第一部分(選擇題共20分)
一、選擇題(本大題共10小題,每小題2分,計(jì)20分。每小題只有一個(gè)選項(xiàng)是符合題意的)
1. 顯微鏡和望遠(yuǎn)鏡都是由物鏡和目鏡組合而成的,顯微鏡的目鏡的成像原理及其作用類似于()
A. 一個(gè)放大鏡B. 投影儀鏡頭C. 照相機(jī)鏡頭D. 一個(gè)平面鏡
【答案】A
【解析】
顯微鏡和望遠(yuǎn)鏡都是由物鏡和目鏡組合而成的,顯微鏡的目鏡當(dāng)于放大鏡,在目鏡的一倍焦距以內(nèi),成正立、放大的虛像。故選A。
【點(diǎn)睛】顯微鏡的物鏡相當(dāng)于照相機(jī)成倒立、縮小的實(shí)像,目鏡相當(dāng)于放大鏡,倒立、縮小的實(shí)像在目鏡的一倍焦距以內(nèi),成正立、放大的虛像。
2. 圖是杭州亞殘運(yùn)會(huì)吉祥物的項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)造型,表明力可以使物體發(fā)生形變的是( )
A. 拉弓,力使弓變彎B. 蹬車,力使車前進(jìn)
C. 踢球,力使球飛出D. 劃船,力使船前進(jìn)
【答案】A
【解析】
A.在拉弓的過程中,弓的形狀發(fā)生了變化,這是因?yàn)榱梢愿淖兾矬w的形狀,故A符合題意;
BCD.蹬車、踢球和劃船,都是力使物體改變了運(yùn)動(dòng)狀態(tài),而不是發(fā)生形變,故BCD不符合題意。
故選A。
3. 如圖是某小區(qū)使用的一種垃圾投放裝置的示意圖,人向下拉吊把就能打開垃圾桶桶蓋(桶蓋繞轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)),非常方便、衛(wèi)生。下列分析正確的是()
A. 繩子拉起桶蓋時(shí),桶蓋可視為費(fèi)力杠桿
B. 裝置中的滑輪是動(dòng)滑輪
C. 裝置中的滑輪相當(dāng)于省力杠桿
D. 裝置中的滑輪起到改變力方向的作用
【答案】D
【解析】
A.繩子拉起桶蓋時(shí),桶蓋可視為杠桿,動(dòng)力作用點(diǎn)在繩子與桶蓋連接處,阻力作用點(diǎn)在桶蓋正中心,支點(diǎn)在垃圾桶桶蓋最右端端點(diǎn),故動(dòng)力臂大于阻力臂,所以,桶蓋可視為省力杠桿,故A錯(cuò)誤;
B.軸的位置固定不動(dòng)的滑輪稱為定滑輪;軸的位置隨被拉物體一起運(yùn)動(dòng)的滑輪稱為動(dòng)滑輪,由圖可知,裝置中的滑輪是定滑輪,故B錯(cuò)誤;
C.分析可知,裝置中的滑輪是定滑輪,定滑輪的實(shí)質(zhì)相當(dāng)于等臂杠桿,不省力,故C錯(cuò)誤;
D.分析可知,裝置中的滑輪是定滑輪,定滑輪能夠起到改變力方向的作用,故D正確。
故選D。
4. 如圖所示的生活現(xiàn)象中,利用大氣壓強(qiáng)的是( )
A. 往墻上按圖釘
B. U形“反水彎”
C. 拔火罐
D. 安全線外等車
【答案】C
【解析】
A.往墻上按圖釘是利用手壓力將圖釘按進(jìn)墻里,故A不符合題意;
B.洗手池排水的回水彎管成U形,水不流動(dòng)時(shí),U形管里的水相平,可以防止下水道里的氣味散發(fā)出來,因此洗手池排水的反水彎管屬于連通器,故B不符合題意;
C.拔火罐時(shí),先把酒精在罐內(nèi)燒一下,罐內(nèi)空氣受熱排出,此時(shí)迅速把罐扣在皮膚上,罐內(nèi)的空氣冷卻后壓強(qiáng)降低,小于外面的大氣壓,外面的大氣壓就將罐緊緊地壓在皮膚上,利用了大氣壓原理,故C符合題意;
D.人離高速列車比較近時(shí),高速行駛的列車的速度很大,人和列車之間的空氣流速大,壓強(qiáng)小,人外側(cè)的壓強(qiáng)不變,人受到外側(cè)的壓強(qiáng)大于人受到內(nèi)側(cè)的壓強(qiáng),人在較大的壓強(qiáng)差作用下很容易被壓向列車,發(fā)生交通事故,所以人應(yīng)在安全線外等車,故D不符合題意。
故選C。
