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（选做题1）螺旋常和杠杆连接在一起使用，达到省力的目的．那么螺旋是如何省力的呢？下面以举重螺旋（千斤顶）为例进行分析．如图为举重螺旋的结构示意图，设螺距为h，螺旋手柄末端到螺旋轴线的距离为l，当螺旋旋转一周时，重物被升高一个螺距．若这个螺旋的机械效率为η，用它将重力为G的物体举起，需要作用在手柄上的动力F为多少？
（选做题2）小红和小明在收听新闻中发现：海啸、山洪、泥石流、火山爆发等自然灾害频繁发生．小红和小明分头查阅了许多资料，得到了如下的一些信息：

①发生海啸时，海洋中聚积的能量造成滔天巨浪，形成一堵堵水墙狠命向岸上拍击，造成严重的人员财产损失	②潮汐能也是蕴含在海洋中的一种能量．利用潮汐来推动发电机发电的技术已日趋成熟	③火山爆发时，将大量的地热能带到地面，炽热岩浆将所到之处的动植物化为焦土	④地热能，被看作是人类历史上开辟的又一个新能源，它可直接用在住室取暖、温室、供热和工业上的发电
⑤水力发电是利用江河水流从高处流到低处存在的势能进行发电	⑥雨季，长江洪水爆发，就会冲毁堤坝，淹没大批农田和城镇	⑦泥石流经常突然爆发，所到之处破坏性极大，一切尽被摧毁	⑧封山育林、停耕还林可以固结表土，降低泥石流的发生频率

（1）他们经过讨论将上述能量释放分为了两大类：一类属于有益的能量，如：

②④⑤

②④⑤

；另一类属于有害的能量，如：

①③⑥⑦

①③⑥⑦

．
（2）他们发现海啸、山洪、泥石流、火山爆发、潮汐能、水能的共同特点是蕴含了大量的

动

动

能和

重力势

重力势

能，一旦释放可以产生强大的破坏力．
（3）他们了解到灾害的直接原因是由动能引起的，它的大小跟物体的

质量

质量

和

速度

速度

有关，对质量和速度相比，哪个对物体的动能影响更大呢？他们查阅了资料，得知动能的大小：E_k=

1

2

mv²．
（4）请你利用E_k=

1

2

mv²计算，发生泥石流时，泥石流的速度是15m/s，求一块0.3kg的小石头的动能是

33.75

33.75

J．可见大量的石头滑下能产生巨大能量．

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（1）2.75（说明：答案在2.71～2.79之间即可）；

（2）温度计的玻璃泡碰到容器底部                                                                                  （容易题）

2．请你试一试：

（1）如图9―10所示的水笔芯，当上端开口堵住后书写了一会儿，笔尖就无法写出字了。发生这种现象的主要原因是                    。

（2）当水笔的笔尖朝上书写了一会儿，笔尖也无法写出水了。发生这种现象的主要原因是                                           。

（3）图中的水笔在太空中是无法使用的，请发挥你的想象力为这种笔提出一种改进措施：                                           

                               。

【参考答案】

（1）大气压的作用；

（2）重力的作用；

（3）略（说明：只要能针对水笔在太空中由于失重而造成无法朝着笔尖的方向流出墨水的现象，提出改进措施，使得墨水受到一个持续向笔尖方向的力即可 ）

                         （中档题）

3． 小小文具盒里蕴含着丰富的物理知识，可以用来做很多物理实验。请你利用文具盒中的文具设计两个物理小实验，只要求写出实验的做法和要说明的物理问题。

[ 示例 ]把铅笔立在桌面上，可以看到铅笔形成一个影子。说明光是沿直线传播。

答：（1）                                                         

   （2）                                                         

【参考答案】

（1）用力弯塑料尺，塑料尺变弯。说明力可以改变物体的形状。

（2）用两手指按住圆珠笔的笔尖和笔尾，按住笔尖的手指更痛。（说明：用其他方法进行实验，能说明问题的同样给分）

                                                 （中档题）

4.小明弯曲手中的钢锯片，感觉到弹力大小与弯曲程度有关，同时他猜想，弹力大小可能还跟钢锯片的长度有关。于是他和同学合作进行了图9―11所示的实验，将钢锯片夹在厚书内，伸出的长度(简称长度)用L表示；钢锯片形变量(弯曲程度)用末端侧移量x表示，钢锯片的弹力用F表示，其大小等于测力计的读数。实验数据如下表。

（1）由第              次实验数据分析可知，钢锯片在形变量x一定时，弹力F 随长度L的          而          （选填“增大”或“减小”）；

（2）由第3～7次实验数据分析可知，钢锯片在长度L一定时，弹力F跟形变量x成           ；

（3）请用表中钢锯片长度L为25cm时的数据，在坐标纸上画出弹力F跟形变量x关系的图象；

（4）分析图象，进一步归纳得出：                                    

                                  。

【参考答案】

（1）1、2、4 ， 增大（或减小），减小（或增大）；

（2）正比 ；

（3）图象略；

（4）弹力F与x成正比只在x小于5cm时成立， x大于5cm后F与x不成正比。

                                              （稍难题）

（四）计算题

1．餐饮业的浪费现象比较严重。小伟同学利用暑假到某餐馆进行社会调查，以事实来提醒人们注意节约。他每天从餐馆收集到顾客剩余、丢弃的啤酒约20kg，测出一只空酒瓶（含瓶盖）的质量是0.55kg，未开封的一瓶啤酒总质量是1.15kg，酒瓶标签上注明每瓶啤酒的净含量是620ml。求：

（1）一瓶未开封啤酒的质量；

（2）该餐馆相当于每天浪费几瓶未开封的啤酒；

（3）啤酒的密度。

【参考答案】                                                      

（１）一瓶未开封啤酒的质量：m₁=m-m₀=1.15kg-0.55kg=0.6kg 

（２）每天浪费的啤酒瓶数：  （取33瓶）

（3）啤酒的密度：

                                                                                    （容易题）

2．发光二极管是一种发展前景十分看好的节能照明灯具，我国计划在2008年北京奥运会上大量使用它。电子制作兴趣小组的同学用“2.5V  10mA”的高亮发光二极管制作手电筒，电路如图9―12所示。

（1）若电源电压为3V，为使发光二极管正常发光，R应取何值？

（2）实验发现，4只高亮发光二极管与1只“2.5V  0.3A”的小灯泡都正常发光时亮度相当，若累积使用10h，使用二极管手电筒能节约多少焦耳的电能？

【参考答案】                 

（1）电阻R与发光二极管串联

U_R ＝ U－ U_管 ＝ 3V－ 2.5V ＝ 0.5 V

I _R= I_管 = 10 mA = 0.01A      

由欧姆定律  得        

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

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

ΔP =  P_灯－P_管总 = 0.75 W－0.1W = 0.65 W

W = ΔPt = 0.65 W×10×3600s = 2.34×10⁴J

                                                                                           （中档题）