九年级上册物理 第十二章 机械能和内能易错题Word版 含答案.docx
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九年级上册物理 第十二章 机械能和内能易错题Word版 含答案.docx
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九年级上册物理第十二章机械能和内能易错题Word版含答案
九年级上册物理第十二章机械能和内能易错题(Word版含答案)
一、初三物理第十二章机械能和内能易错压轴题提优(难)
1.如图所示,甲、乙、丙图中装置完全相同,燃料的质量都是10g,烧杯内的液体初温相同。
(1)比较不同燃料的热值,应选择____两图进行实验;比较不同物质的比热容,应选择____两图进行实验;在实验中,三个烧杯中a、b液体的质量必须___(填“相等”或“不相等”);
(2)在研究不同燃料热值实验时,记录数据如下表:
燃料
加热前液体温度/℃
燃料燃尽时液体温度/℃
燃料的热值/(J/kg)
1
20
40
2.4×106
2
20
30
根据表中数据计算:
完全燃烧20g燃料1放出的热量为_____J,燃料2的热值是____J/kg;
(3)比较不同物质的比热容实验时,记录数据如下表:
加热时间/min
0
1
2
3
4
5
6
液体a
25
26
27
28
29
30
31
液体b
25
27
29
32
34
36
38
可知道:
对液体a和液体b都加热6min,液体a吸收热量________(选填“大于”或“小于”或“等于”),比热容较大的是__________。
【答案】甲乙甲丙相等4.8×1041.2×106等于液体a
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]比较不同燃料的热值,应用不同的燃料给相同的液体加热,所以应选择甲乙两图进行实验。
[2]比较不同物质的比热容,应用相同的燃料给不同的液体加热,所以应选择甲丙两图进行实验。
[3]在实验中用上控制变量法进行探究,所以要探究不同燃料的热值,除了燃料种类不同,其它物理量要控制相同,即液体的种类及其质量、初温要相同;同理要探究不同物质的比热容时,除了液体种类不同,其它物理量要相同,即热源、燃料的质量要相同。
(2)[4]由表格数据知,完全燃烧20g燃料1放出的热量
Q放=m1q1=0.02kg×2.4×106J/kg=4.8×104J
[5]完全燃烧10g燃料1放出的热量
而甲图中,液体a吸收的热量等于燃料燃烧放出的热量,设液体的质量为m,据Q吸=cm(t-t0)得,液体a的比热容
乙图中,燃料燃烧放出的热量
Q放2=Q吸2=cm(t'-t0')=
则燃料2的热值
(3)[6][7]在甲和丙中,用相同的热源给液体加热,在相同的时间内放出的热量相同,则a、b液体吸收的热量相同。
分析表格数据知,吸收相同的热量,液体a升温慢,其比热容较大。
2.小明利用如图装置研究做功与能量的转化关系。
重物通过细绳与木块相连,细绳不可伸长,为水平面,段长为L,表面光滑;段粗糙,实验开始时,木块的细绳拉直,质量为M的木块位于P点,质量为的重物恰好置于地面,将木块从P向右拉至,放手后木块向左运动,最终停在点,长为。
不计空气阻力、滑轮摩擦。
(1)木块在段运动过程中,重物的重力做功为(用字母表示)___________;木块经过段内能______________(选填“不变”、“增大”或“减小”);
(2)观察实验并联系生活实际,小明提出猜想:
重物和木块获得的总动能与重物重力做功多少有关。
他提出猜想的生活依据是:
________________;
(3)为了验证猜想,小明做了以下实验,重物,木块,改变木块从点右移的距离,测得一组数据,记录如下:
(取)
序号
1
2
3
4
5
6
的长
0.1
0.15
0.2
0.35
0.45
0.5
木块在点的速度平方
0.2
0.3
0.4
