陕西省西安市曲江第一中学2023-2024学年九年级上学期第一次月考物理试卷
2024-09-20
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内容正文:
2023-2024学年陕西省西安市曲江一中九年级(上)第一次月考物理试卷
一、选择题(共10题,每小题2分,计20分。每小题只有一个选项是符合题意的)
1.(2分)下列生活中的物理数据最接近实际的是( )
A.中学生正常上楼的功率约为100W
B.把2个鸡蛋匀速举高1m做功20J
C.学校基建中的塔式起重机的机械效率约为100%
D.一名九年级学生从教学楼一楼沿楼梯走上四楼克服自身重力做的功约为45J
2.(2分)杠杆在生活中无处不在,如图所示工具在使用过程中属于费力杠杆的是( )
A.瓶盖起子 B.定滑轮
C.核桃夹子 D.镊子
3.(2分)如图所示的四种情景中,人对物体做功的是( )
A.人拿物体沿水平路面前行
B.人举着哑铃不动
C.人推一块大石头没推动
D.人将地面上的物体捡起来
4.(2分)某工厂要提升一个笨重的零件,一位工人设计了图示的四种方案,不计机械重力、不计绳重和摩擦( )
A. B.
C. D.
5.(2分)如图所示,在光滑水平面上,静止的甲、乙两物体质量分别为m、2m,使物体沿力的方向移动相同的距离s,则下列说法正确的是( )
A.F对乙物体做功较大
B.F对甲物体做功较大
C.F对甲、乙物体做功一样大
D.无法比较
6.(2分)星期天的早晨小明去登山采用两种路径登山,一种是从东面陡坡登上山顶,用了15分钟,用了7分钟(设山下地面相平,不计摩擦)。则下列说法正确的是( )
A.从东面登山,克服自身重力做功多一些
B.从东面登山和从西面登山,克服自身重力做功一样多
C.从东面登山的功率大
D.两种登山方式功率一样大
7.(2分)如图所示,掉在地上的弹性小球会跳起,但是越跳越低。下列说法正确的是( )
A.弹性小球反复跳起落下过程中,小球机械能总量保持不变
B.小球越跳越低,说明小球的一部分机械转化为其它形式的能量
C.小球越跳越低,重力势能越来越大
D.小球越跳越低,最终会停止跳动,说明小球的机械能凭空消尖
8.(2分)关于如图所示现象的说法,错误的是( )
A.甲图:停靠在站台的列车没有内能
B.乙图:0℃的冰山具有内能
C.丙图:凉蛋炒饭被加热,温度升高的过程中内能增大
D.丁图:炒板栗的过程主要是通过热传递的方式使板栗内能增大的
9.(2分)下列对功率以及机械效率的理解正确的是( )
A.做功越多的机械,其功率就越大
B.做功越慢的机械,其功率就越大
C.功率越大的机械,机械效率就越高
D.有用功在总功中所占的比例越大,机械效率就越高
10.(2分)杆秤作为华夏国粹,它制作轻巧、使用便利,如图所示,使用时将货物挂在秤钩上,用手提起B或C(相当于支点),移动秤砣在秤杆上的位置,当秤杆水平平衡时,此秤最大称量是10kg。秤杆、秤钩和秤纽的质量忽略不计,AB、BC、BD的长度如图所示。下列说法不正确的是( )
A.秤砣的质量是0.4kg
B.提起B秤纽,可以达到最大称量
C.距离C点12.5cm,有两个刻度,分别为1kg和3kg
D.如果秤砣磨损,用该种称量货物质量偏大
二、填空与作图题(共8小题,计22分)
11.(4分)如图甲所示,是同学们常用的燕尾夹,当用力按压C点打开夹子时 (选填“A”、“B”或“C”)点看作支点;如图乙所示,手柄 (选填“粗”或“细”)一些的螺丝刀用起来更省力;如图丙所示,用扳手拧螺帽时 (选填“a”或“b”)的握法更有利于拧紧或松开螺帽,原因是动力臂更 (选填“长”或“短”)。
