2024年广东省深圳市宝安区中考模拟物理试题
1.(2024九下·宝安模拟)下列对如图所示的初中物理课本的估测最接近真实的是( )
A.质量约为4kg B.长度约为26cm
C.重力约为100N D.平放时对桌面的压强约为1Pa
【答案】B
【知识点】质量及其特性;长度的估测;重力及其大小的计算;压强的大小及其计算
【解析】【解答】AC.九年级物理课本的质量约:200g=0.2kg,重力约G=mg=0.2kg×10N/kg=2N,故AC不符合题意;
BD.九年级物理课本的长度约26cm,宽约18cm,平放时,对桌面的压力等于重力,压强约
,故B符合题意,D不符合题意。
故选B。
【分析】根据课本的长度、质量,结合G=mg计算重力,利用,计算压强,结合合理数据解答。
2.(2024九下·宝安模拟)汽车行驶过程中会产生噪声,为了减弱这种噪声污染,有些汽车使用了“以声消声”的方法,如图所示:用车内麦克风监听噪声,再利用扬声器产生反相噪声,与原噪声进行叠加,最终听到的声音会变弱。下列说法符合以上描述的是( )
A.汽车平稳驾驶时,不产生噪声
B.可以抽取空气使车内成为真空状态来控制噪声
C.消减后的声音响度比原来小
D.消减后的车内声音为次声波
【答案】C
【知识点】超声波与次声波;音调、响度与音色的区分;噪声及来源;防治噪声的途径
【解析】【解答】A.汽车平稳驾驶时,会产生声音,若不想听到这类声音,则是噪声,故A不符合题意;
B.将车内抽成真空状态,不能实现,不是控制噪声的途径,故B不符合题意;
C.根据材料,噪声与原噪声叠加,最终听到的声音变弱,消减后的声音响度比原来小,故C符合题意;
D.消减后的车内声音只是变弱,人还能听到,不是次声波,故D不符合题意。
故选C。
【分析】对人产生干扰的声音是噪声;通过声音叠加,使声音减小,能减弱噪声;声音变小,响度小,但不是次声波。
3.(2024九下·宝安模拟)深圳西乡盐田夜市上各种美食吸引人们前来打卡品尝,下列说法不正确的是( )
A.烧烤摊,木炭燃烧为化学能转化为内能
B.砂锅粥离开火炉还在沸腾是由于热传递
C.干炒牛河是利用做功增加内能
D.钵钵鸡的串串浸在酱汁中入味是扩散现象
【答案】C
【知识点】热传递改变物体内能;能量的转化或转移;分子热运动
【解析】【解答】A.木炭燃烧时,消耗化学能,将化学能转化为内能,故A正确,不符合题意;
B.砂锅离开火炉,砂锅温度高,有余温,将热量传递给粥,通过热传递改变粥的内能,故B正确,不符合题意;
C.干炒牛河时,热锅温度高,热量从锅传递给牛河,是通过热传递改变牛河的内能,故C错误,符合题意;
D.肉串浸在酱汁中入味是分子在不停地做无规则运动,形成扩撒现象,故D正确,不符合题意。
故选C。
【分析】物体间温度不同,通过热传递改变内能;分子不停的无规则运动,形成扩散现象。
4.(2024九下·宝安模拟)如图是2023年杭州亚运会中的一些场景及现象,其中与光的折射有关的是( )
A. 场地自行车运动员灯光下的影子
B. 颁奖礼时运动员在水中的倒影
C. 看到水下花样游泳运动员变形了
D. 10米气手枪运动员正在瞄准射击
【答案】C
【知识点】光的直线传播及其应用;光的反射;光的折射现象及其应用
【解析】【解答】A.光在同种均匀介质中沿直线传播,影子是光沿直线传播形成的,故A不符合题意;
B.水中的倒影是平面镜成像现象,是光的反射形成的,故B不符合题意;
C.空气中看水下的运动员,光从水中进入空气中,发生了折射,感觉变形了,故C符合题意;
D.射击时,运动员瞄准,利用了光的直线传播,才能射中目标,故D不符合题意。
故选C。
【分析】影子是光沿直线传播形成的;水中倒影是光的反射现象;光线经过不同介质,发生折射。
5.(2024九下·宝安模拟)中国海军的科研团队已经研制成功应用于电磁轨道炮上的专用精确制导炮弹。这种炮弹能以7马赫的高超音速飞过天空,并用在整个飞行过程中稳定接收北斗导航系统的信号,在飞行200多公里之后,最终打击精度达到了15米。其原理是磁场对通电导体有力的作用。下列图中与此原理相同的是( )
A.发电机 B.电磁起重机
C.磁悬浮列车 D.自制电动机
【答案】D
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【解答】A.发电机将机械能转化为电能,工作原理是电磁感应,故A不符合题意;
B.电磁起重器工作时,利用的是通电导体周围存在磁场,即电流的磁效应。故B不符合题意;
C.磁悬浮列车工作时,利用了同名磁极相互排斥或异名磁极相互排斥现象,故C不符合题意;
D.电动机工作时,电能转化为机械能,原理是通电导体在磁场中受到力的作用,故D符合题意。
故选D。
【分析】电流通过导体产生磁场,是电流的磁效应;发电机根据电磁感应原理工作;电动机根据磁场对电流的作用工作。
6.(2024九下·宝安模拟)“夜空画师”,把深圳创意飞到天上去,深圳大漠大无人机表演团队,凭借精湛的技术和表现力,让海内外观众感受到深圳科技的“硬核力”!下列说法不正确的是( )
A.无人机定位系统利用电磁波传递信息
B.无人机在空中悬停定位拍摄时,没有力对无人机做功
C.无人机的锂电池充电时,化学能转化为电能
D.无人机的灯光来自LED灯,它是半导体
【答案】C
【知识点】能量的转化或转移;半导体特点及作用;电磁波在日常生活中的应用;是否做功的判断
【解析】【解答】A.无人机定位系统利用的是电磁波传递信息,故A正确,不符合题意;
B.无人机在空中悬停时,没有移动距离,对无人机不做功,故B正确,不符合题意;
C.为锂电池充电时,消耗电能,电能转化为化学能,故C错误,符合题意;
D.LED灯是半导体材料,具有单向导电性,故D正确,不符合题意。
故选C。
【分析】无人机利用电磁波传递信息;物体静止,没有力对无人机做功;为电池充电,电能转化为化学能;LED灯是半导体材料。
7.(2024九下·宝安模拟)如图甲所示是智能化数显式圆规,它可以直接显示出所画圆的半径大小r。其内部等效电路图如图乙所示,OEF为一可旋转调节阻值的变阻器,当r增大时,即滑片P向顺时针方向移动,反之,则向逆时针方向移动。闭合开关,则下列说法中正确的是( )
A.半径r增大时,电压表示数一定增大
B.圆规的数显表盘对应图乙中的电流表示数
C.半径r增大时,电压表示数与电流表示数的比值一定减小
D.半径r减小时,电路的总功率一定减小
【答案】A
【知识点】电路的动态分析
【解析】【解答】图中,智能圆规,相当于一个可旋转调节阻值的变阻器,与电阻R0串联,电压表与圆规并联;
ABC.当圆规示数r增大时,阻值变大,滑片P顺时针移动,根据,电流减小,电流表示数减小;电阻变大,圆规分得的电压变大,电压示数变大,电压表示数与电流表示数的比值一定增大,故A正确,BC错误;
D.圆规示数r减小时,滑片P应逆时针移动,接入电路的阻值变小,电流增大,根据,电路的总功率增大,故D错误。
故选A。
【分析】调节滑片位置,电阻改变,是滑动变阻器,串联电路中,电阻变大,根据,电流减小;当电阻减小时,电流变大,根据P=UI,电功率变大。
8.(2024九下·宝安模拟)画出挂在桌边静止的雨伞所受力的示意图。
【答案】
【知识点】弹力;重力示意图
【解析】【解答】挂在桌边的雨伞静止,受到的竖直向下的重力、竖直向上的支持力是平衡力,大小相等。力的作用点是重心,重力方向竖直向下,支持力竖直向上,且两线段等长,如图所示:
【分析】静止的物体受到平衡力;物体受到的重力竖直向下;支持力和重力平衡时,大小相等、方向相反,在同一直线上上。
9.(2024九下·宝安模拟)如图所示是某品牌扫地机器人,其内部电路由可充电电池、一个电源指示灯、一个电动机和两个开关组成,使用时,闭合开关,电源指示灯L亮起,再闭合开关,电动机M开始工作,若此时断开开关,整个电路停止工作。请在虚线框内画出该扫地机器人内部的简易电路图。
【答案】
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【解答】根据要求,灯和电动机可以不同时工作,是并联的,断开S1都不能工作,则开关S1控制整个电路,开关S2只控制电动机M,开关S1在干路上,开关S2与电动机M串联在一条支路中,如图所示:
【分析】各用电器互不影响时,是并联电路;干路开关控制所有用电器;支路开关控制支路用电器。
10.(2024九下·宝安模拟)电动车是现今很多城市的主要交通工具,给电动车充电时,充电器将220V家庭电路电压降为电动车锂电池需要的充电电压。许多小区安装了公共充电插座,采取扫码付费自动充电(如图所示),这些插座都是 (填“串联”或“并联”)的。假设某充电器输出电压为50V,输出电流为2A,则它的输出功率是 W;若当地的商用电价为1元/(kW h),那么充电电费5元可供电动车行驶 h。
