专题20 力学综合训练三解析版.docx

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专题20力学综合训练三解析版

专题20力学综合训练（三）

一、选择题

1.（2019广东深圳）生活中有许多现象都蕴含物理知识。

下列说法正确的是（）

A.一块海绵被压扁后，体积变小，质量变小

B.人在站立和行走时，脚对水平地面的压强相等

C.乘坐地铁时抓紧扶手，是为了减小惯性

D.被踢飞的足球，在空中仍受到重力的作用

【答案】D

【解析】A.一块海绵被压扁后，体积变小，但质量不变，故A错误；B.人站立时两只脚着地，行走时一只

脚着地，因此与地面的接触面积不同，在压力相同的条件下，压强肯定不同，故B错误；C.乘坐地铁时抓

紧扶手，是为了防止列车突然起步，刹车，转向时，人由于惯性摔倒在地面上，而不是为了减小惯性，故C

错误；D.被踢飞的足球，在空中仍然受到重力作用，故选D。

2.（2019湖南株洲）甲、乙、丙、丁四个同学进行攀岩比赛，他们做的功W与时间t的关系如图所示。

若

规定做功最快的获胜，则最后胜出的一定是（）

A．甲B．乙

C．丙D．丁

【答案】A

【解析】在相同时间内，做功越多，功率越大，也就是做功越快。

由图象知，当时间相同时，甲做功最多，所以由公式P＝W/t知，甲功率最大，做功最快。

故选A。

3．（2019江苏南通）如图，将装有适量水

小玻璃瓶瓶口向下，使其漂浮在大塑料瓶内的水面上，拧紧大瓶瓶盖，通过改变作用在大瓶侧面的压力大小，实现小瓶的浮与沉．则（）

A.用力捏大瓶，小瓶不能实现悬浮B.用力捏大瓶，小瓶内的气体密度变大

C.盖上小瓶瓶盖，捏大瓶也能使小瓶下沉D.打开大瓶瓶盖，捏大瓶也能使小瓶下沉

【答案】B

【解析】AB．将装有适量水的小瓶瓶口向下，使其漂浮在瓶盖旋紧的大塑料瓶内的水面上，挤压大塑料瓶，瓶内空气被压缩，将压强传递给水，水被压入小瓶中，将瓶体中的空气压缩，小瓶内气体密度会变大，这时小玻璃瓶里进入一些水，瓶内水的质量增加，重力大于浮力时，小玻璃瓶下沉，当用力大小合适时，小玻璃瓶会悬浮，故A错误，B正确；C．盖上小瓶盖后，用力捏大瓶，水不会进入小瓶内，小瓶的总重力不会改变，故小瓶不会下沉，所以C错误；D．打开大瓶瓶盖，捏大瓶时不会增加瓶内空气的压强，水不会进入小瓶中，故小瓶不会下沉，所以D错误。

故选B。

4．（2019广西桂林）“梅西在发任意球时，能使足球由静止绕过人墙钻入球门。

”该现象说明（）

A．力的作用是相互的B．力可以改变物体的形状

C．力可以改变物体的运动状态D．以上说法都不对

【答案】C

【解析】力的作用效果有两个：

①力可以改变物体的运动状态；②力可以改变物体的形状；注意题中的关键词：

“使足球由静止绕过人墙钻入球门。

”A、虽然力的作用是相互的，但是该现象不能说明该结论，故A不正确；B、虽然力可以改变物体的形状，但是该现象不能说明该结论，故B不正确；C、梅西在发任意球时，能使足球由静止绕过人墙钻入球门（足球的运动状态不断变化），该现象说明力可以改变物体的运动状态，故C正确。

