应用物理知识竞赛试题一(力学部分)附答案(81K).doc

《力学部分一》竞赛题
应用物理知识竞赛试题一(力学部分)
一、单一选择题（每小题3分，共30分）
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案

1．下列各实例中属于静摩擦的是
A．用橡皮擦纸时，橡皮和纸间的摩擦 B．小汽车急刹车时，车轮和地面间的摩擦
C．皮带正常传动时，皮带和皮带轮间的摩擦D．用转笔刀削铅笔，铅笔与刀孔间的摩擦
2．在江河湖海游泳的人上岸时，在由深水走向浅水的过程中，如果水底布满石头，以下体验和分析合理的是：
A．脚不痛。因人越来越轻　　　C．脚不痛。因水底对人的支持力越来越小
B．脚越来越痛。因人越来越重　D．脚越来越痛。因水底对人的支持力越来越大
3．秤杆上相邻刻度间所对应的质量差是相等的。因此秤杆上的刻度应
A．是均匀的 B．从提纽开始向后逐渐变密
C．从提纽开始向后逐渐变疏 D．与秤杆的粗细是否均匀有关，以上三种情况均有可能
4．图1是实际离心式水泵的示意图，箭头表示正常工作时叶轮转动的方向，示意图中正确的是
5．拖拉机深耕时总比在道路上行驶时速度慢，这是
为了：
A．提高传动机械的效率 B．节省燃料
C．增大拖拉机的牵引力 　D．提高柴油机的功率
6．如图3，烧杯中的冰块漂浮在水中，冰块上部高出杯口，杯中水面恰好与杯口相平。待这些冰块全部熔化后，
A．将有水从烧杯中溢出 B．不会有水从烧杯中溢出，杯中水面也不会下降
C．烧杯中水面会下降 D．熔化过程中水面下降，完全熔化后有水溢出
7．如图所示，放在水平桌面上的容器A为圆柱形，容器B为圆锥形，两容器本身的质量和底面积都相同，装入深度相同的水后，再分别放入相同质量的木块，如图所示，下列说法中正确的是：
A．放入木块前，两容器对桌面的压力相等
B．放入木块前，由于A容器中的水多于B容器，
故A容器底部受水的压力大于B容器
C．放入木块后，两容器底部所受水的压力相等
D．放入木块后，B′容器底受水的压力大于A′容器底所受水的压力
8．如图所示，吊篮的重力为400牛，动滑轮重力为50牛，定滑轮重力为40牛，人的重力为600牛，人在吊篮里拉着绳子不动时需用力：
A．218牛 B．220牛 C．210牛 D．236牛
9．测定血液的密度不用比重计（图为这样做需要的血液量太大），而采用巧妙的办法：先在几个玻璃管内分别装入浓度不同的、呈淡蓝色的硫酸铜溶液，然后分别在每个管中滴进一滴血液。分析人员只要看到哪一个管中血滴悬在中间，就能判断血液的密度。其根据是
A．帕斯卡定律 B．液体内同一深度各方向压强相等
C．物体的浮沉条件D．血滴上部受硫酸铜溶液的压强等于下部受硫酸铜溶液的压强
10．某同学用托盘天平测一物体的质量，测量完毕后才发现错误地将物体放在了右盘，而将砝码放在了左盘。因无法重测，只能根据测量数据来定值。他记得当时用了50g、20g和10g三个砝码，游码位置如图所示，则该物体的质量为
A．81.4g B．78.6g
C．78.2g D．81.8g
二、填空（1-3题每空1分，其余每空2分，共20分）
1．一辆汽车在水平的河岸上行驶，它在水中的倒影相对于汽车的速度是______。
2．下列设备中都使用了简单机械，请填入所用简单机械的名称（全名）。起重机钢索下面吊钩上的铁轮是______，旗杆顶端的轮是_自行车的飞轮与后轮是______。
3．如下图所示的三个容器中分别装有酒精、清水与盐水，它们对容器底部的压力相等，则所装三种液体中，质量最大的是________，质量最
小的是_______。
4．某工厂生产酒精，要求含水量（按质量计算）不超过10％，他们用抽测密度的方法对产品进行检查，则合格酒精的密度应在______Kg/m3至______ Kg/m3范围内。（不考虑酒精与水混合后的体积变化）
5．已知砖的密度为1.5×103 Kg/m3，用长25厘米、宽12厘米、厚6厘米的砖块砌房子的墙，若房子内外墙的总面积为720平方米，墙的厚度为25厘米，则修建此房约需砖_____块，如果汽车一次能装载4吨，则最少要拉______次才能将这些砖拉来。
6．一列匀速行驶的火车，在距峭壁前532.5米处鸣笛，经过3秒钟司机听到回音，已知声音速度为340米/秒，则火车的行驶速度为_______米/秒。
7．儿童练习游泳时穿的一种“救生衣”实质是将泡沫塑料包缝在背心上。使用时，穿上这种“救生衣”，泡沫塑料位于人的胸部。为确保人的安全，必须使人的头部露出水面，儿童的体重约为300牛，人的密度约为l.06×103 Kg/m3，人的头部体积约占人体总体积的十分之一，泡沫塑料的密度约为10 Kg/m3，则此儿童使用的“救生衣”的最小体积为______。
8．端午节举行龙舟大赛开始阶段甲队落后于乙队。甲队急起直追。从甲队船头追上乙队船尾到甲队船尾超过乙队船头，共历时80秒。已知两队船长均为10米，乙队划船速度保持为7米／秒不变，甲从超越乙队的过程中船速也不变，那么甲队超越乙队时船的速度为______米／秒。
三、（7分）螺旋千斤顶是一种常用的起重装置（如图所示），用手柄转动螺杆时，螺杆顶端的重物就随螺杆一起上升。若螺杆的直径为D，螺距为h，手柄末端到转轴的距离为l，要举起质量为M的重物时，至少要给手柄顶端多大的力？指出本题中为了省力应用了哪几种简单机械。

