物理基础百题———力学一

2025届高三物理一轮复习多维度导学与分层专练专题72热力学定律的综合应用导练目标导练内容目标1热力学第一定律目标2热力学第二定律目标3热力学第一定律与气体图像的综合应用目标4热力学第一定律与气体实验定律的综合应用【知识导学与典例导练】一、热力学第一定律1．对热力学第一定律的理解(1)做功和热传递在改变系统内能上是等效的。

(2)做功过程是系统与外界之间的其他形式能量与内能的相互转化。

(3)热传递过程是系统与外界之间内能的转移。

2．热力学第一定律的三种特殊情况(1)若过程是绝热的，则Q＝0，W＝ΔU，外界对物体做的功等于物体内能的增加。

(2)若过程中不做功，则W＝0，Q＝ΔU，物体吸收的热量等于物体内能的增加。

(3)若过程的始、末状态物体的内能不变，则W＋Q＝0，即物体吸收的热量全部用来对外做功，或外界对物体做的功等于物体放出的热量。

3．公式ΔU＝W＋Q中符号法则的理解物理量W QΔU＋外界对物体做功物体吸收热量内能增加－物体对外界做功物体放出热量内能减少【例1】“百脉寒泉珍珠滚”，为章丘八大景之一。

泉水深5m ，底部温度为17℃，一个体积为5.8×10－7m 3的气泡，从底部缓慢上升，到达泉水表面温度为27℃。

其内能增加了2×10－2J 。

g 取10m/s 2，外界大气压强取1.0×105Pa ，水的密度取1×103kg/m 3，气泡内气体视为理想气体。

下列说法正确的是（）A ．气泡内所有分子动能都增大B ．气泡上升过程中对外做功，放出热量C ．气泡到达水面时的体积为8.7×10－8m 3D ．上升过程中气泡吸收热量小于6.8×10－2J 【答案】D【详解】A ．内能增大时气体分子的平均动能增大，并不是所有分子的动能都增大，故A 错误；B ．由ΔU ＝W ＋Q 可知，上升过程中，气体分子内能增加，体积增大，对外做功，所以吸收热量，故B 错误；C ．由题意知，在泉水底部510 1.510Pa p p gh ρ=+=⨯；731 5.810m V -=⨯；1(27317)K 290KT =+=到达水面时520 1.010Pa p p ==⨯；2(27327)K 300K T =+=由理想气体的状态方程111pV T ＝222p V T 代入数据可求得，气泡到达水面时的体积为V 2=9×10－7m 3故C 错误；D ．由对外做功的表达式W ＝p 1Sx ＝p 1ΔV 可知，当压强不变时，则气体对外做功等于57721 1.510(910 5.810)J 4.810J W p V ---=∆=⨯⨯⨯-⨯=⨯由于上升过程中压强减小，所以对外做功小于4.8×10－2J ，由ΔU ＝W ＋Q 可得上升过程中气泡吸收热量小于6.8×10－2J ，故D 正确。

力学基本定律之一胡克定律胡克定律是力学基本定律之一。

适用于一切固体材料的弹性定律，它指出：在弹性限度内，物体的形变跟引起形变的外力成正比。

这个定律是英国科学家胡克发现的，所以叫做胡克定律。

胡克定律的表达式为F＝-kx或△F=-kΔx，其中k是常数，是物体的劲度（倔强）系数。

在国际单位制中，F的单位是牛，x的单位是米，它是形变量（弹性形变），k的单位是牛／米。

倔强系数在数值上等于弹簧伸长（或缩短）单位长度时的弹力。

弹性定律是胡克最重要的发现之一，也是力学最重要基本定律之一。

在现代，仍然是物理学的重要基本理论。

胡克的弹性定律指出：弹簧在发生弹性形变时，弹簧的弹力Ff和弹簧的伸长量（或压缩量）x成正比，即F= -kx。

k是物质的弹性系数，它由材料的性质所决定，负号表示弹簧所产生的弹力与其伸长（或压缩）的方向相反。

为了证实这一定律，胡克还做了大量实验，制作了各种材料构成的各种形状的弹性体。

胡克定律Hook's law材料力学和弹性力学的基本规律之一。

由R.胡克于1678年提出而得名。

胡克定律的内容为：在材料的线弹性范围内，固体的单向拉伸变形与所受的外力成正比；也可表述为：在应力低于比例极限的情况下，固体中的应力σ与应变ε成正比，即σ＝Εε，式中E为常数，称为弹性模量或杨氏模量。

把胡克定律推广应用于三向应力和应变状态，则可得到广义胡克定律。

胡克定律为弹性力学的发展奠定了基础。

各向同性材料的广义胡克定律有两种常用的数学形式：σ11＝λ（ε11＋ε22＋ε33）＋2Gε11，σ23＝2Gε23，σ22＝λ（ε11＋ε22＋ε33）＋2Gε22，σ31＝2Gε31，(1)σ33＝λ（ε11＋ε22＋ε33）＋2Gε33，σ12＝2Gε12，及式中σij为应力分量；εij为应变分量（i，j＝1，2，3）；λ和G为拉梅常量，G又称剪切模量；E为弹性模量（或杨氏模量）；v为泊松比。

λ、G、E和v之间存在下列联系：式（1）适用于已知应变求应力的问题，式（2）适用于已知应力求应变的问题。

物理基础百题———力学1、如图所示的四个事例中，目的是为了减小摩擦的是（）2、如图所示，小车上的木块突然向左倾倒，发生这一现象的原因是（）A．小车突然向左运动 B．小车突然向右运动C．向右运动的小车突然停下 D．以上原因都有可能3、如图所示，小汽车受到的重力为G，它在平直的高速公路上以90km/h的速度行驶时，受到地面的支持力为F。

若考虑周围空气对它的影响，则下列关于G和F的大小关系正确的是（）A．G>F B．G＝F C．G<F D．无法比较4、如图所示，放在水平地面上的两个实心长方体A、B，已知体积V A<V B，与地面的接触面积S A>S B，对地面的压强P A=P B。

下列判断正确的是（）A．A的密度一定小于B的密度 B．A的密度可能等于B的密度C．A的质量一定大于B的质量D．A的质量可能等于B的质量5、如图所示，一个铁球分别放在水中、盐水中和水银中，受到的浮力最大的是（）A.在水中B.在盐水中C.在水银中D.条件不足，无法确定6、体积相同的木块和铁块放入水中，木块漂浮，铁块沉底，关于它们所受的浮力，下列说法正确的是：( )A．木块和铁块所受浮力一样大 B．木块所受浮力大C．铁块所受浮力大 D．无法判定7、锯子的锯齿都“东倒西歪”，不在同一平面内．小明猜想这是为了减小锯木头时的阻力，并设计实验检验猜想．以下设计方案最佳的是（）A．用同一把拨正锯齿的锯子分别锯硬木头和软木头，比较用力情况B．用同一把锯子，分别在“东倒西歪”和拨正锯齿时锯同一硬木头，比较用力情况C．用一把“东倒西歪”和另一把拨正锯齿的锯子分别锯同一硬木头，比较用力情况D．用一把“东倒西歪”和另一把拨正锯齿的锯子分别锯同一软木头，比较用力情况8、木块重10N，在2N的水平拉力作用下，恰能沿水平桌面做匀速直线运动，若将水平拉力增加到3N，下列说法中错误的是（）A．木块的运动状态发生了改变 B．木块受到的重力和支持力平衡C．木块受到的摩擦力是3N D．木块对水平面的压力是10N9、如图示，一物体以某一初速度冲上光滑斜面，请作出该物体受力的示意图。

《力学综合》测试题A本试卷分第1卷（选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分，满分100分，考试时间100分钟．第1卷(选择题共48分)一、选择题(本题共12小题。