12.(4分)如图所示,斜面长s=10m,高h=4m,将一个重为100N的物体由斜面底端A匀速拉到顶端B,有用功为 J,斜面的机械效率为 ;物体在斜面上匀速运动时受到的摩擦力为 N;整个过程中斜面对物体的支持力做功大小为 J。
13.(3分)将一壶水置于炉火上加热,水的温度会 ,它的内能将 ,这是通过 的方式改变水的内能。
14.(2分)质量相同的铁球和木球在水平地面上匀速运动,木球的速度比铁球的大,则木球的动能 ;质量相同的铁罐和木盒静止在书架上,木盒的高度比铁罐的高,则木盒的重力势能 。(均选填“大”或“小”)
15.(2分)如图甲所示,物体在水平拉力F的作用下由静止沿粗糙水平面向右运动,0~6s内拉力随时间变化的规律如图乙,则在2~4s内,物体受到的摩擦力为 N,拉力所做的功为 J。
16.(3分)如图所示的滑轮组,在拉力F的作用下,物体A以0.1m/s的速度匀速直线运动了10s。物体A受到的摩擦力为4.2N(不计绳、弹簧测力计和滑轮重)。则绳子自由端移动的距离为 m,拉力F的功率为 W,滑轮组的机械效率为 。
17.(2分)如图所示,O点是撬棒的支点,F2是阻力。请在图中画出作用在A点的最小动力F1及其力臂L1。
18.(2分)如图所示是想用一定一动滑轮组将陷入沼泽中的汽车拉出的示意图,请画出最省力的绕法。
三、实验题(共3小题,计22分)
19.(7分)小红和小明利用如图所示装置探究杠杆的平衡条件。(每个钩码均相同)
(1)实验中,小红同学观察到杠杆静止在如图甲所示位置,此时杠杆处于 状态(选填“平衡”或“不平衡”)。她应将平衡螺母向 调节(选填“左”或“右”),这样才能使杠杆在水平位置平衡,调节杠杆在水平位置平衡的目的是 ;
次数
F1'/N
L1/cm
F2/N
L2'/cm
1
1
10
2
5
2
2
10
1
20
3
2
15
3
10
(2)在杠杆两端挂加钩码,并移动钩码,使杠杆在水平位置平衡 ;
(3)小明根据以上数据得出杠杆平衡条件是 ;
(4)杠杆调节平衡后,小红在杠杆(刻度均匀)上的A点处挂4个钩码,应在B点挂 个钩码;
(5)如图丙所示,用弹簧测力计在C处竖直向上拉,使杠杆在水平位置平衡。当弹簧测力计在原位置逐渐向右倾斜时,则弹簧测力计的示数将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
20.(8分)小明在“探究物体的动能大小跟哪些因素有关”的实验中,选用质量不同的两个钢球m和M(M的质量大于m),分别从不同的高度h和H(H>h),观察木块B被撞击后移动的距离,实验过程如图所示:
(1)该实验中物体的动能是指 (选填“钢球”或“木块”)的动能:实验中通过观察 来说明动能的大小;
(2)比较甲、乙两图进行的实验,由此得出结论是:当 相同时,小球的 越大,动能越大;
(3)图乙、丙换用质量不同的钢球从斜面的相同高度由静止开始滚下,目的是控制钢球下滑到斜面底时的速度相同,探究物体动能大小与 的关系;
(4)根据本次实验现象可推理出高速公路上的限速规定中,为了交通安全,大客车的速度要比小汽车的速度 (选填“大”或“小”)一些。
(5)木块在水平面上滑动的过程中,受到水平面的摩擦力 ,克服摩擦力做功的功率 (两个空均选填“变大”、“变小”或“不变”)。
21.(7分)同学们进行了“影响滑轮组机械效率因素”的实验探究,用到的装置如图所示,实验数据记录如下表所示:
实验次数
钩码重G/N
钩码上升高度h/m
绳端拉力F/N
绳端移动距离s/m
