《2025年教材完全解读九年级物理上册人教版》

8. (2021·舟山模拟·知识点2)如图所示,一根细绳上端固定,下端系一金属小球,制成一个单摆。现将小球拉到离地面50cm高的位置A后静止释放,小球摆到右侧最高点C,C点离地面高度为40cm,随后小球由C点再次摆到左侧最高点D(D点未标出),则D点离地面的高度可能是(B)。

A.40cm
B.35cm
C.30cm
D.25cm

答案： B 【解析】小球从A点开始向C点摆动过程中,由于要克服空气的阻力而做功,机械能转化为内能,机械能减小,所以小球摆到右侧最高点C要小于A点离地面的高度,在此过程中小球的高度减小了10 cm;随后小球由C点再次摆到左侧最高点D过程中小球依然要克服空气的阻力而做功,机械能转化为内能,机械能会继续减小;但是在此过程中,小球摆动的幅度比小球从A点开始向C点摆动的幅度小,即消耗的机械能小,所以小球的高度的减小量小于10 cm,即D点离地面的高度在30 cm和40 cm之间,故B正确。

9. (2021·佛山月考·知识点1、2)如图所示,这是物理学家焦耳设计并制作的实验装置。装置中的两个配重重力不等,释放后大配重下降,小配重上升；通过反复对调左右两个配重,会使动叶轮不停地转动,从而导致热量计中水的温度上升,实现能量转化。实验中科学家某次测得数据如下：小配重重力$G_{小}= 100N$,大配重重力$G_{大}= 520N$,每升降一次配重各自移动的距离$h= 1m$,热量计中水的质量$m= 500g$,升降次数与水温变化的关系如表所示：



(1) 配重升降一次对动叶轮做功是420J。
(2) 水温度升高0.2℃相当于吸收了420J的热量。
(3) 在该实验中机械能转化为内能,根据第一组数据可以得出减小的机械能等于(填“大于”“小于”或“等于”)增加的内能。
(4) 本实验中的误差来源于克服摩擦做功(写出一条即可)。
(5) 焦耳在这个实验的基础上继续研究,又提出了能量守恒定律。

答案：
(1)420
(2)420
(3)机械能 内 等于
(4)克服摩擦做功
(5)能量守恒 【解析】
(1)小配重重力$G_{小}=100\ N$,大配重重力$G_{大}=520\ N$,合力为420 N,每升降一次配重各自移动的距离$h=1\ m$,即绳子一端移动的距离是1 m。所以配重升降一次对动叶轮做的功$W=F\cdot h=420\ N×1\ m=420\ J$。
(2)由题意知,水温升高$0.2\ ^{\circ}C$,水吸收的热量$Q=cm\Delta t=4.2×10^{3}\ J/(kg\cdot^{\circ}C)×0.5\ kg×0.2\ ^{\circ}C=420\ J$。
(3)在该实验过程中,机械能转化为内能,包括水的内能和摩擦生热产生的内能。根据第一组实验数据可以得出,减小的机械能等于增加的内能。
(4)由于摩擦是不可避免的,所以本实验中的误差来源于克服摩擦做功消耗的一部分能量。
(5)由物理史实可知,焦耳在这个实验的基础上继续研究,又提出了能量守恒定律。