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丰台十二中 2022 初二物理下学期期末试题
一、单项选择题(下列各小题均有四个选项,其中只有一个选项符合题意。
1. 在国际单位制中 ,功的单位是( )
A. 牛顿 B. 焦耳 C. 帕斯卡 D. 瓦特
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】为了纪念焦耳对热学、热力学和电方面的贡献,把功的单位定义为焦耳。
故选B。
2. 夏天扇扇子感到凉爽,这是因为( )
A. 扇来的是凉风
B. 扇风可使空气温度降低
C. 扇来的风赶走了人体周围的热空气
D. 扇来的风能加快汗液蒸发,使人体被更快地吸热
【答案】D
【解析】
【详解】风是流动的空气,夏天扇扇子,加快了空气流动速度,加快汗液的蒸发,而蒸发吸热,使人感到
凉爽,扇扇子不能改变空气的温度,扇来的空气与人体周围的空气温度基本相同,不是凉的,故ABC不
符合题意,D符合题意。
故D正确。
3. 如图所示的四种用具中,正常使用时属于省力杠杆的是( )
A. 食品夹 B. 裁纸刀
C. 筷子 D. 钓鱼竿
【答案】B
【解析】
【详解】在正常使用时,食品夹、筷子和钓鱼竿的动力臂都小于阻力臂,是费力杠杆,而裁纸刀的动力臂
大于阻力臂,是省力杠杆,故ACD不符合题意,B符合题意。
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学科网(北京)股份有限公司故选B。
4. 下列自然现象中,需要吸收热量的是( )
A. 初春,湖面上冰雪消融
B. 盛夏,草叶上露珠形成
C. 深秋,红叶上出现“霜”
D. 严冬,大雪漫天飞舞
【答案】A
【解析】
【详解】A. 初春,湖面上冰雪消融,是固态的冰变为液态是水,是熔化现象,熔化吸收热量,故A符合
题意;
B. 盛夏,草叶上露珠,是空气中的水蒸气遇冷液化形成的,液化放出热量,故B不符合题意;
C. 深秋,红叶上出现“霜”,是空气中的水蒸气遇冷直接凝华形成的,凝华放出热量,故C不符合题意;
D. 严冬,大雪漫天飞舞,雪是空气中的水蒸气遇冷直接凝华形成的,凝华放出热量,故D不符合题意。
故选A。
5. 下列实例中,人对物体做功的是( )
A. 举着杠铃原地不动
B. 扛着米袋慢慢登上楼梯
C. 提着水桶在水平地面上匀速前进
D. 踢出去的足球在草地上滚动
【答案】B
【解析】
【详解】判断力是否做功需要两个条件:一是要有力的作用,二是物体在力的方向上移动一段距离。
A.举着杠铃原地不动,有力的作用,没有移动距离,所以人没有对物体做功,故A不符合题意;
B.扛着米袋慢慢登上楼梯,人给米袋施加了竖直向上的力,也在竖直方向上移动了距离,所以人对米袋
做功了,故B符合题意;
C.人提着水桶时,人给水桶施加了竖直向上的力,但在竖直方向上没有移动距离;水桶在水平方向上移
动了距离,但没有在水平方向受到力的作用,所以人没有对水桶做功,故C不符合题意;
D.踢出去的足球离开脚后,就没有受到人对它的力,所以人没有对足球做功,故D不符合题意。
故选B。
6. 下列现象中不属于凝华的( )
A. 鹅毛大雪 B. 霜打了茄子
C. 发如雪鬓为霜 D. 冰冻的肉越来越重
【答案】D
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学科网(北京)股份有限公司【解析】
【详解】A.雪是由气态的水蒸气直接凝华成固态的雪,属于凝华现象,故A不符合题意;
B.霜是由凌晨空气中的水蒸气遇到低温的地面或植物表面,直接凝华成的固态小颗粒,属于凝华现象,
故B不符合题意;
C.雪和霜都是由水蒸气直接凝华而成的,故C不符合题意;
