精品解析：2024年江西省九江市永修县外国语学校中考三模物理试题

外国语学校2024年初中学业水平考试物理模拟试卷 （满分：80分考试时间：85分钟） 一、填空题（本大题共8小题，每空1分，共16分） 1. 由焦耳定律可知：电流通过导体产生的热量与_____成正比，与导体的电阻成_____，与通电时间成正比。 2. 老年人为了锻炼身体，常常赤脚行走在用鹅卵石铺成的路面上，脚底受到强烈的刺激达到按摩脚底、强身健体的目的．这是通过___________的方法来_________压强的． 3. 生活中，“吸”字表述的现象，其原因各不相同．如图所示，用吸管“吸”饮料时，饮料是在____作用下被“吸”入口中的．用吸尘器“吸”灰尘时，灰尘是由于空气流速越大，压强越____的缘故被“吸”入吸尘器中的． 4. 如图所示，在2023年成都大运会800米自由泳决赛中，我国某运动员用力向后划水，人就会前进，说明力的作用是_____的，也说明力可以改变物体的_____。 5. 每年6月6日是全国“爱眼日”．如图中表示近视眼的是_____图（选填“甲”或“乙”），近视眼应佩戴_____透镜制成的眼镜进行矫正． 6. “回南天”：每年的3月至4月，从中国南海吹来的暖湿气流，与从中国北方南下的冷空气相遇，使江西的天气阴晴不定、室内潮湿，墙壁、地板看起来像“出汗”。这属于_____（填物态变化名称），需要_____（选填“吸收”或“放出”）热量。 7. 小明居住的小区里的路灯，傍晚时同时亮起，凌晨同时熄灭，这些路边灯是______连接的，给手机充电时，手机电池是______（选填“用电器”或“电源”）。 8. 指南针是中国古代四大发明之一。用指南针来确定方向，静止时小磁针的S极大约会指向地理的____________极。如图所示磁悬浮地球仪应用了____________(选填“同”或“异”)名磁极相互排斥的规律。 二、选择题（本大题共14分。第9~12小题，每小题只有一个选项是符合题意，每题2分；第13、14小题为多项选择，每小题至少有两个选项是符合题目要求的，每题3分，全部选择正确得3分，选择正确但不全得1分，不选、多选或错选得0分） 9. 下列估测合理的是（ ） A. 我国国歌演奏一次的时间约为5s B. 人步行的速度约为1.1m/s C. 一个普通中学生的重力约为50N D. 人体感到舒适的气温度约为39℃ 10. 将小铁块和小木块放入一盆水中、结果发现木块浮在水面上，铁块沉入水底，就此现象，下列分析正确的是（　　） A. 木块受到浮力，铁块不受浮力 B. 铁块沉入水底，所受浮力一定小于自身的重力 C. 木块受到的浮力一定大于铁块所受的浮力 D. 木块浮在水面上，所受浮力大于自身的重力 11. 大雪天路滑，车辆难于前进，如图所示为一位交警正在帮忙沿水平方向推车，但车已经熄火，无法推动，下列说法正确的是（　　） A. 人对车的作用力小于车对人的作用力 B. 人对车的推力小于地面对车的摩擦力 C. 人对车的推力与地面对车的摩擦力是一对平衡力 D. 车受到的重力与地面对车的支持力是一对相互作用力 12. 如图所示，电源电压保持不变，开关S闭合后，滑动变阻器滑片P从中点向右端移动时，下列说法正确的是（ ） A. 电压表V的示数变大，电流表A1示数变小 B. 电压表V的示数不变，电流表A2示数变大 C. 电压表V的示数与电流表A1的示数之比不变 D. 电流表A2的示数与电流表A1的示数之差不变 13. 如图所示，从图像中获得的结论正确的是（　　） A. 图甲： B. 图乙： C. 图丙： D. 图丁： 14. 如图所示是同学们所画的几种情景下的示意图，正确的是（　　） A. 图甲：动力的力臂 B. 图乙：斜向上投出去的篮球所受到的力 C. 图丙：通过透镜的光线 D. 图丁：通电螺线管的极性 三、计算题（本大题共3小题，第15小题6分，第16、17小题各8分，共22分） 15. 工人用如图所示装置从6m深的井中匀速吊起一个重量是800N的物体，所用拉力为500N，2min后物体由井底升至井口，求： （1）物体由井底升至井口工人所做的有用功； （2）滑轮组的机械效率； （3）物体上升过程中工人做功的功率。 16. 