培优班力学综合题三-10-9-普通用卷.doc

Four short words sum up what has lifted most successful individuals above the crowd: a little bit more.-author-date培优班力学综合题三2017-10-9-普通用卷力学综合题三2017-10-9 培优班力学综合题三2017-10-91.如图，轻质杠杆两端悬挂同种材料制成的大小不同的金属球时，杠杆平衡把它们同时浸没在水中，杠杆仍然平衡，则下列说法可能正确的是() A.两球都是实心的         B.大球实心，小球空心 C.大球空心，小球实心       D.两球都空心，且空心部分体积相同2.如图所示，AB为一轻质杠杆，O为支点，BO=2AO，AB两端分别悬挂实心铜球和实心铁球，杠杆在水平位置平衡，若将两球同时浸没在某液体中，液体的密度小于铜和铁的密度，则() A.杠杆仍能保持平衡    B.铜球一端下降 C.铁球一端下降     D.液体密度未知，故无法判断哪端下降3.如图所示，光滑的地面上有一足够长的木板，在木板的右端固定着一个滑轮（不计绳与滑轮间的摩擦），木板上面放置一个小木块，小木块一端连接着弹簧测力计当拉力F为5牛时，木板向右做匀速直线运动，然后把拉力增大到10牛时，下列分析正确的是（） A.弹簧测力计的示数为20牛     B.弹簧测力计的示数为0牛 C.木板仍向右做匀速直线运动    D.小木块将保持静止4.如图，光滑长木板AB可绕O转动，质量不计，A端用竖直绳与地板上拉着，在离O点0.4m的B处挂一密度为0.8×103kg/m3；长20cm的长方形物体，当物体浸入水中10cm深处静止时，从盛水到溢水口的杯中溢出0.5N的水(g=10N/kg)，求： 物体受到的浮力 物体的重力 当一质量为200g的球从0点以2cm/s的速度沿木板向A端匀速运动时，问球由O点出发多少时间，系在A端的绳拉力刚好为零？ 5.如图所示，均匀木板AB的长度为6m，它可绕位于其中央的支点O转动，左端A通过细绳MA、NA分别系在天花板、地面上图示状态木板水平，细绳竖直且刚好绷紧现使一玩具小汽车从B端开上木板，并以0.5m/s速度匀速前进已知小汽车的功率为2W，质量1kg，g取10N/kg求： (1)小汽车在木板上运动所受到的阻力的大小 (2)从驶上木板开始计时，10s时被拉紧的细绳是哪段？拉力是多大？ 第二十六届全国初中应用物理竞赛试题6、（14分）小明某次在路边观察到，工人师傅们在安装水泥电线杆过程中要将地面上水平的电线杆“竖立”起来时，在地面上先挖了形状如图15所示的坑。地面处的坑口截面基本上是一个长方形，其宽度仅比电线杆的粗端直径略大一点，坑中从长方形的一边开始有一从地面直达坑底的斜坡。而另一边则是直上直下的，坑底基本上是一个正方形。请你回答：1为什么要挖成图15所示的深坑，而不挖成图16甲所示的仅比电杆略粗一点的深坑，或者如图16乙所示的大口径的深坑？这样做有什么好处？2通过计算对比分析：如果已将电线杆水平放在坑口上方，且其粗端位于坑底右端正上方，现要把电线杆分别埋入图15、图16甲所示的两个坑中，则在竖起电线杆的开始阶段，对电线杆的细端分别至少需要多大的力？己知这种坑深1.6m，坑底的长、宽都是0.3m，地面处坑口长2.3m、宽0.3m。电杆线的质量为410kg，长8.0m，粗端直径0.26m，其重心距粗端3.2m。（取g=10N/kg)3在上述两种情况下，竖起电线杆的过程中，工人师傅们对电线杆分别至少要做多少功？