專題14  力學(xué)綜合一、單項選擇題1.（2020·四川省雅安市）下列運動項目沙及的物理知識描述正確的是（　?。?/span>A. 三級跳遠(yuǎn)——快速助跑是為了利用慣性B. 引體向上——人對單杠的拉力與單杠對人的拉力是一對平衡力C. 做俯臥撐——被手臂支撐的身體，相當(dāng)于以腳尖為支點的費力杠桿D. 百米賽跑——裁判員通過相同時間比較路程的方法判斷運動員的快慢【答案】A【解析】【分析】(1)慣性是物體保持原來運動狀態(tài)不變的性質(zhì)；(2)一對平衡力必須大小相等、方向相反、作用在一條直線上、作用在同一物體上；(3)在力的作用下，能繞固定點轉(zhuǎn)動的硬棒叫杠桿，根據(jù)動力臂和阻力臂的大小關(guān)系判斷它是屬于哪種類型的杠桿；(4)比較物體運動快慢的方法：①通過相同的路程，比較時間的多少，用時越多，運動越慢；②利用相同的時間，比較路程的長短，經(jīng)過路程越長，運動越快。【詳解】A．跳遠(yuǎn)運動員在起跳前要助跑是為了利用慣性，使起跳時的速度更大些，從而跳得更遠(yuǎn)，故A正確；B．引體向上??人對單杠的拉力與單杠對人的拉力作用在不同的物體上，是相互作用力，不是一對平衡力，故B錯誤；C．做俯臥撐時，以腳為支點，阻力作用在人的重心，動力作用在人的肩膀處，動力臂大于阻力臂，所以人體相當(dāng)于一個省力杠桿，故C錯誤；D．百米賽跑??裁判員是在路程相同的情況下，比較時間判斷運動快慢，誰用時間少，誰跑得快，故D錯誤。故選A。2.（2020·山東省泰安市）直升飛機以1m/s的速度豎直勻速降落，下列有關(guān)說法中（　　）①直升飛機受到的升力與重力大小相等②直升飛機的機械能減小③直升飛機的升力小于重力④直升飛機的機械能不變A. 只有①④正確 B. 只有①②正確 C. 只有②③正確 D. 只有③④正確【答案】B【解析】【詳解】①直升飛機勻速降落，處于平衡狀態(tài)，受到重力和升力是平衡力，所以受到的升力與重力大小相等，說法正確；②直升飛機勻速降落，質(zhì)量不變，速度不變，動能不變，高度減小，重力勢能減小，直升飛機的機械能減小，說法正確；③由①可知直升飛機的升力等于重力，說法錯誤；④由②可知直升飛機機械能減小，說法錯誤。故選B。3.（2020·江蘇省泰州市）在水平地面上鋪一張紙，將一只皮球表面涂黑，使其先后從高處下落，在紙上留下黑色圓斑A、B。如圖所示。關(guān)于皮球兩次下落形成圓斑的過程，下列說法正確的是（　?。?/span>A. 皮球?qū)埖淖畲髩毫ο嗟?/span>B. 皮球剛到達(dá)紙面時的速度相等C. 皮球剛到達(dá)紙面時的動能相等D. 皮球獲得的最大彈性勢能不等【答案】D【解析】【詳解】A．由圖可知，黑色圓斑B比較大，而力的大小影響力的作用效果，力越大作用效果越明顯形變量越大，可知從B處落下的皮球?qū)埖淖畲髩毫^大，故A錯誤；BCD．皮球從不同的高度落下時，高度減小，速度變大，重力勢能轉(zhuǎn)化為動能；在紙上留下黑色圓斑A、B，留下圓斑說明皮球下落到紙面上時發(fā)生了彈性形變，此過程是動能轉(zhuǎn)化為彈性勢能，由圖中兩個圓斑大小可看出，圓斑大的（B）皮球轉(zhuǎn)化的彈性勢能較大，說明它原來所具有的重力勢能大，即B所處的高度較高；可知從B處落下的皮球剛到達(dá)紙面時的速度較大，此時動能也較大，故BC錯誤；D正確。故選D。4.