資源簡介

中小學教育資源及組卷應用平臺
專題01 力學綜合題
1．小明家住在青島火車北站附近。他常有這樣的經驗：高速駛來的火車“呼嘯而來，揚長而去”，感覺火車汽笛的聲調由低變高。小明想知道當火車靠近我們時，我們聽到的鳴笛聲與火車發(fā)出的聲音頻率相比有何不同？他為了解決這個問題去查閱了資料，得到如下信息：
聲源振動時發(fā)出聲音的頻率即為每秒鐘發(fā)出聲波的數目，聲源每秒鐘發(fā)出的波數不同，發(fā)出聲音的頻率就不同。對觀察者而言，人耳聽到的聲音頻率即為每秒鐘接收到的聲波數目，例如我們聽到頻率為的聲音，每秒鐘接收到的聲波數即為50。當聲源靠近或遠離觀察者時，聲源發(fā)出的聲音頻率是不變的，而人耳聽到的頻率不再等于聲源發(fā)出的頻率，這種現象叫多普勒效應。
觀察者靜止在路旁，一列動車以速度向觀察者駛來，動車發(fā)出的鳴笛聲頻率為，觀察者聽到的聲音頻率為，聲音的速度為。笛聲聲波的周期為（即為聲波每振動一次所用的時間）與頻率互為倒數。求：
（1）推導與的關系；
（2）當聲源與觀察者相對運動時，觀測到的聲音頻率也會發(fā)生變化，這也是多普勒效應。聲源發(fā)出的聲音頻率是不變的，而觀察者接收的頻率由下述公式決定，其中是聲速，是觀察者的速度，是聲源的速度，以上速度均是沿聲源與觀察者連線方向的速度大小。當兩者靠近時，觀察者接收的頻率變高，反之變低。
利用多普勒效應原理計算下列動車的速度，若觀察者坐在速度為的動車上，從對面開來一列動車，迎面時聽到動車鳴笛聲的頻率為，動車向后奔馳而去時聽到的頻率為，若，聲音的速度為，求動車的速度大小。
【答案】（1）（推導過程見解答）；（2）動車的速度為。
【解答】解：（1）動車發(fā)出的鳴笛聲頻率為，設觀察者接收到的頻率為，當波以速度通過接收者時，時間內通過的完全波的個數為，因而單位時間內通過接收者的完全波的個數，即接收的頻率為。
波源朝向觀察者以速度運動，由于波長變短為，而使得單位時間內通過波的個數增多，即，（動車的速度小于聲速）。
則。
（2）設普通列車速度為，動車的速度為，聲速為，動車發(fā)出聲波的頻率為，則由題意可得：
靠近時：，
遠離時：，
又因為：
由上三式可得：
解得：。
答：（1）（推導過程見解答）；（2）動車的速度為。
2．如圖甲所示的提詞器是通過一個高亮度的顯示器顯示文稿內容，并將顯示器顯示內容反射到攝像機鏡頭前一塊呈45度角的專用鍍膜玻璃上，把臺詞反射出來，使得演講者在看演講詞的同時，也能面對攝像機。小王聯想到提詞器上的鍍膜玻璃就是利用了平面鏡成像特點（如圖乙）。于是他回顧了所學知識，并提出一些新的思考。
（1）用玻璃板代替平面鏡的目的是為了方便找到像的位置，原因是 　玻璃板可以透光，也可以成像　。
（2）實驗中放在玻璃板后的蠟燭 　　（選填“需要”或“不需要” 點燃，選擇兩支大小相同的蠟燭的目的是便于比較像與物的 　　關系。
（3）當蠟燭遠離玻璃板時，所成像的大小 　　（選填“變大”“變小”或“不變” 。
（4）提詞器把臺詞反射到鍍膜玻璃上時，演講者看到的是臺詞的 　　（選填“實像”或“虛像” ；顯示器的亮度越 　　（選填“亮”或“暗” ，文稿內容的像越清晰。
（5）若想將文稿內容所成的像向下調節(jié)，可將顯示器向 　　（選填“靠近”或“遠離” 攝像機的方向移動。
【答案】（1）玻璃板可以透光，也可以成像；（2）不需要；大小；（3）不變；（4）虛像；亮；（5）靠近。
【解答】解：（1）玻璃板可以透光，也可以成像，選擇玻璃板代替平面鏡便于確定像的位置；
（2）一支蠟燭放在玻璃板前面并點燃，另一支放在玻璃板后面，不需要點燃，若點燃，則不易區(qū)分和的像，故在玻璃板后面放一支沒點燃的蠟燭；
為了驗證物與像的大小關系，選的兩蠟燭大小要一樣；
（3）平面鏡所成像與物大小相等，當蠟燭遠離玻璃板時，所成像的大小不變；
（4）平面鏡成這正立的虛像，提詞器把臺詞反射到鍍膜玻璃上時，演講者看到的是臺詞的虛像；
平面鏡成像是光的反射，顯示器越亮，反射的光越多，文稿內容的像越清晰；（5）平面鏡所成像與物關于鏡面對稱，若想將文稿內容所成的像向下調節(jié)，根據對稱可知，可將顯示器向靠近攝像機的方向移動。
故答案為：（1）玻璃板可以透光，也可以成像；（2）不需要；大小；（3）不變；（4）虛像；亮；（5）靠近。
3．
汽車剎車之后
發(fā)生交通事故的一個重要原因是遇到意外情況時車不能立即停止。司機從看到情況到肌肉動作操縱制動器來剎車需要一段時間，這段時間叫反應時間；在這段時間內汽車要保持原速前進一段距離，叫反應距離。從操縱制動器剎車，到車停下來，汽車又要前進一段距離，這段距離叫制動距離（如圖所示）
如表是一個機警司機駕駛一輛保養(yǎng)得很好的汽車在干燥的水平公路上以不同的速度行駛時，測得的反應距離和制動距離。
速度 反應距離 制動距離
7 4.9 7
