【答案】
B
【知识点】
惯性、相对运动
【点评】
本题结合生活实例考查惯性的应用,核心是理解物体由于惯性会保持原来的运动状态,需通过分析水滴与车厢的相对运动判断车厢的运动状态,是初中物理的基础题型,需掌握惯性的概念及应用方法。
【难度系数】
0.5
要判断车厢的运动状态,需利用惯性知识分析小水滴的运动:小水滴从A处掉下后,由于惯性,水平方向会保持离开车厢瞬间的速度,竖直方向做自由落体运动。若车厢匀速运动,水滴会落在A的正下方,与图中B点位置不符,因此车厢一定不是匀速运动,排除A、C选项;再分析剩余选项:若车厢向前减速,水滴水平速度不变,车厢速度减小,水滴会相对车厢向前运动,落在前方的B点;若车厢向后减速,水滴水平速度(向后)比车厢大,会相对车厢向后运动,落在A的后方,不符合题意,由此得出结论。
【解析】
小水滴从A处掉落时,由于惯性,水平方向保持与车厢相同的速度,竖直方向受重力做自由落体运动。
选项A:若车厢向前匀速运动,水滴水平速度与车厢始终相等,会落在A点正下方,与B点位置不符,排除;
选项B:若车厢向前减速运动,水滴离开时的水平速度为当时车厢的速度,之后车厢减速,速度变小,水滴水平速度不变,因此水滴相对车厢向前运动,恰好落在前方的B点,符合题意;
选项C:若车厢向后匀速运动,同理,水滴水平速度与车厢相等,落在A点正下方,排除;
选项D:若车厢向后减速运动,水滴水平速度(向后)大于车厢减速后的速度,水滴相对车厢向后运动,会落在A点后方,不符合题意。
综上,答案为B。
【答案】
B
【知识点】
惯性、相对运动
【点评】
本题结合生活实例考查惯性的应用,核心是理解物体由于惯性会保持原来的运动状态,需通过分析水滴与车厢的相对运动判断车厢的运动状态,是初中物理的基础题型,需掌握惯性的概念及应用方法。
【难度系数】
0.5
6.小刚在恒温游泳池中潜水时发现自己吐出的一个气泡在水中上升的过程中不断变大。关于该气泡在水中上升时的变化情况,下列说法正确的是(
A.密度不变,浮力变小
B.密度变小,浮力变大
C.密度和浮力都变小
D.密度和浮力都变大
B
)A.密度不变,浮力变小
B.密度变小,浮力变大
C.密度和浮力都变小
D.密度和浮力都变大
答案
6.B
解析
【分析】
首先,气泡在水中上升时深度逐渐减小,外部水对气泡的压强会减小,导致气泡体积变大;接着,气泡内气体质量不变,结合密度公式可判断密度变化;最后,根据阿基米德原理,气泡排开水的体积等于自身体积,结合水的密度不变,可判断浮力变化,进而确定正确选项。
【解析】
1. 压强与体积分析:气泡上升过程中,所处深度$ h $减小,由液体压强公式$ p = \rho_{水}gh $可知,外部水对气泡的压强减小,气泡体积$ V $变大。
2. 密度分析:气泡内气体质量$ m $不变,根据密度公式$ \rho = \frac{m}{V} $,体积$ V $变大,因此气体密度变小。
3. 浮力分析:根据阿基米德原理$ F_{浮} = \rho_{水}gV_{排} $,气泡排开水的体积$ V_{排} = V $(气泡体积),水的密度$ \rho_{水} $和$ g $均不变,$ V $变大,所以浮力变大。
综上,气泡密度变小,浮力变大,对应选项B。
【答案】
B
【知识点】
液体压强、密度、阿基米德原理
【点评】
本题结合生活中的气泡现象,考查液体压强、密度、浮力的相关知识,需掌握各公式的应用,理清物理量间的关系,属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.5
首先,气泡在水中上升时深度逐渐减小,外部水对气泡的压强会减小,导致气泡体积变大;接着,气泡内气体质量不变,结合密度公式可判断密度变化;最后,根据阿基米德原理,气泡排开水的体积等于自身体积,结合水的密度不变,可判断浮力变化,进而确定正确选项。
【解析】
1. 压强与体积分析:气泡上升过程中,所处深度$ h $减小,由液体压强公式$ p = \rho_{水}gh $可知,外部水对气泡的压强减小,气泡体积$ V $变大。
2. 密度分析:气泡内气体质量$ m $不变,根据密度公式$ \rho = \frac{m}{V} $,体积$ V $变大,因此气体密度变小。
3. 浮力分析:根据阿基米德原理$ F_{浮} = \rho_{水}gV_{排} $,气泡排开水的体积$ V_{排} = V $(气泡体积),水的密度$ \rho_{水} $和$ g $均不变,$ V $变大,所以浮力变大。
综上,气泡密度变小,浮力变大,对应选项B。
