广东省惠州市惠阳区惠州市知行学校九年级上学期期末物理试题（解析版）-A4

这是一份广东省惠州市惠阳区惠州市知行学校九年级上学期期末物理试题（解析版）-A4，共21页。试卷主要包含了单选题，实验题，计算题，综合能力题等内容，欢迎下载使用。
时长80分钟
一、单选题（本题有7小题每题3分，共21分）
1. 小明将掉在地面上的物理书捡起来放在课桌上，他对课本所做功最接近于（ ）
A. 0.02焦B. 0.2焦C. 2焦D. 20焦
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】物理书重力约2.5牛，将掉在地面上的物理书捡起来放在课桌上，课桌的高度约为0.8米，他对课本所做功
W=Fs=2.5N×0.8m=2J
故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
2. 如图所示是跳水运动员跳板跳水时的情景，跳板跳水运动有起跳、腾空、落水几个阶段，若不计空气阻力，从腾空到落水的过程中（ ）
A. 动能增加，机械能增加
B. 重力势能减小，机械能减少
C. 动能先减小后增大，机械能不变
D. 重力势能先减少后增大，机械能不变
【答案】C
【解析】
【详解】运动员上升过程中质量不变，速度减小，动能减小；质量不变，高度增大，重力势能增大；达到最高点动能为零，在下降的过程中，质量不变，速度增大，高度减小，动能增大，重力势能减小，在整个过程中，若不计空气阻力，机械能是守恒的，机械能不变。
故选C。
3. 将铜片和铁片插入菠萝中，制成一个水果电池。用电压表测量这个自制电池的电压，其现象如图所示。下列说法正确的是（ ）
A. 菠萝是用电器B. 水果电池的电压是0.5V
C. 铜片是水果电池的正极D. 电压表能提供电压
【答案】C
【解析】
【详解】A．菠萝能提供电压，是电源，故A错误；
B．由图知电压表的量程为V，分度值为0.1V，水果电池的电压为0.1V，故B错误；
C．电压表指针正向偏转，说明电流从电压表的正接线柱流入、负接线柱流出，即电压表的正接线柱与电源的正极相连接，由图知铜片与电压表的正接线柱连接，因此铜电极为正极，故C正确；
D．电压表可以测量电压的大小，电源提供电压，故D错误。
故选C。
4. 如图是一个简化了的玩具警车的电路图。下列说法中正确的是（ ）
A. 当S1、S2闭合时，灯L与电动机M是串联的
B. 当S1、S2闭合时，通过灯L和电动机M的电流一定相等
C. 灯L不亮时，电动机M也不工作，因为二者是互相影响的
D. 当S1、S2闭合时，灯L和电动机M两端的电压一定相等
【答案】D
【解析】
【详解】AC．由图知，当S1、S2闭合时，电动机和小灯泡并联，根据并联电路的特点可知，电动机与小灯泡工作时互不影响。故AC错误；
BD．开关S1、S2都闭合时，电动机与小灯泡并联；因为并联电路各支路两端电压相等，而电流不一定相等(电流还与电阻有关)，所以电动机与小灯泡工作时两端的电压一定相等，电流不一定相等，故B错误，D正确。
故选D。
5. 下列关于内能、热量、温度的说法正确的是
A. 物体温度越低，所含的热量越少
B. 两杯水温度相同，内能也一定相同
C. 热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递
D. 质量、初温相同的水和煤油放出相同热量后，水的温度高于煤油的温度
【答案】D
【解析】
【详解】A．热量是一过程量，描述它的术语只能用“吸收”和“放出”，不能用“含有”，故A错误；
B．因为不知道两杯水质量，所以我们不能确定温度相同的两杯水哪个内能大，哪个内能小，故B错误；
C．发生热传递的条件是存在温差，热量总是自发地从温度高的物体传递到温度低的物体，故C错误；
D．质量、初温相同的水和煤油，放出相同的热量，水的比热容大，由=可知，水的温度变化小，故水的末温高，而煤油的末温低，故D正确．
