江苏省镇江市2023-2024学年九年级上学期期中物理模拟试卷
2024-10-31
|
29页
|
400人阅读
|
13人下载
内容正文:
江苏省镇江市2023-2024学年九年级上学期期中物理模拟试卷
一、选择题
1. 如图所示的简单机械,在使用中属于省距离的杠杆的是( )
A. 开瓶器
B. 老虎钳
C. 镊子
D. 托盘天平
2疫情期间,某快递公司用无人机进行无接触配送包裹。无人机携带包裹匀速上升时,包裹的
A.动能减少,重力势能增加 B.动能不变,重力势能增加
C.动能不变,重力势能不变 D.动能增加,重力势能减少
3. 下列关于内能、热量、温度说法正确的是( )
A. 温度高的物体含有的热量不一定多
B. 热传递是把温度从内能大的传给内能小的物体
C. 一杯开水慢慢变凉,其内能一定减小
D. 一个物体内能增大一定是因为吸收了热量
4. 登楼比赛时某女同学从教学楼底楼快速登上五楼,共用了12s,该同学登楼时的功率最接近于( )
A. 50W B. 100W C. 500W D. 1000W
5. 如图是甲、乙两物体所做功和所需时间的关系图象,根据图意,下列结论正确的是( )
A. 甲做功一定比乙做功快 B. 甲做功一定比乙做功慢
C. 甲做功一定比乙做功多 D. 甲做功一定比乙做功少
6.如图所示,AC>BC,在相同时间内把同一物体分别沿斜面AC、BC匀速推上顶端,推力分别为F1、F2,功率分别为P1、P2,在不考虑摩擦的情况下
A. F1<F2,P1=P2 B. F1>F2,P1>P2
C. F1=F2,P1=P2 D. F1<F2,P1<P2
7.质量之比为1:2的甲、乙物体吸收相同的热量,升高的温度之比为2:1,那么甲乙比热容之比为( )
A. 1:1 B. 1:2 C. 2:1 D. 1:4
8.如图所示是小球弹跳过程的频闪照片,一只掉在水平地面上的弹性小球会跳起,而且弹跳的高度会越来越低,小球在B、C位置的高度一样。下面说法正确的是( )
A. 小球在最高点A时,动能为零
B. 小球在B、C位置的重力势能相同,动能相同
C. 小球在A、B、C位置的机械能相同
D. 小球在B位置的动能比在C位置的大
9.将质量相同,材料不同的三块金属甲、乙、丙,加热到相同的温度后,放到上表面水平的长方体冰块上。经过一定时间后,冰块形状基本不再变化,最终观察到如图所示的现象。由此说明三块金属的比热容( )
A.甲最大 B.乙最大 C.丙最大 D.一样大
10.如图是用相同的加热装置对质量相等的a、b、c三种物质加热时它们的温度随时间变化的图像。下列对图像的分析正确的是( )
A. 加热过程中通过做功改变了它们的内能
B. c的吸热能力大于b
C. 温度从T1升至T2时,a吸收的热量比b多
D. t1~t2时间内物质a的温度不变,内能不变
11.甲、乙两个滑轮组如图所示,其中每一个滑轮的重量都相同,用它们分别将重物G1、G2提升相同的高度,不计绳重和摩擦,下列说法正确的是( )
A. 若G1=G2,则拉力做的总功相同
B. 若G1=G2,则甲的机械效率小于乙的机械效率
C. 若G1>G2,则拉力做的有用功相同
D. 用甲、乙中的任何一个滑轮组提起不同的重物,机械效率不变
12. 如图1所示,质量不计的弹簧竖直固定在水平面上,时刻,将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放,小球接触弹簧并将弹簧压缩至最低点(形变在弹性限度内),然后又被弹起离开弹簧,上升到一定高度后又下落,如此反复.通过安装在弹簧下端的压力传感器,测出该过程中弹簧弹力F随时间t变化的图象如图2所示,不计空气阻力,下列说法中正确的是( )
A. 整个运动过程中,小球的机械能守恒
B. 时刻小球动能最小
C. 这段时间内,小球的动能一直减小
D. 这段时间内,小球的动能先减小后增大
2、 填空题
