内容正文:
2024-2025学年第一学期第一次阶段练习
九年级物理练习卷
注意事项:
1.物理练习共四大题,23小题,满分为70分。物理和化学练习时间共120分钟;
2.本练习包括“练习卷”和“答题卷”两部分,“练习卷”共6页“答题卷”共4页;请务必在“答题卷”上答题,在“练习卷”上答题是无效的。
3.练习结束后,请将“练习卷”和“答题卷”一并交回。
一、填空题(每空2分,共20分)
1. 生活中我们常提到“热”字,但从物理学角度来看,其含义却各不相同。冬天搓手生热,这里的“热”是指_______。(选填“温度”、“热量”或“内能”)
2. 2024年4月25日20时59分,酒泉卫星发射中心,搭载神舟十八号载人飞船的长征二号运载火箭加速升空直冲云霄,发射取得圆满成功。加速升空过程中神舟十八号载人飞船的动能_______(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
3. 向装有少量水的瓶子内不断打气,使得瓶内的气压增大,当瓶塞跳起时,可以看到瓶内出现白雾,这是因为水蒸气对瓶塞做功,其内能_______(选填“增大”或“减小”),水蒸气凝结而成小液滴。
4. 巴黎奥运会上中国乒乓球队包揽了奥运会5个单项的全部金牌,大获丰收,为本届奥运会乒乓球比赛画上了圆满的句号。小明同学兴趣高涨,和同学一起去球馆打球,他们发现如图甲所示一款乒乓球发球机,发球机可以在同一高度以相同的初速度朝不同方向分别发出a、b、c三个质量相同的乒乓球,如图乙所示。若不计空气阻力,三个乒乓球到达乒乓球台的速度_______。(选填“相同”或“不相同”)
5. 现代火箭常用液态氢做燃料,这是因为液态氢具有较高的热值。氢气的热值为,其表示的物理意义是_______。
6. 如图所示,钓鱼者将一条重为4N的鱼从水面提高2m,再沿水平方向移3m,在这一过程中,钓鱼者克服鱼的重力做功为_______J。
7. 如图所示,通过滑轮沿水平方向拉动重为20N的物体A,A的速度为2m/s,(不计滑轮重及其摩擦),当拉力F为4N时,拉力F的功率为_______W。
8. 小明在探究利用杠杆做功的实践活动中,将重为G的物体挂在一均匀杠杆的中点,手竖直向上提起杠杆的另一端,若不计摩擦,杠杆的自重为G0,小明利用此杠杆将物体缓慢匀速提升了一段距离,杠杆机械效率为η的表达式为η=___________×100%。(用题中的物理量G和G0表示)
9. 如图所示,工人用一定大小力从斜面底端沿斜面向上匀速将重为600N的箱子推进车厢(不考虑物体的大小)。已知斜面长,高。若该过程中斜面的效率为80%,则箱子所受斜面的摩擦力f为_______N。
10. 太阳能是21世纪重点开发利用的新能源之一。小明家的太阳能热水器中的水平均每小时吸收太阳能,每天按吸收4h的太阳能计算。若太阳能热水器中的水每天吸收的太阳能由燃烧干木柴来提供,则需要完全燃烧_______kg的干木柴。(干木柴的热值为)
二、选择题(每小题2分,共14分;每小题给出的四个选项中,只有一个选项是符合题意的)
11. 关于温度、热量、内能,以下说法正确的是( )
A. 物体的温度越高,所含的热量越多
B 温度从高温物体传向低温物体
C. 一个物体吸收热量时,温度不一定升高
D. 热量从内能大的物体传向内能小的物体
12. 下列现象中,人施加在物体上的力对物体做功的是( )
A. 举着杠铃原地不动 B. 沿水平地面推动小车
C. 人提水桶沿水平地面匀速运动 D. 用力推石头但没有推动
13. 前一段时间我县针对老旧小区进行了外墙修复和粉刷,图中的吊车正在辅助工人师傅进行施工,关于吊车的功、功率和效率说法正确的是( )
A. 做功越快时,吊车的机械效率越高
B. 吊车功率越大,做功一定越多
C. 吊车做的额外功越少,机械效率就越高
D. 做功越快时,吊车的功率一定越大
