最大速度 充满电最大行程 16km/h 24km (1)该车充满电后,若以最大速度行驶,能行驶的最长时间是多少?
(2)质量为50kg的人驾驶该车,在水平地面上匀速行驶,则人和车的总重力为多少? (3)该车在水平地面上匀速行驶,对地面的压强多大? 解析:(1)1.5h;(2)600N.(3)2×105Pa. 【解析】 【详解】
(1)能行驶的最长时间:t=
s24km==1.5h; v16km/h(2)人和电动平衡车的总重力:G总=(m人+m车)g=(50kg+10kg)×10N/kg=600N; (3)车对水平地面的压力:F压=G总=600N, 车对水平地面的压强:p=
F压600N5
=2×10Pa. ?-42S30?10m答:(1)该车充满电后,若以最大速度行驶,能行驶的最长时间是1.5h;
(2)质量为50kg的人驾驶该车,在水平地面上匀速行驶,则人和车的总重力为600N. (3)车对水平地面的压强是2×10Pa.
23.某兴趣小组探究串联电路中电阻消耗的电功率与电流的关系,电路如图甲所示.滑动变阻器的规格为“30? 1A”,当滑片P从最右端向最左端移动的过程中,R1的U?I图象如图乙所示.求:
5
(1)R1的阻值;
(2)电路消耗的最大功率;
(3)当R2消耗的电功率为0.5W时,R2的阻值. 解析:(1)10?(2)3.6W(3)2?. 【解析】 【详解】
(1)由R1的U-I图像可知,通过R1的电流与电压成正比,R1为定值电阻,当U1=6V时,I1=0.6A,由欧姆定律可知:R1?U16V??10Ω; I10.6A(2)当滑动变阻器连入电阻为0时,电路中的电流最大,此时电阻R1两端的电压等于电源电压,电源电压U=U1=6V,最大电流为I1=0.6A,电路最大功率P?UI1?6V?0.6A?3.6W; (3)当R2消耗的电功率为0.5W时,P2?IR2,0.5W?IR2----①而I?22U6V?,代入
R1?R210Ω?R2?6V?①得:0.5W???R2,解得R2的阻值:R2=2Ω或R2=50Ω,由图乙可知,当R2最大时,I最小
?10Ω?R2?=0.15A,电路总电阻R?舍去,R2=2Ω.
24.将一底面积为S cm的长方体木块用细线栓在空容器的底部,然后向容器中缓慢加水直到木块上表面与液面相平,如图甲所示,在此整个过程中,木块底部受到水的压强随容器中水的深度的变化如图乙所示,
2
2U6V??40Ω,R2的最大值R最大=R-R1=40Ω-10Ω=30Ω,所以R2=50ΩI最小0.15A
(1)求木块所受到的最大浮力为?
(2)细线对木块的最大拉力为?(设水的密度为ρ0) 解析:ρ0gS(h1+h3-h2)ρ0gS(h3-h2) 【解析】 【详解】
(1)根据图象可知,木块刚刚漂浮时,木块浸入水中的深度为L1=9cm;由于从9cm到16cm,木块一直处于漂浮,浸入水中的深度不变;当水面的高度为16cm时细线刚好张紧,线的拉力为零;直到木块上表面与液面相平,此时水面的高度为25cm;所以木块的高度:L=9cm+(25cm﹣16cm)=18cm=0.18m;则木块的体积:V木=S木L=0.01m×0.18m=1.8×10m,木块全部淹没时受到的浮力最大为:F浮=ρ水gV
排
2
﹣33
=ρ水gV木=1×103kg/m3×10N/kg×1.8×10﹣3m3=18N;
(2)由图象可知,木块刚刚漂浮时木块底部受到水的压强为900Pa,则木块的重力与水向上的压力(浮力)平衡,所以,木块重力:G=F向上=p向上S=900Pa×0.01m2=9N;直到木块上表面与液面相平时,木块受到的浮力最大,由力的平衡条件可得,细线对木块的最大拉力为:F拉=F浮﹣G=18N﹣9N=9N. 五、实验题
25.如图所示,在测量小灯泡的电功率的实验中(小灯泡的额定电压为2.5V).
(1)图甲是未连接好的实验电路,请你用笔画线代替导线将它连接完成. (_______)
(2)连接好电路后,闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表有示数,电压表无示数,则故障原因可能是小灯泡_____(选填“短路”或“断路”).
(3)故障排除后,移动变阻器的滑片,当电压表的示数为2.5V时,电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率是_____W,小灯泡正常工作时的电阻是_____Ω(保留一位小数).
(4)根据测出的数据,画出了小灯泡的电流与电压的关系图象,如图丙所示,发现图线是弯曲的,其主要原因是_____.
