内容正文:
前三章练习卷-----2024-2025学年苏科版九年级物理上学期期中复习(苏州专用)
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
1、 选择题
1.小轿车油箱中的汽油用去了一半,则剩下的汽油( )
A.热值和比热容为原来的一半
B.热值变为一半,比热容不变
C.热值不变,比热容为一半
D.热值和比热容都不变
2.通常情况下,下列学习用品中属于绝缘体的是:
A.塑料笔杆 B.钢尺 C.铅笔芯 D.金属刀片
3.如图所示,重为G的均匀硬棒悬于O点成竖直,现在下端施一水平拉力让棒缓慢转过θ角,在棒转动的过程中
A.动力臂逐渐变大B.阻力臂逐渐变大
C.动力不变D.动力逐渐减小
4.下列简单机械属于费力的是( )
A. 旗杆上的定滑轮B. 夹东西的筷子
C. 开门的把手D. 蜿蜒的盘山公路
5.用如图所示的装置,先后加热初温、质量均相同的水和煤油,比较两种液体比热容的大小,多次实验表明:要让水和煤油升高相同的温度,水需要的加热时间更长。关于该实验以下叙述错误的是( )
A. 加热时用玻璃棒不断搅拌,是为了使水和煤油受热均匀B.温度计的玻璃泡不能碰到烧杯底和侧壁
C.水比煤油的比热容大 D.若它们吸收相同热量,水的末温更高
6.如图所示,两只灯泡相同,两只电流表的量程均为0~0.6A,当闭合开关时,两只电流表的示数均为0.2A,若故障由这两个灯泡中的某一个灯泡引起,则出现的故障是( )
A.L1短路 B.L1断路 C.L2短路 D.L2断路
7.小郑体重 600N,利用如图所示的滑轮组在 10s 内使物体A匀速上升5m。已知物体A重为800N,此滑轮组的机械效率为80%,在此过程中,下列说法正确的是( )
A.小郑做的有用功为 3000J
B.小郑作用在绳端的拉力大小为500N
C.小郑拉力的功率为 250W
D.水平地面对小郑的支持力做功为 6000J
8.中国航天从未停下探索的脚步,2023年5月30日,搭载神舟十六号载人飞船的长征二号F遥十六运载火箭在酒泉卫星发射中心发射成功,火箭加速上升过程中,下列说法正确的是( )
A.动能减小,重力势能增大
B.重力势能增大,动能增大
C.火箭受到的重力和推力是一对相互作用力
D.火箭所受的力全部消失,它将立即掉落
9.如图是我们的祖先在建造宫殿时,利用木棒搬动巨大木料的情景。他们通过横杆、支架、石块等,将巨木的一端抬起,垫上圆木,以便将其移到其它地方。以下分析正确的是( )
A.支架下端垫有底面积较大的石块,是为了增大支架对地支架横杆面的压强
B.通过横杆、支架将巨木的一端抬起利用了杠杆原理
C.横杆一端的人越靠近支架,搬动木料所需的力越小
D.使用这个装置能够省功
10.如图所示,当开关S闭合后,灯L1、L2、L3均发光,下列说法中正确的是( )
A.灯L1、L2、L3是串联在电路中的 B.灯L1、L2、L3不是并联在电路中的
C.甲、乙、丙是三只电流表 D.乙表测的是灯L2、L3两端的电压之和
11.如图所示,在光滑的水平台面上,一轻质弹簧左端固定不动,右端连接一金属小球,O点是弹簧保持原长时小球的位置。压缩弹簧使小球至A位置,然后释放小球,小球就在间做往复运动(已知)。小球从A位置运动到B位置的过程中,下列判断正确的是( )
A.弹簧的弹性势能不断减少 B.小球的动能先增大后减少
C.小球运动到B点时动能最大 D.小球运动到O点时弹簧的弹性势能最大
12.如图所示,用细绳将甲物体挂在轻质杠杆的A端,将乙物体挂在轻质杠杆的B端,已知甲物体底面积为0.01m2,乙物体的质量为3kg,杠杆在水平位置平衡时,甲物体对地面的压强为2500Pa,OA:OB=2:5。则下列说法错误的是( )
A.甲物体的重力为100N
B.若将乙物体的悬挂点向左移动,甲物体对地面的压力会增大
C.杠杆B端所挂物体的质量为4kg时,物体甲对地面压力刚好为零
D.移动支点O的位置,使AO:AB=1:4时,物体甲刚好离开地面
2、 填空题
13.2023年1月9日,我国在文昌航天发射场使用长征七号改运载火箭,成功将实践二十三号卫星发射升空。运载火箭一般使用液态氢作为燃料,完全燃烧3kg液态氢放出的热量全部被水吸收能将 kg、初温为20℃的水在一个标准大气压下加热至沸腾。[c水=4.2×103J/(kg•℃),q液态氢=1.4×108J/kg]
14.若汽油发电机燃料燃烧不充分,则汽油的热值将 ,发动机的热效率将 。(均选填“变大”、“变小”或“不变”)
15.在武汉军运会射击比赛中,射击训练时子弹击中一块木板,温度升高过程中,子弹的内能 ,木板的内能 (以上两空均选填“增大”、“减小”或“不变”),木板是通过 方式被改变内能的。
16.用电器工作的过程,实际上是 能转化为 能的过程;转动的电风扇把大部分电能转化为 能,把少部分电能转化为 能.
