2023-2024学年广东省惠州市惠阳四中九年级(上)月考物理试卷
一、选择题(每题3分,共30分)
1.(3分)下列哪种情况人做了功( )
A.工人搬地面上的大石头,但是没搬动大石头
B.举重运动员举着杠铃静止不动
C.工人提着水桶在水平路面上匀速直线行走
D.登山运动员从山下登到山顶
2.(3分)一架飞机在高空中水平匀速飞行,向灾区投放救灾物资。该飞机在此过程中( )
A.动能不变 B.动能减小
C.重力势能不变 D.重力势能增大
3.(3分)把一个铁锁用绳子悬挂起来,将铁锁拉到自己的鼻子附近,稳定后松手,如图所示。下列说法中正确的是( )
A.铁锁摆回时会打到鼻子
B.铁锁在摆动过程中动能与重力势能可以相互转化
C.铁锁由高处摆到低处的过程中动能转化为重力势能
D.铁锁上升的最大高度逐次降低,是由于受到重力作用
4.(3分)用如图所示的滑轮组提升重物时(忽略绳重及摩擦),下列做法能提高滑轮组机械效率的有( )
A.增加物体被提升的高度
B.增大动滑轮的重力
C.改变绳子的绕法,减少承担重物的绳子的段数
D.增加物体的重力
5.(3分)如图所示,在试管内装适量的水,用橡皮塞塞紧管口,同时管口附近产生“白气”。以下分析不正确的是( )
A.水温上升时,水的内能增加
B.加热时管内的水不断汽化
C.管内气体对橡皮塞做功,其内能减少
D.试管口的“白气”是水蒸气
6.(3分)关于燃料的热值下列说法正确的是( )
A.燃料的热值与燃料的燃烧情况有关
B.容易燃烧的燃料的热值一定大
C.煤的热值比干木柴的大,煤燃烧放出的热量比干木柴放出的热量多
D.0.5kg煤油和1.5kg煤油的热值一样大
7.(3分)关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A.0℃的冰块内能为零
B.温度高的物体含有的热量多
C.热传递的方向由内能大小决定
D.物体吸收热量温度不一定升高
8.(3分)下列图中,属于内能转化为机械能的是( )
A.滑下滑梯 B.弯折铁丝
C.做功冲程 D.压缩点火
9.(3分)生活中的许多现象都与物理知识有关,下列说法正确的是( )
A.尘土飞扬,说明分子在不停地做无规则运动
B.划燃火柴,利用热传递来改变物体的内能
C.人工湖能调节气温,利用水的比热容大
D.夏天吃雪糕,看到雪糕周围冒“白气”是汽化现象
10.(3分)甲、乙两台热机,甲的效率比乙的低,其含义是( )
A.甲热机消耗的燃料多
B.甲热机的功率比乙热机的小
C.甲热机比乙热机做功少
D.做相同的有用功,甲损失的能量比乙损失的多
二、填空题(每空1分,共20分)
11.(3分)放在水平桌面上的物理课本重为3N,现用1N的水平拉力,在水平面内沿直线匀速拉动课本0.5m.则课本的重力做功 J,水平拉力做功 J。
12.(3分)“歼20”是我国自主研制的新一代隐身重型歼击机,具有卓越的机动性能,当它在空中加速向上拉起时 ,重力势能 ,机械能 (均选填“增大”、“不变”或“减小”)。
13.(3分)不断弯折铁丝,铁丝的温度升高,是通过 的方法增大铁丝内能的;把铁丝放在火上烤,铁丝的温度升高 的方法增大铁丝的内能的;我们通常把烧红的铁丝放入水中冷却,这是利用了水的 较大的性质。
14.(2分)水的比热容为c水=4.2×103J/(kg ℃),质量为2千克的水温度升高5℃吸收的热量为 J;质量相等的铁块和铜块(c铁>c铜)吸收相等的热量, (选填“铜块”或“铁块”)升高的温度高。
15.(3分)汽油的热值为q=4.6×107J/kg,它的物理意义是 。质量为10千克的汽油,用去后,剩下汽油的密度将 ,热值将 (后二空选填“变大”“变小”或“不变”)。
16.(3分)如图所示,用竖直向上的力匀速拉动较长的杠杆,使重为18N的物体缓慢升高0.1m,拉力移动的距离为0.25m。拉力所做的功为 J,有用功为 J,杠杆的机械效率为 %。
