小明某次在路边观察到.工人师傅在安装水泥电线杠过程要将地面上的电线杆“竖立起来时.在地面上先挖了形状如图1所示的坑.地面处的坑口截面基本上是一个长方形.其宽度仅比电线杆的粗端直径略大一点.坑中从长方形的一边开始有一从地面直达坑底的斜坡.而另一边则是直上直下的.坑底基本上是一个正方形.请你回答:(1)为什么要挖成图1所示的深坑.而不挖成图2� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

19．

小明某次在路边观察到，工人师傅在安装水泥电线杠过程要将地面上的电线杆“竖立”起来时，在地面上先挖了形状如图1所示的坑，地面处的坑口截面基本上是一个长方形，其宽度仅比电线杆的粗端直径略大一点，坑中从长方形的一边开始有一从地面直达坑底的斜坡，而另一边则是直上直下的，坑底基本上是一个正方形，请你回答：
（1）为什么要挖成图1所示的深坑，而不挖成图2甲所示的仅比电杆略粗一点的深坑，或者如图2乙所示的大口径的深坑？这样做有什么好处？
（2）通过计算对比分析，如果已将电线杆水平放在坑口上方，且其粗端位于坑底右端正上方，现要把电线杆分别埋入图1、图2甲所示的坑中．则在竖起电线杆的开始阶段，对电线杆的细端分别至少需要多大的力？已知这种坑深1.6m，坑底长、宽都是0.3m．地面处坑口长2.3m、宽0.3m，电线杆的质量为410kg，长8.0m，粗端直径0.26m，其重心距粗端3.2m．（取g=10N/kg）
（3）在上述两种情况下，竖起水泥电线杆的过程中，工人师傅对电线杆分别至少要做多少功？

分析（1）挖成图1所示的深坑可以少挖土方、便于施工、安装省力、安全，从这几方面分析．
（2）若将这种电线杆埋入图1所示的坑中，如图1所示，设竖起电线杆的过程中，在细端所用拉力为F₁，O₁为支点，确定O₁A₁和O₁B₁的大小，求出电线杆重，利用根据杠杆平衡条件求F₁的大小；
若将这种电线杆埋入图2甲所示的坑中，如图2所示，设竖起电线杆的过程中，在细端所用拉力为F₂，以O₂为支点求出O₂A₂和O₂B₂的大小，利用根据杠杆平衡条件求F₂大小；
（3）在图1中，求出电线杆重心升高高度，求人们对电线杆做功W=Gh；同理求出在图2中人们对电线杆做功．

解答解：
（1）挖成图1所示的深坑好处如下：
（a）少挖土方：挖成图1所示的深坑要比挖成图2甲、乙所示的深坑少挖土方，这样可以少做功，避免人力浪费，提高劳动效率．
（b）便于施工：施工人员更易于从图1所示的坑里向外取土．
（c）省力省功：用图1所示的深坑埋水泥电线杆，与用图2甲所示的深坑埋水泥电线杆相比，不必将电线杆沿竖直方向直立在地面上，重心上升高度小，施工时即省力又省功．
（d）施工安全：用图1所示的深坑埋水泥电线杆，施工人员只需从有斜坡的方向扶住水泥电线杆就行了，水泥电线杆不会向其它方向倾倒，施工比较安全．
（2）a．若将这种电线杆埋入图1所示的坑中，电线杆就位后的情况如图1所示．

设竖起电线杆的过程中，在细端所用拉力为F₁．
在图1中，电线杆粗端伸入坑口的距离为2.3m-0.3m=2.0m，
进而：O₁A₁=8.0m-2.0m=6.0m，O₁B₁=3．m-2.0m=1.2m，
电线杆重：G=mg=410×10 N=4100N，
根据杠杆平衡条件，有：F₁×O₁A₁=G×O₁B₁
解得：F₁=$\frac{G×{O}_{1}{B}_{1}}{{O}_{1}{A}_{1}}$=$\frac{4100N×1.2m}{6.0m}$=820N，
b．若将这种电线杆埋入图2甲所示的坑中．电线杆就位后的情况如图2所示．
设竖起电线杆的过程中，在细端所用拉力为F₂．
在图答2中：O₂A₂=8.0m，O₂B₂=3.2m，
根据杠杆平衡条件，F₂×O₂A₂=G×O₂B₂
解得：F₂=$\frac{G×{O}_{2}{B}_{2}}{{O}_{2}{A}_{2}}$=$\frac{4100N×3.2m}{8.0m}$=1640N；
（3）在图1中，电线杆重心升高：h₁=3.2m-1.6m=1.6m，
人们对电线杆做功：W₁=Gh₁=4100N×1.6m=6560J，
在图2中，电线杆重心升高：h₂=3.2m，
人们对电线杆做功：W₂=Gh₂=4100N×3.2m=13120J．
答：（1）挖成图1所示的深坑可以少挖土方、便于施工、安装省力、安全；
（ 2 ）抬起水泥电线杆的细端至少分别需要820N、1640N的力；
（3）在上述两种情况下，竖起水泥电线杆的过程中，人们对水泥电线杆至少分别要做6560J、1640J的功．

点评本题考查了学生对功的公式、杠杆平衡条件的掌握和运用，涉及到实际问题，属于难题，要灵活运用所学知识．

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19．在测量小灯泡电功率的实验中，电源电压为4.5V，小灯泡的额定电压为2.5V，小灯泡正常发光时的电阻约为10Ω．

