江苏省无锡市梁溪区侨谊实验学校2024-2025学年九年级上学期月考物理试卷(10月份)
2024-11-19
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内容正文:
2024-2025学年江苏省无锡市梁溪区侨谊实验学校九年级(上)月考物理试卷(10月份)
一、单选题:本大题共11小题,共22分。
1.下列工具在使用中属于费力杠杆的是( )
A. 剪 刀 B. 起 子
C. 镊 子 D. 钢丝钳
2.足球运动员用500N的力将重3N的足球踢出后,足球在草地上滚动了10m,则足球在草地上滚动的过程中运动员对足球做功为( )
A. 5000 J B. 30 J
C. 0 J D. 条件不足,无法确定
3.学习了功率的知识后,小明和几位同学准备开展“比一比谁的功率大”的活动,他们设计了三套方案:①测量出各自的体重、爬楼用的时间和爬楼的高度,算出爬楼的功率并进行比较;②控制爬楼的时间相同,测量出各自的体重、爬楼的高度,算出爬楼做的功并进行比较;③控制爬楼的高度相同,测量出各自的体重、爬楼的时间,算出体重和时间的比值并进行比较,可行的是( )
A. 只有① B. 只有①② C. 只有②③ D. ①②③都可以
4.下列关于功、功率和机械效率的说法中正确的是( )
A. 功率越大的机械,做的功越多 B. 做有用功越多的机械,机械效率越高
C. 功率越低的机械,做功一定越慢 D. 增大功率可以提高机械效率
5.如图,OAB是杠杆,OA与BA垂直,在OA的中点挂一个10N的重物,加在B点的动力使OA在水平位置保持静止杠杆重力及摩擦均不计,则( )
A. 该杠杆一定是省力杠杆
B. 水平方向的动力无法使杠杆平衡
C. 作用点在B点的最小动力等于5N
D. 作用点在B点的最小动力小于5N
6.如图所示,用相同的滑轮不同的绕法提起相同的重物并升高相同高度,绳重和所有摩擦力忽略不计,在物体匀速上升的过程中( )
A. 甲图更省力,做功更少,机械效率甲图大
B. 甲图更省力,做功一样多,机械效率一样大
C. 乙图更省力,做功更多,机械效率乙图大
D. 甲图更省力,做功更多,机械效率一样大
7.如图所示,将同一物体分别沿粗糙程度相同的斜面AB、AC在相同时间内从底部匀速拉到顶点A,已知,施加的力分别为、,且平行于各自斜面向上,拉力做的功为、,拉力的功率分别为、,则下列判断中正确的是( )
A. ,, B. ,,
C. ,, D. ,,
8.as如图所示,用绳子把一块橡皮悬挂起来,把橡皮贴近自己的鼻子,稳定后松手,头保持不动,橡皮向前摆去又摆回来,不会碰到鼻子。下列说法正确的是( )
A. 橡皮在摆动的过程中机械能保持不变
B. 橡皮摆动到最低点时动能最小
C. 橡皮在下降过程中,重力势能转化为动能
D. 橡皮在上升过程中,重力势能转化为动能
9.已知铜的比热容比铝的比热容小,下列说法正确的是( )
A. 将一块铜的质量减小一半,它的比热容减半
B. 质量相同的铜块和铝块,铜块的内能比铝块的内能小
C. 质量相同的铜块和铝块,吸收相同的热量,铜块升高的温度多
D. 质量和初温都相等的铜块和铝块,放出相等热量后相接触,热传递的方向是从铜块传给铝块
10.如图所示,将一根弹簧和一只质量为10g的金属球球上有一直小孔套在铁架台的金属杆AB上面。现将小球提到B端后松手,小球的高度随时间变化的情况如图乙所示。下列说法正确的有( )
①弹簧原来的长度为40cm
②小球在过程中时刻机械能最大
③在过程中小球的重力势能全部转化为动能
④在、、三个时刻,小球的动能在时刻最大
A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个
11.为了将放置在水平地面上的重物提升到高处。小明设计了如图所示的滑轮组。当小明用图乙所示随时间变化的竖直向下拉力F拉绳时,重物的速度v随时间t变化的关系图像如图丙所示。若不计摩擦和绳重。则下列判断正确的是( )
A. 在内,滑轮组的机械效率为 B. 在内,拉力F的平均功率为125W
C. 该装置中动滑轮重为50N D. 在内,重物对地面的压力为30N
二、多选题:本大题共1小题,共2分。
12.下列关于温度、内能和热量的说法,正确的是( )
A. 一定质量的冰熔化成的水,温度不变,内能不变
B. 发生热传递时,热量可以从内能小的物体传给内能多的物体
C. 温度越高的物体,内能越大
D. 一个物体温度升高,所含热量增加
三、填空题:本大题共10小题,共29分。
13.小明在水平地面上用30N的水平推力,在10s内,推着一辆重120N的小车,前进了10m,小明的推力做的功是______ J,小车重力做功的功率是______ W。
14.
