2024年中考物理专题训练——力的综合题(含解析)

2024年中考物理专题训练——力的综合题
1.
(1)图甲中铅笔长度的测量值是   cm;
(2)图乙所示的弹簧测力计的示数是   N;
(3)如图丙所示,烧杯和液体的总质量是   g。
2.茶是世界三大饮品之一,起源干中国,盛行于世界。
(1)如图所示的茶壶利用了   原理,方便倒水饮茶。
(2)用热水冲泡茶叶时,茶叶随水而动,说明力可以改变物体的   。
(3)漂浮在水面上的茶叶受到的重力   (选填“大于”“小于”“等于”)浮力。
3.(1)如图1所示,物体A的长度是____cm,如图2所示,电压表的示数是____V;
(1)在“探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关”的实验中,弹簧测力计水平向右拉着物块做   运动,指针位置如图3所示,则物块所受的滑动摩擦力为   N,方向向   ;若增大拉力使物块加速运动,则物块所受摩擦力   (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
4.某品牌新型汽车的质量为2t,该汽车以20m/s的速度在水平路面上做匀速直线运动,此时发动机的牵引力为2000N,该车每行驶100km消耗汽油8L。汽油的密度ρ=0.7×103kg/m3。(忽略空气阻力,g取10N/kg)
(1)该汽车静止在水平路面上时,车对路面的压力是多少?
(2)该汽车以20m/s的速度在水平路面上做匀速直线运动时,受到的摩擦力为多大?
(3)该汽车装满货物时,更难加速或停下来,这是因为    。
(4)请计算8L汽油受到的重力大小。
5.如图,团团拥有了人生第一辆大玩具车,特别开心地要帮妈妈把一袋15kg的大米开车驮回家,已知该玩具车与团团总质量为45kg,她以10.8km/h的速度匀速从超市开车回家总共花了90s,求:
(1)超市到家里的路程是多远?
(2)团团开车驮大米回家这个过程中,地面受到的压力是多大?
6.如图,国产某品牌SUV汽车,质量为1.8t,四个轮胎的着地面积是0.06m2,在水平公路上,以72km/h的速度匀速行驶100km,发动机的功率恒定为30kW。求:(g取10N/kg,q汽油=4.5×107J/kg)
(1)该车静止在水平地面上时对地面的压强;
(2)该车匀速行驶时的牵引力和行驶100km牵引力做的功;
(3)若汽油完全燃烧释放的内能有30%转化为车的机械能,该车行驶100km需要汽油多少千克。(结果保留一位小数)
7.2022年北京冬奥会已完美谢幕。小明同学结合所学物理知识在观看比赛时思考:
(1)在短道速滑混合接力赛中,我国选手任子威用力向前推出武大靖完成交接棒,使得武大靖的速度增大,这说明力改变了物体的    ;同时自己的速度也减小,这说明物体间力的作用是    ;武大靖滑行在弯道上时受的力    (填“是”或“不是”)平衡力。
(2)在冰壶比赛中,冰壶从运动员手中被推出,施力物体是    ,冰壶运动员掷出去的冰壶能继续向前运动,是由于冰壶具有    。“刷冰”是可以    (选填“增大”或“减小”)冰壶与冰面的摩擦。
8.如题图所示,同学们利用饮料瓶设计了很多奇妙的物理实验.
