[物理][一模]辽宁省大连市甘井子区2024年中考试题(解析版)
展开一、选择题(本题共9小题,每小题2分,共18分。在每小题给出的四个选项中,第1~6题只有一项符合题目要求,选对的得2分;第7~9题有多项符合题目要求,全部选对的得2分,选对但不全的得1分,有选错的得0分)
1. 埙(xūn)是我国古代用陶土烧制的一种吹奏乐器。形状为圆形或椭圆形,有六孔,顶端为吹口,亦称“陶埙”,如图所示。在吹埙过程中,按住不同的小孔,其目的是为了改变其发声的( )
A. 音调B. 音色C. 响度D. 声速
【答案】A
【解析】在吹埙过程中,按住不同的小孔,使振动的空气柱的长短不同,从而使振动的频率不同,所以其目的是为了改变其发声的音调,故BCD不符合题意,A符合题意。
故选A。
2. 静电现象在生产、生活中有许多应用,有时也会给人们的生产和生活带来困扰。加油站工人提油枪加油前,必须用手触摸图所示的按钮,这个按钮通过导体与大地相连接。这是为了( )
A. 清除手上的灰尘B. 给身体带上静电
C. 开启油枪准备加油D. 清除身体上的静电
【答案】D
【解析】加油站工人提油枪加油前,必须用手触摸按钮,这时通过导体与大地相连接,电荷从人体转移到大地,消除身体上的静电。故ABC不符合题意,D符合题意。
3. 如图所示,电吉他的拾音器里有六个磁柱,当弦线振动时,拾音器中的线圈产生电流。下列设备与拾音器的工作原理相同的是( )
A. 电动机B. 扬声器
C. 发电机D. 电磁继电器
【答案】C
【解析】拾音器的工作原理是电磁感应现象。
A.电动机的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用而转动。故A不符合题意;
B.扬声器的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用,从而带动纸盆振动发声。故B不符合题意;
C.发电机是通过线圈在磁场中做切割磁感线运动,从而产生感应电流,利用了电磁感应原理,与拾音器工作原理相同。故C符合题意;
D.电磁继电器利用的是电流的磁效应。故D不符合题意。
4. 2023年4月2日,天龙二号遥一运载火箭首飞成功,将一颗遥感卫星顺利送入预定轨道,绕地运转,这是我国商业航天首款成功入轨的液体运载火箭。下列说法中正确的是( )
A. 火箭加速上升时,其惯性不断增大
B. 火箭的发动机属于热机
C. 卫星进入太空后会逐渐失去全部内能
D. 卫星进入轨道后运动状态不变
【答案】B
【解析】A.火箭加速上升时,质量不变,其惯性不变,故A错误;
B.火箭的发动机工作时将内能转化为机械能,属于热机,故B正确;
C.一切物体在任何情况下都具有内能,所以卫星进入太空后会仍具有内能,故C错误;
D.卫星进入轨道后绕地球运转,其运动方向不断发生变化,所以运动状态改变,故D错误。
5. 下列设备与其应用的物理知识,解释正确的是( )
A. B超—利用次声波获得人体内部的信息
B. 蓝牙耳机—利用电磁波传递信息
C. 验钞机—利用红外线使钞票上的荧光物质发光
D. 空气开关—利用电磁感应现象工作
【答案】B
【解析】A.超声波的穿透能力强,B超是利用超声波来获取人体内部信息的,故A错误;
B.蓝牙耳机是利用电磁波来传递信息的,故B正确;
C.验钞机的原理是通过紫外线使钞票上的荧光物质发光,故C错误;
D.空气开关是电流过大时,自动切断电路,利用电流的磁效应工作的,故D错误。
故选B。