【答案】并联;100;50
【知识点】串联电路和并联电路的辨别;电功率的计算
【解析】【解答】公共充电插座之间工作互不影响,是并联的。
根据电压和电流,计算输出功率是:
根据商用电价,计算充电电费5元消耗的电能为:,
计算电动车行驶的时间为:
【分析】根据P=UI,计算电功率;根据,计算电动机行驶的时间。
11.(2024九下·宝安模拟)图甲所示,使用A、B滑轮组分别匀速提升重均为900N的物体,升高至不同的高度。两滑轮组相关的数据如图乙所示。其中利用A滑轮组做的有用功为1800J,利用B滑轮组做的有用功为1400J。则:
(1)①A滑轮组中的物体被提升的高度是 m;②F1的大小 N;
(2)使用A滑轮组做的额外功 (选填“大于”、“小于”或“等于”)使用B滑轮组做的额外功。
【答案】(1)2;400
(2)等于
【知识点】滑轮(组)的机械效率;滑轮组绳子拉力的计算;有用功和额外功
【解析】【解答】(1)根据W有=Gh,计算A滑轮组中的物体被提升的高度是:
利用,计算A滑轮组做的总功为:
图中,A滑轮组绳子的股数是,
拉力移动的距离为:,
计算F1的大小:;
(2)根据总功和有用功,计算A滑轮组做的额外功:
B滑轮组做的额外功:,则A滑轮组做的额外功等于B滑轮组做的额外功。
【分析】(1)根据W=Gh,可以计算物体移动的距离,根据,计算总功大小;根据,计算拉力大小;
(2)利用总功和有用功的差,计算额外功,结合有用功和额外功的比值,计算额外功。
(1)[1]由得,A滑轮组中的物体被提升的高度是
[2]由得,A滑轮组做的总功为
由图得,A滑轮组承担物重绳子的股数是
拉力移动的距离为
由得,F1的大小
(2)A滑轮组做的额外功
B滑轮组做的额外功
则使用A滑轮组做的额外功等于使用B滑轮组做的额外功。
12.(2024九下·宝安模拟)在学习《机械运动》后,小川想要用自己的步距和步行时间测量步行的平均速度。
(1)小川在湿地上进行测量,标记步距为s。下列测量方式正确的是 。
(2)若他走一步时两脚在刻度尺上的位置如图所示,则正常走一步的长度为 cm;
(3)小川行走60步,停表计时显示如图,小川所用时间是 ,最终得到小川走路的速度约为 m/s。
【答案】(1)A
(2)70.0
(3)40s;1.05
【知识点】测量物体运动的平均速度
【解析】【解答】测量步行的平均速度时,
(1)测量步距长度时,应测量鞋子同一部位的距离差,故A符合题意,BC不符合题意。
故选A。
(2)图中,刻度尺的分度值为1cm,根据走一步对应刻度尺的位置,测量的长度为
;
(3)图中,分针指向0后超半格,则秒针过了30s,结合秒针位置,时间为40s,计算走路的速度约为
。
【分析】(1)测量步长时,需要测量鞋子相同位置的距离差;
(2)根据刻度尺对应的位置,测量长度;
(3)根据秒表分钟指针和秒针指针位置,测量时间,利用,计算速度。
(1)小川想要用自己的步距测量距离,测量时应测量鞋子同一部位的距离,故A符合题意,BC不符合题意。
故选A。
(2)如图所示,刻度尺的分度值为1cm,则正常走一步的长度为
(3)[1][2]停表计时显示如图,分针指向“0”与“1”的后半,说明秒针过了30s,所以时间为40s,最终得到小川走路的速度约为
13.(2024九下·宝安模拟)李老师上课时拿个水晶球,让同学们透过它看远处倒立的建筑物的像(如图1所示),引起同学对凸透镜的成像的兴趣。为此老师让大家一起探究“凸透镜成像的规律”给同学们准备了凸透镜、凹透镜、光具座、蜡烛、光屏各一个,火柴盒,发光LED灯F。
(1)江小涛在挑选透镜时,把两个透镜甲、乙分别正对太阳光,在光屏上出现了如图2(甲)所示的光斑,你认为他应该选择 (选填“甲”、“乙”)透镜来进行实验。
(2)随着蜡烛燃烧变短,此时光屏上的像如丙图所示,如果想让像仍然成在光屏的中央,可将 。
(3)如图丙,调整后,当烛焰的像位于光屏中央时,观察像,生活中利用这一原理制成的光学仪器是 (填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)。
(4)如图3所示是江小涛通过实验得到的凸透镜的像距v和物距u关系的图象。某实验小组将装置中的蜡烛换成如图的发光LED灯F,当LED灯距凸透镜35cm时,移动光屏,可在光屏上得到的像为图中的_________。
A. B. C. D.
(5)如图所示,凸透镜竖直放置,凸透镜焦距f,现有一点光源S在凸透镜左侧以凸透镜两倍焦距处为圆心,在经过主光轴的竖直平面内做顺时针圆周运动,直径为D,且f<D<2f,则在下列关于点光源所成的像的运动轨迹的各图中,正确的是_________。
A. B.
C. D.
【答案】(1)乙
(2)蜡烛向上移动或将光屏向上移动或将凸透镜向下移动
(3)投影仪
(4)D
(5)B
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】探究凸透镜成像的规律时,
(1)图2中,甲透镜的中间比较暗,图乙中间出现亮斑,甲对光线有发散作用,是凹透镜,乙对光线有会聚作用,是凸透镜,实验选择乙透镜;
(2)图丙中,光屏上的像偏高,则烛焰、凸透镜和光屏的中心没有在同一高度,可将蜡烛向上移动或将光屏向上移动或将凸透镜向下移动,使它们的中心大致在同一高度,像成在光屏中央;
(3)如图丙,物距小于像距,成放大、倒立的实像,实际应用是投影仪;
(4)图3中,当物距为20cm时,像距也为20cm,像距与物距相等,物距等于2倍焦距,成倒立等大的实像,且2f=20cm,计算凸透镜的焦距为f=10cm
当LED灯距凸透镜35cm时,物距大于2f,成倒立缩小的实像,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
(5)根据凸透镜的三条特殊光线,在物体上确定几个点,作出像点,围成一个椭圆,且转动方向为逆时针。如图所示:
故选B。
【分析】(1)凸透镜对光有会聚作用,凹透镜使光线发散;
(2)探究凸透镜成像规律时,烛焰、凸透镜、光屏中心,在同一高度;
(3)当物距大于一倍焦距小于二倍焦距,成倒立放大的实像,实际应用有投影仪;
(4)当凸透镜成实像时,物距等于二倍焦距,像距和物距相等,可以计算焦距大小;物距大于二倍焦距,成倒立缩小的实像;
(5)根据凸透镜的三条特殊光线,画出对应的折射光线,确定像的位置。
(1)图甲光斑的中间比较暗,图乙中间出现亮斑,所以甲对光线具有发散作用,是凹透镜,乙对光线具有会聚作用,是凸透镜,所以要选择乙透镜进行实验。
(2)烛焰在光屏上的像偏高,因为烛焰、凸透镜和光屏三者的中心没有在同一高度,为使像能成在光屏的中心,蜡烛向上移动或将光屏向上移动或将凸透镜向下移动,使它们的中心大致在同一高度。
(3)如图丙,物距小于像距,成的是放大、倒立的实像,投影仪就是利用这个原理制成的。
(4)由图可知,当物距为20cm时,像距也为20cm,根据凸透镜成像的规律,物距等于2倍焦距时,成倒立等大的实像,此时像距与物距相等。所以
2f=20cm
凸透镜的焦距为
f=10cm
当LED灯距凸透镜35cm时,物距大于2f,此时成倒立缩小的实像,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
(5)将点光源S运动的轨迹看成一个物体,在物体上找出几个点,利用凸透镜成像的规律作出像点,可以发现,四个点正好围成一个椭圆,且转动方向为逆时针。如图所示:
故选B。
14.(2024九下·宝安模拟)在测定“小灯泡电功率”的实验中,电源电压为4V,小灯泡额定电压为3V、电阻约为10。
(1)请完成电路连接,要求滑片P向右移动时灯丝电阻变小 ;
(2)小明同学移动滑片P,甚至改变了电压表的量程,记下10组对应的电压表和电流表的示数,并把这10组数据以10个点的形式记录在如图乙所示的坐标系中,根据坐标系中的信息,则图中阴影部分的面积S2表示当小灯泡正常发光时, ;
(3)由小明同学的实验记录,我们可以发现小明同学在做实验时,出现的问题是 ;
(4)小明利用图乙中电压1.5V时的相关数据求出灯泡的实际功率P实,再根据,计算灯泡的额定功率P额,当加在灯泡两端的电压为额定电压的一半时,灯泡的实际功率P实 P额(选填“>”“<”或“=”)。其原因是 ;
(5)老师说:虽然电压表的内阻很大,但电路接通后仍有微小电流流过电压表;虽然电流表的内阻很小,但是电路接通后电流表的两端仍有微小的电压,请你根据这一事实并结合电路图分析判断,该电路引起测量的小灯泡电功率 (选填“偏大”或“偏小”或“不变”)。