17.(3分)如图甲所示,木块放在水平面上,用弹簧测力计沿水平方向拉木块做直线运动。两次拉动木块得到的s﹣t图象分别是图乙中的图线①、②.两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Pl、P2,两次木块的动能分别为El、E2,则F1 F2,Pl P2,El E2.(均选填“<”、“=”或“>”)
三、实验探究题(每空2分,共32分)
18.(12分)小晶晶同学为了模拟研究汽车超速和超载带来的安全隐患,设计了实验装置如图1所示:将小车从斜面上高h处由静止释放,运动至木板上后与木块碰撞,得到了图2虚线框内的四个实验场景。
(1)在用来研究超载安全隐患时,应选用场景①和 (选填“②”、“③”或“④”)进行实验;交通运输中,在速度相同情况下 越大,其动能就越大,行驶时危险就越大;
(2)在用来研究超速安全隐患时,应选用场景③和 (选填“①”、“②”或“④”)进行实验;在质量相同情况下汽车的 越大,其动能就越大,行驶时危险就越大;
(3)在实验中,小车动能越大,发生碰撞时对木块所做的功就越 ,木块被碰撞后在木板上滑行的距离越长。这是利用 (“控制变量法”或“转换法”)研究方法来判断动能的大小。
19.(8分)如图为某同学测动滑轮机械效率的示意图。他用弹簧测力计拉动绳子的自由端,将质量为200g的钩码从A位置匀速提升到B位置,同时弹簧测力计从图中的A′位置匀速竖直上升到B′位置,弹簧测力计对绳的拉力为F.请你根据这个同学做的实验完成下列问题:
(1)准备了下列器材:钩码、天平、滑轮组、细绳、弹簧测力计和刻度尺,其中多余的器材是 ;
(2)如图,由刻度尺的读数可知,钩码上升的距离是 cm。
(3)若弹簧测力计的读数为1.2N,则这个动滑轮的机械效率是 ,拉力F做功的功率是 W。
20.(12分)在“比较不同液体的吸热能力”实验中:
(1)除了图中所示器材,还需要的测量仪器有天平和 ;
(2)在甲装置中,分别给初温相同且 相等的水和食用油加热;
(3)在甲装置中,用相同酒精灯给两种液体加热相同时间,其目的是为了保证两种液体 相同,这种研究方法叫 ;
(4)在甲装置中,两种液体升高相同的温度,给 加热时间更长;
(5)图乙装置中两个相同烧杯装有相同质量的水,灯中煤油和酒精的质量相等,进行“比较煤油和酒精的热值大小关系”实验
加热时间/min 0 1 2 3 4 5 6
左杯水温℃ 25 27 29 32 34 36 38
右杯水温℃ 25 26 27 28 29 30 31
分析数据可知:热值较大燃料的是 。
四、计算题(每题9分,共18分)
21.(9分)我们在超市购物时,常常使用购物车,已知购物车的质量为10kg,用时4s,求:
(1)购物车的重力。
(2)推力所做的功。
(3)推力的功率。
22.(9分)如图所示,小汽车通过滑轮组从竖直矿井中提升矿石,矿石以1m/s的速度匀速上升8m,动滑轮重300N,不计绳的重力及滑轮摩擦
(1)汽车拉力的大小;
(2)汽车拉力的功率;
(3)滑轮组的机械效率。
2023-2024学年广东省惠州市惠阳四中九年级(上)月考物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(每题3分,共30分)
1.(3分)下列哪种情况人做了功( )
A.工人搬地面上的大石头,但是没搬动大石头
B.举重运动员举着杠铃静止不动
C.工人提着水桶在水平路面上匀速直线行走
D.登山运动员从山下登到山顶
【答案】D
【分析】做功的两个必要因素:一是作用在物体上的力,二是在力的方向上移动的距离,据此分析判断。
【解答】解:
A、工人搬地面上的大石头,没有距离,不做功;
B、举重运动员举着杠铃静止不动,但没有移动距离,故B不符合题意;
C、提着水桶在水平路面上行走,但在拉力的方向上没有移动距离,故C不符合题意;
D、登山运动员登山,在竖直方向上移动了距离,故D符合题意。
