九年级物理模拟考试精选测试卷培优测试卷含答案
- 格式：doc
- 大小：974.00 KB
- 文档页数：41
(1)铁轨为什么要铺在枕木上？
(2)动车组进站时机械能的大小是怎样变化的？
(3)当列车驶过时，人必须站在安全线外候车，如果让你设计，动车组站台上的安全线到站台边缘的距离与普通列车站台上的安全线到站台边缘的距离相比，应大一些还是小一些？
【答案】(1)增大受力面积，减小压强；(2)减小；(3)大一些
【解析】
(3)[3][4]“海翼”配备油囊装置，需要上浮时，油囊会鼓起来，由F浮=ρgV排可知，浮力增大，使浮力大于重力，物体上浮。
(4)[5]潜水艇靠改变自身的重力来实现浮沉的，故“海翼”号实现浮沉的原理与传统潜水艇浮沉的原理不同。
3．中国标准动车组“复兴号”的速度可达350km/h。比普通列车的速度大很多。如图是动车组进站时的情景。请回答：
4．如图所示，将两根相同的轻质弹簧固定在水平地面，甲、乙两钢球（m甲>m乙）正对弹簧从同一高度h同时自由下落，两球接触弹簧并向下压缩弹簧。请回答下列问题：
（1）当各自速度达到最大值的位置时，哪个球使弹簧形变程度更大______？
（2）若两球各自再继续向下运动相同的距离时，它们所受的合力分别为F甲和F乙，请判断F甲和F乙的大小关系，并说明理由______。（整个过程均在弹簧的弹性限度内，不计空气阻力）
(2)在其外表穿上碳纤维材料特制的“衣服”可以减小重力，这是因为碳纤维材料密度比较______（选填“大”或“小”）；
(3)“海翼”配备油囊装置，需要上浮时，油囊会鼓起来，从而使得排开水的体积______（选填“增大”“减小”或“不变”），受到的浮力______（选填“大于”“小于”或“等于”）重力；
则作用在A端绳子的拉力为
由杠杆平衡条件可知
则作用在B端的拉力F3大小为
2．“海翼”是由中国科学院沈阳自动化研究所完全自主研发、拥有自主知识产权的水下滑翔机。
水下滑翔机是一种新型的水下机器人。“海翼”的外形设计成流线型，使用碳纤维材料做成。由于配备有油囊装置，需要上浮时，油囊会鼓起来，其利用净浮力和姿态角调整获得推进力，能源消耗极小，只在调整净浮力和姿态角时消耗少量能源，并且具有效率高、续航力大（可达上千公里）的特点。虽然水下滑翔机的航行速度较慢，但其制造成本和维护费用低、可重复使用、并可大量投放等特点，满足了长时间、大范围海洋探索的需要。水下滑翔机可以搭载各种传感器，可以大范围地观测和获取海水的温度、盐度、浊度、叶绿素、含氧量及洋流变化等信息，对开发海洋资源、预防灾害等都有重要作用。
2017年12月31日，由中国科学院院士和中国工程院院士投票评选的2017年中国十大科技进展新闻在京揭晓，“国产水下滑翔机下潜6329米刷新世界纪录”成功入选。2018年7月28日，“海翼”号水下滑翔机首次应用于中国北极科考。2019年5月16日，在第三届世界智能大会展示“海翼”号水下滑翔机。
(1)如图“海翼”的外形设计成流线型，是为了______（选填“增大”或“减小”）阻力；
(4)“海翼”号实现浮沉的原理与传统潜水艇浮沉的原理______。（选填“相同”或“不同”）
【答案】减小小增大大于不同
【解析】
【分析】
(1)流线型是前圆后尖，表面光滑，略象水滴的形状。具有这种形状的物体在流体中运动时所受到的阻力最小，所以汽车、火车、飞机机身、潜水艇等外形常做成流线型。
(2)在体积相同时，密度越小的材料，其质量越小；
【答案】甲F甲=F乙；理由见解析
九年级物理模拟考试精选测试卷培优测试卷含答案
一、中考物理力学问题易错压轴题提优（难）
1．如图所示，在滑轮组的下方，悬挂一圆柱形的物体，此物体被浸在圆柱形容器内的液体中，在B端用一轻绳沿竖直方向将杠杆拉住，使其始终保持水平平衡。已知杠杆O点两侧的长度关系如图所示，圆柱形物体重4.4N，底面积为10cm2、高为12cm，圆柱形容器的底面积为50cm2；若容器中的液体为水，在水深为20cm时物体的上表面恰与水面相平，此时杠杆B端绳上的拉力为F1；打开圆柱形容器下方的阀门K，将水向外释放，直到物体露出水面的体积为其总体积的 时，将阀门K关闭，此时杠杆B端绳上的拉力为F2，且F1：F2=9：11；若容器中液体为某种未知液体，其质量与最初容器中的水的质量相等，此时未知液体的深度为18cm，杠杆B端绳上的拉力为F3，（杠杆的重力及滑轮的摩擦均可忽略不计，取g=10N/kg）则：
