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2018年柳州中考物理模擬試題
一、選擇題(共12小題,每小題3分,滿分36分)
1.我們生活在聲音的海洋中,風聲、雨聲、讀書聲、聲聲入耳.我們能區別出風聲、雨聲、讀書聲,是依據聲
音的( )
A.音調????????????? B.響度????????????? C.音色????????????? D.頻率
2.如圖所示的四種現象中,能用光的直線傳播解釋的是( )
A.手影????????????? B.
水面“倒影”
C.水中筷子“彎折”????????????? D.
雨后的彩虹
3.自然界中的云、雨、雪、霧、露、霜等現象都是水的物態發生變化形成的.如圖中對水的物態變化描述正確的是( )
A.“縹緲的霧”是凝華現象????????????? B.
“晶瑩的露”是液化現象
C.“凝重的霜”是凝固現象????????????? D.
“輕柔的雪”是液化現象
4.下列四幅圖,能研究流體壓強與流速關系的是( )
A.????????????? B.
????????????? C.
????????????? D.
5.圖中實例中能說明分子之間存在引力的是( )
A.花香撲鼻????????????? B.
氣體擴散實驗
C.壓在一起的兩鉛柱能承重????????????? D.
一勺鹽使整鍋湯都有咸味
6.下列能源中,屬于可再生能源的是( )
A.煤????????????? B.石油????????????? C.核能????????????? D.水能
7.下列關于密度說法,你認為正確的是( )
A.固態物質的密度一定比液態物質的密度大
B.同種物質的密度一定相同
C.體積相同的實心銅塊和鋁塊,銅塊的質量大
D.密度跟物質質量成正比,跟體積成反比
8.如圖所示,蠟燭經透鏡所成的像是( )
A.倒立縮小的實像????????????? B.正立放大的虛像
C.倒立放大的實像????????????? D.正立縮小的虛像
9.在如圖的電路中,閉合開關S后,兩盞燈并聯的是( )
A.????????????? B.
????????????? C.
????????????? D.
10.如圖所示的四個裝置可以用來研究有關物理現象或說明有關原理,下列表述正確的是( )
A.圖(1)可用來研究電磁感應現象
B.圖(2)可用來研究電磁感應現象
C.圖(3)可用來說明發電機原理
D.圖(4)可用來研究電磁鐵磁性強弱與電流大小的關系
11.圖中是一個兩面光滑的斜面,∠β大于∠α,同一個物體分別在AC和BC斜面受拉力勻速運動到C點,所需拉力分別為FA、FB,所做功分別為WA、WB,則( )
A.FA=FB WA=WB????????????? B.FA<FB WA=WB????????????? C.FA<FB WA<WB????????????? D.FA>FB WA>WB
12.標有“4V 1W”的小燈泡和“20Ω 1A”的滑動變阻器連接在如圖所示的電路中,電源電壓為6V,電流表量程為“0﹣0.6A”,電壓表量程為“0﹣3V”;為確保電路安全,閉合開關后,下面說法正確的是(不考慮溫度對電阻的影響)( )
A.電壓表示數變化范圍是0﹣3V
B.滑動變阻器連入電路的阻值變化范圍是8Ω﹣16Ω
C.電流表示數變化范圍是0.25﹣0.6A
D.燈泡的實際功率變化范圍為0.176W﹣2.25W
二、填空題
13.給下面的數據填上適當的單位:普通中學生的身體質量約為50__________;教室課桌的高度約0.8__________.
14.“鉆木”能“取火”,說明__________可以改變物體的內能;“烤火”能“取暖”,說明__________可以改變物體的內能.
15.一根60Ω的電阻絲接在36V的電源上,通過它的電流為__________A,在5min內共產生__________J的熱量.
16.在足球比賽中,運動員起腳射門,足球離腳后,由于__________還能繼續飛向球門,當球飛到最高點時,如果足球受到的力全部消失,足球將會處于__________狀態.
17.如圖所示,在電磁鐵的正上方用彈簧掛一條形磁鐵.當開關閉合后,條形磁鐵與電磁鐵的相互作用為__________(填“吸引”或“排斥”),當滑片P從a端到b端的滑動過程中彈簧的長度會變__________(填“長”或“短”)
18.如圖一所示,一個重力不計的密閉的容器中裝有質量為690g的水,靜止在水平桌面上,容器底面積為120cm2,容器內水面到容器底的距離為6cm,水對容器底的壓強為__________Pa;若把該容器倒放在該桌面上,如圖二所示,那么容器對水平桌面的壓強將__________(填“增大”“減少”或“不變”).(水的密度為1×103Kg/m3)
19.如圖所示的電路中,電源電壓保持不變,閉合開關S電路正常工作,一段時間后,發現電路中至少有一個電表的示數變大,故障發生在電阻R1、R2上,其他元件仍保持完好,若電流表示數變大,電壓表示數變小,則故障原因可能是__________;若電壓表示數變大,電流表示數為0,則故障原因可能是__________.
20.小聰用如圖所示的滑輪組將重4N的物體勻速提高2m,他做的有用功為__________J.若滑輪組的繩重及摩擦不計,他用這個滑輪組勻速提升9N的物體時,機械效率比提升4N物體時提高了10%,此時的拉力為__________N (已知動滑輪的重力小于4N).
三、作圖和實驗探究題
21.作出圖中物體AB在平面鏡中所成的像A′B′.(保留作圖痕跡)
22.如圖所示是家庭電路的某一部分的示意圖,請用筆畫線代替導線把該電路連接完整,并且使之符合安全用用電的要求.
23.如圖一所示,是小玉“探究物質熔化規律”的實驗裝置,圖二是依據實驗數據描繪出的該物質溫度隨時間變化的圖象.
(1)實驗中使用的溫度計是根據__________的原理制成的;
(2)由圖二可知,該物質是__________(選填“晶體”或“非晶體”);
(3)該物質在BC段處于__________(選填“固體”“液體”或“固液共存”)狀態.此過程中吸收熱量,溫度__________,內能__________.(選填“不變”“增加”或“減少”)
24.小明同學在探究影響浮力大小的因素時,做了如圖所示的實驗,請你根據小明的實驗探究回答下列問題.
(1)在C與E兩圖中,保持了排開液體的體積不變,研究浮力與__________的關系;根據A與E兩圖所標的實驗數據,可知物體浸沒在鹽水中所受的浮力為__________N.
(2)小明對ABCD四個步驟進行了觀察研究,發現浮力的大小有時與深度有關,有時與深度又無關.對此正確的解釋是浮力的大小隨著排開水的體積的增大而__________,當物體完全浸沒在水中后排開水的體積相同,浮力的大小與深度__________.(選填“有關”或“無關”)
(3)在小明實驗的基礎上,根據有關實驗數據,可以計算出鹽水的密度為__________g/cm3.