在如图所示的电路中，电源电压保持6V不变，电阻的阻值为20Ω。当断开，、闭合时，电流表的示数为0.45A，求： （1）电阻的阻值； （2）电阻消耗的电功率； （3）当开关、断开，闭合时，电路消耗的总电功率。 17. 图1是一艘完全依靠太阳能驱动的船，该船长30米，宽15米，排水量60吨，船的表面安装有太阳能电池板，接收太阳能的功率为1.6×105W，若接收的太阳能只用来驱动船前进．在一次航行中，从某一时刻开始，太阳能船收到水平方向的牵引力F随时间t的变化关系如图2甲所示，船的运动速度v随时间t的变化关系如图2乙所示．（g取10N/kg） 求： （1）满载时太阳能船受到的浮力； （2）第50s到第100s内牵引力做的功； （3）第50s到第100s的运动过程中，太阳能船的效率． 四、实验与探究题（本大题共4小题，每小题7分，共28分） 18. 你会使用以下仪器吗？ （1）如图所示，该刻度尺的分度值为_____mm，木块的长度是_____cm； （2）在调节天平平衡时，将游码归零后，指针如图甲所示，此时应向_____调节平衡螺母，使横梁水平平衡；天平平衡时，天平右盘中的砝码和游码在标尺上的位置如图乙所示，则物体的质量为_____g； （3）使用电压表测量电压时，闭合开关前发现电压表表盘如图所示，则存在的问题是_____（选填字母）； A. 电压表未调零 B. 选择的量程太大 （4）如图所示是一个测量_____的仪表，表中显示的示数为_____。 19. 小南用图甲所示的电路测量电阻Rx的阻值。 （1）连接电路时开关应______，滑动变阻器的滑片应移到最_____端； （2）闭合开关，移动滑片，使电压表示数为2.4 V，电流表示数如图乙，其读数为_______A，待测电阻的阻值为_______Ω； （3）改变滑动变阻器滑片的位置，记录几组相应数据，多次测量目的是_______； （4）如图丙，小南按照老师的要求，设计了在缺少电压表时，测量待测电阻Rx阻值的方案，R0为已知阻值的电阻。闭合开关，记录电流表A1的示数为I1，电流表A2的示数为I2，请写出待测电阻Rx表达式：Rx=______。 20. 【探究名称】探究杠杆平衡条件。 【问题】 小光同学想探究杠杆平衡需要满足什么条件，于是他和小组成员进行了如下探究： 【证据】 实验时选择了轻质的杠杆（自身所受重力可以忽略不计）。 （1）实验前，杠杆静止时如图甲所示，此时杠杆处于_____（选填“平衡”或“非平衡”）状态，为了使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向_____（选填“左”或“右”）调节； （2）如图乙所示，在A点挂2个重力均为0.5N的钩码，在B点用弹簧测力计竖直向下拉杠杆，使其在水平位置平衡，弹簧测力计的示数为_____N； （3）继续竖直向下拉弹簧测力计，使杠杆从水平位置缓慢转过一定角度（不考虑杠杆重心位置的变化），如图丙所示，此过程中，弹簧测力计的示数将_____（选填“变大”“变小”或“不变”）； （4）若要使图丙状态下的弹簧测力计示数减小，可将弹簧测力计绕B点_____（选填“顺时针”或“逆时针”）转动一个小角度； 【解释】 （5）实验结论：杠杆的平衡条件是_____（写字母表达式）； 【交流】 （6）如图丁所示，用支架使一根胡萝卜水平平衡后，沿支点处将胡萝卜切分为A、B两部分，其重力分别为、，由杠杆平衡条件可知_____（选填“>”“<”或“=”）。 21. 【问题】排球被垫起的高度与哪些因素有关？ 猜想一：可能与排球的材质有关； 猜想二：可能与垫球的力度有关； 猜想三：可能与球内的气压有关。 【证据】实验器材：排球若干，打气筒，球类专用气压、标有刻度的长杆等。 （1）为了探究猜想三，准备三个完全相同（球内气压可调节）的排球，分别标号①、②、③，如图甲所示。实验前应使三个排球的_____不同； （2）实验时用_____（选填“相同”或“不同”）的力度竖直向上垫球，测量三个排球被垫起的高度、、，并记录； 【解释】 （3）若、、不相等，则可得出的初步结论是_____； 【交流】 （4）本实验中存在的不足之处是_____； （5）源源同学对本实验进行了改进，并自制了如图乙所示的器材。