浙教版科学九上第11讲阶段性复习力学与电学知识讲解和习题含答案.docx
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浙教版科学九上第11讲阶段性复习力学与电学知识讲解和习题含答案
第十一讲阶段性复习——力学与电学
[例1]甲物体静止在水平地面上时,对地面的压强为5×105Pa,现将甲物体用细绳挂在轻质杠杆的A端,杠杆的B端悬挂乙物体,如图所示.当杠杆在水平位置平衡时,甲物体对地面的压强为3×105Pa,已知:
乙物体的质量为2kg,AO:
AB=1:
4,g取10N/kg.要使甲物体恰好被细绳拉离地面,则下列判断中正确的是( )
A.甲物体的底面积应小于3×10﹣5m2
B.甲物体对地面的压力只需减少120N
C.杠杆B端所挂物体的质量至少增加4kg
D.可以移动支点O的位置,使OA:
OB=2:
15
[例2]工人利用如图甲所示的滑轮组从一口枯井中提起质量为6kg的物体,他用图乙所示随时间变化的水平向右的拉力F拉绳,重物的速度v随时间t变化的关系图象如图丙所示,不计绳重和摩擦(g取10N/kg).以下说法正确的是( )
A.在0﹣1s内,拉力F做的功为75J
B.动滑轮的重力30N
C.在2﹣3s内,滑轮组的机械效率62.5%
D.在2﹣3s内,拉力F做功的功率为200W
[例3]如图所示电路中,电源电压不变,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器(a、b为其两端点).闭合开关S,当滑片P在某一端点时,电流表示数为0.1A,R2消耗的电功率为1W;当滑片P移动至某一位置时,电流表示数为0.3A,R2消耗的电功率为1.8W.则当滑片P从a移到b的过程中( )
A.电流表示数变化了0.6A
B.电压表示数变化了4V
C.R1消耗的电功率变化了5W
D.电路消耗的总功率变化了6W
[例4]两个定值电阻串联接到电压为U的电源两端,R1消耗的功率为P1,R2消耗的功率为3P1.将这两个定值电阻并联接在电压为U的电源两端时,下列说法中正确的是( )
A.R1与R2的电阻之比为3:
1
B.并联时两电阻消耗的总功率为
P1
C.并联时通过R1与R2的电流之比为1:
3
D.并联时R2消耗的功率为
P1
[例5]在测量小灯泡的电功率的实验中,小灯泡的额定电流为0.3A,灯丝阻值在10Ω﹣15Ω之间.所提供的器材有:
电流表、电压表、电源(电压恒为6V)、开关各一个,滑动变阻器(50Ω1A)一个,导线若干.
(1)如图甲所示是小明没有连接完的实物电路,请用笔画线代替导线将实物图补充完整.
(2)闭合开关前,图甲图中的滑片P应位于 (选填“左”或“右”)端;闭合开关无论怎样移动变阻器滑片P,发现小灯泡始终不亮,电压表有示数,电流表无示数,原因可能是 (写出一种即可).
(3)排除故障,闭合开关,移动滑片,当电流表的示数为0.3A时,电压表的示数如图乙所示,读数为
V,小灯泡的额定功率为 W.
(4)小红没用电压表,但多用了一个开关,其它器材与小明的相同,也测出了另一个额定电流为Ie的小灯泡额定功率.她设计了如图丙所示电路图,请你帮她完成实验步骤并写出额定功率的表达式.
实验步骤:
①按图连接电路,然后只闭合开关S1,移动滑片P,使电流表的示数为Ie.
②再闭合开关S2, .
③小灯泡的额定功率的表达式:
P额= .(用字母表示,可能用到的物理量有:
已知的电源电压U、灯泡的额定电流Ie、滑动变阻器的最大阻值R0和实验中测得的物理量)
(5)小亮利用该电路探究电流跟电阻的关系,他将小灯泡换成多个定值电阻R,保持电压表示数始终为2V,多次更换阻值不同的定值电阻R,并记录各次电流表的示数,若不更换其他器材,为了能够完成实验,更换的电阻阻值不能够大于 Ω.
[例6]如图所示滑轮组装置.其中滑块A在一水平面上,每个滑轮重G=5N,0﹣2s时B的重力为10N,滑块A静止;2﹣4s时B的重力为30N,滑块A的速度由0逐渐增大到2m/s,A通过的距离为2m;4﹣6s时B的重力为20N,滑块A做匀速直线运动,通过距离为4m.若不计绳重及绳与滑轮间的摩擦.
