9.下列关于几幅图片中压强、浮力的分析,正确的是
(
甲
丙
①甲图是鸡蛋在浓盐水中静止时的情况,若往浓盐水中再加一些盐,则鸡蛋再次静止后所受浮力与原来相等;
②乙图是潜水艇在海中悬浮、上浮、漂浮的过程,潜水艇在悬浮和漂浮时所受的浮力不相等;
③将一木棒下端缠一些铜丝制成的简易密度计分别放入A、B两溶液中,静止时液面相平如图丙,A溶液对密度计底部的压强等于B溶液对密度计底部的压强;
④若把丙图中简易密度计在B溶液的液面以上部分截掉,则剩余部分一定在B溶液中漂浮
A.②④
B.①②③
C.①②③④
D.①④
(
C
)甲
①甲图是鸡蛋在浓盐水中静止时的情况,若往浓盐水中再加一些盐,则鸡蛋再次静止后所受浮力与原来相等;
②乙图是潜水艇在海中悬浮、上浮、漂浮的过程,潜水艇在悬浮和漂浮时所受的浮力不相等;
③将一木棒下端缠一些铜丝制成的简易密度计分别放入A、B两溶液中,静止时液面相平如图丙,A溶液对密度计底部的压强等于B溶液对密度计底部的压强;
④若把丙图中简易密度计在B溶液的液面以上部分截掉,则剩余部分一定在B溶液中漂浮
A.②④
B.①②③
C.①②③④
D.①④
答案
9.C
解析
【分析】
要判断各说法的正确性,需结合浮力、压强的核心知识:物体漂浮/悬浮时浮力等于重力;阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$;密度计的工作原理;以及截去部分后重力变化对浮沉的影响,逐个分析每个情境的物理规律。
【解析】
①甲图中鸡蛋在浓盐水中静止,此时浮力等于鸡蛋重力。往浓盐水中加盐,盐水密度增大,鸡蛋最终静止时仍处于漂浮(或悬浮)状态,浮力始终等于鸡蛋重力,重力不变,故浮力与原来相等,①正确;
②乙图中潜水艇悬浮时,排开海水的体积等于潜水艇体积;漂浮时,排开海水的体积小于潜水艇体积。根据阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$,海水密度不变,排开体积不同,故悬浮和漂浮时所受浮力不相等,②正确;
③丙图中简易密度计在A、B溶液中均漂浮,根据漂浮条件,密度计受到的浮力等于自身重力,即$F_{浮A}=F_{浮B}=G$。密度计底部受到的压力等于浮力(顶部受大气压,压力差为浮力),故底部压力相等。根据压强公式$p=\frac{F}{S}$,密度计底部受力面积相同,因此A、B溶液对密度计底部的压强相等,③正确;
④把丙图中密度计在B溶液的液面以上部分截掉,剩余部分重力减小,而剩余部分原本漂浮时浮力等于重力,此时重力小于浮力,剩余部分会上浮,最终在B溶液中漂浮,④正确。
综上,四个说法均正确,答案为C。
【答案】
C
【知识点】
浮力、物体浮沉条件、压强
【点评】
本题结合鸡蛋、潜水艇、密度计等实例,综合考查浮力与压强的核心知识,需熟练应用浮沉条件、阿基米德原理等规律,对学生的综合分析能力要求适中。
【难度系数】
0.5
要判断各说法的正确性,需结合浮力、压强的核心知识:物体漂浮/悬浮时浮力等于重力;阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$;密度计的工作原理;以及截去部分后重力变化对浮沉的影响,逐个分析每个情境的物理规律。
【解析】
①甲图中鸡蛋在浓盐水中静止,此时浮力等于鸡蛋重力。往浓盐水中加盐,盐水密度增大,鸡蛋最终静止时仍处于漂浮(或悬浮)状态,浮力始终等于鸡蛋重力,重力不变,故浮力与原来相等,①正确;
②乙图中潜水艇悬浮时,排开海水的体积等于潜水艇体积;漂浮时,排开海水的体积小于潜水艇体积。根据阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$,海水密度不变,排开体积不同,故悬浮和漂浮时所受浮力不相等,②正确;
③丙图中简易密度计在A、B溶液中均漂浮,根据漂浮条件,密度计受到的浮力等于自身重力,即$F_{浮A}=F_{浮B}=G$。密度计底部受到的压力等于浮力(顶部受大气压,压力差为浮力),故底部压力相等。根据压强公式$p=\frac{F}{S}$,密度计底部受力面积相同,因此A、B溶液对密度计底部的压强相等,③正确;
④把丙图中密度计在B溶液的液面以上部分截掉,剩余部分重力减小,而剩余部分原本漂浮时浮力等于重力,此时重力小于浮力,剩余部分会上浮,最终在B溶液中漂浮,④正确。
