江苏省苏州市高新区2021-2022学年九年级上学期期中物理试卷(Word版含答案)
展开2021-2022学年江苏省苏州市高新区九年级(上)期中物理试卷
一、选择题(本题共12小题,每小题2分,共24分.每小题给出的四个选项中只有一个正确)
1.(2分)如图所示,正常使用时属于费力杠杆的是
A.筷子 B.开瓶扳手
C.压蒜器 D. 托盘天平
2.(2分)如图所示,健身教练通过改变播放音乐的节奏,控制健身者运动时的
A.时间 B.动力 C.功率 D.距离
3.(2分)如图所示用剪刀将一张纸片缓慢地一刀剪断的过程中,阻力臂和动力的变化情况是
A.不变,变大 B.不变,不变
C.变大,变大 D.变大,不变
4.(2分)2021年5月15日凌晨2时,我国“天问一号”火星探测器从距离火星表面125千米的高度,约2万千米时的速度,经过三个减速阶段,并在距离火星表面100米时,处于悬停状态,完成精避障后再缓速下降,历时9分钟,成功登陆火星。以下说法错误的是
A.打开降落伞进行伞系减速阶段,探测器的动能不断增加,重力势能不断减小
B.探测器的外壳需要防热性强的材料
C.探测器处于悬停状态时,受到平衡力的作用
D.火星离地球上亿公里,地面发出的指令并不能立刻被探测器接收到
5.(2分)壁挂式拿起即亮手电筒的实物及结构示意图如图所示,手电筒插入基座不亮,拔离即亮。该手电筒的工作电路图是
A. B.
C. D.
6.(2分)一定质量的物体在水平拉力的作用下沿同一水平面做直线运动,其路程时间关系如图所示,下列正确的是
A.物体时的速度大于时的速度
B.物体所受的拉力大于物体所受的拉力
C.拉力做的功大于拉力做的功
D.拉力做功的功率小于拉力做功的功率
7.(2分)将两只不同规格的灯泡、接在如图所示的电路中,闭合开关、后下列说法中正确的是
A.电流表测量干路电流
B.与的亮度一定相同
C.通过和的电流一定相等
D.只断开,发光且亮度不变
8.(2分)相等的拉力,沿不同的方向拉同一物体运动相同的路程,则下列判断正确的是
A.甲图中的拉力做功最快
B.甲图中的拉力做功最少
C.丙图中的拉力做功最多
D.甲、乙、丙三种情况拉力做功不相等
9.(2分)如图甲为航母上简化的蒸汽弹射装置,能带动舰载机在两秒钟内达到起飞速度,如图乙为汽油机的工作冲程。下列判断不正确的是
A.舰载机获得的牵引力是因为气缸内的蒸汽体积膨胀,从而推动活塞
B.气缸内的蒸汽推动活塞后,内能增加
C.从能量转化角度讲,蒸汽弹射装置工作时与图乙中所示的原理相似
D.从能量转化角度讲,图乙中冲程是把机械能转化为内能
10.(2分)灯泡和连接在同一电路中,根据以下哪个特点可以确认两灯是并联的
A.两灯亮度不同
B.两灯都亮时,将从灯座中取下,也不亮
C.两灯两端的电压相等
D.通过两灯的电流不相等
11.(2分)某智能锁需通过“密码指纹”两次识别成功才能开锁.第一次密码识别成功时仅有闭合,语音提示器发声;第二次指纹再识别成功时才闭合,开锁成功。若用电动机工作模拟开锁成功,则符合要求的模拟电路是
A. B.
C. D.
12.(2分)物理学中把机械对重物施加的力与人对机械施加的力的比值叫作机械效益,用于比较不同机械的省力程度,现用图示滑轮组匀速提升重物,不计绳重和摩擦,则下列描述滑轮组的机械效益与物体重力、机械效率与机械效益的关系图线中,可能正确的是
A.
B.
C.
D.
