【真题集训】浙教版九上科学第2章 能的转化与能量守恒 各地期中真题汇编 【综合题30道】专项训练(一)(含解析)

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【真题集训】浙教版九上科学第2章 能的转化与能量守恒 各地期中真题汇编 【综合题30道】专项训练(一)(含解析)

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【真题集训】浙教版九上科学第二章 各地期中真题汇编
【综合题30道】专项训练(一)(含解析)
一、综合题
1.(2025九上·南浔期中)国庆期间,沪苏湖高铁人来人往,来自上海的游客络绎不绝。旅客们一下高铁,便能乘坐免费公交车直达南浔古镇,感受这座千年古城的独特魅力。上海南站到湖州南浔站的铁路长度为164千米,以下是G8981复兴号列车的部分时刻表。
站名 到时 发时 停留
上海南 —— 09:05 ——
苏州南 09:31 09:33 2分
湖州南浔 09:48 09:50 2分
(1)G8981次列车在上海南站到湖州南浔站之间的平均速度为多少千米/时?(保留2位小数)
(2)若列车以180千米/时的速度匀速直线运行1000米,受到的阻力为牛,列车牵引功率为多大?
(3)G8981次列车到站后,游客需要将20千克的行李箱从6米高的站台搬到站台底部,然后沿水平路面步行200m到达出站口。请问在此过程中该行李箱重力做了多少功?
2.(2025九上·定海期中)科技赋能迎新!浙大机器狗成“最强搬运工”。2025年8月22日,浙大紫金港校区迎来本科新生报到日,校园里出现的特殊“搬运工”——机器狗,成为众人眼中的焦点。其中一款绝影X30机器狗堪称“大力士”,这款体重约55 kg的机器狗,最大载重能力达85 kg。
(1)若该机器狗的牵引力为200牛,将行李箱水平移动65米用时13秒,求机器狗此时的功率?
(2)机器狗除了能在平地上行走外,它还能进行负重登楼,若该机器狗满负荷运载,将行李箱从一楼运到五楼,求该过程机器狗克服重力所做的功?(注:每层楼高3.5米;g取)
3.(2025九上·柯城期中)如图所示,小金在单杠上做引体向上运动。已知小金的体重为500N,每次引体向上的距离为0.6m,完成4次引体向上所用的时间为10s。求:
(1)小金完成1次引体向上所做的功;
(2)10s内小金做引体向上的功率。
4.(2025九上·缙云期中)如图所示为蹦极运动的简化示意图,弹性绳一端系在运动员双脚上,另一端固定在跳台0 点。运动员由静止开始自由下落,A 点处弹性绳正好处于原长;B 点处运动员受到的重力与弹性绳对运动员的拉力大小相等;C点处是蹦极运动员到达的最低点。(整个过程忽略空气阻力,弹性绳的自重不计)
(1)从0点到A 点的过程中,运动员的机械能   (选填“增大”“减小”“不变”或“先增大后减小”)。
(2)从A 点到C 点的过程中,运动员的动能   (选填“增大”“减小”“不变”或“先增大后减小”)。
5.(2025九上·浙江期中)为了提高快递配送效率,某公司使用如图所示的物流机器人完成最后三公里的快速智能配送。该物流机器人空载时质量为350kg,最大承载质量为150kg,匀速行驶时所受阻力是重力的0.2倍,牵引力做功的功率恒为2.1kW。计算(g=10N/kg):
(1)当物流机器人未装载货物匀速行驶时的牵引力是多少牛。
(2)当物流机器人未装载货物匀速行驶时的速度大小。
(3)某一次机器人装载货物在平直道路上匀速行驶最后3km,用时20min,计算货物的质量及机器人克服阻力所做的功。
6.(2025九上·缙云期中)如图所示为某餐厅的智能送餐机器人,使用机器人送餐能节省人力成本,提升配送效率。该机器人自身质量为35kg,某次送餐时,它水平托着质量为5kg的食物沿水平地面匀速直线运动72m,用时1min。已知机器人此时受到的摩擦力是总重力的0.1倍。
(1)在匀速运动过程中,送餐机器人对食物   (选填“做了功”或“没有做功”)。
(2)此次送餐中,机器人受到的牵引力大小为多少?
(3)此次送餐中,机器人受到的牵引力做功的功率为多少?
