内容正文:
江苏省徐州市各市区2024-2025学年物理九年级上学期期中复习(第11章简单机械和功与第12章机械能和内能)章节模拟练习卷
1、 选择题
1.(23-24九年级上·江苏徐州·期中)如图所示,利用轻质滑轮匀速拉动水平地面上重300N的A物体,使A物体在10s内向右移动了2m,若弹簧测力计的示数为20N,拉力F大小为50N,则( )(不计绳子与滑轮之间的摩擦)
A.A物体受到的摩擦力大小为10N B.水平拉力F所做的功为100J
C.拉力的功率为10W D.滑轮的机械效率为80%
2.(23-24九年级上·江苏徐州·期中)以下机械(工具)可以看作费力杠杆的是( )
A.羊角锤 B.起瓶器
C.筷子 D.天平
3.(23-24九年级上·江苏徐州·期中)某学生用30N的水平推力,将一个重10N的球踢出,球在水平地面上滚动了50米才停下,则在球被踢出后的滚动过程中,该学生对球做的功为( )
A.0J B.1500J C.500J D.无法计算
4.(23-24九年级上·江苏徐州·期中)9月25日上午,江苏新沂籍运动员臧哈与队友在杭州亚运会赛艇男子四人双桨决赛中为中国队夺得冠军.如下图所示的四种杠杆与船桨属于同一类的是( )
A.道钉撬B.钢丝钳
C.开瓶扳手D.筷子
5.(22-23九年级上·江苏徐州·期中)下列工具中属于费力杠杆的是( )
A. 食品夹 B. 切纸铡刀
C. 酒瓶起子 D. 修树剪刀
6.(22-23九年级上·江苏徐州·期中)几位同学进行上楼功率比赛,规定功率最大者获胜,那么最后胜出者一定是( )
A.体重大的 B.做功快的
C.速度大的 D.时间短的
7.(22-23九年级上·江苏徐州·期中)用如图所示的滑轮将重3N的物体A匀速提升10 cm,如果动滑轮的重为1N,忽略绳重和摩擦,则下列说法正确的是( )
A.拉力F=1.5N B.拉力F=2N
C.绳子向上移动的距离为10cm D.绳子向上移动的距离为5cm
8.(22-23九年级上·江苏徐州·期中)用如图所示的动滑轮提升重物,下列措施能提高动滑轮机械效率的是( )
A.减小被提升物体的高度 B.增大动滑轮的重力
C.减小绳子的拉力 D.增大物体的重力
9.(22-23九年级上·江苏徐州·期中)下列工具中,正常使用时属于省力杠杆的是( )
A.老虎钳 B.扫帚 C.钓鱼竿 D.筷子
10.(23-24九年级上·江苏徐州·期中)某人将一箱书搬上楼,可以有两种方法:一是把所有的书一起搬上楼;二是先搬一部分书上楼,再搬剩下的部分。假设他上楼的速度相同,则用这两种方法搬书过程中( )
A.人做的总功相同 B.人做的有用功相同
C.人做功的机械效率相同 D.人做功的功率相同
11.(23-24九年级上·江苏徐州·期中)如图所示,一轻质弹簧一端系在墙上的O点,自由伸长到B点,今将一小物体m连在弹簧上,并把弹簧压缩到A点,然后释放,小物体能运动到C点静止,物体与水平地面间的摩擦力恒定,下列说法中正确的是( )
A.物体从A到B动能先增大后减小,从B到C动能一直减小
B.物体从A到B动能越来越小,从B到C动能越来越大
C.物体从A到B动能越来越大,从B到C弹性势能越来越大
D.物体从A到B弹性势能越来越大,从B到C弹性势能越来越小
12.(23-24九年级上·江苏徐州·期中)如图所示是汽油机工作时某个冲程的示意图,下列说法中正确的是( )
A.完成该冲程活塞往复运动两次
B.该冲程是内能转化为机械能
C.随着汽油的燃烧,汽油的热值会减小
D.若汽油机转速为1200r/min,则它每秒钟完成20个该冲程
13.(23-24九年级上·江苏徐州·期中)“早穿皮袄午穿纱,围着火炉吃西瓜”是我国西北沙漠地区日温差较大的生动写照,主要原因是沙石比水具有较小的( )
A.比热容 B.热值 C.温度差 D.热量
14.(23-24九年级上·江苏徐州·期中)下列事例中改变物体内能的方式与其他三项不同的是( )
A.两手相互搓一搓,手心会发热 B.反复弯折铁丝,弯折处会发热
C.顺着滑梯快速下滑,臀部发热 D.冰块放在阳光下,熔化成水
15.(23-24九年级上·江苏徐州·期中)水平桌面上的自由滚落的乒乓球的运动轨迹如图所示,A为从桌面开始下落的点,B、D两点高度相同,C为球与水平地面的接触点.关于乒乓球从A运动到D的过程中,以下说法正确的是( )
A.A点乒乓球的重力势能最小
B.B点到C点过程中,重力势能只转化为动能
C.乒乓球在B点的动能等于在D点的动能
D.D点乒乓球的机械能最小
16.(23-24九年级上·江苏徐州·期中)下列现象中,改变内能的方法与其他三项不同的是( )
A.锯木头一段时间,锯条发烫
B.钻木取火
C.用炉子烤湿衣服,衣服变干
D.双手互相搓,手变暖
17.(23-24九年级上·江苏徐州·期中)原长为l的橡皮筋一端固定在O点,另一端悬挂一个小钢球,将钢球从O点静止释放,钢球运动到A点后开始向上返回,O、A两点间距为2l。下列图中,能反映钢球从O点运动到A点的过程中,小球动能随运动距离变化的关系图像是( )
A.B. C. D.