【答案】
B
【知识点】
液体压强、密度、阿基米德原理
【点评】
本题结合生活中的气泡现象,考查液体压强、密度、浮力的相关知识,需掌握各公式的应用,理清物理量间的关系,属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.5
7.如图所示,运动员从高空竖直向下跳伞,人(包括装备)的质量为80 kg,只考虑人受到的重力和空气阻力。运动员下落经过AB、CD两段路程过程中均做匀速直线运动,且$s_{AB}=s_{CD},v_{AB}=60\ \mathrm{m/s},v_{CD}=10\ \mathrm{m/s}$,在AB段人(包括装备)受到的重力做的功为$W_{AB}$,重力做功的功率为$P_{AB}$;在CD段人(包括装备)受到的重力做的功为$W_{CD}$,重力做功的功率为$P_{CD}$。下列判断正确的是(

A.$W_{AB}>W_{CD}$
B.$W_{AB}<W_{CD}$
C.$P_{AB}>P_{CD}$
D.$P_{AB}<P_{CD}$
C
)A.$W_{AB}>W_{CD}$
B.$W_{AB}<W_{CD}$
C.$P_{AB}>P_{CD}$
D.$P_{AB}<P_{CD}$
答案
7.C
解析
【分析】
要解决本题,需掌握重力做功和功率的计算公式:重力做功$ W=Gh $($ G $为物体重力,$ h $为重力方向移动的距离),功率$ P=\frac{W}{t} $;对于匀速直线运动,可推导得功率$ P=Gv $($ v $为运动速度)。先分析AB、CD段的重力做功,再分析功率大小,结合已知条件判断选项。
【解析】
1. 分析重力做功:
重力做功公式为$ W=Gh $,其中$ G=mg $($ m $为总质量,$ g $为重力加速度),$ h $是竖直下落的高度。题目中AB、CD两段路程相等,即下落高度$ h_{AB}=h_{CD}=s_{AB}=s_{CD} $,运动员总质量不变,故重力$ G $不变,因此$ W_{AB}=G h_{AB} $,$ W_{CD}=G h_{CD} $,可得$ W_{AB}=W_{CD} $,所以选项A、B错误。
2. 分析重力做功的功率:
功率公式为$ P=\frac{W}{t} $,对于匀速直线运动,$ t=\frac{s}{v} $,而$ W=Gh=Gs $(下落高度$ h=s $),代入得$ P=\frac{Gs}{\frac{s}{v}}=Gv $。已知$ v_{AB}=60\ \mathrm{m/s} $,$ v_{CD}=10\ \mathrm{m/s} $,$ G $不变,因此$ P_{AB}=G × 60 $,$ P_{CD}=G ×10 $,可得$ P_{AB}>P_{CD} $,选项C正确,D错误。
【答案】
C
【知识点】
重力做功、功率计算
【点评】
本题结合跳伞运动考查重力做功和功率的计算,核心是利用公式推导匀速运动时功率与速度的关系,需准确理解各物理量的含义,难度适中,属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.5
要解决本题,需掌握重力做功和功率的计算公式:重力做功$ W=Gh $($ G $为物体重力,$ h $为重力方向移动的距离),功率$ P=\frac{W}{t} $;对于匀速直线运动,可推导得功率$ P=Gv $($ v $为运动速度)。先分析AB、CD段的重力做功,再分析功率大小,结合已知条件判断选项。
【解析】
1. 分析重力做功:
重力做功公式为$ W=Gh $,其中$ G=mg $($ m $为总质量,$ g $为重力加速度),$ h $是竖直下落的高度。题目中AB、CD两段路程相等,即下落高度$ h_{AB}=h_{CD}=s_{AB}=s_{CD} $,运动员总质量不变,故重力$ G $不变,因此$ W_{AB}=G h_{AB} $,$ W_{CD}=G h_{CD} $,可得$ W_{AB}=W_{CD} $,所以选项A、B错误。
2. 分析重力做功的功率:
功率公式为$ P=\frac{W}{t} $,对于匀速直线运动,$ t=\frac{s}{v} $,而$ W=Gh=Gs $(下落高度$ h=s $),代入得$ P=\frac{Gs}{\frac{s}{v}}=Gv $。已知$ v_{AB}=60\ \mathrm{m/s} $,$ v_{CD}=10\ \mathrm{m/s} $,$ G $不变,因此$ P_{AB}=G × 60 $,$ P_{CD}=G ×10 $,可得$ P_{AB}>P_{CD} $,选项C正确,D错误。
