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2025年初中物理自制甩干桶原理探究考卷

姓名：______班级：______学号：______得分：______

（考试时间：90分钟，满分：100分）

一、选择题（每小题2分，共20分）

1.自制甩干桶工作时，主要利用了什么物理原理？

A.重力势能转化为动能

B.惯性

C.磁场力

D.电磁感应

2.甩干桶旋转时，水滴由于什么原因被甩出？

A.摩擦力

B.向心力

C.重力

D.液体压强

3.甩干桶的转速越高，水滴被甩出的速度：

A.越小

B.越大

C.不变

D.无法确定

4.甩干桶的桶壁对水滴产生的作用力主要是：

A.拉力

B.推力

C.向心力

D.重力

5.甩干桶的材质通常选择什么材料？

A.铝合金

B.不锈钢

C.塑料

D.陶瓷

6.甩干桶工作时，哪个部件承受的离心力最大？

A.轴承

B.电机

C.桶壁

D.中心轴

7.甩干桶的效率与什么因素无关？

A.旋转半径

B.旋转速度

C.水滴质量

D.摩擦系数

二、填空题（每小题2分，共20分）

8.甩干桶工作时，水滴的离心力是由于______而产生的。

9.甩干桶的旋转速度与水滴被甩出的速度成______关系。

10.甩干桶的桶壁角度通常设计为______度，以减小水滴粘附。

11.甩干桶的电机功率越大，其旋转速度通常______。

12.甩干桶的离心力计算公式为______。

13.甩干桶的旋转半径越大，水滴被甩出的速度______。

14.甩干桶工作时，水滴的动能主要来源于______。

15.甩干桶的轴承选择应考虑______因素。

三、判断题（每小题2分，共20分）

16.甩干桶的转速越高，水滴被甩出的速度越大。对错

17.甩干桶的离心力与水滴的质量成正比。对错

18.甩干桶的桶壁角度越大，水滴越容易被甩出。对错

19.甩干桶的电机功率越大，其旋转半径可以越小。对错

20.甩干桶的离心力方向始终指向旋转中心。对错

四、简答题（每小题5分，共25分）

21.简述甩干桶的工作原理。

22.解释为什么甩干桶的转速越高，水滴被甩出的速度越大。

23.说明甩干桶的桶壁角度设计为45度的原因。

24.描述甩干桶的离心力是如何产生的。

25.分析甩干桶的效率与哪些因素有关。

五、计算题（每小题10分，共30分）

26.一个质量为0.5kg的水滴在甩干桶中旋转，旋转半径为0.2m，转速为3000r/min，求水滴被甩出的速度。

27.一个甩干桶的电机功率为500W，旋转半径为0.25m，转速为1500r/min，求甩干桶的离心力。

28.一个甩干桶的桶壁角度为45度，旋转半径为0.3m，转速为2000r/min，求水滴被甩出的速度。

八、简答题（每小题5分，共25分）

29.解释甩干桶为什么需要使用轴承。

30.描述甩干桶的离心力对桶壁的影响。

31.说明甩干桶的电机选择应考虑哪些因素。

32.分析甩干桶的旋转速度对水滴粘附的影响。

33.描述甩干桶的离心力与旋转半径的关系。

九、实验题（每小题5分，共10分）

34.设计一个实验验证甩干桶的转速与水滴被甩出速度的关系。

35.设计一个实验比较不同材质甩干桶的甩干效果。

十、论述题（每小题10分，共20分）

36.论述甩干桶的原理在生活中的应用。

37.论述甩干桶的设计中需要考虑的物理因素。

十一、计算题（每小题10分，共30分）

38.一个质量为0.8kg的水滴在甩干桶中旋转，旋转半径为0.15m，转速为4000r/min，求水滴被甩出的速度。

39.一个甩干桶的电机功率为800W，旋转半径为0.2m，转速为2000r/min，求甩干桶的离心力。

40.一个甩干桶的桶壁角度为30度，旋转半径为0.25m，转速为3000r/min，求水滴被甩出的速度。

十二、填空题（每小题2分，共20分）

41.甩干桶的旋转速度通常用______表示。

42.甩干桶的离心力方向始终指向______。

43.甩干桶的桶壁角度通常设计为______度，以减小水滴粘附。

44.甩干桶的电机功率越大，其旋转速度通常______。

45.甩干桶的旋转半径越大，水滴被甩出的速度______。

十三、选择题（每小题2分，共10分）

46.甩干桶的转速单位通常是：

A.米/秒

B.转/分钟

C.牛顿

D.度/秒

47.甩干桶的离心力方向与旋转方向：

A.相同

B.相反

C.垂直

D.无关

48.甩干桶的桶壁角度设计的主要目的是：

A.增加离心力

B.减小水滴粘附

C.增大旋转半径

D.减小电机功率

49.甩干桶的电机功率与旋转速度：

A.成正比

B.成反比

C.无关

D.有时成正比有时成反比

50.甩干桶的旋转半径与水滴被甩出的速度：

A.成正比

B.成反比

C.无关

D.有时成正比有时成反比

十四、判断题（每小题2分，共10分）

51.甩干桶的转速越高，水滴被甩出的速度越大。对错

52.甩干桶的离心力与水滴的质量成正比。对错

53.甩干桶的桶壁角度越大，水滴越容易被甩出。对错

54.甩干桶的电机功率越大，其旋转半径可以越小。对错

55.甩干桶的离心力方向始终指向旋转中心。对错

十五、简答题（每小题5分，共25分）

56.简述甩干桶的离心力产生的原因。

57.解释为什么甩干桶的转速越高，水滴被甩出的速度越大。

58.说明甩干桶的桶壁角度设计为45度的原因。

59.描述甩干桶的离心力对桶壁的影响。

60.分析甩干桶的效率与哪些因素有关。

一、选择题答案

1.B

2.B

3.B

4.C

5.B

6.C

7.C

二、填空题答案

8.惯性

9.正比

10.45

11.越大

12.F=mrω²

13.越大

14.离心力

15.承载能力、耐磨性

三、判断题答案

16.对

17.对

18.错

19.错

20.错

四、简答题答案

21.甩干桶通过电机带动桶体旋转，衣物随桶体一起旋转，水滴由于惯性保持静止或运动状态，与衣物发生相对运动，被离心力甩向桶壁，由于桶壁角度设计，水滴沿桶壁滑落排出。

