綜合能力題專練

1.利用一瓶礦泉水，我們可以探究很多物理問題:

（1）如圖（a）所示，沒有啟封的礦泉水所裝水的質(zhì)量為g；

（2）給礦泉水換一種瓶蓋可以便于攜帶，如圖（b）所示，用食指捏一下瓶蓋上方把手，出現(xiàn)一個

缺口，可以將礦泉水掛起來，松手后會自動閉合，則被壓彎的塑料把手具有勢能.小明將礦

泉水如圖（c）4、5兩種方式放置，用手推A的上部，瓶會跌倒，而推B的下部，瓶會移動，這表

明力的作用效果跟力的有關(guān).分別沿箭頭方向吹A(chǔ)和不發(fā)現(xiàn)8很容易被吹動，這說明在

相同條件下，.

（3）如圖（d）所示，小明用力捏礦泉水瓶，瓶身變癟了，這說明力能使物體發(fā)生______.

【答案】550彈性作用點滾動代替滑動可以減小摩擦形變

【解析】

（1）由圖（a）知道，水的體積是：V=550ml=550cm3；所以，沒有啟封的礦泉水所裝水的質(zhì)量是：

.Og/cm3X550cm3=550g；

（2）被壓彎的塑料把手發(fā)生彈性形變，松手后會自動閉合，說明此時塑料把手具有彈性勢能；由（c）

圖知道，用手推A的上部，瓶會跌倒，而推A的下部，瓶會移動，這表明力的作用效果跟力的作用

點有關(guān)；若分別沿箭頭方向吹A(chǔ)和B,發(fā)現(xiàn)B很容易被吹動，這說明在相同條件下滾動摩擦力小于

滑動摩擦力：

（3）用力捏礦泉水瓶，瓶身變癟了，這說明力能使物體發(fā)生形變.

2.如圖，輕桿”4可繞。點自由轉(zhuǎn)動，用細(xì)線將12N的重物掛在4處，小林在5處用豎直向上的

拉力提住輕桿，08和A4長度之比為3：5,下列問題中，輕桿始終在水平位置處于平衡。

(1)此杠桿類型與相同(選填“釣魚竿”或“羊角錘”)；

(2)拉力大小為N；

(3)若僅增加物重，則拉力的變化量和物重的變化量之比為；

(4)若拉力方向變?yōu)閳D中虛線所示方向，則拉力將變.

【答案】釣魚竿328：3變大

【解析】

(1)11］由圖可知，該杠桿動力臂小于阻力臂是費力杠桿，所以相當(dāng)于釣魚竿。

(2)⑵根據(jù)杠桿平衡的條件可知，拉力為

+A嘰］2-空=32N

OBOB3

(3)［3］僅增加物重，力臂不變，則物體的重力和拉力增大的倍數(shù)相同，所以拉力的變化量和物重的變

化量之比等于原來物體重力和拉力之比，即拉力的變化量和物重的變化量之比為

△FF32N8

AG-G-12N-3

(4)［4］因為拉力的力臂變小，阻力和阻力臂不變，所以拉力變大。

3.(1)如圖1所示，彈簧測力計此時的讀數(shù)為在生活中，該彈簧測力計_(選填“可以”或“不

可以“)直接用來測量質(zhì)量為4kg的物塊所受到的重力；

(2)輕質(zhì)彈簧一端固定在墻上，另一端固定在一物塊上，如圖2甲所示，此時彈簧處于正常狀態(tài)，彈

簧與物塊之間沒有彈力；用力F把物塊向左推至A點，彈簧被壓縮，如圖2乙所示；撤去推力尸,

物塊向右運動。物塊運動到圖2丙中8點的位置時，速度為v,彈簧被拉伸，請在方框內(nèi)以點代替

物塊，畫出物塊在8點時的受力示意圖—.

祖《|地面

【解析】

⑴山測力計的量程為5N,一大格代表1N,分度值為0.2N,指針移動了一大格加一小格，所以測力

計的讀數(shù)為1.2N。

⑵物體的重力為

G=mg=4kgx9.8N/kg=39.2N>5N

物體重力數(shù)值大于測力計的量程，故不可以測量其重力。

(2)⑶水平面上的物體要受到重力、支持力作用；彈簧被拉伸，彈簧對物體有向左的拉力作用；物體

向右運動，水平面對物體有向左的摩擦力(題中未說明8點是否是物體向右運動的最遠(yuǎn)點，如果是

最遠(yuǎn)點，則不受摩擦力；如果還能向右運動，則受摩擦力。我們以物體還能向右運動處理)

4.閱讀短文，回答文后問題

失重現(xiàn)象

在一次太空知識講座中，老師讓同學(xué)們做一個實驗：用彈簧測力計豎直懸掛一個重物，分別使重物

處于靜止和勻速下降，再讓其加速下降。同學(xué)們發(fā)現(xiàn)，重物在靜止和勻速下降時，彈黃測力計的示

數(shù)相同-就等于物體所受的重力；而加速下降時，卻看到彈簧測力計的示數(shù)明顯減小，好像物體的重

力突然間減小了。

老師解釋說：“這在物理學(xué)上稱為失重現(xiàn)象，失重就是物體對支持物的壓力或懸掛物的拉力小于物

體實際所受重力的現(xiàn)象。如當(dāng)人們乘電梯加速下降時，人對電梯地面壓力就小于人受到的重力”小

勇在老師指導(dǎo)下到電梯內(nèi)做失重實驗，如圖甲，他將一個體重秤放在電梯水平地面上，然后站上秤

臺。如圖乙所示，在電梯向下運動的過程中，他記錄下體重秤在不同時間段的示數(shù)及對應(yīng)的時間，

描繪出了體重秤的示數(shù)隨時間t的變化圖像如圖丙所示(已知小勇的實際質(zhì)量為60kg,g取10N/kg)

課后小勇和同學(xué)們查資料還了解到：當(dāng)電梯更快向下加速時，體重秤的示數(shù)為零，即說明他對體重

秤的壓力為零，我們稱這種現(xiàn)象為完全失重現(xiàn)象。

⑴電梯靜止時，小勇的重力是____N；

(2)根據(jù)圖丙分析，小勇在____段時間內(nèi)處于失重狀態(tài);