机械效率η
1
2
0.1
1.2
0.3
55.6%
2
2
0.2
1.2
0.6
3
4
0.1
1.9
0.3
70.2%
4
4
0.1
1.3
0.5
61.5%
(1)实验中应沿竖直方向 拉动弹簧测力计,第二次实验的机械效率η= 。
(2)分析表中数据可知:第4次实验是用图 所示装置来完成的。
(3)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相同重物,滑轮组的机械效率与 无关。
(4)通过比较 两次实验数据可得出结论:同一滑轮组提升的物体越重,滑轮组机械效率越高(填实验次数的序号)。
(5)通过比较3、4两次实验数据可得出结论: 。
(6)根据以上结论和生活经验,不能提高滑轮组的机械效率的是 。
A.使用轻质动滑轮
B.增加所提物体重量
C.给机械加润滑油
D.增加重物上升高度
四、计算题(共2小题,计16分)
22.(8分)如图,质量为800kg的小轿车,在水平地面上行驶匀速直线行驶18km,小轿车发动机的功率为60kW,(g取10N/kg)求:
(1)小轿车所受重力。
(2)该车发动机所做的功。
(3)小轿车的牵引力。
23.(8分)工人师傅正在使用一种自制的简易起重装置向楼上吊装笨重的装修材料,某次操作中。工人用200N的拉力F在10s内将总重为500N的装修材料匀速提升2m,在这段时间内(不计绳重和摩擦,g取10N/kg)
(1)拉力F所做的有用功是多少?
(2)滑轮组的机械效率是多大?(结果保留至0.1%)
(3)工人师傅的重力为700N,绳能承受的最大拉力为600N,工人师傅用此滑轮组提升物体的最大重力为多少?
2023-2024学年陕西省西安市曲江一中九年级(上)第一次月考物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(共10题,每小题2分,计20分。每小题只有一个选项是符合题意的)
1.(2分)下列生活中的物理数据最接近实际的是( )
A.中学生正常上楼的功率约为100W
B.把2个鸡蛋匀速举高1m做功20J
C.学校基建中的塔式起重机的机械效率约为100%
D.一名九年级学生从教学楼一楼沿楼梯走上四楼克服自身重力做的功约为45J
【答案】A
【解答】解:A、根据功率的公式可知,每层楼的高度约为3m,代入计算可得,故A符合实际;
B、托起2个鸡蛋的力为8N,故B不符合实际;
C、使用任何机械不可避免地做额外功,故C错误;
D、一名八年级学生的质量约为50kg,
上楼克服重力做的功约为:W=Gh=mgh=50kg×10N/kg×9m=4500J,故D错误。
故选:A。
2.(2分)杠杆在生活中无处不在,如图所示工具在使用过程中属于费力杠杆的是( )
A.瓶盖起子 B.定滑轮
C.核桃夹子 D.镊子
【答案】D
【解答】解:A、瓶盖起子在使用时,是省力杠杆;
B、定滑轮的实质是等臂杠杆,故B不合题意;
C、核桃夹子在使用时,是省力杠杆;
D、镊子在使用时,是费力杠杆。
故选:D。
3.(2分)如图所示的四种情景中,人对物体做功的是( )
A.人拿物体沿水平路面前行
B.人举着哑铃不动
C.人推一块大石头没推动
D.人将地面上的物体捡起来
【答案】D
【解答】解:
A、人拿着物体沿水平路面前行,而物体移动的距离是水平的,所以人对物体没有做功。
B、人举着哑铃不动,但哑铃没有移动距离,故B不符合题意。
C、人推一块大石头没推动,但石头没有移动距离,故C不符合题意。
D、人将地面的物体捡起来,物体也向上移动了距离,故D符合题意。
故选:D。
