2026年能力素养与学力提升九年级物理上册苏科版第76页答案
8. 如图所示,小明在做模拟“蹦极”的实验时,将橡皮筋一端系上小球,另一端固定在A点,B点是橡皮筋不系小球自然下垂时下端所在的位置,C点是小球从A点下落所能到达的最低点,在小球下落过程中不考虑空气阻力,以下说法正确的是 (
D


A.小球到达B点时受力平衡,其动能达到最大
B.从A点到C点小球的机械能守恒
C.小球在C点时受力平衡,速度为零
D.从A点到C点小球重力势能的减少量等于橡皮筋弹性势能的增加量

答案

8.D

解析

【分析】
本题围绕小球下落的蹦极模型,需结合受力分析、能量转化规律逐一判断选项。解题思路:先明确小球在各阶段的受力情况(A到B仅受重力,B到C受重力和逐渐增大的橡皮筋弹力),再分析动能、重力势能、弹性势能的变化,以及机械能是否守恒,进而判断每个选项的正误。
【解析】
逐个分析选项:
1. 选项A:B点是橡皮筋不系小球自然下垂的位置,此时橡皮筋弹力为0,小球从A到B过程中只受重力,受力不平衡,加速下落;过B点后,橡皮筋产生弹力,当弹力小于重力时小球仍加速,直到弹力等于重力时速度最大(动能最大),因此B点时小球受力不平衡,动能未达最大,A错误。
2. 选项B:从A到C,小球的机械能(动能+重力势能)会转化为橡皮筋的弹性势能(橡皮筋被拉长,弹性势能增加),所以小球的机械能不守恒,B错误。
3. 选项C:C点是小球下落的最低点,此时橡皮筋弹力大于小球重力,合力向上,受力不平衡;小球在C点速度为0,C错误。
4. 选项D:小球从A点下落至C点,初始和末态速度均为0,动能变化为0;不考虑空气阻力,小球减少的重力势能全部转化为橡皮筋的弹性势能,即重力势能的减少量等于弹性势能的增加量,D正确。
【答案】
D
【知识点】
机械能转化、受力分析、动能势能变化
【点评】
本题结合蹦极模型,考查受力分析与能量转化,需明确各阶段受力特点及能量转化关系,易错点是混淆平衡位置与最低点,需仔细辨析。
【难度系数】
0.5
9. 铁水很热,冷水很冷,但它们都有
能;冬天搓手可以感到温暖,是通过
做功
的方式改变内能;用热水袋取暖,是通过
热传递
的方式改变内能。

答案

9.内 做功 热传递

解析

【分析】
解题思路:首先回忆内能的定义,明确一切物体在任何温度下都具有内能,以此确定第一个空;再区分改变内能的两种方式:做功是其他形式的能与内能的转化,热传递是内能的转移,结合搓手、热水袋取暖的过程,分别判断对应的改变内能的方式,得出后两个空。
【解析】
1. 内能是物体内部所有分子热运动的动能与分子势能的总和,一切物体在任何温度下都具有内能,因此铁水(温度高)和冷水(温度低)都有内能,故第一个空填“内”;
2. 冬天搓手时,双手相互摩擦,克服摩擦力做功,将机械能转化为手的内能,使手的温度升高,这是通过做功的方式改变内能,故第二个空填“做功”;
3. 用热水袋取暖时,热水袋温度高于手的温度,热量从热水袋转移到手上,使手的内能增加、温度升高,这是通过热传递的方式改变内能,故第三个空填“热传递”。
【答案】
内 做功 热传递
【知识点】
内能的概念;改变内能的方式
【点评】
本题考查热学基础知识点,需牢记内能的定义,准确区分做功(能量转化)与热传递(能量转移)改变内能的本质区别,属于易得分的基础题。
【难度系数】
0.8
10. 如图所示,甲站在0.5 m/s匀速上行的自动扶梯上,乙站在0.7 m/s匀速下行的自动扶梯上。甲、乙两人质量相等,甲上行过程中动能
不变
(选填“增加”“不变”或“减少”)。某时刻他们的位置如图所示,该时刻甲的重力势能
等于
(选填“大于”“等于”或“小于”)乙的重力势能,甲的机械能
小于
(选填“大于”“等于”或“小于”)乙的机械能。