14. 在探究“重力势能的大小与哪些因素有关”的实验中,重物的质量关系为,木桩相同,木桩和重物位置如图甲所示,重物静止释放后,木桩被打击陷入沙中的情形如图乙所示。下列说法错误的是( )
A. 若B、C将木桩打入沙中的深度相同,则
B. 比较A、C可知,重力势能与重物被举高度的关系
C. 木桩打入沙中的深度可以反映重物重力势能的大小
D. 本实验用到的实验方法有控制变量法和转换法
15. 《齐民要术》中对醋的制作工艺有记载:“作大豆千岁苦酒(醋)法:用大豆一斗,熟汰之,渍令泽炊。暴极燥,以酒醅灌之。任性多少,以此为率。”蒸煮是酿醋过程中的一个重要工序,如图所示是将大豆进行蒸煮的过程,下列说法正确的是( )
A. 煮大豆是通过热传递的方式增加内能
B. 用火种引燃木柴的过程与钻木取火的原理相同
C. 灶里木柴燃烧的过程,将内能转化成了化学能
D. 将木柴架空一些火能燃烧更旺,是提高了木柴的热值
16. 如图甲所示,轻弹簧竖直固定在水平面上,时刻,将一重为G的金属小球从弹簧正上方某一高度处静止释放,小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点,然后被弹簧弹起,上升到一定高度后再下落,如此反复。通过安装在弹簧下端的压力传感器,测出这一过程弹簧弹力F随时间t变化的图像如图乙所示。忽略小球在运动过程中受到的空气阻力,则( )
A. 时刻小球的动能最大
B. 时刻小球的重力势能最大
C. 时刻小球的动能最小
D. 时刻球和弹簧的总机械能等于时刻小球和弹簧的总机械能
17. 某型号挖掘机在6s内将装满铲斗的质量为0.75t的泥土送到10m外的岸边,挖掘深度(如图乙所示)发动机的总功率是20kW,(取)则( )
A. 挖掘机每挖一次泥土并水平移送到岸边,挖掘机对泥土做功为
B. 挖掘机每挖一次泥土并水平移送到岸边,挖掘机对泥土做功为
C. 挖泥过程中挖掘机的机械效率为12.5%
D. 挖泥过程中挖掘机的额外功为
三、实验题(第18小题6分,第19小题6分,第20小题6分,共18分)
18. 如图所示,在测量滑轮组机械效率的实验中,小明用同一滑轮组进行了三次实验,测得的实验数据如表:
实验序号
钩码重G/N
钩码上升高度h/m
绳端拉F/N
测力计移动的距离s/m
机械效率/%
1
2
0.1
0.8
0.3
83.3
2
4
0.1
1.5
0.3
88.9
3
6
01
0.3
(1)实验时应沿竖直方向_______拉动弹簧测力计,且在拉动过程中读数;
(2)第3次实验拉力大小如图所示,则测得的机械效率为_______;(百分号前保留一位小数)
(3)分析数据可知,使用同一滑轮组,其机械效率与物重G存在一定关系,比较符合两者关系的图像是下列的_______。
A. B.
C. D.
19. 如图,某实验小组在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中,让小球从同一斜面某处由静止释放,撞击同一水平面上的同一木块,木块移动一段距离后停止。
(1)小球滚下斜面过程中,它的_______能转化为动能;
(2)分析比较甲、乙两次实验,可探究出的结论是:_______;
(3)由实验探究联想到:高速公路限速牌上标明“120”和“100”字样,_______(“大客车”或“小轿车”)的限速应该是。
20. 如图,某实验小组利用甲、乙装置研究燃料的热值,燃料的质量都是10g,烧杯内的液体质量和初温也相同。
(1)实验中燃料完全燃烧放出热量的多少是通过_______(选填“温度计示数”或“加热时间”)来反映的。
(2)若实验记录数据如下表,请根据表中数据计算燃料2的热值是_______J/kg;
燃料
加热前液体温度/℃
燃料燃尽时液体温度/℃
燃料的热值/
1
15
35
2
15
25
?
