江苏省南京市六合区中考物理 浮力电机械效率专题.docx

江苏省南京市六合区中考物理 浮力电机械效率专题.docx

《江苏省南京市六合区中考物理 浮力电机械效率专题.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《江苏省南京市六合区中考物理 浮力电机械效率专题.docx（30页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

江苏省南京市六合区中考物理浮力电机械效率专题

浮力、电

副标题

题号

一

总分

得分

一、实验探究题（本大题共45小题，共270.0分）

1.   小明用弹簧测力计、圆柱体、两个相同的圆柱形容  器，分别装有一定量的水和盐水，对浸在液体中的物体所受的浮力进行了探究，其装置和弹簧测力计示数如图所示。

甲       乙        丙        丁       戊

（1）分析图甲、乙、丙，说明浮力的大小与   有关。

（2）为了探究浮力大小与物体浸没在液体中的深度有无关系，可选用   图的装置来进行操作。

（3）圆柱体浸没在水中时受到的浮力是   N，圆柱体的体积是   m3。

（g取l0N/kg）（4）用图示实验数据测出盐水的密度是   kg/m3。

2.   小明帮爷爷浇菜园。

他从井中提水时发现盛满水的桶露出水面越多，提桶的力就越大。

由此他猜想：

浮力大小可能与物体排开液体的体积有关。

于是他找来一个金属圆柱体、弹簧测力计和烧杯等器材进行了如下图所示的探究。

（1）分析上图中弹簧测力计示数的变化可知，物体排开液体的体积越大，所受的浮力               。

（2）实验结束后，小明绘制了弹簧测力计对金属圆柱体的拉力和金属圆柱体所受浮力随浸入液体深度变化的曲线，如下图所示。

（ρ水=1.0×103kg/m3，取g=10N/kg）

分析图象可知：

①曲线             （选填“a”或“b”）描述的是金属圆柱

   体所受浮力的变化情况。

②该金属圆柱体所受的重力为      N，金属圆柱体的密度为            kg/m3。

（3）爷爷鼓励小明对“浸在液体中的物体所受浮力大小是否与液体的密度有关”这一问题进行探究。

请你帮小明选择合适的器材，并写出实验步骤。

实验器材：

实验步骤：

3.   分）八年级6班的同学用如图1所示的实验装置探究“浮力的大小与物体排开液体的体积的关系”，实验中物体排开液体的体积可由物体上的刻度线显示出来，小刚通过实验得到了表一中的实验数

据．表一

实验次数

酒精的密度ρ/kgm3

物体排开液体的体积V/cm3

物体的重力G/N

测力计的示数F/N

浮力F浮/N

1

0.8

40

2

1.7

0.3

2

50

2

1.6

0.4

3

60

2

1.5

0.5

（1）分析表一中的实验数据，小刚得出的实验结论是：

&;                                             。

（2）小刚和小强进行交流时发现，小强虽然和自己得出了相同的实验结论，但实验中使用的液体和记录的实验数据并不完全一样．表二为小强记录的实验数据．表二

实验次数

水的密度ρ/kgm3

物体排开液体的体积V/cm3

物体的重力G/N

测力计的示数F/N

浮力F浮/N

1

1×103

40

2

1.6

0.4

2

50

2

1.5

0.5

3

60

2

1.45

0.6

他们在对两人的实验数据进行综合分析后，发现：

浮力的大小除了与排开液体的体积有关外，还与　        　有关．（3）在对比两人的数据时他们还发现，即使在不同液体中，物体也能受到一样大的浮力．而且浮力大小相等时，酒精的密度小，排开酒精的体积就大；水的密度大，排开水的体积就小．受此启发，小强提出了关于浮力大小的一个新的猜想：

浮力的大小可能跟　        　相等．（4）于是，两人用用如图2所示装置进行了多次实验，发现每次使用由弹簧测力计的四个度数F1、F2、F3、F4之间都满足关系式　         　，有此验证了小强新的猜想是正确的．实验后发现他们得到的实验结论和阿基米德原理是一致的．（5）实验过程中需在溢水杯中倒入适量的液体，标准是什么，如何做到？

