人教版初三物理课后习题答案 - 图文

更新时间:2024-05-10 11:21:01 阅读量: 综合文库 文档下载

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1.列举自然界和日常生活中的各种不同状态的物质,从多方面说明固体、液体、气体的不同特征。

1.密度: 一般是:固﹥液﹥气 2.流动性: 一般是:气﹥液﹥固

3.固体有固定的体积和形状;液体有固定的体积,但没有固定的形状;气体既无固定的体积也无固定的形状。

举一个最常见的例子,水,水是液体,液体是可以流动的,没有固定的形状和体积,不同的液体具有不同的特征,水遇热就会蒸发变成水蒸汽,这就是气体,气体也是可以流动的,也没有固定的形状和体积,和液体不同的是,人们的触觉感受不到它们的存在。水要是遇冷,也就是放热,大概降到0℃就会开始凝固,也就开始结冰了,固体有固定的形状,体积,

2.银河系的直径大约为(),用长度单位()表示最方便。

A.10光年,光年 B.10千米,千米 C.10米,米 D.10 3. 组成物质的分子大小约为(),用长度单位()表示最方便。 C.

5

5

5

10

米,千米 答案为A。

10m~10m ,纳米 答案 为C。

-10-9

最小的分子是H2了,其直径接近于两个氢原子的直径和,大概在10-10m级别,就是0.1纳米,一般用纳米表示,1nm=10-9m

-10-9

大多数分子的大小在10~10m之间。

4.固体、液体、气体都由分子组成,它们的物理性质不同的原因,以下说法不正确的是()。

A.大小不同 B.距离不同 C.结构不同 D.种类不同 答案为D。 固体,液体,气体,之所以性质不同,是因为分子或原子组成物质时的结构不同.结构决定性质 1:分子间的距离不同 2:分子的结构不同 3:分子大小不同 4:特殊分子间作用力(氢键) 例如当水的分子间距变大时就成为了水蒸气, 而变小则成为了冰

5.古人认为,原子是不可再分的。关于这个猜想,应如何修正()。

A.可以再分为原子核找和电子 B.可以再分为质子和电 C.可以再分为中子和电子 D.可以再分为质子、中子和电子

答案为D。

现代科学已经证实,分子可分,原子也可分,比原子小的微粒还可再分,现已从实验角度证实了几种夸克的存在.这与辨证法是相符的。

化学反应中,原子不能再分,化学反应即原子的重新组合。

原子不可再分的论点,是十七世界经典物理学的支柱理论之一,现在早已被科学实验推翻了。 原子是可以再分的,中国古代先贤早就认识到了这个层面。 原子 原子核 质子 中子 电子 二、质量 1.在宇宙飞船中,物体处于失重状态。如果把物体从地面带到月球上、带到宇宙飞船中,这个 图11.2-3 从地球带到太空的食品,质量变了吗? A.变大 B.变小 C.不变 D.无法确定

答案为C。

质量是物体本身的性质,与物体所处的环境无关,与是否受引力无关。

2.如何称出一个大头针的质量?说出你的测量方法。(主观题)

积累法:称100枚大头针的质量M,然后除以100,即一枚大头针的质量m为:m?

3. 一块质量为 100 g 的冰熔化成水后,它的质量为(A)。

A.仍是100 g; B. 大于 100 g; C.小于100 g。 D.无法确定 质量是物体所含物质的多少。是物体本身的一种属性,不会因状态的改变而改变。

M 100 4. 某同学用天平测量一块金属的质量时,使用了 3 个砝码,其中有 1 个 100 g、1 个 50 g、1 个 20 g,游码在标尺上的位置如图 11.2-4 所示。这块金属的质量是()。

图11.2-4

A.170.32g B.169.68 C.170.30g D.169.70g 解题思路:

天平的使用及读数。左物右砝,物质的质量等于砝码质量加上游码的刻度。

5.有些商店里使用一种台秤(图11.2-5),它的工作原理与天平相同,不过两臂长度不等。 这种台秤的哪两部分相当于天平的两个盘?什么相当于天平的砝码、游码?怎样判定它的横梁是否平衡?它的平衡螺母在什么位置?怎样调整才能使横梁平衡?(主观题)

图11.2-5 这种台秤的工作原理与天平相同

参考答案:秤盘和砝码盘相当于天平的两个盘;槽码和游码相当于天平的砝码和游码;当秤杆的右端不靠上也不靠下时天平的横梁平衡;平衡螺母在秤盘下端;左右移动游码,都不行就加减砝码,再移动游码。

三、密度

1. 一个澡盆大致是长方体,长、宽、高分别约为 1.2 m、0.5 m、0.3 m,最多能装()千克的水。

A.5.5×104 B.1.8×102 C.1.8×10-4 D.1.8×103

提示:先算出澡盆的体积V,质量等于密度乘以体积m=ρ×V

解题思路:已知:?水=1.0?10kg/m,长1.2m,宽0.5m,高0.3m。求:V,m。 解:V=长×宽×高=1.2×0.5×0.3=0.18m3根据密度公式:??3

3

3

2

33m?m??V,代入数值,有 V2

m=1.0×10kg/m×0.18m=1.8×10kg 答:最多能装1.8×10kg的水。

2. 现在流通的 1角硬币,看上去好像是铝制的。请你想办法测量一下它的密度。它真是铝制的吗?写出你选用的实验器材、实验方法,你所采用的实验步骤。(主观题) 参考答案:

实验器材:天平一台,烧杯一只,水,1角的硬币10个(新的)

实验方法:用天平称出10个硬币的质量m,在盛水的烧杯中测出10个硬币的体积V。根据ρ=m÷V计算出1角的硬币的密

度,将之与铝的密度进行比较。 实验步骤:①用天平称出10个硬币的质量m,多做几次求平均值m。

②在烧杯中盛入适量的水,记下此时水的体积V1,放入10个1角的硬币,记下此时的体积V2。重复几次。 ③硬币的体积V=V2-V1,分别求出步骤②中每次的V,再求平均值V。

④根据密度公式:ρ=m÷V计算出1角的硬币的密度,将之与铝的密度进行比较,如果两者相等,即1角硬币为

铝质。

同理:5角、1元的硬币也用此法来检验 提示:密度公式?=m33

,铝的密度为2.7×10kg/m V 3.一个容积为2.5L的塑料瓶,用它装水,最多装多少千克?用它装汽油呢?(1 L=1 dm3)

5555

A.2.5;2.84×10 B.4×10;1.775 C.4×10;2.84×10 D.2.5;1.775 已知:V=2.5L=2.5dm=2.5×10m,ρ

3

-3

3

=1.0×103kg/m3 ρ

汽油

=0.71×103kg/m3。

求:m水,m汽油。

m解:根据?=?m??V。 m水=ρ水V=1.0×103kg/m3×2.5×10-3m3=2.5kg;m汽油=ρ

V×10-3m3=1.775kg。答:用它装水,最多装2.5千克?用它装汽油能装1.775千克。

汽油

×V=0.71×103kg/m3×2.5

4. 算一算你们教室里空气的质量有多少()。测出教室的长a=8m、宽b=5m、高c=4m。

535

A.2.064×10克 B.8.0625×10千克 C.8.0625千克 D.2.064×10千克

33

已知:教室的长a=8m、宽b=5m、高c=4m,教室的长为8m、宽为5m、高为4m,空气的密度ρ=1.29×10kg/m。

m?m??VV3

求:V,m解:V=abc=8×5×4=160m 根据 =1.29?103kg/m3?160m3答:教室里空气的质量有2.064×105千克。

?? =2.064?105kg5. 人体的密度跟水的密度差不多,根据你的质量估一下中学生的身体的体积。(中学生的体重约为50kg) A、5立方分米 B、50立方分米 C、0.5立方米 D、5.0立方米 V=m÷ρ由?=mm?V=,(?人??水?1.0?103kg/m3)。 V?

6. 一块长方形的均匀铝箔,用天平和尺能不能求出它的厚度? 如果能,说出你的办法。(主观题) 参考答案:(1)用调节好的天平测出铝箔的质量m。(2)由公式V=m/ρ 计算出铝箔的体积。

(3)用刻度尺量出铝箔的长a、宽b,计算出铝箔的面积s=ab。

(4)由h=V/s =m/(ρab)求出铝箔的厚度。

四、测量物质的密度

1. 下表列出了几种金属的密度、熔点、导热性能及导电性能等物理特性。研究表中的数据,你有什么新的发现?

