人教版物理中考二模试卷试卷复习练习(Word版 含答案)易错题培优
人教版物理中考二模试卷试卷易错题(Word版 含答案)易错题培优
人教版物理中考二模试卷试卷易错题(Word 版 含答案)易错题培优一、中考物理力学问题 易错压轴题提优(难)1.如图甲为小明家新购买的足浴盆,其内部电路可分为工作电路和控制电路两都分(如图乙所示),工作电路的电源电压为220V ,控制电路的电源电压为6V ,加热功率和保温功率分别为2100W 和100W 。
控制电路中,R x 为热敏电阻,其阻值随温度变化而变化。
电磁铁线圈的电阻为100Ω,当线圈中的电流大于或等于20mA 时,控制电路中继电器的衔铁被吸合。
使用时手动闭合总开关S ,当足浴盆有水注入到一定量时压控开关S 1、S 2就会自动闭合,此时 R 1、R 2 会同时工作进入加热模式,加热至40℃时,控制电路中的电磁铁会将衔铁吸合,自动进入保温模式:(1)已知该足浴盆最大装水量为5kg ,它最多能装水__________m 3;(ρ =1.0×103kg/m 3) (2)图乙的工作电路中,处于保温状态时,工作的电阻是__________(选填“R 1”“R 2”或“R x ”);压控开关S 1 的作用是防止__________,达到保护电路的目的; (3) R x 阻值随温度变化的曲线可能为图丙中的__________; A .甲 B .乙 C .丙 D .丁 (4) R 2的阻值为__________Ω;(5)小明在某次使用过程中,保温时间是加热时间的4倍,整个过程中消耗了7.5×105J 的电能,则保温时间为多大_____?【答案】33510m -⨯ R 1 盆中没有水时电路也接通工作 D 24.2Ω 1200s【解析】 【分析】 【详解】 (1)[1]水的体积为3333101.010k 5k 5m g/m g mV ρ-===⨯⨯(2)[2]工作电路是R 1和R 2并联,所以保温时,只有R 1工作。
[3]当足浴盆有水注入到一定量时,压控开关才会闭合,电路才会工作;所以压控开关S 1 的作用是防止盆中没有水时电路也接通工作。
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人教版物理中考二模试卷试卷易错题(Word 版 含答案)易错题培优一、中考物理力学问题 易错压轴题提优(难)1.地秤可用来称量较重的物体,它有一个较大的长方形的称量面ABB'A',如图所示,BB'的右侧是一个范围足够大的斜坡。
称量面与左侧水平地面和右侧斜坡顶部相平,称量面与它们的衔接处可近似看成无缝相接。
把地面和称量面都看成光滑的,AA'线与BB'线相距2m 。
有一根粗细均匀、横截面为正方形的实心直钢材,体积为0.02m 3,长度为2m 。
让钢材以某一速度v 匀速地从AA'线的左边沿垂直于边AA'线的方向向右运动。
当钢材的右端经过AA'线时开始计时,此后钢材对称量面的压力F 逐渐增大,t =5s 时压力恰好增至最大。
已知钢的密度ρ=7.9×103kg/m 3,g 取10N/kg ,则(1)钢材的质量m =______kg ,钢材匀速运动的速度v =______m/s ;(2)t =2s 时,钢材对地秤的称量面压力F =______N ;(3)t =6s 时,钢材对地秤的称量面的压强为多少帕______?并请推导出6s≤t <7.5s 的过程中,钢材对地秤称量面的压强p 与时间t 的关系式______。
【答案】158 0.4 632 1.975×105 57.91010p t⨯=- 【解析】【分析】【详解】(1)[1]钢材的质量为3337.910kg/m 0.02158kg m m V ρ==⨯=⨯重量为10N/kg 1580158kg N G mg ==⨯=[2]钢材匀速运动,长度为2m 全部进入地秤时压力恰好增至最大,此时钢材匀速运动的速度为0.4m/s 5s2m s v t === (2)[3]t =2s 时,钢材进入地秤的称量面的长度为0.4m/s 20.8s m s vt ''==⨯=则钢材对地秤的称量面压力等于进入地秤段钢材的重力,即0.8m N 632N 21580ms F G L ''===⨯ (3)[4]t =6s 时,钢材进入地秤的称量面的长度为11()0.4m/s (6s 5s 2m 1.6m )s Lv t t =--=-⨯-=钢材对地秤的称量面压力等于自身重力,钢材对地秤的称量面的接触面积为113321.6m 0.02m 810m 2m 2ms V S L L -=⨯=⨯=⋅ 钢材对地秤的称量面的压强为513211580N 1.97510Pa 810mG p S -===⨯⨯ [5]在6s≤t <7.5s 的过程中,钢材进入地秤的称量面的长度为202m ()0.4m/s (5s)s L v t t t =--=-⨯-钢材对地秤的称量面的接触面积为3222m 0.02m 0.012m 20.4m/s (5s)0.002(5m)s V t S t L L -⨯-=⋅==-⨯-⨯ 钢材对地秤的称量面的压强表达示为521580N 7.910Pa 0.010.002(5)10G p S t t⨯===-⨯--2.放入电场中的电荷要受到电场力的作用。
人教版物理中考二模试卷试卷综合测试卷(word含答案)易错题培优
人教版物理中考二模试卷试卷综合测试卷(word含答案)易错题培优一、中考物理力学问题易错压轴题提优(难)1.探究弹簧弹性势能的表达式如图甲,在弹簧的弹性限度内拉弹簧,拉力F与弹簧伸长的长度Δl之间的关系如下表:伸长量0.040.080.120.16Δl/m拉力F/N5101520(1) 在图乙中描点画出拉力F随伸长量Δl变化的图像;(______)(2) 拉力F与弹簧的伸长量Δl之间的关系式F=__________;(3) 弹簧的弹性势能等于拉力F所做的功,此功可类比以下方法计算:如图丙,一物体从静止开始做加速运动,在时间t0内,其通过的路程可用图像下的阴影面积来表示;上述弹簧的弹性势能E P与伸长量Δl之间的关系式为E P=____________。
【答案】125Δl62.5Δl2【解析】【分析】【详解】(1)[1]在图乙中将表格中的数据描点,再用平滑的曲线连接,画出拉力F随伸长量Δl变化的图象,如图所示:(2)[2]由拉力F 随伸长量Δl 变化的图象可以看出,拉力F 是关于Δl 的过原点的一次函数,设F= k Δl在表中选一个点(0.08,10)代入10=k ×0.08解得k =125所以拉力F 与弹簧的伸长量Δl 之间的关系式F =125Δl(3)[3]如图丙,一物体从静止开始做加速运动,在时间t 0内,其通过的路程可用图像下的阴影面积来表示012s vt = 弹簧的弹性势能等于拉力F 所做的功,此功可类比此方法计算,如图:上述弹簧的弹性势能E P 与伸长量Δl 之间的关系式为21112562.522P E F l l l l ∆=⨯∆⨯∆=∆=2.中国标准动车组“复兴号”的速度可达350km/h 。
比普通列车的速度大很多。
如图是动车组进站时的情景。
请回答:(1)铁轨为什么要铺在枕木上?(2)动车组进站时机械能的大小是怎样变化的?(3)当列车驶过时,人必须站在安全线外候车,如果让你设计,动车组站台上的安全线到站台边缘的距离与普通列车站台上的安全线到站台边缘的距离相比,应大一些还是小一些?【答案】(1)增大受力面积,减小压强;(2)减小;(3)大一些【解析】【分析】【详解】(1)列车从铁轨上行驶,对路基的压力一定,铁轨铺到枕木上,增大了路基的受力面积,减小了压强,从而达到保护路基的目的。
