
?2022年四川省遂寧市中考物理試卷
一、選擇題(本大題共計(jì)10個(gè)小題,每小題均只有一個(gè)正確選項(xiàng),每小題3分,共30分)
1.(3分)下面數(shù)據(jù)中符合生活實(shí)際的是( )
A.教室里課桌的高度大約是80dm
B.一名中學(xué)生的質(zhì)量約為500kg
C.人體感覺(jué)舒適的氣溫約為40℃
D.人體安全電壓不高于36V
2.(3分)今年,我國(guó)發(fā)射的“天舟四號(hào)”貨運(yùn)飛船與“天和號(hào)”核心艙在太空成功對(duì)接。對(duì)接后,它們一起繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)。對(duì)這一過(guò)程所涉及的物理知識(shí)說(shuō)法錯(cuò)誤的是( ?。?br />
A.火箭加速升空過(guò)程與汽油機(jī)做功沖程的能量轉(zhuǎn)化形式相同
B.運(yùn)載火箭用液態(tài)氫做燃料,是因其熱值較大
C.對(duì)接后以“天舟四號(hào)”為參照物,“天和號(hào)”是運(yùn)動(dòng)的
D.地面工作人員利用電磁波傳遞信息來(lái)控制對(duì)接過(guò)程
3.(3分)物理學(xué)對(duì)其它自然科學(xué)產(chǎn)生著重要的影響,引領(lǐng)著人類(lèi)對(duì)自然奧秘的探索,深化著人類(lèi)對(duì)自然界的認(rèn)識(shí)。對(duì)下列自然現(xiàn)象認(rèn)識(shí)正確的是( )
A.雄鷹展翅翱翔,利用了伯努利原理
B.高原上不易煮熟食物,是因?yàn)楹0卧礁撸瑲鈮涸降?,水的沸點(diǎn)越高
C.蝙蝠飛行時(shí)靠次聲波來(lái)定位
D.魚(yú)體表的黏液是為了增大摩擦
4.(3分)2022年2月,第24屆冬奧會(huì)在北京成功舉辦,小華得到了冬奧會(huì)吉祥物“冰墩墩”。他和“冰墩墩”一起完成了幾個(gè)光學(xué)實(shí)驗(yàn),下列描述與實(shí)驗(yàn)情景不相符的是( ?。?br />
A.平面鏡中的像由光的反射形成
B.通過(guò)放大鏡看到的像是實(shí)像
C.小孔成像是因?yàn)楣庋刂本€(xiàn)傳播
D.岸上看到水中的虛像比物體位置高
5.(3分)中國(guó)傳統(tǒng)節(jié)日的習(xí)俗中涉及諸多物理現(xiàn)象,下列分析正確的是( ?。?br />
A.春節(jié)燃放煙花爆竹,小朋友捂住耳朵,是在傳播過(guò)程中減弱噪聲
B.元宵節(jié)吃湯圓,煮熟后的湯圓漂浮在水面,是因?yàn)闇珗A受到的浮力大于重力
C.端午節(jié)賽龍舟,觀眾的吶喊聲“震耳欲聾”,是因?yàn)槁曇舻囊粽{(diào)高
D.中秋節(jié)吃月餅,月餅香氣四溢,是因?yàn)榉肿釉诓煌5刈鰺o(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)
6.(3分)風(fēng)能作為一種清潔的新能源,越來(lái)越受到世界各國(guó)的重視。風(fēng)力發(fā)電已成為我國(guó)新能源戰(zhàn)略的重要組成部分。下列選項(xiàng)中與風(fēng)力發(fā)電機(jī)原理相同的是( ?。?br />
A. B.
C. D.
7.(3分)勤勞的中華民族創(chuàng)造了燦爛的華夏文明,在眾多領(lǐng)域取得了舉世矚目的成就,推動(dòng)了人類(lèi)社會(huì)的進(jìn)步。下列關(guān)于我國(guó)科學(xué)技術(shù)的成就和應(yīng)用描述完全正確的有( ?。?br />
①四大發(fā)明中的“指南針”——司南能指示南北方向是受地磁場(chǎng)的作用
②1293年,郭守敬在通惠河上建造了船閘,這一創(chuàng)舉利用了連通器原理
③戰(zhàn)國(guó)時(shí)期的天平——木衡和銅環(huán)權(quán)利用了杠桿原理
④“玉兔2號(hào)”月球車(chē)在月球背面留下屬于中國(guó)的第一道印記,說(shuō)明力可以改變物體的形狀
⑤“華龍一號(hào)”核反應(yīng)堆利用核聚變進(jìn)行發(fā)電,所用核燃料屬于可再生能源
⑥“復(fù)興號(hào)”動(dòng)車(chē)組刷新了中國(guó)速度,動(dòng)車(chē)組速度越快,它的慣性越大
A.①②③④ B.①②③⑤ C.③④⑤⑥ D.②③④⑥
8.(3分)“新冠”疫情期間,某商場(chǎng)在門(mén)口安裝了一個(gè)疫情防控門(mén)禁系統(tǒng)。該系統(tǒng)要求:進(jìn)入人員必須掃場(chǎng)所碼和測(cè)量體溫,掃碼后開(kāi)關(guān)S1閉合,接著進(jìn)行體溫測(cè)量,溫度低于37.3℃開(kāi)關(guān)S2閉合,此時(shí)指示燈亮起,電動(dòng)機(jī)工作打開(kāi)安全門(mén),人員才能進(jìn)入。符合該門(mén)禁系統(tǒng)要求的電路圖是( )
A.
B.
C.
D.
