2020年中考物理重要规律专题09液体压强规律试题(附解析)
2020年中考物理重要规律专题09液体压强规律试题(附解析),中考物理重要规律,莲山课件.
专题08 二力平衡的条件
1.二力平衡:物体在受到两个力的作用时,如果能保持静止状态或匀速直线运动状态,那么这两个力相互平衡。
2.二力平衡的条件:作用在同一物体上的两个力,如果大小相等、方向相反、并且在同一条直线上,这两个力就彼此平衡。
3.探究二力平衡实验需要学通的基础知识
(1)在探究究二力平衡问题时,什么因素影响实验结果?答:摩擦力
(2)你认为右图哪个实验更合理?答:甲,应为乙物体受到的摩擦力大,对实验效果影响大。
(3)如何判断物体是否处于平衡状态?答:当物体保持静止或匀速直线运动状态时,都可以判定物体处于平衡状态.
(4)实验中如何改变拉力的大小?答:通过改变砝码的个数,来改变对小车的拉力大小.
(5)定滑轮有什么作用:答:改变拉力的方向
(6)如何探究两个力作用在同一物体上?答:将纸板从中间剪开,观察纸板是否还处于平衡状态。
(7)如何探究两个力在同一直线上:答:把纸板转动一个角度,然后松手,观察小车的运动状态.
(8)实验结论:二力平衡条件:同体、等大、方向、共线。
(9)实验方法:控制变量法
(10)选择静止状态的原因:匀速运动状态不好控制。
(11)进行多次实验的目的:得出普遍规律,避免偶然性。
【例题1】(2019湖北荆州)2022年第24届冬季奥林匹克运动会将在我国举行,如图是滑雪运动员正在训练的场景,下列说法正确的是( )
A.使用雪橇滑雪是通过减小压力来减小压强的
B.运动员加速滑行时,地面对雪橇的支持力与雪橇对地面的压力是一对相互作用力
C.当运动员匀速直线滑行时,雪橇的重力与地面对雪橇的支持力是一对平衡力
D.运动员冲过终点后不能立即停止滑行,是由于运动员受到惯性力的作用
【答案】B
【解析】A.运动员使用雪橇,这样增大了与雪地的受力面积,从而减小压强,故A错误;
B.运动员加速滑行时,地面对雪橇的支持力与雪橇对地面的压力,大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,作用在两个物体上,是一对相互作用力,故B正确;
C.当运动员匀速直线滑行时,雪橇的重力与地面对雪橇的支持力不相等,不是一对平衡力,故C错误;
D.惯性是一种性质,不是力,故D错误。
【例题2】(2019贵州铜仁)小明在探究“二力平衡”条件的实验中,设计了如图所示的两种实验方案。
(1)通过实验比较,小明发现采用方案乙,实验效果更好,原因是 。
(2)该实验装置中,木板两端的定滑轮的作用是 。
(3)保持两盘中砝码质量相等,把小车在水平桌面上扭转一个角度,放手后观察到小车转动,
最后恢复到静止状态。这个实验现象说明:作用在同一物体上的两个力,大小相等,方向相
反,并且 ,这两个力才能彼此平衡。
(4)小明在探究完“二力平衡”条件的实验后,又利用该装置进行探究,剪断小车左边的细线后,小车由静止向右运动,此现象说明力可以改变物体的 。
【答案】(1)滚动摩擦力小于滑动摩擦力,减小了摩擦力对实验的影响;(2)能改变作用力的方向;(3)作用在同一条直线上;(4)运动状态。
【解析】(1)通过实验比较,小明发现采用方案乙,实验效果更好,原因是滚动摩擦力小于滑动摩擦力,减小了摩擦力对实验的影响;
(2)该实验装置中,木板两端的定滑轮的作用是能改变作用力的方向;