(4)實驗中某同學觀察到將同一物體浸沒在密度大的液體中時,彈簧測力計的示數越小,于是他靈機一動,在彈簧測力計下掛一個重為1.5N的物體,如圖乙所示,當他把物體浸沒在水中時,如圖丙所示,彈簧測力計的讀數為0.5N,他就在0.5N對應標上1.0g/cm3的字樣;當他把物塊浸沒在酒精中時,如圖丁所示,應該在彈簧測力計刻度盤的__________N處對應標上0.8g/cm3的字樣,可將圖甲中的裝置改成一個液體密度秤.
25.測量小燈泡的電功率實驗(小燈泡額定電壓為2.5V)
(1)請根據實驗目的,連接圖1的電路.
(2)電路圖正確連接后,電壓表、電流表的示數及燈泡亮度如下表:
數據序號 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
電壓U/V | 3.0 | 2.5 |
| 1.4 | 0.4 |
電流I/A | 0.30 | 0.28 |
| 0.22 | 0.12 |
燈泡亮度 | 很亮 | 較亮 | 亮 | 暗 | 看不到發光 |
第3次實驗的電壓表、電流表示數如圖2所示,請把實驗數據填寫在表中.
(3)哪次實驗燈泡正常發光?__________(填寫數據序號).
(4)第5次實驗看不到燈泡發光,電路是否斷路?__________判斷依據是什么?__________
(5)小明實驗時,連接了如圖3所示的實物圖,連線有錯誤,在方框中畫出與圖連接情況對應的電路圖.
(6)如圖3所示電路,只是連線有錯誤,閉合開關,燈亮么?__________電壓表指針是否有偏轉?
四、綜合應用題
26.天然氣灶燒水,燃燒0.5m3的天然氣,使100Kg的水從20℃升高到70℃.(C水=4.2×103J/(Kg?℃),天然氣的熱值為q=7.0×107J/m3.)
求:(1)0.5m3天然氣完全燃燒放出的熱量Q散;
(2)水吸收的熱量Q吸;
(3)燃氣灶的效率η.
27.如圖所示,電源電壓恒定不變,電阻R1的阻值為5Ω,小燈泡上標有“12V 6W”字樣,閉合開關S.
求:(1)求小燈泡正常工作時的電流和電阻?
(2)當開關S1、S2都閉合,滑動變阻器的滑片P移到最右端時,電流表的讀數為1.7A,小燈泡恰能正常發光,求滑動變阻器的最大阻值?
(3)當開關S1、S2都斷開,滑動變阻器的滑片P在最右端,求電流表的讀數和滑動變阻器消耗的電功率?
28.(10分)(2016?柳江縣一模)A、B、C是由密度為ρ=3.0×103kg/m3的某種合金制成的三個實心球,A球的質量mA=90g;甲和乙是兩個完全相同的木塊,其質量m甲=m乙=340g;若把B和C掛在輕質杠桿兩端,平衡時如圖1所示,其中MO:ON=3:1.若用細線把球和木塊系住,放入底面積為400cm2的圓柱形容器中,在水中靜止時如圖2所示.在圖2中,甲有一半體積露出水面,乙浸沒水中(水的密度為1.0×103kg/m3,g取10N/kg,杠桿、滑輪與細線的質量以及它們之間的摩擦忽略不計).
(1)求A球體積和甲木塊的體積、密度?
(2)求B和C的質量各為多少Kg?
(3)若將A球與甲相連的細線以及B球與乙相連的細線都剪斷,甲和乙重新靜止后,水對容器底部的壓強變化了多少?
2018年柳州中考物理模擬試題參考答案
一、選擇題(共12小題,每小題3分,滿分36分)
1.我們生活在聲音的海洋中,風聲、雨聲、讀書聲、聲聲入耳.我們能區別出風聲、雨聲、讀書聲,是依據聲
音的( )
A.音調????????????? B.響度????????????? C.音色????????????? D.頻率
【考點】音色.
【分析】音色反映的是聲音的品質與特色,它跟發聲體的材料和結構有關.風聲、雨聲、讀書聲是不同物體發出的聲音,音色不同.
【解答】解:風聲、雨聲、讀書聲是不同物體發出的聲音,我們能夠分辨它們,是因為不同發聲體的音色是不同的.
故選C.
【點評】本題考查聲音的特征,相對比較簡單,屬于基礎題.
2.如圖所示的四種現象中,能用光的直線傳播解釋的是( )
A.手影????????????? B.
水面“倒影”
C.水中筷子“彎折”????????????? D.
雨后的彩虹
【考點】光在均勻介質中直線傳播.
【分析】自然界中存在三種光現象:
1、光在同種均勻介質中沿直線傳播,激光準直、小孔成像、影子、日食、月食都是光的直線傳播形成的.
2、光的反射現象,平面鏡成像、水中倒影等是光的反射形成的.
3、光的折射現象,池水及水中物體看起來比實際位置淺、彩虹等都是光的折射形成的.
【解答】解:A、手影是光沿直線傳播形成的,故A正確;
B、水面的倒影是平面鏡成像,是光的反射形成的,故B錯誤;
C、水中筷子彎折是光的折射形成的,故C錯誤;
D、雨后的彩虹是光的折射形成的,故D錯誤.
故選:A.
【點評】此題主要考查了光的反射、光的折射、光的直線傳播現象,平時要注意各個現象的形成原因并注意它們間的區分.
3.自然界中的云、雨、雪、霧、露、霜等現象都是水的物態發生變化形成的.如圖中對水的物態變化描述正確的是( )
A.“縹緲的霧”是凝華現象????????????? B.
“晶瑩的露”是液化現象
C.“凝重的霜”是凝固現象????????????? D.
“輕柔的雪”是液化現象
【考點】液化及液化現象;生活中的凝華現象.
【分析】分析物態變化時,首先分析生成物的狀態,然后看是由什么狀態形成的,最后根據物態變化的知識來判斷.
【解答】解:A、霧是空氣中的水蒸氣液化形成的,是液化現象,故A錯誤.
B、露是由空氣中的水蒸氣遇冷形成的,是液化現象;故B正確.
C、霜是空氣中的水蒸氣凝華形成的小冰晶,是凝華現象,故C錯誤.
D、雪是由空氣中的水蒸氣遇冷形成的小冰晶,是凝華現象,故D錯誤.
故選:B.
【點評】此題考查的是生活中物態變化現象的判斷,解答這類題我們首先要判斷出生成物的狀態.
4.下列四幅圖,能研究流體壓強與流速關系的是( )
A.????????????? B.
????????????? C.
????????????? D.
