江苏省宿迁市沭阳县2022-2023学年九年级上学期期中物理试题
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一、选择题(本大题共12小题,每小题2分,共24分.每题只有一个正确答案)
1.(2分)如图所示的四种情景中,所使用的杠杆属于费力杠杆的是( )
A.天平 B.食品夹
C.瓶盖起子 D.羊角锤
2.(2分)某同学探究动滑轮的特点,进行了正确操作后,将得到的数据记录在表格中,分析数据后发现,实验结果与课本中“使用动滑轮能省一半力”的结论不符,面对这一事实,下列做法中最不可取的是( )
实验次数
物重G
拉力F
1
1.0N
0.65N
2
1.5N
0.90N
3
2.0N
1.15N
A.实验失败,停止实验
B.查阅资料,了解结论的适用条件
C.改进实验条件,重新实验
D.与同学分析可能的原因
3.(2分)如图所示的情景中,所述的力对物体有做功的是( )
A.女孩把一箱报刊搬起来
B.学生背着书包在水平路面上行走
C.司机推汽车纹丝不动
D.运动员举着杠铃站立不动
4.(2分)王敏同学听到上课铃响了,她一口气从一楼跑到三楼,用时10s.那么她在上楼过程中,克服自己重力做功的功率最接近( )
A.3 W B.30 W C.300 W D.3 000 W
5.(2分)2022年6月5日,我国在酒泉卫星发射中心用长征二号F遥十四运载火箭,将神舟十四号载人飞船送入预定轨道,发射取得圆满成功。如图所示,在运载火箭加速升空的过程中,下列说法正确的是( )
A.动能减小,势能增大 B.动能不变,势能增大
C.动能增大,势能不变 D.动能增大,势能增大
6.(2分)汽车紧急刹车时,轮胎温度急剧升高,内能增大。图中四个事例中改变物体内能的方式与之相同的是( )
A. 钻木取火 B. 金属勺放在热汤中变热
C. 食品放入冰箱内变冷 D. 用热水袋取暖
7.(2分)下面是小强同学的“物理学习笔记”中的摘录,其中正确的是( )
A.物体的内能增大,温度一定升高
B.0℃的冰没有内能
C.温度相同的两物体间能发生热传递
D.燃料的热值和燃料的质量没关系
8.(2分)下列说法正确的是( )
A.节日装饰用的“满天星”小彩灯,一个坏了,全都不亮,它们是并联的
B.马路边的路灯,同时亮同时灭,它们是并联的
C.很多宾馆采用房卡插卡取电,房卡相当于电路中的电源
D.教室内一个开关可同时控制两盏灯,这两盏灯是串联的
9.(2分)如图是测量通过小灯泡电流的四个电路图,其中接法正确的是( )
