广东省广州市增城区2023-2024学年九年级上学期期中物理试卷(解析版)
一、选择题:本题共10小题,每小题3分,共30分。在每小题给出的四个选项中,只有一项最符合题目要求。
1.(3分)如图所示的四种情景中,所使用的杠杆属于费力杠杆的是( )
A. 钢丝钳子 B. 羊角锤
C. 瓶盖起子 D. 食物夹
2.(3分)现代的火箭使用液态氢作为燃料,主要是因为液态氢具有( )
A.较大的热值 B.较大的比热容
C.较高的凝固点 D.较低的沸点
3.(3分)气压和温度相同时,氢气的密度比氧气的密度小。在装有氧气的瓶子上面倒扣一个装有氢气的瓶子,并放置于0℃的环境中,快速抽掉玻璃板后放置足够长的时间后,气体分子的分布为( )
A. B. C. D.
4.(3分)如图所示,小华用苹果和桔子来玩跷跷板,她将苹果、桔子分别挂在轻杆的左、右两端(绳子忽略不计),杆马上转动起来。使杆逆时针转动的力是( )
A.苹果的重力 B.桔子的重力
C.苹果对杆的拉力 D.杆对桔子的拉力
5.(3分)如图所示,关于热现象的四幅图认识正确的是( )
A.甲图出现的白雾是水蒸气
B.乙图活塞下压,棉花燃烧,说明做功可以改变物体的内能
C.丙图两个压紧的铅块能吊起一个重物,两铅块未被拉开是因为存在大气压
D.丁图是内燃机的压缩冲程,该冲程将燃料的内能转化为机械能
6.(3分)如图甲所示,用规格相同的两试管分别装上质量相同的煤油和水,隔着石棉网同时对两试管加热,如图乙中的图线反映了该实验情况。由图乙可知( )
A.煤油的比热容比水的比热容大
B.加热相同时间,水吸收的热量多
C.加热相同时间,煤油的温度升高得少
D.升高相同的温度,水需加热较长的时间
7.(3分)如图所示金属球使小芳带电,则小芳( )
A.得到电子
B.失去电子
C.头发带上异种电荷
D.相互排斥的头发带上同种电荷
8.(3分)如图是汽油机的四个工作冲程。下列判断正确的是( )
A.图A是吸气冲程,机械能转化为内能
B.图B是压缩冲程,内能转化为机械能
C.图C是做功冲程,内能转化为机械能
D.图D是排气冲程,机械能转化为内能
9.(3分)发光二极管简称LED,如图所示,把LED接入电路,而且几乎不发热。以下说法正确的是( )
A.电源左端是正极
B.电源右端是正极
C.LED主要将电能转化为内能
D.把电池正负极对调,LED也会发光
10.(3分)一辆汽车不小心陷进泥潭后,司机按图所示的甲、乙两种方法安装滑轮,均可将汽车从泥潭中匀速拉出。比较这两个装置( )
A.甲、乙安装的都是动滑轮,都能省力
B.甲、乙安装的都是定滑轮,都不能省力
C.甲安装的是动滑轮,能省力
D.乙安装的是动滑轮,能省力
二、非选择题:本题共8小题,共60分。按题目要求作答。
11.(7分)(1)如图所示,课桌的重心在O点,若在课桌的C点用力F把桌腿A抬离地面,支点在B点,则:
①请在图中画出F的力臂l;
②根据杠杆的平衡条件: ,可知F G(选填“>”、“=”或“<”),此杠杆属于 杠杆(选填“省力”、“费力”或“等臂”)。
(2)裸露的垃圾不断向四周散发难闻的气味,这是 现象,气温越高,这种难闻的气味就越强烈 。
12.(4分)如图甲所示,在试管内装些水,用软木塞塞住,水蒸气会把木塞冲开。水的温度升高,这是用 方法增加了水的内能。水蒸气冲开木塞的过程中,试管口出现的白雾是 (选填“水蒸气”或“小水珠”),水蒸气的内能转化成木塞的 能,该过程相当于内燃机的 冲程,如图乙所示。
13.(10分)在“比较不同物质吸热情况”的实验中,实验装置如图所示:
加热时间/min 0 1 2 3 4
甲的温度/℃ 20 27 34 41 48
乙的温度/℃ 20 35 50 65 80
(1)该实验除了图中的实验器材外,还需要用到的实验器材有:秒表和 。