故选:D。
2.(3分)一架飞机在高空中水平匀速飞行,向灾区投放救灾物资。该飞机在此过程中( )
A.动能不变 B.动能减小
C.重力势能不变 D.重力势能增大
【答案】B
【分析】从动能和重力势能大小的影响因素进行考虑。
动能大小跟质量和速度有关,质量一定时,速度越大,动能越大;在速度一定时,质量越大,动能越大。
重力势能跟质量和高度有关。质量一定时,高度越高,重力势能越大,在高度一定时,质量越大,重力势能越大。
【解答】解:一架飞机在高空中水平匀速飞行,高度不变,向灾区投放救灾物资时,所以飞机的动能和重力势能都减小。
故选:B。
3.(3分)把一个铁锁用绳子悬挂起来,将铁锁拉到自己的鼻子附近,稳定后松手,如图所示。下列说法中正确的是( )
A.铁锁摆回时会打到鼻子
B.铁锁在摆动过程中动能与重力势能可以相互转化
C.铁锁由高处摆到低处的过程中动能转化为重力势能
D.铁锁上升的最大高度逐次降低,是由于受到重力作用
【答案】B
【分析】ABC、动能大小的影响因素:质量和速度。质量越大,速度越大,动能越大;重力势能大小的影响因素:质量和高度。质量越大,高度越高,重力势能越大;
D、物体上升过程中动能转化为重力势能;物体下落时重力势能转化为动能;考虑空气阻力时,机械能会逐渐变小。
【解答】解:
A.铁锁在摆动过程中,一部分机械能转化为内能,所以铁锁摆回时不会打到鼻子;
B.铁锁在摆动过程中,下降时重力势能转化为动能,故B正确;
C.铁锁由高处摆到低处的过程中重力势能转化为动能和内能;
D.铁锁上升的最大高度逐次降低,机械能不断减小,故D错误。
故选:B。
4.(3分)用如图所示的滑轮组提升重物时(忽略绳重及摩擦),下列做法能提高滑轮组机械效率的有( )
A.增加物体被提升的高度
B.增大动滑轮的重力
C.改变绳子的绕法,减少承担重物的绳子的段数
D.增加物体的重力
【答案】D
【分析】忽略绳重及摩擦,克服物体重力所做的功为有用功,克服物体和动滑轮重力所做的功为总功,根据η=×100%=×100%=×100%进行解答。
【解答】解:忽略绳重及摩擦,滑轮组的机械效率为:
η=×100%=×100%=,
A、由表达式可知,故A不符合题意;
B、由表达式可知动,变小,故B不符合题意;
C、由表达式可知,故C不符合题意;
D、由表达式可知,变大,故D符合题意。
故选:D。
5.(3分)如图所示,在试管内装适量的水,用橡皮塞塞紧管口,同时管口附近产生“白气”。以下分析不正确的是( )
A.水温上升时,水的内能增加
B.加热时管内的水不断汽化
C.管内气体对橡皮塞做功,其内能减少
D.试管口的“白气”是水蒸气
【答案】D
【分析】(1)物体吸收热量,内能增加;
(2)物质由液态变成气态的过程叫汽化;
(3)做功可以改变物体的内能:对物体做功,物体的内能增加,物体对外做功,物体内能减少;
(4)白气是热的水蒸气遇到冷的空气液化成的小水滴。
【解答】解:A、水吸收热量,水的内能增加;
B、加热时管内的水,故B正确;
C、水蒸气膨胀对橡皮塞做功,气体的内能转化为橡皮塞的机械能;
D、试管口的“白气”是热的水蒸气遇到冷的空气液化成的小水滴。
故选:D。
6.(3分)关于燃料的热值下列说法正确的是( )
A.燃料的热值与燃料的燃烧情况有关
B.容易燃烧的燃料的热值一定大
C.煤的热值比干木柴的大,煤燃烧放出的热量比干木柴放出的热量多
D.0.5kg煤油和1.5kg煤油的热值一样大
【答案】D
【分析】热值是燃料的一种特性,它只与燃料的种类有关,与燃料的质量、燃烧程度等均无关。
【解答】解:A、燃料的热值只与燃料的种类有关,故A错误;
B、燃料的热值只与燃料的种类有关,故B错误;
C、燃料燃烧放出的热量与是否完全燃烧,因此热值大的燃料不一定放出的热量多;
D、燃料的热值只与燃料的种类有关,因此0.5kg煤油和6.5kg煤油的热值一样大。
故选:D。
