学校机器人兴趣小组进行精准吊装实验。7块长短不一的长方体木块

更新 2022-09-04
科目物理
题型解答题
难度较难
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学校机器人兴趣小组进行"精准吊装"实验。7块长短不一的长方体木块均平放在水平地面上，机器人将木块按长度从大到小依次吊装并对称叠放。已知木块的密度相同，高度均为 $h = 0.2 m$ ，宽度均为 $b = 0.2 m$ ，不同序号木块的质量如下表，其中 $m = 12 kg$ ， $g$ 取 $10 N / kg$ 。

（1）已知1号木块的长度 $a = 1.2 m$ ，求未叠放时1号木块对地面的压强；

（2）如图，把2号木块吊装到1号木块的上面，求此过程克服木块重力所做的功；

（3）机器人完成全部吊装叠放用时 $6 \min$ 求整个过程克服木块重力做功的功率。

序号	1	2	3	4	5	6	7
质量	$2 m$	$m$	$\frac{m}{2}$	$\frac{m}{3}$	$\frac{m}{4}$	$\frac{m}{5}$	$\frac{m}{6}$

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实心圆柱体甲和长方体乙分别放置在水平地面上，甲的密度为 $0.6 \times 10^{3} kg / m^{3}$ ，质量为 $12 kg$ 、底面积为 $4 \times 10^{- 2}$

$m^{2}$ ，乙的质量为 $5.4 kg$ ，边长分别为 $0.1 m$ 、 $0.2 m$ 、 $0.3 m$ ， $(g$ 取 $10 Nkg)$

（1）求乙的密度

（2）求甲直立时对水平地面的压强

（3）若在甲的上方水平截去一段并叠放在乙的正上方后、甲剩余圆柱体对水平地面的压强恰好等于此时乙对水平地面压强的最小值，求甲截去的高度。

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用如图1所示的装置探究“电流通过导体产生的热量与电流的关系”，相同烧瓶内装满了煤油。

（1）烧瓶中装入的煤油是　　（选填“导体”或“绝缘体” $)$ 。

（2）请根据实物电路，在虚线框图2内画出对应的电路图。

（3）为达到实验目的，选用的两电阻丝 $R_{1}$ 与 $R_{2}$ 的阻值应　　，通过 $R_{1}$ 的电流　　通过 $R_{2}$ 的电流。

（4）通电一段时间后，乙烧瓶中玻璃管内液面上升的高度较大，说明　　。

（5）小红用如图3示的装置，进一步探究“电流通过导体产生的热量与电流的关系”，经多次实验测量，收集实验数据，绘制了烧瓶中玻璃管内液面上升的高度 $h$ 与电流的关系图象，根据焦耳定律可知，图4中能正确反映 $h - I$ 关系的是　　。

【拓展】用 $Q = I^{2} Rt$ 可以算电流通过任何用电器产生的热量，能用 $Q = UIt$ 计算电流通过任何用电器产生的热量吗？请用实例说明原因　　

题型：未知
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探究杠杆的平衡条件

（1）杠杆两端的螺母作用是　　。

（2）小明用如图甲所示装置，进行实验并收集了下表中的数据，分析数据可知，杠杆的平衡条件是　　。

（3）小明又用如图乙所示装置进行实验，请在图中画出拉力 $F$ 的力臂，弹簧测力计的读数应是　　 $N$ ．（一个钩码重 $0.5 N)$

（4）如图丙所示，小红实验时在一平衡杠杆的两端放上不同数量的相同硬币，杠杆仍在水平位置平衡。她用刻度尺测出 $L_{1}$ 和 $L_{2}$ ，则 $2 L_{1}$ 　　（选填“ $>$ ”“ $<$ ”或“ $=$ ” $) 3 L_{2}$ 。

实验次数	动力 $/ N$	动力臂 $/ m$	阻力 $/ N$	阻力臂 $/ m$
1	0.5	0.2	1.0	0.1
2	1.0	0.15	1.5	0.1
3	3.0	0.1	2.0	0.15

【拓展】探究了杠杆的平衡条件后，小红对天平上游码的质量进行了计算，她用刻度尺测出 $L_{1}$ 和 $L_{2}$ （如图丁所示），则游码的质量为　　 $g$ 。

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如图所示，在一个配有活塞的厚透明筒里放一小团硝化棉，把活塞迅速下压，压缩空气　　，使筒内空气的内能增大，温度升高，观察到硝化棉　　。上述改变物体内能的方式与发烧时用冷毛巾给头部降温改变物体内能的方式　　（选填“相同”或“不相同” $)$ 。

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有如图所示的两套相同装置，分别在两个燃烧皿中放入质量相同的不同燃料，点燃后加热质量相等的同种液体，通过比较燃料（选填“燃烧相同时间”或“全部燃烧” $)$ 后温度计示数的变化，来判断两种燃料的热值的大小。燃料燃烧，　　转化为内能，用比热容　　的液体可以使实验现象更明显。（实验中液体没有沸腾）

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