机密(密封)
宿迁市2024-2025学年第一学期九年级期中学业质量监测
物 理
答题注意事项 1.本试卷共10页。满分90分。考试时间70分钟。 2.答案全部答在答题卡上,写在本试卷上无效。 3.答选择题时使用2B铅笔填涂,答非选择题时使用0.5毫米黑色签字笔 书写。注意不要答错位置,也不要超界。
一、选择题(共12题;共24分)
1.(2分)下列属于省力杠杆的是( )
A.镊子夹取物体
B.核桃夹夹核桃
C.托盘天平称质量
D.筷子夹菜
2.(2分)“节约用水,人人有责”,我们应养成随手关闭水龙头的好习惯。水龙头手柄可视为如图所示杠杆,O为支点,F为阻力,分别沿a、b、c、d方向关闭水龙头,其中最省力的是( )
A.a B.b C.c D.d
3.(2分)如图所示,竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使挂在较长杠杆下面的钩码缓缓上升至图中虚线位置,弹簧测力计示数如图所示,钩码总重为1N,钩码上升高度为0.2m,弹簧测力计移动的竖直距离为0.6m。 则下列判断正确的是( )
A.该杠杆为费力杠杆 B.人利用杠杆做的有用功为0.6J
C.人利用杠杆做的额外功为0.4J D.杠杆的机械效率为66.7%
4.(2分)如图所示,重力为G的均匀木棒竖直悬于O点,在其下端施一始终垂直于棒的拉力F,让棒缓慢转到图中间虚线所示位置,在转动的过程中( )
A.动力臂逐渐变大 B.阻力臂逐渐变大
C.动力F保持不变 D.动力F逐渐减小
5.(2分)如图,一块厚度、密度均匀的长方形钢板放在水平地面上,用两种方式施加竖直向上的力,欲使其一端抬离地面。则( )
A. B. C. D.
6.(2分)在刚刚结束的巴黎奥运会中,全红婵凭借总分 425.60分的成绩, 蝉联奥运会女子10m跳台的冠军,成为中国奥运史上最年轻的三金王。如图为全红婵跳水过程的轨迹示意图,不计空气阻力,下列说法正确的是
A.A到B的过程中,动能逐渐减小
B.B点时, 动能全部转化为重力势能
C.B点到C点的过程中,机械能逐渐增大
D.C点时,机械能为零
7.(2分)如图所示,对于图片中所描述的物理过程,下列分析中正确的是( )
A.图甲:厚玻璃筒内的空气被压缩时,空气的内能减少
B.图乙:瓶子内的空气推动塞子跳起时,空气的内能增大
C.图丙:试管内的水蒸气推动塞子冲出时,水蒸气的内能减少
D.图丁:小明从不光滑的滑梯滑下时,自身的机械能增大
8.(2分)如图所示,轻质弹簧竖直放置,下端固定于地面,上端位于O点时弹簧恰好不发生形变。现将一小球放在弹簧上端,再用力向下把小球压至图中A点后由静止释放,小球将竖直向上运动并脱离弹簧,不计空气阻力,则小球( )
A.运动至最高点时,受平衡力作用
B.从A点向上运动过程中,速度先增大后减小
C.被释放瞬间,小球所受重力等于弹簧的弹力
D.从A点向上运动过程中,重力势能转化为动能
9.(2分)用两个相同的电加热器给质量都为1kg的物质A和B加热,它们的温度随时间的变化关系如图所示,已知,据此判断5min物质B吸收的热量为( )
A. B.
C. D.条件不足,无法计算
10.(2分)如题图是四冲程汽油机的工作示意图,下列说法正确的是( )
A.乙表示做功冲程
B.这四个冲程的正确顺序是甲→乙→丁→丙
C.甲冲程只吸入雾状汽油
D.该汽油机飞轮的转速是3000,则它1秒钟完成50个冲程
11.(2分)不戴头盔存在安全隐患,于是小华同学设计以下方案:骑行前,扫码成功后开关S1闭合,指示灯L亮,但电机不工作;从车头取出头盔并戴上后,头盔内遥控设备遥控S2闭合,电动机才通电工作;若只戴头盔不扫码则无法骑行。下列电路符合以上设计要求的是( )