7.(3分)关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A.0℃的冰块内能为零
B.温度高的物体含有的热量多
C.热传递的方向由内能大小决定
D.物体吸收热量温度不一定升高
【答案】D
【分析】①任何物体都有内能。
②热量是过程量,应该用“吸收”或“放出”来修饰。
③热传递的条件是物体之间有温度差,高温物体将能量向低温物体传递,直至各物体温度相同。
④物体内能改变了,可能表现在温度的变化,也可能表现在物态的变化。
【解答】解:A、任何物体都有内能,故A错误;
B、热量是过程量,故B错误;
C、发生热传递的条件是存在温度差,跟内能多少无关;
D、物体吸收了热量,但温度不一定升高;故D正确;
故选:D。
8.(3分)下列图中,属于内能转化为机械能的是( )
A.滑下滑梯 B.弯折铁丝
C.做功冲程 D.压缩点火
【答案】C
【分析】做功和热传递都可以改变物体的内能,做功是能量的转化,热传递是能量的转移。
克服摩擦做功可以使机械能转化为内能,使物体的内能增加、温度升高;气体膨胀对外做功,气体的内能减小,转化为机械能。
【解答】解:
ABD、滑下滑梯、压缩点火都属于对物体做功,使物体的内能增加;故ABD不符合题意;
B、内燃机的做功冲程中,对外做功。
故选:C。
9.(3分)生活中的许多现象都与物理知识有关,下列说法正确的是( )
A.尘土飞扬,说明分子在不停地做无规则运动
B.划燃火柴,利用热传递来改变物体的内能
C.人工湖能调节气温,利用水的比热容大
D.夏天吃雪糕,看到雪糕周围冒“白气”是汽化现象
【答案】C
【分析】(1)扩散现象表明组成物质的分子在不停地做无规则运动;
(2)改变物体内能的方法:做功、热传递;
(3)水的比热容大,吸收或放出相同热量时,温度变化小;
(4)“白气”是水蒸气遇冷液化形成的小水滴。
【解答】解:
A、尘土飞扬是固体小颗粒的机械运动,故A错误;
B、划燃火柴,将机械能转化为内能,故B错误;
C、人工湖能调节气温,吸收或放出相同的热量时,故C正确;
D、冰糕周围冒出的“白气”是水蒸气液化形成的小水滴。
故选:C。
10.(3分)甲、乙两台热机,甲的效率比乙的低,其含义是( )
A.甲热机消耗的燃料多
B.甲热机的功率比乙热机的小
C.甲热机比乙热机做功少
D.做相同的有用功,甲损失的能量比乙损失的多
【答案】D
【分析】热机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比。燃烧相同的燃料,有效利用的能量越多,效率越高。
【解答】解:
A.甲热机消耗的燃料多说明做的总功多,但不知道有用功的大小关系,故A错误;
B.功率是指做功的快慢,和效率没有联系;
C.效率高说明有用功占总功的比值大,不能说明做功的多少;
D.热机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比,做有用功相同的情况下,故D正确。
故选:D。
二、填空题(每空1分,共20分)
11.(3分)放在水平桌面上的物理课本重为3N,现用1N的水平拉力,在水平面内沿直线匀速拉动课本0.5m.则课本的重力做功 0 J,水平拉力做功 0.5 J。
【答案】见试题解答内容
【分析】(1)根据做功的必要条件可知:重力不做功,因为在重力的方向上没有移动距离,做功为0;
(2)拉力做功可用公式W=FS计算得出。
【解答】解:①重为3N的物理课本,在水平面上匀速拉动0.8m,也有距离,所以没做功。
②课本水平拉力为1N,并在水平面上匀速前进0.5m,所以拉力做了功,
∴W=Fs=1N×0.7m=0.5J,
故答案为:8;0.5。
12.(3分)“歼20”是我国自主研制的新一代隐身重型歼击机,具有卓越的机动性能,当它在空中加速向上拉起时 增大 ,重力势能 增大 ,机械能 增大 (均选填“增大”、“不变”或“减小”)。
