云南省昭通市巧家县大寨中学2022-2023学年九年级下学期月考物理试卷(4月份)(原卷版+解析版)
展开1. 小明在学习“从粒子到宇宙”的知识后,有下列认识,其中正确的是( )
A. 海绵容易被压缩能说明分子间有空隙
B. 扫地时灰尘飞舞能说明分子在做无规则运动
C. 在探索比分子更小的微观粒子的历程中,人们首先发现了质子
D. 宇宙是一个有层次的天体结构系统,它是有起源的、膨胀的和演化的
【答案】D
【解析】
【详解】A.海绵能够被压缩是因为海绵是多孔结构的物质,故A错误;
B.灰尘在空中飞扬可以观察到,所尘土飞扬不是分子在运动,故B错误;
C.在探索微小粒子的历程中人们首先发现了电子,故C错误;
D.宇宙是由物质组成的,星系中又有很多星体,并且处于不断的演化过程中,宇宙是有层次的天体系统,它的层次结构:行星﹣﹣太阳系﹣﹣银河系﹣﹣星系团﹣﹣超星系团﹣﹣总星系,故D正确。
故选D。
2. 安装在居民小区、银行等公共场所的电子监控系统能为监控中心的工作人员提供适时监控:光学系统收集监控区域内的景物信息,光电转换系统把光信号转换成电信号,输送到监控中心。电子监控光学系统的工作原理相当于( )
A. 平面镜成实像B. 凸透镜成实像
C. 平面镜成虚像D. 凸透镜成虚像
【答案】B
【解析】
【详解】电子监控光学系统相当于一个摄像机,它是以凸透镜为镜头,当物体到镜头的距离大于2倍焦距时,成缩小倒立的实像,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
3. 关于家庭电路和安全用电,下列说法正确的是( )
A. 空气开关“跳闸”,一定用电器发生了短路
B. 用电器起火时,应迅速用水扑灭
C. 控制用电器的开关应接在火线和用电器之间
D. 更换灯泡前,不需要断开开关
【答案】C
【解析】
【详解】A.空气开关“跳闸”, 可能是短路,也可能是用电器的总功率过大,故A错误;
B.若家用电器起火,应先切断电源,再灭火,故B错误;
C.控制用电器的开关应接在火线和用电器之间,这样在开关断开时,不易发生触电事故,故C正确;
D.更换灯泡时容易碰到金属部分,发生触电事故,因此切断电源可以保证金属部分不带电,故D错误。
故选C。
4. 关于粒子和宇宙,下列认识中正确的是
A. 雪花漫天飞舞,说明分子在做无规则运动
B. 在研究物质内部结构时,常用建立“模型”的方法
C. 在探索微观粒子的历程中,人们首先发现了质子
D. 地球等行星围绕太阳转动,太阳是宇宙的中心
【答案】B
【解析】
【详解】A、雪花漫天飞舞,那是物质的机械运动,不是分子在运动,分子运动是肉眼看不见的,故A错误;
B、科学家常采用建立模型的方法对物质结构进行研究,故B正确;
C、在探索微小粒子的历程中人们首先发现了电子,故C错误;
D、地球是太阳系的一颗行星,绕太阳公转,太阳是宇宙中的一颗恒星,并不是宇宙的中心,故D错误.