2017年安徽省中考物理第22题7如图a所示，一长方体木块质量为0.12kg，高为4.0cm；将木块平稳地放在水面上，静止时木块露出水面的高度为2.0cm，如图b所示，利用金属块和细线，使木块浸没水中且保持静止状态。已知水的密度水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg,求：木 块木 块（1）木块的密度木（2）细线对木块的拉力F.来源:学科网第22题图a 第22题图b答案和解析【答案】 1.A    2.B    3.D    4.解： 溢水杯内装满了水，G排=0.5N， 物体受到的浮力为：F浮=G排=0.5N 答：物体受到的浮力为0.5N 根据F浮=水V排g可知， V排=5×10-5m3， 长方形物体长20cm，而浸入水中的深度为10cm， V物=2V排=2×5×10-5m3=1×10-4m3， 又物=0.8×103kg/m3， 物体的重力为：G=mg=物V物g=0.8×103kg/m3×1×10-4m3×10N/kg=0.8N F浮=0.5N，G=0.8N， 绳子的拉力为：FB=G-F浮=0.8N-0.5N=0.3N， 设小球运动t秒后，系在A端的绳拉力FA=0N， 而V球=2cm/s=0.02m/s，G球=m球g=0.2kg×10N/kg=2N， 则FB×OB=G球×V球t， 即0.3N×0.4m=2N×0.02m/s×t， 解得：t=3s 答：球由O点出发3s的时间，系在A端的绳拉力刚好为零 5.解：(1)P=Fv， 小车的牵引力F=4N， 小车在水平方向受牵引力与摩擦力作用，小车做匀速直线运动， 处于平衡状态，由平衡条件得：摩擦力f=F=4N (2)v=， t=10s时，小车的移动的距离s=vt=0.5m/s×10=5m=3m， 即小车已到O点的左侧，要想使杠杆平衡，杠杆左端绳子拉力应向上，即MA被拉紧， 此时L2=-(L-s)=-(6m-5m)=2m， 由杠杆平衡条件得：F1L1=F2L2， 则绳的拉力F1=6.67N 答：(1)小车受阻力为4N(2)绳MA被张紧，拉力为6.67N 【解析】 1. 解：设大球的力臂为L大，小球的力臂为L小，大球的密度为大，小球的密度为小 则两球在放入水中之前，根据杠杆的平衡条件可知： G大L大=G小L小， 所以大gV大L大=小gV小L小， 则=； 当两球都浸没在水中时，根据杠杆的平衡条件可知： (G大-F浮)L大=(G小-F浮)L小， 由阿基米德原理原理可得： (大gV大-水gV大)L大=(小gV小-水gV小)L小， 则=； 综合前面两式得出：= 由此可得：=， 所以(大-水)小=(小-水)大， 则大小-水小=小大-水大，那么水小=水大，所以小=大A、当两球都是实心时，两球的密度才是相等的 B、若大球实心，小球空心，则大小 C、若大球空心，小球实心，则大小 D、若两球实心，则大=小，即=现在两球都是空心，且空心部分体积相同，则两球减小的质量都相同，设减小的质量都是m0，而体积还是和原来相同，所以现在两个球的密度分别是大=-，小=-，由于=，所以-，即大小 故选 A 2. 解：如图，杠杆处于平衡状态，根据杠杆平衡条件得， OA×G铜=OB×G铁， OA×铜gV铜=OB×铁gV铁， 所以，=，所以，V铜= 当两球同时浸没在某液体中， 杠杆左端：OA×(G铜-F浮铜)=OA×G铜-OA×F浮铜=OA×G铜-OA×液gV铜=OA×G铜-OA×液g=OA×G铜-OB×液g- 杠杆右端：OB×(G铁-F浮铁)=OB×G铁-OB×F浮铁=OB×G铁-OB×液gV铁- 比较和式， 因为OA×G铜=OB×G铁，铁铜， 所以，所以杠杆的左端下沉 故选B 3. 