A. B.
C. D.
10.(2分)如图所示电路,下列说法不正确的是( )
A.只闭合S3时,灯L1、L2串联
B.闭合S1、S2,断开S3时,灯L1、L2并联
C.闭合S1、S3,断开S2时,只有灯L1发光
D.闭合S1、S2、S3时,灯L1、L2都发光
11.(2分)用如图所示的实验装置探究滑轮组的机械效率,下列说法正确的是( )
A.实验时弹簧测力计可以在静止时读数
B.实验时不用刻度尺也可以测量出滑轮组的机械效率
C.滑轮组的机械效率与动滑轮重力的大小无关
D.同一滑轮组的机械效率随所挂钩码的重力增大而增大,最终可以达到100%
12.(2分)如图所示,在“探究不同物质吸热升温现象”的实验中,下列说法不正确的是( )
A.要控制水和沙子的质量相同
B.加热过程中要不停地搅拌使物体受热均匀
C.可以通过比较加热时间来比较水和沙子吸收的热量多少
D.组装器材时应先调节固定好铁杆B的高度使温度计的液泡跟被测物体充分接触
二、填空题(本大题共6小题,每空1分,共18分)
13.(3分)汽车的发动机工作时,温度会升高,为了不让它的温度过高,需要用循环的水进行冷却,主要的原因是水的 ;水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),某汽车由于水箱中水的汽化,当水箱中的水减少了三分之一以后,则剩下的水的比热容是 J/(kg•℃),水冷却发动机通过的 方式使发动机的内能减少。
14.(3分)“文明城市”的创建让城市更美更洁净,如图所示是园林工人使用的剪刀,为便于剪断树枝,人手握住图中修枝剪刀两个把手的 (填“AB”或“CD”)位置效果更佳,这样握的目的是为了 ;剪枝时弹簧被压缩,剪断树枝后,工人松开手,剪刀会在弹簧的作用下自动张开,在剪刀自动张开的过程中弹簧的弹性势能将 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
15.(3分)汽油机的一个工作循环是由四个冲程组成的,如图可知现在它正处在 冲程。汽油机的飞轮转速是1200r/min,汽油机每秒对外做功 次。当汽油燃烧不充分时,会冒黑烟,这时汽油机的效率将 (填“升高”、“不变”或“降低”)。
16.(3分)小明在探究电路中电流特点的实验中连出如图所示电路,在电路连接过程中开关应处于 状态,这样做的目的是 ;闭合开关后,发现灯泡L1比灯泡L2更亮,通过L1的电流 (填“大于”、“小于”或“等于”)通过L2的电流。
17.(3分)如图所示,电流表A1的示数为0.8A,电流表A2的示数为0.5A,则通过灯泡L1的电流为 A,通过灯泡L2的电流为 A,电流表A3的示数为 A。
18.(3分)斜面长5m,高1m,工人沿斜面方向用400N的力把重 1200N集装箱匀速推到车上,使用斜面的好处是可以省 ,此时斜面的机械效率是 ,集装箱受到的摩擦力为 N。
三、作图、实验与探究题(本题共7小题,19题6分,20题、21题、22题各5分,23题7分,共28分)
19.(2分)杠杆在古代就有许多应用,图甲是《天工开物》中的一幅图—舂【chong】米工具,描述了古人应用杠杆劳作的情景,图乙是其结构示意图,请在图乙中画出作用在春米工具脚踏板上的动力F的力臂1及A点所受阻力F2的示意图。
20.(2分)如图所示,某人在A处提起物体,请在图中画出既省力又能改变用力方向的绳子绕法。
21.(2分)小明想利用光控开关和声控开关设计出一种“聪明”的声控电路——晚上且有人走动发出声音,灯亮;白天无论发出多大声音,电灯也不会亮。请把图中的器材连接成符合要求的电路。
22.(5分)如图是小明探究“杠杆平衡条件”的实验:
(1)小明将装置放置在水平桌面上,调节杠杆使其在水平位置平衡,这样做目的:①是消除杠杆自重对平衡的影响,②是方便直接读出 的长度;
(2)如图甲所示,当小明在A处悬挂三个相同钩码时,要使在杠杆水平位置平衡,在B处应悬挂同样钩码数目为 个;
