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-优题课

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	$2 m$	$m$	$\frac{m}{2}$	$\frac{m}{3}$	$\frac{m}{4}$	$\frac{m}{5}$	$\frac{m}{6}$

科目物理题型解答题难度较难

知识点：压强的大小及其计算功的计算功率的计算

如图甲是定值电阻 $R_{0}$ 和有“ $6 V 6 W$ ”灯泡 $L$ 的信息图象。将它们接入图乙所示的电路，其中电源电压不变，滑动变阻器 $R$ 最大阻值为 $8 Ω$ ，当只闭合开关 $S$ 、 $S_{1}$ ，滑片 $P$ 位于 $R$ 最右端时，灯泡 $L$ 的实际功率为 $lW$ ．求：

（1） $R_{0}$ 的阻值；

（2）灯泡正常发光 $100 s$ ，电流通过灯泡产生的热量；

（3）电源电压；

（4）电路消耗的最大电功率。

如图是一款新研发的机器人。若机器人重为 $15 N$ ，与地面的接触面积是 $1 \times 10^{- 3} m^{2}$ ，牵引力大小是 $10 N$ 、机器人在水平地面上沿直线行走 $10 m$ ，用时 $100 s$ 。求：

（1）机器人行走的平均速度；

（2）机器人牵引力做的功；

（3）机器人静止时对水平面的压强。

在测量小灯泡的电阻的实验中，小灯泡的额定电压为 $2.5 V$ 。

（1）为了测量更精确。电压表应选择的量程是 $0 ~$ 　（选填“3”或“15” $) V$ 。

（2）小明按图甲连接好电路后，闭合开关，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡都不亮，电流表有示数，电压表无示数。则故障原因可能是小灯泡　　（选填“短路”或“断路” $)$

（3）排除故障后，调节滑动变阻器滑片使电压表示数为 $2.5 V$ ，此时电流表的示数如图乙所示，为　　 $A$ 。

（4）接着调节滑动变阻器滑片，让电压逐次下调，使灯丝温度不断降低，小灯泡变暗直至完全不发光，测量数据如下表所示。

实验次数	1	2	3	4	5	6	7
电压 $U / V$	2.5	2.1	1.7	1.3	0.9	0.5	0.1
电流 $I / A$		0.26	0.24	0.21	0.19	0.16	0.05

综合分析可知，实验中滑动变阻器的滑片逐渐向　　（选填“左”或“右“ $)$ 端滑动：随着灯丝温度降低，小灯泡的电阻值变　　（选填“大”或“小” $)$ 。

（5）小明还设计了如图丙所示的电路，测出另一小灯泡的额定功率。已知滑动变阻器 $R_{1}$ 的最大阻值为 $R_{0}$ ，小灯泡的额定电压为 $U_{额}$ ．请完成下列实验步骤：

①闭合开关 $S$ ， $S_{1}$ ，调节 $R_{1}$ 的滑片，使电压表的示数为 $U_{额}$ ；

②接着　　；

③调节 $R_{1}$ 的滑片调至最左端，记下电压表示数 $U_{1}$ ；将 $R_{1}$ 的滑片调至最右端，记下电压表示数为 $U_{2}$ ，小灯泡额定功率的表达式： $P =$ 　　（用 $R_{0}$ 、 $U_{额}$ ， $U_{1}$ 、 $U_{2}$ 表示）

在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中，提出如下猜想

猜想1：浮力的大小可能与液体的密度有关

猜想2：浮力的大小可能与物体的重力有关

猜想3：浮力的大小可能与物体的形状有关

猜想4：浮力的大小可能与排开液体的体积有关

（1）如图1所示，用手把饮料罐按入水中，饮料料罐浸入水中越深，手会感到越吃力。这个事实可以支持以上猜想　　（选填序号）

（2）为了研究猜想1和猜想2，运用了体积相同的 $A$ 、 $B$ 、 $C$ 三个圆柱体，测得重力分别为 $4 N$ ， $4.5 N$ 和 $5 N$ ．然后进行如图2所示的实验。

①在序号 $a$ 的实验中物所受的浮力为　　 $N$ 。

②比较序号　　，　　， $e$ 的三次实验，可得出初步结论：浮力大小与液体密度有关。

③进一步分析可知：液体的密度越大，物体所变的浮力越　　；

④比较序号 $a$ 、 $b$ 、 $c$ 的三次实验，可得出结论：浮力的大小与物体的重力　　关。

（3）为了研究猜想3，小明用两块相同的橡皮泥分别捏成圆锥体和圆柱体进行如图3所示的实验、由此小明得出的结论是：浮力的大小与物体的形状有关，小珍认为这结论不可靠，主要原因是　　。

利用图15装置进行探究光的反射规律实验

（1）让一束光贴着纸板 $A$ 沿 $EO$ 方向射向镜面，在纸板 $B$ 上可看到光线沿 $OF$ 方向射出，在纸板上：用笔描出光线 $EO$ 和 $OF$ 的轨迹，则 $EO$ 与垂直镜面的直线 $ON$ 的夹角 $i$ 是选填　　。 $($ “入射角”成“反射角” $)$

（2）多次改变入射角的大小，测得实验数据如下表

序号	$∠ i$	$∠ r$
1	$30 °$	$30 °$
2	$45 °$	$45 °$
3	$50 °$	$50 °$

分析数据可得：反射角　　（选填“大于”、“小于”或“等于” $)$ 入射角：当入射角变大时，光线 $OF$ 　　（选填“远离”或“靠近” $)$ 直线 $ON$ 。

（3）以直线 $ON$ 为轴线。把纸板 $B$ 向前或向后折，在纸板 $B$ 上　　（选填“能”或“不能” $)$ 看到反射光线 $OF$ ，由此说明反射光线、入射光线与法线在　　（选填“同一”或“不同” $)$ 平面内。

（4）实验中，从教室各个方向都能观察到粗糙纸板表面反射的光线，这种反射属于　　（选填“镜面反射”或“漫反射）