17.如图所示,是用来探究“不同物质的吸热能力”的实验装置。在两个相同的烧杯中分别加入质量相等的沙子和水,分别用两个完全相同的酒精灯给它们加热,目的是在加热相同时间内,使沙子和水吸收相同的 ,比较它们升高的温度,从而得出结论,由实验可得出,沙子和水相比较,吸热能力更强的是 。
18.质量为1×104t的轮船静止在水面上时,受到的浮力是 N,排开水的体积是 m3.轮船利用柴油机的 冲程获得机械能.当轮船以36km/h的速度匀速行驶时,柴油机的输出功率是2×106W,则轮船受到的牵引力是 N(ρ水=1.0×103 kg/m3,g=10N/kg).
19.为了使材料硬度增大,部分金属工件需要进行淬火处理,即将工件升温到较高温度保持一段时间后再快速冷却。某工厂用天然气处理炉对质量为40kg的钢工件进行淬火处理,耗用0.25m3天然气将工件从20℃加热到550℃,然后投入淬火池的水中迅速冷却,淬火池中的水温度为20℃,质量为460kg,已知天然气热值q=4.0×107J/m3,钢的比热容c钢=0.46×103J/(kg•℃),水的比热容c水=4.2×103J/(kg•℃),所耗用的天然气完全燃烧放出的热量 J,钢工件与水开始达到热平衡的温度为 ℃。(不计热量损失)
20.用水冷却鸡蛋,鸡蛋的温度降低,内能 ,这是通过 改变了鸡蛋的内能,若水的质量是0.5kg,水温升高了5℃,则水吸收的热量是 J.
21.如图所示,电源电压是且保持不变,S闭合后电压表示数为,则灯两端的电压为 V,当开关断开,电压表示数将 (填“变大”、“变小”或“不变”)。
22.利用斜面将一个重500N的物体匀速拉到高处,沿斜面向上的拉力F=300N,拉动的距离s=4m,物体提升的高度h=2m。此过程中拉力做的功是 ,该斜面的机械效率是 ,物体受到的摩擦力为 N。
3、 解答题
23.根据如图所示实物电路,画出电路图。
24.如图所示,桌子放在水平地面上,在桌子的A点施加一个最小的力使桌子左下角稍微离开地面。请在图中标出支点O的位置,并画出最小力F及其力臂l。
25.装卸工人要将质量的木箱搬到车上。他将一块长木板搭在车厢上构成一个斜面(如图所示),然后站在车上用的力沿长木板将木箱从A点匀速拉到B点,这个过程用了的时间。已知,,取。求这个过程中斜面的机械效率。
26.一辆汽车以20m/s 的速度在某段水平公路上匀速行驶了15min,消耗汽油5L,已知此过程汽车发动机的输出功率为60kW,若汽油的密度为0.8×103kg/ m3,汽油的热值为4.5× 107J/kg,求:
(1)汽油完全燃烧放出的热量。
(2)汽车发动机的效率。
(3)汽车行驶过程中所受的阻力。
27.小南利用如图所示的装置来探究“杠杆的平衡条件”。
(1)实验时每次使杠杆在水平位置平衡,这样做的好处是便于直接 。
(2)杠杆平衡后,如图乙所示,在杠杆A点挂3个相同的钩码,可在杠杆的B点挂 个相同的钩码,就可使杠杆重新在水平位置平衡。
(3)如图所示,保持左侧钩码个数和位置不变,弹簧测力计的作用点固定,只改变测力计与水平方向的角度θ,始终使杠杆水平平衡,若θ由如图所示位置增加到90°时测力计的示数将 。
28.我们都做过“探究杠杆平衡条件”的实验.
