2022年陕西省渭南市富平县中考第一次模拟考试物理试题(word版含答案)
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一、选择题(共10小题,每小题2分,计20分,每小题只有一个选项是符合题意的)
1.(2分)为了响应“低碳生活”,小劲每天骑自行车上学。在骑行过程中,他看到路边的小树向后“飞过”,对此,他选择的参照物是( )
A.自行车 B.地面
C.路两旁的房子 D.路边的树
2.(2分)下列数据最符合实际的是( )
A.家用电冰箱的电流约为100A
B.中学生脚的长度约25cm
C.一个红富士苹果质量约5kg
D.地球的直径约500 km
3.(2分)现在的智能手机大都带有录音功能,而且新功能不断开发,有一款手机录音软件具有“听声识人”的功能,即可将多人录音自动分离对话,对手机录音功能的解释下列说法正确的是( )
A.人对着手机说话时人的声带振动
B.当对着手机用很小的音量说话时不能录音,是因为发出的是次声波
C.手机根据声音的音调来将不同人的声音分离对话
D.人发出的声音和手机录的音在空气中的传播速度不同
4.(2分)“安全用电,警钟长鸣”,下列做法符合安全用电要求的是( )
A.用湿布擦拭工作中的电器
B.家用电器或电线着火时,应该迅速泼水灭火
C.使用试电笔时,切不可用手直接接触金属笔尖
D.同一个插座同时使用几个大功率用电器
5.(2分)甲、乙两个完全相同且表面有水的皮球。从不同的高度由静止开始下落至同一地面,在地面上留下如图所示的圆形水迹,下列判断正确的是( )
A.接触地面前两球的机械能守恒
B.下落至最低处甲球的动能更大
C.乙球初始位置的重力势能更大
D.从最低处反弹的过程中,球的动能转化为势能
6.(2分)央视春晚,无人驾驶汽车向全国观众呈现了精彩的高科技大秀。如图所示,是无人驾驶汽车在平直公路上匀速行驶的情景,下列说法正确的是( )
A.保持安全行车距离是为了防止惯性带来危害
B.汽车轮胎刻有凹凸不平的花纹是为了减小摩擦力
C.汽车的重力和地面对汽车的支持力是相互作用力
D.汽车对地面的压力和地面对汽车的支持力是平衡力
7.(2分)下列说法正确的是( )
A.核能、风能、天然气都是可再生能源
B.“镜中花,水中月”都是光的折射现象
C.电饭煲、电热毯、微波炉都是利用电流的热效应工作的
D.移动电话、WiFi、卫星导航系统都是利用电磁波传递信息的
8.(2分)一种动圈式扬声器可以代替话筒使用。如图所示,人对着扬声器的锥形纸盆说话,声音使纸盆振动,与纸盆相连的线圈也会随着振动(线圈放置在一个永久磁体的磁场中),这时线圈中就会产生随声音变化的电流,在下图中,与如图原理相同的是( )
A. B.
C. D.
9.(2分)如图所示的滑轮组.在不计绳重和摩擦的情况下,均将重为G的物体匀速提升h的高度,且每个滑轮的重力都等于G0(G0<G),下列说法正确的是( )
A.绳子自由端拉力的大小关系为F1=F2>F3
B.图﹣1和图﹣3中的装置消耗的额外功相等为G0h
C.图﹣1和图﹣2中的装置总功相等为Gh+G0h
D.三种情况中的装置机械效率都不可能为100%
10.(2分)电梯均有额定运载人数标准,当人员超载时电梯内报警装置会发出声音提示,此时乘客应主动减员,退出电梯.电梯的工作原理如图所示,R1为保护电阻,R2为压敏电阻,其阻值随压力的增大而喊小,下列说法正确的是( )
A.甲为控制电路,乙为工作电路
B.电梯正常运行时,K与A接触
C.电梯超载时,电磁铁磁性减小
D.电梯超载时,响铃的同时电动机也工作
二、填空与作图题(共9小题,计22分)
11.(2分)研究表明,自然界中只存在两种电荷,人们把用丝绸摩擦过的玻璃棒上所带的电荷叫做 电荷,英国物理学家 做了大量的实验,于1840年最先精确测量了电流通过导体产生的热量与电流、电阻和通电时间的关系。
12.(2分)生物“冰”是一种冰块的升级替代产品,主要成分为高分子聚合物和吸水树脂,可用于长距离冷藏运输,使物品保持其低温状态。生物“冰”的“保温”效果更好,是因为其比热容和冰相比更 。生物“冰”还可用于高烧降温退热,消炎止痛,冷敷美容,这些是通过 的方式改变物体的内能。
13.(2分)注射新冠肺炎病毒疫苗时,医生先用酒精棉擦拭消毒,这时擦拭部位会有冰凉的感觉,这是因为酒精会 (填物态变化名称),要吸收热量。注射疫苗用的注射器吸取药水时,是利用 把药水吸取上来的。
14.(3分)如图所示,小明在吹气球时,被吹大了的气球没能用手握住,呼啸着飞了出去,若他及时捡拾起气球,将会感觉到它喷气的嘴部温度和原来相比 (选填“变高”、“变低”或“没有变化”),此过程发生的能量转化与热机中的 冲程发生的能量转化是一致的。一台四冲程柴油机飞轮的转速为3000r/min,若汽缸在做功冲程中,每次做功400J,柴油机的效率为30%,则每分钟消耗柴油的质量为 kg。(柴油的
热值约为4.0×107J/kg)
15.(3分)如图所示是一种定时课间音乐播放装置的原理图.“播放器”是有电流通过时会播放音乐的装置;“定时开关”是到达设定时间,自动断开的开关,闭合开关S,当“定时开关”处于断开状态时,指示灯 (填“会”或“不会”)亮,播放器 (填“会”或“不会”)播放音乐;到达上课时间,“定时开关”处于 (填“闭合”或“断开”)状态.
16.(3分)小明用铅笔做实验,如图﹣1所示,用两手指水平压住铅笔的两端,铅笔处于静止状态,右边手指更疼,这说明压力的作用效果与 有关;若笔尖的面积是0.5mm2,笔尾的面积是0.4cm2,两个手指用4N的力对压铅笔的两端,则与笔尖接触的手指受到的压强为 Pa;如图﹣2,先在水平桌面上固定两根平行的铅笔,接着在铅笔上放了间隔一定距离的两个乒乓球,然后,他向两个乒乓球中间的间隙用力吹气,则两个乒乓球将 (选填“靠近”或“分开”).
