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文檔簡介
特訓10期末計算、實驗、作圖題50道(4.15.5)一、計算題1.(2022春·上海長寧·八年級??计谀┮槐|量為0.2千克的水溫度從40℃升高到100℃,求水吸收的熱量Q吸[水的比熱容為4.2×103焦/(千克·℃)]?!敬鸢浮?.04×104J【解析】解:水吸收的熱量Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×0.2kg×(100℃-40℃)=5.04×104J即水吸收的熱量是5.04×104J。答:水吸收的熱量為5.04×104J。2.(2021春·上海楊浦·八年級上海市三門中學(上海財經大學附屬初級中學)??计谀┠宠F球的質量為3千克、溫度為40℃。已知c鐵=0.45×103J/(kg·℃)。(1)求鐵球所受到的重力G;(2)若鐵球在冷卻過程中放出5.4×104焦的熱量,求鐵球最終的溫度t。【答案】(1)29.4N;(2)0℃【解析】解:(1)鐵球的質量為3千克,鐵球所受到的重力G=mg=3kg×9.8N/kg=29.4N(2)鐵球在冷卻過程中放出5.4×104焦的熱量,鐵球的溫度變化量為鐵球的初始溫度為40℃,則鐵球最終的溫度t=t0Δt=40℃40℃=0℃答:(1)求鐵球所受到的重力為29.4N;(2)鐵球最終的溫度是0℃。3.(2019春·上海徐匯·八年級上海市西南模范中學??计谀┮恢谎b有200升水的太陽能熱水器,在陽光下水溫從20℃升高到50℃.求:(1)熱水器中水的質量;(2)這些水吸收的熱量.[c水=4.2×103J/(kg?℃)].【答案】(1)200kg
(2)2.52×107J【解析】(1).熱水器中水的質量為:;(2).這些水吸收的熱量為:.答:(1).熱水器中水的質量為200kg;(2).這些水吸收的熱量2.52×107J.4.(2023春·八年級校聯(lián)考單元測試)寒冷的冬天,我們都用熱水洗臉,當我們打來一瓶4kg,溫度為85℃熱水時,為了節(jié)約時間,向熱水中加入初溫為10℃的冷水,當溫度穩(wěn)定后,水的溫度變?yōu)?0℃,水的比熱容[],不計熱量損失。(1)熱水放出的熱量?(2)加入冷水的質量為多少千克?【答案】(1);(2)6kg【解析】解:(1)熱水放出的熱量(2)不計熱量損失,冷水吸收的熱量等于熱水放出的熱量冷水的質量答:(1)熱水放出的熱量為;(2)加入冷水的質量為6kg。5.(2022春·八年級校聯(lián)考單元測試)一壺質量為2千克,溫度為20℃的水,加熱到70℃(已知c水=4.2×103焦/(千克·℃)。求:(1)水升高的溫度Δt;(2)水吸收的熱量Q;(3)接著再繼續(xù)加熱,若水又吸收了1.68×105焦的熱量,求水的末溫t末?!敬鸢浮浚?)50℃;(2)4.2×105J;(3)90℃【解析】解:(1)水升高的溫度為Δt=70℃20℃=50℃(2)水吸收的熱量為Q=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×2kg×50℃=4.2×105J(3)接著再繼續(xù)加熱,若水又吸收了1.68×105焦的熱量,水升高的溫度為水的末溫為t末=70℃+20℃=90℃答:(1)水升高的溫度為50℃;(2)水吸收的熱量為4.2×105J;(3)接著再繼續(xù)加熱,若水又吸收了1.68×105焦的熱量,水的末溫為90℃。6.(2023春·八年級校聯(lián)考課時練習)把質量為4kg,溫度為20℃的鋁塊加熱到70℃,問:(1)鋁塊吸收的熱量為多少?(2)若這些熱量全部由沸水降溫提供,需要多少千克的沸水?【鋁的比熱容為0.9×103焦/(千克?℃)】【答案】(1)1.8×105J;(2)1.43kg【解析】解:(1)鋁塊的質量m=4kg升高的溫度?t=70℃20℃=50℃鋁塊吸收的熱量為Q吸=cm?t=0.9×103J/(kg?℃)×4kg×50℃=1.8×105J(2)由題意可知,沸水需要放出的熱量Q放=Q吸=1.8×105J沸水的溫度變化?t1=t0t=100℃70℃=30℃由Q放=cm?t可得,需要沸水的質量答:(1)鋁塊吸收的熱量為1.8×105J;(2)若這些熱量全部由沸水降溫提供,需要1.43kg的沸水。7.(2023春·八年級校聯(lián)考單元測試)有一根燒紅的鐵釘,溫度是830℃,質量是2.1g。把它投入到溫度為25℃的水中,最后鐵釘和水的溫度均為30℃。鐵和水的比熱容分別是c鐵=0.46×103J/(kg·℃),c水=4.2×103J/(kg·℃)。求:(1)鐵釘放出的熱量是多少;(2)如果鐵釘放出的熱量全部被水吸收,水的質量是多少?!敬鸢浮浚?)772.8J;(2)36.8g【解析】解:(1)鐵塊放出的熱量是(2)鐵釘放出的熱量全部被水吸收,則由得水的質量是答:(1)鐵釘放出的熱量是772.8J;(2)如果鐵釘放出的熱量全部被水吸收,水的質量是36.8g。8.(2023春·八年級校聯(lián)考課時練習)用兩個相同的電熱器分別給質量都為1kg的水和某種液體加熱,每隔1分鐘記錄一次溫度,數據如右表所示,已知水的比熱容為c水=4.2×103焦/(千克·℃)。求:①加熱1分鐘,水吸收的熱量Q水;②該液體的比熱容c液。加熱時間(分)012水的溫度(℃)202632液體的溫度(℃)203244【答案】①2.52×104J;②2.1×103J/(kg·℃)【解析】解:①加熱1分鐘,由表格數據可知水的末溫為26℃,則水吸收的熱量Q吸=cm(tt0)=4.2×103J/(kg·℃)×1kg×(26℃20℃)=2.52×104J②用兩個相同的電熱器分別給質量都為1kg的水和某種液體加熱,兩種液體在1min吸收相等的熱量相等,則液體的比熱容答:①加熱1分鐘,水吸收的熱量為2.52×104J;②該液體的比熱容為2.1×103J/(kg·℃)。9.(2022秋·上?!ぞ拍昙壣虾J袕埥瘓F中學??茧A段練習)如圖甲是網上曾熱銷一種“55度杯”,稱“能很快將開水變成適飲的溫水,而后又能將涼水變成適飲的溫水”。為破解此中秘密,某中學物理小組設計了如圖乙模型。此杯內膽中被封存著300g水,室溫20℃,不計熱量損失,求:(1)若向杯中倒入100g、100℃開水,搖一搖,杯中水的溫度迅速降至40℃,倒入的水放出了多少熱量;(2)若向杯中倒入200g、80℃的水,搖一搖,杯中水的溫度降至t1,t1為多少?【答案】(1)25200J;(2)44℃【解析】解:(1)水的質量為倒入的水放出了熱量為(2)不計熱量損失,放出的熱量等于吸收的熱量,故可以列等式為即帶入數據可知經整理可知答:(1)倒入的水放出了熱量為;(2)t1為44℃。10.(2023·上海嘉定·統(tǒng)考二模)某物體在5牛的水平拉力作用下沿水平面做勻速直線運動,10秒內物體前進了20米,求此過程中拉力做的功W和功率P?!敬鸢浮?00焦,10瓦【解析】解:拉力做的功拉力做功的功率
