1、第一部分 力 学第一部分 力 学一、测量的初步知识简单的运动 【习题1】 一把钢尺在20时是准确的，如果在O时用它测量物体的长度，则测量的长度数值比实际长度( )(条件开放) A大 B小 C相等 D无法确定 【答案】 因为钢尺的温度降低，尺收缩，所以测量值比真实值大，应选A。 【习题2】 想测一枚一元硬币的直径，请设计出两种不同性质的方法来测量，分别需要甩什么器材?(策略开放) 【分析】 本题可用等效法和曲直互化法解答。 【答案】 方法一：需白纸一张、铅笔、刻度尺。在白纸上画一条直线，让硬币沿此直线滚一周，用刻度尺量出直线的起、始点的长度即是硬币的周长，将此值除以，则得直径。 方法二：需三角尺
2、两个、刻度尺一只。按图所示，用直尺测出两直角边间的距离d，即是硬币的直径。 【习题3】 要测量出一只圆形空碗的碗口边缘的长度，你能设计几种测量方法?(策略开放) 【分析】 本题可利用各种辅助工具进行等效法和曲直互化法测量解答。 【答案】 (1)在白纸上画一条直线，在碗的边缘某点作一记号，从这一点起沿直线的一端滚动一周，记下滚到的位置，用刻度尺测量直线上起点到滚到位置的长度，即是碗口边缘的长度。 (2)取一条弹性不大的细软棉线，绕过碗口一周，用刻度尺测出这段棉线长度即是碗口边缘的长度。 【习题4】 如图12 a所示，一个瓶内装有体积为V的酒，现给你一把直尺，如何测出酒瓶的容积大约是多少?(条件开
3、放) 【分析】 利用液体的形状可改变的性质来解决这个问题。 【答案】 先用直尺量出瓶底到液面的高L1(图 a)，即装酒部分的高度，然后将酒瓶倒置，再用直尺量出液面到瓶底的高度L2(图b)，即瓶内空余部分的高度。 设瓶的容积为V，瓶底的面积为S，酒的体积为V，则： 故酒瓶的容积为：V=V+L2s=V+L2V/L1 【习题5】 在学校举行的运动会上，适合跳远项目测量用的刻度尺是( )(条件开放) A分度值为1mm、量程为1m的刻度尺 B分度值为1m、量程为10m的刻度尺 C分度值为1cm、量程为10m的刻度尺 D分度值为1dm、量程为1m的刻度尺 【分析】 考查学生对测量工具的选择和使用情况，A、
4、D两选项的量程1m太小了，不合要求；B选项的分度值是1m，相对于跳远来说不易测量精确。 【答案】 应选C。 【习题6】 有一卷粗细均匀的裸铜线。为了粗测这卷铜线的总长度，小明想出了一种方法(见下表中的方法一)。现请你另外设计两种不同的实验方法，在不拉开这卷铜线但可以截取一段铜线的情况下，粗测这卷铜线的总长度。(所用器材不限)(策略开放)实验的简要步骤和所需测量的物理量用测得量估算铜线总长度L的表达式方法(1)测出这卷铜线的总质量M；(2)测出一段铜线的质量m0；(3)测出这一段铜线的长度l0L=Nl0/m0方法方法 【答案】 方法二：这类问题通常和密度知识相关联。 (1)测出这卷铜线的总质量M
5、； (2)取一段铜线在圆铅笔上密绕几圈，测出线圈长度l，求得铜线直径，D=l/n，则铜线的横截面积s=r2=； (3) 方法三： (1)用排水法测出体积V=V0V1； (2)再用方法二的方法测出直D，求出L。 方法四： (1)取一段铜线在圆铅笔上密绕几圈，测出线圈的长度l，求得直径D=； (2)计算出铜线的横截面积s=兀r2； (3)查出横截面积为对应数值的铜线的电阻率的值，用伏安法测出这卷铜线的电阻R，则这卷铜线的总长度L=。 【习题7】 用两种方法，测量一空啤酒瓶圆柱体部分的直径。(策略开放) 【分析】某些需要测量的长度，有的很长，有的很短，有的是弯曲的，用常规的刻度尺不能直接测量，需用到
