【初三物理】2025-2026年初三年级(上)期中备考宝典

文档属性

名称 【初三物理】2025-2026年初三年级(上)期中备考宝典
格式 zip
文件大小 6.7MB
资源类型 试卷
版本资源 苏科版
科目 物理
更新时间 2025-10-21 10:37:49

文档简介

初三年级第一学期期中考试备考——物理宝典
目录
第1讲 杠杆 2
第2讲 滑轮组 6
第3讲 功功率 9
第4讲 机械效率(实验) 12
第5讲 机械效率(计算) 15
第6讲 动能 势能 机械能 18
第7讲 内能 比热容 22
第8讲 机械能与内能的相互转化 25
第9讲 初识家用电器和电路 28
第10讲 电路的基本连接方式 31
第11讲 电流、电流表使用 33
第12讲 电压、电压表使用 35
杠杆
1.如图是教室壁挂式实物展台示意图,MN为展示台,PQ为连杆拉柱展示台,m为展示物。以下是展示台承载展示物时杠杆的示意图,其中正确的是( )

A. B.
C. D.
2.如图所示,裁纸刀在使用的时候,首先放好被裁剪的纸张,然后通过裁纸刀的把手向下用力进行裁剪。下列说法正确的是(  )

裁纸刀O点是动力的作用点
B.裁纸刀正常使用过程中,省力且省距离
C.在A点施加竖直向下的力时,力臂最大
D.在A点施加垂直OA向下的力裁剪时最省力
3.如图所示,是《天工开物》中记载的我国传统提水工具“桔槔”,用绳子系住一根直的硬棒的O点作为支点,A端挂有重为40N的石块,B端挂有重为20N的空桶,OA长为1.2m,OB长为0.6m。使用时,人向下拉绳放下空桶,装满重为100N的水后向上拉绳缓慢将桶提起。硬棒质量忽略不计,下列说法中正确的是(  )
A.向下拉绳放下空桶时桔槔为省力杠杆
B.向下拉绳放下空桶时拉力为
C.向上拉绳提起装满水的桶时桔槔为费力杠杆
D.向上拉绳提起装满水的桶时拉力为
4. 如图,小车从处于轻质杠杆OB的A点开始匀速向右运动,在B端竖直向上方向系一根不可伸缩的细绳使杠杆始终处于水平位置平衡。下列表示AB间的距离s和细绳的拉力F随时间t变化的关系图线中,可能正确的是(  )
A. B.
C. D.
5.某实验小组探究“杠杆平衡条件”的实验装置如图所示,每个钩码质量都相等。
(1)安装好装置后,杠杆静止在如图-1所示位置,此时杠杆 (选填“平衡”或“不平衡”);
(2)如图-2,此时杠杆处于平衡状态,如果在杠杆两端的钩码同时向靠近支点的方向移动一小格,杠杆将 (选填“依然平衡”“左端下降”或“右端下降”);
(3)实验中小明曾提出“力的作用点到支点的距离影响杠杆的平衡”。为判断这一观点是否正确,小华制作了一个密度均匀的圆盘(相当于杠杆),圆盘可以绕着圆心O转动(转轴阻力忽略不计),如图-3所示。他先在圆盘的C点挂上4个钩码,又在G点挂上一定数量的钩码后,圆盘在图示位置平衡,此时CD水平;接着他将挂在G点的钩码先后挂在 两个点又进行了两次实验,发现圆盘仍在图示位置平衡,则说明小明的观点是 (选填“正确”或“错误”)的。
6.如图所示的轻质杠杆OAB下悬挂一重物G,O为支点,现对轻质杠杆施加一拉力F使杠杆处于静止状态。请画出最小的拉力F以及阻力臂。
7.如图甲所示是教室里的学生座椅,图乙是它的侧面图,现要求在图乙中的C点用最小的力F使座椅绕A点开始逆时针转动,请画出此力的示意图及它的力臂。
如图甲是疫情期间的一块校园移动牌,简化图如图乙其中AB为竖直牌面,CD(水平)和BE(竖直)为支架,并且测得牌面长AB为150cm,宽为120cm,支架长度CE=ED=2BE=50cm,指示牌的质量为15kg(所有支架的受风面积忽略不计)。风对指示牌的作用点在AB中点,根据图示风向计算:刚好把D端吹离地面这一瞬间的风力F。(g=10N/kg)
【拓展】人的头颅可以看成杠杆。当头颅为竖直状态时,颈部肌肉的拉力为零;当头颅低下时,颈部肌肉会产生一定的拉力。为了研究颈部肌肉的拉力与低头角度大小的关系,我们可以建立一个头颅模型来模拟实验。如图甲所示,把人的颈椎简化成一个支点O,用1kg的头颅模型在重力作用下绕着这个支点O转动,A点为头颅模型的重心,B点为肌肉拉力的作用点。将细线的一端固定在B点,用弹簧测力计拉着细线可以模拟测量肌肉的拉力,头颅模型在转动过程中,细线拉力的方向始终垂直于OB,如图乙所示(拉力未画出)。也可以让头颅模型从竖直状态开始转动,通过实验记录出低头角度θ及细线拉力F的相关数据进行研究。小明同学在抬头或低头过程中,关于肌肉的拉力(动力)F1与阻力F2、动力臂l1、阻力臂l2、低头角度θ的变化关系,下列图像中正确的是(  )
A B C D
滑轮组
1.在创建文明城市的行动中,小明发现某球形石墩占用了盲道,于是他设计了以下三种方案将石墩移走;其中方案中的“桩”固定在地面上,且使用的绳子相同。关于这三种方案下
列说法正确的是(  )
A.采用方案二一定比方案一省力 B.方案一可以省力,但无法省功
C.方案二可以省功,但无法省力 D.使用机械一定比不使用机械省力
2.如图所示,分别用滑轮和滑轮组匀速提升同一重物G时,所用拉力分别为F1、F2、F3、F4,若不计绳重、动滑轮重及摩擦,则下列关系式正确的是(  )
A.F1F2>F3>F4
C.F43.如图所示,分别用拉力F1、F2将重为20N的物体匀速提升相同高度,每个滑轮重均为5N,不计绳重及绳与滑轮间的摩擦。下列说法正确的是(  )

A.拉力F1和F2的大小之比为2∶1
B.拉力F1和F2做功的大小之比为4∶5
C.物重增大10N,F1和F2都增大10N
D.增大物重,两个滑轮组的机械效率保持不变
4.如图甲,大人、男孩、女孩用两根相同圆木棍和一根绳子玩“比力气”的游戏,图乙是该游戏装置的示意图。绳的一端固定在一根木棍上,在两根木棍上绕几圈后女孩抓住绳的另一辆向外拉,大人、男孩则各握住一根木棍向外拉,女孩可以轻松把大人和男孩拉到一起(忽略绳与木棍之间的摩擦)。以下关于三人的拉力大小和运动距离的说法正确的是(  )
A.大人的拉力最大,女孩的运动距离最长
B.女孩的拉力最大,运动距离也最长
C.大人和男孩的拉力一样大,女孩的运动距离最长
D.三人的拉力一样大,运动距离一样长
5. 用如图所示的滑轮组匀速拉动重为100N 的物体A水平向左移动2m,A受到地面对它的摩擦力为30N(不计滑轮和绳重及滑轮与绳之间的摩擦),下列说法中正确的是(  )
A.拉力F为50N B.绳子自由端移动的距离为6m
C.A受到的摩擦力方向水平向左 D.拉力F为15N
6.如图所示,某建筑工人利用滑轮组提升水平地面上重900N,底面积为200cm2的方形货箱,货箱20s内匀速上升4m, 工人所用拉力F 为400N(不计绳重和摩擦),则(  )

人拉绳的速度为0.2m/s
动滑轮的重力为360N
这段时间拉力F 做功为3600J
当绳端拉力为200N 时,货箱对地面压强3×104Pa
7.如图所示,物体A、B的重分别为40N、20N,动滑轮重为10N,此时物体A在水平面上向右以2m/s做匀速直线运动,则下列说法正确的是(绳子和滑轮间的摩擦不计)(  )
A物体所受摩擦力方向水平向左大小为10N
B物体下落速度为1m/s
C.若用力F向左拉物体A,使物体A向左做匀速直线运动,所需力的大小为15N
D.若用F=15N向左拉物体A,可以使物体A向左做加速直线运动
8.小衡同学的最大拉力是400N,他想站在地上将重900N的物体提起2m,请你在图中选择可能的装置,帮他绕上绳子组成滑轮组解决问题(动滑轮重不计)(  )
A.只能选丁 B.只能选丙和丁
C.只能选乙、丙、丁 D.甲、乙、丙、丁都能选
9.作图题
(1)如题图所示是小华家的升降式晾衣架,请完成晾衣绳绕线,使得转动把手所需施加的力等于动滑轮、横杆、衣架以及所挂衣服总重力的(忽略绳索重量和摩擦力)。
(2)如图所示,小明用滑轮组提升重物,请用笔画线帮他画出滑轮组最省力的绕绳方法。
第3讲 功功率
1.下面四幅图中,力对物体不做功的是(  )