5. 周末,小明和同學(xué)們成功登上白云山頂,在他們從山腳下到山頂?shù)倪^程中,體重(含裝備)越大的同學(xué)一定()
A. 做功越慢B. 做功越多C. 做功越少D. 功率越大
【答案】B
【解析】
AD.因?yàn)閺纳侥_到山頂三名登山愛好者所用的時(shí)間未知,根據(jù)功率的計(jì)算公式可知,功率的大小無法比較,故AD不符合題意。
BC.從山腳到峰頂?shù)倪^程中,三名登山愛好者上升的高度是相同的,根據(jù)公式
W=Fs=Gh
可知,體重越大(含裝備)越大的隊(duì)員,做功越多,故C不符合題意,B符合題意;
故選B。
6. 小明去植物園游玩時(shí),用手機(jī)拍攝了甲、乙兩張同一牡丹的照片,如圖所示下列說法正確的是()
A. 手機(jī)的鏡頭相當(dāng)于凹透鏡
B. 甲照片中是牡丹縮小的實(shí)像,乙照片中是牡丹放大的實(shí)像
C. 若手機(jī)鏡頭焦距不變,拍攝乙照片時(shí),手機(jī)到牡丹的距離更近
D. 拍攝乙照片時(shí),牡丹到手機(jī)鏡頭的距離應(yīng)該在鏡頭的一倍焦距和二倍焦距之間
【答案】C
【解析】
A.手機(jī)的鏡頭相當(dāng)于凸透鏡,對光具有會(huì)聚作用,故A錯(cuò)誤;
B.照相機(jī)成的像都是倒立、縮小的實(shí)像,所以甲和乙都是牡丹縮小的實(shí)像,故B錯(cuò)誤;
C.若手機(jī)鏡頭焦距不變,拍攝乙照片時(shí),乙照片的像距較大,物距較小,則拍攝乙照片時(shí)手機(jī)到牡丹的距離更近,故C正確;
D.照相機(jī)成的是倒立縮小的實(shí)像,根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律可知牡丹到手機(jī)鏡頭的距離應(yīng)該大于二倍焦距,故D錯(cuò)誤。
故選C。
7. 如圖是《天工開物》中記錄的水中前進(jìn)的“六槳客船”,下列說法正確的是( )
A. 使船前進(jìn)的力的施力物體是槳
B. 停止劃水,船仍能前進(jìn)是因?yàn)閼T性的作用
C. 槳?jiǎng)澦畷r(shí)船前進(jìn),說明力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因
D. 船行駛時(shí),若受到的力全部消失,它將做勻速直線運(yùn)動(dòng)
【答案】D
【解析】
A.使船前進(jìn)的力是水對槳的作用力,施力物體是水,故A錯(cuò)誤;
B.停止劃水,船仍能前進(jìn)是因?yàn)榇哂袘T性,要保持原來的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),故B錯(cuò)誤;
C.槳?jiǎng)澦畷r(shí)船前進(jìn),船受到力的作用,由靜止變?yōu)檫\(yùn)動(dòng),說明力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因,故C錯(cuò)誤;
D.船行駛時(shí),若受到的力全部消失,它將以此時(shí)的速度和運(yùn)動(dòng)方向做勻速直線運(yùn)動(dòng),故D正確。
故選D。
8. 一個(gè)兩端開口的玻璃管,在其一端扎緊橡皮膜后注入適量液體,再放入裝有另一種液體的容器中,橡皮膜的形變?nèi)鐖D所示(管內(nèi)液體未畫出)。若兩種液體為水和酒精,已知ρ水>ρ酒精,下列說法正確的是( )
A. 若管內(nèi)液面高于管外,則管內(nèi)可能是水
B. 若管內(nèi)液面低于管外,則管內(nèi)一定是酒精
C. 若管內(nèi)液面低于管外,則管外可能是水
D. 若管內(nèi)液面與管外相平,則管外一定是酒精
【答案】C
【解析】
由圖可知,橡皮膜向內(nèi)凹,說明管外液體產(chǎn)生壓強(qiáng)大于管內(nèi)液體產(chǎn)生的壓強(qiáng)。
A.若管內(nèi)液面高于管外,由于ρ水>ρ酒精,根據(jù)p=ρgh可知,則管內(nèi)一定酒精,不是水,故A錯(cuò)誤;