（2020·江蘇省連云港市）如圖所示，某同學(xué)進(jìn)行爬竿訓(xùn)練，爬上竿頂后，再從竿頂順竿滑到地面，每次所用時間各不相同，下列說法正確的是（　?。?/span>A. 向上爬竿過程中動能轉(zhuǎn)化為重力勢能B. 下滑過程中摩擦力的大小一定保持不變C. 向上爬竿時受到的摩擦力方向向上D. 下滑時間短的那次速度大，重力做的功多【答案】C【解析】【詳解】A．向上爬竿過程中，速度變化，動能可能增大，可能不變，可能減小，重力勢能增大，動能沒有轉(zhuǎn)化為重力勢能，故A錯誤；B．下滑過程中，速度變化，受到的重力和摩擦力不一定是平衡力，摩擦力不一定等于重力，摩擦力大小可能變化，故B錯誤；C．向上爬竿時，手相對于竿向下運動，受到的摩擦力方向向上，故C正確；D．下滑到底端，運動的距離相等，由v=可知時間短的那次速度大，由W=Gh可知各次重力做的功相等，故D錯誤。故選C。5.（2020·湖南省常德市）如圖，物體重50N靜止在豎直的墻壁上，F壓=30N，若物體與墻壁的接觸面積為0.2m2，下列分析正確的是（　?。?/span>A. 物體受到豎直向上的摩擦力大小等于50NB. 物體對墻壁的壓強為250PaC. 物體受到的壓力越大，摩擦力越大D. 若物體受到的力全部消失，則物體向下運動【答案】A【解析】【詳解】A．物體靜止在豎直的墻壁上，則即物體處于平衡狀態(tài)，所受的是平衡力，那么物體在豎直方向上所受的兩個力：重力和摩擦力是一對平衡力，所以摩擦力的大小等于50N，故A正確；B．物體對墻壁的壓強故B錯誤；C．物體是被壓在豎直墻壁上并處于靜止?fàn)顟B(tài)，其摩擦力的大小與重力的大小有關(guān)，故C錯誤；D．若物體所受的力全部消失，則物體會保持原來的運動狀態(tài)不變，而物體原是靜止的，那么還會保持靜止不動，故D錯誤。故選A。6.（2020·貴州省黔西南州）2019年12月17日，中國第一艘國產(chǎn)航空母艦在海南三亞某軍港交付海軍，這艘航母命名為“中國人民解放軍海軍山東艦”。山東艦滿載排水量約5萬噸，可以搭載36架殲-15艦載機。下列分析正確的是（ 　　）A. 山東艦滿載時受到的浮力為5×107NB. 艦載機全部飛出后，山東艦受到的浮力不變C. 艦載機在艦上起飛的過程是勻速直線運動D. 山東艦在海上沿直線勻速航行時，受到的阻力與水的推力是平衡力【答案】D【解析】【詳解】A．由題意可知，山東艦滿載排水量約5萬噸，這些水的重力根據(jù)阿基米德原理可知，山東艦滿載時受到的浮力大小等于排開這些水的重力，即山東艦滿載時受到的浮力為，A錯誤；B．根據(jù)二力平衡可知，艦載機沒有飛出前，山東艦受到的浮力大小等于其自身和艦載機重力之和；艦載機全部飛出后，山東艦受到的浮力大小等于其自身重力，浮力是有變化的；B錯誤；C．艦載機在艦上起飛的過程速度是越來越大的，不是勻速運動，C錯誤；D．山東艦在海上沿直線勻速航行時，水平方向上處于平衡狀態(tài)，受力平衡，水平方向受到阻力和水的推力作用，這兩個力是平衡力，D正確。故選D。二、填空題7.（2020·河南?。?/span>公安交通管理部門要求駕駛員和乘客必須使用安全帶，如圖所示。汽車勻速行駛時，坐在座位上的乘客相對于汽車是______的。如果不系安全帶，汽車一旦發(fā)生碰撞突然停止運動，乘客由于______繼續(xù)向前運動，就會與車身發(fā)生碰撞，對人身造成傷害。行駛的汽車受到碰撞停止運動，說明力可以改變物體的______。【答案】    (1). 靜止    (2). 慣性    (3). 