(1)在0﹣2s内,滑轮组对B的拉力做的功为多少J?
(2)在2﹣4s内,重力GB做功的平均功率为多少W?
(3)在2﹣4s内,A受到的摩擦力大小为多少N?
[例7]桥式起重机在工业生产上有广泛应用.如图是某桥式起重机的示意图,水平横梁MN架在轨道A和B上,电动机D可沿横梁左右移动.横梁、电动机、挂钩、滑轮、钢索、导线的质量以及滑轮上的摩擦均不计.
(1)电动机通过滑轮组,将质量为600千克的零件,以0.4米/秒的速度匀速吊高4米.求:
电动机对零件做的功为多少焦?
电动机的功率至少为多少瓦?
(g取10牛/千克)
(2)已知横梁长度为L,零件质量为m,电动机吊着零件从M点出发并开始计时,以水平速度v匀速运动到N点,横梁对轨道A的压力F与时间t的关系式为:
F= .
[综合提高训练]
一、选择题(每题2分,共30分)
1.利用焚烧垃圾来发电,此过程中的能量如何转化( )
A.化学能→内能→电能B.太阳能→内能→电能
C.核能→内能→电能D.电能→太阳能→内能
2.如图是使用简单机械匀速提升同一物体的四种方式(不计机械重和摩擦),其中所需动力最小的是( )
3.同样的一杯热水,室温高时冷却得慢,室温低时冷却得快。
老师要求同学们针对这一现象,提出一个问题。
下面是四位同学的发言,其中较有价值且可探究的问题是( )
A.“热水冷却的快慢与它的质量、它与环境的温差有什么关系?
”
B.“热水在室温低时比室温高时冷却得快吗?
”
C.“为什么热水在室温低时比室温高时冷却得快呢?
”
D.“为什么热水的质量越大冷却得越慢?
”
4.下列有关热和能的说法中不正确的是( )
A.改变物体内能的方法有做功和热传递,但是这两种方法所达到的效果是相同的
B.比热容越大的物质吸热能力越强
C.汽油机的做功冲程有电火花喷出点燃汽油和空气的混合物,将内能转化为机械能
D.热值大的燃料燃烧时放出的热量多
5.如图所示,质地均匀的圆柱体,在拉力F的作用下,由实线位置匀速转到虚线所示位置,整个过程中,拉力F始终作用于A点且与OA保持垂直(OA为圆柱体横截面的直径),圆柱体在转动过程中不打滑.则下列分析正确的是( )
A.拉力F逐渐变小
B.由于拉力F的力臂始终保持最长,拉力F始终保持最小值不变
C.拉力F逐渐变大
D.条件不足,无法判断
6.
如图所示,将摆球从A点静止释放,摆球在A、C两点间来回摆动,B为最低点,不计空气阻力,下列说法正确的是的机械能( )
A.从A点到B点,摆球动能增大,机械能增大
B.从B点到C点,摆球动能减小,机械能减小
C.摆球在摆动过程中所经各点的机械能均相等
D.摆球在B点的机械能最大,在A,C两点的机械能能最小
7.将两个定值电阻R1、R2并联在电压为U的电源两端,R1消耗的功率为P1,R2消耗的功率为3P1,当把它们串联在电压为4U的电源两端时,下列说法正确的是( )
A.R1两端的电压为UB.R2消耗的功率变小
C.通过R2的电流变小D.两个电阻消耗的总功率为12P1
8.如图甲所示,重80N的物体在大小为30N的水平向左的拉力F1的作用下,在水平面上以0.4m/s的速度做匀速直线运动。
再改用图乙所示的滑轮组拉物体,该物体在水平向右的拉力F2作用下,在相同的水平面上以相同的速度水平方向右匀速直线运动了0.5m(滑轮与绳子质量及滑轮与绳子的摩擦均不计)。
下列说法正确的是( )
A.物体与水平面之间的摩擦力的大小为15N
B.拉力F2的功率为36W
C.拉力F2的大小为90N
D.拉力F2做的功为15J
9.如图所示,甲容器内装有水,乙试管内也装有水,并通过甲容器密封盖上的孔插入甲容器的水中,且乙试管与密封盖紧密接触。
现给甲容器加热,经过一段时间后,对可能出现的现象有如下几种说法:
①甲容器中的水沸腾,乙试管中的水不会沸腾 ②乙试管中的水先沸腾 ③甲容器中水的比热容增大 ④热传递的方式使乙试管中水的内能增加。
以上说法中正确的是( )
A.①②B.②④C.③④D.①④
