专题1 力学（解析版）.docx

1、专题1力学【命题重点】力学是科学中考的一个重要组成部分,常出现的内容:二力平衡与相互作用力、影响滑动摩擦力的因素、压强和浮力、杠杆平衡条件、功和功率、能量的转化与守恒等。【方法要点】(1)学会对研究对象进行受力分析。(2)压强浮力相关公式的适用条件。(3)将杠杆动态问题转化为一个个的静态问题。(4)能量问题主要抓住变化前后各种形式能量的大小关系,再分析变化。【例题精析】类型1运动和力【例1】在汽车中悬线上挂一个小球，当汽车运动时，悬线将与竖直方向成某一固定角度，如图所示，若在汽车底板上还有一个跟其相对静止的物体M，则关于汽车的运动情况和物体M的受力情况正确的是（）A汽车一定向右做加速运动B汽车

2、一定向左做加速运动CM除受到重力、底板的支持力作用外，还一定受到向右的摩擦力作用DM除受到重力、底板的支持力作用外，还可能受到向左的摩擦力作用【解答】解：AB、以小球为研究对象，小球向左运动，所以有两种可能，即可能向右做加速运动，也可能向左做减速运动，故AB错误；CD、据上面的分析可知，木块M相对于汽车有一个向左的运动趋势，此时木块M会受到一个向右的摩擦力（其动力的作用），故M除受到重力、底板的支持力作用外，还一定受到向右的摩擦力作用，故C正确，D错误；故选：C。【变式1】公园里小朋友在玩游戏，起初她紧紧环抱杆子悬空静止着，随着慢慢松手开始沿杆下滑。小金将其简化为模型来研究，如图甲。若F随时间

3、变化的规律如图乙所示，有关小朋友在0t1时间段所受摩擦力说法正确的是（）A一直减小，到t1时为零B一直减小，到t1时不为零C先不变后减小，到t1时为零D先不变后减小，到t1时不为零【解答】解：F为人对杆子的压力，开始时她紧紧环绕杆子悬空静止着，受到的摩擦力为静摩擦力，由二力平衡可知，人受到重力与受到杆子施加的摩擦力为一对平衡力，大小相等，则小朋友不下滑时受摩擦力最大，压力减小后有段时间仍然静止（重力等于摩擦力），是静摩擦力，之后才会开始滑动，当开始下滑时，小朋友受到的摩擦力为滑动摩擦力，在接触面粗糙程度不变的条件下，压力减小，滑动摩擦力减小，到t1时，F0，受到的摩擦力为0，所以，在0t1时间

4、段所受摩擦力：先不变再减小，到t1时为零，故C正确。故选：C。类型2密度、压强和浮力【例2】在一个足够深的容器内有一定量的水，将一个长10cm、横截面积50cm2的圆柱形实心塑料块挂于弹簧秤上，当塑料块底面刚好接触水面时（塑料块没有离开水面），弹簧秤示数为4N，如图甲所示。已知弹簧的伸长与受到的拉力成正比，弹簧受到1N的拉力时伸长1cm，g取10N/kg。若往容器内缓慢加水，当弹簧秤的示数为2N时，水面升高6cm。此过程中水面升高的高度H与所加水的体积V的关系如图乙所示。根据以上信息，能得出的正确结论是（）A所加水的体积至1400cm3时，弹簧秤示数恰为零B塑料块的密度为0.6103kg/m3

5、C容器的横截面积为125cm2D加水1000cm3时，塑料块受到的浮力为1N【解答】解：A、根据题意可知，当塑料块底面刚好接触水面时，弹簧秤示数为4N，往容器内缓慢加水，当弹簧秤的示数为2N时，水面升高6cm，而弹簧的伸长与受到的拉力成正比，所以当水面升高12cm时，弹簧秤示数恰为零，根据图乙可知，此时所加水的体积为1400cm3；故A正确；B、当塑料块底面刚好接触水面时，弹簧秤示数为4牛，可以知道塑料块的重力G4N，体积V10cm50cm2500cm35104m3，则塑料块的密度=mV=GgV=4N10N/kg510-4m3=0.8103kg/m3，故B错误；C、当弹簧秤示数恰为零时，F浮G

6、4N，h12cm，则加入水的体积加上塑料块浸没在水中的体积等于容器的底面积和水面升高高度h的乘积，即V水+V排hS，由F浮水gV排可得，塑料块排开水的体积V排=F浮水g=4N1.0103kg/m310N/kg=4104m3400cm3则容器的横截面积：S=V排+V水h=1400cm3+400cm312cm=150cm2，故C错误；D、当浮力F浮1N时，弹簧测力计的拉力F拉GF浮4N1N3N，这时弹簧向下伸长3cm，即塑料块下新加入水的深度h1cm此时塑料块浸入水中的高度h=F浮水gS=1N1.0103kg/m310N/kg0.005m2=0.02m2cm水面升高的高度：h1cm+2cm3cm，

