1、2019 年上海市黄浦区光明初中物理竞赛试卷一、选择题（共 12 小题，每小题 3 分，满分 36 分）1关于汽车所涉及的物理问题，下列说法错误的是（ ）A汽车的底盘质量都较大 可以降低汽车的重心，增加汽车行驶时的稳度B汽车前进的动力地面对主动轮的摩擦力方向向后C汽车急刹车（减速）时，司机踩刹车力是改变物体运动状态的原因D汽车简单机械的应用 方向盘、车轮都是轮轴2小林同学用一杆秤称一实心球的质量，如图所示。当杆秤在水平位置平衡时，秤砣拉线正好压在 4kg 的刻度线上。根据秤砣的拉线、提纽和称钩所在秤杆的位置之间的距离的粗略关系，可以估测出秤砣的质量大约是（ ）A10g B400g C1000g
2、 D4000g3如图所示，某同学用重为 10N 的动滑轮匀速提升重为 50N 的物体，不计摩擦，则该同学所用拉力 F 的可能值是（ ）A20N B25N C30N D35N4关于滑动摩擦力，下列说法正确的是（ ）A受滑动摩擦力的物体一定是运动的B滑动摩擦力一定阻碍物体的运动C滑动摩擦力一定与物体的运动方向相反D两物体之间有滑动摩擦力，则两物体间一定存在弹力5如图所示，被吊着的空心的均匀球壳内装满了细沙，底部有一阀门，打开阀门让细沙慢慢流出的过程中，球壳与球壳内剩余细沙组成的系统的重心将会（ ）A一直下降 B一直不变C先下降后上升 D先上升后下降6如图所示，长 1.6m、粗细均匀的金属杆可以绕
3、O 点在竖直平面内自由转动，一拉力位移传感器竖直作用在杆上，并能使杆始终保持水平平衡。该传感器显示其拉力 F 与作用点到 O 点距离 x 的变化关系如图所示。据图可知金属杆重（ ）A5 N B10 N C20 N D40 N7如图所示，一根弹性杆的一端固定在倾角为 30的斜面上，杆的另一端固定一个重量是 2N 的小球，小球处于静止状态时，弹性杆对小球的弹力（ ）A大小为 2N，方向平行于斜面向上B大小为 1N，方向平行于斜面向上C大小为 2N，方向垂直于斜面向上D大小为 2N，方向竖直向上8 如图所示，位于水平桌面上的物块 P，若用一水平向右的力 F 拉 P 使它做匀速运动，则P、Q 所受力的
4、个数分别为（ ）A4、2 B4、3 C5、2 D5、39如图所示，质量为 m 的物体放在竖直放置的钢板 AB 之间，钢板固定不动，物体刚好以速度 v2 向下匀速运动，现用力 F 沿向上方向拉动物体，使物体以速度 v1 沿钢板运动，则 F 的大小为 （ ）A等于 mg B等于 2mg C大于 mg D小于 mg10如图所示两个轮轴使用时，两图中拉力 F 大小相等，轮轴的轮半径是轴半径的二倍，则所挂重物 G1、G 2 的重力比是（ ）A1：1 B2：l C4：1 D1：411一架不准确的天平，主要是由于它横梁左右两臂不等长。为了减少实验误差，在实验室中常用“交换法”来测定物体的质量。即先将被测物体
5、放在左盘，当天平平衡时，右盘中砝码的总质量为 ml；再把被测物体放在右盘，当天平平衡时，左盘中砝码的总质量为 m2则被测物体的质量为（ ）A B C D12漏斗状圆台形容器下端挡上一块薄塑料片，将它插入水中，如图。若在圆台内塑料片上放一个 1 千克的砝码，塑料片恰好下落。现缓慢地往圆台内注入水，当塑料片恰好下落时，注入水的质量将（ ）A大于 1 千克 B等于 1 千克 C小于 1 千克 D无法判断二、填空题（每空 1 分共计 12 分）13如图所示，置于桌面上甲、乙两容器重力相等，底面积相等，注入等质量同种液体，则液体对容器底部的压强 P 甲 P 乙 ，液体对容器底的压力 F 甲 F 乙 ；容
6、器对桌面的压强 P 甲 P 乙 ，容器对桌面的压力 F 甲 F 乙 。14如图甲所示的滑轮组，每个滑轮等重。不计绳重和摩擦，物体重 G1 从 200N 开始逐渐增加，直到绳子被拉断。每次均匀速拉动绳子将物体提升同样的高度。图乙记录了在此过程中滑轮组的机械效率随物体重力的增加而变化的图象。每个动滑轮重 N，绳子能承受的最大拉力是 N 。15如图所示的甲、乙两棵树，它们根系的深浅及发达程度基本相同， 树容易被吹倒或折断。把风对它的吹力看做动力，因为 。16如图所示，容器中装有水银，h 16 厘米，h 24 厘米，求 A 点所受的压强是 帕。 （水银密度为 13.6g/cm3）17图中所示为辘轳和滑
