资源描述
广东省深圳市光明新区2026届初三下学期四调考试物理试题(8K版,含解析)
注意事项
1.考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回.
2.答题前,请务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置.
3.请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符.
4.作答选择题,必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑;如需改动,请用橡皮擦干净后,再选涂其他答案.作答非选择题,必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答,在其他位置作答一律无效.
5.如需作图,须用2B铅笔绘、写清楚,线条、符号等须加黑、加粗.
一、单项选择题(本大题7小题,每题3分,共21分)
1.如图所示,一物体沿斜面向下匀速滑动.关于该物体的受力,以下分析正确的是
A.物体只受到重力和摩擦力的作用
B.物体只受到重力和弹力的作用
C.物体同时受到重力、弹力和摩擦力的作用
D.物体只受到重力的作用
2.下面是与一名发育正常的八年级学生有关的一些数据,你认为合理的是
A.他的体重为100N B.他是手掌宽度为2.5dm
C.他百米赛跑的速度可达15m/s D.他身体的平均密度约为1×103 kg/m3
3.如图所示的光现象中,对其所涉及的物理知识,下列解释合理的是
A.甲图中,月食是由于光沿直线传播而形成的
B.乙图中,塔在水中“倒影”是由于光的反射而形成的实像
C.丙图中,放大镜把字“放大”是由于放大镜具有发散作用
D.丁图中,近视眼形成原因是晶状体太薄,折光能力太弱,需要用凹透镜矫正
4.下列属于费力杠杆的是
A.钓鱼竿
B. 开瓶器
C. 灭火器压把
D. 钢丝钳
5.依据卢瑟福的原子“行星模型”,绕核高速旋转的粒子是
A.质子
B.中子
C.电子
D.核子
6.物块A静止在粗糙程度均匀的水平桌面上,如图甲所示,物块A受到水平拉力作用,拉力随时间的变化关系如图乙所示.小丽从开始,每隔记录物块A的位置(用“·”表示物块A),如图丙所示.下列说法正确的是
A.0~2s内,物块所受摩擦力为
B.8~l0s内,物块所受摩擦力小于
C.l0~14s内,物块的平均速度为
D.若18s时撤去,物块将做匀速直线运动
7.在中学生创新大赛中,某初中参赛小组设计了一种测定风力的装置(如图甲),迎风板与压敏电阻Rx连接,工作时迎风板总是正对风吹来的方向,压敏电阻的阻值随风力变化图像如图乙所示,则
A.当风力增大时,电流表示数增大
B.当风力增大时,电压表示数减小
C.当风力增大时,电压表与电流表示数比值增大
D.当风力减小时,电压表与电流表示数比值增大
二、填空题(本大题7小题,共21分)
8.春暖花开,鸟语花香,闻到花香是因为分子的_____。将两块表面干净的铅块压紧后,即使在铅块下面挂了物体也不会将它们拉开,这说明分子间存在_____(选填“引力”或“斥力”)。
9.如图所示为甲、乙两种物质的质量跟体积关系的图像。根据图像分析,密度ρ甲_____(选填“>”“<”或“=”)ρ乙;质量为1.8 kg的乙物质的体积为_____dm3。
10.小明将托盘天平放在_____桌面上,调节天平平衡,测出小石块质量,天平平衡时,右盘所加砝码和游码的位置,如图所示,则小石块的质量为____g;接着测出小石块的体积为10cm1,则小石块的密度为___kg/m1.
11.小华去森林探险,看见阳光透过树叶的缝隙在地上留下圆形光斑,光斑的成像原理是____(填光学原理).同时看见树林边溪水中的“蓝天白云”,这是____(填光学原理)在水中所成的虚像.小华想利用平面镜将太阳光束反射进一个水平山洞(如图所示),则他应将平面镜与水平地面成____夹角放置.
12.篮球运动员用力将篮球投出,表明力可以改变物体的_____;篮球在空中运动时惯性_____(选填“变大”、“不变”或“变小”);以地面为参照物,篮球是_____的(选填“运动”或“静止”)。
13.悬挂在世博会德国馆内的金属球设有声控装置,一旦参观者齐声高喊,金属球就会应声摆动.呼喊声越大,金属球摆动的幅度越大.这表明声音不仅能传递信息,还可以传递_____________.物理学上常用声音的 _______(选填“音调”或“响度”)来表示声音的强弱.
