精品解析：广东省东莞市竹溪中学、厚街开贤学校2023-2024学年九年级上学期阶段自查（一）物理试题

2023-2024学年第一学期阶段自查（一） 初三物理 一、单项选择题（本大题7小题，每小题3分，共21分） 1. 在水平地面上，下列四种情景中，人对物体没有做功的是（　　） A. 背着物体匀速前进 B. 推着物体前进 C. 抽出中间的物体 D. 向上堆积物体 2. 以下描述中的“发热”现象，其改变内能的方式与其他三个不同的是（　　） A. 锯木头锯条发热 B. 铁丝反复弯折后发热 C. 阳光下路面发热 D. 搓手时手掌发热 3. 关于温度、热量、内能，下列说法正确的是（　　） A. 物体的温度升高，内能一定增加 B. 物体吸收热量，温度定升高 C. 0℃的冰内能为零 D. 发生热传递时，热量总是从内能大的物体传递到内能小的物体 4. 关于功、功率和机械效率，下列说法正确的是（　　） A. 作用在物体上的力越大，做的功越多 B. 使用机器一定不能省功 C. 做功快的机械其机械效率一定高 D. 物体通过的距离越长，对物体做的功越多 5. 如图甲所示，小明用弹簧测力计拉木块，使它在同一水平木板上滑动，图乙是他两次拉动同一木块得到的路程随时间变化的图像。请根据图像判断：在相等的时间内，两次对应的弹簧测力计示数分别为F1、F2，两次拉力的功率分别为P1、P2，下列判断正确的是（　　） A. B. C. D. 6. 同学们在体育课进行实心球投掷训练，如图所示A→B表示实心球离开手之前的运动轨迹，B→C→D表示实心球离开手之后的运动轨迹，空气阻力忽略不计。下列分析正确的是（　　） A. 实心球从B→C过程中，动能逐渐减小 B. 实心球到达最高点C时，它将处于静止状态 C. 实心球从B→C→D过程中，没有力对它做功 D. 实心球从A→B过程中，说明力可以改变物体的形状 7. 如图所示的三种场景中，拉力F1、F2、F3大小相等，在拉力的作用下物体移动的距离也相等。若拉力所做的功分别记为W1、W2、W3，则它们的大小关系为（　　） A. W1=W2＜W3 B. W1＜W2＜W3 C. W2＜W1＜W3 D. W1=W2=W3 二、填空题（本大题7小题，每空1分，共21分） 8. 把一瓶酒精倒去一半，则剩下的酒精质量__________，热值__________（以上两个空均选填“变大”、“变小”或“不变”），完全燃烧0.5kg的酒精放出的热量是__________J[酒精的热值q酒精＝3×107J/kg] 9. 南极洲的冰川__________（选填“具有”或“不具有”）内能，古人钻木取火是通过__________的方式来改变物体内能的。冬天人在太阳光下会感觉暖和，这是通过__________的方式改变人体的内能。 10. 如图，用相同的滑轮分别按甲、乙两种装置，在相同时间内，将相同的物体匀速提升相同的高度（G物大于G动），提升重物过程中，拉力大小分别为F1和F2，拉力做功分别为W1和W2，装置的机械效率分别是η1和η2；则拉力F1__________F2，拉力做功W1__________W2，装置的机械效率η1__________η2（均选填“大于”“等于”或“小于”）。（不计绳重和摩擦） 11. 小童同学用50N的水平推力，使放在水平桌面上重200N的物体做匀速直线运动，若该物体在10s内移动4m，则在此过程中，物体受到的摩擦力是________N，在推动的过程中物体的内能将______（选填“变大”、“变小”或“不变”），小童的推力对物体做功的功率是___________W。 12. 甲、乙两辆汽车在水平公路上匀速行驶，它们功率相同，行驶速度之比v甲:v乙=2:3，在相同的时间内，甲、乙两车牵引力做功之比为 ______，牵引力之比为 ______，该过程中汽车重力做功为______J。 13. 如图所示的滚摆，从最低处向上运动的过程中，动能______（选填“变大”、“不变”或“变小”），动能转化为______能，整个上下运动过程中滚摆上升的高度越来越低，说明滚摆的机械能的总和 ______。（选填“变大”、“不变”或“变小”） 14. 如图甲所示，水平地面上的一个物体，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系及物体的速度v与时间t的关系如图乙所示，则0~3s内推力F对物体做的功为________J，3~6s内物体所受摩擦力大小为________N，6~9s内推力F对物体所做功的功率为________W。 三、作图题（3分+2分+2分，共7分） 15. （1）如图，杯子静置在斜面上，请你画出杯子的受力示意图。 （2）如图所示，请用力的示意图表示小球所受到的重力和细绳对小球的拉力。 （3）如图所示，用滑轮组提升重物，用笔画线代替绳子在图中画出最省力的绳绕法。 四、实验题（本大题3小题，共20分） 16. 