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《2020—2021学年九年级物理上册单元复习一遍过(苏科版)》
期中测试卷(解析版)
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题(每小题2分,共30分)
1.小明在探究“物质的放热能力与哪些因素有关”时,分别用质量相等的水和另一种液体进行对
比实验,并用图象对实验数据进行了处理,如图所示实验中,水和另一种液体在相同时间内放出的
热量相等,分析图像可以得(已知 )( )
A.乙物质是水 B.另一种液体的比热容为8.4×103J/(kg·℃)
C.甲的放热能力比乙强 D.乙比甲更适合作汽车发动机的冷却液
【答案】C
【解析】A.由题意可知,在相同时间内水和另一种液体放出的热量相等,由题中的图象可以看出,
乙液体的温度降低的快,甲液体温度降低慢;根据热量的计算公式 可知,在质量相等、
初温相同、放热也相同的情况下,温度降低得多的比热容小;所以甲液体的比热容大,所以甲液体
是水;故A项不符合题意;
B.由题图可知:甲乙两种液体的初温是60℃,放热15分钟后甲液体的末温是40℃,乙液体的末
温是20℃,则水放出的热量:
;
乙放出的热量:
;而水和乙液体的质量相同,即 ;在相同时间内水和另一种液体放出的热量相等,则有:
;
解得, ;故B项不符合题意;
C.由于甲液体的比热容大,所以甲的放热能力比乙强,故C项符合题意;
D.由于水的比热容比较大,所以水比较适合用作发动机的冷却液;即甲比乙更适合作汽车发动机
的冷却液;故D项不符合题意。
2.温度相同的甲、乙两实心铜球,甲的质量小于乙的质量,当它们放出了相等的热量后,接触在
一起( )
A.热量由甲球传给乙球 B.甲球和乙球之间没有热传递
C.热量由乙球传给甲球 D.条件不足,无法判断
【答案】C
【解析】根据热量的计算公式可知甲的为 ,乙的为 ,当它们
放出了相等的热量,即 , ,那么
可以知道 ,即乙球的温度高于甲球的温度,存在温度差,当它们接触在一起,热量会从乙
球传给甲球,选项C符合题意。
3.如图,轻绳的一端系有质量为2kg的物体C,另一端系在质量为1kg的均匀木棒AB的A端;木
棒AB可绕B端无摩擦转动,在水平拉力F的作用下木棒AB与墙面的夹角由30°增大到60°(g=
10N/kg),则( )
A.拉力F的大小一直不变B.当棒与墙面成30°时拉力F= N
C.当棒与墙面成45°时拉力F=25N
D.当棒与墙面成60°时拉力F= N
【答案】C
【解析】G=2kg×10N/kg=20N;G =1kg×10N/kg=10N;
C 木
设木棒AB的长度为l,当棒与墙面成30°时,力与力臂的关系如图所示:
根据直角三角形的关系可知,L= l,L= l,L = l;
G 木
根据杠杆平衡的条件可得,
F× l=20N× l +10N× l,
F= N,
故B错误;
同理,当棒与墙面成45°时,L= l,L= l,L = l,
G 木
根据杠杆平衡的条件可得,
F× l=20N× l +10N× l,
F=25N,故C正确;故A错误;
同理,当棒与墙面成60°时,L= l,L= l,L = l;
G 木
根据杠杆平衡的条件可得,
F× l=20N× l +10N× l,
F= N,故D错误。
4.运动员从高空竖直向下跳伞,人(包括装备)的质量为90kg.只考虑人受到重力和空气阻力,下
落时的速度一时间图线如图所示,g=10N/kg.从第10s到第30这个过程中,人(包括装备)
A.动能一直在变大 B.重力势能先变大后不变
C.机械能一直在变小 D.重力势能一直在转化为动能
【答案】C
【解析】A.动能大小的影响因素有速度和质量,在整个过程中,质量不变,速度先变大再不变再
变小,因此动能也是先变大再不变再变小,故A选项错误,不符合题意;
B.重力势能大小的影响因素有质量和高度,在整个过程中,质量不变,高度逐渐变小,因此重力
势能减小,故B选项错误,不符合题意;
C.在下落过程中,阻力做功导致机械能转化为内能,因此机械能减小,故C选项正确,符合题意;
D.由图像可知,有两段速度不变的过程,在这两段过程中,动能不变,不存在重力势能转化为动
能的情况,故D选项错误,不符合题意。
5.第一次在试管里注入温度为 的水,将试管底部浸入温度为 的大量水中,试管内的水
