第十二章 机械能和内能 整合拔尖-【拔尖特训】2025-2026学年新教材九年级上册物理(苏科版2024)

44 第十二章整合拔尖 ▶ “答案与解析”见P21 物理(苏科版)九年级上 拍 照 批 改 45 考点一 机械能转化与变化的分析与判断 典例1 (2024·安徽)如图所示为某次蹦极运 动的精彩瞬间,若一游客绑上安全绳之后从平 台上由静止开始下落,则从开始下落至第一次 到达最低点的过程中,游客的 ( ) (典例1图) A. 动能一直增大 B. 重力势能一直减小 C. 机械能保持不变 D. 机械能一直增大 [跟踪训练] 1. “反向蹦极”是一项比蹦极更刺激的运动。如 图所示,弹性轻绳的上端固定在O 点,拉长 后将下端固定在体验者的身上,并与固定在 地面上的扣环相连。打开扣环,人从A 点由 静止被释放,像火箭一样被“竖直发射”,经B 点上升到最高位置C 点,在B 点时速度最 大。对此过程,下列描述中正确的是 ( ) (第1题) A. 人从A 点到C 点的过程中,重力势能增 加,动能一直减少 B. 人从A 点到B 点的过程中,动能增加,重 力势能减少 C. 人在B 点时动能最大 D. 弹性轻绳的弹性势能在B 点时最大 考点二 力学综合题的分析与判断 典例2 如图甲所示,物体M 静止在电梯轿厢 底部,其上表面通过轻质弹簧与电梯顶部相连, M 对电梯轿厢底部的压力用F 表示,忽略M 和 电梯的形变。0~t1 时间段内,电梯静止,弹簧 处于伸长状态,t1 时刻后电梯由静止开始沿竖 直方向运动。0~t4 时间段内,F 随时间t变化 的图线如图乙所示,则 ( ) (典例2图) A. t1~t2时间段内,电梯可能向上运动 B. t2~t3时间段内,M 的机械能保持不变 C. t3~t4时间段内,电梯一定做加速运动 D. t1~t4时间段内,弹簧对M 的拉力不变 本题涉及力的相互作用、弹力、力与运动的关系、 机械能等知识,分析C选项时要全面考虑其可能性。 [跟踪训练] 2. (2023·宿迁)如图甲所示,重为G 的正方体 滑块P 套在水平放置的方管Q 上,在水平向 右的风力作用下,滑块P 向右做匀速直线运 动。将方管Q 按图乙所示竖直放置后,滑块 P 竖直向下运动。假设滑块P 受到风力的 大小和方向始终保持不变,其受到方管Q 的 摩擦力大小等于它们之间压力大小的9 10 ,方 管足够长且忽略空气阻力。关于图乙中的滑 块P,下列说法中正确的是 ( ) (第2题) A. 滑块P 受到的摩擦力等于重力 B. 滑块P 先加速,然后匀速 C. 滑块P 先加速,后减速,最后静止 D. 滑块P 的动能一直增大 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 第十二章　机械能和内能 46 考点三 热学概念的辨析 典例3 ★关于温度、热量和内能,下列说法中正 确的是 ( ) A. 0℃的冰块的内能为0 B. 温度高的物体含有的热量多 C. 汽油机在做功冲程中,汽缸内燃气的内能 增加 D. 两个发生热传递的物体之间一定存在温度差 [跟踪训练] 3. (2023·郴州)下列关于物体的温度和内能的 说法,正确的是 ( ) A. 温度越高的物体,内能越大 B. 摩擦生热是通过做功的方式改变物体的 内能的 C. 物体运动的速度越快,内能越大 D. -20℃的冰块没有内能 考点四 热学阅读题的分析与求解 典例4 阅读短文,回答问题。 牛顿冷却定律 当一个物体表面温度比周围环境高时,就 会向周围环境散热,散热快慢可以用单位时间 内散失热量的多少来表示。英国物理学家牛顿 提出:物体散热快慢与物体和周围环境的温度 差成正比。后人研究发现,在温度差不太大的 情况下(小于15℃),这个结论符合实际散热规 律,称为牛顿冷却定律。