【苏科版物理】九年级上册物理 全册全套精选试卷达标检测卷(Word版 含解析)
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【苏科版物理】九年级上册物理全册全套精选试卷达标检测卷(Word版含解
析)
一、初三物理第十一章简单机械和功易错压轴题提优(难)
1.小红在探究杠杆的平衡条件时,找来一个量程为5N的弹簧测力计和若干个重均为0.5N 的钩码,实验前测得杠杆上相邻刻度线间的距离都等于2cm。
请回答下列问题:
(1)实验前,小红先将杠杆调至水平位置平衡,这样操作的目的是______;
(2)小红在实验中测得一组数据如下表,于是他立即得出了杠杆的平衡条件:
“F1×L1=F2×L2”,你认为是否合理,并说明理由:______;
F1/N L1/cm F2/N L2/cm
2634
(3)某次实验如图所示,杠杆平衡,则以下生活中相关杠杆的应用与此图中杠杆类型相同的是______(选填“托盘天平”、“核桃夹”或“筷子”);
(4)在上图中,保持弹簧测力计的位置及拉力的方向和钩码的个数不变,钩码向左移动,若要保持杠杆平衡,则钩码到支点的距离不应超过______cm。
【答案】便于直接测量力臂不合理,只有一组实验数据,得到的结论具有偶然性核桃夹 10cm
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]在探究杠杆的平衡条件时,为了便于直接测量力臂,我们将杠杆调至水平位置平衡。
(2)[2]在探究杠杆的平衡条件时,我们需要进行多次实验得到多组实验数据是结论具有普遍性,实验中由一组实验数据得到的结论具有偶然性。
(3)[3]如图所示,弹簧测力计对杠杆施加拉力的力臂大于钩码对杠杆施加拉力的力臂,是一个省力杠杆;而托盘天平是一个等臂杠杆,核桃夹是一个省力杠杆,筷子夹菜时相当于一个费力杠杆;所以与此图中杠杆类型相同的是核桃夹。
(4)[4]杠杆上相邻刻度线间的距离都等于2cm,每个钩码重均为0.5N,则图中钩码的总重力为
G=⨯=
0.5N63N
弹簧测力计施加拉力的力臂
2cm36cm
L=⨯=
右
钩码向左移动,若要保持杠杆平衡,弹簧测力计量程为5N,由杠杆平衡条件可知,钩码对
杠杆施加拉力的最大力臂
5N 6cm
10cm 3N
FL L G ⨯=
==右左 即钩码到支点的距离不应超过10cm 。
2.同学们在探究影响浮力大小的因素时,发现手中的弹簧测力计损坏了,聪明的小强同学利用刻度均匀的杠杆和钩码(每只重0.5N )替代弹簧测力计顺利地完成了该实验。
以下是小强同学的实验操作,请你帮他完善该实验探究。
(1)将杠杆安装在支架上,静止时如图1所示,应将平衡螺母向______(选填“右”或“左”)调节,使杠杆在水平位置平衡;
(2)如图2甲所示,将重2N 的物体G 挂在A 点,两只钩码挂在B 点时,杠杆在水平位置平衡;
(3)将物体G 部分浸入水中(如图2乙所示),两只钩码移到C 点时,杠杆在水平位置平衡;
(4)将物体G 浸没于水中(如图2丙所示),两只钩码移到D 点时,杠杆在水平位置平衡; (5)将物体G 浸没于盐水中(如图2丁所示),两只钩码移到E 点时,杠杆在水平位置平衡。
分析与论证:分析比较(2)、(3)、(4)可得:物体G 所受浮力大小与______有关;分析比较(2)、(4)、(5)可得:物体G 所受浮力大小与有______关;由题中信息计算物体G 的体积
V =______m 3,盐水的密度ρ=盐水______kg/m 3。
(33
1.010kg/m ρ=⨯水,g =10N/kg )
【答案】右 物体排开液体的体积 液体的密度 1.0×10-4 1.125×103 【解析】 【分析】 【详解】
[1]杠杆在如图1位置平衡后,要使杠杆在水平位置重新平衡,应将平衡螺母向右调节。