经过时间 被加热到 ;第二次在试管里注入温度为 的等量的水,将试管底部浸入温度为的大量水中,试管内的水经过时间 冷却到 ,不考虑水和空气之间的热交换,则
A. B. C. D.无法确定
【答案】C
【解析】两种情况下,都是将试管底部浸入,第一次时,试管底部的水温度先升高,所以试管底部
的水上升,试管里的水主要通过对流被全部加热,而且温度上升比较快,用时间少、即t较小;第
1
二次时,试管底部的水先降低温度,仍在下面,试管里的水主要通过传导全部致冷,因为水是热的
不良导体,温度上升比较慢,用时多、即t较大,所以 。
2
故选C。
6.下列关于内能、热量、温度说法正确的是( )
A.物体温度越高,所含的热量越多
B.0 ℃的物体没有内能
C.物体温度升高,内能一定增加
D.物体内能减少,它一定放出热量
【答案】C
【解析】A. 物体温度越高,分子运动越剧烈,内能越大,而热量是热传递中内能变化的量度,不
能说物体含有热量,故A错误;
B. 任何物体都有内能,故0 ℃的物体也有内能,故B错误;
C. 物体温度升高,分子运动更剧烈,内能一定增加,故C正确;
D. 物体内能减少,可能是放出热量,也可能是物体对外做了功,故D错误;
故选C。
7.将质量相同的三块金属甲、乙、丙加热到相同的温度后,放到表面平整石蜡上.经过足够长时
间后,观察到的现象如图所示.则三块金属的比热容( )
A.甲最大 B.乙最大 C.丙最大 D.一样大
【答案】C
【解析】金属块丙下方的石蜡熔化快,说明金属块丙放出的热量多,甲、乙、丙的初温、末温都是相等的,
温度变化值就是相同的,根据公式Q =cm(t-t)可知:甲、乙、丙三个金属块的质量、温度的变
放 0
化值是相等的,金属块丙放出的热量多,所以金属块丙的比热容比较大.
8.用如图甲所示的装置来探究滑轮组的机械效率η与物重G 的关系,改变G ,竖直向上匀速拉
物 物
动弹簧测力计,计算并绘出η与G 关系如图乙所示,若不计绳重和摩擦,则下列说法正确的是(
物
)
A.此滑轮组动滑轮的重力为 2N
B.当 G =6N 时,机械效率约为 η=66.7%
物
C.同一滑轮组 η 随 G 的增大而增大,最终将超过 100%
物
D.G 不变,改变图甲中的绕绳方式,滑轮组机械效率将改变
物
【答案】B
【解析】(1)结合图中信息,根据
求得动滑轮的重力。
(2)当G =6N时,根据 求得机械效率。
物
(3)使用机械时,人们为完成某一任务所必须做的功叫有用功;对完成任务没有用,但又不得不做
的功叫额外功;有用功与额外功之和叫总功。有用功与总功的比值叫机械效率。
(4)G 不变,改变图甲中的绕绳方式,改为2段绳子承担,分别将同一物体匀速提高到相同高度,
物
做的有用功相同;由题知,忽略绳重及摩擦,所做的额外功为提升动滑轮做的功,由W =Gh可知
额
额外功相同,又因为总功等于有用功加上额外功,所以总功相同,所以可以得出两图的机械效率相
同。A.由图象可知,当G=12N时,η=80%,不计绳重和摩擦,则
即
解得
G =3N
动
故A错误;
B.当G =6N时,此时的机械效率
物
故B正确。
C.由图象可知,同一滑轮组η 随 G 的增大而增大,由题知,不计绳重和摩擦;使用滑轮组时,
物
克服物重的同时,不可避免地要克服动滑轮重做额外功,所以总功一定大于有用功;由公式
知,机械效率一定小于1,即同一滑轮组机械效率η随G 的增大而增大,但最终不能超
物
过100%,故C错误;
D.G 不变,改变图甲中的绕绳方式,如下图所示,
物
因为此图与题中甲图将同一物体匀速提高相同的高度,所以所做的有用功相同,忽略绳重及摩擦时,额外功:W =G h,则额外功W 相同,又因为W =W +W ,所以总功相同,由 知,两装
额 动 额 总 有 额
置的机械效率相同,即
η=η
1 2
所以,G 不变,改变图甲中的绕绳方式,滑轮组机械效率不变,故D错误。
物
故选B。
9.如图所示,体积之比为1:2的甲、乙两个实心物块,分别挂在杠杆两端,此时杠杆恰好水平平
衡,则甲、乙两个物块的密度之比为( )
A.1:2 B.2:3 C.3:2 D.3:1
【答案】D
【解析】如图设杠杆上每一格的长度为L,根据杠杆平衡条件得:
解得:
根据重力与质量的关系得:
;
又因为甲、乙的体积之比为1:2,所以密度比为:
。
故D正确。
10.下列生活中的物理数据错误的是( )
A.人以正常速度骑自行车的功率约为80W
B.把一本物理书捡起来放到学桌上,对课本做功约2JC.一个质量为50kg中学生从一楼到三楼所做的功约为4500J