17.(3分)如图是测量酱油密度的过程,按照图﹣1、图﹣2、图﹣3的顺序进行测量,测得酱油的密度ρ= kg/m3,测出的密度与真实值相比 (选填“偏大”、“偏小”或“相等”),闻到酱油的酱香味是因为分子在 。
18.(2分)在图中,画出动力F的力臂l。
19.(2分)如图所示的电路中A、B、C、D是四个接线柱。请用笔画线代替导线连接相应的接线柱,使灯L1、L2并联,要求:连线横平竖直,规范画出完整电路图。
三、实验与探究题(共4小题,计22分)
20.(7分)按要求填空。
(1)如图1,探究“物体动能大小与哪些因素有关”的实验,让质量不同的小球从同一斜面的同一高度由静止释放,撞击同一木块,该实验所研究的对象是 (选填“木块”、“小球”或“斜面”).
(2)如图2,若将滑片P向右缓慢滑动,发现部分大头针从电磁铁上落下来,这一现象表明电磁铁的磁性强弱与 有关。
(3)如图3,通过软管A向里吹气时,“潜水艇”上浮,因为此时它的重力 (选填“大于”、“小于”或“等于”)所受浮力。“潜水艇”是靠改变其 来实现上浮和下沉的。
21.(7分)某实验小组进行“探究光的反射规律的实验”。
(1)将两块硬纸板A和B粘接起来,能沿ON折转,并将它们垂直放置在平面镜上,如图1所示让一束光贴着纸板A,沿EO射向O点,这时,站在不同位置的同学都能观察到反射光线出现在纸板 (选填“A”或“B”)上,这是因为光在纸板上发生了 (选填“镜面”或“漫”)反射。
(2)如图﹣2所示,将纸板B沿PQ剪开,把纸板B的上半部分向后折转,实验时,在纸板B的 (选填“上半部分”或“下半部分”)不能观察到反射光线这现象说明了,光在反射时,反射光线、入射光线和法线在 。
22.(7分)如图所示,小梦学习小组利用铁架台、带有刻度的杠杆、细线、弹簧测力计、若干钩码(每个钩码重均为0.5N)等实验器材,探究“杠杆的平衡条件”。
(1)实验前,小梦观察到杠杆如图甲所示,为了使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆右侧的平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节。
(2)将天平调整好后,如图乙所示,在A点挂3个钩码,应在B点挂 个钩码,才能使杠杆在水平位置平衡。使杠杆在水平位置平衡的目的是便于测量 。在上述实验中,若将水平位置平衡的杠杆,两端同时去掉一个钩码,杠杆 (选填“仍然平衡”“沿顺时针旋转”或“沿逆时针旋转”)。
(3)如图乙所示,小梦用弹簧测力计替代钩码,在B点竖直向下拉,然后将弹簧测力计逐渐向右倾斜,要使杠杆仍然在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将逐渐 (选填“变大”或“变小”),原因是 。
(4)在实验中,改变力和力臂的大小得到多组数据的目的是 (填序号)。
A.使测量数据更准确
B.多次测量取平均值减小误差
C.避免偶然性,使实验结论具有普遍性
23.(7分)某实验小组设计了多功能实验电路装置,实验器材有电压恒为6V的电源,滑动变阻器R1标有“15Ω 0.5A”字样,滑动变阻器R2标有“500Ω 3A”,额定电压为2.5V的小灯泡,阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻,电流表,电压表开关,导线若干。
(1)如图1,在M、N间接入小灯泡连接好电路后,闭合开关,灯泡不亮,电流表指针有较小的偏转,电压表指针也有较小的偏转,缓慢滑动滑片至滑动变阻器金属杆中点处,电流表和电压表示数有所增大但不明显,说明滑动变阻器阻值过 ,其分压能力太大,使电路电流过 (两空均选填“大”或“小”)。
(2)解决问题后,小组测量了3组小灯泡的电压与电流值,记录部分数据如表,当小灯泡正常工作时,电流表示数如图2所示,此时电流大小是 A,小灯泡的额定功率是 W,分析数据可知,实际功率越大 。
实验序号
电压/V
电流/A
电功率/W
小灯泡亮度
1
2.2
0.26
0.572
较暗
2
2.5
正常发光
3
3.0
0.3
0.9
很亮
(3)实验小组利用器材继续“探究电流与电阻的关系”,同组的甲、乙两位同学分别将5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻接入M、N之间进行实验,并作出I﹣R图像如图3所示,其中 (选填“甲”或“乙”)同学实验操作是符合要求的,判断依据是 ,探究电流与电阻关系时,应保持电阻两端的 不变。
四、综合题(共2小题,计16分)
24.(7分)小明家的电能表及其空气开关(流过它的电流超过其额定电流一段时间,会自动切断电路)如图1所示。
(1)如图1所示,此时电能表的读数为 。(请写明数值和单位)
(2)房间的开关S同时控制两个规格为“220V,40W”的灯泡S闭合时,两灯都正常发光在图2中,根据安全用电的要求,把电路连接完整。
(3)电能表上的“5A”是该电能表的标定电流,资料显示,电能表的启动电流是标定电流的0.5%;流过电能表的电流低于启动电流时,电能表不能记录用电器消耗的电能,若单独使用规格为“220V,5W”的老式白炽灯,灯正常发光足够长的时间,请通过计算(结果保留三位小数),说明此电能表能否记录其消耗的电能?
25.(9分)如图甲是液压起重机的示意图。使用时液压杆将起重臂顶起,同时通过与钢索连接的电动机工作,可将重物吊到需要的地方。
(1)图甲中A处的滑轮是 (选填“定”或“动”)滑轮。液压杆顶起起重臂的过程中,该起重臂可看作一个 (选填“省力”、“费力”或“等臂”)杠杆。
(2)当起重机的起重臂在如图所示位置稳定后,启动电动机,将重为6000N的物体匀速吊起5m,所用时间是20s,此过程滑轮组的机械效率是75%,则此过程中,电动机对钢索的拉力所做的功和功率分别是多少?电动机对钢索的拉力为多少?
