内容正文:
九年级暑假作业练习题(物理)
答题时间80分钟,满分80分(考生注意:答案写在答题卡上)
一、选择题(本大题共10个小题。每小题3分,共30分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求,请选出并在答题卡上将该选项涂黑。)
1. 如图所示的生活用具中,使用时属于省力杠杆的是( )
A. 筷子
B. 核桃夹
C. 镊子
D. 面包夹
2. 下列关于力与运动的现象的说法正确的是( )
A. 如图甲所示,纸飞机离手后,如果一切外力消失,纸飞机将保持静止
B. 如图乙所示,足球在运动过程中,如果一切外力消失,足球将做匀速直线运动
C. 如图丙所示,跳水运动员起跳时,使跳板弯曲的力是跳板发生形变产生的
D. 如图丁所示,跳远运动员起跳后,在空中的运动状态没有发生改变
3. 如图所示为掉在地上的弹性小球在地面上弹跳的频闪照片,下列说法正确的是( )
A. 弹性小球在A点时受到平衡力作用
B. 弹性小球从A点运动到B点的过程中,动能转化为重力势能
C. 弹性小球在B点的机械能小于它在C点的机械能
D. 整个过程中弹性小球的机械能一直在减小
4. 近年来我国的国防力量越来越强大。如图是我国自主研发的第一艘航母“山东舰”在海上进行科目训练的场景。下列说法正确的是( )
A. 航母能漂浮在海面上是因为它受到的浮力大于它的总重力
B. 航母漂浮在海面上时所受的浮力大于航母排开水的重力
C. 舰载机飞离航母后,航母排开水的质量减小,所受浮力减小
D. 舰载机飞离航母后,航母的排水量会减小,船身会上浮一些
5. 如图所示,水平桌面上放有底面积和质量都相同的甲、乙两平底容器,分别装有深度相同、质量相等的不同液体.下列说法正确的是( )
①容器对桌面的压力:F甲>F乙
②液体的密度:ρ甲=ρ乙
③液体对容器底部的压强:p甲>p乙
④容器对桌面的压强:p甲′=p乙′
A. 只有①和③ B. 只有①和④ C. 只有②和③ D. 只有③和④
6. 工人师傅用如图所示的装置把质量为48kg的货物匀速提升3米,所用的拉力为300N。下列说法正确的是( )g取10N/kg。
A. 工人师傅做的有用功144J
B. 该装置承担物体和动滑轮总重的绳子段数是3段
C. 工人师傅做的总功是900J
D. 图示装置的机械效率是80%
7. 利用分子动理论可从微观角度认识宏观现象。以下现象能用分子热运动解释的是( )
A. 水从高处往低处流 B. 扫地时荡起灰尘
C. 太空舱内物体悬浮 D. 远处能闻到花香
8. 汽车上的热机工作时,使汽车获得动力的冲程是( )
A. 吸气冲程
B. 压缩冲程
C. 做功冲程
D. 排气冲程
9. 质量为2kg的水,温度从20℃升高到50℃,c水=4.2×103J/(kg·℃)。下列说法正确的是( )
A. 水从20℃升高到50℃,其比热容变大
B. 水从20℃升高到50℃,其内能变大
C. 此过程通过做功的方式改变了水的内能
D. 此过程水吸收的热量是2.52×104J
二、实验探究题(本大题共5个小题。11题8分、12题5分、13题5分、14题3分、15题4分,共24分)
10. 肖云同学用如图所示的实验装置“探究影响滑动摩擦力大小的因素”,实验中所用铁块和铝块的体积和形状完全相同。
(1)肖云将弹簧测力计调零后开始实验,刚开始拉铝块时水平拉力逐渐增大,但铝块仍静止,如图甲所示,此过程中铝块所受的摩擦力 ___________(选填“变大”、“变小”或“不变”);
(2)图甲中,若要测铝块所受滑动摩擦力的大小,应沿___________方向 ___________拉动弹簧测力计,这是应用了___________的知识;
(3)由___________两图可知:当___________一定时,接触面受到的压力越大,滑动摩擦力越大;
(4)得到影响滑动摩擦力大小因素的结论后,对比甲、丙两图 ___________ (选填“能”或“不能”)比较出铁块和铝块下表面的粗糙程度,原因是 ___________ ;
11. 小彬用如图所示的装置研究液体内部的压强。