(2)实验中应选用规格 (选填“相同”或“不同”)的电加热器分别给初温相同且 (选填“质量”或“体积”)相同的甲、乙两种液体加热,并记录实验数据。
(3)分析实验数据可知,此实验是通过比较 (选填“加热时间”或“温度变化”)来判断吸热能力强弱的,所以 (选填“甲”或“乙”)液体吸热本领强。
14.(4分)如图所示为测量滑轮组机械效率的实验装置,钩码总重6N。
(1)实验时要竖直向上 拉动弹簧测力计(选填“匀速”、“加速”或“减速”),由图可知拉力大小为 N,若钩码上升的高度为8cm,则弹簧测力计向上移动 cm。
(2)若仅增加钩码的个数,该滑轮组有机械效率将 。(选填:“增大”、“减小”或“不变”)
15.(5分)图1中两灯泡L1、L2在盒内的连接方式未知,电源电压为6V.开关闭合后两灯均发光,电流表读数为0.9A1取下,L2仍发光,电流表读数变为如图2所示,此时电流是 A,由此判断,电路中L1和L2是 (选填“串”或“并”)联,请画出相对应的电路图。
16.(12分)一名青年站在地上利用滑轮组将360N货物提高4m,如图所示,
(1)画出滑轮组的绕线方式并在绳的末端标出力的方向;
(2)有用功是多少?
(3)如果额外功是960J,总功是多少?
(4)机械效率是多少?
17.(12分)一辆汽车在一段平直公路上匀速行驶,能量流向图如图,消耗燃油1.5×10﹣3m3(假设燃油完全燃烧)。若燃油的密度ρ=0.8×103kg/m3,汽油的热值为q=4×107J/kg,求:
(1)在这段时间内所消耗的燃油完全燃烧所产生的热量?
(2)该汽车的热机效率?
(3)汽车输出的有用功?
(4)若利用燃油完全燃烧所产生的热量烧水,可将质量为20kg水从20℃加热到100℃,水吸收的热量是多少?
18.(6分)小聪估测书包重量,现有细绳、重量可忽略的长硬棒、刻度尺、一瓶600mL的水,空瓶的质量忽略不计。
(1)这瓶水的质量m= kg,重量G瓶= N。(1mL=1cm3,水的密度是1g/cm3,g=10N/kg)
(2)手提细绳,如图所示,若硬棒水平静止。用刻度尺分别测量L1和L2,请在图中标出L1和L2。
(3)书包的重量约为G包= (用上述求得及所测得的物理量符号标示)。
参考答案与试题解析
一、选择题:本题共10小题,每小题3分,共30分。在每小题给出的四个选项中,只有一项最符合题目要求。
1.(3分)如图所示的四种情景中,所使用的杠杆属于费力杠杆的是( )
A. 钢丝钳子 B. 羊角锤
C. 瓶盖起子 D. 食物夹
【分析】按是否省力来分,杠杆可以分为省力杠杆、费力杠杆、不省力也不费力杠杆,动力臂大于阻力臂,为省力杠杆;动力臂小于阻力臂为费力杠杆;动力臂等于阻力臂为等臂杠杆。
【解答】解:A、钢丝钳子在使用过程中动力臂大于阻力臂,故A不合题意;
B、羊角锤在使用过程中动力臂大于阻力臂,故B不合题意;
C、瓶盖起子在使用过程中动力臂大于阻力臂,故C不合题意;
D、食物夹在使用过程中动力臂小于阻力臂,故D符合题意。
故选:D。
【点评】本题考查杠杆的分类,知道动力臂和阻力臂的大小是解题的关键。
2.(3分)现代的火箭使用液态氢作为燃料,主要是因为液态氢具有( )
A.较大的热值 B.较大的比热容
C.较高的凝固点 D.较低的沸点
【分析】热值是指1千克的某种燃料完全燃烧后释放的能量,热值越大的燃料在完全燃烧相同质量的燃料时,释放出的热量越多,所以在选择火箭燃料时首先应该考虑燃料热值的大小。
【解答】解:
卫星的火箭采用液态氢作为火箭的燃料,原因是液态氢具有较高的热值,可以释放出更多的热量。
故选:A。
【点评】本题考查学生对热值定义的掌握情况,需要根据火箭的具体应用来分析。
3.(3分)气压和温度相同时,氢气的密度比氧气的密度小。在装有氧气的瓶子上面倒扣一个装有氢气的瓶子,并放置于0℃的环境中,快速抽掉玻璃板后放置足够长的时间后,气体分子的分布为( )