(3)图乙为该起重机的铭牌,其中有一个重要的参数是最大额定起重量。运用你学过的物理知识,分析说明起重机设计时,该参数的确定需要考虑哪些因素。(写出两个即可)
参考答案与解析
一、选择题(共10小题,每小题2分,计20分,每小题只有一个选项是符合题意的)
1.(2分)为了响应“低碳生活”,小劲每天骑自行车上学。在骑行过程中,他看到路边的小树向后“飞过”,对此,他选择的参照物是( )
A.自行车 B.地面
C.路两旁的房子 D.路边的树
【分析】一个物体是运动还是静止,决定于所选择的参照物,相对于参照物,如果研究对象位置发生变化,就是运动的;如果位置没有变化,就是静止的。
【解答】解:A、小树相对于自行车的位置不断变化,以自行车为参照物,小树是运动的,故A符合题意;
B、相对于地面,小树的位置没有变化,以地面为参照物,小树是静止的,故B不符合题意;
C、相对于路两旁的房子,小树的位置没有变化,以路两旁的房子为参照物,小树是静止的,故C不符合题意;
D、研究对象是小树,不能选择小树本身做参照物,故D不符合题意。
故选:A。
2.(2分)下列数据最符合实际的是( )
A.家用电冰箱的电流约为100A
B.中学生脚的长度约25cm
C.一个红富士苹果质量约5kg
D.地球的直径约500 km
【分析】不同物理量的估算,有的需要凭借生活经验,有的需要简单的计算,有的要进行单位的换算,最后判断最符合实际的是哪一个。
【解答】解:A、家用电冰箱的功率在220W左右,电流约I=PU=220W220V=1A,故A错误;
B、中学生伸开手掌,大拇指指尖到中指指尖的距离大约20cm,脚的长度比20cm大一些,在25cm左右,故B正确;
C、一个红富士苹果质量约200g=0.2kg,故C错误;
D、地球的直径约13000km,故D错误。
故选:B。
3.(2分)现在的智能手机大都带有录音功能,而且新功能不断开发,有一款手机录音软件具有“听声识人”的功能,即可将多人录音自动分离对话,对手机录音功能的解释下列说法正确的是( )
A.人对着手机说话时人的声带振动
B.当对着手机用很小的音量说话时不能录音,是因为发出的是次声波
C.手机根据声音的音调来将不同人的声音分离对话
D.人发出的声音和手机录的音在空气中的传播速度不同
【分析】(1)声音由物体的振动产生。
(2)低于20Hz的声称为次声波,高于20000Hz的声称为超声波。
(3)声音的三个特征分别就是:音调、响度、音色,是从不同角度描述声音的,音调指声音的高低,由振动频率决定;响度指声音的强弱或大小,与振幅和距发声体的距离有关;音色反映了声音的品质与特色,是由发声体本身决定的一个特性。
(4)声音的传播需要介质,固体、液体、气体都可作为传播声音的介质,不同介质中声速不同;且声速与温度有关。
【解答】解:A、人对着手机说话时人的声带振动,声带振动产生声音,故A正确;
B、当对着手机用很小的音量说话时不能录音,是因为发出的声音的响度小,故B错误;
C、手机根据声音的音色来将不同人的声音分离对话,故C错误;
D、人发出的声音和手机录的音在空气中的传播速度相同,故D错误。
故选:A。
4.(2分)“安全用电,警钟长鸣”,下列做法符合安全用电要求的是( )
A.用湿布擦拭工作中的电器
B.家用电器或电线着火时,应该迅速泼水灭火
C.使用试电笔时,切不可用手直接接触金属笔尖
D.同一个插座同时使用几个大功率用电器
【分析】(1)生活中的水是导体,易造成触电;
(2)发现用电器失火时,首先要切断电源,再采取救火措施;
(3)使用试电笔辨别火线时,一定要用手触及笔尾的金属部分,否则容易造成误判,认为带电体不带电是十分危险的;使用试电笔时,不能用手触及测电笔的笔尖,这样会造成人身触电事故;
(4)电家庭电路中电流过大的原因有:①短路;②连在电路上的家用电器总功率过大。
【解答】解:A、生活中的水是导体,用湿布擦拭正在工作的用电器易造成触电,不符合安全用电原则,故B错误;
B、发现用电器失火时,首先要切断电源,再采取救火措施;切不可用水来救火,容易发生触电事故,故B错误;
C、使用试电笔辨别火线时,一定要用手触及笔尾的金属部分,不能用手触及试电笔的笔尖,否则会造成人身触电事故,故C正确;
D、同一个插座同时使用几个大功率用电器,会引起引起电路中的电流过大,容易引起火灾,不符合安全用电原则,故D错误。
故选:C。
5.(2分)甲、乙两个完全相同且表面有水的皮球。从不同的高度由静止开始下落至同一地面,在地面上留下如图所示的圆形水迹,下列判断正确的是( )
A.接触地面前两球的机械能守恒
B.下落至最低处甲球的动能更大
C.乙球初始位置的重力势能更大
D.从最低处反弹的过程中,球的动能转化为势能
【分析】机械能包括动能和势能;物体由于运动而具有的能量叫动能;物体由于受到重力并处在一定高度时所具有的能叫重力势能;物体由于发生弹性形变而具有的能叫弹性势能。动能的大小与质量和速度有关,重力势能大小与质量和高度有关,弹性势能与弹性形变大小有关。
【解答】解:A、皮球从空中下落的过程中,受到空气阻力的作用,克服摩擦做功,机械能转化为内能,所以机械能不守恒,故A错误;
BC、由图可看出,乙的黑色圆斑较大,说明篮球着地时的弹性势能大,而篮球的弹性势能是由篮球的重力势能转化来的,所以乙处篮球的初始重力势能大,所处的高度大,在最低处时,甲的动能要小于乙的动能,故C正确,B错误;
D、从最低处反弹的过程中,球的弹性势能变小,球的动能增大,重力势能增大,所以球的弹性势能转化为球的动能和重力势能,故D错误。
故选:C。
6.(2分)央视春晚,无人驾驶汽车向全国观众呈现了精彩的高科技大秀。如图所示,是无人驾驶汽车在平直公路上匀速行驶的情景,下列说法正确的是( )
A.保持安全行车距离是为了防止惯性带来危害
B.汽车轮胎刻有凹凸不平的花纹是为了减小摩擦力
C.汽车的重力和地面对汽车的支持力是相互作用力
D.汽车对地面的压力和地面对汽车的支持力是平衡力
【分析】(1)一切物体都具有惯性,惯性是物体本身的一种属性,人们在实际生活中利用惯性为我们服务,也能更好的防止它带来的危害;
(2)增大摩擦力的方法:在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力;在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力;