6. 如图所示是某地下停车场烟雾报警器的简化图。电源电压保持不变,R0为定值电阻,R的阻值随光照强度的减小而增大,当电路中电流减小至某一数值时报警器开始报警。当有烟雾遮挡射向光敏电阻R的激光时,光敏电阻阻值增大,则电压表示数U随光敏电阻R变化的图像是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】由图知,定值电阻R0与光敏电阻R串联,电压表测光敏电阻R的电压,电流表测电路中的电流;当有烟雾遮挡射向光敏电阻R的激光时,光照强度减弱,光敏电阻R的阻值增大,根据串联电阻的规律,总电阻变大,由欧姆定律可知,电路中电流变小,即电流表示数减小;根据U=IR可知,定值电阻R0的电压变小,根据串联电路电压的规律,光敏电阻R的电压增大,即电压表示数增大。结合欧姆定律,可推导
由此可知,电压表示数U随光敏电阻R的增大而增大,且变化的越来越慢。故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
7. 《天工开物》中记载有一种自动引水灌溉工具“高转筒车”(如图所示)。使用时下方转轮安装在河道中,流水驱动下方转轮转动,系在传动绳索上的竹筒将水从河里源源不断输送到上方农田中。湍急的水流驱动下方转轮加速转动,带动绳索上的竹筒加速运动,下列说法正确的是( )
A. “高转筒车”使用过程中机械能守恒
B. 流水通过做功将机械能转移给下方转轮
C. 竹筒上升过程中,机械能增大
D. 上、下两个转轮可分别看作定滑轮和动滑轮
【答案】BC
【解析】A.“高转筒车”使用过程中需要克服摩擦力做功,机械能不守恒,故A错误;
B.流水对下方转轮做功,流水机械能减小,“高转筒车”机械能增大,故B正确;
C.竹筒上升过程中做加速运动,重力势能和动能均变大,机械能增大,故C正确;
D.上、下两个转轮都是固定的,都可以看作定滑轮,故D错误。
故选BC。
8. 在探究“电流与电压、电阻关系”的实验中,实验小组的同学们设计如图所示的电路图,正确连接电路后,闭合开关,发现电流表与电压表均没有示数,则可能原因是( )
A. 实验电路图设计错误
B. 导线与干电池接触不良
C. 滑动变阻器滑片与电阻丝未接触
D. 电阻R₁断路
【答案】C
【解析】A.探究“电流与电压、电阻关系”的实验中,定值电阻应和滑动变阻器串联,电压表测量定值电阻电压,电流表测量电路中的电流,故A不符合题意;
BCD.在串联电路中电流表和电压表均没有示数,说明电路中电压表并联的位置之外的某处发生了断路,而导线与干电池接触不良将会导致电压表电流表示数不稳定,故C符合题意,BD不符合题意。
故选C。
9. 大约在1641年,一位著名的数学家、天文学家贝尔提曾用一根10米多长的铅管做成了一个真空实验。托里拆利受到了这个实验的启发,他将一根长度为1米的玻璃管灌满水银,然后用手指顶住管口,将其倒插进桌面上装有水银的水银槽里,放开手指后,管内水银面下降到一定高度时就不再下降(如图甲所示)某次实验时,管内外水银面高度差约为760mm。把玻璃管倾斜,竖直高度差不发生变化(如图乙所示),倾斜过程中下列说法正确的是( )(g=10N/kg ρ水银=13.6×103kg/m3)
A. 此时大气压强标准大气压,约为1.0×105Pa
B. 玻璃管里的水银对水银槽里的水银面的压强不变
C. 水银槽里的水银对水银槽底部的压强不变
D. 水银槽对桌面的压强变小
【答案】ABD
【解析】A.一标准大气压约为1.0×105Pa,大约能支持760mm高的水银柱,所以此时大气压强为标准大气压,故A正确;
B.玻璃管里的水银竖直高度不变,密度不变,根据可知玻璃管里的水银对水银槽里的水银面的压强不变,故B正确;
C.把玻璃管倾斜,玻璃管中的水银长度增加,即水银槽中的水银要进入玻璃管,则水银槽中的水银减少,高度降低,根据可知水银槽里的水银对水银槽底部的压强减小,故C错误;
