九年级期末汇编物理解答题无答案.docx
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九年级期末汇编物理解答题无答案
物理解答题汇编
能量与简单机械
1.图中AOB是光滑轨道,A点的高度H大于B点的高度h,让小球从A点由静止开始自由滑下,沿轨道AOB到达B点后离开(不计空气阻力),则小球离开B点后的运动轨迹最符合实际的是哪条?
为什么?
2.(6分)如图所示,放在水平面上的薄壁圆柱形容器,底面积为25cm2,弹簧测力计的挂钩上挂着重为3.9N的金属块,现将金属块浸没水中,容器内水面由20cm上升到22cm(g=10N/kg).求:
(1)金属块的密度;
(2)金属块浸没水中(未接触容器底)静止时,弹簧测力计的示数;
(3)缓慢匀速提升金属块使其上升10cm,金属块始终处于浸没状态,你认为此过程中浮力做功吗?
若做功,请计算出浮力做了多少功;若不做功,请说明理由。
3.(6分)学校机器人兴趣小组进行“精准吊装”实验,7块长短不一的长方体木块均平放在水平地面上,机器人将木块按长度从大到小依次吊装并对称叠放。
已知木块的密度相同,高度均为h=0.2m,宽度均为b=0.2m,不同序号木块的质量如下表,其中m=12kg。
g取10N/kg。
(1)已知1号木块的长度a=1.2m,求未叠放时1号木块对地面的压强;
(2)如图,把2号木块吊装到1号木块的上面,求此过程中克服重力所做的功;
(3)机器人完成全部吊装叠放用时6min,求整个过程克服木块重力做功的功率。
4.(10分)最近意大利籍温州华人小羽因长期高烧不退而回国治疗,当天即在浙大一院确诊为“细菌性心内膜炎”并住院治疗。
(1)医生分析,小羽的感染是这样发生的:
妇科手术后的小羽身体抵抗力比较弱,细菌进入她的血液循环系统,随着血液全射流动,刚好在她的心脏“大门”即瓣膜处“安家”。
专家经过会诊,决定进行心脏瓣膜手术,发现不光瓣膜烂了,连瓣膜的基部都长出了脓肿,瓣膜在心脏中的功能是____________。
(2
)瓣膜损坏,往往会植入人造心脏瓣膜,人造心脏瓣膜分为机械辨(如图)与生物瓣二大类。
从材料角度,_____________等金属材料可用于制作机械瓣。
(3)手术过程中要时刻关系心脏的运动情况。
心电图仪通过一系列的传感手段,可将与人心跳对应的生物电流情况记录在匀速运动的坐标纸上。
医生通过心电图,可以了解到被检查者心跳的情况,例如,测量相邻两波峰的时间间隔,使可计算出
内心脏跳动的资数(即心率)。
同一台心电图仪正常工作时测得甲和小羽的心电图分别如甲.乙所示。
若医生测量时记下甲的心率为每分钟60次。
则小羽手术时的心率为__________,手术时小羽的心率正常。
(4)正常人的心脏推动血液液动的功率约1.5W,那么在一天时间内心脏做功_______J,这些功可以把一个质量为60kg的人匀速举高___________。
(g取10N/kg)
5.(6分)用竖直向上的里作用于杠杆,如图匀速提升重为150N的物体,已知OB=2OA。
(1)若不计杠杆重力.转轴处摩擦力及空气摩擦力,其中图________为费力杠杆(填甲或乙);请你写出判断其为费力杠杆的分析过程。
(2)若甲乙中杆粗细均匀,质量相同,转轴处摩擦不计,将重物提起相同高度比较F1做功________(选填大于。
小于或等于)F2做功
6.(5分)如图所示是常见的引导牌,放在室外时,在大风过后有时会被吹倒,小徐很想了解原因。
他通过测量了解到牌高120cm,牌宽为100cm,支架高60cm,支架接触地面的宽度50cm,整块牌的质量为18kg。
根据所测数据小徐粗略绘制出指示牌的侧视图(见图)。
假设支架质量忽略不计。
请回答:
(1)要吹倒竖直放置的引导牌,风对引导牌的风压(每平方米面积受到的压力)至少为多少?
(2)为避免引导牌在室外经常被风吹倒,你提出的改进建议是。
7.(6分)如图所示是一种起重机的简图,用它把质量为4×103kg的货物G匀速提起,(取g=10N/kg)已知AB=10m,BC=1.5m,CD=0.5m。
(起重机自身重力不计)问:
(1)起重机可抽象为两种简单机械:
和的组合。
(2)货物吊起时,为使起重机不翻到,其右边至少要配重m0为多少?
