（3）杠杆调节平衡后，小明在杠杆上A点处挂4个钩码，在B点处挂6个钩码,杠杆恰好在原位置平衡．于是小明便得出了杠杆的平衡条件为：F1l1=F2l2，他这样得出的结论不合理，原因是：__________． （4）如乙图所示，用弹簧测力计在C处竖直向上拉时测力计的示数应为______N（每个钩码重0.5N），当弹簧测力计逐渐向右倾斜时，使杠杆仍然在原位置平衡，则弹簧测力计的示数将____（选填“变大”、“变小”或“不变”），其原因是________．

解析：水平 右 垂直 力臂 用实验来探究物理规律时，只有一次实验，实验结论具有偶然性 3 变大 动力臂变小 【解析】 【详解】

(1)调节杠杆平衡时，应使杠杆在水平位置平衡；图中的杠杆左端低、右端高，说明此时杠杆的重心在支点左边，应将杠杆的重心向右移，所以应将平衡螺母向右调节，杠杆才能平衡；

(2)挂上钩码，正确调节使杠杆再次平衡．此时挂在杠杆上的钩码施加的动力、阻力方向恰好与杠杆垂直，挂钩码位置所对应的刻度值就等于力臂；

(3) 小明只做了一次实验就得出结论，是不合理的，我们用实验来探究物理规律时，只有一次实验，实验结论具有偶然性，不能作为规律应用；

(4)用弹簧测力计在C位置竖直向上拉，使杠杆保持水平平衡，根据F1l1=F2l2得测力计的示数为：

F1?F2l24?0.5N?3l??3N；弹簧测力计逐渐向右倾斜时，要使杠杆继续保持水平平衡，阻力和阻l12l力臂不变，动力臂变小，动力变大，弹簧测力计示数变大． 26．小明在做“探究凸透镜成像规律”的实验中：

(1)如图所示，让一束平行光射向凸透镜，移动光屏，直到在光屏上会聚成一点，则该凸透镜的焦距为________cm．

(2)如图所示，要使像成在光屏的中央，应将光屏向________调整（选填“上”或“下”）．

(3)当烛焰距离凸透镜12cm处时，移动光屏，可在光屏上得到一个倒立、________的实像，生活中的________就是利用这个原理制成的．

(4)当烛焰逐渐远离凸透镜时，烛焰所成的实像将________（选填“变大”或“变小”）． 解析：10 下 放大 幻灯机（或投影仪） 变小

【解析】 【分析】

（1）掌握焦距的概念，从焦点到凸透镜的距离；

（2）要使像能成在光屏的中央，应使烛焰、光屏、凸透镜的中心大致在同一高度处；

（3）分析物距和焦距的关系，利用物距处于1倍和2倍焦距之间时，成倒立放大实像的特点进行判断，幻灯机、投影仪都是根据这个原理制成的；

（4）根据凸透镜成实像时，遵循物近像远像变大的特点进行判断． 【详解】

解：（1）由焦距的概念知，f=60cm﹣50cm=10cm；

（2）由图知，光屏的位置偏高，要使像能成在光屏的中央，应将光屏向下调整；

（3）当烛焰距离凸透镜12cm处时，物体处于1倍焦距和2倍焦距之间，所以此时成倒立放大的实像，幻灯机、投影仪是根据这个原理制成的；

（4）当烛焰逐渐远离凸透镜时，由于物距变大，所以像距变小，成的像也变小． 【点睛】

此题是探究凸透镜成像的规律实验，考查了焦距的测量及实验器材的调节，掌握成像特点及物距、像距之间的关系及应用，同时自己做一些总结，更有利于对成像规律的理解和掌握． 六、综合题

27．如图甲所示为一款能自动清扫地面的扫地机器人。机器人通过电动机旋转产生高速气流，将灰尘、杂物吸入集尘盒；其防滑轮皮采用凸凹材质制成；底部安装有塑料刷，用于清扫吸附在地板上的灰尘及轻小物体；前端装有感应器，通过发射、接收超声波或红外线来侦测障碍物。当剩余电量减为电池容量的20%时，机器人会主动寻找充电器充电。表一为某扫地机器人的部分参数。电池容量指放电电流与放电总时间的乘积。

12V 额定功率 30W 额定工作电压 电池容量 净重 表一：

机器人中吸尘电机的吸入功率是衡量其优劣的重要参数，测得某吸尘电机的吸入功率与真空度、风量间的对应关系如表二。真空度指主机内部气压与外界的气压差。风量指单位时间内通过吸尘电机排出的空气体积。吸尘电机吸入功率与输入功率的比值叫做效率。 表二：

