8. 如图所示,在玻璃杯里装上大半杯米,把一根筷子插在中间,将米压紧并使筷子直立,再往杯内加少许水,过一会儿拿起筷子,可以看到筷子把装米的玻璃杯提起来了.这是因为米吸水后发胀发涩,既增大了米对筷子和米对玻璃杯的
压力
,又增大了接触面的粗糙程度
,从而增大了摩擦力.若米重2 N,玻璃杯重1 N,则当筷子提着米在空中静止时,米与筷子的摩擦力为3
N. 答案
8.压力 接触面的粗糙程度 3
解析
【分析】
要解决本题,需结合增大摩擦力的方法和二力平衡的知识分析:首先回忆增大摩擦力的两种途径,再结合物体静止时受力平衡的特点,逐步推导各空的答案。
【解析】
1. 米吸水后发胀发涩,既增大了米对筷子和玻璃杯的压力,又使接触面变得更粗糙,根据增大摩擦力的方法(增大压力、增大接触面粗糙程度),这两个因素共同增大了摩擦力。
2. 当筷子提着米和玻璃杯在空中静止时,整体处于平衡状态,竖直方向上筷子对米的摩擦力与米和玻璃杯的总重力是一对平衡力。总重力为米的重力(2N)加上玻璃杯的重力(1N),即2N+1N=3N,因此摩擦力大小等于总重力,为3N。
【答案】
压力;接触面的粗糙程度;3
【知识点】
增大摩擦力的方法;二力平衡
【点评】
本题结合生活中的小实验,考查摩擦力的影响因素和二力平衡的应用,注重物理知识与实际生活的联系,属于基础题型,难度适中。
【难度系数】
0.6
要解决本题,需结合增大摩擦力的方法和二力平衡的知识分析:首先回忆增大摩擦力的两种途径,再结合物体静止时受力平衡的特点,逐步推导各空的答案。
【解析】
1. 米吸水后发胀发涩,既增大了米对筷子和玻璃杯的压力,又使接触面变得更粗糙,根据增大摩擦力的方法(增大压力、增大接触面粗糙程度),这两个因素共同增大了摩擦力。
2. 当筷子提着米和玻璃杯在空中静止时,整体处于平衡状态,竖直方向上筷子对米的摩擦力与米和玻璃杯的总重力是一对平衡力。总重力为米的重力(2N)加上玻璃杯的重力(1N),即2N+1N=3N,因此摩擦力大小等于总重力,为3N。
【答案】
压力;接触面的粗糙程度;3
【知识点】
增大摩擦力的方法;二力平衡
【点评】
本题结合生活中的小实验,考查摩擦力的影响因素和二力平衡的应用,注重物理知识与实际生活的联系,属于基础题型,难度适中。
【难度系数】
0.6
9.某同学按照如图所示操作,探究影响浮力大小的因素.