[2]步骤(2)、(3)、(4)是让物体未浸入、部分浸入和浸没于水中,而钩码逐渐靠近支点,说明
物体G 所受的浮力逐渐变大,所以可得物体
G 所受的浮力大小与排开液体的体积有关。
[3]步骤(4)(5)是让物体G 分别浸没在水中和盐水中,所以比较的是浮力大小与液体密度的关系。
[4]由步骤(4)及杠杆的平衡条件得
(G 物-F 浮)⋅4L =1N ⋅4L ,(2N-F 浮)⋅4L =1N ⋅4L
所以
F 浮=1N
由阿基米德原理有,物体的体积
43
331N 10m 1.010kg/m 10N/kg
F V V g ρ-==
==⨯⨯浮物排水 [5]由步骤(5)及杠杆的平衡条件得 (2N-F 浮')⋅4L =1N ⋅3.5L
所以
F 浮'=1.125N
由阿基米德原理有,盐水的密度
3343
1.125N 1.12510kg/m 10N/kg 10m F gV ρ-===⨯⨯浮盐水
物'
3.在“测量滑轮组的机械效率”的实验中,某组同学用滑轮安装了如图甲、乙所示的滑轮组,实验测得的数据如下表所示:
次数 物体的重力G /N 物体被提升高度h /m 拉力F /N 绳端移动的距离s /m 机械效率η 1 2 0.1 1.0 0.3 66.7% 2 3 0.1 1.4 0.3 71.4% 3 4 0.1 1.8 0.3 74.1%
4
2
0.1
1.5
0.2
(1)表格内的第4次实验中应补充的数据是_______(结果精确到0.1%)。
这次数据是用图_________(选填“甲”或“乙”)所示的滑轮组测得的;
(2)分析比较第1、2、3次实验数据可以判定,若增大提升物体的重力,滑轮组的机械效率_________(选填“变大”“不变”或“变小”);
(3)用甲滑轮组提升不同重物时,绳重和摩擦导致的额外功与总功的比为定值k ,根据表格中的数据可求出k=_________。
【答案】66.7 乙 变大 16
【解析】 【分析】 【详解】
(1)[1]表格中第四次的有用功
W 有=Gh =2N×0.1m=0.2J
总功
W 总=Fs =1.5N×0.2m=0.3J
那么机械效率
0.2J
66.7%0.3J
W W η=
==有总 [2]由于s =2h ,所以所用滑轮组的承重绳子数为2根,则用的是图乙。
(2)[2]由表格数据可知,从1至3次实验,在增大提升物体的重力时,滑轮组的机械效率越来越大。
(3)[3]假设绳重和摩擦导致的额外功为W 其它,根据题意有
=k W W 其它
总
第一次实验时,滑轮组做的总功及有用功分别为
W 总1=F 1s 1=1.0N×0.3m=0.3J ,W 有1=G 1h 1=2N×0.1m=0.2J
即
W 其它1=0.3J ⋅k
第二次实验时,滑轮组做的总功和有用功分别为
W 总2=F 2s 2=1.4N×3m=0.42J ,W 有2=G 2h 2=3N×0.1m=0.3J
第一、二次实验,滑轮组所做的总功和有用功分别增加了
W 总2- W 总1=0.42J-0.3J=0.12J ,W 有2- W 有1=0.3J-0.2J=0.1J
而滑轮组所做的总功
W 总= W 有+ W 动+ W 其它
可是,滑轮组每次做功,动滑轮所做的功不变,即两次做功,绳重和摩擦导致的额外功增加了0.02J ,那么
220.02J 0.3J k 0.02J
===k 0.42J 0.42J
W W W +⋅+其它其它1总 所以
1
=
k
6
4.探究“杠杆的平衡条件”实验中,所用的实验器材有杠杆、支架、细线、质量相同的钩码若干。
(1)将杠杆装在支架上,发现杠杆左端下沉,此时应将杠杆两侧的平衡螺母同时向______调,至杠杆在水平位置平衡,这样做的目的是_____________;
(2)某同学进行正确的实验操作后,能不能根据图甲的这一组数据得出探究结论?