4.(2分)某工厂要提升一个笨重的零件,一位工人设计了图示的四种方案,不计机械重力、不计绳重和摩擦( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解答】解:不计机械重力、不计绳重和摩擦:
A、用绳子直接拉物体,F=G物;
B、动滑轮上有两根绳子承担物体的重力,F=G物;
C、定滑轮不能省力,F=G物;
D、动滑轮上有两根绳子承担物体的重力,F=G物;
故D中拉力最小,最为省力。
故选:D。
5.(2分)如图所示,在光滑水平面上,静止的甲、乙两物体质量分别为m、2m,使物体沿力的方向移动相同的距离s,则下列说法正确的是( )
A.F对乙物体做功较大
B.F对甲物体做功较大
C.F对甲、乙物体做功一样大
D.无法比较
【答案】C
【解答】解:由题知,甲、乙两图中力F相同,
根据W=Fs可知,F对甲,故C正确。
故选:C。
6.(2分)星期天的早晨小明去登山采用两种路径登山,一种是从东面陡坡登上山顶,用了15分钟,用了7分钟(设山下地面相平,不计摩擦)。则下列说法正确的是( )
A.从东面登山,克服自身重力做功多一些
B.从东面登山和从西面登山,克服自身重力做功一样多
C.从东面登山的功率大
D.两种登山方式功率一样大
【答案】B
【解答】解:AB、小明重力一定,高度h相等,从东面登山和从西面登山,故A错误;
CD、由题知,又知从东面登山和从西面登山,根据P=,从西面登山的功率大。
故选:B。
7.(2分)如图所示,掉在地上的弹性小球会跳起,但是越跳越低。下列说法正确的是( )
A.弹性小球反复跳起落下过程中,小球机械能总量保持不变
B.小球越跳越低,说明小球的一部分机械转化为其它形式的能量
C.小球越跳越低,重力势能越来越大
D.小球越跳越低,最终会停止跳动,说明小球的机械能凭空消尖
【答案】B
【解答】解:由图可知,小球运动过程中弹起的高度越来越小;机械能减少的原因是克服与空气摩擦做功,将机械能转化成了部分内能;能量既不会凭空产生;根据能量守恒定律可知,都遵循能量守恒定律;
综上所述,B正确。
故选:B。
8.(2分)关于如图所示现象的说法,错误的是( )
A.甲图:停靠在站台的列车没有内能
B.乙图:0℃的冰山具有内能
C.丙图:凉蛋炒饭被加热,温度升高的过程中内能增大
D.丁图:炒板栗的过程主要是通过热传递的方式使板栗内能增大的
【答案】A
【解答】解:A、一切物体都有内能,故A错误;
B、一切物体都有内能,故B正确;
C、凉蛋炒饭被加热,内能增大,故C正确;
D、凉蛋炒饭被加热,温度升高,故D正确。
故选:A。
9.(2分)下列对功率以及机械效率的理解正确的是( )
A.做功越多的机械,其功率就越大
B.做功越慢的机械,其功率就越大
C.功率越大的机械,机械效率就越高
D.有用功在总功中所占的比例越大,机械效率就越高
【答案】D
【解答】解:A、做功越多,除非做功越多,故A错误;B,其功率就越小;
C、功率越大的机械做功越快,两者没有必然的关系;D、机械效率是指有用功与总功的比值,机械效率一定越高;
故选:D。
10.(2分)杆秤作为华夏国粹,它制作轻巧、使用便利,如图所示,使用时将货物挂在秤钩上,用手提起B或C(相当于支点),移动秤砣在秤杆上的位置,当秤杆水平平衡时,此秤最大称量是10kg。秤杆、秤钩和秤纽的质量忽略不计,AB、BC、BD的长度如图所示。下列说法不正确的是( )
A.秤砣的质量是0.4kg
B.提起B秤纽,可以达到最大称量
C.距离C点12.5cm,有两个刻度,分别为1kg和3kg
D.如果秤砣磨损,用该种称量货物质量偏大