10.如图所示电路,A、B、C是电流表或电压表,单位是A或V,闭合开关S,A、B、C三表的示数分别为0.5、1、1.5时,灯L1、L2恰好正常发光,已知灯L1、L2的额定功率之比为3∶1。
下列说法正确的是( )
A.A为电压表,B、C为电流表
B.电源电压是2V,且灯L1和L2串联
C.10秒内,灯L1消耗的电能是15J
D.灯L1和L2的额定电压之比为1∶3
11.在如图所示的电路中,电源电压保持不变。
闭合开关S,当滑片P置于滑动变阻器的中点时,电压表的示数为4V;当滑片置于滑动变阻器的b端时,电压表的示数变化了2V,此后15s内定值电阻R1产生的热量为60J。
下列结果正确的是( )
A.电源电压为10V
B.R1的阻值为18Ω
C.滑动变阻器R的最大阻值为9Ω
D.R1先后两次消耗的电功率之比4∶3
12.小华为帮助爸爸搬运装修材料设计了如图所示的甲、乙两种方案,小华采用相同的滑轮组按不同的搬运方案,分别将地面上质量相同的材料匀速运送到二楼,所用拉力分别为F甲、F乙,它们的机械效率分别为η甲、η乙,则下列关系正确的是(不计绳重与摩擦)( )
A.F甲>F乙 η甲=η乙
B.F甲 C.F甲>F乙 η甲>η乙 D.F甲 13.如图所示,在伽利略理想实验中,小球每次均从斜面A点自由滚下,分别经过图中a,b,c各位置,关于小球的动能和重力势能描述错误的是( ) A.从a到b动能转化为重力势能 B.在b,c处重力势能相等 C.从a到c重力势能转化为动能 D.在a处动能最大 14.在做“电流电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”的实验时采用了如图所示的实验装置。 两个透明的容器中密闭了等量的空气,U型管中液面变化反映了密闭空气温度的变化。 该装置是用来探究电流通过电阻丝产生的热量与( ) A.导体电阻的关系 B.通过导体的电流的关系 C.导体的长度的关系 D.通电时间的关系 15.如图所示的电路中,R为滑动变阻器,R0为定值电阻,电源电压为8V恒定不变。 (不计温度对电阻的影响),在滑片P滑动过程中,电压表与电流表的示数变化如图乙所示,则根据图象信息可知,下列选项错误的是( ) A.R0阻值是5Ω B.电路的最大总功率是12.8W C.电路的最小总功率是0.8W D.滑动变阻器的最大阻值是35Ω 二、填空题 16.如图甲所示是使用汽车打捞水下重物的示意图.汽车通过定滑轮牵引水下一个圆柱形重物,在整个打捞过程中,汽车以恒定的速度v=0.2m/s向右运动。 如图乙所示是此过程中汽车拉动重物的功率P随时间t变化的图象。 设t=0时汽车开始提升重物,忽略水的阻力和滑轮的摩擦,(g取10N/kg),则圆柱形重物的密度是 kg/m3。 第16题图第17题图第18题图 17.小华通过实验探究杠杆平衡时动力和动力臂的关系.实验过程中,保持阻力、阻力臂不变,在杠杆水平平衡时,测出每一组动力臂L1和动力F1的数据,并利用实验数据绘制了F1与L1的关系图象,如图所示。 请根据图象推算,当L1为0.1m时,F1为 N。 18.如图所示,两位同学用一根轻竹棒抬重物。 乙同学为了减轻甲同学的负担,请你写出一种合理的做法 ,假如乙同学要承担3/5的力,那么甲同学的肩头到重物挂点O的距离与乙同学的肩头到重物挂点O的距离之比是 。 19.用手将一重为G的铁球缓慢放在一弹簧上(如图所示),放手后,铁球从A位置开始向下运动,到达B位置速度达到最大,到达C位置小球的速度变为零。 已知AC间的高度差为h,则从A位置到C位置铁球的重力做功是;在此过程中弹簧的弹性势能增加量为。 B位置到C位置的过程中铁球所受的重力(选填“大于”、“小于”、“等于”)弹簧所施加的弹力。 (整个过程中不计能量损耗) 20.某兴趣小组设计了如图甲所示的电路进行实验探究,电源为电压可调的学生电源,小灯泡L标有“6V 1.2W”字样,R为20Ω的定值电阻。 小组根据记录的电流表和电压表的示数变化,描绘出如图乙所示的I-U关系图。 