(3)保持两盘砝码质量相等(即让两边的拉力相等),把木块扭转一个角度,使拉力F1和F2不再同一条直线上,观察到木块发生转动,当木块重新恢复到原来的静止状态时,拉力F1和F2作用在同一条直线上;这个实验现象说明:作用在同一物体上的两个力,大小相等,方向相反,并且作用在同一条直线上,这两个力才能彼此平衡。
(4)小明在探究完“二力平衡”条件的实验后,又利用该装置进行探究,剪断小车左边的细线后,小车由静止向右运动,小车受力不再平衡,此现象说明力可以改变物体的运动状态。
一、选择题
1.(2019山东泰安)如图所示,完全相同的A、B两个长方体物块叠放在水平桌面上,用F=20N的水平向右的力作用在A物块上,A、B一起向右做匀速直线运动,经过3s,两个物块一起移动了60cm的距离。下列相关说法中( )
①物块B受到的重力和地面对B的支持力是一对平衡力
②物块A对B的摩擦力大小是20N,方向向右
③地面对B的摩擦力大小是20N,方向向右
④拉力F的功率为4W
A.只有①④正确 B.只有③④正确 C.只有①③正确 D.只有②④正确
【答案】D
【解析】①地面对B的支持力等于A和B的重力之和,故物块B受到的重力和地面对B的支持力大小不等,不是一对平衡力。故①错误。
②以B为研究对象,B做匀速直线运动,处于平衡状态,受到平衡力的作用,而B受到地面对它的摩擦力作用,方向水平向左,所以物块A对B的摩擦力方向向右,大小是20N,故②正确。
③A、B一起向右做匀速直线运动,则地面对B的摩擦力方向水平向左,根据二力平衡可得大小是20N.故③错误。
④拉力F做的功:W=Fs=20N×0.6m=12J,
功率为P= = =4W.故④正确。
2.(2019安徽)如图,A、B两物块叠放在水平桌面上保持静止。图中分别给出了A、B的受力示意图。下列说法正确的是( )
A. F2与GA、F1两个力的合力是一对作用力与反作用力
B. F1与F3是一对作用力与反作用力
C. GA与F2是一对平衡力
D. F2与F1是一对平衡力
【答案】 B
【解析】由图知,A物块受到向上的支持力F2、向下的重力GA、B对A向下的压力F1;B物块受到向上的支持力F3和向下的重力GB ,
A、以A为研究对象,A物块在水平桌面上保持静止,受力平衡;GA、F1两个力的合力方向向下,合力的大小GA+F1=F2 ,
则可知F2与GA、F1两个力的合力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上,均作用在A物块上,所以是一对平衡力,不是一对相互作用力,A不符合题意;
B、B对A有向下的压力F1 , 因力的作用是相互的,则A对B有向上的支持力F3 , 所以F1与F3是一对作用力与反作用力,B符合题意;
C、A物块处于静止状态,由图示和力的平衡条件可得:F2=GA+F1 , 则GA与F2的大小不等,所以GA与F2不是一对平衡力,C不符合题意;
D、A物块处于静止状态,由力的平衡条件可得:F2=GA+F1 , 则F2与F1的大小不等,所以F2与F1不是一对平衡力,D不符合题意。
3.(2019深圳)如图所示,同一木块在同一粗糙水平面上,先后以不同的速度被匀速拉动。甲图中速度为v1,乙图中速度为v2 , 丙图中木块上叠放一重物,共同速度为v3 , 且v1
A. F甲 F乙>F丙 C. F甲=F乙 【答案】 C
【解析】同一木块在同一粗糙水平面上,先后以不同的速度被匀速拉动 , 那么它处于平衡
状态,它受到的拉力等于摩擦力,即:F甲=f甲 , F乙=f乙;因为木块对水平面的压力和接触
面粗糙程度不变, 所以摩擦力不变,即f甲=f乙; 那么:F甲=F乙; 在木块上放一重物,那
么它对水平面的压力增大, 那么它受到的摩擦力增大; 即:f丙>f乙 , 因为F丙=f丙 ,