7.(2025·杭州期中)小红在学习了“比热容”的有关知识后,知道单位质量的不同物质在升高相同温度时,所吸收的热量不同,为了描述物质的这种性质,引入了一个新的物理量———比热容。于是她又想到晶体在熔化时,温度虽然保持不变,但需要吸收热量,那么单位质量的不同晶体熔化时所吸收的热量是否相同呢 带着这个疑问,小红在实验室利用电热器加热,完成了冰的熔化实验,并描绘出冰的温度随加热时间变化的关系图线如图所示。实验时,冰的质量为0.5kg,相同时间冰和水吸收的热量相同。(水的比热容为
(1)为什么CD段没有AB段陡一些
(2)CD段水吸收的热量是多少
(3)若规定“质量为1kg的某种晶体物质在熔化过程中所吸收的热量叫做该物质的熔化热”,根据图中所给的信息,计算出冰的熔化热λ。
8.(2025九上·杭州期中)近年来,房车自驾游渐渐的成为旅游的新趋势。这种旅游方式能让游客真正的回归自然、亲近自然,在旅途中享受自由。我国制造的“长城”房车(如图所示)的总质量为3×103kg,在一段平直公路上匀速行驶了72km,用时1h,受到的阻力为车重的0.1倍。求:
(1)该房车的行驶速度是多少m/s;
(2)该房车牵引力所做的功;
(3)若该房车的总功率100kW,该房车以72km/h的速度匀速行驶,求此时该房车的牵引力。
9.(2025九上·杭州期中)九年级的同学即将面临体育中考。下面是体重为50千克的小徐在备考中的一些场景。
(1)小徐跳绳跳起高度约为5厘米(人整体上升,如图甲所示),一分钟200次,一分钟内他跳绳的功率约为   ;(结果保留1 小数)
(2)乙图是立定跳远的分解图。小徐在离开地面上升过程中(不计空气阻力)的能量转化为   ;
(3)在练习实心球时,小徐投出的实心球在空中画了一条优美的弧线,如图丙。这个过程中,其中小徐对实心球有做功的是____;
A.用力将实心球抛出 B.实心球在空中飞行
C.实心球掉到地上 D.实心球在地上滚动
10.(2025九上·杭州期中)新能源油电混合动力汽车工作模式为:纯电模式行驶时,内燃机不工作,由蓄电池提供能量;混动模式行驶时,内燃机工作,既可以给汽车行驶提供能量,还可以给蓄电池充电。若汽车以混动模式在平直公路上匀速行驶 100km消耗12L 的燃料。已知燃料的密度 请计算:
(1)若燃料的热值为 则燃料完全燃烧12L 放出多少热量
(2)若燃料完全燃烧放出的热量用来给水箱中的防冻液加热,加热效率为50%,使防冻液温度从20℃升高到70℃,求防冻液的质量 [防冻液的比热容为
11.(2025九上·杭州期中)一辆在水平路面上沿直线匀速行驶的货车,行驶时所受的阻力为车总重的0.1倍,货车(含驾驶员)空载时重为
(1)求货车以36km/h的速度空载匀速行驶时,10s内货车牵引力做的功;
(2)当货车以80kW 的额定功率、72km/h的速度匀速行驶时,求货车最多可装载多重的货物。
12.(2025九上·浙江期中)2024 年2 月,“空中出租车”电动垂直起降航空器(eVTOL)“盛世龙”从广东深圳蛇口邮轮母港起飞,降落在珠海九洲港码头,这是全球首例用eVTOL 进行的跨海跨城飞行。“空中出租车”是新一代的纯电动低空飞行航空器,它无需传统机场和跑道,能像直升机一样垂直起飞,在空中转换成固定翼飞行模式,如传统大飞机一样高速巡航。“盛世龙”的这次成功飞行,意味着深圳至珠海单程2.5至 3 h的地面车程,可以缩短到20 min。eVTOL“盛世龙”可载5人,满载起飞质量为2 t,巡航速度最快可达200 km/h,预计将于2026 年开启载人飞行。
(1)“盛世龙”以最快巡航速度飞行至珠海港码头(约66 km)需要多少小时
(2)若“盛世龙”起飞质量为1.5t,以20m/s 的速度竖直向上匀速上升,所受升力为多少 若不计空气阻力,则“盛世龙”的功率至少是多少瓦
13.(2025九上·杭州期中) 室温为10℃时,小宁利用如图所示装置验证“外界对物体做功,可以使物体的内能增加”。小宁用平均为50牛的力将活塞压下12厘米,发现底部浸有0.001千克乙醚的棉花并没有出现燃烧现象。(乙醚的比热容约为 着火点为160℃)
(1) 求小宁对活塞的做功大小。
(2)0.001千克乙醚温度从10℃升高到着火点至少需要吸收多少热量
(3) 小宁的实验没有成功,请帮助他分析原因。
14.(2025九上·兰溪期中)电动汽车是指以车载电源为动力,用电机驱动车轮行驶。由于对坏境影响相对传统汽车较小,其前景被广泛看好。某车有关数据如表所示,在一次测试过程中,该车以额定功率在水平路面上在 6 分钟内匀速直线行驶了8 千米,求:
车辆类型 电动车
电池类型 制造性类电源
续费掌握 80千米
整车质量 1720千克
额定功率 100KW
(1)该车在这次测试过程中牵引力所做的功为多少焦
(2)该车受到的水平阻力为多少牛
15.(2025·浙江期中)中国人民解放军海军福建舰是中国海军的第三艘航空母舰(舷号:18),也是中国完全自主设计建造的第一艘弹射起飞型航空母舰。采用平直通长飞行甲板,配置电磁弹射和阻拦装置,满载排水量8万余吨。福建舰同时搭载5款舰载机,包括歼-15T、歼-35和空警-600等。作为中国第一艘大型常规航母,福建舰将起到承前启后的重要作用,一方面奠定中国海军新质作战能力,另一方面也为未来更先进的核动力航母打下坚实基础。在模拟海战中,当一架歼-35从静止在海平面的航母甲板上加速起飞离开甲板的过程中,航母所受的浮力将   ,(填“变大”、“变小“或“不变”)战斗机的机械能将   。(填“变大”、“变小“或“不变”)
福建舰最大的黑科技就是舰载机起飞时的电磁弹射功能,原理如图所示。弹射过程中,它主要是将   能转化为   能,具有能量效率高、力度可控性强、准备时间短、维护性好 等一系列优点。从而大幅提高舰载机实战优势。
16.(2025·浙江期中)一辆重型卡车匀速行驶时发动机的功率为2×105W,速度为20m/s,汽车行驶3600s,请你计算:
(1)发动机所做的功是多少?
