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物理竞赛练习题（力学二）（简单机械、功、功率）一、选择题１．人们在生产、生活实践中有很多物理知识的应用，下列说法中正确的是A．在铁轨下面铺设枕木，是为了减小对地面的压力B．滑雪板一般都有较大的面积，是为了增大压力C．菜刀钝了磨一磨，是为了减小对被切物的压强D．把书包带做得宽些，是为了减小书包对人体的压强２．游泳的人由河边走向深水处的过程中，如果河底布满碎石子，则A．脚越来越疼，因为水对脚的压力越来越大B．脚疼得越来越轻，因为河底对人的支持力越来越小C．脚越来越疼，因为水对人的浮力越来越大D．脚疼得越来越轻，因为人受到的重力越来越小4．下列物理量单位间的关系不正确．．．的是A．1Pa=1N/m2B．1W=1N·mC．1Ω=1V/AD．1A=1C/s５、甲、乙、丙三个质量相同的实心正方体分别放在水平地面上，它们对水平地面的压强关系是p甲p乙p丙，若分别在三个正方体上表面中央施加竖直向下的力，使三个正方体对水平地面的压强相同，则力F甲、F乙、F丙的大小关系是()AF甲F乙F丙。BF甲=F乙=F丙。CF甲F乙F丙。D以上都有可能。６．大气压与生产、生活、科研紧密相连，下面几个选项中，分析正确的是A．做托里拆利实验时，若有空气进入管内，则测出的大气压值比实际值大B．人吸气时，肺的容积增大，肺内空气压强变小，大气压将外部空气压入肺内C．用高压锅煮食物容易煮熟，原因是压强越大沸点越低D．用吸盘能将玻璃板提起是分子引力的作用７．在图14所示的滑轮组装置中，所挂重物的重力G=50N，当施加在绳子自由端的拉力为F=30N，重物恰好匀速上升，绳重及一切摩擦均可忽略不计，由此可知A．该装置的机械效率为60%B．该装置的机械效率为55.6%C．该装置中动滑轮重为5ND．该装置中动滑轮重为10N8.如图2所示，在水平拉力F作用下，使重40N的物体A匀速移动5m，物体A受到地面的摩擦力为5N，不计滑轮、绳子的重力及滑轮与绳子间的摩擦，拉力F做的功为（）A.50JB.25JC.100JD.200J９．“五一”黄金周，吴昊同学和爸爸妈妈一起游览花果山，在他们乘坐旅游车沿盘山公路下山的过程中，发现司机师傅要不时地踩踏刹车踏板，当车行驶至中途还要停下来，让工作人员用水龙头向车轮闸片部位喷水。吴昊同学提出了以下几种看法，①喷水的主要目的是为了降低车闸的温度，以防车闸因温度过高而损坏②下山过程中，机械能不变③下山过程中，重力对汽车不做功④刹车过程中有部分机械能转化为内能你认为这些看法中符合实际的是A．①②④B．①④C．①③④D．①②③④10、放学后，某同学背着重40N的书包沿水平路面走了200m，又登上大约10m高的四楼才回到家。则他在回家过程中对书包所做的功约为（）A、0JB、400JC、2000JD、2400J11、同学们在探究“影响滑轮组机械效率高低的因素”时，提出了下列假设：①滑轮组机械效率高低可能与动滑轮重有关②滑轮组机械效率高低可能与被提物重有关③滑轮组机械效率高低可能与物体提升高度有关④滑轮组机械效率可能与承重绳子段数有关；然后一位同学设计了如图3所示的两个滑轮组，进行对比实验来验证提出的假设，则该实验验证的假设是（）A、①B、②C、③D、④二、填空题１．据报道，在杭州动物园，一位物理老师用一只弹簧测力计“称”出了一头大象的质量，如图4所示。他动用了吊车、铁笼和长为10m的硬棒作为辅助工具。吊车的吊钩在棒上的固定处距弹簧测力计一端的距离为9m，距系铁笼处的距离为9cm，当棒处于水平平衡时弹簧测力计的示数为200N,若不计棒及铁笼的重，则该大象的质量约为_______________t。(g取10N/kg)2．小明同学有一副木质象棋，为了知道该木质材料的密度，他取来一只量筒，盛水后先读出水面对应的刻度值是180mL，接着他将一枚棋子投入量筒中，稳定后棋子漂浮在水面上，读出水面对应的刻度值是192mL，最后他用一根细铁丝将棋子按入水中，使其被水完全浸没，稳定后再读出水面对应的刻度值是200mL，请你根据以上数据，帮小明同学算出该木质材料的密度，你算出的密度值是ρ=_____________________________kg/m3。