答:此過程中拉力做的功100焦和功率為10瓦。11.(2023春·上海松江·八年級統(tǒng)考期中)某人駕駛汽車以20米/秒的速度在平直的高速公路上勻速行駛10分鐘,汽車所受牽引力做功的功率為60千瓦。求:(1)汽車這段時間內通過的路程s;(2)此過程中牽引力所做的功W;(3)汽車受到的牽引力F?!敬鸢浮浚?)12000m;(2)3.6×107J;(3)3000N【解析】解:(1)汽車這段時間內通過的路程s=vt=20m/s×10×60s=12000m(2)此過程中牽引力所做的功W=Pt=60×103W×10×60s=3.6×107J(3)汽車受到的牽引力答:(1)汽車這段時間內通過的路程是12000m;(2)此過程中牽引力所做的功是3.6×107J;(3)汽車受到的牽引力是3000N。12.(2023·上海普陀·統(tǒng)考二模)身高1.7米,質量為50千克的小明同學做俯臥撐運動,此時將他視為一個杠桿如圖所示,他的重心在A點。則:(1)若他將身體撐起,地面對手的作用力至少要多大?(2)將身體撐起,每次肩膀上升的距離均為0.3米,若他在1分鐘內做了15個俯臥撐,他的功率是多少瓦?【答案】(1)300N;(2)22.5W【解析】解:(1)小明所受的重力為G=mg=50kg×10N/kg=500N由圖可知,動力臂L1=0.9m+0.6m=1.5m阻力臂L2=0.9m,阻力等于重力,即F2=G=500N由杠桿平衡條件可得F1L1=F2L2,即,解得。(2)做一次俯臥撐所做的功為15個俯臥撐所做的功他的功率是答:(1)若他將身體撐起,地面對手的作用力至少要300N;(2)將身體撐起,每次肩膀上升的距離均為0.3米,若他在1分鐘內做了15個俯臥撐,他的功率是22.5瓦。13.(2023春·上海松江·八年級統(tǒng)考期中)如圖所示,工人用動滑輪勻速豎直向上提升質量為10千克的貨物,不計滑輪重力和摩擦,他在4秒內提升貨物2米。求:(1)貨物的重力G;(2)工人所用的拉力大小F;(3)工人所做的功W和功率P?!敬鸢浮浚?)100N;(2)50N;(3)200J,50W【解析】解:(1)貨物的重力G=mg=10kg×10N/kg=100N(2)圖中滑輪是動滑輪,不計滑輪重力和摩擦,工人所用的拉力大?。?)拉力移動的距離s=2h=2×2m=4m工人所做的功W=Fs=50N×4m=200J工人所做功的功率答:(1)貨物的重力是100N;(2)工人所用的拉力大小是50N;(3)工人所做的功是200J,功率是50W。14.(2023·上?!ぞ拍昙壭B?lián)考專題練習)物體在水平拉力F作用下沿水平面做直線運動,其所受摩擦力F摩為30牛,它的st圖像如圖所示。求:①物體運動的速度v;②5秒內拉力F做的功W和功率P。【答案】①2m/s;②300J,60W【解析】解:①根據題目st圖像,是一條傾斜的直線,說明物體做勻速直線運動,5s內物體移動的距離為10m,物體運動的速度v2m/s②根據題目st圖像,5s物體移動的距離為10m,物體沿水平面做勻速直線運動,處于平衡狀態(tài),在水平方向上受到的拉力和摩擦力是一對平衡力,大小相等,則F=F摩=30N拉力做的功W=Fs=30N×10m=300J拉力的功率P60W答:①物體運動的速度為2m/s;②拉力做的功為300J,拉力的功率為60W。15.(2023春·八年級校聯(lián)考課時練習)如圖所示,物體A所受重力為25牛,不計摩擦和滑輪重力。在拉力牛F=10牛的作用下,10秒內物體A在水平地面上做勻速直線運動2米,求:(1)拉力F做的功W大?。唬?)拉力F做的功率P大?。唬?)重力做的功W重大小。【答案】(1)20J;(2)2W;(3)0【解析】解:(1)繩子自由端移動的距離s=s物=2m拉力F做的功(2)拉力F所做的功率(3)重力在豎直方向上,物體A在豎直方向上沒有移動距離,重力沒有做功,即重力做功為0。答:(1)拉力F做的功W大小為20J;(2)拉力F做的功率P大小為2W;(3)重力做的功W重為0。16.(2023春·上?!ぐ四昙壭B?lián)考期中)如圖所示的杠桿AB,O為支點,在A端掛一重為20牛的物體作為阻力F2。(1)若AB為輕質杠桿(重力忽略不計),在B端施加一個豎直向下的動力F1使杠桿在水平位置平衡,求動力F1的大?。唬?)若AB為均勻杠桿且重力無法忽略,此時杠桿恰好在水平位置平衡,求杠桿AB的重力G0;(3)若實心均勻杠桿AB的重力G為數據30牛,杠桿無法在水平位置平衡。如果切去BC段后,杠桿恰好在水平位置平衡,求BC段的長度L?!敬鸢浮浚?)4N;(2)10N;(3)0.5m【解析】解:(1)由杠桿平衡原理可知F1動力的大小為(2)若AB為均勻杠桿且重力無法忽略,則杠桿重心到支點O的距離為由杠桿平衡原理可知杠桿AB的重力G0為(3)杠桿的長度為BC段的重力為減去BC段后,杠桿的重力為切去BC段后,杠桿的重心到支點的距離由杠桿平衡原理可知即解得BC段的長度或因杠桿的總長僅1.5m,所以BC段的長度L為0.5m。答:(1)動力F1的大小為4N;(2)杠桿AB的重力G0為10N;(3)BC段的長度L為0.5m。17.(2022春·上海·八年級上海市民辦華育中學??茧A段練習)如圖所示,A為質量可忽略不計的彈簧測力計,m是質量為5kg的物體,在力F的作用下以1m/s的速度在水平面上做勻速直線運動。若彈簧測力計示數為2N,求:(1)拉力F的大?。唬?)物體與水平面間的摩擦力;(3)3s內F做的功;(4)拉力F做功的功率。【答案】(1)2N;(2)4N;(3)12J;(4)4W【解析】解:(1)根據圖示可知,拉力F等于彈簧測力計的示數,即F=2N(2)圖中動滑輪繩子的有效段數為2,根據動滑輪的特點,與物體相連的繩子對滑輪的拉力為T=2F=2×2N=4N由力的相互性,繩子對物體拉力大小為T′=4N因物體在水平面上做勻速直線運動,根據二力平衡的條件可知,物體受到的滑動摩擦力與繩子對物體的拉力為一對平衡力,大小相等,故物體與水平面間的摩擦力f=4N(3)由速度公式可知,物體在3s內移動的距離s=vt=1m/s×3s=3m則自由端移動的距離s′=2s=2×3m=6m3s內F做的功W=Fs′=2N×6m=12J(4)拉力F做功的功率答:(1)拉力F是2N;(2)物體與水平面間的摩擦力是4N;(3)3s內F做功是12J;(4)拉力F做功的功率是4W。二、實驗題18.(2021春·上海楊浦·八年級上海市三門中學(上海財經大學附屬初級中學)校考期末)圖(a)是“研究物體動能大小與________的關系”的實驗,由圖可知,________球的動能更大(選填“甲”或“乙”)。圖(b)是“探究不同物質吸熱本領”的實驗,兩個相同的燒杯中應盛有________和初溫相同的水和煤油,實驗時應將酒精燈放置于鋁板的________加熱(選填“左側”、“中間”或“右側”)?!敬鸢浮抠|量甲質量中間【解析】[1]物體動能大小與物體的質量和速度有關,圖中甲乙兩球所處高度相等,所以下滑到水平面時具有相同的速度,甲乙兩球質量不相等,所以是研究物體的動能與質量的關系。[2]實驗中根據小球推動木塊的距離來反映物體動能的大小,圖中甲球將木塊推得更遠,所以甲球的動能更大。[3]研究物體吸收熱量的能力與物質的種類的關系,應控制不同物質的質量和初溫相同,所以兩個相同的燒杯中應盛有質量和初溫相同的水和煤油。