如果散热快慢用q 表 示,那么牛顿冷却定律可以表示为q=k(t物- t环),其中k是散热系数,与物体的表面性质、表 面积、周围环境性质等因素有关,和物质种类无 关,如果上述因素相同,不同物质的散热系数就 相同,由于不同物质的比热容不同,即使散热快 慢相同,它们降低相同温度需要的时间也不同, 根据降温时间可以得到两种物质比热容的大小 关系,从而可以进行比热容的测量。 (1) 物体向周围环境散热,内能减少,这种改变 内能的方式叫作 。 (2) 下列概念中,和散热快慢q物理意义最接近 的是 (多选,填字母)。 A. 速度 B. 密度 C. 功率 D. 效率 (3) 一个物体的温度为30℃,周围环境温度保 持20℃不变,此时物体的散热快慢为q。当物 体的温度降低到29℃时,散热快慢为 。 (4) 如图甲所示,两个同样的保温杯分别装满 30℃的水和盐水,周围环境温度保持20℃不 变。保温杯敞口放置,水和盐水的温度随时间变 化的图像如图乙所示。水的比热容为4.2× 103J/(kg·℃),盐水的密度为1.1×103kg/m3, 则盐水的比热容为 J/(kg·℃)。 (典例4图) [跟踪训练] 4. 阅读短文,回答问题。 制 动 液 汽车制动液俗称刹车油。汽车刹车时, 驾驶员踩踏板通过刹车管线内的制动液把 压力传递到刹车块,刹车块和车轮上的鼓轮 摩擦,制止车轮转动。制动时,因摩擦产生 的热量会使制动液的温度升高。如果温度 过高,达到沸点,制动液就会产生大量气体, 造成制动失灵。制动液的沸点在受潮吸水 后会下降,因此国家规定制动液的沸点不得 低于140℃。 要测量制动液的沸点,可以取适量制动 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 物理(苏科版)九年级上 47 液和一个质量为m1 的铜块放入加热容器, 加热至沸腾后,把铜块取出并立即放入一个 装有水的保温杯中,保温杯中水的质量为 m2、温度为t1,等铜块和水的温度相同后,再 测出水温t2。若从取出铜块到测出水温过程 中散失的热量为Q,铜的比热容为c1,水的比 热容为c2,就可以计算得到制动液的沸点。 如表所示为某种制动液的含水量和对应 的沸点。 含水量/% 0 1 2 3 4 5 6 沸点/℃ 210 180 158 142 132 124 120 (1) 刹车时制动液的温度会升高,这是通过 的方式增加了制动液的内能。 (2) 制动液沸点的表达式为t= 。 (3) 利用表格中给出的数据,在下图坐标系 中作出该制动液沸点与含水量的关系图像。 (第4题) (4) 当含水量减小到 时,这种制动 液就必须更换。 考点五 力、热综合题的分析与求解 典例5 (2023·镇江)如图所示,甲和乙叠放在 光滑水平桌面上,甲、乙之间的接触面粗糙,此时两 者均处于静止状态,乙和桌面足够长。快速敲击 乙,乙立即水平向右做直线运动,则敲击后 ( ) (典例5图) A. 乙所受的重力和支持力是一对平衡力 B. 乙所受的摩擦力方向水平向右 C. 甲的动能变化量等于乙的动能变化量 D. 甲沿水平面向右做先加速后匀速的运动 [跟踪训练] (第5题) 5. 已知物体的动能表达式为 Ek= 1 2mv 2,其中m 为物体的 质量,v为物体的运动速度。如图所示,质量 m1=8kg的平顶小车静止在光滑的水平轨 道上,车顶与左侧光滑平台等高,平台上放置 质量m2=2kg的小物块,小物块以5m/s的 初速度向右运动,滑上小车。最终小物块静 止在小车上,并以1m/s的速度一起向右运 动。若此过程中损失的机械能全部转化为内 能,且全部被小物块吸收,则能使小物块的温 度升高 ℃。