_________(填“能”或“不能”)。
理由是___________;
(3)如图甲所示,杠杆水平位置平衡。
如果在杠杆两侧各加上一个相同的钩码,则杠杆
_____(填“左”或“右”)端将下沉;
(4)如图乙所示,用弹簧测力计在C处竖直向上拉。
当弹簧测力计逐渐向右倾斜时,若杠杆仍然保持在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将________(填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】右消除杠杆自身的重力对实验结果的影响不能一次实验具有偶然性,不具备必然性右变大
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1][2]杠杆右端下沉,应将杠杆重心向左移,所以应将两端的平衡螺母(左端和右端均可)向左调节,直至重心移到支点处,使杠杆重力的力臂为零,这样就减小了杠杆的自重对实验的影响;当杠杆在水平位置平街时,力的方向与杠杆垂直,力臂等于支点到力的作用线的距离,力臂可以从杠杆标尺刻度上直接读出来。
(2)[3][4]用实验来探究物理规律时,要采用多次实验,用多组实验数据来总结实验结论,实验结论具有普遍性,如果只有一次实验数据,总结的实验结论具有偶然性,所以不能用一次实验总结实验结论。
(3)[5]设一个钩码的重力为G,杠杆一个小格代表L,如果在图甲中杠杆两侧各添加一个相同的钩码时,杠杆的左端
⨯
53=15
G L GL
杠杆的右端
⨯
G L GL
44=16
故右>左,则右端将下沉。
(4)[6]乙图中,弹簧测力计竖直向上拉杠杆时,拉力力臂为OC,弹簧测力计向右倾斜拉杠杆,拉力的力臂小于OC,拉力力臂变小,拉力变大,弹簧测力计示数变大。
5.在“探究杠杆平衡条件”的实验中,杠杆刻度均匀,每个钩码的重力均为0.5N。
(1)实验开始时,杠杆如图甲所示处于静止状态。
为使杠杆在水平位置平衡,应将两端的平衡螺母向______移动(选填“左”或“右”);
(2)调节杠杆水平平衡后,如图乙所示,在M点挂上2个钩码,在N点挂上3个钩码。
此时,杠杆在水平位置______(选填“平衡”或“不平衡”);
(3)用弹簧测力计和钩码配合使用,也可以探究杠杆平衡条件。
如图丙所示,用弹簧测力计在A处竖直向上拉杠杆,使其在水平位置平衡,此时弹簧测力计示数为______N。
【答案】左不平衡 1.2
【解析】
【分析】
(1)如果杠杆左端下沉,应向右调节平衡螺母,如果杠杆右端下沉,应向左调节平衡螺母,使杠杆在平衡位置平衡;
(2)杠杆是否平衡,取决于两边力和力臂的乘积是否相等,若1122
Fl F l
=,杠杆平衡;若1122
l F F l
≠,杠杆就不平衡,会沿力和力臂乘积大的力的方向转动;
(3)左侧钩码对杠杆的作用力向下,使杠杆沿逆时针转动,则弹簧测力计施加的力使杠杆沿顺时针转动,保持杠杆平衡;杠杆平衡条件1122
Fl F l
=计算出弹簧秤的示数,判断弹簧测力计的位置。
【详解】
(1)[1]图甲中,杠杆右端下沉,为了使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆两端的螺母向左调。
(2)[2]图乙中,设一格长度为L,一个钩码重G,则有
2433
G L G L
⨯<⨯
即右边的力和力臂的乘积大于左边的力和力臂的乘积,杠杆不能在水平位置平衡,会沿顺时针方向转动。
(3)[3]丙图中钩码的重力
440.5N2N
G G
==⨯=
由杠杆平衡条件1122
Fl F l
=可得
拉力在A处竖直向上拉杠杆,使其在水平位置平衡,则
2
1
2N3
1.2N
5
G L L
F
L L
⨯⨯
===
此时弹簧测力计示数为1.2N 。
【点睛】
本题主要考查对“探究杠杆平衡条件”的实验内容的了解。
杠杆的平衡条件:动力⨯动力臂=阻力⨯阻力臂,即1122Fl F l =;运用此条件进行杠杆平衡的计算。
6.如图所示,是“探究杠杆的平衡条件”的实验装置。
(1) 实验前,杠杆右端偏高,应将两端的螺母向________调节,使杠杆在_______位置平衡;
(2) 杠杆平衡后,在左侧挂两个钩码,每个钩码重1N ,在右端竖直向下拉着弹簧测力计,使杠杆在水平位置重新平衡,如图所示。
