9. 小楚在探究重力的方向时,将如图甲所示的装置放在水平桌面上,逐渐改变木板和桌面的夹角β,会观察到悬线OA的方向

不变
(选填“改变”或“不变”),说明重力的方向总是 竖直向下
。小楚自制的水平仪由装有水和气泡且两端封闭的透明塑料管固定在薄木板上组成,将水平仪放在桌面上,如图乙所示,则该桌面 左
(选填“左”或“右”)端高。答案
9.不变 竖直向下 左
解析
【分析】
本题分为两部分,第一部分探究重力的方向,重力方向始终竖直向下,与接触面倾斜程度无关,因此改变木板夹角β时,悬线OA方向不变;第二部分利用水平仪判断桌面高低,水平仪中气泡会向桌面较高的一侧移动,据此分析桌面的高低。
【解析】
1. 对于悬线OA:重力的方向总是竖直向下,无论木板与桌面的夹角β如何变化,悬线OA受竖直向下的重力作用,因此悬线OA的方向不会改变,说明重力的方向总是竖直向下。
2. 对于水平仪:水平仪中的水受重力作用会向桌面较低的一侧流动,气泡则向桌面较高的一侧移动。观察图乙,气泡的位置表明桌面左端较高。
【答案】
不变 竖直向下 左
【知识点】
重力的方向、水平仪的原理
【点评】
本题结合重力方向的特点和水平仪的工作原理,考查基础力学知识的应用,属于力学基础题,需要准确理解重力方向的特性和水平仪的判断逻辑。
【难度系数】
0.5
本题分为两部分,第一部分探究重力的方向,重力方向始终竖直向下,与接触面倾斜程度无关,因此改变木板夹角β时,悬线OA方向不变;第二部分利用水平仪判断桌面高低,水平仪中气泡会向桌面较高的一侧移动,据此分析桌面的高低。
【解析】
1. 对于悬线OA:重力的方向总是竖直向下,无论木板与桌面的夹角β如何变化,悬线OA受竖直向下的重力作用,因此悬线OA的方向不会改变,说明重力的方向总是竖直向下。
2. 对于水平仪:水平仪中的水受重力作用会向桌面较低的一侧流动,气泡则向桌面较高的一侧移动。观察图乙,气泡的位置表明桌面左端较高。
【答案】
不变 竖直向下 左
【知识点】
重力的方向、水平仪的原理
【点评】
本题结合重力方向的特点和水平仪的工作原理,考查基础力学知识的应用,属于力学基础题,需要准确理解重力方向的特性和水平仪的判断逻辑。
【难度系数】
0.5
10. 小荆利用图示装置估测大气压。
(1)将注射器的活塞推到注射器针筒的前端,用橡皮帽封住注射器的小孔。在活塞上用细绳拴挂一个小桶,向小桶里逐渐增加沙子,直至活塞刚好被拉动时停止。
(2)用弹簧测力计测出桶和沙子的总重$G$。
(3)用刻度尺测量________,记为$L$。读取注射器的容积为$V$。
(4)大气压强测量值$p=\_\_\_\_\_\_$(用$L、G、V$表示)。
(5)经计算,小荆发现大气压的测量值与真实值相比存在误差,请说出两条导致误差的可能原因:______、______。

(1)将注射器的活塞推到注射器针筒的前端,用橡皮帽封住注射器的小孔。在活塞上用细绳拴挂一个小桶,向小桶里逐渐增加沙子,直至活塞刚好被拉动时停止。
(2)用弹簧测力计测出桶和沙子的总重$G$。
(3)用刻度尺测量________,记为$L$。读取注射器的容积为$V$。
(4)大气压强测量值$p=\_\_\_\_\_\_$(用$L、G、V$表示)。
(5)经计算,小荆发现大气压的测量值与真实值相比存在误差,请说出两条导致误差的可能原因:______、______。
答案
10.(3)注射器有刻度部分的长度 (4)$\frac{GL}{V}$
(5)注射器中的气体没有全部排出 活塞和筒壁之间有摩擦力(合理即可)
(5)注射器中的气体没有全部排出 活塞和筒壁之间有摩擦力(合理即可)
解析
【分析】
本题利用二力平衡和压强公式估测大气压:当活塞刚好被拉动时,大气对活塞的压力等于桶和沙子的总重力G;注射器的容积V等于活塞横截面积S乘以注射器有刻度部分的长度L,据此可推导大气压强的表达式,同时需分析实验误差的来源。
【解析】
(3) 注射器的容积V与活塞横截面积S、注射器有刻度部分的长度L满足关系:$V=SL$,因此需要测量注射器有刻度部分的长度,记为L。
(4) 当活塞刚好被拉动时,大气对活塞的压力$F=G$;由$V=SL$得活塞横截面积$S=\frac{V}{L}$,根据压强公式$p=\frac{F}{S}$,代入得大气压强$p=\frac{G}{\frac{V}{L}}=\frac{GL}{V}$。
(5) 误差原因:①注射器中的气体没有全部排出,内部气压会抵消部分大气压,导致测量的拉力偏小;②活塞和筒壁之间有摩擦力,拉动活塞时需要克服摩擦力,导致测量的拉力偏大(合理即可)。
【答案】
(3) 注射器有刻度部分的长度;(4) $\frac{GL}{V}$;(5) 注射器中的气体没有全部排出;活塞和筒壁之间有摩擦力(合理即可)
【知识点】
大气压强测量;压强公式;二力平衡
【点评】
本题为估测大气压的基础实验题,核心是利用二力平衡原理和注射器的容积计算活塞横截面积,推导大气压强表达式,同时需理解实验误差的常见来源,考查学生对力学实验的理解与应用能力。
【难度系数】
0.5
本题利用二力平衡和压强公式估测大气压:当活塞刚好被拉动时,大气对活塞的压力等于桶和沙子的总重力G;注射器的容积V等于活塞横截面积S乘以注射器有刻度部分的长度L,据此可推导大气压强的表达式,同时需分析实验误差的来源。
【解析】
(3) 注射器的容积V与活塞横截面积S、注射器有刻度部分的长度L满足关系:$V=SL$,因此需要测量注射器有刻度部分的长度,记为L。
(4) 当活塞刚好被拉动时,大气对活塞的压力$F=G$;由$V=SL$得活塞横截面积$S=\frac{V}{L}$,根据压强公式$p=\frac{F}{S}$,代入得大气压强$p=\frac{G}{\frac{V}{L}}=\frac{GL}{V}$。
(5) 误差原因:①注射器中的气体没有全部排出,内部气压会抵消部分大气压,导致测量的拉力偏小;②活塞和筒壁之间有摩擦力,拉动活塞时需要克服摩擦力,导致测量的拉力偏大(合理即可)。
【答案】
(3) 注射器有刻度部分的长度;(4) $\frac{GL}{V}$;(5) 注射器中的气体没有全部排出;活塞和筒壁之间有摩擦力(合理即可)
【知识点】
大气压强测量;压强公式;二力平衡
【点评】
本题为估测大气压的基础实验题,核心是利用二力平衡原理和注射器的容积计算活塞横截面积,推导大气压强表达式,同时需理解实验误差的常见来源,考查学生对力学实验的理解与应用能力。
【难度系数】
0.5
11. 如图甲,斜面长3 m、高1 m,工人用400 N的力沿斜面方向将重840 N的木箱匀速推到车上,此过程中木箱处于

