专题01 功和机械能 内能及其利用【考题猜想】-2024-2025学年九年级物理上学期期末考点大串讲（沪粤版）

专题01 功和机械能 内能及其利用 【题型1 机械功】 1 【题型2 功率】 4 【题型3 机械效率】 7 【题型4 动能、势能和机械能】 12 【题型5 内能】 19 【题型6 热量与热值】 20 【题型7 比热容】 24 【题型8 热机和热机效率】 29 【题型1 机械功】 一、单选题 1．（23-24九年级上·广东珠海·期末）如图所示，水平木板上有甲、乙两个木块，甲的质量大于乙的质量。两木块下表面的粗糙程度相同。乙、甲分别在水平拉力和的作用下，以相同速度匀速直线运动了相同时间，下列说法中正确的是（　　） A．等于 B．甲所受的重力大 C．比做功少 D．甲的重力做功较多 2．（23-24九年级上·安徽马鞍山·期末）如图是小球的四种运动情况，其中小球所受重力不做功的是（　　） A．   B．   C．   D．   3．（23-24八年级上·湖南永州·期末）沿水平方向分别拉重800N和600N的两辆车做匀速直线运动，若两车都前进10m，且所用水平拉力都是300N，设拉力对较重的车做功为W1，对较轻的车做功W2，则（　　） A．W1＞W2 B．W1＜W2 C．W1=W2 D．无法判断 二、多选题 4．（23-24九年级上·合肥·期末）如图甲所示，物体在水平拉力F的作用下由静止沿粗糙水平面向右运动，0~6s内拉力随时间变化的规律如图乙，速度随时间变化的规律如图丙，则在2~4s内，拉力做的功以及4~6s内物体所受的摩擦力（　　） A．30J B．50J C．3N D．1N 三、填空题 5．（23-24九年级上·广东清远·期末）如图所示，用F=20N的水平推力推着重为40N的木箱沿水平方向做匀速直线运动，若推力在2s内对木箱做了40J的功。在这个过程中，木箱所受重力对木箱做功为 J；木箱摩擦力大小为 N；箱子运动的速度为 m/s。 6．（23-24九年级上·甘肃武威·期末）小明同学背着书包行走在水平路面上。如果说书包是静止的，选择的参照物可能是 ；此时小明对书包 （选填“做功”或“没做功”）。 7．（23-24九年级上·广东惠州·期末）如图所示，一个物体被水平力压在竖直墙面时静止，此状态下物体受到 个力作用；若水平力减为的三分之一时刚好匀速下滑，则静止和匀速下滑时物体受到的摩擦力大小 （选填“相等”或“不相等”），下滑时水平力对物体 （选填“做了”或“不做”）功。 8．（23-24九年级上·江苏淮安·期末）如图所示为可调式握力器。 锻炼时抓住左手柄，用力使其碰触右手柄上的计数按钮，完成一个握力动作，这个过程中左手柄拉动弹簧围绕连接点O旋转。握力器的力度通过旋转调节器移动弹簧下端的位置来改变，若将力度调小，则应将弹簧下端向 （填“左”或“右”）移。如果小明用平均大小为260N的力抓握力器，使其在力的方向上移动6cm，则做功为 J。 9．（23-24九年级上·江苏南京·期末）木棒在日常生活中有很多用途。 （1）钻木取火的一种方法如图甲所示，将削尖的木棒伸到木板的洞里，一只手用力压住木棒，另一只手来回拉动钻弓。木棒在木板的洞里转动时，板与棒互相摩擦，机械能转化为内能，当温度达到约260℃时木棒便开始燃烧。已知：弓长为，人拉钻弓的力为16N。人来回拉满一次钻弓克服摩擦力所做的功为 J； （2）将质量均匀的木棒切割并组装成两个形状相同、质量均为的木模，用三根竖直细线a、b、c连接，在水平面上按照“互”字型静置，上方木模呈现悬浮效果，如图乙所示，这是利用了建筑学中的“张拉整体”结构原理。细线a的拉力 （选填“大于”、“小于”或“等于”）细线b的拉力，沿左右方向平移三根细线在上方木模的接线点，线仍竖直，线上拉力会 （选填“改变”或“不变”）。 10．（23-24九年级上·河南商丘·期末）小明同学用50N的水平推力，使一个物体在平面上沿直线匀速移动4m，在此过程中，小明对该物体做的功是 J，重力做的功为 J。 11．（23-24九年级上·广东清远·期末）如图所示，在水平桌面上用弹簧测力计匀速拉动木块做匀速直线运动1m，弹簧测力计的示数为 N，拉力做功为 J，若将木块侧放并沿水平向右匀速拉动1m，此时拉力做功为 J．（木块各个面的粗糙程度相同） 12．（23-24八年级下·河北沧州·期末）如图所示是北京冬奥会上的智能服务机器人，重为450N。其内置电动机为机器人提供300N的水平动力，机器人在水平地面上6s内匀速前进了5m，则机器人所受的重力做功 J，水平动力做的功是 J。 四、计算题 13．（2023·四川成都·模拟预测）如表是我国设计制造的无人驾驶四轮轿车的相关参数，g取10N/kg。 整车质量 最高速度 最高速度行驶时受到的水平阻力 每个轮子与地面的接触面积 1600kg 120km/h 200N 200cm2 （1）轿车静止在水平路面上时，对路面的压强为多少？ （2）若轿车以最高速度沿水平直线匀速行驶10min，则牵引力所做的功为多少？ 【题型2 功率】 一、单选题 1．（23-24九年级上·江苏南通·期末）研究表明，人步行时重心升降的幅度约为脚跨一步距离的0.1倍，人正常步行时，请你估算一名中学生正常步行半小时克服重力做功的功率约为（　　） A．10W B．20W C．70W D．140W 2．（23-24九年级上·江苏常州·期末）当两台机器正常工作时，功率大的机器与功率小的机器相比（　　） A．做功一定多 B．做功不可能相同 C．相同的时间内做功一定多 D．做相同的功所用的时间一定多 3．（23-24九年级上·陕西渭南·期末）一个质量约为50kg的中学生从一楼登上教学楼的三楼，所用时间为20s，在此过程中，他克服自身的重力做功的功率最接近于（　　） A．25W B．150W C．225W D．1500W 4．（23-24九年级上·陕西西安·期末）小亮在夏天的某个周末参加实践活动，利用小推车帮助农民爷爷搬运西瓜，下列说法正确的是（　　） A．推小推车的力越大，对小推车做的功越多 B．推小推车的距离越远，对小推车做的功越多 C．推力做的功越多，表示做功越快 D．推力做功的功率越大，做功不一定越多 5．（23-24九年级上·江苏扬州·期末）两次水平拉动同一物体在同一水平面上做匀速直线运动，两次物体运动的s-t图像如图所示，根据图像，下列判断正确的是（　　） A．两次物体运动的速度：v1＜v2 B．两次物体所受的拉力：F1＝F2 C．0~8s两次拉力对物体做功的功率：P₁＜P₂ D．0~8s两次拉力对物体做的功：W1＝W2 6．（23-24九年级上·广东广州·期末）如图甲所示，物体在恒为10N的水平拉力作用下经过A、B、C三个粗糙程度不同的区域，且三个区域的距离均为3m，物体的速度随时间变化的图像如图乙所示。下列说法正确的是（    ） A．拉力在B区不做功 B．拉力在C区所做的功为20J C．拉力在A区做功的功率为30W D．拉力在A、C区做功的功率相同 二、计算题 7．（23-24九年级上·广东清远·期末）小云想粗略测算自己在单杠上做引体向上时的功率，如图所示，他用刻度尺测出握拳时手臂长度为0.6m，用体重计测出自己质量为50kg，并测出自己12s连续做引体向上的5次。求：（g=10N/kg） (1)小强受到的重力； (2)小强所做的功和功率。 8．（23-24九年级上·山西晋城·期末）我国快递年业务量已突破950亿件，如图是物流机器智能车配送时的情景，该车质量为450kg，在某平直道路上以4m/s的速度匀速行驶了1min，已知机器所受阻力为车重的0.1倍。（g取）求在此过程中： （1）牵引力所做的功； （2）牵引力做功的功率。 9．（23-24九年级上·安徽六安·期末）如图为某路段的示意图，水平路面、斜坡、坡高，有一辆装载货物后总质量的货车，当它以恒定功率在AB段匀速直线行驶时，用时，以恒定功率在BC段匀速直线行驶时，用时，货车在AB段和BC段行驶时受到的阻力恒定，求 （1）货车行驶时受到的阻力； （2）货车通过BC段时克服重力做的功； （3）货车通过BC段时，牵引力做功的功率。 10．（23-24九年级上·江苏连云港·期末）工人师傅用如图所示滑轮组提升建筑材料，用500N的拉力使建筑材料匀速直上升了4m，用时20s。不计绳重和摩擦，此过程机械效率为90％。求： （1）拉力做的功； （2）拉力的功率； （3）该建筑材料的重力大小。 11．（23-24九年级上·广东肇庆·期末）近年来，房车自驾游渐渐的成为旅游的新趋势，这种旅游方式能让游客真正的回归自然、亲近自然，在旅途中享受自由、我国制造的“长城”房车（如图所示）的总重为，在一段平直公路上匀速行驶了56km，受到的阻力为车重的0.1倍。求： （1）该房车牵引力所做的功； （2）若该房车的总功率，该房车以20m/s的速度匀速行驶，求此时该房车的牵引力。 12．（23-24九年级上·广东茂名·期末）某运送砂石的载重汽车，总重为2×105N，先以10m/s的速度在平直的路面上匀速行驶了5min，发动机牵引力为1.8×104N；然后又以240kW的功率把砂石从山坡底送到50m高的坡顶施工场地，用时100s。求： （1）汽车在平直路面上匀速行驶的过程中，发动机牵引力所做的功； （2）汽车在平直路面上匀速行驶的过程中，发动机的功率； （3）汽车运送砂石从坡底到坡顶的过程中，克服斜面摩擦做的功。 三、填空题 13．（23-24九年级上·陕西咸阳·期末）如图是一款智能送餐机器人，它的重力是400N，如果机器人在水平路面上以0.6m/s的速度沿直线匀速运动20m，它所受到的阻力为50N。机器人的重力做功 J，牵引力对机器人做功 J，功率为 W。 14．（23-24九年级上·陕西汉中·期末）小明将重为200N的“卧雲”饮用纯净水从地面缓慢提升0.5m，然后又提着物体在水平路面上匀速直线行走了8m，一共用时20s，则提升物体过程中，小明对物体做了 J的功；提着物体水平行走过程中，小明对物体做了 J的功，整个过程的功率是 W。 15．（23-24九年级上·江苏扬州·期末）如图甲所示，水平地面上的一物体，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系和物体速度v与时间t的关系如图乙所示，则第1s时，物体处于 状态（选填“静止”、“匀速”、“加速”、“减速”）；第4s时，物体所受摩擦力为 N；第6s到第9s，推力F做的功是 J，功率为 W。 【题型3 机械效率】 一、单选题 1．（23-24八年级下·四川泸州·期末）在实践活动基地，同学们体验使用劳动工具对工作的影响。如图所示，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相同的高度。已知每个滑轮重为20N，忽略绳子的重力及滑轮与绳子的摩擦。下列判断不正确的是（　　） A．甲方式中车对绳子的拉力为400N B．乙方式中人对绳子的拉力为210N C．甲、乙两种方式做的有用功相等 D．甲、乙两种方式的机械效率相等 2．（23-24九年级上·江苏泰州·期末）用如图所示的滑轮组，把一个重为的物体沿竖直方向匀速提升，所用拉力F为，拉力F的作用点在4s内拉动了。不计轴处摩擦和绳子重，下列说法中正确的是（　　） A．动滑轮重 B．4s内拉力下的功率为 C．滑轮组的机械效率为60% D．若增加提升的物重，机械效率保持不变 二、填空题 3．（23-24九年级上·陕西咸阳·期末）如图所示，在拉力F的作用下，10s内物体A沿水平地面向左匀速直线移动了2m，该过程中，物体A受到的摩擦力为4.2N，弹簧测力计示数为2N（不计绳、弹簧测力计和滑轮重）。则绳子自由端移动的距离为 m；拉力F的功率为 W；滑轮组的机械效率为 %。在实际使用过程中，摩擦和机械自重都是不可忽略的，请提出一条提高该滑轮组机械效率的建议： 。 4．（23-24九年级上·陕西西安·期末）如图所示，斜面长4m，高1m，工人用400N沿斜面方向的力在10s内把重1200N的货箱匀速推到车上。此过程中，推力做功的功率为 W，斜面的机械效率为 %，货箱所受的摩擦力大小为 N。生活、生产中利用斜面工作时，提高斜面机械效率切实可行的措施是 （写出一条即可）。 5．（23-24九年级上·陕西西安·期末）如图所示，超市购物时．小明用沿斜面向上的推力，将总重为的小车匀速推到斜面顶端，用时。已知斜面高，长。此过程中小明做的有用功为 J；小明推力做功的功率为 W；该斜面的机械效率为 ；日常生活中人们利用斜面可以 （选填“省力”或“省功”）。 6．（23-24九年级上·陕西渭南·期末）小明学习了简单机械后，利用材质相同的木板搭建了AB、CD两个长度不同的斜面，如图所示，他把两件完全相同的货物，分别从斜面AB、CD的底端，以相同大小的速度匀速推到顶端，两次搬运过程中，小明克服货物重力做功的功率 （选填“相等”或“不相等”）；若货物的质量为100kg，D到水平地面的高度为2m，CD的长度为4m，沿CD的推力大小为625N，则沿斜面CD将货物匀速推到顶端的过程中，克服重力做功为 J，斜面CD的机械效率为 %。（g取10N/kg） 三、计算题 7．（23-24九年级上·江苏扬州·期末）工人用图中的滑轮组提升200N的重物，所用拉力为125N，物体上升2m，用时10s。 (1)工人所做的有用功； (2)滑轮组的机械效率； (3)拉力做功的功率。 8．（23-24九年级上·海南省直辖县级单位·期末）“塔吊”是建筑工地上常见的起重设备，用塔吊可以很方便的将很重的建筑材料运送到高处的工作区域。如图所示，它有一水平臂AB，AO叫平衡臂，OB叫吊臂，C为可沿AB移动的滑轮组，移动范围是从O点到B点。 （1）已知AO=10m，OB=50m。若塔身的宽度和铁架、滑轮组所受重力及摩擦均不计，在A端所装配重为5t，要想起吊质量为1.25t的水泥板，则C点应移动到距离O点多远的地方？ （2）若塔吊20s内将质量为1.25t的水泥板匀速提高了4m，那么，塔吊提升水泥板的功率是多少？ （3）如果整个过程中克服机械做了3×104J的功，则塔吊的机械效率是多少？    四、实验题 9．（23-24九年级上·广东清远·期末）在“探究哪些因素影响滑轮组的机械效率”的实验中，某小组利用如图所示装置测得了四组数据，如下表所示： 实验次数 钩码重G/N 钩码上升的高度h/cm 测力计示数F/N 测力计移动的距离s/cm 1 3 2 1.2 6 2 3 5 1.2 15 3 3 8 1.2 26 4 3 10 1.2 30 (1)实验时要竖直向上 拉动弹簧测力计； (2)前三次实验中，第 次实验数据明显出现错误，应当剔除； (3)第四次实验中，有用功是 J，总功是 J，滑轮组的机械效率为 ； (4)根据以上信息，请判断：该小组设计这四次实验的目的是为了探究滑轮组的机械效率与 是否有关。 10．（23-24九年级上·广东东莞·期末）小明用同一滑轮组进行“测量滑轮组的机械效率”（如图），实验数据记录如表： 次序 钩码重 钩码上升 距离 测力计示 数 测力计上升 距离 机械效 率 1 2 5 0.8 15 83.3% 2 4 5 1.5 15 ★ 3 6 5 2.2 15 90.9% （1）实验中要 拉动弹簧测力计，使钩码缓慢上升。 （2）表格中第二次实验的有用功应为 J，★处数据应为 。 （3）分析实验数据可以得出结论：同一滑轮组的机械效率与 有关。请根据该结论，提出一条提升滑轮组机械效率的方法 。 （4）根据以上实验数据推测，使用该滑轮组将重5N的物体匀速提升5cm，此时滑轮组的机械效率可能是 。 A．85.0%    B．88.2%    C．90.1%    D．90.9% 11．（23-24九年级上·陕西咸阳·期末）小华看到工人利用斜面把货物推到车上，联想到上物理课时老师讲过的知识，于是小华想探究斜面的机械效率可能与哪些因素有关，他提出了以下的猜想： A．斜面的机械效率可能与物体的重力有关； B．斜面的机械效率可能与斜面的倾斜程度有关； 小华同学为了验证自己的猜想是否正确，于是他用同一块木板组成如图所示的装置进行了实验探究，记录的实验数据如下表： 实验 次数 斜面倾 角 物块重 力 斜面高 度 拉力 斜面长 有用功 /J 总功 /J 机械 效率 ① 30° 5.0 0.6 4.2 1.2 3.0 5.0 ② 30° 3.0 0.6 2.5 1.2 1.8 3.0 60% ③ 45° 3.0 0.8 2.8 1.2 2.4 3.4 71% （1）在实验操作过程中，应沿斜面向上 拉动木块； （2）根据表格中的数据，计算出第①次实验时斜面的机械效率为 %； （3）通过对比实验①、②数据，可验证小华的猜想 （填写字母）；通过对比实验②、③数据，可以得出的探究结论是： 。 五、综合题 12．（23-24九年级上·陕西西安·期末）丰收的季节，小明想帮家里人将玉米运送到高为3m的粮仓架上，为了省力他设计了如图所示的滑轮组装置，用此装置将一袋质量为51kg的玉米以0.15m/s的速度运送到粮仓架上，绳子自由端的拉力为182N，（不计绳重、袋子重和滑轮与绳子之间的摩擦，g取10N/kg） （1）图中属于动滑轮的是 （选填“A”“B”或“C”），其作用是 ； （2）整个运送过程中，小明所做的有用功是多少 ？小明的拉力的功率是多少 ？ （3）已知一袋玉米的质量一定，为了使滑轮组的机械效率提升至95%以上，则动滑轮的重力不应超过多少 ？（结果保留1位小数） 【题型4 动能、势能和机械能】 一、单选题 1．（23-24九年级上·江苏南通·期末）小明探究斜面的机械效率，他将木块由斜面底端匀速拉至顶端，其中说法正确的是（　　） A．斜面是一种可以省功的机械 B．木块的机械能保持不变 C．木块所受拉力与摩擦力是一对平衡力 D．斜面的机械效率与木块被拉动的距离无关 2．（23-24九年级上·江苏盐城·期末）搭载天舟六号货运飞船的火箭加速升空过程中，天舟六号货运飞船的（　　） A．动能减小，重力势能增大 B．动能增大，重力势能增大 C．动能不变，重力势能增大 D．动能不变，重力势能不变 3．（23-24九年级上·山西晋城·期末）图为游乐场中的一款游乐项目，爸爸用滑轮组将重为400N的小亮匀速升上去。不计摩擦及椅子、横杆和绳重，每个动滑轮重20N，提升过程中爸爸手中的绳子在10s内移动了5m。下列说法正确的是（　　） A．匀速提升过程中，小亮的机械能不变 B．爸爸对绳子拉力做功的功率为25W C．此装置的机械效率为40% D．此过程爸爸所做的有用功为2000J 4．（23-24九年级上·广东阳江·期末）两个相同的篮球，表面潮湿，从不同高度自由落至同一地面，留下的印迹如图所示。关于初始时的高度和重力势能，下列说法正确的是（    ） A．落在A处的篮球初始高度高，初始重力势能大 B．落在B处的篮球初始高度高，初始重力势能大 C．两个篮球初始时的高度和重力势能一样 D．两个篮球初始时的高度和重力势能无法比较大小 二、多选题 5．（23-24九年级上·广西河池·期末）如图所示，某运动员进行射箭比赛的情形，下面说法正确的是（　　） A．拉弯的弓具有弹性势能 B．手把弓拉弯，说明力可以改变物体的运动状态 C．箭离开弓后能继续向前运动，是因为箭具有惯性 D．在空中飞行的箭，若不受任何外力，它将落向地面 三、填空题 6．（23-24九年级上·广东清远·期末）如图所示的四种情景中： (1)如图是子弹射穿木板的情景，表明运动的子弹具有 能。 (2)如图所示健身员向下摆动脚踝使细绳拉着物体缓慢提升，该滑轮的特点是 。 (3)如图所示，其他条件不变，若卡片上的二个卡口之间的间隔越小，则卡片会跳得越 （选填“高”或“低”）。 (4)如图所示的是跳伞运动员匀速下落，能量转化方式是 。 7．（23-24九年级上·山东聊城·期末）2024年4月24日是第九个“中国航天日”，主题是“极目楚天，共襄星汉”。25日晚，长征二号F遥十八运载火箭托举着神舟十八号载人飞船点火发射（视为一个组合体），26日5时04分，在轨执行任务的神舟十七号航天员乘组顺利打开“家门”，欢迎远道而来的神舟十八号航天员乘组入驻“天宫”。随后，两个航天员乘组拍下“全家福”，共同向牵挂他们的全国人民报平安。如图所示，当火箭托举着飞船一起上升时（视为一个组合体），不计组合体质量变化，组合体的机械能 （选填“变大”“变小”或“不变”）。