内容正文:
八年级教学素养测评
物理
第七章~第十一章
注意事项:共四大题23小题,满分100分,作答时间100分钟。
一、填空题(作图4分,其余每空2分,共36分)
1. 感冒冲剂在热水中比在冷水中溶解得快,是因为温度越高,分子热运动越____.
2. 常见物质一般是由分子、原子构成的。原子也有进一步的结构,它是由中心的________和核外的电子构成的。核外电子带_______电。
3. 鹊桥二号中继星自3月20日发射升空后,经过中途修正、近月制动、环月轨道机动,于4月2日进入预定的大椭圆轨道。如图所示,从近月点运动到远月点的过程中,鹊桥二号中继星的动能______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
4. 课堂上老师演示了图中的实验,根据铅块挤压后吸引到一起的现象,得到结论:分子之间存在______。
5. 如图所示的是生活中使用的钓鱼竿,它在使用过程中可以看作是______杠杆。在小明把鱼从水中逐渐提出水面的过程中,感觉施加的力逐渐增大,这是因为鱼所受的浮力______。
6. 在水平地面上,用50N的力沿水平方向拉着重为100N的小车匀速前进了5m,在这个过程中,拉力做的功等于_______J,小车受到的摩擦力为_______N。
7. 小明用吸管进行以下两个科学实验:
(1)将吸管竖直插入水中,用手指堵住吸管的上端后将其提出水面,如图甲所示,吸管中的水不会流出,是由于受到______的作用;
(2)将一根吸管A竖直插入水中,用另一根吸管B水平对A吸管的上端吹气,可以看到A中的水面上升,其原因是______。
8. 如图所示的动滑轮,拉着物体A沿水平方向匀速运动,弹簧测力计的示数为50N,整个装置的机械效率是80%。则拉力大小为______________N,物体A受到地面的摩擦力是______________N。
9. 如图所示,工人沿斜面用一定大小的力F把一重为600N的物体从斜面底部匀速推到顶端(不考虑物体的大小)。已知斜面长,高,斜面对物体的摩擦力的大小为200N,则工人对物体做的有用功为______J,该斜面的机械效率为______。
10. 简单机械在我国古代就有了许多巧妙的应用。如图所示,护城墙上滑轮的作用是______;护城河上的吊桥A相当于绕C点转动的杠杆,当在绳子自由端拉水平位置的吊桥A时,请在图中画出动力臂______。
二、选择题(每小题3分,共21分;每小题给出的四个选项中,只有一个是符合题意的)
11. 5月3日,嫦娥六号探测器成功发射,经过一系列变轨后,于5月8日顺利进入环月轨道飞行,其飞行轨迹如图所示。则嫦娥六号探测器从地球发射到达月球的过程中,发生了变化的是( )
A. 质量 B. 惯性 C. 运动状态 D. 密度
12. 以下对中学生的估测,符合实际的是( )
A. 正常步行速度约为5m/s B. 人体密度约
C. 站立时对地面的压强约为1500Pa D. 游泳时所受浮力约500N
13. 2023年10月31日,“神舟十六号”载人飞船返回舱接近地面时,反推发动机点火,返回舱减速下降,安全降落在东风着陆场,在此过程中,对于返回舱能量变化描述正确的是( )
A. 返回舱动能减小,重力势能减小,机械能减小
B. 返回舱动能减小,重力势能增加,机械能增加
C. 返回舱动能不变,重力势能减小,机械能减小
D. 返回舱动能增加,重力势能增加,机械能增加
14. 如图所示,将一个打足气的篮球和一个套扎在气针上的未充气的玩具气球,一起悬挂在杠杆的一端。调节杠杆另一端的钩码,使杠杆呈水平状态。将气针插入篮球的气孔中,篮球中的部分空气就充入气球中。则( )
A. 杠杆会向左倾斜 B. 杠杆会向右倾斜
C. 杠杆仍将保持水平平衡 D. 篮球内的气体温度会上升
15. 一块质量分布均匀的木板A放在水平桌面上,板A右端与桌边相齐,如图所示,现将其向右匀速推动,在掉落之前,木板A对桌面的( )
A 压力变大 B. 压强变大 C. 摩擦变大 D. 摩擦变小
16. 取一块形状不规则的薄硬纸板,用细线(质量不计)把它悬挂起来,如图所示,则属于一对平衡力的是( )
A. 细线对硬纸板的拉力与硬纸板对细线的拉力 B. 细线对手的拉力与细线对硬纸板的拉力