每小题4分，共48分，每小题至少有一个正确答案，全部选对得4分，选不全得2分，错选多选不得分)1.(镇江市2008届期初调查)如图物体 A 在竖直向上的拉力 F 的作用下能静止在斜面上，则关于 A 受力的个数，下列说法中正确的是A、A 一定是受两个力作用B、A 一定是受四个力作用C、A 可能受三个力作用D、A 不是受两个力作用就是受四个力作用2、（海门市2008届第一次诊断性考试）下列关于运动和力的叙述中，正确的是（）A、做曲线运动的物体，其加速度方向一定是变化的B、物体做圆周运动，所受的合力一定指向圆心C、物体所受合力方向与运动方向相反，该物体一定做直线运动D、物体运动的速率在增加，所受合力方向一定与运动方向相同3、（江苏省宿迁市2008届第一次调研）下列关于超重和失重现象的描述中正确的是（）A、电梯正在减速上升，在电梯中的乘客处于超重状态；B、磁悬浮列车在水平轨道上加速行使时，列车上的乘客处于超重状态；C、荡秋千时秋千摆到最低位置时，人处于失重状态；D、“神舟”六号飞船在绕地球做圆轨道运行时，飞船内的宇航员处于完全失重状态。

4、（湖北重点高中4月联考）中国国际烟花大会上，3万发烟花在西湖夜空绽放。

按照设计要求，装有焰火的礼花弹从专用炮筒中射出后，在4s末到达离地面100m的最高点，随即炸开，构成各种美丽的图案。

假设礼花弹从炮筒中射出时的初速度是v0，上升过程中所受的平均阻力大小始终是自身重力的k倍，g取10m/s2，那么v0和k分别等于（）A、25m/s，1.25B、40m/s，0.25C、50m/s，0.25D、80m/s，1.255、(湖北省百所重点中学2008 届联考)2007 年3 月26 日，中俄共同签署了《中国国家航天局和俄罗斯联邦航天局关于联合探测火星一火卫一合作的协议》，双方确定于2008年联合对火星及其卫星“火卫一”进行探测。

物理力学复习题物理力学是自然科学中研究物体的运动和力的学科。

它是物理学的一个重要分支，对于理解和解释宇宙中各种物体和现象的运动规律具有重要意义。

本文将通过一系列物理力学复习题，帮助读者巩固和回顾相关概念与知识。

一、力和运动1. 什么是力？它的基本特征是什么？2. 根据运动定律，当物体受到力的作用时，会发生什么变化？3. 弹力和重力是常见的力的形式，请分别解释它们的特点和应用。

二、牛顿运动定律4. 列举并解释牛顿第一定律。

5. 牛顿第二定律是什么？它如何描述物体受力情况和运动状态之间的关系？6. 根据牛顿第三定律，力的作用和反作用具有什么特点和关系？三、惯性与非惯性参照系7. 什么是惯性系？它与非惯性系有何区别？8. 非惯性参照系中的物体受到的力有何特点和如何计算？四、加速度和速度9. 加速度是什么？它与速度的区别和联系是什么？10. 加速度的计算公式是什么？列举几个具体的计算例子。

11. 如何通过速度、时间和距离计算加速度？五、摩擦力和滑动摩擦系数12. 什么是摩擦力？摩擦力的产生原因是什么？13. 如何计算滑动摩擦系数？列举几个具体的计算例子。

六、力的分解和合成14. 什么是力的分解和合成？它们的物理意义和应用有哪些？15. 解释平衡力和合力的概念及其计算方法。

七、万有引力定律16. 请简要描述万有引力定律及其物理意义。

17. 解释万有引力定律中的引力公式和引力与质量、距离的关系。

八、斜面静摩擦力和垂直力18. 什么是斜面静摩擦力？它与斜面角度的关系如何？19. 如何计算斜面上的垂直力？列举一个具体的计算例子。

九、力的势能和动能20. 力的势能是什么？它与位置的关系如何？21. 动能是什么？它与速度的关系如何？22. 解释机械能守恒定律及其应用。

通过解答上述物理力学复习题，读者可以回顾和巩固力和运动、牛顿运动定律、惯性与非惯性参照系、加速度和速度、摩擦力和滑动摩擦系数、力的分解和合成、万有引力定律、斜面静摩擦力和垂直力、力的势能和动能等相关概念和知识点。

高三物理考试（考试时间：90分钟：试卷满分：100分）第Ⅰ卷（选择题：共40分）一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。

在每小题给出的四个选项中，第1~6小题只有一项符合题目要求，第7~10小题有多项符合题目要求。

全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分。

1. 在空易拉罐中注人适量的水后，将易拉罐倾斜放置在水平桌面上，结果易拉罐“倾而不倒”，如图所示。

下列说法正确的是（ ）A. 注水后，易拉罐的重心位置升高了B. 易拉罐的重心位置在过易拉罐与桌面接触点的竖直线上C. 若将注水后的易拉罐水平放置，则其重心位置不变D. 若将空易拉罐压瘪，则其重心位置不变2. 某电动剃须刀的充电装置中装有变压器。

用正弦交流电源给电动剃须刀充电时，测得变压器原线圈两端的电压为220V ，副线圈两端的电压为5.5V ，通过原线圈的电流为0.02A 。

若将该变压器视为理想变压器，则通过副线圈的电流为（ ）A. 0.8AB. 0.4AC. 0.1AD. 0.025A3. 初秋时节，天空晴朗明净，气候凉爽宜人。

小明站在荷塘边感受习习凉风，若风以大小为的水平速度正对吹向小明，风与小明的接触面积为S ，风与小明作用后的速度变为零，空气的密度为ρ，则小明受到风的压力大小为（ ）A. Sv ρB. 2v S ρ C. 22S v ρ D. 2Sv ρ4. 小行星“2012DA14”在地球外侧绕太阳运行，曾以大约每小时2.8万公里的速度掠过地球（离地球最近）。

天文学家推测小行星“2012DA14”下一次离地球最近为此后的33年，设小行星与地球的运行轨道（均为圆周）在同一平面内且运行方向相同，已知地球绕太阳公转的周期为1年，则小行星绕太阳运行的周期为（ ）A. 1年B. 32年C. 3332年D. 6665年5. 2022年4月16日，“神舟十三号”返回舱在预定区域安全降落．返回舱在主伞（降落伞）打开后某段时间内先竖直减速下降，随后匀速竖直下降。

初中物理力学公式大全一、机械运动部分（一）匀速直线运动的速度、路程、时间公式：1、求速度：v=s/t2、求路程：s=vt3、求时间：t=s/v【注：v ——速度——m/s （km/h ）；s ——路程——m （km ）；t ——时间——s （h ）】【各量关系：在t 一定时，s 与v 成正比；在s 一定时，t 与v 成反比；在v 一定时，s 与v 成正比。

注意：绝对不能说v 与s 正比或与t 成反比】（二）变速直线运动的平均速度：...t t ...s s t s v 2121++++==总总【注意：“平均速度”绝对不能错误的理解为“速度的平均值”】 （三）几种特殊题型中的各量关系：1、“回声测距”问题：s=往返往返vt 21s 21=；或往返t 21v vt s ⨯== 2.“火车过桥（洞）问题”：（1）火车通过桥时所经过的距离：s=s 桥+s 车；（2）火车完全在桥上所经过的距离：s=s 桥；-s 车3.利用相对速度求解的问题：【相对速度——相对运动的两个物体，以其中一个为参照物，另一物体相对于它的运动速度。

当两个物体在同一条线或相互平行的两条线上运动时： A 、同向相对速度：21v v v +=同向B 、异向相对速度：小大异向v v v -=】（1）追击问题：在研究追击问题时，为了简化问题，通常以被追击者为参照物，追击所用时间就是追击者以“同向相对速度”运动完他们的“间距”所用时间。

即：小大间同向间追v v s v s t -==（2）相遇问题：相向而行或背向而行的物体，他们的相对速度是：21v v v +=异向，s 相对=s 1+s 2 (3)错车问题：○1同向错车：s 相对=s 1+s 2 ， v 同向=v 大-v 小 ， 同向相对错v s t =○2相向错车：s 相对=s 1+s 2 ； v 异向=v 1+v 2 ， 同向相对错v st = 【注意：在研究水中物体运动的相遇、追击问题时，一般以水为参照物，则物体都以相对于水的速度运动，可使问题简化。