所以:F丙>F乙; 即:F甲=F乙 4.(2019大庆)如图是太阳能汽车在平直公路上匀速行驶的情形,若不计空气阻力对汽车
的影响,则下列说法正确的是( )
A.汽车的重力和地面对汽车的支持力是相互作用力
B.汽车受到两对平衡力的作用
C.由于速度大,所以惯性大,使得汽车急刹车不能立即停止
D.太阳能汽车行驶时是将太阳能直接转化成机械能
【答案】B
【解析】A.汽车受到的重力和地面对汽车的支持力,二力大小相等、方向相反、作用在同一个物体上(都作用在汽车上)、作用在同一条直线上,符合二力平衡条件,它们是一对平衡力,不是相互作用力,故A错误;
B.汽车在平直公路上匀速行驶,汽车受到重力和支持力、牵引力和阻力两对平衡力的作用,故B正确;
C.汽车急刹车不能立即停下来是因为汽车有惯性;惯性的大小只跟质量有关,质量越大,惯性越大,和物体的运动速度无关,故C错误;
D.太阳能汽车上的太阳能电池将太阳能转化为电能再转化为机械能,故D错误。
5.(2019湖北随州)一只木箱放在水平地面上,地面上各处粗糙程度相同。对木箱施加一个方向不变的水平推力F(如图甲);F的大小与时间t的关系、木箱的运动速度v与时间t的关系图象如图乙所示。以下说法正确的是( )
A.在第一个2s内木箱所受摩擦力为2N
B.在第二个2s内木箱所受摩擦力为3N
C.在第一个2s内推力F对木箱所做的功为2J
D.在第三个2s内推力F对木箱做功的功率为8W
【答案】D
【解析】先由速度﹣时间图象判断物体的运动情况,然后根据物体的运动状态判断物体是否受平衡力作用;根据由F﹣t图象求出物体受到的拉力,然后由二力平衡的条件求出摩擦力的大小。根据W=Fs可求功;由P=Fv可求功率。
A.由图象可知,第一个2s内,物体没有推动,物体处于平衡状态,推力等于摩擦力,等于1N,故A错误;
B.由v﹣t图象可知,在4s~6s物体做匀速直线运动,处于平衡状态,由F﹣t图象可知在4s~6s即在第三个2s内拉力F=2N,由平衡条件可得滑动摩擦力f=F=2N,由v﹣t图象可知,物体在第二个2s内做匀加速运动,受到的摩擦力为滑动摩擦力,因为压力和接触面的粗糙程度不变,物体受到的摩擦力仍是2N,方向与推力方向相反,即向左;故B错误;
C.由图象可知,第一个2s内,物体没有推动,由W=Fs可知,推力F对木箱所做的功为0;故C错误;
D.在第三个2s内推力F对木箱做功的功率为:P=Fv=2N×4m/s=8W.故D正确。
6.(2019长沙)如图所示,穿着早冰鞋的小玲用手推墙后,她由静止开始向后退。下列说法中正确的是( )
A.小玲后退的过程中,她的惯性逐渐变小
B.小玲后退的过程中,一直做匀速直线运动
C.小玲推墙时,墙对小玲的作用力等于小玲对墙的作用力
D.小玲推墙时,墙对小玲的作用力和小玲对墙的作用力是一对平衡力
【答案】C
【解析】A.惯性大小只跟物体的质量大小有关,小玲后退的过程中质量不变,则她的惯性大小不会改变,故A错误;
B.小玲后退的过程中,在水平方向上只受到地面给她的阻力,所以做减速运动,最后停止,故B错误;
CD.小玲推墙时,墙对小玲的作用力与小玲对墙的作用力是作用在不同物体的两个力,属于相互作用力,二者大小相等,但不是平衡力,故C正确,D错误。
7.(2019南京)如图所示,两辆相同的小车上分别固定一块磁体和一个铁块,将它们靠近到一定距离后由静止释放,两小车同时运动下列说法正确的是( )
A.两小车相互远离
B.小车运动起来是因为小车有惯性
C.磁体对铁块有作用力,同时铁块对磁体也有作用力
D.磁体对铁块的作用力和铁块受到的重力是一对平衡力
【答案】C