A. B.
C. D.
12.(2分)下列关于内能、温度、热量的说法,不正确的是( )
A.物体的温度越高,含有的热量越多
B.物体温度升高,可能是从外界吸收了热量
C.热量总是从内能多的物体传递给内能少的物体
D.物体的温度不变,内能一定不变
二、填空题(共7题;共23分)
13.(3分)共享充电宝极大地方便人们的临时手机充电。如图所示,充电后将充电宝直接插回卡槽进行充电。在给充电宝充电时,充电宝相当于电路中 ,把电能转化为 ,多个充电宝同时进行充电,它们的连接方式是 。
14.(3分)在沿海地区炎热晴朗的天气里,易形成海陆风.陆风和海风是由于地面和大海升温和降温的快慢不同,从而使空气对流形成的.形成海陆风的根本原因是 .如图所示是海陆风形成的示意图,其中 图反映海风形的时间是白天, 图反映陆风形成的时间是晚上.
15.(5分)汽油机是热机的一种,在设计制造时,汽缸外有一个水套,让汽缸被水包围着,这是通过 的方式减少汽缸内能的,用水散热是因为水的 大。一台单缸四冲程汽油机,吸气冲程时吸入的是 ,若飞轮转速是1200r/min,该汽油机每秒钟内完成 个冲程,做功 次。
16.(2分)如图所示,这是小明同学在一个标准大气压下探究某物质熔化时温度随时间变化的图像,该物质第6min时的内能 (选填“大于”、“等于”或“小于”)第8min时的内能;若该物质在AB段的比热容是2.1×103J/(kg ℃),则该物质在CD段的比热容为 J/(kg ℃)。
17.(1分)教室中的电灯其中一盏坏了时,其它的还一样亮,说明教室中的电灯是 联的;马路上的路灯总是同时亮,同时灭,路灯之间一定是联的。
18.(4分)如图所示,用竖直向上的力匀速拉动较长的杠杆,使重为36N的物体缓慢升高10cm,拉力大小F为16N,拉力移动的距离为25cm,拉力F的大小将 (变大/变小/不变),杠杆的机械效率为 ;若将重物的悬挂点A向右移动到B点,将重物提升相同的高度,则杠杆的机械效率将 (变大/变小/不变)(不考虑摩擦);若将弹簧测力计从端点移到B点,用同样的方式将钩码提升0.1m,则机械效率 。
19.(5分)如图所示的电路中,电源电压为U保持不变。开关S从断开到闭合,电流表和电压表的示数均不变,若电路中仅有一处故障且故障只发生在电阻R1或R2上,且是 (选填“短路”或“断路”);若是R1的故障,则闭合开关,电压表示数为 ,电流表示数为 ;若是R2的故障,则闭合开关,电压表的示数为 ,电流表的示数为 。
三、作图题(共3题;共6分)
20.(2分)请在图中画出活塞式抽水机手柄受到的动力F的力胃l。
21.(2分)用一个滑轮组提升重物,请在图中画出最省力的绕线方法。
22.(2分)在图中所示的电路中,有两根导线尚未连接,请用笔画线代替导线补上.补上后要求:闭合电键S后,灯L1和L2都能发光,且电流表只测量通过灯L2的电流.
