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2008年8月8日,举世瞩目的第29届奥林匹克运动会将在北京隆重开幕.目前,奥运...

2008年8月8日,举世瞩目的第29届奥林匹克运动会将在北京隆重开幕.目前,奥运火炬正在全国134个城市间进行接力传递.为配合“火炬接力传递”活动,经北京奥组委授权,中国印钞造币总公司发行了第29届奥林匹克运动会“火炬接力纪念章”.全套纪念章共有134款,专门为134个奥运火炬传递城市量身设计.部分纪念章如图甲所示.
小明的爸爸通过中国银行的网点订购了一套.小明想知道纪念章的密度.他手中只有一只量程很小的弹簧秤,于是他设计了如图乙所示的装置.图中OA:OB=1:3,用细绳把装有部分水的量杯悬挂于A点,用弹簧秤在B点施加一个竖直向上的力,当OB杠杆水平静止时,弹黄秤读数为0.30N;
当把两枚相同的纪念章放入量杯中,OB杠杆水平静止时弹簧种读数为0.55N.纪念章放入前、后量杯中的水位如图丙所示.
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请你根据图示将下列记录表格填写完整,并求出该纪念章的密度.(g=10N/kg)
每枚纪念章
的质量(g)
纪念章放入前量杯示数(mL)纪念章放入后量杯示数(mL)每枚纪念章的体积(cm3纪念章的密度
(kg/m3
     

(1)图中支点为O,动力臂为OB,阻力臂为OA,根据杠杆的平衡条件动力×动力臂=阻力×阻力臂,即F•OB=G•OA; (2)根据由弹簧测力计的示数,结合杠杆的平衡条件公式变形G=,求出量杯前后两次的重力,从而求出两枚纪念章的重力,再根据m=求出纪念章的质量m; (3)由量杯前后液面高度的变化,求出纪念章的体积V; (4)根据密度计算公式ρ=计算出纪念章的密度. 【解析】 (1)①根据杠杆的平衡条件,放入两枚纪念章之前,量杯和水的总重力为: G1==0.30N×3=0.9N 量杯水面示数V1=9ml=9cm3; ②放入两枚纪念章之后,量杯和水的总重力为: G2==0.55N×3=1.65N 量杯水面示数V2=16ml=16cm3; (2)①两枚纪念章的总重力为G总=G2-G1=1.65N-0.9N=0.75N, 总质量m总===0.075kg=75g 每枚纪念章的质量m==37.5g ②两枚纪念章的总体积V总=V2-V1=16cm3-9cm3=7cm3, 每枚纪念章的体积V==3.5cm3 ③纪念章的密度ρ===10.71g/cm3=10.71×103kg/m3. 故答案为:37.5、9、16、3.5、10.71×103.
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考点分析:
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物体只在重力作用下由静止开始下落的运动称为“自由落体运动”.小明对这种落体运动产生了探究的兴趣,提出如下两个问题.
问题一:物体下落的快慢是否与物体的质量有关?
问题二:物体下落的高度与下落的时间存在着怎样的关系?于是他找来一些器材并在可忽略空气阻力情况下准备进行实验.
(1)请你帮助小明设计探究“问题一”的实验方案.
(2)小明探究“问题二”时,通过实验,测量出同一物体分别从最高点下落的高度为hl、h2、h3,并测量出每次下落的高度所对应的下落时间为tl、t2、t3.分析实验数据发现:“物体下落的高度与下落的时间不满足正比例关系”.他猜想“物体下落的高度与下落的时间平方成正比”,若要验证这一猜想,应如何处理分析实验数据?
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小明同学为了探究“放在斜面上的物体对斜面的压力跟斜面倾斜程度的关系”,进行了实验,步骤如下:①用双面胶将一个200克的钩码固定在1米长的塑料直尺的中间,将直尺的一头固定在桌子的一端,如图甲所示;②缓缓抬起右端,让直尺与水平方向有一定的夹角,如图乙所示;③继续抬高右端,增大直尺与水平方向的夹角,如图丙所示.
(1)该实验中,小明是通过    来判断物体对斜面压力的大小;
(2)分析三次实验的现象,可以得出的结论是   
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在探究“杠杆的平衡条件”的实验中:
(1)实验前,杠杆在图(a)所示位置,杠杆处于______(选填“平衡”或“不平衡”)状态,此时应先向______调节平衡螺母,使杠杆在______位置平衡.
(2)若不计杠杆质量和摩擦且杠杆刻度均匀,每个钩码均重1 牛,如图(b)在A 点挂两个钩码时,为了使杠杆恢复平衡,可以在C 点挂______个钩码,或者在B 点作用一个大小为______牛,方向竖直向______(选填“上”或“下”)的力.
(3)接上题,若选择在C 点挂钩码,现将左边的钩码拿掉一个,要使杠杆仍保持平衡状态,应将右边的钩码向______(选填“左”或“右”)移动______格.

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小柯同学积极参加体育锻炼.
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(1)图甲所示为小柯初学俯卧撑时的姿势,图乙所示为他经练习后的俯卧撑姿势.图乙中小柯双手所受的支持力______(填“>”、“=”或“<”)图甲的情况.
(2)图乙中,他的身体可作为一个杠杆,支点为O,他的重心在A 点,支撑力为F,请在图中画出重力和支撑力F 的力臂、若他的质量为50 千克,将身体撑起时,地面对双手的支持力至少多大?(取g=10 牛/千克)
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作图:(1)一汽车不小心开进了泥潭中,司机取来一套滑轮要将汽车从泥潭中拉出,如图所示.若车重为8×104N,汽车受到的阻力为车重的0.03 倍,忽略滑轮重力及绳与滑轮之间的摩擦,请在图中连接出最省力的绳子绕法并计算出司机至少得用多大拉力才能将汽车从泥潭中拉出.
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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