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人教版物理中考二模试卷试卷复习练习(Word 版 含答案)易错题培优一、中考物理力学问题 易错压轴题提优(难)1.如图所示,在滑轮组的下方,悬挂一圆柱形的物体,此物体被浸在圆柱形容器内的液体中,在B 端用一轻绳沿竖直方向将杠杆拉住,使其始终保持水平平衡。
已知杠杆O 点两侧的长度关系如图所示,圆柱形物体重4.4N ,底面积为10cm 2、高为12cm ,圆柱形容器的底面积为50cm 2;若容器中的液体为水,在水深为20cm 时物体的上表面恰与水面相平,此时杠杆B 端绳上的拉力为F 1;打开圆柱形容器下方的阀门K ,将水向外释放,直到物体露出水面的体积为其总体积的23时,将阀门K 关闭,此时杠杆B 端绳上的拉力为F 2,且F 1:F 2=9:11;若容器中液体为某种未知液体,其质量与最初容器中的水的质量相等,此时未知液体的深度为18cm ,杠杆B 端绳上的拉力为F 3,(杠杆的重力及滑轮的摩擦均可忽略不计,取g =10N/kg )则:(1)圆柱形物体浸没水中时受到的浮力为________N ; (2)未知液体的密度为________g/cm 3;(3)作用在B 端的拉力F 3大小为________N 。
(小数点后保留两位) 【答案】1.2 1.1 2.47 【解析】 【分析】 【详解】 (1)[1]物体的体积为42431010m 0.12m 1.210m V S h --==⨯⨯=⨯物物由阿基米德原理可知,圆柱形物体浸没水中时受到的浮力为334310N/kg 1.010kg/m 1.210m 1.2N F gV ρ-==⨯⨯⨯⨯=浮水(2)[2]水的体积为4242435010m 0.2m 1010m 0.12m 8.810m V S h S h ---=-=⨯⨯-⨯⨯=⨯水水物物容未知液体的深度为18cm ,则未知液体的体积为424243()5010m 0.18m 1010m 0.1m 810m V S h S h h h ---=--+=⨯⨯-⨯⨯=⨯液液物物水液容由于水的质量与液体的质量相等,则V V ρρ=水水液液则可解得液体的密度为433333438.810m 1.010kg/m 1.110kg/m 810m V V ρρ--⨯==⨯⨯=⨯⨯水液水液(3)[3]设放水前后作用在A 端绳子的拉力分别为F 1′、F 2′,根据杠杆平衡条件可知11F OB F OA '⨯=⨯22F OB F OA '⨯=⨯滑轮组中n =3,此时11nF T G G F G '=+=-+动浮动 223F nF TG G G '=+=-+浮动动 由F 1:F 2=9:11,联立可得11229113G F G nF F F F nF G G '-+==='-+浮动浮动可得动滑轮重量为0.4N G =动换成未知液体后,物体所受浮力为334210N/k 1.110kg/m 1010m 0.1m 1.1g N F gV ρ-'==⨯⨯⨯⨯⨯=浮液排则作用在A 端绳子的拉力为3 4.4N 1.1N+0.4N1.233N 33G F G F '-+-'===浮动由杠杆平衡条件可知33F OB F OA '⨯=⨯则作用在B 端的拉力F 3大小为332 1.233N 2.47N OAF F OB'=⨯=⨯=2.如图甲为小明家新购买的足浴盆,其内部电路可分为工作电路和控制电路两都分(如图乙所示),工作电路的电源电压为220V ,控制电路的电源电压为6V ,加热功率和保温功率分别为2100W 和100W 。
人教版物理中考二模试卷试卷训练(Word版 含解析)易错题培优
人教版物理中考二模试卷试卷训练(Word版含解析)易错题培优一、中考物理力学问题易错压轴题提优(难)1.面积很大的水池,水面上浮着一边长为a、质量为m的正方体均匀木块,开始时木块静止,如图甲。
现用力F将木块匀速下压,运动时,F随深度H变化如图乙,则:(1)木块静止时,所受浮力F浮=______,正方体木块的密度ρ木=_______ρ水;(2)木块开始下沉到恰好浸没的过程中,重力对木块做功是______;(用a、m、g表示)(3)在木块匀速下沉过程中,F最大值是_______?木块开始下沉到恰好浸没的过程中,忽略水面高度的变化,F对木块做的功是______?(提示:F是匀速增大的,用a、m、g表示)【答案】mg3414mga13mg124mga【解析】【分析】【详解】(1)[1]木块静止时漂浮在水面,受到的浮力等于木块本身的重力,即F G mg==浮木[2]由图乙可知,木块静止时木块浸入水中的深度为34a,则木块静止漂浮时排开水的体积为334V a=排根据漂浮时受到的浮力等于物体本身重力,则有gV gVρρ=水排木木则木块的密度333344aVV aρρρρ===水排木水水木(2)[3]木块开始下沉到恰好浸没的过程中,木块在重力方向移动了3144h a a a=-=则重力对木块做功14W G h mgh mga ===木 (3)[4]由[2]已知水和木块的密度关系是 34ρρ=木水木块完全浸没后受到的浮力 4433F gV gV gV mg ρρρ''====浮水排水木木木 木块完全浸没时受力平衡,则有F G F '=+浮压木则手对木块的最大压力max 4133F FG mg mg mg '=-=-=浮木 [5]木块开始下沉到恰好浸没的过程中,F 是匀速增大的,到浸没时最大压力为max 13F mg = 则该过程的平均压力为()max max 1110226F F F mg =+==平均 所以F 对木块做的功 1116424W F h mg a mga '==⨯=平均2.阅读《桔槔和辘轳》,回答问题。
人教版物理中考二模试卷试卷检测题(Word版 含答案)易错题培优
人教版物理中考二模试卷试卷检测题(Word版含答案)易错题培优一、中考物理力学问题易错压轴题提优(难)1.面积很大的水池,水面上浮着一边长为a、质量为m的正方体均匀木块,开始时木块静止,如图甲。
现用力F将木块匀速下压,运动时,F随深度H变化如图乙,则:(1)木块静止时,所受浮力F浮=______,正方体木块的密度ρ木=_______ρ水;(2)木块开始下沉到恰好浸没的过程中,重力对木块做功是______;(用a、m、g表示)(3)在木块匀速下沉过程中,F最大值是_______?木块开始下沉到恰好浸没的过程中,忽略水面高度的变化,F对木块做的功是______?(提示:F是匀速增大的,用a、m、g表示)【答案】mg3414mga13mg124mga【解析】【分析】【详解】(1)[1]木块静止时漂浮在水面,受到的浮力等于木块本身的重力,即F G mg==浮木[2]由图乙可知,木块静止时木块浸入水中的深度为34a,则木块静止漂浮时排开水的体积为334V a=排根据漂浮时受到的浮力等于物体本身重力,则有gV gVρρ=水排木木则木块的密度333344aVV aρρρρ===水排木水水木(2)[3]木块开始下沉到恰好浸没的过程中,木块在重力方向移动了3144h a a a=-=则重力对木块做功14W G h mgh mga ===木 (3)[4]由[2]已知水和木块的密度关系是34ρρ=木水木块完全浸没后受到的浮力4433F gV gV gV mg ρρρ''====浮水排水木木木木块完全浸没时受力平衡,则有F G F '=+浮压木则手对木块的最大压力max 4133F FG mg mg mg '=-=-=浮木[5]木块开始下沉到恰好浸没的过程中,F 是匀速增大的,到浸没时最大压力为max 13F mg =则该过程的平均压力为()max max 1110226F F F mg =+==平均 所以F 对木块做的功1116424W F h mg a mga '==⨯=平均2.在水平桌面上放有一柱形容器,底面积为 500cm 2,里面装有深度为 20cm 的水;一个重力为 2.4N 的开口玻璃杯A ,其底部与一个体积为50cm 3,重力为 4N 的实心铁块 B 用细线相连(细线的质量体积忽略不计),然后放入水中,但在放入过程中由于不小心,容器中有少量的水流入了玻璃杯中,最后A 、B 两物体在水中处于静止,如图所示,此时玻璃杯A 排开水的体积为 640cm 3。
