浙教版科学九上3.3-3.5(含答案)

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浙教版科学九上3.3-3.5(含答案)

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浙教版科学九上3.3-3.5(含答案)
一、选择题
1.如图所示,某同学用大小相等的拉力F,将木块从水平面拉上斜面,拉力方向和运动方向始终一致,若AB=CD,则下列说法正确的是(  )
A.AB段拉力做功较多
B.CD段拉力做功较多
C.AB段与CD段拉力做的功一样多
D.水平面和斜面的粗糙程度未知,无法判断
2.如图所示,一个人先后两次用同样的时间、同样大小的力,将不同质量的物体在不同的表面上分别移动相同的距离。该力在此过程中所做功的大小分别为W1、W2,功率的大小分别为P1、P2,关于它们之间的大小关系说法正确的是(  )
A.W1<W2,P1<P2 B.W1>W2,P1>P2 C.W1<W2,P1>P2 D.W1=W2,P1=P2
3.我国西部地区夏天经常出现干旱,旱季时常用中间有转轴的塑料桶运水。如图所示,小华分别用背背、手抱、平拉、滚拉的方式运满桶水,在粗糙程度相同的水平地面上匀速行走相同路程,她对满桶水做功最多的是(  )
A. B. C. D.
4.两名运动员,甲比乙高,如果他们举起相同质量的杠铃所用时间相等,如图所示,则(  )
A.甲做功较多,功率较小
B.甲做功较多,功率较大
C.甲做功较多,甲、乙功率相等
D.甲、乙做功相等,乙的功率较大
5.如图所示,重力为G的均匀木棒竖直悬于O点,在其下端施一始终沿水平方向的拉力F,让棒缓慢转到图中虚线所示位置。在转动的过程中,动力F将(  )
A.先变小后变大 B.逐渐变大
C.保持不变 D.逐渐减小
6.用内六角扳手拧螺丝时,可手握长柄末端拧螺丝,也可手握短柄末端拧螺丝。转动时均施加垂直于手柄的力。下列分析正确的是(  )
A.该机械装置可以省功
B.手握长柄末端拧螺丝更省力
C.手握长头末端拧螺丝时的动力臂为BC
D.扳手顺时针转动时,阻力方向为顺时针
7.如图所示的用具中,正常使用时属于省力杠杆的是(  )
A.食品夹 B.托盘天平 C.钓鱼竿 D.核桃夹
8.现有史籍中最早讨论滑轮的是《墨经》。书中将向上提举重物的力称为“挈”,将自由往下降落称为“收”,将整个滑轮称为“绳制”(图1)。现分别用甲、乙两个力替代“收”(图2),使重物在相同的时间内匀速上升相同高度。不计绳重和摩擦,下列说法正确的是(  )
A.使用这个滑轮能省力
B.甲拉力大小等于乙拉力大小
C.甲拉力做的功大于乙拉力做的功
D.甲拉力使绳自由端移动的速度小于乙拉力使绳自由端移动的速度
9.平板支撑是一种类似于俯卧撑的肌肉训练方法,可以有效塑造腰部、腹部和臀部的线条,如右图所示。能正确表示人在平板支撑时的杠杆示意图是(  )
A. B.
C. D.
10.载重推车过障碍物时需略微提起后轮,若在如图四点中选择一点施加竖直向上的力,其中最省力的点是(  )
A.A点 B.B点 C.C点 D.D点
11.下列情境中,改变物体内能的方式与“蒸”“烤”相同的是(  )
A.弯折铁丝 B.钻木取火 C.压缩空气 D.酒精灯加热
12.如图所示,在吸滤瓶中装入少量的水,并滴入几滴酒精。用气筒往瓶里打气,当塞子跳出时瓶内会充满白雾,这一实验现象表明(  )
A.气体对外界做功,瓶内温度降低,内能减少
B.气体对外界做功,瓶内温度升高,内能减少
C.外界对气体做功,瓶内温度升高,内能减少
D.外界对气体做功,瓶内温度降低,内能增加
13.如图为礼花喷射器的内部结构,气罐通过气阀与纸筒相连。使用时,转动纸筒,气罐内的高压气体便将纸筒内的礼花喷向远处。内燃机的四个冲程中能量转化与这一现象相同的是(  )