A. B. C. D.
【分析】由于分子在不停地做无规则运动,两种不同物质相互接触时,会彼此进入对方,这个现象是扩散。
【解答】解:抽掉玻璃板后,氢气和氧气相互接触,氢气和氧气会彼此进入对方。
故选:D。
【点评】本题通过气体的扩散现象考查了分子热运动,属于基础题型。
4.(3分)如图所示,小华用苹果和桔子来玩跷跷板,她将苹果、桔子分别挂在轻杆的左、右两端(绳子忽略不计),杆马上转动起来。使杆逆时针转动的力是( )
A.苹果的重力 B.桔子的重力
C.苹果对杆的拉力 D.杆对桔子的拉力
【分析】根据杠杆的五要素和杠杆的平衡条件进行分析。
【解答】解:苹果和桔子对杠杆的拉力分别为动力和阻力,由图知,根据杠杆平衡条件知,因此使杠杆逆时针转动的力是杠杆左端苹果对杆的拉力。
故选:C。
【点评】本题考查杠杆的平衡条件,相对比较简单,属于基础题。
5.(3分)如图所示,关于热现象的四幅图认识正确的是( )
A.甲图出现的白雾是水蒸气
B.乙图活塞下压,棉花燃烧,说明做功可以改变物体的内能
C.丙图两个压紧的铅块能吊起一个重物,两铅块未被拉开是因为存在大气压
D.丁图是内燃机的压缩冲程,该冲程将燃料的内能转化为机械能
【分析】①物质由气态变成液态叫液化;
②改变内能有两种方式:做功和热传递。对物体做功,物体内能增加,本质是机械能转化为内能;
③物质是由分子组成的,分子之间存在相互作用的引力和斥力;
④内燃机的压缩冲程中,机械能转化为内能。
【解答】解:
A、试管中的水蒸气将塞子推出的瞬间,水蒸气的内能减少,液化成为白雾;
B、迅速压下活塞时,使空气内能增加,达到棉花的着火点,故B正确;
C、把两个表面光滑的铅块相互压紧后会粘在一起,故C错误;
D、内燃机的压缩冲程中,将机械能转化为内能,温度升高。
故选:B。
【点评】本题考查的知识点比较多,主要考查学生对所学物理知识的综合应用能力。
6.(3分)如图甲所示,用规格相同的两试管分别装上质量相同的煤油和水,隔着石棉网同时对两试管加热,如图乙中的图线反映了该实验情况。由图乙可知( )
A.煤油的比热容比水的比热容大
B.加热相同时间,水吸收的热量多
C.加热相同时间,煤油的温度升高得少
D.升高相同的温度,水需加热较长的时间
【分析】利用下列知识分析判断:
(1)由图可知,用同一个酒精灯加热,两试管的规格相同,则在相同的时间内,水和煤油吸收的热量相同;
(2)水的比热容比煤油的大,由Q=cmΔt可知,若二者的质量相同,在吸收相同热量时,水升高的温度值小;在升高相同温度时,水吸收的热量多。
【解答】解:
A、煤油和水的质量相同,由图象可知,根据Q=cmΔt可知,故A错误;
B、加热相同时间,故两液体吸收的热量相同;
C、由图象可知,煤油的温度升高得多;
D、由图象可知,水需加热较长的时间。
故选:D。
【点评】本题考查学生对水的比热容大的理解,最好借助公式Q=cmΔt理解:质量相同的不同物质,升高相同的温度,比热容大的吸收热量多;吸收相同的热量,比热容大的温度变化小。
7.(3分)如图所示金属球使小芳带电,则小芳( )
A.得到电子
B.失去电子
C.头发带上异种电荷
D.相互排斥的头发带上同种电荷