人教版物理中考二模试卷试卷专题练习(word版易错题培优
人教版物理中考二模试卷试卷专题练习(word版易错题培优一、中考物理力学问题易错压轴题提优(难)1.放入电场中的电荷要受到电场力的作用。
在电场中某一点受力大小与电荷的带电量有关。
但电荷所受的电场力F跟它的电荷量q的比值是一定的,叫做该点的电场强度,简称场强,用字母E表示,定义式为_________。
若在间距为d两平行板上所加的电压为U,两板间电场强度的计算公式为UEd =。
如图,给两块等大、正对、靠近的平行金属板加上电压,两板之间就有了电场。
若让电荷量为e的电子沿着平行于两板的中线方向(如图)入射到电场中,电子由于惯性在水平方向做匀速直线运动,同时由于受到电场力的作用要在竖直方向做加速运动。
电子的运动实际是水平方向的匀速运动和竖直方向的加速运动的合运动(如图虚线表示)。
若两板间距为d,板长为L,所加的电压为U,电子的质量为m,入射初速度为v0,请你推导证明:电子离开此电场时偏移的距离为222=eULydmv_____。
【答案】FEq=见解析【解析】【分析】【详解】(1)放入电场中的电荷受电场力的作用。
在电场中某一点受力大小与电荷的带电量有关。
但电荷所受的电场力F跟它的电荷量q的比值是一定的,叫做该点的电场强度,简称场强E,定义式为F Eq =(2)由场强定义式FEq=可得电子e在电场中受到的电场力为F qE eE==已知两板间电场强度的计算公式为UEd=带入电场力表达式得eUF eEd==电子在水平方向上做匀速直线运动,由svt=得电子在平行板中运动的时间为Ltv=竖直方向上电子做初速度为零的匀加速直线运动,由牛顿第二定律得竖直方向的加速度F eUam dm==故电子离开此电场时偏移的距离2222001222eU L eULy atdm v dmv⎛⎫==⨯=⎪⎝⎭答:(1)电场强度定义式为FEq=。
(2)电子离开此电场时偏移的距离为222=eULydmv,证明如上。
2.水平升降台面上有一个足够深、底面积为 40cm2的柱形容器,容器中水深 20cm则水对容器底部的压强为_____Pa,现将底面积为 10cm2、高 20cm 的圆柱体 A悬挂在用绳固定的轻质弹簧测力计下端,使 A 浸入水中,稳定后,A 的下表面距水面 4cm,弹簧测力计的示数为0.8N,则物块的密度为_____kg/m3,如图所示,然后使升降台上升 7cm,再次稳定后,A 所受的浮力为_____N(已知弹簧受到的拉力每减小1N,弹簧的长度就缩短1cm)(取g=10N/kg,ρ水=1×103kg/m3)【答案】2000 30.610⨯ 1.2【解析】【分析】【详解】[1]水对容器底部的压强:33=1.010kg m10N kg0.2m=2000Pap ghρ=⨯⨯⨯水;[2]物体A下表面距水面4cm时受到的浮力:33-63=1.010kg m10N kg41010m=0.4NF gVρ=⨯⨯⨯⨯⨯浮水排;根据力的平衡,物体的重力:=0.4N+0.8N=1.2NG F F=+浮弹;物体的质量:1.2N =0.12kg=120g 10N kgG m g ==; 物体的密度: 3333120g 0.6g cm =0.610kg m 1020cmm V ρ===⨯⨯; [3]如图所示,然后使升降台上升7cm ,再次稳定后,可等效为将容器下部切去7cm ,将切去的7cm 水再倒入,则加入水的体积:V 加=7cm ×40cm 2=280cm 3;而V 加=△h 弹S 容+△h 浸(S 容﹣S 柱);(△h 浸为圆柱体在水中增加的深度,弹簧缩短的量为△h 弹)代入已知量:280cm 3=△h 弹×40cm 2+△h 浸×(40cm 2﹣10cm 2)﹣﹣﹣﹣﹣﹣① 因浮力的变化量等于弹簧弹力的变化量,△F 浮=△F 弹,即ρ水g △h 浸S 物=k △h 弹代入已知量:1.0×103kg/m 3×10N/kg ×△h 浸×10×10﹣4 m 2=100×△h 弹△h 浸=10△h 弹﹣﹣﹣﹣﹣②由①②得:△h 弹≈0.82cm ,已知弹簧受到的拉力每减小1N ,弹簧的长度就缩短1cm ,故增加的浮力为0.82N ,原来弹簧测力计的示数为0.8N ,弹簧伸长0.8cm ;因0.82cm >0.8cm ;故物体漂浮,故F ′浮=G =1.2N 。
人教版物理中考二模试卷试卷测试卷 (word版,含解析)易错题培优
人教版物理中考二模试卷试卷测试卷(word版,含解析)易错题培优一、中考物理力学问题易错压轴题提优(难)1.阅读短文,回答问题“负压病房”新冠疫情期间,火神山和雷神山的医院负压病房在救治重症患者及保护医护人员起了非常大的作用,它是指在特殊的装置之下,病房内的气压低于病房外的气压,这样的话,从空气的流通来讲,就只能是外面的新鲜空气可以流进病房,病房内被患者污染过的空气就不会泄露出去,而是通过专门的通道及时排放到固定的地方。
这样病房外的地方就不会被污染,从而减少了医务人员被大量感染的机会,这种病房最适合抢救类似非典、新冠这样的呼吸道传染性疾病病人。
传染病负压隔离病房的功能主要有两点,一是利用负压原理隔离病原微生物,同时将室内被患者污染的空气经特殊处理后排放,不会污染环境;二是通过通风换气及合理的气流组织,稀释病房内的病原微生物浓度,并使医护人员处于有利的风向段,保护医护人员工作安全。
传染病负压隔离病房一般由病室、缓冲间、卫生间三部分组成。
(1)负压病房的病房内气体压强_______(选填“大于”或“小于”或“等于”)室外的大气压,空气从_____流向 ______(选填“室内”或“室外”);(2)为了防止医护人员在病房内给病人护理时被感染,同时考虑到患者的呼吸问题,你认为病房内的气压和缓冲间气压的差值最接近的是______,经过治疗后转为轻症的病人呼吸基本不受影响的气压是_____;A.20pa B.1000pa C.20000pa D.100000pa(3)在抢救重症患者的时候,给病人插管的医生需要穿上专门的密封防护服,为保护医生,防护服内气压 ________(选填“大于”或“小于”或“等于”)病房内的气压;(4)下列现象中有可能处于“负压”状态的是(______)A.正在熬制中药的高压锅内B.高空中飞行的飞机机舱内C .充满气后的氧气罐内D .人吸气时肺的内部【答案】小于 室外 室内 A D 大于 D【解析】【分析】【详解】(1)[1][2][3]负压病房内气体压强小于室外的大气压,空气从室外流向室内。
人教版物理中考二模试卷试卷练习(Word版 含答案)易错题培优