(2)卡车的牵引力是多少?
17.(2025九上·上虞期中)小虞在旅店中体验了智能机器人送外卖的服务,(如图所示)机器人质量为40kg,在水平地面上工作时,该机器人在水平地面上1min匀速直线运动30m,所受阻力是机器人重力的0.2倍。求:
(1)机器人在水平地面上匀速直线运动时的牵引力:
(2)此过程中牵引力做功的功率。
18.(2025九上·柯城期中)雾炮车喷射的水雾颗粒极为细小,达到微米级,在雾霾天气可以有效缓解雾霾。某型号雾炮车的满载质量为15吨,空载质量5吨。该车注水时利用水泵将水提升至 2 米高的注水口处,注满水。该车在某次喷雾作业过程中,沿水平直线匀速行驶5分钟,已知受到的阻力是其总重力的0.1倍,行驶速度为14.4千米/小时,试计算
(1)雾炮车空载时所受的阻力大小为多少?
(2)注满水时水泵对水至少做功多少焦耳?
(3)求雾炮车刚开始满载喷雾作业时发动机的功率约为多少瓦?
19.(2025九上·青田期中)一辆在水平路面上沿直线匀速行驶的货车,行驶是时所受阻力为车总重的0.1,货车(含驾驶员)空载时重为2.5×104牛。求:
(1)货车空载行驶时所受的阻力。
(2)货车空载行驶时重力对货车所做的功   .
(3)货车以10米/秒的速度,载着5000N的货物,匀速行驶600秒,货车牵引力做的功。
20.(2025九上·江北期中)一般泡制咖啡包含磨咖啡豆、加热泡咖啡、保温三个阶段。图甲为多挡位咖啡机,图乙是其电路结构简化图,电动机用于磨咖啡豆,R1、R2为发热电阻。铭牌上的部分参数如下表所示。
额定电压 220V
磨豆功率 110W
加热功率 1210W
保温功率 88W
产品规格
(1)若仅闭合S2,咖啡机的工作状态处于   阶段。
(2)R1 的阻值是多少欧
(3)小宁某次泡制咖啡,只进行了磨豆和加热,其中磨豆用时0.5min,加热用时3min,则本次泡制咖啡共消耗多少焦电能
21.(2025九上·江北期中)电磁炉有方便、高效、节能、卫生、安全的性能,已成为广受欢迎、普遍使用的新型灶具。在家庭电路上使用功率为.1500W 的电磁炉来烧水,将 的冷水加热到100℃, 需4分钟。
(1)此过程中,水吸收的热量。
(2)此过程中,电流做的功。
(3)电磁炉的效率。
22.(2025九上·江北期中)共享电单车方便了人们的出行。其部分参数如表所示。假定共享电单车在水平骑行过程中受到的阻力始终为40牛,请回答以下问题。
项目 参数
整车质量 (千克) 20
共享电单车最大功率 (瓦) 200
(1)小科在水平地面骑行时,共享电单车重力做功   J
(2)小科在水平公路上骑共享电单车,匀速行驶1千米过程中牵引力做了多少功
(3)若小科骑行过程中共享电单车以最大功率输出,匀速行驶时的车速为多少千米/时
23.(2025九上·舟山期中)如图甲所示的地面清洁机器人,质量为3kg。机器人在水平地面运动时,所受推力F与速度v关系如图乙所示。求:
(1)该机器人所提供的水平推力为300N时,匀速直线运动3m,水平推力做了多少功?
(2)该机器人在水平地面上以0.5m/s的速度匀速直线运动时,水平推力的功率是多大?
24.(2025九上·钱塘期中)无人机在生产生活中有着广泛的应用。如图所示是一款新型智能航拍无人机,机身总质量1.5kg,小塘操作该无人机先以1.2m/s的速度沿竖直方向匀速上升60m,接着又以5m/s的速度匀速水平飞行去追踪一个移动目标,飞行了40s。求:
(1)无人机的重力。
(2)无人机在整个过程中克服重力做的功。
(3)无人机在匀速上升过程中克服重力做功的功率。
25.(2025九上·杭州期中)英国伦敦展出了新研发的“侦探猎犬”超音速汽车,如图所示。该车功率极大,最大车速能达到1609km/h,创造了短期内无法超越的世界纪录。在一次测试中, “侦探猎犬”以400m/s的速度匀速直线行驶了2000m,受到水平方向的阻力为2×105N。问:在测试过程中
(1)汽车受到水平方向的牵引力是多少
(2)汽车牵引力所做的功和功率分别是多少
26.(2025九上·杭州期中)太阳能热水器是把太阳能转化为内能的设备之一,某品牌太阳能热水器每小时平均接收 的太阳能,在5小时的有效照射时间内,将热水器中水的质量为100kg、初温为20℃的水温度升高到40℃.