             　                                                                         ．

4.   小雨同学做“验证阿基米德原理”实验。

他实验操作步骤如图（13）所示，实验过程如下：

A．将水倒入溢水杯中；

B．用细线将橡皮挂在弹簧测力计下，测出橡皮的________；

C.将挂在弹簧测力计下的橡皮浸没水中，让溢出的水全部流入小桶中，同时           ；

D．将盛有溢出水的小

桶挂在弹簧测力计下，读出此时弹簧测力计的示数；

E．记录、分析实验数据，得出实验结论；

F．整理实验器材。

请根据小雨同学的实验过程回答下面问题：

（1）指出在实验操作中漏掉的一个步骤：

                       ；

（2）指出上面实验操作中的一处错误：

                         ；

（3）若用比水密度小的木块代替橡皮做此实验，则与上述操作不同的一个步骤是：

（填字母）。

5.   如图是“探究浮力大小”的实验过程示意图。

（1）实验步骤C和D可以探究浮力大小与_______________的关系，步骤B和______可以测出物块浸没在水中时受到的浮力F浮，步骤A和______可以测出物块排开的水所受重力G排；比较F浮与G排，可以得到浮力的大小跟物体排开的水所受重力的关系。

（2）下图是物块缓慢浸入水中时，弹簧测力计示数F随浸入深度h变化的关系图像。

分析图象，可得关于浮力大小的初步结论：

①物块浸没前，______________________，物块所受的浮力越大；

②物块浸没后，所受的浮力大小与______________无关。

（3）此物块的密度是_______________g/cm3。

27.小明同学在探究影响浮力大小的因素时，做了如图19所示的实验．请你根据小明的实验探究答下列问题．

            A        B        C        D         E       

图19

（1）在C 与E 两图中，保持了排开液体的体积不变，研究浮力与       的关系；根据A与E两图所标的实验数据，可知物体浸没在盐水中所受 的浮力为        N．

（2）小明对ABCD四个步骤进行了观察研究，发现浮力的大小有时与深度有关，有时与深度又无关．对此正确的解释是浮力的大小随着排开 水的体积的增大而         ，当物体完全浸没在水中后排开水的体积相同，浮力的大小与深度           ．

（3）在小明实验的基础上，根据有关实验数据，可以计算出A的密度为    kg/m3．

7.   

（6分）如图甲，小凡同学为了探究物体在水中所受浮力与深度的关系，将一长方体挂在弹簧测力计下，在长方体接触容器底之前，分别记下长方体下表面到水面距离h和弹簧测力计相应的示数F，实验数据如下表

（1）分析表中数据，可以得出物体重_______N，第4次实验时，根据公式_____      _   _可算出物体受到的浮力为_______N。

（2）分析第1次到第5次实验数据，说明物体浸没前，浮力与深度          ___。

（3）分析第5次到第7次实验数据，说明物体浸没后，浮力与深度            _。

（4）图乙中能正确反映浮力F浮和物体下表面到水面距离h关系的图象为________。

8.   某同学做测滑轮组的机械效率的实验时，使用如下图所示的装置，图中钩码重2N，竖直向上拉弹簧测力计使钩码匀速从图甲上升到图乙的位置，上升过程中弹簧测力计的指针一直指在图丙所示的刻度，请将实验数据和结果填入表中．