6、特殊的测量方法，如：等效法、加倍法、曲直互化法等，本题可用等效法和曲直互化法。 【答案】 方法一： (1)用两只直角三角板的直角边，卡在瓶的两边，且保持两边平行： (2)用直尺测出两直角边间的距离d，即是酒瓶圆柱体部分的直径。 方法二：用一纸条在圆柱体部分绕一周，在重叠处扎一小孔，伸直后用刻度尺测出两小孔间的距离l，再除以丌得d=l/即是直径。 【习题8】 甲、乙两卷粗细不同的细铜线，甲卷铜线标签上注明直径是08 mm，乙卷的标签已经模糊不清了。不用刻度尺，你用什么简易办法可以求出乙卷铜线的直径?(条件开放) 【分析】 如改用刻度尺测量就简单多了。办法是：在圆铅笔杆上紧密缠绕金属线N匝，再用刻
7、度尺量出缠绕的长度L，则金属线的直径D=LN。但此题要求不用刻度尺求乙卷铜线的直径，那么可用已知直径的甲铜线代替刻度尺。 【答案】 先在一根圆铅笔杆上紧密缠绕甲铜线若干匝(如M匝)，再在另一根相同的铅笔上紧密缠绕乙铜线若干匝(如N匝)，并使两组缠绕的长度相等，则长度ND=M08 mm， D=。 【习题9】 小明家买了一套新房，他觉得客厅的窗户看上去高度似乎比宽度a长，在没有刻度尺的情况下，试设计一个比较h和a长短的方法。(简述所用器材和操作方法)(策略开放) 【分析】 因为目测并不可靠，所以要用工具测量，又因为只是比较长和宽，所以可使用刻度尺或其他辅助工具。 【答案】 用一根细线测量；用足够长
8、的木棍测量；用钢卷尺测量长和宽。(利用其他辅助工具测量) 【习题10】 观察图中的小旗，说出船相对岸上楼房的运动情况可能有哪几种，并简要说明其中的道理。(结论开放) 【分析】 由图中楼上小旗摆动方向可知，风是由左向右刮的。 【答案】 (1)因两小旗摆动方向相同，故船相对于楼房有静止和向左运动两种可能。 (2)若船航行的速度小于风速，当船向右航行时，船上小旗摆动方向仍有可能如图所示，故船也有向右运动的可能。 【习题11】 1999年5月17日下午3时，深圳华强路和深南路口街头的行人突然拼命往北边和西边奔跑。受此影响，附近商场、店铺以及单位的人员也随之急跑，汽车慌不择路地开，数分钟后秩序恢复正常。
9、据了解，当天天气晴朗，风大，在飞逝的云朵背景中，行人拼命奔跑，此情景发生原因之一，从物理学的角度来讲是呼叫者对_的相对性缺乏了解。(条件开放) 【分析】 参照物不同，物体的运动状态不同。以云为参照物，楼房在运动，这样看起来高大的楼房就像要倒塌一样。 【答案】运动与静止。 【习题12】 福州距厦门约300 km，汽车在行驶过程中，速度表的指针始终在图中所指的刻度两侧等幅摆动，问：从福州开到厦门需要多少小时?(条件开放) 【分析】 根据题目叙述及图的提示，汽车的平均车速大约为60 kmh。 【答案】 v=s/t t=5 h 此车从福州开到厦门需5 h。 【习题13】 写出粗略地测出一台手扶拖拉机速
10、度的方法。(策略开放) 【分析】 该题与实际联系较紧，测量方法很多，答案不确定，要求出速度，必须设法测得距离和时间。 【答案】 方法一： (1)在公路上选择两根电线杆分别作为起点和终点，然后量出两根电线杆的距离s(可用“走步”方法或用皮尺测得)。 (2)用手表或秒表测得拖拉机经过两根电线杆的时间t。 (3)用公式v=s/t求出拖拉机的速度。 方法二：使一个有速度计的汽车和拖拉机保持同一速度行驶一段距离，就可知道拖拉机的速度。 【习题14】 郑州与上海间铁路长1000 km，列车要运行16 h。已知郑州与南京间铁路长700 km(如图所示)，若车速保持不变，则从郑州开出的列车需要多长时间才能到达