二、填空题(每空1分,共26分)
13.(2分)一节新干电池的电压为 伏;如图所示,若要将一节干电池正确装入电池盒,应将图(甲中电池的端接到图(乙电池盒的 (选填“”或“” 接线柱。
14.(2分)学校里面常用的一种移动指示牌,侧面结构示意图如图所示,其中为指示牌牌面,和为支架。指示牌被风吹倒时(风向如图所示)可看做杠杆,则支点是 点(填图中字母);按图中所示尺寸比例,它属于 (填“省力”、“费力”或“等臂” 杠杆。
15.(4分)建筑及装修工程中经常需要用钻孔机钻孔,如图钻头使用时相当于一个 (填简单机械名称),可以省 (选填“力”、“功” ,钻孔时钻头发热是由于克服摩擦 使钻头的内能增加了,因此在钻孔过程中需不断地往钻头上注水,利用水的 较大,能吸收较多的热量,从而降低钻头的温度避免钻头烧坏。
16.(2分)如图所示,一个斜面长,高,把重为的物体匀速地推向斜面顶端,若斜面是光滑的,则推力为 ;如果斜面不光滑,实际所用推力为,则斜面的机械效率为 。
17.(2分)小华想比较质量相等的不同燃料充分燃烧时放热的多少,她用天平分别测出质量均为的酒精和碎纸片,分别放入两个燃烧皿,点燃它们,分别给装有初温和质量均相等的水的烧杯加热(如图)。实验中, (需要不需要)控制加热时间相同,燃料烧完后,烧杯 中的水温较高。
18.(2分)使用清洁能源天然气有助于国家提出的2060年前实现碳中和的目标。小明同学用他家的天然气灶将质量为,初温为的水加热到,水吸收的热量是 ;若此过程的热效率为,则此过程消耗天然气 。(水的比热容为,天然气热值为
19.(5分)如图所示,用大小为的拉力通过滑轮组,将重为的物体在5秒内匀速提升高度。
(1)有用功是 ,拉力做功的功率是 ,滑轮组的机械效率是 。
(2)若要求出动滑轮的重力,需增加的条件是 。
(3)在以下方法中,能提高该滑轮组的机械效率的是 。(填序号)
①增大物体提升高度 ②增加物体的重力
③增大匀速拉绳的速度 ④改变绕绳方式
20.(2分)我国自主研制的绞吸挖泥船“天鲲号”达到世界先进水平。若某段工作时间内,“天鲲号”的泥泵功率恒为,排泥量为,排泥管截面积为,泥浆在管中的流动的速度为 ,泥泵对泥浆的推力为 。
21.(2分)如图甲所示,电源电压不变,当开关闭合时,两个完全一样的电流表和都有示数,虚线框内并联的小灯泡数量未知,且每条支路上只有一个小灯泡,小灯泡的规格都一样。
(1)若电流表的示数为,电流表的示数为,则虚线框内有 个灯泡;
(2)若小明观察到两个电流表指针偏转如图乙所示,请你推测虚线框内有 个灯泡。
22.(3分)某同学连接的电路如图所示,他所用的电源是四节新干电池串联组成的电池组,当他将开关闭合后,电压表的示数为,则两端的电压为 ,两端的电压为 。若在某次测量中这位同学觉得要测两端的电压,直接将点的导线接到点,不能测出的电压,理由是: 。
三、解答题:(23、24、25、26题共8分,27、29、30、32、33题各6分,28、31、34题各4分,共50分,其中第27、28、29题应写出必要的解题过程)
23.(2分)如图所示,在点用力把桌腿抬离地面时,桌腿始终没有移动,请在点画出最小作用力的示意图。
24.(2分)如图所示,请画出滑轮组最省力的绕法。
25.(2分)请在如图中根据标出的电流方向,把电池组、电流表两元件符号分别填入电路的空缺处。填入后要求:
①闭合开关,小灯泡和都能发光。
②小灯泡和并联连接。
26.(2分)在“探究并联电路中的电流关系”实验中小明想测量干路电流,连接的电路如图所示,检查电路发现只有一根导线接错了,请在这根导线上打上“”,并改正。
27.(6分)发动机的效率是汽车经济性能指标之一。厂家提供某汽车出厂部分参数如下:①测试数据:汽车在平直公路匀速行驶时,车上的速度表如图所示;百公里耗油量为;发动机输出功率为;使用燃料:汽油,热值为,请用以上参数推算出在测试条件下:
(1)该汽车测试时,行驶所需的时间为多少?