3.小婷跳绳时所穿鞋的总质量为0.4㎏,她1min跳绳180次，假定每次双脚抬离地面的最大高度均为5㎝，则每上升一次，她对鞋所做的功为J。跳跃时若上升所用的时间占每次跳跃时间的103，则每上升一次，她对鞋做功的平均功率为W（g=10N/㎏）4．某起重机将1×104N的重物沿竖直方向提起，重物由静止开始向上做变速直线运动，然后做匀速直线运动，已知重物在开始的30s内上升的高度为16m，在接着的10s内又匀速上升了8m。若空气阻力忽略不计，则在匀速运动过程中，起重机对重物的拉力的功率是W；在图2图3图4上述的40s内重物运动的平均速度是m/s。5.如图20所示：用滑轮组拉着一只木块P沿水平面以0.5m/s的速度匀速向右运动，此时弹簧测力计的读数为4N。若每只滑轮重1N，绳与滑轮间的摩擦不计，则该滑轮组的机械效率为＿＿＿＿，在2s内拉力F做的功为＿＿＿＿J。5、用图5所示的滑轮组将重为G的物体匀速提升h.绳子移动的距离为_________；所做的有用功为___________；假设所用的拉力为F，则该滑轮组的机械效率为__________.7.小婷在保温瓶中装入大半瓶刚烧开的水，盖上软木塞后，观察到木塞很容易跳起，探究其原因：一是瓶内温度高的水成水蒸气，二是瓶内气体受热膨胀，使瓶内气体压强（填：“大于”、“小于”、“等于”）外界大气压。但第二天会出现较难拔出木塞的现象，这是因为瓶内温度降低，水蒸气成水，瓶内气体压强低于外界大气压。若瓶中水的质量为1㎏，当水温由98℃降低到78℃时，共放出J的热量。【水的比热容为4.2×103（J/kg·℃）】。三、实验题作图题１、某小组同学分别测出了甲、乙电动小车作直线运动的路程和时间，并依据数据作出了相应的路程—时间图像，如图17(a)、(b)所示。(1)观察图17(a)可知，甲车在作__________直线运动。甲车通过0．6米的路程所用时间为____秒。(2)观察图17(b)可知，在AB对应的时间段内，乙车通过的路程为____________米。(3)比较图17(a)、(b)可知，甲车的速度________乙车的速度(选填“大于”、“等于”或“小于”)。2、如图6所示，O为杠杆AC的支点，在B处挂一小球，AO=OB=BC，为使杠杆在水平位置平衡，请画出施加在杠杆上的最小动力F1的力臂l1，并标出F1的方向。3、如图7所示，重200N的均匀长木板AB在细绳拉力作用下保持静止。请你根据所给出的标度画出木板受到的重力和拉力的图示，以及拉力的力臂4、如图8是一种常见的活塞式抽水机的示意图，在图中画出手柄所受动力F1的力臂和阻力。5、小雪和小红在“测滑轮组机械效率”的实验中，一起组装好如图10所示的实验装置，他们分别记下了钩码和弹簧测力计的位置。（1）小红向上拉动弹簧测力计，使钩码升高。并由弹簧测力计读出拉力为0.5N；同时小雪用刻度尺测出钩码提升的高度为0.1m，以上测量准确无误，其他被测物理量和计算的数据如下表：钩码重（N）弹簧测力计提升的高度（m）有用功（J）总功（J）机械效率20.40.20.2100%（2）小雪和小红测得滑轮组的机械效率为100%，他们意识到出现了错误。请你帮助找出原因：。（3）该滑轮组的机械效率实际为。（4）若提升的钩码重增加到6N，则该滑轮组的机械效率将（选填“变大”、“不变”、“变小”）。6.在一只透明的饮料瓶的侧壁上开一个圆孔，用万能胶将橡皮膜粘贴在圆孔上，并将水倒入瓶内，观察到橡皮膜向外凸(如图11甲)。将瓶子浸入水中，且瓶内外水面相平，此时橡皮膜变为既不凸出也不凹进(如图11乙)。再将瓶子浸入一个盛有饱和食盐水的容器中，且瓶内外液面相平，此时CBOCABA图5图6图7图8图10图11图11橡皮膜变为向里凹(如图11丙)。