精品解析:江苏省海安市海陵中学2025-2026学年九年级上学期10月检测物理试题
2026-09-06
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摘要:
**基本信息**
以生活与科技情境为载体,考查九年级物理力学(功、功率、机械效率)和热学(比热容、热值、内能)核心知识,通过无人机施肥、机械狗负重等真实场景,培养科学探究与问题解决能力。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|选择题|10/30|功的计算、内能影响因素、机械效率比较|第1题以游泳场景引导科学问题提出,体现科学探究;第6题无人机飞行分析动能势能变化,落实物理观念|
|非选择题|10/120|杠杆机械效率计算、比热容测定、力与运动关系|18题机械狗综合考查速度、比热容、热机效率,凸显科学思维;13题气球喷气实验探究反作用力与转动关系,强化科学态度与责任|
内容正文:
海陵中学教育集团2025~2026学年度阶段性学习生活调查
九年级物理化学
(考试时间:150分钟 满分:150分)
一、选择题
1. 炎热的盛夏,游泳是非常惬意的事。到海边游泳时,同样是艳阳高照,人站在水中会感觉凉爽;而当人赤脚走在砂土上时却感到烫脚,根据上述现象你认为最有探究价值且易于探究的科学问题是( )
A. 为什么人站在水中感觉凉爽,走在沙土上感到烫脚?
B. 水与沙土的温度变化与哪些因素有关?
C. 物体温度变化与吸热多少有什么关系?
D. 物体温度变化与物质种类有什么关系?
2. 如图所示,a、b、c三种情况下,用大小相同的力F使同一物体沿不同的轨迹移动了相同的距离s,对于三种情况下拉力F所做的功分析正确的是( )
A. B.
C. D.
3. 建筑工地上需要将6块相同的砖从地面运送到楼顶,工人师傅利用如图所示的装置分三次运送,第一次运1块,第二次运2块,第三次运3块。每次运送时,砖都以相同的速度匀速上升相同高度,绳重及摩擦均忽略不计。这三次拉力依次为F1、F2、F3,拉力做的功为W1、W2、W3,有用功率为P1、P2、P3,机械效率为η1、η2、η3,则( )
A. F1+F2=F3 B. W1+W2=W3 C. η1+η2=η3 D. P1+P2=P3
4. 上体育课时,要粗测小明“引体向上”时的功率。下列物理量中不需要测量的是( )
A. 每次身体上升的高度 B. 小明的质量
C. 单杠的高度 D. “引体向上”的时间
5. 关于机械做功、功率、机械效率,下列说法正确的是( )
A. 功率大的机器,机械效率高
B. 做功多的机器,机械效率一定高
C. 功率小的机器,做功慢
D. 机械效率高的机器,做功时间一定短
6. 科技赋能乡村振兴,某农场农业科技人员正在使用无人机给农作物施肥,如图所示,无人机在某一高度正沿水平方向匀速飞行,下列说法中正确的是( )
A. 动能与重力势能均不变
B. 动能与重力势能均减小
C. 动能不变,重力势能减小
D. 动能减小,重力势能不变
7. 随着电子商务的迅猛发展,网络购物已成为人们日常消费的一种主要形式,一些生鲜商品也能冷链快递运输。如图所示,是某食品冷链运输过程中使用的冰袋,下列分析正确的是( )
A. 冰袋温度很低,没有内能
B. 温度从食品转移到冰袋
C. 冰袋中的物质熔化时,温度不变,内能增大
D. 此过程中发生热传递的原因是食品的内能比冰袋大
8. 如图所示,用甲、乙两种燃料分别对质量和初温相同的水进行加热,两图装置均相同。燃料的质量用m表示,燃料充分燃尽时水升高的温度用Δt表示(水未沸腾)( )
A. 若m相同,Δt越小,燃料的热值越大 B. 若Δt相同,m越大,燃料的热值越大
C. 若的值越大,燃料的热值越大 D. 若的值越大,燃料的热值越大
9. 用相同的加热装置分别对固态物质a、b、c加热,它们的温度随加热时间变化关系如图所示,不计热量损失,以下分析正确的是( )
A. t1~t2时间内,a吸收热量大于c吸收热量
