九年级上册科学-能量的转化和守恒(共12页).doc
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九年级上册科学-能量的转化和守恒(共12页).doc
精选优质文档-倾情为你奉上能量的转化与守恒(3.8)一、单选题(共15题;共30分)1.根据能量守恒定律,下列情形可能发生的是 ( ) A.随着科学技术不断发展和提高,永动机是可以制成的B.两个斜面相对连接,小球从左斜面滚下后冲上右斜面C.电水壶里的水沸腾后断电,水的沸腾却一直持续下去D.出枪膛的子弹射穿木板后,以更快的速度继续运动2.以下用电器中,工作时能量转化的主要形式与其他三件不同的是 ( ) A.电风扇 B.电炉 C.电熨斗 D.电水壶3.下列各实验现象的分析中,不正确的是 ( ) A.甲图中,瓶盖起跳后瓶口出现白雾说明气体对外做功后内能减少、温度下降B.乙图中,木块被撞击后移动的距离越大说明撞击时铁球具有的动能越大C.丙图中,滚摆运动到最低点动能为零D.丁图中,迅速下压活塞,筒内空气温度升高是由于活塞压缩空气做功,空气内能增加4.以下说法中正确的组合是 ( ) 白炽灯工作时电能全部变为光能电解水生成氢气和氧气时,电能主要变为化学能在化合物中,各种元素化合价的代数和一定等于零生活中,“娃哈哈”、“农夫山泉”矿泉水都是纯净物等质量的烧碱溶液与盐酸混合后,溶液的pH=7科学家把由四个中子构成的粒子称为“四中子”,是新发现的元素升高温度一定能使饱和溶液变成不饱和溶液A. B. C. D.5.如图所示是小科在课后制作的“矿泉水瓶气炮”:首先将装有少量水的矿泉水瓶瓶盖拧紧,接着两手分别握住瓶的上、下部分,使劲拧瓶的下部,使其严重变形;然后迅速旋开瓶盖,可看到瓶盖飞出数米远,同时瓶口和瓶内出现“白气”。下列分析错误的是 ( ) A.瓶盖被弹出时,瓶内气体的内能转化为瓶盖的机械能B.瓶盖被弹出时,瓶内及瓶口有“白气”,是瓶内水蒸气液化形成的小水滴C.用力拧瓶子,是用做功的方式改变了瓶内气体的内能,相当于汽油机的做功冲程D.用力拧瓶子时,越拧越费劲,是因为分子间距离越小,分子间斥力越大 第5题图 第6题图 第7题图6.湖州某学校科学兴趣班上,有人做了如图所示的一个实验,用铅笔尖顶着一个纸风车,置于一杯热水上,风车就会转动。下列说法正确的是 ( ) A.风车转动时,风车只受到重力和支持力的作用B.移除热水,风车由于惯性不会立刻停转C.热水杯上方的白雾是热水汽化形成的D.热水变冷,风车最终也会停下来,所以这个实验不遵守能量转化与守恒定律7.如图所示,引体向上是很好的体育锻炼项目,若小金的质量为50kg,手臂长度为0.8m,单杆的高度为1.6m,小金连续拉上去10次所用时间为40s。以下判断正确的是 ( ) A.在小金匀速提升自己的过程中,他的动能不断增大 B.小金在这40s内克服重力做功为4000JC.在小金身体匀速下降的过程中,他的机械能不变 D.小金做引体向上运动的平均功率约为200W8.下列关于能量转化与能源,说法不正确的是 ( ) A.电风扇通过电动机,能将电能转化为风能 B.电磁感应现象中,由其他形式的能量转化为电能C.地热、天然气、电能都属于二次能源 D.虽然能量是守恒的,但是我们仍需节约能源9.如图所示,虚线区域内的“×”为垂直纸面的磁感线,当金属框沿光滑绝缘斜面的顶端,由静止开始滑到底端时,具有的动能为E1;若将金属框换成质量相同的塑料框,其他条件不变,塑料框滑到底端时,具有的动能为E2。则关于E1和E2的大小关系,说法正确的是 ( ) A.E1>E2 B.E1=E2 C.E1<E2 D.