专题练习运动和力

专题练习 运动和力

一、选择题

1.如图所示，其中与其它三个力所产生的作用效果不同的是（ ）

A. 对弓弦的拉力 B. 汽车对地面的压力

C. 斧头对木柴的力 D. 小球受到的重力

2.一位在北京的剧场里看演出的观众，坐在离演奏者不太远的地方，另一位在上海的居民，坐在家里的电视机前看同一演出，上海与北京相距1460km，他们两人若想同时听到演奏声，北京观众必须坐在离演奏者（ ）

A. 30m远 B. 17m远 C. 约1.655m远 D. 无法知道 3.在图中，哪两个力是平衡的？（ ）

A. 甲、乙 B. 乙、丙 C. 乙、丁 D. 丙、丁 4.（2015•贵州）下列估测数据中，最接近实际的是（ ） A. 一瓶普通矿泉水的重力为500N B. 人体正常体温为39℃ C. 普通成人的步行速度为5m/s D. 教室里课桌的高度为80cm 5.一辆汽车停在水平路面上，汽车与路面之间的相互作用力为（ ）

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A. 汽车的重力和路面对汽车的支持力 B. 路面对汽车的支持力和汽车对路面的压力 C. 汽车的重力和汽车对路面的压力 D. 以上说法均不对 6.下列说法正确的是（ ）

A. 有受力物体时，一定有施力物体 B. 磁铁吸引小铁钉时，只有铁钉受到磁铁的吸引力作用 C. 投出的铅球在空中飞行时，受到一个使它前进的推力 D. 不接触的物体，一定没有力的作用 7.作用在同一物体上的两个力，若这两个力的三要素完全相同，则这两个力（ ） A. 一定是平衡力 B. 一定不是平衡力 C. 可能是平衡力 D. 无法判断 8.如图所示，物体A的长度为（ ）

A. 34cm B. 3.40cm C. 3.4mm D. 3.4dm 9.下列有关运动和力的说法中，正确的是（ ）

A. 一切物体在没有受到力的作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态 B. 力只能改变物体运动的快慢，不能改变物体运动的方向 C. 力是维持物体运动的原因 D. 重力的方向总是竖直向上的

10.如图示为一悬浮照明装置，由电磁基座和灯泡组成．当把灯泡放到基座上方时，灯泡会悬浮在基座上方，并发出光线．灯泡能处于悬浮状态是因为

A. 灯泡没有受到力的作用 B. 灯泡没有受到重力的作用 C. 灯泡受到了空气浮力的作用 D. 灯泡受到了平衡力的作用

11.如图所示，一个小钢球用细线悬挂在列车的顶棚上，如果小钢球突然向右摆动，则列车的运动状态可能是（ ）

（1）列车突然向左启动； （2）列车突然向右启动； （3）列车向左运动时，突然刹车；

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（4）列车向右运动时，突然刹车．

A. （1）和（4） B. （1）和（3） C. （2）和（3） D. （2）和（4）

12.如图所示，木块置于小车上，在水平拉力F作用下，小车和木块一起以速度v沿水平地面向右做匀速直线运动（不计空气阻力）．以下三组力属于平衡力的是（ ） ①地面对小车的支持力与木块对小车的压力

②小车对木块的摩擦力与木块受到的水平拉力 ③地面对小车的摩擦力与木块对小车的摩擦力．

A. 仅① B. ②③ C. 仅② D. ①②③

二、填空题

13.一个人骑自行车从甲地到乙地，全程平均速度为12km/h，若前路程上的平均速度为10km/h，则后路程的平均速度是 ________ km/h．

14.一个做匀速直线运动的物体在第3s的速度为4m/s，那么它第5s的速度是 ________，在10s内通过的路程为 ________米． 15.某同学在上学去的路上，用

的速度走完前一半路程，又用

的速度走完后一半路程，则

他在整个路程中的平均速度是________ .