专题训练09 综合计算题（力学）类型一交通工具类（时间：40分钟满分：49分）Ⅰ绿色出行类1. （6分）今年“五一”假期，三千多名自行车爱好者在风景秀美的环江滨水大道等路段参加“快乐骑行，拥抱柳州”的健身运动．小龙同学骑公共自行车参加了6 km骑行体验运动．他在某路段匀速直线行驶，在50 s内通过300 m的路程，所受阻力大小为40 N.（1）小龙同学在50 s内骑车行驶的速度是多少若他按此速度完成6 km骑行体验运动，需要多长时间（2）小龙同学在50 s内骑车行驶的功率是多少Ⅱ耗油类2. （8分）如图所示工人师傅正在用叉车搬运货物，现将质量为1 t的货物匀速提高 m用时5 s．试求：（1）货物上升的速度是多少（2）货物所受到的重力是多少（g＝10 N/kg）（3）叉车提升货物时对货物所做的功是多少（4）叉车提升货物的功率是多少第2题图3. （8分）随着居民生活水平的不断提高，家用轿车越来越多地走进了普通百姓人家．下表为某型号家用轿车的有关数据：家用轿车的总质量1 200 kg 家用轿车的额定功率30 kW每个轮胎与地面的接触面积 m2油箱的容积 55 L（1）该家用轿车静止在水平地面上时，对地面的压强是多大（g＝10 N/kg）（2）若该家用轿车在额定功率下以72 km/h的速度匀速行驶在平直的公路上，则该车发动机的牵引力是多少（3）该家用轿车仍以72 km/h的速度匀速行驶10 min，消耗汽油 kg，该车发动机的效率是多少（假设汽油完全燃烧，汽油热值q＝×107 J/kg，结果保留一位小数）第3题图4. （6分）质量为 t的小型载重汽车，额定功率为100 kW，车上装有5 t的砂石，已知汽车在平直公路上匀速行驶时所受阻力是汽车总重的倍．汽车先以15 m/s的速度在平直公路上匀速行驶到山坡底，消耗汽油2 kg，然后又以额定功率行驶100 s的时间，将砂石从坡底运送到50 m高的坡顶施工现场（g＝10N/kg）．求：（1）2 kg的汽油完全燃烧放出多少热量（汽油的热值取×107 J/kg）（2）汽车在平直公路上匀速行驶的功率为多少（3）汽车从坡底向坡顶运送砂石的机械效率是多少Ⅲ耗电类5. （9分）某款新型电动汽车的性能参数如表所示，请回答下列问题．工作电压400 V电动机功率40 kW百公里耗电量15 kW·h（1）电动机是电动汽车的核心部件，电动机正常工作时，电能转化为________能，电动机的工作原理是________________________．（2）电动机正常工作时，通过线圈的电流是多大（3）同类型号的燃油汽车在同等条件下百公里消耗汽油为10 L，请通过计算比较两种汽车的百公里能耗，并说明能耗不同的主要原因．（汽油的密度ρ＝×103 kg/m3，热值q＝×107 J/kg）（4）汽车在某段公路上匀速行驶时，进入某超声测速区域，如图所示．当该车运动到距测速仪370 m时，测速仪向该车发出一超声信号，2 s后收到从车返回的信号．超声波在空气中传播速度为340 m/s，求该车的速度．第5题图Ⅳ混合动力类6. （12分）荣威e950插电式混合动力汽车于今年3月正式上市，百公里平均油耗约升．它有两种动力系统：汽车加速，汽油机提供的动力不足时，蓄电池的电能转化为动能，使汽车加速更快；汽车减速，汽车动能转化为电能，由蓄电池贮存起来，减少能量的浪费．两种动力系统也可以独立工作，只有汽油机工作时，与一般的汽车相同；只使用电力时，由电动机提供动力．下表是国产某混合动力蓄电池的铭牌，其中电池容量是蓄电池贮存的最大电能（储存电能的本领是表示电池容量的另一方式）．该汽车匀速行驶时受到的阻力为1 440 N．求：（1）在家庭电路中对放电完毕的蓄电池充满电需要多少时间（2）该汽车匀速行驶100 km过程中牵引力做的功为多少（3）蓄电池充满电后，仅由电动机提供动力，电能转化为机械能的效率80%，汽车匀速持续行驶的最大距离是多少km（4）假设汽车受到的阻力不变，仅由汽油机提供动力，汽油的热值为×107J/L （即焦耳/升），汽油机的效率为24%，汽车匀速行驶100 km的油耗是多少升电池容量44 kW·h充电电压220 V充电电流20 A输出电压150 V类型二简单机械类（时间：60分钟满分：95分）Ⅰ滑轮组类7. （6分）陆羽公园矗立着由汉白玉制成的“茶圣”陆羽的雕像，其质量为 t，吊装时用如图所示的滑轮组将雕像匀速吊上3 m的高台．已知提升雕像时，拉力F的功率为6×103 W，绳子自由端移动速度为 m/s.求：（1）滑轮组将雕像吊上3 m高台需要的时间t为多少秒（2）滑轮组对雕像做的有用功是多少（3）提升雕像的过程中滑轮组的机械效率是多少第7题图8. （8分）小华用如图所示的滑轮组拉动货箱，已知货箱的质量为60 kg，在F ＝50 N的拉力作用下，货箱以 m/s的速度做匀速直线运动，地面对货箱的滑动摩擦力f为货箱重的倍．求：（1）货箱的重力是多少（2）拉力F的功率是多少（3）货箱运动了1 min，克服摩擦所做的功是多少（4）此滑轮组的机械效率是多少第8题图9. （8分）如图甲所示底面积为 m2，高为 m的质量均匀的长方体A，放置在水平面上，对地面的压强为6×103 Pa；一质量为80 kg的工人站在水平地面上，用如图乙所示的滑轮组把A运到高处，工人用大小为F1的竖直拉力拉绳使A以10 cm/s的速度匀速上升，这时地面对工人的支持力为N1，工人匀速拉绳的功率为P，滑轮组的机械效率为η1.若工人以相同的功率用大小为F2的竖直拉力拉绳使另一物体B以 cm/s的速度匀速上升，这时地面对工人的支持力为N2，滑轮组的机械效率为η2.已知N1∶N2＝3∶4，η1∶η2＝16∶15.（g取10 N/kg）求：（1）物体A的密度；（2）工人拉绳的功率P；（3）用滑轮组提升B时滑轮组的机械效率η2.第9题图10. （6分）为了模拟水中物体被打捞的情景，同学们课外作如下探究：如图，用滑轮组将重200 N的物体从底面积为400 cm2的圆柱形容器中提起，容器中水面由90 cm降到70 cm.已知每个滑轮重均为20 N（不计绳重、水的阻力及滑轮与中心轴间的摩擦）．求：（1）所提起物体的密度；（2）物体完全出水后继续上升的过程中，滑轮组的机械效率．第10题图Ⅱ杠杆类11. （8分）如图所示，重力不计的木棒AOB可绕支点O无摩擦转动，木棒AB 长为3 m，均匀正方体甲的边长为10 cm，物体乙的质量为 kg.当把甲、乙两物体用细绳分别挂在木棒的两个端点A、B上时，木棒在水平位置平衡，此时物体甲对地面的压强为3 000 Pa，支点O距A点 m．求：（1）物体乙受到的重力；（2）物体甲受到的支持力；（3）物体甲的密度．第11题图12. （6分）如图所示，轻质杠杆可绕O点转动，杠杆左端A处挂了一物块，右端B处施加一个F＝3 N的拉力，此时杠杆在水平位置平衡，测得OA＝30 cm，OB＝20 cm.（1）求绳子对杠杆A端的拉力．（2）若物块的体积为10 cm3，求物体在水中所受到的浮力（g＝10 N/kg）．第12题图13. （6分）小明做俯卧撑时（如图所示），可将其视为一个杠杆，重心在O点，他将身体撑起时，地面对两脚尖的支持力为250 N，两脚尖与地面的接触面积为60 cm2，双手与地面的接触面积为300 cm2.（1）画出以B为支点时重力的力臂L.