D.一杯开水,从刚倒入到可以喝的这一段时间内,放出的热量大约是
【答案】C
【解析】A. 一般人做功的功率可达100W左右,故人以正常速度骑自行车的功率约为80W符合实际;
B. 一本物理书重约2N,捡起来放到学桌上,上升的高度约1m, ,对课
本做功约2J,符合实际;
C. 一中学生质量为 50kg,重约 500N,从一楼到三楼上升的高度约 6m,所做的功约为:
,故C不符合实际;
D. 一杯开水约 0.25kg,从刚倒入到可以喝降低的温度约 60℃,放出的热量大约是:
,故D符合实际;
故选C。
11.在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中,小华选用两相同小车分别从同一斜面不同高
度由静止滑下,撞击水平面上的木块,如图所示.下列说法错误的是( )
A.本实验的研究对象是小车 B.木块移动的距离越大,小车撞击前的动能越大
C.实验说明物体的动能与高度有关 D.小车在下滑的过程中,动能增大,重力势能减小
【答案】C
【解析】(1)探究物体动能的影响因素,以小车为研究物体,观察木块被推动距离的远近分析小
车动能大小,实验中运用了控制变量方法和转换法;
(2)当质量相同时,运动速度不同,其动能大小不同说明动能与物体速度有关;
(3)小车下滑获得的动能是由车的重力势能转化来的。
A、本实验是探究动能跟哪些因素有关,其研究对象是小车,故A正确;
B、小车的动能不能直接观察,通过木块被推动距离大小放映动能大小,木块移动的距离越大,说
明小车撞击前的动能越大,故B正确;C、用两相同小车分别从同一斜面不同高度由静止滑下,到达水平面时的速度不同,木块被推距离
不同,说明动能与速度有关,故C错误;
D、小车在下滑的过程中,高度减小,重力势能减小,速度增大,动能增大,重力势能转化为动能,
故D正确。
故选:C。
12.为体现低碳经济的理念,上海世博会充分利用太阳能发电技术,其主题馆屋面太阳能板的面积
达3×104m2,年发电量3×106kW·h。若这些电能由火力发电站提供(煤的热值为3×107J/kg,煤
完全燃烧释放的内能转化为电能的效率是30%),则仅此一项每年可节约煤炭的质量为( )
A.2.0×104kg B.1.2×105kg C.3.6×105kg D.1.2×106kg
【答案】D
【解析】由题知,利用太阳能年发电量
∵
∴用火力发电需要煤炭
即:每年可节约煤炭1.2×106kg。
故选D。
13.如图所示,在等臂杠杆两端各挂等重的实心铅块和铁块( ),杠杆水平平衡,若将
铁块和铅块同时浸没在水中(未触底),则( )
A.杠杆左端上翘 B.杠杆右端上翘
C.杠杆仍然水平平衡 D.不确定
【答案】A
【解析】根据铅块和铁块质量相同,并结合杠杆的平衡条件确定杠杆的类型,即为等臂杠杆;因此当铁块、铅块都浸没水中后,受到浮力较小的一侧,杠杆下沉。
原来杠杆平衡,且铅块和铁块质量相同(重力相同),且杠杆为等臂杠杆;由杠杆平衡条件可知,
两侧的力臂相同,铅块和铁块质量相同,因为 ,则由 可知 ,当浸没水中
后,由 可知,铁块受到的浮力大,铅块受到的浮力较小,此时杠杆受到的拉力
因重力相同、铅块受到的浮力较小,则可知铅块对杠杆的拉力较大,因两侧的力臂相同,所以铅块
一侧拉力与力臂的乘积较大,则铅块一侧将下降,即右端下降,左端上翘。
故选A。
14.如图所示.图甲斜面光滑.图乙斜面粗糙,斜面上所放物块相同,则下列说法正确的是( )
A.图甲中,物块从斜面滑下时,重力势能转化为动能,机械能守恒
B.图乙中,物块由斜面滑下时,只受重力和摩擦力,其内能增加
C.图乙中,若物块匀速滑下,其机械能守恒
D.若图乙中斜面倾角变小,斜面的机械效率变大
【答案】A
【解析】A. 甲图中,物块从光滑斜面滑下,质量不变,高度下降,势能减小,速度加快,动能增
大,重力势能转化为动能.因为斜面光滑,物块从斜面滑下时,不需要克服摩擦力做功,机械能守
恒.故A正确;B. 乙图中,物块由斜面滑下时,因斜面粗糙,受到摩擦力的作用,内能增加,但
对物块进行受力分析可知,物块共受到重力、摩擦力和斜面对它的支持力三个力的作用.故B错误;
C. 乙图中,若物块匀速滑下,速度不变,质量不变,动能不变,高度下降,重力势能减小,所以
机械能减小.故C错误;D. 在斜面粗糙程度相同时,斜面倾角越大,机械效率越高,若乙图中斜
面倾角变小,斜面的机械效率变小.故D错误.
