三、作图题。
1. 如图是古代劳动人民用桔槔汲水的简化图,O点为支点,请画出杠杆上A点受到的拉力F的力臂l。
1. 如图是古代劳动人民用桔槔汲水的简化图,O点为支点,请画出杠杆上A点受到的拉力F的力臂l。
答案
1.
解析
【分析】要画出拉力F的力臂,需先明确力臂的定义:力臂是从支点到力的作用线的垂直距离。解题思路为:第一步确定支点O;第二步找到拉力F的作用线(沿F的方向延长);第三步从支点O向F的作用线作垂线,这条垂线段就是所求的力臂。
【解析】根据力臂的定义,作图步骤:1. 延长A点拉力F的作用线(沿F的方向向下延长);2. 过支点O作F作用线的垂线段,该垂线段即为A点拉力F的力臂l,标注清晰即可。
【答案】
【知识点】力臂的画法、杠杆
【点评】本题考查杠杆力臂的基础作图,是初中物理力学的核心基础考点,需准确掌握力臂的定义及作图规范。
【难度系数】0.6
【解析】根据力臂的定义,作图步骤:1. 延长A点拉力F的作用线(沿F的方向向下延长);2. 过支点O作F作用线的垂线段,该垂线段即为A点拉力F的力臂l,标注清晰即可。
【答案】
【知识点】力臂的画法、杠杆
【点评】本题考查杠杆力臂的基础作图,是初中物理力学的核心基础考点,需准确掌握力臂的定义及作图规范。
【难度系数】0.6
四、实验探究题。
如图是实验小组用均质不吸水金属块、弹簧测力计、小桶和溢水杯探究“浮力与哪些因素有关”的实验。

(1)实验前,小组同学应在
(2)在图丙所示的实验中,金属块完全浸没时受到的浮力大小是
(3)小组同学比较图甲、乙、丙所示的三次实验可知,金属块受到的浮力大小与其
(4)实验结束后,小组同学测量了金属块完全浸没在水中时小桶中水的重力大小如图戊所示,可知金属块完全浸没在水中时排开水的重力大小为
(5)若小组同学分析实验数据时发现,金属块浸没在水中时排开水的重力大小小于金属块浸没在水中时受到的浮力大小,出现这种情况的原因可能是
如图是实验小组用均质不吸水金属块、弹簧测力计、小桶和溢水杯探究“浮力与哪些因素有关”的实验。
(1)实验前,小组同学应在
竖直
方向对弹簧测力计进行调零处理。从实验中可知金属块的质量为270
g。(2)在图丙所示的实验中,金属块完全浸没时受到的浮力大小是
1
N。(3)小组同学比较图甲、乙、丙所示的三次实验可知,金属块受到的浮力大小与其
排开液体的体积
有关;比较图甲、丙、丁
(填图序)所示的三次实验可知,金属块受到的浮力大小与其浸没在液体中的深度无关。(4)实验结束后,小组同学测量了金属块完全浸没在水中时小桶中水的重力大小如图戊所示,可知金属块完全浸没在水中时排开水的重力大小为
1
N。分析发现,金属块浸没在水中时排开水的重力大小等于
(选填“大于”“小于”或“等于”)金属块浸没在水中时受到的浮力大小,这就是著名的阿基米德原理。(5)若小组同学分析实验数据时发现,金属块浸没在水中时排开水的重力大小小于金属块浸没在水中时受到的浮力大小,出现这种情况的原因可能是
溢水杯中水未装满
。答案
(1)竖直 270
(2)1
(3)排开液体的体积 甲、丙、丁
(4)1 等于
(5)溢水杯中水未装满
(2)1
(3)排开液体的体积 甲、丙、丁
(4)1 等于
(5)溢水杯中水未装满
解析
【分析】
首先,弹簧测力计测量竖直方向的力时需在竖直方向调零,这是测力工具的使用要求。计算金属块质量利用重力与质量的关系$G=mg$;测浮力采用称重法$F_{浮}=G-F_{拉}$;探究浮力的影响因素需用控制变量法,探究浮力与排开液体体积的关系时控制液体密度不变,探究浮力与深度的关系时控制排开体积和液体密度不变;排开水的重力为小桶和水的总重力减去空桶重力,阿基米德原理指出浮力等于排开液体的重力,若排开重力偏小,通常是溢水杯未装满导致溢出的水偏少。