(3)通过实验得到的燃料热值与实际相比是偏小,出现这样情况的主要原因是____________。(写出一点)
四、计算与推导题(第21小题4分,第22小题6分,第23小题8分,共18分;解答要有必要的公式和过程)
21. 如图所示,重为450N的同学在做仰卧起坐运动。若该仰卧起坐同学上半身的重力约为全身的40%,她在1min内做了50个仰卧起坐,每次仰卧起坐上半身重心上升的高度均为0.3m。求:
(1)她做一个仰卧起坐克服重力做的功;
(2)她在1min内克服重力做功的功率。
22. 安徽拥有丰富的历史文化遗产。暑假期间小明一家从庐江自驾前往黄山,进行古建筑研学旅行。庐江到黄山全程约300km,驾车前往大约需要3h。(汽油的热值q取,汽油的密度取)
(1)求汽车的平均速度;
(2)汽车全程消耗汽油20L,求汽油完全燃烧放出的热量Q;
(3)若汽油完全燃烧放出的热量由25%用于汽车克服阻力做功,则汽车行驶过程中克服阻力做功是多少?
23. 小明使用如图所示的滑轮组提升货物,已知动滑轮重60N,货物重360N,拉力F保持不变,其功率为60W(不计绳重);小明拉绳子的手距离定滑轮的高是6m,他从滑轮正下方起在10s内沿水平方向移动了8m,将物体匀速提升。求:
(1)拉力F做的功;
(2)滑轮组的机械效率;
(3)该过程中,克服摩擦力做的功。
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2024-2025学年第一学期第一次阶段练习
九年级物理练习卷
注意事项:
1.物理练习共四大题,23小题,满分为70分。物理和化学练习时间共120分钟;
2.本练习包括“练习卷”和“答题卷”两部分,“练习卷”共6页“答题卷”共4页;请务必在“答题卷”上答题,在“练习卷”上答题是无效的。
3.练习结束后,请将“练习卷”和“答题卷”一并交回。
一、填空题(每空2分,共20分)
1. 生活中我们常提到“热”字,但从物理学角度来看,其含义却各不相同。冬天搓手生热,这里的“热”是指_______。(选填“温度”、“热量”或“内能”)
【答案】内能
【解析】
【详解】冬天搓手生热,克服摩擦做功,机械能转化为内能,这里“热”是指内能。
2. 2024年4月25日20时59分,酒泉卫星发射中心,搭载神舟十八号载人飞船的长征二号运载火箭加速升空直冲云霄,发射取得圆满成功。加速升空过程中神舟十八号载人飞船的动能_______(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
【答案】增大
【解析】
【详解】动能与质量和速度有关。加速升空过程中神舟十八号载人飞船的质量不变,速度增大,动能增大。
3. 向装有少量水的瓶子内不断打气,使得瓶内的气压增大,当瓶塞跳起时,可以看到瓶内出现白雾,这是因为水蒸气对瓶塞做功,其内能_______(选填“增大”或“减小”),水蒸气凝结而成小液滴。
【答案】减小
【解析】
【详解】用气筒向装有少量水的瓶里打气,瓶内气压增大,当气压把瓶塞从瓶口推出时,瓶内气体对瓶塞做功,内能转化为机械能,使气体自身的内能减少,温度降低。
4. 巴黎奥运会上中国乒乓球队包揽了奥运会5个单项的全部金牌,大获丰收,为本届奥运会乒乓球比赛画上了圆满的句号。小明同学兴趣高涨,和同学一起去球馆打球,他们发现如图甲所示一款乒乓球发球机,发球机可以在同一高度以相同的初速度朝不同方向分别发出a、b、c三个质量相同的乒乓球,如图乙所示。若不计空气阻力,三个乒乓球到达乒乓球台的速度_______。(选填“相同”或“不相同”)
【答案】相同
【解析】
【详解】乒乓球发球机在同一高度以相同的初速度朝不同方向分别发出a、b、c三个球,不计空气阻力,三个小球的机械能是守恒的,所以三个小球到达桌面时的机械能相同,由于高度相同,重力势能相同,则动能也相同,所以三球到达乒乓球台的速度相同。
5. 现代火箭常用液态氢做燃料,这是因为液态氢具有较高的热值。氢气的热值为,其表示的物理意义是_______。
【答案】1 kg的液态氢完全燃烧时放出的热量为
【解析】