太空舱底的脚限位套环可以防止航天员飘起来，此时 （选填“受到”或“不受”）重力的作用。 8．（2023·广东东莞·一模）如题图甲所示，离手后的篮球在空中依次从A点运动到D点，在 点动能最大。图乙为它在等高点B和D的能量柱状图，则篮球在B点的机械能 （选填“大于”“小于”或“等于”）在D点的机械能。整个过程机械能总量 （选填“守恒”或“不守恒”）。 9．（23-24九年级上·安徽亳州·期末）目前在轨的有中国空间站和国际空间站。中国空间站的轨道高度是：远地点346.9km，近地点319.6km，如图所示，其运动速度越来越大，重力势能 。（选填“增大”“减小”或“不变”） 10．（23-24九年级上·广西梧州·期末）2018年12月9日，“复兴号”中国标准动车组项目获第五届中国工业大奖。正在京沪高速上水平匀速运行的“复兴号”动车（如图），其机械能 （选填“增大”、“减小”或“不变”），以运行的“复兴号”为参照物，站在站台的列车员是 （选填“运动”或“静止”）的；到达终点站前，关闭动力系统的列车会继续前进，这是因为列车具有 。 四、实验题 11．（23-24九年级上·江西九江·期末）科学探究是初中物理课本内容的重要组成部分，探究的形式可以是多种多样的。 （一）探究物体的动能大小与质量和速度大小的关系： 交通管理部门对不同车型都设定了最高行驶速度。某兴趣小组对不同汽车限速问题进行一次模拟探究，所用的实验器材有质量不同的小球、斜面、木块、刻度尺等。实验装置如图甲所示，将小球从斜面上由静止开始释放，小球推动木块向前移动一段距离后停下来。 (1)实验中，当把质量不同的小球放在斜面同一高度处由静止开始释放时，是为了控制小球到达水平面的 相同； (2)实验中用 表示小球动能的大小； (3)该小组同学记录的部分实验数据如下表。 实验序号 1 2 3 4 5 小球质量m/g 10 20 30 10 10 小球释放的高度h/cm 5 5 5 10 15 木块移动距离s/cm 10 18 29 38 86 ①分析序号为 （填数字）的三组实验数据，可以得出的探究结论是：小球质量一定时，速度越大，动能越大； ②分析表中数据可知，汽车超载10%与超速10%相比，潜在危害较大的是 （选填“超载10%”或“超速10%”）； （二）探究物体具有的重力势能是否与高度有关： 所用的器材有篮球、水等。让沾有水的篮球分别从0.7m、1m和1.3m高处释放，由静止自由下落到地面上，观察并记录球与地面接触面积的大小分别为、和，如图乙中的a、b、c所示。 (4)该实验中，小明用 来反映重力势能的大小； (5)由小明的三次实验可以得到的结论是 ； (6)从能量角度看，篮球下落并在地面上留下印迹的过程中，篮球经历了重力势能先转化为动能，再转化为 能的过程。 12．（23-24九年级上·江苏宿迁·期末）小明为了探究“物体动能大小与哪些因素有关”，设计了如图甲、乙、丙所示的实验装置来进行实验。 （1）该实验中研究的是 （小球/木块）的动能，通过观察 判断其动能大小，这种研究方法是 。 （2）对比甲和乙是为了探究动能大小与 的关系。 （3）对比乙和丙，可得到的结论是 。 （4）木块在水平面上滑动时，受到水平面的摩擦力 （选填“变大”、“变小”或“不变”），克服摩擦力做功的功率 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。 （5）若质量不同的小球分别从同一斜面的不同高度静止自由释放推动同一位置的木块，则 （选填“能”或“不能”）根据木块被推动的距离来判断小球初始重力势能的大小。 13．（23-24九年级上·广东惠州·期末）小静观看台球比赛时发现：有时运动的白球去撞击一个静止的球后，白球会立即静止在碰撞时的位置，而被撞的球似乎接替了白球，沿白球原来的运动方向，以几乎相同的速度向前运动，小静据此设计了如图乙所示的实验装置，探究：动能与势能转化和转移时的规律。 请你回答以下问题： （1）球从斜面滑下的过程中， 能转化为动能。 （2）B球由静止变为运动是因为B球在碰撞中获得了 能。 （3）小静在实验时发现：撞击后，B球在斜面上能达到的最高高度h2小于A球原有的下落高度h1。她猜想这可能是小球运动过程中克服 做功造成的。为了验证这一猜想：小静操作如下： A．控制A球从斜面上的 自由滚下； B．改变小球运动导轨的粗糙程度，并记录B球在斜面上最高高度h2。 小静在多次实验后发现：导轨越光滑，摩擦力越小，h2的大小 （选填“接近”、“等于”、“大于”） h1。由此可推论得出：在动能与势能的相互转化过程中，若没有摩擦阻力影响，物体的机械能将 （选填“变小”“不变”或“变大”）。 14．（23-24九年级上·江苏泰州·期末）近年来，汽车交通安全形势依然严峻，在调查一些重大交通事故后发现，事故原因一般不外于汽车的超载或超速；某兴趣小组决定对超载、超速问题进行实验探究，经讨论后使用如图装置，将小车从斜面上的某一位置由静止开始释放，推动同一木块向前移动一段距离后停下； （1）将小车放在同一高度由静止释放是为了控制小车 相同； （2）实验过程中超载或超速带来的危害程度用 反映； （3）若要探究汽车超速带来的危害时，需选择实验中的 图进行实验； （4）该小组同学完成实验后，还想用斜面来探究使用斜面能否省功、省力。如图丙所示，已知斜面长，之对应的高；现用弹簧测力计进行两次操作，第一次操作：沿竖直方向匀速提升小车；第二次操作：沿斜面方向匀速拉动同一小车。记录数据如丁表所示： 测力计示数（N） 移动距离（cm） 竖直提升 10 30 沿斜面运动 5.2 60 ①沿竖直方向匀速提升小车时，拉力F对小车所做的功为 J，沿斜面方向匀速拉动小车时拉力F对小车所做的功为 J； ②分析数据可以初步发现：利用斜面不可以 （选填“省力”或“省功”）； ③根据以上数据计算此过程小车与斜面的摩擦力为 N。 【题型5 内能】 一、单选题 1．（23-24九年级上·广东汕头·期末）如下图所示的四幅图中，不属于做功改变物体内能的是（    ） A．双手摩擦发热 B．烧水时水温升高 C．锯木材时锯条发热 D．钻木取火 2．（23-24九年级·内蒙古赤峰·期末）下列关于物体内能的说法中正确的是（　　） A．内能和温度有关，所以0℃的水没有内能 B．物体运动速度越大，内能越大 C．静止的物体没有动能，但有内能 D．温度高的物体一定比温度低的物体内能大 3．（23-24九年级上·上海嘉定·期末）关于物体的内能，下列说法中正确的是（　　） A．物体运动的越快，其内能越大 B．0℃的冰块没有内能 C．物体的内能增加，一定是吸收了热量 D．一切物体都具有内能 4．（23-24九年级上·甘肃陇南·期末）甲物体的温度比乙物体的温度高，则（　　） A．甲的内能比乙大 B．甲物体中分子的无规则运动比乙剧烈 C．甲物体的机械能比乙物体的大 D．甲物体的分子动能的总和比乙大 5．（23-24九年级上·湖北武汉·阶段练习）关于下列四幅图说法正确的是（　　） A．甲图四溢的花香引来长喙天蛾，主要说明分子在不停地做无规则运动 B．乙图电子显微镜下的一些金原子，主要说明这些金原子是保持静止不动的 C．丙图两个铅柱紧紧压一起就结合起来，主要说明分子间只存在引力 D．丁图铁水很热，冰块很冷，主要说明铁水具有内能，冰块不具有内能 二、填空题 6．（23-24九年级上·广东清远·期末）如图所示，把刀放在磨刀石上打磨时发热，这是通过 方式改变物体的内能；当用力磨刀时比较费劲，原因是增大 ，摩擦力也增大。经过打磨的刀使用起来非常锋利，这是因为压力相同的情况下，减小 ，增大压强。 7．（23-24九年级上·山东临沂·期末）2022年12月4日，神舟十四号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。返回舱返回时与大气层剧烈摩擦 （选填“做功”或“热传递”）变成一个火球，舱体外涂有特殊材料，这些材料在发生熔化或升华时会 （选填“吸收”或“放出”）热量，起到保护作用。 三、作图题 8．（23-24九年级上·贵州贵阳·期末）如图甲所示，用打气筒向瓶内打气，一段时间后瓶塞从瓶口冲出且瓶口冒出少许“白气”。请你根据这一现象在图乙中画出：从开始打气到“白气”消失一段时间后的过程中玻璃瓶内空气温度随时间变化关系的大致图象。（环境温度为t0） 【题型6 热量与热值】 一、单选题 1．（24-25九年级上·河北保定·期末）下列关于温度、热量和内能的说法正确的是（　　） A．两个物体内能相等一定不会发生热传递 B．物体吸收热量，温度不一定升高 C．温度越高的物体内能一定越大 D．温度越高的物体含有的热量越多 2．（23-24九年级上·四川眉山·期末）随着燃煤的价格不断上涨，少数不法商贩将煤矿石粉碎后掺在优质煤中高价销售给客户。为避免上当，最恰当的方法是检测下述物理量中的（  ） A．比热容 B．熔点 C．热值 D．密度 3．（23-24九年级上·甘肃天水·期末）“长征五号”系列运载火箭，为“天问一号”“嫦娥五号”等多项重要航天器发射任务立下了汗马功劳。下面关于“长征五号”涉及的物理知识说法正确的是（    ） A．火箭燃料在选择时，主要考虑的因素是燃料的比热容 B．火箭升空时，燃气的内能转化为火箭的机械能 C．火箭加速上升时，火箭的动能转化为重力势能 D．火箭穿过大气层时，防护罩温度升高是通过热传递方式改变了内能 4．（23-24九年级上·河南新乡·期末）关于内能、温度和热量，下列说法中正确的是（　　） A．的冰没有内能 B．燃料燃烧越充分，它的热值就越大 C．物体的内能增加，温度可能不变 D．热传递过程中，热量总是从内能多的物体传递给内能少的物体 二、多选题 5．（23-24九年级下·河北沧州·期末）下列关于分子热运动和内能的说法，正确的是（　　） A．物体的内能增大，温度一定升高 B．铁块很难被压缩表明分子间存在斥力 C．鲜花香气四溢是一种扩散现象 D．发生热传递的物体之间一定存在温度差 三、填空题 6．（2024·四川达州·中考真题）如图所示是小明同学在一个标准大气压下探究某物质熔化时温度随时间变化的图像，第6min时的内能 （选填“大于”“等于”或“小于”）第8min时的内能；该物质在CD段的比热容是AB段比热容的 倍。（被加热质的质量和吸、放热功率不变）。 7．（2024·宁夏·中考真题）小越参加一次长跑，身体消耗的能量为6.6×106J，这些能量相当于完全燃烧0.55kg的干木柴才能得到，则干木柴的热值为 J/kg，如果用掉一半后，干木柴的热值将 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 四、实验题 8．（23-24九年级上·江苏盐城·期末）为了比较两种燃料的热值，小明采用如图甲所示的两套完全相同的装置进行实验，烧杯内水的初温和质量相同，实验中忽略热量的损失。 (1)实验前调整铁夹A的位置，其目的是使 （石棉网/温度计）处于适当的高度； (2)实验中应控制燃料燃烧的 （时间/质量）相同，根据 比较燃料燃烧放出热量的多少； (3)小明选用了燃料a和燃料b进行实验。当燃料燃尽时，小明记下了各个时刻烧杯中水温，绘制了图乙的图像，则可初步判断燃料 的热值大； (4)另一组的小华也用图甲的两套完全相同的装置进行实验，比较燃料c和燃料d的热值，并重新在烧杯内加入初温和质量相同的水，在燃料烧完后也画出了水的温度随时间变化的图像如图丙所示。燃料c在6min时水就沸腾了，造成水过早沸腾的原因可能是 。分析图像可知燃料c燃烧10min放出的热量 （大于/等于/小于）燃料d燃烧15min放出的热量； (5)你认为根据丙图像 （能/不能）比较两种燃料热值的大小。 9．（23-24九年级上·河北石家庄·期末）小明组装了图所示的装置探究煤油和菜籽油的热值大小。 燃料 加热前的水温/℃ 燃料燃尽后水温/℃ 10g煤油 20 80 ① 20 50 （1）小明设计的实验数据表格如上表，其中①处内容漏写了，请你帮他补充完整： ； （2）为使实验现象明显，烧杯中水的质量应适当 （选填“大”或“小”）一些； （3）由表中记录数据可知， 的热值大； 【拓展】实验后小明根据实验数据，利用公式Q=cmΔt算出了A烧杯中的水吸收的热量，再结合“10g煤油”这一数据，算出的煤油热值偏小，原因是 。 10．（23-24九年级上·广东河源·期末）用下图所示的两套完全相同的器材，比较酒精和煤油的热值大小，分别在两个燃烧皿中放入质量 （选填“相同”或“不同”）的酒精和煤油.点燃后加热质量相等的水，通过比较燃料 （选填“燃烧相同时间”或“全部燃烧”）后温度计示数的变化来比较燃料的热值大小。实验结束时，乙装置中水温升高较多，可初步判断 的热值较大。 11．（23-24九年级上·河南安阳·期末）实验小组利用如图甲所示的装置探究“水沸腾前后温度变化的特点”。 （1）实验中某时刻温度计的示数如图甲所示，此时水温是 ℃； （2）图乙是小明绘制的温度随时间变化的图像，分析图像可知水沸腾时温度 ； （3）如图丙所示，这是实验过程中观察到水中气泡上升过程的其中一种情况，此时水处于 （选填“沸腾前”或“沸腾时”）的状态； （4）小组中两名同学选用的实验装置相同，他们绘制的水的温度随时间变化图像如图丁所示，造成图像不同的原因是水的 不同； （5）小明利用图甲装置测量酒精的热值。测出酒精燃烧的质量和烧杯中水的质量，记录水升高的温度，从比热容表中查得水的比热容，利用公式Q＝cmΔt算出了水吸收的热量，然后再利用公式计算出了酒精的热值。你认为他的计算结果 （选填“可靠”或“不可靠”），理由是 （写出一条即可）。 六、计算题 12．（23-24九年级上·山西吕梁·期末）热效率水平是一个国家柴油机技术综合实力的核心标志，提升热效率是柴油机诞生以来全行业的共同追求。某集团于2022年正式发布全球首款热效率突破52.28%的商用柴油机。该商用柴油机的热效率远远高于目前市场现有主流产品平均46%的热效率。某型号安装此柴油机的载重汽车在某次测试中，在一段平直的公路上匀速行驶10km，牵引力恒为，该柴油机的实际热效率为50%。（柴油的热值）求此次测试过程中： （1）牵引力做的功； （2）消耗柴油的质量。 【题型7 比热容】 一、单选题 1．（23-24九年级上·山东济南·期末）将一瓶酒精用去一半，则剩下的一半（　　） A．比热容和热值都不变 B．热值不变，比热容变为原来一半 C．比热容和热值都变为原来一半 D．比热容不变，热值变为原来一半 2．（2023·安徽淮北·一模）在标准大气压下将质量相同的甲、乙、丙三块金属加热到相同的温度后，放到上表面平整的冰块上。经过一段时间后，冰块形状不再变化，状态如图所示。三块金属的比热容大小相比 A． c甲最大 B．c乙最大 C．c丙最大 D．一样大 3．（23-24九年级上·广东茂名·期末）两个相同的容器分别装了质量相同的两种液体，用同一热源分别加热，液体温度与加热时间关系如图所示。根据图线可知（    ） A．甲液体的比热容大于乙液体的比热容 B．如果升高相同的温度，两种液体吸收的热量相同 C．加热时间相同，甲液体吸收的热量大于乙液体吸收的热量 D．加热时间相同，甲液体温度升高比乙液体温度升高得多 4．（23-24九年级上·山东临沂·期末）如图是加热的冰时温度随时间变化的图像，下列判断正确的是（　　） A．BC段是冰的熔化过程，温度不变，内能不变 B．加热相同时间时，冰升温比水快，说明冰的比热容比水大 C．水的沸点是98℃，说明当地的大气压高于一个标准大气压 D．冰熔化时温度保持0℃不变、说明冰是晶体 5．（23-24九年级上·福建漳州·期末）甲、乙两物质的比热容之比为1∶2，质量之比为3∶2，若它们吸收相等的热量，则甲、乙升高的温度之比为（　　） A．4∶3 B．3∶4 C．6∶1 D．1∶6 6．（2024·湖南·模拟预测）小明用如图甲所示的装置比较不同物质吸热升温情况。将分别盛有50g水和50g食用油的两个相同试管同时用红外加热器加热，温度传感器与电脑相连。电脑上显示温度随时间变化的图像如图乙所示。已知，下列说法正确的是（　　） A．加热2min，水吸收的热量大于油吸收的热量 B．油的比热容为 C．第2~3min内，油吸收的热量为 D．小乐用该装置实验，得到水和油的温度随时间变化图线均为A，则 二、实验题 7．（24-25九年级上·河北保定·期末）小明利用如图所示的装置“比较不同物质吸热的情况”。 加热时间/min 0 1 2 3 4 5 6 甲的温度/℃ 30 34 38 42 46 50 54 乙的温度/℃ 30 37 44 51 58 65 72 (1)器材：相同规格的电加热器、烧杯、温度计各两个，以及 （填测量工具）、托盘天平（含砝码）、水和煤油； (2)选取两个相同规格的电加热器进行实验，目的是为了通过比较 （选填“加热时间”或“升高的温度”）来比较物质吸收热量的多少； (3)实验中选取 相同的液体甲和液体乙，分别倒入甲乙两个烧杯中，用电加热器加热，当它们吸收相同的热量时，通过比较 （选填“加热时间”或“升高的温度”）来比较不同物质吸热能力的强弱； (4)部分实验数据如表所示，分析数据可得出结论：液体 （选填“甲”或“乙”）的吸热能力更强； (5)【拓展】小明认为如果将电加热器换为酒精灯，只要查出酒精的热值和实验中燃烧掉的酒精质量，就可以计算出两种液体吸收的热量，进而计算出两种液体的比热容。若按照他的想法进行实验，计算出的比热容数值将会比真实值 （选填“偏大”或“偏小”），你认为造成这一偏差的原因可能是 。 8．（23-24九年级上·山西长治·期末）创新小组的同学在“比较A、B液体谁更适合做发动机冷却剂”的实验中，他们设计了如下的实验方案：将质量相等、初温相同的甲、乙液体，分别装入两支规格相同的试管中，再将两支试管放在盛有水的烧杯中，用酒精灯对烧杯加热，如图甲所示。同学们观察实验现象，记录相关数据，并绘制出图像，如图乙所示。 (1)从图像上可以看出：A液体的沸点是 ℃； (2)从图像上看，A液体的比热容 （选填“大于”、“小于”或“等于”）B液体的比热容； (3)通过对实验结果的分析，可以知道： （选填“A”或“B”）液体更适合做汽车发动机的冷却液； (4)该方案具有 的优点（写出一个即可）。 9．（23-24九年级上·江苏宿迁·期末）小明同学取a、b两种粉末各50g，利用如图甲所示的实验装置“探究固体熔化时温度的变化规律”。 (1)根据实验数据绘制了如图乙所示的温度-时间图像，由图像可以判断 物质是晶体，a物质第9min时的内能 （选填“大于”、“小于”或“等于”）第3min时的内能； (2)某时刻，温度计的示数如图甲所示，为 ℃；若a物质在固态时的比热容为，则该物质熔化后，液态时的比热容为 。 (3)小刚也用a粉末和相同的实验装置完成了实验，他根据数据画出的图像如图丙所示，则小刚实验中存在的问题可能是 （写出一条即可） 10．（23-24九年级上·辽宁大连·期末）在“比较不同物质吸热能力”的实验中，某小组使用了如图1所示的实验器材。 （1）除了图1中所示器材，还需要的测量仪器有 和 ； （2）实验时，使用相同的电加热器加热水和煤油，目的是 ； （3）用加热时间来表示 ； （4）沿海地区有一种现象与物质吸热能力有关：在沿海地区，炎热、晴朗的天气里常常出现“海陆风”，当出现如图2所示风向时，通常 。 A．发生在白天，且陆地温度较高 B．发生在白天，且海水温度较高 C．发生在夜晚，且陆地温度较高 D．发生在夜晚，且海水温度较高 11．（23-24九年级上·河北石家庄·期末）如图甲所示是小明“比较水和煤油吸热升温特点”的实验装置。 （1）加热过程中，用玻璃棒搅动的目的是 ； （2）实验中，除了图甲中所展示的实验器材外，还必须用到的测量工具有天平和 ； （3）关于该实验的变量控制，下列做法不正确的是 ； A．使用相同的酒精灯 B．使用相同的烧杯 C．使用相同的石棉网 D．烧杯中分别装入相同体积的水和煤油 （4）小明同学用正确的方法分别给质量和初温都相同的水和煤油加热，记录加热时间和升高的温度，根据记录的数据作出了两种液体的温度T随时间t变化的图像（如图乙所示）。根据图像可知，若使水和煤油升高相同的温度，应给 （选填“水”或“煤油”）加热更长的时间；水的比热容与煤油的比热容之比为 。 