B.若管內(nèi)液面低于管外,由于ρ水>ρ酒精,根據(jù)p=ρgh可知,則管內(nèi)可能是酒精,也可能是水,故B錯(cuò)誤;
C.若管內(nèi)液面低于管外,由于ρ水>ρ酒精,根據(jù)p=ρgh可知,則管外可能是水,也可能是酒精,故C正確;
D.若管內(nèi)液面與管外相平,由于ρ水>ρ酒精,根據(jù)p=ρgh可知,則管外一定是水,故D錯(cuò)誤。
故選C
9. 甲、乙兩個(gè)完全相同的柱形容器,靜止放在水平桌面上,容器中分別盛有體積相同的A、B兩種液體,將一個(gè)小球先后放入兩個(gè)容器中,靜止時(shí)如圖所示。下列判斷正確的是( )
A. A、B兩種液體的密度ρAρB,根據(jù),A液體的質(zhì)量較大,小球相同,則甲容器的總質(zhì)量較大,根據(jù)可知甲容器的總重力較大,所以甲、乙兩個(gè)容器對桌面的壓力,容器底面積相同,根據(jù)可知甲、乙兩個(gè)容器對桌面的壓強(qiáng)p甲>p乙。故C錯(cuò)誤,D正確。
故選D。
10. 一木箱重300N,工人用沿斜面向上的拉力F將木箱勻速拉到高處,如圖甲所示,已知整個(gè)過程中拉力F做的功W與木箱沿斜面運(yùn)動(dòng)距離s的關(guān)系如圖乙所示,整個(gè)過程的額外功是240J,下列說法正確的是()
A. 使用斜面既能省力,又能省功
B. 斜面的機(jī)械效率為40%
C. 木箱被提升高度為1.2m
D. 木箱所受的摩擦力為60N
【答案】C
【解析】
A.使用斜面時(shí),雖然可以省力,但由于摩擦力的存在,會(huì)多做額外功,因此使用斜面不能省功,故A錯(cuò)誤;
B.因?yàn)閃總=W有用+W額,所以拉力做的有用功
W有用=W總-W額=600J-240J=360J
斜面的機(jī)械效率
故B錯(cuò)誤;
C.由W有用=Gh得木箱被提升的高度
故C正確;
D.拉力做的額外功大小等于克服木箱受摩擦力做的功,由W額=fs得木箱受摩擦力大小為
故D錯(cuò)誤。
故選C。
第二部分(非選擇題共60分)
二、填空與作圖題(本大題共6小題,計(jì)18分)
11. 如圖所示,用力拉弓,弓被拉彎,同時(shí)也感覺弓在拉手,這說明了力的作用是_________的。拉弓射箭時(shí),弓弦發(fā)生_________(選填“彈性”或“塑性”)形變后會(huì)對箭產(chǎn)生彈力。箭離開弓弦后,最終會(huì)落向地面,這是由于箭受到_________力的作用。
【答案】 ①. 相互 ②. 彈性 ③. 重
【解析】
[1]手拉弓,同時(shí)也感覺弓在拉手,說明力的作用是相互的。
[2]弓被拉彎,當(dāng)作用在弓上的力撤銷后,弓可以恢復(fù)原狀,故弓發(fā)生了彈性形變。
[3]箭離開弓弦后,最終會(huì)落向地面,這是由于箭受到重力的作用。
12. 南水北調(diào)中線工程從丹江口水庫引水,穿過黃河,直通北京。工程師設(shè)計(jì)了如圖所示的穿黃隧洞,實(shí)現(xiàn)了渠水全程自流,整個(gè)穿黃隧洞相當(dāng)于一個(gè)_________。當(dāng)水不流動(dòng)時(shí),水對A點(diǎn)的壓強(qiáng)_________(選填“大于”“等于”或“小于”)水對B點(diǎn)的壓強(qiáng)。
【答案】 ①. 連通器 ②. 小于
【解析】
[1]整個(gè)隧洞在結(jié)構(gòu)上具有上端開口、下端連通的特征,相當(dāng)于一個(gè)連通器,可以實(shí)現(xiàn)渠水全程自流。
[2]根據(jù)公式可知,B點(diǎn)水深度大,壓強(qiáng)也大,故水對A點(diǎn)的壓強(qiáng)小于水對B點(diǎn)的壓強(qiáng)。
13. 為了保護(hù)好我們的眼睛,讀寫時(shí)眼睛與書本的距離應(yīng)保持25cm左右。如圖所示是小軍寫字時(shí)的情景,與正確的姿勢相比,此時(shí)眼睛的晶狀體會(huì)變________(選填“薄”或“厚”),此姿勢長時(shí)間書寫容易患上近視眼,需要佩戴_________透鏡制成的眼鏡進(jìn)行矯正,該透鏡對光線有_________(選填“會(huì)聚”或“發(fā)散”)作用。
