2025年初中物理自制甩干桶原理探究考卷2025年初中物理自制甩干桶原理探究考卷

姓名：______班級(jí)：______學(xué)號(hào)：______得分：______

（考試時(shí)間：90分鐘，滿分：100分）

一、選擇題（每小題2分，共20分）

1.自制甩干桶工作時(shí)，主要利用了什么物理原理？

A.重力勢能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能

B.慣性

C.磁場力

D.電磁感應(yīng)

2.甩干桶旋轉(zhuǎn)時(shí)，水滴由于什么原因被甩出？

A.摩擦力

B.向心力

C.重力

D.液體壓強(qiáng)

3.甩干桶的轉(zhuǎn)速越高，水滴被甩出的速度：

A.越小

B.越大

C.不變

D.無法確定

4.甩干桶的桶壁對水滴產(chǎn)生的作用力主要是：

A.拉力

B.推力

C.向心力

D.重力

5.甩干桶的材質(zhì)通常選擇什么材料？

A.鋁合金

B.不銹鋼

C.塑料

D.陶瓷

6.甩干桶工作時(shí)，哪個(gè)部件承受的離心力最大？

A.軸承

B.電機(jī)

C.桶壁

D.中心軸

7.甩干桶的效率與什么因素?zé)o關(guān)？

A.旋轉(zhuǎn)半徑

B.旋轉(zhuǎn)速度

C.水滴質(zhì)量

D.摩擦系數(shù)

二、填空題（每小題2分，共20分）

8.甩干桶工作時(shí)，水滴的離心力是由于______而產(chǎn)生的。

9.甩干桶的旋轉(zhuǎn)速度與水滴被甩出的速度成______關(guān)系。

10.甩干桶的桶壁角度通常設(shè)計(jì)為______度，以減小水滴粘附。

11.甩干桶的電機(jī)功率越大，其旋轉(zhuǎn)速度通常______。

12.甩干桶的離心力計(jì)算公式為______。

13.甩干桶的旋轉(zhuǎn)半徑越大，水滴被甩出的速度______。

14.甩干桶工作時(shí)，水滴的動(dòng)能主要來源于______。

15.甩干桶的軸承選擇應(yīng)考慮______因素。

三、判斷題（每小題2分，共20分）

16.甩干桶的轉(zhuǎn)速越高，水滴被甩出的速度越大。對錯(cuò)

17.甩干桶的離心力與水滴的質(zhì)量成正比。對錯(cuò)

18.甩干桶的桶壁角度越大，水滴越容易被甩出。對錯(cuò)

19.甩干桶的電機(jī)功率越大，其旋轉(zhuǎn)半徑可以越小。對錯(cuò)

20.甩干桶的離心力方向始終指向旋轉(zhuǎn)中心。對錯(cuò)

四、簡答題（每小題5分，共25分）

21.簡述甩干桶的工作原理。

22.解釋為什么甩干桶的轉(zhuǎn)速越高，水滴被甩出的速度越大。

23.說明甩干桶的桶壁角度設(shè)計(jì)為45度的原因。

24.描述甩干桶的離心力是如何產(chǎn)生的。

25.分析甩干桶的效率與哪些因素有關(guān)。

五、計(jì)算題（每小題10分，共30分）

26.一個(gè)質(zhì)量為0.5kg的水滴在甩干桶中旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)半徑為0.2m，轉(zhuǎn)速為3000r/min，求水滴被甩出的速度。

27.一個(gè)甩干桶的電機(jī)功率為500W，旋轉(zhuǎn)半徑為0.25m，轉(zhuǎn)速為1500r/min，求甩干桶的離心力。

28.一個(gè)甩干桶的桶壁角度為45度，旋轉(zhuǎn)半徑為0.3m，轉(zhuǎn)速為2000r/min，求水滴被甩出的速度。

八、簡答題（每小題5分，共25分）

29.解釋甩干桶為什么需要使用軸承。

30.描述甩干桶的離心力對桶壁的影響。

31.說明甩干桶的電機(jī)選擇應(yīng)考慮哪些因素。

32.分析甩干桶的旋轉(zhuǎn)速度對水滴粘附的影響。

33.描述甩干桶的離心力與旋轉(zhuǎn)半徑的關(guān)系。

九、實(shí)驗(yàn)題（每小題5分，共10分）

34.設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證甩干桶的轉(zhuǎn)速與水滴被甩出速度的關(guān)系。

