【苏科版物理】九年级物理上册 全册全套精选试卷达标检测(Word版 含解析)
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【苏科版物理】九年级物理上册全册全套精选试卷达标检测(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.在探究“杠杆的平衡条件”实验中:
(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螺母同时向_____
(2)如图甲所示,杠杆在水平位置平衡。
如果在杠杆两侧各去掉一个相同的钩码,则杠杆将______
(3)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如图丙,杠杆仍然在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将______
(4)请在图丙中画出拉力F′的力臂l。
________
【答案】右逆时针变大不变
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]杠杆左端下沉,右端上翘,平衡螺母向上翘的右端移动。
(2)[2]设一个钩码的重力为G,杠杆一个小格代表l,如果在图中杠杆两侧各去掉一个相同的钩码时,杠杆的左端为
⨯
22=4
G l Gl
杠杆的右端为
⨯
3=3
G l Gl
所以杠杆的左端力和力臂的乘积大于右端的乘积,所以杠杆左端下沉,杠杆将逆时针转动。
(3)[3]乙图中,弹簧测力计竖直向上拉杠杆时,拉力的力臂为OC,弹簧测力计向右倾斜拉杠杆时(如图丙),拉力的力臂小于OC,拉力的力臂变小,拉力变大,弹簧测力计的示数将变大。
[4]根据杠杆平衡的条件,动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂,因为杠杆始终保持水平平
衡,钩码的重力和钩码的位置没有发生变化,所以弹簧测力计的拉力与其力臂的乘积将不
变。
(4)[5]从支点向力的作用线做垂线,得到力臂,如图所示:
2.小彬和小萌同学在学完浮力和杠杆的知识后,初步设计了两种方案,去分别测量待测液
体(食用油、酱油)的密度:
小彬的方案小萌的方案
实验过程:如图,用弹簧测力计测出铁
块的重力为G,然后把铁块先后浸没
在水、食用油中静止后读出测力计的
示数分别为F1、F2;
实验过程:如图A O B为轻质杠杆(质量不计),小桶悬挂于A
处位置不变,支点O位置不变。
首先在小桶中倒人一定体积的
水,调节石块的位置于B,处杠杆在水平方向平衡,然后将水
全部倒出将小桶擦干后再将等体积的酱油倒入小桶中,调节石
块的位置于B处,杠杆再次在水平方向平衡,若OB1、OB2的
长度分别为L1、L2(B1、B2图中未画出)
(1)若食用油的密度比水的密度小,则在小彬的方案中F1______F2(选填“大于”、“小
于”或“等于”);
(2)小萌通过对比数据发现L1小于L2,可初步推断出酱油的密度比水的密度________;
(3)已知水的密度为ρ水,结合两种方案中现有的测量数据,能得出待测液体密度的是
__________的方案(选填“小彬”或“小萌”),其密度表达式为ρ=________。
【答案】小于大小彬2
1
()
()
G F
G F
ρ-
-
水
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]由阿基米德原理可知,排开液体体积相同时,液体密度大,产生的浮力大,故完全浸
没时在水中的浮力大于在食用油中的浮力;测力计的示数为铁块重力与浮力之差,故在水中的示数F 1小于在食用油中的示数F 2。
(2)[2]由杠杆平衡条件可得
()OA 1G G L G L +=石桶
水 ()OA 2G
G L G L +=石桶
酱
又L 1小于L 2,故可得
()()OA OA G
G L G G L +>+桶
桶水酱
即
G G >水酱
V g V g ρρ>水水酱酱
又水的体积和酱油的体积相同,故
ρρ>水酱
(3)[3][4]由(2)可知小萌的方案可以比较出待测液体的密度与水的密度大小关系,却不能求得具体值,小彬的方案可以求得待测液体密度大小;在小彬的方案中,铁块浸没在水中受到浮力为
1-F G F =浮
由阿基米德原理可得
1
-==F G F V V g g