【分析】电荷间的作用规律是:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
【解答】解:图中金属球使小芳带电,且头发都带有同种电荷,故头发都张开。
故ABC错误、D正确。
故选:D。
【点评】深入理解电荷间的作用规律,可解答此题。
8.(3分)如图是汽油机的四个工作冲程。下列判断正确的是( )
A.图A是吸气冲程,机械能转化为内能
B.图B是压缩冲程,内能转化为机械能
C.图C是做功冲程,内能转化为机械能
D.图D是排气冲程,机械能转化为内能
【分析】(1)内燃机的四个冲程:吸气、压缩、做功、排气冲程,由进气门和排气门的关闭和打开情况、活塞的上行和下行情况来判断是哪个冲程;
(2)内燃机四个冲程中压缩冲程是机械能转化为内能,做功冲程是内能转化为机械能,排气和吸气冲程没有能的转化。
【解答】解:A、气门都关闭,气缸容积减小,将机械能转化为了内能;
B、排气门打开,气缸容积减小,排出废气;
C、气门都关闭,气缸容积增大,将内能转化为了机械能;
D、进气门打开,气缸容积增大,吸进汽油和空气的混合物。
故选:C。
【点评】此题考查了对内燃机四个冲程的判断以及涉及能量转化的两个冲程,要结合气门和活塞运动情况进行判断。
9.(3分)发光二极管简称LED,如图所示,把LED接入电路,而且几乎不发热。以下说法正确的是( )
A.电源左端是正极
B.电源右端是正极
C.LED主要将电能转化为内能
D.把电池正负极对调,LED也会发光
【分析】发光二极管是由半导体材料制成的,工作时将电能转化为光能,半导体具有单向导电性。
【解答】解:AB、因为半导体具有单向导电性,电源左端是正极,B错误;
C、LED消耗电能,将电能转化为光能;
D、因为半导体具有单向导电性,LED不会发光。
故选:A。
【点评】本题考查了对半导体材料制成的LED灯的了解,以及半导体单向导电性的掌握,难度不大。
10.(3分)一辆汽车不小心陷进泥潭后,司机按图所示的甲、乙两种方法安装滑轮,均可将汽车从泥潭中匀速拉出。比较这两个装置( )
A.甲、乙安装的都是动滑轮,都能省力
B.甲、乙安装的都是定滑轮,都不能省力
C.甲安装的是动滑轮,能省力
D.乙安装的是动滑轮,能省力
【分析】已知汽车做匀速运动,甲图使用定滑轮,拉力等于汽车受到的阻力;乙图使用动滑轮,拉力为汽车所受阻力的一半,但移动距离是汽车移动距离的2倍;
【解答】解:由图可知:甲图使用定滑轮,拉力等于汽车受到的阻力,拉力为汽车所受阻力的一半。
故选:D。
【点评】本题考查动滑轮和定滑轮的判断和工作特点,知道使用动滑轮,能省一半的力。
二、非选择题:本题共8小题,共60分。按题目要求作答。
11.(7分)(1)如图所示,课桌的重心在O点,若在课桌的C点用力F把桌腿A抬离地面,支点在B点,则:
①请在图中画出F的力臂l;
②根据杠杆的平衡条件: F1l1=F2l2 ,可知F < G(选填“>”、“=”或“<”),此杠杆属于 省力 杠杆(选填“省力”、“费力”或“等臂”)。
(2)裸露的垃圾不断向四周散发难闻的气味,这是 扩散 现象,气温越高,这种难闻的气味就越强烈 温度越高,分子热运动越剧烈 。