对丙图现象的合理解释是___________________________________在图丙中，为了使橡皮膜变为向外凸，则应选上表中______________(填液体的名称)取代容器中的食盐水。四、计算题1、在研究压力锅炉的蒸汽压强跟温度关系时，得到如下表所示的实验数据。图9中所示是压力锅炉的水温控制装置，当对水加热时，随着水温升高，水面上方气体压强增大，当压强增大到一定值时，阀门S被顶开，锅炉内气体压强减小，水开始沸腾。已知阀门S的面积是3cm2，OＡ=0.1m，OＢ=0.3m，杠杆和阀门重力不考虑（g=10N／kg）沸点（℃）9095100105110115120125130压强（kpa）7084100121140172200232270问：（１）从以上表格中，你看出蒸汽压强跟水的沸点有什么关系？（２）当大气压强为1.0＊105Ｐa，在Ｂ点处挂上质量为１kg的重锤时，杠杆的Ａ点对阀门的压力是多大？当锅炉的保险阀排气时，锅炉内的最高温度大约能达多少摄氏度？2.如图12是利用潮汐发电的原理图。左方为陆地和海湾，中间为水坝，其下有通道，无论涨潮或落潮，水流经过通道均可带动发电机发电。一昼夜中两次涨、落潮，四次发电。涨潮时，堵住通道，潮水涨至最高水位时打开通道，进水发电，如图12甲所示；当海湾水位涨至最高时，堵住通道，如图12乙所示；落潮至最低水位时，打开通道放水发电，如图12丙所示。（取g=10N/㎏，海水的密度1.0×103㎏/m3）以下是某小型潮汐发电站的一组数据，据此回答下列问题：图12水坝高度15m海湾面积4.5×106m2涨潮海湾最高水位10m发电机日平均发电量4.0×104kW·h退潮海湾最低水位6m水轮发电机总效率10%（1）当海湾水位涨至最高时，海湾底部所受水的压强是多少？（2）每次涨潮（或落潮）经过通道水的质量为多少？（3）试计算每日水流对水轮发电机做了多少功？（4）若某次落潮过程中经过通道的水的平均流量为3.6×106m3/h，试求这次落潮过程中水流对水轮发电机做功的平均功率。3、（一个体重为500N的同学骑自行车上学，在水平路面上以4m/s的速度匀速行驶.有关数据如右表所示.（1）在行驶过程中，车对地面的压强是多大？（2）该同学骑车沿直线匀速行驶10min做了多少功？4、小王同学双脚与地面的接触面积为4×10-2米2，请根据图中某些情况下的压强数值估算：(1)小王同学的重力。(2)小王同学平躺时与床面的接触面积。(3)小王同学背着重力为40牛的书包行走时对水平地面的压强。液体名称酒精水饱和食盐水硫酸铜溶液水银密度(kg／m3)0.8×1031.0×1031.1×1031.2×10313.6×103自行车净重200N行驶过程轮胎与地面接触总面积1×10－2m2匀速行驶过程中的总阻力30N车轮直径0.61m轮胎承受的最大压强1.2×105Pa5、如图所示，用一个动滑轮把重为40N的物体提到6m高的楼上，如图甲所示，此装置机械效率为80%（绳重和摩擦均不计）（1）求绳端的拉力多大？（2）提出加一种办法，把动滑轮改为定滑轮，如图乙所示，将同样重的物体拉到6m高的楼上，小军认为这样做一定可以：①提高功率；②提高该装置的机械效率；③减少拉力做的功；④减少绳端移动的距离小军的以上看法中你认为正确的是___________________________（填序号）练习题1、某同学在做：“研究械杜平衡条件”实验时。（1）、验前发现杠杆左端低右端高，这时应调节杠杆两端的螺母，使其向________移动。（2）、实验中是根据测得的数据通过_____________________，才归纳出杠杆的平衡条件。（3）他得到如下的两组数据如下表所示实验序号动力F1（N）动力臂L1（m）阻力F2(N)阻力臂L2（m）110.0820.04220.210.1这两组数据中肯定序号为_________的一组有错误，如果他的操作没有错，砝码质量及力臂值也没有错，产生此组数据错误的原因是__________________________