[4]實驗時要讓水和煤油在相同時間內吸收相同的熱量,所以實驗時應將酒精燈放置于鋁板的中間加熱。19.(2022春·上海長寧·八年級校考期末)如圖,將少許易燃硝化棉放入透明有機玻璃筒內,用活塞將筒口密封住,然后將活塞迅速壓下,當活塞壓至接近底部時,發(fā)現硝化棉起火燃燒。(1)實驗中,根據______現象可知筒內空氣的內能增加了。當活塞壓下時,筒內空氣分子間的斥力______(選填“增大”或“減小”)(2)該實驗證明:用______的方式能改變物體的內能。從能的轉化角度分析,上述過程類似于四沖程內燃機工作時的______沖程?!敬鸢浮肯趸奁鸹鹑紵龃笞龉嚎s【解析】(1)[1]將活塞迅速壓下,當活塞壓至接近底部時,發(fā)現硝化棉起火燃燒;硝化棉起火燃燒,說明筒內空氣溫度升高了、內能增大了。[2]當活塞壓下時,空氣分子間的距離減小,同時我們感覺到越往下壓縮越費力,這是由于筒內空氣分子間斥力增大的緣故。(2)[3]在下壓活塞時,活塞壓縮筒內空氣做功,機械能轉化為內能,筒內空氣的內能增大,說明用做功的方式能改變物體的內能。[4]內燃機在壓縮沖程中活塞向上運動,壓縮氣體對氣體做功,將機械能轉化為內能;它們的能量轉化情況相同,即上述過程類似于四沖程內燃機工作時的壓縮沖程。20.(2023·上海·九年級校聯(lián)考專題練習)如圖所示,某同學探究物體對外做功時能量的轉化情況。他利用酒精燈給試管和水加熱如圖(a),當水沸騰后,水蒸氣會把瓶塞“沖”出去如圖(b),在研究過程中發(fā)現,如將瓶塞塞的緊一些,酒精燈對試管和水的加熱時間會長一些,瓶塞被“沖”出去的距離會遠一些如圖(c)。(1)觀察圖(a)和圖(b)或圖(a)和圖(c),在水蒸氣把瓶塞“沖”出去的過程中,水蒸氣對瓶塞______,在此過程中,能量的轉化情況是______;(2)分析比較圖(b)和圖(c)的實驗現象,可以得出初步結論:______?!敬鸢浮孔龉饶苻D化為機械能物體對外做功時,內能越大,轉化的機械能越多【解析】(1)[1][2]在水蒸氣把瓶塞“沖”出去的過程中,水蒸氣推動瓶塞運動,對瓶塞做功,水蒸氣的內能轉化為瓶塞的機械能。(2)[3]圖(c)和圖(b)相比,將瓶塞塞的緊一些,酒精燈對試管和水的加熱時間會長一些,水蒸氣具有的內能更大,瓶塞被“沖”出去的距離會遠,說明瓶塞獲得的機械能變多,則可得出結論,物體對外做功時,內能越大,轉化的機械能越多。21.(2023春·八年級校聯(lián)考單元測試)為了比較水和食用油的吸熱能力,小明用兩套相同的裝置做了如圖所示的實驗,實驗數據記錄如表。物質質量(g)初始溫度(℃)加熱時間(min)最后溫度(℃)水5020542食用油5020550(1)從表中數據可知,加熱結束時,食用油的溫度比水溫度______(選填“高”或“低”)。由此可推理,如果要使水和食用油的最后溫度相同,就要給水加熱更長的時間,此時,水吸收的熱量______(選填“大于”或“小于”或“等于”)食用油吸收的熱量;(2)從表中數據可以看出______(選填“水”或“食用油”)吸熱的能力更強,但小明覺得實驗次數過少,缺乏說服力,則他應該______。【答案】高大于水見解析【解析】(1)[1]由表格數據知,初溫相同的水和食用油加熱相同時間,食用油的溫度比水的溫度高。[2]要使水和食用油最后溫度相同,即升高的溫度相同,水需要加熱時間長,說明水吸收的熱量比食用油吸收的熱量多。(2)[3]由表格數據知,質量和初溫相同的水和食用油加熱相同時間,即吸收相同熱量,水升溫慢,食用油升溫快,說明水的吸熱能力更強。[4]由表格數據知,實驗中只記錄了一個時間段,兩種液體對應的溫度,實驗次數太少,為了得到具有普遍性的結論,接下來應加熱更長時間,多記錄幾個兩種液體對應的溫度。22.(2023春·八年級校聯(lián)考單元測試)為了研究物質的某種特性,某小組的同學利用如圖所示裝置的做了如下實驗:他們在兩只完全相同的燒杯中放入100克水和100克煤油,用兩只相同酒精燈加熱,利用溫度計和計時器測量液體的溫度隨時間的變化情況。記錄數據如表一、表二所示。(已知ρ水>ρ煤油)表一
100克水表二
100克煤油加熱時間(分)0481216加熱時間(分)02468溫度(℃)2022242628溫度(℃)2022242628升高溫度(℃)02468升高溫度(℃)02468(1)甲圖燒杯中盛的液體是_______(選填“水”或“煤油”)。實驗中,加熱時間長短間接反映了__________;(2)分析比較表一(或表二)中的第一行和第三行的數據及相關條件,可得出的初步結論是:_____________;(3)分析比較表一和表二中_____________的數據及相關條件,可得出的初步結論:質量相等的不同物質,升高相同的溫度,吸收的熱量不相等,水吸收的熱量比煤油吸收的熱量多;(4)小組同學進一步綜合分析表一、表二數據得出以下結論:綜合分析比較表一和表二中的數據及相關條件可得:同種物質,吸收熱量與質量、升高溫度的比值是定值。該結論是____(選填“正確完整”、“正確不完整”、“錯誤”)。【答案】煤油吸收熱量的多少給質量相同的同種液體加熱時,溫度升高越高,吸收熱量越多第三列正確不完整【解析】(1)[1]由圖示知,甲燒杯中所裝液體的體積比乙燒杯中的大,據知,燒杯中所裝質量相同的水和煤油,煤油的體積較大,所以甲燒杯裝的是煤油。[2]實驗中,加熱時間越長,酒精燈燃燒放出的熱量越多,則燒杯中液體吸收的熱量也越多,所以用加熱時間反映液體吸收熱量的多少。(2)[3]由表一數據知,加熱時間越長,水吸收的熱量越多,溫度升高越高,所以可得出的結論是:給相同質量的同種液體加熱時,溫度升高越高,吸收熱量越多。(3)[4]由兩表格中的第三列數據知,相同質量的水和煤油升高的溫度相同,為4℃時,所需的時間不同,水所需時間更長為8min,煤油只需要4min,說明水需要吸收的熱量更多。(4)[5]由表格數據一知,加熱時間每變化4min時,水的溫度升高為2℃,即水所吸收的熱量變化量與水的溫度變化量比值是定值,而在這個過程水的質量不變。由表二數據知,燈油所吸收的熱量的變化量與燈油的溫度變化量比值也是定值,但兩個比值不相等。所以同種物質,吸收熱量與質量、升高溫度的比值是定值,但不同物質的比值一般不同,小明得出的結論正確,但不完整。23.(2022春·上海長寧·八年級上海市婁山中學??计谀榱搜芯课镔|的某種特性,某小組同學做了如下實驗:他們在如圖所示的兩只完全相同的白色小瓶內分別裝入50克的水和50克的煤油,實驗時,將兩只小瓶都放在太陽下暴曬,并利用溫度計測量液體升高的溫度,用計時器測量加熱的時間,并將實驗數據整理、記錄在表一和表二中。(設兩只小瓶曬相同時間吸收的熱量相等)表一:50克水實驗序號升高的溫度(℃)加熱時間(分)1152210331544205524表二:50克煤油實驗序號升高的溫度(℃)加熱時間(分)661578208123091640101844(1)分析比較實驗序號1、2、3與4(或6、7、8與9)的數據及相關條件,可得出的初步結論是:_______;(2)同學在分析數據時發(fā)現序號5與10的數據與第(1)題結論不符,于是他根據第(2)題的結論修改了數據,如表中所示,這種做法_______(選填“科學”或“不科學”),理由是_______;(3)該同學又分析比較表一和表二的數據及相關條件能否得出吸收的熱量與物質種類有關?