【答案】(1)
(2)滑动变阻器的功率
(3)滑动变阻器接入电路的电阻过小,导致灯泡烧坏
(4)>;当灯泡的电压增大时,电流增大,功率增大,灯泡电阻随随之增大,根据,当小灯泡的实际电压为额定电压一半时,灯泡电阻减小,小灯泡的实际功率P实>P额。
(5)偏大
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】测量灯泡电功率时,
(1)灯丝的电阻受温度的影响,灯泡的亮度越低,温度越低,电阻越小。根据要求,滑片P向右移动时灯丝电阻变小,灯泡的电压和电流减小,则滑动变阻器的电阻变大,连接滑动变阻器的A接线柱,电压表与灯泡并联,如图:
(2)图丙中,当小灯泡正常发光时,灯泡分压3V,电源电压为4V,阴影部分横轴为1V,为滑动变阻器两端的电压,纵轴示数为0.25A,根据,阴影面积是当小灯泡正常发光时,滑动变阻器的电功率。
(3)图乙中,第10组数据电压表示数为4V,等于电源电压,超过了小灯泡的额定电压,会导致灯泡烧坏;
(4)图乙中,当灯泡的电压增大时,电流增大,功率增大,灯泡电阻随随之增大,根据,当小灯泡的实际电压为额定电压一半时,灯泡电阻减小,小灯泡的实际功率P实>P额。
(5)由于电压表有微小电流,电流表测量灯泡和电压表的电流之和,测量灯泡的的电流大于实际的电流,根据,灯泡额定功率的测量值大于真实值,测量值偏大。
【分析】(1)测量灯泡的电功率时,电压表和灯泡并联,滑动变阻器滑片远离下面的接线柱, 电阻变大,分压变大,灯泡分压减小,电流变小,灯丝电阻减小;
(2)根据串联电路分压规律,分析电压为滑动变阻器的分压,根据P=UI,判断电压和电流的乘积;
(3)当滑动变阻器的取值较小,灯泡分压较大,超过额定电压,会损坏灯泡;
(4)当灯泡的分压变小,电阻减小,根据,分析电功率的大小关系;
(5)电压表中有微小电流,电流表测量灯泡和电压表电流之和,根据P=UI,判断电功率大小。
(1)灯丝的电阻受温度的影响,灯泡的亮度越低,温度越低,电阻越小。甲图中,要求滑片P向右移动时灯丝电阻变小,说明电阻变大。则灯泡与滑动变阻器的A接线柱相连,电压表并联在灯泡两端,如下所示:
(2)如图丙所示,当小灯泡正常发光时,图中阴影部分是横轴示数为1V,为滑动变阻器两端的电压,纵轴示数为0.25A的长方形面积,其大小是1V乘以0.25A的积,即UI,而,所以该面积的物理含义是当小灯泡正常发光时,滑动变阻器的电功率。
(3)在第10组数据中,因为滑动变阻器接入电路的电阻过小,电压表示数为4V,等于电源电压,超过了小灯泡的额定电压,可能会导致灯泡烧坏。
(4)[1][2]当灯泡两端的电压增大时,功率增大,灯泡电阻随随之增大,根据,当小灯泡两端的实际电压为额定电压一半时,小灯泡的实际功率P实>P额。
(5)测量功率时,应该测量电阻两端的实际电压和通过电阻的实际电流,而电流表实际测量的是通过待测电阻和电压表的总电流,即电流偏大,而电压表是与电阻并联连接,测量的电压是准确的,根据电功率公式可知灯泡额定功率的测量值大于真实值,故灯泡额定功率的测量值偏大。
15.(2024九下·宝安模拟)在“研究浮力的影响因素”的实验中,小明利用实心金属块,压力传感器,烧杯,细线等实验器材,设计并进行了实验,压力传感器可以显示其上方压力的大小。如图甲所示,将一空烧杯放在压力传感器上,压力传感器的示数为1N,然后将金属块通过细线缓慢放入装有适量水的烧杯(该烧杯足够高)中直至沉底,如图乙所示,压力传感器的示数F与金属块底面浸入水中的深度h的对应数据,如下表所示。
实验次数 1 2 3 4 5 6
h/cm 0 2 4 6 8 10
F/N 3 3.25 3.5 3.75 3.75 3.75
(1)若金属块沉底时,细线处于松弛状态,压力传感器的示数为7N,则金属块的重力为 N,金属块完全在水中浸没时受到的浮力为 N;
(2)在图丙中画出金属块受到的浮力F浮和底面浸入水中的深度h的大致图像 ;
(3)小明觉得浮力的大小与物体的密度应该也有关联,他将金属块浸没在烧杯时的水面标记为O点,将金属块从水中取出,记录此时压力传感器的示数F1,选用与金属块形状相同的木块,将木块逐渐浸没到水中,烧杯中在水面会上升到 (选填“O点之上”“O点”或“O点之下”)时,记录此时压力传感器的示数F2,小明计算出木块在水中受到的浮力 金属块受到的浮力。(“大于”、“小于”、“相等”)
【答案】(1)4;0.75
(2)
(3)O点以下;等于
【知识点】探究浮力大小的实验
【解析】【解答】探究浮力大小的影响因素时,
(1)根据表格数据,物体浸入水中的深度为0时,压力传感器的示数为3N,容器和水重力为3N,金属块沉底时,压力传感器的示数为7N,则金属块的重力为7N-3N=4N。
根据数据,当h=6cm后,压力传感器的示数不变,金属块已浸没在水中,浮力不变,金属块完全浸没水中受到的浮力为:;
(2)根据金属块进入深度和压力传感器增加的示数,计算浮力大小
,,,,,
在坐标图中进行描点连线,如图所示
(3)实验时,金属块从水中取出,会带走小部分水,木块与金属块形状相同,将木块逐渐浸没到水中,两次排开水的体积相等,但水的体积变小了,烧杯中在水面不能到达O点,会上升到O点以下。
两次排开水的体积相等,根据,木块在水中受到的浮力等于金属块受到的浮力。
【分析】(1)根据物体放入烧杯前后,压力传感器示数差,计算金属块的重力;结合物体在进入过程中,压力示数变化,判断浮力变化;
(2)根据物体进入深度不同,压力传感器示数不同,计算压力的变化量,判断浮力,画出对应的图像;
(3)当排开水的体积相同时,不同物体,受到的浮力相等。
(1)[1]金属块沉底时,细线处于松弛状态,压力传感器的示数为7N,说明细线不受拉力,则金属块、水及烧杯的总重力为7N,而由表格可知底面浸入水中的深度为0时,压力传感器的示数为3N,则金属块与水总重力为3N,则金属块的重力为4N。
[2]分析题目可知,金属块受到的浮力=压力传感器增加的示数;由表格数据可知,当h=6cm后,压力传感器的示数不发生变化,说明金属块已经浸没在水中,浮力不变,所以压力传感器的示数不变。金属块完全在水中浸没时受到的浮力为
(2)分析题目可知,金属块受到的浮力=压力传感器增加的示数,分别计算出各个入水深度下的浮力大小
在坐标图中进行描点连线,如图所示
(3)[1]将金属块从水中取出,金属块会带走小部分水,用与金属块形状相同的木块,将木块逐渐浸没到水中,两次排开水的体积时相等的,但水的体积变小了,所以烧杯中在水面会上升到O点以下。
[2]根据,两次排开水的体积时相等,所以木块在水中受到的浮力等于金属块受到的浮力。
16.(2024九下·宝安模拟)图示为某公司研发的一款太阳能辅助电动车,车身上部铺满了太阳能电池薄膜,可实现太阳能和充电桩两种充电模式。使用前对该车进行测试,在其匀速直线行驶阶段,有关测试数据如下表所示。已知该车行驶过程所受阻力包括摩擦力和空气阻力,摩擦力为整车重力的0.03倍,空气阻力与行进速度的关系为,。若定义该车的推进效率为该车的牵引力所做的功与其消耗电能之比,用字母表示,g取10N/kg,求该车本次测试过程中:
整车质量 940kg
行驶路程 54km
行驶时间 0.5h
消耗电能
(1)行驶的速度;
(2)牵引力做功的功率;
(3)推进效率。
【答案】解:(1)计算电动车的行驶速度为:
(2)计算电动车受到的重力为:
由题意知,摩擦力为整车重力的0.03倍,则电动车受到的摩擦力为
又知,空气阻力与行进速度的关系为,则电动车受到的空气阻力为
电动车在水平面上匀速行驶,牵引力大小等于受到空气阻力与摩擦力之和的大小,即:
计算牵引力的功率:
(3)计算牵引力做的功为:
由题意知,该车的推进效率为该车的牵引力所做的功与其消耗电能之比,即
答:(1)行驶的速度为30m/s;
(2)牵引力做功的功率为9000W;
(3)推进效率为。
【知识点】功率计算公式的应用;速度公式及其应用;功的计算及应用
【解析】【分析】(1)根据,计算速度;
(2)根据G=mg,计算物体的重力;根据摩擦力和重力的关系,计算摩擦力大小,根据f=kv2,计算阻力,利用P=Fv,计算牵引力做功的功率;
(3)根据W=Fs,计算做功多少,利用,计算机械效率。
17.(2024九下·宝安模拟)如图-1为某校物理小组设计的具有加热和保温功能的电热器内部简化电路.Rt为热敏电阻,阻值随温度升高而减小.R1、R2、R3均为电热丝,且R1=R2=400Ω.闭合开关S1、S2,电热器开始加热.
(1)控制电路中,电磁铁的上端是 极.
(2)加热时,动触点与上方静触点b、c接通,工作电路的总功率是多少?
