《力学》综合测试二资料Word文档下载推荐.docx

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1

B．mA：

mB=1：

1

C．mA：

pB=1：

D．mA：

6．如图所示，一根质地均匀的木杆可绕O点自由转动，在木杆的右端施加一个始终垂直于杆的作用力F，使杆从OA位置匀速转到OB位置的过程中，力F的大小将（）

A．一直是变大的B．一直是变小的

C．先变大，后变小D．先变小，后变大

7．质量相同的铁块和铝块，挂在杠杆AB两端，杠杆在水平位置平衡，如图所示，现把铁块和铝块同时浸没于水中，已知ρ铁>

ρ铝，则有（）

A．杠杆AB仍保持平衡B．杠杆A端会上升以

C.杠杆Ａ端会下降D.杠杆是否平衡，无法判断

8．在图中，

，三个物体在同样大的力F作用下，都沿着力F的方向移动了S，比较力F对三个物体所做的功，结论是（）

A.一样多B.对a做的功多

C.对b做的功多D.对c做的功

9．如图所示，重为100N的物体B，在足够深的水中匀速下沉，通过滑轮组拉着重600N的物体A沿水平方向匀速运动，在4s内物体A移动了0.8米，已知B的密度是水的密度的5倍，动滑轮重12N，不计绳重及滑轮与绳之间的摩擦（g取10N/kg）则（）

A．B对绳的拉力是20N

B．B对绳的拉力的功率是16W

C．A物体受摩擦力为148N

D．滑轮组的机械效率为90%

10．如图所示，将同一物体分别沿光滑的斜面AB、AC以相同的速度从底部匀速拉到顶点A，已知AB＞AC，施加的力分别为F1、F2，拉力做的功为W1、W2，拉力做功的功率分别为P1、P2，则下列判断中正确的是（）

A．F1＜F2，W1=W2，P1＜P2

B．F1＞F2，W1＞W2，P1＞P2

C．F1＜F2，W1＜W2，P1＜P2

D．F1＜F2，W1=W2，P1＞P2

二、填空题

11．某同学设计了如图所示的装置测量盐水的密度，已知木块的重力为3N，体积为500cm3，当木块静止时弹簧测力计的示数为2.5N，g=10N/kg，盐水密度是kg/m3；

若剪断细绳，木块最终静止时所受浮力是N．（一切摩擦与阻力均忽略不计）

12．甲、乙两名同学在相距1000m的跑道两端同时相向起跑，甲的平均速度是6m/s，经过100s后与乙相遇，那么乙的平均速度是m/s，相遇时甲跑过的路程是m，乙跑过的路程是m．

13．图（甲）所示是使用汽车打捞水下重物的示意图，汽车通过定滑轮牵引水下一个圆柱形重物，在整个打捞过程中，汽车以恒定的速度v=0．2m/s向右运动．图（乙）是此过程中汽车拉动重物时牵引力的功率P随时间t的变化图象，设t=0时汽车开始提升重物，忽略水的重力和滑轮的摩擦，g取10N/㎏．物体在水中时，汽车的牵引力功率为_____W，物体的重力为_______N，物体的体积为____________m3

14．如图所示的动滑轮，拉着物体M以0.5m/s的速度在水平面上做匀速直线运动，物体重200N，它受到的摩擦力是物重的0.2倍，水平拉力为25N．2s内拉力做的功是J，该动滑轮的机械效率是．

15．如图所示，某同学在做俯卧撑运动，可将他视为一个杠杆。

他的中心在A点，重力为500N，那么他将身体撑起，双手对地面的压力至少为N。

若他在1min内做了30个俯卧撑，每次肩部上升的距离均为0.4m，则他的功率至少为W.

三、实验题

16．在生产中，人们往往用的是由杠杆、滑轮等简单机械组合而成的复杂机械．在一次综合实践活动中，王刚同学分别用一轻质杠杆（O为支点，OA=3OB）、一只滑轮和一些细绳构成的组合机械来提升重90N的物体．王刚在实践活动中是这样做的：

