内容正文:
扬州树人学校2024—2025学年第一学期大作业
九年级物理
一、选择题(每题2分,共24分。)
1. 小华是一名普通的中学生,下列估算值恰当的是( )
A. 小华从一楼上到二楼克服自身重力做的功约为3000J
B. 小华将两个鸡蛋举高1m,做功约10J
C. 小华从地上捡起一本九上物理书到课桌上做功约2焦
D. 小华跳绳的功率约为500瓦
【答案】C
【解析】
【详解】A.一个中学生的质量约为50kg,重力约
G=mg=50kg×10N/kg=500N
从一楼走上二楼上升高度约为3m,做的功约
W=Gh=500N×3m=1500J
故A不符合题意;
B.两个鸡蛋的重力约1N,将两个鸡蛋举高1m做的功
W=Gh=1N×1m=1J
故B不符合题意;
C.从地上捡起一本九上科学书到课桌上做功约
W=Gh=mgh=0.3kg×10N/kg×0.8m=2.4J
与2J接近,故C符合题意;
D.跳一次克服重力做功
W=Gh=500N×0.04m=20J
在这一分钟做的总功
W总=180×W=180×20J=3600J
小明在这一分钟内跳绳的功率
故D不符合题意。
故选C。
2. 下列关于内能、温度、热量的说法中正确的是( )
A. 温度高的物体含有的热量多
B. 物体内能增加,温度不一定升高
C. 热传递过程中,总是由高温物体将温度传给低温物体
D. 内能不同的两物体间一定会发生热传递
【答案】B
【解析】
【详解】A.热量是一个过程量,不能说具有或含有,故A错误;
B.物体吸收热量,内能会增加,温度不一定升高,例如晶体熔化过程,故B正确;
C.热传递过程中传递的是能量而不是温度,故C错误;
D.内能的大小与温度、状态等因素有关,而发生热传递的条件是存在温度差,所以它们之间不一定会发生热传递,故D错误。
故选B。
3. “给我一个支点和一根足够长的棍,我就能撬起整个地球。”下列生产和生活中的杠杆与阿基米德设想的杠杆属于同一类型的是( )
A. 天平 B. 镊子 C. 钓鱼竿 D. 羊角锤
【答案】D
【解析】
【详解】阿基米德设想的杠杆属于省力杠杆。
A.天平在使用过程中,动力臂等于阻力臂,属于等臂杠杆,故A不符合题意;
B.镊子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故B不符合题意;
C.钓鱼竿在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故C不符合题意;
D.羊角锤在过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故D符合题意。
故选D。
4. 如图所示,杠杆处于平衡状态,下列操作中能让杠杆继续保持平衡的是( )
A. 将左右两边的钩码均向外移动一格
B. 将左右两边的钩码各去掉一个,位置保持不变
C. 将左边的钩码向里移动一格, 同时将右边钩码去掉一个并保持位置不变
D. 在左右两边钩码的下方各加一个钩码,位置保持不变
【答案】C
【解析】
【详解】设杠杆的一个小格是1cm,一个钩码的重是1N,由杠杆平衡条件知道
A.将左右两边的钩码均向外移动一格
杠杆的左端下沉,故A不符合题意;
B.将左右两边的钩码各去掉一个,位置保持不变
杠杆的左端下沉,故B不符合题意;
C.将左边的钩码向里移动一格, 同时将右边钩码去掉一个并保持位置不变,则
故C符合题意;
D.在左右两边钩码的下方各加一个钩码,位置保持不变
杠杆的右端下沉,故D不符合题意。
故选C。
5. 如图所示,木块沿斜面从顶端匀速下滑的过程中,木块的( )
A. 重力势能减小,动能增大 B. 重力势能减小,机械能减小
C. 动能不变,机械能不变 D. 重力势能不变,机械能减小
【答案】B
【解析】
【详解】试题分析:木块在匀速下滑的过程中,速度不变,动能不变;高度减小,重力势能减小;木块在下滑过程中,受到摩擦力的作用;木块要克服摩擦力做功,机械能减少;故应选B.
【考点定位】动能和势能的大小变化
6. 某同学在学习了机械的相关知识后,总结了几条“规律”,其中总结正确的是( )
A. 机械效率大的机械做的有用功一定越多
B. 使用任何机械都一定不会省功
C. 机械的功率越大,机械效率也一定越大
D. 克服摩擦力做功一定是额外功
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A.机械效率是指有用功与总功的比值;机械效率大的机械做的有用功不一定多,故A错误;
B.使用任何机械都会克服摩擦、机械自重做功,因此使用任何机械一定不会省功,故B正确;
C.功率与机械效率是两个不同的概念,两者之间没有关系,故C错误;
D.当摩擦力是动力时,克服摩擦力做的功不是额外功,故D错误。
故选B。
7. 暑假期间,小华在社会实践活动中体验快递员的工作。小华在下列工作中对快递做了功的是( )
A. 用力搬快递但未搬动
B. 抱着快递在原地等待签收
C. 抱着快递爬楼梯上楼
D. 提着快递在水平路上匀速前进
【答案】C
【解析】
【详解】A.用力搬快递但未搬动,人对快递有力作用,但快递在力的方向上没有移动距离,所以小华对快递不做功,故A不符合题意;
B.抱着快递在原地等待签收,人对快递有力的作用,但快递在力的方向上没有移动距离,所以小华对快递不做功,故B不符合题意;
C.抱着快递爬楼梯上楼,人对快递施加了力,且快递在力的方向上通过了距离,所以小华对快递做了功,故C符合题意;
D.提着快递在水平路上匀速前进,快递受到了向上的力,但快递在力的方向上没有移动距离,所以小华对快递不做功,故D不符合题意。
故选C。
8. 如图所示是荡秋千的简化模型。摆球从A点由静止释放,到达D点后返回,B、C两点等高。下列说法正确的是( )
A. 球在B、C两点的动能相等
B. 绳的拉力对小球做了功
C. 球从B点到O点的过程中机械能减少
D. 球从O点到C点的过程中重力势能减少
【答案】C
【解析】
【详解】A.从图中可以看出B、C位置在同一高度,即重力势能相同,图中D点比A点低也可说明小球在运动过程中与空气摩擦等因素导致部分机械能转化成其它形式的能,即机械能在减小,所以小球在B点机械能大于C点的机械能,故B点动能要大于C点的动能,故A错误;
B.由于小球运动方向与绳子拉力方向刚好垂直,根据做功的概念,功是物体在力的方向上运动的距离与力大小的乘积,这里垂直无功。故B错误;