B. t2~t3时间内,a的内能不变
C. b的比热容可能大于c的比热容
D. 若a、b是同种物质,则b的质量小于a的质量
10. 质量相等的甲、乙两个物体从同一斜面的相同高度处下滑,每隔相等时间曝光一次得到的频闪照片如图所示。则甲、乙在斜面上运动的过程中( )
A. 平均速度之比为3︰5
B. 甲的重力势能转化为动能
C. 到达斜面底端的动能相等
D. 乙重力做功的功率比甲大
二、非选择题
11. 有一种T型“涡轮增压”轿车,通过给发动机足量的空气使汽油更充分地燃烧,比L型普通轿车更节能,排气更清洁,同样的汽油加在T型轿车内与加在L型轿车内相比,热值______(选填“更大”、“一样大”或“更小”);为防止发动机温度过高,用水进行冷却,这是利用水的______较大;轿车在汽油燃烧不充分时会冒“黑烟”,这时发动机的效率______(填“升高”、“不变”或“降低”)。
12. 如图,有一斜面长L=4m,高h=1.5m。小红同学用平行于斜面向上F=150N的拉力,将200N重的物体从底端匀速拉到斜面顶端。那么小红同学对物体做的总功为__________J;物体沿斜面匀速向上运动时所受的摩擦阻力为__________N,斜面的机械效率为__________。
13. 如图所示,人手持大气球站在水平转盘上,松开气嘴,让气球沿垂直转盘半径方向喷气,人与转盘开始一起反向转动。从能量转化角度可知,此过程中气球的温度会______;从力与运动的角度分析,人与转盘反向转动的原因是______;在、两点中,人站在点进行上述实验,更容易转动,原因是:______。
14. 如图甲中过山车从A点出发,到达B点后,无动力先后经过B、C、D、E点,不计空气阻力。如图乙是过山车在B、C,D、E点的动能和重力势能大小的示意图。则轨道BCDE______(“光滑”或“粗糙”)依据是______;过山车在D点速度______(“为”或“不为”)零,依据是______;
15. 如图是以丁烷为燃料的打火机,在标准大气压下,丁烷的熔点为:,沸点为:。随着液态丁烷表面气压的增大,其沸点会升高。根据以上信息回答下列问题:
(1)在常温下,可以通过压缩体积的方式让气态丁烷变成液态,此过程发生的物态变化名称是___________,该物态变化过程要吸热还是放热?___________;
(2)在25℃的室温下观察到火机内的丁烷是液态,但没有沸腾。由此推断此时火机内气压___________p0(选填“大于”、“等于”或“小于”);
(3)用以上的打火机打火给固体M加热,M吸收热量先温度升高,达到熔点(熔点为40℃)后温度保持一段时间不变,定全变成液体后,温度继续上升。该物质M在加热过程中,其内能随时间变化的大致情况符合题意的是 (选填以下对应的字母)。
A. B.
C. D.
16. 根据要求完成下列作图:
(1)如图所示为用开瓶器开瓶盖的情景。请在图乙中作出过C点开瓶盖时所用最小动力的示意图。
(2)如图所示,工人站在高处利用滑轮组提升物体,请画出最省力的滑轮组的绕线方式。
(3)双手头上抛掷实心球是中考体育项目之一,请画出实心球从出手到落地这段时间内,实心球的动能随时间变化的大致图像。
17. 小明同学放学回家经过一家具厂,他看见工人师傅正在利用固定的横梁、活动的横木和绳子来提升实木家具的高度,其简化模型如图所示。已知实木家具所受重力,匀速提升高度,所用的时间,横木所受的重力。(不计绳重和摩擦)求:
(1)拉绳子的力做的有用功;
(2)拉绳子的力做功的功率P;
(3)此过程中的机械效率(计算结果精确到)。
18. 如图是我国自主研制的机械狗“上班”的情景。机械狗在救援、安防、物流等方面有着重要的作用。机械狗在水平路上可以实现负重40kg,10分钟移动1.2km。机械狗的运动利用液压系统,为其提供动力的是CatC9燃油发动机。
求:
(1)机械狗负重移动的速度是多少?
(2)为使用安全,机械狗的液压系统的液压油温度不能高于80℃。4kg的液压油温度由30℃升高到80℃需要吸收的热量,则该液压油的比热容是多少?