(1)图甲装置是测量液体内部压强的仪器,它的探头是由空金属盒蒙上橡皮膜构成的,如果液体内部存在压强,放在液体里的薄膜就会 ___________ (选填“内凹”或“外凸”),U形管左右两侧液面就会产生 ___________ ,其大小反映了橡皮膜所受压强大小。
(2)根据图乙、图丙所示现象可以研究:液体内部压强大小与 ___________ 的关系,根据研究得出的结论,拦河坝应设计成 ___________ (选填“下宽上窄”或“下窄上宽”)的形状。
(3)如图丙、图丁所示,保持探头在水中的深度不变,改变探头的方向,观察U形管左右两侧液面的变化,得出结论:在同种液体内部的同一深度,向各个方向的压强 ___________。
(4)若丁图中探头所处的深度为10cm,探头橡皮膜受到的压强是___________Pa。
12. 在“探究杠杆的平衡条件”的实验中。
(1)在杠杆上挂钩码前,杠杆静止在甲图中的位置,为使杠杆水平平衡,应将左端的平衡螺母向___________(选填“左”或“右”)调节。将杠杆调节水平平衡的目的是避免杠杆自重对实验的影响和便于___________ 。
(2)乙图中杠杆恰好处于水平平衡,若在B处下方减少一个钩码,A处下方钩码数量不变,为使杠杆保持水平平衡,则需将挂在A处的钩码___________ 。
(3)此实验多次改变挂在支点O两边钩码的质量和悬挂位置,收集杠杆平衡时多组动力、动力臂、阻力和阻力臂的数据,其目的是___________ (选填“减小误差”或“寻找普遍规律”)
(4)如图丁所示,在杠杆上的A点挂四个重均为1N的钩码,用调好的弹簧测力计竖直向上拉杠杆上的B点,使杠杆水平平衡,如图所示;如将测力计沿图中虚线方向拉,仍使杠杆在水平位置平衡;则测力计的示数将___________ 。(选填“变大”、“不变”、“变小”)。
13. 小明发现市场上有不同规格的汽车发动机防冻冷却液,这引发了他的思考:防冻冷却液的凝固点和沸点与什么因素有关呢?查阅资料可知:防冻冷却液主要由水和防冻剂(简称原液)混合而成。选用时,防冻冷却液的凝固点应低于环境最低温度 10℃以下,而沸点一般要高于发动机最高工作温度 5℃以上。小明在爸爸的实验室中用不同的防冻冷却液做了实验,并得到下列实验数据如图所示。
(1)发动机内燃油在燃烧时会将大量的化学能转化为______能,会使发动机温度急剧升高, 为避免损坏发动机,需要用冷却液带走一部分热量;
(2)由数据可知,小明探究的是防冻冷却液的凝固点和沸点与_______的关系。分析图象可获取的信息有:_______(写出一条即可);
(3)小明爸爸的汽车发动机工作温度为 90~103℃,所在地区最低温度为-17℃,从经济且适用的角度,你建议小明的爸爸选用以下哪种规格的防冻冷却液?答:_______(填序号)。
A.原液含量 45% 10 元/2L B.原液含量 55% 12 元/2L C.原液含量 65% 18 元/2L
14. 小明跟随爸爸在水塘边散步,小明发现“石头扔到水中会沉底,木头扔到水中确是漂在水面上”,小明认为物体在水中所受的浮力与物体的密度有关?小明的想法是否正确?请你帮他设计一个可操作的实验方案进行验证。
三、综合应用(本大题共8个小题。16—18题每空1分共6分,19题3分,20题2分,21题4分,22题5分,23题5分共26分)
15. 小红记录了如下错题,请你帮助她找出错误之处、分析错因并写出正确解答过程。
错题记录
错题改正
如图是小明做俯卧撑时的示意图,他的质量为56kg,身体可视为杠杆,O点为支点,A点为重心,已知OB=1.0m,BC=0.4m,g取10N/kg。求:小明静止时,地面对小明双手的竖直向上的支持力。(g取10N/kg)
解:小明所受重力 G = mg = 56 kg × 10 N / kg = 560 N
由杠杆平衡条件得 F × OC = G × BC
即 560 N × 1 m = F × 0 . 4 m
解得地面对双手的支持力 F = 1400 N
错误之处:
错因分析:
正确解答:
16. 阅读材料,回答下列问题。
新能源汽车