四、（12分）佳佳家的压力锅盖上标有“××铝制品厂24公分压力锅”的字样。他测得限压阀的质量是100克，排气孔的直径为3毫米，这个压力锅正常工作时内部水蒸气的最大压强相当于大气压的多少倍？锅盖至少要能承受多大压力才能保证安全？（大气压强为1.01×105帕）

五、（8分）有一种气压保温瓶其结构如图所示。用手压下按压器，气室上方小孔被堵住，在瓶内气体压强作用下，水经出水管流出。按压器面积为8厘米2，瓶内水面低于出水管10厘米。要将水压出管口，瓶内水面上方的压强至少要多大？在按压器上至少要加多大的压力？（弹簧的平均弹力为1牛，p0=1.01×105帕，g=10牛／千克，按压器所受重力忽略不计）

六、8分）小明在一根均匀木杆的一端缠绕少许铅丝，使得木杆放在液体中可以竖直漂浮，从而制成一支密度计。将它放在水中，液面到木杆下端的距离为16.5 cm，再把它放到盐水中，液面到木杆下端的距离为 14.5 cm。如果所用铅丝的体积很小，可以忽略，小明测得的盐水密度是多少？

七、（6分）下图为建造房屋用的钢筋混凝土预制板，其a面为钢筋钢架，B面为混凝土，根据混凝土具有抗压能力，钢筋具有抗拉的能力，在用这种预制板建设楼板时，你认为如何放置才合适，并说明理由。

八、（9分）小红准备在旅游时估算登山缆车的机械效率。她从地图上查到，缆车的起点和终点的海拔高度分别为230米和840米，两地的水平距离为1200米。一只缆车运载15个人上山的同时，有另一只同样的缆车与它共用同一个滑轮组，运载8个人下山。每个人的体重大约是60千克。从铭牌看到，缆车的自重（质量）为600千克。小红还用直尺粗测了钢缆的直径，约为2.5厘米。拖动钢缆的电动机铭牌上标明，它的额定功率为45千瓦。管理人员说，在当时那种情况下，电动机的实际功率为额定功率的60％。实际测得缆车完成一次运输所用的时间为7分钟。请你帮助小红估算缆车的机械效率。

物理应用知识竞赛试题一(力学部分)之答案
一．1、C 2、D　3、A　4、B　5、C　6、B　7、D　8、C　9、C　10、B
二．1、0　2、动滑轮，定滑轮，轮轴　3、酒精，盐水　4、0.8×103,0.82×103　 5、5×104,34　6、15　7、4.67×10－2　　　8、7.25
三．参考解答：转动一周时，手柄末端通过的距离为s=2πl (1)
垂直给手柄的力为F时所做的功为W1=Fs=F·2πl (2)
转动一周时重物升高h，克服重物所受重力做的功为W2=Mgh　(3)
根据功的原理有W1=W2即F·2πl=Mgh (4)

为了省力应用了斜面和轮轴两种简单机械。评分准：共7分。各式均给1分，机械答对一个给1分。
锅内最大压强是大气压强的2.4倍。
锅盖的有效面积为：S＇=πD24 锅盖至少要能承受的压力等于锅内外的压力差：

五．参考解答：管口与瓶内水面之间的压强差

水面上的压强P=P0+P水=1.01×105+1.0×103=1.02×105（帕）　
克服压强差所需的压力F水=P水S=1.0×103×8×10-4=0.8（牛）　
考虑克服弹簧弹力后所需的压力F=F水+F弹=0.8+1.0=1.8（牛）
评分标准：全题8分。(1)式2分。(2)式2分。(3)式2分。(4)式2分。
六．设盐水密度为ρ，水的密度为ρ0。密度计浸入盐水和水中的高度分别为h 和h0，横截面积为S。
密度计在盐水中受到的浮力　F＝ρghS　　　―――（1）　2分
密度计在水中受到的浮力　F0＝ρ0gh0S　　―――（2）　1分
由于　　F＝F0　　　所以　　ρghS＝ρ0gh0S　　　　　　2分
代入数值得　　ρ＝1.14ρ0＝1.14× 103　　Kg/m3　　　　　3分
七．答：a面向下，b面向上使用。因楼板在自身重力和受压下，向下弯曲，即下面受到拉伸，上面受到挤压。说对3分，解释3分，共6分
八．解：缆车的高度差：△h=840米-230米=610米。
上山的质量：m1=15×60千克+600千克=1500千克，
下山的质量：m2=8×60千克+600千克=1080千克，
运行的时间：t=7×60秒=420秒，　　有用功：W有=（m1-m2）gh，
总功：W=P实t=η1P额t　　　　　　　　缆车的机械效率：

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