D.冰冻的肉上面有冰,是由液态的水凝固成固态的冰,属于凝固现象,故D符合题意。
故选D。
7. 下列说法中正确的是( )
A. 动滑轮相当于一个省力杠杆一定省力
B. 定滑轮相当于一个等臂杠杆
C. 改变滑轮组中定滑轮上的绳子段数可以改变机械效率
D. 杠杆平衡时一定是水平的
【答案】B
【解析】
【详解】A.动滑轮相当于一个省力杠杆,可以省一半力;若是使用的动滑轮自身重力等于或大于被提升
的物体重力时,就不能达到省力的目的,故A错误;
B.定滑轮以其中心轴为支点,动力臂和阻力臂的长度都等于滑轮的半径长度,所以定滑轮相当于一个等
臂杠杆,故B正确;
C.定滑轮能改变力的方向,但不能省力,所以改变滑轮组中定滑轮上的绳子段数,不影响有用功和总功
大小,不可以改变滑轮组的机械效率,故C错误;
D.当杠杆静止或者匀速转动时,杠杆就处于平衡状态,所以杠杆平衡时不一定是水平的,故D错误。
故选B。
8. 将重为2N的物体A挂于弹簧测力计下,测力计与物体A共同处于静止或匀速直线运动状态,已知匀速
运动的速度v<v<v . 关于测力计和物体A的描述:①弹簧测力计的示数等于2N;②测力计对物体A
1 2 3
的拉力做功的功率最大;③物体A的重力势能增加.图所示的四种情景中,同时符合以上三条描述的是
A. 静止 B. 竖直向上匀速运动
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学科网(北京)股份有限公司C. 竖直向上匀速运动 D. 水平向右匀速运动
【答案】C
【解析】
【分析】物体处于平衡状态时,受平衡力,据此判断弹簧测力计的示数;再根据运动速度的大小,判断做
功的功率;同时根据重力势能的影响因素,判断重力势能的变化.
【详解】①由题意可知,物体每次都是处于静止或匀速直线运动状态,即平衡状态,因此,物体受到的是
平衡力,则拉力与重力平衡,即弹簧测力计的示数都等于2N;
②首先,做功必须包括力和力方向移动的距离两个要素,A选项中有力无距离,所以不做功;D选项中力
与运动方向垂直,所以也不做功,因此,做功的只有BC;
而BC中,v右侧,不能使杠杆重新平衡,故C错误;
D.在右侧的钩码下增加一个钩码,并向左移动一格,则
左边=3G×4L=12GL
右边=6G×2L=12GL
左侧=右侧,能使杠杆重新平衡,故D正确。
故选AD。
15. 小明用一个滑轮组匀速提升重物,他将该滑轮组改进后,重新用改进后的滑轮组将这个重物匀速提升
同样的高度,该滑轮组的机械效率提高了,则改进后的滑轮组( )
A. 有用功没变 B. 总功没变 C. 额外功减少 D. 总功减少
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.滑轮组改进前后,都是提升同一个物体到相同的高度,由 W =Gh可知,有用功没变,故A
有
符合题意;
BD.由 可知,有用功不变时,滑轮组的机械效率提高了,则总功减少,故B不符合题意,D符合
题意;
C.由W =W W 可知,有用功不变,总功减少,则额外功减少,故C符合题意。
总 额 有
故选ACD。
16. 一个小球从A点由静止开始下落,速度越来越大,相继经过B、C两点,如图所示.若A、B两点间的
距离等于B、C两点间的距离,则下列说法中正确的是( )
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学科网(北京)股份有限公司A. 小球在下落过程中动能不变
B. 小球在C点的重力势能小于在B点的重力势能
C. 小球所受的重力在AB段做的功等于在BC段做的功
D. 小球所受的重力在AB段做功的功率小于在BC段做功的功率
【答案】BCD
【解析】