(2)百公里发动机所做的有用功是多少?
(3)该汽车发动机的效率多大?
28.(4分)如图甲所示电路,、是两只相同的电表。当闭合开关后,灯泡和都发光,这时两只电压表的指针偏转角度相同,均为图乙所示,指针刚好对准刻度线位置。
(1)图甲中,通过两灯泡的电流 ;图丙中,两灯泡两端的电压 。(均选填“相等”或“不相等”
(2)求图甲中灯泡和两端的电压及电源电压。
(3)若将灯泡和改接为图丙所示的电路,电源电压不变,闭合开关后灯泡和都发光,此时电流表的示数为电流表的示数为,求此时分别通过灯和的电流。
29.(6分)如图甲所示的装置,是重的空吊篮,绳子和能承受的最大拉力分别为和。质量为的小张同学将提升到高处,施加的拉力随时间变化关系如图乙所示,上升的速度随时间变化关系如图丙所示。忽略绳重及摩擦,。求:
(1)动滑轮的重力为多少?
(2)内拉力的功率为多少?
(3)此装置提升重物的最大机械效率约为多大?
30.(6分)如图所示,在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中,将小钢球从高度为的同一斜面上由静止开始滚下,推动同一小木块在木板上向前移动一段距离后停下。完成甲、乙、丙所示的三次实验,其中,。
(1)小钢球在滚下斜面的过程中,它的重力势能转化为动能,其动能大小是通过 大小来反映的。
(2)分析比较甲和乙两组实验可得,物体质量相同时, 越大,动能越大;分析比较 两组实验可得出物体的动能与质量的关系。
(3)某学习小组同学做丙实验时:小木块被撞后滑出木板,同学建议换用表面相同但长度较长的木板,同学建议换质量较大的木块,同学建议换用质量比前两次实验更小的钢球,你认为不恰当的是 同学的建议。
(4)有同学将实验装置改装成图丁所示,用同一铁球将同一弹簧压缩不同程度后由静止释放,撞击同一木块,比木块在木板(足够长)上滑行距离,能否研究铁球的动能大小与速度的关系? (选填“能”或“不能” 。
(5)得出正确的实验结论后,有同学用质量不同的铁球将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放,撞击同一木块,如图戊所示,观察到木块被撞击后移动的情况是 (铁球滚动时所受摩擦力忽略不计)
质量大的铁球将木块推动的距离较远
质量小的铁球将木块推动的距离较远
质量不同的铁球将木块推动的距离相同
31.(4分)小勇在探究“杠杆的平衡条件”实验中,所用的实验器材有杠杆、支架、细线、质量相同的钩码若干。
(1)实验装置如图甲所示静止在桌上,此时杠杆 (选填“是”或“不是” 平衡状态,为了调节杠杆在水平位置平衡,他应将两侧的平衡螺母向 边调;
(2)小勇在水平平衡的杠杆两边挂上钩码后如图乙所示,他应该在下列方法中选择 使杠杆重新在水平位置平衡;
向左调节平衡螺母
将左侧钩码向左移动
增加右侧钩码个数
(3)进行正确操作后测出力和力臂记录在如下表格中。
实验次数
动力
动力臂
阻力
阻力臂
1
3
4
4
3
2
4
5
5
4
3
5
6
6
5
小勇根据表中记录的多次实验数据分析得出如下结论:动力动力臂阻力阻力臂。小华说他得出的结论是错误的,小华判断的依据是 。
32.(6分)如图甲所示是“探究不同物质吸热升温现象”的实验装置,相同容器内分别装入质量相等的、两种液体,用相同的酒精灯加热.
(1)按规范要求,调节铁圈的高度之前,要进行的操作是 ,实验中两种液体吸收热量的多少可通过 (选填“液体升高的温度”或“加热时间” 比较.
(2)根据实验数据绘制的温度与时间的关系图象如图乙所示,用三种方法来比较两种液体吸热升温的快慢:
①在相同的时间内比较温度变化△;
②在相同的温度变化△内比较时间;
③若△和均不同,则可用 (用字母表示)来比较两种液体吸热升温的快慢.