18.(23-24九年级上·江苏徐州·期中)关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A.物体吸收热量,内能增加,温度不一定升高
B.热量总是从内能多的物体转移到内能少的物体
C.温度高的物体内能大,温度低的物体内能小
D.物体的温度越高,含有的热量越多
2、 填空题
19.(23-24九年级上·江苏徐州·期中)根据斜面可以省力的原理,人们在生活中发明了螺旋状的机械工具,如螺栓、螺钉、螺旋千斤顶等(如图所示)螺旋千斤顶是通过人力旋转手柄,使螺杆上升,从而达到将重物举起的目的.螺旋千斤顶可以省力, (选填“可以”或“不可以”)省功。使用螺旋千斤顶时,如果人用始终垂直于手柄力的F,且作用点离螺杆中心的距离为L,每旋转两圈,螺杆将质量为m的重物上举的高度为h,则螺旋千斤顶的机械效率 (用题目中字母表示).若加润滑油,则千斤顶的机械效率 (选填“增大”、“减小”或“保持不变”)。
20. (23-24九年级上·江苏徐州·期中)在水平地面上,用40N的水平拉力,使重100N的木箱在10s内沿拉力方向前进5m,此过程中木箱移动的平均速度为 m/s;重力做的功是 J;拉力的功率是 W。
21.(23-24九年级上·江苏徐州·期中)用轻质杠杆OA匀速提升重为30N的物体,OA=1.2m,OB=0.4m,在图所示位置平衡时,力F的大小为 N,这是一个 (选填“省力”、“费力”或“等臂”)杠杆。若把重物悬挂的位置A适当向左移动一段距离,杠杆仍在图示位置平衡,则力F将 (选填“变大”、“不变”或“变小”)。
22.(23-24九年级上·江苏徐州·期中)简单机械,是人类在改造自然中运用机械工具的智慧结晶,比如:钓鱼竿可以看作 ;旗杆顶端的小轮子可以看作 ;居民楼前倾斜的无障碍通道可以看作 。(以上均选填“杠杆”、“滑轮”或“斜面”)
23.(23-24九年级上·江苏徐州·期中)小明用20N的水平力推着重为100N的超市购物车在水平路面上前进30m,所用的时间是0.5min,在此过程中,地面对购物车的支持力做功为 J,小明做功为 J,功率是 W。
24.(23-24九年级上·江苏徐州·期中)燃油车出厂时都会标注最大功率,有经验的司机上坡时需要增大车子牵引力,请你从公式P=Fv角度分析,写出两种增大牵引力的方法: 。
25.(23-24九年级上·江苏徐州·期中)小明发现木工师傅使用的螺丝钉和盘山公路很像,都是 (选填“斜面”或“轮轴”),优点是可以 ,缺点是费 。
26.(23-24九年级上·江苏徐州·期中)如图是小明钓起一条鱼时的情景,左手用力抬杆的过程中右手与鱼竿接触的地方相当于杠杆的 ;为了能够少费点力气,小明两手之间的距离应 (选填“大”或“小”)一些。
27.(22-23九年级上·江苏徐州·期中)如图,斜面长,高。用沿斜面方向的推力F,将一个重为125N的物体由斜面底端A匀速推到顶端B,运动过程中物体克服摩擦力做了100J的功,在此过程中有用功为 J,斜面的机械效率为 ,推力F的大小为 N。
28.(22-23九年级上·江苏徐州·期中)在“研究杠杆平衡条件”实验中,如图所示,当在A处挂三个钩码,要使杠杆在水平位置平衡,应在B处挂 个钩码,拿去B处的钩码,改在C处用弹簧测力计竖直向上拉,杠杆平衡时弹簧测力计上的示数为 N。(每个钩码质量为50g,g取10N/kg),如果在某次实验时弹簧测力计拉歪了,则弹簧测力计的示数将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
29.(23-24九年级上·江苏徐州·期中)在水平地面上铺一张纸,将皮球表面涂黑,使其分别从不同高度处自由下落,在纸上留下黑色圆斑甲、乙,圆斑 是皮球从较高处落下形成的,试分析原因: 。
30.(23-24九年级上·江苏徐州·期中)将温度是300℃的铁块投入到温度是10℃的水中,铁块的内能会 ,水的内能会 (选填“增加”、“减少”或“不变”),这是通过 的方式来改变内能的。