15.如图所示的滑轮组上挂两个质量相等的钩码A、B,放手后将出现的想象是(滑轮重、绳重及摩
擦不计)( )A.下降 B.B下降 C.保持静止 D.无法确定
【答案】B
【解析】不计绳子、滑轮的重力和摩擦,B所在的滑轮为动滑轮,动滑轮省一半的力,B所在的滑
轮为定滑轮,定滑轮不省力;A与B质量相等,重力相等,将A拉起只需B重力的一半即可,所以B
下降,A上升.故选B.
二、填空题(每小题2分,共24分)
16.正方体物块的重力为100N,边长为1.2m,人用50N的水平推力使物体匀速移动了一段距离
(如图),推力做的功是_______J,重力做的功是_______J.
【答案】 310 0
【解析】如图物体移动的距离为:
生命力做的功为:
物体没有在重力的方向上移动距离,所以重力做功为零。
17.小明在探究杠杆机械效率的实验中,将重为G的物体悬挂在一粗细相同、质量均匀的长硬棒的
中点,在棒的另一端用竖直向上的拉力F将物体缓慢匀速提升时效率为η,若不计摩擦,杠杆自重
为_______(用题中给的字母表示),若拉力的作用点向支点移动一些,杠杆提升重物的机械效率
率将_______(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
【答案】 ﹣G不变【解析】(1)小明所做的有用功: ,
根据 知,
小明所做的总功:
因为 ;
小明所做的额外功: ;
因为
所以杠杆的重力: ;
(2)若拉力的作用点向支点移动一些,则将物体提升相同的高度时,有用功不变;
杠杆上升的高度也不变,因此额外功不变,由总功不变;
再根据 可得,杠杆的机械效率不变。
18.如图所示,将一块lm长的木板一端架高0.4m,用50N沿木板的拉力把一个重为100N的小铁块
从底端匀速拉到顶端。此过程中拉力做的总功是_______J,机械效率为_______,木板对小铁块的
摩擦力为_______N。
【答案】5080%10
【解析】有用功为: ;拉力做的总功是: ;
机械效率为: ;
克服摩擦力做的额外功为:
根据 得摩擦力为:
。
19.如图所示,一根轻质杠杆可绕 点转动,在杠杆的 点( )挂一重为60N的物体,
为使杠杆水平平衡,在 端施加一个作用力 .则作用力 最小为________N.现将重物从图示位置
缓慢提升一定的高度,若保持该作用力 方向始终竖直向上,则此过程中拉力 将__________;若
保持该动力 方向始终垂直于 向上,则此过程中拉力 将____________(以上两空均选填“变
小”、“变大”或“不变”).
【答案】20 不变 变小
【解析】[1]因 ,则 ,即OB=3OA.保持杠杆水平位置平衡,根据杠杆
平衡条件,A点所挂物重不变,其力臂也不变,在 端施加的作用力 要最小,则F的力臂要最大,
所以F应垂直于杠杆向上(竖直向上),此时有:
F×OB=G×OA,
则F最小为:F= = =20N;
[2]将重物从图示位置缓慢提升一定的高度,保持该作用力 方向始终竖直向上,如图:
因为物体对杠杆的力在竖直方向上,力F的方向也竖直,根据几何知识可知,OB′与OA′的关系仍
然为OB′=3OA′,根据F×OB′=G×OA′,物体重力不变,则拉力 大小也不变;
[3]保持动力 方向始终垂直于 向上,如图:
动力F的力臂不变,G的力臂减小为OA′,根据杠杆平衡条件,动力臂、阻力不变,阻力臂减小,
则动力将减小,所以此过程中拉力 将变小.