(1)小车在喷水时能够向前运动,是利用了   原理;
(2)水从开口矿泉水瓶的小孔喷出,水面降低,水喷出的距离变短,说明水产生的压强与   有关:
(3)用饮料瓶、透明胶带、螺母、塑料管按图制作了一只潜水艇模型.为使潜水艇下沉,则必须从进排气管处   (选填“吹气”或“吸气”),潜水艇从图中位置下沉的过程中所受到水的浮力   (选填“减小”、“不变”或“增大”)
9.如图甲所示的储水容器底有质量 0.5 kg、底面积 100m2的长方体浮桶,桶上端通过轻质弹簧与紧贴力敏电阻 R 的轻质绝缘片 A 相连,距容器底 0.4m 处的侧壁有排水双控阀门。控制电路如图乙所示,其电源电压 U=12V,R0=10Ω,当电流表示数为 0.6A,且桶底升至阀门所处高度时,阀门才感应排水。力敏电阻 R 与它所受压力 F 的对应关系如下表所示(弹簧均在弹性限度内)。
压力F/N 2 4 … 12 15
电阻R/Ω 110 70 … 16 10
(1)浮桶的重力是   N。(g 取 10N/kg)
(2)未加水时,力敏电阻所受压力为 2N,控制电路总功率是    W。
(3)当双控阀门打开排水时,容器底受到水的压强是多少?(写出必要的计算过程及文字说明)
10.如图装有物品的旅行箱整体可视为杠杆,O为支点,B为重心,A为拉杆的端点。在A点沿图示方向施加拉力F,旅行箱静止。请完成下列问题:
(1)画出旅行箱所受的重力示意图和拉力F的力臂L   。
(2)要使作用在A点的拉力减小,保持其他条件不变,下列做法可行的是____(选填符合要求的选项标号)。
A.缩短拉杆的长度
B.使拉力方向顺时针改变20°
C.将箱内较重的物品靠近O点摆放,重心由B变至B′
11.把一个小球竖直向上抛出,小球在空中受到重力G和空气阻力f的作用,重力为10牛,空气阻力方向始终与运动方向相反,大小为重力的0.1倍,且保持不变。在上升过程中:
(1)画出小球所受力的示意图;
(2)求所受合力F的大小和方向。
12.小明家买了一个既美观又实用的茶几,茶几的中间摆了一个鱼缸,茶几摆放在客厅水平地面上。其部分参数如下表所示:
茶几质量/kg 50
鱼缸质量/kg 8
鱼缸所注水的体积/ 0.03
鱼缸注水后水的深度/m 0.2
鱼缸的底面积/ 0.1
茶几支撑柱数量/个 4
每个支撑柱的面积/ 0.02
请计算(g取10N/kg):
(1)求此时鱼缸所注入的水的重力大小;
(2)求此时水对鱼缸底部的压强大小;
(3)求此时茶几对水平地面的压强大小。
13.一辆小车,总质量为600kg,在水平路面上运动的过程中,受到的阻力是车重的0.05倍。问:
(1)小车所受的阻力是多大?
(2)小车静止时,用200N水平拉力拉小车,小车受到的阻力为多大?
(3)当水平拉力为多大时,小车恰能做匀速直线运动?
(4)当小车受到的水平拉力达500N时,小车所受的摩擦力变化吗?此时你认为小车做什么样的运动?
14.中国古诗词蕴含许多物理知识:
(1)唐代诗人于良史的《春山夜月》中:“掬水月在手,弄花香满衣。”
“月在手”是光的   现象,“香满衣”这一现象说明分子在不停地做   运动。
(2)清朝徐骏的《清风涛》中:“清风不识字,何故乱翻书。”
“清风”能翻书是因为风使书页上方空气流速大,压强   。书页由静止变为运动说明力可以改变物体的   。
15.橡皮筋也像弹簧一样,在弹性限度内,伸长量x与拉力F成正比,即F=kx,下面的表格是张翰做的某橡皮筋受到的拉力F与伸长量x的实验记录。
拉力F/N 5 10 15 20 25
伸长量x/cm 1.6 3.2 4.8 6.4 8
(1)请在如图所示坐标系中作出F-x图像。   
(2)由图像可求得该橡皮筋的劲度系数k=   N/m。
(3)若用该橡皮筋做一个测力计,且测力计上的刻度均匀,则每1 N的距离为   cm。
(4)若几根橡皮筋并排使用拉伸,则它们整体的劲度系数比一根橡皮筋的劲度系数要   (选填“大”或“小”)。