C.小球在运动过程中与空气摩擦等因素导致部分机械能转化成其它形式的能,即机械能在减小,所以球从B点到O点的过程中机械能减少,故C正确;
D.球从O点到C点的过程中高度不断增加,动能转化为球的重力势能,所以重力势能在增加,故D错误。
故选C。
9. 如图是物体离手后,在空中飞行过程中动能Ek随时间t变化的曲线,运动的物体可能是( )
A. 离开脚后在地上滚动的足球
B. 一松手由静止下落的乒乓球
C. 竖直向上垫起的排球
D. 斜向上投掷出去的铅球
【答案】D
【解析】
【详解】由图像可知,该物体的动能先减小(但不为零)后增大。
A.离开脚后在平地上滚动的足球,足球滚动得越来越慢,动能越来越小,故A不符合题意。
B.一松手由静止下落的乒乓球,其速度逐渐增大,动能始终在增大,故B不符合题意;
C.竖直向上垫起排球,排球到达最高点时的速度为零、动能为零,故C不符合题意;
D.斜向上投掷出去的铅球,从出手到最高点过程中速度减小,此过程动能减小;到达最高点时竖直方向的速度为0,但水平方向仍然有速度,所以其动能不为0;在下落过程中,速度不断增大(到达地面时速度最大),此过程动能增大;所以,整个过程中铅球的动能先减小(但不为零)再增大,故D符合题意;
故选D。
10. 如图所示,从空中落下的排球先后在草地和水泥地面上弹起,你认为排球运动的轨迹最有可能的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】从空中落下的排球先后在草地和水泥地面上弹起,由于草地松软,撞击时损失的机械能较多,弹起的高度比原来的高度低较多,当第二次从水泥地上弹起时,水泥地坚硬,撞击损失的能量较少,反弹后最大高度降低较小,但一定比草地上反弹最大高度小,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
11. 在我校物理科技节上,玲玲老师给大家演示了神奇的“二力平衡”。如图所示,当一学生握住中间细细的圆柱体并保持静止时,玲玲老师用两弹簧测力计拉动圆柱体两侧的“同一根”细线,使“整根”细线向右做匀速运动,神奇的是:左手甲弹簧测力计的示数为4.8N,右手乙弹簧测力计的示数却只有1.6N。“同一根”细线右端受拉力小,为何细线还能向右匀速运动呢?原来中空的细圆柱体内部另有“机械”,你认为内部最有可能的滑轮绕线结构是下列图中(不计绳重及摩擦)( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】由“左手甲弹簧测力计的示数为4.8N,右手乙弹簧测力计的示数却只有1.6N”可知,,由此可确定内部的滑轮的绕线是三段绳子,A选项是两个定滑轮,不省力。B是三段绳子承担,符合要求。C选项应该是B的颠倒与题意更不符合,D是四段绳子承担。
故选B。
【点睛】此题实际考查的是滑轮组的绕绳方法,此题的关键是明确内部的滑轮的绕线是三段绳子。
12. 为了研究机械效率与哪些因素有关,小明同学提出两个猜想:猜想一:机械效率是否与G物有关;猜想二:机械效率是否与G动有关。为了验证猜想,小明先用如图甲所示的装置不断改变G物,竖直向上匀速拉动弹簧测力计,计算并绘出η与G物关系如图乙(a)所示;然后换另一个不同重量的动滑轮,不断改变G物,计算并绘出η与G物关系如图乙(b)所示,根据图像他( )
A. 只能验证猜想一
B. 只能验证猜想二
C. 既不能验证猜想一,也不能验证猜想二
D. 既能验证猜想一,也能验证猜想二
【答案】D
【解析】
【详解】由图(a)或者图(b)知道,当甲图中动滑轮的重力一定时,都有滑轮组的机械效率随提升物体重力的增大而增大,故可以验证猜想一;在图(a)和图(b)中,提升物体的重力相同时,动滑轮的重力不同,滑轮组的机械效率不同,故可以验证猜想二,故D符合题意,故ABC不符合题意。
故选D。
二、填空题(每空1分,共30分。)
13. 无人机下方固定着一个质量为0.2kg的摄像机。在10s内无人机匀速竖直上升了20m,然后边摄像边匀速斜向上飞行了30s,高度又上升了20m。无人机前10s对摄像机做功______J;整个过程中,无人机对摄像机做功的功率为______W。(g取10N/kg)
【答案】 ①. 40 ②. 2
【解析】
【详解】[1]无人机前10s对摄像机做功为
[2]后30s上升的高度一样,所以对摄像机做功一样,所以整个过程中,无人机对摄像机做功为
则整个过程中,无人机对摄像机做功的功率为
14. 如图,用甲、乙两个滑轮组将质量相同的甲、乙两物体匀速提升相同的高度,不计绳重与摩擦,拉力都沿竖直方向,且动滑轮重也相同,则有用功W甲___________W乙,所用的拉力F甲___________F乙(选填“>”、“<”或“=”下同),其机械效率η甲___________η乙。
【答案】 ①. = ②. > ③. =
【解析】
【详解】[1]由题意可知,甲、乙两物体质量相同,重力相同,都提升相同的高度,那么甲、乙两个滑轮组做的有用功是相同的,即。
[2]由题意可知,甲、乙两物体重力相同,动滑轮重也相同,但是甲中有两条绳子托着动滑轮,乙中有三条绳子托着动滑轮,根据可知,。
[3]由题意可知,不计绳重与摩擦,甲、乙动滑轮重也相同,甲、乙两个滑轮组的额外功等于克服动滑轮重力所做的功,由于动滑轮也是提升相同的高度,则甲、乙两个滑轮组额外功是相同的,甲、乙两物体重力相同,都提升相同的高度,所以做的有用功是相同的,总功等于有用功和额外功之和,则甲、乙两个滑轮组做的总功是相同的,根据机械效率的公式,可知其机械效率。
15. 建高楼时首先要打好地基,原来相同高度的相同地桩,经打击后某一瞬间时三个地桩所处的位置如图所示,如果A、B两锤的质量相同,则刚开始下落时,_____锤的高度要高一些,如果B、C两锤刚下落时的高度相同,则_____锤的质量要小一些,打桩时,B锤把地打得最深,则B锤具有的重力势能_____(选填“一定”或“不一定”)大.
【答案】 ①. B ②. C ③. 一定
【解析】
【详解】[1]木柱下陷的深度越深,表明重锤做功的本领越大,也说明了重锤具有的重力势能越大;A、B相比,B下陷的较深,表明B锤的重力势能较大,如果A、B两锤的质量相同,则刚开始下落时,B锤的高度要高一些;
[2]B、C相比,C下陷的较浅,表明C锤的重力势能更小,如果B、C两锤刚下落时的高度相同,则C的质量要小一些;
[3]打桩时,B锤把地桩打的最深,说明B锤做的功最多,即B锤具有的重力势能一定大.