A.图甲:用力推小车水平运动 B.图乙:沿斜面拉动物体运动
C.图丙:将布袋从地面提上高台 D.图丁:用力搬石块,没有搬动
2.如图所示,将同一物体分别沿光滑斜面AB、AC()以相同的速度匀速拉到顶点A,施加的力分别为和,拉力做功分别为和,拉力做功的功率分别为和,则(  )
A. ,, B. ,,
C. ,, D. ,,
3.两个完全相同的滑轮,分别以图示两种方式,将重为G的物体以相同的速度匀速竖直提升相同高度,不计绳重和摩擦,甲、乙的机械效率为η1、η2,拉力F1、F2做的功分别为W1、W2,功率分别为P1、P2,下列判断正确的是(  )
A.F1=2F2 B.η1>η2 C.W1>W2 D.P1=P2
4.物体在同一水平面上做匀速直线运动,当物体运动路程与时间的关系图像如图甲时,受到的水平推力为F1;当物体运动的速度与时间的关系图像如图乙时,受到的水平推力为F2,两次推力的功率分别为P1、P2,则F1∶F2和P1∶P2分别为(  )
A.3∶5 9∶25 B.3∶5 1∶1 C.1∶1 6∶5 D.1∶1 3∶5
5.一货物在吊车钢索的拉力作用下,竖直向上运动,(不考虑空气阻力和钢索的重力),货物运动的路程一时间(s—t)图像如图所示,根据图像,下列判断正确的是(  )
A.4s时钢索的拉力大小大于8s时钢索的拉力大小
B.货物竖直向上运动时,4s时的动能小于10s时的动能
C.0~6s内钢索拉力做的功小于6~12s内钢索拉力做的功
D.0~6s内钢索拉力的功率大于6~12s内钢索拉力的功率
6.一个小球从A点由静止开始下落,速度越来越大,相继经过B,C两点,如图所示。若A、B两点间的距离等于B、C两点间的距离,则下列说法中正确的是( )
A.小球在下落过程中动能不变
B.小球在C点的重力势能大于在B点的重力势能
C.小球所受的重力在AB段做的功等于在BC段做的功
D.小球所受的重力在AB段做功的功率等于在BC段做功的功率
7.如图甲所示为四缸汽油发动机,制造时通过连杆把四个相同汽缸的活塞连在一根曲轴上,并使各汽缸的做功过程错开,在飞轮转动的半周里,都有一汽缸在做功,其他三个汽缸分别在做吸气、压缩和排气工作。如图乙所示,该汽油发动机的活塞的行程(即活塞上下运动的距离)L=10cm,每个汽缸在做功冲程时的燃气平均气体压力为6000N,若此四缸汽油发动机飞轮的转速为3600r/min,则该发动机的功率为(  )
A.36kW B.48kW C.60kW D.72kW
8.盘山公路属于简单机械中的斜面。开凿盘山路是为了在高度不变的情况下,增加山路的距离,实现 目的。若汽车沿盘山公路上山时发动机功率一定,则为了 牵引力要缓慢上行。(选填“增大”或“减小”)。
9.如图所示,质量为50kg的同学在做仰卧起坐运动。若该同学上半身的质量约为全身质量的40%,她在1min内做了40个仰卧起坐,每次上半身仰卧起坐重心上升的高度为0.3m,则她在1min内克服重力做的功为 J,功率为 W。
10.一辆汽车以恒定的输出功率在平直的公路上做直线运动,其v-t图像如图所示,在第10s时速度达到15m/s,通过的路程为80m。若在行驶过程中所受阻力不变,大小为4000N,则汽车匀速行驶时的功率为 W;在0-10s内汽车发动机产生的牵引力所做的功为 J。若该汽车的汽油机每秒钟对外做功15次,则飞轮转速为 r/min。某机械的铭牌上标记500W,则500W的物理意义是 。
11.我国将迎来75周年华诞,各种焰火将缤纷绽放,有一种质量为100g的叫做“高声”的焰火,其特点是不会爆炸,产生大小为自重5倍的恒定的推力,因其速度快产生啸叫声,这种焰火在运动时,受到的阻力与速度的关系如图所示。焰火能够达到的最大速度为___________,火药产生的推力对焰火做功的最大功率为___________W。(火药的质量不计,g取10N/kg)
试卷第1页,共3页
第4讲 机械效率(实验)
1.某小组在“测滑轮组机械效率的实验”中得到的数据如表所示,实验装置如图所示:
实验次数 钩码重G/N 钩码上升高度h/m 绳端拉力F/N 绳端移动距离s/m 机械效率
1 4 0.1 2.7 0.2
2 4 0.1 1.8 0.3
3 8 0.1 3.1 0.3
4 8 0.1 2.5 0.4 △
(1)实验中应沿竖直方向 拉动弹簧测力计,某同学在该实验中加速向上提升重物,所测滑轮组的机械效率会 (选填“偏大”、“偏小”或“不变”);
(2)通过比较 (填实验次数的序号)两次实验数据得出结论:使用同一滑轮组提升同一重物时,滑轮组的机械效率与绳子段数 (选填“有关”或“无关”);比较2、3两次实验得出结论:同一滑轮组, ,滑轮组的机械效率越高。
(3)第4次实验空格中数值为 ,分析可知:被提升物体所受的重力相同时,动滑轮越重,滑轮组的机械效率越 。
(4)同学们进一步研究实验过程,算出每一次实验中总功与有用功的差值,发现每一次都不同,可能是 ____________产生的额外功不同导致的;
(5)实验中使用了不同的滑轮组,还多次改变提升的物重来测量滑轮组的机械效率,目的是为了___________。
A.多次测量取平均值减小误差 B.获得多组数据归纳出物理规律
(6)若每个滑轮的重1N,第三次实验中克服摩擦做的额外功为 J(不计绳重)。
(7)另一实验小组改变动滑轮重,提升同一物体进行多次实验,获得数据并绘制出如图戊的与关系图像(忽略绳重和摩擦)。分析图像可知:被提升物体所受的重力相同时,动滑轮越重,滑轮组机械效率越 ;分析图像中的A点可知,此时被提升物体所受的重力是 N。
(8)若用不同滑轮组提升同一物体的效率分别为50%和90%(忽略绳重和摩擦),则两次滑轮组中的动滑轮重力之比为 。
2.某实验小组的同学们在探究“斜面的机械效率”实验时,用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动物块,收集了下表中的实验数据。
实验次数 斜面的倾斜程度 物块重力G/N 斜面高度h/m 拉力F/N 斜面长度s/m 机械效率η
1 较缓 5 0.2 2.4 1 41.7%
2 较陡 5 0.5 3.2 1 78.1%
3 最陡 5 0.7 4.3 1 81.4%
(1)第1次实验中,木块所受摩擦力为 N。
(2)分析表中的数据可得出:在其它条件一定时,斜面越缓越 力(选填“省”或“费”);斜面越陡,机械效率越 (选填“高”或“低”)。
(3)该小组又进行了第4次实验,他们在斜面上铺上棉布,使斜面变粗糙,保持斜面高和长分别是0.5m和1m,用弹簧测力计拉动同一物块沿斜面向上做匀速直线运动,读出此时弹簧测力计的示数为4.5N,他们测得这种情况下斜面的机械效率为 。把第4次与第 次测量结果相比较,还能得出:在其它条件一定时,斜面越粗糙,斜面的机械效率越 。
(4)当用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动物块时,物块所受的拉力 物块所受的摩擦力(选填“大于”、“小于”或“等于”)理由是 。
3.图甲是某居民楼前的无障碍通道,一位中年人正用轮椅推着他年迈的母亲缓缓上行,图乙是该通道斜面示意图。为了解中年人推轮椅时所用力的大小,小帅和小龙进行了探究。她们从斜面底端A点沿斜面确定了相距1m处的B点。(g取10N/kg)
(1)选用车轮与轮椅相同材质、花纹的小车为研究对象,在该通道斜面上进行了如下操作:
①正确使用弹簧测力计,测出小车重为2.0N;
②将弹簧测力计与斜面平行放置,然后沿斜面方向匀速拉动小车,如图乙所示,弹簧测力计示数为0.3N;
③计算出将小车从A点拉到B点的过程中,拉力所做的功为 J;利用斜面将小车从水平地面提升到B点时的机械效率为 ;
(2)她们在小车上逐渐添加重物,测出小车的总重G,测出沿该通道斜面上匀速拉动小车需要的力,计算出拉小车从A点到B点所做的功;计算出竖直向上将小车从水平地面提升到B点所做的功。以功为纵坐标,以小车总重为横坐标,建立平面直角坐标系,作出和与小车总重G的关系图像,分别如图丙中的线段a和b;
①由图像可知:用该通道斜面提升物体时的机械效率与物重 (有关,无关);
②由上面实验数据进行推算:若这位母亲和所坐的轮椅总质量为80kg,则中年人用沿着该通道斜面方向的力推轮椅匀速上坡时,推力的大小为 N,轮椅受到的摩擦力为 N;
(3)为了使轮椅使用者能更容易上坡,应将无障碍通道铺设更 (缓/陡)。
4.某班同学利用杠杆做了以下的实验:
Ⅰ:“探究杠杆的平衡条件”
(1)实验前没有挂钩码和弹簧测力计时,发现杠杆左端较低,要使其在水平位置平衡,应将杠杆左端的平衡螺母向 调节或将右端的平衡螺母向 调节,这一调节过程的目的是为了消除 ;
(2)在图中,杠杆水平平衡后,小强调节左边钩码的个数和位置,使杠杆水平平衡时,测出F1=1.2N,F2=1.5N;OA=30cm,OB=20cm.他将所得数据直接代入杠杆平衡条件的公式中,发现F1×OA和F2×OB并不相等,从而认为杠杆的平衡条件不一定是F1l1= F2l2。小强的失误是 ;
(3)在图中,若B处的钩码不变,小强将弹簧测力计由A处移到C(OC=10cm)处,施加一个竖直方向的力,使杠杆在水平位置平衡,则这个力的方向应为 ,大小为 N;
(4)在图中,若B处的钩码不变,小强不用弹簧测力计,在A处挂 N的钩码,杠杆在水平位置仍然平衡。
Ⅱ:“探究杠杆的机械效率”
如图所示装置,每个钩码的质量为m,O为支点。(支点处摩擦忽略不计)
(5)他将2只钩码悬挂在B点,在A点竖直向上匀速拉动弹簧测力计,拉力为F1,测得A、B两点上升的高度分别为h1、h2,则此次杠杆的机械效率为η= ;(用物理量的符号表示)
(6)他将2只钩码悬挂在B点,在C点竖直向上匀速拉动弹簧测力计,弹簧测力计的示数为F2,使B点上升高度仍为h2,此时杠杆的机械效率为η',则F2 F1,η’ η;(均选填“>”或“<”或“=”)
(7)他将2只钩码悬挂在C点,在A点竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使C点上升高度仍为h2,弹簧测力计的示数为F3,此时拉力F3做的功将 (选填“>”或“<”或“=”)第一次拉力F1做的功。
机械效率(计算)
1.下列有关机械做功、功率、机械效率的说法,正确的是(  )
A.效率越高的机械,功率越大 B.做功越多的机械,功率越大
C.做有用功越多的机械,效率越高 D.功率越大的机械,做功越快
2.如图,甲、乙两人用不同的装置,在相同时间内把质量相等的货物匀速提升到同一平台,不计绳重及滑轮的摩擦。下列说法正确的是(  )