[小物块的比热容为 2×103J/(kg·℃)] 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 1. 取一个很轻的圆柱形盒盖,在内侧粘上一个 较重的铁球,如图所示,放置在不太陡的斜面 上,松开手会发现盒盖向上滚动,关于滚动过 程,下列说法中正确的是 ( ) (第1题) A. 由于整体上移,滚动过程中整体的重力势 能增大 B. 虽然整体上移,但滚动过程中整体的重力 势能不增大 C. 向上滚动时动能转化为重力势能 D. 向上滚动过程可以滚过完整的一圈 2. 甲物体的分子动能总和为E甲1,分子势能总 和为E甲2;乙物体的分子动能总和为E乙1,分 子势能总和为E乙2。各能量大小如图所示, 甲、乙两物体相比 ( ) A. 两物体分子数相同 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 第十二章　机械能和内能 48 B. 两物体所处物态相同 C. 甲物体的内能较大 D. 乙物体的温度较高 (第2题) (第3题) 3. (2024·南通)《天工开物》记载了古人炒蒸油 料的场景,如图所示,下列过程与物理知识对 应不正确的是 ( ) A. 加热———木炭燃烧时热值不变 B. 蒸煮———油料含有的热量增加 C. 翻炒———使油料受热均匀 D. 飘香———分子在做无规则运动 4. 如图所示,在盛水的容器中,用力将一木块浸 没在水底,撤去力后,木块在水中上浮且能跳 出水面,忽略水的阻力,木块在水中上浮过程 中,重力势能 ,机械能 ,从 木块上表面露出水面到完全跳出水面的过程 中木块的动能将 。 (第4题) 5. 如图所示为两个光滑的圆弧槽和一 段粗糙的水平面相连接的装置。将 质量为m 的物体从左侧圆弧槽的A 点由静止释放,最高到达右侧圆弧槽的B 点 处;然后再次滑下,最高到达左侧圆弧槽的C 点处。其中A、B 两点距离水平面的高度分 别为H、h(忽略空气阻力,g为已知常量)。 (第5题) (1) 物体从A 点滑到水平面时,重力所做的 功为 。 (2) 物体从A 点滑到B 点的过程中,损失的 机械能转化为物体内能的效率为η,则物体 到达B 点时温度升高 。(物体的比 热容用c表示) (3) C 点距离水平面的高度为 。 6. 如图甲所示,标准大气压下,普通煤炉把壶内 20℃、5kg的水烧开需完全燃烧一定质量的 煤,此过程中,烧水效率为28%。为提高煤炉 效率,创意小组设计了双加热煤炉,如图乙所 示,在消耗等量煤烧开壶内初温相同、等量水 的过程中,还可额外把炉壁间的10kg水从 20℃加热至40℃。已知q煤 取3×107J/kg, c水=4.2×103J/(kg·℃),以上过程中,求: (第6题) (1) 普通煤炉完全燃烧煤的质量。 (2) 双加热煤炉的烧水效率。 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 物理(苏科版)九年级上 105 J,Q吸 =cmΔt,c = Q吸 mΔt = 6×105J 4kg×50℃=3×10 3J/(kg·℃)。 2. 1.512×108 7 解析:供暖5h 时,该组暖气片进户热水的体积V= 0.6 m3/h×5 h=3 m3,由ρ= m V 可 得,进户热水的质量 m=ρ水 V= 1.0×103 kg/m3×3 m3=3×103 kg, 这些热水放出的热量Q放=c水mΔt= 4.2×103 J/(kg·℃)×3×103 kg× (70 ℃-50 ℃)=2.52×108 J,采暖时 有效 利 用 的 热 量 Q有效 =ηQ放 = 60%×2.52×108 J=1.512×108 J;若 用无 烟 煤 供 暖,则 Q煤放 =Q放 = 2.52×108 J,由Q放=mq可得,需要 完全燃烧无烟煤的质量m煤= Q煤放 q煤 = 2.52×108 J 3.6×107 J/kg =7 kg。 