模块一:力学易错概念
老师们,到了高考冲刺的阶段了,为了便捷你们上课,冬季班第二轮备考课课件中的题目比较多,不仅对往年的课件按知识点进行了分类,还把所对应的题目重点考察的知识点内容作出了说明.在题目编排上,例题部分题目数目降低,以便你们上课时可以讲完,更多的相关题目在思维拓展训练中,老师们要按照中学生的状况有目的地来选择,因而提升中学生们的成绩.祝老师们使用课件愉快,欢迎给出宝贵的意见!感谢!
力学易错题:
【例1】下列说法正确的是()
A.在湖中划桨时,使船前进的的动力是水直接对船的推力
B.受磨擦力的作用的两个表面一定受压力作用
C.磨擦力一定与物体运动方向相反
D.高速行驶的列车不容易停出来,说明速率越大惯性越大
E.假如一个物体不受任何外力的情况下,一定在水平方向的匀速直线运动或静止状态
F.人在水平地面上匀速步行前进时,只遭到往前的磨擦力
G.把装在盆里的水泼出去,这是借助了盆的惯性
H.将锤柄在土堆上撞击几下,松动的锤头就紧套在锤柄上,这是借助了锤头的惯性
I.刘翔冲过终点线后,还得往前运动一段距离,这是因为在惯性的作用下,才使刘翔继续往前运动
J.在太空中,浸在液体中的物体也会遭到压强
K.人沿竖直方向匀速向下爬杆过程中遭到的磨擦力,可能要比从杆上滑下时的磨擦力小
L.人在太空中不会遭到重力作用,所以也不会遭到月球对人的吸引力
M.重1牛的水可以形成100牛的压力
N.重1牛的水可以形成100牛的压强
【答案】BHKMN
【例2】在光滑的水平面上有一个重为200N的货车,以1m/s的速率延水平方向匀速前进,维持它运动所须要力的大小是()
A.100NB.50NC.200ND.0N
【答案】D
【例3】一篮球运动员用50N的力,用脚把篮球踢出100m,则运动员对篮球做的功()
A.100JB.50JC.5000JD.难以估算
【答案】D
【例4】小洪站在地上沿竖直方向向上拉一挂在天花板上的弹簧测力计拉环(弹簧测力计在平时使用状况下早已调零),弹簧测力计的示数为100N,小洪的体重为600N,小洪对地面的压力可能为.
A.500NB.505NC.495ND.605N
【答案】B(弹簧测力计的重力要考虑)
【例5】一个物体遭到同仍然线上两个力F1和F2的作用,它们的合力为F,则()
A.假如F1≠F2,这么F的方向总是跟较大的那种力相同
B.假如F1=F2,这么F=0
C.假如F1>F2,这么F=F1－F2
D.F总小于F1和F2的任意一个
【答案】A
【例6】将图中周长为20cm的正方体物块A,浸在50cm深的水底静止时.假如物块A的上表面距海面的距离为5cm,则(g取10N//kg)
A.物块A在水底可能下沉
B.物块A在水底可能悬浮或漂浮
C.物块A在水底一定漂浮,所受压强为80N
D.物块A在水底只能悬浮,所受压强为60N
【答案】B(西城期终联考题)
模块二:热学综合
压强小综合:
【例7】爱好科技的小刚自己制做了一条小木船,船上带有金属船锚,背鳍上表明了三种情况的排水量.(1)将锚放
在甲板里,当船静止在水槽中时观察对应的排水量为
;(2)用细线掳获船锚,悬挂在船下方的水底且完全浸入,观察对应的排水量为
,此时水槽中的海面将;(选填“升高”、“降低”或“不变”).(3)把细线放得更长些,直到线松了,锚沉在盆底,记下此时对应的排水量为
于是借助那些排水量测出了船锚的密度.则锚的密度
【答案】不变;
ρ水(昌平一模)
解析:该过程类似一个3h过程,排水量对应舱室排沸水的质量.