(1)热水器中的水吸收的热量Q吸;[水的比热容
(2)热水器的效率η;
(3)若改用煤气来加热这些水,需要完全燃烧多少千克煤气 假设煤气燃烧放出的热量全部被水吸收)
27.(2025九上·滨江期中)工作人员采取了部分页岩气样品,经初步检测该页岩气样品中的天然气含量为90%,为了确定其中是否还含有其它可燃性成分,现在在实验室进一步对其进行热值测试:假设所取样品气体的体积为1L,用它烧水,使得1kg的水温度升高了5℃,已知检测所用的烧水炉的效率为70%,已知:水的比热容为 ,天然气的热值为 请根据以上信息计算:
(1)检测过程中,水吸收的热量是多少
(2)检测过程中,页岩气样品所释放的热量是多少
(3)该页岩气样品的热值为多少
28.(2025九上·金东期中)如图甲是机械能转化的思维导图。请回答以下问题:
(1)完善图甲中   的内容。
(2)如图乙所示,无动力过山车先通过人踩动自行车踏板,使过山车上行至起始点(终点B→起始点A),之后无需踩动,过山车便可自行下滑直至终点(起始点A→终点B)。依据理想模型,过山车下滑过程中,车的能量转化是   ;
(3)为了确保过山车从起始点出发后能够回到终点(起始点A→终点B),请你结合上述机械能转化模型对轨道的设计提出一点建议。   。
29.(2025九上·嵊州期中)在绍兴看见美丽中国,美丽绍兴吸引越来越多的外地游客驾车前来休闲度假。某房车的总质量为 在一段平直的高速公路上匀速行驶3km,用时2min,运动过程中受到的阻力为车重的0.1倍。高速公路上限速120km/h。
(1)高速上限速,实际上是为了避免汽车的____(填选项)过大,减少车祸发生时的危害;
A.惯性 B.动能 C.势能 D.摩擦力
(2)通过计算判断该房车在此路段是否超速;
(3)计算在这3km路程内房车牵引力所做的功。
30.(2025九上·金华期中)爆米花松脆可口,深受人们喜爱。如图所示,是某型号的爆米花机的电路图,该爆米花机具有制作和保温功能。只闭合开关S2时,R2加热,电动机搅拌,开始制作爆米花;只闭合开关S1时,R1保温,防止爆米花变凉;爆米花机的铭牌如表所示。()
额定电压 220V
加热功率 220W
保温功率 22W
电动机功率 44W
(1)求保温电阻R1的阻值;
(2)求制作爆米花时,电路中的工作电流大小;
(3)在20℃时,将200g玉米加热到320℃时,即成为爆米花,求玉米粒需吸收的热量;
答案解析部分
1.【答案】(1)G8981次列车在上海南站到湖州南浔站所用的时间
G8981次列车在上海南站到湖州南浔站之间的平均速度
(2)列车的速度
列车以180千米/时的速度匀速直线运行,牵引力和阻力是平衡力,牵引力
根据
得到列车牵引力做功的功率
(3)游客需要将2行李箱沿水平路面步行200m到达出站口,在重力的方向上没有移动距离,所以重力没做功,
在此过程中该行李箱重力做功
【知识点】平均速度的计算及测量;功的计算公式的应用;功率计算公式的应用
【解析】【分析】(1)平均速度计算:平均速度公式为,计算行驶时间时只取列车运行时段,扣除中途站点停留时间,路程单位为千米,时间换算为小时,算出对应平均速度。
(2)二力平衡与功率计算:物体匀速直线运动时牵引力与阻力大小相等;功的公式W=Fs,功率公式\,计算时速度单位需换算为米每秒,再代入公式求解功率。
(3)重力做功判断与计算:重力做功的条件是物体沿竖直方向发生位移;重力计算公式G=mg,重力做功公式W=Gh;水平移动时物体高度不变,重力不做功,只计算竖直下落阶段重力做功。
(1)G8981次列车在上海南站到湖州南浔站所用的时间
G8981次列车在上海南站到湖州南浔站之间的平均速度
(2)列车的速度
列车以180千米/时的速度匀速直线运行,牵引力和阻力是平衡力,牵引力
根据
得到列车牵引力做功的功率
(3)游客需要将2行李箱沿水平路面步行200m到达出站口,在重力的方向上没有移动距离,所以重力没做功,在此过程中该行李箱重力做功
2.【答案】(1)机器狗的功率
(2)该过程机器狗克服重力所做的功
【知识点】功的计算公式的应用;功率计算公式的应用
【解析】【分析】(1)功与功率的计算:功的计算公式为W=Fs,F 是作用在物体上的力,s 是物体在力的方向上移动的距离;功率表示做功快慢,公式,W 为总功,t 为做功所用时间。水平牵引时牵引力做功,再代入时间计算功率。
(2)重力与克服重力做功计算:重力公式G=mg,m 为物体质量,g 取 10N/kg;克服重力做功公式W=Gh,h 是物体竖直上升的高度;从一楼到五楼实际上升 4 层楼高,总高度 = 每层高度 ×4;总重力为机器狗自重与满载行李重力之和。
(1)机器狗的功率
(2)该过程机器狗克服重力所做的功
3.【答案】(1)小金完成1次引体向上所做的功
(2)小金做引体向上的功率
答:(1)完成1次引体向上所做的功为300J;
(2)10s内做引体向上的功率为120W。
【知识点】功的计算公式的应用;功率计算公式的应用