22.根据公式v=ωr，转速越高，角速度ω越大，水滴被甩出的速度v越大。

23.45度角设计能使得水滴在离心力作用下更容易沿桶壁滑落，提高甩干效率。

24.水滴具有惯性，当甩干桶旋转时，水滴倾向于保持原有运动状态，桶壁对水滴产生向心力，使其做圆周运动，离心力是惯性在圆周运动中的表现。

25.效率与旋转速度、旋转半径、水滴质量、摩擦系数、桶壁角度等因素有关。

五、计算题答案

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.同计算题26，v=20πm/s≈62.8m/s

六、简答题答案

29.轴承用于减少旋转部件的摩擦，保证甩干桶旋转的顺畅性和稳定性。

30.离心力会使水滴撞击桶壁，产生磨损，桶壁材质和厚度需要足够坚固以承受这种力。

31.电机选择应考虑功率、转速、效率、体积、重量、成本等因素。

32.转速越高，离心力越大，水滴越容易甩出，但过高可能导致水滴飞溅。

33.离心力F=mrω²，在质量m和角速度ω不变时，离心力与旋转半径r成正比。

七、实验题答案

34.实验步骤：设置不同转速，测量水滴被甩出速度。结论：转速越高，速度越大。

35.实验步骤：使用不同材质甩干桶，比较甩干时间。结论：材质影响甩干效果。

八、论述题答案

36.甩干桶原理应用于洗衣机甩干、离心机分离液体和固体等。

37.设计中需要考虑离心力、摩擦力、惯性、材料力学、电机特性等物理因素。

九、计算题答案

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.同计算题38，v=12πm/s≈37.7m/s

十、填空题答案

41.转/分钟

42.旋转中心

43.45

44.越大

45.越大

十一、选择题答案

46.B

47.C

48.B

49.A

50.A

十二、判断题答案

51.对

52.对

53.错

54.错

55.错

十三、简答题答案

56.水滴具有惯性，当甩干桶旋转时，水滴倾向于保持原有运动状态，桶壁对水滴产生向心力，使其做圆周运动，离心力是惯性在圆周运动中的表现。

57.根据公式v=ωr，转速越高，角速度ω越大，水滴被甩出的速度v越大。

58.45度角设计能使得水滴在离心力作用下更容易沿桶壁滑落，提高甩干效率。

59.离心力会使水滴撞击桶壁，产生磨损，桶壁材质和厚度需要足够坚固以承受这种力。

60.效率与旋转速度、旋转半径、水滴质量、摩擦系数、桶壁角度等因素有关。

知识点分类和总结

1.力学原理

-惯性：物体保持原有运动状态的性质。

-向心力：使物体做圆周运动的力，方向指向圆心。

-离心力：惯性在圆周运动中的表现，方向指向圆外。

-牛顿第二定律：F=ma，描述力与加速度的关系。

2.圆周运动

-角速度：单位时间内转过的角度，ω=Δθ/Δt。

-线速度：单位时间内通过的弧长，v=ωr。

-向心加速度：描述线速度方向变化的加速度，a=v²/r=ω²r。

3.机械能

-动能：物体由于运动而具有的能量，E_k=1/2mv²。

-势能：物体由于位置而具有的能量，如重力势能E_p=mgh。

-机械能守恒：在只有重力或弹力做功的情况下，机械能守恒。

题型所考察学生的知识点详解及示例

一、选择题

-考察学生对基本物理概念的掌握，如惯性、离心力等。

-示例：选择题1考察学生对甩干桶工作原理的理解，正确答案是B（惯性）。

二、填空题

-考察学生对物理公式的记忆和应用能力。

-示例：填空题8考察学生对离心力产生原因的理解，答案是惯性。

三、判断题

-考察学生对物理现象的正确判断能力。

-示例：判断题16考察学生对转速与水滴被甩出速度关系的判断，正确答案是對。

四、简答题

-考察学生对物理原理的描述和理解能力。

-示例：简答题21考察学生对甩干桶工作原理的描述，答案应包括惯性、离心力等原理。

五、计算题

-考察学生对物理公式的应用和计算能力。

-示例：计算题26考察学生对线速度的计算，使用公式v=ωr进行计算。

六、实验题

-考察学生的实验设计能力和数据分析能力。

-示例：实验题34考察学生设计实验验证转速与水滴被甩出速度关系的能力。

七、论述题

-考察学生对物理原理的实际应用和理解能力。

-示例：论述题36考察学生对甩干桶原理在生活中的应用的描述能力。

八、填空题

-考察学生对物理概念的记忆和应用能力。

-示例：填空题41考察学生对转速单位的记忆，答案是转/分钟。

九、计算题

-考察学生对物理公式的应用和计算能力。

-示例：计算题38考察学生对线速度的计算，使用公式v=ωr进行计算。

十、选择题

-考察学生对基本物理概念的