2500mAh 4kg 工作噪音 最大集尘量 ＜50dB 1kg 真空度（Pa） 风量（m/s） 吸入功率（W） 3400 0.025 10 450 0.02 9 500 0.017 8.5 550 0.015 600 0.013 7.8 （1）机器人工作时，主机内部的气压_____（选填“大于”、“小于”或“等于”）大气压而产生吸力。若该机器人向障碍物垂直发射超声波，经过0.001s收到回波，则其发射超声波时与障碍物间的距离为_____ cm．（设超声波在空气中的传播速度为340m/s）

（2）该机器人正常工作时的电流为_____A；充满电后至下一次自动充电前能够连续正常工作的最长时间为_____min。

（3）由表二数据可知，当风量为0.015m/s时，若吸尘电机的输入功率为25W，此时其效率为_____%；上述风量下，10min内通过吸尘电机排出的空气质量为_____kg．（取ρ空气＝1.3kg/m3）

（4）光敏电阻是制作灰尘传感器的常用元件。图乙为某机器人中吸尘电机内部的光敏电阻的控制电路，两端总电压U0恒定（U0＜12V），RG为光敏电阻，其阻值随空气透光程度的变化而变化，R0为定值电阻。当光敏电阻分别为6Ω和18Ω时，电压表的示数分别为4.5V和2.25V，则R0＝_____Ω。

（5）若机器人1秒钟消耗的电能中有40%用于克服摩擦力做功。已知集尘盒空置时，机器人匀速运动时受到的摩擦阻力为16N，查阅资料显示摩擦力与压力成正比，则达到最大集尘量时机器人运动的速度为多少？（写出必要计算步骤）（____）

解析：小于 17 2.5 48 33 11.7 6 达到最大集尘量时机器人运动的速度为0.6m/s。 【解析】 【详解】

（1）由流体压强与流速的关系：流速越大的位置压强越小可知，

机器人在工作时，由于转动的扇叶处气体的流速大，压强小，在外界大气压的作用下将灰尘、杂物吸入集尘盒，

故主机内部的气压小于大气压而产生吸力； 由v＝

3

s得， t超声波从发射到收到回波所通过的总路程： s总＝vt＝340m/s×0.001s＝0.34m， 则其发射超声波时与障碍物间的距离： s＝

s总0.34m=＝0.17m＝17cm，

22P30W＝＝2.5A， U12V（2）由P＝UI得，机器人正常工作时的电流： I＝

充满电后的电池容量Q1＝2500mAh，下一次自动充电前的电池容量： Q2＝ηQ1＝20%×2500mAh＝500mAh， 消耗的电池容量：

Q＝Q1﹣Q2＝2500mAh﹣500mAh＝2000mAh， 正常工作时的电流： I＝2.5A＝2500mA，

Q得，连续正常工作的最长时间： tQ2000mAht＝＝＝0.8h＝48min；

I2500mA由I＝

（3）由表格中数据可知，吸入功率等于真空度与风量的乘积， 当风量为0.015m3/s时，吸尘电机吸入功率： P吸入＝550Pa×0.015m/s＝8.25W， 电动机的效率：

3

P8.25W吸入η电机＝×100%＝×100%＝33%，

P输入25W当风量为0.015m/s时，t＝10min＝600s， 通过吸尘电机提出的空气体积： V＝0.015m/s×600s＝9m， 由ρ＝

3

3

3

m得，通过吸尘电机提出的空气质量： Vm＝ρ空气V＝1.3kg/m3×9m3＝11.7kg；

（4）由电路图可知，光敏电阻RG和定值电阻R0串联，电压表测定值电阻R0两端的电压， 当光敏电阻RG1＝6Ω时，电压表的示数U1＝4.5V，光敏电阻两端的电压U＝U0﹣U1， 此时电路中的电流：

U1U0?U14.5VU0?4.5VI1＝=，即=…①

R0RG1R06Ω当光敏电阻RG2＝18Ω时，电压表的示数U1＝3V，光敏电阻两端的电压U′＝U0﹣U2， 此时电路中的电流： I2＝

U2U0?U22.25VU0?2.25V=，即=…② R0RG2R018Ω联立①②可解得：U0＝9V，R0＝6Ω，

（5）吸尘器压力等于其重力。由题，摩擦力与压力成正比。

f1G1m1==， f2G2m2达到最大最大集尘量时的摩擦力f2为：

16N4kg=， f24kg?1kg解得：f2＝20N，

消耗的电能中有40%用于克服摩擦力做功。