A.甲做的有用功多 B.乙做的总功多
C.甲做总功的功率小 D.乙所用装置的机械效率大
3.如图1,用甲、乙两个滑轮组将同一物体匀速提升相同高度,拉力分别为、,此过程相关数据如图所示,则( )
A.两滑轮组绳子自由端移动距离相等 B.做的功比多
C.甲滑轮组的有用功大于乙滑轮组的有用功 D.乙滑轮组的机械效率为25%
4.为了研究机械效率与哪些因素有关,小明同学提出两个猜想:猜想一:机械效率是否与G物有关;猜想二:机械效率是否与G动有关。为了验证猜想,小明先用如图甲所示的装置不断改变G物,竖直向上匀速拉动弹簧测力计,计算并绘出η与G物关系如图乙(a)所示;然后换另一个不同重量的动滑轮,不断改变G物,计算并绘出η与G物关系如图乙(b)所示,根据图像他( )
A.只能验证猜想一
B.只能验证猜想二
C.既不能验证猜想一,也不能验证猜想二
D.既能验证猜想一,也能验证猜想二
5.如图所示,用两个完全相同的滑轮匀速提升重力相同的物体,不计轴处摩擦。其中省力的是 装置图,机械效率高的是 装置图。如图丙,将穿好的鞋带两端向两边拉扯,鞋帮就会收紧,达到省力的效果,这与简单机械中 (选填“杠杆”、“滑轮组”或“斜面”)的省力原理相同。
6.用图甲所示的滑轮组运送货物上楼,图乙记录了在整个过程中滑轮组的机械效率随货物重力增加而变化的图象(不计绳重和摩擦),分析可知动滑轮重为 N,当某次运送重为200N的货物时,绳子的拉力F= N,滑轮的机械效率为 %。
7.小金用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率。实验时竖直向上拉动杠杆,使挂在杠杆下面的钩码缓慢上升。重为5N的钩码挂在A点时,人的拉力F为4N,钩码上升0.3m时,动力作用点C上升0.5m。则此时机械效率η1为 ;小金为了进一步研究杠杆的机械效率与哪些因素有关,仍用该实验装置,将钩码移到B点,再次缓慢提升杠杆,使动力作用点C仍然上升0.5m。问:有用功与第一次相比 (选填“变大”变小”或“不变”);额外功与第一次相比 (选填“变大”“变小”或“不变”)。此时的机械效率η2 η1(选填“大手”、“小于”或“等于”)。
8.抛石机是古人常用的重型攻城武器之一,如图甲所示,抛石机炮架上方横置一个可以转动的轴,固定在轴上的长杆称为“梢”。小强利用一次性筷子、勺子、细线、金属环等制作了抛石机模型,如图乙所示:手指竖直向下拉动细线下的金属环,使模型的“梢”水平平衡.用重力为0.712N的正方体实心铜块作为“炮弹”,轴到铜块的距离为30cm,轴到细线的距离为10cm。
(1)图乙中,“梢”实质是一个 (选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆;为了减少抛石机对守城士兵的直接伤害,修筑城墙时应适当 (选填“高”或“矮”)一些。
(2)小强在发射调试时,“梢”在0.1s的时间内从水平位置开始旋转了90°,铜块恰好离开勺子,该过程中模型克服铜块重力做功的功率为 W。
(3)小强在发射调试时,对金属环的力恒为2.67N,方向竖直向下,则机械效率为 %。
(4)为使“炮弹”抛更远,请你写出一条建议: 。
9.阅读材料,回答问题。 螺旋在生产生活中的应用
根据斜面可以省力的原理,人们在生活中发明了螺旋状的机械工具,如螺栓、螺钉、螺旋千斤顶等(如图所示),螺旋千斤顶又称机械式千斤顶,是通过人力旋转手柄,使螺杆上升,从而达到将重物举起的目的。普通螺旋千斤顶靠螺纹自锁作用支持重物,最大起重量能达 10 吨,且构造简单,但传动效率低,返程慢。
(1)盘山公路也可以看成一种螺旋,其目的主要是为了省______,但不能省______;
(2)使用螺旋千斤顶时,如果人始终垂直于手柄用力为 F 且作用点离螺杆中心的距离为 L,每旋转 1 圈,螺杆将质量为 m 的重物上举的高度为 h,则螺旋千斤顶的机械效率用字母表示为 ______。当升起同一重物时,能提高螺旋千斤顶效率的主要办法是______(选填“加润滑油”或“加长手柄”)。
动能 势能 机械能
1.如图所示是荡秋千的简化模型,摆球从A 点由静止释放,到达 D 点后返回,B、C 两点等高,下列说法正确的是(  )
A.球在B、C 两点的机械能相等 B.摆球到达D点时处于平衡状态
C.球从O 点到C 点的过程中机械能减少 D.球从D 点到C 点的过程中动能减少
2.如图所示,铅球从出手(a点)到将要落地(c点)的过程中,不计空气阻力。关于铅球离开手后的运动过程,下列说法中正确的是( )
A.铅球上升(a→b)过程中,运动员对铅球做功
B.a、b、c三点中,出手时a点速度大于c点的速度
C.铅球运动到最高点(b点)时,其动能为零
D.铅球下落过程中,重力势能转化为动能
3.手机具有录音和显示波形的功能。某乒乓球爱好者将一乒乓球从一定高度由静止释放,利用手机记录下乒乓球碰撞台面发出的声音,其波形随时间的变化如图所示。下列说法正确的是(  )
A.每次发声的时间间隔相等 B.整个过程中乒乓球的机械能不变
C.乒乓球每次弹起时的动能依次减小 D.乒乓球每次与台面碰撞的最大形变程度相同
4.如图甲所示,将一个带孔的金属球和一根弹簧套在铁架台的金属杆上,现将小球提到A点后松手,小球的高度随时间变化情况如图乙所示,下列说法正确的是(  )
A.弹簧的原长为50cm B.过程中,小球的动能先增大后减小
C.过程中,小球减少的机械能等于弹簧增加的弹性势能
D.小球在时刻的动能大于在时刻的动能
5.建高楼时首先要打好地基,原来相同高度的相同地桩,经打击后某一瞬间时三个地桩所处的位置如图所示,如果A、B两锤的质量相同,则刚开始下落时, 锤的高度要高一些,如果B、C两锤刚下落时的高度相同,则 锤的质量要小一些,打桩时,B锤把地打得最深,则B锤具有的重力势能 (选填“一定”或“不一定”)大.
6.如图甲为“会跳的卡片”,A为卡片外侧,B为卡片内侧,实验时应把 (选填“A”或“B”)面朝下紧贴桌面,压平后松手,卡片会跳起来。图乙、丙是用相同的橡皮筋,相同的卡片制成的,且剪开豁口的深度也是相同的,实验时分别将它们在桌面上压平之后松开手, (选填“乙”或“丙”)卡片可以弹跳得更高一些,这是因为其橡皮筋的 能较大。
7.图中AOB是光滑的轨道,A点的高度大于B点的高度,小球从A点由静止自由滑下,沿轨道AOB到达后离开(不计空气阻力), 从A点到O点的过程中 能转化为动能,离开B后它的运动轨迹最符合实际的是 (选填“a”、“b”或“c”),整个过程小球的机械能 (选填“增加”、“不变”或“减少”)。
8.如图所示,完全相同的甲、乙两小球,甲球由橡皮筋系住,乙球由细线系住,都从水平位置由静止开始释放。当两球到达悬点正下方A点时,橡皮筋长度恰好与细绳长度相等,不考虑橡皮筋重、绳重及空气阻力大小,则该过程中,乙球的 能转化为 能,两小球下落到A点时两球的机械能E甲 E乙(选填“>”、“<”或“=”)
9.为探究影响动能大小的因素,老师设计了如图甲乙所示的实验方案。
(1)图甲探究的是动能与 的关系,实验中通过 来比较小球动能的大小;
(2)在完成甲实验的第二步操作时,木块被撞后滑出木板,为使木块不滑出木板,对甲实验的第二步操作应采取的方法是 ;
A.适当降低钢球的高度 B.换用一个较重的木块
(3)实验结束后,各小组对实验提出各种改进方案:
①小明认为在“探究动能与速度关系”的实验中,可以撤走木块并使用足够长的木板,记录小球在相同表面上滑行直到静止的距离。你认为小明的实验方案是否合理 (选填“合理”或“不合理”);
②小虎利用图丙装置做“探究动能与质量关系”实验,通过观察小球撞击上端固定的相同塑料软片,通过比较撞击的软片数目来比较小球的动能大小。小华指出此装置不适合体积不同的小球做实验,原因是 ;
③小刚设计了丁图所示的装置进行实验。
A.若用同一小球将同一弹簧压缩不同程度后静止释放,撞击同一木块,将木块撞出一段距离,可以研究小球的动能大小与 (选填“质量”、“速度”或“质量和速度”)的关系;
B.若用A.B两个质量不同的小球(mA>mB)将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放,同一木块受到撞击后相应移动距离sA sB(选填“>”、“<”或“=”);
(4)小明认为还可以通过甲、乙两图探究物体重力势能的影响因素,他的设想是 (选填“可行”或“不可行”)的。
10.在探究“重力势能的大小与哪些因素有关”的实验中,重物A、B、C的质量关系为mA=mB(1)重物自由下落打击木桩,通过观察木桩陷入沙中的深度判断 (选填“重物”或“木桩”)的重力势能大小;
(2)比较 (选填“AB”、“BC”或“AC”)两个重物将木桩打入沙中的深度,可判断重力势能的大小和重物下落高度的关系,得出的结论是:当重物质量相同时,高度越高,重力势能越 (选填“大”或“小”);
(3)结合(2)中的实验结论,通过比较B和C两个重物将木桩打入沙中的深度,我们 (选填“能”或“不能”)得出物体的重力势能与其质量有关的结论;
(4)如图丙所示,是某一重物从某高度处由静止下落的过程中,下落高度与时间的关系图。在下面的四个选项中,描述重力对该重物做功大小与下落时间关系最接近正确的图线是_________;
A.B. C. D.
(5)结合本实验和所学知识,分析图丁所示的水坝,水力发电机安装在 (选填“C”或“D”)位置较为合理;水力发电站、风力发电站等都是有效地利用了绿色能源,最终将其他形式的能量转化成 能。
内能 比热容
1.如图所示神舟十六号返回舱进入大气层,与大气摩擦形成高温“火球”进入黑障区。下列改变内能的方式与“火球”的形成原理相同的是( )
A.烧水水温升高 B.铁丝来回快速弯折,弯折处温度升高
C.暖风机使房间温度升高 D.向手哈气取暖
2.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风。如图为海陆风示意图,此图表示的昼夜状况和风向是(  )
A.白天,海风 B.夜晚,陆风 C.夜晚,海风 D.白天,陆风
3.甲物体的质量为2kg,乙、丙两物体质量均为1kg,三个物体温度均升高1℃,吸收的热量如图所示,下列说法正确的是(  )
A.甲的比热容比乙的大
B.温度均降低1℃时,乙比甲放出的热量多
C.甲的比热容为2400 J/(kg·℃)
D.温度升高1℃,甲、丙的比热容之比为1∶2
4.如图所示是从机械能、内能和化学能出发,整理的第12章“机械能和内能”的单元知识结构图,图中①②③处依次填写的内容是(  )