跳绳是我市初中毕业生体育测试的项目之一，小华想利用所学的物理知识估测自己跳绳时克服重力的平均功率（不计绳重）。 （1）用体重计测量 _____（填物理量名称及对应字母）； （2）估测自己平均每次跳起的高度h（人的重心上升的高度）； （3）用计时器记录跳n次所用的 _____（填物理量名称及对应字母）； （4）小华跳绳时克服重力做功的平均功率为P=_____（用以上的字母表示）； （5）若两位同学想比较跳绳的平均功率（假设两人跳起的平均高度相同），则（ ）； A.跳的时间短的功率大 B.相同时间完成相同次数，体重大的功率大 C.体重相同，跳的时间长的功率大 D.条件不足，无法比较 （6）跳绳能让人体各个器官得到充分的锻炼，若跳绳者的质量为50kg，跳绳者的重心高度随时间变化的情况如图所示，根据所给条件可算出此跳绳者在1min内运动员总共跳绳 _____次，克服重力做功的平均功率为 _____W。（g=10N/kg） 17. 如图所示，在探究“物体动能的大小与什么因素有关”的实验中，将同一小钢球A从斜面上不同高度由静止滚下，推动木块B向前移动一段距离。 （1）本实验研究的是小钢球在__________（选填“在斜面上”、“撞击木块时”或“撞击木块后”）的动能大小。 （2）实验中通过观察__________来反映小钢球的动能大小。 （3）将小球A放在同一斜面__________（选填“相同”或“不同”）高度由静止释放，目的是使小球在撞击木块B时速度不同。根据实验现象，可以得出的结论是：____________________； （4）如图甲、乙两次实验木块移动过程中受到的摩擦力分别为f甲、f乙，f甲__________f乙（选填“＞”、“＜”或“=”），可见，滑动摩擦力的大小与物体的__________大小无关。 18. 某小组在“测滑轮组机械效率的实验”中得到的数据如表所示，实验装置如图所示。 实验次数 钩码重量G/N 钩码上升高度h/m 绳端拉力F/N 绳端移动距离s/m 机械效率η 1 4 0.1 2.7 0.2 74% 2 4 0.1 1.8 0.3 74% 3 8 0.1 3.1 0.3 86% 4 8 0.1 2.5 0.4 （1）实验中应沿竖直方向__________缓慢拉动弹簧测力计。 （2）小组同学发现实验过程中边拉动边读数，弹簧测力计示数不稳定，应该静止读数，你认为他的想法__________（选填“正确”或“不正确”），因为他没有考虑到__________对滑轮组机械效率的影响。 （3）通过比较__________两次实验数据得出结论：同一滑轮组提升重物时，物重越大，滑轮组的机械效率越高。（填实验次数的序号） （4）通过比较__________两次实验数据得出结论：使用同一滑轮组提升同一重物时，滑轮组机械效率与绳子段数无关。比较__________两次实验数据得出，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越低。（填实验次数的序号） （5）测量绕法确定的滑轮组的机械效率，钩码上升的高度和绳端移动距离__________（填“可以不测量”或“一定要测量”）。 （6）有的同学认为：“机械越省力，它的机械效率越高”。分析表中数据，你认为这句话是__________（填“正确”或“错误”）的。 五、计算题（本大题2小题，共13分） 19. 某型号汽车发动机的额定功率为4×104W，在水平路面上匀速行驶时受到的阻力是1600N，在额定功率下，当汽车匀速行驶时，求： （1）发动机所提供的牵引力大小； （2）汽车行驶10min牵引力所做的功； （3）汽车行驶速度的大小。 20. 如图，一辆货车匀速从山底A开到山顶B。货车重为5.0×104N，发动机的功率50kW保持不变，山坡AB长2000m，高h为300m，牵引力保持2.5×104N不变，不计空气阻力。求： （1）汽车从山底开到山顶所做的有用功； （2）山坡的机械效率； （3）汽车在山坡上行驶时的摩擦力。 六、综合能力题（本大题3小题，共18分） 21. 阅读短文，回答问题。 蹦极 蹦极，也叫机索跳，是近些年来新兴的一项非常刺激的户外休闲活动。体验者站在40m以上（相当于10层楼）高度的桥梁、塔顶、高楼、吊车甚至热气球上，把一根一端固定的长橡皮绳绑在身上，然后两臂伸开、双腿并拢、头朝下跳下去，如图所示。绑在体验者身上的橡皮绳很长，足以使体验者在空中享受几秒钟的“自由落体”。当人体落到离地面一定距离时，橡皮绳被拉开、绷紧，阻止人体继续下落；当到达最低点时橡皮绳再次弹起，人被拉起，随后又落下，这样反复多次直到静止，这就是蹦极的全过程。 （1）蹦极体验者从跳下直到橡皮绳刚好被拉直的过程中，体验者的________能转化为________能。 （2）从高处落到最低点时，体验者的重力势能最终转化为橡皮绳的________能。 （3）体验者在多次弹起落下的过程中，机械能______（选填“守恒”或“不守恒”）。 （4）从橡皮绳被拉开到最低点的过程中，体验者做______________（选填“匀速”“加速”“减速”或“先加速后减速”）运动。 （5）从高处落到最低点的过程中，体验者的重力做功的功率________。（选填字母） A. 一直变大 B. 一直变小 C. 先变大后变小 D. 先变小后变大 22. 阅读短文，回答问题。 无人机 如图为某品牌“无人机”，其主要用复合材料制成的，质量（含摄像机）为1.5kg，“无人机”采用4个相同的电动机带动4个旋翼转动，对下方空气施力的同时每个旋翼获得相同的升力，“无人机”上升时受到的空气阻力与上升速度的平方成正比，该“无人机”能以最大6m/s的速度上升，此时受到的空气阻力为9N。[g＝10N/kg] （1）无人机旋翼高速旋转获得升力，该升力的施力物体是________；为使无人机能载更重“货物”，复合材料的密度应该________（选填“较大”或“较小”）；“无人机”以恒定的速度从地面匀速竖直上升，无人机受________（“平衡力”或“非平衡力”）。 （2）当“无人机”携带摄像机悬停在空中进行地面图像拍摄时，每个旋翼获得的升力大小是________N；“无人机”在参与某次火情的勘测时，假设它以2m/s的速度从地面匀速竖直上升至50米高处，然后悬停（整个过程4个电动机同时工作）。“无人机”匀速上升过程中受到的空气阻力为________N，升力所做的功为________J。 23. 阅读短文，回答问题。 神舟十二号载人飞船 如图甲，搭载神舟十二号载人飞船的长征二号F遥十二运载火箭发射成功，将三名航天员送入太空。发射火箭时，采取喷水降温方法，如图乙所示。在发射中火箭飞到5m高以后，向箭体尾部火焰中心喷水，水能够带走大量的热起到降温作用。如图丙，神舟十二号返回舱平稳降落在指定区域内，三名航天英雄凯旋，当神舟十二号返回舱在触地的前一刻猛地升起一个大火球，随后地面尘土飞扬。 （1）火箭发射过程中，火箭的机械能__________（选填“增大”“减小”或“不变”）。 （2）长征二号F遥十二运载火箭采用液氢作为燃料、液氧作为助燃剂，利用了液氢__________大的特性。 （3）“喷水降温降噪系统”主要是通过__________的方式减少发射平台的内能，从而达到保护发射平台的效果。 （4）神舟十二号返回舱在触地的前一刻猛地升起一个大火球，是因为返回舱通过大气层时，与大气层摩擦，__________能转化为__________能，这是通过__________的方法改变了返回舱的内能。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2023-2024学年第一学期阶段自查（一） 初三物理 一、单项选择题（本大题7小题，每小题3分，共21分） 1. 在水平地面上，下列四种情景中，人对物体没有做功的是（　　） A. 背着物体匀速前进 B. 推着物体前进 C. 抽出中间的物体 D. 向上堆积物体 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】A．背着物体前进，对物体有向上的力，但沿水平方向前进，在对物体施加力的方向没有通过距离，没有对物体做功，故A符合题意； B．用力推物体，对物体有向前的力，物体在这个力的方向上通过一定的距离，对物体做了功，故B不符合题意； C．抽出中间的物体，对物体有向后的拉力，物体在这个力的方向上通过一定的距离，对物体做了功，故C不符合题意； D．向上堆积物体，对物体有向上的力，物体在这个力的方向上通过一定的距离，对物体做了功，故D不符合题意。 故选A。 2. 以下描述中的“发热”现象，其改变内能的方式与其他三个不同的是（　　） A. 锯木头锯条发热 B. 铁丝反复弯折后发热 C. 阳光下路面发热 D. 搓手时手掌发热 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A．锯木头时锯条发烫，是摩擦生热，属于做功改变物体的内能； B．反复弯折铁丝，人对铁丝做功，铁丝的内能增加，温度升高，是通过做功改变物体的内能； C．阳光下路面发热是热传递改变内能； D．用力搓手，手会发热，这是通过做功的方式增加内能的。 综上，故ABD相同，C不同，故C符合题意。 故选C。 3. 关于温度、热量、内能，下列说法正确的是（　　） A. 物体的温度升高，内能一定增加 B. 物体吸收热量，温度定升高 C. 0℃的冰内能为零 D. 发生热传递时，热量总是从内能大的物体传递到内能小的物体 【答案】A 【解析】 【详解】A．物体温度升高，分子无规则运动加剧，分子动能增加，内能一定增加，故正确； B．物体吸收热量，温度不一定升高，比如，在晶体的熔化和液体的沸腾时，物质虽然吸收热量但是温度不变，故错误； C．