15.用独轮车搬运砖头,车箱和砖头所受的总重力G为车架所受重力忽略不计,有关数据如图所示,则力F的大小为______ N。工人用竖直向上的力F使独轮车缓慢抬起,该过程中力F的大小______选填“增大”、“不变”或“减小”,为了更省力,可把车厢里的砖头尽量______选填“靠近”或“远离”工人。
16.如图,分别用甲、乙两种形式的滑轮组把重为400N的物体匀速向上提起;已知每个滑轮重20N,忽略绳子的重力以及滑轮轴承的摩擦,图甲中车对绳子的拉力为______ N,图乙中人对绳子的拉力为______ N,图甲中下方滑轮的作用是______。
17.如图所示,用动滑轮匀速提起重3N的物体,拉力F为2N,物体在10s内上升1m。在此过程中,动滑轮的机械效率为______,拉力 F的功率为______ W,若增加提升的物重,则该动滑轮的机械效率将______选填“增大”、“不变”或“减小”。
18.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,则她上半身的重力约为______ N。她在时间内做了40个仰卧起坐,每次上半身重心上升的距离均为,则她在这段时间克服重力做的功约为______ J,功率为______ W。
19.小强为课题研究小组提供了一把家中收藏的旧杆秤。杆秤的刻度模糊不清,只有5kg和6kg的刻度清晰可辨,秤砣遗失。小组成员对杆秤的外形进行了测量,测量结果如图所示。请根据以上信息回答:
该杆秤的重心不包括秤砣在提纽的______侧选填“左”或“右”;
该杆秤所用的秤砣的质量为______ kg;
若想提高该杆秤的量程,可以将提纽的位置向______侧移动适当距离选填“左”或“右”。
20.嫦娥五号返回器用类似“打水漂”的方式着陆地球,其着陆过程的部分轨迹简化如图所示。CD段返回器的动能______选填“变大”“不变”或“变小”,下同,BC段返回器的机械能______; AB段返回器动能减少量______选填“大于”“等于”或“小于”重力势能的增加量。
21.在室温为的室内,小华准备了图中甲、乙、丙三杯水,其中______杯中水的内能最大选填“甲”、“乙”或“丙”,下同,小华小心地在乙杯和丙杯中滴入两滴墨水,他看到______杯中的墨水扩散较快,放置一段时间后三杯水的内能都将减小,这是通过______的方式改变了物体的内能。
22.小明同学用酒精灯对冰块加热,研究冰的熔化现象。他依据实验数据绘制了图中的甲、乙两条图线中的一条,已知,,,酒精灯在相同时间内的加热效果相同,小明绘制的是______图线甲/乙;内冰块的内能______增加/减少/不变;内,冰水混合物吸收的热量为______ J。
四、作图题:本大题共3小题,共6分。
23.在如图中画出杠杆OAB受到的阻力以及动力臂的示意图。
24.如图1所示的钢丝钳,其中A为剪钢丝处,B为手的用力点,O为转动轴,图1为单侧钳柄及相连部分示意图,请在图2中画出剪钢丝时的最小动力及其动力臂。
25.如图所示,在A处或B处的虚框内添加一个滑轮。利用三个滑轮组成的滑轮组,要求使用时最省力,添加滑轮并完成滑轮组绕法。
五、实验探究题:本大题共5小题,共28分。
26.一根金属棒AB置于水平地面上,通过弹簧测力计竖直地将棒的右端B缓慢拉起,如图甲所示。在此过程中,弹簧测力计对棒所做的功W与B端离开地面的高度x的关系如图乙所示。请根据图像解答下列问题。
该金属棒的长度______ m;
在B端拉起的过程中,当时,测力计的示数为______ N;
求金属棒的重心到A端的距离______ m;
当AB置于水平地面上,通过弹簧测力计竖直地将棒的A端缓慢拉起时,弹簧测力计示数为______ N。
27.在探究影响物体的重力势能因素的实验中,小明猜想重力势能可能与物体质量和物体被举高的高度有关:
小明要完成探究,需要找数个______不同的物体进行实验。
小明找来A、B、C三个物体进行实验,实验中比较图甲和丙,、C是体积不等的实心铁块可以得出的初步结论是______。
由图中现象______选填“能”、“不能”比较B、C两个物体的重力势能。
28.在探究“杠杆的平衡条件”实验中,所用的实验器材有:杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个。
实验前,如图甲所示,杠杆左端正在加速下降,此时杠杆处于______选填“平衡”或“非平衡”状态,要使杠杆在水平位置平衡,应将左边的平衡螺母向______选填“左”或“右”调。实验时,仍要使杠杆水平平衡,这主要是为了______。
杠杆在水平位置平衡后,小明在杠杆A点处挂上2个钩码,做为动力,B点处挂上1个钩码,做为阻力,杠杆恰好在水平位置平衡,如图乙所示,分别测量出两个力的力臂和,计算后发现:,便得出杠杆的平衡条件是:。但小红认为小明这种实验处理方法是不完善的,理由是______。
接着,小明提出新的探究问题:“若支点不在杠杆的中点时,杠杆的平衡条件是否仍然成立?”于是小明利用如图丙所示装置进行探究,在杠杆D点处挂上2个钩码,用弹簧测力计在C点处竖直向上拉使杠杆在水平位置处于平衡状态,以弹簧测力计的拉力为动力,钩码重力为阻力,多次调整力和力臂的大小进行测量,发现:总是大于,其原因主要是______。
小明再利用杠杆测量机械效率。如图丁所示,实验时,小明竖直匀速拉动弹簧测力计,使挂在较长杠杆下面的钩码缓缓上升。将杠杆拉至图中虚线位置,记录钩码重G,测力计的示F,钩码上升的高度,测力计上升高度,测杠杆的机械效率______用所测量的字母表示;小明将杠杆换成重量更轻的塑料杠杆再次实验,仍旧将同样的钩码提升同样的高度,测量发现机械效率恰好仍旧等于,请你判断造成这种情况的可能原因为______。
29.在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中,小明让钢球从斜面某一高度处由静止滚下,撞击水平面上的同一木块,如图所示是三次实验的情景,其中,。
本探究实验中研究的是______选填“钢球”或“木块”的动能大小。实验中用______来显示其动能的大小。
比较甲、乙两图的实验情景,探究的是动能与______的关系,得出的结论是______。
甲、丙两图需要将小球从同一高度静止释放,目的是______;图丁是用挡板控制大小不同的两个小球在斜面上同一高度释放的两种方案,实验时最好选择______方案。
小明利用图戊装置做“探究动能大小与质量关系”的实验时,通过观察球撞击相同塑料软片的数目来比较球的动能大小图中未画出固定塑料软片的装置。老师指出此装置不适合体积不同的两个球做实验,原因是______。
30.同样日照条件下,夏天中午海边的沙子热得烫脚,但海水较凉爽;傍晚日落后,海边的沙子很快变凉,而海水仍然温暖。对此现象小强提出猜想:不同物质吸热升温的快慢不同,并在实验室探究了“不同物质吸热升温的现象”,他设计的实验装置如图所示:
加热时间
0
1
2
3
4
温度
食用油
20
40
60
80
100
水
20
30
40
50
60
实验需要用到一些测量工具,除了图中已经呈现的,该实验还必需用到的测量工具是______,实验中搅拌器的作用是______。
该实验是通过______来反映物质吸收热量的多少。选填“加热时闻”或“液体升高的温度”
实验中,正确操作后收集到如上表中的实验数据。
实验中发现:升高相同的温度______吸收的热量较多,所以______的吸热本领更强。以上两空均选填“食用油”或“水”
实验中可看出,水和食用油的“容热本领”不一样,除了用“1kg的某种物质温度升高所吸收的热量”来表示物质的这一特性,小明还想到用“1kg的某种物质吸收1J热量所上升的温度”来表示物质的“容热本领”,若该物理量符号为S,则______选填“大于”或“小于”。
探究过程中也有部分同学提出:可能是中午海水蒸发吸收热量,所以温度低,而沙子不蒸发,所以温度高。你认为上述猜想是否正确?请说明理由。______。
六、计算题:本大题共1小题,共6分。
31.某轿车的总质量是,在某段高速路面行驶时,轿车受到的阻力是车重的倍,若该车发动机的最大功率为48kW,则:取
该轿车匀速行驶时的牵引力是多少?