(1)实验前没有挂钩码时,若杠杆左端下倾,则应将右端的平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节,使杠杆在水平位置平衡,实验前使杠杆水平平衡的目的是 ;
(2)实验中,用图所示的方式悬挂钩码,杠杆也能水平平衡,但老师却往往提醒大家不要采用这种方式,这主要是因为该种方式 ;
A.一个人无法独立操作 B.需要使用太多的钩码
C.力臂与杠杆不重合 D.力和力臂数目过多
(3)图中,不改变支点O右侧所挂的两个钩码及其位置,保持左侧第 格的钩码不动,将左侧另外两个钩码改挂到它的下方,杠杆仍可以水平平衡。
29.在研究物体的动能与哪些因素有关的实验中,小华首先猜想:
A.物体的动能可能与物体的质量有关
B.物体的动能可能与物体的速度有关
C.物体的动能可能与物体的材料有关
为了验证猜想,小华设计了以下探究实验:
让小球从斜面上某一高度由静止释放,撞击静止在水平面上的木块,实验过程如图甲、乙、丙、丁所示。图中、、、,水平面上所用的木块是同一木块。
(1)小华在本次实验中是通过观察 来判断小球动能大小的。
(2)小华通过比较甲、乙两次实验,可以验证猜想 (填猜想序号)是正确的。
(3)小华通过比较 两次实验,可以验证猜想A是正确的。
(4)小华通过比较甲、丁两次实验,可以验证猜想 (填猜想序号)是错误的。
(5)小华由此实验联想到探究阻力对物体运动影响的实验,让同一小车沿同一斜面的同一高度由静止开始向下运动,到达毛巾、棉布、玻璃三种不同水平面上继续向前运动直到停止。小车在水平面上运动的整个过程中,克服阻力做的功 (填“相等”或“不相等”)。
30.小礼在探究“斜面的机械效率”实验时,用弹簧测力计沿木质斜面匀速直线向上拉动物块,读出弹簧测力计的示数收集了下表中的实验数据:
试验次数
斜面的倾斜程度
物块重力G/N
斜面高度h/m
拉力F/N
斜面长度s/m
机械效率/
1
较缓
5
0.2
2.4
1
41.7%
2
较陡
5
0.5
3.2
1
78.1%
3
最陡
5
0.7
4.3
1
81.4%
(1)分析表中的数据可得出:斜面越缓越 力(选填“省”或“费”);
(2)小礼又进行了第4次实验,她在斜面上铺上棉布使斜面变粗糙,保持斜面高和长分别是0.5m和1m,用同样的操作读出此时弹簧测力计的示数为4.5N,她测得这种情况下斜面的机械效率为55.6%,把第4次实验数据与表中数据综合分析可得出:斜面的机械效率与 和 有关;
(3)当用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动物块时,物块所受的拉力 物块所受的摩擦力(选填“大于”、“小于”或“等于”);
(4)请用第三次实验的数据算出木块在斜面上受到的摩擦力是 N。
31.在“探究物质的吸热能力”的实验中,实验装置如图所示:
(1)实验中必须选取初温相同且 (选填“质量”或“体积”)相等的甲、乙两种液体;选用规格相同的电加热器分别给甲、乙两种液体加热,这样做的目的是使甲、乙两种液体在相同时间内 相同;
(2)实验中记录的数据如表所示。
加热时间/min
0
1
2
3
4
甲的温度/℃
30
34
38
42
46
乙的温度/℃
30
38
46
54
62
①根据表中数据可知, 物质吸热能力更强;
②如果甲物质是水,比热容是4.2×103J/(kg·℃),那么根据表格中的实验数据可知,乙物质的比热容为 J/(kg·℃)。
答案解析:
1.D
【详解】小轿车油箱中的汽油用去了一半后,质量变小,由于物质种类不变,比热容和热值都不变,所以剩下汽油的比热容和热值均不变,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
2.A
【详解】试题分析:常见的导体包括:人体、大地、各种金属、酸碱盐的溶液、石墨等;常见的绝缘体包括:橡胶、陶瓷、塑料、玻璃等.塑料笔杆是塑料制品,属于绝缘体,A符合题意;钢尺、铅笔芯、金属刀片是金属制品,属于导体,所以,BCD不符合题意.