【考點】流體壓強與流速的關系.
【分析】(1)如圖是液體壓強計,探究液體內部壓強大小的儀器.
(2)如圖探究流體壓強跟流速的關系.
(3)如圖是探究壓力作用效果影響因素的實驗.
(4)如圖是托里拆利實驗,可以測量大氣壓的值.
【解答】解:A、液體壓強計探究液體內部壓強的.不符合題意;
B、向兩張紙中間吹氣時,兩張紙中間空氣流速大,壓強小,兩張紙在兩側大氣壓作用下向中間靠攏.是探究流體壓強和流速的關系.符合題意;
C、該現象表明壓力的作用效果與接觸面積有關,故不符合題意;
D、托里拆利實驗測量大氣壓值.不符合題意;
故選B.
【點評】這些圖都是課本上圖片,要關注課本圖片,并且分析和每一幅圖相關的物理知識,有時中考就深入課本圖片進行考查.
5.圖中實例中能說明分子之間存在引力的是( )
A.花香撲鼻????????????? B.
氣體擴散實驗
C.壓在一起的兩鉛柱能承重????????????? D.
一勺鹽使整鍋湯都有咸味
【考點】分子間的作用力.
【分析】分分子動理論的內容包括三點:物質是由分子構成的,分子在永不停息地做無規則的運動,分子間存在著相互作用的引力和斥力.而擴散現象正是分子運動的宏觀表現,分子間存在間隙.
【解答】解:
A、花香撲鼻,是由于分子是不斷運動的,花香的微粒通過擴散運動周圍的空氣中去了,故A不符合題意.
B、擴散現象說明分子在不停地做無規則的運動,故B不符合題意;
C、緊壓在一起的兩個鉛柱豎直懸掛起來不分開是因為分子間有引力,故C符合題意;
D、一勺鹽使整鍋湯都變咸了,是擴散現象,屬于分子運動,故D不符合題意.
故選:C.
【點評】本題難度不大,掌握分子的基本性質及利用分子的基本性質分析和解決問題的方法是解答此類題的關鍵
6.下列能源中,屬于可再生能源的是( )
A.煤????????????? B.石油????????????? C.核能????????????? D.水能
【考點】能源的分類.
【分析】要解答本題需掌握:能在短時間內形成的、可重復利用的能源屬于可再生能源.
【解答】解:煤、石油是化石能源,不可在短時間內形成,核能來自放射性核原料,一旦消耗,無法從地球中再獲得,故都屬于不可再生能源.
水能可重復利用,是可再生能源.
故選D
【點評】本題主要考查學生對可再生能源特點的了解和掌握,屬基礎知識的考查.
7.下列關于密度說法,你認為正確的是( )
A.固態物質的密度一定比液態物質的密度大
B.同種物質的密度一定相同
C.體積相同的實心銅塊和鋁塊,銅塊的質量大
D.密度跟物質質量成正比,跟體積成反比
【考點】密度及其特性.
【分析】密度是物質的一種特性,不隨體積和質量而改變,根據密度公式ρ=可知,體積相等的不同物質,質量大的密度大;質量相等的不同物質,體積大的密度小.
【解答】解:
A、固態物質的密度不一定比液態物質的密度大,如干松木的密度小于水的密度,故A錯誤;
B、同種物質的狀態不同時,密度一般不相同,例如,水和冰的密度就不同,故B錯誤;
C、因為ρ=,所以質量m=ρV,
因為ρ銅>ρ鋁,
所以體積相同的實心銅塊和鋁塊,銅塊的質量大,故C正確;
D、密度是物質的一種特性,不隨體積和質量而改變,故D錯誤.
故選C.
【點評】解答此題的關鍵是正確理解密度公式的含義,物理公式和數學公式是不一樣的,并不能完全像數學公式一樣來分析成正比反比,因為物理公式有其特定的物理意義,分析物理公式時要結合具體物理量來進行.
8.如圖所示,蠟燭經透鏡所成的像是( )
A.倒立縮小的實像????????????? B.正立放大的虛像
C.倒立放大的實像????????????? D.正立縮小的虛像
【考點】凸透鏡成像規律及其探究實驗.
【分析】根據凸透鏡成像的規律:f<u<2f,成倒立放大的實像;由圖解選出正確選項.
【解答】解:根據圖示,蠟燭在凸透鏡的一倍焦距和二倍焦距之間,在光屏上成倒立、放大的實像;
故選C.
【點評】凸透鏡成像的規律:
u>2f,成倒立縮小的實像;
u=2f,成倒立等大的實像;
f<u<2f,成倒立放大的實像;
u=f,不成像;
u<f,成正立放大的虛像.
9.在如圖的電路中,閉合開關S后,兩盞燈并聯的是( )
A.????????????? B.
????????????? C.
????????????? D.
【考點】串聯電路和并聯電路的辨別.
【分析】根據串、并聯電路的連接特點和連接規律,對以上幾個電路逐一分析,即可得出結論.
【解答】解:A、電路中沒有電源,故A錯誤;
B、閉合開關后,電流從正極直接回到負極,造成短路,故B錯誤;
C、從正極開始連接,經過開關S后分支,一支經燈泡L1回到負極;另一支經燈泡L2回到負極;兩只燈泡并聯;故C正確;
D、閉合開關S對一個燈泡短路,故D錯誤.
故選C.
【點評】本題考查對電路圖的分析,難點是明白電路中各個用電器的連接情況,對電路的正確分析是初中物理的難點.
10.如圖所示的四個裝置可以用來研究有關物理現象或說明有關原理,下列表述正確的是( )
A.圖(1)可用來研究電磁感應現象
B.圖(2)可用來研究電磁感應現象
C.圖(3)可用來說明發電機原理
D.圖(4)可用來研究電磁鐵磁性強弱與電流大小的關系
【考點】通電直導線周圍的磁場;影響電磁鐵磁性強弱的因素;直流電動機的原理;電磁感應.
【分析】(1)電流磁效應是指電流能產生磁場;
(2)電磁感應是指閉合電路的一部分導體在磁場中切割磁感線,電路中會產生感應電流;
(3)研究磁場對電流的作用要先給導體通電,再將其放入磁場中;
(4)比較電磁鐵磁性強弱一般用不同的電磁鐵來吸引大頭針.
根據不同實驗的特點,對照各圖進行判斷即可.
【解答】解:A、是演示電流的磁效應的實驗裝置,故A錯誤;
B、是研究電磁感應現象的實驗裝置,故B正確;
C、是演示磁場對電流作用的實驗裝置,是電動機的原理,故C錯誤;
D、是演示電磁鐵中線圈匝數的多少與磁性強弱的關系的實驗裝置,故D錯誤.
故選B.