ρρ=
浮铁排水水 铁块浸没在待测液体受到的浮力为
2-F G F '=浮
由阿基米德原理可得
221
1
--=
==--F G F G F G F V g G F g g
ρρρ'浮水排水
3.如图甲所示是一款自拍神器,它能够在一定长度内任意伸缩,使用者只需将手机固定在伸缩杆上,通过按键或遥控器就能实现多角度自拍。
自拍杆主要有伸缩杆、三角支架、底端按键和蓝牙遥控自拍器。
(1)蓝牙遥控自拍器是一种短距离通信的无线电技术,它是利用______(“电磁波”或“超声波”)来传递信息而控制拍摄的。
(2)如图乙所示是一群人正在利用自拍杆上的手机进行自拍,拿着自拍杆的人发现还有同事没有进入取景窗,请你给她一个合理的操作建议:____________。
自拍时自拍杆的简图如图所示,O为支点,请你在图中画出力F2的力臂L2,并画出施加在A点的最小动力F1。
(____________)
(3)如图甲中左图,小明把手机固定到自拍杆上,再高高跳起,按下手中的蓝牙遥控自拍器,自拍起跳后的自己(图丙)。
他利用蓝牙自拍器设计了如图丁中A图所示的自动拍照装置,他将蓝牙遥控器带有按键的一端套上一个大小合适、另一端封闭的套管,并在套管内放置一个小球(可以在套管内滚动),想利用小球撞击蓝牙按键来自动遥控手机的拍摄。
小明起跳时,应该选择图丁中图____(填“B”或“C”)的方式,用手竖直方向握住遥控器,就能自拍到人跳到最高处那个瞬间。
为使该装置能准确的抓拍到人跳到最高处那
个瞬间,需要反复调整____________________(写出一条合理的建议)。
【答案】电磁波将自拍杆变的更长一些B套
管与蓝牙遥控器按键的距离
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]蓝牙遥控自拍器是利用电磁波来传递信息而控制拍摄的。
(2)[2]照相时景物没有全部进入镜头的原因是景物到照相机镜头太近,此时应增大它们之间的距离,所以应将自拍杆变的更长一些。
[3]如图,过O点做力F2作用线的垂线,因为过A点的最大力臂就是过A点最小的力,而过A点最大力臂与作自拍杆的简图互相垂直,所以过A点作自拍杆的简图的垂线段,在线段的末端画上箭头就是力F1。
(3)[4]小明起跳时,应该选择图丁中图B的方式,用手竖直方向握住遥控器,人到达最高点时,小球由于惯性继续向上运动,撞击开关,C图起跳时小球在重力的作用下就撞击蓝牙
按键。
[5]为了使该装置能准确的抓拍到人跳到最高处那个瞬间,需要反复调整套管与蓝牙遥控器按键的距离。
4.小明同学测定斜面的机械效率,实验记录结果如下表:
(1)根据表格中数据,第四次(最陡)实验的有用功是_____J,总功是_____J。
机械效率是_____;
(2)分析数据可知斜面越陡,机械效率_____(选填“越高”、“越低”或“不变”);
(3)分析实验数据还可知道,斜面的机械效率与物重_____(填“有关”或“无关”);
(4)第一次实验中,若拉力作用时间是5s,则拉力的功率是_____W。
【答案】1.5 2.4 62.5% 越高有关 0.3
【解析】
【分析】
(1)物体重力和高度的乘积计算有用功,拉力和绳子拉长的长度的乘积计算总功,有用功和总功的比值计算机械效率;
(2)根据实验数据判断机械效率的大小;
(3)当斜面上的重力改变时,机械效率改变,说明斜面的机械效率和物体重力有关;
(4)利用功和时间的比值计算功率。
【详解】
(1)[1]根据物体重力和高度计算有用功为:
W有=Gh=5N×0.3m=1.5J;
[2]拉力和绳子拉长的长度计算总功为:
W总=Fs=2.4N×1m=2.4J;
[3]机械效率为:
4
1.5J
100%=100%62.5%
2.4J
W
W
η=⨯⨯=
有
总
;
(2)[4]根据测量的实验数据,斜面越陡,机械效率越大;
(3)[5]当物体重力增大时,斜面的机械效率变大,说明机械效率和物体重力有关;
(4)[6]利用功和时间计算功率为:
1 1
1.5J
==0.3W 5s
W
P
t
总。
5.如图所示是小明“探究杠杆的平衡条件”的装置,每只钩码重为0.5N(钩码个数若干),弹簧测力计量程为0~5N。
(1)图甲中,杠杆静止时处于______(平衡/不平衡)状态.为使杠杆在水平位置平衡,小明应将杠杆两端的平衡螺母向______(左/右)移。
(2)如图乙,小明保持弹簧秤竖直放置,然后认真调零后,用弹簧测力计竖直向上拉,使杠杆在水平位置平衡。