【详解】液态氢的热值为,在物理学中它表示的意义是:1 kg的液态氢完全燃烧时放出的热量为。
6. 如图所示,钓鱼者将一条重为4N的鱼从水面提高2m,再沿水平方向移3m,在这一过程中,钓鱼者克服鱼的重力做功为_______J。
【答案】8
【解析】
【详解】将一条重为4N的鱼从水面提高2m,他克服鱼的重力做功为
W=Gh=4N×2m=8J
再沿水平方向移动3m,此过程中没有克服鱼的重力做功,所以,整个过程中,钓鱼者克服鱼的重力做功W=8J。
7. 如图所示,通过滑轮沿水平方向拉动重为20N的物体A,A的速度为2m/s,(不计滑轮重及其摩擦),当拉力F为4N时,拉力F的功率为_______W。
【答案】16
【解析】
【详解】图中滑轮为动滑轮,不计滑轮重及其摩擦,绳子自由端移动的速度为
v=2v物=2×2m/s=4m/s
拉力F的功率为
8. 小明在探究利用杠杆做功的实践活动中,将重为G的物体挂在一均匀杠杆的中点,手竖直向上提起杠杆的另一端,若不计摩擦,杠杆的自重为G0,小明利用此杠杆将物体缓慢匀速提升了一段距离,杠杆机械效率为η的表达式为η=___________×100%。(用题中的物理量G和G0表示)
【答案】
【解析】
【详解】将重为G的物体挂在一均匀杠杆的中点,手竖直向上提起杠杆的另一端,不计摩擦,杠杆的自重为G0,物体的位置与杠杆重心位置重合,假设上升高度为h,则
W有用=Gh
W额=G0h
W总=W有用+W额=Gh+G0h
所以杠杆的机械效率
9. 如图所示,工人用一定大小的力从斜面底端沿斜面向上匀速将重为600N的箱子推进车厢(不考虑物体的大小)。已知斜面长,高。若该过程中斜面的效率为80%,则箱子所受斜面的摩擦力f为_______N。
【答案】60
【解析】
【详解】有用功
W有=Gh=600N×1.2m=720J
推力做的总功
额外功
W额=W总-W有=900J-720J=180J
箱子所受斜面的摩擦力
10. 太阳能是21世纪重点开发利用的新能源之一。小明家的太阳能热水器中的水平均每小时吸收太阳能,每天按吸收4h的太阳能计算。若太阳能热水器中的水每天吸收的太阳能由燃烧干木柴来提供,则需要完全燃烧_______kg的干木柴。(干木柴的热值为)
【答案】3
【解析】
【详解】太阳能热水器一天中接收的太阳能
E=9.0×106×4J=3.6×107J
根据题意可知,干木柴完全燃烧放出热量
Q放=E=3.6×107J
需要完全燃烧干木柴的质量
二、选择题(每小题2分,共14分;每小题给出的四个选项中,只有一个选项是符合题意的)
11. 关于温度、热量、内能,以下说法正确是( )
A. 物体的温度越高,所含的热量越多
B 温度从高温物体传向低温物体
C. 一个物体吸收热量时,温度不一定升高
D. 热量从内能大的物体传向内能小的物体
【答案】C
【解析】
【详解】A.热量是一个过程量,不能说“含有”,可以说“吸收”或“放出”热量,故A错误;
B.从高温物体传向低温物体是能量,不是温度,故B错误;
C.一个物体吸收热量时,温度不一定升高,例如晶体熔化吸热,但温度不变,水沸腾吸热,温度不变,故C正确;
D.热传递的方向是从高温物体向低温物体传递,不是从内能大的物体传向内能小的物体,温度高的物体内能不一定大,因为内能的大小不仅与温度有关,还与质量、状态等因素有关,故D错误。
故选C。
12. 下列现象中,人施加在物体上的力对物体做功的是( )
A. 举着杠铃原地不动 B. 沿水平地面推动小车
C. 人提水桶沿水平地面匀速运动 D. 用力推石头但没有推动
【答案】B
【解析】
【详解】A.举着杠铃原地不动,人对杠铃有向上的力,但杠铃没有在力的方向上移动距离,没有做功,故A不符合题意;
B.沿水平地面推动小车,人对小车有向前的力,小车在力的方向上移动距离,人对小车做功,故B符合题意;
C.人提水桶沿水平地面匀速运动,人给水桶一个竖直的力,而水桶水平移动没有在力的方向上通过的距离,没有做功,故C不符合题意;
D.用力推石头但没有推动,人对石头有力的作用,但石头没有在力的方向上移动距离,没有做功,故D不符合题意。
故选 B。