该轿车在这段路面能达到的最大速度是多少?
汽车发动机的水箱里用水来进行冷却,这是因为______,若水箱中4 kg的冷却水,初温为,温度升高了,冷却水至少要吸收多少热量?。
七、综合题:本大题共1小题,共7分。
32.如图是某中学科技小组设计的打捞水中物体的装置示意图。DB是以O点为转轴的水平杠杆,杠杆可以绕O点在竖直平面内转动,OD的长度为4m。水平地面上的配重E通过细绳竖直拉着杠杆D端,配重E的质量m为150kg。安装在杠杆DB上的行走装置由支架、动滑轮X、提升电动机、定滑轮K构成,行走装置的质量m为20kg,电动机Q可以通过定滑轮S和动滑轮X拉动行走装置沿BO水平滑动。固定在提升电动机下的定滑轮K和动滑轮M组成滑轮组Y,当行走装置处于杠杆DB上C点的位置时,提升电动机拉动绳子H端,通过滑轮组Y竖直提升水中的圆柱体A。物体A完全在水中,以匀速上升的过程中,电动机H处绳子拉力的功率为30W,滑轮组Y的机械效率为,配重E对地面的压力为;物体A以原来的速度匀速竖直上升,全部露出水面后继续匀速上升,电动机H处绳子拉力的功率升高至为60W,最终物体A停在空中某高度时,配重E对地面的压力为。滑轮组Y提升物体A的过程中,行走装置受到的水平拉力始终为零,杠杆DB在水平位置保持平衡。已知物体A的重量为500N,与之比为5:2。物体A被打捞出水面后,停留在一定高度,电动机Q开始拉动行走装置。行走装置以的速度水平匀速移动到所需位置后停止。细绳和杠杆的质量、滑轮与轴的摩擦、水对物体的阻力均忽略不计,g取。回答下列问题:
电动机Q所连绳子自由端的移动速度为______;
动滑轮M所受的重力为多少N?机械效率为多少?
若提升电动机速度不变,则物体A完全在水中时滑轮组Y的机械效率与物体A在空气中时滑轮组Y的机械效率相比满足:______选填“大于”、“等于”或“小于”
的长度为______ m。
答案和解析
1.【答案】C
【解析】解:A、剪刀在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;
B、起子在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;
C、镊子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆;
D、钢丝钳在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆。
故选:C。
根据生活经验,先判断杠杆在使用过程中,动力臂和阻力臂的大小关系,再判断它是属于哪种类型的杠杆。
此题考查的是杠杆的分类和特点,主要包括以下几种:①省力杠杆,动力臂大于阻力臂,省力但费距离;②费力杠杆,动力臂小于阻力臂,费力但省距离;③等臂杠杆,动力臂等于阻力臂,既不省距离也不省力。
2.【答案】C
【解析】解:球离脚后,足球在草地上滚动的过程中,是靠惯性运动,球脱离了脚,脚没有给球施加力,对球不做功,故C正确,A、B、D都错。
故选:C。
做功的两个必要因素:一是作用在物体上的力,二是在力的方向上移动的距离,二者缺一不可;据此分析判断。
本题考查了做功的两个必要因素,抓住“球离脚后,脚、球之间没有力的作用”是本题的关键。
3.【答案】D
【解析】【分析】
要比较功率的大小,有三种方法:
①做功时间一定,比较做功的多少,做功多的,功率大;
②做功的多少一定,做功时间短的,功率大;
③分别测出功率,进行比较。
比较功率不一定必须测出功率。
功率的公式是这一实验的原理,因此要从公式入手,找出需要测量的量,同时要注意不变的量和对应比较功率的方法。
【解答】
爬楼是克服自身的重力做功,功率,
①测出各自的体重、爬楼时间和爬楼的高度,根据求出功率,直接比较功率的大小;
②控制爬楼的时间相同,测出各自的体重m和爬楼的高度h,若mgh越大,功率就越大;
③控制爬楼高度相同,测出各自的体重m和爬楼时间t,若的比值越大,功率就越大;
所以三种方法都是可以的,故D正确,ABC错误。
故选D。
4.【答案】C
【解析】解:A、由知,做功多少和功率及做功的时间两个因素有关,因此功率大的机械,做功不一定多,故A错误;
B、机械效率是有用功与总功的比值,有用功多,有用功与总功的比值不一定大,机械效率不一定高,故B错误;
C、功率是表示物体做功快慢的物理量,功率越低的机械,做功一定慢,故C正确;
D、功率描述物体做功快慢,机械效率是有用功与总功的比值,表示机械性能的好坏,二者没有必然的联系,故D错误。
故选:C。
根据功、功率、机械效率的关系分析。做功多少决定于功率和做功时间;功率是单位时间内做的功的多少,是表示做功快慢的物理量;机械效率是有用功与总功的比值。
该题考查学生对机械效率和功率的理解,二者是两个不同的概念,前者指有用功与总功的比值,后者指做功的快慢。
5.【答案】D
【解析】解:因无法确定动力臂的大小,所以无法确定它是哪种杠杆,故A错误;
重力G使杠杆沿顺时针转动,要使杠杆平衡需要一个力阻碍杠杆转动,沿水平方向施力,可以满足杠杆平衡条件,所以可能使杠杆平衡,故B错误;
加在B点的动力F与OB垂直向上时,动力作用线和杠杆垂直,支点与动力作用点之间的连线OB就是最长的动力臂,此时动力最小。因为C点是中点,所以。
根据杠杆的平衡条件,此时的最小动力:
所以选项C错误,选项D正确。
故选:D。
由图可知,阻力臂是确定的,即图中支点O到重力作用点的距离,但我们只知道动力的作用点在B点,不知道动力的作用方向,所以也就不知道动力臂的大小,所以也就无法比较动力臂和阻力臂的大小关系,所以无法确定它是哪种杠杆。
由杠杆平衡条件可知,在阻力和阻力臂都一定的情况下,动力臂越长则动力越小。支点与动力作用点之间的连线就是最长的动力臂,与这条动力臂垂直的力即为最小动力。
根据杠杆平衡条件求出最小的动力。
判断杠杆类型关键是比较杠杆的动力臂和阻力臂的大小关系。该题同时考查了利用杠杆平衡条件判断最小的动力,以及杠杆平衡条件的有关计算,解答此类题的关键是找出最长的动力臂。
6.【答案】B
【解析】解:
分析甲图可知,,则,
绳重、摩擦忽略不计,则拉力:,
滑轮组的机械效率;
分析乙图可知,,则,
绳重、摩擦忽略不计,则拉力:,
此时滑轮组的机械效率,因物体和动滑轮均相同,所以,比较可知:做功一样多,,,即甲图省力,机械效率一样大。
故选:B。
由滑轮组的结构知道承担物重的绳子股数n,
①不计绳重及摩擦,拉力等于物重和动滑轮重之和的,可判断拉力的大小关系;
②把相同的重物匀速提升相同的高度,做的有用功相同;利用相同的滑轮和绳子、提升相同的高度,做额外功相同;而总功等于有用功加上额外功,可知利用滑轮组做的总功相同,再根据效率公式判断滑轮组机械效率的大小关系。
本题考查了使用滑轮组拉力的计算和机械效率的计算,利用好两个推导公式是本题的关键:①忽略摩擦及绳重,拉力;②。
7.【答案】B
【解析】解:将物体拉到同样高度有用功相同,根据斜面的特点斜面越平缓,越省力,所以;
滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关,接触面的粗糙程度相同,斜面的倾角越大,物体对斜面的压力越小,摩擦力越小,即;
已知,根据可知,AB上克服摩擦力做的功要大于AC上克服摩擦力所做的功,即AB的额外功要大于AC的额外功;
由于克服物体重力所做的功即有用功相同,额外功越大的,总功越大,则拉力所做的总功的关系为,
由于做功时间相同,根据功率公式可知,,故ACD错误,B正确。
故选:B。
斜面倾斜角度越大,越费力。斜面AB的倾斜角度小于斜面AC,所以斜面AB更省力;
接触面的粗糙程度相同,斜面的倾角越大,物体对斜面的压力越小,摩擦力越小,据此可得出物体在两斜面上受到的摩擦力关系,从而可得额外功的大小关系,再根据有用功相等、总功等于有用功与额外功之和得出拉力所做功的大小关系。最后根据公式可判断拉力所做的功的功率大小。
此题考查斜面及其应用、功和功率的大小比较,明确摩擦力的大小关系是解题的关键。
8.【答案】C
【解析】解:A、由于空气阻力的存在,铁锁机械能的总量会逐渐减少,故A错误;
B、铁锁第一次摆动到最低点时,从最高处摆动到最低处,所达到的速度最大,所以动能最大,故B错误;
C、橡皮在下降过程中,质量不变,高度变小,重力势能减小,速度变大,动能增大,是重力势能转化为动能,故C正确;
D、橡皮在上升过程中,质量不变,高度变大,重力势能变大,速度变小,动能减小,是动能转化为重力势能,故D错误。
故选:C。
动能和势能可以相互转化,在最高点时重力势能最大,在最低点时动能最大,物体在从最低点向最高点运动时,动能转化成重力势能,物体在从最高点向最低点运动时,重力势能转化成了动能。由于空气阻力的存在,机械能的总量会逐渐减少。
本题考查摆动物体的能量转化,注意在动能和重力势能转化过程中,有小部分机械能转化成内能。
9.【答案】C
【解析】解:A、比热容是物质的一种特性,与质量无关,故将一块铜的质量减小一半,铜的比热容不变,故A错误;
B、影响物体内能的因素有物质的种类、质量、温度和状态,而选项中不确定铜块和铝块的温度,因此不确定二者之间的内能大小,故B错误;
C、根据可知,质量相同的铜块和铝块,吸收相同的热量,铜的比热容较小,因此铜块升高的温度多,故C正确;
D、根据可知,质量相同的铜块和铝块,放出相同的热量,铜的比热容较小,因此铜块降低的温度多,铜块和铝块初温相同,则铜块的末温较低,所以热传递的方向是从铝块传给铜块,故D错误。
故选:C。
比热容是指单位质量的某种物质温度升高或降低,吸收或放出的热量,比热容是物质的一种特性,其大小与物质的种类和状态有关,与质量、体积、形状、吸热或放热等无关;
内能的影响因素有:物质的种类、质量、温度和状态,据此分析;
根据可知,质量相同的不同物质,吸收相同的热量,比热容较小的物质,温度升高的多;
根据可知,质量相同的不同物质,放出相同的热量,比热容较小的物质,温度降低的多,则末温较低,再根据热传递的方向是从高温物体传递给低温物体来分析。
本题考查了学生对比热容计算公式的运用,以及对内能的了解,需要熟练掌握相关的基本知识点。
10.【答案】A
【解析】解:①由图可知当弹力与重力平衡时,弹簧的长度为40cm,由于此时弹簧处于压缩状态,所以弹簧原来的长度应大于40cm,故①错误;
②在过程中,小球刚与弹簧接触,与弹簧接触后,先做加速度不断减小的加速运动,当弹力增大到与重力平衡是时刻,即加速度减为零时,速度达到最大,、三个时刻,由于能量的损失,总的机械能在减小,所以,开始的0时刻机械能最大,故②错误;