7、根据图象可知，此时所加水的体积为350cm3，故D错误。故选：A。【变式2】如图所示，体积为1103m3，材料相同的两个金属球，分别连接在弹簧的一端，弹簧的另一端固定在容器的底部。甲图装置内是水，弹簧对球向上的弹力为79N，则该球的重力为 牛。乙图装置内是某种液体，弹簧对球向上弹力为81N，则该种液体的密度为 kg/m3（g取10N/kg）。设想从某一天起，地球的引力减为一半，则甲图中的弹簧对物体的弹力 （弹簧处于压缩状态）（填“不变”、“减小一半”或“增加两倍”）。【解答】解：（1）小球受到向下的重力、向上的弹力以及向上的浮力作用，由力的平衡条件可得：GF浮+F弹；在水中时，小球的重力：GF

8、浮水+F弹水水gV排+F弹水1000kg/m310N/kg1103m3+79N89N；在某种液体中，小球所受的浮力：F浮液GF弹液89N81N8N，由F浮液gV排可得，液体的密度：液=F浮液gV=8N10N/kg110-3m3=0.8103kg/m3；（2）当地球引力减为一半时，g值将变为原来的一半，而F浮液gv排，因此浮力也减为原来的一半，即重力与浮力之差变为原来的一半；因此弹簧被压缩的长度变为原来的一半，弹簧对物体的弹力减小一半。故答案为：89；0.8103；减小一半。类型3杠杆的动态平衡问题【例3】如图甲是上肢力量健身器示意图，杠杆AB可绕O点在竖直平面内转动，AO2BO，配重的重力为1

9、00牛，小明通过细绳在B点施加竖直向下的拉力为FB，杠杆在水平位置平衡，配重对地面的压力记为F压，拉力FB与压力F压的关系如图乙所示，杠杆AB和细绳的质量及所有摩擦均忽略不计，动滑轮重力为G动，下列说法正确的是（）A配重对地面的压力F压为50牛时，小明在B点施加竖直向下的拉力FB为160牛B配重对地面的压力F压为90牛时，小明在B点施加竖直向下的拉力FB为40牛C配重对地面的压力F压为10牛时，小明在B点施加竖直向下的拉力FB为360牛D配重刚好被匀速拉起时，小明在B点施加竖直向下的拉力FB为440牛【解答】解：配重在地面保持静止状态，那么绳子对它的拉力F拉GF压；对动滑轮进行受力分析可知，它

10、受到向上的拉力FA，向下的动滑轮的重力G动和两个向下的拉力F拉，那么得到：FA2F拉+G动2（100NF压）+G动；根据杠杆的平衡条件得到：FAAOFBOB；即：2（100NF压）+G动2FB1；根据乙图可知，当F压50N时，FB2F；当F压80N时，FBF；将两组数据代入得到：2（100N50N）+G动22F1 ；2（100N80N）+G动2F1 ；式联立得到：G动20N，F120N。那么F压与FB的关系式为：2（100NF压）+20N2FB1 ；A配重对地面的压力F压为50N时，2（100N50N）+20N2FB1；解得：FB120N；故A错误；B配重对地面的压力F压为90N时，2（100

11、N90N）+20N2FB1；解得：FB80N；故B错误；C配重对地面的压力F压为10N时，2（100N10N）+20N2FB1；解得：FB400N；故C错误；D当配重刚好被匀速拉起时，压力为0N，2（100N0N）+20N2FB1；解得：FB440N；故D正确。故选：D。【变式3】图甲是一种壶口处配有自动开合小壶盖的电水壶。图乙是自动开合小壶盖简化侧视图，OA是小壶盖，C是其重力作用点，B是小壶盖的配重，OB是配重柄，AOB能绕固定点O自由转动。（1）请在图乙中作出小壶盖的重力G及其力臂l。（2）已知：小壶盖质量为4克，OA3厘米，OC1.4厘米，OB1厘米，AOB135要求倒水时，壶身最多倾

12、斜45，小壶盖便自动打开；壶身竖直时，小壶盖在水平位置自动闭合。求配重B的质量取值范围。（配重柄质量和O点的摩擦均忽略不计，2取1.4）【解答】解：（1）小壶盖的重力G方向竖直向下，根据力臂的定义作出重力的力臂，如下图所示：；（2）当配重柄水平时，杠杆示意图如图1，此时配重的力臂最大、壶盖重力的力臂最小，由杠杆平衡条件可知此时配重的质量最小，；由于壶身最多倾斜45，即OD和OC之间的夹角为45，根据数学知识可知：OD=12OC=121.4cm1cm，根据杠杆的平衡条件可得：G1l1G2l2，即m1gODm2gOB，则m2=m1ODOB=4g1cm1cm=4g；当小壶盖水平时，杠杆示意图如图2；

13、此时配重的力臂最小、壶盖重力的力臂最大，由杠杆平衡条件可知此时配重的质量最大：OE和OB之间的夹角为45，则OE=12OB=121cm0.71cm，根据杠杆的平衡条件可得：G1l1G2l2，即m1gOCm2gOE，则m2m1OCOE=4g1.4cm0.71cm7.89g，由此可知，配重B的质量取值范围为4g7.89g。故答案为：（1）如上图所示；（2）配重B的质量取值范围为4g7.89g。类型4能的转化和守恒【例4】弹跳杆运动是一项广受欢迎的运动。其结构如图甲所示，图乙是小金玩弹跳杆时由最低位置上升到最高位置的过程，其中b是弹簧处在原长的状态，针对此过程分析正确的是（）Aab，小金的机械能不断