【解析】(1)磁体对铁块具有吸引力;(2)力是改变物体运动状态的原因;
(3)物体间力的作用是相互的;(4)平衡力的条件:大小相等、方向相反、作用在同一个物体上,作用在同一条直线上。
A.因为磁体对铁块具有吸引力,所以将它们靠近到一定距离后由静止释放,两小车将靠近,故A错误;
B.力是改变物体运动状态的原因,小车运动起来是因为磁体和铁块之间彼此产生了力的作用,带动小车运动,故B错误;
C.物体间力的作用是相互的,所以磁体对铁块有作用力,同时铁块对磁体也有作用力,故C正确;
D.磁体对铁块的作用力和铁块受到的重力不在一条直线上,方向不相反,大小也不一定相等,不是一对平衡力,故D错误。
8.(2019重点题)如图所示,拉力F为5N,物体A以0.1m/s的速度在物体B表面向左做匀速直线运动(B表面足够长);物体B静止在地面上,受到地面水平向左4N的摩擦力,弹簧测力计示数为12N.下列说法正确的是( )
A.物体A受到的摩擦力为10N
B.拉力F的功率为1.5W
C.滑轮组的机械效率为80%
D.拉力F增大到15N时,物体B开始向左运动
【答案】C
【解析】A.物体B静止在地面上,所以受力平衡;水平方向上物体B受到向右的弹簧拉力、地面对它向左的摩擦力和物体A对它向左的摩擦力,所以两个摩擦力之和为12N,即fAB+4N=12N,则fAB=8N;根据相互作用力的知识可知,物体A受到的摩擦力为f=fAB=8N;故A错误;
B.由图知,水平使用滑轮组,n=2,拉力端移动速度v=2v物=2×0.1m/s=0.2m/s,
则拉力做功的功率:P= = =Fv=5N×0.2m/s=1W;故B错误;
C.滑轮组的机械效率:η= ×100%= =80%,故C正确;
D.若拉力F增大到15N时,A在运动过程中,A对B的压力不变、接触面的粗糙程度不变,则A和B之间的摩擦力不变,所以物体B的运动状态不会改变,即物体B仍然静止,不会向左运动,故D错误。
8.(经典能力题)如图所示,小丽用力F把一才块压在竖直墙面上静止,现有以下受力分析,下述受力分析正确的是( )
①小丽对木块的压力F和墙对木块的弹力是一对平衡力
②小丽对木块的压力F和木块的重力是一对平衡力
③木块受到的摩擦力和木块的重力是一对平衡力
④小丽对木块的压力F和木块对小丽的弹力是一对平衡力
A.只有①正确 B.只有④正确 C.只有①③正确 D.只有③④正确
【答案】C
【解析】木块处于静止,在竖直方向上受两个力而平衡,即重力和墙对木块的静摩擦力;木块在水平方向上受外力F和墙对木块的支持力,两个力是一对平衡力;平衡力作用在同一物体上,作用力和反作用力作用在不同的物体上。
①小丽对木块的压力和墙对木块的弹力符合二力平衡的条件,是一对平衡力;
②小丽对木块的压力和木块的重力不在同一直线上,不是一对平衡力;
③木块受到的摩擦力和木块的重力满足二力平衡的条件,是一对平衡力;
④小丽对木块的压力和木块对手的弹力是一对相互作用力,不是平衡力。
10.(经典能力题)如图所示,物体A静止在水平桌面上,我们说物体A受到了平衡力的作用。下列观点正确的是 ( )
A.物体A对桌面的压力与物体A受到的重力是一对平衡力;
B.桌面对物体A的支持力与物体A受到的重力是一对平衡力;
C.物体A对桌面的压力与桌面对物体A的支持力是一对平衡力;
D.桌子受到的重力与物体A受到的重力是一对平衡力。
【答案】B
【解析】一个物体受到两个力的作用,
2020年中考物理重要规律专题10流体压强与流速的关系试题(附解析)
2020年中考物理重要规律专题10流体压强与流速的关系试题(附解析),中考物理重要规律,莲山课件.
