物理卓越競(jìng)賽（五） 1、選擇題共30分（其中1-6題為單選題，每題2分，7-12題為選擇題，共3分多項(xiàng)選擇或錯(cuò)誤選擇不得分，漏選扣 1 分。 如圖所示，一輛在直路上向右勻速行駛的汽車(chē)，一根輕彈簧的一端固定在汽車(chē)的右壁上，另一端連接在汽車(chē)右側(cè)的木塊上。汽車(chē)底部。 彈簧處于其原始長(zhǎng)度。 并保持水平。 下列判斷正確的是： ( ) A.如果木塊突然壓縮彈簧，則小車(chē)一定在加速 B.如果木塊受到向右摩擦，則小車(chē)一定正在加速 C.如果木塊向右移動(dòng)，則小車(chē)一定正在加速受到三個(gè)力的作用，則小車(chē)必定減速 D. 如果彈簧不變形，則小車(chē)必定勻速運(yùn)動(dòng) 2. 如圖所示，將兩個(gè)相同的直角鎬 A、B 放在水平的桌子。 楔形密度均勻，底面呈矩形。 如果將兩個(gè)物體的右上邊沿圖中的虛線截去，則 m A 和 m B，且 m A p B B。p A < p B C。p A = p B D。兩者都是可能的3、有兩個(gè)溢流杯A、B，溢流杯A盛裝酒精，溢流杯B盛裝一定的液體。 將一個(gè)不吸水的小球輕輕放入溢流杯A中，將球浸入酒精中，溢出的酒精質(zhì)量為80g； 將球從溢流杯A中取出，干燥后輕輕放入溢流杯B中。溢出液體的質(zhì)量為80g。 暴露于液體表面的球的體積與浸入液體的體積相同。 體積比為1：4。 已知p酒精=0.8×103kg/m3。 下列說(shuō)法正確的是（ ） A. 球靜止在溢流杯底部 AB 球的體積是 。 液體的密度為1.0×103kg/m3D。 球的密度為0.9×103kg/m34。 如圖所示，一塊質(zhì)量為60公斤的石頭沉入裝滿水的容器底部。 小宇用滑輪在2秒內(nèi)移動(dòng)了石頭。 以勻速將石頭提離水面1m，但石頭不暴露在水中。 已知繩子自由端拉力為250N，已知石子=3×103kg/m3，g為10N/kg。
那么當(dāng)石頭上升時(shí)，無(wú)論繩子的重量、繩子與滑輪之間的摩擦力以及水的阻力，下列說(shuō)法正確的是： ( ) A. 拉力的功率為125wB。 小宇通過(guò)滑輪對(duì)石頭做的有用功是600JC。 石頭上的浮力為100ND。 動(dòng)滑輪的重力為100N5。 學(xué)習(xí)了力學(xué)知識(shí)后，小明做了如下實(shí)驗(yàn)。 他用恒定的水平拉力F拉動(dòng)放置在水平地面上的物體，如圖A所示，并測(cè)量該物體的速度。 圖中畫(huà)了B、C兩個(gè)圖。 圖B表示F與時(shí)間t的關(guān)系，圖C表示物體的移動(dòng)速度v與時(shí)間t的關(guān)系。 結(jié)合已知條件和兩張圖像，可以看出下面的說(shuō)法是正確的。 （ ）A。 當(dāng)t=2S時(shí)，物體受到平衡力B。當(dāng)t=2S時(shí)，物體上的摩擦力為3NC。 當(dāng)t=3.5S時(shí)，物體受到的摩擦力為2ND。 當(dāng)t=3.5S時(shí)，拉力的功率為9w6。 如圖所示，彈簧的左端固定在垂直的墻壁上，右端與木塊M連接并放置在粗糙的水平面上。 當(dāng)M在0點(diǎn)時(shí)，彈簧不變形。 現(xiàn)在將物體 M 拉至 A 點(diǎn)并將其從靜止?fàn)顟B(tài)釋放。 M 可以向左移動(dòng)到 B 點(diǎn)。則 ( ) A。 物塊從 A 加速到 0，物塊和彈簧的機(jī)械能總量變小。 B. 物塊從A處先加速再減速到0，物塊和彈簧的機(jī)械能總量變小。 C、木塊先加速后減速，從0到B，木塊和彈簧的機(jī)械能總量保持不變。 D、木塊從0勻速運(yùn)動(dòng)到B然后減速，木塊和彈簧的機(jī)械能總量保持不變。 7.（多選）高度為3h的輕型圓柱形容器盛滿水，深度為h，底部面積為S。 現(xiàn)在將一個(gè)高為3h、底部面積為密度p的矩形塊放入水中。 那么A.容器底部的水的壓力將增加，壓力增加為p water ghB。 容器對(duì)地面的壓力會(huì)增加，壓力增加量為ρghC。 物體所受的浮力等于水對(duì)容器底部的壓力增加量，因此用 F 可以求出液體對(duì)容器底部的壓力增加量。 D、水對(duì)容器底部的壓力的增加和容器對(duì)地面的壓力的增加有時(shí)是不同的。 8.（多選）如圖所示，傳送帶保持速度v1恒定，順時(shí)針運(yùn)行，小物體以v2的速度沖到傳送帶上物理競(jìng)賽題八下，v1和v2都不為零。
