8.如图,甲、乙两人用不同的装置,在相同时间内把质量相等的货物匀速提升到同一平台,不计绳重及滑轮的摩擦。下列说法正确的是(

A.甲做的有用功多
B.乙做的总功多
C.甲做总功的功率大
D.乙所用装置的机械效率低
C
)A.甲做的有用功多
B.乙做的总功多
C.甲做总功的功率大
D.乙所用装置的机械效率低
答案
8.C
解析
【分析】
要解决此题,需明确有用功、总功、功率、机械效率的概念,结合动滑轮和定滑轮的特点分析:首先,有用功是提升货物做的功,由公式$ W_{有}=Gh $判断;总功是有用功与额外功之和,动滑轮需克服自身重力做额外功,定滑轮额外功为0;功率由$ P=\frac{W_{总}}{t} $判断,相同时间内总功越大功率越大;机械效率是有用功与总功的比值,额外功越多机械效率越低。
【解析】
设货物重力为$ G $,提升高度为$ h $,时间为$ t $,动滑轮重力为$ G_{动} $,不计绳重及摩擦:
1. 有用功分析:$ W_{有}=Gh $,因货物质量相等($ G $相等),提升高度$ h $相同,故$ W_{有甲}=W_{有乙} $,A选项错误;
2. 总功分析:甲用动滑轮,总功$ W_{总甲}=W_{有}+W_{额}=Gh+G_{动}h $;乙用定滑轮,总功$ W_{总乙}=W_{有} $(定滑轮无额外功),故$ W_{总甲}>W_{总乙} $,B选项错误;
3. 功率分析:功率$ P=\frac{W_{总}}{t} $,时间$ t $相同,$ W_{总甲}>W_{总乙} $,故$ P_{甲}>P_{乙} $,C选项正确;
4. 机械效率分析:机械效率$ \eta=\frac{W_{有}}{W_{总}} $,$ \eta_{甲}=\frac{Gh}{Gh+G_{动}h}<1 $,$ \eta_{乙}=\frac{Gh}{Gh}=1 $,故$ \eta_{甲}<\eta_{乙} $,即乙的机械效率更高,D选项错误。
【答案】
C
【知识点】
动滑轮、定滑轮、机械效率、功率
【点评】
本题考查滑轮相关物理量的分析,需掌握动滑轮和定滑轮的工作特点,区分有用功、总功、额外功,理解功率和机械效率的计算方法,是初中物理基础题型,需准确应用概念解题。
【难度系数】
0.6
要解决此题,需明确有用功、总功、功率、机械效率的概念,结合动滑轮和定滑轮的特点分析:首先,有用功是提升货物做的功,由公式$ W_{有}=Gh $判断;总功是有用功与额外功之和,动滑轮需克服自身重力做额外功,定滑轮额外功为0;功率由$ P=\frac{W_{总}}{t} $判断,相同时间内总功越大功率越大;机械效率是有用功与总功的比值,额外功越多机械效率越低。
【解析】
设货物重力为$ G $,提升高度为$ h $,时间为$ t $,动滑轮重力为$ G_{动} $,不计绳重及摩擦:
1. 有用功分析:$ W_{有}=Gh $,因货物质量相等($ G $相等),提升高度$ h $相同,故$ W_{有甲}=W_{有乙} $,A选项错误;
2. 总功分析:甲用动滑轮,总功$ W_{总甲}=W_{有}+W_{额}=Gh+G_{动}h $;乙用定滑轮,总功$ W_{总乙}=W_{有} $(定滑轮无额外功),故$ W_{总甲}>W_{总乙} $,B选项错误;
3. 功率分析:功率$ P=\frac{W_{总}}{t} $,时间$ t $相同,$ W_{总甲}>W_{总乙} $,故$ P_{甲}>P_{乙} $,C选项正确;
4. 机械效率分析:机械效率$ \eta=\frac{W_{有}}{W_{总}} $,$ \eta_{甲}=\frac{Gh}{Gh+G_{动}h}<1 $,$ \eta_{乙}=\frac{Gh}{Gh}=1 $,故$ \eta_{甲}<\eta_{乙} $,即乙的机械效率更高,D选项错误。
【答案】
C
【知识点】
动滑轮、定滑轮、机械效率、功率
【点评】
本题考查滑轮相关物理量的分析,需掌握动滑轮和定滑轮的工作特点,区分有用功、总功、额外功,理解功率和机械效率的计算方法,是初中物理基础题型,需准确应用概念解题。
【难度系数】
0.6
9.小致利用如图装置探究影响滑动摩擦力大小的因素。

(1)如图甲,水平拉动木块,使其在水平木板表面做匀速直线运动,根据
(2)拉动木块使其在木板表面做速度大小不同的匀速直线运动,弹簧测力计的示数不变,说明滑动摩擦力的大小与运动速度
(3)比较甲、乙两图,可得出的结论是
(1)如图甲,水平拉动木块,使其在水平木板表面做匀速直线运动,根据
二力平衡
原理可知,木块受到的摩擦力大小等于
拉力大小。(2)拉动木块使其在木板表面做速度大小不同的匀速直线运动,弹簧测力计的示数不变,说明滑动摩擦力的大小与运动速度
无关
(选填“有关”或“无关”)。(3)比较甲、乙两图,可得出的结论是