【答案】 ①. 厚 ②. 凹 ③. 發(fā)散
【解析】
[1]如圖所示是小軍寫字時(shí)的情景,與正確的姿勢相比,物距小,像距不變,晶狀體會(huì)聚能力較強(qiáng),此時(shí)眼睛的晶狀體會(huì)變厚。
[2][3]此姿勢長時(shí)間書寫容易患上近視眼,需要佩戴對光線具有發(fā)散作用的凹透鏡制成的眼鏡進(jìn)行矯正。
14. 如圖所示,某同學(xué)用塑料瓶制成的潛水艇模型懸浮于水中,此時(shí)模型受到的浮力________(選填“大于”“小于”或“等于”)重力;當(dāng)通過進(jìn)/排氣管向瓶中打氣時(shí),模型將________(選填“上浮”“下沉”或“保持靜止”)。潛水艇模型在水面下5cm處受到水的壓強(qiáng)為_________Pa。(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)
【答案】 ①. 等于 ②. 上浮 ③. 500
【解析】
[1]如圖所示,用塑料瓶制成的潛水艇模型懸浮于水中,根據(jù)物體的浮沉條件可知,此時(shí)模型受到的浮力等于重力。
[2]潛水艇浸沒時(shí)排開液體的體積不變,由阿基米德原理可知,潛水艇浸沒時(shí)受到的浮力不變;當(dāng)通過進(jìn)排氣管向內(nèi)打氣時(shí),瓶內(nèi)氣體的壓強(qiáng)將變大,水排出潛水艇模型中,使得潛水艇模型的重力減小,潛水艇模型將上浮。
[3]潛水艇模型在水面下5cm處受到水的壓強(qiáng)
15. 如圖所示是小明家的露營車,該車質(zhì)量為10kg,輪子與地面的總接觸面積為20cm2,周末露營時(shí)車內(nèi)裝有30kg的物資,當(dāng)其靜止在水平地面上時(shí),對地面的壓強(qiáng)為________Pa;小明用40N的水平力拉著露營車在水平路面上勻速直線運(yùn)動(dòng)100m用時(shí)125s,在此過程中,露營車和物資的重力做的功為_________J,拉力做功的功率為_________W。(取10N/kg)
【答案】 ①. 2×105 ②. 0 ③. 32
【解析】
[1]該車的總重力為
對地面的壓強(qiáng)為
[2]露營車和物資的重力是豎直向下的,露營車和物資沒有在重力方向上移動(dòng)距離,所以沒有克服重力做功,即小明克服露營車和物資的重力做功為0J。
[3]拉力做功的功率為
16. 如圖所示,請畫出圖中入射光經(jīng)過凹透鏡后的折射光線。
【答案】
【解析】
在凹透鏡中,平行于主光軸的光經(jīng)過凹透鏡后,折射光線的反向延長線過焦點(diǎn);過光心的傳播方向不變,如圖所示:
17. 在勞動(dòng)實(shí)踐活動(dòng)中,某同學(xué)用鋤頭除草,如圖所示,勞作時(shí)手握鋤柄上下?lián)]動(dòng),向上揮動(dòng)鋤頭時(shí)鋤頭可簡化為如圖所示的模型(O點(diǎn)為支點(diǎn)),請你在圖中畫出的力臂及在A點(diǎn)施加的最小力。
【答案】
【解析】
由杠桿平衡條件F1l1=F2l2可知,在阻力跟阻力臂的乘積一定時(shí),動(dòng)力臂越長動(dòng)力越小。圖中杠桿支點(diǎn)在O點(diǎn),力F1垂直作用在A點(diǎn)時(shí)力臂為OA,此時(shí)力F1的力臂最長,最省力,支點(diǎn)在一端,則動(dòng)力和阻力的方向相反,所以F1向上,畫拉力F2的作用線的延長線,過支點(diǎn)O做力的作用線的垂線段OB,OB即為F2的力臂l2,如圖所示:
三、實(shí)驗(yàn)與探究題(本大題共4小題,計(jì)22分)
18. 按要求完成填空。
(1)如圖甲所示,在桌面上固定一彈簧,分別用手“壓”或“拉”彈簧,由圖中現(xiàn)象表明:力的作用效果與力的_________有關(guān);