16.一列火车长200m，以20m/s的速度通过一座大桥，从车头进到车尾出，共用2min，则桥的长度是________ m．车内乘客看到大桥在快速后退，选择的参照物是________．

17.如图是两个质量相同的小球甲、乙竖直下落时的频闪照片（即在暗室中采用闪光灯每隔相等的时间闪亮一次）．两球均从位置A下落到位置B的过程中，运动较快的小球为________球；若两球均只受到重力和

阻力作用，则________球受到的阻力较大．

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18.如图甲、乙是同学们做过的两个物理实验。甲的现象：“从B管右端向管内吹气，A管水面上升”，说明的原理是________ ；乙现象：“迅速击打硬纸板，鸡蛋不会随硬纸板飞出”，说明的原理________ 。

19.小明在跑100米时，前50米用了5s，速度是________，后50米用时10s，速度是________，全程的平均速度是________．

20.如图所示，用甲刻度尺测物体的长度是________ cm，用乙刻度尺测物体的长度是________ cm．

21.新研制的高速列车运行速度可达 360km/h合________m/s，车站的站台上划置了安全线，旅客必须在安全线以外候车．这是因为列车进站时车体附近空气流速加快，压强变________，容易引发事故． 22.现在很多城市公交车开始采用气、电混合动力．例如我市302路公交．这种车用天然气和电能作为能源，与用柴油作为能源的101路公交车相比，减少了尾气的排放，有利于对环境的保护．在分别使用这几种能源的公交车中，属于二次能源的是________；天然气属于________能源（选填“可再生”或“不可再生”）．我们乘坐公交车时，看到窗外的树木不断的向后退，这是以________为参照物（选填“地面”或“车窗”）．站立的乘客在公交车行驶的过程中要抓紧扶手，这是为了防止刹车时，由于人具有________而跌倒，对人体造成伤害．

三、计算题

23.一架飞机的飞行速度是声速的两倍，在6000m高空水平飞行．当你在地面上听到飞机在头顶上方的轰鸣声时，飞机已飞到前方多远的地方（水平距离）？

24.如图1所示，某工程队在一次施工作业中，以恒定速度沿竖直方向将质量为5×103kg的圆柱形实心工件从深水中吊起至距水面某一高度．绳子作用在工件上端的拉力F的功率P随工件上升高度h变化的图象如

33

图2所示，不计水的阻力（ρ水=1.0×10kg/m ， g取10N/kg），求：

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（1）工件上升的速度大小？

（2）当工件露出水面的时所受的浮力大小？ （3）工件的横截面积S是多大？

四、实验探究题

25.小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上 将（如图甲），在刚接触轻弹簧的瞬间（如图乙），速度为5m/s ．弹簧压缩到最短（如图丙）的整个过程中，小球的速度v和弹簧缩短的长度△L之间的关系如图丁所示，其中A为曲线的最高点．已知该轻弹簧每受到0.2牛的压力就缩短1厘米，并且轻弹簧在受到撞击到压缩到最短的整个过程中始终发生弹性形变．

（1）从小球接触弹簧到将弹簧压缩至最短的过程中，小球动能的变化情况是________，小球机械能的变化情况是________．

（2）实验中所用小球的质量为________kg ， 全过程中，弹簧中弹力的最大值为________N． （3）如图，当弹簧的压缩量最大时，小球的速度为0，此时，小球处于________（填“平衡”或“非平衡”）态．

五、综合题

26.“低头族”长时间低头看手机，会引起颈部肌肉损伤．当头颅为竖直状态时，颈部肌肉的拉力为零，当头颅低下时，颈部肌肉会产生一定的拉力．为了研究颈部肌肉的拉力与低头角度大小的关系，我们可以建立一个头颅模型来模拟实验．如图甲所示，把人的颈椎简化成一个支点O，用1kg的头颅模型在重力作用下绕着这个支点O转动，A点为头颅模型的重心，B点为肌肉拉力的作用点．将细线的一端固定在B点，用弹簧测力计拉着细线模拟测量肌肉的拉力，头颅模型在转动过程中，细线拉力的方向始终垂直于OB，如图乙所示，让头颅模型从竖直状态开始转动，通过实验记录出低头角度θ及细线拉力F的数据，如下表： 低头角度θ/° 0 15 30 45 60 细线拉力F/N 0 7.3 14.0 20.2 25.0 智浪教育--普惠英才文库