近年来,汽车在给人们带来便利的同时,也给环境造成非常大的压力,于是新能源汽车就应运而生了,很多汽车生产厂家为了迎合消费者的观念,生产了油电混动汽车。某款油电混动汽车不仅可以使用电力当作动力,也可以使用汽油当作动力。当车辆快速行驶或蓄电池储存电能过低时,只有内燃机工作,既向车轮输出能量,又给蓄电池充电,从而提高能量利用率(能量利用率指有效利用能量占全部能量的百分比)。并且该油电混动汽车行驶时,“油门”踏板一旦被松开,汽车便启动动力回收系统,将减速运动时的部分动能转化为电能储存在电池组中,进一步提高能量利用率。
(1)利用充电桩对汽车蓄电池充电时,蓄电池相当于电路中的___________(选填“电源”“开关”或“用电器”)。
(2)启用动力回收系统后,刹车距离比不启用时要___________(选填“长”或“短”)。
(3)某次测试时,测试人员驾驶一辆油电混动汽车在平直公路上以50km/h的速度匀速行驶2h,消耗汽油10kg,这些汽油完全燃烧放出的热量为___________J。(汽油热值q=4.72×107J/kg)
17. 随着我国新能源技术的不断发展优化,新能源汽车出口按下“快进键”。如图所示是某新能源汽车停在匀速直线航行船上的简图,请你在图中画出该新能源汽车的受力示意图。(O为汽车重心,不计空气阻力)
18. 行车安全无大小交通法规记心间。请指出,图中存在的安全隐患并所学的物理知识进行解释,写出两条即可。
19. 小明和父母参观车展时,试驾了一款小型房车,该车在平直公路上以54km/h的速度匀速行驶了3600m,已知车轮与水平地面总接触面积为4000cm2,试驾时车和人总重力为4×104N,g取10N/kg。请你计算:
(1)该房车匀速行驶的时间;
(2)该房车静止在水平地面上时,对地面的压强;
20. 某建筑工地上一台升降机的厢体连同货物的质量为1.2t,在10s内从2楼匀速上升到5楼。如果每层楼高3m,求:
(1)厢体连同货物的重力;
(2)升降机电动机的功率。(g取10N/kg)
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九年级暑假作业练习题(物理)
答题时间80分钟,满分80分(考生注意:答案写在答题卡上)
一、选择题(本大题共10个小题。每小题3分,共30分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求,请选出并在答题卡上将该选项涂黑。)
1. 如图所示的生活用具中,使用时属于省力杠杆的是( )
A. 筷子
B. 核桃夹
C. 镊子
D. 面包夹
【答案】B
【解析】
【详解】A.筷子的动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故A错误;
B.核桃夹的动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故B正确;
C.镊子的动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故C错误;
D.面包夹的动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故D错误.
2. 下列关于力与运动的现象的说法正确的是( )
A. 如图甲所示,纸飞机离手后,如果一切外力消失,纸飞机将保持静止
B. 如图乙所示,足球在运动过程中,如果一切外力消失,足球将做匀速直线运动
C. 如图丙所示,跳水运动员起跳时,使跳板弯曲的力是跳板发生形变产生的
D. 如图丁所示,跳远运动员起跳后,在空中的运动状态没有发生改变
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据牛顿第一定律,如图甲所示,纸飞机离手后,如果一切外力消失,纸飞机将做匀速直线运动,故A错误;
B.根据牛顿第一定律,足球在运动过程中,若所有外力消失,足球将沿原来的运动方向和速度做匀速直线运动,故B正确;
C.跳水运动员起跳时,使跳板弯曲的力是运动员对跳板的压力,是运动员施加的,不是跳板发生形变产生的,故C错误;
