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第十三章内能
一、单选题
1．下列著名物理学家中，用其名字命名为力的单位的是（　　）
A．牛顿 B．阿基米德 C．欧姆 D．焦耳
2．下列涉及的物理知识描述正确的是（ ）
A．排球运动到最高点时若所受外力全部消失，则球将竖直下落
B．游泳时要用力向后划水说明力是维持物体运动的原因
C．跳远运动员起跳前助跑，是为了增大惯性
D．在水平地面做匀速直线运动的汽车受到的合力一定为零
3．“足球进校园”活动的开展，使同学们越来越喜欢足球运动。如图所示，下列情景中，力的作用效果与其他三项不同的是（　　）
A．甲：踢出的足球在草地上越滚越慢
B．乙：足球在空中沿弧线飞行
C．丙：守门员抱住飞来的足球
D．丁：被踩在脚下的足球变扁
4．下列估测中最接近实际的是（　　）
A．2个鸡蛋受到的重力大小约为1N
B．学生课桌的高度大约3m
C．人正常步行速度约为5m/s
D．让人感觉温暖又舒适的房间温度约为37℃
5．一位质量约50kg的同学从一楼走到二楼，他上楼过程中克服重力所做的功约为（　　）
A．150J B．500J C．1500J D．3000J
6．如图所示，体积相同的两物体A、B用不可伸长的细线系住，放入水中后，A有四分之一的体积露出水面，细线被拉直。已知A的重力为4N，A、B的密度之比为2：5，B受到的浮力为8N。则下列说法正确的是（　　）
A．两物体A、B的重力之比为5：2
B．两物体A、B的所受的浮力之比为1：2
C．细线对A的拉力大小为2N
D．物体B对容器底部的压力为1N
二、多选题
7．质量分布均匀的实心正方体甲、乙放在水平地面上，将甲和乙沿水平方向同时切去高度为的部分，剩余部分对地面的压强p与的关系如图所示。已知，乙的边长为30cm，g取，则下列选项正确的有（　　）
A．乙的密度 B．未切前，甲的质量为48kg
C．图中 D．图中
三、填空题
8．5月16日，国产机器狗亮相中束“金龙-2024”联合演习现场，引发热议。其中一款机器狗质量约50kg，最大负载80kg，可在复杂地面环境中完成侦查和对敌打击任务。当这一款机器狗满负荷携带机枪在100s的时间内前进1km并爬上5m高的陡坡的过程中，机器狗克服重力做的功为　 　J。
9．烩面是河南的特色名吃．图中，厨师将面坯拉成长长的面条，表明力可以使物体发生　 　；在锅里煮面时，通过　 　的方式改变了面条的内能；面出锅时香飘四溢，这是由于分子的　 　产生的．
10．在弹性限度内，一根长10cm的弹簧，受到0.5N的拉力时，伸长到12cm，当它受到1.5N的拉力时，弹簧的长度是　 　cm。
11．如图所示是我们常用的订书机，订书钉被固定在钉槽的力是　 　（填序号）（选填“A．订书钉发生形变给弹簧的力”或“B．弹簧发生形变给订书钉的力”），在使用过程中随着订书钉的逐渐减少，这个力将　 　（选填“增大”“减小”或“不变”）。
12．如图甲所示，一长方体红杉木材放在水平面上，上下表面均是边长为0.4m的正方形，木材内部有一空心部分，除空心部分外，其余部分的密度均为，木材对水平面的压强为，木材的重力为　 　N。为有效利用木材，现沿图甲虚线截去上方、下方完全相同的两部分，截去的两部分的质量之和为，将木材剩余部分放在水平面上，如图乙所示，木材剩余部分对水平面的压强为　 　Pa。
13．小军在学习重力知识的过程中，经历了以下的活动。在判断重力方向时，小军利用了图所示的装置进行了实验。首先将铁架台放在水平桌面BC上，用细线将铁球悬挂在铁架台的O点，实验中缓慢增大铁架台底面与水平桌面BC间的倾角，根据　 　的现象可以判断出重力的方向；实验中不断改变铁架台底面与水平桌面间的倾角，是为了　 　。
四、计算题
14．汉代一些墓室、祠堂里有雕刻着画像的石头。现有一块汉画像石，质量为500kg，体积为0.2m3，g取10N/kg。求：
（1）这块汉画像石受到的重力；
（2）汉画像石的密度。
15．芭蕾舞演员表演时用鞋尖触地，一位芭蕾舞演员是质量为45kg，一只鞋尖与地面的接触面积为9cm2，当该演员用如图所示的一只鞋尖触地在水平的舞台上跳舞时，（取g＝10N/kg）
（1）该演员所受的重力为多少？
（2）该演员此时对台面的压力为多少？