他先单独使用一个动滑轮来提升重物，如图甲所示，然后又用动滑轮和杠杆组成的组合机械来提升重物，如图乙所示．

（1）在不计机械重、绳重、部件间摩擦时，F1=N，F2=N．比较F1、F2可以看出，使用乙图组合机械的好处是．

（2）请你帮他设计另一种能省力的组合机械，请把设计方案图画在下面的方框内．

（3）王刚在实验中突然提出这样一个问题，使用乙图的组合机械与使用甲图的动滑轮相比，它的机械效率是否发生改变呢？

（a）为了比较甲、乙两机械效率的大小，需要测量的物理量有：

物体的重力G，F1和F2的大小，以及拉力F1移动的距离S1和拉力F2移动的距离S2．

（b）机械效率η甲=，η乙=．（用测量的物理量来表示）

四、计算题

17．如图，轻质杠杆AB可绕O点转动，在A、B两端分别挂有边长为10cm，重力为20N的完全相同的两正方体C、D，OA∶OB=4∶3；

当物体C浸入水中且露出水面的高度为2cm时，杠杆恰好水平静止，A、B两端的绳子均不可伸长且均处于张紧状态。

（g=10N/kg）求：

（1）物体C的密度；

（2）杠杆A端受到绳子的拉力；

（3）物体D对地面的压强。

18．为了监测水库的水位，小明设计了利用电子秤显示水库水位的装置。

该装置由长方体A和B、滑轮组、轻质杠杆CD、电子秤等组成，且杠杠始终在水平位置平衡，OC:

OD=1:

2，如图所示。

已知A的体积为0.03m3，A所受的重力600N,B所受的重力为110N；

当水位上涨到与A的上表面相平时，水面到水库底部的距离h=20m。

不计滑轮和绳的重力与摩擦。

已知水的密度为1x103kg/m3.求：

（l）水库底部受到水的压强；

（2）A受到的浮力；

（3）此时电子秤受到B对它的压力。

19．（6分）一质量为6kg的石块，沉在装水的容器底部，某同学用一动滑轮将石块从水中匀速提起1m，但石块没有露出水面，如图所示，已知绳的自由端拉力为25N，求石块在上升过程中：