四、实验探究题(共6题;共25分)
23.(4分)物理兴趣小组的同学们利用如图所示装置来探究杠杆平衡条件和机械效率,其探究道程如下:
(1)(2分)当杠杆静止在如图甲所示的位置时,杠杆处于 (选填“平衡”或“不平衡”)状态。同学们用如图乙所示的方法使杠杆处于水平平衡状态,测出此时的拉力大小为,发现,其原因是 ;
(2)(1分)如图丙所示的杠杆,O为支点,同学们将2个钩码悬挂在B点,请画出B点受到的拉力;
(3)(0.5分)在图丙中,每个钩码的质量为m,支点O处摩擦忽略不计。在A点竖直向上匀速拉动弹簧测力计,拉力为F,测得A、B两点上升的高度分别为s、h,则此次杠杆的机械效率为 (用已知量和测量量表示);
(4)(0.5分)在图丙中,使用同一杠杆,保持钩码的个数和悬挂位置不变,能否在A点施加比F更小的拉力? (选填“能”或“不能”)。
24.(5分)利用如图甲所示的实验装置探究沙子和水的温度变化与吸热能力的关系,操作如下:
(1)(1分)在两个烧杯中分别装入初温相同且 相等的沙子和水。
(2)(1分)用相同的酒精灯火焰加热,并用玻璃棒不断搅拌,每隔相同的时间记录一次温度,其中某时刻的温度如图乙所示,其示数为 ℃。根据实验数据绘制的温度与时间的关系图像,如图丙所示。
(3)(0.5分)实验中,是通过比较 来间接反映沙子和水所吸收的热量多少。
(4)(1.5分)分析图丙可知,对于质量相等的沙子和水,升温较快的是 ;若使两者升高相同的温度,则 吸收的热量较多。由此可见, 的比热容较大。
(5)(0.5分)另一组同学测得相同质量的水和某种液体的温度和时间数据如下表:
加热时间/min 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5
温度/℃ 水 20 25 30 35 40 45
液体 20 28 36 44 52 60
该液体的比热容为 J/(kg·℃)。[已知c水=4.2×103 J/(kg· ℃)]
(6)(0.5分)该小组同学将实验装置改装并设计了如图丁所示的装置,与原装置相比,该设计方案的优点是 。
25.(5.5分)【探究名称】探究“物质在不同状态时的吸热能力”。
【问题】同一物质在不同状态时的吸热能力一样吗?
【证据】
(1)林红同学往烧杯中加入适量温水,用温度计测出水温,如图甲所示,其读数为 ℃;
(2)林红同学把50g碎冰放入试管中,把试管放入烧杯的水中,挂好温度计,如图乙所示,组装器材时 (选填“要”或“不要”)点燃酒精灯;
(3)组装好器材后记下温度计的示数;开始加热后,每隔1min记录1次温度计的示数,并根据实验数据绘制出温度T随时间t变化的图像,如图丙所示
【解释】
(1)由图像可知,固态冰比液态水升温 (选填“快”或“慢”),说明固态冰的吸热能力比液态水的吸热能力 (选填“好”或“差”);
(2)实验时,试管里装有适量的碎冰,并将试管放入水中加热,这样做的目的是使试管中物质 .
【交流】由图像可知:
(1)若试管内的物质从外界均匀吸热,忽略热量损耗,则试管内的物质在AB段吸收的热量 (选填“大于”、“小于”或“等于”)CD段;
(2)在4min时试管内物质的内能 (选填“大于”、“小于”或“等于”)6min时的内能.
26.(4.5分)小明利用三套完全相同的装置完成如图1所示的实验,不同种类的液体1和液体2的质量相同。不同种类的燃料A和燃料B的质量也相同。三组实验均至燃料燃尽时的液体温度变化如图3所示。
(1)(1分)安装实验装置时,应按照 (填“由下而上”或“由上而下”)的顺序:
(2)(1分)实验前所测液体的初温均如图2所示,温度计的示数为 ℃;
(3)(1分)比较不同物质的比热容,应选择图1中的 两组实验;
(4)(1.5分)比较不同燃料的热值,应选择图1中的 两组实验;分析图3可知:冬天在自制暖手袋时,应选 (选填"液体1”或“液体2”)作为供暖物质;不计热量损失,燃料4和燃料B的热值之比为 .