下面正確的說(shuō)法是（ ） A.物體可能減速并沿直線運(yùn)動(dòng)到B。在此過(guò)程中，物體始終受到沿斜坡的滑動(dòng)摩擦力。 B、物體可能先沿直線加速，然后勻速直線運(yùn)動(dòng)到B。從A到達(dá)B的過(guò)程中，已受到沿斜面向上的摩擦力C。 物體可能首先減速并向B端直線移動(dòng)，直到速度為零。 在此過(guò)程中，始終受到沿斜面向下滑動(dòng)的摩擦力； 然后物體加速向B端運(yùn)動(dòng)。 A 結(jié)束幻燈片。 在滑動(dòng)過(guò)程中，始終受到沿斜面的滑動(dòng)摩擦力。 D、物體可以勻速向上運(yùn)動(dòng)到B。在這個(gè)過(guò)程中，它必須始終沿著斜面受到靜摩擦力的作用。 9.（多選）在斜面上將重力為60N的物體以勻速拉至高處。 如圖所示，沿斜面向上的拉力為40N。 斜面長(zhǎng)2m，高1m。 直接提升重物h所做的功是有用功。 下列說(shuō)法正確的是： ( ) A.坡度越慢，省力效果越弱。 B. 保持其他條件不變，增加斜坡的傾斜度將提高斜坡的機(jī)械效率。 C.該斜坡的機(jī)械效率為66.7%。 D、物體受到的摩擦力為10N10。 （多選） 將一個(gè)沒(méi)有質(zhì)量的薄壁水柱狀容器A放置在水平地面上。 里面是一個(gè)質(zhì)量為400克、質(zhì)量分布均勻的立方體塊B。 通過(guò)一根10厘米長(zhǎng)的細(xì)線連接到容器的底部，如圖所示。 此時(shí)水的質(zhì)量為8 kg，則下列有關(guān)說(shuō)法不正確（g為10 N/kg） ( ) A.容器對(duì)水平地面的壓力為84 NB。 如果倒入更多的水，繩子對(duì)B塊的拉力就會(huì)增加。 C、剪斷繩子，B塊靜止后，水平地面的壓力會(huì)增大。 D、繩子被切斷前后容器底部水的壓力變化等于繩子的原始拉力為11。（多選）如圖所示，放置物體q在水平桌子上，p浸入水中，重力為3N的物體p通過(guò)滑輪拉動(dòng)物體q。 此時(shí)，物體p和q保持靜止。
當(dāng)小明用9N的水平力F1向左拉物體q時(shí)，物體p以0.2m/s的勻速垂直向上運(yùn)動(dòng)； 當(dāng)小明以1N的水平力F2向右推動(dòng)物體q時(shí)，物體p以0.3m/s的勻速垂直向下運(yùn)動(dòng)。 忽略滑輪的重量、繩索的重量和軸的摩擦力，p永遠(yuǎn)不會(huì)暴露在液體表面或與容器的底部接觸。 則下列判斷正確的一項(xiàng)是（）。 A. q 上的滑動(dòng)摩擦力為 4 NB。 p 上的拉力為 2 NC。 當(dāng)物體q向左水平拉動(dòng)時(shí)，物體p以0.2m/s的恒定速度上升。 此時(shí)，物體q以0.1m/s的速度向左以勻速D運(yùn)動(dòng)。p的密度為3×103kg/m312。 （多選）小麗利用如圖所示的滑輪組，將重720N的物體勻速提升0.5m。 在此過(guò)程中，滑輪組的機(jī)械效率為80%。 在不考慮繩重和摩擦力的情況下，下列說(shuō)法正確的是： ( ) A.繩端拉力為450NB。 動(dòng)滑輪重力為180NC。 拉力所做的功為450JD。 改變物體重力，滑輪機(jī)械設(shè)定 效率仍為80% 2.實(shí)驗(yàn)題（共30分，每空一分） 13.測(cè)量大氣壓力值（1）王鑫進(jìn)行了如圖1所示的實(shí)驗(yàn)，將塑料鉤吸盤(pán)壓在光滑的水平玻璃下方，擠出塑料吸盤(pán)內(nèi)的空氣，測(cè)量吸盤(pán)壓在玻璃上的面積為S； 將盛有適量細(xì)沙的小桶輕輕掛在吸盤(pán)下方的塑料掛鉤上，用小勺將細(xì)沙輕輕加入桶中。 打磨直至塑料吸盤(pán)剛好從玻璃板上掉落。 測(cè)得此時(shí)塑料鉤、水桶和沙子的總重力為G。
