《2025年小题狂做九年级物理上册苏科版巅峰版》

7. 如图所示是某单缸四冲程汽油机的做功冲程,该冲程将内能转化为机械能;若该汽油机的汽缸活塞面积为$6×10⁻^3m^2,$活塞行程为0.1m,做功冲程燃气的平均压强为$6.0×10^5Pa,$飞轮的转速是3600r/min,则汽油机每秒对外做功30次,每秒燃气对活塞所做的功为10800J。

答案： 内 30 10800 提示:汽油机的做功冲程,消耗内能,产生机械能,将内能转化为机械能;燃气对活塞的平均压力$F=pS=6.0×10^{5}Pa×6×10^{-3}m^{2}=3600N$,活塞做功一次的路程$s=0.1m$,一个做功冲程中燃气对活塞做的功$W=Fs=3600N×0.1m=360J$,飞轮转动的速度是3600r/min=60r/s,飞轮每转2转对外做功一次,1s飞轮转动60转,要对外做功30次,燃气对活塞做的总功为$W_{总}=W×30=360J×30=10800J$。

8. (2024·成都新都模拟)市场上曾热销一种“55度杯”,称“能很快将开水变成适饮的温水,而后又能将凉水变成适饮的温水”。为破解此中秘密,物理小组设计了如图所示模型。此模型杯内胆中封存着300g水,室温20℃,现向杯中倒入200g、100℃的开水,摇一摇,热平衡后杯内水温迅速降至$t_1=$52℃,热水放出的热量为$4.032×10^{4}$J。然后将杯内水倒掉,迅速将200g室温下某液态物质倒入该杯,摇一摇,这种液态物质的温度可升至44℃,则这种液态物质的比热容为$2.1×10^{3}$J/(kg·℃),这种物质吸收的热量为$1.008×10^{4}J$。$[cₐₐₐ= 4.2×10^3J/(kg·℃),$忽略整个过程中内胆及空间的热损失]

答案： 52 $4.032×10^{4}$ $2.1×10^{3}$ $1.008×10^{4}J$ 提示:$Q_{放}=cm(t-t_{1})$,$Q_{吸}=cm(t_{1}-t_{0})$;$Q_{吸}=Q_{放}$,即$4.2×10^{3}J/(kg\cdot^{\circ}C)×0.2kg×(100^{\circ}C-t_{1})=4.2×10^{3}J/(kg\cdot^{\circ}C)×0.3kg×(t_{1}-20^{\circ}C)$,解得$t_{1}=52^{\circ}C$;$Q_{放}=cm(t-t_{1})=4.2×10^{3}J/(kg\cdot^{\circ}C)×0.2kg×(100^{\circ}C-52^{\circ}C)=4.032×10^{4}J$;放入液体后,$Q'_{吸}=Q'_{放}=cm\Delta t=4.2×10^{3}J/(kg\cdot^{\circ}C)×0.3kg×(52^{\circ}C-44^{\circ}C)=1.008×10^{4}J$,$c_{液}=\frac{Q'_{吸}}{m_{液}\Delta t}=\frac{1.008×10^{4}J}{0.2kg×(44^{\circ}C-20^{\circ}C)}=2.1×10^{3}J/(kg\cdot^{\circ}C)$。

9. 蹦床是一项好看又惊险的运动。如图甲所示为运动员在蹦床运动中完成某个动作的示意图,图中虚线PQ是弹性蹦床的原始位置,A为运动员下落的位置,B为运动员刚抵达蹦床时的位置,C为运动员抵达的最低点。

(1)不考虑空气阻力和运动员与蹦床作用时的机械能损失,下列说法正确的是______。
A. 运动员从A点运动到C点,机械能一定不减小
B. 运动员从B点运动到C点,动能不断减小
C. 运动员从A点运动到B点,重力做功变快
D. 运动员在C点受力平衡
(2)请在图乙中画出运动员从A点运动到C点的过程中,动能Eₖ随运动距离s变化的大致关系图像。

答案：
（1）C （2）如图所示 提示:
(1)运动员与蹦床发生接触后,蹦床发生弹性形变,运动员的机械能转化为蹦床的弹性势能;运动员从B点运动到C点,先是重力大于弹力,再是重力等于弹力,最后重力小于弹力,速度先变大后变小,运动员的动能先变大后变小;运动员从A点运动到B点,速度逐渐变大,重力不变,由$P=Fv$知重力做功的功率变大,做功变快;运动员在C点时,受到的弹力大于重力,受力不平衡。
(2)运动员从A点下降至B点的过程中,重力势能转化为动能,动能逐渐变大;从B点继续下降至C点的过程中,动能先变大后变小,最后动能全部转化为蹦床的弹性势能。

10. 小明看到运动员拉弓射箭时,弓拉得越弯,箭射得越远。小明猜想:弹性势能的大小可能与物体的弹性形变有关。
(1)为验证其猜想是否正确,他设计了如下实验(弹簧被压缩后未超过其弹性限度):如图所示,将同一个弹簧压缩不同(填“相同”或“不同”)的长度,将小球置于弹簧的右端,松开后小球碰到同一位置的相同木块上,分析比较木块的运动距离,从而比较弹簧弹性势能的大小。

(2)若水平面绝对光滑,本实验将不能(填“能”或“不能”)达到探究目的,理由是木块做匀速直线运动,无法比较木块移动距离的远近。
(3)小明根据实验现象认为:小球推动木块移动一段距离后都要停下来,所以弹簧、小球和木块所具有的机械能最终都消失了。你认为小明的观点是错误(填“正确”或“错误”)的,理由是木块克服摩擦做功,机械能转化为内能。

答案： （1）不同 运动距离 （2）不能 木块做匀速直线运动,无法比较木块移动距离的远近 （3）错误 木块克服摩擦做功,机械能转化为内能 提示:
(1)要改变弹簧的弹性形变大小,因此要将同一个弹簧压缩不同的长度;运用转换法,观察木块被推动距离的远近来比较弹性势能的大小。
(2)若水平面绝对光滑,木块就会做匀速直线运动,无法比较木块移动距离的远近,达不到探究目的。
(3)小球推动木块移动一段距离后都要停下来,是因为水平面有摩擦力,木块克服摩擦做功,机械能转化为内能,而不是机械能消失了,故小明的观点错误。