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1、自行车是我们常用的交通工具,自行车利用了很多物理方面的知识。在跨学科实践活动中,同学们对自行车进行了学习研究。
【任务一】自行车上的摩擦力研究:
(1)自行车轮胎、车把、脚蹬以及刹车块处均刻有一些花纹,并且使用摩擦大的材料,是为了增大摩擦力;
(2)车轴处经常上一些润滑油,通过分离接触面,以减小 , 来减小摩擦力;
(3)所有车轴处均有滚珠,是利用 , 来减小摩擦;
(4)刹车时,用力捏紧车闸,以增大刹车块与车圈之间的 , 从而增大摩擦力;
(5)紧蹬自行车前进时,后轮受到的摩擦力方向向 , 是自行车前进的动力,前轮受到的摩擦力方向向后,是自行车前进的阻力;自行车靠惯性前进时,前后轮受到的摩擦力方向均向后,这两个力均是自行车前进的阻力。
【任务二】自行车上简单机械研究
在下面列举的自行车结构或设计:属于杠杆的是 , 属于轮轴的有。(选填前面的序号)
①控制前轮转向的车把,②车把上的刹车把手,③车把与前叉轴,④中轴上的脚蹬和齿盘,⑤后轴上的飞轮和后轮。

【任务三】自行车上压强研究
自行车的车座较宽大,车轴螺母处加一个垫圈,自行车的脚踏板做得扁而平,以上设计都是通过增大 , (选填“增大”或“减小”)压强。
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2、阅读短文,回答问题
无人机
如图为某品牌“无人机”,其主要用复合材料制成的,质量(含摄像机)为1.5kg,“无人机”采用4个相同的电动机带动4个旋翼转动,对下方空气施力的同时每个旋翼获得相同的升力,“无人机”上升时受到的空气阻力与上升速度的平方成正比,该“无人机”能以最大6m/s的速度上升,此时受到的空气阻力为9N。[]
(1)、无人机旋翼高速旋转获得升力,该升力的施力物体是;为使无人机能载更重“货物”,复合材料的密度应该(选填“较大”或“较小”);“无人机”以恒定的速度从地面匀速竖直上升,无人机受(“平衡力”或“非平衡力”)。(2)、当“无人机”携带摄像机悬停在空中进行地面图像拍摄时,每个旋翼获得的升力大小是N。在匀速上升过程中,以“无人机”为参照物,摄像机是(选填“静止”或“运动”);“无人机”在参与某次火情的勘测时,假设它以2m/s的速度从地面匀速竖直上升至50米高处,然后悬停(整个过程4个电动机同时工作)。“无人机”以2m/s的速度匀速上升过程中受到的空气阻力为N。 -
3、神舟航天员在空间站先后进行了两次“太空授课”,激发了青少年学习科学的热情。
(1)、如图甲,航天员往一个水球中注入适量的蓝色颜料,观察到整个水球很快就变蓝了,这属于现象;(2)、如图乙,在“液桥”实验中,将两块透明板上的水球接触后变成一个,说明分子间存在;然后将两块透明板分开,中间形成一个长约10cm的液桥;(3)、如图丙,为航天员翟志刚和叶光富展示特制的“企鹅服”。“企鹅服”的拉链由两条柔性的可互相啮合的连接件构成,如果打上蜡可以(选填“增大”或“减小”)摩擦;(4)、如图丁,“太空抛物”实验,由于在空间站舱内,物体几乎不受重力作用,且物体受到微弱的空气阻力忽略不计,无论往哪个方向抛,王亚平水平向前抛出“冰墩墩”摆件,由于具有 , 被抛出后的冰墩墩近似(选填“静止”“竖直下落”或“做匀速直线运动”),最后被叶光富用手拦住停止运动,说明力可以;(5)、如图戊,神舟载人飞船圆满完成任务返回地球,当返回舱高速进入大气层时,速度急剧减小,会受到座椅对他们巨大的压力,宇航员只有平躺在座椅上,才能尽量减小座椅对人体的;当返回舱降至离地面10m高时,装在底部的火箭点火,向下喷出高温高压的燃气,利用物体间力的作用是的原理,使返回舱受到向上的力,保证飞船安全落地。 -
4、将体积的物块A竖直挂在弹簧测力计下,在空气中静止时弹簧测力计的示数 . 将物块A浸没在水中,静止时弹簧测力计的示数为 , 如右图所示.已知水的密度 , 取 . 求:
(1)、物块A浸没在水中受到的浮力;(2)、弹簧测力计的示数;(3)、物块A的密度。 -
5、某人用如图所示的滑轮组匀速提升质量为50kg的货物,所用每个轮重为20N,货物被提升的高度为4m,在此过程中,不计摩擦和绳重,求:
(1)、货物的重力。(2)、绳子自由端的拉力。(3)、若所用时间为10s,则绳子自由端移动的速度。 -
6、在探究“二力平衡的条件”的实验中:(1)、实验装置如图甲所示。实验目的是探究小车平衡时在水平方向上所受两个拉力、的大小关系。实验中,通过调整来改变和的大小,实验中,当大于时,小车仍保持静止,因此得出结论:二力平衡时,两个力的大小不一定相等,你认为这样的结论(选填“可靠”或“不可靠”);除了拉力外,在水平方向上小车还受力。
(2)、同组的同学建议用图乙装置进行实验,与甲图比较这样做的目的主要是为了。乙图中轻质卡片其实真正受到(选填“1”、“2”或“3”)个力的作用,但由于卡片的重力远小于所受的拉力,可以不考虑小卡片的重力对实验的影响;(3)、当小卡片平衡时,小华将小卡片旋转过一个角度,松手后小卡片(选填“能”或“不能”)平衡,这是为了探究二力平衡时的两个力一定作用(选填“在”或“不在”)同一直线上;(4)、小明同学也对该实验进行了探究,但他在左右支架上装配两个定滑轮时没有安装成相同高度,如图丙所示,你认为(选填“能”或“不能”)用小明的装置进行实验。 -
7、小明游泳时发现,人在水中往深处走时所受的浮力越来越大,由此他猜想:浮力的大小可能与物体浸入水中的深度或物体排开水的体积有关。于是他找来一个金属圆柱体、弹簧测力计、烧杯和水等器材进行了如图①所示的探究:

小明绘制了弹簧测力计对金属圆柱体的拉力和金属圆柱体所受浮力随浸入液体深度变化的曲线,如图②所示。
(1)、能正确表示金属圆柱体所受浮力的变化情况的图像是(填“a”或“b”);(2)、该金属圆柱体所受的重力为N,当金属块完全浸没水中后所受的浮力是N,金属块浸没水中后所受浮力大小与金属块所处的深度(填“有”或“无”)关;(3)、由图中数据可计算出物体的密度为。 -
8、小明发现爷爷的“按摩”拖鞋和脚接触的表面有许多小凸起,感觉很好奇,他穿上这双拖鞋后觉得脚底有点疼,由此他猜想压力的作用效果可能与有关。根据生活中的其它相关现象,他猜想压力的作用效果还可能与压力大小有关。
(1)①他和同学们探究“压力的作用效果与什么因素有关”,如图甲,用相同的两块砖和海绵设计了a、b、c、d所示的实验:

②实验中可通过观察海绵的凹陷程度来反映压力的作用效果,这种物理学研究方法叫 , 也运用于以下现象中:(选填序号)。
A.探究物质的质量与体积的关系
B.利用弹簧的形变程度来反映力的大小
③通过分析比较a、c两图所示现象,可以得出结论是:压力的作用效果与有关。
为获得另一猜想的证据,可以选择c和两图的实验现象来分析。
(2)另一组的同学用一支铅笔探究“压力的作用效果与受力面积的关系”,他们设计了如图乙、丙的两种方案,讨论认为方案丙的不足是。