【分析】(1)影响动能的影响因素是物体的质量和物体运动的速度;(2)影响重力势能的因素是物体的
质量和物体的高度;(3)根据W=Gh判断出做功的多少;(4)根据P= 判断出功率的大小。
【详解】A.小球从A点由静止开始下落,质量不变,速度越来越大,动能不断变大,故A错误;
B.小球的质量不变,C点的高度小于在B点的高度,故小球在C点的重力势能小于在B点的重力势能,
故B正确;
C.已知AB和BC的距离相等,根据W=Gh可知,重力一定,通过的距离相同,所以重力做的功相同,故
C正确;
D.由题意知,小球在AB段的平均速度小于在BC段的平均速度,AB和BC的距离相等,所以在BC段所
用的时间小于在AB段所用时间,根据P= 可知,重力做功相同的情况下,BC段的时间短,所以BC段
做功的功率大,故D正确。
故选BCD。
三、实验选择题(共20分,每小题2分。下列各小题均有四个选项,只有一个正确。
17. 如图所示,温度计的示数为 _________ ℃。
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学科网(北京)股份有限公司【答案】18
【解析】
【详解】由图像可知,温度计示数向上变大,因此为零上,温度计分度值为1℃,因此此时温度计的示数
为18℃。
18. 如图所示,OB是以O点为支点的杠杆,F是作用在杠杆B端的力.图中线段AB与力F的作用线在一
条直线上,且OA⊥AB、AC⊥OB.则表示力F的力臂的线段为( )
A. OA
B. OB
C. AB
D. AC
【答案】A
【解析】
【详解】由图可知,AB是力F的作用线,OA⊥AB,则OA为支点到力F的作用线的距离,所以线段OA表
示力F的力臂,如图所示:
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学科网(北京)股份有限公司故选A.
点睛:力臂是从支点到力的作用线的距离,由支点向力的作用线做垂线,垂线段的长度即为力臂.
的
19. 城市建设大力发展,如图所示是某建筑工地 塔吊正在吊起一钢梁,图中的配重物是为了 ( )
A. 美观
B. 确保塔吊不会翻倒
C. 减少塔吊所吊重物的重力
D. 增大塔吊的机械效率
【答案】B
【解析】
【详解】塔吊实质上是一个杠杆,为了保证杠杆在超吊重物时,能处于水平平衡不会翻倒,所以加了一个
配重。
故选B。
20. 下表是一些物质的熔点和沸点(标准大气压),根据下表,在我国各个地区都能测量气温的温度计是
( )
水 水银 酒精 乙醚
熔点/℃ 0 ﹣39 ﹣117 ﹣114
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学科网(北京)股份有限公司沸点/℃ 100 357 78 35
A. 水温度计 B. 水银温度计 C. 酒精温度计 D. 乙醚温度计
【答案】C
【解析】
【详解】我们各地区气温最高不会超过78℃,最低也不会低于﹣117℃,故酒精在我国各个地区不会凝固
成固态,也不会沸腾变成气态。在极寒冷地区,气温会低至-50℃,因此水、水银温度计不能使用。在高
温天气,气温可达到40℃,故乙醚制成的温度计也不能使用,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
21. 物理学中研究一个变量与多个变量之间的关系时,常常采用控制变量法。在探究物体具有的动能与速
度大小的关系时,需要控制的变量是( )
A. 质量 B. 温度 C. 速度 D. 时间
【答案】A
【解析】
【详解】影响物体动能大小的是质量和速度,在探究物体具有的动能与速度大小的关系时,就要控制物体
的质量不变,研究当物体质量一定时,速度改变后,动能大小是怎样变化的。所以在探究物体具有的动能
