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题文

已知滑动摩擦力大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关，某实验小组在探究“滑动摩擦力大小与压力大小的关系”的实验中，使用的实验器材有弹簧测力计，木块（有挂钩）、长木板各一个，重为 1 N 的钩码若干。

（1）在长木板上用弹簧测力计沿水平方向拉动木块时，该同学判断弹簧测力计示数等于木块所受滑动摩擦力大小的依据是　      　

A ．弹簧测力计示数是否稳定

B ．木块是否做匀速直线运动

（2）该实验小组改变压力大小进行了多次实验，记录的实验信息和数据如表。

试验次数

1

2

3

4

5

6

接触面粗糙程度

压力 F / N

2

3

4

5

6

7

弹簧测力计示数 P / N

0.4

0.6

0.8

1.0

1.2

1.4

滑动摩擦力 f / N

0.4

0.6

0.8

1.0

1.2

1.4

根据表中的数据在图甲的方格纸上画出滑动摩擦力 f 与压力 F 的关系。

（3）分析图像得出的探究结论是　　        。

（4）该实验小组又选取了毛巾和棉布，在原有实验器材的基础上继续探究“滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系”实验中，某同学将毛巾平铺在长木板上，如图乙所示，在毛巾上用弹簧测力计水平拉木块时，发现木块下方的部分毛巾随木块一起由静止开始加速运动，便停止实验其他同学帮助他固定毛巾不动后，重新开始实验完成实验后，小组同学分析出部分毛巾随木块一起加速运动的原因是　     　。经讨论后发现还有其他的改进方法也可以解决毛巾随木块一起运动的问题，请写出你的改进方法　      　。

科目 物理   题型 综合题   难度 较难
知识点： 探究摩擦力的大小与什么因素有关的实验
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如图1所示，某打捞船打捞水中重物， A 是重为 600 N 的动滑轮， B 是定滑轮， C 是卷扬机，卷杨机拉动钢丝绳通过滑轮组 AB 竖直提升水中的重物，如图2所示，体积为 0 . 3 m 3 的重物浸没在水中，此时钢丝绳的拉力 F 的大小为 1 . 0 × 10 3 N ，摩擦、钢丝绳重、重物表面沾水的质量及水对重物的阻力均忽略不计， ρ 水 = 1 . 0 × 10 3 kg / m 3 ， g = 10 N / kg 。问：

（1）当重物底部位于水面下 5 m 深处时，水对重物底部的压强是 　　 Pa ；

（2）重物浸没在水中时受到三个力，其中浮力大小为 　　 N ，重力大小为 　　 N ；

（3）当重物逐渐露出水面的过程中，重物浸入水中的体积不断减小，打捞船浸入水中的体积不断变 　　；重物全部露出水面和浸没时相比，打捞船浸入水中的体积变化了 　　 m 3 ；

（4）重物全部露出水面后匀速上升了 1 m ，钢丝绳末端移动了 　　 m 。此过程中滑轮组的机械效率是多少？

图1是小亮家某品牌小厨宝（小体积快速电热水器）。某次正常加热工作中，其内胆装有 5 L 的水，胆内水的温度随时间变化的图像如图2所示。已知小厨宝正常工作时的电压为 220 V ，额定功率为 2200 W ，水的比热容为 c 水 = 4 . 2 × 10 3 J / kg ⋅ ∘ C} 。问：

（1）该小厨宝内胆装有水的质量为 　　 kg ；

（2）由图象可知，加热 5 min ，水温升高了 　　 ° C ，吸收的热量为 　　 J ；

（3）本次加热小厨宝消耗了 　　 J 的电能，该小厨宝的发热电阻阻值为多少？

用如图甲所示的电路测量定值电阻R x的阻值。

（1）请用笔画线代替导线将图甲中的实物连接完整（要求滑片P向左移动的过程中电流表示数变小）；

（2）正确连接电路后，闭合开关之前，应将滑动变阻器的滑片P置于 　 　（选填"A"或"B"）端；

（3）实验时，闭合开关，发现电流表和电压表示数都为0。用一根导线在图甲中先后连接接线柱G与F、F与E时，电压表和电流表示数仍为0，连接接线柱E与D时。电压表和电流表指针明显偏转，则电路的故障是 　 　；

（4）排除故障后继续实验，当电压表示数为2V时，电流表示数如图乙所示，则定值电阻R x＝ 　 　Ω。

（5）如果没有电压表，电源电压未知，可以用最大阻值为R 0的滑动变阻器和如图丙所示电路，来测量电阻R x的阻值。闭合开关后，滑动变阻器滑片在最左端时，电流表示数为I 1，滑动变阻器滑片在最右端时，电流表示数为I 2，则电阻R x＝ 　 　。（用题中所给物理量的符号表示）

如图甲所示，薄壁圆柱形容器放在水平台上，容器的底面积 S 容 = 100 c m 2 ，质量均匀的圆柱体物块上表面中央用足够长的细绳系住，悬挂于容器中。以恒定速度向容器中缓慢注水（每分钟注入 100 g ) ，直至注满容器为止，细绳的拉力大小与注水时间的关系图像如图乙所示。 ρ 水 = 1 g / c m 3 ，常数 g = 10 N / kg ，物块不吸水，忽略细绳体积、液体扰动等其它次要因素。

（1）求注水前圆柱体物块的下表面到容器底部的距离 L 1 ；

（2）当细绳的拉力为 0 . 9 N 时，求水对物块下表面的压强；

（3）若改为以恒定速度向容器中缓慢注入另一种液体（每分钟注入 100 c m 3 ， ρ 液 = 1 . 5 g / c m 3 ) ，直至 9 . 4 min 时停止。求容器底部所受液体压强 p 与注液时间 t x 分钟 ( 0 ⩽ t x ⩽ 9 . 4 ) 的函数关系式。

在医院住院部，病人需要护理时，闭合床头开关，就能及时通知值班室里的护士。这个呼叫电路应该怎么设计呢？实验小组进行了模拟设计。

（1）设计呼叫电路时，下列因素中，不需要考虑的是 　　 .

A．

A . 护士工作很忙，要用多种信号提醒
B．

B . 能够确定呼叫发出的位置
C．

C . 呼叫信号强弱合适
D．

D . 值班室是否有护士值班

（2）小李同学以一个病房只有一张病床为例，设计了如图1所示的电路。该电路能不能达到呼叫目的？答： 　　。

（3）当一个病房有三张病床时，小杨同学设计的电路如图2所示，小张同学设计的电路如图3所示。对比这两个电路，图3电路的优点是 　　 .

（4）关于图3所示呼叫电路的器材选择，下列说法中，不合理的是 　　。

A．

A . 电源能长时间稳定供电
B．

B . 指示灯选用 15 W 的节能灯
C．

C . 电铃额定功率不宜太大
D．

D . 病房开关必须安全且使用方便

（5）进一步讨论发现，图3所示的呼叫电路还不够完善，应该继续改进。

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