(2)如圖乙所示,將蠟燭、凸透鏡和光屏依次安裝在光具座上后,應(yīng)調(diào)整燭焰、凸透鏡和光屏使三者的中心大致在同一高度,這樣做的目的是________;
(3)如圖丙所示的實(shí)驗(yàn)中,通過比較壓強(qiáng)計(jì)U形管兩側(cè)液面的_________來比較液體壓強(qiáng)的大小;保持金屬盒在水中深度一定,改變橡皮膜的方向,觀察到U形管液面高度差不變,說明在水的內(nèi)部同一深度,向各個(gè)方向的壓強(qiáng)__________。
【答案】 ①. 方向 ②. 使像成在光屏中央 ③. 高度差 ④. 大小相等
【解析】
(1)[1]用力方向不同,產(chǎn)生的效果也不同,說明力的作用效果與方向有關(guān)。
(2)[2]探究凸透鏡成像的實(shí)驗(yàn)時(shí),燭焰、凸透鏡、光屏,三者在同一條直線上,三者的中心大致在同一高度,像才能成在光屏的中心。
(3)[3]本實(shí)驗(yàn)運(yùn)用轉(zhuǎn)換法,將液體壓強(qiáng)大小轉(zhuǎn)換為U形管中液面的高度差。
[4]保持金屬盒在水中的深度不變,液體密度不變,改變它的方向,觀察到U形管液面高度差相等,說明液體壓強(qiáng)相等,故可得出結(jié)論:在同種液體中的同一深度處,液體內(nèi)部向各個(gè)方向的壓強(qiáng)相等。
19. 在探究“二力平衡條件”的實(shí)驗(yàn)中,有如圖甲、乙、丙所示的三種實(shí)驗(yàn)方案。
(1)如圖甲,小明發(fā)現(xiàn)向左盤和右盤加入等重的砝碼時(shí),木塊靜止。再把右盤中的砝碼換成較重的砝碼時(shí),發(fā)現(xiàn)木塊仍然處于靜止?fàn)顟B(tài),出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是木塊受到________的影響。通過實(shí)驗(yàn)比較方案甲和乙,小明發(fā)現(xiàn)采用方案________,實(shí)驗(yàn)效果更好;
(2)用乙方案實(shí)驗(yàn)時(shí),保持F1與F2相等,將小車扭轉(zhuǎn)一個(gè)角度,松手后小車不能保持平衡,設(shè)計(jì)這一步驟的目的是為了驗(yàn)證二力平衡時(shí),兩個(gè)力是否作用在_________;
(3)用丙方案實(shí)驗(yàn)時(shí),卡片平衡后,用剪刀將卡片從中間剪開,并觀察到剪開的卡片分別向兩邊運(yùn)動(dòng),由此可以得到二力平衡時(shí),兩個(gè)力是作用在_________。
【答案】 ①. 摩擦力 ②. 乙 ③. 同一直線上 ④. 同一物體上
【解析】
(1)[1]如圖甲,小明發(fā)現(xiàn)向左盤和右盤加入等重的砝碼時(shí),木塊靜止。再把右盤中的砝碼換成較重的砝碼時(shí),發(fā)現(xiàn)木塊仍然靜止,處于平衡狀態(tài),木塊受力平衡,此時(shí)右側(cè)的拉力大于左側(cè)的拉力,因此木塊還受到向左的摩擦力的作用。出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是木塊受到摩擦力的影響。
[2]甲圖中是木塊,而乙圖中是小車,小車與桌面之間是滾動(dòng)摩擦,在相同條件下,滾動(dòng)摩擦力小于滑動(dòng)摩擦力,從而減小了對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響,因此采用方案乙,實(shí)驗(yàn)效果更好。
(2)[3]將小車轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度,兩個(gè)力不在同一直線上,松手后,小車不能保持平衡,將轉(zhuǎn)動(dòng)回來,說明一對平衡力必須在同一直線上,所以實(shí)驗(yàn)中設(shè)計(jì)這一步驟的目的是為了驗(yàn)證二力平衡時(shí)的兩個(gè)力是否作用在同一直線上。