1.全球年产量越低,市场价格越高 2.导热性能强的,导电性能也强

2. 综合考虑下表中各方面的因素,通过小组讨论,回答以下问题。不仅要阐明你的观 点,还要说清楚理由。

(1) 哪两种金属的导电性能好?银。在你认为导电性能好的金属中,哪种更适宜做导线?铜(便宜且熔点高) (2) 哪一种金属的导热性能好?银。生活中常用的各种锅是用什么金属做的?铁锅、铝锅、砂锅。为什么人们炒菜时宁愿用铁锅而不愿用铝锅?钢铁的熔点高

(3) 哪一种金属的密度最小?铝。生活中什么地方使用这种金属?综合评价为什么使用它。

铝可以从其它氧化物中置换金属(铝热法)。其合金质轻而坚韧,是制造飞机、火箭、汽车的结构材料。纯铝大量用于电缆。广泛用来制作日用器皿。 铝合金窗,轻,不会生锈

铝的导电性仅次于银、铜,也做导线 五、密度与社会生活

1.1cm的冰熔化成水后,质量是多少?体积是多少?

A.0.9g,0.9cm B.0.9kg,0.9cm C.0.9kg,0.9m D.0.9g,0.9m

3

3

3

3

3

冰融化成水后,质量是不会变的(即m冰=m水) 由题意可得,m冰=v冰×ρ冰=1cm3×0.9g/cm3=0.9g v水=m水÷ρ水=0.9g÷1g/cm3=0.9cm3 所以水的质量是0.9g,体积是0.9cm3

2. 一个瓶子能盛1kg水,用这个瓶子能盛多少质量的食用植物油?A.11.1kg B.9kg C.1.11kg D.0.9kg

提示: 由密度公式??m进行计算 已知:m水=1kg,ρV水=1.0×10kg/m,ρ植=0.9×10kg/m。求:m植。解:

3333

?植?m植V?m植m植?水??m水m水?水?植m水0.9?103kg/m3?1kgm植??答:用这个瓶子能盛0.9kg的食用植物油。

?水1.0?103kg/m3 ?0.9kg 3. 建筑工地需用沙石400m,可用载重4t的卡车运送,需运多少次?(ρ沙=2.6×10kg/m) A.26 B.260 C.2600 D.26000

已知:V沙=400m,ρ沙=2.6×10kg/m,m1=4t=4000kg。

3

3

3

3

3

3

m沙1.04?106kg求:m沙,次数N。解:m沙=ρ沙V沙=2.6×10kg/m×400m=1.04×10kg; N===260(次)

m14000kg3

3

3

6

答:需要运260次。

4. 建成后的长江三峡水库的容量约为3.93 × 10 m, 这个水库的蓄水量是多少吨? A.3.93×10 B.3.93×10 C.3.93×10 D.3.93×10

已知:V=3.93 × 1011 m3,ρ=1.0×103kg/m。求:m。解:由ρ=m/V推出m=ρV=1.0×10kg/m3×3.93 × 10 m3

=3.93×10kg=3.93×10t答:这个水库的蓄水量是3.93×10吨。

5. 根据气体的密度随温度变化而变化的现象,试分析房间里的暖气一般都安装在窗户下面的道理。(主观题)

提示:冷空气密度大,下沉;热空气密度小,上浮。窗户阻挡冷空气进入的能力明显小于墙体,因此大部分冷空气

14

11

11

3

11

14

5

11

8

11

3

肯定是从窗户进入的。而冷空气的密度大于热空气,会自然向下流动。这时,在窗户下面的暖气散发出来

的热气会第一时间接触冷空气,并进而在室内形成从窗下到顶棚再到窗户对面的墙壁,再从地面回到窗下的空气环流。由此,最大限度的利用暖气散发的热量,给室内空气加热。

第十二章 运动和力

一、运动的描述

1.以火车头、车厢的坐椅、乘客、路边的树木、房屋为参照物填空:在平稳行驶的列车中,放在行李架上的物品相对于 是静止的,相对于 是运动的。(填空题) 答案:以火车头、车厢的坐椅、乘客~路边的树木、房屋。提示:参照物是假定静止不动的选作参照的物体。物体的运动与静止与参照物的选取有关。

2.坐在逆水行驶的船中的乘客,我们说他静止是以下列哪些物体为参照物的? A.河岸上的树; B.船舱; C.迎面驶来的船; D.河水。

3.看电视转播的百米赛跑时,我们常常感觉运动员跑得很快,但实际上他们始终处于屏

幕上。这是为什么?摄像机(镜头)与运动员以同样的速度前进。而地面在向后以运动员的速度向后运动,也即相对于镜头向后运动。电视机的屏幕也就是我们的镜头,是不动的,所以地面在向后运动。

4.我国自1984年4月8日发射第一颗地球同步通信卫星以来,已经陆续发射了多颗这类通信卫星。同步卫星虽然绕地心转动,但是地球上的人却觉得它在空中静止不动,因为()。它绕地心转动一周大约需要的时间为()。 A.卫星和地球有相同的速度。24小时。 B.卫星和人有相同的速度。24小时。

C.卫星和人有相同的速度。12小时。 D.卫星和地球有相同的速度。12小时。 二、运动的快慢

1.上海磁悬浮列车的速度可达423 km/h,大约是普通列车的多少倍? A.2~4 B.1~5 C.2~10 D.2~8 普通列车的速度大概为100km/h至180km/h。

目前铁路局开行的普通列车大致有这么几种速度级别: 80km/h:普通货列

100km/h:货列及老式22型旅客列车(50年代的绿皮车)——普慢

120km/h:快速货列、行包车、22/22B/25B(绿皮车)、24/25A/25G(红皮车)、S25B(双层空调普通车)——普快、快速

140km/h:25K(蓝皮车)、S25K(双层特快)——特快

160km/h:25T(白皮车)、BSP(庞巴迪)、行邮特快专递——直达特快 200km/h:CRH1型动车组、CRH5型动车组、部分国产动车组 250km/h:CRH2A/B/E型动车组

350km/h:CRH2C型动车组、CRH3型动车组

2.根据图12.2-5的列车时刻表,计算列车从襄樊到丹江运行的平均速度,以及从朱坡到老河口运行的平均速度。

图 12.2-5 列车时 刻表

A.32.1km/h;31.7km/h B. 31.7km/h;31.7km/h C.31.7km/h;3.21km/h D. 31.7km/h;32.1km/h 已知:襄樊到丹江里程为103公里=103km,用时(08:43~11:58)3小时15分=3.25小时;从朱坡到老河口里程为76-39=36公里=36km,用时(10:05~11:12)1小时7分≈1.12小时。 求:从襄樊到丹江的平均速度v1,从朱坡到老河口的平均速度v2。 解:由速度公式:v?S,有 t①从襄樊到丹江的平均速度v1?S1103km??31.7km/h t13.25hS236km??32.1km/h。 t21.12h②从朱坡到老河口的平均速度v2?

答: 列车从襄樊到丹江运行的平均速度为31.7km/h,以及从朱坡到老河口运行的平均速度为32.1km/h。

3.在公路旁每隔1 km就立着一个里程碑。利用里程碑如何估测自行车的速度?

自行车通过一个里程碑时开始计时t1,到达下一个里程碑时计时t2,时间t=t2-t1;里程为S=1km=1000m。根据速度公式:

v?

s, t算出自行车的速度。

4.地面上立一个杆子,在阳光下测量杆顶的影移动的速度。在这项活动中,除了速度的测量方法外,你还学到了哪些新的知识?发现了几个新的问题?

如果仅仅从物理理论知识上来考虑的话,只有一点,由于光的直线传播,光源(太阳)移动,杆子的影子也移动

题目既然这样问,我个人认为,可以从物理活动的探究环节上去考虑:敢于提问,合理猜想,设计实验,记录现象和数据,分析归纳,讨论结论

1.太阳在一天中不断升高,直至中午,达到最高,之后便渐渐下降 2.可以知道现在是什么时间 3.光是沿直线传播的 4.太阳升高的速度

----------影子只有一个,是因为杆不透明,光不能穿过,而光是沿直线传播的。 --------在这里,有相似三角形的知识,光的直线传播知识,还有“微元法”....

--------能发现影子的边缘“不清晰”(光的衍射)、杆子不能太细(太细,影子就模糊了)

5 . 一艘潜艇静止在水面下。当潜艇发现正前方5 km处有一艘航空母舰正以30 km/h的速度向潜艇驶来时,马上向航母发射了一枚速度为110 km/h的鱼雷,多长时间后鱼雷可能命中航母? 已知:S=5km,v1=30km/h,v2=110km/h。 求: 时间t。

解: 根据s?vt,推出t?ss。t? vv1?v2t? =由题意

sv1?v25km30km/h?110km/h 55?3600 =h=s140140 ?12.86s答:12.86s后鱼雷可能命中航母。

三、长度、时间及其测量

1.许多石英电子手表具有停表的功能。通过反复尝试学会使用这个功能。

图 12.3-6 多功能电 子表

,(1)数字钟,要求从00:00:00:00点计到23:59:59:99(2)数字跑表(3)调整时间 (4)闹钟设置,可以设置3个闹钟,闹钟时间到了后会提醒,提醒时间持续20秒,如果此时按A键,则该闹钟解除提醒,如果按住B键,闹钟暂停提醒,但是3分钟后重复提醒,这样连续三次。如果闹钟响时没有按键,则响完20秒之后暂停,然后同样3分钟后重新提醒,连续三次。(5)日期设置。可以设置当前的日期,比如2009年08月28日。

2.在一条长绳的一端系一个小铁块就做成了一个摆。测出它摆动一个来回所用的时间。怎样能测得更准确?你能做一个周期为1s的摆吗?

