【題目】(13分)圖中是一種牲畜飲水用自動(dòng)裝置的示意圖。水箱底部有一出水孔,底蓋A平時(shí)頂住水箱的出水孔,一旦飲水槽水位下降,浮球C受到的浮力減小,底蓋A打開,水就通過出水孔從水箱流入飲水槽。設(shè)計(jì)水箱的最高水位為60 cm,水箱出水孔橫截面積是30 cm2。底蓋A及豎桿B的總質(zhì)量是400 g,浮球C的質(zhì)量是600 g,體積是2 dm3,g取10 N/kg。
(1)寫出此裝置應(yīng)用到的物理知識(shí)(至少說出2條);
(2)通過計(jì)算說明,這個(gè)自動(dòng)裝置在水箱蓄滿水時(shí)是否能正常工作;
(3)若能正常工作,請(qǐng)分析說明影響此自動(dòng)裝置能否正常工作的因素;若不能正常工作,請(qǐng)?zhí)岢鍪乖撟詣?dòng)裝置正常工作的改進(jìn)方案。
【答案】(1)此裝置應(yīng)用了壓強(qiáng)、浮力、連通器、力的平衡等物理知識(shí)。(2)不能(3)可以采取的改進(jìn)措施有:①適當(dāng)減小出水孔的橫截面積; ② 適當(dāng)降低水箱蓄滿水時(shí)的水位高度;③保持浮球質(zhì)量不變的情況下,適當(dāng)增大浮球的體積; ④ 在保持浮球體積不變的情況下,適當(dāng)減小浮球的質(zhì)量。
【解析】
試題分析:(1)此裝置應(yīng)用了壓強(qiáng)、浮力、連通器、力的平衡等物理知識(shí)。
(2)以ABC為一整體進(jìn)行受力分析:
ABC整體受到重力、水箱及其中的水向下的壓力和向上的浮力
當(dāng)浮球受到的向上的浮力大于底蓋A、豎桿B和浮球C受到的重力及水箱中的水對(duì)底蓋A向下的壓力的合力時(shí),底蓋A會(huì)頂住水箱的出水孔.不再有水從水箱流入飲水池
底蓋A、豎桿B和浮球C受到的重力G=mg=(600×10-3kg+400×10-3kg)×10N/kg=10N
水箱中蓄滿水時(shí),由公式p=ρgh及p=F/S得:
水箱中的水對(duì)底蓋A向下的壓力F=ρghS=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.6m×30×10-4m2=18N
由阿基米德原理,可得浮球受到的最大浮力F浮m=ρ水gV排m=1.0×103kg/m3×10N/kg×2×10-3m3=20N
因?yàn)樵谒渲行顫M水時(shí),浮球受到的最大浮力(20N )小于底蓋A、豎桿B和浮球C受到的重力及水箱中的水對(duì)底蓋A向下的壓力的合力(10N + 18N = 28N ),所以.這個(gè)自動(dòng)裝置在水箱蓄滿水時(shí)不能王常工作。
(3)第一種情況:從上述計(jì)算過程可以看出,該自動(dòng)裝置能正常工作的條件是要保證浮球受到的向上的浮力不小于底蓋A、豎桿B和浮球C受到的重力及水箱中的水對(duì)底蓋A向下的壓力的合力,因此浮球受到的重力(質(zhì)量);浮球的體積;底蓋A和豎桿B受到的重力;出水孔橫截面積的大小等都是影響此自動(dòng)裝置能否正常工作的因素。
第二種情況:要使這個(gè)自動(dòng)裝置在水箱蓄滿水時(shí)仍能正常工作,可以采取的改進(jìn)措施有:①適當(dāng)減小出水孔的橫截面積;②適當(dāng)降低水箱蓄滿水時(shí)的水位高度;③保持浮球質(zhì)量不變的情況下,適當(dāng)增大浮球的體積;④在保持浮球體積不變的情況下,適當(dāng)減小浮球的質(zhì)量。
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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】(5分)小麗用焦距為10cm的凸透鏡做“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn),裝置如圖所示。實(shí)驗(yàn)過程中保持凸透鏡的位置不變,請(qǐng)回答下列問題。
(1)實(shí)驗(yàn)前應(yīng)首先調(diào)節(jié)燭焰的中心、 、光屏中心,在同一高度。
(2)改變蠟燭的位置,使其位于20cm刻度線處,再移動(dòng)光屏,使?fàn)T焰在光屏上成清晰的倒立、 的實(shí)像(選填“放大”、“等大”或“縮小”)