A. B. C. D.
14.网络购物已成为人们日常消费的一种形式,在快递运输水果、海鲜等易变质食品时,经常使用水制成冰袋和食物放在一起,可以起到保鲜的作用。冰袋对产品起保鲜作用的过程中,下列分析正确的是(  )
A.冰袋中的冰块吸热熔化,温度不变,内能变大
B.冰袋中的冰块吸热熔化,温度升高,内能变大
C.食品的温度转移到冰袋,冰袋的温度不变,内能变大
D.食品含有的热量大些,冰袋吸热温度升高,内能变大
二、填空题
15.在水平地面上有一长方体木箱。小林用水平推力F把木箱向前推,如图甲所示。此过程中,推力F随时间t的变化情况如图乙所示,木块前进的速度v的大小随时间t的变化情况如图丙所示。
(1)0~1秒内,推力F对木箱做功的功率    瓦。
(2)1~3秒内,物体受到的摩擦力为    N。
(3)3~6秒内,推力F对木箱做功    焦。
16.某校科技节的火箭模型比赛中,科学研究小组成员用微型液态燃料发动机驱动火箭。火箭点火后尾部喷出高温气体,推动火箭竖直加速升空,穿越低空云层后燃料耗尽,依靠惯性继续上升至最高点,最后打开降落伞缓缓下落。
(1)火箭竖直加速升空时,高温气体对火箭的推力方向是    ;
(2)火箭穿过云层时,有一个短暂的匀速竖直上升过程,此时发动机的推力    火箭的总重力;
(3)若火箭推力恒为100N,竖直上升100m过程中推力做的功为    J。
17.小科用图甲、乙实验装置探究“杠杆平衡条件”,每个钩码质量均相同。
(1)如图甲所示,在A点挂四个钩码,使杠杆在水平位置平衡,应在B点挂     个相同的钩码。
(2)如图乙所示,小科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)。为探究“力的作用点到支点的距离是否影响杠杆平衡”,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,接着他将挂在G点的钩码先后挂在D、N两点,又进行了两次实验。若观察到     现象,则说明力的作用点到支点的距离对杠杆的平衡无影响。
(3)如图丙所示,停车场入口处用横杆控制车辆进出。小科把该装置简化成如图丁所示的杠杆模型,用杠杆平衡条件分析可知,该装置属于     杠杆(选填“省力”、“费力”或“等臂”)。
18.如图所示,推走独轮车之前,先将其撑脚抬离地面。慢慢抬起的过程中,独轮车属于     (选填“省力”或“费力”)杠杆。已知车厢和砖头的总重力G=800N,则图中人手竖直向上的力为     N.若施加在车把手向上的力始终与把手垂直,则慢慢抬起的过程中这个力的大小     (选填“逐渐增大”、“逐渐减小”或“始终不变”)。
19.台风将小区绿化带里的树吹倒了,小明将绳子的一端系在乙树上,然后绕过甲树用力拉绳子,慢慢将吹倒的树扶正(如图)。
(1)图中甲树相当于     (选填“定”或“动”)滑轮。
(2)若不计绳重和摩擦,甲树受到300N的拉力,则小明对绳子的拉力至少为     N。
(第19题) (第20题)
20.如图所示是小李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象,第6min时的内能     第8min时的内能(选填“大于”、“等于”或“小于”);该物质在CD段的比热容是AB段比热容的     倍(被加热物质的质量和吸、放热功率不变)。
21.2024年10月30日,搭载神舟十九号载人飞船的长征二号F遥十九运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射。
(1)火箭起飞时,燃料在燃烧过程中,其热值大小     (填“变大”“变小”或“不变”)。
(2)火箭在上升过程中与空气摩擦,会导致外壳的温度升高,这是通过     的方式改变其内能的。
(3)若“长二F”火箭与载人飞船总质量为500吨,“长二F”火箭发射平台重为2200吨(包含发射架),发射平台上表面为600米2,发射平台下表面与水平地面的接触面积按100米2计算,可估算出火箭等待发射时,发射平台对水平地面的压强为     帕。
22.宁波地铁在施工过程使用到如图所示的盾构机。
(1)盾构机在工作时,因高速旋转会产生大量热,这是通过     (填“做功”或“热传递”)的方式改变物体内能的。
(2)盾构机前端的水冷循环系统可以给刀片及时降温,用水冷却主要是利用了水     的特性。