14、增加，在b时动能最大Bbc，弹簧的弹性势能转化为小金的重力势能C在a状态时弹簧的弹性势能最大D在c状态时小金的机械能达到最大【解答】解：AD、ab的过程中，弹簧的弹性势能不断转化为小金的机械能，故小金的机械能不断增加；bc的过程中，小金需要克服空气阻力做功，一部分机械能转化为内能，故机械能不断减小；故在c状态时小金的机械能不是最大。开始一段时间内，弹簧的形变量较大，向上的弹力大于向下的重力，小金做加速运动；随着弹簧形变量的减小，弹力减小，当弹力等于重力时，小希的速度达到最大，（此时动能动能最大）；弹力继续减小，向上的弹力小于向下的重力时，小金做减速运动；而bc的过程中，小金在重力作用下做减速运

15、动；所以，ac的过程中，小金先加速后减速，在b状态时速度并不是最大，此时弹簧恢复到原长，无弹力，人只受重力作用，处于减速阶段，故在b时动能不是最大。故AD错误。B、bc的过程中，即离开地面上升的过程，小希的速度减小，动能减小，高度增大，重力势能增大，所以该过程中是动能转化为人的重力势能，故B错误。C、a是最低位置，此时弹簧的形变程度最大，所以在a状态时弹簧的弹性势能最大，故C正确。故选：C。【变式4】如图甲所示，某桥梁工程部门在一次工程作业中，利用汽车通过滑轮牵引水下一个圆柱形的物体。在整个打捞过程中，汽车以2m/s的速度匀速向右移动。图乙是此过程中汽车输出功率P随时间t的变化关系，设t0时汽

16、车开始拉物体。不计滑轮的摩擦和绳重，不考虑水的阻力。试回答：（1）乙图中CD（填“AB”、“BC”或“CD”）段表示物体被打捞完全离开水面；圆柱形物体的质量是60kg。（2）圆柱形物体上升过程中所受浮力的最大值。【解答】解：（1）由图象可知，AB段表示物体在水中，BC段表示物体从开始露出水面的过程，CD段表示物体被打捞完全离开水面；由P=Wt=Fst=Fv可知汽车在CD阶段对重物的拉力F1=PCDv=1200W2m/s=600N，所以物体受到的重力为GF1600N，物体的质量为m=Gg=600N10N/kg=60kg，（2）当汽车的功率为800W时，拉力F最小，此时对重物的拉力F2=PABv=

17、800W2m/s=400N，此时物体上升过程中所受浮力最大，则浮力的最大值根据F浮GF2600N400N200N，故答案为：（1）CD；60kg；（2）所受浮力的最大值为200 N。【变式5】小陈开着一辆质量为M小车从水平路面驶入西湖大道，再从高架入口驶入引桥。引桥长度为L，高为h。（1）当汽车在水平路面行驶时，发动机输出功率恒为P1，此时汽车以v的最大速度匀速行驶，求汽车受到的阻力多大？（2）当汽车驶入高架引桥，发动机输出功率恒定为P2，已知汽车从引桥底部行驶到顶部所用时间为t，那么在引桥上行驶时汽车做的（输出）总功是多少？（3）在第（2）问的基础上，试推导汽车在引桥上受到的阻力是水平路面受

18、到阻力的k倍，证明：k=(P2t-Mgh)vLP1。【解答】解：（1）由P=Wt=Fst=Fv得，汽车在水平路面匀速行驶时受到的牵引力：F1=P1v，因为汽车在水平轮匀速行驶，根据二力平衡条件可知，汽车受到的阻力：f1F1=P1v，（2）由P=Wt得，在引桥上行驶时汽车做的（输出）总功：W总P2t（3）汽车做的有用功：W有用GhMgh；汽车克服阻力做功：W额W总W有用P2tMgh，由Wf2L得，汽车在引桥上受到的阻力：f2=W额L=P2t-MghL，又题意知，f2kf1kP1v，由以上两式可解得：k=(P2t-Mgh)vLP1。答：（1）汽车受到的阻力为P1v；（2）在引桥上行驶时汽车做的（输

19、出）总功是P2t；（3）见解答。【针对训练】一选择题（共15小题）1如图所示，甲、乙中的A、B一起向右做匀速直线运动，下列说法错误的是（）A甲图中A受到B对它向右的摩擦力B乙图中的A不受摩擦力作用C甲图中的B受到地面对它向左的摩擦力D乙图中的B受到地面对它向左的摩擦力【解答】解：A、甲图中的A、B一起向右做匀速直线运动，水平方向受力平衡，受到向右的拉力F和B对A向左的摩擦力是一对平衡力，故A错误；B、乙图中A物块随B一起做匀速直线运动，在水平方向不受力的作用，所以A不受摩擦力作用；故B正确；C、B向右做匀速直线运动，水平方向受力平衡，受到A对B向右的摩擦力和地面对B向左的摩擦力是一对平衡力，故