(3)[4]用丙方案實(shí)驗(yàn)時(shí),當(dāng)小卡片平衡時(shí),用剪刀剪斷小卡片,由于二力不在同一物體上,所以兩側(cè)砝碼落下,剪開的卡片分別向兩邊運(yùn)動(dòng),說明二力平衡的另外一個(gè)條件是兩個(gè)力必須在同一物體上。
20. 小明利用鐵架臺(tái)、杠桿、鉤碼和彈簧測力計(jì)等器材探究杠桿的平衡條件,實(shí)驗(yàn)使用的鉤碼質(zhì)量均為50g,杠桿上每格長度均相等。
(1)實(shí)驗(yàn)前杠桿靜止在如圖甲所示的位置,此時(shí)杠桿_________(選填“是”或“不是”)平衡狀態(tài),接下來應(yīng)將杠桿兩端的平衡螺母向________(選填“左”或“右”)調(diào)節(jié),使杠桿在水平位置平衡,調(diào)節(jié)水平位置平衡的目的是便于測量_________。
(2)小明多次實(shí)驗(yàn)并記錄數(shù)據(jù)如下表所示。分析數(shù)據(jù)得出杠桿的平衡條件:_________()表中物理量符號(hào)表示)。
(3)如圖乙所示,在B處掛4個(gè)鉤碼,用彈簧測力計(jì)在A處豎直向下拉,使杠桿在水平位置平衡,此時(shí)彈簧測力計(jì)示數(shù)為_________N;將彈簧測力計(jì)逐漸向左傾斜到虛線位置的過程中,始終保持杠桿在水平位置平衡,則測力計(jì)的示數(shù)將_________(選填“變大”“變小”或“不變”)。
(4)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,小明制作了如圖丙所示的桿秤,經(jīng)測試發(fā)現(xiàn)能測的物體的最大質(zhì)量太小。下列操作能使桿秤所測最大質(zhì)量變大的是________(填正確選項(xiàng)前的字母)。
A.將秤鉤向左移
B.將提紐向左移
C.將秤鉤、提紐都向右移動(dòng)等長距離
D.換一個(gè)質(zhì)量較小的秤砣
【答案】 ①. 是 ②. 右 ③. 力臂大小 ④. F1L1=F2L2 ⑤. 1.5 ⑥. 變大 ⑦. B
【解析】
(1)[1]實(shí)驗(yàn)前,杠桿靜止在圖甲所示的位置,此時(shí)杠桿靜止,因此杠桿是處于平衡狀態(tài)。
[2]為了使杠桿在水平位置平衡,需要調(diào)節(jié)杠桿兩端的平衡螺母,由于杠桿右端偏高,根據(jù)“右高右調(diào)”的原則,應(yīng)將平衡螺母向右調(diào)節(jié),直至杠桿在水平位置平衡。
[3]調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡的目的是為了便于測量力臂,因?yàn)樵谒轿恢闷胶鈺r(shí),力臂就是杠桿上支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)的距離,可以直接從杠桿上讀出力臂大小。
(2)[4]分析小明多次實(shí)驗(yàn)并記錄的數(shù)據(jù),可以發(fā)現(xiàn):在每次實(shí)驗(yàn)中,動(dòng)力F1?與動(dòng)力臂l1?的乘積都等于阻力F2?與阻力臂l2?的乘積,即:,這就是杠桿的平衡條件,也叫做杠桿原理。
(3)[5]在圖乙中,設(shè)杠桿的一個(gè)小格代表L,則動(dòng)力臂l1?=4L,阻力臂l2?=3L。在B處掛了4個(gè)鉤碼,每個(gè)鉤碼的質(zhì)量為50g,所以阻力
根據(jù)杠桿的平衡條件,此時(shí)彈簧測力計(jì)的示數(shù)為
[6]當(dāng)將彈簧測力計(jì)逐漸向左傾斜到虛線位置的過程中,阻力與阻力臂的乘積不變,由于動(dòng)力臂l1?在變小,為了保持杠桿的平衡,根據(jù)杠桿的平衡條件,動(dòng)力F1?必須變大,所以,測力計(jì)的示數(shù)將變大。
(4)[7]A.將秤鉤向左移,阻力臂增大,動(dòng)力臂和動(dòng)力不變,由杠桿平衡條件可知,阻力變小,稱量的最大質(zhì)量變小,量程變小,故A不符合題意;
