《2025年通城学典暑期升级训练八年级物理人教版》

18. (14分)(宿迁中考)在“探究杠杆平衡条件”的活动中,实验选用的钩码重均为0.5N。
(1)实验前,杠杆静止在如图甲所示位置,应将平衡螺母向右调节,把铅垂线放置于O点,从正前方观察,当零刻度线与铅垂线重合(填“重合”或“垂直”)时,杠杆在水平位置平衡。

(2)如图乙所示,在B点挂上2个钩码,杠杆将在水平位置平衡,再在其两边各加上1个钩码,杠杆右侧会下降。
(3)多次实验,记录的数据如表所示,可得$F_1、$$F_2、$$l_1、$$l_2$之间的关系是F1l1=F2l2。
|实验序号|动力$F_1/N$|动力臂$l_1/cm$|阻力$F_2/N$|阻力臂$l_2/cm$|
|1|1.0|6.0|2.0|3.0|
|2|1.5|4.0|3.0|2.0|
|3|2.0|2.0|4.0|1.0|

(4)下列实验中多次测量的目的与本次探究不同的是A。
A. 测量铅笔长度
B. 探究重力与质量的关系
C. 探究反射角与入射角的关系

答案： 18.
(1)平衡螺母　右　重合　
(2)2　右
(3)F1l1=F2l2　
(4)A

19. (7分)如图所示,一男子将一个氦气球用绳子拴在书包上爬山,在一定程度上实现了爬山减负。若该男子的质量为60kg,双脚站立时与地面的接触面积为$0.04m^2,$气球充气前的质量为0.1kg,充入氦气后体积为$2m^3($气球的厚度忽略不计),氦气密度取$0.18kg/m^3,$空气密度取$1.29kg/m^3,g$取10N/kg,求：
(1)该男子不背书包站立在水平地面上时,对地面的压强。
(2)充气后气球受到的浮力。
(3)绳子竖直时对气球的拉力。

答案： 1. （1）
解：男子的重力$G = mg=60kg×10N/kg = 600N$。
男子对地面的压力$F = G = 600N$。
根据压强公式$p=\frac{F}{S}$，可得$p=\frac{600N}{0.04m^{2}} = 1.5×10^{4}Pa$。
2. （2）
解：根据阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{空气}gV_{排}$（因为气球浸没在空气中，$V_{排}=V = 2m^{3}$）。
则$F_{浮}=1.29kg/m^{3}×10N/kg×2m^{3}=25.8N$。
3. （3）
解：氦气的质量$m_{氦}=\rho_{氦}V = 0.18kg/m^{3}×2m^{3}=0.36kg$。
气球和氦气的总重力$G_{总}=(m_{球}+m_{氦})g=(0.1kg + 0.36kg)×10N/kg=4.6N$。
对气球进行受力分析，气球受到竖直向上的浮力$F_{浮}$，竖直向下的重力$G_{总}$和绳子的拉力$F_{拉}$，根据力的平衡$F_{浮}=G_{总}+F_{拉}$。
所以$F_{拉}=F_{浮}-G_{总}=25.8N - 4.6N = 21.2N$。
综上，答案依次为：（1）$1.5×10^{4}Pa$；（2）$25.8N$；（3）$21.2N$。

20. (7分)如图所示,塔式起重机上的滑轮组将重为$1.2×10^4N$的重物吊起,在20s内重物匀速上升2m,滑轮组的机械效率为80%。
(1)求提升重物做的有用功。
(2)求绳端的拉力。
(3)若克服摩擦和钢丝绳重所做的功为5200J,求动滑轮的重力。

答案： 1. （1）求提升重物做的有用功：
解：根据公式$W_{有}=Gh$（其中$G$是物体重力，$h$是物体上升高度）。
已知$G = 1.2×10^{4}N$，$h = 2m$，则$W_{有}=1.2×10^{4}N×2m = 2.4×10^{4}J$。
2. （2）求绳端的拉力：
解：由$\eta=\frac{W_{有}}{W_{总}}$可得$W_{总}=\frac{W_{有}}{\eta}$。
已知$\eta = 80\%=0.8$，$W_{有}=2.4×10^{4}J$，则$W_{总}=\frac{2.4×10^{4}J}{0.8}=3×10^{4}J$。
由图知$n = 3$（承担物重的绳子段数），$s = nh$，$h = 2m$，所以$s = 3×2m = 6m$。
根据$W_{总}=Fs$，可得$F=\frac{W_{总}}{s}$。
把$W_{总}=3×10^{4}J$，$s = 6m$代入，得$F=\frac{3×10^{4}J}{6m}=5000N$。
3. （3）若克服摩擦和钢丝绳重所做的功为$5200J$，求动滑轮的重力：
解：先求额外功$W_{额}=W_{总}-W_{有}$。
$W_{总}=3×10^{4}J$，$W_{有}=2.4×10^{4}J$，所以$W_{额}=3×10^{4}J - 2.4×10^{4}J=6000J$。
因为$W_{额}=W_{额1}+W_{额2}$（$W_{额1}$是克服摩擦和绳重的功，$W_{额2}$是克服动滑轮重力做的功），$W_{额1}=5200J$，则$W_{额2}=W_{额}-W_{额1}$。
$W_{额2}=6000J - 5200J = 800J$。
又因为$W_{额2}=G_{动}h$，$h = 2m$，根据$G_{动}=\frac{W_{额2}}{h}$。
把$W_{额2}=800J$，$h = 2m$代入，得$G_{动}=\frac{800J}{2m}=400N$。
综上，（1）$W_{有}=2.4×10^{4}J$；（2）$F = 5000N$；（3）$G_{动}=400N$。