0.7
0.9
1.0
①已知物体动能的表达式为,分析重物和木块获得的总动能与重物的重力做功的多少,可知猜想是____________(选填“正确”或“错误”)的,得出的结论是__________。
在段滑行的过程中,该系统(重物和木块)的机械能____________(选填“守恒”或“不守恒”);
②利用实验信息分析,当时,木块M在点获得的动能是___________________J;
(4)如果上述结论具有普遍性,则一个物体从高为的光滑斜面顶端,由静止开始滑下,不计空气阻力,物体滑到斜面底端时的速度_____________(用字母表示)。
【答案】增大物体下落过程中速度越来越快正确重物和木块获得的总动能与重物重力做功的多少相等守恒0.63
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]由题意可知,重物的重力是,木块在段运动过程中,重物下降的高度是L,那么重物的重力做功大小是
[2]木块经过段由于受到摩擦力的作用,内能会增大。
(2)[3]重物和木块获得的总动能与重物重力做功多少有关,随着重物重力做功越来越大,速度也越来越大,所以这个依据是物体下落过程中速度越来越快。
(3)[4]由表中数据可看到,的数值越大,木块在P点的速度越大,动能越大,所以猜想是正确的。
[5]由表中数据可知,第1次实验中重物和木块获得的总动能是
重物的重力做功是
第2次实验中重物和木块获得的总动能是
重物的重力做功是
同理,第3、4、5、6次实验也可以得到这样的数据,所以可得出结论:
重物和木块获得的总动能与重物重力做功的多少相等。
[6]段是光滑的,所以势能完全转化为动能,系统机械能守恒。
[7]比较表中数据可知,与成正比,当时,,那么
解得,可得到,当时
所以可知木块M在点获得的动能是
(4)[8]一个物体从高为的光滑斜面顶端,由静止开始滑下,不计空气阻力,则机械能是守恒的,物体重力所做的功转化为动能,可以得到关系式
解得。
3.某兴趣小组将一张硬卡片对折,在开口的一边剪两个小豁口A和B,然后套上橡皮筋,做成了一个会跳的卡片(如图所示)。
为了探究卡片跳起的高度与哪些因素有关,该兴趣小组提出了以下猜想:
A.与卡片的质量有关
B.与橡皮筋的形变量有关
C.与橡皮筋的条数有关
为了验证猜想,小组选用几根相同的橡皮筋和几张相同的卡片进行实验。
(1)小明将图中的卡片反过来,把它放在桌面上用手向下压,使橡皮筋伸长,迅速松开手,观察到的现象是________,这个现象说明:
发生弹性形变的橡皮筋能对卡片________,因此它具有________能。
(2)为了探究卡片跳起高度与质量是否有关,应选择质量不同的卡片,控制其他实验条件相同,操作中将卡片反过来,每次把它在桌面上用手压平的目的是____________________________,实验中若观察到不同质量的卡片跳起的高度不同,则说明跳起高度与质量________(选填有关或无关)。
(3)探究卡片跳起高度与橡皮筋形变量是否有关,请你为该小组提供使橡皮筋的形变量不同的两种方法:
①____________;②____________。
【答案】卡片跳起做功弹性势使每次橡皮筋的形变量相同有关分别压两个卡片时将一个卡片压平,另一个不压平使小豁口A、B的间距不相同
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]橡皮筋伸长说明橡皮筋发生了弹性形变,发生弹性形变的物体想要恢复原状,就会对使它发生形变的物体施加力的作用,所以橡皮筋对硬卡片施加力,使它弹起。
[2]橡皮筋对卡片施加力,卡片弹起即在力的方向上运动了,所以橡皮筋对卡片做功。
[3]做功会引起能量的转化,橡皮筋的弹性势能转化为卡片的动能,因此橡皮筋具有弹性势能。
(2)[4]探究跳起的高度与质量是否有关,应选择质量不同的卡片,控制其它的实验条件相同,操作中将卡片反过来,根据控制变量法,每次把它在桌面上用手压平的目的是控制橡皮筋的形变量相同。
