初中物理力和机械试题

如图所示，用滑轮组提升物体，已知滑轮质量均为 $2\mathit{kg}$，物体重 $100N$，绳子能承受的最大拉力为 $50N$，请画出绳子的正确绕法，并在绳的末端标出力的方向。（不考虑绳重及摩擦， $g$取 $10N/\mathit{kg})$

用密度为 $0.4\times {10}^3\mathit{kg}/m^3$的泡沫制作长 $2m$、宽 $1.5m$、厚 $20\mathit{cm}$的长方体简易浮桥，浮桥在河水中的最大承重为　      　 $\mathit{kg}({\rho }_{河}=1\times {10}^3\mathit{kg}/m^3$， $g=10N/\mathit{kg})$；此浮桥空载时分别平放到海水和河水中，下表面受到的压强分别为 $p_{海}$和 $p_{河}$，则 $p_{海}$　      　 $p_{河}$（选填“ $>$”、“ $<$”或“ $=$”）。

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。

一个工人站在地面上，使用如图所示的滑轮组将重物从地面提升到楼顶，要求绳子的自由端要向下拉，请你用笔画代替绳子，画出滑轮组最省力的绕绳方法。

小明观察到高速公路进出口处设有测量货车重力的检测装置，他利用学过的物理知识设计了一套测量货车重力的模拟装置，其工作原理如图甲所示。 $\mathit{OAB}$为水平杠杆， $\mathit{OB}$长 $1m$， $O$为支点， $\mathit{OA}:\mathit{AB}=1:4$，平板上物体所受重力大小通过电流表读数显示。已知定值电阻 $R_0$的阻值为 $10\Omega$，压力传感器 $R$固定放置， $R$的阻值随所受压力 $F$变化的关系如图乙所示。平板、压杆和杠杆的质量均忽略不计。

（1）当电池组电压 $U_0=12V$，平板上物体所受重力分别是 $80N$和 $100N$时，闭合开关 $S$，分别求出电流表的读数。

（2）电池组用久后电压变小为 $U_1$，这时平板上物体重 $100N$时，电流表读数为 $0.3A$，求 $U_1$的大小。

（3）在第（2）问情况中，电池组电压大小为 $U_1$，要求平板上重为 $100N$的物体对应的电流表读数和电池组电压 $U_0=12V$的情况下相同，小明采取了两种解决办法：

①其它条件不变，只更换电阻 $R_0$，试求出更换后的 $R_0\text{'}$的大小。

②其它条件不变，只水平调节杠杆上触点 $A$的位置，试判断并计算触点 $A$应向哪个方向移动？移动多少厘米？

一小球沿弧形轨道下滑，画出小球在图中位置时受到重力的示意图。

小明在践行青岛市中小学生全面发展“十个一”活动中，进行了一次远行研学。他所用的拉杆旅行箱示意图如图所示。装有物品的旅行箱整体可视为杠杆， $O$为支点， $B$为重心， $A$为拉杆的端点。在 $A$点沿图示方向施加拉力 $F$，旅行箱静止。请完成下列问题：

（1）画出拉力 $F$的力臂 $L$。

（2）要使作用在 $A$点的拉力减小，保持其他条件不变，下列做法可行的是　    　（选填所有符合要求的选项序号）。

①缩短拉杆的长度

②使拉力方向顺时针改变 $30°$

③使拉力方向逆时针改变 $60°$

④将箱内较重的物品靠近 $O$点摆放，重心由 $B$变至 $B\text{'}$

研究定滑轮的特点。

（1）在研究使用定滑轮是否省力时，用如图甲所示装置匀速提升重物，需要测量的物理量是　           　和　           　。

（2）如图乙所示，分别用拉力 $F_1$、 $F_2$、 $F_3$匀速提升重物，则三个力的大小关系是　      　。

（3）旗杆顶部有一个定滑轮，给我们升国旗带来了便利。这是利用定滑轮　      　的特点。

如图所示，在水平拉力 $F$的作用下，木块随小车一起在水平地面上向右做匀速直线运动。下列分析正确的是 $($　　 $)$

A．木块受到水平向右的摩擦力B．木块所受摩擦力的大小为 $F$

C．小车受到水平向左的摩擦力D．小车所受摩擦力的大小为 $F$

体育课上，小明在同位置用相同的力多次将足球踢出，发现足球斜向上飞出的角度越大，球运动得越高，但并不能运动得越远，这是什么原因呢？

小明向老师请教，老师说：这是常见的种抛体运动，将足球以一定的速度向斜上方踢出，足球所做的运动叫做斜抛运动，其运动轨迹如图甲所示。足球起始运动方向与水平方向的夹角叫做抛射角，抛出点到落地点的水平距离叫做射程，射程与抛出速度和抛射角的大小有关。

若不计空气阻力，请回答下列问题：

（1）足球的质量是0.4kg，它受到的重力是多少？（取g＝10N/kg）

（2）若足球从地面踢出时具有的动能是120J，踢出后能达到的最大高度是5m，足球在最高点时具有的动能是多少？

（3）若足球的射程X与抛出速度v、抛射角θ之间满足公式X $=\frac{2v^2\mathit{sin\theta cos\theta }}{g}$，当足球以20m/s的速度且与水平方向成45°角踢出，足球的射程是多少？（取g＝10N/kg）

（4）足球以30°抛射角踢出，其动能E_k随水平位置s变化关系的图象如图乙所示。若该球在同位置以60°抛射角且与前次大小相同的速度踢出，请你在答题卡的同一坐标中画出此次足球的动能随水平位置变化关系的大致图象。

如图所示是吊车正在起吊货物的示意图。该装置通过液压伸缩撑杄推动吊臂并使吊臂绕O点转动，从而通过钢绳将货物缓慢吊起。假设撑杆对吊臂的作用力始终与吊臂垂直，仅通过转动吊臂提升货物的过程中，则下列分析正确的是（　　）

A．撑杆对吊臂的作用力不断增大

B．钢绳对吊臂的作用力不断增大

C．撑杆对吊臂的作用力的力臂不断增大

D．钢绳对吊臂的作用力的力臂不断减小

2020年5月3日，央视新闻《以青春的名义》栏目播出《孔德庆：从月球到火星的守望》，孔德庆是一位从临沂走出来的太空守望者，为了接收来自火星探测器的微弱信号，他和同事们进行了 $70m$天线建设。如图所示，天线反射体质量为 $4.5\times {10}^5\mathit{kg}$，它的重力为　      　 $N$；吊装反射体时用到滑轮组，其中能改变拉力方向的是　    　滑轮；若吊装机械在 $10\mathit{min}$内将反射体匀速提升了 $6m$，则吊装机械对反射体做功　     　 $J$，做功的功率为　      　 $W(g$取 $10N/\mathit{kg})$。

如图是探究“浮力的大小与哪些因素有关”的实验步骤之一，弹簧测力计的示数为　       　 $N$；若石块重 $2.6N$，则它所受浮力为　         　 $N$。

周末，小明骑自行车去书法广场感受书法的笔精墨妙。下列说法错误的是 $($　　 $)$

A．车把手上凹凸不平的花纹可以增大摩擦

B．紧急刹车时，小明由于惯性会向前倾

C．停止蹬车后车会停下来，说明运动需要力来维持

D．站在水平广场上的小明，所受重力和支持力是一对平衡力

下列数据最接近实际的是 $($　　 $)$

A．课桌的高度约 $75\mathit{dm}$

B．人正常步行的速度约 $1.2m/s$

C．一个鸡蛋的重力约 $50N$

D．做完整套眼保健操用时约 $50s$