7、轮组合的机械装置。辘轳的轴半径 r 为 15 厘米，摇把到轴心线的距离 R 为 40 厘米。利用该装置将重 800 牛顿的物体匀速提起。若滑轮及绳重均不计，机件间摩擦也不计，则摇把上至少应加的力 。18小强利用如图所示的滑轮组去拉物体，使重为 2000N 的物体 A 在沿水平方向匀速移动了 6m，若 A 所受地面的摩擦力 f600N ，则作用在绳子末端的拉力是 N ，绳子末端移动的距离是 m 。三作图与解答（19 题 4 分 20 题 3 分共计 7 分）19如图为交通路段的警示牌。若把它作为杠杆，并以 A 为支点。请画出此杠杆的动力、动力臂，阻力、阻力臂。20生活中处处有物理，用常见物品就可
8、以完成一些实验，说明一些物理规律。现有铅笔一支，海绵一块，请你利用其中的部分器材，仿照例子做一个实验，填写下表：做法 可能出现的现象 要说明的问题用力捏海绵 海绵变瘪 力可以改变物体的形状四、实验（21 题 4 分，22 题 4 分，23 题 6 分，共 14 分）21同学们在实验室进行“探究杠杆的平衡条件”的实验。所用杠杆上相邻刻线间距均为5cm，实验中使用的钩码每个重 0.5N。（1）实验前，小宏发现杠杆如图甲所示，左端偏高，右端偏低。他应将平衡螺母向 调节，使杠杆水平平衡后再进行实验。实验序号 动力 F1/N 动力臂 L1/cm 阻力 F2/N 阻力臂 L2/cmM 20 1.5 10（
9、2）图乙是小宏某次实验的情景，请你把弹簧测力计的示数填入上表中。（3）本次实验数据不符合杠杆平衡条件，出现问题的原因是 。22 “理想实验”是研究物理规律的一种重要的思想方法，它以大量可靠的事实为基础，以真实的实验为原形，通过合理的推理得出物理规律。 “理想实验“能深刻地揭示出物理规律的本色。如图是伽利略著名的“斜面理想实验” ，实验设想的步骤有：减小右边第二个斜面的倾角，小球在该斜面上仍然要达到原来的高度两个对接的斜面，让静止的小球沿一个斜面滚下，小球将滚上另一个斜面继续减小右边第二个斜面的倾角，最后使它成水平面，小球将沿水平面做持续的匀速直线运动如果没有摩擦，小球将上升到原来释放的高度（1
10、）请将上述步骤按照正确的顺序排列 （只要填写序号） 。（2）在上述设想步骤中，有的属于可靠事实，有的则是理想化的推论。下面关于这些事实和推论的分类，正确的是 A是事实，是推论 B是事实，是推论C是事实，是推论 D是事实，是推论（3）请你另外列举一个课本上的例子说明理想化实验： 。23学校要开运动会，几个同学讨论怎样才能把铅球掷得更远。小莉认为：铅球掷出的距离，可能与掷出铅球时的速度大小有关；小强认为：铅球掷出的距离，可能与掷出铅球时的射出仰角 （投掷方向与水平方向的夹角）有关。李红说：“我们还是通过实验来探究吧” ，于是，他们制作了一个小球弹射器（如图所示） ，它能使小球以不同速度大小和方向射
11、出，弹射方向与水平的仰角，可由固定在铁架台上的量角器读出，他们通过 5 次实验得到表中的数据：实验序号 射出速度v/（m/s）射出仰角 射出距离（水平距离）s/m1 5 30 2.92 10 30 9.53 10 45 10.84 10 60 9.15 15 30 20.7请你根据上述所收集的信息和相关证据回答下列问题：（1）为了验证小莉的猜想，应选用序号为 的实验数据，得出的结论是：在 一定时，物体抛出 越大，抛出的距离越远。（2）为了验证小强的猜想，应选用序号为 的实验数据，射出仰角 为 时，物体抛出的距离最远。（3）根据研究结果，请你给参加掷铅球的运动员提出一条有价值的建议： 。五、计算