当电压表的示数为2V时,通过小灯泡L的电流为________A,调节电源电压,当电路消耗的总功率为1.35W时,小灯泡的实际功率为________W。 第20题图第21题图 21.电动自行车已成为大众化的一种交通工具,厂家对电动自行车性能进行了测试,得到速度v和牵引力F随时间t变化的关系图像。 已知匀速行驶时,电动机输入电压48V,输入电流5A。 电动自行车在7-12s受到的摩擦力为________N,电流做了________焦耳的功,克服摩擦力做了________焦耳的功。 22.图甲是小灯泡L和电阻R的电流随电压变化图像,将它们按图乙所示接入电路中,只闭合开关S,小灯泡的实际功率为1W;再闭合开关S1后,电流表示数变化________A,此时电路消耗的总功率为________W。 23.在如图所示的四幅图中,甲、乙是两个演示实验示意图;丙、丁是四冲程汽油机关工作过程中的两个冲程示意图。 与压缩冲程原理相同的是图所示的演示实验;汽油机利用内能来做功的冲程是 图。 24.在比较不同燃料热值的实验中,小明利用与图示完全相同的两套实验装置,分别在燃烧皿中放入质量相同的燃料甲和燃料乙,点燃后对质量都为100g和初温都为20℃的水加热,燃烧相同时间后,用甲加热后的水温度为30℃,另一杯温度为24℃,此过程中水的内能 (增大、减小),用甲加热的水吸收的热量为 J,此时 (能、不能)说明甲的热值较大。 三、实验探究题(每空2分,共30分) 25.小华为了探究物体动能的大小与质量、速度的关系,设计了如图甲、乙所示的实验。 实验甲: 质量相同的两个小球,沿同一光滑弧形轨道分别从A处和B处开始向下运动,然后与放在水平面上的木块相碰,木块在水平面上移动一段距离后静止,如图甲所示。 实验乙: 质量不同的两个小球,沿同一光滑弧形轨道分别从A处开始向下运动,然后与放在水平面上的木块相碰,木块在水平面上移动一段距离后静止,如图乙所示。 (1)要探究物体动能的大小与速度的关系应选用 图。 (选填“甲”、“乙”) (2)甲、乙两组实验可以得出的结论是 。 (3)这个实验中,利用木块被碰撞后移动的 来比较物体的动能大小。 下列实例中与此实验方法相同的有 。 (填编号) ①认识电流大小时,用水流进行类比 ②用红墨水在水中的扩散现象来认识分子是运动的 ③用酚酞试液滴入溶液变红色来判断溶液呈碱性 26.在用伏安法做测定额定电压为2.5V,电阻约为10Ω的小灯泡L的额定电功率的实验时,张强小组和李辉小组的实验电路分别如图17(a)和(b)所示。 实验中张强小组测得的额定功率为0.625W,李辉小组测得的额定功率为0.500W。 他们交流时发现,两组测得的额定电功率并不相同,于是向老师提出问题“为什么两组测得的电功率不同呢? ”老师笑而不答,要他们自己去进一步探究。 同学们开始了热烈的讨论: 甲同学认为“可能两只小灯泡的额定功率本来就不同”;乙同学认为“可能是实验的操作不当引起的”;丙同学认为“可能是测量的读数不对引起的”;丁同学认为“可能是两小组所用电表不一致引起的”;戊同学仔细观察两组实验电路,认为“可能是电路不同引起的”。 ①以上同学们所做的讨论,属于他们进一步探究过程中的 要素。 ②为了确定五位同学的观点是否正确,两组同学首先各自仔细检查了电路接线情况,又重做了实验,在正确操作和读数的情况下,测量结果不变,于是他们排除了 两同学的认为。 接着两组同学仍用自己小组的器材,只是互相用对方电路进行实验,分别得到了与对方原测量相同的结果,于是他们又排除了另外两同学的认为。 最后他们一至同意 同学认为的可能性最大。 ③他们再进一步分析、讨论后认为,从理论上讲,两个小组所测定的电功率都不是小灯泡的额定电功率,也不是小灯泡的实际电功率.这是因为实际的电流表的电阻不是 ,实际的电压表的电阻不是 。 ④最后,他们得到结论: 用(a)电路测得的电功率比灯泡的额定电功率 ;用(b)电路测得的电功率比灯泡的额定电功率 。 (选填“较大”或“较小”) 27.小霞在做“测滑轮组机械效率”的实验前猜想,滑轮组机械效率的大小可能与三个因素有关: (1)所提物体的重力; (2)动滑轮的重力; (3)绳子的绕法。 为了验证自己的猜想,她做了四次实验,如图所示(实验所用的每个滑轮重力相同)。 第1、2次实验是用甲滑轮组,第3次实验是用乙滑轮组,第4次实验是把第1次实验的滑轮组换了种绕法。 实验数据如下表: 实验 次数 钩码重力/N 钩码匀速上升的距离/m 绳子自由端的拉力F/N 绳子自由端移动的距离/m 机械效率/% 1 2 0.1 1.2 0.2 83.3 2 4 0.1 2.3 0.2 87.0 3 4 0.1 1.4 0.4 71.4 4 2 0.1 0.8 0.3 (1)分析对比第1、2次实验数据,对猜想 (1)可得结论: ; (2)分析对比第2、3次实验数据,对猜想 (2)可得结论: ; (3)将第4次实验的绳子绕法在丙滑轮组上画出,并在数据表中算出机械效率。 (4)对比第 两次实验数据,可知滑轮组机械效率与绳子绕法无关。 四、解答题(每题10分,共20分) 28.在如图所示的电路中,电源电压为3V,L1上标有“6V 3W”,L2上标有“3V 3W”,滑动变阻器上标有“10Ω 1.5A”。 (1)要使L2正常发光,则应使S1、S2分别处于 ,同时将滑动变阻器的滑片调到 端,此时电路消耗的总功率为多少; (2)当S1断开、S2接b时,为使电路消耗的总功率不超过0.5W,请计算滑动变阻器的阻值变化范围和电压表的示数变化范围。 29.一种电热水龙头俗称“小厨宝”,通常安装在厨房里以便提供热水,如图是它的实物图和内部电路图。 旋转手柄可使扇形开关S同时接触两个相邻触点,从而控制水龙头流出的水为冷水、温水或热水。 已知R1、R2是电阻丝,其中R2=44Ω,温水档的电功率是880W[水的比热容是4.2×103J/(kg·℃)]。 试回答或求解下列问题: (1)当S旋到位置1时,水龙头流出______水;当S旋到位置3时,水龙头流出______水。 (填“冷”、“温”或“热”) (2)当S旋到位置2时,小厨宝正常工作30s将0.5kg的水从20℃加热到50℃,水吸收了多少热量? (3)电热丝R1的阻值是多少? (4)当S旋到热水档时,小厨宝正常工作60s消耗的电能是多少? [参考答案] 例1.D. 例2.D. 例3.D. 例4.D. 例5. (1) ; (2)右;小灯泡断路;(3)4;1.2;(4)②保持滑片不动,读出电流表示数I;③(U﹣ )Ie;(5)25. 例6. (1)在0﹣2s内,滑轮组对B的拉力做的功0J; (2)在2﹣4s内,重力CB做功的平均功率为15W; (3)在2﹣4s内,A受到的摩擦力大小为12.5N; 例7. (1)电动机对零件做的功为2.4×104J,电动机的功率至少为2.4×103W; (2)mg﹣ t. [综合提高训练答案] 1、A2、D3、A4、D5、A6、C7、D 8、C9、B10、C11、C12、A13、C14、B15、C 16、 17、6 18、将重物向乙方向移动3: 2 19、GhGh小于 20、0.30.9 21、3512001050 22、0.21.4 23、乙丙 24、增大4.2 不能 25、 (1)甲 (2)当物体的质量相同时,物体的速度越大,动能越大;当物体的速度相同时,物体质量越大,动能越大 (3)距离②③ 26、①建立猜想与假设 ②乙、丙戊 ③零无限大 ④较大较小 27、 (1)滑轮重力一定、绕法相同,所提物体重力越大、机械效率越大 (2)所提物体重力相同,动滑轮的重力越大,机械效率越小 (3)83.3 (4)1、4 28、 (1)S1闭合,S2接aA3.75 (2)3Ω~10Ω0.5V~1.2V 29、 (1)冷热 (2)Q吸=6.3 J (3)55Ω (4)118800J
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