(3)如图乙所示,小明现将弹簧测力计从a位置逆时针转动到b位置,在此过程中杠杆始终在水平位置保持平衡,则弹簧测力计的示数将 (填“变大”、“变小”或“不变”);
(4)如图丙所示,为小明利用所学知识自制的杆秤(自重不计)。已知秤砣的质量为0.5kg,当杠杆水平静止时,被测物体和秤砣到提纽的距离分别为0.04m、0.2m,可估算出被测物质量为 kg,为提高杆秤的测量范围,提纽应向 移(填“左”或“右”)。
23.(5分)小明采用如图所示的装置进行进行探究“质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量”。
燃料
加热前的水温/℃
燃料燃尽后的水温/℃
酒精
25
65
纸片
25
44
(1)探究过程中,要控制两套装置中燃料的质量和水的 (选填“初始温度”、“质量”)一定要相等。
(2)实验后,可以通过比较 (填“加热时间”或“水升高的温度”)来比较酒精和碎纸片放出的热量多少。
(3)从表格中数据可以发现,质量相同的酒精和碎纸片都充分燃烧后, 放出的热量多。
(4)通过实验表明,质量相等的不同燃料,充分燃烧所放出的热量一般是 (填“相同”或“不同”)的。
(5)在学习时,我们把燃料完全燃烧放出的热量与燃料的质量之比称为热值,用q表示,这里定义热值的方法,我们称之为比值法,热值是能够燃烧的物质的属性。
下列几个用比值法定义,并反映物质属性的物理量有: (填写序号)。
①速度 ②功率 ③比热容 ④压强
24.(5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)连好电路闭合开关前,发现电流表指针位置如图乙所示,原因是 ;
(2)解决上述问题后,他先将电流表接A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,电路存在的故障可能是 ;
(3)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)请在图丁中移动一根导线,测量通过灯L2中的电流,在移动的导线上画“×”,并用笔画线代替导线连接正确的电路;
(5)如表是他实验过程中测出A、B、C三处的一组实验数据,小明根据数据得出了结论。有的同学认为这个实验还存在不足之处,为了得到普遍规律应多次实验,你认为接下来应该进行的操作是 。
电流表的位置
A
B
C
电流/A
0.24
0.30
0.54
25.(7分)小明同学在体育活动中,从铅球下落陷入沙坑的深度情况受到启发,并产生了如下猜想:
猜想一:物体的重力势能与物体的质量有关;
猜想二:物体的重力势能与物体的下落高度有关;
猜想三:物体的重力势能与物体的运动路径有关。
为此小明设计了如图所示的实验:
用大小、形状相同的A、B、C、D四个金属小球,其中A、C、D三球的质量为m,B球质量为2m,让A、B两球从距沙表面高H处由静止下落,C球从距沙表面高2H处由静止下落,D球从距沙表面高2H处的光滑弯曲管道上端静止滑入,最后从管道下端竖直地落下。(球在光滑管道中运动时的能量损失不计)实验中测得A、B两球陷入沙中深度分别为h1和h2,C、D两球陷入沙中深度均为h3,且h1<h2<h3。
(1)本实验是通过观察 来判断重力势能大小的,这种物理研究方法叫做 ;
(2)比较A、B两球,发现B球陷入沙中深度更大,由此可得出的结论是 ;
(3)为验证猜想二,应比较 两球,可得出结论:当物体质量相同时,下落的高度越高,物体的重力势能越大;
(4)由B、C两图不能探究重力势能的大小与质量的关系,理由是 ;
(5)比较C、D两球,发现两球运动的路径不同,但陷入沙中深度相同,由此可得出结论:物体的重力势能与物体运动的路径 (填“有关”或“无关”);