31.(23-24九年级上·江苏徐州·期中)如图是四冲程汽油机的某个冲程,由图可看出它正处于 冲程,该冲程将机械能转化为 能,若该汽油机飞轮的转速是,则汽油机每秒钟对外做功 次,该冲程是靠飞轮的 来完成。
32.(23-24九年级上·江苏徐州·期中)某实验小组用如图示器材“探究不同物质的吸热升温的现象”,取相同 (选填“质量”、“体积”)的水和沙子,用两个相同的酒精灯加热并不断地搅拌,在相同的加热时间内,水和沙子 (选填“吸收热量”、“升高温度”)相同;通过比较它们升温的情况,发现沙子升温较快,由实验可得出,水和沙子相比,吸热能力更强的是 。
33.(23-24九年级上·江苏徐州·期中)如图是汽油机的工作循环中的 冲程,此过程是通过 的方式改变内能的.某台单缸四冲程汽油机,飞轮转速是4800r/min,该汽油机每秒对外做功 次。
34.(23-24九年级上·江苏徐州·期中)2023年2月,中东国家发生强烈地震,中国救援队携带大疆照明无人机前往救援.无人机加速升空过程中,动能 ;重力势能 ;机械能 (均选填“变大”、“变小”或“不变”)。
35.(23-24九年级上·江苏徐州·期中)如图所示的是胡克滚轮,橡皮筋两头分别固定在滚轮的顶部和底部,中间系一个螺母,当你将滚轮在水平地面上滚出后,它自动滚回来的过程中能量转化情况是 势能转化为 能。
3、 解答题
36.(23-24九年级上·江苏徐州·期中)如图所示,工人正在使用滑轮组向下用力提升重物,请画出绳子的绕法。
37.(23-24九年级上·江苏徐州·期中)按要求作图:如图所示,轻质杠杆在力的作用下处于平衡状态,请画出A点所受力的力臂L。
38.(23-24九年级上·江苏徐州·期中)如图所示,请在A点画出使杠杆静止在图示位置的最小力F的示意图及其力臂l。
39.(23-24九年级上·江苏徐州·期中)小萌同学利用甲图探究“物体的弹性势能的大小与弹性形变程度的关系”。将弹簧和金属球(球上有一直小孔)套在铁架台的金属杆AB(足够长)上面,每次将小球压缩弹簧后松手。
(1)压缩的弹簧可以将小球向上弹起,说明发生 的物体具有弹性势能;
(2)小萌记录小球的高度随时间变化的情况如图乙所示。在整个过程中,小球在“t1”、“t2”、“t3”时刻的动能最大的是 时刻;
(3)下表中的数据是小萌同学的实验记录。分析数据后发现弹簧的弹性势能E与压缩量x 正比(选填“成”或“不成”),表格中第5次实验小球上升的高度应为 cm。
实验次数
弹簧压缩量x(cm)
上升的高度h(cm)
1
1.00
1.50
2
2.00
6.00
3
3.00
13.50
4
4.00
24.00
5
5.00
40.(23-24九年级上·江苏徐州·期中)小明在“探究物体的动能大小与哪些因素有关”的实验中,他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)由静止开始滚下,观察木块B被撞击后移动的距离,实验过程如图所示。
(1)本实验中,“物体的动能”是指( );
A.木块刚被小球撞击时的动能
B.小球刚撞击木块时的动能
C.木块在被小球撞击后的动能
D.小球在撞击木块后的动能
(2)该实验中物体动能的大小是通过木块在水平面移动的距离来反映的,这种研究方法是 ;
(3)由甲和 (选填“乙”、“丙”)两图可得实验结论:物体的动能大小与物体的速度有关;
(4)小明联想到以前探究牛顿第一定律时,也用到了斜面,让小车从同一高度下滑,在不同的表面,看滑行的距离远近。最终停下来后,小车在三个表面克服摩擦力做功 (选填“相等”或“不相等”)。
41.(23-24九年级上·江苏徐州·期中)如图所示,甲、乙、丙三图中的装置完全相同,燃料的质量都是10g,烧杯内的液体质量和初温也相同。
(1)比较不同物质吸热升温的特点:①应选择 两图进行实验;②不同物质吸热的多少是通过
来反映的(选填“温度计上升示数”或“加热时间”);
(2)比较不同燃料的热值,应选择 两图进行实验。若在研究不同燃料热值实验时,记录数据如表所示,不考虑热量损失,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[J/kg]
1
15
35
2.4107
2
15
30
?