(3)机械狗使用发动机消耗120kg的燃油能提供的有用功,该发动机的效率是多少?(燃油的热值为)
19. 小明在探究利用杠杆做功的实践活动中,将重为200N的物体M挂在一均匀杠杆的中点,手竖直向上提起杠杆的另一端,如图所示.
(1)若不计杠杆自身重力和摩擦,则拉力F的大小为______N;保持拉力方向不变,在物体上升过程中,拉力大小将______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(2)若不计摩擦,杠杆有自重,小明利用此杠杆将物体M在2s内缓慢匀速提升了0.1m,杠杆机械效率为,则拉力做功的功率为______W,杠杆自重为______N。
(3)如将物体M的悬挂点向支点靠近一点,匀速提升杠杆时,F的大小将______,其机械效率将______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
20. 如图是某学习小组“探究物体的动能大小与哪些因素有关”的实验装置图,其中,。
(1)实验中,探究的动能是指______(填序号);
A. 小球在斜面上的动能 B. 小球撞击木块时的动能
C. 小球撞击木块后的动能 D. 木块被小球撞击时的动能
(2)实验中,通过观察木块被小球撞击后______来判断小球的动能大小;
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海陵中学教育集团2025~2026学年度阶段性学习生活调查
九年级物理化学
(考试时间:150分钟 满分:150分)
一、选择题
1. 炎热的盛夏,游泳是非常惬意的事。到海边游泳时,同样是艳阳高照,人站在水中会感觉凉爽;而当人赤脚走在砂土上时却感到烫脚,根据上述现象你认为最有探究价值且易于探究的科学问题是( )
A. 为什么人站在水中感觉凉爽,走在沙土上感到烫脚?
B. 水与沙土的温度变化与哪些因素有关?
C. 物体温度变化与吸热多少有什么关系?
D. 物体温度变化与物质种类有什么关系?
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】人站在水中会感觉凉爽,在砂土上时却感到烫脚,说明水和砂土温度变化不同,原因是它们的种类不同,虽然比热容也不同,但比热容具体数值未知,所以“在其他条件相同时,物体温度变化与物质种类的关系”最有探究价值且易于探究。选项D符合题意。
故选D。
2. 如图所示,a、b、c三种情况下,用大小相同的力F使同一物体沿不同的轨迹移动了相同的距离s,对于三种情况下拉力F所做的功分析正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】由图可知,a、b、c三种情况下拉力的大小相同,a中力与物体运动方向垂直,即物体在力的方向上通过的距离为0,则此时拉力不做功;b中物体在力的方向上通过的距离为s,c中物体斜向上运动,则物体在力的方向上通过的距离要小于s,根据可知,在b中做的功大于在c,则有Wa<Wc<Wb,故ABC错误,D正确。
故选D。
3. 建筑工地上需要将6块相同的砖从地面运送到楼顶,工人师傅利用如图所示的装置分三次运送,第一次运1块,第二次运2块,第三次运3块。每次运送时,砖都以相同的速度匀速上升相同高度,绳重及摩擦均忽略不计。这三次拉力依次为F1、F2、F3,拉力做的功为W1、W2、W3,有用功率为P1、P2、P3,机械效率为η1、η2、η3,则( )
A. F1+F2=F3 B. W1+W2=W3 C. η1+η2=η3 D. P1+P2=P3
【答案】D
【解析】
【分析】由图可知,作用在动滑轮上绳子为2股;绳重,摩擦不计时,用F= 分析F1,F2,F3之间关系;再依。通过计算特殊值,判断等式是否成立。
【详解】A.由题意得
F1=;
F2=;
F1+F2=
F3=
因为
所以
故A不符合题意;
B.由于物体升高均为h;
W1+W2=F1h+F2h=(F1+F2)h
W3=F3h;
因为(F1+F2)F3
所以
故B不合符题意;
C. 依,说明滑轮组一定时,物重越大,机械效率越大,即 ,故C不合符题意;
D.由W有=Gh,P=可知
;
所以P1+P2=P3,故D符合题意。
故选D。
【点睛】一个不加条件成立等式,可以用某种情况时不成立来判断它不成立。
