精品解析:陕西西安国际港务区铁一中陆港初级中学2026-2027学年度第一学期第一次学科成长足迹梳理九年级物理
2026-10-06
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内容正文:
【初2027届】2026—2027学年度第一学期第一次学科成长足迹梳理
物理
满分:80分 时长:80分钟 g取10 N/kg
第Ⅰ卷 选择题(共20分)
一、选择题(共10小题,每小题2分,计20分,每小题只有一个选项是符合题意的)
1. 下列物理量最接近实际的是( )
A. 0℃的冰块,内能为0J
B. 初中生正常爬楼梯功率约为150W
C. 将一枚鸡蛋从地面举过头顶对鸡蛋做功约10J
D. 滑轮组的机械效率可达到100%
2. 空间站中的航天员可以在机械臂的辅助下进行舱外检修工作,机械臂类似人的手臂,可以省距离。下列工具正常使用时,与机械臂属于同一类杠杆的是( )
A. 钓鱼竿 B. 独轮车
C. 核桃夹 D. 开瓶器
3. 下列情况中人对物体做了功的是( )
A. 提着滑板水平前行
B. 费了很大的力气将车推动很小的距离
C. 足球被踢后,在草地上滚动了一段距离
D. 用力搬石头搬而未起
4. 关于功、功率、能量的概念,下列说法正确的是( )
A. 做功多的机械,功率一定大
B. 做功时间短的机械,功率一定大
C. 一个物体能够对外做功,我们就说它具有能量
D. 物体具有的能量越多,做的功就越多
5. 臊子面是中国北方的特色传统面食,宝鸡的岐山臊子面最为正宗。下列说法正确的是( )
A. 水沸腾前温度升高,所含热量增多
B. 面条放入沸水中,面条的内能一定增加
C. 煮面条时,水吸收热量,温度一定升高
D. 吃臊子面时烫嘴,说明温度总是从内能大的物体传递到内能小的物体
6. 如图所示,用相同的滑轮组成甲、乙两个滑轮组,在相同时间内分别将A、B两物体匀速提升相同高度,已知物体重力为,忽略绳重和摩擦,下列判断正确的是( ).
A. 两滑轮组绳子自由端移动的距离相等 B. 乙滑轮组做的额外功比甲的少
C. 甲滑轮组的总功率比乙的小 D. 甲滑轮组的机械效率比乙的大
7. 如图所示,单摆小球从A点静止释放运动到C,B为最低点,AC两点等高。下列相关说法不正确的是( )
A. 小球从B到C的过程中,动能转化为重力势能,C点动能最小但不为零
B. 小球在B点时所受重力和绳子对它的拉力大小并不相等
C. 小球摆动时,只有重力对小球做了功
D. 在往返运动过程中,小球的机械能总量保持不变
8. 如图所示,在一个罐子的底和盖各开两个小洞,将小铁块用细绳绑在橡皮筋的中部穿入罐中,橡皮筋两端穿过小洞用竹签固定。做好后将它从不太陡的斜面滚下,会看到它又从斜面底部滚向斜面顶部。下列解释正确的是( )
A. 罐子向上滚动时,只有动能转化为重力势能
B. 罐子向下滚动时,重力势能全部转化为动能
C. 罐子滚到斜面的底端时,橡皮筋的弹性势能最大
D. 如果不用手拦住罐子,它可以一直来回滚动
9. 在粗糙程度均匀的水平地面上运动的物体,受到方向不变的水平拉力F的作用,拉力随时间变化关系如图甲所示,物体运动速度随时间变化如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 0-3s内拉力做功9J B. 3-6s物体受到的摩擦力为9N
C. 6-9s内拉力的功率逐渐变大 D. 9-12s内克服摩擦力做功18J
10. 如图甲是我国古代提水器具——桔槔,其杠杆模型如图乙所示,若AB为轻质杠杆,其中OA=1 m,OB=0.5 m,重物所受重力为100 N,空水桶重为10 N,重为600 N的人用力将空水桶匀速竖直向下拉,下列说法正确的是( )
A. 重物对杠杆作用力的力臂是OA
B. 向下拉绳放下空桶时,人对地面的压力为400 N
C. 杠杆从倾斜转动至水平位置的过程中,人施加的拉力大小保持不变
D. 要想一次提取更多的水,可以将悬吊点B向远离O点方向移动
第Ⅱ卷 非选择题(共60分)
二、填空与作图题(共6小题,每空1分,每图2分,计18分)
11. 哑铃是一种常见的健身器材,使用时人的前臂结构示意图如图所示。由图可知,举哑铃时人的前臂相当于一个___________(选填“费力””省力”或“等臂”)杠杆,该杠杆的阻力是___________(选填“哑铃的重力”或“哑铃对前臂的压力”)。
12. 小明购买了玩具并自己组装,用到了内六角螺丝和与其配套的内六角扳手,如图所示,内六角扳手使用时相当于___________(填写简单机械名称),将内六角扳手___________(选填“N”或“M”)点插入螺丝孔使用时更___________(选填“省力”或“省功”)。
13. “打铁花”是国家非物质文化遗产之一。演出时,工匠师傅用木板将滚烫的铁水向空中泼洒,铁水与空气接触,温度降低,内能________(选填“增大”“不变”或“减小”),这是通过________的方式改变铁水的内能。因为铁的比热容较________(选填“大”或“小”),飞出的铁水迅速降温,这是落下的铁屑不烫伤人的原因之一。
14. 如图所示是两个粗糙程度完全相同的斜面,AB长5 m,斜面高2 m。用大小为400 N的拉力沿斜面AB将重600 N的物体匀速拉至顶端,则有用功为___________J,机械效率为___________%,物体在斜面AB匀速运动时受到的摩擦力为___________N。如果用拉力沿斜面AC将同一物体匀速拉至斜面顶端,则___________(选填“>“”=”或“<”)。
15. 某款重力为2N的电动玩具小车,以的功率在水平路面上匀速运动,此过程中所受摩擦阻力恒为0.6N,则匀速运动时的速度___________;现在小车以相同功率在斜面上匀速运动4m的路程,对应上升2m的高度,此过程中所受摩擦阻力恒为0.5N,则玩具小车所用时间___________s。
16.