无法判断 第9题图 第10题图 第11题图 第12题图10.某次跳伞演练中,直升机悬停于高空,一伞兵(含伞)跳伞后竖直降落,其”速度v与时间t的关系如图所示,则下列判断正确的是 ( ) A.在0t1内,伞兵受到的阻力不变,且重力大于阻力B.在t1t2内,伞兵受到的阻力减小,且重力小于阻力C.在0t2内,伞兵(含伞)的保持机械能不变D.在t2t3内,伞兵(含伞)的保持机械能不变11.如图,木块以一定的速度滑过A,B点,到C点滑出下落至D点。A和B,C和D之间的垂直距离均为h。若空气阻力忽略不计,则对木块在运动过程中能量变化的分析,正确的是 ( ) A.D点与A点相比,动能增加,势能减少,机械能不变 B.A点到C点减少的重力势能大于C点到D点减少的重力势能C.B点的动能可能等于A点的动能,但一定大于C点的动能 D.B点的动能可能等于D点的动能,但一定大于A点的动能12.在某次演习中,解放军在海拔6000米的高空空投重达8吨的新型履带式伞兵战车,如图所示。空投下来的战车在后阶段可认为与降落伞一起匀速竖直掉向地面。下列观点正确的是 ( ) A.伞兵战车出机舱后在水平方向仍会向前运动,这是由于战车受到惯性的作用 B.后阶段匀速下降的过程中机械能守恒C.空投战车后,若飞机仍在原高度水平飞行,则飞机的势能比空投前减小 D.伞兵战车从出机舱到地面的整个过程中,重力做功4.8×107焦13.太阳能公路由三层组成:最上层为半透明的保护层,保护内部元件的同时也可以让太阳光透过;中间层为太阳能电池,用来产生电力;最底下的一层则用来隔绝土壤的湿气,避其影响到内部的线路该设计可以将电力储存起来供给照明,同时也可以起加热的作用,避免冬天路面结冰下列说法错误的是 ( ) A.中间层太阳能电池主要是利用太阳能转化为化学能B.最底层主要是为防止电路短路C.该设计可以起加热的作用,是利用电流的热效应D.冬天路面结冰,人容易摔倒是因为接触面越光滑,摩擦力越小 第13题图 第15题图 第17题图14.某智能百叶窗的叶片上贴有太阳能板,在光照时发电,给电动机供电以调节百叶窗的开合。该过程中发生的能量转换是 ( ) A.电能机械能光能 B.光能机械能电能C.光能电能机械能 D.机械能电能光能15.如图是一种航天器能量储存系统原理示意图。其中装置Y为氢氧燃料电池,下列说法正确的是 ( ) A.该系统中只存在3种形式的能量转化B.太阳能电池是将太阳能转化为化学能的装置C.装置X能实现燃料电池的燃料和氧化剂再生D.装置X、Y形成的子系统能实现物质的零排放,并能实现化学能与电能间的完全转化二、填空题(共6题;共18分)16.网上宣称一款小汽车,自重800kg,百公里油耗仅为1L。某同学跟爸爸乘坐这款小汽车在某平直路面上测试,汽车匀速行驶时受到的阻力为200N,已知汽油的热值为5.0×1010J/m3 , 汽油机的效率为40% ,则行驶百公里汽油机所做总功为_J,需要消耗的汽油与宣传_(选填“是”或“不”)一致的。 17.某工厂发货传输分拣线示意如图,等间距排列的相同货物先被传送带匀速运送到工作台,在工作台AB上匀速下滑时被扫描,后滑至水平工作台BC,最后在C点静止时被机械手臂取走进行分类。传送带与AB、AB与BC都平滑连接,AB与BC材料相同,且长度均为1米,空气阻力忽略不计。(1)若货物对AB的压力小于对BC的压力,则货物在AB上减小的机械能_(选填“大于”、“等于”或“小于”)在BC上减小的机械能。 (2)若机械手臂每隔3秒钟取走一件货物,传送带运动的速度为0.8米/秒,为防止货物的碰撞与堆积,货物之间的距离d至少为_米。 