综上,四个说法均正确,答案为C。
【答案】
C
【知识点】
浮力、物体浮沉条件、压强
【点评】
本题结合鸡蛋、潜水艇、密度计等实例,综合考查浮力与压强的核心知识,需熟练应用浮沉条件、阿基米德原理等规律,对学生的综合分析能力要求适中。
【难度系数】
0.5
10.如图所示,某同学进行爬竿训练,爬上竿顶后,再从竿顶顺竿滑到地面,每次所用时间各不相同。下列说法正确的是(

A.向上爬竿过程中动能转化为重力势能
B.下滑过程中摩擦力的大小一定保持不变
C.向上爬竿时受到的摩擦力方向向上
D.下滑时间短的那次速度大,重力做的功多
C
)A.向上爬竿过程中动能转化为重力势能
B.下滑过程中摩擦力的大小一定保持不变
C.向上爬竿时受到的摩擦力方向向上
D.下滑时间短的那次速度大,重力做的功多
答案
10.C
解析
【分析】
要判断各选项的正误,需结合力学相关知识点逐一分析:
1. 选项A:向上爬竿时,人体消耗化学能转化为动能和重力势能,并非动能转化为重力势能,故A错误;
2. 选项B:下滑过程中,滑动摩擦力大小与压力、接触面粗糙程度有关,人下滑时姿势变化会改变压力或粗糙程度,摩擦力不一定不变,故B错误;
3. 选项C:向上爬竿时,人相对于竿有向下滑动的趋势,摩擦力阻碍相对运动趋势,因此摩擦力方向向上,故C正确;
4. 选项D:重力做功W=Gh,人的重力G和下滑高度h均不变,重力做功与时间、速度无关,故D错误。
【解析】
逐一分析各选项:
A选项:向上爬竿过程中,人体的化学能转化为机械能(动能和重力势能),不是动能转化为重力势能,A错误;
B选项:滑动摩擦力大小由压力和接触面粗糙程度决定,下滑时,人对竿的压力或接触面粗糙程度可能变化,因此摩擦力大小不一定保持不变,B错误;
C选项:向上爬竿时,手和脚相对于竿有向下滑动的趋势,摩擦力方向与相对运动趋势相反,所以受到的摩擦力方向向上,C正确;
D选项:重力做功W=Gh,同一同学的重力G不变,下滑高度h相同,因此重力做功相同,与速度、时间无关,D错误。
【答案】
C
【知识点】
摩擦力方向、机械能转化、功的计算
【点评】
本题考查力学基础知识点,需准确理解摩擦力方向判断、能量转化形式、重力做功的影响因素,是对基础概念的综合考查,难度适中。
【难度系数】
0.6
要判断各选项的正误,需结合力学相关知识点逐一分析:
1. 选项A:向上爬竿时,人体消耗化学能转化为动能和重力势能,并非动能转化为重力势能,故A错误;
2. 选项B:下滑过程中,滑动摩擦力大小与压力、接触面粗糙程度有关,人下滑时姿势变化会改变压力或粗糙程度,摩擦力不一定不变,故B错误;
3. 选项C:向上爬竿时,人相对于竿有向下滑动的趋势,摩擦力阻碍相对运动趋势,因此摩擦力方向向上,故C正确;
4. 选项D:重力做功W=Gh,人的重力G和下滑高度h均不变,重力做功与时间、速度无关,故D错误。
【解析】
逐一分析各选项:
A选项:向上爬竿过程中,人体的化学能转化为机械能(动能和重力势能),不是动能转化为重力势能,A错误;
B选项:滑动摩擦力大小由压力和接触面粗糙程度决定,下滑时,人对竿的压力或接触面粗糙程度可能变化,因此摩擦力大小不一定保持不变,B错误;
C选项:向上爬竿时,手和脚相对于竿有向下滑动的趋势,摩擦力方向与相对运动趋势相反,所以受到的摩擦力方向向上,C正确;
D选项:重力做功W=Gh,同一同学的重力G不变,下滑高度h相同,因此重力做功相同,与速度、时间无关,D错误。
【答案】
C
【知识点】
摩擦力方向、机械能转化、功的计算
【点评】
本题考查力学基础知识点,需准确理解摩擦力方向判断、能量转化形式、重力做功的影响因素,是对基础概念的综合考查,难度适中。
【难度系数】
0.6
11.周末,爸爸领着小梅玩跷跷板,两人双脚离地后,最有可能让跷跷板在水平方向上保持平衡的是(
B
)答案
11.B
解析
【分析】
要判断跷跷板是否平衡,需依据杠杆平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂($F_1L_1=F_2L_2$)。爸爸的体重比小梅大,因此爸爸对跷跷板的作用力(重力)更大,为使跷跷板平衡,爸爸对应的力臂应更小,小梅对应的力臂应更大,这样两边“力×力臂”的乘积才能相等,让跷跷板保持水平。
【解析】