(1)以A为支点,在撬棒AB上作出撬起“石块1”的最小力F。
(2)工人站在地上用下图的滑轮组提升重物,画出滑轮组的绕绳方式。
三、实验与探究题(每空1分,计26分)
17. 请完成下列填空:
(1)如图甲,该实验可得出结论:使用定滑轮可以____________;
(2)如图乙,实验中应使弹簧测力计沿竖直方向运动,在钩码___________(选填“静止”或“匀速上升”)时读取测力计的示数;实验中小明正确操作,却发现测力计的示数总大于钩码所受重力的一半,产生这一现象的主要原因是____________的影响;
(3)如图丙,实验中增加悬挂钩码的个数,匀速竖直向上提升弹簧测力计,此装置的机械效率___________(选填“变大””变小”或“不变”)。
18. 同学们进行了如下操作来探究“杠杆的平衡条件”。
(1)实验前,杠杆总静止在如图甲所示的位置。此时杠杆的重心位于支点O的___________(选填“左侧”或“右侧”),应将平衡螺母向___________调节;把重锤线放置于O点,从正前方观察,当零刻度线与重锤线___________(选填“重合”或“垂直”)时,即杠杆在水平位置平衡;
(2)如图乙所示,杠杆水平平衡后,在A点挂4个钩码,则应在B点挂___________个钩码,才能使杠杆在水平位置保持平衡。随后两边各取下一个钩码,杠杆___________(选填“左端下沉”、“右端下沉”或“依然平衡”);
(3)如图丙所示,用弹簧测力计施加的拉力拉着杠杆在水平位置平衡,已知每个钩码重0.5 N,则___________(选填“大于”、“小于”或“等于”)1.5 N;
(4)多次实验后,得到的数据如表:
实验次数
动力
动力臂
阻力/N
阻力臂
1
1
6
2
3
2
2
9
2
9
3
1.5
6
1
9
实验中,多次改变钩码的位置和个数,收集多组数据的目的是___________(选填字母)。
A. 避免实验的偶然性,便于得到普遍规律 B. 取平均值,减小误差
(5)另一组同学用图丁所示的装置进行探究,所测结果都与杠杆平衡条件不相符,这是因为他们忽略了___________对实验的影响;
19. 为探究“物体动能的大小与哪些因素有关”,实验小组利用斜面、质量不同的小钢球、木块等器材进行了如下实验:
(1)实验中通过观察___________来判断___________(选填“木块”或“小球”)的动能大小,下列实验中也用到此种方法的是___________(选填“①”或“②”)
①探究影响压力作用效果的因素 ②探究杠杆平衡的条件
(2)图甲、丙的两次实验中,让小球从同一斜面同一高度由静止释放,目的是使小球运动到斜轨道底端时的___________相同;对比甲丙的实验现象,可以初步得到的结论是______________________;
(3)小明用了丁的实验装置,将弹簧压缩相同长度后,由静止释放,推动质量不同的钢球撞击同一木块,来探究“动能与质量的关系”。该实验方案___________(选填“能”或“不能”)达到探究目的;
(4)滑雪比赛中,运动员从A点静止出发,在空中完成了一次超高难度的1620度旋转,获得本项目的金牌;现将运动轨迹简化成图戊所示,若不考虑能量损失,她的运动轨迹最符合实际的是图戊中的___________(选填“a”、“b”、“c”或“d”)。
20. 如图甲所示是"探究不同物质吸热升温现象"的实验装置,将沙子和水放在两个瓷盘中,用红外灯照射两个瓷盘,每隔半分钟用红外热成像仪测量一次温度,并画出物质温度随加热时间变化的图像如图乙:
(1)用两只相同的瓷盘分别取初温和___________(选填“体积”或“质量”)相同的沙子和水;热源和加热方法相同时,物质吸收的热量可以用___________(选填“加热时间”或“升高的温度”)反映;
(2)分析图像乙可知:___________(选填“a”或“b”)为沙子的升温图像,沙子的吸热能力更弱。从吸热能力角度看,液体温度计玻璃泡中的测温物质,应选用吸热能力较___________(选填“强”或“弱”)的介质;
(3)将图甲瓷盘中的沙子改装为液体A,丙图中①是A液体加热时温度随时间变化的图像,如果将初温相同的A液体质量减少到原来的一半,不考虑热损失,用相同的加热器加热,再绘制出一条温度随时间变化的图线,该图像为图中的___________(选填“①”“②”或“③”);