14 10.2 28
21 15.2 63
28 20.1 112
（1）汽車在正常行駛時，車輪與地面間的摩擦是 　滾動　摩擦。剎車后，汽車由于 　　還會繼續(xù)向前滑行一段距離；
（2）利用如表第一行數據，算出該司機的反應時間是 　　；
（3）分析題中所給數據表可知，汽車的行駛速度越大，制動距離 　　；當速度增加為原來的3倍時，制動距離增加為原來的 　　倍；
（4）為了提醒司機朋友在雨雪天氣里注意行車安全，在高速公路旁設置了“雨雪路滑，減速慢行”的警示牌，這句話的道理是：雨雪天由于路滑，汽車受到的摩擦力較 　　，剎車時難以停下來，減小速度，則 　　了制動距離，從而使行車更安全。
【答案】（1）滾動；慣性；（2）0.7；（3）越大；9；（4）小；減小。
【解答】解：（1）汽車在正常行駛時，車輪與地面間的摩擦是滾動摩擦；
汽車原來是運動的，剎車后，由于慣性，還要保持原來運動狀態(tài)，所以會繼續(xù)向前滑行一段距離；
（2）利用上表第一行數據，可得反應時間：
；
（3）由表中數據可知：行駛速度從增大到，制動距離由增大到，因此行駛速度越大制動距離越長，
由速度由到，對應的制動距離由到可知，當速度增加為原來的3倍時，制動距離增加為原來的9倍；
（4）雨雪路滑，接觸面的粗糙程度減小，摩擦力減小。汽車制動后，由于慣性仍向前運動，摩擦力越小越不易停下來，減小速度，則減小了制動距離，從而使行車更安全。
故答案為：（1）滾動；慣性；（2）0.7；（3）越大；9；（4）小；減小。
4．
第五代戰(zhàn)斗機“殲”
“殲”作為中國第五代戰(zhàn)斗機，融合了全球優(yōu)秀戰(zhàn)斗機的特點，具備了很強的隱形性能、機動性能等．“殲”表面平滑，機翼的外形做成流線型，它擁有良好的大仰角升力特性，較大的瞬時攻角與滾轉率，并采用先進的光傳操縱系統(tǒng)（以光信號的形式傳輸信號），可隨時保證飛機與地面的聯系；殲實現隱身功能的主要方式有兩種，其一就是改變戰(zhàn)機外形，其二就是在表面涂裝特殊涂料，以此來吸收雷達發(fā)出的電磁波，使雷達無法監(jiān)測它的存在；“殲”配備了大功率雷達，為解決放熱問題，采用了新一代液體冷卻系統(tǒng)。該飛機最大起飛質量為，最大飛行高度達，最大航行速度達，最大油量為，飛機發(fā)動機的效率是。
戰(zhàn)斗機的速度超過音速時，由于速度太快，空氣都堆積到了飛機周圍，產生極大壓力，即使空氣溫度較高時，也會使機身周圍產生水霧，這種現象叫做音障。突破音障時如果機身不作特殊處理，將會被瞬間搖成碎片，所以飛機要采用密度小強度極高的材料制作。飛機航行時所受阻力的大小與速度的平方成正比，關系見表：取。
速度 100 200 300 400 500
阻力
（1）戰(zhàn)斗機在突破音障的過程中，機身周圍的水霧是水蒸氣通過 　壓縮體積　（填“壓縮體積”或“降低溫度” 的方式 　　（填物態(tài)變化名稱）形成的；
（2）下列說法中不正確的是 　　；
．飛機升力的施力物體是空氣
．我們沒有看到飛機就知道有飛機飛過，是靠聲音的音色來判斷
．為解決雷達的散熱問題，采用比熱容大的液體作為冷卻劑
．飛機具有很強的隱形性能，是因為飛機表面的特殊材料對電磁波有良好的反射功能
（3）戰(zhàn)斗機的供油系統(tǒng)非常強大，每秒鐘可以輸送的燃油，燃油熱值約為，若燃油完全燃燒，每秒鐘放出 　　的熱量；
（4）飛機以最大航行速度勻速巡航時的牽引力為 　　；
（5）飛機利用測距傳感器來判斷離地高度，若某測距傳感器的阻值與離地高度大小的關系如圖乙所示，要使高度表（實質是電流表或電壓表）的示數能隨飛行高度的增大而增大，則此高度表應安裝在圖丙 　　（選填“1”“2”或“3” 位置；
（6）飛機最開始以做水平勻速直線運動，時間后以做水平勻速直線運動，忽略速度變化的過程，請你在圖丁上大體畫出飛機的功率隨時間的變化圖像。
【答案】（1）壓縮體積，液化；
（2）；
（3）；
（4）；
（5）“3”；
（6）見上圖。
【解答】解：（1）飛機突破音障時，飛機周圍壓力極大，因此機身周圍的水霧是水蒸氣通過壓縮體積的方式液化形成的；
（2）．飛機升力的施力物體是空氣，故正確；
．我們沒有看到飛機就知道有飛機飛過，是靠聲音的音色來判斷，音色是指聲音的音品與特色，故正確；
．為解決雷達的散熱問題，采用比熱容大的液體作為冷卻劑，故正確；
．飛機具有很強的隱形性能，是因為飛機表面的特殊材料對電磁波有良好的吸收功能，吸收雷達發(fā)出的電磁波，使雷達無法監(jiān)測它的存在，故錯誤；
故選：。
（3）燃油完全燃燒，每秒鐘放出的熱量為：
；
（4）根據飛機航行時所受阻力的大小與速度的平方成正比可知，將，代入解得：
；
可得等式：
；
當飛機以最大航行速度勻速巡航即時，阻力為：
；
因為飛機勻速飛行，所以牽引力和阻力是一對平衡力，即：
；