（1）石块受到的浮力为多少？

（2）绳的自由端拉力做功为多少？

（3）动滑轮的机械效率为多少？

（ρ石=3×

103kg/m3）

20．如图所示塔吊是建筑工地上常见的起重设备，图中所示AB是水平臂。

C为可移动的滑轮组，C移动的范围是从O点到B点。

已知：

AO＝10m，OB=50m。

塔身的宽度和铁架、滑轮组所受重力及摩擦均不计。

（1）若A端配重的质量为4t，要想吊起质量

为1t的钢材，为安全起吊，C应移动到

离O点多远的地方？

（g取10N/Kg）

（2）若塔吊20s内将质量为1t的钢材匀速

提高了7m，在这个过程中钢材的动能

和势能如何变化？

（3）在上述过程中塔吊对钢材做了多少功？

如果塔吊做的额外功是3×

104J，则塔吊

的机械效率是多少？

21．如图所示，是一辆汽车通过滑轮组将深井中的物体拉至井口的装置图．已知井深12m，物体重G=6×

103N，汽车重G车=3×

104N，汽车匀速拉绳子时的拉力F=2.2×

103N，汽车受到的阻力为车重的0.1倍．求：

（1）将物体从井底拉至井口的过程中，汽车拉绳子的拉力对滑轮组做了多少功？

（2）滑轮组的机械效率为多少？

（保留一位小数）

（3）若汽车运动的速度为3m/s，则将物体由井底拉至井口需要多长时间？

（4）汽车牵引力为多少？

牵引力的功率为多少？

参考答案

1．B

【解析】

由图象可知，当甲、乙、丙三种物质的体积相等时，它们的质量关系为m甲＞m乙＞m丙，由ρ=m/V可知，ρ甲＞ρ乙＞ρ丙，故CD错误；

当m乙=10g时，V乙=10cm3，则ρ乙=m乙/V乙=10g/10cm3=1.0g/cm3=ρ水，所以，ρ丙＜ρ水，故A错误，B正确，故选B。

2．C

A、由图象可知，横轴表示时间，纵轴表示路程，在10min是两同学相遇，相遇时甲行驶了4km-1km=3km，故A错误；

B、由图象可知，甲同学10min经过的路程为3km，相遇前甲的速度是

v甲=s甲/t=3km/10min=0.3km/min；

乙同学10min经过的路程为1km，相遇前乙的速度是

v乙=s乙/t=1km/10min=0.1km/min，则v甲=3v乙，故B错误；

C、由图象可知，相遇后甲15min-10min=5min经过的路程为1km，

速度v甲′=s甲′/t′=1km/5min=0.2km/min，v甲=1.5v甲′，故C正确；

D、由图象可知，整个过程，甲经过的总路程为4km，总时间为15min，甲的平均速度为

v甲平=s甲总/t总=4km/15min=4/15km/min；

乙经过的总路程为2km，总时间为15min，甲的平均速度为v乙平=s乙总/t总=2km/15min=2/15km/min；

所以，v甲平=2v乙平，故D错误，故选C

3．D

试题分析：

①由图象可知两个物体不是从同一地点同时出发的，B是从距离O点5m处出发的；

②t=0时刻，A在O点，B在距离O点5m处；

③从第3s开始，vA＞vB，5s末A、B相遇；

④5s内，A、B运动的路程不相同，所用时间相同，根据

可知A、B的平均速度不相等．解：

可知A、B的平均速度不相等．故只有②③正确．故选：

D．

考点：

速度与物体运动．

4．C

（1）当金属块完全露出液面，没有浸入水体中时，金属块不受浮力，此时拉力等于重力，即为图中的CD段，据此求出金属块重，利用重力公式求金属块的质量．

（2）根据当金属块未露出液面时拉力的大小，根据称重法求出物体受到的浮力，利用阿基米德原理求出金属块的体积，利用密度公式求金属块的密度．

解：

当金属块完全露出液面，没有浸入水中时，金属块不受浮力，此时拉力等于重力，即在4cm以上，从图可知，该金属块重力为：

G=F拉=0.35N．

由G=mg得，金属块的质量为：

m=

=

=0.035kg，

由图可知：

正立方体金属块未露出液面即在2cm以下时，F拉′=0.25N，

则根据称重法可知物体在水中受到的浮力为F浮=G﹣F拉′=0.35N﹣0.25N=0.1N，

由F浮=ρgV排得：

V=V排=

=1×

10﹣5m3，

金属块的密度为：

ρ金=

=3.5×

103kg/m3．

故选C．

5．B

两物体的体积关系：

VA：

VB=SAhA/SBhB=1：

1，由ρ=m/V得：

m=ρV，因为A、B是由同种材料制成的实心圆柱体，密度相同，所以mA：

mB=ρVA：

ρVB=VA：

VB=1：

1；

因为A和B放在水平地面上，所以对地面的压力F=G=mg=ρVg=ρShg，对地面的压强：

p=F/S=ρhg，

对地面的压强之比：

pA：

pB=ρhAg：

ρhBg=hA：

hB=2：

1，故选B。

压强的大小及其计算；

密度公式的应用

6．C

在木杆的右端施加一个始终垂直于杆的作用，所以动力臂大小始终不变；

阻力是木杆的重力大小不变，将杠杆缓慢地由最初位置拉到水平位置时，阻力臂变大，当杠杆从水平位置拉到最终位置时，阻力臂变变小，由

，可知F先变大，后变小。

杠杆的平衡条件

7．C

【解析】因开始时等臂杠杆平衡，则有m铁g=m铝g；

因铁的密度大小铝的密度，故铁的体积小于铝的体积；

当浸入水中时，铁所受浮力小于铝所受浮力；

则可知铝块对杠杆的拉力减小，故铁块端力及力臂的乘积大于铝块端的乘积；

故铁块端下沉.

8．A

已知力F的大小和沿着力F的方向移动的距离s，根据功的计算公式W=Fs可判断F对三个物体所做功的大小．因为对三个物体的作用力都是大小相等的力F，三个物体在力F的方向上移动的距离都是s，根据功的计算公式W=Fs可知，F对三个物体所做的功一样多．故选A．