三、填空题 12．（23-24九年级·安徽亳州·期末）在四川邛徕窑遗址中出土了一种唐朝“省油灯”。这种省油灯的灯盏是铜质的，在灯盏下增加了一层夹层，又叫夹层灯。夹层留一小孔，热会由灯盏通过 方式使油的内能增加，温度升高，增加耗油量。在夹层中加水，达到省油的目的，这是利用水的 较大的特性。 13．（23-24九年级上·贵州黔东南·期末）为了比较“水和砂石的吸热能力”，小敏做了如图所示的实验：在两个相同试管中分别装有质量和初温都相同的水和砂石，用两个相同的酒精灯对其加热，实验数据记录如下： 质量/g 温度升高10℃所需要的时间/s 温度升高20℃所需要的时间/s 温度升高30℃所需要的时间/s 砂石 30 64 89 124 水 30 96 163 220 请回答下列问题： (1)在此实验中用到的测量工具有停表、温度计和 ； (2)分析表中的实验数据可知：质量相同的水和砂石，升高相同的温度时水吸收的热量 （选填：“大于”或“小于”）砂石吸收的热量； (3)质量相同的水和砂石，在升高相同温度时， 吸收的热量多，所以这种物质的吸热能力要强一些； (4)请你写出另外一种比较水和砂石吸热能力的方法：为了比较水和砂石吸热本领的大小，也可以让它们吸收相同的热量，比较 ，来比较它们吸热本领的大小。 四、计算题 14．（23-24九年级上·湖南常德·期末）攀枝花日照丰富，为了节约能源，攀枝花很多屋顶都安装了太阳能热水器。已知某太阳能热水器储水箱内盛有50kg的水，在阳光照射下，水的温度从20℃升高到59℃，已知c=4.2×103J/（kg·℃）。求： (1)水吸收的热量； (2)这些热量相当于完全燃烧多少煤气放出的热量。（q=3.9×107J/m3） 15．（23-24九年级上·山东临沂·期末）我国在南海试开采可燃冰取得圆满成功，实现了我国天然气水合物开发的历史性突破。可燃冰清洁无污染、储量巨大，是一种非常理想的新型能源。可燃冰的热值很大，是天然气热值的10倍以上，若按10倍计算[已知，天然气的热值q=7×107J/m3]，求: （1）体积为0.01m3的可燃冰完全燃烧放出的热量为多少？ （2）若这些热量的90%被质量为100kg的水吸收，则水升高的温度是多少？ 16．（23-24九年级上·辽宁·期末）水稻是喜温作物，春季育秧时，农民通常在傍晚向秧田灌水，早晨再将水放出，以防霜冻。在夜晚的时候某秧田需要灌入水。[已知，，燃气的热值为] （1）该秧田内的水在降低2℃时能放出多少热量？ （2）水放出的热量若通过燃气加热获取，燃气放热的效率为50%，需消耗多少千克燃气？ （3）若相同质量的泥土放出与（1）同样多的热量，则泥土的温度降低了多少摄氏度？ （4）根据你的计算结果来分析一下农民伯伯为什么白天要把秧田里的水放出去？ 【题型8 热机和热机效率】 一、单选题 1．（23-24九年级上·河南郑州·期末）如图为航母上简化的蒸汽弹射装置，能带动舰载机在两秒钟内达到起飞速度，如图为四冲程汽油机的工作示意图。下列判断不正确的是（   ） A．图a中气缸内的蒸气体积膨胀，从而推动活塞使舰载机获得牵引力 B．气缸内的蒸汽推动活塞时，内能减小 C．从能量转化角度讲，蒸汽弹射装置工作时与图A所示的原理相似 D．汽油机的一个工作循环的正确顺序是ABCD 2．（23-24九年级上·北京石景山·期末）如图所示是内燃机的四个冲程，其中属于内能转化为机械能的是（　　） A． B． C． D． 3．（23-24九年级上·吉林·期末）关于热现象，下列说法正确的是（　　） A．晶体在熔化过程中温度不变，内能也不变 B．热机的做功冲程将机械能转化为内能 C．由于水银比热容小吸热升温快，因而用水银作为体温计玻璃泡里的测温液体 D．雪花飘飘是分子无规则运动的结果 二、填空题 4．（23-24九年级上·湖北武汉·期末）2023年杭州第19届亚运会的主火炬塔首次采用了废碳再生的“绿色甲醇”作为燃料，不仅是全球首次将一种液体环保燃料应用在大型赛事中，还实现了碳的零排放。甲醇燃烧的过程是将化学能转化成 ，已知“绿色甲醇”的热值约为q＝2×107J/kg，当完全燃烧0.2kg的“绿色甲醇”时，释放的热量为 J，若这些热量的80%被水吸收，可将 kg的水温度升高50℃。 5．（23-24九年级上·山西临汾·期末）如图所示，拖拉机发动机采用循环流动的水进行冷却。原因是 ；若一台四冲程汽油机的飞轮转速为1800r/min，该汽油机每秒钟做功 次。 6．（23-24九年级上·甘肃陇南·期末）图甲中气球在放气时，它喷嘴的温度和原来相比 （选填“变高”、“变低”或“不变”）了，此过程发生的能量转化与图乙中的内燃机在 （选填“A”或“B”）图所示过程的能量转化是一致的。 7．（23-24九年级上·湖南株洲·期末）内燃机一个工作循环有四个冲程，实现将内能转化为机械能的是 冲程。某品牌汽车每行驶100km耗油7kg，这些汽油完全燃烧要放出 J的热量。如果这些热量全部被水吸收可以使质量为 kg的水温度升高80℃。（汽油的热值，水的比热容）计算结果保留整数）。 8．（23-24九年级上·江苏宿迁·期末）请完成下列填空。 (1)图甲中点燃的蜡烛上下摆动，形成跷跷板，涉及的物理原理是 ； (2)图乙是用绳和木棍体验“滑轮组”的实验，该实验说明滑轮组绕绳段数越多，所省的 （选填“力”、“距离”或“能量”）也越多； (3)图丙所示，从最高位置到最低位置的过程中滚摆的动能 （选填“增大”或“减小”）； (4)图丁是某台汽油机的能量流向图，这台汽油机的效率多大？ 。 9．（23-24九年级上·广东茂名·期末）汽车发动机的一个工作循环包括四个冲程，其中图1是 冲程。若该单缸四冲程汽油机飞轮转速1200r/min，则该汽油机每秒钟对外做功 次；如图所示为某型号汽车发动机的能量流向图，若该发动机完全燃烧0.2kg的汽油，输出的有用功为 J。（汽油的热值为J/kg）。 10．（23-24九年级上·广东清远·期末）随着生活水平的提高，汽车已经进入百姓家庭，它给我们的生活提供了便利，促进了社会的发展。汽车应用了许多物理知识，请你解答： (1)当汽油在发动机内燃烧不充分时会冒“黑烟”，这时发动机的效率将 （填“升高”、“不变”、“降低”）； (2)汽车发动机在工作时：发动机的温度会升得很高，通常在发动机外装有水套，汽车发动机用水作为冷却剂的主要原因是 ； (3)汽车在爬坡时，驾驶员的操作总是加大油门同时将变速器换为低档。加大油门是使发动机发挥最大的功率，换为低档是为了减慢车速。那么，在爬坡时减慢车速的目的是为了增大 。 三、计算题 11．（23-24九年级上·云南楚雄·期末）某同学在1个标准大气压下用燃气灶加热质量为8kg、初温10℃的水，消耗了的天然气，天然气完全燃烧放出的热量有60%被水吸收。已知水的比热容，天然气的热值为。求： (1)天然气完全燃烧所放出的热量； (2)水吸收的热量； (3)加热后水的温度。 12．（23-24九年级上·湖南娄底·期末）比亚迪油电混合动力汽车是一种新型节能汽车，这种汽车在内燃机启动时，可以给车提供动力的同时，也给动力蓄电池组充电。已知某型号混合动力汽车所用的蓄电池能够储存的最大电能是，若该车沿直线匀速行驶40km，此过程中汽车所受阻力大小为900N，蓄电池组的电能也增加了最大电能的10%，内燃机共消耗燃油2.5kg。（燃油热值为）求： (1)该汽车此次行驶中，若燃油完全燃烧可放出多少热量？ (2)该汽车行驶中牵引力做了多少功？ (3)该汽车内燃机的效率是多大？ 13．（2024·福建南平·二模）如图是我国自主研发的水陆两栖飞机“鲲龙-600”，它可以承担大型灭火、水上救援等任务，若该两栖飞机以10m/s的速度匀速直线飞行60s，消耗航空燃油50kg，发动机的效率为40%，求： (1)它在此过程中飞行的路程； (2)50kg的航空燃油完全燃烧放出的热量； (3)飞机发动机的功率。 14．（23-24九年级上·四川广安·期末）琪琪同学学习了热学的相关知识后，想估算一下自家每天然气的利用效率是多少，于是她仔细记录了每天家中用于烧水、煮饭、炒菜等需要的时间，并把它们折算成烧水的时间，相当于每天将质量为30kg、初温为20℃的水烧开，并从家中的燃气表上读出当天消耗的燃气为2.8m3。已知c水=4.2×103J/(kg⋅°C)，燃气的热值为1.5×107J/ m3，气压为标准大气压。 (1)假设燃气完全燃烧，且燃气燃烧放出的热量完全被水吸收，琪琪家理论上每天需要消耗多少立方米的燃气？ (2)琪琪家燃气的利用效率为多少？ 15．（23-24九年级上·四川广元·期末）由于冬天天气寒冷，妈妈每天准备早餐时都要按照如图所示给小宇用热水加热一杯250g的牛奶。已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），牛奶的比热容为2.1×103J/（kg•℃） (1)若不计热量损失，要使这瓶牛奶的温度由5℃最终升高到45℃，求： ①牛奶吸收的热量是多少？ ②妈妈至少需要准备65℃的热水多少千克？ (2)若妈妈将质量为2kg，温度为5℃的水加热至65℃，需消耗4.8×10﹣2m3的燃气，则小宇家燃气灶的热效率是多少？（燃气的热值为4.2×107J/m3） 16．（23-24九年级上·天津津南·期末）若使用炉子加热水时，完全燃烧了0.6kg的焦炭，将30kg的水从20℃加热到70℃，已知水的比热容是，焦炭的热值是，求： (1)0.6kg焦炭完全燃烧放出的热量； (2)水吸收的热量； (3)该炉子加热这些水的效率。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题01 功和机械能 内能及其利用 【题型1 机械功】 1 【题型2 功率】 7 【题型3 机械效率】 17 【题型4 动能、势能和机械能】 28 【题型5 内能】 39 【题型6 热量与热值】 42 【题型7 比热容】 49 【题型8 热机和热机效率】 61 【题型1 机械功】 一、单选题 1．（23-24九年级上·广东珠海·期末）如图所示，水平木板上有甲、乙两个木块，甲的质量大于乙的质量。两木块下表面的粗糙程度相同。乙、甲分别在水平拉力和的作用下，以相同速度匀速直线运动了相同时间，下列说法中正确的是（　　） A．等于 B．甲所受的重力大 C．比做功少 D．甲的重力做功较多 【答案】BC 【知识点】二力或多力平衡问题、比较功的大小、重力的计算与估算 【解析】AB．甲的质量大于乙的质量，根据可知，甲的重力大于乙的重力。根据可知，甲对地面的压力大。接触面粗糙程度相同，则甲受的摩擦力大。两个木块都做匀速直线运动，则它们受到的摩擦力与受到的拉力相互平衡，因此拉力，故A错误，B正确； C．根据可知，两个木块移动的距离相等。根据可知，拉力做的功大，故C正确； D．木块在竖直方向上通过的距离为0，根据可知，两个木块克服重力做功为0，故D错误。 故选BC。 2．（23-24九年级上·安徽马鞍山·期末）如图是小球的四种运动情况，其中小球所受重力不做功的是（　　） A．   B．   C．   D．   【答案】A 【知识点】重力的方向、力做功的必要因素 【解析】A．做功的两个必要条件：有力，在力的方向上移动一段距离；由图可知，小球在水平方向运动，重力的方向是竖直向下，小球在重力的方向上没有移动距离，则小球所受重力不做功，故A符合题意； B．由图可知，小球竖直向下运动，在重力方向上有移动距离，小球所受重力做功，故B不符合题意； C．由图可知，小球沿斜面向上运动，在重力方向上有移动距离，小球所受重力做功，故C不符合题意； D．由图可知，小球沿斜面向下运动，在重力方向上有移动距离，小球所受重力做功，，故D不符合题意。 故选A。 3．（23-24八年级上·湖南永州·期末）沿水平方向分别拉重800N和600N的两辆车做匀速直线运动，若两车都前进10m，且所用水平拉力都是300N，设拉力对较重的车做功为W1，对较轻的车做功W2，则（　　） A．W1＞W2 B．W1＜W2 C．W1=W2 D．无法判断 【答案】C 【知识点】功的计算和估算 【解析】两车受到的拉力与车在拉力方向上运动的距离都相同，由得 故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 二、多选题 4．（23-24九年级上·合肥·期末）如图甲所示，物体在水平拉力F的作用下由静止沿粗糙水平面向右运动，0~6s内拉力随时间变化的规律如图乙，速度随时间变化的规律如图丙，则在2~4s内，拉力做的功以及4~6s内物体所受的摩擦力（　　） A．30J B．50J C．3N D．1N 【答案】AC 【知识点】影响滑动摩擦力大小的因素、功的计算和估算、力与图像结合问题 【解析】由图乙可知，2~4s内拉力F=3N， 由图丙可知，2~4s内物体做匀速直线运动，速度v=5m/s， 2~4s内物体移动的距离 s=vt=5m/s×2s=10m 则2~4s内拉力做的功 W=Fs=3N×10m=30J 2~4s内物体做匀速直线运动，受力平衡，拉力等于摩擦力，为3N。滑动摩擦力与压力和接触面的粗糙程度有关，由图丙可知，4~6s内物体仍运动，由于压力和接触面的粗糙程度不变，所受的摩擦力不变，仍为3N。综上，故AC符合题意，BD不符合题意。 故选AC。 三、填空题 5．（23-24九年级上·广东清远·期末）如图所示，用F=20N的水平推力推着重为40N的木箱沿水平方向做匀速直线运动，若推力在2s内对木箱做了40J的功。在这个过程中，木箱所受重力对木箱做功为 J；木箱摩擦力大小为 N；箱子运动的速度为 m/s。 【答案】 0 20 1 【知识点】功的计算和估算、力做功的必要因素、二力或多力平衡问题、计算物体运动的速度 【解析】[1]木箱在竖直方向没有移动的距离，所以重力对木箱做功为0。 [2]木箱沿水平方向做匀速直线运动，则木箱在水平方向受力平衡，所以摩擦力大小为 [3]木箱移动的距离为 木箱的速度为 6．（23-24九年级上·甘肃武威·期末）小明同学背着书包行走在水平路面上。如果说书包是静止的，选择的参照物可能是 ；此时小明对书包 （选填“做功”或“没做功”）。 【答案】 小明 没做功 【知识点】判断参照物的选择、力做功的必要因素 【解析】[1]小明同学背着书包行走在水平路面上，以小明为参照物，书包没有位置变化，是静止的。 [2]此时小明对书包的力向上，移动距离是水平的，没有在力的方向上移动一段距离，因此对书包没做功。 7．（23-24九年级上·广东惠州·期末）如图所示，一个物体被水平力压在竖直墙面时静止，此状态下物体受到 个力作用；若水平力减为的三分之一时刚好匀速下滑，则静止和匀速下滑时物体受到的摩擦力大小 （选填“相等”或“不相等”），下滑时水平力对物体 （选填“做了”或“不做”）功。 【答案】 4 相等 不做 【知识点】二力或多力平衡问题、力做功的必要因素 【解析】[1]当物体静止时，受到平衡力的作用；在竖直方向上，物体受到的重力G和静摩擦力f；水平方向受到压力F和支持力，所以此时受到4个力的作用。 [2]当物体静止时，物体受到的重力G和静摩擦力f是一对平衡力，两个力大小相等，当水平力减为F的三分之一时刚好匀速下滑时，物体仍然处于平衡状态，在竖直方向上，物体受到的重力G和滑动摩擦力f'是一对平衡力，受到的摩擦力大小仍然等于重力，因此静止和匀速下滑时物体受到的摩擦力大小相等。 [3]下滑时水平力对物体的作用力是水平方向的，而物体移动的方向是竖直方向的，二者方向垂直，故下滑时水平力对物体不做功。 8．（23-24九年级上·江苏淮安·期末）如图所示为可调式握力器。 锻炼时抓住左手柄，用力使其碰触右手柄上的计数按钮，完成一个握力动作，这个过程中左手柄拉动弹簧围绕连接点O旋转。握力器的力度通过旋转调节器移动弹簧下端的位置来改变，若将力度调小，则应将弹簧下端向 （填“左”或“右”）移。如果小明用平均大小为260N的力抓握力器，使其在力的方向上移动6cm，则做功为 J。 【答案】 右 15.6 【知识点】功的计算和估算、影响弹簧弹力大小的因素 【解析】[1]弹簧拉伸的形变程度越大，其弹力越大，所需的握力就越大，反之，所需的握力就越小。向右调节调节器，可使弹簧的伸长量变小，所需力度就变小。 [2]已知握力大小F＝260N，移动的距离 s＝6cm＝0.06m 完成一个动作做的功 9．（23-24九年级上·江苏南京·期末）木棒在日常生活中有很多用途。 （1）钻木取火的一种方法如图甲所示，将削尖的木棒伸到木板的洞里，一只手用力压住木棒，另一只手来回拉动钻弓。木棒在木板的洞里转动时，板与棒互相摩擦，机械能转化为内能，当温度达到约260℃时木棒便开始燃烧。已知：弓长为，人拉钻弓的力为16N。人来回拉满一次钻弓克服摩擦力所做的功为 J； （2）将质量均匀的木棒切割并组装成两个形状相同、质量均为的木模，用三根竖直细线a、b、c连接，在水平面上按照“互”字型静置，上方木模呈现悬浮效果，如图乙所示，这是利用了建筑学中的“张拉整体”结构原理。细线a的拉力 （选填“大于”、“小于”或“等于”）细线b的拉力，沿左右方向平移三根细线在上方木模的接线点，线仍竖直，线上拉力会 （选填“改变”或“不变”）。 【答案】 8 大于 改变 【知识点】运用杠杆平衡原理进行计算、功的计算和估算 【解析】（1）[1]人来回拉一次钻弓移动的距离 s′=2s=2×0.25m=0.5m 人来回拉一次钻弓克服摩擦力所做的功 W=Fs′=16N×0.5m=8J （2）[2]对上方木模受力分析有 Fa=mg+Fb+Fc 则细线ab的拉力大小关系 Fa>Fb [3]以a下方的连接点为支点，根据杠杆平衡条件可得 FbLb+FcLc=GLG 沿左右方向平移三根细线在上方木模的接线点，线仍竖直，但重力G的力臂LG（支点到重力作用线的距离）会发生改变，则GLG变化，而Fb和Fc的力臂Lb、Lc不变（a、b、c同时平移），根据 FbLb+FcLc=GLG 可知Fb和Fc会发生改变，相应地Fa也会改变，即线上拉力会改变。 10．（23-24九年级上·河南商丘·期末）小明同学用50N的水平推力，使一个物体在平面上沿直线匀速移动4m，在此过程中，小明对该物体做的功是 J，重力做的功为 J。 【答案】 200 0 【知识点】功的计算和估算、力做功的必要因素 【解析】[1][2]物体在水平方向上运动，重力的方向是竖直向下的，物体没有在重力方向上移动距离，故重力做功为0J；由公式可知小明对该物体做的功大小是 11．（23-24九年级上·广东清远·期末）如图所示，在水平桌面上用弹簧测力计匀速拉动木块做匀速直线运动1m，弹簧测力计的示数为 N，拉力做功为 J，若将木块侧放并沿水平向右匀速拉动1m，此时拉力做功为 J．（木块各个面的粗糙程度相同） 【答案】 4.6 4.6 4.6 【知识点】影响滑动摩擦力大小因素的实验结论、功的计算和估算、二力或多力平衡问题 【解析】[1]由图可知，弹簧测力计的分度值为0.2N，弹簧测力计的示数为4.6N。 [2]拉力做功为 [3]根据二力平衡可知，，又因为滑动摩擦力大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关，若将木块侧放，没有改变压力大小和接触面的粗糙程度，所以摩擦力不变，又因为向右匀速拉动1m，则拉力大小不变。由题知，距离不变，做功不变，仍为。 12．（23-24八年级下·河北沧州·期末）如图所示是北京冬奥会上的智能服务机器人，重为450N。其内置电动机为机器人提供300N的水平动力，机器人在水平地面上6s内匀速前进了5m，则机器人所受的重力做功 J，水平动力做的功是 J。 【答案】 0 1500 【知识点】功的计算和估算、力做功的必要因素 【解析】[1]机器人在水平地面上前进，在重力方向上没有移动距离，重力做功为0J，重力对机器人不做功。 [2]水平动力做的功 四、计算题 13．（2023·四川成都·模拟预测）如表是我国设计制造的无人驾驶四轮轿车的相关参数，g取10N/kg。 整车质量 最高速度 最高速度行驶时受到的水平阻力 每个轮子与地面的接触面积 1600kg 120km/h 200N 200cm2 （1）轿车静止在水平路面上时，对路面的压强为多少？ （2）若轿车以最高速度沿水平直线匀速行驶10min，则牵引力所做的功为多少？ 【答案】（1）2×105Pa；（2）4×106J 【知识点】功的计算和估算、压强公式的简单应用 【解析】解：（1）整车的重力为 轿车静止在水平路面上时，对地面的压力等于重力，对路面的压强为 （2）若轿车以最高速度沿水平直线匀速行驶10min，行驶的路程为 轿车匀速直线行驶时，牵引力与受到的阻力是一对平衡力，牵引力的大小等于水平阻力，则牵引力所做的功为 答：（1）轿车静止在水平路面上时，对路面的压强为2×105Pa； （2）若轿车以最高速度沿水平直线匀速行驶10min，则牵引力所做的功为4×106J。 【题型2 功率】 一、单选题 1．（23-24九年级上·江苏南通·期末）研究表明，人步行时重心升降的幅度约为脚跨一步距离的0.1倍，人正常步行时，请你估算一名中学生正常步行半小时克服重力做功的功率约为（　　） A．10W B．20W C．70W D．140W 【答案】C 【知识点】P=W/t 【解析】中学生的步距约为0.5m，根据题意可知每走一步重心上升的高度 Δh=0.1L=0.1×0.5m=0.05m 中学生的重力约为 G=mg=50kg×10N/kg=500N 每走一步克服重力做功 W=GΔh=500N×0.05m=25J 中学生步行的速度约为1.4m/s，由可得，半小时内通过路程 s=vt＝1.4m/s×30×60s=2520m 总共走的步数 克服重力做的总功 则整个过程中克服重力做功的功率约为 故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 2．（23-24九年级上·江苏常州·期末）当两台机器正常工作时，功率大的机器与功率小的机器相比（　　） A．做功一定多 B．做功不可能相同 C．相同的时间内做功一定多 D．做相同的功所用的时间一定多 【答案】C 【知识点】比较功的大小、功率的定义及意义 【解析】功率表示物体做功的快慢的物理量。 AB．当两台机器正常工作时，根据可知，没有控制工作时间时，功率大的机器做功不一定多，也不一定做功少，也有可能与功率小的机器做相同的功，故AB不符合题意； C．当两台机器正常工作时，当工作时间相同时，根据可知，功率大的机器做功更多，故C符合题意； D．当两台机器正常工作时，根据可知，功率大的机器，做相同的功所用的时间一定少，故D不符合题意。 故选C。 3．（23-24九年级上·陕西渭南·期末）一个质量约为50kg的中学生从一楼登上教学楼的三楼，所用时间为20s，在此过程中，他克服自身的重力做功的功率最接近于（　　） A．25W B．150W C．225W D．1500W 【答案】B 【知识点】功率的估算、重力的计算与估算、常见的长度及估测 【解析】一层教学楼的高度约为3m，中学生从一楼登上教学楼的三楼，上升的高度约为6 m，克服重力做的功为 W=Gh=mgh=50kg×10N/kg×6m=3000J 他克服自身的重力做功的功率 故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 4．（23-24九年级上·陕西西安·期末）小亮在夏天的某个周末参加实践活动，利用小推车帮助农民爷爷搬运西瓜，下列说法正确的是（　　） A．推小推车的力越大，对小推车做的功越多 B．推小推车的距离越远，对小推车做的功越多 C．推力做的功越多，表示做功越快 D．推力做功的功率越大，做功不一定越多 【答案】D 【知识点】功率的定义及意义、功的计算和估算 【解析】A根据W=Fs可知，推力大，但是小车运动的距离未知，无法判断做功的多少，故A错误； B．根据W=Fs可知，小车运动距离远，但是推力未知，无法判断做功的多少，故B错误； C．根据可知，做的功多，但是时间未知，无法判断做功快慢，故C错误； D．根据W=Pt可知，推力做功的功率大，但是时间未知，做的功不一定越多，故D正确。 故选D。 5．（23-24九年级上·江苏扬州·期末）两次水平拉动同一物体在同一水平面上做匀速直线运动，两次物体运动的s-t图像如图所示，根据图像，下列判断正确的是（　　） A．两次物体运动的速度：v1＜v2 B．两次物体所受的拉力：F1＝F2 C．0~8s两次拉力对物体做功的功率：P₁＜P₂ D．0~8s两次拉力对物体做的功：W1＝W2 【答案】B 【知识点】P=Fv、P=W/t、二力或多力平衡问题、根据s-t图像比较多个物体的运动情况、s-t图像 【解析】A．由图可知，在相同时间内，第一次拉动物体运动的路程较大，因此第一次运动的速度较大，即v1＞v2，故A错误； B．物体受到的摩擦力与压力和接触面粗糙程度有关，因此同一物体在同一水平面受到的摩擦力相同，由二力平衡条件可知，该物体所受的拉力相同，即F1=F2，故B正确； C．由可知，v1＞v2，F1=F2，故P1＞P2，故C错误； D．由可知0～8s两次拉力做功W1＞W2，故D错误。 故选B。 6．（23-24九年级上·广东广州·期末）如图甲所示，物体在恒为10N的水平拉力作用下经过A、B、C三个粗糙程度不同的区域，且三个区域的距离均为3m，物体的速度随时间变化的图像如图乙所示。下列说法正确的是（    ） A．拉力在B区不做功 B．拉力在C区所做的功为20J C．拉力在A区做功的功率为30W D．拉力在A、C区做功的功率相同 【答案】D 【知识点】力做功的必要因素、功的计算和估算、P=W/t 【解析】A．根据做功的必要条件可知，拉力在B区受到恒为10N的水平拉力且沿着力的方向移动了3m，所以做功，故A错误； B．根据可知，拉力在C区所做的功为 故B错误； C．由图可知，0到2秒，物体做加速运动，运动时间是2s，根据可知，拉力在A区做功的功率为 故C错误； D．根据题意可知，物体在恒为10N的水平拉力作用下经过A、B、C三个粗糙程度不同的区域，且三个区域的距离均为3m，所以拉力在A、C区做功相同，由图乙可知，在A、C区的运动时间相同，所以功率相同，故D正确。 故选D。 二、计算题 7．（23-24九年级上·广东清远·期末）小云想粗略测算自己在单杠上做引体向上时的功率，如图所示，他用刻度尺测出握拳时手臂长度为0.6m，用体重计测出自己质量为50kg，并测出自己12s连续做引体向上的5次。求：（g=10N/kg） (1)小强受到的重力； (2)小强所做的功和功率。 【答案】(1)500N (2)1500J；125W 【知识点】重力的计算与估算、P=W/t、功的计算和估算 【解析】（1）小强受到的重力为 （2）小强12s连续做引体向上的5次，则他克服重力所做的功为 功率为 8．（23-24九年级上·山西晋城·期末）我国快递年业务量已突破950亿件，如图是物流机器智能车配送时的情景，该车质量为450kg，在某平直道路上以4m/s的速度匀速行驶了1min，已知机器所受阻力为车重的0.1倍。（g取）求在此过程中： （1）牵引力所做的功； （2）牵引力做功的功率。 【答案】（1）；（2） 【知识点】功的计算和估算、二力或多力平衡问题、运用推导公式求解路程和时间、P=W/t、重力的计算与估算 【解析】解：（1）该物流机器智能车的总重力为 机器所受阻力为 由于物流机器智能车在平直道路上匀速行驶，物流机器智能车受到的阻力与牵引力是一对平衡力，即物流机器智能车的牵引力 由得，匀速行驶的路程 牵引力做的功 （2）牵引力做功的功率 答：（1）牵引力所做的功； （2）牵引力做功的功率。 9．（23-24九年级上·安徽六安·期末）如图为某路段的示意图，水平路面、斜坡、坡高，有一辆装载货物后总质量的货车，当它以恒定功率在AB段匀速直线行驶时，用时，以恒定功率在BC段匀速直线行驶时，用时，货车在AB段和BC段行驶时受到的阻力恒定，求 （1）货车行驶时受到的阻力； （2）货车通过BC段时克服重力做的功； （3）货车通过BC段时，牵引力做功的功率。 【答案】（1）1500N；（2）3×105J；（3）30000W 【知识点】P=Fv、P=W/t、功的计算和估算、二力或多力平衡问题 【解析】解：（1）货车在AB段匀速直线行驶时的速度为 根据 货车在AB段行驶时受到的牵引力为 货车匀速直线行驶，根据二力平衡原理，货车行驶时受到的阻力 f=F=1500N （2）货车的总重力为 G=mg=5×103kg×10N/kg=5×104N 货车通过BC段时克服重力做的功为 W有=Gh=5×104N×6m=3×105J （3）货车通过BC段时所做的额外功为 W额=fs2=1500N×120m=1.8×105J 货车通过BC段时所做的总功，即牵引力做的功为 W总=W有+W额=3×105J+1.8×105J=4.8×105J 牵引力做功的功率为 答：（1）货车行驶时受到的阻力1500N； （2）货车通过BC段时克服重力做的功为3×105J； （3）货车通过BC段时，牵引力做功的功率为30000W。 10．（23-24九年级上·江苏连云港·期末）工人师傅用如图所示滑轮组提升建筑材料，用500N的拉力使建筑材料匀速直上升了4m，用时20s。不计绳重和摩擦，此过程机械效率为90％。求： （1）拉力做的功； （2）拉力的功率； （3）该建筑材料的重力大小。 【答案】（1）4000J；（2）200W；（3）900N 【知识点】机械效率的简单计算、P=W/t 【解析】解：（1）由图可知，动滑轮由n=2段绳子承担，物体上升的距离h=4m，则绳子自由端移动的距离 拉力做的功 （2）拉力的功率 （3）克服重力所做的有用功 建筑材料的重力 答：（1）拉力做的功为4000J； （2）拉力的功率为200W； （3）该建筑材料的重力为900N。 11．（23-24九年级上·广东肇庆·期末）近年来，房车自驾游渐渐的成为旅游的新趋势，这种旅游方式能让游客真正的回归自然、亲近自然，在旅途中享受自由、我国制造的“长城”房车（如图所示）的总重为，在一段平直公路上匀速行驶了56km，受到的阻力为车重的0.1倍。求： （1）该房车牵引力所做的功； （2）若该房车的总功率，该房车以20m/s的速度匀速行驶，求此时该房车的牵引力。 【答案】（1）；（2） 【知识点】P=Fv、功的计算和估算 【解析】解：（1）房车匀速行驶时牵引力等于阻力，故牵引力为 F1=f=3×104N×0.1=3×103N 该房车牵引力所做的功为 （2）此时该房车的牵引力为 答：（1）该房车牵引力所做的功； （2）此时该房车的牵引力为。 12．（23-24九年级上·广东茂名·期末）某运送砂石的载重汽车，总重为2×105N，先以10m/s的速度在平直的路面上匀速行驶了5min，发动机牵引力为1.8×104N；然后又以240kW的功率把砂石从山坡底送到50m高的坡顶施工场地，用时100s。求： （1）汽车在平直路面上匀速行驶的过程中，发动机牵引力所做的功； （2）汽车在平直路面上匀速行驶的过程中，发动机的功率； （3）汽车运送砂石从坡底到坡顶的过程中，克服斜面摩擦做的功。 【答案】（1）5.4×107J；（2）1.8×104W；（3）1.4×107J 【知识点】机械效率的简单计算、P=W/t、运用推导公式求解路程和时间 【解析】解：（1）汽车在平直路面上匀速行驶的路程为 s=vt=10m/s×5×60s=3000m 汽车在平直路面上匀速行驶的过程中，发动机牵引力所做的功 W=Fs=1.8×104N×3000m=5.4×107J （2）汽车在平直路面上匀速行驶的过程中，发动机的功率 （3）汽车运送砂石从坡底到坡顶的过程中，总功 W总=P′t′=240×103W×100s=2.4×107J 汽车做的有用功 W有=Gh=2×105N×50m=1×107J 克服斜面摩擦做的功 W摩=W总-W有=2.4×107J-1×107J=1.4×107J 答：（1）汽车在平直路面上匀速行驶的过程中，发动机牵引力所做的功是5.4×107J； （2）汽车在平直路面上匀速行驶的过程中，发动机的功率是1.8×104W； （3）汽车运送砂石从坡底到坡顶的过程中，克服斜面摩擦做的功是1.4×107J。 三、填空题 13．（23-24九年级上·陕西咸阳·期末）如图是一款智能送餐机器人，它的重力是400N，如果机器人在水平路面上以0.6m/s的速度沿直线匀速运动20m，它所受到的阻力为50N。机器人的重力做功 J，牵引力对机器人做功 J，功率为 W。 【答案】 0 1000 30 【知识点】力做功的必要因素、功的计算和估算、P=W/t 【解析】[1]机器人在水平路面上运动时，在重力方向上没有移动距离，所以重力不做功，即重力做功为0。 [2]在水平方向做匀速直线运动，所以牵引力等于阻力，故牵引力对机器人做功 [3]功率 14．（23-24九年级上·陕西汉中·期末）小明将重为200N的“卧雲”饮用纯净水从地面缓慢提升0.5m，然后又提着物体在水平路面上匀速直线行走了8m，一共用时20s，则提升物体过程中，小明对物体做了 J的功；提着物体水平行走过程中，小明对物体做了 J的功，整个过程的功率是 W。 【答案】 100 0 5 【知识点】P=W/t、功的计算和估算、力做功的必要因素 【解析】[1]提升物体过程中，小明对物体做功为 [2]提着物体水平行走过程中，小明对物体的拉力竖直向上，而沿水平方向，小明对物体不做功。 [3]用时，则整个过程的功率是 15．（23-24九年级上·江苏扬州·期末）如图甲所示，水平地面上的一物体，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系和物体速度v与时间t的关系如图乙所示，则第1s时，物体处于 状态（选填“静止”、“匀速”、“加速”、“减速”）；第4s时，物体所受摩擦力为 N；第6s到第9s，推力F做的功是 J，功率为 W。 【答案】 静止 4 24 8 【知识点】P=W/t、功的计算和估算、力与图像结合问题、二力或多力平衡问题、影响滑动摩擦力大小的因素 【解析】[1]由v-t图像知，物体在0～3s速度为0，处于静止状态；3～6s，速度不断增大，是加速直线运动；6～9s速度保持2m/s保持不变，做匀速直线运动。所以物体在第1s处于静止状态。 [2]由v-t图像可知，6~9s速度保持2m/s保持不变，物体做匀速直线运动，受拉力和滑动摩擦力一对平衡力的作用，大小相等，由F-t图像知6~9s拉力为4N，所以滑动摩擦力也为4N。由v-t图像可知，3～6s物体做加速直线运动，由F-t图像知3～6s拉力为6N，但此时压力和接触面的粗糙程度不变，因此滑动摩擦力不变，仍为4N。 [3][4]由F-t图像知，物体在6～9s受到的推力是4N，6～9s末运动距离为 推力做功 推力做功的功率为 【题型3 机械效率】 一、单选题 1．（23-24八年级下·四川泸州·期末）在实践活动基地，同学们体验使用劳动工具对工作的影响。如图所示，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相同的高度。已知每个滑轮重为20N，忽略绳子的重力及滑轮与绳子的摩擦。下列判断不正确的是（　　） A．甲方式中车对绳子的拉力为400N B．乙方式中人对绳子的拉力为210N C．甲、乙两种方式做的有用功相等 D．甲、乙两种方式的机械效率相等 【答案】D 【知识点】功的计算和估算、滑轮、滑轮组机械效率的计算、滑轮组承重绳子段数与绳端拉力、移动距离的关系 【解析】A．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，车对绳子的拉力为 故A正确，不符合题意； B．图乙中使用的是一动一定的滑轮组，承重绳子股数n=2，忽略绳子的重力以及滑轮与绳子的摩擦，人对绳子的拉力为 故B正确，不符合题意； C．因为甲、乙两种方式提升物体的重力和高度都相等，所以，由 可知，甲、乙两种方式做的有用功相等，故C正确，不符合题意； D．忽略绳重及摩擦，甲中不做额外功，机械效率为100%，乙中要提升动滑轮，做额外功，故乙的机械效率要小于100%，所以甲中滑轮组的机械效率比乙中的高，故D错误，符合题意。 故选D。 2．（23-24九年级上·江苏泰州·期末）用如图所示的滑轮组，把一个重为的物体沿竖直方向匀速提升，所用拉力F为，拉力F的作用点在4s内拉动了。不计轴处摩擦和绳子重，下列说法中正确的是（　　） A．动滑轮重 B．4s内拉力下的功率为 C．滑轮组的机械效率为60% D．若增加提升的物重，机械效率保持不变 【答案】B 【知识点】滑轮、滑轮组机械效率的计算、P=W/t、滑轮组承重绳子段数与绳端拉力、移动距离的关系、影响机械效率大小的因素 【解析】A．由图可知绳子承重段数n＝2，不计绳重和摩擦时，绳端的拉力 所以动滑轮的重力 故A错误； B． 拉力做的总功 拉力做功的功率 故B正确； C．物体上升的高度 滑轮组的机械效率 故C错误； D．不计绳重和摩擦时，滑轮组的机械效率 若增加提升的物重，机械效率变大，故D错误。 故选B。 二、填空题 3．（23-24九年级上·陕西咸阳·期末）如图所示，在拉力F的作用下，10s内物体A沿水平地面向左匀速直线移动了2m，该过程中，物体A受到的摩擦力为4.2N，弹簧测力计示数为2N（不计绳、弹簧测力计和滑轮重）。则绳子自由端移动的距离为 m；拉力F的功率为 W；滑轮组的机械效率为 %。在实际使用过程中，摩擦和机械自重都是不可忽略的，请提出一条提高该滑轮组机械效率的建议： 。 【答案】 6 1.2 70 减轻动滑轮重 【知识点】功的计算和估算、P=W/t、滑轮组承重绳子段数与绳端拉力、移动距离的关系、影响机械效率大小的因素、滑轮、滑轮组机械效率的计算 【解析】[1]从图中可知，动滑轮上绳子段数，绳子自由端移动的距离 [2]作用在绳端的拉力与弹簧测力计的示数相等，所以绳端的拉力F的大小为2N，拉力F做的功 拉力F的功率为 [3]当A匀速运动过程，物体A受到的摩擦力为4.2N，所以使用滑轮组的过程中，做的有用功 滑轮组的机械效率 [4]在实际使用过程中，摩擦和机械自重都是不可忽略的，要提高该滑轮组机械效率可以减小绳和轮之间、轮和轴之间的摩擦或减轻动滑轮的重力，从而减少额外功。 4．（23-24九年级上·陕西西安·期末）如图所示，斜面长4m，高1m，工人用400N沿斜面方向的力在10s内把重1200N的货箱匀速推到车上。此过程中，推力做功的功率为 W，斜面的机械效率为 %，货箱所受的摩擦力大小为 N。生活、生产中利用斜面工作时，提高斜面机械效率切实可行的措施是 （写出一条即可）。 【答案】 160 75 100 使斜面更加光滑 【知识点】斜面机械效率的计算、P=W/t、斜面模型及相关计算 【解析】[1]工人做的总功为 W总=Fs=400N×4m=1600J 则推力做功的功率为 [2]工人做的有用功为 W有用=Gh=1200N×1m=1200J 则斜面的机械效率为 [3]工人做的额外功为 W额=W总﹣W有用=1600J﹣1200J=400J 由W额=fs得受到的摩擦力为 [4]提高斜面机械效率的措施：增大斜面的倾角，或者使斜面更加光滑。 5．（23-24九年级上·陕西西安·期末）如图所示，超市购物时．小明用沿斜面向上的推力，将总重为的小车匀速推到斜面顶端，用时。已知斜面高，长。此过程中小明做的有用功为 J；小明推力做功的功率为 W；该斜面的机械效率为 ；日常生活中人们利用斜面可以 （选填“省力”或“省功”）。 【答案】 600 37.5 80% 省力 【知识点】斜面机械效率的计算、功的计算和估算、P=W/t、机械效率的简单计算 【解析】[1]他做的有用功为 W有=Gh=500N×1.2m=600J [2]小明推小车做的功 W总=Fs=150N×5m=750J 推小车的功率为 [3]该斜面的机械效率为 [4]使用斜面可以省力，但由于克服摩擦力而多做额外功，不能省功。 6．（23-24九年级上·陕西渭南·期末）小明学习了简单机械后，利用材质相同的木板搭建了AB、CD两个长度不同的斜面，如图所示，他把两件完全相同的货物，分别从斜面AB、CD的底端，以相同大小的速度匀速推到顶端，两次搬运过程中，小明克服货物重力做功的功率 （选填“相等”或“不相等”）；若货物的质量为100kg，D到水平地面的高度为2m，CD的长度为4m，沿CD的推力大小为625N，则沿斜面CD将货物匀速推到顶端的过程中，克服重力做功为 J，斜面CD的机械效率为 %。