（2）如果小明的两脚尖对地面的压强与双手对地面的压强之比为5∶2，地面对双手的支持力为多少（3）小明在1 min内做了30俯卧撑，每次肩部上升的距离都为 m，则他1 min 内克服重力所做的功为多少第13题图Ⅲ斜面类14. （6分）炼油厂工人将油桶装到卡车上，需要用木板搭建一个斜面．卡车车厢底部离地 m，所用木板长6 m，工人沿着斜面用700 N的力将油桶推上车，用时1 min，若该斜面的机械效率为40%.（1）工人推油桶所做的功是多少（2）工人做功的功率是多少（3）油桶的质量是多少（g＝10 N/kg）15. （8分）如图甲所示，工人沿斜面把一箱货物从底端拉进车厢，货物移动的距离s与时间t的关系如图乙所示．在此期间，工人拉这箱货物沿斜面匀速运动时的拉力为594 N．此斜面的长为5 m，高为1 m，这箱货物重为1 500 N.第15题图（1）0～5 s内，这箱货物处于________状态，工人所做的功为________J. （2）5～30 s内，这箱货物运动的速度是多少拉力做功的功率是多大（3）该斜面的机械效率是多少Ⅳ简单机械组合类16. （8分）配重M单独置于水平地面上静止时，对地面压强为3×105Pa.将配重M用绳系在杠杆的B端，在杠杆的A端悬挂一滑轮组，定滑轮重150 N，动滑轮重90 N，杠杆AB的支点为O，OA∶OB＝5∶3，由这些器材组装成一个重物提升装置，如图所示．当工人利用滑轮组提升重力为210 N的物体以 m/s的速度匀速上升时，杠杆在水平位置平衡，此时配重M对地面压强为1×105Pa.（杠杆与绳的重量、滑轮组的摩擦均不计，g＝10 N/kg）求：（1）滑轮组的机械效率（2）配重M的质量是多少千克（3）为使配重M不离开地面，人对绳子的最大拉力是多少N第16题图17. （6分）如图所示，已知斜面长10 m，高6 m，绳端拉力为100 N．利用这个滑轮装置将重为200 N的物体在10 s内从斜面的底端匀速拉到顶端．在此过程中：（1）物体沿斜面向上运动的速度为多少（2）拉力的功率是多少（3）拉力的机械效率为多少第17题图18. （11分）我市经济建设中用到大量机械设备，某种起重机结构如图所示，起重机的吊臂OAB可以看作杠杆，吊臂前端用钢绳连着动滑轮，立柱CA竖直，OB∶OA＝6∶1.用该起重机将浸没在水中的长方体石墩提出，放在水平地面上．石＝×103kg/m3）．墩质量为×104kg、底面积为3 m2、高为2 m（g取10 N/kg, ρ水（1）浸没在水中的石墩（石墩的底部未浸入淤泥中），受到浮力是多少（2）石墩放在水平地面上时，起重机未对石墩施力，则石墩对地面的压强是多少（3）石墩完全离开水面被提升的过程中，测得每根钢绳的拉力为×105N，此时动滑轮的机械效率是多少（4）当石墩被提起且仍浸没在水中时，若忽略动滑轮、钢绳和吊臂的重力及各种摩擦，起重机立柱CA对吊臂A点竖直向上的作用力是多少第18题图类型三压强、浮力综合类（时间：60分钟满分：57分）Ⅰ生活应用类19. （6分）我国自主研发的水下无人滑翔机“海燕”形似鱼雷，长 m，直径 m，质量为70 kg.在一次训练中，它在海面下500 m处水平匀速巡航时，1 min内航行的距离为90 m．求“海燕”滑翔机在这过程中；（计算时海水的密度取×103 kg/m3，g取10 N/kg）（1）所受到的重力；（2）航行的速度；（3）受到海水的压强．20. （5分）近日，我国新型战略核潜艇（如图甲所示）为保障国家安全，进行了战备巡航，下表是核潜艇的部分性能参数．求：水下排水量11 500吨水下最大航速36节水面排水量9 000吨水下巡航速度20节艇长135米最大潜深350米艇宽13米发动机最大功率25 000千瓦第20题图（1）核潜艇以水下最大航速行驶，到距离2 700 km处的某海域执行任务所用的时间（1节≈ m/s）；（2）核潜艇在水面航行时受到的浮力；下潜到最大深度时受到水的压强；（g ＝10 N/kg，海水的密度ρ海水＝×103 kg/m3）（3）若核潜艇在水下巡航时，做水平匀速直线运动，所受阻力与速度的关系如图乙所示，它的动力功率是多少．Ⅱ水槽（沉浮）模型类21. （5分）如图所示，放置在水平地面上重10 N的平底薄壁容器，底面积为 m2，内装40 N的水，水深 m．现将一个体积是200 cm3的金属块系在弹簧测力计挂钩上，并把它完全浸没于容器内的水中（水未溢出，金属块未接触容器底部），弹簧测力计示数为 N．（ρ水＝×103 kg/m3，g＝10 N/kg）求：（1）（易错）金属块未放入水中时，容器底部受到水的压力是多少（2）金属块的密度是多少（3）金属块完全浸没于水中后，容器对水平地面的压强是多少第21题图22. （10分）图甲是建造长江大桥时使用的起吊装置（图中未画出）的钢缆绳拉着实心圆柱体A距江面某一高度处沿竖直方向匀速下降，在下降到江底之前，始终保持 m/s的速度不变．图乙是A下降到江底之前钢缆绳对A的拉力F的随时间t变化的图像（取江水的密度为ρ水＝×103 kg/m3，g取10 N/kg）．求：（1）圆柱体A下降过程中，重力的功率；（2）圆柱体A的密度；（3）当圆柱体A下降到江底（江底视为水平），卸下钢缆绳后，圆柱体A对江底的压强第22题图23. （7分）如图，底面积为100 cm2的圆柱形容器内装有足够多的水，在水面上有一体积为×10－4m3的冰块，冰块内部含有质量为60 g的物体，冰块有1 15的体积露出水面．（ρ冰＝×103 kg/m3，g＝10 N/kg）求：（1）冰块受到的浮力；（2）物体的密度；（3）当冰块全部熔化后，容器底部受到水的压强变化量是多少第23题图24. （6分）如图所示，一个底面积为2 m2的圆柱状容器，装有适量的水．现将一个底面积为 m2、体积为5 m3的物体A放入其中，物体A漂浮于水面上．当再给A物体施加一个竖直向下的大小不变的力F以后，A物体最终恰好浸没于水中静止，此时容器底部受到的压强增大了1×104 Pa.则：（1）A物体浸没水中静止时容器底部所受到的压力增大了多少（2）A浸没于水中时受到的浮力为多少（3）A物体受到的重力为多少（g＝10 N/kg）（4）从A物体漂浮水面到浸没水中静止过程中力F做了多少功第24题图25. （8分）如图甲所示，重为3 N、底面积为2×10－2m2的圆柱形玻璃容器放在＝ m的正方体木块（不吸水）静止在容器的水平桌面上，重力为5 N、边长为L1＝ m的细线（质量和体积不计）将木块与容器底部相连．现底部，用一根长为L2向容器缓慢注水，直到木块受到的浮力等于6 N时停止注水（如图乙所示）．已知水的密度为×103 kg/m3、 g取10 N/kg，容器的厚度不计．求：（1）木块的密度；（2）（易错）注水过程浮力对木块所做的功；（3）木块受到的浮力等于6 N时容器对桌面的压强；第25题图【变式拓展】（4）（剪绳子问题）①剪断绳子，待木块静止后，木块排开液体的体积；②剪断绳子，待木块静止后，容器底部受到液体压强的变化量；③剪断绳子，待木块静止后，将露出水面的部分切去，要使剩余部分木块全部浸入水中，应该在木块上加多大的力；（5）（继续加水问题）继续加水，当木块刚好完全浸没时：①此时木块的浮力；②此时绳子的拉力；③（蓄水池问题）B是质量为m，面积为10 cm2的金属硬片，当木块刚好全部浸没时，B片被拉开，此时水对B片的压力．拓展题图Ⅲ装置原理类26. （10分）某课外科技小组的同学对自动冲水装置进行了研究（如图所示），该装置主要由水箱、浮球B、盖板C和一个可以绕O点自由转动的硬杆OB构成，AC为连接硬杆与盖板的细绳．