此时弹簧测力计的示数为F1,杠杆受到钩码的拉力为F2,小明发现F1×OD≠F2×OC,其原因是_______。
(3)接着,小明准备做图丙所示实验,实验前小明首先再取一只弹簧秤与已调零的弹簧秤进行对拉,如图丁,他这样做的目的是______。
在做了10多次图丙所示实验后,他还做了几次图戊所示的实验,他这样做的目的是:_______。
【答案】平衡左杠杆自身受到的重力不能忽略对第二个倒置使用的弹簧秤进行调零排除偶然结论总结发现普遍规律
【解析】
【详解】
(1)[1]杠杆处于静止或匀速转动的状态是平衡状态,图甲中杠杆静止时处于平衡状态;
[2]从图甲可以看到,杠杆左端翘起,为使杠杆在水平位置平衡,小明应将杠杆两端的平衡螺母向左移;
(2)[3]杠杆除了受到钩码的拉力和弹簧测力计的拉力外,还受到杠杆自身的重力作用,导致F1×OD≠F2×OC;
(3)[4]实验前小明首先再取一只弹簧秤与已调零的弹簧秤进行对拉,根据力的作用是相互的,可以比较两个弹簧秤的示数大小,从而对第二个倒置使用的弹簧秤进行调零;
[5]在做了10多次图丙所示实验后,他还做了几次图戊所示的实验,他这样做的目的是排除偶然结论总结,对于各种情况,这个平衡条件都合适,从而发现普遍规律。
6.探究杠杆的平衡条件.
(1)小明用如图甲所示装置进行实验,杠杆两端的螺母作用是_________;
(2)小明进行实验并收集到了表中的数据,分析数据可知,杠杆的平衡条件是:
________;
(3)小明又用如图乙所示装置进行实验,弹簧测力计的读数应是_______N(一个钩码重0.5N);
(4)小明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。
(5)如图丙所示,小红实验时在一平衡杠杆的两端放上不同数量的相同硬币,杠杆仍在水平位置平衡,她用刻度尺测出l1和l2,则2l1_______(选填“>”“<”或“=”)3l2;(6)探究了杠杆的平衡条件后,小红对天平上游码的质量进行了计算,她用刻度尺测出l1和l2(如图丁所示),则游码的质量为________g.
【答案】实验前,调节杠杆在水平位置平衡(或消除杠杆自重对实验的影响)F1l1=F2l22不影响 > 2.5l1/l2
【解析】
【详解】
(1)[1]杠杆两端的螺母的作用是:实验前,调节杠杆在水平位置平衡,消除杠杆自重对实验的影响;
(2)[2]由表格中数据,
0.5N×0.2m=1.0N×0.1m=0.1N•m;
1.0N×0.15m=1.5N×0.1m=0.15N•m;
3N×0.1m=2.0N×0.15m=0.3N•m;
可知杠杆的平衡条件为:
F1l1=F2l2;
(3)[3]设一格的长度为L,杠杆在水平位置平衡,弹簧测力计的拉力的力臂为1
2
×6L,
由F1l1=F2l2得,
0.5N×3×4L=F1×6L×1
2
,
解得:
F1=2N;
(4)[4]实验过程中,若桌面略微倾斜,不影响调节杠杆在水平位置平衡,不影响实验过程。
(5)[5]设每个硬币的重量为G,硬币的半径为r,根据杠杆的平衡条件结合图丙可得:
2G(r+l1)=3G(r+l2),
展开可得:
2Gr+2Gl1=3Gr+3Gl2,
2Gl1=Gr+3Gl2,
所以:
2Gl1>3Gl2,
即:
2l1>3l2,
(6)[6]以天平的刀口为杠杆的支点,天平的左盘和右盘的质量分别为m左和m右,游码的质量为m,当游码位于零刻度线时,由杠杆的平衡条件得:
m左g×
1
2
l2+mg×
1
2
l1=m右g×
1
2
l2;
当游码位于最大值5克时,由杠杆的平衡条件得:
(m左+5)g×
1
2
l2=mg×
1
2
l1+m右g×
1
2
l2②;
由②-①得,
5×
1
2
l2=m l1,
解得 :
m=2
1
2.5l
l。
7.如图是探究杠杆平衡条件的几个实验情景。
(1)为了在实验中方便读取力臂,探究前和探究过程中我们都应将杠杆调整到____________ 位置平衡。
挂钩码前,杠杆在如图甲所示的位置静止,接下来应杠杆两端的螺母适当向
_________(选填“左”或“右”)调解。
(2)如图乙,A点挂有2个重力均为0.5N的钩码。
为了让杠杆在实验所需要的位置平衡,应在支点右侧B点(第2格处)挂_________个相同的钩码(每个钩码重均为0.5N)。
(3)改变钩码个数及力臂,多次实验得出结论:杠杆的平衡条件是:__________________。