11、南京?(策略开放) 【分析】 列车从郑州到南京和南京到上海之间运行时，行驶的速度一样。 【答案】 需112 h到达南京。 【习题15】 同学们坐火车到外地旅游，在火车上，老师提出了一个问题：利用火车上现有的条件，设计一个简易可行的方法测出火车行驶的平均速度。(策略开放) 【分析】 根据速度计算公式v=s/t，只要想办法知道火车在一段时间内通过的路程即可求得答案。 【答案】 方法一：通过查看列车运行时刻表，查出火车在两站之间铁路线的长度及火车在两站间运行所用的时间，就可以计算出火车在这段路程中运行的平均速度。 方法二：还有其他的办法粗测火车的平均速度。坐火车时如果我们注意观察就会发现，铁路旁边每
12、隔1km立有一块不太大的里程碑，利用这些里程碑可以很方便地测出火车运行的平均速度。当火车经过某一里程碑时，利用手表开始计时，计下经过几个里程碑(可以知道火车运行的路程)所用的时间，就可以很方便地求出这段时间内火车运行的平均速度。方法三：测出火车轮经过铁轨接缝时接连发生N次碰撞的时间t，若每根铁轨长为L，则火车速度v=(N-1)Lt。(我国铁路钢轨长有125 m和25 m两种标准)二、质量和密度 【习题16】 一列长100 m的队伍在前进，队尾的通讯员接到命令，立即快速赶到队首，然后以同样的速度返回队尾。当通讯员回到队尾时，这列队伍又前进了100 m的路程。如果通讯员和队伍在这段时间内各自的速度
13、大小不变，问通讯员一共走了多少路程?(策略开放) 解得：s=(1+)100242m实心物块，如图所示。利用上述条件，你能想出哪些与物块有关的物理量，并用已知条件表达出来?(结论开放) 【分析】 根据题设条件，联想所学的物理知识，可计算出物块的体积、质量、重力、物块对桌面的压力、桌面对物块的支持力、物块对桌面的压强、桌面对物块的压强、大气对物体上表面产生的压力等物理量。 【答案】 (1)物块的体积：V=a3 (2)物块对桌面的压力：F=G=pa3g (3)物块的质量：m=a3 (4)桌面对物块的支持力：N=G-pa3g (5)物块的重力：G=pa3 g (6)物块对桌面的压强：P=ag 【习题2
14、0】 1m3水结冰后体积有多大?(策略开放) 【分析】质量不随状态改变而改变是解答此题的关键，可直接利用密度公式求冰的体积，也可利用质量不变的等量关系来求解。 【答案】11m3 【习题2l】 在一药品说明书上标有如下内容：硝酸异山梨酯片(消心痛)5 mg100片，用法：病情发作时舌下含化，一次51O mg，一日2-3次。请问病人一次服用多少片。(条件开放) 【分析】 隐含条件为每片药的质量为5 mg。 【答案】病人一次服用12片。 【习题22】 甲、乙两个实心球，已知甲的体积大于乙的体积。有关甲、乙两球的质量和密度的关系，可能存在哪些情况?(综合开放) 【答案】 甲乙，m甲m乙；甲=乙，m甲m
15、乙；甲乙，m甲m乙；(D 甲乙，m甲=m乙；甲 m乙。 【习题23】 有一个形状不规则的铁块，请设计三种原理不同的方案，测出铁块的体积。要求写出步骤并直接写出计算铁块体积的表达式。(器材自选)(策略开放) 【分析】 可用量筒、水测量体积，也可根据质量、密度、体积的关系或浮力的关系测量。 【答案】 方法一：需量筒、铁块、水。步骤：在量筒中注入适量的水，记下水面对应的体积刻度V1；将铁块用细线系好浸没在水中，记下水面所对的刻度值V2，则V铁=V2-V1。 方法二：需天平、铁块。步骤：用天平称出铁块的质量m铁；根据密度公式求出铁块的体积V=m铁/铁。 方法三：需弹簧秤、铁块、烧杯、水。步骤：用弹簧秤
