广东省深圳市红岭教育集团2024-2025学年上学期九年级入学摸底考试物理试卷
一、选择题(共7小题,每小题2分,共14分
1.(2024九上·深圳开学考)我国发射的地球同步(静止轨道)气象卫星“风云四号”,在距地表高度为36000km处利用红外遥感技术拍摄的祖国全景图,被微信采用为启动页面图片,寓意从“人类起源”到“华夏文明”的历史发展。下列说法中正确的是( )
A.红外线是一种淡红色的光
B.图中人的影子是由于光的直线传播形成的
C.以地面为参照物,“风云四号”卫星是运动的
D.卫星拍摄地球,地球位于卫星相机透镜的1倍焦距到2倍焦距之间
2.(2024九上·深圳开学考)三个体积和质量都相等的空心铝球、铜球和铁球(ρ铜>ρ铁>ρ铝),将它们的空心部分注满水后,则质量最小的是( )
A.铝球 B.铁球 C.铜球 D.一样大
3.(2024九上·深圳开学考)如图,为探究弹簧长度与外力的关系,小明用一根长15cm的弹簧进行实验。图1中,弹簧一端固定,一端挂一个钩码,弹簧长20cm;图2中,弹簧两端挂两个钩码,在不超过弹簧弹性限度的情况下,弹簧的长度为( )
A.25cm B.30cm C.40cm D.80cm
4.(2024九上·深圳开学考)平衡车在当今是非常时尚的交通工具,深受年轻人的喜爱。下列关于平衡车的说法中错误的是( )
A.平衡车踏板上有凹凸不平的花纹,可以增大踏板与脚之间的摩擦力
B.突然加速行驶时人会后仰,是因为人具有惯性
C.平衡车向前行驶时,车对人的支持力与人对车的压力是一对相互作用力
D.平衡车车轮做的比较宽厚,可以增大车轮与地面之间的压强
5.(2024九上·深圳开学考)如图甲所示,质量相等、大小不同的两个小球a、b,它们静止在某液体中时所受浮力相等。图乙是小明画出的两球静止时的四种情形,其中合理的是( )
A.①②④ B.②③ C.③④ D.②④
6.(2024九上·深圳开学考)生活处处有物理,在下列情境中,人对物体做功的是
A.背着行李乘坐扶梯沿水平方向运动
B.用力将杠铃举起
C.用力推木箱没推动
D.背着书包等公共汽车
7.(2024九上·深圳开学考)如图所示是一些日常工具,正常使用这些工具时,下列说法正确的是( )
A.甲图中镊子的支点在镊子的尖部
B.乙图中扳手使用时可以省功
C.丙图中开瓶器使用时是一个省力杠杆
D.丁图中食品夹夹取食物时相当于等臂杠杆
二、作图题(共2小题,每小题2分,共4分
8.(2024九上·深圳开学考)水平向右行驶的列车突然刹车,致使车厢内水平桌面上的一本书相对于桌面向右滑行了一段距离,如图所示。请你画出书在滑行过程中所受力的示意图。
9.(2024九上·深圳开学考)如图甲所示是一个核桃破壳器。破壳时,手柄可以看成一个杠杆。图乙为其简化的示意的。请在乙图中画出:⑴B点受到的阻力F2的力臂L2。⑵作用在A点的最小动力F1.
三、填空题(共5小题,每空1分,共13分
10.(2024九上·深圳开学考)如图所示分别是小华使用测量仪器的情形,则图甲中测得木块的长度为 cm;图乙中机械秒表的读数为 s;图丙中托盘天平的示数是 g。
11.(2024九上·深圳开学考)夏天,我们从冰箱中拿出的冰棒上常粘上一些白花花的“粉”,剥开包装纸看到冰棒直冒“白气”,其中“粉”和“白气”的形成分别是 和 现象,吃的时候很容易和嘴粘在一起是 现象(填物态变化名称)。
12.(2024九上·深圳开学考)如图所示是我国海上主战舰艇“大连舰”,它的排水量为12000t,在海上静止时受到的浮力是 N,以高空快速飞过的海鸥为参照物,舰艇是 (选填“运动”或“静止”)的。(g=10N/kg,ρ=1.0×103kg/m3)。
13.(2024九上·深圳开学考)私自下河游泳是一种非常危险的行为。如图所示,是河水中的漩涡。漩涡边沿水的流速相对中心处的流速较 ,压强较 ,从而形成压力差,导致周边物体易被“吸入”漩涡。
14.(2024九上·深圳开学考)如图所示,西溪中学的胡同学做了一个实验,在一空矿泉水瓶中倒入热水,摇晃一下,将热水倒出来,马上盖紧瓶盖,过了一会,矿泉水瓶变扁了,这是力改变了物体的 。这是因为盖紧瓶盖后,瓶内的一部分水蒸气 (填物态变化名称)成小水珠,瓶内气压 (选填“大于”“等于”或“小于”)瓶外大气压。
四、实验探究题(共2小题,每空1分,共10分
15.(2024九上·深圳开学考)在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中,用完全相同的木块分别做了如图1所示的甲、乙、丙三个实验。
(1)比较乙、丙两图中的测力计示数,可得出结论: ,利用此结论,如果要在拔河比赛中获胜,应该选用图2中的 类型的鞋(选填字母);
(2)本实验存在的一个操作上的难点是:在拉动物块的时候很难保持匀速运动,弹簧测力计的示数不稳定,导致该现象的原因是 (选填序号:①“滑动摩擦力”、②“手对弹簧测力计拉力”)大小变化导致的:
(3)某小组改进了实验方案,如图3所示:
①改进后就不需要匀速拉动长木板,这是因为滑动摩擦力大小与物体相对木板速度大小 (选填“有关”或“无关”);
②弹簧测力计示数稳定时,木块受到木板的摩擦力大小为 N。
16.(2024九上·深圳开学考)某实验小组在测滑轮组机械效率时,实验装置如图,实验中得到的数据如下表所示。
(1)通过表中数据可分析出实验1是用 (选填“甲”或“乙”)图做的实验。
(2)表格中空白处应补全的数据依次为 、 。(百分号前保留整数)
(3)通过实验1和实验2的数据分析可得出结论:使用不同的滑轮组,提升相同的重物时,动滑轮的个数越多,滑轮组的机械效率 。
(4)比较实验1和实验3的数据分析可得结论:使用同一滑轮组, ,可以提高滑轮组的机械效率。
五、计算题(共2小题,每小题8分,共16分
17.(2024九上·深圳开学考)环保部门购进一辆洒水车,装满水后整车质量为10t,车轮与地面的总接触面积为0.4m2。在一次洒水工作中,该车在10min内水平匀速行驶了6000m,受到的牵引力为3000N。取g=10N/kg,求:
(1)洒水车的行驶速度;
(2)洒水车牵引力所做的功;
(3)装满水的洒水车静止时,对水平路面的压强。
18.(2024九上·深圳开学考)工人需把重600N的木箱A搬到高h=2m,长L=5m的斜面顶端。如图所示,工人站在斜面顶端,沿斜面向上用时20s将木箱A匀速直线从斜面底端拉到斜面顶端,已知拉力F为320N求:
(1)拉力F的功率大小;
(2)该斜面的机械效率是多少;
(3)木箱A在斜面上匀速直线运动时受到的摩擦力是多大。
六、综合能力题(共2小题,每空1分,共13分
19.(2024九上·深圳开学考)珍珍观察到电风扇、台灯等有个大而重的底座,可使它们不易翻倒。物体的稳定程度(稳度)与哪些因素有关呢 她猜想:可能与物体所受的重力大小、重心高低及支持面的大小有关。如何比较物体的稳度大小呢 她发现,让不同的物体倾斜相同的角度时,有的物体翻倒,有的物体不翻倒,翻倒的说明其稳度较小。于是,她将物体放在表面粗糙的水平木板上,让木板绕O点转动,通过观察物体刚好翻倒时木板转过的角度的大小(物体不滑动),来比较物体稳度的大小,如图所示。在探究物体的稳度大小与物体重心高低的关系时,她制作了三块重相同、外形完全相同、重心高低不同的圆柱体,如图2中的甲、乙、丙所示。实验时,将它们依次放在木板上,分别记下让它们刚好翻倒时,木板转过的角度0的大小。实验记录如表。
