【压轴难题】物理中考一模试卷中考真题汇编[解析版]
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【压轴难题】物理中考一模测试卷中考真题汇编[解析版]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10cm 2、高为12cm ,圆柱形容器的底面积为50cm 2;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F 1;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23时,将阀门K 关闭,此时杠杆B 端绳上的拉力为F 2,且F 1:F 2=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F 3,(杠杆的重力及滑轮的摩擦均可忽略不计,取g =10N/kg )则:(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/cm 3;(3)作用在B 端的拉力F 3大小为________N 。
(小数点后保留两位) 【答案】1.2 1.1 2.47 【解析】 【分析】 【详解】 (1)[1]物体的体积为42431010m 0.12m 1.210m V S h --==⨯⨯=⨯物物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334310N/kg 1.010kg/m 1.210m 1.2N F gV ρ-==⨯⨯⨯⨯=浮水(2)[2]水的体积为4242435010m 0.2m 1010m 0.12m 8.810m V S h S h ---=-=⨯⨯-⨯⨯=⨯水水物物容未知液体的深度为18cm ,则未知液体的体积为424243()5010m 0.18m 1010m 0.1m 810m V S h S h h h ---=--+=⨯⨯-⨯⨯=⨯液液物物水液容由于水的质量与液体的质量相等,则V V ρρ=水水液液则可解得液体的密度为433333438.810m 1.010kg/m 1.110kg/m 810m V V ρρ--⨯==⨯⨯=⨯⨯水液水液(3)[3]设放水前后作用在A 端绳子的拉力分别为F 1′、F 2′,根据杠杆平衡条件可知11F OB F OA '⨯=⨯22F OB F OA '⨯=⨯滑轮组中n =3,此时11nF T G G F G '=+=-+动浮动 223F nF TG G G '=+=-+浮动动 由F 1:F 2=9:11,联立可得11229113G F G nF F F F nF G G '-+==='-+浮动浮动可得动滑轮重量为0.4N G =动换成未知液体后,物体所受浮力为334210N/k 1.110kg/m 1010m 0.1m 1.1g N F gV ρ-'==⨯⨯⨯⨯⨯=浮液排则作用在A 端绳子的拉力为3 4.4N 1.1N+0.4N1.233N 33G F G F '-+-'===浮动由杠杆平衡条件可知33F OB F OA '⨯=⨯则作用在B 端的拉力F 3大小为332 1.233N 2.47N OAF F OB'=⨯=⨯=2.某课外科技小组的同学对自动冲水装置进行了研究(如图所示).该装置主要由水箱、浮球B 、盖板C 和一个可以绕O 点自由转动的硬杆OB 构成,AC 为连接硬杆与盖板的细绳随着水位的上升,盖板C 所受的压力和浮球B 所受的浮力均逐渐增加,当浮球B 刚好浸没到水中时,硬杆OB 处于水平状态,盖板C 恰好被打开,水箱中的水通过排水管排出。
【压轴难题】物理中考一模测试卷测试卷(word版,含解析)一、中考物理力学问题易错压轴题提优(难)1.阅读短文,回答问题。
2018 年 12 月 9 日,“复兴号”中国标准动车组项目获第五届中国工业大奖。
“复兴号”是由中国铁路总公司牵头组织研制、具有完全自主知识产权并达到了世界先进水平的中国标准动车组。
