【題目】(12分)2014年10月為黃石市“中小學(xué)科技體育藝術(shù)月”,某中學(xué)九年級興趣小組進行了三項物理實踐,請根據(jù)所給的條件進行計算。
(1)小紅同學(xué)想估測自己站立時對地面的壓強,她雙腳站立在一放方格紙上,整個腳印范圍都與紙面接觸,其中一只鞋底的輪廓如圖甲所示,已知圖中方格的變成為2cm,小紅同學(xué)的質(zhì)量為40kg,g取10N/kg,請估算小紅同學(xué)站立時對地面的壓強。
(2)小明同學(xué)想測量自己快速上樓時克服重力做功的功率,他快速的從一樓到到五樓,共用時21S,已知小明同學(xué)的質(zhì)量為50kg,每層樓高為3cm,g取9.8N/kg,請計算小明同學(xué)快速上樓過程中克服重力做功的功率。
(3)大鵬同學(xué)想研究浮力問題,如圖乙,一只粗細均勻的圓柱體蠟燭,長度L為17cm,底部粘有小石塊,將它豎直放入水中靜止,露出水面的長度h為1cm,現(xiàn)點燃蠟燭。問:蠟燭是否能夠燒完,若能,請說明理由;若不能,請求出最后剩余的長度。(已知ρ蠟=0.9×103kg/m3,ρ水=1.0×103kg/m3)
【答案】(1)1.47×10-4Pa;(2)280W;(3)7cm
【解析】
試題分析:(1)由圖可知一保腳印所占格數(shù)為34格,每小格面積為4cm3,所以雙腳接觸地面總面積人為S=2×34×4×10-4m2,雙腳對地面的壓力等于重力F=G=mg=400N;所以小紅同學(xué)站立時對地面的壓強為:P=F/S=400N/(2×34×4×10-4m2)=1.47×10-4Pa;
(2)上樓過程中克服重力做的功為:W=mgh=50kg×9.8N/kg×12m=5880J,所以做功的功率為:P=W/t=280W;
(3)設(shè)小石塊重力為G石,體積為V,蠟燭橫截面積為S,剛點燃蠟燭時整體處于漂浮狀態(tài),即有F浮=G,所以ρ蠟LSg+G石=ρ水(L-h)Sg+ρ水Vg;設(shè)蠟燭剛熄滅時剩余長度為x,此時恰好懸浮即有F1浮=G1,所以ρ蠟xSg+G石=ρ水xSg+ρ水Vg;由上述兩個式子得ρ蠟(L-x)Sg=ρ水(L-h-x)Sg,所以可得x=7cm。
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【題目】我國隨著航天事業(yè)發(fā)展需要,正在研制大功率液氫發(fā)動機。這種發(fā)動機使用液氫作燃料,主要是因為氫是有( )
A.較小的密度 B.較大的比熱容
C.較高的熱值 D.較低的沸點
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【題目】(6分)同學(xué)們在認識和研究浮力時,進行了如下的探究.
(1)小華將乒乓球按入水中,松手后,發(fā)現(xiàn)乒乓球豎直上浮,這說明了什么?
(2)小帥利用水、彈簧測力計和帶有標記線的長方體物塊等器材,進行了如圖所示的實驗.
你認為他在研究浮力大小與什么因素的關(guān)系?并寫出你這樣認為的理由.
(3)小勇也用水做了上面的實驗,還換用酒精和鹽水做了下圖的實驗.
則小勇的實驗較小帥的實驗有哪些優(yōu)點?(寫出兩點)
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【題目】(1)補全圖1圖的光線,使光路完整.
(2)在圖2中的空缺處填上適當?shù)墓鈱W(xué)元件.
(3)如圖3所示,兩架敵機,一架是實際飛機,一架是從潛水艇的觀察口看到的該飛機的像,請用光路確定哪架是實際飛機;
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【題目】在實驗室做“觀察水的沸騰”實驗,當水溫為820C時開始記錄數(shù)據(jù),以后每隔lmin讀一次溫度計的示數(shù),直到水沸騰一段時間后停止讀數(shù),其數(shù)據(jù)記錄如下表所示。
(1)在記錄第四次數(shù)據(jù)時,溫度計的示數(shù)如左圖所示,請將讀數(shù)填在表內(nèi)空格中。
(2)請根據(jù)表格中的數(shù)據(jù),在右圖中作出水的溫度隨時間變化的圖線。
(3)由圖線可知,水在沸騰過程中溫度特點是 。
(4)實驗結(jié)束后,同學(xué)們在交流時,發(fā)現(xiàn)各自測出的水的沸點大都不是1000C,可能原因是 (寫出一點)
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【題目】下列數(shù)據(jù)中最接近事實的是( )
A.我們所用物理教材的厚度約為5cm
B.人步行速度約4km/h
C.洗澡水的溫度是70℃
D.老師眨眼一次所用的時間為10s
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【題目】(8分)圖1所示為一種自動蓄水裝置示意圖:輕質(zhì)彈簧上端固定,下端與木塊相連,輕質(zhì)滑片P的右端固定在彈簧最下端,左端位于粗細均勻的金屬電阻R2的最下端A處且接觸良好,閉合S,水泵工作,向空水箱里緩慢注水,當P上滑至B處(R2的中點)時,水面到達設(shè)定高度,水泵自動停止注水,在此過程中,彈簧彈力F與滑片P上滑長度x之間的關(guān)系如圖2所示,
已知:電阻箱R1接人電路中的阻值為20Ω,R2的總電阻為20Ω,長度為l;當線圈中電流I≥0.lA時,銜鐵被吸下g= l0N/kg,彈簧始終處于彈性限度范圍內(nèi),不考慮線圈的電阻和滑片P滑動時的摩擦。
(1)求電源電壓U; (2)求木塊所受的重力; (3)當P滑至B處時,求木塊浸入水中的體積; (4)若將R1調(diào)至l0Ω,則水箱內(nèi)最高水位與原設(shè)定水位的高度差△h 0.5l(選填“>”、“<”或“=”),你判斷的理由是: .
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【題目】(6分)在“探究液體壓強與哪些因素有關(guān)”的實驗中,小芳猜想:液體的壓強可能與液體的密度、深度等因素有關(guān)。
(1)要研究液體的壓強與某個因素的關(guān)系,需要先控制其他幾個因素不變,這種實驗探究方法稱作 法。
(2)下圖是小芳同學(xué)設(shè)計的用壓強計探究影響液體壓強因素的三個實驗裝置:
①要探究液體密度相同時,液體的壓強與液體的深度是否有關(guān),應(yīng)選取裝置甲和裝置____(選填“乙”或“丙”)來進行研究;
②要探究液體深度相同時,液體的壓強與液體的密度度是否有關(guān),應(yīng)選取裝置乙和裝置____(選填“甲”或“丙”)來進行研究。
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