【精品解析】重庆市綦江区古南中学2023-2024学年九年级(上)入学物理试卷

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名称 【精品解析】重庆市綦江区古南中学2023-2024学年九年级(上)入学物理试卷
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资源类型 试卷
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科目 物理
更新时间 2023-10-06 20:17:25

文档简介

重庆市綦江区古南中学2023-2024学年九年级(上)入学物理试卷
一、单选题(本大题共8小题,共24.0分)
1.(2023九上·古南开学考)某同学把装有个鸡蛋的塑料袋从楼提到楼,以下说法中,正确的是(  )
A.鸡蛋受到的总重力是 B.该同学上楼的速度大约是
C.该同学对鸡蛋做的功大约是 D.楼的大气压高于1楼的大气压
2.(2023九上·古南开学考) 一辆汽车在圆形跑道上做快慢不变的运动,下列关于该汽车的说法正确的是(  )
A.运动状态不变,受力平衡 B.运动状态不变,受力不平衡
C.运动状态改变,受力平衡 D.运动状态改变,受力不平衡
3.(2023九上·古南开学考)如图所示,潜水员正潜没在海水中,他携带的气瓶可以对身上的背心进行充气或放气,以改变背心的体积大小来实现浮沉。下列对潜水员分析正确的是(  )
A.在海中水平游动时,受到海水的压强不变
B.向海底下潜过程中,受到海水的压强变小
C.对背心进行放气后,受到海水的浮力变大
D.对背心进行充气后,受到海水的浮力变小
4.(2021·鄂尔多斯)水平桌面上,完全相同的甲、乙、丙容器中装有三种不同液体,将同一实心小球放入容器中,静止时三容器中液面相平,如图所示。下列说法正确的是(  )
A.小球所受的浮力 F浮甲=F浮乙B.三种液体密度的关系 ρ乙<ρ甲=ρ丙
C.液体对容器底的压强 p乙D.桌面所受的压力 F压甲5.(2023九上·古南开学考) 如图所示,属于费力杠杆的是(  )
A.用天平测物体质量
B.用手提起重物
C.核桃钳夹核桃
D.开瓶器开瓶盖
6.(2023九上·古南开学考)如图为滑雪运动员从山上滑下的情景,下列说法正确的是(  )
A.运动员穿上滑雪板后,对雪地的压强变小了
B.运动员下滑的过程中,动能转化为重力势能
C.运动员下滑的过程中,重力对运动员没有做功
D.运动员下滑的过程中,越滑越快,运动员的机械能变大
7.(2021八下·高平期末)关于粒子和宇宙,下列认识中正确的是(  )
A.分子间只存在引力不存在斥力
B.面包可以被捏扁说明分子间有空隙
C.美味住肴香气扑鼻说明分子在运动
D.银河系、地球、原子核、分子是按照尺度由大到小的顺序排列的
8.(2023九上·古南开学考)如图甲所示的装置,是重的空吊篮,绳子和能承受的最大拉力分别为和。质量为的小张同学将提升到高处,施加的拉力随时间变化关系如图乙所示,上升的速度随时间变化关系如图丙所示。忽略绳重及摩擦。下列结论正确的是(  )
动滑轮的重力为;
内拉力做的功为;
内拉力的功率为;
此装置提升重物的最大机械效率约为
A. B. C. D.
二、填空题(本大题共9小题,共16.0分)
9.(2023九上·古南开学考) 茶是世界三大饮品之一,起源于中国,盛行于世界。茶壶利用了   原理,方便倒水饮茶;用沸水泡茶能很快泡出茶香、茶色,这是因为温度越高,   现象越明显。
10.(2023九上·古南开学考) 如图所示,盛有水的薄壁容器中投入一个重为的木块,水面上升,容器底面积为,则投入木块后,容器底部所受到水的压力增加了   。
11.在体育考试中,小明投出的实心球在空中的运动轨迹如图所示.若实心球重20N,从最高点到落地点的过程中,球下降的高度为2.7m,用时约0.75s.则球下降过程中重力做功为   J,
功率为   W.
12.(2023九上·古南开学考)如图所示,、、,若在点施加最小力为恰好能使杠杆在如图所示位置保持静止状态,则挂在杠杆上点的重物的质量为   不计杠杆自重,点为杠杆的支点。
13.(2023九上·古南开学考) 同一密度计先后放在密度分别为、的液体中,容器质量相同,静止时密度计所处位置如图所示,且液面相平,密度计在两种液体中所受浮力分别为、,容器对桌面的压力分别为、。则   ,   选填“大于”、“等于”或“小于”。
14.(2023九上·古南开学考) 小亮想测量一小石块的密度,他利用弹簧测力计、烧杯及足量的水,完成了测量,步骤如图所示,小石块所受的浮力为   ,小石块的密度为   。
15.(2023九上·古南开学考) 如图所示,小球从点摆到点的过程中,不计空气阻力,    能会先增大后减小;机械能总和   选填“增大”、“减小”或“不变”。
16.(2022八下·港南期末)如图所示物体重100N,用滑轮组使物体沿水平面以0.2m/s的速度匀速运动10s,所用水平拉力F为20N,若物体水平运动时受到的摩擦力为45N,在运动过程中拉力F的功率为   W,该滑轮组的机械效率为   。
17.(2023九上·古南开学考) 如图所示,人造地球卫星沿椭圆轨道绕地球运动。离地球最近的一点叫近地点,最远的一点叫远地点,卫星从近地点向远地点运行时,它的重力势能   选填“增大”、“减小”或“不变”;卫星在大气层外运行,不受空气阻力,则卫星在绕地球运动的过程中受   选填“平衡”或“非平衡”力。
三、作图题(本大题共2小题,共3.0分)
18.(2021·阜新)如图所示的位置,是单摆小球摆到的最高点,请画出此时小球所受力的示意图。
19.(2023九上·古南开学考) 如图所示轻质杠杆在所示位置静止,是其支点,请画出所要施加的最小动力的示意图并画出其力臂。
四、实验探究题(本大题共3小题,共15.0分)
20.(2023九上·古南开学考) 某同学设计了如图所示的实验来探究“浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”。
(1)如图所示,当物块浸入装满水的溢水杯中时,所受到的浮力大小为   。
(2)根据图中数据可以得出:浸在液体中的物体所受的浮力大小   排开液体所受的重力大小。
(3)为了使得实验结论具有普遍性,该同学换用盐水代替图中溢水杯中的水来重新进行实验,当他将同样的物块浸没到盐水中时弹簧测力计的示数   选填“大于”、“小于”或“等于”。
