九年级物理上册第十二章 机械能和内能单元测试与练习（word 解析版）一、初三物理第十二章 机械能和内能 易错压轴题提优（难）1．小明利用如图装置研究做功与能量的转化关系。
重物通过细绳与木块相连，细绳不可伸长，AQ 为水平面，AP 段长为L ，表面光滑；PQ 段粗糙，实验开始时，木块的细绳拉直，质量为M 的木块位于P 点，质量为m 的重物恰好置于地面，将木块从P 向右拉至A ，放手后木块向左运动，最终停在B 点，PB 长为x 。
不计空气阻力、滑轮摩擦。
(1)木块在AB 段运动过程中，重物的重力做功为（用字母表示）___________；木块经过PB 段内能______________（选填“不变”、“增大”或“减小”）；(2)观察实验并联系生活实际，小明提出猜想：重物和木块获得的总动能与重物重力做功多少有关。
他提出猜想的生活依据是：________________ ；(3)为了验证猜想，小明做了以下实验，重物100g m =，木块900g M =，改变木块从P 点右移的距离L ，测得一组数据，记录如下：（g 取10N/kg ） 序号 1 2 3 4 5 6 PA 的长/m L0.1 0.15 0.2 0.35 0.45 0.5 木块在P 点的速度平方()221/m s v -⋅ 0.2 0.3 0.4 0.7 0.9 1.0①已知物体动能的表达式为212mv ，分析重物和木块获得的总动能与重物的重力做功的多少，可知猜想是____________（选填“正确”或“错误”）的，得出的结论是__________。
在AP 段滑行的过程中，该系统（重物和木块）的机械能____________（选填“守恒”或“不守恒”）；②利用实验信息分析，当0.7m L =时，木块M 在P 点获得的动能是___________________J ；(4)如果上述结论具有普遍性，则一个物体从高为h 的光滑斜面顶端，由静止开始滑下，不计空气阻力，物体滑到斜面底端时的速度v =_____________（用字母表示）。
【答案】mgL 增大 物体下落过程中速度越来越快 正确 重物和木块获得的总动能与重物重力做功的多少相等 守恒【解析】【分析】【详解】(1)[1]由题意可知，重物的重力是G mg =，木块在AB 段运动过程中，重物下降的高度是L ，那么重物的重力做功大小是W mgL =重[2]木块经过PB 段由于受到摩擦力的作用，内能会增大。
(2)[3]重物和木块获得的总动能与重物重力做功多少有关，随着重物重力做功越来越大，速度也越来越大，所以这个依据是物体下落过程中速度越来越快。
(3)[4]由表中数据可看到，PA 的数值越大，木块在P 点的速度越大，动能越大，所以猜想是正确的。
[5]由表中数据可知，第1次实验中重物和木块获得的总动能是()()2-1110.1kg 0.9kg 0.2m s 0.1J 2W =⨯+⨯⋅=总动能 重物的重力做功是110.1kg 10N/kg 0.1m 0.1J W mgL ==⨯⨯=重力第2次实验中重物和木块获得的总动能是()()2-1210.1kg 0.9kg 0.3m s 0.15J 2W =⨯+⨯⋅=总动能 重物的重力做功是 220.1kg 10N/kg 0.15m 0.15J W mgL ==⨯⨯=重力同理，第3、4、5、6次实验也可以得到这样的数据，所以可得出结论：重物和木块获得的总动能与重物重力做功的多少相等。
[6]AP 段是光滑的，所以势能完全转化为动能，系统机械能守恒。
[7]比较表中数据可知，2v 与L 成正比，当0.1m L =时，()22-10.2m s v =⋅，那么 ()2-10.2m s 0.1m k ⋅=⨯ 解得22m/s k =，可得到222m/s v L =⨯，当0.7m L =时22222m/s 0.7m 1.4m /s v =⨯=所以可知木块M 在P 点获得的动能是222110.9kg 1.4m /s 0.63J 22W Mv ==⨯⨯= (4)[8]一个物体从高为h 的光滑斜面顶端，由静止开始滑下，不计空气阻力，则机械能是守恒的，物体重力所做的功转化为动能，可以得到关系式212mgh mv =解得2v gh =。