14.将质量忽略不计的定滑轮固定于烧杯的底部,并注入适量的水.然后把烧杯放到台秤的托盘上,台秤的示数为m1.将质量为m的正方体木块A,通过细绳,绕过定滑轮挂到测力计上,并拉动测力计,使木块浸没水中.将此装置放到台秤的托盘上,如图所示,此时读出台称示数为m2,试用题中已知物理量计算出测力计的拉力F=__________,木块受到的浮力F浮=__________.
三、作图题(共7分)
15.如图所示,一束光垂直射向一顶角为30°的玻璃三棱镜.请在图中画出光通过三棱镜的光路图.
(__________)
16.如图,物体A随传送带以速度v匀速运动,当传送带突然加速时,请画出物体A此时所受力的示意图.
17.如图甲所示是小明瞻仰烈士山英雄纪念碑时拍摄的照片,图乙中A′是拍摄时纪念碑碑顶所成的像,请你根据凸透镜成像的光路图确定:
纪念碑碑顶位置A;左侧焦点F的位置.
四、实验题(本大题共5小题,共20分)
18.小文测小固体的密度,图甲是在调节天平横梁平衡时的情景,请你指出他操作的错误是:__________.纠正错误后,将固体放在天平左盘,天平平衡时右盘中所加砝码和游码的位置如图乙所示,固体放入量筒前后液面如图丙,则固体密度为_________g/cm3.
19.在利用光具座进行凸透镜成像的实验探究中:
(1)如图甲所示,一束平行于凸透镜主光轴的光线经过凸透镜后,在光屏上形成了一个最小、最亮的光斑.由图可知,凸透镜对光线具有__________作用,该凸透镜的焦距是__________cm.
(2)将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上,点燃蜡烛后,无论怎样移动光屏都不能在光屏上得到像,请你指出其中一条可能的原因:_____.
(3)调整后,把烛焰放在距凸透镜16cm处时(如图乙),在凸透镜另一侧前后移动光屏,会在光屏上得到一个倒立、___________的实像(填写像的性质);__________ (填光学仪器)就是利用这一成像规律工作的.如果将蜡烛在乙图的基础上远离透镜,仍要在光屏上得到清晰的像,光屏应向__________ (选填“靠近”或“远离”)透镜的方向移动.
20.用如图所示装置探究“动能大小与质量的关系”,具体做法是:把_____不同的钢球从相同的高度滚下,使钢球到达水平面时获得相同的_____,通过观察_____,比较两种情况下钢球动能的大小.实验过程除了用到转换法,另外还用到了_____法.
21.在探究“凸透镜成像规律”的实验中. 如图甲,平行光正对凸透镜照射,光屏上出现一个最小最亮的光斑,则凸透镜的焦距f =_______cm.
在做实验前,应将蜡烛、凸透镜和光屏三者依次固定在光具座上并调节三者的中心在______ .如图乙,光屏上呈现清晰的像,此像的性质是___________的实像.这与________(填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)的成像特点相同.实验时,光屏上得到了蜡烛清晰的像,一同学不小心在凸透镜上溅了一个小泥点,则光屏上____(选填“有”或“没有”)小泥点的像或影子.如图丙,保持蜡烛位置不变,移动透镜至16cm刻度线处,则人眼在图中_______处能观察到烛焰的像.随着实验的进行,蜡烛在燃烧的过程中逐渐变短,像成在了光屏的上方,如果只移动凸透镜,应将凸透镜向___________(选填“上”或“下”)移动,就可以让像成在光屏的中央.如图丁,在烛焰和凸透镜之间放一副眼镜,发现光屏上的像由清晰变模糊了,将光屏向透镜移动适当距离后光屏上再次呈现清晰的像.则该眼镜是_______眼镜(近视/远视).
22.小代学完电学后惊奇地发现,如图所示的电路图更换不同的元件就可以进行不同的探究实验.
(1)在元件处若接上未知定值电阻可以测定未知定值电阻的阻值,其实验原理是:_____.
(2)在元件处若接上小灯泡可以测定小灯泡的额定电功率,其实验原理是_____.