【解析】【分析】(1)功的计算知识点:克服重力做功的公式为\(W=Gh\),G是物体重力,h是物体沿重力反方向上升的高度;做引体向上时,拉力大小等于自身重力,上升距离为竖直高度,可直接代入公式计算单次做功。
(2)功率的计算知识点:功率是描述做功快慢的物理量,计算公式 ;先算出多次动作的总功,再除以完成全部动作的总时间,得到平均功率。
4.【答案】(1)不变
(2)先增大后减小
【知识点】动能和势能的大小变化;动能和势能的转化与守恒;机械能守恒
【解析】【分析】(1)A点处弹性绳正好处于原长,弹性绳子没有产生弹力,因此从O点到A点的运动过程中,忽略空气阻力,弹性绳的自重不计,重力势能转化为动能,机械能守恒;
(2)影响弹性势能大小的因素有弹性形变的大小和发生弹性形变的难易程度,形变越大,弹性势能就越大。
【解答】(1)从O点到A点的运动过程中,忽略空气阻力,运动员自由下落。重力势能转化为动能,机械能守恒,因此运动员的机械能大小不变,故答案为:不变。
(2)根据题意可知,A点是弹性绳子正常伸长量,A点到B点的过程中,弹性形变增大,弹性势能增大,弹力增大,弹性绳对运动员的拉力增大但小于重力,在竖直方向上的合力向下,因此运动员做向下加速运动,运动员的动能在增大;B点时运动员受到的重力与弹性绳对运动员的拉力大小相等,B点到C点,弹性势能还在增大,弹性绳对运动员的拉力大于运动员的重力,在竖直方向上的合力向上,运动员做向下减速运动,动能减小,到达C点时,速度为零,因此从A 点到C 点的过程中,运动员的动能先增大后减小,故答案为: 先增大后减小 。
5.【答案】(1)因为匀速行驶,所以牵引力为:F=0.2G=0.2mg=0.2×350kg×10N/kg=700N;
(2)根据得物流机器人未装载货物匀速行驶时的速度为:;
(3)某一次机器人装载货物在平直道路上匀速行驶最后s=3km=3000m,时间t=20min=1200s,
机器人的速度为:
由和平衡力得,
物流机器人的总重力为:,
物流机器人的总质量为:,
货物的质量为:m货=m总-m=420kg-350kg=70kg;
机器人克服阻力所做的功为:W=F's=840N×3000m=2.52×106J。
【知识点】功;功的计算公式的应用;功率;功率计算公式的应用
【解析】【分析】 (1)因为匀速行驶,根据F=0.2G=0.2mg算出牵引力;
(2)根据得物流机器人未装载货物匀速行驶时的速度;
(3)根据算出机器人的速度,由和平衡力算出阻力,由匀速行驶时所受阻力是重力的0.2倍算出物流机器人的总重力,由G=mg算出物流机器人的总质量,进而算出货物的质量,由W=Fs算出机器人克服阻力所做的功。
6.【答案】(1)没有做功
(2)机器人在水平面上做匀速直线远动受到平衡力的作用,牵引力等于摩擦力,所以牵引力
F=f=0.1×(35kg+5kg)×10kg/N=40N
(3)牵引力所在的功
W=Fs=40N×72m=2880J
机器人受到的牵引力做功的功率
【知识点】力是否做功的判断;功率计算公式的应用
【解析】【分析】(1)机器人对食物的作用力竖直向上,食物沿水平地面匀速直线运动,在竖直方向上没有移动距离,根据做功的条件可知送餐机器人对食物是否做功;
(2)送餐机器人在水平地面上做匀速直线运动,受到的牵引力与摩擦力大小相等,根据F=f=0.1G=0.1mg求机器人受到的牵引力;
(3)根据W=Fs求机器人受到的牵引力做的功;根据求机器人受到的牵引力做功的功率。
【解答】(1)功是力与物体在力的方向上通过的距离的乘积,机器人对食物的作用力竖直向上,食物沿水平地面匀速直线运动,在力的方向上没有前进距离,故没有做功。
(2)机器人在水平面上做匀速直线远动受到平衡力的作用,牵引力等于摩擦力,所以牵引力
F=f=0.1×(35kg+5kg)×10kg/N=40N
(3)牵引力所在的功
W=Fs=40N×72m=2880J
机器人受到的牵引力做功的功率
(1)功是力与物体在力的方向上通过的距离的乘积,机器人对食物的作用力竖直向上,食物沿水平地面匀速直线运动,在力的方向上没有前进距离,故没有做功。
(2)机器人在水平面上做匀速直线远动受到平衡力的作用,牵引力等于摩擦力,所以牵引力
F=f=0.1×(35kg+5kg)×10kg/N=40N
(3))牵引力所在的功
W=Fs=40N×72m=2880J
机器人受到的牵引力做功的功率
7.【答案】(1)因为水的比热容比冰大,在吸收相同热量的情况下,水的温度升高比冰慢,所以CD段比AB段平缓
(2)CD段水吸收的热量
(3)由图可知,0.5kg的冰熔化需要的时间为45min-5min=40min,相同时间内吸收的热量相同,可知冰吸收的热量为,则冰的熔化热为 。
【知识点】熔化和凝固的温度—时间图象;比热容;热量的计算
【解析】【分析】(1)等质量的不同物质,吸收相同的热量,比热容的物质温度变化量小。
(2)根据计算水吸收的热量。