(3)由图乙可知,升高相同的温度,液体吸收的热量 液体吸收的热量;液体的比热容 液体的比热容.(填大小关系)
(4)如图乙所示,若不计热量损失,已知液体比热容为,则液体的比热容为 。
33.(6分)在探究并联电路的电流特点时,某班各组同学从甲、乙、丙、丁四种规格的灯中,选取两个并联起来接在相同电源上,组成如图1所示的电路,然后把一个电流表分别接入电路中、、处测量电流,并记录数据。
(1)小王组在连接电路时发现,刚接好最后一根导线,小灯泡就发光了,原因是 。
(2)小张组连接了如图2所示的电路,闭合开关后,观察到灯发光,但灯不发光,电流表有示数,电路可能存在的故障是: 。
(3)小李组闭合开关,电流表示数如图3所示。为了测量准确,她应该断开开关, ,重新进行实验
(4)某次测量中,小王发现电流表接线柱上共连接了三根导线,如图4所示,其中导线甲中的电流为,导线乙中的电流为,则根据电路中的电流特点,导线丙中的电流为 。
(5)老师收集到几个组的数据如表。
组别
规格
规格
1
甲
甲
0.12
0.12
0.22
2
乙
丙
0.16
0.20
0.34
3
甲
丁
0.14
0.14
0.26
4
甲
丁
0.16
0.18
0.32
对于测量数据的相关分析,以下说法正确的是 。
第1组数据没有测量误差
总是略大于可能是电流表未调零引起的
选用多组实验数据,是为了减小误差
若测量处电流,由于处更接近电源正极,故会发现
(6)请在图2电路图上改动一根导线,使电流表只测量小灯泡电流在移动的导线上画“”并用笔画线代替导线连接正确的电路。
34.(4分)如图所示,为两个光滑的圆弧槽和一段粗糙的水平面相连接的装置。将质量为的物体从左侧圆弧槽点由静止释放,最高到达右侧圆弧槽点处;然后再次滑下,最高到达左侧圆弧槽点处。其中、两点距离水平面的高度分别为、(忽略空气阻力)。
(1)物体从点滑到水平面时,重力所做的功为 。
(2)物体从点滑到点的过程中,损失的机械能转化为物体内能的效率为,则物体到达点时温度升高了 。(物体比热容用表示)
(3)点距离水平面的高度为 。
参考答案与解析
一、选择题(本题共12小题,每小题2分,共24分.每小题给出的四个选项中只有一个正确)
1.【解答】解:、筷子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故符合题意;
、开瓶扳手在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故不符合题意;
、压蒜器在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故不符合题意;
、托盘天平在使用过程中,动力臂等于阻力臂,是等臂杠杆,故不符合题意。
故选:。
2.【解答】解:功率反映的是物体做功的快慢,等于功和时间的比值;健身教练通过改变音乐的节奏来控制健身者的运动量,从而改变健身者的做功快慢,即功率的大小。
故选:。
3.【解答】解:剪刀的轴是支点,剪纸时阻力作用在纸和剪刀的接触点,用剪刀将一张纸片缓慢地一刀剪断的过程中,阻力不变,动力臂不变,阻力臂逐渐变大,由杠杆平衡条件动力动力臂阻力阻力臂可知,动力逐渐变大。
故选:。
4.【解答】解:
、打开降落伞进行伞系减速阶段,探测器的质量不变,速度和高度都减小,所以其动能和重力势能都不断减小,故错误;
、探测器在降落过程中需要克服空气阻力做功,会使探测器的内能增大、温度升高,所以探测器的外壳需要防热性强的材料,故正确;
、探测器处于悬停状态时,即处于平衡状态,所以一定受到平衡力的作用,故正确;
、地面发出的指令通过电磁波传播,虽然电磁波的传播速度很快,但火星离地球上亿公里,路程很远,所以指令被探测器接收到需要一定的时间,故正确。
故选:。