5. 关于压强,下列说法不正确的是( )
A. 在气体和液体中,流速越大的位置,压强越大
B. 最早测出大气压强值得科学家是托里拆利
C. 菜刀磨得很锋利是为了增大压强
D. 拦河坝建成上窄下宽,是由于液体的压强随深度的增加而增大
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】A.在气体和液体中,流速越大的位置,压强越小,故A错误,符合题意;
B.最早测出大气压强值得科学家是托里拆利,故B正确,不符合题意;
C.刀刃磨得很锋利,是为了在压力一定时,减小受力面积,增大压强,故C正确,不符合题意;
D.液体的压强随深度的增加而增大,水坝建成上窄下宽的形状可承受更大的压强,故D正确,不符合题意;
故选A。
6. 水平地面上有一个装满图书的木箱.小浩用沿着竖直方向100N的拉力向上提木箱,但木箱没有被提起.下列说法正确的是( )
A. 木箱受到的重力可能等于100N
B. 木箱受到的支持力和拉力的合力可能为零
C. 木箱受到的支持力和对地面的压力可能平衡
D. 木箱受到的重力和支持力的合力可能小于100N
【答案】A
【解析】
【详解】对木箱进行受力分析:木箱受重力G、支持力N和拉力F的共同作用,因为木箱静止,所以各力平衡,满足:F+N=G;
当F=G=100N时,N=0,故A选项是正确的;
支持力N和拉力F的方向是相同的,故二力的合力等于两力之和,不可能为0,也不可能构成平衡力,故B是错误的;
木箱受到的支持力和对地面的压力作用在两个物体上,是一对相互作用力,故C错误;
F+N=G,所以重力和支持力方向相反,合力等于两力之差,等于拉力大小,为100N,故D是错误的.
7. 如图所示的电路中,电源两端的电压保持不变。闭合开关S后,将滑动变阻器的滑片向右移动的过程中( )
A. 电流表A示数变小,电压表V1的示数变小
B. 电流表A的示数变小,电压表V2的示数变大
C. 电流表A的示数变大,电压表V1的示数变小
D. 电流表A的示数变大,电压表V2的示数变大
【答案】B
【解析】
【详解】由电路图可知,R1与R2串联,电压表V1测电源的电压,电压表V2测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。因电源两端的电压保持不变,所以,电压表V1的示数不变;将滑动变阻器的滑片P向右移动,接入电路中的电阻变大,由可知,电路中的电流变小;由U=IR可知,R1两端的电压变小,因串联电路中总电压等于各分电压之和,R2两端的电压变大,即电压表V2的示数变大;故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
8. 如图所示的四种常见的物态变化过程中,需要放热的是( )
A. 铁丝网上出现白霜B. 屋檐上的冰棱消融
C. 草叶上出现露珠D. 盒中的干冰块变小
【答案】AC
【解析】
【详解】A.霜是凝华现象,凝华放热,故A符合题意;
B.屋檐上的冰凌消融,是熔化现象,熔化吸热,故B不符合题意;
C.草叶上出现露珠,是空气中的水蒸气遇冷液化形成的,液化放热,故C符合题意;
D.盒中的干冰块变小,是由固态直接变为气态的升华现象,升华吸热,故D不符合题意。
故选AC。
9. 所有推动社会发展科学知识和规律,都是经过众多科学家长期,艰苦地科学探究得来的。下列关于科学家及其发理的陈述,符合物理学发展历史的是( )
A. 牛顿总结了伽利略等人的研究成果,概括出著名的牛顿第一定律
B. 托里拆利通过马德堡半球实验,成为证明大气压强存在的第一人
C. 焦耳对电流热效应进行了大量的实验研究,最后归纳出焦耳定律
D. 奥斯特发现了电磁感应现象,进一步揭示了电磁之间的相互联系
【答案】AC
【解析】
【详解】A.伽利略提出“运动不需要力维持”,为牛顿第一定律的建立奠定了基础,故A符合题意;
