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力学 强化训练
一、选择题：本题共10小题，每小题3分，共30分.在每小题给出的四个选项中，只有一项最符合题目要求.
1.如图为初二学生小明用“微信运动”统计他在12月2日的步行情况.按照正常初二学生的身体指标和通常的步伐及频率，下列估测中正确的是( )
A.小明的质量大约为500 kg
B.当天小明走过的路程大约为3 000 m
C.小明步行的平均速度大约为10 m/s
D.步行后小明心跳一次的时间大约为5 s
2.关于压强，下列说法中不正确的是( )
A.用吸管把饮料吸入口中是利用了大气压强
B.拦河大坝修成上窄下宽，是因为液体压强的大小与容器的形状有关
C.载重汽车装有许多车轮是为了减小车轮对路面的压强
D.起风时，屋内窗帘飘向窗外，是因为窗外空气流速大，压强小
3.舰艇护航时一般采用前后护航的形式而不采用并排护航，下列与之原理相同的是( )
4.如图是小明和小伙伴坐在冰车上滑行的情景.他想通过增大摩擦力的方式使冰车的速度慢一些，下列方法可行的是( )
A.在冰车底部安装车轮
B.换体重更轻的小伙伴
C.冰车的滑板做得更宽大
D.在冰面上撒少量的沙土
5.无人驾驶汽车上应用了许多力学知识.下列说法正确的是( )
A.车轮较宽是为了减小压力
B.汽车遇到紧急情况减速是为了减小惯性
C.轮胎表面的花纹是为了增大摩擦
D.汽车对地面的压力与地面对汽车的支持力是一对平衡力
6.如图所示，小球在A点由静止开始释放，向右侧摆动.B点是小球摆动的最低点，C点是小球摆到右侧的最高点，且A、C两点到B点的竖直距离hA＞hC.在小球从B点摆动到C点的过程中( )
A.绳的拉力对小球做了功
B.小球的运动状态保持不变
C.小球的动能全部转化为重力势能
D.小球的机械能总量逐渐变小
7.杭州亚运会中国撑杆跳名将李玲打破赛会纪录夺冠赢得观众阵阵掌声.如图所示，运动员撑杆跳全过程可分为四个阶段：A→B阶段，助跑加速；B→C阶段，杆弯曲程度增大、人上升；C→D阶段，杆弯曲程度减小、人上升；D→E阶段，人越过横杆后下落，整个过程空气阻力忽略不计.下列说法正确的是( )
A.若运动员在D点所受的力突然全部消失，他将保持静止
B.C→D过程中杆对运动员的弹力减小
C.在E点放垫子的目的是减小运动员对垫子的压力
D.A→B过程中，运动员速度增大，惯性也增大
8.图甲是自动拾取牙签盒，图乙是其内部结构图，当按下顶上B处的圆柱体按钮时，杆AD绕O点转动.松手时，在D处弹簧的作用下，一根牙签就从盖中小孔冒出.下列说法正确的是( )
A.按下按钮时，D处弹簧处于压缩状态
B.按下按钮时，B处比D处移动距离大
C.松开按钮时，D处受到弹簧向下的拉力
D.牙签送出时，杆AOD是一个省力杠杆
9.“我劳动，我快乐.”小明放学帮妈妈洗菜时发现，放在盆中的茄子浮在水面，西红柿沉在盆底，如图所示.他用所学的物理知识对此现象作出一些分析，其中不正确的是( )
A.茄子受到的浮力等于它所受的重力
B.茄子受到的浮力大于西红柿受到的浮力
C.西红柿排开水所受的重力小于自身所受的重力
D.西红柿的密度大于茄子的密度
10.探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关的装置如图所示，在水平拉力F的作用下，平板小车水平向左运动，拉力传感器显示的示数为5 N，下列说法正确的是( )
A.铁块所受的滑动摩擦力大小为5 N
B.水平拉力F大小一定等于5 N
C.铁块所受的滑动摩擦力方向水平向右
D.铁块对平板小车的压力为5 N
二、非选择题：本题共8小题，共60分.按题目要求作答.