在探究猜想二的实验过程中，他应该多次将同一排球下压至_____（选填“相同”或“不同”）位置，然后由静止释放，再测量每次排球被弹起的高度并进行对比，从而得出结论； （6）排球上升至最高点时，速度为零，此时排球受到_____（选填“非平衡力”或“平衡力”）作用。此时假若排球受到的所有力全部消失，则排球由于惯性将保持_____状态。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 外国语学校2024年初中学业水平考试物理模拟试卷 （满分：80分考试时间：85分钟） 一、填空题（本大题共8小题，每空1分，共16分） 1. 由焦耳定律可知：电流通过导体产生的热量与_____成正比，与导体的电阻成_____，与通电时间成正比。 【答案】 ①. 电流的二次方 ②. 正比 【解析】 【详解】[1][2]焦耳定律是定量说明传导电流将电能转换为热能的定律，其内容是：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电的时间成正比。 2. 老年人为了锻炼身体，常常赤脚行走在用鹅卵石铺成的路面上，脚底受到强烈的刺激达到按摩脚底、强身健体的目的．这是通过___________的方法来_________压强的． 【答案】 ①. 减小受力面积 ②. 增大 【解析】 【详解】人们行走时，人对地面的压力不变，当走到鹅卵石铺成的路面上时，脚与路面的接触面积变小，压强增大，能起到按摩保健的作用； 3. 生活中，“吸”字表述的现象，其原因各不相同．如图所示，用吸管“吸”饮料时，饮料是在____作用下被“吸”入口中的．用吸尘器“吸”灰尘时，灰尘是由于空气流速越大，压强越____的缘故被“吸”入吸尘器中的． 【答案】 ①. 大气压 ②. 小 【解析】 【详解】（1）用吸管吸饮料时，吸管内气压减小，小于外界大气压，在大气压的作用下饮料被压入吸管； （2）用吸尘器“吸”灰尘时，吸尘器内空气流速大压强小，吸尘器外空气流速小压强大，在压强差的作用下灰尘被“吸”入吸尘器中的． 4. 如图所示，在2023年成都大运会800米自由泳决赛中，我国某运动员用力向后划水，人就会前进，说明力的作用是_____的，也说明力可以改变物体的_____。 【答案】 ①. 相互 ②. 运动状态 【解析】 【详解】[1][2]游泳时手和脚向后划水，手和脚给水一个向后的力，由于物体间力的作用是相互的，水给手和脚一个向前的力；人在这个力的作用下向前运动，运动的速度和方向发生了改变，说明力可以改变物体的运动状态。 5. 每年6月6日是全国“爱眼日”．如图中表示近视眼的是_____图（选填“甲”或“乙”），近视眼应佩戴_____透镜制成的眼镜进行矫正． 【答案】 ①. 甲 ②. 凹 【解析】 【详解】近视眼的成因：眼球晶状体的曲度过大，远处物体反射来的光线通过晶状体折射后形成的像，会落在视网膜的前方造成近视眼．由图可知，表示近视眼的是图甲； 近视眼应佩戴凹透镜进行矫正； 6. “回南天”：每年的3月至4月，从中国南海吹来的暖湿气流，与从中国北方南下的冷空气相遇，使江西的天气阴晴不定、室内潮湿，墙壁、地板看起来像“出汗”。这属于_____（填物态变化名称），需要_____（选填“吸收”或“放出”）热量。 【答案】 ①. 液化 ②. 放出 【解析】 【详解】[1][2]空气中的水蒸气遇冷液化成水滴，液化放热，附在墙壁和地板上，便好像是墙壁和地板渗出水来了，墙壁、天花板就出现“出汗”的现象。 7. 小明居住的小区里的路灯，傍晚时同时亮起，凌晨同时熄灭，这些路边灯是______连接的，给手机充电时，手机电池是______（选填“用电器”或“电源”）。 【答案】 ①. 并联 ②. 用电器 【解析】 【分析】 【详解】[1]小区里的路灯，傍晚时同时亮起，凌晨同时熄灭，但是各灯在工作时是互不影响的，所以它们是并联连接的 [2]给手机电池充电时，消耗电能，转化为手机电池的化学能，所以该过程中手机电池为用电器。 8. 指南针是中国古代四大发明之一。用指南针来确定方向，静止时小磁针的S极大约会指向地理的____________极。