13.汽车发动机的散热器用水做冷却剂,是由于水的 较大的缘故,降温过程中,是采用 的方式减小内能。本市出租车开始使用天然气来代替柴油或汽油,已知天然气的热值为,当出租车消耗天然气时,所释放的热量为 ,若这些热量用于加热初温水,则可以使这些水升高 (水的比热容 ,假设天然气完全燃烧,加热过程没有热量损失。
14.(1)如图甲所示,图中的装置相当于一个 (填一种简单机械的名称)。
(2)如图乙所示是汽油机的 冲程;如果该机飞轮转速是,则它工作10秒钟,活塞完成 个冲程,对外做功 次。
(3)如图丙所示,橡皮筋两头分别固定在罐子的顶部和底部,中间系一个钩码,就做成了能自动回头的“魔罐”,当将“魔罐”在水平地面上滚出后,还能自动滚回来,在滚回来的过程中 能转化为 能。
15. 一辆汽车发动机的输出功率为3×104W,它在水平公路上以72km/h的速度沿直线匀速行驶30min,则汽车受到的阻力为________N,牵引力做功___________J。
16.如图所示,用竖直向上的拉力F匀速拉动一根较长的质地均匀杠杆,使重为18N的物体缓慢升高0.1m,拉力F大小为8N,拉力F作用点上升的高度为0.25m,不计阻力,则该杠杆的机械效率为______,若把物体从A点移至B点,并将物体仍提升相同高度,则杠杆的机械效率将______(选填“变大”、“不变”或“变小”,下同),拉力F大小将______。
17.如图所示的A、B、C、D是四冲程汽油机的工作示意图,图E、F是演示做功改变物体内能的实验示意图。图A是四冲程汽油机的______冲程,与它原理相同的是______图所示的演示实验。汽油机的工作示意图中机械能转化为内能的冲程是______图(后两空选填字母);如果这台汽油机的飞轮转速是1800r/min,则它每秒钟内完成______个冲程,做功______次;汽车发动机用水来冷却是利用了水的______大的特点。
18.(1)我国自行研制的神舟号系列飞船已圆满完成多次太空探索任务。火箭在推送飞船加速升空时,燃料燃烧后燃气的 能转化为火箭的 能;火箭主要用液态氢作为燃料是因为液态氢的 大。
(2)2024年,中国空间站将成为人类唯一的在轨运营空间站。中国空间站若从远地点向近地点飞行的过程中,速度会 (选填“增大”“不变”或“减小”)。
19.在斜面上将一个重的物体匀速拉到高处,沿斜面向上的拉力,拉动的距离,提升高度,所用时间,该斜面的机械效率为 ,拉力做功的功率为 ,物体受到的摩擦力为 。
20.一辆汽车以恒定的输出功率在平直的公路上做直线运动,其v﹣t图像如图所示,在第10s时速度达到15m/s,通过的路程为80m。若在行驶过程中所受阻力不变,大小为4000N,则汽车匀速行驶时的功率为 kW;在0﹣10s内汽车发动机产生的牵引力所做的功为 J。若该汽车的汽油机每秒钟对外做功15次,则飞轮转速为 r/min。
21.现用如图甲所示的装置来探究滑轮组的机械效率与所挂物重的关系,改变,竖直向上匀速拉动弹簧测力计,计算并绘出与关系如图乙所示,若不计绳重和摩擦,则:
(1)动滑轮自重是 。
(2)当时,重物以速度匀速上升,拉力做功的功率是 。
(3)图乙中的曲线表明,同一滑轮组的机械效率随物重的增大而增大,最终 (选填“会”或“不会” 达到。
22.图甲为小明设计的由低处向高处运载货物的装置,图中A是一个空吊篮,动滑重10N,B处绳子承受的拉力足够大,绕在滑轮上的绳子能承受的最大拉力为200N。小明将空吊篮A提升到高处,施加拉力F随时间t变化关系如图乙,A上升速度v随时间t变化关系如图丙。忽略绳重、摩擦、空气阻力。
(1)空吊篮A所受的重力为______N;
(2)此装置最多能匀速运载重______N的货物;
(3)此装置由低处向高处运载货物的最高机械效率为______。
23. 如图甲所示,小明用相同的酒精灯给质量相等的水和沙子加热,实验数据如表所示。已知水的比热容为,则5min内水吸收的热量__(选填“”、“”或“”)沙子吸收的热量,测出沙子的比热容是__。如果采用升高相同温度,比较加热时间的方式,得到的图象应是乙图A、B中的__。
物质
水
沙子
起始温度
19℃