它全面采用了自动化设计,其车头(“飞龙”)被设计成修长的流线型,可谓颜值爆表,试验速度可达时速 400 公里以上。
“复兴号”轨道采用无砟轨道(砟:是岩石、煤等碎片的意思),普通铁路上常见的枕木被混凝土取代,枕木下的小石头也不见了,而是直接将铁轨铺在一个高强度的混凝土板上。
对于有砟轨道,当列车运行时速达到 250 公里时,那些碎石子就会被掀起来,给列车造成极大的危险。
(1)“复兴号”采用了流线型车头,不仅美观还可以_______;高速行驶时车头对地面的压力_______ ,摩擦力_______;(后两空均选填“增大”或“减小”)(2)将铁轨铺在枕木上,是为了增大路基的_______,从而减小对路基的_______;(3)请你用所学物理知识分析,列车快速行驶过有砟轨道时,那些碎石子会被掀起来的原因:______。
【答案】减小阻力减小减小受力面积压强列车快速行驶过有砟轨道时,路基石子上方的空气流速变大,压强变小,使石子上方的压强小于下方的压强,因此石子会被掀起【解析】【分析】【详解】(1)[1]“复兴号”采用了流线型车头,可以减小空气阻力。
[2][3]高速行驶时车头表面的气体流速比车头底部的气体流速大,压强较小,车头底部的压强较大,会产生一个向上的力,根据受力平衡可知,地面对车头的支持力会变小,力的作用是相互的,那么车头对地面的压力会变小,这个压力变小,那么摩擦力也会变小。
(2)[4][5]将铁轨铺在枕木上,是为了增大路基的受力面积,根据FpS可知,在压力一定时,路基受到的压强会变小。
(3)[6]流体流速大,压强小。
【压轴难题】物理中考⼀模试卷中考真题汇编[解析版]【压轴难题】物理中考⼀模试卷中考真题汇编[解析版]⼀、中考物理⼒学问题易错压轴题提优(难)1.地秤可⽤来称量较重的物体,它有⼀个较⼤的长⽅形的称量⾯ABB'A',如图所⽰,BB'的右侧是⼀个范围⾜够⼤的斜坡。
称量⾯与左侧⽔平地⾯和右侧斜坡顶部相平,称量⾯与它们的衔接处可近似看成⽆缝相接。
把地⾯和称量⾯都看成光滑的,AA'线与BB'线相距2m 。
有⼀根粗细均匀、横截⾯为正⽅形的实⼼直钢材,体积为0.02m 3,长度为2m 。
让钢材以某⼀速度v 匀速地从AA'线的左边沿垂直于边AA'线的⽅向向右运动。
当钢材的右端经过AA'线时开始计时,此后钢材对称量⾯的压⼒F 逐渐增⼤,t =5s 时压⼒恰好增⾄最⼤。
已知钢的密度ρ=7.9×103kg/m 3,g 取10N/kg ,则(1)钢材的质量m =______kg ,钢材匀速运动的速度v =______m/s ;(2)t =2s 时,钢材对地秤的称量⾯压⼒F =______N ;(3)t =6s 时,钢材对地秤的称量⾯的压强为多少帕______?并请推导出6s≤t <7.5s 的过程中,钢材对地秤称量⾯的压强p 与时间t 的关系式______。
【答案】158 0.4 632 1.975×105 57.91010p t=- 【解析】【分析】【详解】(1)[1]钢材的质量为3337.910kg/m 0.02158kg m m V ρ==?=?重量为10N/kg 1580158kg N G mg ==?=[2]钢材匀速运动,长度为2m 全部进⼊地秤时压⼒恰好增⾄最⼤,此时钢材匀速运动的速度为0.4m/s 5s2m s v t === (2)[3]t =2s 时,钢材进⼊地秤的称量⾯的长度为0.4m/s 20.8s m s vt ''==?=则钢材对地秤的称量⾯压⼒等于进⼊地秤段钢材的重⼒,即0.8m N 632N 21580ms F G L ''===? (3)[4]t =6s 时,钢材进⼊地秤的称量⾯的长度为11()0.4m/s (6s 5s 2m 1.6m )s Lv t t =--=-?-=钢材对地秤的称量⾯压⼒等于⾃⾝重⼒,钢材对地秤的称量⾯的接触⾯积为113321.6m 0.02m 810m 2m 2ms V S L L -=?=?=? 钢材对地秤的称量⾯的压强为513211580N 1.97510Pa 810mG p S -===?? [5]在6s≤t <7.5s 的过程中,钢材进⼊地秤的称量⾯的长度为202m ()0.4m/s (5s)s L v t t t =--=-?-钢材对地秤的称量⾯的接触⾯积为3222m 0.02m 0.012m 20.4m/s (5s)0.002(5m)s V t S t L L -?-=?==-?-? 钢材对地秤的称量⾯的压强表达⽰为521580N 7.910Pa 0.010.002(5)10G p S t t===---2.放⼊电场中的电荷要受到电场⼒的作⽤。