【例8】圆柱形容器中装有适量的水,将铁块A装入水底静止时,有
的容积漏出海面,如图甲所示,此时水对容器顶部的浮力降低了300Pa.若将铁块A挂在轻质杠杆上端B点,且A的部份容积溶入水底,在杠杆C点悬挂重物G使杠杆水平平衡,如图乙所示,此时水对容器顶部的浮力比铁块A悬浮时降低了100Pa.若将容器中的水换成另一种液体,使铁块A漏出液背部分与乙图相同,联通重物G到D点时,杠杆水平平衡,如图丙所示.若OC∶OD＝10∶13.则这些液体的密度为/m3.
【答案】0.85×103(昌平一模)
解析:假定容器底面积是S,由甲图,物体A倒入容器中,水对容器底面地浮力减小了300Pa,物体A遭到的重力大小为GA=300Pa×S;
由乙图可以晓得,水对容器顶部的浮力比铁块A悬浮时降低了100Pa,可以晓得杠杆B端的拉力是FB=100Pa×S,物体A遭到压强为F浮=200Pa×S,
由杠杆平衡条件可以晓得:FB·OB=G·OC………….1
当换成另外一种液体,(GA－F浮’)·OB=G·OD………….2
联立1÷2方程,可以
,F浮’=170Pa×S;
在水中和液体中,物体A排沸水和液体的容积一样,所以
可以求出液体的密度为ρ=0.85×103kg/m3;
简单机械:
【例9】
如图所示,是小明借助器械提高重物的示意图.当小明自由站在水平地面上时,对地面的浮力P0=2×104Pa;当在动滑轮下挂一个与小明重力相同的物体甲时,他使劲匀速抬起杠杆的A端,使杠杆在水平位置平衡时,小明对地面的浮力P1=4.5×104Pa,此时滑车架的机械效率为η1;当在动滑轮下挂1200N重物乙时,他使劲匀速抬起杠杆的A端,使杠杆在水平位置平衡时,小明对地面的浮力P2=5.5×104Pa,此时滑车架的机械效率为η2;已知杠杆OA∶OB＝1∶2(杠杆、绳重和机械间磨擦忽视不计,g取10N/kg)
求:(1)小明的质量m人
(2)
∶
【答案】(1)80(2)14:15(昌平一模)
小明自由站在水平地面上,对小明受力剖析如图1所示.
提重物甲时,对小明、杠杆、动滑轮和甲物体受力剖析如图2、3、4所示.
提重物乙时,对小明、杠杆、动滑轮和乙物体受力剖析如图5、6、7所示.
(1)……………………(1分)
由图4可知2F'B1=G动＋G甲
由图3可知FA1×OA=FB1×OB
FA1=2FB1=2F'B1
由图2可知N1=FA1＋G人=G动＋G甲＋G人
(2)……………………(1分)
由图7可知2F'B2=G动＋G乙
由图6可知FA2×OA=FB2×OB
FA2ˊ=FA2=2FB2=2FB2ˊ
由图5可知N2=FA2ˊ＋G人=G动＋G乙＋G人
(3)
………………(1分)
由多项式(1)(2)(3)解得
G人=G甲=800N
G动=200N……………………(1分)
……………………(1分)
……………………(1分)
模块三:热学压轴题
【例10】图甲是某科研小组设计从井底打捞物体A的装置示意图.图中实线框里是滑车架(未画出),滑车架绳子的自由端H由电动机带动.该装置由悬挂机构和提高装置两部份组成.悬挂机构由支架AD和杠杆CB构成,CO:OB=4:1.配重E通过绳子竖直拉着杠杆B端,其质量mE=200kg.安装在杠杆C端的提高装置由支架、定滑轮K、动滑轮M及电动机Q构成.其中支架和电动机Q的质量mQ=6.2kg,定滑轮K和动滑轮M的质量均为mK.可借助遥控电动机带动绳子,通过滑车架提高物体.物体A完全在水底匀速上升的过程中,电动机Q的功率P1为60w,绳子自由端H的拉力F1为20N,物体A上升速率大小为v1,地面对配重E的支持力为N1,滑车架的机械效率为η1;物体A全部漏出海面匀速竖直上升的过程中,电动机Q的功率为P2,绳子自由端H的拉力为F2,物体A上升速率大小为v2,地面对配重E的支持力为N2,滑车架的机械效率η2为95%;滑车架提高物体A的过程中,杠杆CB在水平位置保持平衡.物体A上升的速率在水底以及完全出水后随时间的变化如图乙所示.已知N1=6N2.细绳和杠杆的质量、滑轮与轴的磨擦、水对物体A的阻力均忽视不计,g取10N/kg.求:(1)动滑轮M的质量mK;(2)物体A全部漏出海面匀速上升时电动机的功率P2;(3)物体A的密度ρ
【答案】(1)1.8kg;(2)216w(3)1.14×103kg/m3(昌平一模)
解:出水前:物体A和动滑轮M;定滑轮K及与电动机Q;杠杆BC;配重E受力剖析如图1、2、3、4.