23.如图,将盛有少量酒精的矿泉水瓶瓶盖拧紧,接着两手分别握住瓶的上下部分,使劲拧瓶的下部,使其严重变形;然后迅速旋开瓶盖,可看到瓶盖被弹出数米远,同时瓶口和瓶内出现白雾。
(1)用力拧瓶子,是用     的方式改变瓶内气体的内能,其中的能量转换相当于汽油机     冲程。
(2)瓶口出现白雾说明气体对外做功,内能     (填“增大”“减小”或“不变”)。
三、解答题
24.快捷酒店常用智能机器人为旅客送递物品。如图是一款质量为80kg的智能机器人。工作时,该机器人在地面上匀速直线移动的速度为1m/s,所受阻力是机器人重力的0.05倍。求:
(1)机器人所受重力。
(2)机器人在水平地面上匀速直线移动时的牵引力。
(3)机器人在水平地面上匀速直线移动30s,此过程中牵引力做功的功率。
25.质量为60kg的建筑工人用如图所示的装置,将质量为80kg的建材从地面匀速提升到3m高的平台。动滑轮总重40N,工人与地面的接触面积为400cm2,匀速拉绳时对绳的拉力为400N,耗时20s完成提升。求:
(1)工人提升建材所做的有用功;
(2)工人拉绳的功率;
(3)提升过程中,工人对地面的压强;
(4)若工人用此滑轮组提升更重的建材时,机械效率将    。
26.图甲是黄铜材质的翻板自封防臭地漏(黄铜的主要成分为铜、锌),图乙是其工作原理:当有水时,在水的压力作用下,自动开盖,迅速排水。无水时利用杠杆原理自动闭合,防臭防虫。
(1)黄铜是铜锌合金,有较强的耐腐蚀性,耐腐蚀性属于    性质。
(2)为了探究制作地漏所用黄铜的等级,某兴趣小组取制作地漏的黄铜废料进行了实验检测:取样品20g,逐滴加入质量分数为10%的稀硫酸,当加入稀硫酸的质量为98g时,不再有气体产生。通过计算并结合报告判断:制作地漏的黄铜属于哪种等级?(写出计算过程)
黄铜等级 低黄铜 中黄铜 高黄铜
铜的质量分数 60%~80% 80%~90% 高于90%
(3)图丙为地漏翻板结构的示意图,整个翻板结构(包括配重和底盖)的总质量为10g,整个翻板结构的重力作用线通过A点,水对底盖压力的作用点可以等效在底盖C点,其中OD长度为1cm,OA长度为0.5cm。请计算底盖向下张开时,水对底盖的压力至少为多少牛?(写出计算过程)
(4)为了增加在相同积水深度下的排水速度,写出一种针对地漏的改进方法。
参考答案与试题解析
1.【考点】功的大小比较.
【分析】根据功的计算公式W=Fs可知:比较功的大小要比较拉力F和移动距离s的大小;
【解答】解:两次拉力的大小相等,AB=CD,由W=Fs可知拉力所做的功相同,故C正确,ABD错误。
故选:C。
【点评】本题考查功的大小比较,需要知道功的计算公式。
2.【考点】平均功率的计算;弹力(支持力、拉力、压力等)做功的计算.
【分析】根据功和平均功率的计算公式,计算两种情况下计算某个力的功和平均功率。
【解答】解:在光滑表面上滑行时,该力在此过程中所做功为W1=Fs,,在粗糙表面上滑行时该力在此过程中所做功为W2=Fs,,故W1=W2,P1=P2,故ABC错误,D正确;
故选:D。
【点评】本题考查功和平均功率的计算,解题关键是功和平均功率的计算公式。
3.【考点】功的大小比较.
【分析】物理学中规定,功等于力跟物体在力的方向上移动距离的乘积。先判断力的大小、物体在力的方向上移动的距离相同,利用功的公式W=Fs分析判断。
【解答】解:由图可知,AB中小华是用背背、用手抱,即力的方向向上,桶是在水平方向上移动的距离,即沿向上的方向没有移动距离,因此不做功;
C中滑动摩擦力大于D中的滚动摩擦力,所以C中拉力大于D中拉力,由于所移动的距离s相同,由W=Fs可知C做功最多,故ABD不合题意,C符合题意。
故选:C。
【点评】本题考查影响物体做功大小的因素(力的大小和物体在力的方向上移动距离)。
4.【考点】功的大小比较;功率大小的比较.
【分析】甲比乙高,举起相同重的杠铃,竖方向移动的距离大,根据W=Gh分析做功大小;又知道所用时间相同,再利用P=比较功率大小。
【解答】解:∵两人举起杠铃质量相同,
∴杠铃重相同,
∵甲比乙高,
∴举起的高度:h甲>h乙,
∵举起杠铃做功W=Gh,
∴举起杠铃做的功:W甲>W乙,
∵P=,举起杠铃用的时间相同,
∴做功功率:P甲>P乙。
故选:B。
【点评】根据功的公式、功率的公式解释分析生活中的现象,能分析出高个运动员举起的高度大是本题的突破口。
5.【考点】杠杆的动态平衡分析.