19℃
同时加热5min后的温度
29℃
61℃
3、 解答题
24. 在图中画出杠杆的阻力臂l,并在A点画出使杠杆静止在图示位置的最小力F;
25.在地面上用如图的滑轮组提升重物,面出滑轮组的绕绳方式。
26.夏日晴朗的白天,在太阳光照射下,某海边城市陆地与海面之间空气产生流动。请在图中圆圈上画上箭头表示空气流动方向。
27.小明同学探究“杠杆的平衡条件”。
(1)实验前,杠杆停在图甲所示位置,这时杠杆是 平衡 (选填“平衡”或“不平衡” 的,为使杠杆在水平位置平衡,应该将平衡螺母向 (选填“左”或“右” 调节。
(2)调节杠杆在水平位置平衡后,小明进行的三次实验如图乙所示,实验过程中使杠杆在水平位置平衡的目的是 ;根据实验,有的同学按现方案得出如下结论:“动力支点到动力作用点的距离阻力支点到阻力作用点的距离”,这个结论与杠杆平衡条件不符,原因是实验过程中 (填字母)。
没有改变力的大小
没有改变力的方向
没有改变力的作用点
实验次数较少,结论具有偶然性
(3)若将图乙(b)中的钩码同时向远离支点的方向移动相同的距离,则杠杆的 (选填“左”或“右” 端将下沉。
(4)小明继续研究杠杆的机械效率,他们用轻绳悬挂杠杆一端的点作为支点,在点用轻绳悬挂总重为的钩码,在点用轻绳竖直悬挂一个弹簧测力计测拉力,装置如图丙所示,使杠杆缓慢匀速上升,用刻度尺分别测出、两点上升的高度为、;则:
①杠杆机械效率的表达式为 (用测量的物理量符号表示)。
②若只将测力计的悬挂点由移至点,、位置不变,仍将钩码提升相同的高度,则测力计的示数将 ,杠杆的机械效率将 (两空均选填“变大”“变小”或“不变” 。
28.如图所示是探究“物体的动能大小与什么因素有关”的实验示意图。
(1)本实验的研究对象是 (选填“小球”或“木块” ,“动能”是指它在碰撞 (选填“前”或“后” 的动能。
(2)该实验是通过比较 来反映动能的大小。该动能是由 能转化而来。
(3)由图中所给的器材可以得出的结论是: 。
(4)若在实验中,由手木板较短,木块碰后滑出木板,如何保证碰行?下列方法一定不可行的是 。
降低小球开始在斜面上的高度
在斜面上辅上一块毛巾
增大小球的质量
在木块上放两个钩码
29.如图所示,甲、乙、丙三图中的装置完全相同。燃料的质量相等,烧杯内的液体质量和初温也相同。
(1)比较不同燃料的热值,应选择 两图进行实验,燃料完全燃烧放出的热量的多少是通过 来反映的(选填“温度计升高的温度”或“加热时间” 。
(2)若想利用上述装置估测燃料的热值,那么还需要补充的实验仪器是 ,利用此实验方法计算出的热值将比真实值 (选填“偏大”或“偏小” 。
(3)比较不同物质吸热升温的特点,应选择 两图进行实验,如果质量和初始温度均相同的、两种液体,吸热后它们的温度随时间变化的图象如图丁所示,由图可以看出, 液体的比热容较大。要使和升高相同的温度,应给 加热更长的时间。
30.在热学实验中:
(1)小明用相同的酒精灯分别给水和煤油加热(如图甲)以探究水和煤油的吸热能力:
①在两个相同的烧杯中应加入初温和 相同的水和煤油,实验中用相同的酒精灯加热的目的是:使水和煤油在相同时间内 ;
②水和煤油温度随时间变化如图乙所示,根据图乙可判断出a物质是 ;
(2)如图丙所示,为比较酒精和碎纸片的热值,小明用两个相同规格的烧杯装相等质量的水,取质量 的酒精和碎纸片,分别放入两个燃烧皿中。分别给烧杯加热直到酒精和碎纸片完全燃烧。通过比较 (选填“加热时间”或“升高的温度”)来确定酒精和碎纸片热值的大小;
(3)该实验过程主要应用了两种物理研究方法是 和 。
31.小明利用如图装置,可完成以下两个探究实验:
实验一“探究不同物质吸热升温的现象”
实验二“比较质量相等的不同燃料燃烧放出的热量”
(1)“探究不同物质吸热升温的现象”的实验,甲、乙虚线中应选择的器材组合是 ______(选填“A”、“B”、“C”、“D”),物质吸收热量的多少通过 ______来反映的,小明设计了两个方案比较不同物质吸热升温的性质,方案一:加热相同时间,比较升高的温度;方案二:升高相同的温度,比较加热的时间,你认为 ______(选填“方案一”、“方案二”或“两方案都”)可行。