18.如图是皮球落地后弹跳过程中,每隔相等时间曝光一次所拍摄的照片。A、B 是同一高度的两点,则 A 点的重力势能_ B 点的重力势能(选填“大于”“小于”或“等于”);此过程中皮球的机械能_ (选填“增大”“减小”或“不变”)。 第18题图 第19题图 第20题图19.如图,小明利用两个倾角不同的斜面进行实验若甲乙斜面光滑,则拉力F甲_F乙 将木块分别从两光滑斜面顶端自由释放,则木块到达斜面底端的速度v甲_v乙 (选填“>”、“<”或“=”)20.众所周知,爱因斯坦是一位伟大的理论科学家,他曾发明过“环保”不耗电的电冰箱这种电冰箱内部有一种小型的浸入式致冷器,它能浸在需要冷却的液体中。这种电冰箱根本不需要常规电源,它的运行仅靠水龙头的压力,带动一台射水泵,从而在一个气室内产生真空,水和少量甲醇则在此处化为蒸气管中甲醇会慢慢用完,但是这种液体不仅价格便宜,而且很容易弄到。这种冰箱在工作时,被冷却的液体内能_(选填“增大”、“减小”),你认为这种不用电的冰箱_(选填“遵守”或“不遵守”)能量守恒定律。21.如图所示,连着弹簧的小球套在水平杆上,弹簧自由伸长时,小球位于O点小幅度向左或向右改变小球位置,小球仍能静止现较大幅度改变小球位置,把小球移至A点后使其静止,然后释放 (1)小球向右运动过程中速度最大点出现在_(选填“O点”、“O点左侧”、“O点右侧”、“都有可能”); (2)小球第一次向右经过O点至到达最右端B的过程中能量转化情况为_; (3)小球最终静止的位置是_(选填“O点”、“O点左侧”、“O点右侧”、“可能是O点,也可能偏左或是偏右”) 第21题图 第22题图 第23题图三、解答题(共7题;共52分)22.“南孔圣地,衢州有礼”,衢州市民积极践行“文明出行”的各项规定,比如骑电瓶车的规定为:出行要戴头盔(头盔外部材料坚硬,内部材料松软),不带12岁以上的人,不超速行驶。请运用科学知识,从安全角度解释该规定的科学道理。 23.根据能量转化与守恒定律,在与外界没有热传递的条件下,物体内能的增加量与外界对物体做功多少相等。为了验证此规律,某兴趣小组设计了如图所示的实验:在容器里装一定质量的水,中间装上带有叶片的转轴,转轴上绕上绳子,绳子另一端通过滑轮与一重物相连;当重物下降时,绳子拉动转轴转动,带动叶片旋转,使容器里的水温度升高,结合水的比热计算出水增加的内能,以此验证水的内能增加量与重物的重力做功多少是否相等。(1)为了完成此实验,除已提供测质量的电子天平外,还需要的测量工具有:_。(2)兴趣小组在实验过程中发现,水内能的增加量小于重物做功的大小,请写出造成这种现象的一种原因:_。(3)改进实验后,获得了如下数据,规律得到验证。实验序号重物质量(千克)下降高度(米)升高温度()实验序号重物质量(千克)下降高度(米)升高温度()12050.5410100.5220101.0530101.5320151.5640102.0若使容器内相同质量水的温度升高2.5,则25千克的重物需下降_米。24.寒假里小金和小徐一起玩了一回极速滑雪,如图甲。为研究方便将其简化为模型,如图乙。设小徐和小金及座垫的总质量分划为m和M,他们分别从轨道A点以初速为0向下滑行,求: (1)小金及座垫由A点到达B点时,重力做功为_; (2)若曲线轨道光滑,则小徐和小金由A点到达B点时的速度vm=vM, 请证明之(已知M>m,动能表达式E动=1/2mv2);(3)若曲线轨道粗糙,小金由A点到达B点时速度刚好为零,座垫材料的比热为C,质量为m0, 小金在滑动过程中克服摩擦所做的功40转化为坐垫的内能,则坐垫温度升高多少? 