(3)将元件处接上定值电阻也可探究“电流大小与电压、电阻的关系”.小代在探究“电流大小与电阻的关系”时,他先用5Ω的定值电阻进行实验,闭合开关后移动滑片,此时电流表的示数如图乙所示,则电路中的电流为_____A;再将5Ω的定值电阻换成10Ω定值电阻进行实验,移动滑片直至电压表示数为_____V,并记录电流表的示数.
五、计算题(本大题共2小题,共13分)
23.市公交总公司新购买了一批电动公交车,部分数据如下表所示.
整备质量(空车质量)
1.32×104kg
一次充电续航里程(某一速度匀速行驶)
150km
电池总电压
400V
电池总容量
250A·h
当该公交车电池储存的能量降低到充满电时的 20%以下时,就需要再次充电.请根据技术参数和具体要求,求解下列问题:
(1)该电动公交车充满电,储存的电能是多少焦?
(2)该公交车完成一次充电续驶里程(某一速度匀速行驶)150km 中,若消耗的电能均用于水平行驶做功,则该车行驶时受到的阻力多大?
(3)该公交车的运行线路没有明显的上下坡,运行 1 趟(从始发站到终点站)全程为 18km.经过测算,公交车以某一速度匀速行驶运行 1 趟,因停车需损失 5.44×106J 的电能.则该车充满一次电最多能跑几趟该公交线路?(结果保留整数)
24.近年来,独轮电动平衡车深受年轻人的喜爱,它采用站立式的驾驶方式,人通过身体的前倾、后仰实现驾驶.下表为某型号独轮电动平衡车的部分数据,求:
质量
10kg
轮胎与地面接触面积
30cm2
最大速度
16km/h
充满电最大行程
24km
(1)该车充满电后,若以最大速度行驶,能行驶的最长时间是多少?质量为50kg的人驾驶该车,在水平地面上匀速行驶,则人和车的总重力为多少?该车在水平地面上匀速行驶,对地面的压强多大?
六、综合能力题(本大题共3小题,共18分)
25.如图甲,物体重5 N,当拇指施加水平向右的压力F为20 N时,物体在竖直的墙上静止不动,此时墙受到的压力是________N,请在乙图中画出物体对墙壁的压力的示意图;此时物体受到的摩擦力是______N.当拇指压力F减小为10 N时,物体恰好沿墙匀速下滑,则物体此时受到的摩擦力是______N,请在丙图中画出该摩擦力的示意图________.
26.有一种测量体重的电子秤,原理如图所示,其中有踏板、压力杠杆ABO、压力传感器R(电阻值与所受压力的关系如下表所示)、显示体重大小的仪表A(实质是小量程电流表)。若AO:BO=4:1,压力传感器R表面能承受的最大压强为2×106Pa。
压力F/N
0
50
100
150
200
250
300
…
电阻R/Ω
300
270
240
210
180
150
120
…
设踏板和杠杆组件的质量可以忽略不计,接通电源后,压力传感器两端的电压恒为4.8V。
(1)踏板空载时,电流表示数是_____A;
(2)若压杆与压力传感器之间的接触面积是2×10﹣4m2,该秤的最大称量值是_____N。
(3)人的体重G=720N时,电流表的示数为_____A。
27.如图所示,是某水上打捞船将一个完全密闭的正方体货箱缓慢地打捞出水面的起吊装置示意图.货箱平放在海底,海底深度H=30m,该货箱边长L=1m,货箱及内部货物的总重G货=4.0×104N,动滑轮(只有一个)及附属配件的总重G滑轮=1.0×104N.不计绳重和滑轮摩擦及绳在水中受到的浮力,不考虑风浪、水流等的影响.(海水的密度视为ρ=1×103kg/m3、g取10N/kg)试问:
用声纳探测货箱上表面的回声的时间是多少?(声音在海水中的传播速度为υ=1450m/s)要将货箱从海底处匀速吊起到上表面将露出水面的过程中,拉力F做了多少功?若货箱从刚露出水面到完全露出水面的过程中是被匀速提升的,请分析在此过程中,货箱所受浮力和滑轮组机械效率的变化情况.
参考答案
一、单项选择题(本大题7小题,每题3分,共21分)
1、C
【解析】
对物体受力分析可知,物体一定受重力和支持力的作用,由于两力不在同一直线上,因此二力不可能使物体处于平衡状态;由于物体沿斜面向下运动,则物体受沿斜面向上的摩擦力作用;故物体受到重力、支持力及摩擦力的作用.根据弹力的定义可知,拉力、压力、支持力、推力都属于弹力,因此物体受重力、弹力和摩擦力的作用,故C符合题意.