【分析】(1)支点是杠杆绕着转动的固定点,据此判断;力臂是支点到力的作用线的垂直距离;根据杠杆的平衡条件,判断力臂的大小可得出力的大小关系。
(2)裸露的垃圾不断向四周散发难闻的气味是扩散现象,表明分子在不停地做无规则运动。
【解答】解:(1)①读图可知,抬起课桌的桌腿A时,B点是绕着转动的固定点,从B点向力F的作用线画垂线,如图所示;
②杠杆的平衡条件是动力×动力臂=阻力×阻力臂,即F1l1=F7l2;分析两力可知,桌子的重力作用在O点,因此根据杠杆的平衡条件可知,即F<G。
(2)裸露的垃圾不断向四周散发难闻的气味,这是扩散现象。气温越高,这说明温度越高;
故答案为:(1)①见解答图;②F1l8=F2l2;<;省力;温度越高。
【点评】本题考查了杠杆的分析、力臂的画法和分子的热运动等。在杠杆中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆。
12.(4分)如图甲所示,在试管内装些水,用软木塞塞住,水蒸气会把木塞冲开。水的温度升高,这是用 热传递 方法增加了水的内能。水蒸气冲开木塞的过程中,试管口出现的白雾是 小水珠 (选填“水蒸气”或“小水珠”),水蒸气的内能转化成木塞的 机械 能,该过程相当于内燃机的 做功 冲程,如图乙所示。
【分析】(1)做功和热传递都可以改变物体的内能,做功改变内能的过程实质是能量的转化的过程;而热传递改变物体内能的过程是能量转移的过程;
(2)水蒸气遇冷液化形成小水滴;
(3)做功改变内能的实质是能量的转化,在做功冲程中,燃气推动活塞向下运动,内能转化为机械能;热机的做功冲程内能转化为机械能。
【解答】解:用酒精灯加热水的过程中,水从酒精灯火焰上吸收热量,这是用热传递方法增加了水的内能,水蒸气对瓶塞做功,内能减小;将内能转化为机械能,内能转化为机械能,两气门关闭,是做功冲程。
故答案为:热传递;小水珠;做功。
【点评】本题考查的是能量的转化、热传递、液化现象以及热机的有关知识。
13.(10分)在“比较不同物质吸热情况”的实验中,实验装置如图所示:
加热时间/min 0 1 2 3 4
甲的温度/℃ 20 27 34 41 48
乙的温度/℃ 20 35 50 65 80
(1)该实验除了图中的实验器材外,还需要用到的实验器材有:秒表和 天平 。
(2)实验中应选用规格 相同 (选填“相同”或“不同”)的电加热器分别给初温相同且 质量相同 (选填“质量”或“体积”)相同的甲、乙两种液体加热,并记录实验数据。
(3)分析实验数据可知,此实验是通过比较 温度变化 (选填“加热时间”或“温度变化”)来判断吸热能力强弱的,所以 甲 (选填“甲”或“乙”)液体吸热本领强。
【分析】我们使用相同的加热器通过加热时间的长短来比较吸热多少,这种方法叫转化法。
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。
【解答】解:(1)根据比较物质的吸热能力的两种方法,要控制不同不物质的质量(质量测量工具为天平)相同,还需要用到的实验器材有:秒表和天平。
