题目内容

一保洁工人,要清洗一高楼的外墙,他使用了如图所示的装置进行升降,已知吊篮的质量为m1,保洁器材的质量为m2,动滑轮的质量为m3,人对绳的拉力为F,吊篮在拉力的作用下1min匀速上升了h.(不计绳和滑轮之间的摩擦,绳子的承重力足够大)
请你回答下列问题:
(1)请你画出保洁工人所受力的示意图.
(2)拉力F做功的功率是多大?
(3)滑轮组的机械效率是多大?
(4)保洁工人最多可以拉起______的保洁器材.
(5)保洁工人在擦桌子的时候,不小心将水洒在桌子上,他拿出了一张信纸去擦,结果没有擦干;他的同事拿出一张餐巾纸去擦,立刻将水擦干.
根据上述情景,请你和保洁工人一起提出一个物理探究课题,并完成如下探究报告.
探究课题:______
猜想假设:______
设计实验:
主要器材:______
实验装置或说明(可画图说明):
实验步骤设计:
进行实验:实验表格设计:
现象预测:
反思:
(6)在本次实验设计中你是如何采用物理学的研究方法解决有关问题的?请你举出一例说明.______
(7)你认为在本次实验中,能够影响实验效果的主要因素是______.
(8)除了这一探究课题之外,你认为还有什么可探究的内容?请你写出任意一条,并简要说明如何进行探究实验,以及探究实验中可能会出现的现象.
课题:______
探究方案:
小明在学习了液体压强后,知道液体压强与液体的密度有关.他想能否用液体压强计来比较两种液体的密度大小呢?请你帮助小明将液体压强计改造成可以用来比较液体密度的装置.说明你的改造过程和新仪器的使用方法.
减少环境污染 生命拒绝噪音
城市噪声污染早已成为城市环境的一大公害.国外早就出现了“噪音病“一词,世界卫生组织最近进行的全世界噪声污染调查认为,噪声污染已经成为影响人们身体健康和生活质量的严重问题.
在我们这座城市中,噪声可谓无孔不入.近年来城市机动车辆的剧增已成为城市的主要噪声源.来自机动车、飞机、火车等交通工具的噪声是流动的,干扰范围大,而建筑施工现场的噪声污染虽然相对“静止”,但噪声的强度和持续性更加令人难以忍受.因为建筑施工现场的噪声一般在90分贝以上,最高达到130分贝.
与交通和建筑施工噪声相比,来自于室内的生活噪声往往容易被忽略.家庭中的电视机、风扇、电脑、洗衣机所产生的噪声可达到50至70分贝,电冰箱为34至45分贝.
世界卫生组织研究表明,当室内的持续噪音污染超过30分贝时,人的正常睡眠就会受到干扰,而持续生活在70分贝以上的噪音环境中,人的听力及身体健康都会受到影响.
噪声对人体健康的危害是多方面的.容易受到关注的是对听力的损害,引起耳部不适,如耳鸣、耳痛和听力下降.若在80分贝以上的噪音环境中生活,造成耳聋者可达50%.
除此之外,噪声还可损伤心血管、神经系统等.长期在噪声中,特别是夜间噪音中生活的冠心病患者,心肌梗塞的发病率会增加.噪声还可导致女性生理机能紊乱、月经失调、流产率增加等.噪声的心理效应多反映在噪声影响人的休息、睡眠和工作,从而使人感到烦躁、萎靡不振,影响工作效率.
对于正处于生长发育阶段的婴幼儿来说,噪声危害尤其明显.经常处在嘈杂环境中的婴儿不仅听力受到损伤,智力发展也会受到影响.
请你仔细阅读上面的文章,并回答下列问题:
(9)从环保意义上讲______叫做噪声.
(10)家庭中有噪声吗?请你举出来源于室内的生活噪声2例.
(11)丽丽家有一台电冰箱,当压缩机进行工作时会发出非常大的声音.到了晚上,这个声音会更加的明显.冰箱发出来的这种声音对丽丽会产生什么样的危害?如何能尽可能的减小这种危害,说出你的方法和理由.
(12)丽丽发现每次下雪后,周围环境会变得非常的安静.通过查阅相关的资料,她知道由于刚下的雪非常的松软,声音“钻”进雪里后经过多次反射,就可以将能量消耗,“钻”出雪的声音就会变得非常的小.请你根据丽丽的发现,提出一个有效治理城市噪声的方案.并且利用身边常见的用品来验证这种方案的可行性.

