江苏省泰州市部分农村学校2023-2024学年九年级上学期第一次月考物理试卷(10月份)
展开2023-2024学年江苏省泰州市部分农村学校九年级(上)第一次月考物理试卷(10月份)
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
第I卷(选择题)
一、单选题(本大题共12小题,共24.0分)
1.下列杠杆中属于费力杠杆的是( )
A. 钳子 B. 船桨
C. 小推车 D. 修树剪刀
2.将一本现在使用的九年级第一册物理书由地面拿到学生课桌上,所做的功约为( )
A. 焦 B. 焦 C. 焦 D. 焦
3.用下列简单机械,使重量同为的物体都处于静止状态,如图所示,其中用力最大的是均不计摩擦和机械自重( )
A. B. C. D.
4.如图所示,从空中落下的排球先后在草地和水泥地面上弹起,你认为排球运动的轨迹最有可能的是( )
A. B.
C. D.
5.关于温度、内能和热量,下列说法正确的是( )
A. 我们不敢大口喝热气腾腾的汤,是因为汤含有的热量较多
B. 内能不仅与物体的温度、分子的多少、种类、结构、状态有关,还与整个物体的机械运动情况有关
C. 把零下的冰块放在的冰箱保鲜室中,一段时间后,冰块的内能会增加
D. 用锯条锯木板,锯条的温度升高,是由于锯条从木板吸收了热量
6.为了增强免疫力抵御甲型流感,星期天小明和爸爸一起去登山.小明用了登上山顶,爸爸用了登上山顶,爸爸的体重是小明的倍,则小明与爸爸登山时所做功的功率之比是( )
A. : B. : C. : D. :
7.质量相等、初温相同的铁块和水,吸收相等的热量后,把铁块投入水中,则( )
A. 热从铁块传给水 B. 热从水传给铁块
C. 温度从铁块传给水 D. 铁块与水间不发生热传递
8.要测量小明通过楼梯上楼时的功率,不需要测量的是( )
A. 身体质量 B. 通过的楼梯高度 C. 通过的路程 D. 上楼所用的时间
9.如图是课堂上研究滚摆运动的实验,在滚摆向上运动的过程中,下列说法正确的( )
A. 动能转化为重力势能,机械能不变
B. 重力势能转化为动能,机械能增加
C. 重力势能转化为动能,机械能不变
D. 动能转化为重力势能,机械能减小
10.汽油机一个工作循环的四个冲程中,将机械能转化为内能的是( )
A. 吸气冲程 B. 压缩冲程 C. 做功冲程 D. 排气冲程
11.如图,杠杆可绕转动,为中点,在点挂一重为的物体,用始终与垂直的力抬起杠杆。下列说法不正确的是( )
A. 动力的力臂始终不变
B. 若把变为始终竖直向上,则旋转过程中,它的大小不变
C. 力先增大后减小
D. 旋转过程中阻力与阻力臂的乘积一直变大
12.如图,用相同的滑轮组装而成的甲、乙两个滑轮组,分别将同一物体在相同时间内匀速提升相同的高度,不计绳重及摩擦,下列说法不正确的是( )
A. 拉力和大小相等
B. 甲、乙滑轮组对物体做的有用功相等
C. 拉力和做的总功相等
D. 甲、乙两个滑轮组的机械效率相等
第II卷(非选择题)
二、填空题(本大题共10小题,共28.0分)
13.春节期间,家家户户都要贴春联,如图所示是写春联时握笔的简化图,写字时毛笔杆相当于______ 选填“省力”“费力”或“等臂”杠杆;手握笔的位置向上移动,则写字时所需的动力将______ 选填“变大”“变小”或“不变”。
14.建筑工人用如图所示的装置把重的物体匀速提升,所用的手拉力为则该工人所做的有用功为______ ,总功为______ ,该滑轮组的机械效率是______ 若用该装置提升的重物,此时滑轮组的机械效率将______ 填“变大”、“变小”或“不变”
15.小明一家驾车旅行。
加油时,闻到汽油味,说明分子在______ ;
图示为车发动机的一个冲程,其能量转化情况是______ ;
若车的总质量为,匀速直线行驶,所受阻力为车重的倍,完全燃烧汽油,则汽油完全燃烧放出的热量是______ ,车所受牵引力是______ ,车的工作效率是______ 。取
16.的冰在熔化过程中,其温度______ 内能______ ;均填变大,变小或不变,多出的这部分能量是以______ 选填“分子动能”或“分子势能”的形式存在的。
17.小华用的水平力推重为的物体沿水平面做匀速直线运动,物体在内移动,在此过程中,小华对物体所做的功是______ ,重力做功是______ 。
18.水箱是汽车冷却系统的主要机件,作用是维持发动机温度。水箱中加入的冷却液具有较大的 ;通过冷却液在发动机水道中的循环,给发动机散热,这是通过 的方式改变发动机的内能。