(3)物體處于完全失重狀態(tài)，是指物體的(選填：A質(zhì)量為零B重力為零C受到的支持

力或拉力為零)；

(4)我國宇航員王亞平利用小球在中太空中做了兩次實驗，第一次實驗時，將小球偏離豎直位置后放

手，第二次實驗時，將小球偏離豎直位置后，在放手時對小球施加一個垂直于懸線的力，下列四圖

表示小球在這兩次實驗中可能出現(xiàn)的運動情況，其中符合實際的是()

A.甲、丙B.甲、丁C.乙、丙D.乙、丁

【答案】6000—tiCB

【解析】

(1)[1]電梯靜止時，小勇的重力是

G=mg—60kgx1ON/kg=600N

(2)[2]已知小勇的實際質(zhì)量為60kg。由圖象可知，在0?U階段，小勇的質(zhì)量為45kg,此時處于失重

狀態(tài)。

(3)[3]由失重現(xiàn)象定義可知，物體處于完全失重狀態(tài)，是指物體(的)受到的支持力或拉力為零。

(4)⑷飛船內(nèi)部物體在失重(相當(dāng)于物體不受重力)情況，第一次實驗時，將小球偏離豎直位置后放

手，小球不受任何外力，根據(jù)牛頓第一運動定律，小球處于靜止?fàn)顟B(tài)，故甲圖正確；第二次實驗時，

將小球偏離豎直位置后，在放手時對小球施加一個垂直于懸線的力，由于慣性，小球繼續(xù)保持勻速

直線運動狀態(tài)，又因為受到細(xì)線的拉力作用，所以小球做勻速圓周運動，故丁圖正確。故選B。

5.游樂場過山車是比較驚險刺激的項目，小明游玩后對此項目比較感興趣，準(zhǔn)備對過山車到達(dá)豎直

平面內(nèi)的圓形軌道內(nèi)側(cè)的頂端而不會掉下來的情況進行研究。他從網(wǎng)上購買如圖所示的離心軌道。

小明把鋼球從斜軌較高的A處由靜止釋放鋼球，到達(dá)軌道最低點C處后，再沿豎直平面內(nèi)的圓形軌

道內(nèi)側(cè)經(jīng)最高處。點，走完圓形軌道，再爬上斜軌到達(dá)E處。在實驗過程中，得到許多發(fā)現(xiàn)。

⑴從A處由靜止釋放鋼球，達(dá)軌道最低點C處，此過程中鋼球的動能,重力勢能;

(增加/減小)

(2)在A處由靜止釋放鋼球，進入豎直平面內(nèi)的圓形軌道內(nèi)側(cè)經(jīng)最高處。點，軌道對鋼球的支持力的

方向是豎直_____________(向上/向下)；

⑶把鋼球放在與。處等高點8處由靜止釋放，鋼球(能/不能)達(dá)到圓軌內(nèi)側(cè)最高點。處;

⑷小明查閱資料得知：物體的動能、重力勢能和機械能的表達(dá)式分別為&=:〃匹2、Ep=mgh、

2

E=EK+Ep=^mv+mgh(m為物體的質(zhì)量，口為物體的速度，〃為物體距離水平面MN的高

度，物體的機械能是它的動能和重力勢能之和)。設(shè)上述軌道是光滑的，則鋼球沿斜面下滑的過程中

機械能守恒(即在軌道任一個位置鋼球的機械能的值不變)；

若己知％=1m,圓形軌道的半徑為40cm,現(xiàn)將鋼球球從A處由靜止上釋放，當(dāng)它運動到豎直平

面內(nèi)的圓形軌道內(nèi)側(cè)經(jīng)最高處。點時的速度%=m/s,(g=10N/kg)

