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（選做題1）螺旋常和杠桿連接在一起使用，達到省力的目的．那么螺旋是如何省力的呢？下面以舉重螺旋（千斤頂）為例進行分析．如圖為舉重螺旋的結構示意圖，設螺距為h，螺旋手柄末端到螺旋軸線的距離為l，當螺旋旋轉一周時，重物被升高一個螺距．若這個螺旋的機械效率為η，用它將重力為G的物體舉起，需要作用在手柄上的動力F為多少？
（選做題2）小紅和小明在收聽新聞中發現：海嘯、山洪、泥石流、火山爆發等自然災害頻繁發生．小紅和小明分頭查閱了許多資料，得到了如下的一些信息：

①發生海嘯時，海洋中聚積的能量造成滔天巨浪，形成一堵堵水墻狠命向岸上拍擊，造成嚴重的人員財產損失	②潮汐能也是蘊含在海洋中的一種能量．利用潮汐來推動發電機發電的技術已日趨成熟	③火山爆發時，將大量的地熱能帶到地面，熾熱巖漿將所到之處的動植物化為焦土	④地熱能，被看作是人類歷史上開辟的又一個新能源，它可直接用在住室取暖、溫室、供熱和工業上的發電
⑤水力發電是利用江河水流從高處流到低處存在的勢能進行發電	⑥雨季，長江洪水爆發，就會沖毀堤壩，淹沒大批農田和城鎮	⑦泥石流經常突然爆發，所到之處破壞性極大，一切盡被摧毀	⑧封山育林、停耕還林可以固結表土，降低泥石流的發生頻率

（1）他們經過討論將上述能量釋放分為了兩大類：一類屬于有益的能量，如：

②④⑤

②④⑤

；另一類屬于有害的能量，如：

①③⑥⑦

①③⑥⑦

．
（2）他們發現海嘯、山洪、泥石流、火山爆發、潮汐能、水能的共同特點是蘊含了大量的

動

動

能和

重力勢

重力勢

能，一旦釋放可以產生強大的破壞力．
（3）他們了解到災害的直接原因是由動能引起的，它的大小跟物體的

質量

質量

和

速度

速度

有關，對質量和速度相比，哪個對物體的動能影響更大呢？他們查閱了資料，得知動能的大小：E_k=

1

2

mv²．
（4）請你利用E_k=

1

2

mv²計算，發生泥石流時，泥石流的速度是15m/s，求一塊0.3kg的小石頭的動能是

33.75

33.75

J．可見大量的石頭滑下能產生巨大能量．

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（1）2.75（說明：答案在2.71～2.79之間即可）；

（2）溫度計的玻璃泡碰到容器底部                                                                                  （容易題）

2．請你試一試：

（1）如圖9―10所示的水筆芯，當上端開口堵住后書寫了一會兒，筆尖就無法寫出字了。發生這種現象的主要原因是                    。

（2）當水筆的筆尖朝上書寫了一會兒，筆尖也無法寫出水了。發生這種現象的主要原因是                                           。

（3）圖中的水筆在太空中是無法使用的，請發揮你的想象力為這種筆提出一種改進措施：                                           

                               。

【參考答案】

（1）大氣壓的作用；

（2）重力的作用；

（3）略（說明：只要能針對水筆在太空中由于失重而造成無法朝著筆尖的方向流出墨水的現象，提出改進措施，使得墨水受到一個持續向筆尖方向的力即可 ）

                         （中檔題）

3． 小小文具盒里蘊含著豐富的物理知識，可以用來做很多物理實驗。請你利用文具盒中的文具設計兩個物理小實驗，只要求寫出實驗的做法和要說明的物理問題。

[ 示例 ]把鉛筆立在桌面上，可以看到鉛筆形成一個影子。說明光是沿直線傳播。

答：（1）                                                         

   （2）                                                         

【參考答案】

（1）用力彎塑料尺，塑料尺變彎。說明力可以改變物體的形狀。

（2）用兩手指按住圓珠筆的筆尖和筆尾，按住筆尖的手指更痛。（說明：用其他方法進行實驗，能說明問題的同樣給分）

                                                 （中檔題）

4.小明彎曲手中的鋼鋸片，感覺到彈力大小與彎曲程度有關，同時他猜想，彈力大小可能還跟鋼鋸片的長度有關。于是他和同學合作進行了圖9―11所示的實驗，將鋼鋸片夾在厚書內，伸出的長度(簡稱長度)用L表示；鋼鋸片形變量(彎曲程度)用末端側移量x表示，鋼鋸片的彈力用F表示，其大小等于測力計的讀數。實驗數據如下表。

（1）由第              次實驗數據分析可知，鋼鋸片在形變量x一定時，彈力F 隨長度L的          而          （選填“增大”或“減小”）；

（2）由第3～7次實驗數據分析可知，鋼鋸片在長度L一定時，彈力F跟形變量x成           ；

（3）請用表中鋼鋸片長度L為25cm時的數據，在坐標紙上畫出彈力F跟形變量x關系的圖象；

（4）分析圖象，進一步歸納得出：                                    

                                  。

【參考答案】

（1）1、2、4 ， 增大（或減小），減小（或增大）；

（2）正比 ；

（3）圖象略；

（4）彈力F與x成正比只在x小于5cm時成立， x大于5cm后F與x不成正比。

                                              （稍難題）

（四）計算題

1．餐飲業的浪費現象比較嚴重。小偉同學利用暑假到某餐館進行社會調查，以事實來提醒人們注意節約。他每天從餐館收集到顧客剩余、丟棄的啤酒約20kg，測出一只空酒瓶（含瓶蓋）的質量是0.55kg，未開封的一瓶啤酒總質量是1.15kg，酒瓶標簽上注明每瓶啤酒的凈含量是620ml。求：

（1）一瓶未開封啤酒的質量；

（2）該餐館相當于每天浪費幾瓶未開封的啤酒；

（3）啤酒的密度。

【參考答案】                                                      

（１）一瓶未開封啤酒的質量：m₁=m-m₀=1.15kg-0.55kg=0.6kg 

（２）每天浪費的啤酒瓶數：  （取33瓶）

（3）啤酒的密度：

                                                                                    （容易題）

2．發光二極管是一種發展前景十分看好的節能照明燈具，我國計劃在2008年北京奧運會上大量使用它。電子制作興趣小組的同學用“2.5V  10mA”的高亮發光二極管制作手電筒，電路如圖9―12所示。

（1）若電源電壓為3V，為使發光二極管正常發光，R應取何值？

（2）實驗發現，4只高亮發光二極管與1只“2.5V  0.3A”的小燈泡都正常發光時亮度相當，若累積使用10h，使用二極管手電筒能節約多少焦耳的電能？

【參考答案】                 

（1）電阻R與發光二極管串聯

U_R ＝ U－ U_管 ＝ 3V－ 2.5V ＝ 0.5 V

I _R= I_管 = 10 mA = 0.01A      

由歐姆定律  得        

（2）P_管總= 4P_管 = 4 U_管I_管 = 4 × 2.5V × 0.01A = 0.1W     

P_燈 = U_燈I_燈 = 2.5V × 0.3A = 0.75 W     

ΔP =  P_燈－P_管總 = 0.75 W－0.1W = 0.65 W

W = ΔPt = 0.65 W×10×3600s = 2.34×10⁴J

                                                                                           （中檔題）