42.(23-24九年级上·江苏徐州·期中)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50g。
(1)调节平衡后,如图甲所示,在杠杆的左边A处挂四个钩码,要使杠杆在水平位置平衡,应在杠杆右端B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,小明想利用该杠杆(重心位于O点)制作一个可以直接测量质量的“杆秤”。
①如图丙所示,以杠杆上的A点为支点,当在C位置挂3个钩码,杠杆在水平位置刚好平衡。然后小明将C位置的3个钩码取下,挂到右侧作为“秤砣”;
②为了将“杆秤”的零刻度线标在A处,小明应在图丙C位置处装配一质量为 g的吊盘;
③接着小明在图丁的D位置标记上该“杆秤”能测的最大质量 g,并将其它质量数均匀标记在AD之间的刻度线上,完成“杆秤”的制作。
43.(23-24九年级上·江苏徐州·期中)图甲是《天工开物》里记载的一种捣谷的舂,“横木插碓头,硬嘴为铁,足踏其末而舂之”。若碓头质量为20kg,不计横木的重力和转动摩擦,捣谷人双手与扶手之间的作用力为0。
(1)碓头竖直下落0.5m,用时0.4s,求重力做功的功率;
(2)质量为72kg的捣谷人,左脚与地面的接触面积为200cm2,当他右脚在B点用最小力踩横木使其刚好转动时,示意图如图乙,已知OA∶OB=3∶2,求人左脚对地面的压力。
44.(23-24九年级上·江苏徐州·期中)如图所示,塔式起重机上的滑轮组将质量为600kg的物体提升2m,滑轮组的机械效率80%,g取10N/kg。在物体上升过程中,求:
(1)物体的重力;
(2)使物体上升2m所做的有用功;
(3)若克服摩擦和钢丝绳重所做的功为1000J,求动滑轮的重力。
45.(23-24九年级上·江苏徐州·期中)如图,用滑轮组提升重物时,重400N的重物在10s内匀速上升了1m。已知拉绳子的力F为250N,不计绳重和摩擦,则提升重物的过程中:
(1)有用功为多少?
(2)滑轮组的机械效率为多少?
46.(23-24九年级上·江苏徐州·期中)如图,工人用动滑轮提升重为800N的物体,所用拉力为F,物体匀速上升,此时动滑轮的机械效率为80%,不计绳重和摩擦.求:
(1)工人对绳端的拉力;
(2)当被提升的物重增大为1000N时,工人对绳端的拉力。
47.(23-24九年级上·江苏徐州·期中)如图所示,建筑工人用滑轮组在10s的时间内将重为240N的物体匀速提升5m,所用的拉力为150N。求这个过程中:
(1)工人做的有用功;
(2)拉力的功率;
(3)滑轮组的机械效率。
48.(11-12九年级上·江苏苏州·期末)如图是某太阳能热水器,向其中注入50L水,阳光照射一段时间后,水温从10℃升高到50℃。水的比热容是4.2×103J/(kg·℃)。
(1)这段时间该热水器中的水吸收的热量是多少?
(2)如果这段时间该太阳能热水器接收到太阳辐射的热量是2.8×107J,则这段时间该热水器的效率是多少?
(3)若用煤燃烧来提供2.8×107J的热量,需完全燃烧多少千克煤? ( 煤的热值约为3.5×107J/kg)
49.(23-24九年级上·江苏徐州·期中)在烧杯中装入温度为的水,用煤气对水加热,共消耗的煤气,已知水的比热容为,煤气的热值为。试求:
(1)煤气完全燃烧放出的热量为多少J;
(2)若这些热量全部被水吸收,可以将烧杯内的水温升高到多少。
50.(23-24九年级上·江苏徐州·期中)近几年来,我市城乡居民陆续使用上了安全、清洁的天然气。某用户在使用天然气灶加热水时,完全燃烧了0.06m3的天然气,将4kg的水从20℃加热到70℃,已知水的比热容是4.2×103J/(kg•℃),天然气的热值是3.5×107J/m3。
试求:
(1)天然气完全燃烧放出的热量是多少?
(2)水吸收的热量是多少?
(3)该天然气灶加热这些水的效率是多少?
答案解析:
1.D
【详解】A.因为不计绳子与滑轮间的摩擦,所以,由二力平衡条件可知,A物体受到的摩擦力大小
故A不符合题意;
B.由图可知
拉力移动的距离
水平拉力F所做的功
故B不符合题意;
C.拉力做功的功率
故C不符合题意;
D.拉力做的有用功
滑轮的机械效率
故D符合题意。
故选D。
2.C
【详解】A.羊角锤在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故A不符合题意;
B.起瓶器在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故B不符合题意;
C.筷子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故C符合题意;
D.天平在使用过程中,动力臂等于阻力臂,是等臂杠杆,故D不符合题意。
故选C。
3.A
【详解】球被踢出后,球在滚动的过程中,人对球不再用力,球只是由于惯性而继续向前运动,因而该学生对球不做功。
故选A。
4.D
【详解】船桨在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆。
A.道钉撬在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故A不符合题意;