C. 手对细线的拉力与硬纸板对细线的拉力 D. 硬纸板所受的重力与手对细线的拉力
17. 如图所示,水平桌面上盛有适量盐水的烧杯中,漂浮着冰块A,悬浮着物块B。当冰块A完全熔化后,下列分析正确的是( )
A. 烧杯中盐水的密度变大 B. 烧杯内液面不发生变化
C. 杯底受到液体的压强变小 D. 物块B受到的浮力变大
三、实验探究题(第18小题6分,第19小题6分,第20小题8分,共20分)
18. 小林和小军同学在“探究物体的动能与质量”的实验中,让钢球从斜槽上一定高度的位置滚下,如图所示,其中钢球A、B的质量,高度,实验后测得。
(1)实验中探究的动能是指______(选填字母);
a.钢球撞击木块时的动能 b.钢球撞击木块后的动能
(2)根据实验数据可知,钢球______(选填“A”或“B”)动能大;
(3)他们实验存在的错误是______。
19. 以下是实验小组做的实验:
(1)如图甲所示,墨水滴在水中自发地散开,说明分子在______;该实验揭示的原理可以解释______(选填字母);
A.花香四溢 B.烟雾缭绕 C.尘埃飞扬 D.雪花飘飘
(2)如图乙所示,在玻璃管内下端装有一半的水,再沿管壁慢慢地注入带颜色的酒精,这时可以清楚地看见水和酒精的分界面,然后堵住管口,上下颠倒几次,使水和酒精充分混合,可以看见混合液体体积减小了,这说明分子间存在______。
20. 在没有弹簧测力计情况下,小林同学用电子秤、木块、杯子和水完成了“验证阿基米德原理”的实验,如图所示(木块不吸水)。
A.用电子秤测木块的质量 B.用电子秤测杯子和溢出水的总质量
C.用电子秤测空杯子的质量 D.将木块缓慢放入装满水的溢水杯中,杯子收集溢出的水
(1)为了减小误差,合理的实验顺序是______(用字母表示);
(2)若______(写出、、等量关系),则可以得出物体所受浮力的大小与排开液体所受重力的关系;
(3)D实验步骤时,木块放入水中后,溢水杯对水平桌面的压力______(选填“变大”“变小”或“不变”);
(4)若D步骤中,在放入木块前溢水杯中的水未装满,则会导致测得排开水的质量______(选填“偏大”“偏小”或“不影响”)。
四、计算题(第21小题7分,第22小题8分,第23小题8分;共23分;解答要有必要的公式和过程)
21. 图甲是《天工开物》里记载的一种捣谷的春,其原理图如图乙所示,,若碓头质量为5kg,不计横木的重力和转动时的摩擦,捣谷人对B点施加竖直向下的力为。求:(g取)
(1)横木在水平位置静止时,的大小;
(2)使碓头匀速升高30cm,所做的功。
22. 周末,小林同学晾晒衣服时,发现晾衣架套组含有4个定滑轮和2个动滑轮,绕绳的固定端固定在天花板上,自由端缠绕在旋轮上,旋转旋轮的摇柄可以使晾衣杆升降。如图所示。查询说明书得知晾衣杆(含动滑轮和衣架)总质量。晾衣前,小明用家中体重计测得洗好的衣服的质量。挂好衣服后,保持晾衣杆水平,摇动摇柄使晾衣杆匀速上升。若晾衣杆在内上升了,不计绳重及摩擦,g取10N/kg。求:
(1)摇柄处绳子拉力F;
(2)拉力F做功的功率P;
(3)晾衣架的机械效率。
23. 某同学受“怀丙打捞铁牛”故事的启发,设计了如下“打捞”过程:如图甲,金属块A部分陷入淤泥内,金属块A上表面距离水面60cm,轻质小船装有12N的沙石,细绳将金属块A和小船紧连,细绳对小船的拉力为3N,船的上沿与水面恰好相平;将小船内所有沙石清除后,金属块A被拉出淤泥静止在水中,静止时,小船有的体积露出水面,如图乙所示。已知金属块A的体积为。,g取10N/kg,小船的质量、细绳的质量和细线的体积均忽略不计。求:
(1)甲图中,金属块A上表面受到的水的压强;
(2)乙图中,金属块A所受的浮力;
(3)求金属块A密度。
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八年级教学素养测评
物理
第七章~第十一章
注意事项:共四大题23小题,满分100分,作答时间100分钟。
一、填空题(作图4分,其余每空2分,共36分)
1. 感冒冲剂在热水中比在冷水中溶解得快,是因为温度越高,分子热运动越____.
