第11章 简单机械和功拔尖测评-【拔尖特训】2024-2025学年九年级上册物理(苏科版)

物理(苏科版)九年级上 1 第十一章拔尖测评 ◎ 满分:100分 ◎ 时间:60分钟 姓名: 得分: 一、 选择题(每小题3分,共24分) 1. 如图所示,一根质地不均匀的硬棒的重心在O 点.将硬棒通过绳1 悬挂于A 点,2、3为两个支架,在绳与两个支架的作用下,硬棒水平 静止,此时绳与支架均对硬棒有弹力(绳的形变忽略不计).下列操 作中,仍能使硬棒保持水平平衡的是 ( ) (第1题) A. 仅撤去支架2 B. 仅撤去支架3 C. 同时剪断绳1和撤去支架2 D. 同时剪断绳1和撤去支架3 2. 下列工具中,属于省力杠杆的是 ( ) A. 镊子 B. 钓鱼竿 C. 托盘天平 D. 开瓶扳手 3. 如图所示为古人利用绞车提升巨石的情景,下列说法中,正确的是 ( ) (第3题) A. 使用此装置可以省功 B. 使用轮轴可以省距离 C. 上方的滑轮可以改变力的方向 D. 绞车由动滑轮、定滑轮及轮轴组成 4. 小华参加校外劳动时,经历了如下过程:① 她用力 搬一筐玉米,未能搬起;② 她又用力推筐,仍未推动;③ 在小明的帮 助下,他们将这筐玉米抬起并放到手推车上;④ 接着他们用水平力 推着手推车沿水平路面前往仓库.下列说法中,正确的是 ( ) A. ①中小华对这筐玉米做了功 B. ②中小华对这筐玉米做了功 C. ③中他们对这筐玉米做了功 D. ④中他们对手推车没有做功 5. 小明探究利用斜面提升物体是否省力、是否省功的实验,下列操作 中,正确的是 ( ) (第5题) A. 必须保持斜面的倾斜角度不变 B. 不可以将小车车轮朝上放在斜面上进 行探究 C. 该实验不需要使用刻度尺 D. 实验操作应先用弹簧测力计沿竖直方向匀速提升小车至高度h 处,再沿着斜面匀速拉动小车至高度h处,记下两次弹簧测力计 的示数 6. 雨滴在空气中竖直下落,它所受的空气阻力f 与速度v成正比,即 f=kv(k为比例系数).所以雨滴的速度越来越大,最终以某一速度 匀速运动,雨滴在竖直下落过程中重力做功的功率P 随时间t的关 系图像正确的是 ( ) A. B. C. D. 7. 在测量滑轮组机械效率的活动中,装置如图所示,欲提高滑轮组的 机械效率,下列措施中,可行的是 ( ) A. 给转轴加润滑油 B. 增加提升高度 C. 增大提升速度 D. 减小物体的质量 (第7题) (第8题) 8. 如图所示,将一个重为9.0N的物体从斜面底端匀速沿直线拉到斜 面顶端,沿斜面向上的拉力为3.6N,在斜面上移动的距离s=1.2m, 物体升高的高度h=0.3m,则 ( ) A. 物体所受的摩擦力为3.6N B. 物体克服重力做功4.32J C. 拉力做功2.7J D. 斜面的机械效率为62.5% 二、 填空题(每空2分,共28分) 9. ★小红利用杠杆制成一种多功能杆秤,使用前,杠杆左端低、右端高, 应将平衡螺母向 调节,直到杠杆处于水平平衡状态.她取 来质量均为100g的实心纯金属块a和b、合金块c(由a、b的材料 组成).她将a挂在A 处,且浸没于水中,在B 处挂上100g钩码,杠 杆恰好处于水平平衡状态,如图所示,测得OA=50cm,OB= 40cm,则a的密度为 g/cm3.接下来,她分别将b、c挂于A 处并浸没于水中,当将钩码分别移至C、D 处时,杠杆均水平平衡, 测得OC=30cm,OD=34cm,则合金块c中所含金属a和金属b 的质量之比为 .(g取10N/kg) (第9题) 10. 如图所示为三种类型的剪刀,若要为铁匠师傅选择一把剪铁皮的 剪刀,你会选择 (①/②/③)剪刀,这样选择是为了 (省力/省距离/省功). (第10题) (第11题) 11. 古代城堡的建设中使用了如图所示的吊车,工人用脚踩动巨轮可 以轻松地提运沉重的石材,同时也改变了 ,这种吊车实质 上是 与轮轴的组合. 12. 如图所示,质量为50kg的同学在做仰卧起坐运动.若该同学上半 身的质量约为全身质量的40%,则她上半身的重力约为 N, 她在1 min内做了40个仰卧起坐,每次仰卧起坐上半身的重心上 升的高度均为0.3m,则她在1min内克服重力做的功约为 J, 功率为 W.