解析: 短路 1.4 4.5 灯丝的电阻随温度的变化而变化
【解析】 【分析】
(1)根据小灯泡的额定电压为2.5V确定电压表的量程,将电压表接入电路中;
(2)闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表有示数,说明电路是通路,根据电压表无示数分析故障的位置;
(3)根据电流表选用小量程确定分度值读数,根据P=UI求出小灯泡的额定功率;根据欧姆定律求出小灯泡正常工作时的电阻;
(4)灯丝的电阻随温度的变化而变化. 【详解】
(1)小灯泡的额定电压为2.5V,故电压表选用小量程与灯并联,如下图所示:
(2)连接好电路后,闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表有示数,说明电路不可能是断路,应该是短路,若灯泡短路,电压表没有示数,电流表有示数,故障原因可能是小灯泡短路;
(3)故障排除后,移动变阻器的滑片,当电压表的示数为2.5V时,灯泡正常发光,电流表的示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,电流为0.56A,则小灯泡的额定功率是:
P=UI=2.5V×0.56A=1.4W;小灯泡正常工作时的电阻R?U2.5V??4.5?; I0.56A(4)根据测出的数据,画出了小灯泡的电流与电压的关系图象,如图丙所示,发现图线是弯曲的,由欧姆定律的变形公式U=IR,这说明电流与电压不成正比,其主要原因是灯丝的电阻随温度的变化而变化. 26.小明发现严冬季节水缸里的水结冰了,但腌菜缸里的盐水却没有,小明猜想,水中加入别 的物质后,一定会对水的凝固点产生影响.为了验证这一猜想,他将一些盐放入水中,并把盐水用容器盛好放入冰箱,研究盐水的凝固过程.每隔一定时间,小明就观察盐水状态、测出温 度,并将凝固过程记录的温度数据画成了凝固图象如图甲所示.
(1)从图象中可以看出盐水的凝固过程用了______分钟.
(2)从图象中得到晶体的液态物质在凝固时的温度将______.(选填“变大”“变小”或“不变”). (3)盐水的凝固点为______℃.实验验证了小明的猜想,因为与水相比,凝固点变 ______了(填“高”或“低)
(4)实验中小明同学发现盐水凝固时间较长,在不改变原来实验装置的情况下,请你告诉他一种 缩短盐水凝固时间的方法:_______.
(5)如果将一个装有冰水混合物的试管放入正在熔化的盐冰水混合物中如图乙所示,试管中的冰水混合物中的冰会______(选填“变多”、“变少”或“不变”). 解析:10 不变 -2 低 减少盐水的量 变多 【解析】 【详解】
(1)从图象中可以看出盐水从第10分钟开始凝固,到第20分钟凝固完成,凝固过程用了10分钟; (2)晶体凝固的过程中温度是保持不变的;
(3)从图象可知:温度保持不变的温度是-2℃,故该盐水的凝固点是-2℃;又知:水的凝固点是0℃,与水相比,盐水的凝固点变低;
(4)盐水凝固时间较长,可能是因为盐水的质量较多,因此可以通过减少盐水的质量来缩短盐水凝固时间;
(5)冰水混合物的温度是0℃,而盐冰水混合物的温度是-2℃;冰水混合物会向盐冰水混合物放热;冰水混合物中的水会达到凝固结冰的条件,冰水混合物中的冰会变多. 六、综合题
27.1.(9分)小宇和同学们做了下面几个力学实验,请你和他们共同完成下列实验过程(g=10N/kg):
(1)在“探究浮力的大小与哪些因素有关”时,小宇使用的是如图甲所示的实验装置,实验结束后,根据实验数据绘制了弹簧测力计的示数F与物体A的下表面浸入水中的深度h的关系图象(如图乙),根据图象回答下列问题:
①物体A浸没在水中之前,弹簧测力计的示数随A的下表面浸入水中深度的增加而减小,说明浮力与 (选填“物体体积”或“排开液体体积”)有关.物体A浸没在水中后,所受的浮力为 N,且保持不变,说明浸没在水中的物体所受的浮力与它浸没在水中的深度 (选填“有关”或“无关”). ②物体A的密度为 kg/m2.
③物体A下表面所受液体压强P与其浸入水中深度h的关系图象应该是丙图中的 . (2)小宇和同学们采用如下方法测量B液体的密度,请你将实验数据补充完整; ①用天平测出烧杯和B液体的总质量为150.4g; ②将B液体倒入量筒中一部分,读出体积为10mL;
③测量烧杯和剩余B液体的总质量时,天平平衡后,砝码和游码在标尺上所对的刻度值如图丁, 质量为 g,则B液体的密度为 g/cm.
(2)小宇将弹簧测力计挂着的物体A浸没在B液体中,此时弹簧测力计的示数 (选填“大于”、“小于”或“等于”)物体A浸没在水中时弹簧测力计的示数,说明浸在液体中的物体受到的浮力还与 有关.
解析:(1)①排开液体的体积;1;无关;②1.2×10;③D;(2)③129.4;1.1;(2)小于;液体的密度. 【解析】
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试题分析:(1)①物体A浸没在水中之前,浸入水中深度越大排开水的体积越大,弹簧测力计的示数减小,这说明物体受到的浮力的大小与排开液体体积有关;
由图乙可知,h=0时弹簧测力计的示数即为物体A的重力GA=1.2N,h=5cm时物体完全浸没弹簧测力计的示数F=0.2N,则物体A浸没在水中后所受的浮力F浮=GA﹣F=1.2N﹣0.2N=1N;
物体A浸没在水中后,受到的浮力不变,说明浸没在水中的物体所受的浮力与它浸没在水中的深度无关;
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