考点:绝缘体和导体
3.B
【详解】A.当硬棒在竖直位置时,F的力臂是杠杆的长度,且力臂最长,当杠杆转过θ后,力与杠杆不再垂直,所以动力臂变小,故A错误;
B.根据题意知道,硬棒悬于O点,且可以绕O点转动,当棒缓慢转过θ角的过程中,符合杠杆平衡的条件,此时阻力为硬棒的重力,大小不变,硬棒在竖直位置时,重力的力臂为0,转过θ角后,重力力臂即阻力臂逐渐增大,故B正确;
CD.由杠杆平衡的条件知道,阻力与阻力臂的乘积增大,而动力臂减小,所以动力逐渐增大,故C、D错误.
4.B
【详解】A.定滑轮是等臂杠杆,既不省力也不费力,故A不符合题意;
B.筷子在使用时动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故B符合题意;
C.开门的把手在使用时动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故C不符合题意;
D.盘山公路是斜面,使用时省力,故D不符合题意.
5.D
【详解】A.加热时使用玻璃棒不断搅拌,可以使液体内部上下充分混合,受热更加均匀,故A正确,不符合题意;
B.加热过程中,杯底与烛焰接触温度较高,温度计液泡碰到杯底会导致示数偏大,杯壁与空气接触,温度较低,碰到杯壁会导致示数偏小,则不能碰到烧杯底和侧壁,故B正确,不符合题意;
C.要让水和煤油升高相同的温度,水需要的加热时间更长,由于相同热源加热时间越长表示吸收热量越多,且水和煤油质量相同,则由可知,水的比热容更大,故C正确,不符合题意;
D.要让水和煤油升高相同的温度,水需要的加热时间更长,加热时间越长吸收热量越多,则水吸收热量更多,由此可知,若吸收相同热量,水升高的温度更少,由于初温相同,则水的末温更低,故D错误,符合题意。
故选D。
6.B
【详解】由图示可知,两个灯泡是并联的,两个电流表一个在支路上,一个在干路上,它们的示数应是不相等的,而题意中两个电流表的示数是相等的,说明这两个电流表串联到电路中了,根据图示分析可知,只有当灯泡L1断路时,两个电流表才会串联。故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
7.B
【详解】A.小郑做的有用功
W有=G物h=800N×5m=4000J
故A错误;
B.由图示知滑轮组承重绳子为2根,物体A上升5m时,绳子自由端移动的距离
s=2h=2×5m=10m
小郑所做的总功
小郑作用在绳端的拉力
故B正确;
C.拉力的功率
故C错误;
D.小郑所受的支持力是竖直向上的,移动的距离是水平方向的,所以在力的方向没有移动距离,水平面对小郑的支持力所做的功为0。故D错误。
故选B。
8.B
【详解】AB.火箭加速上升的过程中,质量不变,速度变大,动能变大;质量不变,高度变大,重力势能变大,故A错误,B正确;
C.火箭加速上升时,火箭受到燃气的推力和火箭自身的重力,是作用在同一物体上的两个力,不是相互作用力,故C错误;
D.若它所受的力全部消失,它将保持原来的运动状态,沿原来的方向做匀速直线运动,故D错误。
故选B。
9.B
【详解】A.支架对地面的压力一定,在支架下面垫有面积较大的石块,可以增大接触面积,由可知,支架对地面的压强减小,故A错误;
B.由图可知,横杆能绕横杆与支架的接触处转动,属于杠杆,利用了杠杆原理,故B正确;
C.横杆一端的人越靠近支架,动力臂越小,在阻力和阻力臂不变时,动力越大,越费力,故C错误;
D.使用任何机械都不能省功,使用这个装置不能省功,故D错误。
故选B。
10.C
