62,江苏省江阴市南闸实验学校2023-2024学年九年级上学期10月质量调研物理试题
展开1. 下列生活中的简单机械,正常使用时属于省力杠杆的是( )
A. 镊子
B. 鱼竿
C. 托盘天平
D. 瓶盖起子
【答案】D
【解析】
详解】AB.由于使用镊子和鱼竿时,动力臂小于阻力臂,所以镊子和鱼竿都属于费力杠杆,故AB不符合题意;
C.由于使用托盘天平时,动力臂等于阻力臂,所以托盘天平属于等臂杠杆,故C不符合题意;
D.由于使用瓶盖起子时,动力臂大于阻力臂,所以瓶盖起子属于省力杠杆,故D符合题意。
故选D。
2. 在探究“杠杆平衡条件”实验中,杠杆在弹簧拉力F作用下水平平衡,如图所示。仅将弹簧测力计绕B点从a位置转动到b位置(图中虚线)过程中,杠杆始终保持水平平衡,则拉力F与其力臂的乘积变化情况是( )
A. 一直不变B. 一直变大C. 先变大后变小D. 先变小后变大
【答案】A
【解析】
【详解】将测力计绕B点从a位置转动到b位置过程中,钩码的重力不变,其力臂OA不变,即阻力与阻力臂的乘积不变;由于杠杆始终保持水平平衡,所以根据杠杆的平衡条件可知,拉力F与其力臂的乘积也是不变的,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
3. 三辆汽车用同样大小的牵引力和速度行驶,甲沿上坡路,乙沿水平路,都行驶相同的时间,下列说法中正确的是( )
A. 甲车的功率最大B. 乙车的功率最大
C. 丙车的功率最大D. 三辆车的功率一样大
【答案】D
【解析】
【详解】因为三辆汽车用同样大小的牵引力和速度行驶,由公式P=Fv可知,三辆汽车的功率一样大。故ABC错误,D正确。
故选D。
4. 如图所示,在“探究杠杆平衡条件”的实验中,轻质杠杆上每个小格长度均为2cm,在B点竖起悬挂4个重均为0.5N的钩码,当在A点用与水平方向成30°角的动力F拉杠杆,使杠杆在水平位置平衡。对该杠杆此状态的判断,下列说法中正确的是( )
A. 杠杆的动力臂为8cmB. 该杠杆为费力杠杆
C. 该杠杆的阻力大小为0.5ND. 动力F的大小为1.5N
【答案】B
【解析】
【详解】A.当动力在A点斜向下拉(与水平方向成30°角)动力臂是
故A不符合题意;
B.阻力臂OB为
所以,即阻力臂大于动力臂,故该杠杆为费力杠杆,故B符合题意;
C.该杠杆的阻力大小为
F2=G=4×0.5N=2N
故C不符合题意;
D.根据杠杆的平衡条件有
代入数据得
解得,F=3N。故D不符合题意。
故选B。
5. 如图,甲物体重25N,乙物体重20N,甲乙均静止,不计测力计自重及摩擦,测力计示数是( )
A. 45NB. C. 25ND. 20N
【答案】D
【解析】
【详解】弹簧测力计受到乙对它一个向右的拉力和甲对它一个向左的拉力,处于平衡状态;甲静止在地面上,还受到地面对它竖直向上支持力;对乙物受力分析可知,乙在绳拉力与自身重力作用下处于平衡状态,故绳子的拉力等于自身重力,即等于弹簧测力计示数,故测力计示数为20N,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
6. 下列关于功率的说法中,正确的是( )
A. 功率越大,做功越快B. 做功越多,功率越大
C. 功率越大,机械越省力D. 做功时间越短,功率越大
【答案】A
【解析】
【详解】A.功率是表示做功快慢的物理量,功率越大,说明单位时间内做的功越多,即做功越快。故A正确;
B.根据可以知道,只有在t一定的情况下,做功越多,功率才越大。故B错误;
C.机械省力情况与机械的结构有关,与做功多少、功率大小无关。故C错误;
D.根据可以知道,只有在W一定的情况下,时间越短,功率才越大。故D错误。
故选A。
7. 分别使用图中四种装置匀速提升同一重物,不计滑轮重、绳重和摩擦,最省力的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】A.不计滑轮重、绳重和摩擦,承重绳子的段数n=3,则拉力
B.不计滑轮重、绳重和摩擦,承重绳子的段数n=2,则拉力
C.定滑轮相当于等臂杠杆,不计滑轮重、绳重和摩擦,则拉力
D.动滑轮相当于省力杠杆,不计滑轮重、绳重和摩擦,则拉力