图 12.3-7 摆能测定时 间 吗?

测摆动50次或者更多次用的时间,求平均值。次数越多越精确。最好是从最低处开始计时,因为那时候速度最大,时间短。根据单摆的周期公式T?2?L,求出L=0.25m。 g

3.各组同学之间比一比,怎样才能更精确地测量硬币的直径、硬币的周长、一页纸的厚度、铜丝的直径?你能想出多少种测量硬币周长的方法?

滚动法: 解法1:

①在一元硬币的周长上任意一点作上记号; ②将记号对准刻度尺零刻度,沿刻度尺滚动一周; ③记录此时记号对准的刻度l ④一元硬币周长为l

解法2:①将一根细绳绕一元硬币周长一圈,在起点、终点作上记号; ②用刻度尺量出细线记号间的长度l ③一元硬币周长为l

测量直径法: 解法3:

①将两个三角尺紧紧夹住一元硬币,将刻度尺有刻度的一面紧贴一元硬币下方; ②量出一元硬币直径d ③一元硬币周长L=πd

积累法:测出1000页纸的厚度L,1页纸的厚度为l=L/1000。

环绕法:将铜丝紧密环绕在粗细均匀的杆上,绕50或100圈,测出其长度L, 铜丝的直径=L。 圈数

4.用宽约2 cm的牛皮纸条,自制量程为2 m、分度值为1 cm的卷尺。用这个卷尺测量家里某个人的身高。起床后和临睡前各测一次,你会发现()。

A.起床后稍高一些 B.临睡前稍高一些 C.一样高 D.无法确定

起床后的身高要比临睡前的略高,因为人在活动一天之后,脊柱之间的微小空隙会因重力的作用而被压缩,使得身高略为

减小

早上起床,,由于晚上休息好了。。骨骼间的间隙扩张开了。身高自然就高一点了。一般高1-3CM都是正常的。

5.联系电流表、温度计等测量工具的用法,总结一下,使用刻度尺时容易出现哪些错误?哪些做法会引起较大的误差?

视线没有与读数平面垂直、未估读都是常见的错误。刻度尺放斜,零刻度线没对齐都会引起误差

四、力

1.举出与课本中不同的例子,说明力的作用效果与力的大小、方向、作用点都有关系。不正确的 A.停车时乘客会向前倾。

B.用2N的力提不起1kg的物体,而用10N的力则可以。

C.同一物体作用于它的不同位置效果不同。

D.同一物体竖直向上提和斜秘上提的效果不一样。 比如关窗时:

在同样的位置施加力,力越大效果越明显,说明力的作用效果与力的大小有关系。

在同样的位置施加向里与向外的力,窗的运动情况是不一样的。说明力的作用效果与力的方向有关。

在不同的位置关窗 (即力的作用点不一样),让窗关上同样的程度需要的力也不一样,说明力的作用效果还与作用点有关。

2.踢球时,对球施力的物体是 ,这时 也受到球的作用力。 答案:脚;脚。

3.用手拍桌面,手会感到痛,这是因为 。 力的作用是相互的。

4.磁铁能够吸引铁钉,铁钉也能够吸引磁铁吗? 能。

提示:

5.用示意图表示被马拉动的车辆(假设马向右拉)受到的力。C

FNA.fF拉B.fF拉mgFNC.fF拉D.fmgmg

车受的力有重力mg、路面的支持力FN、由于路面不光滑,所以有摩擦力f、马的拉力F拉

五、牛顿第一定律 (没有内容) 六、二力平衡

1.跳远运动员在起跳前助跑有什么好处?试一试。你能说明理由吗?

助跑是为了提速,人由于惯性在起跳时保持运动的速度,跳的最大高度一样,水平位移就更远,即跳得更远。 提示:

人跳起的最大高度一定,也即起跳到落地所用的时间一样,而相同时间内速度越大,路程越远。

hS1hS2

2.生活中还有哪些利用惯性的例子?哪些情况下要注意防止惯性带来的伤害或损失? 答案不唯一

1、利用惯性:

①用力拍打衣服,可以把衣服上的尘土拍掉;

②用铁锹往车上装上时,土会沿着铁锹运动的方向抛到车上。

③锤头松了,把锤柄的一端往固定物上撞几下,锤头就紧紧地套在锤柄上。 ④运动员起跳后还要保持原来的速度继续前进,以增大跳远的距离。 2、防止惯性的危害 ①对机动车辆的行驶限速。

②小型客车司机和前排乘客要系安全带。 ③禁止超重。

④公交车上要求乘客拉好扶手。

3.在平直公路上匀速行驶的汽车(图12.6-5)受到几对平衡力的作用?为什么说它们是互相平衡的?在乙图上画出汽车受力的示意图。

甲 乙

图 12.6-5

FNF拉fmg

两对平衡力,它们大小相等,方向相反,作用有同一物体上。

4.某人沿水平方向用20N的力推一辆车匀速向西运动,车受到的阻力的大小是 N,方向向 。 A.等于20N,向东 B.等于20N,向西 C.小于20N,向东 D.小于20N,向西 5.在图12.6-6中,哪些物体受到的两个力是彼此平衡的?

A.甲乙丙 B.甲乙丙丁 C.甲乙丁 D.甲丙丁 提示:

二力平衡的条件:二力大小相等,方向相反,作用在同一直线上。

第十三章 力和机械

一、弹力 弹簧测力计

1.用手捏一个厚玻璃瓶,玻璃瓶会发生弹性形变吗?图13.1-5的实验可以帮助你回答这个问题。轻按桌面能使桌面发

生弹性形变吗?自己设计一个实验进行检验。

A.不会。能。B.会。不能。C.不会。不能。D.会。能。 提示:

用手捏厚玻璃瓶时,会看见细玻璃管内的液柱上升。

2.用手拉测力计的挂钩,使指针指到1N、5N、10N,感受一下1N、5N、10N的力。并分别画出力的图示正确的是()。

力的图示就是将力的三要素来具体地表示力。

3.从家中带来各种商用弹簧秤,同学之间交流它们的用法。怎样判断谁的秤更准确?

1.观察其量程及分度值

2.使用弹簧秤测力前应先进行调零,使指针正对零刻度线,并注意弹簧秤的测量范围和最小刻度值。 3.测力时注意使弹簧秤的轴线与被测力的作用线一致,指针不与秤的外壳摩擦。

4.读数时,视线应正对刻度面。

提示:拉力超过弹簧秤的测量范围,弹簧秤可能会被毁坏。

4.一个弹簧测力计用的时间久了后,常常不能准确地测量力。试分析其中的原因。 A.弹簧测力计的弹簧发生了微小的塑性形变 B.弹簧测力计表盘被磨损了 C.对弹簧测力计的操作方法不正确 D.以上三种情况都有可能 提示:

弹簧测力计的原理:弹簧的伸长量与它所受到的拉力成正比。

二、重力

1.一个南瓜的重量是30 N,它的质量是多少?

A.3kg B.300kg C.3.06kg D.294kg 已知:G=30N,g=9.8N/kg。 求:m。

解:由G=mg,得

m?G30N?g9.8N/kg ?3.06kg答:它的质量是3.06kg。

2.月球对它表面附近的物体也有引力,这个力大约是地球对地面附近同一物体引力的的宇航员,在月球上重约多少牛顿?

A.882 B.147 C.900 D.150 提示:

由题意,6×G月=G地。 已知:m?90kg,G月?1。一个连同随身装备共90 kg61G。 6地求:G月。

解:G地=mg=90kg×9.8N/kg=882N;

G月? 11G地??882N?147N。 66答:在月球上重约147牛顿。

3.利用三角尺及其他物品,测量地面或桌面是否水平。

将三角尺两直角边的其中一边紧靠桌面或地面,用细线拴一小球,用手提着线的一端悬于空中,若细线与三角尺的竖直的直角边重合,则桌面或地面水平。

4.一个桥头立着如图1 3 . 2 -1 0 所示的限重标志牌。这座桥面受到的压力超过多少时,就可能发生危险?

图 13.2-10

A.1.5×105N B.1.53×103N C.1.47×105N D.1.5×103N

提示:

桥面受到的压力也就是桥上物体受到的重力。由题意,m=15t=1.5×104kg,在没有特别提示的情况下,g取9.8N/kg,

F=G=mg

=1.5×104kg×9.8N/kg =1.47×105N

三、摩擦力

1.自行车刹车时,用力越大就停得越快,这是为什么? A.用力时正压力增大 B.用力时接触面积较大 C.用力时动摩擦因素增大 D.用力时接触面变粗糙了 提示:

影响摩擦力大小的因素有:接触面的光滑程度,正压力等。

2.自行车锁由于受到雨淋,不好用了。什么办法可以让锁变得好用? A.加点水 B.加点油 C.加点液体胶 D.加点铁粉 提示:

自行车锁由于受到雨淋,不好用了是由于铁在潮湿的空气中被氧化了(初三化学),生成三氧化二铁。使得锁孔表面变得不光滑了。油不仅能除去铁锈,还能起保护膜的作用。

3.观察自行车,看看自行车上哪些地方的设计是为了增大摩擦,哪些地方的设计是为了减小摩擦。自行车上有几处用到滚动轴承?