20、C正确；D、若用水平拉力F作用在B物块上，A、B一起向右做匀速直线运动，B物块受到的拉力和桌面对它的滑动摩擦力是一对平衡力，所以B物块受到桌面对它的摩擦力大小为F，方向水平向左；故D正确。故选：A。2如图所示，用10N的水平拉力F拉滑轮，使足够长的物体A以0.2m/s的速度在水平地面上匀速运动，弹簧测力计的示数为3N，已知A的质量是1kg，B的质量为0.5kg。不计滑轮重、弹簧测力计重、绳重和滑轮摩擦，则下列说法中正确的是（）A物体A对地面的压力为10NB绳子拉物体A的功率为2WC物体B受到的摩擦力为3N，方向水平向右D在运动过程中若将拉力F增大到12N，弹簧测力计的示数仍为3N【解答】解：A

21、物体A对地面的压力为：F压GA+GB（1kg+0.5kg）10N/kg15N，故A错误；B不计滑轮重、弹簧测力计重、绳重和滑轮摩擦，绳子对物体A的拉力为：FA=1nFA=1210N5N；绳子拉动物体A的功率为：PAFAvA5N0.2m/s1W，故B错误；C物体B处于静止状态，它受到的拉力和摩擦力相互平衡，因此摩擦力fF示数3N因为拉力的方向向右，所以摩擦力的方向向左，故C错误；D无论物体A的移动速度如何，对B和A之间的压力以及接触面的粗糙程度都没有影响，因此B受到的摩擦力还是3N，测力计的示数保持3N不变，故D正确。故选：D。3如图所示，F14N，F23N，此时物质A相对于地面静止，物体B以0

22、.1m/s的速度在物体A表面向左做匀速直线运动（不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及滑轮和绳子之间的摩擦）。下列说法正确的是（）AF2 的功率为0.3WB弹簧测力计计数为6NC物体A和地面之间有向左2N的摩擦力D如果增大F2，物体A可能向左运动【解答】解：A、由图知，水平使用滑轮组，n2，拉力端移动速度v2v物20.1m/s0.2m/s，拉力做功功率P2F2v3N0.2m/s0.6W，故A不正确；B、不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及滑轮和绳子之间的摩擦，弹簧测力计的示数F3F233N9N，故B不正确；C、对于物体A，水平方向受到的力：B向左的摩擦力fB2F223N6N、向右的拉力F14N，因为

23、A静止，所以地面对物体A有向右的摩擦力f地fBF16N4N2N；由于作用力和反作用力大小相等，所以物体A和地面之间有向左2N的摩擦力，故C正确；D、如果增大F2，B将做加速运动，B对A的压力和接触面的粗糙程度不变，B与A之间的摩擦力不变，A受力不变，还是处于静止状态，故D不正确。故选：C。4如图所示，F14N，F23N，此时物体A对于地面静止，物体B以0.1m/s的速度在物体A表面向左做匀速直线运动（不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及滑轮和绳了之间的摩擦）。下列说法错误的是（）AF2的功率为0.6WB如果增大F2，物体A可能向左运动C物体A和地面之间有摩擦力D弹簧测力计读数为9N【解答】解：A

24、、由图知，水平使用滑轮组，n2，拉力端移动速度v2v物20.1m/s0.2m/s，拉力做功功率P2F2v3N0.2m/s0.6W，故A正确；B、如果增大F2，B将做加速运动，B对A的压力和接触面的粗糙程度不变，B与A之间的摩擦力不变，A受力不变，还是处于静止状态，故B错误；C、对于物体A，受到的力：B向左的摩擦力fB2F223N6N，向右的拉力F14N、因为A静止，所以地面向右的摩擦力f地fBF16N4N2N，所以物体A与地面之间有摩擦力，故C正确；D、不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及滑轮和绳子之间的摩擦，弹簧测力计的示数F3F233N9N，故D正确。故选：B。5如图所示，A、B两物体的重力

25、分别为30牛、40牛，A用细绳悬挂在顶板上，B放在水平地面上，A、B之间有弹簧固定连接，绳和弹簧重均不计。若已知弹簧由于形变而产生的弹力为20牛。那么绳对物体A的拉力（）A一定是50牛B可能是20牛C可能是10牛D可能是60牛【解答】解：弹簧对A的作用力可能是向下的拉力，也可能是向上的支持力；以A为研究对象，受力如图（1）与（2）所示；（1）当弹簧作用力为拉力时，物体A受力如图（1）所示，由平衡条件得：GA+FFT，则绳对物体A的拉力FTGA+F30N+20N50N；（2）当弹簧的作用力为支持力时，物体受力如图（2）所示，由平衡条件得：F+FTGA，则绳子对物体A的拉力FTGAF30N20N1

26、0N。故选：C。6如图所示，叠放在一起的物体A和B，在大小为F的恒力作用下沿水平地面做匀速直线运动，则下列结论中正确的是（）A地面受到B施加的水平向左的摩擦力，大小为FB若增大F，则A、B不可能一起做匀速直线运动CA受到B施加的水平向左的滑动摩擦力，大小为FDB所受重力与地面对B的支持力是一对平衡力【解答】解：A、由题可知，物体A和B在大小为F的恒力作用下沿水平地面向右做匀速直线运动，所以物体A和B（看做一个整体）在水平方向受到平衡力作用，即B受到地面施加的水平向左的摩擦力f和拉力F平衡，所以fF；因地面受到B的摩擦力与B受到地面的摩擦力是相互作用力，所以地面受到B施加的水平向右的摩擦力，大小