(1)物体刚好翻倒时木板转过的角度0越小,间接反映了物体的稳度越 (选填“大”或“小”)。
(2)在以上探究稳度大小与重心高低关系的实验中,应控制物体所受的重力大小和 的大小不变,这种实验方法叫 法。
(3)实验现象表明,物体的重心越 ,其稳度 。
(4)依据以上结论,卡车装货时,应把重的货物装在 层(选填“上”或“下”),可使货物不易翻倒。
20.(2024九上·深圳开学考)阅读短文,回答问题:
蝙蝠与测速仪
蝙蝠是利用超声波的高手,它长有一双眼睛,视觉很差,被认为是动物界的“盲人”。为了研究蝙蝠如何在黑暗的夜晚捕食昆虫,17世纪末,意大利科学家将蝙蝠和猫头鹰一起放在完全黑暗的密室里。研究发现,蝙蝠能轻易地分辨方位、躲避障碍物,而猫头鹰会撞上障碍物。后来科学家通过实验发现,如果将蝙蝠的耳朵堵住,它就会丧失方向感,不能躲避障碍物。
直到1930年,哈佛大学的一位大学生才利用仪器探测到蝙蝠发出的是超声波,从而揭开了蝙蝠捕食之谜。原来,黑暗中飞行的蝙蝠通过鼻腔每秒发射10-20次超声波,这种声波可以探索到很小的障碍物,声波遇到障碍物后便会发生反射。蝙蝠根据接受到反射回来声音的方向和时间间隔,就能了解周围环境,辨别位置和捕食昆虫。这种利用声波在传播过程中有反射现象的原理探测物体方位和距离的方式叫回声定位。
科学家受到回声定位的启发,发明了超声波测速仪。图甲是公路上用超声波测速仪测量车速的示意图,测速仪每隔一定的时间发射一次超声波,显示屏上能显示发出和接收到的超声波信号,并能读出两个信号的时间差,从而测出被测物体的位置和速度。如果发出的超声波遇不到反射物,显示屏上只显示发出的超声波,如图乙中的P1、P2所示;如果测速仪正前方有一辆汽车,测速仪将接收到汽车反射回来的超声波,P1、P2的反射波n1、n2,如图丙所示。
(1)科学家将蝙蝠和猫头鹰一起放在完全黑暗的密室里,发现蝙蝠能轻易地分辨方位、躲避障碍物。这一过程属于科学探究中的____。
A.提出问题 B.猜想假设 C.进行实验 D.得出结论
(2)频率高于 Hz的声音叫作超声波,黑暗中飞行的蝙蝠通过鼻腔每秒发射10-20次超声波,人 (能/不能)听到这种声音。
(3)蝙蝠用来接收反射回来超声波的器官是____.。
A.眼睛 B.耳朵 C.鼻腔 D.嘴巴
(4)如果图乙和图丙中的P1、P2之间的时间间隔 t=0.5s,则测速仪每秒钟发射 次超声波,图丙中P1、n1之间的时间间隔t=0.2s,超声波在空气中传播速度是v=340m/s,可知超声波第一次反射时汽车离测速仪的距离为 m:
(5)图丙P2、n2之间的时间间隔t2小于之P1、n1之间间隔t1,由此可以判断图甲中汽车的运动情况是____.
A.静止 B.向左运动 C.向右运动 D.无法判断
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】光的直线传播及其应用;红外线;凸透镜成像规律及其探究实验;参照物及其选择
【解析】【解答】A.人眼看不到红外线,是一种不可见光,故A错误;
B.图中人的影子,是由于光的直线传播形成的,在人背光一侧形成的暗区域,故B正确;
C.风云四号卫星与地球自转同步,相对于地面没有位置变化,以地面为参照物,是静止的,故C错误;
D.卫星拍摄地球,成缩小的像,物体在卫星相机透镜的2倍焦距以外,故D错误。
故选B。
【分析】红外线属于不可见光;影子是光沿直线传播形成的;相当于参照物没有位置变化是静止的;照相机成像时,物体在二倍焦距外。
2.【答案】A
【知识点】密度公式及其应用
【解析】【解答】三个球的质量相等,即m铁=m铝=m铜,三个球的密度关系是ρ铜>ρ铁>ρ铝,根据,如果三个球是实心的,
则体积关系是:V铝>V铁>V铜,实际体积关系是V实铝=V实铁=V实铜,
则三个球的空心部分的关系是:V铝空根据m=ρV,铝球的空心部分注水的质量小,空心部分注满水后,铜球总质量最大,铝球总质量最小;故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
【分析】根据,计算物体的体积,结合总体积相等,判断空心体积大小,利用m=ρV,判断质量大小。
3.【答案】D
【知识点】弹力
【解析】【解答】在弹性形变的范围内,弹簧受到的拉力与伸长量成正比;弹簧两端钩码的拉力大小相等、方向相反、作用在同一物体上,弹簧受到的拉力是两个钩码的力。挂1个钩码长20cm,弹簧原长15cm,则1个钩码会使弹簧伸长5cm,挂2个钩码后伸长10cm,长度为25cm,故ABC错误,D正确。
故选:D。
【分析】在弹簧弹性限度内,弹簧受到的拉力与伸长量成正比;弹簧两端钩码的拉力大小相等、方向相反、作用在同一物体上。
4.【答案】D
【知识点】力作用的相互性;惯性及其现象;增大或减小摩擦的方法;减小压强的方法及其应用
【解析】【解答】A、平衡车踏板上有凹凸不平的花纹,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦,故A正确;
B、突然加速行驶时,人的下身加速,而上身由于惯性要保持原来的运动状态,所以人会后仰,故B正确;
C、平衡车向前行驶时,人对车有压力,车对人有支持力,二力是一对相互作用力,故C正确;
D、平衡车车轮做的比较宽厚,在压力一定时,通过增大受力面积减小车轮与地面之间的压强,故D错误。
故选: D。
【分析】(1)增大摩擦力的方法:在接触面粗糙程度一定时,增大压力;在压力一定时,增大接触面的粗糙程度;
(2)惯性指物体保持原来运动状态不变的性质,任何物体都具有惯性;
(3)相互作用力的条件:大小相等、方向相反、在同一直线上、作用于两个不同的物体上;
(4)减小压强的方法:在压力一定时,增大受力面积;在受力面积一定时,减小压力。
5.【答案】D
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】 静止在某液体中时所受浮力相等 ,根据浮力公式可知,两个球排开液体的体积是相同的,b球的体积大于a球的体积,所以b球一定是漂浮的,所以a球的状态可能是悬浮,也可能漂浮,综合以上分析合理的是乙中的②④,正确的是
故选D 。
【分析】1、浮力的本质为上下表面产生的压力差,计算公式为F浮=ρ液gV排,所以物体所受浮力和物体所处的深度无关,与排开水的体积有关,当排开水的体积越小时,浮力越小,排开水的体积越大时,浮力越大;
2、阿基米德原理:物体排开水的重力等于物体所受浮力;
3、物体沉浮条件:物体悬浮时的浮力等于重力(排开水的体积等于物体体积),物体的密度等于液体的密度,物体漂浮表明浮力等于重力(排开水的体积小于物体体积),物体的密度小于液体的密度,物体下沉时重力大于浮力(排开水的体积等于物体体积),物体的密度大于液体的密度。
6.【答案】B
【知识点】是否做功的判断
【解析】【解答】A、背着行李在扶梯沿水平方向运动,人给行李一个向上的力,行李向上没有移动距离,人对行李没有做功,故A不符合题意;
B、用力将杠铃举起,人给杠铃一个向上的力,杠铃在力的作用下向上移动了距离,人对杠铃做功,故B符合题意;