20.小明利用刻度均匀的匀质杠杆做探究“杠杠的平衡条件”实验。得出杠杆的平衡条件“动力×
动力臂=阻力×阻力臂”后,小明又进一步探究杠杆平衡时动力和动力臂的关系。实验过程中,保
持阻力和阻力臂不变,在杠杆水平平衡时,测出多组动力F和动力臂L的数据,并绘制了F与L
1 1 1 1
的关系图象,如图所示。请根据图象推算,当L为0.1 m时,F为_____N。
1 1
【答案】6
【解析】由图象可知,动力与动力臂的乘积始终不变,当L为0.2m时,F为3N,乘积为0.6;当
1 1L为0.6m时,F为1N,乘积为0.6,图象上的点都满足此规律。故当L为0.1 m时,F为6N。
1 1 1 1
故答案为:6
21.如图所示,装修工人用滑轮组把重为300N的货物在25s内匀速提高到10m高的楼上,所用拉力
为125N,则工人做功的功率为 W,该滑轮组的机械效率是 .
【答案】150 80%
【解析】拉力做的功W =FS=125N×3×10m=3750J,
总
工人做功的功率P= =150W,
对物体做的功W =Gh=300N×10m=3000J,
有用
该滑轮组的机械效率η= =80%.
故答案为150;80%.
22.汽油机工作时的四个冲程中,若某单缸四冲程汽油机飞轮转动的速度是3600r/min,则该汽油
机每秒对外做功________次。若一次做功300J,则汽油机做功的功率_________W。
【答案】30 9000
【解析】[1]汽油机每个工作过程对外做功一次,飞轮转动两次,而飞轮1s转动的次数是
所以该汽油机每秒对外做功30次。
[2]汽油机做功的功率
23.如图所示,用10N的水平拉力F拉滑轮,使足够长的物体A以0.2m/s的速度在水平地面上匀速
运动,弹簧测力计的示数为3N.若不计滑轮重、弹簧测力计重、绳重和滑轮摩擦,则绳子拉物体A
的功率为________W,物体A与地面之间的摩擦力为________N。【答案】1 2
【解析】(1)由图可知,拉着动滑轮移动时,绳子的拉力为F的一半,由 可求得绳子拉物
体A的功率;
(2)由图可知,B物体静止处于平衡状态,受到的水平向右的摩擦力和水平向左的拉力是一对平衡
力,二力大小相等,B受到的摩擦力与A受到B摩擦力是一对相互作用力,据此求出B给A的水平
向左的摩擦力,对物体A受力分析,根据力的平衡条件求出地面与A间的摩擦力;
(1)由图可知,滑轮为动滑轮,绳子的拉力为F的一半,即
,
则绳子拉物体A的功率:
;
(2)由图和题意可知,B物体静止处于平衡状态,受到的水平向右的摩擦力和水平向左的拉力是一
对平衡力,二力大小相等,由弹簧测力计示数可知,B受到水平向右的摩擦力为f=3N;因B受到的
B
摩擦力与A受到B摩擦力是一对相互作用力,所以,B给A的水平向左的摩擦力; ;
因物体A匀速运动,且A受到水平向右绳子的拉力和水平向左B给A的摩擦力、地面对A向左的摩
擦力,由力的平衡条件可得 ,则物体A与地面之间的摩擦力
。
24.如图所示,用竖直向上的力F匀速拉动较长的杠杆,使重为10N的物体缓慢升高0.1m,拉力大
小为8N,拉力移动的距离为0.25m。人做的有用功为_ J,该杠杆的机械效率为 ,
此杠杆属于 (选填“省力”、“费力”或“等臂”)杠杆。【答案】1 50℅ 省力
【解析】人做的有用功为W =Gh=10N×0.1m=1J,人做的总功为W =Fs=8N×0.25m=2J,所以杠杆的
有 总
机械效率为η=W /W =1J/2J=50℅,由图示可知,此杠杆的动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆。
有 总
25.将重物从长4m、高1m的斜面底部匀速推上斜面顶端。已知沿斜面所用的推力是300N,斜面的
机械效率是75%,则推力做的总功是 J,推力做的有用功是 J,物体与斜面间的摩擦力大小
是 N。
【答案】1200;900;75
【解析】推力做的总功W =Fs=300N×4m=1200J;∵η=W /W ,∴推力做的有用功:W =ηW
总 有 总 有 总
=1200J×75%=900J;∵W =W +W ,∴克服摩擦做的额外功:W =W -W
总 有 额外 额外 总 有
=1200J-900J=300J,∵W =fs,∴物体所受摩擦力:f=W /s=300J/4m=75N。