16.图甲是某居民楼前的无障碍通道,一位中年人正用轮椅推着他年迈的母亲缓缓上行,图乙是该通道斜面示意图。为了解中年人推轮椅时所用力的大小,小红和小华进行了探究。她们从斜面底端A点沿斜面确定了相距1m处的B点。(g取10N/kg)
(1)使刻度尺“0”刻度线与水平地面对齐,正确测量B点高度,结果如图乙,为    cm。
(2)选用车轮与轮椅相同材质、花纹的小车为研究对象,进行了如下操作:
①正确使用弹簧测力计,测出小车重为2.0N;
②将弹簧测力计与斜面平行放置并    ,然后沿斜面方向匀速拉动小车,如图乙所示,弹簧测力计示数为    N;
③计算出将小车从A点拉到B点的过程中,拉力所做的功为    J;利用斜面将小车从水平地面提升到B点时的机械效率为    。
(3)在小车上逐渐添加重物,测出小车的总重G,测出沿斜面匀速拉动小车需要的力,计算出拉小车从A点到B点所做的功W1;计算出竖直向上将小车从水平地面提升到B点所做的功W2。以功为纵坐标,以小车总重为横坐标,建立平面直角坐标系,作出W1和W2与小车总重G的关系图像,分别如图丙中的线段a和b;若这位母亲的质量为50kg,所坐的轮椅质量为20kg,则中年人用沿着通道斜面方向的力推轮椅匀速上坡时,力的大小为    N。
17.小华在观摩一次自行车比赛中,看到运动员在转弯时,身体和自行车都是向弯道内侧倾斜的,如图甲所示,骑自行车转弯时,身体为什么要向弯道内侧倾斜呢?小华提出疑问:“要想转弯,必须受力,身体倾斜是为了给自行车一个向内侧转弯的力”,我们平时骑自行转弯时,身体的倾斜没有这么明显,可为什么比赛时选手倾斜得这么明显呢?且靠近内道的选手转弯时比外道选手倾斜得更明显,使骑行的自行车转弯的力的大小,可能与哪些因素有关呢?接着,小华小组设计实验,并在实验室里用小球代替运动员,探究“小球转弯时受力的大小与哪些因素有关”的实验。小华提出了三种猜想。
猜想一:可能与小球的速度有关;
猜想二:可能与小球的质量有关;
猜想三:可能与圆弧形轨道的半径有关。
把半径为0.5米的半圆轨道(左端连着横杆)通过横杆在O点与墙壁活动连接(能绕O点在竖直方向自由转动),轨道置于压力传感器上时,分别让小钢球从距离传感器表面不同高度的弧面处自由滚下,如图乙所示,观察、记录每次压力传感器达到的最大示数(注:小钢球到达最低点时的示数最大),记录如下表:
次数 1 2 3 4 5 6 7 8 9
小钢球质量m/g 30 30 30 60 60 60 90 90 90
距离传感器高度h/m 0.3 0.4 0.5 0.3 0.4 0.5 0.3 0.4 0.5
传感器最大示数F/N 1.66 1.78 1.9 2.32 2.56 2.80 2.98 3.34 3.70
(1)小华“要想转弯必须受力”的观点很有道理,因为力可以    。
(2)小钢球从轨道同一高度由静止释放的目的是    。
(3)通过比较实验1、4、7(或2、5、8或3、6、9),能够初步得出的结论是    。
(4)通过比较    (填实验序号)三次实验可以论证猜想一。查阅资料可知,F等于轨道和小钢球的总重力G与小球滚动时产生的一个“力”的和,在固定的轨道滚动时,该“力”的大小与小球距离传感器高度h成正比,结合表格数据,当小球质量为60g时,传感器最大示数F与距离传感器的高度h的表达式是F=   。
(5)分析材料,你觉得小华是因为上文中    现象提出这个猜想三的。如果还想验证猜想三,请你说说简要的做法:   。
答案解析部分
1.【答案】(1)5.85
(2)2.2
(3)117
【解析】【解答】(1)图甲中刻度尺的分度值为1mm,则铅笔长度的测量值是5.85cm。
(2)图乙所示的弹簧测力计的分度值为0.2N,则弹簧测力计的示数是2.2N。
(3)如图丙所示,标尺上的分度值为0.2g,则烧杯和液体的总质量是
【分析】(1)根据物体对应刻度尺的位置,测量长度;
(2)根据测力计的指针位置,测量力的大小;
(3)根据天平上砝码和游码的位置,测量质量。
2.【答案】(1)连通器
(2)运动状态
(3)等于
