科学试题

1 一足够长的斜面，最高点为O点，有一长为l=1.00 m的木条AB,A端在斜面上，B端伸出斜面外。

斜面与木条间的磨擦力足够大，以致木条不会在斜面上滑动。

在木条A端固定一个质量为M=2.00 kg的重物（可视为质点），B端悬挂一个质量为m=0.50 kg的重物。

若要使木条不脱离斜面，在下列两种情况下，OA的长度各需满足什么条件？（Ⅰ）木条的质量可以忽略不计。

（Ⅱ）木条质量为m′=0.50 kg，分布均匀。

(Ⅰ)当木条A端刚刚离开斜面时，受力情况如图a所示。

设斜面倾角为q，根据力矩平衡条件，若满足条件①木条就不会脱离斜面。

根据题意②联立①②并代入已知条件得③（Ⅱ）设G为木条重心，由题意可知④当木条A端刚刚离开斜面时，受力情况如图下所示。

由（Ⅰ）中的分析可知，若满足＞⑤木条就不会脱离斜面。

联立②④⑤并代入已知条件得＞0.25 m ⑥2 小明同学喜欢动手用简易器材探究物理问题.某天，他用一块较长的木板N与木块M及弹簧测力计，按如下方法研究滑动摩擦力有关的因素.先将长木板N平放，用弹簧测力计拉着木块M在N上做匀速直线运动，如图甲，此时木块M所受滑动摩擦力为f甲；然后再将N支起，仍然用弹簧测力计拉着木块M沿N斜向上做匀速直线运动，如图乙，此时木块M所受滑动摩擦力为f乙.对小明同学的实验讨论正确的是A．两次M所受滑动摩擦力f甲＜f乙B．小明实验是研究滑动摩擦力与压力大小的关系C．乙情况弹簧秤的示数等于f乙D．小明实验时控制相同的量是接触面积大小试题分析：A、甲在水平面上移动，乙在斜面上运动，则甲的压力大于乙的压力，所以甲中受到的摩擦力大于乙中受到的摩擦力．所以A错误．B、两次实验接触面的粗糙程度相同，压力大小不同，所以是研究滑动摩擦力与压力大小的关系．因此B 正确．C、在乙中，拉力不仅要克服摩擦力的大小，还要克服重力，所以拉力大小大于摩擦力．所以C错误．D、这两次实验中，控制的是接触面的粗糙程度，所以D错误．故选B．考点：二力平衡条件的应用．点评：此题通过实验探究，考查了滑动摩擦力与压力的大小关系．在此题中，要注意分析其中不变的物理量与改变的物理量．是一道很好的题目．在此题中要注意控制变量法的应用．3 场地自行车赛的场地是圆形的，该圆形赛道的半径为R，甲、乙两运动员沿赛道骑自行车的速度为V1和V2，且V1＞V2．两同学在同一起点沿相同方向骑自行车，则两人第一次相遇的时间是______（用题中字母表示结果）；为开发新能源，人类已能够把油菜籽、蓖麻、大豆等农作物加工转化成“生物燃料”，“生物燃料”属于______能源（选填“可再生”或“不可再生”）．（1）两人速度不同，因为V1＞V2，两人再次相遇时，甲走的路程正好是乙走的路程加上圆形跑道的周长；所以S甲=S乙+2πR；整理可得：V1t=V2t+2πR；所以相遇的时间为t=2πRV1-V2，（2）为开发新能源，人类己能够把油菜籽、蓖麻、大豆等农作物加工转化成“生物燃料”，“生物燃料”属于可再生能源；故答案为：2πRV1-V2；可再生．解：（1）由表中数据可知，h从5-10cm，水的体积变化：△V=（S2-S1）（10cm-5cm）=60cm3，----------①h从22-25cm，水的体积变化：△V′=S2（h6-h5）=60cm3，即：S2（25cm-22cm）=60cm3，解得：S2=20cm2，代入①得：S1=8cm2，故A正确、B错；（2）柱状物体的体积：V物=S1H，柱状物体的高：H=V物S1=200cm38cm2=25cm；如果柱状物体的密度大于或等于水的密度，在加水过程中柱状物体将静止在容器底不会上浮，容器内水的体积变化应该与h的变化成正比，由表中数据可知器内水的体积变化应该与h的变化不成正比，所以柱状物体的密度小于水的密度；因此随着水的增多，柱状物体将漂浮在水面上，设柱状物体浸入的深度为H浸，当h6=25cm时，水的体积：S2h6-S1H浸=360cm3，即：20cm2×25cm-8cm2×H浸=360cm3，解得：H浸=17.5cm，此时排开水的体积：V排=S1H浸=8cm2×17.5cm=140cm3，∵柱状物体漂浮，∴ρ水V排g=ρ物Vg，即：1×103kg/m3×140cm3×g=ρ物×200cm3×g，解得：ρ物=0.7×103kg/m3，故C正确；（3）此时受到的浮力最大：F浮=ρ水V排g=1×103kg/m3×140×10-6m3×10N/kg=1.4N，故D正确．故选ACD．（1）观察表中数据可知，h从5-10cm，可求水的体积变化△V=（S2-S1）△h=60cm3；h从22-25cm，水的体积变化△V′=S2（h6-h5）=60cm3，据此求出S2和S1的大小；（2）知道柱状物体的体积，可求柱状物体的高，分析表中数据，如果柱状物体的密度大于或等于水的密度，在加水过程中柱状物体将静止在容器底不会上浮，容器内水的体积变化应该与h的变化成正比，由表中数据可知器内水的体积变化应该与h的变化不成正比，所以柱状物体的密度小于水的密度；因此随着水的增多，柱状物体将漂浮在水面上，设柱状物体浸入的深度为H浸，当h6=25cm时，知道水的体积，可求柱状物体浸入的深度，进而求出此时排开水的体积，根据漂浮体积和阿基米德原理求出物体的密度；（3）根据阿基米德原理求此时受到的浮力（最大）．