16. 如图甲所示,木块放在水平面上,用弹簧测力计沿水平方向拉木块使其做直线运动,两次拉动木块得到的s-t图像分别是图乙中的图线①、②。两次拉力的功率分别是P1、P2,相同时间内两次拉力对物体所做的功是W1、W2,则P1______P2,W1______W2(均填“>”、“=”或“<”)。
【答案】 ①. > ②. >
【解析】
【详解】[1][2]由图乙可知,木块两次都进行匀速直线运动,拉力和摩擦力是平衡力,拉力等于滑动摩擦力,压力和接触面粗糙程度相同,摩擦力相等,拉力F相等,从图象中可以判断出,相同时间内,第①次的路程大,第②次的运动路程小,由W=Fs可知拉力做的功关系
W1>W2
由可知,相同时间内,拉力功率大小关系
P1>P2
17. 如图甲是同学们常用的燕尾夹,AB=BC,当用力摁住C点打开该夹子时,此时夹子可近似看作__________(选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆。如图乙所示,手柄__________(选填“粗”或“细”)一些的螺丝刀用起来更省力;螺纹__________(选填“密”或“稀”)一些的螺丝钉拧起来更省力。图丙中,用剪刀将一张纸片缓慢地一刀剪断的过程中,阻力臂L阻和动力F动的变化情况是L阻__________,F动__________。(选填“变大”或“不变”或“变小”)
【答案】 ①. 等臂 ②. 粗 ③. 密 ④. 变大 ⑤. 变大
【解析】
【详解】[1]图中燕尾夹,支点是B点,动力臂是BC,阻力臂是AB,由于AB=BC,所以该杠杆属于等臂杠杆。
[2]如图乙知,螺丝刀在作用时相当于轮轴,手柄相当于动力臂,作用在手柄上的力是动力,据杠杆的平衡条件知,在阻力和阻力臂不变时,使用手柄粗一些的螺丝刀,相当于增大动力臂,可以减少动力,即更省力。
[3]螺丝钉的螺纹的作用相当于斜面,螺纹密一些的螺丝钉,相当于在斜面的高度不变时,增大斜面的长度,起到省力的作用。
[4][5]剪刀的轴是支点,剪纸时阻力作用在纸和剪刀的接触点,阻力F阻不变,动力臂L动不变,阻力臂L阻逐渐变大,由杠杆平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂可知,L阻逐渐变大,F动变大。
18. 如图所示,一根均匀的细木棒OC,,B为OC的中点,在C点竖直向上施力将挂在A点的重为180N的物体匀速提升0.2m,木棒的机械效率为90%,木棒重为___________N,拉力为___________N(不计摩擦)
【答案】 ①. 10 ②. 50
【解析】
【详解】[1]物体A匀速上升0.2m时,位置如下图所示:
由相似三角形的边长关系可得
则
有用功
由可得,总功
克服木棒重力所做的额外功
木棒重力为
[2]拉力所做的功为总功,则拉力为
19. 如图所示已知斜面长为8m,斜面高为4m。小兵同学用绳子沿斜面将重为800N的木箱由斜面底端匀速拉到顶端。拉力大小为600N,绳重不计。小兵对木箱做的有用功______J;斜面对物体施加的摩擦力为______N。
【答案】 ①. 3200 ②. 200
【解析】
【详解】[1]拉力所做有用功为
[2]总功为
额外功为
由
可得,摩擦力为
20. 同学们在体育课上做仰卧起坐,前半段是背部由平躺地面变成脊柱弯曲,后半段是上半身完全离开地面。如图所示,仰卧起坐时,人体可看成杠杆模型,O为支点,肌肉的拉力F为动力。先将头向前抬起,可以减小______力臂;在平躺至坐起的过程中,肌肉所施加的动力变化情况是______;同学们可以改变仰卧起坐的快慢,来控制体育锻炼的效果,从物理学角度分析,其实质是改变_______的大小。
【答案】 ①. 阻 ②. 变小 ③. 功率
【解析】
【详解】[1]先将头向前抬起,人的重心向右移动,可以减小阻力臂。
[2]在平躺至坐起的过程中,动力臂不变,阻力大小不变,阻力臂变小,根据杠杆的平衡条件可知,动力会变小。
[3]做仰卧起坐时,每次所做的功相同,同学们可以改变仰卧起坐的快慢,则做功的功率发生了改变,所以其实质是改变功率的大小。
21. 如图所示,原长为L的轻质弹簧一端固定在竖直墙面上,另一端与水平面上的木块相连。推动木块压缩弹簧,当其左端至A点时,弹簧具有的弹性势能为20J;松手后,木块在弹簧的作用下往复运动若干次后静止,此时弹簧具有的弹性势能为2J。则木块左端最终静止的位置一定不可能位于______(选填B、C、D)点,整个过程中木块克服阻力做的功是______J,整个过程中木块速度最大时其左端可能位于______(选填B、C、D)点。
【答案】 ①. C ②. 18 ③. B
【解析】
【分析】
【详解】[1]松手后,木块在弹簧的作用下往复运动若干次后静止,此时弹簧具有的弹性势能为2J,说明弹簧此时有弹性形变;而到C点时弹簧恰好恢复原长,所以,木块最终静止的位置一定不可能位于C点。
[2]最初弹簧具有的弹性势能为20J,松手后,木块在弹簧的作用下往复运动若干次后静止,此时弹簧具有的弹性势能为2J,木块在运动过程中,克服摩擦力做功,根据能量守恒定律可知,总的能量不变,故克服阻力所做的功为
W=20J-2J=18J
[3]弹簧被压缩时具有弹力,弹力的方向是向右的,木块向右运动时,阻力是向左的;开始运动时,弹力大于阻力,木块向右运动的过程中,弹力慢慢减小,阻力不变,木块做加速运动,当木块受到的弹力等于阻力时速度最大,此时弹簧未恢复至原长;木块由于惯性仍然会向右运动,此时弹力小于阻力,做的是减速运动,当弹簧恢复原长时弹力为0;木块继续向右运动,在向左的弹力和摩擦力作用下做减速运动;由图可知,整个运动过程中木块速度最大时其左端可能位于B点。
22. 我国将迎来75周年华诞,各种焰火将缤纷绽放,有一种质量为100g的叫做“高声”的焰火,其特点是不会爆炸,产生大小为自重5倍的恒定的推力,因其速度快产生啸叫声,这种焰火在运动时,受到的阻力与速度的关系如图所示。焰火能够达到的最大速度为___________,火药产生的推力对焰火做功的最大功率为___________W。(火药的质量不计,g取10N/kg)
【答案】 ①. 10m/s ②. 50
【解析】
【详解】[1]物体的重力
G=mg=0.1kg×10N/kg=1N
恒定的推力
F=5G=5×1N=5N
当焰火匀速上升时,焰火受到竖直向下的重力和阻力、竖直向上的推力,所以最大阻力
f=F-G=5N-1N=4N
由图可知,焰火能够达到的最大速度v=10m/s。
[2]火药产生的推力对焰火做功的最大功率
P=Fv=5N×10m/s=50W
23. 四只相同规格的烧杯中装有水,水量及其温度如图所示.关于四只烧杯中水的内能的大小,内能最小的是____杯中的水,内能最大的是_____杯中的水,无法比较内能大小的是______杯中的水.