与速度大小的关系时,需要控制的变量是物体的质量,故A符合题意;B、C、D不符合题意。
故选A。
22. 为了通过实验比较甲、乙两种液体的比热容,小明取了两只相同的烧杯,且在烧杯里分别装入质量和
初温都相同的甲、乙两种液体。他用同一个“热得快”电加热器分别给它们加热并根据实验数据画出了如
图所示的图像。根据图像,下列说法正确的是( )
A. 小明是用升高的温度 表示吸收热量多少的
B. 小明探究问题的自变量是液体种类
C. 小明探究问题的自变量是加热时间
D. 质量相等的甲和乙,升高相同的温度,甲液体吸热多说明甲液体的比热容大
【答案】D
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学科网(北京)股份有限公司【解析】
【详解】A.物质吸热的多少无法直接看出来,通过加热时间的多少反映物体吸热的多少,故A错误;
BC.用相同的“热得快”给甲、乙两种液体加热,相等时间内液体吸收的热量相等,加热的时间越长,液
体吸收的热量越多,如果要使不同的物质升高相同的温度,就要给甲加热更长的时间,此时甲吸收的热量
大于乙吸收的热量,故自变量是升高的温度,故BC错误;
D.根据 可知,质量相等的甲和乙,升高相同的温度,吸热越多的,比热容越大;如图所示,
在升高的温度相同时,甲的加热时间更长,说明甲吸收的热量更多,甲的比热容更大,故D正确。
故选D。
四、实验解答题(共30分)
23. 在小龙通过实验“探究水沸腾前后温度变化的特点”,实验过程如下:
(1)他按照图1组装实验器材后,还需补充一个测量仪器是:______;
(2)补全仪器后,给水加热至 时开始计时,读取温度计示数,并将数据记录在下表中。由表中数据
可知,水从______ 时开始沸腾;水的沸点为______℃;
(3)根据数据可以推断,在其它条件都不变的情况下,在 后继续加热,水的温度会______(选填
“升高”、“不变”或“降低”);
(4)小龙观察并分别描绘了沸腾前和沸腾时水中气泡上升的两种图景。如图2所示为水沸腾______(选填
“前”或“时”)的图景。
时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8
温度/oC 90 92 94 96 98 99 99 99 99
【答案】 ①. 秒表 ②. 5 ③. 99 ④. 不变 ⑤. 时
【解析】
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学科网(北京)股份有限公司【详解】(1)[1]在探究水沸腾前后温度变化特点的实验中,除了需要测量记录水的温度以外,还需要用
秒表测量时间。
(2)[2][3]分析表中数据,在5min前,水温随时间的增加而增大,从5min起水的温度就不再变化,所以
可以判断从5min起水开始沸腾,水的沸点是99℃。
(3)[4]根据数据可以推断,在其它条件都不变的情况下,在 后水已经沸腾,继续加热,水的温度
不变。
(4)[5]水沸腾前,容器底部水温高,底部的水汽化成水蒸气形成气泡,气泡在上升过程中,高温的水蒸
气遇到上面低温的水会液化,所以气泡越来越小;水沸腾时容器上下水温相同,都达到了沸点,容器上下
的水都在不断汽化,气泡在上升途中会有新的水蒸气不断融入,所以气泡越来越大。如图所示,下边的气
泡小,上边的气泡大,说明这是水沸腾时的图景。
的
24. 在地球上淡水紧缺,海水充沛.在科技活动课上,小刚和同学们利用已学知识制作了一个简易 海
水淡化装置,如图所示,装置底部是一个盛有海水的容器A, 上部盖着一个透明玻璃罩 B,通过太阳照射
容器内的海水,产生大量水蒸气,水蒸气在透明罩内壁凝结成水珠,收集即可得到淡水.