27.(5分)图甲是小强“探究串联电路的电压关系”的实验电路图。
(1)(1分)为了使探究得出的结论具有普遍意义,、应该选择规格 (选填“相同”或“不相同”)的小灯泡;
(2)(2分)根据图甲连接好电路,闭合开关,发现、均不发光,电压表有示数且大小接近电源电压,则电路中出现的故障可能是 (选填“”或“”)发生了 (选填“短路”或“断路”);
(3)(0.5分)排除故障后,重新闭合开关,电压表指针偏转幅度较小,如图乙所示,为了使测虽结果更准确,接下来应该 ;
(4)(0.5分)测出两端的电压后,应该断开开关,拆下电压表,改装在B、C之间,测量两端的电压。但某同学认为这样操作太麻烦:只需将与A点相连的导线改接到C点即可。老师指出该同学的办法是错误的,原因是 ;
(5)(0.5分)小强完成了“探究串联电路电压特点”的实验,他记录几组数据如下表,分析表中数据得出结论: ;
实验次数 两端的电压/V 两端的电压/V 串联总电压/V
1 1.4 1.4 2.8
2 1.2 1.6 2.8
3 1.1 1.7 2.8
(6)(0.5分)对实验进行分析交流:要让结论更具有普遍性,除了可以多次更换不同规格的灯泡,还有没有其他的方案?请你写一下
28.(1分)小明在探究并联电路电流规律的实验中,如图甲是实验的电路图.
(1)在连接电路时发现,刚接好最后一根导线,表的指针就发生了偏转,由此可知在连接电路时,他忘了.
(2)他先将电流表接入A点处,闭合开关后,观察到灯L2发光,但灯L1不发光,电流表的示数为零,电路可能存在的故障是.
(3)他在测量B处的电流时,发现电流表的指针偏转如图乙所示,原因是;在排除故障后,电流表的示数如图丙所示,则电流表的示数为A.
(4)在解决了以上问题后,将电流表分别接入A、B、C三点处,闭合开关,测出了一组电流并记录在表格中,立即得出了并联电路的电流规律.请你指出他们的实验改进方法是.
五、计算题(共2题;共12分)
29.(6分)如图,为能够绕点转动、质量分布均匀的杠杆,,在处用细线悬挂一重物,在杠杆末端点施加一个始终竖直向上的拉力,使质量为的重物在内匀速上升,杠杆重为。忽略支点处的摩擦。
(1)(2分)求拉力的大小;
(2)(2分)求杠杆对重物做功的功率;
(3)(2分)若仅将拉力的作用点向中点处移动一段距离,其他条件均保持不变,请判断杠杆的机械效率是否改变,并说明理由。
30.(6分)某四轮出租车的质量为2×103kg,每个轮胎与地面的接触面积为200cm2。
(1)(2分)这辆出租车在水平路面匀速行驶过程中,对路面的压强;
(2)(2分)这辆出租车在一段时间内消耗了500g汽油,这些汽油完全燃烧,可放出的热量(该汽油的热值为4.4×107J/kg);
(3)(2分)若(2)中放出的热量的30%用来做功,可使功率为100kW的出租车匀速运动多长时间?宿迁市2024-2025学年第一学期九年级物理详细解析
试题分析部分
1、试卷总体分布分析
总分:90分
分值分布 客观题(占比) 24.0(26.7%)
主观题(占比) 66.0(73.3%)
题量分布 客观题(占比) 12(40.0%)
主观题(占比) 18(60.0%)
2、试卷题量分布分析
大题题型 题目量(占比) 分值(占比)
选择题 12(40.0%) 24.0(26.7%)
填空题 7(23.3%) 23.0(25.6%)
作图题 3(10.0%) 6.0(6.7%)
实验探究题 6(20.0%) 25.0(27.8%)
计算题 2(6.7%) 12.0(13.3%)
3、试卷难度结构分析
序号 难易度 占比
1 普通 (70.0%)
2 容易 (20.0%)