钩码重

（N）

弹簧测力计读数（N）

钩码上升高度（m）

弹簧测力计移动的距离（m）

有用功（J）

总功（J）

机械效率

______

______

______

______

______

______

______

该同学想进一步探究滑轮组的机械效率是否与滑轮组中细绳的绕法有关．根据探究目的，请你在下图中选取你需要的滑轮组，并完成达到实验目的绕线．

9.   某实验小组在测滑轮组机械效率的实验中得到的数据如表所示，实验装置如图所示．

实验次数

1

2

3

钩码重G/N

4

4

6

钩码上升高度h/m

0.1

0.1

0.1

绳端拉力F/N

1.8

1.6

2.4

绳端移动距离s/m

0.3

0.4

机械效率η

74.1%

62.5%

（1）实验中应沿______方向拉动弹簧测力计，使钩码______上升．

（2）通过表中数据可分析出第2次实验是用______选填（“甲”或“乙”）图所示装置做的实验．

（3）通过第1次实验和第2次实验的数据分析可得出结论：

使用不同的滑轮组提升相同的重物时，动滑轮的个数越多，滑轮组的机械效率______（选填“越高”、“不变”或“越低”）．

（4）小组同学再用第1次实验中使用的装置做第3次试验，表中第3次试验中空缺的数据应为：

绳端移动距离s=______m，机械效率η=______．

（5）比较第1次实验和第3次实验可得出结论：

使用同一滑轮组，______．

10.   在“测滑轮组机械效率”的实验中，用同一滑轮组进行了两次实验，实验数据如下：

次数

钩码重/g

钩码上升的高度/cm

弹簧测力计的示数/N

弹簧测力计移动

的距离/cm

1

2

10

0.8

40

2

5

5

1.5

20

（1）此实验所用滑轮的个数至少是______个，其中动滑轮有______个．

（2）实验中应______拉弹簧测力计．

（3）第一次实验测得滑轮组的机械效率为______，第二次实验时滑轮组的机械效率______（选填“大于”、“小于”或“等于”）第一次的机械效率．由此可以看出，该滑轮组的机械效率与______有关．

11.   在“探究滑轮组的机械效率”时，小明利用两组滑轮组进行了5次测量，用一个动滑轮和一个定滑轮测定前4组数据，用二个动滑轮和二个定滑轮得第5组数据，测得数据如表：

实验次数

动滑轮重G动/N

物重G/N

钩码上升高度h/m

动力F/N

动力作用点移动距离s/m

滑轮组的机械效率η/%

1

0.5

1

0.1

0

.7

0.3

47.6

2

0.5

1

0.2

0.7

0.6

47.6

3

0.5

2

0.1

1.1

0.3

60.6

4

0.5

4

0.1

2

0.3

①

5

1

4

0.1

②

0.5

（1）请根据前四组数据，在图甲中画出实验中滑轮组的绕绳方法．

（2）实验中应沿竖直方向______拉动弹簧测力计．

（3）表格中编号①处数据应为____

__；根据图乙中弹簧测力计可知编号②数据应为______N．

（4）由表中第1、2组数据可知，同一滑轮组的机械效率与______无关．

（5）由表中第3、4组数据可知，同一滑轮组的机械效率与摩擦和______有关．

（6）有的同学认为：

“机械越省力，它的机械效率越高”．你认为这句话是______的（填“正确”或“错误”）．你是用小明收集的数据中______两组数据对比分析来判断的．

12.   （4分）小明在做“测量滑轮组的机械效率”的实验中，用同一滑轮组进行了三次实验

，数据如下表：

​

实验次数

物重

G/N

物体上升的

高度h/cm

测力计的

示数F/N

测力计移动的

距离s/cm

1

6

3

2.5

9

2

6

5

2.5

18

3

6

8

2.5

24

（1）表中“测力计移动的距离”栏目中有一个数据的记录是错误的，错误的数据是 ▲ 。

（2）第3次实验中滑轮组的机械效率

是  ▲  。

（3）请在右上图中帮助小明画出该滑轮组的绕线方式。

（4）本实验得到的结论是：

                   ▲                    。

13.   （6分）下表是小明测一滑轮组机械效率时收集的有关数据。

序号

动滑轮重

G动/N

物重

G/N

钩码上升

高度h/m

动力

F/N

动力作用点

移动距离s/m

滑轮组的

机械效率η

1

0.5

1

0.1

0.7

0.3

47.6%

2

0.5

2

0.1

1.1

0.3

60.6%

3

0.5

4

0.1

2

0.3

（1）请在下图中画出实验中滑轮组的绕绳方法。

（2）第三次实验中，钩码上升0.1m所用的时间为1.5s，则动力的功率为____W，滑轮组的机械效率为___。

（3）分析表格中数据发现：

用同一滑

轮组提升不同重物至同一高度，提升的物重增加时，所做额外功将_________，滑轮组的机械效率_______（两空选填“变大”、“变小”或“不变”）。

14.   某实验小组在“测滑轮组机械效率”的实验中，第l、2、3次实验装置分别如下图中的所示，记录的数据如下表：

（1）比较第1次实验和第2次实验，可得结论：

使用同样的滑轮组，提起的钩码越重，滑轮组的机械效率越    ．

（2）第3次实验中所做的有用功是    J，机械效率是   ．（3）第3次实验中动滑轮个数比第2次实验多，动滑轮自重增大，对动滑轮所做的额外功    （选填“增加”或“减小”）．因而，由第2、3次实验可知：

滑轮组的机械效率与动滑轮自重大小有关．（4）综合上述结论，提高机械效率的方法有增大有用功，   额外功（选填“增大”或“减小”）．

15.   