(3)电磁铁对衔铁的吸引力F与控制电路中电流I的关系如图-2所示.当电磁铁对衔铁的吸引力为1N时,动触点a与下方静触点d接通,进入保温状态,此时热敏电阻Rt的阻值是多少? (电磁铁线圈电阻不计)
(4)保温状态下,R1的功率为64W,则工作电路30s消耗的电能是多少?
【答案】N;242W;30Ω;2640J
【知识点】欧姆定律及其应用;电功的计算;电功率的计算;通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【解答】(1)图1中,根据右手螺旋定则,判断电磁铁的上端为N极;
(2)加热时,动触点与上方静触点b、c接通,R1与R2并联,计算功率为:
;
(3)在图2中,当电磁铁吸引力为1N时,控制电路中的电流I=0.2A,此时热敏电阻的阻值:;
(4)保温状态时,动触点a与下方静触点d接通,R1与R3串联,根据P=I2R,
,
计算工作电路30s消耗的电能:W=UI保温t=220V×0.4A×30s=2640J。
【分析】(1)根据安培定则,判断电磁铁的磁极位置;
(2)根据,结合电压和电阻,可以计算电功率的大小;
(3)利用不同压力,判断电流大小,根据,计算电阻;
(4)根据P=I2R,可以计算用电器电流大小,结合W=UIt,计算消耗电能的多少。
18.(2024九下·宝安模拟)小明、小亮和小敏共同设计了一种测定水平方向风力的装置。其原理如图(甲)所示:绝缘轻弹簧的左端固定在O点,右端与中心有孔、表面竖直的金属迎风板相连,一起套在左端也固定在O点的粗细均匀、电阻随长度均匀变化,且水平放置的金属杆上,迎风板与金属杆接触良好;电路中左端导线与金属杆的左端相连,右端导线连接在迎风板上并可随迎风板移动,R是定值电阻,a、b、c、d为四个接线柱。
(1)在他们的设计中,若要求在风力增大时,接入电路的电表的示数也随之而增大,则应该
A.在a、b之间接电流表,在c、d之间连接导线
B.只在a、b之间接电流表
C.在c、d之间接电压表,在a、b之间连接导线
D.只在c、d之间接电压表
(2)为了较准确的测出水平方向风力的大小,三位同学先对选定的轻弹簧和金属杆进行了两项测量;
①小明利用测量的数据作出了原长为40cm的轻弹簧的长度L与所受压力F的关系图像[见图(乙)]。由图可知:该弹簧每缩短10cm,弹簧受到的压力将增加 N;
②小亮和小敏设计了图(丙)所示的电路,用来测量长度为50cm的金属杆的电阻。他们备选的部分器材有:
A.电源(能够提供3V的稳定电压)
B.电流表A(量程0~0.6A)
C.电压表V(量程0~3V)
D.滑动变阻器R1(阻值变化范围为0~5Ω)
E.滑动变阻器R2(阻值变化范围为0~10Ω)选好器材后,小亮和小敏在实验中正确操作,他们记录的测量数据如下表。
实验次数 1 2 3 4 5
A表示数I/A 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6
V表示数U/V 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
根据他们的测量数据可以知道:他们实验中选用的滑动变阻器是 (填器材的序号字母);他们测出的金属杆的电阻是 Ω;
(3)三位同学最后根据(1)的要求,按图(甲)进行组装时,除用到上述选定的轻弹簧、金属杆和(2)中备选的电源、电表外,还选了阻值R=3Ω的定值电阻。如果无风时,O点到迎风板的距离以及轻弹簧的长度均等于弹簧的原长,则该装置能够测量的最大水平风力是 N;
(4)对小明、小亮和小敏设计的测定水平方向风力的装置,从力的角度,请你指出可能对测量准确度产生影响的因素之一: 。
【答案】B;2;E;5;4;设计中没有考虑迎风板与金属杆的摩擦力
【知识点】滑动变阻器的原理及其使用;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】(1)在风力增大时,迎风板会往左移动,金属杆接入电路的电阻会变小,电路中的电流变大,根据要求,电表的示数也随之而增大,则风力表是电流表,需要串联在ab两点间,B符合题意;cd间连接导线,金属杆被短路,不能测量风力,若cd间连接电压表,风力变大,电阻减小,电压表示数减小,不符合要求,ACD不符合题意;
故选B。
(2)图乙中,该弹簧每缩短10cm,弹簧受到的压力将增加2N。
根据表中数据,当电压表的示数是1.0V时,滑动变阻器的电压是2.0V,电路中的电流是0.2A,根据,滑动变阻器的阻值为:,则实验选用的滑动变阻器是R2。
根据表格,5次实验,根据,则金属杆的电阻是5Ω。
(3)当电流表的读数最大时,即0.6A,电路中的总电阻最小,即,
金属杆接入电路的电阻大小是:,
这时金属杆接入电路的电阻最小,风力最大;金属杆的全部电阻是5Ω,当金属杆接入电路的电阻是2Ω时,对应的长度是,
图乙中,当轻弹簧的长度是20cm时,所受压力是4N,装置能够测量的最大水平风力是4N。
(4)从力的角度分析,测量风力有多个因素,如迎风板与金属杆的摩擦力;迎风板左侧受到的空气阻力;实验中不能保证风力大小是不变、恒定的,方向也不能保证是水平的等等。
【分析】(1)当风力变大时,电路中电阻减小,电流变大,电流表在电路中串联连接;
(2)根据风力大小和弹簧缩短的长度量,判断弹簧不同长度时,受到的风力;根据实验数据,利用,计算电阻;
(3)根据最大的电流,根据,计算电阻,结合串联电路电阻规律,计算金属杆的电阻;
(4)实际测量风力时,有多个影响因素,测量还受到摩擦力、阻力、风向不定的影响。
19.(2024九下·宝安模拟)2023年12月22日凌晨,中开高速(中山段)二期工程的关键控制性节点工程上演了一次精彩的“空中芭蕾”——重达3.2万吨的跨广珠城际铁路转体桥成功转体。此次转体经历90分钟,安全平稳地实现了90度零误差“转体”后,修建时为不影响火车通行,该桥梁体先在顺铁路方向浇筑,浇筑完成后,再通过转体装置完美“转身“横跨铁路。
(1)跨铁高架桥为非对称转体,跨铁路侧转体箱梁长度大约是非跨铁路侧转体箱梁长度的2倍,其简化模型如图2甲所示,已知高架桥箱梁长AB=135m,宽41.3m,厚度忽略不计,桥墩高15m,高架桥箱梁在浇筑时需要在A、B两侧搭建支架,“转体”时撤除全部支架但需在A端施加1.6万吨的配重达到水平平衡才能转体。假设高架桥箱梁可视为质量分布均匀的长方体,求:
①将1.6万吨的配重从地面吊起来平放在高架桥箱梁的A端至少做功 J;
②高架桥箱梁的实际质量大约是 t。
(2)桥墩下的转体装置由如图2乙所示的上转盘和下转盘组成。上转盘上有两根钢索,每根钢索由一台牵引器通过传动装置牵引,已知上转盘的周长为360m,每台牵引器的功率90kW,牵引器牵引钢索的效率为60%,那么,完成转体,每台牵引器做功 J,最终每根钢索拉动上转盘缓慢匀速转动时的牵引力 N。
【答案】(1)2.4×109J;32000t
(2)4.86×108J;3.24×106N
【知识点】功率计算公式的应用;杠杆的平衡条件
【解析】【解答】(1)根据质量,计算配重的重力G=mg=16000×103kg×10N/kg=1.6×108N;
根据高度、计算对配重做的功:W=Gh=1.6×108N×15m=2.4×109J;
设箱梁的重力为G0,箱梁重心O离支点C点的距离为L2,如图:
因跨铁路侧转体箱梁长度是非跨铁路侧转体箱梁长度的2倍,则
则:,
根据G×L1=G0×L2,高架桥箱梁的实际重力为:
高架桥箱梁的质量为:;
(2)转盘转动的时间为:t=90min=90×60s=5400s;
已知周长C=360m,则上转盘转动90°,钢索移动距离
,
计算每台牵引器做的总功:W总=Pt=90×103W×5400s=4.86×108J;
结合效率,计算有用功:;
根据,计算牵引力:。
【分析】(1)根据质量,利用G=mg,计算重力;根据W=Gh,计算做功多少;根据力臂关系,计算力臂大小,结合F1L1=F2L2,计算力的大小,利用,计算质量;
(2)根据W=Pt,计算做功多少;结合效率,利用W有=Wη计算有用功,根据,计算力的大小。
(1)[1]配重的重力
G=mg=16000×103kg×10N/kg=1.6×108N
由题意和图示可知将配重举起的高度为h=15m,将1.6万吨的配重从地面吊起来平放在高架桥箱梁的A端做的功
W=Gh=1.6×108N×15m=2.4×109J
[2]设箱梁的重力为G0,箱梁重心O离支点C点的距离为L2,如图:
因为跨铁路侧转体箱梁长度大约是非跨铁路侧转体箱梁长度的2倍,所以
则
由杠杆平衡条件得G×L1=G0×L2,所以高架桥箱梁的实际重力为
则高架桥箱梁的实际质量为
(2)[1]转盘转动的时间为
t=90min=90×60s=5400s
已知周长C=360m,则上转盘转动90°,钢索移动距离
每台牵引器做的总功
W总=Pt=90×103W×5400s=4.86×108J
[2]由可得,有用功
由可得,牵引力
2024年广东省深圳市宝安区中考模拟物理试题