[5]实验中若观察到不同质量的卡片跳起的高度不同,则说明跳起高度与质量有关。
(3)[6][7]使橡皮筋的形变量,可以压两个卡片时将一个卡片压平,另一个不压平或者使小豁口A、B的间距不相同。
4.甲同学用如图所示的实验装置探究阻力对小车运动的影响。
他在水平桌面上分别铺上毛巾、棉布、木板,让小车从斜面上的同一位置由静止滑下,在水平面上分别标记出小车停下的位置。
(1)标记③是小车在_______表面上停下的位置;
(2)分析可知:
水平表面越光滑,小车受到的阻力越小,速度减小得越_______。
(选填“快”或“慢”)推理可知:
运动小车如果不受阻力作用,它将_______;
(3)乙同学用此装置让同一小车从不同高度处滑下,均在铺有木板的水平面上滑行,发现高度越高,小车在水平面上滑行距离_______,由此可知:
小车重力势能的大小与小车所处_______有关。
【答案】木板慢一直做匀速直线运动越远高度
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]小车在水平桌面上所受的阻力越小,移动的距离越大,而水平桌面上铺上毛巾、棉布、木板时,小车在木板上受到的阻力最小,则移动的距离最大,故标记③是小车在木板表面上停下的位置。
(2)[2]水平表面越光滑,小车受到的阻力越小,速度减小得越慢。
[3]由以上实验探究知,小车在水平桌面上受到的阻力越小,移动的距离就越小,由此可知,运动小车如果不受阻力作用,它将一直做匀速直线运动。
(3)[4]小车从此装置的不同高度滑下,则到达水平面时的速度不同,而小车与水平面接触的粗糙程度相同,即小车所受的阻力相同,那么小车所处的高度越高,到达水平面的速度就越大,小车在水平面上滑行的距离越远。
[5]小车在斜面上的高度越高,到达水平面时的速度就越大,即动能就越大,而动能是由重力势能转化来的,那么小车的动能越大,其重力势能也越大,所以小车重力势能的大小与小车所处的高度有关。
5.回顾实验和探究:
比热容概念的建构
器材
烧杯、______相等的水和煤油、两个规格相同的电加热器、温度计、______。
装置
过程
两只烧杯中盛有______相同的水和煤油,用电加热器加热2分钟,我们发现______温度升高的高,若升高相同的温度,______加热时间长,______吸收的热量多。
结论
一定质量的某种物质,温度升高时吸收的热量与______之比,叫做这种物质的比热容,在数值上等于______质量的某种物质温度升高______所吸收的热量。
方法
实验中用______来反映物质吸收的热量,这种研究方法是______。
讨论
电加热器工作时,将______能转化为内能;水吸收热量,温度升高,内能发生了______。
【答案】质量秒表质量煤油水水质量和升高温度之积单位1℃加热时间转换法电转移
【解析】
【分析】
【详解】
[1][2]所用到的器材除烧杯、质量相等的水和煤油、两个规格相同的电加热器温度计以外,还要记录测量时间用的秒表。
[3][4][5][6]两个烧杯中盛有质量相同的水和油,用电加热器加热两分钟,会发现煤油温度升高的高,如果升高相同的温度,水加热的时间长,那么可以得知水吸收的热量最多。
[7][8][9]一定质量的物质,温度升高时吸收的热量与质量和升高温度乘积之比叫做比热容,在数值上等于单位质量的某种物质温度升高1℃所吸收的热量。
[10][11]实验中用加热时间来反应物质吸收的热量,这种研究方法是转换法。
[12][13]电加热器工作时消耗了电能,将电能转化为内能,水吸收热量,温度升高,内能发生了转移。
6.在“探究物质的吸热能力”的实验中,实验装置如图所示:
(1)实验过程中温度计的玻璃泡不要碰到烧杯底部、侧壁和______;
(2)实验中必须要选取初温相同且______(选填“质量”或“体积”)相等的甲、乙两种液体
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