(3)如果配重不变,将B和C分别往两侧移动10cm,其他距离不变。
起重机稳定性增加,则可以吊起多少吨的重物不翻到。
8.(5分)如图,不计摩擦和绳重,证明滑轮组的机械效率决定于重物的质量M和动滑轮的质量m。
并定性回答机械效率跟它们的关系式。
9.如图是利用滑轮组匀速提升圆柱体的示意图,滑轮组固定在钢架上,滑轮组中的2个滑轮质量相等,圆柱体的重力为2.1×103N.在绳端拉力F作用下,圆柱体向上提升了12m,在这个过程中用了3min,拉力F的功率为160W,钢架对定滑轮的拉力为T。
(不计绳重.轮与轴的摩擦力).求:
(1)拉力F是多大?
(2)动滑轮的重力是多大?
(3)拉力T的大小
10.如图是搬运工人用滑轮组将仓库中的货物沿水平轨道拉出的示意图。
已知货物的质量为600kg,所受轨道的摩擦力为其重力的0.1倍,滑轮组的机械效率为75%。
若人以0.5m/s的速度匀速前行,经100s将货物拉出仓库,g取10N/kg,。
求在此过程中:
(1)人做的有用功为多大?
(2)人的拉力为多大?
(3)人拉力的功率为多大?
11.(6分)如图所示,小型牵引车通过滑轮组可以将重物匀速吊起,若每次重物均以0.4m/s的速度匀速上升,且滑轮的摩擦和绳重均可忽略不计。
当吊起质量为270kg的重物A时,牵引车对绳的拉力为F,滑轮组的机械效率为90%,取g=10N/kg。
求:
(1)拉力F的大小。
(2)动滑轮所受的重力。
(3)拉力F的功率P。
内能与电能
1.如图是城市的十字路口的可移动的太阳能红绿灯。
这种太阳能红绿灯的主要技术参数见下表。
白天太阳能电池板给红绿灯供电,同时多余的电能又给蓄电池充电。
在阴雨天和晚上,蓄电池又给红绿灯供电,使红绿灯能连续工作。
(1)为充分利用太阳能,这种太阳能红绿灯的太阳能电池板应该朝(选填“南”或“北”)放置。
(2)假如一天有效受光时间为8小时,每平方米面积上太阳辐射的功率P0=103瓦,则这种太阳能红绿灯电池板一天获得的太阳能是焦。
(3)这种太阳能红绿灯有前.后.左.右四个信号灯。
它正常工作时,干路电流为安培。
太阳能红绿灯电池板一天获得的电能,可供它连续正常工作小时,
光电转换
效率η
有效受光
面积S
工作电压U
每个信号灯
规格U.P
使用条件T
30%
0.5㎡
24V
24V.30W
−30℃∼70℃
2.如图所示的电路中,电源电压保持不变,灯L标有“12V12W”的字样,R2=12Ω.当开关S1.S2都闭合时,电流表示数为1.2A,这时灯L正常发光(忽略温度对灯丝电阻的影响).求:
(1)电源电压:
(2)电阻R1的阻值:
(3)若将开关S1.S2都断开,此时灯L实际消耗的功率是多少?
3.如图是家用电饭锅的简化电路示意图,S1是限温开关,靠手动闭合,不能自动闭合,当温度达到103℃时自动断开。
S2是自动开关,当温度超过80℃时自动断开,温度低于70℃时自动闭合。
电阻R2的阻值是1887.6欧,R1是工作电阻,阻值为48.4欧。
锅中放好适量的米和水,接入家庭电路,闭合手动开关S1后,电饭锅就能自动煮好米饭并保温。
一般情况下,把米煮熟需要温度在85℃以上。
请回答以下问题:
(1)若接通电源后没有闭合开关S1,那么电饭锅能将饭煮熟吗?
为什么?
(2)保温过程中电饭锅消耗的电功率P是在哪两个值之间跳动?
4.如图甲是一可升降,质量为6kg的落地电风扇,扇叶半径r=25cm,扇叶静止不动时,在水平方向扇叶相当于未受到空气作用力。
以最高档(最大风速)水平扇动时,扇叶在水平方向相当于受到空气的作用力为F=16N(见图甲)。
乙图是其尺寸示意图,P为其重心,表格中数据为其参数:
(1)假设电风扇内部的电路图可化简为丙图,要使电风扇的风速最大,旋钮开关应与____接通(选填“0”.“1”.“2”.“3”)。
小梦想在电路中加一个“倾倒开关”,使电风扇被碰倾倒时能自动断开电路,避免更大的损坏,磁开关安装在丙图中A.B.C.D.E中的____点处.
(2)计算电风扇以最大档工作时的电流?
(3)电风扇扇叶调到离地最高时,H=120cm,电风扇重心P离电风扇中轴横向距离a=17cm,重心P离地面距离b=40cm.无论电风扇是否工作,为使电风扇不翻倒,此时底座半径R至少需要多少厘米?
