初中物理运动和力解答题

某科技节，同学们进行了如图的“纸桥承重”比赛。

（1）纸桥放重物会被压弯，这是因为力能使物体发生　　。

（2）比赛时需要知道每座参赛纸桥本身的质量（不超过50克），三位同学选择的测量工具分别是：

①量程为1牛的弹簧测力计；

②量程为10牛的弹簧测力计；

③量程为100克的天平。

你认为哪位同学选择的测量工具最合适，并说明理由　　。

（3）压在纸桥上的重物质量一定时，通常重物跟桥面的接触面积越大，桥越不容易损坏，因为　　。

如图所示，质量为 $2.5t$的汽车在平直的公路上匀速行驶，在其前方有一固定的测速仪向汽车发出两次短促的超声波信号，第一次发出信号到接收到信号用时 $0.6s$，第二次发出信号到接收到信号用时 $0.4s$，测出汽车的速度为 $34m/s$。已知汽车在公路上匀速行驶时受到的阻力是车重的0.02倍，超声波的速度为 $340m/s$。 $(g$取 $10N/\mathit{kg})$求：

（1）汽车匀速行驶时受到的牵引力；

（2）汽车匀速行驶 $10s$内牵引力做的功；

（3）测速仪两次发出信号的时间间隔。

某汽车在平直路面上以 $75\mathit{km}/h$的速度匀速行驶 $1h$的过程中，消耗了 $5\mathit{kg}$汽油，汽油燃烧释放能量的 $40\%$随废气通过热电转换装置，如图所示，汽油热值近似取 $q=5\times {10}^{7}J/\mathit{kg}$，设汽油在气缸内完全燃烧。

（1）图示时刻，四冲程汽油机处于　　冲程；若该汽油机每分钟完成7200个冲程，则它每秒钟完成　　个工作循环

（2）若上述过程中汽油燃烧释放能量的 $30\%$用来驱动汽车行驶，求汽车所受的阻力 $f$；

（3）研究表明新材料的出现可将热电转换装置的效率大幅提高到 $15\%$，据此计算，上述过程中随废气排放的能量通过转换装置后可获得多少电能？这些电能可供车内总功率为 $1000W$的用电器持续工作多长时间？

在“测量物体运动的平均速度”实验中

（1）小球从 $A$处沿斜面由静止开始滚下，频闪照相机记录了小球在相同时间内通过的路程，如图1所示，小球在做　 （选填“加速”“减速”或“匀速” $)$运动，小球受力　　（选填“平衡”或“不平衡” $)$

（2）实验数据如表所示，小球在 $\mathit{BC}$段的平均速度为　　 $m/s$。 $\mathit{CD}$段的路程为　　 $m$，比较 $\mathit{AB}$与 $\mathit{BC}$段的平均速度得 $V_{\mathit{AB}}$　　 $V_{\mathit{BC}}$（选填“ $>$”“ $<$”或“ $=$” $)$

路程	运动时间	平均速度	经过某点时的速度
$S_{\mathit{AB}}=0.3m$	$t_{\mathit{AB}}=0.5s$	$V_{\mathit{AB}}=0.6m/s$	$V_B=1.2m/s$
$S_{\mathit{BC}}=0.9m$	$t_{\mathit{BC}}=0.5s$	$V_{\mathit{BC}}=$	$V_C=2.4m/s$
$S_{\mathit{CD}}=$	$t_{\mathit{CD}}=0.5s$	$V_{\mathit{CD}}=3m/s$	$V_D=3.6m/s$

（3）为进一步探究小球在斜面上运动的速度与时间的关系，根据表中数据做出了 $v-t$图象，如图2所示，假设斜面足够长，小球从 $A$处滚下，经过 $2s$到达 $E$点时的速度为　　 $m/s$。

（4）小球在运动过程中，经过路程 $S_{\mathit{AB}}$中点时的速度为 $v_1$，经过时间 $t_{\mathit{AB}}$中点时的速度为 $v_2$，则 $v_1$　　 $v_2$（选填“ $>$”“ $<$”或“ $=$” $)$

“南孔圣地，衢州有礼”，衢州市民积极践行“文明出行”的各项规定，比如骑电瓶车的规定为：出行要戴头盔（头盔外部材料坚硬，内部材料松软），不带12岁以上的人，不超速行驶。请运用科学知识，从安全角度解释该规定的科学道理。

物体静止在水平桌面上，请在图中画出该物体所受支持力的示意图

小明用小车、长木板、刻度尺、秒表、木块等器材探究小车沿斜面滑下时速度

的变化，实验设计如图甲所示，让小车从斜面的 $A$点由静止滑下并开始记时，分别测出小

车到达 $B$点和 $C$点的时间 $t_B$、 $t_C$．

（1）实验前要学会正确使用刻度尺和秒表，如图乙所示木块的长度为　 　 $\mathit{cm}$。

（2）经测量， $\mathit{AB}$、 $\mathit{BC}$段长度均为 $40.0\mathit{cm}$， $t_B=3.0s$， $t_C=5.0s$，则小车在 $\mathit{BC}$段的平均速度为　　 $\mathit{cm}/s$。