（5）由圖乙可知，測距傳感器的阻值與離地高度大小的關系為一次函數關系，測距傳感器的阻值隨離地高度的升高而增大，要使高度表（實質是電流表或電壓表）的示數能隨飛行高度的增大而增大，即要使高度表（實質是電流表或電壓表）的示數能隨測距傳感器的阻值的增大而增大，當增大時，根據串聯分壓，兩端電壓增大，則此高度表應安裝在圖丙“3”的位置且為電壓表；
（6）飛機的功率，勻速飛行時，，則有，因此時間前，時間后，根據此繪制圖像。
故答案為：（1）壓縮體積，液化；
（2）；
（3）；
（4）；
（5）“3”；
（6）見上圖。
5．閱讀短文并回答下列問題：
滑雪
如圖所示，當滑雪者從雪山頂峰風馳電掣般下滑時，你是否想到為什么白雪輕飄飄、軟綿綿的，卻可以承托高速奔馳的滑雪者呢？
白雪內有很多小孔，小孔內充滿空氣。踏著滑雪板的人壓在滑雪板上時，雪內的空氣就會被逼出；因此，滑雪板不是與雪地直接接觸，而是在一層氣墊上滑行。這層氣墊不但對滑雪板施加一個向上的托力，并且減小了雪地與滑雪板之間的摩擦。然而，這層氣墊只能維持一段很短的時間。如果滑雪者在雪地上停留超過一秒，就會沉下去。
（1）踏著滑雪板時不容易陷入雪地里是因為滑雪板能夠增大 　受力面積　從而使雪地受到的壓強 　　；
（2）滑雪者從雪坡上滑下時，其所受重力方向 　　（選填“垂直于雪坡”或“豎直” 向下；
（3）若滑雪板的長、寬，滑雪者的速度最小為 　　，他才能不會在雪地上下沉。若滑雪者與滑雪板總重為，當其站立在水平雪地上時，滑雪板對雪地的壓強為 　　；
（4）空中技巧比賽中，運動員在空中能做出各種高難動作。如果不考慮空氣阻力，運動員在空中翻滾時只受到 　　作用。
【答案】（1）受力面積；減小；（2）豎直；（3）1.5；2000；（4）重力。
【解答】解：（1）根據知，在壓力一定時，踏滑雪板，增大了受力面積，從而減小了對雪地的壓強；
（2）滑雪者從雪坡上滑下時，其所受重力方向豎直向下的。
（3）因為滑雪者在雪地上停留超過一秒，就會沉下去，所以滑雪者必須在1秒內至少通過，所以滑雪者的速度最小為：；
兩個滑雪板的面積為：，
滑雪板對雪地的壓力為：，
滑雪板對雪地的壓強：；
（4）不考慮空氣阻力，運動員翻滾時只受重力作用。
故答案為：（1）受力面積；減小；（2）豎直；（3）1.5；2000；（4）重力。
6．小華在探究電磁現象的實驗中，設計了如圖所示的實驗裝置。如圖所示，導體棒在蹄形磁鐵中靜止時，小磁針極指向下（如圖甲）；導體棒向右運動時，小磁針極指向右（如圖乙）。
（1）實驗中，為了使實驗效果更明顯，圖中懸掛在細線下的金屬棒最好選用 　　。（填字母代號）
．鐵棒
．玻璃棒
．鋁棒
．銅棒
（2）當棒豎直向上運動時，小磁針極指向 　　（選填“上”、“下”或“右” ；
（3）當棒水平向左運動時，棒內電流方向 　　（選填“由到”或“由到” ，小磁針極指向 　　（選填“上”、“下”、“左”或“右” 。
（4）在此實驗過程中，能量轉化情況是 　　；人們根據此實驗原理制成了 　　。（選“發(fā)電機”或“電動機”
【答案】（1）；（2）下；（3）由到；左；（4）機械能轉化為電能；發(fā)電機
【解答】解：
（1）本實驗中，玻璃棒是絕緣體，不能用。鐵、鋁、銅中，雖然銅導電性更強，電阻更小，但因為本身長度較短所以電阻幾乎可以忽略。鋁密度小，質量小，運動狀態(tài)容易改變，實驗現象更明顯，故選；
（2）已知導體棒在蹄形磁鐵中靜止時，小磁針極指向下，當棒豎直向上運動時，由于沒有做切割磁感線的運動，所以不會產生感應電流，螺線管不會產生磁場，故小磁針不會收到力的作用，將會保持原來的狀態(tài)，即極指向下；
（3）已知導體棒向右運動時，小磁針極指向右，說明螺線管的右端是極，再由安培定則，得出螺線管上的電流方向是由上至下，說明棒中的電流是由到；所以當棒水平向左運動時，棒內電流方向是由到，此時再由安培定則得出螺線管左端為極，右端則是極，所以小磁針的極指向左；
（4）由于導體棒的運動產生了電，所以能量轉化的情況是機械能轉化為電能，據此人們發(fā)明了發(fā)電機。
故答案為：（1）；（2）下；（3）由到；左；（4）機械能轉化為電能；發(fā)電機。
7．鳥撞是指鳥類與飛行中的飛機發(fā)生碰撞造成傷害的事件。由于飛機飛行速度快，與飛鳥發(fā)生碰撞后常造成極大的破壞，嚴重時會造成飛機的墜毀，鳥撞是威脅航空安全的重要因素之一、另外隨著高速鐵路技術的發(fā)展，鳥與火車的碰撞也被列為需要防范的事故之一。
（1）如圖甲，一架飛機以的速度向距離的正前點的鳥迎頭飛去，則飛機上的點到達點位置所需的時間是 　0.15　；一只的鳥正面撞在飛機上會產生撞擊力，如果撞擊面積為，則撞擊飛機的壓強是 　　，從飛機承受鳥類撞擊和飛行考慮，制造飛機的材料應該是硬度大、密度 　　（選填“大”或“小” 的材料；
