物理中考二模试卷试卷练习(Word版 含答案)易错题培优
一、中考物理力学问题 易错压轴题提优(难) 1.阅读《桔槔和辘轳》,回答问题。 桔槔和辘轳
中国古代五大农书之首《齐民要术》中清楚的记载着:“井深用辘轳,井浅用桔槔。”桔槔是人类最早发明的简单汲水工具,如图甲所示,在其横长杆的中间由竖木支撑或悬吊起来,横杆的一端用一根绳与汲器相连,另一端绑上或悬上一块重石头。这个石头不能太重,也不能太轻,太重落桶时费力,太轻提水时费力。石头到底多重呢?假设落桶与提水时人施加在绳上的力的大小均为F,只不过落桶时F方向向下,提水时F方向向上,不计桶本身重力,利用杠杆平衡条件,我们可以计算出对于等臂的桔槔,石头重G石?也就是石头的重力是所汲水重的一半。
1G,2水
桔槔只能在浅水中汲水,无法满足深井汲水的需求,极大限制了农业发展。辘轳的出现,弥补了桔槔的功能缺陷,既省力,又便于深井汲水,满足了人们农业生产和日常生活方面对水资源的进一步需求(如图乙所示)。辘轳是典型的轮轴,其结构如图丙所示,半径较大的是轮,半径较小的是轴,轮轴是能够连续转动的杠杆,支点就在转轴线上。R为轮半径,r为轴半径,F1为作用在轮上的力,F2为作用在轴上的力,当轮轴匀速转动时,有
F1R?F2r,且R?r,所以F1?F2,因而辘轳能够省力,同时可以根据井深确定绳子的
长度。
根据上述材料,回答下列问题。
(1)与桔槔相比,辘轳的优势是______(写出一条即可);
(2)用桔槔汲水时,不计桶本身重力,设所提水重为G水,石头重为G石,动力臂为l1,阻力臂为l2,提水时人施加在绳上的力F方向向上,如果桔槔匀速转动,根据杠杆平衡条件,下列关系式符合提水情景的是______;(选填选项前的字母) A.G水l1?G石l2 B.G水?Fl1?G石l2 C.G水?Fl1?G石l2
(3)使用辘轳时,若想更加省力,可以进行改进,请你列举出一条_______。 【答案】便于深井汲水 B 使轮的半径更大些或轴的半径更小些 【解析】 【分析】
????
(1)根据题中信息分析解答; (2)根据杠杆的平衡条件分析解答; (3)根据F1R?F2r分析解答。 【详解】
(1)[1]桔槔只能在浅水中汲水,无法满足深井汲水的需求,辘轳既省力,又便于深井汲水,满足了人们农业生产和日常生活方面对水资源的进一步需求;
(2)[2]由题意知拉力F使杠杆逆时针转动,石头对杠杆的拉力也是使杠杆逆时针转动,水对杠杆的拉力使杠杆顺时针转动, 根据杠杆平衡条件得
G水l1?G石l2?Fl1
整理得
?G故B正确;
水?F?l1?G石l2
(3)[3]根据F1R?F2r知,要想更加省力,可以使轮半径更大些或轴半径更小些。 【点睛】
本题考查杠杆平衡条件的应用、轮轴的应用等知识,还考查了学生的分析解答能力,是一道综合题,难度不是很大。
2.阅读短文,回答问题?
智能防疫机器人
我国研制的某款智能防疫机器人,具有自主测温?移动?避障等功能?
机器人利用镜头中的菲涅尔透镜将人体辐射的红外线聚集到探测器上,通过处理系统转变为热图像,实现对人群的体温检测。当发现超温人员,系会自动语音播报,并在显示屏上用红色框标注人的脸部?
机器人利用磁敏电阻等器件来监控移动速度,控制驱动电机运转,图甲为控制电机运转的原理电路,U为输入电压,RB为磁敏电阻,阻值随外加磁场强弱的变化而改变?
机器人为有效避障,在移动过程中会发射?接收超声波(或激光)来侦测障碍物信息,当感知到前方障碍物时,机器人依靠减速器进行减速,并重新规划行驶路线?
下表为机器人的部分参数,“电池比能量”为单位质量的电池所能输出的电能;“减速器的减速比”为输入转速与输出转速的比值?
(1)机器人在行进过程中遇到玻璃等透明障碍物时,利用____(选填“超声波”或“激光”)才能较好感知到障碍物:以移动机器人为参照物,障碍物是____的? (2)下列关于机器人的说法中,错误的是____? A.菲涅尔透镜的作用相当于凹透镜 B.菲涅尔透镜接收的是人体辐射出的电磁波 C.图甲中电磁铁的上端为N极
D.机器人发现体温38℃的人会语音报警并识别
(3)若机器人以最大速度沿水平路面匀速直线运动7min,此过程中机器人受到的阻力为____N,消耗的电能占电池所能输出总电能的____ %。
(4)控制电机运转的磁敏电阻阻值随磁场强弱变化的图线如图乙,当磁敏电阻在正常工作区时,即使图甲电路中输入电压U发生改变,R1两端电压U1都能维持在某一定值附近微小变化,从而使控制电路中的电机稳定转动,则磁敏电阻的正常工作区对应图中_____(选填“ab”或“bc”)段,己知无磁场时RB阻值为200Ω,R1的阻值为400Ω,线圈电阻忽略不计当U为24V时,处在磁场中的RB电功率为0.32W,则R1两端的电压U1是_____V。
(5)图丙是机器人测速系统的部分装置简化图,磁敏电阻转速传感器安装在驱动电机旋转齿轮的外侧,当传感器对准齿轮两齿间隙时,电缆输出电流为0。某次当驱动电机的齿轮匀速转动时,电缆输出如图丁所示周期性变化的电流,则1s内对准传感器的齿间隙共有_____个;若此时机器人遇到障碍物,减速器启动,则经减速器降速后的齿轮转速为_____ r/min。
【答案】超声波 运动 A 240 3.33 ab 16 100 10 【解析】 【分析】 【详解】