初中物理力和机械试题

杂技节目表演中，一位杂技小丑穿着很长大皮鞋，站在水平舞台上向观众鞠躬致意，双脚不动上身没有躬下，而整个身子笔直缓慢向前倾斜却不倒下。下列说法错误的是（  ）

A．小丑的鞋子可能很重，有助于降低重心

B．小丑的鞋底受到了地面的摩擦力

C．小丑的鞋子长，支撑面扩大了，使重心在支撑面以内

D．小丑对地面的压力与地面对小丑的支持力大小相等

如图所示，水平传送带上的物体正在向右运动，物体速度逐渐变大，分析物体受到的力有 

A．重力、传送带的支持力

B．重力、对传送带的压力

C．重力、传送带的支持力、向右的摩擦力

D．重力、传送带的支持力、对传送带的压力

杆秤是从我国古代沿用至今的称量工具，如图是小明制作的杆秤的示意图，使用时，将待称物体挂在秤钩上，用手提起B或C（相当于支点）处的秤纽，移动秤砣在秤杆上的位置D，使秤杆达到水平平衡时可读出待称物体的质量，此秤最大称量是10kg，秤砣最远可移至E点。秤杆和秤钩的质量忽略不计，AB、BC、BE的长度如图所示（g取10N/kg），求：

（1）提起哪处的秤纽，此秤的称量最大？

（2）秤砣质量为多少？

（3）当提起C处秤纽称一袋质量为2kg的荔枝时，D与C之间的距离为多少？

如图是太阳能热水器内部水箱的结构示意图。 $A$ 、 $B$ 是水箱中两个相同的实心圆柱体，密度为 $2\times {10}^3\mathit{kg}/m^3$ ，悬挂在水箱顶部的压力传感开关 $S$ 上。当 $S$ 受到竖直向下的拉力达到一定值时闭合，电动水泵 $M$ 开始向水箱注水；当拉力等于 $10N$ 时， $S$ 断开，电动水泵 $M$ 停止注水，此时水箱水位最高为 $1.2m$ 。 $g$ 取 $10N/\mathit{kg}$ 。求：

（1）若水箱内有 $100\mathit{kg}$ 的水，该太阳能热水器将水从 ${20}^{°}\text{C}$ 加热到 ${50}^{°}\text{C}$ 时水吸收的热量。 $[c_{水}=4.2\times {10}^{3}J/(\mathit{kg}{\cdot }^{\circ }\text{C}}\left)\right]$

（2）停止注水后水箱底部受到的水的压强。

（3）若 $A$ 、 $B$ 的体积均为 $400c{m}^3$ ， $A$ 、 $B$ 受到的总重力。

（4）正常情况下水箱中的水位最高时如图所示， $A$ 受到的浮力（开关 $S$ 下的细绳和 $A$ 、 $B$ 间的细绳质量与体积均忽略不计）。

下列关于力的说法中正确的是（     ）。

A．只有直接接触的物体间才有力的作用

B．大小相同的两个力作用效果不一定相同

C．弹力是物体受到地球吸引而产生的力

D．摩擦力的大小与物体重力的大小有关

物理兴趣小组自主探究得知"接触面粗糙程度一定时，滑动摩擦力的大小与压力大小成正比"，他们应用该规律及相关知识分析了如图所示的物理过程。已知物体 $A$ 重 $10N$ ， $B$ 、 $C$ 重均为 $4N$ ，不计绳重及其与滑轮的摩擦。当在绳端挂上物体 $B$ 时（如图甲），物体 $A$ 沿水平面向右做匀速运动， $A$ 所受摩擦力为 $f_1$ ；接着把物体 $C$ 放在 $A$ 上，三者停止运动时（如图乙）， $A$ 所受摩擦力为 $f_2$ ；再用力 $F$ 竖直向下拉物体 $B$ ，使物体 $A$ 、 $C$ 一起向右做匀速运动（水平面粗糙程度不变）。下列计算结果正确的是 $($ 　　 $)$

A．	$f_1=4N_{}{f}_2=0N_{}F=1.6N$
B．	$f_1=2N_{}{f}_2=0N_{}F=5.6N$
C．	$f_1=4N_{}{f}_2=4N_{}F=5.6N$
D．	$f_1=4N_{}{f}_2=4N_{}F=1.6N$

