1选择题
下列关于力和运动的说法中,正确的是
- A. 物体受平衡力作用时,一定处于静止状态
- B. 物体运动状态改变时,一定受到了力的作用
- C. 物体受力作用,运动状态一定改变
- D. 物体不受力时,一定处于匀速直线运动状态
答案:B
解析:A选项错误,物体受平衡力作用时,可能处于静止状态或匀速直线运动状态。B选项正确,力是改变物体运动状态的原因,运动状态改变(速度大小或方向改变)一定是因为受到了非平衡力的作用。C选项错误,物体受平衡力作用时,运动状态不改变。D选项错误,物体不受力时,可能处于静止状态或匀速直线运动状态(牛顿第一定律)。故选B。
2选择题
一个质量为0.5kg的物体,静止在水平桌面上,下列说法正确的是(g取10N/kg)
- A. 物体受到的重力和桌面对物体的支持力是一对相互作用力
- B. 物体对桌面的压力和桌面对物体的支持力是一对平衡力
- C. 物体受到的重力大小为5N,方向竖直向下
- D. 物体对桌面的压力大小为5N,方向竖直向下
答案:C
解析:A选项错误,物体受到的重力和桌面对物体的支持力作用在同一物体上,是一对平衡力,不是相互作用力。B选项错误,物体对桌面的压力和桌面对物体的支持力作用在不同物体上,是一对相互作用力,不是平衡力。C选项正确,物体质量m=0.5kg,重力G=mg=0.5kg×10N/kg=5N,方向竖直向下。D选项错误,物体对桌面的压力大小等于重力5N,但方向是垂直于桌面向下,不一定是竖直向下(桌面水平时才是)。故选C。
3选择题
如图所示,将同一密度计分别放入甲、乙两种液体中,静止时液面相平,密度计在甲液体中受到的浮力为F甲,在乙液体中受到的浮力为F乙,甲液体的密度为ρ甲,乙液体的密度为ρ乙。下列判断正确的是
- A. F甲 > F乙,ρ甲 > ρ乙
- B. F甲 = F乙,ρ甲 > ρ乙
- C. F甲 < F乙,ρ甲 < ρ乙
- D. F甲 = F乙,ρ甲 < ρ乙
答案:B
解析:密度计在两种液体中均漂浮,根据漂浮条件,浮力等于重力,即F浮=G。因为是同一密度计,重力不变,所以F甲=F乙=G。根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排,浮力相等时,液体密度ρ液与排开液体体积V排成反比。由图可知,密度计在甲液体中浸入的体积较小(V排甲<V排乙),所以ρ甲>ρ乙。故选B。
4填空题
一个边长为10cm的正方体物块,质量为2.7kg,将其平放在水平地面上,它对地面的压强为________Pa。(g取10N/kg)
答案:2700
解析:物块对地面的压力F=G=mg=2.7kg×10N/kg=27N。受力面积S=边长×边长=0.1m×0.1m=0.01m²。压强p=F/S=27N/0.01m²=2700Pa。易错点:单位换算,边长10cm=0.1m;压力大小等于重力,但方向垂直于接触面。
5填空题
将一个重为6N的物体浸没在水中,它排开水的重力为4N,则物体受到的浮力为________N,松手后物体将________(选填“上浮”、“下沉”或“悬浮”)。
答案:4;下沉
解析:根据阿基米德原理,物体受到的浮力等于它排开液体的重力,即F浮=G排=4N。物体的重力G=6N,因为F浮<G,所以松手后物体将下沉。易错点:误认为浮力等于物体自身的重力,而忽略比较浮力与重力的大小关系。
6计算题
一辆质量为1.5t的汽车,在平直公路上以72km/h的速度匀速行驶,受到的阻力是车重的0.02倍。求:(g取10N/kg)
(1)汽车受到的牵引力;
(2)汽车发动机的功率。
答案:(1)汽车质量m=1.5t=1500kg,重力G=mg=1500kg×10N/kg=15000N。
汽车做匀速直线运动,牵引力与阻力是一对平衡力,所以牵引力F=f=0.02G=0.02×15000N=300N。
(2)汽车速度v=72km/h=20m/s。
汽车发动机的功率P=Fv=300N×20m/s=6000W。
解析:本题综合考查二力平衡、功和功率的计算。关键点:1. 匀速行驶时牵引力等于阻力;2. 功率公式P=Fv的应用;3. 单位换算,1t=1000kg,1km/h=1/3.6 m/s。易错点:忘记将质量单位t换算为kg,或将速度单位km/h换算为m/s。
7解答题
小明用弹簧测力计、烧杯、水和细线测量一个不规则小石块的密度。实验步骤如下:
①用细线系住小石块,用弹簧测力计测出其重力G;
②将小石块浸没在水中,读出弹簧测力计的示数F;
③计算小石块的密度。
请你推导出小石块密度ρ石的表达式(用G、F和ρ水表示)。
答案:小石块浸没时受到的浮力F浮=G-F。
根据阿基米德原理,F浮=ρ水gV排,且浸没时V排=V石,所以V石=(G-F)/(ρ水g)。
小石块的质量m=G/g。
小石块的密度ρ石=m/V石=(G/g)/[(G-F)/(ρ水g)]=Gρ水/(G-F)。
解析:本题考查利用浮力知识测量固体密度。关键步骤:1. 通过称重法求浮力F浮=G-F;2. 利用阿基米德原理求体积V石=V排=F浮/(ρ水g);3. 密度公式ρ=m/V。易错点:在推导过程中忘记用V排=V石(因为浸没),或计算时符号混乱。
8简答题
生活中,我们有时会看到这样的现象:用力吸一下塑料吸盘挂钩,它就能牢牢地“吸”在光滑的墙壁上,挂上重物也不会掉落。请用物理知识解释其中的原因。
答案:用力挤压吸盘时,排出了吸盘内的大部分空气,吸盘内部气压减小,远小于外界大气压。在外界大气压的作用下,吸盘被紧紧地压在墙壁上。当挂上重物时,吸盘与墙壁之间的摩擦力与重物的重力平衡,所以挂钩不会掉落。根本原因是大气压的作用。
解析:本题考查大气压强的应用。解释时需抓住两个关键点:1. 吸盘内部气压减小的原因(排出空气);2. 外界大气压大于内部气压,产生压力差,将吸盘压在墙上。易错点:只说“吸盘吸住了”,没有解释是大气压的作用,或者将原因归结为“吸力”这种不科学的表述。