浙教版初中科学 九上 3.3物质转化的量度练习（含答案）

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浙教版初三科学3.3物质转化的量度讲义
一、单选题
1．疫情期间为减少人员外出接触，社区服务人员用无人机给居家隔离人员送货。如图是一架自重5kg(含货篮)的对称臂(翼)无人机，其最大载重10kg。超市给小柯家送来10kg大米和5kg面粉，需要通过这架无人机送到10楼的小柯家(高30米)。下列相关说法不正确的是（　　）
A．无人机上升时的动力来自空气
B．无人机满载后匀速上升时，每一臂(翼)对空气的推力为25牛
C．把全部货物送到10楼小丽家，无人机至少需要做功约为6000焦
D．无人机带着货物匀速上升过程中，无人机及货物机械能一直增大
2．如图甲所示，重为8N的铁块吸附在竖直放置足够长的磁性平板上，在竖直向上拉力F的作用下铁块沿直线竖直向上运动．铁块运动过程中速度v的大小随时间t变化的图象如图乙所示．若铁块受到的摩擦力为2N，下列说法正确的是（　　）
A．在0～2s内铁块做匀速运动 B．在2～6s内铁块经过的路程为10m
C．在2～6s内拉力F做的功为120J D．在2～6s内拉力F的功率是40W
3．如图所示，置于水平地面上的容器中盛有深度为0.8m的水，质量为0.3kg、边长为5cm的正方体用细绳悬挂在容器上方的位置A，已知正方体底部距水面的高度为0.4m，剪断细绳后该正方体沿竖直方向下落，最终停在容器底部B点，根据以上信息，下列说法正确的是（　　）
A．正方体静止在位置A时拉力的大小为0.3N
B．正方体在水中受到的浮力为2.5N
C．正方体从开始下落至其底部到达B点接触的过程中重力做功为2.4J
D．正方体静止在容器底部B时，容器底部对正方体的支持力为1.75N
4．如图所示为一名运动员投掷铅球的过程示意图。铅球在b点离手，c点是铅球运动的最高点，不计空气阻力。在a到d的整个过程中，下列说法不正确的是（　　）
A．只有在a到b的过程中，运动员对铅球做了功
B．在b到d的过程中，铅球的机械能先增加后减少
C．在c到d的过程中，铅球的重力势能减少
D．在a到d的过程中，铅球的运动状态在不断地变化
5．在排球运动中，跳发球是最具威力的发球方式，运动员的动作要领可简化为“①抛球、②腾空、③击球、④落地”四个过程，其中运动员没有对排球做功的过程有（　　）
A．①② B．③④ C．②④ D．②③
6．物块在水平拉力F（大小未知）的作用下，在水平直线轨道上运动（如图），其中AB=CD=10m。已知物块在AB段和CD段分别以2m/s和5m/s的速度匀速运动，且在AB段、CD段所受摩擦阻力分别为1N和2N，则以下判断正确的是（　　）
A．该物块在CD段的惯性比AB段大
B．该物块通过AB段和CD段所用的时间之比为2：5
C．拉力F在AB段所做的功为20J
D．拉力F在CD段做功的功率为10W
7．甲、乙两铁块如图连接，吸附在竖直且足够长的固定磁板两侧，m甲=2.5 kg、m乙=3 kg，G动=5N，甲以0.2 m/s 的速度竖直向下匀速直线运动，磁性平板对甲、乙的磁力相同(细绳足够长且处于竖直拉伸状态，不计绳重和绳与滑轮的摩擦，磁性平板对其他器材无磁力作用且接触面粗糙程度都相同)。下列说法不正确的是（　　）
A．磁性平板对甲乙的摩擦力相同均为5N
B．甲所受拉力为20N
C．乙所受拉力的功率为1.5W
D．3s内甲、乙克服摩擦力做功不相等
8．如图所示，高度为L、横截面积为s的物块浮在盛水的杯内，杯内水的高度恰好为L。已知杯子的横截面积为2s，水的密度为ρ0，物块的密度为 ρ0，现用外力将物块按入水底，则外力所做的功至少是（　　）
A． ρ0gsL2 B． ρ0gsL2 C． ρ0gsL2 D． ρ0gsL2
9．如图五所示，将同一物体分别沿光滑的斜面AB、AC以相同的速度从底部匀速拉到顶点A，已知AB>AC，施加的力分别为F1、F2，拉力做的功为W1、W2，拉力做功的功率分别为P1、P2，则下列判断中正确的是 （　　）
A．F1B．F1 >F2 ，W1>W2 ， P1 >P2