如图所示磁悬浮地球仪应用了____________(选填“同”或“异”)名磁极相互排斥的规律。 【答案】 ①. 南 ②. 同 【解析】 【详解】[1]指南针小磁针静止时S极会指南，即指向地理的南极。 [2]地球仪受到向上的磁力,所以磁悬浮地球仪应用了同名磁极相互排斥的规律。 二、选择题（本大题共14分。第9~12小题，每小题只有一个选项是符合题意，每题2分；第13、14小题为多项选择，每小题至少有两个选项是符合题目要求的，每题3分，全部选择正确得3分，选择正确但不全得1分，不选、多选或错选得0分） 9. 下列估测合理的是（ ） A. 我国国歌演奏一次的时间约为5s B. 人步行的速度约为1.1m/s C. 一个普通中学生的重力约为50N D. 人体感到舒适的气温度约为39℃ 【答案】B 【解析】 【详解】A．国歌演奏一次的时间约为50s，故A不符合题意； B．人步行的速度约为1~1.2 m/s，故B符合题意； C．中学生的质量约为50kg，重力约为500N，故C不符合题意； D．人体感到舒适的气温度约为23℃，故D不符合题意。 故选B。 10. 将小铁块和小木块放入一盆水中、结果发现木块浮在水面上，铁块沉入水底，就此现象，下列分析正确的是（　　） A. 木块受到浮力，铁块不受浮力 B. 铁块沉入水底，所受浮力一定小于自身的重力 C. 木块受到的浮力一定大于铁块所受的浮力 D. 木块浮在水面上，所受浮力大于自身的重力 【答案】B 【解析】 【详解】A．将小铁块和小木块放入一盆水中，小铁块和小木块都会受到水的浮力作用，故A错误； B．由浮沉条件可知，铁块沉入水底，是因为铁块受到的重力大于它受到的浮力，故B正确； C．木块和铁块的体积和重力未知，木块受到的浮力不一定大于铁块所受的浮力，故C错误； D．木块漂浮，所以木块受到的浮力等于木块的重力，故D错误。 故选B。 11. 大雪天路滑，车辆难于前进，如图所示为一位交警正在帮忙沿水平方向推车，但车已经熄火，无法推动，下列说法正确的是（　　） A. 人对车的作用力小于车对人的作用力 B. 人对车的推力小于地面对车的摩擦力 C. 人对车的推力与地面对车的摩擦力是一对平衡力 D. 车受到的重力与地面对车的支持力是一对相互作用力 【答案】C 【解析】 【详解】A．人对车的作用力与车对人的作用力是一对相互作用力，所以大小相等，故A错误； B．由于车静止，所以受力平衡，人对车的推力等于地面对车的摩擦力，故B错误； C．人对车的推力与地面对车的摩擦力大小相等、方向相反、在同一直线上、作用于同一物体上，是一对平衡力，故C正确； D．车受到的重力与地面对车的支持力是大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在一个物体上，是一对平衡力，故D错误。 故选C。 12. 如图所示，电源电压保持不变，开关S闭合后，滑动变阻器滑片P从中点向右端移动时，下列说法正确的是（ ） A. 电压表V的示数变大，电流表A1示数变小 B. 电压表V的示数不变，电流表A2示数变大 C. 电压表V的示数与电流表A1的示数之比不变 D. 电流表A2的示数与电流表A1的示数之差不变 【答案】D 【解析】 【详解】由图可知，电阻R1、R2并联，电流表A1测量R2的电流，电流表A2测量干路电流，电压表测量并联电路的电压。 AB．根据并联电路电压特点可知，电源电压不变，则电压表示数不变；滑动变阻器滑片P从中点向右端移动时，连入电路的阻值变大，根据欧姆定律可知，通过R2的电流变小，电流表A1的示数变小；R1阻值不变，通过R1的电流不变，根据并联电路电流特点可知，干路电流变小，则电流表A2的示数变小，故AB错误； C．电压表V的示数不变，电流表A1的示数变小，则电压表V的示数与电流表A1的示数之比变大，故C错误； D．根据并联电路电流规律可知，电流表A2的示数与电流表A1的示数之差是通过R1的电流，因为通过R1的电流不变，则电流表A2的示数与电流表A1的示数之差不变，故D正确。 故选D。 13. 如图所示，从图像中获得的结论正确的是（　　） A. 图甲： B. 图乙： C. 图丙： D. 图丁： 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．