初中物理力的合成与应用试题

某校"制作浮力秤"项目研究小组，制成如图所示浮力秤。使用过程中，发现称量范围较小，有待提升改造。

【原理分析】浮力秤是利用物体漂浮时 $F_{浮}=G_{物}$ 的原理工作的；浮力大小与液体密度和物体排开液体的体积有关。

【问题提出】浮力大小与液体密度存在怎样的定量关系？

【方案设计】

器材：悬挂式电子秤、金属块 $(4.0N)$ 、大烧杯、水以及各种不同密度的溶液等。

步骤：①将金属块挂在电子秤下，读取电子秤示数并记录；

②将金属块浸没在盛水的烧杯中，读取电子秤示数并记录，然后取出金属块擦干；

③按照步骤②的操作，换用不同密度的溶液，多次重复实验。

【数据处理】

实验编号	1	2	3	4	5	6	7
液体密度     ${\rho }_{液}\left(g/c{m}^3\right)$	$-$	0.8	1.0	1.2	1.4	1.9	2.0
电子秤示数     $F_{拉}\left(N\right)$	4.0	3.6	3.5	3.4	3.3	2.6	3.0
浮力大小     $F_{浮}\left(N\right)$	$-$	0.4	0.5	$x$	0.7	1.4	1.0

【交流分析】

（1）表格中 $x$ 的数据是 　　；

（2）实验过程中，除步骤①外，其余每一次测量，金属块都需要浸没，其目的是 　　；

（3）小组同学对实验数据进行了分析讨论，认为第6次实验数据异常。若电子秤正常工作、电子秤读数和表中数据记录均无误。则造成此次实验数据异常的原因可能是 　　。

【得出结论】 $\dots \dots$

【知识应用】（4）根据以上探究，写出一种增大浮力秤称量范围的方法 　　。

2020年11月10日，中国"奋斗者"号载人潜水器在"地球第四极"--马里亚纳海沟成功坐底，坐底深度10909米，创造了中国载人深潜的新纪录。本次万米深潜任务成功的一大亮点是采用了许多自主研发的国产新材料。

（1）"奋斗者"号采用的钛合金材料强度高、韧性好、耐腐蚀，与下列哪种材料类型相同？ 　　。

A．	①塑料
B．	②不锈钢
C．	③玻璃

（2）"奋斗者"号下潜时，外部携带了4块压载铁，总质量将近2吨。压载铁被悬挂的模型如图所示。试计算4块压载铁水下浸没时对"奋斗者"号的作用力约为多少？（压载铁的密度近似为 $8\times {10}^3$ 千克 $/$ 米 ${}^3$ ，海水的密度近似为水的密度）

（3）完成水下作业之后，"奋斗者"号抛去压载铁上浮，为了使"奋斗者"号在深海有足够大的浮力返航，采用了一种新的固体浮力材料，由大量纳米级大小的空气玻璃微珠组成。为了满足设计需求，该材料需要具备怎样的性质？ 　　（答出一点即可）。

新能源电动公交车已成为遂宁人民常见的"绿色"交通工具。以下对新能源电动公交车涉及到的物理知识分析合理的有 $($ 　　 $)$

①公交车刹车减速，惯性减小

②轮胎表面刻有花纹是通过增大接触面粗糙程度来增大摩擦

③公交车匀速直线前进时，受到的合力为零

④公交车停靠在水平站台时，它对地面的压力和地面对它的支持力是一对平衡力

⑤电动公交车使用的电能是二次能源

⑥市区内禁止鸣笛是在传播过程中减弱噪声

A．

①②④

B．

②③⑤

C．

②③④⑤

D．

①③⑤⑥

如图所示，一个人站立在斜面式自动人行道上，随自动人行道从一楼匀速运动到二楼的过程中，人行道对人的作用力只有 $($ 　　 $)$

A．	支持力	B．	下滑力
C．	摩擦力	D．	支持力和摩擦力

如图，体积相同的两个物体 $A$ 、 $B$ 用不可伸长细线系住，放入水中后， $A$ 刚好完全浸没入水中，细线被拉直。已知 $A$ 重 $6N$ ， $B$ 受到的浮力为 $8N$ ， $A$ 、 $B$ 密度之比为 $3:5$ 。以下说法中不正确的是 $($ 　　 $)\left({\rho }_{水}=1.0\times {10}^3\mathit{kg}/m^3\right)$

A．	$B$ 受到的重力为 $10N$	B．	细线对 $A$ 的拉力为 $1N$
C．	$A$ 的密度为 $0.75\times {10}^3\mathit{kg}/m^3$	D．	$B$ 对容器底部的压力为零