某物理兴趣小组利用图所示的装置来研究斜面的机械效率，实验的主要步骤如下：

①将木板倾斜放置且固定，用刻度尺量出斜面的长S，斜面的高h，用弹簧测力计测出重物重G．

②将重物放在斜面上，用弹簧测力计拉着重物从斜面底端匀速拉到最高点，此过程中弹簧测力计的示数保持为F且不变．

回答以下问题：

（1）此斜面机械效率的表达式为η=______（用上述①②中的物理量符号表示）

（2）本实验中，若保持斜面的高度和倾斜程度一定，则影响该斜面机械效率的因素中，你认为有：

______（写出一条即可）

（3）若使用同一斜面，将所拉重物的质量增大，则斜面的机械效率会______（填“变高”、“变低”或“不变”）

16.   

在探究“斜面的机械效率与哪些因素有关”的实验中，将一条长木板的一端垫高，构成长度一定、高度可调的斜面，还有毛巾、棉布．用弹簧测力计拉着同一木块沿不同的斜面匀速拉动，记录的数据如下表：

实验次数

斜面材料

斜面的倾斜角度

木块重G/N

斜面高度h/m

沿斜面拉力F/N

斜面长s/m

有用功W有/J

总功W总/J

机械效率%

1

木板

30°

2

0.50

1.50

1.00

1.00

1.50

66.7

2

棉布

30°

2

0.50

1.70

1.00

1.00

1.70

58.8

3

毛巾

30°

2

0.50

1.85

1.00

4

毛巾

20°

2

0.34

1.75

1.00

0.68

1.75

38.9

（1）请计算第3次实验的机械效率是______．

（2）分析第______次实验数据，得出的结论是：

在其它条件相同时，斜面越粗糙，机械效率越低．

（3）分析第3、4次实验数据，得出的结论是：

______．

（4）分析实验数据还发现，在其它条件相同时，斜面倾角______（填“越大”或“越小”）越费力．

17.   

小芳同学设计了一个高度可调节的斜面来探究斜面的省力情况、斜面的机械效率与斜面的倾斜程度之间的关系，如图所示．她首先测出小车重，然后用弹簧测力计沿斜面拉动小车，调节斜面倾斜角θ的大小多次测量，得到如表数据：

斜面

倾斜角θ

小车重G/N

斜面高

h/m

斜面长

S/m

拉力

F/N

有用功

W有/J

总功

W总/J

机械效率η/%

12°

5

0.2

1

2.1

（a）

2.1

47.6

30°

5

0.5

1

3.6

2.5

（b）

69.4

45°

5

0.7

1

4.3

3.5

4.3

（c）

（1）实验过程中应沿______方向拉小车使其______运动．

（2）表格中的三处空格中的是数据应为：

（a）______；（b）______；（c）______．

（3）分析表中的数据可得的结论是：

斜面倾斜角越______，斜面拉力越大，斜面的机械效率越______．

（4）若将小车换成等质量的木块做实验，则每组数据中测力计的示数将______（变大/变小/不变），机械效率将______（变大/变小/不变）．

（5）你还知道斜面的机械效率与______有关．

18.   