16、称出铁块在空气中的重力G；将铁块全部浸入烧杯内的水中，用弹簧秤称出铁块在水中的视重G；铁块在水中所受的浮力F浮=G-G=水gV铁，所以V铁=。【习题24】 小货车一次最大载货量为12 t，车自重9 800 N。拉货途中经过一标有2 t字样的桥梁，如图所示，需运几趟才能把总重为9408104 N的货运完?(策略开放) 【分析】 解决此题要根据一次通过桥的车、货总质量不得超过2 t入手。 【答案】 方法一：因为卡车自重9 800 N， 所以车的质量为 1000kg 因为桥梁的载重量为2 t=2 000 kg 所以车装载的货物的质量不得超过m货=2 000 kg一1000 kg=1000 kg，此值
17、小于12 t，没有超载。 因为货物总重为9408 104 N，即 m总=9408 104 N 9 600 kg9 m总=g=08 Nkg=9 000 kg 所以车运货次数为N= 600 N=10(次) 方法二：因为桥梁的载重量为2 t=2 000 kg 所以过桥的总重量不能超过G=mg=2 000 kg 98 mkg=19 600 N，而车重9 800 N，故 过桥的货物重量不能超过G货=G总一G车=19 600 N一9 800 N=9 800 N 所以车运货次数为10(次) 答：需要10次。 【习题25】 水平地面上有一个质量为m、边长为L的实心正方体A。它在水平拉力F的作用下作匀速运动，在
18、时间t内通过的距离为s，如图所示，请你根据所学的力学知识，写出与物体A有关的物理量，并用题目给出的已知量写出其计算表达式。(结论开放) 【分析】 根据已知条件质量m、边长L、水平拉力F，在时间 f内通过的距离为5，根据所学物理公式能写出很多的物理量。【答案】 公式略(1)物体A所受的重力G (2)物体A的面积S (3)物体A的体积V， (4)物体A的密度P， (5)物体A对地面的压强P， (6)物体A受到的摩擦力f， (7)地面对物体A的支持力N1， (8)物体A对地面的压力N2， (9)外力F对物体A做的功Wl， (10)外力F对物体A做的功的功率P， (11)物体A作匀速直线运动的速度v，
19、 (12)重力G对物体A做的功， (13)地面支持力对物体A做的功 【习题26】 用密度为70103 kgm3的铸铁浇铸一个铸件，现测得这个铸件的质量是28 kg，体积是05 dm3，那么这个铸件内有无气泡?(策略开放) 【分析】 可以通过比较密度、质量、体积来判断铸件内有无气泡。 方法一：因为p=mV， 所以研铸=70103 kgm305103 m=35 kg2，8 kg，所以铸件内有气泡。 方法二：因为p=mV， 所以V=04 dm305 dm3，所以铸件有气泡。 方法三：P=mV=56103 kgm370103 km3，所以铸件有气泡。 【习题27】 到副食店打豆油或买酱油时，售货员用一
20、种叫“提子”的容器，如图111所示，豆油和酱油的提子不同，如果豆油提子坏了，售货员用酱油提子代替，那么副食店和顾客谁吃亏了?(策略开放) 【分析】 已知酱油的密度大于豆油的密度，可通过质量相等时比较体积或体积相等时比较质量的方法来判断。 【答案】 酱油的密度大于豆油的密度，由 m=PV可知，体积相同时，豆油的质量小于酱油的质量，所以顾客吃亏了；由V=m/可知，质量相同时豆油的体积大于酱油的体积，所以顾客吃亏了。 【习题28】 某同学在做“用天平和量筒测石块密度”的实验时，所用的器材有天平、量筒、石块、烧杯、水和细线。实验中，该同学不小心把量筒打碎了，实验仍要进行下去，你能帮助他测出石块的体积吗