(g取10 N/kg) (第12题) (第13题) (第14题) 13. 两个滑轮按如图所示的方式组合,用5N的拉力F 拉动绳端,使物 体在5s内水平向左匀速滑动1m,物体与地面间的摩擦力为9N, 则拉力F 的功率为 W,滑轮组的机械效率为 . 14. 某校科技小组设计了如图所示的装置来探究浮力和机械效率的相关 问题,B 是放置在水平地面上的盛水玻璃杯,总重力为30N,与地 面的接触面积为25cm2,物体A 的重力为50N,体积为1.25× 10-3m3,当物体A 浸没在水中匀速上升时,该装置的机械效率为 75%,则物体A 被完全拉出水面后(物体不吸水、不沾水),B 容器 对水平地面的压强变化了 Pa,该装置的机械效率变为 .(不计绳重、摩擦和水的阻力,g 取10N/kg,ρ水=1× 103kg/m3) 三、 解答题(共48分) 15. (4分)如图所示,在撬棒AD 上作出撬起“石块1”所用的最小力F 及对应的力臂l.(图中AB=BC) (第15题) (第16题) 16. (4分)如图所示,小亮用滑轮组将装修材料运到楼上,请帮他画出 最省力的滑轮组的绕绳方式. 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 2 17. (8分)在“探究杠杆的平衡条件”实验中: (1) 如图甲所示,安装杠杆时,为了使杠杆在水平位置平衡,应调节 杠杆右端的平衡螺母向 移动. (第17题) (2) 如图乙所示,杠杆上每一格的长度为5cm,在杠杆左边挂钩 码,弹簧测力计对杠杆的竖直向下的拉力是动力,则动力臂为 cm. (3) 如果要用弹簧测力计向上拉,那么需要对如图乙所示的实验设 计进行的调整是 . (4) 如图丙所示,当杠杆绕支点转动时,杠杆上A 点的速度方向总 是和杠杆垂直.作用在A 点的三个大小相等、方向不同的力F1、 F2、F3,请写出力臂最大的F2 对杠杆转动的作用最大的理由: . (第18题) 18. (12分)学习了机械效率的相关知识后,课外研究小组 的一名同学猜想:同一个机械的机械效率是不变的.为 了验证猜想,他用如图所示的滑轮组进行实验,改变钩 码的个数,用弹簧测力计沿竖直方向拉着细绳,使钩码 匀速向上运动,测得的数据如表1所示. 表1 实验 次序 钩码重 G/N 钩码上升的 高度h/m 绳端拉 力F/N 绳端移动 距离s/m 有用功 W有用/J 总功 W总/J 机械 效率η 1 2 0.1 1.0 0.3 0.2 0.30 66.7% 2 3 0.1 1.4 0.3 0.3 0.42 71.4% 3 5 0.1 2.2 0.3 0.5 0.66 75.8% (1) 分析表1中的数据可知,他的猜想是 (正确/错误)的. (2) 实验小组又进行了如下的探究:改变滑轮的个数,组成不同的 滑轮组,仍用弹簧测力计沿竖直方向匀速拉动细绳,测得的数据如 表2所示. 表2 实验 次序 动滑轮 个数 钩码重 G/N 绳端拉 力F/N 钩码上升的 高度h/m 绳端移动 距离s/m 有用功 W有用/J 总功 W总/J 机械 效率η 4 1 6 3.6 0.2 0.4 1.2 1.44 83.3% 5 2 6 2.4 0.2 0.8 1.2 1.92 62.5% 6 3 6 2.2 0.2 1.2 1.2 2.64 45.5% 分析数据可知:物重相同,动滑轮个数越多越省力,但机械效率越 .通过进一步分析还发现,当滑轮组越来越省力时,它的 额外功越来越大,甚至会出现额外功 有用功的情况,所以 设计一个机械模型时,既要考虑省力,还要考虑 . (3) 根据表2中的数据,如果增加动滑轮个数继续进行实验,那么 将会出现的困难是 ,你的改进方法是 . 19. (6分)如图甲所示,重500N、底面积为0.2 m2 的箱子放在水平地 面上.现用一块直木板将该箱子匀速拉上平台(如图乙).已知拉力 为350 N,箱子沿木板移动了2 m,升高1 m,用时20s.求: (第19题) (1) 箱子对水平地面的压强. (2) 上移过程中拉力做功的功率. (3) 箱子克服木板摩擦力所做的功. 20. (14分)如图所示,在某科普节目中,有一项对抗性实验.