【分析】先确定阻力臂、动力臂的变化,然后根据杠杆平衡的条件(动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂)分析动力的变化。
【解答】解:杠杆在转动的过程中符合杠杆平衡的条件,即阻力为硬棒的重力,大小不变,硬棒在竖直位置时,重力的力臂为0,转过一定角度后,重力力臂(阻力臂)逐渐增大,故B错;
当硬棒在竖直位置时,F的力臂是杠杆的长度,且力臂最长,当杠杆转过转过一定角度后,力与杠杆不再垂直,所以动力臂变小,根据杠杆平衡的条件可得,阻力与阻力臂的乘积增大,而动力臂减小,所以动力逐渐增大。
故选:B。
【点评】本题考查杠杆平衡条件的运用,关键是阻力臂和动力臂大小的变化的分析。
6.【考点】杠杆的平衡条件;杠杆及其五要素.
【分析】(1)使用任何机械都不省功;
(2)动力臂大于阻力臂,为省力杠杆;
(3)力臂是指从支点到施力点的垂直距离;
(4)扳手顺时针转动时,阻力是阻碍扳手转动的力。
【解答】解:A、根据功的原理:使用任何机械都不省功。所以该内六角扳手作为一种机械装置,也不可以省功,故A错误。
B、根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2,当阻力F2与阻力臂L2一定时,动力臂L1越长,动力F1越小,手握长柄末端拧螺丝时动力臂更长,所以更省力,故B正确。
C、力臂是指从支点到力的作用线的距离。手握长头末端拧螺丝时,动力臂应该是从支点(螺丝中心)到动力作用线(垂直于手柄的力的作用线)的距离,故C错误。
D、扳手顺时针转动时,阻力是阻碍扳手转动的力,所以阻力方向为逆时针,故D错误。
故选:B。
【点评】本题考查了功的原理、杠杆平衡条件的应用,关键是要理解杠杆的相关概念(如力臂、动力、阻力等),并能运用杠杆平衡条件分析实际问题。
7.【考点】杠杆的分类.
【分析】结合图片和生活经验,判断杠杆在使用过程中,动力臂和阻力臂的大小关系,再判断它是属于哪种类型的杠杆。
【解答】解:A.食品夹使用时动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故A错误;
B.托盘天平的动力臂等于阻力臂,是等臂杠杆,故B错误;
C.钓鱼竿的动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故C错误;
D.核桃夹的动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故D正确。
故选:D。
【点评】此题考查的是杠杆的分类,主要包括以下几种:①省力杠杆,动力臂大于阻力臂;②费力杠杆,动力臂小于阻力臂;③等臂杠杆,动力臂等于阻力臂。
8.【考点】定滑轮及其工作特点.
【分析】A、由图可知,图中的滑轮是定滑轮,使用定滑轮只能改变力的方向,不能省力,由此得出结论;
B、定滑轮是等臂杠杆,由于阻力和阻力臂不变,动力臂都等于滑轮的半径,根据杠杆的平衡条件可得出结论;
C、由题意可知,重物上升的距离相同;在使用定滑轮中,绳子移动的距离等于重物上升的距离;由于甲、乙拉力大小相等,根据W=Fs可知甲、乙拉力做功的大小,由此可得出结论;
D、由题意可知,重物在相同时间内上升的距离相同;在使用定滑轮中,绳子移动的距离等于重物上升的距离,由此可得出结论。
【解答】解:A、由图可知,图中的滑轮是定滑轮,使用定滑轮只能改变力的方向,不能省力,故A错误;
B、定滑轮是等臂杠杆,由于阻力和阻力臂不变,动力臂都等于滑轮的半径,即甲、乙拉力的力臂相等,根据杠杆的平衡条件F1l1=F2l2,可知,甲拉力大小等于乙拉力的大小,故B正确
C、由题意可知,重物上升的距离相同;在使用定滑轮中,绳子移到的距离等于重物上升的距离;由于甲、乙拉力大小相等,根据W=Fs可知甲、乙拉力做功的大小相等,故C错误;
D、由题意可知,重物在相同时间内上升的距离相同,即重物上升的速度相同;在使用定滑轮中,绳子移动的距离等于重物上升的距离,绳子移动的时间和重物上升的时间相同,根据v=可知,甲、乙拉力移动的速度都等于重物上升的速度,故D错误。
故选:B。
【点评】本题主要考查定滑轮的工作特点,功的计算,其中熟练掌握定滑轮的工作特点是解题的关键。
9.【考点】杠杆及其五要素.
