30.(12分)如图是利用电子秤监控水库水位的模拟装置,由细长的长方体A和长方体B、滑轮组、轻质杠杆CD、电子秤及装水的柱形容器等组成。杠杆始终在水平位置平衡。已知OC:OD=2:5,A的下表面看做是水位为0,A的底面积为0.03m2,高为0.8m,重为600N;长方体B直接放在电子秤上时对电子秤的压强为104Pa.不计绳重与摩擦(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)。求:
(1)当水位由0上升到A刚浸没时,容器底部的压强增加多少? (2)当长方体A浸在水中深度为0.3m时,受到的浮力为多大?
(3)当水位由0上升到水位为0.3m时,杠杆C端的拉力之比为7:6,B对电子秤的压强变化了1200Pa,则水位上涨过程中,电子秤所受到的最大压力?
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参考答案与试题解析
一.选择题(共10小题,满分20分,每小题2分)
1.(2分)如图所示,一个小物体沿光滑斜面由A点上方从静止开始下滑,在它通过的路径AE分成相等的四段,v1、v2分别表示通过AB段、BC段的平均速度,v表示BE段的平均速度,则v1、v2与v的关系是( )
A.v1<v2<v B.v1=v2<v C.v1=v2>v D.v1<v<v2
【分析】物体从光滑的斜面上下滑,物体运动的越来越快,通过相等的路程,用的时间越来越短,然后由速度公式v=比较速度大小。 【解答】解:
物体从光滑的斜面上下滑,物体运动的越来越快,通过相同的路程,所用时间越来越短;
由于sAB=sBC,tAB>tBC,由v1=
,v2=
,所以,v1<v2;故BC错误;
sBE=3sBC,tBE<3tBC,A正确,D错误; 故选:A。
>,则v==>
=v2;所以v1<v2<v.故
【点评】根据题意判断出物体的运动时间,根据速度公式即可比较物体的速度大小。
2.(2分)养鱼的水族箱里在安装“循环、过滤、加氧三合一”水泵,水泵,如图所示。水泵工作时,水从管甲处吸入,在管乙处快速喷出,而管乙侧壁上有孔通过软塑料管丙与外部空气相通。从管乙处喷出的水流中,就混有大量气泡,增加水中氧气含量。关于这一生活中的现象,下列说法正确的是( )
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A.管乙内水的流速大,压强大
B.大气压强大于管乙内液体压强,空气被压入水流 C.气泡在水中上升的过程中,气泡内部压强不变 D.气泡在水中上升的过程中,气泡所受浮力不变
【分析】(1)液体和气体都称为流体,生活中常见的流体是水和空气,流体的流速越大,压强越小;流体的流速越小,压强越大。
(2)气泡的产生是因为大气压强大于管乙内液体压强,空气被压入水流形成的; (3)利用压强以及浮力的计算公式,通过气泡深度以及体积的变化分析解答。 【解答】解:A、由图可知,甲管比乙管粗,故等质量的水流过乙管的速度大,根据流体压强和流速的关系可知,管乙内水的压强小。故A错误;
B、从管乙处喷出的水流中混有大量气泡,说明大气压强大于管乙内液体压强,空气被压入水流,故B正确;
CD、根据p=ρgh可知,当气泡在水中上升的过程中,h变小,受到水的压强变小;压强变小后气泡体积变大,故气泡内部压强变小;根据F浮=ρgV排,V排变大所以浮力变大。故CD错误。 故选:B。
【点评】此题考查流体压强和流速的关系、液体压强特点和阿基米德原理的应用,是一道综合性较强的题目,并且题目来源于生活,是一道好题,。
3.(2分)小明同学家住5楼一天,他提着装有30个鸡蛋的塑料袋从1楼走到家里,在此过程中,下列估算不合理的是( ) A.他提鸡蛋的力做的功约为200 J