（1）设头颅质量为8kg，当低头角度为60°时，颈部肌肉实际承受的拉力是________ N （2）在图乙中画出细线拉力的示意图．

（3）请解释：为什么低头角度越大，颈部肌肉的拉力会越大？答________ （4）请你就预防和延缓颈椎损伤提出一个合理化的建议：________

27.甲乙两地相距900km,一列火车从早晨5：30出发开往乙地，途中停靠了几个站，共停车15分钟，在当日14：30到达乙地.列车行驶途中以144km/h的速度匀速通过长度为400m的桥梁，列车通过全部桥梁的时间为25s.求：

（1）火车从甲地到乙地的平均速度是多少？ （2）火车的长度是多少米？

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参

一、选择题 1.【答案】D

【考点】力的作用效果 【解析】【解答】

A、运动员对弓的拉力，使弓的形状发生变化；

B、汽车对地面的压力，地面和轮胎的形状都会发生变化； C、斧头对柴的力，使柴的形状发生了变化；

D、由图可知，小球在相同时间内通过的路程不同，即小球的速度在发生变化，说明小球在重力作用下，速度越来越大，所以属于物体运动状态的改变． 故选D．

【分析】力的作用效果有两个：①改变物体的运动状态；②改变物体的形状． 2.【答案】C

【考点】速度公式及其应用，声速

【解析】【解答】北京春节联欢晚会现场观看演出的观众听到现场的演奏声是通过空气这种介质传播的，它需要传播的时间是：t1=

；

上海的观众在自己家里电视机前看该联欢会的实况电视转播是通过光传播的，它的传播时间是： t2=

=

=0.0049s；

；

当他们同时听到时，光和声音传播的时间相同；即：t2=t1=

所以北京观众必须距离离演奏者S1=V1t2=340m/s×0.0049s=1.666m． 故选C．

【分析】在现场观看的观众听到演奏声是通过空气这种介质传播的，而在电视机前观看节目是通过光传播

的，它们的传播速度不同，所用的时间相同；根据公式t=先求出所用的时间，再利用公式S=vt求出距离．3.【答案】C

【考点】平衡力的辨别

【解析】【解答】解：甲、两个力不是作用在一条直线上，所以不是一对平衡力；

乙、两个力大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在一个物体上，所以是一对平衡力；

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丙、两个力的大小不相等，所以不是一对平衡力；

丁、两个力大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在一个物体上，所以是一对平衡力； 综上所述可知，C正确，ABD不正确． 故选C．

【分析】根据二力平衡的条件进行分析，即大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在一个物体上．4.【答案】D

【考点】温度，长度的估测，速度与物体运动，重力大小的估测 【解析】【解答】解：

A、一瓶矿泉水的质量在500g=0.5kg左右，受到的重力在G=mg=0.5kg×10N/kg=5N左右．故A不符合实际； B、正常情况下，人的体温在37℃左右，变化幅度很小．故B不符合实际； C、普通成年人正常步行的速度在4km/h=4×

m/s≈1.1m/s左右．故C不符合实际；

D、中学生的身高在160cm左右，课桌的高度大约是中学生身高的一半，在80cm左右．故D符合实际． 故选D．

【分析】不同物理量的估算，有的需要凭借生活经验，有的需要简单的计算，有的要进行单位的换算，最后判断最符合实际的是哪一个． 5.【答案】B

【考点】平衡力和相互作用力的区分

【解析】【解答】解：A、汽车的重力和路面对汽车的支持力，符合平衡力的条件，两个力是平衡力．不符合题意． B、路面对汽车的支持力和汽车对路面的压力，符合相互作用力的条件，两个力是相互作用力．符合题意．