答案

10.不变 等于 小于

解析

【分析】
要解答本题,需明确动能、重力势能、机械能的影响因素:动能由质量和速度决定,重力势能由质量和高度决定,机械能是动能与势能的总和。首先分析甲的动能:甲随自动扶梯匀速上行,质量不变,速度不变,因此动能不变;再看重力势能:某时刻甲、乙在同一水平高度,且质量相等,故重力势能相等;最后比较机械能:乙的速度比甲大,质量相等,乙的动能更大,结合重力势能相等,可知甲的机械能小于乙的机械能。
【解析】
1. 动能判断:动能的大小与质量和速度有关,公式为$E_k=\frac{1}{2}mv^2$。甲随自动扶梯匀速上行,质量不变,速度$v_1=0.5m/s$保持不变,因此甲的动能不变。
2. 重力势能判断:重力势能的大小与质量和高度有关,公式为$E_p=mgh$。某时刻甲、乙位于同一水平高度($h$相同),且两人质量相等,所以甲的重力势能等于乙的重力势能。
3. 机械能判断:机械能=动能+重力势能。乙的速度$v_2=0.7m/s>v_1$,质量相等,因此乙的动能大于甲的动能;又因为两者重力势能相等,所以甲的机械能小于乙的机械能。
【答案】
不变;等于;小于
【知识点】
动能影响因素;重力势能影响因素;机械能
【点评】
本题考查动能、重力势能及机械能的判断,属于基础题型,牢记各能量的影响因素,结合题目条件分析即可得出结果。
【难度系数】
0.4
11. 2024年9月11日,我国自主研发的朱雀三号可重复使用垂直回收试验箭,在酒泉卫星发射中心完成10公里级垂直起降返回飞行试验。试验箭为单级液氧甲烷火箭,火箭使用液氧甲烷作为燃料是因为其具有较大的
热值
,燃烧时释放的大量能量可转化为火箭升空的
机械
能。以甲烷为推进剂,完全燃烧0.5 t甲烷,放出的热量是
$2.1×10^{10}$
J。
($q_{甲烷}=4.2×10^7 J/kg$)

答案

11.热值 机械 $2.1×10^{10}$

解析

【分析】
本题结合航天实际场景,考查热值、能量转化及热量计算的相关知识。首先,火箭选择燃料的核心要求是相同质量下能释放更多热量,对应热值的概念;其次,燃料燃烧释放的能量最终转化为火箭的机械能;最后计算热量时需注意单位换算,利用热值公式即可求解。
【解析】
1. 火箭使用液氧甲烷作为燃料,是因为其具有较大的热值:相同质量的燃料完全燃烧时,热值越大,放出的热量越多,更适合火箭推进的能量需求。
2. 燃料燃烧时,化学能转化为内能,内能进一步转化为火箭升空的机械能。
3. 计算完全燃烧0.5t甲烷放出的热量:先统一单位,0.5t = 0.5×10³kg = 500kg;根据热量公式$Q_{放}=mq$,代入$m=500kg$、$q_{甲烷}=4.2×10^7 J/kg$,可得$Q_{放}=500kg×4.2×10^7 J/kg=2.1×10^{10} J$。
【答案】
热值 机械 $2.1×10^{10}$
【知识点】
热值、能量转化、热量计算
【点评】
本题以航天热点为背景,将物理知识与实际应用结合,考查基础概念和公式的应用,难度适中,需注意单位换算的细节。
【难度系数】
0.6
12. 草原发生大面积蝗灾时,农业部门利用飞机喷洒农药消灭蝗虫。当飞机在某一高度水平匀速飞行喷洒农药时,它的动能
变小
,重力势能
变小
。(均选填“变大”“变小”或“不变”)

答案

12.变小 变小

解析

【分析】
要判断动能和重力势能的变化,需明确它们的影响因素:动能与质量、速度有关,重力势能与质量、高度有关。题目中飞机水平匀速飞行,速度和高度不变,但喷洒农药时飞机的总质量不断减小,据此分析即可。
【解析】
动能的大小由质量和速度决定,公式为$E_{k}=\frac{1}{2}mv^{2}$;重力势能的大小由质量和高度决定,公式为$E_{p}=mgh$。飞机水平匀速飞行,速度$v$不变,高度$h$不变;但喷洒农药过程中,飞机携带的农药不断减少,总质量$m$减小。因此,根据公式可知,动能和重力势能均变小。
【答案】
变小 变小
【知识点】
动能的影响因素、重力势能的影响因素
【点评】
本题考查动能和重力势能的变化分析,核心是抓住“飞机喷农药时质量减小”这一隐含条件,属于基础概念应用类题目,难度不大。
【难度系数】
0.3
13. 某物理兴趣小组同学为了探究地球表面水吸收太阳能的本领,用一脸盆装10 kg的水,水的表面积为0.3 m²,经过太阳光垂直照射20 min,水温升高了10 ℃,已知水的比热容为$4.2×10^3$ J/(kg·℃),实验中水吸收了
$4.2×10^5$
J的热量,平均每分钟每平方米水面吸收的热量是
$7×10^4$
J,若用加热的方式使同质量的水升高相同的温度,至少需要燃烧
$8.4×10^{-3}$
m³的液化气(假设液化气燃烧放出的热量全部被水吸收,液化气的热值是$5.0×10^7$ J/m³)。