① 當(dāng)即將與玻璃板分離時(shí)，塑料吸盤(pán)上的空氣壓力為 ，測(cè)得大氣壓值為 。 ②該方法測(cè)得的大氣壓值往往小于實(shí)際值。 您認(rèn)為此錯(cuò)誤的原因可能是（一個(gè)就足夠了）：。 （2）科學(xué)實(shí)驗(yàn)隊(duì)使用注射器、彈簧測(cè)力計(jì)、天平等設(shè)備測(cè)量大氣壓值。 實(shí)驗(yàn)步驟如下：①將注射器的活塞推至注射器筒的底部，然后用橡皮帽孔堵住注射器的小端，這樣做的目的是。 ②如圖2所示，用一根細(xì)尼龍繩綁住注射器活塞的頸部，繩子的另一端連接到彈簧測(cè)力計(jì)的掛鉤上，然后將注射器筒體緩慢地向右水平拉動(dòng)。 當(dāng)注射器中的活塞剛剛被拉動(dòng)時(shí)，記下彈簧力表顯示29.9N。 ③如圖3所示，用刻度尺測(cè)量注射器所有刻度的長(zhǎng)度，計(jì)算出活塞的橫截面積。 ④ 計(jì)算大氣壓的值為Pa。 14. 在探索“浮力大小與排開(kāi)液體的重力之間的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，小華利用A、B、C這五個(gè)步驟完成了實(shí)驗(yàn)探究、D、E如下圖所示。 測(cè)量時(shí)，使用測(cè)功機(jī)，讀數(shù)分別用F1、F2、F3、F4表示，如下圖所示。 (1) 根據(jù)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中測(cè)力計(jì)的讀數(shù)，可以計(jì)算出木塊浸入水中時(shí)所受浮力的表達(dá)式F float = 。 還可以計(jì)算表達(dá)式 C row = 水移動(dòng)時(shí)塊所施加的重力。 比較F浮子和G排，可以得到浮力大小與塊所排開(kāi)的水的重力之間的關(guān)系。
（2）完成上述實(shí)驗(yàn)后，小花更換了石頭，對(duì)多個(gè)物體進(jìn)行了上述實(shí)驗(yàn)探索。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果是一樣的。 小華在這里進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)的目的是。 （3）小組交流時(shí)，小華提出：在某次測(cè)量時(shí)，完成步驟A后，直接測(cè)量小桶和水的重力，然后將水放在溢流杯的出口處，不倒出。 出水，然后進(jìn)行步驟B、C、D的測(cè)量（步驟C中小桶里的水沒(méi)有滿）。 小紅認(rèn)為小華的方法不對(duì)； 你認(rèn)為小華的測(cè)量方法是（選擇“正確”或“錯(cuò)誤”），原因是。 (4)經(jīng)過(guò)學(xué)生的討論和合作，順利完成了實(shí)驗(yàn)調(diào)查，實(shí)驗(yàn)結(jié)論是。 （5）部分學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)后有了新的發(fā)現(xiàn)。 根據(jù)這兩個(gè)步驟，可以計(jì)算出塊的密度，塊的密度的表達(dá)式為： 。 第4頁(yè)（共6頁(yè)） 15.小青在海灘上撿到了一塊小卵石，想利用學(xué)到的浮力知識(shí)來(lái)測(cè)量它的密度，于是她把它帶到了實(shí)驗(yàn)室。 (1) 她使用彈簧測(cè)力計(jì)、燒杯、水和細(xì)線設(shè)計(jì)了如下測(cè)量方案： 用細(xì)鐵絲將卵石綁在彈簧測(cè)力計(jì)下，測(cè)量卵石的重力，記為G.b。 