25.近年来越来越多的人喜欢骑单车健身。某公司设计了一款轻便易用的USB发电机,主体部分为一个黑色盒子,内置电池及发电装置,只需将它固定在单车后轮并穿过车链,当踩动车链时,即可产生电能。该产品同时还附设一条USB线,将之固定在车把上,即可为手机等装置充电。请回答下列问题: (1)从能量转化角度分析,USB发电机将_能转化为电能。 (2)小科骑该款单车20min行驶了5km,求他的骑行速度。 (3)设USB发电机内部电池和手机的初始电量都为0,输出电流与骑车速度之间的关系如下表。若小科以18km/h的速度边骑单车边给手机充电,要将电池容量为1800mA .h的手机充电量达50%,至少需要骑车多少时间? 骑车速度/km·h-11014182226输出电流/mA22028036045058026.小乐在做“水的沸腾实验”时想到“洒精灯给水加热时的效率有多大呢?”。 她利用如图装置进行如下实验,其中空烧杯质量为20g,共加热4min。加热前后盛水烧杯总质量、洒精灯质量和水温如表所示。(已知C水=4.2×103J(kg·),q酒精=3.0×107Jkg) 求:(1)加热4min时间内水吸收的热量Q水 (2)酒精灯的加热效率。 27.某新能源汽车质量为3×103 kg,汽车轮胎与地面的总接触面积为0.1m2。行驶时,蓄电池为车上的电动机供电,电动机为汽车提供动力。当它在平直路面上匀速行驶时,电动机工作电流为50A,工作电压为300V,汽车所受阻力为车重的0.04倍。(g取10Nkg) (1)汽车空载停在平直路面上时,对路面的压强为_。 (2)若该汽车以10ms的速度在平直路面上匀速行驶时,电动机功率用于牵引汽车前进功率的百分比为_。 (3)如果改用太阳能电池给车上的电动机供电,其它条件不变,求所需的太阳能电池板的最小面积是多少?结合计算结果对该设想中的太阳能汽车提出一条改进建议。(若该车所用太阳能电池将太阳能转化为电能的效率为15,地面每平方米接受太阳辐射的功率为103W。) 28.如图为天台某十字路口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。 光电转换效率有效受光面积S工作电压U每个信号灯规格U、P使用条件T30%0.524V24V、30W-3070(1)在晴朗的白天,太阳能电池板工作时将太阳能转化为_能。 (2)设一天有效受光时间为8小时,每平方米的面积上太阳辐射的功率P0=1×103瓦,则这种太阳能红绿灯电池板一天获得的太阳能是多少焦耳? (3)这种太阳能红绿灯分前、后、左、右四组,每组又由红、黄、绿三灯组成,共有12个信号灯。它正常工作时,干路电流是多大? (4)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几小时? 参考答案一、单选题1.B 【解析】A、由能的转化和守恒定律可知,能量既不能凭空产生也不能凭空消失。永动机不符合能量守恒定律,是不可能制成的,A不合题意; B、两个斜面相对连接,小球从左斜面滚下时,重力势能转化为动能,冲上右斜面时动能又可以转化为重力势能,可能实现,B符合题意; C、水的沸腾需要不断吸热,电水壶断电后,没有电能转化为内能,不能为水提供热量,所以水不会一直沸腾,C不合题意; D、出枪膛的子弹射穿木板时,子弹的动能要转化为木板的动能和内能,速度会变小,D不合题意。2.A 【解析】电风扇将电能转化为机械能,而电炉、电熨斗和电水壶将电能转化为内能,因此与其他三件不同的是电风扇,故A正确,而B、C、D错误。