【详解】A.由图中可知,甲表与电源串联,故甲表应为电流表,如果三个灯泡串联,闭合开关后,电流将从甲表和灯泡L1直接回到电源负极,因此三个灯泡不可能串联在电路中,
故A错误;
B.因三个灯泡不可能串联在电路中,则三个灯泡一定为并联连接,故B错误;
C.若乙为电压表,则由电路图可知,灯泡L2将没有电流流过,即灯泡L2不亮,故可知乙不可能为电压表,则乙为电流表,同理可知,丙也为电流表,即甲、乙、丙都为电流表,故C正确;
D.由C中可知,乙表为电流表,故D错误。
故选 C。
11.B
【详解】(1)由题知,O点是弹簧保持原长时小球的位置,则AO段弹簧处于压缩状态,OB段弹簧处于拉伸状态;
(2)小球从A运动到O的过程中,弹簧逐渐恢复原状,形变程度变小,弹性势能变小,小球所受弹力方向向右、速度不断增大,动能变大,此过程中弹性势能转化为动能;
(3)到达O点时,弹簧恢复原长,弹性势能为零,小球所受弹力为零,此时速度最大,动能最大;
(4)小球从O运动到B的过程中,弹簧被拉长,形变程度变大,弹性势能变大,此时小球所受弹力方向向左、速度不断减小,动能变小,此过程中动能转化为弹性势能。
则小球从A位置运动到B位置的过程中:
A.弹簧的弹性势能先减少后增大,故A错误;
B.小球的动能先增大后减少,故B正确;
C.小球运动到B点时动能为0,小球在O点时的速度达到最大,所以动能最大,故C错误;
D.小球从A运动到O的过程中,弹簧逐渐恢复原状,形变程度变小,弹性势能变小,到达O点时,弹簧恢复原长,弹性势能为零,小球所受弹力为零,故D错误。
故选B。
12.D
【详解】A.已知m乙=3kg,则乙对B的拉力为
根据杠杆平衡条件得,甲对A的拉力为
由可得,甲对地面的压力为
根据力的相互性得,A对甲的拉力为
地面对甲的支持力为
对于甲物体,由力的平衡条件得甲的重力为
故A正确,A不符合题意;
B.若将乙物体的悬挂点向左移动,则动力大小不变,动力臂减小,由动力×动力臂=阻力×阻力臂可知,在阻力臂不变的情况下,阻力变小,即甲对A的拉力F′A变小;对甲由力的相互性和平衡条件可得,,即地面对物体的支持力变大,又由力的相互性可知,甲对地面的压力变大,故B正确,B不符合题意;
C.当m′乙=4kg时,则乙对B的拉力为
对杠杆根据平衡条件可得,甲对A的拉力为
说明A对甲的拉力和甲的重力更好平衡,甲刚好离开地面,那么物体甲对地面压力刚好为零,故C正确,C不符合题意;
D.移动支点O的位置,使AO:AB=1:4时,那么OA:OB=1:3,对杠杆根据平衡条件可得,甲对A的拉力为
说明甲对地面仍有压力的作用,即物体甲没有离开地面,故D错误,D符合题意。
故选D。
13.1.25×103
【详解】完全燃烧3kg液态氢会放出的热量
Q放=qm=1.4×108J/kg×3kg=4.2×108J
完全燃烧3kg液态氢放出的热量全部被水吸收,水吸收的热量
Q吸=Q放=4.2×108J
水的质量
14. 不变 变小
【详解】[1]燃料的热值是燃料本身的一种性质,与燃料是否充分燃烧没有关系,故燃料燃烧不充分,汽油的热值不变。
[2]效率是指有用功占总功的百分比,燃料燃烧不充分,降低了有效利用的燃料,故热效率变小。
15. 增大 增大 做功
【详解】[1][2][3]子弹击中一块木板的过程中,克服摩擦做功,将机械能转化为内能,使子弹与木板的内能增大、温度升高,木板是通过做功的方式改变内能。
16. 电 其他形式 机械 内
【详解】解:用电器工作时,是通过能量的转化实现的,实际上是电能的转化为其他形式能的过程;电风扇通过电流做功将大部分电能转化为机械能,把少部分电能转化为内能.