【點評】物理學是以觀察和實驗為主的實驗學科,很多的物理知識都來源于實驗,在學習中應重視實驗的學習,要牢記一些重要實驗裝置圖.
11.圖中是一個兩面光滑的斜面,∠β大于∠α,同一個物體分別在AC和BC斜面受拉力勻速運動到C點,所需拉力分別為FA、FB,所做功分別為WA、WB,則( )
A.FA=FB WA=WB????????????? B.FA<FB WA=WB????????????? C.FA<FB WA<WB????????????? D.FA>FB WA>WB
【考點】功的大小比較.
【分析】(1)斜面傾斜角度越大、越費力.斜面AC的傾斜角度小于斜面BC,所以斜面AC更省力;
(2)斜面光滑說明摩擦力為0,根據W=Gh可知所做功的關系.
【解答】解:(1)斜面AC傾斜角度小于BC,所以物體沿AC運動時拉力較小,即FA<FB;
(2)斜面光滑說明摩擦力為0,由W=Gh可知,它們所做的功相等,即WA=WB.
故選B.
【點評】本題考查斜面的省力情況,物體做功的大小,關鍵是知道接觸面光滑,摩擦力為0,使用任何機械都不省功.
12.標有“4V 1W”的小燈泡和“20Ω 1A”的滑動變阻器連接在如圖所示的電路中,電源電壓為6V,電流表量程為“0﹣0.6A”,電壓表量程為“0﹣3V”;為確保電路安全,閉合開關后,下面說法正確的是(不考慮溫度對電阻的影響)( )
A.電壓表示數變化范圍是0﹣3V
B.滑動變阻器連入電路的阻值變化范圍是8Ω﹣16Ω
C.電流表示數變化范圍是0.25﹣0.6A
D.燈泡的實際功率變化范圍為0.176W﹣2.25W
【考點】歐姆定律的應用;電功率的計算.
【分析】由電路圖可知,滑動變阻器與燈泡L串聯,電壓表測滑動變阻器兩端的電壓,電流表測電路中的電流.
(1)燈泡正常發光時的電壓和額定電壓相等,根據串聯電路的電壓特點求出電壓表的最小示數,根據串聯電路的電流特點和P=UI求出電路中的電流,然后與電流表的量程和滑動變阻器允許通過的最大電流相比較確定電路中的最大電流,根據歐姆定律求出滑動變阻器接入電路中的最小阻值;
(2)根據歐姆定律求出燈泡的電阻,當電壓表的示數最大時,電流表的示數最小,燈泡消耗的電功率最小,滑動變阻器接入電路中的電阻最大,據此可得電壓表示數的變化范圍,根據串聯電路的電壓特點求出此時燈泡兩端的電壓,根據串聯電路的電流特點和歐姆定律求出電路中的最小電流,根據P=I2R求出燈泡消耗的最小功率,根據歐姆定律求出滑動變阻器接入電路中的最大阻值,然后得出答案.
【解答】解:由電路圖可知,滑動變阻器與燈泡L串聯,電壓表測滑動變阻器兩端的電壓,電流表測電路中的電流.
(1)燈泡正常發光時的電壓UL=4V,最大實際功率PL=1W,
因串聯電路中總電壓等于各分電壓之和,
所以,電壓表的最小示數:
U滑=U﹣UL=6V﹣4V=2V,
因串聯電路中各處的電流相等,
所以,由P=UI可得,燈泡正常發光時電路中的電流:
I=IL==
=0.25A,
因燈泡的額定電流為0.25A,電流表的量程為0~0.6A,滑動變阻器允許通過的最大電流為1A,
所以,電路中的最大電流為0.25A,
由I=可得,滑動變阻器接入電路中的最小阻值:
R滑==
=8Ω;
(2)燈泡的電阻:
RL==
=16Ω,
當電壓表的示數U滑′=3V時,電流表的示數最小,燈泡消耗的電功率最小,滑動變阻器接入電路中的電阻最大,
則電壓表示數變化范圍是2V~3V,故A錯誤;
此時燈泡兩端的電壓:
UL′=U﹣U滑′=6V﹣3V=3V,
電路中的最小電流:
I′==
=0.1875A,
所以,電流表示數變化范圍是0.1875A~0.25A,故C錯誤;
燈泡消耗的最小功率:
PL′=(I′)2RL=(0.1875A)2×16Ω=0.5625W,
所以,燈泡的實際功率變化范圍為0.5625W﹣1W,故D錯誤;
滑動變阻器接入電路中的最大阻值:
R滑′==
=16Ω,
所以,滑動變阻器連入電路的阻值變化范圍是8Ω~16Ω,故B正確.
故選B.
【點評】本題考查了串聯電路的特點和歐姆定律、電功率公式的應用,會確定各量的最大和最小值是解題的關鍵.
二、填空題
13.給下面的數據填上適當的單位:普通中學生的身體質量約為50 kg ;教室課桌的高度約0.8 m .
【考點】質量的估測;長度的估測.
【分析】此題考查對生活中常見物體、質量長度的估測,結合對生活的了解和對質量、長度單位的認識,填上符合實際的單位.
【解答】解:
成年人的質量在65kg左右,中學生的質量比成年人小一些,在50kg左右;
中學生的身高在160cm左右,課桌的高度大約是中學生身高的一半,在80cm=0.8m左右.
故答案為:kg;m.
【點評】一個數據在數學上如果沒有單位還可以表示出其大小,但在物理上一個數據如果沒有單位是沒有任何意義的,結合生活常識加上一個合適的單位,物理數據才有意義.
14.“鉆木”能“取火”,說明 做功 可以改變物體的內能;“烤火”能“取暖”,說明 熱傳遞 可以改變物體的內能.
【考點】做功改變物體內能;熱傳遞改變物體內能.
【分析】改變物體內能有兩種方式:做功和熱傳遞.做功主要有摩擦生熱和壓縮氣體做功,做功實質是能量的轉化,熱傳遞實質是內能從一個物體轉移到另一個物體,或者是從一個物體的高溫部分傳到低溫部分,有傳導、對流和輻射三種方式.
【解答】解:
鉆木取火,是克服摩擦做功,使木頭的內能增加、溫度升高,達到木頭的著火點而燃燒,屬于做功改變物體的內能;
“烤火”能“取暖”,是手從火吸收熱量,使自己溫度升高、內能增加,屬于熱傳遞改變物體的內能.
故答案為:做功;熱傳遞.
【點評】本題考查了改變物體內能有兩種方式:做功和熱傳遞,二者是等效的.
15.一根60Ω的電阻絲接在36V的電源上,通過它的電流為 0.6 A,在5min內共產生 6480 J的熱量.
【考點】焦耳定律.