12、（24 题 5 分 25 题 6 分，共 11 分）24如图所示是恒拉力系统的简化原理图。实际测得到每个水泥块的体积为1.5102 m3，共悬挂 20 个水泥块。已知水泥块的密度为 2.6103kg/m3，g 取10N/kg （不计滑轮和钢丝绳的重力和一切摩擦。 ）求：（1）每个水泥块的重力是多少？（2）滑轮组对高压线的拉力是多大？（3）恒拉力系统的作用？25如图，小女孩质量 50kg，脚与地的接触面积为 400cm2，ABOB，小女孩将边长为0.1m，密度为 8103kg/m3 的正方体在 20s 内匀速提高了 0.2m， （不计杠杆重、滑轮重和摩擦，g 取 10 牛/千克） 。求：（1）小
13、女孩所用拉力是多少？（2）绳子自由端移动的距离是多少？（3）小女孩拉动绳子的过程中，对地面的压强是多少？参考答案一、选择题（共 12 小题，每小题 3 分，满分 36 分）1 【解答】解：A、汽车的底盘质量都较大， 可以降低汽车的重心，增加汽车行驶时的稳度，说法正确不符合题意；B、汽车前进的动力地面对主动轮的摩擦力方向向前，B 说法错误，符合题意；C、汽车急刹车（减速）时，司机踩刹车力是改变物体运动状态的原因，说法正确，不符合题意；D、汽车简单机械的应用：方向盘、车轮，都是轮轴，说法正确，不符合题意；故选：B。2 【解答】解：由图示可知，秤砣重力力臂 L1 约为实心球重力力臂 L2 的 4 倍
14、，根据杠杆平衡条件，m 1gL2m 2gL1，即：4kggL 2mg4L 2，可得：m1kg1000g；故选：C。3 【解答】解：由图可知，物体与滑轮的总重力由两段绳子承担，又由于两根绳子的拉力的方向不平行，所以由力的合成可得：2FG 滑轮 +G 物 10N+50N60N ，即：F 30N ，故 ABC 错误，D 正确。故选：D。4 【解答】解：A、当一个物体在另一个物体表面滑动时，产生的摩擦力叫滑动摩擦力；受滑动摩擦力的物体不一定是运动的；如快速抽出铁块下的纸条时，铁块仍静止，但铁块仍受到纸条的滑动摩擦力作用；故 A 错误；B、滑动摩擦力不一定阻碍物体的运动，如汽车的启动轮受到地面的摩擦力，
15、使汽车运动，而不是阻碍汽车运动；故 B 错误；C、滑动摩擦力可能与物体的运动方向相反，也可能与物体的运动的方向相同；故 C 错误；D、两物体之间有滑动摩擦力时，两物体一定接触，且相互挤压，即存在弹力作用；故D 正确；故选：D。5 【解答】解：装满细沙的球壳和细沙整体的重心在球心，随着细沙从阀门不断流出，重心位置不断下降，当细沙流完后，重心又上升，处于球心，故重心的位置先下降后上升，故 ABD 错误，C 正确。故选：C。6 【解答】解：（1）杠杆平衡条件的计算公式是：F 1L1F 2L2；（2）金属杆重心在中心上，阻力臂为 L20.8m，取图象上的一点F20N，L 1 0.4m，根据杠杆的平衡条
16、件：动力动力臂阻力阻力臂FL1GL 220N0.4mG0.8m解得：G10N故选：B。7 【解答】解：小球受到竖直向下的重力 G2N ，杆对小球的作用力 F，小球静止，处于平衡状态，由平衡条件得：F 与重力 G 是一对平衡力，则 FG2N ，方向竖直向上；故选：D。8 【解答】解：物体 P 与 Q 都做匀速直线运动，处于平衡状态，物体 P 受到：竖直向下的重力、Q 对 P 竖直向下的压力、地面的支持力、水平拉力、地面对 P 的摩擦力，共 5 个力作用；物体 Q 受到竖直向下的重力、竖直向上的 P 对 Q 的支持力作用，共受两个力作用；故选：C。9 【解答】解：（1）物体向下匀速运动时，受到竖直
17、向下的重力 mg、竖直向上的摩擦力f，物体处于平衡状态，由平衡条件得：fmg；（2）物体匀速向上运动时，物体受到竖直向下的重力 mg，竖直向下的摩擦力 f，竖直向上的拉力 F，由于物体与钢板间的接触面、物体间的压力不变，物体与钢板间的摩擦力不变，即fmg，由平衡条件得：Fmg+f 2mg ；故选：B。10 【解答】解：由题意知，轮半径 R 是轴半径 r 的 2 倍，即 R2r，根据杠杆平衡条件，动力动力臂阻力阻力臂，由图示可知：a 图中：FRG 1r，则 G12F，b 图中：Fr G2R，则 G2 ，所以：G 1：G 24：1，故选：C。11 【解答】解：设天平左侧力臂为 L1，右侧力臂为 L