3. C 【解析】A.甲图中,瓶盖起跳后瓶口出现白雾,说明气体对外做功后内能减少、温度下降,故A正确不合题意; B.乙图中,木块被撞击后移动的距离越大,说明撞击时铁球具有的动能越大,故B正确不合题意; C.丙图中,滚摆向下运动时,它的重力势能转化为动能;到达最低点时,动能最大,此时动能为零,故C错误不合题意; D.丁图中,迅速下压活塞,筒内空气温度升高是由于活塞压缩空气做功,空气内能增加,故D正确不合题意。4.A 【解析】白炽灯工作时,电能转化为光能和热能,故错误; 电解水时,电能主要变为化学能,故正确; 化合物中各元素的代数和为0,故正确; 娃哈哈、农夫山泉矿泉水等物质都是由水和其它多种物质组成的物质,都是混合物,故错误; 氢氧化钙和盐酸反应的化学方程式为: 2NaOH+2HCl=CaCl2+2H2O 80 73 氯化氢和氢氧化钠完全反应的质量比是73:80,但题目中未说明两种溶液中溶质的质量分数,故不知氯化氢和氢氧化钠的质量,无法确定溶液的PH范围,故错误; 科学家把由四个中子构成的粒子称为“四中子”,它不是新发现的元素,故错误; 升高温度不一定能使饱和溶液变成不饱和溶液,例如氢氧化钙的溶解度随着温度的升高而减小,升高温度时,饱和氢氧化钙溶液仍然是饱和溶液,故错误。 那么正确的组合是。5. C 【解析】A.瓶盖被弹出时,瓶内气体的内能转化为瓶盖的机械能,故A正确不合题意;B.瓶盖被弹出时,瓶内及瓶口有“白气”,是瓶内水蒸气液化形成的小水滴,故B正确不合题意;C.用力拧瓶子,是用做功的方式改变了瓶内气体的内能,相当于汽油机的压缩冲程而不是做功冲程,故C错误符合题意;D.用力拧瓶子时,越拧越费劲,是因为分子间距离越小,分子间斥力越大,故D正确不合题意。6.B 【解析】A.风车转动时,风车除了受到重力和支持力的作用,还受热空气上升对它的推力,故A错误; B.移除热水,风车由于惯性不会立刻停转,故B正确;C.热水杯上方的白雾是水蒸气液化而成的小水珠,故C错误;D.热水变冷,其内能会散失在空气中,被空气吸收,风车最终也会停下来,但能量的总量保持不变,所以这个实验同样遵守能量转化与守恒定律,故D错误。7.B 【解析】A.在小金匀速提升自己的过程中,他的质量和速度都不变,因此他的动能不变,故A错误; B.小金在这40s内克服重力做功为W总=nGh=10×50kg×10N/kg×0.8m=4000J,故B正确; C.在小金身体匀速下降的过程中,动能不变,重力势能减小,那么机械能减小,故C错误; D.小金做引体向上运动的平均功率, 故D错误。8.C 【解析】A.电风扇通过电动机,能将电能转化为风能,故A正确不合题意; B.电磁感应现象中,由机械能转化为电能,故B正确不合题意; C.地热和天然气都属于一次能源,故C错误符合题意; D.虽然能量是守恒的,但是我们仍需节约能源,故D正确不合题意。9. C 【解析】因为斜面光滑,塑料框由静止开始滑到底端的过程中,塑料框通过磁场不会产生感应电流,所以重力势能全部转化为动能;金属框由静止开始滑到底端的过程中,金属框通过磁场会产生感应电流,有一部分能量转化为电能,所以在此过程中金属框的重力势能转化为动能和电能;又因为金属框和塑料框质量相等,故在斜面的顶端时,两者重力势能相等,所以E1<E2。10. B 【解析】A、从图象中可以看出在0t1内,速度在增大,受到的重力大于阻力;由于接近t1处增速减小,说明阻力f在不断增大,A不符合题意;B、从t1t2,速度在减小,受到的重力小于阻力,B符合题意;C、在0t2内无论加速还是减速,由于受到摩擦力,机械能都会转化成内能,因此它一定是变化的,C不符合题意;D、t2t3虽然匀速,但是由于存在摩擦力,机械能会减小,D不符合题意。