C、用力推木箱,木箱没动,人给木箱一个向前的力,木箱向前没有移动距离,人对木箱没有做功,故C不符合题意;
D、背着书包等公共汽车,人给书包一个向上的力,书包向上没有移动距离,人对书包没有做功,故D不符合题意。
故选:B。
【分析】做功的两个必要因素:作用在物体上的力,物体在力的方向上通过的距离,二者缺一不可。
7.【答案】C
【知识点】杠杆及其五要素;杠杆的分类
【解析】【解答】A.镊子在使用过程中,尖端在动,上下相连的点不动,此点为支点,故A错误;
B.任何机械都不能省功,甚至还要做额外功,扳手使用时可以省力,但不能省功,故B错误;
C.开瓶器在使用时,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故C正确;
D.食品夹夹取食物时,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,故D错误。
故选: C。
【分析】(1)杠杆在使用过程中,固定不动的点是支点;
(2)使用任何机械都不省功;
(3)结合生活经验,判断杠杆在使用过程中,动力臂和阻力臂的大小关系,根据杠杆的平衡条件,判断它属于哪种杠杆。
8.【答案】
【知识点】弹力;重力示意图;摩擦力的示意图
【解析】【解答】书在水平桌面上,竖直方向上受到竖直向下的重力G和桌面对其竖直向上的支持力F,由于相对于桌面向右滑行了一段距离,说明桌面对书有滑动摩擦力,且水平向左,据此作出书的受力示意图如下:
【分析】根据力的产生特点,分析书在竖直方向的受力情况,由书的运动情况,可判断桌面对书的摩擦力特点,据此画出书的受力示意图。
9.【答案】
【知识点】力臂的画法;杠杆中最小力的问题
【解析】【解答】(1)从支点O向阻力F2的作用线作垂线,支点到垂足的距离为阻力臂L2;
(2)由杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知,在阻力跟阻力臂的乘积一定时,动力臂越长,动力越小;图中支点在0点,动力作用在A点,因此OA作为动力臂L时最长;
图中阻力F2使杠杆逆时针转动,因动力和阻力使杠杆转动的方向相反,所以动力应使杠杆顺时针转动,则动力F1的方向应该向下;过A点作垂直于OA向下的力,即为最小动力F1的示意图,如图所示:
【分析】(1)力臂是指从支点到力的作用线的距离。
(2)杠杆平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂(F1L1=F2L2),在阻力跟阻力臂的乘积一定时,动力臂越长,动力越小;动力和阻力使杠杆转动的方向相反,且力与力臂垂直,据此可作出最小动力F1的示意图。
10.【答案】1.15;337.5;27.8
【知识点】质量的测量与天平的使用;时间及其测量;刻度尺的使用
【解析】【解答】根据图像,刻度尺的分度值为1mm,木块的长度为:2.15cm-1.00cm=1.15cm;
根据图乙,秒表分钟盘指针超过5后半格,示数为5min,大盘示数为37.5s,秒表示数为:5min37.5s=337.5s;
天平标尺的分度值为0.2g,天平示数为:20g+5g+2.8g=27.8g。
【分析】根据物体对应刻度尺的位置,测量长度;根据秒表的分度值指针和秒钟指针位置,测量时间;根据天平上珐玛和游码位置,测量时间。
11.【答案】凝华;液化;凝固
【知识点】物质的三态;凝固与凝固放热特点
【解析】【解答】冰棒上粘的“粉”,是空气中的水蒸气遇冷凝华成的固体小冰晶;白气是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水珠;液体变为固体,是凝固现象,冰棒容易和嘴粘在一起。
【分析】气体直接变为固体,是凝华现象;气体变为液体,是液化现象;液体变为固体,是凝固现象。
12.【答案】1.2×108;运动
【知识点】物体的浮沉条件及其应用;运动和静止的相对性
【解析】【解答】“大连舰”在海上静止时受到的浮力F浮= G排=m排g=12000×103kg×10N/kg=1.2×108N;若选择高空快速飞过的海鸥为参照物,舰艇相对于高空快速飞过的海鸥的位置在不断发生改变,所以以高空快速飞过的海鸥为参照物,舰艇是运动的。
故答案为:1.2×108;运动。
【分析】(1)根据阿基米德原理计算“大连舰”受到的浮力;
(2)在研究物体运动时,要选择参照的标准,即参照物,物体的位置相对于参照物发生变化,则运动,不发生变化,则静止。
13.【答案】小;大
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】漩涡边沿水的流速相对中心处的流速较小,压强较大,而漩涡中心处水的流速较大,压强较小,形成一个向旋涡中心的压强差、压力差,从而导致周边物体易被“吸入”漩涡。
故答案为:小;大。
【分析】流体压强与流速的关系:流体流速大的地方、压强小,流体流速小的地方、压强大,据此分析回答。
14.【答案】形状;液化;小于
【知识点】液化及液化放热;力的作用效果;气体压强与体积的关系
【解析】【解答】往空矿泉水瓶内注入少量的热水,瓶内气体受热膨胀,此时瓶内气压与大气压相等;水凉了以后,瓶内气体受冷,水蒸气放热,液化成小水滴,气体的体积减小,压强减小,此时瓶内气压小于大气压,则在大气压的作用下,瓶子被压扁,说明力可改变物体的形状。
故答案为:形状;液化;小于。
【分析】(1)力的作用效果是力可以使物体发生形变,力可以改变物体的运动状态;
(2)水蒸气由气体变成液体叫做液化;
(3)根据瓶内气压的变化,判断瓶内气压与大气压的大小关系。
15.【答案】(1)当压力大小一定时,接触面的粗糙程度越大,滑动摩擦力越大;A
(2)②
(3)无关;2.8
【知识点】阻力对物体运动影响的探究实验;二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】(1) 乙、丙两图中,木块对平面的压力大小相同,丙图中木块与棉布接触面的粗糙程度更大,弹簧测力计的示数更大,说明丙图木块受到的摩擦力更大,即可得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关,当压力大小一定时,接触面的粗糙程度越大,滑动摩擦力越大。利用此结论,如果要在拔河比赛中获胜应选用鞋底有较深花纹的A鞋。
(2)实验中发现很难保持弹簧测力计示数的稳定性,很难读数,原因是:难于控制木块做匀速直线运动,手对弹簧测力计拉力大小变化导致的,即选②。
(3)在改进实验中,木块受到滑动摩擦力和拉力的作用,始终保持静止,滑动摩擦力和拉力始终为一对平衡力,可以用弹
簧测力计的读数来反映滑动摩擦力的大小,故不用匀速拉动长木板,因为滑动摩擦力大小与物体相对木板速度大小无关。
弹簧测力计分度值为0.1N,示数为2.8N,由于滑动摩擦和拉力始终为一对平衡力,所以木块受到木板的摩擦力大小为2.8N。
故答案为:(1)当压力大小一定时,接触面的粗糙程度越大,滑动摩擦力越大;A;(2)②;(3)①无关;②2.8。
【分析】(1)当压力大小一定时,接触面的粗糙程度越大,滑动摩擦力越大;利用此结论,如果要在拔河比赛中获胜应选用鞋底有较深花纹的鞋。
(2)实验中难于控制木块做匀速直线运动,是因为手对弹簧测力计拉力大小变化导致的。