(6)实际情况下,管道还是粗糙的,摩擦力会导致小球D陷入沙子中的深度变小。在力学分析时,例如某一个力相对非常小,对物体运动状态影响不大时,物理学中经常采用忽略次要因素,建立理想模型的方法来研究问题。为了使管道对铅球的摩擦力成为“次要因素”,除了使用更光滑的管道之外,本实验可以选用质量更 (填“大”或“小”)的小球进行实验。
四、计算题(本大题共2小题,24题9分,25题11分,共20分)
26.(9分)如图所示,塔式起重机的滑轮组将重为1.2×104N的重物10s内匀速吊起4m时,滑轮组的机械效率为80%。求:
(1)提升重物做的有用功;
(2)绳端的拉力;
(3)拉力的功率。
27.(11分)小明学习了热学的有关知识后,想估算一下自己家用燃气灶烧水的效率.于是测得燃气灶烧水时,把质量为5kg、初温为20℃的水加热到100℃,共燃烧了0.1m3的天然气。已知水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),天然气的热值为4.4×107J/m3。求:
(1)水吸收的热量;
(2)天然气完全燃烧时放出的热量;
(3)燃气灶烧水时的效率;
(4)请说出此过程中热量损失的原因。
2022-2023学年江苏省宿迁市沭阳县九年级(上)期中物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(本大题共12小题,每小题2分,共24分.每题只有一个正确答案)
1.【解答】解:A、天平在使用过程中,动力臂等于阻力臂,是等臂杠杆,故A不符合题意;
B、食品夹在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故B符合题意;
C、瓶盖起子在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故C不合题意;
D、羊角锤在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故D不合题意。
故选:B。
2.【解答】解:课本中“使用动滑轮能省一半力”的结论是在不考虑动滑轮重力的情况下得出的,在实际的实验中应当考虑动滑轮的重力对结果的影响,故最不可取的是“实验失败,停止实验”,其它三个选项是可取的。
故选:A。
3.【解答】解:
A、女孩把一箱报刊搬起来,女孩对报刊施力,并在力的方向上移动了距离,女孩对报刊做功,故A符合题意;
B、学生背着书包在水平路面上行走,学生对书包施力,但书包没有在该力的方向上移动距离,学生对书包没有做功,故B不符合题意;
C、司机推汽车纹丝不动,司机对车施加了力,但车没有在这个力的方向上移动了距离,所以司机对车没有做功,故C不符合题意;
D、运动员举着杠铃站立不动,运动员对杠铃施加了力,但杠铃没有在这个力的方向上移动了距离,所以运动员对杠铃没有做功,故D不符合题意。
故选:A。
4.【解答】解:
王敏同学的质量约为m=50kg,一层楼高约为3m,人从一楼到三楼上升了两层楼高h=3m×2=6m。
王敏同学在上楼的过程中做的功为:
W=Gh=mgh=50kg×10N/kg×6m=3000J,
所用时间为10s,因此上楼的功率:
P===300W。
故选:C。
5.【解答】解:运载火箭加速升空的过程中,火箭的质量不变,速度增加,所以火箭的动能增大。火箭没有发生弹性形变,不具有弹性势能,具有重力势能,运载火箭加速升空的过程中,火箭的质量不变,高度增大,重力势能增大,所以势能增大,故D正确,ABC错误。
故选:D。
6.【解答】解:汽车紧急刹车时,轮胎与地面摩擦,克服摩擦做功,轮胎温度急剧升高,内能增大,是通过做功的方式改变内能的;
A、钻木取火是克服摩擦做功,属于做功改变物体的内能。故A正确;
B、金属勺放在热汤中,金属勺吸收热量,是通过热传递改变内能,故B错误;
C、食品放入冰箱内,食品放出热量,属于热传递改变内能,故C错误;
D、用热水袋取暖,是通过热传递的方法改变物体内能的,此过程中内能从热水转移到人体上。故D错误;