跷跷板属于杠杆,根据杠杆平衡条件$G_爸L_爸=G_梅L_梅$($G$为重力,对应作用力;$L$为力臂),已知$G_爸>G_梅$,因此需满足$L_爸<L_梅$才能平衡。观察选项:
A选项:爸爸和小梅到支点的力臂近似相等,因$G_爸>G_梅$,无法平衡;
B选项:爸爸到支点的力臂小于小梅到支点的力臂,满足$G_爸L_爸=G_梅L_梅$,可平衡;
C选项:力臂关系不符合平衡要求,无法平衡;
D选项:力臂关系不满足平衡条件,无法平衡。
因此最可能让跷跷板水平平衡的是B选项。
【答案】
B
【知识点】
杠杆平衡条件
【点评】
本题结合生活实例考查杠杆平衡条件的应用,需明确力与力臂的对应关系,属于基础力学题。
【难度系数】
0.6
要判断跷跷板是否平衡,需依据杠杆平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂($F_1L_1=F_2L_2$)。爸爸的体重比小梅大,因此爸爸对跷跷板的作用力(重力)更大,为使跷跷板平衡,爸爸对应的力臂应更小,小梅对应的力臂应更大,这样两边“力×力臂”的乘积才能相等,让跷跷板保持水平。
【解析】
跷跷板属于杠杆,根据杠杆平衡条件$G_爸L_爸=G_梅L_梅$($G$为重力,对应作用力;$L$为力臂),已知$G_爸>G_梅$,因此需满足$L_爸<L_梅$才能平衡。观察选项:
A选项:爸爸和小梅到支点的力臂近似相等,因$G_爸>G_梅$,无法平衡;
B选项:爸爸到支点的力臂小于小梅到支点的力臂,满足$G_爸L_爸=G_梅L_梅$,可平衡;
C选项:力臂关系不符合平衡要求,无法平衡;
D选项:力臂关系不满足平衡条件,无法平衡。
因此最可能让跷跷板水平平衡的是B选项。
【答案】
B
【知识点】
杠杆平衡条件
【点评】
本题结合生活实例考查杠杆平衡条件的应用,需明确力与力臂的对应关系,属于基础力学题。
【难度系数】
0.6
12.如图所示,用相同的滑轮安装成甲、乙两种装置,分别用$ F_A $、$ F_B $匀速提升所受重力为$ G_A $、$ G_B $的A、B两个物体,使物体上升的高度分别为$ h_A $、$ h_B $,绳子拉动的距离分别为$ s_A $、$ s_B $。不计绳重和摩擦,下列说法正确的是 (

A.若$ s_A = s_B $,则$ h_A < h_B $
B.若$ F_A = F_B $,则$ \eta_甲 < \eta_乙 $
C.若$ G_A = G_B $,则$ \eta_甲 > \eta_乙 $
D.若$ G_A < G_B $,则$ F_A < F_B $
B
)A.若$ s_A = s_B $,则$ h_A < h_B $
B.若$ F_A = F_B $,则$ \eta_甲 < \eta_乙 $
C.若$ G_A = G_B $,则$ \eta_甲 > \eta_乙 $
D.若$ G_A < G_B $,则$ F_A < F_B $
答案
12.B
解析
【分析】首先确定甲、乙滑轮组承担物重的绳子段数:甲图中$n_A=2$,乙图中$n_B=3$;不计绳重和摩擦时,拉力公式为$F=\frac{G_{物}+G_{轮}}{n}$,绳子移动距离$s=nh$,滑轮组的机械效率$\eta=\frac{W_{有}}{W_{总}}=\frac{G_{物}h}{G_{物}h+G_{轮}h}=\frac{G_{物}}{G_{物}+G_{轮}}$(动滑轮重力相同)。接下来逐一分析选项:
1. 选项A:根据$s=nh$得$h=\frac{s}{n}$,若$s_A=s_B$,则$h_A=\frac{s_A}{2}$,$h_B=\frac{s_B}{3}$,故$h_A>h_B$,A错误;
2. 选项B:若$F_A=F_B$,由拉力公式得$G_A + G_{轮}=2F_A$,$G_B + G_{轮}=3F_B$,因此$G_A=2F - G_{轮}$,$G_B=3F - G_{轮}$,可知$G_A<G_B$;机械效率$\eta=\frac{G}{G+G_{轮}}$,物重越大机械效率越高,故$\eta_甲<\eta_乙$,B正确;
3. 选项C:若$G_A=G_B$,动滑轮重力相同,由$\eta=\frac{G}{G+G_{轮}}$可知$\eta_甲=\eta_乙$,C错误;