D.跳远运动员起跳后,由于惯性继续向前运动,此时只受到重力,由于受力不平衡,所以其运动状态发生了变化,故D错误。
故选B。
3. 如图所示为掉在地上的弹性小球在地面上弹跳的频闪照片,下列说法正确的是( )
A. 弹性小球在A点时受到平衡力作用
B. 弹性小球从A点运动到B点的过程中,动能转化为重力势能
C. 弹性小球在B点的机械能小于它在C点的机械能
D. 整个过程中弹性小球的机械能一直在减小
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A.A点只受重力,不受平衡力,故A错误;
B.弹性小球从A点运动到B点的过程中,高度降低,速度增大,重力势能转化为动能,故B错误;
CD.因为要克服空气阻力做功,所以机械能始终减小,故弹性小球在B点的机械能大于它在C点的机械能,故C错误,D正确。
故选D。
4. 近年来我国的国防力量越来越强大。如图是我国自主研发的第一艘航母“山东舰”在海上进行科目训练的场景。下列说法正确的是( )
A. 航母能漂浮在海面上是因为它受到的浮力大于它的总重力
B. 航母漂浮在海面上时所受的浮力大于航母排开水的重力
C. 舰载机飞离航母后,航母排开水的质量减小,所受浮力减小
D. 舰载机飞离航母后,航母的排水量会减小,船身会上浮一些
【答案】C
【解析】
【详解】A.航母漂浮在海面上时,根据物体的浮沉条件,浮力等于总重力,故A错误;
B.根据阿基米德原理,浮力等于排开液体的重力,所以航母漂浮时所受浮力等于排开水的重力,故B错误;
C.舰载机飞离航母后,航母的总重力减小,因为航母仍漂浮,浮力等于重力,所以浮力减小。根据,浮力减小,排开水的质量m排也减小,故C正确;
D.排水量是指轮船满载时排开水的质量,舰载机飞离航母后,航母的总重力减小,但排水量是航母满载时的属性,不会因为舰载机飞离而减小,只是航母排开水的实际质量减小,船身会上浮一些,故D错误。
故选C。
5. 如图所示,水平桌面上放有底面积和质量都相同的甲、乙两平底容器,分别装有深度相同、质量相等的不同液体.下列说法正确的是( )
①容器对桌面的压力:F甲>F乙
②液体的密度:ρ甲=ρ乙
③液体对容器底部的压强:p甲>p乙
④容器对桌面的压强:p甲′=p乙′
A. 只有①和③ B. 只有①和④ C. 只有②和③ D. 只有③和④
【答案】D
【解析】
【详解】①容器质量相等,容器内的液体质量也相等,所以总重相等,即容器对桌面的压力相等:F甲=F乙,故①错误;
②液体的质量相等,由图知,乙容器越往上,口径越大,所以乙中液体体积大,根据可知,乙的密度小,故ρ甲>ρ乙,故②错误;
③因为ρ甲>ρ乙,且液面相平,根据可知,液体对容器底部的压强为:p甲>p乙,故③正确;
④总重相等,容器的底面积相等,根据得,容器对桌面的压强:p甲′=p乙′,故④正确;
故选D.
点睛:关键是判断出两液体密度大小的关系,根据图可知,乙液体体积大,而两液体质量相等,所以根据密度公式可判断密度大小,再判断其它就没有难度了.
6. 工人师傅用如图所示的装置把质量为48kg的货物匀速提升3米,所用的拉力为300N。下列说法正确的是( )g取10N/kg。
A. 工人师傅做的有用功144J
B. 该装置承担物体和动滑轮总重的绳子段数是3段
C. 工人师傅做的总功是900J
D. 图示装置的机械效率是80%
【答案】D
【解析】
【详解】A.工人师傅做的有用功W有=Gh=mgh=48kg×10N/kg×3m=1440J,故A错误;
B.由图可知,该装置承担物体和动滑轮总重的绳子段数是2段,即n=2,故B错误;
C.工人师傅做的总功W总=Fs=Fnh=300N×2×3m=1800J,故C错误;
D.图示装置的机械效率,故D正确。
故选D。
7. 利用分子动理论可从微观角度认识宏观现象。以下现象能用分子热运动解释的是( )
A. 水从高处往低处流 B. 扫地时荡起灰尘
C. 太空舱内物体悬浮 D. 远处能闻到花香
【答案】D
【解析】
【详解】A.水从高处往低处流,是由于受到重力的作用,故A不符合题意;
B.扫地时,荡起灰尘,是固体小颗粒的运动,不是分子的热运动,故B不符合题意;