1.(2024九下·宝安模拟)下列对如图所示的初中物理课本的估测最接近真实的是( )
A.质量约为4kg B.长度约为26cm
C.重力约为100N D.平放时对桌面的压强约为1Pa
2.(2024九下·宝安模拟)汽车行驶过程中会产生噪声,为了减弱这种噪声污染,有些汽车使用了“以声消声”的方法,如图所示:用车内麦克风监听噪声,再利用扬声器产生反相噪声,与原噪声进行叠加,最终听到的声音会变弱。下列说法符合以上描述的是( )
A.汽车平稳驾驶时,不产生噪声
B.可以抽取空气使车内成为真空状态来控制噪声
C.消减后的声音响度比原来小
D.消减后的车内声音为次声波
3.(2024九下·宝安模拟)深圳西乡盐田夜市上各种美食吸引人们前来打卡品尝,下列说法不正确的是( )
A.烧烤摊,木炭燃烧为化学能转化为内能
B.砂锅粥离开火炉还在沸腾是由于热传递
C.干炒牛河是利用做功增加内能
D.钵钵鸡的串串浸在酱汁中入味是扩散现象
4.(2024九下·宝安模拟)如图是2023年杭州亚运会中的一些场景及现象,其中与光的折射有关的是( )
A. 场地自行车运动员灯光下的影子
B. 颁奖礼时运动员在水中的倒影
C. 看到水下花样游泳运动员变形了
D. 10米气手枪运动员正在瞄准射击
5.(2024九下·宝安模拟)中国海军的科研团队已经研制成功应用于电磁轨道炮上的专用精确制导炮弹。这种炮弹能以7马赫的高超音速飞过天空,并用在整个飞行过程中稳定接收北斗导航系统的信号,在飞行200多公里之后,最终打击精度达到了15米。其原理是磁场对通电导体有力的作用。下列图中与此原理相同的是( )
A.发电机 B.电磁起重机
C.磁悬浮列车 D.自制电动机
6.(2024九下·宝安模拟)“夜空画师”,把深圳创意飞到天上去,深圳大漠大无人机表演团队,凭借精湛的技术和表现力,让海内外观众感受到深圳科技的“硬核力”!下列说法不正确的是( )
A.无人机定位系统利用电磁波传递信息
B.无人机在空中悬停定位拍摄时,没有力对无人机做功
C.无人机的锂电池充电时,化学能转化为电能
D.无人机的灯光来自LED灯,它是半导体
7.(2024九下·宝安模拟)如图甲所示是智能化数显式圆规,它可以直接显示出所画圆的半径大小r。其内部等效电路图如图乙所示,OEF为一可旋转调节阻值的变阻器,当r增大时,即滑片P向顺时针方向移动,反之,则向逆时针方向移动。闭合开关,则下列说法中正确的是( )
A.半径r增大时,电压表示数一定增大
B.圆规的数显表盘对应图乙中的电流表示数
C.半径r增大时,电压表示数与电流表示数的比值一定减小
D.半径r减小时,电路的总功率一定减小
8.(2024九下·宝安模拟)画出挂在桌边静止的雨伞所受力的示意图。
9.(2024九下·宝安模拟)如图所示是某品牌扫地机器人,其内部电路由可充电电池、一个电源指示灯、一个电动机和两个开关组成,使用时,闭合开关,电源指示灯L亮起,再闭合开关,电动机M开始工作,若此时断开开关,整个电路停止工作。请在虚线框内画出该扫地机器人内部的简易电路图。
10.(2024九下·宝安模拟)电动车是现今很多城市的主要交通工具,给电动车充电时,充电器将220V家庭电路电压降为电动车锂电池需要的充电电压。许多小区安装了公共充电插座,采取扫码付费自动充电(如图所示),这些插座都是 (填“串联”或“并联”)的。假设某充电器输出电压为50V,输出电流为2A,则它的输出功率是 W;若当地的商用电价为1元/(kW h),那么充电电费5元可供电动车行驶 h。
11.(2024九下·宝安模拟)图甲所示,使用A、B滑轮组分别匀速提升重均为900N的物体,升高至不同的高度。两滑轮组相关的数据如图乙所示。其中利用A滑轮组做的有用功为1800J,利用B滑轮组做的有用功为1400J。则:
(1)①A滑轮组中的物体被提升的高度是 m;②F1的大小 N;
(2)使用A滑轮组做的额外功 (选填“大于”、“小于”或“等于”)使用B滑轮组做的额外功。
12.(2024九下·宝安模拟)在学习《机械运动》后,小川想要用自己的步距和步行时间测量步行的平均速度。
(1)小川在湿地上进行测量,标记步距为s。下列测量方式正确的是 。
(2)若他走一步时两脚在刻度尺上的位置如图所示,则正常走一步的长度为 cm;
(3)小川行走60步,停表计时显示如图,小川所用时间是 ,最终得到小川走路的速度约为 m/s。
13.(2024九下·宝安模拟)李老师上课时拿个水晶球,让同学们透过它看远处倒立的建筑物的像(如图1所示),引起同学对凸透镜的成像的兴趣。为此老师让大家一起探究“凸透镜成像的规律”给同学们准备了凸透镜、凹透镜、光具座、蜡烛、光屏各一个,火柴盒,发光LED灯F。
(1)江小涛在挑选透镜时,把两个透镜甲、乙分别正对太阳光,在光屏上出现了如图2(甲)所示的光斑,你认为他应该选择 (选填“甲”、“乙”)透镜来进行实验。
(2)随着蜡烛燃烧变短,此时光屏上的像如丙图所示,如果想让像仍然成在光屏的中央,可将 。
(3)如图丙,调整后,当烛焰的像位于光屏中央时,观察像,生活中利用这一原理制成的光学仪器是 (填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)。
(4)如图3所示是江小涛通过实验得到的凸透镜的像距v和物距u关系的图象。某实验小组将装置中的蜡烛换成如图的发光LED灯F,当LED灯距凸透镜35cm时,移动光屏,可在光屏上得到的像为图中的_________。
A. B. C. D.
(5)如图所示,凸透镜竖直放置,凸透镜焦距f,现有一点光源S在凸透镜左侧以凸透镜两倍焦距处为圆心,在经过主光轴的竖直平面内做顺时针圆周运动,直径为D,且f<D<2f,则在下列关于点光源所成的像的运动轨迹的各图中,正确的是_________。
A. B.
C. D.
14.(2024九下·宝安模拟)在测定“小灯泡电功率”的实验中,电源电压为4V,小灯泡额定电压为3V、电阻约为10。
(1)请完成电路连接,要求滑片P向右移动时灯丝电阻变小 ;
(2)小明同学移动滑片P,甚至改变了电压表的量程,记下10组对应的电压表和电流表的示数,并把这10组数据以10个点的形式记录在如图乙所示的坐标系中,根据坐标系中的信息,则图中阴影部分的面积S2表示当小灯泡正常发光时, ;
(3)由小明同学的实验记录,我们可以发现小明同学在做实验时,出现的问题是 ;
(4)小明利用图乙中电压1.5V时的相关数据求出灯泡的实际功率P实,再根据,计算灯泡的额定功率P额,当加在灯泡两端的电压为额定电压的一半时,灯泡的实际功率P实 P额(选填“>”“<”或“=”)。其原因是 ;
(5)老师说:虽然电压表的内阻很大,但电路接通后仍有微小电流流过电压表;虽然电流表的内阻很小,但是电路接通后电流表的两端仍有微小的电压,请你根据这一事实并结合电路图分析判断,该电路引起测量的小灯泡电功率 (选填“偏大”或“偏小”或“不变”)。
15.(2024九下·宝安模拟)在“研究浮力的影响因素”的实验中,小明利用实心金属块,压力传感器,烧杯,细线等实验器材,设计并进行了实验,压力传感器可以显示其上方压力的大小。如图甲所示,将一空烧杯放在压力传感器上,压力传感器的示数为1N,然后将金属块通过细线缓慢放入装有适量水的烧杯(该烧杯足够高)中直至沉底,如图乙所示,压力传感器的示数F与金属块底面浸入水中的深度h的对应数据,如下表所示。
实验次数 1 2 3 4 5 6
h/cm 0 2 4 6 8 10
F/N 3 3.25 3.5 3.75 3.75 3.75
(1)若金属块沉底时,细线处于松弛状态,压力传感器的示数为7N,则金属块的重力为 N,金属块完全在水中浸没时受到的浮力为 N;
(2)在图丙中画出金属块受到的浮力F浮和底面浸入水中的深度h的大致图像 ;
(3)小明觉得浮力的大小与物体的密度应该也有关联,他将金属块浸没在烧杯时的水面标记为O点,将金属块从水中取出,记录此时压力传感器的示数F1,选用与金属块形状相同的木块,将木块逐渐浸没到水中,烧杯中在水面会上升到 (选填“O点之上”“O点”或“O点之下”)时,记录此时压力传感器的示数F2,小明计算出木块在水中受到的浮力 金属块受到的浮力。(“大于”、“小于”、“相等”)
16.(2024九下·宝安模拟)图示为某公司研发的一款太阳能辅助电动车,车身上部铺满了太阳能电池薄膜,可实现太阳能和充电桩两种充电模式。使用前对该车进行测试,在其匀速直线行驶阶段,有关测试数据如下表所示。已知该车行驶过程所受阻力包括摩擦力和空气阻力,摩擦力为整车重力的0.03倍,空气阻力与行进速度的关系为,。若定义该车的推进效率为该车的牵引力所做的功与其消耗电能之比,用字母表示,g取10N/kg,求该车本次测试过程中:
整车质量 940kg
行驶路程 54km
行驶时间 0.5h
消耗电能
(1)行驶的速度;
(2)牵引力做功的功率;
(3)推进效率。
17.(2024九下·宝安模拟)如图-1为某校物理小组设计的具有加热和保温功能的电热器内部简化电路.Rt为热敏电阻,阻值随温度升高而减小.R1、R2、R3均为电热丝,且R1=R2=400Ω.闭合开关S1、S2,电热器开始加热.