【答案】C
【解答】解:AB、根据杠杆的平衡条件可知:当提着B处秤纽,A点所挂物体重为GA=,
当提着C处秤纽、秤砣在D点时A′=,
因BD>CD、AB<ACA>GA′,即提B处秤纽时,故B正确;
当提着B处秤纽、秤砣挂在D点,秤杆可以在水平位置平衡A•AB=G秤砣•BD,
由G=mg可得mAg•AB=m秤砣g•BD,
则m秤砣===0.8kg;
(2)当提起B处秤纽时,阻力臂为AB=2cm,
根据杠杆的平衡条件可列式:G•AB=G秤砣•BD′。
由G=mg可得mg•AB=m秤砣g•BD′,
则m===6.1kg,
当提起C处秤纽时,阻力臂为AC=AB+BC=2cm+5cm=5cm,
根据杠杆的平衡条件可列式:G•AC=G秤砣•CD′。
由G=mg可得mg•AC=m秤砣g•CD′,
则m===5kg;
(3)如果秤砣磨损,根据杠杆平衡条件可知动力臂变大,故D正确。
故选:C。
二、填空与作图题(共8小题,计22分)
11.(4分)如图甲所示,是同学们常用的燕尾夹,当用力按压C点打开夹子时 B (选填“A”、“B”或“C”)点看作支点;如图乙所示,手柄 粗 (选填“粗”或“细”)一些的螺丝刀用起来更省力;如图丙所示,用扳手拧螺帽时 b (选填“a”或“b”)的握法更有利于拧紧或松开螺帽,原因是动力臂更 长 (选填“长”或“短”)。
【答案】B;粗;b;长。
【解答】解:由图甲可知,当用力按压C点打开夹子时,因此B点可看作支点;
螺丝刀拧螺丝时使用的是轮轴,轮轴是一种省力机械,螺丝刀手柄越粗动力臂越大越省力;
由图丙可知,b图的握法比a图中动力臂大,在阻力臂和阻力乘积不变时,因此图b的握法更有利于拧紧或松开螺帽。
故答案为:B;粗;b;长。
12.(4分)如图所示,斜面长s=10m,高h=4m,将一个重为100N的物体由斜面底端A匀速拉到顶端B,有用功为 400 J,斜面的机械效率为 80% ;物体在斜面上匀速运动时受到的摩擦力为 25 N;整个过程中斜面对物体的支持力做功大小为 0 J。
【答案】400;80%;25;0
【解答】解:克服物体重力做的有用功:W有用=Gh=100N×4m=400J,
拉力做的总功:W总=Fs=50N×10m=500J;
斜面的机械效率:;
克服物体受到的摩擦力所做的额外功:W额外=W总﹣W有用=500J﹣400J=100J,
物体受到的摩擦力:;
斜面对物体的支持力垂直斜面向上,物体在支持力的方向没有移动距离,即支持力做功为5J。
故答案为:400;80%;0。
13.(3分)将一壶水置于炉火上加热,水的温度会 升高 ,它的内能将 增加 ,这是通过 热传递 的方式改变水的内能。
【答案】升高;增加,热传递。
【解答】解:壶水置于炉火上加热,通过热传递改变水的内能,水的温度会升高。
故答案为:升高;增加。
14.(2分)质量相同的铁球和木球在水平地面上匀速运动,木球的速度比铁球的大,则木球的动能 大 ;质量相同的铁罐和木盒静止在书架上,木盒的高度比铁罐的高,则木盒的重力势能 大 。(均选填“大”或“小”)
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)动能的大小与物体的质量和速度有关,质量相同时,则木球的动能大;
(2)重力势能的大小与物体的质量和被举的高度有关,质量相同时,则木盒的重力势能大。
故答案为:大;大。
15.(2分)如图甲所示,物体在水平拉力F的作用下由静止沿粗糙水平面向右运动,0~6s内拉力随时间变化的规律如图乙,则在2~4s内,物体受到的摩擦力为 3 N,拉力所做的功为 30 J。