21.(2023九上·古南开学考)年月日,“奋斗者”号在马里亚纳海沟成功坐底,创造了的中国载人深潜新纪录,标志着我国在载人深潜领域达到世界领先水平。这激发了小杨同学探究液体内部压强的兴趣,他选用形管压强计、烧杯和清水完成如图所示实验。
(1)图是形管压强计,金属盒上的橡皮膜应该选用   选填“薄”或“厚”一些的较好,从结构来看,压强计   选填“是”或“不是”连通器。
(2)比较图、两次实验可知:同种液体内部压强随深度的增加而   选填“减小”、“增大”或“不变”;比较、两次实验可初步判断:同一深度,液体向各个方向的压强   选填“相等”或“不相等”。
(3)本实验第小题主要运用的实验方法是下列中的____ 单选。
A.转换法 B.控制变量法 C.等效替代法 D.理想模型法
(4)在图的实验中,保持金属盒位置不变,在容器中加入适量盐水与其均匀混合后液体不溢出,橡皮膜受到的液体压强将   选填“变大”“变小”或“无法判断”。
22.(2023九上·古南开学考) 在探究“杠杆的平衡条件”实验时。
(1)实验前,将杠杆置于支架上,当杠杆静止时,发现右端下沉,如图所示,此时,应把杠杆左端的平衡螺母向   选填“左”或“右”调节,直至杠杆在   选填“任意”或“水平”位置平衡。
(2)调节平衡后,在杠杆上点处挂两个钩码,如图所示,则在点处应挂    个钩码,才能使杠杆在原位置平衡。
(3)为了使实验结论具有   选填“普遍性”或“偶然性”,应改变钩码个数及悬挂位置,多次进行实验。
(4)实验时,不再调节平衡螺母,使杠杆的重心位置保持在点不变,将支点换到点,如图所示,发现点处只挂个钩码,杠杆仍然保持平衡。若每个钩码重为,则杠杆重力为   。由此可知,将杠杆支点位置设在   选填“”或“”点进行实验,能避免杠杆自身重力影响实验结论的得出。
五、计算题(本大题共3小题,共22.0分)
23.(2023九上·古南开学考) 如图是驾驶一辆轿车从水平地面上沿斜坡行驶至高架桥的情景,在此过程中汽车以恒定速度运动,发动机的功率恒定不变,经过汽车从坡底点到达坡顶点。求:
(1)汽车沿斜坡段行驶时的牵引力所做的功;
(2)汽车沿斜坡段行驶时的牵引力大小。
24.(2023九上·古南开学考)如图所示,一个重为、边长为的实心正方体,悬挂在轻质杠杆端,::,当的一半体积浸在水中时,在端施加一个竖直向下的拉力使杠杆在水平位置平衡。水的密度为,取求:
(1)底部受到的水对它的压强;
(2)受到的水对它的浮力;
(3)的大小。
25.(2023九上·古南开学考) 如图所示,是工人师傅用滑轮组提升建筑材料的示意图,在的拉力作用下,使质量为的建筑材料在的时间里,匀速竖直上升了不计绳子重力和摩擦,取。求:
(1)滑轮组的机械效率;
(2)拉力的功率;
(3)动滑轮的重力。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】速度与物体运动;重力及其大小的计算;大气压强与高度的关系;功的计算及应用
【解析】【解答】A.一个鸡蛋质量50g=0.05kg,20个鸡蛋受到的总重力G=mg=0.05kg×20×10N/kg=10N,A不符合题意;
B.从1楼到3楼,时间约10s,上楼的速度,B不符合题意;
C.该同学对鸡蛋做的功大约W=Gh=10N×6m=60J,C符合题意;
D.海拔越高,大气压降低,3楼的大气压低于1楼的大气压,D不符合题意。
故答案为:C.
【分析】根据常见物体的质量,结合数据解答,根据G=mg计算重力;根据,计算速度;利用W=Gh,计算做功多少。
2.【答案】D
【知识点】平衡力的辨别;平衡状态的判断
【解析】【解答】在圆形跑道时速度不变,运动方向在改变,运动状态改变,受到非平衡力,D符合题意。
故答案为:D.
【分析】物体的运动方向改变时,运动状态在改变,受到非平衡力。
3.【答案】A
【知识点】液体压强的特点;浮力大小的计算
【解析】【解答】AB.潜水员水平游动时,高度不变,根据p=ρgh,压强不变,A符合题意;深度变大时,液体压强变大,B不符合题意;
CD.根据F浮=ρ液gV排,放气后,排开水的体积变小,受到的浮力减小,充气后,排开水的体积变大,受到的浮力变大,CD不符合题意。
故答案为:A.
【分析】根据p=ρgh,判断液体压强的的关系;根据F浮=ρ液gV排,分析浮力的大小变化。
4.【答案】C
【知识点】液体压强的特点;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】A.根据图示可知,小球在甲中悬浮,所以小球受到的浮力F浮甲=G
小球在乙中沉底,所以小球受到的浮力F浮乙<G
小球在丙中漂浮,所以小球受到的浮力F浮丙=G
同一实心小球,重力不变,所以小球受到的浮力F浮甲=F浮丙>F浮乙
A不符合题意;
B.小球在甲中悬浮,所以甲液体的密度ρ甲=ρ
小球在乙中沉底,所以乙液体的密度ρ乙<ρ
小球在丙中漂浮,所以丙液体的密度ρ丙>ρ
同一实心小球,重力不变,所以ρ乙<ρ甲<ρ丙
B不符合题意;
C.三容器的液面等高,根据p=ρ液gh可知,液体对容器底的压强p乙C符合题意;
D.甲、乙、丙三个容器完全相同,三容器液面相平,由图知液体的体积V甲=V乙<V丙
因为液体的密度关系为ρ乙<ρ甲<ρ丙
所以由m=ρV可知,三容器内液体的质量m乙<m甲<m丙
由G=mg可知液体的重力G乙液<G甲液<G丙液
则容器及容器内液体和物体的总重力G乙<G甲<G丙
桌面所受的压力 F压乙D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】当物体密度小于液体密度时,物体漂浮;当物体密度等于液体密度时,物体悬浮;当物体密度大于液体密度时,物体沉底;求解液体内部的压强,利用公式p=ρgh,其中ρ是液体的密度,h是深度。
5.【答案】B
【知识点】杠杆的分类
【解析】【解答】A.使用天平时,动力臂等于阻力臂,是等臂杠杆,A不符合题意;
B.手提物体时,支点到肌肉收缩的力的力臂较小,阻力臂较大,是费力杠杆,B符合题意;
C.使用核桃夹时,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,C不符合题意;
D.开瓶器使用时,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,D不符合题意。
故答案为:B.