这两个力大小相等,方向相反,并且作用的一条直线上,我们就说这个物体受到平衡力的作用。反之,一个物体受到平衡力作用,这个物体就处于静止状态或者匀速直线运动状态。一对平衡力的特征一定是这两个力都同时作用在同一个物体上,还要满足大小相等,方向相反,在一条直线上。否则两个力不是一对平衡力。
A.物体A对桌面的压力作用在桌子上,物体A受到的重力作用在物体A上,这两个力不是作用的同一个物体上,所以不是一对平衡力。选项A不符合题意;
B.桌面对物体A的支持力作用在物体A上,竖直向上。物体A受到的重力作用在物体A上,竖直向下。两个力都作用在同一个物体A上,物体静止,这两个力大小相等,方向相反,是一对平衡力。选项B符合题意;
C.物体A对桌面的压力作用在桌子上,桌面对物体A的支持力作用在物体A上,两个力不作用在一个物体上,不是一对平衡力.选项C不符合题意;
D.桌子受到的重力作用在桌子上,物体A受到的重力作用在物体A上,两个力不是一对平衡力。选项D不符合题意.
11.(经典能力题)汽车在平直公路两旁上匀速行驶时,下列属于平衡力的是( )
A. 汽车受到的牵引力和阻力
B.汽车受到的支持力和地面受到的压力
C. 汽车受到的牵引力和重力
D. 汽车受到的牵引力和地面受到的压力
【答案】A
【解析】(1)一对相互作用力的条件是:大小相等,方向相反,作用在同一直线上,作用在不同一个物体上;
(2)要判断是否为平衡力,首先对物体进行受力分析,然后根据二力平衡的条件:大小相等,方向相反,作用在同一直线上,作用在同一个物体上。
A.汽车在水平路面上匀速直线行驶时,受到的牵引力和阻力大小相等,方向相反,作用在同一直线上,作用在同一个物体上,是一对平衡力,故A正确;
B.汽车受到的支持力和地面受到的压力大小相等,方向相反,作用在同一直线上,作用在不同一个物体上,是一对相互作用力,故B错误;
C.汽车受到的牵引力和重力,不作用在同一直线上,不是平衡力,故C错误;
D.汽车受到的牵引力和地面受到的压力,没有作用在同一直线上,也没有作用在同一物体上,故不是平衡力,故D错误。
12.(经典能力题)如图,“和谐号”动车满成旅客从成都东站缓缓驶出前往西安。下列说法正确的是( )
A.坐在列车上的乘客相对于车站是静止的
B.列车由静止变为运动.列车的惯性减小了
C.列车受到的牵引力和铁轨对它的支持力是平衡力
D.列车加速前进时,它受到的牵引力大于它受到的阻力
【答案】D
【解析】乘客和车站的位置发生了变化,乘客是运动的。惯性只与质量有关,速度无关。牵引力在水平方向,支持力在竖直方向,二者没有关系。加速运动,合力与速度方向一致,牵引力大于阻力。
13.(经典能力题)一重力为G的热气球竖直匀速上升时,它所受到的浮力为F,受到的空气阻力为f、下列关系正确的是
A.F>G-f B. F=G+f
C.F 【答案】B
【解析】根据物体分别处于静止、匀速下降、匀速上升都是平衡状态,所以受到拉力与重力是平衡力,利用二力平衡的条件可以求得热气球所受力的关系。热气球匀速上升时,受平衡力的作用,浮力的方向竖直向上,重力和阻力的方向竖直向下;则浮力F等于重力G与阻力f之和,即:F=G+f。
二、填空题
14.(2019安徽)如图中物块甲和乙处于静止状态。已知甲重12N,乙重8N,不计绳重及一切摩擦,则甲受到地面的支持力为________N。