11.(8分)(1)如图甲所示，小明踢球时，球斜向上飞出，此现象主要表明力可以改变物体的 (选填“运动状态”或“形状”)；请在图中画出足球飞出时所受的重力.以地面为参照物，球在上升过程中是 (选填“运动”或“静止”)的，其重力势能 (选填“增大”“不变”或“减小”).
甲
乙
(2)如图乙所示，小明同学用水平力F推停在水平地面上的汽车，但没有推动.推车时水平力F与地面对汽车的摩擦力f的大小关系是F f(选填“＞”“＜”或“＝”)；他坐在行驶的汽车内，觉得车窗外的景物飞快向后退，此时的参照物是 (选填“汽车”或“地面”)；急刹车时，他不由自主地往前倾，是因为他的身体 .
12.(5分)小明从超市买了一瓶纯净水.(ρ水＝1.0×103 kg/m3)
(1)纯净水瓶标签上有“净含量550 mL”字样，则瓶内水的质量为 kg，若把该瓶纯净水放入冰箱冰冻后，其体积变化情况是 .
(2)若小明用手握住竖直的纯净水瓶，瓶子没有掉下来(如图)，瓶子所受的重力和手对瓶子的 (选填“握力”或“摩擦力”)是一对平衡力.
(3)他用手捏瓶子，瓶子变瘪，说明力可以使物体发生 ，施加的力越大，瓶子的形变程度越大，说明力的作用效果与力的 有关.
13.(6分)生活中我们经常使用简单机械.
(1)图甲是家用手摇晾衣架，A、B两滑轮中属于动滑轮的是 ；若衣服和晾衣架的总重为120 N，不计动滑轮重、绳重及摩擦，静止时绳的拉力F＝ N.请你提出提高手摇晾衣架机械效率的方法： (写出一条即可).
甲
乙
(2)如图乙所示，一根直撬棒AD＝1 m，CD＝BC＝0.1 m，石头垂直作用在撬棒上的力是480 N，要撬动石头，请在A点画出施加最小动力F的方向及其力臂，这个施加在撬棒上A点的力至少是 N.
14.(4分)如图甲所示，溢水杯中装有4 ℃的水，此时水刚好不流出.已知水温从0 ℃升到15 ℃时，水的密度ρ和水温t的关系如图乙所示.不考虑水的物态变化和溢水杯的热胀冷缩.(g取10 N/kg)
(1)杯中水温上升到15 ℃的过程中，杯底受到水的压强如何变化 答： .
(2)当水温为15 ℃时，在水中放入体积为1×10－3 m3的物体，物体在水中悬浮.(不考虑物体热胀冷缩)
①物体所受浮力F15 ℃＝ N；
②若水温降至0 ℃，物体静止时会 (选填“沉底”“悬浮”或“漂浮”)，物体所受浮力F0 ℃ F15 ℃(选填“＜”“＝”或“＞”).
　
15.(9分)儿童乐园有一个孩子们热衷的“水上行走球”游乐项目.游戏者被关进了一个直径2.5 m的大塑料球中，充气后封闭起来，然后连人带球被推进水中，游戏者在球中玩耍时，球始终浮在水面，如图所示.已知水的密度为1.0×103 kg/m3，塑料球和球内气体的质量共计为15 kg，若某次游戏中游戏者的质量为55 kg，g取10 N/kg，求：
(1)在水面下10 cm深处的压强；
(2)塑料球(内有游戏者)在水中所受的浮力；
(3)塑料球(内有游戏者)排开水的体积.
16.(12分)小明家装修房屋，一箱质量为80 kg的建筑材料放在水平地面上，它与水平地面的接触面积是0.5 m2.装修工人用500 N的拉力F通过如图所示的滑轮组将建筑材料匀速提升3 m，用时20 s.(g＝10 N/kg)求：
(1)建筑材料放在水平地面上时对地面的压强；
(2)拉力做的总功和拉力的功率；
(3)滑轮组的机械效率.