4. 上体育课时,要粗测小明“引体向上”时的功率。下列物理量中不需要测量的是( )
A. 每次身体上升的高度 B. 小明的质量
C. 单杠的高度 D. “引体向上”的时间
【答案】C
【解析】
【详解】引体向上的功率
需要测量的物理量是:小明的质量,每次引体向上身体上升的高度、小明做引体向上所用的时间,不需要测量单杠的高度,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
5. 关于机械做功、功率、机械效率,下列说法正确的是( )
A. 功率大的机器,机械效率高
B. 做功多的机器,机械效率一定高
C. 功率小的机器,做功慢
D. 机械效率高的机器,做功时间一定短
【答案】C
【解析】
【详解】ABD.机械效率的大小等于有用功与总功的比值,与功和功率无关,故ABD错误;
C.功率反映做功的快慢,功率大则做功快,功率小,则做功慢,故C正确。
故选C。
6. 科技赋能乡村振兴,某农场农业科技人员正在使用无人机给农作物施肥,如图所示,无人机在某一高度正沿水平方向匀速飞行,下列说法中正确的是( )
A. 动能与重力势能均不变
B. 动能与重力势能均减小
C. 动能不变,重力势能减小
D. 动能减小,重力势能不变
【答案】B
【解析】
【详解】无人机在某一高度正沿水平方向匀速飞行并施肥的过程中,无人机整体的质量减小,速度不变,动能减小;质量减小,高度不变,重力势能减小,故B正确,ACD错误。
故选B。
7. 随着电子商务的迅猛发展,网络购物已成为人们日常消费的一种主要形式,一些生鲜商品也能冷链快递运输。如图所示,是某食品冷链运输过程中使用的冰袋,下列分析正确的是( )
A. 冰袋温度很低,没有内能
B. 温度从食品转移到冰袋
C. 冰袋中的物质熔化时,温度不变,内能增大
D. 此过程中发生热传递的原因是食品的内能比冰袋大
【答案】C
【解析】
【详解】A.任何物体,任何时候都具有内能,故A错误;
B.热传递中,转移的是热量,不是温度,故B错误;
C.冰袋中的物质熔化时,温度不变,不断吸收热量,内能增大,故C正确;
D.此过程中发生热传递的原因是温度差,故D错误。
故C正确。
8. 如图所示,用甲、乙两种燃料分别对质量和初温相同的水进行加热,两图装置均相同。燃料的质量用m表示,燃料充分燃尽时水升高的温度用Δt表示(水未沸腾)( )
A. 若m相同,Δt越小,燃料的热值越大 B. 若Δt相同,m越大,燃料的热值越大
C. 若的值越大,燃料的热值越大 D. 若的值越大,燃料的热值越大
【答案】D
【解析】
【详解】我们假定为两套装置的加热水的效率是相同的。燃料的热值大小不能直接测量,需要通过水吸收热量的多少来体现燃料燃烧放出热量的多少,而水吸收热量的多少跟水的质量和升高的温度有关,因此为了比较热值大小可以利用Q吸=Q放η,而
Q吸=c水m水Δt
Q放=mq
即
c水m水Δt=mqη
解得
通过这个式子可以做以下推导:
A.若m相同,Δt越小,则燃料的热值越小,故A错误,不符合题意;
B.若Δt相同,m越大,则燃料的热值越小,故B错误,不符合题意;
C.若的值越大,即的值越小,则燃料的热值越小,故C错误,不符合题意;
D.若的值越大,则燃料的热值越大,故D正确,符合题意。
故选D。
9. 用相同的加热装置分别对固态物质a、b、c加热,它们的温度随加热时间变化关系如图所示,不计热量损失,以下分析正确的是( )
A. t1~t2时间内,a吸收热量大于c吸收热量
B. t2~t3时间内,a的内能不变
C. b的比热容可能大于c的比热容
D. 若a、b是同种物质,则b的质量小于a的质量
【答案】C
【解析】
【详解】A.用相同的加热装置,t1~t2时间内,加热时间相同,所以a、c吸收热量相同,故A错误;
B.t2~t3时间内,物质a处于熔化过程,温度虽然不变,但继续吸收热量,所以其内能增加,故B错误;
C.用相同的加热装置对b、c两种物质加热时,相同时间内两种物质吸收的热量相同,c物质升高的温度较小,但b、c物质质量不确定,由公式可知,b的比热容可能大于c的比热容,故C正确;
D.如果a、b是同种物质,则它们的比热容相同,升高相同的温度时,b的加热时间长,b吸收的热量多,根据知,b的质量大于a的质量,故D错误。
故选C。
10. 质量相等的甲、乙两个物体从同一斜面的相同高度处下滑,每隔相等时间曝光一次得到的频闪照片如图所示。则甲、乙在斜面上运动的过程中( )