小刚小组探究了影响滑轮组机械效率的因素后，联想斜面也是一种机械，那么斜面的机械效率与斜面的哪些因素有关呢？

小刚猜想斜面的机械效率可能跟斜面的粗糙程度有关，小萌猜想可能跟斜面的倾斜程度有关．于是他们将一块长木板的一端垫高，构成长度一定、高度可调的斜面，用弹簧测力计拉着同一木块沿不同的斜面匀速向上运动，如图所示．下表是他们实验记录得有关数据．

实验

次数

斜面

倾角

斜面

材料

物重

G/N

斜面高

度h/m

沿斜面

拉力F/N

斜面长

s/m

有用功

W有/J

总功

W总/J

机械效率η

1

30°

玻璃

7

0.5

4.9

1

3.5

4.9

71.4%

2

30°

木板

7

0.5

6.0

1

3.5

3

30°

毛巾

7

0.5

6.5

1

3.5

6.5

53.8%

4

20°

木板

7

0.34

4.9

1

2.38

4.9

48.6%

5

15°

毛巾

7

0

.26

5.1

1

1.82

5.1

35.7%

（1）在第1、2、3次实验中，选用玻璃、木板、毛巾作为斜面表面的材料，是为了______．

（2）在第2次实验中，拉力做的总功是______J，斜面的机械效率是______．

（3）分析第1、2、3次实验数据，可以得出：

当其他条件一定时，______．

（4）若通过分析第1、4、5次实验数据，得出斜面倾斜程度越大，斜面的机械效率越大．你认为存在的问题是：

______．

（5）实验中还发现，斜面材料相同时，斜面倾角越小，越______（选填“省力”或“费力”）．

19.   小雅学过机械效率后，提出一个问题：

“斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有没有关系？

”针对这一问题她做了在斜面（粗糙程度相同）上做匀速直线运动的物体的探究实验，如图所示，并记录实验数据如下：

实验

次数

斜面倾斜程度

物重G/N

物体上升的高度h/m

沿斜面拉力F/N

物体移动的距离s/m

有用功W有/J

总功W总/J

机械效率η

1

较缓

5.0

0.1

1.6

0.5

0.5

0.8

67%

2

较陡

5.0

0.15

2.2

0.5

0.75

1.1

68%

3

最陡

5.0

0.25

3.1

0.5

（1）请把表格中的第3次实验数据补充完整．

（2）通过对上述实验数据的分析，你认为斜面省力情况与斜面倾斜程度的关系为：

斜面越陡，越     ．

（3）通过对上述实验数据的分析，你对斜面的机械效率可获得的初步结论是                        。

20.   小明利用如图甲所示的电路探究电流跟电阻的关系．已知电源电压为6V且保持不变，实验用到的电阻阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω．

（1）请根据图甲将图乙所示的实物电路连接完整（导线不允许交叉）．

（2）实验中多次改变R的阻值，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数保持不变，记下电流表的示数，得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图象．

①由图象可以得出结论：

电压一定时，______．

②上述实验中，小明用5Ω的电阻做完实验后，接下来的操作是______，然后将10Ω的电阻接入电路，闭合开关，移动滑片，使电压表示数为______V时，读出电流表的示数．

（3）为完成整个实验，应该选取最大阻值不小于______Ω的滑动变阻器．

21.   

在探究了电阻上的电流跟两端电压的关系后，同学们又提出了电流与电阻有什么关系这一问题．

（1）如图所示，用笔画线代替导线，将实验电路连接完整．

（2）在导线连接完成后，闭合开关前还应______．

（3）在该探究过程中，使用滑动变阻器除了保护电路外，另一个作用是______．

（4）一位同学在读取完电流表示数后，把阻值为5Ω的电阻改换成阻值为10Ω的电阻后就直接读取对应电流表的示数并记录．你认为这样操作______（填“正确”或“不正确”）．

22.   在探究“电流与电阻的关系”实验中．

（1）连接电路时，开关应当______．

（2）小新将实物连接成如图1所示电路，其中有一处连线错误，请你在连接错误的导线上画“×”并改正．

（3）将电路连接正确后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，使定值电阻R两端电压为2V，电流表示数如图2所示，为______A，则R的阻值为______Ω．

（4）换上10Ω的电阻后，闭合开关，电压表示数将______（选填“变大”或“变小”），此时应将滑片P向______（选填“A“或“B”）端移动，使电阻两端电压为______V．

（5）小芳同学正确连接电路后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片，发现电流表无示数，电压表有示数，其原因可能是______．

23.   小彬用如图甲所示的实验器材探究“电流与电阻的关系”．电源电压恒为3V，滑动变阻器上标有“20Ω 2A”字样，阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω、50Ω的定值电阻各一个．

（1）请你用笔画线代替导线，把图