③在过程中,时刻速度达到最大,重力势能最小,但不为零,此时时刻小球速度最大,动能最大,但弹簧已经压缩,因而重力势能转化为动能和弹性势能,所以小球重力势能并不是全部转化为动能,故③错误;
④在、、三个时刻,高度相同,重力势能和弹性势能相同,由于能量的损失,机械能逐渐变小,所以时刻的速度最大,所以小球的动能在时刻最大,故④正确。
故选:A。
小球先自由下落,与弹簧接触后,弹簧被压缩,在下降的过程中,弹力不断变大,当弹力小于重力时,物体加速下降,合力变小,加速度变小,故小球做加速度减小的加速运动,当加速度减为零时,速度达到最大,之后物体由于惯性继续下降,弹力变得大于重力,合力变为向上且不断变大,加速度向上且不断变大,故小球做加速度不断增大的减速运动。
本题考查影响动能、势能的因素和能量之间的转化,主要考查学生对所学物理知识点的灵活应用能力。
11.【答案】D
【解析】解:AC、由图丙可知内重物做匀速直线运动,处于平衡状态,由图乙可知内绳子自由端的拉力为40N,由图甲可知,则滑轮组的机械效率:,因为不计绳重和摩擦时,所以动滑轮的重力:,故AC错误;
B、由图丙可知内重物做匀加速运动,重物上升的高度:,绳子自由端移动的距离:,拉力做的总功:,拉力F的平均功率:,故B错误;
D、由图丙可知内重物的速度为零,即重物处于静止状态,由图乙可知内绳子自由端的拉力为30N,因为不计绳重和摩擦时,所以动滑轮对重物的拉力:,由力的平衡条件可知,地面对重物的支持力:,由力的作用是相互的可知,此过程中重物对地面的压力:,故D正确。
故选:D。
根据图丙可知内重物的运动状态,根据图乙可知内绳子自由端的拉力,由图甲可知,利用求滑轮组的机械效率,利用不计绳重和摩擦时求动滑轮的重力。
根据图丙可知内重物上升的高度,绳子自由端移动的距离,根据图乙可知内绳子自由端的拉力,利用求拉力做的总功;利用求拉力做功的平均功率。
根据图丙可知内重物的运动状态,根据图乙可知内绳子自由端的拉力,利用不计绳重和摩擦时求动滑轮对重物的拉力,根据力的平衡条件求出地面对重物的支持力,根据力的作用是相互的求出重物对地面的压力。
本题考查了使用滑轮组时绳子自由端拉力、功、功率和机械效率公式的应用,关键是从图中得出滑轮组绳子的有效股数。
12.【答案】BC
【解析】解:
A、一定质量的冰熔化成的水,温度不变,但熔化需要吸热,所以其内能增加,故A错误;
B、发生热传递的条件是存在温度差,热量从温度高的物体传给温度低的物体从物体的高温部分传到低温部分,发生热传递时,热量可以从内能小的物体转移到内能大的物体上,故B正确;
C、温度越高的物体,分子无规则运动越快,内能越大,故C正确;
D、热量是一个过程量,不能说物体含有多少热量,故D错误。
故选:BC。
内能的大小与物体的质量、温度、状态有关;热量是一个过程量,不能说物体含有多少热量。做功和热传递都可以改变物体的内能,且是等效的;内能和机械能是没有必然联系的。
此题考查了具有内能的条件、热量的理解、改变内能的方式和内能、机械能的区别,是一道综合题。
13.【答案】300 0
【解析】解:小明的推力做功:;小车在水平面上,重力的方向竖直向下,小车沿水平方向前进,在重力的方向上没有移动距离,不满足做功条件,重力不做功,重力做功的功率为零。
故答案为:300;0。
知道推力大小和小车在推力方向上前进的距离,利用求小明的推力做功;
小车前进的方向与重力方向垂直,据此分析支持力是否做功。
本题考查了力是否做功的判断、功和功率的计算,注意做功时两个必要因素力和距离方向的一致性,易错点!
14.【答案】
【解析】
15.【答案】300 不变 远离
【解析】解:由杠杆平衡条件可得,解方程可得;
,,根据几何关系比值不变,所以F不变;
阻力和动力臂不变,为了更省力,根据杠杆平衡条件可知可减小阻力臂的长度,所以可把车厢里的砖头尽量远离工人。
故答案为:300;远离。
根据杠杆的平衡条件可以求出作用在车把上竖直向上的力的大小;根据杠杆的平衡条件分析利的变化;为了更省力,可把车厢里的砖头尽量远离工人;
此题主要考查的是杠杆平衡条件的应用,属于中考的常见题型,难度不大。
16.【答案】400 210 改变用力的方向
【解析】解:图甲中使用的是两个定滑轮,忽略绳子的重力以及滑轮与绳子的摩擦,车对绳子的拉力;图甲中下方滑轮是定滑轮,作用是改变用力的方向。
图乙中使用的是一动一定的滑轮组,,忽略绳子的重力以及滑轮与绳子的摩擦,人对绳子的拉力。
故答案为:400;210;改变用力的方向。
先分析甲、乙图中滑轮的种类,确定使用滑轮组的特点。忽略绳子的重力以及滑轮与绳子的摩擦:
图甲中使用的是两个定滑轮,车对绳子的拉力;
图乙中使用的是一动一定的滑轮组,,人对绳子的拉力。
本题考查了使用滑轮组时拉力的计算,分析题图,确定滑轮组的特点是关键。
17.【答案】增大
【解析】解:由图可知,动滑轮绳子的有效股数为2,则绳端移动的距离:,
拉力做的总功:,
有用功:,
动滑轮的机械效率:;
拉力F的功率:;
提升更重的物体,由可知,提升相同高度时,有用功增大,额外功几乎不变,由可知,机械效率增大。
故答案为:;;增大。
动滑轮绳子的有效股数为2,根据求出绳端移动的距离,根据求出拉力做的总功,根据求出有用功,动滑轮的机械效率等于有用功与总功之比;利用求出拉力F的功率,根据分析有用功的变化,根据分析动滑轮的机械效率的变化。
本题考查了使用动滑轮时功、功率和机械效率公式的应用,属于基础题目。