(4)由于陆地和海洋的比热容不同,使得在相同的天气状况下,海洋的升温和降温速度比陆地更___________(选填“快”或“慢”),于是空气对流形成风,海边吹的陆风和海风统称“海陆风”。在沿海地区,图丁所示的风向,发生在___________。(选填“白天”或“晚上”)
四、计算题(共3小题,共16分)
21. 分别对质量都为0.5 kg、初温都为30℃的水和煤油加热,结果水温升高到80℃,已知,,煤油的沸点为150℃,则:
(1)水吸收的热量是多少J;
(2)若水吸收的热量全部被煤油吸收,煤油的温度能升高到多少℃。
22. 如图是我国自主研制的气垫两栖登陆艇。该艇具备极快的运行速度和较强的适应能力,可以在短时间内将主战坦克直接送上滩头,加强了我国军队的两栖登陆能力。在某次训练中,该登陆艇用时匀速直线行驶了,已知期间所受阻力约为,登陆艇发动机对外输出的总功率为,推进力所做的功为有用功,取。
试计算,该过程中:
(1)登陆艇的推进力做了多少有用功?
(2)登陆艇的推进力做有用功的功率是多少?
(3)该登陆艇发动机的机械效率是多少?
23. 如图所示是起重机悬臂顶端的滑轮组,在以1m/s匀速提升600kg的货箱时,滑轮组的机械效率为80%。已知绳子能够承受的最大拉力为15000N。(不计绳重和滑轮轴处摩擦,g取10N/kg)
(1)提升货箱时绳子的拉力;
(2)提升货物时,起重机对绳子拉力的功率;
(3)用该起重机提升货物时能达到的最大机械效率。(结果保留到0.1%)
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【初2027届】2026—2027学年度第一学期第一次学科成长足迹梳理
物理
满分:80分 时长:80分钟 g取10 N/kg
第Ⅰ卷 选择题(共20分)
一、选择题(共10小题,每小题2分,计20分,每小题只有一个选项是符合题意的)
1. 下列物理量最接近实际的是( )
A. 0℃的冰块,内能为0J
B. 初中生正常爬楼梯功率约为150W
C. 将一枚鸡蛋从地面举过头顶对鸡蛋做功约10J
D. 滑轮组的机械效率可达到100%
【答案】B
【解析】
【详解】A.一切物体在任何温度下都具有内能,0℃的冰块内能不为0,故A不符合题意;
B.初中生的重力约为,爬一层楼上升的高度约为,用时约为,故初中生上一层楼做的功约为
爬楼的功率约为
故B符合题意;
C.一枚鸡蛋的重力约为,举过头顶鸡蛋上升的高度约为,则对鸡蛋做的功约为
故C不符合题意;
D.使用滑轮组时不可避免要克服动滑轮重、绳重、摩擦等做额外功,故有用功总小于总功,故机械效率一定小于100%,故D不符合题意。
故选B。
2. 空间站中的航天员可以在机械臂的辅助下进行舱外检修工作,机械臂类似人的手臂,可以省距离。下列工具正常使用时,与机械臂属于同一类杠杆的是( )
A. 钓鱼竿 B. 独轮车
C. 核桃夹 D. 开瓶器
【答案】A
【解析】
【详解】空间站机械臂正常使用时可以省距离,属于费力杠杆,其动力臂小于阻力臂。
A.钓鱼竿使用时动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,故A符合题意;
BCD.独轮车、核桃夹、开瓶器使用时动力臂均大于阻力臂,属于省力杠杆,故BCD不符合题意。
故选A。
3. 下列情况中人对物体做了功的是( )
A. 提着滑板水平前行
B. 费了很大的力气将车推动很小的距离
C. 足球被踢后,在草地上滚动了一段距离
D. 用力搬石头搬而未起
【答案】B
【解析】
【详解】A.提着滑板水平前行时,人对滑板的提力是竖直向上的,而滑板的移动方向是水平方向,滑板没有在提力的方向上移动距离,因此人对滑板没有做功,故A不符合题意;
B.费了很大的力气将车推动很小的距离,人对车施加了水平方向的推力,车也在推力的方向上移动了一段距离,因此人对车做了功,故B符合题意;
C.足球被踢后在草地上滚动的过程中,人不再对足球施加踢力,足球是依靠惯性运动,因此人对足球没有做功,故C不符合题意;
D.用力搬石头但石头未被搬起,人对石头施加了力,但石头没有在力的方向上移动距离,因此人对石头没有做功,故D不符合题意。
故选B。
4. 关于功、功率、能量的概念,下列说法正确的是( )
A. 做功多的机械,功率一定大
B. 做功时间短的机械,功率一定大
C. 一个物体能够对外做功,我们就说它具有能量
D. 物体具有的能量越多,做的功就越多
【答案】C
【解析】
【详解】A. 由功率公式可知,做功多的机械,时间未知,功率不一定大,故A错误;