13. 前一段时间我县针对老旧小区进行了外墙修复和粉刷,图中的吊车正在辅助工人师傅进行施工,关于吊车的功、功率和效率说法正确的是( )
A. 做功越快时,吊车的机械效率越高
B. 吊车功率越大,做功一定越多
C. 吊车做的额外功越少,机械效率就越高
D. 做功越快时,吊车的功率一定越大
【答案】D
【解析】
【详解】A.机械效率是有用功跟总功的比值,物体做功快慢表示功率的大小,而功率的大小与机械效率的高低无关,故A错误;
B.由W=Pt可知,吊车功率越大,时间未知,做功不一定越多,故B错误;
C.机械效率是有用功跟总功的比值,吊车工作时有用功一定,额外功越少,总功越少,机械效率越高,故C错误;
D.功率表示做功快慢的物理量,做功越快时,吊车的功率一定越大,故D正确。
故选 D。
14. 在探究“重力势能的大小与哪些因素有关”的实验中,重物的质量关系为,木桩相同,木桩和重物位置如图甲所示,重物静止释放后,木桩被打击陷入沙中的情形如图乙所示。下列说法错误的是( )
A. 若B、C将木桩打入沙中的深度相同,则
B. 比较A、C可知,重力势能与重物被举高度的关系
C. 木桩打入沙中的深度可以反映重物重力势能的大小
D. 本实验用到的实验方法有控制变量法和转换法
【答案】B
【解析】
【详解】A.若B、C将木桩打入沙中的深度相同,则B、C的重力势能相同,C下落的高度小,因此C质量大,所以
mB<mC
故A正确,不符合题意;
B.根据控制变量法,A、C的质量不同,下落的高度也不同,因此比较A、C不能得出重力势能与重物被举高度的关系,故B错误,符合题意;
C.根据转换法,实验中可以用木桩打入沙中的深度反映重物重力势能的大小,故C正确,不符合题意;
D.重力势能与高度和质量有关,用到控制变量法,用木桩打入沙中的深度反映重物重力势能的大小,用到转换法,故D正确,不符合题意。
故选B。
15. 《齐民要术》中对醋的制作工艺有记载:“作大豆千岁苦酒(醋)法:用大豆一斗,熟汰之,渍令泽炊。暴极燥,以酒醅灌之。任性多少,以此为率。”蒸煮是酿醋过程中的一个重要工序,如图所示是将大豆进行蒸煮的过程,下列说法正确的是( )
A. 煮大豆是通过热传递的方式增加内能
B. 用火种引燃木柴的过程与钻木取火的原理相同
C. 灶里木柴燃烧的过程,将内能转化成了化学能
D. 将木柴架空一些火能燃烧更旺,是提高了木柴的热值
【答案】A
【解析】
【详解】A .煮大豆时,大豆从水中吸收热量,温度升高,内能增加,这是通过热传递的方式实现的。故A正确;
B.用火种引燃木柴的过程,是火种放出的热量使木柴的温度升高,达到其着火点而燃烧,这是热传递的结果。而钻木取火是通过做功的方式,即克服摩擦力做功,使木头的内能增加,温度升高,达到着火点而燃烧。两者的原理不同,故B错误;
C.灶里木柴燃烧的过程,是木柴的化学能通过燃烧转化为内能,故C错误;
D.将木柴架空一些,火能燃烧更旺,这是因为增大了木柴与氧气接触面积,使燃烧更充分,而不是提高了木柴的热值。热值是燃料的一种特性,它只与燃料的种类有关,与燃料的燃烧情况无关。故D错误。
故选A。
16. 如图甲所示,轻弹簧竖直固定在水平面上,时刻,将一重为G的金属小球从弹簧正上方某一高度处静止释放,小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点,然后被弹簧弹起,上升到一定高度后再下落,如此反复。通过安装在弹簧下端的压力传感器,测出这一过程弹簧弹力F随时间t变化的图像如图乙所示。忽略小球在运动过程中受到的空气阻力,则( )
A. 时刻小球的动能最大
B. 时刻小球的重力势能最大
C. 时刻小球的动能最小
D. 时刻球和弹簧的总机械能等于时刻小球和弹簧的总机械能
【答案】CD
【解析】
【详解】A.由题意可知,t1时刻小球刚与弹簧接触,与弹簧接触后,开始一段时间内弹力小于重力,则小球仍向下做加速运动,其动能继续变大,故A不符合题意;
B.小球高度最高时,其重力势能最大,故可知金属小球刚刚释放时其重力势能最大,故B不符合题意;