用弹簧测力计、一金属块、水来测量某液体密度，步骤如下：

（1）如图甲所示，用弹簧测力计测得该金属块在空气中的重力 $G=$ 　 　 $N$ ；

（2）如图乙所示，弹簧测力计的示数为 $1.6N$ ，则金属块受到的浮力为 　　 $N$ ，金属块的体积为 　　 $m^3$ ； $(g$ 取 $10N/\mathit{kg})$

（3）若要继续测出被测液体的密度，你的操作是： 　　。

图甲是某型号的抽水马桶水箱进水控制装置的示意图，浮子是有上底无下底的圆柱形容器，中间有圆柱形的孔（图乙是浮子的放大示意图），壁的厚度忽略不计，浮子通过孔套在直杆上，并与调节螺母紧密相连，手动上下移动调节螺母，可以使浮子的位置随之上下移动，轻质细杆 $\mathit{AB}$可绕 $O$点旋转， $A$端与直杆底端相连， $B$端装有塞子，当水箱的进水孔进水，水面接触到浮子下端后，浮子内的空气开始被封闭压缩，随着水位继续上升，浮子上升带动直杆向上运动，当水位上升到一定高度， $\mathit{AB}$杆处于水平位置时，塞子压住进水孔，进水孔停止进水。

（1）为测出浮子上底面的面积，给你刻度尺、量筒和水，请完成实验

①将浮子倒置后，用刻度尺测出浮子内的深度 $h$

②将浮子装满水，　　；

③浮子上底面的面积表达式： $S_{上}=$　　（用所测量物理量的符号表示）

（2）若浮子上升的过程中内部被封闭的空气不泄露，用上述方法测得的浮子上底面的面积为 $10c{m}^2$，外界大气压为 $1.0\times {10}^5\mathit{Pa}$，浮子、直杆、细杆 $\mathit{AB}$、塞子的重力及所受浮力均不计，忽略所有摩擦，当进水孔停止进水时，浮子内的气体压强为外界大气压强的1.2倍，求此时：

①浮子上底面所受内外气体压力差为多大？

② $\mathit{OA}$长 $6\mathit{cm}$， $\mathit{OB}$长 $4\mathit{cm}$，塞子受到水的压力为多大？

（3）科学研究表明，一定质量的气体，在温度不变时，其压强与体积成反比，当进水孔的水压过大时，塞子被冲开，水箱内的水位超过一定高度，会使水溢出，若通过移动调节螺母的方法保证马桶正常使用，应如何移动调节螺母。

如图所示，用竖直向上的力匀速拉动较长的杠杆，使重为18N的物体在5s内缓慢升高10cm，拉力大小F=8N，拉力移动的距离为25cm，拉力克服物体的重力做的功为_______J，拉力做功的功率为_____W，杠杆的机械效率为________；影响杠杆机械效率的主要因素为_____________________；竖直向上匀速拉动杠杆的过程中，物体的机械能将_      （选填“变大”“变小”或“不变”）．

如图所示，某考古队用滑轮组将重 $4.8\times {10}^{3}N$，体积为 $100d{m}^3$的文物打捞出水，定滑轮重 $100N$．滑轮组上共有三根绳子 $a$， $b$和 $c$，其中 $a$是悬挂定滑轮， $b$绕在定滑轮和动滑轮上， $c$悬挂文物，整个打捞过程始终缓慢匀速提升文物，文物完全浸没在水中时，滑轮组的机械效率为 $95\%({\rho }_{水}=1\times {10}^3\mathit{kg}/m^3$， $g=10N/\mathit{kg}$，绳重、滑轮与轴的摩擦以及水的阻力均忽略不计）。请解答下列问题：

（1）文物浸没在水中时受到的浮力是多大？

（2）动滑轮的重力是多大？

（3）在整个打捞过程中， $a$、 $b$、 $c$三根绳中哪根绳承受的拉力最大？该绳至少要承受多大的拉力？

在河岸边架起如图所示装置，打捞沉入河底的圆柱形石料。石料高3m，横截面积500cm²，密度为2.6´10³kg/m³。装置的EF、OC两根柱子固定在地面，ED杆与EF固定连接，AB杆可绕O点转动，AO:OB=1:2，配重M通过绳竖直拉着杆的B端。现用钢缆系住石料顶端挂在动滑轮下，电动机工作，使石料以0.2m/s的速度从水中匀速提升。AB杆处于水平位置。水面高度不变，动滑轮、钢缆及绳子的质量、轮与轴间的摩擦均不计，g取10N/kg。