B.由功率公式可知,做功时间短的机械,做功多少未知,功率不一定大,故B错误;
C.如果一个物体能够对外做功,我们就说它具有能量,且一个物体能够做的功越多,表示这个物体的能量越大,故C正确;
D.物体能量越多,只能说明它能够对外做的功越多,并不代表它实际已经做了更多功,故D错误。
故选C。
5. 臊子面是中国北方的特色传统面食,宝鸡的岐山臊子面最为正宗。下列说法正确的是( )
A. 水沸腾前温度升高,所含热量增多
B. 面条放入沸水中,面条的内能一定增加
C. 煮面条时,水吸收热量,温度一定升高
D. 吃臊子面时烫嘴,说明温度总是从内能大的物体传递到内能小的物体
【答案】B
【解析】
【详解】A.热量是过程量,仅可描述吸收或放出热量,不能表述为“所含热量”,故A错误;
B.面条放入沸水中,面条吸收热量,内能增加,故B正确;
C.煮面条时,水沸腾时持续吸热,但温度保持不变,故C错误;
D.吃臊子面时烫嘴,是因为面的温度比嘴高;热传递过程中传递的是热量,不是温度;且热传递的方向是从温度高的物体传递到温度低的物体,和物体内能大小没有必然联系,故D错误。
故选B。
6. 如图所示,用相同的滑轮组成甲、乙两个滑轮组,在相同时间内分别将A、B两物体匀速提升相同高度,已知物体重力为,忽略绳重和摩擦,下列判断正确的是( ).
A. 两滑轮组绳子自由端移动的距离相等 B. 乙滑轮组做的额外功比甲的少
C. 甲滑轮组的总功率比乙的小 D. 甲滑轮组的机械效率比乙的大
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图可知,滑轮组绳子的有效股数
则
则两滑轮组绳端移动的距离不相等,故A错误;
B.不计绳重和摩擦,动滑轮的重力相同,物体提升的高度相同,动滑轮上升的高度相同,根据
可知,两个滑轮组所做的额外功相同,故B错误;
C.已知物体受到的重力
上升的高度相同,根据可知,甲滑轮组的有用功比乙的多,即
根据
可知,甲滑轮组所做的总功大; 做功的时间相同,根据可知,甲滑轮组的总功率比乙的大,故C错误;
D.滑轮组相同
根据
可知,甲滑轮组的机械效率比乙的大,故D正确。
故选D。
7. 如图所示,单摆小球从A点静止释放运动到C,B为最低点,AC两点等高。下列相关说法不正确的是( )
A. 小球从B到C的过程中,动能转化为重力势能,C点动能最小但不为零
B. 小球在B点时所受重力和绳子对它的拉力大小并不相等
C. 小球摆动时,只有重力对小球做了功
D. 在往返运动过程中,小球的机械能总量保持不变
【答案】A
【解析】
【详解】由题干“AC两点等高”且“从A点静止释放运动到C”可知,小球机械能守恒,不计空气阻力。
A. 小球从B到C,高度增加,速度减小,动能转化为重力势能,C点为最高点,速度,由动能与速度的关系可知动能最小且为0,故A错误,符合题意;
B. 小球在B点做曲线运动,运动状态改变,受非平衡力作用,竖直方向受重力和拉力,由二力平衡条件可知,若则合力为0,与事实不符,故,故B正确,不符合题意;
C. 拉力方向始终与运动方向垂直,在拉力方向上移动距离,拉力不做功,不计阻力,只有重力做功,故C正确,不符合题意;
D. 机械能等于动能与势能之和,由AC等高可知机械能守恒,总量保持不变,故D正确,不符合题意。
故选A。
8. 如图所示,在一个罐子的底和盖各开两个小洞,将小铁块用细绳绑在橡皮筋的中部穿入罐中,橡皮筋两端穿过小洞用竹签固定。做好后将它从不太陡的斜面滚下,会看到它又从斜面底部滚向斜面顶部。下列解释正确的是( )
A. 罐子向上滚动时,只有动能转化为重力势能
B. 罐子向下滚动时,重力势能全部转化为动能
C. 罐子滚到斜面的底端时,橡皮筋的弹性势能最大
D. 如果不用手拦住罐子,它可以一直来回滚动
【答案】C
【解析】
【详解】A.罐子向上滚动时,橡皮筋恢复形变,弹性势能转化为动能和重力势能,动能又会转化为重力势能,故A错误;
B.罐子向下滚动时,高度降低,橡皮筋形变增大,重力势能转化为动能和弹性势能,,动能又会转化为弹性势能,故B错误;
C.罐子滚到斜面底端时,速度为0,动能为0,高度最小,重力势能最小,橡皮筋形变最大,弹性势能最大,故C正确;
D.罐子在滚动过程中克服摩擦力做功,机械能转化为内能,机械能逐渐减小,最终停止滚动,故D错误。
故选C。
9. 在粗糙程度均匀的水平地面上运动的物体,受到方向不变的水平拉力F的作用,拉力随时间变化关系如图甲所示,物体运动速度随时间变化如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 0-3s内拉力做功9J B. 3-6s物体受到的摩擦力为9N