【分析】杠杆的五要素:支点:杠杆绕着转动的固定点;
动力:使杠杆转动的力;
阻力:阻碍杠杆转动的力;
动力臂:从支点到动力作用线的垂直距离;
阻力臂:从支点到阻力作用线的垂直距离。
【解答】解:由图可知,在平板支撑时,人的身体可以看作一个杠杆,O是支点,动力和阻力在支点的同一方,故它们的方向应该相反,且人体的重力方向竖直向下,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选:A。
【点评】本题主要考查了杠杆的五要素,属于基础题。
10.【考点】杠杆中最小力问题.
【分析】根据杠杆的平衡条件F1×L1=F2×L2可知,在阻力、阻力臂一定的情况下,要使所用的动力最省力,必须使动力臂最长。
【解答】解:根据杠杆的平衡条件F1×L1=F2×L2可知,在阻力、阻力臂一定的情况下,要使所用的动力最小,必须使动力臂最长;若要从如图四点中选择一点施力,将后轮略微提起,是围绕前轮与地面的接触点转动(即该点为支点),分别比较在A、B、C、D四点施加力的力臂,可知只有在D点施力时,动力臂最长,则此时最省力。
故选:D。
【点评】本题考查了杠杆中最小力的问题,找出最长动力臂是解题的关键。
11.【考点】改变物体内能的两种方式.
【分析】改变物体内能的方式有两种:做功和热传递;做功的实质是能量转化的过程,即:内能和其他形式能的相互转化;热传递的实质是能量转移的过程。
【解答】解:“蒸”“烤”时,吸收热量,是通过热传递改变内能;
A、反复弯折铁丝,弯折处变热,将机械能转化为内能,是通过做功的方式改变物体的内能,故A不符合题意;
B、钻木取火,克服摩擦做功,机械能转化为内能,是通过做功的方式改变物体内能的,故B不符合题意;
C、压缩空气做功,空气内能增加,是通过做功方式改变空气的内能,故C不符合题意;
D、酒精灯加热,水吸收热量,内能增加,是通过热传递改变了水的内能,故D符合题意。
故选:D。
【点评】本题考查了改变物体内能有两种方式,结合生活实际解决问题。
12.【考点】改变物体内能的两种方式.
【分析】塞子被冲开,是由于瓶内气体对其做功的结果;出现白雾是由于瓶内水蒸气温度降低时发生了液化,说明了气体对外做功内能减小、温度降低。
【解答】解:用气筒往瓶里打气,瓶内气体压强增大,当塞子跳出时,瓶内气体对塞子做功,即气体对外界做功。气体对外做功,内能转化为塞子的机械能,所以瓶内气体内能减少。又因为物体内能减少,温度会降低,使得瓶内的酒精蒸汽遇冷液化成小液滴,从而形成白雾。故这一实验现象表明气体对外界做功,瓶内温度降低,内能减少,故A正确,BCD错误。
故选:A。
【点评】此题是考查对做功和热传递改变物体内能的辨别,是中考热点,属于易错题目。
13.【考点】热机.
【分析】改变物体内能的方式有做功和热传递;气体对外做功,内能减少,温度降低;汽油机的做功冲程将内能转化为机械能,压缩冲程将机械能转化为内能。
【解答】解:在喷出礼花的过程中,罐内的压缩空气对礼花做功,空气内能转化为礼花的机械能,罐内气体内能减少;汽油机做功冲程是将内能转化为机械能,而气体将纸筒内的礼花快速喷向远处时,也是将内能转化为机械能,由图可知C气门关闭,活塞下行,内能转化为机械能,故C正确。
故选:C。
【点评】本题考查了做功改变物体内能、汽油机的工作原理等知识的理解和应用,基础题目。
14.【考点】温度、热量与内能的关系.
【分析】(1)晶体熔化时,吸收热量,温度不变,内能增大;
(2)热传递过程中,传递的是热量,改变的是温度和内能;
(3)热量是过程量,不能说含有热量。
【解答】解:AB、冰袋中的冰块是晶体,熔化时吸收热量,温度不变,内能增大,故A正确、B错误;
C、热量从产品转移到冰袋,冰袋的内能变大,而不是温度发生转移,故C错误;
D、热量是过程量,不能说含有热量,故D错误。
故选:A。
【点评】本题结合具体实例考查了对温度、热量、内能概念和它们之间关系的理解和应用,属基础题。
15.【考点】功率的计算;功的计算.