甲、乙两人 站在平衡板上,用滑轮组将平衡板提升至一定高度后,两人在平衡 板上挪动,并保持平衡板平衡.甲的质量为55kg,乙的质量为 45kg.平衡板的质量为900kg,且质量分布均匀,重心在O 点. (g取10N/kg) (第20题) (1) 当平衡板在水平地面上时,甲静止站在平衡板上,与板的接触 面积为0.05m2,则甲对平衡板的压强为多大? (2) 甲、乙两人竖直站在平衡板上,用滑轮组将平衡板匀速提升至 离地面5m高处,提升过程中平衡板始终保持水平平衡,拉力F 为 6250N,在此过程中: ① 平衡板提升两人所做的功为多少? ② 在提升平衡板和人的过程中,滑轮组的机械效率为多少? (3) 当甲、乙两人竖直站立在图中A、B 位置时,平衡板在空中处 于水平平衡状态.甲、乙两人从图中位置同时向平衡板左右两侧沿 同一直线向相反方向缓慢挪动至C、D 位置竖直站立时,平衡板也 恰好处于水平平衡状态,则两人挪动的距离AC 和BD 的比值为 多少? 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 是将两边的光导向中央,则利用的物 理属性应与光有关,D 符合题意. (3) 由题图乙可知,在没有导光点的 导光板上,光在导光板中只发生反射; 遇到导光点时,同时发生反射和折 射.(4) 护眼灯灯珠的电阻随温度的 升高而减小,所以当护眼灯灯珠的温 度由T1 升高到T2 时,根据 I U = 1 R 可知,此时I-U 图像的斜率将变大, 则应在图线T1的左侧.(5) 由题图丙 的阴影部分可知,护眼灯灯珠的工作 电压在U1 和U2 之间,超过这个区 间,则微小的电压变化会造成电流的 急剧变化,损坏灯珠,B符合题意. 3. (1) 负 520 (2) 变小 (3) 0.92 (4) 2.5~40 [解析](1) 由题图乙可 知,热敏电阻R1 的阻值随温度的升 高而变小,为负温度系数热敏电阻;在 标准大气压下,将R1 放入冰水混合 物中时,热敏电阻R1 的温度为0℃, 其阻值为520Ω.(2) 测温时,保持 R2两端电压为0.20V时,电路中的 电流保持2mA不变,因热敏电阻 R1的阻值随温度的升高而变小,所 以,由U=IR 可知,R1 两端的电压随 温度升高而变小.(3) 由题图乙可知, R1 与t的关系为一次函数关系,设 R1=kt+b,把t'=0℃、R1'=520Ω 和t″=30℃、R1″=280Ω代入可解得 k=-8Ω/℃,b=520Ω,则 R1= -8Ω/℃×t+520Ω,当V1的表盘上 显示 的 温 度 是 20 ℃ 时,R1 = -8Ω/℃×20℃+520Ω=360Ω,此 时 V1 的 示 数 U1 =IR1 =2× 10-3A×360Ω=0.72V,因串联电路 中总电压等于各分电压之和,所以,此 时电源电压U=U1+U2=0.72V+ 0.20V=0.92V.(4) 由题意可知,电 源电压可在0.60~1.20V范围内调 节,当电源电压U'=0.60V时,热敏 电阻两端的电压U1'=U'-U2= 0.60V-0.20V=0.40V,此时热敏电 阻的阻值R1‴= U1' I = 0.40V 2×10-3A= 200Ω,由R1=-8Ω/℃×t+520Ω 可得,t‴=40℃;当电源电压U″= 1.20V 时,热敏电阻两端的电压 U1″=U″-U2=1.20V-0.20V= 1.00V,此时热敏电阻的阻值R1″″= U1″ I = 1.00V 2×10-3A=500Ω ,由 R1= -8Ω/℃×t+520Ω 可 得,t″″= 2.5℃,所以,该热敏电阻温度计测量 温度的范围是2.5~40℃. 拔尖测评 第十一章拔尖测评 一、 1. A [解析]现杠杆处于平衡状 态,仅撤去支架2,杠杆受到拉力、支 持力和重力的作用,可以保持平衡,选 项A符合题意;仅撤去支架3,杠杆将 沿顺时针方向转动,选项B不符合题 意;同时剪断绳1和撤去支架2,杠杆 左端将下沉,选项C不符合题意;同 时剪断绳1和撤去支架3,杠杆右端 将下沉,选项D不符合题意. 