運動狀態(tài)【解析】【詳解】[1]汽車勻速行駛時，坐在座位上的乘客和汽車之間沒有發(fā)生位置的改變，以汽車為參照物，乘客是靜止的。[2]當(dāng)汽車突然發(fā)生碰撞而停止運動時，由于阻力作用，車身停止運動，而駕駛員和前排乘客由于慣性還要保持原來的運動狀態(tài)向前運動，在車內(nèi)與車身撞擊，嚴(yán)重時可能把擋風(fēng)玻璃撞碎而向前飛出車外，所以駕駛員和前排乘客必須使用安全帶。[3]力的作用效果有兩個：一是使物體發(fā)生形變，二是改變物體的運動狀態(tài)。行駛的汽車受到碰撞停止運動，說明力可以改變物體的運動狀態(tài)。8.（2020·貴州省黔西南州）如圖甲、乙所示是建設(shè)武漢火神山醫(yī)院的場景。(1)在圖甲中，挖掘機鏟斗的鏟頭做成比較鋒利的齒狀，目的是為了________壓強，履帶的外表面做得凹凸不平，是為了________摩擦。（選填“增大”或“減小”）(2)在圖乙中，壓路機將地面壓平、壓實，利用了力可以改變物體的________；將土壓實后，泥土的密度________（選填“變大”或“變小”）。【答案】    (1). 增大    (2). 增大    (3). 形狀    (4). 變大【解析】【詳解】[1]挖掘機鏟斗的鏟頭做成比較鋒利的齒狀是通過減小受力面積增大壓強。[2]履帶的外表面做得凹凸不平是通過增大接觸面的粗糙程度增大摩擦。[3]壓路機將地面壓平、壓實，使地面形狀發(fā)生改變，利用了力可以改變物體的形狀。[4]將土壓實后，質(zhì)量不變，但土的體積變小，所以密度變大。三、計算題9.（2020·四川省雅安市）一輛汽車以恒定的功率在平直的公路上做直線運動，其v-t圖像如圖所示，在第10s時速度達(dá)到15m/s，通過的路程為80m。求∶(1)在0~10s內(nèi)汽車的平均速度；(2)設(shè)汽車在勻速行駛過程中所受阻力不變，大小為f=4000N，則汽車勻速行駛時的功率；(3)在0~10s內(nèi)汽車發(fā)動機產(chǎn)生的牽引力所做的功。【答案】(1)8m/s；(2)；(3)【解析】【分析】(1)由題知，在0~10s內(nèi)汽車通過的路程，利用速度公式求在0~10s內(nèi)汽車的平均速度；(2)由圖可知，10s后汽車做勻速直線運動，速度v=15m/s，此時汽車受到的牽引力和阻力是一對平衡力，大小相等，牽引力大小等于阻力大小，利用P=Fv求汽車行駛時的功率；(3)由于汽車的功率不變，利用W=Pt求在0~10s內(nèi)汽車發(fā)動機產(chǎn)生的牽引力所做的功。【詳解】(1)由題知，在0~10s內(nèi)汽車通過的路程s=80m，則在0~10s內(nèi)汽車的平均速度(2)由圖可知，10s后汽車做勻速直線運動，速度v=15m/s，此時汽車受到的牽引力和阻力是一對平衡力，大小相等，則牽引力F=f=4000N汽車行駛時的功率為(3)因為汽車的功率不變，所以在0~10s內(nèi)汽車發(fā)動機產(chǎn)生的牽引力所做的功答：(1)在0~10s內(nèi)汽車的平均速度為8m/s；(2)汽車行駛時的功率為；(3)在0~10s內(nèi)汽車發(fā)動機產(chǎn)生的牽引力所做的功是。10.（2020·四川省成都市）據(jù)光明日報客戶端報道，“東方電機有限公司研制的世界首臺百萬千瓦水電機組核心部件完工交付”入選2019年中國十大科技進(jìn)展新聞。首臺百萬千瓦轉(zhuǎn)輪由多個葉片組成，每個葉片重達(dá)11噸。