9.(3分)碼頭上的工作人員,利用如圖所示的杠桿將一桶淡水從地面轉(zhuǎn)移到船上(杠桿始終保持水平)。掛在A端的桶重100N,內(nèi)部底面積為600cm2,桶內(nèi)裝有800N的水,水深1m。重600N的工作人員用繩子豎直拉住B端,工作人員的腳與地面的接觸面積300cm2,OA:OB=1:3。下列計(jì)算結(jié)果錯(cuò)誤的是(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)( )
A.水對(duì)桶底的壓強(qiáng)為1.0×104Pa
B.水對(duì)桶底的壓力為600N
C.人對(duì)地面的壓力為375N
D.人對(duì)地面的壓強(qiáng)為1.0×104Pa
10.(3分)夏季汛期來(lái)臨,某科技小組設(shè)計(jì)了一個(gè)監(jiān)測(cè)觀音湖水位的裝置。其原理如圖甲,電路中電源電壓保持不變,R0為定值電阻;R是豎直放置的長(zhǎng)條形電阻片,浮子可帶動(dòng)金屬滑桿AP在豎直方向上下移動(dòng),AP與R組成滑動(dòng)變阻器(最大阻值60Ω),當(dāng)電流表的示數(shù)達(dá)到某一數(shù)值時(shí)提醒監(jiān)測(cè)員水位達(dá)到警戒值。R接入電路的阻值隨水位的變化關(guān)系如圖乙,電路工作時(shí)電壓表與電流表變化關(guān)系如圖丙。則下列說(shuō)法正確的是( )
A.當(dāng)水位升高時(shí),電壓表的示數(shù)變大
B.該電路的電源電壓是6V
C.該電路工作時(shí)的最小總功率是0.3W
D.當(dāng)水位達(dá)到警戒水位時(shí),電流表的示數(shù)為0.2A
二、填空題(本大題共計(jì)5個(gè)小題,每空2分,共24分)
11.(6分)小陳發(fā)現(xiàn)爺爺看書(shū)報(bào)時(shí)將書(shū)報(bào)拿得很遠(yuǎn),根據(jù)所學(xué)知識(shí)想到人的眼睛與 ?。ㄟx填“照相機(jī)”、“投影儀”或“放大鏡”)的成像原理相同,爺爺眼睛的問(wèn)題是因?yàn)榫铙w太薄造成的 (選填“近”或“遠(yuǎn)”)視眼。于是他建議父母帶爺爺?shù)窖坨R店選配一副由 透鏡制成的老花鏡。
12.(4分)用絲綢摩擦過(guò)的玻璃棒去接觸不帶電的驗(yàn)電器時(shí),驗(yàn)電器的金屬箔張開(kāi)(如圖),金屬箔因失去電子帶上 電荷,接觸瞬間電流的方向是 ?。ㄟx填“金屬球到玻璃棒”或“玻璃棒到金屬球”)。
13.(6分)小王用天平和量筒測(cè)一塊鵝卵石的密度,在調(diào)節(jié)天平平衡時(shí)發(fā)現(xiàn)指針偏向分度盤(pán)的左側(cè)(如圖甲),此時(shí)應(yīng)將平衡螺母向 端調(diào)節(jié)使天平平衡;然后用調(diào)節(jié)好的天平測(cè)鵝卵石的質(zhì)量,天平平衡時(shí)右盤(pán)中砝碼的質(zhì)量、游碼在標(biāo)尺上的位置如圖乙,鵝卵石的質(zhì)量為 g;最后用量筒測(cè)出鵝卵石的體積如圖丙,則鵝卵石的密度為 kg/m3。
14.(4分)某興趣小組通過(guò)自主探究得知“在一定范圍內(nèi),彈簧的彈力大小與彈簧的伸長(zhǎng)量成正比”。原長(zhǎng)為10cm的彈簧(質(zhì)量不計(jì))上端固定在天花板上,下端系一重為20N的小球,靜止時(shí)小球位于A處,彈簧長(zhǎng)度變?yōu)?1cm,再用力F將小球豎直向下拉到B處,彈簧長(zhǎng)度為11.5cm(未超過(guò)彈性限度),然后由靜止釋放,在釋放瞬間小球受到的合力大小為 N,小球從B處第一次回到A處過(guò)程中,小球的動(dòng)能 ?。ㄟx填“增大”、“減小”、“先增大后減小”或“先減小后增大”)。
15.(4分)傍晚用電高峰時(shí)期,小何觀察到家中一只標(biāo)有“220V 48.4W”的白熾燈比正常時(shí)暗。他發(fā)現(xiàn)燈泡內(nèi)壁發(fā)黑,根據(jù)所學(xué)知識(shí)他知道造成該現(xiàn)象的原因是:燈泡長(zhǎng)時(shí)間使用后,燈絲升華變細(xì),電阻變 ,導(dǎo)致功率變小;另外,用電高峰期家中實(shí)際電壓低于220V,實(shí)際功率低于額定功率。他想知道此時(shí)家中的實(shí)際電壓,于是更換了一只同規(guī)格的新燈泡,關(guān)閉家中其它用電器,讓該燈單獨(dú)工作100s,電能表(如圖)轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)了4轉(zhuǎn),則家中實(shí)際電壓為 V。
三、作圖與實(shí)驗(yàn)探究(本大題共計(jì)4個(gè)小題,第16題2分,第17題2分,第18題8分,第19題10分,共22分)
16.(2分)一根繩子系著一個(gè)小球在豎直平面內(nèi)擺動(dòng)。請(qǐng)你作出小球擺動(dòng)到右邊最高點(diǎn)時(shí),小球所受繩子拉力F與重力G的示意圖。
17.(2分)請(qǐng)用筆畫(huà)線(xiàn)代替導(dǎo)線(xiàn),按照安全用電的要求,將圖中的電燈、控制電燈的開(kāi)關(guān)及插座接入家庭電路中。
18.(8分)某興趣小組在探究“滑動(dòng)摩擦力的大小與什么因素有關(guān)”時(shí),用同一木塊分別做了如圖所示的甲、乙、丙三次實(shí)驗(yàn)。
(1)甲、乙、丙三次實(shí)驗(yàn)中以相同速度沿水平方向勻速拉動(dòng)木塊,根據(jù)二力平衡知識(shí),彈簧測(cè)力計(jì)對(duì)木塊的拉力大小 (選填“等于”、“大于”或“小于”)滑動(dòng)摩擦力的大小。
(2)通過(guò)對(duì)比甲、乙兩次實(shí)驗(yàn)可知:其他條件相同時(shí),壓力越大,滑動(dòng)摩擦力越大。
(3)通過(guò)對(duì)比 兩次實(shí)驗(yàn)可知:其他條件相同時(shí),接觸面越粗糙,滑動(dòng)摩擦力越大。
(4)興趣小組的同學(xué)利用甲圖實(shí)驗(yàn)裝置繼續(xù)探究滑動(dòng)摩擦力與速度的關(guān)系,改變木塊的速度,進(jìn)行實(shí)驗(yàn),記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表:
實(shí)驗(yàn)次數(shù)
1
2
3
4
運(yùn)動(dòng)速度(m/s)
0.2
0.3
0.4
0.5
測(cè)力計(jì)的示數(shù)(N)
1.2
1.2
1.2
1.2
分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知:滑動(dòng)摩擦力的大小與物體運(yùn)動(dòng)的速度 (選填“有關(guān)”或“無(wú)關(guān)”)。
(5)小組交流討論時(shí)發(fā)現(xiàn):在實(shí)驗(yàn)中很難使木塊做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),于是小偉設(shè)計(jì)了如圖丁所示的實(shí)驗(yàn)裝置,該裝置的優(yōu)點(diǎn)是 ?。ㄟx填“需要”或“不需要”)長(zhǎng)木板做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。
19.(10分)小志同學(xué)在“測(cè)量小燈泡電功率”實(shí)驗(yàn)中,用到的器材有:新干電池兩節(jié)、小燈泡(標(biāo)有0.3A)1只、電流表1只、電壓表1只、滑動(dòng)變阻器1只、開(kāi)關(guān)1支,導(dǎo)線(xiàn)若干。
(1)請(qǐng)用筆畫(huà)線(xiàn)代替導(dǎo)線(xiàn),在圖甲中將實(shí)驗(yàn)電路連接完整。(要求滑動(dòng)變阻器的滑片向右移動(dòng)時(shí)電流表的示數(shù)變小)
(2)連接好電路,閉合開(kāi)關(guān),發(fā)現(xiàn)燈不亮,電流表無(wú)示數(shù),電壓表示數(shù)接近3V,造成這一現(xiàn)象的原因可能是 ?。ㄟx填序號(hào))。
①小燈泡短路;
②小燈泡開(kāi)路;
③滑動(dòng)變阻器短路;
④滑動(dòng)變阻器開(kāi)路。
(3)排除故障,進(jìn)行實(shí)驗(yàn),當(dāng)電流表的示數(shù)如圖乙時(shí),為了測(cè)量小燈泡的額定功率,應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片P向 ?。ㄟx填“A”或“B”)端移動(dòng),當(dāng)電流表示數(shù)達(dá)到0.3A時(shí),電壓表的示數(shù)如圖丙,則小燈泡的額定功率為 W。
(4)小剛用相同的器材進(jìn)行該實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)電壓表?yè)p壞,他找來(lái)一只阻值為R0的定值電阻,設(shè)計(jì)了如圖丁所示的電路,也可測(cè)出小燈泡的額定功率。主要的操作步驟如下:
①把電流表接在a處,閉合開(kāi)關(guān),調(diào)節(jié)滑片P,使電流表的示數(shù)為I額;
②保持滑片P的位置不變,斷開(kāi)開(kāi)關(guān),把電流表接在b處,閉合開(kāi)關(guān),讀出電流表的示數(shù)為I;
③計(jì)算得出小燈泡的額定功率P額= (用R0、I額、I表示)。
四、計(jì)算題(本大題共2個(gè)小題,20題6分,21題8分,共14分)
20.(6分)小明給家中喂養(yǎng)熱帶魚(yú)的魚(yú)缸設(shè)計(jì)了一個(gè)加熱裝置(如圖甲),該裝置電路如圖乙所示:L為照明裝飾小彩燈(標(biāo)有“6V 3W”),S1為總開(kāi)關(guān),S2為溫控開(kāi)關(guān)(溫度低于20℃自動(dòng)接通,溫度升高到24℃時(shí)自動(dòng)斷開(kāi)),R是阻值為3Ω的電熱絲。某次換水后,魚(yú)缸內(nèi)有10kg初溫為19℃的水,閉合開(kāi)關(guān)S1、S2,L正常發(fā)光,R開(kāi)始發(fā)熱。請(qǐng)你用所學(xué)知識(shí)與小明一起解決下列問(wèn)題[c水=4.2×103J/(kg?℃)]:
(1)電源電壓是多少?
(2)R開(kāi)始發(fā)熱到停止工作水吸收了多少熱量?
(3)R開(kāi)始發(fā)熱到停止工作的時(shí)間是多少秒?(不考慮熱量損失,電熱絲產(chǎn)生熱量均被水吸收。)
21.(8分)小超與同學(xué)到某工地參觀,看到工人操作電動(dòng)機(jī)通過(guò)如圖所示滑輪組將正方體石料從水池底豎直勻速吊起。他們通過(guò)調(diào)查得知:石料的邊長(zhǎng)為0.2m,密度為2.5×103kg/m3,石料上升時(shí)速度恒為0.4m/s,圓柱形水池的底面積為0.2m2,動(dòng)滑輪重為30N。請(qǐng)根據(jù)他們的調(diào)查數(shù)據(jù)求(不計(jì)繩重和摩擦,ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg):
(1)石料露出水面前受到的浮力;
(2)石料的重力;
(3)石料露出水面前滑輪組的機(jī)械效率;
(4)石料從剛露出水面到完全露出水面所用的時(shí)間;并推導(dǎo)出該過(guò)程中電動(dòng)機(jī)的輸出功率P(單位:W)與時(shí)間t(單位:s)的函數(shù)關(guān)系式。
2022年四川省遂寧市中考物理試卷
參考答案與試題解析
一、選擇題(本大題共計(jì)10個(gè)小題,每小題均只有一個(gè)正確選項(xiàng),每小題3分,共30分)
1.【分析】教室的課桌約為80cm、學(xué)生體重約為50kg、人體舒適溫度約為25℃、安全電壓不高于36V、利用生活中的一些常識(shí)去判斷四個(gè)選項(xiàng)。
【解答】解:A、80dm=8m,教室的課桌如果是8m的,不符合常識(shí),應(yīng)該為80cm,故A錯(cuò)誤;
B、一名中學(xué)生的質(zhì)量約為50kg,故B錯(cuò)誤;
C、人體感覺(jué)舒適的氣溫約為25℃,故C錯(cuò)誤;
D、人體安全電壓不高于36V,故D正確。
故選:D。
2.【分析】A、火箭加速升空過(guò)程,速度增加,高度增加,所以機(jī)械能增加,是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能;