【答案】剧烈
【解析】
【详解】热水温度高,分子运动速度快,感冒冲剂在热水中比在冷水中溶解得快,是因为温度越高,分子热运动越剧烈.
2. 常见物质一般是由分子、原子构成的。原子也有进一步的结构,它是由中心的________和核外的电子构成的。核外电子带_______电。
【答案】 ①. 原子核 ②. 负
【解析】
【详解】解:原子是由原子核和核外带负电的电子组成,而原子核由带正电的质子和不带电的中子组成。
故答案为:原子核;负。
分子是由原子构成的,原子是由原子核和核外电子组成的,原子核又是由质子和中子组成的;原子核体积较小,但原子的大部分质量都集中在原子核上,原子核带正电,电子带负电
本题考查原子的内部组成及带电情况,比较简单,属于识记性内容的考查。
3. 鹊桥二号中继星自3月20日发射升空后,经过中途修正、近月制动、环月轨道机动,于4月2日进入预定的大椭圆轨道。如图所示,从近月点运动到远月点的过程中,鹊桥二号中继星的动能______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】变小
【解析】
【详解】鹊桥二号中继星从近月点向远月点运动时,相对于月球的高度增加,重力势能增大,速度变小,动能变小,动能转化为重力势能。
4. 课堂上老师演示了图中的实验,根据铅块挤压后吸引到一起的现象,得到结论:分子之间存在______。
【答案】引力
【解析】
【详解】由图得,铅柱在重物的作用下,也没有分开,说明铅柱分子间存在引力。
5. 如图所示的是生活中使用的钓鱼竿,它在使用过程中可以看作是______杠杆。在小明把鱼从水中逐渐提出水面的过程中,感觉施加的力逐渐增大,这是因为鱼所受的浮力______。
【答案】 ①. 费力 ②. 减小
【解析】
【详解】[1]钓鱼竿在使用时,动力臂小于阻力臂,是一种费力杠杆。
[2]把鱼逐渐拉出水面的过程中,鱼排开水的体积逐渐减小,根据可知,鱼受到的浮力逐渐减小。
6. 在水平地面上,用50N的力沿水平方向拉着重为100N的小车匀速前进了5m,在这个过程中,拉力做的功等于_______J,小车受到的摩擦力为_______N。
【答案】 ①. 250 ②. 50
【解析】
【详解】[1]拉力做功
W=Fs=50N×5m=250J
[2]小车匀速前进,处于二力平衡状态,小车受到的摩擦力
f=F=50N
7. 小明用吸管进行以下两个科学实验:
(1)将吸管竖直插入水中,用手指堵住吸管的上端后将其提出水面,如图甲所示,吸管中的水不会流出,是由于受到______的作用;
(2)将一根吸管A竖直插入水中,用另一根吸管B水平对A吸管的上端吹气,可以看到A中的水面上升,其原因是______。
【答案】 ①. 大气压 ②. 流体的流速越大,压强越小
【解析】
【详解】[1]大气内部向各个方向都有压强,用吸管提出水主要依靠了大气压的作用,吸管内水面上方被手指封住,吸管内部气压小于外界大气压,外界大气压托住了吸管中的水。
[2]小明往B吸管中吹气,A吸管中水面上方空气流速变大,压强变小,大气压将杯中水压入A吸管中,所以,可以看到A吸管中的水面上升。
8. 如图所示的动滑轮,拉着物体A沿水平方向匀速运动,弹簧测力计的示数为50N,整个装置的机械效率是80%。则拉力大小为______________N,物体A受到地面的摩擦力是______________N。
【答案】 ①. 50 ②. 80