此时弹簧测力计的示数F =_____________N (弹簧测力计自重不计);
(3) 当弹簧测力计处于图中的虚线位置时,若使杠杆在水平位置平衡且弹簧测力计的示数仍等于F ,应将钩码向_________(填“左”或“右”)移动适当的距离;
(4) 小华想到若铁架台不是在水平桌面上,而是在略微倾斜的桌面上是否影响实验呢?经小组分析不在水平桌面上_______ (填“影响”或“不影响”)实验过程。
【答案】右 水平 3 右 不影响 【解析】 【分析】 【详解】
(1)[1][2]实验前杠杆右端偏高,应将两端的平衡螺母右调节,直到杠杆在水平位置平衡,这样在实验操作过程中,才能读出力臂。
(2)[3]设杠杆每一小格的长度为l ,据杠杆的平衡条件有
2N ⋅3l =F ⋅2l
所以此时弹弹簧测力计的示数
F =3N
(3)[4]若使弹簧测力计处于图中虚线处,则弹簧测力计对杠杆的力的力臂变小,而弹簧测力计的示数不变,钩码的重力不变,据杠杆的平衡条件,若想让杠杆在水平位置平衡,须向右适当移动钩码。
(4)[5]铁架台放在略微倾斜的桌面上,不会影响实验过程。
即使铁架台不是水平放置,但依然可调节杠杆在水平位置平衡。
7.小华利用如图所示的装置来探究“杠杆的平衡条件”。
(1)实验前杠杆静止在如甲图所示位置,则此时杠杆是否平衡?____(选填“是”、“否”),杠杆的重心是否在支点上?________(选填“是”、“否”),若使杠杆在水平位置平衡,左边的螺母应向______移动;
(2)如乙图,杠杆调节平衡后,小华在B 点悬挂了3个钩码,若要使杠杆再次平衡,D 点应该挂_____个钩码。
如果此时两边再各增加一个钩码,则杠杆将向_______边倾斜; (3)如图丙所示,小华在A 、C 两点分别悬挂等重的载物盘,制作了一个天平,左盘放物体,右盘加减砝码,此天平是利用了哪一类杠杆制作而成的?________。
假如支点O 因某种原因向右偏移,则天平的测量值____真实值(选填“大于”“等于”或“小于”)。
【答案】是 否 右 4 左 等臂杠杆 大于 【解析】 【分析】 【详解】
(1)[1]杠杆静止在如甲图所示位置保持静止状态,受力平衡,则此时杠杆是平衡的。
[2]如图甲所示,此时杠杆左端下沉,说明杠杆的重心不在支点上,而是在支点的左端的某一点。
[3]如图甲所示,此时杠杆左端下沉,右端上翘,则应该将平衡螺母向右调使杠杆重新平衡。
(2)[4]如图乙所示,假设一个钩码重为G ,杠杆上一格为L ,在B 点悬挂了3个钩码,则杠杆左端为
3412G L GL ⨯=
根据杠杆平衡条件有
1243GL
G L
=⨯ 即需要在D 点挂4个钩码才能使杠杆重新平衡。
[5]如果此时两边再各增加一个钩码,杠杆左端为
4416G L GL ⨯=
右端为
5315G L GL ⨯=
左端大于右端,即杠杆向左边倾斜。
(3)[6]如图丙所示,在A 、C 两点分别悬挂等重的载物盘,即力的方向与杠杆垂直,则A 、C 两点到支点的距离即为力臂,由图可知两力臂相等,杠杆为等臂杠杆,所以此天平是利用了等臂杠杆制作而成。
[7]支点O 因某种原因向右偏移,杠杆不再是等臂杠杆,变成了费力杠杆,则C 点的力臂减小,根据杠杆的平衡条件可知,C 点需要更大的力,即会导致天平的测量值大于真实值。
8.小明小组在测量滑轮组机械效率实验中,利用如图所示的滑轮组进行了4次测量,测得数据如下表所示.
次序钩码所受的重力钩码提升高度拉力绳端移动距离机械效率110.10.70.347.6% 210.20.70.647.6% 320.1 1.10.360.6% 450.10.3
(1)实验中应竖直向上_____拉动弹簧测力计.
(2)第4次实验测得弹簧测力计示数如图,是_____N,机械效率η=_____%.
(3)比较第_____次实验,小组同学发现:同一滑轮组的机械效率与重物被提升高度无关;比较第3、4次实验数据可知,同一滑轮组,_____越大,机械效率越高:第4次拉力做的额外功与第3次相比_____(增大减小/不变).
(4)在测拉力时,某同学觉得很难使测力计做匀速直浅运动,不便于读数,就让测力计处于静止状态时读数,测得的机械效率与实际相比_____(选填“偏大”、“偏小”或“不变”).