(3)相互作用力的条件:大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在两个物体上;
(4)二力平衡的条件:大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在一个物体上。
【解答】解:
A、行驶的汽车在刹车后,车由于惯性还会前进一段距离,所以保持安全行车距离是为了防止惯性带来危害,故A正确;
B、轮胎刻有凹凸不平的花纹,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故B错误;
C、汽车受到的重力和地面对汽车的支持力,二力的大小相等、方向相反、作用在同一个物体上(都作用在汽车上)、作用在同一条直线上,符合二力平衡条件,它们是一对平衡力,不是相互作用力,故C错误;
D、汽车对地面的压力和地面对汽车的支持力,二力作用在不同的物体上,所以二力不是一对平衡力,故D错误。
故选:A。
7.(2分)下列说法正确的是( )
A.核能、风能、天然气都是可再生能源
B.“镜中花,水中月”都是光的折射现象
C.电饭煲、电热毯、微波炉都是利用电流的热效应工作的
D.移动电话、WiFi、卫星导航系统都是利用电磁波传递信息的
【分析】(1)像太阳能、风能、水能以及动、植物等这类可以长期提供或可以再生的能源属于可再生能源;而像煤、石油、天然气、核能,一旦消耗就很难再生的能源则是不可再生能源;
(2)光线传播到两种介质的表面上时会发生光的反射现象,例如水面上出现岸上物体的倒影、平面镜成像、玻璃等光滑物体反光都是光的反射形成的;
(3)电流通过电阻时,电流做功而消耗电能,产生了热量,这种现象叫做电流的热效应;
(4)电磁波能够传递信息,广播、电视、移动通信、卫星都是用电磁波传递信息的。
【解答】解:A、天然气、核能属于不可再生能源,故A错误;
B、镜中花与水中月都是平面镜成像现象,是由于光的反射形成的与物体等大的虚像,故B错误;
C、电饭煲、电热毯是利用电流的热效应工作的,微波炉不是电流的热效应,而是利用微波加热食物的,故C错误;
D、移动电话、WiFi、卫星导航系统都是利用电磁波传递信息的,故D正确。
故选:D。
8.(2分)一种动圈式扬声器可以代替话筒使用。如图所示,人对着扬声器的锥形纸盆说话,声音使纸盆振动,与纸盆相连的线圈也会随着振动(线圈放置在一个永久磁体的磁场中),这时线圈中就会产生随声音变化的电流,在下图中,与如图原理相同的是( )
A. B.
C. D.
【分析】动圈式话筒工作过程是:声波振动→引起膜片振动→带动线圈振动→线圈切割永久磁体的磁场产生感应电流→经放大传给扬声器。由此可知其工作原理是电磁感应现象。
【解答】解:动圈式话筒的工作原理是电磁感应现象。
A、该图是探究磁极间的相互作用实验,A不符合题意;
B、该图是奥斯特实验,即通电导体周围存在磁场;B不符合题意;
C、该图是电磁感应现象,闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,会产生电流,C符合题意;
D、闭合开关,通电导体在磁场中受到力的作用,导体会运动,是电动机的原理图,D不符合题意;
故选:C。
9.(2分)如图所示的滑轮组.在不计绳重和摩擦的情况下,均将重为G的物体匀速提升h的高度,且每个滑轮的重力都等于G0(G0<G),下列说法正确的是( )
A.绳子自由端拉力的大小关系为F1=F2>F3
B.图﹣1和图﹣3中的装置消耗的额外功相等为G0h
C.图﹣1和图﹣2中的装置总功相等为Gh+G0h
D.三种情况中的装置机械效率都不可能为100%
【分析】(1)甲图上面是定滑轮、下面是动滑轮,n=2,不计绳重和摩擦,拉力F1=12(G+G0);乙图的滑轮上下都是定滑轮,在不计绳重和摩擦的情况下,拉力F2=G;丙图的滑轮组,n=3,在不计绳重和摩擦的情况下,拉力F3=13(G+G0);据此比较三者绳子自由端拉力的大小关系;
(2)分别利用甲、丙装置把相同的重为G的物体匀速提升相同的高度h,做的有用功相同,W有用1=W有用3=Gh,在不计绳重和摩擦的情况下,额外功相同等于G0h,即W额1=W额3=G0h,据此判断甲图和丙图中的装置消耗的额外功是否相等;
C、分别利用甲、乙装置把相同的重为G的物体匀速提升相同的高度h,根据绳子自由端移动的距离s=nh,由图中滑轮组的结构可知,n1=2,n2=1,提升物体的高度h相同,则s1=2h,s2=h,则拉力做的总功:W1=F1s1=12(G+G0)2h=(G+G0)h;W2=F2s2=Gh,据此判断甲图和乙图中的装置总功是否相等;
D、对于乙图,在不计绳重和摩擦时,有用功W有用3=Gh,拉力做的总功:W2=F2s2=Gh,根据公式η=W有W总×100%,判断乙图中的装置机械效率最高是否为100%。
【解答】解:A、已知物体重为G,每个滑轮的重力都等于G0,甲图上面是定滑轮、下面是动滑轮,n=2,不计绳重和摩擦,拉力F1=12(G+G0),乙图的滑轮上下都是定滑轮,在不计绳重和摩擦的情况下,拉力F2=G,丙图的滑轮组,n=3,在不计绳重和摩擦的情况下,拉力F3=13(G+G0),故绳子自由端拉力的大小关系为F2>F1>F3,故A错误;
B、分别利用甲、丙装置把相同的重为G的物体匀速提升相同的高度h,做的有用功相同,W有用1=W有用3=Gh,在不计绳重和摩擦的情况下,额外功相同等于G0h,即W额1=W额3=G0h,故甲图和丙图中的装置消耗的额外功相等为G0h说法正确,故B正确;
C、分别利用甲、乙装置把相同的重为G的物体匀速提升相同的高度h,根据绳子自由端移动的距离s=nh,由图中滑轮组的结构可知,n1=2,n2=1,提升物体的高度h相同,则s1=2h,s2=h,则拉力做的总功:W1=F1s1=12(G+G0)2h=(G+G0)h;W2=F2s2=Gh,所以W1≠W2,甲图和乙图中的装置总功不相等,故C错误;
D、对于乙图,在不计绳重和摩擦时,有用功W有用3=Gh,拉力做的总功:W2=F2s2=Gh,根据公式η=W有W总×100%,可得乙图中的装置机械效率最高为100%,故D错误。
故选:B。
10.(2分)电梯均有额定运载人数标准,当人员超载时电梯内报警装置会发出声音提示,此时乘客应主动减员,退出电梯.电梯的工作原理如图所示,R1为保护电阻,R2为压敏电阻,其阻值随压力的增大而喊小,下列说法正确的是( )
A.甲为控制电路,乙为工作电路
B.电梯正常运行时,K与A接触
C.电梯超载时,电磁铁磁性减小