【分析】(1)已知電阻與電阻兩端的電壓,由歐姆定律可求出流過電阻的電流;
(2)已知電壓、電流與通電時間,由Q=UIt可以求出電阻絲產生的熱量.
【解答】解:(1)通過電阻絲的電流I==
=0.6A;
(2)該電阻絲在t=5min=300s內產生的熱量
Q=UIt=36V×0.6A×300s=6480J;
故答案為:0.6;6480.
【點評】本題考查了求流過電阻絲的電流、電阻絲產生的熱量,是一道基礎題;熟練掌握歐姆定律及電功公式即可解題.
16.在足球比賽中,運動員起腳射門,足球離腳后,由于 慣性 還能繼續飛向球門,當球飛到最高點時,如果足球受到的力全部消失,足球將會處于 勻速直線 狀態.
【考點】慣性現象.
【分析】①物體都有保持原來勻速直線運動狀態或靜止狀態的性質,即慣性;
②根據牛頓第一定律可得,當物體不受任何力的作用時,物體將保持靜止或勻速直線運動.
【解答】解:
在足球比賽中,運動員起腳射門,足球由靜止變為運動,足球離開腳后,由于慣性,仍然要保持原來的運動狀態,所以能繼續飛向球門;
當球飛到最高點時,水平方向球的速度為不為零,如果此時受到的力全部消失,根據牛頓第一定律可知,足球將會處于勻速直線狀態.
故答案為:慣性;勻速直線.
【點評】物體不受力或所受合力為零,物體的運動狀態不會改變,即物體處于靜止狀態或做勻速直線運動狀態.
17.如圖所示,在電磁鐵的正上方用彈簧掛一條形磁鐵.當開關閉合后,條形磁鐵與電磁鐵的相互作用為 排斥 (填“吸引”或“排斥”),當滑片P從a端到b端的滑動過程中彈簧的長度會變 短 (填“長”或“短”)
【考點】通電螺線管的磁場.
【分析】①先根據電流的方向,利用安培定則可判斷螺線管的極性,再根據磁極間的相互作用可判斷與條形磁體的作用力;
②根據滑動變阻器的變化,可判斷電流大小的變化,知道電流越大,螺線管的磁性越強.
【解答】解:①讀圖可知,電流從螺線管的上端流入,下端流出,右手握住螺線管,使四指指向電流方向,則螺線管的上端為S極.根據同名磁極相互排斥可知,條形磁鐵與電磁鐵的相互作用為排斥;
②當滑片P從a端到b端的滑動過程中,變阻器的阻值變小,電路中的電流變大,因此,電磁鐵的磁性變強,與條形磁鐵的排斥力變大,故彈簧會變短一些.
故答案為:排斥;短.
【點評】此題將通電螺線管的判斷、磁極間的相互作用、電路的動態變化進行了有機的結合,難度雖然不大,但環環相扣,應細心作答,才不會顛倒出錯.
18.如圖一所示,一個重力不計的密閉的容器中裝有質量為690g的水,靜止在水平桌面上,容器底面積為120cm2,容器內水面到容器底的距離為6cm,水對容器底的壓強為 600 Pa;若把該容器倒放在該桌面上,如圖二所示,那么容器對水平桌面的壓強將 增大 (填“增大”“減少”或“不變”).(水的密度為1×103Kg/m3)
【考點】液體的壓強的計算;壓強的大小及其計算.
【分析】(1)利用p=ρ液gh求解水對容器底的壓強;
(2)首先分析容器對水平面的壓力和受力面積的變化,然后利用p=分析容器對水平桌面的壓強的變化.
【解答】解:(1)水對容器底的壓強:
p=ρ液gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.06m=600Pa;
(2)由圖可知,容器倒置前后,重力不變,對水平桌面的壓力不變,與水平桌面的接觸面積(受力面積)變小,由p=可知,容器對水平桌面的壓強將增大.
故答案為:600;增大.
【點評】此題考查液體壓強的計算、壓強的大小比較,關鍵是知道靜止在水平面上的物體對水平面的壓力等于其自身重力.
19.如圖所示的電路中,電源電壓保持不變,閉合開關S電路正常工作,一段時間后,發現電路中至少有一個電表的示數變大,故障發生在電阻R1、R2上,其他元件仍保持完好,若電流表示數變大,電壓表示數變小,則故障原因可能是 R2短路 ;若電壓表示數變大,電流表示數為0,則故障原因可能是 R2斷路(或R2斷路的同時R1短路) .
【考點】電流表、電壓表在判斷電路故障中的應用.
【分析】根據電路圖可知,兩電阻串聯,電流表測量電路電流,電壓表測量R2兩端電壓;
(1)電流表示數變大,由歐姆定律可知,在電源電壓一定的情況下,電路總電阻減小,因此電路故障為短路,然后根據電壓表示數的變化分析故障的具體位置;
(2)電流表示數為零,說明電路故障為斷路,電壓表示數變大,說明電壓表的正負接線柱與電源兩極相連.
【解答】解:(1)電流表示數變大,由歐姆定律可知,在電源電壓一定的情況下,電路總電阻減小,因此電路故障為短路;
電壓表示數變小,因此電壓表測量的用電器發生短路,即R2短路;
(2)電流表示數為零,說明電路故障為斷路;電壓表示數變大,說明電壓表的正負接線柱與電源兩極相連,因此電路故障為R2斷路(或R2斷路的同時R1短路).
故答案為:R2短路; R2斷路(或R2斷路的同時R1短路).
【點評】本題主要是電路故障的分析,要注意電路中給出的實驗現象,關鍵能夠理解斷路和短路的含義.
20.小聰用如圖所示的滑輪組將重4N的物體勻速提高2m,他做的有用功為 8 J.若滑輪組的繩重及摩擦不計,他用這個滑輪組勻速提升9N的物體時,機械效率比提升4N物體時提高了10%,此時的拉力為 5 N (已知動滑輪的重力小于4N).
【考點】功的計算;滑輪組繩子拉力的計算.
【分析】由滑輪組的結構圖看出承擔物重的繩子股數n,則拉力移動的距離s=nh.
知道物體重和被提升的高度,利用W=Gh求小聰做的有用功;繩重及摩擦不計,利用F=(G物+G輪)求出拉力大小,利用W總=Fs求拉力做的總功,再利用效率公式求此時滑輪組的機械效率;
同樣的道理,求出提升的物重為9N時的機械效率,根據兩次的效率關系求拉力大小.