D.由C可知水银槽里的水银对水银槽底部的压强减小,根据可知水银对水银槽底部的压力减小,则水银槽对桌面的压力减小,根据可知水银槽对桌面压强减小,故D正确。
故选ABD。
二、填空题(本题共6小题,每小题2分,共12分)
10. 甲辰龙年的央视春晚上,一首《上春山》被大家广为传唱,歌词“我上春山约你来见”让我们想起唐代诗人于良史的《春山夜月》,诗中写到:“春山多胜事……弄花香满衣”,“香满衣”是________现象,这一现象说明分子在________。
【答案】扩散 不停地做无规则运动
【解析】[1][2]“香满衣”是因为花香分子在不停地做无规则运动,浸入衣服里面了,所欲会“香满衣”,属于扩散现象。
11. 某同学重500N匀速向上爬杆,其受到的摩擦力为_____________N;爬到顶端后,加速下滑过程中当用力握紧杆子时他与杆子的摩擦力_____________500N。(“大于”、“小于”或“等于”)
【答案】500 小于
【解析】[1]某同学重500N匀速向上爬杆,其受到的摩擦力与重力是平衡力,大小相等,为500N。
[2]爬到顶端后,加速下滑过程中,合力方向竖直向下,此时受到竖直向下的重力与竖直向上的摩擦力作用,此时他与杆子的摩擦力小于500N。
12. 在一个雨过天晴、阳光明媚的中午,太阳光在积水表面发生_________(选填“镜面反射”或“漫反射”);通过地面的积水反射我们还可以看到建筑物的像,走近水面时,建筑物的像__________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】镜面反射 不变
【解析】[1]积水表面为光滑平面,太阳光在积水表面发生的是镜面反射。
[2]水面相当于平面镜,由平面镜的成像特点可知,像和物体的大小相等。当走近水面时,建筑物的大小不变,则建筑物的像大小不变。
13. 如图,为路边的风光互补路灯。风能属于__________(选填“可”或“不可”)再生能源,太阳能电池板给充电电池充电时,充电电池相当于__________(选填“用电器”或“电源”)。
【答案】可 用电器
【解析】[1]风能可以不断的从自然界中获得,是一种新型的可再生能源,越来越被广泛利用。
[2]太阳能电池板给充电电池充电时,充电电池将电能转化为化学能存储起来,此时充电电池相当于用电器。
14. 小明想用天平测量一块小石头的质量。他将天平放在水平桌面上,把游码移至标尺左端的零刻线处,调节天平的平衡螺母,当天平的指针指在_____处时,天平处于平衡状态。他将小石块放在天平的左盘,通过向右盘加减砝码、移动游码直到天平恢复平衡后,所用砝码和游码的位置如图所示,则小石头的质量是_____g。
【答案】分度盘中央刻度线 26.2
【解析】[1]调节天平平衡时,当天平的指针指在分度盘中央刻度线时,说明天平处于平衡状态。
[2]用天平测量物体质量时,被测物体的质量等于砝码质量与游码质量之和,所以小石头的质量是
15. 随着学校课外活动越来越丰富,很多学生可以深入农村,了解一些课本中学不到的知识。同学到张华家,发现张华家用如图所示的滑轮组将玉米运到屋顶晾晒。同学们了解到,竹筐重4kg,每次能装26kg玉米,张华施加在绳端的拉力为200N,竹筐上升的速度为0.4m/s,则这个装置的机械效率为______,拉力做功的功率为______。(g=10N/kg)
【答案】65% 160W
【解析】[1]由图可知,滑轮组有效绳子段数n=2,这个装置的机械效率为
[2]绳子自由端移动的速度为
v=2×0.4m/s=0.8m/s
拉力做功的功率为
三、作图题(本题共2小题,每小题2分,共4分)
16. 在图中,请你标出小磁针的N极和A点的磁感线方向.