(写出分析过程)
(4)已知电风扇功率P与受到空气的作用力F关系如图丁所示,并且F与风速V的平方成正比。
求以最小档工作时的风速是多少米/分钟?
此时风量是多少米3/分钟?
5.(5分)下图甲是一种电暖壶,工作原理如图乙,切换开关可使电暖壶处于保温.高温和自动三种工作状态,其中温控设备的作用是当水加热至沸腾后能自动断电。
电暖壶的部分参数如表所示。
已知R1>R2,c水=4.2×10J/(kg·℃)
(1)开关S在“3”位置时,电暖锅处于状态。
(选填“保温”.“高温”或“自动”)
(2)高温挡正常工作时,使2.5L水温度升高55℃需要21分钟,则该壶的效率为多少?
6.(5分)小金想挑选一个能量转换效率高的小电动机,装载到模型上参加科技节电动船竞速比赛。
于是自己动手探究,步骤如下:
第1步:
将小电动机和电流表串联接入电路(如下图);
第2步:
用尖嘴钳卡住小电动机的转轴,使其不转动;
第3步:
将尖嘴钳拿走,使小电动机正常转动;
第4步:
分别将上述两种情况的有关数据记录在表格中。
请利用所学的知识回答下列问题(列式计算):
(1)1分钟内电流通过电动机正常转动时产生的热量是多少?
(2)这个小电动机正常工作时电能转化为机械能的效率是多少?
7.(6分)下表为某电烤箱铭牌,如图虚线框内所示是其内部简化电路图,R1和R2均为电热丝。
求:
(1)电烤箱在高温档工作10分钟所消耗的电能。
(2)电路中R2的阻值。
(3)若在电路中加一个“限高温开关”,当电烤箱超过一定温度时能自动断开电路。
该开关最好安装在A.B.C中的 点处。
8.(9分)如图所示的“智能手环”具有设置运动目标.计步统计.能量消耗统计等功能,因此逐渐成为许多热爱运动人士的专属运动助理产品.
(1)小明在跑步过程中,以手腕为参照物,智能手环的运动的。
(静止或运动)
(2)小明戴手环运动后,手环显示20分钟内跑步的步数是5400步(设一步距离为1米),小明跑步的平均作用力为40牛,则该过程他跑步的功率大约瓦。
(3)小明在最后时刻进行了冲刺,跑到终点双腿酸疼了,请写出此时肌肉组织细胞呼吸作用的文字表达式:
(4)某天小明运动了2小时,消耗能量92大卡,假设能量全部由糖类物质提供,已知一克糖完全转换释放16.8千焦能量,则本次运动至少消耗了克糖类物质。
(1大卡=4200焦)
9.如图为电动独轮车,它是由电动机提供动力,车转向,它时尚.便捷.节能,深受年轻人喜爱,下表是某款独轮车的部分参数,试回答下列问题:
车体自重
最大载重
最大续航
10kg
120kg
20km
最大速度
输出电压
电池容量
18km/h
60v
5000mAh
(1)人体各种活动所需的能量来自于储存在营养物质中的;独轮车前进所需的能量则来自于电池释放出的。
(2)图乙中人的质量为50Kg,人站上独轮车骑行后,独轮车在道路上以最大速度匀速直线前进所受阻力是总重的0.05倍。
试求匀速直线前进10分钟,独轮车牵引力做功多少?
(3)若在一定条件下,独轮车用时1.5h匀速直线运动实现了最大续航(假设用尽全部电池容量),试计算在此过程中独轮车电动机的输出功率为多少?
10.(6分)汽车通常有远光灯和近光灯两种照明形式,。
如图是某汽车大灯的灯泡示意图,A和B是灯泡内的两条灯丝,S是扇形旋钮开关。
该汽车灯丝的额定电压均是12伏,灯丝A的电阻为12欧,灯丝B的电阻是16欧,电源电压保持12伏不变。
(1)当S与2.3接触时,大灯处在近光灯,求此时电路上的电流为多少?
(2)当S与3.4接触时,大灯处在远光灯,计算照明大灯消耗的功率?
11.(6分)太阳能热水器在阳光充足的条件下,利用太阳能加热,阴雨天气,利用电能加热,小明家买了一个太阳能电热水器。
(1)该热水器的容积是80L,小明发现,造成把电热水器加满水,热水器显示水温是18℃,下午放学时看到显示的水温为78℃,则热水器中的水吸收了多少热量?
这些热量如果靠天然气来提供,假设天然气完全燃烧提供的热量全部被水吸收,需要燃烧多少立方米的天然气?