C.t2时刻弹簧的弹力最大,弹簧的弹性势能最大,由于小球在整个运动过程中,小球和弹簧组成的整体机械能不变,所以t2时刻小球的动能最小,故C符合题意;
D.忽略小球在运动过程中受到的空气阻力,小球在整个运动过程中,小球和弹簧组成的整体机械能不变,所以t2时刻球和弹簧的总机械能等于t1时刻小球和弹簧的总机械能,故D符合题意。
故选CD。
17. 某型号挖掘机在6s内将装满铲斗的质量为0.75t的泥土送到10m外的岸边,挖掘深度(如图乙所示)发动机的总功率是20kW,(取)则( )
A. 挖掘机每挖一次泥土并水平移送到岸边,挖掘机对泥土做功为
B. 挖掘机每挖一次泥土并水平移送到岸边,挖掘机对泥土做功为
C. 挖泥过程中挖掘机的机械效率为12.5%
D. 挖泥过程中挖掘机的额外功为
【答案】C
【解析】
【详解】AB.挖掘机每挖一次泥土并水平移送到岸边,将泥土举的过程中对泥土做功,将泥土平移时不对泥土做功,挖掘机对泥土做功为
故AB不符合题意;
C.挖泥过程中挖掘机做的总功为
挖泥过程中挖掘机的机械效率为
故C符合题意;
D.挖泥过程中挖掘机的额外功为
故D不符合题意。
故选C。
三、实验题(第18小题6分,第19小题6分,第20小题6分,共18分)
18. 如图所示,在测量滑轮组机械效率的实验中,小明用同一滑轮组进行了三次实验,测得的实验数据如表:
实验序号
钩码重G/N
钩码上升高度h/m
绳端拉F/N
测力计移动的距离s/m
机械效率/%
1
2
0.1
0.8
0.3
83.3
2
4
0.1
1.5
0.3
88.9
3
6
0.1
0.3
(1)实验时应沿竖直方向_______拉动弹簧测力计,且在拉动过程中读数;
(2)第3次实验拉力大小如图所示,则测得的机械效率为_______;(百分号前保留一位小数)
(3)分析数据可知,使用同一滑轮组,其机械效率与物重G存在一定关系,比较符合两者关系的图像是下列的_______。
A. B.
C. D.
【答案】(1)匀速 (2)90.9%
(3)D
【解析】
【小问1详解】
在实验中,应向上竖直匀速拉动测力计,这样才能正确地测出拉力的大小。
【小问2详解】
图中测力计分度值为0.2N,第3次实验中拉力的大小为2.2N,第3次实验测得的机械效率为
【小问3详解】
分析数据可知,使用同一滑轮组,提升物体的重力变大,其机械效率η也变大,但因机械效率小于1,故比较符合两者关系的图像是D。
19. 如图,某实验小组在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中,让小球从同一斜面某处由静止释放,撞击同一水平面上的同一木块,木块移动一段距离后停止。
(1)小球滚下斜面的过程中,它的_______能转化为动能;
(2)分析比较甲、乙两次实验,可探究出的结论是:_______;
(3)由实验探究联想到:高速公路限速牌上标明“120”和“100”字样,_______(“大客车”或“小轿车”)的限速应该是。
【答案】(1)重力势 (2)见解析
(3)大客车
【解析】
【小问1详解】
小球从斜面滚下过程中,质量不变,高度减小,故重力势能减小,同时速度变大,动能增加,所以是将重力势能转化为动能的过程。
【小问2详解】
分析比较甲、乙两次实验可知,小球的质量不变,滚下的高度不同,高度越高,到达水平面时的速度越大,推动木块移动的距离越远,动能越大,故可探究出的结论是:质量一定时,物体速度越大动能越大。
【小问3详解】
由甲、丙两图可知,钢球下滑的高度相同,到达水平面时的速度相同,质量不同,推动木块移动的距离不同,当速度一定时,质量越大,动能越大,因此大客车的限速应该是“100km/h”。
20. 如图,某实验小组利用甲、乙装置研究燃料的热值,燃料的质量都是10g,烧杯内的液体质量和初温也相同。
(1)实验中燃料完全燃烧放出的热量的多少是通过_______(选填“温度计示数”或“加热时间”)来反映的。
(2)若实验记录数据如下表,请根据表中数据计算燃料2的热值是_______J/kg;
燃料
加热前液体温度/℃
燃料燃尽时液体温度/℃
燃料的热值/
1
15
35
2
15
25
?