(1)控制电路中,电磁铁的上端是 极.
(2)加热时,动触点与上方静触点b、c接通,工作电路的总功率是多少?
(3)电磁铁对衔铁的吸引力F与控制电路中电流I的关系如图-2所示.当电磁铁对衔铁的吸引力为1N时,动触点a与下方静触点d接通,进入保温状态,此时热敏电阻Rt的阻值是多少? (电磁铁线圈电阻不计)
(4)保温状态下,R1的功率为64W,则工作电路30s消耗的电能是多少?
18.(2024九下·宝安模拟)小明、小亮和小敏共同设计了一种测定水平方向风力的装置。其原理如图(甲)所示:绝缘轻弹簧的左端固定在O点,右端与中心有孔、表面竖直的金属迎风板相连,一起套在左端也固定在O点的粗细均匀、电阻随长度均匀变化,且水平放置的金属杆上,迎风板与金属杆接触良好;电路中左端导线与金属杆的左端相连,右端导线连接在迎风板上并可随迎风板移动,R是定值电阻,a、b、c、d为四个接线柱。
(1)在他们的设计中,若要求在风力增大时,接入电路的电表的示数也随之而增大,则应该
A.在a、b之间接电流表,在c、d之间连接导线
B.只在a、b之间接电流表
C.在c、d之间接电压表,在a、b之间连接导线
D.只在c、d之间接电压表
(2)为了较准确的测出水平方向风力的大小,三位同学先对选定的轻弹簧和金属杆进行了两项测量;
①小明利用测量的数据作出了原长为40cm的轻弹簧的长度L与所受压力F的关系图像[见图(乙)]。由图可知:该弹簧每缩短10cm,弹簧受到的压力将增加 N;
②小亮和小敏设计了图(丙)所示的电路,用来测量长度为50cm的金属杆的电阻。他们备选的部分器材有:
A.电源(能够提供3V的稳定电压)
B.电流表A(量程0~0.6A)
C.电压表V(量程0~3V)
D.滑动变阻器R1(阻值变化范围为0~5Ω)
E.滑动变阻器R2(阻值变化范围为0~10Ω)选好器材后,小亮和小敏在实验中正确操作,他们记录的测量数据如下表。
实验次数 1 2 3 4 5
A表示数I/A 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6
V表示数U/V 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
根据他们的测量数据可以知道:他们实验中选用的滑动变阻器是 (填器材的序号字母);他们测出的金属杆的电阻是 Ω;
(3)三位同学最后根据(1)的要求,按图(甲)进行组装时,除用到上述选定的轻弹簧、金属杆和(2)中备选的电源、电表外,还选了阻值R=3Ω的定值电阻。如果无风时,O点到迎风板的距离以及轻弹簧的长度均等于弹簧的原长,则该装置能够测量的最大水平风力是 N;
(4)对小明、小亮和小敏设计的测定水平方向风力的装置,从力的角度,请你指出可能对测量准确度产生影响的因素之一: 。
19.(2024九下·宝安模拟)2023年12月22日凌晨,中开高速(中山段)二期工程的关键控制性节点工程上演了一次精彩的“空中芭蕾”——重达3.2万吨的跨广珠城际铁路转体桥成功转体。此次转体经历90分钟,安全平稳地实现了90度零误差“转体”后,修建时为不影响火车通行,该桥梁体先在顺铁路方向浇筑,浇筑完成后,再通过转体装置完美“转身“横跨铁路。
(1)跨铁高架桥为非对称转体,跨铁路侧转体箱梁长度大约是非跨铁路侧转体箱梁长度的2倍,其简化模型如图2甲所示,已知高架桥箱梁长AB=135m,宽41.3m,厚度忽略不计,桥墩高15m,高架桥箱梁在浇筑时需要在A、B两侧搭建支架,“转体”时撤除全部支架但需在A端施加1.6万吨的配重达到水平平衡才能转体。假设高架桥箱梁可视为质量分布均匀的长方体,求:
①将1.6万吨的配重从地面吊起来平放在高架桥箱梁的A端至少做功 J;
②高架桥箱梁的实际质量大约是 t。
(2)桥墩下的转体装置由如图2乙所示的上转盘和下转盘组成。上转盘上有两根钢索,每根钢索由一台牵引器通过传动装置牵引,已知上转盘的周长为360m,每台牵引器的功率90kW,牵引器牵引钢索的效率为60%,那么,完成转体,每台牵引器做功 J,最终每根钢索拉动上转盘缓慢匀速转动时的牵引力 N。
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】质量及其特性;长度的估测;重力及其大小的计算;压强的大小及其计算
【解析】【解答】AC.九年级物理课本的质量约:200g=0.2kg,重力约G=mg=0.2kg×10N/kg=2N,故AC不符合题意;
BD.九年级物理课本的长度约26cm,宽约18cm,平放时,对桌面的压力等于重力,压强约
,故B符合题意,D不符合题意。
故选B。
【分析】根据课本的长度、质量,结合G=mg计算重力,利用,计算压强,结合合理数据解答。
2.【答案】C
【知识点】超声波与次声波;音调、响度与音色的区分;噪声及来源;防治噪声的途径
【解析】【解答】A.汽车平稳驾驶时,会产生声音,若不想听到这类声音,则是噪声,故A不符合题意;
B.将车内抽成真空状态,不能实现,不是控制噪声的途径,故B不符合题意;
C.根据材料,噪声与原噪声叠加,最终听到的声音变弱,消减后的声音响度比原来小,故C符合题意;
D.消减后的车内声音只是变弱,人还能听到,不是次声波,故D不符合题意。
故选C。
【分析】对人产生干扰的声音是噪声;通过声音叠加,使声音减小,能减弱噪声;声音变小,响度小,但不是次声波。
3.【答案】C
【知识点】热传递改变物体内能;能量的转化或转移;分子热运动
【解析】【解答】A.木炭燃烧时,消耗化学能,将化学能转化为内能,故A正确,不符合题意;
B.砂锅离开火炉,砂锅温度高,有余温,将热量传递给粥,通过热传递改变粥的内能,故B正确,不符合题意;
C.干炒牛河时,热锅温度高,热量从锅传递给牛河,是通过热传递改变牛河的内能,故C错误,符合题意;
D.肉串浸在酱汁中入味是分子在不停地做无规则运动,形成扩撒现象,故D正确,不符合题意。
故选C。
【分析】物体间温度不同,通过热传递改变内能;分子不停的无规则运动,形成扩散现象。
4.【答案】C
【知识点】光的直线传播及其应用;光的反射;光的折射现象及其应用
【解析】【解答】A.光在同种均匀介质中沿直线传播,影子是光沿直线传播形成的,故A不符合题意;
B.水中的倒影是平面镜成像现象,是光的反射形成的,故B不符合题意;
C.空气中看水下的运动员,光从水中进入空气中,发生了折射,感觉变形了,故C符合题意;
D.射击时,运动员瞄准,利用了光的直线传播,才能射中目标,故D不符合题意。
故选C。
【分析】影子是光沿直线传播形成的;水中倒影是光的反射现象;光线经过不同介质,发生折射。
5.【答案】D
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【解答】A.发电机将机械能转化为电能,工作原理是电磁感应,故A不符合题意;
B.电磁起重器工作时,利用的是通电导体周围存在磁场,即电流的磁效应。故B不符合题意;
C.磁悬浮列车工作时,利用了同名磁极相互排斥或异名磁极相互排斥现象,故C不符合题意;
D.电动机工作时,电能转化为机械能,原理是通电导体在磁场中受到力的作用,故D符合题意。
故选D。
【分析】电流通过导体产生磁场,是电流的磁效应;发电机根据电磁感应原理工作;电动机根据磁场对电流的作用工作。
6.【答案】C
【知识点】能量的转化或转移;半导体特点及作用;电磁波在日常生活中的应用;是否做功的判断
【解析】【解答】A.无人机定位系统利用的是电磁波传递信息,故A正确,不符合题意;
B.无人机在空中悬停时,没有移动距离,对无人机不做功,故B正确,不符合题意;
C.为锂电池充电时,消耗电能,电能转化为化学能,故C错误,符合题意;
D.LED灯是半导体材料,具有单向导电性,故D正确,不符合题意。
故选C。
【分析】无人机利用电磁波传递信息;物体静止,没有力对无人机做功;为电池充电,电能转化为化学能;LED灯是半导体材料。
7.【答案】A
【知识点】电路的动态分析
【解析】【解答】图中,智能圆规,相当于一个可旋转调节阻值的变阻器,与电阻R0串联,电压表与圆规并联;
ABC.当圆规示数r增大时,阻值变大,滑片P顺时针移动,根据,电流减小,电流表示数减小;电阻变大,圆规分得的电压变大,电压示数变大,电压表示数与电流表示数的比值一定增大,故A正确,BC错误;
D.圆规示数r减小时,滑片P应逆时针移动,接入电路的阻值变小,电流增大,根据,电路的总功率增大,故D错误。
故选A。
【分析】调节滑片位置,电阻改变,是滑动变阻器,串联电路中,电阻变大,根据,电流减小;当电阻减小时,电流变大,根据P=UI,电功率变大。
8.【答案】