(2)“比较质量相等不同燃料燃烧放出的热量”,正确选择实验器材,实验前,应控制烧杯中被加热物质 ______(选填“质量”或“体积”)相同,若实验过程中燃料还未燃尽时,某一烧杯内水就沸腾了,此时小明立即在该烧杯中添加了少量水继续实验,直至燃料燃尽后测量水温。这样操作是否可行?______,理由是 。
32.如图所示,塔式起重机上的滑轮组将重为1.2×104N的重物吊起,在20s内重物匀速上升2m时,滑轮组的机械效率为80%。
(1)求提升重物做的有用功。
(2)求绳端的拉力。
(3)若克服摩擦和钢丝绳重所做的功为5200J,求动滑轮的重力。
33.某品牌太阳能热水器每小时平均接收的太阳能,在5小时的有效照射时间内,将热水器中质量为、初温为的水温度升高到。求:
(1)热水器中的水吸收的热量;水的比热容;
(2)热水器的效率;
(3)若改用煤气来加热这些水,则需要完全燃烧多少千克的煤气?(煤气的热值,假设煤气燃烧放出的热量被水吸收)
34.如图所示,某单缸四冲程汽油机的气缸活塞面积为30cm2,一个冲程活塞在气缸中移动的距离是50cm,满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强是9.0×105Pa,飞轮1min转动1800周,当汽油机满负荷工作(不计摩擦),汽油的热值为4.6×107J/kg,求:
(1)汽油机每完成一次做功冲程,燃气对活塞做的功;
(2)汽油机的平均功率;
(3)若此汽油机的效率为30%,求一分钟耗油量。
答案:
1.【答案】C
【解析】
A.开瓶器在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,但费距离,故A不符合题意;
B.老虎钳在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,但费距离,故B不符合题意;
C.镊子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,但省距离,故C符合题意;
D.托盘天平在使用过程中,动力臂等于阻力臂,是等臂杠杆,不省距离也不费距离,故D不符合题意。
故选C。
2.【答案】
【解析】:无人机携带包裹匀速上升时,包裹的质量不变,速度不变,动能不变;
无人机携带包裹匀速上升时,包裹的质量不变,高度增加,重力势能增加。
故选:。
3.【答案】C
【解析】
【详解】A.热量是一个过程量,不能说“某物体含有或具有多少热量”,故A错误;
B.热传递是把内能从温度高的物体传给温度低的物体,故B错误;
C.一杯开水慢慢变凉,温度降低,其内能一定减小,故C正确;
D.一个物体内能增大,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C。
4.【答案】C
【解析】
【详解】估计该同学的体重为500N,每层楼高3m,登上5楼共登了4层,所以登的高度是12m,该同学克服重力做的功
该同学克服重力做功的功率
故选C。
5.【答案】A
【解析】
【详解】AB.如图所示,取相同时间比较甲、乙两物体做功的多少,从图中可以看出,甲做的功比乙多,即甲的功率比乙的功率大,表示甲做功一定比乙做功快,故A正确,B错误;
CD.若时间不确定,则无法比较做功的多少,故CD错误。
故选A。
6.【答案】A
【解析】
【详解】由于斜面AC倾斜角度小于BC,所以物体沿AC运动时拉力较小,即F1 <F2;拉力在两斜面上做的有用功相同,即都等于克服物体重力所做的功,又因为不计摩擦,使用光滑的斜面没有额外功,所以,拉力做功相同,即W1 =W2,所用时间相同,由P=W/t知道,拉力做功的功率相同,即P1 =P2,故选A.
7.【答案】A
【解析】
【详解】∵ ,
∴c=,
∴===××=,故选A.
