初中物理力和机械解答题

在探究"滑动摩擦力的大小与哪些因素有关"的实验中，如图所示。

（1）实验中，必须水平拉着木块做 　 　直线运动，使弹簧测力计示数都等于滑动摩擦力的大小；

（2）由甲、乙实验可得，在接触面粗糙程度相等时，压力越大，滑动摩擦力越 　　；

（3）由 　　实验可得，在压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大；

（4）在甲实验中，当木板的运动速度变大时，滑动摩擦力的大小 　　（选填"变大"、"变小"或"不变" $)$ 。

近年来，智能机器人进入百家姓，如图所示是，质量为 $4\mathit{kg}$ 的清洁机器人某次工作时，在 $4s$ 内沿水平直线运动了 $2m$ ，此过程机器人所提供的牵引力为 $50N$ ，求：

（1）机器人所受的重力；

（2）牵引力所做的功；

（3）牵引力的功率。

根据要求画图。

（1）请在图甲画出木块所受重力的示意图；

（2）光线 $\mathit{AO}$ 由空气斜射入水中，请在图乙中画出折射光线大致方向。

我们在超市购物时，常常使用购物车，己知购物车的质量为 $10\mathit{kg}$，小明用 $10N$的水平推力推着购物车沿水平地面运动了 $4m$，用时 $4s$，求：

（1）购物车的重力

（2）推力所做的功：

（3）推力的功率

小段用如图所示装置，使用一根杠杆 $\mathit{AB}$和滑轮的组合将一合金块从水中提起，滑环 $C$可在光滑的滑杆上自由滑动。已知合金密度 $\rho =1.1\times {10}^4\mathit{kg}/m^3$：所用拉力 $F$为 $500N$，且始终竖直向下： $O$为支点，且 $\mathit{AO}=4\mathit{OB}$：动滑轮的机械效率为 $75\%$．若杠杆质量、杠杆与攴点间摩擦不计，整个过程中合金块始终未露出水面。求：

（1）当拉力 $F$向下移动距离为 $1.2m$时，拉力 $F$对杠杆所做的功？此时绳子对杠杆 $B$点的拉力？

（2）合金块的体积？

一辆质量为 $150\mathit{kg}$的摩托车，发动机功率为 $32\mathit{kW}$，摩托车在此功率下以 $60\mathit{km}/h$的速度匀速行驶了 $0.5h$。

（1）求摩托车受到的重力是多大？

（2）求这段时间摩托车发动机对摩托车所做的功？

（3）求摩托车这段时间通过的路程？

如图所示，置于水平桌面上的一个上宽下窄、底面积为 $0.02m^2$的薄壁容器内装有质量为 $4\mathit{kg}$的液体，将一个质量为 $0.6\mathit{kg}$、体积为 $8\times {10}^{-4}{m}^3$的物体放入容器内，物体漂浮在液面时有一半的体积浸在液体中，此时容器内液体的深度为 $0.1m$，求：

（1）物体受到的重力；

（2）容器内液体的密度；

（3）容器内液体对容器底部的压强。

在探究“杠杆平衡的条件”实验中，所用的实验器材有：杠杆（每小格均等长）、铁架台、刻度尺、细线和若干个重为 $1N$的钩码。

（1）为了便于测量力臂要将如图甲所示杠杆调节在水平位置平衡，应将平衡螺母适当往　右　（选填“左”或“右” $)$调；

（2）杠杆调节好后，进行了三次实验，实验情景如图乙、丙、丁所示，以两边钩码的重力分别为动力 $F_1$和阻力 $F_2$，对应的力臂为 $L_1$和 $L_2$，由此可得杠杆的平衡条件为：　　。实验中进行多次实验的目的是　　（选填“ $A$”或“ $B$” ${)}_{:}$

$A$．取平均值减少误差

$B$．使实验结论具有普遍性

（3）将如图丁所示杠杆两边的钩码各撤掉1个，则杠杆　　（选填“保持平衡”、“左端下沉”或“右端下沉” $)$；

（4）如图1所示，用细绳竖直向上拉，使杠杆在水平位置平衡，则拉力 $F$为　　 $N$；保持杠杆平衡，将细绳转到虚线位置时，拉力 $F$大小将　　（选填“变大”、“不变”或“变小” $)$；