18.【答案】300 3600 60
【解析】解:该同学的上半身的质量:,
她上半身的重力:;
做一次仰卧起坐克服重力做的功:,
做了40个仰卧起坐克服重力做的功:,
做功功率:。
故答案为:300;3600;60。
已知该同学的质量,可求上半身的质量,利用求其重力;
利用求她做一次仰卧起坐克服重力做的功,她在一段时间内做了40个仰卧起坐,可求在这段时间克服重力做的总功,再利用求做功功率。
本题考查了重力、功和功率的计算,是一道与生活实际联系紧密的题目,难度不大。
19.【答案】左 左
【解析】解:从图可知,5kg到6kg质量增加了1kg,而杠杆的长增加了2cm,杆秤上的刻度是均匀的,所以,从0刻度线到5kg的位置,杠杆的长应该为10cm,即零刻度线在提纽的右侧,所以该杆秤的重心应该在提纽的左侧。因为0刻度线处要挂称砣才能使杠杆在水平位置平衡
我们用杆秤称物体时,物体在提纽的左侧,秤砣在提纽的右侧,该杆秤的重心在提纽的左侧,
设杆秤的重心到提纽的距离为S,秤砣的质量为m,杆秤的质量为,
由杠杆的平衡条件可知,
,
,
化简得:,①
,②
解①②可得:。
若想提高该杆秤的量程,由杠杆的平衡条件可知需要增大力臂,故可以将提纽的位置向左侧移动。
故答案为:左;;左。
从图可知,5kg到6kg质量增加了1kg,而杠杆的长增加了2cm,再由杆秤上的刻度是均匀的,并由此来判断杆秤的0刻度线,即为杆秤的重心。
设杆秤的重心到提纽的距离为S,秤砣的质量为m,杆秤的质量为,知道5kg和6kg时,秤砣所在的位置,根据杠杆的平衡条件,列出两个等式解答即可。
结合杠杆的平衡条件分析判断。
本题考查学生对力臂概念的理解情况,需要熟练掌握杠杆平衡条件公式和重力计算公式。
20.【答案】变大 不变 大于
【解析】解:CD段,质量不变,高度变小,重力势能减小,速度变大,动能变大,是重力势能转化为动能,由于克服空气阻力做功,一部分重力势能转化为内能,所以返CD段返回器动能增加量小于重力势能的减小量;
BC段没有受到空气的阻力,机械能是守恒的,保持不变;
AB段,返回器的质量不变,高度变大,重力势能变大,但由于返回器受到空气阻力的作用,所以返回器的动能转化为重力势能与内能,故动能减小量大于重力势能的增加量。
故答案为:变大;不变;大于。
动能的大小与质量、速度有关,重力势能的大小与质量、高度有关,机械能为动能和势能的和,据此分析动能、机械能的变化。
本题考查了动能、重力势能、机械能的变化,属于基础题。
21.【答案】丙 丙 热传递
【解析】解:
由图可知,甲和丙杯中水的温度高于乙杯,且丙杯中水的质量大于甲杯;因为物体的质量越大、温度越高,物体的内能越大,所以丙杯中水的内能最大;
由于热水的温度高,故水分子运动剧烈,则小华小心地在乙杯和丙杯中滴入两滴墨水,他会看到丙杯中的墨水扩散较快;
放置一段时间后,与空气发生热传递,温度降低,因此是通过热传递的方式使内能减小。
故答案为:丙;丙;热传递。
解决此题要知道物体的内能的大小与物体的质量和温度有关,物体的质量越大、温度越高,物体的内能越大;
一切物质的分子都在不停地做无规则运动,且温度越高,分子运动越剧烈。
此题考查了影响物体内能的因素,知道温度和质量是决定内能大小的因素。
22.【答案】乙 增加
【解析】解:
由图可知,在内,冰吸收热量,温度升高了;冰化成水后,质量不变,根据题意可知,水的比热容是冰的比热容的2倍,根据可知,水升高所需的热量为冰升高所需热量的2倍,即水升高,所需的加热时间为,故乙图线是水的升温图象;
由图可知,内冰块处于熔化过程,由于冰为晶体,在冰在熔化的过程中,冰会吸收热量,内能增大,但温度保持不变;
冰吸收的热量为:
,
酒精灯在相同时间内的加热效果相同,内,冰水混合物吸收的热量是冰吸收热量的2倍,所以冰水混合物吸收的热量为。
故答案为:乙;增加;。
用同一个酒精灯加热,在相同的时间内吸收的热量是相同的,根据分析温度的变化,从而得出水的图象;
冰是晶体,在熔化的过程中,吸收热量,内能增加,温度不变;
根据算出冰吸收的热量,由于酒精灯在相同时间内的加热效果相同,所以内,冰水混合物吸收的热量是冰吸收热量的2倍。
本题考查了冰的熔化图象,利用好是解答本题的关键,难易程度适中。
23.【答案】解:由图知,O为杠杆的支点,动力为,由支点O作作用线的垂线,垂线段长为动力臂;
物体对杠杆的拉力为阻力,方向竖直向下,由此作出阻力,如图所示:
。
【解析】由图知阻力是物体对杠杆的拉力,再根据力臂是支点到力的作用线的距离画出动力臂。
本题的关键是掌握杠杆五要素,然后根据杠杆的五要素作出相应的作用力或力臂,并且作图要求规范。
24.【答案】解:根据杠杆平衡的条件,知,在阻力和阻力臂一定时,当动力臂最长时动力最小,O为支点,连接支点O与B点,过B点作OB的垂线就得到在B点施加的最小动力,动力的方向应该斜向上,如下所示:
【解析】根据杠杆平衡的条件,,在杠杆中的阻力、阻力臂一定的情况下,要使所用的动力最小,必须使动力臂最长。而在通常情况下,连接杠杆的支点和动力作用点这两点所得到的线段最长,据此可解决此题。
此题考查了最小力的画法和力臂的画法。
25.【答案】解:
由题:若在A处添加滑轮,是一个定滑轮,则滑轮组只有一个动滑轮,绕线后通过动滑轮绳子段数最多三段;
若在B处添加滑轮,是一个动滑轮,绕线后通过动滑轮绳子段数最多四段,更省力。