（g取10N/kg） 【答案】 不相等 2000 80 【知识点】P=W/t、斜面机械效率的计算 【解析】[1]由W=Gh可知，两次搬运G与h均相等，所以克服货物重力做的功相等；CD的长度大于AB的长度，两次搬运的速度相同，由 可知，所用时间不相等；做功大小相等、做功时间不相等，由 可知，沿两个斜面推货物，克服货物重力做功的功率不相等。 [2][3]货物重力 G=mg=100kg×10N/kg=1000N 克服重力做的有用功 W有用=Gh=1000N×2m=2000J 推力做的总功 W总=Fs=625N×4m=2500J 斜面的机械效率 三、计算题 7．（23-24九年级上·江苏扬州·期末）工人用图中的滑轮组提升200N的重物，所用拉力为125N，物体上升2m，用时10s。 (1)工人所做的有用功； (2)滑轮组的机械效率； (3)拉力做功的功率。 【答案】(1)400J (2)80% (3)50W 【知识点】P=W/t、滑轮组承重绳子段数与绳端拉力、移动距离的关系、机械效率的简单计算、滑轮、滑轮组机械效率的计算 【解析】（1）工人做的有用功 （2）由图可知，连接动滑轮绳子的股数n=2，则绳子自由端移动的距离 工人所做的总功 则滑轮组的机械效率 （3）工人做功的功率 8．（23-24九年级上·海南省直辖县级单位·期末）“塔吊”是建筑工地上常见的起重设备，用塔吊可以很方便的将很重的建筑材料运送到高处的工作区域。如图所示，它有一水平臂AB，AO叫平衡臂，OB叫吊臂，C为可沿AB移动的滑轮组，移动范围是从O点到B点。 （1）已知AO=10m，OB=50m。若塔身的宽度和铁架、滑轮组所受重力及摩擦均不计，在A端所装配重为5t，要想起吊质量为1.25t的水泥板，则C点应移动到距离O点多远的地方？ （2）若塔吊20s内将质量为1.25t的水泥板匀速提高了4m，那么，塔吊提升水泥板的功率是多少？ （3）如果整个过程中克服机械做了3×104J的功，则塔吊的机械效率是多少？    【答案】（1）40m；（2）；（3）62.5% 【知识点】运用杠杆平衡原理进行计算、杠杆机械效率的计算、功的计算和估算、P=W/t 【解析】解：（1）根据杠杠的平衡条件可得 则 所以 （2）塔吊对水泥板做的功 塔吊提升水泥板的功率是 （3）塔吊做的总功为 则塔吊的机械效率是 答：（1）C点应移动到距离O点40m的地方； （2）塔吊提升水泥板的功率是2.5×103W； （3）塔吊的机械效率是62.5%。 四、实验题 9．（23-24九年级上·广东清远·期末）在“探究哪些因素影响滑轮组的机械效率”的实验中，某小组利用如图所示装置测得了四组数据，如下表所示： 实验次数 钩码重G/N 钩码上升的高度h/cm 测力计示数F/N 测力计移动的距离s/cm 1 3 2 1.2 6 2 3 5 1.2 15 3 3 8 1.2 26 4 3 10 1.2 30 (1)实验时要竖直向上 拉动弹簧测力计； (2)前三次实验中，第 次实验数据明显出现错误，应当剔除； (3)第四次实验中，有用功是 J，总功是 J，滑轮组的机械效率为 ； (4)根据以上信息，请判断：该小组设计这四次实验的目的是为了探究滑轮组的机械效率与 是否有关。 【答案】(1)匀速 (2)3 (3)0.3 0.36 83.3% (4)钩码上升的高度 【知识点】机械效率的简单计算、测量滑轮组的机械效率 【解析】（1）在进行实验时，应使物体匀速运动，弹簧测力计沿竖直方向做匀速直线运动，故实验时要竖直向上匀速拉动弹簧测力计。 （2）前三次实验中，1、2两次实验绳端移动距离都是物体上升高度的3倍，可知此滑轮组由3段绳子承担物重，而第3次绳端移动距离与钩码上升高度的关系错误，所以应当剔除。 （3）[1]第四次实验的钩码重G=3N，钩码上升高度 所以有用功为 测力计示数即拉力为F=1.2N，绳端移动距离为 [2]所以总功为 [3]所以机械效率为 所以机械效率为 （4）由表格中数据可以看出，在4次实验中其它条件不变，钩码上升的高度不断发生变化，根据控制变量法知是探究滑轮组机械效率与钩码上升的高度是否有关。 10．（23-24九年级上·广东东莞·期末）小明用同一滑轮组进行“测量滑轮组的机械效率”（如图），实验数据记录如表： 次序 钩码重 钩码上升 距离 测力计示 数 测力计上升 距离 机械效 率 1 2 5 0.8 15 83.3% 2 4 5 1.5 15 ★ 3 6 5 2.2 15 90.9% （1）实验中要 拉动弹簧测力计，使钩码缓慢上升。 （2）表格中第二次实验的有用功应为 J，★处数据应为 。 （3）分析实验数据可以得出结论：同一滑轮组的机械效率与 有关。请根据该结论，提出一条提升滑轮组机械效率的方法 。 （4）根据以上实验数据推测，使用该滑轮组将重5N的物体匀速提升5cm，此时滑轮组的机械效率可能是 。 A．85.0%    B．88.2%    C．90.1%    D．90.9% 【答案】 匀速 0.2 物重 适当的增加物重 C 【知识点】影响机械效率大小的因素、测量滑轮组的机械效率 【解析】（1）[1]实验中要匀速直线运动，使钩码缓慢上升，钩码处于平衡态。 （2）[2][3]第二次实验的有用功应为 测量滑轮组的机械效率 （3）[4][5]分析表格中的数据可知，所提的物重越来越重，机械效率越高，故结论为同一滑轮组的机械效率与物重有关；提高机械效率的方法是适当的增加物重。 （4）[6]5N在4N和6N之间，机械效率在88.9%~90.9%之间，故C符合题意；ABD不符合题意。 故选C。 11．（23-24九年级上·陕西咸阳·期末）小华看到工人利用斜面把货物推到车上，联想到上物理课时老师讲过的知识，于是小华想探究斜面的机械效率可能与哪些因素有关，他提出了以下的猜想： A．斜面的机械效率可能与物体的重力有关； B．斜面的机械效率可能与斜面的倾斜程度有关； 小华同学为了验证自己的猜想是否正确，于是他用同一块木板组成如图所示的装置进行了实验探究，记录的实验数据如下表： 实验 次数 斜面倾 角 物块重 力 斜面高 度 拉力 斜面长 有用功 /J 总功 /J 机械 效率 ① 30° 5.0 0.6 4.2 1.2 3.0 5.0 ② 30° 3.0 0.6 2.5 1.2 1.8 3.0 60% ③ 45° 3.0 0.8 2.8 1.2 2.4 3.4 71% （1）在实验操作过程中，应沿斜面向上 拉动木块； （2）根据表格中的数据，计算出第①次实验时斜面的机械效率为 %； （3）通过对比实验①、②数据，可验证小华的猜想 （填写字母）；通过对比实验②、③数据，可以得出的探究结论是： 。 【答案】 匀速 60% A 物体的重力相同，斜面的倾斜程度越大，斜面的机械效率越高。 【知识点】斜面机械效率的计算、机械效率的定义 【解析】（1）[1]在实验中，应该匀速直线拉动木块，木块处于平衡态，拉力此时是一个定值，才可以计算拉力做的有用功，计算机械效率。 （2）[2]第①次实验时斜面的机械效率为 （3）[3][4]通过对比实验①、②数据，斜面的倾斜程度相同，物体所受的重力不同，验证斜面的机械效率与物体的重力的关系，故选A；通过对比实验②、③数据，物体的重力相同，倾斜的角度变大，机械效率变大，故结论为物体的重力相同，斜面的倾斜程度越大，斜面的机械效率越高。 五、综合题 12．（23-24九年级上·陕西西安·期末）丰收的季节，小明想帮家里人将玉米运送到高为3m的粮仓架上，为了省力他设计了如图所示的滑轮组装置，用此装置将一袋质量为51kg的玉米以0.15m/s的速度运送到粮仓架上，绳子自由端的拉力为182N，（不计绳重、袋子重和滑轮与绳子之间的摩擦，g取10N/kg） （1）图中属于动滑轮的是 （选填“A”“B”或“C”），其作用是 ； （2）整个运送过程中，小明所做的有用功是多少 ？小明的拉力的功率是多少 ？ （3）已知一袋玉米的质量一定，为了使滑轮组的机械效率提升至95%以上，则动滑轮的重力不应超过多少 ？（结果保留1位小数） 【答案】 A 省力 1530J 81.9W 26.8N 【知识点】P=W/t、P=Fv、滑轮组承重绳子段数与绳端拉力、移动距离的关系、机械效率的简单计算、滑轮、滑轮组机械效率的计算 【解析】解：（1）[1][2]定滑轮是轴固定不动的滑轮；动滑轮的轴跟被拉起的物体一起运动。由图可知，A滑轮会随物体一起运动，故A是动滑轮；动滑轮相当于省力杠杆，其作用是省力。 （2）[3]玉米重为 整个运送过程中，小明所做的有用功是 [4]由图可知，滑轮组由3股绳承担物重，绳子自由端移动的速度 小明的拉力的功率是 （3）[5]由 可得 解得G动=26.8N。动滑轮的重力不应超过26.8N。 答：（1）图中属于动滑轮的是A，其作用是省力。 （2）整个运送过程中，小明所做的有用功是1530J，小明的拉力的功率是81.9W； （3）已知一袋玉米的质量一定，为了使滑轮组的机械效率提升至95％以上，则动滑轮的重力不应超过26.8N。 【题型4 动能、势能和机械能】 一、单选题 1．（23-24九年级上·江苏南通·期末）小明探究斜面的机械效率，他将木块由斜面底端匀速拉至顶端，其中说法正确的是（　　） A．斜面是一种可以省功的机械 B．木块的机械能保持不变 C．木块所受拉力与摩擦力是一对平衡力 D．斜面的机械效率与木块被拉动的距离无关 【答案】D 【知识点】平衡力与相互作用力的区别、物体运动过程中各种机械能的变化情况、斜面模型及相关计算、斜面机械效率的计算 【解析】A．使用任何机械都不能省功，故A错误； B．木块由斜面底端被匀速拉至顶端，速度大小不变，质量不变，高度变高，动能不变，而重力势能变大，所以木块的机械能变大，故B错误； C．物块在斜面上匀速运动时，沿斜面向下受到摩擦力和重力沿斜面的分力作用，所以拉力和摩擦力不是一对平衡力，故C错误； D．斜面的机械效率为，拉力F和物重G不变，提升的高度也增大，所以机械效率η不变，故D正确。 故选D。 2．（23-24九年级上·江苏盐城·期末）搭载天舟六号货运飞船的火箭加速升空过程中，天舟六号货运飞船的（　　） A．动能减小，重力势能增大 B．动能增大，重力势能增大 C．动能不变，重力势能增大 D．动能不变，重力势能不变 【答案】B 【知识点】动能的概念、影响动能的因素、重力势能的概念及影响因素、物体运动过程中各种机械能的变化情况 【解析】天舟六号货运飞船随火箭一起加速升空过程中，质量不变，速度增大，动能增大，高度增加，重力势能增大，故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 3．（23-24九年级上·山西晋城·期末）图为游乐场中的一款游乐项目，爸爸用滑轮组将重为400N的小亮匀速升上去。不计摩擦及椅子、横杆和绳重，每个动滑轮重20N，提升过程中爸爸手中的绳子在10s内移动了5m。下列说法正确的是（　　） A．匀速提升过程中，小亮的机械能不变 B．爸爸对绳子拉力做功的功率为25W C．此装置的机械效率为40% D．此过程爸爸所做的有用功为2000J 【答案】B 【知识点】机械效率的简单计算、辨析物体的机械能是否发生变化 【解析】A．匀速提升过程中，小亮的质量、速度不变，所以动能不变，高度增加，所以重力势能增加，所以小亮的机械能变大，故A错误； BCD．由图可知，有效绳子段数，所以小亮上升的高度为 则此过程爸爸所做的有用功为 不计摩擦及椅子、横杆和绳重，则额外功为 所以爸爸对绳子拉力做功为 所以爸爸对绳子拉力做功的功率为 机械效率为 故B正确，CD错误。 故选B。 4．（23-24九年级上·广东阳江·期末）两个相同的篮球，表面潮湿，从不同高度自由落至同一地面，留下的印迹如图所示。关于初始时的高度和重力势能，下列说法正确的是（    ） A．落在A处的篮球初始高度高，初始重力势能大 B．落在B处的篮球初始高度高，初始重力势能大 C．两个篮球初始时的高度和重力势能一样 D．两个篮球初始时的高度和重力势能无法比较大小 【答案】B 【知识点】物体运动过程中各种机械能的变化情况 【解析】B处印迹大，说明落在B处的球形变大，即转化得来的弹性势能大。球在接触地面时，动能转化为弹性势能，则这个球在落地时的动能大。球在下落过程中是重力势能转化为动能，说明这个球开始时的重力势能大。重力势能与质量与高度有关，两个相同的球质量相等，则落在B处的球初始高度大。故B正确，ACD错误。 故选B。 二、多选题 5．（23-24九年级上·广西河池·期末）如图所示，某运动员进行射箭比赛的情形，下面说法正确的是（　　） A．拉弯的弓具有弹性势能 B．手把弓拉弯，说明力可以改变物体的运动状态 C．箭离开弓后能继续向前运动，是因为箭具有惯性 D．在空中飞行的箭，若不受任何外力，它将落向地面 【答案】AC 【知识点】生活中的惯性现象、弹性势能的概念及影响因素、力可以改变物体的形状、根据牛顿第一定律判断物体的运动状态 【解析】A．物体由于发生弹性形变而具有的能称为弹性势能。被拉弯的弓发生形变，具有弹性势能，故A正确； B．手把弓拉弯，弓的形状发生改变，说明力能使物体发生形变，故B错误； C．一切物体都具有保持原来运动状态不变的性质，叫惯性。射箭时，箭离开弓后仍然向前运动是因为箭具有惯性，故C正确； D．在空中飞行的箭，若所受的力全部消失，由牛顿第一定律可知，箭将做匀速直线运动，故D错误。 故选AC。 三、填空题 6．（23-24九年级上·广东清远·期末）如图所示的四种情景中： (1)如图是子弹射穿木板的情景，表明运动的子弹具有 能。 (2)如图所示健身员向下摆动脚踝使细绳拉着物体缓慢提升，该滑轮的特点是 。 (3)如图所示，其他条件不变，若卡片上的二个卡口之间的间隔越小，则卡片会跳得越 （选填“高”或“低”）。 (4)如图所示的是跳伞运动员匀速下落，能量转化方式是 。 【答案】(1)动 (2)改变力的方向 (3)低 (4)机械能转化为内能 【知识点】弹性势能的概念及影响因素、判断实际生活及应用中的能量转化或转移、定滑轮的概念、实质及特点 【解析】（1）子弹能射穿木板表明运动的子弹能克服摩擦力做功，说明运动的子弹具有动能。 （2）图中滑轮不随物体的移动而移动，说明使用的滑轮是定滑轮，该滑轮的特点是可以改变力的方向。 （3）如图所示，其他条件不变，若卡片上的二个卡口之间的间隔越小，橡皮筋的形变量越小，具有的弹性势能越小，卡片运动过程中获得的机械能越小，卡片会跳得越低。 （4）跳伞运动员匀速下落克服摩擦力做功，质量不变，速度不变，高度降低，动能不变，重力势能减小，机械能减小，能量转化方式是机械能转化为内能。 7．（23-24九年级上·山东聊城·期末）2024年4月24日是第九个“中国航天日”，主题是“极目楚天，共襄星汉”。25日晚，长征二号F遥十八运载火箭托举着神舟十八号载人飞船点火发射（视为一个组合体），26日5时04分，在轨执行任务的神舟十七号航天员乘组顺利打开“家门”，欢迎远道而来的神舟十八号航天员乘组入驻“天宫”。随后，两个航天员乘组拍下“全家福”，共同向牵挂他们的全国人民报平安。如图所示，当火箭托举着飞船一起上升时（视为一个组合体），不计组合体质量变化，组合体的机械能 （选填“变大”“变小”或“不变”）。太空舱底的脚限位套环可以防止航天员飘起来，此时 （选填“受到”或“不受”）重力的作用。 【答案】 变大 不受 【知识点】辨析物体的机械能是否发生变化、重力的概念 【解析】[1]当火箭托举着飞船一起上升时，质量不变，速度变大，动能变大，高度变大，重力势能，机械能变大。 [2]在太空中，物体处于失重状态，航天员在太空舱内处于漂浮状态，为了防止航天员因不受重力的作用而飘起来，航天员的鞋底都装有脚限位套环。 8．（2023·广东东莞·一模）如题图甲所示，离手后的篮球在空中依次从A点运动到D点，在 点动能最大。图乙为它在等高点B和D的能量柱状图，则篮球在B点的机械能 （选填“大于”“小于”或“等于”）在D点的机械能。整个过程机械能总量 （选填“守恒”或“不守恒”）。 【答案】 A 大于 不守恒 【知识点】物体运动过程中各种机械能的变化情况 【解析】[1]离手后的篮球在空中依次从A点运动到D点，在A点时速度最大，则在A点动能最大。 [2][3]根据篮球在等高点B和D的能量柱状图可知，篮球在B点和D点重力势能相等，在D点的动能小于在C点的动能，动能和势能统称为机械能，则篮球在B点的机械能大于在D点的机械能，整个过程能量的总量不守恒。 9．（23-24九年级上·安徽亳州·期末）目前在轨的有中国空间站和国际空间站。中国空间站的轨道高度是：远地点346.9km，近地点319.6km，如图所示，其运动速度越来越大，重力势能 。（选填“增大”“减小”或“不变”） 【答案】减小 【知识点】重力势能的概念及影响因素 【解析】从远地点到近地点的过程中，空间站的质量不变，速度变大，高度减小，动能逐渐增大，重力势能逐渐减小。 10．（23-24九年级上·广西梧州·期末）2018年12月9日，“复兴号”中国标准动车组项目获第五届中国工业大奖。正在京沪高速上水平匀速运行的“复兴号”动车（如图），其机械能 （选填“增大”、“减小”或“不变”），以运行的“复兴号”为参照物，站在站台的列车员是 （选填“运动”或“静止”）的；到达终点站前，关闭动力系统的列车会继续前进，这是因为列车具有 。 【答案】 不变 运动 惯性 【知识点】机械运动的相对性、辨析物体的机械能是否发生变化、生活中的惯性现象 【解析】[1]“复兴号”动车水平匀速运行，质量不变，速度和高度不变，动能和重力势能不变，机械能不变。 [2]以运行的“复兴号”为参照物，站在站台的列车员发生位置变化，是运动的。 [3]到达终点站前，关闭动力系统的列车会继续前进，因为列车具有惯性，继续保持原来的状态。 四、实验题 11．（23-24九年级上·江西九江·期末）科学探究是初中物理课本内容的重要组成部分，探究的形式可以是多种多样的。 （一）探究物体的动能大小与质量和速度大小的关系： 交通管理部门对不同车型都设定了最高行驶速度。某兴趣小组对不同汽车限速问题进行一次模拟探究，所用的实验器材有质量不同的小球、斜面、木块、刻度尺等。实验装置如图甲所示，将小球从斜面上由静止开始释放，小球推动木块向前移动一段距离后停下来。 (1)实验中，当把质量不同的小球放在斜面同一高度处由静止开始释放时，是为了控制小球到达水平面的 相同； (2)实验中用 表示小球动能的大小； (3)该小组同学记录的部分实验数据如下表。 实验序号 1 2 3 4 5 小球质量m/g 10 20 30 10 10 小球释放的高度h/cm 5 5 5 10 15 木块移动距离s/cm 10 18 29 38 86 ①分析序号为 （填数字）的三组实验数据，可以得出的探究结论是：小球质量一定时，速度越大，动能越大； ②分析表中数据可知，汽车超载10%与超速10%相比，潜在危害较大的是 （选填“超载10%”或“超速10%”）； （二）探究物体具有的重力势能是否与高度有关： 所用的器材有篮球、水等。让沾有水的篮球分别从0.7m、1m和1.3m高处释放，由静止自由下落到地面上，观察并记录球与地面接触面积的大小分别为、和，如图乙中的a、b、c所示。 (4)该实验中，小明用 来反映重力势能的大小； (5)由小明的三次实验可以得到的结论是 ； (6)从能量角度看，篮球下落并在地面上留下印迹的过程中，篮球经历了重力势能先转化为动能，再转化为 能的过程。 【答案】(1)速度 (2)木块移动的距离 (3)1、4、5 超速10% (4)球与地面接触面积的大小 (5)在质量一定时，高度越高，物体的重力势能越大 (6)弹性势 【知识点】探究影响动能因素的实验装置及作用、探究影响物体重力势能因素的实验装置及作用、探究动能大小与速度的关系、探究动能大小与质量的关系、探究重力势能大小与高度的关系 【解析】（1）小球从相同高度静止滚下，到达水平面时的初速度相同；所以让不同质量的小球沿同一斜面的同一高度由静止自由释放，是为了控制小球到达水平面时的速度相同。 （2）小球的动能大小不方便直接测量，根据转换法，通过木块移动的距离的多少可看出小球动能的大小。 （3）①[1]要探究动能与速度的关系，需要保持质量一定，改变物体的运动速度，也就是小球释放的高度，所以选择1、4、5三次实验数据。 ②[2]由表格中对应的实验数据可知，速度和质量增大相同的幅度2倍时，速度增大的小球滑行的距离增大约为4倍，质量增大的小球滑行的距离增大约为2倍，则可知汽车超载10%与超速10%相比，超速10%的危害更大。 （4）篮球从空中下落时，篮球的重力势能转化为动能，篮球与地面接触后会留下痕迹，根据球与地面接触面积的大小来反应重力势能的大小，采用的是转换法。 （5）三次实验中，篮球的质量是相同的，下落的高度不同，高度越高，球与地面接触面积就越大，所以结论为：在质量一定时，重力势能的大小与高度有关，高度越高，重力势能越大。 （6）篮球下落并在地面上留下印迹的过程中，高度先减小，重力势能减小，速度变大，动能变大，当篮球与地面接触后，篮球发生弹性形变，篮球的动能再转化为篮球的弹性势能。 12．（23-24九年级上·江苏宿迁·期末）小明为了探究“物体动能大小与哪些因素有关”，设计了如图甲、乙、丙所示的实验装置来进行实验。 （1）该实验中研究的是 （小球/木块）的动能，通过观察 判断其动能大小，这种研究方法是 。 （2）对比甲和乙是为了探究动能大小与 的关系。 （3）对比乙和丙，可得到的结论是 。 （4）木块在水平面上滑动时，受到水平面的摩擦力 （选填“变大”、“变小”或“不变”），克服摩擦力做功的功率 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。 （5）若质量不同的小球分别从同一斜面的不同高度静止自由释放推动同一位置的木块，则 （选填“能”或“不能”）根据木块被推动的距离来判断小球初始重力势能的大小。 【答案】 小球 木块被撞出的距离 转换法 速度 当速度相同时，物体的质量越大动能越大 不变 变小 能 【知识点】探究影响动能因素的实验装置及作用、影响滑动摩擦力大小因素的实验结论、P=Fv 【解析】（1）[1][2][3]该实验中物体的动能指小球的动能，因为小球在运动，故小球具有动能；小球的动能越大，能够对木块做功越多，木块移动的距离越远，故可以通过观察木块被撞后移动距离远近来判断动能的大小；这种研究方法是转换法。 （2）[4]对比甲图和乙图，同一个小球，高度不同，到达水平面的速度不同，故是为了探究动能大小与速度的关系。 （1）[5]从相同斜面的同一高度释放，目的是使小球到达水平面的速度相同，因为从下面上滑下后，是重力势能转化为动能，速度只与高度有关，高度相同，故速度相同；从乙与丙图可知，相同的水平速度，质量大的，木块被撞后移动的距离远，故动能大，故结论为速度相同时，质量越大，动能越大。 （4）[6][7]由于压力不变，接触面的粗糙程度相同，故木块在水平面上滑动时，受到水平面的摩擦力相同；克服摩擦力做功的功率，根据可知，摩擦力的大小不变，速度越变越小，故克服摩擦力做功的功率变小。 （5）[8]若质量不同的小球分别从斜面的不同高度静止自由释放推动同位置的木块，将重力势能转化为动能和内能，重力势能越大，动能就越大，将小木块就撞得越远，故可以通过小木块被撞后移动的距离来判断重力势能的大小。 13．（23-24九年级上·广东惠州·期末）小静观看台球比赛时发现：有时运动的白球去撞击一个静止的球后，白球会立即静止在碰撞时的位置，而被撞的球似乎接替了白球，沿白球原来的运动方向，以几乎相同的速度向前运动，小静据此设计了如图乙所示的实验装置，探究：动能与势能转化和转移时的规律。 请你回答以下问题： （1）球从斜面滑下的过程中， 能转化为动能。 （2）B球由静止变为运动是因为B球在碰撞中获得了 能。 （3）小静在实验时发现：撞击后，B球在斜面上能达到的最高高度h2小于A球原有的下落高度h1。她猜想这可能是小球运动过程中克服 做功造成的。为了验证这一猜想：小静操作如下： A．控制A球从斜面上的 自由滚下； B．改变小球运动导轨的粗糙程度，并记录B球在斜面上最高高度h2。 小静在多次实验后发现：导轨越光滑，摩擦力越小，h2的大小 （选填“接近”、“等于”、“大于”） h1。由此可推论得出：在动能与势能的相互转化过程中，若没有摩擦阻力影响，物体的机械能将 （选填“变小”“不变”或“变大”）。 【答案】 重力势 动 摩擦力 同一高度 接近 不变 【知识点】辨析物体的机械能是否发生变化、物体运动过程中各种机械能的变化情况 【解析】（1）[1]斜面上的A球具有重力势能，在下滑过程中，A球的动能越来越大，实现了重力势能转化为动能。 （2）[2]B球原来是静止，被撞击后由静止变为运动，B球获得了动能。 （3）[3] 由于存在摩擦，球在运动过程中需克服摩擦力做功，使得机械能减小，造成B球在斜面上能达到的最高高度h2小于A球原有的下落高度h1。 [4] B球在斜面上最大上升高度h2的大小与A球具有的机械能大小有关，因此必须控制A球在多次实验中初始的机械能相同，即A球在同一高度自由下滑。 [5] 导轨越光滑，摩擦力越小，球在运动过程中损失的机械能越小，B球最终具有的机械能接近A球原有的机械能，即B球在斜面上能达到的最高高度h2就越接近A球原有的下落高度h1。 [6] 在动能与势能的相互转化过程中，若没有摩擦阻力影响，即不存在机械能损失，物体具有机械能则保持不变。 14．（23-24九年级上·江苏泰州·期末）近年来，汽车交通安全形势依然严峻，在调查一些重大交通事故后发现，事故原因一般不外于汽车的超载或超速；某兴趣小组决定对超载、超速问题进行实验探究，经讨论后使用如图装置，将小车从斜面上的某一位置由静止开始释放，推动同一木块向前移动一段距离后停下； （1）将小车放在同一高度由静止释放是为了控制小车 相同； （2）实验过程中超载或超速带来的危害程度用 反映； （3）若要探究汽车超速带来的危害时，需选择实验中的 图进行实验； （4）该小组同学完成实验后，还想用斜面来探究使用斜面能否省功、省力。如图丙所示，已知斜面长，之对应的高；现用弹簧测力计进行两次操作，第一次操作：沿竖直方向匀速提升小车；第二次操作：沿斜面方向匀速拉动同一小车。记录数据如丁表所示： 测力计示数（N） 移动距离（cm） 竖直提升 10 30 沿斜面运动 5.2 60 ①沿竖直方向匀速提升小车时，拉力F对小车所做的功为 J，沿斜面方向匀速拉动小车时拉力F对小车所做的功为 J； ②分析数据可以初步发现：利用斜面不可以 （选填“省力”或“省功”）； ③根据以上数据计算此过程小车与斜面的摩擦力为 N。 【答案】 刚到达水平面时的速度 木块被撞移动的距离 乙 3 3.12 省功 0.2 【知识点】斜面机械效率的计算、探究影响动能因素的实验装置及作用、探究动能大小与速度的关系 【解析】（1）[1]将小车放在同一高度由静止释放，则小车到达斜面底端时的速度相同，所以将小车放在同一高度由静止释放是为了控制小车到达水平面时的速度相同。 （2）[2]实验过程中运用转换法，超载或超速带来的危害程度木块向前移动的距离来反映。 （3）[3]要探究汽车超速带来的危害时，需要控制小车的质量相同，小车的速度不同，所以选择实验中的乙图进行实验。 （4）①[4]由表中数据，竖直匀速提升物体时测力计示数10N，即为物体的重力；故竖直方向匀速提升小车时，拉力F对小车所做的功即克服重力做的功 W1=Gh=10N×0.3m=3J [5]沿斜面方向匀速拉动小车时拉力F对小车所做的功 W2=Fs=5.2N×0.6m=3.12J ②[6]由表中数据，5.2N<10N，故利用斜面可以省力；因W2>W1，故不能省功。 ③[7]小车在斜面上运动过程中做的额外功 W额=W2-W1=3.12J-3J=0.12J 则小车与斜面的摩擦力 【题型5 内能】 一、单选题 1．（23-24九年级上·广东汕头·期末）如下图所示的四幅图中，不属于做功改变物体内能的是（    ） A．双手摩擦发热 B．烧水时水温升高 C．锯木材时锯条发热 D．钻木取火 【答案】B 【知识点】做功改变物体的内能 【解析】A．双手相互摩擦能发热，是通过做功的方式改变物体内能，故A不符合题意； B．用木柴烧水时，是通过热传递的方式改变水的内能，故B符合题意； C．用锯条锯木头时，是通过做功的方式改变物体内能，故C不符合题意； D．钻木取火时，是通过做功的方式改变物体内能，故D不符合题意。 故选B。 2．（23-24九年级·内蒙古赤峰·期末）下列关于物体内能的说法中正确的是（　　） A．内能和温度有关，所以0℃的水没有内能 B．物体运动速度越大，内能越大 C．静止的物体没有动能，但有内能 D．温度高的物体一定比温度低的物体内能大 【答案】C 【知识点】内能的概念 【解析】A．一切物体的分子都在不停地做无规则运动，所以物体温度再低也有内能，所以0℃的物体也有内能，故A错误； B．物体运动的越快，物体的动能越大，物体内能不一定大，故B错误； C．内能是指物体内所有分子动能和分子势能的总和，所以静止的物体没有动能，但有内能，故C正确； D．内能的大小物体的温度和质量有关，只知道温度不能判断，故温度高的物体不一定比温度低的物体内能大，故D错误。 故选C。 3．（23-24九年级上·上海嘉定·期末）关于物体的内能，下列说法中正确的是（　　） A．物体运动的越快，其内能越大 B．0℃的冰块没有内能 C．物体的内能增加，一定是吸收了热量 D．一切物体都具有内能 【答案】D 【知识点】做功改变物体的内能、影响物体内能大小的因素、内能的概念 【解析】A．内能是物体内部所有分子动能和分子势能的总和，与物体的运动速度无关，故A错误； BD．一切物体都具有内能，0℃的冰也有内能，故B错误，D正确； C．物体的内能增加了，可能是外界对物体做了功，也可能是吸收了热量，故C错误。 故选D。 4．（23-24九年级上·甘肃陇南·期末）甲物体的温度比乙物体的温度高，则（　　） A．甲的内能比乙大 B．甲物体中分子的无规则运动比乙剧烈 C．甲物体的机械能比乙物体的大 D．甲物体的分子动能的总和比乙大 【答案】B 【知识点】分子的热运动、影响物体内能大小的因素、扩散现象、比较机械能的大小 【解析】A．物体的内能与温度、质量、状态等有关，由于不知道物体质量等因素，无法比较内能的大小，故A不符合题意； B．分子运动与Wendy有关，温度越高，分子的热运动越剧烈，故B符合题意； C．机械能是与物体的宏观运动有关的能量，内能是与物体的微观运动有关的能量，无法比较机械能大小，故C不符合题意； D．分子动能的总和与分子的个数、分子的质量和分子的运动速度有关，不知道分子的个数等因素，故不能比较分子的动能，故D符合题意。 故选B。 5．（23-24九年级上·湖北武汉·阶段练习）关于下列四幅图说法正确的是（　　） A．甲图四溢的花香引来长喙天蛾，主要说明分子在不停地做无规则运动 B．乙图电子显微镜下的一些金原子，主要说明这些金原子是保持静止不动的 C．丙图两个铅柱紧紧压一起就结合起来，主要说明分子间只存在引力 D．丁图铁水很热，冰块很冷，主要说明铁水具有内能，冰块不具有内能 【答案】A 【知识点】分子的热运动、分子动理论解释生活现象、分子间作用力的现象、内能的概念、扩散现象 【解析】A．长喙天蛾能够闻到花香，是扩散现象，说明分子在不停地做无规则运动，故A正确； B．组成金的原子处在永不停息地运动中，但是其活动范围很小，只能在所处位置附近振荡，故B错误； C．两铅柱底面削平紧压在一起，下面吊一重物都不能把它们拉开，说明分子间有引力，但引力和斥力是同时存在的，故C错误； D．一切物体都具有内能，铁水具有内能，冰块也具有内能，铁水很热，冰块很冷，是因为铁水温度高，冰块温度低，故D错误。 故选A。 二、填空题 6．（23-24九年级上·广东清远·期末）如图所示，把刀放在磨刀石上打磨时发热，这是通过 方式改变物体的内能；当用力磨刀时比较费劲，原因是增大 ，摩擦力也增大。经过打磨的刀使用起来非常锋利，这是因为压力相同的情况下，减小 ，增大压强。 【答案】 做功 压力 受力面积 【知识点】做功改变物体的内能、增大压强的方法及生活中的实例 【解析】[1]把刀放在磨刀石上打磨时发热，刀克服摩擦力做功，内能增大，这是通过做功方式改变物体的内能。 [2]用力磨刀时比较费劲，原因是接触面粗糙程度不变时，增大压力，摩擦力也增大。 [3]打磨的刀使用起来非常锋利，这是因为压力相同的情况下，受力面积减小，压强增大。 7．（23-24九年级上·山东临沂·期末）2022年12月4日，神舟十四号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。返回舱返回时与大气层剧烈摩擦 （选填“做功”或“热传递”）变成一个火球，舱体外涂有特殊材料，这些材料在发生熔化或升华时会 （选填“吸收”或“放出”）热量，起到保护作用。 【答案】 做功 吸收 【知识点】熔化与凝固的吸放热、做功改变物体的内能 【解析】[1][2]返回舱返回时与大气层剧烈摩擦，克服摩擦做功，通过做功的方式改变它的内能，温度升高；在返回舱表面涂有一层高分子固体材料，这些材料在发生熔化或升华时需要吸收热量，给飞船降温。 三、作图题 8．（23-24九年级上·贵州贵阳·期末）如图甲所示，用打气筒向瓶内打气，一段时间后瓶塞从瓶口冲出且瓶口冒出少许“白气”。请你根据这一现象在图乙中画出：从开始打气到“白气”消失一段时间后的过程中玻璃瓶内空气温度随时间变化关系的大致图象。（环境温度为t0） 【答案】 【知识点】常见物体的温度、通过做功改变物体内能时，能量的转化、液化的概念和现象 【解析】用打气筒向瓶内打气，对瓶内的气体做功，瓶内气体的内能变大，温度升高，温度要高于t0；一段时间后瓶塞从瓶口冲出，此过程中瓶内的气体对瓶塞做功，瓶内气体中的水蒸气液化成“白气”，内能减小，温度降低，最终瓶内气体的温度等于环境温度t0；如图所示 【题型6 热量与热值】 一、单选题 1．（24-25九年级上·河北保定·期末）下列关于温度、热量和内能的说法正确的是（　　） A．两个物体内能相等一定不会发生热传递 B．物体吸收热量，温度不一定升高 C．温度越高的物体内能一定越大 D．温度越高的物体含有的热量越多 【答案】B 【知识点】温度、热量与内能的区别与联系 【解析】A．发生热传递的条件是两物体间存在温度差。物体的内能大小和物体的温度、质量、状态等有关，两个物体内能相同，温度不一定相同，可能会发生热传递，故A错误； B．物体吸收了热量，物体的温度可能升高，也可能不变，比如：晶体在熔化过程中不断吸热，温度不变，故B正确； C．内能大小和物体的温度、质量、状态等有关，只知道温度高低不能判断内能的大小，故C错误； D．热传递过程中，传递能量的多少叫热量，热量是过程量，不能说含有热量，故D错误。 故选B。 2．（23-24九年级上·四川眉山·期末）随着燃煤的价格不断上涨，少数不法商贩将煤矿石粉碎后掺在优质煤中高价销售给客户。为避免上当，最恰当的方法是检测下述物理量中的（  ） A．比热容 B．熔点 C．热值 D．密度 【答案】C 【知识点】热值的概念、单位和物理意义、密度的概念、定义式及单位、熔点和凝固点、比热容的概念、单位和物理意义 【解析】A．比热容是描述物质吸放热本领强弱的物理量，比热容越大，物质的吸放热本领越强，故A不符合题意； B．熔点是晶体熔化时的固定温度，无法用于鉴别优质煤是否掺假，故B不符合题意； C．热值是燃料的一种特性，是指1kg某种燃料完全燃烧放出的热量。相同质量的燃料，热值越大，完全燃烧时放出的热量越多，掺假后煤的热值会降低，所以可以用热值来区分优质煤中是否掺假，故C符合题意。 D．物质的密度越大，相同体积的物体质量越大，掺假后煤的密度差不多，利用密度不好区分，故D不符合题意； 故选C。 3．（23-24九年级上·甘肃天水·期末）“长征五号”系列运载火箭，为“天问一号”“嫦娥五号”等多项重要航天器发射任务立下了汗马功劳。下面关于“长征五号”涉及的物理知识说法正确的是（    ） A．火箭燃料在选择时，主要考虑的因素是燃料的比热容 B．火箭升空时，燃气的内能转化为火箭的机械能 C．火箭加速上升时，火箭的动能转化为重力势能 D．火箭穿过大气层时，防护罩温度升高是通过热传递方式改变了内能 【答案】B 【知识点】物体运动过程中各种机械能的变化情况、做功改变物体的内能、热值的概念、单位和物理意义 【解析】A．热值大的燃料在质量相同时，完全燃烧可以放出更多的热量，故火箭燃料在选择时，主要考虑的因素是燃料的热值，故A错误； BC．火箭加速升空时，火箭的高度和速度同时增加，即机械能增加，燃气燃烧产生的内能转化为火箭的机械能，故B正确，C错误； D．火箭穿过大气层时，防护罩与空气剧烈摩擦做功，将机械能转化为内能，温度升高是通过做功的方式改变内能的，故D错误。 故选B。 4．（23-24九年级上·河南新乡·期末）关于内能、温度和热量，下列说法中正确的是（　　） A．的冰没有内能 B．燃料燃烧越充分，它的热值就越大 C．物体的内能增加，温度可能不变 D．热传递过程中，热量总是从内能多的物体传递给内能少的物体 【答案】C 【知识点】内能的概念、热传递的条件和方向、温度、热量与内能的区别与联系、热值的概念、单位和物理意义 【解析】A．一切物体都有内能，一块0℃的冰也有内能，故A错误； B．热值是燃料的特性，与燃烧情况无关，故B错误； C．物体吸收热量，温度不一定升高，例如：晶体熔化过程中，吸收热量，温度不变，故C正确； D．热传递的条件是有温度差，内能小的物体温度可能比内能大的物体温度高，因此热量也可能由内能小的物体传递给内能大的物体，故D错误。 故选C。 二、多选题 5．（23-24九年级下·河北沧州·期末）下列关于分子热运动和内能的说法，正确的是（　　） A．物体的内能增大，温度一定升高 B．铁块很难被压缩表明分子间存在斥力 C．鲜花香气四溢是一种扩散现象 D．发生热传递的物体之间一定存在温度差 【答案】BCD 【知识点】分子间作用力的现象、扩散现象、热传递的条件和方向、温度、热量与内能的区别与联系、分子的热运动 【解析】A．晶体熔化时，持续吸热，内能增大，温度不变，故A错误； B．分子间存在相互作用的引力和斥力，铁块很难被压缩表明分子间存在斥力，故B正确； C．鲜花香气四溢是一种扩散现象，说明分子在不停做无规则运动，故C正确； D．热传递的前提是存在温度差，发生热传递时热量从高温物体传递给低温物体，故D正确。 故选BCD。 三、填空题 6．（2024·四川达州·中考真题）如图所示是小明同学在一个标准大气压下探究某物质熔化时温度随时间变化的图像，第6min时的内能 （选填“大于”“等于”或“小于”）第8min时的内能；该物质在CD段的比热容是AB段比热容的 倍。（被加热质的质量和吸、放热功率不变）。 【答案】 小于 2 【知识点】热传递改变物体的内能、计算物体温度变化时的吸放热 【解析】[1]物质熔化过程中吸收热量，内能增大；所以第6min时的内能小于第8min时的内能。 [2]如图，该物质熔化过程中质量不变，加热4min，吸收的热量相同，AB段升高的温度为10℃，CD段升高的温度为5℃，由Q＝cmΔt可知 即该物质在CD段的比热容是AB段比热容的2倍。 7．（2024·宁夏·中考真题）小越参加一次长跑，身体消耗的能量为6.6×106J，这些能量相当于完全燃烧0.55kg的干木柴才能得到，则干木柴的热值为 J/kg，如果用掉一半后，干木柴的热值将 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】 1.2×107 不变 【知识点】热值的概念、单位和物理意义、热值的公式及相关计算 【解析】[1][2]干木柴的热值为 热值是燃料的特性，其大小只与燃料的种类有关，而与燃料的质量无关，用掉一半后，干木柴的热值仍为1.2×107J/kg。 四、实验题 8．（23-24九年级上·江苏盐城·期末）为了比较两种燃料的热值，小明采用如图甲所示的两套完全相同的装置进行实验，烧杯内水的初温和质量相同，实验中忽略热量的损失。 (1)实验前调整铁夹A的位置，其目的是使 （石棉网/温度计）处于适当的高度； (2)实验中应控制燃料燃烧的 （时间/质量）相同，根据 比较燃料燃烧放出热量的多少； (3)小明选用了燃料a和燃料b进行实验。