【压轴难题】物理中考一模测试卷测试卷(word版,含解析)一、中考物理力学问题易错压轴题提优(难)1.探究弹簧弹性势能的表达式如图甲,在弹簧的弹性限度内拉弹簧,拉力F与弹簧伸长的长度Δl之间的关系如下表:伸长量0.040.080.120.16Δl/m拉力F/N5101520(1) 在图乙中描点画出拉力F随伸长量Δl变化的图像;(______)(2) 拉力F与弹簧的伸长量Δl之间的关系式F=__________;(3) 弹簧的弹性势能等于拉力F所做的功,此功可类比以下方法计算:如图丙,一物体从静止开始做加速运动,在时间t0内,其通过的路程可用图像下的阴影面积来表示;上述弹簧的弹性势能E P与伸长量Δl之间的关系式为E P=____________。
【答案】125Δl62.5Δl2【解析】【分析】【详解】(1)[1]在图乙中将表格中的数据描点,再用平滑的曲线连接,画出拉力F随伸长量Δl变化的图象,如图所示:(2)[2]由拉力F 随伸长量Δl 变化的图象可以看出,拉力F 是关于Δl 的过原点的一次函数,设F= k Δl在表中选一个点(0.08,10)代入10=k ×0.08解得k =125所以拉力F 与弹簧的伸长量Δl 之间的关系式F =125Δl(3)[3]如图丙,一物体从静止开始做加速运动,在时间t 0内,其通过的路程可用图像下的阴影面积来表示012s vt = 弹簧的弹性势能等于拉力F 所做的功,此功可类比此方法计算,如图:上述弹簧的弹性势能E P 与伸长量Δl 之间的关系式为21112562.522P E F l l l l ∆=⨯∆⨯∆=∆=2.阅读短文,回答问题。
2018 年 12 月 9 日,“复兴号”中国标准动车组项目获第五届中国工业大奖。
“复兴号”是由中国铁路总公司牵头组织研制、具有完全自主知识产权并达到了世界先进水平的中国标准动车组。
它全面采用了自动化设计,其车头(“飞龙”)被设计成修长的流线型,可谓颜值爆表,试验速度可达时速 400 公里以上。
【压轴难题】人教版物理中考一模试卷中考真题汇编[解析版]一、中考物理力学问题易错压轴题提优(难)1.探究弹簧弹性势能的表达式如图甲,在弹簧的弹性限度内拉弹簧,拉力F与弹簧伸长的长度Δl之间的关系如下表:伸长量0.040.080.120.16Δl/m拉力F/N5101520(1) 在图乙中描点画出拉力F随伸长量Δl变化的图像;(______)(2) 拉力F与弹簧的伸长量Δl之间的关系式F=__________;(3) 弹簧的弹性势能等于拉力F所做的功,此功可类比以下方法计算:如图丙,一物体从静止开始做加速运动,在时间t0内,其通过的路程可用图像下的阴影面积来表示;上述弹簧的弹性势能E P与伸长量Δl之间的关系式为E P=____________。
【答案】125Δl62.5Δl2【解析】【分析】【详解】(1)[1]在图乙中将表格中的数据描点,再用平滑的曲线连接,画出拉力F随伸长量Δl变化的图象,如图所示:(2)[2]由拉力F 随伸长量Δl 变化的图象可以看出,拉力F 是关于Δl 的过原点的一次函数,设F= k Δl在表中选一个点(0.08,10)代入10=k ×0.08解得k =125所以拉力F 与弹簧的伸长量Δl 之间的关系式F =125Δl(3)[3]如图丙,一物体从静止开始做加速运动,在时间t 0内,其通过的路程可用图像下的阴影面积来表示012s vt =弹簧的弹性势能等于拉力F 所做的功,此功可类比此方法计算,如图:上述弹簧的弹性势能E P 与伸长量Δl 之间的关系式为21112562.522P E F l l l l ∆=⨯∆⨯∆=∆=2.阅读下面短文并回答问题混合动力汽车下图是我国自主研制生产的一种环保混合动力实验汽车启动时,内燃机不工作,车内蓄电池输出能量;当高速行驶或蓄电池储存电能过低时,内燃机启动,既可以向车轮输出能量,同时可以向蓄电池充电;当车辆需要全力加速时,内燃机、蓄电池可以同时向车轮输出能量。