【知识点】弹力;重力示意图
【解析】【解答】挂在桌边的雨伞静止,受到的竖直向下的重力、竖直向上的支持力是平衡力,大小相等。力的作用点是重心,重力方向竖直向下,支持力竖直向上,且两线段等长,如图所示:
【分析】静止的物体受到平衡力;物体受到的重力竖直向下;支持力和重力平衡时,大小相等、方向相反,在同一直线上上。
9.【答案】
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【解答】根据要求,灯和电动机可以不同时工作,是并联的,断开S1都不能工作,则开关S1控制整个电路,开关S2只控制电动机M,开关S1在干路上,开关S2与电动机M串联在一条支路中,如图所示:
【分析】各用电器互不影响时,是并联电路;干路开关控制所有用电器;支路开关控制支路用电器。
10.【答案】并联;100;50
【知识点】串联电路和并联电路的辨别;电功率的计算
【解析】【解答】公共充电插座之间工作互不影响,是并联的。
根据电压和电流,计算输出功率是:
根据商用电价,计算充电电费5元消耗的电能为:,
计算电动车行驶的时间为:
【分析】根据P=UI,计算电功率;根据,计算电动机行驶的时间。
11.【答案】(1)2;400
(2)等于
【知识点】滑轮(组)的机械效率;滑轮组绳子拉力的计算;有用功和额外功
【解析】【解答】(1)根据W有=Gh,计算A滑轮组中的物体被提升的高度是:
利用,计算A滑轮组做的总功为:
图中,A滑轮组绳子的股数是,
拉力移动的距离为:,
计算F1的大小:;
(2)根据总功和有用功,计算A滑轮组做的额外功:
B滑轮组做的额外功:,则A滑轮组做的额外功等于B滑轮组做的额外功。
【分析】(1)根据W=Gh,可以计算物体移动的距离,根据,计算总功大小;根据,计算拉力大小;
(2)利用总功和有用功的差,计算额外功,结合有用功和额外功的比值,计算额外功。
(1)[1]由得,A滑轮组中的物体被提升的高度是
[2]由得,A滑轮组做的总功为
由图得,A滑轮组承担物重绳子的股数是
拉力移动的距离为
由得,F1的大小
(2)A滑轮组做的额外功
B滑轮组做的额外功
则使用A滑轮组做的额外功等于使用B滑轮组做的额外功。
12.【答案】(1)A
(2)70.0
(3)40s;1.05
【知识点】测量物体运动的平均速度
【解析】【解答】测量步行的平均速度时,
(1)测量步距长度时,应测量鞋子同一部位的距离差,故A符合题意,BC不符合题意。
故选A。
(2)图中,刻度尺的分度值为1cm,根据走一步对应刻度尺的位置,测量的长度为
;
(3)图中,分针指向0后超半格,则秒针过了30s,结合秒针位置,时间为40s,计算走路的速度约为
。
【分析】(1)测量步长时,需要测量鞋子相同位置的距离差;
(2)根据刻度尺对应的位置,测量长度;
(3)根据秒表分钟指针和秒针指针位置,测量时间,利用,计算速度。
(1)小川想要用自己的步距测量距离,测量时应测量鞋子同一部位的距离,故A符合题意,BC不符合题意。
故选A。
(2)如图所示,刻度尺的分度值为1cm,则正常走一步的长度为
(3)[1][2]停表计时显示如图,分针指向“0”与“1”的后半,说明秒针过了30s,所以时间为40s,最终得到小川走路的速度约为
13.【答案】(1)乙
(2)蜡烛向上移动或将光屏向上移动或将凸透镜向下移动
(3)投影仪
(4)D
(5)B
【知识点】凸透镜成像规律及其探究实验
【解析】【解答】探究凸透镜成像的规律时,
(1)图2中,甲透镜的中间比较暗,图乙中间出现亮斑,甲对光线有发散作用,是凹透镜,乙对光线有会聚作用,是凸透镜,实验选择乙透镜;
(2)图丙中,光屏上的像偏高,则烛焰、凸透镜和光屏的中心没有在同一高度,可将蜡烛向上移动或将光屏向上移动或将凸透镜向下移动,使它们的中心大致在同一高度,像成在光屏中央;
(3)如图丙,物距小于像距,成放大、倒立的实像,实际应用是投影仪;
(4)图3中,当物距为20cm时,像距也为20cm,像距与物距相等,物距等于2倍焦距,成倒立等大的实像,且2f=20cm,计算凸透镜的焦距为f=10cm
当LED灯距凸透镜35cm时,物距大于2f,成倒立缩小的实像,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
(5)根据凸透镜的三条特殊光线,在物体上确定几个点,作出像点,围成一个椭圆,且转动方向为逆时针。如图所示:
故选B。
【分析】(1)凸透镜对光有会聚作用,凹透镜使光线发散;
(2)探究凸透镜成像规律时,烛焰、凸透镜、光屏中心,在同一高度;
(3)当物距大于一倍焦距小于二倍焦距,成倒立放大的实像,实际应用有投影仪;
(4)当凸透镜成实像时,物距等于二倍焦距,像距和物距相等,可以计算焦距大小;物距大于二倍焦距,成倒立缩小的实像;
(5)根据凸透镜的三条特殊光线,画出对应的折射光线,确定像的位置。
(1)图甲光斑的中间比较暗,图乙中间出现亮斑,所以甲对光线具有发散作用,是凹透镜,乙对光线具有会聚作用,是凸透镜,所以要选择乙透镜进行实验。
(2)烛焰在光屏上的像偏高,因为烛焰、凸透镜和光屏三者的中心没有在同一高度,为使像能成在光屏的中心,蜡烛向上移动或将光屏向上移动或将凸透镜向下移动,使它们的中心大致在同一高度。
(3)如图丙,物距小于像距,成的是放大、倒立的实像,投影仪就是利用这个原理制成的。
(4)由图可知,当物距为20cm时,像距也为20cm,根据凸透镜成像的规律,物距等于2倍焦距时,成倒立等大的实像,此时像距与物距相等。所以
2f=20cm
凸透镜的焦距为
f=10cm
当LED灯距凸透镜35cm时,物距大于2f,此时成倒立缩小的实像,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
(5)将点光源S运动的轨迹看成一个物体,在物体上找出几个点,利用凸透镜成像的规律作出像点,可以发现,四个点正好围成一个椭圆,且转动方向为逆时针。如图所示:
故选B。
14.【答案】(1)
(2)滑动变阻器的功率
(3)滑动变阻器接入电路的电阻过小,导致灯泡烧坏
(4)>;当灯泡的电压增大时,电流增大,功率增大,灯泡电阻随随之增大,根据,当小灯泡的实际电压为额定电压一半时,灯泡电阻减小,小灯泡的实际功率P实>P额。
(5)偏大
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】测量灯泡电功率时,
(1)灯丝的电阻受温度的影响,灯泡的亮度越低,温度越低,电阻越小。根据要求,滑片P向右移动时灯丝电阻变小,灯泡的电压和电流减小,则滑动变阻器的电阻变大,连接滑动变阻器的A接线柱,电压表与灯泡并联,如图:
(2)图丙中,当小灯泡正常发光时,灯泡分压3V,电源电压为4V,阴影部分横轴为1V,为滑动变阻器两端的电压,纵轴示数为0.25A,根据,阴影面积是当小灯泡正常发光时,滑动变阻器的电功率。
(3)图乙中,第10组数据电压表示数为4V,等于电源电压,超过了小灯泡的额定电压,会导致灯泡烧坏;
(4)图乙中,当灯泡的电压增大时,电流增大,功率增大,灯泡电阻随随之增大,根据,当小灯泡的实际电压为额定电压一半时,灯泡电阻减小,小灯泡的实际功率P实>P额。
(5)由于电压表有微小电流,电流表测量灯泡和电压表的电流之和,测量灯泡的的电流大于实际的电流,根据,灯泡额定功率的测量值大于真实值,测量值偏大。
【分析】(1)测量灯泡的电功率时,电压表和灯泡并联,滑动变阻器滑片远离下面的接线柱, 电阻变大,分压变大,灯泡分压减小,电流变小,灯丝电阻减小;
(2)根据串联电路分压规律,分析电压为滑动变阻器的分压,根据P=UI,判断电压和电流的乘积;
(3)当滑动变阻器的取值较小,灯泡分压较大,超过额定电压,会损坏灯泡;
(4)当灯泡的分压变小,电阻减小,根据,分析电功率的大小关系;
(5)电压表中有微小电流,电流表测量灯泡和电压表电流之和,根据P=UI,判断电功率大小。
(1)灯丝的电阻受温度的影响,灯泡的亮度越低,温度越低,电阻越小。甲图中,要求滑片P向右移动时灯丝电阻变小,说明电阻变大。则灯泡与滑动变阻器的A接线柱相连,电压表并联在灯泡两端,如下所示:
(2)如图丙所示,当小灯泡正常发光时,图中阴影部分是横轴示数为1V,为滑动变阻器两端的电压,纵轴示数为0.25A的长方形面积,其大小是1V乘以0.25A的积,即UI,而,所以该面积的物理含义是当小灯泡正常发光时,滑动变阻器的电功率。
(3)在第10组数据中,因为滑动变阻器接入电路的电阻过小,电压表示数为4V,等于电源电压,超过了小灯泡的额定电压,可能会导致灯泡烧坏。