一切物体都具有内能，故错误； D．发生热传递时，热量总是从温度高的物体传递给温度低的物体，故错误。 故选A。 4. 关于功、功率和机械效率，下列说法正确的是（　　） A. 作用在物体上的力越大，做的功越多 B. 使用机器一定不能省功 C. 做功快的机械其机械效率一定高 D. 物体通过的距离越长，对物体做的功越多 【答案】B 【解析】 【详解】A．作用在物体上的力越大，做的功不一定越多，还要考虑距离大小，故A错误； B．使用机械，不论效率高低，都不能省功，故B正确； C．功率是功与时间的比值，机械效率是有用功与总功的比值，两者之间无关系，故C错误； D．物体移动的距离越长，力做的功不一定越多，还要考虑力的大小，故D错误。 故选B。 5. 如图甲所示，小明用弹簧测力计拉木块，使它在同一水平木板上滑动，图乙是他两次拉动同一木块得到的路程随时间变化的图像。请根据图像判断：在相等的时间内，两次对应的弹簧测力计示数分别为F1、F2，两次拉力的功率分别为P1、P2，下列判断正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】AB．如图乙，两次运动都是匀速直线运动，而木块与木板间压力大小相同且接触面粗糙程度相同，所以滑动摩擦力相同，当用弹簧测力计拉木块沿水平木板匀速滑动时，木块做不论其速度大小如何，都受到平衡力的作用，在水平方向上，摩擦力和拉力是一对平衡力，即，故AB错误； CD．如图乙，在运动相同时间时，第一次运动路程更大，因此速度更大，而两次拉力相同，根据 ，故C正确，D错误。 故选C。 6. 同学们在体育课进行实心球投掷训练，如图所示A→B表示实心球离开手之前的运动轨迹，B→C→D表示实心球离开手之后的运动轨迹，空气阻力忽略不计。下列分析正确的是（　　） A. 实心球从B→C过程中，动能逐渐减小 B. 实心球到达最高点C时，它将处于静止状态 C. 实心球从B→C→D过程中，没有力对它做功 D. 实心球从A→B过程中，说明力可以改变物体的形状 【答案】A 【解析】 【详解】A．实心球从B→C过程中，位置越来越高，速度越来越小，动能转化为重力势能，动能减小，故A正确； B．实心球做的是弧线运动，到达最高点C时，仍具有向右的速度，并没有处于静止状态，故B错误； C．实心球从B→C→D过程中，高度不断变化，重力对它做了功，故C错误； D．实心球从A→B过程中，受到重力的作用，改变了实心球的运动状态，故D错误。 故选A。 7. 如图所示的三种场景中，拉力F1、F2、F3大小相等，在拉力的作用下物体移动的距离也相等。若拉力所做的功分别记为W1、W2、W3，则它们的大小关系为（　　） A. W1=W2＜W3 B. W1＜W2＜W3 C. W2＜W1＜W3 D. W1=W2=W3 【答案】A 【解析】 【详解】由图可见，第一幅图中滑轮为定滑轮，它的特点是不省力，不省距离，所以拉力作用点移动的距离等于物体移动距离为s，拉力做的功为为 W1=F1s 第二幅图中，拉力作用点移动的距离也等于物体移动距离为s，拉力做的功为 W2=F2s 第三幅图中滑轮为动滑轮，可以省一半力，但是费距离，拉力作用点移动距离为物体移动距离s的2倍，即为2s，拉力做的功为 W3=F3×2s=2F3s 又因为拉力F1、F2、F3大小相等，所以综上分析可得 W1=W2＜W3 故A符合题意；BCD不符合题意。 故选A。 二、填空题（本大题7小题，每空1分，共21分） 8. 把一瓶酒精倒去一半，则剩下的酒精质量__________，热值__________（以上两个空均选填“变大”、“变小”或“不变”），完全燃烧0.5kg的酒精放出的热量是__________J[酒精的热值q酒精＝3×107J/kg] 【答案】 ①. 变小 ②. 不变 ③. 1.5×107 【解析】 【详解】质量是物体所含物质的多少，倒去一半酒精后所含物质减少，故质量变小。 热值是燃料的固有属性，仅与燃料种类有关，与质量无关，故热值不变。 完全燃烧0.5kg酒精放出的热量为 9. 南极洲的冰川__________（选填“具有”或“不具有”）内能，古人钻木取火是通过__________的方式来改变物体内能的。冬天人在太阳光下会感觉暖和，这是通过__________的方式改变人体的内能。 【答案】 ①. 具有 ②. 做功 ③. 热传递 【解析】 【详解】由一切物体在任何情况下都具有内能可知，南极洲的冰川具有内能。 钻木取火过程中克服摩擦做功，是通过做功的方式改变物体内能。 人在太阳光下吸收热量温度升高，是通过热传递的方式改变人体内能。 10. 如图，用相同的滑轮分别按甲、乙两种装置，在相同时间内，将相同的物体匀速提升相同的高度（G物大于G动），提升重物过程中，拉力大小分别为F1和F2，拉力做功分别为W1和W2，装置的机械效率分别是η1和η2；则拉力F1__________F2，拉力做功W1__________W2，装置的机械效率η1__________η2（均选填“大于”“等于”或“小于”）。