B.著名的马德堡半球实验用两个中间抽成真空而压合在一起的铜半球有力地证明了大气压的存在;托里拆利通过实验测出1标准大气压所能支持的水银柱的高度即标准大气压的值,故B不符合题意;
C.焦耳最先精确地确定了电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系,得出焦耳定律,故C符合题意;
D.法拉第发现了电磁感应现象,进一步揭示了电磁之间的相互联系,故D不符合题意。
故选AC。
10. 甲、乙两个容器分别装有体积相等的A、B两种液体,液体对容器底的压强相等,现将同一物体分别放入甲、乙两个容器中,静止时如图所示,下列说法正确的是( )
A. 物体在两液体中所受浮力F甲
C. 放入物体后两容器底受到液体压强p甲
D. A、B液体的密度ρA<ρB
【答案】BC
【解析】
【详解】A.由图中可知,物体在A液体中漂浮,在B液体中悬浮,故由物体的浮沉状态可知,物体在两液体中受到的浮力均等于自身重力,因是同一物体,重力不变,故可知物体在两液体中所受浮力相等,故A错误;
B.因物体在两液体中受到的浮力相等,故由阿基米德原理可知,物体在两液体中排开液体的重力相等,由G=mg可知,物体排开两液体的质量相等,故B正确;
C.由受力分析可知,放入物体前,容器底受到的压力等于液体的重力,放入物体后,容器底受到液体的压力等于液体的重力与物体的重力之和,因是同一物体重力不变,故可知放入物体之后,两容器底受到液体的压力增量相等,且由图中可知,甲容器的底面积大于乙容器的底面积,故由可知,放入物体后,甲容器受到A液体的压强增量小于乙容器受到B液体的压强增量,且由题意可知,放入物体之前,两液体对容器底的压强相等,故可知放入物体后,甲容器受到的液体压强小于乙容器受到的液体压强,故C正确;
D.由图中可知,物体在A液体中漂浮,由物体的浮沉状态可知,物体的密度小于A液体的密度,又因物体在B液体中悬浮,同理可知物体的密度等于B液体的密度,则A液体的密度大于B液体的密度,故D错误。
故选BC。
二、填空题(本大题共6个小题,第11~15题每小题2分,第16题4分,共14分)
11. 为预防新冠感染,进入校园的人员要测量体温。常用的测温枪是利用人体 ______(选填“发出的红外线”或“反射的红外线”)来测量体温的。小明测完体温后,走进走廊,发现正对自己放置的平面镜中还有另一个“自己”,他在镜中的像的大小 ______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】 ①. 发出的红外线 ②. 不变
【解析】
【详解】[1]红外线测温枪可以“收集物体发射红外线”并转变为相应的电信号。该信号经过放大器和信号处理电路计算后,转变为被测目标的温度值。故测温枪是利用人体发出的红外线来测量体温的。
[2]平面镜成像时,像和物体各对应点到平面镜间距离相等,成像时像与物大小相等,故当他走向平面镜时,他在镜中的像的大小不变。
12. “清风不识字,何故乱翻书”所述清风能翻书,是风使书本上表面空气流动速度变大,导致书本上表面压强___________(选填“增大”或“减小”);用吸管“吸”饮料时,饮料是在___________作用下被“吸”入口中的。
【答案】 ①. 减小 ②. 大气压
【解析】
【详解】[1]风吹过书页的上表面时,使书表面上空气流动速度增大,上表面受到压强减小,而书页下表面的压强不变,在上下压强差的作用下,书页会向上翻,故有“清风不识字、何故乱翻书”之说。
[2]吸管吸饮料时,是先把吸管内的空气吸走,使管内气压减小,这样在外界大气压的作用下,饮料就被压进吸管里。
13. 2020年7月23日,“天问一号”卫星在文昌航天发射场发射升空,将负责执行中国第一次自主火星探测任务。加速上升过程中,火箭燃料的___________能转化为燃气的内能,卫星的机械能___________(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
【答案】 ①. 化学 ②. 增大
【解析】
【分析】