B、氫能熱值較大,常用來(lái)作為燃料;
C、天舟四號(hào)”貨運(yùn)飛船與“天和號(hào)”對(duì)接后一起繞地球轉(zhuǎn)動(dòng),以“天舟四號(hào)”為參照物,“天和號(hào)”是靜止的;
D、電磁波能在真空中傳播。
【解答】解:A、火箭加速升空過(guò)程與汽油機(jī)做功沖程的能量轉(zhuǎn)化都是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,故A正確;
B、運(yùn)載火箭用液態(tài)氫做燃料,是因其熱值較大,故B正確;
C、天舟四號(hào)”貨運(yùn)飛船與“天和號(hào)”對(duì)接后一起繞地球轉(zhuǎn)動(dòng),以“天舟四號(hào)”為參照物,“天和號(hào)”是靜止的,故C錯(cuò)誤;
D、電磁波能在真空中傳播,地面工作人員利用電磁波傳遞信息來(lái)控制對(duì)接過(guò)程,故D正確。
故選:C。
3.【分析】A、伯努利原理:流體流速越大的對(duì)方,壓強(qiáng)越小。雄鷹身飛翔時(shí)上方流速大于下方流速,上方壓強(qiáng)小;
B、液體的沸點(diǎn)跟氣壓有關(guān),海拔變高,氣壓減小,沸點(diǎn)降低;
C、蝙蝠飛行時(shí)靠超聲波來(lái)定位;
D、魚(yú)體表的黏液減小了與水的粗糙程度,減小摩擦;
【解答】解:A、伯努利原理:流體流速越大的對(duì)方,壓強(qiáng)越小。雄鷹身體呈流線(xiàn)型,飛翔時(shí)上方流速大于下方流速,上方壓強(qiáng)小,才能使雄鷹向上飛,故A正確;
B、液體的沸點(diǎn)跟氣壓有關(guān),海拔變高,氣壓減小,沸點(diǎn)降低,故B錯(cuò)誤;
C、蝙蝠飛行時(shí)靠超聲波來(lái)定位,故C錯(cuò)誤;
D、魚(yú)體表的黏液是為了減小摩擦,故D錯(cuò)誤;
故選:A。
4.【分析】(1)平面鏡成像的原理是光的反射,平面鏡所成的像是正立、等大的虛像;
(2)凸透鏡成像規(guī)律及其應(yīng)用之一,u<f,成正立放大的虛像;
(3)小孔成像的原理是光的直線(xiàn)傳播,所成的倒立的實(shí)像;
(4)利用光發(fā)生折射時(shí)光線(xiàn)傳播路徑的規(guī)律解答。
【解答】解:A、平面鏡成像的原理是光的反射,平面鏡所成的像是正立、等大的虛像,故A正確;
B、凸透鏡成像,當(dāng)物距小于焦距時(shí),凸透鏡成正立、放大的虛像,應(yīng)用是放大鏡,故B錯(cuò)誤;
C、小孔成像的原理是光的直線(xiàn)傳播,所成的是倒立的實(shí)像,故C正確;
D、看到水中的冰墩墩,是冰墩墩身上的光斜射到水面時(shí),發(fā)生折射,折射光線(xiàn)遠(yuǎn)離法線(xiàn)后進(jìn)入眼睛,而我們逆著光的方向看見(jiàn)的是冰墩墩的虛像,所以看上去比實(shí)際位置高,故D正確。
故選:B。
5.【分析】(1)減弱噪聲有三種方法:①在聲源處減弱;②在傳播過(guò)程中減弱;③在人耳處減弱;
(2)物體在液體中漂浮時(shí)浮力等于重力;
(3)聲音三個(gè)特性:音調(diào)、響度和音色。音調(diào)跟發(fā)聲體的振動(dòng)頻率有關(guān);響度跟發(fā)聲體的振幅有關(guān);音色跟發(fā)聲體的材料和結(jié)構(gòu)有關(guān);
(4)擴(kuò)散現(xiàn)象說(shuō)明組成物質(zhì)的分子在不停地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)。
【解答】解:A、小朋友捂住耳朵是在人耳處減弱噪聲,故A錯(cuò)誤;
B、湯圓漂浮在水面時(shí),由物體的漂浮條件可知,湯圓受到的浮力大小等于湯圓的重力,故B錯(cuò)誤;
C、觀眾的吶喊聲“震耳欲聾”是指觀眾的聲音大,即聲音的響度大,故C錯(cuò)誤;
D、月餅香氣四溢屬于擴(kuò)散現(xiàn)象,說(shuō)明分子在不停地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng),故D正確。
故選:D。
6.【分析】風(fēng)吹過(guò)時(shí),扇葉轉(zhuǎn)動(dòng),小燈泡發(fā)光,說(shuō)明是因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生了電,是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能,是電磁感應(yīng)現(xiàn)象,找出原理相同的即可。
【解答】解:A、如圖是奧斯特實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)說(shuō)明電流周?chē)嬖诖艌?chǎng),故A錯(cuò)誤。
B、如圖電鈴是利用電流的磁效應(yīng)來(lái)工作的,故B錯(cuò)誤。
C、如圖是閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線(xiàn)運(yùn)動(dòng),電路中產(chǎn)生感應(yīng)電流,是電磁感應(yīng),故C正確。
D、如圖電路中有電源,是通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力而運(yùn)動(dòng),是電動(dòng)機(jī)的工作原理,故D錯(cuò)誤。
故選:C。
7.【分析】①磁場(chǎng)對(duì)放入其中的磁體會(huì)產(chǎn)生力的作用。指南針本身有磁性,在地磁場(chǎng)中,會(huì)受到地磁場(chǎng)的作用;
②連通器的特點(diǎn):上端開(kāi)口下端連通的容器。連通器里只有一種液體,在液體不流動(dòng)的情況下,連通器各容器中液面總是相平的;
③根據(jù)杠桿的定義,要判斷工具是不是杠桿,要看工具在使用過(guò)程中是不是在力的作用下能繞某一固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng);
④力的作用效果:一是力可以改變物體的形狀,二是力可以改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài);