B.钢丝钳在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故B不符合题意;
C.开瓶扳手在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故C不符合题意;
D.筷子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故D符合题意。
故选D。
5.A
【详解】A.食品夹在使用时动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,故A符合题意;
B.切纸铡刀在使用时动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故B不符合题意;
C.酒瓶起子在使用时动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故C不符合题意;
D.修树剪刀在使用时动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故D不符合题意。
故选A。
6.B
【详解】A.功率是表示物体做功快慢的物理量,体重大,但是不知道做功的多少和所用时间,无法确定谁的功率大,故A不符合题意;
B.功率是表示物体做功快慢的物理量,做功快表示单位时间内做的功多,也就是功率大,故B符合题意;
C.根据功率的变形式可知,不同同学的体重未知,速度大的不一定功率大,故C不符合题意;
D.时间短,但是不知道做功的多少,无法比较功率的大小,故D不符合题意。
故选B。
7.B
【详解】AB.由图可知,有效承担物重的绳子段数,忽略绳重和摩擦,拉力为
故A错误,B正确;
CD.有效承担物重的绳子段数,所以绳子向上移动的距离为
故CD错误。
故选B。
8.D
【详解】A.动滑轮的机械效率公式可推导为
由公式可知,机械效率的高低与物体被提升的高度无关,故A不符合题意;
B.增大动滑轮的重力,在其他条件不变时,需要做的额外功增大,有用功不变,减小了动滑轮的机械效率,故B不符合题意;
C.动滑轮额外功产生的原因有动滑轮重力、绳子重力以及绳子和滑轮间的摩擦,有用功是克服物体重力做的功,减小绳子拉力时既不会改变有用功,也不会改变额外功,因此不会影响机械效率,故C不符合题意;
D.增大物体的重力,在其他条件不变时,所做的有用功会增大,额外功不变,这样有用功在总功中所占的比例就会增大,即动滑轮的机械效率增大,故D符合题意。
故选D。
9.A
【详解】A.老虎钳在使用过程中,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故A符合题意;
B.扫帚在使用过程中,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,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,属于费力杠杆,故C不符合题意;
D.筷子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,故D不符合题意。
故选A。
10.B
【详解】这箱书的重力一定,楼的高度前后不变,由可知,两次所做的有用功相等;用方法一所做的额外功为一次克服自身重力所做的功,而方法二所做的额外功是两次克服自身重力所做的功,因此方法二的额外功大于方法一的额外功,则方法二的总功大于方法一的总功,即用方法一搬书时做功少;由可知
η1>η2
即用方法一搬书时机械效率高。
因上楼的速度相同,方法二需要上楼二次,所以方法二所用时间长;由可知
P1>P2
即用方法一搬书时功率大。
综上分析可知,ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
11.A
【详解】ABC.物体在竖直方向受到重力与地面的支持力平衡,水平方向受到弹簧的弹力和滑动摩擦力;从A到B过程中,弹簧的弹力水平向右,摩擦力水平向左,弹簧的弹力先大于摩擦力,后小于摩擦力,所以物体先加速后减速,从B到C过程,物体由于惯性继续向前运动,摩擦力方向向左,物体做减速运动;当质量一定时,速度越大,动能越大,速度越小,动能越小,所以,物体从A到B过程中,动能先增大后减小,从B到C过程中,动能一直减小,故A正确,BC错误;
D.物体从A到B弹簧的形变不断变小,弹性势能越来越小,从B到C弹簧的形变不断变大,弹性势能越来越大,故D错误。
故选A。
12.B
【详解】A.四冲程内燃机活塞往复一次,完成2个冲程,所以完成该冲程活塞向下运动一次,故A错;
B.根据图示可知,两个气门都关闭,火花塞点火,活塞向下运动,气缸容积增大,因此是做功冲程,在做功冲程中将内能转化为机械能,故B正确;
C.热值是燃料的一种特性,只与燃料的种类有关,因此当汽油不断减少时,汽油的热值不变,故C错误;
D.四冲程汽油机的飞轮转速为
1200r/min=20r/s
即在1s内飞轮转20r,则它每秒钟完成40个冲程,完成了10个工作循环,做功10次,故D错误。
故选B。
13.A
【详解】西北沙漠地区的沙石多,白天在太阳照射下,砂石吸收热量,由于沙石的比热容小,因此温度变化大,气温升得很高;晚上,沙石放出热量,由于沙石的比热容小,因此温度变化大,气温降得很低,故西北沙漠地区会出现早晚冷、中午热的现象。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