【答案】见试题解答内容
【分析】(1)动能大小的影响因素:质量、速度。质量越大,速度越大,动能越大。
(2)重力势能大小的影响因素:质量、被举的高度。质量越大,高度越高,重力势能越大。
(3)机械能=动能+势能。
【解答】解:“歼20”在空中加速向上拉起时,质量不变,动能变大,高度增加,故机械能增加。
故答案为:增大;增大。
13.(3分)不断弯折铁丝,铁丝的温度升高,是通过 做功 的方法增大铁丝内能的;把铁丝放在火上烤,铁丝的温度升高 热传递 的方法增大铁丝的内能的;我们通常把烧红的铁丝放入水中冷却,这是利用了水的 比热容 较大的性质。
【答案】见试题解答内容
【分析】(1)改变物体内能有两种方式:做功和热传递。热传递的实质是能量的转移,做功是能量的转化。
(2)对水的比热容大的理解:相同质量的水和其它物质比较,吸收或放出相同的热量,水的温度升高或降低的少;升高或降低相同的温度,水吸收或放出的热量多。
【解答】解:(1)拿一段铁丝反复弯折多次,感到弯折处也烫手是通过做功改变物体内能的,物体内能增加;
把铁丝放在火上烤,铁丝的温度升高。
(2)我们通常把烧红的铁丝放入水中冷却,这是因为水的比热容较大,水吸收的热量多。
故答案为:做功;热传递。
14.(2分)水的比热容为c水=4.2×103J/(kg ℃),质量为2千克的水温度升高5℃吸收的热量为 4.2×104 J;质量相等的铁块和铜块(c铁>c铜)吸收相等的热量, 铜块 (选填“铜块”或“铁块”)升高的温度高。
【答案】4.2×104;铜块。
【分析】(1)根据Q吸=cmΔt求出水吸收的热量;
(2)根据Δt=分析铜块和铁块升高温度的关系。
【解答】解:水吸收的热量:Q吸=c水mΔt=4.2×105J/(kg ℃)×2kg×5℃=6.2×104J;
质量相等的铁块和铜块,吸收相等的热量,根据Δt=,铜块升高的温度高。
故答案为:5.2×104;铜块。
15.(3分)汽油的热值为q=4.6×107J/kg,它的物理意义是 1kg汽油完全燃烧时放出的热量是4.6×107J 。质量为10千克的汽油,用去后,剩下汽油的密度将 不变 ,热值将 不变 (后二空选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】1kg汽油完全燃烧时放出的热量是4.6×107J;不变;不变。
【分析】热值的定义是:1kg某种燃料完全燃烧时放出的热量叫做这种燃料的热值;
密度、热值都是物质的特性,不随物体的质量变化而变化,据此分析判断。
【解答】解:汽油的热值是4.6×104J/kg,它表示的物理意义是:1kg汽油完全燃烧时放出的热量是4.7×107J。
质量为10千克的汽油,用去,但密度,不随物体的质量变化而变化。
故答案为:1kg汽油完全燃烧时放出的热量是4.8×107J;不变。
16.(3分)如图所示,用竖直向上的力匀速拉动较长的杠杆,使重为18N的物体缓慢升高0.1m,拉力移动的距离为0.25m。拉力所做的功为 2 J,有用功为 1.8 J,杠杆的机械效率为 90 %。
【答案】见试题解答内容
【分析】已知拉力的大小和拉力移动的距离,根据公式W=FS可求拉力所做的功;还知道物体的重力和物体升高的高度,根据公式W=Gh可求有用功;有用功和总功的比值就是机械效率。
【解答】解:有用功为W有=Gh=18N×0.1m=8.8J;
拉力所做的功为W总=Fs=8N×6.25m=2J,
杠杆的机械效率为η=×100%=。
故答案为:2;3.8。
17.(3分)如图甲所示,木块放在水平面上,用弹簧测力计沿水平方向拉木块做直线运动。两次拉动木块得到的s﹣t图象分别是图乙中的图线①、②.两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Pl、P2,两次木块的动能分别为El、E2,则F1 = F2,Pl > P2,El > E2.(均选填“<”、“=”或“>”)