3. B 解析:由题意可知,甲、乙两烧 杯装水的质量相等,水的初始温度相 同,加热后温度相同,根据Q吸=cmΔt 可知,两杯水从加热到沸腾吸收的热 量 相 等,Q吸 =c水mΔt=4.2× 103 J/(kg·℃)×0.1 kg×(98 ℃- 18 ℃)=3.36×104 J,且同一杯水沸 腾前后单位时间内吸收的热量相等, 则整个过程中甲、乙两杯内的水所吸 收的热量分别为Q甲=65Q吸= 6 5× 3.36×104 J=4.032×104 J,Q乙 = 4 3Q吸= 4 3×3.36×10 4 J=4.48× 104 J,所以整个过程中,乙杯内的水吸 收的热量更多,A错误;由图可得,第 3 min时乙杯中的水恰好沸腾,则吸 收的热量Q吸=3.36×104 J,B正确; 整个过程中消耗的煤油完全燃烧放出 的热 量 Q煤油 =q煤油m煤油 =4.6× 107 J/kg×2.5×10-3 kg=1.15× 105 J,C错误;在整个过程中,燃烧4 g 酒 精 所 释 放 的 热 量 Q酒精 = q酒精m酒精 =3.0×107 J/kg×4× 10-3 kg=1.2×105 J,可得酒精灯的 加 热 效 率 η = Q甲 Q酒精 ×100% = 4.032×104 J 1.2×105 J ×100% =33.6% ,D 错误。 4. (1) 水吸收的热量Q吸=c水m水(t- t0)=4.2×103J/(kg·℃)×1kg× (100℃-31℃)=2.898×105J (2) 燃料燃 烧 放 出 的 热 量 Q放 = Q吸 η =2.898×10 5J 42% =6.9×10 5J; q燃料= Q放 m燃料 = 6.9×105J 30×10-3kg =2.3× 107J/kg 第十二章整合拔尖 ［高频考点突破］ 典例1 B 解析:对游客分析,游客 从平台上由静止开始下落时,安全绳 对游客没有拉力,游客只受重力作用, 做加速运动,速度变大,高度降低;当 安全绳的拉力等于游客重力时,游客 受到的合力为零,速度最大,游客继续 向下运动,此时游客自身的重力小于 安全绳的拉力,合力方向与运动方向 相反,做减速运动,速度减小,高度继 续降低;当到达最低点时,游客的速度 为零,动能为零,故从刚开始下落至第 一次到达最低点的过程中,游客的动 能先增大后减小,重力势能一直减小, A错误,B正确;游客下落过程中克服 空气阻力做功,同时安全绳被拉长后, 其弹性势能增大,故游客的机械能一 直减小,C、D错误。 [跟踪训练] 1. C 典例2 D 解析:如图甲所示,物体 M 对电梯轿厢底部的压力F 与电梯 轿厢底部对物体M 的支持力F'是一 对相互作用力,F'=F。由图乙和题 意可知,在t1~t4 时间段内,M 对电 梯轿厢底部始终有压力的作用,故M 与电梯轿厢底部始终接触,又忽略M 和电梯的形变,因此弹簧的长度始终 不变,弹簧对 M 的拉力始终不变,D 对;根据力与运动的关系、图乙和题意 可知,在0~t1 时间段内,物体 M 在 竖直方向上受到的向上的支持力F' (大小为F2)、拉力F拉 和向下的重力 G 三力平衡,G=F2+F拉;在t1~ t2时间段内,支持力减小为F1,F拉 与G 不变,G>F1+F拉,电梯向下做 加速运动,A错;在t2~t3 时间段内, 支持力为 F2,F拉 与 G 不变,G= F2+F拉,M 在竖直方向上向下做匀 速直线运动,M 的动能不变,重力势 能改变,机械能改变,B错;在t3~ t4时间段内,支持力增大为F3,F拉 与G 不变,G<F3+F拉,电梯在竖直 方向上可能向上做加速运动,也可能 向下做减速运动,C错。 [跟踪训练] 2. D 解析:由题图甲 可知,滑块P 向右做匀速直线运动 时,风对滑块P 的推力F风 等于滑块 P 受到方管Q 对它的摩擦力f甲摩,滑 块P 受到方管Q 对它的摩擦力大小 等于它们之间压力大小的9 10 ,它们之 间压力大小等于滑块P 的重力大小, 则F风= f甲摩= 9 10G 。由于风力大小 和方向保持不变,则题图乙中它们之 间压力大小等于风力大小,故此时滑 块P 受到的摩擦力f乙摩= 9 10F风= 81 100G ,在竖直方向上,滑块P 受到的 竖直向下的重力G 大于竖直向上的 摩擦力f乙摩,故滑块P 一直做加速运 动,动能一直增大,D正确。 典例3 D 解析:一切物体都具有内 能,温度为0℃的冰块也有内能,A错 误;热量是一个过程量,不能说含有或 具有热量,B错误;汽油机在做功冲程 中把内能转化为机械能,使燃气的内 能减小,温度降低,C错误;存在温度 差的两个物体接触并发生热传递时, 热量总是从高温物体传到低温物体, D正确。 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 12 对温度、内能、热量的 区别和联系的认识 温度是一个状态量,不能“传 递”和“转移”;内能是能量的一种 形式,跟温度关系密切,也是一个 状态量;热量反映了热传递过程中 内能转移的多少,是内能转移的量 度,是一个过程量,要用“吸收”或 “放出”来表示,而不能说“具有”或 “含有”。 [跟踪训练] 3. B 典例4 (1) 热传递 (2) AC (3) 9 10q (4) 3.5×103 解析:(1) 物 体向周围环境散热,物体的内能转移 到周围环境中温度较低的物体上,内 能减小,这种改变内能的方式为热传 递。(2) q 是表示散热快慢的物理 量,速度是表示物体运动快慢的物理 量,功率是表示做功快慢的物理量,这 三者的物理意义最接近。(3) 当物体 的温度为30℃,周围环境温度为 20℃时,根据牛顿冷却 定 律q= k(t物-t环)可得物体的散热系数k= q t物-t环= q 30℃-20℃= q 10℃ ,当物 体的温度降低到29℃时,散热快慢 q'=k(t物'-t环)= q10℃× (29℃- 20℃)=910q 。(4) 水从30℃降到 25 ℃ 时,放 出 的 热 量 Q放 = c水m水(t0水 -t水 )=c水ρ水V水 × (30℃ - 25 ℃) = 4.2 × 103J/(kg·℃)×1.0×103kg/m3× V水×5℃,盐水从30℃降到25℃放 出的热量 Q放'=c盐水m盐水 (t0盐水 - t盐水 )=c盐水ρ盐水V盐水 × (30℃- 25℃)=c盐水 ×1.1×103kg/m3× V盐水×5℃;由题图乙可知,水和盐水 的降温时间分别为24min和22min, V水=V盐水,故它们放出的热量之比 Q放 Q放'= 24 22 ,可 求 得 盐 水 的 比 热 容 c盐水=3.5×103J/(kg·℃)。 [跟踪训练] 4. (1) 热传递 (2) c2m2(t2-t1)+Q c1m1 +t2 (3) 如 图所示 (4) 3.2%(3.1%和3.3%之 间均可) (第4题) 解析:(1) 刹车制动时,刹车块和车轮 上的鼓轮摩擦,摩擦生热,这是通过做 功的方式改变了物体的内能。将热量 传给制动液后,制动液的温度升高,内 能增大,这是通过热传递的方式改变 了物体的内能。(2) 由题得,水吸收 的热量Q吸=c2m2(t2-t1),铜块放 出的热量Q放=c1m1(t-t2),Q放= Q吸+Q,c2m2(t2-t1)+Q=c1m1· (t-t2),铜块的初温即制动液的沸点 t= c2m2(t2-t1)+Q c1m1 +t2 。