6. 现有两个阻值不等的未知电阻R1和R2，为了比较它们的阻值大小，几个同学分别设计了下列四种电路，其中不可行的是（图中的电流或电压均在各电表的量程范围内，电源电压未知）（ ）
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】本题考查学生根据欧姆定律正确设计电路图判断电阻大小的能力，要对串联电路和并联电路的特点牢固掌握。
【详解】A．由图可知，两电阻串联，电压表V1测量电源电压，电压表V2测量R1两端电压，根据串联电路电压特点可得出两电阻两端电压大小关系，根据两电阻两端电压的大小可比较两电阻阻值的大小，A可行，故A不符合题意；
B．由图可知，两个电阻串联，两个电压表分别测量两个电阻两端的电压，根据电压的大小就可以比较出电阻的大小，B可行，故B不符合题意；
C．由图可知，两电阻并联，电流表A1、A2分别测量通过R1、R2的电流，根据欧姆定律和并联电路电压规律可知电阻越大，通过电阻的电流越小，C可行，故C不符合题意；
D．两个电阻串联，电流表测电路中的电流，电压表测量R2两端电压，根据欧姆定律可求出R2的阻值，但无法比较两电阻的大小，D不可行，故D符合题意。
故选D。
7. 如图所示为家庭部分电路示意图，正常发光的电灯突然熄灭．检查保险丝发现完好，再用试电笔先后检测插座的两孔，氖管均发光．由此判断电路故障的原因可能是
A. 插座短路
B. 进户的火线断路
C. 进户的零线断路
D. 电灯的灯丝断路
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据题意所给故障现象，且发现保险丝完好，可推断故障原因不可能是短路，故A错误；
B.根据试电笔检测插座时，氖管可以发光，可推断出火线不可能断路，故B错误；
CD.如果是电灯的灯丝断路，则只会导致电灯熄灭，而插座应该是正常的，即试电笔检测插座两个孔时，应出现的现象是：一个孔氖管发光，另一个孔氖管不发光，故C正确、D错误．
8. 如图所示是残疾人专用通道，该通道相当于简单机械中的______，使用该专用通道是为了______（选填“省力”或“省功”）。当人坐着轮椅沿着通道向上运动时，轮椅受到的支持力对轮椅______（选填“做功”或“不做功”）。
【答案】 ①. 斜面 ②. 省力 ③. 不做功
【解析】
【详解】[1]利用残疾人专用通道比起直接到过高处，走的路程要长，相当于简单机械中的斜面。
[2]斜面因为通过的距离变长了，所以费了距离，但可以省力。
[3]当轮椅沿着通道向上运动时，支持力方向和运动方向垂直，即轮椅在支持力的方向上没有通过距离，轮椅沿着通道向上运动时，受到的支持力不做功。
9. 如图所示，光滑斜面AB>AC，沿斜面AB和AC分别将同一重物从它们的底部拉到顶部A，所需拉力分别为F1和F2，拉力所做的有用功分别为W1和W2，两个斜面的效率分别为η1和η2，则W1______W2，η1_______η2（以上两空选填“=”、“”）。若斜面长AB是5米，斜面高是3米，物体重50N，则拉力F1为______N。
【答案】 ①. = ②. = ③. 30
【解析】
【详解】[1][2]把同一物体沿斜面AB和AC分别拉到顶端A，h相同，重力相同，由W=Gh可知，两次做的有用功相同，即W1=W2；斜面光滑说明没有摩擦，所以不做额外功，则有用功与总功相等，根据，机械效率均为100%，所以。
[3]拉力F1做的功与有用功相等，则拉力F1为
10. 如图所示，给试管中的水加热至一定程度后，发现试管口的木塞会被推出。给水加热是通过________的方式使水的内能增加，塞子被试管内水蒸气推出，图______（选填“甲”或“乙”）中汽油机的工作过程与这一实验过程中原理是一致的，若该汽油机飞轮的转速为2400转/ min，则1s内对外做功_________次。
【答案】 ①. 热传递 ②. 乙 ③. 20
【解析】
【详解】[1]给水加热是通过热传递的方式使水的内能增加。热传递是物体之间由于温度差异而发生的内能转移过程。