18、2，当把被测物体放在左盘，当天平平衡时，mgL1m 1gL2，当把被测物体放在右盘，当天平平衡时，m2gL1mgL 2，得： ，m 。故选：D。12 【解答】解：1kg 的砝码对薄片产生的压力等于 1kg 砝码的重力；由图可看出，容器上宽下窄，容器体积 V 符合底面积乘高时，进入容器内水中的质量等于 1kg 时，水产生的压力等于 1kg 砝码对容器底的压力，由于容器上宽下窄，所以进入容器内水的质量大于1kg 时产生的压力等于 1kg 砝码产生的压力。故选：A。二、填空题（每空 1 分共计 12 分）13 【解答】解：由题意知：h 甲 h 乙 ；（1）液体对容器底部的压强：p 甲 gh 甲 ，p
19、 乙 gh 乙 ；所以：p 甲 p 乙 ；液体对容器底部的压力：F 甲 p 甲 S，F 乙 p 乙 s；所以： F 甲 F 乙 ；（2）容器对桌面的压力 FG，因为重力相等所以压力相等；容器对桌面的压强：由 P 知：F 相等，s 相等，所以压强相等。故答案为：；。14 【解答】解：（1）由图象知，当滑轮组提起 200N 物体时，滑轮组的机械效率是50%，因为， ，所以，50% ，因为两个动滑轮的重相同，所以每一个动滑轮的重力是 100N。（2）如图，物体和动滑轮有 4 段绳子承担，所以 n4，如图象，滑轮组在提起 1800N 的物体时，绳子被拉断，所以，F （G+G 动 ） （1800N+20
20、0N）500N 。不计绳重和摩擦时，故答案为：100；500。15 【解答】解：可以把树看作一个杠杆，支点为树根处，阻力和阻力臂一定，当都受到同样大小的风力作用时，树越高，其力臂越大，由杠杆的平衡条件 F1l1F 2l2，可知乙树容易被风吹倒或吹折。故答案为：乙；乙的动力臂大。16 【解答】已知：h 16cm，h 24cm，13.6g/cm 313.610 3kg/m3，g9.8N/kg，求：A 点所受的压强 p解：A 点的深度：hh 1h 26cm4cm 2cm0.02m，A 点所受的压强：pgh 13.6103kg/m39.8N/kg0.02m2665.6Pa。故答案为：2665.6。17
21、 【解答】解：由图知，动滑轮承重绳子的股数 n2，每段绳子上的力是 F 400N。根据杠杆的平衡条件得：FR Fr，即：F40cm400N15cm，解得：F150N故答案为：150N。18 【解答】解：如图，n3，不考虑滑轮重力和滑轮与绳间摩擦，F f 600N200N ，绳子末端移动的距离：s36m18m。故答案为：200；18。三作图与解答（19 题 4 分 20 题 3 分共计 7 分）19 【解答】解：A 为支点，警示牌的重力为动力，方向竖直向下，为使杠杆平衡，阻力的方向向左的，垂线段就是力臂，如图所示：20 【解答】解：（1）力可以改变物体的运动状态：铅笔静止在水平地面上，用力推铅笔
22、，铅笔由静止变为运动；（2）压力一定时，减小受力面积可以增大压强：利用一端削尖的铅笔，用两个手指分别抵在笔尖和笔尾处，发现两个手指凹陷程度不同（疼痛感不同） ；故答案为：做法 可能出现的现象 要说明的问题用力捏海绵 海绵变瘪 力可以改变物体的形状用力推铅笔 铅笔由静止变为运动 力可以改变物体的运动状态四、实验（21 题 4 分，22 题 4 分，23 题 6 分，共 14 分）21 【解答】解：（1）如图，杠杆的左端上翘，平衡螺母向上翘的左端移动。（2）弹簧测力计每一个大格代表 1N，每一个小格代表 0.2N，示数为 1.2N。（3）弹簧测力计倾斜拉杠杆时，力臂变小，小于动力点到支点的距离，动