C、汽车的重力和汽车对路面的压力，两个力是同向的，既不是平衡力，也不是相互作用力．不符合题意． D、由于B符合题意．故D不符合题意． 故选B．

【分析】平衡力和相互作用力的重要区别在于是否是同一个受力物体．（1）平衡力的成立条件：同物、同线、等值、反向；（2）相互作用力的成立条件：异物、同线、等值、反向． 6.【答案】A

【考点】力的概念，力作用的相互性

【解析】【解答】A、有受力物体时，一定有施力物体，施力物体和受力物体是同时存在的，A符合题意；B、磁铁吸引小铁钉时，由于力的作用是相互的，小铁钉也会吸引磁铁，B不符合题意；

C、投出的铅球在空中飞行时，受到重力的作用，能继续飞行时因为铅球具有惯性，C不符合题意； D、不接触的物体，也可以产生力的作用，例如树上的苹果受到重力的作用，D不符合题意．

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故答案为：A．

【分析】力是物体对物体的作用，产生力的作用至少两个物体；物体间不接触可以产生力的作用，接触的

物体不一定有力的作用；（2）物体间力的作用是相互的，一个物体对另一个物体施力的同时，也受到另一个物体对它的作用． 7.【答案】B

【考点】力的三要素

【解析】【解答】解：两个力的三要素完全相同，则这两个力的大小相等、作用点相同、方向相同，不符合平衡力条件中，方向相反的条件，故这两个力一定不是平衡力． 故选B．

【分析】平衡力的条件：大小相等、方向相反、作用在同一个物体上，作用在同一条直线上．根据平衡力的条件分析两个力是否是平衡力． 8.【答案】B

【考点】长度的测量

由图知：【解析】【解答】解：刻度尺上1cm之间有10个小格，所以一个小格代表的长度是0.1cm=1mm，即此刻度尺的分度值为1mm；物体A左侧与0.00cm对齐，右侧与3.40cm对齐，所以物体A的长度为L=3.40cm． 故选B．

【分析】使用刻度尺时要明确其分度值，起始端从0开始，读出末端刻度值，就是物体的长度；起始端没有从0刻度线开始的，要以某一刻度线为起点，读出末端刻度值，减去起始端所对刻度即为物体长度，注意刻度尺要估读到分度值的下一位． 9.【答案】A

【考点】力与运动的关系，重力的方向

【解析】【解答】A、一切物体在没有受到力的作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态，A符合题意。

B、力既可以改变物体运动的快慢，也能改变物体的运动方向，B不符合题意。 C．力是改变物体运动状态的原因，物体的运动不需要力来维持，C不符合题意。 D．重力的方向总是竖直向下的，D不符合题意。 故答案为：A。

【分析】牛顿第一定律揭示了“力与运动”的关系，一切物体在没有受到外力作用时，总保持匀速直线运动状态或静止状态，力的作用效果有两个，一是可以改变物体的运动状态，包括方向，二是可以改变物体的形状；物体的运动不需要力来维持，力是改变物体运动状态的原因；重力的方向始终竖直向下。 10.【答案】D

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【考点】平衡状态的判断

【解析】【解答】解：首先灯泡受到重力的作用，由于灯泡悬浮，灯泡还受到竖直向上的磁力作用，此时重力和磁力是一对平衡力． 故选D．

【分析】灯泡悬浮，受平衡力，分析灯泡所受力得出结论． 11.【答案】A

【考点】惯性在实际生活中的应用

【解析】【解答】解：一个小钢球用细线悬挂在列车的顶棚上，如果列车原来是静止的，那小钢球也是静止的，由于惯性要保持原来的静止状态，这时小钢球如果突然 向右摆动，说明列车相对小钢球向左运动，那就是此时列车突然向左启动；如果列车原来是运动的，那小钢球就具有和列车一样的速度，由于惯性要以原来的速度保 持匀速直线运动状态，这时小钢球如果突然向右摆动，说明列车的向右的速度小于小钢球向右的速度，所以也可能是列车向右运动时，突然刹车．故A选项正 确，B、C、D选项均错误． 故选A．