(1)上述过程中发生的物态变化是先______ ,后______
(2)装置组装完成后,通过实验,同学们对获得淡水的速度不满意.请你给他们提出至少条改进建议, 用
于提高获得淡水的速度.你的建议是_____________
【答案】 ①. 汽化 ②. 液化 ③. 用酒精灯对容器A加热,以提高液体的温度
【解析】
【详解】(1)[1][2]当将海水放在太阳下照射时,海水吸热会由水变成水蒸气,发生汽化现象;水蒸气遇到
冷的玻璃罩会由水蒸气变成小液滴,发生液化现象,整个过程是先汽化,后液化。
(2)[3]可以从影响液体蒸发的因素上改进该装置,可把A换成直径更大的容器,以增大液体的表面积;也
可以用酒精灯对容器A加热,以提高液体的温度。
25. 如图是小阳在实验室用烧瓶做实验的情景。
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学科网(北京)股份有限公司图中的烧瓶内只有空气,烧瓶密封瓶塞内插有两端开口的玻璃管,玻璃管一端套有气球。将烧瓶依次浸在
热水、冷水中,出现了如图所示的情景。请根据实验现象,提出一个可探究的科学问题:______。
【答案】气体的体积与温度有关吗
【解析】
【详解】将烧瓶依次浸在热水、冷水中,热水中玻璃管上端套着的气球变大,说明瓶内空气的体积变大,
冷水中玻璃管上端套着的气球大小不变,说明瓶内空气的体积变化不大,可探究的科学问题是气体的体积
与温度有关吗?
26. 我国及世界上绝大多数国家日常生活中使用瑞典人摄尔修斯创立的摄氏温度(℃),而国际单位制中
标定、量化温度的物理量为热力学温度(单位符号为K).下表为热力学温度T摄氏温度t的对应关系,
请你根振表格中的数振关系归纳出热力学温度T与摄氏温度t之间的关系式T=_____.
t/℃ 0 5 10 15 20 25 30
T/°F 273 278 283 288 293 298 303
【答案】(1°F/℃)t+273°F
【解析】
【分析】设摄氏温度为t(℃)与热力学温度为T(°F)之间的函数关系式为T=kt+b,由待定系数法求出
其解.
【详解】设摄氏温度为t(℃)与热力学温度为T(°F)之间的函数关系式为T=kt+b,由题意得
273°F=0℃k+b----①,278°F=5℃k+b----②,
由①②解得:k=1°F/℃;b=273°F;
即T=(1°F/℃)t+273°F.
27. 如图记录了小球从A点摆动到B点的过程,A、B两点在同一水平高度处.小球从A点到O点过程中,
它的重力势能______,动能______;若不计空气阻力,小球摆动过程中,它的机械能总量______.(以上
均选填“增加”“不变”或“减少”)
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学科网(北京)股份有限公司【答案】 ①. 减少 ②. 增加 ③. 不变
【解析】
【详解】小球从A点到O点过程中,质量不变,高度降低,速度增大,所以它的重力势能减少,动能增加;
第一空.减少
第二空.增加
第三空.若不计空气阻力,小球摆动过程中,只有动能和势能相互转化,所以它的机械能守恒,即总量不
变.
28. 利用如图所示的装置匀速提升物体 C,请你利用所学知识回答:
(1)若物体C 的质量为 200g,则物体 C 的重力 G=______N(g 取 10N/kg),滑轮B 为______(选填
“动”或“定”)滑轮。
(2)若不计绳重和轴摩擦,则弹簧测力计的示数 F_____G(选填“>”、“<”或“=”),这是因为
_________。
【答案】 ①. 2 ②. 定 ③. = ④. 定滑轮不省力可以改变力的方向
【解析】
【分析】
【详解】(1)[1][2]若物体C的质量为m=200g,则物体C的重力为
因滑轮B的下端固定在地面上,故可知滑轮B为定滑轮。
(2)[3][4]若不计绳重和轴摩擦,则由二力平衡可知,弹簧测力计的示数F等于物体的重力G,因此时两
个滑轮均为定滑轮,可以改变力的方向但不能省力。
29. 如图所示,轻质弹簧一端固定,在保证撤去拉力后,弹簧可以恢复原来形状的前提下,小明用手拉弹
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学科网(北京)股份有限公司簧的自由端,弹簧伸长.当他用更大的力拉弹簧时,弹簧伸得更长.请根据此情景,提出一个可以探究的
科学问题:__________.
【答案】弹簧的伸长量与拉力大小有什么关系
【解析】
【分析】解答此题应该围绕弹簧伸长与拉力大小的关系提出问题.