【详解】[1]火箭在加速上升过程中,燃料燃烧将化学能转化为燃气的内能,再转化为火箭的机械能。
[2]卫星的速度和高度都增大,质量不变,动能和重力势能都增大,机械能增大。
14. 北京2022年冬奥会投入使用的冬奥场馆“冰立方”,场馆依靠直径为13米的米光井及19根导光管将自然光引入室内,每月可节约用电2100kW·h;若这些能量由热值为3×107J/kg的焦炭燃烧获得,则至少需完全燃烧___________kg的焦炭。若将这些能量供给热水器,可以将25t初温为20℃的水加热到60℃,则该热水器的效率是___________(结果保留一位小数,c水=4.2×103J/(kg·℃))。
【答案】 ①. 252 ②. 55.6%
【解析】
【详解】[1]由题知焦炭完全燃烧放出的热量为
由Q放=qm可知需要完全燃烧焦炭的质量为
[2]热水吸收的热量为
热水器的效率为
15. 物理学中规定____定向移动的方向为电流的方向,雷雨天气人不能在开阔地站立逗留,因为云层中的电荷会通过地面上较高的物体放电,设某次带负电的云层通过地面上的树放电,电流的方向是____。(选填“向上”或“向下”或“无法确定”)
【答案】 ①. 正电荷 ②. 向上
【解析】
【详解】[1][2]正电荷、负电荷的定向移动都可以形成电流,物理学中规定,把正电荷定向移动的方向规定为电流的方向,由于负电荷是从云层流向大地,所以地面上的树中的电流方向是从大地流向云层。
16. 阅读短文,回答问题。
火神山医院10天落成记
2020年春节期间,一场“新冠病毒”疫情打破了人们平静的生活。全国人民万众一心,打响了这场没有硝烟的战争。如图所示是无人机拍摄的建设武汉火神山医院的场景,图甲中挖掘机正在平整场地;图乙中压路机正在碾压地面。火神山医院作为一所大型的传染病医院,在污染的集中处理上,整个院区全部铺设了防渗膜,确保污染物不会渗透到土壤水体中(如图丙)。火神山医院从建设到完工历时10天,“基建狂魔”的称号名副其实。
(1)如图甲所示,挖掘机的履带上有很多突起的棱条,这样设计的主要目的是为了______;
(2)如图乙所示,用压路机碾压地面的过程中,将地面压平、压实,利用了力可以改变______;同时,使土质的密度______(选填“变大”或“变小”);
(3)为防止污水渗透到土壤水体中,采取的具体办法是______。
【答案】 ①. 增大摩擦力 ②. 物体的形状 ③. 变大 ④. 铺设防渗膜
【解析】
【详解】(1)[1]挖掘机上使用的履带上有一些突起的棱条,这样设计的主要目的是为了在压力一定时,增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。
(2)[2][3]用压路机碾压地面的过程中,将地面压平、压实,利用了力可以改变物体的形状;同时在质量一定时,压实可以使总体积减小,从而使土质的密度变大。
(3)[4]由题意可知,为防止污水渗透到土壤水体中,在施工时采取了铺设防渗膜的方法。
三、作图题(本大题共2个小题,每小题2分,共4分)
17. 动滑轮实质是杠杆,请在图中作出动滑轮的动力臂和阻力臂。
【答案】
【解析】
【详解】动滑轮实质是一个动力臂为阻力臂二倍的杠杆,动力臂为滑轮的直径,阻力臂为滑轮的半径,转轴为支点,如图中l1所示为动力臂;支点到阻力作用线的距离是阻力臂l2,如图所示:
18. 请将图中所示的元件,连接成符合安全用电要求的家庭电路,开关控制灯泡。
【答案】
【解析】
【详解】火线首先接入开关,再接入灯泡,零线直接接入灯泡;三孔插座的连接:上孔接地线,左孔接零线,右孔接火线,如下图所示:
四、实验探究题(本大题共4个小题,第18题8分,第19题4分,第20题8分,第21题4分,共24分)
19. 在探究“电动机为什么会转动”的实验中:
(1)我们首先想到的是磁体间发生相互作用是因为一个磁体放在了另一个磁体的磁场中,那么通电导体周围也存在 ___________,磁体会对通电导体产生力的作用吗?