【分析】(1)由图丙可知木箱在0~1秒内的运动状态,从而可知推力F对木箱做功的功率大小;
(2)由图丙可知木箱在3~5秒内的运动状态,根据二力平衡条件可知木箱受到的摩擦力,结合摩擦力的影响因素判断1~3秒内,物体受到的摩擦力;
(3)根据W=Fs=Fvt求3~6秒内,推力F对木箱做的功,根据做功的条件求5~6秒内推力F做的功,从而求3~6秒内,推力F对木箱做的功。
【解答】解:(1)由图丙可知木箱在0~1秒内处于静止状态,即木箱没有移动距离,故推力F对木箱不做功,功率为0W;
(2)由图丙可知木箱在3~5秒内做匀速直线运动,根据二力平衡条件可知木箱受到的摩擦力与此时的推力大小相等,由图乙可知此时的推力为F=200N,故摩擦力为f=F=200N,在1~3秒内,木箱对地面的压力不变、接触面的粗糙程度不变,故物体受到的摩擦力与匀速直线运动时受到的摩擦力相同,为200N;
(3)3~5秒内,推力F对木箱做的功:W=Fs=Fvt=200N×1.0m/s×(5s﹣3s)=400J,
由图乙可知,5~6秒内推力F为零,故此时人对木箱不做功,
则3~6秒内,推力F对木箱做的功为400J。
故答案为:(1)0;(2)200;(3)400。
【点评】本题考查功的计算和运动与力的关系,难度一般。
16.【考点】功的计算;力作用的相互性;二力平衡条件的应用.
【分析】(1)火箭尾部向下喷出高温气体,给气体一个向下的力,根据力的作用是相互的,气体对火箭施加一个向上的反作用力;
(2)物体处于平衡状态时,受到平衡力的作用;
(3)推力方向竖直向上,火箭移动方向也竖直向上,代入公式W=Fs求推力做功。
【解答】解:(1),根据力的作用是相互的,气体对火箭施加一个向上的反作用力,因此推力方向是竖直向上;
(2)匀速运动时,物体受到平衡力的作用。火箭竖直上升,因此向上的推力与向下的总重力大小相等、方向相反;
(3)推力方向竖直向上,火箭移动方向也竖直向上,因此推力做功为:W=Fs=100N×100m=
1×104J。
故答案为:(1)竖直向上;(2)等于;(3)1×104J。
【点评】本题考查相互作用力,二力平衡,功的计算。
17.【考点】杠杆的平衡条件.
【分析】(1)根据杠杆平衡条件判断;
(2)由题意知,左边力与力臂保持不变,右边力也保持不变,要使圆盘仍然乎衡,则右边的力臂也必须保持不变,从而找 到另外挂钩码的点;
(3)动力大于阻力的杠杆为费力杠杆。
【解答】解:(1)由图甲可知,A点挂4个钩码,OA之间有3格,OB之间有2格,要使杠杆在水平位置平衡,应该在B点施加一个向下的拉力F,设每个钩码重力为G,每小格长为L,则有4G×3L=F×2L.解得:F=6G,所以应该在B点挂6个相同的钩码。
(2)由题意知,左右两边对圆盘的拉力不变,左边力臂不变,根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2得,要使圆盘平衡,右边力臂也应保持不变,所以他可以将挂在G点的钩码先后挂在D、N两个点又进行实验,这样右边的力 始终为OD;由以上实验现象可知,圆盘仍在图示位置平衡,说明力的作用点到支点的距离对杠杆的平衡无影响。
(3)由图丁可知,动力臂小于阻力臂,根据杠杆平衡条件可知,动力大于阻力,故为费力杠杆。
故答案为:(1)6;(2)钩码三次实验圆盘均在图示位置平衡;(3)费力。
【点评】本题考查了探究杠杆平衡条件实验,探究杠杆平衡条件是初中物理学重要的实验,要求学生熟练掌握。
18.【考点】杠杆的平衡条件;杠杆的动态平衡分析;杠杆的分类.
【分析】(1)结合图片和生活经验,判断独轮车在使用过程中,动力臂和阻力臂的大小关系,再判断它是属于哪种类型的杠杆;
(2)根据杠杆的平衡条件求出图中人手竖直向上的力;
(3)分析动力臂、阻力臂的大小变化情况,利用杠杆平衡条件分析判断。
【解答】解:
(1)独轮车在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;
(2)由图可知,LG=0.2m,LF=1m,
由杠杆的平衡条件可得:G LG=F LF,
则图中人手竖直向上的力F=G=×800N=160N;
(3)向上施加在车把手上的力始终与把手垂直,则动力臂大小不变,而阻力G不变,阻力臂变小,由杠杆平衡条件可得,动力F将变小。
故答案为:省力;160;逐渐减小。
【点评】本题考查了杠杆的分类和杠杆平衡条件的应用,易错点在第三问,确定动力臂不变、阻力臂变小是关键。
19.【考点】滑轮组及其工作特点;滑轮相关量的计算.