D.电梯超载时,响铃的同时电动机也工作
【分析】(1)根据电路图分析电路的性质;
(2)正常情况下,电动机工作,据此分析;
(3)R2为压敏电阻,其阻值随压力增大而减小,所以知道超载时压敏电阻的阻值变化情况,根据I=UR判断出电流的变化;电磁铁的磁性强弱和电流大小、线圈匝数多少有关;
(4)根据超载时衔铁的位置分析电路的工作状态。
【解答】解:
A、甲图中有电动机、电铃,为工作电路;乙图中电磁铁,为控制电路,故A错误;
B、正常情况下(未超载时),衔铁被弹簧拉起,K与静触点A接触,电动机工作,故B正确;
C、超载时,随着压力的增大,压敏电阻的阻值随着减小,电路中的电流逐渐增大,电磁铁的磁性逐渐增强,故C错误;
D、超载时,电磁铁磁性增强,吸引衔铁,会断开电动机的电路,电动机不工作;含有电铃的电路接通,电铃工作,故D错误。
故选:B。
二、填空与作图题(共9小题,计22分)
11.(2分)研究表明,自然界中只存在两种电荷,人们把用丝绸摩擦过的玻璃棒上所带的电荷叫做 正 电荷,英国物理学家 焦耳 做了大量的实验,于1840年最先精确测量了电流通过导体产生的热量与电流、电阻和通电时间的关系。
【分析】(1)自然界只存在两种电荷,正电荷和负电荷,丝绸摩擦过的玻璃棒带正电;毛皮摩擦过的橡胶棒带负电。
(2)在大量实验的基础上,英国物理学家焦耳找出了电流产生的热量与电流、电阻、通电时间之间的关系,即发现了焦耳定律。
【解答】解:人们把用丝绸摩擦过的玻璃棒上所带的电荷叫做正电荷;
英国物理学家焦耳做了大量实验,于1840年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;焦耳定律的内容为: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,跟通电时间成正比,即Q=I2Rt。
故答案为:正;焦耳。
12.(2分)生物“冰”是一种冰块的升级替代产品,主要成分为高分子聚合物和吸水树脂,可用于长距离冷藏运输,使物品保持其低温状态。生物“冰”的“保温”效果更好,是因为其比热容和冰相比更 大 。生物“冰”还可用于高烧降温退热,消炎止痛,冷敷美容,这些是通过 热传递 的方式改变物体的内能。
【分析】(1)生物“冰”的比热容大,在相同条件下,放出相同的热量,温度降低的少,所以保温效果好;
(2)改变物体内能的两种方式做功和热传递。
【解答】解(1)生物“冰”的“保温”效果更好,是因为其比热容和冰相比更大;
(2)生物“冰”还可用于高烧降温退热,消炎止痛,冷敷美容,这些是通过热传递的方式改变物体的内能。
故答案为:大;热传递。
13.(2分)注射新冠肺炎病毒疫苗时,医生先用酒精棉擦拭消毒,这时擦拭部位会有冰凉的感觉,这是因为酒精会 汽化 (填物态变化名称),要吸收热量。注射疫苗用的注射器吸取药水时,是利用 大气压 把药水吸取上来的。
【分析】物质从液态变为气态的过程叫做汽化,汽化吸热;
注射器将药液吸入针筒之前,需要先排出针筒内的空气,这样,针筒内的气压减小,药液受到外界大气压的作用,会被压入针筒。
【解答】解::酒精在常温下容易挥发,即从液态变为气态,所以发生的物态变化为汽化,汽化吸热;
注射器能将药液吸入针筒是因为针筒内的气压减小,外界大气压把药液压入针筒。
故答案为:汽化;大气压。
14.(3分)如图所示,小明在吹气球时,被吹大了的气球没能用手握住,呼啸着飞了出去,若他及时捡拾起气球,将会感觉到它喷气的嘴部温度和原来相比 变低 (选填“变高”、“变低”或“没有变化”),此过程发生的能量转化与热机中的 做功 冲程发生的能量转化是一致的。一台四冲程柴油机飞轮的转速为3000r/min,若汽缸在做功冲程中,每次做功400J,柴油机的效率为30%,则每分钟消耗柴油的质量为 0.05 kg。(柴油的
热值约为4.0×107J/kg)
【分析】(1)对物体做功时,物体的内能会增大,物体对外做功时,其内能会减小;汽油机的压缩冲程中,机械能转化成内能;做功冲程中,内能转化为机械能;
(2)先求出一个工作循环所用的时间,然后利用P=Wt求出柴油机的功率,根据W=Pt计算出柴油机所做的有用功,再根据热机效率的求出柴油完全燃烧放出的热量,利用Q=mq求出每分钟消耗柴油的质量。
【解答】解:(1)气球内的气体向外喷出,气体对外做功,内能转化为球的机械能,所以球内气体的温度降低;
此过程发生的能量转化与热机中的做功冲程发生的能量转化是一致的;
(2)飞轮每转两圈,对外做功一次,1min飞轮转动3000周,
则转两周,需要的时间:t=60s3000×2=0.04s,
故这台柴油机的功率:
P=Wt=400J0.04s=10000W;
每分钟柴油机做的功为:
W=Pt=10000W×60s=6×105J,
由η=WQ×100%得,柴油完全燃烧放出的热量为:
Q放=Wη=6×105J30%=2×106J,
由Q=mq得,每分钟消耗柴油的质量为:
m=Q放q=2×106J4.0×107J/kg=0.05kg。
故答案为:变低;做功;0.05。
15.(3分)如图所示是一种定时课间音乐播放装置的原理图.“播放器”是有电流通过时会播放音乐的装置;“定时开关”是到达设定时间,自动断开的开关,闭合开关S,当“定时开关”处于断开状态时,指示灯 会 (填“会”或“不会”)亮,播放器 会 (填“会”或“不会”)播放音乐;到达上课时间,“定时开关”处于 闭合 (填“闭合”或“断开”)状态.
【分析】由图可知当定时开关闭合时播放器被短路,则播放器中没有电流通过;若定时开关断开时,播放器与指示灯串联。
【解答】解:由题意知,闭合开关S,到达设定时间“定时开关”处于断开状态,播放器与指示灯串联,“播放器”和指示灯有电流通过,“播放器”播放音乐,指示灯亮;当“定时开关”处于闭合状态时,播放器被短路,指示灯会亮,则播放器中没有电流通过,播放器不会播放音乐。
故答案为:会;会;闭合。
16.(3分)小明用铅笔做实验,如图﹣1所示,用两手指水平压住铅笔的两端,铅笔处于静止状态,右边手指更疼,这说明压力的作用效果与 受力面积 有关;若笔尖的面积是0.5mm2,笔尾的面积是0.4cm2,两个手指用4N的力对压铅笔的两端,则与笔尖接触的手指受到的压强为 8×106 Pa;如图﹣2,先在水平桌面上固定两根平行的铅笔,接着在铅笔上放了间隔一定距离的两个乒乓球,然后,他向两个乒乓球中间的间隙用力吹气,则两个乒乓球将 靠近 (选填“靠近”或“分开”).