多次实验是为了使实验结论具有_____________性。
(4)如图丙,现给你一个量程为0〜2N的弹簧测力计,若干个重力均为0.5N的钩码。
钩码挂在C点处,现使用弹簧测力计和钩码使杠杆在水平位置平衡(不计杠杆自重对实验的影响),则在C点处所挂钩码的最多个数为__________________个。
【答案】水平
右 3 动力×动力臂=阻力×阻力臂(或1122Fl F l =) 普遍 6 【解析】 【详解】
第一空.当杠杆位于水平位置平衡时,力臂与杠杆重合,可以方便的测量出力臂的大小; 第二空.由图甲可知杠杆左端向下倾斜,因此应向右调节平衡螺母; 第三空.由杠杆平衡条件1122Fl F l =可得:
1N?3
=1.5N 2
A A
B B G l G l =
= 因此应挂3个钩码;
第四空.多次测量总结数据规律可得出,杠杆平衡条件为1122Fl F l =即动力×动力臂=阻力×阻力臂;
第五空.多次实验在物理中有两个目的①使实验结论具有普遍性,避免偶然性②多次测量取平均值,本次实验多次测量的主要目的是使实验结论具有普遍性,避免偶然性; 第六空.由杠杆平衡条件1122Fl F l =知力臂越长越省力,当在杠杆最左端用弹簧测力计施加2N 的力时C 点处所挂钩码最多,为:
2N?6
=3N 4
C G =
即挂钩码的最多个数为6个。
8.在“测量滑轮组的机械效率”的实验中,某组同学用同样的滑轮安装了如图甲、乙所示的滑轮组,实验测得的数据如表所示。
次数 物体的重力G/N 提升的高度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 0.3 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%).这次数据是用图中_______(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,若要增大滑轮组的机械效率,应该
________。
在第1次实验中,当拉着物体以0.1m/s的速度匀速上升时,拉力F的功率为________W。
(3)某同学认为,使用相同的滑轮所组成的滑轮组提升同一个重物时,越省力的滑轮组其机械效率越大,他的想法正确吗?________。
请你利用补充完整后的表格中的数据说明你的判断依据:________。
【答案】⑴ 66.7% 乙⑵增大所提物体的重力 0.3 ⑶不正确比较第1、4次实验数据可知,第1次比第4次省力,但两次的机械效率却相同
【解析】
试题分析:(1)根据表格在数据发现真的,使用滑轮组大约省一半的力,所以,使用的是乙所示的滑轮组;第四次实验中W有=mgh=0.2J;W总=Fs=1.5N×0.2m=0.3J,所以,机械效率是ƞ=W有/ W总=66.7%
(2)分析比较第1、2、3次实验数据可以判定,若要增大滑轮组的机械效率,应该增大所提物体的重力,当拉着物体以0.1m/s的速度匀速上升时,绳子端移动的速度是0.3m/s,所以F的功率由P=Fv得P=1N×0.3m/s=0.3W
(3)使用相同的滑轮所组成的滑轮组提升同一个重物时,越省力的滑轮组其机械效率越大,这种想法是错误的,因为比较第1、4次实验数据可知,第1次比第4次省力,但两次的机械效率却相同。
考点:测量滑轮组的机械效率
二、初三物理第十二章机械能和内能易错压轴题提优(难)
9.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。
10.(1)甲实验:研究“阻力对物体运动的影响”,提供的铺垫材料分别是毛巾、棉布、木板,为了在实验的基础上进一步科学推理出物体不受力时的运动状态,在水平桌面上铺垫实验材料的顺序应是______;
A.毛巾、棉布、木板 B.木板、毛巾、棉布
C.毛巾、木板、棉布 D.棉布、木板、毛巾
(2)乙实验探究“物体的动能跟哪些因素有关”,实验中通过测量和比较______(选填“s”或“h”)来反映小球动能的大小;
(3)丙实验:研究“影响滑动摩擦力大小的因素”,要研究滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度的关系时,需要控制的物理量是______;
(4)丁实验:研究“二力平衡条件”,实验中保持两个力F1和F2相等,用手将小车扭转一定角度,松手后,小车将无法在此位置平衡。