17.(10分)小明探究易拉罐的塌缩程度与罐内外温度的关系.
【问题】
向易拉罐里注入少量水，然后用酒精灯加热，待水充分沸腾后将罐口迅速倒扣到冷水中，看到罐体内向“塌缩”.“塌缩”是罐内外气体的 不同造成的.小明猜想塌缩程度可能与塌缩前罐内水蒸气的温度t1和易拉罐扣入的冷水温度t2有关.
【证据】
(1)先测出空易拉罐的容积V1为365 mL，然后将50 g水倒入易拉罐，加热至50 ℃，倒出热水，将易拉罐倒扣到冷水中，测出此时易拉罐的体积V2.
(2)更换同规格的易拉罐，多次重复实验步骤(1)，将所测数据填入表格，其中第5次测量的水蒸气温度示数如图甲所示，为 ℃.
实验次数 1 2 3 4 5 6 7
水蒸气温度t1/℃ 50.0 60.0 70.0 75.0 85.0 90.0
塌缩后体积V2/ mL 365 365 365 350 312 273 215
体积差ΔV/mL 0 0 0 15 53 92 150
(3)请在图乙中画出体积差ΔV与罐内水蒸气温度t1的关系图像.
【解释】
实验表明，当温度高于70 ℃时，随着温度升高，塌缩程度显著 .这是因为随着温度升高，罐内水蒸气增多，罐内剩余空气减少，当罐口倒扣到冷水中时，更多的水蒸气遇冷 ，罐内气压显著减小.
【交流】
另一小组在完成该实验时，发现易拉罐开始发生“塌缩”的温度是85 ℃，这可能与易拉罐的 (写出一条即可)有关.
18.(6分)为了测定一个小正方体木块(不吸水)的密度，可供选用的实验器材有：托盘天平(含砝码)、量筒、刻度尺、大头针和水，请设计2种不同的实验方案，将每种方案所选用的器材、需要测量的物理量及符号、小木块密度表达式填入下表中.
选用的器材 需要测量的物理量及符号 小木块的密度表达式
方案一
方案二力学 强化训练
一、选择题：本题共10小题，每小题3分，共30分.在每小题给出的四个选项中，只有一项最符合题目要求.
1.如图为初二学生小明用“微信运动”统计他在12月2日的步行情况.按照正常初二学生的身体指标和通常的步伐及频率，下列估测中正确的是(B)
A.小明的质量大约为500 kg
B.当天小明走过的路程大约为3 000 m
C.小明步行的平均速度大约为10 m/s
D.步行后小明心跳一次的时间大约为5 s
2.关于压强，下列说法中不正确的是(B)
A.用吸管把饮料吸入口中是利用了大气压强
B.拦河大坝修成上窄下宽，是因为液体压强的大小与容器的形状有关
C.载重汽车装有许多车轮是为了减小车轮对路面的压强
D.起风时，屋内窗帘飘向窗外，是因为窗外空气流速大，压强小
3.舰艇护航时一般采用前后护航的形式而不采用并排护航，下列与之原理相同的是(A)
4.如图是小明和小伙伴坐在冰车上滑行的情景.他想通过增大摩擦力的方式使冰车的速度慢一些，下列方法可行的是(D)
A.在冰车底部安装车轮
B.换体重更轻的小伙伴
C.冰车的滑板做得更宽大
D.在冰面上撒少量的沙土
5.无人驾驶汽车上应用了许多力学知识.下列说法正确的是(C)
A.车轮较宽是为了减小压力
B.汽车遇到紧急情况减速是为了减小惯性
C.轮胎表面的花纹是为了增大摩擦
D.汽车对地面的压力与地面对汽车的支持力是一对平衡力
6.如图所示，小球在A点由静止开始释放，向右侧摆动.B点是小球摆动的最低点，C点是小球摆到右侧的最高点，且A、C两点到B点的竖直距离hA＞hC.在小球从B点摆动到C点的过程中(D)
