江苏省南京市郑和外国语学校2024-2025学年九年级上学期第一次月考物理试卷
展开1.杠杆在生产、生活中有着广泛的应用,如图所示,下列工具中属于费力杠杆的是( )
A. ①②B. ②③C. ①③D. ①④
2.下列事例中,改变物体内能的途径与其他三项不同的是( )
A. 柴火烧水B. 压缩空气发热
C. 冬天搓手取暖D. 钻木取火
3.在投掷篮球的过程中,人对篮球做功的是( )
A. 人托着篮球保持静止B. 人将篮球从地上拿起
C. 人托着篮球水平运动D. 篮球离手后继续运动
4.下列关于甲、乙两图的描述正确的是( )
A. 图甲中,管口出现的“白气”是水蒸气
B. 图甲中,橡胶塞被推出,水蒸气内能增加
C. 图乙中,向下压活塞,活塞的机械能转化为气体的内能
D. 图乙中,向下压活塞,对棉花做功,棉花内能增加
5.三位同学准备进行爬楼比赛,看看谁的功率大。他们展开了如下的讨论:
甲:只有测出各自的体重、爬楼用的时间和爬楼的高度,才能进行比较;
乙:在爬楼的时间相同时,只要测出各自的体重、爬楼的高度,就可以进行比较;
丙:在爬楼的高度相同时,只要测出各自的体重、爬楼的时间,就可以进行比较。
正确的是( )
A. 甲、乙和丙B. 甲和乙C. 甲和丙D. 乙和丙
6.关于机械的功、功率和机械效率,以下说法正确的是( )
A. 利用机械越省力,机械效率越高B. 机械做功越快,机械效率越高
C. 机械的功率越大,做功越多D. 机械的功率越小,做功越慢
7.关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A. 物体温度升高,内能一定增大,且一定从外界吸收了热量
B. 物体放出了热量,内能一定减少,温度一定会降低
C. 物体内能增大了,一定吸收了热量,且温度一定升高了
D. 一个物体温度没变,内能有可能减少
8.如图所示是跳板跳水运动员比赛中的几个瞬间,其中①位置时运动员把跳板压到最低处。若不计空气阻力,下列判断正确的是( )
A. 位置①到②的过程,运动员的重力势能转化为弹性势能
B. 位置②到③的过程,运动员减小的动能大于其增加的重力势能
C. 位置③到④的过程,运动员的机械能增大
D. 位置④时运动员的动能大于位置②时运动员的动能
9.用相同的滑轮和绳子分别组成如图所示的甲、乙两个滑轮组,把相同的重物匀速提升相同的高度。若不计绳重及摩擦,下列说法正确的是( )
A. 绳子受的拉力和大小相等,滑轮组的机械效率相同
B. 绳子受的拉力和大小不相等,滑轮组的机械效率不同
C. 绳子自由端移动的距离不相等,拉力对滑轮组所做的功相等
D. 绳子自由端移动的距离不相等,拉力对滑轮组所做的功不相等
10.将小球水平抛出,其部分运动轨迹如图所示,位置①和③离地高度相等。小球在运动过程中经过M、N两点,其动能和重力势能的参数如图所示,且M、N两点分别为图中“①”、“②”或“③”点中的某一点。则小球( )
A. 整个运动过程中,机械能是守恒B. 经过的N点就是“②”点
C. 在M点的重力势能大于在N点的D. 在N点的机械能为1000J
11.在粗糙程度均匀的水平地面上的运动物体,受到方向不变的水平拉力F的作用,其和图象分别如图甲和图乙所示。下列的分析正确的是( )
A. 物体受到的摩擦力为9NB. 内拉力的功率逐渐变小
C. 内拉力做功为9JD. 第10s拉力的功率为6W
12.如图甲所示,将一个带孔的金属球和一根弹簧套在铁架台的金属杆上,现将小球提到A点后松手,小球的高度随时间变化情况如图乙所示,下列说法正确的是( )
A. 弹簧的原长为50cm
B. 过程中,小球的动能先增大后减小
C. 过程中,小球的减少的机械能小于弹簧增加的弹性势能
D. 小球在时刻的动能大于在时刻的动能
二、填空题:本大题共9小题,共26分。
13.如图所示,用竖直向上的力匀速拉动较长的杠杆,使重为18N的物体缓慢升高,拉力大小,拉力移动的距离为。有用功为______ J,杠杆的机械效率为______,在缓缓拉起杠杆的过程中,拉力F的大小______选填“增大”“减小”或“不变”
14.如图甲,分别将两个相同的物体A、B匀速拉到斜面顶端,对物体做功情况如图乙所示,其中斜面MN长,则对物体A做的有用功是______ J,对物体B做的额外功是______ J,物体A运动过程中受到的摩擦力是______ N。
15.建筑工人用如图所示的装置把重400N的物体匀速提升的速度为,所用的手拉力为300N。则该工人所做功的功率为______ W,动滑轮的重为______ N,该滑轮组的机械效率是______。结果保留一位小数,不计绳重和摩擦
16.如图是“天宫一号”飞行器运行轨道的示意图;若“天宫一号”飞行器沿椭圆轨道绕地球运行的过程中机械能守恒,则它从远地点向近地点运行的过程中将______能转化成______能。
17.如图所示,由一根弹性绳拴住的小球在A点由静止开始释放,向左侧摆动。C点是小球摆动的最低点,B点是小球摆到左侧最高点,整个过程中绳对A的拉力______选填“有”或“没有”做功,小球从A点运动到C点的过程中,不计空气阻力,小球的机械能______。选填“变大”“变小”或“不变”
18.体重60kg的王健做引体向上,在时间内完成了10个,每次上拉,身体重心上升30cm,则他每完成一次引体向上做功______J,内的平均功率是______取
19.某汽车以的速度在水平路面上沿直线匀速行驶,汽车质量为1500kg,行驶时所受阻力为车重的倍,则牵引力为______ N,此时牵引力做功的功率为______ W,重力做的功为______ J;该汽车的汽油机的飞轮转速是,则它每秒钟内完成______个冲程,做功______次。用力将图甲的活塞迅速下压,筒内硝化棉燃烧,该过程能量转化的特点与图______选填“乙”或“丙”冲程的能量转化相同。
20.如图所示,有一根均匀铁棒,长为L,,重力,为了不使这根铁棒的B端下沉,所需外力F至少应为______N;若F的方向不变,微微抬起这根铁棒的B端,所需外力F应为______N。
21.如图是100g冰块温度随加热时间变化的图象,整个过程不考虑水的汽化,假设相同时间内物体吸收的热量相等。由图象可知:
段比CD段______快,可以说明冰比水的比热容小;
该物体在B点时的内能______选填“大于”、“小于”或“等于”在C点时的内能;
阶段物体共吸收了______ J的热量。
三、作图题:本大题共3小题,共6分。
22.画出动力和阻力臂。
23.如图甲所示为搬花神器,用它把花盆拾起时,相当于一个绕O点转动的杠杆。其简化示意图如图乙所示,请在乙图中画出杠杆平衡时作用在A点的最小动力F。
24.如图,画出滑轮的绕线方法。
四、实验探究题:本大题共5小题,共30分。
25.在探究“杠杆的平衡条件”的实验中:
若实验前,杠杆静止在图甲所示位置,此时杠杆是______选填“平衡”或“不平衡”的,此时若要使杠杆在水平位置平衡,可将杠杆左端的平衡螺母向______调节;
如图乙所示,杠杆在水平位置处于平衡状态,杠杆上每格均匀等距,每个钩码的质量都相同,下列四项操作中,会使杠杆左端下倾的是______;
①杠杆的两侧同时各减掉一个钩码;
②在两侧钩码下同时各加挂一个相同的钩码;
③将两侧的钩码同时各向外移动相同距离;
④将两侧的钩码同时各向内移动相同距离。
A.①③
B.②④
C.②③
D.①④
如图丙,在右边用弹簧测力计竖直向下拉,使杠杆在水平位置平衡,这样做的好处是______。若左边钩码离支点20 cm,右边挂钩离支点15cm,每个钩码重为,则此时弹簧测力计示数应为______ N;
如图丁,当杠杆在水平位置平衡时,此时弹簧测力计对杠杆的拉力的力臂______选填“大于”、“小于”或“等于”;杠杆上每小格长
小明对原来装置进行改装如图3,与图2比较,同样用竖直向上的力,将两个相同的钩码,提升相同的高度,不计摩擦,则机械效率高的是图______选填“2”或“3”。若利用图3,小明先后将钩码悬挂点由A点改为C点,但保持钩码上升高度相同,不计摩擦,那么机械效率______选填“变大”、“不变”或“变小”。
26.小明在“测滑轮组机械效率”的实验中,用如图甲所示的滑轮组进行实验,实验数据如表。
在实验中,测绳端拉力F时,应尽量______拉动弹簧测力计且在拉动过程中读数。小明实验中为了方便读出弹簧测力计的示数,她每次都是静止时读数,请你判断她测量的机械效率______;选填“偏大”、“偏小”或“不变”
分析数据可知,拉升同一重物时,滑轮组的额外功大小与物体上升的高度______选填“有关”或者“无关”,下同,滑轮组的机械效率与物体上升高度______。由表中数据可知,动滑轮重______选填“大于”“等于”或“小于”;
请你帮小明计算出第4次实验的机械效率为______。
27.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h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s后停下。完成甲、乙、丙所示的三次实验,其中,。
小钢球在滚下斜面的过程中,它的______转化为动能,其动能大小是通过______大小来反映的,如果水平面光滑,则不能达到探究目的,其原因是______;
分析比较甲、丙两组实验可得结论:______;
某学习小组同学做丙实验时小木块被撞后滑出木板,
A.同学建议换用表面相同但长度较长的木板
B.同学建议换质量较大的木块
C.同学建议换用质量比前两次实验较小的钢球
你认为不恰当的是______同学的建议;
小明将实验进行了改装:如图丁所示,将同一木块放在弹簧原长处,用形状相同质量不同的实心塑料球和铁球将弹簧压缩到相同程度后放手,发现两球离开弹簧时的速度______选填“相同”或“不同”,木块被推开的距离______选填“相同”或“不同”。
28.在探究“重力势能的大小与哪些因素有关”的实验中,重物A、B、C的质量关系为,木桩相同。木桩和重物位置如图甲所示。重物静止释放后,木桩被打击陷入沙中的情形如图乙所示,重物B、C将木桩打入沙中的深度相同。
重物自由下落打击木桩,通过观察______判断重物的重力势能大小。
比较AB两个重物将木桩打入沙中的深度,得出的结论是:______。
我们______选填“能”或“不能”比较出甲图中重物B、C的重力势能的大小。
29.如图所示,甲、乙、丙三图中的装置完全相同,燃料的质量都是10g,烧杯内的液体质量和初温也相同。
比较不同燃料的热值,可以选择______两个装置;然后通过观察______选填“加热时间”或“物质升高的温度”来比较两种燃料热值大小;
为了研究不同物质的吸热能力,利用______两个装置进行实验,不同物质吸收热量的多少是通过______选填“加热时间”或“物质升高的温度”来反映的。根据记录数据作出了两种液体的温度随时间变化的图象,如图丁所示:
①由图可以看出,______液体的比热容较大;
②如果已知b液体的比热容是,则a液体的比热容是______。
五、计算题:本大题共2小题,共14分。
30.如图所示,工人利用滑轮组提升重为810N物体的示意图,某段过程中物体匀速上升的速度为,工人拉力F的功率为90W,物体匀速上升6s,拉力F克服滑轮组的摩擦做的功是36J,不计绳重,求:
工人拉绳子的拉力;
滑轮组的机械效率;
滑轮组中动滑轮的重力。
31.如图,国产“新舟”60灭火飞机于2023年年底完成首次超低空满载投水试飞。若飞机以的速度匀速直线航行,消耗航空燃油。航空燃油的热值为
消耗的航空燃油完全燃烧放出的热量是多少?
如果把消耗的航空燃油完全燃烧放出的热量用来加热某液体,且加热效率为,则可以把多少kg这样的液体从加热到。这种液体的比热容为
答案和解析
1.【答案】B
【解析】解:①起子在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;
②镊子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆;
③筷子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆;
④羊角锤在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆。
故选:B。
结合图片和生活经验,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。
此题考查的是杠杆的分类和特点,主要包括以下几种:
①省力杠杆,动力臂大于阻力臂;
②费力杠杆,动力臂小于阻力臂;
③等臂杠杆,动力臂等于阻力臂。
2.【答案】A
【解析】解:
A、柴火烧水是通过热传递的方式改变内能的;
BCD、压缩空气发热、搓手取暖、钻木取火都是做功使物体的内能增加的;
显然A选项与其它三个选项改变物体内能的方式不同。
故选:A。
改变物体内能的方式有两种:做功和热传递。
做功的实质是能量转化的过程,即:内能和其他形式能的相互转化。
热传递的实质是能量转移的过程,发生热传递的条件是有温度差。
本题考查了改变物体内能有两种方式,结合生活实际解决问题。
3.【答案】B
【解析】解:A、手托篮球保持静止,手对篮球有竖直向上的作用力,但没有移动距离,故手对篮球没有做功,故A错误;
B、将篮球从地上拿起,力的方向竖直向上,距离的方向也是竖直向上,故人对篮球做功,故B正确;
C、手托篮球水平运动,手对篮球有竖直向上的作用力,但距离的方向是水平向前,两者方向垂直,故手对篮球没有做功,故C错误;
D、篮球离手后继续运动,篮球移动了距离,但不再受手的作用力,故人对篮球没有做功,故D错误。
故选:B。
做功的两个必要因素:作用在物体上的力;物体在力的方向上通过的距离即力和距离的方向要一致。
本题考查了力是否做功的判断,属于基础题目。
4.【答案】C
【解析】解:AB、图甲所示,用酒精灯加热试管中的水,当水沸腾后,塞子被试管内水蒸气推出,即该过程中消耗水蒸气的内能水蒸气的内能减少,瓶塞获得了机械能,管口出现的“白气”是水蒸气液化成的小水珠,故AB错误;
图乙中,向下压活塞,活塞对气体做功,活塞的机械能转化为气体的内能,气体的内能增大,温度升高,当温度达到棉花燃点时,棉花被点燃,故C正确,D错误。
故选:C。
改变内能的方式有两种,即做功和热传递;对物体做功,物体的内能会增加,物体对外做功,其内能会减小。
本题考查了做功改变物体内能,对物体做功,物体内能会增加,物体对外做功,物体内能会减小,同时伴随着机械能和内能的相互转化。
5.【答案】D
【解析】解:根据可知,在爬楼的时间相同时,只要测出各自的体重、爬楼的高度,就可以进行比较;或在爬楼的高度相同时,只要测出各自的体重、爬楼的时间,就可以进行比较。要计算功率的大小时,需要测出各自的体重、爬楼用的时间和爬楼的高度,才能得出功率。故乙和丙符合题意。
故选:D。
根据可知,比较功率的大小,可以在相同时间内测量体重和爬楼的高度来比较功率的大小或者根据爬相同高度,测量体重和时间进行比较。
该题通过设计实验方案考查学生对功率计算公式,以及影响功率大小的因素的理解,难度不大,只需活用公式即可解答。
6.【答案】D
【解析】解:
A、机械效率是指有用功占总功的百分比,与是否省力没有必然的联系,故A错误;
B、机械做功越快,表示功率越大,单位时间内做的功越多,但机械效率不一定就高,故B错误;
C、功率越大,说明做功越快,但不能说明做功多少,故C错误;
D、功率是表示做功快慢的物理量,做功越慢,说明功率越小,故D正确。
故选:D。
机械效率指有用功占总功的比例,而做功的快慢指功率,二者之间没有什么关系。
该题考查学生对机械效率的理解,特别要注意功率与机械效率是两个不同的物理量,它们之间没有任何关系。
7.【答案】D
【解析】解:物体温度升高,内能增大,可能是从外界吸收了热量,也可能是外界对物体做了功,故A错误;
B.物体放出了热量,内能一定减少,温度可能不变,如晶体凝固过程,故B错误;
C.物体内能增大了,可能是从外界吸收了热量,也可能是外界对物体做了功,故C错误;
D.晶体凝固过程,温度不变,内能减小,故D正确。
故选:D。
解决此题要知道改变物体内能的方式有两种:做功和热传递。
解决此类问题要结合改变物体内能的方式和内能与温度的关系分析解答。
8.【答案】D
【解析】解:A、①位置到②位置的过程中运动员的高度在增大,弹性势能转化为重力势能,故A错误;
B、②位置到③位置的过程中不计空气阻力,运动员的机械能守恒,运动员减小的动能等于运动员增加的重力势能,故B错误;
C、由③到④位置的过程中,重力势能转化为动能,不计空气阻力,机械能守恒,故C错误;
D、由②到④位置的过程中,不计空气阻力,机械能守恒,由于位置④时的高度低于②,说明重力势能减小了,则动能增大了,即位置④时运动员的动能大于位置②时运动员的动能,故D正确。
故选:D。
影响弹性势能的因素有弹性形变的大小,在弹性限度内,弹性形变越大,物体具有的弹性势能越大;
影响动能的大小的因素有质量和速度,质量一定时,速度越大,动能越大;
在最高点,运动员水平方向的速度不为0;
机械能是动能和重力势能的和,运动员运动的过程中,空气阻力忽略不计,机械能守恒。
本题考查了动能和势能的转化与守恒,要掌握影响动能、重力势能、弹性势能大小的因素。
9.【答案】C
【解析】解:不计绳重及摩擦,
拉力,,,
绳子受的拉力:
,,
,
动滑轮重相同,提升的物体重和高度相同,,,
利用滑轮组做的有用功相同、额外功相同,总功相同,
,
滑轮组的机械效率相同,故A、B错;
绳子自由端移动的距离,,,提升物体的高度h相同,
,,
,
拉力做的功:
,,
故C正确、D错。
故选:C。
由滑轮组的结构知道承担物重的绳子股数n,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,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n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。
10.【答案】B
【解析】解:根据小球水平抛出其部分运动轨迹可知,小球反弹起的最大高度越来越小,一部分机械能转化为内能,说明机械能越来越小,整个运动过程中,机械能是不守恒的,故A不符合题意;
在M点时,由图知,重力势能占机械能的比为动能的3倍,因重力势能为240J,由此可得动能为80J,在M点时机械能等于重力势能加上动能,即,在N点时,动能为200J,则重力势能为:
故在M点的重力势能240J小于在N点的重力势能300J,M点的高度小于N点,则经过的N点就是“②”点,故B符合题意,C不符合题意;
D.在N点时的机械能为,故D不符合题意。
故选:B。
物体由于运动所具有的能量,叫动能,动能与质量和速度有关。
物体由于受到重力且处于一定的高度所具有的能量叫重力势能,重力势能与质量和高度有关。
动能和势能统称为机械能。
本题考查的是影响动能、势能和机械能大小的因素;会根据题图进行分析和计算。
11.【答案】D
【解析】解:
A、由图乙知,时物体做匀速直线运动,物体受到的拉力和摩擦力是一对平衡力,由图甲知,此时物体受到的拉力,所以,
由图乙知,物体加速运动,物体对水平地面的压力和接触面的粗糙程度不度,所以物体受到的摩擦力大小与时的摩擦力大小相等,等于6N,故A错误;
B、由图乙知,时物体处于静止状态速度为,由知,此过程中拉力功率为0;
物体加速运动,拉力为,由可知,功率逐渐变大。所以内拉力的功率先不变,后增大,故B错误;
C、时物体处于静止状态,由知,此过程拉力不做功,故C错误;
D、由图象知,第10s物体的速度,拉力,拉力的功率,故D正确。
故选:D。
由图乙知,时物体的运动状态,由图甲,结合二力平衡知识可知物体受到的摩擦力,由图乙知,物体的运动状态,根据滑动摩擦力的影响因素可判断时物体受到的摩擦力;
根据公式,结合图示分析内拉力的功率的变化;
由物体的运动状态,根据可知拉力是否做功;
由图象知,第10s物体的速度和物体受到的拉力,根据和计算拉力的功率。
本题考查对图像的认识、二力平衡的应用、滑动摩擦力的影响因素的理解、功率和功率的计算,难度适中。
12.【答案】D
【解析】解:由图乙可知当弹力与重力平衡时,弹簧的长度为50cm,由于此时弹簧处于压缩状态,所以弹簧原来的长度应大于50cm,故A错误;
B.过程中,未接触弹簧前,小球在重力的作用下做加速运动,接触弹簧后,开始弹力小于重力,小球继续向下做加速运动,在时刻,小球的重力与弹力大小相等,此时小球的速度最大,动能最大,因此过程中,小球的动能一直增大,故B错误;
C.过程中,小球要克服空气阻力等做功,小球的一部分机械能转化为内能,所以小球减少的机械能大于弹簧增加的弹性势能,故C错误;
D.小球在、时刻高度相等,重力势能相等,但是时刻的速度最大,动能最大,由于能量有损失,所以小球在时刻的动能大于在时刻的动能,故D正确。
故选:D。
小球先自由下落,与弹簧接触后,弹簧被压缩,在下降的过程中,弹力不断变大,当弹力小于重力时,物体加速下降,当弹力等于重力时,速度达到最大,之后物体由于惯性继续下降,弹力变得大于重力,合力变为向上且不断变大,小球减速运动。根据动能和重力势能的影响因素分析得出结论。
本题考查影响动能、势能的因素和能量之间的转化,主要考查学生对所学物理知识点的灵活应用能力。
13.【答案】不变
【解析】解:人做的有用功为克服物体重力做的功:
,
人做的总功为:
,
杠杆的机械效率为:
,
由题意知,在缓缓拉起杠杆的过程中,拉力的力臂变大,阻力的力臂也变大,由几何知识可知,两力的力臂的比值不变,又由于悬挂物体的重力不变,所以根据杠杆的平衡条件可知,拉力的大小不变。
故答案为:;90;不变。
已知拉力的大小和拉力移动的距离,根据公式可求拉力所做的功;还知道物体的重力和物体升高的高度,根据公式可求有用功;有用功和总功的比值就是机械效率;
分析物体在升起过程中拉力的力臂即重力力臂的变化,根据平衡条件得出结论。
本题考查了使用杠杆时机械效率的计算和杠杆平衡条件的应用,熟练掌握基础知识是解题关键。
14.【答案】
【解析】解:由图乙可知,对物体A做的总功为3J,额外功为1J,
有用功与额外功的和叫总功。故对物体A做的有用功;
A、B是两个完全相同的物体,都拉到斜面顶端提升的高度相同,根据,
故对物体B做的有用功和对物体A做的有用功相同;
由图乙可知,对物体B做的总功为,故对物体B做的额外功;
物体A运动过程中受到的摩擦力
;
故答案为:2;;2。
有用功与额外功的和叫总功。提升同一物体到相同高度,有用功不变。斜面上的摩擦力等于额外功与斜面长的比值。
本题考查斜面的摩擦力与有用功、额外功的计算,属于中档题。
15.【答案】
【解析】解:由图可知,绳子自由端移动的速度:,
拉力做功的功率:;
因为不计绳重和摩擦时,所以动滑轮的重力:;
滑轮组的机械效率:。
故答案为:1800;200;。
由图可知,绳子自由端移动的速度,利用求拉力做功的功率;
利用不计绳重和摩擦时求动滑轮的重力;
利用求滑轮组的机械效率。
本题考查了使用滑轮组时绳子自由端拉力、功、功率和机械效率公式的应用,关键是从图中得出滑轮组绳子的有效股数。
16.【答案】重力势 动
【解析】解:“天宫一号”飞行器从远地点向近地点运行的过程中,质量不变,高度降低,重力势能减小,速度变大,动能变大,此过程将重力势能转化为动能。
故答案为:重力势;动。
动能与质量和速度有关,质量越大、速度越大,则动能越大;
重力势能与质量和高度有关,质量越大、高度越大,则重力势能越大;
本题考查了机械能的转化,属于常考题。
17.【答案】没有 不变
【解析】解:小球在摆动过程中,拉力与小球的运动方向始终是垂直的,小球并没有在拉力的方向上通过距离,所以绳子的拉力对小球不做功;
不计空气阻力,小球从A点运动到C点的过程中,只有动能与重力势能间相互转化,机械能守恒,机械能总量保持不变。
故答案为:没有;不变。
做功包含两个必要因素:有力作用在物体上,物体在力的方向上通过一定的距离;
不计空气阻力,小球的机械能是守恒的。
此题考查了力是否做功的判断、机械能的守恒,属于基础题。
18.【答案】180 30
【解析】解:王健重,上升高度,时间,
将身体向上拉起一次所做的功:
;
他内做的总功:
,
功率:。
故答案为:180;30。
引体向上是克服人体重力做功,根据公式求出一次做的功;
再根据公式求出功率。
此题主要考查的是学生对功和功率计算公式的理解和掌握,弄清楚引体向上是克服人的体重做功是解决此题的关键。
19.【答案】 0 80 20 乙
【解析】解:
汽车做匀速运动,处于平衡状态由平衡条件得牵引力:
;
汽车的功率;
汽车在重力的方向上没有移动距离,所以克服重力做的功为0;
若飞轮转速是,表示每秒飞轮转动40圈,
因为飞轮转2r,完成一个工作循环,经历4个冲程,对外做功1次,
所以,飞轮转40r,完成20个工作循环,要经过80个冲程,对外做功20次;
乙图两气阀紧闭,活塞向上压缩,是压缩冲程,将机械能转化为内能;
丙图两气阀关闭,火花塞点火,是做功冲程,将内能转化为机械能;
用力将活塞迅速向下压,棉絮燃烧起来,这是因为压缩筒内空气做功,使空气的内能增加、温度升高,该实验中,压缩筒内空气做功,活塞的机械能转化为筒内空气的内能,与图乙汽油机的压缩冲程的能量转化相同。
故答案为:;;0;80;20;乙。
汽车在水平路面上匀速行驶时处于平衡状态,受到的牵引力和阻力是一对平衡力,根据求出阻力,利用二力平衡条件求出牵引力的大小;
根据求出汽车的功率;
重力竖直向下,汽车竖直向下没有移动距离,没有做功;
热机完成一个工作循环,要经过4个冲程,活塞往返2次,飞轮转动2周,燃气对外做功1次;
内燃机有四个冲程:吸气、压缩、做功和排气冲程,在压缩冲程中,将机械能转化为内能,在做功冲程中,将内能转化为机械能;
改变内能的方法有:做功和热传递,当对物体做功,物体的内能将增大、温度升高。
本题考查重力、牵引力、做功和功率的计算,热机的工作过程等,比较综合。
20.【答案】200 300
【解析】解:根据杠杆的平衡条件可知,;
所以;
微微抬起这根铁棒的B端,;
所以。
故答案为:200;300。
根据均匀木杆确定杠杆的重心,支点为A;然后根据杠杆平衡的条件:计算出F的大小;
微微抬起这根铁棒的B端,支点为C,根据杠杆平衡的条件进行分析即可得出。
本题考查杠杆平衡条件的应用,会确定均匀物体的重心,会熟练应用杠杆平衡条件进行计算力的大小或力臂的长度。
21.【答案】升温 小于
【解析】解:由可知,在AB段和CD段,吸收相同的热量时加热相同时间时,温度变化不同,说明冰和水的比热容不同,由于冰的比热容比水小,所以AB段比CD段升温快;
段是冰的熔化过程,此时吸收热量,但温度不变,所以物体在B点时具有的内能小于在C点时的内能;
第是第加热时间的3倍,则第吸收的热量也是第吸收的热量的3倍;
冰的质量,第吸收的热量:。
故答案为:升温;小于;。
质量相等,吸收的热量相等,根据进行分析判断;
晶体熔化的特点是吸收热量,但温度不变;
相同加热器在相同时间内放出的热量相等,则吸收的热量相等,则第吸收的热量是第吸收的热量的3倍;知道冰的比热容、质量、温度变化量,根据进行计算可得到答案。
本题借助冰的熔化和水的沸腾实验中温度随时间变化的图像,考查晶体熔化的特点、比热容和内能的知识,以及热量计算公式的应用。此题中暗含的条件是相同时间内,相同加热器放出的热量相等,物体吸收的热量相等。
22.【答案】解:过动力臂的上端作动力臂的垂线,与杠杆交于A点,即为的作用点;由于使杠杆沿逆时针方向转动,所以的方向应使杠杆沿顺时针方向转动即的方向斜向下,据此作出动力的示意图。
反向延长阻力的作用线,从支点O向阻力的作用线作垂线段,即为阻力臂,如图所示:
【解析】支点O、力臂已知,根据力臂的作法:从支点向力的作用线作垂线段,作出动力的示意图;
过杠杆的支点作阻力作用线的垂线段,即为阻力臂。
此类题的关键是掌握杠杆五要素,然后根据杠杆的五要素作出相应的作用力或力臂,并且作图要求规范。
23.【答案】解:由杠杆平衡条件可知,在阻力跟阻力臂的乘积一定时,动力臂越长,动力越小;图中支点在O点,因此连接OA作为动力臂最长;动力的方向应该向下,从点A垂直于OA斜向下作出最小动力的示意图,如图所示:
【解析】力臂的概念:力臂是指从支点到力的作用线的距离;杠杆平衡条件:动力动力臂=阻力阻力臂,在阻力跟阻力臂的乘积一定时,动力臂越长,动力越小。
本题的解题关键是通过杠杆的平衡条件得出:在阻力跟阻力臂的乘积一定时,动力臂越长,动力越小的结论。
24.【答案】解:要站在地面上用一个滑轮组提升重物则从定滑轮绕线。如下图所示:
【解析】省力多少和绳子的绕法,决定滑轮组的使用效果。要使绳子向下拉动则应从定滑轮开始绕线。
会根据要求设计滑轮组,会根据奇动偶定的原则对滑轮组正确绕线。
25.【答案】平衡 右 B 便于测量力臂 2 小于 2 变大
【解析】解:杠杆平衡是指杠杆在力的作用下处于静止状态或匀速转动状态,图甲中杠杆静止,是平衡状态;调节杠杆在水平位置平衡,杠杆右端偏高,平衡螺母应向上翘的右端移动。
设每个钩码重为G,杠杆每格长为L,由杠杆的平衡条件可知,当动力动力臂>阻力阻力臂时,就会满足杠杆左端下倾。
①杠杆两侧同时减掉一个钩码,左边:,右边:,右边下倾。
②在两侧钩码下同时各加挂一个相同的钩码;左边:,右边:,左边下倾。
③将两侧的钩码同时各向外移动相同距离假设为1格,左边:,右边:,右边下倾。
④将两侧的钩码同时各向内移动相同距离假设为1格,左边:,右边:,左边下倾。
符合要求的是②④,故选B;
杠杆在水平位置平衡,并且力竖直作用在杠杆上,力的力臂在杠杆上,便于测量力臂大小。
根据杠杆平衡条件得,,解答;
杠杆在水平位置平衡,并且力竖直作用在杠杆上时,力的力臂在杠杆上,此时力臂最大,当如丙图,弹簧测力计倾斜拉动杠杆时,力臂不在杠杆上,动力臂变小,小于15cm;
小明对原来装置进行改装如图3所示,3与2相比,杠杆自重对杠杆平衡有影响,根据机械效率公式,3要克服重力做更多的额外功,所以3机械效率更低,2的机械效率更高。
小明先后将钩码悬挂点由A点改为C点,但保持钩码上升高度相同,不计摩擦,钩码在A点时杠杆重心上升的高度更大,克服杠杆重力做的额外功更多,总功更多,则机械效率更低,所以在C点时机械效率更高。
故答案为:平衡;右;
;
便于测量力臂;2;
小于;
;变大。
杠杆处于静止状态或匀速转动状态时,杠杆处于平衡状态;要使杠杆在水平位置平衡,平衡螺母向上翘的一端移动;
要使杠杆平衡,作用在杠杆上的两个力用力点、支点和阻力点的大小跟它们的力臂成反比。动力动力臂=阻力阻力臂,用代数式表示为,该题是要求杠杆的左端下倾。也就是动力动力臂>阻力阻力臂。利用杠杆平衡条件分析;
杠杆在水平位置平衡,并且力竖直作用在杠杆上,力的力臂在杠杆上,便于测量力臂大小。
根据杠杆平衡条件,求出弹簧测力计的拉力。测力计的示数为等于手对测力计的拉力为F,据此分析;
当力倾斜作用在杠杆上,杠杆在水平位置平衡,力臂不在杠杆上,力臂变小;
根据杠杆的重心不在支点,提升钩码时要克服杠杆自重做额外功,结合重心位置改变的高度分析额外功大小。
本题考查探究杠杆平衡条件的实验,要求学生平时重视实验能力的培养,重视自己动手实验,要学会利用杠杆平衡条件解决简单的实际问题。利用杠杆的平衡条件来对杠杆的动态平衡情况进行分析,是我们应该掌握的。
26.【答案】匀速竖直向上 偏大 有关 无关 小于
【解析】解:为了准确测绳端拉力F,应竖直向上匀速拉动弹簧测力计且在拉动过程中读数;
若每次都是静止时读数,没有考虑到机械之间的摩擦力对滑轮组机械效率的影响,故测出的拉力偏小,求出的总功偏小,则机械效率偏大;
克服额外阻力做的功是额外功,拉升同一重物时,克服阻力大小一定,物体上升的高度越高,做的额外功越大;
物重相同,滑轮组相同,阻力大小相同。物体上升的高度不同,由滑轮组的机械效率可知,滑轮组的机械效率不变,则滑轮组的机械效率与物体上升的高度无关;
忽略摩擦阻力,根据,由表中数据可知,动滑轮重为:;
由于实验过程中机械之间的摩擦力客观存在,所以动滑轮的重小于。
第4次实验的机械效率为:。
故答案为:匀速竖直向上;偏大;有关;无关;小于;。
实验时应该匀速直线拉动弹簧测力计;静止时读数,没有考虑到机械之间的摩擦力对滑轮组机械效率的影响,故测出的拉力偏小,求出的总功偏小;
分析表格中的数据得出结论;根据求出动滑轮的重力;
根据机械效率公式计算机械效率的大小。
滑轮组的机械效率与物体重力、摩擦力、机械本身重力有关,要提高机械效率,应尽量减小摩擦和机械本身重力的同时,最大限度的增加被吊物体重力。
27.【答案】重力势能 木块移动的距离 小钢球将做匀速直线运动, 速度一定时,物体的质量越大,动能越大 B 不同 相同
【解析】解:小钢球在滚下斜面的过程中,其重力势能减小,动能增加,即它的重力势能转化为动能;
小钢球的动能大小是通过小木块移动的距离s大小来反映的,该方法为转换法;
根据牛顿第一定律可知如果水平面光滑,小钢球将做匀速直线运动,则不能达到探究目的;
甲和丙两组实验中,物体下滑的高度的相同,质量不同,丙图中小钢球的质量较大,推动木块滑行的距离较大,故分析比较甲、丙两组实验可得出物体速度相同时,质量越大,物体的动能越大;
换用较长木板,可以测量出木块移动的距离,故A不符合题意;
B.实验中,要使钢球推动相同的木块,比较木块移动的距离,才可比较出钢球的动能大小,故B符合题意;
C.换用质量比前两次实验较小的钢球,钢球从同一高度滑动到水平面动能较小,木块移动的距离较小,故C不符合题意;
故选:B;
用形状相同的塑料球和铁球将弹簧压缩到相同程度,弹簧的弹性势能相同,转化成的动能相同,两小球的质量不同,所以速度不同,但由于动能相同,对木块做的功应相同,对木块做得功是克服水平面对木块的摩擦力做功,摩擦力是相同的,根据可知,木块运动的距离也应该是相同的。
故答案为:重力势能;木块移动的距离;小钢球将做匀速直线运动;速度一定时,物体的质量越大,动能越大;;不同;相同。
小钢球在滚下斜面的过程中,其重力势能减小,动能增加;小钢球的动能大小是通过小木块移动的距离s大小来反映的,该方法为转换法;
根据牛顿第一定律可知如果水平面光滑,小钢球将做匀速直线运动,则不能达到探究目的;
根据控制变量法分析比较甲、丙两组实验得出结论;
换用较长木板,可以测量出木块移动的距离;
B.实验中,要使钢球推动相同的木块,比较木块移动的距离,才可比较出钢球的动能大小;
C.换用质量比前两次实验较小的钢球,钢球从同一高度滑动到水平面动能较小,木块移动的距离较小;
用形状相同的塑料球和铁球将弹簧压缩到相同程度,弹簧的弹性势能相同,转化成的动能相同,两小球的质量不同,所以速度不同,但由于动能相同,对木块做的功应相同,对木块做得功是克服水平面对木块的摩擦力做功,摩擦力是相同的,根据可知,木块运动的距离也应该是相同的。
本题是探究物体动能的大小与哪些因素有关的实验,考查了转换法、控制变量法在实验中的应用,并要掌握实验中控制小球滚下速度的方法,这些都是此实验中常考查的内容。
28.【答案】木桩下陷深度 质量一定时,高度越高,重力势能越大 能
【解析】解:让重物自由下落打击木桩,通过观察木桩陷入沙中的深度判断重物的重力势能大小,是转换法的应用;
由题意和图甲可知,重物A、B的质量相等,重物B的高度大于重物A的高度,比较A、B两个重物将木桩打入沙中的深度,可判断重力势能的大小和重物下落高度的关系,B下陷较深,故可得结论质量一定时,高度越高,重力势能越大;
由图乙可知,重物B撞击木桩陷入沙中的深度等于重物C撞击木桩陷入沙中的深度,重力势能相等。
故答案为:木桩下陷深度;质量一定时,高度越高,重力势能越大;能。
物体重力势能的大小不能直接观察出来,可以通过重物撞击木桩陷入沙中的深度来比较重力势能的大小,陷入的深度越深,表明重力势能越大;
研究重力势能的大小和重物下落高度的关系时,根据控制变量法可知,应控制物体的质量一定,改变物体下落的高度;
该实验是通过观察木桩陷入沙中的深度来反映重物的重力势能大小,所以只需比较木桩陷入的深度即可。
本题是探究影响重力势能大小的因素的实验,重点考查了控制变量法和转换法在实验中的应用。
29.【答案】甲、乙 物质升高的温度 甲、丙 加热时间
【解析】解:比较不同燃料的热值,根据控制变量法科长,要选用质量相同的不同燃料加热同一液体,可以选择甲、乙两个装置;液体升高的温度越大,说明液体吸收的热量越多,燃料释放的热量越多,由得,燃料热值越大。
为了研究不同物质的吸热能力,应用同一装置加热质量相同的不同物质,则应利用甲、丙两个装置进行实验。
实验中采用同一热源加热相同时间,热源释放的热量相同,液体吸收的热量相同;加热时间越长,热源释放的热量越多,液体吸收的热量越多,则不同物质吸收热量的多少是通过加热时间来反映的。
①由图得,升高的温度大于b升高的温度,ab质量相同,吸收的热量相同,由得,b液体的比热容较大。
②由图得,ab从升高到,a加热时间为,b加热时间为,b吸收的热量是a吸收热量的2倍,a、b质量相同,由可知,b的比热容是a的比热容的2倍,所以a液体的比热容是:。
故答案为:甲、乙;物质升高的温度;甲、丙;加热时间;b;。
比较不同燃料的热值,根据控制变量法,要使用质量相同的不同燃料完全燃烧后使相同质量的同种液体吸热,通过比较液体升高的温度,根据得出不同燃料放出热量的多少;
实验时通过观察燃料燃尽后温度计示数的变化来比较两种燃料的热值大小;
比较不同物质的吸热能力,应使用相同的热源,控制不同液体相同时间内吸热相同,通过温度的变化来判断不同液体的吸热能力;
①相同质量的不同物质吸收相同的热量,温度变化大的吸热能力小,即比热容小;
②根据可知在质量和吸收热量相同时,比热容和温度的变化值成反比,据此求出乙的比热容;
本题将比较不同燃料的热值的实验和比较不同物质的比热容的实验对比,考查控制变量法、比较吸热能力的方法和运用,综合性较强。
30.【答案】解:由图可知,,
绳端移动的速度:,
根据可得,
工人的拉力:
;
滑轮组的机械效率:
;
重物上升的高度:,
拉力做的有用功:,
拉力做的总功:,
克服动滑轮重力所做的额外功:,
由可得,动滑轮的重:
。
答:工人拉绳子的拉力为300N;
滑轮组的机械效率为;
滑轮组中动滑轮的重力为30N。
【解析】由图可知,滑轮组绳子的有效股数,根据求出绳端移动的速度;
根据求出滑轮组自由端的拉力F;
根据求出滑轮组的机械效率;
根据求出绳端移动的距离,根据求出总功,根据求出有用功和克服动滑轮重力所做的额外功,总功减去有用功、减去克服滑轮组的摩擦做的功,就是克服动滑轮重力所做的额外功,利用可求动滑轮的重力。
本题考查了滑轮组拉力的计算、滑轮组机械效率的计算和克服摩擦力做功的计算,要注意不计绳重,但摩擦力不能忽略时拉力的大小不能用计算,本题的额外功等于克服摩擦力做的和克服动滑轮重力做的功之和。
31.【答案】解:消耗的航空燃油完全燃烧放出的热量:
;
液体吸收的热量:
可以加热液体的质量:
。
答:消耗的航空燃油完全燃烧放出的热量是;
可以把480kg这样的液体从加热到。
【解析】已知消耗的航空燃油的质量和燃油的热值,根据可求出消耗的航空燃油完全燃烧放出的热量;
根据可求水吸收的热量,根据可求得液体的质量。
本题考查了学生对吸热公式、燃料燃烧放热公式、效率公式的掌握和运用,因条件已给出,难度不大。实验序号
物重
物体上升的高度
弹簧测力计的示数
弹簧测力计移动的距离
机械效率
1
2
5
15
2
2
10
30
3
4
10
30
4
6
10
30
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