C．F1 D．F1P2
10．甲、乙两只普通照明白炽灯泡的铭牌如图所示，下列说法正确的是（　　）。
A．甲灯的实际功率为40瓦
B．当乙灯两端电压为110伏时，它的额定功率仍为60瓦
C．两灯均正常发光时，甲灯灯丝电阻较小
D．两灯均正常发光时，甲灯消耗的电能较少
二、填空题
11．如图所示，小球从 A 点由静止释放，小球将自动从 A 点向 B 点摆动，在此过程中细绳（
不发生形变）作用在小球上的拉力对小球　 　（选填“做”或“不做”）功；小球在　 　点时的动能最大。
12．小金同学用已调好的弹簧测力计测量一个放在水平桌面上的钩码的重力，他从图甲所示位置(此时指针指0刻线)开始将测力计缓慢竖直向上提起，记下测力计移动的距离h和对应的读数F，并描出F-h图象如图乙所示：
（1）钩码的重力为　 　N。
（2）当h=15cm时，弹簧测力计对钩码所做的功为　 　J。
13．跳绳是一项很好的健身运动。某同学作了相关的测量:小军的体重为400牛,跳起时重心升高的高度平均为0.02米，则小军跳一次做功　 　焦; 若小军1分钟跳150次，则小军跳绳时的功率为　 　瓦。
14．长度均为20 cm的相同均质木块A、B平放在水平桌面上，从图示位置开始推木块。当F为6N时，木块A、B开始沿桌面做匀速直线运动，2s后木块A掉落；继续推木块B使其仍做匀速直线运动直到掉落。则从开始推动到木块B掉落的过程中，推力共做功　 　J。
15．用手将一重为G的铁球缓慢放在一弹簧上，放手后，铁球从A位置开始向下运动，到达B位置速度达到最大，到达C位置小球的速度变为零。已知AC间的高度差为h，则从A位置到C位置铁球的重力做功是　 　；在此过程中弹簧的弹性势能增加量为　 　。B位置到C位置的过程中铁球所受的重力　 　（选填“大于”、“小于”、“等于”）弹簧所施加的弹力。（整个过程中不计能量损耗）
三、解答题
16．电梯的简化模型如图甲所示，考虑安全、舒适、省时等因素，电梯速度要经过增大、不变和减小的过程。这一过程是通过改变拉力大小来实现的。某次上升过程中电梯所受拉力F随上升高度h变化的图像如图乙所示。这个过程用时1分钟，求这个过程中：
（1）拉力做的功；
（2）拉力做功的功率。
17．一辆轿车在水平路面上匀速直线行驶，轿车上的速度表如图所示。
求：
（1）轿车行驶的速度是多少千米/时？
（2）在2min内轿车行驶的路程是多少千米？
（3）若轿车发动机提供的牵引力为F=1600N，则轿车通过上述路程牵引力做的功为多少焦？
18．巡航导弹是导弹的一种，主要以巡航状态在稠密的大气层内飞行。“巡航状态’'指导弹在被火箭助推器加速后，主发动机的推力与阻力平衡，弹翼的升力与重力平衡后，可以实现远距离发射，超低空飞行，精确打击目标，下图是某巡航导弹的飞行路线图。
（1）巡航导弹在发射升空阶段，如果不计空气阻力，燃料的化学能转化为导弹的　 　；
（2）导弹在末端巡航飞行过程中，如果以200米/秒的速度匀速直线飞行2千米，需要多少时间？
（3）已知该导弹的速度和阻力测试数据如下表：
导弹速度(米/秒) 50 100 150 200
导弹受到的阻力(牛) 50 200 450 800
则导弹在末端巡航飞行过程中以20m/s的速度匀速直线飞行，60秒内发动机的推力做功为多少？
（4）分析表格数据，推测导弹速度与导弹受到的阻力之间的关系为：
19．甬舟铁路正在如火如荼地建设中，据悉铁路全长约77千米，其中有一段是海底高铁隧道。建成以后，从舟山到宁波25分钟，从舟山到杭州77分钟。未来舟山居民生活水平和质量会不断提高。
（1）如图所示的CRH2型动车组由5节车厢组成，最大牵引功率为4800千瓦，最大行驶速度为200千米/时。该车组用最大牵引功率以最 大速度在平直轨道上匀速行驶时，车组所受阻力为多大
（2）如果动车用大功率的电动机提供动力，列车到站前停止供电，电动机线圈随车轮转动，带动发电机发电，这个过程车速从200km/h 减到90km/h， 在90km/h 以下才进行机械刹车，列车停止供电后机械能转化为，　 　。
（3）生活质量要不断提高，就要注意身心健康。血糖的平衡对于保证人体各种组织和器官的能量供应，保证人体的健康有着非常重要的意义。当人体血糖浓度过高时，　 　分泌增加，从而使人体血糖恢复到正常值。