11.C 【解析】A、如果不考虑木块与接触面之间的摩擦则机械能不变;所以机械能可能不变;故A错误;B、A到C与C与D之间的改变的高度相同,所以减小的重力势能相同;故B错误;C、木块由A到B重力势能减小,如果接触面之间有摩擦则减少的重力势能转化为内能和动能,如果内能较大,则动能不会增加,所以A、B点的动能可能相等;BC之间有摩擦,会有能转换为内能被消耗;C点动能一定会比A点大;故C正确;D、BC之间有摩擦力时,B点到C点时,动能会减小,而C到D时动能会增大,则B、D点的动能可能相等;AB之间存在摩擦时,A到B的重力势能都转换为摩擦产生的内能;故D错误。12.C 【解析】A、伞兵战车出机舱后在水平方向仍会向前运动,这是由于战车具有惯性,惯性是一种性质,不能说受到惯性的作用,故A错误;B、后阶段匀速下降的过程中,动能不变,高度减小,重力势能减小,机械能减小,故B错误;C、空投战车后,飞机总质量减小,若飞机仍在原高度水平飞行,高度不变,所以重力势能会减小;故C正确;D、伞兵战车从出机舱到地面的整个过程中,重力做功为:W=Gh=mgh=8000kg×10N/kg×6000m=4.8×108J,故D错误。13. A 【解析】A、太阳能电池板就可以将太阳能转化为电能,故A错误;B、最底下的一层则用来隔绝土壤的湿气,防止电路短路,故B正确;C、该设计可以将电力储存起来供给照明,同时也可以起加热的作用,利用了电流的热效应,故C正确;D、冬天路面结冰,使接触面的粗糙程度减小,变得光滑,摩擦力减小,所以人容易摔倒,故D正确。14.C 【解析】太阳能板发电时,光能转化为电能;电能板给电动机供电调节百叶窗的开合,是电能转化为机械能;所以全过程是光能电能机械能。15.C 【解析】A、由图可知,该系统中存在电能、太阳能、机械能、化学能四种能量;故A错误;B、太阳能电池是将太阳能转化为电能;故B错误;C、太阳能电池产生的电能输入装置X,水也输入装置X,最后产生氢气和氧气,通入Y装置,产生电动机需要的机械能,并重新生成水,循环利用水;故C正确;D、装置X、Y实现了物质的零排放,但化学能与电能转化过程中肯定有损失;故D错误。二、填空题16.5×107;是 【解析】汽油的体积为V=1L=1×10-3m3, 行驶百公里汽油机所做总功为W=Q=Vq=1×10-3m3×5.0×1010J/m3=5×107J;有用功为W有=Fs=fs=200N×100×103m=2×107J,汽油机的效率为= =40%,需要消耗的汽油与宣传是一致的。17.(1)小于(2)2.4 【解析】(1)AB和BC段材料相同,即粗糙程度相同,因为AB段的压力小于BC段的压力,所以AB段的摩擦力小于BC段的摩擦力;根据W=fs可知,当它们长度相同时,AB段克服摩擦做的功小于BC段克服摩擦做的功;因为货物机械能的减少量就等于克服摩擦做的功,所以货物在AB段减小的机械能小于在BC段减小的机械能;(2)货物之间的距离至少为:s=vt=0.8m/s×3s=2.4m。18.等于;减小 【解析】A、B两点高度相等,皮球的质量不变,那么A、B两点的重力势能相等;在皮球弹起的过程中,后一次总是比前一次达到的最大高度减小,说明它的重力势能在减小,即它的机械能在不断减小。19.