⑤核反應(yīng)堆利用核裂變進(jìn)行發(fā)電;能夠源源不斷地從自然界得到的能源叫可再生能源;
⑥物體保持原來(lái)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變的性質(zhì)叫慣性,一切物體都有慣性,慣性大小只跟物體的質(zhì)量大小有關(guān),質(zhì)量越大,慣性越大。
【解答】解:①指南針能夠指南北是因?yàn)槭艿降卮艌?chǎng)的作用,故①正確;
②船閘的上游閥門(mén)打開(kāi)時(shí),上游和閘室構(gòu)成連通器,下游閥門(mén)打開(kāi)時(shí),下游和閘室構(gòu)成連通器,船只才能通航,故②正確;
③根據(jù)戰(zhàn)國(guó)時(shí)期的天平結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)可以確定:“木衡”在使用的過(guò)程中能繞中間的點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng),相當(dāng)于我們現(xiàn)在所使用的天平;而“銅環(huán)權(quán)”則相當(dāng)于砝碼,而天平是利用了杠桿原理,故③正確;
④月球車(chē)在月球表面行駛留下痕跡,是因?yàn)樵虑蜍?chē)對(duì)月球表面有壓力的作用,使月球表面的月壤的形狀發(fā)生了改變,該現(xiàn)象說(shuō)明力可以使物體發(fā)生形變,故④正確;
⑤核反應(yīng)堆利用核裂變進(jìn)行發(fā)電;核燃料一旦使用,在短期內(nèi)不能再生,是不可再生能源,故⑤錯(cuò)誤;
⑥物體的慣性只與物體的質(zhì)量有關(guān),動(dòng)車(chē)的質(zhì)量越大,慣性也就越大,與速度無(wú)關(guān),故⑥錯(cuò)誤;
綜上所述,只有①②③④正確。
故選:A。
8.【分析】根據(jù)進(jìn)入人員必須掃場(chǎng)所碼和測(cè)量體溫且體溫正常的情況下,電動(dòng)機(jī)方可工作開(kāi)啟安全門(mén),據(jù)此確定兩開(kāi)關(guān)的連接方式,進(jìn)而確定電路的連接。
【解答】解:進(jìn)入人員必須掃場(chǎng)所碼和測(cè)量體溫且體溫正常的情況下,電動(dòng)機(jī)方可工作開(kāi)啟安全門(mén),即兩個(gè)開(kāi)關(guān)同時(shí)閉合電路才能接通,只閉合其中任一開(kāi)關(guān),電路不能連通,故兩開(kāi)關(guān)串聯(lián)后再與電動(dòng)機(jī)和指示燈串聯(lián),故B正確。
故選:B。
9.【分析】(1)已知水深,由p=ρgh可求得水對(duì)桶底的壓強(qiáng);
(2)由p=公式變形可求得水對(duì)桶底的壓力;
(3)根據(jù)杠桿平衡條件求得繩子對(duì)人的拉力,然后可知人對(duì)地面的壓力;
(4)由p=可求得人對(duì)地面的壓強(qiáng)。
【解答】解:A、水對(duì)桶底的壓強(qiáng)p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×1m=1.0×104Pa,故A正確;
B、由p=可得,水對(duì)桶底的壓力F=pS=1.0×104Pa×600×10﹣4m2=600N,故B正確;
C、由杠桿平衡條件可得,G總×AO=F拉×OB,
則F拉===300N,
人對(duì)地面的壓力F壓=G﹣F拉=600N﹣300N=300N,故C錯(cuò)誤;
D、人對(duì)地面的壓強(qiáng)p′===1.0×104Pa,故D正確。
故選:C。
10.【分析】(1)閉合開(kāi)關(guān),兩電阻串聯(lián)接入電路,電壓表測(cè)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓,電流表測(cè)通過(guò)電路的電流,由圖甲可知當(dāng)水位升高時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻變小,根據(jù)串聯(lián)分壓原理可知電壓表示數(shù)變化;
(2)當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻為0時(shí),電路為定值電阻的簡(jiǎn)單電路,根據(jù)歐姆定律可知此時(shí)通過(guò)電路的電流最大,由丙圖可知通過(guò)電路的最大電流為0.3A,
根據(jù)歐姆定律可得電源電壓,由圖丙可知通過(guò)電路的最小電流為0.1A,根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律結(jié)合歐姆定律可得電源電壓,解方程可得電源電壓;
(3)通過(guò)電路的電流最小時(shí),電路的電功率最小,根據(jù)P=UI計(jì)算該電路工作時(shí)的最小總功率;
(4)由乙圖可得接入電路的阻值隨水位的變化的函數(shù)關(guān)系,進(jìn)一步計(jì)算當(dāng)水位達(dá)到警戒水位190m時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻,根據(jù)串聯(lián)電路電阻規(guī)律結(jié)合歐姆定律計(jì)算此時(shí)通過(guò)電路的電流。
【解答】解:(1)閉合開(kāi)關(guān),兩電阻串聯(lián)接入電路,電壓表測(cè)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓,電流表測(cè)通過(guò)電路的電流,由圖甲可知當(dāng)水位升高時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻變小,根據(jù)串聯(lián)分壓原理可知電壓表示數(shù)變小,故A錯(cuò)誤;
(2)當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻為0時(shí),電路為定值電阻的簡(jiǎn)單電路,根據(jù)歐姆定律可知此時(shí)通過(guò)電路的電流最大,由丙圖可知通過(guò)電路的最大電流為0.3A,