【解析】【解答】(1)茶壶的壶嘴和壶身都开口,并且连通,所以构成连通器。
(2)茶叶受水的力,力可以改变物体的运动状态,导致茶叶随水而动。
(3)漂浮时,即静止,处于平衡状态,受到重力和浮力一对平衡力,二力等大,所以重力等于浮力。
【分析】(1)上端开口,下端连通的容器叫连通器。(2)力可以改变物体的运动状态。(3)漂浮时,即静止,处于平衡状态,受到重力和浮力一对平衡力,二力等大。
3.【答案】(1)匀速直线;1.6;左;不变
【解析】【解答】(1)图1中,刻度尺上1cm之间有10个小格,所以一个小格代表的长度是0.1cm=1mm,即此刻度尺的分度值为1mm;物体左侧与0.00cm对齐,右侧与2.80cm对齐,故物体的长度为2.80cm。
由图2可知,电压表选用的量程为0~3V,对应的分度值为0.1V,则示数为1.2V。
(2)实验过程中,必须用弹簧测力计沿水平方向拉着物块做匀速直线运动,根据二力平衡条件可知,弹簧测力计的示数就等于摩擦力的大小。
由图3可知,弹簧测力计的示数为1.6N,物块做匀速直线运动,摩擦力与拉力是一对平衡力,则物块所受的滑动摩擦力为f=F=1.6N
方向与拉力的方向相反,故向左。
滑动摩擦力的大小与压力和接触面粗糙程度有关,若增大拉力使物块加速运动,压力和接触面粗糙程度不变,则所受摩擦力不变。
【分析】(1)根据物体对应刻度尺的位置,测量长度;根据电压表的量程和指针位置,测量电压;
(2)测量滑动变阻器时,拉动物体匀速直线运动,根据测力计指针位置,测量力的大小;摩擦力的方向和相对运动方向相反;滑动摩擦力的大小和物体的运动速度无关。
4.【答案】(1)汽车受到的重力:G=mg=2×103kg×10N/kg=2×104N,
该汽车静止在水平路面上时,压力大小等于重力大小,所以F压=G=2×104N;
答:该汽车静止在水平路面上时,对路面的压力是2×104N;
(2)该车以20m/s的速度在水平路面上做匀速直线运动时,处于平衡状态,水平方向受到的摩擦力和拉力是一对平衡力,大小相等,所以f=F=2000N;
答:该车以20m/s的速度在水平路面上做匀速直线运动时,受到的摩擦力为2000N;
(3)汽车装满货物质量增大,惯性增大
(4)由可得,所装汽油的质量:m汽油=ρV汽油=0.7×103kg/m3×10×10﹣3m3=7.2kg,
所装汽油受到的重力G=m总g=7.2kg×10N/kg=72N。
答:所装汽油受到的重力是72N。
【解析】【解答】(3)汽车装满货物时,质量变大,惯性变大,惯性是保持原来的运动状态的性质;加速或停下来更难;
【分析】(1)根据G=mg,计算汽车受到的重力,水平面受到的压力等于物体的重力,分析水平面受到的压力大小;
(2)根据物体处于平衡状态时,受到的拉力和摩擦力是一对平衡力,结合拉力,判断摩擦力的大小;
(3)物体的质量越大,惯性越大;惯性是保持物体原有状态的原因;
(4)根据m=ρV,计算汽油质量,结合G=mg,计算汽油的重力大小。
5.【答案】(1)根据可得,超市到家里的路程为
(2)大米的重力为
该玩具车与团团总重力为
则团团开车驮大米回家这个过程中,地面受到的压力为
【解析】【分析】(1)根据s=vt计算超市到家里的路程;
(2)根据G=mg分别计算出大米的重力和玩具车与团团的总重力,然后根据 计算地面受到的压力。
6.【答案】(1)汽车的重力为:G=mg=1.8×103kg×10N/kg=1.8×104N,
汽车对地面的压力:F=G=1.8×104N,
则汽车静止时对地面的压强为:
p3×105Pa
(2)汽车的速度为v=72km/h=20m/s,汽车的功率为P=30kW=30000W,
由P=Fv得汽车的牵引力为:
F牵1500N,
行驶100km牵引力做的功为:
W=F牵s=1500N×100×103m=1.5×108J
(3)燃料完全燃烧放出的热量为:
Q放5×108J,
汽油的质量为:
m11.1kg
【解析】【分析】(1)根据G=mg,计算物体的重力;根据,计算压强;
