学年九年级物理期末考试计算题题库及答案解析.docx

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学年九年级物理期末考试计算题题库及答案解析

2019-2020学年九年级物理期末考试计算题题库

一．计算题

1．某工人用如图所示的滑轮组提升重物。

物体在15s内被匀速提升了2m，所用拉力F为300N，在提升重物的过程中，有用功是900J．求：

（1）该物体的重力；

（2）工人做功的功率；

（3）该滑轮组的机械效率。

2．用图所示的滑轮组提升重物，已知物体重为200N，人用125N的拉力向下拉动绳子，5s内可使物体匀速上升2m，绳重和摩擦不计。

求：

（1）动滑轮的自重

（2）拉力所做功的功率（3）该滑轮组的机械效率

3．在某场馆建设中，采用了如图所示的装置提升重物，工人师傅用1000N的拉力F向下拉绳，使重1600N的重物匀速上升了5m，此过程中克服绳重和摩擦力做功500J，求：

（1）拉力F做的功；

（2）该滑轮组的机械效率；

（3）动滑轮的重力。

4．如图所示，人以600N的力向下拉动绕在滑轮组的绳子一端10s，使绳端向下移动1.5m，重物匀速上升0.5m，已知滑轮组的机械效率为80%（g＝10N/kg）。

（1）求人做功的功率；

（2）被吊起的重物质量是多大？

（3）若不计摩擦，动滑轮的重为多少？

5．如图所示，用滑轮组提起一个重为10N的物体，在拉力F＝6N的作用下，10s内物体沿竖直方向匀速升高了2m（不计绳重和摩擦）。

计算

（1）动滑轮的重力；

（2）此滑轮组的机械效率；

（3）拉力F的功率。

6．冬天即将来临，学校积极创造条件为学生供应开水。

在这个过程中，若用锅炉将300kg的水从20℃加热到100℃，燃烧了11.2kg的煤[c水＝4.2×103J/（kg•℃），煤的热值为3×107J/kg]，则：

（1）锅炉内300kg的水吸收的热量是多少？

（2）此锅炉的效率是多少？

（3）某同学从开水房打了3kg的100℃的开水，为了便于使用，他将这100℃的开水和质量为5kg的20℃的冷水混合，若不计混合过程的热损失，则混合后温水的温度为多少？

7．与煤气相比，天然气相对较为安全、环保，所以大连市将在5年内完成天然气置换工程，若某种天然气的热值为3.6×107J/m3，某次使用天然气烧水，将2kg水从20℃恰好加热到70℃，消耗了0.02m3的天然气。