【答案】3;30。
【解答】解:(1)分析乙图和丙图可知:1~2s内拉力为8N,物体加速运动,物体匀速运动,物体减速运动。
物体匀速运动时,拉力和摩擦力是一对平衡力,所以物体受到的摩擦力f=F=3N。
(2)2~8s内,物体匀速运动,物体的速度v=5m/s,
物体运动的路程s=vt=5m/s×8s=10m,
拉力所做的功W=Fs=3N×10m=30J。
故答案为:3;30。
16.(3分)如图所示的滑轮组,在拉力F的作用下,物体A以0.1m/s的速度匀速直线运动了10s。物体A受到的摩擦力为4.2N(不计绳、弹簧测力计和滑轮重)。则绳子自由端移动的距离为 3 m,拉力F的功率为 0.6 W,滑轮组的机械效率为 70% 。
【答案】3;0.6;70%。
【解答】解:从图中可知n=3,绳子自由端的速度v=nv物=3×7.1m/s=0.4m/s,
绳子自由端移动的距离s=vt=0.3m/s×10s=2m;
不计绳、弹簧测力计和滑轮重,则拉力为2N,
根据P===Fv可知拉力F的功率P=Fv=2N×6.3m/s=0.8W;
滑轮组的机械效率η=====×100%=70%。
故答案为:3;7.6。
17.(2分)如图所示,O点是撬棒的支点,F2是阻力。请在图中画出作用在A点的最小动力F1及其力臂L1。
【答案】。
【解答】解:已知支点为O,要求作用在A点的动力F1最小,由杠杆平衡条件可知动力臂L1应最长,由图知最长的动力臂等于OA,该力的方向应斜下方,过A点作垂直于OA向下的动力F6,那么OA即为所作的动力臂L1,如图所示:
。
18.(2分)如图所示是想用一定一动滑轮组将陷入沼泽中的汽车拉出的示意图,请画出最省力的绕法。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:
只有一个定滑轮、一个动滑轮,绳子先系在动滑轮的左边挂钩上,再绕过动滑轮
。
三、实验题(共3小题,计22分)
19.(7分)小红和小明利用如图所示装置探究杠杆的平衡条件。(每个钩码均相同)
(1)实验中,小红同学观察到杠杆静止在如图甲所示位置,此时杠杆处于 平衡 状态(选填“平衡”或“不平衡”)。她应将平衡螺母向 右 调节(选填“左”或“右”),这样才能使杠杆在水平位置平衡,调节杠杆在水平位置平衡的目的是 力臂在杠杆上,便于读出力臂大小 ;
次数
F1'/N
L1/cm
F2/N
L2'/cm
1
1
10
2
5
2
2
10
1
20
3
2
15
3
10
(2)在杠杆两端挂加钩码,并移动钩码,使杠杆在水平位置平衡 获取多组实验数据,归纳普遍规律 ;
(3)小明根据以上数据得出杠杆平衡条件是 F1L1=F2L2 ;
(4)杠杆调节平衡后,小红在杠杆(刻度均匀)上的A点处挂4个钩码,应在B点挂 6 个钩码;
(5)如图丙所示,用弹簧测力计在C处竖直向上拉,使杠杆在水平位置平衡。当弹簧测力计在原位置逐渐向右倾斜时,则弹簧测力计的示数将 变大 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】(1)平衡;右;力臂在杠杆上,便于读出力臂大小;(2)获取多组实验数据,归纳普遍规律;(3)F1L1=F2L2;(4)6;(5)变大。
【解答】解:(1)如图1,杠杆处于静止状态;如图杠杆的右端上翘;杠杆在水平位置平衡,便于读出力臂大小。
(2)通过实验数据总结实验结论时,一般要进行多次实验,偶然性太大;
(3)小明根据以上数据得出杠杆平衡条件是F1L8=F2L2;