C.太空舱内物体悬浮,是因为太空舱内的物体处于失重状态,故C不符合题意;
D.远处闻到花香,是花香分子进入人的鼻子,是分子热运动造成的,故D符合题意。
故选D。
8. 汽车上的热机工作时,使汽车获得动力的冲程是( )
A. 吸气冲程
B. 压缩冲程
C. 做功冲程
D. 排气冲程
【答案】C
【解析】
【详解】热机的四个冲程分别是吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。
吸气冲程:吸入燃料和空气的混合物(汽油机)或空气(柴油机),没有能量转化,也不提供动力。
压缩冲程:活塞压缩气体,机械能转化为内能,为做功冲程做准备,不提供动力。
做功冲程:燃料燃烧产生高温高压气体,推动活塞做功,内能转化为机械能,使汽车获得动力。
排气冲程:排出废气,没有能量转化,也不提供动力。
综上所述,使汽车获得动力的冲程是做功冲程,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
9. 质量为2kg的水,温度从20℃升高到50℃,c水=4.2×103J/(kg·℃)。下列说法正确的是( )
A. 水从20℃升高到50℃,其比热容变大
B. 水从20℃升高到50℃,其内能变大
C. 此过程通过做功的方式改变了水的内能
D. 此过程水吸收的热量是2.52×104J
【答案】B
【解析】
【详解】A.比热容是物质的特性,与温度无关,水温度升高但状态未变,比热容不变,故A错误;
B.温度升高,分子热运动加剧,内能增加,故B正确;
C.题干未提及做功(如摩擦、压缩等),温度升高更可能通过热传递改变内能,故C错误;
D.此过程水吸收的热量
故D错误。
故选B。
二、实验探究题(本大题共5个小题。11题8分、12题5分、13题5分、14题3分、15题4分,共24分)
10. 肖云同学用如图所示的实验装置“探究影响滑动摩擦力大小的因素”,实验中所用铁块和铝块的体积和形状完全相同。
(1)肖云将弹簧测力计调零后开始实验,刚开始拉铝块时水平拉力逐渐增大,但铝块仍静止,如图甲所示,此过程中铝块所受的摩擦力 ___________(选填“变大”、“变小”或“不变”);
(2)图甲中,若要测铝块所受滑动摩擦力的大小,应沿___________方向 ___________拉动弹簧测力计,这是应用了___________的知识;
(3)由___________两图可知:当___________一定时,接触面受到的压力越大,滑动摩擦力越大;
(4)得到影响滑动摩擦力大小因素的结论后,对比甲、丙两图 ___________ (选填“能”或“不能”)比较出铁块和铝块下表面的粗糙程度,原因是 ___________ ;
【答案】(1)变大 (2) ①. 水平 ②. 匀速直线 ③. 二力平衡
(3) ①. 甲、乙 ②. 接触面的粗糙程度
(4) ①. 不能 ②. 见解析
【解析】
【小问1详解】
刚开始拉铝块时,水平拉力逐渐增大,但铝块仍静止,处于平衡状态,拉力与摩擦力相等,拉力增大,此过程中铝块所受的摩擦力也增大;
【小问2详解】
[1][2][3]要测铝块所受滑动摩擦力的大小,应沿水平方向匀速直线拉动弹簧测力计。此时铝块处于平衡状态,滑动摩擦力与拉力大小相等,这是应用了二力平衡的知识。
【小问3详解】
[1][2]要探究滑动摩擦力与压力的关系,需控制接触面粗糙程度相同,改变压力,图甲和图乙符合要求。由图甲、乙两图可知:当接触面粗糙程度一定时,接触面受到的压力越大,滑动摩擦力越大。
【小问4详解】
[1][2]对比甲、丙两图时,甲图是铝块在木板上滑动,丙图是铁块在木板上滑动,不仅接触面的材料不同(即粗糙程度可能不同),而且压力也不同(丙图中压力更大),即没有控制压力相同。 由于有两个变量都在变化,无法确定滑动摩擦力的变化是由压力变化引起的还是由接触面粗糙程度变化引起的,所以不能比较出铁块和铝块下表面的粗糙程度。
11. 小彬用如图所示的装置研究液体内部的压强。