B.將提紐向左移,阻力臂變小,動(dòng)力不變,動(dòng)力臂增大,由杠桿平衡條件可知,阻力變大,稱量的最大質(zhì)量變大,量程變大,故B符合題意;
C.桿秤使用時(shí),有G物L(fēng)=G砣L砣,將秤鉤、提紐都向右移等長距離,阻力臂L不變,L砣變小,G砣不變,可見G物變小,則所稱量物體的質(zhì)量變小,量程變小,故C不符合題意;
D.換一個(gè)質(zhì)量較小的秤砣,阻力臂不變,動(dòng)力變小,動(dòng)力臂不變,由杠桿平衡條件可知,阻力變小,稱量的最大質(zhì)量變小,量程變小,故D不符合題意。
故選B。
21. 小明利用彈簧測力計(jì)、實(shí)心圓柱體物塊、燒杯等器材,探究浮力的大小與哪些因素有關(guān)。他提出以下猜想,并進(jìn)行了如圖所示的實(shí)驗(yàn)。
猜想1:浮力大小與物體浸沒在液體中的深度有關(guān)。
猜想2:浮力大小與物體排開液體的體積有關(guān)。
猜想3:浮力大小與液體的密度有關(guān)。
(1)實(shí)驗(yàn)前,彈簧測力計(jì)應(yīng)在_________(選填“豎直”或“水平”)方向上調(diào)零;
(2)如圖A所示,小明先用彈簧測力計(jì)測出了圓柱體物塊所受的重力,為_________N。物塊完全浸沒在水中時(shí)所受的浮力為__________N;
(3)由A、C、D三次實(shí)驗(yàn)可驗(yàn)證猜想1是________(選填“正確”或“錯(cuò)誤”)的;由________三次實(shí)驗(yàn),可知浮力的大小與物體排開液體的體積有關(guān);分析A、D、E三次實(shí)驗(yàn)可知,在物體排開液體的體積一定時(shí),液體密度越大,物體受到的浮力越_________;
(4)小明回到家后拿著廚房里的一顆包菜到實(shí)驗(yàn)室,想用天平和已知密度為ρ0的鹽水及其他輔助器材測量包菜的密度,實(shí)驗(yàn)步驟如下:
①用保鮮膜將包菜包裹后,用天平測出包菜的質(zhì)量為m1;
②把包菜輕輕放入鹽水中漂浮,如圖F,用記號(hào)筆記下液面在包菜上的位置。
③取出包菜擦干,用刀沿記號(hào)將包菜切成a、b兩塊,測出a塊的質(zhì)量為m2。保鮮膜的質(zhì)量不計(jì),則包菜密度的表達(dá)式為ρ=_________用已知量和測量量的符號(hào)表示)。
【答案】 ①. 豎直 ②. 2.4 ③. 1 ④. 錯(cuò)誤 ⑤. A、B、C ⑥. 大 ⑦.
【解析】
(1)[1]重力方向豎直向下,浮力方向豎直向上,實(shí)驗(yàn)前,彈簧測力計(jì)應(yīng)在豎直方向上調(diào)零。
(2)[2]由圖A得,測力計(jì)的分度值為0.2N,示數(shù)為2.4N。
[3]由AC得,物塊完全浸沒在水中時(shí)所受的浮力為
(3)[4]由A、C、D三次實(shí)驗(yàn)可得,物體浸沒深度不同,浮力相同,說明物體受到的浮力與浸沒深度無關(guān),可驗(yàn)證猜想1是錯(cuò)誤的。
[5]由ACD三次實(shí)驗(yàn),可知物體排開液體體積越大,物體受到的浮力越大,說明浮力的大小與物體排開液體的體積有關(guān)。
[6]分析A、D、E三次實(shí)驗(yàn)可知,物塊排開液體體積相同,液體密度越大,測力計(jì)的示數(shù)越小,說明在物體排開液體的體積一定時(shí),液體密度越大,物體受到的浮力越大。
(4)[7]依題意得,包菜漂浮時(shí),浸入水中的質(zhì)量為
由得,包菜排開水的體積為
由浮沉條件得,包菜受到的浮力
由與得
由得,包菜排開鹽水的質(zhì)量為
則包菜的密度為
四、綜合題(本大題共3小題,計(jì)20分)
22. 某品牌的折疊電動(dòng)車,其質(zhì)量為20kg。出廠測試時(shí),質(zhì)量為50kg的測試員騎該車在平直的公路上勻速行駛,電動(dòng)車受到的阻力為總重的0.05倍。(取10N/kg)求:
(1)測試員和電動(dòng)車的總重力是多少?