（2）如圖乙，小虎向兩張紙中間吹氣，這時會發(fā)現兩張紙 　　（選填“靠攏”或“遠離” ，此實驗現象初步說明：流體中流速越大的位置，壓強越 　　，因此正常飛行中的飛機機翼的橫截面要設計成圖丙中 　　（選填字母）。
【答案】（1）0.15；；小；（2）靠攏；小；
【解答】解：（1）①，由得飛機的頭點到達點位置所需的時間：
；
②鳥撞擊飛機的壓強為：
；
③根據可知，物體的體積一定時，密度越小，質量越小，所以為了減輕飛機的重量，應選用密度小的材料；
（2）當向中間吹氣時，中間的空氣流動速度增大，壓強減小，紙外側的壓強不變，紙受到向內的壓強大于向外的壓強，受到向內的壓力大于向外的壓力，紙在壓力差的作用下向中間靠攏，說明氣體流速越大的地方壓強越小。
正常飛行中的飛機，機翼應產生向上的升力，即機翼應受到向上的壓強差，所以機翼下表面受到的氣體壓強應大于上表面受到的氣體壓強，根據流體壓強與流速的關系可知，機翼下表面的空氣流速應小于上表面的空氣流速，則相同時間內空氣經過下方的路程比上方路程短，故機翼的橫截面要設計成下表面平直、上表面彎曲（凸起）的形狀，即圖丙中。
故答案為：（1）0.15；；小；（2）靠攏；小；。
8．汽車已經進入千家萬戶，給人們的出行帶來了方便。為了防止交通事故的發(fā)生，人人都要增強有安全意識。下面幾個問題與交通安全有緊密關系，請同學們利用所學的知識幫助解決：
（1）汽車的后視鏡是 　凸面鏡　（選填“凸面鏡”或“凹面鏡” ，目的是讓司機擴大視野。
（2）在高速公路，小汽車司機看到如圖1所示的路牌，在遵守交通規(guī)則的前提下，小汽車通過區(qū)間測試路段的最短時間是多少小時？
（3）為了督促司機遵守限速規(guī)定，交管部門在高速公路上設置了一些固定測速儀。如圖2所示，汽車向放置在路中的測速儀勻速駛來，測速儀向汽車發(fā)出超聲波信號，測速儀發(fā)出信號到接收到反射回來的信號用時，超聲波的速度是，求：汽車接收到超聲波信號時，距測速儀多少米？
【答案】（1）凸面鏡；
（2）小汽車通過區(qū)間測試路段的最短時間是；
（3）汽車接收到超聲波信號時，距測速儀
【解答】解（1）凸面鏡對光線有發(fā)散作用，凸面鏡能擴大視野，應用于汽車觀后鏡；
（2）由標志牌可知，區(qū)間測試路段的路程，小汽車的最大行駛速度，
在遵守交通規(guī)則的前提下，小汽車通過區(qū)間測試路段的最短時間是：
；
（3）測速儀發(fā)出信號到測速儀接收到信號用時，所以信號到達汽車的時間：
，
汽車接收到信號時，汽車距測速儀：
。
答：（1）凸面鏡；
（2）小汽車通過區(qū)間測試路段的最短時間是；
（3）汽車接收到超聲波信號時，距測速儀。
9．請閱讀《按壓式瓶蓋》并回答問題。
按壓式瓶蓋
防疫要勤洗手，裝有洗手液或洗發(fā)液的瓶子，其瓶蓋往往都是按壓式的，如圖甲所示。按壓式瓶蓋的工作原理是什么呢？液體是怎么“吸”上來的？
洗手液瓶中有個按壓式吸液結構，它由導液管、進液閥門、彈簧、活塞、出液閥門、出液管、儲液筒等組成，如圖乙所示，其中進液閥門和出液閥門是塑料小球，進液閥門位于彈簧下端，出液閥門位于活塞上端。
使用的時候，通過手向下按壓，活塞向下移動，彈簧被壓縮使得進液閥門關閉，出液閥門打開，儲液筒里的液體從出液管流出瓶外；當手松開時，彈簧恢復原來的自然狀態(tài)，使得活塞向上移動，出液閥門關閉，進液閥門打開，液體從導液管通過進液閥門進入到儲液筒。這樣活塞在圓筒中上下往復運動，不斷地把液體“吸”出瓶外。
請根據上述材料，回答下列問題：
（1）手向下按壓，彈簧被壓縮時具有 　彈性勢　能。
（2）洗手液能被“吸”入儲液筒內是利用了 　　。
（3）向下按壓后松手時，液體從導液管通過進液閥門進入到儲液筒，是因為瓶中氣壓 　　儲液筒中氣壓。（選填“大于”、“小于”或“等于”
（4）如果宇航員在空間站內按壓這種瓶裝洗手液瓶蓋，　　擠出洗手液。（選填“能”或“不能”
【答案】（1）彈性勢；（2）大氣壓；（3）大于；（4）能。
【解答】解：（1）彈簧被壓縮發(fā)生了彈性形變，具有彈性勢能；
（2）洗手液能被“吸”入儲液筒內是利用了大氣壓；
（3）向下按壓后松手時，液體從導液管通過進液閥門進入到儲液筒，說明瓶中氣壓大于儲液筒中氣壓。
（4）因為空間站內內也有空氣，而這種瓶裝洗手液瓶蓋是利用大氣壓工作的，所以如果宇航員在空間站內中按壓這種瓶裝洗手液瓶蓋能擠出洗手液。
故答案為：（1）彈性勢；（2）大氣壓；（3）大于；（4）能。
10．圖甲為我國自主建造的第一艘國產航母——山東艦。該艦滿載時排水量為5萬噸，可同時停放36架殲艦載機。若每架艦載機質量為25噸（已知，。求：
（1）如圖乙所示，艦載機起飛后，山東艦受到的浮力 　減小　（選填“增大”或“減小” ；
（2）艦載機起飛駛離航母過程中速度越來越大，起飛過程中的牽引力 　　甲板阻力（選填“大于”“小于”或“等于” ；
（3）山東艦滿載時受到的浮力；