2. D 3. C 4. C 5. D [解析]为了多次测量,寻找普 遍规律,需要多次改变斜面的倾斜角 度,故A错误;为了改变小车所受的 摩擦力,可以将小车车轮朝上放在斜 面上 进 行 探 究,故 B 错 误;根 据 W有用=Gh,W总= Fs,需用刻度尺测 量斜面的长和高,故C错误;为了比 较是否省力和省功,先用弹簧测力计 沿竖直方向匀速提升小车至高度h 处,再沿着斜面匀速拉动小车至高度 h处,记下两次弹簧测力计的示数,故 D正确. 6. D [解析]因为 P=Wt = Gh t = Gv,且雨滴的速度越来越大,最终以 某一速度匀速运动,所以雨滴在竖直 下落过程中重力做功的功率P 随时 间t的变化关系是随着时间的增加先 增大,后不变,故D正确. 7. A [解析]给转轴加润滑油,转轴 与滑轮间的摩擦减小,额外功减小,由 于滑轮组的机械效率η= W有用 W总 × 100%= W有用 W有用+W额外×100% ,滑轮组 的机械效率提高,故A正确;由于η= W有用 W总 ×100% = Gh Fs ×100% = Gh F×nh×100%= G nF×100% ,故增加 提升高度和增大提升速度,滑轮组的 机械效率不变,故B、C错误;滑轮组 的机 械 效 率η= W有用 W总 ×100% = W有用 W有用+W额外 × 100% = mgh mgh+W额外 ×100% = 1 1+ W额外 mgh × 100%,故减小物体的质量,滑轮组的 机械效率降低,故D错误. 8. D 二、 9. 右 5 2∶3 [解析]使用前, 杠杆左端低、右端高,为使杠杆处于水 平平衡状态,应将平衡螺母向右调 节.将a挂在A 处,且浸没于水中,在 B 处挂上100g钩码,杠杆恰好处于 水平平衡状态,据杠杆的平衡条件有 FA·OA=G钩码·OB,FA= OB OA · G钩码=OBOA ·m钩码g= 40cm 50cm×0.1kg× 10N/kg=0.8N,据力的平衡条件有 Fa浮 =Ga -FA =mag -FA = 0.1kg×10N/kg-0.8N=0.2N,据 阿基米德原理和题意有Va=Va排= Fa浮 ρ水g = 0.2N103kg/m3 ×10N/kg =2× 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 16 10-5m3=20cm3,则 ρa = ma Va = 100g 20cm3=5g /cm3.同 理 可 得,ρb = 2.5g/cm3,Vc=32cm3,设合金块c 中所含金属a、金属b的质量分别为 ma'、mb',则ma'+mb'=100g ①, ma' 5g/cm3 + mb' 2.5g/cm3 =32cm3 ②, 解①②可得ma'=40g,mb'=60g,则 ma' mb'= 40g 60g= 2 3. 分析综合法在解力学综合题 中的应用 分析法是从未知量出发,运用 所学知识逐步找出未知量与已知 量之间的联系;综合法是将分析的 过 程 倒 过 来 加 以 整 理,形 成 答 案.将分析与综合相结合,是求解 初中物理计算题最基本、最常用的 方法.本题后两空的求解都运用了 分析综合法. 10. ① 省力 11. 力的方向 定滑轮 12. 200 2400 40 13. 2 90% 14. 5 000 80% [解析]当物体A 浸没在水中时,根据阿基米德原理可 知,物 体 A 受 到 的 浮 力 F浮 = ρ水V排g=ρ水VAg=1×103kg/m3× 1.25×10-3m3×10N/kg=12.5N, 物体A 被完全拉出水面后,玻璃杯底 对水平地面的压力变化量 ΔF= F浮=12.5 N,玻璃杯对水平地面的压 强变化量Δp= ΔF S = 12.5 N 25×10-4m2= 5000Pa.由图知,拉力作用在动滑轮 的轴上,使用时费力但省距离,且n= 2,则拉力端移动的距离s=12h ,不计 绳重、摩擦和水的阻力,当物体A 浸 没在水中匀速上升时,该滑轮的机械效 率η= W有用 W总 ×100%= (GA-F浮)h F×12h × 100% = 2(GA-F浮) F ×100% ,即 75% = 2(GA-F浮) F × 100% = 2×(50N-12.5N) F ×100% ,解 得 F=100N.