(1)物体受到的重力为
(2)物体全部浸没在水中时,受到的浮力是
(3)由
(4)由
(5)由D、E两图可得出结论:物体受到的浮力大小与液体的

(1)物体受到的重力为
4
N.(2)物体全部浸没在水中时,受到的浮力是
1
N.(3)由
B、C
两图可得出结论:物体受到的浮力大小与物体排开液体的体积有关.(4)由
C、D
两图可得出结论:物体受到的浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关.(5)由D、E两图可得出结论:物体受到的浮力大小与液体的
密度
有关.答案
9.(1)4 (2)1 (3)B、C (4)C、D (5)密度
解析
【分析】
要解决这道题,需结合称重法测浮力和控制变量法分析实验:①物体在空气中静止时,弹簧测力计示数等于物体重力;②利用称重法(F浮=G-F拉)计算浮力;③探究浮力与某一因素的关系时,需控制其他因素不变,只改变要探究的因素,据此选择对应实验图。
【解析】
(1) 图A中,物体在空气中静止,弹簧测力计示数为4N,即物体重力G=4N;
(2) 物体全部浸没在水中时,弹簧测力计示数F拉=3N,根据称重法,浮力F浮=G-F拉=4N-3N=1N;
(3) 探究浮力与排开液体体积的关系,需控制液体密度相同,改变排开体积:图B中物体部分浸入水中,图C中物体全部浸入水中,液体均为水,符合要求,故选B、C;
(4) 探究浮力与浸没深度的关系,需控制液体密度和排开体积相同,改变浸没深度:图C和图D中,物体均全部浸没在水中,仅深度不同,弹簧测力计示数相同(浮力相同),故选C、D;
(5) 图D中物体浸没在水中,图E中物体浸没在酒精中,排开体积相同,液体密度不同,弹簧测力计示数不同(浮力不同),说明浮力大小与液体的密度有关。
【答案】
(1)4 (2)1 (3)B、C (4)C、D (5)密度
【知识点】
浮力的影响因素、称重法测浮力、控制变量法
【点评】
本题是探究浮力影响因素的基础实验题,核心考查称重法的应用和控制变量法的实验设计思路,是初中物理浮力模块的重点内容,需掌握实验变量控制的方法。
【难度系数】
0.6
要解决这道题,需结合称重法测浮力和控制变量法分析实验:①物体在空气中静止时,弹簧测力计示数等于物体重力;②利用称重法(F浮=G-F拉)计算浮力;③探究浮力与某一因素的关系时,需控制其他因素不变,只改变要探究的因素,据此选择对应实验图。
【解析】
(1) 图A中,物体在空气中静止,弹簧测力计示数为4N,即物体重力G=4N;
(2) 物体全部浸没在水中时,弹簧测力计示数F拉=3N,根据称重法,浮力F浮=G-F拉=4N-3N=1N;
(3) 探究浮力与排开液体体积的关系,需控制液体密度相同,改变排开体积:图B中物体部分浸入水中,图C中物体全部浸入水中,液体均为水,符合要求,故选B、C;
(4) 探究浮力与浸没深度的关系,需控制液体密度和排开体积相同,改变浸没深度:图C和图D中,物体均全部浸没在水中,仅深度不同,弹簧测力计示数相同(浮力相同),故选C、D;
(5) 图D中物体浸没在水中,图E中物体浸没在酒精中,排开体积相同,液体密度不同,弹簧测力计示数不同(浮力不同),说明浮力大小与液体的密度有关。
【答案】
(1)4 (2)1 (3)B、C (4)C、D (5)密度
【知识点】
浮力的影响因素、称重法测浮力、控制变量法
【点评】
本题是探究浮力影响因素的基础实验题,核心考查称重法的应用和控制变量法的实验设计思路,是初中物理浮力模块的重点内容,需掌握实验变量控制的方法。
【难度系数】
0.6
10.如图甲为塔式起重机简易示意图,塔式起重机主要用于房屋建筑中材料的输送及建筑构件的安装(动滑轮重、绳重及摩擦均不计)。
(1)为保持平衡,起重臂的长度越长的塔式起重机,配备的平衡重的质量应越
(2)图乙为起重机钢丝绳穿绳简化示意图,滑轮a的作用是
(3)若电动机工作时功率为3600 W保持不变,那么将重为$1.2×10^{4}$ N的货物由地面沿竖直方向匀速提升30 m,电动机一端钢丝绳的移动速度是