(3)通过实验得到的燃料热值与实际相比是偏小,出现这样情况的主要原因是____________。(写出一点)
【答案】(1)温度计示数
(2)1.2×106 (3)燃料燃烧放出的热量没有全部被水吸收,存在热损失
【解析】
【小问1详解】
本实验中两种燃料的质量相同,两种不同的燃料热值不同,燃料燃烧放出的热量不同,液体吸收的热量等于燃料燃烧放出的热量,也不同,液体的种类和质量、初温均相同,根据可知,液体的末温不同,燃料热值越大,燃烧放出热量越多,液体吸收的热量越多,液体的末温越高,因此可根据液体的温度,即温度计的示数来判断燃料完全燃烧放出的热量的多少。
【小问2详解】
燃料1完全燃烧放出的热量为
液体吸收的热量为
液体的比热容为
燃料2加热时液体吸收的热量为
燃料2完全燃烧放出的热量为
燃料2的热值是
【小问3详解】
通过实验得到的燃料热值与实际相比是偏小,出现这样情况的主要原因是燃料燃烧放出的热量没有全部被水吸收,存在热损失,此时实验得到的燃料完全燃烧放出的热量小于实际燃料完全燃烧放出的热量,根据可知,实验得到的燃料热值与实际相比偏小。
四、计算与推导题(第21小题4分,第22小题6分,第23小题8分,共18分;解答要有必要的公式和过程)
21. 如图所示,重为450N的同学在做仰卧起坐运动。若该仰卧起坐同学上半身的重力约为全身的40%,她在1min内做了50个仰卧起坐,每次仰卧起坐上半身重心上升的高度均为0.3m。求:
(1)她做一个仰卧起坐克服重力做的功;
(2)她在1min内克服重力做功的功率。
【答案】(1)54J (2)45W
【解析】
【小问1详解】
该同学上半身的重力
G上=40%G=40%×450N=180N
做一次仰卧起坐克服重力做的功
W=G上h=180N×0.3m=54J
【小问2详解】
做了50个仰卧起坐克服重力做的功
W总=50W=50×54J=2700J
功率为
22. 安徽拥有丰富历史文化遗产。暑假期间小明一家从庐江自驾前往黄山,进行古建筑研学旅行。庐江到黄山全程约300km,驾车前往大约需要3h。(汽油的热值q取,汽油的密度取)
(1)求汽车的平均速度;
(2)汽车全程消耗汽油20L,求汽油完全燃烧放出的热量Q;
(3)若汽油完全燃烧放出的热量由25%用于汽车克服阻力做功,则汽车行驶过程中克服阻力做功是多少?
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
汽车的平均速度
【小问2详解】
汽油体积
由可知,汽油的质量
汽油完全燃烧放出的热量
【小问3详解】
汽车行驶过程中克服阻力做功
23. 小明使用如图所示的滑轮组提升货物,已知动滑轮重60N,货物重360N,拉力F保持不变,其功率为60W(不计绳重);小明拉绳子的手距离定滑轮的高是6m,他从滑轮正下方起在10s内沿水平方向移动了8m,将物体匀速提升。求:
(1)拉力F做的功;
(2)滑轮组的机械效率;
(3)该过程中,克服摩擦力做的功。
【答案】(1)600J
(2)80% (3)40J
【解析】
【小问1详解】
拉力F做的功为
W总=Pt=60W×10s=600J
【小问2详解】
根据勾股定理可知,斜边长为
拉力F移动的距离为
s=10m-6m=4m
由图可知滑轮组的动滑轮绕绳子的段数n=3,货物上升的高度为
拉力做的有用功为
滑轮组的机械效率为
【小问3详解】
克服动滑轮重做的功为
克服摩擦力做的功为
W摩=W总-W有-W动=600J-480J-80J=40J
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