14.D
【详解】A.两手相互搓一搓,是利用做功改变物体内能,与B、C相同,故A不符合题意;
B.反复弯折铁丝,是利用做功改变物体内能,与A、C相同,故B不符合题意;
C.顺着滑梯快速下滑,是利用做功改变物体内能,与A、B相同,故C不符合题意;
D.冰块放在阳光下,是利用热传递来改变物体内能,故D符合题意。
故选D。
15.D
【详解】A.乒乓球在A点时高度最高,具有重力势能最大,机械能最大,故A错误;
B.B点到C点过程中,乒乓球质量不变、高度减小,重力势能减小,有部分重力势能只转化为内能,故B错误;
C.B点和D点在同一高度,则重力势能相等;但由于阻力作用,从B点到D点运动的过程中,部分机械能会转化为内能,所以B点的机械能大于D点的机械能;由于机械能等于动能和重力势能的总和,则B点的动能大于D点的动能,故C错误;
D.C点乒乓球的机械能比D点大,图中四点中D点乒乓球的机械能最小,故D正确。
故选D。
16.C
【详解】A.锯木头一段时间,锯条克服摩擦力做功,内能增大,温度升高而发烫,锯条是通过做功改变内能的;
B.钻木取火砖木克服摩擦力做功,内能增大,是通过做功改变内能的;
C.用炉子烤湿衣服,衣服变干,衣服吸收热量,内能增大,是通过热传递改变内能;
D.双手互相搓,手变暖,手克服摩擦力做功,内能增大,是通过做功改变内能的。
综上所述,改变内能的方法与其他三项不同的是C,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
17.D
【详解】原长为l的橡皮筋,小球从O点下降至l过程中,重力势能转化为动能,小球做加速运动,动能逐渐变大;小球l继续下降至2l过程中,重力先大于弹力,所以小球做加速运动,速度增大,动能增大;当重力等于弹力时,速度最大,动能最大,因此,动能最大的点在大于l的位置;当重力小于弹力时,小球的速度变小,动能减小,动能会转化为橡皮筋的弹性势能,到达最低点A时,其动能为零;所以,对照选项中的图像可知,只有D图符合题意,综上分析知,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
18.A
【详解】A.物体吸收热量,内能一定增加,但温度却不一定升高,譬如:晶体在熔化时,吸收热量,温度却保持不变,故A正确;
B.在发生热传递时,热量总是从高温物体向低温物体传递,而高温物体内能不一定比低温物体的内能大,故B错误;
C.内能的大小与物体的质量、温度和状态有关,仅凭温度高低无法比较物体内能的大小,故C错误;
D.热量是过程量,不能说含有热量的多少,只能说:物体的温度越高,内能越大,故D错误。
故选A。
19. 不可以 增大
【详解】[1]螺旋千斤顶是通过人力旋转手柄,使螺杆上升,从而达到将重物举起的目的,螺纹相当于斜面,根据功的原理知道,可以省力不能省功。
[2][3]作用点离螺杆中心的距离为L,每旋转两圈,螺杆将质量为m的重物上举的高度为h,有用功
圆的周长公式为2πr(r为圆的半径),总功为
则机械效率
加润滑油会减小摩擦力,减小额外功,有用功不变的情况下减小了总功,则千斤顶的机械效率增大。
20. 0.5 0 20
【详解】[1]由可知,木箱移动的速度
[2]重力方向是竖直向下,因为木箱水平运动,在竖直方向通过的距离为零,所以重力做功为零。
[3]由W=Fs可知,拉力做功
W=Fs=40N×5m=200J
拉力做功的功率
21. 90 费力 变小
【详解】[1][2]轻质杠杆OA在如图所示位置平衡,根据杠杆的平衡条件有
F×OB=G×OA
即
F×0.4m=30N×1.2m
解得F=90N;因为动力大于阻力,所以这是一个费力杠杆。
[3]若把力F的作用点向右移动一段距离,此时动力臂会增大,阻力、阻力臂不变,根据杠杆的平衡条件可知,力F应变小。
22. 杠杆 滑轮 斜面
【详解】[1]钓鱼竿在使用时,它绕着一个固定点转动,是杠杆。
[2]旗杆顶端的小轮子是定滑轮,在拉绳子时,它的轴固定不动。
[3]居民楼前倾斜的无障碍通道是一个斜边,它是斜面。
23. 0 600 20
【详解】[1]在此过程中,地面对购物车的支持力 与运动方向垂直,支持力对购物车做功为0。
[2]小明做功为
[3]功率是
24.见解析
【详解】由
可知,在功率一定的情况下,可以换低档减速行驶,当速度减小时,汽车的牵引力就会增大,此时更容易上坡。在速度一定时,可以增大油门,来增大功率,从而提高牵引力。
25. 斜面 省力 距离
【详解】[1][2][3]螺丝钉是利用斜面原理制成的,其上的螺纹相当于斜面的长,所以在正常使用时相当于斜面,使用起来比较省力,在高度一定的情况下,斜面越长,则坡度越小,越省力,但是费距离。
26. 支点 大
【详解】[1][2]鱼竿使用时,右手与鱼竿接触的地方为支点,左手用力抬杆为动力作用点,线对鱼竿的拉力为阻力,在钓鱼时,线对杠杆的阻力和阻力臂都不变,由杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可推得,要使F1减小可增大L1,即增大两手之间的距离。
27. 500 83.3% 60
【详解】[1]在此过程中有用功为