(1)图甲装置是测量液体内部压强的仪器,它的探头是由空金属盒蒙上橡皮膜构成的,如果液体内部存在压强,放在液体里的薄膜就会 ___________ (选填“内凹”或“外凸”),U形管左右两侧液面就会产生 ___________ ,其大小反映了橡皮膜所受压强大小。
(2)根据图乙、图丙所示现象可以研究:液体内部压强大小与 ___________ 的关系,根据研究得出的结论,拦河坝应设计成 ___________ (选填“下宽上窄”或“下窄上宽”)的形状。
(3)如图丙、图丁所示,保持探头在水中的深度不变,改变探头的方向,观察U形管左右两侧液面的变化,得出结论:在同种液体内部的同一深度,向各个方向的压强 ___________。
(4)若丁图中探头所处的深度为10cm,探头橡皮膜受到的压强是___________Pa。
【答案】(1) ①. 内凹 ②. 高度差
(2) ①. 深度 ②. 下宽上窄
(3)相等 (4)1000
【解析】
【小问1详解】
[1][2]图甲装置是测量液体内部压强的仪器,它的探头是由空金属盒蒙上橡皮膜构成的,如果液体内部存在压强,液体就会给橡皮膜压力,力可以改变物体形状,对放在液体里的薄膜就会发生内凹,U形管左右两侧液面就会产生高度差,高度差越大表示液体的压强越大,反映了橡皮膜所受压强大小,这里运用了转换法。
【小问2详解】
[1][2]根据图乙、图丙所示,液体密度相同,深度不同,根据控制变量法,可以研究液体内部压强大小与液体深度的关系。丙中深度更大,U形管左右两侧液面高度差更大,故可得出结论:同种液体中,深度越大,液体产生的压强越大,根据研究得出的结论,拦河坝底部深度大,承受的液体压强更大,应设计成下宽上窄的形状。
【小问3详解】
如图丙、图丁所示,液体密度和深度相同,方向不同,U形管左右两侧液面高度差相同,即压强相同,根据控制变量法可得出结论:同种液体、同一深度,液体向各个方向的压强相等。
【小问4详解】
探头受到水的压强p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m =1000Pa
12. 在“探究杠杆的平衡条件”的实验中。
(1)在杠杆上挂钩码前,杠杆静止在甲图中的位置,为使杠杆水平平衡,应将左端的平衡螺母向___________(选填“左”或“右”)调节。将杠杆调节水平平衡的目的是避免杠杆自重对实验的影响和便于___________ 。
(2)乙图中杠杆恰好处于水平平衡,若在B处下方减少一个钩码,A处下方钩码数量不变,为使杠杆保持水平平衡,则需将挂在A处的钩码___________ 。
(3)此实验多次改变挂在支点O两边钩码的质量和悬挂位置,收集杠杆平衡时多组动力、动力臂、阻力和阻力臂的数据,其目的是___________ (选填“减小误差”或“寻找普遍规律”)
(4)如图丁所示,在杠杆上的A点挂四个重均为1N的钩码,用调好的弹簧测力计竖直向上拉杠杆上的B点,使杠杆水平平衡,如图所示;如将测力计沿图中虚线方向拉,仍使杠杆在水平位置平衡;则测力计的示数将___________ 。(选填“变大”、“不变”、“变小”)。
【答案】(1) ①. 左 ②. 测量力臂
(2)向右移动1格 (3)寻找普遍规律
(4)变大
【解析】
【小问1详解】
[1][2]调节杠杆在水平位置平衡,杠杆左端偏高,左端的平衡螺母应向上翘的左端移动,使杠杆在水平位置平衡,力臂在杠杆上,便于测量力臂大小,同时消除杠杆自重对杠杆平衡的影响。
【小问2详解】
设每个钩码重力为G,每格长度为L。
乙图中,原来杠杆平衡时3G×2L=2G×3L。
在B处下方减少一个钩码后,右边力与力臂的乘积为1G×3L=3GL
左边A处钩码数量不变,力为3G,设此时A处钩码力臂为nL,根据杠杆平衡条件3G×nL=3GL
解得n=1,原来A处钩码在距离支点2L处,所以需将挂在A处的钩码向右移动1格。
【小问3详解】
探究杠杆平衡的条件时进行多次实验,多次改变挂在支点O两边钩码的质量和悬挂位置,收集杠杆平衡时多组动力,动力臂、阻力和阻力臂的数据,其目的是通过实验数据总结实验结论,使实验结论具有普遍性,避免偶然性。
【小问4详解】