【分析】杠杆是根据动力臂和阻力臂的长短对其进行分类的,若动力臂小于阻力臂,是费力杠杆;反之,则是省力杠杆。若动力臂和阻力臂相等,则是等臂杠杆。
6.【答案】A
【知识点】动能和势能的大小变化;机械能及其转化;压强大小比较;是否做功的判断
【解析】【解答】A.运动员穿上滑雪板后,增大了受力面积,压强变小了,A符合题意;
B.运动员下滑的过程中,高度减小,速度变大,重力势能转化为动能,B不符合题意;
C.运动员下滑的过程中,在重力方向上移动了距离,重力对运动员做了功,C不符合题意;
D.运动员下滑的过程中,越滑越快,但由于摩擦消耗了机械能,运动员的机械能变小,D不符合题意。
故答案为:A.
【分析】压力一定时,受力面积越大, 压强越小;物体加速下落时,速度变大,动能变大;高度减小,重力势能减小。
7.【答案】C
【知识点】分子热运动;分子间相互作用力;分子动理论基本观点
【解析】【解答】A.分子间的引力和斥力同时存在,A不符合题意;
B.用手捏面包,面包的体积缩小了,说明力可以改变物体的形状,B不符合题意;
C.美味佳肴,香气扑鼻,说明分子不停地做无规则运动,C符合题意;
D.质子和中子构成原子核,电子和原子核构成原子,原子构成分子,分子构成物质,地球又是太阳系中的一颗行星比太阳小,太阳系只是银河系中之一,所以它们从大到小的顺序为:银河系、地球、分子、原子核,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】分子在永不停息的做无规则运动,温度越高,分子运动越剧烈。
8.【答案】C
【知识点】功率的计算;机械效率的计算;滑轮组绳子拉力的计算;功的计算及应用
【解析】【解答】在1s~2s间,绳子的拉力10N,物体A匀速直线运动,忽略绳重和摩擦时,G动=nF-GA=2×10N-10N=10N,①错误;在1s~2s间,物体A在1s通过的路程h=vt=0.2m/s×1s=0.2m,拉力做功W=Fs=10N×2×0.2m=4J;②正确;拉力的功率为,③正确;当C处拉力最大时,FB'=2×FC-G动=2×60N-10N=110N>100N,C处拉力不能到达最大值,当B处达到最大时,物体的最大值G物=FB-GA=100N-10N=90N,此时的机械效率为,④正确,C符合题意。
故答案为:C.
【分析】根据G动=nF-G,可以计算动滑轮重力大小;利用W=Fs,计算做功多少,利用,计算功率;根据最大的拉力,计算物体的最大值;根据,计算机械效率。
9.【答案】连通器;扩散
【知识点】连通器原理;分子热运动
【解析】【解答】茶壶的壶嘴和壶身底部连通,上部开口,利用了连通器原理,方便倒水饮茶;用沸水泡茶能很快泡出茶香、茶色,因为温度越高,分子运动越快,扩散现象越明显。
【分析】茶壶的壶嘴和壶身是连通器;温度越高,分子运动越剧烈。
10.【答案】2
【知识点】压强的大小及其计算;液体压强的计算
【解析】【解答】根据液面高度变化Δh=2cm=0.02m,计算压强变化为Δp=ρgΔh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.02m=200Pa;压力变化为ΔF=ΔpS=200Pa×0.01m2=2N。
【分析】根据深度变化,利用Δp=ρgΔh,计算压强变化;根据ΔF=ΔpS,计算压力的变化。
11.【答案】54J;72W
【知识点】功率的计算;功的计算及应用
【解析】【解答】根据物体的重力和高度计算功:W=Gh=20N×2.7m=54J,功率为:.
故答案为:54J;72W.
【分析】根据重力和高度计算功,根据功和时间计算功率的大小.
12.【答案】12
【知识点】重力及其大小的计算;杠杆的动态平衡分析;杠杆的平衡分析法及其应用
【解析】【解答】根据图像,杠杆的支点是O点,动力在C点时,最大的力臂是OC连线,计算长度为,根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2,GA·50cm=120N·50cm,GA=120N;质量为。
【分析】根据勾股定理,计算三角形的斜边长;利用F1L1=F2L2,计算杠杆上力的大小;根据,计算质量。
13.【答案】等于;小于
【知识点】压力及重力与压力的区别;浮力大小的计算
【解析】【解答】相同的密度计在不同液体中漂浮时,受到的浮力都等于密度计的重力,所以F甲浮=F乙浮; 浮力相同时,根据F浮=ρ液gV排,在甲液体中,密度计排开的体积大,甲的密度小于乙液体密度,容器中液面深度相同,根据p=ρgh判断,甲液体对容器底的压强小;根据F=pS分析,甲对容器底的压力小,F甲压【分析】漂浮物体受到的浮力等于物体的重力;根据浮力相同,结合排开液体的体积判断密度;根据F浮=ρ液gV排,判断液体压强的大小;根据F=pS,判断压力的大小。
14.【答案】1;
【知识点】密度公式及其应用;浮力大小的计算
【解析】【解答】根据测力计的拉力,测量石块的重力为2.5N,计算质量为;石块浸没时,受到的浮力F浮=2.5N-1.54N=1N,石块的体积为,石块的密度为。
【分析】根据,计算物体的质量;根据,计算物体的体积,利用,计算密度。
15.【答案】动;不变
【知识点】动能和势能的大小变化;机械能守恒条件
【解析】【解答】从A到C,小球先下降后上升,下降时,高度变小,速度变大,动能变大,从B到C,高度变大,速度减小,动能减小,动能先增大后减小;若不计空气阻力,不消耗机械能,机械能不变。
【分析】质量一定时,速度变大,动能变大,速度减小,动能减小;不消耗机械能时,机械能不变。
16.【答案】12;75%
【知识点】功率的计算;滑轮(组)的机械效率;滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】(1)根据图片可知,绳子移动的速度v=nv物=0.2m/s×3=0.6m/s;
则拉力的功率为:P=Fv=20N×0.6m/s=12W;
(2)滑轮组的机械效率。
【分析】(1)首先根据v=nv物计算绳子移动的速度,再根据P=Fv计算拉力的功率;
(2)当用滑轮组水平拉动物体时,根据计算滑轮组的机械效率。
17.【答案】增大;非平衡
【知识点】势能大小的比较;平衡力的辨别
【解析】【解答】卫星从近地点向远地点运行时,高度变大,它的重力势能增大;则卫星在绕地球运动的过程中,运动方向在改变,处于非平衡状态,受非平衡力。
【分析】质量一定时,高度变大,重力势能变大;物体运动方向改变时,受到非平衡力。
18.【答案】解:如图所示:
【知识点】重力示意图
【解析】【解答】当小球摆到最高点时受到重力和摆绳的拉力,重力的方向是竖直向下的;拉力的方向沿绳子向上,作用点都画在小球的球心上,如下图