【分析】物体保持运动状态不变的性质叫做惯性．原来静止的物体具有保持静止状态的性质；原来处于运动的物体，具有保持匀速直线运动状态的性质． 12.【答案】B

【考点】平衡力的辨别

【解析】【解答】解：①地面对小车的支持力与木块对小车的压力，二者大小不相等，所以不是一对平衡力；②木块受到向右的拉力，同时由于木块处于平衡状态，所以还一定受到小车对木块向左的摩擦力，二者大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上，是一对平衡力；③拉力作用在木块上，所以小车和木块虽然一起以速度v沿水平地面向右做匀速直线运动，但二者间有相对运动的趋势，所以它们之间有摩擦力．地面对小车的摩擦力与木块对小车的摩擦力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上，是一对平衡力． 综上所述，②③是一对平衡力． 故选B．

【分析】平衡力的判断，两个力必须同时满足四个条件：大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上．缺一不可． 二、填空题 13.【答案】20 【考点】速度的计算 【解析】【解答】解： 设从甲地到乙地的路程为3S，

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∵v=，

∴汽车行驶全程所用的时间： t=

=

；

行驶前路程用的时间： t1=

=

；

走后路程所用的时间： t2=t﹣t1=

﹣

=

；

走后路程的平均速度： V2=

=

=20km/h．

故答案为：20．

【分析】先算出以12km/h的速度行驶了整个路程的时间，再算出以10km/h的速度行驶前路程用的时间，可求汽车行驶后路程的时间，利用速度公式求汽车后路程的平均速度． 14.【答案】4m/s；40 【考点】速度公式及其应用

【解析】【解答】解：因为物体做匀速直线运动，所以每时每刻的速度都是相同的，所以这个物体在第5s内的速度也是4m/s；

由v=得，物体在10s内通过的路程：s=vt=4m/s×10s=40m． 故答案为：4m/s；40．

【分析】因为物体做匀速直线运动，所以每时每刻的速度都是相同的；根据v=计算出物体10s内通过的路程．

15.【答案】0.96m/s

【考点】速度的计算，变速运动与平均速度

【解析】【解答】设整个路程为2s，读题可知走完前半程所用时间为：

所以走完全程所用时间为：t=t1+t2=

是:

【分析】平均速度，

变式应用。

走完后半程所用时间为：,他在整个路程中的平均速度

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16.【答案】2200；火车

【考点】参照物及其选择，速度公式及其应用 【解析】【解答】解：由v=

，t=2min=120s，

火车的路程s=vt=20m/s×120s=2400m， 桥的长度为s桥=s﹣s车=2400m﹣200m=2200m；

大桥是被研究的物体，大桥快速向后退去，大桥是运动的，火车（或乘客）和大桥之间发生位置．所以大桥向后退是以火车（乘客）为参照物的． 故答案为：2200；火车．

【分析】（1）火车过桥的路程是桥长与火车长度之和，已知速度关于运动时间，由速度公式的变形公式求出火车的路程，然后求出桥长；（2）看被研究的物体与所选的标准，即参照物之间的相对位置是否发生了改变，如果发生改变，则物体是运动的；如果未发生变化，则物体是静止的． 17.【答案】乙；乙 【考点】速度与物体运动

【解析】【解答】解：（1）由图可知，虽然甲、乙两球运动开始位置相同，在后面出现在同一位置，这只表示它们通过了相同的路程，但甲是摄影5次，乙是摄影3次，所以时间不同，甲球运动的时间比乙球多，所以运动较快的小球是乙球．（2）两小球的质量相等，重力相等，都为G，甲处于加速运动状态，所以它受的阻力小于其重力，即f＜G；乙球处于匀速直线运动状态，受的是平衡力，它受的阻力等于其重力，即f′=G，所以f′＞f，即乙球受到的阻力较大．故答案为：乙；乙．

