专题4 力学多选题
一、多选题
1.(2023·广西柳州·校考一模)日常生活中,惯性现象既有利也有弊。以下属于利用惯性的是 ( )
A.抖落衣服上的灰尘 B.百米运动员起跑时后脚蹬踏板
C.跳远运动员跳远时助跑 D.洗衣机的脱水过程
【答案】ACD
【详解】A.抖落衣服上的灰尘,即原来衣服和灰尘都处于运动状态,但运动到一定程度后,衣服静止,而灰尘由于惯性继续运动,即灰尘会与衣服分离,是利用惯性,故A符合题意;
B.百米运动员起跑时后脚蹬踏板,利用了物体间力的作用是相互的,故B不符合题意;
C.跳远运动员跳远时助跑,即原来运动员处于运动状态,当起跳后,运动员由于惯性仍保持运动状态,故这样可以让跳远运动员跳得更远,是利用惯性,故C符合题意;
D.洗衣机的脱水过程,即是利用惯性让水与衣服脱离的,故D符合题意。
故选ACD。
2.(2023·山东济南·统考一模)五千年的华夏文明,创造了无数的诗歌辞赋,我们在欣赏这些诗歌辞赋时,不仅要挖掘其思想内涵,还可以探究其中所描述的自然现象与物理规律。下面是晓华同学对部分诗句中蕴物理知识的理解,其中正确的是( )
A.“孤帆一片日边来”——“孤帆”运动,是以江岸为参照物的
B.“不敢高声语”——“高声语”,是指声音的特征“音调”高
C.“潭清疑水浅”——“水浅”,是由于光的反射而形成的现象
D.“北风卷地白草折”——“白草折”,是因为力改变了物体形状
【答案】AD
【详解】A.以江岸为参照物,“孤帆”与江岸之间的位置是变化的,所以“孤帆”是运动的,故A正确;
B.“不敢高声语”,“高声语”形容的是声音的响度大,故B错误;
C.“水浅”,是由于光从水中斜射入空气中,在水面处发生折射而产生的现象,故C错误;
D.“百草折”,说明力改变了物体的形状,故D正确。
故选AD。
3.(2023·山东济南·校联考一模)济南护城河从趵突泉到大明湖的航道有一定的落差,游船需要通过一次船闸,如图,游船经过船闸时平稳顺畅,游客可以在船内聊天观景。以下说法正确的是( )
A.两侧水流速度越大,对船的压强越大
B.船闸利用了连通器的原理
C.船底会受到水竖直向上的压强
D.船内游客用吸管喝饮料时利用了大气压
【答案】BCD
【详解】A.根据伯努利原理可知,两侧水流速度越大,对船的压强越小,故A错误;
B.船闸的闸室、上下游河道构成了连通器,是利用连通器原理工作的,故B正确;
C.液体像各个方向都有压强,船底会受到水对它竖直向上的压强,故C正确;
D.用吸管吸饮料时,把吸管内的饮料吸入口中,大气压再把饮料压入吸管内,故D正确。
故选BCD。
4.(2023·广东深圳·校联考一模)电动车的动力来源于其核心部件电动机。有关电动车的下列说法中,正确的是( )
A.轮胎用橡胶制成是因为它的绝缘性能好
B.车座呈扁平状是为了增大对人体的压强
C.电动机的工作原理是磁场对电流的作用
D.刹闸减速时是通过增大压力来增大摩擦
【答案】CD
【详解】A.电动车的轮胎用橡胶制成是因为它的耐磨性好,柔软,故A错误;
B.车座呈扁平状是为了增大受力面积,减小对人体的压强,故B错误;
C.电动机工作原理是利用通电导体在磁场中受力转动而制成的,即磁场对电流的作用,故C正确;
D.电动车刹闸减速时是通过增大压力来增大摩擦,故D正确。
故选CD。
5.(2023·山东济南·统考模拟预测)假如你是一位小货车司机(小货车是后驱动的,动力是后车轮与地面的摩擦力),在雪天路滑的情况下行车,为保证行车安全,避免发生交通事故,有下列四种措施,你认为哪几种是可行的( )
A.在前轮的轮胎上加装防滑链
B.在后轮的轮胎上加装防滑链
C.空车行驶时在车厢中适当放些沙袋
D.慢速行驶保持车距
【答案】BCD
【详解】AB.因为小货车是后驱动的,动力是后车轮与地面的摩擦力,因此可以在后轮的轮胎上加装防滑链,增大接触面的粗糙程度而增大摩擦,故A不符合题意,B符合题意;
C.空车行驶时在车厢中适当放些沙袋,是在接触面的粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦,故C符合题意;
D.雪天路滑,为防止由于惯性出现的交通事故,因此要减速慢行,故D符合题意。