【分析】作重力的示意图,力的作用点在物体几何中心上,方向竖直向下,重力用字母G表示。
作绳子拉力的示意图,力的作用点在接触点上,方向指向绳子收缩的方向,用字母F表示。
19.【答案】
【知识点】力臂的画法
【解析】【解答】已知O为支点,力臂最大时,动力的作用点力支点最远,动力的作用点在杠杆的最左端,连接两点,是最大力臂,最小的力和最大的力臂垂直,阻力向下动力斜向上,如图 。
【分析】杠杆上最大的力臂是支点到力的作用线的连线,最小的力和最大的力臂垂直。
20.【答案】(1)1.4
(2)等于
(3)小于
【知识点】探究浮力大小的实验
【解析】【解答】探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系时,
(1)根据图像,B中的测力计为3.8N,根据物体受到平衡力,计算重力为3.8N,根据C图,物块浸入装满水的溢水杯中时,测力计的拉力2.4N,所受到的浮力F浮=G-F拉=3.8N-2.4N=1.4N;
(2)根据图A和D,测量空桶的重力为1.2N,测量桶和溢出水的重力为2.6N,排开的水G排=2.6N-1.2N=2.4N;根据F浮=G排分析,可得:浸在液体中的物体所受的浮力大小等于排开液体所受的重力;
(3)用盐水代替C图中的水来进行实验,由于液体密度变大,物体受到的浮力变大,弹簧测力计的示数小于2.4N。
【分析】(1)根据弹簧测力计拉住空气中的物体,测量重力,根据物体浸没时测力计的拉力,根据F浮=G-F拉,计算浮力;
(2)浸在液体中的物体所受的浮力大小等于排开液体所受的重力;
(3)排开液体的体积一定时,液体密度越大,受到的浮力越大。
21.【答案】(1)薄;不是
(2)增大;相等
(3)B
(4)变大
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】探究液体内部压强的实验中,
(1)图A是U形管压强计,金属盒上的橡皮膜越薄,受到压力后易发生形变,效果越明显,从结构来看,压强计一端是密闭的,不符合连通器的特点,不是连通器;
(2)根据图B、C实验,液体密度相同,深度不同,U形管中液面高度差不同,可知:同种液体内部压强随深度的增加而增大;比较C、D实验,液体密度和深度相同,探头的方向不同,U形管中液面高度差相同,可知:同一液体的相同深度,液体向各个方向的压强相等;
(3)实验时,改变被探究的物理量,保持其他不变,运用了控制变量法;
(4)在图B中,金属盒位置不变,在容器中加入适量盐水与其均匀混合后,此时液体密度变大,深度变大,橡皮膜受到的液体压强将变大。
【分析】(1)探究液体压强的影响因素时,橡皮膜越薄,实验现象越明显;U形管一端密闭,不是连通器;
(2)液体密度一定,液体压强随深度的增大而增大;深度和液体密度相同时,各个方向压强相等;
(3)探究液体压强的影响因素时,利用了控制变量法;
(4)液体密度变大,深度变大时,压强变大。
22.【答案】(1)左;水平
(2)4
(3)普遍性
(4)0.5;
【知识点】探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【解答】探究杠杆的平衡条件实验时,
(1)如图1,当杠杆静止时,发现右端下沉,把杠杆左端的平衡螺母向左调节,直至杠杆水平平衡;
(2)如图2,左=2钩码×6格,右=n钩码×3格,n=4,杠杆水平平衡;
(3)改变钩码个数及悬挂位置,多次进行实验,使实验结论具有普遍性;
(4)如图3,重心在O点,支点在O'点,杠杆平衡,钩码重为1N,GA×1格=G杆×2格,G杆=0.5N;杠杆支点在O点,支点过重心,能避免杠杆自身重力对实验的影响。
【分析】(1)调节杠杆水平平衡时,平衡螺母向偏高的一侧调节;
(2)根据F1L1=F2L2,计算杠杆上力的大小;
(3)多次实验,可以探究杠杆平衡条件的普遍性;
(4)根据杠杆的平衡条件,计算杠杆的重力;支点过重心,能避免杠杆自身重力对实验的影响。
23.【答案】(1)解:牵引力所做的功:;
答:汽车沿斜坡段行驶时的牵引力所做的功为;
(2)解:牵引力大小:。
答:汽车沿斜坡段行驶时的牵引力大小为。
【知识点】功率计算公式的应用;功的计算及应用
【解析】【分析】(1)根据W=Pt,可以计算牵引力做功多少;
(2)根据,可以计算牵引力的大小。
24.【答案】(1)解: 当的一半体积浸在水中时,的底部所处的深度:,
底部受到的水对它的压强:;
答:底部受到的水对它的压强为;
(2)解: 当的一半体积浸在液体中时,排开水的体积:,
则此时受到的水对它的浮力:;
答:受到的水对它的浮力为;
(3)解:对点的拉力:,
由杠杆平衡条件可得:,
则:。
答:的大小为。
【知识点】液体压强的计算;浮力大小的计算;杠杆的平衡分析法及其应用
【解析】【分析】(1)根据深度,利用p=ρgh,计算液体压强的大小;
(2)根据F浮=ρ液gV排,计算浮力的大小;
(3)结合杠杆的平衡条件F1L1=F2L2,计算未知力的大小。
25.【答案】(1)解: 建筑材料的重力,
对建筑材料做的有用功,
图中连接动滑轮的绳子股数,则拉力移动的距离,
拉力做的总功,
滑轮组的机械效率;
答:滑轮组的机械效率;
(2)解:拉力的功率;
答:拉力的功率;
(3)解: 不计绳子重力和摩擦,动滑轮的重力。
答:动滑轮的重力为。
【知识点】功率的计算;重力及其大小的计算;机械效率的计算;滑轮组绳子拉力的计算;功的计算及应用
【解析】【分析】(1)根据G=mg,计算物体的重力;利用W=Gh,计算有用功;根据W=Fs,计算总功,利用,计算机械效率;
(2)根据,计算功率的大小;
(3)利用G动=nF-G,计算动滑轮的大小。
1 / 1重庆市綦江区古南中学2023-2024学年九年级(上)入学物理试卷
一、单选题(本大题共8小题,共24.0分)
1.(2023九上·古南开学考)某同学把装有个鸡蛋的塑料袋从楼提到楼,以下说法中,正确的是(  )
A.鸡蛋受到的总重力是 B.该同学上楼的速度大约是
C.该同学对鸡蛋做的功大约是 D.楼的大气压高于1楼的大气压
【答案】C
【知识点】速度与物体运动;重力及其大小的计算;大气压强与高度的关系;功的计算及应用
【解析】【解答】A.一个鸡蛋质量50g=0.05kg,20个鸡蛋受到的总重力G=mg=0.05kg×20×10N/kg=10N,A不符合题意;
B.从1楼到3楼,时间约10s,上楼的速度,B不符合题意;
C.该同学对鸡蛋做的功大约W=Gh=10N×6m=60J,C符合题意;
D.海拔越高,大气压降低,3楼的大气压低于1楼的大气压,D不符合题意。
故答案为:C.