( )
【答案】
【解析】电流由右侧流入,由安培定则知电磁铁的左侧为N极,右侧为S极;由磁极间的相互作用可知小磁针左侧为N极,右侧为S极.通电螺线管外部磁感线由N极指向S极.故答案如图:
17. 一束光由空气斜射入水中(如图所示),请画出反射光线和大致的折射光线。
【答案】
【解析】根据反射角等于入射角画出反射光线;根据折射角小于入射角画出折射光线。如下图所示:
四、实验题(本题共4小题,共24分)
18. 寒假里,小明同学在家想给自己煮面作为午饭,看见食谱上介绍“煮面是指把面放在水里,用火把水烧开——先用武(大)火煮沸,再用文(小)火煮熟的这一过程。”思考为什么沸腾前后火的大小不一样呢?于是他组织假期实践活动小组的同学们一起来到实验室,利用如图甲所示的器材探究“水沸腾前后温度变化特点”。
(1)在安装如图甲所示的实验装置时,应按照_____(选填“自上而下”或“自下而上”)的顺序进行组装。
(2)点燃酒精灯开始加热,当水温升到88℃时,每隔1min记录一次水的温度和水中气泡情况于表格中,第2min时温度计示数如图乙所示为_____℃。
(3)请根据表格中数据,在图丙坐标系中画出水的温度随时间变化的图像_____。
(4)根据图像和信息得出结论:水沸腾前,_____;水沸腾后,_____;
由此,实践小组的同学们分析,因为沸腾前能量损失逐渐增大,武(大)火可以提供更多热量,使水升温,而沸腾后,只要能保持沸腾,不会影响加热效果,文(小)火可以节省能源。
【答案】(1)自下而上 (2)95 (3) (4)温度不断上升 温度保持不变
【解析】(1)[1]因为要用酒精灯的外焰加热,所以应先调整石棉网的高度,再调节温度计的高度,故应按自下而上的顺序组装实验器材。
(2)[2]由图乙可知温度计的分度值为1℃,其示数为95℃。
(3)[3]根据表格中的数据作图如下所示:
(4)[4][5]由图像和表格数据可得出结论:水沸腾前,吸收热量温度不断升高,水沸腾后,吸收热量温度保持不变。
19. 小刚同学在探究“凸透镜成像特点”的实验中,利用如图甲所示的装置(凸透镜焦距f=10cm)得出凸透镜成像特点与物距关系后,发现物距变化时像距也会变化,于是继续探究“凸透镜成实像时,像距与物距的关系”,进行了如下操作:
(1)由于蜡烛燃烧过程中变矮,所以继续探究前,需要调节凸透镜和光屏的中心与_____的中心在同一高度上,使像始终成在光屏中央。
(2)将蜡烛固定在光具座的零刻度线上,首先调整凸透镜到蜡烛的距离,使_____达到预设值,再调整光屏的位置,直到光屏上出现清晰的像,读取对应的_____,记录数据如下表。
分析表格中数据,得出结论:凸透镜成实像时,像距随物距增大而_____,且变化越来越小。
(3)结合凸透镜成像特点与物距的关系,分析表格数据,还能发现成缩小实像时,像距范围有什么规律?_____。
(4)爱实践的小刚,利用探究所得的规律,自制了模型照相机:用硬纸板做两个粗细相差很少的纸筒,一个纸筒的一端嵌上一个焦距为10cm的凸透镜,另一个纸筒的一端蒙上一层半透明薄膜。将一个纸筒套入另一个纸筒内,并能前后滑动(如图乙所示),就做成了模型照相机。两个纸筒的总长度即为最大像距,为使远近不同的物体都能成像在薄膜上,以下关于两个纸筒总长度说法正确的是_____。
A.至多10cm B.至多20cm C.至少40cm D.越长越好
【答案】(1)烛焰 (2)物距 像距 减小 (3) (4)B
【解析】(1)[1]该实验需要调节凸透镜和光屏的中心与烛焰的中心在同一高度上,使像始终成在光屏中央。
(2)[2][3]实验时应首先调整凸透镜到蜡烛的距离,就是调整物距使其达到预设值,再调整光屏的位置,测量出像距,并把数据记录到表格中。