[2]观察实验过程，当试管内的水蒸气达到一定压力时，会将塞子推出，这个过程是做功冲程，即内能转化为机械能。对比汽油机的工作过程，可以发现这与汽油机的做功冲程原理是一致的。在汽油机的做功冲程中，高温高压的燃气推动活塞做功，也是内能转化为机械能的过程。观察图示，甲图中排气门打开，活塞向上运动，是排气冲程；乙图中进气门和排气门都关闭，活塞向下运动，是做功冲程。因此，与实验过程原理一致的是乙图。
[3]根据汽油机飞轮转速来计算1秒内对外做功的次数。已知飞轮转速为2400转/分，即40转/秒。由于汽油机的工作循环包括吸气、压缩、做功和排气四个冲程，飞轮每转两圈完成一个工作循环，对外做功一次。因此，1秒内飞轮转40圈，完成20个工作循环，对外做功20次。
11. 小明用20N的力沿水平方向推着重为50N的箱子匀速前进10m，共花费时间20s。则推力做功为______J，推力做功的功率为______W，箱子自重做功的功率为______W。
【答案】 ①. 200 ②. 10 ③. 0
【解析】
【详解】[1]由题意得，推力做的功为
[2]推力做功的功率为
[3]重力的方向竖直向下，箱子在水平方向上通过了距离，而没有在竖直方向上通过距离，由做功两个必要因素知，箱子的重力没有做功，即重力做功为0J；故根据可知，箱子自重做功的功率为0W。
12. 在学习了焦耳定律后，李明同学对电流做功和产生热量有了进一步的理解，如图甲，电源电压恒定不变，，开关S闭合，电压表的示数为6V，电流表的示数如图乙，则的电阻为______Ω；通电1min，电流通过做功为______J；通电1min，产生的热量为______J。
【答案】 ①. 5 ②. 864 ③. 864
【解析】
【详解】[1]由图甲知道，两电阻串联，电压表串联R2两端的电压，电路的电流表测量电路的电流，由图乙知道，电路的电流表选用的是0-3A量程，分度值是0.1A，示数是1.2A，根据题意，由欧姆定律知道，的电阻为
[2][3]通电1min，电流通过做功等于产生的热量，即
13. 街边的路灯总是同时亮，同时灭，它们是 ________ (填“串联”或“并联”)的，要达到如此效果，对开关的安装要求是 ______ ，如下页图所示是一款学校常用的应急照明灯，当外部电路有电时，应急灯不亮，停电时应急灯发光，小李将应急灯中的任意一个灯泡断开，另一个灯泡仍然发光，则应急灯的两个灯泡是 ________ (填“串联”或“并联”)的.
【答案】 ①. 并联 ②. 安装在干路上 ③. 并联
【解析】
【详解】[1]街边的路灯一个坏了，其它仍可以工作，根据并联电路中电流有多条路径，一条支路的通断不影响其它支路的工作特点可知，街边的路灯是并联；
[2]因为开关能同时控制所有路灯，所以开关应该安装在干路上；
[3]应急灯中的任意一个灯泡断开，另一个灯泡仍然发光，它们之间互不影响，所以应急灯的两个灯泡是并联的．
14. 如图所示的电路中，只闭合时，和________连接；闭合、，断开时，和________连接；同时闭合、、，将会发生________现象.
【答案】 ①. 串联 ②. 并联 ③. 短路
【解析】
【详解】[1]当只闭合S2时，L1和L2顺次连接，故L1和L2串联连接；
[2]闭合S1、S3，断开S2时，两灯泡首首相连，尾尾相连即并列连接，故为并联连接；
[3]同时闭合S1、S2、S3，电源两极将不经过用电器直接连在一起，将会发生短路现象，是不允许的．
15. 请在图中两个虚线方框内画出干电池和电压表的元件符号，闭合开关S后，使小灯泡L1和L2组成串联电路．
（ ）
【答案】
【解析】
【详解】因为串联电路只有一条路径，所以只能是左边为电源，右边为电压表，如图所示：
16. 按以下设计要求，用笔画线代替导线在图中完成相应的实物连接图(导线不能交叉)．
要求：
①开关S控制两灯；②开关S1只控制灯L1；③电流表只测通过灯L2的电流．
（ ）
【答案】
【解析】
【详解】由于要求开关S控制两灯，开关S1 只控制灯L1 ，所以两灯并联，开关S接在干路上，而开关S1 与灯L1 串联；又因为要求电流表只测通过灯L2 的电流，所以，电流表选用小量程且与灯L2 串联；故电路连接如下：