(3)滑动摩擦力大小与物体相对木板速度大小无关;先观察弹簧测力计分度值,再读数。
16.【答案】(1)甲
(2)57%;83%
(3)越低
(4)增加物重
【知识点】滑轮(组)机械效率的测量实验
【解析】【解答】(1)在第1次实验中,钩码上升高度h=0.1m,绳端移动距离s=0.3m,则绳子的有效段数,甲图中绳子的有效段数为3,故实验1是用甲图做的实验;同理可知实验2是用乙图做的实验,实验3是用甲图做的实验;
(2)第2次实验的机械效率:;
同理,第3次实验的机械效率:;
(3)通过实验1和实验2的数据分析可知,分别用甲、乙不同的滑轮组做实验,提升重力相同的物体,动滑轮的个数越多(实验2中动滑轮个数多),滑轮组的机械效率越低(实验2的机械效率低);
(4)由 (1)可知,实验1、3是用同一滑轮组做的实验,但提升物体的重力不同,由实验数据可知机械效率不同(第3次实验机械效率大),故可得出:使用同一滑轮组,增加物重,可以提高滑轮组的机械效率。
故答案为:(1)甲;(2)57%;83%;(3)越低;(4)增加物重。
【分析】(1)由实验中钩码上升高度h与绳端移动距离s的关系s=nh判断三次实验绳子的有效段数,确定实验对应的装置;
(2)由表中数据,根据求出后面2次实验的机械效率;
(3)比较实验1和实验2的相同的量和不同的量,由数据分析得出结论;
(4)在(1)的基础上,找出使用同一滑轮组的实验,找出不同的量,分析得出机械效率与不同量的关系。
17.【答案】(1)解:洒水车行驶的速度为;
(2)解:洒水车牵引力所做的功为W=Fs=3000N×6000m=1.8×107J;
(3)解:装满水的洒水车静止时,对水平地面的压力等于洒水车总重,即F=G=mg=10×103kg×10N/kg =1×105N;
装满水的洒水车静止时,对水平路面的压强为。
【知识点】速度公式及其应用;压强的大小及其计算;功的计算及应用
【解析】【分析】(1)根据计算洒水车的行驶速度;
(2)根据W=Fs计算洒水车牵引力所做的功;
(3)装满水的洒水车静止时,根据F=G=mg求出洒水车对水平地面的压力,再根据计算洒水车对水平路面的压强。
18.【答案】(1)解:拉力F做的总功:W=FL=320N×5m=1600J,拉力做功的功率为;
(2)解:客服物体重力做的有用功:W有用=Gh= 600N×2m=1200J,该斜面的机械效率:;
(3)解:此过程中,克服摩擦做的额外功:W额外=W总-W有用=1600J-1200J=400J,由W额外=fL可得木箱A在斜面上匀速直线运动时受到的摩擦力:。
【知识点】斜面的机械效率;斜面基础分析
【解析】【分析】(1)利用W=Fs计算拉力F做的功,再利用计算拉力F的功率大小;
(2)利用W=Gh计算克服物体重力做的有用功,该斜面的机械效率等于有用功与总功的比值;
(3)此过程中,克服摩擦做的额外功W额外=W总-W有用,再利用W额外=fL计算木箱A在斜面上匀速直线运动时受到的摩擦力。
19.【答案】(1)小
(2)支持面;控制变量
(3)低;越高
(4)下
【知识点】控制变量法与探究性实验方案
【解析】【解答】(1)物体刚好翻倒时木板转过的角度0越小,间接反映了物体的稳度越小。
(2)在以上探究稳度大小与重心高低关系的实验中,应控制物体所受的重力大小和支持面的大小不变,这种实验方法叫控制变量法。
(3)由表中实验数据可知,物体的重心越低,其稳度越大。
(4)重心越低,稳度越大,物体越稳度,因此卡车装货时,应把重的货物装在下层,增加车的稳度,可使货物不易翻倒。
故答案为:(1)小;(2)支持面;控制变量;(3)低;越高;(4)下。
【分析】(1)越容易翻倒,稳度越小,在质量、支持面相同的情况下,物体刚好翻倒时木板转过的角度0越小,说明物体越容易翻倒,稳度越小。
(2)探究稳度大小与重心高低关系的实验中,应采用控制变量法,控制物体重力与支持面相等而物体重心高度不同进行实验。
(3)分析表中实验数据,根据实验现象得出实验结论。
(4)根据物体稳度与重心高度的关系,确定如何装货。
20.【答案】(1)C
(2)20000;不能
(3)B
(4)2;34
(5)B
【知识点】回声测距离的应用;超声波与次声波;物理学方法
【解析】【解答】(1)科学家将蝙蝠和猫头鹰一起放在完全黑暗的密室里,发现蝙蝠能轻易地分辨方位、躲避障碍物。这一过程属于科学探究中的进行实验,故ABD错误,C正确;
故选C。
(2)人耳的听觉范围是20Hz-20000Hz,其中高于20000Hz的声波是超声波,低于20Hz的声波叫做次声波,人听不到次声波;
(3)蝙蝠用来接收反射超声波的器官是耳朵,故ACD错误,B正确;
故选:C。
(4)如果图乙和图丙中的p1、p2之间的时间间隔△t=0.5s,则测速仪每秒钟发射超声波次数为;
已知图丙中p1、n1之间的时间间隔t1=0.2s,则超声波第一次发射后到汽车接到p1时所用时间为,由得:超声波第一次发射后到汽车接到p1时,超声波通过的路程为
s=vt=340m/s×0.1s=34m;即超声波第一次发射时汽车离测速仪的距离为34m。
(5)已知t2故答案为:(1)C;(2)20000;不能;(3)B;(4)2;34;(5)B。
【分析】(1)科学探究的一般环节包括提出问题,假设问题,设计与分析,实验,检验实验,表达与交流。
(2)人耳的听觉范围是20Hz-20000Hz。
(3)根据各器官的作用即可判断。
(4)根据p1、p2之间的时间间隔即可求出每秒钟发射超声波的次数;根据p1、n1之间的时间,即超声波由发出到接收所需要的时间。从而可以求出超声波前后两次从测速仪汽车所用的时间,结合声速,进而可以求出汽车到测速仪之间的距离。
(5)超声波由发出到接收所需要的时间。从而可以求出超声波前后两次从测速仪汽车所用的时间,结合声速,进而可以求出前后两次汽车到测速仪之间的距离。
1 / 1广东省深圳市红岭教育集团2024-2025学年上学期九年级入学摸底考试物理试卷
一、选择题(共7小题,每小题2分,共14分
1.(2024九上·深圳开学考)我国发射的地球同步(静止轨道)气象卫星“风云四号”,在距地表高度为36000km处利用红外遥感技术拍摄的祖国全景图,被微信采用为启动页面图片,寓意从“人类起源”到“华夏文明”的历史发展。下列说法中正确的是( )
A.红外线是一种淡红色的光
B.图中人的影子是由于光的直线传播形成的
C.以地面为参照物,“风云四号”卫星是运动的
D.卫星拍摄地球,地球位于卫星相机透镜的1倍焦距到2倍焦距之间
【答案】B
【知识点】光的直线传播及其应用;红外线;凸透镜成像规律及其探究实验;参照物及其选择
【解析】【解答】A.人眼看不到红外线,是一种不可见光,故A错误;
B.图中人的影子,是由于光的直线传播形成的,在人背光一侧形成的暗区域,故B正确;
C.风云四号卫星与地球自转同步,相对于地面没有位置变化,以地面为参照物,是静止的,故C错误;
D.卫星拍摄地球,成缩小的像,物体在卫星相机透镜的2倍焦距以外,故D错误。
故选B。
【分析】红外线属于不可见光;影子是光沿直线传播形成的;相当于参照物没有位置变化是静止的;照相机成像时,物体在二倍焦距外。
2.(2024九上·深圳开学考)三个体积和质量都相等的空心铝球、铜球和铁球(ρ铜>ρ铁>ρ铝),将它们的空心部分注满水后,则质量最小的是( )