故选:A。
7.【解答】解:A、物体内能增大,温度不一定升高,例如,晶体熔化时,吸收热量,内能增大,温度不变,故A错误;
B、因为一切物体都具有内能,所以0℃的冰有内能,故B错误;
C、两个物体之间能够发生热传递的条件是两个物体的温度不相等,所以温度相同的两物体间不能发生热传递;故C错误;
D、热值只跟燃料的种类有关,与燃料的比热容、质量没有关系,故D正确。
故选:D。
8.【解答】解:
A、用来做装饰的“满天星”小彩灯,往往一个坏了,一串灯全都不亮,它们是串联,故A错误;
B、马路边的路灯,同时亮同时灭,其中一个损坏了,不影响其他的路灯,所以它们是并联的,故B正确;
C、很多宾馆采用房卡插卡取电,房卡相当于电路中的开关,故C错误;
D、教室内一个开关可同时控制两盏灯,这两盏灯工作时互不影响,是并联的,故D错误。
故选:B。
9.【解答】解:A、电流表串联在电路中,图中正负接线柱接反,故A错误;
B、图中的电流表并联在了电路中,故B错误;
C、电流表串联在电路中,图中正负接线柱接法正确,故C正确。
D、把电流表直接接在电源的两极上,会损坏电流表和电源,故D错误。
故选:C。
10.【解答】解:由电路图可知:
A、只闭合S3时,L1、L2首尾顺次连接,属于串联,故A正确;
B、闭合S1、S2,断开S3时,灯L1、L2首首相连、尾尾相连,属于并联,故B正确;
C、闭合S1、S3,断开S2时,只有灯L1接入电路,灯L2被短路,只有灯L1亮,故C正确;
D、闭合S1、S2、S3时,电源被短路,灯L1、L2都不亮,故D错误。
故选:D。
11.【解答】解:A、若弹簧测力计在静止时读数,则没有测量出绳子与滑轮间的摩擦,拉力偏小,总功偏小,根据η=×100%,此时所测的机械效率偏大,则该方法是错误的,故A错误;
B、因s=3h,则滑轮组的机械效率η====×100%,所以实验中可以不测量h和s,即刻度尺可以不用,故B正确;
C、在物重和提升高度都一定时,动滑轮越重,克服滑轮重力做的额外功越多,有用功在总功中所占的比例减小,机械效率降低,即滑轮组的机械效率高低与动滑轮重力大小有关,故C错误;
D、使用滑轮组时不可避免地要克服动滑轮重力做额外功,使得有用功小于总功,机械效率不会达到100%,故D错误。
故选:B。
12.【解答】解:A、在探究水和沙子升温吸热能力的实验中,采用的是控制变量法,需要控制水和沙子的质量和初温相同,不需要控制它们的体积相同,故A正确;
B、为了使水和沙子受热均匀,在加热过程中要不停地搅拌,故B正确;
C、实验中需要用秒表记录加热的时间,根据加热时间判定吸收热量的多少,故C正确;
D、组装实验仪器时,应根据酒精灯及其火焰的高度先固定图中的A铁环,使酒精灯的外焰正好能给烧杯加热,然后再固定图中的B铁环,这样可以避免重复调,故D错误。
故选:D。
二、填空题(本大题共6小题,每空1分,共18分)
13.【解答】解:因为水的比热容较大,相同质量的水和其它物质比较,升高相同的温度,水吸收的热量多,所以汽车发动机用水做冷却剂;
比热容是物质本身的一种特性,决定于物质的种类和状态,与质量多少无关,所以当水箱中的水减少了三分之一以后,则剩下的水的比热容是4.2×103J/(kg•℃);
水冷却发动机通过的热传递的方式使发动机的内能减少。
故答案为:比热容较大;4.2×103;热传递。
14.【解答】解:(1)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,使用剪刀修剪树木时,将双手握在手柄AB处时动力臂大于将双手握在手柄CD处时动力臂,所以将双手握在手柄AB处时更加省力,更便于剪断树枝。
(2)在剪刀自动张开的过程中,弹簧的形变程度变小,所以弹簧的弹性势能将减小。
故答案为:AB;省力;减小。
15.【解答】解:(1)由图可知,汽油机的进气门和排气门都关闭,活塞向下运动,此时汽油机正处于做功冲程;