【压轴难题】物理中考一模试卷测试卷 (word 版,含解析)一、中考物理力学问题 易错压轴题提优(难)1.地秤可用来称量较重的物体,它有一个较大的长方形的称量面ABB'A',如图所示,BB'的右侧是一个范围足够大的斜坡。
称量面与左侧水平地面和右侧斜坡顶部相平,称量面与它们的衔接处可近似看成无缝相接。
把地面和称量面都看成光滑的,AA'线与BB'线相距2m 。
有一根粗细均匀、横截面为正方形的实心直钢材,体积为0.02m 3,长度为2m 。
让钢材以某一速度v 匀速地从AA'线的左边沿垂直于边AA'线的方向向右运动。
当钢材的右端经过AA'线时开始计时,此后钢材对称量面的压力F 逐渐增大,t =5s 时压力恰好增至最大。
已知钢的密度ρ=7.9×103kg/m 3,g 取10N/kg ,则(1)钢材的质量m =______kg ,钢材匀速运动的速度v =______m/s ;(2)t =2s 时,钢材对地秤的称量面压力F =______N ;(3)t =6s 时,钢材对地秤的称量面的压强为多少帕______?并请推导出6s≤t <7.5s 的过程中,钢材对地秤称量面的压强p 与时间t 的关系式______。
【答案】158 0.4 632 1.975×105 57.91010p t⨯=- 【解析】【分析】【详解】(1)[1]钢材的质量为3337.910kg/m 0.02158kg m m V ρ==⨯=⨯重量为10N/kg 1580158kg N G mg ==⨯=[2]钢材匀速运动,长度为2m 全部进入地秤时压力恰好增至最大,此时钢材匀速运动的速度为0.4m/s 5s2m s v t === (2)[3]t =2s 时,钢材进入地秤的称量面的长度为0.4m/s 20.8s m s vt ''==⨯=则钢材对地秤的称量面压力等于进入地秤段钢材的重力,即0.8m N 632N 21580ms F G L ''===⨯ (3)[4]t =6s 时,钢材进入地秤的称量面的长度为11()0.4m/s (6s 5s 2m 1.6m )sL v t t =--=-⨯-=钢材对地秤的称量面压力等于自身重力,钢材对地秤的称量面的接触面积为113321.6m 0.02m 810m 2m 2ms V S L L -=⨯=⨯=⋅ 钢材对地秤的称量面的压强为513211580N 1.97510Pa 810mG p S -===⨯⨯ [5]在6s≤t <7.5s 的过程中,钢材进入地秤的称量面的长度为202m ()0.4m/s (5s)s L v t t t =--=-⨯-钢材对地秤的称量面的接触面积为3222m 0.02m 0.012m 20.4m/s (5s)0.002(5m)s V t S t L L -⨯-=⋅==-⨯-⨯ 钢材对地秤的称量面的压强表达示为521580N 7.910Pa 0.010.002(5)10G p S t t⨯===-⨯--2.边长为20cm 的薄壁正方形容器(质量不计)放在水平桌面上,将质地均匀的实心圆柱体竖直放在容器底部,其横截面积为200cm 2,高度为10cm 。
【压轴难题】物理中考一模测试卷带解析(WORD 版含答案)一、中考物理力学问题 易错压轴题提优(难)1.地秤可用来称量较重的物体,它有一个较大的长方形的称量面ABB'A',如图所示,BB'的右侧是一个范围足够大的斜坡。
称量面与左侧水平地面和右侧斜坡顶部相平,称量面与它们的衔接处可近似看成无缝相接。
把地面和称量面都看成光滑的,AA'线与BB'线相距2m 。