A. 平均速度之比为3︰5
B. 甲的重力势能转化为动能
C. 到达斜面底端的动能相等
D. 乙重力做功的功率比甲大
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图知,甲物体是4个时间间隔,乙物体是2个时间间隔,所以甲物体与乙球物体运动的时间之比为4︰2=2︰1,运动的路程相同,根据 可知,平均速度之比为1︰2,故A错误;
B.由图可知,甲物体的高度变小,质量不变,重力势能变小;甲物体在相同时间内通过的路程相同,做匀速直线运动,速度保持不变,甲物体的质量不变,动能不变;所以该过程中,重力势能用来克服摩擦力做功了,动能不变,故B错误;
C.由图可知甲做匀速直线运动,乙做加速运动,甲、乙物体的质量相同,到达底端时,甲的速度小于乙的速度,所以甲的动能小于乙的动能,故C错误;
D.由题意知:乙运动的速度大,甲、乙的质量相同,根据G=mg可知,重力相同,根据
可知,乙的重力做功快,故D正确。
故选D。
二、非选择题
11. 有一种T型“涡轮增压”轿车,通过给发动机足量的空气使汽油更充分地燃烧,比L型普通轿车更节能,排气更清洁,同样的汽油加在T型轿车内与加在L型轿车内相比,热值______(选填“更大”、“一样大”或“更小”);为防止发动机温度过高,用水进行冷却,这是利用水的______较大;轿车在汽油燃烧不充分时会冒“黑烟”,这时发动机的效率______(填“升高”、“不变”或“降低”)。
【答案】 ①. 一样大 ②. 比热容 ③. 降低
【解析】
【详解】[1]热值是燃料的特性,与燃烧情况无关,因此同样的汽油加在T型轿车内和加在L型轿车内热值一样大。
[2]为防止发动机温度过高,用水进行冷却,这是利用水的比热容较大,吸热能力强的特点。
[3]冒“黑烟”说明燃烧不充分,用来做有用功的能量占燃料完全燃烧放出的总能量的比值就小,所以效率降低。
12. 如图,有一斜面长L=4m,高h=1.5m。小红同学用平行于斜面向上F=150N的拉力,将200N重的物体从底端匀速拉到斜面顶端。那么小红同学对物体做的总功为__________J;物体沿斜面匀速向上运动时所受的摩擦阻力为__________N,斜面的机械效率为__________。
【答案】 ①. 600 ②. 75 ③. 50%
【解析】
【详解】[1]已知F=150N,s=L=4m,物体从斜面底端拉动顶端时,所做的总功
[2]物体从斜面底端拉动顶端时,所做的有用功
克服摩擦力所做的额外功
摩擦力
[3]斜面的机械效率
13. 如图所示,人手持大气球站在水平转盘上,松开气嘴,让气球沿垂直转盘半径方向喷气,人与转盘开始一起反向转动。从能量转化角度可知,此过程中气球的温度会______;从力与运动的角度分析,人与转盘反向转动的原因是______;在、两点中,人站在点进行上述实验,更容易转动,原因是:______。
【答案】 ①. 降低 ②. 物体间力的作用是相互的 ③. A点到转轴的动力臂更长,在阻力和阻力臂一定时,动力臂越长,越容易转动
【解析】
【详解】气球内的气体向外喷出时,气体对外做功,气球内气体的内能转化为机械能,内能减小,因此气球的温度会降低;
气球对喷出的气体施加力的作用,因物体间力的作用是相互的,喷出的气体对气球施加反方向的作用力,使人与转盘反向转动;
转盘可视为杠杆,支点在中心轴处,人站在A点时动力臂更长,由杠杆平衡条件可知,在阻力和阻力臂一定时,动力臂越长,所需动力越小,故站在A点更容易转动。
14. 如图甲中过山车从A点出发,到达B点后,无动力先后经过B、C、D、E点,不计空气阻力。如图乙是过山车在B、C,D、E点的动能和重力势能大小的示意图。则轨道BCDE______(“光滑”或“粗糙”)依据是______;过山车在D点速度______(“为”或“不为”)零,依据是______;
【答案】 ①. 粗糙 ②. 不计空气阻力,过山车运动过程中机械能逐渐减小,存在摩擦 ③. 不为 ④. D点过山车具有动能,因此速度不为零
【解析】
【详解】因C、E两点高度相同,故重力势能相等。由图乙可知,C点动能大于E点动能,可知过山车运动过程中机械能逐渐减小。因不计空气阻力,故轨道BCDE粗糙,机械能因克服摩擦做功而减少。由图乙可知,D点过山车具有动能,故速度不为零。