W有=Gh=125N×4m=500J
[2]总功
W总=W有+W额=500J+100J=600J
斜面的机械效率为
[3]推力F的大小为
28. 4 3 变大
【详解】[1]设杠杆每格长度为L,一个钩码的重力为G,由杠杆平衡条件得
3G×4L=nG×3L
解得n=4,应在B处挂4个钩码。
[2]拿去B处的钩码,改在C处用弹簧测力计竖直向上拉,由杠杆平衡条件得
3G×4L=F×2L
F=6G=6×0.5N=3N
[3]如果在某次实验时弹簧测力计拉歪了,此时动力臂变小,阻力、阻力臂不变,根据杠杆的平衡条件可知,弹簧测力计的示数将变大。
29. 甲 见解析
【详解】[1][2]使皮球分别从不同高度处自由下落,在纸上留下黑色圆斑甲、乙,留下圆斑说明皮球下落到纸面上时发生了弹性形变,此时,能量的转化过程是将动能转化为弹性势能,分析图中两个圆斑大小可看出,圆斑大的甲皮球转化的弹性势能较大,说明它原来所具有的重力势能大,即其所处的高度较高,即质量相同时,高度越高,重力势能越大,落地时转化为的弹性势能越大、弹性形变越大。
30. 减少 增加 热传递
【详解】[1][2][3]铁块的温度高,投入到温度是10℃的水中,铁块的温度会降低,铁块的内能会减少,水吸收热量,内能增加,温度升高,这是通过热传递的方式来改变物体的内能。
31. 压缩 内 10 惯性
【详解】[1][2]从图中可以看出,两个气门关闭,活塞上行,是压缩冲程,此冲程中,活塞压缩内部的气体,对气体做功,机械能转化为内能。
[3]四冲程汽油机一个工作循环有四个冲程,飞轮转两圈,做功一次。飞轮的转速是,即,1s可以做功10次。
[4]除做功冲程外,其它三个冲程都是依靠飞轮的惯性完成。
32. 质量 吸收热量 水
【详解】[1][2]根据控制变量法,应在两个相同的杯子中分别装有质量相等的水和沙子,用两个完全相同的酒精灯给它们加热,根据转换法,在加热相同时间内水和沙子吸收的热量相同。
[3]使水和沙子吸收相同的热量,沙子升高的温度较多,水升高的温度较少,则升高相同的温度时,水吸收的热量更多,因此水的吸热能力更强。
33. 压缩 做功 40
【详解】[1][2]如图,进气门和排气门都是关闭的,活塞上行,可以判断是压缩冲程,即活塞对气缸内的混合气体做功,使得混合气体的内能增加,温度升高。
[3]若飞轮转速是4800r/ min= 80r/s,表示每秒飞轮转动80圈,四冲程汽油机,飞轮转动2周,燃料对外做功一次,所以每秒钟做功40次。
34. 变大 变大 变大
【详解】[1][2][3]无人机加速升空的过程中,无人机的质量不变,高度升高,速度增大,所以重力势能增大,动能也增大,机械能等于动能和势能之和,则机械能也增大。
35. 弹性 动
【详解】[1][2]胡克滚轮在开始滚动的时候,具有动能,滚动的过程中,罐子动能转化为橡皮筋的弹性势能,当动能为0时,弹性势能最大,胡克滚轮开始向回滚动,在胡克滚轮滚回来的过程中橡皮筋弹性势能减小,罐子动能增大,弹性势能转化为动能。
36.
【详解】由图知道,一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组只有两种绕线方法,而要求工人站在地上利用滑轮组向下用力提升重物时,绳子自由端的拉力方向应向下,则绳子的起始端应系在定滑轮下面的挂钩上,滑轮组的绕绳方式如下图
37.
【详解】A点受到竖直向下的拉力,先画出该力的作用线,然后过支点O做拉力作用线的垂线段,即为拉力的力臂L,如下图所示:
38.
【详解】根据杠杆平衡的条件知道,在阻力和阻力臂不变时,动力臂越长越省力;由图示知道,以OA为动力臂时,动力臂最长,此时最省力;连接OA,OA即动力臂L;从A点做OA的垂线,为使杠杆平衡,力的方向应垂直于OA向上,画出动力F,如下图
39. 弹性形变 t1 不成 37.50
【详解】(1)[1]根据题意可知,压缩的弹簧可以将小球向上弹起,说明发生弹性形变的物体具有弹性势能。
(2)[2]小球离开弹簧后,可以继续向上运动,但是小球每一次反弹的高度逐渐变小,因为有空气阻力,在此过程中小球的机械能转化为内能;所以在整个过程中小球的动能不断减小,所以动能最大时是在t1时刻。
(3)[3]由表中数据知:当压缩量由1.00cm变为2.00cm时,压缩量变为2倍。而反映弹簧弹性势能大小的小球的高度是从1.50cm变成了6.00cm,是原来的4倍,所以弹簧的弹性势能E与压缩量x不成正比。
[4]由数据分析可知,弹簧的弹性势能E与压缩量x的平方成正比,表格中第5次实验中压缩量由1.00cm变为5.00cm,压缩量变为5倍,所以反映弹簧弹性势能大小的小球的高度应是原来的25倍,所以小球上升的高度应为
40. B 转换法 乙 相等
【详解】(1)[1]实验中通过观察木块移动的距离长短,来判断小球动能的大小,因此研究的是小球刚撞击木块时的动能。
(2)[2]通过观察木块移动的距离长短,来判断小球动能的大小,木块被撞击的越远,小球的动能越大;这里用到的物理学研究问题的方法是转换法,把看不见的动能转化成看得见的距离。
(3)[3]根据控制变量法的思想,要想探究物体的动能大小与物体的速度的关系,应控制小球质量相同,下落的高度不同,因此应选择甲和乙。