_______(選填“能”或“不能”);理由是_______;(4)這組同學又重新進行實驗,實驗數據如下表所示:表三:50克水實驗序號升高的溫度(℃)加熱時間(分)1152210331544205525表四:50克煤油實驗序號升高的溫度(℃)加熱時間(分)625741086159820101025該組同學進一步綜合分析比較表三、表四中的數據及相關條件,并歸納得出結論。①分析比較表三或表四中的數據及相關條件,可得出的結論是:質量相同的同種液體,_______;②分析比較表三和表四中的數據及相關條件,可得出的結論是:________?!敬鸢浮恳娊馕霾豢茖W見解析能見解析見解析見解析【解析】(1)[1]水與煤油每分鐘吸收的熱量相等,比較實驗序號1、2、3與4(或6、7、8與9)的數據,可以得到質量相同的同種物質,升高的溫度與吸收的熱量成正比。(2)[2][3]他修改數據的做法是不科學的,因為實驗數據應以實驗測量為準,正確分析產生誤差原因,不能隨便更改。(3)[4][5]表一是50g水,表二是50g煤油,不同物質質量相同,吸收熱量與升高溫度的比值不同,說明吸收的熱量與物質的種類有關。(4)①[6]由表三的數據可知,加熱時間變化5min,溫度升高1℃,液體吸收的熱量變化量與液體溫度的變化量的比值不變,這個過程中液體的質量不變,所以可以得到質量相同的同種液體,吸收的熱量與升高的溫度的比值是一個定值。②[7]由表四的數據可知,加熱時間變化5min,溫度升高2℃,分析比較表三和表四中的數據,可以得到質量相同的不同種液體,吸收的熱量與升高溫度的比值不同。24.(2023·上?!ぞ拍昙壭B?lián)考專題練習)小明在學習了比熱容的相關知識后,想探究物體放出熱量的快慢與哪些因素有關。他把一個裝有1千克熱水的熱水袋懸掛在空中,將一支溫度計插入熱水中測量水溫,當水溫下降到80℃時開始計時,并且他根據相關信息計算了熱水放出的總熱量。改變環(huán)境溫度后,他再次進行了實驗,實驗數據記錄如表1、表2所示。表1:環(huán)境溫度為20℃,m水=1千克。序號1234567放熱時間(分)0102030405060熱水溫度(℃)80554233282523熱水放出的總熱量(×103焦)0159.6197.4218.4231239.4表2:環(huán)境溫度為30℃,m水=1千克。序號1234567放熱時間(分)0102030405060熱水溫度(℃)80604841363432.5熱水放出的總熱量(×103焦)084134.4163.8184.8193.2199.5①已知水的比熱容為4.2×103焦/(千克·℃),則表1開始計時的0~10分鐘內,熱水放出的總熱量為______×103焦。②根據表1或表2中第二行和第四行中的數據及相關條件,可得出的初步結論是:相同環(huán)境溫度下,相同質量的熱水隨著溫度降低,單位時間內放出的熱量越來越______。③根據表1和表2中實驗序號______的數據及相關條件,可得出的初步結論是:相同質量的熱水,放熱時間相同,______?!敬鸢浮?05少2、3、4、5、6或7環(huán)境溫度越高,(單位時間內)放出的熱量越少【解析】[1]根據放熱公式可得,熱水放出的總熱量為[2]由表1的數據可知,第一組和第二組之間放出的總熱量差為105(×103焦),第二組和第三組之間的總熱量差為54.6(×103焦),后面的數據同理會比上一此總熱量差少,由此可得結論為:相同環(huán)境溫度下,相同質量的熱水隨著溫度降低,單位時間內放出的熱量越來越少。[3][4]根據表1和表2中實驗序號2、3、4、5、6或7的數據可知,表格2的數據總是比表格1的數據小,而表格2的環(huán)境溫度比表格1的大。由此可得出的初步結論是:相同質量的熱水,放熱時間相同,環(huán)境溫度越高,(單位時間內)放出的熱量越少。25.(2022春·上?!ぐ四昙壭?计谀榱颂骄吭跓醾鬟f過程中物體吸收的熱量與哪些因素有關,某同學進行了三組實驗,并記錄有關數據分別如下表一、表二、表三所示。實驗時,他對加熱時間予以控制,每一組加熱時間相同,而各組卻不同,第一組加熱時間最大,第二組其次,第三組最小。表一實驗序號液體種類液體質量升高的溫度1水100302水150203水20015實驗序號液體種類液體質量升高的溫度4煤油100305煤油150206煤油20015表二表三實驗序號液體種類液體質量升高的溫度7水40308水60209水8015(1)初步分析比較序號:______得:物體質量和升高溫度相同,物質種類不同,吸收熱量不同;(2)初步分析比較序號:1與7或2與8或3與9得:______;(3)綜合分析三組數據:a.比較表一,表二或表三,得:______;b.比較表一,表二和表三,得:______;c.為了更好的理解這一比值,引入了______這一物理量?!敬鸢浮?與4(或2與5或3與6)同種物質升高相同的溫度,質量越大吸收熱量越多同種物質吸收相同的熱量,質量越大升高溫度越低物質吸收熱量的多少與物質種類和物質質量還有物質升高溫度有關比熱容【解析】(1)[1]1與4或2與5或3與6實驗中水和煤油液體種類不同,液體質量和升高溫度相同,加熱時間不同即吸收熱量不同,則可以得出結論:物體質量和升高溫度相同,物質種類不同,吸收熱量不同。(2)[2]1與7或2與8或3與9實驗中,液體種類和升高溫度相同,液體質量小的需要加熱時間少,即吸收熱量少,則可以得出結論:同種物質升高相同的溫度,質量越大吸收熱量越多。(3)[3]表一,表二或表三中,加熱時間相同,液體種類相同,液體質量越大,升高溫度越低,則可以得出結論:同種物質吸收相同的熱量,質量越大升高溫度越低。[4]比較表一,表二和表三,物質種類和物質質量不同時,升高相同的溫度需要的加熱時間不同,說明:物質吸收熱量的多少與物質種類和物質質量還有物質升高溫度有關。[5]為了表示不同物質的吸熱或放熱能力,引入了比熱容這一物理量。26.(2023春·八年級校聯(lián)考單元測試)探究物質的吸熱能力,通常有以下兩種方案:方案一:取相同質量的不同種物質,吸收相等的熱量,比較溫度的變化;方案二:取相同質量的不同種物質,升高相同的溫度,比較吸收的熱量。利用如圖所示裝置,小明和小紅分別探究甲、乙、丙、丁四種液體的吸熱能力,記錄的實驗數據如表一、表二。表一液體名稱液體質量(克)液體溫度(℃)液體末溫(℃)加熱時間(分鐘)吸收的熱量小明甲520304多乙520302少表二液體名稱液體質量(克)液體溫度(℃)液體末溫(℃)加熱時間(分鐘)吸收的熱量小紅丙510202相同丁510252相同①為了便于開展實驗探究,在使用相同熱源時,可以通過測量____________來比較吸收熱量的多少。