故选BCD。
6.(2023·山东济南·统考模拟预测)有些中学生爱喝可乐,老师借此开发学生思维,要求同学用装可乐的塑料空瓶,结合所给的器材(水、海绵、抽气机),设计实验,验证有关物理知识。下面是四位同学的小实验,正确的是( )
A.验证压力的作用效果与受力面积的关系:把装满水的塑料瓶正立、倒立在海绵上,海面凹陷程度不同
B.验证大气压强的存在:用抽气机将瓶中的气体抽走,瓶子就会瘪了
C.验证力可以改变物体形状:用力挤压塑料瓶,塑料瓶扁了
D.验证液体压强与深度的关系:瓶中装水,在侧壁扎孔,上面孔喷出的水最远
【答案】ABC
【详解】A.验证压力的作用效果与受力面积的关系时,采用的是控制变量法,需要控制压力相同,受力面积的大小不同,实验中可以把装满水的塑料瓶正立、倒立在海绵上,观察海绵的海面凹陷程度,故A正确;
B.用抽气机将瓶中的气体抽走,瓶子就会瘪了,这是因为瓶子受到外界大气压的作用,验证了大气压的存在,故B正确;
C.用力挤压塑料瓶,塑料瓶扁了,这说明力可以改变物体形状,故C正确;
D.瓶中装水,在侧壁扎孔,应该是下面孔喷出的水最远,说明液体内部的压强随深度的增大而增大,故D错误。
故选ABC。
7.(2023·江西吉安·校考一模)如图所示,能根据坐标系中阴影部分面积计算选项中物理量大小的是( )
A. 机械功W B. 热量Q
C. 机械效率η D. 电功率P
【答案】AD
【详解】A.图中横坐标是时间,纵坐标是功率,根据W=Pt可知图中的阴影部分可表示功,故A符合题意;
B.横坐标是燃料的燃烧时间,纵坐标是燃料的热值q,根据Q放=mq可知,横、纵坐标之积不等于燃料完全燃烧放出的热量,故B不符合题意;
C.机械效率为有用功和总功之比,故图中阴影部分面积不能表示机械效率,故C不符合题意;
D.横坐标是电阻R,纵坐标是电流的平方,根据P=I2R可知,横、纵坐标之积正好是用电器消耗的电功率,故D符合题意。
故选AD。
8.(2023·山东济南·统考一模)核酸检测采样时使用的“采样拭子”,其顶端是如图所示的植绒拭子,安全、无毒。有一种植绒方式是:植绒机产生数万伏的高压静电,通过电子转移让喷头中的绒毛带上负电荷,然后在被植绒物体表面喷涂上胶粘剂,移动喷头靠近被植绒物体,绒毛在高压静电作用下从喷头中飞升到被植绒物体表面,呈垂直状植在涂有胶粘剂的物体表面。上述植绒过程中蕴含了许多科学知识,下列描述合理的是( )
A.喷头中的绒毛带上负电荷,说明绒毛得到了电子
B.以移动的喷头作为参照物,被植绒物体是运动的
C.绒毛能够在高压静电的作用下运动,内能转化为机械能
D.绒毛从喷头到被植绒物体表面,力改变物体的运动状态
【答案】ABD
【详解】A.物体得到电子,带负电,喷头中的绒毛带上负电荷,是由于绒毛得到了电子,故A符合题意;
B.以移动的喷头为参照物,被植绒物体与喷头的位置不断变化,说明被植绒物体是运动的,故B符合题意;
C.绒毛能够在高压静电的作用下运动,电能转化为机械能,故C不符合题意;
D.力是改变物体运动状态的原因,绒毛从喷头中飞升到被植绒物体表面,是由于绒毛在高压静电作用下受到力的作用,故D符合题意。
故选ABD。
9.(2023·天津和平·统考一模)潜水艇在海面下航行时的排水质量为m1,在海面上航行时的排水质量为m2,设海水的密度为ρ,下列说法中正确的是( )
A.当潜水艇在海面上航行时,水中部分的体积为(m1–m2)/ρ
B.潜水艇在海面下航行时所受海水的向上和向下的压力差为m1g
C.要使潜水艇潜入海面下,需要充入海水的重为(m1–m2)g
D.潜水艇在海面下航行时所受海水的浮力等于(m1–m2)g
【答案】BC
【详解】BD.潜水艇在海面下航行时悬浮在海水中,所受海水的向上和向下的压力差即为潜水艇收到的浮力,大小为m1g,潜水艇在海面下航行时受到的浮力
故选BC。
10.(2023·山东济南·校联考一模)使用下列测量工具时,所读出的测量值正确的是( )
A.物体的长度为8.69cm B.A受到的重力是2.6N
C.金属块的体积是30cm3 D.物体的质量是72g
【答案】BD
故选BD。