由可知，在两个物体的体积相同时，质量越大，密度越大，由图象可知ρ1>ρ2，故A正确； B．由图可知，电流相同时，R2两端的电压较大，由可知R2>R1，故B错误； C．根据可知，在时间相同时，路程越大，速度越大，由图象可知v1>v2，故C正确； D．根据可知，在受力面积相同时，压力越大，压强越大，由图象可知p1>p2，故D正确。 故选ACD。 14. 如图所示是同学们所画的几种情景下的示意图，正确的是（　　） A. 图甲：动力的力臂 B. 图乙：斜向上投出去的篮球所受到的力 C. 图丙：通过透镜的光线 D. 图丁：通电螺线管的极性 【答案】AC 【解析】 【详解】A．支点O到力F1的作用线的垂线段是F1力臂l1，故A正确； B．投出去的篮球由于惯性继续运动，受到竖直向下的重力、阻力作用，没有向前的力，故B错误； C．从A点出发的两条光线，平行于主光轴的光线经凸透镜折射后折射光线通过焦点，过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴，两条折射光线会聚A′点，故C正确； D．电流从螺线管的左端流入，由安培定则可知螺线管左端应是N极、右端为S极，故D错误。 故选AC。 三、计算题（本大题共3小题，第15小题6分，第16、17小题各8分，共22分） 15. 工人用如图所示装置从6m深的井中匀速吊起一个重量是800N的物体，所用拉力为500N，2min后物体由井底升至井口，求： （1）物体由井底升至井口工人所做的有用功； （2）滑轮组的机械效率； （3）物体上升过程中工人做功的功率。 【答案】（1）4800J （2）80% （3）50W 【解析】 【小问1详解】 从6m深的井中匀速吊起一个重量是800N的物体，所用拉力为500N，2min后物体由井底升至井口，物体由井底升至井口工人所做的有用功 W有=Gh=800N×6m=4800J 【小问2详解】 由图可知 s=2h=2×6m=12m 提升物体所做的总功 W总=Fs=500N×12m=6000J 滑轮组的机械效率 【小问3详解】 物体上升过程中工人做功的功率 16. 在如图所示的电路中，电源电压保持6V不变，电阻的阻值为20Ω。当断开，、闭合时，电流表的示数为0.45A，求： （1）电阻的阻值； （2）电阻消耗的电功率； （3）当开关、断开，闭合时，电路消耗的总电功率。 【答案】（1）40Ω （2）0.9W （3）0.6W 【解析】 【小问1详解】 当S2断开，S1、S3闭合时，R1与R2并联，电流表测干路电流，通过R1的电流 由并联电路电流的规律可知通过R2的电流 I2=I-I1=0.45A-0.3A=0.15A 电阻的阻值 【小问2详解】 电阻消耗的电功率 P2=UI2=6V×0.15A=0.9W 【小问3详解】 当S1、S3断开、S2闭合时，R1与R2串联，电流表测电路中的电流，电路消耗的总电功率 17. 图1是一艘完全依靠太阳能驱动的船，该船长30米，宽15米，排水量60吨，船的表面安装有太阳能电池板，接收太阳能的功率为1.6×105W，若接收的太阳能只用来驱动船前进．在一次航行中，从某一时刻开始，太阳能船收到水平方向的牵引力F随时间t的变化关系如图2甲所示，船的运动速度v随时间t的变化关系如图2乙所示．（g取10N/kg） 求： （1）满载时太阳能船受到的浮力； （2）第50s到第100s内牵引力做的功； （3）第50s到第100s的运动过程中，太阳能船的效率． 【答案】（1）6×105N；（2）2×106J；（3）25% 【解析】 【详解】（1）满载时太阳能船受到的浮力： F浮=G排=m排g=60×103kg×10N/kg=6×105N； （2）第50s到第100s内，由图甲可知牵引力： F=8×104N， 由图乙可知船匀速行驶的速度： v=0.5m/s， 由v=s/t可得，船行驶的距离： s=vt=0.5m/s×50s=25m， 第50s到第100s内牵引力做的功： W=Fs=8×104N×25m=2×106J； （3）由题可知，太阳能电池板接收太阳能的功率为1.6×105W，则第50s到第100s的运动过程中，太阳能电池板接收到的太阳能： E=Pt=1.6×105W×50s=8×106J， 则太阳能船的效率： η=W/E×100%=（2×106J/8×106J）×100%=25%． 