故答案为电;其他形式;机械;内能.
【点评】本题考查了电流做功的实质,即用电器做功的过程实质上是把电能转化其他形式的能的过程.
17. 热量 水
【详解】[1]使用相同的热源,加热相同的时间,可以控制沙子和水吸收的热量相同。
[2]水的比热容比沙子大,所以吸收相同的热量,根据可知,水的温度变化量小,吸热能力更强。
18. 1×108 1×104 做功 2×105
【详解】第一空.由浮沉条件知,浮在液面上的物体所受到的浮力与物体自身的重力相等,故浮力为:
F浮=G=mg=1×107kg×10N/kg=1×108N;
第二空.根据得,排开水的体积是:
;
第三空.内燃机四个冲程中只有做功冲程把内能转化为机械能,所以轮船利用柴油机的做功冲程获得机械能;
第四空.轮船速度v=36km/h=10m/s,由公式得:
.
19. 1×107 25
【详解】[1]天然气完全燃烧放出的热量
Q放=Vq=0.25m3×4×107J/m3=1×107J
[2]设钢工件与水开始达到热平衡的温度为t,根据题意可知,工件放出的热量等于水吸收的热量
即
0.46×103J/(kg•℃)×40kg×(550℃﹣t)=4.2×103J/(kg•℃)×460kg×(t﹣20℃)
解得:t=25℃。
20. 减小 热传递 1.05×104
【详解】[1][2]用水冷却鸡蛋,水的温度低,内能减小,鸡蛋的温度高,存在温度差,内能由温度高的鸡蛋传向温度低的水,因此是通过热传递的方式来减小鸡蛋的内能;
[3]水吸收的热量
Q吸=cmt=4.2×103J/(kg•℃)×0.5kg×5℃=1.05×104J
21. 3.5 变大
【详解】[1][2]分析电路可知,两灯串联,电压表测电压,所以灯两端的电压为3.5V;当开关断开,电压表串到电路中,将测电源电压,根据串联分压原理,电压表示数变大。
22. 1200J 83.3% 50
【详解】[1]拉力所做的总功
W总=Fs=300N×4m=1200J
[2]所做的有用功
W有用=Gh=500N×2m=1000J
此斜面的机械效率
[3]克服摩擦力做的额外功
W额=W总-W有用=1200J-1000J=200J
由W额=fs得,物体所受斜面的摩擦力
23.
【详解】根据实物图可知,电路中电流的路径有两条,是并联电路;开关S1控制灯泡,开关S2控制电动机;如图所示:
24.
【详解】由题意知,动力作用点在左上角A点,支点O在右下角。根据杠杆平衡条件,连接O与书柜的左上角A点就是最长的动力臂,从A点垂直OA向上画出最小力的示意图,如图所示
25.
【详解】解:木箱的重力
工人师傅对木箱做的有用功
拉力做的总功
这个过程中斜面的机械效率
答:这个过程中斜面的机械效率为。
26.(1)1.8×108J;(2)30%;(3)3000N
【详解】解:(1)消耗汽油的质量
m=ρ油V=0.8×103kg/m3×5×10-3m3=4kg
汽油完全燃烧放出的热量
Q放=mq=4kg×4.5×107J/kg=1.8×108J
(2)此过程汽车发动机的输出功率为60kW,则汽车发动机做的机械功
W=Pt=60×103W×15×60s=5.4×107J
汽车发动机的效率
(3)汽车以20m/s的速度在某段水平公路上匀速行驶了15min,则汽车行驶的路程
s=vt=20m/s×15×60s=18000m
汽车受到的牵引力
因汽车在水平公路上匀速行驶,阻力等于牵引力,即
f=F=3000N
答:(1)汽油完全燃烧放出的热量为1.8×108J;
(2)汽车发动机的效率为30%;
(3)汽车行驶过程中所受的阻力为3000N。
27. 测量力臂 4 变小/减小
【详解】(1)[1]杠杆在水平位置平衡,作用力与杠杆垂直,力的作用点到支点的距离就是力臂,力臂在杠杆上,便于在杠杆上直接测量力臂。