21、?请你设计出两种方法。(不得增加器材)(策略开放) 【分析】 可利用石块排开水的质量和水的密度来间接求石块的体积，也可利用浮力的方法来求石块的体积。 【答案】 方法一：将烧杯中盛满水，用天平称出烧杯和水的总质量m1。把石块用细线拴好将其全部浸入水中。取出石块后，用天平称出烧杯与剩余水的质量m2。石块排开水的质量为m=m1一m2，石块的体积等于被其排开水的体积，即V石= V排=。 方法二：在烧杯中注入适量的水，用天平称出烧杯和水的质量m l。用细线把石块系好后将石块全部浸入水中，且石块不与烧杯任何部位接触，称出此时的质量m 2；则石块浸没在水中时受到的浮力F浮=(m2m1)g,V石= 【习题29
22、】 为什么用天平测质量时总是左盘放物体，右盘放砝码?能不能调换一下?(条件开放) 【分析】 解此题的关键是认识天平是等臂杠杆的应用。 【答案】 天平的游码在左边，当游码向右移动时，相当于给右盘内加砝码。天平标尺的刻度是根据一般人习惯用右手而设计的。可以调换，这时使游码向右移动不是向左盘加砝码，而是减砝码，使用不方便。 【习题30】 正北牌方糖是一种由细白砂糖精制而成的长方体糖块，为了测出它的密度，除了一些这种糖块外，还有下列器材：天平、量筒、毫米刻度尺、水、白砂糖、小勺、镊子、玻璃棒，利用上述器材可有多种测量方法，你能想出几种方法?要求写出：测量的主要步骤及所测物理量；用测得的物理量表示密度的
23、式子。(策略开放) 【分析】 可充分利用所学的知识，根据所给的器材设计测量方法。 【答案】 方法一：用天平测出几块(例如三块)方糖的质量m，用毫米刻度尺测出其中一块方糖的长a、宽b、高c，则方糖的密度=。 方法二：用天平测出三块方糖的质量m，向量筒中倒入适量的水，再倒入白砂糖，使之成为饱和溶液，记下饱和溶液的体积V1，将三块方糖放入量筒中并迅速读出饱和溶液和方糖的体积V2，则密度=。 方法三：用天平测出三块方糖的质量m，把三块方糖放入量筒中，再倒人适量白砂糖埋住方糖，晃动量筒，使白砂糖的表面变平，记下白砂糖和方糖的总体积V1；用镊子取出方糖，摇晃量筒使白砂糖表面变平，记下白砂糖的体积V2，则密
24、度= 方法四：用天平测出三块方糖的质量m，向量筒中倒入适量的水，记下水的体积V1，把三块方糖放入量筒内的水中，迅速读出水和方糖的总体积，则密度=。(此种方法在操作上，应迅速读出放在水中时方糖与水的总体积，时间一长糖将溶化则体积不准确) 【习题31】 请写出测盐水密度的三种方法。写出每种方法需要的器材、实验步骤及相应的数学表达式。(综合开放) 【分析】 要测盐水的密度必须想办法知道盐水的体积和质量。 【答案】 方法一：器材：天平、砝码、量筒、烧杯、盐水。步骤：用天平测出烧杯和盐水的总质量m1；把烧杯中盐水倒入量筒中一部分，记下体积V；用天平测出烧杯和剩余盐水的总质量m2，则盐水密度=。 方法二：
25、器材：弹簧秤、小桶、水、盐水。步骤：用弹簧秤测出小桶的重力G1；用弹簧秤测出小桶装满水的重力G2，则小桶的体积为v=；用弹簧秤测出小桶装满盐水后的重力G3，则盐水的质量为m=，则密度=。 方法三：器材：形状规则的木块、刻度尺、烧杯、盐水和弹簧秤。步骤：用弹簧秤测出木块的重力G木；把木块放人盐水中，木块漂浮，用刻度尺测出木块浸入盐水中的体积V排，则F浮=G木，盐水密度=。 方法四：利用密度计。 【习题32】在做测定盐水密度的实验时，甲、乙、丙三个同学设计了不同的实验方案。其中甲、乙两同学的实验步骤如下表所示。老师对这两种方案分析后指出：其中一种方案导致测量值比实际值偏大，另一种方案导致测量值比实