有一根粗细均匀、横截面为正方形的实心直钢材,体积为0.02m 3,长度为2m 。
让钢材以某一速度v 匀速地从AA'线的左边沿垂直于边AA'线的方向向右运动。
当钢材的右端经过AA'线时开始计时,此后钢材对称量面的压力F 逐渐增大,t =5s 时压力恰好增至最大。
已知钢的密度ρ=7.9×103kg/m 3,g 取10N/kg ,则(1)钢材的质量m =______kg ,钢材匀速运动的速度v =______m/s ;(2)t =2s 时,钢材对地秤的称量面压力F =______N ;(3)t =6s 时,钢材对地秤的称量面的压强为多少帕______?并请推导出6s≤t <7.5s 的过程中,钢材对地秤称量面的压强p 与时间t 的关系式______。
【答案】158 0.4 632 1.975×105 57.91010p t⨯=- 【解析】【分析】【详解】(1)[1]钢材的质量为3337.910kg/m 0.02158kg m m V ρ==⨯=⨯重量为10N/kg 1580158kg N G mg ==⨯=[2]钢材匀速运动,长度为2m 全部进入地秤时压力恰好增至最大,此时钢材匀速运动的速度为0.4m/s 5s2m s v t === (2)[3]t =2s 时,钢材进入地秤的称量面的长度为0.4m/s 20.8s m s vt ''==⨯=则钢材对地秤的称量面压力等于进入地秤段钢材的重力,即0.8m N 632N 21580ms F G L ''===⨯ (3)[4]t =6s 时,钢材进入地秤的称量面的长度为11()0.4m/s (6s 5s 2m 1.6m )sL v t t =--=-⨯-=钢材对地秤的称量面压力等于自身重力,钢材对地秤的称量面的接触面积为113321.6m 0.02m 810m 2m 2ms V S L L -=⨯=⨯=⋅ 钢材对地秤的称量面的压强为513211580N 1.97510Pa 810mG p S -===⨯⨯ [5]在6s≤t <7.5s 的过程中,钢材进入地秤的称量面的长度为202m ()0.4m/s (5s)s L v t t t =--=-⨯-钢材对地秤的称量面的接触面积为3222m 0.02m 0.012m 20.4m/s (5s)0.002(5m)s V t S t L L -⨯-=⋅==-⨯-⨯ 钢材对地秤的称量面的压强表达示为521580N 7.910Pa 0.010.002(5)10G p S t t⨯===-⨯--2.在水平桌面上放有一柱形容器,底面积为 500cm 2,里面装有深度为 20cm 的水;一个重力为 2.4N 的开口玻璃杯A ,其底部与一个体积为50cm 3,重力为 4N 的实心铁块 B 用细线相连(细线的质量体积忽略不计),然后放入水中,但在放入过程中由于不小心,容器中有少量的水流入了玻璃杯中,最后A 、B 两物体在水中处于静止,如图所示,此时玻璃杯A 排开水的体积为 640cm 3。
【压轴难题】物理中考一模测试卷测试卷(含答案解析)一、中考物理力学问题易错压轴题提优(难)1.“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;(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;(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。
【压轴难题】物理中考一模测试卷中考真题汇编[解析版]一、中考物理力学问题 易错压轴题提优(难) 1.阅读短文,回答问题。
2019年1月3日,嫦娥四号探测器(图甲)搭载着“玉兔二号”月球车(图乙)成功降落月球南极,全人类首次实现月球背面软着陆。
探测器着陆后进行了月球车和探测器“两器分离”,分离后在“鹊桥”中继星支持下顺利完成互拍并传回地球。
月球车设计的相关参数如下表: 设计质量/kg m 135 独立驱动的车轮个数n /个6 长/m a 1.5 每个轮子与水平月面的接触面积2/cm S 100 宽/m b 1 月面的行驶速度()-1/m h v ⋅200 高/m h1.1耐受温度范围-180℃~150℃月球车能源为太阳能,能够耐受月球表面真空、强辐射、极限温度等极端环境。