(2)[2]水的体积为
未知液体的深度为18cm，则未知液体的体积为
由于水的质量与液体的质量相等，则
则可解得液体的密度为
(3)[3]设放水前后作用在A端绳子的拉力分别为F1′、F2′，根据杠杆平衡条件可知
滑轮组ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱn=3，此时
由F1：F2=9：11，联立可得
可得动滑轮重量为
换成未知液体后，物体所受浮力为
(1)圆柱形物体浸没水中时受到的浮力为________N；
(2)未知液体的密度为________g/cm3；
(3)作用在B端的拉力F3大小为________N。（小数点后保留两位）
【答案】1.21.12.47
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]物体的体积为
由阿基米德原理可知，圆柱形物体浸没水中时受到的浮力为
(3)物体的浮沉条件，浮力大于重力，物体上浮；
(4)潜水艇的原理是靠改变自身的重力来实现浮沉。
【详解】
(1)[1]水下滑翔机“海翼”的外形是仿照鸟类的体型设计建造的，一般设计成流线型，这属于仿生技术，流线型能减小运动时的阻力。
(2)[2]用碳纤维材料制成的“衣服”以减小重力，这是利用了碳纤维材料密度小的特点，在体积相同时，密度越小，其质量越轻，则其重力越小。
【分析】
【详解】
(1)列车从铁轨上行驶，对路基的压力一定，铁轨铺到枕木上，增大了路基的受力面积，减小了压强，从而达到保护路基的目的。
(2)动车组进站时质量不变，速度减小，动能减小；势能不变，机械能为动能和势能的总和，所以机械能减小。
(3)大一些，这是因为动车组进站时，列车速度较大，列车附近的空气流速较大，压强较小。而相对远些的地方空气流速相对较小，压强大，所以人靠近车体或在安全线内，很容易被外侧较大的压强压向列车，发生危险。故对于速度快的动车组来说，所设计的安全线应该距离更大一些才安全。
(2)动车组进站时机械能的大小是怎样变化的？
(3)当列车驶过时，人必须站在安全线外候车，如果让你设计，动车组站台上的安全线到站台边缘的距离与普通列车站台上的安全线到站台边缘的距离相比，应大一些还是小一些？
【答案】(1)增大受力面积，减小压强；(2)减小；(3)大一些
【解析】
(3)[3][4]“海翼”配备油囊装置，需要上浮时，油囊会鼓起来，由F浮=ρgV排可知，浮力增大，使浮力大于重力，物体上浮。
(4)[5]潜水艇靠改变自身的重力来实现浮沉的，故“海翼”号实现浮沉的原理与传统潜水艇浮沉的原理不同。
3．中国标准动车组“复兴号”的速度可达350km/h。比普通列车的速度大很多。如图是动车组进站时的情景。请回答：
4．如图所示，将两根相同的轻质弹簧固定在水平地面，甲、乙两钢球（m甲>m乙）正对弹簧从同一高度h同时自由下落，两球接触弹簧并向下压缩弹簧。请回答下列问题：
（1）当各自速度达到最大值的位置时，哪个球使弹簧形变程度更大______？
（2）若两球各自再继续向下运动相同的距离时，它们所受的合力分别为F甲和F乙，请判断F甲和F乙的大小关系，并说明理由______。（整个过程均在弹簧的弹性限度内，不计空气阻力）
(2)在其外表穿上碳纤维材料特制的“衣服”可以减小重力，这是因为碳纤维材料密度比较______（选填“大”或“小”）；
(3)“海翼”配备油囊装置，需要上浮时，油囊会鼓起来，从而使得排开水的体积______（选填“增大”“减小”或“不变”），受到的浮力______（选填“大于”“小于”或“等于”）重力；
则作用在A端绳子的拉力为
由杠杆平衡条件可知
则作用在B端的拉力F3大小为
2．“海翼”是由中国科学院沈阳自动化研究所完全自主研发、拥有自主知识产权的水下滑翔机。
