初中物理力和机械试题

如图，分别用甲、乙两种形式的滑轮组把重为 $400N$的物体匀速向上提起；已知每个滑轮重 $20N$，忽略绳子的重力以及滑轮与绳子的摩擦，图甲中车对绳子的拉力为　　 $N$，图乙中人对绳子的拉力为　　 $N$。

小明同学设计了如图甲所示的滑轮组装置，当施加图乙所示随时间变化的水平拉力F时，重物的速度v随时间t变化的关系如图丙所示。不计绳与滑轮的重量及滑轮转动时的摩擦，绳对滑轮的拉力方向近似看成水平方向。在0﹣1s内，重物受到地面的摩擦力为 　     　N，在2s﹣3s内，拉力F做功的功率为 　     　W。

对下列情景涉及的物理知识，描述正确的是 $($ 　　 $)$

A．	宇航员登上月球时，他的质量比在地球上时的质量减少了
B．	课本静止放在水平桌面上，课本对桌面的压力与桌面对它的支持力是一对平衡力
C．	向墙上按图钉时，手对图钉帽产生的压强等于图钉尖对墙壁产生的压强
D．	在冰雪路面上行车，需加装防滑链是为了增大与地面的摩擦

阅读短文，回答问题

胡克定律

弹力的大小和形变的大小有关系，形变越大，弹力也越大，形变消失，弹力就随着消失。对于拉伸（或压缩）形变来说，伸长（或缩短）的长度越大，产生的弹力就越大。把一个物体挂在弹簧上，物体越重，把弹簧拉得越长，弹簧的拉力也越大。物体发生弯曲时产生的形变叫做弯曲形变。对于弯曲形变来说，弯曲得越厉害，产生的弹力就越大。例如，把弓拉得越满，箭就射得越远；把物体放在支持物上，物体越重，支持物弯曲得越厉害，支持力就越大。

在金属丝的下面挂一个横杆，用力扭这个横杆，金属丝就发生形变，这种形变叫扭转形变。放开手，发生扭转形变的金属丝产生的弹力会把横杆扭回来。金属丝扭转角度越大，弹力就越大。

定量的研究各种形变中弹力和形变的关系比较复杂，我们经常遇到的是弹簧的拉伸（或压缩）形变。实验表明：弹簧弹力的大小 $F$和弹簧伸长（或缩短）的长度 $x$成正比。写成公式就是 $F=\mathit{kx}$，其中 $k$是比例常数，叫做弹簧的劲度系数，在数值上等于弹簧伸长（或缩短）单位长度时的弹力。劲度系数跟弹簧的长度、材料、粗细等都有关系。弹簧丝粗的硬弹簧比弹簧丝细的软弹簧劲度系数大。对于直杆和线的拉伸（或压缩）形变，也有上述比例关系。这个规律是英国科学家胡克发现的，叫做胡克定律。

胡克定律有它的适用范围。物体形变过大，超出一定的限度，上述比例关系不再用，这时即使撤去外力，物体也不能完全恢复原状。这个限度叫做弹性限度。胡克定律在弹性限度内适用。弹性限度内的形变叫做弹性形变。

（1）弹簧测力计的工作原理遵从　      　定律。当用弹簧测力计测物体重力时弹簧的形变主要　      　是（选填“拉伸形变”、“弯曲形变”或“扭转形变”）。

（2）使用弹簧测力计时注意不能超过它的量程，是为了避免超过弹簧的　     　。

（3）弹簧的　      　在数值上等于弹簧伸长（或缩短）单位长度时的弹力，它与受力大小　       　（选填“有关”或“无关”），它的单位是　      　（选填“ $N/m$”、“ $N/m^2$“或“ $N·m$”）。

小明按如下步骤完成探究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验：

$a$．如图1中甲图所示，将木块 $A$平放在长木板 $B$上，缓缓地匀速拉动木块 $A$，保持弹簧测力计示数稳定，并记录了其示数。

$b$．如图1中乙图所示，将毛巾固定在长木板 $B$上，木块 $A$平放在毛巾上，缓缓地匀速拉动木块 $A$，保持弹簧测力计示数稳定，并记录了其示数。

$c$．如图1中丙图所示，将木块 $A$平放在长木板 $B$上，并在木块 $A$上放一钩码，缓缓地匀速拉动木块 $A$，保持弹簧测力计示数稳定，并记录了其示数。

（1）该实验主要采用的探究方法是　　。

（2）由图1中　　两图可知：当接触面粗糙程度一定时，接触面受到的压力越大，滑动摩擦力越大。

（3）由图1中甲乙两图可知：当接触面受到的压力一定时，接触面越粗糙滑动摩擦力越　　（选填“大”或“小” $)$。

（4）实验后小组交流讨论时发现：在实验中很难使木块做匀速直线运动。于是小丽设计了如图1中丁图所示的实验装置，该装置的优点是　　长木板做匀速直线运动（选填“需要”或“不需要” $)$。实验中小丽发现：当 $F$为 $3N$时，木块 $A$相对于地面静止且长木板 $B$刚好做匀速直线运动，则长木板 $B$受到地面的摩擦力大小为　　 $N$。

（5）实验拓展：如图2所示，放在水平地面上的物体 $C$受到方向不变的水平拉力 $F$的作用， $F-t$和 $v-t$图象分别如图3图4所示。则物体 $C$在第4秒时受到的摩擦力大小为　　 $N$。