已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），试求：

（1）2kg的水吸收的热量是多少？

（2）0.02m3的天然气完全燃烧放出的热量是多少？

8．2017年5月18日，我国在世界上第一次对可燃冰实现安全可控开采。

已知可燃冰的热值q可燃冰＝3.15×l09J/m3，水的比热容c水＝4.2×l03J/（kg•℃）。

（1）求5m3可燃冰完全燃烧放出的热量；

（2）若上述可燃冰完全燃烧放出的热量全部被水吸收，可将多少kg的水从15℃加热至90℃？

2019-2020学年九年级物理期末考试计算题题库

参考答案与试题解析

一．计算题（共8小题）

1．某工人用如图所示的滑轮组提升重物。

物体在15s内被匀速提升了2m，所用拉力F为300N，在提升重物的过程中，有用功是900J．求：

（1）该物体的重力；

（2）工人做功的功率；

（3）该滑轮组的机械效率。

【分析】

（1）知道工人做的有用功、物体升高的高度，利用W有用＝Gh求物体重力；

（2）由图知，n＝2，拉力端移动距离s＝2h，利用W＝Fs求工人做的总功，再利用P＝

求工人做功的功率；

（3）滑轮组的机械效率等于有用功与总功之比。

【解答】解：

（1）由W有用＝Gh得，物体重力：

G＝

＝

＝450N；

（2）由图知，n＝2，拉力端移动距离s＝2h＝2×2m＝4m，

工人做的总功：

W总＝Fs＝300N×4m＝1200J，

工人做功的功率：

P＝

＝

＝80W；

（3）滑轮组的机械效率：

η＝

＝

×100%＝75%。

答：

（1）该物体的重力为450N；

（2）工人做功的功率为80W；

（3）该滑轮组的机械效率为75%。

【点评】本题考查了使用滑轮组时提升物体重力、总功、功率、机械效率的计算，明确有用功、总功的含义是关键。

2．用图所示的滑轮组提升重物，已知物体重为200N，人用125N的拉力向下拉动绳子，5s内可使物体匀速上升2m，绳重和摩擦不计。

求：

（1）动滑轮的自重

（2）拉力所做功的功率（3）该滑轮组的机械效率

【分析】

（1）由于绳重和摩擦不计，根据F＝

（G+G动）即可求出动滑轮的自重；

（2）根据功的计算公式W＝Fs可求出拉力做的功，即总功；根据P＝

求出拉力所做功的功率；

（3）根据W＝Gh求出有用功；根据η＝

求出该滑轮组的机械效率。

【解答】解：

（1）由图可知：

滑轮组的绳子股数n＝2，由于绳重和摩擦不计，根据F＝

（G+G动）可得：

动滑轮的自重G动＝nF﹣G＝2×125N﹣200N＝50N；

（2）绳子移动距离为s＝2h＝2×2m＝4m；

拉力做功为：

W总＝Fs＝125N×4m＝500J；

拉力所做功的功率为：

P＝

＝

＝100W；

（3）有用功为：

W有＝Gh＝200N×2m＝400J；

则：

该滑轮组的机械效率η＝

×100%＝

×100%＝80%。

答：

（1）动滑轮的自重为50N；

（2）拉力所做功的功率为100W；

（3）该滑轮组的机械效率为80%。

【点评】本题考查了使用滑轮组时有用功、总功、机械效率、功率的计算方法，由图得出n的值（直接从动滑轮上引出的绳子股数），利用好s＝nh是本题的关键。

3．在某场馆建设中，采用了如图所示的装置提升重物，工人师傅用1000N的拉力F向下拉绳，使重1600N的重物匀速上升了5m，此过程中克服绳重和摩擦力做功500J，求：

（1）拉力F做的功；

（2）该滑轮组的机械效率；

（3）动滑轮的重力。

【分析】

（1）动力（拉力）做的功为总功，利用W＝Fs计算；

（2）利用滑轮组做功时，对物体所做的功为有用功，利用W＝Gh计算再利用效率公式求滑轮组的机械效率；

（3）首先求出额外功，由于此过程中克服绳重和摩擦力做功500J，据此求出克服动滑轮的重力做的功，根据W＝G动h求得动滑轮的重力。

【解答】解：

（1）由图可知，n＝2，则绳子自由端移动的距离：

s＝2h＝2×5m＝10m，

拉力做的总功：

W总＝Fs＝1000N×10m＝1×104J；

（2）有用功：

W有＝Gh＝1600N×5m＝8×103J，

滑轮组的机械效率：

η＝

×100%＝

×100%＝80%；

（3）额外功：

W额＝W总﹣W有＝1×104J﹣8×103J＝2×103J，

克服动滑轮重力做的功：

W1＝W额﹣W2＝2×103J﹣500J＝1.5×103J，

根据W1＝G动h可得动滑轮的重力：

G动＝

＝

＝300N。

答：

（1）拉力F做的功为1×104J；

（2）该滑轮组的机械效率为80%；

（3）动滑轮的重力为300N。

【点评】本意综合考查了有用功、总功、功率、机械效率的计算，本题关键是确定滑轮组承担物重绳子股数n的确定（直接从动滑轮上引出的绳子股数）。

4．如图所示，人以600N的力向下拉动绕在滑轮组的绳子一端10s，使绳端向下移动1.5m，重物匀速上升0.5m，已知滑轮组的机械效率为80%（g＝10N/kg）。