15. 如图是以丁烷为燃料的打火机,在标准大气压下,丁烷的熔点为:,沸点为:。随着液态丁烷表面气压的增大,其沸点会升高。根据以上信息回答下列问题:
(1)在常温下,可以通过压缩体积的方式让气态丁烷变成液态,此过程发生的物态变化名称是___________,该物态变化过程要吸热还是放热?___________;
(2)在25℃的室温下观察到火机内的丁烷是液态,但没有沸腾。由此推断此时火机内气压___________p0(选填“大于”、“等于”或“小于”);
(3)用以上的打火机打火给固体M加热,M吸收热量先温度升高,达到熔点(熔点为40℃)后温度保持一段时间不变,定全变成液体后,温度继续上升。该物质M在加热过程中,其内能随时间变化的大致情况符合题意的是 (选填以下对应的字母)。
A. B.
C. D.
【答案】(1) ①. 液化 ②. 放热
(2)大于 (3)D
【解析】
【小问1详解】
[1][2]物质由固态变为液态的过程叫做液化,通过压缩体积的方式让气态丁烷变成液态,此过程发生的物态变化是液化,液化要放热。
【小问2详解】
在25℃的室温下观察到打火机内的丁烷是液态,但它没有沸腾,在标准大气压下,它的沸点是-0.5℃,因为气压越高,沸点越高,故推断此时打火机内气压大于。
【小问3详解】
用以上的打火机打火给固体M加热,M吸收热量先温度升高,达到熔点(熔点为40℃)后温度保持一段时间不变,定全变成液体后,温度继续上升,说明M是晶体,晶体在固态时,吸收热量温度升高,达到熔点,继续吸收热量,晶体熔化,温度保持不变,当晶体全部熔化后,不断吸收热量,温度不断升高,整个过程内能都在增加,不会出现在某一段时间内能不变的情况,且不是绝对零度的情况下,一切物体都具有内能,物体的内能大于零,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
16. 根据要求完成下列作图:
(1)如图所示为用开瓶器开瓶盖的情景。请在图乙中作出过C点开瓶盖时所用最小动力的示意图。
(2)如图所示,工人站在高处利用滑轮组提升物体,请画出最省力的滑轮组的绕线方式。
(3)双手头上抛掷实心球是中考体育项目之一,请画出实心球从出手到落地这段时间内,实心球的动能随时间变化的大致图像。
【答案】(1) (2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
根据杠杆平衡条件,在阻力和阻力臂固定时,动力臂越长动力越小,支点到作用点的连线是该作用点处能取到的最长动力臂。
而开瓶器的支点为A点,连接支点A和作用点C,该线段就是最长动力臂;过C点作垂直于AC向上的力,标注为,即为最小动力。
【小问2详解】
图中的滑轮组由一个动滑轮和一个定滑轮组成,工人站在高处利用滑轮组提升物体,则绳子自由端的拉力方向应向上;所以,需要从动滑轮的挂钩开始依次绕绳子,最后绳子自由端竖直向上,指向站在高处的工人手中,此时有三段绳子承担物重,这是最省力的绕法。
【小问3详解】
实心球出手时具有初速度,初始动能大于0;实心球上升过程中速度逐渐减小,动能随速度减小而变小,到最高点时竖直方向速度为0,但水平方向仍有速度,因此最高点动能不为0;实心球下落过程中速度持续增大,动能随之不断变大,最终落地前的动能大于出手时的动能。 整体是“从非零值先缓降、再持续上升,终点动能大于起点动能”的曲线。
17. 小明同学放学回家经过一家具厂,他看见工人师傅正在利用固定的横梁、活动的横木和绳子来提升实木家具的高度,其简化模型如图所示。已知实木家具所受重力,匀速提升高度,所用的时间,横木所受的重力。(不计绳重和摩擦)求:
(1)拉绳子的力做的有用功;
(2)拉绳子的力做功的功率P;
(3)此过程中的机械效率(计算结果精确到)。
【答案】(1)1000J
(2)216W (3)92.6%
【解析】
【小问1详解】
匀速提升家具,有用功为克服家具重力做的功
【小问2详解】
由图知承担物重的绳子段数,不计绳重和摩擦。拉绳子的力
绳子自由端移动距离
拉力做的总功
拉力做功的功率
【小问3详解】
此过程的机械效率为有用功与总功的比值
18. 如图是我国自主研制的机械狗“上班”的情景。机械狗在救援、安防、物流等方面有着重要的作用。机械狗在水平路上可以实现负重40kg,10分钟移动1.2km。机械狗的运动利用液压系统,为其提供动力的是CatC9燃油发动机。
求:
(1)机械狗负重移动的速度是多少?
