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多选题

(多选)一弹簧测力计下挂一圆柱体,将圆柱体从盛水的烧杯上方离水面某一高度处缓慢下降,然后将圆柱体逐渐浸入水中.如图是整个过程中弹簧测力计的示数F与圆柱体下降高度h变化关系的图象.(g取10N/kg)下列说法正确的是(  )

A
当圆柱体刚好全部浸没时,下表面受到水的压强为700pa
B
圆柱体受到的重力是12N
C
圆柱体受到的最大浮力是4N
D
圆柱体的密度是1.5×10_kg/m_

题目答案

BD

答案解析

分析:

为了便于分析,给线段标上A、B、C、D四个点,如下图,根据图象分析如下:



(1)物体在液体中受到的压强与物体浸入液体的深度有关,不知道圆柱体下表面所处的深度,因此,无法计算出压强的大小.

(2)由图可知AB段圆柱体未浸入液体,测力计的示数即为圆柱体的重力,所以从图中可读出圆柱体的重力大小.

(3)由图象CD段可知物体完全浸没后排开水的体积不再改变,受到的浮力不再改变,为最大值.

(4)由题意可知图中CD段是圆柱体完全浸入水后的情况,由图可知圆柱体完全浸入水后测力计对圆柱体的拉力为4N,再利用力的平衡条件求出圆柱体受到的浮力,利用阿基米德原理求得圆柱体的体积,利用密度公式求得圆柱体的密度.

解答:

解:A、下降高度3cm时,下表面接触水面,下降7cm时,圆柱体刚好浸没水中,这时水面上升,圆柱体下表面距水面距离不是4cm,而是大于4cm.不知道圆柱体底面积和容器的底面积,不知道圆柱体下表面所处的深度,因此,无法计算出压强的大小,故A选项说法不正确;

B、由图象可知,当h=0时,弹簧测力计示数为12N,此时圆柱体处于空气中,根据二力平衡条件可知,G=F_拉=12N,故B选项说法正确;

C、由图象CD段可知物体完全浸没后排开水的体积不再改变,受到的浮力不再改变,则圆柱体受到的浮力F_浮=G-F=12N-4N=8N.故C选项说法错误;

D、图象中CD段是圆柱体完全浸入水中的情况,此时圆柱体受到的拉力F=4N,则圆柱体受到的浮力F_浮=G-F=12N-4N=8N.

又∵F_浮=ρ_水gV_排

∴V_物=V_排=$\frac {F_浮}{ρ_水g}$=$\frac {8N}{1.0×10_kg/m_×10N/kg}$=8×10_m_,

由公式G=mg可求出物体的质量m=$\frac {G}{g}$=$\frac {12N}{10N/kg}$=1.2kg,

则圆柱体密度ρ_物=$\frac {m}{V_物}$=$\frac {1.2kg}{8×10_m}$=1.5×10_kg/m_.故D选项说法正确.

故选BD.

点评:

本题用到的知识点有重力、质量、密度、二力平衡、受力分析、阿基米德原理、压强的计算等,考查学生结合图象对所学知识进行综合分析的能力,难度较大.

举一反三
多选题

下列关于功率的说法正确的是(  )

A
功率大的机器做的功一定多
B
功率大的机器做功时间一定短
C
功率大的机器做功一定快
D
功率大的机器单位时间做功多

题目答案

CD

答案解析

分析:

①物体在单位时间完成的功叫功率,功率是描述物体做功快慢的物理量,等于功和做功时间的比值;

②功率和机械效率没有必然的联系.

解答:

A、功率等于功和做功时间的比值,做功多,时间不确定,功率大小不确定.此选项错误;

B、功率等于功和做功时间的比值,时间短,功多少不确定,功率大小不确定.此选项错误;

C、功率是比较物体做功快慢的物理量,做功快,说明功率大.此选项正确;

D、功率大的机器单位时间做功多,及做功快.此选项正确.

故选CD.

点评:

此题考查的是学生对功率、机械效率和功等概念的理解,需要明确的是:功率描述物体做功的快慢,与机械效率没有关系.

多选题

如图所示,是跳伞运动员在匀速下落过程中,下落的速度v、下落的路程s、重力做的功W和重力做功的功率P随时间t变化规律的图象,其中正确的是(  )

A
B
C
D

题目答案

AD

答案解析

分析:

明确图象中的横坐标和纵坐标所代表的物理量,再根据图象的形状判断物理量间的关系或变化规律

解答:

解:

AB、跳伞运动员在匀速下落过程中,做匀速直线运动,匀速直线运动v不随时间变化,故在图象中为平行于时间轴的直线,在s﹣t图象中,匀速直线运动为倾斜的直线;故A正确、B错误;

C、根据W=Gh=Gvt,其中重力G、速度v是一定值,重力做的功W与时间t成正比,图象为倾斜的直线,故C错误;

D、根据P=Fv=Gv,其中重力G、速度v是一定值,故功率P也为一定值,图象为平行于时间轴的直线,故D正确.