（不计绳重和摩擦） 【答案】 ①. 大于 ②. 小于 ③. 大于 【解析】 【详解】甲为定滑轮，不计绳重和摩擦，故。乙为动滑轮，承担物重的绳子段数，故，因，故大于。 有用功，两装置相等。由于不计绳重和摩擦，甲的总功；乙需克服动滑轮重力做额外功，总功 故小于 由机械效率公式可知，有用功相同时，总功越小机械效率越高，故大于 11. 小童同学用50N的水平推力，使放在水平桌面上重200N的物体做匀速直线运动，若该物体在10s内移动4m，则在此过程中，物体受到的摩擦力是________N，在推动的过程中物体的内能将______（选填“变大”、“变小”或“不变”），小童的推力对物体做功的功率是___________W。 【答案】 ①. 50 ②. 变大 ③. 20 【解析】 【详解】[1]物体在水平地面上进行匀速直线运动，竖直方向上受到重力和支持力是一对平衡力，水平方向上受到的推力和摩擦力是一对平衡力。根据平衡力大小相等，所以 [2]物体匀速运动过程中，克服摩擦做功，将机械能转化为内能，内能变大。 [3]推力对物体做功 推力对物体做功的功率 12. 甲、乙两辆汽车在水平公路上匀速行驶，它们功率相同，行驶速度之比v甲:v乙=2:3，在相同的时间内，甲、乙两车牵引力做功之比为 ______，牵引力之比为 ______，该过程中汽车重力做功为______J。 【答案】 ①. 1:1 ②. 3:2 ③. 0 【解析】 【详解】[1]它们功率相同，在相同的时间内，根据可知甲、乙两车牵引力做功之比 [2]根据 可知牵引力之比为 [3]汽车在行驶过程中，没有在重力的方向上通过距离，故不做功，该过程中汽车重力做功为0。 13. 如图所示的滚摆，从最低处向上运动的过程中，动能______（选填“变大”、“不变”或“变小”），动能转化为______能，整个上下运动过程中滚摆上升的高度越来越低，说明滚摆的机械能的总和 ______。（选填“变大”、“不变”或“变小”） 【答案】 ①. 变小 ②. 重力势 ③. 变小 【解析】 【详解】[1][2]滚摆从最低处向上运动的过程中，质量不变，高度增加，则重力势能变大；速度不断减小，则动能变小，动能转化为重力势能。 [3]整个上下运动过程中滚摆需要克服空气阻力做功，会有一部分机械能转化为内能，机械能总和变小，所以滚摆上升的高度越来越低。 14. 如图甲所示，水平地面上的一个物体，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系及物体的速度v与时间t的关系如图乙所示，则0~3s内推力F对物体做的功为________J，3~6s内物体所受摩擦力大小为________N，6~9s内推力F对物体所做功的功率为________W。 【答案】 ①. 0 ②. 4 ③. 8 【解析】 【详解】由图像可知，内物体速度为，物体保持静止，移动的距离，根据功的公式，推力做功为； 内物体做匀速直线运动，处于平衡状态，推力与滑动摩擦力大小相等；由图像可知，此时推力，因此滑动摩擦力 内物体做加速运动，物体对地面的压力、接触面粗糙程度都不变，滑动摩擦力大小不变，因此摩擦力仍为； 内，推力，物体速度，得功率 三、作图题（3分+2分+2分，共7分） 15. （1）如图，杯子静置在斜面上，请你画出杯子的受力示意图。 （2）如图所示，请用力的示意图表示小球所受到的重力和细绳对小球的拉力。 （3）如图所示，用滑轮组提升重物，用笔画线代替绳子在图中画出最省力的绳绕法。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 杯子静置在斜面上，受到竖直向下的重力、垂直于斜面向上的支持力，由于具有沿着斜面向下的运动趋势，还受到沿着斜面向上的摩擦力，作用点都在杯子的重心上，如图所示： 【小问2详解】 小球受到的重力方向竖直向下，细绳对小球的拉力沿绳斜向上，作用点都画在小球的重心上，如图所示： 【小问3详解】 图中有一个动滑轮和一个定滑轮，要求最省力，绳子股数应最多，绳子先系在动滑轮的固定挂钩上，绕过上面的定滑轮，再绕过动滑轮，如图所示： 四、实验题（本大题3小题，共20分） 16. 跳绳是我市初中毕业生体育测试的项目之一，小华想利用所学的物理知识估测自己跳绳时克服重力的平均功率（不计绳重）。 （1）用体重计测量 _____（填物理量名称及对应字母）； （2）估测自己平均每次跳起的高度h（人的重心上升的高度）； （3）用计时器记录跳n次所用的 _____（填物理量名称及对应字母）； （4）小华跳绳时克服重力做功的平均功率为P=_____（用以上的字母表示）； （5）若两位同学想比较跳绳的平均功率（假设两人跳起的平均高度相同），则（ ）； A.跳的时间短的功率大 B.