A.铝球 B.铁球 C.铜球 D.一样大
【答案】A
【知识点】密度公式及其应用
【解析】【解答】三个球的质量相等,即m铁=m铝=m铜,三个球的密度关系是ρ铜>ρ铁>ρ铝,根据,如果三个球是实心的,
则体积关系是:V铝>V铁>V铜,实际体积关系是V实铝=V实铁=V实铜,
则三个球的空心部分的关系是:V铝空根据m=ρV,铝球的空心部分注水的质量小,空心部分注满水后,铜球总质量最大,铝球总质量最小;故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
【分析】根据,计算物体的体积,结合总体积相等,判断空心体积大小,利用m=ρV,判断质量大小。
3.(2024九上·深圳开学考)如图,为探究弹簧长度与外力的关系,小明用一根长15cm的弹簧进行实验。图1中,弹簧一端固定,一端挂一个钩码,弹簧长20cm;图2中,弹簧两端挂两个钩码,在不超过弹簧弹性限度的情况下,弹簧的长度为( )
A.25cm B.30cm C.40cm D.80cm
【答案】D
【知识点】弹力
【解析】【解答】在弹性形变的范围内,弹簧受到的拉力与伸长量成正比;弹簧两端钩码的拉力大小相等、方向相反、作用在同一物体上,弹簧受到的拉力是两个钩码的力。挂1个钩码长20cm,弹簧原长15cm,则1个钩码会使弹簧伸长5cm,挂2个钩码后伸长10cm,长度为25cm,故ABC错误,D正确。
故选:D。
【分析】在弹簧弹性限度内,弹簧受到的拉力与伸长量成正比;弹簧两端钩码的拉力大小相等、方向相反、作用在同一物体上。
4.(2024九上·深圳开学考)平衡车在当今是非常时尚的交通工具,深受年轻人的喜爱。下列关于平衡车的说法中错误的是( )
A.平衡车踏板上有凹凸不平的花纹,可以增大踏板与脚之间的摩擦力
B.突然加速行驶时人会后仰,是因为人具有惯性
C.平衡车向前行驶时,车对人的支持力与人对车的压力是一对相互作用力
D.平衡车车轮做的比较宽厚,可以增大车轮与地面之间的压强
【答案】D
【知识点】力作用的相互性;惯性及其现象;增大或减小摩擦的方法;减小压强的方法及其应用
【解析】【解答】A、平衡车踏板上有凹凸不平的花纹,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦,故A正确;
B、突然加速行驶时,人的下身加速,而上身由于惯性要保持原来的运动状态,所以人会后仰,故B正确;
C、平衡车向前行驶时,人对车有压力,车对人有支持力,二力是一对相互作用力,故C正确;
D、平衡车车轮做的比较宽厚,在压力一定时,通过增大受力面积减小车轮与地面之间的压强,故D错误。
故选: D。
【分析】(1)增大摩擦力的方法:在接触面粗糙程度一定时,增大压力;在压力一定时,增大接触面的粗糙程度;
(2)惯性指物体保持原来运动状态不变的性质,任何物体都具有惯性;
(3)相互作用力的条件:大小相等、方向相反、在同一直线上、作用于两个不同的物体上;
(4)减小压强的方法:在压力一定时,增大受力面积;在受力面积一定时,减小压力。
5.(2024九上·深圳开学考)如图甲所示,质量相等、大小不同的两个小球a、b,它们静止在某液体中时所受浮力相等。图乙是小明画出的两球静止时的四种情形,其中合理的是( )
A.①②④ B.②③ C.③④ D.②④
【答案】D
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】 静止在某液体中时所受浮力相等 ,根据浮力公式可知,两个球排开液体的体积是相同的,b球的体积大于a球的体积,所以b球一定是漂浮的,所以a球的状态可能是悬浮,也可能漂浮,综合以上分析合理的是乙中的②④,正确的是
故选D 。
【分析】1、浮力的本质为上下表面产生的压力差,计算公式为F浮=ρ液gV排,所以物体所受浮力和物体所处的深度无关,与排开水的体积有关,当排开水的体积越小时,浮力越小,排开水的体积越大时,浮力越大;
2、阿基米德原理:物体排开水的重力等于物体所受浮力;
3、物体沉浮条件:物体悬浮时的浮力等于重力(排开水的体积等于物体体积),物体的密度等于液体的密度,物体漂浮表明浮力等于重力(排开水的体积小于物体体积),物体的密度小于液体的密度,物体下沉时重力大于浮力(排开水的体积等于物体体积),物体的密度大于液体的密度。
6.(2024九上·深圳开学考)生活处处有物理,在下列情境中,人对物体做功的是
A.背着行李乘坐扶梯沿水平方向运动
B.用力将杠铃举起
C.用力推木箱没推动
D.背着书包等公共汽车
【答案】B
【知识点】是否做功的判断
【解析】【解答】A、背着行李在扶梯沿水平方向运动,人给行李一个向上的力,行李向上没有移动距离,人对行李没有做功,故A不符合题意;
B、用力将杠铃举起,人给杠铃一个向上的力,杠铃在力的作用下向上移动了距离,人对杠铃做功,故B符合题意;
C、用力推木箱,木箱没动,人给木箱一个向前的力,木箱向前没有移动距离,人对木箱没有做功,故C不符合题意;
D、背着书包等公共汽车,人给书包一个向上的力,书包向上没有移动距离,人对书包没有做功,故D不符合题意。
故选:B。
【分析】做功的两个必要因素:作用在物体上的力,物体在力的方向上通过的距离,二者缺一不可。
7.(2024九上·深圳开学考)如图所示是一些日常工具,正常使用这些工具时,下列说法正确的是( )
A.甲图中镊子的支点在镊子的尖部
B.乙图中扳手使用时可以省功
C.丙图中开瓶器使用时是一个省力杠杆
D.丁图中食品夹夹取食物时相当于等臂杠杆
【答案】C
【知识点】杠杆及其五要素;杠杆的分类
【解析】【解答】A.镊子在使用过程中,尖端在动,上下相连的点不动,此点为支点,故A错误;
B.任何机械都不能省功,甚至还要做额外功,扳手使用时可以省力,但不能省功,故B错误;
C.开瓶器在使用时,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故C正确;
D.食品夹夹取食物时,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,故D错误。
故选: C。
【分析】(1)杠杆在使用过程中,固定不动的点是支点;
(2)使用任何机械都不省功;
(3)结合生活经验,判断杠杆在使用过程中,动力臂和阻力臂的大小关系,根据杠杆的平衡条件,判断它属于哪种杠杆。
二、作图题(共2小题,每小题2分,共4分
8.(2024九上·深圳开学考)水平向右行驶的列车突然刹车,致使车厢内水平桌面上的一本书相对于桌面向右滑行了一段距离,如图所示。请你画出书在滑行过程中所受力的示意图。
【答案】
【知识点】弹力;重力示意图;摩擦力的示意图
【解析】【解答】书在水平桌面上,竖直方向上受到竖直向下的重力G和桌面对其竖直向上的支持力F,由于相对于桌面向右滑行了一段距离,说明桌面对书有滑动摩擦力,且水平向左,据此作出书的受力示意图如下:
【分析】根据力的产生特点,分析书在竖直方向的受力情况,由书的运动情况,可判断桌面对书的摩擦力特点,据此画出书的受力示意图。
9.(2024九上·深圳开学考)如图甲所示是一个核桃破壳器。破壳时,手柄可以看成一个杠杆。图乙为其简化的示意的。请在乙图中画出:⑴B点受到的阻力F2的力臂L2。⑵作用在A点的最小动力F1.