17. 请用笔画线表示导线，将图中的电灯、开关和插座正确接入家庭电路中．
（ ）
【答案】
【解析】
【详解】三孔插座的上面的孔接地线，左孔接入零线，右孔接火线；电灯的接法：火线先过开关再入灯泡，然后接入顶端的金属点，零线直接接入螺旋套，如图所示：
四、实验题（共19分）
18. 如图所示是“探究物体动能的大小与哪些因素有关”的实验装置，实验中让钢球从斜面上某个高度由静止沿斜面滚下，在底部与静止在水平面上的木块发生碰撞，木块沿水平向右运动直至停止。
（1）实验中是通过观察______来判断钢球的动能大小．用到的实验方法是______。
（2）让不同钢球从斜面的同一高度由静止滚下，目的是使______相同，从而探究钢球的动能大小与______的关系。
（3）换用质量相同的钢球从斜面的不同高度由静止开始滚下，目的是探究钢球的动能大小与______的关系。
（4）木块最终会停下来的主要原因是______。
（5）如果木块在运动过程中所受的摩擦力为0，木块将______。
【答案】（1） ①. 木块被推动的距离 ②. 转换法
（2） ①. 速度 ②. 质量 （3）速度 （4）受到摩擦力作用 （5）做匀速直线运动
【解析】
【小问1详解】
[1]实验中，通过观察木块被钢球推动的距离来判断钢球的动能大小，木块被堆动得越远，表明小球进入水平面时的动能越大。
[2]这里用到的实验方法是转换法，即通过观察一个容易测量的物理量（木块移动的距离）来推断一个不容易直接测量的物理量（钢球的动能）。
【小问2详解】
[1][2]小球滚下时的高度越大，进入水平面时的速度越大，让不同钢球从斜面的同一高度由静止滚下，目的是使它们到达斜面底部时的速度相同。这样，就可以探究钢球的动能大小与其质量的关系。
【小问3详解】
换用质量相同的钢球从斜面的不同高度由静止开始滚下，目的是探究钢球的动能大小与其速度的关系。因为当钢球的质量相同时，从斜面的不同高度滚下会导致它们到达斜面底部时的速度不同。
【小问4详解】
木块最终会停下来的主要原因是受到了摩擦力的作用。摩擦力会阻碍木块的运动，使其速度逐渐减小直至停止。
【小问5详解】
如果木块在运动过程中所受的摩擦力为0，那么根据牛顿第一定律，木块将保持匀速直线运动状态永远运动下去。因为此时木块不再受到任何外力的作用（或所受合外力为零），所以它的运动状态将不会发生改变。
19. 利用如图甲所示的实验装置探究“沙子和水的温度变化与吸热的关系”。操作如下：
（1）在两烧杯中分别装入初温度相同且______相等的沙子和水；
（2）用相同的酒精灯火焰加热，并用玻璃棒不断搅拌，每隔相同的时间记录一次温度，其中某时刻的温度如图乙所示，其示数为______℃。根据实验数据绘制成温度与时间的关系图象，如图丙所示；
（3）实验中，是通过比较______（选填“温度计上升示数”或“酒精灯加热时间”）来间接反映沙子和水吸收的热量；
（4）分析图象可知，对于质量相等的沙子和水，升温较快的是______；若使两者升高相同的温度，则______吸收的热量较多。
【答案】（1）质量 （2）39
（3）酒精灯加热时间 （4） ①. 沙子 ②. 水
【解析】
【小问1详解】
根据比较吸热能力的方法，要控制不同物质的质量相同，故应选择初温度相同且质量相等的沙子和水分别装入两个烧杯中。
【小问2详解】
如图乙所示，该温度计的分度值为1℃，此时其示数为 39℃。
【小问3详解】
在实验过程中，使用相同的酒精灯的加热，并通过加热时间的长短来比较吸热多少，这种方法叫转换法。
【小问4详解】
[1][2]由如下图象可知：
分析图象可知，对于质量相等的沙子和水，加热时间相同时，吸收热量相同，沙子升温较快，水升温较慢；使两者升高相同的温度，水吸收的热量多，水的吸热能力强，根据Q=cmΔt可知，水的比热容大。
20. 小美利用如图甲电路探究电流跟电阻的关系，已知电源电压为6V且保持不变，实验用到的电阻阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω。