23、力臂小于20cm。故答案为：（1）左；（2）1.2；（3）弹簧测力计倾斜拉杠杆，动力臂不是动力作用点到支点的距离，不等于 20cm。22 【解答】解：斜面实验中，小球从同一斜面的同一高度滚下，可以让小球到达水平面上时保持相同的初速度；如果斜面光滑，则小球不受阻力作用，会上升到原来释放时的高度；然后逐渐减小斜面的倾角，发现小球仍然会达到原先释放时的高度；那么可以推断，若将斜面变为水平面，那么小球为了达到原先释放时的高度会一直运动下去，由此判断排序。伽利略的理想实验中，假如右侧斜面没有摩擦，小球将上升到原来释放的高度；当变成水平放置，小球将为了达到那个永远无法达到的高度而一直滚动下去，属于理想化的
24、推理。故属于可靠事实的是；属于理想化的推论的是；初中物理实验中还有“探究真空不能传声”等实验，都是利用理想实验的方法。答：（1）；（2）B；（3）探究真空不能传声。23 【解答】解：（1）要探究射出距离与射出速度的关系，就必须保持射出仰角一定，只改变射出速度。从表格中数据来看，序号 1，2，5 的射出仰角都是 30，射出速度不同。序号 1 的射出速度是 5m/s，射出距离距离是 2.9m；序号 2 的射出速度是 10m/s，射出距离是 9.5m；序号 5 的射出速度是 15m/s，射出距离是 20.7m由此可得出结论：在射出仰角一定时，物体抛出的速度越大，抛出的距离越远。（2）要探究射出距离与
25、射出仰角的关系，就必须保持射出速度一定，只改变射出仰角。从表格中数据来看，序号 2，3，4 的射出速度都是 10m/s，射出仰角不同。序号 2 的射出仰角是 30，射出距离是 9.5m；序号 3 的射出仰角是 45，射出距离是 10.8m；序号 4 的射出仰角是 60，射出距离是 9.1m当射出仰角是 45时，物体抛出的距离最远。（3）参加掷铅球的运动员要想投掷的更远，可以以 450 仰角方向，以最大的力投掷。故答案为：（1）1、2、5；射出仰角；速度；（2）2、3、4；45；（3）以 45仰角方向，以最大的力投掷。五、计算（24 题 5 分 25 题 6 分，共 11 分）24 【解答】解：
26、（1） ，每个水泥块质量：mV2.610 3kg/m31.5102 m339kg，每个水泥块重力：Gmg39kg10N/kg390N 。（2）由图知，对高压线的拉力有 3 段绳子承担，F F2，高压线受到的拉力：F 23F320G320390N 23400N 。答：（1）每个水泥块的重力是 390N。（2）滑轮组对高压线的拉力是 23400N。（3）答：恒拉力系统是由滑轮组组成的，可以自由移动，所以恒力系统的作用是防止冬季收缩时被拉断，防止夏季膨胀时高压线太松弛。25 【解答】解：（1）正方体的体积：V a 3（0.1m） 30.001m 3，正方体的质量：mV810 3kg/m30.001m
27、38kg，正方体的重力：Gmg8kg10N/kg80N 。根据杠杆平衡条件 F1L1F 2L2 得，OB80NF AOA，OB80NF A2OB，F A40N。用滑轮组提升物体时，不计滑轮重和摩擦，小孩对绳子的拉力：F C FA 40N13.3N 。（2）重 80N 的正方体匀速提高了 0.2m，不计杠杆重和摩擦，根据功的原理得，GhF Ah，80N0.2m40Nh，杠杆 A 端升高的距离：h0.4m。滑轮组有 3 段绳子承担，所以绳子自由端移动的距离是：s3h30.4m1.2m 。（3）小孩对绳子的拉力是 13.3N，物体间力的作用是相互的，绳子给小孩一个向上的13.3N 的拉力作用，小孩在竖直方向上受到竖直向上的拉力、地面竖直向上是支持力、重力作用，这三个力是平衡力，所以，小孩受到地面向上的支持力为：F 支 G 人 F Cm 小孩gF C 50kg10N/kg13.3N486.7N 。根据物体间力的作用是相互的，所以小孩对地面的压力为：F 压 F 支 486.7N，小孩对地面的压强：p 1.210 4Pa。答：（1）小女孩所用拉力是 13.3N。（2）绳子自由端移动的距离是 1.2m。（3）小女孩 l 拉动绳子的过程中，对地面的压强是 1.2104Pa。