车轮、车胶、踏板上的凸纹是为了增大摩擦 车型流畅、给车的链条,飞轮上油是为了减少摩擦 自行车有4个地方用滚动轴承:万阻、前轴、中轴、后轴

1、普通的车子有:前叉碗组一处(两个轴承),前花鼓一处(两个轴承),后花鼓一处(四个轴承),塔轮一处(一个轴承),中轴一处(两个轴承),脚踏一处(四个轴承),共六处(15个轴承)

2、后减震车(不是四连杆)的车子需在普的车子上加上两处(六个轴承) 前后三角连接一处(两个轴承),避震器一处(四个轴承)共八处(21个轴承)

3、后减震四连杆车子需在后减震车(不是四连杆)的车子的基础上加上四处(八个轴承)连接片两处(四个轴承),立叉一处(两个轴承)平叉一处(两个轴承)共12处(29个轴承)

后减震四连杆车子

4.科学作文:没有摩擦的世界。

四、杠杆

1.当自行车两个脚踏板转到什么位置时,用力蹬下的效果最好?为什么? A.两个脚踏板转到与地面成30° B.两个脚踏板转到与地面成60° C.两个脚踏板转到与地面成90° D.两个脚踏板转到与地面成45°

踩自行车时,两脚是斜向下大约45°踩的

两个脚踏板在一条线上,与地面成45度角的时候,双脚用力蹬下去,此时力度最佳。 因为此时力臂变大,用力不变的话,产生的转矩肯定会加大。

2.各式各样的剪刀都是一对对的杠杆。在图13.4-9中,哪些是省力杠杆,哪些是费力杠杆?要剪开较硬的物体,应该使用哪种剪刀?剪纸或布时,应使用哪种剪刀?修剪树枝时,应使用哪种剪刀?为什么?

图 13.4-9 各种剪刀

1、2、4为费力剪刀;3、5为省力剪刀;剪硬物用省力剪刀3、5;剪纸或布可用1、2、4; 提示:

由其形状可以判断。由杠杆平衡原理:动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂,知动力臂小于阻力臂的都属于费力的。不过可以省距离。

3.标出图13.4-10中各种杠杆工作时的支点、动力和动力臂、阻力和阻力臂。(简易图)

图 13.4-10 标出支点、动力 、动力臂、阻力、阻力臂。

F动F阻 F动ooL阻L阻 F阻 L动L动F阻 F动甲 乙

其中,动力臂为支点O到动力作用线的距离;阻力臂为阻力作用到支点的距离。

4.指甲剪上有几个杠杆?分别是省力杠杆还是费力杠杆? A.一个,是动力杠杆

B.三个;一个是动力杠杆,二个是费力杠杆 C.二个;一个是动力杠杆,一个是费力杠杆 D.三个;二个是动力杠杆,一个是费力杠杆

五、其他简单机械

1.物体重1000N,如果用一个定滑轮提起它,需要用多大的力?如果用一个动滑轮提起它,又要用多大的力?摩擦及滑轮自重)

A.1000N;1000N B.1000N;500N C.500N;1000N D.2000N;1000N

2.仔细观察自行车,看看它上面有几种简单机械,并分别说明它们各起到了什么作用。 车把:轮轴——变形杠杆——省力 控制方向 踏板:轮轴——变形杠杆——省力 产生动力 前闸、后闸:——杠杆——省力 控制行车

后轮:轮轴——变形杠杆——费力 主动轮

3.解释图13.5-1的科学漫画。 一个人要拉起比他体重大的重物,用定滑轮行吗?应该怎么办?

(不计

图13.5-1有什么科学道理

定滑轮属于等臂杠杆,不省力也不省距离。图中前者体重较重物的大,后者则小于重物,所以他滑到定滑轮上了。一个人要拉起比他体重大的重物,不能用定滑轮。应该用动滑轮或滑轮组。

4.利用斜面可以省力,请你推测,使用什么样的斜面省力更多些?设计实验检验你的想法是否正确。

意思是抬高物体,利用斜面可以省力吧? 猜想:使用角度足够小的斜面可以省力。 器材:弹簧拉力计,重物。木版多块。光滑斜面。

步骤:重物挂上拉力计,在斜面与地面交界处旁边垫一块木版,斜面伸出足够长,可以达到某一高度,用弹簧拉力计拉着移动,记下示数。

在在斜面与地面交界处旁边垫多块木版,使斜面直接达到某一高度,用弹簧拉力计拉着移动,记下示数。 比较示数:

得出结论:使用角度足够小的斜面可以省力。

5.科学作文:查阅人类使用机械的相关资料,写一篇“新机械的畅想”小论文。

第十四章 压强和浮力

一、压强

1.估测你站立时对地面的压强。 先估计你的体重,它的大小等于你对地面的压力。再测量你站立时鞋底和地面的接触面积,为简单起见,假设双脚站在松软土地上,整个鞋印范围全部和土地接触(图14.1-7)。测量时,在方格纸上画出鞋底边缘的轮廓,看鞋底范围内占有多少个方格(不满一格时,凡大于半格的都算一格,小于半格的都不算),再乘以每一方格的面积。

根据得到的数据,计算你对地面的压强。

体重:()kg;一小格的面积s1=1㎝2=1×10-4㎡;每只脚所占的格数n=()格;脚的面积S=(n×s1)㎡;

FG人对地面的压强:p??,算出P的大小。

SS

S=2×100×10-4㎡=2×10-2㎡, 压强

P?FG?SS560N

2?10?2m2 ?2.8?104Pa ?

2. 解释下列现象。

锯、剪刀、斧头等,用过一段时间就要磨一磨,为什么?背书包为什么要用扁而宽的带,而不用细绳?啄木鸟有个细长而坚硬的尖喙,这对它的生存为什么特别重要?假如尖喙变钝了,它还能成为“森林医生”吗?

锯、剪刀、斧头等,用过一段时间就要磨一磨,是因为用久了其受力面积变大了,当受力一样时压强减小,不利于发挥其其功能。

背书包要用扁而宽的带,而不用细绳,是因为用扁而宽的带时受力面积变大,压强变小,感觉舒适。

啄木鸟有个细长而坚硬的尖喙,这对它的生存特别重要。是因为啄木鸟以树木中的昆虫为食,它必须用尖喙把树挖开才能吃到虫子,那么尖喙长得细,喙树时受力面积小,即压强大,便于喙树;长得坚硬,是因为树森木的质地较硬,为了适应环境,它长了坚硬的尖喙。

如果尖喙变钝,不利于它捕食树木中的昆虫,它就不可能是“森林多医生”了。

3.骆驼的体重比马大不了一倍,而它的脚掌面积是马蹄子的三倍。 这为“沙漠之舟”提供了什么有利条件? 增大受力面积,减小压强, F p? S 压强代表 压力的 作用效果。 算出压强 比较大小 就可以知道其受力的作用效果了。 在沙漠种 骆驼自然就可以比马走得轻松点,不会轻易陷进松软的沙子中。 4.坦克越过壕沟时,有一个简便办法:坦克上备有气袋,遇到壕沟时把气袋放下去,给气袋充气后,

坦克通过壕沟就像走平地一样。设坦克的质量为4×104 kg,履带着地面积为5㎡。当坦克的前一半履带压在气袋上时,坦克对气袋的压强是多大 (设坦克前后是对称的)?

A.3.97×104Pa B.7.84×104Pa C.1.568×105Pa D.8×104Pa 解:由题意 11G?mg221S=S总21mgF2P==S1S2总mg =S总F?4?104?9.8N/kg =5m2 =7.84?104Pa 答:坦克对气袋的压强是7.84×104Pa 解析:坦克的前一半履带压在气袋上时,这是干扰条件,此时作用在气袋的压力是重力的一半,受力面积也是总面积的一样,所以压强不变. 5.如图14.1-8,一个不漏气的薄塑料袋平放在桌面上,一根饮料吸管插在袋口边缘,把袋口折几折后用胶带封住,使塑料袋口不漏气。把两块正方形硬纸板相隔一定距离平放在塑料袋上,大纸板的边长是小纸板的两倍。在大纸板上放两个1元的硬币,在小纸板上放一个1元的硬币,然后用嘴慢慢向吸管吹气。 请你判断:哪一个纸板会首先被塑料袋 “抬”起来?做实验来检验你的判断。

如果要使两个硬纸板同时被举高,请你计算:这两个硬纸板上的硬币数目应满足什么条件?做实验来检验你的计算。

A.大纸板 B.小纸板 C.同时被抬起 D.无法确定

提示:向薄塑料袋吹气时,大小纸板受到的压强一样,P1=P2;大纸板上的硬币质量为小纸板上硬币质量的2

F倍,m1=2m2;大纸板的面积是小纸板的4倍,S1=4S2;由压强公式:P=?F=PS

SF1=P1S1=P2×4S2=4P2S2,F2=P2S2。 即F1=4F2

所以要使大小纸板同时被抬起,则保证大小纸板质量不计,大纸板上的硬币个数为小纸板上的4倍。

二、液体的压强

1. 一个空的塑料药瓶,瓶口扎上橡皮膜,竖直地浸入水中,一次瓶口朝上,一次瓶口朝下,这两次药

瓶在水里的位置相同(图 14.2-11)。为什么每次橡皮膜都向内凹?为什么橡皮膜在下端时比在上端时凹进得更多?