(3) 根据 表中数据在坐标系中描出相应的坐标 点,用平滑的曲线连接即得沸点与含 水量的关系图像。(4) 观察图像可 知,含水量大约为3.2%(3.1%和 3.3%之间)时,制动液的沸点达到 140℃,这种制动液就必须更换。 典例5 D 解析:由题图可知,乙受 到竖直向下的重力、甲对乙的压力以 及竖直向上的支持力,在竖直方向上 乙受力平衡,则乙所受的重力小于支 持力,其所受的重力和支持力不是一 对平衡力,A错误;敲击后乙向右运 动,而甲由于惯性相对于乙向左运动, 因而乙相对于甲向右运动,则乙所受 甲的摩擦力方向水平向左,因桌面光 滑,则乙不受桌面对其的摩擦力,B错 误;敲击后乙带动甲向右运动,但由于 甲、乙间存在摩擦力,部分机械能转化 为内能,则甲的动能变化量不等于乙 的动能变化量,C错误;甲由于受到乙 向右的摩擦力而先做加速运动,因为 桌面光滑,乙和桌面足够长,则最终甲 和乙相对静止,一起做匀速直线运动, 故甲沿水平面向右做先加速后匀速的 运动,D正确。 [跟踪训练] 5. 5×10-3 解析:Ek1= 1 2m2v 2=12×2kg× (5m/s)2= 25J,Ek2= 1 2m2v2 2=12×2kg× (1m/s)2=1J,ΔEk物=Ek1-Ek2= 25J-1J=24J,小车动能的增加量 ΔEk车 = 1 2m1v2 2 = 12 ×8kg× (1m/s)2=4J,则物块增加的内能 Q吸=ΔEk物-ΔEk车=24J-4J=20J, Δt= Q吸 cm2= 20J 2×103J/(kg·℃)×2kg = 5×10-3℃。 ［综合素能提升］ 1. B 解析:盒盖很轻,整体质量集中 在铁球上,在整体上升时,整体质量不 变,但是铁球的重心降低,重力势能减 小。整体向上滚动时,铁球的重力势 能转化为整体的动能,整体可以看成 支点在盒盖和斜面接触点的杠杆,盒 盖在铁球重力作用下向斜面上滚动, 假设盒盖向上滚动一圈后速度恰好为 零,则初末状态的动能均为零,末状态 的重力势能变大,因无外力做功,故不 可能。 2. C 3. B 解析:热值是燃料的一种属性, 与燃料的种类有关,木炭燃烧时热值 不变,A正确;热量是过程量,不能说 “含有热量”,B错误;加热过程中,翻 炒是为了使油料受热均匀,C正确;炒 蒸油料时闻到香味,是因为分子在做 无规则运动,D正确。 4. 增大 增大 先增大后减小 解析:木块在水中上浮的过程中,重力 势能增大,动能增大,机械能增大。从 木块上表面露出水面到完全跳出水面 的过程中,开始浮力大于重力,木块做 加速运动;木块露出水面的过程中,排 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 22 开水的体积减小,浮力逐渐变小,当浮 力等于木块的重力时,木块运动的速 度最大,当浮力小于重力时,木块会做 减速运动,故木块的速度先变大后变 小,动能先增大后减小。 5. (1) mgH (2) g(H-h)η c (3) 2h-H 解析:(1) 质量为m 的 物体的重力G=mg,物体从A 点滑到 水平面时,重力做的功 W=GH= mgH。(2) A、B 两点距离水平面的 高度分别为H、h,物体从A 点滑到B 点的过程中,损失的机械能(重力势能 的减少量)ΔE=GΔh=mg(H-h), 损失的机械能转化为物体内能的效率 为η,则物体增加的内能(吸收的热 量)Q吸=ΔEη=mg(H-h)η,物体到 达 B 点 时 温 度 升 高 Δt= Q吸 cm = mg(H-h)η cm = g(H-h)η c 。