压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大
。答案
9.(1)二力平衡 等于
(2)无关
(3)压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大
(2)无关
(3)压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大
解析
【分析】
第(1)问,当木块做匀速直线运动时处于平衡状态,水平方向受到的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力,根据二力平衡原理可判断两者大小关系;第(2)问,保持接触面粗糙程度不变,改变木块匀速运动的速度,弹簧测力计示数不变,说明滑动摩擦力大小未随速度变化,由此判断滑动摩擦力与速度的关系;第(3)问,甲、乙两图中压力相同,接触面粗糙程度不同,结合弹簧测力计示数差异,分析得出滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系。
【解析】
(1) 水平拉动木块使其做匀速直线运动时,木块在水平方向受到拉力和滑动摩擦力,这两个力是一对平衡力,根据二力平衡原理,木块受到的摩擦力大小等于拉力大小;
(2) 拉动木块在同一木板表面(接触面粗糙程度相同)以不同速度做匀速直线运动,弹簧测力计示数不变,说明滑动摩擦力大小不变,因此滑动摩擦力的大小与运动速度无关;
(3) 甲、乙两图中,木块对接触面的压力大小相同,接触面的粗糙程度不同(甲为木板,乙为更粗糙的毛巾),乙图弹簧测力计示数更大,即滑动摩擦力更大,所以结论为:压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
【答案】
(1) 二力平衡;等于
(2) 无关
(3) 压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大
【知识点】
滑动摩擦力影响因素;二力平衡
【点评】
本题是探究滑动摩擦力大小影响因素的基础实验题,重点考查二力平衡的应用和控制变量法的使用,需掌握实验原理与结论,难度适中。
【难度系数】
0.5
第(1)问,当木块做匀速直线运动时处于平衡状态,水平方向受到的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力,根据二力平衡原理可判断两者大小关系;第(2)问,保持接触面粗糙程度不变,改变木块匀速运动的速度,弹簧测力计示数不变,说明滑动摩擦力大小未随速度变化,由此判断滑动摩擦力与速度的关系;第(3)问,甲、乙两图中压力相同,接触面粗糙程度不同,结合弹簧测力计示数差异,分析得出滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系。
【解析】
(1) 水平拉动木块使其做匀速直线运动时,木块在水平方向受到拉力和滑动摩擦力,这两个力是一对平衡力,根据二力平衡原理,木块受到的摩擦力大小等于拉力大小;
(2) 拉动木块在同一木板表面(接触面粗糙程度相同)以不同速度做匀速直线运动,弹簧测力计示数不变,说明滑动摩擦力大小不变,因此滑动摩擦力的大小与运动速度无关;
(3) 甲、乙两图中,木块对接触面的压力大小相同,接触面的粗糙程度不同(甲为木板,乙为更粗糙的毛巾),乙图弹簧测力计示数更大,即滑动摩擦力更大,所以结论为:压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
【答案】
(1) 二力平衡;等于
(2) 无关
(3) 压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大
【知识点】
滑动摩擦力影响因素;二力平衡
【点评】
本题是探究滑动摩擦力大小影响因素的基础实验题,重点考查二力平衡的应用和控制变量法的使用,需掌握实验原理与结论,难度适中。
【难度系数】
0.5
10.如图,用压强计探究“影响液体内部压强大小的因素”。

(1)U形管压强计
(2)本实验通过U形管两侧液面的
暑假作业
(3)比较图甲、乙和丙可以得出结论:在同一深度,液体内部向各个方向的压强
(4)比较图
(5)小萌自制了一个如图戊所示的压强计,玻璃管中有一小段液柱。将自制的压强计逐渐浸入水中,则玻璃管中的一小段液柱会
(1)U形管压强计
不是
(选填“是”或“不是”)连通器,金属盒上的橡皮膜应该选用薄
(选填“薄”或“厚”)一些的好。(2)本实验通过U形管两侧液面的
高度差
来反映液体内部压强的大小,使用前应该检查装置是否漏气,方法是用手轻轻按压几下橡皮膜,如果U形管中的液面能灵活升降,则说明该装置不漏气
(选填“漏气”或“不漏气”)。暑假作业