(5)小强小组也按正确方法操作测量滑轮组的机械效率,如图是他实验中的情景,下表是他记录的一组数据.根据计算进行比较,发现表中数据的不合理之处是_____
钩码重量G(N)钩码上升距离h
(m)
测力计拉力F(N)测力计移动距离s(m)
20.050.40.15
【答案】匀速 2.2 75.8% 1、2 提升物体的重力 增大 偏大 弹簧测力计的读数错误 【解析】 【分析】 【详解】
(1)实验中应该竖直向上匀速拉动弹簧测力计,此时系统处于平衡状态,测力计示数等于拉力大小;
(2)第4次实验测得弹簧测力计示数如图,分度值为0.2N ,大小是2.2N ;根据表格第4次实验数据,则机械效率为:
h 5N 0.1m 100%=
100%100%75.8%2.2N 0.3m
W G W Fs η⨯=
⨯⨯=⨯≈⨯有总
; (3)探究滑轮组的机械效率与重物被提升高度关系时,应控制其他因素不变,只改变物体被提升的高度,由表格数据可知,应比较1、2两次实验;
比较第3、4次实验数据可知,同一滑轮组提升物体的重力越大,滑轮组的机械效率越高;
根据W W W Fs
Gh -额总有==﹣可得第3次做的额外功:333 1.1N 0.3m 2N 0.1m 0.13J W F s G h -⨯⨯额==﹣=,
第4次做的额外功:444 2.0N 0.3m 4N 0.1m 0.2J W F s G h -⨯-⨯额=== ,所以第4次拉力做的额外功与第3次相比增大;
(4)在测拉力时,若让测力计处于静止状态时读数,则没有测量出绳子与机械之间的摩擦,导致拉力变小,总功变小,根据100%W W η=⨯有总
,故测得的机械效率与实际相比偏
大;
(5)由表中实验数据可知:
2N 0.05m 0.1J W Gh ⨯有===,0.4N 0.15m 0.06J W Fs 总===⨯;
由计算结果可知,有用功大于总功,这是不可能的;由图示弹簧测力计可知,弹簧测力计分度值是0.2N ,弹簧测力计所示应该是0.8N ,而不是0.4N ;故数据的不合理之处是弹簧测力计的读数错误.
二、初三物理第十二章 机械能和内能 易错压轴题提优(难)
9.用如图甲所示装置进行实验,比较A 、B 两种不同物质的吸热能力。
在两个相同的烧瓶中分别装入初温、质量相同的A 、B 两种液体,分别接入甲、乙两段电阻丝,实验中记录下A 、B 两种液体的温度。
(1)要完成该实验探究,除了图甲中所示的器材外,还需要的测量工具有天平和______。
(2)为保证A 、B 两物质能吸收相同的热量,对甲、乙两段电阻丝的阻值要求R 甲______R 乙(选填“>”、“=”或“<”)。
(3)小明根据实验测得的数据分别描绘出了A 、B 两种液体的温度随加热时间变化的图象,如图乙所示。
若加热过程中无热量损失,由乙图分析可知______(选填“A ”或“B ”)液体的吸热能力强。
(4)若A 的比热容为34.210J/(kg C)o ⨯⋅,则B 的比热容为______J/(kg C)o ⋅。
【答案】秒表 = A 32.110⨯
【解析】
【分析】
(1)实验中需要测量通电的时间;
(2)电流产生的热量与电流的大小、通电时间和电阻的大小有关;
(3)比较物质吸热能力的2种方法:
①使相同质量的不同物质升高相同的温度,比较吸收的热量(即比较加热时间),吸收热量多的吸热能力强;
②使相同质量的不同物质吸收相同的热量(即加热相同的时间),比较温度的变化,温度变化小的吸热能力强;
(4)根据两种液体的温度随加热时间变化的图象得出加热5分钟A 、B 升高的温度,根据
Q c m t
=
△,在质量和吸热相同的情况下升高的温度与比热容成反比,从而求出B 的比热容。
【详解】 (1)[1]实验中需要测量导体通电的时间,所以需要用到秒表。
(2)[2]为保证A 、B 两物质能吸收相同的热量,根据控制变量法可知,实验中甲、乙两段电阻丝的阻值要相同。
(3)[3]根据描绘出A 、B 两种液体的温度随加热时间变化的图象知,加热相同时间,A 液体升温小,根据比较吸热能力的第2种方法,A 的吸热能力强;