(4)设杠杆分度值是L,一个钩码重是G,设应在B点挂n个钩码,解得:n=5;
(6)当弹簧测力计在原位置逐渐向右倾斜时,力臂L1减小,要使杠杆仍然在水平位置平衡。
故答案为:(1)平衡;右;力臂在杠杆上;(2)获取多组实验数据;(3)F1L8=F2L2;(4)4;(5)变大。
20.(8分)小明在“探究物体的动能大小跟哪些因素有关”的实验中,选用质量不同的两个钢球m和M(M的质量大于m),分别从不同的高度h和H(H>h),观察木块B被撞击后移动的距离,实验过程如图所示:
(1)该实验中物体的动能是指 钢球 (选填“钢球”或“木块”)的动能:实验中通过观察 木块B移动的距离 来说明动能的大小;
(2)比较甲、乙两图进行的实验,由此得出结论是:当 质量 相同时,小球的 速度 越大,动能越大;
(3)图乙、丙换用质量不同的钢球从斜面的相同高度由静止开始滚下,目的是控制钢球下滑到斜面底时的速度相同,探究物体动能大小与 质量 的关系;
(4)根据本次实验现象可推理出高速公路上的限速规定中,为了交通安全,大客车的速度要比小汽车的速度 小 (选填“大”或“小”)一些。
(5)木块在水平面上滑动的过程中,受到水平面的摩擦力 不变 ,克服摩擦力做功的功率 变小 (两个空均选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】(1)钢球;(2)木块B移动的距离;(3)质量;(4)小;(5)不变;变小。
【解答】解:(1)本实验中物体的动能是指小钢球的动能,探究钢球在斜面上由静止自由滚下,木块移动的距离来反映钢球动能大小的;
(2)甲、乙两图,斜面上的高度不同,达到水平面时甲球的速度大于乙球的速度,说明甲的动能大于乙的动能,钢球的速度越大;
(3)由乙、丙两图质量不同的钢球,丙图中钢球的质量越大它的动能越大,动能和质量的关系;
(4)由本次实验可知,动能的大小与物体的速度和质量有关,出现事故时造成的危害越大,要控制车辆的动能不要太大,为了控制动能大小采取的措施时减小大型客车的速度;
(5)木块在水平面上滑动的过程中,受到水面面对它的摩擦力,这里木块的质量和粗糙程度一定;木块在水平面上受到摩擦力的作用,根据功率P=fv,速度变小。
故本题答案为:(1)钢球;(2)木块B移动的距离;(4)小;变小。
21.(7分)同学们进行了“影响滑轮组机械效率因素”的实验探究,用到的装置如图所示,实验数据记录如下表所示:
实验次数
钩码重G/N
钩码上升高度h/m
绳端拉力F/N
绳端移动距离s/m
机械效率η
1
2
0.1
1.2
0.3
55.6%
2
2
0.2
1.2
0.6
3
4
0.1
1.9
0.3
70.2%
4
4
0.1
1.3
0.5
61.5%
(1)实验中应沿竖直方向 匀速 拉动弹簧测力计,第二次实验的机械效率η= 55.6% 。
(2)分析表中数据可知:第4次实验是用图 丙 所示装置来完成的。
(3)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相同重物,滑轮组的机械效率与 重物提升高度 无关。
(4)通过比较 1、3 两次实验数据可得出结论:同一滑轮组提升的物体越重,滑轮组机械效率越高(填实验次数的序号)。
(5)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,动滑轮越重机械效率越低 。
(6)根据以上结论和生活经验,不能提高滑轮组的机械效率的是 D 。
A.使用轻质动滑轮
B.增加所提物体重量
C.给机械加润滑油
D.增加重物上升高度