(2)出廠測試時(shí),電動(dòng)車的牽引力是多少?
【答案】(1)700N;(2)35N
【解析】
解:(1)測試員和電動(dòng)車的總重為
(2)出廠測試時(shí),電動(dòng)車受到的阻力為
因?yàn)閯蛩僦本€行駛,由二力平衡條件可得,測試時(shí)候的牽引力
答:(1)測試員和電動(dòng)車的總重力是700N;
(2)出廠測試時(shí),電動(dòng)車的牽引力是35N。
23. 如圖,是我國055型萬噸級(jí)驅(qū)逐艦“延安”號(hào)。該艦滿載時(shí),排水量為12000t,吃水深度6.6m。求:(海水密度取1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
(1)在軍演中,“延安”號(hào)不能與其他艦船近距離并排航行,是因?yàn)榱黧w流速越大,壓強(qiáng)越________。
(2)“延安”號(hào)滿載時(shí)受到的浮力大小_________。
(3)“延安”號(hào)滿載時(shí)底部:200cm2面積的艦體表面受到的海水壓力大小___。
【答案】 ①. 小 ②. 1.2×108N ③. 1320N
【解析】
(1)[1]是因?yàn)榱黧w流速越大,壓強(qiáng)越小。當(dāng)兩船靠近的時(shí)候,容易發(fā)生碰撞,所以“延安”號(hào)不能與其他艦船近距離并排航行。
(2)[2]“延安”號(hào)滿載時(shí)受到的浮力大小
(3)[3]“延安”號(hào)滿載時(shí)底部受到海水的壓強(qiáng)
底部200 cm2面積上的艦體表面受到的海水壓力
24. 如圖甲所示,吊車正在對一輛交通事故車實(shí)施救援作業(yè)。該事故車總重為1.2×104N,吊車以0.5m/s的速度先將該車豎直向上勻速吊起3m,再旋轉(zhuǎn)吊臂水平移動(dòng)6m后放到道路事故救援車上。求:(g取10N/kg)
(1)吊車安裝履帶是為了_______對地面的壓強(qiáng),履帶上凹凸不平的花紋起到________摩擦的作用;(均選填“增大”“減小”或“不變”)
(2)吊車施救過程中對該事故車做的功_________;
(3)吊車起重臂前端滑輪組的結(jié)構(gòu)如圖乙所示,若將該事故車豎直向上勻速吊起3m的過程中,鋼絲繩上的拉力F為6000N,則拉力F的功率是多少________?該滑輪組的機(jī)械效率是多少_________(結(jié)果保留至0.1%)?
(4)請寫出一種提高滑輪組機(jī)械效率的方法_________。
【答案】 ①. 減小 ②. 增大 ③. 3.6×104J ④. 9000W ⑤. 66.7% ⑥. 減輕動(dòng)滑輪的重力(或增加提升物體的重力,或加潤滑油來減小摩擦)
【解析】
(1)[1]吊車安裝履帶是通過增大受力面積來減小吊車對地面的壓強(qiáng)。
[2]履帶上凹凸不平的花紋是通過增大接觸面的粗糙程度來增大摩擦。
(2)[3]吊車施救過程中對該事故車做的功為
W有=Gh=1.2×104N×3m=3.6×104J
(3)[4]如圖乙,滑輪組的繩子段數(shù)為n=3,鋼絲繩自由端移動(dòng)速度為
v自=3v=3×0.5m/s=1.5m/s
由知,拉力F的功率為
P=Fv自=6000N×1.5m/s=9000W
[5]由知,該滑輪組的機(jī)械效率為
(4)[6]由可知,減小機(jī)械自重、摩擦以及增大物重G可以提高滑輪組的機(jī)械效率。實(shí)驗(yàn)次數(shù)
動(dòng)力F1/N
動(dòng)力臂l1/cm
阻力F2/N
阻力臂l2/cm
1
1
8
2
4
2
2
6
3
4
3
4
6
3
8

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