5.【解答】解:由实物图可知,手电筒是利用两节干电池串联为一个小灯泡提供电能,其中外壳相当于导线,手电筒插入基座不亮,拔离即亮,说明塑料基座起到开关的作用,位于两节干电池之间,且电路中无其它开关,所以图正确。
故选:。
6.【解答】解:
、从图象上看,和物体以不同的速度做匀速直线运动,而通过的路程是,通过路程为,因为相同时间内通过的路程越多,速度越大,因此过程中的速度大于的过程中的速度,即物体时的速度小于时的速度,故错误;
、由图象可知,物体在和均做匀速直线运动,拉力等于摩擦力,同一物体对水平面压力相等,接触面的粗糙程度不变,故物体受到的摩擦力相等,所以物体所受的拉力等于物体所受的拉力,故错误;
、由知,物体所受的拉力等于物体所受的拉力,物体通过的路程大于通过的路程,由可知,拉力做的功大于拉力做的功,故正确;
、拉力做的功大于拉力做的功,而两段时间相同,根据可知,拉力做功的功率大于拉力做功的功率,故错误。
故选:。
7.【解答】解:
由图知,灯泡、并列接在电路中,即两灯并联;电流表和在一条支路上,则电流表测量通过的电流;开关和在另一条支路上,开关只控制灯;开关在干路上,则开关控制整个电路。
、由图知,电流表和在一条支路上,电流表测量通过的电流,故错;
、灯泡、的规格不同,并联在同一电路中,则与的亮度不相同,故错;
、灯泡、的规格不同,并联在同一电路中,则通过和的电流不相等,故错;
、灯泡、并联在同一电路中,只断开,只有发光,因并联电路各支路互不影响,所以的亮度不变,故正确。
故选:。
8.【解答】解:
由题知:;;
由功的计算公式可以看出:,即三种情况下拉力做功相等,故错误;
由图甲水平面光滑,乙水平面粗糙,丙斜面粗糙且物体在作用下向上运动,所以甲中物体拉动时速度最快,时间最少,由可知甲图中拉力做功最快。故正确。
故选:。
9.【解答】解:
、甲图中,气缸内蒸汽体积膨胀,对外做功,其内能减小,同时推动活塞,使舰载机获得巨大的牵引力,该过程中内能转化为机械能,燃气的内能减小,故正确,错误;
、图中汽油机两气门都关闭,火花塞点火和活塞向下移动,是汽油机的做功冲程,也是内能转化为机械能的过程,与蒸汽弹射装置工作时的原理相似,故正确;
、图中汽油机两个气门都关闭,活塞向上运动,是压缩冲程,此冲程机械能转化为内能,故正确。
故选:。
10.【解答】解:
、灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率,两灯亮度不同,只能是实际功率不同,不能说明灯泡的串并联方式,故错误;
、两灯都亮时将从灯座中取下,也不亮,说明一定是串联,故错误;
、并联电路中两灯两端的电压一定相等;而在串联电路中,当两个灯泡的规格相同时,两灯两端的电压也相等;所以,根据“两灯两端的电压相等”不能说明两灯泡的连接方式,故错误;
、因串联电路中电流处处相等,所以,通过两灯的电流不相等,说明两灯不是串联,而一定是并联,故正确。
故选:。
11.【解答】解:
根据题意可知,闭合开关,整个电路断路;两个开关都闭合时,有电流通过电动机,这说明两个开关都闭合时,电动机才会工作;
、由图可知,闭合开关,整个电路断路,语音提示器不工作,两个开关都闭合,语音提示器和电动机都工作,故不符合要求;
、由图可知,闭合开关,只有语音提示器接入电路,语音提示器工作,再闭合,电动机和语音提示器并联接入电路中,有电流通过电动机,电动机工作,故符合要求;
、由图可知,语音提示器和电动机并联接入电路中,控制语音提示器,控制电动机;闭合开关,只有电动机接入电路,语音提示器不工作,再闭合,语音提示器工作,故不符合要求;
、由图可知,闭合开关,只有电动机接入电路,电动机工作,再闭合,电动机和语音提示器并联接入电路中,有电流通过语音提示器,故不符合要求。
故选:。
12.【解答】解:、机械对重物施加的力与人对机械施加的力的比值叫作机械效益,即:,不计绳重和摩擦,则,则:,由此可知,与的光线是一条向轴凸的斜线,故错误;