水下滑翔机是一种新型的水下机器人。“海翼”的外形设计成流线型，使用碳纤维材料做成。由于配备有油囊装置，需要上浮时，油囊会鼓起来，其利用净浮力和姿态角调整获得推进力，能源消耗极小，只在调整净浮力和姿态角时消耗少量能源，并且具有效率高、续航力大（可达上千公里）的特点。虽然水下滑翔机的航行速度较慢，但其制造成本和维护费用低、可重复使用、并可大量投放等特点，满足了长时间、大范围海洋探索的需要。水下滑翔机可以搭载各种传感器，可以大范围地观测和获取海水的温度、盐度、浊度、叶绿素、含氧量及洋流变化等信息，对开发海洋资源、预防灾害等都有重要作用。
2017年12月31日，由中国科学院院士和中国工程院院士投票评选的2017年中国十大科技进展新闻在京揭晓，“国产水下滑翔机下潜6329米刷新世界纪录”成功入选。2018年7月28日，“海翼”号水下滑翔机首次应用于中国北极科考。2019年5月16日，在第三届世界智能大会展示“海翼”号水下滑翔机。
(1)如图“海翼”的外形设计成流线型，是为了______（选填“增大”或“减小”）阻力；
(4)“海翼”号实现浮沉的原理与传统潜水艇浮沉的原理______。（选填“相同”或“不同”）
【答案】减小小增大大于不同
【解析】
【分析】
(1)流线型是前圆后尖，表面光滑，略象水滴的形状。具有这种形状的物体在流体中运动时所受到的阻力最小，所以汽车、火车、飞机机身、潜水艇等外形常做成流线型。
(2)在体积相同时，密度越小的材料，其质量越小；
【答案】甲F甲=F乙；理由见解析
九年级物理模拟考试精选测试卷培优测试卷含答案
一、中考物理力学问题易错压轴题提优（难）
1．如图所示，在滑轮组的下方，悬挂一圆柱形的物体，此物体被浸在圆柱形容器内的液体中，在B端用一轻绳沿竖直方向将杠杆拉住，使其始终保持水平平衡。已知杠杆O点两侧的长度关系如图所示，圆柱形物体重4.4N，底面积为10cm2、高为12cm，圆柱形容器的底面积为50cm2；若容器中的液体为水，在水深为20cm时物体的上表面恰与水面相平，此时杠杆B端绳上的拉力为F1；打开圆柱形容器下方的阀门K，将水向外释放，直到物体露出水面的体积为其总体积的 时，将阀门K关闭，此时杠杆B端绳上的拉力为F2，且F1：F2=9：11；若容器中液体为某种未知液体，其质量与最初容器中的水的质量相等，此时未知液体的深度为18cm，杠杆B端绳上的拉力为F3，（杠杆的重力及滑轮的摩擦均可忽略不计，取g=10N/kg）则：
(2)[2]水的体积为
未知液体的深度为18cm，则未知液体的体积为
由于水的质量与液体的质量相等，则
则可解得液体的密度为
(3)[3]设放水前后作用在A端绳子的拉力分别为F1′、F2′，根据杠杆平衡条件可知
滑轮组ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱn=3，此时
由F1：F2=9：11，联立可得
可得动滑轮重量为
换成未知液体后，物体所受浮力为
(1)圆柱形物体浸没水中时受到的浮力为________N；
(2)未知液体的密度为________g/cm3；
(3)作用在B端的拉力F3大小为________N。（小数点后保留两位）
【答案】1.21.12.47
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]物体的体积为
由阿基米德原理可知，圆柱形物体浸没水中时受到的浮力为
(3)物体的浮沉条件，浮力大于重力，物体上浮；
(4)潜水艇的原理是靠改变自身的重力来实现浮沉。
【详解】
(1)[1]水下滑翔机“海翼”的外形是仿照鸟类的体型设计建造的，一般设计成流线型，这属于仿生技术，流线型能减小运动时的阻力。
(2)[2]用碳纤维材料制成的“衣服”以减小重力，这是利用了碳纤维材料密度小的特点，在体积相同时，密度越小，其质量越轻，则其重力越小。
【分析】
【详解】
(1)列车从铁轨上行驶，对路基的压力一定，铁轨铺到枕木上，增大了路基的受力面积，减小了压强，从而达到保护路基的目的。
(2)动车组进站时质量不变，速度减小，动能减小；势能不变，机械能为动能和势能的总和，所以机械能减小。
(3)大一些，这是因为动车组进站时，列车速度较大，列车附近的空气流速较大，压强较小。而相对远些的地方空气流速相对较小，压强大，所以人靠近车体或在安全线内，很容易被外侧较大的压强压向列车，发生危险。故对于速度快的动车组来说，所设计的安全线应该距离更大一些才安全。