[4]由实验序号1-7可以看出,像距随物距增大而减小,且变化越来越小。
(3)[5]由表格中的实验序号4-7可以发现,当物距大于两倍焦距时成缩小的实像,此时像距大于一倍焦距小于两倍焦距。
(4)[6]对于一个照相机模型,物距是在两倍焦距以外,像成在一倍焦距到两倍焦距之间,因为凸透镜的焦距为10cm,故像距总长度至多20cm。
20. 在“测量小灯泡的额定功率”实验中,实验器材有:干电池三节,额定电压为2.5V的小灯泡(电阻大约为10Ω)、滑动变阻器甲(20Ω 1A)和乙(5Ω 3A)、电流表、电压表、开关各一个,导线若干。
(1)用笔画线代替导线将图甲所示的电路补充完整_____;
(2)为完成实验应该选择滑动变阻器_____(选填“甲”或“乙”),闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移到_____端;(选填“A”或“B”)
(3)在实验过程中,电压表的示数为2V,为了测量小灯泡的额定功率,滑动变阻器滑片应向_____(选填“A”或“B”)端滑动;小灯泡正常发光时电流表示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为_____W;
(4)实验后小组讨论认为,利用单刀双掷开关、电流表、阻值为R0的定值电阻,设计如图丙所示的电路也能测出小灯泡的额定功率。步骤如下:
①S接1,调节滑动变阻器滑片使电流表示数为;
②S接2,保持滑片不动,读出电流表示数I;
③则小灯泡的额定功率为P=_____(用所给符号表示)。
【答案】(1) (2)甲 B (3)A 0.75 (4)
【解析】(1)[1]在测量小灯泡额定功率的实验中,电流表应与灯泡串联,电压表应与灯泡并联,灯泡额定电压为2.5V,所以电压表选用小量程,正常发光时灯丝的电阻约为10Ω,则灯泡的额定电流约为
所以电流表选用小量程。滑动变阻器采用一上一下的方式串联接入电路。如图所示:
(2)[2]三节干电池串联的电压为4.5V,即电源电压为4.5V;小灯泡的额定电压为2.5V,要正常发光,滑动变阻器两端的电压为
U滑=4.5V-2.5V=2V
滑动变阻器的接入电路中的阻值大约是
故选滑动变阻器甲。
[3]为保护电路,闭合开关S前,应将滑动变阻器的滑片P移到阻值最大处,即B端。
(3)[4]闭合开关,电压表示数为2V,为测灯泡的额定功率,需要增大灯泡的电压直至为2.5V,故应减小滑动变阻器两端的电压,根据串联分压原理,则需要将滑动变阻器的滑片向A端移动,减小变阻器的阻值。
[5]小灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,则电流表的读数为0.3A,所以小灯泡的额定功率为
[6]①S接1,此时灯泡和并联,电流表测电流,移动干路上的滑动变阻器的滑片P,使电流表的示数为,则根据并联电路电压规律,此时灯泡的电压为,灯泡正常发光;
②保持滑动变阻器的滑片P不动,S接2,此时灯泡和仍然并联,电流表测干路电流,读出电流表的示数为;
③则根据并联电流规律,灯泡额定电流为
所以根据,小灯泡的额定功率为
21. 小明猜想滑动摩擦力大小可能与压力的大小和接触面的粗糙程度有关。为探究“滑动摩擦力大小是否与压力大小有关”,他用三个完全相同的木块A、B、C进行如下实验:
(1)将木块A放在水平桌面上(如图甲所示),用弹簧测力计沿水平方向拉着木块A向右做_____运动,读出测力计的示数,根据二力平衡条件可得出木块A受到的滑动摩擦力的大小是_____N;