【分析】(1)定滑轮是轴的位置固定不动的滑轮,动滑轮是轴的位置随被拉物体一起运动的滑轮,据此结合题意分析此时甲的树干相当于什么滑轮;
(2)若为动滑轮,则根据动滑轮的省力情况进行分析。
【解答】解:(1)把绳子的一端系在乙树上,然后绕过甲树用力拉绳子时,甲的树干要移动,因此甲的树干相当于动滑轮;
(2)拉甲树干的绳子段数是2,不计绳重和摩擦,则小明对绳子的拉力至少为F=×300N=150N。
故答案为:(1)动;(2)150。
【点评】本题考查了对动滑轮特点的认识和应用,属于基础题。
20.【考点】比热容的概念及其计算;熔化与熔化吸热的特点.
【分析】(1)晶体熔化的过程中吸热而不升温,但内能增大;
(2)晶体熔化前处于固态,晶体熔化过程中质量不变,吸收热量的多少与加热时间成正比,根据Q=cmΔt可判断比热容的比值。
【解答】解:(1)晶体熔化过程要吸收热量,内能增加。所以第6min时的内能小于第8min时的内能;
(2)根据图中坐标信息可知,该物质在AB段温度升高10℃,被加热4min;在CD段温度升高5℃,被加热4min;
则该物质在AB段吸热与CD段吸热之比为1:1,根据Q=cmΔt可得,
====,
所以该物质在CD段的比热容是AB段比热容的2倍。
故答案为:小于;2。
【点评】此题的关键在于理解:相同加热器加热相同时间,被加热物质吸收相同的热量。
21.【考点】燃料的热值;压强的计算;改变物体内能的两种方式.
【分析】(1)热值是燃料的一种特性,燃料在燃烧过 程中,其热值大小不变。
(2)知道改变物体内能的方式有两种:做功和热传递,热传递过程是能量的转移过程,而做功过程是能量的转化过程。
(3)火箭 发射平台、火箭与载人飞船受到的总重力 G总= m总g,火箭发射平台对水平地面的压力F=G总,发射平台对水平地面的压强p=。
【解答】解:(1)热值是燃料的一种特性,燃料在燃烧过 程中,其热值大小不变。
(2)火箭在上升过程中与空气摩擦,克服摩擦做功,会导致外壳的温度升 高,这是通过做功的方式改变其内能的。
(3)火箭 发射平台、火箭与载人飞船受到的总重力 G总= m总g=(2200×1000kg+500×1000kg)×10N/kg=2.7×107N,火箭发射平台对水平地 面的压力F=G 总=2.7×107N,
发射平台对水平地面的压强p===2.7×105Pa。
故答案为:(1)不变;(2)做功; (3)2.7×105。
【点评】本题考查燃料热值的影响因素及改变内能的方法,压强公式的计算。
22.【考点】改变物体内能的两种方式;比热容的概念及其计算.
【分析】做功可以改变物体的内能,当外界对物体做功时,物体的内能增大,当物体对外界做功时,物体的内能就会减小。
水的比热容大,相同质量的水和其它物质比较,升高或降低相同的温度,水吸收或放出的热量多。
【解答】解:(1)盾构机在工作时,因高速旋转会产生大量热,这是通过做功的方式改变物体内能的。
(2)盾构机前端的水冷循环系统可以给刀片及时降温,用水冷却主要是利用了水比热容较大的特性,相同质量的水和其它物质比较,降低相同的温度,水放出的热量多。
故答案为:(1)做功;(2)比热容较大。
【点评】本题考查做功改变内能及水的比热容较大的应用,属于基础题。
23.【考点】改变物体内能的两种方式.
【分析】做功可以改变物体的内能,当外界对物体做功时,物体的内能增大,当物体对外界做功时,物体的内能就会减小。
汽油机工作过程中能量的转化:①压缩冲程:机械能→内能;②做功冲程:先是化学能→内能,再由内能→机械能。
【解答】解:(1)用力拧瓶子,将机械能转化为内能,是用做功的方式改变瓶内气体的内能,其中的能量转换相当于汽油机压缩冲程。
(2)瓶口出现白雾说明气体对外做功,内能减小。
故答案为:(1)做功;压缩;(2)减小。
【点评】本题考查四冲程能量转化及改变内能的方法,属于基础题。
24.【考点】功率的计算;重力的计算;根据运动状态件判断物体的受力情况.