【答案】
【知识点】力臂的画法;杠杆中最小力的问题
【解析】【解答】(1)从支点O向阻力F2的作用线作垂线,支点到垂足的距离为阻力臂L2;
(2)由杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知,在阻力跟阻力臂的乘积一定时,动力臂越长,动力越小;图中支点在0点,动力作用在A点,因此OA作为动力臂L时最长;
图中阻力F2使杠杆逆时针转动,因动力和阻力使杠杆转动的方向相反,所以动力应使杠杆顺时针转动,则动力F1的方向应该向下;过A点作垂直于OA向下的力,即为最小动力F1的示意图,如图所示:
【分析】(1)力臂是指从支点到力的作用线的距离。
(2)杠杆平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂(F1L1=F2L2),在阻力跟阻力臂的乘积一定时,动力臂越长,动力越小;动力和阻力使杠杆转动的方向相反,且力与力臂垂直,据此可作出最小动力F1的示意图。
三、填空题(共5小题,每空1分,共13分
10.(2024九上·深圳开学考)如图所示分别是小华使用测量仪器的情形,则图甲中测得木块的长度为 cm;图乙中机械秒表的读数为 s;图丙中托盘天平的示数是 g。
【答案】1.15;337.5;27.8
【知识点】质量的测量与天平的使用;时间及其测量;刻度尺的使用
【解析】【解答】根据图像,刻度尺的分度值为1mm,木块的长度为:2.15cm-1.00cm=1.15cm;
根据图乙,秒表分钟盘指针超过5后半格,示数为5min,大盘示数为37.5s,秒表示数为:5min37.5s=337.5s;
天平标尺的分度值为0.2g,天平示数为:20g+5g+2.8g=27.8g。
【分析】根据物体对应刻度尺的位置,测量长度;根据秒表的分度值指针和秒钟指针位置,测量时间;根据天平上珐玛和游码位置,测量时间。
11.(2024九上·深圳开学考)夏天,我们从冰箱中拿出的冰棒上常粘上一些白花花的“粉”,剥开包装纸看到冰棒直冒“白气”,其中“粉”和“白气”的形成分别是 和 现象,吃的时候很容易和嘴粘在一起是 现象(填物态变化名称)。
【答案】凝华;液化;凝固
【知识点】物质的三态;凝固与凝固放热特点
【解析】【解答】冰棒上粘的“粉”,是空气中的水蒸气遇冷凝华成的固体小冰晶;白气是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水珠;液体变为固体,是凝固现象,冰棒容易和嘴粘在一起。
【分析】气体直接变为固体,是凝华现象;气体变为液体,是液化现象;液体变为固体,是凝固现象。
12.(2024九上·深圳开学考)如图所示是我国海上主战舰艇“大连舰”,它的排水量为12000t,在海上静止时受到的浮力是 N,以高空快速飞过的海鸥为参照物,舰艇是 (选填“运动”或“静止”)的。(g=10N/kg,ρ=1.0×103kg/m3)。
【答案】1.2×108;运动
【知识点】物体的浮沉条件及其应用;运动和静止的相对性
【解析】【解答】“大连舰”在海上静止时受到的浮力F浮= G排=m排g=12000×103kg×10N/kg=1.2×108N;若选择高空快速飞过的海鸥为参照物,舰艇相对于高空快速飞过的海鸥的位置在不断发生改变,所以以高空快速飞过的海鸥为参照物,舰艇是运动的。
故答案为:1.2×108;运动。
【分析】(1)根据阿基米德原理计算“大连舰”受到的浮力;
(2)在研究物体运动时,要选择参照的标准,即参照物,物体的位置相对于参照物发生变化,则运动,不发生变化,则静止。
13.(2024九上·深圳开学考)私自下河游泳是一种非常危险的行为。如图所示,是河水中的漩涡。漩涡边沿水的流速相对中心处的流速较 ,压强较 ,从而形成压力差,导致周边物体易被“吸入”漩涡。
【答案】小;大
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】漩涡边沿水的流速相对中心处的流速较小,压强较大,而漩涡中心处水的流速较大,压强较小,形成一个向旋涡中心的压强差、压力差,从而导致周边物体易被“吸入”漩涡。
故答案为:小;大。
【分析】流体压强与流速的关系:流体流速大的地方、压强小,流体流速小的地方、压强大,据此分析回答。
14.(2024九上·深圳开学考)如图所示,西溪中学的胡同学做了一个实验,在一空矿泉水瓶中倒入热水,摇晃一下,将热水倒出来,马上盖紧瓶盖,过了一会,矿泉水瓶变扁了,这是力改变了物体的 。这是因为盖紧瓶盖后,瓶内的一部分水蒸气 (填物态变化名称)成小水珠,瓶内气压 (选填“大于”“等于”或“小于”)瓶外大气压。
【答案】形状;液化;小于
【知识点】液化及液化放热;力的作用效果;气体压强与体积的关系
【解析】【解答】往空矿泉水瓶内注入少量的热水,瓶内气体受热膨胀,此时瓶内气压与大气压相等;水凉了以后,瓶内气体受冷,水蒸气放热,液化成小水滴,气体的体积减小,压强减小,此时瓶内气压小于大气压,则在大气压的作用下,瓶子被压扁,说明力可改变物体的形状。
故答案为:形状;液化;小于。
【分析】(1)力的作用效果是力可以使物体发生形变,力可以改变物体的运动状态;
(2)水蒸气由气体变成液体叫做液化;
(3)根据瓶内气压的变化,判断瓶内气压与大气压的大小关系。
四、实验探究题(共2小题,每空1分,共10分
15.(2024九上·深圳开学考)在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中,用完全相同的木块分别做了如图1所示的甲、乙、丙三个实验。
(1)比较乙、丙两图中的测力计示数,可得出结论: ,利用此结论,如果要在拔河比赛中获胜,应该选用图2中的 类型的鞋(选填字母);
(2)本实验存在的一个操作上的难点是:在拉动物块的时候很难保持匀速运动,弹簧测力计的示数不稳定,导致该现象的原因是 (选填序号:①“滑动摩擦力”、②“手对弹簧测力计拉力”)大小变化导致的:
(3)某小组改进了实验方案,如图3所示:
①改进后就不需要匀速拉动长木板,这是因为滑动摩擦力大小与物体相对木板速度大小 (选填“有关”或“无关”);
②弹簧测力计示数稳定时,木块受到木板的摩擦力大小为 N。
【答案】(1)当压力大小一定时,接触面的粗糙程度越大,滑动摩擦力越大;A