【答案】增加減小向下不能2m/s

【解析】

(1)[1][2]A到C的過程中，高度變小，速度變大，重力勢能轉(zhuǎn)化成動能。

(2)⑶小球到。點有向外運動的趨勢，所以受到向內(nèi)的作用力，所以受到支持力的方向是豎直向下。

(3)[4]根據(jù)機械能守恒，鋼球放在與。處等高點B處由靜止釋放可以到達(dá)。點。

(4)[5]A到。點豎直方向的高度差為

A/Z=/?A-/?D=1m-0.4X2m=0.2m

根據(jù)機械能守恒

mg\h-gmv2

解得v=2m/So

6.閱讀短文，回答問題,

火箭發(fā)射

發(fā)射火箭時，由地面控制中心倒記時數(shù)到零，便下令第一級火箭發(fā)動機點火，此時火箭自身攜帶

的燃燒劑與氧化劑燃燒產(chǎn)生的熱氣流高速向后噴出。利用產(chǎn)生的反作用力，火箭拔地而起，冉冉

上升。加速飛行段由此開始了，經(jīng)過幾十秒鐘，運載火箭開始按預(yù)定程序緩慢向預(yù)定方向轉(zhuǎn)變。

100多秒鐘后，在70公里左右高度，第一級火箭發(fā)動機關(guān)機分離，第二級接著點火，繼續(xù)加速飛

行，這時火箭已飛出稠密大氣層，可按程序拋離衛(wèi)星的整流罩。在火箭達(dá)到預(yù)定速度和高度時，

第二級火箭發(fā)動機關(guān)機分離，至此加速飛行段結(jié)束。隨后，運載火箭靠已獲得的能量，在地球引

力作用下，開始慣性飛行段，直到與預(yù)定軌道相切的位置為止。此時第三級火箭發(fā)動機點火，開

始了最后加速段飛行。當(dāng)加速到預(yù)定速度時，第三級發(fā)動機關(guān)機，火箭的運輸使命就全部完成了。

⑴火箭起飛所需的力的施力物體是一;火箭在升空過程中受到（選填“平衡力”或“非

平衡力平衡力”）的作用；

（2）火箭達(dá)到預(yù)定速度和高度時，第二級火箭發(fā)動機關(guān)機分離，火箭利用飛行到與預(yù)定軌

道相切的位置，第三級火箭發(fā)動機再點火。在最后加速飛行過程中，若火箭所受的外力全部消失，

火箭將處于一（選填“靜止”或“勻速直線運動”）狀態(tài)。

【答案】高溫燃?xì)夥瞧胶饬T性勻速直線運動

【解析】

（1）口］火箭升空時，向后噴出燃?xì)?，火箭給高溫燃?xì)庖粋€向下的力，由于物體間力的作用是相互的,

所以高溫燃?xì)饨o火箭一個向上的推力，使火箭升空。

⑵火箭加速升空過程中，速度變大，處于非平衡狀態(tài)，故受非平衡力的作用。

（2）⑶火箭達(dá)到預(yù)定速度和高度時，火箭發(fā)動機關(guān)機，火箭利用自身的慣性飛行到與預(yù)定軌道相切

的位置。

⑷若火箭在最后加速飛行過程中所受的外力全部消失，由牛頓第一定律可知，火箭將處于勻速直

線運動狀態(tài)。

7.讓小球從某高度處由靜止開始下落到豎直放置的輕質(zhì)彈簧上（如圖甲，不考慮空氣阻力），在剛

接觸輕質(zhì)彈簧的瞬間（如圖乙），小球速度為5.0m/s.從小球接觸彈簧到將彈簧壓縮至最短（如圖丙）

的整個過程中，得到小球的速度V和彈簧縮短的長度△*之間的關(guān)系如圖丁所示，其中4為曲線的

最高點，已知該輕質(zhì)彈簧每受到0.1N的壓力就縮短0.5cm,并且輕質(zhì)彈簧在全過程中始終發(fā)生彈性

形變.

(1)從小球接觸彈簧到將彈簧壓縮至最短的過程中，小球速度的變化情況是

(2)當(dāng)小球的速度為5.0m/s時，彈簧產(chǎn)生的彈力廠與小球的重力G的關(guān)系為：FG(選填“大

于”、“小于”或“等于").當(dāng)彈簧的壓縮量最大時，小球處于(選填“平衡”或“非

平衡”)態(tài).

(3)實驗中所用小球的質(zhì)量為kg,全過程中，彈簧中彈力的最大值為N.

【答案】先變大后變小大于非平衡0.212.2

【解析】

(1)由圖丁知，從小球接觸彈簧到將彈簧壓縮至最短的過程中，小球下落速度的變化情況是先變大

后變??；

(2)由丁圖可以看出，小球接觸彈簧時的速度為5m/s,當(dāng)小球達(dá)到最大速度時的速度值為5.lm/s,

此時，小球重力等于彈力，隨后小球開始減速運動，說明小球重力小于彈力，故當(dāng)小球的速度為

4.0m/s時，彈簧產(chǎn)生的彈力F與小球的重力G的關(guān)系為：F大于G,當(dāng)彈簧的壓縮量最大時，小

球的速度減小為Om/s,此時，小球受到豎直向上的彈力最大，還受到重力的作用，彈力大于重力，

小球處于非平衡狀態(tài)；

(3)當(dāng)為0.1m時，小球的重力等于彈簧對它的彈力，G=F=O.1N/0.5cmX0.1X100cm=2N,

G2N八，

則小球的質(zhì)量m=—==0.2kg；

glON/kg

彈簧的最大縮短量為如=0.61m=61cm,

所以F最大=0.1N/0.5cmX61cm=12.2N.

8.2019年2月5日中國第一部真正意義上的科幻大片《流浪地球》正式上映，如圖所示，是航天

員劉培強出艙時的英姿，請問：

(1)出艙的航天員與軌道艙之間需要系上一根安全繩，當(dāng)航天員意外漂離軌道艙時，可拉著繩子返

回軌道艙.這是利用物體間的原理.

(2)航天服的手掌部分有灰色的橡膠顆粒，是為了(填“增大”或“減小”)摩擦.

(3)航天員在完全失重的太空軌道艙中不能正常使用的測量工具是.

A.天平B.刻度尺C.彈簧測力計

【答案】力的作用是相互的增大A

【解析】

(1)物體間力的作用是相互的，航天員對繩子施加力的作用時，繩子會對航天員產(chǎn)生反作用力，所以

航天員可以拉著繩子返回軌道艙；

(2)艙外航天服的手掌部分有灰色的橡膠顆粒，這是在壓力不變的情況下，通過增大接觸面的粗糙程

度來增大摩擦的.

(3)天平是等臂杠桿,依據(jù)的原理是F=G；在完全失重的太空中，則重力為零，天平就無

法進行測量，故A正確；

B,刻度尺測量物體的長度跟物體的重力沒有關(guān)系，所以能正常使用.故B錯誤；

C.此時彈簧測力計不能測量物重，但是可以用來測拉力，所以能正常使用.故C錯誤；、

9.如圖甲所示，用電動機帶動的傳送機，傳送機上的傳送帶斜面長L=15m,與水平地面成〃=30。,

每袋貨物的質(zhì)量機=50kg。若貨物在傳送過程不打滑，傳送帶上的貨物間隔距離為d=lm,貨物上行

的s-f圖線如圖乙所示。g=10N/kgo

s/m

(1)貨物上行速度是m/s,它是做勻速直線運動嗎？寫出你的依據(jù);

(2)畫出第2袋貨物在傳送帶上受到的摩擦力/____________、

(3)若傳送一袋貨物所做的額外功為750J,則傳送機工作時的機械效率是.