(1)为保持平衡,起重臂的长度越长的塔式起重机,配备的平衡重的质量应越
大
。(2)图乙为起重机钢丝绳穿绳简化示意图,滑轮a的作用是
改变力的方向
。(3)若电动机工作时功率为3600 W保持不变,那么将重为$1.2×10^{4}$ N的货物由地面沿竖直方向匀速提升30 m,电动机一端钢丝绳的移动速度是
0.6
m/s(不计其他能量损耗)。答案
10.(1)大 (2)改变力的方向 (3)0.6
解析
【分析】
第(1)题:将起重臂看作杠杆,利用杠杆平衡条件分析,起重臂越长时货物的力臂越大,需增大平衡重的重力才能保持平衡,进而确定平衡重质量的变化;
第(2)题:根据滑轮a的轴是否固定,判断其为定滑轮,结合定滑轮的功能确定作用;
第(3)题:先根据动滑轮特点求出钢丝绳拉力,再利用功率公式 $ P=Fv $ 计算钢丝绳移动速度,注意不计能量损耗的条件。
【解析】
(1) 起重臂相当于杠杆,支点在塔身处。根据杠杆平衡条件 $ F_1L_1=F_2L_2 $,货物重力为阻力,起重臂长度为阻力臂;平衡重重力为动力,平衡臂长度为动力臂。当起重臂越长(阻力臂越大),平衡重的重力需越大,由 $ G=mg $ 可知,平衡重质量应越大。
(2) 滑轮a的轴固定不动,属于定滑轮,定滑轮的作用是改变力的方向。
(3) 图乙中动滑轮上有2段绳子承担物重,钢丝绳拉力 $ F=\frac{G}{2}=\frac{1.2×10^4\ \mathrm{N}}{2}=6×10^3\ \mathrm{N} $。不计其他能量损耗,由功率公式 $ P=Fv $,得钢丝绳移动速度 $ v=\frac{P}{F}=\frac{3600\ \mathrm{W}}{6×10^3\ \mathrm{N}}=0.6\ \mathrm{m/s} $。
【答案】
(1) 大 (2) 改变力的方向 (3) 0.6
【知识点】
杠杆平衡条件、定滑轮的特点、功率的计算
【点评】
本题结合塔式起重机考查力学相关知识点,涵盖杠杆、滑轮、功率的应用,需要学生掌握基础物理规律并灵活运用,动滑轮拉力计算是解题的关键环节。
【难度系数】
0.5
第(1)题:将起重臂看作杠杆,利用杠杆平衡条件分析,起重臂越长时货物的力臂越大,需增大平衡重的重力才能保持平衡,进而确定平衡重质量的变化;
第(2)题:根据滑轮a的轴是否固定,判断其为定滑轮,结合定滑轮的功能确定作用;
第(3)题:先根据动滑轮特点求出钢丝绳拉力,再利用功率公式 $ P=Fv $ 计算钢丝绳移动速度,注意不计能量损耗的条件。
【解析】
(1) 起重臂相当于杠杆,支点在塔身处。根据杠杆平衡条件 $ F_1L_1=F_2L_2 $,货物重力为阻力,起重臂长度为阻力臂;平衡重重力为动力,平衡臂长度为动力臂。当起重臂越长(阻力臂越大),平衡重的重力需越大,由 $ G=mg $ 可知,平衡重质量应越大。
(2) 滑轮a的轴固定不动,属于定滑轮,定滑轮的作用是改变力的方向。
(3) 图乙中动滑轮上有2段绳子承担物重,钢丝绳拉力 $ F=\frac{G}{2}=\frac{1.2×10^4\ \mathrm{N}}{2}=6×10^3\ \mathrm{N} $。不计其他能量损耗,由功率公式 $ P=Fv $,得钢丝绳移动速度 $ v=\frac{P}{F}=\frac{3600\ \mathrm{W}}{6×10^3\ \mathrm{N}}=0.6\ \mathrm{m/s} $。
【答案】
(1) 大 (2) 改变力的方向 (3) 0.6
【知识点】
杠杆平衡条件、定滑轮的特点、功率的计算
【点评】
本题结合塔式起重机考查力学相关知识点,涵盖杠杆、滑轮、功率的应用,需要学生掌握基础物理规律并灵活运用,动滑轮拉力计算是解题的关键环节。
【难度系数】
0.5
11.某同学在测滑轮组的机械效率时,记录了如下表的实验数据:

(1)根据上表的数据可以计算出滑轮组的机械效率为
(2)如果不计绳重和摩擦,可知该滑轮组所使用的动滑轮重为
(3)请帮助该同学在图中画出该滑轮组的绕线方式.

