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全国初中物理竞赛模拟卷(二)
全国初中物理竞赛试题精编
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.如图所示,足够高的柱形容器底面积为200cm2。容器内放有一密度为0.4g/cm3、边长为10cm的正方体木块A,将一物块B放在A的正上方,用一条质量可忽略不计的细绳,两端分别系于木块底部中心和柱形容器中心。现缓慢向容器中加水,当加入2.4kg的水后停止加水,此时木块A有五分之一的体积露出水面,细绳受到的拉力为1N,容器中水的深度为h1;再将物块B取下并缓慢放入水中直到浸没时,细绳刚好断掉,液面稳定后容器中水的深度为h2。已知细绳能承受的最大拉力为5N。则下列说法中错误的是()
A.细绳的长度为8cm B.物体B的密度为3g/cm3
C.h1:h2=16:17 D.物块B最终对容器底部的压力为2N
【答案】C
【详解】A.当加入2.4kg的水后停止加水,此时木块A有五分之一的体积露出水面,水的体积
木块A浸在水中的体积
容器中水的深度
绳子的长度
故A正确,不符合题意;
B.正方体木块A的重力
受到的浮力
物体B的重力
将物块B取下并缓慢放入水中直到浸没时,细绳刚好断掉,此时A受到的浮力
此时A浸在水中的深度
水深
B的体积
物体B的密度
故B正确,不符合题意;
C.液面稳定后,物体A漂浮,浮力等于重力等于4N,此时A排开水的体积
水的深度
则
h1:h2=16cm:14.5cm=16:14.5
故C错误,符合题意;
D.物体B浸没在液体中,受到的浮力
物块B最终对容器底部的压力
故D正确,不符合题意。
故选C。
2.如图甲是西南大学校内的一座塑像,其基座结构类似于图乙和丙的模型。若A、B是质量分布均匀的正方体物块,其边长分别是20cm,30cm、密度之比。将A放在水平地面上,B放在A的上面,A对水平地面的压强为5100Pa(如图乙),下列说法正确的是()
①图乙中,物块A的重力为204N:
②物块A的密度为;
③图丙中,要使B对地面的压强为2800Pa,应将物块B沿竖直方向切去;
④图丙中,将A沿水平方向截取,将截取部分放在水平地面上,此时余下部分和截取部分对水平地面的压强相等
A.只有①、②正确 B.只有②、④正确
C.只有①、③正确 D.只有②、③正确
【答案】B
【详解】A的底面积
B放在A的上面,A对水平地面的压强为5100Pa,则
A与B的体积之比
密度之比
根据
可知A与B的重力之比
则
物块A的密度
将物块B沿竖直方向切去,剩余部分重力
剩余部分底面积
B对地面的压强
将A沿水平方向截取,截取部分重力
剩余部分重力
余下部分对水平地面的压强
截取部分对水平地面的压强
综上所述:①、③错误,只有②④正确。故ACD错误,B正确。
故选B。
3.如图甲所示,一个滑轮组竖直固定在水平支架上,已知每个滑轮均重20N,滑轮组下端挂有重为G的物体A,用力F通过滑轮组绳的末端竖直向上匀速提升重物A,重物A向上运动的速度为v,力F做功的功率P随物体上升速度v之间的关系图象如图乙所示。滑轮与轴的摩擦、绳的质量忽略不计,g取10N/kg。则下列说法正确的是()
A.拉力F的大小为120N
B.滑轮组对水平支架的拉力为140N
C.拉力F的功率为1.2W时,10s内滑轮组对物体A做功12J
D.若在物体A下再加挂30N的重物,滑轮组的机械效率可以达到86.7%
【答案】D
【详解】A.因为有3段绳子与动滑轮接触,故当物体上升速度为4cm/s时,绳子上升的速度为12m/s=0.12m/s,此时拉力的功率为4.8W,有
故A错误
B.滑轮组对支架的拉力为
故B错误;
C.3段绳子与动滑轮接触,有
得
若拉力功率为1.2W,此时物体运动速度为1cm/s,则10s时间内对滑轮组对物体做功为
故C错误;
D.此时滑轮组的机械效率为
故D正确。
故选D。
4.如图甲所示,边长为10cm的均匀实心正方体用轻质细杆固定在容器底部,容器内底面积为400cm2。现向容器中缓慢加水至正方体刚好浸没为止,杆的弹力大小F随水深h变化的关系图像如图乙所示,则以下说法错误的是()
A.杆的长度为3cm
B.正方体密度为0.6g/cm3
C.整个过程中杆的最大弹力为4N
D.正方体浸没后撤去杆,则重新静止后,水对容器底部压强为1200Pa
【答案】C
【详解】A.已知正方体的边长为L=10cm,由图乙可知,正方体刚好浸没时水的深度为h=13cm,所以杆的长度为
L杆=h-L=13cm-10cm=3cm
故A正确,不符合题意;
B.加水前,正方体受到重力和杆对它的支持力作用,处于静止状态,由图乙可知,当加水到水的深度为3cm时,杆的支持力不变,此时杆的支持力最大等于正方
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