出水后:物体A和动滑轮M;定滑轮K及与电动机Q;杠杆BC;配重E受力剖析如图5、6、7、8.
……………………………(1分)
(1)由物体A完全在水底匀速上升时,绳子H端的拉力为F1,H端上升速率如图25乙所示.
……………………………(1分)
在水底时,
=FC1,
=FB1,FC1·CO=FB1·OB
=3F1+GQ+GK
FB1=
(3F1+GQ+GK)
………………………………①
出水后,
……………………②
………………(1分)
由①和②得:
解得:GK=18N,mK=1.8kg……………………………(1分)
(2)P2=F2×3v2=20×18N×0.6m/s=216w……………(1分)
(3)
【例11】如图19所示，杠杆AD置于钢制水平凹槽BC中如图所示将两相同的木块ab置于，杠杆AD能以B点或C点为支点在竖直平面内转动，BC=0.2m.细绳的一端系在杠杆的A端，另一端绕开动滑轮固定在天花板上，物体E挂在动滑轮的挂钩上.浸入在水底的物体H通过细绳挂在杠杆的D端，与杠杆D端固定联接的水平圆盘的上表面遭到的压力为F.已知
，动滑轮的质量为mD=1kg，物体H的密度
，AD=0.8m，CD=0.2m，杠杆、圆盘、细绳的质量及磨擦均忽视不计，g取10N/kg.为使杠杆AD保持水平平衡，求:
（1）物体E的最小质量m;
（2）物体H的最小容积V.
【答案】(1)13kg;(2)1×10-3m3(年上海高考)
解析:
由
可知，当
时，受力剖析如图1所示，则有:
①
当
时，受力剖析如图2所示，则有:
②
由①②可得:
代入数据可得:
因而物体E的最小质量:
物体H的最小容积:
思维拓展训练(选讲)
增强班
【拓展1】小明站在水平地面上静止不动时,对地面的浮力为,他一只脚的面积是,则小明的体重是(g=10N/kg)
【答案】500N
【拓展2】如图所示,一个重为10N的实心金属块,挂在弹簧秤下并溶入水底(弹簧秤未画出),当金属块的容积的1/3溶入水底静止时,弹簧秤的示数为8牛,当把金属块全部浸没水底并遇到杯底时,弹簧秤的示数()
A.可能是2NB.可能是6NC.可能是8ND.以上答案均错
【答案】A
【拓展3】盛有液体的圆锥形容器放在水平桌面上,如图甲所示,容器对桌面的压力为N1,容器对桌面的浮力为P1;用细线拴一金属球,将金属球浸入在液体中,如图7乙所示,容器对桌面的浮力为P2;将细线割断,金属球沉到容器顶部,如图7丙所示,金属球对容器顶部的压力为N3.P1:P2=5:6,N1:N3=5:9,液体的密度是0.9g/cm3,g取10N/kg.则金属球的密度为g/cm3.