A.绳的拉力对小球做了功
B.小球的运动状态保持不变
C.小球的动能全部转化为重力势能
D.小球的机械能总量逐渐变小
7.杭州亚运会中国撑杆跳名将李玲打破赛会纪录夺冠赢得观众阵阵掌声.如图所示，运动员撑杆跳全过程可分为四个阶段：A→B阶段，助跑加速；B→C阶段，杆弯曲程度增大、人上升；C→D阶段，杆弯曲程度减小、人上升；D→E阶段，人越过横杆后下落，整个过程空气阻力忽略不计.下列说法正确的是(B)
A.若运动员在D点所受的力突然全部消失，他将保持静止
B.C→D过程中杆对运动员的弹力减小
C.在E点放垫子的目的是减小运动员对垫子的压力
D.A→B过程中，运动员速度增大，惯性也增大
8.图甲是自动拾取牙签盒，图乙是其内部结构图，当按下顶上B处的圆柱体按钮时，杆AD绕O点转动.松手时，在D处弹簧的作用下，一根牙签就从盖中小孔冒出.下列说法正确的是(C)
A.按下按钮时，D处弹簧处于压缩状态
B.按下按钮时，B处比D处移动距离大
C.松开按钮时，D处受到弹簧向下的拉力
D.牙签送出时，杆AOD是一个省力杠杆
【解析】按下按钮时，D处弹簧伸长，处于拉伸状态，故A错误；按下按钮时，根据题图可知，B到O点的距离要小于D到O点的距离，所以B处比D处移动距离小，故B错误；松开按钮时，弹簧恢复原状，D处受到弹簧向下的拉力，故C正确；牙签送出时，杆AOD的动力臂小于阻力臂，是一个费力杠杆，故D错误.
9.“我劳动，我快乐.”小明放学帮妈妈洗菜时发现，放在盆中的茄子浮在水面，西红柿沉在盆底，如图所示.他用所学的物理知识对此现象作出一些分析，其中不正确的是(B)
A.茄子受到的浮力等于它所受的重力
B.茄子受到的浮力大于西红柿受到的浮力
C.西红柿排开水所受的重力小于自身所受的重力
D.西红柿的密度大于茄子的密度
【解析】由题图可知，茄子漂浮在水面，由物体的漂浮条件可知，茄子受到的浮力等于它所受的重力，故A正确，不符合题意；由于不知道茄子和西红柿排开水体积的关系，由F浮＝ρ液gV排知，不能判断出茄子所受浮力与西红柿所受浮力的关系，故B错误，符合题意；由阿基米德原理可知，西红柿受到的浮力等于它排开水所受的重力，由题图可知，西红柿沉在水底，由物体的浮沉条件可知，西红柿受到的浮力小于它所受的重力，因此西红柿排开水所受的重力小于它自身所受的重力，故C正确，不符合题意；由物体的浮沉条件可知，茄子漂浮在水面，茄子的密度比水的密度小，西红柿沉在水底，西红柿的密度大于水的密度，所以茄子的密度小于西红柿的密度，故D正确，不符合题意.
10.探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关的装置如图所示，在水平拉力F的作用下，平板小车水平向左运动，拉力传感器显示的示数为5 N，下列说法正确的是(A)
A.铁块所受的滑动摩擦力大小为5 N
B.水平拉力F大小一定等于5 N
C.铁块所受的滑动摩擦力方向水平向右
D.铁块对平板小车的压力为5 N
二、非选择题：本题共8小题，共60分.按题目要求作答.
11.(8分)(1)如图甲所示，小明踢球时，球斜向上飞出，此现象主要表明力可以改变物体的　运动状态　(选填“运动状态”或“形状”)；请在图中画出足球飞出时所受的重力.以地面为参照物，球在上升过程中是　运动　(选填“运动”或“静止”)的，其重力势能　增大　(选填“增大”“不变”或“减小”).