【详解】根据用更大的力拉弹簧时,弹簧伸长更多,可以提出如下问题:弹簧的伸长量与拉力大小是否有
关?
30. 同学们所用的笔,有些在靠近笔端的地方装有一个轻质弹簧,如图甲所示。小文和小军各自拿自己装
有弹簧的笔玩弹笔游戏,结果发现小军的笔弹得高一些。小文分析:笔弹起的高度与笔内弹簧的弹性势能
的大小有关,那么弹簧弹性势能的大小又跟什么因素有关呢?
小文猜想:①弹簧弹性势能的大小可能跟它的材料有关;
②弹簧弹性势能的大小可能跟它弹性形变的程度有关;
为了验证猜想②,小文利用两个外形完全相同但材料不同的弹簧A和B、一个小钢球、一个轻木块,在同
一水平面上进行了如图乙所示的实验:
a.将小球置于弹簧A的右端,使弹簧被压缩的长度为 ,放手后小球被弹出,并与一木块相碰,木块
被推动了一段距离 ;
b.将另一个弹簧B压缩的程度稍大一些,把小球置于弹簧的右端,观察小球撞击木块后木块移动的距离
;
(1)在实验中,小文通过观察木块被推动的距离来反映弹簧弹性势能大小,采用的物理方法是
__________(选填选项前面字母);
A.图像法 B.转换法 C.放大法 D.类比法
(2)请你指出小文实验中存在的问题___________;
(3)写出改进措施___________。
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学科网(北京)股份有限公司【答案】 ①. B ②. 没有控制弹簧被压缩的长度相同 ③. 见详解
【解析】
【详解】(1)[1]将不易测量的弹簧弹性势能大小转换为容易测量的木块被推动的距离,运用的是转换法,
故选B。
(2)[2]探究弹簧弹性势能的大小跟材料的关系,应控制弹簧被压缩的长度相同,小文在a、b两次试验中,
没有采用控制变量法,控制弹簧A和弹簧B被压缩的长度相同。
(3)[3]改进措施为:b.将小球置于弹簧B的右端,使弹簧被压缩的长度为 ,放手后小球被弹出,
并与一木块相碰,木块被推动了一段距离 。
31. 在做“研究杠杆平衡条件”的实验时,若在轻质“L”形杠杆的A点挂了3个50g的钩码,如图所示,
在另一侧的B点挂_______个50g钩码,可以使杠杆水平平衡。
【答案】4
【解析】
【详解】每个钩码的重力为
G=mg=50×10-3kg×10N/kg=0.5N
0
则杠杆左端动力为
F=3×0.5N=1.5N
2
设杠杆上每个格的长度为l,杠杆左端的动力臂为4l;当在B点挂相同钩码时,由图可知,此时阻力臂为
3l,根据杠杆平衡条件可得,阻力F 为
2
所挂钩码的个数为
32. 用一个定滑轮和一个动滑轮组成滑轮组有两种绕线方法。小明采用了如图甲所示的绕线方法组装滑轮
组,小乐采用另一种绕线方法组装滑轮组。
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学科网(北京)股份有限公司(1)请帮助小乐在图乙中画出滑轮组的绕线______;
(2)实验中他们得到的数据如下表所示:
钩码上
实验 钩码 升 绳的拉 绳端移动 机械效
重 率
序号 G/N 高度
力F/N 距离s/m
η
h/m
1 4 0.1 2.3 0.2 87.0%
小
明
2 6 0.1 3.4 0.2
3 5 0.1 1.9 0.3 87.7%
小
乐
4 7 0.1 2.6 0.3 89.7%
小明第2次实验中,W =______J,η=______%;
有用
(3)分析小乐的实验,可得结论:使用同一个滑轮组,滑轮组的机械效率的高低与被提升物体的______
大小有关。
【答案】 ① ②. 0.6 ③. 88.2 ④. 重力
.