、,不计绳重和摩擦,,则:,即与是成正比的,故正确,错误。
故选:。
二、填空题(每空1分,共26分)
13.【解答】解:一节新干电池的电压是,要将一节干电池正确装入电池盒,应将图(甲中电池的端接到图(乙电池盒的接线柱。
故答案为:1.5;。
14.【解答】解:根据图示风向可知,当指示牌被风吹倒时,指示牌绕着点转动,则支点为点;如图所示:
把风力看成动力,那阻力是指示牌重力,动力臂为,阻力臂为,因为动力臂大于阻力臂,为省力杠杆。
故答案为:;省力。
15.【解答】解:
(1)建筑及装修工程中经常需要用钻孔机钻孔,钻头有螺纹,螺纹的螺线很长,相当于斜面较长,因为斜面高度一定时,斜面越长,使用起来越省力;
(2)钻孔时钻头发热,因为钻头与墙相互摩擦,机械能转化为内能,这是通过做功方式改变了钻头的内能;
(3)水和其他物质比较,质量相同时,水的比热容大,升高相同的温度,水吸收的热量多,从而降低钻头的温度避免钻头烧坏。
故答案为:斜面;力;做功;比热容。
16.【解答】解:(1)所做的有用功为:
,
若斜面光滑,则没有额外功,即推力做的功,
由可得,推力的大小:
;
(2)如果斜面不光滑,推力为,则推力的功为:
,
斜面的机械效率:
。
故答案为:400;。
17.【解答】解:要比较燃料完全燃烧释放热量的多少,不需要加热相同的时间,要使燃料完全燃尽,实验才能结束;
燃料烧完后,由于酒精的热值大于碎纸片的热值,则酒精放出的热量多,烧杯中的水吸收的热量多,水温较高。
故答案为:不需要;。
18.【解答】解:(1)水吸收的热量为:△;
(2)由可得,
天然气完全燃烧放出的热量为:;
由,可得,
需要燃烧的天然气的体积为:。
故答案为:;0.04。
19.【解答】解:
(1)拉力做的有用功:;
由图知,,拉力端移动的距离:,
拉力做的总功:,
拉力做功功率:;
滑轮组的机械效率:;
(2)不计绳重和摩擦,由可知,动滑轮的重力:,
所以,要求出动滑轮的重力,需增加的条件是不计绳重和摩擦;
(3)增大提升的物重,有用功增大,而额外功几乎不变,有用功与总功的比值增大,滑轮组的机械效率增大;而增大物体提升高度、增大匀速拉绳的速度、改变绕绳方式,不会改变滑轮组的机械效率,故①③④错误、②正确。
故答案为:(1)80;20;80;(2)不计绳重和摩擦;(3)②。
20.【解答】解:泥浆在管中的流动速度为:
,
根据可得,泥泵对泥浆的推力为:
。
故答案为:2;。
21.【解答】解:(1)由题意可知,灯泡并联,电流表测干路电流,电流表测支路的电流,若电流表的示数为,则,电流表的示数为,则,
已知每条支路上只有一个小灯泡,小灯泡的规格都一样,则流经每个灯泡的电流都相等,
由并联电路中干路电流等于各支路电流之和,可知,虚线框内灯泡的个数(个;
(2)因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和,且图中左边电流表指针的偏转角小于右边电流表指针的偏转角,
所以左边电流表的量程为,分度值为,示数为,
右边电流表的量程为,分度值为,示数为,即;
则虚线框内灯泡的个数(个
电流按照一小一大分配,还有可能有2个灯泡。
故答案为:(1)6;(2)10或2。
22.【解答】解:如图所示,若开关闭合,电压表测量的是两端的电压,故电压表的示数为,所以两端的电压是;
电源的电压;
因为串联电路的总电压等于各分电压之和
所以电压表测两端的电压,两端的电压。
若在某次测量中这位同学觉得要测两端的电压,直接将点的导线接到点,此时电压表的正负接线柱接接反了,所以不能测出电压;
故答案为:;;正负接线柱接反了。
三、解答题:(23、24、25、26题共8分,27、29、30、32、33题各6分,28、31、34题各4分,共50分,其中第27、28、29题应写出必要的解题过程)
23.【解答】解:连接,则就是最长的动力臂,根据杠杆平衡的条件,要使杠杆平衡动力方向向上,据此可画出最小的动力;如下图所示:
24.【解答】解:对由一个动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组,可绕线方法有两股和三股两种,两种方法都达到了省力的目的,但拉力的方向不同,有三股绕线的方法拉力方向向上;有两股绕线的方法拉力方向向下,在不计滑轮自重及摩擦的情况下,动滑轮和重物由几股绳子承担,拉力就是滑轮组提升物重的几分之一。由此可知绳子股数越多越省力,根据题意滑轮组最省力的绕法是绳子股数最多,即三股绕线的方法。
具体图形如下:
25.【解答】解:要使灯泡发光,则电路中必须有电源;
如果电源在左侧,根据电流方向可知,下端必须为正极;若右端为电流表则灯泡短路、灯泡不发光,不符合题意,所以电源应位于右端,且下端为正极,左端为电流表,两灯泡并联、且都发光;如下图所示:
26.【解答】解:原电路中,两灯短路,电流表直接接在电源上了,两灯应并联,电流表测干路电流,如下所示:
。
27.【解答】解:(1)由车上的速度表可知该汽车的速度为,
由可知行驶所需的时间为:;
(2)已知发动机输出功率,
则百公里发动机所做的有用功为:;
(3)汽油完全燃烧放出的热量为:,
则该汽车发动机的效率为:。
答:(1)该汽车测试时,行驶所需的时间为;
(2)百公里发动机所做的有用功是;
(3)该汽车发动机的效率为。
28.【解答】解:(1)图甲中,灯泡和串联,根据串联电路的电流处处相等可知,通过两灯泡的电流相等;
图丙中,灯泡和并联,根据并联电路各支路的电压都相等可知,两灯泡两端的电压相等;
(2)由图甲可知:电灯、串联,电压表测电源电压,电压表测两端的电压。
因为串联电路两端电压等于各部分电路两端的电压之和,所以电压表的示数应大于的示数;
而两个电压表指针偏转相同,所以电压表的量程是,分度值为,由图乙知,示数为,即电源电压;
电压表的量程是,分度值为,示数,即两端的电压,
由串联电路的特点可知:两端的电压。
(3)由图丙可知,两灯并联,电流表测干路电流,,电流表测的电流,
所以通过的电流,
因为并联电路干路中的电流等于各支路电流之和,所以通过的电流:
。
故答案为:(1)相等;相等;(2)图甲中灯泡和两端的电压分别为、,电源电压为;(3)此时分别通过灯和的电流分别为、。
29.【解答】解:
(1)由图丙可知,在内,被匀速提升,由图乙可知拉力,
由图甲可知,忽略绳重及摩擦,拉力,则动滑轮的重力:;
(2)由图丙可知,内,上升的速度,则拉力端移动速度,
内拉力的功率:;
(3)忽略绳重及摩擦,处绳子拉力,
则由上式可知,当处最大拉力为时,处拉力为,则处的绳子会被拉断;
当处最大拉力为时,处拉力为,此时两绳子都不会被拉断;
所以要以处最大拉力为准(此时,且处的拉力:,
则此装置最多能匀速运载货物的重力:;
此装置提升重物的机械效率随提升物重的增大而增大,
此装置提升重物的最大机械效率:
。
答:(1)动滑轮的重力为;
(2)内拉力的功率为;
(3)此装置提升重物的最大机械效率约为。
30.【解答】解:(1)小钢球在滚下斜面的过程中,它的重力势能转化为动能,其动能大小是通过小木块移动的距离大小来反映的,用到了转换法;
(2)分析比较甲和乙两组实验可得,物体的质量相同,而下滑的高度不同,甲图中下滑的高度大,运动到水平时速度大,推动木块滑行的距离大,故物体质量相同时,速度越大,动能越大;
研究物体的动能与质量的关系要控制速度大小相同,故分析比较甲、丙两组实验可得出物体的动能与质量的关系;
(3)探究动能与质量的关系,应控制速度相同,动能的大小通过木块移动距离的大小表现出来的,故实验中使用的木块大小不能改变,丙实验中,钢球的动能较大,因此可以改变木板的长度和金属球的质量,故应采用的建议,不恰当;
(4)质量相同的铁球将同一弹簧压缩不同程度后静止释放,撞击同一木块,将木块撞出一段距离进行比较。能研究铁球的动能大小与速度的关系。