(4)[4]根据描绘出的A 、B 两种液体的温度随加热时间变化的图象知,加热5分钟(吸热相同),B 液体升高的温度为
B 50
C 10C 40C t ︒︒︒∆=-=
A 液体升高的温度为
A 30C 10C 20C t ︒︒︒∆=-=
根据Q c m t
=△可知,在质量和吸热相同的情况下,升高的温度与比热容成反比,故B 的
比热容
()()
33
A
B A
B
20
J
4.210 2.110
40
kg J kg
t
c c
t
=⨯=⨯⨯=⨯
⋅⋅
℃
℃
℃℃
10.如图所示,甲、乙和丙三图中装置完全相同。
燃料的质量都是10g,烧杯内的液体质量和初温也相同。
(1)在“探究不同物质吸热升温的现象”实验中:
①如图丁是甲、丙装置中a、b两种液体吸热后温度随时间变化的图象,由图可以看出,______液体的比热容较大:
②小明再用50g水和100g水做实验,以吸收的热量Q为纵坐标,升高的温度t∆为横坐标,分别画出50g和100g水的-
Q t∆图象,它们都是过原点的直线,即Q k t
=∆,进一步分析发现,这两条直线的k值之比与对应水的______之比相等(选填“密度”或“质量”);
(2)在“比较不同燃料燃烧时放出的热量”实验中:
①应选择______两图进行实验,燃料完全燃烧放出的热量的多少是通过______(选填“温度”或“加热时间”)来反应的;
②若想利用上述装置估测燃料的热值,那么还需要补充的仪器是______,利用此实验方法计算出的热值将比真实值偏______;
③该实验在取燃料和水时都要注意适量,否则不利于得出实验结论。
当燃料质量一定时,所取水量不能过少的原因是:______。
【答案】b 质量甲乙温度天平小水会沸腾,温度不变,不便于比较
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]质量和初始温度均相同的a、b两种液体,升高相同的温度,b的加热时间长,则b 的吸热能力强,比热容大。
[2]根据Q cmΔt
=可知,Q k t
=∆中的k cm
=,则有
11
k cm
=,
22
k cm
=,故
111
222
k cm m
k cm m
==
即这两条直线的k值与对应水的质量之比相等。
(2)[3][4]比较不同燃料的燃烧值,要用不同的燃料,加热质量相同的同一种液体,故应选择甲乙两图进行实验,通过温度的变化来反映的;温度计示数变化越大,表明吸收的热量越多,即该物质放出的热量多,热值大。
[5]利用上述装置估测燃料的热值,要控制燃料的质量相等,需要用天平来测量。
[6]由于燃烧放出的热会散失到空气中,又或被烧杯等实验装置吸了热,使Q吸小于Q放,依此计算出燃料的热值比真实值要偏小些。
[7]当燃料质量一定时,如果所取水量过少,则水吸热后容易沸腾,沸腾时水的温度不变,不能根据水升高的温度来比较燃料放出热量的多少。
11.为探究“动能大小的影响因素”,科学小组利用斜面、钢球,木块等器材开展了如图所示的活动。
(1)实验中通过比较木块_______来判断钢球动能的大小,这里运用的研究方法是_______(选填“转换法”、“控制变量法”);
(2)用质量不同的两个钢球从斜面上相同高度自由滚下,目的是使钢球撞击木块时的
_______相同;通过比较_______两次实验可知,在速度相同时,质量越大,动能越大;
(3)通过比较_______两次实验可知,在质量相同时,速度越大,动能越大;
(4)小球从斜面顶端由静止下落的过程中机械能转化是_______能转化为_______能,若水平面表面绝对光滑,本实验将_______(选填“能”或“不能”)达到实验探究目的。
【答案】移动的距离转换法速度甲、丙甲、乙重力势动不能
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1][2]钢球动能的大小不能直接测量,而钢球在推动木块时,对木块做功,其动能不同对木块做功也不同,那么木块移动的距离也不同。
这种研究方法是转换法。
(2)[3]让质量不同的钢球在斜面上相同高度自由滚下的目的是让钢球到达水平面时有相同的初速度,于是撞击木块时的速度也相同。