四、实验与探究题（本大题共4小题，每小题7分，共28分） 18. 你会使用以下仪器吗？ （1）如图所示，该刻度尺的分度值为_____mm，木块的长度是_____cm； （2）在调节天平平衡时，将游码归零后，指针如图甲所示，此时应向_____调节平衡螺母，使横梁水平平衡；天平平衡时，天平右盘中的砝码和游码在标尺上的位置如图乙所示，则物体的质量为_____g； （3）使用电压表测量电压时，闭合开关前发现电压表表盘如图所示，则存在的问题是_____（选填字母）； A. 电压表未调零 B. 选择的量程太大 （4）如图所示是一个测量_____的仪表，表中显示的示数为_____。 【答案】（1） ①. 1 ②. 3.80 （2） ①. 左 ②. 38.8 （3）A （4） ①. 电功率 ②. 75kW 【解析】 【小问1详解】 [1][2]刻度尺上1cm之间有10个小格，所以一个小格代表的长度是 0.1cm=1mm 即此刻度尺的分度值为1mm；木块左侧与6.00cm对齐，右侧与9.80cm刻度对齐，所以木块的长度为 L=9.80cm-6.00cm=3.80cm 【小问2详解】 [1][2]在调节天平平衡时，将游码归零后，分度盘指针向右偏，说明右边重，则应向左调节平衡螺母，使天平水平平衡；由图可知，游码对应的刻度是3.8g，被测物体的质量 20g+10g+5g+3.8g=38.8g 【小问3详解】 闭合开关前，电压表指针没有指在零刻度线上，说明电压表没有调零，故选A。 【小问4详解】 [1][2]图中单位是kW，是电功率的单位，是测量电功率的仪表，分度值是5kW，示数是75kW。 19. 小南用图甲所示的电路测量电阻Rx的阻值。 （1）连接电路时开关应______，滑动变阻器的滑片应移到最_____端； （2）闭合开关，移动滑片，使电压表示数为2.4 V，电流表示数如图乙，其读数为_______A，待测电阻的阻值为_______Ω； （3）改变滑动变阻器滑片的位置，记录几组相应数据，多次测量目的是_______； （4）如图丙，小南按照老师的要求，设计了在缺少电压表时，测量待测电阻Rx阻值的方案，R0为已知阻值的电阻。闭合开关，记录电流表A1的示数为I1，电流表A2的示数为I2，请写出待测电阻Rx表达式：Rx=______。 【答案】 ①. 断开 ②. 右 ③. 0.24 ④. 10 ⑤. 求平均值减小误差（或减小误差） ⑥. 【解析】 【详解】（1）[1]连接电路时，开关应处于断开状态。 [2]闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移到阻值最大处，即最右端的位置。 （2）[3][4]电流表的示数如图乙，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.24A，由欧姆定律，则此电阻 （3）[5]改变几次滑动变阻器滑片的位置，并记录相应数据，从而得到多组数据，以便可以得到多组数据，通过取平均值来减小测量误差。 （4）[6]由图并可知，R0和Rx并联，电流表A1测量通过Rx的电流，电流表A2测量通过R0的电流，由并联电路各支路两端电压相等可得 所以待测电阻，Rx表达式为 20. 【探究名称】探究杠杆平衡条件。 【问题】 小光同学想探究杠杆平衡需要满足什么条件，于是他和小组成员进行了如下探究： 【证据】 实验时选择了轻质的杠杆（自身所受重力可以忽略不计）。 （1）实验前，杠杆静止时如图甲所示，此时杠杆处于_____（选填“平衡”或“非平衡”）状态，为了使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向_____（选填“左”或“右”）调节； （2）如图乙所示，在A点挂2个重力均为0.5N的钩码，在B点用弹簧测力计竖直向下拉杠杆，使其在水平位置平衡，弹簧测力计的示数为_____N； （3）继续竖直向下拉弹簧测力计，使杠杆从水平位置缓慢转过一定角度（不考虑杠杆重心位置的变化），如图丙所示，此过程中，弹簧测力计的示数将_____（选填“变大”“变小”或“不变”）； （4）若要使图丙状态下的弹簧测力计示数减小，可将弹簧测力计绕B点_____（选填“顺时针”或“逆时针”）转动一个小角度； 【解释】 （5）实验结论：杠杆的平衡条件是_____（写字母表达式）； 【交流】 （6）如图丁所示，用支架使一根胡萝卜水平平衡后，沿支点处将胡萝卜切分为A、B两部分，其重力分别为、，由杠杆平衡条件可知_____（选填“>”“<”或“=”）。 