当燃料燃尽时，小明记下了各个时刻烧杯中水温，绘制了图乙的图像，则可初步判断燃料 的热值大； (4)另一组的小华也用图甲的两套完全相同的装置进行实验，比较燃料c和燃料d的热值，并重新在烧杯内加入初温和质量相同的水，在燃料烧完后也画出了水的温度随时间变化的图像如图丙所示。燃料c在6min时水就沸腾了，造成水过早沸腾的原因可能是 。分析图像可知燃料c燃烧10min放出的热量 （大于/等于/小于）燃料d燃烧15min放出的热量； (5)你认为根据丙图像 （能/不能）比较两种燃料热值的大小。 【答案】(1)石棉网 (2)质量 温度计上升的示数 (3)b (4)燃料c的燃烧过程比较快 大于 (5)能 【知识点】比较不同燃料的热值大小 【解析】（1）实验时要用火焰的外焰加热；调整铁夹A的位置，其目的是使石棉网处于适当的高度，方便用外焰加热。 （2）[1][2]比较两种燃料的热值，根据控制变量法可知，应控制燃料的质量相同；根据转换法可知，比较燃料燃尽时温度计上升的示数来比较燃料燃烧放出热量的多少。 （3）由图乙知道，当燃料燃尽时，图线b的温度变化大，说明相同质量的a、b燃料完全燃烧时b放出的热量多，则b的热值大。 （4）[1]燃料c在6min时水就沸腾了，说明水吸收的热量多，造成水过早沸腾的原因可能是燃料c的燃烧过程比较快。 [2]由图丙知道，燃料c燃烧10min放出的热量已经使水沸腾，燃料d燃烧15min放出的热量没有使水沸腾，表明c放出的热量多。所以，燃料c燃烧10min放出的热量大于燃料d燃烧15min放出的热量。 （5）由图丙知道，两种燃料全部燃尽时，c燃料使水升高的温度更大，则c的热值大，故能比较热值的大小。 9．（23-24九年级上·河北石家庄·期末）小明组装了图所示的装置探究煤油和菜籽油的热值大小。 燃料 加热前的水温/℃ 燃料燃尽后水温/℃ 10g煤油 20 80 ① 20 50 （1）小明设计的实验数据表格如上表，其中①处内容漏写了，请你帮他补充完整： ； （2）为使实验现象明显，烧杯中水的质量应适当 （选填“大”或“小”）一些； （3）由表中记录数据可知， 的热值大； 【拓展】实验后小明根据实验数据，利用公式Q=cmΔt算出了A烧杯中的水吸收的热量，再结合“10g煤油”这一数据，算出的煤油热值偏小，原因是 。 【答案】 10g菜籽油 小 煤油 燃料并不可能完全燃烧 【知识点】比较不同燃料的热值大小 【解析】（1）[1]因燃料放出的热量与质量有关，必须控制燃料的质量相等，因此①处应填写10g菜籽油。 （2）[2]由实验可知，是通过比较水升高的温度比较燃料放出热量的多少，从而得到燃料热值的大小，因此升高的温度越大，实验现象越明显，因此应让烧杯中水的质量小一些。 （3）[3]由图表数据知道，相同质量的燃料燃烧后，用煤油加热的烧杯中的水温度升高的快，所以煤油的热值较大。 [4]由于燃料并不可能完全燃烧，燃料燃烧放出的热会散失到空气中，又或被烧杯等实验装置吸了热，使Q放大于Q吸，依此计算出煤油的热值比实际要偏小些。 10．（23-24九年级上·广东河源·期末）用下图所示的两套完全相同的器材，比较酒精和煤油的热值大小，分别在两个燃烧皿中放入质量 （选填“相同”或“不同”）的酒精和煤油.点燃后加热质量相等的水，通过比较燃料 （选填“燃烧相同时间”或“全部燃烧”）后温度计示数的变化来比较燃料的热值大小。实验结束时，乙装置中水温升高较多，可初步判断 的热值较大。 【答案】 相同 完全燃烧 煤油 【知识点】比较不同燃料的热值大小 【解析】[1][2]分别在两个燃烧皿中放入质量相同的酒精和煤油，点燃后加热质量相等的水，通过比较燃料全部燃烧后温度计示数的变化来比较燃料的热值大小，温度计示数变化大的，水吸收的热量较多，燃料完全燃烧释放的热量较多，由得，质量相同时，燃料完全燃烧释放的热量较多的燃料热值较大。 [3]实验结束时，乙装置中水温升高较多，质量相同的酒精与煤油完全燃烧的质量相同时，煤油释放的热量较多，说明煤油的热值较大。 11．（23-24九年级上·河南安阳·期末）实验小组利用如图甲所示的装置探究“水沸腾前后温度变化的特点”。 （1）实验中某时刻温度计的示数如图甲所示，此时水温是 ℃； （2）图乙是小明绘制的温度随时间变化的图像，分析图像可知水沸腾时温度 ； （3）如图丙所示，这是实验过程中观察到水中气泡上升过程的其中一种情况，此时水处于 （选填“沸腾前”或“沸腾时”）的状态； （4）小组中两名同学选用的实验装置相同，他们绘制的水的温度随时间变化图像如图丁所示，造成图像不同的原因是水的 不同； （5）小明利用图甲装置测量酒精的热值。测出酒精燃烧的质量和烧杯中水的质量，记录水升高的温度，从比热容表中查得水的比热容，利用公式Q＝cmΔt算出了水吸收的热量，然后再利用公式计算出了酒精的热值。你认为他的计算结果 （选填“可靠”或“不可靠”），理由是 （写出一条即可）。 【答案】 93 （保持）不变 沸腾时 质量 不可靠 酒精燃烧放出的热量不能被水完全吸收（或酒精不能完全燃烧） 【知识点】比较不同燃料的热值大小、探究水在沸腾前后温度变化的特点 【解析】（1）[1]如图甲，温度计的分度值为1℃，由液面位置可知此时水温为93℃。 （2）[2]水沸腾后温度保持为99℃不变，故水沸腾时温度保持不变。 （3）[3]沸腾时，水蒸气不断进入气泡，使气泡变大，所以上方气泡大，故此时水处于沸腾时的状态。 （4）[4]如图丁，a比b温度上升快，是因为a的水质量小。 （5）[5][6]因为酒精不能完全燃烧，且酒精燃烧放出的热量不能被水完全吸收等原因，他的计算结果会偏小，不可靠。 六、计算题 12．（23-24九年级上·山西吕梁·期末）热效率水平是一个国家柴油机技术综合实力的核心标志，提升热效率是柴油机诞生以来全行业的共同追求。某集团于2022年正式发布全球首款热效率突破52.28%的商用柴油机。该商用柴油机的热效率远远高于目前市场现有主流产品平均46%的热效率。某型号安装此柴油机的载重汽车在某次测试中，在一段平直的公路上匀速行驶10km，牵引力恒为，该柴油机的实际热效率为50%。（柴油的热值）求此次测试过程中： （1）牵引力做的功； （2）消耗柴油的质量。 【答案】（1）；（2） 【知识点】功的计算和估算、热值的公式及相关计算、热机效率的计算 【解析】解：（1）牵引力做的功 （2）消耗的柴油完全燃烧放出的热量 由得，消耗柴油的质量 答;（1）牵引力做的功4.3×107J； （2）消耗柴油的质量2kg。 【题型7 比热容】 一、单选题 1．（23-24九年级上·山东济南·期末）将一瓶酒精用去一半，则剩下的一半（　　） A．比热容和热值都不变 B．热值不变，比热容变为原来一半 C．比热容和热值都变为原来一半 D．比热容不变，热值变为原来一半 【答案】A 【知识点】比热容的概念、单位和物理意义、热值的概念、单位和物理意义 【解析】比热容是物质的一种特性，只与物质种类及状态有关，与质量无关；热值是燃料的一种特性，只与燃料的种类有关，与质量无关；将一瓶酒精用去一半，则剩下的一半比热容和热值都不变，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 2．（2023·安徽淮北·一模）在标准大气压下将质量相同的甲、乙、丙三块金属加热到相同的温度后，放到上表面平整的冰块上。经过一段时间后，冰块形状不再变化，状态如图所示。三块金属的比热容大小相比 A． c甲最大 B．c乙最大 C．c丙最大 D．一样大 【答案】C 【知识点】不同物质的吸热本领 【解析】冰块形状不再变化时，三块金属的温度都等于冰的温度，即三块金属降低的温度相同，由图知道，丙处冰块形变是最大，说明丙处冰块吸收的热量最多，即丙金属放出的热量最多，由知道，在质量和降低温度一定时，丙金属放出的热量最多，则丙的比热容最大，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C 3．（23-24九年级上·广东茂名·期末）两个相同的容器分别装了质量相同的两种液体，用同一热源分别加热，液体温度与加热时间关系如图所示。根据图线可知（    ） A．甲液体的比热容大于乙液体的比热容 B．如果升高相同的温度，两种液体吸收的热量相同 C．加热时间相同，甲液体吸收的热量大于乙液体吸收的热量 D．加热时间相同，甲液体温度升高比乙液体温度升高得多 【答案】A 【知识点】不同物质的吸热本领 【解析】A．由公式变形得：，由图像可知，质量和吸收的热量都相同的甲、乙两种液体，甲液体升高的温度低，所以甲比乙液体的比热容大。故A符合题意； B．甲与乙液体升高的温度相同，质量相同，甲比乙液体的比热容大。根据可知，甲比乙液体吸收的热量多。故B不符合题意； C．由题意知，同一热源分别加热，加热相同的时间，甲与乙液体吸收的热量相同。故C不符合题意； D．由图像可知，加热相同的时间，甲、乙液体吸收相同的热量，甲比乙液体温度升高的少。故D不符合题意。 故选A。 4．（23-24九年级上·山东临沂·期末）如图是加热的冰时温度随时间变化的图像，下列判断正确的是（　　） A．BC段是冰的熔化过程，温度不变，内能不变 B．加热相同时间时，冰升温比水快，说明冰的比热容比水大 C．水的沸点是98℃，说明当地的大气压高于一个标准大气压 D．冰熔化时温度保持0℃不变、说明冰是晶体 【答案】D 【知识点】大气压对液体沸点的影响、熔化和凝固的图像、温度、热量与内能的区别与联系、不同物质的吸热本领 【解析】A．BC段温度不变，是冰的熔化过程，在此过程中需要不断吸热，所以内能增大，故A错误； B．冰熔化成水后质量不变，加热相同时间时吸收相等热量，冰升温比水快，说明冰的比热容比水小，故B错误； C．一个标准大气压下水的沸点是100℃，水的沸点随气压减小而降低，水的沸点是98℃，说明当地的大气压低于一个标准大气压，故C错误； D．冰熔化时温度保持0℃不变、说明冰有熔点，冰是晶体，故D正确。 故选D。 5．（23-24九年级上·福建漳州·期末）甲、乙两物质的比热容之比为1∶2，质量之比为3∶2，若它们吸收相等的热量，则甲、乙升高的温度之比为（　　） A．4∶3 B．3∶4 C．6∶1 D．1∶6 【答案】A 【知识点】计算物体温度变化时的吸放热 【解析】对于甲物质，其升高的温度为 对于乙物质，其升高的温度为 由于甲、乙两物质吸收的热量相等，我们可以将两式相除，得到甲、乙两物质升高的温度之比 将题目中给出的比热容之比 和质量之比代入上式得 所以，甲、乙两物质升高的温度之比为 4∶3，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 6．（2024·湖南·模拟预测）小明用如图甲所示的装置比较不同物质吸热升温情况。将分别盛有50g水和50g食用油的两个相同试管同时用红外加热器加热，温度传感器与电脑相连。电脑上显示温度随时间变化的图像如图乙所示。已知，下列说法正确的是（　　） A．加热2min，水吸收的热量大于油吸收的热量 B．油的比热容为 C．第2~3min内，油吸收的热量为 D．小乐用该装置实验，得到水和油的温度随时间变化图线均为A，则 【答案】C 【知识点】不同物质的吸热本领、计算物体温度变化时的吸放热 【解析】A．两个相同试管同时用红外加热器加热相同时间，水吸收的热量等于油吸收的热量，故A错误； B．根据图乙可知，升高相同的温度，B所吸收的热量更多，故B的比热容大，B为水。升高20℃，A、B的加热时间分别为2min和3min，则其对应的吸热之比为 根据可知 在质量和升高的温度相同的情况下，油的比热容为 故B错误； C．水加热3分钟升高20℃，水吸收的热量为 第2~3min内，水吸收的热量为 因此，在相同时间内，水和油吸收的热量一样多，故第2~3min内油吸收的热量为，故C正确； D．小华用该装置实验，得到水和油的温度随时间变化图线均为A，故相同时间，吸热相同，升高的温度相同，根据可知，质量与比热容成反比，即 故D错误。 故选C。 二、实验题 7．（24-25九年级上·河北保定·期末）小明利用如图所示的装置“比较不同物质吸热的情况”。 加热时间/min 0 1 2 3 4 5 6 甲的温度/℃ 30 34 38 42 46 50 54 乙的温度/℃ 30 37 44 51 58 65 72 (1)器材：相同规格的电加热器、烧杯、温度计各两个，以及 （填测量工具）、托盘天平（含砝码）、水和煤油； (2)选取两个相同规格的电加热器进行实验，目的是为了通过比较 （选填“加热时间”或“升高的温度”）来比较物质吸收热量的多少； (3)实验中选取 相同的液体甲和液体乙，分别倒入甲乙两个烧杯中，用电加热器加热，当它们吸收相同的热量时，通过比较 （选填“加热时间”或“升高的温度”）来比较不同物质吸热能力的强弱； (4)部分实验数据如表所示，分析数据可得出结论：液体 （选填“甲”或“乙”）的吸热能力更强； (5)【拓展】小明认为如果将电加热器换为酒精灯，只要查出酒精的热值和实验中燃烧掉的酒精质量，就可以计算出两种液体吸收的热量，进而计算出两种液体的比热容。若按照他的想法进行实验，计算出的比热容数值将会比真实值 （选填“偏大”或“偏小”），你认为造成这一偏差的原因可能是 。 【答案】(1)停表 (2)加热时间 (3)质量 升高的温度 (4)甲 (5)偏大 见解析 【知识点】不同物质的吸热本领、比热容的定义式、控制变量法、转换法 【解析】（1）物体吸收热量的多少是通过加热时间来反映的，故需要用秒表来测量时间。 （2）相同规格的电加热器在相同的时间内放出的热量相同，选取两个相同规格的电加热器进行实验，是为了通过比较加热时间来比较物质吸收热量的多少，加热时间越长，物质吸收的热量越多。 （3）[1][2]在比较不同物质的吸热能力的实验中，应在两个相同的烧杯中加入初温相同和质量都相同的甲和乙，用相同规格的电加热器加热，则在相等时间内甲和乙吸收的热量相等，然后通过比较升高的温度来比较不同物质的吸热能力，升高温度越高，其吸热能力越弱。 （4）根据表中实验数据可知，加热6min，甲的温度升高了24℃，乙的温度升高了42℃，即吸收相同的热量，甲升高的温度低，说明甲的吸热能力强。 （5）[1][2]由于酒精燃烧放出的部分热量会散失到空气中，还有部分热量被烧杯等实验装置吸收了，酒精放出的热量没有被液体完全吸收，使，因此计算出的比热容数值会比真实值偏大。 8．（23-24九年级上·山西长治·期末）创新小组的同学在“比较A、B液体谁更适合做发动机冷却剂”的实验中，他们设计了如下的实验方案：将质量相等、初温相同的甲、乙液体，分别装入两支规格相同的试管中，再将两支试管放在盛有水的烧杯中，用酒精灯对烧杯加热，如图甲所示。同学们观察实验现象，记录相关数据，并绘制出图像，如图乙所示。 (1)从图像上可以看出：A液体的沸点是 ℃； (2)从图像上看，A液体的比热容 （选填“大于”、“小于”或“等于”）B液体的比热容； (3)通过对实验结果的分析，可以知道： （选填“A”或“B”）液体更适合做汽车发动机的冷却液； (4)该方案具有 的优点（写出一个即可）。 【答案】(1)60 (2)小于 (3)B (4)液体受热均匀 【知识点】沸腾的条件、沸点、不同物质的吸热本领、比热容的定义式 【解析】（1）液体在沸腾时温度保持不变，由图像可知A液体的沸点为60℃。 （2）从图像上看，液体沸腾前，加热相同时间，B升温慢，故A液体的比热容小于B液体的比热容。 （3）根据，在质量和升高的温度相同时，B的比热容大，吸热多，故B液体更适合作发动机的冷却液。 （4）和直接用酒精灯加热相比，采用水浴法加热该方案具有的优点：液体受热均匀。 9．（23-24九年级上·江苏宿迁·期末）小明同学取a、b两种粉末各50g，利用如图甲所示的实验装置“探究固体熔化时温度的变化规律”。 (1)根据实验数据绘制了如图乙所示的温度-时间图像，由图像可以判断 物质是晶体，a物质第9min时的内能 （选填“大于”、“小于”或“等于”）第3min时的内能； (2)某时刻，温度计的示数如图甲所示，为 ℃；若a物质在固态时的比热容为，则该物质熔化后，液态时的比热容为 。 (3)小刚也用a粉末和相同的实验装置完成了实验，他根据数据画出的图像如图丙所示，则小刚实验中存在的问题可能是 （写出一条即可） 【答案】(1)a 大于 (2) 35 (3)质量较小，熔化较快；或记录温度的时间间隔太长 【知识点】探究固体熔化时温度的变化规律 【解析】（1）[1][2]晶体有固定的熔点和凝固点，非晶体没有固定的熔点和凝固点，由乙图可知，a物质在熔化过程中吸热，但温度保持不变，有固定的熔点，属于晶体；晶体在熔化过程中不断吸热，内能不断增大，故a物质第9min时的内能大于第3min时的内能。 （2）[1][2]温度计的示数如图甲所示，该温度计分度值为1℃，故此时的温度为35℃；该晶体由固态到开始熔化用时3min，温度上升30℃，全部变为液体后用时3min，温度上升20℃，用同样的加热器加热，吸收的热量相同，物质的质量不变，于是有公式 变形得 （3）如图丙所示，图像与晶体熔化曲线有一定区别，原因可能是质量较小，熔化较快或记录温度的时间间隔太长。 10．（23-24九年级上·辽宁大连·期末）在“比较不同物质吸热能力”的实验中，某小组使用了如图1所示的实验器材。 （1）除了图1中所示器材，还需要的测量仪器有 和 ； （2）实验时，使用相同的电加热器加热水和煤油，目的是 ； （3）用加热时间来表示 ； （4）沿海地区有一种现象与物质吸热能力有关：在沿海地区，炎热、晴朗的天气里常常出现“海陆风”，当出现如图2所示风向时，通常 。 A．发生在白天，且陆地温度较高 B．发生在白天，且海水温度较高 C．发生在夜晚，且陆地温度较高 D．发生在夜晚，且海水温度较高 【答案】 天平 秒表 使水和煤油相同的时间吸收的热量相同 物质吸收热量的多少 D 【知识点】不同物质的吸热本领 【解析】（1）[1][2]根据转换法，通过加热时间比较相同质量的不同液体吸热的多少，需要测量质量和时间，故需要用到秒表和天平。 （2）[3]实验时使用相同的电加热器加热水和煤油，由转换法，目的是使水和煤油相同的时间吸收的热量相同。 （3）[4]通过加热时间比较相同质量的不同液体吸热的多少。 （4）[5]水的比热容比泥土、沙石的大，白天太阳照射时，水面温度上升得慢，陆地温度上升得快，热空气上升，冷空气补充，风从海面吹向陆地，形成海风； 晚上，气温下降，水面温度下降得慢，温度高一些，热空气上升，风从陆地吹向海面，形成陆风，由图可知，此时地面附近的空气从陆地吹向海洋，形成陆风，故出现如图所示风向时，通常发生在夜晚，且海洋温度较高，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 11．（23-24九年级上·河北石家庄·期末）如图甲所示是小明“比较水和煤油吸热升温特点”的实验装置。 （1）加热过程中，用玻璃棒搅动的目的是 ； （2）实验中，除了图甲中所展示的实验器材外，还必须用到的测量工具有天平和 ； （3）关于该实验的变量控制，下列做法不正确的是 ； A．使用相同的酒精灯 B．使用相同的烧杯 C．使用相同的石棉网 D．烧杯中分别装入相同体积的水和煤油 （4）小明同学用正确的方法分别给质量和初温都相同的水和煤油加热，记录加热时间和升高的温度，根据记录的数据作出了两种液体的温度T随时间t变化的图像（如图乙所示）。根据图像可知，若使水和煤油升高相同的温度，应给 （选填“水”或“煤油”）加热更长的时间；水的比热容与煤油的比热容之比为 。 【答案】 使水和煤油受热均匀 秒表 D 水 2:1 【知识点】不同物质的吸热本领、比热容的定义式、控制变量法 【解析】（1）[1]加热水和煤油时，要用玻璃棒不断的搅拌，这样可以使水和煤油受热均匀。 （2）[2]实验中应用秒表测量吸热的时间，用天平测量两种液体的质量。 （3）[3]要“比较水和煤油吸热升温特点”就要采用控制变量法，控制热源（酒精灯火焰的大小、相同的石棉网）、盛装液体的容器相同和液体质量一定。因为水和煤油的密度是不同的，体积相同时，质量是不同的，所以不能在烧杯中分别装入相同体积的水和煤油。故ABC正确，不符合题意，D错误，符合题意。 故选D。 （4）[4]由Q=cmΔt可知，若使水和煤油升高相同的温度，水吸收的热量更多，故应给水加热更长的时间，因为水的吸热能力更强。 [5]由图知，水和煤油的初温相同，都加热到60℃时，水需要的加热时间是8min，煤油需要的加热时间是4min，根据转换法可知，水和煤油吸收的热量之比为 水和煤油的质量相同，由可知，水的比热容与煤油的比热容之比为 故水的比热容与煤油的比热容之比为。 三、填空题 12．（23-24九年级·安徽亳州·期末）在四川邛徕窑遗址中出土了一种唐朝“省油灯”。这种省油灯的灯盏是铜质的，在灯盏下增加了一层夹层，又叫夹层灯。夹层留一小孔，热会由灯盏通过 方式使油的内能增加，温度升高，增加耗油量。在夹层中加水，达到省油的目的，这是利用水的 较大的特性。 【答案】 热传递 比热容 【知识点】热传递改变物体的内能、水的比热容特点及应用 【解析】[1]灯点燃后会加热灯盏，热量会通过热传递的方式转移给油，使油的内能增大。 [2]如果在夹层中加水，因为水的比热容较大，使油的温度升高得慢些，达到省油的目的。 13．（23-24九年级上·贵州黔东南·期末）为了比较“水和砂石的吸热能力”，小敏做了如图所示的实验：在两个相同试管中分别装有质量和初温都相同的水和砂石，用两个相同的酒精灯对其加热，实验数据记录如下： 质量/g 温度升高10℃所需要的时间/s 温度升高20℃所需要的时间/s 温度升高30℃所需要的时间/s 砂石 30 64 89 124 水 30 96 163 220 请回答下列问题： (1)在此实验中用到的测量工具有停表、温度计和 ； (2)分析表中的实验数据可知：质量相同的水和砂石，升高相同的温度时水吸收的热量 （选填：“大于”或“小于”）砂石吸收的热量； (3)质量相同的水和砂石，在升高相同温度时， 吸收的热量多，所以这种物质的吸热能力要强一些； (4)请你写出另外一种比较水和砂石吸热能力的方法：为了比较水和砂石吸热本领的大小，也可以让它们吸收相同的热量，比较 ，来比较它们吸热本领的大小。 【答案】(1)天平 (2)大于 (3)水 (4)升高的温度 【知识点】托盘天平的构造、不同物质的吸热本领 【解析】（1）为了在两个相同试管中分别装有质量和初温都相同的水和砂石，测物体的质量需要用天平，用温度计测量温度；在此实验中用到的测量工具有停表、温度计和天平。 （2）在此实验中，用加热时间的长短来表示水和砂石吸热的多少。因为质量相同的水和砂石，升高相同温度，水用加热时间比砂石的长，故水吸收的热量大于砂吸石收的热量。 （3）根据表中数据知，多次实验得到的结果都是，在升高相同温度时，水需要的加热时间都多余砂石，故水吸收的热量多，所以这种物质的吸热能力要强一些。 （4）如果加热相同的时间（即吸收相同热量），质量相同的水和沙子，根据吸收热量的计算公式，又因为水的比热容大于沙子的比热容，故沙子升高的温度更高。故在此实验中，为了比较水和铁砂吸热本领的大小，也可以让它们吸收相同的热量，比较升高的温度，来比较它们吸热本领的大小。 四、计算题 14．（23-24九年级上·湖南常德·期末）攀枝花日照丰富，为了节约能源，攀枝花很多屋顶都安装了太阳能热水器。已知某太阳能热水器储水箱内盛有50kg的水，在阳光照射下，水的温度从20℃升高到59℃，已知c=4.2×103J/（kg·℃）。求： (1)水吸收的热量； (2)这些热量相当于完全燃烧多少煤气放出的热量。（q=3.9×107J/m3） 【答案】(1)8.19×106J (2)0.21m3 【知识点】计算物体温度变化时的吸放热、热值的公式及相关计算 【解析】（1）水吸收的热量 （2）煤气用量 15．（23-24九年级上·山东临沂·期末）我国在南海试开采可燃冰取得圆满成功，实现了我国天然气水合物开发的历史性突破。可燃冰清洁无污染、储量巨大，是一种非常理想的新型能源。可燃冰的热值很大，是天然气热值的10倍以上，若按10倍计算[已知，天然气的热值q=7×107J/m3]，求: （1）体积为0.01m3的可燃冰完全燃烧放出的热量为多少？ （2）若这些热量的90%被质量为100kg的水吸收，则水升高的温度是多少？ 【答案】（1）；（2） 【知识点】计算物体温度变化时的吸放热、热值的公式及相关计算、热机效率的计算 【解析】解：（1）可燃冰的热值为 体积为0.01m3的可燃冰完全燃烧放出的热量为 （2）水吸收的热量为 水升高的温度是 答：（1）体积为0.01m3的可燃冰完全燃烧放出的热量为； （2）若这些热量的90%被质量为100kg的水吸收，则水升高的温度是。 16．（23-24九年级上·辽宁·期末）水稻是喜温作物，春季育秧时，农民通常在傍晚向秧田灌水，早晨再将水放出，以防霜冻。在夜晚的时候某秧田需要灌入水。[已知，，燃气的热值为] （1）该秧田内的水在降低2℃时能放出多少热量？ （2）水放出的热量若通过燃气加热获取，燃气放热的效率为50%，需消耗多少千克燃气？ （3）若相同质量的泥土放出与（1）同样多的热量，则泥土的温度降低了多少摄氏度？ （4）根据你的计算结果来分析一下农民伯伯为什么白天要把秧田里的水放出去？ 【答案】（1）；（2）2kg；（3）10℃；（4）见解析 【知识点】计算物体温度变化时的吸放热、热值的公式及相关计算、热机效率的计算 【解析】解：（1）灌入水，水的质量 水降低2摄氏度时放出的热量 （2）燃气放热的效率为50%，则需要完全燃烧放出的热量为 需要消耗燃气的质量 （3）若相同质量的泥土放出与（1）同样多的热量，泥土的温度降低的温度 （4）因为水的比热容比泥土的大，白天，相同质量的水和干泥土吸收相同的热量时，水升高的温度比干泥土低，不利于秧苗成长（干泥土升高的温度比水升高的温度高，利于秧苗生长）。 答：（1）该秧田内的水在降低2℃时放出的热量； （2）需消耗2kg的燃气； （3）泥土的湿度降低了10℃； （4）略。 【题型8 热机和热机效率】 一、单选题 1．（23-24九年级上·河南郑州·期末）如图为航母上简化的蒸汽弹射装置，能带动舰载机在两秒钟内达到起飞速度，如图为四冲程汽油机的工作示意图。下列判断不正确的是（   ） A．图a中气缸内的蒸气体积膨胀，从而推动活塞使舰载机获得牵引力 B．气缸内的蒸汽推动活塞时，内能减小 C．从能量转化角度讲，蒸汽弹射装置工作时与图A所示的原理相似 D．汽油机的一个工作循环的正确顺序是ABCD 【答案】C 【知识点】汽油机的构造与工作过程、做功改变物体的内能 【解析】AB．图a中的弹射装置工作时，气缸内的蒸汽体积膨胀，推动活塞对外做功，将内能转化为机械能，蒸汽的内能减小，对外输出机械能，从而推动活塞使舰载机获得牵引力，故AB正确，不符合题意； C．图b中的C图，两气门关闭，活塞下行，为做功冲程，将内能转化为机械能，从能量转化角度讲，蒸汽弹射装置工作时与图C所示的原理相似，故C错误，符合题意； D．图A，进气门打开，排气门关闭，活塞下行，为吸气冲程；图B，两气门关闭，活塞上行，为压缩冲程；图C，由以上解析可知，为做功冲程；图D，进气门关闭，排气门打开，活塞上行，为排气冲程；汽油机的一个工作循环的正确顺序是ABCD，故D正确，不符合题意。 故选C。 2．（23-24九年级上·北京石景山·期末）如图所示是内燃机的四个冲程，其中属于内能转化为机械能的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【知识点】汽油机的构造与工作过程、热机工作过程中的能量转化 【解析】A．进气门打开，排气门关闭，活塞下行，为吸气冲程，没有能量转换，故A不符合题意； B．进气门和排气门关闭，火花塞放电，气体燃烧推动活塞下行，将内能转化为机械能，故B符合题意； C．进气门和排气门关闭，活塞上行，为压缩冲程，对气体做功，将机械能转化为内能，故C不符合题意； D．进气门关闭，排气门打开，活塞上行，为排气冲程，没有能量转换，故D不符合题意。 故选B。 3．（23-24九年级上·吉林·期末）关于热现象，下列说法正确的是（　　） A．晶体在熔化过程中温度不变，内能也不变 B．热机的做功冲程将机械能转化为内能 C．由于水银比热容小吸热升温快，因而用水银作为体温计玻璃泡里的测温液体 D．雪花飘飘是分子无规则运动的结果 【答案】C 【知识点】热机工作过程中的能量转化、生活中的比热容问题、温度、热量与内能的区别与联系、扩散现象 【解析】A．晶体熔化过程中要继续吸收热量，改变物质结构，内能增加；例如：0℃的冰熔化成0℃水，吸收热量，内能增加，但温度不变，故A错误； B．热机的压缩冲程中，活塞压缩气体做功，将机械能转化为内能，故B错误； C．由于水银的比热容较小，吸收相同的热量时，水银的温度会升高得更快，这使得水银体温计能够更灵敏地反映体温的变化，故C正确； D．雪花是固态的水，雪花飘飘属于物体的机械运动，不是分子的运动，分子运动是肉眼看不见的，故D错误。 故选C。 二、填空题 4．（23-24九年级上·湖北武汉·期末）2023年杭州第19届亚运会的主火炬塔首次采用了废碳再生的“绿色甲醇”作为燃料，不仅是全球首次将一种液体环保燃料应用在大型赛事中，还实现了碳的零排放。甲醇燃烧的过程是将化学能转化成 ，已知“绿色甲醇”的热值约为q＝2×107J/kg，当完全燃烧0.2kg的“绿色甲醇”时，释放的热量为 J，若这些热量的80%被水吸收，可将 kg的水温度升高50℃。 【答案】 内能 4×106 15.2 【知识点】计算物体温度变化时的吸放热、热值的公式及相关计算 【解析】[1]甲醇燃烧过程中将甲醇的化学能转化成内能。 [2][3]完全燃烧0.2kg的绿色甲醇放出的热量 由题知，水吸收的热量 Q吸＝80%×Q放＝80%×4×106J＝3.2×106J 由Q吸＝cmΔt得水的质量 5．（23-24九年级上·山西临汾·期末）如图所示，拖拉机发动机采用循环流动的水进行冷却。原因是 ；若一台四冲程汽油机的飞轮转速为1800r/min，该汽油机每秒钟做功 次。 【答案】 水的比热容较大 15 【知识点】汽油机的构造与工作过程、水的比热容特点及应用 【解析】[1]常用水作冷却剂，是因为水的比热容较大，质量相同的水与其它物质相比，升高相同的温度，水吸收的热量多，达到较好的冷却效果。 [2]一台单缸四冲程汽油机的飞轮转速为1800r/min，说明1min飞轮转1800r，则每秒钟飞轮转30转，完成15个工作循环，做功15次。 6．（23-24九年级上·甘肃陇南·期末）图甲中气球在放气时，它喷嘴的温度和原来相比 （选填“变高”、“变低”或“不变”）了，此过程发生的能量转化与图乙中的内燃机在 （选填“A”或“B”）图所示过程的能量转化是一致的。 【答案】 变低 A 【知识点】热机工作过程中的能量转化、通过做功改变物体内能时，能量的转化 【解析】[1]气球内的气体向外喷出时，气体对外做功，将内能转化为机械能，所以球内气体的内能减小、温度降低，则它喷气的嘴部温度和原来相比变低了。 [2]如图A，进气门和排气门都关闭，活塞向下运行，高温高压的燃气推动活塞做功，因此是做功冲程，也是将内能转化为机械能，即图甲中发生的能量转化与图乙的A图中的能量转化相同。 7．（23-24九年级上·湖南株洲·期末）内燃机一个工作循环有四个冲程，实现将内能转化为机械能的是 冲程。某品牌汽车每行驶100km耗油7kg，这些汽油完全燃烧要放出 J的热量。如果这些热量全部被水吸收可以使质量为 kg的水温度升高80℃。（汽油的热值，水的比热容）计算结果保留整数）。 【答案】 做功 958 【知识点】热值的公式及相关计算、汽油机的构造与工作过程、计算物体温度变化时的吸放热 【解析】[1]做功冲程，燃料燃烧，化学能转化为内能，推动活塞向下运动，将内能转化为机械能。 [2]汽油完全燃烧要放出的热量 [3]水的质量 8．（23-24九年级上·江苏宿迁·期末）请完成下列填空。 (1)图甲中点燃的蜡烛上下摆动，形成跷跷板，涉及的物理原理是 ； (2)图乙是用绳和木棍体验“滑轮组”的实验，该实验说明滑轮组绕绳段数越多，所省的 （选填“力”、“距离”或“能量”）也越多； (3)图丙所示，从最高位置到最低位置的过程中滚摆的动能 （选填“增大”或“减小”）； (4)图丁是某台汽油机的能量流向图，这台汽油机的效率多大？ 。 【答案】(1)杠杆原理 (2)力 (3)增大 (4)30% 【知识点】热机效率的计算、单摆和滚摆运动时的能量变化情况 【解析】（1）[1]图甲中点燃的蜡烛上下摆动，有支点、两个力、两个力臂，符合杠杆的五个要素，故其原理为杠杆原理。 （2）[2]图乙相当于一个滑轮组，手所拿的绳端相当于滑轮组的绳子自由端，该实验说明滑轮组绕绳段数越多，所省的力越多。 （3）[3]图丙滚摆从最高位置到最低位置的过程中质量不变，速度变大，滚摆的动能增大。 （4）[4]热机效率是指有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的热量的比值，由图丁可知，输出有用机械能所占比例为 100%﹣33%﹣30%﹣7%＝30% 即该汽油机的效率为30%。 9．（23-24九年级上·广东茂名·期末）汽车发动机的一个工作循环包括四个冲程，其中图1是 冲程。若该单缸四冲程汽油机飞轮转速1200r/min，则该汽油机每秒钟对外做功 次；如图所示为某型号汽车发动机的能量流向图，若该发动机完全燃烧0.2kg的汽油，输出的有用功为 J。（汽油的热值为J/kg）。 【答案】 做功 10 【知识点】汽油机的构造与工作过程、热值的公式及相关计算、热机效率的计算 【解析】[1]图1中两个气门都关闭，活塞向下运动，火花塞点火，为做功冲程，将内能转化为机械能，对外提供动力。 [2]汽油机完成1个工作循环是4个冲程，飞轮转2转，对外做功1次，单缸四冲程汽油机飞轮转速1200r/min，即20r/s，表示每秒飞轮转动20圈，曲轴转动20周，40个冲程，对外做功10次。 [3]汽油完全燃烧放出的热量为 输出的有用功为 10．（23-24九年级上·广东清远·期末）随着生活水平的提高，汽车已经进入百姓家庭，它给我们的生活提供了便利，促进了社会的发展。汽车应用了许多物理知识，请你解答： (1)当汽油在发动机内燃烧不充分时会冒“黑烟”，这时发动机的效率将 （填“升高”、“不变”、“降低”）； (2)汽车发动机在工作时：发动机的温度会升得很高，通常在发动机外装有水套，汽车发动机用水作为冷却剂的主要原因是 ； (3)汽车在爬坡时，驾驶员的操作总是加大油门同时将变速器换为低档。加大油门是使发动机发挥最大的功率，换为低档是为了减慢车速。那么，在爬坡时减慢车速的目的是为了增大 。 【答案】(1)降低 (2)水的比热容较大 (3)牵引力 【知识点】P=Fv、水的比热容特点及应用、提高热机的效率的方法 【解析】（1）当汽油在发动机内燃烧不充分时会冒“黑烟”，说明汽油燃烧不充分，未燃烧的汽油无法被利用，这时发动机的效率将降低。 （2）汽车发动机用水作为冷却剂的主要原因是水的比热容较大，其他条件相同时，水升高相同温度，水吸收的热量较多。 （3）由得，功率相同时，速度越小，牵引力越大，则在爬坡时减慢车速的目的是为了增大牵引力。 三、计算题 11．（23-24九年级上·云南楚雄·期末）某同学在1个标准大气压下用燃气灶加热质量为8kg、初温10℃的水，消耗了的天然气，天然气完全燃烧放出的热量有60%被水吸收。已知水的比热容，天然气的热值为。求： (1)天然气完全燃烧所放出的热量； (2)水吸收的热量； (3)加热后水的温度。 【答案】(1)4.2×106J (2)2.52×106J (3)85℃ 【知识点】热机效率的计算、热值的公式及相关计算、计算物体温度变化时的吸放热 【解析】（1）完全燃烧的天然气，放出的热量 （2）天然气完全燃烧放出的热量有60%被水吸收，水吸收的热量 （3）加热质量为8kg的水，水升高的温度 加热后水的温度 12．（23-24九年级上·湖南娄底·期末）比亚迪油电混合动力汽车是一种新型节能汽车，这种汽车在内燃机启动时，可以给车提供动力的同时，也给动力蓄电池组充电。已知某型号混合动力汽车所用的蓄电池能够储存的最大电能是，若该车沿直线匀速行驶40km，此过程中汽车所受阻力大小为900N，蓄电池组的电能也增加了最大电能的10%，内燃机共消耗燃油2.5kg。（燃油热值为）求： (1)该汽车此次行驶中，若燃油完全燃烧可放出多少热量？ (2)该汽车行驶中牵引力做了多少功？ (3)该汽车内燃机的效率是多大？ 【答案】(1)1.15×108J (2)3.6×107J (3)40% 【知识点】功的计算和估算、热值的公式及相关计算、热机效率的计算 【解析】（1）燃油完全燃烧放出的热量是 Q=mq油=2.5kg×4.6×107J/kg=1.15×108J （2）匀速直线行驶牵引力和阻力是平衡力，该汽车行驶中牵引力 F=f=900N 牵引力所做的功 W=Fs=900N×4×104m=3.6×107J （3）蓄电池增加的电能 W′=1.0×108J×10%=1.0×107J 该汽车内燃机的效率为 13．（2024·福建南平·二模）如图是我国自主研发的水陆两栖飞机“鲲龙-600”，它可以承担大型灭火、水上救援等任务，若该两栖飞机以10m/s的速度匀速直线飞行60s，消耗航空燃油50kg，发动机的效率为40%，求： (1)它在此过程中飞行的路程； (2)50kg的航空燃油完全燃烧放出的热量； (3)飞机发动机的功率。 【答案】(1)600m； (2)2.1×109J； (3)1.4×107W 【知识点】热机效率的计算、热值的公式及相关计算、P=W/t、运用推导公式求解路程和时间 【解析】（1）它在此过程中飞行的路程 （2）50kg的航空燃油完全燃烧放出的热量 （3）飞机发动机做的功 飞机发动机的功率 14．（23-24九年级上·四川广安·期末）琪琪同学学习了热学的相关知识后，想估算一下自家每天然气的利用效率是多少，于是她仔细记录了每天家中用于烧水、煮饭、炒菜等需要的时间，并把它们折算成烧水的时间，相当于每天将质量为30kg、初温为20℃的水烧开，并从家中的燃气表上读出当天消耗的燃气为2.8m3。已知c水=4.2×103J/(kg⋅°C)，燃气的热值为1.5×107J/ m3，气压为标准大气压。 (1)假设燃气完全燃烧，且燃气燃烧放出的热量完全被水吸收，琪琪家理论上每天需要消耗多少立方米的燃气？ (2)琪琪家燃气的利用效率为多少？ 【答案】(1)0.672m3 (2)24% 【知识点】热机效率的计算、热值的公式及相关计算、计算物体温度变化时的吸放热 【解析】（1）一个标准大气压下水的沸点为100°C，即水的末温为100°C，水吸收的热量为 由题意知 由可得，消耗燃气的体积为 （2）燃气的利用效率为 15．（23-24九年级上·四川广元·期末）由于冬天天气寒冷，妈妈每天准备早餐时都要按照如图所示给小宇用热水加热一杯250g的牛奶。已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），牛奶的比热容为2.1×103J/（kg•℃） (1)若不计热量损失，要使这瓶牛奶的温度由5℃最终升高到45℃，求： ①牛奶吸收的热量是多少？ ②妈妈至少需要准备65℃的热水多少千克？ (2)若妈妈将质量为2kg，温度为5℃的水加热至65℃，需消耗4.8×10﹣2m3的燃气，则小宇家燃气灶的热效率是多少？（燃气的热值为4.2×107J/m3） 【答案】(1)①2.1×104J，②0.25kg (2)25% 【知识点】热机效率的计算、热值的公式及相关计算、计算物体温度变化时的吸放热 【解析】（1）[1]牛奶吸收的热量为 [2]不计热量损失，则热水放出的热量等于牛奶吸收的热量，所以需要准备65℃的热水的质量为 （2）水吸收的热量为 燃气完全燃烧放出的热量为 则小宇家燃气灶的热效率为 16．（23-24九年级上·天津津南·期末）若使用炉子加热水时，完全燃烧了0.6kg的焦炭，将30kg的水从20℃加热到70℃，已知水的比热容是，焦炭的热值是，求： (1)0.6kg焦炭完全燃烧放出的热量； (2)水吸收的热量； (3)该炉子加热这些水的效率。 【答案】(1) (2) (3) 【知识点】热机效率的计算 【解析】（1）0.6kg焦炭完全燃烧放出的热量 （2）水吸收的热量 （3）该炉子加热这些水的效率 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$