（4）山東艦滿載時，當36架艦載機全部飛離航母后，航母排開海水的體積。
【答案】（1）減小；（2）大于；
（3）山東艦滿載時受到的浮力為；
（4）山東艦滿載時，當36架艦載機全部飛離航母后，航母排開海水的體積。
【解答】解：（1）艦載機起飛前后，航母始終漂浮，受到的浮力和自身的總重力相等；艦載起飛艦后，航母的總重力減小，所以航母受到的浮力將減小；
（2）艦載機起飛駛離航母過程中速度越來越大，說明受力不平衡且起飛過程中的牽引力大于甲板阻力；
（3）由題知，該航母滿載時的排水量約為5萬噸，則由阿基米德原理可得，
航母滿載時受到的浮力：；
（4）因為航母始終漂浮，受到的浮力和自身的總重力相等，即，
由可得：，
所以36架艦載機全部飛離航母后，航母排開海水的質量為：
；
航母排開海水的體積：。
答：（1）減小；（2）大于；
（3）山東艦滿載時受到的浮力為；
（4）山東艦滿載時，當36架艦載機全部飛離航母后，航母排開海水的體積。
11．如圖，小明利用身邊的物品來探究杠桿的平衡條件，他所選擇的器材有：鉛筆、橡皮若干（每塊橡皮質量為、細線、刻度尺等。
次數 動力 動力臂 阻力 阻力臂
1 0.1 0.02 0.2 0.01
2 0.1 0.04 0.02
3 0.2 0.04 0.1 0.08
（1）他將細線大致系在鉛筆的中部位置，鉛筆靜止后如圖甲所示，若想調節(jié)鉛筆水平平衡，她應將細線向 　右　（選填“左”或“右” 移動。實驗前調節(jié)鉛筆水平平衡可以消除鉛筆重力對實驗的影響，在實驗測量時保持鉛筆水平平衡還有一個好處是：　　。
（2）調節(jié)杠桿水平平衡后，他用細線綁定數量不等的橡皮掛在杠桿支點兩側，如圖乙所示，做了幾次實驗后將數據記錄在表中，則表中漏填的數據為 　　，同桌的小亮按現有方案得出如下結論：“動力支點到動力作用點的距離阻力支點到阻力作用點的距離”，這個結論與杠桿平衡條件 　　（選填“相符”或“不相符” ，為了進一步完善實驗，得出普遍規(guī)律，接下來的做法應該是 　　（填序號）。
改變力的大小
改變力的方向
改變力的作用點
（3）若在實驗過程中，鉛筆水平平衡后（如圖乙），小明不小心將前端細長的鉛筆芯弄斷了（如圖丙），她立刻將鉛筆穩(wěn)住，并將鉛筆芯放到右端細線處固定（如圖丁），則松手后鉛筆將會 　　。
左端下沉
右端下沉
仍然水平平衡
無法確定
【答案】（1）右；便于測量力臂；（2）0.2；不相符；；（3）。
【解答】解：（1）由圖可知，鉛筆靜止后右端下沉，若想調節(jié)鉛筆水平平衡，應將支點向右移動，即細線向右移動；調節(jié)鉛筆水平平衡可以消除鉛筆重力對實驗的影響，同時可從杠桿上直接讀取力臂的大小；
（2）根據杠桿平衡條件得：，解得：；
“動力支點到動力作用點的距離阻力支點到阻力作用點的距離”，是在杠桿在水平位置平衡且動力和阻力的方向都是豎直向下的條件下得出來的，此時力臂正好等于支點到力的作用點的距離，屬于特殊情況，一般情況下力臂不等于支點到力的作用線的距離。故結論與杠桿平衡條件不符，應改變動力或阻力的方向，探究在一般情況下的杠桿平衡條件，故正確；
（3）由丁圖可知，將鉛筆芯放到右端細線處固定，對于杠桿來說，杠桿兩側的重力不變，但是杠桿右側的力臂變短，則，所以杠桿不能在水平位置平衡，杠桿左端下沉，故正確。
故答案為：（1）右；便于測量力臂；（2）0.2；不相符；；（3）。
12．（1）《天工開物》是我國古代科技著作，記錄了我國古代的傳統(tǒng)手工技術。
①如圖甲所示，人們晾曬豆株時要盡量將豆株鋪開，這樣做可以 　增大　液體的表面積，從而 　　（選填“加快”或“減慢” 水分的蒸發(fā)。
②如圖乙所示，對釜的鑄造，有“鐵化如水，以泥固針鐵柄勺從嘴受注”，其中“鐵化如水”描述的物態(tài)變化是 　　，鐵水在凝固成鐵塊的過程中，溫度 　　（選填“升高”“降低”或“不變” 。
（2）如圖丙所示為一種身高測量儀，頂部的感應器豎直向下發(fā)射超聲波信號，經下方物體反射后返回，被感應器接收。小敏站在測高臺上，感應器記錄信號從發(fā)射到接收所經歷的時間為。已知感應器與測高臺的距離為，空氣中的聲速為。則：
①小敏的身高為多少？
②太空中的神舟飛船向空間站靠近的過程中，空間站應用超聲測距儀還是激光測距儀測量它們之間的距離？請簡要說明理由。
【答案】（1）①增大；加快；②熔化；不變；（2）①小敏的身高為；②太空中為真空，由于聲音不能在真空中傳播，所以，超聲測距儀不能使用；激光可以在真空中傳播，因此，可使用激光測距儀來測距。
【解答】解：（1）①圖甲中，人們在給曬干的豆株脫粒，晾曬豆株時要盡量將豆株鋪開，增大了與空氣接觸的表面積，這樣做可以增大液體的表面積，從而加快水分的蒸發(fā)。
②書中對釜的鑄造，有“鐵化如水，以泥固針鐵柄勺從嘴受注”（如圖乙）這樣的記載。其中“鐵化如水”描述的物態(tài)變化是熔化。鐵水在凝固成鐵塊的過程中，鐵是晶體，有固定的凝固點，則溫度不變。