【答案】
C
【知识点】
重力做功、功率计算
【点评】
本题结合跳伞运动考查重力做功和功率的计算,核心是利用公式推导匀速运动时功率与速度的关系,需准确理解各物理量的含义,难度适中,属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.5
8.如图所示,两个完全相同的实心圆台形物体一正一反放置在同一水平桌面上,它们分别在水平拉力$F_1$和$F_2$的作用下沿桌面做匀速直线运动,速度分别为$v$和$2v$,它们对桌面的压强分别为$p_1$和$p_2$。下列关系正确的是(

A.$p_1 > p_2, F_1 = F_2$
B.$p_1 > p_2, F_1 < F_2$
C.$p_1 = p_2, F_1 = F_2$
D.$p_1 < p_2, F_1 > F_2$
A
)A.$p_1 > p_2, F_1 = F_2$
B.$p_1 > p_2, F_1 < F_2$
C.$p_1 = p_2, F_1 = F_2$
D.$p_1 < p_2, F_1 > F_2$
答案
8.A
解析
【分析】
要解决本题,需分两部分分析:一是判断拉力大小,二是判断压强大小。首先,物体做匀速直线运动时,拉力与滑动摩擦力平衡;滑动摩擦力仅由压力和接触面粗糙程度决定,与速度无关。其次,压强由压力和受力面积共同决定,结合压力和受力面积的关系即可比较压强。
【解析】
1. 拉力大小分析:两个完全相同的圆台形物体,重力相等,对水平桌面的压力等于自身重力,因此两物体对桌面的压力相等。滑动摩擦力公式为$f=μ F_{压}$,由于两物体在同一桌面运动,接触面粗糙程度$μ$相同,压力$F_{压}$相等,所以滑动摩擦力$f_1=f_2$。又因为物体做匀速直线运动,水平方向拉力与摩擦力是平衡力,即$F_1=f_1$,$F_2=f_2$,故$F_1=F_2$。
2. 压强大小分析:压强公式为$p=\frac{F}{S}$,两物体对桌面的压力$F$相等,左边物体与桌面的接触面积$S_1$小于右边物体的接触面积$S_2$(圆台正放时接触桌面的面积更小,反放时接触面积更大),因此$p_1=\frac{G}{S_1}$,$p_2=\frac{G}{S_2}$,可得$p_1>p_2$。综上,$p_1>p_2$且$F_1=F_2$,对应选项A。
【答案】
A
【知识点】
滑动摩擦力、压强、二力平衡
【点评】
本题考查滑动摩擦力和压强的基础应用,核心是明确滑动摩擦力的影响因素(压力、接触面粗糙程度)与压强的影响因素(压力、受力面积),需注意滑动摩擦力与速度无关,压强需结合受力面积判断,属于初中物理常规基础题。
【难度系数】
0.6
要解决本题,需分两部分分析:一是判断拉力大小,二是判断压强大小。首先,物体做匀速直线运动时,拉力与滑动摩擦力平衡;滑动摩擦力仅由压力和接触面粗糙程度决定,与速度无关。其次,压强由压力和受力面积共同决定,结合压力和受力面积的关系即可比较压强。
【解析】
1. 拉力大小分析:两个完全相同的圆台形物体,重力相等,对水平桌面的压力等于自身重力,因此两物体对桌面的压力相等。滑动摩擦力公式为$f=μ F_{压}$,由于两物体在同一桌面运动,接触面粗糙程度$μ$相同,压力$F_{压}$相等,所以滑动摩擦力$f_1=f_2$。又因为物体做匀速直线运动,水平方向拉力与摩擦力是平衡力,即$F_1=f_1$,$F_2=f_2$,故$F_1=F_2$。
2. 压强大小分析:压强公式为$p=\frac{F}{S}$,两物体对桌面的压力$F$相等,左边物体与桌面的接触面积$S_1$小于右边物体的接触面积$S_2$(圆台正放时接触桌面的面积更小,反放时接触面积更大),因此$p_1=\frac{G}{S_1}$,$p_2=\frac{G}{S_2}$,可得$p_1>p_2$。综上,$p_1>p_2$且$F_1=F_2$,对应选项A。
【答案】
A
【知识点】
滑动摩擦力、压强、二力平衡
【点评】
本题考查滑动摩擦力和压强的基础应用,核心是明确滑动摩擦力的影响因素(压力、接触面粗糙程度)与压强的影响因素(压力、受力面积),需注意滑动摩擦力与速度无关,压强需结合受力面积判断,属于初中物理常规基础题。
【难度系数】
0.6
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