根據(jù)歐姆定律可得電源電壓:U=IR0=0.3A×R0﹣﹣﹣﹣﹣﹣①,
由圖丙可知通過(guò)電路的最小電流為0.1A,串聯(lián)電路總電壓等于各部分電壓之和,根據(jù)歐姆定律可得電源電壓:U=UR+I′R0=6V+0.1A×R0﹣﹣﹣﹣﹣﹣②,
①②聯(lián)立可得:R0=30Ω,U=9V,故B錯(cuò)誤;
(3)該電路工作時(shí)的最小總功率:P=UI′=9V×0.1A=0.9W,故C錯(cuò)誤;
(4)接入電路的阻值隨水位的變化關(guān)系如圖乙,由乙圖可知175m×k+b=60Ω,195m×k+b=0Ω,兩式聯(lián)立可得:k=﹣3Ω/m,b=585Ω,則R=﹣3Ω/m×h+585Ω,
當(dāng)水位達(dá)到警戒水位190m時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻為R=﹣3Ω/m×190m+585Ω=15Ω,
串聯(lián)電路總電阻等于各部分電阻之和,根據(jù)歐姆定律可得通過(guò)電路的電流:I″===0.2A,故D正確。
故選:D。
二、填空題(本大題共計(jì)5個(gè)小題,每空2分,共24分)
11.【分析】(1)當(dāng)物距大于二倍焦距時(shí),成倒立、縮小的實(shí)像,其應(yīng)用是照相機(jī);
(2)由于晶狀體太薄,其折光能力太弱,或眼球的前后方向太短,使得像成在視網(wǎng)膜的后方,這就是遠(yuǎn)視眼的成因;
而后據(jù)凸透鏡和凹透鏡對(duì)光線(xiàn)的作用分析,即可判斷用哪種透鏡來(lái)矯正。
【解答】解:人的眼睛是通過(guò)調(diào)節(jié)晶狀體的彎曲程度,從而改變晶狀體的焦距來(lái)獲得清晰的、倒立、縮小的實(shí)像,與照相機(jī)的成像原理相同,
由圖和題意可知,爺爺眼睛的問(wèn)題是因?yàn)榫铙w太薄,此時(shí)像成在視網(wǎng)膜的后方,所以爺爺?shù)难劬κ沁h(yuǎn)視眼;若想通過(guò)佩戴眼鏡來(lái)矯正,即應(yīng)使像成在視網(wǎng)膜上,需要讓原來(lái)的光線(xiàn)會(huì)聚一些,由于凸透鏡對(duì)光線(xiàn)有會(huì)聚的作用,故用凸透鏡制成的眼鏡來(lái)矯正遠(yuǎn)視眼。
故答案為:照相機(jī);遠(yuǎn);凸。
12.【分析】(1)用絲綢摩擦過(guò)的玻璃棒帶正電;
得電子帶負(fù)電,失電子帶正電;
(2)物理學(xué)規(guī)定:正電荷定向移動(dòng)的方向?yàn)殡娏鞯姆较颉?br />
【解答】解:絲綢摩擦過(guò)的玻璃棒帶正電,玻璃棒缺少電子,當(dāng)玻璃棒接觸不帶電的驗(yàn)電器的金屬球,金屬箔上的電子會(huì)從金屬箔轉(zhuǎn)移到玻璃棒上,金屬箔因失去電子帶上正電荷,由于同種電荷相互排斥,所以金屬箔張開(kāi);
由于電流的方向與電子定向移動(dòng)的方向相反,所以接觸瞬間電流的方向是從玻璃棒到金屬球。
故答案為:正;玻璃棒到金屬球。
13.【分析】(1)天平的調(diào)平遵循左偏右調(diào)或右偏左調(diào)的原則;
(2)天平的示數(shù)等于砝碼的質(zhì)量加游碼在標(biāo)尺上所對(duì)的刻度值,在讀數(shù)時(shí),注意標(biāo)尺的分度值;
(3)鵝卵石的體積等于水和鵝卵石的總體積減水的體積,在讀數(shù)時(shí),注意量筒的分度值;
(4)根據(jù)ρ=計(jì)算出鵝卵石的密度。
【解答】解:由圖甲知,指針左偏,所以應(yīng)將平衡螺母向右調(diào)節(jié);
由圖乙知,標(biāo)尺的分度值為0.2g,所以鵝卵石的質(zhì)量為:m=50g+2.4g=52.4g;
由圖丙知,水的體積為20mL,由圖丁知,水和鵝卵石的總體積等于40mL,
則鵝卵石的體積為:V=40mL﹣20mL=20mL=20cm3;
則鵝卵石的密度:
ρ===2.62g/cm3=2.62×103kg/m3。
故答案為:右;52.4;2.62×103。
14.【分析】根據(jù)題意得出彈簧受到的拉力與伸長(zhǎng)量的關(guān)系;根據(jù)彈簧的伸長(zhǎng)量求出彈簧受到的拉力的大小,對(duì)小球受力分析,求出合力的大??;動(dòng)能的大小與質(zhì)量、速度有關(guān);根據(jù)小球的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)判定動(dòng)能的大小變化。
【解答】解:根據(jù)題意可知,原長(zhǎng)為10cm的彈簧(質(zhì)量不計(jì))上端固定在天花板上,下端系一重為20N的小球,靜止時(shí)小球位于A處,彈簧長(zhǎng)度變?yōu)?1cm,彈簧受到20N的拉力時(shí),伸長(zhǎng)量為ΔL=11cm﹣10cm=1cm;
用力F將小球豎直向下拉到B處,彈簧長(zhǎng)度為11.5cm,此時(shí)彈簧受到的拉力為:×20N=30N;
小球受到豎直向下的重力、豎直向上的拉力的作用,此時(shí)的合力為:F=30N﹣20N=10N;
合力的方向豎直向上,小球在彈簧拉力的作用下向上做加速運(yùn)動(dòng),當(dāng)運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)時(shí),彈簧的拉力等于小球的重力,速度最大,小球的質(zhì)量不變,所以小球從B處第一次回到A處過(guò)程中,小球的動(dòng)能增大。
故答案為:10;增大。
15.【分析】(1)升華指的是物質(zhì)由固態(tài)直接變?yōu)闅鈶B(tài)的過(guò)程;導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的材料、長(zhǎng)度、橫截面積和溫度有關(guān),且其它條件相同時(shí),橫截面積越小,電阻越大;
根據(jù)P=UI=分析燈的功率變化;
(2)3600r/(kW?h)表示的是電路中用電器每消耗1kW?h的電能,電能表的轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)3600r,據(jù)此求出轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)4轉(zhuǎn)消耗的電能;根據(jù)P=求出實(shí)際功率;