(2)为使用安全,机械狗的液压系统的液压油温度不能高于80℃。4kg的液压油温度由30℃升高到80℃需要吸收的热量,则该液压油的比热容是多少?
(3)机械狗使用发动机消耗120kg的燃油能提供的有用功,该发动机的效率是多少?(燃油的热值为)
【答案】(1)2m/s
(2)
(3)30%
【解析】
【小问1详解】
机械狗负重移动的速度为
【小问2详解】
该液压油的比热容为
【小问3详解】
燃油完全燃烧放出的总热量为
该发动机的效率为
19. 小明在探究利用杠杆做功的实践活动中,将重为200N的物体M挂在一均匀杠杆的中点,手竖直向上提起杠杆的另一端,如图所示.
(1)若不计杠杆自身重力和摩擦,则拉力F的大小为______N;保持拉力方向不变,在物体上升过程中,拉力大小将______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(2)若不计摩擦,杠杆有自重,小明利用此杠杆将物体M在2s内缓慢匀速提升了0.1m,杠杆机械效率为,则拉力做功的功率为______W,杠杆自重为______N。
(3)如将物体M的悬挂点向支点靠近一点,匀速提升杠杆时,F的大小将______,其机械效率将______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】(1) ①. 100 ②. 不变
(2) ①. 12.5 ②. 50
(3) ①. 变小 ②. 变小
【解析】
【小问1详解】
物体挂在杠杆中点,物体上升过程中,拉力和重力始终竖直方向,两个力臂的比值始终等于杠杆长度的比值,不会随杠杆转动变化,根据杠杆平衡条件可得拉力大小不变,为
【小问2详解】
有用功是提升物体做的功
根据机械效率公式,可得总功
拉力的功率
不计摩擦,额外功是克服杠杆自重做的功
均匀杠杆的重心在中点,物体上升时,杠杆重心也上升,由得
【小问3详解】
物体悬挂点向支点靠近,阻力不变、阻力臂变小,动力臂不变,根据杠杆平衡条件,拉力会变小; 此时提升相同高度的物体,有用功变小,但将杠杆重心提升的高度不变、额外功不变,有用功在总功中的占比降低,因此机械效率变小。
20. 如图是某学习小组“探究物体的动能大小与哪些因素有关”的实验装置图,其中,。
(1)实验中,探究的动能是指______(填序号);
A. 小球在斜面上的动能 B. 小球撞击木块时的动能
C. 小球撞击木块后的动能 D. 木块被小球撞击时的动能
(2)实验中,通过观察木块被小球撞击后______来判断小球的动能大小;
【答案】(1)B (2)移动的距离大小
【解析】
【小问1详解】
本实验的研究对象是小球,我们探究的是小球撞击木块瞬间所具有的动能,通过木块被推动的距离来反映该动能的大小,故选B。
【小问2详解】
由于动能的大小无法直接肉眼观测,钢球撞击木块时,若钢球的动能越大,木块在水平面上被推动移动的距离就会越远,因此可以通过木块被撞击后移动的距离远近来间接判断钢球的动能大小。
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