(2)如图所示,将一根导体ab置于蹄形磁铁的两极之间,未闭合开关前,导体静止不动。闭合开关后,导体 ___________,说明磁场对 ___________导体有力的作用;
(3)断开开关,将图中磁铁的N、S极对调,再闭合开关,导体ab运动方向___________,说明通电导体在磁场中的受力方向与 ___________有关;
(4)断开开关,将图中电源的正、负极对调,再闭合开关,导体ab运动方向___________,说明通电导体在磁场中的受力方向与 ___________有关;
(5)如果同时改变磁场方向和电流方向,___________(选填“能”或“不能”)确定受力方向与磁场方向或电流方向是否有关。
【答案】 ①. 磁场 ②. 运动 ③. 通电 ④. 相反 ⑤. 磁场方向 ⑥. 相反 ⑦. 电流方向 ⑧. 不能
【解析】
【详解】(1)[1]根据课本奥斯特实验知:通电导体周围存在磁场。
(2)[2][3]将一根导体ab置于蹄形磁铁的两极之间,未闭合开关前,导体静止不动,闭合开关后,电路中有电流,导体ab开始运动,说明磁场对通电导体有力的作用。
(3)[4][5]断开开关,将图中磁铁的N、S极对调,再闭合开关,磁场方向改变,电流方向不变,导体ab运动方向发生变化,说明通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向有关。
(4)[6][7]断开开关,将图中电源的正、负极对调,再闭合开关,磁场方向不变,电流方向改变,导体ab运动方向改变,说明通电导体在磁场中的受力方向与电流的方向有关。
(5)[8]由(3)(4)分析可知,通电导体在磁场中受力方向与电流方向及磁场方向有关,如果同时改变磁场方向和电流方向,通电导体在磁场中受力方向不变,且没有控制变量,所以不能确定受力方向与磁场方向或电流方向是否有关。
20. 如图甲是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景。
(1)当小卡片平衡时,小华将小卡片转过一个角度,松手后小卡片_________(选填“能”或“不能”)平衡。设计此实验步骤的目的是为了探究_________;
(2)为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡,在图甲所示情况下,小华下一步的操作是:_________;
(3)在探究同一问题时,小明将木块放在水平桌面上,设计了如图乙所示的实验。同学们认为小华的实验优于小明的实验。其主要原因是_________。
A.减少摩擦力对实验结果的影响
B.小书片是比较容易获取的材料
C.容易让小卡片在水平方向上保持平衡
D.小卡片容易扭转
【答案】 ①. 不能 ②. 一对平衡力在同一直线上 ③. 用剪刀将卡片剪开 ④. A
【解析】
【详解】(1)[1][2]要探究一对平衡力在同一直线上,可将小卡片转过一个角度,使小卡片两端的拉力不在一条直线上,观察小卡片是否平衡。
(2)[3]为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡,下一步就是验证作用在不同物体上的两个力是否能平衡,做法就是把卡片变成两个物体,最简单的方法就是用剪刀将卡片剪开。
(3)[4]小华实验用的小卡片重力小,可以忽略,悬在空中不受摩擦力影响;小明实验用的小车放在水平桌面上,小车和桌面之间存在摩擦力,摩擦力是不能消除的,实验要受到摩擦力影响,所以还是小华的实验方案好,故A正确。
21. 在测量额定电压为2.5V小灯泡额定功率的实验中,电源电压恒定不变。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中电路连接完整,要求实验时向右移动滑片P小灯泡亮度变暗;( )