9．C

由图知，n=2，则s=2h．

A、由题知，B的密度是水的密度的5倍，知道物体B的重，物体B浸没水中受到的浮力，由于物体匀速运动，GB=F浮+F拉，据此可求对绳子的拉力；

B、由图知，n=2，知道物体A移动距离，利用sB=2sA求绳子移动的距离，利用功的公式求对绳的拉力做功；

C、由于不计绳重及滑轮与绳之间的摩擦，求滑轮组的效率．

A、由题知，ρB=5ρ水，

物体B的重GB=mg=ρBVg=5ρ水Vg=100N，

物体B浸没水中受到的浮力：

F浮=ρ水V排g=ρ水Vg=

×

100N=20N

∵物体匀速下降，

∴GB=F浮+F拉，

∴F拉=GB-F浮=100N-20N=80N，故A错；

B、由图知，n=2，物体A移动距离sA=0.8m，则sB=2sA=2×

0.8m=1.6m，

对绳的拉力做功：

W=F拉sB=80N×

1.6m=128J，

，故B错；

C、∵不计绳重及滑轮与绳之间的摩擦，

∴F拉=

（f+G轮），

80N=

（f+12N）

∴f=148N，故C正确；

D、

，故D错．

10．A

斜面倾斜角度越大，越费力．斜面AB的倾斜角度小于斜面AC，所以斜面AB更省力，

斜面光滑说明摩擦力为0，即使用光滑的斜面没有额外功．

速度相同，AB＞AC，所以物体沿斜面AC用时较少，根据公式

，可判断拉力所做的功的功率大小．

斜面AB倾斜角度小于AC，所以物体沿AB运动时拉力较小，使用任何机械都不省功，所以拉力在两斜面上做功相同．

速度相同，物体沿AC运动时用时较少，根据公式

可知，拉力沿AC运动时拉力做功的功率较大．

故选A．

【点评】本题考查斜面的省力情况，物体做功的大小以及做功功率的大小，关键是知道接触面光滑，摩擦力为0，使用任何机械都不省功．

11．1100；

3

（1）木块受到的浮力为F浮=F+G=3N+2.5N=5.5N；

因为F浮=ρ液gV排，所以液体的密度为ρ液=

=1100kg/m3；

（2）因为G=mg，所以木块的质量为m=

=0.3kg；

木块的密度为ρ=

=600kg/m3，因为ρ＜ρ液，[]所以木块将上浮，最终静止在液面上，受到的浮力为F浮′=G=3N．

【考点定位】浮力的计算

12．4；

600；

400

【解析】解：

因为v=

，

所以甲的路程s甲=v甲t=6m/s×

100s=600m；

相遇时，乙的路程s乙=s﹣s甲=1000m﹣600m=400m，

乙的平均速度v乙=

=4m/s；

故答案为：

4；

400．

【点评】本题考查了求乙的速度、乙的路程问题，熟练应用速度公式及其变形公式、知道相遇时甲乙的路程之和等于甲乙两者间最初的距离．

13．70040000．05

整个物体打捞过程分为三个阶段：

第一阶段，将重物从水底拉上表面刚好接触水面这一过程，G不变，F浮不变，F1不变．且有G=F浮+F1；

第二阶段，将重物拉出水面过程，这一过程，F浮变小直到为0，拉力F越来越大，对应图BC段；

第三阶段，重物刚好全部拉出水面，以后继续向上拉的过程，这一过程G不变，拉力F3与重力G相等，对应图CD段，G=F3因为G=F3=4000N，所以m=G/g＝4000N/10N/kg=400kg，由图象可知，在水中时，汽车的牵引力功率为700W；

速度为0．2m/s，根据P=W/t=Fv可求出汽车在AB段对物体的拉力为

F1=P1/V1=700W/0．2m/s=3500N，F浮=G-F1=F3-F1=4000N-3500N=500N，F浮=ρ水gV排=ρ水gV物，

V物=F浮/ρ水g＝500N/1×

103kg/m3×

10N/kg=5×

10-2m=0．05m。

物体的浮沉条件及其应用

14．50；

80%

图中使用的是动滑轮，知道物体A以0.5m/s的速度运动，利用速度公式可以求出物体2s移动的距离s，则拉力移动的距离s′=2s，利用功的公式求拉力做功；

知道物体重，求出物体A受到的摩擦阻力，又知道拉力F，利用机械效率的公式计算滑轮的机械效率．

物体2s移动的距离：

s=vt=0.5m/s×

2s=1m，

∵使用的是动滑轮，

∴拉力移动的距离：

s′=2s=2×

1m=2m，

拉力做功：

W=Fs′=25N×

2m=50J，

∵物体受到的摩擦阻力是物重的0.2倍，

∴f=0.2G=0.2×

200N=40N，

滑轮的机械效率：

η=

=80%．

50；

80%．

【点评】本题考查了学生对有用功、总功、机械效率的掌握和运用，注意弄清本题的有用功是克服摩擦做功，不是提升重物做功．

15．30060

人可以看作是杠杆，地与脚的接触点可以看作是支点，动力是地面对人手的支持力，阻力是人的重力。

动力臂为1.5m，阻力臂为0.9m。

根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知，

。

人做功的功率为

杠杆及功率

16．

（1）45；

15；

更省力

（2）如图；

（3）（a）物体上升的高度h；

（b）

；

．

（1）甲图动滑轮上有两端绳子，拉力是重力的一半，乙图中，已知动滑轮上拉力的大小，根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2，可求拉力F2的大小．比较两拉力的大小，就可得出使用乙图组合机械的好处，