【分析】（1）物体沿直线做快慢不变的运动，叫匀速直线运动，变速直线运动是指在相同的时间内通过的路程不相等；（2）两小球的质量相等，重力相等，若两球都只受到重力和阻力作用，然后根据小球的运动状态判断受力的情况．

18.【答案】气体流速越大压强越小 ；物体具有惯性 【考点】惯性，流体压强与流速的关系

【解析】【解答】从B管右端向管内吹气，A管上端的空气流速快，水面上升说明A管上端的压强小，鸡蛋原来是静止的，迅速击打硬纸板，硬纸板因受力而被击飞，而鸡蛋由于惯性仍保持原来静止状态，所以鸡蛋不会随硬纸板飞出。 【分析】流体压强与流速，惯性。 19.【答案】10m/s；5m/s；6.7m/s 【考点】变速运动与平均速度

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【解析】【解答】解：①已知前50m所用时间t1=5s，前50m的平均速度为：v1= 知后50m所用时间t2=10s，后50m的平均速度为：v2= t=t1+t2=5s+10s=15s，则百米全程的平均速度为：v= 故答案为：10m/s、5m/s；6.7m/s．

【分析】（1）已知前、后段路程和通过前、后段路程所用的时间，根据v= 跑百米，根据题意计算出通过全程所用的总时间，根据v= 20.【答案】2.4；2.40 【考点】刻度尺的使用

计算平均速度．

=

=

= =10m/s；②已

=5m/s；③百米全程用时：≈6.7m/s．

计算平均速度；（2）已知

【解析】【解答】解：甲刻度尺的分度值是1cm，只要估读到厘米的下一位即可，所以该物体的长度可记为：2.4cm；

乙刻度尺的分度值是1mm，只要估读到毫米的下一位即可，所以该物体的长度应记为：2.40cm． 所以本题答案为：2.4、2.40．

【分析】在进行长度的测量时首先要明确刻度尺的分度值，然后再估读到分度值的下一位． 21.【答案】100；小

【考点】速度与物体运动，流体压强与流速的关系 【解析】【解答】解： 360km/h=

m/s=100m/s；

人离高速列车比较近时，高速列车的速度很大，人和高速列车的之间的空气流动速度很大，压强小，人外侧的压强不变，人受到外侧压强大于人内侧受到的压强，人在较大的压强差作用下很容易被压向列车，发生交通事故． 故答案为：100；小．

【分析】1m/s=3.6km/h；流体的压强跟流速有关，流速越大，压强越小．比较人和列车之间的压强以及人外侧的压强的大小．

22.【答案】电能和柴油；不可再生；车窗；惯性 【考点】参照物及其选择，惯性，能源的分类

【解析】【解答】解：（1）电能一般都是通过火力发电或水力发电等方式转化过来的，属于二次能源，柴油是从石油中提炼出来的，属于二次能源；（2）天然气是动植物体经过亿万年的时间形成的，是不可再生能源；（3）以车窗为参照物，窗外的树木相对参照物来说，与参照物的距离越来越远，所以树木向后退；（4）站立在行驶的公交车上的乘客原来和车一起向前运动，紧急刹车时，车由运动突然变成静止，而乘客由于具有惯性，继续向前运动，容易摔倒，抓紧扶手是为了防止惯性带来的危害． 故答案为：电

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能和柴油；不可再生；车窗； 惯性．

【分析】（1）从自然界直接获取没有经过加工转换的能源是一次能源；由一次能源经过加工转换得到的能源是二次能源；（2）能够源源不断的从自然界得到的能源叫可再生能源；短期内不能从自然界得到补充的能源叫不可再生能源；（3）运动与静止是相对的，判断物体是否运动首先要选择参照物，选择参照物时通常不能以被研究的物体自身作为参照物，窗外的树木向后退，则是以树木之外的物体作为参照物；（4）物体具有的保持运动状态不变的性质，叫惯性，一切物体都具有惯性． 三、计算题