8.【答案】D
【解析】
【详解】A.由图知道,小球在A位置时,具有水平方向的速度,即速度不为零,动能不为零,故A错误;
BD.由图知道,小球在B、C位置的高度相同,所以重力势能相同,但小球在B位置的机械能大,且机械能等于动能与势能的总和,所以小球在B位置的动能大,故B错误,D正确;
C.根据题意知道,小球弹跳的高度会越来越低隐含的信息是机械能逐渐减小,故C错误;
故选D。
9. 【答案】C
【解答】解:
金属块丙下方的冰块熔化快,说明金属块丙放出的热量多,甲、乙、丙的初温、末温都是相等的,温度变化值就是相同的,根据公式Q放=cm(t﹣t0)可知:甲、乙、丙三个金属块的质量、温度的变化值是相等的,金属块丙放出的热量多,所以金属块丙的比热容比较大。
故选:。
10.【答案】B
【解析】
【详解】A.用相同的加热装置对质量相等的a、b、c三种物质,是通过热传递改变它们的内能,故A错误;
B.b和c的质量相同,0~t2时间内,加热的时间相同,b和c吸收的热量相同,初温相同,但是b的温度变化比c的明显,则b的比热容小于c的比热容,所以c的吸热能力大于b,故B正确;
C.用相同的加热装置对质量相等的a、b、c三种物质,温度从T1升高到T2时,a物质的加热时间比b物质短,所以a物质吸收的热量比b少,故C错误;
D.t1~t2时间内,物质a的温度虽然不变,但继续吸收热量,所以其内能增加,故D错误。
故选B。
11.【答案】A
【解析】
【详解】AB.若G1=G2,不计绳重和摩擦,滑轮组所做的总功为克服物体的重力和动滑轮重力所做的功,重物G1、G2相等,动滑轮的总重相同,根据W=Gh可知,提高相同的高度时,乙滑轮组做的总功等于甲滑轮组做的总功,滑轮组所做的有用功为克服物体重力所做的功,根据W=Gh可知,提高相同的高度时,两滑轮组所做的有用功相等,根据机械效率为有用功和总功的比值可知,二者机械效率相同,故A正确,B错误;
D.用同一个滑轮组提起不同的重物,所做的额外功不变,有用功发生变化,所以有用功在总功中的比值发生变化,所以机械效率变化,故D错误;
C.若G1>G2,物体提升相同的高度,则根据W=Gh可知:甲所做的有用功大于乙所做的有用功,故C错误。
故选A。
12.【答案】B
【解析】
【详解】A.由图看出,弹簧的弹力在变化,说明运动过程中弹簧的弹性势能在变化,小球的机械能与弹簧的弹性势能在相互转化,而小球和弹簧组成的系统机械能守恒,但小球的机械能不守恒,故A错误;
B.由图可知,t2时刻,弹力最大,故弹簧的压缩量最大,小球运动到最低点,速度等于零,动能最小,故B正确;
C.由图可知,t1~t2这段时间内,这段时间内,弹簧的弹力不断增大,弹性势能不断增大。由于小球的高度在不断减小,所以重力势能在不断减小。由于小球的速度先变大后变小,所以动能先变大后变小,故C错误;
D.由图可知,t2~t3段时间内,弹簧的弹力从最大值不断减小,可知是小球上升的过程。开始时,弹力>重力,合力向上,小球做加速运动;当弹力和重力相等时,加速停止,此时小球的速度最大;此后,弹力小于重力,合力向下,与运动方向相反,小球做减速运动,那么小球的动能先增大后减小,故D错误。
故选B。
13.【解答】解:
(1)汽车发动机工作过程中,不可避免地产生很多热量,这些热量如不及时带走会影响机器的正常工作,由公式△知,在质量和升高的温度相同时,与其它液体比较,因为水的比热最大,所以吸收的热量最多,冷却效果最好;
(2)发动机工作过程中会产生热量,热量传递到水,使水的内能增加。这是通过热传递的方式改变内能的;
(3)消耗天然气所释放的热量:;
(4)根据可知,
水的质量为:;
因为△,
所以水升高的温度△。
故答案为:比热容;热传递;;50。
14.【解答】解:
(1)由图甲可知,绳子和木棍组合在一起,起到滑轮组的作用,用较小的力就可以使作用有较大力的两根木棍靠拢,说明使用该滑轮组可以省力;
(2)由图乙可知,进气门开、排气门关闭,活塞下行,该冲程为吸气冲程;飞轮转速是,表示每秒飞轮转动30圈,则转300圈,要经过600个冲程,对外做功150次。
(3)魔罐在开始滚动的时候,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,当动能为零时,弹性势能最大,魔罐开始向回滚动,在魔罐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。
故答案为:(1)滑轮组;(2)吸气;600;150;(3)弹性势;动。
15.【答案】 ①. 1500 ②.