D、因C选项正确，故D选项不正确。

故选C。

5.（2019山东东营）关于质量和密度，下列说法正确的是（）

A．从地球带到太空中的铅笔能“悬浮”于舱内，是由于质量变小了

B．同种物质的状态发生变化，质量和密度均不变

C．水从0℃升高到4℃的过程中，密度逐渐变小

D．氧气罐中的氧气用去一半，密度减小一半

【答案】D

【解析】A．从地球带到太空中的铅笔，只是位置发生了变化，组成铅笔的物质多少没有变化，所以质量不变，“悬浮”是因为铅笔处于失重状态，故A错误；B．同种物质的状态发生变化，一般体积会发生变化，质量不变，由ρ＝m/v可知，其密度会发生变化，故B错误；C．水从0℃上升到4℃时，其体积变小，由ρ＝m/v可知，水质量不变，体积减小，则密度增大，故C错误；D．因为氧气瓶的容积不变，当瓶内氧气用去一半后，体积不变，质量减半，由ρ＝m/v可知，瓶内氧气的密度变为原来的一半，故D正确。

6.（2019湖北怀化）如图所示，小球从A点摆动到C点的过程中（不计空气阻力），下列说法正确的是（）

A.从A到B的过程中，动能增大，重力势能减小

B.从A到B的过程中，动能减小，重力势能增大

C.从B到C的过程中，动能增大，重力势能增大

D.从B到C的过程中，动能减小，重力势能减小

【答案】A

【解析】小球在整个过程中质量不变。

动能大小与物体的质量和速度有关，重力势能大小与物体的质量和高度有关。

A、B．从A到B的过程中，高度降低，重力势能减小；速度增大，动能增大。

故A正确、B错误。

C、D．从B到C的过程中，高度增加，重力势能增大；速度减小，动能减小。

动能增大，重力势能增大。

故C、D错误。

故选A。

7.（2019山东临沂）下列各选项是小明整理的物理笔记，错误的是（）

A．做功快的机械，效率不一定高

B．动滑轮既能省力又能改变力的方向

C．不透明物体的颜色由它反射的色光决定

D．沙漠地区昼夜温差大与砂石的比热容小有关

【答案】B

【解析】A、做功快的机械，表示其功率大；但机械效率是指有用功与总功的比值，做功快的机械，机械效率不一定高，二者没有直接关系。

故A正确；B、使用动滑轮可以省力，但不能改变力的方向。

故B错误；C、不透明的物体可以反射与它相同的色光，而吸收其它色光，所以物体颜色是由反射的色光决定的。

故C正确；D、沙漠地区的昼夜温差大，主要是因为砂石的比热容小，在同样吸放热的情况下，其温度变化大。

故D正确。

故选B。

8.（2019广东省卷）下列说法正确的是（）

A．体积越大的物体，质量一定越大

B．固体的密度总是大于液体的密度

C．同一物质，质量越大，比热容越大

D．晶体都有固定的熔点

【答案】D

【解析】A、若密度一定时，体积越大的物体，质量一定越大，但题目中没有说密度一定，故A错误；B、固体的密度不一定比液体的密度大，例如，铁的密度就小于水银的密度，故B错误；C、同一物质，在状态不变时其比热容一定，与质量无关，故C错误；D、晶体都有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点。

故选D。

9.（2019·山东枣庄）在木棒的一端缠绕一些细铜丝制成简易的液体密度计，将其分别放入盛有甲乙两种液体的烧杯中处于静止状态，如图所示，若密度计在甲乙液体中受到的浮力分别是F甲、F乙，甲乙两种液体的密度分别为ρ甲、ρ乙．则（）

A.F甲＜F乙B.F甲＞F乙

C.ρ甲＞ρ乙D.ρ甲＜ρ乙

【答案】D

【解析】AB、由于密度计两次静止时都处于漂浮，则F浮＝G，即密度计在两种液体中受到的浮力都等于密度计受到的重力G．所以，F甲＝F乙，故AB错误；CD、由图知，密度计排开液体的体积：