解：当拉力F为5牛时，木板向右做匀速直线运动，所以它受到平衡力的作用，由于地面光滑，所以木板受到的向右的拉力（2F=10N）和木块、木板之间的摩擦力是一对平衡力，所以木块受到的摩擦力为：f=2F=10N； 木块静止，所以它也受到平衡力的作用，则弹簧测力计的示数 F=f=10N故A、B错误 当拉力增大为10N时，木块对木板的压力不变，它们之间的粗糙程度不变，因此木块受到的滑动摩擦力不变，此时木块受到的合力仍为0，所以会保持原先的运动状态，即静止故C错误、D正确 故选D 拉力F为5N时，木板向右做匀速直线运动，木块静止，此时弹簧测力计的示数取决于木块受到的滑动摩擦力，求该摩擦力的关键是求出木板受到的拉力，在这里要结合动滑轮的特点来解 当拉力增大到10N时，木块对木板的压力不变、之间的粗糙程度也不变，因此木块受到的滑动摩擦力并没有变化，木块受到的合力仍为0，因此运动状态并不会发生变化 滑动摩擦力大小跟压力大小和接触面粗糙程度有关，跟物体进行加速、减速、匀速都没有关系，跟物体的运动速度大小无关，这点容易忽视 4. 溢水杯内装满了水，当物体放入后，知道排开水的质量，根据阿基米德原理可以计算浮力 知道物体受到的浮力，从而可利用公式V排=计算出排开水的体积，又知道长方形物体长20cm，而浸入水中的深度为10cm，从而可以计算出物体的体积，再利用公式G=mg=Vg计算物体的重力 知道物体受到的浮力和重力，从而可以计算出绳子的拉力，设小球运动t秒后，系在A端的绳拉力0N，从而可以根据杠杆的平衡条件列出等式即可 5. 由杠杆平衡条件可以得到绳子拉力的方向，即可求出哪一段被拉紧；由汽车功率与运动的关系可以求出阻力，由运动学公式可求出10s时小车所在的位置，由力矩平衡可求出动力方向，及拉力的大小 6、（14分）参考答案1（5分）挖成图15所示的深坑好处如下：少挖土方：挖成图15所示的深坑要比挖成图16乙所示的深坑少挖土方，这样可以少做功，避免人力浪费，提高劳动效率。便于施工：施工人员更易于从图15所示的坑里向外取土。省力省功：用图15所示的深坑埋水泥电线杆，与用图16甲所示的深坑埋水泥电线杆相比，不必将电线杆沿竖直方向直立在地面上，重心上升高度小，施工时即省力又省功。施工安全：用图15所示的深坑埋水泥电线杆，施工人员只需从有斜坡的方向扶住水泥电线杆就行了，水泥电线杆不会向其它方向倾倒，施工比较安全。2若将这种电线杆埋入图15所示的坑中，电线杆就位后的情况如图答-2所示。 1分设竖起电线杆的开始阶段，在细端所施加的竖直向上的拉力为F1。在图答-2中，电线杆粗端伸入坑口的距离为2.3 m -0.3 m =2.0m进而：O1A1=8.0 m -2.0 m =6.0m O1B1=3.2 m -2.0 m =1.2m 1分电线杆重：G=mg=410×10 N =4100N 1分根据杠杆平衡条件，有：F1×O1A1=G×O1B1解得：F1=820N 2分若将这种电线杆埋入图16甲所示的坑中。电线杆就位后的情况如图答-3所示。1分设竖起电线杆的开始阶段，在细端所施加的竖直向上的力为F2。在图答-3中：O2A2=8.0m O2B2=3.2 m 1分根据杠杆平衡条件，有：F2×O2A2=G×O2B2解得： 1分3在图答-2中，电线杆重心升高：h1=3.2 m -1.6 m =1.6m 1分人们对电线杆做功：W1=Gh1=4100×1.6J =6560J 1分在图答-3中，电线杆重心升高：h2=3.2 m 1分人们对电线杆做功：W2=Gh2=4100×3.2J =13120J 1分 -