19.一四冲程汽油机转速为,内活塞往复______ 次,对外做功______ 次。
20.如图所示,一名工人站在地上用的拉力使重的建筑材料以的速度匀速上升,不计绳重和绳与滑轮之间的摩擦,内物体上升______ ,拉力的功率为______ 。
21.某同学质量是,在年体育中考“跳绳”测试中,她每次起跳的高度约,测试成绩是次,内该同学克服自身重力做功约为______ ,平均功率约为______
22.年月日,长征五号遥五运载火箭搭载嫦娥五号探测器成功发射升空并将其送入预定轨道。现在请回答下列问题:
火箭在加速上升过程中机械能______ 选填“增大”、“减小”或“不变”,这个能量是由______ 能转化过来的。
卫星在轨道上从远地点到近地点运行的过程中,飞船的势能______ ,速度______ 。选填“增大”、“减小”或“不变”
三、作图题(本大题共3小题,共6.0分)
23.请你在图中画出最省力的绕绳方法。
24.如图杠杆以为支点画出拉力的力臂。
25.如图,作出能使杠杆保持平衡的阻力臂及最小动力的示意图。
四、实验探究题(本大题共4小题,共30.0分)
26.在“探究杠杆平衡条件”的实验中:
把杠杆放在支架上后,在图甲所示位置静止,这时应将平衡螺母______ 向右向左调节使杠杆水平平衡,这样调节的目的是______ ;
如图乙,实验时在杠杆左侧点挂钩码,在右侧的点挂弹簧测力计,为了便于测量力臂,接下来的操作应该是:沿______ 方向拉弹簧测力计使杠杆在______ 平衡;若每个钩码重,则此时弹簧测力计的拉力为______ ;
当弹簧测力计处于图丙中斜拉位置时,仍要使杠杆在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数会______ 变大变小,若要使弹簧测力计的示数仍等于竖直向下拉弹簧测力计的示数,应将钩码______ 向左向右移动适当的距离。
27.在“测量滑轮组的机械效率”实验中,小刚用如图所示滑轮组进行了三次实验,实验数据如表所示。
实验序号 | 物重 | 物体上升的 | 拉力 | 绳端移动的 | 机械效率 |
本实验中用到的测量工具有______ 和______ ;
在第次实验中,做的有用功是______ ,额外功是______ ;
第次实验中滑轮组的机械效率是______ 结果保留至;
通过分析实验数据可以得出:同一滑轮组提升的物重增大,额外功将______ ,机械效率将______ 均选填“增大”、“减小”或“不变”;
若弹簧测力计没有竖直向上拉,则测得的机械效率将______ 选填“偏大”、“偏小”或“不变”。
28.小明在“探究物体的动能大小跟哪些因素有关”的实验中,选用质量不同的两个钢球和的质量大于,分别从不同的高度和由静止开始滚下,观察木块被撞击后移动的距离,实验过程如图所示:
该实验中物体的动能是指______ 选填“钢球”或“木块”的动能;实验中通过观察______ 来说明动能的大小;
比较甲、乙两图进行的实验,由此得出结论是:当______ 相同时,小球的______ 越大,动能越大;
图乙、丙换用质量不同的钢球从斜面的相同高度由静止开始滚下,目的是控制钢球下滑到斜面底时的______ 相同,探究物体动能大小与______ 的关系;
木块在水平面上滑动的过程中,受到水平面的摩擦力______ ,克服摩擦力做功的功率______ 两个空均选填“变大”、“变小”或“不变”。
29.某实验小组用如图甲所示的装置比较水和煤油的吸热本领。
取相同的试管,分别装入______ 相等、初温相同的水和煤油;这么做目的是______ 便于比较控制变量,还需要的测量器材为______ 和______ 。
用两个相同规格的电加热器来加热水和煤油,每隔记录一次温度,整个实验操作无误。图乙中,若图线反映水的温度随时间的变化规律,则图线______ 填序号可以反映煤油的温度随时间的变化规律。加热过程中,煤油的比热容______ 填变大,变小或不变。
同时停止加热后,在相同质量的水和煤油温度降低的过程中,水放出的热量与降低的温度之比______ 填“大于”、“等于”或“小于”煤油放出的热量与降低的温度之比。
五、计算题(本大题共2小题,共12.0分)
30.如图所示,斜面长,高。用平行于斜面的拉力,将重力为的物体,由斜面的底端匀速拉到顶端,用时。求:
有用功;
该斜面的机械效率;
物体受到的摩擦力。
31.现代家庭装修中浴室大多用燃气热水器提供热水,小芳家安装了燃气热水器。已知水进入热水器前的温度是,洗澡时热水器输出热水的温度设定为;水的密度,水的比热容,如果小芳洗一次澡用热水。求:
所用热水的质量为多少?
水从热水器中吸收多少热量?
答案和解析
1.【答案】
【解析】解:、钳子在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故A不符题意;
B、船桨在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故B符题意;
C、小推车在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故C不符题意;
D、修枝剪刀在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故D不符题意。
故选:。
结合图片和生活经验,先判断杠杆在使用过程中,动力臂和阻力臂的大小关系,再判断它是属于哪种类型的杠杆。
杠杆的分类主要包括以下几种:省力杠杆,动力臂大于阻力臂;费力杠杆,动力臂小于阻力臂;等臂杠杆,动力臂等于阻力臂。
2.【答案】
【解析】解:一本物理书重约,课桌高度在左右,将一本物理书由地面拿到学生课桌上,所做的功大约是:,故B符合实际;
故选:。
估测出物理书的重力和学生课桌高度,然后根据即可求出所做的功。
物理学中,对各种物理量的估算能力,是我们应该加强锻炼的重要能力之一,这种能力的提高,对我们的生活同样具有很大的现实意义。
3.【答案】
【解析】解:
由题知,不计摩擦和机械自重,
A、由于杠杆平衡,动力臂大于阻力臂,所以;
B、由于杠杆平衡,动力臂小于阻力臂,所以;
C、使用定滑轮,;
D、使用动滑轮,;
由以上分析可知,选项中用力最大。
故选:。
本题考查了杠杆的平衡条件、定滑轮和动滑轮的特点,确定力臂大小关系是关键。
4.【答案】
【解析】解:从空中落下的排球先后在草地和水泥地面上弹起,由于草地松软,撞击时损失的机械能较多,弹起的高度比原来的高度低较多,当第二次从水泥地上弹起时,水泥地坚硬,撞击损失的能量较少,反弹后最大高度降低较小,但一定比草地上反弹最大高度小。故A正确,BCD错误;
故选:。
从空中落下的排球先后在草地和水泥地面上弹起,由于草地松软,损失的机械能较多,弹起的高度变低较多,同理分析水泥地的能的变化。
本题考查机械能的转化,属于基础题。
5.【答案】
【解析】解:、我们不敢大口地喝热气腾腾的汤,是因为热汤的温度高,热量是一个过程量,不能说汤含有的热量较多,故A错误;
B、内能与物体的温度、分子的多少、种类、结构、状态有关,与整个物体的机械运动情况无关,故B错误;
C、将的冰块放在冰箱的保鲜室中,一段时间后,冰块从冰箱中吸收热量,内能一定增加,故C正确;
D、用锯条锯木板,锯条克服摩擦力做功,所以锯条的温度升高,故D错误。
故选:。
热量是个过程量,区别于状态量,只是在热传递这个过程中才有热量这个物理量,当两物体温差达到相等时,热传递就停止。所以只能说某物体吸收了多少热量,放出了多少热量;
内能与物体的温度、分子的多少、种类、结构、状态有关,与与整个物体的机械运动情况无关;
物体内部所有分子热运动的动能和分子势能的总和叫做内能,内能与物体的温度有关,温度升高,内能增大;
做功和热传递都可以改变物体的内能;
此题考查了热量、内能的大小影响因素、热传递、做功改变物体的内能等知识点,是一道综合题。
6.【答案】
【解析】解:小明登上山顶做的功:,
爸爸登上山顶做的功:,
小明的登山功率:,
爸爸的登山功率:,
又
所以,.
故选A.
先根据公式写出两人登上山顶做的功的表达式,再根据写出两人的功率表达式,最后两功率之比即可.
本题考查了功率的计算,属于基本内容,利用公式正确表示出两人的功率整理即可求解.
7.【答案】
【解析】解:质量和初温都相同的水和铁块,当它们吸收相同的热量后,根据可得,由此可知:当和一定的情况下,越大,越小;水的比热容大,所以水的小,由于初温相同,所以水的末温低。
根据热传递的条件,所以质量和初温都相同的水和铁块,当它们吸收相同的热量后,再将铁块投入水中,热量由高温的铁传给低温的水。
故选:。
物体间发生热传递的条件是有温度差,先结合热量公式分析铁块和水升高的温度关系,判断出铁块和水的末温大小后,再判断热传递的方向。
本题考查了学生对放热公式的掌握和应用,理解用好“质量相等的不同物质,放出相等的热量,比热容大的温度降低的少”是本题的关键。
8.【答案】
【解析】解:小明同学上楼梯的过程就是克服其重力做功的过程,根据功率的计算公式,需要测量的物理量有小明的质量、楼梯的竖直高度、登楼所用的时间,不需要测量通过的路程。
故选:。
测量功率的实验,首先要看清是克服什么力做功,然后根据功率的计算公式确定测量的物理量和所用的工具。
根据功的计算公式,功等于力和距离的乘积,这里的距离指的是物体在力的方向上通过的距离,特别强调距离和力的方向的一致性。
9.【答案】
【解析】解:滚摆向上运动的过程中,滚摆的质量不变,由于高度升高,则重力势能增加,同时速度减小,则动能减小,此过程中动能转化为了重力势能;
滚摆在转动的过程中,会克服空气的阻力、绳子与滚摆之间的美称做功,使得一部分机械能转化为内能,机械能逐渐变小,故D正确。
故选:。
动能的大小与质量、速度有关,重力势能的大小与质量、高度有关,弹性势能的大小与物体弹性形变的程度有关,机械能为动能、势能的和。
本题考查了动能、重力势能和机械能的变化,属于基础题。
10.【答案】
【解析】【分析】
本题主要考查了内燃机的四个冲程以及其中的能量转化情况,是一道基础性题目。
【解答】
四冲程汽油机的一个工作循环由吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成;在汽油机工作的四个冲程中,将机械能转化为内能的是压缩冲程,将内能转化为机械能的是做功冲程。
故选:。
11.【答案】
【解析】解:、将杠杆缓慢地由最初位置拉到水平位置时,动力臂不变,阻力不变,阻力力臂变大,阻力与阻力臂的乘积变大,根据杠杆的平衡条件可知,动力逐渐变大;
当杠杆从水平位置向上拉动时,动力臂不变,阻力不变,阻力臂变小,阻力与阻力臂的乘积变小,根据杠杆的平衡条件可知,动力变小;故F先变大后变小,故AC正确,D错误;
B、若把变为始终竖直向上,将杠杆缓慢地由位置拉到水平位置时,根据相似三角形知识可知,动力臂与阻力臂的比值不变,阻力为杠杆的重力,保持不变,根据杠杆平衡条件可知,动力的大小不变,故B正确。
故选:。
从支点向力的作用线作垂线,垂线段的长度即力臂。根据杠杆平衡条件分析,力作用在杠杆一端且始终与杠杆垂直,即动力臂不变,然后分析阻力与阻力臂的关系,并得出正确结果。
本题是动态平衡问题,考查了学生对杠杆平衡条件的理解和灵活运用。能否正确分析重力的阻力臂与动力臂的大小关系是本题的解题关键。
12.【答案】
【解析】解:、不计绳重及摩擦,拉力,,,则绳子受的拉力,,,所以,故A错误。
B、因为提升的物体重和高度相同,且,不计绳重及摩擦,所以滑轮组做的有用功相同,故B正确。
C、因为动滑轮重相同,提升的物体重和高度相同,不计绳重及摩擦,则,所以滑轮组做的有用功相同、额外功相同,则总功也相同,故C正确。
D、因为动滑轮重相同,提升的物体重和高度相同,且,不计绳重及摩擦,则,所以利用滑轮组做的有用功相同、额外功相同,则总功也相同,又因为所以,两滑轮组的机械效率相同,故D正确。
故选:。
由滑轮组的结构知道承担物重的绳子股数,则绳子自由端移动的距离;把相同的重物匀速提升相同的高度,做的有用功相同;不计绳重及摩擦,利用相同的滑轮和绳子、提升相同的高度,所做额外功相同;而总功等于有用功加上额外功,可知利用滑轮组做的总功相同,再根据效率公式判断滑轮组机械效率的大小关系。
本题考查了使用滑轮组时的确定方法,有用功、额外功、总功的计算方法,不计摩擦和绳重时拉力的求法,本题关键在于确定额外功相等。
13.【答案】费力 变大
【解析】解:
写字时,毛笔杆的支点和动力作用点都在手指上,二者距离较近,而阻力作用点是笔端,距离支点较远,动力臂小于阻力臂,所以相当于费力杠杆;
手握笔的位置向上移动,则阻力臂变大,纸张对笔的阻力基本不变;而支点和动力作用点同时上移,所以动力臂基本不变,由杠杆平衡条件可知,写字时所需的动力将变大。
故答案为:费力;变大。
根据杠杆的特点及力臂的关系可判断杠杆的类型及力的大小变化情况。
了解杠杆的定义与特点,会分析杠杆的变化情况,是解答本题的关键。
14.【答案】;;;变大
【解析】解:
;
由图知,,拉力端移动距离,
,
滑轮组的机械效率:
;
当提升重物的重力增加,做的有用功就变大,而额外功几乎不变有用功和总功的比值变大,故机械效率变大.
故答案为:;;;变大.
已知物重和物体被提升高度,根据公式可计算出有用功;
由图可知使用滑轮组承担物重的绳子股数,则,求出拉力端移动距离,已知拉力大小,利用可求总功;
利用效率公式求滑轮组的机械效率;
增大机械效率的方法有二:一是增大有用功,即拉更重的重物;二是减小额外功,如减小摩擦、减轻动滑轮重.
本题考查了学生对机械效率公式、滑轮组、有用功、总功的理解和运用,记住增大滑轮组机械效率的方法:增大有用功,即拉更重的重物;减小额外功,如减小摩擦、减轻动滑轮重.
15.【答案】不停地做无则规运动;机械能转化为内能;;;。
【解析】解:给汽车加油时,会闻到汽油味,从物理学角度来看,属于扩散现象,这个现象表明这汽油分子在不停地做无则规运动;
图中进气门和排气门都关闭,活塞向上运动,机械能转化为内能;
根据密度公式算出汽油的质量为:
,
汽油完全燃烧释放出的热量为:
;
车的质量为,
车受到的重力:;
车所受阻力:;
因为车匀速行驶,所以牵引力;
牵引力做的功:;
车的工作效率:。
故答案为:不停地做无则规运动;机械能转化为内能;;;。
一切物质的分子都在永不停息地做无规则运动;
根据气门的关闭和活塞的运行方向判断属于什么冲程,并分析能量转化情况;
由密度公式算出汽油的质量,由求出汽油燃烧释放的热量;根据算出车的总重力,根据车匀速行驶,受到的阻力为车重的倍和二力的平衡可求得牵引力的大小;则由功的公式可求得牵引力做的功;由效率公式求出汽车发动机的效率。
本题考查了分子热运动、热机的工作过程、密度公式、热量公式、重力公式、功的公式以及效率公式的应用,是一道综合题,有一定的难度。
16.【答案】不变 变大 分子势能
【解析】解:因为的冰熔化成的水需要吸收热量,内能增大;因为内能包括分子动能和分子势能,由于温度不变,分子平均动能不变,因此多余部分能量应该是分子势能的大小。
答:不变;变大;分子势能。
冰熔化成水时需要从外界吸收热量,从而改变分子势能的大小。
解决此类问题要结合物态变化过程中的吸热和放热现象及内能进行分析解答。
17.【答案】
【解析】解:小华对物体做的功:
;
重力的方向竖直向下,物体在水平方向上通过了距离,而没有在竖直方向上通过距离,所以重力对物体没有做功,即重力做功为。
故答案为:;。
利用求小华做的功;
一个力要对物体做功,物体必须在这个力的方向上通过一段距离。重力的方向竖直向下,物体在水平方向上通过了距离,而没有在竖直方向上通过距离,所以重力对物体没有做功。
本题考查了学生对功的公式的掌握和应用,物体并没有在重力的作用下做功,小华也没有克服物体的重力做功,所以理解做功的两个必要因素很关键。
18.【答案】比热容 热传递
【解析】解:汽车发动机工作过程中,不可避免地产生很多热量,这些热量如不及时带走会影响机器的正常工作,由公式知,在质量和升高的温度相同时,与其它液体比较,因为水的比热最大,所以吸收的热量最多,冷却效果最好;
汽车散热器是通过水等冷却液的循环使得温度降低,内能减小,它的内能变化实质是通过热传递的方式改变的。
故答案为:比热容;热传递。
水的比热容大,相同质量的水和其它物质比较,吸收或放出相同的热量,水的温度升高或降低的少;升高或降低相同的温度,水吸收或放出的热量多;
做功和热传递都可以改变物体的内能。
考查了水的比热容的特点和内能的改变,属于基础题。
19.【答案】
【解析】解:四冲程汽油机的一个工作循环,经历个冲程,活塞往复次,飞轮转动周,对外做功次。
已知这台汽油机的飞轮转速为,由上述数量关系可知,内该汽油机的活塞往复次,对外做功次,
故答案为:;。
四冲程汽油机的一个工作循环,经历个冲程,活塞往复次,飞轮转动周,对外做功次。
已知这台汽油机的飞轮转速,结合上述数量关系可求得内该汽油机的活塞往复次数和对外做功次数。
本题考查汽油工作过程中的冲程数、活塞往复次数、飞轮转速、对外做功次数等各量的计算,关键是知道:四冲程汽油机的一个工作循环,经历个冲程,活塞往复次,飞轮转动周,对外做功次,难度不大。
20.【答案】
【解析】解:物体上升的高度:;
由图知有段绳子承担物重,所以绳子自由端移动的距离:;
拉力做的功:;
拉力做功的功率:。
故答案为:;。
由速度的变形公式可直接求出物体上升的高度;
由图知有段绳子承担物重,所以绳子自由端移动的距离是物体上升高度的倍。已知拉力的大小和在拉力的作用下绳子自由端移动路程,根据公式计算得拉力做的功,再根据公式计算得拉力的功率。
本题考查了功率的计算和速度计算公式的应用,属于基础题。
21.【答案】;
【解析】解:重力,,
跳一次做的功,,
内该同学克服自身重力做功约为,.
平均功率约为,.
故答案为:、.
算重力做的功,要知道重力的大小和上升的高度.有功和时间即可算出功率.因为是粗略计算取.
本题只要知道功和功率的公式即可算出功和功率.
但在计算过程中要注意单位配套,要化成要化成.
22.【答案】增大 内 减小 增大
【解析】解:
火箭在加速上升过程中,质量不变,速度和高度变大、机械能变大,消耗了燃料的化学能转化为内能,将内能转化为机械能;
飞船从远地点到近地点,飞船的质量不变,高度变小,重力势能变小;该过程中机械能守恒,所以动能变大,速度增大。
故答案为:增大;内;减小;增大。
动能大小的影响因素:质量、速度。质量越大,速度越大,动能越大。
重力势能大小的影响因素:质量、高度。质量越大,高度越高,重力势能越大。
机械能等于动能加上重力势能;没有空气阻力时,机械能总量保持不变。
本题考查了能量的转化、影响动能和重力势能大小的因素、机械能的变化,难度不大。
23.【答案】解:
从动滑轮的挂钩开始依次绕绳子,最后有三段绳子承担物重,这就是最省力的绕法。如图所示:
【解析】滑轮组的绕线方法。可以从定滑轮或动滑轮绕起。要知道从动滑轮绕起比从定滑轮绕起多中间一根绕线。
此题主要考查了滑轮组的绕线。在做题时,关键是需要根据题目的要求判断出始端或终端的绕线情况。
24.【答案】解:由图知,为支点,延长力画出力的作用线,由点向力的作用线作垂线,则垂线段长为其力臂,如图所示:
【解析】先确定支点,再确定力的作用线,最后从支点向力的作用线作垂线段。
本题考查了力臂的画法,关键是明确力臂是支点到力的作用线的距离。
25.【答案】解:重物对杠杆的拉力为阻力,从支点作阻力作用线的垂线,支点到垂足的距离为阻力臂,如下图所示:
根据杠杆平衡的条件,在阻力、阻力臂一定时,为动力臂时最长、最省力,从点垂直向上画出最小动力,如图所示:
。
【解析】支点到阻力作用线的距离叫阻力臂;
根据杠杆平衡的条件可知,在杠杆中的阻力、阻力臂一定的情况下,要使所用的动力最小,必须使动力臂最长。
杠杆中的最小动力,可以按照以下几个步骤进行:
确定杠杆中的支点和动力作用点的位置;
连接支点与动力作用点,得到最长的线段;
经过动力作用点做出与该线段垂直的直线;
根据杠杆平衡原理,确定出使杠杆平衡的动力方向。
26.【答案】向右 便于在杠杆上直接测量力臂,消除杠杆自重对实验的影响 竖直向下 水平位置 变大 向右
【解析】解:图中杠杆左端下沉,说明重心偏左,应向右调节平衡螺母,才能使杠杆在水平位置平衡;让杠杆在水平位置平衡,这样做的好处是:便于在杠杆上直接测量力臂,消除杠杆自重对实验的影响;
竖直向下拉测力计使杠杆在水平位置平衡,此时力的作用点与支点的距离等于拉力力臂的大小,弹簧测力计的示数就是拉力的大小;
根据杠杆平衡条件:动力动力臂阻力阻力臂,已知每个钩码重,所以阻力为,得,解得;
当弹簧测力计倾斜拉杠杆时,动力臂变小,阻力、阻力臂不变,根据杠杆平衡条件得,动力变大,弹簧测力计示数变大;
要保持弹簧测力计示数大小不变,在阻力不变的情况下就得减小阻力臂,因此应将钩码向右移动适当的距离。
故答案为:向右;便于在杠杆上直接测量力臂,消除杠杆自重对实验的影响;竖直向下;水平方向;;变大;向右。
杠杆左端下沉,说明重心偏左,应向右调节平衡螺母;使杠杆在平衡位置平衡的目的是便于测量力臂,消除杠杆自重对实验的影响。
探究杠杆平衡条件时,使杠杆在水平位置平衡,这样方便测量力臂;用杠杆平衡条件可对两侧的力的力臂的乘积进行分析,最后做出判断。
本题探究杠杆平衡条件,考查器材的调试、对力臂的理解、杠杆的平衡条件的运用等,涉及的知识点多,综合性强。
27.【答案】弹簧测力计 刻度尺 增大 增大 偏小
【解析】解:实验中需要测量物体的重力、拉力以及物体上升的高度,因此实验中需要弹簧测力计和刻度尺;
根据图示可知,动滑轮上绳子的股数为,,第次实验中滑轮组的有用功:
;
总功:,
额外功:;
不计绳重与摩擦,第次实验中滑轮组的机械效率:
;
根据表中数据可知:;
;
;
显然滑轮组的额外功变大,因此克服滑轮转轴处摩擦所做的额外功变大;
同一滑轮组提升物体,物重增加,机械效率提高。所以可得结论:同一滑轮组提升的物重增大,有用功增大,额外功将不变,机械效率将增大;
当拉力的方向不在竖直方向上时,由于动力臂变短,会造成拉力偏大,从而使得总功变大,根据,在有用功不变的情况下,总功增大,所以机械效率偏小。
故答案为:
弹簧测力计;刻度尺 ;;; 增大;增大;偏小。
实验中需要测量物体的重力、拉力以及物体上升的高度,据此判断实验中需要的测量工具;
根据可求有用功,根据可求额外功;
根据图示可知,动滑轮上绳子的股数为,根据求出第次实验时滑轮组的机械效率;
分析表中数据,可以得到同一个滑轮组提升不同物体时,物体越重,额外功变大,滑轮组机械效率的变化;
当拉力的方向不在竖直方向上时,由于动力臂变短,会造成拉力偏大,从而使得总功变大,然后根据机械效率的公式进行分析。
本题探究影响滑轮组机械效率的因素,考查实验注意事项、效率公式、控制变量法的运用及数据分析。
28.【答案】钢球 木块移动距离的远近 质量 速度 速度 质量 不变 变小
【解析】解:该实验探究的是碰撞前钢球的动能,碰撞时,钢球的动能越大,钢球对木块做的功就越多,木块移动的距离就越远,所以实验中通过观察木块的移动距离来说明钢球动能的大小;
图甲、乙中,钢球的质量相同,甲图中钢球下滑的高度大于乙图中的钢球的下滑高度,则碰撞时,甲图中钢球的速度大于乙图中钢球的速度,碰撞后,甲图中木块移动的距离大于乙图中的木块移动的距离,则可得出的结论为:质量一定时,物体的速度越大,物体的动能越大;
小球下滑到斜面底的速度大小与下滑的高度有关,下滑的高度越高,小球下滑到斜面底时的速度就越大,所以让钢球从斜面的相同高度由静止开始下滑,目的是控制钢球下滑到斜面底时的速度相同。图乙和图丙中,钢球的质量不同,下滑的高度相同,根据控制变量法知,探究的是钢球的动能大小与质量的关系;
由于水平面滑动摩擦力作用,木块在水平面上滑动时,受到水平面的摩擦力是滑动摩擦力,与压力大小和接触面粗糙程度有关,二者不变,滑动摩擦力不变;
木块在水平面上运动时的速度越来越小,木块对水平面的压力和接触面的粗糙程度保持不变,滑动摩擦力的大小也保持不变,则根据功率知,克服摩擦力做功的功率变小。
故答案为:钢球;木块移动距离的远近;质量;速度;速度;质量;不变;变小。
该实验探究的是钢球下滑到斜面底,与木块碰撞前的动能大小与什么因素有关;碰撞时,钢球的动能越大,钢球对木块做的功就越多,木块移动的距离就越远;
根据控制变量法的思想,归纳出合理的结论;
小球下滑到斜面底的速度大小与下滑的高度有关,下滑的高度越高,小球下滑到斜面底时的速度就越大。图乙和图丙中,小球的质量不同,下滑的高度相同,木块移动的距离不同,根据控制变量法的思想进行分析;
由于水平面的摩擦力作用,水平面的摩擦力是滑动摩擦力,与压力大小和接触面粗糙程度有关;木块在水平面上运动时的速度越来越小,直到停止,则可根据功率,判断摩擦力做功的功率变化情况。
本题探究动能大小的影响因素,主要考查了控制变量法和转换法的运用。
29.【答案】质量 控制变量 秒表 天平 不变 大于
【解析】解:根据比较不同物质吸热能力的两种方法,要控制不同物质的质量相同,故实验中应取质量相等的水和食用油倒入两个相同的烧杯中;这么做的目的是控制变量;根据比较吸热能力的方法,要控制不同物质的质量相同,故除了图甲中所示的器材外,还需要的测量工具有秒表和天平;
可观察图象,在加热时间相同的情况下,的温度变化量大,故的吸热能力弱。又因是水的温度随时间的变化规律图象,水的比热容又大于煤油的比热容,故为煤油;加热过程中,煤油的比热容不变;
由可知:放出的热量与降低的温度之比,所以在质量和放出热量相同的情况下,降低的温度与比热容成反比,故水放出的热量与降低的温度之比大于煤油放出的热量与降低的温度之比。
故答案为:质量;控制变量;秒表;天平;;不变;大于。
我们使用相同的加热器通过加热时间的长短来比较吸热多少,这种方法叫转化法。
比较物质吸热能力的种方法:
使相同质量的不同物质升高相同的温度,比较吸收的热量即比较加热时间,吸收热量多的吸热能力强;
使相同质量的不同物质吸收相同的热量即加热相同的时间,比较温度的变化,温度变化小的吸热能力强;
根据热量计算公式进行分析解答。
本题比较不同物质的吸热能力,考查控制变量法、转换法的应用和比较吸热能力的方法及水的比热容大的运用,为热学中的重要实验。
30.【答案】解:物体克服重力所做的有用功:
;
拉力做的总功:
,
该斜面的机械效率:
;
物体克服摩擦力做的额外功:
,
由得,物体受到的摩擦力:
;
答:有用功;
该斜面的机械效率;
物体受到的摩擦力。
【解析】根据求出有用功;
根据求出总功,根据求出机械效率;
求出额外功,物体克服摩擦力做的功为额外功,根据求出摩擦力。
熟练运用功的计算公式,明确总功、有用功、额外功间的关系,是解答此题的关键。
31.【答案】解:
,
热水的质量:;
热水吸收的热量:
。
答:所用热水的质量是;
水从热水器中吸收的热量是。
【解析】由可以求出热水的质量;
由可以求出热水吸收的热量。
此题是一综合型的题目,涉及的力学、热学,包括密度的计算、热量的计算等,考查学生的综合应用能力及应用物理知识解决实际问题的能力。
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