V甲排＞V乙排，由F浮＝ρ液gV排可知：

ρ甲＜ρ乙；故C错误，D正确。

故选D。

10.（2019湖南郴州）材料相同的甲、乙两个物体分别挂在杠杆A、B两端，O为支点（OA＜OB），如图所示，杠杆处于平衡状态。

如果将甲、乙物体（不溶于水）浸没于水中，杠杆将会（）

A．A端下沉B．B端下沉

C．仍保持平衡D．无法确定

【答案】C

【解析】由题知，甲、乙两物体的密度相同，OA＜OB，即甲的力臂要小于乙的力臂；根据杠杆的平衡条件可知，G甲×L甲＝G甲×L乙，即：

ρgV甲L甲＝ρgV乙L乙，所以：

V甲L甲＝V乙L乙﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①，如果将甲、乙物体（不溶于水）浸没于水中，此时甲乙都要受到浮力的作用，根据阿基米德原理可知，甲乙受到的浮力分别为：

F浮甲＝ρ水gV甲，F浮乙＝ρ水gV乙，此时左边拉力与力臂的乘积为：

（G甲﹣ρ水gV甲）×L甲＝G甲×L甲﹣ρ水gV甲×L甲﹣﹣﹣﹣﹣﹣②；此时右边拉力与力臂的乘积为：

（G乙﹣ρ水gV乙）×L乙＝G乙×L乙﹣ρ水gV乙×L乙﹣﹣﹣﹣﹣﹣③；由于V甲L甲＝V乙L乙，所以：

ρ水gV甲×L甲＝ρ水gV乙×L乙，则由②③两式可知，此时左右两边拉力与力臂的乘积相同，故杠杆仍然会保持平衡。

故选C。

二、填空题

11.（2019海南省卷）用电子秤、一个玻璃杯和水，可以粗略测量椰子油的密度。

先后测出空杯，装满水、装满油的杯子的质量，数据如下表。

杯子两次“装满”，是为了使被测量的油和水相同。

根据测量数据计算，椰子油的密度是kg/m3。

（ρ水=1.0×103kg/m3）

空杯的质量/g

水和杯的质量/g

油和杯的质量/g

100

300

268

【答案】体积；0.84×103kg/m3

【解析】用同一杯子分两次装满水和油，是为了使被测量的油和水的体积相同；由ρ=m/V得杯子的体积为V=m1/ρ1，同理有V=m2/ρ2，得m1/ρ1=m2/ρ2，即得油的密度为：

ρ2=ρ1m2/m1=1.0×103kg/m3）×（268g-100g）/（300g-100g）=0.84×103kg/m3。

故答案为：

体积；0.84×103kg/m3。

12.（2019四川凉山州）“绿色环保，低碳出行。

”一辆纯电动公交车在水平路面上匀速行驶，发动机的功率

为200kW，速度为72km/h。

公交车行驶1h，发动机做的功为J，公交车行驶的路程为m。

【答案】7.2×108；72000

【解析】

（1）t＝1h＝3600s，W＝Pt＝200×103W×3600s＝7.2×108J。

（2）v＝72km/h＝20m/s，s＝vt＝20m/s×3600s＝72000m。

故答案为：

7.2×108；72000

13.（2019江苏泰州）用刻度尺测出实心正方体合金块的边长为2.00cm，用天平测量合金块的质量，示数如图所示，合金块的质量为g，算出合金使的密度ρ＝g/cm3．若将此合金块切去一半，则剩余部分的密度（变大/变小/不变）。

【答案】62.4；7.8；不变

【解析】

（1）合金块的质量为m＝50g+10g+2.4g＝62.4g；

（2）合金的体积：

V＝a3＝（2.00cm）3＝8cm3

合金块的质量密度为ρ＝m/v＝62.4g/8cm3＝7.8g/cm3；（3）因为密度是物质本身的一种属性，与体积和质量的大小无关，所以如果将它截去一半，剩余合金块的密度不变。