额 额外
26.如图,在粗糙斜面上将一个重为16N 的物体匀速拉到高h处,沿斜面向上的拉力为10N,斜面
长s=2m、高h=1m。其中所做的有用功为_________________J, 物体受到的摩擦力大小为
_________N,斜面的机械效率为__________。
【答案】16 2 80%
【解析】
27.如图所示,用竖直向上的力匀速拉动较长的杠杆,使重为 18N的物体在5s内缓慢升高10cm,
拉力大小F=8N,拉力移动的距离为25cm,拉力克服物体的重力做的功为_______J,拉力做功的功
率 为 _____W , 杠 杆 的 机 械 效 率 为 ________ ; 影 响 杠 杆 机 械 效 率 的 主 要 因 素 为
_____________________;竖直向上匀速拉动杠杆的过程中,物体的机械能将_ (选填“变
大”“变小”或“不变”).【答案】1.8 0.4 90% 杆杆自身重 变大
【 解 析 】 拉 力 克 服 物 体 的 重 力 做 的 功 ; 拉 力 的 功 率 :
;
有用功: ;杠杆的机械效率为
本实验主要要克服杠杆的自身重力做功,属于额外功,影响了杠杆的机械效率,故影响影响杠杆机
械效率的主要因素为杠杆自身的重力;机械能等于势能与动能之和,竖直向上匀速拉动杠杆的过程
中,物块质量不变、速度不变、高度增大,故动能不变、重力势能变大,因此机械能变大。
三、计算题(每小题8分,共32分)
28.用如图所示滑轮组将铁球打捞出水面,不计摩擦,绳重,水的阻力。水深5米,铁球重
1400N,作用在绳端拉力F的功率是P恒定不变,铁球露出水面前滑轮组的机械效率为80%,铁球密
度为7.0×103kg/m3,湖水密度是ρ=1.0×103kg/m3,g取10N/kg。求:
(1)铁球完全露出水面拉着铁球匀速上升时,绳端拉力F多大?
(2)铁球浸没水中时匀速提起的速度v和铁球完全露出水面在空气中匀速提起的速度v之比。
1 2
(3)铁球完全提出水面后,滑轮组的机械效率是多少?[结果保留整数]【答案】(1)850N;(2) ;(3)82%
【解析】(1)由G=mg可得铁球质量为
由 可得铁球的体积
未露出水面时,排开水的体积等于铁球的体积,则此时受到的浮力
铁球露出水面时做的有用功
铁球露出水面前滑轮组的机械效率为80%,由 可得此时做的总功
额外功为
若不计摩擦,绳重,水的阻力,则额外功体现在动滑轮提升5m所做的功,即
则动滑轮重力
所以铁球完全露出水面拉着铁球匀速上升时,绳端拉力(2)由(1)已知铁球受到的浮力,则铁球露出水面前绳子末端的拉力
由于作用在绳端拉力F的功率是P恒定不变,根据公式 变形可得
所以铁球浸没水中时匀速提起的速度v和铁球完全露出水面在空气中匀速提起的速度v之比为
1 2
(3)不计摩擦,绳重,铁球完全提出水面后,铁球克服重力做的功为有用功
绳子末端拉力做的功为总功
滑轮组的机械效率
答:(1)铁球完全露出水面拉着铁球匀速上升时,绳端拉力F是850N;
(2)铁球浸没水中时匀速提起的速度V和铁球完全露出水面在空气中匀速提起的速度V之比是
1 2
;
(3)铁球完全提出水面后,滑轮组的机械效率是82%。
29.质量为 的小型载重汽车,额定功率为 ,车上装有 的砂石,已知汽车在平直公路
上匀速行驶时所受阻力是汽车总重的0.2倍,汽车先以 的速度在平直公路上匀速行驶到山
坡底,消耗汽油 ,然后又以额定功率行驶 的时间,将砂石从坡底运送到 高的坡顶施
工现场(g取 ),求:(1) 的汽油完全燃烧放出多少热量;(汽油的热值取 )
(2)汽车在平直公路上匀速行驶的功率;
(3)汽车从坡底向坡顶运送砂石的机械效率。
【答案】(1) ;(2) ;(3)
【解析】(1)汽油完全燃烧放出热量是
(2)汽车的总重是
所受阻力是
由于汽车水平匀速行驶,则
汽车在平直公路上匀速行驶的功率是
(3)汽车在斜坡上做的有用功是
总功是
机械效率是
答:(1) 的汽油完全燃烧放出热量是 ;(2)汽车在平直公路上匀速行驶的功率是
;(3)汽车从坡底向坡顶运送砂石的机械效率是 。30.十一假期,小刚全家驾车从昆明到玉溪游玩,出发前,爱学习的小刚收集了相关数据,整理
成下表,请你根据表中数据完成相关计算.