這種方法物理學中稱為__________(選填“等效替代法”或“轉換法”);②分析表一中數據,可知小明同學采用____________比較甲、乙兩種液體的吸熱能力(選填“方案一”或“方案二”);③分析表二中數據,可知:丙液體的吸熱能力比丁液體要_____________;④若甲、乙、丙、丁四種液體均可作為發(fā)動機的冷劑,則選用液體______________作為冷卻劑效果最佳(選填“甲”、“乙”、“丙”或“丁”)?!敬鸢浮考訜釙r間轉換法方案二強甲【解析】①[1][2]利用轉換法,為了便于開展實驗探究,在使用相同熱源時,可以通過測量加熱時間來比較吸收熱量的多少,加熱時間越長,物質吸熱越多。②[3]分析表一中數據,質量和初溫相同的甲、乙兩種物質,升高相同的溫度,比較它們吸收的熱量是否相同,可知小明同學是采用方案二來比較甲、乙兩種液體的吸熱能力。③[4]分析表二中數據,質量和初溫相同的丙和丁吸收相同的熱量,丙升高的溫度較低,由可知,丙液體的比熱容較大,即丙液體的吸熱能力比丁液體要強。④[5]分析表一中數據,質量和初溫相同的甲、乙兩種物質,升高相同的溫度,甲吸收的熱量多,由可知,甲液體的比熱容較大,即甲液體的吸熱能力比乙液體要強;分析甲和丙兩種物質,質量相同,升高的溫度相同,甲吸收的熱量多,由可知,甲液體的比熱容較大,即甲液體的吸熱能力比丙液體要強。若甲、乙、丙、丁四種液體均可作為發(fā)動機的冷劑,則選用液體甲作為冷卻劑效果最佳。27.(2022春·上海楊浦·八年級??计谀榱搜芯课镔|的某種物質的某種特性,某小組的同學先做如下實驗:他們在甲、乙兩只完全相同的燒杯中分別放入100g和200g的溫水,實驗時,讓它們自然冷卻,并利用溫度計和計時器測量水的溫度隨時間的變化情況,記錄數據分別如表一、表二所示(設甲、乙兩杯水每分鐘放出的熱量相等)。表一
m1=100克時間(分)0246810121416溫度(℃)363534333231303030降低溫度(℃)012345666表二m2=200克時間(分)04812162024283236溫度(℃)36353433323130292828降低溫度(℃)0123456788(1)分析比較表一和表二中的數據可知,實驗時,兩杯水所處環(huán)境的溫度______(填“相同”或“不同”);(2)分析比較表一(或表二)中第一行和第三行的數據及相關條件,可得出的初步結論是:______,放出的熱量與降低的溫度成正比;(3)分析比較表一和表二中的第三列、第四列、第五列等數據及相關條件,可得出的初步結論是:______;(4)進一步綜合分析比較表一和表二中的數據及相關條件,還可得出的初步結論是:______?!敬鸢浮坎煌嗤|量的水(同種物質)見解析見解析【解析】(1)[1]根據熱傳遞的條件知,當兩個物體間存在溫度差時,就要發(fā)生熱傳遞,直到溫度相同為止,故液體的最后溫度應與環(huán)境相同,而表1的最后溫度為30℃,表2的最后溫度為28℃,故兩者的環(huán)境溫度不同。(2)[2]由表一、(或表二)中第一行和第三行的數據可得出,相同質量的水放熱時間與降低的溫度成正比,由于甲、乙兩杯水每分鐘放出的熱量相等,所以:相同質量的水放出的熱量與降低的溫度成正比。(3)[3]比較表一、和表二中第三列、第四列、第五列等數據后,可得不同質量的水,降低相同的溫度時,水的質量越大,所需要的時間越長,且需要的時間與質量成正比,由于甲、乙兩杯水每分鐘放出的熱量相等,所以,時間與質量成正比,即放出的熱量與質量成正比;由此可見:不同質量的水,降低相同的溫度,放出的熱量與質量成正比。(4)[4]綜合可得:水(同種物質)放出的熱量與質量、降低溫度的比值是一定的。28.(2023春·八年級校聯(lián)考課時練習)實驗小組進行了如圖所示的實驗探究。(1)如圖甲所示,將兩個底面干凈、平整的鉛塊緊壓在一起,兩個鉛塊就會結合在一起,下面吊一個較重的物體也不會將它們拉開。這說明分子間存在_____;(2)如圖乙所示,在一端開口的玻璃管內裝有一半的酒精,再沿管壁慢慢地注入帶顏色的水,這時可以清楚地看見水和酒精的分界面。然后堵住管口,上下顛倒幾次,使水和酒精充分混合,可以看見混合液的體積_____(選填“大于”、“小于”或“等于”)混合前水和酒精的總體積,這說明分子間存在_____;(3)如圖丙所示,將紅墨水滴入熱水中比滴入冷水中擴散得更快,說明溫度越高,分子的熱運動越_____(選填“劇烈”或“緩慢”)?!敬鸢浮恳π∮陂g隙劇烈【解析】(1)[1]將兩個底面平整、干凈的鉛柱緊壓后,兩個鉛柱的底面分子之間的距離比較大,表現為引力,使兩個鉛柱結合在一起,即使下面吊一個重物也不會將它們拉開。(2)[2][3]因為分子間存在著空隙,水和酒精充分混合后,酒精分子和水分子分別進入了對方分子的空隙中,使得水和酒精混合后的總體積變小了。(3)[4]將兩滴相同的紅墨水分別同時緩慢滴入冷水和熱水中,過一段時間熱水中的紅墨水先變得均勻,說明熱水中的墨水擴散的快,擴散現象是分子運動的結果,所以這個現象說明溫度越高,分子運動越烈。29.(2022春·上?!ぐ四昙壭?茧A段練習)小華取一只墨水瓶,裝滿帶紅色的水,用橡皮塞塞緊瓶口,再取一根兩端開口的空圓珠筆芯穿過橡皮塞插入水中,制成了簡易溫度計,如圖所示。當他將該裝置放入熱水中,發(fā)現紅色水柱上升。(1)圖示的簡易溫度計是利用_________________原理制成。實驗室常用溫度計、體溫計、寒暑表都是利用該原理制成的;(2)圖表格中是一些物質的凝固點和沸點。根據表格中的數據,要制成在我國各個地區(qū)都能測量氣溫的寒暑表,所選的液體是__________;一些物質的凝固點和沸點:水水銀酒精乙醚凝固點/℃039117114沸點/℃1003577835(3)圖為體溫計,其測量范圍是___________,最小分度值是_______________,此時的讀數為_________________;體溫計能夠離開被測人體讀數,主要因為____________(寫出結構上的特點)?!敬鸢浮恳后w的熱脹冷縮酒精35~42℃0.1℃37.8℃溫計的玻璃泡和直玻璃管之間的管做得很細【解析】(1)[1]圖示中的簡易溫度計是利用液體的熱脹冷縮制成,瓶中的水吸收熱量,溫度升高,體積膨脹,空圓珠筆芯中的液面上升。(2)[2]我國北方的冬天,溫度較低,遠低于0℃,最低溫度可低于零下50℃,夏天最高氣溫約為40℃。由表格數據知,水溫度計的測量范圍是0~100℃,水銀溫度計的測量范圍是39~357℃,酒精溫度計的測量范圍是117~78℃,乙醚溫度計的測量范圍是114~35℃。所以要制成的國各地都能測量氣溫的寒暑表,所選的液體是酒精。(3)[3][4][5]由圖示知,體溫計的測量范圍是35~42℃。分度值是0.1℃,示數為37.8℃。[6]體溫計的玻璃泡和直玻璃管之間的管做得很細,離開人體后,水銀不會自動泡內,所以能離開被測人體讀數。30.(2021春·上海普陀·八年級統(tǒng)考期末)某興趣小組研究物質吸收熱量多少與哪些因素有關,他們在一只一次性杯子中裝黃沙或干泥土后放入燒杯中,燒杯口用透明薄膜密封,然后放在陽光下加熱(假設每分鐘物質吸收太陽輻射的熱量相等),如圖所示。每次實驗時,小組同學測出研究物質的質量,并用DIS設備(圖中未畫出)測出加熱的時間及升高的溫度,并將三次實驗的數據記錄在下表中。