【解析】
【详解】[1]汽车行驶速度为
沿直线匀速行驶时处于平衡状态,根据
可知,汽车受到的阻力为
[2]牵引力做功
16.【答案】 ①. 90% ②. 变小 ③. 变小
【解析】
【详解】[1]由题意可得,有用功为
W有=Gh=18N×0.1m=1.8J
拉力所做的总功为
W总=Fs=8N×0.25m=2J
所以杠杆的机械效率为
[2]若把物体从A点移至B点,并将物体仍提升相同高度,根据W有=Gh可知,有用功不变,提升杠杆的高度增大,则克服杠杆重力做功变大,即额外功变大,所以总功变大,再根据可知,机械效率将变小。
[3]若把物体从A点移至B点,则重物的力臂变小了,即阻力臂变小,但阻力不变,动力臂不变,根据杠杆的平衡条件可知,动力F将变小。
17.【答案】 ①. 做功 ②. F ③. D ④. 60 ⑤. 15 ⑥. 比热容
【解析】
【详解】[1][2][3]A图中,两气门都关闭,活塞下行,汽缸容积变大,是做功冲程,此冲程将内能转化为机械能;
B图中,排气门开启,活塞上行,气体流出汽缸,是排气冲程;
C图中,进气门开启,活塞下行,气体流入汽缸,是吸气冲程;
D图中,两气门都关闭,活塞上行,汽缸容积变小,是压缩冲程,此冲程将机械能转化为内能;
E图是用力将活塞压下,活塞对空气做功,空气的内能增大,温度升高,达到了棉花的着火点,棉花就会燃烧,这是通过对物体做功来增大物体内能的,即是将机械能转化为内能的过程;
F图是水蒸气膨胀对外做功,将塞子冲出,这是内能转化为机械能;
综上所述,A图是做功冲程,与它原理相同的是F图所示的演示实验;汽油机的工作示意图中机械能转化为内能的冲程是D图。
[4][5]因为一个工作循环飞轮转2圈,完成四个工作冲程,对外做功1次,所以,四冲程汽油机的飞轮转速为1800r/min=30r/s,即每秒飞轮转30圈,完成15个工作循环,共60个冲程,对外做功15次。
[6]水的比热容较大,与其它液体相比较,在质量和升高的温度相同时,水吸收的热量最多,所以冷却效果最好,故汽车发动机用水来冷却。
18.【解答】解:(1)燃料燃烧是一种化学变化,将燃气的化学能转化为火箭的机械能;
火箭主要用液态氢作为燃料,是因为液态氢的热值大,完全燃烧相同质量的氢和其它燃料,液态氢放出的热量多;
(2)在太空中国空间站的机械能守恒,中国空间站若从远地点向近地点飞行的过程中,因高度变小,重力势能转化为动能,速度会增大;
故答案为:(1)化学能;机械;热值;(2)增大.
19.【解答】解:此过程所做有用功为:;
所做总功为:;
斜面的机械效率为:;
拉力做功的功率为:;
此过程所做的额外功为:;
由可得摩擦力为:。
故答案为:;60;160。
20.【解答】解:(1)由图可知,10s后汽车做匀速直线运动,速度v=15m/s,此时汽车受到的牵引力和阻力是一对平衡力,大小相等,则牵引力
F=f=4000N,
汽车行驶时的功率为:
P===Fv=4000N×15m/s=6×104W=60kW;
(2)因为汽车的功率不变,所以在0~10s内汽车发动机产生的牵引力所做的功:
W=Pt=6×104W×10s=6×105J;
(3)因为汽油机一个工作循环,要经过4个冲程,燃气对外做功1次,活塞往返2次,飞轮转动2周,
所以每秒钟对外做功15次,完成15个工作循环,飞轮转30r,则1min飞轮转1800r,即飞轮转速为1800r/min。
故答案为:60;6×105;1800。
21.【解答】解:
(1)由图乙可知,物重时,滑轮组的机械效率,
因不计绳重和摩擦,克服物重做的功为有用功,克服动滑轮重力和物重做的功为总功,
所以,滑轮组的机械效率:
,
解得:;
(2)由图可知,,
不计绳重和摩擦,当时,拉力的大小:
,
绳端移动的速度:
,
则拉力做功的功率:
;
(3)不计绳重和摩擦,使用滑轮组不可避免地要克服动滑轮重力、克服摩擦而做额外功,使得有用功小于总功,有用功与总功的比值小于1,即小于,滑轮组的机械效率达不到。
故答案为:(1)2;(2)12;(3)不会。
22.【答案】 ①. 30 ②. 360 ③. 90%
【解析】