【解析】
【详解】[1][2]由图知
弹簧测力计的示数,即绳端拉力
由
可得,物体A与地面间的滑动摩擦力
9. 如图所示,工人沿斜面用一定大小的力F把一重为600N的物体从斜面底部匀速推到顶端(不考虑物体的大小)。已知斜面长,高,斜面对物体的摩擦力的大小为200N,则工人对物体做的有用功为______J,该斜面的机械效率为______。
【答案】 ①. 900 ②. 60%
【解析】
【详解】[1]工人对物体做的有用功为
[2]工人对物体做的额外功为
该斜面的机械效率为
10. 简单机械在我国古代就有了许多巧妙的应用。如图所示,护城墙上滑轮的作用是______;护城河上的吊桥A相当于绕C点转动的杠杆,当在绳子自由端拉水平位置的吊桥A时,请在图中画出动力臂______。
【答案】 ①. 改变拉力的方向 ②.
【解析】
【详解】[1]由图可知,滑轮的轴不随物体移动,故滑轮为定滑轮。
[2]由图可见,支点为C点,阻力为桥的重力,方向竖直向下,动力为绳子的拉力,方向沿绳子向上;过支点向动力的作用线作垂线,就得到动力臂,如图所示:
二、选择题(每小题3分,共21分;每小题给出的四个选项中,只有一个是符合题意的)
11. 5月3日,嫦娥六号探测器成功发射,经过一系列变轨后,于5月8日顺利进入环月轨道飞行,其飞行轨迹如图所示。则嫦娥六号探测器从地球发射到达月球的过程中,发生了变化的是( )
A. 质量 B. 惯性 C. 运动状态 D. 密度
【答案】C
【解析】
【详解】物体所含物质的多少叫做质量。质量是物体本身的一种属性,不随位置的改变而改变;任何物体都有保持原来的静止或运动状态的性质,物理学上把物体的这种性质称为惯性。惯性只与质量的大小有关;运动状态改变包括了物体速度大小的变化以及速度方向的变化;某种物质组成的物体质量与体积之比叫做这种物质的密度,密度是物质的物理属性,不随位置的改变而改变。嫦娥六号探测器从地球发射到达月球的过程中,发生了变化的是运动状态;质量、惯性以及密度均不改变,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
12. 以下对中学生的估测,符合实际的是( )
A. 正常步行速度约为5m/s B. 人体密度约
C. 站立时对地面的压强约为1500Pa D. 游泳时所受浮力约500N
【答案】D
【解析】
【详解】A.正常步行速度约为1.2m/s,故A不符合题意;
B.人体密度约,故B不符合题意;
C.站立时对地面的压强约为1×104Pa,故C不符合题意;
D.游泳时所受浮力约等于人的重力,约500N,故D符合题意。
故选D。
13. 2023年10月31日,“神舟十六号”载人飞船返回舱接近地面时,反推发动机点火,返回舱减速下降,安全降落在东风着陆场,在此过程中,对于返回舱能量变化描述正确的是( )
A. 返回舱动能减小,重力势能减小,机械能减小
B. 返回舱动能减小,重力势能增加,机械能增加
C. 返回舱动能不变,重力势能减小,机械能减小
D. 返回舱动能增加,重力势能增加,机械能增加
【答案】A
【解析】
【详解】返回舱减速下降,速度减小,高度降低,动能和重力势能减小,所以机械能减小。
故选A。
14. 如图所示,将一个打足气的篮球和一个套扎在气针上的未充气的玩具气球,一起悬挂在杠杆的一端。调节杠杆另一端的钩码,使杠杆呈水平状态。将气针插入篮球的气孔中,篮球中的部分空气就充入气球中。则( )