燒杯中放入適量的水，用彈簧測(cè)力計(jì)提起鵝卵石，使之浸入水中。 記錄彈簧測(cè)力計(jì)F的讀數(shù)。 c． 卵石的密度表達(dá)式為p石頭=（用G、F和p水表示）。 （2）當(dāng)用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量鵝卵石的重力時(shí)，出現(xiàn)了圖A所示的現(xiàn)象，這讓她放棄了這個(gè)計(jì)劃。 她放棄的原因是。 （3）在老師的指導(dǎo)下，她重新設(shè)計(jì)了用天平、燒杯、水和細(xì)線測(cè)量卵石密度的方案，并進(jìn)行了測(cè)量。 A。 將天平放在水平平臺(tái)上，并將游標(biāo)尺放在秤上。 當(dāng)指針靜止時(shí)，如圖B所示，調(diào)節(jié)平衡螺母（可選“左”或“右”），直至橫梁平衡。 ． b. 使用天平測(cè)量鵝卵石的質(zhì)量。 當(dāng)天平平衡時(shí)，重物的質(zhì)量與游標(biāo)的位置如圖C所示，則卵石的質(zhì)量為。 C。 將適量的水放入燒杯中，用天平稱(chēng)出燒杯和水的總質(zhì)量為 60 gd 如圖 D 所示，將燒杯保持在天平的左側(cè)，用繩子綁住小石子。一根細(xì)繩，將它們掛在燒杯的水中。 天平平衡后，天平讀數(shù)為 66.8 克。 則卵石的體積為，卵石的密度為/cm3。 （結(jié)果四舍五入到小數(shù)點(diǎn)后一位，p水=1.0×103kg/m3） 16、如圖A所示，小明在探索“杠桿的平衡條件”的實(shí)驗(yàn)中使用的實(shí)驗(yàn)設(shè)備是： 杠桿、支架、彈簧測(cè)力計(jì)、秤、細(xì)鋼絲及若干個(gè)質(zhì)量相同的鉤碼。
(1) 實(shí)驗(yàn)前，將杠桿中點(diǎn)置于支架上。 當(dāng)杠桿靜止時(shí)，發(fā)現(xiàn)杠桿右端下沉。 此時(shí)應(yīng)將杠桿兩端的平衡螺母調(diào)整至（左/右），使杠桿在不鉤住時(shí)平衡于水平位置。 這樣做的目的是____。 （2）調(diào)整好杠桿的平衡后物理競(jìng)賽題八下，小明在杠桿上的A點(diǎn)掛了4個(gè)鉤碼，在B點(diǎn)掛了6個(gè)鉤碼，杠桿在原來(lái)的位置完全平衡了。 于是小明得出杠桿的平衡條件為：力量×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂。 他得出的結(jié)論（合理/不合理）； 原因是：。 _(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，小明提出了一個(gè)新的探究問(wèn)題：“如果支點(diǎn)不在杠桿的中點(diǎn)，杠桿的平衡條件是否仍然成立？” Page 5 of 6 于是組里的同學(xué)利用圖B中的指示裝置進(jìn)行考察，發(fā)現(xiàn)在杠桿左端的不同位置，當(dāng)用彈簧測(cè)力計(jì)拉動(dòng)杠桿時(shí)垂直向上使杠桿達(dá)到水平平衡狀態(tài)，測(cè)得的拉力與杠桿平衡狀態(tài)不一致。 原因是：。 17、有同學(xué)在測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率時(shí)，記錄了下表中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)： 滑輪組形成的鉤碼重量 G/N 凸起鉤碼高度 h/m 拉力繩索自由端所受的力 F/N 繩索自由端 移動(dòng)距離 s/m 1 個(gè)定滑輪、1 個(gè)動(dòng)滑輪 20.11.250.2 (1) 根據(jù)上表數(shù)據(jù)，滑輪的機(jī)械效率塊可以計(jì)算為 (2)如果不考慮繩索的重量和摩擦力，可以看出滑輪組所用動(dòng)滑輪的重量。 當(dāng)動(dòng)滑輪的重量為 時(shí) 下圖顯示了滑輪是如何纏繞的。