2、D
【解析】
A.中学生的质量(体重)一般在100斤即50kg左右,重力约为500N;故A错误;
B.手掌宽度为2.5cm,即0.25dm;故B错误;
C.百米赛跑的成绩一般在15s左右,故速度接近10m/s;达不到15m/s;故C错误;
D.人的密度与水接近,故他身体的平均密度约为1×103kg/m3;故D正确;
故选D。
3、A
【解析】
A、月食是由于地球挡住了太阳射向月球的光,是由光沿直线传播而形成的,故A正确;
B、倒影属于平面镜成像,是由光的反射形成的虚像,故B错误;
C、放大镜是凸透镜,对光有会聚作用,故C错误;
D、产生近视眼的原因是晶状体太厚,折光能力太强,来自远处点的光会聚在视网膜前,应用凹透镜矫正,故D错误。
4、A
【解析】
A. 钓鱼竿在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故符合题意;
B. 开瓶器在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故不符合题意;
C. 灭火器压把在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故不符合题意;
D. 钢丝钳在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故不符合题意。
5、C
【解析】
卢瑟福的原子行星模型理论中正电荷集中在原子核,带负电的电子在原子中绕核高速旋转。故C正确.ABD错误。
6、B
【解析】
A.由图示可知,在0~2s内,物体是处于静止状态的,在水平方向上受平衡力,摩擦力等于此时拉力为3N,故A错;
B.由图丙可知,物体8~10s内做的是匀加速直线运动,所受的拉力大于摩擦力,所以摩擦力是小于9N的,故B正确;
C.10~14s,物体通过的路程为22cm,所用的时间是4s,物块的平均速度为v=s/t=22cm/4s=1.1cm/s,故C错;
D.若18s时撤去F,物块将只受到摩擦阻力的作用,将做匀减速直线运动,故D错;
7、A
【解析】
由甲电路图可知,R与Rx串联,电压表测R两端的电压,电流表测量电路的电流,由图乙可知,风力增大时,Rx的阻值减小,电路中的总电阻减小,由I=可知,电路中的电流增大,电流表示数增大,由U=IR可知,R两端的电压增大,即电压表的示数增大,故A正确,B错误;
根据R=可知电压表与电流表示数比值等于定值电阻R的阻值,则该比值不变,故C错误;
当风力减小时,电压表与电流表示数比值仍为定值电阻R的阻值,即电压表与电流表示数比值不变,故D错误.
二、填空题(本大题7小题,共21分)
8、无规则运动 引力
【解析】
春暖花开,鸟语花香,闻到花香,是芳香物质的分子扩散到空气中,扩散表明一切物质的分子都是不停的做无规则的运动
将两个底面平整、干净的铅柱紧压后,两个铅柱的底面分子之间的距离比较大,表现为引力,使两个铅柱结合在一起,即使下面吊一个重物也不会将它们拉开。
9、> 2
【解析】
根据可知,体积相同是质量大的密度大,故;根据图像上的点可以求出
,
时,
。
10、水平 26 2.6×101
【解析】
根据天平的使用规则,使用前应放在水平桌面上,再调节天平平衡;天平再次平衡时,物体质量等于砝码质量与游码指示的质量数之和;根据来求密度.
【详解】
天平使用时,应将托盘天平放在水平桌面上,再调节天平平衡;
由图知,标尺的分度值是0.2g,其示数为1g,
则石块的质量为:20g+5g+1g=26g;
根据得,石块的密度:
.
11、光的直线传播 光的反射 30°或150°
【解析】
(1)阳光透过树叶的缝隙在地上留下圆形光斑,这是小孔成像现象,是光的直线传播形成的;
(2)溪水中的“蓝天白云”,即平面镜成像,是由光的反射在水中形成的虚像;
(3)根据光的反射定律,作出反射光线和入射光线夹角的角平分线,即为法线;
然后过反射点垂直于法线作出平面镜,如下图所示;此时反射角为;
则平面镜与水平面的夹角为30°,或者为180°﹣30°=150°.
所以,应将平面镜与水平地面成30°或者150°夹角放置.