解:(1)对保洁工人受力分析可知,受自身竖直向下的重力和竖直向上绳子的拉力、地面施加的支持力,故答案如下图所示:

(2)绳端移动的距离s=nh=2h,
拉力做的总功:
W=Fs=F2h,
拉力F做功的功率:
P===
答:拉力F做功的功率是
(3)有用功:W=Gh=m2gh,
滑轮组的机械效率:
η===
答:滑轮组的机械效率为
(4)不计绳和滑轮之间的摩擦时,则
F=(G+G吊篮+G),
解得:
G=2F-m1g-m3g;
故答案为:G=2F-m1g-m3g.
(5)课题:纸的吸水能力与纸的种类的关系
猜想:纸的吸水能力与纸的种类有关
设计实验:质量相同的餐巾纸、本子纸和牛皮纸
主要器材:三个相同的烧杯内盛入相同的水,天平
实验步骤:
①将餐巾纸、本子纸和牛皮纸分别放入盛水的烧杯中至吸足水,
②用天平分别测出烧杯和剩余水的质量m1、m2、m3
表格:
纸的种类餐巾纸本子纸牛皮纸
烧杯和剩余水的质量
预测:若m1≠m2≠m3,则说明纸的吸水能力与纸的种类有关;若m1=m2=m3,则说明纸的吸水能力与纸的种类无关.
(6)实验中,应控制纸的质量相同,然后让不同种类的纸吸收足够的水,取出后,在比较剩余部分水和烧杯的总质量.
(7)如:餐巾纸、本子纸、牛皮纸吸水程度没有控制好
(8)课题:纸的吸水能力与水温的关系
方案:取三块相同质量的餐巾纸,分别放入30℃、60℃、90℃的水中吸透,用天平分别测出吸收的水的质量m1、m2、m3.分析现象,得出结论.
改造:将压强计的探头连接杆上固定一把刻度尺(或直接刻上一刻度即可)
使用:将压强计的探头放入不同液体的同一深度,观察U型管内液面高度差.液面高度差越大,表明液体密度越大.
物理与社会、生活题
(9)凡是影响人们生活、学习、休息的声音.
(10)家庭中有噪声,如:过大的音响声音,拖动桌椅发出的声响.
(11)冰箱发出来的这种声音影响丽丽的休息和睡眠.尽管减弱噪声有三种途径,但是关闭冰箱不太合适,经常带上耳罩也不太舒服,所以可以将厨房门关上,可减弱噪声危害.
(12)由“声音“钻”进雪里后经过多次反射,就可以将能量消耗,“钻”出雪的声音就会变得非常的小”.可以将临街墙面做得粗糙一些,从而可以减弱噪声.
验证这种方案的可行性:用木板和泡沫塑料做成相同的盒子,将一小收音机分别放入其中,在盒口收听声音的大小.
分析:(1)对保洁工人受力分析即可得出受到的力,然后根据力的三要素画出受力的示意图;
(2)由图可知绳子的有效股数为2,根据s=nh求出绳端移动的距离,再根据W=Fs求出拉力做的功即为总功,根据P=即可求出拉力F做功的功率;
(3)根据W=Gh=mgh求出有用功,利用效率公式求出滑轮组的机械效率;
(4)不计绳和滑轮之间的摩擦时,根据F=(G+G)求出保洁工人最多可以拉起保洁器材的重力;
(5)根据信纸没有擦干、餐巾纸立刻将水擦干可知,不同种类的纸吸水的能力不同,据此提出问题和进行猜想;探究时可以采用不同种类、相同质量的纸,放入装有相同质量水的烧杯中让他们吸足水,再用托盘天平测出烧杯和剩余水的质量,进一步比较即可得出探究结果;
(6)在实验过程中要注意控制变量不同重力纸的质量相等、烧杯相同和所装水的质量相等;
(7)从实验的过程分析影响实验效果的因素,如纸吸水程度没有控制好,烧杯的规格有差别,烧杯中所装的水是否足够等;
(8)纸吸水的能力还可能与水的温度有关,可以控制其他不变,只改变水的温度进行探究;
液体压强与液体的密度和所处的深度有关,为了便于控制液体的深度相同,可以通过探头连接杆上固定一把刻度尺来改进液体压强计,然后放入不同液体、同一深度,观察U型管内液面高度差即可;
(9)噪声是发声体做无规则运动时发出的声音,从环保意义上讲凡是影响人们生活、学习、休息的声音,都是噪声.
(10)结合自己的生活体验,即可得出答案;
(11)从减弱噪声的三种途径上考虑,看哪一种比较合理可行;
(12)根据材料中的“声音“钻”进雪里后经过多次反射,就可以将能量消耗,“钻”出雪的声音就会变得非常的小”可设计出方案.
点评:本题综合性强,难度较大,涉及到了功、功率、机械效率的计算、完成实验报告、压强计的改造和正确的使用、噪声的定义和防止等,关键是会根据控制变量法设计实验和进行实验.
练习册系列答案
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