【解析】
【详解】(1)[1]图甲中,小明采用在动滑轮上绕了2条绳子,由表中数据可知,小乐实验时,绳端移动
的距离是钩码上升高度的三倍,则小乐采用在动滑轮上绕了3条绳子,如下图所示:
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学科网(北京)股份有限公司(2)[2]根据小明第2次实验中测得的数据可得,拉力做的有用功为
[3]拉力做的总功为
则滑轮组的机械效率为
(3)[4] 分析小乐的实验,用同一个滑轮组提升两个重力不同的钩码到相同的高度,提升重力较大的物体,
机械效率较大;可得结论:使用同一个滑轮组,滑轮组的机械效率的高低与被提升物体的重力大小有关。
33. 小玲同学在研究“水产生的压强与水的深度的关系”的实验中,记录的部分数据如下表. 请你对数据
进行分析,归纳出水产生的压强与水的深度的关系式:p=_____.
水的深度h/cm 5 10 15 20 25 30
水产生的压强p/Pa 490 980 1470 1960 2450 2940
【答案】(98Pa/cm)h
【解析】
【详解】分析表格中的数据可知,h增大,p也增大,且始终保持比值不变,
即: = = = =98Pa/cm,
比例系数为98Pa/cm,所以p=(98Pa/cm)h.
34. 小丽探究“杠杆的平衡条件”的实验中:
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学科网(北京)股份有限公司(1)小丽将如图甲所示的装置放在水平桌面上,发现杠杆的左端高于右端,则应调节杠杆两端的螺母向
________(选填“左”或“右”)移动,直到杠杆水平平衡;
(2)杠杆平衡后,若在图乙中的B位置挂2个钩码,则应在A位置挂________个相同的钩码,才能使杠
杆保持在水平位置平衡.
【答案】 ①. 左 ②. 4
【解析】
【详解】(1)杠杆的左端高于右端,平衡螺母向上翘的左端移动;当杠杆在水平位置平衡时,力的方向与杠
杆垂直,力臂可以从杠杆标尺刻度上直接读出来;
(2)设杠杆的一个小格为L,一个钩码重为G,
因为,F l=F l,所以,nG×2L=2G×4L,
11 22
所以,n=4,所以在A处挂4个钩码.
35. 小萱在探究某个力学问题时,通过实验得到如下表所示的实验数据,请根据表中数据归纳出拉力F与
体积V的关系:F=_________。
V/cm3 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6
F/N 4.4 3.6 2.8 2.0 1.2 0.4
【答案】F=5.2N-8×106N/m3×V
【解析】
【详解】由表中数据间的关系可知,体积每增大 0.1cm3=1×10-7m3时,拉力就会减小0.8N,这说明拉力F
与体积V之间存在线性关系,故设F=kV+b,选两组数值代入可得
4.4N=k×1× 10-7m3+b
3.6N= k×2×10-7m3+b
联立两式,解得
k=-8×106N/m3, b=5.2N
所以拉力F与体积V的关系式为
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学科网(北京)股份有限公司F=5.2N- 8×106N/m3×V
36. 实验桌上有带横杆的铁架台、刻度尺、弹簧测力计、细绳,另外还有钩码一盒,质量不等的滑轮2个,
滑轮的轮与轴之间的摩擦很小,可忽略不计.小华选用这些器材,探究“动滑轮的机械效率与动滑轮所受
重力有关”.小华的主要实验步骤如下:
①用调好的弹簧测力计分别测出一个钩码、一个动滑轮所受的重力,分别用G、G 表示.组装实验器材,
动
用弹簧测力计竖直向上匀速拉绳子自由端,绳子自由端所受拉力用F表示,绳子自由端移动的距离用s表
示,钩码上升的高度用h表示.用弹簧测力计测出F,用刻度尺分别测出s、h.并把测量数据记录在表格
中.
②用弹簧测力计测出分别测出两个钩码的重力G、另一动滑轮所受重力G ,仿照步骤①分别测量对应的
动
F、s、h.并把测量数据记录在表格中.
③利用公式η= ,计算两次实验动滑轮的机械效率η,并将η值记录在表格中.