【分析】根据常见物体的质量,结合数据解答,根据G=mg计算重力;根据,计算速度;利用W=Gh,计算做功多少。
2.(2023九上·古南开学考) 一辆汽车在圆形跑道上做快慢不变的运动,下列关于该汽车的说法正确的是(  )
A.运动状态不变,受力平衡 B.运动状态不变,受力不平衡
C.运动状态改变,受力平衡 D.运动状态改变,受力不平衡
【答案】D
【知识点】平衡力的辨别;平衡状态的判断
【解析】【解答】在圆形跑道时速度不变,运动方向在改变,运动状态改变,受到非平衡力,D符合题意。
故答案为:D.
【分析】物体的运动方向改变时,运动状态在改变,受到非平衡力。
3.(2023九上·古南开学考)如图所示,潜水员正潜没在海水中,他携带的气瓶可以对身上的背心进行充气或放气,以改变背心的体积大小来实现浮沉。下列对潜水员分析正确的是(  )
A.在海中水平游动时,受到海水的压强不变
B.向海底下潜过程中,受到海水的压强变小
C.对背心进行放气后,受到海水的浮力变大
D.对背心进行充气后,受到海水的浮力变小
【答案】A
【知识点】液体压强的特点;浮力大小的计算
【解析】【解答】AB.潜水员水平游动时,高度不变,根据p=ρgh,压强不变,A符合题意;深度变大时,液体压强变大,B不符合题意;
CD.根据F浮=ρ液gV排,放气后,排开水的体积变小,受到的浮力减小,充气后,排开水的体积变大,受到的浮力变大,CD不符合题意。
故答案为:A.
【分析】根据p=ρgh,判断液体压强的的关系;根据F浮=ρ液gV排,分析浮力的大小变化。
4.(2021·鄂尔多斯)水平桌面上,完全相同的甲、乙、丙容器中装有三种不同液体,将同一实心小球放入容器中,静止时三容器中液面相平,如图所示。下列说法正确的是(  )
A.小球所受的浮力 F浮甲=F浮乙B.三种液体密度的关系 ρ乙<ρ甲=ρ丙
C.液体对容器底的压强 p乙D.桌面所受的压力 F压甲【答案】C
【知识点】液体压强的特点;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】A.根据图示可知,小球在甲中悬浮,所以小球受到的浮力F浮甲=G
小球在乙中沉底,所以小球受到的浮力F浮乙<G
小球在丙中漂浮,所以小球受到的浮力F浮丙=G
同一实心小球,重力不变,所以小球受到的浮力F浮甲=F浮丙>F浮乙
A不符合题意;
B.小球在甲中悬浮,所以甲液体的密度ρ甲=ρ
小球在乙中沉底,所以乙液体的密度ρ乙<ρ
小球在丙中漂浮,所以丙液体的密度ρ丙>ρ
同一实心小球,重力不变,所以ρ乙<ρ甲<ρ丙
B不符合题意;
C.三容器的液面等高,根据p=ρ液gh可知,液体对容器底的压强p乙C符合题意;
D.甲、乙、丙三个容器完全相同,三容器液面相平,由图知液体的体积V甲=V乙<V丙
因为液体的密度关系为ρ乙<ρ甲<ρ丙
所以由m=ρV可知,三容器内液体的质量m乙<m甲<m丙
由G=mg可知液体的重力G乙液<G甲液<G丙液
则容器及容器内液体和物体的总重力G乙<G甲<G丙
桌面所受的压力 F压乙D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】当物体密度小于液体密度时,物体漂浮;当物体密度等于液体密度时,物体悬浮;当物体密度大于液体密度时,物体沉底;求解液体内部的压强,利用公式p=ρgh,其中ρ是液体的密度,h是深度。
5.(2023九上·古南开学考) 如图所示,属于费力杠杆的是(  )
A.用天平测物体质量
B.用手提起重物
C.核桃钳夹核桃
D.开瓶器开瓶盖
【答案】B
【知识点】杠杆的分类
【解析】【解答】A.使用天平时,动力臂等于阻力臂,是等臂杠杆,A不符合题意;
B.手提物体时,支点到肌肉收缩的力的力臂较小,阻力臂较大,是费力杠杆,B符合题意;
C.使用核桃夹时,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,C不符合题意;
D.开瓶器使用时,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,D不符合题意。
故答案为:B.
【分析】杠杆是根据动力臂和阻力臂的长短对其进行分类的,若动力臂小于阻力臂,是费力杠杆;反之,则是省力杠杆。若动力臂和阻力臂相等,则是等臂杠杆。
6.(2023九上·古南开学考)如图为滑雪运动员从山上滑下的情景,下列说法正确的是(  )
A.运动员穿上滑雪板后,对雪地的压强变小了
B.运动员下滑的过程中,动能转化为重力势能
C.运动员下滑的过程中,重力对运动员没有做功
D.运动员下滑的过程中,越滑越快,运动员的机械能变大
【答案】A
【知识点】动能和势能的大小变化;机械能及其转化;压强大小比较;是否做功的判断
【解析】【解答】A.运动员穿上滑雪板后,增大了受力面积,压强变小了,A符合题意;
B.运动员下滑的过程中,高度减小,速度变大,重力势能转化为动能,B不符合题意;
C.运动员下滑的过程中,在重力方向上移动了距离,重力对运动员做了功,C不符合题意;
D.运动员下滑的过程中,越滑越快,但由于摩擦消耗了机械能,运动员的机械能变小,D不符合题意。
故答案为:A.