3 困难 (10.0%)
4、试卷知识点分析
序号 知识点(认知水平) 分值(占比) 对应题号
1 力臂的画法 2.0(2.2%) 20
2 温度、热量与内能的关系 2.0(2.2%) 12
3 杠杆及其五要素 4.0(4.4%) 1,20
4 有关热机的计算 6.0(6.7%) 30
5 动能和势能的大小变化 6.0(6.7%) 6,7,8
6 热机的四个冲程 7.0(7.8%) 10,15
7 功率的计算 6.0(6.7%) 29
8 杠杆中最小力的问题 2.0(2.2%) 2
9 压强的大小及其计算 6.0(6.7%) 30
10 机械能守恒条件 2.0(2.2%) 6
11 热量的概念 2.0(2.2%) 12
12 探究串并联电路中的电流特点实验 1.0(1.1%) 28
13 电路的构成及电路图 3.0(3.3%) 13
14 串联电路的电压规律 5.0(5.6%) 27
15 探究杠杆的平衡条件实验 4.0(4.4%) 23
16 探究串、并联电路中的电压规律实验 5.0(5.6%) 27
17 机械效率的计算 4.0(4.4%) 18
18 比热容 17.5(19.4%) 9,14,16,24,25
19 热传递改变物体内能 10.0(11.1%) 12,14,15
20 熔化和凝固的探究实验 5.5(6.1%) 25
21 杠杆的分类 4.0(4.4%) 1,3
22 电路故障的判断 5.0(5.6%) 19
23 燃料的热值 4.5(5.0%) 26
24 有用功和额外功 6.0(6.7%) 3,18
25 滑轮(组)的机械效率 4.0(4.4%) 23
26 杠杆的动态平衡分析 4.0(4.4%) 4,5
27 串联电路和并联电路的辨别 4.0(4.4%) 13,17
28 热传递的概念与方式 2.0(2.2%) 12
29 热量的计算 6.0(6.7%) 30
30 杠杆的机械效率 12.0(13.3%) 3,18,29
31 做功改变物体内能 2.0(2.2%) 7
32 串、并联电路的设计 4.0(4.4%) 11,22
33 滑轮组的设计与组装 2.0(2.2%) 21
34 杠杆的平衡条件 10.0(11.1%) 23,29
35 比较不同物质吸热的情况实验 15.0(16.7%) 24,25,26
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】杠杆及其五要素;杠杆的分类
2.【答案】B
【知识点】杠杆中最小力的问题
【解析】【解答】根据杠杆平衡条件,当阻力和阻力臂的乘积一定时,动力臂越大,动力越小。由题可知,当动力作用点在杠杆末端且动力方向与杠杆垂直的时候,即b方向,动力臂最大,此时动力最小,最省力。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
【分析】支点到力的作用点的连线,是最大力臂,最小和力和最大的力臂垂直。
3.【答案】D
【知识点】杠杆的分类;杠杆的机械效率;有用功和额外功
4.【答案】B
【知识点】杠杆的动态平衡分析
5.【答案】D
【知识点】杠杆的动态平衡分析
6.【答案】A
【知识点】动能和势能的大小变化;机械能守恒条件
【解析】【解答】A、图像中,A到B的过程中,质量不变,高度增加,速度减小,动能逐渐减小,故A正确;
B、在B点时,速度不为零,动能没有全部转化为重力势能,故B错误;
C、从B到C时,重力势能转化为动能,若不计空气阻力,不损失能量,机械能守恒,故C错误;
D、在C点时,人处于运动状态,动能不为零,机械能不为零,故D错误。
故选A.
