三.解答題(本題有9小題,共51分,解答22、23、24題時應寫出解題過程)
21.(6分)按照題目要求作圖:
(1)如圖14所示杠桿中,O為支點,請畫出圖中力F1和F2的力臂L1和L2.
(2)請在圖15中用筆畫線代替繩子,將兩個滑輪連成滑輪組,要求人力往下拉繩使重物升起.
(3)如圖16所示,杠桿在力F1、F2作用下處于平衡狀態(tài),L1為F1的力臂.請在圖中作出F2的力臂L2及力F1.
22.(4分)質量為 500g 的金屬塊吸收 30800J 的熱量后,它的溫度從 10℃升高到80℃,求該金屬的比熱容.
23.(4分)重慶至德國杜伊斯堡的中歐班列全程約10800 km,運行時間300h.中歐班列在平直路面勻速行駛時,和諧型大功率機車提供的牽引力約9.6×107 N,求:
(1)中歐班列運行時的平均速度約為多少千米每小時?
(2)中歐班列在平直路面以v=20m/s勻速行駛時,機車功率約為多少瓦?
24.(6分)如圖17所示,用500N的拉力,將120kg的木箱勻速提升1m,所用的時間為30s,g=10N/kg.
(1)拉力所做的有用功是多少?
(2)拉力的功率是多少?
(3)滑輪組的機械效率是多少?
25.(5分)在探究“杠桿的平衡條件”的實驗中:
(1)若實驗前,沒有掛鉤碼時,杠桿靜止在圖18甲所示位置,可將右端或左端的平衡螺母向_________ 適當調節(jié),由此可知杠桿兩端螺母的作用是_________ .
(2)杠桿不處于水平位置能否平衡?小明和小華意見不同.小明認為能平衡,于是他每次讓杠桿傾斜時靜止,這樣實驗也得出了同樣的杠桿平衡條件,小明認為杠桿平衡不一定是水平的,這種說法對嗎? _________,小華仔細研究后發(fā)現自己的在水平位置實驗的方案比小明的好,請你說出小華的理由: _________.
(3)實驗中共有6個鉤碼,杠桿上每格距離相等,調節(jié)好杠桿后,在杠桿左邊、離支點2格的A處掛有3個鉤碼,如圖乙所示,為使杠桿在水平位置平衡,請你在杠桿右邊掛上鉤碼,你的方法是_________.
26.(5分)某興趣小組將一張硬卡片對折,在開口的一邊剪兩個小豁口A和B,然后套上橡皮筋,做成了一個會跳的卡片(如圖19所示).為了探究卡片跳起的高度與哪些因素有關,該興趣小組提出了如下猜想:
A.與卡片的質量有關 B.與橡皮筋的形變量有關
C.與橡皮筋的條數有關
為了驗證猜想,小組選用幾根相同的橡皮筋和幾張相同的卡片進行實驗.
(1)小明將圖中的卡片反過來,把它放在桌面上用手向下壓,使橡皮筋伸長,迅速松開手,觀察到的現象是 _________,這個現象說明:發(fā)生彈性形變的橡皮筋能對卡片_________ ,因此它具有彈性勢能.
(2)探究跳起高度與質量是否有關,應選擇質量不同的卡片,控制其它實驗條件相同.操作中將卡片反過來,每次把它在桌面上用手壓平的目的是_________ .
(3)探究跳起高度與橡皮筋形變量是否有關,請你為該小組提供使橡皮筋的形變量不同的兩種方法:①_________ ② _________ .
27.(6分)為了比較水和食用油的吸熱本領,小陽用兩個相同的裝置做了如圖20所示的實驗,實驗數據記錄如下。
物質 |
質量/g |
初始溫度/℃ |
加熱時間/min |
最后溫度/℃ |
水 |
60 |
20 |
6 |
45 |
食用油 |
60 |
20 |
6 |
68 |
(1)在進行實驗時為方便調節(jié)應 _________(填“從上到下”或“從下到上”)組裝器材,目的是_________ ;
(2)實驗中食用油和水吸熱的多少是通過_________來反映的(選填“溫度計升高的溫度”或“加熱時間的長短”);
(3)由實驗可知:質量相同的水和食用油,升高相同的溫度時,水吸收的熱量 _________(選填“大于”、“ 小于”或“等于”)食用油吸收的熱量;
(4)在此實驗中,如果要使水和食用油的最后溫度相同,就要給水加熱更長的時間,此時,水吸收的熱量_________ (選填“大于”或“小于”或“等于”)食用油吸收的熱量;
(5)實驗表明,_________(選填“水”或“食用油”)吸熱的能力更強。
28.(7分)在“測量滑輪組的機械效率”實驗中,小麗用如圖21所示的同一滑輪組提升不同鉤碼的方法,分別做了甲、乙、丙3次實驗,實驗數據記錄如表:
實驗 次數 |
鉤碼所受的 重力G/N[來] |
提升高度 h/m |
拉力 F/N |
繩端移動的距離s/m |
機械效率 η |
1 |
2 |
0.05 |
1.0 |
0.15 |
66.7% |
2 |
2 |
0.10 |
1.0 |
0.30 |
66.7% |
3 |
4 |
0.10 |
1.7 |
0.30 |
78.4% |
4 |
6 |
0.10 |
① |
0.30 |
② |
(1)實驗中要豎直向上_________ 拉動彈簧測力計,使鉤碼升高.
(2)表格中編號①處數據應為 _________,編號②處數據應為_________ .
(3)比較 _________ 兩次實驗,小組同學發(fā)現:同一滑輪組的機械效率與重物被提升高度 _________ ;(選填“有關”或“無關”)
(4)分析以上實驗數據可以得出如下結論:同一滑輪組的機械效率主要與 _________有關.
(5)若將此滑輪組換一種繞繩方法,不計摩擦及繩重,提升相同的物體時,滑輪組的機械效率 _________(選填“變大”、“ 變小””或“不變”).
29.(8分)如圖22所示是探究“物體的動能的大小與什么因素有關?”的實驗示意圖。
(1)本實驗的研究對象是_________ (選填“小球”或“木塊”),“動能”是指它在碰撞 ▲ (選填“前”或“后”)的動能;
(2)該實驗是通過比較_________來反映動能的大小。該動能是由 ▲ 能轉化而來;
(3)由圖中所給的器材可以得出的結論是: _________;
(4)若在實驗中,由于木板較短,木塊碰后滑出木板,如何保證碰后木塊能始終在木板上滑行?下列方法一定不可行的是_________ 。
A.降低小球開始在斜面上的高度
B.在斜面上輔上一塊毛巾
C.增大小球的質量
D.在木塊上放兩個鉤碼
(5)小華探究該實驗時選擇用小車來撞擊木塊,通過你的分析你覺得探究該實驗時選擇用_________ 較好(選填“小車”或“小球”).為什么?_________ .