(3)比较图甲、乙和丙可以得出结论:在同一深度,液体内部向各个方向的压强
相等
。(4)比较图
丙、丁
可以得出结论:在同一深度,液体压强与液体密度有关。(5)小萌自制了一个如图戊所示的压强计,玻璃管中有一小段液柱。将自制的压强计逐渐浸入水中,则玻璃管中的一小段液柱会
上升
。答案
10.(1)不是 薄
(2)高度差 不漏气
(3)相等
(4)丙、丁
(5)上升
(2)高度差 不漏气
(3)相等
(4)丙、丁
(5)上升
解析
【分析】
本题围绕“影响液体内部压强大小的因素”实验展开,需结合连通器定义、转换法、控制变量法等知识分析:
1. 连通器要求上端开口、底部连通,U形管压强计一端与封闭气体相连,不符合连通器条件;薄橡皮膜对压强变化更敏感,便于观察实验现象。
2. 实验用转换法将压强大小转换为U形管液面高度差;按压橡皮膜时,液面灵活升降说明装置不漏气。
3. 甲、乙、丙控制了液体密度和深度,仅改变方向,可得出同一深度各方向压强的关系。
4. 探究压强与密度的关系,需控制深度、方向相同,改变液体密度,据此选对应实验图。
5. 自制压强计浸入水中时,橡皮膜受水压凹陷,瓶内气体压强增大,推动液柱上升。
【解析】
(1) 连通器的定义是“上端开口、底部互相连通的容器”,U形管压强计的一端与橡皮膜侧的封闭气体相连,并非上端都开口,因此不是连通器;橡皮膜越薄,相同压强下形变越明显,实验现象越清晰,故选薄。
(2) 实验利用转换法,将液体内部压强的大小转换为U形管两侧液面的高度差;检查装置漏气的方法:用手按压橡皮膜,若U形管中的液面能灵活升降,说明装置不漏气(若漏气,气体泄漏,液面无法随压强变化灵活移动)。
(3) 甲、乙、丙三组实验中,液体密度均为水、金属盒深度相同,仅金属盒朝向不同,U形管液面高度差相同,因此结论:在同一深度,液体内部向各个方向的压强相等。
(4) 要得出“液体压强与液体密度有关”的结论,需控制金属盒深度、朝向相同,改变液体密度,符合条件的是图丙(水)和丁(盐水),故填丙、丁。
(5) 自制压强计浸入水中时,橡皮膜受到水的压强向内凹陷,瓶内封闭气体体积减小、压强增大,大于外界大气压,因此玻璃管中的液柱会上升。
【答案】
(1) 不是;薄
(2) 高度差;不漏气
(3) 相等
(4) 丙、丁
(5) 上升
【知识点】
液体内部压强特点;连通器原理;转换法
【点评】
本题是初中物理“液体内部压强”的基础实验题,考查连通器判断、实验方法应用、控制变量法及实验结论推导,还涉及自制压强计的原理,知识点覆盖全面,是学生需掌握的重点实验内容。
【难度系数】
0.7
本题围绕“影响液体内部压强大小的因素”实验展开,需结合连通器定义、转换法、控制变量法等知识分析:
1. 连通器要求上端开口、底部连通,U形管压强计一端与封闭气体相连,不符合连通器条件;薄橡皮膜对压强变化更敏感,便于观察实验现象。
2. 实验用转换法将压强大小转换为U形管液面高度差;按压橡皮膜时,液面灵活升降说明装置不漏气。
3. 甲、乙、丙控制了液体密度和深度,仅改变方向,可得出同一深度各方向压强的关系。
4. 探究压强与密度的关系,需控制深度、方向相同,改变液体密度,据此选对应实验图。
5. 自制压强计浸入水中时,橡皮膜受水压凹陷,瓶内气体压强增大,推动液柱上升。
【解析】
(1) 连通器的定义是“上端开口、底部互相连通的容器”,U形管压强计的一端与橡皮膜侧的封闭气体相连,并非上端都开口,因此不是连通器;橡皮膜越薄,相同压强下形变越明显,实验现象越清晰,故选薄。
(2) 实验利用转换法,将液体内部压强的大小转换为U形管两侧液面的高度差;检查装置漏气的方法:用手按压橡皮膜,若U形管中的液面能灵活升降,说明装置不漏气(若漏气,气体泄漏,液面无法随压强变化灵活移动)。
(3) 甲、乙、丙三组实验中,液体密度均为水、金属盒深度相同,仅金属盒朝向不同,U形管液面高度差相同,因此结论:在同一深度,液体内部向各个方向的压强相等。
(4) 要得出“液体压强与液体密度有关”的结论,需控制金属盒深度、朝向相同,改变液体密度,符合条件的是图丙(水)和丁(盐水),故填丙、丁。
(5) 自制压强计浸入水中时,橡皮膜受到水的压强向内凹陷,瓶内封闭气体体积减小、压强增大,大于外界大气压,因此玻璃管中的液柱会上升。
【答案】
(1) 不是;薄
(2) 高度差;不漏气
(3) 相等
(4) 丙、丁
(5) 上升
【知识点】
液体内部压强特点;连通器原理;转换法
【点评】
本题是初中物理“液体内部压强”的基础实验题,考查连通器判断、实验方法应用、控制变量法及实验结论推导,还涉及自制压强计的原理,知识点覆盖全面,是学生需掌握的重点实验内容。
【难度系数】
0.7
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