【分析】动能的影响因素是质量和速度,重力势能的影响因素是质量和高度,不消耗能量时,机械能守恒。
7.【答案】C
【知识点】动能和势能的大小变化;做功改变物体内能
8.【答案】B
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【解答】A、小球上升到最高点时,只受重力的作用,受到的力不是平衡力,故A错误;
B、小球向上运动时,开始向上运动时,弹力大于重力,小球所受合力方向向上,速度增大;当弹力小于重力时,合力方向向下,速度变小;整个向上运动的过程中,小球的速度先增大后减小,故B正确;
C、小球开始时,加速向上运动,则被释放瞬间,小球所受重力小于弹簧的弹力,故C错误;
D、从A点向上运动过程中,弹簧的弹性势能转化为小球的重力势能和动能,从O点向上运动过程中,小球的质量不变,速度变小,同时高度升高,所以小球的动能减小,重力势能增加,则该过程中是动能转化为重力势能,故D错误。
故选:B。
【分析】弹簧恢复原状时,弹性势能减小,小球被弹开,动能变大,高度变大时,重力势能变大。
9.【答案】B
【知识点】比热容
10.【答案】A
【知识点】热机的四个冲程
11.【答案】A
【知识点】串、并联电路的设计
12.【答案】A,C,D
【知识点】热量的概念;温度、热量与内能的关系;热传递改变物体内能;热传递的概念与方式
13.【答案】用电器;化学能;并联
【知识点】电路的构成及电路图;串联电路和并联电路的辨别
14.【答案】水与泥土的比热容不同;乙;甲
【知识点】热传递改变物体内能;比热容
15.【答案】热传递;比热容;空气和汽油的混合物;40;10
【知识点】热传递改变物体内能;热机的四个冲程
16.【答案】小于;4.2×103
【知识点】比热容
17.【答案】并,并
【知识点】串联电路和并联电路的辨别
18.【答案】不变;90%;变大;不变
【知识点】机械效率的计算;杠杆的机械效率;有用功和额外功
19.【答案】断路;U;0;0;0
【知识点】电路故障的判断
20.【答案】
【知识点】杠杆及其五要素;力臂的画法
【解析】【解答】先延长F1的作用线,从支点O作F1作用线的垂线,垂线段为动力臂L1
【分析】已知支点和动力的方向,从支点作力的作用线的垂线段(即力臂)。力臂的画法:①首先根据杠杆的示意图,确定杠杆的支点,②确定力的作用点和力的方向,画出力的作用线,③从支点向力的作用线作垂线,支点到垂足的距离就是力臂。
21.【答案】
【知识点】滑轮组的设计与组装
【解析】【解答】滑轮组的省力情况取决于承担物重的绳子的段数,也就是看有几段绳子连着动滑轮,段数越多越省力;从动滑轮的挂钩开始依次绕绳子,最后有三段绳子承担物重,这就是最省力的绕法,如图:
【分析】由图知,滑轮组由一个动滑轮和一个定滑轮组成,通过动滑轮绳子的段数最多为3,据此画出最省力的绕线方法。
22.【答案】
【知识点】串、并联电路的设计
23.【答案】(1)平衡;l1不是F1的力臂
(2)
(3)
(4)不能
【知识点】杠杆的平衡条件;探究杠杆的平衡条件实验;滑轮(组)的机械效率
24.【答案】(1)质量
(2)39
(3)加热时间
(4)沙子;水;水
(5)
(6)易控制相同时间两液体吸热相同
【知识点】比热容;比较不同物质吸热的情况实验
25.【答案】45;不要;快;差;受热均匀;等于;小于
【知识点】熔化和凝固的探究实验;比热容;比较不同物质吸热的情况实验
26.【答案】(1)由下而上
(2)24
(3)甲丙
(4)乙丙;液体1;4:3
【知识点】燃料的热值;比较不同物质吸热的情况实验
【解析】【解答】 (1)安装实验装置时, 要使用外焰加热,依次向上固定相关仪器,所以应按照自下而上的顺序进行安装;
综上 第1空、 由下而上 ;
(2) 温度计分度值为1℃,示数为24℃;
综上 第1空、 24;
(3) 比较不同物质的比热容 的原理为Q=cmΔt,所以应该选择加热装置相同的仪器进行试验,控制待加热物体种类不同,所以选择甲丙;
综上 第1空、 甲丙;
(4) 比较不同燃料的热值 原理为Q=mq,所以应该选择不同的加热材料,相同的待加热材料,所以选择乙丙进行试验;根据热量的计算公式Q=cmΔt可知,加热时间相同下,温度变化越大,比热容越小,吸热能力越弱,保温能力越差,所以应该选择比热容最大的液体1;由图可知液体2升高的温度变化量为Δt1,乙的温度变化量为6℃,丙的温度变化量为8℃,所以乙丙释放热量的比值为3:4,不计热量损失,所以 燃料A和燃料B的热值之比为 4:3.