【答案】 4
【解析】物体甲受竖直向下的重力G甲=12N、竖直向上的拉力F拉=G乙=8N、竖直向上的地面的支持力F支作用而静止,处于平衡状态,由力的平衡条件得:G甲=F拉+F支 ,
则甲受到地面的支持力:F支=G甲﹣F拉=12N﹣8N=4N。
15.(2019湖北宜昌)消防员在紧急集合时,往往抓住一根竖直的杆从楼上滑下。如果某消防员自身及装备质量共80kg,当他抓着竖直的杆匀速下滑时,杆对人的摩擦力是 N;接近地面时,他增大握力,则杆对手的摩擦力将 (选填:增大、减小、不变)。(g=10N/kg)
【答案】800;增大。
【解析】根据G=mg求出消防员自身及装备的重力;解决此题的关键是分析出在爬杆和爬绳时所受到的力:重力和杆的摩擦力。
消防员自身及装备的重力:G=mg=80kg×10N/kg=800N,
当他抓着竖直的杆匀速下滑时,处于平衡状态,受到的重力和杆对人的摩擦力是一对平衡力,大小相等、方向相反,所以受到的摩擦力f=G=800N,方向竖直向上;
用更大的力握杆,对杆的压力变大,则杆对手的滑动摩擦力也增大。
16.(2019四川成都)如图所示,有两组同样的砖,A组一块,B组两块。每块砖平放时的长:宽:高为4:2:1.A组砖对地面的压力和压强分别为FA和pA;B组砖对地面的压力和压强分别为FB和pB;则:FA FB,pA pB(选填“>”“=”“<”)
【答案】<;=。
【解析】两组砖对地面的压力均等于其重力,即可F=G,A组一块,B组两块,FA=G,
FB=2G,.故FA<FA;
A组砖侧放,则面积为SA=4×1=4;压强pA= = ,
B组砖平放,则面积为SB=4×2=8;压强pB= = = ,
则pA=pB。
17.(经典能力题)物块A静止在粗糙程度均匀的水平桌面上,如图甲所示,物块A受到水平拉力F的作用,拉力F随时间t变化关系如图乙所示。小萍从t=0开始,每隔2s记录一次物块A的位置(用“•”表示物块A),如图丙所示,6s~12s内物块所受的摩擦力为 N,10s~14s内物块的平均速度为 cm/s。
【答案】6;5.5。
【解析】(1)由图丙知,12s~18s内物块在相同时间内通过的路程相等,所以此时间内物块做匀速直线运动,物块受到的摩擦力为滑动摩擦力,由图乙可知此时的拉力F=6N,由二力平衡条件可得,滑动摩擦力f=F=6N;
由图丙可知,6~10s内,物块处于运动状态,物块受到的摩擦力为滑动摩擦力,滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度、物体间的压力大小有关,由于接触面的粗糙程度与物体间的压力都不变,所以滑动摩擦力大小不变,即6s~12s内物块所受摩擦力仍等于6N;
(2)由图丙知,10s~14s内物块的平均速度:v= = =5.5cm/s。
18.(经典能力题)重为40N的物体放在水平地面上,在15N水平拉力作用下做匀速直线运动,物体受到的摩擦力为 N,当拉力增大为20N时,该物体受到的摩擦力为 N.
【答案】15;15.
【解析】(1)物体处于静止或匀速直线运动状态时,受到的力是平衡力;
(2)二力平衡的条件:两个平衡力的大小相等,方向相反,作用在同一物体上,作用在同一直线上;
(3)摩擦力的大小和压力接触面的粗糙程度有关,与推力大小无关.