【分析】(1)压力的作用效果与压力和接触面的面积有关。笔尖对手指的压力等于尾端对手指的压力,利用公式p=FS计算笔尖对手指的压强;
(2)当向两个乒乓球中间吹气时,分析乒乓球两侧的空气流动速度,根据流体压强跟流速的关系,判断乒乓球两侧的压强大小关系,从而知道乒乓球的运动情况。
【解答】解:(1)铅笔处于静止状态,受到的两手指的压力是一对平衡力。据题可知,右边手指更疼,这说明压力的作用效果与受力面积有关;
则与笔尖接触的手指受到的压强为p=FS=4N0.5×10−6m2=8×106Pa;
(2)流体流速越大的位置压强越小。向乒乓球中间吹气时,乒乓球中间流速大,压强变小,乒乓球外侧大气压不变,乒乓球外侧压强大于内侧压强,所以乒乓球向中间靠拢。
故答案为:受力面积;8×106;靠近。
17.(3分)如图是测量酱油密度的过程,按照图﹣1、图﹣2、图﹣3的顺序进行测量,测得酱油的密度ρ= 1.125×103 kg/m3,测出的密度与真实值相比 偏大 (选填“偏大”、“偏小”或“相等”),闻到酱油的酱香味是因为分子在 不停地做无规则运动 。
【分析】已知烧杯和酱油的总质量和烧杯的质量,可以得到量筒中酱油的质量;已知酱油的质量和体积,利用公式ρ=mV得到酱油的密度;
方案中“把烧杯内的酱油全部倒入量筒内”会使得酱油不能全部倒入量筒内,导致酱油体积偏小,密度偏大,出现一定的误差。
根据分子动理论的内容回答:物质都是由分子组成的,分子之间存在一定的间隙,并且分子在永不停息地做无规则运动,分子之间总存在相互作用的引力和斥力。
【解答】解:在天平的标尺上,1g之间有5个小格,一个小格代表的质量是0.2g,即天平的分度值为0.2g;
烧杯的质量:m0=20g+10g+5g=35g,
烧杯和酱油的总质量是:m总=50g+20g+10g=80g;
酱油的质量为:m酱油=m总﹣m0=80g﹣35g=45g,
量筒的分度值为2cm3,酱油的体积为V酱油=40cm3;
酱油的密度为:ρ=m酱油V酱油=45g40cm3=1.125g/cm3=1.125×103kg/m3;
方案中不可能把烧杯内的酱油全部倒入量筒内,导致测量的酱油的体积偏小,由公式ρ=mV可知:密度测量结果偏大;
能闻到酱油的味道是扩散现象,这说明一切物质的分子都在不停地做无规则的运动;
故答案为:1.125×103;偏大;不停地做无规则运动。
18.(2分)在图中,画出动力F的力臂l。
【分析】支点到力的作用线的垂直距离是力臂,从支点作力的作用线的垂线段即可作出力臂。
【解答】解:已知杠杆支点为O,从支点O到力F的作用线作垂线段,即可作出力臂l,如图所示:
19.(2分)如图所示的电路中A、B、C、D是四个接线柱。请用笔画线代替导线连接相应的接线柱,使灯L1、L2并联,要求:连线横平竖直,规范画出完整电路图。
【分析】在并联电路中各用电器并列连接,电路中电流有多条路径,各用电器之间互不影响。
【解答】解:由图可知,若接线柱C与D连接,接线柱B与D连接,则电路中有两条电流的流通路径,所以灯L1、L2并联;
三、实验与探究题(共4小题,计22分)
20.(7分)按要求填空。
(1)如图1,探究“物体动能大小与哪些因素有关”的实验,让质量不同的小球从同一斜面的同一高度由静止释放,撞击同一木块,该实验所研究的对象是 小球 (选填“木块”、“小球”或“斜面”).
(2)如图2,若将滑片P向右缓慢滑动,发现部分大头针从电磁铁上落下来,这一现象表明电磁铁的磁性强弱与 电流大小 有关。
(3)如图3,通过软管A向里吹气时,“潜水艇”上浮,因为此时它的重力 小于 (选填“大于”、“小于”或“等于”)所受浮力。“潜水艇”是靠改变其 自身重力 来实现上浮和下沉的。
【分析】(1)实验中探究的是小球动能的大小;
(2)影响电磁铁磁性强弱的因素:电流的大小和线圈的匝数;电流越大、线圈匝数越多,电磁铁的磁性越强;
(3)潜水艇的浮沉是通过改变潜水艇的自身重力来实现的,潜水艇的自重是通过充水和排水来完成的。
【解答】解:(1)据题意可知,实验中探究小球的动能,即小球撞击木块时的动能的大小,所以实验对象是小球;
(2)变阻器的滑片向右滑动,变阻器连入电路的阻值变大,电路中的电流变小,电磁铁的磁性减弱,发现部分大头针从电磁铁上落下,这说明电磁铁的磁性强弱跟电流的大小有关;
(3)当通过软管A向里吹气时,玻璃瓶中空气增加,自重减小,重力小于浮力,可实现“潜水艇”上浮;当通过软管A向外抽气时,玻璃瓶中空气减少,玻璃瓶中水就会增多、自重增大,由于排开液体体积不变,则玻璃瓶浮力大小不变,重力大于浮力,可实现“潜水艇”下沉;由此可知,潜水艇是通过改变自身的重力来实现上浮和下潜的。
故答案为:(1)小球;(2)电流大小;(3)小于;自身重力。
21.(7分)某实验小组进行“探究光的反射规律的实验”。
(1)将两块硬纸板A和B粘接起来,能沿ON折转,并将它们垂直放置在平面镜上,如图1所示让一束光贴着纸板A,沿EO射向O点,这时,站在不同位置的同学都能观察到反射光线出现在纸板 B (选填“A”或“B”)上,这是因为光在纸板上发生了 漫 (选填“镜面”或“漫”)反射。
(2)如图﹣2所示,将纸板B沿PQ剪开,把纸板B的上半部分向后折转,实验时,在纸板B的 上半部分 (选填“上半部分”或“下半部分”)不能观察到反射光线这现象说明了,光在反射时,反射光线、入射光线和法线在 同一平面内 。
【分析】(1)在光的反射中,三线在同一平面上,是通过光屏展现在我们眼前的;在不同方向都能看到光的传播路径,是由于光在光屏上发生了漫反射而进入我们的眼里;
(2)根据反射光线、入射光线、法线的关系进行分析。
【解答】解:(1)将两块硬纸板A和B粘接起来,能沿ON折转,并将它们垂直放置在平面镜上。让一束光贴着纸板A,沿EO射向O点,因为反射光线,入射光线,法线在同一平面内,可观察到反射光线出现在纸板B上;实验时从光屏前不同的方向都能看到光的传播路径,是由于光屏表面凹凸不平,光在这里发生了漫反射的缘故;