【答案】 ①. a ②. d ③. b和c
【解析】
【分析】内能的大小与物质的量,温度,体积等因素有关,据此分析解答.
【详解】由于内能与质量、温度有关,如图a、b质量相等,a的温度低,内能小;cd质量相等,d的温度高,内能大;
a、b质量小于cd相等,所以a的内能最小,d的内能最大;
b和c相比,一个质量大,一个温度高,无法比较内能大小.
三、解答题(共46分)
24. 根据要求作图
(1)站在地面上的小明同学想用一个定滑轮和一个动滑轮组成一个滑轮组提升重物,请你用笔划线代替绳子将图中的两个滑轮连成符合要求的滑轮组;
(2)汽车引擎盖被液压杆支撑,引擎盖可看成一个杠杆,图1是其简化图,O是支点,是液压杆作用在A点的阻力。请在图2中画出的力臂和B点关上引擎盖的最小动力。(不计引擎盖重力)
(3)作出以L为力臂的动力及杠杆所受阻力(不计杠杆自重和摩擦)
【答案】(1) (2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
用力往下拉绳把重物提升,说明人的拉力方向向下,绳子的起始端应系在定滑轮的挂钩上,绕线如图所示:
【小问2详解】
由题知,O为支点,先反向延长F2的作用线,由O点作F2作用线的垂线,垂线段长为F2的力臂L2。根据杠杆平衡条件可知,在阻力和阻力臂不变的情况下,要使动力最小,动力臂需最长,动力作用在B点,以OB为动力臂为最长的动力臂,过B点作OB的垂线,方向斜向下,作出最小动力,如图所示:
【小问3详解】
从杠杆的转轴到力的作用线的垂直距离,是力的力臂,现在已知力臂,只要作力臂的垂线即可得力的作用线,力应作用在杠杆上。杠杆所受阻力为重物对杠杆的拉力,作用在杠杆上,方向竖直向下,如图所示:
25. 如图所示,工人利用滑轮组提升重为810N物体的示意图,某段过程中物体匀速上升的速度为0.1m/s,工人拉力F的功率为90W,物体匀速上升6s,拉力F克服滑轮组的摩擦做的功是36J,不计绳重,求:
(1)工人拉绳子的拉力;
(2)滑轮组的机械效率;
(3)滑轮组中动滑轮的重力。
【答案】(1)300N;(2)90%;(3)30N
【解析】
【详解】解:(1)由图可知,吊起动滑轮绳子股数n=3,绳端移动的速度
根据
可得,工人的拉力
(2)滑轮组的机械效率
(3)重物上升的高度
h=vt=0.1m/s×6s=0.6m
拉力做的有用功
W有用=Gh=810N×0.6m=486J
拉力做的总功
W总=Fs=Fnh=300N×3×0.6m=540J
克服动滑轮重力所做的额外功
由W动=G动h可得,动滑轮的重
答:(1)工人拉绳子的拉力为300N;
(2)滑轮组的机械效率为90%;
(3)滑轮组中动滑轮的重力为30N。
26. 一工人师傅用如图所示的滑轮组拉动货箱,已知货箱的质量为90kg,在的拉力作用下,货箱以0.1m/s的速度匀速直线运动1min到达目的地,整个过程中滑轮组的机械效率为60%。g取10N/kg,求:
(1)拉力F做的功率是多少?
(2)地面对货箱的滑动摩擦力是多少?
【答案】(1)30W (2)180N
【解析】
【小问1详解】
由可得,货箱匀速直线运动的距离
由图可知,滑轮组承担物重绳子的有效股数n=3,绳子自由端移动的距离
拉力F做的功
拉力F做功的功率
【小问2详解】
由可得,拉力做的有用功
由W=fs可得,地面对货箱的滑动摩擦力
27. 在“测量滑轮组的机械效率”实验中,小彤用同一滑轮组进行了三次实验如图所示,实验数据记录如表:
次数
物重
物体上升
距离
测力计示数
测力计
上升距离
机械效率
1
2
10
30
2
4
10
30
3
6
10
30
(1)实验中要竖直向上______ 拉动弹簧测力计,使钩码缓慢上升;
(2)表格中第3次实验的机械效率为______ ;(百分数前保留一位小数)
(3)分析表中数据可以得出结论:同一滑轮组的机械效率与______ 有关;
(4)根据实验结论,若该滑轮组提升物体时机械效率为92.1%,物体的重力可能为______ ;(填字母符号)
A.1N B.3N C.5N D.8N
(5)小彤改变动滑轮重,提升同一物体多次实验,根据所测数据绘制出图象丁。由图象可知:被提升物体重力相同时,动滑轮越重,滑轮组机械效率越______ (填“高”或“低”);
(6)根据所学知识,滑轮组的机械效率还与绳重和摩擦有关,分析图象丁中的A点可知,被提升物体所受的重力一定______ (填“小于”、“等于”或“大于”)40N。
【答案】 ①. 匀速 ②. 90.9% ③. 物体的重力 ④. D ⑤. 低 ⑥. 大于
【解析】
【详解】(1)[1]在实验过程中,应沿竖直方向匀速向上拉动弹簧测力计,此时系统处于平衡状态,受到平衡力的作用,测力计示数才等于拉力大小。
(2)[2] 第3次实验中滑轮组的机械效率为
(3)[3]纵向分析数据可得结论:用同一滑轮组,提升的物体越重,滑轮组的机械效率越高。
(4)[4]根据“用同一滑轮组,提升的物体越重,滑轮组的机械效率越高”,若该滑轮组提升物体时机械效率为,物体的重力应该大于6N,可能为8N,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
(5)[5]根据图丁可知,被提升物体所受的重力相同时,动滑轮越重,滑轮组的机械效率越低。
(6)[6]根据图丁可知,当动滑轮重为10N时,滑轮组的机械效率为;若忽略绳重和摩擦有
解得。由于绳重和摩擦力使得额外功变大,机械效率变低,而提升物体的重力可以提高机械效率,所以物体的重力大于40N。
28. 某兴趣小组将一张硬卡片对折,在开口的一边剪两个小豁口A和B,然后套上橡皮筋,做成了一个会跳的卡片(如图所示)。为了探究卡片跳起的高度与哪些因素有关,该兴趣小组提出了如下猜想:
A.与卡片的质量有关 B.与橡皮筋的形变量有关 C.与橡皮筋的条数有关
为了验证猜想,小组选用几根相同的橡皮筋和几张相同材料的卡片进行实验。
(1)小明将图中的卡片反过来,把它放在桌面上用手向下压,使橡皮筋伸长,迅速松开手,观察到卡片跳起,这个现象说明:发生弹性形变的橡皮筋能对卡片___________,因此它具有弹性势能;