由于月夜温度极低,电子设备无法正常工作,所以它将进入休眠状态,休眠期间由同位素温差发电保温,等到月昼来临,它将自主唤醒,进入工作状态。
(1)根据上述信息,请判断以下说法中正确的是______________; A .月球车可以使用汽油机来驱动 B .月球车在月球上惯性将减小C .月球车的零件应该用热胀冷缩较明显的材料制成D .接近月面时,探测器需要悬停寻找最佳降落地点,悬停时它受到的是平衡力 (2)月球车以太阳能为能源,这是_____________(选填“常规”或“新”)能源。
若太阳光照射到太阳能电池板上的辐射功率为1.5kW 。
电池产生的电压为48V ,并对车上的电动机提供5A 的电流。
则太阳能电池将太阳能转化电能的效率是_________________; (3)探测器接近月面时,在反推发动机和缓冲机构的保护下安全着陆预选区。
为使探测器顺利软着陆,从月球表面观察到发动机点火后产生的高压气流应向__________________(选填“上方”、“下方”或“水平方向”)喷出;(4)在地球上重6N 的物体在月球上重1N ,则“玉兔二号”月球车对水平月面的压强为______________Pa 。
【压轴难题】物理中考一模试卷中考真题汇编[解析版]一、中考物理力学问题 易错压轴题提优(难)1.地秤可用来称量较重的物体,它有一个较大的长方形的称量面ABB'A',如图所示,BB'的右侧是一个范围足够大的斜坡。
称量面与左侧水平地面和右侧斜坡顶部相平,称量面与它们的衔接处可近似看成无缝相接。
把地面和称量面都看成光滑的,AA'线与BB'线相距2m 。
有一根粗细均匀、横截面为正方形的实心直钢材,体积为0.02m 3,长度为2m 。
让钢材以某一速度v 匀速地从AA'线的左边沿垂直于边AA'线的方向向右运动。
当钢材的右端经过AA'线时开始计时,此后钢材对称量面的压力F 逐渐增大,t =5s 时压力恰好增至最大。
已知钢的密度ρ=7.9×103kg/m 3,g 取10N/kg ,则(1)钢材的质量m =______kg ,钢材匀速运动的速度v =______m/s ;(2)t =2s 时,钢材对地秤的称量面压力F =______N ;(3)t =6s 时,钢材对地秤的称量面的压强为多少帕______?并请推导出6s≤t <7.5s 的过程中,钢材对地秤称量面的压强p 与时间t 的关系式______。
【答案】158 0.4 632 1.975×105 57.91010p t⨯=- 【解析】【分析】【详解】(1)[1]钢材的质量为3337.910kg/m 0.02158kg m m V ρ==⨯=⨯重量为10N/kg 1580158kg N G mg ==⨯=[2]钢材匀速运动,长度为2m 全部进入地秤时压力恰好增至最大,此时钢材匀速运动的速度为0.4m/s 5s2m s v t === (2)[3]t =2s 时,钢材进入地秤的称量面的长度为0.4m/s 20.8s m s vt ''==⨯=则钢材对地秤的称量面压力等于进入地秤段钢材的重力,即0.8m N 632N 21580ms F G L ''===⨯ (3)[4]t =6s 时,钢材进入地秤的称量面的长度为11()0.4m/s (6s 5s 2m 1.6m )s Lv t t =--=-⨯-=钢材对地秤的称量面压力等于自身重力,钢材对地秤的称量面的接触面积为113321.6m 0.02m 810m 2m 2ms V S L L -=⨯=⨯=⋅ 钢材对地秤的称量面的压强为513211580N 1.97510Pa 810mG p S -===⨯⨯ [5]在6s≤t <7.5s 的过程中,钢材进入地秤的称量面的长度为202m ()0.4m/s (5s)s L v t t t =--=-⨯-钢材对地秤的称量面的接触面积为3222m 0.02m 0.012m 20.4m/s (5s)0.002(5m)s V t S t L L -⨯-=⋅==-⨯-⨯ 钢材对地秤的称量面的压强表达示为521580N 7.910Pa 0.010.002(5)10G p S t t⨯===-⨯--2.放入电场中的电荷要受到电场力的作用。