人教版物理中考二模试卷试卷练习(Word 版 含答案)易错题培优一、中考物理力学问题 易错压轴题提优(难)1.如图,重5N 的薄壁容器放在水平硬板MN 上,容器底面积为2300cm ,高度为25cm ,装有15cm 深的水。
一根原长为10cm 的轻质的细弹簧EF 吊着柱形木块刚好静止,木块下表面与水的液面相平。
弹簧上端E 连接着固定不动的支架上,下端F 连接在木块(不吸水)上表面的中心上,弹簧长度每改变1cm ,弹力变化量为1N ,木块的重力为5N ,底面积为250cm ;高度为20cm 。
现将水平硬板MN 缓慢向上移动,木块始终保持竖直方向,弹簧均在弹性限度内。
(g = 10N/kg )。
求:(1)当木块浸入水中的深度为2cm 时,木块受到的浮力;(2)当木块浸入水中的深度为6cm 时,水对容器底部的压强;(3)当木块下有表面刚接触容器底部时,弹簧的长度;(4)当硬板向上移动28cm 时,容器对硬板的压强。
【答案】(1)1N ;(2)1600Pa ;(3)6cm ;(4)2100 Pa【解析】 【分析】【详解】(1)当木块浸入水中的深度为2cm 时,其所受的浮力为33-631.010kg/m 50210m 10N/kg 1N F gV ρ==⨯⨯⨯⨯⨯=浮水排(2)容器底面积为222300cm 310m -=⨯,当木块浸入水中的深度为6cm 时,容器中水面增加的高度63-2250610m 0.012m 310mV H S -⨯⨯∆===⨯排1容 此时容器底部受到的压强 332() 1.010kg/m 10N/kg (1510m 0.01m)1600Pa p g H H ρ-=+∆=⨯⨯⨯⨯+=(3)当木块下表面刚接触容器底部时,水的深度(木块浸入的深度)为H 1,容器中水的体积不变,即21()300cm 15cm S S H -=⨯木容代入得2221(300cm 50cm )300cm 15cm H -=⨯解得118cm 28cm H =<即水未溢出。
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2.实行垃圾分类以来,我市各小区常会见到如图甲所示的电瓶垃圾车对垃圾进行分类清运。若将垃圾桶看成近似的长方体,底部是边长a为60cm的正方形,桶高b为100cm。某垃圾桶及垃圾总质量为50kg,且均匀分布。电瓶垃圾车的金属杆与其他附属结构质量忽略,3秒钟内垃圾桶可被金属杆绕O点从竖直匀速拉至水平。垃圾桶水平时,O点到金属杆的距离为20cm,如图乙所示。试分析回答:
(2)天平调平衡后,在烧杯内倒入一部分酒,并将它放到天平的左盘,在右盘中添加砝码,并移动游码,待天平重新平衡后,右盘上的砝码与标尺上的游码所对的刻度如图( b)所示,则烧杯与酒的总质量为_______g;
(3)用针筒从烧杯中抽出部分酒,如图(c)所示,针筒内酒的体积为______cm3,然后再用天平测得烧杯与剩余酒的总质量为15.8g。由此,他求出西凤酒的密度为_______kg⁄m3。
V加=7cm×40cm2=280cm3;
而V加=△h弹S容+△h浸(S容﹣S柱);(△h浸为圆柱体在水中增加的深度,弹簧缩短的量为△h弹)
代入已知量:280cm3=△h弹×40cm2+△h浸×(40cm2﹣10cm2)﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
因浮力的变化量等于弹簧弹力的变化量,△F浮=△F弹,即
ρ水g△h浸S物=k△h弹
人教版物理中考二模试卷试卷(培优篇)(Word版 含解析)易错题培优
一、中考物理力学问题易错压轴题提优(难)
1.水平升降台面上有一个足够深、底面积为40cm2的柱形容器,容器中水深20cm则水对容器底部的压强为_____Pa,现将底面积为10cm2、高20cm的圆柱体A悬挂在用绳固定的轻质弹簧测力计下端,使A浸入水中,稳定后,A的下表面距水面4cm,弹簧测力计的示数为0.8N,则物块的密度为_____kg/m3,如图所示,然后使升降台上升7cm,再次稳定后,A所受的浮力为_____N(已知弹簧受到的拉力每减小1N,弹簧的长度就缩短1cm)(取g=10N/kg,ρ水=1×103kg/m3)
人教版物理中考二模试卷试卷(Word版 含解析)易错题培优
人教版物理中考二模试卷试卷(Word 版 含解析)易错题培优一、中考物理力学问题 易错压轴题提优(难)1.小华和他的兴趣小组利用如图所示的滑轮组进行实验,人以200N 的力向下拉绕在滑轮组上的绳子的一端,10s 绳子下端移动了1.5m ,重物上升0.5m ,已知该滑轮组的效率为70%(g 取10N/kg ,不计绳重和摩擦,滑轮组的绕绳能承受的拉力为450N ),求:(1)画出小华兴趣小组所用滑轮组的绕线情况;(2)被吊起物的质量是多少?(3)若该滑轮组机械效率提升到85%,则被吊起的物重为多大?(4)若小华体重为500N ,则此滑轮组的最大机械效率多大?【答案】(1)见解析;(2)42kg ;(3)1020N ;(4)86.7%【解析】【分析】【详解】(1)由题意,绳子下端移动1.5m 时重物上升0.5m ,则滑轮组的n =3,且人向下拉绕在滑轮组上的绳子的一端,则滑轮组的绕线情况如图所示:。
(2)滑轮组的机械效率为W Gh W Fsη==有用总 则被吊起物的重量为 0.7200N 1.5m 420N 0.5mFs G h η⨯⨯=== 即被吊起物的质量为420N 42kg 10N/kg G mg === 且有 F G G η=+动则动滑轮重量为3200N 420N 180N G F G η=-=⨯-=动(3)若该滑轮组机械效率提升到85%,即Gh G Fs G G η''=='+动则被吊起的物重为 0.85180N 1020N 110.85G G ηη''==⨯='--动 (4)小华体重为500N ,但滑轮组的绕绳能承受的拉力为450N ,故绳端拉力最大为450N ,此时重物重量为03450N 180N 1170N G F G η'=-=⨯-=动则此滑轮组的最大机械效率为0max 01170N 86.7%1170N 180NG G G η===++动 答:(1小组所用滑轮组的绕线情况见解析;(2)被吊起物的质量是42kg ;(3)若该滑轮组机械效率提升到85%,则被吊起的物重为1020N ;(4)若小华体重为500N ,则此滑轮组的最大机械效率是86.7%。
人教版物理中考二模试卷试卷达标训练题(Word版 含答案)易错题培优
人教版物理中考二模试卷试卷达标训练题(Word 版 含答案)易错题培优一、中考物理力学问题 易错压轴题提优(难)1.陕西的西凤酒历史悠久,多次获得国际金奖,是中国“凤香型”白酒的典型代表。
小彬为了测定西凤酒的密度,进行了以下的实验:(1)把托盘天平放在水平桌面上,将游码移到标尺_________后,发现指针静止时所指的位置如图(a )所示,他应将平衡螺母向____调,才能使天平平衡;(2)天平调平衡后,在烧杯内倒入一部分酒,并将它放到天平的左盘,在右盘中添加砝码, 并移动游码,待天平重新平衡后,右盘上的砝码与标尺上的游码所对的刻度如图( b)所示, 则烧杯与酒的总质量为_______g ;(3)用针筒从烧杯中抽出部分酒,如图(c)所示,针筒内酒的体积为______cm 3,然后再用天平测得烧杯与剩余酒的总质量为 15.8g 。
由此,他求出西凤酒的密度为_______kg⁄m 3。