(2)探究跳起高度与质量是否有关,应选择质量不同的卡片,控制其它实验条件相同。操作中将卡片反过来,每次把它在桌面上用手压平的目的是___________。
(3)如果想让卡片跳得更高,可以___________AB两个豁口的深度。(选填“增大”或“减小”)
【答案】(1)做功 (2)控制橡皮筋的形变量相同
(3)减小
【解析】
【小问1详解】
“橡皮筋伸长”说明橡皮筋发生了弹性形变,发生弹性形变的物体要恢复原状,就会对使它发生形变的物体施加力的作用,所以橡皮筋对硬卡片施力,使它跳起。橡皮筋对卡片施力,卡片弹起即在力的方向上运动了,所以橡皮筋对卡片做功。
【小问2详解】
根据控制变量法,操作中将卡片反过来,每次把它在桌面上用手压平的目的是控制橡皮筋的形变量相同。
【小问3详解】
想让卡片跳得更高,可以减小AB两个豁口的深度,使橡皮筋的弹性形变程度变大,橡皮筋的弹性势能更大,就能让卡片跳得更高。
29. 跳绳是我市初中毕业生体育测试的项目之一,小华想利用所学的物理知识估测自己跳绳时克服重力做功的平均功率(不计绳重)。
(1)用体重计测量自己的质量m;
(2)用刻度尺测出自己每次跳起的平均高度h(人的重心上升的高度);
(3)用秒表记录跳n次所用的时间t;
(4)计算出跳绳时克服重力的平均功率_________(用字母表示);
(5)两人想比较跳绳的平均功率(假设两人跳起的平均高度相同),则_________
A.频率相同,体重大的功率大
B.频率相同,跳的时间长的功率大
C.体重相同,频率高的功率小
D.体重相同,跳的时间长的功率大
(6)若跳绳者的质量m=50kg,跳绳者的重心高度随时间变化的情况如图所示。根据图中所给条件,可估算出此跳绳者在1min内克服重力做功的平均功率为__________W。
【答案】 ①. ②. A ③. 135
【解析】
【详解】(4)[1]自己所受的重力是
每次克服重力所做的功
则跳n次所做的总功
则平均功率
跳绳时克服重力的平均功率。
(5)[2]AB.频率相同,体重大的在相同时间里做的功多,功率大,故A正确,B错误;
C.体重相同,频率高的在相同时间里做的功多,所以功率大,故C错误;
D.体重相同,只要的频率相同,功率与跳的时间长短无关,故D错误。
故选A。
(6)[3]跳绳者每跳一次克服重力所做的功
由图分析可知,每跳一次,即每秒跳3次,则在1min内可跳跃
3次×60=180次
故1min内克服重力做功的平均功率
1min内克服重力做功的平均功率为135W。
30. 在“探究杠杆平衡条件”的实验中。所用的器材有:每格长度等距的杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线,重力均为0.5N的钩码若干个。
(1)杠杆安装好后处于如图甲所示的静止状态,此时的杠杆是否处于平衡状态?___________(选填“是”或“否”);为使杠杆在水平位置平衡应将杠杆左端螺母向___________边移动(选填“左”或“右”),调节为水平位置平衡的好处是___________
(2)如图乙所示,杠杆处于水平平衡状态,若将杠杆的两侧钩码都向支点移动一格,那么杠杆的___________(选填“左”或“右”)端下沉;
(3)若将右侧的钩码换成弹簧测力计进行实验,依次将弹簧测力计挂在从1到5的位置竖直向下施加拉力,始终保持杠杆在水平位置平衡,如图丙所示,按1到5的顺序,弹簧测力计的示数会逐渐___________(选填“变小”、“不变”或“变大”);下列图像能正确表示整个过程中弹簧测力计对杠杆的拉力F与其力臂L大小变化关系的是___________;
(4)如图丁所示,弹簧测力计竖直向上拉杠杆,当钩码悬挂在杠杆上___________(选填“A”、“B”、“C”、“D”)点时,杠杆在图示的位置处于平衡状态,且弹簧测力计的示数最小。
(5)下列三个因素中,不会影响探究结果的是___________。
A. 铁架台没有放在水平桌面上
B. 弹簧测力计的弹簧和刻度盘之间摩擦较大
C. 实验所用的钩码生锈
(6)学习了功的知识后,小红回看之前杠杆记录的数据,她想能否将表格中单位换成J?根据功的定义,你觉得可以换吗?___________(选填“可以”或“不可以”)
【答案】(1) ①. 是 ②. 左 ③. 便于测量力臂
(2)右 (3) ①. 变小 ②. A
(4)B (5)A
(6)不可以
【解析】
【小问1详解】
[1]此时的杠杆静止是处于平衡状态。
[2]此时杠杆右端偏重,为使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆左端螺母向左边移动。
[3]让杠杆水平平衡是为了可以直接在杠杆上读出力臂长度,便于测量力臂。
【小问2详解】
设杠杆分度值是L,一个钩码重是G,根据杠杆平衡条件,由图乙可得
所以杠杆右端下沉。
【小问3详解】
根据杠杆平衡条件,左边钩码重力与力臂的乘积不变即不变,弹簧测力计对杠杆的拉力,按1到5的顺序逐渐增大,故弹簧测力计的示数会逐渐变小,且F与L成反比关系,故选A。
【小问4详解】
由图知,O为支点,动力(测力计竖直向上的拉力)作用在B点,若钩码挂在C点或D点,则动力和阻力都会使杠杆顺时针转动,则杠杆不能处于平衡状态。由图可知,杠杆平衡时,动力臂大小不变,阻力(等于钩码的重力)的大小不变,根据杠杆的平衡条件可知,当阻力臂最小时,动力是最小的;当钩码挂在B点时,根据力臂的定义可知,此时的阻力臂是最小的,则此时动力最小,测力计的示数最小。
【小问5详解】
实验前需要调整杠杆平衡,故铁架台没有放在水平桌面上对杠杆的平衡无影响,故A符合题意;弹簧测力计的弹簧和刻度盘之间摩擦较大,对实验有影响,故B不符合题意;所用的钩码上锈,单个钩码的重力不完全相等,则多个钩码总重力无法确定,对实验结果有影响,对测量结果造成误差,故C不符合题意。故选A。
【小问6详解】
功等于力与物体在力的方向上通过距离的乘积,功的单位是焦耳(J),杠杆平衡条件中力与力臂垂直,所以力与力臂的乘积不是功,所以不能把表格中单位换成J。
31. 为了模拟研究汽车超载和超速带来的安全隐患,小明同学设计了如下图所示的探究实验:
将A、B、C三个小球先后从同一装置高分别为的位置滚下(,),推动小木块运动一段距离后停止。请你根据生活经验和所学的物理探究方法,回答:
(1)在图甲和图丙实验中,A球、C球刚滚到水平面时的速度___________(选填“相等”或“不相等”);
(2)小明通过观察___________来判断小球碰撞木块时动能的大小,若水平面绝对光滑,本实验将___________(选填“能”或“不能”)达到探究目的。
(3)小球推动小木块运动的距离越大,表示安全隐患___________(选填“越大”、“不变”或“越小”);小木块被碰撞后滑行过程中,木块的动能转化为___________能;
(4)用来研究超速安全隐患时,我们应选择___________两个图所示实验进行比较;
(5)实验中,小球碰撞木块后继续向前运动,木块在水平木板上滑动一段距离后停下,设碰撞前一瞬间小球的动能为,木块克服摩擦力所做的功为W,则___________W(选填“>”、“<”或“=”)(不计碰撞过程中的能量损失)。
(6)另一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,通过观察木块在铁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”)。
(7)实验交流环节,有同学提出用质量不同的铁球将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放,撞击同一木块,如图戊所示,观察到木块被撞击后移动的情况是___________(铁球滚动时所受摩擦力忽略不计)。
A. 质量大的铁球将木块推动的距离较远
B. 质量小的铁球将木块推动的距离较远
C. 质量不同的铁球将木块推动的距离相同
【答案】(1)相等 (2) ①. 木块前进距离 ②. 不能
(3) ①. 越大 ②. 内
(4)甲、乙 (5)>
(6)错误的 (7)C
【解析】
【小问1详解】
小球从同一高度释放,运动到水平面时,它们的速度相等。
【小问2详解】
[1]实验中通过观察木块移动的距离,来判断小球动能的大小,木块前进距离越长,说明小球动能越大。
[2]若水平面绝对光滑,木块将会一直运动下去,则本实验将无法达到实验目的。
【小问3详解】
[1]实验中通过比较滚下的小球撞击木块移动的距离,来比较小球动能的大小。在同样的平面上木块被撞得越远,小球的动能就越大,安全隐患越大。
[2]小木块被碰撞后滑行过程中,克服接触面摩擦做功,木块的动能转化为内能。
小问4详解】
超速是指汽车的质量一定时,速度越大动能越大,带来的危害越大。用来研究超速安全隐患时,我们应选择质量相同的A、B小球,即甲、乙两图进行实验,小球的质量相同,在斜面的高度不同,小球达水平面的速度不同。
【小问5详解】
球与木块碰撞的过程中,球对木块做功,由于碰撞后小球继续运动,仍具有动能,做功的大小小于球最初的动能;木块在运动过程中,克服摩擦做功,机械能转化为内能,即木块克服摩擦做的功等于木块的动能大小,也就是小于碰撞前小球的动能。
【小问6详解】
这种方法是错误的,因为没有控制水平面的粗糙程度相同。
【小问7详解】
用质量不同的铁球将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放,撞击同一木块,由于弹簧的压缩程度相同,则原来弹簧具有的弹性势能相同,不计铁球滚动时所受摩擦力,则转化为木块的动能相同,所以推动木块移动的距离也相同,故选C。
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扬州树人学校2024—2025学年第一学期大作业
九年级物理
一、选择题(每题2分,共24分。)
1. 小华是一名普通的中学生,下列估算值恰当的是( )
A. 小华从一楼上到二楼克服自身重力做的功约为3000J
B 小华将两个鸡蛋举高1m,做功约10J
C. 小华从地上捡起一本九上物理书到课桌上做功约2焦
D. 小华跳绳的功率约为500瓦
2. 下列关于内能、温度、热量的说法中正确的是( )
A. 温度高的物体含有的热量多
B. 物体内能增加,温度不一定升高
C. 热传递过程中,总是由高温物体将温度传给低温物体
D. 内能不同的两物体间一定会发生热传递
3. “给我一个支点和一根足够长的棍,我就能撬起整个地球。”下列生产和生活中的杠杆与阿基米德设想的杠杆属于同一类型的是( )
A. 天平 B. 镊子 C. 钓鱼竿 D. 羊角锤
4. 如图所示,杠杆处于平衡状态,下列操作中能让杠杆继续保持平衡的是( )
A. 将左右两边的钩码均向外移动一格
B. 将左右两边的钩码各去掉一个,位置保持不变
C. 将左边的钩码向里移动一格, 同时将右边钩码去掉一个并保持位置不变
D. 在左右两边钩码的下方各加一个钩码,位置保持不变
5. 如图所示,木块沿斜面从顶端匀速下滑的过程中,木块的( )
A. 重力势能减小,动能增大 B. 重力势能减小,机械能减小
C. 动能不变,机械能不变 D. 重力势能不变,机械能减小
6. 某同学在学习了机械的相关知识后,总结了几条“规律”,其中总结正确的是( )
A. 机械效率大的机械做的有用功一定越多
B. 使用任何机械都一定不会省功
C. 机械的功率越大,机械效率也一定越大
D. 克服摩擦力做的功一定是额外功
7. 暑假期间,小华在社会实践活动中体验快递员的工作。小华在下列工作中对快递做了功的是( )
A. 用力搬快递但未搬动
B. 抱着快递在原地等待签收
C. 抱着快递爬楼梯上楼
D. 提着快递在水平路上匀速前进
8. 如图所示是荡秋千的简化模型。摆球从A点由静止释放,到达D点后返回,B、C两点等高。下列说法正确的是( )
A. 球在B、C两点的动能相等
B. 绳拉力对小球做了功
C. 球从B点到O点的过程中机械能减少
D. 球从O点到C点的过程中重力势能减少
9. 如图是物体离手后,在空中飞行过程中动能Ek随时间t变化的曲线,运动的物体可能是( )
A. 离开脚后在地上滚动的足球
B. 一松手由静止下落的乒乓球
C. 竖直向上垫起的排球
D. 斜向上投掷出去的铅球
10. 如图所示,从空中落下的排球先后在草地和水泥地面上弹起,你认为排球运动的轨迹最有可能的是( )