随着水位的上升，盖板C所受的压力和浮球B所受的浮力均逐渐增加，当浮球B刚好浸没到水中时，硬杆OB处于水平状态，盖板C恰好被打开，水箱中的水通过排水管排出．实地测量浮球的体积为1×10－3 m3，盖板的横截面积为6×10－3 m3，O点到浮球球心的距离为O点到A点距离的3倍．不计硬杆、盖板以及浮球所受的重力以及盖板的厚度，求：（g＝10 N/kg）（1）水箱内所能注入水的最大深度；（2）在你以上的计算中忽略了硬杆、盖板以及浮球的重力，如果考虑它们的重力，你认为设计时应采以哪些措施可保证自动冲水装置正常工作（写出一种措施即可）第26题图参考答案类型一交通工具类1. 解：（1）小龙骑车行驶的速度v＝s1t＝300 m50 s＝6 m/s，完成6 km骑行需要的时间t1＝sv＝6×103 m6 m/s＝1 000 s；（2）P＝Fv＝40 N×6 m/s＝240 W.故小龙同学在50 s内骑车行驶的功率为240 W.2. 解：（1）货物上升的速度为：v＝st＝错误!＝ m/s；（2）1 t＝1 000 kg，货物所受的重力为：G＝mg＝1 000 kg×10 N/kg＝104 N；（3）叉车提升货物时做的功为：W ＝Gh ＝104 N× m＝×104 J ； （4）叉车提升货物的功率为：P ＝Wt＝错误!＝3 000 W3. 解：（1）轿车静止在水平地面上，压力等于重力，F ＝G ＝mg ＝×103 kg×10 N/kg ＝×104 N ，根据压强计算公式：p ＝FS＝错误!＝×105 Pa.（2）汽车在额定功率下的速度v ＝72 km/h ＝20 m/s ，根据P ＝Wt ＝Fv 可得汽车发动机的牵引力：F ＝P v ＝3×104 W 72 km/h ＝3×104 W20 m/s＝×103 N.（3） 轿车以72 km/h 的速度行驶10 min ，消耗汽油放出的热量：Q 放＝mq ＝ kg××107 J/kg ＝×107 J ，发动机所做的功：W ＝Pt ＝3×104 W×600 s＝×107 J ，因此该汽车发动机的效率：η＝WQ 放×100%＝错误!×100%≈%. 4. 解：（1）汽油完全燃烧放出的热量为Q 放＝m 汽q ＝2 kg××107 J/kg ＝9×107 J（2）汽车的总重G 总＝m 总g ＝（＋5）×103 kg×10 N/kg＝×104 N ， 由于汽车做匀速运动，汽车的牵引力为F ＝f ＝ G 总＝××104 N ＝×104 N ， 汽车在平直公路上匀速行驶的功率为 P ＝W t ＝Fst＝Fv ＝×104 N×15 m/s＝×105 W （3）汽车运送砂石时做的有用功W 有＝mgh ＝5×103 kg×10 N/kg×50 m＝×106 J 总功W 总＝P 额 t 2＝1×105 W×100 s＝1×107 J 则机械效率为η＝W 有W 总×100%＝错误!×100%＝25% 5. 解：（1）机械 通电导体在磁场中受力的作用； （2）I ＝P 额U 额＝4×104 W400 V＝100 A ；（3）电动汽车百公里能耗W ＝15 kW·h＝15××106 J ＝×107 J ，燃油汽车百公里油耗m ＝ρV＝×103 kg/m 3×10×10－3 m 3＝7 kg ， 燃油汽车百公里能耗Q ＝mq ＝7 kg××107 J/kg ＝×108 J ，电动汽车百公里能耗小于燃油汽车百公里能耗，主要因为电动汽车的效率高于燃油汽车的效率；（4）设汽车的速度为v ，超声测速仪发出的信号2 s2＝1 s 后与汽车相遇，在这段时间内，汽车的路程与超声波的路程的关系式： v×1 s＋340 m/s×1 s＝370 m 解得v ＝30 m/s.6. 解：（1）充电功率P ＝UI ＝220 V×20 A＝4 400 W ＝ kW ， 由P ＝W t ，得电池充满电需要的时间为t ＝44 kW·h kW＝10 h.（2）该汽车行驶过程中，牵引力做的功为W ＝Fs ＝1 440 N×100 000 m＝×108 J. （3）仅使用电动机时，电能转化为的机械能为 W 机＝W 电×80%＝44××106 J×80%＝ 2×108 J ， 由W ＝Fs 得s ＝W F＝错误!＝×104m ＝88 km.（4）汽车行驶100 km 需要做的功为W ＝Fs ＝1 440 N×100×103 m ＝×108 J ， 消耗的能量为Q ＝Wη＝错误!＝6×108 J ， 耗油的体积为V ＝Q q ＝6×108 J×107 J/L ＝12 L.类型二 简单机械类7. 解：（1）雕像上升高度为h ，绳子自由端移动的距离为s ，绳子自由端移动速度为v 自，因为绕过动滑轮的绳子为3段，则 s ＝3 ht ＝s v 自＝3 h v 自＝3×3 m m/s＝30 s （2）物体重力G ＝mg ＝×103 kg×10 N/kg＝×104 NW 有＝Gh ＝×104 N×3 m＝×105 J （3）W 总＝Pt ＝6×103 W×30 s＝×105 J η＝W 有W 总×100%＝错误!×100%＝90%8. 解：（1）货箱所受重力：G ＝mg ＝60 kg×10 N/kg＝600 N ；（2）滑轮组n 值为3，绳子自由端移动速度：v 绳＝3 v 箱＝3× m/s＝ m/s ， 拉力的功率是P ＝Fv 绳＝50 N× m/s＝15 W ； （3）f ＝ G ＝×600 N ＝120 N ；由v ＝st 得，货箱移动距离：s ＝vt ＝ m/s×1×60 s＝6 m ，克服摩擦力做功：W 有＝fs ＝120 N×6 m＝720 J ；（4）1 min 内绳子自由端移动距离：s 绳＝3 s ＝3×6 m＝18 m ， W 总＝Fs 绳＝50 N×18 m＝900 J ， η＝W 有W 总×100%＝720 J 900 J×100%＝80% 9. 解：（1）物体A 对地的压力F ＝pS ＝6×103 Pa× m 2＝1 200 N 物体所受重力G ＝F ＝1 200 N ， 物体A 的质量m ＝G g ＝1 200 N 10 N/kg ＝120 kg物体A 的体积V ＝Sh ＝ m 2× m＝ m 3物体A 的密度ρ＝m V ＝120 kgm3＝3×103 kg/m 3 （2）分别对工人提A 物体、B 物体时进行受力分析，提A 物体时N 1＝G 人－F 1 ①提B 物体时N 2＝G 人－F 2 ② 由P ＝Fv 得F ＝Pv两次工人所用拉力F 1∶F 2＝v 2∶v 1＝∶10＝5∶4③ 已知N 1∶N 2＝3∶4 ④由①②③④得F 1＝500 N ，F 2＝400 N ， 拉力功率P ＝F 1v 1×3＝500 N× m/s×3＝150 W（3）提A 时的机械效率η1＝W 有W 总×100%＝G nF 1×100%＝1 200 N3×500 N ×100%＝80%由η1∶η2＝16∶15可得η2＝75%10. 解：（1）物体的质量：m ＝G g ＝200 N10 N/kg ＝20 kg ＝2×104 g物体的体积：V ＝Sh ＝400 cm 2×（90 cm －70 cm ）＝8 000 cm 3 物体的密度：ρ＝m V ＝2×104 g 8 000 cm 3＝ g /cm 3＝×103 kg/m 3（2）η＝W 有W 总×100%＝Gh Gh ＋G 动h ×100%＝G G ＋G 动×100%＝200 N 200 N ＋20 N×100%≈% 11. 