【答案】L25是的，因為貨物的圖像是一條過原點的直線

1

83.3%

【解析】

【分析】

【詳解】

(1)口1貨物運行的時間

z=12s

貨物在這12s內(nèi)通過的路程是

5=15m

則貨物在傳送帶上運行的速度

s15m

v=—=------=1.25m/s

t12s

⑵因為貨物的s-t圖像是一條過原點的直線，所以貨物做勻速直線運動。

(2)[3]第2袋貨物在傳送帶上，貨物具有相對于傳送帶向下運動的趨勢，貨物受到的摩擦力沿斜面向

上，如圖所示：

(3)[4]貨物的重力

G=〃?g=50kgx10N/kg=500N

由斜面長

L=15m

與水平地面成30。可得貨物上升的高度

h=—L=—xl5m=7.5m

22

有用功

卬例=G〃=5OONx7.5m=375OJ

總功

W總=W有用+W額=3750J+750J=4500J

傳送機工作時的機械效率

2絲，33%

10.如圖甲所示，長方體金屬塊在細(xì)繩拉力作用下，在水中和水面的上的情景，圖乙是繩子拉力尸

隨時間f變化的圖象，根據(jù)圖象信息，解答下列問題：

”浮/N

5050

40

303U

20

10

⑴圖乙中A3段反映金屬塊所受的浮力大小與物體_____無關(guān)，3。段與甲圖中對應(yīng)的過程是(

選填到N”、“N到P”、“P到N”或“P到，)；

⑵浸沒在水中的金屬塊受到的浮力大小是N；

(3)請你在圖丙中畫出金屬塊受到的浮力尸浮隨時間“0~切時間內(nèi)的變化情況圖象。

?Fi?/N

50

40

【答案】浸沒深度N到P20

0tifatst/s

【解析】

【分析】

【詳解】

圖乙中縱坐標(biāo)表示繩子的拉力，橫坐標(biāo)表示時間,AB段說明繩子的拉力/大小與時間無關(guān)，

根據(jù)尸泮=G-F可知，AB段(0-八)金屬塊所受浮力大小不變，由阿基米德原理可知：物體排開液體的體

積不變，這個階段物體由M到M所以，圖乙中AB段反映金屬塊所受的浮力大小與物體浸沒深度

無關(guān)；BC段，物體所受拉力隨時間的變化而增大，說明這個階段物體受到浮力逐漸減小，由阿基米

德原理知：物體排開液體的體積逐漸減小，所以，8c段與甲圖中對應(yīng)的過程是N到P。

(2)[3]A8段物體受到的拉力為30N保持不變，這個階段物體浸沒在水中；8段拉力保持50N不變,

對應(yīng)的過程由尸到。，物體的重力等于拉力，G=50N,所以，浸沒在水中的金屬塊受到的浮力

/祈G-F=G=50N-30N=20N

(3)[4](Or)時間物體受到的浮力不變，①土)時間物體受到的浮力逐漸減小，且

F?=p*gVtt=jo加gS?(/-%)=/>水gS?(/-vz)

/為長方體的高，戶由表示金屬塊在這過程中上升的距離，S,&為金屬塊的橫截面積，p水gS底為常數(shù)，

金屬塊受到的浮力F浮與/成一次函數(shù)關(guān)系。由此畫出金屬塊受到的浮力尸浮隨時間?及時間內(nèi))的

變化情況圖象，如圖所示：

11.用彈簧測力計懸掛一個圓柱形物體A,將其放置于空燒杯中，然后逐漸向燒杯中倒入水，整個

過程中保持物體A的位置不動，如圖甲所示。依次測出燒杯中水的深度和對應(yīng)的彈簧測力計示

數(shù)凡繪制了如圖乙所示的圖像：

(2)當(dāng)燒杯內(nèi)水深為15cm時，彈簧測力計的示數(shù)為N；

(3)水恰好全部浸沒物體A時，燒杯中水的深度為cm；物體A的高度為cm；

⑷物體A的密度為多大?(g取10N/kg)

【答案】251525201.25xl03kg/m3

【解析】

(1)口］由甲、乙圖可知，剛開始加水時，水與A未接觸，彈簧測力計示數(shù)不變，測量的為A的重力,

則A的重力為25N。

(2)［2］由乙圖對應(yīng)可知，當(dāng)燒杯中水深為15cm時，彈簧測力計示數(shù)為15N。

⑶⑶當(dāng)水完全浸沒A之后，A排開液體體積不變，則由&可知A所受浮力不變，則彈

簧測力計示數(shù)不再減小，則由圖乙可知此時對應(yīng)水深為25cm；

⑷綜合可知，當(dāng)水深5cm時物體A與水接觸，當(dāng)水深25cm時，物體A完全浸沒，則A的高度為

/2=25cm-5cm=20cm

(4)⑸設(shè)A的體積為V,則當(dāng)A完全浸沒后，A受到重力、拉力及浮力，受力平衡，則有

GA=F拉+尸浮

由乙圖可知此時拉力為5N,則可得

「AVg=。水gV+5N①

由于物體A高度為20cm,且為規(guī)則圓柱體，則當(dāng)浸沒高度為一半時，浸沒體積也為一半，則此時有

GA=%+?！?/p>

由圖乙可知此時對應(yīng)拉力為15N,則可得

「Ag=0Kg；V+15N②

3,

則由①②可得：pA=1.25xl0kg/m0

12.某同學(xué)家中最近購買的一輛小轎車，轎車的質(zhì)量是1.4x1伊kg,水平路面上勻速行駛時，受到

的阻力是車重的0.1倍。（g取10N/kg）

圖甲圖乙

求：（1）小汽車的外形設(shè)計成流線型（如圖甲），可知小轎車在高速公路上快速行駛時對地面壓力

靜止時對地面的壓力（選填“大于”“等于”或“小于”），原因是；

（2）小轎車靜止時，受到對平衡力的作用，請在圖乙中畫出汽車受力的示意圖；

（3）小轎車在勻速行駛過程中，所受到向前的牽引力/____________?

F

【答案】小于見解析1.4xlO3N

【解析】

由圖甲可知，小汽車外型是流線型，當(dāng)汽車高速行駛時，相同時間內(nèi)，空氣經(jīng)過上方的路程

比下方路程長，流速大，壓強小，汽車在壓強差下產(chǎn)生向上的升力，汽車對路面的壓力減小，小于

汽車的重力，靜止時對地面的壓力等于汽車的重力，所以小轎車在高速公路上快速行駛時對地面壓

力小于靜止時對地面的壓力。

(2)[3]⑷小車靜止時受到重力和地面的支持力作用，二力大小相等、方向相反，是一對平衡力：過小

車的重心沿豎直向下的方向和豎直向上的方向畫一條帶箭頭、等長的線段，分別表示重力和支持力，

并分別用符號G和尸表示。如圖所示：

(3)[5]汽車的重力

G=mg=1.4xl05kgxlON/kg=1.4x104N

汽車勻速行駛，處于平衡狀態(tài)，受到的牽引力和阻力是平衡力，汽車受到的牽引力

“0.1G=0.1xl.4xl04N=1.4x103N

13.閱讀短文，回答問題(g取10N/kg)。

高壓鍋

高壓鍋是家庭廚房中常見的炊具，利用它可以將食物加熱到100C以上，它省時高效，深受消費者

歡迎。圖甲為高壓鍋的構(gòu)造，鍋蓋上有一個豎直空心柱為排氣孔，空心柱上配有限壓閥，當(dāng)鍋內(nèi)的

氣體壓強超過安全值時，鍋內(nèi)氣體就會沖開限壓閥，放出一部分水蒸氣，使鍋內(nèi)氣壓減小。水的沸

點t與氣壓P的關(guān)系如表一：

表一:

p/xlO5Pa1.01.41.82.22.63.0

trc100110120130140150

在高原地區(qū)氣壓比平均氣壓要低，表二是一組高度與對應(yīng)氣壓的信息:

表二：

高度h/km00.40.81.42.1

大氣壓p/xlO5Pa1.010.970.920.860.79

⑴水平桌面上的高壓鍋鍋底與水平桌面的接觸面積是400cm2,向鍋中加0.5kg的水，鍋對桌面的壓

強增加Pa；

(2)高壓鍋排氣孔面積為O.lcn?,大氣壓強為1.0xl05pa,限壓閥的質(zhì)量為0.16kg,則鍋內(nèi)最高水溫

可達(dá)℃;

⑶請根據(jù)表二中的數(shù)據(jù)，在圖乙中作出大氣壓隨高度變化的圖象,

()

當(dāng)高度為1km時，大氣壓約為Pa；當(dāng)高度為了3000km時，已到了大氣層邊緣，此處的大氣

壓約為Pa；

(4)用這種高壓鍋在西藏高原地區(qū)燒水時，要達(dá)到同樣的最高溫度，需(選填“增大”“減小”

或“不改變”)限壓閥的質(zhì)量；

(5)若在鍋蓋上再安裝一套相同的排氣孔和限壓閥、則鍋內(nèi)最高水溫將(選填“升高”“降

低”或“不變”

【答案】1251400.9x1050增大

不變

【解析】

增加的重力

AG=A/%g=0.5kgx10N/kg=5N

因為在水平面上壓力等于重力，所以鍋對桌面增加的壓力

AF=AG=5N

增加的壓強

△F5N

^p=——=----------：~=125Pa

S400xl(r*m27

(2)[2]限壓閥的重力

G=〃?g=O.16kgx1ON/kg=1.6N

對排氣孔的壓力就等于其重力，即

F=G=1.6N

已知

5=0.1cm2=lxl0-5m2,po=lxlO5Pa

限壓閥對排氣孔的壓強

F1.6N<

pi=—=------：~-=1.6xlO5Pa

Slxl0-5m2

此時鍋內(nèi)的氣壓

p內(nèi)=po+pi=1x105Pa+1.6x105pa=2.6x105Pa

由表格數(shù)據(jù)可知，當(dāng)氣壓為2.6xlO5pa時，高壓鍋內(nèi)水的溫度為140℃。

(3)[3]根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)依次找出五個點，用線連起來，就做成了大氣壓隨高度變化的圖象，如圖所

由圖象可知，當(dāng)高度為1km時，大氣壓約為Ogxl^Pa；當(dāng)高度為3000km,已到了大氣壓的邊

緣，此處幾乎沒有空氣，則此處的大氣壓約為OPa。

(4)向西藏高原地區(qū)高度高，氣壓低，用這種高壓鍋在西藏高原地區(qū)燒水時，要達(dá)到同樣的最高溫度，

可以增加限壓閥的質(zhì)量來增大鍋內(nèi)氣壓，提高水的沸點。

(5)[7]若在鍋蓋上再安裝一套相同的排氣孔和限壓閥，因高壓鍋內(nèi)能夠產(chǎn)生的最大壓強不變，所以鍋

內(nèi)最高水溫將不變。

14.閱讀短文，回答文后的問題。

浮子流量計

某種氣體浮子流量計的結(jié)構(gòu)如圖所示，一個上粗下細(xì)的錐形管，管內(nèi)倒放著一個圓錐體浮子。工作

時，豎直安裝該流量計，氣體從錐形管下端流入，然后流過圓錐體浮子與錐形管之間的環(huán)形空隙，

從上端流出，浮子上下端產(chǎn)生氣壓差形成浮子上升的力。如果浮子受到氣流的升力較大，就會向上

移動，環(huán)形空隙加大，氣體流速變小，浮子的升力就會變小，這樣浮子最終穩(wěn)定在某一位置，這個

位置的高低就反映了氣體流量的大小。

(1)根據(jù)文中內(nèi)容可知，浮子上端氣體流速_______浮子下端的氣體流速；

(2)圓錐體浮子所受氣體浮力很小，可以忽略。對于某個浮子流量計，氣流對浮子的升力和流速成正

比，比例系數(shù)為A,浮子的質(zhì)量為，叫當(dāng)浮子穩(wěn)定在某一高度時,氣體流速的表達(dá)式為v=;

(3)浮子流量計能反映的最大流量是有限的，如果要讓這個浮子流量計能反映更大的流量，則該圓錐

體浮子選用下面哪種材料制作更合適______?

A.鋁B.鐵

.小a.,丁mg八

【答案】大于」B

K

【解析】

(1)口］由浮子流量計的儀器其結(jié)構(gòu)圖可知，浮子上端周圍空間小，下端周圍空間大，由此可知浮子上

端氣體流速大于浮子下端的氣體流速。

⑵⑵根據(jù)“氣流對浮子的升力和流速成正比，比例系數(shù)為％”得

F=kv?

當(dāng)浮子的質(zhì)量為，"，浮子穩(wěn)定在高度人時

F=G=mg②

①②可得

mg

v=-----

k

(3)⑶根據(jù)(2)中的關(guān)系式得到，要想使浮子流量計能反映更大的流量，需要增大浮子的重力，故需要

用密度更大的材料制作浮子，鐵的密度大于鋁的密度，所以選擇鐵更合適。

15.如圖甲所示，水平地面上有一塊正方體木塊。小林用水平推力F把木塊向前推動，此過程中,

推力尸和木塊前進的速度y的大小隨時間f的變化情況分別如圖乙、丙所示。請解答下列問題：

甲

(1)請簡要說明：由圖中哪個時間段的數(shù)據(jù)可以知道木塊所受滑動摩擦力的大小?它等于多少？

⑵請在圖丁中，畫出5?6s時間段內(nèi)木塊所受的滑動摩擦力/隨時間，變化的圖線。(保留必要的作

圖痕跡)

J7N

300-

［答案】(1)3?5s；200N；(2)200................