重点是光的直线传播、反射所形成的现象,身边有很多例子很多,是比较容易区分的,最后一问要牢记光的反射定律,即反射光线跟入射光线和法线在同一平面内,反射光线和入射光线分居在法线两侧,反射角等于入射角,灵活运用即可正确解题.
12、运动状态 不变 运动
【解析】
篮球运动员用力将篮球投出,球的运动方向和速度都发生了变化,也就是改变了球的运动状态;篮球在空中运动时,质量不变,惯性不变。以地面为参照物,篮球和地面发生位置的变化,即篮球是运动的。
13、能量 响度
【解析】
由题干可知:有声音,设有声控装置的金属球就摆动,而且声音越大,金属球摆动的幅度就越大,这是因为声音能够传递信息和能量;物理学中常用响度来表示声音的大小.
14、(m1+2m-m2)g (m2-m1-m)g
【解析】
因为是定滑轮,所以木块受到竖直向下拉力的大小等于弹簧测力计示数的大小,对木块进行受力分析可知,木块处于静止状态,竖直方向上:F浮=G木+F;G木=mg,木块受到的浮力与木块对杯子的压力是一对相互作用力;第一次烧杯及水受到的质量为m1,此时将烧杯及水看成一个整体,其对托盘的压力等于整体的重力即为m1g,第二次称重质量为m2,此时将烧杯、水、木块看成一个整体,整体的重力再加上浮力的反作用力等于托盘受到的压力m2g,m2g,所以木块浸没时受到的浮力等于(m2-m1-m)g;则弹簧测力计的拉力:F=G水-F浮=mg-(m2-m1-m)g =(m1+2m-m2)g
三、作图题(共7分)
15、如图所示:
【解析】
试题分析:
光从空气入射到玻璃界面上,传播方向不变,当光从玻璃斜射入空气中时,折射角大于入射角,折射光线将远离法线,如图所示:
考点:光的折射
16、
【解析】
当传送带突然加速时,物体A和传送带相对静止, 物体A受力不平衡,所以A受向右的摩擦力、重力和支持力的作用, 重力和支持力大小相等,作图时应注意两条线段长度要相等;如图所示:
17、
【解析】
(1)根据凸透镜三条特殊光线规律可知,过光心的光线传播方向不变,可做出过光心的第一条光线,同时根据平行于主光轴的光线经凸透镜后过焦点,可画出主光轴上方平行于主光轴的第二条光线,一二两条光线的交点即为纪念碑碑顶位置A.
(2)过透镜右侧A′点做平行于主光轴的光线,由凸透镜三条特殊光线规律可知,过焦点的光线经凸透镜之后平行于主光轴射出,因此将AO连接,光线AO与主光轴的交点即为所求画的左侧焦点F的位置.
四、实验题(本大题共5小题,共20分)
18、调节平衡螺母前,没有将游码移到标尺左端的零刻度线处 2.43
【解析】
在调节平衡螺母前,应先将天平放在水平台上,并将游码拨到标尺左端的零刻线处,该同学未将游码拨到标尺左端的零刻度线处;如图乙所示,固体的质量m=20g+20g+5g+3.6g=48.6g;固体的体积就是排开水的体积:V =40cm3-20cm3=20cm3,所以木块固体的密度是:.
19、会聚 11.0 三者的中心不在同一高度等 放大 投影仪 靠近
【解析】
(1)平行光线经过凸透镜后会聚于一点,这一点就是焦点.焦点到光心的距离是焦距,根据图示中光屏在刻度尺上的位置,可以读出该凸透镜的焦距是11.0厘米.
(2)无论怎样移动光屏都不能在光屏上得到像,可能是物距小于焦距,成了虚像,不能成在光屏上.也可能是烛焰凸透镜光屏三者中心严重不在同一高度,像无法成在光屏上,或使烛焰在焦点上,不能成像.
(3)凸透镜成像的规律及其应用之一:当时,成倒立放大的实像,所以调整后,把烛焰放在距凸透镜16cm处时,在凸透镜另一侧前后移动光屏,会在光屏上得到一个倒立、放大的实像,投影仪就是利用此原理制成的.凸透镜成实像时,蜡烛远离透镜一段距离,物距增大,像距减小,所以光屏要靠近凸透镜.
