三.解答题(本大题有 8 小题,共 48 分)
21.(6 分)根据题设要求作图.
(1) 如图所示,在杠杆 AB 上挂了一个重为 G 的物体.为使杠杆在图中的位置静止.请画出作用在 A 处最小的动力 F 并标出动力臂;
(2) 如图 A 为撬棒的一个端点,若要在 A 点用最小的力 F 撬动石块 P,请画出此时杠杆的支点 O,并画出作用在 A 动力 F 的方向。
(3) 设计电路,要求:①只闭合 S1 时,灯泡发光;②只闭合 S2,灯泡不发光、电铃也不响;③ S1、S2
都闭合时,灯泡发光、电铃也响.用笔画线代替导线在图中画出相应的实物连接图(导线不得交叉)。
22.(5 分)在“探究杠杆的平衡条件”的实验中。
(1) 如图甲,杠杆在支架上,要使其在水平位置平衡,可将杠杆右端的平衡螺母向 调节,当杠杆在水平位置平衡时,杠杆自重的力臂为 cm.
(2) 如图乙,在右边用弹簧测力计竖直向下拉,使杠杆在水平位置平衡,这样做的好处是 。若左边钩码离支点 20cm,每个钩码重为 0.5N,右边挂钩离支点 15cm,则 此时弹簧测力计示数应为 N.
(3) 如图丙,当杠杆在水平位置平衡时,此时拉力的力臂 (选填“大于”、“小于”或“等于”)15cm.
23.(7 分)在“探究影响滑轮组机械效率的因素”的实验中,小明用同一滑轮组进行了三次实验,实验数据如表:
序号 |
动滑轮重 G 动/N |
物重 G 物/N |
物体上升的高度 h/m |
绳端受到的 拉力 F/N |
绳端移动 的距离 s/m |
滑轮组的机 械效率η/% |
1 |
0.5 |
1 |
0.1 |
0.6 |
0.3 |
55.6 |
2 |
0.5 |
2 |
0.1 |
1.0 |
0.3 |
66.7 |
3 |
0.5 |
4 |
0.1 |
|
0.3 |
|
(1) 根据表格中的数据,在图甲中画出滑轮组的绕绳方法。
(2) 实验中,沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计,使物体缓缓上升,在测量绳端所受的拉力时,弹簧测力计应 (选填“保持静止”或“匀速上升”)。
(3) 第三次试验时,测力计实数如图乙所示,此时绳端受到的拉力为 N,滑轮组的机械效率为 %。
(4) 根据表格中的数据分析可知:
①随着物重的增大,额外功 (选填“变小”、“不变”或“变大”),原因是 。
②要提高同一滑轮组机械效率,可以采取 的措施。
24.(6 分)如图所示是“探究物体动能的大小与哪些因素有关”的实验过程.实验中让钢球从斜面上某个高度由静止沿斜面滚下,在底部与静止在水平面上的木块发生碰撞,木块沿水平方向向右运动直至停止.
(1) 物体由于 而具有的能叫作动能,实验中是通过观察 来判断钢球的动能大小.
(2) 木块最终会停下来的主要原因是摩擦阻力,在此过程中木块通过 方式把动能转化为内能.
(3) 通过比较甲、乙两次实验,可以探究物体的动能与 之间的关系.
(4) 在图甲、丙中,m2>m1,则小球下滑到斜面底端时的速度:v1 v2(选填“>”、“=”或“<”),若s3>s1,则表明物体的动能与质量的关系是: 。
25.(7 分)如图所示,甲、乙、丙三图中的装置完全相同。燃料的质量相等,烧杯内的液体质量和初温也相同。
(1) 若要通过实验“比较不同燃料的热值”,应选择 两图进行实验,燃料完全燃烧放出的热量的多少是通过 来反映的(填“温度计升高的示数”或“加热时间”)。
(2) 若想利用上述装置估测燃料的热值,那么还需要补充的实验仪器是 ,小明购买了一盒薯片, 取出几片用上述方法测出薯片的热值为 1.4×107 J/kg,他又观察到包装盒上印有“质量:100 g”,他据此算出了整盒薯片能提供的热量为 1.4×106 J。这个结果与包装盒上注明的“能量:2 100 kJ”不等,其中最主要原因是 。
(3) 比较不同物质吸热升温的特点,应选择 两图进行实验。比热容的概念采用比值定义法,物理学中,将物体温度升高时吸收的热量与它的 的之比,叫做比热容。
(4) 如果质量和初始温度均相同的 a、b 两种液体,吸热后它们的温度随时间变化的图象如图丁所示,由图可以看出:升高相同的温度 液体吸收热量多。
26.(4 分)在探究并联电路电流规律的实验中,图甲是实验的电路图。
(1) 小明同学在测量 A 处的电流时,发现电流表的指针偏转如图乙所示,原因是 ;
(2) 在排除故障后,电流表的示数如图丙所示,则电流表的示数为 A.
(3) 下表是小红同学在实验中用两盏规格相同的小灯泡测得的实验数据。
A 点电流 IA |
B 点电流 IB |
C 点电流 IC |
0.16A |
0.16A |
0.32A |
由实验数据小红得出的实验结论是:在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,且各支路的电流相等。请指出小红的探究过程的两点不妥之处:
(1) ;
(2) 。
27.(7 分)如图所示,工人用 200 N 的拉力,在 15 s 的时间内,将重 510 N 的建筑材料提升到 6 m 高的楼顶上,不计绳重及摩擦,求:
(1) 滑轮组对物体做的功;
(2) 拉力做功的功率;
(3) 滑轮组的机械效率;
(4) 动滑轮的重力。
28.(6 分)科研人员通过实验测得某品牌汽车在不同速度行驶时的油耗,得出的结论:在速度 108km/h 时, 百公里油耗最低(5kg/100km)。并测出汽车在不同速度时受到的阻力(空气阻力和摩擦阻力的总和),实验数据如表所示。则:
车速 v/(m·s-1) |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
w W w .X k b 1.c O m 阻力 f/(×102N) |
0.5 |
2.0 |
4.5 |
8.0 |
12.5 |
(1) 根据表格中的数据,在坐标图中画出汽车所受空气阻力与车速的关系。
(2) 分析表中数据或图像可知,当该汽车速度达到 60m/s 时,汽车受到的阻力是 N。
(3) 如果汽车以 108km/h 的速度匀速行驶 1h,已知汽油的热值是 q 汽油=5.0×107J/kg。该汽车发动机的热效率为 30%,(热效率是指发动机获得的机械能 W 机械与燃料完全燃烧产生的内能 Q 放之比)求:
①汽车牵引力的对汽车所做的功;
②发动机在推进汽车过程中,输出的机械能。