100-:;

II

0123456t/s

【解析】

(1)由F-f圖象可知，在3?5s內(nèi)木箱受到的推力為200N,由內(nèi)圖象可知，在3?5s內(nèi)木箱做勻速直

線運動處于平衡狀態(tài)，受到的滑動摩擦力和推力是一對平衡力，二力大小相等，所以，由3?5s內(nèi)

數(shù)據(jù)可以知道木塊所受滑動摩擦力的大小，它等于200N。

(2)由圖丙可知，5?6s時間段內(nèi)木箱做勻減速直線運動，因滑動摩擦力的大小只與壓力的大小和接

觸面的粗糙程度有關(guān)，與其它因素?zé)o關(guān)，所以，5?6s時間段內(nèi)木塊所受的滑動摩擦力大小為200N

不變，圖象如下圖：

/7N

300-

200---------------------'—?

loo-:;

o123456t/s

16.閱讀以下材料，回答相關(guān)問題。

港珠澳大橋海底隧道

港珠澳大橋海底隧道，全長6.7公里，它由兩個人工島的隧道預(yù)埋段、33節(jié)巨型沉管、長約12米

重達(dá)6500噸的“最終接頭”拼接而成。隧道的海底部分長約5664米，最大安裝水深超過40米。該

隧道是我國建設(shè)的第一座外海沉管隧道，也是世界上最長的公路沉管隧道和唯一的深埋沉管隧道。

我國的獨創(chuàng)技術(shù)走在了沉管隧道技術(shù)的全球首位。

每節(jié)制作完成的巨型沉管(簡稱管節(jié))，其管道長180米，寬37.95米，高11.4米，排水量達(dá)8萬

噸，相當(dāng)于一般航母。這些巨型沉管是怎樣被運送到海中沉放現(xiàn)場并下沉到指定地點的呢？如圖是

這一過程的示意圖。

甲圖：管節(jié)先被移動到船塢的淺塢區(qū)，在其兩端安裝止水帶，在其內(nèi)部安裝可注入或排出海水的壓

載水系統(tǒng)，并在管內(nèi)無水時將其兩端封閉。

乙圖：關(guān)閉兩個塢門，向船塢內(nèi)灌水使管節(jié)起浮，再將管節(jié)移至船塢的深塢區(qū)。

丙圖：船塢排水，至塢內(nèi)外水面相平后，打開塢門2。

丁圖：由大馬力拖輪將管節(jié)拖出船塢，并拖運至沉放現(xiàn)場。

戊圖：利用壓載水系統(tǒng)向管節(jié)內(nèi)灌水，使其下沉，并利用深水無人沉放定位系統(tǒng)調(diào)位。

螞門2

請回答下列問題：

(1)管節(jié)漂浮時，其上表面幾乎與水面齊平。請你估算：管節(jié)漂浮時受到的浮力約為N.

(2)請你利用所學(xué)知識，試分析乙圖中管節(jié)起浮的原因________o

(3)管節(jié)灌水沉放的原理與的工作原理相同。(選填“輪船”、“潛水艇”或“熱氣球”)

【答案】8x108見解析所示潛水艇

【解析】

【詳解】

(1)［勾管節(jié)的排水量達(dá)8萬噸，則管節(jié)受到的浮力：

(2)［2］向船塢內(nèi)灌水后，1/排變大，”一定，根據(jù)尸產(chǎn)"01/排可知，管節(jié)受到的浮力變大，當(dāng)浮

力大于重力時，管節(jié)起浮；

(3)［司根據(jù)管節(jié)沉放的過程可知，在管內(nèi)無水時將其兩端封閉，沉放時，利用壓載水系統(tǒng)向管節(jié)內(nèi)

灌水，管節(jié)重力變大，當(dāng)大于管節(jié)受到的浮力時，管節(jié)下沉，故其沉放原理與潛水艇的工作原理相

同。

17.我國具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的新一代大型客機C919在上海浦東國際機場首飛，這標(biāo)志著中華

民族百年的“大飛機夢”取得了歷史性突破。

(1)如圖乙所示，飛機的機翼做成上凸下平的形狀，飛機飛行時，機翼上方氣流比下方氣流的流速

大，下方空氣的壓強________(填“大于”“等于”或“小于”)上方空氣的壓強，從而使機翼獲

得了向上的升力；為了縮短飛機起飛或著陸的滑行距離，最好(填“順風(fēng)”或“逆風(fēng)”)

起飛。

(2)在C919客機加速上升的過程中，機艙外的大氣壓____________(填“變大”“變小”或“不

變”)，機艙內(nèi)先進的“呼吸系統(tǒng)”，使飛機在氣壓只有2.5X104Pa左右的萬米高空時，機艙內(nèi)氣

壓達(dá)到8.0X104Pa,機體1n?面積上承受內(nèi)、外氣壓的壓力差約為N；

【答案】大于；逆風(fēng)；變??；5.5X104。

【解析】

(1)［勾等質(zhì)量的空氣在相同的時間內(nèi)同時通過機翼的上表面和下表面，由于飛機的機翼上凸下平，

飛機飛行時，由于上表面彎曲，所以機翼上方的氣流流速就大于機翼前方的氣流流速；而下表面平

直，因此機翼下方的氣流流速大致等于前方的氣流流速，從而可以知道，機翼下方的氣流流速就小

于機翼上方的氣流流速，所以機翼上方的壓強小于機翼下方的壓強，這樣就產(chǎn)生了作用在機翼上的

向上的升力；

⑵飛機逆風(fēng)起飛時，上下面的壓強差較大，產(chǎn)生向上的升力較大，為了縮短飛機起飛或著陸的滑行

距離，最好逆風(fēng)起飛；

(2)［3］由于大氣壓隨高度的升高而降低，故在C919客機加速上升的過程中，機艙外的大氣壓變??；

⑷機體1m2面積上承受內(nèi)、外氣壓的壓力差為

AF=ApS=(8.0xl04Pa-2.5xlO4Pa)xlm2=5.5xlO4N?