(2)如图2所示,将纸板B沿PQ剪开,把纸板B的上半部分向后折转。实验时,在纸板B的上半部分不能观察到反射光线。这现象说明了,光在反射时,反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
故答案为:(1)B;漫;(2)上半部分;同一平面内。
22.(7分)如图所示,小梦学习小组利用铁架台、带有刻度的杠杆、细线、弹簧测力计、若干钩码(每个钩码重均为0.5N)等实验器材,探究“杠杆的平衡条件”。
(1)实验前,小梦观察到杠杆如图甲所示,为了使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆右侧的平衡螺母向 左 (选填“左”或“右”)调节。
(2)将天平调整好后,如图乙所示,在A点挂3个钩码,应在B点挂 2 个钩码,才能使杠杆在水平位置平衡。使杠杆在水平位置平衡的目的是便于测量 力臂的大小 。在上述实验中,若将水平位置平衡的杠杆,两端同时去掉一个钩码,杠杆 沿逆时针旋转 (选填“仍然平衡”“沿顺时针旋转”或“沿逆时针旋转”)。
(3)如图乙所示,小梦用弹簧测力计替代钩码,在B点竖直向下拉,然后将弹簧测力计逐渐向右倾斜,要使杠杆仍然在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将逐渐 变大 (选填“变大”或“变小”),原因是 力臂变小 。
(4)在实验中,改变力和力臂的大小得到多组数据的目的是 C (填序号)。
A.使测量数据更准确
B.多次测量取平均值减小误差
C.避免偶然性,使实验结论具有普遍性
【分析】(1)杠杆右端下沉,说明杠杆的重心在支点右侧,调节平衡螺母应使杠杆重心左移,将平衡螺母向左移动;
(2)利用杠杆平衡条件分析;
杠杆在水平位置平衡时,根据重力的方向,结合力臂的定义分析;
对两侧的力的力臂的乘积进行分析,杠杆向乘积大一端下沉,最后做出判断;
(3)当拉力倾斜时,由力臂的定义分析动力臂的变化,根据杠杆平衡条件分析;
(4)实验测多组数据的目的是为了得出的结论更具有普遍性。
【解答】解:(1)实验前,如图甲所示,杠杆右端下沉,为了使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆右侧的平衡螺母向左调节。实验过程中,杠杆支点在中央位置的目的是消除杠杆自身重力对实验的影响。
(2)设一个钩码的重力G,一格的长度为L,由杠杆的平衡条件F1L1=F2L2得
3G×2L=nG×3L
解得,n=2
故应在B点挂2个钩码,才能使杠杆在水平位置平衡。
因重力的方向竖直向下,当杠杆在水平位置平衡时,由力臂的定义,力的作用点与支点的距离即为力臂的大小,即力臂可在杠杆上直接读出,目的是便于测量力臂大小。
在上述实验中,若将水平位置平衡的杠杆,两端同时去掉一个钩码,则杠杆左边力与力臂的乘积
2G×2L=4GL
右边力与力臂的乘积
G×3L=3GL<4GL
故杠杆沿逆时针旋转。
(3)当拉力F向右倾斜时,拉力F力臂变小,要保持杠杆仍在水平位置平衡,根据杠杆的平衡条件,因阻力和阻力臂不变,则拉力F将变大。
(4)多次改变力和力臂的大小,得到了多组实验数据,得出了杠杆平衡条件。该实验测多组数据的目的是为了得出的结论更具有普遍性,故选C。
故答案为:(1)左; (2)2;力臂的大小;沿逆时针旋转; (3)变大;力臂变小;(4)C。
23.(7分)某实验小组设计了多功能实验电路装置,实验器材有电压恒为6V的电源,滑动变阻器R1标有“15Ω 0.5A”字样,滑动变阻器R2标有“500Ω 3A”,额定电压为2.5V的小灯泡,阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻,电流表,电压表开关,导线若干。
(1)如图1,在M、N间接入小灯泡连接好电路后,闭合开关,灯泡不亮,电流表指针有较小的偏转,电压表指针也有较小的偏转,缓慢滑动滑片至滑动变阻器金属杆中点处,电流表和电压表示数有所增大但不明显,说明滑动变阻器阻值过 大 ,其分压能力太大,使电路电流过 小 (两空均选填“大”或“小”)。
(2)解决问题后,小组测量了3组小灯泡的电压与电流值,记录部分数据如表,当小灯泡正常工作时,电流表示数如图2所示,此时电流大小是 0.28 A,小灯泡的额定功率是 0.7 W,分析数据可知,实际功率越大 小灯泡亮度越亮 。
实验序号
电压/V
电流/A
电功率/W
小灯泡亮度
1
2.2
0.26
0.572
较暗
2
2.5
正常发光
3
3.0
0.3
0.9
很亮
(3)实验小组利用器材继续“探究电流与电阻的关系”,同组的甲、乙两位同学分别将5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻接入M、N之间进行实验,并作出I﹣R图像如图3所示,其中 乙 (选填“甲”或“乙”)同学实验操作是符合要求的,判断依据是 探究电流与电阻关系时,应保持电阻两端的电压不变 ,探究电流与电阻关系时,应保持电阻两端的 电压 不变。
【分析】(1)小灯泡不亮,但电流表和电压表均有示数,可能的原因是电路中的总电阻太大;
(2)根据电流表选用量程确定分度值读数;根据P=UI算出小灯泡的额定功率;根据表中数据分析得出结论;
(3)在探究电流与电阻关系时,应保持电阻两端的电压不变,据此判断数据与图象是否相符。
【解答】解:(1)小灯泡不亮,但电流表有示数,说明电路是通路,电压表也有示数,说明与电压表并联的小灯泡没有出现短路,可能的原因是电路中总电阻太大,小灯泡两端的电压和通过的电流太小导致灯泡不亮,缓慢滑动滑片至滑动变阻器金属杆中点处,电流表和电压表示数有所增大但不明显,说明滑动变阻器阻值太大,其分压能力太大,使电路电流过小;