A. B.
C. D.
11. 在我校物理科技节上,玲玲老师给大家演示了神奇的“二力平衡”。如图所示,当一学生握住中间细细的圆柱体并保持静止时,玲玲老师用两弹簧测力计拉动圆柱体两侧的“同一根”细线,使“整根”细线向右做匀速运动,神奇的是:左手甲弹簧测力计的示数为4.8N,右手乙弹簧测力计的示数却只有1.6N。“同一根”细线右端受拉力小,为何细线还能向右匀速运动呢?原来中空的细圆柱体内部另有“机械”,你认为内部最有可能的滑轮绕线结构是下列图中(不计绳重及摩擦)( )
A. B.
C. D.
12. 为了研究机械效率与哪些因素有关,小明同学提出两个猜想:猜想一:机械效率是否与G物有关;猜想二:机械效率是否与G动有关。为了验证猜想,小明先用如图甲所示的装置不断改变G物,竖直向上匀速拉动弹簧测力计,计算并绘出η与G物关系如图乙(a)所示;然后换另一个不同重量的动滑轮,不断改变G物,计算并绘出η与G物关系如图乙(b)所示,根据图像他( )
A. 只能验证猜想一
B. 只能验证猜想二
C. 既不能验证猜想一,也不能验证猜想二
D. 既能验证猜想一,也能验证猜想二
二、填空题(每空1分,共30分。)
13. 无人机下方固定着一个质量为0.2kg的摄像机。在10s内无人机匀速竖直上升了20m,然后边摄像边匀速斜向上飞行了30s,高度又上升了20m。无人机前10s对摄像机做功______J;整个过程中,无人机对摄像机做功的功率为______W。(g取10N/kg)
14. 如图,用甲、乙两个滑轮组将质量相同的甲、乙两物体匀速提升相同的高度,不计绳重与摩擦,拉力都沿竖直方向,且动滑轮重也相同,则有用功W甲___________W乙,所用的拉力F甲___________F乙(选填“>”、“<”或“=”下同),其机械效率η甲___________η乙。
15. 建高楼时首先要打好地基,原来相同高度相同地桩,经打击后某一瞬间时三个地桩所处的位置如图所示,如果A、B两锤的质量相同,则刚开始下落时,_____锤的高度要高一些,如果B、C两锤刚下落时的高度相同,则_____锤的质量要小一些,打桩时,B锤把地打得最深,则B锤具有的重力势能_____(选填“一定”或“不一定”)大.
16. 如图甲所示,木块放在水平面上,用弹簧测力计沿水平方向拉木块使其做直线运动,两次拉动木块得到的s-t图像分别是图乙中的图线①、②。两次拉力的功率分别是P1、P2,相同时间内两次拉力对物体所做的功是W1、W2,则P1______P2,W1______W2(均填“>”、“=”或“<”)。
17. 如图甲是同学们常用的燕尾夹,AB=BC,当用力摁住C点打开该夹子时,此时夹子可近似看作__________(选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆。如图乙所示,手柄__________(选填“粗”或“细”)一些的螺丝刀用起来更省力;螺纹__________(选填“密”或“稀”)一些的螺丝钉拧起来更省力。图丙中,用剪刀将一张纸片缓慢地一刀剪断的过程中,阻力臂L阻和动力F动的变化情况是L阻__________,F动__________。(选填“变大”或“不变”或“变小”)
18. 如图所示,一根均匀的细木棒OC,,B为OC的中点,在C点竖直向上施力将挂在A点的重为180N的物体匀速提升0.2m,木棒的机械效率为90%,木棒重为___________N,拉力为___________N(不计摩擦)
19. 如图所示已知斜面长为8m,斜面高为4m。小兵同学用绳子沿斜面将重为800N的木箱由斜面底端匀速拉到顶端。拉力大小为600N,绳重不计。小兵对木箱做的有用功______J;斜面对物体施加的摩擦力为______N。
20. 同学们在体育课上做仰卧起坐,前半段是背部由平躺地面变成脊柱弯曲,后半段是上半身完全离开地面。如图所示,仰卧起坐时,人体可看成杠杆模型,O为支点,肌肉的拉力F为动力。先将头向前抬起,可以减小______力臂;在平躺至坐起的过程中,肌肉所施加的动力变化情况是______;同学们可以改变仰卧起坐的快慢,来控制体育锻炼的效果,从物理学角度分析,其实质是改变_______的大小。
21. 如图所示,原长为L的轻质弹簧一端固定在竖直墙面上,另一端与水平面上的木块相连。推动木块压缩弹簧,当其左端至A点时,弹簧具有的弹性势能为20J;松手后,木块在弹簧的作用下往复运动若干次后静止,此时弹簧具有的弹性势能为2J。则木块左端最终静止的位置一定不可能位于______(选填B、C、D)点,整个过程中木块克服阻力做的功是______J,整个过程中木块速度最大时其左端可能位于______(选填B、C、D)点。
22. 我国将迎来75周年华诞,各种焰火将缤纷绽放,有一种质量为100g的叫做“高声”的焰火,其特点是不会爆炸,产生大小为自重5倍的恒定的推力,因其速度快产生啸叫声,这种焰火在运动时,受到的阻力与速度的关系如图所示。焰火能够达到的最大速度为___________,火药产生的推力对焰火做功的最大功率为___________W。(火药的质量不计,g取10N/kg)
23. 四只相同规格的烧杯中装有水,水量及其温度如图所示.关于四只烧杯中水的内能的大小,内能最小的是____杯中的水,内能最大的是_____杯中的水,无法比较内能大小的是______杯中的水.
三、解答题(共46分)
24. 根据要求作图
(1)站在地面上的小明同学想用一个定滑轮和一个动滑轮组成一个滑轮组提升重物,请你用笔划线代替绳子将图中的两个滑轮连成符合要求的滑轮组;
(2)汽车引擎盖被液压杆支撑,引擎盖可看成一个杠杆,图1是其简化图,O是支点,是液压杆作用在A点的阻力。请在图2中画出的力臂和B点关上引擎盖的最小动力。(不计引擎盖重力)
(3)作出以L为力臂的动力及杠杆所受阻力(不计杠杆自重和摩擦)
25. 如图所示,工人利用滑轮组提升重为810N物体的示意图,某段过程中物体匀速上升的速度为0.1m/s,工人拉力F的功率为90W,物体匀速上升6s,拉力F克服滑轮组的摩擦做的功是36J,不计绳重,求:
(1)工人拉绳子的拉力;
(2)滑轮组机械效率;
(3)滑轮组中动滑轮的重力。
26. 一工人师傅用如图所示的滑轮组拉动货箱,已知货箱的质量为90kg,在的拉力作用下,货箱以0.1m/s的速度匀速直线运动1min到达目的地,整个过程中滑轮组的机械效率为60%。g取10N/kg,求:
(1)拉力F做的功率是多少?