(3)冰在熔化时温度不变,结合图像可得冰熔化的时间,根据(2)中计算的水吸收的热量得出冰吸收的热量(等比例换算),再根据定义计算熔化热。
【解答】(1)等质量的水和冰在相同时间内吸收等量的热量,水的比热容大于冰的比热容,由可知,水的温度变化量更小,所以表示水温变化的曲线CD比AB更平缓。
8.【答案】(1)该房车的行驶速度
(2)车做匀速直线运动,牵引力等于阻力,牵引力做的功为
(3)
【知识点】速度公式及其应用;二力平衡的条件及其应用;重力的大小;功的计算公式的应用;功率计算公式的应用
【解析】【分析】(1)根据计算速度。
(2)物体做匀速直线运动,受力平衡,牵引力等于阻力,由W=Fs计算功的大小。
(3)根据P=Fv的变式计算牵引力的大小。
9.【答案】(1)83.3W
(2)动能转化为重力势能
(3)A
【知识点】力是否做功的判断;功率计算公式的应用;动能和势能的转化与守恒
【解析】【分析】(1)根据计算做功的功率。
(2)重力势能与物体的质量和高度有关,质量越大、高度越高,重力势能越大。
动能与物体的质量和速度有关,质量越大,速度越大,动能越大。
(3)做功的条件:物体在力的方向上有移动距离。
【解答】(1) 一分钟内他跳绳的功率。
(2)小徐在上升过程中,速度减小,高度增加,动能转化为重力势能。
(3)小徐只有在将实心球抛出时,对实心球有力的作用,可知只在这个阶段对实心球做了功。
故答案为:A。
10.【答案】(1)解: 已知燃料的密度
燃料的质量为:
燃料完全燃烧放出的热量为: 。
答: 燃料完全燃烧12L 放出的热量为4.14×108J。
(2)解:已知加热效率为50%,则防冻液吸收的热量为:
又因为通过该过程,防冻液温度从20℃升高到70℃,则Q吸=cmΔT,可得m=.
故防冻液的质量:

答: 防冻液的质量为1035kg。
【知识点】热量的计算;燃料的热值
【解析】【分析】(1)热值 是指 单位质量 的燃料 完全燃烧 时所释放出的热量。对于固体或液体燃料,通过热值计算热量的公式为Q=mq。
(2)当物体温度发生变化,但不发生物态变化时,热量计算公式为Q=cmΔT。
11.【答案】(1)解:货车空载行驶时所受的阻力大小:
s= vt=10m/s×10s=100m,
牵引力
答: 货车以36km/h的速度空载匀速行驶时,10s内货车牵引力做的功为1.5×105J。
(2)
f'=F'=4000N,
f=0.1G,
货车总重:
货车最多可装载货物的重:
答:货车以36km/h的速度空载匀速行驶时,10s内货车牵引力做的功为 货车最多可装载 的货物
【知识点】功的计算公式的应用;功率计算公式的应用
【解析】【分析】(1)功是力对物体在力的方向上发生位移时所做的一种能量转移过程。只有当力作用在物体上,并且物体在力的方向上发生了位移,这个力才对物体做了功 。计算公式为:
(2)功率 是描述 做功快慢 的物理量。表示单位时间内完成的功, 功率越大,表示做功越快 。定义式为:P=W/t。
12.【答案】(1)
(2)物体 竖直向上匀速上升,处于二力平衡状态,即F=G= mg=1500kg×10 N/ kg=15000 N
当物体在力F的作用下,以速度 v做匀速直线运动时,P= Fv=15000 N×20 m/s=300000 W
【知识点】速度公式及其应用;功率计算公式的应用
【解析】【分析】速度是指物体在单位时间内通过的路程。速度可以定量描述物体运动的快慢。速度的公式: v=s/t,单位为米/秒。
一个物体在两个力的作用下,如果保持静止或匀速直线运动状态,就说明这两个力是平衡的。一对平衡力作用在同一物体上,大小相等,方向相反,在同一直线上。
功率是指单位时间内完成的功,是表示物体做功快慢的物理量。功率只反映做功的快慢,不能表示做功的多少。在国际单位制中,功率的单位是瓦特,简称瓦,符号是W。1W=1J/s。如果用P表示功率,W表示功,t表示时间,则功率可表示为。当物体在力F的作用下,以速度 v做匀速直线运动时,由 W=Fs、v=s/t、即可得P=Fv,即功率等于力与力的方向上运动速度的乘积。
13.【答案】(1)小宁对活塞的做功。
(2)乙醚吸收的热量
(3)小宁的实验没有成功原因是做功太少,乙醚升温太小,远远达不到着火点温度
【知识点】功;热量的计算
【解析】【分析】(1)利用杠杆进行计算。
(2)热量的计算公式。
(3)燃烧的条件是有可燃物、助燃剂以及温度达到着火点。
【解答】(3)由(1)(2)可知,小宁做的功远小于乙醚燃烧需要吸收的热量,所以乙醚的温度未达着火点,故乙醚不能燃烧。
14.【答案】(1)解:根据题意可知,额定功率为100kW=100×103W,在路面上行驶6min=360s,
则车在这次测试过程中牵引力所做的功为:W=Pt=100×103W×360s=3.6×107J;
答:该车在这次测试过程中牵引力所做的功为3.6×107J。
(2)解:综上所述,汽车行驶了8km=8×103m,
则该车受到的牵引力为:,