11.(2023·山东济南·校联考一模)物理兴趣小组的同学对物理课本上的插图进行讨论,其中正确的( )
A.图甲中显示了透镜对光的作用,说明凸透镜对光有会聚作用
B.图乙中帕斯卡裂桶实验,说明液体的压强与液体的高度有关
C.图丙中能顶起汽车的液压千斤顶,物理学原理是帕斯卡定律
D.图丁中的家用煤气灶的灶头,利用了流体压强与流速的关系
【答案】ACD
【详解】A.图甲中光经过凸透镜后向中间靠拢,显示了透镜对光的作用,说明凸透镜对光有会聚作用,故A正确;
B.图乙中帕斯卡裂桶实验,说明液体的压强与液体的深度有关,故B错误;
C.图丙中能顶起汽车的液压千斤顶,利用的是密闭容器内液体的压强能够大小不变的向四周传递,物理学原理是帕斯卡定律,故C正确;
D.图丁中的家用煤气灶的灶头,利用了流体压强与流速的关系,即流体流速越快,流体压强越小,故D正确。
故选ACD。
12.(2023·天津·校联考一模)一容器装满水后,容器和水的总质量为m1;若在容器内放一质量为m的小金属块A后再加满水,总质量为m2,若在容器内放一质量为m的小金属块A和一质量也为m的小金属块B后再加满水,总质量为m3,则金属块A和金属块B的说法正确的是( )
13.(2023·云南·校联考一模)水是一种资源,也是一种能源。古代劳动人民巧妙地利用水来开山采石:冬季,在白天给石头打一个洞,再往洞里灌满水并封实,待晚上降温,水结冰后石头就裂开了(冰的密度比水的小)。下列有关说法正确的是( )
A.石头裂开后密度减小
B.石头裂开后密度不变
C.该方法利用水结冰后质量不变,体积增大而使石头裂开
D.该方法利用水结冰后质量变大,体积增大而使石头裂开
【答案】BC
【详解】AB.密度是物质的一种特性,同种物质的质量与体积的比值相同,它不随物体自身的质量或体积的变化而变化,所以石头的密度不变,故A错误;B正确;
CD.质量是物体本身的属性,与状态无关,所以水结成冰后,质量不变,但密度减小,根据公式ρ=m/v得v=m/ρ,,所以体积变大而使石头裂开,故C正确;D错误。
故选BC。
14.(2023·山东济南·统考模拟预测)学习物理是从观察事物、探求事理开始的,会估测物理量的大小是学好物理的基本功之一。以下估计与实际相符的是( )
A.成年人正常步行的速度约为5m/s
B.国歌《义勇军进行曲》时长约46s
C.中学生跳绳140下用时约为1min
D.中学教学楼每层楼高约为3.2m
【答案】BCD
【详解】A.成年人正常步行1s走两步,每步约0.6m,所以步行的速度约为1.2m/s,故A不符合题意;
B.我国的国歌演奏时间不到1分钟,演奏一遍中华人民共和国国歌用时约46s,故B符合题意;
C.中学生1min跳绳140次左右,故C符合题意;
D.一般教学楼每层的高度在3m左右,3.2m与实际相符,故D符合题意。
故选BCD。
15.(2023·山东济南·统考一模)以下对生活中一些物理量的描述符合实际情况的是( )
A.教室一盏照明灯工作电流约10A
B.教室内课桌的高度约为75cm
C.教室里空调的功率约为2000W
D.教室的大气压约1.5×105Pa
【答案】BC
【详解】A.教室一盏照明灯工作电流约0.2A,故A错误;
B.一个中学生的身高约为160cm,课桌的高度约为人身高的一半,所以课桌的高度约70~80cm,故B正确;
C.教室里空调的额定电压为220V,电流约为10A,根据电功率P=UI,空调的功率约为2000W,故C正确;
D.教室的大气压接近一个标准大气压,大约为1.0×105Pa,故D错误。
故选BC。
16.(2023·云南曲靖·校考模拟预测)如图所示是小学生在踢足球时的情景,下列说法不正确的是( )
A.球被脚踢出去时,只有球受到力的作用
B.踢出去的足球能继续滚动,是因为足球具有惯性
C.滚动的足球最终会停下来,说明运动需要力来维持
D.足球在空中时所受重力和空气阻力是一对平衡力
【答案】ACD
【详解】A.由于力的作用是相互的,球被脚踢出去的同时,脚受到球的反作用力,故A错误,符合题意;
B.足球被踢出后仍能继续运动,是因为足球具有惯性,仍要保持原来的运动状态,故B正确,不符合题意;