A.单摆、扩散、热值 B.温度计、燃烧、比热容
C.火箭、热传递、做功 D.热机、做功、热传递
5.如图是用相同的加热装置对质量相等的a、b、c三种物质加热时它们的温度随时间变化的图像。下列对图像的分析正确的是(  )
A.加热过程中通过做功改变了它们的内能
B.c的吸热能力大于b
C.温度从T1升至T2时,a吸收的热量比b多
D.t1~t2时间内物质a的温度不变,内能不变
6.常用液氢用作火箭燃料,是因为氢的 大;2021年9月17日神舟12号返回舱载着三名航天员返回地球,返回过程中舱体与空气剧烈摩擦使其底部温度高达上千摄氏度,这是通过 方式改变了返回舱的内能;返回舱的表面会涂有的“烧蚀层”物质,在遇到高温时会发生熔化、汽化现象,这些现象 (选填“吸收”或“放出”)热量可以保证飞船温度不至于太高。
如图甲所示,用力将活塞迅速下压,玻璃筒内硝化棉燃烧起来,活塞下压过程能量是由机械能转化为 能,该过程的能量转化过程与图 (乙/丙)所示热机工作冲程相同。若该热机飞轮转速1200r/min,则热机每秒完成 个冲程。为了降低汽油机汽缸的温度,汽缸外有一个水箱体,使汽缸被水包围着,这样是通过 的方式减少汽缸的内能。
8.如图所示,甲、乙、丙三图中的装置完全相同。燃料的质量都是10g,烧杯内的液体质量和初温也相同。
(1)该实验装置要 (自上而下/自下而上)安装,安装铁圈A时酒精灯 (需要/不需要)点燃,图中还需要的测量工具是 。
(2)比较不同燃料的热值,应选择 两图进行实验,实验时通过观察 比较两种燃料的热值大小(加热时间/液体升高的温度);选择合适装置加热一段时间后,当燃料分别燃尽时(不计热量损失),记下了各个时刻烧杯中液体温度,绘制了温度-时间图象(如图丁),则可初步判断燃料1与燃料2热值之比为 。
(3)比较不同物质的比热容,应选择 两图进行实验,并通过观察 反映物体吸热的多少(加热时间/液体升高的温度);选择合适装置加热相同一段时间后,绘制出温度-时间图象(如图戊),由图象可比较出液体a、b的比热容之比是 。
机械能与内能的相互转化
1.如图所示,是最新一款无人驾驶汽车原型图。该款车以某速度在一段平直的公路上匀速行驶了一段距离,消耗汽油2kg。汽油的热值为4.5×107 J/kg,c=4.2×103 J/(kg·℃),那么,在这段运动过程中,求:
(1)汽油完全燃烧放出的热量是多少J
(2)假设该汽车在这次行驶过程中,发动机排出的废气带走的能量占汽油完全燃烧放出的热量的42%,在1标准大气压下,这些废气带走的能量全部被质量为900kg,初温为20℃的水吸收,水升高的温度是多少
2.正午,小明对水面获取太阳的能量情况进行研究,他将装有400g水的盘子放在室外平台上,经阳光照射10min,水温升高了2.5℃,不计水的蒸发(水的比热容是4.2×103J/(kg﹒℃))。
(1)该过程水吸收的热量是多少?
(2)若照射到盘中水面上太阳能的功率为25W,水获取太阳能的效率是多大?