解：（1）物体乙受到的重力： G 乙＝m 乙g ＝ kg×10 N/kg＝56 N ； （2）由p ＝FS得F 支＝F 压＝pS ＝3 000 Pa×（ m ）2＝30 N ； （3）根据杠杆平衡条件可得： （G 甲－F 支）OA ＝G 乙OB ， 甲物体重力：G 甲＝G 乙OB OA ＋F 支＝56 N×（3 m － m ） m ＋30 N ＝79 N ，由G ＝mg ＝ρVg 得： 甲物体密度：ρ甲＝G 甲gV 甲＝79 N 10 N/kg×（）3＝×103 kg/m 3.12. 解：（1）已知：F ＝3 N ，OA ＝30 cm ，OB ＝20 cm 由杠杆平衡条件得：F ×OB＝F 1×OA 3 N×20 cm＝F 1×30 cm故F 1＝2 N（2）已知：V 排＝V ＝10 cm 3＝10－5m 3 由F 浮＝ρ水gV 排，得F 浮＝×103 kg/m 3×10 N/kg×10－5 m 3＝ N 13. 解：如答图所示第13题答图（2）由于p ＝F S p 脚尖p 手＝52则：F 手＝2F 脚尖×S 手5S 脚尖＝2×250 N×300×10－4 m 25×60×10－4 m 2＝500 N（3）由杠杆的平衡条件：F 1L 1＝F 2L 2 以B 为支点时：F 脚尖×AB＝GL ① 以A 为支点时：F 手×AB＝G （AB －L ） ② 将F 脚尖＝250 N 、F 手＝500 N 、AB ＝ m 代入①②式 解得：G ＝750 N L ＝ m肩部上升的距离为h ＝ m 时，重心上升的距离为Δh 则：Δh＝h （AB －L ）AB＝错误!＝ m1 min 内克服重力所做的功： W ＝nGΔh＝30×750 N× m＝5 400 J14. 解：（1）工人用700 N 的力，把油桶推上6 m 长的斜面，所做的功为： W 总＝Fs ＝700 N×6 m＝4 200 J ； （2）做功用时1 min ＝60 s ， 工人做功功率：P ＝W 总t ＝4 200 J 60 s＝70 W （3）斜面的机械效率是40%，总功为4 200 J, 油桶上升高度 m ，由η＝W 有W 总×100%得：W 有＝W 总η＝4 200 J×40%＝1 680 J ，由W 有＝Gh 得：G ＝W 有h ＝1 680 Jm ＝1 400 N ，故油桶的质量m ＝G g ＝1 400 N10 N/kg ＝140 kg.15. 解：（1）静止 0（2）这货箱运动的速度是：v ＝s t ＝5 m25 s ＝ m/s拉力做功为：W ＝Fs ＝594 N×5 m＝2 970 J 拉力做功的功率是：P ＝W t ＝2 970 J25 s＝ W（3）工人对这箱货物所做的功为有用功：W 有用＝Gh ＝1 500 N×1 m＝1 500 J 拉力所做的功是总功，为：W 总＝W ＝2 970 J 斜面的机械效率是：η＝W 有 W 总×100%＝1 500 J2 970 J×100%＝% 16. 解：（1）滑轮组的机械效率为：η＝W 有用W 总×100%＝Gh Fs ×100%＝Gh12（G ＋G 动）×2 h ×100%＝G G ＋G 动×100%＝210 N 210 N ＋90 N×100%＝70%；（2）①拉力F ＝12（G ＋G 动）＝12×（210 N ＋90 N ）＝150 N ，②此时杠杆A 端受到拉力F A ＝G 定＋G 动＋G 物＋F ＝150 N ＋90 N ＋210 N ＋150 N ＝600 N.③由杠杆平衡条件得：F B ×OB＝F A ×OA 即：F B ×3＝600 N×5 解得：F B ＝1 000 N ，④杠杆平衡时，配重M 此时受到竖直向下重力G ，水平面向上的支持力F ，杠杆对其的拉力F B 的作用处于静止状态 所以F 压＝G －F B ＝G －1000 N又因为此时物体对地面压强p 2已知 F 压＝p 2S ＝G －1 000 Na ⑤当物体水平静止时 G ＝F 压′＝p 1Sb 结合a 、b 两式可得： G G －1 000 N ＝p 1p 2＝3×10 5 Pa1×105 Pa得：G ＝15 00 N⑥M 的质量m ＝G g ＝1 500 N10 N/kg＝150 kg.（3）为使配重M 不离开地面，F B ′＝G 时，由杠杆平衡条件得：F B ′×OB＝F A ′×OA 即：1 500 N×3＝F A ′×5， 解得：F A ′＝900 N ，则F A ′＝G 定＋G 动＋G 物＋F 拉①，根据滑轮组相关知识可得F 拉＝12（G 物＋G 动）②由①②可得F A ′＝3F 拉＋G 定，可求得F 拉＝13×（F A ′－G 定）＝13×（900 N －150 N ）＝250 N.17. 解：（1）物体沿斜面向上运动的速度v ＝s t ＝10 m10 s ＝1 m/s ；（2）绳子自由端移动的速度v 绳＝nv ＝2×1 m/s＝2 m/s ， 拉力的功率P ＝Fv 绳＝100 N×2 m/s＝200 W ；（3）W 有＝Gh ＝200 N×6 m＝1 200 J ，绳子自由端移动的距离s 绳＝2 s ＝2×10 m ＝20 m ，W 总＝Fs 绳＝100 N×20 m＝2 000 J ，拉力的机械效率η＝W 有W 总×100%＝1 200 J 2 000 J×100%＝60%18. 解：（1）石墩的体积V ＝Sh ＝3 m 2×2 m＝6 m 3，浸没在水中V 排＝V ＝6 m 3，受到的浮力F 浮＝ρ水gV 排＝×103 kg/m 3×10 N/kg×6 m 3＝6×104 N （2）石墩的重力G ＝mg ＝×104 kg×10 N/kg＝×105 N ， 石墩对地面的压力F ＝G ＝×105 N石墩对地面的压强p ＝FS ＝错误!＝5×104 Pa（3）由图知，2股绳子拉着动滑轮，则， 机械效率η＝W 有W 总×100%＝Gh F 拉·2h ×100%＝G 2F 拉×100%＝错误!×100%＝75% （4）当石墩被提起且仍浸没在水中时，石墩对吊臂的拉力F B ＝G －F 浮＝×105 N －6×104 N ＝9×104 N由杠杆平衡的条件得立柱对吊臂的作用力F A ＝F B ×OBOA ＝9×104 N×6＝×105 N类型三 压强、浮力综合类19. 解：（1）滑翔机受到的重力为G ＝mg ＝70 kg×10 N/kg＝700 N （2）航行的速度为v ＝s t ＝90 m60 s＝ m/s（3）受到海水的压强为p ＝ρgh＝×103 kg/m 3×10 N/kg×500 m ＝×106 Pa 20. 解：（1）s ＝2 700 km ＝×106 m ， v ＝ m/s×36＝18 m/s ， 由v ＝st得：t ＝sv＝错误!＝×105 s （2）在水面上航行时：m 排＝9 000 t ＝9×106 kg F 浮＝G 排＝m 排g ＝9×106 kg×10 N/kg＝9×107 N 最大深度h ＝350 m 时，海水对它的压强p ＝ρ海水gh ＝×103 kg/m 3×10 N/kg×350 m＝×106 Pa （3）根据二力平衡，由图像得：F 动＝f ＝30×104 N ，此时速度v′＝m/s×20＝10 m/s，动力的功率P＝F动v′＝30×104N×10 m/s＝3×106 W21. 