故选AD.

 

多选题

(多选)如图所示,用10N的水平拉力F拉滑轮,使足够长的物体A以0.2m/s的速度在水平地面上匀速运动,弹簧测力计的示数为3N.若不计滑轮重、弹簧测力计重、绳重和滑轮摩擦,则下列说法中正确的有(  )

A
B受到的摩擦力为3N,方向水平向左
B
滑轮移动的速度为0.1m/s
C
绳子拉物体A的功率为2W
D
在运动过程中若将拉力F增大到12N,弹簧测力计的示数仍为3N

题目答案

BD

答案解析

分析:

根据平衡力的知识结合动滑轮的特点进行分析;

A在水平方向:向右受绳子的拉力,向左受地面的摩擦力和B的摩擦力;

B在水平方向:向右受A的摩擦力,向左受测力计的拉力.

解答:

解:A、B静止处于平衡状态,由平衡条件得:B受到的摩擦力f=F=3N,方向水平向右,故A错误;

B、物体A的移动速度为0.2m/s,所以动滑轮的移动速度为0.1m/s,故B正确;

C、由图可知,滑轮为动滑轮,绳子拉力为F的一半,是5N,P=$\frac {W}{t}$=$\frac {Fs}{t}$=Fv=5N×0.2m/s=1W,故C错误;

D、测力计对B的拉力与A对B的摩擦力是一对平衡力,在运动过程中,若拉力增大到12N,由于B和A之间的摩擦力不变,所以测力计的示数不变,D正确.

故选BD.

点评:

此题考查了动滑轮的省力特点、摩擦力的分析及功率的计算,解决此题的关键是对每个物体进行正确的受力分析,搞清楚各个力之间的关系.

多选题

如图所示,用一滑轮组在5s内将一重为200N的物体向上匀速提起2m,不计动滑轮及绳自重,忽略摩擦.下列说法正确的是(  )[br]

A
物体上升的速度是2.5m/s
B
拉力F大小为100N
C
拉力F的功率为80W
D
拉力F的功率为40W

题目答案

BC

答案解析

分析:


解答:


多选题

(多选)下列能量中属于机械能的是(  )

A
动能
B
重力势能
C
电势能
D
弹性势能

题目答案

ABD

答案解析

分析:

机械能包括动能和势能,势能分重力势能和弹性势能,根据概念即可选出正确答案.

解答:

解:机械能分为动能和势能,势能分重力势能和弹性势能,

故选:ABD

点评:

此题考查的是机械能的概念,只要知道机械能分类即可选出正确答案,基础题.

多选题

(多选)下列杠杆中,属于省力杠杆的是(  )

A


裁纸刀
B


羊角锤
C


食品夹
D


独轮车

题目答案

ABD

答案解析

分析:

结合图片和生活经验,先判断杠杆在使用过程中,动力臂和阻力臂的大小关系,再判断它是属于哪种类型的杠杆.

解答:

A、裁纸刀在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;

B、羊角锤在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;

C、食品夹在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆;

D、独轮车在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆.

故选ABD.

点评:

此题考查的是杠杆的分类主要包括以下几种:①省力杠杆,动力臂大于阻力臂;②费力杠杆,动力臂小于阻力臂;③等臂杠杆,动力臂等于阻力臂.

多选题

在探究杠杆平衡条件的时候,小明在均匀木板中间挖孔,孔中插一金属杆,固定在铁架台上,木板可以围绕中间自由转动.每个钩码的质量为200g,A、B、C、D、E、F为挂钩,已知AB=BO=OC=CD,ABOCD的连线与EDF的连线垂直.现在B处挂两个钩码,D处挂一个钩码,木板在水平位置平衡(如图所示).下列做法能使木板重新平衡的是(  )

A
在B、D两处各加挂一个钩码
B
在B处加挂2个钩码、D处加挂一个钩码
C
B处挂两个钩码不变,把D处的一个钩码挂在E处
D
B处挂两个钩码不变,把D处的一个钩码挂在F处

题目答案

BCD

答案解析

分析:

(1)符合杠杆平衡条件F$_1$l$_1$=F$_2$l$_2$,杠杆平衡,不符合杠杆平衡条件,力和力臂乘积大的一端下沉.