35.設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)比較不同材質(zhì)甩干桶的甩干效果。

十、論述題（每小題10分，共20分）

36.論述甩干桶的原理在生活中的應(yīng)用。

37.論述甩干桶的設(shè)計(jì)中需要考慮的物理因素。

十一、計(jì)算題（每小題10分，共30分）

38.一個(gè)質(zhì)量為0.8kg的水滴在甩干桶中旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)半徑為0.15m，轉(zhuǎn)速為4000r/min，求水滴被甩出的速度。

39.一個(gè)甩干桶的電機(jī)功率為800W，旋轉(zhuǎn)半徑為0.2m，轉(zhuǎn)速為2000r/min，求甩干桶的離心力。

40.一個(gè)甩干桶的桶壁角度為30度，旋轉(zhuǎn)半徑為0.25m，轉(zhuǎn)速為3000r/min，求水滴被甩出的速度。

十二、填空題（每小題2分，共20分）

41.甩干桶的旋轉(zhuǎn)速度通常用______表示。

42.甩干桶的離心力方向始終指向______。

43.甩干桶的桶壁角度通常設(shè)計(jì)為______度，以減小水滴粘附。

44.甩干桶的電機(jī)功率越大，其旋轉(zhuǎn)速度通常______。

45.甩干桶的旋轉(zhuǎn)半徑越大，水滴被甩出的速度______。

十三、選擇題（每小題2分，共10分）

46.甩干桶的轉(zhuǎn)速單位通常是：

A.米/秒

B.轉(zhuǎn)/分鐘

C.牛頓

D.度/秒

47.甩干桶的離心力方向與旋轉(zhuǎn)方向：

A.相同

B.相反

C.垂直

D.無關(guān)

48.甩干桶的桶壁角度設(shè)計(jì)的主要目的是：

A.增加離心力

B.減小水滴粘附

C.增大旋轉(zhuǎn)半徑

D.減小電機(jī)功率

49.甩干桶的電機(jī)功率與旋轉(zhuǎn)速度：

A.成正比

B.成反比

C.無關(guān)

D.有時(shí)成正比有時(shí)成反比

50.甩干桶的旋轉(zhuǎn)半徑與水滴被甩出的速度：

A.成正比

B.成反比

C.無關(guān)

D.有時(shí)成正比有時(shí)成反比

十四、判斷題（每小題2分，共10分）

51.甩干桶的轉(zhuǎn)速越高，水滴被甩出的速度越大。對錯(cuò)

52.甩干桶的離心力與水滴的質(zhì)量成正比。對錯(cuò)

53.甩干桶的桶壁角度越大，水滴越容易被甩出。對錯(cuò)

54.甩干桶的電機(jī)功率越大，其旋轉(zhuǎn)半徑可以越小。對錯(cuò)

55.甩干桶的離心力方向始終指向旋轉(zhuǎn)中心。對錯(cuò)

十五、簡答題（每小題5分，共25分）

56.簡述甩干桶的離心力產(chǎn)生的原因。

57.解釋為什么甩干桶的轉(zhuǎn)速越高，水滴被甩出的速度越大。

58.說明甩干桶的桶壁角度設(shè)計(jì)為45度的原因。

59.描述甩干桶的離心力對桶壁的影響。

60.分析甩干桶的效率與哪些因素有關(guān)。

一、選擇題答案

1.B

2.B

3.B

4.C

5.B

6.C

7.C

二、填空題答案

8.慣性

9.正比

10.45

11.越大

12.F=mrω2

13.越大

14.離心力

15.承載能力、耐磨性

三、判斷題答案

16.對

17.對

18.錯(cuò)