(2)根据密度公式有:m=ρV,不同物质密度不同,则质量不同。
根据转换法,实验中应选用规格相同的电加热器分别给初温相同且质量相同的甲,并记录实验数据。
(3)分析实验数据可知,加热时间相同,此实验是通过比较温度变化来判断吸热能力强弱的,根据比较吸热能力的第二种方法。
故答案为:(1)天平;(2)相同;(3)温度变化;甲。
【点评】本题比较不同物质的吸热能力,考查控制变量法、转换法的应用和比较吸热能力的方法,为热学中的重要实验。
14.(4分)如图所示为测量滑轮组机械效率的实验装置,钩码总重6N。
(1)实验时要竖直向上 匀速 拉动弹簧测力计(选填“匀速”、“加速”或“减速”),由图可知拉力大小为 2.4 N,若钩码上升的高度为8cm,则弹簧测力计向上移动 24 cm。
(2)若仅增加钩码的个数,该滑轮组有机械效率将 增大 。(选填:“增大”、“减小”或“不变”)
【分析】(1)测力计不是匀速地移动会影响测力计读数的准确,滑轮组在使用中,动滑轮被几根绳子承担,拉力移动的距离就是物体和动滑轮移动距离的几倍;
(2)使用滑轮组时,做的额外功不变,增加钩码的重,增大了有用功,因此机械效率会变大。
【解答】解:(1)实验中测拉力时,应在动滑轮下挂上钩码,手握测力计面板使重物匀速上升;
动滑轮被3根绳子承担,拉力移动的距离就是物体和动滑轮移动距离的3倍,则弹簧测力计向上移动24cm;
(2)使用滑轮组时,做的额外功不变,增大了有用功,也就是机械效率变大。
故答案为:(1)匀速;7.4.(2)增大。
【点评】滑轮组的机械效率和物体重、动滑轮重有关,如果动滑轮重不变,物体越重,机械效率越高;如果物体重不变,动滑轮越重,机械效率越低。要是考虑绳重和摩擦力的话,绳重和动滑轮重都属于机械本身重力,摩擦力越大也会使吊起同样重的物体时使用的拉力越大,使机械效率降低,总的说,滑轮组的机械效率与物体重力、摩擦力、机械本身重力有关。要提高机械效率,应尽量减小摩擦和机械本身重力的同时,最大限度的增加被吊物体重力。
15.(5分)图1中两灯泡L1、L2在盒内的连接方式未知,电源电压为6V.开关闭合后两灯均发光,电流表读数为0.9A1取下,L2仍发光,电流表读数变为如图2所示,此时电流是 0.32 A,由此判断,电路中L1和L2是 并 (选填“串”或“并”)联,请画出相对应的电路图。
【分析】(1)明确电流表的量程和分度值,可根据指针位置读出示数;
(2)由题意可知,两灯互不影响,故说明两灯应为并联,电流表测干路电流,则可知电路的电路图。
【解答】解:(1)图2中,电流表的量程为0~4.6A,其示数为0.32A;
(2)由题意可知,两灯泡互不影响7和L2是并联;电流表测电路电流
故答案为:0.32;并;如上图所示。
【点评】本题的关键在于对题意的把握,应明确两灯泡互不影响时只能是并联,再根据并联电路的特点画图。同时本题还考查了电流表的读数,属基本的电学技能。
16.(12分)一名青年站在地上利用滑轮组将360N货物提高4m,如图所示,
(1)画出滑轮组的绕线方式并在绳的末端标出力的方向;
(2)有用功是多少?
(3)如果额外功是960J,总功是多少?
(4)机械效率是多少?