(2)根据,计算牵引力;利用,W=Fs,计算做功多少;
(3)利用,计算燃料放出的热量;利用,计算燃料的质量。
7.【答案】(1)运动状态;相互的;不是
(2)手;惯性;减小
【解析】【解答】(1)用力向前推出运动员时,运动员受到力,运动速度变大,说明力改变了物体的运动状态;推运动员时,自己也受到了力的作用,是物体间力的作用是相互的;在弯道上时,运动方向在改变,不是平衡状态,受的力不是平衡力;
(2)冰壶从运动员手中被推出,手发出了力,施力物体是手,掷出去的冰壶能继续向前运动,是由于冰壶具有惯性,能继续保持运动状态;“刷冰”减小了冰面的粗糙程度,可以减小冰壶与冰面的摩擦。
【分析】(1)力可以改变物体的运动状态,物体间力的作用是相互的;物体的运动状态改变,受到非平衡力;
(2)发出力的物体是施力物体;惯性是物体继续保持原来状态的原因;压力一定时,接触面越光滑,滑动摩擦力越小。
8.【答案】(1)力的作用是相互的
(2)深度
(3)吸气;不变
【解析】【解答】(1)小车向后喷水,向前运动,小车受到了向前的作用力,利用了物体间力的作用是相互的原理;
(2)瓶中的水面降低,水喷出的距离变短,说明瓶上的小孔处受到的压强变小了,可以验证水产生的压强与深度有关;
(3)为使潜水艇下沉,需要增大潜水艇的重力,水进入瓶中,气体排出,则从进排气管处吸气,潜水艇下沉的过程中,液体密度和排开液体的体积不变,根据F浮=ρ液gV排,所受到水的浮力不变。
【分析】(1)物体间的力和反作用力,是相互作用力;
(2)液体压强和液体密度、深度有关;
(3)潜水艇通过改变自身重力,实现沉浮;液体密度和排开体积一定时,浮力不变。
9.【答案】(1)5
(2)1.2
(3)6×103Pa
【解析】【解答】(1)浮桶的重力为:G=mg=0.5kg×10N/kg=5N。
(2)由表格数据知,未加水时,力敏电阻所受压力为2N时,力敏电阻的阻值为110Ω,
R0与力敏电阻串联,此时电路的总电阻:R总=R0+R=10Ω+110Ω=120Ω,
电路中电流为:,控制电路的总功率为:P=UI=12V×0.1A=1.2W;
(3)当电流表示数为0.6A,且桶底升至阀门所处高度时,阀门才感应排水,
此时电路中的总电阻:,
此时力敏电阻的阻值:R′=R总′-R0=20Ω-10Ω=10Ω,
由表格数据知,此时力敏电阻所受压力为15N,则此时浮桶受到的浮力:F浮=G+F=5N+15N=20N,
浮桶排开水的体积:,
则水面上升的深度为:,
此时容器内水的深度:h=h1+h2=0.2m+0.4m=0.6m,
当双控阀门打开排水时,容器底受到水的压强为:p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×0.6m=6×103Pa
【分析】 (1)根据G=mg,可求出重力;
(2)根据公式P=UI,可求出功率;
(3)利用欧姆定律求出电路总电阻,求出力敏电阻R的阻值,根据示重法求出浮力,利用阿基米德原理求出排开水的体积,进而求出水面上升高度,根据公式p=ρgh,求出压强。
10.【答案】(1)
(2)C
【解析】【解答】(1)①旅行箱受到的重力作用在它的重心上,方向竖直向下;
②通过作用点A将F的作用线反向延长,再通过支点O作它的垂线,从支点到垂足之间的距离就是动力臂,如下图所示:
(2)根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知,要减小A点的拉力,需要增大动力臂,减小阻力臂。
A.缩短拉杆的长度,则动力臂减小,故A不合题意;
B.使拉力方向顺时针改变20°,则动力臂会减小,故B不合题意;
C.将箱内较重的物品靠近O点摆放,重心由B变至B′,则此时阻力臂变小,故C符合题意。
故选C。
【分析】(1)①确定重力的大小、方向和作用点,然后沿力的方向画一条带箭头的线段即可;
②力臂是从杠杆的支点到力的作用线的垂直距离。
(2)根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2分析判断。