20、质量 速度 木块被钢球撞击后滑动距离远近 控制变量
【解析】
探究“动能大小与质量的关系”,具体做法是:把不同质量的钢球从相同的高度滚下,使钢球到达水平面时获得相同的速度,通过观察木块被撞击后向前移动距离的远近来比较两种情况下钢球动能的大小.
实验过程中将动能的大小转换成木块移动距离的远近,因此用到转换法;同时动能与速度和质量有关,探究动能与质量关系时,需控制速度不变,因此运用了控制变量法.
21、10或10.0 同一高度 倒立放大 投影仪 没有 B 下 远视
【解析】
(1)由图甲知,焦点到凸透镜的距离为:
20.0cm−10.0cm=10.0cm,
所以凸透镜的焦距为:
f=10.0cm;
(2)实验的,应调整烛焰、凸透镜和光屏三者的中心在同一高度;
(3)由图乙知,当蜡烛在刻度尺的10cm处,u=15cm,2f>u>f,凸透镜成倒立放大的实像,这与投影仪的成像特点相同;
(4)实验时,光屏上得到了蜡烛清晰的像,一同学不小心在凸透镜上溅了一个小泥点,则光屏上没有小泥点的像或影子。
(5)如图丙,保持蜡烛位置不变,移动透镜至16cm刻度线处,此时:
u=16cm−10cm=6cm,
u<f时,凸透镜成正立放大的虚像,光屏上接不到,透过凸透镜观察蜡烛看到正立放大的虚像;虚像与成像物体同侧,所以应从B处观察;
(6)随着实验的进行,蜡烛在燃烧的过程中,蜡烛变短,烛焰的像将位于光屏中心的上方,应该将透镜向下调节才能使像回到光屏中央;
(7)将一副眼镜放在蜡烛和凸透镜之间,结果,光屏上原来清晰的像变模糊了,他只将光屏向靠近凸透镜的方向移动适当距离时,又在光屏上观察到蜡烛清晰的像,说明提前成像了,故放置的是使光线会聚的凸透镜,这种眼镜是用来矫正远视眼的。
22、R=P=UI0.42
【解析】
(1)测定未知定值电阻的阻值的原理是:R=;
(2)测定小灯泡的额定电功率的原理是:P=UI;
(3)由图丙知,电流表使用0﹣0.6A量程,分度值0.02A,所以电路中电流为0.4A;
由欧姆定律可得定值电阻两端电压:U=IR=0.4A×5Ω=2V,
探究电流大小与电阻关系时,应改变定值电阻的阻值,控制定值电阻两端电压不变,所以将5Ω的定值电阻换成10Ω定值电阻进行实验移动滑片直至电压表示数为2V,并记录电流表的示数.
五、计算题(本大题共2小题,共13分)
23、(1)3.6×108J;(2)1920N;(3)7 趟
【解析】
(1)电动公交车充满电,储存的电能:W=UIt=400V×250A×3600s=3.6×108J;
(2)电动公交车匀速行驶,阻力与牵引力平衡,即f=F,牵引力做功W′=Fs=fs,公交车电池储存的能量降低到充满电时的20%以下时,就需要再次充电,所以80%W=W′,所以: 80%W=Fs=fs,即:3.6×108J×80% =f×150×1000m,f=1920N;
(3))行驶1趟公交车耗能:W1=Fs'+W损=fs'+W损=1920N×1.8×104m+5.44×106J=4.0×107J,充满一次电最多能跑趟数:n=≈7(趟).
24、(1)1.5h;(2)600N.(3)2×105Pa.
【解析】
(1)能行驶的最长时间:t===1.5h;
(2)人和电动平衡车的总重力:G总=(m人+m车)g=(50kg+10kg)×10N/kg=600N;
(3)车对水平地面的压力:F压=G总=600N,
车对水平地面的压强:p==2×105Pa.
答:(1)该车充满电后,若以最大速度行驶,能行驶的最长时间是1.5h;
(2)质量为50kg的人驾驶该车,在水平地面上匀速行驶,则人和车的总重力为600N.
(3)车对水平地面的压强是2×105Pa.