A. 杠杆会向左倾斜 B. 杠杆会向右倾斜
C. 杠杆仍将保持水平平衡 D. 篮球内的气体温度会上升
【答案】A
【解析】
【详解】ABC.将气针插入篮球的气孔中,篮球中的部分空气就充入气球中,篮球与气球排开空气的体积变大,篮球与气球受到的浮力变大,篮球与气球重力不变,篮球与气球对杠杆的拉力等于篮球与气球重力与浮力之差,则篮球与气球对杠杆的拉力变小,杠杆左端的力与力臂的成积不变,篮球与气球对杠杆的拉力的力臂也不变,则此时杠杆左端力与力臂的乘积大于杠杆右边力与力臂的乘积,故杠杆会向左倾斜,故A符合题意,BC不符合题意;
D.篮球内的气体对外做功,温度降低,故D不符合题意。
故选A。
15. 一块质量分布均匀的木板A放在水平桌面上,板A右端与桌边相齐,如图所示,现将其向右匀速推动,在掉落之前,木板A对桌面的( )
A 压力变大 B. 压强变大 C. 摩擦变大 D. 摩擦变小
【答案】B
【解析】
【详解】A. 在掉落之前,木板A对桌面压力等于重力,重力不变,故压力不变,故A不符合题意;
B. 木板A向右运动且在掉落之前,压力大小不变,受力面积逐渐变小,根据公式可知,压强变大,故B符合题意;
CD. 木板A向右运动且在掉落之前,压力大小不变,接触面粗糙程度不变,所以滑动摩擦力不变,故CD不符合题意。
故选B。
16. 取一块形状不规则的薄硬纸板,用细线(质量不计)把它悬挂起来,如图所示,则属于一对平衡力的是( )
A. 细线对硬纸板的拉力与硬纸板对细线的拉力 B. 细线对手的拉力与细线对硬纸板的拉力
C. 手对细线的拉力与硬纸板对细线的拉力 D. 硬纸板所受的重力与手对细线的拉力
【答案】C
【解析】
【详解】A.细线对硬纸板的拉力与硬纸板对细线的拉力,大小相等,方向相反,在同一条直线上,且作用在不同物体上,是一对相互作用力,故A不符合题意;
B.细线对手的拉力与细线对硬纸板的拉力施力物体都是细线,受力物体不同,不是平衡力,故B不符合题意;
C.手对细线的拉力与硬纸板对细线的拉力,大小相等,方向相反,在同一条直线上,且作用在同一物体上,是一对平衡力,故C符合题意;
D.硬纸板所受的重力与手对细线的拉力作用在不同的物体上,不是一对平衡力,故D不符合题意。
故选C。
17. 如图所示,水平桌面上盛有适量盐水的烧杯中,漂浮着冰块A,悬浮着物块B。当冰块A完全熔化后,下列分析正确的是( )
A. 烧杯中盐水的密度变大 B. 烧杯内液面不发生变化
C. 杯底受到液体的压强变小 D. 物块B受到的浮力变大
【答案】C
【解析】
【详解】A.冰化成水后,由于水的密度要小于盐水的密度,混合后,盐水的密度变小,故A错误;
B.冰块漂浮,则
F浮=G排=G冰
即m排=m冰,则
冰块全部熔化成水后质量不变,水的体积
由于水的密度小于盐水的密度,所以,V水>V排,即液面会上升,故B错误;
C.根据力的相互作用,杯底受到的液体压力等于漂浮的冰块、悬浮的物块以及盐水的重力,冰融化后,悬浮的物块沉底,其重力一部分直接作用于杯底,故液体对杯底的压力减小,故C正确;
D.冰化成水后,盐水的密度变小,由阿基米德原理可知物块B受到的浮力变小,故D错误。
故选C
三、实验探究题(第18小题6分,第19小题6分,第20小题8分,共20分)
18. 小林和小军同学在“探究物体的动能与质量”的实验中,让钢球从斜槽上一定高度的位置滚下,如图所示,其中钢球A、B的质量,高度,实验后测得。