(1)根据上表的数据可以计算出滑轮组的机械效率为
80%
.(2)如果不计绳重和摩擦,可知该滑轮组所使用的动滑轮重为
0.5
N.当动滑轮重2
N时,使用该滑轮组提起2 N重的钩码刚好不省力.(3)请帮助该同学在图中画出该滑轮组的绕线方式.
答案
11.(1)80% (2)0.5 2 (3)
解析
【分析】
解决本题需掌握滑轮组的核心公式:机械效率η=W有/W总=Gh/(Fs)(s=nh,n为承担物重的绳子段数);不计绳重和摩擦时,拉力F=(G+G动)/n;滑轮组不省力时拉力F=G;绕线遵循“奇动偶定”原则。首先根据机械效率公式计算η,再结合拉力公式求动滑轮重,最后根据不省力条件推导对应动滑轮重,绕线按n值确定固定端位置。
【解析】
(1) 机械效率计算:由实验数据,物重G=2N,提升高度h=0.1m,拉力F=1.25N,绳子段数n=2,则s=nh=0.2m。有用功W有=Gh=2N×0.1m=0.2J,总功W总=Fs=1.25N×0.2m=0.25J,机械效率η=W有/W总×100%=0.2J/0.25J×100%=80%。
(2) 不计绳重和摩擦,拉力F=(G+G动)/n,代入F=1.25N、G=2N、n=2,得1.25N=(2N+G动)/2,解得G动=0.5N;当滑轮组刚好不省力时,拉力F=G,代入公式得G=(G+G动)/2,即2G=G+G动,解得G动=2N。
(3) 由n=2,遵循“偶定”原则,绳子固定端在定滑轮挂钩,依次向下绕过动滑轮、向上绕过定滑轮,末端向下,绕线方式如参考答案所示。
【答案】
(1)80%;(2)0.5;2;(3)
【知识点】
滑轮组机械效率,滑轮组拉力计算,滑轮组绕线
【点评】
本题综合考查滑轮组的机械效率、拉力计算及绕线方法,需熟练掌握相关公式和绕线规则,是力学中常见的基础题型。
【难度系数】
0.5
解决本题需掌握滑轮组的核心公式:机械效率η=W有/W总=Gh/(Fs)(s=nh,n为承担物重的绳子段数);不计绳重和摩擦时,拉力F=(G+G动)/n;滑轮组不省力时拉力F=G;绕线遵循“奇动偶定”原则。首先根据机械效率公式计算η,再结合拉力公式求动滑轮重,最后根据不省力条件推导对应动滑轮重,绕线按n值确定固定端位置。
【解析】
(1) 机械效率计算:由实验数据,物重G=2N,提升高度h=0.1m,拉力F=1.25N,绳子段数n=2,则s=nh=0.2m。有用功W有=Gh=2N×0.1m=0.2J,总功W总=Fs=1.25N×0.2m=0.25J,机械效率η=W有/W总×100%=0.2J/0.25J×100%=80%。
(2) 不计绳重和摩擦,拉力F=(G+G动)/n,代入F=1.25N、G=2N、n=2,得1.25N=(2N+G动)/2,解得G动=0.5N;当滑轮组刚好不省力时,拉力F=G,代入公式得G=(G+G动)/2,即2G=G+G动,解得G动=2N。
(3) 由n=2,遵循“偶定”原则,绳子固定端在定滑轮挂钩,依次向下绕过动滑轮、向上绕过定滑轮,末端向下,绕线方式如参考答案所示。
【答案】
(1)80%;(2)0.5;2;(3)
【知识点】
滑轮组机械效率,滑轮组拉力计算,滑轮组绕线
【点评】
本题综合考查滑轮组的机械效率、拉力计算及绕线方法,需熟练掌握相关公式和绕线规则,是力学中常见的基础题型。
【难度系数】
0.5
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