（3）该演员此时对台面的压强为多少？
五、实验探究题
16．物理兴趣小组为了制作弹簧测力计，对一根轻质弹簧进行了探究。如图甲所示，将弹簧的一端固定，另一端悬挂钩码。
（1）弹簧形变在弹性限度内，记录弹簧的总长度L与它受到的拉力F之间的关系，如表所示。分析表中数据可知，弹簧的原长L0为　 　cm；
实验次数 1 2 3 4 5 6
拉力F/N 0 0.3 0.6 0.9 1.2 1.5
弹簧总长度L/cm 6 7.2 8.4 9.6 10.8 12.0
（2）根据表中数据，在图乙中画出弹簧的伸长量Δx与拉力F的关系图像　 　，分析图像可知，弹簧形变在弹性限度内，弹簧的伸长量Δx与拉力F成　 　比；
（3）若用该弹簧制作的弹簧测力计最小刻度为0.2N，则相邻刻度线之间的距离为　 　cm，当该弹簧测力计悬挂0.8N的重物时，弹簧的伸长量Δx为　 　cm；
（4）经过一段时间的学习后，老师提出把弹簧测力计改装成测量液体的密度秤。小明小组用同一小桶分别盛满不同的液体（图丙），用弹簧测力计测出小力桶的重为2N，装满水后总重力为3N，再装满另一液体时示数为3.6N，则液体密度为　 　kg/m3；
①该“密度秤”的零刻度线应在　 　N刻度处；
②如图丙，该“密度秤”能测量的最大的密度是　 　g/cm3；
③通过分析比较此表，他推测：液体密度与弹簧测力计示数之间有一定的规律。下列图像中能正确反映这一规律的图像是　 　。
A. B.
C. D.
六、综合题
17．
（1）在用天平正确测量物体质量的实验中，天平重新平衡时右盘砝码数及游码的位置如图甲所示，则被测物体的质量为　 　g。
（2）如图乙所示，请作出空中飞行的足球所受力的示意图（忽略空气阻力，O为足球的重心）。
（3）如图丙所示，根据图中通电螺线管的N、S极，标出静止的小磁针的N极和电源的“＋”极。
18．如图甲所示，我国自行研制的ZBD-05两栖步兵战车，是世界上水上行驶最快的战车。它具有独特的前部防浪板和尾部滑行板，水中航行时，两者配合可以降低阻力，提高速度，有力增强了我军抢滩登陆的能力，它的部分参数如下表。已知ρ水=1.0×103kg/m3，g=10N/kg。则：
战车质量 26t
水上最大速度 25km/h
履带着地总面积 4m2
发动机功率 1100kW
（1）尾部滑行板设计成如图乙所示的水翼形状，使其在水中行驶时获得向上的抬升力，它依据的物理学原理是　 　；
（2）战车在离岸10km的距离以最快速度冲击，可以多长时间到达岸边？　 　
（3）战车在抢滩登陆接近水平岸滩时，收起尾部滑行板，履带已着地，但仍有4m3的车体浸在水中，如图丙所示，此时地面对履带的压强是多少？　 　
19．如图1所示为某型号车装转盘式回转钻机，其配备有液压双卷扬机塔架滑轮组、水龙头两侧吊环联动辅助加压装置，遇到泥岩、强风化、基岩等地层结构可以辅助加压钻进，以提高成孔效率；其主要技术参数如表、塔架简化图如图2所示。（g取10N/kg）
电动机单绳最大拉力（） 40 大钩最大提升能力（） 100
钻塔高度（mm） 15000 空载重量（kg） 27500
发动机 额定输出功率（） 194 与地面接触的总面积（） 0.4
转速（r/min） 2300 水平路面行驶最大速度（km/h） 72
（1）整个机械空载在水平路面上以最大速度匀速行驶时，受到的阻力是　 　N。
（2）当大钩以0.2m/s的速度匀速吊起质量为的钻头时，钻头的重为　 　N，把钻头拉到15m高时，克服钻头重力做的功为　 　J，此时单绳的拉力为，单绳拉力的功率为　 　W，滑轮组的机械效率为　 　%（结果保留整数）。
（3）请你提出一条提高此类机器机械效率的措施　 　（写出一条合理即可）。
七、双选题
20．如图所示，一小球从空中由静止下落到竖直轻弹簧上，弹簧所受弹力的大小与弹簧形变长度成正比。则下列描述小球从刚接触弹簧到运动到最低点的过程中，小球受到弹簧的弹力、速度v随离地高度h和时间t的关系图像中，可能正确的是（　　）
A． B．
C． D．
八、科普阅读题
21．阅读短文，回答问题：
材料的拉伸性
在食品运输和储存中，包装材料需具备较高的拉伸强度才不易破裂，因此高分子聚乙烯（HDPE）材料被大量使用，它还用于制造管道、排水系统和防水膜，制造汽车上的油箱、挡泥板和内饰件，以及医疗器械和包装材料等。