{C水=4.2*103/(kg.℃,天然气的热值是8.4*107J/m3}
(2)阴雨天,用电加热。
已知加热电阻是两根阻值是48.4Ω的相同电热丝R,一个开关和一个导线若干,并且具有1000w和500w高低两档加热功率。
请在途中虚线框内画出该局部电路图。
12.(7分)有一只“8V,8W”的电动机,当电动机正常工作时,1分钟内能将重50牛的物体拉高6米。
(1)电动机线圈电阻多大?
(2)若将该电动机接在3V的电源上,电动机不能起动,则此时电动机的实际功率多大?
(3)现只有12V的电源,为了将它接在12V电源上能正常工作,应串联一个多大的电阻?
13.(6分)随着人们生活水平的提高,越来越多的家庭采用“水地暖”进行取暖.其原理是:
在房间地面装饰层下铺设散热管道,通过管道内的热水散热提高室温.当供水温度为45℃时,单位面积的散热功率与地面装饰层材料.散热管材料的对应关系见下表:
散热管\地面装饰层材料
陶瓷
塑料
木地板
聚乙烯(PE-RT)
136.6W/m2
103.5W/m2
93.5W/m2
聚丁烯(PB)
125.7W/m2
96.9W/m2
90.0W/m2
(1)若该地暖系统的总水量为2×103kg,将全部的水从5℃加热至45℃,水至少需要吸收多少热量?
[c水=4.2×103J/(kg•℃)]
(2)某家庭木地板的面积为80m2,散热管材料为聚丁烯(PB),供水温度为45℃,则该供暖系统每小时的散热量为多少J?
(3)“水地暖”散热量除与散热时间.面积有关外,你认为还与哪些因素有关?
请至少写出两点.
14.(6分)某工地用电动起重机吊起重物,电动机额定电压380V,不计一切摩擦.当电动起重机以v=0.1m/s的恒定速度提升700kg重物时,电路中的电流I=2A(g取10N/kg).求:
(1)对重物做功的机械功率多大?
(2)消耗的总功率多大?
(3)电动机线圈的电阻多大?
15.(6分)如图甲所示是一种常见的电热水袋,图乙是它的结构示意图,其性能指标如表所示.请完成下列各题:
额定电压
额定加热功率
指示灯功率
袋内充水
自动断电温度
(1)请你计算电热水袋中充水的质量.
(2)给它通电,当达到断电温度时,水共吸收了2.1*103J的热量,袋内水的初温是多少?
[Q=cm(t-t0)其中c水=4.2*103J/kg·℃为高温,t0为初温]
(3)电热水袋此次在额定电压下通电10分钟指示灯熄灭,则电热水袋的发热效率是多少?
16.修建山区水库既可以防洪水,还能发电和灌溉,其发电过程简化如图.
①水力发电的能量转化过程是 .
②汛期时,开闸排出的水冲击水轮机,使发电机组发电,若此时每秒钟释放的机械能为1.2×106焦,能量利用的效率为25%,该水库发电机的发电功率多大?
17.(6分)用12V的电源为微型电动机供电的电路如图(甲)所示.当单刀双掷开关S1、S2均向上合上时,电动机开始转动,电流I随时间t变化的图象如图(乙)所示.当电流稳定时,电动机正常工作.已知电动机转动时欧姆定律不适用,并忽略温度对电阻的影响,试解答下列问题.
(1)当单刀双掷开关S1、S2_____合上时可实现电动机的反转.
(2)当电动机正常工作时,电动机消耗的电功率为_____W.
(3)求电动机的电阻及正常工作时的输出功率.
18.(6分)某同学为学校草坪设计了一个自动注水喷淋系统,其电路设计如图甲,控制电路电源电压U1=12伏,R0为定值电阻,Rr为压敏电阻,电磁铁线圈电阻忽略不计,压敏电阻RP放置于水箱底部(如图乙),其阻值与压力有关,阻值随水位变化关系如表,工作电路包括注水系统和喷淋系统,其电源电压U2=220伏.圆柱体水箱底面S=0.4m2,当水箱内的水位上升到2米时,通过电磁铁线圈的电流I水=0.1安,衔铁恰好被吸下,注水系统停止工作,此时电流表示数I1=1安,当水位下降到1米时,衔铁恰好被拉起,注水系统开始给水箱注水,此时电流表示数I2=2安.
水位(米)
0.25
0.50
0.75
1.00
1.25
1.50
1.75
2.00
2.25
压敏电阻Rr的阻值(欧)
300
200
125
90
70
65
62
60
59
(1)当水箱内水位达到2米时,控制电路中压敏电阻Rr的功率为瓦.
(2)当水箱内水位下降到1米时,通电电磁铁线圈的电流Ib为多少安?
(3)已知喷淋系统一直给草坪喷水,每秒种喷水恒为0.001m3,注水系统工作时,每秒种给水箱注水恒为0.005m3,求相邻两次开始给水箱注水的这段时间内,工作电路消耗的电能.
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