11.【答案】(1)解:小球所受的阻力为
小球向上运动,受到了竖直线下的重力和向下的阻力,故受力示意图如图所示:
(2)解:所受合力F的大小为
合力方向:竖直向下
答:所受合力F的大小为11N,方向为竖直向下。
【解析】【分析】(1)根据摩擦力和物体重力的关系,计算摩擦力,根据物体受到的力和方向,画出物体受力情况;
(2)根据物体受到的力的大小和方向,计算合力。
12.【答案】(1)由表可知,根据可得水的质量为
水的重力为
(2)由可得水对鱼缸底部的压强为
(3)茶几对水平地面的压力为
茶几与地面间的受力面积为
茶几对水平地面的压强为
【解析】【分析】
(1)先根据求出质量,再根据G=mg算出重力
(2)根据算出水对鱼缸底部的压强
(3)先算出茶几对水平地面的压力F总=G总,而茶几与地面间的受力面积为S总=0.08m2,在根据可求出来
13.【答案】(1)小车所受到的阻力为f=0.05G=0.05mg=0.05×600kg×10N/kg=300N
答:小车所受的阻力是300N;
(2)小车静止时,由于200N的拉力小于小车运动时的摩擦力,所以小车拉不动,处于静止状态,此时受到的静摩擦力等于拉力为200N;
答:小车静止时,用200N水平拉力拉小车,小车受到的阻力为200N;
(3)当水平拉力等于小车所受的阻力300N时,小车做匀速直线运动,处于平衡状态,受到的力是平衡力,所以当水平拉力等于小车所受的阻力300N时,小车做匀速直线运动;
答:当水平拉力为300N,小车恰能做匀速直线运动;
(4)由于小车对地面的压力和接触面的粗糙程不变,所以当拉力增大时,摩擦力大小不变;但由于此时拉力大于摩擦力,所受的合力不为零,且合力方向与运动方向相同,所以小车将做加速直线运动。
答:当小车受到的水平拉力达500N时,小车所受的摩擦力不变,小车将做加速直线运动。
【解析】【解答】(1)小车所受阻力为f=0.05G=0.05mg=0.05×600kg×10N/kg=300N
答:小车所受阻力为300N
(2)小车静止时,由于200N的拉力小于小车运动时的摩擦力,所以小车拉不动,处于静止状态,此时受到的静摩擦力等于拉力为200N;
答:小车静止时,用200N水平拉力拉小车,小车受到的阻力为200N;
(3)当水平拉力等于小车所受的阻力300N时,小车做匀速直线运动,处于平衡状态,受到的力是平衡力,所以当水平拉力等于小车所受的阻力300N时,小车做匀速直线运动;
答:当水平拉力为300N,小车恰能做匀速直线运动;
(4)由于小车对地面的压力和接触面的粗糙程不变,所以当拉力增大时,摩擦力大小不变;但由于此时拉力大于摩擦力,所受的合力不为零,且合力方向与运动方向相同,所以小车将做加速直线运动。
答:当小车受到的水平拉力达500N时,小车所受的摩擦力不变,小车将做加速直线运动。
【分析】(1)根据题中所给数量关系利用G=mg直接求阻力
(2)(3)由于小车静止和匀速运动,利用二力平衡和牛顿第一定律即可
(4)滑动摩擦力只与接触面粗糙程度和接触面压力有关,所以小车所受摩擦力不变,小车受到的拉力大于阻力,将做加速直线运动
14.【答案】(1)反射;无规则
(2)小;运动状态
【解析】【解答】
(1)“月在手”是通过手中的水面反射形成的像,是光的反射现象;“香满衣”是因为花香分子在不停地做无规则运动,这是扩散现象;
(2)风吹过书页的上表面时,使书表面上空气流动速度增大,而导致书上表面压强减小,而书页下表面的压强不变,在上下压强差的作用下,书页会向上翻;书由静变动,这主要是表明力改变了物体的运动状态。
故答案为:(1)反射;无规则;小;运动状态。
【分析】本题综合考查了对反射、分子热运动、流速与压强的关系、力的作用效果等知识的理解和应
用。重点读懂题意,找到突破口。
15.【答案】(1)如图所示:
(2)312.5
(3)0.32
(4)大
【解析】【解答】探究弹簧的伸长和受到的拉力的关系时,
(1)根据实验数据,在坐标图像中描点作图,如图 ;