【答案】(1)匀速;55.6%;(2)丙;(3)重物提升高度;(4)1、3;(5)不同滑轮组提升相同重物,动滑轮越重机械效率越低;(6)D。
【解答】解:(1)为了准确测出滑轮组的机械效率,应使弹簧测力计沿竖直方向做匀速直线运动;
第二次实验的机械效率为:
η===≈55.6%;
(2)在第四次实验中,s=7.5m,由s=nh可得n=5,所以第8次实验是用丙图所示装置来完成的;
(3)通过比较实验1、2数据可得出:使用同一滑轮组提升相同重物,滑轮组的机械效率相同;
(4)3、3两次实验,h=0.3m,使用同样的滑轮组、乙两图,滑轮组的机械效率越高,滑轮组机械效率越高;
(5)通过比较3、4两次实验数据可得出:不同滑轮组提升相同重物,机械效率不同;
(6)要提高滑轮组的机械效率,可以:
A、减轻动滑轮重力、提升相同高度时,而有用功不变,有用功与总功的比值增大,故A不符合题意;
B、由实验得出的结论可知,可以提高滑轮组的机械效率;
C、机械加润滑油、提升相同高度时,而有用功不变,有用功与总功的比值增大,故C不符合题意;
D、滑轮组的机械效率η====,所以,不能提高滑轮组的机械效率;
故选:D。
故答案为:(1)匀速;55.6%;(3)重物提升高度、3;(5)不同滑轮组提升相同重物;(6)D。
四、计算题(共2小题,计16分)
22.(8分)如图,质量为800kg的小轿车,在水平地面上行驶匀速直线行驶18km,小轿车发动机的功率为60kW,(g取10N/kg)求:
(1)小轿车所受重力。
(2)该车发动机所做的功。
(3)小轿车的牵引力。
【答案】(1)小轿车所受重力为8000N;
(2)该车发动机所做的功为3.6×107J;
(3)小轿车的牵引力为2000N。
【解答】解:(1)小轿车受到的重力为:G=mg=800kg×10N/kg=8000N;
(2)由P=得该车发动机所做的功为:
W=Pt=60×103W×10×60s=3.4×107J;
(3)由W=Fs得牵引力为:
F===2000N。
答:(1)小轿车所受重力为8000N;
(2)该车发动机所做的功为7.6×107J;
(3)小轿车的牵引力为2000N。
23.(8分)工人师傅正在使用一种自制的简易起重装置向楼上吊装笨重的装修材料,某次操作中。工人用200N的拉力F在10s内将总重为500N的装修材料匀速提升2m,在这段时间内(不计绳重和摩擦,g取10N/kg)
(1)拉力F所做的有用功是多少?
(2)滑轮组的机械效率是多大?(结果保留至0.1%)
(3)工人师傅的重力为700N,绳能承受的最大拉力为600N,工人师傅用此滑轮组提升物体的最大重力为多少?
【答案】(1)拉力F所做的有用功是1000J;
(2)滑轮组的机械效率是83.3%;
(3)工人师傅用此滑轮组提升物体的最大重力为1700N。
【解答】解:(1)拉力F所做的有用功:W有=Gh=500N×2m=1000J,
(2)由图可知,动滑轮上的绳子段数n=3
W=Fs=Fnh=200N×5×2m=1200J;
滑轮组的机械效率:η=×100%=;
(3)不计绳重和摩擦,根据F=动)可得,
动滑轮的重力:G动=nF﹣G=2×200N﹣500N=100N,
工人师傅用此滑轮组提升物体的最大重力:G′=nF′﹣G动=3×600N﹣100N=1700N。
答:(1)拉力F所做的有用功是1000J;
(2)滑轮组的机械效率是83.3%;
(3)工人师傅用此滑轮组提升物体的最大重力为1700N。
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