3.如图,小明的家里安装了即热式天然气热水器,他想估测热水器的加热效率。打开热水器,用温度计测得热水器进水管的水温为,出水管的水温为,放出热水后,消耗天然气的体积为。[]求:
(1)水吸收的热量;
(2)天然气完全燃烧放出的热量;
(3)热水器的加热效率。
4.阅读短文,回答问题。
汽车的刹车系统
目前大多数汽车刹车采用油压制动,其原理是驾驶员踩下刹车踏板,向刹车总泵中的刹车油施加压力,通过管路传递到每个车轮刹车卡钳的活塞上,卡钳夹紧刹车盘从而产生巨大摩擦力令车辆减速。从时速100公里到静止可能只需要几秒而已,可见刹车系统承受着巨大的负荷。油压制动刹车时消耗的动能最终被释放掉,形成了能源的浪费,为节约能源,现在的混合动力汽车采用再生制动器,它能把汽车刹车制动时消耗的动能转化为电能储存在蓄电池中,同时产生汽车所需的制动力,从而有效减少了汽车的燃油消耗和制动器摩擦片的磨损。储能效率是指汽车正常行驶时关闭发动机,直至汽车停止的过程中,通过发电机将动能转化为电能的效率。
(1)再生制动器将动能转化为电能进行储存,此时蓄电池相当于电路中的 ;
(2)汽车在行驶过程中,很多部位会发热,如:①汽车排气管发烫;②轮胎发热;③刹车片发热;④水箱中的水变热,其中属于通过做功改变内能的是___________;
A.①②③④ B.②③ C.①③ D.②④
(3)如果汽车在制动时产生恒定的刹车阻力为1.0×104N,该制动过程中汽车行驶的路程与时间的关系如图甲所示,则在0~0.5s内汽车克服刹车阻力所做的功为 J;
(4)某次测试中,先让汽车正常行驶,然后关闭发动机,分别测出开启和关闭再生制动器两种情况下汽车通过的路程s与对应的速度大小v,计算出动能Ek,画出Ek随s变化的图像如图乙所示,则图中表示未开启再生制动器的图线是 ;
(5)若汽车正常行驶时的动能为3×105J,某时刻关闭发动机,并同时开启再生制动器,由图像可知最终有 J的动能转化为内能;
(6)由图象可以求出此次测试中的储能效率为 。
阅读短文,回答文后问题。
混合动力汽车
如图甲是我国自主研制生产的一种环保混合动力实验汽车。启动时,内燃机不工作,车内蓄电池输出能量;当高速行驶或蓄电池储存电能过低时,内燃机启动,既可以向车轮输出能量,同时可以向蓄电池充电;当车辆需要全力加速时,内燃机、蓄电池可以同时向车轮输出能量。
测试人员驾驶该车在平直公路上以50km/h的速度匀速行驶1h,观察仪表盘,发现这段时间内燃机消耗燃油10kg,蓄电池储存的能量由最大值的60%增大至最大值。该车行驶时所受阻力f和车速v的关系如图乙所示,蓄电池储存的最大能量为1.0×108 J。(汽油的热值为4.6×107 J/kg)
(1)当高速行驶或蓄电池储存电能过低时内燃机启动,既可以向蓄电池充电,也可以将燃料燃烧的内能转化为车辆行驶的 ;
(2)车辆行驶过程中轮胎发热,其内能 (增大/减小/不变),汽车冷却系统用水来冷却,这是利用水的 大;
(3)根据图乙可知,在此测试过程中,该车牵引力做的功是 J;
(4)在交通运输中,常用“客运效率”来反映交通工具的某项效能,“客运效率”指每消耗单位能量时对应的载客数和行驶路程的乘积,即。1人骑电动自行车,每消耗106 J的能量可行驶20km,则此电动自行车与这辆汽车(测试过程车内有2人)的客运效率之比是 。
(北京知人善教·激发兴趣·塑造能力 引发成长动力
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初识家用电器和电路
1.电路和水路有许多相似之处,如图所示,在电路中和水路中的水泵作用相似的是(  )

A.开关 B.用电器 C.电源 D.导线
2. 某同学按图接好电路,闭合开关 S1、S2 后发现,灯 L1 亮、灯 L2 却不亮,下列情况中不可能的是(  )
A.灯泡 L2 两接线柱相碰 B.L2 灯丝已断
C.L2 接触不良 D.S2 接触不良
3. 如图所示,1746年700名修道士手拉手排成一排,感受到了电流。经过每个修道士的电流 (选填“逐渐变小”、“逐渐变大”或“一样大”),电流转瞬即逝,是因为莱顿瓶不是真正意义上的 。
如图所示,课外小组同学们将铜片和锌片插入柠檬或橙子中,就制成了一个水果电池。在用橙子做电池时,把铜片、锌片插入其中,用导线将电流表的两个接线柱分别连在铜片和锌片上,观察到电流表指针发生了偏转,如图所示。由此可知:水果电池实现的是 能转化为电能。铜片是橙子电池的 极(正/负)。如果想控制这个电路的通断,还需在电路中安装 ,电路中电流的方向为 (选填“由铜片经二极管到锌片”或“由锌片经二极管到铜片”)。
5.如图所示,充电宝甲正在主机内被充电,充电宝乙刚被取出,充电宝丙正在为手机充电。此时,充电宝 是用电器;充电宝是 电源(均选填“甲”、“乙”、“丙”);在给手机充电时,电能转化为锂电池的 能。
6. 一些家用电器的内部结构中常常装有控制开关,这些开关一般与相应的用电器 联。还有一些家用电器内部又分成好几个不同的工作部分,如双桶洗衣机分洗涤侧和脱水侧,分别由两个电动机来工作,根据你的经验,这两个电动机应该是 联的。再如电冰箱内有压缩机(不连续工作),冰箱内还常装有电灯,那么如果你要想探究它们是什么连接关系,应该是在压缩机 时(填“工作”或“不工作”)。
7.如图所示是一种定时课间音乐播放装置的原理图。“播放器”是有电流通过时会播放音乐的装置;“定时开关”是到达设定时间会自动断开的开关。闭合开关S,当“定时开关”处于断开状态时,播放器 (填“会”或“不会”)播放音乐;到上课时间,“定时开关”处于 (填“闭合”或“断开”)状态。
8.(1)根据如图所示的电路图,用笔划线代替导线连接实物电路。
(2)请根据如图所示实物图,在虚线框内画出对应的电路图。
9.小萱和小凯先后进行“连接串联电路”和“连接并联电路”两个实验,实验如图所示。
(1)按照图甲连接好电路后闭合开关S,小萱发现L1、L2两只灯泡都不亮,他们用手按一下灯泡L1,两灯均不亮,再按一下灯泡L2,两灯都亮,松开手两灯又不亮,则故障可能是___________;
A.L1灯丝断了 B.L2灯丝断了 C.L1短路 D.L2与灯座接触不良
(2)小凯连接了如图乙所示电路,闭合开关前小萱检查电路,发现电路存在 (选填“断路”或“短路”)现象;
(3)小凯在连接并联电路时,当他把最后一根导线连好时,两灯泡就发光了,则小凯的操作存在的问题 。
(4)对于这个电路,只须去掉一根导线,就能成为两灯串联的正确电路。去掉的导线是 。
(5)仍对这个电路,只须改动一个连接点,就能成为两灯并联的正确电路。改动的方法是将导线 的F接点改接 (选填A、B、C、D或E)接线柱。
电路的基本连接方式
1.电热蚊香器是一种常用的除蚊工具,当蚊香器接上电源,需要闭合开关S,才能使指示灯L发光,发热体工作。现由于某种原因指示灯断路不亮,但发热体依然能正常工作。则下列电路连接方式符合要求的是(  )
A. B.
C. D.
2. 如图所示的电路中,电源电压恒定,A、B、C 是三只相同的小灯泡,则(  )
A.当 S1 断开,S2 闭合时,只有 A、B 灯发光
B.当 S1、S2 都闭合时,只有 B、C 两灯均发光
C.当 S1 闭合,S2 断开时,只有 C 灯发光
D.当 S1、S2 都断开时,没有灯发光
3.如图,当开关S闭合时灯L1发光,L2不亮,则发生故障的原因可能是(  )

L1被短路 B.L2被短路 C.L1灯丝断了 D.L2灯丝断了
4.在进行英语听力考试时,各教室相同的有线扬声器总是同时开始播放,同时束播放,关于各教室中有线扬声器的电路,下列说法中正确的是(  )
A.一定是串联 B.一定是并联
C.串联、并联都可行 D.无法判断
5.关于生活中的一些电路连接,下列判断不正确的是(  )
A.蝶湖公园的路灯,晚上同时亮,早上同时灭,所以路灯间是串联的
B.教室里的日光灯与控制它的开关是串联的
C.教室墙上的三眼插座和日光灯是并联的
D.教室外楼道的电灯是由声控开关和光控开关共同控制的,只有在天暗并且有声音时才能亮,所以声控开关、光控开关及灯是串联的
6.如图所示电路,当闭合开关 时,灯 L1和 L2串联;当闭合开关 时, 灯L1和 L2并联;从安全角度考虑,不能同时闭合开关 。
7. (1)如图所示,请用笔画线代替导线,在图中将两个灯泡、开关连成并联电路,开关控制整个电路。
(2)设计一个病床呼叫电路.要求:开关S1控制指示灯L1和电铃;开关S2控制指示灯L2和电铃.请在图中连线,形成符合要求的完整电路图.
8、用如图所示的电路探究并联电路特点,闭合所有开关,发现:
现象1:灯L1发光:现象2:灯L2不发光。
对此现象的原因有以下三种猜想:
猜想1:干路上某根导线断路 猜想2:灯L2的灯丝断路 猜想3:灯L2支路某根导线断路
(1)根据现象 (填数字)可以判断猜想1是错误的;
(2)若灯L2不发光的原因是由猜想2或猜想3引起的,用以下两种方法可以验证:
方法1:不添加器材且不拆除导线。具体操作是: ;
方法2:在干路上串联一个滑动变阻器,再用一根完好的导线接在L2的A、B两端,闭合所有开关,若观察到现象 ,则猜想 (填数字)正确。
试卷第1页,共3页
电流、电流表使用
如图所示的电路中,开关闭合后,要损坏电流表的是(  )
A. B.
C. D.
2. 如图所示的电路中,当闭合开关后,两个电流表指针偏转均为图乙所示,则通过灯泡和中的电流分别为
A.1.3A,0.26A B.1.04A,0.26A
C.0.23A,1.06A D.0.26A,1.04A
3.如图所示,开关S闭合后,甲、乙两电流表的示数分别为0.18A和0.16A,造成两个电流表示数不同的原因可能是(  )
A.电流表使用前未调零的缘故 B.灯泡和的规格不同
C.电流表在电路中的位置不同 D.灯泡和在电路中的位置不同
左、右两灯分别代表小汽车的左、右转向灯,请你用笔画线完成图中用单刀双掷开关控制这两盏灯的电路;
(3)根据如图所示的电路实物图,在右侧方框内画出对应的电路图。
小通和小艺一起做“探究并联电路中电流的规律”实验。
(1)小通提醒小艺在拆接电路时,开关必须断开,这样做的目的是防止连接电路时因电路发生 (填“短路”或“断路”)时因电流过大烧坏电流表;
(2)图甲是他们设计的电路图,图乙是他们测量电流时连接的实验电路,此时电流表测量的是 (填“A”“B”或“C”)处的电流;
(3)小艺在图丙中测量A处的电流,改接电路后,闭合开关时发现电流表的指针如丁图,出现这种情况的原因是 ,调整后测出了A处的电流;
(4)他们测出A、B、C三处的电流IA、IB、IC如下表所示,小艺发现A、B两个支路的电流是相等的,但她发现其他组同学的测量支路电流并不相等,你认为造成两个支路的电流是相等的原因是 。
位置 A B C
电流/A 0.24 0.24 0.48
电压、电压表使用
1.关于电流表和电压表的使用,下列说法中错误的是( )
A.测量电压时,电压表必须与被测电路并联
B.测量电流时,电流表必须与被测电路串联
C.不管是电流表还是电压表,连接时必须使电流“+”入“-”出
D.电压表的量程改变后,每小格表示的值仍保持不变
2.在如图甲所示的电路中,开关由断开到闭合电压变示数 (选填“变大”、“不变”或“变小”)开关闭合时电压表测的是 两端的电压。若开关闭合后只有一灯不亮,已知电路中仅有一处故障,且只发生在灯L1、L2上,开关S闭合前后,电压表示数不变。此时电压表的读数(如图乙)为 V;电路故障为 。
3.如图所示电路,开关S闭合时,规格相同的灯泡、均能发光,图中甲、乙、丙为电表,粗心的小明在读数时只在纸上记录了如图所示数字,下列说法中正确的是(  )
A.和串联,电路中的电流为0.6A,、两端的电压分别为0.3V、1.2V
B.和串联,甲、乙、丙示数分别为0.3A、0.6V、1.2V
C.和并联,甲、乙、丙示数分别为0.6V、1.2A、0.3A
D.和并联,电源电压为1.2V,通过、的电流分别为0.3A、0.6A
4. 一个同学设计出如图甲的电路,电源电压保持不变。只闭合开关S1,电压表示数如图乙所示。再闭合开关S2,两电流表的指针均如图丙所示。则开关S2由断开到闭合后,电压表的示数为 V;当闭合开关S1、S2时,通过灯L1的电流为 A。
5.图中的圈里填上适当的电表符号,当开关闭合时电路能正常工作。
6.小明同学用图所示电路探究“串联电路电压规律”:
(1)在连接电路的过程中,开关应该 (选填“断开”或“闭合”);
(2)若小明在检查连接好的电路时,发现电压表指针如图乙所示,其原因是 ;若闭合开关后发现电压表的指针仍如图乙所示,其原因是 ;
(3)实验中发现两个小灯泡,一个很亮,一个发光微弱,造成这种现象的原因可能是 ;
A.通过两个灯泡的电流大小不同 B.发光微弱的灯泡的灯丝断了
C.灯泡的规格不同 D.发光微弱的灯泡被短路
(4)测量L2的电压时,小明连接了如图丙所示的电路,小明发现电压表的示数始终为3V,请你在图丙上改动一根线的连接,帮助小明完成对L2两端的电压的测量。(在改动的线旁上打×,再用笔画出正确的接线)
(5)小明接下来又进行了几次实验,他这样做的主要目的是 (填序号)。
①寻找普遍规律 ②减小实验误差
(北京)股份有限公司《期中备考宝典1》参考答案
1.A
【详解】如图所示,N点为支点,连杆拉柱PQ对展示台的拉力为动力F1,展示物m对展示台的压力为阻力F2,故A正确,BCD错误。
故选A。
2.D
【详解】A.由图可知,用裁纸刀裁纸过程中,裁纸刀绕着O点转动,故O点为支点,故A错误;
B.裁纸刀正常使用过程中动力臂大于阻力臂是省力杠杆,省力但费距离,故B错误;
CD.在A点施加垂直OA向下的力裁剪时动力臂最大,最省力,故C错误,D正确。
故选D。
3.D
【详解】A.向下拉绳放下空桶时,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故A错误;
B.向下拉绳放下空桶时,根据杠杆的平衡条件可知
G石·OA=(G桶+F)·OB