26、际值偏小，而丙同学的方案是最好的。请你在下列表格中填写出丙同学的方案。甲、乙两同学的方案中，谁的方案导致测量值比实际值偏大?(条件开放) 甲同学 乙同学丙同学步骤一测出空玻璃杯的质量m1测出空玻璃杯的质量m1步骤二测出装有盐水的玻璃杯的质量m2将适量的盐水倒入量筒中，测出盐水的体积V步骤三将玻璃杯中的盐水全部倒入量筒中，测出盐水的体积V将量筒中的盐水全部倒入玻璃杯中，测出总质量m2步骤四计算出盐水的密度计算出盐水的密度【分析】 影响测定密度的误差因素有质量和体积测定两个方面。在实际测量中，盐水能沾到容器上，这是实验时必须充分考虑的。 【答案】 甲同学的方案导致的测量值比实际值偏大 丙同学步骤一
27、将适量的盐水倒入玻璃杯中，测出盐水的质量m1步骤二将玻璃杯中的盐水倒入量筒中，测出盐水的体积V步骤三测出空玻璃杯的质量m2步骤四计算出盐水的密度P=mV=(m1m2)V 【习题33】 有下列器材：弹簧秤、细线、金属块、水、量筒、天平和砝码，请用两种不同的方法测定金属块的密度。(策略开放) (1)选用的器材_，计算式_。(2)选用的器材_ ，计算式_ 【分析】 测量金属块的密度，要知道质量和体积，从给出的器材来看质量可用天平测量，也可用弹簧秤测出金属块的重力再求它的质量，体积可用量筒和水来测出。 【答案】 (1)选用器材：金属块、水、细线、量筒、天平和砝码，计算式：P=。 (2)选用器材：金属块
28、、水、量筒、细线、弹簧秤，计算式：P=。 【习题34】 STs科技小组为探究物质的某种特性测的四组数据，如下表所示。(结论开放) 实验次数 物体 质量(g)体积(cm3)质量体积(gcm3) 1 2 3 4 铝块1 铝块2 松木1 松木2 54 108 108 10 20 40 216 20 2.7 2.7 0.5 (1)上表空格处为_。 (2)比较上表的实验数据你可得到哪些结论? 【分析】根据上表可知，这道题是探究物质质量和体积的关系。 【答案】 (1)05 (2)比较1、2两次实验数据，可得结论：同一物质，它的质量跟它的体积成正比。 (3)比较2、3两次实验数据，可得结论：质量相同的不同的
29、物体，体积不相等。 (4)比较1、4两次实验数据，可得结论：不同物质的密度一般不同。 【习题35】某实验室有一架托盘天平(带有一盒砝码)，横梁上的调节螺母已无法旋动，其他部件均保持完好，天平的等臂性没有改变。将它放在水平桌面上观察横梁的平衡时，指针总偏向分度盘的左端，调换左、右两盘的位置也无法改变这种状况。请你使用这架天平，测出一个小金属块的质量。要求简述测量过程，表达出测量结果。(可以选用生活中常见的材料)(策略开放) 【分析】 因为天平的等臂性没有改变，所以想办法使天平平衡就可以了，生活中常见的材料有很多能使天平平衡。 【答案】方法一：把游码放在标尺左端的零刻度处，在天平右盘加些小物件(如
30、小砝码、橡皮泥、小螺丝等)，使天平横梁平衡；然后把待测金属块放在天平左盘上，在右盘上加砝码，并调节游码，直至天平重新平衡，右盘中砝码的质量加游码所对的刻度值，就是待测金属块的质量。 方法二：采用复称法。先在左盘称其质量为m1，然后再在右盘称的质量为m2，则物体的质量为m=(m1+m2)/2 【习题36】请你在下列器材中，选取一部分或全部做一个实验，写出简要实验步骤和有关数学表达式。 器材：弹簧测力计、烧杯、细线、小石块、水。(综合开放) 【分析】 可测石块的重力、质量、体积、浮力；水的重力、体积、质量等。 【答案】实验一：需弹簧秤、细线和小石块。步骤：用细线系住小石块；用弹簧秤测出小石块重力G并求出小石块质量m=。 实验二：需弹簧秤、烧杯、细线和水。步骤：用细线系住烧杯，再用弹簧秤测出空烧杯的重力G1；向烧杯中倒入适量的水并用弹簧秤测出烧杯和水的重力G2，则G水=G2一G1，水的质量m水=，V水= 实验三：需弹簧测力计、烧杯、细线、小石块、水。步骤：用弹簧秤测出小石块在空气中的重力G1；把石块全部浸入水中，用弹簧秤测出石块在水中的视重G2