(2)②
(3)无关;2.8
【知识点】阻力对物体运动影响的探究实验;二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】(1) 乙、丙两图中,木块对平面的压力大小相同,丙图中木块与棉布接触面的粗糙程度更大,弹簧测力计的示数更大,说明丙图木块受到的摩擦力更大,即可得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关,当压力大小一定时,接触面的粗糙程度越大,滑动摩擦力越大。利用此结论,如果要在拔河比赛中获胜应选用鞋底有较深花纹的A鞋。
(2)实验中发现很难保持弹簧测力计示数的稳定性,很难读数,原因是:难于控制木块做匀速直线运动,手对弹簧测力计拉力大小变化导致的,即选②。
(3)在改进实验中,木块受到滑动摩擦力和拉力的作用,始终保持静止,滑动摩擦力和拉力始终为一对平衡力,可以用弹
簧测力计的读数来反映滑动摩擦力的大小,故不用匀速拉动长木板,因为滑动摩擦力大小与物体相对木板速度大小无关。
弹簧测力计分度值为0.1N,示数为2.8N,由于滑动摩擦和拉力始终为一对平衡力,所以木块受到木板的摩擦力大小为2.8N。
故答案为:(1)当压力大小一定时,接触面的粗糙程度越大,滑动摩擦力越大;A;(2)②;(3)①无关;②2.8。
【分析】(1)当压力大小一定时,接触面的粗糙程度越大,滑动摩擦力越大;利用此结论,如果要在拔河比赛中获胜应选用鞋底有较深花纹的鞋。
(2)实验中难于控制木块做匀速直线运动,是因为手对弹簧测力计拉力大小变化导致的。
(3)滑动摩擦力大小与物体相对木板速度大小无关;先观察弹簧测力计分度值,再读数。
16.(2024九上·深圳开学考)某实验小组在测滑轮组机械效率时,实验装置如图,实验中得到的数据如下表所示。
(1)通过表中数据可分析出实验1是用 (选填“甲”或“乙”)图做的实验。
(2)表格中空白处应补全的数据依次为 、 。(百分号前保留整数)
(3)通过实验1和实验2的数据分析可得出结论:使用不同的滑轮组,提升相同的重物时,动滑轮的个数越多,滑轮组的机械效率 。
(4)比较实验1和实验3的数据分析可得结论:使用同一滑轮组, ,可以提高滑轮组的机械效率。
【答案】(1)甲
(2)57%;83%
(3)越低
(4)增加物重
【知识点】滑轮(组)机械效率的测量实验
【解析】【解答】(1)在第1次实验中,钩码上升高度h=0.1m,绳端移动距离s=0.3m,则绳子的有效段数,甲图中绳子的有效段数为3,故实验1是用甲图做的实验;同理可知实验2是用乙图做的实验,实验3是用甲图做的实验;
(2)第2次实验的机械效率:;
同理,第3次实验的机械效率:;
(3)通过实验1和实验2的数据分析可知,分别用甲、乙不同的滑轮组做实验,提升重力相同的物体,动滑轮的个数越多(实验2中动滑轮个数多),滑轮组的机械效率越低(实验2的机械效率低);
(4)由 (1)可知,实验1、3是用同一滑轮组做的实验,但提升物体的重力不同,由实验数据可知机械效率不同(第3次实验机械效率大),故可得出:使用同一滑轮组,增加物重,可以提高滑轮组的机械效率。
故答案为:(1)甲;(2)57%;83%;(3)越低;(4)增加物重。
【分析】(1)由实验中钩码上升高度h与绳端移动距离s的关系s=nh判断三次实验绳子的有效段数,确定实验对应的装置;
(2)由表中数据,根据求出后面2次实验的机械效率;
(3)比较实验1和实验2的相同的量和不同的量,由数据分析得出结论;
(4)在(1)的基础上,找出使用同一滑轮组的实验,找出不同的量,分析得出机械效率与不同量的关系。
五、计算题(共2小题,每小题8分,共16分
17.(2024九上·深圳开学考)环保部门购进一辆洒水车,装满水后整车质量为10t,车轮与地面的总接触面积为0.4m2。在一次洒水工作中,该车在10min内水平匀速行驶了6000m,受到的牵引力为3000N。取g=10N/kg,求:
(1)洒水车的行驶速度;
(2)洒水车牵引力所做的功;
(3)装满水的洒水车静止时,对水平路面的压强。
【答案】(1)解:洒水车行驶的速度为;
(2)解:洒水车牵引力所做的功为W=Fs=3000N×6000m=1.8×107J;
(3)解:装满水的洒水车静止时,对水平地面的压力等于洒水车总重,即F=G=mg=10×103kg×10N/kg =1×105N;
装满水的洒水车静止时,对水平路面的压强为。
【知识点】速度公式及其应用;压强的大小及其计算;功的计算及应用
【解析】【分析】(1)根据计算洒水车的行驶速度;
(2)根据W=Fs计算洒水车牵引力所做的功;
(3)装满水的洒水车静止时,根据F=G=mg求出洒水车对水平地面的压力,再根据计算洒水车对水平路面的压强。
18.(2024九上·深圳开学考)工人需把重600N的木箱A搬到高h=2m,长L=5m的斜面顶端。如图所示,工人站在斜面顶端,沿斜面向上用时20s将木箱A匀速直线从斜面底端拉到斜面顶端,已知拉力F为320N求:
(1)拉力F的功率大小;
(2)该斜面的机械效率是多少;
(3)木箱A在斜面上匀速直线运动时受到的摩擦力是多大。
【答案】(1)解:拉力F做的总功:W=FL=320N×5m=1600J,拉力做功的功率为;
(2)解:客服物体重力做的有用功:W有用=Gh= 600N×2m=1200J,该斜面的机械效率:;
(3)解:此过程中,克服摩擦做的额外功:W额外=W总-W有用=1600J-1200J=400J,由W额外=fL可得木箱A在斜面上匀速直线运动时受到的摩擦力:。
【知识点】斜面的机械效率;斜面基础分析
【解析】【分析】(1)利用W=Fs计算拉力F做的功,再利用计算拉力F的功率大小;
(2)利用W=Gh计算克服物体重力做的有用功,该斜面的机械效率等于有用功与总功的比值;
(3)此过程中,克服摩擦做的额外功W额外=W总-W有用,再利用W额外=fL计算木箱A在斜面上匀速直线运动时受到的摩擦力。
六、综合能力题(共2小题,每空1分,共13分