40N×1.2m=(20N+F)×0.6m
解之可得:F=60N,故B错误;
C.向上拉绳提起装满水的桶时,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故C错误;
D.向上拉绳提起装满水的桶时,根据杠杆的平衡条件可知:
G石·OA=(G桶+G水-Fˊ)·OB

40N×1.2m=(20N+100N-Fˊ)×0.6m
解得Fˊ=40N,故D正确。
故选D。
4.D
【详解】AB.AB间的距离s为
s=OB-OA= OB -vt
由于OB是一个定值,速度不变,则s随t的增大而减小,且是一条直线,故AB错误;
CD.杠杆始终处于水平位置平衡,根据杠杆平衡的条件可知
F×OB=G×(OA+vt)
则有
F和t符合一次函数关系,故C错误,D正确。
故选D。
5. 平衡 右端下降 D、N 错误
【详解】(1)[1]静止和匀速转动是杠杆的平衡状态,杠杆静止在如图-1所示位置,此时杠杆平衡。
(2)[2]设一个钩码重力为,杠杆上一格的长度为,将杠杆两端的钩码同时向靠近支点的方向移动一小格,则杠杆左端为
右端为
所以右端下降。
(3)[3][4]在G点时力的作用线上的N、D两点,此时力臂的长度没有发生改变,此时杠杆可以保持平衡,因此可以说明这个结论是错误的。因为挂在D点时,这时力的作用点到支点的距离发生了改变,但是杠杆仍然能保持平衡,因此可以说明小明的观点是错误的。
6.
【详解】重物通过绳子对杠杆向下的拉力为阻力,沿绳子方向竖直向下作出阻力F2示意图,然后从支点O向F2的作用线作垂线段就是阻力臂F2的力臂l2;由杠杆平衡条件F1l1=F2l2可知,在阻力和阻力臂的乘积一定时,动力臂越长,动力越小;图中支点在O点,因此OB作为动力臂最长,过B点作垂直于OB且向上的最小动力F的示意图。如图所示
7.
【详解】要求在图乙中的C点用最小的力F使座椅绕A点开始逆时针转动,则根据杠杆平衡条件可知,力最小,力臂最长,座椅绕A点转动,则A为支点,连接AC,以AC作为力臂时,力臂最长,过C点作与AC垂直的直线为力的作用线,因为座椅绕A点转动,所以力的方向为向左上的方向,如图所示:
8.75N
【详解】根据题意可知,当指示牌刚好把D端吹离地面时,以C点为支点可构建杠杆模型;重力G为阻力,对应力臂为CE;风力F为动力,对应力臂为
AB+BE
根据杠杆平衡条件可得
G·CE=F·(AB+BE)
mg·CE=F·(AB+BE)
代入数据有
15kg×10N/kg×50cm=F×(×150cm+25cm)
F=75N
答:刚好把D端吹离地面这一瞬间的风力是75N。
【拓展】B
【详解】AD.根据F1l1=F2l2可知,由于头颅模型的重力不变,动力臂l1在模型中是固定长度OB,即阻力F2、l1是不变化的,所以无论F1多大,F2、l1都是不变化的;故AD错误;
低头角度θ增大时,阻力臂l2会随着低头角度的增大而增大,根据杠杆平衡条件F1l1=F2l2,当l1及F2不变时,F1应随l2的增大而增大,故B正确,
C.选项图中动力F1与θ的关系应呈现上升趋势,但阻力臂大小的变化与角度的变化并不成正比(通过勾股定理分析,如60度时的阻力臂也不是30度时的两倍),故C错误。
故选B。
《期中备考宝典2》参考答案
1.B
【详解】A.方案一利用动滑轮原理,可以省力,方案二利用定滑轮原理,既不省力也不费力,所以方案一比方案二省力,故A错误;
B.方案一利用动滑轮原理,可以省力,且任何机械都不能省功,故B正确;
C.方案二利用定滑轮原理,既不省力也不费力,且任何机械都不能省功,故C错误;
D.方案二使用机械,方案三没有使用机械,但两个方案都不省力,故D错误。
故选B。
2.C
【详解】若不计绳重、动滑轮重及摩擦,第一图,用F1的力提升重物时,用的是定滑轮,使用定滑轮只能改变力的方向,不省力也不费力,故F1=G;第二图,不计摩擦和动滑轮重,用F2的力提升重物时,用的是动滑轮,根据动滑轮能够省一半的力,故;第三图,用F3的力提升重物时,用的是动滑轮,但是,F3作用在动滑轮的轮轴上,故即F3=2G;第四图,n=3,;故
F4故C正确,ABD错误。
故选C。
3.B
【详解】A.因为,,所以拉力F1和F2的大小之比为
故A错误;
B.拉力F1和F2做功的大小分别为
拉力F1和F2做功的大小之比为
故B正确;
C.由A可知,物重增大10N,则
即F1增大10N,则
即F2增大小于10N,故C错误;
D.滑轮组的机械效率和被提升物重以及动滑轮重有关。右边滑轮组,增大被提升物重,增大了有用功占的比例,滑轮组的机械效率提高,但由于不计绳重及绳与滑轮间的摩擦,左边滑轮组不用做额外功,机械效率不变。故D错误。
故选B。
4.A
【详解】从使用的情况看,两根木棍和绳子组成的“简单机械”相当于滑轮组,设一段绳子上的拉力为F,大人那端木棍有6段绳子相连,大人所用的力为6F,男孩那端木棍有5段绳子相连,男孩所用的力为5F,女孩拉住绳子的一端,所用的力为F,大人的拉力最大,女孩所用的拉力最小,由滑轮组的特点可知女孩运动的距离最长,故A正确,BCD错误。
故选A。
5.D
【详解】AD .由图可知,作用在动滑轮上绳子段数n=2,不计滑轮和绳重及滑轮与绳之间的摩擦,拉力的大小
故A错误,D正确;
B.绳子自由端移动的距离
s绳=2s物=2×2m=4m
故B错误;
C.摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反,由于物体A向左运动,因此A受到的摩擦力方向水平向右,故C错误。
故选D。
6.D
【详解】A.由图可知,承担物重绳子的股数是n=3,绳子自由端移动的距离为
人拉绳的速度为
故A不符合题意;
B.不计绳重和摩擦,由
解得。故B不符合题意;
C.拉力F 做功为
故C不符合题意;
D.把滑轮组和货箱看做一个整体,则重物受到竖直向上的3段绳子的拉力、支持力和竖直向下的总重力,根据力的平衡条件和相互作用力的知识可得,货箱对地面的压力
货箱对地面压强
故D符合题意。
故选D。
7.B
【详解】A.由图知,动滑轮上有2段绳子承担物重,所以
由物体间力的作用是相互的规律可知,物体A受到的拉力为
FA'=FA=15N
此时物体A在水平面上向右做匀速直线运动,则物体A受到的摩擦力为
f=FA'=15N
故A错误;
B.由v绳=2v动可知,B物体下落速度为
故B正确;
CD.当物体A向左运动时,由于物体A对水平面的压力和接触面的粗糙程度均不变,则物体A受到的滑动摩擦力大小不变,方向水平向右。若要使物体A向左做匀速直线运动,则向左拉物体A的力
F=f+FA'=15N+15N=30N
则要使物体A向左做加速直线运动,由二力平衡的知识可知,向左拉物体A的力F拉>30N,故CD错误。
故选B。
8.B
【详解】承担物重的绳子段数为
所以此滑轮组至少由3段绳子承担物重,拉力方向需要向下,所以至少需要一个动滑轮和两个定滑轮。甲、乙均只有一个定滑轮,不能满足拉力方向向下,所以只能选丙和丁。故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
9.(1)因为转动把手所需施加的力等于动滑轮、横杆、衣架以及所挂衣服总重力的,故要使承担物重的绳子段数为 4 ,所以先将绳子的一端固定在天花板上,从天花板开始绕线,依次绕过动滑轮、定滑轮、动滑轮,使承担物重的绳子段数为 4 段。如图所示:
(2)
【详解】因为只有1个动滑轮,且人站在地面上用滑轮组提升重物,所以由3段绳子承担物重是最省力的绕法;从动滑轮上面挂钩开始绕起,最后绳子回到人的手中,如图所示:
《期中备考宝典3》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6
答案 D D B D C D
1.D
【详解】A.图甲,小车在推力的方向上移动了一段距离,男孩对车做功了,故A不符合题意;
B.图乙,物体在力的方向上移动了距离,力对物体做了功,故B不符合题意;
C.图丙,货物在力的作用下向上移动了距离,拉力对物体做了功,故C不符合题意;
D.图丁,女孩对石头施加了力,但没有搬动,但没有移动距离,女孩没有对石头做功,故D符合题意。
故选D。
2.B
3.B
【详解】A.甲是定滑轮,乙是动滑轮,不计绳重和摩擦,甲的拉力等于物体的重力,即
F1=G
乙的拉力等于物体和滑轮总重的一半,即
2F2=G+G动
所以
F1<2F2
A错误;
BC.不计绳重和摩擦,因为物重相同,提升的高度相同,故甲做的有用功等于乙做的有用功;因为甲用定滑轮提升,乙用动滑轮提升,所以甲做的额外功为零,小于乙做的额外功,总功等于有用功和额外功之和,所以甲做的总功小于乙做的总功,即
W1因为机械效率是有用功与总功的比值,由可知甲的机械效率大于乙的机械效率,即
η1>η2
故B正确,C错误;
D.将重为G的物体以相同的速度匀速竖直提升相同高度,由可知所用时间相同,甲做的总功小于乙做的总功,由可知甲的功率小于乙的功率,即
P1故D错误。
故选B。
4.D
【详解】图甲中物体做匀速直线运动,速度为
图乙中物体以的速度做匀速直线运动。物体在同一水平面上做匀速直线运动时,受到的推力与滑动摩擦力平衡,大小相等,同一物体对水平面的压力不变,且接触面的粗糙程度不变,所以两次匀速直线运动时物体受到的摩擦力不变,则两次推力相等,故有
F1∶F2=1∶1
根据,两次推力相等,则功率和速度成正比,则有
故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
5.D
【详解】A.路程一时间(s—t)图像如图所示,根据图像可知4s时和8s时钢索吊着货物做匀速直线运动,货物处于平衡状态,且不考虑空气阻力和钢索的重力,因此拉力大小一致和货物重力相等,因此4s时钢索的拉力大小等于8s时钢索的拉力大小,故A错误;
B.根据图像计算4s时运动速度为
10s时运动速度为
则货物4s时的速度大于10s时的速度,动能大小与质量和速度有关,货物质量不变,因此货物竖直向上运动时,4s时的动能大于10s时的动能,故B错误;
C.0~6s内钢索拉力做的功为
6~12s内钢索拉力做的功
由于拉力大小不变,因此0~6s内钢索拉力做的功大于6~12s内钢索拉力做的功,故C错误;
D.货物在0~6s内竖直向上运动的过程中,功率为
货物在6~12s内竖直向上运动的过程中,功率为
比较得出0~6s内钢索拉力的功率大于6~12s内钢索拉力的功率,故D正确。
故选D。
6.C
【详解】A.小球从A点由静止开始下落,质量不变,速度越来越大,动能不断增大.故A错误;
B.小球的质量不变,C点的高度小于在B点的高度,所以小球在C点的重力势能小于在B点的重力势能。故B错误;
C.已知AB和BC的距离相等,由W=Gh可知,重力一定,通过的距离相等,所以重力做的功相等。故C正确;
D.由题意知,小球在AB段的平均速度小于在BC段的平均速度,AB和BC的距离相等,由可得,小球在BC段所用的时间小于在AB段所用的时间.根据可知,重力做的功相等,BC段的时间短,所以BC段的功率大。故D错误。
故选C。
7.D
【详解】此四缸汽油发动机飞轮的转速为3600r/min,1min对外做功1800次,该汽车发动机做功冲程中燃气对活塞的平均压力为F=6000N,一个做功冲程中燃气对活塞做的功
所以1min内燃气对活塞做的总功为
汽油机的功率为
题为四缸汽油发动机,所以该发动机的功率为
故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
8. 省力 增加
【详解】[1]盘山公路的模型是斜面,使用任何机械都不省功,开凿盘山路的好处是通过增大距离来省力,使上山更容易。
[2]根据可知,汽车发动机功率P一定时,速度越小,牵引力越大,故上山时,减慢速度是为了增大牵引力。
9. 2400 40
【详解】[1]该同学的重力
G=mg=50kg×10N/kg=500N
她上半身的重力
G上=40%G=40%×500N=200N
做一次仰卧起坐克服重力做的功
W=G上h=200N×0.3m=60J
做了40个仰卧起坐克服重力做的功
W′=40W=40×60J=2400J
[2]功率为
10. 6×104 6×105 1800 机械1s内做功500J
【详解】[1]汽车匀速行驶时受到的牵引力与阻力是一对平衡力,大小相等为4000N,则汽车匀速行驶时的功率为
[2]由于汽车以恒定的输出功率在水平公路上行驶,则在0-10s内汽车发动机产生的牵引力所做的功为
[3]已知飞轮每转2圈,对外做功1次,则若该汽车的汽油机每秒钟对外做功15次,每秒飞轮的转数是30圈,则1min的转速为。
[4]铭牌上标记500W,即该机械的功率是500W,说明该机械1s内做的功500J。
11.4 m/s 20W
《期中备考宝典4》参考答案
1.(1) 匀速 偏小
(2) 1、2 无关 物重越大
(3) 低
(4) 绳子与滑轮组间的摩擦力
(5)B
(6)0.03
(7) 小 3
(8)9∶1
【详解】(1)[1][2]实验中,为确保测力计读数准确反映拉力,应沿竖直方向缓慢匀速拉动;加速提升会导致拉力瞬时增大,使得总功偏大,而有用功不变,由可知,机械效率将偏小。
(2)[1][2]实验1和实验2中钩码的重力相同,实验1中钩码上升0.1m,绳端移动0.2m,说明有效绳子股数为2股,实验2中钩码上升0.1m,绳端移动0.3m,说明有效绳子股数为3股,但机械效率相同,说明使用同一滑轮组提升同一重物时,滑轮组的机械效率与绳子段数无关。