(2)地面对货箱的滑动摩擦力是多少?
27. 在“测量滑轮组的机械效率”实验中,小彤用同一滑轮组进行了三次实验如图所示,实验数据记录如表:
次数
物重
物体上升
距离
测力计示数
测力计
上升距离
机械效率
1
2
10
30
2
4
10
30
3
6
10
30
(1)实验中要竖直向上______ 拉动弹簧测力计,使钩码缓慢上升;
(2)表格中第3次实验的机械效率为______ ;(百分数前保留一位小数)
(3)分析表中数据可以得出结论:同一滑轮组的机械效率与______ 有关;
(4)根据实验结论,若该滑轮组提升物体时机械效率为92.1%,物体的重力可能为______ ;(填字母符号)
A.1N B.3N C.5N D.8N
(5)小彤改变动滑轮重,提升同一物体多次实验,根据所测数据绘制出图象丁。由图象可知:被提升物体重力相同时,动滑轮越重,滑轮组机械效率越______ (填“高”或“低”);
(6)根据所学知识,滑轮组的机械效率还与绳重和摩擦有关,分析图象丁中的A点可知,被提升物体所受的重力一定______ (填“小于”、“等于”或“大于”)40N。
28. 某兴趣小组将一张硬卡片对折,在开口的一边剪两个小豁口A和B,然后套上橡皮筋,做成了一个会跳的卡片(如图所示)。为了探究卡片跳起的高度与哪些因素有关,该兴趣小组提出了如下猜想:
A.与卡片的质量有关 B.与橡皮筋的形变量有关 C.与橡皮筋的条数有关
为了验证猜想,小组选用几根相同的橡皮筋和几张相同材料的卡片进行实验。
(1)小明将图中的卡片反过来,把它放在桌面上用手向下压,使橡皮筋伸长,迅速松开手,观察到卡片跳起,这个现象说明:发生弹性形变的橡皮筋能对卡片___________,因此它具有弹性势能;
(2)探究跳起高度与质量是否有关,应选择质量不同的卡片,控制其它实验条件相同。操作中将卡片反过来,每次把它在桌面上用手压平的目的是___________。
(3)如果想让卡片跳得更高,可以___________AB两个豁口的深度。(选填“增大”或“减小”)
29. 跳绳是我市初中毕业生体育测试的项目之一,小华想利用所学的物理知识估测自己跳绳时克服重力做功的平均功率(不计绳重)。
(1)用体重计测量自己的质量m;
(2)用刻度尺测出自己每次跳起的平均高度h(人的重心上升的高度);
(3)用秒表记录跳n次所用的时间t;
(4)计算出跳绳时克服重力的平均功率_________(用字母表示);
(5)两人想比较跳绳的平均功率(假设两人跳起的平均高度相同),则_________
A.频率相同,体重大的功率大
B.频率相同,跳的时间长的功率大
C.体重相同,频率高的功率小
D.体重相同,跳的时间长的功率大
(6)若跳绳者的质量m=50kg,跳绳者的重心高度随时间变化的情况如图所示。根据图中所给条件,可估算出此跳绳者在1min内克服重力做功的平均功率为__________W。
30. 在“探究杠杆平衡条件”的实验中。所用的器材有:每格长度等距的杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线,重力均为0.5N的钩码若干个。
(1)杠杆安装好后处于如图甲所示的静止状态,此时的杠杆是否处于平衡状态?___________(选填“是”或“否”);为使杠杆在水平位置平衡应将杠杆左端螺母向___________边移动(选填“左”或“右”),调节为水平位置平衡的好处是___________
(2)如图乙所示,杠杆处于水平平衡状态,若将杠杆的两侧钩码都向支点移动一格,那么杠杆的___________(选填“左”或“右”)端下沉;
(3)若将右侧钩码换成弹簧测力计进行实验,依次将弹簧测力计挂在从1到5的位置竖直向下施加拉力,始终保持杠杆在水平位置平衡,如图丙所示,按1到5的顺序,弹簧测力计的示数会逐渐___________(选填“变小”、“不变”或“变大”);下列图像能正确表示整个过程中弹簧测力计对杠杆的拉力F与其力臂L大小变化关系的是___________;
(4)如图丁所示,弹簧测力计竖直向上拉杠杆,当钩码悬挂在杠杆上___________(选填“A”、“B”、“C”、“D”)点时,杠杆在图示的位置处于平衡状态,且弹簧测力计的示数最小。
(5)下列三个因素中,不会影响探究结果的是___________。
A. 铁架台没有放在水平桌面上
B. 弹簧测力计的弹簧和刻度盘之间摩擦较大
C. 实验所用的钩码生锈
(6)学习了功的知识后,小红回看之前杠杆记录的数据,她想能否将表格中单位换成J?根据功的定义,你觉得可以换吗?___________(选填“可以”或“不可以”)
31. 为了模拟研究汽车超载和超速带来的安全隐患,小明同学设计了如下图所示的探究实验:
将A、B、C三个小球先后从同一装置高分别为的位置滚下(,),推动小木块运动一段距离后停止。请你根据生活经验和所学的物理探究方法,回答:
(1)在图甲和图丙实验中,A球、C球刚滚到水平面时的速度___________(选填“相等”或“不相等”);
(2)小明通过观察___________来判断小球碰撞木块时动能的大小,若水平面绝对光滑,本实验将___________(选填“能”或“不能”)达到探究目的。
(3)小球推动小木块运动的距离越大,表示安全隐患___________(选填“越大”、“不变”或“越小”);小木块被碰撞后滑行过程中,木块的动能转化为___________能;
(4)用来研究超速安全隐患时,我们应选择___________两个图所示实验进行比较;
(5)实验中,小球碰撞木块后继续向前运动,木块在水平木板上滑动一段距离后停下,设碰撞前一瞬间小球的动能为,木块克服摩擦力所做的功为W,则___________W(选填“>”、“<”或“=”)(不计碰撞过程中的能量损失)。
(6)另一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,通过观察木块在铁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”)。
(7)实验交流环节,有同学提出用质量不同的铁球将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放,撞击同一木块,如图戊所示,观察到木块被撞击后移动的情况是___________(铁球滚动时所受摩擦力忽略不计)。
A. 质量大的铁球将木块推动的距离较远
B. 质量小的铁球将木块推动的距离较远
C. 质量不同的铁球将木块推动的距离相同
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