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片需要滑到 ___________(选填“C”或“D”)端,实验中除保护电路外滑动变阻器另一个作用是 ___________。闭合开关,小灯泡不亮,电流表无示数,电压表示数接近电源电压,造成电路故障的原因是 ___________;
(3)实验过程中,某小组的同学将所测得相关数据和现象记录如表:
①小灯泡的额定功率为 ___________W;
②表格中有一处设计不合理,请指出不合理的设计是 ___________;
③分析表中数据可以发现灯泡亮度与 ___________有关;
(4)测量额定电压为U0的小灯泡额定功率,物理科代表设计了图乙所示的电路(R0为已知的定值电阻,R为滑动变阻器);
①断开开关S1,闭合开关S2,移动滑动变阻器滑片P,当电流表示数为时,小灯泡恰好正常发光;
②保持滑动变阻器滑片P位置不变,___________,记下电流表示数为I;
③推导出小灯泡L的额定功率表达式。
【答案】 ①. ②. D ③. 改变小灯泡两端电压 ④. 小灯泡断路 ⑤. 0.8 ⑥. 平均电功率的计算 ⑦. 实际功率 ⑧. 闭合开关S1,断开开关S2
【解析】
【详解】(1)[1]要求滑动变阻器滑片向右移动时小灯泡变暗,即此时变阻器连入电路中的电阻变大,将滑动变阻器一上一下串联在电路中,根据滑动变阻器的滑片向右移动时小灯泡变暗知滑动变阻器接左下接线柱:
(2)[2][3][4]闭合开关前,滑动变阻器的滑片应调至阻值最大处,滑动变阻器的滑片需要滑到D端;“测量小灯泡电功率”的实验中,故滑动变阻器在电路中除保护电路外,还可以调节小灯泡两端的电压,测量额定功率;闭合开关,小灯泡不亮,电流表无示数,说明电路可能断路;电压表示数接近电源电压,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的电路以外的电路是完好的,则与电压表并联的电路断路了。
(3)①[5]小灯泡的额定功率为
②[6]因为灯泡在不同电压下的功率不同,因此计算功率的平均值是没有意义的。
③[7]当灯泡两端电压增大时,电流增大,实际功率增大,小灯泡变亮,灯泡亮度与实际功率有关。
(4)②[8]断开开关S1,闭合开关S2,此时灯泡L与定值电阻R0并联后再与滑动变阻器串联,所以灯泡与定值电阻两端电压相同,移动滑动变阻器滑片P,当灯泡两端的电压为额定电压U0时,R0两端的电压也为U0,根据欧姆定律可知当电流表的示数为,小灯泡恰好正常发光;
②保持滑动变阻器滑片P位置不变,闭合开关S1,断开开关S2,记下电流表示数为I;推导出小灯泡L的额定电流为
小灯泡L的额定功率表达式
22. 地沟油中含有大量对人体有毒、有害的物质。一些不法商人对其进行简单的脱水、脱杂、脱臭处理后,冒充色拉油在市场上销售,欺骗、伤害市民。小明想用测密度的方法来鉴别色拉油和地沟油。首先他通过网络查得优质色拉油的密度在之间,地沟油的密度在之间。然后,他取来部分样品油,通过实验测算出样品油的密度为0.94g/cm3。
(1)小明通过比对测算结果,发现还不能断定样品油是地沟油,原因是 ___________;
小英认为:比热容也是物质的一种特性,比较不同物质的比热容,同样可以鉴别它们。于是,分别将能质量的色拉油和样品油装入A、B两个烧瓶内,将两根阻值相同的电阻丝分别浸入两个烧瓶内,如图所示;
(2)实验中,她通过观察 ___________,就能比较出它们比热容的大小,并依此鉴别出样品油的品质。
【答案】 ①. 见解析 ②. 两支温度计的示数变化大小
【解析】
【详解】(1)[1]小华通过比对测算结果,不能断定样品油是地沟油,因为优质色拉油的密度和地沟油的密度相差不大,实验过程有误差,所以不能断定样品油是地沟油。
(2)[2]串联电路中电流相等,电阻丝电阻相等,由可知,在相同时间内,两种油吸收的热量相等。比热容的大小不易观察,实验时可通过比较温度计示数变化量来反映两种油的比热容大小,采用了转换法。