表1:300克、20℃黃沙表2:480克、20℃黃沙表3:300克、18℃干泥土實驗序號升高的溫度(℃)時間(分鐘)實驗序號升高的溫度(℃)時間(分鐘)實驗序號升高的溫度(℃)時間(分鐘)12.05.042.08.072.04.524.010.054.016.084.09.036.015.066.024.096.013.5(1)在該實驗裝置中,小組同學將研究物質密封在燒杯內,并在燒杯底部墊泡沫塊,這是為了隔絕研究物質與外界發(fā)生______。實驗時,他們所選的黃沙與干泥土的初始溫度______(選填“相同”或“不同”);(2)分析比較實驗序號______中的數據及相關條件,可得出的結論是:同種物質,升高的溫度相同時,質量越大,吸收的熱量越多;(3)分析比較表一、表二或表三中的數據及相關條件,可得出的結論是:______;(4)分析比較實驗序號1與7(或2與8或3與9)中的數據及相關條件,可得出的結論是:______,基于該結論所反映的事實,物理學中引入了“比熱容”這一物理量?!敬鸢浮繜醾鬟f不同1與4/2與5/3與6相同質量的同種物質,吸收的熱量與升高的溫度成正比相同質量的不同物質,升高的溫度相同時,黃沙吸收的熱量比干泥土多【解析】(1)[1]分析小組同學設計的實驗裝置,他們將研究物質密封在燒杯內,并在底部墊泡沫塊,而泡沫塊導熱效果不好,故這是為了隔絕研究物質與外界空氣之間發(fā)生熱傳遞現象,減少由于散熱對實驗數據造成的影響。[2]由表中數據知,干泥土的初始溫度為18℃,黃沙的初始溫度為20℃,所以實驗時黃沙與干泥土的初始溫度不同。(2)[3]分析比較實驗序號1與4、2與5或3與6中的數據及相關條件可知,升高相同溫度時,質量越大,所需的加熱時間越長,即吸收的熱量越多。(3)[4]分析比較表一、表二或表三中的數據及相關條件可知,加熱的時間為原來的幾倍,升高的溫度也為原來的幾倍,故可初步得出:相同質量的同種物質,吸收的熱量與升高的溫度成正比。(4)[5]分析比較實驗序號1與7(或2與8或3與9)中的數據及相關條件可知,物質不同,質量相同,在升高相同溫度的條件下,黃沙所需的加熱時間要比干泥土的加熱時間更長,即反映的是相同質量的不同物質溫度變化相同時,在吸熱方面存在差異,在物理學中引入的是“比熱容”這一物理量。31.(2023·上海奉賢·統(tǒng)考二模)某學習小組通過實驗探究杠桿平衡的條件:(1)實驗前將杠桿中點置于支架上,當杠桿靜止時發(fā)現杠桿左端下沉,如圖(a)所示,此時應把杠桿兩端的平衡螺母向_________(選填“左”或“右”)調節(jié),使杠桿在水平位置保持平衡,這樣做的好處是便于在杠桿上直接測量_________的大小;(2)現有質量相同的鉤碼若干,在支點O左側A點掛一個鉤碼,在支點O右側B點也掛一個鉤碼,如圖(b)所示,杠桿會_________(選填“保持平衡”、“左端下沉”或“右端下沉”);(3)在B點處加掛一個鉤碼,并移動到C點,杠桿恢復水平平衡,如圖(c)所示。若在A處所掛物體的重力為GA,C處所掛物體的總重力為GC,請根據杠桿相關知識,證明GC=2GA:_________?!敬鸢浮坑伊Ρ塾叶讼鲁烈娊馕觥窘馕觥浚?)[1]由圖(a)可知,杠桿左端下沉,即杠桿左端重,應將平衡螺母向右調節(jié),直至杠桿平衡。[2]調節(jié)杠桿在水平位置平衡,杠桿上施加的動力和阻力在豎直方向上,此時力臂與杠桿重合,便于測量力臂的大小。(2)[3]假設一個鉤碼重為G,杠桿上一格刻度為L,則杠桿左邊G×4L=4GL杠桿右邊G×5L=5GL右邊乘積大于左邊乘積,則杠桿右端下沉。(3)[4]在B點處加掛一個鉤碼,并移動到C點,杠桿恢復水平平衡。根據杠桿平衡條件則有FC×2L=FA×4L則有F=2FA而AC兩點受到的力大小與各自所掛鉤碼的總重力相等,故G=2G32.(2023春·上?!ぐ四昙壭B?lián)考期中)為了探究“動能大小的影響因素”,某科學小組利用斜面、鋼球,木塊等器材開展了如圖所示的探究實驗:(1)實驗中通過比較木塊被撞擊后的______來判斷鋼球動能的大小,運用的研究方法是______(選填“轉換法”、“控制變量法”);(2)通過比較______兩次實驗可知,在速度相同時,質量越大,動能越大;(3)若斜面絕對光滑,小球從斜面某一高處由靜止?jié)L到斜面底部的過程中,其機械能______(選填“變大”、“不變”或“變小”),若水平面表面絕對光滑,本實驗將______(選填“能”或“不能”)達到實驗探究目的?!敬鸢浮恳苿泳嚯x轉換法甲丙不變不能【解析】(1)[1][2]探究物體動能大小與哪些因素有關時,物體動能的大小無法直接體驗,所以通過木塊被推動的距離來判斷小球動能的大小,所用方法為轉換法。(2)[3]探究動能大小與質量的關系時,需要控制速度相同,質量不同,即需要使質量不相同的小球從斜面的相同高度自由滾下,故要對比甲丙兩圖。(3)[4]若斜面絕對光滑,小球從斜面某一高處由靜止?jié)L到斜面底部的過程中,沒有能量的損失,小球的機械能是守恒的,保持不變。[5]如果水平木板是絕對光滑的,小車撞擊靜止的木塊后,木塊將一直做勻速直線運動,無法根據木塊移動的距離來判定動能的大小,故不能達到實驗目的。33.(2023春·八年級校聯(lián)考課時練習)在探究物體的重力勢能與其質量是否有關時,實驗臺上有大小相同、質量不同的實心鐵塊和實心木塊各一個,小桌、裝有細沙的玻璃容器、記號筆各一個,小敏利用上述器材,設計了自己的實驗方案,如圖甲、乙所示:(1)本實驗方案中通過_______反映物體重力勢能的大小,這是物理實驗中常用到的“轉換法”,即物理量不能直接測量時,把它們轉換成其他可測量的物理量,從而進行研究比較。下列實驗中也利用了轉換法的是_______(填字母);A.用海綿凹陷的深度來表示壓力產生效果的強弱B.測量出100張紙的厚度后除以張數得出一張紙的厚度C.探究浮力大小與物體排開液體的體積的關系時要保持液體密度不變(2)小敏所畫的實驗設計方案存在的問題是________;(3)鐵塊在下落過程中減少的重力勢能主要轉化為________;(4)本實驗可得出的結論是:當高度相同時,________,物體的重力勢能越大?!敬鸢浮啃∽老萑爰毶持械纳疃華物體下落的高度不同動能質量越大【解析】(1)[1]實驗中用到了轉換法,把無法測量的物體重力勢能的大小轉換為可以測量的小桌陷入細沙中的深度。[2]A.用海綿凹陷的深度來表示壓力產生效果的強弱,運用了轉換法,故A符合題意;B.測量出100張紙的厚度后除以張數得出一張紙的厚度,運用了積累法,積少成多取平均值,故B不符合題意;C.探究浮力大小與物體排開液體的體積的關系時要保持液體密度不變,運用了控制變量法,故C不符合題意。故選A。(2)[3]小敏所畫的實驗設計方案中,研究重力勢能與質量的關系時,沒有控制物體下落的高度相同。(3)[4]鐵塊在下落過程中,高度降低,速度增大,所以減少的重力勢能主要轉化為動能。(4)[5]當物體下落的高度相同,物體質量不同時,可得出的結論是:當高度相同時,物體質量越大,物體的重力勢能越大。34.(2023春·八年級校聯(lián)考課時練習)小蘇同學的物理興趣小組準備探究“彈簧彈性勢能的大小與什么因素有關”。