23.【答案】已知：v飞机=2v空气 ， v空气=340m/s，h飞机=6000m， 求：s=？

解：∵v飞机=2v空气 ， v空气=340m/s， ∴飞机的速度v飞机=340m/s×2=680m/s． ∵v空气=340m/s，h飞机=6000m， ∴根据速度公式v=，得：

声音从头顶传到人耳的时间t=∴飞机已飞到人前方的水平距离： s=v飞机t=680m/s×

=12000m．

答：飞机已飞到前方12000m的地方．

【考点】速度公式及其应用

【解析】【分析】先算出飞机的速度，用高度6000m除以声速得到声音从头顶传到人耳的时间，再用飞机的速度乘以时间即可得到飞机飞到人前方的水平距离． 24.【答案】解：

4

（1）由P﹣h图象可知：工件离开水面后拉力F1的P1=20kW=2×10W，

工件离开水面后，受竖直向下的重力G、竖直向上的拉力F1用而做匀速运动，处于平衡状态，

54

由平衡条件得：F1=G=mg=5×10kg×10N/kg=5×10N，

工件匀速上升的速度v==0.4m/s，

4

（2）由P﹣h图象可知：工件全部在水中时拉力F2的P2=16kW=1.6×10W，

因为P==Fv，

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所以此时拉力大小F2=

=4×104N，

工件完全浸没在水中时，受竖直向下的重力G、竖直向上的拉力F2、竖直向上的浮力F浮作用， 工件做匀速直线运动，处于平衡状态，由平衡条件得：F2+F浮=G， F浮=G﹣F2=5×104N﹣4×104N=1×104N，

43

工件有露出水面时所受F浮=F浮=×1×10N=5×10N，

（3）由P﹣h图象可知工件高h=12m﹣10m=2m； 因为F浮=ρ液gV排 ， 所以工件的V物=V排=

=1m3 ，

工件的横截面积S=答：

=0.5m2面积，

（1）工件上升的速度是0.4m/s；

（2）工件露出水面的时所受的浮力为5000N；

2

（3）工件的横截面积S是0.5m ．

【考点】速度的计算，浮力大小的计算

【解析】【分析】（1）由P﹣h图象求出工件离开水面后拉力的功率，对工件进行受力分析，由平衡条件求出拉力大小，最后由功率的变形公式v=

求出工件的速度；

求出拉力，然后对工

（2）由P﹣h图象求出工件完全浸没在水中时拉力的功率，由功率的变形公式F=

件进行受力分析，由平衡条件求出工件受到的浮力，最后求出工件露出水面的时所受的浮力大小； （3）由图象求出工件的高度，由浮力公式的变形公式求出工件的体积，最后求出工件的横截面积． 四、实验探究题

25.【答案】（1）先变大后变小；不变 （2）0.1；8.14 （3）非平衡

【考点】二力平衡条件的应用，动能的影响因素，势能的影响因素，机械能和其他形式能的转化 【解析】【解答】解：（1）由图象看出：在小球刚开始撞击弹簧到弹簧被压缩到最短的过程中，小球速度先变大后变小．小球动能先变大后变小；只有动能和弹性势能的改变，机械能守恒． （2）在小球向下运动过程中，受竖直向上的弹簧的弹力，竖直向下的重力．

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开始时，重力大于弹力，合力向下，小球速度越来越大．随弹簧压缩量的增大，弹力越来越大，当弹力与 重力相等时，两力是一对平衡力，合力为零．小球再向下运动，弹力大于重力，合力向下，小球速度减小．由此可见，当重力G与弹力F是一对平衡力时，小球速度最大．

