题目内容

8．利用身边的器材可以做很多的科学小实验，如图甲所示，一同学取一根长为L的木棒的B端放在截面直径为D的圆柱体上，且木棒保持水平，用水平力F推木棒的A端，圆柱体在水平地面上向前滚动，设木棒与圆柱体、圆柱体与地面间均无滑动现象，当把木棒从图甲位置匀速推至图乙位置时，推力F做的功是2FL．另一同学用苹果和桔子来玩跷跷板（如图丙所示），她将苹果、桔子分别放在轻杆的左、右两端，放手后，杆马上转动起来，请在丙图中画出使杆逆时针转动的力的示意图．

分析 （1）要明确力F做的功分成了两部分一部分是对木棒做功，一部分是对球做功，关键是移动距离的确定：
①第一部分移动的距离就是在力F的方向上移动了木棒的长度；
②第二部分移动的距离就是球转动的圈数，实际也是木棒的长度．
（2）根据杠杆的五要素和杠杆的平衡条件进行分析．然后根据力的示意图的画法画出使杆逆时针转动的力的示意图．

解答 解：（1）力F做功可以看成：对木棒做的功加上对球做的功；
对木棒做的功：通过的距离s等于木棒的长度L，则W1=FL；
再看对球做的功：①木棒和球、球和地面没有滑动摩擦，只有滚动摩擦，所以球滚动的距离s′又等于木棒的长度L；
②由于推动过程是匀速运动，所以木棒和球的受力都是平衡的，则木棒的推力F等于球对木棒的摩擦力；木棒对球和球对木棒的摩擦力是一对相互作用力，两力是相等的，所以球受到木棒的力也为F；
则对球做的功为W2=FL；
所以，F做的总功：W=W1+W2=2FL；
（2）设苹果和桔子对杠杆的压力分别为动力和阻力，图中动力臂等于阻力臂，而苹果的重力大于桔子的重力，则苹果对杠杆的压力大于桔子对杠杆的压力，所以杠杆会沿逆时针转动，则使杠杆逆时针转动的力是苹果对杆的压力，压力的作用点在轻杆上，方向竖直向下，如图所示：

故答案为：2FL；如上图所示．

点评 本题的难点在于确定球的位移，由于木棒和球、球和地面没有滑动摩擦 只有滚动摩擦，所以球的位移就等于球转动的圈数，球转动的圈数又等于木棒的长度L．

练习册系列答案
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18．小丽同学用焦距为15cm的凸透镜做“探究凸透镜成像的规律”实验．通过实验观察可知，蜡烛通过凸透镜不可能形成的像是（　　）
A．B．C．D．
19．小明在做“探究凸透镜成像规律”的实验时，凸透镜的位置固定不动．实验操作规范，在图示位置时，烛焰恰好在光屏上成清晰的像．

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（2）再在凸透镜左侧附近放一凹透镜（图中未画出），这时需要将光屏向右移动才能在光屏上成清晰的像，其原因是凹透镜对光线有发散作用，使光线发散，像会聚在光屏的后方．
（3）若像成在光屏的上方，不改变烛焰和光屏的位置，只移动凸透镜，则应将凸透镜向下移动．
16．如图甲所示，水平桌面上有一重2.5N，底面积为100cm2的柱型容器，内装有h=10cm深的水（忽略容器壁厚度）．将A、B两物体叠放在容器里的水中，水面恰好与B的上表面相平，如图乙所示，图乙中液面较图甲上升了1.2cm，而A、B两物体的质量相等，B的体积是A的2倍．现将物体A取下，轻轻放入水中，待它们最终静止时，问：
（1）相对于图乙情形，此时，水对容器底部压强不变（选填“变大”、“变小”或“不变”）；物体A处于悬浮状态（选填“漂浮”、“悬浮”或“沉底”）．
（2）求物体B的密度．
（3）求容器对水平桌面的压强．
3．菜刀刀口，剪刀刀口都很锋利，可以用来切东西、剪衣服．它们一般都是用钢制作而不用塑料制作，这是利用了钢的硬度较大的特点，在家庭电路的各种材料中，用到的电线，在电线芯外面包上一层橡胶或塑料，这是利用橡胶或塑料的导电性较差的特点，夏季使用塑料泡沫箱装运海鲜，可达到减小载质量和保鲜的目的．这分别利用了塑料泡沫密度较小和保温效果较好的特性．
13．小科用如图所示的实验装置探究不同液体吸放热的能力．三个相同的烧瓶A、B、C内都盛有质量和初温均相等的液体，其中A、B烧瓶中装的是酒精，C烧瓶中装的是煤油，A、B、C瓶中电阻丝的阻值分别为RA、RB、RC，RA和RB不相等，当合上开关S通电一定时间后（三个烧瓶中的液体均未达到沸腾），A、B、C瓶中温度计示数分别为TA、TB、TC．
（1）在A、C作对比，探究不同液体吸放热的能力的实验中，控制的变量有哪些？通过A、C两电阻丝的电流和通电时间相等且RA=RC；
（2）若实验过程中，测得TB＜TA＜TC，请你根据三个烧瓶内液体温度的高低，帮小科做下列判断（不计热损失）：
比热容C酒精＞C煤油；
电阻RA＞RB（以上两空选填“＞”、“＜”或“=”）
（3）小科想，在A、C作对比的实验中，能不能用细的玻璃管代替温度计来进行实验，最后通过细玻璃管内的液体高度来比较温度高低，你认为小科的想法合理吗？说明理由．合理，通过液面高度的上升来反应温度的变化，采用了转换法．
20．小明同学把放在课桌边的铅笔盒水平推至课桌中央，此过程中对于做功分析合理的是（　　）
A．铅笔盒所受的推力F对它做了功B．铅笔盒所受的支持力对它做了功
C．铅笔盒所受的重力对它做了功D．铅笔盒所受的力都没有对它做功
17．如图所示的是湖水长时间受冷，表面结了冰，且冰层还在继续增厚的情况，M表示湖面的冰层，N表示湖底，已知湖中b点处的温度为4℃，对于其他各点温度分别对应的温度是（　　）
（1）对于b点下方的a位置，温度是①．
（2）对于十分靠近冰层的c位置，温度是②．
（3）对于冰层上方d位置，温度是③．
A．①4℃②小于0℃③小于0℃B．①4℃②0℃③小于0℃
C．①4℃②0℃③0℃D．①0℃②0℃③0℃
18．如图所示，利用滑轮组提起重物，画出滑轮组最省力的绕法．

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