(2)当小灯泡正常工作时,灯泡两端的电压为额定电压2.5V,如图2所示,电流表选用的是小量程,分度值为0.02A,电流表的示数为0.28A,根据功率公式可得小灯泡的额定功率为:P=UI=2.5V×0.28A=0.7W;根据表中数据可知,小灯泡实际功率越大,小灯泡亮度越亮;
(3)在探究电流与电阻关系时,应保持电阻两端的电压不变,在图3中甲同学的实验数据,根据欧姆定律可得电压:U1=0.6A×5Ω=3V;U2=0.4A×10Ω=4V;因电阻两端的电压不相等,故图甲不符合要求;在图3中乙同学的实验数据,根据欧姆定律可得电压:U1=0.6A×5Ω=3V,U2=0.3A×10Ω=3V,U3=0.2A×15Ω=3V,U4=0.15A×20Ω=3V;因电阻两端的电压均为3V,故图乙符合要求。
故答案为:(1)大;小;(2)0.28;0.7;小灯泡亮度越亮;(3)乙;探究电流与电阻关系时,应保持电阻两端的电压不变;电压。
四、综合题(共2小题,计16分)
24.(7分)小明家的电能表及其空气开关(流过它的电流超过其额定电流一段时间,会自动切断电路)如图1所示。
(1)如图1所示,此时电能表的读数为 123.4kW•h 。(请写明数值和单位)
(2)房间的开关S同时控制两个规格为“220V,40W”的灯泡S闭合时,两灯都正常发光在图2中,根据安全用电的要求,把电路连接完整。
(3)电能表上的“5A”是该电能表的标定电流,资料显示,电能表的启动电流是标定电流的0.5%;流过电能表的电流低于启动电流时,电能表不能记录用电器消耗的电能,若单独使用规格为“220V,5W”的老式白炽灯,灯正常发光足够长的时间,请通过计算(结果保留三位小数),说明此电能表能否记录其消耗的电能?
【分析】(1)电能表的读数:数字方框中最后一位是小数,单位是kW•h;
(2)(2)家庭电路中的电灯是并联,一个开关控制两个电灯,则开关在干路上,且开关连在火线与电灯之间;
(3)已知电能表上的“5A”是该电能表的标定电流,电能表的启动电流是标定电流的0.5%,由P=UI求得“220V,5W”的老式白炽灯正常发光时的电流,与电能表的启动电流比较即可。
【解答】解:(1)电能表的读数:数字方框中最后一位是小数,单位是kW•h,由图1可知,电能表的读数为123.4kW•h;
(2)开关要接在火线和灯之间,两只“220V 40W”电灯在家庭电路中并联才能正常工作,又因为开关同时控制两灯,所以开关在干路上,如图所示:
(3)电能表的启动电流I启=0.5%×5A=0.025A;
由P=UI可得,老式白炽灯正常发光时的电流I=PU=5W220V≈0.023A;
因为0.023A<0.025A,低于启动电流,所以电能表不能记录用电器消耗的电能。
答:(1)123.4kW•h;(2)见解答图;(3)电能表不能记录其消耗的电能。
25.(9分)如图甲是液压起重机的示意图。使用时液压杆将起重臂顶起,同时通过与钢索连接的电动机工作,可将重物吊到需要的地方。
(1)图甲中A处的滑轮是 动 (选填“定”或“动”)滑轮。液压杆顶起起重臂的过程中,该起重臂可看作一个 费力 (选填“省力”、“费力”或“等臂”)杠杆。
(2)当起重机的起重臂在如图所示位置稳定后,启动电动机,将重为6000N的物体匀速吊起5m,所用时间是20s,此过程滑轮组的机械效率是75%,则此过程中,电动机对钢索的拉力所做的功和功率分别是多少?电动机对钢索的拉力为多少?
(3)图乙为该起重机的铭牌,其中有一个重要的参数是最大额定起重量。运用你学过的物理知识,分析说明起重机设计时,该参数的确定需要考虑哪些因素。(写出两个即可)
【分析】(1)随物体一起运动的滑轮叫动滑轮;轴的位置不动的滑轮叫定滑轮;根据动力臂和阻力臂的大小关系确定杠杆类型;
(2)根据W=Gh求出有用功,根据η=W有用W总求出总功,即电动机对钢索的拉力所做的功;根据P=Wt计算电动机的功率;根据W=Fs,结合动滑轮的工作特点求解电动机对钢索的拉力;
(3)最大额定起重量与钢索能承受的最大拉力、起重臂的长度、起重机的质量、起重机的重心等因素有关。
【解答】解:
(1)由图可知,起重机钢索下的那个滑轮随着重物一起升降,因此是动滑轮;
液压起重车的起重臂在使用时,动力为液压杆的作用力,阻力为钢索对起重臂的拉力,不难发现动力臂小于阻力臂,所以该起重臂是一个费力杠杆;
(2)起重机将6000N重物吊起时做的有用功:W=Gh=6000N×5m=3×104J,
根据η=W有用W总可得,电动机对钢索的拉力所做的功(总功):
W总=W有用η=3×104J75%=4×104J;
所以拉力的功率:
P=W总t=4×104J20s=2000W;
由图甲知,动滑轮上绳子段数n=2,
所以电动机拉钢索通过的距离s=2h=2×5m=10m,
所以,根据W=Fs可得,电动机对钢索的拉力:
F=W总s=4×104J10m=4000N;
(3)因提升物体的重力越大,则钢索的拉力越大,且起重臂可看做杠杆,当提升物体的重力过大时,起重机会翻倒,所以最大额定起重量的确定需要考虑钢索能承受的最大拉力、起重臂的长度、起重机的质量等因素。
故答案为:(1)动;费力;
(2)电动机对钢索的拉力所做的功和功率分别是4×104J、2000W,电动机对钢索的拉力为4000N;
(3)钢索能承受的最大拉力、起重臂的长度。
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2022年陕西省渭南市澄城县中考二模物理试题(word版无答案): 这是一份2022年陕西省渭南市澄城县中考二模物理试题(word版无答案),共11页。试卷主要包含了本试卷分为第一部分和第二部分,领到试卷和答题卡后,请用0等内容,欢迎下载使用。