（1）请根据图甲的电路图将图乙实物图补充完整，要求滑片左移时电流变小，（导线不允许交叉）。
（2）实验中多次改变R的阻值，调节滑动变阻器，使电压表示数保持不变，记下电流表的示数，得到如图丙图象。
①由实验图象可得出的结论：______。
②上述实验中，小明利用5Ω的电阻完成实验后，接下来的操作是：将10Ω的电阻接入电路中，闭合开关，向______（选填“左”“右”）移动滑片，使电压表示数为______V，读出电流表的示数。
（3）为完成整个实验，根据上述定值电阻，应选择最大阻值至少为______Ω的滑动变阻器，若实验室只有标有“50Ω 0.3A”的滑动变阻器，上述定值电阻中有______个不能够完成上述试验。
（4）探究过程中多次实验的目的是：______。
【答案】（1） （2） ①. 电压一定时，电流与电阻成反比 ②. 左 ③. 2.5
（3） ①. 35 ②. 1
（4）寻找普遍规律，避免实验的偶然性。
【解析】
【小问1详解】
滑动变阻器采用一上一下的连接方式，串联在电路中，要求滑片向左滑动时，电流变小，说明滑动变阻器接入电路的电阻增大，故选择右下接线柱，电压表与实验用到的电阻并联，连接电路如图所示：
【小问2详解】
[1]实验中多次改变R的阻值，调节滑动变阻器，使电压表示数保持不变，由实验图象可知：电压一定时，电流与电阻成反比。
[2]将5Ω的电阻更换为10Ω的电阻接入电路后，应增大滑动变阻器接入电路中的电阻，即滑片向左滑动，减小电路中的电流，保持电阻的电压不变。
[3]由图丙可知，当电阻为5Ω时，电流为0.5A，根据欧姆定律，电阻的电压为
故使电压表的示数达到2.5V。
【小问3详解】
[1]探究电流跟电阻的关系时，要保持R两端电压不变，电源电压为6V，根据串联电路的分压原理，当R为25Ω时，滑动变阻器连入阻值最大，为
[2]若实验室只有标有“50Ω 0.3A”的滑动变阻器，则上述电阻的电流为
根据串联电路电流的特点，要完成上述实验，电流最大只能是0.3A，故只有当电阻为5Ω时，不能完成实验。
【小问4详解】
进行多次实验，是为了探究在相同电压下，电流与电阻的关系，使实验得出的结论具有普遍性，得出普遍规律，避免实验的偶然性。
五、计算题（每题6分共12分）
21. 用如图所示的滑轮组在5s内将一个重300N的物体匀速提升2m，所用的拉力F为125N，不计绳重及摩擦，求：
（1）滑轮组做的有用功；
（2）拉力做功的功率；
（3）滑轮组的机械效率。
【答案】（1）600J （2）150W （3）80%
【解析】
【小问1详解】
滑轮组对物体做的有用功是
W有=Gh=300N×2m=600J
【小问2详解】
由图可知n=3，则绳子自由端移动距离
s=2h=3×2m=6m
拉力做的总功
W总=Fs=125N×6m=750J
拉力做功的功率

【小问3详解】
滑轮组的机械效率
22. 电热鞋是一种内置加热系统，可将电能转化为内能的一种功能鞋。如图所示是某款电热鞋的简化工作电路图，电源电压恒为，和为发热电阻丝、只闭合开关时低温挡工作，开关、都闭合时高温挡工作。，高温挡的功率是低温挡功率的3倍。忽略电阻丝阻值随温度变化。求：
（1）低温挡时通过的电流；
（2）低温挡功率；
（3）高温挡工作10min产生的电热。
【答案】（1）1A （2）6W
（3）10800J
【解析】
【小问1详解】
只闭合开关时，只有R1接入电路，为低温挡，则通过R1的电流
【小问2详解】
低温挡的功率
【小问3详解】
开关、都闭合时，R1、R2并联，为高温挡，由题意可知，高温挡功率为
则高温挡工作10min产生的电热为
六、综合能力题
23. 如图所示小昊同学在研究“电流通过导体产生热量的多少与电流、电阻是否有关”时，采用了如图所示的实验装置，其中a、b、c、d四个相同的容器密闭着等量空气。
（1）实验中通过观察U形管中______的变化来比较电流通过电阻丝产生热量的多少。下面实验也用这种实验方法的是______（填字母序号）。