19.(2024九上·深圳开学考)珍珍观察到电风扇、台灯等有个大而重的底座,可使它们不易翻倒。物体的稳定程度(稳度)与哪些因素有关呢 她猜想:可能与物体所受的重力大小、重心高低及支持面的大小有关。如何比较物体的稳度大小呢 她发现,让不同的物体倾斜相同的角度时,有的物体翻倒,有的物体不翻倒,翻倒的说明其稳度较小。于是,她将物体放在表面粗糙的水平木板上,让木板绕O点转动,通过观察物体刚好翻倒时木板转过的角度的大小(物体不滑动),来比较物体稳度的大小,如图所示。在探究物体的稳度大小与物体重心高低的关系时,她制作了三块重相同、外形完全相同、重心高低不同的圆柱体,如图2中的甲、乙、丙所示。实验时,将它们依次放在木板上,分别记下让它们刚好翻倒时,木板转过的角度0的大小。实验记录如表。
(1)物体刚好翻倒时木板转过的角度0越小,间接反映了物体的稳度越 (选填“大”或“小”)。
(2)在以上探究稳度大小与重心高低关系的实验中,应控制物体所受的重力大小和 的大小不变,这种实验方法叫 法。
(3)实验现象表明,物体的重心越 ,其稳度 。
(4)依据以上结论,卡车装货时,应把重的货物装在 层(选填“上”或“下”),可使货物不易翻倒。
【答案】(1)小
(2)支持面;控制变量
(3)低;越高
(4)下
【知识点】控制变量法与探究性实验方案
【解析】【解答】(1)物体刚好翻倒时木板转过的角度0越小,间接反映了物体的稳度越小。
(2)在以上探究稳度大小与重心高低关系的实验中,应控制物体所受的重力大小和支持面的大小不变,这种实验方法叫控制变量法。
(3)由表中实验数据可知,物体的重心越低,其稳度越大。
(4)重心越低,稳度越大,物体越稳度,因此卡车装货时,应把重的货物装在下层,增加车的稳度,可使货物不易翻倒。
故答案为:(1)小;(2)支持面;控制变量;(3)低;越高;(4)下。
【分析】(1)越容易翻倒,稳度越小,在质量、支持面相同的情况下,物体刚好翻倒时木板转过的角度0越小,说明物体越容易翻倒,稳度越小。
(2)探究稳度大小与重心高低关系的实验中,应采用控制变量法,控制物体重力与支持面相等而物体重心高度不同进行实验。
(3)分析表中实验数据,根据实验现象得出实验结论。
(4)根据物体稳度与重心高度的关系,确定如何装货。
20.(2024九上·深圳开学考)阅读短文,回答问题:
蝙蝠与测速仪
蝙蝠是利用超声波的高手,它长有一双眼睛,视觉很差,被认为是动物界的“盲人”。为了研究蝙蝠如何在黑暗的夜晚捕食昆虫,17世纪末,意大利科学家将蝙蝠和猫头鹰一起放在完全黑暗的密室里。研究发现,蝙蝠能轻易地分辨方位、躲避障碍物,而猫头鹰会撞上障碍物。后来科学家通过实验发现,如果将蝙蝠的耳朵堵住,它就会丧失方向感,不能躲避障碍物。
直到1930年,哈佛大学的一位大学生才利用仪器探测到蝙蝠发出的是超声波,从而揭开了蝙蝠捕食之谜。原来,黑暗中飞行的蝙蝠通过鼻腔每秒发射10-20次超声波,这种声波可以探索到很小的障碍物,声波遇到障碍物后便会发生反射。蝙蝠根据接受到反射回来声音的方向和时间间隔,就能了解周围环境,辨别位置和捕食昆虫。这种利用声波在传播过程中有反射现象的原理探测物体方位和距离的方式叫回声定位。
科学家受到回声定位的启发,发明了超声波测速仪。图甲是公路上用超声波测速仪测量车速的示意图,测速仪每隔一定的时间发射一次超声波,显示屏上能显示发出和接收到的超声波信号,并能读出两个信号的时间差,从而测出被测物体的位置和速度。如果发出的超声波遇不到反射物,显示屏上只显示发出的超声波,如图乙中的P1、P2所示;如果测速仪正前方有一辆汽车,测速仪将接收到汽车反射回来的超声波,P1、P2的反射波n1、n2,如图丙所示。
(1)科学家将蝙蝠和猫头鹰一起放在完全黑暗的密室里,发现蝙蝠能轻易地分辨方位、躲避障碍物。这一过程属于科学探究中的____。
A.提出问题 B.猜想假设 C.进行实验 D.得出结论
(2)频率高于 Hz的声音叫作超声波,黑暗中飞行的蝙蝠通过鼻腔每秒发射10-20次超声波,人 (能/不能)听到这种声音。
(3)蝙蝠用来接收反射回来超声波的器官是____.。
A.眼睛 B.耳朵 C.鼻腔 D.嘴巴
(4)如果图乙和图丙中的P1、P2之间的时间间隔 t=0.5s,则测速仪每秒钟发射 次超声波,图丙中P1、n1之间的时间间隔t=0.2s,超声波在空气中传播速度是v=340m/s,可知超声波第一次反射时汽车离测速仪的距离为 m:
(5)图丙P2、n2之间的时间间隔t2小于之P1、n1之间间隔t1,由此可以判断图甲中汽车的运动情况是____.
A.静止 B.向左运动 C.向右运动 D.无法判断
【答案】(1)C
(2)20000;不能
(3)B
(4)2;34
(5)B
【知识点】回声测距离的应用;超声波与次声波;物理学方法
【解析】【解答】(1)科学家将蝙蝠和猫头鹰一起放在完全黑暗的密室里,发现蝙蝠能轻易地分辨方位、躲避障碍物。这一过程属于科学探究中的进行实验,故ABD错误,C正确;
故选C。
(2)人耳的听觉范围是20Hz-20000Hz,其中高于20000Hz的声波是超声波,低于20Hz的声波叫做次声波,人听不到次声波;
(3)蝙蝠用来接收反射超声波的器官是耳朵,故ACD错误,B正确;
故选:C。
(4)如果图乙和图丙中的p1、p2之间的时间间隔△t=0.5s,则测速仪每秒钟发射超声波次数为;
已知图丙中p1、n1之间的时间间隔t1=0.2s,则超声波第一次发射后到汽车接到p1时所用时间为,由得:超声波第一次发射后到汽车接到p1时,超声波通过的路程为
s=vt=340m/s×0.1s=34m;即超声波第一次发射时汽车离测速仪的距离为34m。
(5)已知t2故答案为:(1)C;(2)20000;不能;(3)B;(4)2;34;(5)B。
【分析】(1)科学探究的一般环节包括提出问题,假设问题,设计与分析,实验,检验实验,表达与交流。
(2)人耳的听觉范围是20Hz-20000Hz。
(3)根据各器官的作用即可判断。
(4)根据p1、p2之间的时间间隔即可求出每秒钟发射超声波的次数;根据p1、n1之间的时间,即超声波由发出到接收所需要的时间。从而可以求出超声波前后两次从测速仪汽车所用的时间,结合声速,进而可以求出汽车到测速仪之间的距离。
(5)超声波由发出到接收所需要的时间。从而可以求出超声波前后两次从测速仪汽车所用的时间,结合声速,进而可以求出前后两次汽车到测速仪之间的距离。
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