(4)在交流与评估时,同组的同学发现针筒的刻度线前端装针头的地方会多吸了一点酒,这导致所测得的酒的密度会比真实值________(选填“偏大”或“偏小”)。
【答案】零刻度线 左 56.4 50 0.812×103 偏大【解析】【分析】【详解】(1)[1][2]在天平使用时,要将游码移动到标尺零刻度线处,此时指针向右偏,则应向左调节平衡螺母,才能使天平平衡。
(2)[3]由图(b)知,烧杯与酒的总质量m 1=56.4g(3)[4]由图(c)知,针筒内酒的体积V =50cm 3由题意知,针筒内酒的质量m =m 1-m 2=56.4g-15.8g=40.6g[5]西凤酒的密度333340.6g 0.812g/cm 0.81210kg/m 50cm m V ρ====⨯ (4)[6]针筒的刻度线前端装针头的地方有酒,这样测得的体积偏小,而测得的质量是真实值,那么测出的酒的密度比真实值偏大。
2.如图所示,将两根相同的轻质弹簧固定在水平地面,甲、乙两钢球(m 甲>m 乙)正对弹簧从同一高度h 同时自由下落,两球接触弹簧并向下压缩弹簧。
人教版物理中考二模试卷试卷练习(Word版 含答案)易错题培优
人教版物理中考二模试卷试卷练习(Word 版 含答案)易错题培优一、中考物理力学问题 易错压轴题提优(难)1.入夏以来,我国部分地区发生洪涝灾害。
实践小组为了减轻巡堤人员的工作量,设计了水位自动监测装置,其原理如图所示。
电源电压恒定,0R 是压敏电阻,所受压力每增加10N ,电阻减小5Ω。
R 是长1m 、电阻100Ω的电阻丝,其连入电路的电阻与长度成正比。
电流表量程为00.6A ,其示数反映水位变化。
0R 下方固定一个轻质绝缘“⊥”形硬杆。
轻质金属滑杆PQ 可以在金属棒EF 上自由滑动,PQ 下方通过轻质绝缘杆与重100N 、高4m 的圆柱体M 固定在一起。
当水位上升时,PQ 随圆柱体M 向上移动且保持水平。
(整个装置接触良好且无摩擦,PQ 和EF 的电阻不计,331.0310kg /m ρ=⨯河水,g 取10N/kg )(1)闭合开关,当PQ 恰好位于R 最下端时,为警戒水位,电流表示数为0.06A 。
此时M 漂浮,有14体积浸在水中,M 所受的浮力为______N ; (2)当水位上升,PQ 向上移动过程中,R 连入电路的电阻______(选填“变大”、“不变”或“变小”)。
PQ 上升到R 的最上端,刚好与“⊥”形杆接触且对杆无压力时,为三级预警;(3)水位继续上升,PQ 开始通过“⊥”形杆对0R 产生压力。
当达到二级预警时,电流表示数为0.15A ;水位再上升0.4m 达到一级预警时,电流表示数为0.20A 。
电源电压为______V ;(4)在保证电路安全的情况下,此装置能测量的最高水位高于警戒水位______m ;(5)若将水位相对警戒线上升的高度标记在电流表对应的刻度上,即把电流表改装成水位计,水位计的刻度是______(选填“均匀”或“不均匀”)的。
【答案】100 变小 12 2.6 不均匀【解析】【分析】【详解】(1)[1]物体M 漂浮时,其受到的浮力和重力为一对平衡力,大小相等M 100N F G ==浮(2)[2]PQ 向上移动过程中,R 连入电路中的长路变短,故其接入电路中的电阻变小。
人教版物理中考二模试卷试卷训练(Word版 含解析)易错题培优
人教版物理中考二模试卷试卷训练(Word 版 含解析)易错题培优一、中考物理力学问题 易错压轴题提优(难)1.边长为10cm 的立方体物块(ρρ<物水)放入圆柱形容器底部,如图1所示。
逐渐向容器内倒入水(水未溢出),测量容器内水的深度h ,分别计算出该物块对应受到的浮力F 浮,并绘制了如图2(实线)所示的图像。
(g 取10N/kg )(1)在水中,h =12cm 时,物块处于______状态(选填“漂浮”、“悬浮”、“沉底”),物块重为______N 。
(2)未倒水前物块对容器底部的压强为______Pa ,物体的密度为______kg/m 3。
(3)更换一种液体重复上述实验,绘制了如图2(虚线)所示的图像。
h =12cm 时,物块处于______状态(选填“漂浮”、“悬浮”、“沉底”),液体的密度为______kg/m 3。
如果圆柱形容器中水和液体的深度均为12cm ,则水中物块的重力势能______液体中物块的重力势能。
(选填“>”、“<”或“=”)【答案】漂浮 8 800 0.8×103 沉底 0.7×103 > 【解析】 【分析】 【详解】(1)[1]由图2可知,在水中,当h =8cm 时,浮力就不再增大,物块排开水的体积也不再增大,结合ρρ<物水可知,当h =12cm 时,物块在水中处于漂浮状态。
[2]此时,物块受到的浮力为8N ,对物块进行受力分析可知,它在重力和浮力两个力的作用下处于平衡状态,根据二力平衡的条件可知,物块的重力等于它受到的浮力,为8N 。
(2)[3]未倒水前,物块对容器底的压强8N 800Pa 0.1m 0.1mF G p S S ====⨯ [4]物体的质量8N 0.8kg 10N /kgG m g === 物体的密度330.8kg 0.810kg /m 0.1m 0.1m 0.1mm V ρ===⨯⨯⨯ (3)[5]由图2可知,在另一种液体中,当h =12cm 时,物块浸没在液体中,所受浮力为7N ,浮力小于重力,所以物体处于沉底状态。
人教版物理中考二模试卷试卷达标训练题(Word版 含答案)易错题培优
人教版物理中考二模试卷试卷达标训练题(Word 版 含答案)易错题培优一、中考物理力学问题 易错压轴题提优(难)1.如图所示,在滑轮组的下方,悬挂一圆柱形的物体,此物体被浸在圆柱形容器内的液体中,在B 端用一轻绳沿竖直方向将杠杆拉住,使其始终保持水平平衡。
已知杠杆O 点两侧的长度关系如图所示,圆柱形物体重4.4N ,底面积为10cm 2、高为12cm ,圆柱形容器的底面积为50cm 2;若容器中的液体为水,在水深为20cm 时物体的上表面恰与水面相平,此时杠杆B 端绳上的拉力为F 1;打开圆柱形容器下方的阀门K ,将水向外释放,直到物体露出水面的体积为其总体积的23时,将阀门K 关闭,此时杠杆B 端绳上的拉力为F 2,且F 1:F 2=9:11;若容器中液体为某种未知液体,其质量与最初容器中的水的质量相等,此时未知液体的深度为18cm ,杠杆B 端绳上的拉力为F 3,(杠杆的重力及滑轮的摩擦均可忽略不计,取g =10N/kg )则:(1)圆柱形物体浸没水中时受到的浮力为________N ; (2)未知液体的密度为________g/cm 3;(3)作用在B 端的拉力F 3大小为________N 。