物体在15N水平拉力作用下做匀速直线运动,所以物体处于平衡状态,因此推力和摩擦力是一对平衡力,大小相等,即f=F=15N;
当推力增加为20N时,压力和接触面的粗糙程度都没变,所以摩擦力仍为15N.
三、作图题:本题共2小题,每小题2分,共4分.
19.(2019福建)如图,悬挂在天花板下的电灯处于静止状态。画出电灯的受力示意图。
【答案】电灯所受重力和拉力的示意图如图:
【解答】悬挂在天花板下的电灯处于静止状态,受到重力和绳子对它的拉力作用,且是一对
平衡力。电灯受到的重力方向竖直向下,作用点在重心上,拉力方向沿绳子向上,作用点也
画在电灯重心上,拉力与重力大小相等。
20.(2019四川内江)如图所示,刻度尺静止在手指上,请画出刻度尺所受力的示意图。
【答案】如图所示:
。
【解析】刻度尺静止在手指上,则接触处为尺子的重心;刻度尺受到重力G和手指对它的
支持力F,且这两个力平衡;重力从重心竖直向下画,支持力从重心竖直向上画,标出力的
符号,注意两条线段的长度相同。
四、实验探究题
21.(2019福建)如图是“测量滑动摩擦力大小”的实验装置示意图。
(1)如图甲中,将木板固定水平拉动木块,木块受到的滑动摩擦力与其受到的水平拉力 大小相等;图乙中,水平拉动木板,待测力计示数稳定后,木块受到的滑动摩擦力与其受到的水平拉力 大小相等。(选填“一定”或“不一定“)
(2)如图丙中,水平拉动木板,待测力计示数稳定后,测力计A的示数为4.0N,测力计B的示数为2.5N,木块受到的滑动摩擦力大小为 N.若增大拉力,当A的示数为4.8N时,B的示数为 N。
【答案】(1)不一定;一定;(2)2.5;2.5。
【解析】(1)摩擦力的大小是通过读取弹簧测力计的拉力得出的,这是依据了二力平衡的原理,因此,图甲要保持物体做匀速直线运动才行。图甲在拉动木块时,很难让木块保持匀速直线运动状态,会导致弹簧测力计的示数不稳定;图甲与图乙的最大不同就是一个拉弹簧测力计,一个拉木板,同是做相对运动,但可以看出,图乙当拉动长木板运动的过程中,无论长木板是否做匀速直线运动,木块始终处于静止状态,根据二力平衡的条件知弹簧测力计的示数一定等于摩擦力的大小。
(2)如图丙所示,弹簧测力计B的示数为2.5N,根据二力平衡,则木块受到的摩擦力大小为2.5N.若拉力增大到4.8N,木板将做加速运动,因压力和接触面粗糙程度不变,故木块受到的摩擦力将不变,还是2.5N。
22.(2019河北)形状规则、质量分布均匀的物体,它的重心在它的 上。图所示为质量分布均匀但形状不规则带有小孔的薄木板,请用细棉线、刻度尺、笔和铁架台来确定它的重心。
(1)操作方法:① ;
② 。
(2)判断方法: 即为簿木板的重心。
(3)实验中没有利用到的物理知识: (填写序号)
①二力平衡的条件
②重力的方向是竖直向下的
③重力的大小跟物体质量成正比
【答案】几何中心;
(1)用细棉线系住小孔将不规则的薄木板悬挂起来,当木板静止时,用笔和刻度尺在木板上画出重力的作用线AB;
②利用同样的方法再画出另一重力作用线CD;
(2)AB、CD的交点;
(3)③。
【解析】形状规则且质量分布均匀的物体,其重心才在物体的几何中心上。
(1)①用细棉线系住小孔将不规则的薄木板悬挂起来,当木板静止时,用笔和刻度尺在木板上画出重力的作用线AB;
②利用同样的方法再画出另一重力作用线CD;
(2)AB、CD的交点就是薄木板的重心。
(3)木板静止时,根据二力平衡知识可知,受到的拉力和重力是一对平衡力,作用在同一直线上,