C.地上滚动的足球停下来是因为受到了摩擦力的缘故,说明力改变了物体的运动状态,故C错误,符合题意;
D.足球在空中时所受重力和空气阻力,这两个力的方向不在同一直线上,不是一对平衡力,故D错误,符合题意。
故选ACD。
17.(2023·河南周口·统考一模)如图所示,用相同的滑轮安装成甲、乙两种装置,分别用FA、FB匀速提升重力为GA 、GB的A、B两个物体。物体提升相同高度,不计绳重和摩擦,下列说法一定正确的是 ( )
A.若FA>FB,则GA<GB
B.若GA=GB,则η甲=η乙
C.若FA=FB,则η甲>η乙
D.若FA<FB,则甲的机械效率一定等于乙
【答案】BC
【详解】由图可知:甲滑轮组绳子的股数n甲=3,乙滑轮组绳子的股数n乙=2。
A.不计绳重和摩擦,由F=(G+G动)/n得到A的重力
GA=3FA–G动
B的重力
GB=2FB–G动
若
FA>FB
则
GA>GB
故A错误;
B.不计绳重和摩擦,滑轮组的机械效率
若
GA=GB
由题意可知动滑轮重力相等,则
η甲=η乙
故B正确;
C.若
FA=FB=F
AB的重力分别为
GA=3F-G动
GB=2F-G动
则
GA>GB
18.(2023·天津红桥·统考模拟预测)如图所示,斜面长为s,高为h,用沿斜面向上的力把一个重为G的物体匀速拉到坡顶,下列说法中正确的是( )
A.若斜面的机械效率η=1,则拉力F=G
B.若斜面的机械效率η=1,则拉力F=Gh/s
C.若斜面的机械效率η<1,则拉力=Gh/ηs
D.若斜面的机械效率η<1,则物体与斜面间的摩擦力f=Gh(1-η)/s
【答案】BC
【详解】AB.已知斜面的高为h,物体的重力为G,所以有用功为W有=Gh,斜面长为s,拉力为F,所以总功为W总=Fs,则斜面机械效率为
故选BC。
19.(2023·河南焦作·统考模拟预测)如图甲所示,火箭发射时,速度能在10s内由0增加到100 m/s;如图乙所示,汽车以108 km/h的速度行驶,急刹车时能在2.5 s内停下来,下列说法中正确的是( )
A.10 s内火箭的速度改变量为10 m/s
B.2.5 s内汽车的速度改变量为-30 m/s
C.火箭的速度变化比汽车的快
D.火箭的加速度比汽车的加速度小
【答案】BD
【详解】A.因火箭发射时,速度在10 s内由0增加到100 m/s,故10 s内火箭的速度改变量为100 m/s,故A错误;
故火箭的速度变化比汽车的慢,火箭的加速度比汽车的加速度小,故C错误,D正确。
故选BD。
20.(2023·河南·校联考一模)如图所示,有两个完全相同的物体A和B,A的下端与物块甲通过轻质细绳相连,B的上面放着物块乙,A、B都刚好浸没于水中。则下列说法正确的是( )
A.物体A和B下表面受到水的压强相等
B.绳的拉力大于乙的重力
C.甲受到的浮力大小等于它的重力减去乙的重力
D.甲的密度大于乙的密度
【答案】AC
【详解】A.由题意可知,物体A和B下表面所处的深度相同,由p=ρgh可知,物体A和B下表面受到水的压强相等,故A正确;
B.以A物体为研究对象,由力的平衡条件可得,A受到水的浮力
F浮A=GA+F拉
以B物体为研究对象,由力的平衡条件可得,B受到水的浮力
F浮B=GB+G乙
由于物体A、B受到的浮力相同、重力也相同,所以F拉=G乙,故B错误;
C.甲处于静止状态,受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力、竖直向上的拉力的共同作用,则甲受到的浮力为
F浮甲=G甲–F拉
由于F拉=G乙,则
F浮甲=G甲–G乙
故C正确;
D.把甲和A、乙和B分别当做一个整体,因为物体A和甲悬浮,所以,它们受到的浮力
F1=G+G甲①
因为物体B和乙漂浮,所以,它们受到的浮力
F2=G+G乙②
左图中,两物体均受浮力作用,则F1=F浮A+F甲浮;右图中,只有物体B受到浮力作用,则F2=F浮B,所以
F1>F2③
结合①②两式可知:G甲>G乙,由G=mg可知,m甲>m乙,由于甲、乙的体积未知,所以无法比较其密度大小,故D错误。
故选AC。
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