解：（1）水对容器底的压强p＝ρgh＝×103kg/m3×10 N/kg× m＝2×103Pa，水对容器底的压力F＝pS＝2×103Pa× m2＝20 N；（2）金属块受到的浮力F浮＝ρ水gV排＝×103 kg/m3×10 N/kg×200×10－6 m3＝2 N；受力分析：金属块G＝F＋F浮＝ N＋2 N＝ N；金属块的密度ρ＝mV＝GgV＝错误!＝×103 kg/m3；（3）金属块完全浸没在水中后，容器对水平地面的压强p＝FS＝G水＋G容＋F浮S＝40 N＋10 N＋2 Nm2＝×103 Pa22. 解：（1）在江面上时圆柱体匀速下降，所以重力和拉力相等，由图可得：G＝F1＝3×104 N重力的功率是：P＝Gv＝3×104N× m/s＝6×103 W（2）圆柱体浸没在水中后，拉力F2＝1×104 N；这时圆柱体受到的浮力是：F浮＝G－F2＝3×104 N －1×104 N＝2×104 N因为这时圆柱体浸没，所以圆柱体的体积是：V物＝V排＝F浮ρ水g＝2×104 N×103kg/m3×10 N/kg＝2 m3圆柱体的质量是：m＝Gg＝3×104 N10 N/kg＝3×103 kg圆柱体的密度ρ物＝mV物＝3×103 kg2 m3＝×103kg/m3（3）由乙图可得，圆柱体下表面接触江面到刚好浸没的时间t＝5 s 圆柱体的高度是：h＝vt ＝m/s×5 s＝1 m圆柱体的底面积是：S＝V物h＝2 m31 m＝2 m2江底对圆柱体的支持力：F N ＝G －F 浮＝3×104 N －2×104 N ＝1×104 N因为互相作用力大小相等，所以圆柱体对江底压力为：F ′N ＝F N ＝1×104N圆柱体对江底的压强是：p ＝F ′NS ＝1×104 N 2 m2＝5×103 Pa 23. 解：（1）冰块受到的浮力F 浮＝ρ液gV 排＝×103 kg/m 3×10 N/kg×（1－115）××10－4 m 3＝ N（2）因为冰块漂浮在水面，则有F 浮＝G ＝mg ，则冰块与物体的总质量m ＝G g ＝F 浮g ＝错误!＝ kg ＝420 g冰块的质量m 冰＝m －m 物＝420 g －60 g ＝360 g 冰块的体积V 冰＝m 冰ρ冰＝360 g ×103 kg/m 3＝360 g g/cm 3＝400 cm 3则物体的体积V 物＝V －V 冰＝450 cm 3－400 cm 3＝50 cm 3 物体的密度ρ物＝m 物V 物＝60 g 50 cm3＝ g/cm 3＝×103 kg/m 3（3）冰块熔化前排开水的体积V 排水＝（1－115）V ＝（1－115）××10－4 m 3＝×10－4m 3，熔化后排开水的体积V′排水＝V 熔化水＋V 物＝m 冰ρ水＋V 物＝360 g1 g/cm3＋50 cm 3＝410 cm 3＝×10－4 m 3，水体积的变化量ΔV＝V 排水－V′排水＝×10－4 m 3－×10－4 m 3＝1×10－5m 3则液面变化的高度Δh＝ΔV S ＝1×10－5 m 3100×10－4 m2＝10－3 m 容器底部受到水的压强变化量Δp＝ρgΔh＝×103 kg/m 3×10 N/kg×10－3 m ＝10 Pa24. 解：（1）ΔF＝ΔpS 容＝1×104 Pa×2 m 2＝2×104 N（2）F 浮＝ρ水gV 排＝ρ水gV ＝×103 kg/m 3×10 N/kg×5 m 3＝5×104 N （3）G A ＝F 浮－F ＝5×104 N －2×104 N ＝3×104 N（4）Δh＝Δp ρ水g ＝1×104Pa×103kg/m 3×10 N/kg ＝1 m Δh 排＝ΔV 排S A ＝ΔF 浮ρ水g S A ＝2×104 N×103 kg/m 3×10 N/kgm 2＝4 mW ＝Fh ＝F×（Δh 排－Δh）＝2×104 N×（4 m －1 m ）＝6×104 J25. 解：（1）木块的体积V 木＝L 31＝（ m ）3＝1×10－3m 3 木块的质量m 木＝G 木g ＝ 5 N 10 N/kg ＝ kg木块的密度ρ木＝m 木V 木＝错误!＝×103 kg/m 3 （2）当浮力等于重力时，水开始把木块浮起，而当细线被拉直后，木块不再上升，虽然浮力变大但不再对木块做功，故： 水浮起木块时，木块受到的浮力F 浮＝G 木＝5 N 注水过程中浮力对木块做功W ＝F 浮L 2＝5 N× m＝ J （3）①当木块受到的浮力是6 N 时，木块排开水的体积 V 排＝F 浮ρ水g ＝ 6 N ×103 kg/m 3×10 N/kg ＝6×10－4 m 3 ②此时水升的高度Δh＝V 排S 木＝6×10－4m 3（ m ）2＝ m水的深度h ＝L 2＋Δh＝ m ＋ m ＝ m③容器中水的总体积V 水＝Sh －V 排＝2×10－2 m 2× m－6×10－4 m 3＝×10－3 m 3 容器中水的总质量m 水＝ρ水V 水＝×103 kg/m 3××10－3 m 3＝ kg 容器中水的总重力G 水＝m 水g ＝ kg×10 N/kg＝16 N④容器对桌面的压力F ＝G 木＋G 容＋G 水＝5 N ＋3 N ＋16 N ＝24 N ⑤容器对桌面的压强p ＝F S ＝24 N 2×10－2 m 2＝×103Pa【变式拓展】（4）①剪断绳子后，F 浮＝G 木＝5 NV 排＝F 浮ρ水g ＝ 5 N ×103 kg/m 3×10 N/kg＝5×10－4 m 3 ②当未剪断绳子前木块排出液体的体积为V′排＝6×10－4 m 3 剪断后，木块排开液体的体积为V 排＝5×10－4 m 3所以液体下降的体积V 1＝V′排－V 排＝6×10－4 m 3－5×10－4 m 3＝1×10－4 m 3 即液体下降的高度h′＝V 1S ＝1×10－4 m 32×10－2 m2＝5×10－3m 所以Δp＝ρgh′＝×103 kg/m 3×10 N/kg×5×10－3 m ＝50 Pa ③因为ρ木∶ρ水＝1∶2即木块漂浮后有12的体积在水面之上切割露出水面的木块后，G 剩＝12G 木＝ N切割后仍有12的木块露出水面F′浮＝12G 剩＝ N若G 剩全部浸入则F 压＝G 剩－F′浮＝ N － N ＝ N（5）①F 浮＝ρgV 木＝×103 kg/m 3×10 N/kg×1×10－3m 3＝10 N ②F 拉＝F 浮－G 木＝10 N －5 N ＝5 N③木块刚好全部浸没时水深h ＝l 1＋l 2＝ m ＋ m ＝ m此时B 处水的压强p B ＝ρgh＝×103 kg/m 3×10 N/kg× m＝×103 Pa 此时B 所受水的压力F B ＝p B ′S＝×103 Pa× m 2＝ N26. 解：（1）此时浮球B 所受的浮力是：F 浮＝ρ水gV 排＝1×103kg/m 3×10 N/kg×1×10－3 m 3＝10 N由于OA ∶OB ＝1∶3；故根据杠杆的平衡条件可知： F 浮×OB＝F 拉×OA故F 拉＝F 浮×OB OA ＝10 N×31＝30 N此力等于液体对盖板的压力，则p＝FS＝30 N6×10－3 m2＝5 000 Pa根据p＝ρ液gh可知，h＝pρ液g＝5 000 Pa1×103 kg/m3×10 N/kg＝ m（2）硬杆、盖板和浮球的重力都是向下的，所以此题中若不忽略上述重力，想让该装置正常工作，应该增大向上的力，即浮力，由F浮＝ρ液gV排可知，可以增大浮球的体积、增大液体的密度均可．。