(小数点后保留两位) 【答案】1.2 1.1 2.47 【解析】 【分析】 【详解】 (1)[1]物体的体积为42431010m 0.12m 1.210m V S h --==⨯⨯=⨯物物由阿基米德原理可知,圆柱形物体浸没水中时受到的浮力为334310N/kg 1.010kg/m 1.210m 1.2N F gV ρ-==⨯⨯⨯⨯=浮水(2)[2]水的体积为4242435010m 0.2m 1010m 0.12m 8.810m V S h S h ---=-=⨯⨯-⨯⨯=⨯水水物物容未知液体的深度为18cm ,则未知液体的体积为424243()5010m 0.18m 1010m 0.1m 810m V S h S h h h ---=--+=⨯⨯-⨯⨯=⨯液液物物水液容由于水的质量与液体的质量相等,则V V ρρ=水水液液则可解得液体的密度为433333438.810m 1.010kg/m 1.110kg/m 810m V V ρρ--⨯==⨯⨯=⨯⨯水液水液(3)[3]设放水前后作用在A 端绳子的拉力分别为F 1′、F 2′,根据杠杆平衡条件可知11F OB F OA '⨯=⨯22F OB F OA '⨯=⨯滑轮组中n =3,此时11nF T G G F G '=+=-+动浮动 223F nF TG G G '=+=-+浮动动 由F 1:F 2=9:11,联立可得11229113G F G nF F F F nF G G '-+==='-+浮动浮动可得动滑轮重量为0.4N G =动换成未知液体后,物体所受浮力为334210N/k 1.110kg/m 1010m 0.1m 1.1g N F gV ρ-'==⨯⨯⨯⨯⨯=浮液排则作用在A 端绳子的拉力为3 4.4N 1.1N+0.4N1.233N 33G F G F '-+-'===浮动由杠杆平衡条件可知33F OB F OA '⨯=⨯则作用在B 端的拉力F 3大小为332 1.233N 2.47N OAF F OB'=⨯=⨯=2.面积很大的水池,水面上浮着一边长为a 、质量为m 的正方体均匀木块,开始时木块静止,如图甲。
人教版物理中考二模试卷试卷检测题(Word版 含答案)易错题培优
人教版物理中考二模试卷试卷检测题(Word 版 含答案)易错题培优一、中考物理力学问题 易错压轴题提优(难)1.如图所示,在滑轮组的下方,悬挂一圆柱形的物体,此物体被浸在圆柱形容器内的液体中,在B 端用一轻绳沿竖直方向将杠杆拉住,使其始终保持水平平衡。
已知杠杆O 点两侧的长度关系如图所示,圆柱形物体重4.4N ,底面积为10cm 2、高为12cm ,圆柱形容器的底面积为50cm 2;若容器中的液体为水,在水深为20cm 时物体的上表面恰与水面相平,此时杠杆B 端绳上的拉力为F 1;打开圆柱形容器下方的阀门K ,将水向外释放,直到物体露出水面的体积为其总体积的23时,将阀门K 关闭,此时杠杆B 端绳上的拉力为F 2,且F 1:F 2=9:11;若容器中液体为某种未知液体,其质量与最初容器中的水的质量相等,此时未知液体的深度为18cm ,杠杆B 端绳上的拉力为F 3,(杠杆的重力及滑轮的摩擦均可忽略不计,取g =10N/kg )则:(1)圆柱形物体浸没水中时受到的浮力为________N ; (2)未知液体的密度为________g/cm 3;(3)作用在B 端的拉力F 3大小为________N 。
(小数点后保留两位) 【答案】1.2 1.1 2.47 【解析】 【分析】 【详解】 (1)[1]物体的体积为42431010m 0.12m 1.210m V S h --==⨯⨯=⨯物物由阿基米德原理可知,圆柱形物体浸没水中时受到的浮力为334310N/kg 1.010kg/m 1.210m 1.2N F gV ρ-==⨯⨯⨯⨯=浮水(2)[2]水的体积为4242435010m 0.2m 1010m 0.12m 8.810m V S h S h ---=-=⨯⨯-⨯⨯=⨯水水物物容未知液体的深度为18cm ,则未知液体的体积为424243()5010m 0.18m 1010m 0.1m 810m V S h S h h h ---=--+=⨯⨯-⨯⨯=⨯液液物物水液容由于水的质量与液体的质量相等,则V V ρρ=水水液液则可解得液体的密度为433333438.810m 1.010kg/m 1.110kg/m 810m V V ρρ--⨯==⨯⨯=⨯⨯水液水液(3)[3]设放水前后作用在A 端绳子的拉力分别为F 1′、F 2′,根据杠杆平衡条件可知11F OB F OA '⨯=⨯22F OB F OA '⨯=⨯滑轮组中n =3,此时11nF T G G F G '=+=-+动浮动 223F nF TG G G '=+=-+浮动动 由F 1:F 2=9:11,联立可得11229113G F G nF F F F nF G G '-+==='-+浮动浮动可得动滑轮重量为0.4N G =动换成未知液体后,物体所受浮力为334210N/k 1.110kg/m 1010m 0.1m 1.1g N F gV ρ-'==⨯⨯⨯⨯⨯=浮液排则作用在A 端绳子的拉力为3 4.4N 1.1N+0.4N1.233N 33G F G F '-+-'===浮动由杠杆平衡条件可知33F OB F OA '⨯=⨯则作用在B 端的拉力F 3大小为332 1.233N 2.47N OAF F OB'=⨯=⨯=2.放入电场中的电荷要受到电场力的作用。
人教版物理中考二模试卷试卷测试卷 (word版,含解析)易错题培优
人教版物理中考二模试卷试卷测试卷 (word 版,含解析)易错题培优一、中考物理力学问题 易错压轴题提优(难)1.边长为10cm 的立方体物块(ρρ<物水)放入圆柱形容器底部,如图1所示。
逐渐向容器内倒入水(水未溢出),测量容器内水的深度h ,分别计算出该物块对应受到的浮力F 浮,并绘制了如图2(实线)所示的图像。
(g 取10N/kg )(1)在水中,h =12cm 时,物块处于______状态(选填“漂浮”、“悬浮”、“沉底”),物块重为______N 。
(2)未倒水前物块对容器底部的压强为______Pa ,物体的密度为______kg/m 3。
(3)更换一种液体重复上述实验,绘制了如图2(虚线)所示的图像。
h =12cm 时,物块处于______状态(选填“漂浮”、“悬浮”、“沉底”),液体的密度为______kg/m 3。
如果圆柱形容器中水和液体的深度均为12cm ,则水中物块的重力势能______液体中物块的重力势能。
(选填“>”、“<”或“=”)【答案】漂浮 8 800 0.8×103 沉底 0.7×103 >【解析】【分析】【详解】(1)[1]由图2可知,在水中,当h =8cm 时,浮力就不再增大,物块排开水的体积也不再增大,结合ρρ<物水可知,当h =12cm 时,物块在水中处于漂浮状态。
[2]此时,物块受到的浮力为8N ,对物块进行受力分析可知,它在重力和浮力两个力的作用下处于平衡状态,根据二力平衡的条件可知,物块的重力等于它受到的浮力,为8N 。
(2)[3]未倒水前,物块对容器底的压强8N 800Pa 0.1m 0.1mF G p S S ====⨯ [4]物体的质量 8N 0.8kg 10N /kgG m g === 物体的密度 330.8kg 0.810kg /m 0.1m 0.1m 0.1mm V ρ===⨯⨯⨯ (3)[5]由图2可知,在另一种液体中,当h =12cm 时,物块浸没在液体中,所受浮力为7N ,浮力小于重力,所以物体处于沉底状态。
人教版物理中考二模试卷试卷练习(Word版 含答案)易错题培优
人教版物理中考二模试卷试卷练习(Word 版 含答案)易错题培优一、中考物理力学问题 易错压轴题提优(难)1.在水平桌面上放有一柱形容器,底面积为 500cm 2,里面装有深度为 20cm 的水;一个重力为 2.4N 的开口玻璃杯A ,其底部与一个体积为50cm 3,重力为 4N 的实心铁块 B 用细线相连(细线的质量体积忽略不计),然后放入水中,但在放入过程中由于不小心,容器中有少量的水流入了玻璃杯中,最后A 、B 两物体在水中处于静止,如图所示,此时玻璃杯A 排开水的体积为 640cm 3。