知道小燈泡的額定功率和額定電壓,利用R=求出小燈泡的電阻,運(yùn)用實(shí)際功率和電阻求解實(shí)際電壓。
【解答】解:燈絲在工作過(guò)程中燈絲升華,導(dǎo)致燈絲變細(xì),電阻變大,根據(jù)I=通過(guò)燈絲的電流減小,故在電壓不變的情況下,由P=UI知功率變小,燈泡變暗;
3600r/(kW?h)表示的是電路中用電器每消耗1kW?h的電能,電能表的轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)3600r,燈泡消耗的電能為:
W=kW?h=kW?h=4×103J;
燈泡的實(shí)際電功率為:
P實(shí)===40W,
根據(jù)P=可得小燈泡的電阻為:
R===1000Ω;
根據(jù)P=得實(shí)際電壓為:
U實(shí)===200V。
故答案為:大;200。
三、作圖與實(shí)驗(yàn)探究(本大題共計(jì)4個(gè)小題,第16題2分,第17題2分,第18題8分,第19題10分,共22分)
16.【分析】力的示意圖是用一個(gè)帶箭頭的線(xiàn)段把力的大小、方向、作用點(diǎn)三個(gè)要素表示出來(lái),線(xiàn)段的長(zhǎng)短表示力的大小,箭頭表示力的方向,線(xiàn)段起點(diǎn)或終點(diǎn)表示力的作用點(diǎn)。
【解答】解:繩子的拉力作用在小球上,方向沿繩子向上;重力的方向豎直向下,作用在物體的重心上。從小球的重心(球心)開(kāi)始,分別沿拉力和重力的方向畫(huà)一條有向線(xiàn)段,并在線(xiàn)段末尾分別表上字母F和G,即為小球所受繩子拉力F與重力G的示意圖,如圖所示:
17.【分析】為了安全,控制燈泡的開(kāi)關(guān)應(yīng)該與火線(xiàn)相連,螺絲口燈泡的中心金屬片接著火線(xiàn)上;三孔插座的左孔接零線(xiàn),右孔接火線(xiàn),中間孔接地線(xiàn),據(jù)此作圖。
【解答】解:為了安全,控制燈泡的開(kāi)關(guān)應(yīng)該與火線(xiàn)相連,螺絲口燈泡的中心金屬片接著火線(xiàn)上;三孔插座的左孔接零線(xiàn),右孔接火線(xiàn),中間孔接地線(xiàn),如圖所示:
故答案為:如圖所示。
18.【分析】(1)根據(jù)二力平衡的條件分析;
(3)影響摩擦力的因素有兩個(gè)因素:壓力大小和接觸面的粗糙程度,實(shí)驗(yàn)中要采用控制變量法;
(4)從數(shù)據(jù)中觀察速度的大小是否對(duì)彈簧測(cè)力計(jì)的拉力構(gòu)成了影響,從而進(jìn)行判斷;
(5)根據(jù)丁圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置可知,A相對(duì)于地面靜止,根據(jù)力的平衡分析。
【解答】解:(1)實(shí)驗(yàn)時(shí),用彈簧測(cè)力計(jì)水平拉動(dòng)木塊,使其在水平桌面上做做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),物體在水平方向上受到平衡力的作用,根據(jù)二力平衡知識(shí),可知拉力的大小等于滑動(dòng)摩擦力的大?。?br />
(3)由圖可知,在接觸面的粗糙程度相同時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)越大,滑動(dòng)摩擦力越大故需要對(duì)比甲、丙;
(4)從表格中的數(shù)據(jù)可以看出,四次實(shí)驗(yàn)中木塊運(yùn)動(dòng)的速度越來(lái)越大,而拉力的大小卻始終不變,因此摩擦力的大小與運(yùn)動(dòng)的速度無(wú)關(guān);
(5)丁圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置,A相對(duì)于地面靜止,受到摩擦力和測(cè)力計(jì)的拉力為一對(duì)平衡力,故該裝置的優(yōu)點(diǎn)是不需要長(zhǎng)木板做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。
故答案為:(1)等于;(3)甲、丙;(4)無(wú)關(guān);(5)不需要。
19.【分析】(1)伏安法測(cè)小燈泡的電功率,需要測(cè)量小燈泡兩端的電壓和通過(guò)小燈泡的電流,故需要將電流表與小燈泡串聯(lián),電壓表與小燈泡并聯(lián),根據(jù)小燈泡的額定電壓確定電壓表的量程,滑動(dòng)變阻器采用一上一下的連接方式串聯(lián)在電路中,根據(jù)當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向右移動(dòng)時(shí)電路中的電流增大分析接入變阻器的下接線(xiàn)柱;
(2)電流表無(wú)示數(shù),說(shuō)明電路可能斷路,根據(jù)電壓表示數(shù)分析電路故障的原因;
(3)讀出電流表的示數(shù),根據(jù)電流表示數(shù)與燈泡額定電流的大小判定電路中電流的變化,根據(jù)歐姆定律分析電路中總電阻的變化和滑動(dòng)變阻器阻值的變化;根據(jù)電壓表選用的量程確定分度值讀數(shù),根據(jù)P=UI求燈的額定功率;
(4)根據(jù)并聯(lián)電路的電流規(guī)律求出通過(guò)定值電阻的電流,根據(jù)歐姆定律求出定值電阻兩端的電壓,根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出燈泡的額定電壓,然后根據(jù)P=UI求出燈泡的額定功率。
【解答】解:(1)因?yàn)樾赂呻姵貎晒?jié),所以電壓表應(yīng)選擇0~3V的量程并聯(lián)在小燈泡兩端,滑動(dòng)變阻器的接線(xiàn)柱要“一上一下”接入電路,因?yàn)橐蠡瑒?dòng)變阻器的滑片向右移動(dòng)時(shí)電流表的示數(shù)變小,電路中的電阻變大,由I=可知,電流變小,故右下接線(xiàn)柱應(yīng)接入電路,如圖所示:
;
(2)電流表無(wú)示數(shù),說(shuō)明電路可能斷路;電壓表示數(shù)接近電源電壓,說(shuō)明電壓表與電源連通,則與電壓表并聯(lián)的支路以外的電路是完好的,與電壓表并聯(lián)的小燈泡斷路了,故選②;