【答案】9(昌平一模)
解析:G为盛有液体的圆锥形容器的总重力,N1=G;
由P1:P2=5:6,可以晓得物体的压强大小为F浮=0.2G;
由丙图可以晓得,金属球的重力G球=F浮+N3,由N1:N3=5:9可以晓得,N3=1.8G,
所以G球=2G;
通过压强与重力的关系可以求出金属球的密度为:9g/cm3
【拓展4】图甲是某学校科技小组设计的打捞水池中物体出水面的装置示意图.BOE为一轻质杆，在其两端分别固定着以OB和OE为直径的两段圆圆弧的凹槽ABC和DEF，支点O为这两段圆圆弧凹槽对应的圆心.轻质绳G和H分别固定在圆圆弧凹槽ABC的A点和DEF的D点，杆BOE旋转时细绳总能在凹槽中，绳G和H拉力的力臂一直保持不变.固定在水平地面上的电动机M可以通过带动绳子H推动杠杆和滑车架将水池中物体捞出水面.电动机M的质量m为52.5kg.电动机M使劲带动绳子H使柱形物体K一直以速率v匀速上升.物体K浸入在水底匀速上升的过程中，滑车架的机械效率为η1，电动机M对地面的浮力为P1;物体K全部漏出海面匀速竖直上升的过程中，滑车架的机械效率为η2，电动机M对地面的浮力为P2;电动机M对地面的浮力随时间变化的图像如图乙所示.已知物体K的底面积S=0.1m2，高h=0.2m，OB∶OE=3∶4，η1∶η2＝27∶28.细绳和杠杆的质量、滑轮及杠杆与轴的磨擦、细绳和凹槽的磨擦、水对物体的阻力均忽视不计，K出水前后湖面高度的变化忽视不计，g取10N/kg.求:
(1)物体K完全浸入时遭到的压强;
(2)动滑轮的质量;
(3)若用该装置以同样速率打捞质量为120kg的物体K′，求K′全部漏出海面后，电动机M带动绳H的功率.
【答案】(西城一模)
(1)
(2)物体K浸入在水底匀速上升时，以物体K和动滑轮的整体为研究对象，受力剖析图如答图1甲所示;电动机M的受力剖析图如答图1乙所示;杠杆两端的受力剖析图如答图1丙所示.
，
，
如图所示将两相同的木块ab置于，
物体K全部漏出海面匀速上升时，以物体K和动滑轮的整体为研究对象，受力剖析图如答图2甲所示;电动机M的受力剖析图如答图2乙所示;杠杆两端的受力剖析图如答图2丙所示.
，
，
，
剖析题图乙，在0-5s的时间里，p1=2.1×104Pa;在15-20的时间里p2=1.8×104Pa.
…………(1分)
解得:
…………(1分)
(3)剖析题图乙，在5-15s的时间里，物体K从上表面开始接触海面到下表面离开海面.因为K出水前后海面高度的变化忽视不计:
，
…………(1分)
K’全部漏出海面后，电动机M的拉力
由几何关系，
…………(1分)
尖子班
【拓展1】某物体重为0.5N,把它装入盛有水的烧瓶中,溢出重为0.3N的水,则它深受的压强()
A.一定为0.3NB.可能为0.2NC.一定为0.5ND.可能为0.4N
【答案】D
【拓展2】如图所示,一个重为10N的实心金属块,挂在弹簧秤下并溶入水底(弹簧秤未画出),当金属块的容积的1/3溶入水底静止时,弹簧秤的示数为8牛,当把金属块全部浸没水底并遇到杯底时,弹簧秤的示数()
A.可能是2NB.可能是6NC.可能是8ND.以上答案均错
【答案】A
【拓展3】盛有液体的圆锥形容器放在水平桌面上,如图甲所示,容器对桌面的压力为N1,容器对桌面的浮力为P1;用细线拴一金属球,将金属球浸入在液体中,如图7乙所示,容器对桌面的浮力为P2;将细线割断,金属球沉到容器顶部,如图7丙所示,金属球对容器顶部的压力为N3.P1:P2=5:6,N1:N3=5:9,液体的密度是0.9g/cm3,g取10N/kg.则金属球的密度为g/cm3.