14.（2019海南省卷）如图，小谦想把被台风刮倒的树拉正。

他把绳子的一端系在乙树上，然后绕过甲树用力拉绳子，这样做有段绳子拉甲树。

如果不计绳重和摩擦，甲树受300N拉力，则小谦对绳子的拉力至少为N。

【答案】2；150

【解析】小谦的做法相当于借助一个动滑轮来拉甲树，因此，这样做有2段绳子拉甲树；根据动滑轮省一半力的特点，小谦对绳子的拉力至少为150N。

故答案为：

2；150。

15.（2019四川广安）2018年5月21日，我国成功发射了“嫦娥四号”的中继星﹣﹣“鹊桥号”、它将成为“嫦

娥四号”与地球间的通信桥梁。

“鹊桥号”在随火箭加速升空的过程中会发出巨大的声音，这声音是由物体的

产生的。

若“鹊桥号”质量为500kg，加速升空1000m，“鹊桥号”需克服重力做功J

（g取10N/kg）。

【答案】振动；5×106

【解析】声音都是由物体振动产生的，振动停止，发声停止；“鹊桥号”需克服重力做功：

W＝Gh＝mgh＝500kg×10N/kg×1000m＝5×106J。

故答案为：

振动；5×106

三、作图题

16.（2019贵州铜仁）一个物块沿着斜面向下运动，请你画出物块受到的重力和滑动摩擦力的示意图。

【答案】

【解析】物体所受重力竖直向下，滑动摩擦力平行于斜面向上。

重力与滑动摩擦力的示意图如图示：

17.（201江苏淮安）在图中。

画出使用滑轮组提升物体时最省力的绳子绕法。

【答案】

【解析】图中只有一个动滑轮和一个定滑轮，要求最省力，则由3段绳子承担物重，是最省力的绕绳方法；绳子先系在动滑轮的固定挂钩上，绕过上面的定滑轮，再绕过动滑轮，如图所示：

四、实验探究题

18.（2019湖南娄底）如图是探究“物体的动能大小与哪些因素有关”的实验装置图，其中，mA＝mB＜mC，

hA＝hC＞hB。

（1）实验中，探究的动能是指（填序号）

A．小球在斜面上的动能

B．小球撞击木块时的动能

C．小球撞击木块后的动能

D．木块被小球撞击的动能

（2）使质量相同的小球从斜面上不同高度处自由滚下，是为了研究动能大小与的关系。

（3）在做了探究“物体动能大小与哪些因素有关”的实验后，有些同学对“质量不同的小球从同一光滑斜面同一高度由静止开始滚下，刚到达底部时的速度大小相等”有疑惑，小明设计了如图所示的实验：

让质量不同的小球A、C同时从同一高度由静止开始沿光滑斜面滚下，观察和比较两球相对运动情况，若C球相对于A球（选填“运动”或“静止”），就可以说明任一时刻两球的速度大小相等。

表面

毛巾

棉布

木板

摩擦力

最大

较大

最小

小车运动距离

最近

较远

最远

（4）完成实验后，同学们还联想到以前学习牛顿第一定律时，也用到了斜面：

让同一小车从同一斜面的同一高度由静止滑下，在三个不同的表面上能滑行的距离不同（如上表），小车在这三个表面上滑行的过程中克服摩擦力做功（选填“相等”或“不相等”）

【答案】

（1）B；

（2）速度；（3）静止；（4）相等

【解析】

（1）据题意可知，实验中探究小球动能，即小球撞击木块时的动能的大小；故选B；

（2）实验表明动能的大小与物体的速度和质量有关；使质量相同的小球从斜面上不同高度处自由滚下，则小球到达水平面时的速度不同，所以，这是为了研究动能大小与物体速度的关系；（3）让质量不同的小球A、C同时从同一高度由静止开始沿光滑斜面滚下，观察和比较两球相对运动情况，若任一时刻两球的速度大小相等，即以任何一个小球为参照物，另一个小球都是静止的，所以若C球相对于A球静止，就可以说明任一时刻两球的速度大小相等。

（5）让小车从同一高度由静止下滑，根据决定重力势能大小的因素可知，最初小车的重力势能相同，下滑到水平面时的动能也相同，在不同的材料表面上运动时，最终停下来后，动能全部转为内能，克服摩擦力做了多少功就有多少动能转化为内能，所以，在三个表面克服摩擦力做功相等。