（5）在生活、生产中经常应用到杠杆的平衡条件，例如用天平测量物体的质量。某次用天平测量物体质量时，如图2所示，则物体的质量为　　 $g$。

为了探究“当接触面相同时，滑动摩擦力大小与压力的关系”，小明设计了如图所示的实验装置。

（1）实验过程中，弹簧测力计　 　（选填“必须”或“不必” $)$沿水平方向拉着物块 $A$做匀速直线运动，此时，滑动摩擦力的大小　　（选填“大于”、“等于”或“小于” $)$弹簧测力计的示数。

（2）在同一次实验中，小明发现，当用不同的速度匀速拉物块 $A$，弹簧测力计的示数不变，说明滑动摩擦力的大小与物体运动速度的大小　　（选填“有关”或“无关” $)$。

次数	1	2	3	4	5	6
$A$的重力 $\left(N\right)$	2.0	3.0	4.0	5.0	6.0	7.0
测力计读数 $\left(N\right)$	0.8	1.3	1.6	1.9	2.4	2.8

（3）在实验中小明通过改变物块 $A$的重力进行多次实验，记录的数据如上表。通过分析可知，当接触面粗糙程度不变时，接触面受到的压力越大，滑动摩擦力越　　；如果滑动摩擦力与接触面受到的压力的比值等于接触面的滑动摩擦系数，则该接触面的滑动摩擦系数为　　。（结果保留1位小数）。

在图中画出南瓜受到重力 $G$的示意图。

如图所示是用相同木块“探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验。

（1）在实验中需　匀速　（选填“加速”、“匀速或“减速” $)$拉动木块，使拉力大小　　（选填“大于”、“等于”或“小于” $)$滑动摩擦力大小；

（2）由　　两图所示的实验可知：压力一定的情况下，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大；

（3）为了研究滑动摩擦力大小与压力大小是否有关，应比较　　两图所示实验；

（4）某同学想研究滑动摩擦力大小与受力面积是否有关，他将图甲中的木块沿竖直方向截掉一部分后，重复图甲所示的实验，测得木块受到的滑动摩擦力变小，由此　　选填 $($ “可以”或“不可以” $)$得出在“接触面粗糙程度相同的情况下，受力面积越小滑动摩擦力越小”；

（5）若用未校零，已有一定读数的弹簧测力计进行上述实验，则测出的滑动摩擦力大小　　（选填“大于”、“等于”或“小于” $)$实际滑动摩擦力大小。

如图所示，质量为 $100g$的物体漂浮在水面上，物体浸入水中的深度为 $6\mathit{cm}$。求：

（1）物体的重力；

（2）物体受到的浮力；

（3）物体底部受到水的压强。

在"测定物质的密度"实验中，用电子天平测物体的 　　、用量筒测物体的 　　。在"探究杠杆平衡的条件"实验中，应使杠杆在 　　位置保持平衡，以便直接从杠杆上读出力臂的数值。

消防员趴在淤泥地上，受困者伏在其背部用力即可从淤泥里成功脱离，这与压强的知识有关。图1模拟受困者双脚站立时的场景，他对水平地面的压强为 $15000\mathit{Pa}$ ；图2模拟消防员趴在淤泥地上的场景，当受困者完全伏在消防员背上后，消防员与水平地面的接触面积为 $0.5m^2$ ，受困者与消防员的质量分别为 $60\mathit{kg}$ 和 $50\mathit{kg}$ ， $g$ 取 $10N/\mathit{kg}$ 。

（1）求受困者所受的重力；

（2）求图1中受困者双脚与地面的接触面积；

（3）当受困者完全伏在图2中消防员背上后，求消防员对地面的压强。

双轮电动平衡车越来越受到人们的喜爱。如图所示，质量为40kg的小红驾驶平衡车在平直的路而上匀速行驶，5min通过的路程为900m，已知平衡车的质量为10kg，轮胎与地面的总接触面积为25cm ²，g取10N/kg。求：

（1）平衡车的速度；

（2）平衡车的重力；

（3）小红驾驶平衡车时，车对地面的压强。