对动滑轮进行受力分析, 动滑轮受到向上的拉力F、两股绳子 的向下的拉力(每股绳子的拉力等于 GA-F浮)、自身的重力G动,动滑轮的 重力G动 =F-2×(GA -F浮)= 100N-2×(50N-12.5N)=25N, 物体A 被完全拉出水面后,动滑轮受 到向上的拉力F'、两股绳子的向下的 拉力(每股绳子的拉力等于GA)、动滑 轮的重力,则拉力F'=2GA+G动= 2×50N+25N=125 N,拉力端移动 的距离s=12h ,此时动滑轮的机械效 率 η'= W有用 W总 ×100% = GAh F's × 100%= GAh F'·12h ×100%= 2GA F' × 100%=2×50N125N ×100%=80%. 三、 15. 如图所示 (第15题) 16. 如图所示 (第16题) 17. (1) 右 (2) 25 (3) 将弹簧测 力计移到O 点的左侧 (4) F2 与其 力臂的乘积最大 [解析](1) 如图甲 所示,安装杠杆时,杠杆静止时左端 低、右端高,为了使杠杆在水平位置平 衡,应将杠杆右端的平衡螺母向右调 节.(2) 如图乙所示,动力臂为5× 5cm=25cm.(3) 图乙的实验中,因 为钩码对杠杆的拉力可使杠杆绕支点 O 按逆时针方向转动,所以为使杠杆 在水平位置平衡,如果要用弹簧测力 计向上拉,那么需要将弹簧测力计移 到O 点的左侧.(4) 因为F×l的值 越大,对杠杆转动的作用越大,所以力 臂最大的 F2 对杠杆转动的作 用 最大. 18. (1) 错误 (2) 低 大于 机械 所做的额外功 (3) 绳端移动距离太 长,导致操作不便 降低重物上升的 高度(合理即可) [解析](1) 由表 1数据可知,用同一滑轮组提升不同 重力的钩码时,钩码上升的高度以及 绳端移动的距离相同,所得的机械效 率不同,即同一个机械的机械效率是 变化的.(2) 由表2数据可知,当物重 相同时,动滑轮个数越多,绳端拉力越 小,即越省力,但机械效率也变低.根 据额外功等于总功与有用功之差可 知,在第6次实验中,额外功大于有用 功,由此可知当滑轮组越来越省力时, 它的额外功越来越大,甚至会出现额 外功大于有用功的情况.(3) 如果增 加动滑轮个数继续进行实验, 那么承 担重物的绳子段数n越大,重物上升 高度相同,根据s=nh可知,绳端移动 距离过长,给实验操作带来不便,即会 出现的困难是绳端移动距离太长,导 致操作不便,故改进方法是降低重物 上升的高度. 19. [解析](1) 箱子对水平地面的压 强p= F S = G S = 500N 0.2m2=2.5× 103 Pa.(2) 拉力做的功W总=Fs= 350N×2m=700J,拉力做功的功率 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 26 P= W总 t = 700 J 20s=35 W.(3) 所做的 有用功W有用=Gh= 500N×1m= 500J,克服摩擦力做的功 W额外 = W总-W有用=700J-500J=200J. 20. [解析](1) 当平衡板在水平地面 上,甲静止站在平衡板上时对板的压 力F甲=G甲=m甲g=55kg×10N/kg= 550N,则甲对平衡板的压强p甲 = F甲 S甲 = 550N 0.05m2 =1.1×10 4 Pa. (2) ① 乙 的 重 力 G乙 = m乙g = 45kg×10N/kg=450N,平衡板提升 两人所做的功W=(G甲+G乙)h= (550N+450N)×5m=5000J.② 平 衡板的重力G板 =m板g=900kg× 10N/kg=9000N,在提升平衡板和 人的过程中,拉力做的有用功W有用= (G甲 +G乙 +G板)h= (550N+ 450N+9000N)×5m=5×104J,由 图可知,n=2,则拉力做的总功W总= Fs=Fnh=6250N×2×5m= 6.25×104J,滑轮组的机械效率η= W有用 W总 × 100% = 5×104J 6.25×104J × 100%=80%.