13.2 内能(同步练习)-2024-2025学年九年级物理全一册教材配套同步课件+同步练习(人教版)
2024-08-23
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2份
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18页
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理人教版(2012)九年级全一册 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | 第2节 内能 |
| 类型 | 作业-同步练 |
| 知识点 | 内能基础 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1.64 MB |
| 发布时间 | 2024-08-23 |
| 更新时间 | 2024-08-23 |
| 作者 | 初高中理科资料站 |
| 品牌系列 | 其它·其它 |
| 审核时间 | 2024-08-23 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/46972840.html |
| 价格 | 2.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
13.2 内能(同步练习)(原卷版)
一、单选题
1.2023年6月3日神舟十五号返回舱进入大气层,与大气层摩擦产生高温形成火球进入黑障区。下列改变内能的方式,与“火球”的形成不相同的是( )
A.摩擦生热 B.钻木取火 C.热水取暖 D.擦燃火柴
2.关于温度、热量、内能,以下说法正确的是( )
A.0℃的冰没有内能
B.物体的温度越低,所含的热量越小
C.物体温度升高,内能一定增加
D.物体的内能与温度有关,只要温度不变,物体的内能就一定不变
3.下列实例中,改变物体内能的方式与其它三个不同的是( )
A.用力搓手,手会发热 B.用炉灶烧水,水温升高
C.汽缸内气体被压缩,温度升高 D.用锯条锯木头,锯条温度升高
4.下列事例中,由于热传递改变物体内能的是( )
A.冬天两手相互摩擦感到暖和
B.弯折铁丝,铁丝会发热
C.夏天双手捂住冰袋感觉凉爽
D.用锯条锯断木头时,锯条会发热
5.2022年4月16日,神舟十三号乘组航天员返回地球。在返回舱进入大气层后加速下落的过程中,返回舱的( )
A.重力势能增大 B.动能减小
C.机械能不变 D.内能增大
6.关于物体的内能,下列说法正确的是( )
A.物体内能增加,一定要从外界吸收热量
B.物体运动速度越大,内能越大
C.做功和热传递都能改变物体的内能
D.温度高的物体内能一定大
7.下列说法中正确的是: ( )
A.质量相同的不同燃料,燃烧放出的热量越多这种燃料的热值越大
B.热机效率是指热机对燃料的利用率.燃料放出的热量越多,效率就越高
C.摩擦生热时,机械能转化为内能
D.水电站工作时,把电能转化为机械能
8.如图所示,在一个配有活塞的厚玻璃瓶内放一小团硝化棉,迅速下压活塞,硝化棉燃烧.下列说法正确的是
A.迅速向上抽活塞,硝化棉也能燃烧
B.通过此实验可以验证热传递能改变物体的内能
C.硝化棉燃烧,是因为活塞与玻璃筒壁摩擦生热使空气的温度升高
D.硝化棉燃烧,是因为下压活塞的过程中压缩空气做功,使筒内空气的温度升高
二、多选题
9.下列说法中正确的是( )
A.物体吸收热量,温度不一定升高 B.温度相同的两个物体内能一定相等
C.物体温度升高,它的内能一定增加 D.物体温度升高,一定吸收了热量
10.在下列过程中,由于做功而使物体内能增加的是( )
A.把铁丝反复弯曲,弯曲处变热 B.用酒精灯对烧杯中的水加热
C.山芋在炉膛内烤熟 D.用锯条锯木头,锯条发热
三、填空题
11.一杯开水放在桌上,过了一段时间后,杯内水的温度降低,那么水的内能 (选填“增加”、“不变”或“减少”)。
12.如图所示是流星经过大气层与空气摩擦发热、发光的一幅照片,这个现象说明 (选填“热传递”或“做功”)可以改变物体的内能:长征二号PT2运载火箭外表涂有一层特殊物质,利用该物质在高温下先熔化、再汽化时要 热(选填“吸”或“放”),从而避免高速运行的火箭温度过高.
13.《警世贤文•勤奋篇》中写到“宝剑锋从磨砺出,梅花香自苦寒来”。在磨刀石上打磨宝剑时,通过 的方式改变了宝剑的内能;梅花飘香是 现象。
14.世界(宏观)是由物质组成的,物质是由大量分子(微观)组成的,宏观和微观两者关系紧密相连,可以用微观来解释宏观现象。
例1:同种物质的单个分子的质量是一定的,不同物质的单个分子的质量一般是不同的,所以物体含有某种物质的分子数量越大,质量越大。
例2:一定质量的气体,被压缩后分子间的距离变小,气体的体积变小,分子势能变大,物体的内能变大。
请仿照例1、例2,解释:温度升高,物质的密度一般变小;
(2)温度升高,物体的内能变大。
15.2020年11月24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:
(1)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;
(2)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”)
四、实验题
16.小一在探究某种物质的熔化规律时,根据获得的实验数据绘制了如图所示的图像。根据图像可知:
(1)该物质属于非晶体,是因为该物质在熔化过程中, ;
(2)在加热过程中,该物质的内能 (选填“增加”、“不变”或“减少”)。
17.如图所示是四个热学实验。请根据实验现象解决相关问题:
甲:气体扩散的演示实验,两个瓶中分别装有无色的空气和红棕色的二氧化氮气体。
乙:两块表面平整光滑的铅块压紧后可吊起重物。
丙:加热使水沸腾,水蒸气冲起软木塞。
丁:用弹簧测力计拉玻璃板,玻璃板的下表面与水面接触为分开,发现弹簧测力计的示数大于玻璃板的重力。
(1)甲实验中,装二氧化氮气体的应是 (选填“A”或“B”)瓶。
(2)其中 两个实验现象的原因相同,这两个实验都可以表明:分子间存在 力。
(3)其中 这个实验虽然简单,却基本展示了蒸汽机的工作原理。在这个实验中,燃料燃烧时产生的热量传给水和水蒸气;塞子受到水蒸气的压力而冲出去,水蒸气的 能转化为塞子的 能。同时试管口有“白气”出现,这是水蒸气 (填物态变化名称)而成的。
五、综合题
18.如图所示的实验,是我们在学习分子动理论时做过的一些实验:
图a:浓硫酸铜溶液与清水开始界面十分清晰,几天之后,两种液体混合均匀了;
图b:玻璃板的下表面接触水面,发现拉力大于玻璃板的重力;
图c:水和酒精充分混合后的总体积小于混合前水和酒精的总体积;
图d:将红墨水滴入水中,可以看到它在水中扩散开来;
图e:将两个底面干净、平整的铅块紧压在一起,两个铅块就会结合在一起,下面吊一个较重的物体也不会将它们拉开。
(1)图a和图 两个实验形成实验现象的原因相同,实验表明:分子在 ,图a为尽快达到实验目的,实验过程中不可以搅动量筒里的液体;
(2)图b和图 两个实验形成实验现象的原因相同,实验表明:分子之间存在 ;
(3)图c实验表明,分子之间存在 ;
(4)图d为尽快达到实验目的,可以用 水(选填“冷”或“热”)实验,原因是分子的热运动与 有关。
19.国家游泳中心“水立方”是2008年北京奥运会的标志性场馆之一。为举办北京2022年冬奥会,“水立方”经过一番改造,摇身一变成为了“冰立方”,用于开展冰上运动,成为奥运场馆可持续利用的典范。“冰立方”主要承担冰壶比赛,如图所示是我国选手比赛时的一个场景。
(1)冰壶放在水平冰面上,地面对冰壶的支持力和冰壶的重力是 (选填“平衡力”、“相互作用力”);
(2)投壶队员以一定速度将壶推出,冰壶离手后由于 向前滑行;两名队员在冰壶前方“刷冰”,通过 的方式改变表面冰层的内能,使表面的冰 (填物态变化名称)成薄薄的一层水,使“干”摩擦变“湿”摩擦,这样就能减小冰壶与冰面之间的摩擦,使冰壶按照运动员预计的运动快慢和方向运动;
(3)由此我们可以联系生活实际,为了提醒司机朋友在雨天里注意行车安全,常在高速公路旁设置“雨天路滑,减速慢行”的警示牌,这是因为雨天汽车刹车时所受阻力较 ,刹车后行驶距离较 ,所以要减速慢行。
六、计算题
20.一辆水陆两栖坦克总重3×105N,它的发动机是一台新型内燃机,两条履带与地面接触的总面积为5m2.(ρ水=1.0×103kg/m3g=10N/kg)
(1)该坦克要从水平冰面上经过,冰层能承受的最大压强为7×104Pa,请用计算说明坦克能否安全通过?
(2)该坦克涉水过河漂浮在水面上时,求它排开水的体积是多大?
(3)一次执行任务时,该坦克在平直公路上匀速行驶1200m,用时2min,发动机牵引力的功率保持600kW恒定不变,发动机消耗了4.5kg的燃料(燃料的热值为4.0×107J/kg),求发动机提供的牵引力是多大?发动机的效率是多大?
试卷第1页,共3页
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13.2 内能(同步练习)(解析版)
一、单选题
1.2023年6月3日神舟十五号返回舱进入大气层,与大气层摩擦产生高温形成火球进入黑障区。下列改变内能的方式,与“火球”的形成不相同的是( )
A.摩擦生热 B.钻木取火 C.热水取暖 D.擦燃火柴
【答案】C
【详解】ABD.神舟十二号返回舱进入大气层高速运动时,返回舱与大气层剧烈摩擦,机械能转化为返回舱的内能,温度升高,属于做功改变内能。摩擦生热、钻木取火、擦燃火柴,均属于摩擦生热现象,是通过做功的方式来改变物体内能的,故ABD不符合题意;
C.热水取暖时,热水放热,温度降低,内能减小,人体吸收热量,温度升高,内能变大是通过热传递的方式来改变物体内能的,故C符合题意。
故选C。
2.关于温度、热量、内能,以下说法正确的是( )
A.0℃的冰没有内能
B.物体的温度越低,所含的热量越小
C.物体温度升高,内能一定增加
D.物体的内能与温度有关,只要温度不变,物体的内能就一定不变
【答案】C
【详解】A.一切物体都具有内能,故A错误;
B.热量是一个过程量,不能用含有来表示,故B错误;
C.物体温度升高,内能一定增加,故C正确;
D.影响内能的因素有质量、温度、状态等,晶体熔化时吸热,温度不变内能增加,故D错误。
故选C。
3.下列实例中,改变物体内能的方式与其它三个不同的是( )
A.用力搓手,手会发热 B.用炉灶烧水,水温升高
C.汽缸内气体被压缩,温度升高 D.用锯条锯木头,锯条温度升高
【答案】B
【详解】A.用力搓手,手会发热,是通过做功的方式改变物体内能的;
B.用炉灶烧水,水温升高,是通过热传递的方式改变物体内能的;
C.汽缸内气体被压缩,温度升高,是通过做功的方式改变物体内能的;
D.用锯条锯木头,锯条温度升高,是通过做功的方式改变物体内能的.故本题正确选项是B.
4.下列事例中,由于热传递改变物体内能的是( )
A.冬天两手相互摩擦感到暖和
B.弯折铁丝,铁丝会发热
C.夏天双手捂住冰袋感觉凉爽
D.用锯条锯断木头时,锯条会发热
【答案】C
【详解】A.冬天两手相互摩擦感到暖和,摩擦力做功,使手内能增加,所以是通过做功改变物体内能,故A不符合题意;
B.弯折铁丝,铁丝会发热,人对铁丝做功,使铁丝内能增加,所以是通过做功改变物体内能,故B不符合题意;
C.夏天双手捂住冰袋感觉凉爽,热量从手传递到冰袋,所以是通过热传递改变内能,故C符合题意;
D.用锯条锯断木头时,锯条会发热摩擦力做功,使锯条内能增加,所以是通过做功改变物体内能,故D不符合题意。
故选C。
5.2022年4月16日,神舟十三号乘组航天员返回地球。在返回舱进入大气层后加速下落的过程中,返回舱的( )
A.重力势能增大 B.动能减小
C.机械能不变 D.内能增大
【答案】D
【详解】AB.返回舱加速下落,质量不变,速度变大,动能变大,高度减小,重力势能减小,故AB不符合题意;
CD.返回舱运动过程中,受到空气阻力作用,克服阻力做功,返回舱温度升高,因此返回舱机械能减小,内能增大,一部分机械能转化为内能,故C不符合题意,D符合题意。
故选D。
6.关于物体的内能,下列说法正确的是( )
A.物体内能增加,一定要从外界吸收热量
B.物体运动速度越大,内能越大
C.做功和热传递都能改变物体的内能
D.温度高的物体内能一定大
【答案】C
【详解】A.因为改变物体内能的方式有做功和热传递,所以物体内能增加,不一定要从外界吸收热量,故A错误;
B.内能的大小与温度、状态、质量等因素有关,与物体的运动速度无关,故B错误;
C.改变内能的方式有两种,做功和热传递。故C正确;
D.影响物体内能大小的因素有温度、质量、状态等,温度高的物体内能不一定就大,温度低的物体内能不一定小,故D错误。
故选C。
7.下列说法中正确的是: ( )
A.质量相同的不同燃料,燃烧放出的热量越多这种燃料的热值越大
B.热机效率是指热机对燃料的利用率.燃料放出的热量越多,效率就越高
C.摩擦生热时,机械能转化为内能
D.水电站工作时,把电能转化为机械能
【答案】C
【详解】试题分析: A、燃料完全燃烧时放出的热量与质量的比值叫做这种燃料的热值,热值的大小与燃料的种类有关.质量相同的不同燃料,燃烧放出的热量越多这种燃料的热值不一定越大.故A错误;有用功占燃料完全燃烧放出热量的比例越大,热机的效率越高, B、热机效率是指热机对燃料的利用率,既用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧放出的能量之比,燃料放出的热量越多,用来做有用功的能量不一定多,效率也不一定高,故B错误;C、摩擦生热实质是内能和其他形式的能相互转化的过程,机械能转化为内能,故C正确;D、水电站工作时,把机械能转化为电能,故D错误.故选C.
考点:热机的效率;能量转化;燃料的热值.
8.如图所示,在一个配有活塞的厚玻璃瓶内放一小团硝化棉,迅速下压活塞,硝化棉燃烧.下列说法正确的是
A.迅速向上抽活塞,硝化棉也能燃烧
B.通过此实验可以验证热传递能改变物体的内能
C.硝化棉燃烧,是因为活塞与玻璃筒壁摩擦生热使空气的温度升高
D.硝化棉燃烧,是因为下压活塞的过程中压缩空气做功,使筒内空气的温度升高
【答案】D
【详解】迅速向下压活塞,活塞会压缩空气做功,机械能转化为内能,使空气的内能增加,温度升高,当温度达到棉花的燃点时,棉花就会燃烧,通过此实验可说明做功可以改变物体的内能;
故ABC错误,D正确.
故选D.
【点睛】牢记改变物体内能的两种方式是解题的关键,即热传递和做功,两种方式对于内能的改变是等效的,两种方式很容易区分,做题不难.
二、多选题
9.下列说法中正确的是( )
A.物体吸收热量,温度不一定升高 B.温度相同的两个物体内能一定相等
C.物体温度升高,它的内能一定增加 D.物体温度升高,一定吸收了热量
【答案】AC
【详解】A.物体吸收热量,温度不一定升高,比如:晶体熔化、液体沸腾时,吸热但温度不变,故A正确;
B.内能的大小跟质量、温度、状态有关,只知道温度相等,并不能判断内能的大小,故B错误;
C.物体温度升高,分子热运动更剧烈,其内能一定增加,故C正确;
D.物体温度升高,可能是吸收了热量,也可能是外界对物体做了功,故D错误。
故选AC。
10.在下列过程中,由于做功而使物体内能增加的是( )
A.把铁丝反复弯曲,弯曲处变热 B.用酒精灯对烧杯中的水加热
C.山芋在炉膛内烤熟 D.用锯条锯木头,锯条发热
【答案】AD
【详解】A.把铁丝反复弯曲,弯曲处变热,这是因为对铁丝做功,它的温度升高,内能增大,这是由于做功而使物体内能增加,选项A符合题意;
B.用酒精灯对烧杯中的水加热,火中的热量会传递给水,使水的温度升高,内能增大,这是由于热传递而使物体内能增加的,B项不合题意;
C.山芋在炉膛内烤熟,炉膛的热量会传递给山芋,使山芋的温度升高,内能增大,这是由于热传递而使物体内能增加的,C项不合题意;
D.用锯条锯木头,锯条发热,这是因为锯条与木头相互摩擦做功,锯条的温度升高,内能增大,这是由于做功而使物体内能增加,选项D符合题意.
三、填空题
11.一杯开水放在桌上,过了一段时间后,杯内水的温度降低,那么水的内能 (选填“增加”、“不变”或“减少”)。
【答案】减少
【详解】杯内的开水与外界环境发生热传递,放出热量,温度降低,内能减少。
12.如图所示是流星经过大气层与空气摩擦发热、发光的一幅照片,这个现象说明 (选填“热传递”或“做功”)可以改变物体的内能:长征二号PT2运载火箭外表涂有一层特殊物质,利用该物质在高温下先熔化、再汽化时要 热(选填“吸”或“放”),从而避免高速运行的火箭温度过高.
【答案】 做功 吸
【详解】流星在进入大气层后,克服摩擦做功,使流星的内能增加、温度升高,是通过做功的方式改变内能的;为保证火箭安全,箭体上涂有一层特殊固体物质,在高温下先熔化,再汽化,因为熔化、汽化时要吸收大量的热,这样箭体的温度就不会太高.
13.《警世贤文•勤奋篇》中写到“宝剑锋从磨砺出,梅花香自苦寒来”。在磨刀石上打磨宝剑时,通过 的方式改变了宝剑的内能;梅花飘香是 现象。
【答案】 做功 扩散
【详解】[1]在磨刀石上打磨宝剑时,宝剑在磨刀石上滑动,宝剑的温度升高了,是通过做功的方式改变内能。
[2]梅花的香味分子扩散到空气中,属于扩散现象,说明分子不停地做无规则运动。
14.世界(宏观)是由物质组成的,物质是由大量分子(微观)组成的,宏观和微观两者关系紧密相连,可以用微观来解释宏观现象。
例1:同种物质的单个分子的质量是一定的,不同物质的单个分子的质量一般是不同的,所以物体含有某种物质的分子数量越大,质量越大。
例2:一定质量的气体,被压缩后分子间的距离变小,气体的体积变小,分子势能变大,物体的内能变大。
请仿照例1、例2,解释:温度升高,物质的密度一般变小;
(2)温度升高,物体的内能变大。
【答案】 见解析 见解析
【详解】[1]温度越高,分子热运动越剧烈,分子间距就越大,则物体的体积膨胀现象就越明显,体积变大,根据,质量不变,所以密度变小。
[2]内能是物体内部分子动能和分子势能的总和,温度越高,分子热运动越剧烈,分子动能和分子势能就越大,所以物体的内能变大。
15.2020年11月24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:
(1)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;
(2)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”)
【答案】 增大 内 减小 增大
【详解】(1)[1][2]火箭在加速上升过程中,质量不变,速度和高度变大,动能和重力势能变大,因此机械能变大,该过程中消耗了燃料的化学能转化为内能,又将内能转化为火箭的机械能。
(2)[3][4]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。
四、实验题
16.小一在探究某种物质的熔化规律时,根据获得的实验数据绘制了如图所示的图像。根据图像可知:
(1)该物质属于非晶体,是因为该物质在熔化过程中, ;
(2)在加热过程中,该物质的内能 (选填“增加”、“不变”或“减少”)。
【答案】 没有固定的熔点 增加
【详解】(1)[1]由图像可知,该物质在熔化过程中,温度一直上升,没有固定的熔点,所以该物质是非晶体。
(2)[2]该物质在熔化过程中,不断吸收热量,温度升高,内能增加。
17.如图所示是四个热学实验。请根据实验现象解决相关问题:
甲:气体扩散的演示实验,两个瓶中分别装有无色的空气和红棕色的二氧化氮气体。
乙:两块表面平整光滑的铅块压紧后可吊起重物。
丙:加热使水沸腾,水蒸气冲起软木塞。
丁:用弹簧测力计拉玻璃板,玻璃板的下表面与水面接触为分开,发现弹簧测力计的示数大于玻璃板的重力。
(1)甲实验中,装二氧化氮气体的应是 (选填“A”或“B”)瓶。
(2)其中 两个实验现象的原因相同,这两个实验都可以表明:分子间存在 力。
(3)其中 这个实验虽然简单,却基本展示了蒸汽机的工作原理。在这个实验中,燃料燃烧时产生的热量传给水和水蒸气;塞子受到水蒸气的压力而冲出去,水蒸气的 能转化为塞子的 能。同时试管口有“白气”出现,这是水蒸气 (填物态变化名称)而成的。
【答案】 B 乙丁 引 丙 内 机械 液化
【详解】(1)[1]甲实验中,装二氧化氮气体的应是B瓶,因为二氧化氮的密度大于空气的密度,将二氧化氮瓶放在下面可以表明分子自发的做无规则运动。
(2)[2][3]乙实验两块表面平整光滑的铅块压紧后可吊起重物,说明分子间存在引力,两铅块很难被拉开。丁实验用弹簧测力计拉玻璃板,玻璃板的下表面与水面接触为分开,发现弹簧测力计的示数大于玻璃板的重力,说明水分子和玻璃板分子间存在引力。
(3)[4][5][6][7]丙实验中,燃料燃烧时产生的热量传给水和水蒸气;水蒸气的内能转化为塞子的机械能,塞子受到水蒸气的压力而冲出去,同时水蒸气内能减少,温度降低,液化成小水滴,试管口有“白气”出现,这展示了蒸汽机的工作原理。
五、综合题
18.如图所示的实验,是我们在学习分子动理论时做过的一些实验:
图a:浓硫酸铜溶液与清水开始界面十分清晰,几天之后,两种液体混合均匀了;
图b:玻璃板的下表面接触水面,发现拉力大于玻璃板的重力;
图c:水和酒精充分混合后的总体积小于混合前水和酒精的总体积;
图d:将红墨水滴入水中,可以看到它在水中扩散开来;
图e:将两个底面干净、平整的铅块紧压在一起,两个铅块就会结合在一起,下面吊一个较重的物体也不会将它们拉开。
(1)图a和图 两个实验形成实验现象的原因相同,实验表明:分子在 ,图a为尽快达到实验目的,实验过程中不可以搅动量筒里的液体;
(2)图b和图 两个实验形成实验现象的原因相同,实验表明:分子之间存在 ;
(3)图c实验表明,分子之间存在 ;
(4)图d为尽快达到实验目的,可以用 水(选填“冷”或“热”)实验,原因是分子的热运动与 有关。
【答案】 d 永不停息的无规则运动中 e 引力 间隙 热 温度
【详解】(1)[1][2]图a和图d都是扩散现象,扩散现象说明分子在不停的做无规则运动。
(2)[3][4]图b中拉力大于玻璃板的重力,是因为玻璃分子和水分子间存在引力;图e铅块结合在一起,下面吊一个较重的物体也不会将它们拉开,是因为铅块分子间存在引力。即图b和图e两个实验形成实验现象的原因相同,说明分子之间存在引力。
(3)[5]水和酒精充分混合后的总体积小于混合前水和酒精的总体积,是因为酒精分子和水分子间都存在间隙,混合后扩散,分子彼此进入对方分子的间隙,总体积变小。
(4)[6][7]温度越高,分子的无规则运动越剧烈,扩散就越快,所以为了尽快达到实验目的,可以用热水做实验。
19.国家游泳中心“水立方”是2008年北京奥运会的标志性场馆之一。为举办北京2022年冬奥会,“水立方”经过一番改造,摇身一变成为了“冰立方”,用于开展冰上运动,成为奥运场馆可持续利用的典范。“冰立方”主要承担冰壶比赛,如图所示是我国选手比赛时的一个场景。
(1)冰壶放在水平冰面上,地面对冰壶的支持力和冰壶的重力是 (选填“平衡力”、“相互作用力”);
(2)投壶队员以一定速度将壶推出,冰壶离手后由于 向前滑行;两名队员在冰壶前方“刷冰”,通过 的方式改变表面冰层的内能,使表面的冰 (填物态变化名称)成薄薄的一层水,使“干”摩擦变“湿”摩擦,这样就能减小冰壶与冰面之间的摩擦,使冰壶按照运动员预计的运动快慢和方向运动;
(3)由此我们可以联系生活实际,为了提醒司机朋友在雨天里注意行车安全,常在高速公路旁设置“雨天路滑,减速慢行”的警示牌,这是因为雨天汽车刹车时所受阻力较 ,刹车后行驶距离较 ,所以要减速慢行。
【答案】 平衡力 惯性 做功 熔化 小 长
【详解】(1)[1]冰壶受到的重力与冰面对冰壶的支持力,两个力的大小相等、方向反向、作用在同一条直线上,作用在同一个物体上,符合二力平衡的条件,是一对平衡力。
(2)[2]冰壶离开手后,由于惯性会继续保持原来的运动状态,继续向前运动。
[3]比赛时队员在冰壶前方“刷冰”,是通过做功的方式改变冰的内能。
[4]使表面的冰熔化成薄薄的一层水,这样冰面更光滑,从而减小了冰壶与冰之间的摩擦力。
(3)[5][6]雨天路面变湿,汽车的摩擦阻力变小,汽车的运动状态改变的越慢,汽车运动距离越长,容易出现交通事故,所以雨天要减速慢行。
六、计算题
20.一辆水陆两栖坦克总重3×105N,它的发动机是一台新型内燃机,两条履带与地面接触的总面积为5m2.(ρ水=1.0×103kg/m3g=10N/kg)
(1)该坦克要从水平冰面上经过,冰层能承受的最大压强为7×104Pa,请用计算说明坦克能否安全通过?
(2)该坦克涉水过河漂浮在水面上时,求它排开水的体积是多大?
(3)一次执行任务时,该坦克在平直公路上匀速行驶1200m,用时2min,发动机牵引力的功率保持600kW恒定不变,发动机消耗了4.5kg的燃料(燃料的热值为4.0×107J/kg),求发动机提供的牵引力是多大?发动机的效率是多大?
【答案】(1)7×104Pa,能;(2)30 m3;(3)6×104N, 40%.
【分析】(1)坦克在对冰面的压力等于其重力,已知受力面积,利用求压强大小,并与冰层能承受的最大压强比较;
(2)坦克在水中航行时,处于漂浮状态,受到的浮力等于自重,利用F浮=ρ水gV排求排开水的体积;
(3)已知坦克在平直公路上匀速行驶的距离与时间,求其速度,
根据求出发动机提供的牵引力;
已知发动机消耗了4.5kg的燃料和燃料的热值为4.0×107J/kg,根据Q=mq求放出的热量,根据求发动机的效率.
【详解】(1)一辆水陆两栖坦克总重3×105N,对冰面的压力等于其重力,
坦克对冰面的压强:
,故坦克能安全通过;
(2)该坦克过河漂浮在水面上时,其受到的浮力等于重力,即F浮=G=3×105N,
由F浮=ρ水gV排得排开水的体积:
;
(3)该坦克在平直公路上匀速行驶的速度:,
因匀速行驶,且,
则发动机提供的牵引力:,
4.5kg的燃料完全燃烧放出的热量:Q=mq=4.5kg×4.0×107J/kg=1.8×108J,
发动机的效率:
答:(1)冰层能承受的最大压强为7×104Pa,该坦克能从水平冰面上安全通过;
(2)该坦克涉水过河漂浮在水面上时,它排开水的体积是30 m3;
(3)发动机提供的牵引力是6×104N,发动机的效率是40%.
【点睛】本题考查了压强公式、功率公式、物体浮沉条件的应用、功、燃料放出热量及效率的计算,综合性强.
试卷第1页,共3页
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