(2)由图像可求得该橡皮筋的劲度系数;
(3)若用该橡皮筋做一个测力计,且测力计上的刻度均匀,则每1 N的距离为;
(4)若几根橡皮筋并排使用拉伸,当受力相同时,每个弹簧的伸长量小,它们整体的劲度系数比一根橡皮筋的劲度系数要大。
【分析】(1)根据弹簧受到的拉力和形变量,结合数据作图;
(2)根据力和形变量的比值,计算劲度系数;
(3)根据形变量和力的比值,计算分度值;
(4)当弹力相同时时,弹簧越多,劲度系数越大。
16.【答案】(1)9.00
(2)校零;0.3;0.3;60%
(3)105
【解析】【解答】(1)根据图乙可知,刻度尺的分度值为0.1cm,则准确值为9.0cm,估读值为0.00cm,那么斜面B点的高度为9.00cm;
(2)②将弹簧测力计与斜面平行放置并校零,然后沿斜面方向匀速拉动小车。根据乙图可知,弹簧测力计的分度值为0.2N,最大示数为0.3N;
③拉力做的总功:W总=Fs=0.3N×1m=0.3J
拉力做的有用功:W有=Gh=2N×0.09m=0.18J;
则斜面的机械效率:。
(3)斜面的机械效率与物体的重力无关,根据得到:
60%=;
解得:F'=105N。
【分析】(1)根据图乙确定刻度尺的分度值,然后根据“测量值=准确值+估读值”记录测量结果即可;
(2)②在正式使用前,弹簧测力计要进行校零。根据图乙确定测力计的分度值,然后根据指针位置读出示数。
②根据W总=Fs计算拉力做的总功,根据W有=Gh计算有用功,最后根据公式计算出机械效率。
(3)同一个鞋面,它的机械效率不变,根据公式列式计算力的大小即可。
17.【答案】(1)物体的运动状态
(2)小球到达最低点时具有相同的速度
(3)在小球速度一定时,小球的质量越大,小球转弯时受力就越大
(4)1、2、3(或4、5、6或7、8、9);2.4h+1.6
(5)靠近内道的选手转弯时比外道选手倾斜得更明显;使同一小钢球从不同轨道的同一高度自由滚下
【解析】【解答】(1)转弯时,运动方向改变了,运动状态改变了,因力是改变物体运动状态的原因,故“转弯必须受力”的观点很有道理;
(2)小球从轨道相同高度滚下是为了使 小球到达最低点时具有相同的速度 ;
(3)比较实验1、4、7(或2、5、8或3、6、9)知,小球距离传感器高度相同,小球的质量不同,且小球的质量越大,传感器最大示数F越大,所以可以得出:在小球速度一定时,小球的质量越大,小球转弯时受力就越大;
(4)第1空,小球转弯时受力的大小与小球的速度的关系,需要控制距离传感器的距离相同,改变小球速度,即小球从轨道滚下的高度,实验1、2、3(或4、5、6或7、8、9)符合题意;
第2空,设传感器最大示数F与距离传感器的高度h的函数关系式为:F=kh+b,将4、5的数据代入得:2.32N=k×0.3m+b①,
2.56N=k×0.4m+b②,
联立①②可解得:k=2.4,b=1.6,即F=2.4h+1.6;
(5)根据靠近内道的选手转弯时比外道选手倾斜得更明显提出猜想三;
要探究:小球转弯时受力的大小与圆弧形轨道的半径的关系,需要控制小球的质量相同,速度相同,改变圆弧形轨道的半径,故应使同一小钢球从不同轨道的同一高度自由滚下。
【分析】(1)根据力是改变物体运动状态的原因分析;
(2)同一小球从轨道一定高度滚下,重力势能转化为动能,从同一高度滚下,到达最低点时速度相同;
(3)比较实验1、4、7(或2、5、8或3、6、9)的相同量和不同量得出结论;
(4)探究小球转弯时受力的大小与小球的速度关系,需要控制距离传感器的距离和小球质量相同,改变小球的速度;
根据表格数据得出小球质量为60g时传感器最大示数F与距离传感器的高度h的表达式;
(5)根据靠近内道的选手转弯时比外道远手倾斜得更明显提出猜想三;
要探究小球转弯时受力的大小与可能与圆弧形轨道的半径的关系,需要控制小球的质量、速度相同,改变圆弧形轨道的半径,据此设计实验。

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