(5)用质量不同的铁球将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放,撞击同一木块,由于弹簧的压缩程度相同,则具有的弹性势能相同,转换成的动能相同,所以推动木块移动的距离也相同,故选。
故答案为:(1)小木块移动的距离;(2)速度;甲、丙;(3);(4)能;(5)。
31.【解答】解:(1)实验前,杠杆静止如图甲所示,此时杠杆静止,处于平衡状态;杠杆不在水平位置,右端向下倾斜,左端上翘,故应向左调节平衡螺母。
(2)由图可知,杠杆不在水平位置,右端向下倾斜,左端上翘,则左侧力与力臂的乘积要小于右侧力与力臂的乘积;
、在实验的过程中,不能通过调节平衡螺母使杠杆在水平位置平衡,故错误;
、将左侧钩码向左移动,左侧的力不变,力臂变大,则左侧力与力臂的乘积变大,会使杠杆平衡,故正确;
、增加右侧钩码个数,右侧的力臂不变,力变大,力与力臂的乘积变大,杠杆不会平衡,故错误。
故选:。
(3)力的单位是,力臂的单位是,两个物理量的单位不相同,不能进行加减运算。
故答案为:(1)是;左;(2);(3)将不同的物理量进行了加法运算。
32.【解答】解:(1)在实验中需要用酒精灯的外焰加热,应先点燃酒精灯,再根据酒精灯的外焰高度调节铁圈的高度;
使用的酒精灯相同,根据转换法,两种液体吸收热量的多少可通过加热时间比较;
(2)由分析知,若△和均不同,可通过比较大小来比较两种液体吸热升温的快慢;
(3)由图象知,升高相同的温度,给液体的加热时间大于,所以液体吸收的热量大于液体吸收的热量,;
由题知,液体、质量和升高温度△相等,吸收热量,由可知,;
(4)根据图乙可知,、都加热,温度变化量为,温度变化量为;
若加热过程中无热量损失,且的质量相同,即△,
△△,,解得。
故答案为:(1)点燃酒精灯;加热时间;(2);(3)大于;大于;(4)。
33.【解答】解:(1)小王组在连接电路时发现,刚接好最后一根导线,小灯泡就发光了,原因是开关没有断开;
(2)如图2所示的电路中,两灯并联,电流表测干路的电流,移动后闭合开关后,观察到灯发光,电流表有示数,则所在支路和干路为通路,但灯不发光,电路可能存在的故障是:断路;
(3)小李组闭合开关,电流表示数如图3所示,电流表指针偏转角度较小,为了测量结果准确,她应该断开开关,换接电流表小量程,重新进行试验;
(4)某次测量中,小王发现电流表接线柱上共连接了三根导线,如图4所示,其中导线甲中的电流为,导线乙中的电流为
若电流从甲丙流入,从乙流出,根据并联电路电流的规律,;
若电流从甲乙流入,从丙流出,根据并联电路电流的规律,;
(5)、测量总有误差,错误;
若电流表使用前指针在零刻线偏右的位置,则每次测量值比真实值偏大,由并联电路电流的规律,
总是略大于,正确;
、选用多组实验数据,可避免实验的偶然性,使结论更具普遍性,错误;
、串联电路各处的电流相等,错误;
选;
(6)要测量灯泡的电流,电流表与灯泡串联,如下所示:
。
故答案为:(1)开关没有断开;(2)断路;(3)换接电流表小量程;(4)或;(5);(6)如上图。
34.【解答】解:
(1)质量为的物体的重力为:,物体从点滑到水平面时,重力所做的功:;
(2)、两点距离水平面的高度分别为、,
物体从点滑到点的过程中,损失的机械能(重力势能的减少量)为:△△,
机械能转化为物体内能的效率为,则物体增加的内能(吸收的热量)△,
由△可知,物体到达点时温度升高了:△;
(3)再次滑下的过程,水平面的粗糙程度不变,长度也不变,即物体克服摩擦力做的功不变,即损失的机械能不变,
所以达到点时物体的机械能(此时只有重力势能)△,
由可得,点距离水平面的高度为:。
故答案为:(1);(2);(3)。
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