C. 6-9s内拉力的功率逐渐变大 D. 9-12s内克服摩擦力做功18J
【答案】D
【解析】
【详解】A.由乙图可知,0-3s内物体速度为0,处于静止状态,没有移动距离,因此拉力做功为0J,故A错误;
B.9-12s物体做匀速直线运动,此时拉力与滑动摩擦力二力平衡,由甲图知该段拉力为6N,因此滑动摩擦力;3-6s物体做加速运动,接触面粗糙程度和压力都不变,滑动摩擦力仍为6N,故B错误;
C.6-9s内拉力不变,速度逐渐减小,由可知,拉力的功率逐渐变小,故C错误;
D.9-12s内时间为
物体运动距离
克服摩擦力做功,故D正确。
故选D。
10. 如图甲是我国古代提水器具——桔槔,其杠杆模型如图乙所示,若AB为轻质杠杆,其中OA=1 m,OB=0.5 m,重物所受重力为100 N,空水桶重为10 N,重为600 N的人用力将空水桶匀速竖直向下拉,下列说法正确的是( )
A. 重物对杠杆作用力的力臂是OA
B. 向下拉绳放下空桶时,人对地面的压力为400 N
C. 杠杆从倾斜转动至水平位置的过程中,人施加的拉力大小保持不变
D. 要想一次提取更多的水,可以将悬吊点B向远离O点方向移动
【答案】C
【解析】
【详解】A.重物对杠杆的作用力竖直向下,杠杆倾斜时,支点到力作用线的垂直距离小于OA,故A错误;
C.杠杆转动至水平位置的过程中,由于作用力的方向是竖直的,即相互平行,可知,即力臂的比为一定值,当物体重力不变时,拉力大小不变,故C正确;
B.由杠杆平衡条件得
人对绳的拉力
人对地面的压力,故B错误;
D.提水时由 得,要想一次提取更多的水即增大 ,需减小 ,即将B向靠近O点方向移动,故D错误。
故选C。
第Ⅱ卷 非选择题(共60分)
二、填空与作图题(共6小题,每空1分,每图2分,计18分)
11. 哑铃是一种常见的健身器材,使用时人的前臂结构示意图如图所示。由图可知,举哑铃时人的前臂相当于一个___________(选填“费力””省力”或“等臂”)杠杆,该杠杆的阻力是___________(选填“哑铃的重力”或“哑铃对前臂的压力”)。
【答案】 ①.
费力 ②.
哑铃对前臂的压力
【解析】
【详解】前臂的支点是肘关节,肱二头肌收缩提供动力,哑铃对前臂的作用是阻力,动力臂小于阻力臂,故为费力杠杆。因杠杆的阻力是作用在杠杆上的力,哑铃的重力作用于哑铃自身,故该杠杆的阻力是哑铃对前臂的压力。
12. 小明购买了玩具并自己组装,用到了内六角螺丝和与其配套的内六角扳手,如图所示,内六角扳手使用时相当于___________(填写简单机械名称),将内六角扳手___________(选填“N”或“M”)点插入螺丝孔使用时更___________(选填“省力”或“省功”)。
【答案】 ①.
轮轴 ②.
N ③.
省力
【解析】
【详解】内六角扳手在使用时,绕螺丝的中心轴转动,手柄部分相当于“轮”,和螺丝配合的转轴部分相当于“轴”,符合轮轴的简单机械特征。
由杠杆平衡条件可知,阻力和阻力臂一定时,动力臂越长越省力,将N端插入螺丝孔时动力臂更长,故更省力;由功的原理可知,使用任何机械都不省功,因此此处是更省力。
13. “打铁花”是国家非物质文化遗产之一。演出时,工匠师傅用木板将滚烫的铁水向空中泼洒,铁水与空气接触,温度降低,内能________(选填“增大”“不变”或“减小”),这是通过________的方式改变铁水的内能。因为铁的比热容较________(选填“大”或“小”),飞出的铁水迅速降温,这是落下的铁屑不烫伤人的原因之一。
【答案】 ①. 减小 ②. 热传递 ③. 小
【解析】
【详解】[1][2]演出时,工匠师傅用木板将滚烫的铁水向空中泼洒,铁水与空气接触,铁水放出热量,温度降低,内能减小,这是通过热传递的方式改变铁水的内能。
[3]因为铁的比热容较小,飞出的铁水放出热量后,迅速降温,这是落下的铁屑不烫伤人的原因之一。
14. 如图所示是两个粗糙程度完全相同的斜面,AB长5 m,斜面高2 m。用大小为400 N的拉力沿斜面AB将重600 N的物体匀速拉至顶端,则有用功为___________J,机械效率为___________%,物体在斜面AB匀速运动时受到的摩擦力为___________N。如果用拉力沿斜面AC将同一物体匀速拉至斜面顶端,则___________(选填“>“”=”或“<”)。
【答案】 ①.