玻璃杯中装有半杯水，用一硬纸片盖住杯口，小心地将杯子倒置于水平位置保持静止，纸片与水均被大气压稳稳地托住（如图所示），这样就成功地用半杯水演示了"覆杯实验"。若不考虑纸片的重力，关于这一实验下列分析正确的是（　　）

A．	左侧杯壁对水的作用力方向向左
B．	大气对纸片的压强等于水因重力对纸片产生的压强
C．	杯中水面上方的气压等于外界大气压
D．	水受到的重力小于纸片对水的支持力

用密度为的泡沫制作长、宽、厚长方体简易浮桥，浮桥在河水中最大承重为 　　，取，此浮桥空载时分别放到海水和河水中，下表面受到的压强分别为和，则　　（填“”“ ”或“” 。

如图所示， $A$ 、 $B$ 两物体叠放在水平桌面上受到两个水平拉力而保持静止，已知 $F_1=5N$ ， $F_2=3N$ ．那么物体 $B$ 受物体 $A$ 和水平桌面的摩擦力大小应分别为 $($ 　　 $)$

A．

$5N$ 、 $3N$

B．

$5N$ 、 $2N$

C．

$2N$ 、 $3N$

D．

$3N$ 、 $5N$

如图所示，用绝缘细线将一重 $5N$带负电的小球悬挂在天花板上，用不带电的小球 $B$接触 $A$后放在 $A$球正下方的绝缘柱上。 $A$、 $B$两球因带电而相互　　（填“排斥”或“吸引” $)$。已知 $B$球对 $A$球作用力 $F$的大小为 $3N$，悬线竖直， $A$球处于静止状态，则 $A$球受到的重力和力 $F$的合力大小为　　 $N$。

如图所示， $A$， $B$， $C$三个石块叠在一起处于静止状态，下列说法正确的是 $($　　 $)$

A．石块 $B$所受合力不为零

B．石块 $B$受到石块 $A$的重力和压力的作用

C．石块 $B$受到的重力和石块 $C$对石块 $B$的支持力是一对平衡力

D．石块 $B$对石块 $C$的压力和石块 $C$对石块 $B$的支持力是一对相互作用力

在2018年泸州市中考体育考试中，小彤同学进行了实心球测试，对球运动的几个阶段，下列说法正确的是 $($　　 $)$

A．小彤捡起实心球，并缓慢举高的过程中，小彤对球做功，球的重力势能增加

B．小彤将球用力投出后，球在空中运动过程中小彤对球做功，球的机械能增加

C．小彤将球用力投出后，球在空中最高点时所受的合力为零

D．球落地后在水平地面滚动一段距离停止，球在地面滚动阶段，球的机械能不变

如图所示，质量为 $M$的物体放在粗糙的水平桌面上，两边分别连接水平细线并通过定滑轮与质量不同的钩码 $A$、 $B$相连，物体 $M$保持静止（线重和滑轮的摩擦不计），对物体 $M$受力分析正确的是 $($　　 $)$

A．所受摩擦力方向可能水平向左也可能水平向右

B．不受摩擦力的作用

C．水平方向所受的合力不为零

D．竖直方向所受的合力为零

如甲图所示，小球从竖直放置的弹簧上方一定高度处由静止开始下落，从 $a$处开始接触弹簧，压缩至 $c$处时弹簧最短。从 $a$至 $c$处的过程中，小球在 $b$处速度最大。小球的速度 $v$和弹簧被压缩的长度△ $L$之间的关系如乙图所示。不计空气阻力，则从 $a$至 $c$处的过程中，下列说法中正确的是 $($　　 $)$

A．小球所受重力始终大于弹簧的弹力

B．小球的重力势能先减小后增大

C．小球减少的机械能转化为弹簧的弹性势能

D．小球的动能一直减小

如图所示，叠放在一起的 $A$、 $B$、 $C$三个石块处于静止状态，下列说法正确的是 $($　　 $)$

A． $B$石块受到 $A$石块的重力和压力的作用

B． $B$石块受到三个力的作用

C． $C$石块对 $B$石块的支持力和 $A$石块对 $B$石块的压力是一对平衡力

D． $A$、 $B$、 $C$三个石块所受合力不为零

如图所示，一物体放在水平面上，当受到水平力 $F_1=7N$和 $F_2=3N$作用时，物体处于静止状态。如果将 $F_1$撤去，此时物体所受合力为 $($　　 $)$

A． $0N$B． $3N$C． $4N$D． $7N$