(3)在實(shí)驗(yàn)(2)的基礎(chǔ)上,將蠟燭和光屏互換位置,此時(shí)燭焰在光屏上成清晰 的實(shí)像(選填“放大”、“等大”或“縮小”)
(4)改變蠟燭的位置,使其位于56cm刻度線處,小麗從透鏡的左側(cè)對(duì)過透鏡可以看到一個(gè)清晰的 的像(選填“倒立”或“正立”)。利用這種成像規(guī)律可制成 。
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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】(8分)某小組同學(xué)為了“研究物體的動(dòng)能大小與哪些因素有關(guān)”,讓若干小球先后從光滑斜面上由靜止?jié)L下,從A到B沿水平面做勻速直線運(yùn)動(dòng),然后在B點(diǎn)分別撞擊同一個(gè)小木塊,并推著木塊水平移動(dòng)一段距離。放在同一水平面上相同位置的木塊被推得越遠(yuǎn),表示小球撞擊前的動(dòng)能越大。他們?cè)谌鐖D所示的裝置上安裝了數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),自動(dòng)生成小球在AB段運(yùn)動(dòng)中的S-t圖像,并測(cè)量了不同小球在水平面推動(dòng)同一木塊移動(dòng)的距離,部分?jǐn)?shù)據(jù)記錄在下表中。圖所示是其中兩次質(zhì)量為0.1千克的小球中從不同高度滾下來(lái)在AB段運(yùn)動(dòng)的S—t圖像。
實(shí)驗(yàn)序號(hào) | 小球質(zhì)量(千克) | 小球速度(米/秒) | 木塊移動(dòng)的距離(米) |
1 | 0.1 | ______ | 0.2 |
2 | 0.1 | ______ | 0.8 |
3 | 0.2 | 0.2 | 1.6 |
4 | 0.3 | 0.2 | 2.4 |
5 | |||
6 |
(1)請(qǐng)根據(jù)S-t圖所提供的信息將表格中的數(shù)據(jù)填寫完整。
(2)該小組同學(xué)在檢查實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)發(fā)現(xiàn)還有甲(0.1千克、0.3米/秒、1.8米)、乙(0.4千克、0.2米/秒、3.2米)兩組數(shù)據(jù)沒有填寫入表格。隨后馬上將甲、乙兩組數(shù)據(jù)依次補(bǔ)填在實(shí)驗(yàn)序號(hào)5和6中。
請(qǐng)你根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)的所有數(shù)據(jù)及相關(guān)條件進(jìn)行分析,可得出初步結(jié)論:
①分析比較_______________________________________。
②分析比較_______________________________________。
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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】(7分)小明利用一未知焦距的凸透鏡探究透鏡的成像規(guī)律,進(jìn)行了如下操作并得到了相關(guān)結(jié)論,請(qǐng)你將空缺部分補(bǔ)充完整。
(1)將一束平行光射向凸透鏡,得到如圖所示的光路圖,則該透鏡的焦距為________cm。
(2)將蠟燭、透鏡和光屏放在光具座上,并使?fàn)T焰、透鏡和光屏三者的中心大致在_____ ,目的是: 。
實(shí)驗(yàn)序號(hào) | 物距u/cm | 像距v/cm | 像的性質(zhì) |
1 | 30 | 15 | 倒立、縮小的實(shí)像 |
2 | 25 | 16.7 | |
3 | 20 | 20 | 倒立、等大的實(shí)像 |
4 | 15 | 倒立、放大的實(shí)像 | |
5 | 5 | 正立、放大的實(shí)像 |
(3)按如圖所示的方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和觀察,并將觀測(cè)情況記錄在下表中.