【分析】(1)滑轮组是“一定一动”,其绕线方法有两种,但由于人站在地上,即确定了绳子自由端的方向,所以先从人的手中出发,然后再依次绕过滑轮即可确定作图方法。
(2)利用W有=Gh求有用功;
(3)利用W总=W有+W额求总功;
(4)利用η=×100%求滑轮组的机械效率。
【解答】解:(1)由图知,人站在地面上拉绳子,先绕过定滑轮,最后系在定滑轮下面的挂钩上
;
(2)有用功:W有=Gh=360N×4m=1440J;
(3)总功:W总=W有+W额=1440J+960J=2400J;
(4)滑轮组的机械效率:η=×100%=。
答:(1)见解答图;
(2)有用功是1440J;
(3)总功是2400J;
(4)机械效率是60%。
【点评】本题考查了使用滑轮组时有用功、总功和机械效率的计算,关键是根据题意画出滑轮组的绕线方式。
17.(12分)一辆汽车在一段平直公路上匀速行驶,能量流向图如图,消耗燃油1.5×10﹣3m3(假设燃油完全燃烧)。若燃油的密度ρ=0.8×103kg/m3,汽油的热值为q=4×107J/kg,求:
(1)在这段时间内所消耗的燃油完全燃烧所产生的热量?
(2)该汽车的热机效率?
(3)汽车输出的有用功?
(4)若利用燃油完全燃烧所产生的热量烧水,可将质量为20kg水从20℃加热到100℃,水吸收的热量是多少?
【分析】(1)知道汽油的体积和密度,根据m=ρV求出汽油的质量,又知道汽油的热值,根据Q放=mq求出在这段时间内所消耗的汽油完全燃烧所产生的热量;
(2)热机的有用功和燃料完全燃烧放出的热量之比即为该汽车的热机效率;
(3)根据η=×100%求出汽车输出的有用功;
(4)根据Q吸=cm(t﹣t0)求出水吸收的热量。
【解答】解:(1)由ρ=可得
m油=ρ油V油=0.8×108kg/m3×1.5×10﹣3m3=8.2kg,
汽油完全燃烧放出的热量:
Q放=m油q油=1.7kg×4×107J/kg=6.8×107J;
(2)该汽车的热机效率:η=100%﹣33%﹣30%﹣3%=30%;
(3)由η=×100%可得
W有用=ηQ放=30%×4.8×107J=1.44×107J;
(4)水吸收的热量为:
Q吸=c水m水(t﹣t5)=4.2×103 J/(kg ℃)×20kg×(100℃﹣20℃)=6.72×106J。
答:(1)在这段时间内所消耗的燃油完全燃烧所产生的热量为6.8×107J;
(2)该汽车的热机效率为30%;
(3)汽车输出的有用功为2.44×107J;
(4)若利用燃油完全燃烧所产生的热量烧水,可将质量为20kg水从20℃加热到100℃6J。
【点评】本题考查了密度公式、燃料完全燃烧释放热量公式、吸热公式和效率公式的应用,是一道较为简单的计算题。
18.(6分)小聪估测书包重量,现有细绳、重量可忽略的长硬棒、刻度尺、一瓶600mL的水,空瓶的质量忽略不计。
(1)这瓶水的质量m= 0.6 kg,重量G瓶= 6 N。(1mL=1cm3,水的密度是1g/cm3,g=10N/kg)
(2)手提细绳,如图所示,若硬棒水平静止。用刻度尺分别测量L1和L2,请在图中标出L1和L2。
(3)书包的重量约为G包= (用上述求得及所测得的物理量符号标示)。
【分析】(1)根据密度公式和重力与质量的关系式G=mg进行计算。
(2)根据力臂的基本概念标出动力臂和阻力臂。
(3)根据杠杆的平衡条件进行分析。
【解答】解:(1)这瓶水的质量为:m=ρV=1g/cm3×600cm6=600g=0.6kg;
重力为:G=mg=4.6kg×10N/kg=6N;
(2)根据力臂的概念,动力臂和阻力臂如图所示:
。
(3)根据杠杆的平衡条件有:G包L8=G瓶L2;所以。
故答案为:(1)0.6;2;
(2);
(3)。
【点评】本题考查的是杠杆的平衡条件的应用;会计算物体的质量和重力。
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