塑料瓶浸在液体中,则受到液体的压强作用,所以橡皮膜向内凹。因为液体的压强与其深度有关,深度越深,压强越大。

2. 图 14.2-12 的两个容器中盛同种相同质量的液体,哪个容器底受到的压强大?

A.甲 B.乙 C.一样大 D.无法确定 提示:

液体的压强与深度有关,成正比关系。

3. 潜到海面下 50 m 的潜水员,受到的海水压强是多大? A.5.0×103Pa B.5.0×105Pa C.4.9×103Pa D.4.9×105Pa

已知:ρ人=ρ水=1.0×103kg/m3,g=9.8N/kg,h=50m。 求:P

解:根据公式:P=ρgh=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×50m=4.9×105Pa 答:受到的海水压强是4.9×105Pa

4. 刘家峡水电站的水库大坝高 147 m,当水库水位为 130 m 时,坝底受到的水的压强是多大? A.1.3×106Pa B.1.47×106Pa C.1.4406×106Pa D.1.274×106Pa

已知:ρ=1.0×103kg/m3,g=9.8N/kg,h=130m。 求:P。

解:由液体压强公式:P=ρgh=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×130m=1.274×106Pa 答:坝底受到的水的压强是1.274×106Pa。

三、大气压强

1.人血压的正常值(收缩压和舒张压)大约是标准大气压的多少分之一?自己查找资料进行估算。

2.高压:心脏收缩时产生的最高压力称为收缩压,也就是大家所说的高压;

3.低压:心脏舒张时血压降至最低,称为舒张压,也就是低压。

4.正常血压: 正常成人:〈140/90mmHg

5.高血压:高血压病人:>=〈140/90mmHg

6.临界高血压:临界高血压病人:140-160/90-95mmHg

7.高血压症收缩压高于140mmHg或舒张压高于90mmHg的,均可称为高血压症。

8.低血压:低血压通常指血压低于90/60mmhg,有许多健康人的均低于此,但如果出现低血压症状时应就医。

我国健康青少年在安静状态下的收缩压为13.3—16.0KPa(100-120mmHg),舒张压为8.1—10.6kPa(60-80mmHg)。

而标准大气压为760mmHg,粗略计算,收缩压应该是标准大气压的13.15%—15.78%,即 (11?) 7.66.33?舒张压是标准大气压的7.89%—10.52%,即

11(?) 12.679.5

2.在德国马德堡市的广场上,1654年曾经做过一个著名的马德堡半球实验。把两个半径约20 cm的铜制空心半球合在一起,抽去里面的空气,用两支马队向相反的方向拉两个半球。如果平均一对马(左右各1

3

匹)能产生的拉力是1.6×10N,估计要用多少匹马才能把这两个球拉开?计算时可以把半球看成一个圆盘。

已知:R=20㎝=0.2m,F拉=1.6×103N,P=1.0×105Pa。 求:马的匹数n。 解:由题意,

F?P?2S?2P??R2 ?2?1.0?105?3.14?0.22 ?2.512?104N所以马的匹数 n?FF拉2.512?104N ? 1.6?103N ?15.7(匹)由于马的匹数不侧 出现小数,所以为16匹。

这里需要注意大气压在球面上的作用方向是垂直于受力点的,即受力方向是不定的,而这里马只能在水平方向上拉,所以只能算气压力在水平方向的分力,在计算中体现为压力仍用大气压,面积只用大圆的面积,因为是两个方向的拉力,所以面积要乘2.即 即

F?P?2S?2P??R2 ?2?1.0?105?3.14?0.22 ?2.512?104N所以马的匹数 n?FF拉2.512?104N ?31.6?10N ?15.7(匹)由于马的匹数不侧 出现小数,所以为16匹。

图 14.3-7 请你设计一方案,用压力锅进行马德堡半球的实验。(附件)

同学们在用压力锅做马德堡半球实验

3 . 小明在假期中要外出旅游半个月,他担心家里盆景中的水会因蒸发而干掉,于是用了一个塑料瓶装满水倒放在盆景中,瓶口刚刚被水浸没(如图14.3-8)。他这样做为什么能使盆景中的水位保持一定的高度?生活中还有哪些地方可以用到这种方法?

原理:大气压强

应用:牧场用的自动喟水器。

4.动手做本书八年级上册图0.1-10的实验,解释所看到的现象。

杯子被烫热后,里面的空气受热膨胀,此时将杯子扣在气球上,当气温恢复常温时,杯子内空气的体积没有减小,气压降低。由于存在气压差,气球被压进杯子内,吸住了杯子。

5.用气压计测量不同楼层的大气压,用列表或者作图的方法表示大气压随高度的变化规律。 提示:

高度越高,气压越低。

在海拔3000m以内,高度每升高10m,气压下降100Pa。

海拔高度10 20 30 40 50 60 /m 压强1.011 1.012 1.013 1.014 1.015 1.016 /105Pa

压强/105Pa1.0161.0151.0141.0131.0121.011102030405060高度/m

四、流体压强与流速的关系

1.在火车站或地铁站的站台上,离站台边缘1 m左右的地方标有一条安全线,人必须站在安全线以外的位置上候车。请分析,为什么当火车驶过时,如果人站在安全线以内,即使与车辆保持一定的距离,也是非常危险的()。

图 14.4-6 铁路站台上的安全线

C. 火车驶过时,空气流速较大,气压会减小,安全线外气压大于线内气压,大气压力会把人推向火车,容易发生事故 A. 离车越近,车的吸引力越大

B. 防止车上掉物品砸伤行人

C. 火车驶过时,空气流速较大,气压会减小,安全线外气压大于线内气压,大气压力会把人推向火车,容易发生事故

D. 以上说法都有道理 提示:

气体和液体的流速越大,气压越小。

2.把长10 cm左右的饮料吸管A插在盛水的杯子中,另一根吸管B 的管口贴靠在A 管的上端。往B 管中轻轻吹气,可以看到A 管中的水面上升(图14.4-7) 这是什么原因?

(附件) 如果用力吹气,A 管中的水将从管口流出,想一想,这时会有什么现象发生?试试看。这个现象有什么实用价值?

水从A管中流出的话,会跟着气流运动,也就是说,在B管出气的方向流动。回答第三个问题:这样的压差可以将水(流体)提升上来,用途很广,日常生活中可以见到的有:家用清洁剂的喷涂,香水的喷洒等(未解决)

这是流体力学中研究的一个基本现象,其规律也是流体力学中的一个基本规律。简单地说就是,流速越快,压力越小。现在回答第一个问题:由于B管中吹气,使得A管上方的气体流动加速,其气体流速高于周围气体的流动(高于液体面上气体的流速),所以A管上方的气压就低于液体面上的气压,要平衡这个压力差,A管中的水就上升,B管吹的速度越快,A管中水上升的越高。回答第二个问题:水从A管中流出的话,会跟着气流运动,也就是说,在B管出气的方向流动。回答第三个问题:这样的压差可以将水(流体)提升上来,用途很广,日常生活中可以见到的有:家用清洁剂的喷涂,香水的喷洒等,回家注意一下就是了。

图14.4-7 A 管中的水面为什么上升?

A.A管中的气压小于大气压 B.A管中的气压大于大气压

C.气体从杯中把水压到A管中 D.吹出气体温度高,使水受热膨胀

A管里的水面高度比杯子里的高 因为由于在A管上端吹气时 A管的表面形成气流 引起A管上的气压变小 而A管外的水面外的气压是等于大气压也就是没有变化 所以A管里的气压小于杯子外的气压 所以A管里的水面比杯子的水面高

3 .观察鸟类翅膀的形状,解释为什么鸟在空中展翅滑翔时不会坠落下来。

和机翼一样,上表面凸出,在飞行过程中,翅膀上表面的空气流动速度大于下表面,压强小于下表面。所以鸟儿不会下落。 4.当居室前后两面的窗子都打开时, “过堂风”会把居室侧面摆放的衣柜的门吹开,这是为什么?用硬纸做一个房屋模型,模拟这种现象。可以用侧室的“窗帘”代替衣柜的门。 A.空气具有吸引力 B.衣柜里有气流冲出来 C.中间气压较大 D.中间气压较小 因为当居室前后两面的窗子都打开时,“过堂风”从一窗进一窗出,中间空气流速大,而侧面空气流速较小或为0。则中间的气压小于侧面,所以衣柜的门被“打开”了。

五、浮力

1. 从日常生活和常见的自然现象中举两个例子说明浸入液体的物体受到浮力。 A.水里的石头,汤里的菜 B.海底的石头,漂浮的木块

C.木块浮在水面,舰艇在水里航行 D.木块浮在水面,沉没的“泰坦尼克”号 提示:

木块浮在水面,游在水里的鸭子,舰艇在水里航行。等等,都能直接从表面看得出有浮力的存在 2. 用什么实验可以证明在水中下沉的物体也受到水的浮力? 浮力的方向如何?