1200 ②.
60 ③.
160 ④.
<
【解析】
【详解】匀速拉动过程中做的有用功为
拉力做的总功为
则斜面的机械效率为
克服摩擦力做的额外功为
物体受到的摩擦力为
由图可知AC斜面更陡,因高度相同时斜面越陡所需拉力越大,因此。
15. 某款重力为2N的电动玩具小车,以的功率在水平路面上匀速运动,此过程中所受摩擦阻力恒为0.6N,则匀速运动时的速度___________;现在小车以相同功率在斜面上匀速运动4m的路程,对应上升2m的高度,此过程中所受摩擦阻力恒为0.5N,则玩具小车所用时间___________s。
【答案】 ①. 5 ②. 2
【解析】
【详解】[1]重力为2N的电动玩具小车,以的功率在水平路面上匀速运动,处于平衡态,此过程中牵引力大小等于所受摩擦阻力的大小,即
由知道,匀速运动时的速度
[2]根据题意知道,在斜面上,小车摩擦阻力做功
需克服重力做功
小车在斜面上克服阻力做的做功
由 知道,玩具小车所用时间
16.
(1)以A为支点,在撬棒AB上作出撬起“石块1”的最小力F。
(2)工人站在地上用下图的滑轮组提升重物,画出滑轮组的绕绳方式。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
为杠杆的支点,为使用最小的力撬动石块1,应该让动力臂最长,所以动力应该作用在点,且与硬棒垂直,又由于石块1对硬棒的阻力使杠杆顺时针转动,而最小动力应使杠杆逆时针转动,故动力的方向垂直于硬棒向上。
【小问2详解】
将绳子的起始端固定在定滑轮下方的挂钩上,向下绕过下方的动滑轮,再向上绕回顶部的定滑轮,最终绳的自由端竖直向下,落在工人手中。据此作图。
三、实验与探究题(每空1分,计26分)
17. 请完成下列填空:
(1)如图甲,该实验可得出结论:使用定滑轮可以____________;
(2)如图乙,实验中应使弹簧测力计沿竖直方向运动,在钩码___________(选填“静止”或“匀速上升”)时读取测力计的示数;实验中小明正确操作,却发现测力计的示数总大于钩码所受重力的一半,产生这一现象的主要原因是____________的影响;
(3)如图丙,实验中增加悬挂钩码的个数,匀速竖直向上提升弹簧测力计,此装置的机械效率___________(选填“变大””变小”或“不变”)。
【答案】(1)改变力的方向
(2) ①. 匀速上升 ②. 动滑轮自身重力
(3)变大
【解析】
【小问1详解】
由图甲可知,钩码向上运动时,弹簧测力计向下拉绳子,即拉力的方向向下,所以可得出结论:使用定滑轮可以改变力的方向。
【小问2详解】
由二力的平衡知识可知,实验时只有竖直向上拉动弹簧测力计,使钩码匀速运动时,滑轮对钩码的拉力的大小才会等于钩码的重力,测力计的示数才等于拉力的大小,因此实验中应使弹簧测力计沿竖直方向运动,在钩码匀速上升时读取测力计的示数。
由于实验中滑轮的重力不能忽略,则弹簧测力计对绳端的拉力
故弹簧测力计示数总大于钩码重力的一半。
【小问3详解】
动滑轮提升的物体质量变大,由
可知,增加悬挂钩码的个数,此装置的机械效率变大。
18. 同学们进行了如下操作来探究“杠杆的平衡条件”。
(1)实验前,杠杆总静止在如图甲所示的位置。此时杠杆的重心位于支点O的___________(选填“左侧”或“右侧”),应将平衡螺母向___________调节;把重锤线放置于O点,从正前方观察,当零刻度线与重锤线___________(选填“重合”或“垂直”)时,即杠杆在水平位置平衡;
(2)如图乙所示,杠杆水平平衡后,在A点挂4个钩码,则应在B点挂___________个钩码,才能使杠杆在水平位置保持平衡。随后两边各取下一个钩码,杠杆___________(选填“左端下沉”、“右端下沉”或“依然平衡”);
(3)如图丙所示,用弹簧测力计施加的拉力拉着杠杆在水平位置平衡,已知每个钩码重0.5 N,则___________(选填“大于”、“小于”或“等于”)1.5 N;
(4)多次实验后,得到的数据如表:
实验次数
动力
动力臂
阻力/N
阻力臂
1
1
6
2
3
2
2
9
2
9
3
1.5
6
1
9
实验中,多次改变钩码的位置和个数,收集多组数据的目的是___________(选填字母)。
A. 避免实验的偶然性,便于得到普遍规律 B. 取平均值,减小误差
(5)另一组同学用图丁所示的装置进行探究,所测结果都与杠杆平衡条件不相符,这是因为他们忽略了___________对实验的影响;
【答案】(1) ①. 左侧 ②. 右 ③. 重合
(2) ①. 6 ②. 右端下沉
(3)大于 (4)A
(5)杠杆自重
【解析】
【小问1详解】
如图甲所示,杠杆向左侧倾斜,说明此时杠杆的重心在杠杆的左侧。