【答案】9(昌平一模)
解析:G为盛有液体的圆锥形容器的总重力,N1=G;
由P1:P2=5:6,可以晓得物体的压强大小为F浮=0.2G;
由丙图可以晓得,金属球的重力G球=F浮+N3,由N1:N3=5:9可以晓得,N3=1.8G,
所以G球=2G;
通过压强与重力的关系可以求出金属球的密度为:9g/cm3
【拓展4】如图甲所示是一个装置示意图,正方体A作为配重使用,保证杠杆EOF一直在水平位置平衡.某同事用这个装置和一个圆锥形密闭容器D提取水底的圆锥体B;该朋友使劲带动滑车架绕绳自由端,手拉绳的功率和密闭容器D匀速被提高的距离关系如图乙所示;在提高全过程中,密闭容器D上升速率一直保持不变,配重A一直没有离开地面,每位滑轮的质量都相等.已知密闭容器D的底面积为SD=1.2×10-2m2,质量为mD=3kg;正方体A单独置于水平地面上,对地面的浮力为p0=3×104Pa,密闭容器D未被提出海面匀速上升和完全提出海面后匀速上升,A对地面的浮力分别为p1=2.1×104Pa,p2=1.3×104Pa.(不计绳的重力,滑轮与轴的磨擦及水的阻力,不考虑海面高度变化,g取10N/kg)
求:(1)密闭容器D浸入在水底时所受的压强;
(2)动滑轮遭到的重力G0;
(3)圆锥体B遭到的重力;
(4)密闭容器D完全提出海面后,滑车架提高圆锥体B的机械效率.(百分号前保留整数)
【答案】(1)120N;(2)10N;(3)200N(4)83%(西城二模)
(1)由图象可得hD=1m
VD=SDhD=1.2×10-2m2×1m=1.2×10-2m3
F浮=ρ水gVD=1×103kg/m3×10N/kg×1.2×10-2m3=120N(1分)
(2)由图象可得P1=6W,P2=12W
当D在水底匀速上升时,动滑轮及物体B和D整体、杠杆、定滑轮的受力剖析
当D在空气中匀速上升时,动滑轮及物体B和D整体、杠杆、定滑轮的受力剖析
①
④
②
⑤(1分)
③
⑥
物体A单独在地面、D在水底、D在空气中的受力剖析:
;⑦
;⑧
⑨
由①④式得3F1+F浮=3F2
再由
,F浮=120N及上式可解得F1=40NF2=80N(1分)
由③⑥式可得
再由②⑤⑦⑧⑨及上式可得
代入数据解得:G0=10N(1分)
(3)GD=mDg
=3kg×10N/kg=30N
将G0=10N,GD=30N,F2=80N代入④式
解得GB=200N(1分)
(4)
【拓展5】图甲是某学校科技小组设计的打捞水池中物体出水面的装置示意图.BOE为一轻质杆，在其两端分别固定着以OB和OE为直径的两段圆圆弧的凹槽ABC和DEF，支点O为这两段圆圆弧凹槽对应的圆心.轻质绳G和H分别固定在圆圆弧凹槽ABC的A点和DEF的D点，杆BOE旋转时细绳总能在凹槽中，绳G和H拉力的力臂一直保持不变.固定在水平地面上的电动机M可以通过带动绳子H推动杠杆和滑车架将水池中物体捞出水面.电动机M的质量m为52.5kg.电动机M使劲带动绳子H使柱形物体K一直以速率v匀速上升.物体K浸入在水底匀速上升的过程中，滑车架的机械效率为η1，电动机M对地面的浮力为P1;物体K全部漏出海面匀速竖直上升的过程中，滑车架的机械效率为η2，电动机M对地面的浮力为P2;电动机M对地面的浮力随时间变化的图像如图乙所示.已知物体K的底面积S=0.1m2，高h=0.2m，OB∶OE=3∶4，η1∶η2＝27∶28.细绳和杠杆的质量、滑轮及杠杆与轴的磨擦、细绳和凹槽的磨擦、水对物体的阻力均忽视不计，K出水前后湖面高度的变化忽视不计，g取10N/kg.求:
(1)物体K完全浸入时遭到的压强;
(2)动滑轮的质量;
(3)若用该装置以同样速率打捞质量为120kg的物体K′，求K′全部漏出海面后，电动机M带动绳H的功率.
【答案】(西城一模)
(1)
(2)物体K浸入在水底匀速上升时，以物体K和动滑轮的整体为研究对象，受力剖析图如答图1甲所示;电动机M的受力剖析图如答图1乙所示;杠杆两端的受力剖析图如答图1丙所示.
，
，
，
物体K全部漏出海面匀速上升时，以物体K和动滑轮的整体为研究对象，受力剖析图如答图2甲所示;电动机M的受力剖析图如答图2乙所示;杠杆两端的受力剖析图如答图2丙所示.
，
，
，
剖析题图乙，在0-5s的时间里，p1=2.1×104Pa;在15-20的时间里p2=1.8×104Pa.