1.可以利用弹簧测力计,先测得G,再将物体挂在弹簧测力计上,浸入水中,得到测力计的示数F,F浮=G-F。即为浮力大小。

2.无论物体是什么状态,浮力方向都为竖直向上。

3. 一个重 1N 的物体,挂在弹簧测力计上,当物体浸没在水中时弹簧测力计的示数是0.87 N,这个物体受到的浮力是多少牛?

A.1N B.0.87N C.0.13N D.1.87N 提示:弹簧测力计的示数为合力,即物体的重力与浮力的差。

F浮G

4. 同样重的铁块甲和乙, 甲浸没在水中,乙浸没在煤油中,哪个铁块受到的浮力大? 为什么 ? A.甲,因为水的密度大于煤油的密度 B.乙,因为水的密度大于煤油的密度 C.一样大,因为甲乙所受重力大小相等 D.无法确定 提示:

浮力的计算公式:F浮=ρ液gV排

F水=ρ水gV排 F煤油=ρ煤油gV排

∵ρ水>ρ煤油 ∴F水>F煤油

5.动手做本书八年级上册图0.1-9中鸡蛋在自来水中下沉、在盐水中上浮的实验,解释所看到的现象。

鸡蛋的密度大于自来水的密度而小于食盐水的密度,ρ水<ρ蛋<ρ盐水①。 鸡蛋所受的重力G=ρ蛋V蛋g②;

在水中受到的浮力F水=ρ水g V排=ρ水g V蛋③; 在盐水中受到的浮力F盐=ρ水g V排=ρ水g V蛋④。 由①②③④,得F盐>G>F水。

所以鸡蛋在自来水中下沉、在盐水中上浮

3

6. 1783 年法国物理学家查理做成的世界上第一个氢气球,体积是 620 m。这个气球在地面附近受到的浮力有多大?(设地面附近气温是 0 °C,气压是标准大气压)

A. 7.8988×104N B.8.06×104N C.7.8988×103N D.8.06×103N

已知:ρ空=1.kg/m3,g=9.8N/kg,V=620m3。 求:F浮。

解:根据F浮=ρgV排

=1.3×9.8×620 =7.8988×104N ≈7.8988×104N

六、浮力的利用 1. 一个质量是50g的鸡蛋悬浮在盐水中不动时,它受到的浮力是 N。 (取g=10 N/kg) 0.5

2. 排水量为1000t的轮船在河水中航行,满载时船及所装货物共重 N,受到河水的浮力是

3

N。如果河水密度为1.0 ×103 kg/m3 ,船排开的河水的体积是 m。 (取g=10N/kg) A.1.0×107;1.0×107;1.0×106 B.1.0×107;1.0×107;1.0×103 C.1.0×107;1.0×106;1.0×103 D.1.0×107;1.0×107;1.0×106

提示:

阿基米德原理:浸在液体中的物体所受到的浮力,大小等于它排开的液体所受到的重力。公式:F浮=G排。 3. 一艘轮船从海里驶入河里,它受到的重力大小 ,它受到的浮力 ,它排开水的体积 。(填“变大”、“变小”或“不变”) 不变~不变~变大 提示:ρ海水>ρ河水。

根据阿基米德原理:浸在液体中的物体所受到的浮力,大小等于它排开的液体所受到的重力,公式:F浮=G排。 重力只与物体的质量有关,而质量是物体本身的一种属性。

4. 一艘轮船空载时排开水的质量为 2600t,满载时排水量为 5 800 t。问:轮船自身的质量是多大?它最多能装载多少货物?

A.2 600t;5800t B.2 600t;58000t C.2 60t;5800t D.2 6000t;580t

已知:轮船空载时排开水的质量为m1=2 600t,满载时排水量为m2=5 800t。 求:空船重M1,船能装载的货物重M2。

解:要船不下沉,则轮船空载时排开水的质量等于轮船所受的浮力,等于轮船本身的质量,M1=2 600t;同理,M2=5 800t。 答:轮船自身的质量是2 600t;它最多能装载5 800t的货物。

5. 配制适当密度的盐水,可以用来为某些农作物选种:把种子放在盐水中,漂浮的种子是不饱满的,沉底的种子是饱满的。请说明道理。

提示:不饱满和饱满的种子的体积相同,密度不同,饱满的密度大于水的密度,不饱满种子的密度小于不的密度,由G=ρV推出G饱>G排>G不饱,根据阿基米德原理,F浮=G排。它们受到的浮力大小相等,即G饱>F浮>G不饱。 6. 关于物体受到的浮力,下面说法中正确的是: A. 漂在水面的物体比沉在水底的物体受到的浮力大; B. 物体排开水的体积越大受到的浮力越大;

C. 没入水中的物体在水中的位置越深受到的浮力越大; D. 物体的密度越大受到的浮力越小。 提示:

物体所受的浮力大小只与它排开的液体的体积有关。体积越大,浮力越大。

无处不在的能量

第十五章 功和机械能

一、功

1.起重机臂将混凝土板从地面的A点吊起,上升到B点后,又平移到C点。在这个过程中,起重臂的拉力一直都在做功吗?为什么?

从A到B的过程,起重臂的拉力做功;从B到C的过程,起重臂的拉力没有做功。 因为起重臂的拉力方向竖直向上,而B到C的位移为水平方向,即在力的方向上没有位移,所以拉力不做功。

2.在水平地面上,用50 N的水平拉力拉重为100 N 的小车,使小车沿水平方向上前进5 m,拉力所做的功等于 250 J,重力所做的功等于 0 J。 W=FS;重力方向上没有位移。

3.马拉着质量是2 000 kg的小车在水平路上前进了400 m,做了3×105J的功,马的水平拉力是()N。 A.750 B.150 C.1.2×107 D.6×108 W=FS

4.2004年8月21日在雅典奥运会上,我国举重运动员唐功红获得女子75 kg以上级举重冠军,获得1枚金牌,她的挺举成绩是182.5 kg。估算一下,她在挺举过程中对杠铃大约做功()。(g取10N/kg)

已知:m=182.5kg,S约为2m。

求: 杠铃所受的重力G,挺举过程中对杠铃做的功W。 解:G=mg=182.5×10=1.825×103N;

W=FS=GS=1.825×103N×2m=3.65×103J

答:她在挺举过程中对杠铃大约做功(3.65×103J)。

5.使用自重可以忽略的动滑轮提起50 N的重物,人对绳做的功是100 J,求动滑轮把物体提起的高度。 A.2m B.4m C.8m D.1m 已知:W=100J,G=50N。 求:S。 解:由于动滑轮省一半功,不用动滑轮时,把物体提升同样的高度,人所做的功为2W=200J。根据公式:W=FS,

W200J=4m 由题意,W=GS,推出S==G50N答:动滑轮把物体提起的高度为4m。

二、机械效率

1. 一台起重机将重 3600N 的货物提高 4 m。如果额外功是 9600J,起重机做的有用功是();总功是

();机械效率是()。 14400J,24000J,60﹪。

提示:功W=FS,总功W总=W有+W额,机械效率?=W有W总

2. 请你设计一个实验,测量动滑轮和定滑轮的机械效率。 定滑轮和动滑轮的机械效率会根据具体情况的不同而不同,物重大小,绳与滑轮间的摩擦大小等都能影响到其机械效率的大小 定滑轮:在定滑轮的绳子的一端系上弹簧测力计,另一端系一重物,物重为G牛,匀速将重物提升h米,G乘以h,记为W1,提升过程中测力计示数为F牛,绳端移动S米,F乘以S,记为W2,则机械效率??W1。 W2动滑轮:在定滑轮的绳子的一端系上弹簧测力计,另一端系一重物,物重为G牛,匀速竖直向上将重物提升h米,G乘以h,记为W1,提升过程中测力计示数为F牛,绳端移动S米,F乘以S,记为W2,则机械效率??W1。 W2

3.有没有机械效率为100%的机械?为什么?