(3)電流表選用的是小量程,分度值為0.02A,示數(shù)為0.14A;燈泡的額定電流為0.3A,要使燈在額定電壓下正常發(fā)光,需要增大電路中的電流,根據(jù)歐姆定律可知,需要減小電路中的總電阻,所以應(yīng)使變阻器連入電路中的電阻表小,故滑片向A移動(dòng),直到電流表示數(shù)為0.3A;
此時(shí)電壓表指針位置如圖丙所示,電壓表選用小量程,分度值為0.1V,示數(shù)為2.5V,則小燈泡的額定功率為:P=UI=2.5V×0.3A=0.75W;
(4)根據(jù)題意可知,干路中的的電流為I,通過(guò)燈泡的電流即燈泡的額定電流為I額;根據(jù)并聯(lián)電路的電流規(guī)律可知,通過(guò)定值電阻的電流為:I'=I﹣I額;
定值電阻兩端的電壓為:U0=I'R0=(I﹣I額)R0;根據(jù)并聯(lián)電路的電壓規(guī)律可知,燈泡的額定電壓為:U額=U0=(I﹣I額)R0;
燈泡的額定功率為:P額=U額I額=I額(I﹣I額)R0。
故答案為:(1)見(jiàn)解析;(2)②;(3)A;0.75;(4)I額(I﹣I額)R0。
四、計(jì)算題(本大題共2個(gè)小題,20題6分,21題8分,共14分)
20.【分析】(1)當(dāng)開(kāi)關(guān)S1、S2閉合時(shí),R與燈泡L并聯(lián),燈泡L正常工作,燈泡L兩端的電壓等于其額定電壓,根據(jù)并聯(lián)電路特點(diǎn)可知電源電壓;
(2)知道水的質(zhì)量、比熱容、初溫和末溫,利用Q吸=cm(t﹣t0)計(jì)算出水吸收的熱量;
(3)不計(jì)熱量損失,電熱絲R產(chǎn)生熱量Q=W=Q吸,利用W=計(jì)算出R開(kāi)始發(fā)熱到停止工作的時(shí)間。
【解答】解:(1)當(dāng)開(kāi)關(guān)S1、S2閉合時(shí),R與燈泡L并聯(lián),燈泡L正常工作,則燈泡L兩端電壓UL=6V;
根據(jù)并聯(lián)電路電壓特點(diǎn)可知,電源電壓U=UR=UL=6V;
(2)R開(kāi)始發(fā)熱到停止工作水吸收的熱量:Q吸=c水m(t﹣t0)=4.2×103J/(kg?℃)×10kg×(24℃﹣19℃)=2.1×105J;
(3)不計(jì)熱量損失,電熱絲R產(chǎn)生熱量Q=W=Q吸=2.1×105J;
由W=可知,R開(kāi)始發(fā)熱到停止工作的時(shí)間:t===17500s。
答:(1)電源電壓是6V;
(2)R開(kāi)始發(fā)熱到停止工作水吸收了2.1×105J熱量
(3)R開(kāi)始發(fā)熱到停止工作的時(shí)間是17500秒。
21.【分析】(1)先計(jì)算出石料的體積,再根據(jù)阿基米德原理計(jì)算石料露出水面前受到的浮力;
(2)由m=ρV計(jì)算石料的質(zhì)量,由G=mg計(jì)算石料的重力;
(3)石料對(duì)滑輪組拉F拉=G石﹣F浮,不計(jì)繩重和摩擦,根據(jù)η====計(jì)算石料露出水面前滑輪組的機(jī)械效率;
(4)石料從露出水面到完全露出水面的過(guò)程,由于V排的減小,池中水面會(huì)下降,由ΔV=V石=S池Δh計(jì)算水面下降高度,從而可得石料上升的距離和時(shí)間;
表示出石料上升高度h1、水面下降高度h2與時(shí)間的關(guān)系式,從而得到石料露出水面的高度h露=h1+h2,由V排=(L石﹣h露)得到石料排開(kāi)水的體積與時(shí)間的關(guān)系式,從而表示出石料上升過(guò)程中受到的浮力;
由nF=G石+G動(dòng)﹣F浮表示出繩端拉力,由P===Fv=Fnv石得到電動(dòng)機(jī)的輸出功率P與時(shí)間t的函數(shù)關(guān)系式。
【解答】解:(1)石料的邊長(zhǎng)為0.2m,V石=(0.2m)3=8×10﹣3m3,
石料露出水面前,即浸沒(méi)時(shí),V排=V石=8×10﹣3m3,
石料露出水面前受到的浮力:
F?。溅阉甮V排=1.0×103kg/m3×10N/kg×8×10﹣3m3=80N;
(2)石料的質(zhì)量:m石=ρ石V石=2.5×103kg/m3×8×10﹣3m3=20kg,
石料的重力:G石=m石g=20kg×10N/kg=200N;
(3)石料露出水面前石料對(duì)滑輪組拉:
F拉=G石﹣F浮=200N﹣80N=120N,
滑輪組的機(jī)械效率:
η======80%;
(4)石料完全露出水面的過(guò)程,由于V排的減小,池中水面會(huì)下降,
由ΔV=V石=S池Δh可得,水面下降高度:
Δh===0.04m,
石料上升的實(shí)際高度:
h′=L﹣Δh=0.2m﹣0.04m=0.16m,
所以石料被拉出水面的時(shí)間:
t===0.4s;
石料從剛露出水面到完全露出水面過(guò)程中上升的高度:
h1=v石t=0.4m/s×t=0.4t,
水面降的高度:
h2====0.1t,
石料露出水面的高度:
h露=h1+h2=0.4t+0.1t=0.5t,
石料排開(kāi)水的體積:
V排=(L﹣h露)S石=(0.2m﹣0.5t)×(0.2m)2=8×10﹣3﹣0.02t,
石料受到的浮力:
F?。溅阉甮V排=1.0×103kg/m3×10N/kg×(8×10﹣3﹣0.02t)=﹣200t+80,
由圖知,通過(guò)動(dòng)滑輪繩子段數(shù)n=2,不計(jì)繩重和摩擦,nF=G石+G動(dòng)﹣F浮,
繩端拉力:F===100t+75,
繩端速度:v=2v石=2×0.4m/s=0.8m/s,
繩端拉力功率,即電動(dòng)機(jī)的輸出功率:
P=Fv=(100t+75)N×0.8m/s=80t+60,
即:當(dāng)0≤t≤0.4s,電動(dòng)機(jī)的輸出功率與時(shí)間的表達(dá)式為:P=80t+60。
答:(1)石料露出水面前受到的浮力為80N;
(2)石料的重力為200N;
(3)石料露出水面前滑輪組的機(jī)械效率為80%;
(4)石料從剛露出水面到完全露出水面所用的時(shí)間為0.4s;該過(guò)程中電動(dòng)機(jī)的輸出功率P(單位:W)與時(shí)間t(單位:s)的函數(shù)關(guān)系式為P=80t+60。
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