甲
乙
(2)如图乙所示，小明同学用水平力F推停在水平地面上的汽车，但没有推动.推车时水平力F与地面对汽车的摩擦力f的大小关系是F　＝　 f(选填“＞”“＜”或“＝”)；他坐在行驶的汽车内，觉得车窗外的景物飞快向后退，此时的参照物是　汽车　(选填“汽车”或“地面”)；急刹车时，他不由自主地往前倾，是因为他的身体　具有惯性　.
12.(5分)小明从超市买了一瓶纯净水.(ρ水＝1.0×103 kg/m3)
(1)纯净水瓶标签上有“净含量550 mL”字样，则瓶内水的质量为　0.55　kg，若把该瓶纯净水放入冰箱冰冻后，其体积变化情况是　变大　.
(2)若小明用手握住竖直的纯净水瓶，瓶子没有掉下来(如图)，瓶子所受的重力和手对瓶子的　摩擦力　(选填“握力”或“摩擦力”)是一对平衡力.
(3)他用手捏瓶子，瓶子变瘪，说明力可以使物体发生　形变　，施加的力越大，瓶子的形变程度越大，说明力的作用效果与力的　大小　有关.
13.(6分)生活中我们经常使用简单机械.
(1)图甲是家用手摇晾衣架，A、B两滑轮中属于动滑轮的是　B　；若衣服和晾衣架的总重为120 N，不计动滑轮重、绳重及摩擦，静止时绳的拉力F＝　30　N.请你提出提高手摇晾衣架机械效率的方法：　减小晾衣架的自重(答案合理即可)　(写出一条即可).
甲
乙
(2)如图乙所示，一根直撬棒AD＝1 m，CD＝BC＝0.1 m，石头垂直作用在撬棒上的力是480 N，要撬动石头，请在A点画出施加最小动力F的方向及其力臂，这个施加在撬棒上A点的力至少是　48　N.
14.(4分)如图甲所示，溢水杯中装有4 ℃的水，此时水刚好不流出.已知水温从0 ℃升到15 ℃时，水的密度ρ和水温t的关系如图乙所示.不考虑水的物态变化和溢水杯的热胀冷缩.(g取10 N/kg)
(1)杯中水温上升到15 ℃的过程中，杯底受到水的压强如何变化 答：　变小　.
【解析】(1)溢水杯中装满4 ℃的水，当水温上升到15 ℃的过程中，根据图像知，水的密度减小，体积变大，水从溢水口溢出，杯中水的深度不变，根据p＝ρ液gh得，杯底受到水的压强变小.
(2)当水温为15 ℃时，在水中放入体积为1×10－3 m3的物体，物体在水中悬浮.(不考虑物体热胀冷缩)
①物体所受浮力F15 ℃＝　9.992　N；
②若水温降至0 ℃，物体静止时会　漂浮　(选填“沉底”“悬浮”或“漂浮”)，物体所受浮力F0 ℃　＝　F15 ℃(选填“＜”“＝”或“＞”).
　　第15、16题结合题目要求，涉及计算的，应写出必要的文字说明、公式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算的题，演算过程及结果都要在数字的后面写上正确的单位.
15.(9分)儿童乐园有一个孩子们热衷的“水上行走球”游乐项目.游戏者被关进了一个直径2.5 m的大塑料球中，充气后封闭起来，然后连人带球被推进水中，游戏者在球中玩耍时，球始终浮在水面，如图所示.已知水的密度为1.0×103 kg/m3，塑料球和球内气体的质量共计为15 kg，若某次游戏中游戏者的质量为55 kg，g取10 N/kg，求：
(1)在水面下10 cm深处的压强；
(2)塑料球(内有游戏者)在水中所受的浮力；
(3)塑料球(内有游戏者)排开水的体积.