轿车质量(kg) 1050
车轮与地面接触总面积(m2) 0.15
昆明到玉溪距离(km) 100
预设行车速度(km/h) 90
行驶 1km 耗油量(g) 50
匀速行驶时受到的阻力(N) 460
(1). 匀速行驶 1km 牵引力所做的功;
(2). 全程消耗的汽油完全燃烧时放出的热量(q =4.6×107/kg).
汽油
(3). 小汽车发动机的效率.
【答案】(1)4.6 105kg;(2)2.3 108J;(3)20%
【解析】(1)因为车匀速行驶,所以 , ,
(2)行驶1km耗油量是50g=0.05kg,昆明到玉溪的距离100km,耗油总量为m=0.05 100kg=5kg,
全程消耗的汽油完全燃烧时放出的热量:
(3) .
31.用如图所示的滑轮组提升重物,摩擦不计,当物重G=1800N、拉力F为500N时,可使物体匀
速上升。求:
(1)当拉绳的速度为多大时,可使重物以0.65m/s的速度匀速上升;
(2)当被提起的重物G=2400N时,拉力F为多大时可以使物体匀速上升。【答案】(1) 2.6m/s;(2) 650N
【解析】(1)由图可知n=4,则拉绳的速度
v=4v =4×0.65m/s=2.6m/s
物
(2)绳重和摩擦不计,拉力
则动滑轮重力
当被提起的重物G=2400N时,拉力
答:(1)当拉绳的速度为2.6m/s,可使重物以0.65m/s的速度匀速上升;
(2)当被提起的重物G=2400N时,拉力F为650N时可以使物体匀速上升。
四、实验探究题(每小题7分,共14分)
32.阅读资料,完成下面问题。
(1)现象一:如图甲所示,将两个相同的鸡蛋先后从同一高度静止释放,鸡蛋甲落到地板上, 摔
烂了;而鸡蛋乙落到一块海绵上,完好无损。此现象说明鸡蛋________(填“P”或“Q”) 受到
的撞击力较小;
现象二:如图乙中a所示,一根细线拴着一个重物,把重物拿到一定高度,然后释放,重物可以把
细线拉断;如图b,如果在细线上端拴段橡皮筋,再从同样的高度释放该重物,细线就不会被拉断。
此现象说明图__________中细线的拉力较小;
这就是典型的“软着陆”或“缓冲”现象,这种现象背后的物理原因是什么呢?①现象一中,鸡蛋P从接触地板到摔烂的时间为 t,鸡蛋Q从接触海绵到抵达最低点的时间为t,
1 2
则 t______(填“<”、“=”或“>”)t;
1 2
②现象二:图a中,细线从刚好拉直到它断开的时间为t;图b中,细线从刚好拉直到物体下落到
3
最低点的时间为t,则t小于t;
4 3 4
(2)综上分析,导致上述现象中两个力变小的可能原因是_________;
(3)为了进一步探究这种现象,兴趣小组的同学做了一个实验:先后三次让同一个同学骑同一辆
自行车,从斜坡上的同一位置由静止开始滑下,每次到达坡底进入同一水路面时用大小不同的力捏
刹车,实验数据如下表所示:
实验次数 捏刹车的用力情况 在水平面上滑行时间
1 较小的力 40s
2 较大的力 17s
3 更大的力 4s
由以上实验数据可以得出的结论是:在质量和速度相同的情况下,要使物体停下来,作用______越
长,作用力越__________;
(4)下列现象中没有利用缓冲知识的是_______。
A.自行车坐垫上装减震弹簧 B.运动员跳远时跳到沙坑里
C.装修时用橡胶锤敲打地砖而不用铁锤 D.用撬杠撬石头
【答案】Q b < 力作用时间变长 时间 小 D
【解析】(1)[1]现象一:力可以改变物体的形状,当将两个相同的鸡蛋先后从同一高度静止释放,