平衡
(选填“平衡”或“非平衡”)状态,木箱所受的摩擦力大小为120
N。图乙和图丙是生活中常见的两种钉子,其中与斜面原理相同的是图乙
(选填“乙”或“丙”)。答案
11.平衡 120 乙
解析
【分析】
首先判断木箱的运动状态:匀速直线运动的物体合力为零,处于平衡状态。计算摩擦力时,利用斜面的功的关系,总功等于有用功与额外功之和,额外功是克服摩擦力做的功,据此推导摩擦力大小。判断与斜面原理相同的物体,需明确螺旋是斜面的变形,螺丝钉的螺纹相当于斜面,图钉不属于斜面变形,由此确定答案。
【解析】
1. 平衡状态判断:木箱做匀速直线运动,因此处于平衡状态。
2. 摩擦力计算:
总功:$ W_{总}=Fs=400N×3m=1200J $
有用功:$ W_{有}=Gh=840N×1m=840J $
额外功(克服摩擦力做功):$ W_{额}=W_{总}-W_{有}=1200J-840J=360J $
由 $ W_{额}=fs $,得摩擦力:$ f=\frac{W_{额}}{s}=\frac{360J}{3m}=120N $
3. 斜面原理应用:螺丝钉(图乙)的螺纹相当于斜面,是斜面的变形,因此与斜面原理相同的是图乙。
【答案】
平衡;120;乙
【知识点】
平衡状态判断、斜面的功的计算、斜面的应用
【点评】
本题结合斜面考查平衡状态判断、功的计算及简单机械的变形应用,需掌握匀速直线运动属于平衡状态,斜面总功、有用功、额外功的关系,以及螺旋是斜面变形的特点,是初中物理简单机械章节的典型基础题。
【难度系数】
0.6
首先判断木箱的运动状态:匀速直线运动的物体合力为零,处于平衡状态。计算摩擦力时,利用斜面的功的关系,总功等于有用功与额外功之和,额外功是克服摩擦力做的功,据此推导摩擦力大小。判断与斜面原理相同的物体,需明确螺旋是斜面的变形,螺丝钉的螺纹相当于斜面,图钉不属于斜面变形,由此确定答案。
【解析】
1. 平衡状态判断:木箱做匀速直线运动,因此处于平衡状态。
2. 摩擦力计算:
总功:$ W_{总}=Fs=400N×3m=1200J $
有用功:$ W_{有}=Gh=840N×1m=840J $
额外功(克服摩擦力做功):$ W_{额}=W_{总}-W_{有}=1200J-840J=360J $
由 $ W_{额}=fs $,得摩擦力:$ f=\frac{W_{额}}{s}=\frac{360J}{3m}=120N $
3. 斜面原理应用:螺丝钉(图乙)的螺纹相当于斜面,是斜面的变形,因此与斜面原理相同的是图乙。
【答案】
平衡;120;乙
【知识点】
平衡状态判断、斜面的功的计算、斜面的应用
【点评】
本题结合斜面考查平衡状态判断、功的计算及简单机械的变形应用,需掌握匀速直线运动属于平衡状态,斜面总功、有用功、额外功的关系,以及螺旋是斜面变形的特点,是初中物理简单机械章节的典型基础题。
【难度系数】
0.6
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