[3]2、3两次实验使用的是同一滑轮组,实验3中钩码的重力更大,机械效率更高,故可得:同一滑轮组,物重越大,滑轮组的机械效率越高。
(3)[1]第4次实验空格中数值为
比较第3、4次的实验数据,不同滑轮组提升相同重物,动滑轮重不同,机械效率不同,可得出结论:不同滑轮组提升相同重物时,动滑轮越重,滑轮组的机械效率越低。
(4)在计算出每一组总功与有用功的差值
即克服绳重、滑轮重和绳子与轮之间的摩擦做的功时,要控制物体提升的高度相同,故应通过比较第1、2和3组的数据,重物的重力越大,差值ΔW越大,因为滑轮重不变,克服滑轮重做的功不变,原因是:所挂钩码增多,摩擦力增大,额外功增多。
(5)使用不同的滑轮组,还多次改变提升的物重来测量滑轮组的机械效率,目的是为了避免偶然性,得出具有普遍性的规律。
故选B。
(6)第三次实验做的总功为
W总3=F3s3=3.1N×0.3m=0.93J有用功为
W有用3=G3h3=8N×0.1m=0.8J由图可知,第三次实验使用了一个动滑轮,则克服动滑轮重力所做的功为
W动滑轮=G动滑轮h3=1N×0.1m=0.1J第三次实验中克服摩擦做的额外功
W摩擦=W总3-W有用3-W动滑轮=0.93J-0.8J-0.1J=0.03J
(7)[1]由图丁可知,物体的重力相同时,动滑轮的重力越中,滑轮组的机械效率越小。
[2]根据图丁可知,当动滑轮重为1N时,滑轮组的机械效率为75%;若忽略绳重和摩擦,根据滑轮组的机械效率公式得
带入数据为
解得G=3N。
(8)两次滑轮组中的动滑轮重力之比为
2.(1)1.4
(2) 省 高
(3) 55.6% 2 低
(4) 大于 弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动物块时,拉力要同时克服摩擦力和物体一部分重力
【详解】(1)由第1次实验的数据可知,沿斜面拉木块做的有用功
拉力做的总功
则额外功
由得木块所受摩擦力
(2)[1][2]由表中数据可知,在物块重力和斜面长度相同的情况下,当斜面高度越高时,也就是斜面越陡时,所需拉力越大,机械效率也越高,故斜面越缓,越省力,斜面越陡,效率越高。
(3)[1]由题意可知第4次实验的有用功为
总功为
机械效率为
[2][3]根据控制变量法,除了接触面粗糙程度不同外,其他条件都要保持相同,结合表格数据可知,第4次结果与第2次相比,由第2次的机械效率大于第4次的机械效率,可以得出在其他条件相同时,斜面越粗糙,机械效率越低。
(4)[1][2]用弹簧测力计沿斜面向上匀速拉动物块时,物块做匀速直线运动,处于平衡状态,沿斜面的拉力与摩擦力和一部分重力沿斜面的分量平衡,故拉力的大小大于摩擦力的大小。
3.(1) 0.3 60%
(2) 无关 120 48
(3)缓
【详解】(1)[1]小车从A点拉到B点的过程中,拉力所做的功为
[2]由乙图可知,物体提升的高度为,则小车从水平地面提升到B点时做的有用功为
将小车从水平地面提升到B点时的机械效率为
(2)[1]从图像读出当小车的总重G增大到5N时,拉小车从A点到B点所做的功W1=0.75J,竖直向上将小车从水平地面提升到B点所做的功W2=0.45J,利用斜面将小车从水平地面提升到B点时的机械效率为
由于,所以由图像可知用该通道斜 面提升物体时的机械效率与物重无关。
[2]这位母亲和所坐 的轮椅总重力为
中年人用沿着通道斜面方向的力推轮椅匀速上坡时,从A点到B点所做的有用功为
由得,中年人用沿着通 道斜面方向的力推轮椅匀速上坡时,从A点到B点所做的总功为
由得,力的大小为
[3]摩擦力所做的额外功为
轮椅受到的摩擦力为
(3)为了使轮椅使用者能更容易上坡,即更省力,则应使应将无障碍通道铺设更缓。
4.(1) 右 右 杠杆自重对实验的影响
(2)OA不是F1的力臂
(3) 竖直向上 3
(4)1
(5)×100%
(6) > =
(7)<
【详解】(1)[1][2]实验前杠杆右端高左端低,说明杠杆右端轻、左端重,要使其在水平位置平衡,不论哪端的平衡螺母,都应向右调节。
[3]当杠杆在不挂钩码时处于水平平衡状态时,杠杆的重心在支点上,杠杆的重力力臂为0,避免了杠杆重力对杠杆平衡的影响。
(2)图中,拉力F1的方向与水平杠杆不垂直,只有力的方向与杠杆垂直时,力臂才能从杠杆上直接读出来,即小强的错误是:把OA当成了F1的力臂(或把F1的力臂弄错了)。
(3)[1]根据杠杆的平衡条件F1×OC=F2×OB得
由于支点不在动力和阻力中间,因此动力和阻力方向相反,即将弹簧测力计由A处移到C(OC=10cm)处,施加一个竖直方向的力,使杠杆在水平位置平衡,则这个力的方向应上,大小为3N。
(4)根据杠杆的平衡条件F×OA=F2×OB,故小强不用弹簧测力计,杠杆在水平位置仍然平衡,根据杠杆的平衡条件
即在A处挂钩码的重力为1N。
(5)有用功为
W有=Gh2=2mgh2
总功
W总=F1h1
则机械效率的表达式
(6)[1]将2只钩码悬挂在B点,在C点竖直向上匀速拉动弹簧测力计,因阻力和阻力臂大小不变,而动力臂变小,由杠杆的平衡条件,弹簧测力计的示数为F2>F1。
[2]使B点上升高度仍为h2,有用功和不变额外功不变,总功等于额外功与有用功之和,因此此次弹簧测力计做的总功将等于第一次做的总功,根据,故η′=η。
(7)有用功不变,但杠杆提升的高度减小,额外功减小,又因为总功等于额外功与有用功之和,因此此次弹簧测力计做的功将小于第一次做的功。
《期中备考宝典5》参考答案
1.D
【详解】A.功率指做功的快慢,取决于做功的多少和做这些功所用的时间;效率是有用功与总功之比。两者没有必然的联系,故A错误;
B.功率是由做功的多少和做这些功所用的时间共同决定的,做功多的机械,功率不一定大,故B错误;
C.效率的高低取决于有用功占总功的比例,做有用功多的机械,效率不一定高,故C错误;
D.功率就是表示机械做功的快慢,功率越大,表示机械做功越快,故D正确。
故选D。
2.D
【详解】A.在相同时间内把质量相等的货物匀速提升到同一平台,不计绳重及滑轮的摩擦,有用功,故甲、乙做的有用功一样多,故A错误;
B.图甲使用的是动滑轮,拉力端移动距离为
图乙使用的是定滑轮,拉力端移动距离为
不计绳重和摩擦,使用甲动滑轮时,拉力为
拉力做功为
使用乙定滑轮时,拉力,所以拉力做功为
故在相同时间内把质量相等的货物匀速提升到同一平台,甲做的总功多,乙做的总功少,故B错误;
C.根据可知,在相同时间内,甲做的总功更大,故甲做总功的功率大,故C错误;
D.甲、乙的有用一样多,但甲的总功多,根据可知,甲的机械效率小,乙的机械效率大,故D正确。
故选D。
3.B
【详解】A.两个滑轮组将同一物体匀速提升相同高度,甲滑轮组由3段绳子吊着动滑轮,乙滑轮组由2段绳子吊着动滑轮,甲滑轮组绳子自由端移动距离较大,故A不符合题意;
B.做的功为1200J,做的功为800J,做的功比多,故B符合题意;
C.两个滑轮组将同一物体匀速提升相同高度,根据可知,甲滑轮组的有用功等于乙滑轮组的有用功,故C不符合题意;
D.乙滑轮组的机械效率为
故D不符合题意。
故选B。
4.D
【详解】由图(a)或者图(b)知道,当甲图中动滑轮的重力一定时,都有滑轮组的机械效率随提升物体重力的增大而增大,故可以验证猜想一;在图(a)和图(b)中,提升物体的重力相同时,动滑轮的重力不同,滑轮组的机械效率不同,故可以验证猜想二,故D符合题意,故ABC不符合题意。
故选D。
5. 甲 乙 滑轮组
【详解】[1]甲图是动滑轮,可以省力,乙图是定滑轮,不能省力,因此省力的是甲装置图。
[2]由于两个滑轮都是匀速提升的是质量相等的物体,所以所做的有用功相同;使用乙图的定滑轮,不用对滑轮做额外功,使用甲图的动滑轮,要对滑轮做额外功,故乙装置图的机械效率高。
[3]穿好的鞋带两端向两边拉扯,鞋帮就会收紧,达到省力的效果,这与简单机械中滑轮组的省力原理相同。
6. 50 125 80%
【详解】[1]如图,当G=50N时,η=50%,根据
可得动滑轮重力为
[2]当某次运送重为200N的货物时,绳子的拉力为
[3]滑轮的机械效率为
7. 75% 变小 不变 小于
【详解】[1]有用功
W有用=Gh=5N×0.3m=1.5J
总功
W总=Fs=4N×0.5m=2J
此时杠杆的机械效率
η1==75%
[2][3]因为杠杆升高的高度不变,所以克服杠杆自重所做的额外功不变(即W额=G杠杆 h杠杆不变);由于悬挂点B更接近支点,所以钩码提升的高度减小,根据W有用=Gh可知,有用功减小。
[4]因额外功不变,有用功减少,则机械效率降低,即
η2<η1
8. 费力 高 2.136 80 见解析
【详解】(1)[1][2]如图乙,“梢”可绕固定点转动,且动力臂小于阻力臂,故“梢”实质是一个费力杠杆;为了减少抛石机对守城士兵的直接伤害,修筑城墙时应适当高一些,增大阻挡抛石的概率。
(2)[3]轴到铜块的距离为30cm,“梢”在0.1s的时间内从水平位置开始旋转了90°,铜块恰好离开勺子,铜块上升的高度为30cm,模型克服铜块重力做功
模型克服铜块重力做功的功率为
(3)[4]金属环的力为2.67N,方向竖直向下,轴到细线的距离为10cm,则细线在竖直方向移动的距离为10cm,总功为
机械效率为
(4)[4]在石块的重力、石块所在位置不变的情况下,增大对金属环的拉力(或增大金属环所在端“梢”的长度),可以使“炮弹”抛更远。
9.【答案】(1) ①. 力 ②. 功
(2) ①. ②. 加润滑油
【解析】
【小问1详解】
[1][2]生活中为了将螺钉旋入木板中,用螺丝刀旋转螺钉时,利用斜面知识可以省力,使用任何机械都不能省功。
【小问2详解】
[1]螺旋千斤顶做的有用功为
W有用=Gh=mgh
圆的周长公式为2πr(r为圆的半径),即旋转一圈时周长为:s=2πL,螺旋千斤顶做的总功为
W总=Fs=2FπL
机械效率为
[2]加润滑油会减小摩擦力,减小额外功,会使机械效率增大;加长手柄会使总功增大,会使机械效率减小。
《期中备考宝典6》参考答案
1.C
【详解】由于存在空气的摩擦,秋千在摆动的过程中,机械能转化为内能,机械能会逐渐减小。
A.球在B、C两点高度相同,重力势能相同,由于存在空气的摩擦,秋千在摆动的过程中,机械能转化为内能,机械能会逐渐减小,故B的机械能与C的机械能不相等,故A错误;
B.摆球到达D点时受到竖直向下的重力和沿绳子方向的拉力,此时摆球受到的合力不为0,即摆球到达D点时没有处于平衡状态,故B错误;
C.球从O点到C点的过程中,克服摩擦做功,机械能减少,故C正确;
D.球从D 点到C 点的过程中重力势能转化为动能,动能增大,故D错误。
故选C。
2.D
【详解】A.做功的两个必要因素是作用在物体上的力和物体在力的方向上移动的距离,铅球离开手后,运动员不再对铅球施加力,所以铅球上升(a→b)过程中,运动员对铅球不做功,故A错误;
B.铅球从出手(a点)到将要落地(c点)的过程中,不计空气阻力,所以此过程中铅球的机械能守恒,a点位置高于c点,c点的重力势能小,所以c点的动能大,故出手时a点速度小于c点的速度,故B错误;
C.铅球在b点时,在水平方向上有一定的速度,动能不为零,故C错误;
D.铅球下落过程中,高度降低,重力势能减小,速度增大,动能增大,重力势能转化为动能,故D正确。
故选D。
3.C
【详解】A.由图可知,第1次碰撞的时间是1.12s,第2次碰撞的时间是1.58s,第3次碰撞的时间是2.00s,第4次碰撞的时间是2.40s,第5次碰撞的时间是2.78s,第1、2次时间间隔为0.4s,第2、3次时间间隔为0.42s,第3、4次时间间隔为0.4s,第4、5次时间间隔为0.38s,每次发声的时间间隔不相等,故A错误;
BC.整个过程中乒乓球和空气摩擦,并且与台面碰撞,它的机械能减小,所以每次弹起时的动能减小,故B错误,C正确;
D.由于乒乓球的机械能减小,乒乓球每次与台面碰撞转化的弹性势能减小,乒乓球每次与台面碰撞的最大形变程度不同,故D错误。
故选C。
4.D
【详解】A.由图乙可知,当弹力与重力平衡时,弹簧的长度为50cm,由于此时弹簧处于压缩状态,所以弹簧原来的长度应大于50cm,故A错误;
B.过程中,未接触弹簧前,小球在重力的作用下向下做加速运动;接触弹簧后,开始的弹力小于重力,小球继续做加速运动,在时刻,小球的重力与弹力大小相等,此时小球的动能最大,故过程中小球的动能一直增大,故B错误;
C.小球在运动的过程中,克服空气的阻力做功,一部分机械能转化为内能,所以过程中,小球的减少的机械能大于弹簧增加的弹性势能,故C错误;
D.在、两个时刻,小球的重力势能相等。由于机械能的损失,所以小球在时刻的动能大于在时刻的动能,故D正确。
故选D。
5. B C 一定
【详解】[1]木柱下陷的深度越深,表明重锤做功的本领越大,也说明了重锤具有的重力势能越大;A、B相比,B下陷的较深,表明B锤的重力势能较大,如果A、B两锤的质量相同,则刚开始下落时,B锤的高度要高一些;
[2]B、C相比,C下陷的较浅,表明C锤的重力势能更小,如果B、C两锤刚下落时的高度相同,则C的质量要小一些;
[3]打桩时,B锤把地桩打的最深,说明B锤做的功最多,即B锤具有的重力势能一定大.
6. B 乙 弹性势
【详解】[1]由图中可知要利用橡皮筋的弹性势能,只有把橡皮筋拉开才会有弹性势能,所以要把卡片B面按平后放在水平面上然后松开,松开后,橡皮筋的弹性势能转化为纸片的动能,所以卡片能跳起来。
[2][3]由于弹性势能的大小与物体发生弹性形变的程度有关,乙图中皮筋弹性形变的程度更大一些,所以它能够转化的动能更多,跳的更高。
7. 重力势 c 不变