则没有放入玻璃杯和铁块时水对容器底部的压强为_______Pa ;若细线突然断开,A 、B 两物体再一次静止后(这个过程中玻璃杯A 开口始终向上),水对容器底部的压强为_____Pa 。
【答案】3210⨯; 667.9。
【解析】 【详解】[1]没有放入玻璃杯和铁块时水对容器底部的压强:33311g =1.010kg m 10N kg 0.2m=210Pa P h ρ=⨯⨯⨯⨯;[2]B 受到的浮力:33-63B =g =g =1.010kg m 10N kg 5010m =0.5N F V V ρρ⨯⨯⨯⨯浮排;=3.9N-0.5N=3.4N F G F =-浮拉;容器内水的体积:-4231=50010m 0.2m=0.01m V Sh =⨯⨯水;玻璃杯A 受到的浮力:33-63=1.010kg m 10N kg 64010m =6.4N F gV ρ''=⨯⨯⨯⨯浮排; 设进入玻璃杯中水的重力为G 则:A B ==6.4N+0.5N-2.4N-4N=0.5N G F F G G '+--浮浮进水; 根据==G mg Vg ρ得:33-530.5===110kg m 10N kg510m G NV gρ⨯⨯⨯进水进水; 杯外水的体积:3-53-33=0.01m -510m =9.9510m V V V '=-⨯⨯水水进水; 玻璃杯A 最终漂浮,此时的浮力:A 2=2.4N+0.5N=2.9N F G G =+浮进水;设此时A 排开水的体积为3V 排,由浮力公式有:33233==1.010kg m 10N kg =2.9N F gV V ρ⨯⨯⨯浮排排;解得-433=2.910m V ⨯排绳断后,两物体A 、B 再一次静止时水深:334363B 32429.9510m 2.910m 5010m =0.06679m 50010mV V V h S ----'++⨯+⨯+⨯==⨯水排 则水对容器底部的压强:3322==1.010kg m 10N kg 0.06679m=667.9Pa P gh ρ⨯⨯⨯。
人教版物理中考二模试卷试卷测试卷 (word版,含解析)易错题培优
人教版物理中考二模试卷试卷测试卷(word版,含解析)易错题培优一、中考物理力学问题易错压轴题提优(难)1.面积很大的水池,水面上浮着一边长为a、质量为m的正方体均匀木块,开始时木块静止,如图甲。
现用力F将木块匀速下压,运动时,F随深度H变化如图乙,则:(1)木块静止时,所受浮力F浮=______,正方体木块的密度ρ木=_______ρ水;(2)木块开始下沉到恰好浸没的过程中,重力对木块做功是______;(用a、m、g表示)(3)在木块匀速下沉过程中,F最大值是_______?木块开始下沉到恰好浸没的过程中,忽略水面高度的变化,F对木块做的功是______?(提示:F是匀速增大的,用a、m、g表示)【答案】mg3414mga13mg124mga【解析】【分析】【详解】(1)[1]木块静止时漂浮在水面,受到的浮力等于木块本身的重力,即F G mg==浮木[2]由图乙可知,木块静止时木块浸入水中的深度为34a,则木块静止漂浮时排开水的体积为334V a=排根据漂浮时受到的浮力等于物体本身重力,则有gV gVρρ=水排木木则木块的密度333344aVV aρρρρ===水排木水水木(2)[3]木块开始下沉到恰好浸没的过程中,木块在重力方向移动了3144h a a a=-=则重力对木块做功14W G h mgh mga ===木 (3)[4]由[2]已知水和木块的密度关系是34ρρ=木水木块完全浸没后受到的浮力4433F gV gV gV mg ρρρ''====浮水排水木木木木块完全浸没时受力平衡,则有F G F '=+浮压木则手对木块的最大压力max 4133F FG mg mg mg '=-=-=浮木[5]木块开始下沉到恰好浸没的过程中,F 是匀速增大的,到浸没时最大压力为max 13F mg =则该过程的平均压力为()max max 1110226F F F mg =+==平均 所以F 对木块做的功1116424W F h mg a mga '==⨯=平均2.阅读短文,回答问题。
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人教版物理中考二模试卷试卷复习练习(Word 版 含答案)易错题培优一、中考物理力学问题 易错压轴题提优(难)1.阅读《桔槔和辘轳》,回答问题。
桔槔和辘轳中国古代五大农书之首《齐民要术》中清楚的记载着:“井深用辘轳,井浅用桔槔。
”桔槔是人类最早发明的简单汲水工具,如图甲所示,在其横长杆的中间由竖木支撑或悬吊起来,横杆的一端用一根绳与汲器相连,另一端绑上或悬上一块重石头。
这个石头不能太重,也不能太轻,太重落桶时费力,太轻提水时费力。
石头到底多重呢?假设落桶与提水时人施加在绳上的力的大小均为F ,只不过落桶时F 方向向下,提水时F 方向向上,不计桶本身重力,利用杠杆平衡条件,我们可以计算出对于等臂的桔槔,石头重12G G =石水,也就是石头的重力是所汲水重的一半。
桔槔只能在浅水中汲水,无法满足深井汲水的需求,极大限制了农业发展。
辘轳的出现,弥补了桔槔的功能缺陷,既省力,又便于深井汲水,满足了人们农业生产和日常生活方面对水资源的进一步需求(如图乙所示)。
辘轳是典型的轮轴,其结构如图丙所示,半径较大的是轮,半径较小的是轴,轮轴是能够连续转动的杠杆,支点就在转轴线上。
R 为轮半径,r 为轴半径,1F 为作用在轮上的力,2F 为作用在轴上的力,当轮轴匀速转动时,有12F R F r =,且R r >,所以12F F <,因而辘轳能够省力,同时可以根据井深确定绳子的长度。
根据上述材料,回答下列问题。
(1)与桔槔相比,辘轳的优势是______(写出一条即可);(2)用桔槔汲水时,不计桶本身重力,设所提水重为G 水,石头重为G 石,动力臂为1l ,阻力臂为2l ,提水时人施加在绳上的力F 方向向上,如果桔槔匀速转动,根据杠杆平衡条件,下列关系式符合提水情景的是______;(选填选项前的字母)A .12l l G G =石水B .()12G F l G l -=石水C .()12G F l G l +=石水(3)使用辘轳时,若想更加省力,可以进行改进,请你列举出一条_______。
【答案】便于深井汲水 B 使轮的半径更大些或轴的半径更小些【解析】【分析】(1)根据题中信息分析解答;(2)根据杠杆的平衡条件分析解答;(3)根据12F R F r =分析解答。
【详解】(1)[1]桔槔只能在浅水中汲水,无法满足深井汲水的需求,辘轳既省力,又便于深井汲水,满足了人们农业生产和日常生活方面对水资源的进一步需求;(2)[2]由题意知拉力F 使杠杆逆时针转动,石头对杠杆的拉力也是使杠杆逆时针转动,水对杠杆的拉力使杠杆顺时针转动,根据杠杆平衡条件得121G l G l Fl =+石水整理得()12GF lG l -=石水故B 正确; (3)[3]根据12F R F r =知,要想更加省力,可以使轮半径更大些或轴半径更小些。
【点睛】本题考查杠杆平衡条件的应用、轮轴的应用等知识,还考查了学生的分析解答能力,是一道综合题,难度不是很大。
2.陕西的西凤酒历史悠久,多次获得国际金奖,是中国“凤香型”白酒的典型代表。