葉片由鋼質(zhì)材料制成，一個葉片的質(zhì)量為11噸，鋼的密度為ρ=7.90×103kg/m3，常數(shù)g取10N/kg。求：(1)一個葉片的體積；(2)將一個葉片整體勻速提升4m需要做的功。【答案】(1)1.39m3；(2)4.4×105J【解析】【詳解】(1)一個葉片的體積(2)將一個葉片整體勻速提升4m需要做的功答：(1)一個葉片的體積為1.39m3。(2)將一個葉片整體勻速提升4m需要做的功為4.4×105J。11.（2020·山東省泰安市）利用叉車運送貨物，已知貨物質(zhì)量為500kg、底面積為5m2，貨物與叉車水平叉臂的接觸面積為0.8m2，g取10N/kg。(1)叉車托著貨物勻速水平移動，求貨物對叉車水平叉臂壓強；(2)叉車在20s內(nèi)將貨物勻速舉高1.8m，求叉車支持力對貨物做功的功率。【答案】(1)6.25×103Pa；(2)450W【解析】【詳解】(1)貨物對叉臂的壓力F＝G＝mg＝500kg×10N/kg＝5×103N貨物對叉車水平叉臂的壓強p＝＝6.25×103Pa(2)叉車對貨物的支持力F′＝G＝5×103N叉車支持力對貨物做的功W＝F′s＝5×103N×1.8m＝9×103J叉車支持力對貨物做功的功率P＝＝＝450W答：(1)貨物對叉臂的壓強是6.25×103Pa；(2)叉車對貨物做功的功率是450W。12.（2020·江蘇省連云港市）隨著科技的發(fā)展，無人駕駛汽車已進(jìn)入人們的生活。無人駕駛汽車通過車載激光雷達(dá)攝像頭等傳感器實現(xiàn)自動駕駛。一質(zhì)量為1.2t的無人駕駛汽車，靜止時四個輪子與地面的總接觸面積為0.12m2，在平直道路上以36km/h的速度勻速行駛，受到的牽引力大小為4×103N。某時刻車頭上的激光雷達(dá)向正前方的固定障礙物發(fā)射一束激光信號，經(jīng)3×10-7s激光雷達(dá)接收到障礙物反射回的信號（該時間內(nèi)汽車行駛的距離忽略不計）。已知光速為3×108m/s，g取10N/kg。求該汽車。(1)靜止時對水平地面的壓強大小；(2)此刻車頭到障礙物的距離；(3)以36km/h的速度勻速行駛時牽引力的功率。【答案】(1)；(2)45m；(3)【解析】【詳解】(1)汽車對水平地面的壓力F=G=mg=1.2×104N靜止時對水平地面的壓強大小(2)此刻車頭到障礙物的距離(3)汽車的速度v=36km/h=10m/s以36km/h的速度勻速行駛時牽引力的功率答：(1)靜止時對水平地面的壓強大小是1.0×105Pa；(2)此刻車頭到障礙物的距離是45m；(3)以36km/h的速度勻速行駛時牽引力的功率是4×104W。13.（2020·安徽）在車站廣場上，常常看見人們將旅行包B平放在拉桿箱A上，如圖甲所示。假設(shè)作用在箱子上的水平推力，F推=20N，A、B一起做勻速直線運動。(1)將旅行包B看成一個有質(zhì)量的點，如圖乙所示。請在圖乙中畫出運動過程中B的受力示意圖；(2)若10s內(nèi)箱子運動的距離為8m ，求力F推做功的功率。【答案】(1)(2)16W【解析】【詳解】(1) A、B一起做勻速直線運動，即旅行包B靜止在拉桿箱A上，只受到本身豎直向下的重力和拉桿箱對它豎直向上的支持力的作用，如圖所示(2)推力做的功W=Fs=160J推力做功的功率答：(2)若10s內(nèi)箱子運動的距離為8m ，推力做功的功率為16J。    

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