(1)小华的探究过程中存在的问题:_____.
的
(2)请你针对小华探究过程中存在 问题,写出改正措施:______.
【答案】 ①. 步骤②中改变了物体的重力 ②. 详见解析
【解析】
【详解】[1]研究动滑轮的机械效率与动滑轮所受重力有关,应使用同一装置,控制物体的重力不变,只改
变动滑轮的重力,而步骤②中改变了物体的重力,这是存在的问题;
[2]步骤②中保持提升的物体不变,取另一个滑轮仿照步骤①重复进行实验,并记录数据.
37. 阅读文章,回答问题:
轮轴
轮轴是一种简单机械轮轴由具有共同转动轴O的大轮和小轮组成。通常把大轮叫轮,小轮叫轴。图是一些
轮轴的实例。轮轴实际上是一个可以连续转动的变形的杠杆。轮半径R和轴半径r分别就是作用在轮和轴
上的两个力F 和F 的力臂,如图
1 2
根据杠杆的平衡条件,可得F﹒R=F﹒r。使用轮轴时,如果动力作用在轮上能省力,且轮半径是轴半径
1 2
的几倍作用在轮上的动力就是阻力的几分之一。如果动力在轴上就费力,但可以省距离。
(1)轮轴的实质是变形的________;
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学科网(北京)股份有限公司(2)若螺丝刀的轮半径是1.5cm,轴半径是0.3cm,则正常使用螺丝刀是________(选填“省力”或“费
力”)的,且动力是阻力的________。
【答案】 ①. 杠杆 ②. 省力 ③.
【解析】
【详解】(1)[1]轮轴实质是可绕固定轴传动的杠杆;其支点在轴心,阻力作用在轴上,动力作用在轮上。
轮半径大于轴半径,所以轮轴实质是省力杠杆,但费距离。
(2)[2][3]螺丝刀的轮半径是1.5cm ,轴半径是0.3cm,即R=5r,根据杠杆的平衡条件F×R=F×r可知,
1 2
,故正常使用螺丝刀是省力的,且动力是阻力的 。
六、计算题(共6分)
38. 用如图所示的滑轮组,将重 的物体A在 的时间里匀速竖直提升 ,已知在这个过程中,
拉力 为 ,不计绳重和滑轮与轴的摩擦,求:
(1)有用功 ;
(2)滑轮组的机械效率 ;
(3)拉力 做功的功率 。
【答案】(1) ;(2) ;(3)
【解析】
【详解】解:(1)由题意可知,拉力做的有用功为
(2)如图可知,动滑轮上绕了3条绳子,即n=3,则绳子自由端移动的距离为
拉力做的总功为
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学科网(北京)股份有限公司滑轮组的机械效率为
(3)拉力做功的功率为
答:(1)有用功为 ;
(2)滑轮组的机械效率为 ;
(3)拉力 做功的功率为 。
39. 如图是用滑轮组提升物体A的示意图,物体A受到的重力大小为G ,在匀速竖直提升物体A的过程
A
中,物体A上升的速度大小为v ,滑轮组的机械效率为η。已知:G =40N,v =0.5m/s,η=80%,绳重、轮
A A A
与轴的摩擦均可忽略不计,求:
(1)绳子自由端的速度大小v ;
绳
(2)动滑轮所受的重力大小G ;
动
(3)拉力F做功的功率P。
【答案】(1) ;(2) ;(3)
【解析】
【详解】解:(1)如图所示,动滑轮上绕了2条绳,即n=2,则绳子自由端的速度大小为
(2)已知物体重力为40N,滑轮组机械效率为80%,绳重、轮与轴的摩擦均可忽略不计,根据题意得
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学科网(北京)股份有限公司解得 ,即动滑轮的重力为10N。
(3)如图可知,绳子自由端拉力大小为
则拉力F做功的功率为
答:(1)绳子自由端的速度为 ;
(2)动滑轮所受的重力为 ;
(3)拉力F做功的功率为 。
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