（1）在检查仪器时，发现电流表指针如图甲所示，则应对电流表进行调零．
（2）图乙是未连接好的电路，请在图上用笔画线代替导线连接好电路．要求：连线不得交叉．
（3）小明同学闭合开关，移动滑片P到某一位置时，电压表示数（如图丙所示）为2.2V．
（4）小明想测量小灯泡的额定功率，多次移动滑片P，并记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图丁所示的I-U关系图象，根据图象信息，可计算出小灯泡的额定功率是0.5W．
（5）小杰同学按同一电路连接好最后一根导线，灯泡立即发出明亮耀眼的光，并很快熄灭，检查后发现连线正确，请你找出她在实验中一个操作不当之处是：滑动变阻器的滑片没有移到最大阻值处．

7．一些同学到山区游玩时，用平面镜改变太阳光的传播方向，使其射入岩洞的内部；甲在镜中能看到乙，则乙也在镜中看到甲，这其中的道理是光在反射时，光路是可逆的．

14．小刚同学发现家用白炽灯在刚开灯瞬间易烧坏，猜想、白炽灯的电阻可能与灯丝的某个因素有关．于是找来与白炽灯工作原理相同的小灯泡，按图乙所示电路图进行探究．电源电压恒为6V，小灯泡的额定电压2.5V、灯丝电阻约为10Ω．

（1）请用笔画线代替导线，把图甲的电路按图乙的电路图连接完整，使滑片P向右端移动时灯的亮度变亮；
（2）调节滑片使灯泡逐渐变亮，记录电流表和电压表的一系列示数，在图丁中绘制U-I图象．当电压表的示数为2.5V时，电流表的示数如图丙所示，灯的额定电流为0.26A，灯的额定功率为0.65W．
（3）小雷用一个定值电阻更换小灯泡，进行正确操作．调节滑片，记录电流表和电压表的一系列示数，在图丁中再次绘制U-I图象．由图可知：定值电阻的阻值为10Ω；
（4）根据图丁中a，b图线初步判断，小灯泡的电阻与灯丝的温度有关．

4．如图a是“研究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验，在实验中用弹簧测力计沿水平方向拉着物体做匀速直线运动．

（1）在三次实验中，滑动摩擦力最大的是丙（选填“甲”、“乙”或“丙”）．
（2）图中的甲、乙两次实验，是为了研究滑动摩擦力大小与压力大小的关系．在乙图的实验中，当砝码随物体一起做匀速直线运动时，砝码不受（选填“受”或“不受”）摩擦力．
（3）小明同学对实验装置进行了改动，如图b所示，重复实验，发现效果更好．请你对比图a和图b，说明装置改进后的好处是长木板不必进行匀速直线运动，摩擦力总等于拉力，并且弹簧测力计处于静止状态，容易读数（写出一条即可）．图b中，在拉动长木板向左运动的过程中，当弹簧测力计的示数稳定后，物体所受摩擦力的方向向左．

11．

某兴趣小组的同学在探究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关系”时，提出了以下几种猜想：
A．与物体接触面积的大小有关
B．与物体受到的压力大小有关
C．与物体运动速度有关
D．与物体间接触面的粗糙程度有关
为了验证以上猜想是否正确，小组利用上图所示装置进行了实验．实验中所用的木块完全相同，操作方法正确，实验过程及实验数据如表所示

不同表面	实验次数	木块的放置方式	木块的运动速度	弹簧秤读数/N
木块表面	1	一个平放	v	1.8
	2	一个平放	1.5v	1.8
	3	一个侧放	v	1.8
	4	两个平叠放	v	3.6
木块上铺毛巾	5	一个平放	1.5v	2.4
木块上铺毛巾	6	两个平叠放	v	4.8

（1）由第l和2次实验，可验证猜想C是错误的．
（2）由第l和3次实验，可验证猜想A是错误的．
（3）由第l和4次实验，可得出的结论是在接触面粗糙程度相同的情况下，压力越大滑动摩擦力越大．
（4）除第2和5次实验可以验证猜想D外，还有实验4和6也可验证猜想D（只填实验次数）．
（5）实验时，小宇先在竖直方向上对弹簧测力计调零，然后用弹簧测力计拉动物体在水平长木板上做匀速直线运动，则测出的摩擦力小于（填“大于”、“等于”或“小于”）
实际摩擦力．

8．在探究“杠杆平衡条件”的实验中：

（1）开始实验时，发现杠杆如图甲所示，应将左端的平衡螺母向右调节，或将右端的平衡螺母向右调节．使杠杆在水平位置平衡，此时杠杆重力对杠杆平衡不影响，此时重力的力臂为0．
（2）在乙图中，杠杆处于水平平衡状态，经测量后通过计算发现F₁×L_OB和F₂×L_OA并不相等，你认为原因是把OB的长度当成了拉力的力臂．
（3）根据图丙杠杆上标注的情况可以推出F₁′与F₂的关系为F₁′=$\frac{5}{4}$F₂．

9．

如图所示，将同一个鸡蛋先后放入甲、乙两杯盐水中，鸡蛋在甲杯中处于漂浮状态，在乙杯中处于悬浮状态．下列判断正确的是（　　）

	A．	甲杯中盐水的密度大于乙杯中盐水的密度
	B．	甲杯中盐水的密度小于乙杯中盐水的密度
	C．	鸡蛋的密度大于甲杯中盐水的密度
	D．	鸡蛋在甲杯中排开盐水的质量小于在乙杯中排开盐水的质量

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