本题考查了并联、串联的连接和开关的状态对电灯的连接方式的影响,是一道基础题;知道串并联的概念,明确各灯泡首尾间的连接方式是解题的关键。 22.【答案】小于 2.1×103 4.2×103
【解析】
解:
(1)由于冰在熔化过程中不断吸热,所以在第6min具有的内能小于第8min时的内能;
(2)水温从0℃升高到10℃时的加热时间为10min;冰从-10℃升高到0℃时的加热时间为5min,由于使用相同的酒精灯加热,在相同的时间内吸收的热量4.2×103J/是相同的,则:2Q吸冰=Q吸水,即:2c冰m△t=c水m△t,c冰=c水=×103J/(kg?℃); (kg?℃)=2.1×
(3)由于相同时间内物质吸收的热量相同,BC段冰熔化吸热的时间为10min,AB段的加热时间为5min,BC是AB段吸收的热量的2倍,
2.1×103J/(kg?℃)故BC段共吸收的热量为:QBC=2QAB=2c冰m冰△t冰=2××0.1kg×10℃=4.2×103J;
103;4.2×103。 故答案为:小于;2.1×
(1)物质在熔化时不断吸热,所以内能不断增大;
(2)根据吸热热量的关系,运用公式Q=cm△t求得冰的比热容; (3)利用公式Q=cm△t可计算吸收的热量。
本题考查了在探究“冰的熔化特点”的实验中,温度-时间图象的分析,热量公式的灵活运用等,有一定综合性,难度适中。
23.【答案】解:在阻力与阻力臂的乘积一定的情况下,最省力,即动力臂最长,由图
知OB比OA长,所以OB做动力臂最长,过B点与OB垂直向上作垂线就得到动力F
的方向,如下图所示:
做出阻力作用线,则支点O到阻力作用线的垂直距离为阻力臂L2。
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【解析】
使用杠杆时,当阻力和阻力臂一定时,动力臂越长,越省力;因此只需找出使动力臂最长的动力作用点,然后作动力臂的垂线即可。 支点到阻力作用线的垂直距离是阻力臂。
根据杠杆的平衡条件,要使杠杆上的力最小,必须使该力的力臂最大,而力臂最大时力的作用点一般离杠杆的支点最远,所以在杠杆上找到离杠杆支点最远的点即力的作用点,这两点的连线就是最长的力臂,过力的作用点作垂线就是最小的力。 24.【答案】解:
(1)水吸收的热量: Q 吸=cm水△t=cm水△t =4.2×103J/(kg? )×100kg×(60 -20 ) =1.68×107J; (2)由η= =20%得燃气完全燃烧放出的热量:
放
吸
Q放=
吸
=
=8.4×107J;
由Q放=m燃气q得燃气的热值: q=
放
燃气
=
=4.2×107J/kg。
107J; 答:(1)水吸收的热量为1.68×
107J/kg。 (2)燃气的热值为4.2×
【解析】
(1)已知水的质量100kg,初温20℃,末温60℃,根据热量的计算公式Q吸=cm△t可求出水吸收的热量; (2)利用η=热值。
=20%求燃气完全燃烧放出的热量,再利用Q放=mq求燃气的
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本题考查了吸热公式、燃料完全燃烧放热公式、效率公式的应用。注意热值的定义:单位质量的某种燃料完全燃烧发出的热量叫这种燃料的热值。 25.【答案】解:
(1)拉力做的有用功: W有用=Gh=480N×5m=2400J;
5m=10m, (2)由图甲知,n=2,则拉力端移动的距离s=2h=2×
拉力做的总功: W总=Fs=300N×10m=3000J; 滑轮组的机械效率:
有用 η= = ×100%=80%;
总
(3)最省力时绕3股绳子,根据“奇动偶定”法则,应从动滑轮挂钩上开始绕绳子,绕法如图:
(4)额外功:W额=W总-W有用=3000J-2400J=600J,
因为不计摩擦和绳重,克服动滑轮重做的功为额外功,即W额=G动h, 所以动滑轮的重力: G动=
额
=
=120N,
若用该滑轮组以更省力的方式匀速提起330N的重物(如上图),此时n=3, 不计摩擦及绳重,则需要的拉力:
F拉=(G物+G动)=×(330N+120N)=150N。
答:(1)拉力做的有用功为2400J; (2)滑轮组的机械效率为80%; (3)如上图所示;
(4)若用该滑轮组以更省力的方式匀速提起330N的重物,需要150N的拉力。 【解析】
(1)知道物体的重力和提升的高度,根据公式W=Gh求出拉力的有用功; (2)此滑轮组有两股绳子n=2,所以拉力端移动的距离s=2h,所以拉力做的总功W=Fs;滑轮组的机械效率等于有用功与总功之比; (3)滑轮组使用时要最省力绳子股数应最多;
(4)因为不计摩擦和绳重,根据以上的计算求出克服动滑轮重做的额外功W额=W总-W有用,再根据W额=G动h求出动滑轮重;再根据F拉=(G物+G动)求
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出此时的拉力。
此题主要考查了有用功、总功、额外功和机械效率的计算,要利用好关系式:不计摩擦和绳重时拉力F=(G物+G动)。 26.【答案】无关 有关 80% 多 小 A 小
【解析】
解:(1)由1和2可知,同一滑轮组,提升物体的重力不变,滑轮组的机械效率与物体被提升的高度无关。由2和3、4可知,滑轮组的机械效率与物体的重力有关。
(2)由表中第4次实验数据可知,滑轮组效率η=
=
=
=80%;
(3)乙图动滑轮的个数增多,所以所做额外功更大,有用功不变,因此机械效率降低。
(4)BC没有注意控制变量,以为机械效率是有用功与总功的比值,所以BC说法错误。
同一滑轮组的机械效率与被提升的物种有关,所以D错误,A正确。故选A。 (5)若该同学加速拉起测力计,所以所测拉力偏大,总功偏大,所以机械效率偏小。
故答案为:(1)无关;有关;(2)80%;(3)多;小;(4)A;(5)小。
滑轮组的机械效率等于有用功与总功之比,大小与物体上升的高度无关。同一滑轮组,物体越重,滑轮组的机械效率越高;物体的重力相同,动滑轮的重力越大,机械效率越低。要准确的测量对绳端的拉力,应匀速拉动测力计;若加速,则所测拉力偏大。
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
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