18.在人類關(guān)于“運動和力的關(guān)系”探索的歷程中，有三位科學(xué)家提出過相應(yīng)的認(rèn)識，如表所示。

序號科學(xué)家提出的認(rèn)識

a牛頓力改變了物體的運動

b伽利略維持運動不需要力

c亞里士多德只有不斷用力才能維持物體的運動

(1)請對三位科學(xué)家提出認(rèn)識，按歷史時間的先后排序(填序號)；

(2)伽利略是通過理想實驗提出觀點。伽利略的設(shè)想是：如圖所示，小球從第一個斜面上滑下并

能滑上第二個斜面BC的等高處；

該設(shè)想能成立的條件是下列選項中的：(選填序號)；

a小球的質(zhì)量足夠大

b小球的速度足夠大

c斜面絕對光滑

d斜面的傾角a足夠大

(3)上述“運動和力的關(guān)系”的探索過程告訴我們：人類對科學(xué)本質(zhì)的認(rèn)識是不斷深入的。請你從物

理學(xué)中再舉一例說明。

【答案】cbac見解析

【解析】

（工）［可根據(jù)對歷史上科學(xué)家對“運動和力的關(guān)系”探索的歷程可知，先是亞里士多德提出只有不斷

用力才能維持物體的運動，后是伽利略是通過理想實驗提出維持運動不需要力，最后由牛頓總結(jié)推

理得出牛頓第一定律，并提出是力改變了物體的運動狀態(tài)。故按歷史時間的先后排序為：C、b,4。

（2）［2］伽利略的理想實驗中，小球從第一個斜面A8上滑下并能滑上第二個斜面8C的等高處，沒有

機械能的損失，機械能守恒，所以該設(shè)想能成立的條件是斜面絕對光滑，而與小球的質(zhì)量、運動速

度、斜面的傾角等無關(guān)。

故選Co

（3）⑶人類對科學(xué)本質(zhì)的認(rèn)識是不斷深入的，如：湯姆生發(fā)現(xiàn)電子后，最早提出了葡萄干蛋糕模型,

盧瑟福在（X粒子散射實驗的基礎(chǔ)上提出了原子行星模型，現(xiàn)在科學(xué)家認(rèn)為電子云模型更符合實際。

19.小明按照教材中“綜合實踐活動”的要求制作簡易密度計。

（1）取一根粗細(xì)均勻的飲料吸管，在其下端塞入適量金屬絲并用石蠟封口。塞入金屬絲的目的是使吸

管能__________________在液體中；

⑵將吸管放到水中的情景如圖（a）所示，測得浸入的長度為〃；放到另一液體中的情景如圖（力

所示，浸入的長度為?用〃水、〃液分別表示液體和水的密度，則2s_______p水（選填“>”、

或〃液與〃水、/1及4的關(guān)系式是〃液=；

⑶小明根據(jù)圖（a）在吸管上標(biāo)出L0刻度線（單位g/an3,下同），再利用上述關(guān)系式進行計算，

標(biāo)出了0.8、0.9、1.1、1.2的刻度線（圖中未畫出）。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，1.1刻線是在1.0刻線的

（選填"上”或“下”）方；

（4）為檢驗刻度誤差，小明取米食油，先用天平和量筒測量其密度，然后再用這個密度計測量。但操

作時卻出現(xiàn)了圖（C）所示的情形，這讓他很掃興。難道實驗就此終止了嗎，根據(jù)經(jīng)驗或思考，在不

更換食油的情況下，你認(rèn)為可以進行怎樣的嘗試：。

【答案】豎直漂浮〉下再向容器中加油或者將容器換成直徑細(xì)些的

h

【解析】

【詳解】

（與［勾為了讓飲料吸管能豎直的漂浮在液體中，吸管下端塞入一些金屬絲作為配重，這樣做目的是

為了降低重心，讓密度計豎直漂浮在液體中。

（2）［2］由于吸管在圖（。）、"）圖中均漂浮，所以尸洋=7,則在水和另一種液體中受到的浮力相等，

所以尸浮二〃01/持，，排口＞/排"所以"液＞p水。

［可設(shè)吸管的底面積為S根據(jù)物體浮沉條件可知，尸浮片召浮濃，就p*gS用P福羽丸則0濃=2盤。

h

（力［4］根據(jù)（匕）可知，將上端刻度與下端刻度進行比較，得到刻度線的兩個特點是：上端刻度小、

下端刻度大和上端刻度疏、下端刻度密；即i.i刻線是在r.o刻線的下方。

仔）［勺圖（c）所示的情形，說明密度計的重力過大，應(yīng)該使密度計漂浮在液體中，不能沉底，因此

不再用這個密度計測量，再向容器中加油或者將容器換成直徑細(xì)些的，以提高油的深度。

20.閱讀下面材料，回答問題

“嫦娥奔月玉兔回家”

2019年1月3日，嫦娥四號成功著陸在月球背面南極一艾特肯盆地馮?卡門撞擊坑的預(yù)選著陸區(qū)，

嫦娥四號著陸器與玉兔二號巡視器完成兩器互拍，如圖所示，達(dá)到工程既定目標(biāo)，成功將月球車“玉

兔二號”送達(dá)到月面，月球車開始巡視探測，標(biāo)志著嫦娥四號任務(wù)圓滿。此次中國的玉兔2號漫游

車發(fā)現(xiàn)在這個地方有高鈣高灰石以及橄欖石，以前在月球的表面很難看到的，所以此次中國的這一

發(fā)現(xiàn)已經(jīng)令人非常的興奮，這對于驗證月球地幔的成分，是邁進了重要的一步。

玉兔號月球車的質(zhì)量為140千克，長1.5米，寬1米，高1.1米，壽命3個月(月球上的3天)，由

移動、結(jié)構(gòu)與機構(gòu)、導(dǎo)航控制、綜合電子、電源、熱控、測控數(shù)傳和有效載荷共8個分系統(tǒng)組成。

它以太陽能為能源，能夠耐受月表真空、強輻射、+150℃~-180℃極限溫度等極端環(huán)境。采用主副搖

臂懸架的移動分系統(tǒng)，這個我國最高智能“機器人”采用6個空心彈性篩網(wǎng)輪子，目的是減輕重量，

防止粘帶月塵和揚塵。篩網(wǎng)輪上的棘爪可以提高輪子的抓地能力，避免車輪在松軟月壤環(huán)境下出現(xiàn)