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9、如图所示,做出动力的动力臂和阻力。

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10、在图中用线代表绳子,连成最省力的滑轮组。

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11、两个物体甲和乙通过细绳与轻质弹簧测力计连接在一起,物体甲重4N,物体乙重7N,如图两物体都静止。此时弹簧测力计的示数为N,乙物体对地面的压力为N,若乙物体的底面积为 , 则乙对水平桌面的压强为Pa。

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12、学习完压强这章内容后,八年级某班的一个学习小组做了有关流体压强和流速的关系实验,请运用所学过的科学知识解答这些现象。
(1)、图甲,取两张白纸,使其平行自然下垂,向两纸中间用力吹气,可观察到两纸相互(填“靠近”或“远离”);(2)、图乙,飞机机翼把气流分为上、下两部分,机翼上方气流速度机翼下方气流速度(填“大于”“等于”或“小于”);(3)、图丙,小汽车的外形类似于飞机机翼,当一辆小汽车在平直的公路上匀速行驶时,小汽车对地面的压力(填“大于”“小于”或“等于”)车的重力。 -
13、用不同材料制成的A、B、C三个实心小球,体积相等,放入盛有某液体的容器中,静止时各小球所处的位置如上图所示。由图可以判断:球的密度最大,球受到的重力最大,球受到的浮力最小。(均填字母)

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14、在“探究重力与质量的关系”的实验中:
(1)、测量物体重力前,选取了如图所示弹簧测力计,量程为0~N;实验前还应将弹簧测力计的指针在竖直方向上调零;(2)、实验小组的同学测量出了不同质量的钩码所受重力的多组数据,其中一次测量时弹簧测力计指针位置如图所示,其示数为N;(3)、实验小组的小虹同学提出:“还可以测量钩码以外的其他物体的质量和重力,将这些数据与钩码的数据放到一起来寻找规律”。而同组的小宇同学不赞同,他认为“必须全部用钩码的重力与质量的数据来寻找规律”。你认为(选填“小虹”或“小宇”)同学的观点是正确的。 -
15、如图所示,茶壶的壶嘴与壶身构成;若将茶壶略微倾斜、水不溢出且保持静止后,壶嘴和壶身中水面(选填“相平”或“不相平”);若用手指将壶盖上的小孔堵住,壶里的水将(选填“能”或“不能”)倒出。

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16、如图,电动平衡车是一种时尚的代步工具,当人驾驶平衡车在水平地面上做匀速直线运动时,关于平衡车的说法正确的是( )
A、平衡车在水平地面上行驶时,受到的摩擦力是滑动摩擦力 B、人受到的重力与平衡车对人的支持力是一对平衡力 C、关闭电机后,平衡车仍能继续前进是因为受到惯性力的作用 D、若平衡车在运动过程中所受的力全部消失,平衡车立刻停止 -
17、阅读短文,回答问题。
跨学科实践——制作大棚补光自动控制系统模型
【提出问题】小明和同学们一起参观了智能大棚种植,大棚能自动调节棚内的光照度、温度、湿度及空气的流动性,从而优化作物生长环境,提高作物品质和产量。参观结束后,同学们打算制作一个大棚补光自动控制系统模型。
【自主学习】同学们查阅资料发现:光照度是指物体单位面积上接收光的多少,光照度的值越大,表示接收的光越多,光照度的单位是“勒克斯”,250勒克斯的光照度可供我们正常阅读。
光照度对蔬菜生长有影响,光照度太小,蔬菜生长缓慢,需要进行适当的补光,保证蔬菜生长需要,但长时间强光照射又会产生抑制作用。大棚中有对光照度敏感的电子元件,可将光信号转变为电路中的电信号,光敏电阻就是常见的对光照度敏感的电子元件。
【设计制作调试】小明利用电磁继电器、光敏电阻R等器件设计并制作了补光自动控制系统模型,其电路示意图如图所示。
光敏电阻R 的阻值与光照度的关系如下表所示:

光照度/勒克斯
5
10
15
20
25
60
光敏电阻R阻值Ω
60
30
20
15
12
5
控制电路中,电源电压为6V保持不变,R0是电阻箱(0~999Ω),R是光敏电阻,阻值变化范围(5~60Ω),电磁继电器线圈电阻不计。受控电路中,灯泡标有“24V 6W”字样。小明开始调试,用遮光布盖在光敏电阻上,闭合开关S,补光电路开启,缓慢向上提起遮光布;当光敏电阻上的光照度升至 10勒克斯时,电流表示数为150mA;当电流表示数为300mA时,补光电路关闭。小明在电流表刻度盘上标注对应的光照度的值,将电流表改制成“光照度表”。
【交流评价】活动小组制作了评价方案,并对小明设计制作的补光系统模型进行评价,并提出改进意见。
等级
良好
合格
不合格
评价指标
能实现自动控制;通过调节,可使补光灯在不同光照下开启
能实现自动控制;但不能使补光灯在不同光照下开启
不能实现自动控制;实验设计存在用电安全隐患
(1)、下列说法中正确的是____;A、光照度越大,蔬菜生长速度就越快 B、我们考场现在的光照度约为60 勒克斯 C、光敏电阻的阻值随光照强度增加而增加 D、在“①”位置安装灯泡能满足设计要求(2)、植物生长需要的太阳能属于再生能源(选填“可”或“不可”)。调试时,电阻箱R0接入电路的阻值为Ω,当光照度为勒克斯时关闭补光电路;(3)、对于小明设计的补光系统模型,你给予的评价等级是(选填“良好”、“合格”或“不合格”);为了使补光灯在光照度更大时也能开启,可以采用的方法是:。 -
18、阅读短文,回答问题:
全液冷超充电桩

近期推出的“全液冷超充电桩”(如图)在充电领域引起了巨大反响。该充电桩最大输出功率可以达到600kW,最大电流为600A,号称充电大约“一秒一公里”,在理想条件下,车辆充电1s的时间所补充的电能,足够支持车辆在普通公路行驶约1km.一杯咖啡的时间就能满电出发!全液冷充电枪(含输电线)作为大功率充电设备之一,主要利用液冷充电技术。液冷充电枪内部有电缆和管子,它利用管子内流动的冷却液带走热量,所以不需要增大横截面积来维持电流通过,这样不但减轻了质量,还能提高充电效率。
(1)、充电枪给汽车电池充电过程中,主要是把能转化成。(2)、当该充电桩以最大输出功率和最大电流给电池充电时,输出电压为V。(3)、该全液冷超充电桩工作时,下列说法正确的是____。(选填字母)A、冷却液应选比热容小、导热性好的液体 B、冷却液是通过做功的方式来改变内能 C、该充电桩相同长度电缆质量要比普通充电桩的大 D、最大输入功率应该大于 600kW(4)、若按宣传所说,该充电桩最大功率600kW,充电“一秒一公里”,在普通公路行驶一公里只需花费0.2元电费,充电桩的计费为元/kW·h(小数点后保留1位)。 -
19、老旧小区改造的内容之一——电路增容,是指增加居民用电的总额定功率,为保障增容后的线路安全,需要更换入户线。以小明家为例,可以将为他家供电的入户线和他家所有用电器简化成如图所示的电路模型,R为入户线的总电阻,所有用电器两端的电压U=220V保持不变。增容前R=0.05Ω,他家用电的总额定功率P=8.8kW。
(1)、增容前,当小明家用电达到总额定功率P时,求入户线中的电流I及入户线上消耗的电功率P12。(2)、增容后,小明家用电的总额定功率增加了25%。假设小明家用 电达到增容后的总额定功率时,新入户线上消耗的电功率仍为(1)中的 Pn,求新入户线的总电阻R'。 -
20、如图为某氢能源汽车,其具有高能量密度的特点。传统汽车每消耗1 kg汽油可行驶20km,而消耗相同质量的液氢可使汽车行驶的距离是汽油车的4倍(已知 求:
(1)、某液氢样本的体积为1.8m3 , 质量为 126kg,求液氢的密度;(2)、某汽车油箱装满时可装载汽油120L。若改用相同体积的液氢,求液氢可使汽车行驶的距离。