4. 选项D:$F_A=\frac{G_A+G_{轮}}{2}$,$F_B=\frac{G_B+G_{轮}}{3}$,若$G_A<G_B$,举例:取$G_A=G_{轮}$,$G_B=2G_{轮}$,此时$F_A=\frac{G_{轮}+G_{轮}}{2}=G_{轮}$,$F_B=\frac{2G_{轮}+G_{轮}}{3}=G_{轮}$,即$F_A=F_B$,并非一定$F_A<F_B$,D错误。
【解析】本题考查滑轮组的拉力、距离、机械效率的计算,需掌握核心公式:
承担物重的绳子段数$n$:甲为2,乙为3;
不计绳重摩擦时,拉力$F=\frac{G_{物}+G_{轮}}{n}$;
绳子移动距离$s=nh$;
机械效率$\eta=\frac{G_{物}}{G_{物}+G_{轮}}$(动滑轮重力相同)。
对各选项分析:
A. 若$s_A=s_B$,$h_A=\frac{s_A}{2}$,$h_B=\frac{s_B}{3}$,故$h_A>h_B$,A错误;
B. 若$F_A=F_B$,得$G_A=2F - G_{轮}$,$G_B=3F - G_{轮}$,$G_A<G_B$;$\eta=\frac{G}{G+G_{轮}}$,物重越大效率越高,故$\eta_甲<\eta_乙$,B正确;
C. 若$G_A=G_B$,动滑轮重力相同,$\eta_甲=\eta_乙$,C错误;
D. 举例$G_A=G_{轮}$、$G_B=2G_{轮}$,得$F_A=F_B$,并非$F_A<F_B$,D错误。
【答案】B
【知识点】滑轮组的拉力、滑轮组的机械效率
【点评】本题需熟练运用滑轮组相关公式,明确动滑轮重力对拉力和机械效率的影响,通过公式推导和举例验证选项,属于中等难度题型。
【难度系数】0.5
1. 选项A:根据$s=nh$得$h=\frac{s}{n}$,若$s_A=s_B$,则$h_A=\frac{s_A}{2}$,$h_B=\frac{s_B}{3}$,故$h_A>h_B$,A错误;
2. 选项B:若$F_A=F_B$,由拉力公式得$G_A + G_{轮}=2F_A$,$G_B + G_{轮}=3F_B$,因此$G_A=2F - G_{轮}$,$G_B=3F - G_{轮}$,可知$G_A<G_B$;机械效率$\eta=\frac{G}{G+G_{轮}}$,物重越大机械效率越高,故$\eta_甲<\eta_乙$,B正确;
3. 选项C:若$G_A=G_B$,动滑轮重力相同,由$\eta=\frac{G}{G+G_{轮}}$可知$\eta_甲=\eta_乙$,C错误;
4. 选项D:$F_A=\frac{G_A+G_{轮}}{2}$,$F_B=\frac{G_B+G_{轮}}{3}$,若$G_A<G_B$,举例:取$G_A=G_{轮}$,$G_B=2G_{轮}$,此时$F_A=\frac{G_{轮}+G_{轮}}{2}=G_{轮}$,$F_B=\frac{2G_{轮}+G_{轮}}{3}=G_{轮}$,即$F_A=F_B$,并非一定$F_A<F_B$,D错误。
【解析】本题考查滑轮组的拉力、距离、机械效率的计算,需掌握核心公式:
承担物重的绳子段数$n$:甲为2,乙为3;
不计绳重摩擦时,拉力$F=\frac{G_{物}+G_{轮}}{n}$;
绳子移动距离$s=nh$;
机械效率$\eta=\frac{G_{物}}{G_{物}+G_{轮}}$(动滑轮重力相同)。
对各选项分析:
A. 若$s_A=s_B$,$h_A=\frac{s_A}{2}$,$h_B=\frac{s_B}{3}$,故$h_A>h_B$,A错误;
B. 若$F_A=F_B$,得$G_A=2F - G_{轮}$,$G_B=3F - G_{轮}$,$G_A<G_B$;$\eta=\frac{G}{G+G_{轮}}$,物重越大效率越高,故$\eta_甲<\eta_乙$,B正确;
C. 若$G_A=G_B$,动滑轮重力相同,$\eta_甲=\eta_乙$,C错误;
D. 举例$G_A=G_{轮}$、$G_B=2G_{轮}$,得$F_A=F_B$,并非$F_A<F_B$,D错误。
【答案】B
【知识点】滑轮组的拉力、滑轮组的机械效率
【点评】本题需熟练运用滑轮组相关公式,明确动滑轮重力对拉力和机械效率的影响,通过公式推导和举例验证选项,属于中等难度题型。
【难度系数】0.5
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