<;= 【解析】(1)使用光滑的斜面提升物体时,所用拉力做的功等于克服重力做的功,即Fs=Gh,由于甲斜面长度较大,所以拉力较小,即F甲F乙;(2)同一物体在高度相同的光滑斜面上滑下,重力势能全部转化为动能,即木块到达底端的动能相同;又因为是同一物体,质量相同,所以速度相同,即v甲=v乙 20.减小;遵守 【解析】冰箱在工作时,被冷却的液体的温度降低,故其内能减小;对于能量的转化和守恒定律是自然界普遍的规律,任何一种能量转化都遵守能量守恒定律,故这种不用电的冰箱也是遵守能量的守恒定律的。21.(1)O点左侧(2)动能转化为内能和弹性势能(3)可能是O点,也可能偏左或是偏右 【解析】(1)小球向右运动过程中,始终受水平向左的摩擦力。开始一段时间内,向右的弹力大于向左的摩擦力,小球做加速运动;随着弹簧的形变量逐渐减小,那么弹力逐渐减小。当向右的弹力等于向左的摩擦力时,此时小球停止加速过程,即这时小球的速度达到最大,此时弹簧仍处于压缩状态,故速度最大点出现在O点左侧。(2)小球从O点向右运动到最右端过程中,弹簧的形变量逐渐增大,那么弹簧的弹性势能增大;该过程中,小球要克服摩擦力做功,内能增大,因此这个过程中小球的动能转化为内能和弹性势能;(3)若弹性势能全部转化内能,那么当小球静止时,它不再具有弹性势能,即弹簧最终处于原长),则小球将停在O点; 若弹性势能没有全部转化内能,那么小球通过O点时还有剩余的弹性势能,即弹簧发生形变,因此小球将停在O点的左侧或右侧。 因此小球最终静止的位置:可能是O点,也可能偏左或是偏右。 三、解答题22. 若带上12岁以上的人,电瓶车总质量一般会明显增大,电瓶车惯性将较大,容易导致交通事故的发生。 一定速度的电瓶车质量大时,动能大,发生事故时将造成更大伤害。头盔外部坚硬,能抵抗一定程度来自外部的力量,减小对头部的伤害。头盔内部材料松软,发生碰撞时可增大头部的受力面积,减小压强。头盔内部松软,发生碰撞时利于将机械能转化为内能,起缓冲作用。超速行驶的电瓶车在遇到紧急情况刹车时制动距离长(不易停下来),容易导致交通事故的发生。(答案中涉及“速度大,惯性大”不给分)一定质量的超速行驶电瓶车因速度过大,动能会很大,发生事故时将造成更大伤害。答案示例:示例:12岁以上的人,一般质量比较大,坐上电瓶车会使车惯性较大,刹车时不容易停住,而引发交通事故:同时质量大,在速度一定时还增大了整车的动能,发生交通事故时会产生更大的危害。电瓶车如果速度过快,遇到紧急情况时刹车制动距离长,不易停下来,而引发交通事故;同时速度大,在质量一定时整车的动能会很大,发生交通事故会产生更大的危害。示例:12岁以上的人,一般质量比较大,坐上电瓶车会使电瓶车惯性较大,刹车时不容易停住,而引发交通事故;同时质量大,在速度一定时还增大了整车的动能,发生交通事故时会产生更大的危害。电瓶车如果速度过快,在质量一定时整车的动能会很大,发生交通事故会产生更大的危害。示例:12岁以上的人,一般质量比较大,坐上电瓶车会使电瓶车惯性较大,刹车时不容易停住,而引发交通事故。电瓶车如果速度过快,在质量一定时整车的动能会很大,发生交通事故会产生更大的危害。示例:12岁以上的人,一般质量比较大,坐上电瓶车会使电瓶车惯性较大,刹车时不容易停住。示例:12岁以上的人,一般质量比较大,坐上电瓶车容易引发交通事故。23.(1)刻度尺、温度计(2)由于转轴处存在摩擦(或液体散热)(3)20【解析】(1)需要测量温度,以及做功的距离,因此需要刻度尺、温度计;(2)由于转轴处存在摩擦(或液体散热),因此存在能量损失;(3)根据表格可以知道升高0.5摄氏度,物体mh=100kg·m,因此水的温度升高2.5,物体mh=500kg·m,则。24.