【解答】解:用滑輪組提升重為4N的物體時,h=2m,
做的有用功:
W有=G物h=4N×2m=8J,
∵繩重及摩擦不計,n=2,
F=(G物+G輪)=
(4N+G輪)
滑輪組的機械效率:
η==
=
,
同理,當用滑輪組提升重為9N的物體時,
η′==
=
,
∵η′=η+10%,
∴=
+10%,
解得:G輪=1N,G輪=36N(不符合題意舍去)
此時拉力:
F′=(9N+G輪)=
(9N+1N)=5N.
故答案為:8,5.
【點評】若滑輪組的繩重及摩擦不計,知道拉力F=(G物+G輪)是本題的關鍵.
三、作圖和實驗探究題
21.作出圖中物體AB在平面鏡中所成的像A′B′.(保留作圖痕跡)
【考點】平面鏡成像的相關作圖.
【分析】根據平面鏡成像特點知,物與像關于鏡面對稱,故作出AB的關于鏡面的對稱圖形A′B′即可.
【解答】解:
【點評】本題利用了平面鏡成像特點中的物體與像關于鏡面對稱作圖.
22.如圖所示是家庭電路的某一部分的示意圖,請用筆畫線代替導線把該電路連接完整,并且使之符合安全用用電的要求.
【考點】家庭電路的連接.
【分析】(1)燈泡的接法:火線進入開關,再進入燈泡頂端的金屬點;零線直接接入燈泡的螺旋套.
(2)三孔插座的接法:上孔接地線;左孔接零線;右孔接火線.
【解答】解:首先辨別上面三根線地線、火線、零線.
(1)燈泡接法:火線進入開關,再進入燈泡頂端的金屬點,零線直接接入燈泡的螺旋套,這樣在斷開開關能切斷火線,接觸燈泡不會發生觸電事故.既能控制燈泡,又能更安全.
(2)三孔插座的接法:上孔接地線;左孔接零線;右孔接火線.
如圖所示:
【點評】掌握家庭電路的燈泡、開關、三孔插座、兩孔插座、保險絲的接法,同時考慮使用性和安全性.
23.如圖一所示,是小玉“探究物質熔化規律”的實驗裝置,圖二是依據實驗數據描繪出的該物質溫度隨時間變化的圖象.
(1)實驗中使用的溫度計是根據 液體的熱脹冷縮 的原理制成的;
(2)由圖二可知,該物質是 晶體 (選填“晶體”或“非晶體”);
(3)該物質在BC段處于 固液共存 (選填“固體”“液體”或“固液共存”)狀態.此過程中吸收熱量,溫度 不變 ,內能 增加 .(選填“不變”“增加”或“減少”)
【考點】熔化和凝固的探究實驗.
【分析】從圖象中辨別晶體與非晶體主要看這種物質是否有一定的熔點,即有一段時間這種物質吸熱,但溫度不升高,而此時就是這種物質熔化的過程.
【解答】解:
(1)實驗中使用的溫度計是根據熱脹冷縮的原理制成的;
(2)(3)讀圖可知,BC段時這種物質吸熱,但溫度不再升高,說明此時物質達到了熔點,正在熔化,因此這種物質屬于晶體,而且此時物質處于固液共存的狀態,物質在熔化過程中,吸收熱量,溫度不變,內能增大.
故答案為:(1)液體的熱脹冷縮;(2)晶體;(3)固液共存;不變;增加.
【點評】讀物質熔化的圖象時,關鍵是要從曲線變化中判斷物質是否有一定的熔點,從而確定是否屬于晶體,再明確不同時間段時物質所處的狀態.
24.小明同學在探究影響浮力大小的因素時,做了如圖所示的實驗,請你根據小明的實驗探究回答下列問題.
(1)在C與E兩圖中,保持了排開液體的體積不變,研究浮力與 液體密度 的關系;根據A與E兩圖所標的實驗數據,可知物體浸沒在鹽水中所受的浮力為 2.4 N.
(2)小明對ABCD四個步驟進行了觀察研究,發現浮力的大小有時與深度有關,有時與深度又無關.對此正確的解釋是浮力的大小隨著排開水的體積的增大而 增大 ,當物體完全浸沒在水中后排開水的體積相同,浮力的大小與深度 無關 .(選填“有關”或“無關”)
(3)在小明實驗的基礎上,根據有關實驗數據,可以計算出鹽水的密度為 1.2 g/cm3.
(4)實驗中某同學觀察到將同一物體浸沒在密度大的液體中時,彈簧測力計的示數越小,于是他靈機一動,在彈簧測力計下掛一個重為1.5N的物體,如圖乙所示,當他把物體浸沒在水中時,如圖丙所示,彈簧測力計的讀數為0.5N,他就在0.5N對應標上1.0g/cm3的字樣;當他把物塊浸沒在酒精中時,如圖丁所示,應該在彈簧測力計刻度盤的 0.7 N處對應標上0.8g/cm3的字樣,可將圖甲中的裝置改成一個液體密度秤.
【考點】探究浮力大小的實驗.
【分析】(1)掌握影響浮力大小的因素,判斷兩圖中改變的量和不變的量,得出影響浮力的因素;
(2)根據公式F浮=ρ液gV排分析浮力與V排的關系;
(3)根據F浮=G﹣F計算出在水中和鹽水中受到的浮力,根據V排=計算出物體的體積,根據ρ液=
計算出鹽水的密度;
(4)根據阿基米德原理求出,物體在酒精中受到的浮力,根據稱重法求出彈簧測力計的示數即為此時在彈簧測力計刻度盤的位置.
【解答】解:
(1)C與E兩圖,排開液體的體積不變,液體的密度不同,所以是研究浮力與液體密度的關系;
F浮=G﹣F=8N﹣5.6N=2.4N,所以在鹽水中受到的浮力為2.4N;
(2)由F浮=ρ液gV排得,浮力的大小隨著排開水的體積的增大而增大,當物體完全浸沒在水中后排開水的體積相同,浮力的大小與深度無關;
(3)由AD知,浸沒在水中時的浮力F浮=8N﹣6N﹣2N;
由題意知,在水和鹽水中排開液體的體積相等,則: =
代入數據得:
=
;解得:ρ鹽水=1.2×103kg/m3.
(4)根據F浮=ρgV排可知,物體浸沒時排開水的體積和本身的體積相等,
當他把物塊浸沒在水中時,受到的浮力:F浮=G﹣F′=1.5N﹣0.5N=1N,
根據阿基米德原理得:1N=ρ水gV排﹣﹣﹣﹣﹣①
當他把物塊浸沒在酒精中時,F浮酒=ρ酒gV排﹣﹣﹣﹣﹣②
因為兩者排開液體的體積V排相等,所以①②兩式相比可得:
F浮酒=0.8N,因此0.8g/cm3字樣應標在彈簧測力計的1.5N﹣0.8N=0.7N處.
故答案為:(1)液體密度;2.4;(2)增大; 無關;(3)1.2×103;(4)0.7.