由于重力的方向是竖直向下的,这样可保证重心一定在所画的线上,而两条线的交点就是重心的位置。
综上所述,本实验没有用到的物理知识的③。
23.(2019四川内江)如图所示,是探究“二力平衡条件”的实验装置图。
(1)实验时使用小车而不使用木块,是因为小车与桌面间的 更小,从而减小对实验结果的影响。
(2)在实验开始时,由于粗心只在左盘中放入砝码,小车立即向左运动,在运动过程中,左盘中砝码的重力势能将 ,动能将 。(选填“变大”、“变小”或“不变”)
(3)当两个盘中分别放上两个相同的砝码后,小车静止在桌面上,这说明二力平衡时,两个力的大小 。
【答案】(1)摩擦力;(2)变小;变大;(3)相等。
【解析】(1)实验时使用小车而不使用木块,将滑动摩擦力变为滚动摩擦力,大大减小了摩擦,减小了摩擦对实验的影响;
(2)小车向左运动过程中,左盘中砝码的质量不变,高度减小,重力势能将变小,砝码的速度增大,动能将变大;
(3)当两个盘中分别放上两个相同的砝码后,由于砝码的重力相同,这两个力产生的拉力是一对平衡力,小车就能保持静止,说明彼此平衡的两个力大小相等。
五、综合计算题
24.(2019山东威海)小明家有一艘玻璃钢海钓船,底部平直,其参数如表所示(柴油热值q=4.3×107J/kg,g=10N/kg)。
(1)不出海时,空船放置在水平沙滩上,船底与沙滩接触面积为2m2,求船对沙滩的压强。
(2)小明一家某次出海钓鱼,人员和钓鱼装备共300kg,船匀速直线行驶4.3km,船受到的阻力为总重力的0.5倍,发动机的实际输出功率为12kW、消耗柴油1kg(假设柴油完全燃烧)。求:船行驶的速度和发动机的效率。
【答案】(1)船对沙滩的压强为1.5×103Pa;
(2)船行驶的速度为4m/s,发动机的效率为30%。
【解析】(1)空船的重力:G=mg=300kg×10N/kg=3000N;
船对沙滩的压力等于自身的重力:F=G=3000N;
船底与沙滩的接触面积为2m2
船对沙滩的压强:p= = =1.5×103Pa;
(2)①人员和钓鱼装备及船的总质量为:m=300kg+300kg=600kg;
船受到的阻力为总重力的0.5倍,
船匀速直线行驶,根据二力平衡:
f=F1=0.5G总 =0.5×600kg×10N/kg=3000N,
P= = =Fv,
v= = =4m/s;
做的有用功:W有=F1s=3000N×4300m=1.29×107J;
消耗柴油1kg释放的能量:Q=mq=1kg×4.3×107J/kg=4.3×107J;
发动机的效率:η= = =30%。
25.(2019安徽)如图,水平地面上一个重为50N的物体,在大小为10N的水平拉力下作用下,向左做匀速直线运动,在5s的时间内通过的距离为2m。求物体运动过程中:
(1)所受摩擦力的大小;
(2)拉力F做功的功率。
【答案】见解析。
【解析】(1)解:用10N的水平拉力,拉着物体向左做匀速直线运动,物体处于平衡状态,则地面对物体的摩擦力与拉力是一对平衡力,大小相等,故f=F=10N
答:所受摩擦力的大小为10N
(2)解:拉力F做的功:W=Fs=10N×2m=20J,
拉力F做功的功率:
P=W/t =20J/5s=4W
答:拉力F做功的功率为4W.
2020年中考物理重要规律专题11连通器原理试题(附解析)
2020年中考物理重要规律专题11连通器原理试题(附解析),中考物理重要规律,莲山课件.