【答案】（1） ①. 平衡 ②. 左 （2）1.5 （3）不变 （4）顺时针 （5）F1l1=F2l2 （6）> 【解析】 【小问1详解】 [1][2]杠杆的平衡状态包括静止状态、匀速转动状态，所以图甲中杠杆处于平衡状态；若要使杠杆在水平位置平衡，根据“左高左调、右高右调”的原则，应当将平衡螺母向左调节。 【小问2详解】 作用在A点的力 F1=2G钩码=2×0.5N=1N 设杠杆上每一小格长为l，则杠杆在水平位置平衡时，根据杠杆的平衡条件 1N×3l=F2×2l 解得F2=1.5N。 【小问3详解】 竖直向下拉弹簧测力计，使杠杆从水平位置缓慢转过一定角度（不考虑杠杆重心位置的变化的过程中，根据几何知识可知，l1与l2之比不变，则F1与F2之比不变。因F1不变，则F2不变，即弹簧测力计的示数保持不变。 【小问4详解】 若要使图丙状态下的弹簧测力计读数减小，根据杠杆的平衡条件可知，在F1l1保持不变的情况下，应设法增大l2，才能达到减小弹簧测力计示数的目的。由图丙可知，顺时针转动弹簧测力计可以增大力臂，逆时针转动弹簧测力计会减小力臂，故应顺时针转动弹簧测力计。 【小问5详解】 由实验数据可知，杠杆平衡时，动力×动力臂=阻力×阻力臂，数学表达式是F1l1=F2l2。 【小问6详解】 由图丁可知，GA、GB的力臂lA、lB的大小关系为 lA<lB 则根据杠杆的平衡条件可得 GA>GB 21. 【问题】排球被垫起的高度与哪些因素有关？ 猜想一：可能与排球的材质有关； 猜想二：可能与垫球的力度有关； 猜想三：可能与球内的气压有关。 【证据】实验器材：排球若干，打气筒，球类专用气压、标有刻度的长杆等。 （1）为了探究猜想三，准备三个完全相同（球内气压可调节）的排球，分别标号①、②、③，如图甲所示。实验前应使三个排球的_____不同； （2）实验时用_____（选填“相同”或“不同”）的力度竖直向上垫球，测量三个排球被垫起的高度、、，并记录； 【解释】 （3）若、、不相等，则可得出的初步结论是_____； 【交流】 （4）本实验中存在的不足之处是_____； （5）源源同学对本实验进行了改进，并自制了如图乙所示的器材。在探究猜想二的实验过程中，他应该多次将同一排球下压至_____（选填“相同”或“不同”）位置，然后由静止释放，再测量每次排球被弹起的高度并进行对比，从而得出结论； （6）排球上升至最高点时，速度为零，此时排球受到_____（选填“非平衡力”或“平衡力”）作用。此时假若排球受到的所有力全部消失，则排球由于惯性将保持_____状态。 【答案】（1）气压 （2）相同 （3）若h1、h2、h3不相等，则可得出的初步结论是：在垫球力度相同时，相同的排球被垫起的高度与球内的气压有关。 （4）本实验中排球被垫起的高度不方便测量，是不足之处。 （5）不同 （6） ①. 非平衡力 ②. 静止 【解析】 【小问1详解】 为了探究猜想三，即可能与球内的气压有关，控制变量法，实验前应使三个排球的气压不同。 【小问2详解】 实验时采用控制变量法，要用相同的力度竖直向上垫球，测量排球被垫起的高度。 【小问3详解】 略。 【小问4详解】 略。 【小问5详解】 探究猜想二，即可能与垫球的力度有关，由于要改变排球受到弹簧弹力的大小，他应该多次将同一排球下压至不同高度，然后静止释放，再测量每次球被弹起的高度进行对比，从而得出结论。 【小问6详解】 [1][2]排球上升至最高点时，虽然速度为0，但还是受到重力的作用，即此时排球受到非平衡力作用。此时假若排球受到的所有力全部消失，由牛顿第一定律可知，排球保持静止状态。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $