江苏省苏州市文昌实验中学2023-2024学年九年级上学期十月份调研物理试卷
一、选择题(本大题共12小题,共24分)
1.图中正在使用的机械,属于费力杠杆的有( )
A. B. C. D.
2.(2018九上·武邑月考)在如图所示的四种情境中,人对物体做功的是( )
A. 扛着米袋慢慢爬上楼梯
B. 用力推汽车,汽车不动
C. 提着水桶在水平面匀速前进
D. 双手举着杠铃,杠铃静止不动
3.(2023八下·庆阳期中)关于比热容,下列说法中正确的是( )
A.比热容跟物体吸收或放出的热量有关
B.物体的质量越大,它的比热容越大
C.比热容是物质自身的性质,与质量、吸收或放出的热量无关
D.比热容与物态也无关
4.(2022九上·江阴期中)下列说法正确的是( )
A.越省力的机械,做功一定越快
B.做功越多的机械,功率一定越大
C.功率越大的机械,效率一定越高
D.做功越快的机械,功率一定越大
5.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
6.如图甲所示的是人造地球卫星随火箭加速上升的情景;如图乙所示的是人造地球卫星沿椭圆轨道绕地球运行的情景,离地球最近的点叫近地点,最远的点叫远地点。下列说法中正确的是( )
A.图甲:在加速上升的过程中,人造地球卫星的动能转化为重力势能
B.图乙:在运行过程中,当人造地球卫星从远地点向近地点运行时,其机械能减小
C.图乙:在运行过程中,当人造地球卫星从近地点向远地点运行时,其重力势能增大,速度减小
D.在甲、乙两图中,人造地球卫星的机械能都不变
7.(2022·荆州)打篮球是很多同学喜爱的运动项目,某次打篮球过程中,篮球的部分运动轨迹如图所示。下列说法正确的是( )
A.篮球经过相同高度的
B.C两点时,机械能相等B.篮球第一次反弹后到达最高点D时,动能为0
C.篮球经过B、E两点时,动能可能相等
D.篮球在整个过程中机械能守恒
8.如图,将同一物体分别沿光滑斜面、以相同的速度,匀速拉到顶点,施加的力分别为、,拉力做功分别为、,下列选项正确的是( )
A. B.
C. D.
9.(2018九上·安达期末)水的比热容较大这一特点在日常生活中有广泛的应用 .下列事例中不属于应用这一特点的是( )
A.培育水稻秧苗时往稻田里灌水
B.用水来冷却汽车发动机
C.炎热的夏天,往室内地面上洒水降温
D.冬天供暖时用水作循环液
10.如图所示的杠杆是平衡的,在此杠杆支点两侧的物体下方分别加挂一个相同物体,如图所示,那么,以下说法正确的是( )
A.端下沉 B.端下沉
C.杠杆仍水平平衡 D.以上情况都有可能
11.如图所示,用完全相同的两个滑轮绕成了甲、乙两个滑轮组不计绳重和摩擦,在、的拉力作用下分别将重为、的两个物体匀速提升相同的高度,若,提升重物的拉力、所做的功分别为、,机械效率分别为、,则下列判断正确的是( )
A. B.
C. D.
12.(2016·苏州模拟)如图所示,小明在做模拟“蹦极”的小实验,一根橡皮筋一端系一个小石块,另一端固定在A点,B点是橡皮筋不系小石块自然下垂时下端所在的位置,C点是小石块从A点自由释放后所能达到的最低点,关于小石块从A点到C点运动过程的说法,正确的是( )
A.小石块减少的重力势能全部转化为动能
B.从A点下落到B点的过程中,小石块受到重力和弹力的作用
C.从B点下落到C点的过程中,小石块的速度先增大后减小
D.小石块在C点时,受到平衡力的作用
二、非选择题(共76分)
13.钓鱼时,钓鱼竿可看成一根杠杆,如图它是一个 杠杆,要使钓起鱼时省力一些,则钓鱼者两只手之间的距离应 一些填增大或减小。
14.下面的物体中,只具有动能的是 ;只有重力势能的是 ,只有弹性势能的是 既具有动能、又具有势能的是 填序号。
⑴停在地面上的汽车
⑵在空中飞行的飞机
⑶被起重机吊在空中静止的货物
⑷弹簧
⑸在水平铁轨上行驶的火车
⑹被拉长的橡皮筋
15.在一次军事演习中,一架飞机沿水平方向一边匀速飞行一边投放军用物资,在此过程中飞机的动能 选填“变大”、“变小”或“不变”,飞机的重力势能 选填“变大”、“变小”或“不变”,考虑到空气的阻力,物资在加速下落过程中机械能将 选填“变大”、“变小”或“不变”。
16.(2022八下·富川期末)小华同学用100N的水平推力,推放在水平地面上重500N的物体,使其做匀速直线运动,若该物体在10s内移动5m,则在此过程中重力做功为 J,小华做的功是 J,小华做功的功率是 W。
17.(2021九上·苏州月考)斜面长5m,高1m,把重为5000N的物体匀速地推向斜面顶端,若斜面是光滑的,则推力为 N;如果斜面不光滑,所用推力为1250N,则斜面的机械效率为 。利用斜面所做的额外功为 J,物体受到斜面对它的摩擦力为 N。
18.(2018·句容模拟)如图所示,在测定杠杆机械效率的实验中,竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使挂在杠杆OB下面的物块缓慢上升至虚线位置,测力计的示数F为 N,测力计上升的高度s为0.2m.物块重G为1.5N,物块上升的高度h为0.3m,则杠杆的机械效率为 %,使用该杠杆做额外功的一个原因是 .
19.小夏在探究“物质的放热能力与哪些因素有关”时,分别用质量相等的水和另一种液体进行了实验,并用图象对实验数据进行了处理,如图所示。实验中,水和另种液体在相同时间内放出的热量相等。分析图象可以得出: 物质为水,另一种液体的比热容为 。
20.(2016九上·昌江期中)在四川邛徕窑遗址中出土了一种唐朝“省油灯”.这种省油灯的灯盏是铜质的,在灯盏下增加了一层夹层,又叫夹层灯.夹层留一小孔,可以从小孔向夹层中加水.灯点燃后,热会由灯盏通过 方式使油的内能增加,温度升高,加快油的 ,增加耗油量.在夹层中加水,降低油温,达到省油的目的,这是利用水的 特性.
21.如图所示,秤砣的质量为,秤杆的质量忽略不计,秤杆水平静止时,,则被测物的质量为 若秤砣有缺损时,则杆秤所示的质量值 填“大于”、“等于”或“小于”被测物的真实质量值。
22.如图所示,是一辆汽车通过滑轮组将深井中的物体拉至井口的装置图,已知井深,物体重,汽车重,汽车匀速拉绳子时的拉力,汽车受到的阻力为车重的倍。若汽车运动的速度为,则将物体由井底拉至井口,需要的时间为 ,汽车的牵引力是 ,将物体由井底拉至井口,汽车的牵引力做的功是 。
23.画出图中的动力臂和阻力臂.
24.(2023八下·韶关期末) 用滑轮组提升重物,请在图中画出拉力的绳子的绕法。不计动滑轮重、绳重和摩擦
25.如图所示,点为杠杆的支点,画出作用在点的最小力。
26.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 高度 拉力 绳端移动的 距离 机械效率
(1)本实验中用到的测量工具有 和 ;
(2)在第次实验中,做的有用功是 ,额外功是 ;
(3)第次实验中滑轮组的机械效率是 结果保留至;
(4)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”;
(5)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”。
27.小明在探究杠杆平衡条件的实验中,所用杠杆质量分布均匀,每个钩码质量均为。
(1)实验前没有挂钩码时,发现杠杆右端高,要使杠杆在水平位置平衡,可将杠杆右端的螺母向 调节使杠杆水平平衡。这样调节的目的是 。调节平衡后,如图甲所示,在杠杆的左边处挂四个钩码,要使杠杆在水平位置平衡,应在杠杆右端处挂同样的钩码 个;
(2)实验中小明发现用图乙所示的方式悬挂钩码,杠杆也能在水平位置平衡,但老师建议,不宜采用这种方式,其主要原因为____ ;
A.一个人无法独立操作
B.不方便测量力臂
C.力和力臂数目过多,不易得出结论
D.杠杆受力不平衡
(3)完成实验后小明突发奇想,想利用该杠杆重心位于点制作一个可以直接测量质量的“杆秤”。
如图丙所示,以杠杆上的点为支点,当在位置挂个钩码,杠杆在水平位置刚好平衡,则该杠杆的质量 。然后小明将位置的个钩码取下,挂到右侧作为“秤砣”;
为了将该“杆秤”的零刻度线标在位置处,小明应在图丙位置处装配一质量为 的吊盘;
接着小明在图丁的位置标记上该“杆秤”能测的最大质量 ,并将其它质量数均匀标记在之间的刻度线上,完成“杆秤”的制作。
(4)小华在小明实验的基础上将“杆秤”改装成简易的液体密度杆,如图戊所示,将位置的吊盘换成等质量且容积足够大的空桶,将右侧的“秤砣”换成一已知质量的物块,现往空桶内分别注入密度已知的等体积的不同液体,改变物块悬挂点的位置,当密度秤在水平位置平衡时,在悬挂点处标出相应液体的密度值。下列关于密度秤制作的说法中不正确的是____ 。
A.秤的刻度值可均匀标记在之间的刻度线上
B.秤的刻度值向右越来越大
C.增大的质量,秤的量程会增大
D.将支点向右侧移动. 格,秤的量程会增大
28.小明在“探究物体的动能大小跟哪些因素有关”的实验中,他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。
(1)小明通过观察木块移动的距离长短,来判断小球动能的大小,这种研究方法是 选填“控制变量法”或“转换法”。若水平面绝对光滑,本实验将 选填“能”或“不能”达到探究目的。
(2)由甲、乙两图可得实验结论:物体的动能大小与 有关。
(3)小丽根据甲、丙两图探究物体的动能大小与质量的关系,该做法是否正确? 选填“正确”或“错误”,理由是: 。
(4)另同学用图丁所示的方法探究动能的大小与速度的关系,他将相同质量的小球从不同高度由静止开始释放,通过观察木块在木板和毛巾上滑行的距离来判断小球动能的大小,这种方法是 选填“正确的”或“错误的”。
29.沈仔细同学在研究“影响重力势能大小的因素”时,提出了如下猜想:
猜想一:重力势能的大小可能与物体的质量有关;
猜想二:重力势能的大小可能与物体所在的高度有关;
猜想三:重力势能的大小可能与物体的体积有关。
他为了验证猜想,准备了如下实验器材:花泥易产生塑性形变若干块,体积相同、质量为的小球个和质量为、的小球各一个;体积不同的小球个。将它们分别从不同位置由静止释放,小球陷入花泥里的深度情况如图所示。请你完成下列内容。
(1)本实验中,小球的重力势能大小是通过观察 来反映的;
(2)分析、、球的实验现象,可得出结论: ;
(3)为了验证猜想二,他应分析 填写字母三球的实验现象;
(4)为了验证猜想三,沈仔细同学正确操作,球、球和球的质量应该 选填“相同”或“不同”;实验后根据图乙的现象,由此可知物体重力势能的大小与物体的体积 选填“有关”或“无关”。
30.在小型建筑工地,常用简易的起重设备竖直吊运建筑材料,其工作原理相当于如图所示的滑轮组。重物为,绳子被匀速向下拉了,拉力为,求在此过程中:不计绳重和摩擦
(1)滑轮组的机械效率。
(2)当再次提起一个物重为的物体时,此时滑轮组机械效率。
31.在标准大气压下,质量为、温度为的水,吸收,温度升高多少摄氏度?
32.(2022九上·姜堰月考)一列火车,以20m/s的速度在平直轨道上匀速行驶,整列火车受到的阻力是2000N。求:
(1)火车的牵引力;
(2)火车行驶10s时间内,机车牵引力所做的功;
(3)牵引力的功率。
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】杠杆的分类
【解析】【解答】钓鱼竿的阻力臂大于动力臂,是费力杠杆;羊角锤的动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;筷子的动力臂小于阻力臂,是费力杠杆;核桃夹的动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,其中费力杠杆有钓鱼竿和筷子,B符合题意。
故答案为:B.
【分析】根据动力臂和阻力臂的大小关系,判断杠杆的种类。
2.【答案】A
【知识点】是否做功的判断
【解析】【解答】A. 人对米袋有力的作用,同时米袋在力的方向上移动了距离,故人对米袋做功,符合题意。
B. 车未动,有力无距离,故人没有做功,不符合题意。
C. 人对水桶的力是竖直向上,而人是提着水桶水平走,故不是在力的方向上移动,所以力没有做功,不符合题意。
D. 运动员对杠铃有力的作用,但是在力的方向上没有距离,故人不做功,不符合题意。
故答案为:A.
【分析】功的两个必要因素:一是作用在物体上的力;二 是物体在力的方向上通过的距离.三种情况不做功:一是有力无距离(例如:推而未动),二是有距离无力(靠惯性运动),三是力的方向与运动方向垂直.
3.【答案】C
【知识点】温度、热量与内能的关系;比热容
【解析】【解答】 比热容是物质的一种特性,只与物质的种类和状态有关,与物体吸收或放出的热量、温度的变化、质量的大小均无关,所以A、B、D都是错误的,C是正确的。
故选:C。
【分析】 比热容是物质本身的一种特性,反映了物体的吸热或放热能力,大小只与物质有关,与其它因素没有关系。
4.【答案】D
【知识点】功率大小的比较;功的计算及应用
【解析】【解答】A.机械是否省力跟机械做功快慢没有必然联系,A不符合题意;
B.根据W=Pt可知,在相同时间内,做功越多的机械,功率一定越大,但该选项没有说明时间的关系,即时间不确定,B不符合题意;
C.功率大表明机械做功快,但做功不一定多,这要看做功时间的长短,C不符合题意;
D.做功快,说明机械的功率大,能够在短时间内做更多的功,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】机械是否省力跟机械做功快慢没有必然联系;在相同时间内,做功越多的机械,功率一定越大;功率大表明机械做功快;做功快,说明机械的功率大。
5.【答案】D
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【解答】A.动力F和杠杆垂直,杠杆长OB是动力臂,力臂始终不变,正确,A不符合题意;
B.若把F变为始终竖直向上,和阻力方向相反,则旋转过程中,动力臂和阻力臂都改变,但比值不变,由于阻力不变,则动力大小不变,正确,B不符合题意;
CD.当杠杆水平时,阻力臂最大,阻力和阻力臂乘积最大,动力臂不变,动力F最大,杠杆在上或在下倾斜时,阻力臂都较小,动力较小,F先增大后减小,C不符合题意;旋转过程中,阻力与阻力臂的乘积先变大后变小,D符合题意。
故答案为:D.
【分析】拉力和直杠杆垂直时,力臂最大;阻力和阻力臂的乘积变大时,动力臂不变,动力变大。
6.【答案】C
【知识点】动能和势能的大小变化;机械能及其转化
【解析】【解答】A. 人造地球卫星加速上升时,速度变大,动能变大,增加的重力势能不是动能转化来的,A不符合题意;
B.当人造地球卫星从远地点向近地点运行时,重力势能转化为动能,机械能不变,B不符合题意;
C.当人造地球卫星从近地点向远地点运行时,高度变大,重力势能增大,速度减小,C符合题意;
D.在甲图中,加速上升时,动能和重力势能都变大,机械能变大,乙图中,人造地球卫星的机械能不变,D不符合题意。
故答案为:C.
【分析】质量一定时,速度变大, 动能变大,高度变大,重力势能变大;地球卫星绕地球运转时,总机械能不变。
7.【答案】C
【知识点】动能大小的比较;势能大小的比较
【解析】【解答】AD.由图可知,每次篮球反弹后到达的最高点都比上一次的最高点要低,说明篮球的机械能不断减小,因此在B点的机械能大于在C点的机械能,AD不符合题意;
B.由图可知,篮球在最高点时,竖直方向速度为0,但在水平方向上速度不为0,所以篮球第一次反弹后到达最高点时的动能不为0,B不符合题意;
C.篮球在B点的机械能大于在E点的机械能,由图可知,B点比E点高,所以B点的重力势能大于E点的重力势能,机械能是物体动能和势能的总和,因此在B点的动能可能等于在E点的动能,C符合题意。
故答案为:C。
【分析】物体运动时,克服阻力消耗机械能,质量一定时,速度变大,动能变大;重力势能和高度有关。
8.【答案】D
【知识点】轮轴及其他常见简单机械;功的计算及应用
【解析】【解答】将相同物体提高相同高度时,根据W=Gh,对物体做功相同,由于斜面没有摩擦力,总功等于有用功,所以拉力做功相同,W1=W2;由于斜面AB>AC,根据,斜面越长,拉力越小,F1
【分析】根据W=Gh,分析做功的大小关系;根据,判断拉力的大小关系。
9.【答案】C
【知识点】汽化及汽化吸热的特点;比热容
【解析】【解答】A、因为水的比热容较大,降低相同的温度,水放出的热量多,所以培育水稻秧苗时为了防冻,要向稻田里灌水,A不合题意;
B、因为水的比热容较大,升高相同的温度,水吸收的热量多,所以用水来冷却汽车发动机,B不合题意;
C、炎热的夏天,往室内地面上洒水,水蒸发会从周围吸热而降低周围环境的温度,不是利用水的比热容大的特点,C符合题意;
D、因为水的比热容较大,降低相同的温度,水放出的热量多,所以冬天供暖时用水作循环液,D不符题意 .
故答案为:C .
【分析】水的比热容较大,升高(或降低)相同的温度时,水吸收(或放出)的热量多,常用作冷却剂、循环剂或农田秧苗的保温;水蒸发吸热可用于降温 .
10.【答案】B
【知识点】杠杆的平衡分析法及其应用
【解析】【解答】根据图像,杠杆的左=ΔG×2格,杠杆的右=ΔG×4格,B端变化的乘积大,会下沉,B符合题意。
故答案为:B.
【分析】根据杠杆的平衡条件,结合力和力臂的乘积大小关系,判断杠杆是否平衡。
11.【答案】A
【知识点】机械效率的计算;功的计算及应用
【解析】【解答】已知动滑轮相同,物体的重力越大,提升高度相同,根据W=Gh,有用功越大,即W1>W2,根据,物体重力越大,分母越小,机械效率越大,η1>η2;A符合题意。
故答案为:A.
【分析】根据W=Gh,根据物体重力的不同,分析有用功的大小;动滑轮相同时,物体重力越大, 机械效率越大。
12.【答案】C
【知识点】二力平衡的条件及其应用;平衡力的辨别
【解析】【解答】解:A、从A点到C点运动过程中小石块的有重力势能转化为动能还转化为橡皮筋的弹性势能,A不符合题意;
B、由题B点是橡皮筋自然下垂长度的位置,所以在AB段,橡皮筋对小石块没有弹力,B不符合题意;
C、从B点下落到C点的过程中,小石块速度先加速后减速,C符合题意;
D、BC过程中小石块先加速后减速,减速过程中是因为弹力大于重力,C点是下落的最低点,此时小石块虽然速度为0,到达C点后小石块会改变运动状态向上运动,故C点时受到并不是平衡力,D不符合题意.
故答案为:C.
【分析】小石块在下落过程中,在AB段,小石块只受到重力作用,重力不断改变小石块的运动状态,小石块加速下落;在BC段受到橡皮筋的拉力作用,过B点后橡皮筋开始伸长(大于原长),弹力逐渐增大.当拉力小于重力时,小石块仍处于加速状态;当拉力大于重力时,小石块减速下落.
13.【答案】费力;增大
【知识点】杠杆的分类
【解析】【解答】钓鱼竿钓鱼时,A点为支点,B点是动力作用点;支点到鱼对杠杆拉力的距离更大,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆;若省力一些,即动力减小,可以增大动力臂,即增大两手间的距离。
【分析】动力臂小于阻力臂时,是费力杠杆;增大动力臂,可以减小动力。
14.【答案】⑸;⑶;⑹;⑵
【知识点】动能和势能的概念
【解析】【解答】(1)停在地面上的汽车,没有速度和高度,没有动能,没有重力势能;
(2)在空中飞行的飞机,在运动,具有动能,具有高度,有重力势能;
(3)被起重机吊在空中静止的货物,没有速度,没有动能,具有高度,有重力势能;
(4)弹簧,没有形变,不具有弹性势能;没有动能和重力势能;
(5)在水平铁轨上行驶的火车,具有动能,在水平面上,没有重力势能;
(6)被拉长的橡皮筋,发生弹性形变,具有弹性势能;只具有动能的是(5) ;只有重力势能的是(3),只有弹性势能的是(6)既具有动能、又具有势能的是(2)。
【分析】运动的物体具有动能,物体由于位置较高具有的能是重力势能;物体发生弹性形变具有弹性势能。
15.【答案】变小;变小;变小
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【解答】飞机沿水平方向一边匀速飞行,一边投放军用物资,总质量在减小,飞机的动能变小,飞机的重力势能变小;考虑到空气的阻力,物资在加速下落时,克服空气阻力,消耗机械能,机械能将变小。
【分析】物体的动能和质量、速度有关;重力势能和物体的质量、高度有关;运动的物体克服阻力,消耗机械能。
16.【答案】0;500;50
【知识点】功率计算公式的应用;是否做功的判断;功的计算及应用
【解析】【解答】根据题意物体没有在重力的作用下移动距离,因此重力对物体并没有做功,即做功为0。
那么小华做的功为W=Fs=100N×5m=500J
做功的功率为
【分析】功的两个必要因素:一是作用在物体上的力,二是物体在力的方向上通过的距离;根据W=Fs,求出小华做的功;根据,求出功率。
17.【答案】1000;80%;1250;250
【知识点】斜面的机械效率
【解析】【解答】所做的有用功为W有=Gh=5000N×1m=5000J
若斜面光滑,则没有额外功,即推力做的功W总=W有=5000J推力的大小F= =1000N
如果斜面不光滑,推力为1250N,则推力的功为W总′=Fs=1250N×5m=6250J
斜面的机械效率η= =80%
额外功W额=W总′﹣W有=6250J﹣5000J=1250J
根据W额=fs可得摩擦力的大小f= =250N
【分析】 若斜面是光滑的, 推力的功等于提升物体所做的有用功,根据W=Gh求出有用功,根据W=Fs求出推力;如果斜面不光滑,根据W=Fs求出推力做的总功,根据效率公式求出斜面的机械效率;总功减去有用功求出额外功,额外功为克服摩擦力所做的功,根据W额=fs求出摩擦力的大小。
18.【答案】2.5;90;由于使用杠杆时需要克服杠杆自重(克服摩擦力)等做功
【知识点】机械效率的计算;杠杆的机械效率
【解析】【解答】测力计分度值为0.1N,指针指在2到3之间的第五格,故测力计的示数F为2.5N,拉力做的总共为 ,克服重力做的有用功为 ,杠杆的机械效率为 。克服杠杆自重以及克服摩擦力做的功皆为额外功.
故答案为:2.5;90; 克服杠杆自重(克服摩擦力)等做功.
【分析】确定测力计的分度值并读出测力计的示数,根据W有用=Gh计算出有用功,根据W总=Fs计算出总功,则.使用该杠杠时的主要额外功是指克服杠杠的自重所做的功.
19.【答案】甲;
【知识点】热量的计算;比较不同物质吸热的情况实验
【解析】【解答】质量和放出的热量相同时,如时间t=15min,甲液体温度差Δt甲=60℃-40℃=20℃,乙的温度差Δt乙=60℃-20℃=40℃,根据,温度差越小, 比热容越大,甲的温度差小,比热容大, 是水;乙的比热容为。
【分析】质量和热量相同时,温度差越大, 比热容越小;根据,计算比热容的大小。
20.【答案】热传递;蒸发;比热容大的
【知识点】影响蒸发快慢的因素;热传递改变物体内能;比热容
【解析】【解答】解:
灯点燃后会加热灯盏,灯盏的热量会通过热传递的方式转移给油,使油的内能增大,温度升高,加快油的蒸发,容易耗油;
如果在夹层中加水,因为水的比热容较大,可以吸收更多的热量,使油的温度升高的较慢些,所以相对耗油量就少些.
故答案为:热传递;蒸发;比热容大的.
【分析】解决此题要知道热传递可以改变物体的内能,热传递过程也就是能量的转移过程;
影响液体蒸发的快慢的因素有:液体的温度、表面空气流速和液体的表面积;
水的比热容较大,在吸收相同的热量时,温度变化不大.
21.【答案】2.5;大于
【知识点】杠杆的平衡分析法及其应用
【解析】【解答】根据杠杆的平衡条件,结合杆秤上秤砣的质量,m物×OA=m砣×OB,计算物体的质量为;若秤砣缺损,质量偏小,杆秤平衡时力臂偏大,测量的质量偏大。
【分析】根据杠杆的平衡条件,计算杆秤测量的质量的大小。
22.【答案】25;3500;
【知识点】速度公式及其应用;滑轮组绳子拉力的计算;功的计算及应用
【解析】【解答】根据图像,滑轮组绳子股数n=3,根据汽车的速度,计算物体上升的速度为,上升到井口的时间为;汽车受到的摩擦力为f=0.05G=0.05×3×104N=1500N;汽车的牵引力需要克服汽车阻力和绳子的拉力,牵引力F牵=2×103N+1500N=3500N;牵引力做功为W=Fs=3500N×10m×3=1.05×105J。
【分析】滑轮组的绳子速度和物体速度的倍数,是绳子股数;根据物体匀速直线运动时受到的力,计算合力;根据W=Fs,计算做功多少。
23.【答案】
【知识点】力臂的画法
【解析】【解答】根据图像,支点在O点,从支点O向动力F1作垂线,是F1的力臂,从支点向阻力F2作垂线,是阻力臂F2的力臂,如图 。
【分析】力臂是支点到力的作用线的距离,即由支点向力的作用线作垂线段。
24.【答案】
【知识点】滑轮组的设计与组装
【解析】【解答】根据 可知,承担重力的绳子段数n=3,则绳头系在动滑轮上,从里到外缠绕,如下图所示:
【分析】根据题意确定承担重力的绳子段数,然后根据“奇动偶定”确定绳头的位置,最后从里向外完成缠绕。
25.【答案】
【知识点】力臂的画法
【解析】【解答】使用杠杆时,动力作用点在B点,最大的力臂是OB连线,最小的力和最大的力臂OB垂直,阻力向下,拉力方向斜向上,如图 。
【分析】支点到动力作用点的连线是最大力臂,最小的力和最大的力臂垂直。
26.【答案】(1)弹簧测力计;刻度尺
(2)1.8;0.54
(3)80.8%
(4)增大;增大
(5)偏小
【知识点】机械效率的计算;滑轮(组)机械效率的测量实验
【解析】【解答】测量滑轮组的机械效率的实验中,
(1)实验中需要测量拉力大小,使用弹簧测力计,还要测量物体移动的就,需要刻度尺;
(2)根据第②次实验数据,有用功W有=Gh=6N×0.3m=1.8J,总功W总=Fs=2.6N×0.9m=2.34J,额外功是W额=W总-W有=2.34J-1.8J=0.54J;
(3)第③次实验中,滑轮组的机械效率是;
(4)通过实验数据,第一次的额外功W额1=1.8N×0.9m-4N×0.3m=0.42J;第三次的额外功为W额3=3.3N×0.9m-8N×0.3m=0.57J;额外功逐渐变大;物体重力在变大,机械效率变大,可得:同一滑轮组提升的物重增大,额外功将增大,机械效率将增大;
(5)若弹簧测力计没有竖直向上拉,动滑轮上拉力的力臂偏小,拉力偏大,根据,则测得的机械效率将偏小。
【分析】(1)弹簧测力计测量拉力大小;刻度尺测量物体移动的距离;
(2)根据W有=Gh,计算有用功的大小;根据W额=W总-W有,计算额外功;
(3)根据,计算机械效率大小;
(4)使用滑轮组时,物体重力越大, 机械效率越大, 额外功变大;
(5)滑轮组上绳子的拉力没有竖直时,力臂偏小,拉力偏大,机械效率偏小。
27.【答案】(1)右;便于测量力臂;3
(2)C
(3)100;150;600
(4)D
【知识点】杠杆的平衡分析法及其应用;探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【解答】探究杠杆平衡条件的实验中,
(1)根据图像,发现杠杆右端高,将平衡螺母向右调节使杠杆水平平衡,拉力竖直向下时,力臂在杠杆上,便于测量力臂 ;根据图甲,左=4钩码×3格,要使杠杆在水平位置平衡,左=右,右=n钩码×4格,n=3;
(2)根据图乙,杠杆的左侧有多个力和力臂,杠杆也能在水平位置平衡,但力和力臂数目过多,不易得出结论,C符合题意;
(3)利用杠杆制作一个可以直接测量质量的“杆秤”。
①如图丙,根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2,结合已知的钩码质量,计算杠杆的质量为;
②当取下钩码时,杠杆仍平衡,在C位置换用和钩码质量相等的吊盘,则m吊盘=m砝码=50g×3=150g,;
③根据图丁,将三个钩码移动至D位置,所能测量的质量最大,据杠杆的平衡条件有m大g×2L=3 m1×8L,解得,该杆秤能测量的最大质量m大=12m1=12×50g=600g;
(4)A.设液体密度为ρ,液体体积为V,秤砣对应的力臂为I1,根据杠杆的平衡条件得ρVg×2L= MgL1,解得,液体的密度;
由于M、V、L是定值,所以ρ与l1成正比,秤的刻度值可均匀标记在AD间,正确,A不符合题意;
B.由A选项的分析可知,随着l的增大,ρ的值变大,秤的刻度值向右会变大,正确,B不符合题意;
C.增大秤砣M的质量,据选项A的分析知,当l1取最大值时,ρ的值会变大,即增大M的质量,秤的量程会增大,正确,B不符合题意;
D.将支点向右移动1格,左侧力臂变大,右侧力臂变小,据选项A的分析知,l1变小,L变大时,ρ的值变小,秤的量程会减小,错误,D符合题意。
【分析】(1)在调节杠杆平衡时,应将平衡螺母向较高的一端调节;根据杠杆平衡条件,计算B处挂钩码的个数和杠杆的偏转方向;
(2)研究杠杆的平衡,需要有动力和阻力,较多的动力或阻力的力的个数,不易得出结论;
(3)杠杆自身受到重力,在根据杠杆的平衡条件列式时,考虑重力对实验的影响;
(4)根据杠杆的平衡条件,计算密度与刻度之间的关系。
28.【答案】(1)转换法;不能
(2)速度
(3)正确;丙图中质量大的球到达水平面时的速度小,木块移动的距离反而大,即球的动能大,说明动能大小还和质量有关
(4)错误的
【知识点】探究影响物体动能大小的因素
【解析】【解答】探究物体的动能大小跟哪些因素有关的实验中,
(1)小球下落时,具有动能,动能不同,推动木块移动距离不同,通过观察木块B移动的距离长短,判断小球动能的大小,是转换法;若水平面绝对光滑,木块匀速直线运动,不能停止,不能达到探究目的;
(2)根据甲、乙两图,小球质量相同,下落高度不同,速度不同,木块移动距离不同,可得:物体的动能大小与速度有关;
(3)根据甲、丙两图,可以探究物体的动能大小与质量的关系,丙图中质量大的球下落高度小,速度小,到达水平面时的速度小,木块移动的距离反而大,反映小球的动能大,可知动能大小和物体的质量有关;
(4)根据图丁,探究动能的大小与速度的关系,将相同质量的小球从不同高度由静止释放,观察木块在木板和毛巾上滑行的距离,判断小球动能的大小,由于木块在粗糙程度不同的水平面受到的阻力不同,木块移动距离受到阻力影响,不能比较动能的大小,方法错误。
【分析】(1)通过小球推动木块移动的距离反映动能的大小;水平面光滑,运动的物体匀速直线运动;
(2)质量一定时,物体的动能和速度有关;
(3)速度较小,质量较大时,物体的动能大,说明动能和质量有关;
(4)运动的物体受到的阻力不同,移动的距离不同,不能比较动能和速度的关系。
29.【答案】(1)小球陷入花泥的深度
(2)当下落高度一定时,物体的质量越大,重力势能越大
(3)ADE
(4)相同;无关
【知识点】探究影响物体势能大小的因素
【解析】【解答】影响重力势能大小的因素时,
猜想一:重力势能的大小可能与物体的质量有关;
猜想二:重力势能的大小可能与物体所在的高度有关;
猜想三:重力势能的大小可能与物体的体积有关。
(1)小球下落时的重力势能不同,陷入的深度不同,实验中,小球的重力势能大小通过小球陷入花泥的深度反映;
(2)分析A、B、C球的实验现象,下落的高度相同,质量不同,质量越大, 陷入越深,可得结论:当下落高度一定时,物体的质量越大,重力势能越大;
(3)验证猜想二时,重力势能和高度的关系,需要小球的质量相同,下落的高度不同,比较A、D、E三球的实验现象;
(4)验证猜想三时,重力势能可能与物体的体积有关,F球、G球和H球的质量应该相同;根据图乙的现象,质量和下落高度相同时,体积不同,但陷入的深度相同,可知物体重力势能的大小与物体的体积无关。
【分析】(1)物体的重力势能不同,陷入深度不同;
(2)物体的高度一定时,质量越大,重力势能越大;
(3)探究重力势能和高度的关系,需要保持质量相同,下落的高度不同;
(4)探究重力势能和物体体积的关系,需要保持质量和下落高度相同。
30.【答案】(1)解:由图可知,滑轮组的机械效率:;
答:滑轮组的机械效率为;
(2)解: 因为不计绳重和摩擦时,
所以动滑轮的重力:,
因为不计绳重和摩擦,所以滑轮组的机械效率:。
答:当再次提起一个物重为的物体时,此时滑轮组机械效率为。
【知识点】机械效率的计算
【解析】【分析】(1)根据,计算滑轮组的机械效率;
(2)根据G动=nF-G,计算动滑轮的重力;根据,计算机械效率。
31.【答案】解: ,
,
而水的初温为,
在标准大气压下,水的沸点为,
水的末温为,
实际上水的温度升高值为。
答:水的温度可以升高。
【知识点】热量的计算
【解析】【分析】根据,计算水的温度差的大小,结合标准大气压下的沸点,判断实际温度差大小。
32.【答案】(1)解:由于火车在平直轨道上匀速行驶,所以水平方向的阻力和牵引力是一对平衡力,即
答:火车的牵引力为2000N;
(2)解:根据题意知道,火车速度
火车在水平方向移动的距离
机车牵引力做的功为
答:火车行驶10s时间内,机车牵引力所做的功为 ;
(3)解:牵引力的功率为
答:牵引力的功率为 。
【知识点】功率计算公式的应用;二力平衡的条件及其应用;功的计算及应用
【解析】【分析】(1)根据二力平衡条件,可求出牵引力;
(2)根据公式s=vt及W=Fs,可求出功;
(3)根据公式,可求出功率。
江苏省苏州市文昌实验中学2023-2024学年九年级上学期十月份调研物理试卷
一、选择题(本大题共12小题,共24分)
1.图中正在使用的机械,属于费力杠杆的有( )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】杠杆的分类
【解析】【解答】钓鱼竿的阻力臂大于动力臂,是费力杠杆;羊角锤的动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;筷子的动力臂小于阻力臂,是费力杠杆;核桃夹的动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,其中费力杠杆有钓鱼竿和筷子,B符合题意。
故答案为:B.
【分析】根据动力臂和阻力臂的大小关系,判断杠杆的种类。
2.(2018九上·武邑月考)在如图所示的四种情境中,人对物体做功的是( )
A. 扛着米袋慢慢爬上楼梯
B. 用力推汽车,汽车不动
C. 提着水桶在水平面匀速前进
D. 双手举着杠铃,杠铃静止不动
【答案】A
【知识点】是否做功的判断
【解析】【解答】A. 人对米袋有力的作用,同时米袋在力的方向上移动了距离,故人对米袋做功,符合题意。
B. 车未动,有力无距离,故人没有做功,不符合题意。
C. 人对水桶的力是竖直向上,而人是提着水桶水平走,故不是在力的方向上移动,所以力没有做功,不符合题意。
D. 运动员对杠铃有力的作用,但是在力的方向上没有距离,故人不做功,不符合题意。
故答案为:A.
【分析】功的两个必要因素:一是作用在物体上的力;二 是物体在力的方向上通过的距离.三种情况不做功:一是有力无距离(例如:推而未动),二是有距离无力(靠惯性运动),三是力的方向与运动方向垂直.
3.(2023八下·庆阳期中)关于比热容,下列说法中正确的是( )
A.比热容跟物体吸收或放出的热量有关
B.物体的质量越大,它的比热容越大
C.比热容是物质自身的性质,与质量、吸收或放出的热量无关
D.比热容与物态也无关
【答案】C
【知识点】温度、热量与内能的关系;比热容
【解析】【解答】 比热容是物质的一种特性,只与物质的种类和状态有关,与物体吸收或放出的热量、温度的变化、质量的大小均无关,所以A、B、D都是错误的,C是正确的。
故选:C。
【分析】 比热容是物质本身的一种特性,反映了物体的吸热或放热能力,大小只与物质有关,与其它因素没有关系。
4.(2022九上·江阴期中)下列说法正确的是( )
A.越省力的机械,做功一定越快
B.做功越多的机械,功率一定越大
C.功率越大的机械,效率一定越高
D.做功越快的机械,功率一定越大
【答案】D
【知识点】功率大小的比较;功的计算及应用
【解析】【解答】A.机械是否省力跟机械做功快慢没有必然联系,A不符合题意;
B.根据W=Pt可知,在相同时间内,做功越多的机械,功率一定越大,但该选项没有说明时间的关系,即时间不确定,B不符合题意;
C.功率大表明机械做功快,但做功不一定多,这要看做功时间的长短,C不符合题意;
D.做功快,说明机械的功率大,能够在短时间内做更多的功,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】机械是否省力跟机械做功快慢没有必然联系;在相同时间内,做功越多的机械,功率一定越大;功率大表明机械做功快;做功快,说明机械的功率大。
5.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
【答案】D
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【解答】A.动力F和杠杆垂直,杠杆长OB是动力臂,力臂始终不变,正确,A不符合题意;
B.若把F变为始终竖直向上,和阻力方向相反,则旋转过程中,动力臂和阻力臂都改变,但比值不变,由于阻力不变,则动力大小不变,正确,B不符合题意;
CD.当杠杆水平时,阻力臂最大,阻力和阻力臂乘积最大,动力臂不变,动力F最大,杠杆在上或在下倾斜时,阻力臂都较小,动力较小,F先增大后减小,C不符合题意;旋转过程中,阻力与阻力臂的乘积先变大后变小,D符合题意。
故答案为:D.
【分析】拉力和直杠杆垂直时,力臂最大;阻力和阻力臂的乘积变大时,动力臂不变,动力变大。
6.如图甲所示的是人造地球卫星随火箭加速上升的情景;如图乙所示的是人造地球卫星沿椭圆轨道绕地球运行的情景,离地球最近的点叫近地点,最远的点叫远地点。下列说法中正确的是( )
A.图甲:在加速上升的过程中,人造地球卫星的动能转化为重力势能
B.图乙:在运行过程中,当人造地球卫星从远地点向近地点运行时,其机械能减小
C.图乙:在运行过程中,当人造地球卫星从近地点向远地点运行时,其重力势能增大,速度减小
D.在甲、乙两图中,人造地球卫星的机械能都不变
【答案】C
【知识点】动能和势能的大小变化;机械能及其转化
【解析】【解答】A. 人造地球卫星加速上升时,速度变大,动能变大,增加的重力势能不是动能转化来的,A不符合题意;
B.当人造地球卫星从远地点向近地点运行时,重力势能转化为动能,机械能不变,B不符合题意;
C.当人造地球卫星从近地点向远地点运行时,高度变大,重力势能增大,速度减小,C符合题意;
D.在甲图中,加速上升时,动能和重力势能都变大,机械能变大,乙图中,人造地球卫星的机械能不变,D不符合题意。
故答案为:C.
【分析】质量一定时,速度变大, 动能变大,高度变大,重力势能变大;地球卫星绕地球运转时,总机械能不变。
7.(2022·荆州)打篮球是很多同学喜爱的运动项目,某次打篮球过程中,篮球的部分运动轨迹如图所示。下列说法正确的是( )
A.篮球经过相同高度的
B.C两点时,机械能相等B.篮球第一次反弹后到达最高点D时,动能为0
C.篮球经过B、E两点时,动能可能相等
D.篮球在整个过程中机械能守恒
【答案】C
【知识点】动能大小的比较;势能大小的比较
【解析】【解答】AD.由图可知,每次篮球反弹后到达的最高点都比上一次的最高点要低,说明篮球的机械能不断减小,因此在B点的机械能大于在C点的机械能,AD不符合题意;
B.由图可知,篮球在最高点时,竖直方向速度为0,但在水平方向上速度不为0,所以篮球第一次反弹后到达最高点时的动能不为0,B不符合题意;
C.篮球在B点的机械能大于在E点的机械能,由图可知,B点比E点高,所以B点的重力势能大于E点的重力势能,机械能是物体动能和势能的总和,因此在B点的动能可能等于在E点的动能,C符合题意。
故答案为:C。
【分析】物体运动时,克服阻力消耗机械能,质量一定时,速度变大,动能变大;重力势能和高度有关。
8.如图,将同一物体分别沿光滑斜面、以相同的速度,匀速拉到顶点,施加的力分别为、,拉力做功分别为、,下列选项正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】轮轴及其他常见简单机械;功的计算及应用
【解析】【解答】将相同物体提高相同高度时,根据W=Gh,对物体做功相同,由于斜面没有摩擦力,总功等于有用功,所以拉力做功相同,W1=W2;由于斜面AB>AC,根据,斜面越长,拉力越小,F1
【分析】根据W=Gh,分析做功的大小关系;根据,判断拉力的大小关系。
9.(2018九上·安达期末)水的比热容较大这一特点在日常生活中有广泛的应用 .下列事例中不属于应用这一特点的是( )
A.培育水稻秧苗时往稻田里灌水
B.用水来冷却汽车发动机
C.炎热的夏天,往室内地面上洒水降温
D.冬天供暖时用水作循环液
【答案】C
【知识点】汽化及汽化吸热的特点;比热容
【解析】【解答】A、因为水的比热容较大,降低相同的温度,水放出的热量多,所以培育水稻秧苗时为了防冻,要向稻田里灌水,A不合题意;
B、因为水的比热容较大,升高相同的温度,水吸收的热量多,所以用水来冷却汽车发动机,B不合题意;
C、炎热的夏天,往室内地面上洒水,水蒸发会从周围吸热而降低周围环境的温度,不是利用水的比热容大的特点,C符合题意;
D、因为水的比热容较大,降低相同的温度,水放出的热量多,所以冬天供暖时用水作循环液,D不符题意 .
故答案为:C .
【分析】水的比热容较大,升高(或降低)相同的温度时,水吸收(或放出)的热量多,常用作冷却剂、循环剂或农田秧苗的保温;水蒸发吸热可用于降温 .
10.如图所示的杠杆是平衡的,在此杠杆支点两侧的物体下方分别加挂一个相同物体,如图所示,那么,以下说法正确的是( )
A.端下沉 B.端下沉
C.杠杆仍水平平衡 D.以上情况都有可能
【答案】B
【知识点】杠杆的平衡分析法及其应用
【解析】【解答】根据图像,杠杆的左=ΔG×2格,杠杆的右=ΔG×4格,B端变化的乘积大,会下沉,B符合题意。
故答案为:B.
【分析】根据杠杆的平衡条件,结合力和力臂的乘积大小关系,判断杠杆是否平衡。
11.如图所示,用完全相同的两个滑轮绕成了甲、乙两个滑轮组不计绳重和摩擦,在、的拉力作用下分别将重为、的两个物体匀速提升相同的高度,若,提升重物的拉力、所做的功分别为、,机械效率分别为、,则下列判断正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】机械效率的计算;功的计算及应用
【解析】【解答】已知动滑轮相同,物体的重力越大,提升高度相同,根据W=Gh,有用功越大,即W1>W2,根据,物体重力越大,分母越小,机械效率越大,η1>η2;A符合题意。
故答案为:A.
【分析】根据W=Gh,根据物体重力的不同,分析有用功的大小;动滑轮相同时,物体重力越大, 机械效率越大。
12.(2016·苏州模拟)如图所示,小明在做模拟“蹦极”的小实验,一根橡皮筋一端系一个小石块,另一端固定在A点,B点是橡皮筋不系小石块自然下垂时下端所在的位置,C点是小石块从A点自由释放后所能达到的最低点,关于小石块从A点到C点运动过程的说法,正确的是( )
A.小石块减少的重力势能全部转化为动能
B.从A点下落到B点的过程中,小石块受到重力和弹力的作用
C.从B点下落到C点的过程中,小石块的速度先增大后减小
D.小石块在C点时,受到平衡力的作用
【答案】C
【知识点】二力平衡的条件及其应用;平衡力的辨别
【解析】【解答】解:A、从A点到C点运动过程中小石块的有重力势能转化为动能还转化为橡皮筋的弹性势能,A不符合题意;
B、由题B点是橡皮筋自然下垂长度的位置,所以在AB段,橡皮筋对小石块没有弹力,B不符合题意;
C、从B点下落到C点的过程中,小石块速度先加速后减速,C符合题意;
D、BC过程中小石块先加速后减速,减速过程中是因为弹力大于重力,C点是下落的最低点,此时小石块虽然速度为0,到达C点后小石块会改变运动状态向上运动,故C点时受到并不是平衡力,D不符合题意.
故答案为:C.
【分析】小石块在下落过程中,在AB段,小石块只受到重力作用,重力不断改变小石块的运动状态,小石块加速下落;在BC段受到橡皮筋的拉力作用,过B点后橡皮筋开始伸长(大于原长),弹力逐渐增大.当拉力小于重力时,小石块仍处于加速状态;当拉力大于重力时,小石块减速下落.
二、非选择题(共76分)
13.钓鱼时,钓鱼竿可看成一根杠杆,如图它是一个 杠杆,要使钓起鱼时省力一些,则钓鱼者两只手之间的距离应 一些填增大或减小。
【答案】费力;增大
【知识点】杠杆的分类
【解析】【解答】钓鱼竿钓鱼时,A点为支点,B点是动力作用点;支点到鱼对杠杆拉力的距离更大,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆;若省力一些,即动力减小,可以增大动力臂,即增大两手间的距离。
【分析】动力臂小于阻力臂时,是费力杠杆;增大动力臂,可以减小动力。
14.下面的物体中,只具有动能的是 ;只有重力势能的是 ,只有弹性势能的是 既具有动能、又具有势能的是 填序号。
⑴停在地面上的汽车
⑵在空中飞行的飞机
⑶被起重机吊在空中静止的货物
⑷弹簧
⑸在水平铁轨上行驶的火车
⑹被拉长的橡皮筋
【答案】⑸;⑶;⑹;⑵
【知识点】动能和势能的概念
【解析】【解答】(1)停在地面上的汽车,没有速度和高度,没有动能,没有重力势能;
(2)在空中飞行的飞机,在运动,具有动能,具有高度,有重力势能;
(3)被起重机吊在空中静止的货物,没有速度,没有动能,具有高度,有重力势能;
(4)弹簧,没有形变,不具有弹性势能;没有动能和重力势能;
(5)在水平铁轨上行驶的火车,具有动能,在水平面上,没有重力势能;
(6)被拉长的橡皮筋,发生弹性形变,具有弹性势能;只具有动能的是(5) ;只有重力势能的是(3),只有弹性势能的是(6)既具有动能、又具有势能的是(2)。
【分析】运动的物体具有动能,物体由于位置较高具有的能是重力势能;物体发生弹性形变具有弹性势能。
15.在一次军事演习中,一架飞机沿水平方向一边匀速飞行一边投放军用物资,在此过程中飞机的动能 选填“变大”、“变小”或“不变”,飞机的重力势能 选填“变大”、“变小”或“不变”,考虑到空气的阻力,物资在加速下落过程中机械能将 选填“变大”、“变小”或“不变”。
【答案】变小;变小;变小
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【解答】飞机沿水平方向一边匀速飞行,一边投放军用物资,总质量在减小,飞机的动能变小,飞机的重力势能变小;考虑到空气的阻力,物资在加速下落时,克服空气阻力,消耗机械能,机械能将变小。
【分析】物体的动能和质量、速度有关;重力势能和物体的质量、高度有关;运动的物体克服阻力,消耗机械能。
16.(2022八下·富川期末)小华同学用100N的水平推力,推放在水平地面上重500N的物体,使其做匀速直线运动,若该物体在10s内移动5m,则在此过程中重力做功为 J,小华做的功是 J,小华做功的功率是 W。
【答案】0;500;50
【知识点】功率计算公式的应用;是否做功的判断;功的计算及应用
【解析】【解答】根据题意物体没有在重力的作用下移动距离,因此重力对物体并没有做功,即做功为0。
那么小华做的功为W=Fs=100N×5m=500J
做功的功率为
【分析】功的两个必要因素:一是作用在物体上的力,二是物体在力的方向上通过的距离;根据W=Fs,求出小华做的功;根据,求出功率。
17.(2021九上·苏州月考)斜面长5m,高1m,把重为5000N的物体匀速地推向斜面顶端,若斜面是光滑的,则推力为 N;如果斜面不光滑,所用推力为1250N,则斜面的机械效率为 。利用斜面所做的额外功为 J,物体受到斜面对它的摩擦力为 N。
【答案】1000;80%;1250;250
【知识点】斜面的机械效率
【解析】【解答】所做的有用功为W有=Gh=5000N×1m=5000J
若斜面光滑,则没有额外功,即推力做的功W总=W有=5000J推力的大小F= =1000N
如果斜面不光滑,推力为1250N,则推力的功为W总′=Fs=1250N×5m=6250J
斜面的机械效率η= =80%
额外功W额=W总′﹣W有=6250J﹣5000J=1250J
根据W额=fs可得摩擦力的大小f= =250N
【分析】 若斜面是光滑的, 推力的功等于提升物体所做的有用功,根据W=Gh求出有用功,根据W=Fs求出推力;如果斜面不光滑,根据W=Fs求出推力做的总功,根据效率公式求出斜面的机械效率;总功减去有用功求出额外功,额外功为克服摩擦力所做的功,根据W额=fs求出摩擦力的大小。
18.(2018·句容模拟)如图所示,在测定杠杆机械效率的实验中,竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使挂在杠杆OB下面的物块缓慢上升至虚线位置,测力计的示数F为 N,测力计上升的高度s为0.2m.物块重G为1.5N,物块上升的高度h为0.3m,则杠杆的机械效率为 %,使用该杠杆做额外功的一个原因是 .
【答案】2.5;90;由于使用杠杆时需要克服杠杆自重(克服摩擦力)等做功
【知识点】机械效率的计算;杠杆的机械效率
【解析】【解答】测力计分度值为0.1N,指针指在2到3之间的第五格,故测力计的示数F为2.5N,拉力做的总共为 ,克服重力做的有用功为 ,杠杆的机械效率为 。克服杠杆自重以及克服摩擦力做的功皆为额外功.
故答案为:2.5;90; 克服杠杆自重(克服摩擦力)等做功.
【分析】确定测力计的分度值并读出测力计的示数,根据W有用=Gh计算出有用功,根据W总=Fs计算出总功,则.使用该杠杠时的主要额外功是指克服杠杠的自重所做的功.
19.小夏在探究“物质的放热能力与哪些因素有关”时,分别用质量相等的水和另一种液体进行了实验,并用图象对实验数据进行了处理,如图所示。实验中,水和另种液体在相同时间内放出的热量相等。分析图象可以得出: 物质为水,另一种液体的比热容为 。
【答案】甲;
【知识点】热量的计算;比较不同物质吸热的情况实验
【解析】【解答】质量和放出的热量相同时,如时间t=15min,甲液体温度差Δt甲=60℃-40℃=20℃,乙的温度差Δt乙=60℃-20℃=40℃,根据,温度差越小, 比热容越大,甲的温度差小,比热容大, 是水;乙的比热容为。
【分析】质量和热量相同时,温度差越大, 比热容越小;根据,计算比热容的大小。
20.(2016九上·昌江期中)在四川邛徕窑遗址中出土了一种唐朝“省油灯”.这种省油灯的灯盏是铜质的,在灯盏下增加了一层夹层,又叫夹层灯.夹层留一小孔,可以从小孔向夹层中加水.灯点燃后,热会由灯盏通过 方式使油的内能增加,温度升高,加快油的 ,增加耗油量.在夹层中加水,降低油温,达到省油的目的,这是利用水的 特性.
【答案】热传递;蒸发;比热容大的
【知识点】影响蒸发快慢的因素;热传递改变物体内能;比热容
【解析】【解答】解:
灯点燃后会加热灯盏,灯盏的热量会通过热传递的方式转移给油,使油的内能增大,温度升高,加快油的蒸发,容易耗油;
如果在夹层中加水,因为水的比热容较大,可以吸收更多的热量,使油的温度升高的较慢些,所以相对耗油量就少些.
故答案为:热传递;蒸发;比热容大的.
【分析】解决此题要知道热传递可以改变物体的内能,热传递过程也就是能量的转移过程;
影响液体蒸发的快慢的因素有:液体的温度、表面空气流速和液体的表面积;
水的比热容较大,在吸收相同的热量时,温度变化不大.
21.如图所示,秤砣的质量为,秤杆的质量忽略不计,秤杆水平静止时,,则被测物的质量为 若秤砣有缺损时,则杆秤所示的质量值 填“大于”、“等于”或“小于”被测物的真实质量值。
【答案】2.5;大于
【知识点】杠杆的平衡分析法及其应用
【解析】【解答】根据杠杆的平衡条件,结合杆秤上秤砣的质量,m物×OA=m砣×OB,计算物体的质量为;若秤砣缺损,质量偏小,杆秤平衡时力臂偏大,测量的质量偏大。
【分析】根据杠杆的平衡条件,计算杆秤测量的质量的大小。
22.如图所示,是一辆汽车通过滑轮组将深井中的物体拉至井口的装置图,已知井深,物体重,汽车重,汽车匀速拉绳子时的拉力,汽车受到的阻力为车重的倍。若汽车运动的速度为,则将物体由井底拉至井口,需要的时间为 ,汽车的牵引力是 ,将物体由井底拉至井口,汽车的牵引力做的功是 。
【答案】25;3500;
【知识点】速度公式及其应用;滑轮组绳子拉力的计算;功的计算及应用
【解析】【解答】根据图像,滑轮组绳子股数n=3,根据汽车的速度,计算物体上升的速度为,上升到井口的时间为;汽车受到的摩擦力为f=0.05G=0.05×3×104N=1500N;汽车的牵引力需要克服汽车阻力和绳子的拉力,牵引力F牵=2×103N+1500N=3500N;牵引力做功为W=Fs=3500N×10m×3=1.05×105J。
【分析】滑轮组的绳子速度和物体速度的倍数,是绳子股数;根据物体匀速直线运动时受到的力,计算合力;根据W=Fs,计算做功多少。
23.画出图中的动力臂和阻力臂.
【答案】
【知识点】力臂的画法
【解析】【解答】根据图像,支点在O点,从支点O向动力F1作垂线,是F1的力臂,从支点向阻力F2作垂线,是阻力臂F2的力臂,如图 。
【分析】力臂是支点到力的作用线的距离,即由支点向力的作用线作垂线段。
24.(2023八下·韶关期末) 用滑轮组提升重物,请在图中画出拉力的绳子的绕法。不计动滑轮重、绳重和摩擦
【答案】
【知识点】滑轮组的设计与组装
【解析】【解答】根据 可知,承担重力的绳子段数n=3,则绳头系在动滑轮上,从里到外缠绕,如下图所示:
【分析】根据题意确定承担重力的绳子段数,然后根据“奇动偶定”确定绳头的位置,最后从里向外完成缠绕。
25.如图所示,点为杠杆的支点,画出作用在点的最小力。
【答案】
【知识点】力臂的画法
【解析】【解答】使用杠杆时,动力作用点在B点,最大的力臂是OB连线,最小的力和最大的力臂OB垂直,阻力向下,拉力方向斜向上,如图 。
【分析】支点到动力作用点的连线是最大力臂,最小的力和最大的力臂垂直。
26.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 高度 拉力 绳端移动的 距离 机械效率
(1)本实验中用到的测量工具有 和 ;
(2)在第次实验中,做的有用功是 ,额外功是 ;
(3)第次实验中滑轮组的机械效率是 结果保留至;
(4)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”;
(5)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”。
【答案】(1)弹簧测力计;刻度尺
(2)1.8;0.54
(3)80.8%
(4)增大;增大
(5)偏小
【知识点】机械效率的计算;滑轮(组)机械效率的测量实验
【解析】【解答】测量滑轮组的机械效率的实验中,
(1)实验中需要测量拉力大小,使用弹簧测力计,还要测量物体移动的就,需要刻度尺;
(2)根据第②次实验数据,有用功W有=Gh=6N×0.3m=1.8J,总功W总=Fs=2.6N×0.9m=2.34J,额外功是W额=W总-W有=2.34J-1.8J=0.54J;
(3)第③次实验中,滑轮组的机械效率是;
(4)通过实验数据,第一次的额外功W额1=1.8N×0.9m-4N×0.3m=0.42J;第三次的额外功为W额3=3.3N×0.9m-8N×0.3m=0.57J;额外功逐渐变大;物体重力在变大,机械效率变大,可得:同一滑轮组提升的物重增大,额外功将增大,机械效率将增大;
(5)若弹簧测力计没有竖直向上拉,动滑轮上拉力的力臂偏小,拉力偏大,根据,则测得的机械效率将偏小。
【分析】(1)弹簧测力计测量拉力大小;刻度尺测量物体移动的距离;
(2)根据W有=Gh,计算有用功的大小;根据W额=W总-W有,计算额外功;
(3)根据,计算机械效率大小;
(4)使用滑轮组时,物体重力越大, 机械效率越大, 额外功变大;
(5)滑轮组上绳子的拉力没有竖直时,力臂偏小,拉力偏大,机械效率偏小。
27.小明在探究杠杆平衡条件的实验中,所用杠杆质量分布均匀,每个钩码质量均为。
(1)实验前没有挂钩码时,发现杠杆右端高,要使杠杆在水平位置平衡,可将杠杆右端的螺母向 调节使杠杆水平平衡。这样调节的目的是 。调节平衡后,如图甲所示,在杠杆的左边处挂四个钩码,要使杠杆在水平位置平衡,应在杠杆右端处挂同样的钩码 个;
(2)实验中小明发现用图乙所示的方式悬挂钩码,杠杆也能在水平位置平衡,但老师建议,不宜采用这种方式,其主要原因为____ ;
A.一个人无法独立操作
B.不方便测量力臂
C.力和力臂数目过多,不易得出结论
D.杠杆受力不平衡
(3)完成实验后小明突发奇想,想利用该杠杆重心位于点制作一个可以直接测量质量的“杆秤”。
如图丙所示,以杠杆上的点为支点,当在位置挂个钩码,杠杆在水平位置刚好平衡,则该杠杆的质量 。然后小明将位置的个钩码取下,挂到右侧作为“秤砣”;
为了将该“杆秤”的零刻度线标在位置处,小明应在图丙位置处装配一质量为 的吊盘;
接着小明在图丁的位置标记上该“杆秤”能测的最大质量 ,并将其它质量数均匀标记在之间的刻度线上,完成“杆秤”的制作。
(4)小华在小明实验的基础上将“杆秤”改装成简易的液体密度杆,如图戊所示,将位置的吊盘换成等质量且容积足够大的空桶,将右侧的“秤砣”换成一已知质量的物块,现往空桶内分别注入密度已知的等体积的不同液体,改变物块悬挂点的位置,当密度秤在水平位置平衡时,在悬挂点处标出相应液体的密度值。下列关于密度秤制作的说法中不正确的是____ 。
A.秤的刻度值可均匀标记在之间的刻度线上
B.秤的刻度值向右越来越大
C.增大的质量,秤的量程会增大
D.将支点向右侧移动. 格,秤的量程会增大
【答案】(1)右;便于测量力臂;3
(2)C
(3)100;150;600
(4)D
【知识点】杠杆的平衡分析法及其应用;探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【解答】探究杠杆平衡条件的实验中,
(1)根据图像,发现杠杆右端高,将平衡螺母向右调节使杠杆水平平衡,拉力竖直向下时,力臂在杠杆上,便于测量力臂 ;根据图甲,左=4钩码×3格,要使杠杆在水平位置平衡,左=右,右=n钩码×4格,n=3;
(2)根据图乙,杠杆的左侧有多个力和力臂,杠杆也能在水平位置平衡,但力和力臂数目过多,不易得出结论,C符合题意;
(3)利用杠杆制作一个可以直接测量质量的“杆秤”。
①如图丙,根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2,结合已知的钩码质量,计算杠杆的质量为;
②当取下钩码时,杠杆仍平衡,在C位置换用和钩码质量相等的吊盘,则m吊盘=m砝码=50g×3=150g,;
③根据图丁,将三个钩码移动至D位置,所能测量的质量最大,据杠杆的平衡条件有m大g×2L=3 m1×8L,解得,该杆秤能测量的最大质量m大=12m1=12×50g=600g;
(4)A.设液体密度为ρ,液体体积为V,秤砣对应的力臂为I1,根据杠杆的平衡条件得ρVg×2L= MgL1,解得,液体的密度;
由于M、V、L是定值,所以ρ与l1成正比,秤的刻度值可均匀标记在AD间,正确,A不符合题意;
B.由A选项的分析可知,随着l的增大,ρ的值变大,秤的刻度值向右会变大,正确,B不符合题意;
C.增大秤砣M的质量,据选项A的分析知,当l1取最大值时,ρ的值会变大,即增大M的质量,秤的量程会增大,正确,B不符合题意;
D.将支点向右移动1格,左侧力臂变大,右侧力臂变小,据选项A的分析知,l1变小,L变大时,ρ的值变小,秤的量程会减小,错误,D符合题意。
【分析】(1)在调节杠杆平衡时,应将平衡螺母向较高的一端调节;根据杠杆平衡条件,计算B处挂钩码的个数和杠杆的偏转方向;
(2)研究杠杆的平衡,需要有动力和阻力,较多的动力或阻力的力的个数,不易得出结论;
(3)杠杆自身受到重力,在根据杠杆的平衡条件列式时,考虑重力对实验的影响;
(4)根据杠杆的平衡条件,计算密度与刻度之间的关系。
28.小明在“探究物体的动能大小跟哪些因素有关”的实验中,他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。
(1)小明通过观察木块移动的距离长短,来判断小球动能的大小,这种研究方法是 选填“控制变量法”或“转换法”。若水平面绝对光滑,本实验将 选填“能”或“不能”达到探究目的。
(2)由甲、乙两图可得实验结论:物体的动能大小与 有关。
(3)小丽根据甲、丙两图探究物体的动能大小与质量的关系,该做法是否正确? 选填“正确”或“错误”,理由是: 。
(4)另同学用图丁所示的方法探究动能的大小与速度的关系,他将相同质量的小球从不同高度由静止开始释放,通过观察木块在木板和毛巾上滑行的距离来判断小球动能的大小,这种方法是 选填“正确的”或“错误的”。
【答案】(1)转换法;不能
(2)速度
(3)正确;丙图中质量大的球到达水平面时的速度小,木块移动的距离反而大,即球的动能大,说明动能大小还和质量有关
(4)错误的
【知识点】探究影响物体动能大小的因素
【解析】【解答】探究物体的动能大小跟哪些因素有关的实验中,
(1)小球下落时,具有动能,动能不同,推动木块移动距离不同,通过观察木块B移动的距离长短,判断小球动能的大小,是转换法;若水平面绝对光滑,木块匀速直线运动,不能停止,不能达到探究目的;
(2)根据甲、乙两图,小球质量相同,下落高度不同,速度不同,木块移动距离不同,可得:物体的动能大小与速度有关;
(3)根据甲、丙两图,可以探究物体的动能大小与质量的关系,丙图中质量大的球下落高度小,速度小,到达水平面时的速度小,木块移动的距离反而大,反映小球的动能大,可知动能大小和物体的质量有关;
(4)根据图丁,探究动能的大小与速度的关系,将相同质量的小球从不同高度由静止释放,观察木块在木板和毛巾上滑行的距离,判断小球动能的大小,由于木块在粗糙程度不同的水平面受到的阻力不同,木块移动距离受到阻力影响,不能比较动能的大小,方法错误。
【分析】(1)通过小球推动木块移动的距离反映动能的大小;水平面光滑,运动的物体匀速直线运动;
(2)质量一定时,物体的动能和速度有关;
(3)速度较小,质量较大时,物体的动能大,说明动能和质量有关;
(4)运动的物体受到的阻力不同,移动的距离不同,不能比较动能和速度的关系。
29.沈仔细同学在研究“影响重力势能大小的因素”时,提出了如下猜想:
猜想一:重力势能的大小可能与物体的质量有关;
猜想二:重力势能的大小可能与物体所在的高度有关;
猜想三:重力势能的大小可能与物体的体积有关。
他为了验证猜想,准备了如下实验器材:花泥易产生塑性形变若干块,体积相同、质量为的小球个和质量为、的小球各一个;体积不同的小球个。将它们分别从不同位置由静止释放,小球陷入花泥里的深度情况如图所示。请你完成下列内容。
(1)本实验中,小球的重力势能大小是通过观察 来反映的;
(2)分析、、球的实验现象,可得出结论: ;
(3)为了验证猜想二,他应分析 填写字母三球的实验现象;
(4)为了验证猜想三,沈仔细同学正确操作,球、球和球的质量应该 选填“相同”或“不同”;实验后根据图乙的现象,由此可知物体重力势能的大小与物体的体积 选填“有关”或“无关”。
【答案】(1)小球陷入花泥的深度
(2)当下落高度一定时,物体的质量越大,重力势能越大
(3)ADE
(4)相同;无关
【知识点】探究影响物体势能大小的因素
【解析】【解答】影响重力势能大小的因素时,
猜想一:重力势能的大小可能与物体的质量有关;
猜想二:重力势能的大小可能与物体所在的高度有关;
猜想三:重力势能的大小可能与物体的体积有关。
(1)小球下落时的重力势能不同,陷入的深度不同,实验中,小球的重力势能大小通过小球陷入花泥的深度反映;
(2)分析A、B、C球的实验现象,下落的高度相同,质量不同,质量越大, 陷入越深,可得结论:当下落高度一定时,物体的质量越大,重力势能越大;
(3)验证猜想二时,重力势能和高度的关系,需要小球的质量相同,下落的高度不同,比较A、D、E三球的实验现象;
(4)验证猜想三时,重力势能可能与物体的体积有关,F球、G球和H球的质量应该相同;根据图乙的现象,质量和下落高度相同时,体积不同,但陷入的深度相同,可知物体重力势能的大小与物体的体积无关。
【分析】(1)物体的重力势能不同,陷入深度不同;
(2)物体的高度一定时,质量越大,重力势能越大;
(3)探究重力势能和高度的关系,需要保持质量相同,下落的高度不同;
(4)探究重力势能和物体体积的关系,需要保持质量和下落高度相同。
30.在小型建筑工地,常用简易的起重设备竖直吊运建筑材料,其工作原理相当于如图所示的滑轮组。重物为,绳子被匀速向下拉了,拉力为,求在此过程中:不计绳重和摩擦
(1)滑轮组的机械效率。
(2)当再次提起一个物重为的物体时,此时滑轮组机械效率。
【答案】(1)解:由图可知,滑轮组的机械效率:;
答:滑轮组的机械效率为;
(2)解: 因为不计绳重和摩擦时,
所以动滑轮的重力:,
因为不计绳重和摩擦,所以滑轮组的机械效率:。
答:当再次提起一个物重为的物体时,此时滑轮组机械效率为。
【知识点】机械效率的计算
【解析】【分析】(1)根据,计算滑轮组的机械效率;
(2)根据G动=nF-G,计算动滑轮的重力;根据,计算机械效率。
31.在标准大气压下,质量为、温度为的水,吸收,温度升高多少摄氏度?
【答案】解: ,
,
而水的初温为,
在标准大气压下,水的沸点为,
水的末温为,
实际上水的温度升高值为。
答:水的温度可以升高。
【知识点】热量的计算
【解析】【分析】根据,计算水的温度差的大小,结合标准大气压下的沸点,判断实际温度差大小。
32.(2022九上·姜堰月考)一列火车,以20m/s的速度在平直轨道上匀速行驶,整列火车受到的阻力是2000N。求:
(1)火车的牵引力;
(2)火车行驶10s时间内,机车牵引力所做的功;
(3)牵引力的功率。
【答案】(1)解:由于火车在平直轨道上匀速行驶,所以水平方向的阻力和牵引力是一对平衡力,即
答:火车的牵引力为2000N;
(2)解:根据题意知道,火车速度
火车在水平方向移动的距离
机车牵引力做的功为
答:火车行驶10s时间内,机车牵引力所做的功为 ;
(3)解:牵引力的功率为
答:牵引力的功率为 。
【知识点】功率计算公式的应用;二力平衡的条件及其应用;功的计算及应用
【解析】【分析】(1)根据二力平衡条件,可求出牵引力;
(2)根据公式s=vt及W=Fs,可求出功;
(3)根据公式,可求出功率。