（3）由以上可知：小车从斜面上 $A$点滑下的过程是做　　直线运动，小车的重力势能　　，动能　　（后两空选填“增大”、“不变”或“减小” $)$。

一辆质量为 $150\mathit{kg}$的摩托车，发动机功率为 $32\mathit{kW}$，摩托车在此功率下以 $60\mathit{km}/h$的速度匀速行驶了 $0.5h$。

（1）求摩托车受到的重力是多大？

（2）求这段时间摩托车发动机对摩托车所做的功？

（3）求摩托车这段时间通过的路程？

2018年3月4日凌晨，伯明世界室内田径锦标赛男子60米的决赛中。中国飞人苏炳添以6秒42的成绩打破亚洲纪录揣得银牌，创造了亚洲短跑选手在世界大赛中的最好成绩。

（1）苏炳添在比赛过程中受到的平均阻力与平均速度的关系满足 ${\mathit{F}}_{\mathbf{阻}}\mathbf{=}\mathit{kv}$ ．若 $\mathit{k}\mathbf{=}\mathbf{15}\mathit{N}\mathbf{/}\mathbf{(}\mathit{m}\mathbf{·}{\mathit{s}}^{\mathbf{-}\mathbf{1}}\mathbf{)}$ ，求比赛全程苏炳添的平均速度和克服阻力所做的功（计算结果保留到小数点后一位）。

（2）如果苏炳添的质量是 $\mathbf{70}\mathit{kg}$ ，每只的面积为 $\mathbf{200}\mathit{c}{\mathit{m}}^{\mathbf{2}}$ ．求：苏炳添站在奖台上对台面的压强 $\mathbf{(}\mathit{g}$ 取 $\mathbf{10}\mathit{N}\mathbf{/}\mathit{kg}\mathbf{)}$ 。

（3）如图是苏炳添冲刺的瞬间。请你用所学的物理知识解释苏炳冲到终点时还要继续向前跑一段距离的原因。

某物体在大小为20牛的水平拉力 $F$ 作用下，沿拉力方向做匀速直线运动，其 $s-t$ 图象如图所示，求：

（1）该物体的速度 $v$

（2）水平拉力 $F$ 在6秒内做的功 $W$

如图是一款新研发的机器人。若机器人重为 $15N$，与地面的接触面积是 $1\times {10}^{-3}{m}^2$，牵引力大小是 $10N$、机器人在水平地面上沿直线行走 $10m$，用时 $100s$。求：

（1）机器人行走的平均速度；

（2）机器人牵引力做的功；

（3）机器人静止时对水平面的压强。

小林家门口到贵港新世纪广场的公交路线全长 $9\mathit{km}$，周末，小林从家门口的公车站乘坐公共汽车用时 $15\mathit{min}$到达新世纪广场公交车站与同学汇合。求：

（1）公共汽车从小林家门口的公车站到新世纪广场公车站的平均速度 $v_1$是多少 $\mathit{km}/h$？合多少 $m/s$？

（2）新世纪广场到园博园的公交路线全长 $20\mathit{km}$，则小林和同学从新世纪广场公车站乘坐公共汽车到园博园公车站需要用多长时间（假定此公共汽车的速度 $v_2$与 $v_1$相同）？

2020年11月10日，中国"奋斗者"号载人潜水器在"地球第四极"--马里亚纳海沟成功坐底，坐底深度10909米，创造了中国载人深潜的新纪录。本次万米深潜任务成功的一大亮点是采用了许多自主研发的国产新材料。

（1）"奋斗者"号采用的钛合金材料强度高、韧性好、耐腐蚀，与下列哪种材料类型相同？ 　　。

A．	①塑料
B．	②不锈钢
C．	③玻璃

（2）"奋斗者"号下潜时，外部携带了4块压载铁，总质量将近2吨。压载铁被悬挂的模型如图所示。试计算4块压载铁水下浸没时对"奋斗者"号的作用力约为多少？（压载铁的密度近似为 $8\times {10}^3$ 千克 $/$ 米 ${}^3$ ，海水的密度近似为水的密度）

（3）完成水下作业之后，"奋斗者"号抛去压载铁上浮，为了使"奋斗者"号在深海有足够大的浮力返航，采用了一种新的固体浮力材料，由大量纳米级大小的空气玻璃微珠组成。为了满足设计需求，该材料需要具备怎样的性质？ 　　（答出一点即可）。

小柯利用实验室的器材开展了下列实验。根据要求回答问题：

（1）如图甲，将液体压强计的金属盒放入水里，并不断改变金属盒在水中的深度，观察U形玻璃管两边液面的高度差。这样做是想研究　　。

（2）如图乙，在直导线下方放置一枚小磁针，当导线中有电流通过时，磁针发生偏转，表明通电导线周围存在磁场；如果导线下方不放小磁针，当导线中有电流通过时，则该通电导线周围　　（选填“存在”或“不存在”）磁场。

（3）如图丙，在测量滑动摩擦力的实验中，水平桌面上的物块，受到2N水平向右的拉力F，做匀速直线运动。当拉力F大小变为4N时，物块受到的摩擦力为　　N。

小敏爸爸驾驶小汽车载着家人外出旅游，小车在一段平直公路上匀速直线行驶，小敏坐在小车的座位上，突然遇到紧急情况，爸爸紧急刹车，小敏身体将向什么方向倾斜？说出理由。