（2）解：①感應器距離人的頭部距離：
身高；
②太空中為真空，由于聲音不能在真空中傳播，所以，超聲測距儀不能使用。激光可以在真空中傳播，因此，可使用激光測距儀來測距。
故答案為：（1）①增大；加快；②熔化；不變；（2）①小敏的身高為；②太空中為真空，由于聲音不能在真空中傳播，所以，超聲測距儀不能使用；激光可以在真空中傳播，因此，可使用激光測距儀來測距。
HYPERLINK "http://21世紀教育網(www.21cnjy.com)
" 21世紀教育網(www.21cnjy.com)中小學教育資源及組卷應用平臺
專題01 力學綜合題
1．小明家住在青島火車北站附近。他常有這樣的經驗：高速駛來的火車“呼嘯而來，揚長而去”，感覺火車汽笛的聲調由低變高。小明想知道當火車靠近我們時，我們聽到的鳴笛聲與火車發(fā)出的聲音頻率相比有何不同？他為了解決這個問題去查閱了資料，得到如下信息：
聲源振動時發(fā)出聲音的頻率即為每秒鐘發(fā)出聲波的數目，聲源每秒鐘發(fā)出的波數不同，發(fā)出聲音的頻率就不同。對觀察者而言，人耳聽到的聲音頻率即為每秒鐘接收到的聲波數目，例如我們聽到頻率為的聲音，每秒鐘接收到的聲波數即為50。當聲源靠近或遠離觀察者時，聲源發(fā)出的聲音頻率是不變的，而人耳聽到的頻率不再等于聲源發(fā)出的頻率，這種現象叫多普勒效應。
觀察者靜止在路旁，一列動車以速度向觀察者駛來，動車發(fā)出的鳴笛聲頻率為，觀察者聽到的聲音頻率為，聲音的速度為。笛聲聲波的周期為（即為聲波每振動一次所用的時間）與頻率互為倒數。求：
（1）推導與的關系；
（2）當聲源與觀察者相對運動時，觀測到的聲音頻率也會發(fā)生變化，這也是多普勒效應。聲源發(fā)出的聲音頻率是不變的，而觀察者接收的頻率由下述公式決定，其中是聲速，是觀察者的速度，是聲源的速度，以上速度均是沿聲源與觀察者連線方向的速度大小。當兩者靠近時，觀察者接收的頻率變高，反之變低。
利用多普勒效應原理計算下列動車的速度，若觀察者坐在速度為的動車上，從對面開來一列動車，迎面時聽到動車鳴笛聲的頻率為，動車向后奔馳而去時聽到的頻率為，若，聲音的速度為，求動車的速度大小。
2．如圖甲所示的提詞器是通過一個高亮度的顯示器顯示文稿內容，并將顯示器顯示內容反射到攝像機鏡頭前一塊呈45度角的專用鍍膜玻璃上，把臺詞反射出來，使得演講者在看演講詞的同時，也能面對攝像機。小王聯想到提詞器上的鍍膜玻璃就是利用了平面鏡成像特點（如圖乙）。于是他回顧了所學知識，并提出一些新的思考。
（1）用玻璃板代替平面鏡的目的是為了方便找到像的位置，原因是 　　。
（2）實驗中放在玻璃板后的蠟燭 　　（選填“需要”或“不需要” 點燃，選擇兩支大小相同的蠟燭的目的是便于比較像與物的 　　關系。
（3）當蠟燭遠離玻璃板時，所成像的大小 　　（選填“變大”“變小”或“不變” 。
（4）提詞器把臺詞反射到鍍膜玻璃上時，演講者看到的是臺詞的 　　（選填“實像”或“虛像” ；顯示器的亮度越 　　（選填“亮”或“暗” ，文稿內容的像越清晰。
（5）若想將文稿內容所成的像向下調節(jié)，可將顯示器向 　　（選填“靠近”或“遠離” 攝像機的方向移動。
3．
汽車剎車之后
發(fā)生交通事故的一個重要原因是遇到意外情況時車不能立即停止。司機從看到情況到肌肉動作操縱制動器來剎車需要一段時間，這段時間叫反應時間；在這段時間內汽車要保持原速前進一段距離，叫反應距離。從操縱制動器剎車，到車停下來，汽車又要前進一段距離，這段距離叫制動距離（如圖所示）
如表是一個機警司機駕駛一輛保養(yǎng)得很好的汽車在干燥的水平公路上以不同的速度行駛時，測得的反應距離和制動距離。
速度 反應距離 制動距離
7 4.9 7
14 10.2 28
21 15.2 63
28 20.1 112
（1）汽車在正常行駛時，車輪與地面間的摩擦是 　　摩擦。剎車后，汽車由于 　　還會繼續(xù)向前滑行一段距離；
（2）利用如表第一行數據，算出該司機的反應時間是 　　；
（3）分析題中所給數據表可知，汽車的行駛速度越大，制動距離 　　；當速度增加為原來的3倍時，制動距離增加為原來的 　　倍；
（4）為了提醒司機朋友在雨雪天氣里注意行車安全，在高速公路旁設置了“雨雪路滑，減速慢行”的警示牌，這句話的道理是：雨雪天由于路滑，汽車受到的摩擦力較 　　，剎車時難以停下來，減小速度，則 　　了制動距離，從而使行車更安全。
4．
第五代戰(zhàn)斗機“殲”