5 如图所示，将重为G 的金属小球用细线系好，浸入盛水的烧杯中（烧杯中的水没有溢出），金属小球受到的浮力为F浮，杯底增加的压力为△F1；如将此金属小球直接投入水中，杯底增加的压力为△F2，则下列关系式中正确的是（）∙ A 、△F2-△F1=F浮∙ B 、△F2+△F1=G∙ C 、△F2：△F1=G：F浮∙ D 、△F2：△F1=F浮：G解：①此时金属小球受到竖直向上的拉力、浮力和竖直向下的重力，如图1所示：则G=F浮+F拉，而杯底增加的压力为水对杯底增大的压力，即杯底增加的压力等于金属球此时所收到的浮力，因此△F0=r浮；②此时金属球受到竖直向上的支持力、浮力和竖直向下的重力，如图2所示：则G=F支持+F浮，而支持力是杯底施加的，所以也受到球对杯底的压力，其大小等于支持力的大小，同时水面上升，增大了水对杯底的压力，与浮力大小相同，因此△F2=F支持+F浮=G．A、所以△F2-△F1=G-F浮；因此A错误．B、所以△F2+△F y=G+F浮；因此B错误．C、所以△F2：△F1=G：F浮；因此C正确；D错误．故选C．①首先对金属球进行受力分析，此时金属小球受到竖直向上的拉力、浮力和竖直向下的重力，则根据力的合成可知G=F浮+F拉，则杯底增加的压力为水对杯底增大的压力，即杯底增加的压力等于金属球此时所收到的浮力．②如将此金属小球直接投入水中，此时金属球受到竖直向上的支持力、浮力和竖直向下的重力，则根据力的合成可知G=F支持+F浮，由于支持力是杯底施加的，所以也受到球对杯底的压力，其大小等于支持力的大小，同时水面上升，增大了水对杯底的压力，与浮力大小相同，从而可以计算出此时杯底增加的压力．6一化学兴趣小组对某生铁样品中铁的质量分数进行探究．请按要求完成下列探究报告．【实验目的】测定某生铁样品中单质铁的质量分数．【资料支撑】生铁中除铁外，还含有碳、硅、锰、磷和硫等元素．碳在生铁中以两种形态存在，一种是游离碳（石墨），另一种是化合碳（如Fe3C等）；硅、锰、磷、硫存在形式较为复杂；这些物质通常都不与稀硫酸发生化学反应．【实验方案】生铁样品与过量的稀硫酸反应，测定反应前后可称量物质的质量差．【实验过程】（1）取一只烧杯，称得其质量为70.4g，加入一定量生铁样品碎屑，称得烧杯和样品的总质量为102.4g；（2）向盛有生铁样品的烧杯中加入稀硫酸，边加边搅拌，直到烧杯中不再产生气泡，再加入少量稀硫酸以确保过量，测得共用去稀硫酸247.3g；（3）静置，称量．称得烧杯和剩余物质的总质量为348.7g．【数据处理】计算该生铁样品中单质铁的质量分数是多少？（写出计算过程）【交流讨论】（1）实验称量时称量物应放在托盘天平的______盘（选填“左”或“右”）；（2）实验过程中稀硫酸要过量的原因是______；（3）经质检部门精确测定，该样品中铁元素的总含量为95.2%．假设没有与硫酸反应的铁都以Fe3C形式存在，则样品中Fe3C的质量分数为______．生成氢气的质量为102.4g+247.3g-348.7g=1g设样品中单质铁的质量为x．Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑56 2x 1g562=x1g，x=28g样品中单质铁的质量分数为28g102.4g-70.4g×100%=87.5%称量是物品放在天平的左盘，砝码放在天平的右盘．（3）设样品质量为100g，则样品中铁元素的总质量为100g×95.2%=95.2g．铁单质的质量为100g×87.5%=87.5g样品中Fe3C的铁元素质量为95.2g-87.5g=7.7g7.7g÷（56×3180×100%）=8.25g样品中Fe3C的质量分数为8.25g100g×100%=8.25%答：生铁样品中单质铁的质量分数为87.5%（1）左；（2）确保生铁样品中铁单质与稀硫酸完全反应；（3）8.25%．7酸式碳酸盐和碳酸盐类似，能跟酸起反应产生CO2．当向100g 25.2%稀硝酸中先后加入固体碳酸氢钠（NaHCO3）和氢氧化钠共20.4g时，硝酸恰好耗尽；再将所得溶液蒸发掉39.5g水时，刚好得到10℃的饱和溶液．试求：（1）该饱和溶液中溶质的质量是多少？（2）所得饱和溶液中的溶质在10℃时的溶解度（用字母S表示溶解度）是多少？解：由题意可知：溶液中发生化学反应NaOH+HNO3 =NaNO3 +H2O和NaHCO3 +HNO3 =NaNO3 +H2O+CO2反应后主要生成NaNO3、H2O和CO2，CO2气体逸出，故溶液中的溶质是NaNO3，HNO3 NaNO363 85100×25.2% m（NaNO3）故NaNO3的质量为m（NaNO3）=（100×25.2%）÷63×85=34g（2）稀硝酸溶液中水的质量为100×（1-25.2%）=74.8g反应生成的水的质量为100×25.2%÷63×18=7.2g饱和溶液中水的质量为74.8g+7.2g-39.5g=42.5g即S100=3442.5故所得饱和溶液中的溶质在10℃时的溶解度为S=34÷42.5×100=80g8镁将成为21世纪重要的轻型环保材料，我国含有非常丰富的镁资源。