综上 第1空、乙丙; 第2空、液体1; 第3空、4:3.
【分析】1、实验仪器的安装遵循从下而上、从左至右的安装顺序,所以安装顺序为铁架台、酒精灯、铁圈、烧杯、温度计,以酒精灯外焰加热物体,使用仪器还有秒表,记录液体的温度时间曲线;
2、探究不同物质吸热:原理为Q=cmΔt,在控制材料不同的前提下,保证质量、吸收热量相同,根据加热时间代表物体吸收热量的多少(加热时间越长表明吸收热量越大),当加热时间相同时,温度变化少,物质的比热容大(吸热能力强);
3、比较不同物质的热值,原理为Q=mq,在控制材料不同的前提下,保证质量相同,以温度计的示数表示是释放热量的多少,由于能量损耗,所以测量的热值偏小。
27.【答案】(1)不相同
(2);断路
(3)使电压表的小量程接入电路
(4)电压表正负接线柱接反
(5)串联电路中,电源电压等于各用电器两端电压之和
(6)更换电源电压
【知识点】串联电路的电压规律;探究串、并联电路中的电压规律实验
28.【答案】断开开关,L1所在支路断路,电流表正、负接线柱接反了,0.24,换用不同的灯泡测量多组数据
【知识点】探究串并联电路中的电流特点实验
29.【答案】(1)解: 由可得,物体重力的大小,
为杠杆的中点,因质量分布均匀,故C为杠杆重心,
因此杠杆受到的阻力:,
根据杠杆平衡条件可得:,
答:拉力的大小为;
(2)解: 杠杆对重物做功,,
杠杆对重物做功的功率:;
答:求杠杆对重物做功的功率为;
(3)解: 若仅将拉力的作用点向中点处移动一段距离,、位置不变,仍将物体提升相同的高度,则杠杆对物体所做的有用功不变;杠杆重心提升的高度不变,则额外功也不变。根据可得,在有用功与额外功均不变的情况下,杠杆的机械效率保持不变。
答:若仅将拉力的作用点向中点处移动一段距离,其他条件均保持不变,杠杆的机械效率不变;
【知识点】功率的计算;杠杆的平衡条件;杠杆的机械效率
【解析】【分析】(1)根据图片可知,杠杆的支点在一侧,则此时杠杆的重力会对平衡产生影响。此时B点为支点,物体重力G产生的拉力作用在C点,且杠杆的重力也作用在C点,那么杠杆的阻力F2等于杠杆和物体的总重力,再根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2列式计算拉力F,
(2)首先根据W=Gh计算杠杆对重物做功大小,再根据 计算做功的功率。
(3)在抬起杠杆的过程中,克服物体重力做有用功,克服杠杆重力做额外功,根据 可 分析杠杆机械效率的变化即可。
30.【答案】(1)解:F=G=mg=2×103kg×10N/kg=2×104N
S=4×200×10-4m2=0.08m2
(2)解:
(3)解:
【知识点】热量的计算;有关热机的计算;压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)根据 F=G=mg 求出出租车对水平路面的压力,再根据求出出租车对水平路面的压强。
(2)根据算出汽油燃烧放出的热量;
(3)根据计算出出租车做的有用功,再根据计算出出租车匀速运动的时间。