【详解】[1]从A点到O点的过程中小球的高度变小,重力势能变小,速度变大,动能变大,将重力势能转化为动能。
[2][3]AOB是光滑的轨道且不计空气阻力,则整个运动过程中只有机械能的相互转化,所以机械能守恒,即整个过程中机械能不变。离开B后,由于惯性,小球将继续向前运动,小球到达最高点时只受到重力的作用,且到达最高点后做曲线运动,说明小球到达最高点时运动方向与重力方向不在同一直线上,此时速度不为零,即动能不为零,因为机械能守恒,所以此时的重力势能小于A点的重力势能,所以最高点低于A点,故正确的是曲线c。
8. 重力势 动 <
【详解】[1][2]该过程中乙小球下落时,高度减小,速度变大,故是将重力势能转化为动能。
[3]由题知,最初两球处于同一高度由静止开始释放,则两球的重力势能相等,下摆过程中,绳子不会伸长,而橡皮条会伸长,所以,可知小球到达A点时,不计空气阻力,甲球的重力势能转化为动能和橡皮条的弹性势能,乙球的重力势能全部转化为动能,下落到A点时,甲球的机械能小于乙球的机械能。
9. 速度 木块移动距离的远近 A 合理 体积大小不同的小球从塑料软片下面通过时受到的阻力不同 速度 = 可行
【详解】(1)[1]图甲中,控制了小球质量相同,下降的高度不同,速度不同,探究的是动能与速度的关系。
[2]实验中小球动能大小无法直接反映,用小球撞击木块后,木块移动距离的远近来反映小球动能的大小。
(2)[3]当小球撞击木块时,小球的动能将部分或全部传递给木块,使木块移动。移动距离越远,说明小球传递给木块的动能越大。当木块被撞滑出木板,说明小球动能太大,或木块与木板之间克服摩擦力做的功较小,应减小小球的初动能或增大木块木板间的摩擦力。
A.适当降低钢球的高度,可以减小小球的速度,在质量不变下,小球的初动能减小,故A符合题意;
B.换用一个较重的木块,增大了压力,从而增大了木块与木板之间摩擦力,但若更换与第一步操作所用木块不同,不符合控制变量法单一变量的原则,还需重新做第一步实验。故B不符合题意。
故选A。
(3)①[4]“探究动能与速度关系”把小球动能大小转换成滑块移动的距离,当撤走木块,小球的动能转化成小球在水平木板上克服摩擦力做功,小球质量相同,移动的距离越长,克服摩擦力做功越多,则小球初动能越大,所以小明的实验方案是合理的。
②[5]体积大小不同的小球从塑料软片下面通过时受到的阻力不同,无法“探究动能大小与质量关系”。
③A[6]用同一小球将同一弹簧压缩不同程度后静止释放,小球射出后速度大小不同,所以可以研究小球的动能大小与速度大小的关系。
B[7]用A.B两个质量不同的小球(mA>mB)将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放,弹簧具有的弹性势能转化为小球的动能,弹簧压缩量相同,射出后小球的动能相同,所以推动木块距离相同。
(4)影响重力势能的因素为物体的质量和高度,甲图可以控制质量相同,高度不同,乙图可以控制高度相同,质量不同,都可以用推动木块距离表示重力势能的大小。故小明的设想是可行的。
10.(1)重物
(2) AB 大
(3)能
(4)C
(5) D 电
【详解】(1)重物重力势能的大小不能直接观察出来,可以通过重物撞击木桩陷入沙中的深度来比较重物的重力势能的大小,陷入的深度越深,表明重物的重力势能越大。
(2)[1]探究重力势能的大小和重物下落高度的关系时,根据控制变量法可知,应控制物体的质量一定,改变物体下落的高度,所以应该比较A、B两个重物将木桩打入沙中的深度。
[2]由题意和图甲可知,重物A、B质量相等,重物B的高度大于重物A的高度,由图乙可知,重物B将木桩打入沙中的深度大于重物A将木桩打入沙中的深度,则重物B的重力势能大于重物A的重力势能,所以可得出的结论是:物体的质量一定时,高度越高,重力势能越大。
(3)由图乙可知,重物B撞击木桩陷入沙中的深度等于重物C撞击木桩陷入沙中的深度,但研究重力势能与质量关系必须控制高度相同,可以把C提升到与B相同高度,则重物C撞击木桩陷入沙中的深度将更深,则重物B和重物C高度相同时,重物B撞击木桩陷入沙中的深度小于重物C撞击木桩陷入沙中的深度,则重物B的重力势能小于重物C的重力势能,因而可以得出物体的重力势能与其质量有关的结论。
(4)结合图丙下落高度与时间的关系图像,及重力做功公式
可知,物体下落速度越来越大,重力做功增大的速度也越来越快,故ABD不符合题意,故C符合题意。
故选C。
(5)[1] 与上游相同水位高度相比较,在C、D点中,D点的水位深度较深,所以上游的水相对于D点具有的重力势能较大,则发电时可以产生更多的电能,故发电机安装在D位置较为合理。
[2]水力发电站将水能转化为电能,风力发电站将风能转化为电能,所以各种不同的发电站最终将其他形式的能量转化成电能。
《期中备考宝典7》参考答案
1.B
【详解】神舟十六号返回舱进入大气层克服大气的摩擦阻力做功使自身内能增加,这是用做功的方式改变内能。
A.烧水使水温升高时通过热传递的方式改变内能,故A不符合题意;
B.铁丝来回快速弯折,手对铁丝做功使铁丝内能增加,是通过做功的方式改变物体的内能,故B符合题意;
C.暖风机使房间温度升高是暖风机中的热空气将热量传递给房间中温度较低的空气从而使房间温度升高,是通过热传递的方式改变物体的内能,故C不符合题意;
D.向手哈气取暖是口中的热空气将热量传递给了温度较低的手使手温度升高,是通过热传递的方式改变物体的内能,故D不符合题意。
故选B。
2.B
【详解】由于地面和海水的比热容不同,海水的比热容大于陆地的比热容,在同样太阳光的照射下,地面和大海升温和降温的快慢不同,从而使空气形成对流,白天,地面比大海升温快,地面热空气密度较小,热空气上升,海面较冷的空气就会来补充,于是冷空气沿海面吹向陆地,形成海风;晚上,地面比大海降温快,地面冷空气密度较大,冷空气下降,海面上空较热的空气就会流过来补充,在靠近地面的冷空气就会沿陆地吹向大海,形成陆风,此图表示的是晚上的陆风,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
3.D
【详解】A.由题意和图像可知,甲的质量是乙的2倍,它们升高相同的温度时,甲吸收的热量是乙的2倍,根据可知甲、乙的比热容相同,故A错误;
B.因甲、乙的比热容相同,甲的质量是乙的2倍,甲、乙两物体的温度均降低1℃时,由可知乙比甲放出的热量少,故B错误;
C.根据吸热公式可得甲的比热容
故C错误;
D.根据题意和图像可知,甲的质量是丙的2倍,它们升高相同的温度时,吸收的热量相同,根据可知,在吸热和升高的温度相同时,质量与比热容成反比,故它们的比热容之比为1∶2,故D正确。
故选D。
4.D
【详解】热机是内能的一种应用,热机是将内能转化为机械能,改变内能的方式有做功和热传递。故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
5.B
【详解】A.用相同的加热装置对质量相等的a、b、c三种物质,是通过热传递改变它们的内能,故A错误;
B.b和c的质量相同,0~t2时间内,加热的时间相同,b和c吸收的热量相同,初温相同,但是b的温度变化比c的明显,则b的比热容小于c的比热容,所以c的吸热能力大于b,故B正确;
C.用相同的加热装置对质量相等的a、b、c三种物质,温度从T1升高到T2时,a物质的加热时间比b物质短,所以a物质吸收的热量比b少,故C错误;
D.t1~t2时间内,物质a的温度虽然不变,但继续吸收热量,所以其内能增加,故D错误。
故选B。
热值 做功 吸收
【详解】[1]燃料的热值是燃料本身的一种特性,液态氢的热值比较大,在相同条件下,完全燃烧放出的热量比其他燃料更多,所以火箭通常用液态氢作燃料,就是利用它热值大的特点。
[2]热传递和做功都可以改变物体的内能。返回舱返回过程中舱体与空气剧烈摩擦,通过做功的方式使返回舱的内能增大,温度升高。
[3]根据物质物态变化的特点可知,返回舱的表面会涂有的“烧蚀层”物质,在遇到高温时会发生熔化、汽化现象,熔化和汽化过程中要吸收大量的热量,可以保证飞船的温度不至于太高。
7. 内 乙 40 热传递
【详解】[1][2]如图甲所示,用力将活塞迅速向下压,看到的现象是硝化棉燃烧起来,说明对筒内气体做功,使空气的内能增大,温度升高,压缩过程中,活塞的机械能转化为空气的内能;乙图汽油机活塞上行,两个气门关闭,是压缩冲程,机械能转化为内能,与实验过程中的能量转化是一致的。
[3]四冲程内燃机一个工作循环中,有四个冲程,燃气推动活塞做功一次,飞轮转动两周。若该热机飞轮转速1200r/min,即,则热机每秒完成40个冲程。
[4]为了降低汽缸体的温度,汽缸外有一个水箱体,用水来冷却汽缸,汽缸对外放热,温度降低,内能减小,这是通过热传递的方式改变汽缸的内能。
8. (1) 自下而上 需要 天平和秒表
(2) 甲乙 液体升高的温度 6∶7
(3) 甲丙 加热时间 1∶2
【详解】(1)[1][2]酒精灯需用外焰加热,所以要先放好酒精灯,再固定铁圈的高度;而温度计的玻璃泡要全部浸没到液体中,但不能碰到容器壁和容器底,所以放好烧杯后,再调节温度计的高度,即按照自下而上的顺序进行。
[3]要探究不同物质吸热能力,实验过程中需要测量燃料的质量和加热时间,因此还需要的测量工具是秒表和天平。
(2)[1][2][3]比较不同燃料的热值,应该控制被加热液体的种类、初温、质量相同,燃料不同,因此应选择甲、乙两图进行实验,燃烧相同质量的燃料,实验时通过观察液体升高的温度比较两种燃料的热值大小;根据图丁温度-时间图像数据,可初步判断燃料1与燃料2热值之比为
(3)[1][2]比较不同物质的比热容,应该控制被加热液体的初温、质量相同,种类不同,燃烧的燃料相同,因此应选择甲、丙两图进行实验;根据转换法,通过加热的时间反映物体吸热的多少,加热时间越长,表示吸收热量越多。
[3]由图戊可知,升高相同的温度,液体a、b的加热时间之比为1:2,则吸收热量之比为1:2,由于液体a、b质量相同,根据可知比热容和吸收热量成正比,所以液体a、b的比热容之比是1:2。
《期中备考宝典8》参考答案
1.(1)9×107 J
(2)10℃
【详解】(1)汽油完全燃烧放出的热量是
(2)由得
由得,水升高的温度
2.(1)4.2×103J;(2)28%
【详解】解:(1)由Q=cmΔt可得,该过程水吸收的热量为
(2)由W=Pt可得,照射到水面上的太阳能为
故水获取太阳能的效率为
答:(1)该过程水吸收的热量是4.2×103J;
(2)水获取太阳能的效率是28%。
3.(1)8.4×106J
(2)2.1×107J
(3)40%
【详解】(1)的水吸收的热量为
(2)的天然气完全燃烧放出的热量为
(3)热水器的加热效率为
4.(1)用电器
(2)B
(3)1.0×105
(4)①
(5)1.8×105
(6)40%
【详解】(1)油压制动刹车在刹车过程中,将动能转化为内能,而再生制动器将动能转化为电能进行储存,此时蓄电池相当于电路中的用电器。
(2)①汽车排气管发烫,是因为排气管从废气中吸收热量,温度升高,内能增大,通过热传递改变物体的内能;②轮胎在发热,是轮胎克服摩擦做功,使轮胎的内能增加温度升高,是通过做功途径改变物体内能;③刹车片发热,是刹车片克服摩擦做功,使刹车片的内能增加温度升高,是通过做功改变物体内能;④水箱中的水变热,是发动机放出的热量传递给水箱中的水,使水的内能增大温度升高,是通过热传递改变物体的内能。故选B。
(3)由图甲可知,0~0.5s内汽车行驶距离为10m,则在0~0.5s内汽车克服刹车阻力所做的功为
(4)关闭发动机后,关闭再生制动器,汽车克服摩擦力做功,动能全部转化为内能,开启再生制动器,有部分动能转化为电能,克服摩擦力做功的能量减少,摩擦力大小不变,所以汽车运动的距离减小,则图中表示未开启再生制动器的图线是①。
(5)由小问6可知动能转化为机械能的效率为40%,则动能转化为内能的效率为
而汽车正常行驶时的动能,则转化的内能为
(6)由图像可以看出正常行驶的情况下,关闭发动机后行驶距离为
s1=40m-30m=10m
开启再生制动器行驶的距离为
s2=36m-30m=6m
所以转化为机械能的效率
则储能效率为
5.(1)机械能
(2) 增大 比热容
(3)1×108
(4)84∶1
【详解】(1)内燃机启动,向车轮输出能量,将内能转化为汽车的机械能。
(2)[1]车辆行驶过程中轮胎发热,其内能增大。因为轮胎发热是由于摩擦等因素使轮胎的温度升高,而温度升高,分子热运动加剧,内能增大。
[2]汽车冷却系统用水来冷却,这是利用水的比热容大。比热容是物质的一种特性,它表示单位质量的某种物质温度升高(或降低)1℃所吸收(或放出)的热量。水的比热容较大,意味着在质量和升高(或降低)温度相同时,水能够吸收(或放出)更多的热量,所以适合用来做冷却系统。
(3)当测试人员驾驶该车在平直公路上以50km/h的速度匀速行驶时,根据图表可知此时车受摩擦阻力为2000N,由水平方向上二力平衡可知,车的牵引力也是2000N,则测试过程中该车有用功为
(4)由可知,自行车的客运效率为
测试过程中车消耗燃油产生能量为
蓄电池储存的能量由最大值的60%增大至最大值,蓄电池的最大容量为,则转化成的电能为
则测试过程中车实际消耗能量为
客车一小时行驶的路程为
车的客运效率为
则此电动自行车与这辆汽车(测试过程车内有两人)的客运效率之比是
《期中备考宝典9》参考答案
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