18.(10.00分)小明和小红一起“探究二力平衡的条件”。器材如图甲所示:
(1)小明设计的方案是:将物体上的两根线跨放在支架上高度相同的滑轮上,并在两个线端分别挂上钩码,使作用在物体上的两个拉力方向相反,且在一条直线上。为实现这一目的,物体应选择 (填字母)。 A.轻质纸片 B.小木块
(2)若小明在左右支架上装配两个滑轮时没有安装成相同高度,你认为他 (填“能”或“不能”)用该装置进行实验。
(3)小红用木块设计了如图乙的装置进行了探究,她在实验中发现:左盘放100g的砝码,右盘放120g的砝码时,木块也能处于静止状态,这是由于木块受到了 力的作用,这个力的大小为 N。 【评估】你认为 的方案更好,理由是 。
19.(8.00分)小明在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验中,用到如下器材:分度值为0.1N的弹簧测力计、实心铜块m、相同的大烧杯若干、水、待测液体、细线等。
(1)小明进行了如图甲所示的实验:A步骤所示弹簧测力计的示数为 N;弹簧测力计挂着铜块缓慢地浸入液体中不同深度,步骤如图B、C、D、E、F所示,液体均未溢出,并将其示数记录在下表中: 实验步骤 弹簧测力计示数/N B 2.6 C 2.5 D 2.3 E 2.3 F 2.4 (2)在实验步骤B中铜块所受浮力F浮= N;
(3)分析实验步骤A、B、C、D、E,可初步得出结论:当液体的密度相同时,物体排开液体的体积越大,
物体受到的浮力越大;分析比较实验序号 可初步得出结论:当排开液体的体积相同时,物体所受浮力与浸没在液体中的深度无关;分析实验步骤E、F的数据,可得出待测液体密度为 km/m。 【拓展】小明继续用图乙所示的方法测出了金属块B的密度,具体操作如下:将金属块B放入漂浮于水面的小烧杯中,小烧杯底距液面高度为h1;将金属块B取出后系在烧杯底静止后,小烧杯杯底距液面高度约为h2;剪断细绳后金属块B沉入杯底,此时小烧杯底距水面距离约为h3;则金属块B的密度的表达式为 。
四、计算应用题(本大题共2个小题;第20小题7分,第21小题7分,共14分.解答时,要求有必要的文字说明、公式和计算步骤等,只写最后结果不得分)
20.(7.00分)如图所示是利用液体压强知识制成的液压秤,木板G1的质量为3kg,G1与水袋A的接触面积S=400cm,木板呈水平状态。米尺L(量程为1m)竖直放置,最小刻度为1cm,它的零刻度线在木板G1未放置时正好与水袋上表面在同一水平面上,g=10N/kg,问: (1)木板对水袋的压强多大?
(2)液压秤的零刻度线应在米尺上何处?
(3)当木板上站着一个质量为47kg的学生,细玻璃管内的水面上升,此时还能在米尺上读出数值吗?
2
3
21.(7.00分)质量为60kg的工人用如图甲所示的滑轮组运送货物上楼,滑轮组的机械效率随货物重力变化的图象如图乙,机械中摩擦力及绳重忽略不计,(g=10N/kg)。问:
(1)若工人在1min内将货物匀速向上提高了6m,作用在钢绳上的拉力为400N,拉力的功率是多大; (2)动滑轮受到的重力;
(3)该工人竖直向下拉绳子自由端运送货物时,此滑轮组机械效率最大值是多少?
参考答案
一、选择题(本大题共10小题,共23分.1-7题只有一个选项是正确的,每小题3分;8-10题为多选题,至少有两个选项符合要求,全部选对的得3分,选对但不全的得2分,有选错的得0分.请将正确选项前的字母填在本大题后的表格里)
1-5:ACBCC 6-7:AD 8、BCD。9.CD。 10.BC。
二、填空题(本大题共5小题,11题4分,13题作图2分,其余每空2分,共30分.将正确答案填在题中的横线上) 11. 知识范围 有关摩擦 除摩擦以外 构造和使用 握笔处粗糙 圆弧形上表面面积大 物理知识和应用 增大接触面的粗糙程度增大摩擦 增大受力面积减小对手指压强 12.(1)压强;(2)惯性;(3)增大压强。
13.(1)从O点做力F的作用线的垂线,该垂线为F的力臂,如图:
;
(2)400;(3)32;(4)人运动的速度越大,在单位时间内消耗的能量越多。 14.6;0.6×10;200。
15.(1)大;(2)摆长;(3)慢。
三、实验探究题(本大题共4个小题;每空2分,共34分)
16.(1)小车在平面上运动时具有相同的初速度;(2)质量;(3)同意;当重力突然消失,压力消失,支持力也消失了,摩擦力也消失了,所以物体不再受到力的作用,将做匀速直线运动运动。
17.①1、用铁钉在纸杯底部扎一个孔;2、用手指堵住杯底的孔,将纸杯装满水,然后用硬纸片将杯口盖严,另一只手按住硬纸片将纸杯倒置,并移开按住硬纸片的手,观察到硬纸片和杯子里的水都不落下来;3、放开堵住孔的手指;②观察到硬纸片和杯子里的水都下落;③不是;④摩擦力。 18.(1)A;(2)能;(3)摩擦;0.2;
评估:小明;小明将轻质纸片悬挂起来减小了重力和摩擦力对实验的影响。
19.解:((1)小明进行了如图甲所示的实验,测力计分度值为0.1N,所示弹簧测力计的示数为2.7N; (2)根据称重法,在实验步骤B中铜块所受浮力: F浮B=G﹣FB=2.7N﹣2.6N=0.1N;
(3)分析实验步骤A、B、C、D、E、F,根据称重法,F浮=G﹣F,测力计示数越小,受到的浮力越大, 可初步得出结论:当液体的密度相同时,物体排开液体的体积越大,物体受到的浮力越大;
3
分析比较实验序号D、E,排开液体的密度相同,排开液体的体积相同,测力计示数相同,由称重法,浮力相同,故可初步得出结论:当排开液体的体积相同时,物体所受浮力与浸没在液体中的深度无关; 分析实验步骤E、F的数据,由称重法,F浮E=2.7N﹣2.3N=0.4N, F浮F=2.7N﹣2.4N=0.3N, 根据阿基米德原理,F浮=ρ待测液体密度为: ρ
=
ρ
=
×1.0×103kg/m3=750km/m3。
gV排=ρ
gV物,故有
=
,
液液
液水
四、计算应用题(本大题共2个小题;第20小题7分,第21小题7分,共14分.解答时,要求有必要的文字说明、公式和计算步骤等,只写最后结果不得分) 20.解:(1)木板的重力: G1=m1g=3kg×10N/kg=30N,
因水平面上物体的压力和自身的重力相等, 所以,木板对水袋的压强: p=
=
=
=750Pa;
(2)当木板G1未放置时,米尺的零刻度线正好与水袋上表面齐平; 因液体内部同一深度各个方向上的压强相等,
所以,当木板G1放置时,由p=ρgh可得,米尺的零刻度线上方水柱的高度: h=
=
=0.075m=7.5cm,
即液压秤的零刻度线应在米尺上7.5cm处;
(3)当木板上站着一个质量为47kg的学生时,水袋受到的压力: F′=G总=(m1+m人)g=(3kg+47kg)×10N/kg=500N, 水袋受到的压强: p′=
=
=1.25×104Pa,
此时对应水柱的高度: h′=
=
=1.25m>1m,
所以,此时不能在米尺上读出数值。 答:(1)木板对水袋的压强为750Pa;
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