27、为F，故A错误；B、在压力和接触面的粗糙程度不变时，B受到的滑动摩擦力大小不变，若增大F，则拉力大于B受到的滑动摩擦力，所以A、B不可能一起做匀速直线运动，故B正确；C、因A、B一起做匀速直线运动，所以A、B相对静止，但A与B之间存在静摩擦力的作用，而不是滑动摩擦力，故C错误；D、对于B来说，地面对B的支持力等于A和B的重力之和，所以B所受重力与地面对B的支持力大小不相等，则二力不是平衡力，故D错误。故选：B。7如图所示，一个弹簧秤放在光滑的水平面上，在弹簧的弹性限度内受到水平方向的力F1、F2，且F1F2，整个过程中，弹簧不超过其弹性限度，则（）A弹簧秤向右作匀速运动 B弹簧秤向左作变速运动

28、C弹簧秤的读数等于F1 D弹簧秤的读数等于F2【解答】解：（1）由题意知，光滑的水平面没有摩擦力，弹簧秤受到水平方向的力F1、F2，且F1F2，二力不平衡，物体的运动状态会发生改变，且运动方向与较大力的方向相同，因此弹簧秤向右做加速运动，故AB错误；（2）以弹簧测力计外壳作为受力物体，受到F2、F1的作用，弹簧测力计显示的是F1的大小，故C正确、D错。故选：C。8在杠杆的两端挂着质量和体积都相同的铝球和铁球，这时杠杆平衡将两球分别浸泡在质量和溶质质量分数都相同的稀硫酸中（如图所示），直至两个烧杯中均没有气泡产生为止，两球的外形变化不大且无孔洞出现。下列推测中正确的是反应结束后，烧杯甲中的溶液质

29、量大反应结束后，烧杯乙中的溶液质量大拿掉烧杯后，要使杠杆重新平衡，支点应向A端移动拿掉烧杯后，要使杠杆重新平衡，支点应向B端移动（）ABCD【解答】解：通过化学方程式可算出铁球和铝球减少的质量比。设消耗的铁和铝的质量分别为x、y，硫酸的质量为100g，质量分数为a%则：Fe+H2SO4FeSO4+H2 2Al+3H2SO4Al2（SO4）3+3H25698 54294x100ga% y100ga%即 56x=98100ga%，解得：x=56a98g，54y=294100ga%，解得：y=54a294g，故消耗的铁和铝的质量之比为：56a98g：54a294g28：9、因为铁球减少的质量大，则放

30、铁球的那个烧杯溶液质量增加的多，即烧杯乙中溶液质量大，故错误，正确；因为铁球减少的质量大，所以拿掉烧杯后杠杆向铝球倾斜，要想使杠杆平衡，支点应向A端移动，故正确，错误。故选：C。9一均匀木板AB，B端固定在墙壁的转轴上，木板可在竖直面内转动，木板下垫了块C，恰好使木板水平放置，如图所示，现在水平力F将C由A向B匀速推动过程中，推力F将（）A大小不变B逐渐增大C先增大后减小D先减小后增大【解答】解：杆受重力G和C对它的支持力FN，由力矩平衡条件知G12lFNL在C逐渐向右推移的过程中，支持力FN对轴B的力臂L逐渐减小，则FN逐渐增大。由此可知，C和木板间、C和地面间的摩擦力逐渐增大，由平衡条件知

31、，水平推力F也逐渐增大。故选：B。10一天，小芬在家玩火柴盒，她多次让火柴盒在同一高处竖着自由下落，竟发现了一个“规律”：当火柴盒关着如A情况下落时，落到桌面后不能站立，发生反跳；当火柴的芯盒抽出一半，落到桌面后，芯盒插入外壳，整包稳稳地站立于桌面。关于上述现象的解释，合理的是（）AB情况中，火柴盒不倒是由于外盒的惯性起作用BB情况中，火柴芯盒的惯性比A中的大CA情况中，火柴盒与桌面碰撞后动能增加DB情况中，芯盒与外壳发生摩擦，机械能损失，动能大大减小【解答】解：AD、B情况中，火柴盒下落的过程中，芯盒与外壳发生摩擦，还要克服摩擦做功，其机械能减少更多，动能大大减小，所以火柴盒不倒，故A错误，

32、D正确；B、惯性大小只与质量有关，B情况中火柴芯盒的质量不变，其惯性与A中的一样大，故B错误；C、A情况，火柴盒与桌面碰撞后，其速度减小，动能减小，故C错误；故选：D。11如图所示，一个男孩和一个女孩站在地面上“拔河”，两人中间位置处有一分界线，约定先使对方的脚越过分界线者为赢，结果女孩赢了若绳子水平，且质量不计，则下列说法正确的是（）A男孩对绳的拉力与绳对男孩的拉力是一对平衡力B男孩对绳的拉力肯定小于女孩对绳的拉力C地面对女孩的摩擦力大于地面对男孩的摩擦力D男孩的脚在移动的过程中受到地面的摩擦力向前【解答】解：A男孩对绳的拉力作用在绳子上，绳对男孩的拉力作用在男孩上，二力作用在两个物体上，是