【分析】压力一定时,受力面积越大, 压强越小;物体加速下落时,速度变大,动能变大;高度减小,重力势能减小。
7.(2021八下·高平期末)关于粒子和宇宙,下列认识中正确的是(  )
A.分子间只存在引力不存在斥力
B.面包可以被捏扁说明分子间有空隙
C.美味住肴香气扑鼻说明分子在运动
D.银河系、地球、原子核、分子是按照尺度由大到小的顺序排列的
【答案】C
【知识点】分子热运动;分子间相互作用力;分子动理论基本观点
【解析】【解答】A.分子间的引力和斥力同时存在,A不符合题意;
B.用手捏面包,面包的体积缩小了,说明力可以改变物体的形状,B不符合题意;
C.美味佳肴,香气扑鼻,说明分子不停地做无规则运动,C符合题意;
D.质子和中子构成原子核,电子和原子核构成原子,原子构成分子,分子构成物质,地球又是太阳系中的一颗行星比太阳小,太阳系只是银河系中之一,所以它们从大到小的顺序为:银河系、地球、分子、原子核,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】分子在永不停息的做无规则运动,温度越高,分子运动越剧烈。
8.(2023九上·古南开学考)如图甲所示的装置,是重的空吊篮,绳子和能承受的最大拉力分别为和。质量为的小张同学将提升到高处,施加的拉力随时间变化关系如图乙所示,上升的速度随时间变化关系如图丙所示。忽略绳重及摩擦。下列结论正确的是(  )
动滑轮的重力为;
内拉力做的功为;
内拉力的功率为;
此装置提升重物的最大机械效率约为
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】功率的计算;机械效率的计算;滑轮组绳子拉力的计算;功的计算及应用
【解析】【解答】在1s~2s间,绳子的拉力10N,物体A匀速直线运动,忽略绳重和摩擦时,G动=nF-GA=2×10N-10N=10N,①错误;在1s~2s间,物体A在1s通过的路程h=vt=0.2m/s×1s=0.2m,拉力做功W=Fs=10N×2×0.2m=4J;②正确;拉力的功率为,③正确;当C处拉力最大时,FB'=2×FC-G动=2×60N-10N=110N>100N,C处拉力不能到达最大值,当B处达到最大时,物体的最大值G物=FB-GA=100N-10N=90N,此时的机械效率为,④正确,C符合题意。
故答案为:C.
【分析】根据G动=nF-G,可以计算动滑轮重力大小;利用W=Fs,计算做功多少,利用,计算功率;根据最大的拉力,计算物体的最大值;根据,计算机械效率。
二、填空题(本大题共9小题,共16.0分)
9.(2023九上·古南开学考) 茶是世界三大饮品之一,起源于中国,盛行于世界。茶壶利用了   原理,方便倒水饮茶;用沸水泡茶能很快泡出茶香、茶色,这是因为温度越高,   现象越明显。
【答案】连通器;扩散
【知识点】连通器原理;分子热运动
【解析】【解答】茶壶的壶嘴和壶身底部连通,上部开口,利用了连通器原理,方便倒水饮茶;用沸水泡茶能很快泡出茶香、茶色,因为温度越高,分子运动越快,扩散现象越明显。
【分析】茶壶的壶嘴和壶身是连通器;温度越高,分子运动越剧烈。
10.(2023九上·古南开学考) 如图所示,盛有水的薄壁容器中投入一个重为的木块,水面上升,容器底面积为,则投入木块后,容器底部所受到水的压力增加了   。
【答案】2
【知识点】压强的大小及其计算;液体压强的计算
【解析】【解答】根据液面高度变化Δh=2cm=0.02m,计算压强变化为Δp=ρgΔh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.02m=200Pa;压力变化为ΔF=ΔpS=200Pa×0.01m2=2N。
【分析】根据深度变化,利用Δp=ρgΔh,计算压强变化;根据ΔF=ΔpS,计算压力的变化。
11.在体育考试中,小明投出的实心球在空中的运动轨迹如图所示.若实心球重20N,从最高点到落地点的过程中,球下降的高度为2.7m,用时约0.75s.则球下降过程中重力做功为   J,
功率为   W.
【答案】54J;72W
【知识点】功率的计算;功的计算及应用
【解析】【解答】根据物体的重力和高度计算功:W=Gh=20N×2.7m=54J,功率为:.
故答案为:54J;72W.
【分析】根据重力和高度计算功,根据功和时间计算功率的大小.