A．认识电压时，我们用水压来类比
B．用光线来描述光通过的路径
C．把敲响的音叉接触水面，看有没有溅起水花，来判断音叉有没有振动
（2）若将装置接到电源两端，通电一段时间，发现其中一个U形管液面高度几乎不变，出现该现象的原因可能是______。
（3）______（选填“甲”或“乙”）图所示的装置是用来研究电流通过电阻丝产生的热量与电流的关系，通过______（选填“a”、“b”、“c”或“d”）容器内电阻丝的电流较大。
（4）将甲、乙装置分别接在同一电源上，通电相同时间，______（选填“a”、“b”、“c”或“d”）容器内电阻丝产生的热量最多。
【答案】（1） ①. 液面高度 ②. C
（2）与该U形管连接的容器漏气
（3） ①. 甲 ②. a
（4）a
【解析】
【小问1详解】
[1][2]实验中通过观察U形管中液面高度差的变化来比较电流通过电阻丝产生热量的多少，这种研究方法叫转换法；
A．认识电压时，我们用水压来类比，采用的是类比法；故A不符合题意；
B．用光线来描述光通过的路径，采用的是模型法；故B不符合题意；
C．把敲响的音叉接触水面，看有没有溅起水花，来判断音叉有没有振动，把音叉的振动通过溅起水花来体现，运用了转换法。故C符合题意。
故选C。
【小问2详解】
实验中发现其中一个U形管中液面高度几乎不变，说明与此相连的容器有可能漏气。
【小问3详解】
[1][2]图甲装置中，右侧容器中一个5Ω的电阻与容器外一个5Ω的电阻并联后，再与左侧容器中5Ω的电阻串联，根据串并联电路的电流特点可知，通过左右两个容器内电阻的电流不相等，烧瓶内的电阻的阻值都是5Ω，阻值相等，甲图所示的装置是用来研究电流通过电阻丝产生的热量与电流的关系。通电一段时间，通过a容器内电阻的电流较大，根据，a容器中电流产生的热量多。
【小问4详解】
若电源电压为U，图甲中，根据分压原理，可知a容器分压为，b容器分压为，同理图乙中，c容器分压为，d容器分压为，根据
可知，a容器内产生的热量为
b容器内产生的热量为
c容器内产生的热量为
d容器内产生的热量为
故a容器内电阻丝产生的热量最多。
24. 在“测滑轮组机械效率的实验”中得到的数据如表所示，实验装置如图所示。
（1）实验中应沿竖直方向______缓慢拉动弹簧测力计
（2）小组某同学发现实验过程中边拉动边读数，弹簧测力计示数不稳定，应该静止读数。他的想法是不正确的，因为他没有考虑到______对滑轮组机械效率的影响。
（3）用丁图装置进行实验，得出表中第4次实验数据，请将表中空白的两个数据填写完整。____、____
（4）通过比较1、2两次实验数据可得出结论：使用同一滑轮组提升同一重物时，滑轮组的机械效率与绳子段数______（选填“有关”或“无关”）。
（5）通过比较______两次实验数据可得出结论：同一滑轮组提升重物时，物重越大，滑轮组的机械效率越高。（填实验次数的序号）
（6）通过比较3、4两次实验数据可得出结论：不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越______（填“高”或“低”）。
【答案】（1）匀速 （2）摩擦力
（3） ①. 0.4 ②. 80%
（4）无关 （5）2、3
（6）低
【解析】
【小问1详解】
实验中应沿竖直方向匀速缓慢拉动弹簧测力计，系统处于平衡状态，拉力的大小才等于测力计的示数。
【小问2详解】
若静止时读数，测力计没有测量出机械之间的摩擦力，故测量出的拉力偏小，他的想法不正确；根据，求出的总功偏小，而有用功不变，根据，故这样测出的机械效率偏大，即他没有考虑到摩擦力对滑轮组机械效率的影响。
【小问3详解】
[1]丁图装置绳子的有效段数为4，故绳子自由端移动的距离为
[2]第4次实验的机械效率为
【小问4详解】
根据可知，第1、2、3次实验绳子的有效段数分别为2、3、3；结合图示和钩码的重力，第1、2、3次分别是用甲乙丙装置完成的，通过比较1、2两次实验数据可知，钩码的重力相同，提升的高度相同，连接动滑轮绳子的段数不同，机械效率相同，故可得出结论：使用同一滑轮组提升同一重物时，滑轮组的机械效率与绳子段数无关。