(3) 再 次滑下的过程中,水平面的粗糙程度 不变,长度也不变,即物体克服摩擦力 做的功不变,即损失的机械能不变,所 以到达C点时物体的机械能(此时只 有重力势能)EC=EB-ΔE=mgh- mg(H-h)=mg(2h-H),由W= Gh可得C点距离水平面的高度hC= WC G = EC G = mg(2h-H) mg =2h-H 。 6. (1) 标准大气压下,水的沸点t= 100℃,Q吸=c水m水(t-t0)=4.2× 103J/(kg·℃)×5kg×(100℃- 20℃)=1.68×106J,Q放= Q吸 η = 1.68×106J 28% =6×10 6J,m煤= Q放 q煤 = 6×106J 3×107J/kg =0.2kg (2) Q吸'= c水m水'(t'-t0)=4.2×103J/(kg·℃)× 10kg×(40℃-20℃)=8.4×105J, Q吸总=Q吸 +Q吸'=1.68×106J+ 8.4×105J=2.52×106J,η'= Q吸总 Q放 × 100%=2.52×10 6J 6×106J ×100%=42% 第十三章　简单电路 一、 初识家用电器和电路 1. 化学 负 2. 电 内能和光 3. C 4. 开关 导线 如图所示 (第4题) 5. 电源 开关 6. 亮 响 解析:当小偷把物品搬离 展示台时,金属片B 在弹力作用下与 金属片A、C分开,此时灯亮、铃响。 7. C 解析:读图可知,图甲中电池上 部标志“+”表示这一面是纽扣电池的 正极,则图乙中上部是其负极,故A 错误;该电池可以把化学能转化为电 能,用电器可以把电能转化为其他形 式的能,故B错误;从电源类型上看, 该电池为直流电源,故C正确;纽扣 电池的正、负极不能用导线直接连接 起来,否则会损坏电源,故D错误。 8. B 解析:为了保护电路,在连接电 路的过程中,开关应断开,故A正确, 不符合题意;连接电路时,从正极或从 负极出发都可以,故B不必要,符合 题意;为保证各连接点接触良好,要拧 紧各接线柱的螺帽,故C正确,不符 合题意;电路连接完毕后,要仔细检查 电路连接是否正确,不允许发生短路, 因为这样可能会烧坏电路元件,故D 正确,不符合题意。 9. C 解析:一个完整的电路应由电 源、用电器、开关和导线组成。A选项 中缺少用电器,B选项会造成电源短 路,D选项中缺少电源。 判断电路图正确与否的要领 ① 看基本元件是否齐全,各元 件能否都起作用;② 看元件符号画 得是否正确,电路图画得是否规 范;③ 看 有 无 导 致 电 源 短 路 的 隐患。 10. 如图所示 (第10题) 解析:依次连接电源、开关、电铃、灯 泡,组成电路。 11. (1) 断开 如图所示 (2) 断路 通路 控制电路的通断 (3) 提供 或 (第11题) 12. 绿灯 红灯 解析:当汽车启动 时,金属滑块由于惯性保持静止状态, 使绿灯接入电路,绿灯通电并发光;当 汽车紧急制动时,金属滑块由于惯性 保持运动状态,使红灯接入电路,红灯 通电并发光。 13. B 解析:由图可知,如果闭合S1、 S2且断开S3,那么电流从电源正极出 发经L2 回到负极,L1 短路,不亮,故 A、C、D错误,B正确。 14. D 解析:小华将A、B 连在一起 时,小明将“测量仪”连接在X、Z 两 端,灯泡亮,如图甲所示;图甲中上面 只剩下C 端,下面只剩下Y 端,则说 明C和Y 属于同一根电线。小华将 B、C连在一起时,小明将“测量仪”连 在X、Y 两端,灯泡亮,如图乙所示;图 乙中上面只剩下A 端,下面只剩下Z 端,则说明A 和Z 属于同一根电线; 综上分析,C和Y 属于同一根电线,A 和Z属于同一根电线,则剩下的B 和 X 属于同一根电线,故D正确,A、B、 C错误。 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 32