12.(2023九上·古南开学考)如图所示,、、,若在点施加最小力为恰好能使杠杆在如图所示位置保持静止状态,则挂在杠杆上点的重物的质量为   不计杠杆自重,点为杠杆的支点。
【答案】12
【知识点】重力及其大小的计算;杠杆的动态平衡分析;杠杆的平衡分析法及其应用
【解析】【解答】根据图像,杠杆的支点是O点,动力在C点时,最大的力臂是OC连线,计算长度为,根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2,GA·50cm=120N·50cm,GA=120N;质量为。
【分析】根据勾股定理,计算三角形的斜边长;利用F1L1=F2L2,计算杠杆上力的大小;根据,计算质量。
13.(2023九上·古南开学考) 同一密度计先后放在密度分别为、的液体中,容器质量相同,静止时密度计所处位置如图所示,且液面相平,密度计在两种液体中所受浮力分别为、,容器对桌面的压力分别为、。则   ,   选填“大于”、“等于”或“小于”。
【答案】等于;小于
【知识点】压力及重力与压力的区别;浮力大小的计算
【解析】【解答】相同的密度计在不同液体中漂浮时,受到的浮力都等于密度计的重力,所以F甲浮=F乙浮; 浮力相同时,根据F浮=ρ液gV排,在甲液体中,密度计排开的体积大,甲的密度小于乙液体密度,容器中液面深度相同,根据p=ρgh判断,甲液体对容器底的压强小;根据F=pS分析,甲对容器底的压力小,F甲压【分析】漂浮物体受到的浮力等于物体的重力;根据浮力相同,结合排开液体的体积判断密度;根据F浮=ρ液gV排,判断液体压强的大小;根据F=pS,判断压力的大小。
14.(2023九上·古南开学考) 小亮想测量一小石块的密度,他利用弹簧测力计、烧杯及足量的水,完成了测量,步骤如图所示,小石块所受的浮力为   ,小石块的密度为   。
【答案】1;
【知识点】密度公式及其应用;浮力大小的计算
【解析】【解答】根据测力计的拉力,测量石块的重力为2.5N,计算质量为;石块浸没时,受到的浮力F浮=2.5N-1.54N=1N,石块的体积为,石块的密度为。
【分析】根据,计算物体的质量;根据,计算物体的体积,利用,计算密度。
15.(2023九上·古南开学考) 如图所示,小球从点摆到点的过程中,不计空气阻力,    能会先增大后减小;机械能总和   选填“增大”、“减小”或“不变”。
【答案】动;不变
【知识点】动能和势能的大小变化;机械能守恒条件
【解析】【解答】从A到C,小球先下降后上升,下降时,高度变小,速度变大,动能变大,从B到C,高度变大,速度减小,动能减小,动能先增大后减小;若不计空气阻力,不消耗机械能,机械能不变。
【分析】质量一定时,速度变大,动能变大,速度减小,动能减小;不消耗机械能时,机械能不变。
16.(2022八下·港南期末)如图所示物体重100N,用滑轮组使物体沿水平面以0.2m/s的速度匀速运动10s,所用水平拉力F为20N,若物体水平运动时受到的摩擦力为45N,在运动过程中拉力F的功率为   W,该滑轮组的机械效率为   。
【答案】12;75%
【知识点】功率的计算;滑轮(组)的机械效率;滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】(1)根据图片可知,绳子移动的速度v=nv物=0.2m/s×3=0.6m/s;
则拉力的功率为:P=Fv=20N×0.6m/s=12W;
(2)滑轮组的机械效率。
【分析】(1)首先根据v=nv物计算绳子移动的速度,再根据P=Fv计算拉力的功率;
(2)当用滑轮组水平拉动物体时,根据计算滑轮组的机械效率。
17.(2023九上·古南开学考) 如图所示,人造地球卫星沿椭圆轨道绕地球运动。离地球最近的一点叫近地点,最远的一点叫远地点,卫星从近地点向远地点运行时,它的重力势能   选填“增大”、“减小”或“不变”;卫星在大气层外运行,不受空气阻力,则卫星在绕地球运动的过程中受   选填“平衡”或“非平衡”力。
【答案】增大;非平衡
【知识点】势能大小的比较;平衡力的辨别
【解析】【解答】卫星从近地点向远地点运行时,高度变大,它的重力势能增大;则卫星在绕地球运动的过程中,运动方向在改变,处于非平衡状态,受非平衡力。
【分析】质量一定时,高度变大,重力势能变大;物体运动方向改变时,受到非平衡力。
三、作图题(本大题共2小题,共3.0分)
18.(2021·阜新)如图所示的位置,是单摆小球摆到的最高点,请画出此时小球所受力的示意图。
【答案】解:如图所示:
【知识点】重力示意图
【解析】【解答】当小球摆到最高点时受到重力和摆绳的拉力,重力的方向是竖直向下的;拉力的方向沿绳子向上,作用点都画在小球的球心上,如下图
【分析】作重力的示意图,力的作用点在物体几何中心上,方向竖直向下,重力用字母G表示。
作绳子拉力的示意图,力的作用点在接触点上,方向指向绳子收缩的方向,用字母F表示。
19.(2023九上·古南开学考) 如图所示轻质杠杆在所示位置静止,是其支点,请画出所要施加的最小动力的示意图并画出其力臂。
【答案】
【知识点】力臂的画法
【解析】【解答】已知O为支点,力臂最大时,动力的作用点力支点最远,动力的作用点在杠杆的最左端,连接两点,是最大力臂,最小的力和最大的力臂垂直,阻力向下动力斜向上,如图 。
【分析】杠杆上最大的力臂是支点到力的作用线的连线,最小的力和最大的力臂垂直。
四、实验探究题(本大题共3小题,共15.0分)
20.(2023九上·古南开学考) 某同学设计了如图所示的实验来探究“浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”。
(1)如图所示,当物块浸入装满水的溢水杯中时,所受到的浮力大小为   。
(2)根据图中数据可以得出:浸在液体中的物体所受的浮力大小   排开液体所受的重力大小。
(3)为了使得实验结论具有普遍性,该同学换用盐水代替图中溢水杯中的水来重新进行实验,当他将同样的物块浸没到盐水中时弹簧测力计的示数   选填“大于”、“小于”或“等于”。
【答案】(1)1.4
(2)等于
(3)小于
【知识点】探究浮力大小的实验
【解析】【解答】探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系时,
(1)根据图像,B中的测力计为3.8N,根据物体受到平衡力,计算重力为3.8N,根据C图,物块浸入装满水的溢水杯中时,测力计的拉力2.4N,所受到的浮力F浮=G-F拉=3.8N-2.4N=1.4N;
(2)根据图A和D,测量空桶的重力为1.2N,测量桶和溢出水的重力为2.6N,排开的水G排=2.6N-1.2N=2.4N;根据F浮=G排分析,可得:浸在液体中的物体所受的浮力大小等于排开液体所受的重力;
(3)用盐水代替C图中的水来进行实验,由于液体密度变大,物体受到的浮力变大,弹簧测力计的示数小于2.4N。
【分析】(1)根据弹簧测力计拉住空气中的物体,测量重力,根据物体浸没时测力计的拉力,根据F浮=G-F拉,计算浮力;