（1）求人做功的功率；

（2）被吊起的重物质量是多大？

（3）若不计摩擦，动滑轮的重为多少？

【分析】

（1）先根据W＝Fs求出人做的功，然后根据P＝

求出人做过的功率；

（2）根据η＝

的变形公式求出有用功，再根据W有＝Gh求出物体的重力，最后根据G＝mg求出物体的质量；

（3）先根据W总＝W有+W额求出额外功，再根据W额＝G动h求出动滑轮的重力。

【解答】解：

（1）人做的功：

W总＝Fs＝600N×1.5m＝900J，

人做功的功率：

P＝

＝

＝90W；

（2）由η＝

可得，W有＝ηW总＝80%×900J＝720J，

由W有＝Gh可得，G＝

＝

＝1440N，

由G＝mg可得，m＝

＝

＝144kg；

（3）由W总＝W有+W额可得，W额＝W总﹣W有用＝900J﹣720J＝180J，

由W额＝G动h可得，G动＝

＝

＝360N。

答：

（1）人做功的功率为90W；

（2）被吊起的重物质量是144kg；

（3）若不计摩擦，动滑轮的重为360N。

【点评】此题属于力学综合题，考查了功的计算、功率的计算、机械效率计算公式的应用以及重力与质量的关系，考查的知识点较多，并且非常重要，需要熟练掌握相应的公式或规律，根据需要灵活进行公式变形。

5．如图所示，用滑轮组提起一个重为10N的物体，在拉力F＝6N的作用下，10s内物体沿竖直方向匀速升高了2m（不计绳重和摩擦）。

计算

（1）动滑轮的重力；

（2）此滑轮组的机械效率；

（3）拉力F的功率。

【分析】

（1）由图可知：

滑轮组承担物重绳子段数n＝2，不计绳重和摩擦，拉力F＝

（G+G轮），据此求动滑轮重力；

（2）绳子自由端移动的距离s＝2h，利用W＝Fs求拉力做的总功，利用W＝Gh求拉力做的有用功，滑轮组的机械效率等于有用功与总功之比；

（3）拉力做功功率P＝

。

【解答】解：

（1）由图可知：

滑轮组承担物重绳子段数n＝2，不计绳重和摩擦，拉力F＝

（G+G轮），则动滑轮重力：

G轮＝2F﹣G＝2×6N﹣10N＝2N；

（2）绳子自由端移动的距离：

s＝2h＝2×2m＝4m，

拉力做的总功：

W总＝Fs＝6N×4m＝24J，

拉力做的有用功：

W有用＝Gh＝10N×2m＝20J，

滑轮组的机械效率：

η＝

＝

×100%≈83.3%；

（3）拉力做功功率：

P＝

＝

＝2.4W。

答：

（1）动滑轮的重力为2N；

（2）此滑轮组的机械效率为83.3%；

（3）拉力F的功率为2.4W。

【点评】本题为机械效率的题目，要准确计算出有用功、总功，再计算机械效率，知道时间再求出功率。

6．冬天即将来临，学校积极创造条件为学生供应开水。

在这个过程中，若用锅炉将300kg的水从20℃加热到100℃，燃烧了11.2kg的煤[c水＝4.2×103J/（kg•℃），煤的热值为3×107J/kg]，则：

（1）锅炉内300kg的水吸收的热量是多少？

（2）此锅炉的效率是多少？

（3）某同学从开水房打了3kg的100℃的开水，为了便于使用，他将这100℃的开水和质量为5kg的20℃的冷水混合，若不计混合过程的热损失，则混合后温水的温度为多少？

【分析】

（1）已知水的质量、比热容和温度变化值，利用公式Q吸＝cm（t﹣t0）求出水吸收的热量（有用能量）；

（2）已知煤的质量和热值，可利用公式Q放＝mq求煤完全燃烧放出的热量（总能量）；

利用效率公式η＝

求锅炉的效率；

（3）知道热水的质量和初温、冷水的质量和初温，又知道水的比热容，利用热平衡方程Q吸＝Q放求水混合后的温度。

【解答】解：

（1）锅炉内300kg的水吸收的热量：

Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×300kg×（100℃﹣20℃）＝1.008×108J；

（2）煤完全燃烧放出的热量：

Q放＝qm煤＝3×107J/kg×11.2kg＝3.36×108J；

此锅炉的效率：

η＝

×100%＝

×100%＝30%。

（3）不计热损失，Q吸＝Q放，

即：

cm1（t﹣t01）＝cm2（t02﹣t），

即：

4.2×103J/（kg•℃）×5kg×（t﹣20℃）＝4.2×103J/（kg•℃）×3kg×（100℃﹣t）

解得：

t＝50℃。

答：

（1）锅炉内300kg的水吸收的热量是1.008×108J；

（2）此锅炉的效率是30%；

（3）混合后温水的温度为50℃。

【