（2）乙图设计的是省力的组合机械，减小杠杆的动力臂，增大杠杆的阻力臂，即可改为能省距离的组合机械．

（3）物体的重力为G和拉力为F，重物提升的高度为h，拉力作用点运动的距离为s，根据公式η=

即可得出两装置的机械效率．

（1）甲图拉力是重力的一半，F1=

=45N，

乙图中F1•OB=F2•OA，

所以F2=

=15N．

很明显45N＞15N，所以使用乙图组合机械的好处是可以更加省力．

（2）使杠杆的阻力臂大于动力臂，即可改为能省距离的组合机械．如图：

（3）测出物体的重力G，F1的大小，图乙中物体上升的距离h，F2的大小，A点下降的距离l拉力．

甲图中，机械效率η甲=

图乙中，机械效率η乙=

（1）45；

（2）如上图；

【点评】本题考查滑轮组绳子拉力的计算和机械效率的计算以及滑轮组的设计与组装，关键是根据杠杆的平衡条件求拉力的大小，难点是设计省距离的组合机械．

17．

（1）2×

103kg/m3

（2）12N（3）400Pa。

（1）由题意知：

物体的重力G=20N，体积为V=（10cm）3=0.001m3，g=10N/kg，则物体的质量为m=G/g=20N/10N/kg=2kg，密度为ρ=m/V=2kg/0.001m3=2×

103kg/m3。

（2）（3）物体C排开水的体积为V排=（10cm）2×

8cm=0.0008m3，水的密度ρ水=1.0×

103kg/m3，则C受到的浮力为F浮=ρ水V排g=1.0×

0.0008m3×

10N/kg=8N，杠杆A端受到绳子的拉力大小为FA=G－F浮=20N－8N=12N，对应的力臂为OA，杠杆B端受到绳子的拉力大小为FB，对就的力臂为OB，OA∶OB=4∶3，则由杠杆原理FAOA=OBFB，即12N×

OA=FB×

OB，解得FB=16N，D对地面的压力为F=G－FB=20N－16N=4N，受力面积S=（10cm）2=0.01m2，压强为p=F/S=4N/0.01m2=400Pa。

压力、压强、浮力的综合分析与计算

18．（l）2.0×

105Pa 

（2）300N（3）60N

（1）水库底部受到水的压强

P=ρ水gh=1.0×

10N/kg×

20m=2.0×

（2）A受到的浮力

F浮=ρ水gV排=1.0×

0.03m3=300N

（3）对A进行受力分析：

竖直向下的重力GA、竖直向上的浮力F浮、竖直向上绳的拉力F拉

F拉=GA-F浮=600N-300N=300N

对滑轮组，不计滑轮和绳的重力与摩擦,

下端绳子对滑轮组的拉力F/拉=F拉=300N

每股绳子拉力FC拉=1/3F/拉=1/3×

300N=100N

对轻质杠杆CD，绳子对杠杆C点拉力FC=FC拉=100N

根据杠杆平衡条件：

FCOC=FDOD，可得

FD=FCOC/OD=100N×

1/2=50N

对B进行受力分析：

竖直向下的重力GB、竖直向上绳的拉力FD拉、竖直向上电子秤支持力F支

FD拉=FD==50N

F支=GB-FD拉=110NN-50N=60N

根据力的作用相互性，电子秤受到B对它的压力F压=F支=60N

（1）直接利用液体压强公式p=ρgh求底部受到水的压强；

（2）已知物块A的体积（物块A的顶部刚没入水面时排开水的体积），利用阿基米德原理求物块A所受的浮力；

（3）对各个物体分别进行受力分析，应用相关知识：

浮力、杠杆、滑轮组、作用力与反作用力，解决实际问题。

【考点】液体压强，浮力，杠杆，滑轮组，受力分析，作用力与反作用力等。

19．

（1）20N，

（2）50J（3）80％

【解析】分析：

（1）知道石块的质量和密度，利用密度公式求石块的体积，因为石块浸没在水中，所以排开水的体积等于石块体积，再利用阿基米德原理F浮=ρ水gV排求出石块受到的浮力；

（2）图中使用的是动滑轮，则s=2h，求出拉力移动的距离，又知道拉力大小，利用W=Fs求绳的自由端拉力做功；

（3）知道石块的质量，利用重力公式求石块的重，此时石块重等于石块受到的浮力加上动滑轮对石块的拉力，据