(2)浸在液体中的物体所受的浮力大小等于排开液体所受的重力;
(3)排开液体的体积一定时,液体密度越大,受到的浮力越大。
21.(2023九上·古南开学考)年月日,“奋斗者”号在马里亚纳海沟成功坐底,创造了的中国载人深潜新纪录,标志着我国在载人深潜领域达到世界领先水平。这激发了小杨同学探究液体内部压强的兴趣,他选用形管压强计、烧杯和清水完成如图所示实验。
(1)图是形管压强计,金属盒上的橡皮膜应该选用   选填“薄”或“厚”一些的较好,从结构来看,压强计   选填“是”或“不是”连通器。
(2)比较图、两次实验可知:同种液体内部压强随深度的增加而   选填“减小”、“增大”或“不变”;比较、两次实验可初步判断:同一深度,液体向各个方向的压强   选填“相等”或“不相等”。
(3)本实验第小题主要运用的实验方法是下列中的____ 单选。
A.转换法 B.控制变量法 C.等效替代法 D.理想模型法
(4)在图的实验中,保持金属盒位置不变,在容器中加入适量盐水与其均匀混合后液体不溢出,橡皮膜受到的液体压强将   选填“变大”“变小”或“无法判断”。
【答案】(1)薄;不是
(2)增大;相等
(3)B
(4)变大
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】探究液体内部压强的实验中,
(1)图A是U形管压强计,金属盒上的橡皮膜越薄,受到压力后易发生形变,效果越明显,从结构来看,压强计一端是密闭的,不符合连通器的特点,不是连通器;
(2)根据图B、C实验,液体密度相同,深度不同,U形管中液面高度差不同,可知:同种液体内部压强随深度的增加而增大;比较C、D实验,液体密度和深度相同,探头的方向不同,U形管中液面高度差相同,可知:同一液体的相同深度,液体向各个方向的压强相等;
(3)实验时,改变被探究的物理量,保持其他不变,运用了控制变量法;
(4)在图B中,金属盒位置不变,在容器中加入适量盐水与其均匀混合后,此时液体密度变大,深度变大,橡皮膜受到的液体压强将变大。
【分析】(1)探究液体压强的影响因素时,橡皮膜越薄,实验现象越明显;U形管一端密闭,不是连通器;
(2)液体密度一定,液体压强随深度的增大而增大;深度和液体密度相同时,各个方向压强相等;
(3)探究液体压强的影响因素时,利用了控制变量法;
(4)液体密度变大,深度变大时,压强变大。
22.(2023九上·古南开学考) 在探究“杠杆的平衡条件”实验时。
(1)实验前,将杠杆置于支架上,当杠杆静止时,发现右端下沉,如图所示,此时,应把杠杆左端的平衡螺母向   选填“左”或“右”调节,直至杠杆在   选填“任意”或“水平”位置平衡。
(2)调节平衡后,在杠杆上点处挂两个钩码,如图所示,则在点处应挂    个钩码,才能使杠杆在原位置平衡。
(3)为了使实验结论具有   选填“普遍性”或“偶然性”,应改变钩码个数及悬挂位置,多次进行实验。
(4)实验时,不再调节平衡螺母,使杠杆的重心位置保持在点不变,将支点换到点,如图所示,发现点处只挂个钩码,杠杆仍然保持平衡。若每个钩码重为,则杠杆重力为   。由此可知,将杠杆支点位置设在   选填“”或“”点进行实验,能避免杠杆自身重力影响实验结论的得出。
【答案】(1)左;水平
(2)4
(3)普遍性
(4)0.5;
【知识点】探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【解答】探究杠杆的平衡条件实验时,
(1)如图1,当杠杆静止时,发现右端下沉,把杠杆左端的平衡螺母向左调节,直至杠杆水平平衡;
(2)如图2,左=2钩码×6格,右=n钩码×3格,n=4,杠杆水平平衡;
(3)改变钩码个数及悬挂位置,多次进行实验,使实验结论具有普遍性;
(4)如图3,重心在O点,支点在O'点,杠杆平衡,钩码重为1N,GA×1格=G杆×2格,G杆=0.5N;杠杆支点在O点,支点过重心,能避免杠杆自身重力对实验的影响。
【分析】(1)调节杠杆水平平衡时,平衡螺母向偏高的一侧调节;
(2)根据F1L1=F2L2,计算杠杆上力的大小;
(3)多次实验,可以探究杠杆平衡条件的普遍性;
(4)根据杠杆的平衡条件,计算杠杆的重力;支点过重心,能避免杠杆自身重力对实验的影响。
五、计算题(本大题共3小题,共22.0分)
23.(2023九上·古南开学考) 如图是驾驶一辆轿车从水平地面上沿斜坡行驶至高架桥的情景,在此过程中汽车以恒定速度运动,发动机的功率恒定不变,经过汽车从坡底点到达坡顶点。求:
(1)汽车沿斜坡段行驶时的牵引力所做的功;
(2)汽车沿斜坡段行驶时的牵引力大小。
【答案】(1)解:牵引力所做的功:;
答:汽车沿斜坡段行驶时的牵引力所做的功为;
(2)解:牵引力大小:。
答:汽车沿斜坡段行驶时的牵引力大小为。
【知识点】功率计算公式的应用;功的计算及应用
【解析】【分析】(1)根据W=Pt,可以计算牵引力做功多少;
(2)根据,可以计算牵引力的大小。
24.(2023九上·古南开学考)如图所示,一个重为、边长为的实心正方体,悬挂在轻质杠杆端,::,当的一半体积浸在水中时,在端施加一个竖直向下的拉力使杠杆在水平位置平衡。水的密度为,取求:
(1)底部受到的水对它的压强;
(2)受到的水对它的浮力;
(3)的大小。
【答案】(1)解: 当的一半体积浸在水中时,的底部所处的深度:,
底部受到的水对它的压强:;
答:底部受到的水对它的压强为;
(2)解: 当的一半体积浸在液体中时,排开水的体积:,
则此时受到的水对它的浮力:;
答:受到的水对它的浮力为;
(3)解:对点的拉力:,
由杠杆平衡条件可得:,
则:。
答:的大小为。
【知识点】液体压强的计算;浮力大小的计算;杠杆的平衡分析法及其应用
【解析】【分析】(1)根据深度,利用p=ρgh,计算液体压强的大小;
(2)根据F浮=ρ液gV排,计算浮力的大小;
(3)结合杠杆的平衡条件F1L1=F2L2,计算未知力的大小。
25.(2023九上·古南开学考) 如图所示,是工人师傅用滑轮组提升建筑材料的示意图,在的拉力作用下,使质量为的建筑材料在的时间里,匀速竖直上升了不计绳子重力和摩擦,取。求:
(1)滑轮组的机械效率;
(2)拉力的功率;
(3)动滑轮的重力。
【答案】(1)解: 建筑材料的重力,
对建筑材料做的有用功,
图中连接动滑轮的绳子股数,则拉力移动的距离,
拉力做的总功,
滑轮组的机械效率;
答:滑轮组的机械效率;
(2)解:拉力的功率;
答:拉力的功率;
(3)解: 不计绳子重力和摩擦,动滑轮的重力。
答:动滑轮的重力为。
【知识点】功率的计算;重力及其大小的计算;机械效率的计算;滑轮组绳子拉力的计算;功的计算及应用
【解析】【分析】(1)根据G=mg,计算物体的重力;利用W=Gh,计算有用功;根据W=Fs,计算总功,利用,计算机械效率;
(2)根据,计算功率的大小;
(3)利用G动=nF-G,计算动滑轮的大小。
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