…………(1分)
解得:
…………(1分)
(3)剖析题图乙，在5-15s的时间里，物体K从上表面开始接触海面到下表面离开海面.因为K出水前后海面高度的变化忽视不计:
，
…………(1分)
K’全部漏出海面后，电动机M的拉力
由几何关系，
【练1】小刚把空袋子置于地磅上,地磅的示数为1kg.箱中放入物品后,他用120N的力竖直向下提袋子,袋子没有被提上去,此时地磅的示数为9kg.装在袋子中的物品的质量是.(g取10N/kg)
【答案】20
【练2】(多选)下述说法中正确的是()
A.物体遭到平衡力作用时,一定处于静止状态
B.物体处于静止状态时,一定遭到平衡力作用
C.物体所受合力为零时,可能处于静止状态
D.物体处于匀速运动状态时,所受合力一定不为零
【答案】BC
【练3】(昌平一模.多选)下述说法中正确的是()
A.踢出去的篮球其实会继续运动,但它会停出来,说明物体的运动必须有力维持
B.跳高运动员助跑可以提升成绩,是借助了身体的惯性
C.女孩水平使劲伞车但没推进,此时他的推力大于车受的阻力
D.跳远运动员跳远,离开地面向上运动过程中,动能降低,势能降低
【答案】BD
【练4】(西城二模)某科技小组的朋友们设计了一个手动磨蚀装置,该装置能把进水管供给的较小流量的水存储到一定量后,手动开启放水蝶阀进行磨蚀.图是该装置主要部件的截面示意图,AB是一个可以绕O点转动的轻质杠杆,OB=2OA;C是长度为d、底面积为S的放水蝶阀(球阀C恰好挡住排水管管口).将一根细绳一端系在球阀C中央,另一端系在杠杆的A点.浮筒D是一个底面积为4S的空心圆锥体,将细绳一端系在浮筒D上端中央并通过定滑轮使绳的另一端与杠杆的B点相连.当水箱中的水深为2.5h时,系在浮筒D上端的细绳正好被剪短;当水箱中的水深为3h时,球阀C恰好被打开.在球阀C被打开前,杠杆AB一直保持水平,若细绳所受的重力以及装置的机械阻力均忽视不计,水的密度为ρ水,则放水阀C的质量为.
【答案】ρ水S(h+d)
第十八种品格:坚持
愚公移山
太行、王屋两座大山,四周各七百里,高七八百千丈.原本在荆州的北部、黄河北岸的北面.
北山脚下有个叫愚公的人,年龄将近九十岁了,面对着山居住.愚公苦于山北边公路阻塞,进进出出坎坷绕远.于是愚公便召集全家人来商量说:“我和大家尽竭力铲平巍峨的大山,使它仍然通到益州北部,抵达汉水南岸,好吗？”大家纷纷表示赞成他的意见.愚公的母亲提出疑惑说:“凭你的力量,连魁父这座小丘都铲平不了,又能把太行、王屋这两座山如何样呢？毕竟把土石放在那里去呢？”大家纷纷说:“把土石扔到渤海的边上,隐土的北边.”愚公于是率领弟弟儿子中挑担子的三个人,凿石挖土,用箕畚装土石运到渤海的边上.邻居姓京城的寡妇只有一个女儿,刚七八岁,但却蹦蹦跳跳地去帮助她们.冬夏换季,才往返一次.
兴县有一个聪明的奶奶笑着制止愚公说:“你真是太不聪明了.凭你残余的时光剩余的力气,连山上的一根草木都动不了,又能把泥土和石头怎样样呢？”愚公长叹一声说:“你思想顽固,顽固到不能改变的地步,连寡妇孤儿都不如.虽然我死了,还有妻子在呀;母亲又生儿子,儿子又生孩子;母亲又有小孩,母亲又有儿子;子子孙孙没有用尽的,但是山不会增高加强,不必愁挖不平呢？”智叟无言而对.
山神据说了这件事,怕他不停地挖下去,向星君报告了这件事.星君被他的诚意感动,命令夸娥氏的两个孩子背走了两座山.一座置于朔方北部,一座放到姑臧南面.自此,荆州的北部,直至汉水的南岸,没有山冈阻隔了.
明天我学到了
