初中物理力和机械试题

如图所示，使用活塞式抽水机抽水时，它的柄是一个   　（选填“省力”或“费力” $)$杠杆；水的密度为 $1\times {10}^3\mathit{kg}/m^3$， $g$取 $10N/\mathit{kg}$，当大气压为 $1\times {10}^5\mathit{Pa}$时，抽水机抽水的最大高度是　　 $m$。

在探究“影响滑动摩擦力大小因素”的实验中，小强有如下猜想：

$A$．滑动摩擦力大小与压力大小有关

$B$．滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度有关

为此小强进行了如图所示实验，实验数据如表

序号	压力 $/N$	接触面种类	弹簧测力计示数 $/N$
1	6	木板	1.5
2	6	毛巾	2.8
3	12	毛巾	5.6
4	12	毛巾	？

（1）实验1、2、3中，用弹簧测力计水平拉动木块，使其做匀速直线运动，根据　　知识可知滑动摩擦力大小等于拉力大小。

（2）由实验1、2可验证猜想　　（选填“ $A$”或“ $B$” $)$正确，并可得到的结论是：　　。

（3）接着小强在毛巾表面上，进行第4次实验，如图4所示，使木块水平匀速直线移动了 $15\mathit{cm}$，则绳子自由端水平移动的距离为　　 $\mathit{cm}$，若此滑轮组的机械效率 $\eta =80\%$，则表中序号4弹簧测力计的示数是　　 $N$（不计滑轮组重力）。

如图所示，一个木块从斜面上滑下，在粗糙的水平面上滑动一段距离后停下来，请画出木块在水平面滑动时：

（1）所受重力的示意图；

（2）水平方向上受力的示意图。

用弹簧测力计在空气中称一实心正方体重力，测力计的示数为 $5N$；把物体一半体积浸入在水中时，测力计的示数如图所示，此时物体所受浮力为　　 $N$，当把物体从弹簧测力计上取下，放入水中静止时，物体所处的状态是　　（选填“漂浮”、“悬浮”或“下沉” $)$。

端午节赛龙舟时，运动员一手撑住浆柄的末端（视为支点），另一手用力划桨，如图所示。此时桨属于　　杠杆（选填“省力”、“费力”或“等臂” $)$；当运动员向后划桨时，龙舟就向前行进，说明物体间力的作用是　　。

2016央视春节联欢晚会是33年历史上第一次有民用无人机参与节目。如图所示是参与此次春晚的其中一架无人机，它的总质量是 $1280g$，起飞前要先将其放在水平地面上，它与地面的接触面积为 $4c{m}^2$，飞行的最大高度为 $6000m$， $(g=10N/\mathit{kg})$下列说法正确的是 $($　　 $)$

A．此无人机重力为 $12800N$

B．此无人机是靠空气浮力升空的

C．此无人机飞行时是通过电磁波控制的

D．此无人机静止在水平地面上时，对地面压强是 $3200\mathit{Pa}$

利用四个相同的滑轮，组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，用同样的时间，把质量相等的重物 $G$提升了相同的高度，所用的拉力分别为 $F_{甲}$、 $F_{乙}$，拉力做的功分别为 $W_{甲}$、 $W_{乙}$，拉力的功率分别为 $P_{甲}$、 $P_{乙}$，机械效率分别是 ${\eta }_{甲}$、 ${\eta }_{乙}$（忽略绳重与摩擦），下列关系式正确的是 $($　　 $)$

A． $F_{甲}<F_{乙}$　　　 ${\eta }_{甲}={\eta }_{乙}$B． $F_{甲}>F_{乙}$　    ${\eta }_{甲}>{\eta }_{乙}$

C． $W_{甲}>W_{乙}$     $P_{甲}>P_{乙}$D． $W_{甲}=W_{乙}$      $P_{甲}=P_{乙}$

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 $\mathit{AB}=\mathit{BO}=\mathit{OC}=\mathit{CD}$， $\mathit{ABOCD}$的连线与 $\mathit{EDF}$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

小明对教室中一些物理量的估测，合理的是 $($　　 $)$

A．黑板擦受到的重力约为 $100N$

B．课桌的高度约为 $80\mathit{cm}$

C．教室内一盏日光灯的功率约为 $1000W$

D．教室内感觉比较舒适的温度约为 ${37}^{°}\text{C}$

如图所示，小汽车通过滑轮组从竖直矿井中提升矿石，矿石以 $1m/s$的速度匀速上升 $8m$，已知矿石重 $2700N$，动滑轮重 $300N$，不计绳的重力及滑轮摩擦，求该过程中：