19.錯(cuò)

20.錯(cuò)

四、簡答題答案

21.甩干桶通過電機(jī)帶動(dòng)桶體旋轉(zhuǎn)，衣物隨桶體一起旋轉(zhuǎn)，水滴由于慣性保持靜止或運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，與衣物發(fā)生相對運(yùn)動(dòng)，被離心力甩向桶壁，由于桶壁角度設(shè)計(jì)，水滴沿桶壁滑落排出。

22.根據(jù)公式v=ωr，轉(zhuǎn)速越高，角速度ω越大，水滴被甩出的速度v越大。

23.45度角設(shè)計(jì)能使得水滴在離心力作用下更容易沿桶壁滑落，提高甩干效率。

24.水滴具有慣性，當(dāng)甩干桶旋轉(zhuǎn)時(shí)，水滴傾向于保持原有運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，桶壁對水滴產(chǎn)生向心力，使其做圓周運(yùn)動(dòng)，離心力是慣性在圓周運(yùn)動(dòng)中的表現(xiàn)。

25.效率與旋轉(zhuǎn)速度、旋轉(zhuǎn)半徑、水滴質(zhì)量、摩擦系數(shù)、桶壁角度等因素有關(guān)。

五、計(jì)算題答案

26.ω=2πn=2π×3000/60=100πrad/s,v=ωr=100π×0.2=20πm/s≈62.8m/s

27.F=mrω2=0.25×0.25×(2π×1500/60)2≈157.1N

28.同計(jì)算題26，v=20πm/s≈62.8m/s

六、簡答題答案

29.軸承用于減少旋轉(zhuǎn)部件的摩擦，保證甩干桶旋轉(zhuǎn)的順暢性和穩(wěn)定性。

30.離心力會(huì)使水滴撞擊桶壁，產(chǎn)生磨損，桶壁材質(zhì)和厚度需要足夠堅(jiān)固以承受這種力。

31.電機(jī)選擇應(yīng)考慮功率、轉(zhuǎn)速、效率、體積、重量、成本等因素。

32.轉(zhuǎn)速越高，離心力越大，水滴越容易甩出，但過高可能導(dǎo)致水滴飛濺。

33.離心力F=mrω2，在質(zhì)量m和角速度ω不變時(shí)，離心力與旋轉(zhuǎn)半徑r成正比。

七、實(shí)驗(yàn)題答案

34.實(shí)驗(yàn)步驟：設(shè)置不同轉(zhuǎn)速，測量水滴被甩出速度。結(jié)論：轉(zhuǎn)速越高，速度越大。

35.實(shí)驗(yàn)步驟：使用不同材質(zhì)甩干桶，比較甩干時(shí)間。結(jié)論：材質(zhì)影響甩干效果。

八、論述題答案

36.甩干桶原理應(yīng)用于洗衣機(jī)甩干、離心機(jī)分離液體和固體等。

37.設(shè)計(jì)中需要考慮離心力、摩擦力、慣性、材料力學(xué)、電機(jī)特性等物理因素。

九、計(jì)算題答案

38.ω=2πn=2π×4000/60=80πrad/s,v=ωr=80π×0.15=12πm/s≈37.7m/s

39.F=mrω2=0.2×0.2×(2π×2000/60)2≈188.5N

40.同計(jì)算題38，v=12πm/s≈37.7m/s

十、填空題答案

41.轉(zhuǎn)/分鐘

42.旋轉(zhuǎn)中心

43.45

44.越大

45.越大

十一、選擇題答案

46.B

47.C

48.B

49.A

50.A

十二、判斷題答案

51.對

52.對

53.錯(cuò)

54.錯(cuò)

55.錯(cuò)