33、一对相互作用力，不是一对平衡力，故A错误；B男孩对绳的拉力与绳对男孩的拉力是一对相互作用力，二力大小相等，同理女孩对绳的拉力与绳对女孩的拉力也是一对平衡力，二力大小也相等，根据同一根绳子的拉力相等可知，男孩对绳的拉力肯定等于女孩对绳的拉力，故B错误；C水平方向上男孩、女孩只受到绳子的拉力与摩擦阻力作用，而绳子的拉力又相等，女孩获胜，说明地面对女孩的摩擦力大于地面对男孩的摩擦力，故C正确；D男孩的脚在移动的过程中受到地面的摩擦力向后，故D错误故选：C12如图所示，木块竖立在小车上，随小车一起以相同的速度向右作匀速直线运动（不考虑空气阻力）下列分析正确的是（）A木块受一对平衡力B木块受两对平衡力C

34、木块对小车的压力与小车对木块的支持力是一对平衡力D当小车受到阻力突然停止运动时，如果木块与小车接触面光滑，木块立即向右倾倒【解答】解：AB、由于木块随小车一起作匀速直线运动，木块相对于小车没有运动的趋势，所以它没有受到摩擦力的作用，只受竖直方向上的重力和支持力一对平衡力的作用，故A正确，B错误；C、木块对小车的压力与小车对木块的支持力分别作用在小车和木块上，属于相互作用力，是一对作用力和反作用力，不是平衡力，故C错误；D、当小车受到阻力突然停止运动时，如果木块与小车接触面光滑，不受摩擦力，运动状态不发生不变，仍做匀速直线运动，故D错误。故选：A。13潜水艇在海底航行时排水量为m1千克，在海面上

35、航行时排水量为m2千克，海水的密度为千克/米3，下列说法正确的是（）A潜水艇在海底航行时所受浮力为（m1m2 ）g牛B潜水艇在海面航行时所受浮力为（m1m2 ）g牛C当潜水艇在海面上航行时，水中部分的体积为m1-m2米3D要使潜水艇潜入海水中要充入（m1m2 ）千克的海水【解答】解：（1）潜水艇在海面下航行时受到的浮力：F浮G排m排gm1g；故A错误；它在海底航行时所受的压力差等于浮力，即压力差m1g；故B错误；（2）根据=mV可知：当潜艇在海面上航行时，排开水的体积：V排=m2，排开水的体积等于潜艇浸在水中部分的体积；故C错误；（3）在海面上航行时受到的浮力：F浮G排m排gm2g，因为潜水艇

36、漂浮，所以潜艇的重力：GF浮m2g，要使潜艇潜入海水中，设充入的海水重为G水，则有G+G水F浮m1g，即：m2g+m水gF浮m1g，所以m水m1m2，故D正确。故选：D。14如图所示，甲、乙两个完全相同的直角三棱劈放置在水平桌面上，三棱劈的密度均匀且底面为矩形，若分别沿两物体图中虚线将右上侧切掉m甲和m乙，且m甲m乙，则剩余部分对桌面的压强p甲和p乙的大小关系为（）Ap甲p乙Bp甲p乙Cp甲p乙D都有可能【解答】解：用割补法把剩余的三棱劈补成柱体，如图所示：因为物体放在水平桌面上，所以柱体对水平桌面的压力：F甲G甲，F乙G乙，则补成的甲柱体对桌面的压强：p甲=F甲S甲=G甲S甲=m甲gS甲=甲

37、V甲gS甲=甲S甲h甲gS甲=甲h甲g，同理补成的乙柱体对桌面的压强：p乙乙h乙g；剩余的三棱劈与补成的柱体相比，压力减小一半（重力减小一半），底面积不变，则压强减小一半，所以剩余的甲三棱劈对桌面的压强：p甲=12p甲=12甲h甲g剩余的乙三棱劈对桌面的压强：p乙=12p乙=12乙h乙g由题知甲乙，剩余三棱劈的高度h乙h甲，所以由可得p乙p甲。故选：B。15如图所示，两个完全相同的圆柱形容器内分别盛有不同的液体A和B，现从两容器内抽出相同体积的液体后，两容器内剩余液体对容器底部的压强相等，则原来未抽出液体前两容器内液体对容器底部的压力FA、FB和压强pA、pB的关系是（）AFAFB，pApBB

38、FAFB，pApBCFAFB，pApBDFAFB，pApB【解答】解：抽出相同体积的液体，又因为容器是相同的，故抽取液体的高度h是相同的，由图可知原有液体的高度关系是h1h2，故抽取后剩余液体高度关系是h1h2，根据P剩gh可知AB则抽取液体的压强PAPB，原来的压强PAPA+P剩A，BPB+P剩B，即PAPB根据FPS，S相同，压强大压力大。故选：C。二填空题（共1小题）16有AB和AC两个高度相等、长度不等的斜面，两者粗糙程度完全相同。现将同一物体分别沿斜面AB和AC由底端匀速拉至顶端，此过程中，物体克服重力做的功WB WC（选填“”“”或“”，下同），物体受到的摩擦力fB fC，斜面的机