(4)[4]让小车从同一高度(由静止)下滑,根据决定重力势能大小的因素,小车的重力势能相同,下滑到水平面时的动能也相同,在不同的材料表面上运动时,最终停下来后,动能全部转为内能,克服摩擦力做了多少功就有多少动能转化为内能,所以,在三个表面克服摩擦力做功相等。
41. 甲、丙 加热时间 甲、乙 1.8×107
【详解】(1)[1]比较不同物质吸热升温的特点应使用相同的加热设备、相同液体的质量、加热相同的时间,不同种类的被加热物质,所以应选甲丙两装置。
[2]用相同的加热设备来加热,加热时间越长,表明这种物质吸收的热量越多。
(2)[3]比较不同燃料的热值时,应该用不同的燃料对相同的液体进行加热,应选择甲、乙两图进行实验。
[4]不计热量损失,燃料放出的热量可以全部被液体吸收,则满足
又因为甲乙两装置中液体质量和燃料质量相同,则
可得
42. 3 C 150 600
【详解】(1)[1]设杠杆的分度值为L,一个钩码的重为G,根据杠杆平衡条件得
所以
(个)
(2)[2]实验中小明的实验方式,杠杆支点左侧钩码数量过多,每个钩码对杠杆的拉力对应了每个拉力的力臂,力和力臂数目过多,不易得出结论,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
(3)②[3]根据①可知,以杠杆上的A点为支点,当在C位置挂3个钩码,杠杆在水平位置刚好平衡,设杠杆的质量为m,则
解得
所以为了将该“杆秤”的零刻度线标在A位置处,小明应在图丙C位置处装配的吊盘的质量应等于三个钩码的质量,杠杆能够重新保持平衡,即吊盘质量为150g。
③[4]小明在图丁的D位置挂上3个钩码后,设物体的最大质量为,由杠杆的平衡条件可知
解得
43.(1)250W;(2)420N
【详解】解:(1)碓头的重力
重力做功
重力做功的功率
(2)人对杠杆的力为
人受到杠杆的反作用力为
地面对人的支持力为
人左脚对地面的压力
答:(1)重力做功的功率250W;
(2)人左脚对地面的压力420N。
44.(1)6000N;(2)12000J;(3)1000N
【详解】解:(1)物体的重力为
G=mg=600kg×10N/kg=6000N
(2)使物体上升2m所做的有用功为
W有=Gh=6000N×2m=12000J
(3)由知道,拉力做的总功
总额外功
克服动滑轮做功
由W额1=G动h知道,动滑轮重
答:(1)物体的重力为6000N;
(2)使物体上升2m所做的有用功为12000J;
(3)若克服摩擦和钢丝绳重所做的功为1000J,动滑轮的重力为1000N。
45.(1)400J;(2)80%
【详解】解:(1)有用功为
(2)绳子的有效段数n=2,绳子自由端移动的距离
s=nh=2×1m=2m
拉力做的总功为
W总=Fs=250N×2m=500J
滑轮组的机械效率为
答:(1)有用功为400J;
(2)滑轮组的机械效率为80%。
46.(1)500N;(2)600N
【详解】解:(1)由图知,工人使用的是动滑轮,承担重物绳子的段数n=2,则拉力端移动的距离为重物上升的高度的2倍,由
可得,工人对绳端的拉力为
(2)不计绳重和摩擦,由
可得,动滑轮的重力为
当提升物重为G′=1000N时,工人对绳端的拉力为
答:(1)工人对绳端的拉力为500N;
(2)当被提升的物重增大为1000N时,工人对绳端的拉力为600N。
47.(1)1200J;(2)150W;(3)80%
【详解】解:(1)将重为240N的物体匀速提升5m,做的有用功
(2)绳子的有效段数为2,绳子自由端通过的距离
拉力做的总功
拉力的功率
(3)滑轮组的机械效率
答:(1)工人做的有用功为1200J;
(2)拉力的功率为150W;
(3)滑轮组的机械效率为80%。
【点睛】
48.(1)8.4×106J;(2)30%;(3)0.8kg
【详解】解:(1)由题意可知,水的体积为
V=50L=0.05m3
水的质量为
m水=ρV=1.0×103kg/m3×0.05m3=50kg
水吸收的热量
Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×50kg×(50℃-10℃)=8.4×106J
(2)这段时间该热水器的效率
(3)若用煤燃烧来提供2.8×107J的热量,需完全燃烧煤的质量
答:(1)这段时间该热水器中的水吸收的热量是8.4×106J;
(2)这段时间该热水器的效率是30%;
(3)需完全燃烧0.8千克煤。
49.(1);(2)50
【详解】解:(1)煤气完全燃烧放出的热量
(2)若这些热量全部被水吸收,水吸收的热量
由公式得
水的末温是
答:(1)煤气完全燃烧放出的热量为;
(2)若这些热量全部被水吸收,可以将烧杯内的水温升高到50℃。
50.(1)2.1×106J;(2)8.4×105J;(3)40%
【详解】解:(1)天然气放出的热量为
Q放=Vq=0.06m3×3.5×107J/m3=2.1×106J
(2)水吸收的热量为
Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×4kg×(70℃-20℃)=8.4×105J
(3)天然气灶加热水的效率为
答:(1)天然气完全燃烧放出的热量是2.1×106J;
(2)水吸收的热量是8.4×105J;
(3)该天然气灶加热这些水的效率是40%。
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