(2)汽油机的飞轮转速是1200r/min=20r/s,表示汽油机的飞轮每秒转20圈,
由于汽油机一个工作循环要完成4个冲程、飞轮和曲轴转2圈,对外做功1次,所以汽油机每秒对外做功10次;
(3)当汽油燃烧不充分时,会冒黑烟,则在燃烧相同质量的燃料时,汽油机用来做有用功的能量减小,所以汽油机的效率将降低。
故答案为:做功;10;降低。
16.【解答】解:为了保护电路,在连接电路时,开关应断开;
由图可知,闭合开关,两灯串联。因为串联电路中各处的电流相等,所以通过L1的电流等于通过L2的电流。
故答案为:断开;为了保护电路;等于。
17.【解答】解:由电路图可知,L1、L2并联,A1测干路电流,A2测通过L2的电流,A3测干路电流,
已知电流表A2示数为0.5A,则通过L2的电流为0.5A;
由于A1、A3都串联在干路上,则A1、A3都测干路电流,已知电流表A1示数为0.8A,则A3的示数为0.8A;
根据并联电路干路电流等于各支路电流之和可得,通过L1的电流为:I1=I﹣I2=0.8A﹣0.5A=0.3A。
故答案为:0.5;0.3;0.8。
18.【解答】解:(1)斜面是一种简单机械,使用斜面可以省力。当斜面的高度一定时,斜面越长,则坡度越缓,则越省力;
(2)推力对集装箱做的功:
W总=Fs=400N×5m=2000J,
推力做的有用功:
W有用=Gh=1200N×1m=1200J,
斜面的机械效率:
η=×100%=×100%=60%;
(3)克服摩擦做的额外功:
W额=W总﹣W有用=2000J﹣1200J=800J,
因为W额=fs
所以集装箱受到的摩擦力:
f===160N。
故答案为:力; 60%; 160。
三、作图、实验与探究题(本题共7小题,19题6分,20题、21题、22题各5分,23题7分,共28分)
19.【解答】解:从支点O向动力F的作用线作垂线段,垂线段的长即为其力臂L;
动力F的作用是使杠杆沿逆时针方向转动,而阻力F2的作用是阻碍其转动,所以F2的方向与F1相反,即竖直向下,作用点在A点,如图所示:
20.【解答】解:由于要求既可以省力又可以改变力的方向,所以绳子自由端拉力的方向必须向下,则绳子从定滑轮下面的挂钩开始绕起,如图所示:
21.【解答】解:由题知,晚上,有人走动发出声音,灯亮;白天,无论发出多大声音,电灯也不会亮,说明两个开关和灯泡串联。设计电路图如下:
22.【解答】解:(1)探究杠杆平衡条件时,要使杠杆在水平位置平衡,目的是便于直接读出力臂的长度;
(2)一个钩码的重力为GN,设杠杆的一个小格为L,由杠杆平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂可知,3G×4L=nG×3L,
解得n=4,即在B位置应挂4个钩码,杠杆可以重新在水平位置平衡;
(3)图乙中,当将弹簧测力计从a位置逆时针移动到b位置,在此过程中杠杆始终在水平位置保持平衡,则拉力F将变大,即弹簧测力计示数变大,这是因为,当拉力由垂直变成倾斜时,阻力、阻力臂不变,拉力F力臂变小,相应的力会变大,这样杠杆才能继续平衡;
(4)如图丙:以O为支点,因为杠杆平衡,
所以G物L左=G砣L右,
即:m物gL左=m2gL右,
所以m物===2.5kg;
秤砣质量m不变,即动力不变,若杆秤的称量范围变大,则阻力变大,由杠杆平衡条件知,动力臂与阻力臂的比值变大,由于阻力臂与动力臂的和等于杆秤的长度是一定的,则应减小阻力臂,增大动力臂,所以提纽应向左端移动。
故答案为:(1)力臂;(2)4;(3)变大;(4)2.5;左。
23.【解答】解:
(1)由于探究过程中,燃料燃烧放出的热量与燃料的质量和种类有关,要比较酒精和碎纸片的放热多少,要控制两套装置中燃料的质量和水的质量一定要相等;
(2)实验中,用酒精和碎纸片燃烧给水加热,可通过水升高的温度来比较酒精和碎纸片放出的热量多少;
(3)由表格中数据知,酒精使水升高的温度更高,可知酒精放出的热量多;