【點評】此題是探究影響浮力大小的因素實驗,考查了影響浮力的因素及控制變量法的應用,同時考查了有關浮力公式的應用,在(3)中確定V排相等是解決此題的關鍵.
25.測量小燈泡的電功率實驗(小燈泡額定電壓為2.5V)
(1)請根據實驗目的,連接圖1的電路.
(2)電路圖正確連接后,電壓表、電流表的示數及燈泡亮度如下表:
數據序號 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
電壓U/V | 3.0 | 2.5 |
| 1.4 | 0.4 |
電流I/A | 0.30 | 0.28 |
| 0.22 | 0.12 |
燈泡亮度 | 很亮 | 較亮 | 亮 | 暗 | 看不到發光 |
第3次實驗的電壓表、電流表示數如圖2所示,請把實驗數據填寫在表中.
(3)哪次實驗燈泡正常發光? 2 (填寫數據序號).
(4)第5次實驗看不到燈泡發光,電路是否斷路? 沒有斷路 判斷依據是什么? 電路中有電流通過
(5)小明實驗時,連接了如圖3所示的實物圖,連線有錯誤,在方框中畫出與圖連接情況對應的電路圖.
(6)如圖3所示電路,只是連線有錯誤,閉合開關,燈亮么? 不亮 電壓表指針是否有偏轉?
【考點】電功率的測量.
【分析】(1)由燈泡的額定電壓確定電壓表的量程.由燈泡的額定電壓和電阻計算燈泡的電流,確定電流表的量程.
注意電壓表和電流表的正負接線柱.滑動變阻器選擇一上一下串聯在電路中;
從電源正極開始,按照電流方向,依次串聯各元件到電源負極,電壓表與燈泡并聯.
(2)先根據電流表的量程、分度值以及指針的位置讀出電流表的示數;
(3)燈泡在額定電壓下正常發光;
(4)燈泡的亮度取決于燈泡的實際功率,當燈泡實際功率太小,燈泡可能不發光,據此分析.
(5)串聯電路只有一條電流路徑,并聯有多條電流路徑,根據實物電路圖,應用分支法分析清楚電路結構,明確各電路元件的連接情況,然后根據實物電路圖作出實驗電路圖.
(6)根據電表的內阻特點利用歐姆定律分析電路的電流,根據電表讀數方法判斷出電壓表的讀數.
【解答】解:(1)燈泡額定電壓為2.5V,電壓表選擇0~3V量程.由圖乙可知:電流表選擇0~0.6A量程.
電流從電壓表和電流表的正接線柱流入,從負接線柱流出.
從電源的正極開始,按照電流方向,依次串聯開關、燈泡、電流表、滑動變阻器回到電源的負極,電壓表并聯在燈泡兩端.如圖所示:
(2)根據圖乙可知,電壓表的量程為0~3V,分度值為0.1V,示數為1.7V;電流表的量程為0~0.6A,分度值為0.02A,示數為0.24A;
(3)由于燈泡的實際電壓與額定電壓相等時燈泡正常發光;所以數據序號為2的實際電壓為2.5V,即此時燈泡正常發光;
(4)由于燈泡的亮度取決于燈泡的實際功率,第5次實驗燈泡兩端有電壓,且有電流通過,而看不到燈泡發光,可能燈泡實際功率太小,燈泡達不到發光的狀態;
(5)由實物電路圖可知,從電源正極出發經開關、燈泡、電壓表和變阻器后回到電源負極,電流表并聯在燈泡兩端,故電路圖如下:
(6)由于電流表相當于導線,對燈泡短路,故燈泡不能發光;而電壓表串聯在電路中,由于電壓表的正負接線柱與電源的正負極相連,故電壓表測量電源電壓,指針會偏轉.
故答案為:(1)如上圖;(2)1.7;0.24;(3)2;(4)沒有斷路;電路中有電流通過;(5)如上圖;(6)不亮;有偏轉.
【點評】此題是“測量小燈泡功率”的實驗,涉及到實物的連接、電壓表量程的選擇、故障的分析、電表讀出,燈泡的亮度的決定因素等,比較全面的考查了此實驗.
四、綜合應用題
26.天然氣灶燒水,燃燒0.5m3的天然氣,使100Kg的水從20℃升高到70℃.(C水=4.2×103J/(Kg?℃),天然氣的熱值為q=7.0×107J/m3.)
求:(1)0.5m3天然氣完全燃燒放出的熱量Q散;
(2)水吸收的熱量Q吸;
(3)燃氣灶的效率η.
【考點】熱量的計算.
【分析】(1)由Q放=Vq可求出天然氣完全燃燒放出的熱量.
(2)由公式Q吸=cm(t﹣t0)可求出水吸收的熱量.
(3)由水吸收的熱量跟天然氣完全燃燒放出的熱量之比可算出燃氣灶的效率.
【解答】解:(1)天然氣完全燃燒放出的熱量:
Q放=Vq=0.5m3×7.0×107J/m3=3.5×107J.
(2)水吸收的熱量:Q吸=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg?℃)×100kg×(70℃﹣20℃)=2.1×107J.
(3)燃氣灶的效率:η=×100%=
×100%=60%.
答:(1)0.5m3天然氣完全燃燒放出的熱量是3.5×107J;
(2)水吸收的熱量是2.1×107J;
(3)燃氣灶的效率是60%.
【點評】本題主要考查了公式Q放=Vq和Q吸=cm(t﹣t0)的運用,及燃氣灶效率的含義.此題中要注意溫度“升高到”和“升高了”的區別,要審好題.
27.如圖所示,電源電壓恒定不變,電阻R1的阻值為5Ω,小燈泡上標有“12V 6W”字樣,閉合開關S.
求:(1)求小燈泡正常工作時的電流和電阻?
(2)當開關S1、S2都閉合,滑動變阻器的滑片P移到最右端時,電流表的讀數為1.7A,小燈泡恰能正常發光,求滑動變阻器的最大阻值?
(3)當開關S1、S2都斷開,滑動變阻器的滑片P在最右端,求電流表的讀數和滑動變阻器消耗的電功率?
【考點】歐姆定律的應用;電功率的計算.
【分析】(1)燈泡正常發光時的電壓和額定電壓相等,根據P=UI求出電流,再根據歐姆定律求出電阻;
(2)當開關S、S1、S2都閉合,滑動變阻器的滑片P移到最右端時,燈泡L與R2的最大阻值并聯,電流表測干路電流,根據并聯電路的電壓特點和燈泡恰能正常發光可知電源的電壓,根據并聯電路的電壓特點求出通過R2的電流,利用歐姆定律求出滑動變阻器的最大阻值;
(3)當開關S1、S2都斷開,滑動變阻器的滑片P在最右端,R1與滑動變阻器串聯,根據串聯電路的電阻特點和歐姆定律求出電流,利用P=I2R求出滑動變阻器消耗的電功率.