（1）汽车拉力的大小；

（2）汽车拉力的功率；

（3）滑轮组的机械效率。

疫情期间，大壮同学自制了如图所示的健身器材，坚持锻炼身体。用细绳系在轻杆的 $O$点将轻杆悬挂起来，在杆的 $A$端悬挂质量 $m_1=10\mathit{kg}$的重物，在 $B$端竖直向下缓慢拉动轻杆至水平位置。已知 $\mathit{AO}$长 $1.5m$， $\mathit{OB}$长 $0.5m$，大壮质量 $m_2=56\mathit{kg}$， $g$取 $10N/\mathit{kg}$，求此时：

（1）大壮对杆的拉力大小；

（2）地面对大壮的支持力大小。

某同学通过实验探究滑动摩擦力与哪些因素有关。

实验器材：粗糙程度不同的长木板甲和乙、滑块（质量已知）、砝码、测力计。

实验步骤：①将滑块放在水平长木板甲上进行实验，通过改变滑块上砝码的个数改变滑块的压力；记录多组滑动摩擦力 $F$及压力 $F_N$的大小；作出摩擦力 $F$随压力 $F_N$变化的图像，如 $F-F_N$图像中甲所示；

②换用木板乙重复上述实验，作出摩擦力 $F$随压力 $F_N$变化的图像，如 $F-F_N$图像中乙所示。

（1）如图所示，　     　（选填“ $A$”或“ $B$”）操作更便于测量滑动摩擦力的大小。

（2）由 $F-F_N$图像可知：①在接触面一定的情况下滑动摩擦力与压力成　    　比；②长木板　      　（选填“甲”或“乙”）的接触面更粗糙。

首先发现杠杆原理的是 $($　　 $)$

A．阿基米德B．牛顿C．帕斯卡D．焦耳

某游乐场有一种水上娱乐球项目。娱乐球（以下简称“球” $)$是质量分布均匀的空心球，半径为 $1m$，质量为 $10\mathit{kg}$。 $({\rho }_{水}=1\times {10}^3\mathit{kg}/m^3$、 $g=10N/\mathit{kg})$

（1）质量为 $80\mathit{kg}$的游客坐在球中，当球静止在水面上时，球浸入水中的体积为多少立方米？

（2）游玩结束后，为了将球中的游客安全送上岸，安全员先将水中的球推到岸边；随后安全员始终对球施加最小的力，使球绕岸边的 $A$点始终匀速缓慢转动。球转动期间，游客的重心 $B$与球心 $O$始终在竖直方向的同一条直线上。

①当球转动到如图甲所示位置时， $\mathit{OA}$与竖直方向的夹角为 $30°$，球浸入水中的体积变为 $0.02m^3$，请计算此时安全员施力的大小。

②当球离开水面后，安全员继续用最小的力，将球转动至图乙所示位置，请说出此过程中施力的大小如何变化？

请阅读下列材料，回答相关问题。

2020年4月24日，中国国家航天局宣布，中国行星探索计划以屈原的长诗“天问”命名，表达了中华民族对于真理追求的坚韧与执着。我国首次火星飞行任务命名为“天问1号”，将开启中国人探索“星辰大海”的伟大征程！

火星在我国古代被称之为“荧惑星”，是太阳系八大行星之一，直径约为地球的 $53\%$，质量约为地球的 $11\%$，火星表面 $g$约为 $3.7N/\mathit{kg}$，火星地表沙丘、砾石遍布，非常干燥，南北极有以固态的水和二氧化碳组成的冰盖。火星表面的大气密度大约只有地球的 $1\%$．火星表面平均温度约为 $-{55}^{°}\text{C}$，从冬天的 $-{133}^{°}\text{C}$到夏日白天的将近 ${27}^{°}\text{C}$，温差很大。火星表面的平均大气压强约为 $700\mathit{Pa}$，比地球上的 $1\%$还小。

（1）发射到火星的探测器，进入火星大气层后，若用降落伞减速，为保证减速效果，如果让你选择着陆点，应选择在地势　     　（选填“较高”或“较低”）的地方。火星探测器与地球之间是利用　        　来传递信息的。

（2）假如同一物体分别在地球和火星表面以相同的初始速度在相同的水平面上滑行，在火星上滑行的距离会比地球上　        　（选填“长”或“短”），原因是　        　。

（3）有人设想通过加热火星两极的冰盖获得液态水，从而减小地表温差这是利用了水的什么性质：　         　。

（4）在火星上水的沸点会比地球上液态水的沸点　         　（选填“高”或“低”）。