此时，由图可知弹簧的压缩量△L=5cm，由平衡条件得；G=F=0.2N/cm×5cm=1N． 小球的质量为：

；

由图可知，当小球速度为零时，弹簧的压缩量最大为L=40.7cm=0.407m，此时小球所受弹簧的弹力F弹=0.2N/cm×40.7cm=8.14N．

（3）在小球向下运动过程中，受竖直向上的弹簧的弹力，竖直向下的重力．

开始时，重力大于弹力，合力向下，小球速度越来越大．随弹簧压缩量的增大，弹力越来越大，当弹力与重力相等时，两力是一对平衡力，合力为零．小球再向下运动，弹力大于重力，当弹簧的压缩量最大时，小球的速度为0，此时，弹力大于重力，小球处于非平衡状态． 故答案为：（1）先变大后变小；不变；（2）0.1；8.14；（3）非平衡．

【分析】（1）根据动能的影响因素分析解答；只有动能和势能的转化时，机械能是守恒的，否则不守恒；（2）在小球运动过程中受到重力与弹力的作用，当两力大小相等时，小球速度最大，此时两个力是一对平衡力；由图象坐标找到此时弹簧的压缩量与弹力，得到球的重力，从而计算小球质量； （3）小球受力平衡时会处于平衡状态，由此分析解答. 五、综合题

26.【答案】（1）200

（2）由题意知，细线拉力的方向应垂直于OB向下，如图所示：

（3）由于人低头的角度越大，G的力臂越大，在头颅重力和肌肉拉力的力臂不变的条件下，则颈部肌肉的拉力就越大

（4）尽量减小低头的角度（或不要长时间低头做事，低头时间久了要抬头休息等） 【考点】力的示意图，杠杆的平衡分析法及其应用

【解析】【解答】解：（1）由表格中数据知，当低头角度为60°时，若m=1kg，细线的拉力为25N； 若m=8kg，由于角度不变，所以动力臂和阻力臂不变，则拉力F=8×25N=200N． （2）由题意知，细线拉力的方向应垂直于OB向下，如图所示：

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（3）在图乙中，F的力臂为LOB ， 作出头颅的重力G的力臂LG ， 如图所示：

由图知，在Rt△ACO中，LG=OAOAsinθ，

根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可得，GLG=FLOB ， 则颈部肌肉的拉力F=

可见，人低头的角度越大，sinθ越大，则头颅的重力的力臂越大；

在头颅重力和肌肉拉力的力臂不变的条件下，头颅的重力的力臂越大，颈部肌肉的拉力就越大． （4）要预防和延缓颈椎损伤，可尽量减小低头的角度；不要长时间低头做事；低头时间久了要抬头休息等等．

故答案为：（1）200； （2）见上图；

（3）由于人低头的角度越大，G的力臂越大，在头颅重力和肌肉拉力的力臂不变的条件下，则颈部肌肉的拉力就越大；

（4）尽量减小低头的角度（或不要长时间低头做事，低头时间久了要抬头休息等）．

【分析】（1）将头颅看做杠杆模型，当低头角度均为60°，动力臂和阻力臂的大小不变，根据表格中数据得出颈部肌肉所受拉力的大小；

（2）根据题意，细线的拉力应垂直于OB向下；

（3）根据杠杆的平衡条件结合三角函数关系得出颈部肌肉拉力与低头角度的关系； （4）根据低头角度越大，颈部肌肉拉力越大的特点分析即可．

27.【答案】（1）解：已知甲乙两地相距s=900km，火车从甲地到达乙地所需时间t=14：30-5:30=9h， 所以火车的平均速度

答：火车从甲地到乙地的平均速度是100km/h.

（2）解：已知火车行驶速度v=144km/h=40m/s，设火车的长度为L，则火车完全通过桥梁所行驶的距离

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s=400+L，所用时间t=25s， 由

可得，400+L=40m/s×25s

解得 L=600m

答：火车的长度是600m. 【考点】速度的计算

【解析】【分析】结合路程和时间，根据速度计算公式求速度，注意求平均速度时要用总路程除以总时间.