相同时间完成相同次数，体重大的功率大 C.体重相同，跳的时间长的功率大 D.条件不足，无法比较 （6）跳绳能让人体各个器官得到充分的锻炼，若跳绳者的质量为50kg，跳绳者的重心高度随时间变化的情况如图所示，根据所给条件可算出此跳绳者在1min内运动员总共跳绳 _____次，克服重力做功的平均功率为 _____W。（g=10N/kg） 【答案】 ①. 质量m ②. 时间t ③. ④. B ⑤. 180 ⑥. 135 【解析】 【详解】（1）[1]根据 实验中要用体重计测量小华的质量m。 （3）[2]测量功率，据知，需要测量时间，用秒表记录跳n次所用的时间t。 （4）[3]计算出一次跳绳克服重力做的功 W=Gh=mgh n次跳绳克服重力做的总功 W总=nW=nmgh 克服重力做功的平均功率 （5）[4]两人跳起的平均高度相同，h相同； A．跳的时间短的，起跳的次数不一定多，不知道体重，也无法比较功率的大小，故A不符合题意； BD．相同时间完成相同次数，起跳的高度相同，体重大的做功多，时间相同，根据可知，体重大的功率大，故B符合题意，D不符合题意； C．体重相同，跳的时间长的，次数不一定多，功不一定大，无法比较功率大小，故C不符合题意。 故选B。 （6）[5]跳绳者的重力为 G=mg=50kg×10N/kg=500N 跳绳一次做的功为 W=Gh=500N×0.09m=45J 由图像可得，跳绳一次所用的时间为s，所以1min钟跳绳的次数为 [6]1min做的总功为 W'=180W=180×45J=8100J 克服重力做功的平均功率为 17. 如图所示，在探究“物体动能的大小与什么因素有关”的实验中，将同一小钢球A从斜面上不同高度由静止滚下，推动木块B向前移动一段距离。 （1）本实验研究的是小钢球在__________（选填“在斜面上”、“撞击木块时”或“撞击木块后”）的动能大小。 （2）实验中通过观察__________来反映小钢球的动能大小。 （3）将小球A放在同一斜面__________（选填“相同”或“不同”）高度由静止释放，目的是使小球在撞击木块B时速度不同。根据实验现象，可以得出的结论是：____________________； （4）如图甲、乙两次实验木块移动过程中受到的摩擦力分别为f甲、f乙，f甲__________f乙（选填“＞”、“＜”或“=”），可见，滑动摩擦力的大小与物体的__________大小无关。 【答案】（1）撞击木块时 （2）木块移动的距离 （3） ①. 不同 ②. 质量相同的物体，速度越大，动能越大 （4） ①. = ②. 速度 【解析】 【小问1详解】 本实验的目的是探究小钢球撞击木块的过程中动能的影响因素，研究的是小钢球即将碰撞木块瞬间的动能，斜面上小球还在重力势能和动能的转化过程中，撞击木块后小球动能已经发生了转移，因此选撞击木块时。 【小问2详解】 动能大小无法直接观测，小钢球动能越大，对木块做功越多，木块被推动的距离就越远，因此通过木块移动的距离间接反映动能大小。 【小问3详解】 让同一小钢球从斜面不同高度静止释放，小球到达水平面的初始速度不同。 实验控制了小球质量完全相同，仅改变速度，最终速度大的小球推动木块更远，因此可以得到质量一定时，物体速度越大，动能越大。 【小问4详解】 滑动摩擦力的大小只和接触面粗糙程度、物体对接触面的压力有关，两次实验中木块完全相同、接触面是同一水平面，压力等于木块重力、粗糙程度都没有变化，因此摩擦力相等，和木块自身的运动速度无关。 18. 某小组在“测滑轮组机械效率的实验”中得到的数据如表所示，实验装置如图所示。 实验次数 钩码重量G/N 钩码上升高度h/m 绳端拉力F/N 绳端移动距离s/m 机械效率η 1 4 0.1 2.7 0.2 74% 2 4 0.1 1.8 0.3 74% 3 8 0.1 3.1 0.3 86% 4 8 0.1 2.5 0.4 （1）实验中应沿竖直方向__________缓慢拉动弹簧测力计。 （2）小组同学发现实验过程中边拉动边读数，弹簧测力计示数不稳定，应该静止读数，你认为他的想法__________（选填“正确”或“不正确”），因为他没有考虑到__________对滑轮组机械效率的影响。 （3）通过比较__________两次实验数据得出结论：同一滑轮组提升重物时，物重越大，滑轮组的机械效率越高。（填实验次数的序号） （4）通过比较__________两次实验数据得出结论：使用同一滑轮组提升同一重物时，滑轮组机械效率与绳子段数无关。比较__________两次实验数据得出，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越低。（填实验次数的序号） （5）测量绕法确定的滑轮组的机械效率，钩码上升的高度和绳端移动距离__________（填“可以不测量”或“一定要测量”）。 （6）有的同学认为：“机械越省力，它的机械效率越高”。分析表中数据，你认为这句话是__________（填“正确”或“错误”）的。 【答案】（1）匀速 （2） ①. 不正确 ②. 摩擦力 （3）2、3 （4） ①. 1、2 ②. 3、4 （5）可以不测量 （6）错误 【解析】 【小问1详解】 实验时需沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计，此时滑轮组处于平衡状态，弹簧测力计示数等于绳子自由端拉力。 【小问2详解】 [1][2] 静止读数时，滑轮轴没有相对转动，没有摩擦力，测得拉力偏小；实际提升重物过程，需要克服摩擦力做额外功，静止读数忽略了摩擦力对机械效率的影响，所以想法不正确。 【小问3详解】 探究同一滑轮组机械效率和物重关系，要控制动滑轮重力不变，改变钩码重力G。实验 2 中G=4N，η=74%；实验 3 中G=8N，η=86%，物重增大，机械效率升高，故选 2、3。 【小问4详解】 [1]探究机械效率与绳子段数无关，控制物重G、动滑轮重力不变，改变绳子段数。实验 1、2 提升物重均为4N，绳子段数不同，机械效率都为74%，因此选 1、2。 [2]探究动滑轮越重，机械效率越低，应控制提升物重G不变，改变动滑轮重力。实验 3、4 钩码重力均为8N，动滑轮重力不同，对比可得出结论，因此选 3、4。 【小问5详解】 因为机械效率，h被约去，只需知道G、F、n就可以计算η，所以钩码上升高度h、绳端移动距离s可以不测量。 【小问6详解】 省力是指拉力F大小，机械效率η为有用功和总功的比值，二者没有必然联系。对比实验 1、2，实验 2 拉力更小更省力，但两次机械效率相等，所以证明 “机械越省力，它的机械效率越高” 是错误的。 五、计算题（本大题2小题，共13分） 19. 某型号汽车发动机的额定功率为4×104W，在水平路面上匀速行驶时受到的阻力是1600N，在额定功率下，当汽车匀速行驶时，求： （1）发动机所提供的牵引力大小； （2）汽车行驶10min牵引力所做的功； （3）汽车行驶速度的大小。 【答案】（l）1600N；（2）2.4×107J；（3）25m/s 【解析】 【详解】解：（1）因为汽车在水平路面上匀速行驶，受平衡力作用，由二力平衡知识得 F=f=1600N （2）汽车牵引力所做的功 W=Pt=4×104W×10×60s=2.4×107J （3）由 所以 答：（1）发动机所提供的牵引力大小为1600N； （2）汽车行驶10min牵引力所做的功为2.4×107J； （3）汽车行驶速度的大小为25m/s。 20. 如图，一辆货车匀速从山底A开到山顶B。货车重为5.0×104N，发动机的功率50kW保持不变，山坡AB长2000m，高h为300m，牵引力保持2.5×104N不变，不计空气阻力。求： （1）汽车从山底开到山顶所做的有用功； （2）山坡的机械效率； （3）汽车在山坡上行驶时的摩擦力。 【答案】（1）1.5×107J；（2）30%；（3）1.75×104N 【解析】 【详解】解：（1）由题意可知，车从山底开到山顶所做的有用功 （2）由可知，汽车从山底开到山顶所做的总功 由可知，山坡的机械效率 （3）由题意可知，额外功 由可知，汽车在山坡上行驶时的摩擦力 答：（1）汽车从山底开到山顶所做的有用功为1.5×107J； （2）山坡的机械效率为30%； （3）汽车在山坡上行驶时的摩擦力为1.75×104N。 六、综合能力题（本大题3小题，共18分） 21. 阅读短文，回答问题。 蹦极 蹦极，也叫机索跳，是近些年来新兴的一项非常刺激的户外休闲活动。体验者站在40m以上（相当于10层楼）高度的桥梁、塔顶、高楼、吊车甚至热气球上，把一根一端固定的长橡皮绳绑在身上，然后两臂伸开、双腿并拢、头朝下跳下去，如图所示。绑在体验者身上的橡皮绳很长，足以使体验者在空中享受几秒钟的“自由落体”。当人体落到离地面一定距离时，橡皮绳被拉开、绷紧，阻止人体继续下落；当到达最低点时橡皮绳再次弹起，人被拉起，随后又落下，这样反复多次直到静止，这就是蹦极的全过程。 （1）蹦极体验者从跳下直到橡皮绳刚好被拉直的过程中，体验者的________能转化为________能。 （2）从高处落到最低点时，体验者的重力势能最终转化为橡皮绳的________能。 （3）体验者在多次弹起落下的过程中，机械能______（选填“守恒”或“不守恒”）。 （4）从橡皮绳被拉开到最低点的过程中，体验者做______________（选填“匀速”“加速”“减速”或“先加速后减速”）运动。 （5）从高处落到最低点的过程中，体验者的重力做功的功率________。（选填字母） A. 一直变大 B. 一直变小 C. 先变大后变小 D. 先变小后变大 【答案】（1） ①. 重力势 ②. 