小彬为了测定西凤酒的密度,进行了以下的实验:(1)把托盘天平放在水平桌面上,将游码移到标尺_________后,发现指针静止时所指的位置如图(a )所示,他应将平衡螺母向____调,才能使天平平衡;(2)天平调平衡后,在烧杯内倒入一部分酒,并将它放到天平的左盘,在右盘中添加砝码, 并移动游码,待天平重新平衡后,右盘上的砝码与标尺上的游码所对的刻度如图( b)所示, 则烧杯与酒的总质量为_______g ;(3)用针筒从烧杯中抽出部分酒,如图(c)所示,针筒内酒的体积为______cm 3,然后再用天平测得烧杯与剩余酒的总质量为 15.8g 。
由此,他求出西凤酒的密度为_______kg⁄m 3。
(4)在交流与评估时,同组的同学发现针筒的刻度线前端装针头的地方会多吸了一点酒,这导致所测得的酒的密度会比真实值________(选填“偏大”或“偏小”)。
【答案】零刻度线 左 56.4 50 0.812×103 偏大【解析】【分析】【详解】(1)[1][2]在天平使用时,要将游码移动到标尺零刻度线处,此时指针向右偏,则应向左调节平衡螺母,才能使天平平衡。
(2)[3]由图(b)知,烧杯与酒的总质量m 1=56.4g(3)[4]由图(c)知,针筒内酒的体积V =50cm 3由题意知,针筒内酒的质量m =m 1-m 2=56.4g-15.8g=40.6g[5]西凤酒的密度333340.6g 0.812g/cm 0.81210kg/m 50cmm V ρ====⨯ (4)[6]针筒的刻度线前端装针头的地方有酒,这样测得的体积偏小,而测得的质量是真实值,那么测出的酒的密度比真实值偏大。
3.如图所示,将两根相同的轻质弹簧固定在水平地面,甲、乙两钢球(m 甲>m 乙)正对弹簧从同一高度h 同时自由下落,两球接触弹簧并向下压缩弹簧。
请回答下列问题: (1)当各自速度达到最大值的位置时,哪个球使弹簧形变程度更大______?(2)若两球各自再继续向下运动相同的距离时,它们所受的合力分别为F 甲和F 乙,请判断F 甲和F 乙的大小关系,并说明理由______。
(整个过程均在弹簧的弹性限度内,不计空气阻力)【答案】甲 F 甲=F 乙;理由见解析【解析】【分析】【详解】(1)[1]由于m 甲>m 乙,所以G 甲>G 乙,球在下落过程中,球的速度达到最大值时,球受到的重力等于受到的弹力,甲的重力大于乙的重力,所以甲受到的弹力大于乙受到的弹力,甲弹簧发生的弹性形变大于乙弹簧发生的弹性形变。
(2)[2]球的速度达到最大值时,球受到的重力等于受到的弹力,在速度最大处再向下运动相同的距离,由于在弹性限度内弹簧的压缩量跟受到的压力成正比,所以甲弹簧和乙弹簧再次发生的弹性形变相同,再次产生的弹力相同,这个再次产生的弹力即合力,所以甲乙所受的合力相等,即F 甲=F 乙。
4.珠海有“发明大王”之称的宋有洲通过上千次实验之后,于2008年底研制出的“空中绿化存车亭”获得国内和国际专利。
此亭集绿化、停车、防盗、户外广告于一体,存车时只需40秒就可以把车子“锁上天”。
下图是“空中绿化存车亭”的工作原理图,其中A为存车架,O为杆OB的转动轴,杆的B端固定悬挂泊车装置,BC为牵引OB杆转动的钢丝绳,M为牵引钢丝绳的电动机。
存车时,汽车开到存车架上,电动机通过钢丝绳BC将杆OB拉到一定高度固定;取车时,将OB杆放下使存车架落回地面,现场还配有电动车充电柱。
请根据以上信息回答下列问题(忽略OB的重和机械各部分的摩擦力):(1)图中使用了_________滑轮;它是______(选填“省力”、“费力”、“既不省力也不费力”)的机械;(2)在图中画出杠杆OB的动力臂____。
若汽车的质量为0.9t,存车架框的质量为100kg,杆OB的长度为5m;求出此时绳CB的拉力_____;(3)专家建议遮阳蓬上加装太阳能光电板,给蓄电池充电,再由蓄电池给电动机供电,蓄电池给电动机供电效率为80%,电动机再把电能转化为机械能的效率为60%,每次存车,车被提升的高度为2.4m,每提升一辆车总共需要消耗的电能多少______J?(4)每个充电桩对新能源小汽车的充电功率为 8000W,充电1 h可使总质量为1t、额定输出功率为12kW的新能源小汽车匀速直线行驶36km。
设汽车行驶过程中受到的阻力是车重的0.06倍,g取10N/ kg。
该小汽车以额定输出功率,在平直公路上匀速行驶时速度为多少m/s_____?此电动汽车的电机效率是多少______?【答案】定既不省力也不费力 8000N 5×104J 20m/s 75% 【解析】【分析】【详解】(1)[1]如左图中的滑轮轮轴都是固定的,轴不随物体运动,所以都是定滑轮。
[2]根据定滑轮的特点,使用定滑轮既不省力也不费力,但可以改变力的方向。
(2)[3][4]由题意,汽车受到的重力30.910kg 10N/kg=9000N G m g ==⨯⨯车车存车框架受到的重力100kg 10N/kg=1000N G m g ==⨯架架汽车和存车框架的总重49000N+1000N=10N G G G =+=总车架杠杆OB 的动力臂为杆OB 长,即5m l =动由图可知阻力臂长4m ,即4m l =阻若杠杆此时平衡,可求此时绳CB 的拉力CB F ,根据杠杆平衡条件CB F l G l ⨯=⨯阻动总则44m 10N=8000N 5mCB l F G l =⋅=⨯阻总动 (3)[5]蓄电池给电动机供电效率为180%η=,电动机把电能转化为机械能的效率为260η=%;每提升一辆车需要做的有用功4410N 2.4m=2.410J W G h ==⨯⨯有总每提升一辆车电动机消耗的电能,由机械效率W W η=有电动机可得 442 2.410J =410J 60%W W η⨯==⨯有电动机每提升一辆车总共需要消耗的电能 441410J =510J 80%W W η⨯==⨯电动机总 (4)[6]因小汽车匀速直线行驶时处于平衡状态,受到的牵引力和阻力是一对平衡力,所以,小车的牵引力40.060.06110N=600N F f G ===⨯⨯新车由W Fs P Fv t t=== 可得,该小汽车以额定输出功率在平直公路上匀速行驶时速度31210W =20m/s 600N P v F ⨯==输出[7]汽车牵引力做的功37600N 3610m=2.1610J W Fs ==⨯⨯⨯由W P t=可得,消耗的电能 78000W 3600s=2.8810J W P t ==⨯⨯电充电该小汽车将电能转化为机械能的效率772.1610J 100%100%=75%2.8810JW W η⨯=⨯=⨯⨯电5.小明家卫生间新装一种智能抽水马桶,该马桶有坐垫自动加热和冲水功能:①坐垫加热原理如图甲:R 1和 R 2是表示电热丝的定值电阻,单刀双掷开关 S 2可接a 或b ,通过开关 S 1和 S 2的不同接法组合,实现“高、中、低”三档加热功能,其中低温档和中温档功率分别为20W 和40W ;②冲水原理如图乙:手动打开出水阀,水箱中的水减少,空心铜球在重力作用下,随着水位下降而向下运动,通过金属杆 AB 绕 O 点转动,向上拉动进水管阀门,使水能通过进水管进入水箱;当出水阀关闭,随着不断进水,水箱中的水位逐渐上升,空心铜球也随之向上运动,进水管阀门则向下运动,当金属杆处于水平位置时,进水管阀门将进水口堵住,不再进水。
下表为马桶的相关参数:(1)坐垫加热高温档功率为_________W ;(2)小明家的马桶比设在一楼的配水房高 25m ,若要使家里的马桶能正常工作,则一 楼配水房提供的水压应不低于多少_____Pa ?(3)已知空心铜球的质量为 80g , AB 长 225mm ,AO 长 25mm ,进水管阀门的受力面积是24mm 2,当它承受水的压强是5×105Pa 时停止进水,且空心铜球恰好浸没。