六、综合能力题(本大题共3小题,共18分)
25、20 5 5
【解析】
固体能大小不变的传递压力作用,压力F通过物体对墙有个F大小的压力作用,压力为20N,方向垂直墙面向右,故其示意图如图所示:
物体静止时,竖直方向上受到竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力作用,重力和摩擦力是一对平衡力.重力是5N,摩擦力是5N.物体匀速直线下滑时,竖直方向上受到竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力作用,重力和摩擦力是一对平衡力.重力是5N,摩擦力是5N. 方向竖直向上,故该摩擦力的示意图如图所示:
静止的物体和匀速直线运动的物体受到平衡力的作用.固体能大小不变的传递压力,物体受到20N的压力作用,墙也受到20N的压力作用.物体静止时,竖直方向上受到竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力作用,重力和摩擦力是一对平衡力.水平方向上受到压力F的作用和墙对物体的支持力的作用,压力和支持力是一对平衡力.物体匀速下滑时,进行匀速直线运动,竖直方向上受到竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力作用,重力和摩擦力是一对平衡力.水平方向上受到压力F的作用和墙对物体的支持力的作用,压力和支持力是一对平衡力.
26、0.016 1600 0.025
【解析】
(1)由图知道,该电路为压力传感器R的简单电路,已知压力传感器两端的电压恒为4.8V,
踏板空载时,压力传感器的电阻为300欧,则此时电流表的读数:I==0.016A;
(2)由p=知道,压力传感器R表面能承受的最大压力是:F=pS=2×106Pa×2×10﹣4m2=400N,
由杠杆平衡条件知道,F×AO=G×BO,
所以,该秤的最大称量值是:G最大=F×=400N×=1600N;
(3)由于人的体重是:G=720N时,
由杠杆平衡条件知道,此时压力传感器受到的压力是:F′==720N×=180N,
由表格数据知道,压力每增加50N,电阻减小30Ω,即N/Ω,
所以,传感器受到的压力为180N时,其电阻是:R′=300Ω﹣=192Ω,
则此时电流表的读数是:I′==0.025A。
27、(1)用声纳探测货箱上表面的回声的时间是0.04s;
(2)要将货箱从海底处匀速吊起到上表面将露出水面的过程中,拉力F做了1.16×106J;
(3)在此过程中,货箱所受浮力变小、滑轮组机械效率的变大.
【解析】
试题分析:(1)声呐发射的超声波遇到货箱经反射后,又被声呐接收,超声走的是2(H﹣L)的路程,利用速度公式求时间;
(2)求出货箱的体积,得出货箱浸没水中排开水的体积,利用阿基米德原理求货箱在水中受到的浮力,再利用F=(G滑轮+G货﹣F浮)求出拉力大小,算出货箱在水中的上升高度,利用W=Fh求拉力F做功;
(3)货箱从刚露出水面到完全露出水面的过程中,货箱受到的浮力减小,滑轮受到的拉力增大,拉力做的有用功增大,额外功几乎不变,由此可知动滑轮的机械效率变大.
解:(1)由题知货箱上表面距离水面:
h=H﹣L=30m﹣1m=29m,
超声走的路程:
s=2(H﹣L)=2×29m=58m,
用声纳探测货箱上表面的回声的时间:
t===0.04s;
(2)货箱排开水的体积:
v=(1m)3=1m3,
货箱在水中受到水的浮力:
F浮=ρ水v排g=ρ水vg=1×103kg/m3×1m3×10N/kg=1×104N,
拉力F大小:
F=(G滑轮+G货﹣F浮)=(1.0×104N+4.0×104N﹣1.0×104N)=2×104N,
拉力移动的距离:
s=2h=2×29m=58m,
拉力做功:
W=Fs=2×104N×58m=1.16×106J;
(3)货箱从刚露出水面到完全露出水面的过程中,货箱排开水的体积减小,货箱受到的浮力减小,滑轮受到的拉力增大,拉力做的有用功增大,额外功几乎不变,由此可知动滑轮的机械效率变大.
答:(1)用声纳探测货箱上表面的回声的时间是0.04s;
(2)要将货箱从海底处匀速吊起到上表面将露出水面的过程中,拉力F做了1.16×106J;
(3)在此过程中,货箱所受浮力变小、滑轮组机械效率的变大.
【点评】本题为力学综合题,分析时不要忽略了货箱受到的浮力,使用动滑轮拉力F=(G滑轮+G货﹣F浮),但s=2h仍成立.
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