弹簧测力计竖直向上拉时,拉力的力臂是OB;当沿虚线方向拉时,拉力的力臂变小(因为力的方向倾斜,力臂是从支点到力的作用线的垂直距离,此时垂直距离小于OB)。根据杠杆平衡条件F1l1=F2l2,阻力和阻力臂不变,动力臂变小,所以动力F1将变大。
13. 小明发现市场上有不同规格的汽车发动机防冻冷却液,这引发了他的思考:防冻冷却液的凝固点和沸点与什么因素有关呢?查阅资料可知:防冻冷却液主要由水和防冻剂(简称原液)混合而成。选用时,防冻冷却液的凝固点应低于环境最低温度 10℃以下,而沸点一般要高于发动机最高工作温度 5℃以上。小明在爸爸的实验室中用不同的防冻冷却液做了实验,并得到下列实验数据如图所示。
(1)发动机内燃油在燃烧时会将大量的化学能转化为______能,会使发动机温度急剧升高, 为避免损坏发动机,需要用冷却液带走一部分热量;
(2)由数据可知,小明探究的是防冻冷却液的凝固点和沸点与_______的关系。分析图象可获取的信息有:_______(写出一条即可);
(3)小明爸爸的汽车发动机工作温度为 90~103℃,所在地区最低温度为-17℃,从经济且适用的角度,你建议小明的爸爸选用以下哪种规格的防冻冷却液?答:_______(填序号)。
A.原液含量 45% 10 元/2L B.原液含量 55% 12 元/2L C.原液含量 65% 18 元/2L
【答案】 ①. 内 ②. 原液含量 ③. 原液含量越高,其沸点越高(合理即可) ④. B
【解析】
【详解】(1)[1]燃油在发动机内燃烧时,发生化学变化将化学能转化为内能。
(2)[2]由题意结合图像可知,两个图像中的横轴都是表示的原液含量,纵轴分别表示防冻冷却液的凝固点和防冻冷却液的沸点,所以小明探究的是防冻冷却液的凝固点和沸点与原液含量的关系。
[3]分析图象可获取的信息有:防冻冷却液的沸点随着原液含量的增大而升高。
(3)[4]某地最低气温为-17℃,防冻冷却液的凝固点应低于环境最低温度10℃以下,则冷却液的凝固点约为-27℃以下;汽车的发动机工作温度为90~103℃,沸点一般要高于发动机最高工作温度5℃以上,则冷却液的沸点约为108℃以上;由于冷却液的凝固点比本地常年最低气温低10℃,而混合液中防冻液的含量不宜过高,另外除了满足凝固点和沸点的条件外,55%的比热容大,冷却效果好。所以选择55%的防冻液较为合适,故AC不符合题意,故B符合题意。
故选B。
14. 小明跟随爸爸在水塘边散步,小明发现“石头扔到水中会沉底,木头扔到水中确是漂在水面上”,小明认为物体在水中所受的浮力与物体的密度有关?小明的想法是否正确?请你帮他设计一个可操作的实验方案进行验证。
【答案】见解析
【解析】
【详解】实验器材:体积相同的铁块、铝块,烧杯,水,弹簧测力计,细线。
实验步骤:①用弹簧测力计测出铁块的重力G1,再将其浸没在水中测出弹簧测力计对它的拉力F1;②换成铝块重复上述步骤分别记下铝块的重力G2及弹簧测力计对铝块的拉力F2;③比较G1-F1 , G2-F2的大小,即F浮1和F浮2的大小关系。
实验现象及结论:若F浮1=F浮2,小明的想法错误;若F浮1 ≠F浮2,小明的想法正确。
三、综合应用(本大题共8个小题。16—18题每空1分共6分,19题3分,20题2分,21题4分,22题5分,23题5分共26分)
15. 小红记录了如下错题,请你帮助她找出错误之处、分析错因并写出正确解答过程。
错题记录
错题改正
如图是小明做俯卧撑时的示意图,他的质量为56kg,身体可视为杠杆,O点为支点,A点为重心,已知OB=1.0m,BC=0.4m,g取10N/kg。求:小明静止时,地面对小明双手的竖直向上的支持力。(g取10N/kg)
解:小明所受重力 G = mg = 56 kg × 10 N / kg = 560 N
由杠杆平衡条件得 F × OC = G × BC
即 560 N × 1 m = F × 0 . 4 m
解得地面对双手的支持力 F = 1400 N
错误之处:
错因分析:
正确解答:
【答案】【错误之处】将手部支持力的力臂误用为BC=0.4 m,而未正确使用从支点O至C点的整体长度(1.4 m),导致计算结果错误。【错因分析】未正确选取支点并计算力臂:身体可视为杠杆时,应以脚部O为支点;重力作用线在B点,此时重力的力臂为OB=1.0 m;手的支持力应作用在C点,其力臂为OC=OB+BC=1.0 m+0.4 m=1.4 m若错误地只使用BC=0.4m作为手部支持力的力臂,会导致计算不符合杠杆平衡条件。【正确解答】小明所受重力由杠杆平衡条件得即解得地面对双手的支持力
【解析】
【详解】略。
16. 阅读材料,回答下列问题。
新能源汽车
近年来,汽车在给人们带来便利的同时,也给环境造成非常大的压力,于是新能源汽车就应运而生了,很多汽车生产厂家为了迎合消费者的观念,生产了油电混动汽车。某款油电混动汽车不仅可以使用电力当作动力,也可以使用汽油当作动力。当车辆快速行驶或蓄电池储存电能过低时,只有内燃机工作,既向车轮输出能量,又给蓄电池充电,从而提高能量利用率(能量利用率指有效利用能量占全部能量的百分比)。并且该油电混动汽车行驶时,“油门”踏板一旦被松开,汽车便启动动力回收系统,将减速运动时的部分动能转化为电能储存在电池组中,进一步提高能量利用率。
(1)利用充电桩对汽车蓄电池充电时,蓄电池相当于电路中的___________(选填“电源”“开关”或“用电器”)。
(2)启用动力回收系统后,刹车距离比不启用时要___________(选填“长”或“短”)。
(3)某次测试时,测试人员驾驶一辆油电混动汽车在平直公路上以50km/h的速度匀速行驶2h,消耗汽油10kg,这些汽油完全燃烧放出的热量为___________J。(汽油热值q=4.72×107J/kg)
【答案】(1)用电器 (2)短
(3)4.72×108J
【解析】
【小问1详解】
利用充电桩对汽车蓄电池充电时,蓄电池消耗电能,所以蓄电池相当于电路中的用电器。
【小问2详解】
启用动力回收系统后,汽车减速运动时的部分动能转化为电能储存起来,汽车的动能减小得更快,所以刹车距离比不启用时要短。
【小问3详解】
汽油完全燃烧放出的热量
17. 随着我国新能源技术的不断发展优化,新能源汽车出口按下“快进键”。如图所示是某新能源汽车停在匀速直线航行船上的简图,请你在图中画出该新能源汽车的受力示意图。(O为汽车重心,不计空气阻力)
【答案】
【解析】
【详解】由题可知,该汽车处于平衡状态,水平方向上不受力,竖直方向上受到竖直向下的重力和船对它竖直向上的支持力,两个力大小相等、方向相反。作用点画在重心处,用等长的两个带箭头的线段表示这两个力。如图所示:
18. 行车安全无大小交通法规记心间。请指出,图中存在的安全隐患并所学的物理知识进行解释,写出两条即可。
【答案】1. 在行驶时,遮阳棚上表面气体流速大于下表面气体流速,会产生向上的压强差,从而产生向上的压力差,导致电动车对地面的抓地力减小,电动车的行驶会不稳定。2.在行驶过程中,遮阳棚尖锐部分易致人受伤,是因为在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强使人易受伤。
【解析】
【详解】略。
19. 小明和父母参观车展时,试驾了一款小型房车,该车在平直公路上以54km/h的速度匀速行驶了3600m,已知车轮与水平地面总接触面积为4000cm2,试驾时车和人总重力为4×104N,g取10N/kg。请你计算:
(1)该房车匀速行驶的时间;
(2)该房车静止在水平地面上时,对地面的压强;
【答案】(1)240s
(2)1×105Pa
【解析】
【小问1详解】
已知速度
由可知,该房车匀速行驶的时间
【小问2详解】
总重力 ,接触面积
该房车静止在水平地面上时,对地面的压强
20. 某建筑工地上一台升降机的厢体连同货物的质量为1.2t,在10s内从2楼匀速上升到5楼。如果每层楼高3m,求:
(1)厢体连同货物的重力;
(2)升降机电动机的功率。(g取10N/kg)
【答案】(1)
(2)1.08×104W
【解析】
【小问1详解】
厢体连同货物的重力
【小问2详解】
厢体连同货物上升的高度为
电动机做的功
则升降机电动机的功率
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