(1)实验中探究的动能是指______(选填字母);
a.钢球撞击木块时的动能 b.钢球撞击木块后的动能
(2)根据实验数据可知,钢球______(选填“A”或“B”)的动能大;
(3)他们实验存在的错误是______。
【答案】 ①. a ②. A ③. 没有控制钢球的速度相同
【解析】
【详解】(1)[1]钢球下落到水平面时因为具有动能才能撞击木块,实验中,探究的动能是指钢球撞击木块时的动能,故选a。
(2)[2]本实验通过木块C撞击后移动的距离来反映钢球的动能大小,由题可知
故A球动能大于B球动能。
(3)[3]探究物体的动能与质量关系,应控制不同质量的小球从斜面同一高度由静止下滑,即控制物体运动速度相同,故错误是未控制钢球速度相同。
19. 以下是实验小组做的实验:
(1)如图甲所示,墨水滴在水中自发地散开,说明分子在______;该实验揭示的原理可以解释______(选填字母);
A.花香四溢 B.烟雾缭绕 C.尘埃飞扬 D.雪花飘飘
(2)如图乙所示,在玻璃管内下端装有一半的水,再沿管壁慢慢地注入带颜色的酒精,这时可以清楚地看见水和酒精的分界面,然后堵住管口,上下颠倒几次,使水和酒精充分混合,可以看见混合液体体积减小了,这说明分子间存在______。
【答案】 ①. 不停地做无规则运动 ②. A ③. 间隙
【解析】
【详解】(1)[1]墨水滴在水中自发地散开,这是扩散现象,说明分子在永不停息地做无规则运动。
[2]花香四溢,是扩散现象,说明分子在永不停息地做无规则运动,故A符合题意;烟雾缭绕、尘埃飞扬、雪花飘飘都是宏观物体的机械运动,不能用分子运动解释,故BCD不符合题意。
故选A。
(2)[3]因为分子间存在着空隙,水和酒精充分混合后,酒精分子和水分子分别进入了对方分子的空隙中,使得水和酒精混合后的总体积变小了。
20. 在没有弹簧测力计的情况下,小林同学用电子秤、木块、杯子和水完成了“验证阿基米德原理”的实验,如图所示(木块不吸水)。
A.用电子秤测木块的质量 B.用电子秤测杯子和溢出水的总质量
C.用电子秤测空杯子的质量 D.将木块缓慢放入装满水的溢水杯中,杯子收集溢出的水
(1)为了减小误差,合理的实验顺序是______(用字母表示);
(2)若______(写出、、的等量关系),则可以得出物体所受浮力的大小与排开液体所受重力的关系;
(3)D实验步骤时,木块放入水中后,溢水杯对水平桌面的压力______(选填“变大”“变小”或“不变”);
(4)若D步骤中,在放入木块前溢水杯中的水未装满,则会导致测得排开水的质量______(选填“偏大”“偏小”或“不影响”)。
【答案】 ①. CADB ②. ③. 不变 ④. 偏小
【解析】
【详解】(1)[1]为了减小误差,与操作方便,先用电子秤测空杯子的质量m3;用电子秤测木块的质量m1 ;将木块缓慢放入装满水的溢水杯中,杯子收集溢出的水 ;用电子秤测杯子和溢出水的总质量m2 。合理的实验顺序是CADB。
(2)[2]木块漂浮在水面上,木块受到的浮力等于木块的重力,即
木块排开的水的重力为
若
即
则可以得出物体所受浮力的大小与排开液体所受重力的关系。
(3)[3]D实验步骤时,木块放入水中后,木块受到的浮力等于木块的重力,等于木块排开水的重力,则此时溢水杯的总重力不变,则溢水杯对水平桌面的压力等于溢水杯的总重力不变。