实验中设计这一步骤的目的是为了探究二力平衡时,必须满足的条件之一是两个力______。
【答案】A s压力应该作用在同一直线上
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]为了进一步推理出物体不受力时的运动状态,应让物体在水平面上所受的阻力越来越小,才能进一步作出推理,而想要阻力越来越小,那么物体在水平面的接触面应越来越光滑,所以水平桌面上铺垫的材料顺序应是:毛巾、棉布、木板,故A选项正确。
(2)[2]小球的动能不同,在水平桌面推动物体移动的距离也不同,所以通过测量和比较s来反映小球动能的大小。
(3)[3]丙实验中,要研究滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度的关系时,需要控制的物理量是物体对接触面的压力不变。
(4)[4]丁实验中,将受到两个力大小相等力作用的小球扭转一定角度后,两个力的作用线不在同一直线上,那么松手,观察小车能否在扭转后的位置静止,是为了探究二力平衡时,两个力应作用在同一直线上。
11.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;选用规格相同的电加热器分别给甲和乙两种液体加热,这样做的目的是在相同时间内甲和乙两种液体______相同;
(3)根据实验测得的数据分别描绘出了甲和乙两种液体的温度随加热时间变化的图象,如图丙所示,则______的吸热能力更强;
(4)若甲液体的比热容为2.1×103J/(kg•°C),则乙液体的比热容为______J/(kg•°C)。
【答案】电加热丝质量吸收的热量乙 4.2×103
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]实验过程中温度计的玻璃泡不要碰到烧杯底部、侧壁和电加热丝。
(2)[2]根据比较不同物质吸热能力的两种方法,要控制不同物质的质量相同,故实验中必须要选取初温相同且质量相等的甲、乙两种液体。
[3]选用规格相同的电加热器分别给甲和乙两种液体加热,根据转换法,这样做的目的是在相同时间内甲和乙两种液体吸收的热量相同。
(3)[4]根据实验测得的数据分别描绘出了甲和乙两种液体的温度随加热时间变化的图像,由图知,加热5分钟,甲升高的温度为
60°C −20°C =40°C
乙升高的温度为
40°C −20°C =20°C
即乙升温小,故乙的吸热能力更强。
(4)[5]根据
Q
c
m t
=
∆
在质量和吸热相同的情况下,比热容与升高的温度成反比,结合
(3)[4],故乙液体的比热容为
()()3340C 2.110J/kg C 4.210J/kg C 20C
c ︒=⨯⨯︒=⨯︒︒
12.如图所示,在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中,将小钢球从高度为h 的同一斜面上由静止开始滚下,推动同一小木块向前移动一段距离s 后停下。
完成甲、乙、丙所示的三次实验,其中h 1=h 3>h 2,m A =m B <m C 。
(1)本实验探究的是_______(选填“钢球”或“木块”)的动能与哪些因素有关;
(2)甲、乙两图中,改变小球出发的高度是为了探究________对动能的影响;
(3)乙、丙实验中木块滑动时受到的摩擦力_______(选填“乙大”、“丙大”或“一样大”);
(4)ABC 三个小球从斜面滚下时,_______球重力做功最多。
【答案】钢球 速度 一样大 C
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]本实验探究的是钢球的动能与哪些因素有关,因为钢球从斜面冲下的情况不同,其动能不同。
(2)[2]甲乙图中,两小球的质量相同,在斜面上的高度不同,是为了让小球冲下的速度不同,所以是探究速度对动能的影响。
(3)[3]乙、丙实验中,木块滑动时受到的摩擦力一样大,因为同一木块在同一接触面上滑动,其压力和接触面的粗糙程度相同。
(4)[4]据题意知
m A =m B <m C ,h 1=h 3>h 2
据W =Gh 得
W C >W A >W B
所以C 球从斜面滚下重力做功最多。
13.如图甲,教科书上在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中,让小钢球从高度为h 的同一斜面上由静止开始自由滚下,推动同一小木块向前移动一段距离s 后停下。