【解答】解:(1)由P=UI可得,小燈泡正常發光時的電流:
IL==
=0.5A,
由I=可得,小燈泡正常發光時的電阻為:
RL==
=24Ω;
(2)當開關S、S1、S2都閉合,滑動變阻器的滑片P移到最右端時,燈與滑動變阻器最大阻值并聯,
因并聯電路中各支路兩端的電壓相等,且小燈泡恰能正常發光,
所以,電源的電壓U=UL=12V,
因并聯電路中干路電流等于各支路電流之和,
所以,通過滑動變阻器的電流:
I2=I﹣I1=1.7﹣0.5A=1.2A;
由于并聯電路中電壓相等:U=UL=U2=12V;
滑動變阻器的最大阻值:R2==
=10Ω;
(3)當開關S1、S2都斷開,滑動變阻器的滑片P在最右端,R1與滑動變阻器最大阻值串聯.
因串聯電路中總電阻等于各電阻之和,所以,電路中的總電阻:
R總=R1+R2=10Ω+5Ω=15Ω,
電流表的讀數:I2==
=0.8A,
此時滑動變阻器消耗的電功率:P2=I22R2=(0.8A)2×10Ω=6.4W.
答:(1)小燈泡正常工作時的電流為0.5A,電阻為24Ω;
(2)滑動變阻器的最大阻值為10Ω;
(3)電流表的讀數為0.8A,滑動變阻器消耗的電功率為6.4W.
【點評】本題考查了串聯電路和并聯電路的特點以及歐姆定律、電功率公式的靈活應用,關鍵是開關閉合、斷開時電路連接方式的辨別和知道燈泡正常發光時的電壓與額定電壓相等.
28.(10分)(2016?柳江縣一模)A、B、C是由密度為ρ=3.0×103kg/m3的某種合金制成的三個實心球,A球的質量mA=90g;甲和乙是兩個完全相同的木塊,其質量m甲=m乙=340g;若把B和C掛在輕質杠桿兩端,平衡時如圖1所示,其中MO:ON=3:1.若用細線把球和木塊系住,放入底面積為400cm2的圓柱形容器中,在水中靜止時如圖2所示.在圖2中,甲有一半體積露出水面,乙浸沒水中(水的密度為1.0×103kg/m3,g取10N/kg,杠桿、滑輪與細線的質量以及它們之間的摩擦忽略不計).
(1)求A球體積和甲木塊的體積、密度?
(2)求B和C的質量各為多少Kg?
(3)若將A球與甲相連的細線以及B球與乙相連的細線都剪斷,甲和乙重新靜止后,水對容器底部的壓強變化了多少?
【考點】密度的計算;杠桿的平衡條件;液體的壓強的計算;物體的浮沉條件及其應用.
【分析】(1)知道A求的質量和密度,根據ρ=求出A球的體積,把甲木塊和A求出看作整體、整體漂浮,根據漂浮條件得出等式即可求出甲木塊的體積,根據ρ=
求出甲球的密度;
(2)根據杠桿平衡條件結合動滑輪的特點列出關系式;根據圖2,將乙、B、C看做一個整體,根據懸浮時浮力與重力相等,列出關系式;將兩個關系式聯立并代入已知條件便可求出;
(3)將A球與甲相連的細線剪斷,A沉底,甲上浮后漂浮,水面下降,根據物體浮沉條件和阿基米德原理求出甲木塊排開水的體積,然后求出甲引起水體積的變化量,將B球與乙相連的細線剪斷,B、C沉底,乙先上浮后漂浮,水面下降,此時乙排開水的體積與甲相同,進一步求出乙引起水體積的變化量,根據V=Sh求出水面下降的高度,根據p=ρgh求出水對容器底部的壓強變化量.
【解答】解:(1)由ρ=可得,A球的體積:
VA==
=3×10﹣5m3,
因甲木塊與A球整體漂浮,
所以,G甲+GA=F浮總,
即m甲g+mAg=ρ水g(0.5V甲+VA)
則V甲=2(﹣VA)=2(
﹣3×10﹣5m3)=8×10﹣4m3,
甲球的密度:
ρ甲==
=0.425×103kg/m3;
(2)由圖1知,杠桿平衡條件:
2mBg?ON=mCg?OM,
因MO:ON=3:1
所以,mB=mC=1.5mC,
由圖2知,乙、B、C懸浮在水中,將乙、B、C看做一個整體,則:
ρ水g(V乙+VB+VC)=G乙+GB+GC
即:1.0×103kg/m3×10N/kg×(8.0×10﹣4m3++
)=3.4N+mB×10N/kg+mC×10N/kg
則:1.0×103kg/m3×(8.0×10﹣4m3++
)=0.34kg+1.5mC+mC
解得:mC=0.276kg,
mB=1.5mC=1.5×0.276kg=0.414kg;
(3)將A球與甲相連的細線剪斷,A沉底,甲上浮后漂浮,水面下降,
因甲木塊漂浮,
所以,G甲=F浮甲,
即m甲g=ρ水gV排甲
則V排甲==
=340cm3=3.4×10﹣4m3,
甲引起水體積的變化量:
△V甲=V甲﹣V排甲=
×8×10﹣4m3﹣3.4×10﹣4m3=6×10﹣5m3,
將B球與乙相連的細線剪斷,B、C沉底,乙先上浮后漂浮,水面下降,此時乙排開水的體積與甲相同,
則乙引起水體積的變化量:
△V乙=V乙﹣V排乙=V甲﹣V排甲=8×10﹣4m3﹣3.4×10﹣4m3=4.6×10﹣4m3,
容器內水下降的體積:
△V=△V甲+△V乙=6×10﹣5m3+4.6×10﹣4m3=5.2×10﹣4m3,
容器內水下降的深度:
△h==
=0.013m,
水對容器底部的壓強變化量:
p=ρ水g△h=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.013m=130Pa.
答:(1)A球體積為3×10﹣5m3,甲木塊的體積為8×10﹣4m3、密度為0.425×103kg/m3;
(2)B和C的質量依次為0.414kg、0.276kg;
(3)若將A球與甲相連的細線以及B球與乙相連的細線都剪斷,甲和乙重新靜止后,水對容器底部的壓強變化了130Pa.
【點評】本題考查了杠桿平衡條件的應用及浮力公式的應用,解決此題的關鍵是掌握杠桿平衡條件,將圖2中的物體作為一個整體,根據浮力和重力相等的關系列出關系式,同時涉及到了密度的知識.
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