动 （2）弹性势 （3）不守恒 （4）先加速后减速 （5）C 【解析】 【小问1详解】 从跳下到橡皮绳刚好拉直的过程中，体验者质量不变，高度降低、速度增大，所以重力势能减小，动能增大，重力势能转化为动能。 【小问2详解】 到达最低点时体验者速度为零，橡皮绳弹性形变程度最大，重力势能最终转化为橡皮绳的弹性势能。 【小问3详解】 运动过程中需克服空气阻力等做功，部分机械能不断转化为其他形式的能，故机械能不守恒。 【小问4详解】 橡皮绳伸长过程中，弹力随伸长量增大而增大。当弹力小于重力时，合力向下，速度增大，做加速运动；当弹力大于重力时，合力向上，速度减小，做减速运动，直到最低点速度减为0。故体验者做先加速后减速的运动。 【小问5详解】 重力做功的功率公式为（G是体验者重力，大小不变），功率变化和速度变化一致，下落过程速度先增大、后减小，因此重力的功率先变大后变小，故选C。 22. 阅读短文，回答问题。 无人机 如图为某品牌“无人机”，其主要用复合材料制成的，质量（含摄像机）为1.5kg，“无人机”采用4个相同的电动机带动4个旋翼转动，对下方空气施力的同时每个旋翼获得相同的升力，“无人机”上升时受到的空气阻力与上升速度的平方成正比，该“无人机”能以最大6m/s的速度上升，此时受到的空气阻力为9N。[g＝10N/kg] （1）无人机旋翼高速旋转获得升力，该升力的施力物体是________；为使无人机能载更重“货物”，复合材料的密度应该________（选填“较大”或“较小”）；“无人机”以恒定的速度从地面匀速竖直上升，无人机受________（“平衡力”或“非平衡力”）。 （2）当“无人机”携带摄像机悬停在空中进行地面图像拍摄时，每个旋翼获得的升力大小是________N；“无人机”在参与某次火情的勘测时，假设它以2m/s的速度从地面匀速竖直上升至50米高处，然后悬停（整个过程4个电动机同时工作）。“无人机”匀速上升过程中受到的空气阻力为________N，升力所做的功为________J。 【答案】 ①. 空气 ②. 较小 ③. 平衡力 ④. 3.75 ⑤. 16 ⑥. 800 【解析】 【详解】（1）[1]无人机旋翼高速旋转时对空气施力，由于力的作用是相互的，所以获得空气对无人机施加的升力。 [2]当体积一定时，密度越小，无人机的质量越小，从而减小无人机的重力，所以复合材料的密度应该较小。 [3]无人机匀速上升，此时无人机处于平衡状态，受到平衡力的作用。 （2）[4]无人机悬停在空中，升力与重力相平衡，升力大小 F＝G＝mg＝1.5kg×10N/kg＝15N 而无人机一共有4个旋翼，则每个旋翼获得的升力 每个旋翼获得的升力为3.75N。 [5]由题意可知，以最大6m/s的速度上升，此时受到的空气阻力为f1＝9N，由于上升时受到的空气阻力与上升速度的平方成正比，即f＝kv2，则 f1＝kv12＝9N 当以2m/s的速度的空气阻力 f2＝kv22 两式相比则有 解得 f2＝1N “无人机”匀速上升过程中受到的空气阻力为1N。 [6]由于匀速上升，则 F升＝G+f2＝15N+1N=16N 升力所做的功为 W＝F升s＝16N×50m＝800J 23. 阅读短文，回答问题。 神舟十二号载人飞船 如图甲，搭载神舟十二号载人飞船的长征二号F遥十二运载火箭发射成功，将三名航天员送入太空。发射火箭时，采取喷水降温方法，如图乙所示。在发射中火箭飞到5m高以后，向箭体尾部火焰中心喷水，水能够带走大量的热起到降温作用。如图丙，神舟十二号返回舱平稳降落在指定区域内，三名航天英雄凯旋，当神舟十二号返回舱在触地的前一刻猛地升起一个大火球，随后地面尘土飞扬。 （1）火箭发射过程中，火箭的机械能__________（选填“增大”“减小”或“不变”）。 （2）长征二号F遥十二运载火箭采用液氢作为燃料、液氧作为助燃剂，利用了液氢__________大的特性。 （3）“喷水降温降噪系统”主要是通过__________的方式减少发射平台的内能，从而达到保护发射平台的效果。 （4）神舟十二号返回舱在触地的前一刻猛地升起一个大火球，是因为返回舱通过大气层时，与大气层摩擦，__________能转化为__________能，这是通过__________的方法改变了返回舱的内能。 【答案】（1）增大 （2）热值 （3）热传递 （4） ①. 机械 ②. 内 ③. 做功 【解析】 【小问1详解】 火箭发射时加速上升，动能增大，高度升高，重力势能增大，机械能为动能与势能之和，故机械能增大。 【小问2详解】 液氢的热值大，相同质量完全燃烧放出的热量更多，因此适合作为火箭燃料。 【小问3详解】 喷水时，发射平台的热量转移到水中，内能减少，是通过热传递的方式改变内能。 【小问4详解】 返回舱与大气层摩擦，克服摩擦做功，机械能转化为内能，该过程通过做功的方式改变返回舱的内能。 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