(4)由实验可知,质量相等的不同燃料,充分燃烧所放出的热量一般是不同的;
(5)①速度②功率③密度④压强都是根据比值定义法定义的,其中比热容是物质本身的一种特性,可用来鉴别物质,故选③。
故答案为:(1)质量;(2)水升高的温度;(3)酒精;(4)不同;(5)③。
24.【解答】解:(1)在没有电流通过电流表时,若指针反向偏转,则说明电流表使用前没有调零;
(2)他先将电流表接A处,闭合开关后,观察到灯L2发光,说明干路和L2支路完好,但灯L1不发光,电流表的示数为零,故L1所在支路断路,电路可能存在的故障是:L1或电流表断路;
(3)电流表示数如图丙所示,图中电流表选用小量程,分度值为0.02A,则电流表的示数为0.24A;
(4)原图中,电流表测量干路电流,将连接电流表正接线柱与灯L1左接线柱间的连线去掉,将电流表的负接线柱与灯L1的左接线柱之间连线,如图所示,改接后,电流表测通过L2的电流,即B的电流;
;
(5)根据表中的实验数据,0.54A=0.24A+0.30A,故根据数据得出一个初步结论:
IC=IA+IB,但只根据一组实验数据得出的结论有偶然性,为得出普遍性的结论,要换用不同规格的灯泡多次测量。
故答案为:(1)电流表使用前没有调零;(2)L1或电流表断路;(3)0.24;(4)图见解析;(5)换用不同规格的灯泡多次测量。
25.【解答】解:(1)本实验中,铅球的重力势能大小是通过球陷入沙面的深度来反映;
(2)比较A、B两球,下落高度和运动路径相同,B球质量大于A球质量,发现B球陷入沙深度更大,由此可得出结论:当下落高度一定时,物体的质量越大,重力势能越大;
(3)C球陷入沙深度更大,比较知,C球下落的高度最大,要研究重力势能与高度的关系,需要保持球的质量一定,所以选择的是A、C两球;
(4)研究物体重力势能与质量的关系时,需要保持物体下落高度和运动路径相同,改变质量;而B、C两球的下落高度不同,所以不能研究物体重力势能与质量的关系;
(5)比较C、D两球,两球的质量相同,下落高度也相同,两球的运动路径不同,发现两球运动的路径不同,但陷入沙深度相同,由此可得出结论:物体的重力势能与物体运动的路径无关。
(6)为了使管道对铅球的摩擦力成为“次要因素”,除了使用更光滑的管道之外,本实验可以选用质量更大的小球进行实验。
故答案为:(1)球陷入沙面的深度;(2)当下落高度一定时,物体的质量越大,重力势能越大;(3)A、C;(4)没有控制下落高度相同;(5)无关;(6)大。
四、计算题(本大题共2小题,24题9分,25题11分,共20分)
26.【解答】解:(1)提升重物做的有用功:
W有=Gh=1.2×104N×4m=4.8×104J;
(2)由滑轮组机械效率η=可得拉力做的总功:
W总===6×104J,
由图知,n=3,拉力端移动距离s=nh=3×4m=12m,
由W总=Fs可得拉力:
F===5×103N;
(3)拉力做功功率:
P===6×103W。
答:(1)提升重物做的有用功为4.8×104J;
(2)绳端的拉力为5×103N;
(3)拉力的功率为6×103W。
27.【解答】解:
(1)水吸收的热量:
Q吸=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg•℃)×5kg×(100℃﹣20℃)=1.68×106J;
(2)天然气完全燃烧放出的热量:
Q放=Vq=0.1m3×4.4×107J/kg=4.4×106J;
(3)燃气灶烧水的效率:
η==×100%≈38.2%;
(4)热损失的原因:天然气没有完全燃烧、热散失。
答:(1)水吸收的热量为1.68×105J;
(2)天然气燃烧放出的热量为4.4×106J;
(3)燃气灶烧水的效率约为38.2%。
(4)天然气没有完全燃烧、热损失。
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