综上,四种装置匀速提升同一重物,则最省力的是A中的装置。
故选A。
8. 下列情形中,对物体做功的是( )
A. 拉车向前运动B. 石块搬而未动
C. 背书包水平前进D. 人举杠铃不动
【答案】A
【解析】
【详解】做功的两个必要因素:一是作用在物体上的力,二是在力的方向上移动的距离,二者缺一不可。
A.拉车向前运动,人对车施加一个向前的力,车在拉力的作用下移动一段距离,人对车做了功,故A符合题意;
B.搬石头但没有搬动,因为石头没有在力的方向移动距离,手对石头的力没有做功,故B不符合题意;
C.背着书包水平前进,因人对书包施加力的方向竖直向上,而书包没有在力的方向上移动距离,故人对书包没有做功,故C不合题意;
D.举着杠铃静止不动,杠铃没有在人的力的作用下移动距离,故人对杠铃没有做功,故D不符合题意。
故选A。
9. 小明小组利用如图所示装置探究“杠杆平衡条件”时,在杠杆两侧挂上不同个数的钩码,移动钩码使杠杆在水平位置平衡( )
A. 去掉一侧钩码,换用弹簧测力计竖直向下拉
B. 去掉一侧钩码,换用弹簧测力计竖直向上拉
C. 去掉一侧钩码,换用弹簧测力计斜向下拉
D. 增加钩码个数,再多次实验使结论更具普遍性
【答案】C
【解析】
【详解】“动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离”,是在杠杆在水平位置平衡且动力和阻力的方向都是竖直向下的条件下得出的。为得出普遍结论,应改变杠杆受力的方向,并多做几次实验,故正确的实验操作应该是C,换用弹簧测力计斜向下拉。故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
10. 如图甲所示,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F—t和v—t图像分别如图甲和图乙所示。下列有关拉力做功及其功率的分析正确的是( )
A. 9~12s内拉力做功为18JB. 0~3s内拉力做功为9J
C. 3~6s内拉力的功率逐渐变小D. 第4s拉力的功率为36W
【答案】A
【解析】
【详解】A.由图乙可知,9~12s内物体做匀速直线运动,速度v=1m/s,则通过的路程为
由图甲可知,此时拉力为F=6N,则推力对物体做功
故A正确;
B.由图乙知,物体0~3s内速度为0,没有在拉力F的方向上移动距离,因此拉力不做功,故B错误;
C.由图乙知,物体3~6s内速度逐渐变大,由图甲可知,3~6s内拉力大小不变,根据可知,功率逐渐变大,故C错误;
D.由图甲可知,第4s拉力为9N,由图乙可知,3s时速度为0,6s时速度为3m/s,物体做加速直线运动,所以第4s的速度为1m/s,功率为
故D错误。
故选A。
11. 小明用100N的力踢一个重为5N的足球,足球离脚后在水平草地上向前滚动了20m停下来,下列说法正确的是( )
A. 小明对足球做了2000J的功
B. 在足球滚动的过程中,重力对足球做了100J的功
C. 在足球滚动的过程中,没有力对足球做功
D. 条件不足,无法计算小明踢足球时对足球所做的功
【答案】D
【解析】
【详解】在脚与球接触到球离开脚的过程中,脚对球有力的作用且球在该力的方向上通过了一段距离,故此过程中脚对球做了功,但不知道球在100N踢力的方向上通过的距离,所以无法计算脚对球所做的功;
球离脚后在水平草地上向前滚动了20m,是因为球具有惯性,脚对球没有力的作用,故此过程中脚对球没有做功;但足球在滚动过程中受到摩擦力的作用,也沿摩擦力方向移动了距离,所以在足球滚动的过程中,摩擦力对足球做功;
足球离脚后在水平草地上向前滚动,没有在重力的方向上移动距离,所以足球的重力没有做功,故ABC错误,D正确。
故选D。
12. 用相同的加热装置给质量相等的甲、乙两种液体同时加热,两种液体的温度随t时间的变化如下表所示.由数据比较两种液体的比热容
A. c甲 > c乙
B. c甲 = c乙
C. c甲 < c乙
D. 无法确定
【答案】A
【解析】
【详解】质量相同的甲、乙两种液体,加热时间相同(即吸收的热量相同)时,甲的温度变化比乙的小,根据比热容与热量的关系式Q=cm△t可知当相等质量的物质吸收相同的热量时,温度变化大的,比热容小,所以甲的比热容比乙的大,选择A.
13. 关于物质的比热容,下列说法中正确的是( )
A. 比热容是物质的一种属性,只和物质的种类有关
B. 同种物质质量越大,比热容就越大
C. 因为水的比热容较大,所以比较适合做冷却剂
D. 物质的状态发生变化时,其比热容一般不变
【答案】C
【解析】
【详解】A.比热容是物质的一种特性,与物质的种类、状态有关,与其他因素无关,故A错误;
B.比热容是物质的一种特性,和物体质量的大小没有关系,故B错误;
C.由于水的比热容较大,和其它物质比较,降低相同温度放出热量多,所以汽车散热器常用水作为冷却剂,故C正确;
D.比热容与物质的种类、状态有关,种类不同,状态不同,比热容一般不同,故D错误。
故选C。
14. 两个质量不同的金属块,放出相同热量,降低相同温度,则
A. 质量大的金属块的比热容一定大
B. 质量大的金属块的比热容一定小
C. 质量大的金属块的比热容可能大
D. 两个金属块的比热容有可能相同
【答案】B
【解析】
【分析】两个质量不同、散发热量相同的物体,降低相同的温度时,其所能放出热量的多少与其比热容有关,故在分析判断时应联系公式Q=cm△t进行判断.
【详解】据公式Qcm△t可得c,金属块的质量不同,发出的热量相同,其变化的温度相同,质量大的金属块的比热容一定小,故B正确.
15. 下列说法正确的是
A. 甲物体比乙物体所处的位置高,则甲的势能比乙的势能大
B. 甲物体比乙物体的速度大,则甲的动能比乙的动能大
C. 一个物体能够做功,说明它具有能
D. 一个物体具有能,说明它正在做功
【答案】C
【解析】
【分析】一个物体能够做功,就说明这个物体具有能量.“能够”表示具有做功的能力,但不一定做功.影响动能大小的因素是质量和速度,在质量一定时,速度越大,动能越大.影响重力势能大小的因素是质量和被举高度.质量一定时,物体被举的越高,重力势能越大.
【详解】A、重力势能除了与高度有关之外还与质量有关,因为质量不确定,所以势能的大小也是不确定的.B、动能与速度、质量都有关,物体质量不确定,所以动能的大小也是不确定的.C、一个物体能够做功,这个物体就具有能.D、一个物体具有能,说明它有做功的能力,但它不一定做功.故选C.
16. 下列关于内能说法正确的是 ( )
A. 0℃的冰块内能为零 B. 温度低的物体一定比温度高的物体内能小
C. 运动的物体一定比静止的物体内能大 D. 0℃的冰化成0℃的水,内能增加
【答案】D
【解析】
【详解】A.0℃冰块内的分子也有动能和分子势能,因此它也有内能,故A错误;
B.不同物体内能大小还与物体的质量有关,温度高的物体内能不一定就大,故B错误;
C.物体的内能和物体的运动状况无关,故C错误;
D.冰在熔化过程中,吸收热量,内能增加,但是温度不变,故D正确。
故选D。
17. 如图,在斜面上拉一个重5N的木块以0.1m/s的速度运动到高处,沿斜面向上的拉力为2N,斜面长2m、高0.6m。木块上升的过程中,下列说法正确的是( )
A. 木块受到斜面的摩擦力为2N
B. 木块的动能转化为重力势能
C. 斜面的机械效率为75%
D. 拉力的功率为0.5W
【答案】C
【解析】
【详解】B.物体被拉到高处的过程中,重物的质量不变,速度不变,则动能不变,高度增加,重力势能增加,所以重物的机械能增大,不是动能转化为重力势能,故B错误;
CD.所做总功为
W总=Fs=2N×2m=4J
拉力的功率
此过程所做有用功为
W有=Gh=5N×0.6m=3J
机械效率
故C正确,D错误;
A.此过程所做额外功为
W额=W总﹣W有=4J﹣3J=1J
由W额=fs可得,物体受到的摩擦力为
故A错误。
故选C。
18. 如图所示,一工人用该滑轮组在10s内将质量为300kg的重物匀速提升了6m,其工作期间的机械效率为60%,钢丝绳能承受的最大拉力为8000N(不计绳重与摩擦),则下列说法正确的是( )
A. 动滑轮的重力为200N
B. 拉力的功率为1.5×103W
C. 该吊车在这段时间里所做的额外功为1.2×104J
D. 该吊车能吊起的最大重物的质量为400kg
【答案】C
【解析】
【详解】A.物体的重力为
G=mg=300kg×10N/kg=3000N
不计绳重与摩擦,将机械效率进行推导得
变形得
故A错误;
B.由图知,n=2,故自由端拉力
自由端移动的距离
s=2h=2×6m=12m
拉力做的功
W总=Fs=2500N×12m=30000J
拉力的功率为
故B错误;
C.有用功为
W有=Gh=3000N×6m=18000J
额外功为
W额=W总﹣W有=30000J﹣18000J=12000J
故C正确;
D.当绳子拉力最大,即Fm=8000N时,吊起的物体最重,此时
Gm=2F﹣G动=2×8000N﹣2000N=14000N
最大质量为
故D错误。
故选C。
19. 原长为l的橡皮筋一端固定在O点,另一端悬挂一个小钢球,将钢球从O点释放,钢球运动到A点后开始向上返回,O、A两点间距离为2l,如图所示.则能反映钢球从O点运动到A点的过程中,其动能、重力势能、橡皮筋所受的拉力F和橡皮筋的弹性势能随运动距离s变化的关系图象可能是
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】OA的前半段小球从初始状态下降至l过程中:
重力势能转化为动能,重力势能减小,小球速度逐渐增加,其动能逐渐变大,但因为橡皮筋没有发生弹性形变,所以OA前半段橡皮筋的弹性势能为0;
OA后半段小球下落l距离后继续下降至2l的过程中:
受到橡皮筋向上的拉力作用,当拉力小于重力时,小球速度仍增加,动能仍然增大,小球的重力势能减小,橡皮筋此时有弹性形变逐渐增大,所以其弹性势能也逐渐增大;当拉力大于重力时,小球速度逐渐减小,动能逐渐减小,最后变为零,重力势能随着高度的下降逐渐减小,机械能逐渐转化为橡皮筋的弹性势能,到达最低点时橡皮筋所具有的弹性势能最大;
综上所述所以动能在OA后半段有一部阶段仍然在增加,所以A选项错误;整个过程中重力势能都在逐渐减小,所以B选项正确;在OA前半段内,橡皮筋没有弹性形变,所以拉力F在后半段才有,同样橡皮筋弹性势能在OA后半段才开始有,故CD选项均错误.
20. 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,用同样大小的拉力F把A、B两个物体匀速提升。mA、mB分别为甲、乙两图中物体的质量,η甲、η乙分别是甲、乙两图滑轮组的机械效率。不计绳重及摩擦,下列说法正确的是( )
A. 物体的质量:mA>mB;机械效率:η甲>η乙
B. 物体的质量:mA=mB;机械效率:η甲=η乙
C. 物体的质量:mA>mB;机械效率:η甲=η乙
D. 物体的质量:mA<mB;机械效率:η甲<η乙
【答案】A
【解析】
【详解】由图可知,甲、乙两个滑轮组中承担动滑轮绳子的股数分别为
,
由题意可知,两滑轮组中动滑轮的重力相等,绳子自由端的拉力相等,由不计绳重和摩擦时可知,A、B两物体的重力分别为
,
则
由可知
由不计绳重和摩擦时
可知,在动滑轮的重力一定时,物体的重力越大,滑轮组的机械效率越大,因此
故A正确,BCD错误。
故选A。
二、填空题
21. 超市里的手推车如图所示,某顾客推着空车前进时,当前轮遇障碍物A时,顾客向下按扶把,这时手推车可看成杠杆,支点是_______点;当后轮遇到障碍物A时,顾客向上提把,这时支点是________点。
【答案】 ①. C ②. B
【解析】
【分析】
【详解】[1]当前轮遇障碍物A时,顾客向下按扶把,拖车B翘起,这时手推车可看成杠杆,杠杆围绕着C点转动,故支点是C。
[2]当后轮遇到障碍物A时,顾客向上提把,后轮C翘起,围绕着点B转动,故B为支点。
22. 如图所示的钢丝钳是_______杠杆(选填“省力”或“费力”),剪铁丝时动力臂长为10cm,阻力臂长为2cm,若铁丝被剪断需要800N的力,小明至少用_________N的力才能将铁丝剪断.
【答案】 ①. 省力 ②. 160
【解析】
【详解】生活中的杠杆分为三类:动力臂大于阻力臂为省力杠杆,动力臂小于阻力臂为费力杠杆,动力臂等于阻力臂为等臂杠杆.
如图所示的钢丝钳动力臂大于阻力臂为省力杠杆;
杠杆在使用过程中,动力臂是阻力臂的几倍,那么动力就是阻力的几分之一,故小明至少用160N的力才能将铁丝剪断.
23. 如图,升旗杆上的滑轮是 _____滑轮(填“定”或“动”),其本质是 _______杠杆(填“省力”、“费力”或“等臂”)。
【答案】 ①. 定 ②. 等臂
【解析】
【详解】[1][2]定滑轮使用时,滑轮的位置固定不变;定滑轮实质是等臂杠杆,不省力也不费力,但可以改变作用力方向。旗杆上的滑轮不随旗子的运动而运动,属于定滑轮。
24. 用如图所示滑轮组拉起G=100N的重物,不计摩擦、绳重和滑轮重,拉力F为___________N。
【答案】12.5
【解析】
【详解】如图所示
由于不计摩擦、绳重和滑轮重,根据动滑轮可以省一半的力可知,对于动滑轮1来说,A段绳子的拉力为
对于动滑轮2来说,B段绳子的拉力为
对于动滑轮3来说,绳端的拉力为
25. 如图所示的动滑轮,不计滑轮自重与摩擦,用10牛的拉力F将重物A匀速提升0.1米,则重物A所受的重力为_______牛,拉力F所做的功为 _____焦。
【答案】 ①. 20 ②. 2
【解析】
【详解】[1]如图所示的动滑轮,不计滑轮自重与摩擦,物体重力是绳子末端拉力的两倍,所以A所受的重力
G=2F=2×10N=20N
[2]绳子端移动的距离s=2h,拉力F所做的功为
W=Fs=F×2h=10N×2×0.1m=2J
26. 跳绳者质量m=50kg,跳绳者跳一次绳所做的功为___________ J;在 1min 内做功的平均功率为___________ W。
【答案】 ①. 25 ②. 75
【解析】
【详解】[1]跳绳者的重力为
起跳的最大高度h=0.05m,跳一次克服重力做功
[2]由图可知跳一次所用时间为,所以1min内所跳的次数为
1min内克服重力做功为
则1min内克服重力做功的平均功率
27. 小丽斜向上丢沙包,如图所示,沙包在空中沿路径运动,不计空气阻力,当沙包抛掷到最高点时候,沙包处于______(选填“平衡”或“非平衡”)状态;沙包离手后在空中飞行的过程中______ (选填“有”或“没有”)力对它做功。
【答案】 ①. 非平衡 ②. 有
【解析】
【详解】[1]当沙包抛掷到最高点时,不计空气阻力,沙包只受重力作用,因此沙包受非平衡力的作用,处于非平衡状态。
[2]沙包离手后在空中飞行的过程中,不再受到人的力的作用,所以人对沙包不做功,但是受重力作用,且在重力的方向上移动了距离,所以重力对它做了功。
28. 烩面是郑州有名的美食,当一碗色香味俱佳的烩面端到餐桌上时,烩面的美味飘香四溢,这是________现象,一根烩面入口,除了舌尖感觉到美味外,舌尖的温度也升高了,这是通过________方式改变了舌尖的内能.
【答案】 ①. 扩散 ②. 热传递
【解析】
【详解】解答:当一碗色香味俱佳的烩面端到餐桌上时,烩面的美味香飘四溢,这是因为组成物质的分子不停地做无规则运动,属于扩散现象;一根烩面入口,除舌尖上感觉到美味外,舌尖的温度也升高了,这是通过热传递的方式改变了舌尖的内能.
点睛:物质是由分子组成的,组成物质的分子永不停息地做无规则的运动;改变物体内能的方式有:做功与热传递两种方式.
29. 在烈日当空的海边玩耍,你会发现沙子烫脚,而海水却是凉凉的.这是因为 _________ 的比热容较大,当沙子和水同时接受相同的阳光照射时, __________ 的温度升高得更快的缘故.
【答案】 ①. 海水 ②. 沙子
【解析】
【详解】[1]质量相同的不同物质,吸收相同的热量时,比热容大的温度变化小.故在烈日当空的海边玩耍,你会发现沙子烫脚,而海水却是凉凉的.
[2]这是因为海水的比热容较大,当沙子和水同时接受相同的阳光照射时,沙子的温度升高得更快的缘故.
30. 从深为5m的井中直接将一桶水提出井口,已知桶重20N,桶中水重80N。若此人的目的是为了提水,则机械效率为______,若此人的目的是为了捞桶,则机械效率为______。
【答案】 ①. 80% ②. 20%
【解析】
【详解】[1]把一桶水提出井口做的总功
W总=(G桶+G水)h=(20N+80N)×5m=500J
目的是提水时,有用功
W有=G水h=80N×5m=400J
机械效率
[2]目的是为了捞桶时,有用功
W有′=G桶h=20N×5m=100J
机械效率
31. 如图是皮球落地后弹跳过程中,每隔相等时间曝光一次所拍摄的照片.A、B是同一高度的两点,则A点的重力势能___B点的重力势能(选填“大于”“小于”或“等于”);此过程中皮球的机械能___(选填“增大”“减小”或“不变”).
【答案】 ①. 等于 ②. 减小
【解析】
【详解】[1]重力势能的大小与物体的质量、高度有关,质量越大,高度越高,重力势能越大,据图可知,皮球位于A、B两点时,其质量不变,高度相等,故其所具有的重力势能相等;
[2]物体具有的动能和势能在相互转化过程中,如果存在摩擦等阻力,机械能会减小,由题意知:皮球被反弹的高度逐渐变小,即说明在反弹过程中有一部分机械能转化成了内能,故该过程中的机械能是减小的.
32. 甲、乙两个同学体重之比是4 ︰5,都从一楼走到三楼,甲和乙所用时间之比为8 ︰7,那么甲、乙做功之比为_________,功率之比为__________。
【答案】 ①. 4︰5 ②. 7︰10
【解析】
【详解】[1]由于G甲︰G乙=4︰5,h甲︰h乙=1︰1,由W=Fs可得
[2]由于t甲︰t乙=8︰7,由可得
33. 如图所示,用细绳将一个重力为6N的物体沿粗糙斜面匀速拉到高处,斜面长s=1m,高h=0.25m,若斜面的机械效率为75%,则物体在斜面上受到的摩擦力的大小为 ________N。
【答案】0.5
【解析】
【详解】拉力做的有用功
由可得
额外功
物体受到的摩擦力
三、作图与实验探究题
34. 如图所示,O为支点,l1为动力F1的力臂,请作出此杠杆的动力F1和阻力F2的示意图。
【答案】
【解析】
【详解】阻力F2是重物对杠杆的拉力,作用点在杠杆上,方向竖直向下;过力臂l1的右端,作垂直于l1的直线,与杠杆的交点为力F1的作用点,方向斜向右上方;如图所示
35. 用滑轮组提升物体,请画出正确的绕法
【答案】
【解析】
【详解】人站在地上用滑轮组提升物体,所以滑轮组绳端拉力向下,依次画出绳子的绕线,如图所示:
36. “测滑轮组的机械效率”的实验数据如表所示:
(1)实验时,应沿 _______拉动弹簧测力计,使钩码 _______上升;在测量绳端所受的拉力时,弹簧测力计应 _________(保持静止/匀速上升);
(2)第2次实验中弹簧测力计的示数如图所示,为 ________N;
(3)第3次实验中滑轮组的机械效率约为 __________;(精确到0.1%)
(4)若用这个滑轮组提升7N的重物,则它的机械效率可能是 _____(填字母)。
A.60%
B.70%
C.80%
【答案】 ①. 竖直方向 ②. 匀速 ③. 匀速上升 ④. 2.4 ⑤. 76.9% ⑥. C
【解析】
【详解】(1)[1][2][3]实验时,应竖直向上匀速拉动弹簧测力计,此时系统处于平衡状态,测力计示数等于拉力大小;在测量绳端所受的拉力时,若保持静止读数,不用克服摩擦,所测拉力偏小,弹簧测力计应匀速上升。
(2)[4]第2次实验中弹簧测力计的示数如图所示,测力计分度值为0.2N,示数为2.4N。
(3)[5]第3次实验滑轮组的机械效率
(4)[6] 由表中数据知,提升物体的重力越大,机械效率越高,故如果用这个滑轮组提升7N的重物,则它的机械效率要大于76.9%.故可能是80%,故选C。
37. 如图所示是小李利用刻度均匀的轻质杠杆探究“杠杆平衡条件”的实验装置。
(1)实验前没挂钩码时,杠杆静止的位置如图甲所示。此时杠杆 ______(选填“是”或“不是”)处于平衡状态。应将螺母向 ______(选填“左”或“右”)调节。使杠杆在水平位置平衡。这样操作的目的是 ______;
(2)小李进行了如图乙所示的实验,此时杠杆恰好在水平位置平衡。若在该实验中,将左右的钩码个数都减少一个,杠杆将会______(选填“仍然平衡”、“左端下沉”或“右端下沉”);
(3)在实验丙中,需要多次改变力和力臂的大小,得到多组数据,目的是______(填序号)。
A.使测量数据更准确
B.多次测量取平均值减小误差
C.避免偶然性,使实验结论具有普遍性
【答案】 ①. 是 ②. 右 ③. 便于测量力臂,避免杠杆自重对实验的影响 ④. 左端下沉 ⑤. C
【解析】
【详解】(1)[1][2][3]杠杆处于静止状态或匀速转动状态是平衡状态;杠杆如图甲所示,左端向下倾斜,则重心偏左,故应向右调节平衡螺母,让重心右移,使得杠杆在水平位置平衡;杠杆处于水平位置平衡时,此时实验中的动力和阻力的力臂在杠杆上,便于直接读出力臂大小,消除杠杆的自重对实验的影响。
(2)[4]设杠杆每一格的长度为L,左右的钩码个数都减少一个,则左边力和力臂的乘积为
3G×2L=6GL
右边力和力臂的乘积为
G×4L=4GL
6GL>4GL
所以杠杆左端下沉。
(3)[5]在探究过程中,需要进行多次实验的目的是避免偶然性,寻找普遍规律,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
38. 如图是某学习小组“探究物体的动能大小与哪些因素有关”的实验装置图,其中mA=mB
(1)实验中,探究的动能是指______(填序号);
A.小球在斜面上的动能
B.小球撞击木块时的动能
C.小球撞击木块后的动能
D.木块被小球撞击时的动能
(2)实验中,通过观察木块被钢球撞击后_____来判断钢球的动能大小;
(3)甲、丙两次实验,让质量不同的钢球从斜面的同一高度滚下,目的是使两球到达水平面时有相同的_______;
(4)对比______两次实验,可以研究物体的动能与速度的关系;
(5)甲、乙两次实验中,木块滑行过程中克服摩擦力做功分别为W1和W2,则W1_____W2(选填“>”、“=”或“<”)。
【答案】 ①. B ②. 运动的距离 ③. 速度 ④. 甲、乙 ⑤. >
【解析】
【详解】(1)[1]实验探究的是小球具有的动能,通过木块被小球推动的距离来反映小球具有动能的多少,应用了转换法,所以探究的动能是指小球撞击木块时小球具有的动能,故选B。
(2)[2]根据转换法,通过比较木块在同一水平面上被撞击的距离来比较小球到达水平面时动能的大小。
(3)[3]由甲、丙两图可知,让质量不同的钢球从斜面的同一高度滚下,为了使两球到达水平面时速度相等,探究动能与质量的关系。
(4)[4]探究动能与速度的关系,保持质量不变,速度不同,对比甲乙两图。
(5)[5]甲、乙两次实验中木块被撞击后滑行过程中所受摩擦力分别为f1、f2,因为在同种接触面上,压力不变时,摩擦力大小不变,因为
sA>sB
根据做功的公式W=fs可知木块滑行过程中克服摩擦力做功
W1>W2
39. 如图1是探究“比较不同物质吸热的情况”的实验装置。
(1)实验中应量取______相等的甲、乙两种液体,为了完成该实验,除了图1中所示的器材外,还需要增加的测量工具有天平和______;
(2)甲、乙液体吸收热量的多少可通过______来反映(填“温度计示数”或“加热时间”);为了比较甲、乙液体的吸热本领,小明提出两种比较方案:①让两者升高相同的温度比较加热时间;②让两者加热相同时间比较升高的温度。在两种液体都不沸腾的前提下,你认为可行的方案是______(填“①”、“②”或“①和②”);
(3)从图2中可以看出,______液体的比热容较大。若乙液体的比热容为,则甲液体的比热容为________。
【答案】 ①. 质量 ②. 秒表 ③. 加热时间 ④. ①和② ⑤. 乙 ⑥.
【解析】
【详解】(1)[1]根据比热容的公式可以看出,探究吸热能力c的大小得用控制变量法,其中控制质量相同,故取质量相等的甲乙两种液体。
[2]实验中还得记录加热时间,所以实验中还得用停表。
(2)[3]实验中用相同的电加热器给甲乙液体加热,电热器相同时间放出的热量相同,所以液体吸热的多少也是通过加热时间来反应的。
[4]根据公式,方案①让两者升高相同的温度比较加热时间,是控制的相同,质量相同,通过加热时间,也就是Q大小来比较c的大小 ,是可行的,方案②让两者加热相同时间比较升高的温度,是控制Q相同,质量相同,通过比较的大小来比较c的大小,也是可行的。所以两种方案都是可行的。
(3)[5]由图2可看出,在加热2分钟时,也就两种液体吸收相同的热量时,甲升高80℃,而乙升高的温度是40℃,由公式看出Q相同,m相同,小的比热容反而大,所以乙的比热容大。
[6]由图像看出,加热2分钟时,加热时间相同,吸收热量相同,即
解得
五、计算题
40. 用如图所示的滑轮组提升重物。人用200N的拉力F在30s内使重为360N的重物匀速上升了6 m,不计绳重和摩擦。
(1)求人拉绳子做功的功率?
(2)求此滑轮组的机械效率?
(3)若用此滑轮组将600 N的重物匀速向上提升了10 m,求拉力做的功?
【答案】(1)80W;(2)90%;(3)6400J
【解析】
【详解】解:(1)由图知道,承担物重的绳子的股数是n=2,人做的总功为
W总=Fs=Fnh=200N×2×6m=2400J
则人拉力做功的功率为
(2)人做的有用功为
W有=Gh=360N×6m=2160J
此滑轮组的机械效率为
(3)不计绳重和摩擦,根据知道,动滑轮重为
若用此滑轮组将600N的重物匀速向上提升了10m,则此时的拉力为
故拉力做的功为
答:(1)人拉绳子做功的功率为80W;
(2)此滑轮组的机械效率为90%;
(3)若用此滑轮组将600 N的重物匀速向上提升了10 m,拉力做的功为6400J。
41. 把质量为500g的水加热到80℃,吸收了4.2×104 J的热量。c水=4.2×103 J/(kg·℃)求:
(1)水温升高了多少℃?
(2)水原来的温度?
【答案】(1)20;(2)60℃
【解析】
【详解】(1)由公式可得水升高的温度为
(2)水原来的温度为
答:(1)水温升高了20℃;
(2)水原来的温度为60℃。时间t / min
0
1
2
3
4
5
甲的温度/ ℃
20
22
24
26
28
30
乙的温度/ ℃
20
25
30
35
40
45
实验次序
物重G/N
物体上升高度h/m
拉力F/N
绳子自由端移动距离s/m
机械效率
1
4
0.1
2.0
0.3
66.7%
2
5
0.1
0.3
69.4%
3
6
0.1
2.6
0.3
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