【详解】(1)[1]由图丙知,0~1s内,吊篮做加速运动;1~2s内,吊篮做匀速直线运动;由图甲知,根据,当吊篮做匀速直线运动时,可知空吊篮A所受的重力为
(2)[2]滑轮上的绳子能承受的最大拉力为200N,根据,吊篮与货物的总重力为
最多能载的货物的重力为
(3)[3]当吊起货物最重时,机械效率最高,有
23.【答案】 ①. ②. ③. A
【解析】
【详解】[1]小明用相同的酒精灯给质量相等的水和沙子加热,在相同时间内,水和沙子吸收的热量是相同的,则5min内水吸收的热量沙子吸收的热量。
[2]加热5min,水升高的温度为
Δ
沙子升高的温度为
Δ
在相同时间内,质量相同的水和沙子吸收相同的热量,根据Δ可知,物质的比热容与升高的温度成反比,则故沙子的比热容
故沙子的比热容为 J。
[3]质量相同的水和沙子升高相同的温度,比热容大的,加热时间越长,吸收的热量越多,水的比热容大,则水的加热时间长,故A正确。
24.【答案】
25.【答案】
26.【答案】
27.【解答】解:(1)杠杆静止,所以杠杆处于平衡状态。由图知,杠杆的右端偏高,所以需将平衡螺母向右调节。
(2)使杠杆在水平位置平衡,是为了便于测量力臂。
杠杆的平衡条件是动力动力臂阻力阻力臂。所以小明提出的结论是错误的。
小明结论错误是因为杠杆在水平位置平衡,力臂等于支点到力的作用点的距离,没有改变力的方向,所以要推翻这个错误结论,可以用弹簧测力计斜着拉杠杆使其在水平位置平衡,故选。
(3)将图乙(b)中的钩码同时向远离支点的方向移动相同的距离,若都移动2个小格,
则左端,右端,
左端右端,根据杠杆的平衡条件,所以杠杆的左端下沉;
(4)①有用功为,总功,则机械效率的表达式。
②杠杆提升钩码时,对钩码做有用功,克服杠杆重做额外功,,
设杠杆重心升高的距离为,所以,,不变,变小,不变, 变大;
若只将测力计的悬挂点由移至点,钩码还升高相同的高度,杠杆上旋的角度不变,杠杆升高的距离不变,
所以不变,所以不变。
根据,分母不变,分子不变,所以不变。
故答案为:(1)平衡;右;(2)便于测量力臂;;(3)左;(4)①;②变大;不变。
28.【解答】解:(1)探究物体的动能的大小与什么因素有关实验中,小球的动能大小是通过木块被推的距离大小来反应的,小该实验研究的主体是小球;
研究的是小球动能的大小与速度和质量的关系,动能的大小是指小车撞击木块时小球具有的动能,故是小车撞击木块前的动能;
(2)该实验中小车动能的大小是通过木块被推的距离体现的,木块被撞的越远,说明小球的动能越大,被撞的越近,说明小球的动能越小;该动能是由重力势能转化而来;
(3)动能的决定因素有两个:质量和速度,由实验可以得出的结论是:当质量一定时,速度越大,动能越大。
(4)若在实验中,木块被小球碰后滑出木板,在不改变原有器材的情况下,
、可以通过降低开始在斜面上的高度来减小小球的速度,从而减小小球的动能,减小对木块做功的多少,减小木块在木板上滑行的距离,故可行;
、在斜面上辅上一块毛巾,接触面越粗糙,摩擦力越大,木块运动的距离越短,可减小木块在木板上滑行的距离,保证碰后木块能始终在木板上滑行。故可行;
、增大小球的质量,则小球的动能变大,在木板上滑行的更远,不可行;
.在木块上放两个钩码,质量增大,压力增大,摩擦力增大,从而减小木块在木板上滑行的距离,故可行。
故选;
故答案为:(1)小球;前;(2)木块被推动的距离;重力势;(3)质量一定时,速度越大,动能越大;(4)。
29.【解答】解:
(1)比较不同燃料的热值,要燃烧不同的燃料,加热质量相同的同种液体,应选择甲乙两图进行实验,燃料完全燃烧放出的热量的多少是通过温度计升高的温度来反应的;
(2)要燃烧相同质量不同的燃料,若想利用上述装置估测燃料的热值,那么还需要补充的实验仪器是天平,因燃料放出的热量不能全部被液体吸收分析,故利用此实验方法计算出的热值将比真实值偏小;
(3)比较不同物质吸热升温的特点,则需要燃烧相同的燃料,加热相同的时间,比较质量和初温相同的液体升高的温度,比较温度的变化,应选择甲丙两图进行实验,如果质量和初始温度均相同的、两种液体,吸热后它们的温度随时间变化的图象如图丁所示,升高相同的温度,加热时间长,液体的比热容较大,据此推理,要使和升高相同的温度,应给加热更长的时间。