2021年，中国女足昂首挺进东京奥运会。如图所示，是女足队员王霜踢球时的情景，下列说法正确的是 $($ 　　 $)$

A．	运动鞋的底部凹凸不平，这样可以增大摩擦力
B．	滚动的足球最终停下来，说明运动需力来维持
C．	踢出去的足球继续滚动，是因为受到惯性作用
D．	静止的足球受到的重力和支持力是相互作用力

如图所示，轻质杠杆 $\mathit{AB}$可绕 $O$点转动，当物体 $C$浸没在水中时杠杆恰好水平静止， $A$、 $B$两端的绳子均不可伸长且处于张紧状态。已知 $C$是体积为 $1d{m}^3$、重为 $80N$的实心物体， $D$是边长为 $20\mathit{cm}$、质量为 $20\mathit{kg}$的正方体， $\mathit{OA}:\mathit{OB}=2:1$，圆柱形容器的底面积为 $400c{m}^2(g=10N/\mathit{kg})$，则下列结果不正确的是 $($　　 $)$

A．物体 $C$的密度为 $8\times {10}^3\mathit{kg}/m^3$

B．杠杆 $A$端受到细线的拉力为 $70N$

C．物体 $D$对地面的压强为 $1.5\times {10}^3\mathit{Pa}$

D．物体 $C$浸没在水中前后，水对容器底的压强增大了 $2\times {10}^3\mathit{Pa}$

如图所示情景中，能减小摩擦力的是 $($　　 $)$

A．气垫船脱离水面航行

B．运动员手上涂防滑粉

C．瓶盖上刻有条纹

D．乘车时用力捏车闸

在图中，画出杠杆平衡时施加在杠杆上的最小动力F ₁的作用点和方向，并画出所挂重物的绳子对杠杆拉力的力臂L ₂。

如图所示，是我国古代《墨经》最早记述了秤的杠杆原理，有关它的说法正确的是 $($ 　　 $)$

A．	"标"、"本"表示力，"权"、"重"表示力臂
B．	图中的 $B$ 点为杠杆的支点
C．	"权"小于"重"时， $A$ 端一定上扬
D．	增大"重"时，应把"权"向 $A$ 端移

用如图所示装置测物体 $B$ 的摩擦力。拉力 $F$ 水平向左，不计弹簧测力计重，所用弹簧测力计已调零。完成下列问题：

（1）当 $F=5N$ 时，物体 $A$ 保持静止，弹簧测力计示数为零，此时物体 $B$ 受到的摩擦力为 　　；

（2）当 $F=20N$ 时，物体 $A$ 水平向左运动，弹簧测力计示数为 $3N$ 且保持不变，此时物体 $B$ 受到的摩擦力方向为 　　。

杂技表演在我国具有悠久的历史。如图所示为杂技"顶竿"表演，甲站在地面上，肩上顶着一根重为 的竖直竹竿，重为 的乙沿竹竿匀速上爬 ，然后甲顶着乙在水平地面上缓慢直立行走 。求在此过程中：

（1）乙受到摩擦力的大小和方向；

（2）摩擦力对乙所做的功；

（3）甲对竿和乙做的功。

如图所示，以 $O$ 为转轴的轻质杠杆 $\mathit{AOB}$ ， $\mathit{AB}=4\mathit{OA}$ ，物体 $C$ 重 $240N$ ，底面积为 $200c{m}^2$ ，在杠杆 $A$ 端与物体的上端中点用一根轻质硬棒连接，当在 $B$ 端用 $120N$ 的动力 $F$ 竖直向上拉时，杠杆 $\mathit{AOB}$ 在水平位置平衡，该杠杆为 　　杠杆（选填"省力"、"等臂"或"费力" $)$ ，此时物体 $C$ 对水平地面的压强是 　　 $\mathit{Pa}$ 。

小明在“探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关”的实验中，如图所示。

（1）根据 　     　条件，当弹簧测力计沿水平方向拉着木块做 　     　运动时，木块所受滑动摩擦力的大小等于拉力的大小，如图甲所示。

（2）小明在图甲实验中发现较难保持木块匀速运动，弹簧测力计示数不稳定。于是，他与同学们一起改进实验，如图乙所示，固定弹簧测力计，通过拉动长木板进行实验，实验记录如表，则木块所受的滑动摩擦力大小为 　     　N。

实验次数	长木板运动情况	弹簧测力计示数/N
1	匀速	2.0
2	由慢到快	2.0
3	由快到慢	2.0

（3）写出用图乙装置的一条优点：　     　。

工人师傅利用如图所示的两种方式，将重均为 $300N$ 的货物从图示位置向上缓慢提升一段距离。 $F_1$ 、 $F_2$ 始终沿竖直方向；图甲中 $\mathit{OB}=2\mathit{OA}$ ，图乙中动滑轮重为 $60N$ ，重物上升速度为 $0.01m/s$ 。不计杠杆重、绳重和摩擦，则下列说法正确的是 $($ 　　 $)$

A．	甲乙两种方式都省一半的力	B．	甲方式 $F_1$ 由 $150N$ 逐渐变大
C．	乙方式机械效率约为 $83.3\%$	D．	乙方式 $F_2$ 的功率为 $3W$