十三、簡答題答案

56.水滴具有慣性，當(dāng)甩干桶旋轉(zhuǎn)時(shí)，水滴傾向于保持原有運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，桶壁對水滴產(chǎn)生向心力，使其做圓周運(yùn)動(dòng)，離心力是慣性在圓周運(yùn)動(dòng)中的表現(xiàn)。

57.根據(jù)公式v=ωr，轉(zhuǎn)速越高，角速度ω越大，水滴被甩出的速度v越大。

58.45度角設(shè)計(jì)能使得水滴在離心力作用下更容易沿桶壁滑落，提高甩干效率。

59.離心力會(huì)使水滴撞擊桶壁，產(chǎn)生磨損，桶壁材質(zhì)和厚度需要足夠堅(jiān)固以承受這種力。

60.效率與旋轉(zhuǎn)速度、旋轉(zhuǎn)半徑、水滴質(zhì)量、摩擦系數(shù)、桶壁角度等因素有關(guān)。

知識(shí)點(diǎn)分類和總結(jié)

1.力學(xué)原理

-慣性：物體保持原有運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的性質(zhì)。

-向心力：使物體做圓周運(yùn)動(dòng)的力，方向指向圓心。

-離心力：慣性在圓周運(yùn)動(dòng)中的表現(xiàn)，方向指向圓外。

-牛頓第二定律：F=ma，描述力與加速度的關(guān)系。

2.圓周運(yùn)動(dòng)

-角速度：單位時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)過的角度，ω=Δθ/Δt。

-線速度：單位時(shí)間內(nèi)通過的弧長，v=ωr。

-向心加速度：描述線速度方向變化的加速度，a=v2/r=ω2r。

3.機(jī)械能

-動(dòng)能：物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能量，E_k=1/2mv2。

-勢能：物體由于位置而具有的能量，如重力勢能E_p=mgh。

-機(jī)械能守恒：在只有重力或彈力做功的情況下，機(jī)械能守恒。

題型所考察學(xué)生的知識(shí)點(diǎn)詳解及示例

一、選擇題

-考察學(xué)生對基本物理概念的掌握，如慣性、離心力等。

-示例：選擇題1考察學(xué)生對甩干桶工作原理的理解，正確答案是B（慣性）。

二、填空題

-考察學(xué)生對物理公式的記憶和應(yīng)用能力。

-示例：填空題8考察學(xué)生對離心力產(chǎn)生原因的理解，答案是慣性。

三、判斷題

-考察學(xué)生對物理現(xiàn)象的正確判斷能力。

-示例：判斷題16考察學(xué)生對轉(zhuǎn)速與水滴被甩出速度關(guān)系的判斷，正確答案是對。

四、簡答題

-考察學(xué)生對物理原理的描述和理解能力。

-示例：簡答題21考察學(xué)生對甩干桶工作原理的描述，答案應(yīng)包括慣性、離心力等原理。

五、計(jì)算題

-考察學(xué)生對物理公式的應(yīng)用和計(jì)算能力。

-示例：計(jì)算題26考察學(xué)生對線速度的計(jì)算，使用公式v=ωr進(jìn)行計(jì)算。

六、實(shí)驗(yàn)題

-考察學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力和數(shù)據(jù)分析能力。

-示例：實(shí)驗(yàn)題34考察學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證轉(zhuǎn)速與水滴被甩出速度關(guān)系的能力。

七、論述題

-考察學(xué)生對物理原理的實(shí)際應(yīng)用和理解能力。

-示例：論述題36考察學(xué)生對甩干桶原理在生活中的應(yīng)用的描述能力。

八、填空題

-考察學(xué)生對物理概念的記憶和應(yīng)用能力。

-示例：填空題41考察學(xué)生對轉(zhuǎn)速單位的記憶，答案是轉(zhuǎn)/分鐘。

九、計(jì)算題

-考察學(xué)生對物理公式的應(yīng)用和計(jì)算能力。

-示例：計(jì)算題38考察學(xué)生對線速度的計(jì)算，使用公式v=ωr進(jìn)行計(jì)算。

十、選擇題

-考察學(xué)生對基本物理概念的