解：(1)在水面下10 cm深处的压强
p＝ρ水gh＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×10×10－2 m＝1 000 Pa
(2)球始终浮在水面，塑料球(内有游戏者)在水中所受的浮力
F浮＝G＝m总g＝(m球＋气＋m人)＝(15 kg＋55 kg)×10 N/kg＝700 N
(3)由F浮＝ρ液V排g得，球(内有游戏者)排开水的体积
V排＝＝0.07 m3
答：(1)在水面下10 cm深处的压强为1 000 Pa；(2)塑料球(内有游戏者)在水中所受的浮力为700 N；(3)塑料球(内有游戏者)排开水的体积为0.07 m3.
16.(12分)小明家装修房屋，一箱质量为80 kg的建筑材料放在水平地面上，它与水平地面的接触面积是0.5 m2.装修工人用500 N的拉力F通过如图所示的滑轮组将建筑材料匀速提升3 m，用时20 s.(g＝10 N/kg)求：
(1)建筑材料放在水平地面上时对地面的压强；
(2)拉力做的总功和拉力的功率；
(3)滑轮组的机械效率.
解：(1)建筑材料所受的重力G＝mg＝80 kg×10 N/kg＝800 N
建筑材料对水平地面的压力F压＝G＝800 N
建筑材料对地面的压强p＝＝1 600 Pa
(2)由题图知，滑轮组中承担总重的绳子段数n＝2
根据s＝nh得，绳子自由端移动的距离s＝nh＝2×3 m＝6 m
拉力做的总功W总＝Fs＝500 N×6 m＝3 000 J
拉力F的功率P＝＝150 W
(3)拉力做的有用功W有用＝Gh＝800 N×3 m＝2 400 J
滑轮组的机械效率η＝＝80%
答：(1)建筑材料放在水平地面上时对地面的压强为1 600 Pa；(2)拉力做的总功为3 000 J，拉力的功率为150 W；(3)滑轮组的机械效率为80%.
17.(10分)小明探究易拉罐的塌缩程度与罐内外温度的关系.
【问题】
向易拉罐里注入少量水，然后用酒精灯加热，待水充分沸腾后将罐口迅速倒扣到冷水中，看到罐体内向“塌缩”.“塌缩”是罐内外气体的　压强　不同造成的.小明猜想塌缩程度可能与塌缩前罐内水蒸气的温度t1和易拉罐扣入的冷水温度t2有关.
【证据】
(1)先测出空易拉罐的容积V1为365 mL，然后将50 g水倒入易拉罐，加热至50 ℃，倒出热水，将易拉罐倒扣到冷水中，测出此时易拉罐的体积V2.
(2)更换同规格的易拉罐，多次重复实验步骤(1)，将所测数据填入表格，其中第5次测量的水蒸气温度示数如图甲所示，为　80　℃.
实验次数 1 2 3 4 5 6 7
水蒸气温度t1/℃ 50.0 60.0 70.0 75.0 85.0 90.0
塌缩后体积V2/ mL 365 365 365 350 312 273 215
体积差ΔV/mL 0 0 0 15 53 92 150
(3)请在图乙中画出体积差ΔV与罐内水蒸气温度t1的关系图像.
【解释】
实验表明，当温度高于70 ℃时，随着温度升高，塌缩程度显著　增大　.这是因为随着温度升高，罐内水蒸气增多，罐内剩余空气减少，当罐口倒扣到冷水中时，更多的水蒸气遇冷　液化　，罐内气压显著减小.
【交流】
另一小组在完成该实验时，发现易拉罐开始发生“塌缩”的温度是85 ℃，这可能与易拉罐的　材料(或厚度，答案合理即可)　(写出一条即可)有关.
18.(6分)为了测定一个小正方体木块(不吸水)的密度，可供选用的实验器材有：托盘天平(含砝码)、量筒、刻度尺、大头针和水，请设计2种不同的实验方案，将每种方案所选用的器材、需要测量的物理量及符号、小木块密度表达式填入下表中.
选用的器材 需要测量的物理量及符号 小木块的密度表达式
方案一 托盘天平(含砝码)、量筒、水、大头针 木块的质量m、木块的体积V ρ＝
方案二 托盘天平(含砝码)、刻度尺 木块的质量m、木块的棱长a ρ＝

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