[4]要探究动能与质量的关系,应让钢球的速度相同,质量不同,所以应选甲、丙两图。
(3)[5]要探究动能与速度的关系应比较甲、乙两图。
因为在甲、乙两图中,钢球的质量相同,但从斜面静止滚下的高度不同,于是到达水平面的速度也不同。
(4)[6][7]钢球从斜面滚下的过程中,动能增大,重力势能减小,所以是重力势能转化为动
能。
[8]若水平面表面绝对光滑,则本实验不能达到探究目的,因为钢球撞击木块后,两者一起做匀速直线运动,无法停下。
12.室内装修时,工人们常用到膨胀螺丝来安装家用电器或其他装饰物,如图甲所示。
安装前需要用电钻在墙壁上打孔。
(1)膨胀螺丝利用楔形斜度来使螺钉拧入时发生膨胀,这是通过_____从而增大摩擦力,达到固定效果;用电钻在墙壁上打孔后,钻头发烫,这是通过_____(选填“做功”或“热传递”)方式改变了钻头的内能。
(2)目前我市城区的老旧居民小区正在进行改造,改造中用到了一种打孔工具一冲击钻,如图乙所示。
冲击钻工作时,钻头在电动机的带动下不断地冲击墙壁,打出圆孔。
关于冲击钻的说法中正确的是_____。
A.其能量转化关系是内能转化为机械能
B.其能量转化关系中,有电能、机械能和内能的转化
C.其内置电动机利用了通电线圈在磁场中受力转动
D.其内置电动机利用了电磁感应现象
(3)小明家准备用膨胀螺丝将吸顶灯固定在天花板上。
如图丙所示,他用笔杆代替膨胀螺丝,探究插入沙子中的笔杆能吊起的物重与哪些因素有关?对此提出了以下猜想:
猜想一:可能与笔杆受到的压力有关:
猜想二:可能与笔杆的形状有关;
猜想三:可能与笔杆插入沙子中的深度有关。
A.为验证猜想一,小明用同一笔杆进行实验,保持笔杆_____不变,在瓶内装满沙子的情况下,通过夯实并增加沙子的质量,从而增大沙子对笔杆的挤压力。
然后改变轻质小桶内的物重,用弹簧测力计分别测出不同挤压力下笔杆能吊起的最大物重并记入表中。
B.为验证猜想二,在其他条件不变的情况下,小明将原笔杆上端劈开使其膨胀,重复上述实验,并将实验数据记入表格。
A分析比较①、②、③组数据,你得到的结论是_____;分析比较①④、②⑤或③⑥组数据你还可以得到的结论是_____(以上两空各写出一条即可)。
实验序号①②③④⑤⑥
笔杆形状(未膨胀)(膨胀)
沙子质量m/g300400500300400500
能吊起的最大物重G/N0.3 3.6 5.0 1.27.423.8
【答案】增大压力做功 BC 形状和深度插入沙子中的笔杆能吊起的物重与沙子的质量有关插入沙子中的笔杆能吊起的物重与笔杆的形状有关
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]膨胀螺丝紧紧的固定在墙体内是依靠膨胀管与孔之间的摩擦力,这里是用增大压力的方法来增大摩擦,达到紧固的目的。
[2]钻头打完孔后发烫,这是通过做功改变了钻头的内能。
(2)[3]A.冲击钻内部有电动机,电动机是将电能转化为机械能,故A不符合题意;
B.当电流通过电动机时,电流做功,消耗电能转化为机械能和内能,打孔时将机械能转化为内能,故B符合题意;
C.电动机是根据通电线圈在磁场中受力运动的原理工作的,故C符合题意;
D.电动机最根本的原理是电流的磁效应,故D不符合题意。
故选BC。
(3) [4][5][6]为了探究可能与笔杆受到的压力有关,应改变压力的大小,保持笔杆的形状不变和深度不变;分析①、②、③组数据可知,在笔杆形状与插入沙子的深度一定时,沙子的质量越大,即笔杆受到的压力越大,能吊起的物重越大;分析①④(或②⑤或③⑥)组实验数据可知,在沙子质量相同(压力相同)、进入沙子的深度相同的情况下,粗细不同,其与沙子的接触面积不同,产生的摩擦力会不同,即笔杆能吊起的重物不同,即结论为:在深度、压力相同时,形状不同,提起的物重也不相同。
13.小明在学习“物质的比热容”时,取相同质量的水和沙子,用相同的酒精灯加热,测得它们升高的温度如表,并在图乙中作出沙子升高的温度随时间变化的图线.
加热时间/min0.5 1.0 1.5 2.0 2.5
升高的温度/℃水 2.0 4.0 6.08.010.0沙子 4.37.915.218.421.5。