如图所示:
。
【解析】滑轮组中,通过动滑轮绳子的段数越多越省力,由此判断A、B哪个位置添加滑轮,由此画出绕线。
本题同时考查了滑轮组的组装,明确通过动滑轮绳子的段数越多越省力是关键。
26.【答案】
【解析】解:
由于拉力始终竖直向上,重力的方向竖直向下,则动力臂与阻力臂之比不变,由杠杆的平衡条件可知,杆未离地时的拉力大小不变;
由图乙可知,当B端离地时,A端刚离地,所以金属棒长为米;
当时,杆未离地时,动力臂与阻力臂的比值不变,拉力大小不变,
由图乙和可知,杆未离地时的拉力:;
由杠杆平衡条件得,
重心到A端的距离:;
因为,
所以金属棒的重力:;
当用同样的方式使用弹簧测力计竖直将棒的A端拉起,得:
;
解得。
故答案为:;;;。
由甲、乙图和杠杆平衡条件分析可知杆的长度;
根据图乙和可知,杆未离地时的拉力;
由杠杆平衡条件可求出重心到A端的距离d;
在已知杆的长度的情况下,根据乙图x的不同长度对应功的大小,得到杆的重力;根据用弹簧测力计竖直将棒的A端拉起时,B为支点,确定动力臂和阻力臂长,利用杠杆的平衡条件计算拉力。
此题主要考查了功的计算公式、杠杆平衡条件的应用,难点是对曲线图的分析。
27.【答案】质量;高度相同时,物体质量越大,重力势能越大;能。
【解析】解:根据控制变量法,要验证重力势能的大小与质量有关,应控制物体的高度相同,改变物体质量的大小,故小明要完成探究,需要找数个质量不同的物体进行实验;
通过小明设计的实验可以知道,他是通过比较钉子进入沙堆的深浅来比较重力势能的大小的。钉子进入沙堆越深说明物体做的功越多,它原来具有的重力势能越大;比较图AC,可以发现,高度相同,C中钉子插入更深,所以C具有重力势能大,即可以得出的初步结论是:高度相同时,物体质量越大,重力势能越大;
、C将钉子被扎入沙中深度相同,对钉子做的功相同,说明它们具有的势能相同,故能比较B、C两个物体的重力势能的大小;
故答案为:质量;高度相同时,物体质量越大,重力势能越大;能。
利用控制变量法,要验证重力势能的大小与质量有关,需控制质量其他的因素相同,只有质量不同,从图中找出符合条件的图即可。
钉子进入沙堆的深浅,体现了物体对其做功的多少。钉子进入沙堆越深反映了小球具有的重力势能越大。这用到了转换法。
利用控制变量法,比较图中相同因素和不同因素,总结出研究的对象。
在设计实验和写结论时常用控制变量法来分析。在研究物理量的变化时常用转换法来分析。
28.【答案】非平衡 右 便于测量力臂 实验次数少,得出的结论具有偶然性 杠杆自身重力对平衡有影响 钩码所挂位置偏左
【解析】解:杠杆处于静止状态或匀速转动状态时,杠杆处于平衡状态;如图甲所示,杠杆左端正在加速下降,此时杠杆是处于非平衡状态;为了便于测量力臂,应使杠杆在水平位置平衡,由图知,右端偏高,为使杠杆在水平位置平衡,需要将平衡螺母向右调节;
小明仅凭一次测量就得出杠杆平衡条件,这种实验处理方法是不完善的,因为实验次数过少,会导致实验结论具有偶然性,应该改变动力或阻力的方向进行多次测量,寻找普遍规律,以避免偶然性。
由图可知,用如图丙所示装置进行探究,杠杆的重心没有通过支点,杠杆自身重力对杠杆平衡有影响。
明再利用杠杆测量机械效率。如图丁所示,实验时,小明竖直匀速拉动弹簧测力计,使挂在较长杠杆下面的钩码缓缓上升。将杠杆拉至图中虚线位置,记录钩码重G,测力计的示F,钩码上升的高度,测力计上升高度,测杠杆的机械效率;
小明将杠杆换成重量更轻的塑料杠杆再次实验,仍旧将同样的钩码提升同样的高度,由于有用功不变,测量发现机械效率恰好仍旧等于,说明总功不变,故额外功不变,而杠杆的自重减小,说明杠杆重心上升的高度增大,故钩码所挂位置偏左。
故答案为:非平衡;右;便于测量力臂;实验次数少,得出的结论具有偶然性;杠杆自身重力对平衡有影响;;钩码所挂位置偏左。
杠杆处于静止状态或匀速转动状态时,杠杆处于平衡状态;杠杆在水平位置平衡后,支点到力的作用点的距离就是力臂;在调节杠杆平衡时,应将平衡螺母向较高的一端调节;
在探究性实验中,应进行多次实验,寻找普遍规律,避免结论的偶然性;设一个钩码重为G,杠杆一个小格是L,根据杠杆平衡条件进行判断;
根据杠杆重对杠杆平衡的影响分析;
根据机械效率分析,结合额外功的有关因素分析。
本题考查杠杆的平衡条件与机械效率的分析,属于中档题。
29.【答案】钢球 木块移动的距离 速度 质量一定时速度越大动能越大 钢球到达水平面的速度相同 A 小球的体积不同,受到塑料软片的阻力不同
【解析】解本实验探究的是钢球的动能大小,通过木块移动的距离来反映钢球动能的大小的;
图甲、乙中,在同一斜面上滑下,,所以到达水面时钢球甲的速度大,两球的质量,木块移动的距离甲图中远,由此可知质量一定是,速度越大动能越大,故探究的是动能和速度的关系;
甲、丙小球在同一斜面上同一高度释放,目的是钢球到达水面的速度相同;图丁中选择A方案,因为A方案两球从初始位置到达水面的高度相同,B方案大球的高度大于小球的高度,本实验要控制两小球的高度相同;
本实验体积不同的小球撞击塑料软片后,受到塑料软片的阻力是不同的,体积大的受到的阻力大,本实验要控制受到的阻力相同;
故答案为:钢球;木块移动的距离;速度;质量一定时速度越大动能越大;钢球达到水平面的速度相同;A;小球的体积不同,受到塑料软片的阻力不同。
