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天津和平区2012-2013初三第一学期期末考试非选择题解析 20、小马同学为探究力之间的关系做了如图所示的实验．将弹簧测力计下端吊着的铝块缓缓浸入台秤上称有水的烧杯中，直至刚没入水中（不接触容器，无水溢出），若铝块放入烧杯前弹簧测力计的示数为F，台秤示数为m。已知铝块的密度是ρ，ρ水 则铝块入水中弹簧示数 解： 铝块受竖直向下的重力G铝竖直向上弹簧秤的拉力F即弹簧秤示数F=G铝 ⑵浮F=G铝=ρ铝gV铝，V铝=F/ρ铝g ⑶向上的浮力F浮=ρ水gV铝=ρ水gF/ρ铝g=排ρ水F/ρ铝 ⑷当铝块完全浸入水中后,对铝块，由平衡条件得：G铝=F=F1+F浮浮， 这时，弹簧秤的示数F1=F-F浮浮=F-排ρ水F/ρ铝=F（1-排ρ水/ρ铝）．⑸铝块放入烧杯前，台秤示数为m，这就是烧杯及水所受竖直向下的重力； 当铝块完全浸入水中后,烧杯及水受竖直向下的重力m，铝块向下的压力F压铝=F浮，台秤的支持力即台秤的示数FN。 对铝块，由平衡条件得：FN=m+F压，FN=m+F浮==排m+ρ水F/ρ铝 高度相同的实心圆柱体A、正方体B和长方体C铁块如图所示放在水平桌面上，已知正方体铁块最重，长方体铁块底面积最小，针对“这三个铁块对桌面的压强哪一块最大”的问题，同学们提出了以下三个猜想：猜想一：正方体铁块最重，所以它对桌面的压强最大．猜想二：长方体铁块的底面积最小，所以它对桌面的压强最大．猜想三：三铁块高度相同，所以三铁块对桌面的压强一样大．（1）以图中的长方体为研究对象，推导它对桌面的压强大小的表达式．根据表达式判断上述哪一个猜想是正确的（1）铁的密度为ρ，长方体铁块的高度为h，底面积为s p＝＝＝＝＝ρg h 26、“探究简单机械的效率”实验 ⑴下表是小 斜面倾斜程度 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/J 总功W/s 机械效率 较缓 10 0.1 3 1 1 3 33% 较陡 10 0.2 4 1 2 4 50% 最陡 10 0.3 5 1 3 5 60% 解：（1）在三次实验中，木块的重力都是10N，其中斜面较缓时，用的拉力最小，说明此时最省力，故可得结论：当斜面越平缓时，越省力；（2）分析表中数据可知，机械效率最大是60%，是斜面最陡时的机械效率，故可得结论：当斜面最陡时，斜面的机械效率最大． 解析：①a、用弹簧测力计拉着木块在水平木板上做匀速直线运动，记下弹簧测力计的示数，即为木块摩擦力的大小f。 b、按图组装好滑轮组。 c、用弹簧测力计拉着绳子。自由端，使木块在水平木板上做匀速直线运动，记下测力计的示数，即绳子自由端的拉力F d、用刻度尺分别量出物块和绳子自由端移动的距离s物和s。 ②实验数据的表格 次数 摩擦力f S物 F s 有用功 总功 效率 1 2 3 ⑶小明想测出质量约600g 的金属皇冠模型的密度，现有足量的水和图乙 中的各种可选的器材，要利用上面推导出的表达式测出模型的密度，根据实验要求从器材A、B、C、D、E、F 中选择实验所必须的器材，并写出测模型密度的实验步骤及及需要测量的物理量，并写出模型密度的表达式的推导过程。 ①选择的器材（填代号）： ②实验步骤及需要测量的物理量: ③密度的表达式推导过程: 解析：① a. 选择的器材（填代号）：___ B、F ___ （2分） b. ②实验步骤及需要测量的物理量:： 先用弹簧测力计测出模型的重力，记为G。……1分 将水槽中倒入适量的水，将模型悬挂在弹簧测力计上，再将模型完全浸没在水中，稳定后记录下此时弹簧测力计的读数 F1。 ……1分 ③ 模型的密度可以表示为： ……2分 证明： 对于物体，其重力可以表示为 G模型= ρ模型 gV模型 ① ……1分 同时，当模型完全浸没在水里时，其受到的浮力可以表示为：F浮= ρ水gV排 ②……1分 又由于完全浸没于水中，所以 V模型=V排 ③ ……1分 由①②③式可得（①式除以②式，约掉g和V）： 。……1分 所以 液压千斤顶是利用帕斯卡发现的“密闭容器内的液体能够把施加于密闭液体所受到的压强大小不变的向各个方向 知大活塞A的直径为D，小活塞B的直径为D，手柄的长度OC=L，OD=L。现用此物使质量为m的重物升高了h。（1）若此千斤顶的效率为η，在这一过程中人做的功为多少？（2）若此千斤顶的效率为100%，当重物上升时，人对手柄的作用力F至少要多大？ η=hmg/w W=hmg/ η ⑵设小活塞向下的压力为Ｆ2，按照杠杆原理，F=F2L2 ①设大活塞向下的压力为Ｆ1，大小活塞的面积分别为S1、S2， 按照帕斯卡原理， Ｓ＝πr2＝π(D/2)