没有,因为所有的机械都不省功。 提示:功的原理

4. 举例说明,通过什么途径可以提高机械效率。

改进机械的结构,使其更合理,更轻巧;减小机械的摩擦。

三、功率

1. 功率是25kW的拖拉机,它4h做的功如果由平均功率是 0.4kW 的耕牛去完成,需要()小时。

A.250 B. 400 C.25 D.40

提示: W=Pt

已知:P1=25kw,P2=0.4kw,t1=4h。 求:t2。

W解:根据功率P??W?Pt。由题意,W1=W2,即P1t1=P2t2,得

tt2? ?P1t1P225kw?4h

0.4kw ?250h答:需要250小时。

2. 甲乙二人同时开始登山,甲先到达山顶。你能判定哪个人的功率大吗?为什么? A.甲 B.乙 C.不一定 D.一样大

不一定 。

因为他们做的功大小不好确定 ,

和他们的体重有关系。

如果不考虑其它因素的影响,看甲乙体重相等,应该是甲的功率大,因为功率就是单位时间内能量的付出,同样是到达山顶所以做功大小是一样的,时间短的功率就大。

3. 某电梯的轿厢连同乘客的质量为1.2t,在10s内从一层上升到七层。如果每层楼高3m,电梯电动机的功率至少是多少?

A.1.18×104W B.2.11×104W C.1.18×103W D.2.11×103W 提示:

WP=

t已知:m=1.2t=1.2×103kg,t=10s,h=3m×6=18m,g=9.8N/kg。 求:P。

解:G=mg=1.2×103kg×9.8N/kg=1.176×104N。 由题意,结合功率的计算公式,得

WFSGhmgh===tttt1.2?103kg?9.8N/kg?18m =

10s =2.1168?104W?2.11?104W。P=答:电梯电动机的功率至少是2.1×104W。

4. 全班同学进行爬楼比赛,看看谁的功率大(假设同学们的体重一样)。

定相同的楼层,谁用时最短,其功率就最大。由题意,楼层相同,体重相同,则上楼所做的功都一样,根据

WP=可知,用时越短,功率P越大。

t 5. 下表是某洗衣机的技术参数。阅读下表,你得到了哪些有关功率的信息?还能提出哪些有关功率的问题?

注意:接通电源,尚未开机时,因电子电路工作,约有1W功耗。

1.额定洗涤输入功率350W,额定脱水输入功率220W。 2.额定洗涤输入功率比额定脱水输入功率大多少? 洗涤时洗衣的机械功率是多少?发热功率是多少? 脱水时机械功率是多少?发热功率是多少? 电源提供的功率至少是多少?

四、动能和势能

1. 阅读图 15.4-5 的剪报。用物理知识解释:为什么小小的馒头能把人砸伤?

图 15.4-5 馒头也能伤人

提示:质量一定的物体,速度越大,动量越大。

答:这是一个冲量的问题。根据动量定理:mv'-mv=ft,其中m为物体的质量,f为物体受到的作用力,v′为物体的末速度,

v为物体的初速度,t为作用时间。 当馒头砸到人时,相当于静止了,即v′=0,那么就是mv=Ft 。由于时间极短,可以忽略,即使当馒头质量很小,速度很大时,F也很大,足以把人击倒。

2.物体的质量和它的速度都能影响它的动能。请你研究小资料的数据,能不能看出:质量和速度相比,哪个对物体的动能影响更大?

A.质量 B.速度 C.一样大 D.无法确定

速度。 动能E?1mv2 2和质量成正比,和速度平方成正比

例如质量变成原先的两倍,动能变成原来的两倍;速度变成原来的两倍,动能变成原来的2×2=4倍;

速度,根据课本小资料的数据,

行走的牛约为5×103J而落下的砖块约为2×105J, 5×103J<2×105J, 所以是速度。

3.拦河大坝(图14.4-6)使上游的水位升高,提高水的势能。水从大坝的上游流下时冲击水轮机,水的势能最终转化为电能。

瑞士的大笛克桑斯大坝高284m,我国葛州坝水电站的拦河坝高70m。水的重力势能和后者水的重力势能,较大的是()。

图15.4-6 水坝

A.前者 B.后者 C.一样大 D.无法确定 提示:

物体的重力势能与物体的质量、高度有关。必须两者都确定了才能确定物体重力势能的大小。

4.到当地交通管理部门调查,因车辆超速行驶引起的交通事故,占交通事故的比例是多少?

五、机械能及其转化 1. 分析撑杆跳高运动员(图13.1-1乙)在跳高时的能量转化过程。

图13.1-1 物体形变会产生弹力

A.杆的弹性势能转化为人的重力势能 B.杆的弹性势能人的重力势能和动能 C.杆的弹性势能转化为

D.人的动能转化为人的重力势能

跳高过程中,杆的弹性势能转化为人的重力势能和动能。人跳得更高。

2. 分析章首图的翻滚过山车在运动过程中的能量转化情况。翻滚过山车的简化模型见图 15.5-2 乙。

向下的过程中,翻滚过山车的重力势能转化为动能;从最低点向上运动的过程中,其动能又转化为重力势能。 3. 怎样向地板抛乒乓球,才能使它弹跳到高于原来抛球的位置?根据机械能守恒的观点说明这种抛法的理由。

让它具有一定的初速度向上或向下抛。

4. 打夯时,夯锤高高抛起又下落,砸在工作面上。请你说说打夯的过程发生了哪些机械能的转化。

图 15.5-5 打夯

重力势能转化为动能,动能转化为重力势能。

5. 举出两个例子,说明在有摩擦的情况下,机械能不守恒。

水平地面渐渐停下来了;将一光滑的和一粗糙的斜面(高度相同)组合在一起,用一小球从光滑斜面顶端滚下,却不能上升到另一斜面的顶部。

6.在一个罐子的盖和底各开两个小洞。将小铁块用细绳绑在橡皮筋的中部穿入罐中,橡皮筋两端穿过小洞用竹签固定。做好后将它从不太陡的斜面滚下。观察是否有什么出人意料的现象。怎样解释看到的现象?

图 15.5-6 会有 什么出人意料的现象?

罐子会停一下,马上动很大一下,主要是铁块的惯性作用

使得整个系统的动量不守恒。该过程中有弹性势能和动能的相互转化。

第十六章 热和能 一、分子热运动

1.举出几个扩散现象的例子。 花香,在厕所能问到臭味

鲜花香气四溢

把盐放进水了..整杯水都咸了

有毒气体泄漏了附近居民要紧急疏散

2.分别在冷水杯和热水杯中放入糖块,经过相同的时间后,品尝杯中的水,哪一个更甜?为什么?()。 A.冷水;因为分子的热运动和温度有关,温度越高,分子运动越慢。 B.热水;因为分子的热运动和温度有关,温度越高,分子运动越快。 C.一样甜;因为分子的运动和温度无关,温度高低,分子运动一样。 D.无法确定;因为分子的运动和温度无关,与质量也无关。

分子的无规则运动

热水。因为分子的运动和温度有关,温度越高,分子运动越快。热水的温度比冷水的温度高,糖块分子在热水中运动较为剧烈,分子运动快,糖块在热水中扩散就快。

3.用细线把很干净的玻璃板吊在弹簧测力计的下面,记住测力计的读数。使玻璃板水平接触水面,然后稍稍用力向上拉玻璃板(图16.1-7)。弹簧测力计的读数有什么变化?解释产生这个现象的原因。

图 16.1-7 测力计的读数有变化吗?

有。这是水的表面张力的原因

水的表面张力简单的理解就是水想要尽可能的保持自身所能达到最小体积。当玻璃板和水面接触再慢慢提起的时候,水的表面张力回给玻璃板一个向下的力,使得弹簧秤的示数变大。

4.关于分子,你认为下面说法中错误的是: A.一切物体都是由分子组成的 B.分子做永不停息的运动 C.分子之间存在相互作用力

D.有的分子之间只有引力,有的分子之间只有斥力

二、内能

1.一小杯水和一大桶水,它们的温度相同,它们的内能是否相同?如果不同,哪一个内能大? A.一样大 B.不同;小杯水的内能大 C.不同;大桶水的内能大 D.无法确定

不同。大桶水的内能大。不同,内能包括分子动能和分子势能,分子动能只与温度有关,分子势能与质量和体积都有关

系,所以,温度相同的话动能是一样的,质量大的势能大,所以内能就大。

提示:当然不同。内能其实就是分子热运动的动能和分子间势能之和,相同温度下密度相同,所以分子间平均间距也相同,而分子势能只和分子间间距和分子数有关,所以大桶水的分子势能大。又温度相同,表示分子热运动的平均每个分子的动能相同,所以大桶水的分子热运动的动能大。综上,大桶水的内能较大。

2.为什么说,同一物体,温度越高,它的内能就越大?