(2)力臂是从支点到力的作用线的距离,把钩码挂在E处、F处杠杆水平平衡时,力臂均和钩码挂在D处的力臂相等.

解答:

解:设AB=BO=OC=CD=L,每个钩码的重力为G.

A.在B、D两处各加挂一个钩码时,杠杆左侧力与力臂的积为3G×L,右侧力与力臂的积为2G×2L,因3G×L≠2G×2L,所以木板不会平衡,故A错误;

B.在B处加挂2个钩码、D处加挂一个钩码时,杠杆左侧力与力臂的积为4G×L,右侧力与力臂的积为2G×2L,因4G×L=2G×2L,所以木板会平衡,故B正确;

CD.把D处的一个钩码挂在E处或F处,杠杆右侧的力臂不变,仍为OD长,杠杆左右两侧力与力臂的乘积相等,所以木板会平衡,故CD正确.

故选BCD.

点评:

本题考查了杠杆平衡条件的应用,杠杆是否平衡取决于力和力臂的乘积是否相等,不能只看力或只看力臂.

多选题

(多选)使用机器可以(  )

A
省力
B
省距离
C
省功
D
使做功效率达到100%

题目答案

AB

答案解析

分析:

功的原理是使用任何机械都不省功.使用机械的目的是省力或省距离.

解答:

解:AB、使用机械可以省力或省距离,还可以便于工作,故AB正确;

C、使用任何机械都不能省功,故C错误;

D、使用机械时,不可避免地克服机械自重和摩擦做额外功,故机械效率总是小于100%,故D错误.

故选AB.

点评:

该题考查使用简单机械的目的,要求学生对功的原理要理解,知道任何机械都不能省功.

多选题

(多选)如图,斜面长s为1.2m、高h为0.3m,现将重为16N的物体沿斜面向上从低端匀速拉到顶端,若拉力F为5N,拉力的功率为3W,则(  )

A
斜面的机械效率为80%
B
拉力做的总功为4.8J
C
提升物体所做的有用功为4.8J
D
物体由斜面底端运动到顶端用时2s

题目答案

ACD

答案解析

分析:

(1)使用斜面的目的是把物体的位置提高,有用功等于物体重力和提升高度的乘积;

(2)总功等于沿斜面拉力和斜面长的乘积;

(3)机械效率等于有用功和总功的比值;

(4)根据公式P=$\frac {W}{t}$=$\frac {Fs}{t}$,求出物体由斜面底端运动到顶端所用的时间.

解答:

W_总=Fs=5N×1.2m=6J;

W_有=Gh=16N×0.3m=4.8J;

η=$\frac {W_有用}{W_总}$=$\frac {4.8J}{6J}$×100%=80%;

根据公式P=$\frac {W}{t}$=$\frac {Fs}{t}$,物体由斜面底端运动到顶端用时t=$\frac {Fs}{P}$=$\frac {5N×1.2m}{3W}$=2s;

由以上分析可知ACD正确,B错误.

故选ACD.

点评:

本题考查了利用斜面有用功、总功、机械效率的计算,本题的难点是公式P=$\frac {W}{t}$=$\frac {Fs}{t}$的应用.

多选题

(多选)如图所示利用滑轮组提升建筑材料,建筑材料重600N,上升的速度为1m/s,动滑轮重120N,(不计绳重和摩擦),则下列判断正确的是(  )

A
绳子自由端移动的速度是1m/s
B
拉力F的功率为720W
C
滑轮组的机械效率约为83.3%
D
滑轮组的机械效率约为89.7%

题目答案

BC

答案解析

分析:

(1)根据v=nv_物计算绳子自由端移动的速度;

(2)先根据F=$\frac {1}{n}$(G+G_轮)求出拉力的大小,然后利用P=FV求出拉力的功率;

(3)根据η=$\frac {W_有}{W_总}$=$\frac {Gh}{FS}$=$\frac {G}{nF}$即可求出滑轮组的机械效率.

解答:

解:根据图示可知,n=2;

A、自由度绳子移动的速度:v=2v_物=2×1m/s=2m/s;故A错误;

B、F=$\frac {1}{2}$(G+G_轮)=$\frac {1}{2}$×(600N+120N)=360N,则拉力F的功率:P=Fv=360N×2m/s=720W;故B正确;

CD、滑轮组的机械效率:η=$\frac {W_有}{W_总}$=$\frac {Gh}{FS}$=$\frac {G}{2F}$=$\frac {600N}{2×360N}$=83.3%,故C正确,D错误.

故选BC.

点评:

本题考查了速度、功、功率、机械效率的计算,关键是V=nV_物和F=$\frac {1}{n}$(G+G_轮)的应用.