【解析】
(1) 弹簧测力计测量竖直方向的力(如重力)时,需在竖直方向调零。金属块的重力$G=2.7N$,由$G=mg$得,金属块质量$m=\frac{G}{g}=\frac{2.7N}{10N/kg}=0.27kg=270g$。
(2) 金属块完全浸没时,根据称重法,浮力$F_{浮}=G-F_{丙}=2.7N-1.7N=1N$。
(3) 甲、乙、丙中液体密度相同,排开液体体积不同,浮力不同,说明浮力与排开液体的体积有关;要探究浮力与浸没深度无关,需控制排开体积和液体密度相同,改变深度,故选甲、丙、丁(丙和丁中金属块完全浸没,深度不同,拉力相同,浮力相同)。
(4) 排开水的重力$G_{排}=G_{桶+水}-G_{桶}=1.4N-0.4N=1N$,根据阿基米德原理,浮力等于排开液体的重力,故填等于。
(5) 若排开重力小于浮力,原因是溢水杯中水未装满,金属块排开的水未全部溢出到小桶中,导致测得的排开水重力偏小。
【答案】
(1) 竖直;270 (2)1 (3)排开液体的体积;甲、丙、丁 (4)1;等于 (5)溢水杯中水未装满
【知识点】
浮力、阿基米德原理、称重法测浮力
【点评】
本题通过实验探究浮力的影响因素,考查弹簧测力计的使用、称重法测浮力、控制变量法的应用及阿基米德原理的验证,是力学基础实验题,需掌握实验设计的控制变量思想。
【难度系数】
0.6
首先,弹簧测力计测量竖直方向的力时需在竖直方向调零,这是测力工具的使用要求。计算金属块质量利用重力与质量的关系$G=mg$;测浮力采用称重法$F_{浮}=G-F_{拉}$;探究浮力的影响因素需用控制变量法,探究浮力与排开液体体积的关系时控制液体密度不变,探究浮力与深度的关系时控制排开体积和液体密度不变;排开水的重力为小桶和水的总重力减去空桶重力,阿基米德原理指出浮力等于排开液体的重力,若排开重力偏小,通常是溢水杯未装满导致溢出的水偏少。
【解析】
(1) 弹簧测力计测量竖直方向的力(如重力)时,需在竖直方向调零。金属块的重力$G=2.7N$,由$G=mg$得,金属块质量$m=\frac{G}{g}=\frac{2.7N}{10N/kg}=0.27kg=270g$。
(2) 金属块完全浸没时,根据称重法,浮力$F_{浮}=G-F_{丙}=2.7N-1.7N=1N$。
(3) 甲、乙、丙中液体密度相同,排开液体体积不同,浮力不同,说明浮力与排开液体的体积有关;要探究浮力与浸没深度无关,需控制排开体积和液体密度相同,改变深度,故选甲、丙、丁(丙和丁中金属块完全浸没,深度不同,拉力相同,浮力相同)。
(4) 排开水的重力$G_{排}=G_{桶+水}-G_{桶}=1.4N-0.4N=1N$,根据阿基米德原理,浮力等于排开液体的重力,故填等于。
(5) 若排开重力小于浮力,原因是溢水杯中水未装满,金属块排开的水未全部溢出到小桶中,导致测得的排开水重力偏小。
【答案】
(1) 竖直;270 (2)1 (3)排开液体的体积;甲、丙、丁 (4)1;等于 (5)溢水杯中水未装满
【知识点】
浮力、阿基米德原理、称重法测浮力
【点评】
本题通过实验探究浮力的影响因素,考查弹簧测力计的使用、称重法测浮力、控制变量法的应用及阿基米德原理的验证,是力学基础实验题,需掌握实验设计的控制变量思想。
【难度系数】
0.6
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