求：（1）如果绳子不会被拉断，在石料被提升的过程中，为使配重M不离开地面，配重M的重力至少为多大？
（2）如果与电动机相连的绳子能承受的最大拉力F_m为1800N，河的深度为8m，从石料底端离开河底开始计时，经过多长时间绳子被拉断？
（3）如果配重M的重力为1000N，动滑轮的重力不能忽略，石料在水中时滑轮组的机械效率是η₁，石料完全离开水面后滑轮组的机械效率是η₂，η₁：η₂=64:65，求配重M对地面的压力为350N时，石料露出水面的高度。

重为600N的人与地面接触面积为4dm^２，用如图所示装置拉住浸在水中的物体乙，乙的体积20dm³，乙浸入水中的体积为自身的，杠杆处于水平位置平衡，AO?OB=2?3，滑轮及框架总重50N，整个装置处于静止状态时，人对地面的压强是11875pa，以下说法中正确的是

A．甲物体受到的重力是125N

B．乙物体的密度是1.85×10^3kg/m^3

C．如将水换为同样深度的酒精后，在甲的下面再挂一个重4N的物体，整个装置仍处于如图所示的静止状态

D．如将水换为同样深度的酒精后，要使整个装置仍处于如图所示的静止状态，可以只通过改变人对绳的拉力来实现

（如图所示，用三种方法拉动同一物体在相同的水平地面上做匀速直线运动，使物体以相等速度移动相同的距离．所用拉力分别是F₁、F₂、F₃，这三个力的作用点移动的距离分别是s₁、s₂、s₃，移动速度分别为v₁、v₂、v₃，不计滑轮摩擦，则（　　）

A．F1︰F2︰F3＝2︰1︰4　s1︰s2︰s3＝2︰1︰4

B．F1︰F2︰F3＝2︰1︰4　s1︰s2︰s3＝2︰4︰1

C．F1︰F2︰F3＝2︰4︰1　v1︰v2︰v3＝2︰1︰4

D．F1︰F2︰F3＝2︰1︰4　v1︰v2︰v3＝2︰4︰1

一绝缘细绳的一端与可绕O点转动的轻质杠杆的E端相连，另一端绕过动滑轮D、定滑轮C，与滑动变阻器的滑片P相连；B为一可导电的轻质弹簧，如图所示接入电路中，一端通过绝缘绳固定在地面上，另一端与滑片P相连；一人站在地面上拉住与杠杆H端相连的细绳．已知电源电压为8V，灯泡标有"6V 3W"字样，人的质量为50kg，人与地面的接触面积为50cm ²，EO：HO=2：5．人对绳子拉力最小时，电流表示数为I1，且滑片刚好位于滑动变阻器的a端；人对绳子拉力最大时，电流表示数为I ₂，且I ₁：I ₂=2：1，滑动变阻器的阻值与弹簧所受拉力的关系如下表所示：

R（Ω）	0	2	4	6	8	10	12	14	…
F（N）	0.5	50.5	100.5	150.5	200.5	250.5	300.5	350.5	…

不计杠杆、弹簧、滑片、细绳的重力，不计摩擦，不计弹簧电阻．整套装置始终处于平衡状态，物体A始终不离开地面．灯泡电阻不变，且不会被烧坏．g=10N/kg．求：

（1）人的拉力最大时，滑动变阻器接入电路的阻值是多少？
（2）物体A的质量是多少？
（3）人的拉力最大时，人对地面的压强是多少？
（4）当灯泡正常发光时，物体A对地面的压力是多少？

如图所示，在水平拉力F的作用下，物体A匀速向右滑动时，弹簧测力计示数为10N，不计滑轮重及滑轮与绳之间的摩擦，则水平拉力F和物体A与水平面之间的摩擦力F_f的大小分别是（　　）

A．F＝20N，Ff＝20N

B．F＝10N，Ff＝20N

C．F＝20N，Ff＝10N

D．F＝10N，Ff＝10N