B.他提鸡蛋的力做功的功率约为3W C.他爬楼做的功约为6×102 J
D.他爬楼做功的功率约为1×102 W
【分析】(1)估算出30个鸡蛋的重力和爬楼的高度,根据W=Gh可算出提鸡蛋
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做的功;估测所用时间,根据P=计算他提鸡蛋的力做功的功率;
(2)自己体重G=500N,根据W=Gh求得自身爬楼做的功,他爬楼做的功包括自身爬楼做功和提30个鸡蛋做功之和,然后再根据P=计算他爬楼做功功率。 【解答】解:
(1)根据生活经验可知,一个鸡蛋质量约50g,30个鸡蛋的质量m1=1500g=1.5kg, 30个鸡蛋的重力G1=m1g=1.5kg×10N/kg=15N; 住宅楼的楼层高大约3m,家住5楼, 此同学实际爬楼高度:h=3m×4=12m;
提鸡蛋的力大约做功:W1=G1h=15N×12m=180J,接近200J,故A估算合理; 从1楼到5楼大约时间t=1min=60s, 提鸡蛋的力做功的功率: P1=
=
=3W,故B估算合理;
(2)小华自己体重G=500N,
他爬楼自身做的功:W2=Gh=500N×12m=6000J,故C估算不合理; 他提着装有30个鸡蛋的塑料袋从1楼走到5楼的过程中爬楼做的总功: W总=W1+W2=6000J+180J=6180J, 爬楼做功的功率: P=
=
=103W,接近1×102 W.故D估算合理。
故选:C。
【点评】依据生活经验或常识,对相关物理量进行估计,必要时还需根据相关公式计算得出结果;需注意:实际爬楼的层数等于楼层数减一。
4.(2分)我国的民谚、俗语和诗词中往往蕴含着丰富的物理知识。在下列几条民谚、俗语和诗词中,能够用分子动理论来解释的是( ) A.绿树浓阴夏日长,楼台倒影入池塘 B.水晶帘动微风起,满架蔷薇一院香 C.坐井观天,所见甚小 D.余音绕梁,三日不绝
【分析】要解答本题需掌握:分子动理论的基本知识:
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(1)分子永不停息地做无规则运动; (2)分子间有相互作用的力; (3)分子间有空隙。
【解答】解:A、“绿树浓阴夏日长”是光的直线传播,“楼台倒影入池塘”是由于光的反射,故A不符合题意;
B、“满架蔷薇一院香”是扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动,故B符合题意;
C、坐井观天,所见甚少”是光沿直线传播,故C不符合题意; D、余音绕梁,三日不绝,是回声现象,故D不符合题意。 故选:B。
【点评】本题是一道综合题,是考查学生对民谚、俗语和诗词中往往蕴含的物理知识的理解。是中考的热点。
5.(2分)中央电视台的“三星智力快车”节目介绍说,蜜蜂飞行与空气摩擦产生静电,因此蜜蜂在飞行中就可以吸引带正电的花粉,以下说法正确的是( ) A.蜜蜂与空气摩擦得到电子 B.蜜蜂与空气摩擦失去电子 C.空气不带电 D.空气带负电
【分析】同种电荷间相互排斥,异种电荷间相互吸引; 物体得到电子带负电,失去电子带正电。 【解答】解:
由题知,蜜蜂飞行与空气摩擦产生静电,且蜜蜂在飞行中可以吸引带正电的花粉,根据异种电荷相互吸引,蜜蜂带负电;蜜蜂带负电的原因是:蜜蜂飞行与空气摩擦,空气中的一些电子转移到蜜蜂身上,蜜蜂得到电子而带负电,空气因失去电子带正电,故A正确,BCD错误。 故选:A。
【点评】在日常生活中经常利用电荷间的相互作用力,比如:静电除尘,静电复印,还有静电喷涂。
6.(2分)太阳光与水平方向成30°角,要使太阳光经平面镜反射,反射光沿水
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