题目内容
(1)如图(1)所示,杆秤是民间的一种测量工具。使用时,将待测物体挂在秤钩A上,用手拎住秤纽B或C(相当于支点),秤砣D在秤杆E上移动,当秤杆水平平衡时就可以在秤杆上读出读数。在测量中,当被测物重量增加,要使杆秤平衡,秤砣D应该向 移动。若秤砣的质量为150 g,秤杆的质量忽略不计,秤杆水平静止时,AC=5 cm,CD=25 cm,则被测物的质量为 kg。根据杠杆平衡的条件分析,使用杆秤时,当从秤纽C换到秤纽B时,最大测量值将变 。
(2)城市的洁净离不开环卫工人的辛劳,如图(3)所示是环卫工人手推车的示意图。在手推车上重物不变的情况下,环卫工人推车为了更省力,应将手向 (选填“前”或“后”)移;若小车与废弃物总重600 N,重心离车轮轴心的水平距离为6 dm,手离车轮轴心的水平距离为1.8 m,则工人师傅需用 N的力将小车抬起。若你要抛弃一重的废弃物,为了使环卫工人师傅更省力,你应将废弃物置于离车轮轴心的水平距离较 (选填“近”或“远”)的地方。
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以杆秤和环卫车为素材设计题目,考查杠杆的平衡条件等知识,确定力臂大小及变化是解题关键。第(1)题,由杠杆的平衡条件可知,m秤砣gLCD=m物gLAC。测量中,秤砣的质量m秤砣、被测物体的重力力臂LAC不变,所以当被测物体的质量增大时,LCD应变大,因此秤砣D应该向右移动。将数值代入公式中,有:150 g×g×25 cm=m物g×5 cm,解之得m物=750 g=0.75 kg。当从秤纽C换到秤纽B时,m物g的力臂减小,m秤砣g不变、力臂增大,由杠杆平衡条件m秤砣gLCD=m物gLAC可知,最大测量值将变大。第(2)题,由杠杆的平衡条件可知,FL动=GL阻,为了省力,可以在阻力和阻力臂不变的情况,增大动力臂来减小动力,手握车把处尽量向后移,可使动力臂增大。将数值代入公式中,有:F×1.8 m=600 N×0.6 m,解之得F=200 N。当动力臂、阻力不变时,要减小动力,需使阻力臂变小,所以应选离车轮轴心的水平距离较近的地方放置。
如图甲所示是某型号的浴室防雾镜,其背面粘贴有等大的电热膜。使用时,镜面受热,防止了浴室镜面上出现“雾气”。下表是该防雾镜的相关数据。
| 面积大小 | 50 cm×80 cm | 额定电压 | 220 V/50 Hz |
| 总重量 | 2 kg | 额定功率 | 10 W/dm2 |
| 玻璃重量 | 1 kg | 电热膜厚度 | 0.4 mm |
(1)这种防雾镜能够防止浴室镜面上出现“雾气”的原因是 。
(2)求防雾镜正常工作时的电流。
(3)经测试,在﹣10℃环境下,正常工作2 min,可以使平面镜的平均温度升高到30℃.求电热膜给平面镜的加热效率。 玻璃的比热容为0.75×103 J/(kg•℃)
(4)如图乙所示,小秦给防雾镜电路连接了一个滑动变阻器,能使电热膜的功率在原功率的25%~100%之间变化,以满足不同季节使用的需要,请求出R的最大阻值。
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航天事业的突飞猛进,激发了同学们探索太空的兴趣。某兴趣小组在老师的指导下做了水火箭升空实验。实验器材有:饮料瓶、气筒、自行车气门、铁丝、橡皮塞、水等。水火箭构造如图所示。根据老师的介绍,同学们了解到水火箭升空工作过程如下:在瓶中装适量的水,塞好瓶塞后放在发射架上,用气筒向瓶内打气,瓶内上方气体压强达到一定程度,高压气体将水和橡皮塞从瓶口压出的同时,瓶飞向高空。
(1)水火箭升空原理可利用我们所学过的 知识来解释.从能量转化角度来看,水火箭的动能是由 做功,将 能转化来的。
(2)实验后小明提出了问题:水火箭上升高度与哪些因素有关呢?
小明猜想:可能与瓶中气体的压强有关;
小华猜想:可能与瓶中水的体积有关;
小军猜想:可能与瓶子的形状有关;
你认为影响因素还有 。(写出一点)
瓶塞塞入深度 | 浅 | 深 | 更深 |
高度/m | 2 | 5 | 12 |
(3)实验小组通过试验发现,瓶塞插入深度不同,瓶塞被冲出前用气筒充气次数不同(设充一次气气量相同),他们选用同一可乐瓶,瓶中水量为200 mL。通过站在不同楼层观察员目测进行数据记录。考虑到安全做了三次,实验结果如下:
这可验证水火箭上升高度与 有关的猜想是正确的。为了验证小华的猜想,请你为她设计一个可行的实验步骤: 。
(4)实验小组经过讨论思考发现,瓶塞插入瓶口的深度的加深,其实是增大了瓶塞与瓶口的 力,从而增大了瓶塞与瓶口的摩擦力,使瓶塞不易压出,实现了增大瓶内气压的目的,请你帮助实验小组再想一个增大摩擦力的方法。这个方法是: 。
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