39、械效率B C。【解答】解：现将同一物体分别沿斜面AB和AC由底端匀速拉至顶端，物体上升的高度是相同的，根据WGh可知，克服重力所做的功是相同的，即WBWC；滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关，接触面的粗糙程度相同，斜面的倾角越大，物体对斜面的压力越小，摩擦力越小，即fBfC；AC斜面的长度大于AB，物体在AB上的摩擦力小于在AC上的摩擦力，根据Wfs可知，AB上克服摩擦力做的功要小于AC上克服摩擦力所做的功，即AB的额外功要小于AC的额外功；由于克服物体重力所做的功即有用功相同，额外功越大的，总功越大，根据=W有W总可知，AB上的效率要高于AC上的效率，即BC。故答案为：；。三计

40、算题（共5小题）17动车组是城际间实现小编组、大密度的高效运输工具，以其编组灵活、方便、快捷、安全、可靠、舒适等特点而备受世界各国铁路运输和城市轨道交通运输的青睐。动车组是由至少两节机车或带动力的车厢（动力车）和若干节不带动力的车厢（拖车）所组成的列车。假设每节车厢的总质量均为7.5104kg其中第一节和最后一节带动力，它们的额定功率分别为3.6107W和2.4107W，车在行驶过程中阻力恒为重力的0.1倍。（1）有一动车组共由8节车厢连接而成，30分钟内沿平直轨道匀速行驶了90km，求动力车牵引力做的功和它的实际功率？（2）若动车组只开动了某一节的动力，动车组行驶时的速度v（米/秒）与它所受

41、的牵引力F（牛）之间的关系如图所示（即保持额定功率不变），则这列动车组动力来自 。（选填“第一节”或“最后一节”）（3）若动车组以恒定的功率6107W（同时开动第一、最后一节的动力）沿平直轨道行驶，如果限定动车组的速度不超过80米/秒，那么动车组至少由几节车厢组成？【解答】解：（1）分析题意可知，动车组匀速行驶，牵引力等于阻力，Ffknmg0.187.5104kg10N/kg6105N，动力车牵引力做的功：WFL6105N90000m5.41010J；行驶时间为30min1800s，它的实际功率PWt=5.41010J1800s=3107W。（2）分析动车组行驶时的速度v与它所受牵引力F之间的

42、关系图可知，横纵坐标的乘积表示功率，P20m/s1800103N3.6107W则这列动车组动力来自第一节车厢。（3）若动车组以恒定的功率6107W沿平直轨道行驶，如果限定动车组的速度不超过80米/秒，则牵引力F=Wv=6107W80m/s=7.5105N，动车组匀速行驶，牵引力等于阻力，Ffknmg，解得n10。答：（1）有一动车组共由8节车厢连接而成，30分钟内沿平直轨道匀速行驶了90km，动力车牵引力做的功为5.41010J；它的实际功率为3107W。（2）这列动车组动力来自第一节；（3）若动车组以恒定的功率6107W（同时开动第一、最后一节的动力）沿平直轨道行驶，如果限定动车组的速度不超

43、过80米/秒，那么动车组至少由10节车厢组成。182019年12月，我国第一艘国产航空母舰“山东舰”正式交付海军。歼15部分参数质量m机1.8104千克翼总面积S60米2舰上起飞滑跑距离s120米（1）交接入列仪式中，习近平主席检阅了仪仗队，舰长与政委同步并列行进在习主席后方（如图甲）。以舰长为参照物，此时政委是 的。（2）山东舰以重油为燃料。在一次补给训练中，补给舰向山东舰加注了6103米3的重油，则山东舰浮力将增加 牛。（重油密度取0.8103千克/米3，海水密度取1.0103千克/米3）（3）歼15是山东舰的舰载机，其部分数据如上表。歼15舰载机起飞时升力由机翼获得，沿水平方向低空飞行时

44、，机翼上、下表面的压强差p和飞机速度v的关系为P=12v2（式中p表示空气密度）。图乙是满载燃油的歼15舰载机正飞离甲板，若此时飞机速度v为90米/秒，飞行员的质量为60千克，则该舰载机装载燃油的最大质量是多少千克？（空气密度为1.2千克/米3）【解答】解：（1）以舰长为参照物，此时政委和舰长之间没有位置的变化，是静止的；（2）在一次补给训练中，补给舰向山东舰加注了6103米3的重油，根据=mV可知，重油的质量为：mV0.8103kg/m36103m34.8106kg；山东舰是漂浮在水面上的；漂浮时浮力等于重力；则增加的物体的重力等于增加的浮力：F浮Gmg4.8106kg10N/kg4.810

45、7N；（3）舰载机机翼受到的压强差为：P=12v2=121.2kg/m3（90m/s）24860Pa；根据p=FS可知，舰载机机翼受到的压力FpS4860Pa60m2291600N；舰载机起飞的质量为：m总=Gg=Fg=291600N10N/kg=29160kg；所加燃油的质量为：m油m总m机m人29160kg18000kg60kg11100kg。答：（1）静止；（2）4.8107；（3）该舰载机装载燃油的最大质量是11100千克。19为了贯彻落实“节能环保”理念，国家鼓励购买新能源汽车。根据新能源汽车的电池续航能力不同，实施阶梯式补贴政策。购买续航里程大于等于400km的新能源汽车，补贴2.

