(2)由图知,n=2,拉力端移动距离s=2s物=2×2m=4m, 拉力做的总功:
W总=Fs=100N×4m=400J, 滑轮组的机械效率: η=
=
×100%=75%。
故答案为:300;75%。
四、探究与实验(28题7分,29题7分,30题6分,共20分) 28.【解答】解:
①实验现象说明,滑动摩擦力跟压力大小和接触面粗糙程度有关,压力越大,接触面越粗糙,摩擦力越大;所以在拔河比赛中可以通过增大接触面的粗糙程度和压力来增大人与地面的摩擦力,使班级贏得比赛;
②根据生活经验可知,压力越大,摩擦力越大,所以组队时,在班上选体重大的同学参加比赛鞋;底越粗糙摩擦力越大,所以拔河时脚要穿鞋底花纹大的鞋,故选甲。 故答案为:①增大;压力;②大;甲。
29.【解答】解:(1)浮力等于空气中弹簧测力计的示数减去水中弹簧测力计的示数; 由图b和图c所示实验可知,水的密度不变,物体排开水的体积变大,弹簧测力计的示数越小,物体受到的浮力变大,由此可知,物体排开水的体积越大,受到的浮力越大; (2)要探究物体所受浮力的大小与液体的密度的关系,需要控制排开液体的体积相同,改变液体的密度,图d和e符合题意;
(3)由实验数据可知,物体浸没在水中受到的浮力: F浮水=G﹣F示3=8N﹣6N=2N; 物体浸没在盐水中受到的浮力: F浮盐=G﹣F示5=8N﹣5.6N=2.4N;
因物体浸没,故排开液体的体积相等,即V排水=V排盐, 所以,根据F浮=ρ则盐水的密度: ρ
=
×ρ水=
×1.0×103kg/m3=1.2×103kg/m3。 gV排可得:
=
,
液
盐水
故答案为:①越大;②e;③1.2×103。
30.【解答】解:①温度计的分度值是1℃,所以其温度68℃;
②水沸腾之前,水下层的温度高于上层的水温,气泡上升过程中,气泡中的水蒸气遇冷液化成水,气泡变小,图B符合水沸腾前的现象;
水沸腾时,整个容器中水温相同,水内部不停的汽化,产生大量的水蒸气进入气泡,气泡变大,图A符合水沸腾时的现象。
③在水沸腾过程中,将酒精灯撤掉时,会观察到水继续沸腾一会儿。理由是:石棉网余温高于水的沸点,水继续吸热;
故答案为:①68;②A;③石棉网余温高于水的沸点,水继续吸热。
31.【解答】解:(1)在实验前,应先调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心大致在同一高度,其目的是为了使像能成在光屏的中央;
(2)A点与凸透镜的距离为:50cm﹣23cm=27cm,已知焦距为10cm,此时满足物距大于二倍焦距的条件,能在光屏上成缩小、倒立的实像,根据这个原理制成照相机; 近视眼镜是凹透镜,把近视眼镜放在凸透镜与蜡烛之间放到B处,对光线具有发散作用,像将远离凸透镜,应当向右透镜的方向移动光屏。
故答案为:(1)使像能成在光屏的中央;(2)缩小;照相机;右。
32.【解答】解:(1)滑动变阻器的滑片P向左移动,电路中电流变大,即电阻变小,故变阻器左下接线柱连入电路中与电阻串联,如下所示:
(2)若定值电阻短路,电压表示数为0,电流表有示数,不符合题意;
若定值电阻R断路,电流表示数为0,电压表串联在电路中测电源电压,有示数,符合题意,故闭合开关,发现电压表示数接近于电源电压,电流表几乎无示数,则故障为定值电阻R断路;
(3)图乙是小组根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R变化的图象,由图象可知R两端的电压为:
U=IR=0.6A×5Ω=﹣﹣﹣=0.2A×15Ω=3V;
探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,应保持电阻两端的电压不变,根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压,由分压原理,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应右端移动,使电压表的示数为3V。
电压表控制的电压为3V,根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压:
U滑=4.5V﹣3V=1.5V,变阻器分得的电压为电压表示数的0.5倍,根据分压原理,当接入15Ω电阻时,变阻器连入电路中的电阻为:
R滑=0.5×15Ω=7.5Ω,故为了完成整个实验,应该选取最大阻值至少7.5Ω的滑动变阻器。
故答案为:(1)如上所示;(2)断路;(3)3;不变;右;7.5。 五、分析与交流(每小题4分,共8分)
33.【解答】答:用久的白炽灯灯丝变细,电阻变大,由P=变大,实际功率变小,所以白炽灯泡变暗;
同时白炽灯发光时灯丝温度升高,灯丝升华变为钨蒸气,钨蒸气遇到温度较低的灯泡内壁,凝华成固态钨附着在灯泡内壁上,透光量变弱,所以灯泡发光也会变暗。 34.【解答】解:
(1)因为船桨在使用过程中,动力臂小于阻力臂,所以是费力杠杆,但省距离,这样运动员的手移动很小的距离时,可使船桨在水中划过的距离很大,从而加快了赛艇前进的速度。
(2)赛艇静止在水面时,赛艇所受重力和浮力平衡。
故答案为:(1)船桨在使用过程中是省力杠杆,还是费力杠杆?费力杠杆; (2)赛艇静止在水面时,受力平衡吗?受力平衡。(答案不唯一,合理即可) 六、综合与应用题(35题7分,36题8分,共15分) 35.【解答】解:(1)该车静止时对水平地面的压力: F=G总=(m1+m2)g=(60kg+12kg)×10N/kg=720N, 对水平地面的压强: p==
=1.8×105Pa;
可知,当电压不变时,电阻
(2)由v=可得,以最高车速从家到公园,需要的时间t==(3)最高车速v=16km/h=16×牵引力的功率P==
m/s=
m/s, m/s=800W。
=0.1h;
=Fv=180N×
答:(1)此时平衡车对水平地面的压强有1.8×105Pa;
(2)他骑行此款平衡车以最高车速从家到公园,需要0.1h时间; (3)牵引力的功率为800W。
36.【解答】解:(1)由电路图可知,当S1闭合,S2断开时,两电阻串联,电路中的总电阻最大,由P=UI=根据P=UI知,
此时电路中的电流:I保温=(2)根据ρ=知,
水的质量 m=ρV=1.0×103kg/m3×103m3=1.0kg,
﹣
可知电路的总功率最小,处于保温状态;
==0.2A;
水吸收的热量为Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg?℃)×1.0kg×(90℃﹣20℃)=2.94×105J, (3)因为η=
,
所以消耗的电能为:W电=因为P=,
所以加热所需时间为t==
=
=3.675×105J,
=918.75s。
答:(1)保温;此时电路中的电流是0.2A; (2)水吸收的热量是2.94×105J;
(3)将热水箱中的水从20℃加热到90℃的时间为918.75秒 。
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