(4)[4]若D步骤中,在放入木块前溢水杯中的水未装满,木块排开的水不会全部流入溢水杯中,则会导致测得排开水的质量偏小。
四、计算题(第21小题7分,第22小题8分,第23小题8分;共23分;解答要有必要的公式和过程)
21. 图甲是《天工开物》里记载一种捣谷的春,其原理图如图乙所示,,若碓头质量为5kg,不计横木的重力和转动时的摩擦,捣谷人对B点施加竖直向下的力为。求:(g取)
(1)横木在水平位置静止时,的大小;
(2)使碓头匀速升高30cm,所做的功。
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】解:(1)碓头的重力
根据杠杆平衡条件得,脚踏端的力
(2)方法一:由几何知识可知:碓头升高时
不变,则大小不变;碓头升高时,端下降高度
所以所做的功
方法二:杠杆端对碓头做功
根据机械功原理可知,做的功等于杠杆端对碓头做的功,所以所做的功
答:(1)横木在水平位置静止时,F1的大小为75N;
(2)使碓头匀速升高30cm,F1所做的功为15J。
22. 周末,小林同学晾晒衣服时,发现晾衣架套组含有4个定滑轮和2个动滑轮,绕绳的固定端固定在天花板上,自由端缠绕在旋轮上,旋转旋轮的摇柄可以使晾衣杆升降。如图所示。查询说明书得知晾衣杆(含动滑轮和衣架)总质量。晾衣前,小明用家中体重计测得洗好的衣服的质量。挂好衣服后,保持晾衣杆水平,摇动摇柄使晾衣杆匀速上升。若晾衣杆在内上升了,不计绳重及摩擦,g取10N/kg。求:
(1)摇柄处绳子拉力F;
(2)拉力F做功的功率P;
(3)晾衣架的机械效率。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】解:(1)衣服和晾衣杆(含动滑轮和衣架)的总重力
由图知,承担重力的绳子有4股,不计绳重及摩擦,摇柄处绳子拉力
(2)绳子自由端移动的距离
方法一:
绳子自由端移动的速度
拉力做功的功率
方法二:
拉力做的功
拉力做功的功率
(3)晾衣架对衣服做的有用功
拉力做的功
晾衣架的机械效率
答:(1)摇柄处绳子拉力F为12.5N;
(2)拉力F做功的功率P为12.5W;
(3)晾衣架的机械效率为80%。
23. 某同学受“怀丙打捞铁牛”故事的启发,设计了如下“打捞”过程:如图甲,金属块A部分陷入淤泥内,金属块A上表面距离水面60cm,轻质小船装有12N的沙石,细绳将金属块A和小船紧连,细绳对小船的拉力为3N,船的上沿与水面恰好相平;将小船内所有沙石清除后,金属块A被拉出淤泥静止在水中,静止时,小船有的体积露出水面,如图乙所示。已知金属块A的体积为。,g取10N/kg,小船的质量、细绳的质量和细线的体积均忽略不计。求:
(1)甲图中,金属块A上表面受到的水的压强;
(2)乙图中,金属块A所受的浮力;
(3)求金属块A的密度。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】解:(1)金属块上表面受到的水的压强
(2)乙图中,由阿基米德原理可知金属块所受的浮力
(3)甲图中小船受到浮力
小船的体积
乙图中小船排开水的体积
此时小船受到的浮力
乙图中小船受到金属块A的拉力
由物体间力的作用是相互的和二力平衡条件可知,绳子对金属块的拉力
金属块所受的重力
金属块的密度
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