《2025年暑期升级训练浙江教育出版社八年级物理教科版》

18.(7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的位置,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(选填“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3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$F_{1}L_{1}=F_{2}L_{2}$。
(4)下列实验中,多次测量的目的与本次探究活动不同的是A(填字母)。

答案： 【解析】：
(1)实验前，杠杆静止在如图甲所示的位置，杠杆左端下沉，说明杠杆右端偏高，平衡螺母应向右端移动使杠杆在水平位置平衡，此时力臂在杠杆上，便于测量力臂大小，把铅垂线放置于$O$点，当杠杆在水平位置平衡时，从正前方观察，零刻度线与铅垂线重合。
(2)设杠杆的一个小格为$L$，一个钩码重为$G = 0.5N$，由杠杆平衡条件得，$nG× 2L = 2G× 3L$，所以，$n = 3$（个），所以应在$B$点挂$3$个钩码，杠杆才能在水平位置平衡；两边各加一个钩码后，左侧力与力臂的乘积为$4G× 2L = 8GL$，右侧力与力臂的乘积为$3G× 3L = 9GL$，右侧力与力臂的乘积大，右侧下降。
(3)分析表中数据得出杠杆平衡条件是$F_{1}L_{1} = F_{2}L_{2}$。
(4)本次探究活动中，多次测量的目的是避免实验结论的偶然性，寻找普遍规律；
A.测量铅笔的长度时，多次测量的目的是求平均值减小误差；
B.探究重力与质量的关系时，多次测量的目的是避免实验结论的偶然性，寻找普遍规律；
C.探究反射角与入射角的关系时，多次测量的目的是避免实验结论的偶然性，寻找普遍规律。
【答案】：
(1)平衡螺母；右；重合
(2)$3$；右
(3)$F_{1}L_{1} = F_{2}L_{2}$
(4)A

19.(8分)新情境 科技民生(深圳中考)如图所示,“海葵一号”是中国自主设计并建造的亚洲首艘浮式生产储卸型装置,“海葵一号”漂浮在大海上作业,从空中俯瞰时像一朵绽放的葵花。傲傲同学查阅资料得知：“海葵一号”的质量是$3.7×10^{7}kg$,满载时排开海水的质量是$1.0×10^{8}kg$。(g取10N/kg,海水的密度取$1.0×10^{3}kg/m^{3}$)
(1)求“海葵一号”满载时受到的浮力。
(2)求“海葵一号”一次最多能储存石油的质量。
(3)当一架$3×10^{4}N$的直升机停放在“海葵一号”的水平停机坪上时,直升机与停机坪接触的面积是$0.06m^{2}$,请帮助傲傲同学求出直升机对停机坪的压强。

答案：
(1)解：根据阿基米德原理，满载时浮力$F_{浮}=G_{排}=m_{排}g$
$m_{排}=1.0×10^{8}kg$，$g=10N/kg$
$F_{浮}=1.0×10^{8}kg×10N/kg=1.0×10^{9}N$
(2)解：“海葵一号”漂浮，满载时总重力$G_{总}=F_{浮}=1.0×10^{9}N$
自身重力$G_{自}=m_{自}g=3.7×10^{7}kg×10N/kg=3.7×10^{8}N$
石油重力$G_{油}=G_{总}-G_{自}=1.0×10^{9}N - 3.7×10^{8}N=6.3×10^{8}N$
石油质量$m_{油}=\frac{G_{油}}{g}=\frac{6.3×10^{8}N}{10N/kg}=6.3×10^{7}kg$
(3)解：直升机对停机坪的压力$F=G_{机}=3×10^{4}N$
压强$p=\frac{F}{S}=\frac{3×10^{4}N}{0.06m^{2}}=5×10^{5}Pa$
答案：
(1)$1.0×10^{9}N$；
(2)$6.3×10^{7}kg$；
(3)$5×10^{5}Pa$

20.(9分)如图所示,塔式起重机上的滑轮组将重为$1.2×10^{4}N$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： 【解析】：
本题可根据有用功、总功、机械效率以及额外功的相关公式来分别求解。
（1）求提升重物做的有用功$W_{有}$：
根据有用功的计算公式$W_{有}=Gh$（其中$G$是物体的重力，$h$是物体上升的高度），已知重物重力$G = 1.2×10^{4}N$，上升高度$h = 2m$，将其代入公式即可求出有用功。
（2）求绳端的拉力$F$：
先根据机械效率公式$\eta=\frac{W_{有}}{W_{总}}$求出总功$W_{总}$，再由图可知滑轮组绳子的段数$n$，根据$s = nh$求出绳子自由端移动的距离$s$，最后根据$W_{总}=Fs$求出绳端的拉力$F$。
（3）求动滑轮的重力$G_{动}$：
先根据额外功的计算公式$W_{额}=W_{总}-W_{有}$求出额外功$W_{额}$，已知克服摩擦和钢丝绳重所做的功$W_{额1}=5200J$，则克服动滑轮重力做的功$W_{额2}=W_{额}-W_{额1}$，再根据$W_{额2}=G_{动}h$求出动滑轮的重力$G_{动}$。
【答案】：
(1)提升重物做的有用功：
$W_{有}=Gh = 1.2×10^{4}N×2m = 2.4×10^{4}J$；
(2)由$\eta=\frac{W_{有}}{W_{总}}$可得，总功：
$W_{总}=\frac{W_{有}}{\eta}=\frac{2.4×10^{4}J}{80\%}=3×10^{4}J$，
由图可知，$n = 3$，则绳子自由端移动的距离：
$s = nh = 3×2m = 6m$，
由$W_{总}=Fs$可得，绳端的拉力：
$F=\frac{W_{总}}{s}=\frac{3×10^{4}J}{6m}=5×10^{3}N$；
(3)额外功：
$W_{额}=W_{总}-W_{有}=3×10^{4}J - 2.4×10^{4}J = 6×10^{3}J$，
克服动滑轮重力做的功：
$W_{额2}=W_{额}-W_{额1}=6×10^{3}J - 5200J = 800J$，
由$W_{额2}=G_{动}h$可得，动滑轮的重力：
$G_{动}=\frac{W_{额2}}{h}=\frac{800J}{2m}=400N$。
综上，答案依次为：
(1)$2.4×10^{4}J$；
(2)$5×10^{3}N$；
(3)$400N$。