(1)W=Gh=Mg(H-h)(2)解:轨道光滑则机械能守恒,重力做的功全部转化为动能, Mg(H-h)=1/2Mv2, v= ,速度与质量无关,即vm=vM(3)解:小金由静止从A到达B点时,由重力势能全部克服摩擦力做功,其中40用来转化为坐垫的内能。 即:40Mg(H-h)=Cm0t,可解得温度升高了t=40Mg(H-h)Cm0【解析】(1)已知物体重力和高度根据W=Gh计算重力做的功; (2)如果轨道光滑,就不受摩擦力,那么两个人的机械能守恒,即重力做的功等于它们的动能,据此解答; (3)坐垫吸热根据公式Q=cmt计算,重力做的功根据W=Gh计算,根据Q=40%W推导即可。 25.(1)机械(2)小科骑行的速度: ; (3)查表可知,小科以18km/h的速度边骑单车边给手机充电,此时输出的电流为360mA至少需要骑车的时间为:。 【解析】(1)发电机是将机械能转化为电能的装置;(2)利用公式计算骑行的速度;(3)根据骑行速度下输出的电流与电池容量进行计算。26.(1)解:由表可知,加热4min水升高温度t水=70-20=50 则加热4min时间内水吸收的热量:Q水=c水m水t水=4.2×103J(kg·)×0.2kg×50=4.2x104J(2)解:加热时,由于酒精灯燃烧放出的部分热量被水吸收,且 m酒精=255.6g-250g=5.6g=5.6×10-3kg则Q放=m酒精q=Q水 , = 100=25【解析】(1)如果以 Q表示物体吸收的热量,c 表示物质的比热容,m 表示物体质量,t0表示物体加热前的温度,t表示物体加热后的温度,则我们可以得到一个由比热容来计算热量的公式:Q吸=cm(t-t0 ) (2) Q放=Q吸27.(1)3×105Pa(2)80(3)解:P电=UI=300V×50A=1.5×104W 15P0S板=P电 S板=P电/15P0=1.5×104W15×103Wm2=100m2提高太阳能电池将太阳能转化为电能的效率(提高电动机效率或减轻汽车质量)【解析】(1)汽车受到的重力:Gmg=3×103 kg×10N/kg =3×104N, 汽车空载停在平直路面上时,对路面的压强为:;(2)汽车牵引力的功率:P车Fv0.04Gv0.04×3×104N×10m/s=1.2×104W, 电动机功率 : P电UI300V×50A15000W, 电动机功率用于牵引汽车前进功率的百分比:P车:P电1.2×104W/15000W=80% ;(3)需要电池板的面积: S板=P电/15P0=1.5×104W15×103Wm2=100m2 ;通过提高太阳能电池将太阳能转化为电能的效、提高电动机效率、减轻汽车质量都可提高汽车的效率。28.(1)电(2)P总=0.5米2×1000瓦/米2=500瓦一天获得的太阳能:W总=P总t=500瓦×8×3600秒=1.44×107焦(3)太阳能红绿灯正常工作时的总功率:P=4P1=4×30瓦=120瓦 由P=UI得,正常工作时,干路电流:I=P/U=120瓦/24伏=5安(4)一天太阳能转化为电能:W电=W总=1.44×107焦×30%=4.32×106焦 t=W电/P=4.32×106焦/120瓦=36000秒=10小时【解析】(1)根据太阳能的特点和太阳能电池板、蓄电池的工作原理回答; (2)首先求出有效受光面积是获得太阳能地功率,再计算一天获得的太阳能; (3)求出太阳能红绿灯正常工作时的总功率,利用电功率公式的变形公式计算正常工作时的干路电流; (4)利用公式W电=W总求出一天中太阳能转化成的电能,再利用电功公式的变形公式计算红绿灯的工作时间。 专心-专注-专业