(1)小钢球在滚下斜面的过程中,其动能大小是通过______大小来反映的;
(2)让同一钢球分别从斜面的不同高度由静止开始自由滚下,是为了探究物体的动能与物体的______的关系。
让不同的钢球分别从斜面同一高度由静止开始自由滚下,是为了探究物体的动能与物体的______的关系;
(3)结合实验结论,分析在图乙交通标志牌中,交通管理部门对于不同的车型要设定不同的最高车速行驶速度的理由是______;
(4)用此实验装置,只要改变______,就可以完成探究“阻力对物体运动的影响”实验;
(5)图丙的是教科书中“小资料”栏目中介绍的一些物体的动能。
若要用图丙中的数据来说明“速度”对物体的动能影响较大,需要对比的三组物体是______。
【答案】木块移动的距离速度质量速度相同时,质量越大,动能越大,行驶时危险性越大水平面的粗糙程度牛与子弹(或牛与砖块、牛与运动员)
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]探究物体动能大小与哪些因素有关时,物体动能的大小无法直接体验,所以通过小球对木块外做功的多少来体现小球动能的多少,即通过木块被推动的距离来判断小球动能的大小,用到的是转换法。
(2)[2]动能与质量和速度有关,让同一钢球(质量一定)分别从斜面的不同高度由静止开始自由滚下,撞击木块的速度不同,所以是为了探究物体的动能与物体的速度的关系。
[3]让不同的钢球(质量不同)分别从斜面同一高度由静止开始自由滚下,撞击木块的速度相同,所以是为了探究物体的动能与物体的质量的关系。
(3)[4]机动车质量一定,速度越快,动能越大,刹车时制动距离越大,容易出现交通事故,所以要限速行驶。
(4)[5]探究阻力对物体运动的影响,需要比较小车在不同表面上运动的距离,据此可知必须改变的是水平面的粗糙程度。
(5)[6]由生活经验知,牛与子弹比较,牛的质量大,速度小;子弹质量小,速度大;由表中
的数据知牛的动能小,子弹的动能大,说明速度对物体动能的影响更大;同理牛与砖块、牛与运动员比较都有相同的结论。
14.小明在老师的指导下用小球和弹簧等器材进行了如下实验与探究(不考虑空气阻力,g 取10N/kg ):
让小球从某高度处由静止开始下落到竖直放置的轻弹簧上(如图甲),在刚接触轻弹簧的瞬间(如图乙),小球速度为5m/s 。
从小球接触弹簧到将弹簧压缩至最短(如图丙)的整个过程中,得到小球的速度≤和弹簧缩短的长度△x 之间的关系如图丁所示,其中A 为曲线的最高点。
已知该轻弹簧每受到0.1N 的压力就缩短1cm ,并且轻弹簧在全过程中始终发生弹性形变。
(1)从小球接触弹簧到将弹簧压缩至最短的过程中,小球动能的变化情况是_________,小球机械能的变化情况是______________。
(2)实验中所用小球的质量为_____kg ,全过程中,弹簧中弹力的最大值为_____N 。
(3)由图可知,当弹簧的压缩量最大时,小球的速度为0,此时,小球处于______态(选填“平衡”或“非平衡”)。
(4)已知物体的重力势能表达式为E P =mgh ,动能表达式为:2k 12
E mv =;其中m 为物体的质量,h 为物体距离水平地面的高度,v 为物体的运动速度,g 为常量,取10N/kg 。
若本题中弹簧的原长为1m ,则本题的小球是从距离地面________m 的位置下落的。
【答案】先增加后减小 减小 0.1 6.1 非平衡 2.25
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1][2]小球刚接触弹簧时,弹簧发生形变,产生弹力,此时小球的重力大于弹力,小球做加速运动,这一过程小球动能增大,随着弹簧的形变程度越来越大,弹力增加,当弹力等于小球重力时,小球所受合力为0,小球停止加速,此时速度最大,动能最大,下一时刻,小球由于惯性继续向下运动,弹力大于球的重力,小球做减速运动,动能减小,弹性势能增加,最低点时,小球的动能为0,重力势能最小,弹性势能最大。
故小球动能的变化情况是先增大后减小,小球的动能和重力势能转化为弹簧的弹性势能,故小球的机械能减小。
(2)[3]弹簧每受到0.1N 的压力就缩短1cm ,由丁图可知速度最大时,弹簧的弹力和重力相等,此时弹簧缩短了0.1m ,合10cm 则此时受到弹力。