(2)再将木块B、C逐个叠放在木块A的上面(如图乙、丙所示),测出木块A受到的滑动摩擦力的大小分别是1.2N、1.8N。由此得出结论:_____;
(3)为优化实验方案,他又设计了如图丁所示的实验装置,将木块放在木板上进行实验,说明该方案的优点:_____(一条即可);他刚拉动木板时立刻读数这样做是否正确?请说明理由:_____。
【答案】(1)匀速直线 0.6 (2)接触面相同时,压力越大,摩擦力越大 (3)不需要匀速拉动木板 见解析
【解析】(1)[1][2]将木块A放在水平桌面上如图甲,用弹簧测力计沿水平方向拉着木块A向右做匀速直线运动,木块在水平方向上受到平衡力的作用,根据二力平衡的条件,弹簧测力计的示数等于摩擦力的大小,测力计分度值为0.2N,故其示数为0.6N。
(2)[3]再将木块B叠放在木块A的上面如图乙,用同样的方法测出木块A受到的滑动摩擦力的大小是1.2N,然后又将木块C叠放在木块B的上面如图丙,再测出木块A受到的滑动摩擦力的大小是1.8N。分析以上实验过程及测得的数据可得出结论为:滑动摩擦力的大小与压力的大小有关,且接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
(3)[4]由图丁可知木块相对于地面处于静止状态,木块在水平方向受力平衡,故该方案的优点是拉动木板时,可以不用匀速拉动。
[5]由图丁可知,刚拉动木板时,木块相对于木板还处于静止状态,弹簧测力计的示数还不稳定,所以刚拉动木板就读数是不正确的。
五、综合应用题(本题共3小题,共22分)
22. 中国是茶的故乡,饮茶与现代茶具的结合更使中国茶文化锦上添花。如图甲示是一款蒸茶器,由茶壶和电加热器两部分组成。通过将水加热成蒸汽熏蒸滤网中的茶叶,提取茶叶中的精华物质,与蒸汽结合后在壶壁凝结成水滴,全部滴进茶壶汇成茶汤。图乙是其电加热器的简化电路图,它有加热挡和保温挡两个挡位。工作电压为220V,R1和R2是电热丝。R1的电阻为96.8Ω,R2正常工作时电功率为100W。某次使用该蒸茶器加热挡蒸茶,容器内装有1kg温度为20℃的水,将水加热至100℃,需要加热700s。水的比热容c=4.2×103J/(kg·℃),试求:
(1)水吸收的热量是多少?
(2)蒸茶器的高温挡功率是多少?
(3)蒸茶器烧这些水的效率是多少?
(4)形成茶汤的物态变化有哪些?
【答案】(1);(2);(3);(4)汽化,液化
【解析】解:(1)水吸收的热量是
(2)由题意可知R2的电阻为
由图乙可知当两个开关都闭合时,两个电阻并联,此时电路中电阻最小,根据可知功率最大,为高温档,则蒸茶器高温挡功率是
(3)蒸茶器消耗的电能为
蒸茶器烧这些水的效率是
(4)通过将水加热成蒸汽熏蒸滤网中的茶叶,水变成水蒸气的过程是汽化现象;与蒸汽结合后在壶壁凝结成水滴,全部滴进茶壶汇成茶汤,水蒸气变成水的过程是液化现象。
答:(1)水吸收的热量是;
(2)蒸茶器的高温挡功率是;
(3)蒸茶器烧这些水的效率是;
(4)形成茶汤的物态变化有汽化和液化。
23. 学习了阿基米德原理后,某兴趣小组的同学们设计用一个弹簧测力计(量程10N,分度值0.1N)、一个铜块,来测量一种未知液体的密度。把铜块用细绳悬挂在弹簧测力计的挂钩上,记录铜块在空气中时弹簧测力计的示数为G=9N,把铜块浸没在待测液体中时,记录弹簧测力计的示数为F=7.9N,则:(ρ铜=9×10³kg/m³ g=10N/kg)
(1)计算液体的密度是多少?
(2)写出液体密度的表达式(用测量量和已知量表示),若将弹簧测力计的刻度值改成对应的液体密度值,分析说明从上至下,密度值逐渐变大,还是逐渐变小?
(3)计算该装置能测量液体的最小密度是多少?