在电场中某一点受力大小与电荷的带电量有关。
但电荷所受的电场力F 跟它的电荷量q 的比值是一定的,叫做该点的电场强度,简称场强,用字母E 表示,定义式为_________。
若在间距为d 两平行板上所加的电压为U ,两板间电场强度的计算公式为U E d=。
如图,给两块等大、正对、靠近的平行金属板加上电压,两板之间就有了电场。
若让电荷量为e 的电子沿着平行于两板的中线方向(如图)入射到电场中,电子由于惯性在水平方向做匀速直线运动,同时由于受到电场力的作用要在竖直方向做加速运动。
电子的运动实际是水平方向的匀速运动和竖直方向的加速运动的合运动(如图虚线表示)。
若两板间距为d ,板长为L ,所加的电压为U ,电子的质量为m ,入射初速度为v 0,请你推导证明:电子离开此电场时偏移的距离为2202=eUL y dmv _____。
【答案】F E q=见解析 【解析】【分析】【详解】(1)放入电场中的电荷受电场力的作用。
在电场中某一点受力大小与电荷的带电量有关。
但电荷所受的电场力F 跟它的电荷量q 的比值是一定的,叫做该点的电场强度,简称场强E ,定义式为F E q= (2)由场强定义式F E q =可得电子e 在电场中受到的电场力为 F qE eE == 已知两板间电场强度的计算公式为U E d=带入电场力表达式得 eU F eE d== 电子在水平方向上做匀速直线运动,由s v t=得电子在平行板中运动的时间为0L t v =竖直方向上电子做初速度为零的匀加速直线运动,由牛顿第二定律得竖直方向的加速度F eU a m dm==故电子离开此电场时偏移的距离 2222001222eU L eUL y at dm v dmv ⎛⎫==⨯= ⎪⎝⎭ 答:(1)电场强度定义式为F E q=。
(2)电子离开此电场时偏移的距离为2202=eUL y dmv ,证明如上。
3.如图,重5N 的薄壁容器放在水平硬板MN 上,容器底面积为2300cm ,高度为25cm ,装有15cm 深的水。
一根原长为10cm 的轻质的细弹簧EF 吊着柱形木块刚好静止,木块下表面与水的液面相平。
弹簧上端E 连接着固定不动的支架上,下端F 连接在木块(不吸水)上表面的中心上,弹簧长度每改变1cm ,弹力变化量为1N ,木块的重力为5N ,底面积为250cm ;高度为20cm 。
现将水平硬板MN 缓慢向上移动,木块始终保持竖直方向,弹簧均在弹性限度内。
(g = 10N/kg )。
求:(1)当木块浸入水中的深度为2cm 时,木块受到的浮力;(2)当木块浸入水中的深度为6cm 时,水对容器底部的压强;(3)当木块下有表面刚接触容器底部时,弹簧的长度;(4)当硬板向上移动28cm 时,容器对硬板的压强。
【答案】(1)1N ;(2)1600Pa ;(3)6cm ;(4)2100 Pa【解析】【分析】【详解】(1)当木块浸入水中的深度为2cm 时,其所受的浮力为33-631.010kg/m 50210m 10N/kg 1N F gV ρ==⨯⨯⨯⨯⨯=浮水排(2)容器底面积为222300cm 310m -=⨯,当木块浸入水中的深度为6cm 时,容器中水面增加的高度63-2250610m 0.012m 310m V H S -⨯⨯∆===⨯排1容 此时容器底部受到的压强 332() 1.010kg/m 10N/kg (1510m 0.01m)1600Pa p g H H ρ-=+∆=⨯⨯⨯⨯+=(3)当木块下表面刚接触容器底部时,水的深度(木块浸入的深度)为H 1,容器中水的体积不变,即21()300cm 15cm S S H -=⨯木容代入得2221(300cm 50cm )300cm 15cm H -=⨯解得118cm 28cm H =<即水未溢出。