打滑和下陷的狀況。其活動范圍為5千米2,具有20。爬坡、20厘米越障能力，移動速度要達(dá)到200

米〃J、時。之所以行駛的慢，是由它的任務(wù)決定的。它首先要“看路”，月球上沒人幫忙把路修好;

其次要跟地面?zhèn)鬏斝畔?；還要按照工程目標(biāo)和科學(xué)目標(biāo)展開工作。它的高性能體現(xiàn)在越障能力和通

過性，而不是追求高速度，而且它始終不會離開著陸器的“視野”。

熱控分系統(tǒng)由導(dǎo)熱流體回路、隔熱組件、散熱面設(shè)計、電加熱器、同位素?zé)嵩吹冉M成，可使月球車

的艙內(nèi)溫度始終控制在+55°C~-20℃之間。

根據(jù)閱讀材料，回答下列問題：

(1)嫦娥四號主要任務(wù)是,為人類探測月球提供珍貴的影像資料；

(2)為了適應(yīng)月球上的惡略環(huán)境，玉兔號月球車的輪子采用；

(3)月球?qū)ξ矬w也有吸引力，且是地球?qū)ξ矬w吸引力的六分之一，請你計算出玉兔號月球車在月球上

所受的重力約為N；(結(jié)果保留整數(shù))

(4)從嫦娥四號傳回圖的照片中你能看出月球表面的有哪些特點?(列舉1、2點即可)

【答案】把玉兔號月球車送到月球上空心彈性篩網(wǎng)輪子233見解析

【解析】

(工)［司嫦娥四號成功將月球車“玉兔二號”送達(dá)到月面，這是它的目的。

(2)⑵由材料可知，玉兔號月球車的輪子采用空心彈性篩網(wǎng)輪子，目的是減輕重量，防止粘帶月塵和

揚塵。

(3)［3］月球車的質(zhì)量為140千克，它在地球上的重力

G=mg=140kgx10N/kg=1400N

月球上的重力

7H=L6工X14OON=233N

66

(4)［4］從嫦娥四號傳回圖的照片中你能看出月球表面的有撞擊坑、土質(zhì)松軟。

21.請閱讀下面短文回答問題

小時候我們都玩過不倒翁，它的形狀與雞蛋相似，用手能輕輕地將不倒翁按倒，但只要松手，它還

會頑強地立起來,你會發(fā)現(xiàn)根本沒有辦法將它“打倒”。那么不倒翁“屹立不倒”的奧秘是什么呢？

對于質(zhì)量分布均勻的物體，它的重心在幾何中心，當(dāng)物體質(zhì)量分布不均勻時，物體的重心就會偏向

質(zhì)量大的位置。不倒翁的上半部分是空心的殼，質(zhì)量較小；下半部分是實心的半球，質(zhì)量較大，所

以不倒翁的重心在下半部分的半球體之內(nèi)，重心很低。當(dāng)不倒翁受到外力作用時，會失去平衡，而

在外力撤去后，不倒翁便會自己回到豎直狀態(tài)，這說明它具有抵抗外力干擾而保持平衡的能力，我

們稱之為平衡的穩(wěn)定性。

在中國科技館的展廳里有這樣一件展品——空中自行車(如圖)，你可以親自騎上去試一試，體驗一

下空中表演的刺激。當(dāng)你騎上自行車后，人、車、配重組成一個系統(tǒng)，這個系統(tǒng)的重心在鋼絲繩下

方。支點在車輪與鋼絲繩交接處，因此重心低于支點，實現(xiàn)了“穩(wěn)定平衡”.

我國古代勞動人民很早就使用配重來提高穩(wěn)定性了。明代航海家鄭和在帆船的底艙里放置了大量的

砂石當(dāng)配重壓載物，降低了船的重心，提高了船的穩(wěn)定性，在驚濤駭浪中穿越了太平洋、印度洋，

訪問了30多個國家。

請根據(jù)所學(xué)知識，結(jié)合上述材料，回答下列問題:

(1)圖所示的四個物品中，采用降低重心增加穩(wěn)定性的是(多選)

D.落地?zé)?/p>

(2)某同學(xué)在測液體密度時，設(shè)計了如下實驗步驟：

①用天平測出空量筒的質(zhì)量；

②往量筒中倒入適量的鹽水，測出鹽水的體積；

③用天平測出量筒和鹽水的總質(zhì)量。

他認(rèn)為這種方法比老師設(shè)計的借助燒杯測液體質(zhì)量的實驗方案操作更簡單，你認(rèn)為他的方案有何不

足之處：。

【答案】CD量筒的重心偏高，穩(wěn)定性差，放在天平上易掉下來摔碎

【解析】

(1)[1]A.茶壺是根據(jù)物理學(xué)中的“連通器液面等高”的原理做成的，不是采用降低重心增加穩(wěn)定性,

故A不符合題意；

B.公道杯是根據(jù)物理學(xué)上的虹吸原理制成的，不是采用降低重心增加穩(wěn)定性，故B不符合題意;

C.密度計的下方裝入適量重物，重心降低，增加了穩(wěn)定性，故C符合題意;

D.落地?zé)舻牡鬃苤?，可以重心降低，增加了穩(wěn)定性，故D符合題意。

（2）⑵根據(jù)實驗方案操作知道，存在不足之處是：量筒的重心較高，穩(wěn)度小，放在天平上易傾倒。

23.小紅發(fā)現(xiàn)日常學(xué)習(xí)和生活中的一些用具的使用方法是“按壓式的”。

（1）如圖甲所示，小紅將一支內(nèi)有彈簧的圓珠筆向下按壓，放手后筆會向上彈起一定高度。為了研

究方