(3) 因为平衡板在前、 后两种情况下都在空中处于水平平衡 状态,所以据杠杆的平衡条件可知:平 衡板后一状态比前一状态两边增加的 力×力臂相等,即G甲×AC=G乙× BD,ACBD= G乙 G甲= m乙 m甲= 45kg 55kg= 9 11. 第十二章拔尖测评 一、 1. D 2. C 3. C [解析]小球在Q 点的重力势 能小于在P 点的重力势能,小球在P 点和Q 点的动能为0,则小球在Q 点 的机械能小于在P 点的机械能,小球 在运动过程中有部分机械能转化为内 能,则小球在向下运动时,重力势能没 有全部转化为动能,故A、B错误;小 球运动时没有在支持力的方向上通过 距离,支持力不做功,故C正确;小球 通过M、N 两点时,高度相同,重力势 能相同,因在M 点的机械能大于在N 点的机械能,故在M 点的动能要大于 在N 点的动能,即在M 点的速度大 于在N 点的速度,故D错误. 4. C 5. C [解析]由题可知,原来小铁块 的温度高,大铁块的温度低,所以将两 个铁块接触时,小铁块把能量转移给 了大铁块,则小铁块的内能不断减小, 故B错误,C正确;此过程中小铁块的 内能减小,温度降低,所以小铁块的分 子运动得越来越慢,故A错误;因为 大铁块和小铁块的质量不相同,所以, 当温度都为40℃时,两个铁块的内能 不相等,故D错误. 6. D [解析]用相同的加热装置进行 加热,在相同时间内,加热装置放出的 热量是相同的,则两种液体吸收的热 量是相同的,所以在0~8min内,A、 B 两液体吸收的热量是相同的,故吸 收的热量之比为1∶1,故A错误;由 图像可知,在0~8 min内,A 液体的 温度升高了 ΔtA =40℃-20℃= 20℃,B 液体的温度升高了ΔtB= 30℃-20℃=10℃,根据c= QmΔt 可 得,A、B 两液体的比热容之比 cA cB = Q mAΔtA Q mBΔtB = mBΔtB mAΔtA = 0.4kg×10℃ 0.1kg×20℃= 2 1=2∶1 ,故B错误;由B知,B 液体 的比热容比A 液体的比热容小,所以 B 液体的吸热能力比A 液体的弱,故 C错误;由于A 液体的比热容比B 液 体的比热容大,根据Q=cmΔt,在质 量和升高的温度相同时.A 液体吸收 的热量比B 液体吸收的热量多,故A 液体比B 液体更适合作为发动机的 冷却液,故D正确. 7. B [解析]题图所示的电热水壶的 容积约为2L,一壶水的质量 m= ρV=103kg/m3×2×10-3m3=2kg, 常温下的水温约为20℃,常压下水的 沸点为100℃,烧开一壶水的过程中, 水吸收的热量 Q吸 =cm(t-t0)= 4.2×103 J/(kg·℃)×2kg× (100℃-20℃)=6.72×105J,与B 选项较接近,故选B. 8. C 9. C 10. B 二、 11. 动 重力势(或机械) 12. 乙大 温度越高,分子运动越剧 烈,扩散越快,而相同的物体,其温度 越高,内能越大 13. 52 2.1×103 [解析]Q放 = c水m(t0-t1),Q吸=c水m'(t1-t0'), 不计热损失,有Q吸=Q放,即4.2× 103J/(kg·℃)×0.2kg×(100℃- t1)=4.2×103 J/(kg·℃)× 0.3kg×(t1-20℃),t1=52℃;放入 液体 后,Δt水 =t1-t2=52℃ - 44℃ =8 ℃,Q水放 =c水m'Δt水 = 4.2×103J/(kg·℃)×0.3kg× 8℃=1.008×104J,Q液吸=Q水放= 1.008 × 104 J,c液 = Q液吸 m液Δt = 1.008×104J 0.2kg×(44℃-20℃) = 2.1 × 103J/(kg·℃). 14. B 内能 [解析]从O 点到A 点,小球做加速运动;小球最后在斜面 的B 点静止,小球在该点受到平衡力 作用;从A 点到B 点,小球仍做加速 运动;从B 点到C 点,小球做减速运 动;在C 点,小球的速度为零.所以, 小球第一次下降经过斜面的B 点时 速度最大,动能最大.小球上升时不能 再回到O 点的原因主要是小球克服 摩擦做功,将部分机械能转化成内能. 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 36