【分析】(1)由G=mg可得机器人的重力;
(2)机器人在水平地面受到的阻力f=0.05G;机器人匀速直线运动时,机器人的牵引力和阻力是一对平衡力,大小相等;
(3)根据W=Fs可得此过程中牵引力做的功,利用P=求得此过程中牵引力做功的功率。
【解答】解:(1)机器人的重力:G=mg=80kg×10N/kg=800N;
(2)机器人在水平地面受到的阻力:f=0.05G=0.05×800N=40N;
机器人匀速直线运动时,机器人的牵引力和阻力是一对平衡力,大小相等,即:F牵=f=40N;
(3)此过程中牵引力做的功:W=F牵s=F牵vt=40N×1m/s×30s=1200J,
此过程中牵引力做功的功率:P===40W。
答:(1)机器人的重力为800N;
(2)机器人在水平地面上匀速直线移动时的牵引力是40N;
(3)此过程中牵引力的功率是40W。
【点评】本题考查重力公式、二力平衡条件的应用、功率公式以及功的计算公式的应用,是一道力学综合题,难度不大。
25.【考点】滑轮及滑轮组的机械效率;压强的计算;功的计算;功率的计算.
【分析】(1)根据W有=Gh求出工人提升建材所做的有用功;
(2)根据W总=Fs求出工人做的总功,利用P=工人拉绳的功率;
(3)工人对地面的压力等于人的重力与绳的拉力之差,根据p=求出工人对地面的压强;
(4)增大机械效率的方法有二:一是增大有用功,即拉更重的重物;二是减小额外功,如减小摩擦、减轻动滑轮重。
【解答】解:(1)工人提升建材所做的有用功W有=Gh=mgh=80kg×10N/kg×3m=2400J;
(2)滑轮组的动滑轮绕3段绳,拉力移动的距离s=3h=3×3m=9m,
工人拉力做的总功W总=Fs=400N×9m=3600J,
工人拉绳的功率;
(3)工人对地面的压力F压=F支=G人﹣F=m人g﹣F=60kg×10N/kg﹣400N=200N,
对地面的压强;
(4)若工人用此滑轮组提升更重的建材时,做的有用功变大,而额外功几乎不变,有用功和总功的比值变大,故机械效率变大。
答:(1)工人提升建材所做的有用功为2400J;
(2)工人拉绳的功率为180W;
(3)提升过程中,工人对地面的压强为5000Pa;
(4)变大。
【点评】本题考查了压强公式、做功公式、功率公式和机械效率公式的综合应用。
26.【考点】杠杆的平衡条件;金属的化学性质.
【分析】(1)根据化学性质的特征来分析;
(2)首先计算出硫酸溶质的质量,然后根据锌与硫酸反应规律计算出锌的质量,最后计算出样品中铜的质量,进而计算出铜元素的质量分数,然后根据表格信息来分析;
(3)根据杠杆平衡原理来分析;
(4)根据p=ρgh来分析。
【解答】解:(1)物质在化学变化中表现出来的性质叫做化学性质,耐腐蚀性需要通过化学变化(如与空气中的成分发生反应等)才能表现出来,所以耐腐蚀性属于化学性质;
(2)已知加入稀硫酸的质量为40g,质量分数为10%,则纯硫酸的质量m=40g×10% =4g;设参加反应的锌的质量为x,
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
65 98
x 4g
=,x=2.65g;
黄铜样品质量为20g,铜的质量m(Cu)=20g﹣2.65g=17.35g;铜的质量分数w(Cu)=×100%=86.75%;因为80%﹣90%为中黄铜,86.75%在80%﹣90%这个范围内,所以制作地漏的黄铜属于中黄铜;
(3)已知整个翻板结构(包括配重和底盖)的总质量m=10g=0.01kg,根据重力公式G=mg(g取10N/kg),则重力G=0.01kg×10N/kg=0.1N。根据杠杆平衡条件F1L 1=F2L2;设水对底盖的压力为F,F的力臂L1=OD=1cm =0.01m,重力G的力臂L2=OA =0.5cm =0.005m;由杠杆平衡条件可得F×0.01m=0.1N×0.005m,解得F=0.05N;
(4)为了增加在相同积水深度下的排水速度,可以增大底盖的面积。因为根据p=ρgh(在相同积水深度h下,液体密度ρ不变,g不变,压强p不变),由F=pS可知,增大底盖面积S,水对底盖的压力F增大,更容易打开底盖,从而增加排水速度。
故答案为:
(1)化学;
(2)制作地漏的黄铜属于中黄铜;
(3)0.05N;
(4)增大底盖的面积。
【点评】本题考查的知识有一定难度,计算量较大,需要掌握化学方程式的计算方法,溶质质量、质量分数的计算方法、杠杆平衡的条件等相关知识,掌握学科基础知识即可解答。
(第15题)
(第16题)
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