【答案】见试题解答内容
【分析】(1)弹簧测力计拉动木块在水平面上匀速直线运动时,水平方向上木块受到拉力和滑动摩擦力作用,拉力和滑动摩擦力是一对平衡力。
(2)滑动摩擦力大小跟压力大小和接触面粗糙程度有关。
(3)根据P=Fv判断拉力的功率。
(4)动能与质量和速度有关,质量一定时,速度越大,动能越大。
【解答】解:(1)木块两次都进行匀速直线运动,拉力等于滑动摩擦力,拉力F相等1=F2。
(2)从图象中可以判断出,第②次的运动速度v较小,当拉力相等时,拉力的功率越大4>P2。
(3)因为第①的速度大,因此El>E2。
答案为:=;>;>。
三、实验探究题(每空2分,共32分)
18.(12分)小晶晶同学为了模拟研究汽车超速和超载带来的安全隐患,设计了实验装置如图1所示:将小车从斜面上高h处由静止释放,运动至木板上后与木块碰撞,得到了图2虚线框内的四个实验场景。
(1)在用来研究超载安全隐患时,应选用场景①和 ③ (选填“②”、“③”或“④”)进行实验;交通运输中,在速度相同情况下 质量 越大,其动能就越大,行驶时危险就越大;
(2)在用来研究超速安全隐患时,应选用场景③和 ④ (选填“①”、“②”或“④”)进行实验;在质量相同情况下汽车的 速度 越大,其动能就越大,行驶时危险就越大;
(3)在实验中,小车动能越大,发生碰撞时对木块所做的功就越 多 ,木块被碰撞后在木板上滑行的距离越长。这是利用 转换法 (“控制变量法”或“转换法”)研究方法来判断动能的大小。
【答案】(1)③;质量;(2)④;速度;(3)多;转换法。
【分析】(1)(2)动能大小与物体的质量和速度有关(质量相同时,速度越大,动能越大;速度相同时,质量越大,动能越大);研究动能大小与其中一个因素的关系时,要控制另外一个因素不变;
(3)若一个物体能够对外做功,我们就说该物体具有能量,在实验中我们一般将物体具有能量的多少转化为其能对外做功的多少,故此实验把物体具有动能的大小转换为木块被撞击后滑动的距离,距离越远表明小车的动能越大,运用了转换法。
【解答】解:(1)在用来研究超载安全隐患时,即要探究小车动能与质量的关系,让两质量不相同小车分别从同一斜面同高度由静止滑下;
交通运输中,在速度相同情况下,其动能就越大,因此严禁汽车超载是减轻交通事故造成伤害的一个重要手段;
(2)在用来研究超速安全隐患时,应探究小车动能与速度的关系,控制小车的质量不变;
在质量相同情况下,汽车的速度越大,行驶时危险就越大;
(3)在实验中,小车动能越大,木块被碰撞后在木板上滑行的距离越长。
故答案为:(1)③;质量;速度;转换法。
19.(8分)如图为某同学测动滑轮机械效率的示意图。他用弹簧测力计拉动绳子的自由端,将质量为200g的钩码从A位置匀速提升到B位置,同时弹簧测力计从图中的A′位置匀速竖直上升到B′位置,弹簧测力计对绳的拉力为F.请你根据这个同学做的实验完成下列问题:
(1)准备了下列器材:钩码、天平、滑轮组、细绳、弹簧测力计和刻度尺,其中多余的器材是 天平 ;
(2)如图,由刻度尺的读数可知,钩码上升的距离是 10.0 cm。
(3)若弹簧测力计的读数为1.2N,则这个动滑轮的机械效率是 83.3% ,拉力F做功的功率是 0.12 W。
【答案】见试题解答内容
【分析】(1)实验中不需要测出钩码的质量;
(2)根据刻度尺的分度值读数;
(3)读出测力计移动的距离,根据机械效率公式求出效率,根据功率公式求出功率。
【解答】解:(1)实验中不需要测出钩码的质量,故多余的器材是天平;
(2)由图可知,刻度尺的分度值是1cm;
(3)弹簧测力计从25cm开始上升,上升到45cm处;
拉力做的功即总功为:W总=FS=1.6N×0.2m=5.24J;
有用功为:W有=Gh=mgh=0.2kg×10N/kg×4.1m=0.8J;
机械效率为:η===83.3%;
