题目内容

1.阅读下文,回答文后问题:
如图展示了一个极具想象力的设想,其大意是:上面水池中的水流下来,冲击叶轮转动;叶轮带动打磨轮和水泵的轴转动;人利用打磨轮打磨工件,同时,运转的水泵又把流到下面水池水抽到上面的水池中…,只要一开始在上面水池中注满水,就能通过水的上下循环,使机器不停地工作.
(1)按要求填写表中空白
物理现象(摘取原文)物理知识
①重力势能转化为动能
②人们利用打磨轮打磨工件
(2)这个设想曾得到不少人的赞许,并把这个装置誉为“永动机”.那么,这个装置真的能“永动”吗?为什么?

分析 此题要从能量的角度入手去分析解决:水从高处落下冲击叶轮,有一部分重力势能转化为叶轮的动能,还有一部分重力势能转化为掉入水池中的水的动能.转化为叶轮的动能的那部分能量也没有全部提供给水泵用来提升水,还有一部分用来打磨物体及转动部分摩擦做功.总之,明确在这个过程中存在着能量的流失是解此题的关键.

解答 解:(1)上面水池中的水流下来,冲击叶轮转动是重力势能转化为动能;人们利用打磨轮打磨工件是机械能转化为内能;
(2)这个装置不能能“永动”,由于从上面流到下面水池过程中,由于用来打磨物体消耗能量,故流下来的水不能全部被抽送到上面的水池中.即流下来的水要比抽上去的水多,随着时间的推移,上面水池中的水越来越少,一定时间后便不再有水从上面流下来,所以这个装置不能够“永动”.
故答案为:(1)

物理现象(摘取原文)物理知识
①上面水池中的水流下来,冲击叶轮转动重力势能转化为动能
②人们利用打磨轮打磨工件机械能转化为内能
(2)不能;不遵循能量守恒.

点评 明确装置中的能量转化过程,知道能量的损失是解此题的核心.

练习册系列答案
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6.如图所示,小明在探究“杠杆的平衡条件”实验中所用的实验器材有:杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个.

(1)实验前,将杠杆中点置于支架上,当杠杆静止时处于如图甲所示的状态;则此时他应将杠杆两端的平衡螺母向左(选填“左”或“右”)调节,使杠杆在不挂钩码时,保持水平并静止,达到平衡状态.这样做的好处是:便于在杠杆上直接测量力臂.
(2)杠杆调节平衡后如上图1示,小明在杠杆上A点处挂4个钩码,在B点处挂6个钩码杠杆恰好在原位置平衡.于是小明便得出了杠杆的平衡条件为:F1L1=F2L2.他这样得出的结论是否合理?不合理;为什么?用实验来探究物理规律时,只有一次实验,实验结论具有偶然性.此时若在杠杆两边的钩码下同时再挂上一个钩码,则杠杆的左端将上翘(填“左”或“右”).实验过程中,保持阻力、阻力臂不变,然后改变动力臂L1和动力F1,并保持杠杆水平平衡.记录的部分实验数据如表所示.请根据表中数据归纳出动力F1与动力臂L1的关系:F1=$\frac{0.3N•m}{{L}_{1}}$.
L1/cm30201512106
F1/N11.522.535
(3)实验结束后,小明提出了新的探究问题:“若支点不在杠杆的中点时,杠杆的平衡条件是否仍然成立?”于是小组同学利用如图2所示装置进行探究,发现在杠杆左端的不同位置,用弹簧测力计竖直向上拉使杠杆处于平衡状态时,测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符.其原因是:杠杆自身重力对实验结论有影响.

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