拉伸强度可用以下公式来计算：拉伸强度=拉伸力/拉伸面积，以MPa为单位。它是衡量材料在受力状态下延展能力的重要指标，反映材料抵抗拉伸破坏的最大能力。如图是某种材料的力伸长曲线图。屈服点指材料开始发生塑性形变的临界点；弹性极限指材料可完全恢复形变的最大受力。材料在受力时，会经历弹性形变（可恢复）和塑性形变（不可恢复）两个阶段。材料受力后从弹性形变阶段，进入屈服点B后出现塑性阶段，最终在断裂点E失效。
（1）图中曲线变化说明力可以改变物体的　 　；橡皮筋长期使用后变松，说明橡皮筋处在图像中的　 　段；
（2）在OA段，材料受到的拉力F与伸长量成正比，可表示为，其中k为材料特性系数。k值越大说明材料越　 　（选填“难”或“易”）拉伸，利用此性质可制成测量工具　 　（填测量工具名称）；
（3）请举出材料拉伸性能在生活中的应用实例：　 　。
（4）某型号汽车安全带要求材料在突发状况下既能适度拉伸缓冲又要及时锁止，锁止装置需断裂拉力。技术攻关小组测试了横截面积均为三种材料的拉伸性能，得到数据如表。其中最大弹性拉力是指材料发生弹性形变的最大拉力，即弹性极限。根据参数表，选择材料　 　（选填“A”“B”或“C”）最适合。
材料 最大弹性拉力/N 断裂拉力/N 最大伸长率（%）
A 150 450 220
B 80 380 180
C 200 600 250
答案解析部分
1．【答案】A
【知识点】力的概念及单位
2．【答案】D
【知识点】力的作用效果；物体运动状态的变化；惯性及其现象；平衡状态的判断
3．【答案】D
【知识点】力的作用效果
4．【答案】A
【知识点】温度及温度计的使用与读数；长度的估测；速度与物体运动；重力及其大小的计算
5．【答案】C
【知识点】重力及其大小的计算
6．【答案】C
【知识点】重力及其大小的计算；二力平衡的条件及其应用；阿基米德原理
7．【答案】B,C,D
【知识点】重力及其大小的计算；压强的大小及其计算
8．【答案】6.5×103
【知识点】重力及其大小的计算；功的计算及应用
9．【答案】形变；热传递；无规则运动
【知识点】热传递改变物体内能；力的作用效果；分子热运动
10．【答案】16
【知识点】弹力
11．【答案】B；减小
【知识点】弹力
12．【答案】720；2400
【知识点】密度公式及其应用；重力及其大小的计算；压力及重力与压力的区别；压强的大小及其计算
13．【答案】OA始终与水平面BC垂直；多次实验寻找普遍规律
【知识点】重力及其大小的计算
14．【答案】（1）5000N；（2）2.5×103kg/m3
【知识点】密度公式及其应用；重力及其大小的计算
15．【答案】（1）解：演员所受的重力G＝mg＝45kg×10N/kg＝450N
答：该演员所受的重力为450N；
（2）解：该演员此时对水平台面的压力F＝G＝450N
答：该演员此时对台面的压力为450N；
（3）解：受力面积S＝9cm2＝9×10﹣4m2
该演员此时对台面的压强
答：演员此时对台面的压强为5×105Pa。
【知识点】重力及其大小的计算；压强的大小及其计算
16．【答案】（1）6
（2）；正
（3）0.8；3.2
（4）；2；3；B
【知识点】弹簧测力计及其使用；重力及其大小的计算
17．【答案】（1）82.4
（2）
（3）
【知识点】质量的测量与天平的使用；重力示意图；通电螺线管的极性和电流方向的判断
18．【答案】（1）流体中流速越大的位置，压强越小
（2）0.4h
（3）
【知识点】速度公式及其应用；重力及其大小的计算；压强的大小及其计算；流体压强与流速的关系
19．【答案】（1）9700
（2）1.5×104；1.5×105；1.26×104；24
（3）增大提升的物体的重等
【知识点】功率计算公式的应用；重力及其大小的计算；二力平衡的条件及其应用；机械效率的计算；有用功和额外功
20．【答案】B,C
【知识点】弹力；物体运动状态的变化；力与运动的关系
21．【答案】（1）形状；AB
（2）难；弹簧测力计
（3）蹦极绳索
（4）C
【知识点】力的作用效果；弹力；弹簧测力计及其使用；控制变量法与探究性实验方案
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