他們猜想:彈簧彈性勢能可能與彈簧長度變化量、彈簧螺紋圈直徑、彈簧的材料等因素有關。他們的實驗裝置如圖所示,把彈簧放在水平面上,其左端固定在墻上,AO等于彈簧原長,水平面O點左側光滑,右側粗糙。將物體M從O點壓縮彈簧到P點,然后由靜止釋放,當物體M運動到O點與彈簧分開,最終運動到Q點靜止。請補充完成他們的探究過程:(1)彈簧彈性勢能的大小是通過___________來衡量的;(2)探究彈簧彈性勢能與彈簧長度變化量的關系,應該選用___________(選填“相同”或“不同”)彈簧進行實驗。并先后改變___________之間的距離,測出OQ的距離,重復實驗,測量多組數據并記錄;(3)物體M從P點運動到O點過程中,彈性勢能轉化為物體的___________能,物體M機械能___________(選填“變大”、“不變”或“變小”)?!敬鸢浮课矬wM被彈出的距離相同AP動變大【解析】(1)[1]實驗中彈性勢能的大小時通過物體M被彈出的距離來間接反映的,這用到了轉換法。(2)[2][3]探究彈性勢能和彈簧長度變化量之間的關系時,必須控制彈簧的螺紋圈直徑、彈簧的材料相同即相同的彈簧,改變彈簧長度變化量,即AP間的距離;彈性勢能通過彈簧推動物體在粗糙表面上運動的距離遠近來體現,所以必須測出OQ間的距離;為了使結論具有普遍性,應改變彈簧長度變化量,即AP間的距離,多測幾組數據。(3)[4][5]物體M從P點運動到O點過程中,由于接觸面光滑,整個裝置的機械能是守恒的;彈簧的形變程度變小,彈性勢能變小,物體M的速度變大,質量不變,動能變大,高度不變,重力勢能不變,所以物體M的機械能變大。35.(2020春·上海浦東新·八年級統(tǒng)考期末)在探究杠桿平衡條件的實驗中:(1)如圖甲所示,實驗前杠桿左端下沉,則應將左端的平衡螺母向______(選填“左”或“右”)調節(jié),直到杠桿在______位置平衡,目的是為了在實驗時便于測量______大?。唬?)如圖乙所示,杠桿上的刻度均勻,在A點處掛了4個相同的鉤碼,如果在B點處也掛4個相同的鉤碼,則此時杠桿______(選填“能”或“不能”)平衡,______(選填“左”或“右”)端將下沉;(3)如圖丙所示,如果在A點的同側C點處用一個彈簧測力計去拉杠桿,使杠桿平衡,則應該用彈簧測力計沿______方向去拉著杠桿。實驗前要對彈簧測力計沿這個方向進行______?!敬鸢浮坑宜搅Ρ鄄荒茏筘Q直向上調零【解析】(1)[1][2][3]杠桿的左端下沉,說明杠桿的重心在支點左側,故應將平衡螺母向右調節(jié),直到杠桿在水平位置平衡,目的是便于測量力臂,同時消除杠桿重力對杠桿平衡的影響。(2)[4][5]設杠桿每個格的長度為L,每個鉤碼的重力為G,A、B兩點的都掛4個鉤碼,則左側右側因為根據杠桿的平衡條件:動力動力臂=阻力阻力臂杠桿不能平衡,杠桿左端會下沉。(3)[6][7]如圖丙所示,如果在A點的同側C點處用一個彈簧測力計去拉杠桿,使杠桿平衡,鉤碼產生的效果使杠桿逆時針轉動,則應該用彈簧測力計的拉力產生的效果順時針轉動,彈簧測力計沿豎直向上的方向去拉著杠桿;為了正確測量力的大小,彈簧測力計使用前需要調零。36.(2023春·上海寶山·八年級??计谥校榱颂骄縿踊喌氖褂锰攸c,某小組同學用如圖所示的裝置進行實驗,每次用測力計勻速提升鉤碼。(滑輪摩擦力不計)鉤碼重力為G,拉力為F,鉤碼移動的距離為L,繩子自由端移動的距離為s。實驗數據記錄在表格中。為了進一步研究,他們計算了每次實驗中物體所受重力的變化量與對應拉力的變化量,記錄在表格的最后兩列中。實驗序號G(牛)F(牛)L(米)s(米)(牛)(牛)110.70.050.100221.20.10.210.5331.70.050.121.0442.20.20.431.5(1)分析比較表中第二列與第三列中的數據及圖中相關條件可得出動滑輪的使用特點:使用動滑輪勻速提升物體時,______;(2)分析比較表中第四列與第五列中的數據及相關條件,可得出初步結論:使用動滑輪勻速提升物體時,______;(3)由表中數據可計算出滑輪自身重力為______牛;(4)分析比較表中最后兩列的數據可得出初步結論:______;(5)為了得到普遍的物理規(guī)律,小組同學還將選用______繼續(xù)進行實驗?!敬鸢浮课镏卦酱?,拉力越大繩子自由端通過的距離為物體上升距離的2倍0.4增加的物重為增加的拉力的2倍不同重力的滑輪【解析】(1)[1]由表中數據可知,當物重增大時,對應的拉力也變大。因此可得出使用動滑輪勻速提升物體時,物重越大,拉力越大。(2)[2]由表中數據可知,當物體升高距離為L時,對應的繩子自由端移動的距離為2L。可得出初步結論:使用動滑輪勻速提升物體時,繩子自由端通過的距離為物體上升距離的2倍。(3)[3]根據動滑輪的特點,由第一組數據可得,動滑輪的重力為(4)[4]由表中數據可知,當物重增加時,拉力增加因此可得增加的物重為增加的拉力的2倍。(5)[5]為了得到普遍的規(guī)律,應多次實驗,由于探究的動滑輪的工作特點,故應選用不同重力的滑輪進行實驗。37.(2023春·八年級校聯(lián)考課時練習)某小組同學研究“使用動滑輪勻速提起物體時,所用豎直向上拉力F的大小與哪些因素有關”。他按圖所示方式用兩個重力不同的滑輪進行實驗,并將相應的滑輪重G滑、物體重G物和拉力F的大小記錄在表一、二中。為了進一步研究,他們計算了每次實驗中物體所受重力的變化量與所用拉力的變化量,并將結果記錄在表一、二的后兩列中。表一G滑=2N表二G滑=4N實驗序號G物/NF/NN/N實驗序號G物/NF/N/N/N111.500623.000222.010.5744.021.0343.031.5865.042.0464.052.5986.063.0585.073.510107.084.0①分析比較表一或表二中F與G物的數據及相關條件,可得出的初步結論是:使用動滑輪勻速提起物體,_____;②分析比較實驗序號_____的數據及相關條件,可得出的初步結論是:使用動滑輪勻速提起物體,當G物相等時,G滑越大,F越大;③根據表一、二中前三列的數據及條件,請判斷:按圖所示方式使用動滑輪勻速提起物體,若要省力,需滿足的條件是_____;④進一步分析比較表一、二中與的數據及相關條件,可發(fā)現其滿足的數學關系式為_____,由此可得出的初步結論是:使用功滑輪勻速提起物體,_____成正比?!敬鸢浮慨擥動相同時,G物越大,F越大2、6G物>G滑拉力的變化量與物體所受重力的變化量【解析】①[1]分析表一或表二中動滑輪的重力相同,被提升的物重不同,且G物越大,拉力F越大,可得表一或表二中F與G物的數據及相關條件,當G滑相同時,G物越大,F越大。②[2]2、6(或3、7或4、8或5、9)被提升的物重相同,動滑輪重力不同,且G滑越大,F越大。③[3]根據表一、二中前三列的數據可知,當G物等于G滑時,F=G物,當G物>G滑時,F<G物。④[4]分析比較表一、二中與的數據及相關條件,可發(fā)現。[5]由此可得出的初步結論是:使用動滑輪勻速提起物體,拉力的變化量與物體所受重力的變化量成正比。38.