【答案】(1);(2),从上至下密度值逐渐变大;(3)最小密度是
【解析】解:(1)铜块在空气中悬挂在弹簧测力计下,示数大小等于铜块的重力,故G=9N。之后铜块浸没在液体中,铜块受到竖直向下的重力G,竖直向上的浮力F浮和弹簧拉力F,在三个力作用下平衡,故
G=F浮+F
则F浮=G-F
铜块体积
铜块浸没,所以V=V排,结合F浮=ρ液gV,则
(2)由以上的解答过程可知
从上至下也就是F由大到小,又G、ρ铜都是定值,则ρ液随F变小而变大,故密度值逐渐增大。
(3)因为分度值为0.1N,且F又要小于G,故F能取的最大值为8.9N,此时ρ液最小,最小值
答:(1)液体的密度是;
(2)液体密度的表达式,从上至下密度值逐渐变大;
(3)最小密度是。
24. 在实践课上,某小组同学需要利用弹簧测力计测量物体的重力,发现弹簧测力计的量程太小无法测量,在无法更换测量工具的情况下,该小组开展了“增大弹簧测力计测量范围”的项目化学习活动。下面是该小组同学交流的实践过程,请帮助完成下列内容:
【项目分解】
(1)设计方案
(2)评估方案
【项目实施】
(1)设计方案
通过简单机械的学习,同学们经过讨论,利用省力机械完成了如下方案:
甲、乙两个方案利用相同的杠杆省力,根据的物理原理是杠杆的平衡条件;丙方案所用拉力F与物重G物的关系是:F=_____。(若不计绳重和轮与轴间摩擦,动滑轮重用G动表示)。
(2)评估方案
对比甲、乙两个方案,在重物悬挂点到支点的距离相同时,乙更省力,原因是:_____,所以乙方案的测量范围更大;但甲方案中杆重力的力臂更小,对杠杆平衡的影响更小;乙方案利用现有器材,将物体向_____(选填“左”或“右”)移动,可以省力更多;而丙方案利用现有器材,在轮与轴间滴加润滑油,虽然力变化不大,但可以使测量更准确。
【项目拓展】
有一种测量人的体重(质量)电子秤,其原理如图丁的虚线框所示,它主要由三部分构成:踏板和压力杠杆ABO,压敏传感器R(其阻值与所受压力的关系如表所示),显示体重大小的仪表(电流表)。
踏板和杠杆组件的质量忽略不计,电源电压恒为24V,改造电流表表盘为显示质量的表盘,该电子秤的零刻度线对应的电流值为_____A,人的质量越大,电子秤示数越大,怎样增大电子秤的测量范围?_____(写出一种方法即可,可更换器材规格,不可添加其他器材)
【答案】(1) (2)乙的动力臂更长 左 0.08 增加电流表的量程
【解析】(1)[1]由图丙可知,动滑轮上有三段绳子,不计绳重和轮与轴间摩擦,所以
(2)[2]对比甲、乙两图可知乙图的动力臂大于甲图的动力臂,阻力和阻力臂相同,所以乙更省力。
[3]在乙方案中,将重物向左移动,减小阻力臂,阻力不变,动力臂不变,所以动力减小,更省力。
[4]由表格数据可知当压力为0时,电阻的阻值为300Ω,则电路中的电流为
[5]质量越大,重力越大,对电子秤的压力越大,由表格数据可知电阻越小,根据可知电流越大,故可以通过增加电流表的量程来增大电子秤的测量范围。时间t/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
温度t/℃
88
92
97
98
98
98
98
98
水中气泡情况
少量气泡上升变小
大量气泡上升变大,到水面破裂
实验序号
1
2
3
4
5
6
7
物距u/cm
12.0
16.0
20.0
24.0
28.0
32.0
36.0
像距v/cm
60.0
26.7
20.0
17.1
15.6
14.5
13.8
压力F/N
0
50
100
150
200
250
300
…
电阻R/Ω
300
270
240
210
180
150
120
·
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