本实验是通过小球撞击木块后,小球的动能化为木块克服阻力做功,通过比较做功的多少,即移动距离的多少来反映钢球撞击木块时动能的大小;
图甲、乙中,在同一斜面上滑下,,所以到达水面时钢球甲的速度大,两球的质量相等,木块移动的距离甲图中远,由此可知动能大小与速度的关系;
甲、丙小球在同一斜面上同一高度释放,到达水面的速度相同;要控制两个小球从初始位置到达水面位置时的高度相等进行选择;
不同体积的小球撞击塑料软片时,小球的大小不同,受到软片的阻力不同。
本题考查了探究了影响动能大小因素,转换法和控制变量法的应用。
30.【答案】秒表和天平 使液体均匀受热 加热时间 水 水 大于 不正确;晚上海水仍在蒸发,而沙子不蒸发;由此推断,此时应沙子较暖和,海水凉,与事实不符
【解析】解:甲图中研究不同物质吸热升温的现象,要控制物质的质量相等;乙中探究不同燃料燃烧的放热能力,也要控制不同燃料质量相同,即甲、乙两图,物质的质量都必须相等,因此还要用天平称量质量,即要用到相同的器材是天平;
甲实验中,根据转换法,用加热时间表示不同物质吸热多少,甲组实验还需要测量加热时间,所用工具是秒表;
实验验中搅拌器的作用是:使被加热物体受热均匀;
根据转换法,甲组实验是通过加热时间的多少来反映物质吸收热量的多少;
由表格数据知:升高相同的温度,水的加热时间长,水吸收的热量较多,所以水的吸热本领更强;
比热容是单位质量某种物质温度升高吸收了多少热量,吸收热量越多,吸热本领越强;
还可以用单位质量的某种物质吸收1焦耳的热量,通过温度升高的多少来判断吸热本领,温度升高的越少,说明容热本领越强,水与油吸收相同的热量,油升高的温度高,所以油的容热本领大,所以大于;
海水蒸发吸热,在白天和晚上都会进行;如果猜想正确,那么无论白天、晚上,都会因海水的蒸发吸热导致其温度较低,显然与事实不符。
故答案为:秒表和天平;使液体受热均匀;加热时间;水;水;大于;不正确;晚上海水仍在蒸发,而沙子不蒸发;由此推断,此时应沙子较暖和,海水凉,与事实不符。
分析两图对应的实验,利用控制变量法和转换法进行分析;
相同加热装置,加热时间的长短反映物质吸收热量的多少;
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;
比较物质的吸热本领,可以使相同质量的不同物质升高相同的温度,比较吸热多少;或使相同质量的不同物质吸收相同热量,比较升高的温度;
我们知道,海水的昼夜温差小,是由于水的比热容比砂石的比热容大,不是由于海水蒸发吸热所致,因此可通过举反例来推翻这部分同学的猜想。
本题考查了学生对“不同物质吸热升温的现象”和“不同燃料燃烧的放热能力”实验探究,分析时利用好控制变量法是解决本题的关键。
31.【答案】水的比热容大
【解析】解:轿车受到的阻力:,
由于轿车匀速行驶,受到的牵引力等于阻力,大小相等,所以牵引力:;
根据可得,该轿车在这段路面能达到的最大速度:
;
水的比热容大,与其它物质相比,在相同条件下,水吸收的热量更多,冷却效果好,常用作汽车发动机的冷却液;
水吸收的热量:
。
答:该轿车匀速行驶时的牵引力是1600N;
该轿车在这段路面能达到的最大速度是;
水的比热容大;冷却水至少要吸收的热量。
根据求轿车受到的阻力,轿车匀速行驶时,根据二力平衡条件求轿车的牵引力;
根据求该轿车在这段路面能达到的最大速度;
水的比热容大,常用作汽车发动机的冷却液;根据求水吸收的热量。
本题考查二力平衡条件的应用,以及功率、热量的有关计算,难度适中。
32.【答案】小于 6
【解析】电动机Q拉动行走装置行走时,行走装置由两股绳子拉动,故电动机Q所连绳子自由端移动的速度;
当物体A露出水面后,上升速度为,电动机H处绳子的移动的速度,拉力功率为,
此时拉力,
绳子的重力和摩擦都忽略不计,动滑轮M的重力
此时滑轮组的机械效率
物体在水中时,电动机H处绳子的拉力,
此时物体A对绳子的拉力,
此时的滑轮组的机械效率,
故;
因为::2,所以,
物体A在水中时,由杠杆的平衡条件得:
即:
代入数据得:
物体A露出水面后,由杠杆得平衡条件得:
代入数据得:
所以
解得,
,
答:;
动滑轮M的重力为100N,机械效率为;
小于;
。
电动机Q拉动装置运动时,由两股绳子承担装置移动所需要的力,绳子端移动的速度是装置移动速度的两倍;
物体A露出水面后,绳子H端的速度是提升重物速度的三倍,物体A的提升速度已知,绳子H端的速度可知,此时绳子拉力的功率已知,可求出拉力,在不考虑绳子重力及摩擦力的情况下,动滑轮的重力等于3倍的拉力减去物体A的重力;此时滑轮组的机械效率等于物体A的重力除以3倍的拉力的百分比;
物体在水中时,绳子H端处移动的速度已知,此时的功率已知,可求出拉力,三倍的拉力减去动滑轮就是物体A对绳子拉力,绳子对物体A的拉力除以三倍的拉力就是此情况下的滑轮组的机械效率,和中求出的机械效率进行比较,确定两种情况下机械效率的大小关系;
物体A在水中时,由杠杆的平衡条件可得:
物体A露出水面后,由杠杆的平衡条件可得:,因为::2,由此可求出,从而求出OC的长。
本题考的了滑轮组中被拉升的物体的速度和绳子端速度的关系,滑轮组的机械效率,二力平衡,杠杆的平衡条件。
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