答案

13.$4.2×10^5$ $7×10^4$ $8.4×10^{-3}$

解析

【分析】
本题分三步计算:①利用吸热公式$Q_{吸}=cmΔt$计算水吸收的热量;②用总吸收热量除以照射时间和表面积,得到平均每分钟每平方米吸收的热量;③根据液化气燃烧放热全部被水吸收($Q_{放}=Q_{吸}$),结合放热公式$Q_{放}=Vq$计算需要的液化气体积,每一步直接套用对应公式即可。
【解析】
1. 计算水吸收的热量:
根据吸热公式$Q_{吸}=cmΔt$,代入数据:
$Q_{吸}=4.2×10^3\ \mathrm{J/(kg·℃)}×10\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{℃}=4.2×10^5\ \mathrm{J}$。
2. 计算平均每分钟每平方米水面吸收的热量:
总热量为$4.2×10^5\ \mathrm{J}$,照射时间20 min,表面积0.3 m²,因此:
$\mathrm{平均每分钟每平方米吸收热量}=\frac{Q_{吸}}{t·S}=\frac{4.2×10^5\ \mathrm{J}}{20\ \mathrm{min}×0.3\ \mathrm{m}^2}=7×10^4\ \mathrm{J/(min·m}^2\mathrm{)}$。
3. 计算需要的液化气体积:
由题意$Q_{放}=Q_{吸}$,又$Q_{放}=Vq$,因此:
$V=\frac{Q_{吸}}{q}=\frac{4.2×10^5\ \mathrm{J}}{5.0×10^7\ \mathrm{J/m}^3}=8.4×10^{-3}\ \mathrm{m}^3$。
【答案】
$4.2×10^5$;$7×10^4$;$8.4×10^{-3}$
【知识点】
热量的计算、热值的应用
【点评】
本题是热量与热值的基础应用题,核心考查吸热、放热公式的直接运用,步骤清晰无复杂变形,掌握相关公式即可解答,属于初中物理常规基础题。
【难度系数】
0.7
14. 如图甲所示,小华用小球和木块来“探究动能大小与哪些因素有关”。

(1)实验中是通过比较
木块被撞击后移动的距离
来比较动能大小;本实验研究的动能是指
C
(填字母)。
A. 小球在斜面上时的动能
B. 小球撞击木块后木块的动能
C. 小球撞击木块时的动能
(2)完成图甲、乙所示的操作是为了探究动能大小与
速度
的关系。
(3)甲实验中,若先让质量为m的小球从斜面h高处由静止下滑,测出木块被撞击的距离为$s_1$,接着他立即让同一小球仍从斜面h高处由静止下滑,测出木块被撞击的距离为$s_2$,则$s_1$
大于
$s_2$(选填“大于”“小于”或“等于”)。
(4)得出正确的实验结论后,小华又用质量不同的铁球将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放,撞击同一木块,如图丙所示,观察到木块被撞击后移动的情况是
B
。(本小题铁球滚动时所受摩擦力忽略不计)
A. 质量大的铁球将木块推动的距离较远
B. 质量不同的铁球将木块推动的距离相同
C. 质量小的铁球将木块推动的距离较远
(5)在探究动能的大小与质量的关系时,小华又提出新的实验方案:在图甲实验器材的基础上,取走木块,让质量不等的小球从斜面同一高度由静止开始下滑,最终小球静止在水平长木板上(设木板足够长),测出小球在木板上通过的距离,然后分析数据即可得出结论。你认为这种方案是
不可行
(选填“可行”或“不可行”)的。

答案

14.(1)木块被撞击后移动的距离 C (2)速度 (3)大于 (4)B (5)不可行

解析

【分析】
本题是探究动能大小影响因素的实验,核心运用转换法和控制变量法。(1)实验通过木块被撞击后移动的距离反映小球动能,研究对象是小球撞击木块时的动能;(2)甲、乙控制质量相同,改变下滑高度(即速度),探究动能与速度的关系;(3)第二次实验时小球受第一次撞击的影响,下滑初速度不足,导致撞击距离变小;(4)弹簧压缩程度相同,弹性势能转化的小球动能相同,木块移动距离相同;(5)小球在木板上的运动距离与质量无关,无法区分动能大小,方案不可行。
【解析】
(1)实验采用转换法,将小球动能的大小转换为木块被撞击后移动的距离,距离越远说明小球动能越大;本实验研究的是小球撞击木块时的动能,故选C。
(2)甲、乙两图中,小球质量相同,从斜面不同高度滑下,到达水平面时速度不同,因此探究动能大小与速度的关系。
(3)第一次实验后,小球和木块都具有动能,立即进行第二次实验时,小球可能未完全静止,从同一高度下滑时初速度不足,导致到达水平面的速度比第一次小,撞击木块的距离更小,故$s_1$大于$s_2$。
(4)弹簧压缩相同程度,弹性势能相同,转化为小球的动能相同,撞击同一木块时,木块获得的动能相同,因此推动的距离相同,选B。
(5)小球在水平木板上运动时,摩擦力$f=μ mg$,加速度$a=\frac{f}{m}=μ g$,与质量无关;小球从同一高度下滑,到达水平面的速度$v$相同,运动距离$s=\frac{v^2}{2a}$,与质量无关,因此不同质量的小球运动距离相同,无法通过距离区分动能大小,故方案不可行。
【答案】
(1)木块被撞击后移动的距离;C (2)速度 (3)大于 (4)B (5)不可行
【知识点】
动能的影响因素、转换法、控制变量法
【点评】
本题考查探究动能影响因素的实验,重点考查转换法、控制变量法的应用,以及对实验细节和物理规律的分析,需注意实验操作中的能量变化和运动规律的应用。
【难度系数】
0.5