当该车做匀速直线运动时,它受到的阻力与牵引力相互平衡,即二者大小相等,
则它受到的阻力f=F=4.5×103N。
答:该车受到的水平阻力为4.5×103N。
【知识点】二力平衡的条件及其应用;功的计算公式的应用
【解析】【分析】 (1)根据公式W=Pt计算牵引力做的功;
(2)根据计算出汽车受到的牵引力,然后根据二力平衡的知识计算出该车受到的阻力 。
15.【答案】变小;变大;电能;机械能
【知识点】浮力的变化;能的多种形式
【解析】【分析】 (1)漂浮在水面的物体受到的浮力等于它自身的重力。
(2)机械能与质量、速度和高度等有关。
(3)电磁弹射时将电能转化为机械能。
【解答】当一架歼-35从静止在海平面的航母甲板上加速起飞离开甲板的过程中,航母自身的总重减小,漂浮时浮力等于重力,所受的浮力将变小;战斗机质量不变,速度和高度增加,动能和重力势能增大,它的机械能将变大;电磁弹射过程中,它主要是将电能转化为机械能;
故答案为:变小;变大;电;机械。
16.【答案】(1)发动机做的功:W=Pt=2×105W×3600s=7.2×108J;
(2)F= = =1×104N;
【知识点】功率;功率计算公式的应用
【解析】【分析】 (1)根据求出发动机做的功;
(2)根据求出汽车牵引力。
【解答】 (1)由可得,发动机做的功W=Pt=2×105W×3600s=7.2×108J;
(2)由可得,汽车牵引力
17.【答案】(1)机器人做匀速直线运动,受力平衡,牵引力等于阻力,可知牵引力为
(2)机器人运动的速度为牵引力做功的功率为
【知识点】速度公式及其应用;二力平衡的条件及其应用;重力的大小;功率计算公式的应用
【解析】【分析】(1)由题中信息计算机器人受到的阻力,再根据二力平衡,得出牵引力的大小。
(2)根据计算功率大小。
18.【答案】(1)由“ 已知受到的阻力是其总重力的0.1倍 ”可知,阻力为
(2)水的重力为
注满水时水泵对水 做的功为
(3)满载时做匀速直线运动,受力平衡,牵引力等于阻力,可知牵引力为
速度为
功率为
【知识点】二力平衡的条件及其应用;重力的大小;功的计算公式的应用;功率计算公式的应用
【解析】【分析】(1)根据“已知受到的阻力是其总重力的0.1倍 ”和G=mg计算阻力大小。
(2)功等于水的重力与水上升高度的乘积。
(3)根据P=Fv计算功率大小,注意速度的单位是m/s。
19.【答案】(1)行驶是时所受阻力为车总重的0.1,可知阻力为
(2)0J
(3)车匀速行驶,受力平衡,牵引力等于阻力,可知牵引力为
牵引力做的功为
【知识点】力是否做功的判断;功的计算公式的应用
【解析】【分析】(1)根据“ 行驶是时所受阻力为车总重的0.1 ”和货车的重力计算阻力。
(2)做功的条件:物体在力的方向上有移动距离。
(3)平衡力的特点:大小相等、方向相反、作用在同一直线、同一物体上。
【解答】(2)货车沿水平路面行驶,在重力的方向上没有移动距离,可知重力做功为零。
20.【答案】(1)保温
(2)闭合和时,被短路,电路为只有的简单电路,为加热档,
(3)加热功率为1210W, 磨豆功率为110W, 消耗的电能
【知识点】功率计算公式的应用;电功计算公式的应用;常用电热器
【解析】【分析】(1)根据电路图结合开关闭合和断开情况,根据判断功率大小,功率大的为加热档,功率小的为保温档。
(2)加热时只有接进电路,可通过的变式计算电阻。
(3)分别计算磨豆和加热时消耗的电能,两者之和即为消耗的总电能。
【解答】(1)仅闭合S2,两个电阻串联,总电阻等于两个电阻之和,总电阻最大,由可知,此时功率最小,为保温档。
21.【答案】(1)水吸收的热量为
(2)电流做的功,即消耗的电能,为
(3)效率等于水吸收的热量与消耗电能的比值,为
【知识点】能量利用效率;比热容;热量的计算;电功计算公式的应用;电功与热量的综合计算
【解析】【分析】(1)热量可根据进行计算。
(2)电流做的功用W=Pt进行计算,注意时间单位是s。
(3)效率等于水吸收的热量与消耗电能的比值,结合前面两个小题的计算结果进行计算。
22.【答案】(1)0
(2)匀速行驶,牵引力等于阻力,可知牵引力为40N,匀速行驶1千米过程中牵引力做功为。
(3)最大功率为200W,由P=Fv可知,车行驶的速度为。
【知识点】二力平衡的条件及其应用;力是否做功的判断;功的计算公式的应用;功率计算公式的应用
【解析】【分析】(1)力做功的条件:物体在力的方向上有移动距离。
(2)平衡力的特点:大小相等、方向相反、作用在同一直线、同一物体上。
(3)功率,据此计算车行驶的速度。
【解答】(1)在水平地面上骑行时,共享电单车的重力方向与位移方向垂直,因此重力不做功。
23.【答案】(1)该机器人所提供的水平推力为300N时,匀速直线运动3m,水平推力做的功大小为W=F推s=300N×3m=900J
(2)该机器人在水平地面上以0.5 m/s速度匀速直线运动时,由图乙可知此时的推力F=150 N,则水平推力的功率为