五、综合题(本大题共2个小题,每小题9分,共18分)要求:①语言表述要简练、准确②写出必要的运算和推理过程;③带单位计算;④计算结果若有近似,均保留两位小数。
23. 如图所示,图甲、图乙分别为某烧水壶的铭牌和简化电路图, R1和R2为发热丝, S1为总开关, S2为温控开关,1、2分别为开关的两个接触点,丙图为某次将满壶水加热、保温过程的总功率与时间的关系图像,已知,。求:
(1)这满壶水从25℃加热至100℃所吸收的热量;
(2)本次工作过程共消耗的电能;
(3)和的阻值。
【答案】(1);(2);(3),
【解析】
【分析】
【详解】解:(1)满壶水的质量为
此过程加热满壶水吸收的热量为
(2)由图可知,加热时间为
保温时间为
本次工作消耗电能
(3)当S1闭合,S2接1时电路只有R2接入电路,电路处于加热状态
由
得
当S1闭合,S2接2时电路中R1与R2串联接入电路,电路处于保温状态,同理可得
答:(1)这满壶水从25℃加热至100℃所吸收的热量为;
(2)本次工作过程共消耗的电能;
(3)R1的阻值,R2的阻值。
24. 如图甲所示,正方体A的质量是315kg,作为配重使用。杠杆OD:OE=2:3,然后将B放在浮体C上再运走。已知C的体积为0.5m3,一个质量为60kg的同学站在浮体C上,若不用力拉绳子时,浮体C总体积的;当该同学用力拉动滑轮组绕绳的自由端,手拉绳的功率P和被拉物体匀速提升的距离关系如图乙所示。物体B上升的速度为0.1m/s且不变,物体被提出水面后,再将B放在C上,同时松开绳子,此时浮体C露出水面的体积相对于B未出水时减小0.1m3;已知两个定滑轮总重为100N。(绳的重力,滑轮与轴的摩擦及水的阻力不计)求:
(1)人站在C上没有用力拉绳子时,C所受浮力为多大?
(2)当物体B未出水时,人用的拉力F1为多大?
(3)物体B的重力多大?
(4)已知水底部有很多物体需要清理,若用该装置将水中物体吊起并放在C上运走,为了使整个过程都安全,则该机械装置能够达到的最大效率是多少?(百分号前面保留整数)
【答案】(1)3000N;(2)200N;(3)800N;(4)73%
【解析】
【详解】解:(1)不用力拉绳子时,浮体C总体积的浸入水中,由可知C所受浮力为
(2)由图甲可知,绳子的段数为3,则当物体B未出水时,绳子自由端的移动速度为
由可知道人用的拉力为
(3)当物体B没有出水时,C所受浮力为
此时C排开的体积为
将B放在C上,同时松开绳子,此时浮子C露出水面的体积相对于B没有出水时减小0.1m3,排开水的体积为
C受到的浮力为
据此求出浮体C的浮力的变化量,即为B的重力,故
(4)由图乙可知,当功率为120W时,人的拉力为
此时动滑轮和物体的力由3段绳子分担,故滑轮和B的总重力为
则动滑轮的重力为
根据杠杆平衡条件,,则右侧E点最大受力为
右侧的受力由定滑轮的重力和其他向下的力合成,则其他向下的力最大为
此时人的拉力为
人能够提起的最大重力为
则该滑轮组能提起的重物最大重力为
由于滑轮组的机械效率随物重增加而增加,故最大效率为
答:(1)人站在C上没有用力拉绳子时,C所受浮力为3000N;
(2)当物体B未出水时,人用的拉力F1为200N;
(3)物体B的重力为800N;
(4)该机械装置能够达到的最大效率是73%。物理量次数
电压 U/V
电流 I/A
灯泡亮度
灯泡实际电功率 P/W
灯泡电功率的平均值P/W
1
0.5
0.18
不亮
P1
2
1
0.2
发暗光
P2
3
2
0.3
发较亮光
P3
4
2.5
0.32
正常发光
P4
5
2.8
0.34
发光强烈
P5
型号
容量
额定电压
额定频率
加热功率
保温功率
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