故答案为:(1)甲乙;温度计升高的温度;(2)天平;偏小;(3)甲丙;;
30.【解答】解:(1)①由比较不同物质吸热能力的方法,要控制不同物质的初温和质量相同,故在两烧杯中分别装入初温度相同且质量相等的煤油和水;
根据转换法,实验中选用相同酒精灯加热的目的是:使水和煤油在相同时间内吸收相等的热量;
②由图乙可知,a、b两物质加热相同时间后(吸热相同),a升高的温度低,由方法Ⅱ可知,a物质的吸热本领强,b物质的吸热本领弱,所以a物质是水,b物质是煤油;
(2)实验时为了控制变量,应用天平分别测出等质量的酒精和碎纸屑,将其放入装置中的燃烧皿内;
因燃料燃烧放出热量的多少不易测量,但燃料燃烧放出的热量可以被水吸收,从而使水温发生变化,所以可以通过水升高的温度来比较燃料热值的大小关系;
(3)实验中采用了控制变量法和转换法。
故答案为:(1)①质量;吸收相等的热量;②水;(2)相等;升高的温度;(3)转换法;控制变量法。
31.【答案】 ①. B、C ②. 加热时间 ③. 两方案都可行 ④. 质量 ⑤. 不可行 ⑥. 实验中液体a的质量应相同
【解析】
【详解】(1)[1]探究不同物质吸热升温的现象,应选用不同的液体,相同燃料,故选BC。
[2]使用相同的热源,就可以通过加热时间的长短来比较吸热多少。
[3]比较物质吸热能力的2种方法:①使相同质量的不同物质升高相同的温度,比较吸收的热量(即比较加热时间),吸收热量多的吸热能力强;②使相同质量的不同物质吸收相同的热量(即加热相同的时间),比较温度的变化,温度变化小的吸热能力强。所以两个方案均可行。
(2)[4][5][6]比较不同燃料的热值,根据控制变量法,要使用质量相同的不同燃料完全燃烧后使相同质量的同种液体吸热,通过比较液体升高的温度,根据Q=cmΔt,得出不同燃料放出热量的多少。据此分析,“若实验过程中,燃料还未燃尽时,烧杯内液体就沸腾了,要完成实验,在该烧杯中添加了少量水继续实验,直至燃料燃尽后测量水温。”这种做法是不可行的。
32.【解答】解:(1)提升重物做的有用功:
W有用=Gh=1.2×104N×2m=2.4×104J;
(2)由η=可得,拉力做的总功:
W总===3×104J,
由图可知,承担物重的绳子股数n=3,绳子自由端移动的距离:s=nh=3×2m=6m,
由W总=Fs可知,拉力:
F===5000N;
(3)总额外功:
W额=W总﹣W有用=3×104J﹣2.4×104J=6000J,
克服动滑轮做功:
W额1=W额﹣W额2=6000J﹣5200J=800J,
由W额1=G动h可得动滑轮重:
G动===400N。
答:(1)提升重物做的有用功为2.4×104J;
(2)绳端的拉力为5000N;
(3)动滑轮的重力为400N。
33.【解答】解:(1)由题可知,水的质量,水的比热容,,,
根据△可得热水器中的水吸收的热量为:;
(2)在5小时的有效照射时间内,接收的太阳能能量为,
可得热水器的效率;
(3)设需要完全燃烧煤气的质量为,这些煤气放出的热量为,
煤气燃烧放出的热量被水吸收,则,
有,
解得煤气的质量为。
答:(1)热水器中的水吸收的热量为;
(2)热水器的效率为;
(3)若改用煤气来加热这些水,则需要完全燃烧的煤气。
34. 解:(1)由题可知,,,
燃气对活塞的平均压力为:;
活塞在气缸中移动的距离:,
一个做功冲程中燃气对活塞做的功:;
(2)飞轮每转两圈对外做功一次,所以飞轮转动1800周,要对外做功900次,
燃气对活塞做的总功为:,
而,
汽油机的功率为:;
(3)由可得,消耗汽油完全燃烧释放的热量:
(
30%
),
由可得,消耗汽油的质量:
。
答:(1)汽油机每完成一次做功冲程,燃气对活塞做的功为;
(2)汽油机的平均功率为;
(3)若此汽油机的效率为,一分钟耗油量为。
第1页(共1页)
学科网(北京)股份有限公司
$$
相关资源
示范课
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。