(4)[1][2]当灯泡两端的电压增大时,功率增大,灯泡电阻随随之增大,根据,当小灯泡两端的实际电压为额定电压一半时,小灯泡的实际功率P实>P额。
(5)测量功率时,应该测量电阻两端的实际电压和通过电阻的实际电流,而电流表实际测量的是通过待测电阻和电压表的总电流,即电流偏大,而电压表是与电阻并联连接,测量的电压是准确的,根据电功率公式可知灯泡额定功率的测量值大于真实值,故灯泡额定功率的测量值偏大。
15.【答案】(1)4;0.75
(2)
(3)O点以下;等于
【知识点】探究浮力大小的实验
【解析】【解答】探究浮力大小的影响因素时,
(1)根据表格数据,物体浸入水中的深度为0时,压力传感器的示数为3N,容器和水重力为3N,金属块沉底时,压力传感器的示数为7N,则金属块的重力为7N-3N=4N。
根据数据,当h=6cm后,压力传感器的示数不变,金属块已浸没在水中,浮力不变,金属块完全浸没水中受到的浮力为:;
(2)根据金属块进入深度和压力传感器增加的示数,计算浮力大小
,,,,,
在坐标图中进行描点连线,如图所示
(3)实验时,金属块从水中取出,会带走小部分水,木块与金属块形状相同,将木块逐渐浸没到水中,两次排开水的体积相等,但水的体积变小了,烧杯中在水面不能到达O点,会上升到O点以下。
两次排开水的体积相等,根据,木块在水中受到的浮力等于金属块受到的浮力。
【分析】(1)根据物体放入烧杯前后,压力传感器示数差,计算金属块的重力;结合物体在进入过程中,压力示数变化,判断浮力变化;
(2)根据物体进入深度不同,压力传感器示数不同,计算压力的变化量,判断浮力,画出对应的图像;
(3)当排开水的体积相同时,不同物体,受到的浮力相等。
(1)[1]金属块沉底时,细线处于松弛状态,压力传感器的示数为7N,说明细线不受拉力,则金属块、水及烧杯的总重力为7N,而由表格可知底面浸入水中的深度为0时,压力传感器的示数为3N,则金属块与水总重力为3N,则金属块的重力为4N。
[2]分析题目可知,金属块受到的浮力=压力传感器增加的示数;由表格数据可知,当h=6cm后,压力传感器的示数不发生变化,说明金属块已经浸没在水中,浮力不变,所以压力传感器的示数不变。金属块完全在水中浸没时受到的浮力为
(2)分析题目可知,金属块受到的浮力=压力传感器增加的示数,分别计算出各个入水深度下的浮力大小
在坐标图中进行描点连线,如图所示
(3)[1]将金属块从水中取出,金属块会带走小部分水,用与金属块形状相同的木块,将木块逐渐浸没到水中,两次排开水的体积时相等的,但水的体积变小了,所以烧杯中在水面会上升到O点以下。
[2]根据,两次排开水的体积时相等,所以木块在水中受到的浮力等于金属块受到的浮力。
16.【答案】解:(1)计算电动车的行驶速度为:
(2)计算电动车受到的重力为:
由题意知,摩擦力为整车重力的0.03倍,则电动车受到的摩擦力为
又知,空气阻力与行进速度的关系为,则电动车受到的空气阻力为
电动车在水平面上匀速行驶,牵引力大小等于受到空气阻力与摩擦力之和的大小,即:
计算牵引力的功率:
(3)计算牵引力做的功为:
由题意知,该车的推进效率为该车的牵引力所做的功与其消耗电能之比,即
答:(1)行驶的速度为30m/s;
(2)牵引力做功的功率为9000W;
(3)推进效率为。
【知识点】功率计算公式的应用;速度公式及其应用;功的计算及应用
【解析】【分析】(1)根据,计算速度;
(2)根据G=mg,计算物体的重力;根据摩擦力和重力的关系,计算摩擦力大小,根据f=kv2,计算阻力,利用P=Fv,计算牵引力做功的功率;
(3)根据W=Fs,计算做功多少,利用,计算机械效率。
17.【答案】N;242W;30Ω;2640J
【知识点】欧姆定律及其应用;电功的计算;电功率的计算;通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【解答】(1)图1中,根据右手螺旋定则,判断电磁铁的上端为N极;
(2)加热时,动触点与上方静触点b、c接通,R1与R2并联,计算功率为:
;
(3)在图2中,当电磁铁吸引力为1N时,控制电路中的电流I=0.2A,此时热敏电阻的阻值:;
(4)保温状态时,动触点a与下方静触点d接通,R1与R3串联,根据P=I2R,
,
计算工作电路30s消耗的电能:W=UI保温t=220V×0.4A×30s=2640J。
【分析】(1)根据安培定则,判断电磁铁的磁极位置;
(2)根据,结合电压和电阻,可以计算电功率的大小;
(3)利用不同压力,判断电流大小,根据,计算电阻;
(4)根据P=I2R,可以计算用电器电流大小,结合W=UIt,计算消耗电能的多少。
18.【答案】B;2;E;5;4;设计中没有考虑迎风板与金属杆的摩擦力
【知识点】滑动变阻器的原理及其使用;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】(1)在风力增大时,迎风板会往左移动,金属杆接入电路的电阻会变小,电路中的电流变大,根据要求,电表的示数也随之而增大,则风力表是电流表,需要串联在ab两点间,B符合题意;cd间连接导线,金属杆被短路,不能测量风力,若cd间连接电压表,风力变大,电阻减小,电压表示数减小,不符合要求,ACD不符合题意;
故选B。
(2)图乙中,该弹簧每缩短10cm,弹簧受到的压力将增加2N。
根据表中数据,当电压表的示数是1.0V时,滑动变阻器的电压是2.0V,电路中的电流是0.2A,根据,滑动变阻器的阻值为:,则实验选用的滑动变阻器是R2。
根据表格,5次实验,根据,则金属杆的电阻是5Ω。
(3)当电流表的读数最大时,即0.6A,电路中的总电阻最小,即,
金属杆接入电路的电阻大小是:,
这时金属杆接入电路的电阻最小,风力最大;金属杆的全部电阻是5Ω,当金属杆接入电路的电阻是2Ω时,对应的长度是,
图乙中,当轻弹簧的长度是20cm时,所受压力是4N,装置能够测量的最大水平风力是4N。
(4)从力的角度分析,测量风力有多个因素,如迎风板与金属杆的摩擦力;迎风板左侧受到的空气阻力;实验中不能保证风力大小是不变、恒定的,方向也不能保证是水平的等等。
【分析】(1)当风力变大时,电路中电阻减小,电流变大,电流表在电路中串联连接;
(2)根据风力大小和弹簧缩短的长度量,判断弹簧不同长度时,受到的风力;根据实验数据,利用,计算电阻;
(3)根据最大的电流,根据,计算电阻,结合串联电路电阻规律,计算金属杆的电阻;
(4)实际测量风力时,有多个影响因素,测量还受到摩擦力、阻力、风向不定的影响。
19.【答案】(1)2.4×109J;32000t
(2)4.86×108J;3.24×106N
【知识点】功率计算公式的应用;杠杆的平衡条件
【解析】【解答】(1)根据质量,计算配重的重力G=mg=16000×103kg×10N/kg=1.6×108N;
根据高度、计算对配重做的功:W=Gh=1.6×108N×15m=2.4×109J;
设箱梁的重力为G0,箱梁重心O离支点C点的距离为L2,如图:
因跨铁路侧转体箱梁长度是非跨铁路侧转体箱梁长度的2倍,则
则:,
根据G×L1=G0×L2,高架桥箱梁的实际重力为:
高架桥箱梁的质量为:;
(2)转盘转动的时间为:t=90min=90×60s=5400s;
已知周长C=360m,则上转盘转动90°,钢索移动距离
,
计算每台牵引器做的总功:W总=Pt=90×103W×5400s=4.86×108J;
结合效率,计算有用功:;
根据,计算牵引力:。
【分析】(1)根据质量,利用G=mg,计算重力;根据W=Gh,计算做功多少;根据力臂关系,计算力臂大小,结合F1L1=F2L2,计算力的大小,利用,计算质量;
(2)根据W=Pt,计算做功多少;结合效率,利用W有=Wη计算有用功,根据,计算力的大小。
(1)[1]配重的重力
G=mg=16000×103kg×10N/kg=1.6×108N
由题意和图示可知将配重举起的高度为h=15m,将1.6万吨的配重从地面吊起来平放在高架桥箱梁的A端做的功
W=Gh=1.6×108N×15m=2.4×109J
[2]设箱梁的重力为G0,箱梁重心O离支点C点的距离为L2,如图:
因为跨铁路侧转体箱梁长度大约是非跨铁路侧转体箱梁长度的2倍,所以
则
由杠杆平衡条件得G×L1=G0×L2,所以高架桥箱梁的实际重力为
则高架桥箱梁的实际质量为
(2)[1]转盘转动的时间为
t=90min=90×60s=5400s
已知周长C=360m,则上转盘转动90°,钢索移动距离
每台牵引器做的总功
W总=Pt=90×103W×5400s=4.86×108J
[2]由可得,有用功
由可得,牵引力