“殲”作為中國第五代戰(zhàn)斗機，融合了全球優(yōu)秀戰(zhàn)斗機的特點，具備了很強的隱形性能、機動性能等．“殲”表面平滑，機翼的外形做成流線型，它擁有良好的大仰角升力特性，較大的瞬時攻角與滾轉率，并采用先進的光傳操縱系統(tǒng)（以光信號的形式傳輸信號），可隨時保證飛機與地面的聯系；殲實現隱身功能的主要方式有兩種，其一就是改變戰(zhàn)機外形，其二就是在表面涂裝特殊涂料，以此來吸收雷達發(fā)出的電磁波，使雷達無法監(jiān)測它的存在；“殲”配備了大功率雷達，為解決放熱問題，采用了新一代液體冷卻系統(tǒng)。該飛機最大起飛質量為，最大飛行高度達，最大航行速度達，最大油量為，飛機發(fā)動機的效率是。
戰(zhàn)斗機的速度超過音速時，由于速度太快，空氣都堆積到了飛機周圍，產生極大壓力，即使空氣溫度較高時，也會使機身周圍產生水霧，這種現象叫做音障。突破音障時如果機身不作特殊處理，將會被瞬間搖成碎片，所以飛機要采用密度小強度極高的材料制作。飛機航行時所受阻力的大小與速度的平方成正比，關系見表：取。
速度 100 200 300 400 500
阻力
（1）戰(zhàn)斗機在突破音障的過程中，機身周圍的水霧是水蒸氣通過 　　（填“壓縮體積”或“降低溫度” 的方式 　　（填物態(tài)變化名稱）形成的；
（2）下列說法中不正確的是 　　；
．飛機升力的施力物體是空氣
．我們沒有看到飛機就知道有飛機飛過，是靠聲音的音色來判斷
．為解決雷達的散熱問題，采用比熱容大的液體作為冷卻劑
．飛機具有很強的隱形性能，是因為飛機表面的特殊材料對電磁波有良好的反射功能
（3）戰(zhàn)斗機的供油系統(tǒng)非常強大，每秒鐘可以輸送的燃油，燃油熱值約為，若燃油完全燃燒，每秒鐘放出 　　的熱量；
（4）飛機以最大航行速度勻速巡航時的牽引力為 　　；
（5）飛機利用測距傳感器來判斷離地高度，若某測距傳感器的阻值與離地高度大小的關系如圖乙所示，要使高度表（實質是電流表或電壓表）的示數能隨飛行高度的增大而增大，則此高度表應安裝在圖丙 　　（選填“1”“2”或“3” 位置；
（6）飛機最開始以做水平勻速直線運動，時間后以做水平勻速直線運動，忽略速度變化的過程，請你在圖丁上大體畫出飛機的功率隨時間的變化圖像。
5．閱讀短文并回答下列問題：
滑雪
如圖所示，當滑雪者從雪山頂峰風馳電掣般下滑時，你是否想到為什么白雪輕飄飄、軟綿綿的，卻可以承托高速奔馳的滑雪者呢？
白雪內有很多小孔，小孔內充滿空氣。踏著滑雪板的人壓在滑雪板上時，雪內的空氣就會被逼出；因此，滑雪板不是與雪地直接接觸，而是在一層氣墊上滑行。這層氣墊不但對滑雪板施加一個向上的托力，并且減小了雪地與滑雪板之間的摩擦。然而，這層氣墊只能維持一段很短的時間。如果滑雪者在雪地上停留超過一秒，就會沉下去。
（1）踏著滑雪板時不容易陷入雪地里是因為滑雪板能夠增大 　　從而使雪地受到的壓強 　　；
（2）滑雪者從雪坡上滑下時，其所受重力方向 　　（選填“垂直于雪坡”或“豎直” 向下；
（3）若滑雪板的長、寬，滑雪者的速度最小為 　　，他才能不會在雪地上下沉。若滑雪者與滑雪板總重為，當其站立在水平雪地上時，滑雪板對雪地的壓強為 　　；
（4）空中技巧比賽中，運動員在空中能做出各種高難動作。如果不考慮空氣阻力，運動員在空中翻滾時只受到 　　作用。
6．小華在探究電磁現象的實驗中，設計了如圖所示的實驗裝置。如圖所示，導體棒在蹄形磁鐵中靜止時，小磁針極指向下（如圖甲）；導體棒向右運動時，小磁針極指向右（如圖乙）。
（1）實驗中，為了使實驗效果更明顯，圖中懸掛在細線下的金屬棒最好選用 　　。（填字母代號）
．鐵棒
．玻璃棒
．鋁棒
．銅棒
（2）當棒豎直向上運動時，小磁針極指向 　　（選填“上”、“下”或“右” ；
（3）當棒水平向左運動時，棒內電流方向 　　（選填“由到”或“由到” ，小磁針極指向 　　（選填“上”、“下”、“左”或“右” 。
（4）在此實驗過程中，能量轉化情況是 　　；人們根據此實驗原理制成了 　　。（選“發(fā)電機”或“電動機”
7．鳥撞是指鳥類與飛行中的飛機發(fā)生碰撞造成傷害的事件。由于飛機飛行速度快，與飛鳥發(fā)生碰撞后常造成極大的破壞，嚴重時會造成飛機的墜毀，鳥撞是威脅航空安全的重要因素之一、另外隨著高速鐵路技術的發(fā)展，鳥與火車的碰撞也被列為需要防范的事故之一。
（1）如圖甲，一架飛機以的速度向距離的正前點的鳥迎頭飛去，則飛機上的點到達點位置所需的時間是 　　；一只的鳥正面撞在飛機上會產生撞擊力，如果撞擊面積為，則撞擊飛機的壓強是 　　，從飛機承受鳥類撞擊和飛行考慮，制造飛機的材料應該是硬度大、密度 　　（選填“大”或“小” 的材料；
（2）如圖乙，小虎向兩張紙中間吹氣，這時會發(fā)現兩張紙 　　（選填“靠攏”或“遠離” ，此實驗現象初步說明：流體中流速越大的位置，壓強越 　　，因此正常飛行中的飛機機翼的橫截面要設計成圖丙中 　　（選填字母）。
8．汽車已經進入千家萬戶，給人們的出行帶來了方便。為了防止交通事故的發(fā)生，人人都要增強有安全意識。下面幾個問題與交通安全有緊密關系，請同學們利用所學的知識幫助解決：