(2)[2]杠杆的支点O,杠杆平衡后,若在A点挂3个钩码,设1个钩码的重力为G,则左边的重力为3G,又因为力臂OA=4L,右边力臂OB=3L,所以,由杠杆的平衡条件可得
解得
即应在B点应挂4个钩码,才能使杠杆恢复平衡。
(3)[3]如图丙所示,保持左侧钩码个数和位置不变,弹簧测力计的作用点固定,只改变测力计与水平方向的角度θ,始终使杠杆水平平衡,若θ由如图所示位置增加到90°时,动力臂越来越大,动力越来越小,当测力计和杠杆垂直时,此时动力臂最大,动力最小,测力计的示数将变小。
28. 右 使杠杆的自重对杠杆平衡不受影响 D 2
【详解】(1)[1][2]实验前没挂钩码时,杠杆左端下倾,应将右端平衡螺母向右旋一些,使杠杆在水平位置平衡;使杠杆在水平位置平衡的目的有两个:一是避免杠杆重力对杠杆转动的影响;二是便于测量力臂的长度。
(2)[3]实验中,如图所示的方式悬挂钩码,杠杆平衡是杠杆的左侧在多个力共同作用的结果,采用这种方式是不妥当的.这主要是因为杠杆的力和力臂数目过多。
(3)[4]不改变支点O右侧所挂的两个钩码及其位置,将左侧另外两个钩码改挂到第三个钩码的下方,即左侧的力是三个钩码,根据杠杆平衡的条件
F1×L1=F2×L2
2G×3=3G×n
解得
n=2
即保持左侧第2格的钩码不动。
29. 木块移动距离的大小 B 甲、丙 C 相等
【详解】(1)[1]通过观察木块被推动的水平距离来判断小球动能大小,木块被推动的距离越远,小球的动能越大。
(2)[2]甲和乙实验中,材料和质量都相同,h1<h2,故小球到达水平面的速度不同,故研究物体的动能可能与物体的速度有关,即猜想B。
(3)[3]研究物体的动能可能与物体的质量有关,要控制材料和速度相同(从斜面的同一高度滑下),故比较甲、丙两次实验。
(4)[4]由甲、丁两次实验可知,其他条件相同,物体的材料不同,木块在水平面上被推动的距离相等,可以验证猜想C是错误的。
(5)[5]物体克服摩擦力做功的能量来自物体的动能,而动能一开始是相等的,最终物体停下来,动能为零,因此说明,小车无论在什么样的水平面上,克服阻力做的功是相等的。
30. 省 斜面的倾斜程度 斜面的粗糙程度 大于 0.8
【详解】(1)[1]观察三次实验数据可知,斜面越平缓,所用拉力越小,则可得:斜面越缓越省力。
(2)[2][3]由实验1、2、3对比可知,接触面粗糙程度相同,斜面的倾斜程度不同,机械效率不同,则可得机械效率与斜面倾斜程度有关;将第4次实验与第2次实验相对比,斜面倾斜程度相同,斜面粗糙程度不同,对比机械效率可知,机械效率与斜面的粗糙程度有关;综合可知:斜面的机械效率与斜面的倾斜程度和斜面的粗糙程度有关。
(3)[4]由于沿斜面匀速向上拉动,拉力除了要克服摩擦力,还要克服一部分重力,则拉力大于摩擦力。
(4)[5]拉力克服摩擦力和重力做功,克服重力所做功为有用功,克服摩擦力所做功为额外功,则有
W额=W总-W有=Fs-Gh=4.3N×1m-5N×0.7m=0.8J
则由W=Fs可求摩擦力为
31. 质量 吸收的热量 甲 2.1×103
【详解】(1)[1] [2] 根据比较不同物质吸热能力的两种方法,要控制不同物质的质量相同,故实验中必须要选取初温相同且质量相等的甲、乙两种液体。
选用规格相同的电加热器分别给甲和乙两种液体加热,根据转换法,这样做的目的是在相同时间内甲和乙两种液体吸收的热量相同。
(2)①[3] 根据实验测得的数据可知,加热4分钟,甲升高的温度为
乙升高的温度为
加热相同时间即吸收相同热量时,甲升高的温度小,故甲的吸热能力更强。
②[4] 如果甲物质是水,根据表格中的实验数据可知
在质量和吸热相同的情况下,根据公式
可知
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