（4）动车运行需要大量能量。我市引入“大风车”进行发电(如图)， 每只“大风车”风机年发电量达2万千瓦时，每年可节约燃料天然气近104m3。如果某风力发电站安装100只“大风车”，每年可以减少大约多少二氧化碳排放 (注：天然气按主要成分CH4计，已知标 准大气压下，天然气密度是0.72kg/m3)
20．一轻质光滑薄平板AB（质量忽略不计），可绕水平转轴自由转动（转轴以O点表示）。已知平板与水平地面的夹角为30°，A0长0.6m，OB长0.4m。在平板中点N处挂一质量为10kg的重物，将一个质量为5kg的小球在距离地高为i=0.5米处静止释放，沿光滑轨道到达AB上。（g取10牛/千克）
（1）小球从最高点下滑至地面的过程中，重力所做的功为多少？
（2）从能量转化和守恒的角度来解释小球为什么一定可以通过O点？.
（3）通过计算说出小球运动到距离O多远处时，平板AB会发生转动？（小球对杠杆的压力为自身重力的 ）
答案部分
1．【答案】C
2．【答案】C
3．【答案】D
4．【答案】B
5．【答案】C
6．【答案】D
7．【答案】C
8．【答案】A
9．【答案】A
10．【答案】B
11．【答案】不做；B
12．【答案】（1）4.5 （2）0.45
13．【答案】8；20
14．【答案】1.2
15．【答案】Gh；Gh；小于
16．【答案】（1） 根据乙图可知，
从0~4m拉力做功：W1=F1s1=2.5×104N×4m=105J；
从4~44m拉力做功：W2=F2s2=2.0×104N×（44m-4m）=8×105J；
从44~48m拉力做功：W3=F3s3=1.5×104N×（48m-44m）=0.6×105J；
那么拉力做的功为：W总=W1+W2+W3=105J+8×105J+0.6×105J=9.6×105J；
（2）拉力做功的功率为：。
17．【答案】（1）解：由图知：速度表的分度值为：5km/h，因此所示的轿车速度为：80+10=90km/h；
答：轿车的速度是90千米/时
（2）解：已知：v=90km/h，t=2min= h；
那么：s=vt=90km/h× h=3km；
答：在2min内轿车通过的路程为3千米
（3）解：已知：S=3km=3000m，F=1600N；
则有：W=FS=1600N×3000m=4.8×106J。
答：轿车通过上述路程牵引力做的功为4.8×106焦
18．【答案】（1）机械能
（2）解：t===10s
（3）解：匀速直线飞行，推力F=f-800N
s = vt =200m/s×60s= 12000m
W=Fs=800N×12000m=9.6×106J
（4）解：f=50N×(v/50)2 或f= v2
19．【答案】（1）最大速度v=200km/h＝；
则车组受到的阻力为：f=F=；
（2）电能
（3）胰岛素
（4）100只风车一年节约天然气：V=104m3×100=106m3；
一年节约天然气的质量m=ρV=0.72kg/m3×106m3=7.2×105kg；
设一年减小二氧化碳排放量为x，
CH4+2O2 CO2+2H2O
16 44
7.2×105kg x
； 解得：x= 1.98×106kg。
20．【答案】（1）小球从最高点下滑至地面的过程中，重力所做的功：W＝Gh＝mgh=5kg×10N/kg×0.5m=25J；
（2）因为OA长0.5m，它与地面的夹角为30°，则O点距地面的高度为0.3m；由于小球下滑和上升的表面光滑，没有摩擦力，小球下滑时重力势能转化为动能，上升的过程中动能转化为重力势能，转化过程中没有能量损失，小球上升的高度一定等于0.5m，所以小球一定可以通过O点；
（3）设小球到达距O点右侧的M点时开始发生转动，小球对杠杆的压力 ,N受到的重力：GN＝mNg=10kg×10N/kg=100N,根据杠杆平衡条件，GNLN=GMLM , 即，所以又因为，所以, 则OM=0.2m。
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