【小问5详解】
通过比较2、3两次实验数据可知，滑轮组相同，连接动滑轮的绳子段数相同，提升的高度相同，物体的重力不同，物体重力越大，机械效率越大，故可得出结论：同一滑轮组提升重物时，物重越大，滑轮组机械效率越高。
【小问6详解】
通过比较3、4两次实验是分别用丙丁装置完成的，丁装置中有2个动滑轮，动滑轮重力大于丙中动滑轮的重力，而实验提起物体的重力相同，第4次实验的机械效率小于第3次实验的机械效率，故得出的结论是：不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越重，滑轮组机械效率越低。
25. 阅读材料，回答问题：
物体在流体中运动时，会受到阻力作用，该阻力叫做流体阻力。比如飞机、汽车等交通工具运行时，受到空气阻力；人在水中游泳、船在水中行驶时，受到水的阻力。流体阻力大小跟相对运动速度大小有关，速度越大，阻力越大；跟物体的横截面积有关，横截面积越大，阻力越大；跟物体的形状有关，头圆尾尖（这种形状通常叫做流线型）的物体受到的阻力较小。
物体（例如雨滴）从高空由静止下落，速度会越来越大，所受阻力也越来越大，但只要空气阻力仍小于重力，物体就会继续加速下落，当阻力增大到与重力相等时，物体受力平衡，将以此时的速度做匀速直线运动，这个速度通常被称为收尾速度。
某研究小组做了“相同环境下，球形物体收尾速度的大小与质量有什么关系”的实验，取重力加速度为10 N/kg，实验数据见下表：
（1）小型汽车车身的外形常做成流线型，其目的是______；人造地球卫星一般______（选填“需要”或“不需要”）设计成流线型。
（2）雨滴在高空形成后由静止开始下落后，速度越来越大过程中，重力做功的功率______；雨滴匀速下落过程中，机械能______（以上两空均选填“变大”、“不变”或“变小”）。
（3）C小球下落过程中受到的最大阻力为_______ N，此时阻力与重力是一对______（选填“平衡力”或“相互作用力”）。
（4）C小球在达到收尾速度后，重力在接下来的3s所做的功为______ J。
【答案】（1） ①. 减小空气阻力 ②. 不需要
（2） ①. 变大 ②. 变小
（3） ① 0.5 ②. 平衡力
（4）60
【解析】
【小问1详解】
[1]由材料可知，物体在流体中运动时，会受到阻力作用，该阻力叫做流体阻力，流线型的物体受到的流体阻力较小，所以小型汽车车身的外形常做成流线型，其目的是减小空气阻力。
[2]由于人造地球卫星在太空工作，处于真空环境，不存在空气阻力，因此不需要设计成流线型。
【小问2详解】
[1]由
可知，雨滴在高空形成后由静止开始下落后，重力不变，速度越来越大，因此重力做功的功率变大。
[2]雨滴匀速下落过程中，质量不变，速度不变，所以动能不变，高度降低，所以重力势能变小，因此机械能变小。
【小问3详解】
[1]由题意知，物体（例如雨滴）从高空由静止下落，速度会越来越大，所受阻力也越来越大，但只要空气阻力仍小于重力，物体就会继续加速下落，当阻力增大到与重力相等时，物体受力平衡，将以此时的速度做匀速直线运动，这个速度通常被称为收尾速度。因此C小球下落过程中受到的最大阻力等于其重力，即
[2]由于此时C小球在做匀速直线运动，处于平衡状态，因此，此时阻力与重力是一对平衡力，两个力大小相等，方向相反。
【小问4详解】
由表中数据可知，C小球的收尾速度为40m/s，C小球在达到收尾速度后，将做匀速直线运动，重力在接下来的3s所做的功为
实验次数
钩码重
钩码上升高度
绳端拉力
绳端移动距离
机械效率
1
4
0.1
2.7
0.2
74%
2
4
0.1
1.8
0.3
74%
3
8
0.1
3.1
0.3
86%
4
8
0.1
2.5
小球编号
A
B
C
小球质量m/g
20
30
50
小球半径r/m
0.05
0.05
0.05
小球的收尾速度v收/m·s-1
16
24
40