鸡蛋甲落到地板上,摔烂了,受到的力为 ;而鸡蛋乙落到一块海绵上,完好无损,乙的形变小,
受到的力为 ,说明乙受到的作用力小,即
[2]现象二:当在细线上端拴一段橡皮筋后,再从同样的高度释放该重物,细线不会被拉断,说明
细线受力较小,故此现象说明细线中的拉力是栓有一段橡皮筋的b较小。
[3]①地板比较硬,鸡蛋从接触地面到摔烂的时间比较长,海绵比较软,鸡蛋从接触到抵达最低点的时间比较长,即
②图a中,细线从刚好拉直到它断开的时间为 ,作用力为 ;图b中,细线从刚好拉直到物体下
落到最低点的时间为 ,作用力为 ,图b中的橡皮筋起到一个缓冲的作用,使得图b中细线从刚
好拉直到物体下落到最低点的时间较长,作用力小,即
(2)[4]综上分析,根据
,
,
可知:作用时间越长,作用力越小。
(3)[5][6]由表格实验数据可知:捏刹车的用力越小,车在水平面上滑行时间越长,越不容易停下
来,故可以得出的结论是:在质量和速度相同的情况下,要使物体停下来作用时间越长,作用力越
小。
(4)[7] A.自行车坐垫上装减震弹簧,是通过弹簧的缓冲延长了作用时间,减小了人受到的缓冲力,
故A不符合题意;
B.运动员跳远时跳到沙坑里,沙坑里的沙对运动员有一个缓冲力,避免对运动员造成伤害,故B
不符合题意;
C.装修时用橡胶锤敲打地砖而不用铁锤是因为橡胶锤有弹性,延长了作用时间,减小了作用力,
故C不符合题意;
D.用撬棒撬石头利用了杠杆的原理,与缓冲没有关系,故D符合题意。
故选D。
33.探究不同物质的吸热能力(1)如图所示,在探究“不同物质的吸热能力”实验中,小雨同学在两只烧杯中装入______相同的
食用油和水,用相同的酒精灯给它们加热,目的是使食用油和水在相同时间内______,从而通过
______来反映吸收热量的多少;
(2)小雨同学进行实验时,每隔一分钟记录食用油和水的温度,记录的实验数据如下表:
升高的温度∆t/°C 5 10 15 20 25
食用油的加热时间t/min 1 2 3 4 5
水的加热时间t/min 2 4 6 8 10
根据实验数据可以发现______相同的不同物质,升高相同的温度,吸收的热量是______的。为了表
示物质的这种特性,物理学中引入物理量______,定义是:一定质量的某种物质在温度升高时所吸
收的热量,与它的______和______的比值;
(3)小明同学认为比较不同物质的吸热能力,除了利用上述方法外,还可以使______相同的不同物
质吸收相同的热量,比较______。
【答案】质量 吸收的热量相同 加热时间 质量 不同 比热容 质量 升高的
温度乘积 质量 升高的温度
【解析】(1)[1]在探究不同物质的吸热能力的实验中,烧杯中装入的食用油和水要质量相同,因为
探究不同物质的的吸热能力,除了物质的种类不同外,其它物理量都必须相同。
[2][3]用相同的酒精灯加热,目的是让酒精灯在相同的时间内放出相同的热量,才能保证食用油和
水在相同时间内吸收的热量相同,从而通过加热时间的长短来反映吸收热量的多少。
(2)[4][5]由表格数据知,质量相同的不同食物质,升高相同温度时,吸收的热量是不同的。
[6][7][8]为了表示不同物质的吸热能力不同的特性,物理学中引入比热容这个物理量,其定义是:一定质量的某种物质在温度升高时所吸收的热量,与它的质量和升高的温度乘积的比值。
(3)[9][10]比较不同物质的吸热能力,还可以使质量相同的不同物质吸收相同的热量,比较升高的
温度,因为相同质量的不同物质吸收相同热量时,温度升高一般不同。