46、50万元/辆，购买续航里程小于400km，大于等于250km的新能源汽车，补贴1.8万元/辆。新能源汽车的续航里程是由电池组的容量决定。下表是某品牌电动车的相关信息。整车质量电池容量匀速行驶能耗轮胎的总面积1500kg60kWh120Wh/km0.12m2（1）该车行驶54千米，用时30分钟，求平均速度多少米/秒？（2）当车辆正常停放，轮胎对地面的压强是多少帕？（3）请计算购买该辆电动车能获得补贴多少元？（4）若该车内乘客总质量为300kg，匀速行驶时，阻力是汽车重力的0.02倍，求汽车牵引力多少牛？【解答】解：（1）用时30分钟0.5h，该新能源汽车的平均速度：v=st=54km0.5h=1

47、08km/h30m/s；（2）当车辆正常停放，轮胎对地面的压力：FGmg1500kg10N/kg1.5104N，轮胎对地面的压强：p=FS=1.5104N0.12m2=1.25105Pa；（3）由表格数据可知，电池容量为60kWh，匀速行驶能耗为120Wh/km，则该辆电动车能的续航里程：s=60kWh120Wh/km=60103Wh120Wh/km=500km，因500km400km，所以该辆电动车能获得补贴是2.50万元；（4）该车内乘客的总重力：G人m人g300kg10N/kg3103N，汽车的总重力：G总G+G人1.5104N+3103N1.8104N，因汽车匀速行驶时处于平衡状态，受

48、到的阻力和牵引力是一对平衡力，所以，汽车的牵引力：Ff0.02G总0.021.8104N360N。答：（1）该车行驶的平均速度为30m/s；（2）当车辆正常停放，轮胎对地面的压强是1.25105Pa；（3）购买该辆电动车能获得补贴2.50万元；（4）该车内汽车牵引力为360N。20如图甲所示，铅笔和羊角锤用一根细绳连接恰好能在桌子边缘静止，每次摆动羊角锤，最后都能静止如图甲，此时只有笔尖跟桌面接触，并且铅笔恰好水平。分析时可以把铅笔、羊角锤和绳子组成的整体看成一个杠杆，示意图（忽略了粗细）如图乙。假设锤头重力集中在D点，木柄重力集中在AD中点H处，F点在木柄上且处于O点正下方。羊角锤锤头质量m

49、10.6kg，木柄质量m20.4kg，铅笔和细绳质量不计。测得OB15cm，AD30cm。求：（1）O点处的笔尖受到的支持力。（2）FD的长度。【解答】解：（1）羊角锤锤头质量：m10.6kg，木柄质量：m20.4kg，因铅笔和细绳质量不计，故整个装置的重力：Gmg（m1+m2）g（0.6kg+0.4kg）9.8N/kg9.8N；笔对O点的压力大小：F压G9.8N，根据力的相互性，O点处的笔尖受到的支持力为：FF9.8N；（2）杠杆的示意图如下图所示，O为支点，阻力：G2m2g，由数学知识，阻力臂：L2ORHFcosFHS，动力：G1m1g，动力臂：L1OTFDcosFHS，根据杠杆的平衡条件

50、G1L1G2L2；而HF（AD2-FD），故m1gFDcosFHSm2g（AD2-FD）cosFHSm2g（30cm2-FD）cosFHS，故FD=m2m1+m215cm=0.4kg0.6kg+0.4kg15cm6cm。答：（1）O点处的笔尖受到的支持力为9.8N。（2）FD的长度为6cm。21小金（在前）和弟弟一起抬一个高60cm，长80cm，宽50cm，形状为长方体的箱子。箱子重为100N，箱子各部分质量均匀，两人用力方向均竖直向上。（1）在地面上时，箱子始终保持水平，两人谁用的力更大？分别为多少？（简要说明理由）（2）在上楼梯时，箱子的对角线正好保持水平，两人谁用的力更大？分别为多少？（

51、请通过画图、列式计算）【解答】解：（1）在地面上时，箱子始终保持水平，此时箱子受两人竖直向上的力（小金的力为F1，弟弟的力为F2）和箱子重力，其受力情况如图所示：由图，以小金对箱子力的作用点A为支点，弟弟的力F2的力臂为AB，阻力G的力臂为AC，且AB2AC，由杠杆平衡条件有：F2ABGAC，所以F2=ACABG=12G=12100N50N，而F1+F2G，所以F1GF2100N50N50N，所以两人用的力大小相等。（2）在上楼梯时，箱子的对角线正好保持水平，如图所示：AB80cm，BC60cm，AC=AB2+BC2=(80cm)2+(60cm)2=100cm，RtACBRtABE，所以ACAB=ABAE，AE=ABABAC=80cm80cm100cm=64cm，AO=12AC=12100cm50cm，以小金对箱子力的作用点A为支点，弟弟的力F2的力臂为AE，阻力G的力臂为AO，由杠杆的平衡条件有：F2AEGAO，所以F2=AOAEG=50cm64cm100N78.125N，所以F1GF2100N78.125N21.875N，弟弟用的力更大。答：（1）在地面上时，箱子始终保持水平，两人用的力一样大，都为50N；（2）在上楼梯时，箱子的对角线正好保持水平，弟弟用的力更大，小金用的力为21.875N，弟弟用的力为78.125N。