为使杠杆在水平位置上平衡,应该将平衡螺母向右调节。
为使杠杆在水平位置上平衡,重锤线放在O点,由于重力的方向总是竖直向下的,调节平衡螺母,直至从正前方观察到零刻度线与重锤线重合即可。
【小问2详解】
设每个钩码的重力都为,每个小格的长度为,如图乙所示,杠杆左侧阻力与阻力臂的乘积为
杠杆右侧动力臂为,根据杠杆平衡条件可列
所以应该在B点挂6个钩码。
若在两边各取下一个钩码,此时动力臂和阻力臂不变,但动力变为,阻力变为,动力与动力臂乘积为
阻力与阻力臂的乘积为
由于,因此杠杆右端下沉。
【小问3详解】
如图丙所示,杠杆左侧悬挂4个钩码,因此阻力
悬挂点与支点间隔3个小格,则
弹簧测力计悬挂点距支点有4个小格,根据杠杆平衡条件可以列出
力臂为支点到力的作用线之间的距离,由图可知,动力臂,可得
【小问4详解】
实验中,多次改变钩码的位置和个数,收集多组数据的目的是避免实验的偶然性,便于得到普遍规律。
【小问5详解】
如图丁所示,支点位于杠杆的右端,杠杆的重心在左侧,因此实验会受到杠杆自重的影响,导致实验结果与杠杆平衡条件不符。
19. 为探究“物体动能的大小与哪些因素有关”,实验小组利用斜面、质量不同的小钢球、木块等器材进行了如下实验:
(1)实验中通过观察___________来判断___________(选填“木块”或“小球”)的动能大小,下列实验中也用到此种方法的是___________(选填“①”或“②”)
①探究影响压力作用效果的因素 ②探究杠杆平衡的条件
(2)图甲、丙的两次实验中,让小球从同一斜面同一高度由静止释放,目的是使小球运动到斜轨道底端时的___________相同;对比甲丙的实验现象,可以初步得到的结论是______________________;
(3)小明用了丁的实验装置,将弹簧压缩相同长度后,由静止释放,推动质量不同的钢球撞击同一木块,来探究“动能与质量的关系”。该实验方案___________(选填“能”或“不能”)达到探究目的;
(4)滑雪比赛中,运动员从A点静止出发,在空中完成了一次超高难度的1620度旋转,获得本项目的金牌;现将运动轨迹简化成图戊所示,若不考虑能量损失,她的运动轨迹最符合实际的是图戊中的___________(选填“a”、“b”、“c”或“d”)。
【答案】(1) ①. 木块被推动的距离 ②. 小球 ③. ①
(2) ①. 速度 ②. 物体的速度相同时,质量越大,动能越大
(3)不能 (4)c
【解析】
【小问1详解】
本实验用转换法,通过观察木块被小球推动的距离来判断小球到达水平面时的动能大小,木块被推得越远,说明小球的动能越大。
①探究影响压力作用效果的因素,将不可直接测量的压力作用效果转换为海绵凹陷的程度,同样使用转换法,故①符合题意;
②探究杠杆平衡条件是多次实验归纳普遍规律,没有用到转换法,故②不符合题意。
故选①。
【小问2详解】
让小球从同一斜面由静止释放,小球到达轨道底端时的速度与小球在斜面上的高度有关,与小球的质量无关,所以让小球从同一斜面同一高度由静止释放,目的是使小球运动到轨道底端时的速度相同。
对比甲丙的实验现象,小球的质量不同,小球运动到轨道底端时的速度相同,小球的质量越大,木块被小球推动的距离越远,则小球的动能越大,可以初步得到的结论是物体的速度相同时,质量越大,动能越大。
【小问3详解】
弹簧压缩相同长度时,弹簧的弹性势能相同,释放后弹性势能全部转化为钢球的动能,因此质量不同的钢球获得的动能大小相等,最终对同一木块做功的效果相同,观察到木块被推动的距离相等,所以不能达到探究目的。
【小问4详解】
不考虑能量损失时,机械能守恒,运动员从A点静止出发,初始动能为0,总机械能等于A点的重力势能;运动到B点后斜向上飞出到最高点时,运动员仍具有水平向右的速度,即动能不为零,因此最高点的重力势能小于A点的初始重力势能,即最高点高度小于初始高度,而运动员离开B点时速度方向为斜向上,由于惯性,高度还会继续升高,而轨迹d的最高点高度小于B点,不符合运动规律,因此只有轨迹c符合实际。
20. 如图甲所示是"探究不同物质吸热升温现象"的实验装置,将沙子和水放在两个瓷盘中,用红外灯照射两个瓷盘,每隔半分钟用红外热成像仪测量一次温度,并画出物质温度随加热时间变化的图像如图乙:
(1)用两只相同的瓷盘分别取初温和___________(选填“体积”或“质量”)相同的沙子和水;热源和加热方法相同时,物质吸收的热量可以用___________(选填“加热时间”或“升高的温度”)反映;
(2)分析图像乙可知:___________(选填“a”或“b”)为沙子的升温图像,沙子的吸热能力更弱。从吸热能力角度看,液体温度计玻璃泡中的测温物质,应选用吸热能力较___________(选填“强”或“弱”)的介质;