故答案为：

（1）B；

（2）速度；（3）静止；（4）相等

19.（2019四川南充）如图，小红同学在“测量盐水的密度”实验中，操作步骤如下：

（1）把天平放在水平桌面上，游码放在零刻度线，发现指针位置如图甲所示，此时应将平衡螺母向

（填“左”或“右”）调节，直到横梁水平平衡。

（2）已知空烧杯的质量为28g，现将适量盐水装入烧杯，并放在天平的左盘，测量其质量，待天平平衡时，如图乙所示。

然后将烧杯中的盐水全部倒入量筒中，如图丙所示由此计算出盐水的密度为

kg/m3。

（3）小红同学此次实验操作测得的盐水密度将偏（填“大”或“小”）。

【答案】

（1）左；

（2）1.1×103；（3）偏大

【解析】用天平和量筒来测液体的密度，是实验室中最常用的方法，重点应掌握天平的调节与使用方法、量筒的读数、密度公式的运用、实验步骤的合理安排等。

天平使用前的调节：

若指针左偏，向右调平衡螺母，使指针指在分度盘的中线处；天平测物体质量时，物体质量等于砝码质量与游码读数之和；由于烧内壁粘有液体所以体积V偏小，由此分析所测密度变化。

（1）把天平放在水平桌面上，游码移到标尺左端的零刻度线处后，由图甲知，指针偏右，此时应将左端的平衡螺母向左调节，直到指针对准分度盘中央的刻度线；

（2）由图乙知，天平标尺的分度值为0.2g，盐水和烧杯的总质量＝50g+20g+20g+4g＝94g，盐水的质量为94g﹣28g＝66g；盐水的体积V＝60ml＝60cm3，

盐水的密度ρ1.1g/cm3＝1.1×103kg/m3；（3）把烧杯中的盐水全部倒入量筒中测体积时，由于烧杯内壁粘有盐水，所以测得体积V偏小，根据ρ可知，所测盐水密度偏大。

故答案为：

1）左；

（2）1.1×103；（3）偏大。

五、计算题

20.（2019云南昆明）如图所示，置于水平桌面上的容器，底面积为200cm2，未装水时的质量为0.2kg。

容

器盛水后水面的高度为15cm，容器对桌面的压强为1.1×103Pa，求水对容器向上的压力。

（已知ρ水＝

1.0×103kg/m3，g取10N/kg，忽略容器壁的厚度）

【解析】10N

【解析】由题知，S＝200cm2＝2×10﹣2m2，h＝15cm＝0.15m，水对容器部的压强：

p＝ρgh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.15m＝1500Pa，根据p＝F/S可得水对容器底的压力：

F＝pS＝1500Pa×2×10﹣2m2＝30N。

容器的重力：

G容＝0.2kg×10N/kg＝2N，根据p＝F/S可得，容器对桌面的压力：

F′＝p′S＝1.1×103Pa×2×10﹣2m2＝22N，容器置于水平桌面上，则容器和水的重力G总＝F′＝22N，故水的重力G水＝G总﹣G容＝22N﹣2N＝20N，所以水对容器向上的压力：

F″＝F﹣G水＝30N﹣20N＝10N。

故答案为：

水对容器向上的压力为10N。

21.（2019安徽省卷）如图，水平地面上一个重为50N的物体，在大小为10N的水平拉力F作用下，向左

做匀速直线运动，在5s的时间内通过的距离为2m。

求物体运动过程中：

（1）所受摩擦力的大小；

（2）拉力F做功的功率。

【答案】

（1）所受摩擦力的大小为10N；

（2）拉力F做功的功率为4W。

【解析】解：

（1）用10N的水平拉力，拉着物体向左做匀速直线运动，物体处于平衡状态，则地面对物体的摩擦力与拉力是一对平衡力，大小相等，故f＝F＝10N；

（2）拉力F做的功：

W＝Fs＝10N×2m＝20J，拉力F做功的功率：

P＝W/t＝20J/5s＝4W。

故答案为：

（1）所受摩擦力的大小为10N；

（2）拉力F做功的功率为4W。