拉力F做功的功率是:P===0.12W。
故答案为:(1)天平;(2)10.0;4.12。
20.(12分)在“比较不同液体的吸热能力”实验中:
(1)除了图中所示器材,还需要的测量仪器有天平和 秒表 ;
(2)在甲装置中,分别给初温相同且 质量 相等的水和食用油加热;
(3)在甲装置中,用相同酒精灯给两种液体加热相同时间,其目的是为了保证两种液体 吸收热量 相同,这种研究方法叫 转换法 ;
(4)在甲装置中,两种液体升高相同的温度,给 水 加热时间更长;
(5)图乙装置中两个相同烧杯装有相同质量的水,灯中煤油和酒精的质量相等,进行“比较煤油和酒精的热值大小关系”实验
加热时间/min 0 1 2 3 4 5 6
左杯水温℃ 25 27 29 32 34 36 38
右杯水温℃ 25 26 27 28 29 30 31
分析数据可知:热值较大燃料的是 煤油 。
【答案】(1)秒表;(2)质量;(3)吸收热量;转换法;(4)水;(5)煤油。
【分析】(1)实验中需要控制液体的质量相同,还需要测量加热的时间;
(2)(3)(4)我们使用相同的加热器通过加热时间的长短来比较吸热多少,这种方法叫转换法;
比较物质吸热能力的2种方法:
①使相同质量的不同物质升高相同的温度,比较吸收的热量(即比较加热时间),吸收热量多的吸热能力强;
②使相同质量的不同物质吸收相同的热量(即加热相同的时间),比较温度的变化,温度变化小的吸热能力强;
【解答】解:(1)比较不同液体的吸热能力,实验中需要控制液体的质量相同;需要记录加热时间来表示水和食用油吸收的热量;
(2)在“比较不同液体的吸热能力”时,应控制两种物质的质量是相同的;
(3)用相同的加酒精灯给两种物质加热,在相同的时间内,运用了转换法;
(4)由于水的吸热能力强,所以两种液体升高相同的温度;
(5)由表格中的数据可知,加热时间相同,甲杯水的温度升高的快一些,即表明煤油放出的热量多。
故答案为:(1)秒表;(2)质量;转换法;(5)煤油。
四、计算题(每题9分,共18分)
21.(9分)我们在超市购物时,常常使用购物车,已知购物车的质量为10kg,用时4s,求:
(1)购物车的重力。
(2)推力所做的功。
(3)推力的功率。
【答案】(1)购物车的重力为98N;
(2)推力所做的功为40J;
(3)推力的功率为10W。
【分析】(1)已知购物车的质量,利用G=mg可求得购物车的重力;
(2)已知小明用10N的水平推力推着购物车沿水平地面运动了4m,由W=Fs可求推力所做的功;
(3)利用P=可求得推力的功率。
【解答】解:(1)购物车的重力:
G=mg=10kg×9.8N/kg=98N;
(2)推力所做的功:
W=Fs=10N×8m=40J;
(3)推力的功率:
P===10W。
答:(1)购物车的重力为98N;
(2)推力所做的功为40J;
(3)推力的功率为10W。
22.(9分)如图所示,小汽车通过滑轮组从竖直矿井中提升矿石,矿石以1m/s的速度匀速上升8m,动滑轮重300N,不计绳的重力及滑轮摩擦
(1)汽车拉力的大小;
(2)汽车拉力的功率;
(3)滑轮组的机械效率。
【答案】见试题解答内容
【分析】(1)由图可知,重物有3段绳子承担,由F=(G矿石+G动)可求得汽车拉力的大小;
(2)已知矿石以1m/s的速度匀速上升,然后可知汽车运动的速度,由P===Fv可求得汽车拉力的功率;
(3)由η=×100%=×100%=×100%可求得滑轮组的机械效率。
【解答】解:(1)由图可知,n=3(G矿石+G动)=(2700N+300N)=1000N;
(2)汽车运动的速度为v=8v石=3×1m/s=2m/s,
汽车拉力的功率P===Fv=1000N×3m/s=3000W;
(3)滑轮组的机械效率η=×100%=×100%=。
答:(1)汽车拉力的大小为1000N;
(2)汽车拉力的功率为3000W;
(3)滑轮组的机械效率为90%。