①下表中實(shí)驗(yàn)序號(hào)2中像的性質(zhì)為___________________________,實(shí)驗(yàn)序號(hào)4中像距為_____________ cm。
②當(dāng)燭焰從遠(yuǎn)處向透鏡靠近時(shí),仍要在光屏上得到清晰的像,光屏應(yīng)向_____(選填“靠近”或“遠(yuǎn)離”)透鏡的方向移動(dòng)。
③若在光屏上得到如圖所示的圖像,成像在光屏的左上角。若要通過調(diào)整透鏡讓像在光屏的中央,應(yīng)向_______(右下,左上,右上,左下)調(diào)節(jié)。
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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】小明用以下裝置測(cè)量牛奶的密度:
(1)調(diào)節(jié)天平平衡時(shí),若指針偏向分度盤中央紅線的左側(cè),此時(shí)應(yīng)向 移動(dòng)平衡螺母,才能使天平平衡。
(2)他根據(jù)圖甲、乙、丙圖中的順序進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。根據(jù)圖中數(shù)據(jù)可知:牛奶的體積為________cm3,牛奶的質(zhì)量為 g,牛奶的密度為 kg/ m3。
(3)為了更準(zhǔn)確地測(cè)量牛奶的密度,圖中合理的實(shí)驗(yàn)順序?yàn)?/span> 。
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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】(9分)小明家的高壓鍋鍋體直徑為24cm,排氣孔內(nèi)徑為4mm。小明不慎丟失了鍋的限壓閥,當(dāng)他到商店購(gòu)買時(shí)售貨員告訴他,生產(chǎn)這個(gè)鍋的廠家提供的限壓閥有兩種,孔徑相同,質(zhì)量分別為100g和60g。
(1)請(qǐng)你根據(jù)說明書給出的數(shù)據(jù),通過計(jì)算說明,小明應(yīng)該買哪一種限壓閥。(說明書標(biāo)有:當(dāng)大氣壓為105Pa時(shí),該鍋?zhàn)罡邷囟葹?20℃。已知:水的沸點(diǎn)與壓強(qiáng)的關(guān)系如圖1所示,取g =10N/kg)
(2)請(qǐng)你說明如果買另一種限壓閥,使用時(shí)會(huì)出現(xiàn)什么問題。
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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】在學(xué)過摩擦力知識(shí)后,小明想探究:摩擦力大小是否與壓力、重力都有關(guān)系?他利用如圖所示的裝置進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn).
實(shí)驗(yàn)步驟如下:
①把金屬盒放在質(zhì)量不計(jì)的白紙上,讀出臺(tái)式測(cè)力計(jì)示數(shù);拉動(dòng)白紙的過程中,讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù).
②將質(zhì)量不計(jì)的氫氣球系在金屬盒上,讀出臺(tái)式測(cè)力計(jì)示數(shù);拉動(dòng)白紙的過程中,讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù).
③再往金屬盒注入適量的沙子,使臺(tái)式測(cè)力計(jì)示數(shù)與步驟①中的示數(shù)相等,拉動(dòng)白紙的過程中,讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù).
實(shí)驗(yàn)相關(guān)數(shù)據(jù)如下表:
實(shí)驗(yàn)序號(hào) | 臺(tái)式測(cè)力計(jì)示數(shù)F1/N | 金屬盒總重力G/N | 彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)F2/N |
① | 4.8 | 4.8 | 1.8 |
② | 3.2 | 1.2 | |
③ | 4.8 | 6.4 | 1.8 |
(1)此實(shí)驗(yàn)是根據(jù) 原理測(cè)出摩擦力大小的.
(2)與直接用彈簧測(cè)力計(jì)拉動(dòng)金屬盒測(cè)量摩擦力相比,拉動(dòng)白紙進(jìn)行實(shí)驗(yàn)具有容易操作的優(yōu)點(diǎn),具體體現(xiàn)在: .(寫出一條即可)
(3)請(qǐng)你補(bǔ)齊上表中空格處的數(shù)據(jù),其值為 N.
(4)實(shí)驗(yàn)中是通過 來(lái)改變金屬盒總重力的.
(5)比較實(shí)驗(yàn)步驟 (填序號(hào))的數(shù)據(jù),說明摩擦力大小與重力無(wú)關(guān).
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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,放置在水平地面上的平底薄壁容器重10N,底面積0.01m2,內(nèi)裝40N的水,水深0.15m.現(xiàn)將重為17.8N的實(shí)心銅塊系在彈簧測(cè)力計(jì)掛鉤上,并把它完全浸沒于容器內(nèi)的水中(水未溢出,銅塊未接觸容器底部ρ銅=8.9×103kg/m3).求:
(1)銅塊未放入水中時(shí),容器底部受到水的壓力是多少?
(2)銅塊完全浸沒于水中后,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)是多少?
(3)銅塊完全浸沒于水中后,容器對(duì)水平地面的壓強(qiáng)是多少?
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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】小潔家購(gòu)買某型號(hào)的四輪汽車的質(zhì)量為1.8t,每個(gè)輪子與地面的接觸面積為20cm2.假期全家開車去某地旅游,下車時(shí)觀察里程表確定汽車行駛225km,所用時(shí)間是2.5h,消耗汽油20L(假設(shè)汽油完全燃燒),汽車發(fā)動(dòng)機(jī)在這段時(shí)間內(nèi)的功率為20kW.求:
(1)汽車靜止時(shí)對(duì)路面的壓強(qiáng).
(2)汽車行駛的平均速度是多少?
(3)汽車行駛過程的牽引力是多大?
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