(2023春·八年級校聯(lián)考課時練習)如圖所示是探究“杠桿平衡條件”的裝置。(1)杠桿靜止時如圖甲所示,此時杠桿處于___________(選填“平衡”或“非平衡”)狀態(tài);(2)實驗前選擇杠桿中點作為支點并調節(jié)杠桿在水平位置平衡的目的:避免杠桿___________對實驗造成的影響;(3)如圖乙所示,在B點掛2個鉤碼,發(fā)現杠桿不平衡,此時___________(選填“能”或“不能”)再調節(jié)平衡螺母;(4)實驗過程中得到的相關數據記錄在表中:實驗次數F1/Nl1/cmF2/Nl2/cm11102522101203215310根據以上數據得出杠桿平衡條件是___________(用字母表示),多次實驗的目的是___________;(5)如圖丙所示,若不在B點掛鉤碼,改成用彈簧測力計在B點向下拉杠桿,使杠桿仍在水平位置平衡,當測力計從①位置轉動到②位置時,其示數大小將___________(填“變大”“變小”或“不變”),原因是___________;(6)學習過杠桿知識后,小劉對托盤天平有了進一步的認識,下列從杠桿的角度對托盤天平的描述不正確的是___________。A.托盤天平的實質是一個等臂杠桿B.調節(jié)游碼使天平平衡,是通過改變力的大小來實現的C.調節(jié)游碼使天平平衡,是通過改變力臂的長短來實現的D.通過增減砝碼使天平平衡,是通過改變力的大小來實現的【答案】平衡自重不能F1l1=F2l2見解析變大力臂變短B【解析】(1)[1]實驗前,杠桿靜止在如圖甲所示的位置,杠桿靜止,此時杠桿處于平衡狀態(tài)。(2)[2]實驗時選擇杠桿中點作為支點,則杠桿的重心在支點上,主要目的是避免杠桿的自重對實驗探究的影響。(3)[3]在實驗前,調節(jié)天平平衡時,需要通過螺母來調節(jié),實驗過程中不能在移動平衡螺母,只能通過調節(jié)力臂或力的大小來調節(jié)天平平衡。(4)[4]根據實驗數據知,每次實驗對應的動力×動力臂=阻力×阻力臂,所以可以得出杠桿的平衡條件是:F1l1=F2l2。[5]探究杠桿平衡的條件時,多次改變力和力臂的大小主要是為了獲取多組實驗數據來分析得出規(guī)律,排除偶然性,尋找普遍規(guī)律。(5)[6][7]保持B點不變,若拉力F向右傾斜時,此時F的力臂變短,根據杠桿的平衡條件,彈簧測力計示數大小將變大。(6)[8]A.托盤天平的兩盤到支點距離相等,兩盤對橫梁壓力的力臂相等,它的實質是一個等臂杠桿,故A正確,不符合題意;BC.調節(jié)游碼使天平平衡,游碼對天平的作用力不變,是通過改變力臂的長短來實現的,沒有改變力的大小,故B錯誤,符合題意,C正確,不符合題意;D.通過增減砝碼使天平平衡,是在力臂不變的情況下,通過改變力的大小來實現的,故D正確,不符合題意。故選B。39.(2023春·上?!ぐ四昙壭B?lián)考期中)為了研究拉力做功的快慢,某同學設計了如下的實驗進行研究。他把不同質量的物體勻速提升不同的高度,同時測出相應的所用時間,記錄的實驗數據如下表所示。已知表一所示實驗拉力做功最快,表三所示實驗做功最慢。每一表格所示實驗做功快慢相同。表一實驗序號拉力(牛)提升高度(米)功(焦)所用時間(秒)1250.802022600.5030332000.20404表二實驗序號拉力(牛)提升高度(米)功(焦)所用時間(秒)4500.201025800.2520461000.30306表三實驗序號拉力(牛)提升高度(米)功(焦)所用時間(秒)7100.50528400.2510491000.20208(1)分析比較實驗次數_________,可得出的初步結論是:在時間相同的情況下,拉力所做的功越多,做功就越快;(2)分析比較實驗次數1、5、9(或2、6,或4、8),可得出的初步結論是:___________;(3)請進一步綜合分析比較表一、表二、表三中的數據及相關條件,并歸納得出結論。(a)分析比較表一、表二或表三中的數據及觀察到的現象,可初步得出:________________;(b)分析比較表一、表二和表三中的數據及觀察到的現象,可初步得出:__________________?!敬鸢浮?、4、7當拉力做的功相同時,做功時間越短,做功越快拉力做功與時間的比值相同時,拉力做功的快慢相同拉力做功與時間的比值越大,拉力做功越快【解析】(1)[1]需要得出結論在時間相同的情況下,拉力所做的功越多,做功就越快,故拉力做功的時間需要相同,做功的多少不同,故應該控制時間相同,故選擇1、4、7(或3、5、8)。(2)[2]分析比較實驗次數1、5、9(或2、6,或4、8),做的功相同,但是時間不同,用時越短,做功越快,故結論為當拉力做的功相同時,做功時間越短,做功越快。(3)(a)[3]分析比較表一數據發(fā)現拉力做的功與時間之比為表二數據發(fā)現同理,表格數據三拉力做的功與時間比值為2.5J/s,故發(fā)現拉力做功與時間的比值相同時,做功快慢相同。(b)[4]表格數據一中的拉力做的功與時間比值大一些,做功快一些,故可以得出結論拉力做功與時間的比值越大,拉力做功越快。40.(2021春·上海浦東新·八年級校聯(lián)考期末)為了研究拉力做功的快慢,某同學設計了如下的實驗進行研究:他把不同質量的物體勻速提升不同的高度,同時測出相應的所用時間,記錄的實驗數據如下表所示。他把數據分為三組,每組實驗的做功快慢相同,三組做功快慢不同,第一組最快、第二組其次、第三組最慢。表一
第一組表二
第二組表三
第三組實驗序號拉力(牛)提升高度(米)功(焦)所用時間(秒)實驗序號拉力(牛)提升高度(米)功(焦)所用時間(秒)實驗序號拉力(牛)提升高度(米)功(焦)所用時間(秒)147258369(1)分析比較實驗序號___________的數據及相關條件,可得出的初步結論是:做相同的功,物體所用時間越短,做功越快;(2)分析比較實驗序號1與4與7(或3與5與8)的數據及相關條件,可得出的初步結論___________;(3)請進一步綜合分析比較表一、表二、表三中的數據及相關條件,并歸納得出結論;a.分析比較表一、表二或表三中的數據及觀察到的現象,可得出:物體做的功與所用時間的___________相同,___________相同;b.分析比較表一、表二和表三中的數據及觀察到的現象,可得出:___________。(4)由此物理學中引入___________這一新的物理量來表示物體做功的快慢,單位是瓦?!敬鸢浮?與5與9(或2與6,或4與8)做功時間相等時,所做的功越多,做功越快比值做功快慢物體做的功與所用時間的比值越大,做功越快功率【解析】(1)[1]要得到“做相同的功,電動機所用時間越短,做功越快”的結論就要讓拉力做的功相同,因此觀察表格中數據可知1與5與9(或2與6,或4與8)符合要求。(2)[2]分析1與4與7(或3與5與8)可以發(fā)現,時間相同,做的功不同,做功多的說明做功快,由此得出結論:做功時間相等時,所做的功越多,做功越快。(3)[3][4]分析表一或表二或表三可
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