（1）汽車的后視鏡是 　　（選填“凸面鏡”或“凹面鏡” ，目的是讓司機擴大視野。
（2）在高速公路，小汽車司機看到如圖1所示的路牌，在遵守交通規(guī)則的前提下，小汽車通過區(qū)間測試路段的最短時間是多少小時？
（3）為了督促司機遵守限速規(guī)定，交管部門在高速公路上設置了一些固定測速儀。如圖2所示，汽車向放置在路中的測速儀勻速駛來，測速儀向汽車發(fā)出超聲波信號，測速儀發(fā)出信號到接收到反射回來的信號用時，超聲波的速度是，求：汽車接收到超聲波信號時，距測速儀多少米？
9．請閱讀《按壓式瓶蓋》并回答問題。
按壓式瓶蓋
防疫要勤洗手，裝有洗手液或洗發(fā)液的瓶子，其瓶蓋往往都是按壓式的，如圖甲所示。按壓式瓶蓋的工作原理是什么呢？液體是怎么“吸”上來的？
洗手液瓶中有個按壓式吸液結構，它由導液管、進液閥門、彈簧、活塞、出液閥門、出液管、儲液筒等組成，如圖乙所示，其中進液閥門和出液閥門是塑料小球，進液閥門位于彈簧下端，出液閥門位于活塞上端。
使用的時候，通過手向下按壓，活塞向下移動，彈簧被壓縮使得進液閥門關閉，出液閥門打開，儲液筒里的液體從出液管流出瓶外；當手松開時，彈簧恢復原來的自然狀態(tài)，使得活塞向上移動，出液閥門關閉，進液閥門打開，液體從導液管通過進液閥門進入到儲液筒。這樣活塞在圓筒中上下往復運動，不斷地把液體“吸”出瓶外。
請根據上述材料，回答下列問題：
（1）手向下按壓，彈簧被壓縮時具有 　　能。
（2）洗手液能被“吸”入儲液筒內是利用了 　　。
（3）向下按壓后松手時，液體從導液管通過進液閥門進入到儲液筒，是因為瓶中氣壓 　　儲液筒中氣壓。（選填“大于”、“小于”或“等于”
（4）如果宇航員在空間站內按壓這種瓶裝洗手液瓶蓋，　　擠出洗手液。（選填“能”或“不能”
10．圖甲為我國自主建造的第一艘國產航母——山東艦。該艦滿載時排水量為5萬噸，可同時停放36架殲艦載機。若每架艦載機質量為25噸（已知，。求：
（1）如圖乙所示，艦載機起飛后，山東艦受到的浮力 　　（選填“增大”或“減小” ；
（2）艦載機起飛駛離航母過程中速度越來越大，起飛過程中的牽引力 　　甲板阻力（選填“大于”“小于”或“等于” ；
（3）山東艦滿載時受到的浮力；
（4）山東艦滿載時，當36架艦載機全部飛離航母后，航母排開海水的體積。
11．如圖，小明利用身邊的物品來探究杠桿的平衡條件，他所選擇的器材有：鉛筆、橡皮若干（每塊橡皮質量為、細線、刻度尺等。
次數 動力 動力臂 阻力 阻力臂
1 0.1 0.02 0.2 0.01
2 0.1 0.04 0.02
3 0.2 0.04 0.1 0.08
（1）他將細線大致系在鉛筆的中部位置，鉛筆靜止后如圖甲所示，若想調節(jié)鉛筆水平平衡，她應將細線向 　　（選填“左”或“右” 移動。實驗前調節(jié)鉛筆水平平衡可以消除鉛筆重力對實驗的影響，在實驗測量時保持鉛筆水平平衡還有一個好處是：　　。
（2）調節(jié)杠桿水平平衡后，他用細線綁定數量不等的橡皮掛在杠桿支點兩側，如圖乙所示，做了幾次實驗后將數據記錄在表中，則表中漏填的數據為 　　，同桌的小亮按現有方案得出如下結論：“動力支點到動力作用點的距離阻力支點到阻力作用點的距離”，這個結論與杠桿平衡條件 　　（選填“相符”或“不相符” ，為了進一步完善實驗，得出普遍規(guī)律，接下來的做法應該是 　　（填序號）。
改變力的大小
改變力的方向
改變力的作用點
（3）若在實驗過程中，鉛筆水平平衡后（如圖乙），小明不小心將前端細長的鉛筆芯弄斷了（如圖丙），她立刻將鉛筆穩(wěn)住，并將鉛筆芯放到右端細線處固定（如圖丁），則松手后鉛筆將會 　　。
左端下沉
右端下沉
仍然水平平衡
無法確定
12．（1）《天工開物》是我國古代科技著作，記錄了我國古代的傳統(tǒng)手工技術。
①如圖甲所示，人們晾曬豆株時要盡量將豆株鋪開，這樣做可以 　　液體的表面積，從而 　　（選填“加快”或“減慢” 水分的蒸發(fā)。
②如圖乙所示，對釜的鑄造，有“鐵化如水，以泥固針鐵柄勺從嘴受注”，其中“鐵化如水”描述的物態(tài)變化是 　　，鐵水在凝固成鐵塊的過程中，溫度 　　（選填“升高”“降低”或“不變” 。
（2）如圖丙所示為一種身高測量儀，頂部的感應器豎直向下發(fā)射超聲波信號，經下方物體反射后返回，被感應器接收。小敏站在測高臺上，感應器記錄信號從發(fā)射到接收所經歷的時間為。已知感應器與測高臺的距離為，空氣中的聲速為。則：
①小敏的身高為多少？
②太空中的神舟飛船向空間站靠近的過程中，空間站應用超聲測距儀還是激光測距儀測量它們之間的距離？請簡要說明理由。
HYPERLINK "http://21世紀教育網(www.21cnjy.com)
" 21世紀教育網(www.21cnjy.com)

展開更多......

收起↑