土力学试题一、单项选择1. 土条搓滚到（ ）出现裂纹并断开时，土条的含水量等于塑限。

A.2mmB.3mmC.4mmD.5mm2. 使地基产生浮力的水是（ ）。

A.结合水B.毛细水C.地下水D.都是3. 粘性土的软硬程度主要取决于（ ）的大小。

A.塑限B.液限C.塑限指标D.液性指数4. 碎石类土的密实度是按（ ）进行划分的。

A.野外鉴别B.孔隙比C.相对密度D.标准惯入锤击数5. 砂土工程分类是按（ ）划分的。

A.颗粒级配B.孔隙比C.相对密度D.颗粒形状6. 衡量土的粒径级配是否良好，常用（ ）指标判定。

A.不均匀系数B.含水量C.标贯击数D.内摩擦角7. 土的结构性强弱可用（ ）反映。

A.饱和度B.灵敏度C.粘聚力D.相对密实度8. 土体受剪实质上是 。

Ａ．土颗粒本身受剪 Ｂ．土体中水受剪Ｃ．土骨架受剪 Ｄ．土颗粒与水共同受剪9. 在基底下深度相同的条件下，条形基础端部中点的附加应力是条形基础中央部位的（ ）A. 一倍B.一半C.二倍D.四倍10. 作用于矩形基础的基底压力相同，埋深相同，土质相同的两个基础，若它们的长宽比相同，则基础尺寸小的沉降（ ）基础尺寸大的沉降。

A.大于B.小于C.等于D.可能大于也可能小于11. 中心荷载作用的条形基础底面下地基土中最易发生塑性破坏的部位是（ ）A.中间部位B.边缘部位C.距边缘1/4基础宽度的部位D.距边缘1/3基础宽度的部位12. 朗金上压力理论假定挡土墙墙背光滑无摩擦，造成主动土压力计算值（ ）A.偏大B.偏小C.无偏差D.偏大或偏小均可能13. 水在土中渗流时，土处于渗透破坏的条件是 。

Ａ．1/<i i c Ｂ．5.1/=i i c Ｃ．1/>i i c Ｄ．2/=i i c14. 地基整体滑动的稳定安全系数表达式为（ ）A ．K=抗滑力/滑动力B ．K=抗滑力矩/滑动力矩C ．K=抗剪力/剪应力D ．K=抗剪切力矩/剪切力矩15. 绘制土的颗粒级配曲线时，其纵座标为（ ）A ．界限粒径B ．各粒组的相对含量C ．小于或大于某粒径的累计百分含量D ．有效粒径16. 甲、乙两粘性土的塑性指数不同，则可判定下列指标中，甲、乙两土有差异的指标是( )。

物理实验习题与指导03(总19页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--大学物理实验复习题一、基础知识部分（误差与不确定度、数据处理、基本测量与方法）（一）问答题1、什么叫测量、直接测量、间接测量（看教材）2、什么叫随机误差随机误差的特点是什么（看教材）3、什么叫系统误差系统误差的特点是什么（看教材）4、下列情况哪些是属于随机误差，哪些是属于系统误差？(从定义角度考虑)（1）经校准的秒表的读数误差。

（2）在20℃下标定的标准电阻，在30℃下使用引起的误差。

（3）分光计实验中的偏心误差。

（4）千分尺的“零点读数不为零”引起的误差。

（5）读仪表时的视差。

（6）因为温度的随机变化所引起的米尺的伸缩，而用该米尺测长所引起的误差。

（7）水银温度计毛细管不均匀。

（8）仪表的零点不准。

5、什么叫误差、绝对误差、相对误差、视差、引用误差、回程误差、偏差、残差、示值误差、读数误差、估读误差、标准差（查相关资料一般了解）6、误差的绝对值与绝对误差是否相同未定系统误差与系统不确定度是否相同（从定义出发）7、什么叫不确定度、A类不确定度、B类不确定度（从定义出发）8、不确定度与不准确度是否相同（看教材一般了解）9、什么叫准确度、正确度、精密度（从打靶角度分析）10、对某量只测一次，标准误差是多少（不变）11、如何根据系统误差和随机误差相互转化的特点来减少实验结果的误差（如测金属丝的平均直径和直径的平均值）12、测量同一玻璃厚度，用不同的测量工具测出的结果如下，分析各值是使用哪些量具测量的其最小分度值是多少（自做答案）（1） (2) (3)13、有一角游标尺主尺分度值为1°，主尺上11个分度与游标上12个分度等弧长，则这个游标尺的分度值是多少（参考游标卡尺原理）14、逐差法使用的条件与优点是什么（参考教材）15、使用贝塞尔公式的条件是什么（等精度测量，n>=3）16、数据处理时，为什么采用“小于五则舍、大于五则入、等于五则凑偶”的修约规则（为使舍、入几率相等）17、如何从实验中测得的直线关系的x-y值求出该直线的斜率？（答案自做）18、作图规则和注意事项是什么（看教材）19、什么叫有效数字有效数字的位数如何取定（看教材规定）20、不确定度的有效数字位数如何取（看教材规定）21、用天平测量固体密度是有几种方法分别适合什么样的物体（自做答案）22、某长度测量值为１.２３５ｍ，则所用测量仪器是下列中的哪一种为什么１）千分尺２）５０分卡尺３）２０分卡尺４）米尺23、天平有哪几部分组成，使用时应注意什么，操作过程如何使用升降手柄（看教材）（重点掌握）（二）填空题1．指出下列各数是几位有效数字.25⨯2S10（4）×10-102．把下列各数取三位有效数字.１）１.０７５２）０.８６２４９３）２７.０５２４）８.９７１⨯１０6-５）３.１４１５６）０.００２００００结果：１）＿＿２）＿＿３）＿＿４）＿＿５）＿＿６）＿＿3．用正确表达式写出下列结果：１）Ａ＝１７０００±１０００ｋｍ２）Ｂ＝１.００１７３０±０.０００５ｍ３）Ｃ＝１０.８０００±０.２ｃｍ４）Ｄ＝９９.５±０.８２0Ｃ正确表达式为：１）＿＿２）＿＿３）＿＿４）＿＿4．单位变换：１）Ｌ＝（３４.８５±０.０５）ｃｍ写成以μｍ．ｍｍ．ｍ．ｋｍ为单位．２）ｍ＝（２０１.７５０±０.００１）ｋｇ写成以ｇ．ｍｇ．ｔ为单位．5．根据有效数字运算规则改正错误（请将正确的运算结果写在括号内）：１）２１６０５－１.３２＝２１５.１８（）２）０.０２２１⨯０.０２２１＝０.０００４８８４１（）３）４００⨯１５００／１４２.６０－１１.６＝６０００００（）4）５２１.２⨯２％＝１０.４（）5）９８.７５４＋１.３＝（）6）１０７.５０－２.５＝（）7）１１１⨯０.１００＝（）8）２３７.５÷０.０１＝（）9）７６.００÷（４０.００－２.０）＝（）10）５０.０００⨯（１８.３０－１６.３）／１０３－３.０⨯（１.００＋０.００１）＝（）11）１０００.０⨯（５.６＋４.４１２）／（７８.００－７７.０）⨯１０.０００＝（）6．更正下面的结果表达式.（1）X=±，更正为：＿＿（2）X=3.4⨯±3CM，更正为：＿＿1065（3）X=+，更正为：＿＿（4）V=×10-2cm/s±×10-4cm/s写成。