(3)将图甲瓷盘中的沙子改装为液体A,丙图中①是A液体加热时温度随时间变化的图像,如果将初温相同的A液体质量减少到原来的一半,不考虑热损失,用相同的加热器加热,再绘制出一条温度随时间变化的图线,该图像为图中的___________(选填“①”“②”或“③”);
(4)由于陆地和海洋的比热容不同,使得在相同的天气状况下,海洋的升温和降温速度比陆地更___________(选填“快”或“慢”),于是空气对流形成风,海边吹的陆风和海风统称“海陆风”。在沿海地区,图丁所示的风向,发生在___________。(选填“白天”或“晚上”)
【答案】(1) ①. 质量 ②. 加热时间
(2) ①. a ②. 弱
(3)② (4) ①. 慢 ②. 晚上
【解析】
【小问1详解】
根据控制变量法可知,实验中,要控制不同物质的质量和初温相同,通过对比沙子和水升高相同的温度时吸收的热量或者对比沙子和水吸收相同的热量时升高的温度,得出结论。
物质吸收热量的多少不易直接测量,应用转换法,用加热时间的长短反映吸收热量的多少。
【小问2详解】
沙子吸热能力较弱,升高相同的温度时,沙子吸收的热量较少,对沙子加热的时间短,由图乙可知,a是沙子。
液体温度计玻璃泡中的测温物质,应选用比热容小、吸热能力较弱的介质,根据,吸收热量相同时,升高的温度多,温度变化更明显,测量更准确。
【小问3详解】
将初温相同的A液体质量减少到原来的一半,不考虑热损失,用相同的加热器加热,根据可知,升高相同的温度,吸收的热量为原来的一半,则加热时间为原来的一半,所以图线为图丙中的第②条。
【小问4详解】
由于陆地和海洋的比热容不同,海水的比热容大于陆地的比热容,在同样太阳光的照射下,即吸收的热量相同,海水升温较慢;当放出相同热量时,海水温度降低的慢。
白天太阳照射,陆地砂石比热容小,升温快,陆地地表温度高于海洋,陆地上方空气受热膨胀,向上流动,海洋温度低,海面上方空气冷、密度大,就会流向陆地补充,因此白天时近地面风是从海洋吹向陆地。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,由图丁可知,此时地面附近的空气从陆地吹向海洋,形成陆风,通常发生在晚上。
四、计算题(共3小题,共16分)
21. 分别对质量都为0.5 kg、初温都为30℃的水和煤油加热,结果水温升高到80℃,已知,,煤油的沸点为150℃,则:
(1)水吸收的热量是多少J;
(2)若水吸收的热量全部被煤油吸收,煤油的温度能升高到多少℃。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
水升高的温度为
水吸收的热量
【小问2详解】
由题意可知,煤油吸收的热量
煤油的温度变化量
煤油初温为,理论末温为
该温度低于煤油的沸点,煤油不会沸腾(沸腾时吸热温度保持不变),因此最终煤油温度可以升高到。
22. 如图是我国自主研制的气垫两栖登陆艇。该艇具备极快的运行速度和较强的适应能力,可以在短时间内将主战坦克直接送上滩头,加强了我国军队的两栖登陆能力。在某次训练中,该登陆艇用时匀速直线行驶了,已知期间所受阻力约为,登陆艇发动机对外输出的总功率为,推进力所做的功为有用功,取。
试计算,该过程中:
(1)登陆艇的推进力做了多少有用功?
(2)登陆艇的推进力做有用功的功率是多少?
(3)该登陆艇发动机的机械效率是多少?
【答案】(1)
(2)
(3)25%
【解析】
【小问1详解】
由于登陆艇匀速直线运动,处于平衡状态,故可知推进力与阻力大小相等,则推进力,所以推进力做的功为
【小问2详解】
登陆艇的推进力做有用功的功率为
【小问3详解】
该登陆艇发动机的机械效率
23. 如图所示是起重机悬臂顶端的滑轮组,在以1m/s匀速提升600kg的货箱时,滑轮组的机械效率为80%。已知绳子能够承受的最大拉力为15000N。(不计绳重和滑轮轴处摩擦,g取10N/kg)
(1)提升货箱时绳子的拉力;
(2)提升货物时,起重机对绳子拉力的功率;
(3)用该起重机提升货物时能达到的最大机械效率。(结果保留到0.1%)
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
货箱重力
由图可知,滑轮组承担物重的绳子段数,滑轮组机械效率公式
滑轮组的机械效率为80%,则有
解得
【小问2详解】
绳子自由端移动速度
拉力的功率
【小问3详解】
不计绳重和轴摩擦,动滑轮总重力
当绳子拉力达到最大值时,提升的物重最大,机械效率最高,此时最大物重
最大机械效率
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