此时木块受到的浮力''33-631.010kg/m 501810m 10N/kg 9N F gV ==⨯⨯⨯⨯⨯=浮水排ρ弹簧对木块的弹力9N 5N 4N F F G =-=-=弹浮弹簧的长度'4N 10cm 6cm 1N/cmL L L =-∆=-= (4)容器中水的重力 33-631.010kg/m 3001510m 10N/kg 45N G gV ρ==⨯⨯⨯⨯⨯=水水当硬板向上移28cm 时,弹簧的长度''20cm 10cm 28cm 2cm L =+-=弹簧的原长为10cm ,此时弹簧的形变量为10cm 2cm 8cm -=因为弹簧长度每改变1cm ,弹力变化量为1N 。
所以此时弹簧对木块的弹力'8N F =弹,弹力的方向是竖直向下,结合(3)可知,此时容器对硬板的压力'5N 45N 5N 8N 63N F G G G F =+++=+++=水木弹容 此时容器对硬板的压强为2263N 2100Pa 310mF p S -===⨯ 答:(1)当木块浸入水中的深度为2cm 时,木块受到的浮力为1N ;(2)当木块浸入水中的深度为6cm 时,水对容器底部的压强为1600Pa ;(3)当木块下有表面刚接触容器底部时,弹簧的长度为6cm ;(4)当硬板向上移动28cm 时,容器对硬板的压强为2100 Pa 。
4.小华和他的兴趣小组利用如图所示的滑轮组进行实验,人以200N 的力向下拉绕在滑轮组上的绳子的一端,10s 绳子下端移动了1.5m ,重物上升0.5m ,已知该滑轮组的效率为70%(g 取10N/kg ,不计绳重和摩擦,滑轮组的绕绳能承受的拉力为450N ),求:(1)画出小华兴趣小组所用滑轮组的绕线情况;(2)被吊起物的质量是多少?(3)若该滑轮组机械效率提升到85%,则被吊起的物重为多大?(4)若小华体重为500N ,则此滑轮组的最大机械效率多大?【答案】(1)见解析;(2)42kg ;(3)1020N ;(4)86.7%【解析】【分析】【详解】(1)由题意,绳子下端移动1.5m 时重物上升0.5m ,则滑轮组的n =3,且人向下拉绕在滑轮组上的绳子的一端,则滑轮组的绕线情况如图所示:。
(2)滑轮组的机械效率为 W Gh W Fsη==有用总 则被吊起物的重量为 0.7200N 1.5m 420N 0.5m Fs G h η⨯⨯=== 即被吊起物的质量为 420N 42kg 10N/kg G m g === 且有F G G η=+动则动滑轮重量为3200N 420N 180N G F G η=-=⨯-=动(3)若该滑轮组机械效率提升到85%,即Gh G Fs G G η''=='+动则被吊起的物重为 0.85180N 1020N 110.85G G ηη''==⨯='--动 (4)小华体重为500N ,但滑轮组的绕绳能承受的拉力为450N ,故绳端拉力最大为450N ,此时重物重量为03450N 180N 1170N G F G η'=-=⨯-=动则此滑轮组的最大机械效率为0max 01170N 86.7%1170N 180NG G G η===++动 答:(1小组所用滑轮组的绕线情况见解析;(2)被吊起物的质量是42kg ;(3)若该滑轮组机械效率提升到85%,则被吊起的物重为1020N ;(4)若小华体重为500N,则此滑轮组的最大机械效率是86.7%。
5.阅读短文,回答文后的问题。
涡轮喷气发动机如图所示,为某轴流式涡喷发动机,其结构是由进气道、压气机、燃烧室、涡轮和尾喷管组成,其中压气机与涡轮装在同一条转轴上工作,工作时,空气首先进入发动机的进气道,当飞机飞行时,可以看作气流以飞行速度流向发动机,由于飞机飞行的速度是变化的,而进入压气机气流速度有一定限制,因而进气道的功能就是通过可调管道来调整气流速度,使进入进气道的气体全部通过可调管道,空气流过压气机时被压气机的旋转叶片压缩后进入燃烧室,这部分气体与燃料混合后在燃烧室中燃烧,产生的高温高压气流推动涡轮,一边带动压气机正常工作,一边从尾喷管喷出高速气流推动飞机飞行。