因为:内能是分子动能和分子势能的总和,温度越高分子运动速率越大,分子动能就越大,所以内能就大。 3.举出生活中一些通过热传递直接利用内能的例子。

炒菜,烧水,煮饭。

4.用物理学的术语解释“摩擦生热”和“钻木取火”。

摩擦生热:摩擦的能量转化为物体内部大量分子的无规则运动,热量的大小,而是表示在热传递过程中传递的能量的多少。 钻木取火: 钻木取火是根据摩擦生热的原理产生的。木原料的本身较为粗糙,在摩擦时,摩擦力较大会产生热量,加之木材本身就是易燃物,所以就会生出火来。钻木取火的发明来源于我国古时的传说。燧人氏是传说中发明钻木取火的人。

5.把图钉按在铅笔的一端,手握铅笔使图钉在粗糙的硬纸板上来回摩擦,然后用手感觉图钉温度的变化,并解释这种变化。

图钉温度升高.

因为摩擦时,硬纸板对图钉做功,使图钉内能增加。外界对物体做功,物体内能增加

三、比热容

1.相同质量的铝和铜,吸收了相同的热量,下列说法正确的是: A.铝上升的温度较高; B.铜上升的温度较高;

C.铝和铜上升的温度相同。

按照比热容

铜的比热容是0.39×103J/(kg·℃), 铁的比热容是0.46×103J/(kg·℃) 铝的比热容是0.88×103 J/(kg·℃),

对于相同质量的铝和铜,吸收了相同的热量, 应该是铜上升的温度高

Q cm2.关于比热容,下列说法中正确的是:

A.物体的比热容跟物体吸收或放出的热量有关; B.物体的比热容跟物体的温度有关; C.物体的质量越大,它的比热容越大; Q?mc?t??t? D.物体的比热容是物体本身的一种属性,与温度、质量都没有关系。

单位质量的某种物质温度升高1℃吸收的热量(或降低1℃释放的热量)叫做这种物质的比热容。

3.在烈日当空的海边玩耍,你会发现沙子烫脚,而海水却是凉凉的。这是为什么?

水的比热容大,沙子的比热容小,在太阳同样照射下,吸收相同的热量,水温度变化小,沙子温度变化大。

4.有一根烧红的铁钉,温度是800℃,质量是1.5g。它的温度降低到20℃,要放出多少热量? A.5.382×102J B.1.38×104J C.5.52×105J D.5.382×105J

已知:t0=800℃,t=20℃,m=1.5g=1.5×10-3kg,C铁=0.46×103J/(kg·℃)。

求:Q放。

解:Q放=Cm(t0-t)=0.46×103J/(kg·℃)×1.5×10-3kg×(800-20)℃=538.2J

答:要放出538.2J的热量。

四、热机

1.设计实验,比较两种固体燃料(例如干花生米和蓖麻子)的热值。也可以比较两种液体燃料(例如煤油和菜籽油)的热值。

猜想: 煤油的热值大于菜籽油的热值。

实验器材:煤油,菜籽油,酒精灯,天平,小烧杯。大烧杯,温度计。 实验步骤:1.分别正确在天平上称取1kg的煤油和菜籽油;

2.分别把1中称取的煤油和菜籽油加入到两盏酒精灯里;

3.分别在两个大烧杯中正确称取3kg的水(水的比热容是4.2×103J/kg℃),并把它们分别放在铁架台上,在其中插入两支温度计,记下初温t1、t2,

4.分别将点燃两盏酒精灯给两杯水加热,直到油燃完为止,记下末温t1′t2′, 5.根据实验数据计算,

?t1?t1??t1,?t2?t2??t2 ;

?Q1=cm?t1,?Q2=cm?t2 。6.通过作差与0比较大小或作商比较与1比较大小:

?Q1-?Q2或?Q1 ?Q27.结果分析:差值大于0或比值大于1,则

?Q1??Q2,

即煤油的热值大于菜籽油的热值。反之成立。

是指单位质量(指固体或液体)或单位体积(指气体)的燃料完全燃烧,燃烧产物冷却到燃烧前的温度(一般为环境温度)时所释放出来的热量。

2.查阅汽车、拖拉机的技术手册,或向司机、维修人员询问,了解各种汽车、拖拉机的耗油量、最大功率,结合当地汽油、柴油的价格及其他因素,对各种运输工具的经济性做出评估。

3.给铁罐焊上一个细管。从易拉罐剪下一块薄铝板制成一个直径约5cm的轮子。 把小轮子固定在粗铁丝上,架起来,使它能绕架子转动(图16.4-11) 在铁罐内盛些水。点燃酒精灯,铁罐内的水沸腾,水蒸气从喷口喷出,这就成了一个小小的蒸汽轮机。

图 16.4-11 小小蒸汽轮机

有兴趣的同学下去做做。

五、能量的转化和守恒

1.释放化学能的过程不断地发生在你的体内。食物也是一种“燃料”,营养成分在人体细胞里与氧结合,提供细胞组织所需能量。这种过程没有火焰,但化学能同样可以转变为内能,因此人的体温保持在37 ℃左右。从能量守恒的角度说说,食物提供的化学能还转变为哪些能量?

机械能,如人跑起来,则具有了动能;电能,人体内有微弱的电流,如脑电波,神经细胞传导的刺激也是电流;势能,人上楼梯,爬到高处,克服重力作功而具有势能;热能。这些都是化学能提供的,储存在ATP里

人体摄入的能量(营养师常称之为热量)过多、过少,都有损于健康。对于正在长身体的初中学生,每天应该摄入多少能量?应该如何调整饮食?查阅资料、进行调查,写一篇科学报告,并与同学交流。

大约2700kcal——2900kcal.三餐分配比例30%,40%,30%

11~14岁的青少年一天需要差不多75g的蛋白质,1g蛋白质相当于4卡路里的能量,来源:鱼肉蛋豆奶,蛋白质是组成器官增长及调节生长发育和性成熟的各种激素的原料,蛋白质摄入不足会影响青少年的生长发育,青少年每日摄入的蛋白质应有一半以上为优质蛋白质,为此膳食中应含有充足的动物性和大豆类食物;脂肪的能量男生差不多是2400~2900卡路里,女生2200~2500卡路里,脂肪和能量的比例是1:9;每天必须补充适当糖类(碳水化合物)。另外矿物质的补充对孩子的成长是非常关键的,Ca:1000mg/天,我们国家是传统缺钙的民族,Mg:500mg/天,Fe:18mg/天。还有维生素的补充A可以保护孩子的视力、E可促进腺素的分泌、B族;还有水,1千卡的热量需要1~1.5ml的水来输送。

膳食:以谷类为主,适当的补充营养食品,要给他充足的能量,千万不可以轻视早餐的重要性,多做些户外运动,晒晒太阳。

图 16.5-4 哪种食物向人体供给的能量多?

2.图16.5-5的构思图表现的是一种不需要耗用任何能量而能永远不停工作的机器—“永动机” 讨论一下,这种构思能够实现吗?

不能实现。违背了能量守恒定律。

第十七章 能源与可持续发展

一、能源家族

1.调查自己家庭目前的能源使用状况和能源使用的变迁。必须说明使用了哪几种能源、每种能源的特点

和类别、每种能源的计量单位及意义、每个月各种能源的大约使用量。 煤: 煤气: 电:

天然气:

答:经历的几个阶段大致为:柴草、煤炭、沼气、液化石油气、电能、天然气、太阳能、风能等.计量单位如:m3、kg、kW·h等,用量因情况不同有所差别,同学们可按照自家的实际情况进行一下有关调查。

2.根据已学过的地理知识和找到的资料,在图17.1-6中标出主要产油区(用●表示)、产煤区(用■表示)和天然气井(用▲表示)所在的区域。

图17.1-6 标出石油、煤炭、天然气的主要产区

答:产油区主要有:黑龙江大庆油田、山东胜利油田、华北油田、辽河油田、中原油田、河南油田、克拉玛依油田、玉门油田等。

产煤区主要有:黑龙江鸡西、鹤岗;辽宁阜新;河北开滦、峰峰;山西大同、阳泉、西山;河南平顶山;安徽淮北;江苏徐州等。

天然气井主要有:四川、陕北等地的几个气田。

3.结合实例说明不可再生能源和可再生能源的特点。

3.结合实例说明不可再生能源和可再生能源的特点.

答:不可再生能源的特点是越用越少,不可能在短时期内从自然界得到补充,例如:化石能源、核能等;可再生能源的特点是可以在自然界里源源不断地得到,例如:水能、风能、太阳能、生物质能等。

二、核能

从电视、科普读物及因特网上寻找有关核能和核电的内容,写一篇1 000字左右的科学短文。你的短文应该包含以下关键词:

①裂变反应(或聚变反应、链式反应);

②反应堆; ③放射性。

短文不能简单重复课文中的内容,你可以就其中某个感兴趣的问题集中寻找某方面的资料。例如:第一次可控核裂变反应或原子弹的研制和投放, 核安全等。你的短文也可以涉及相关的社会、历史、地理知识,并要阐述你对有关主题的观点。

提示:可以按下面的方法从因特网上查找有关核电的信息。 在任何一个具有搜索功能的网站,在“搜索”栏目中键入“核电”,选择“新闻”(或 “网站”“网页”“其

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