【知识点】功;功的计算公式的应用;功率;功率计算公式的应用
【解析】【分析】做功是指力在力的方向上移动一段距离,符号为W,单位为焦耳(J);功率是指单位时间内所做的功,符号为P,单位为瓦或者千瓦;
【解答】(1)该机器人所提供的水平推力为300N时,匀速直线运动3m,水平推力做的功大小为W=F推s=300N×3m=900J;
(2)该机器人在水平地面上以0.5 m/s速度匀速直线运动时,由图乙可知此时的推力F=150 N,则水平推力的功率为
故答案为:(1)900J(2)75W
24.【答案】(1)无人机的质量为1.5kg,可知重力为
(2)重力为15N,克服重力做的功为:
(3)由(2)可知,克服重力做的功为900J,可知功率为:
【知识点】速度公式及其应用;重力的大小;功的计算公式的应用;功率计算公式的应用
【解析】【分析】(1)根据G=mg计算无人机的重力。
(2)根据W=Fs=Gh计算克服重力所做的功,在水平方向运动时,没有克服重力做功。
(3)功率指的是单位时间内所做的功,由定义可知,功率等于功与做功时间的比值。

25.【答案】(1)车匀速行驶,受力平衡,牵引力等于阻力,故牵引力为
(2)功
功率
【知识点】二力平衡的条件及其应用;功的计算公式的应用;功率计算公式的应用
【解析】【分析】(1)物体受平衡力或不受力时,运动状态不会发生改变,将保持静止或做匀速直线运动。
平衡力的特点:大小相等、方向相反、作用在同一直线、同一物体上。
(2)功等于力与物体移动距离的乘积,功率指的是单位时间所做的功。
26.【答案】(1)
(2)
(3)
【知识点】能量利用效率;比热容;热量的计算;燃料的热值
【解析】【分析】(1)根据计算水吸收的热量。
(2)效率等于水吸收的热量与吸收的太阳能的比值。
(3)根据Q=mq的变式计算煤气的质量。
27.【答案】(1)解: 1kg的水温度升高了5℃吸收的热量Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg ℃)×1kg×5℃=2.1×104J。
(2)解: 已知检测所用的烧水炉的效率为70% ,
则页岩气样品所释放的热量。
(3)解:已知页岩气的体积为1L=1dm3=1×10-3m3,
则页岩气样品的热值。
【知识点】能量利用效率;热量的计算;燃料的热值
【解析】【分析】 (1)利用吸热公式Q吸=cmΔt求水吸收的热量;
(2)根据公式计算放出的热量;
(3)根据公式计算页岩气样品的热值。
28.【答案】(1)机械能守恒
(2)车的重力势能转化为车的动能及内能
(3)①起始点位置要最高,高于轨道上的其他任意位置;②轨道要尽量光滑,尽量减小摩擦。
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【分析】 (1)在理想状态下不受阻力,则机械能没有损失,即机械能守恒;
(2)根据能量转化的知识分析;
(3)根据机械能转化过程分析。
【解答】 (1)根据图片可知,在理想状态下,没有机械能的损失,即机械能守恒,动能和势能可以完全转化;
(2)过山车下滑过程中,会受到摩擦阻力,则车的重力势能转化为车的动能及内能;
(3)在过山车运行时,会有一部分机械能转化为内能可知,为了确保过山车从起始点出发后能够回到终点,必须保证①起始点位置要最高,高于轨道上的其他任意位置;②轨道要尽量光滑,尽量减小摩擦。
29.【答案】(1)B
(2)解:该车在2min内行驶3km,则房车的速度:<120km/h,
所以该房车在此路段没有超速。
(3)解:房车在水平面上匀速行驶时,它受到的牵引力和阻力相互平衡,
所以牵引力F=f=0.1G=0.1mg=0.1×3×103kg×10N/kg=3×103N,
则在这3千米路程内房车牵引力所做的功:W=Fs=3×103N×3×103m=9×106J。
【知识点】速度公式及其应用;二力平衡的条件及其应用;功的计算公式的应用
【解析】【分析】 (1)物体由于运动具有的能量叫动能,且质量越大,速度越大,动能越大。
(2)利用速度公式求出房车的速度,然后与限速比较。
(3)利用二力平衡条件得出牵引力,再利用W=Fs计算在这3千米路程内房车牵引力所做的功。
【解答】 (1)发生车祸时的危害程度与撞击时能量大小有关,能量越大,则伤害越大。而汽车高速运动时速度很大,则动能较大,那么实际上是为了避免汽车的动能过大,减少车祸发生时的危害。
故选B。
30.【答案】(1)
(2); ; 总 =1A+0.2A=1.2A
(3)
【知识点】电功率计算公式的应用;电器的电功率;电功率
【解析】【分析】 (1)根据计算保温电阻R1的阻值;
(2)根据P=UI计算制作爆米花时,电路中的工作电流;
(3)由Q=cm(t-t0)计算玉米粒需吸收的热量;
(4)由效率公式和Q=qm计算需燃烧干木材的质量。
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