2．用如图甲所示装置进行实验，比较A 、B 两种不同物质的吸热能力。
在两个相同的烧瓶中分别装入初温、质量相同的A 、B 两种液体，分别接入甲、乙两段电阻丝，实验中记录下A 、B 两种液体的温度。
(1)要完成该实验探究，除了图甲中所示的器材外，还需要的测量工具有天平和______。
(2)为保证A 、B 两物质能吸收相同的热量，对甲、乙两段电阻丝的阻值要求R 甲______R 乙（选填“>”、“=”或“<”）。
(3)小明根据实验测得的数据分别描绘出了A 、B 两种液体的温度随加热时间变化的图象，如图乙所示。
若加热过程中无热量损失，由乙图分析可知______（选填“A ”或“B ”）液体的吸热能力强。
(4)若A 的比热容为34.210J/(kg C)o ⨯⋅，则B 的比热容为______J/(kg C)o ⋅。
【答案】秒表 = A 32.110⨯【解析】【分析】(1)实验中需要测量通电的时间；(2)电流产生的热量与电流的大小、通电时间和电阻的大小有关；(3)比较物质吸热能力的2种方法：①使相同质量的不同物质升高相同的温度，比较吸收的热量（即比较加热时间），吸收热量多的吸热能力强；②使相同质量的不同物质吸收相同的热量（即加热相同的时间），比较温度的变化，温度变化小的吸热能力强；(4)根据两种液体的温度随加热时间变化的图象得出加热5分钟A 、B 升高的温度，根据Q c m t=△，在质量和吸热相同的情况下升高的温度与比热容成反比，从而求出B 的比热容。
【详解】 (1)[1]实验中需要测量导体通电的时间，所以需要用到秒表。
(2)[2]为保证A 、B 两物质能吸收相同的热量，根据控制变量法可知，实验中甲、乙两段电阻丝的阻值要相同。
(3)[3]根据描绘出A 、B 两种液体的温度随加热时间变化的图象知，加热相同时间，A 液体升温小，根据比较吸热能力的第2种方法，A 的吸热能力强；(4)[4]根据描绘出的A 、B 两种液体的温度随加热时间变化的图象知，加热5分钟（吸热相同），B 液体升高的温度为B 50C 10C 40C t ︒︒︒∆=-=A 液体升高的温度为A 30C 10C 20C t ︒︒︒∆=-=根据Q c m t=△可知，在质量和吸热相同的情况下，升高的温度与比热容成反比，故B 的比热容 ()()33A B A B 20J 4.210 2.11040kg J kg t c c t =⨯=⨯⨯=⨯⋅⋅℃℃℃℃ 3．为了比较水和沙子吸热的规律，某小组做了如图所示的实验：在两个相同的烧杯中，分别装有质量、初温都相同的水和沙子，用两个相同的酒精灯对其加热，实验数据记录如下表：质量/g 升温10°C 所需时间/s升温20°C 所需时间/s 升温30°C 所需时间/s 沙子 30 6492 124 水 3092 163 220(1)在此实验中用_____________表示水和沙子吸热的多少；(2)分析表中的实验数据可知：当物体温度变化量和____________相同时，水吸收的热量____________（选填“大于”或“小于”或“等于”）沙子吸收的热量；(3)请你写出比较水和沙子吸热能力的另外一种方法：__________。
【答案】酒精灯加热时间 质量 大于 在两个相同的金属盒，加入质量相同的水和沙子，用酒精灯加热相同的时间，比较它们的末温，末温低的吸热能力大【解析】【分析】【详解】(1)[1]采用相同的酒精灯对其加热，加热时间越长，沙子和水吸收的热量越多，因此实验中用酒精灯加热时间表示水和沙子吸热的多少。
(2)[2][3]分析表中的实验数据可知：水和沙子质量相同，升高温度相同时，即温度变化量和质量相同时，水所需加热的时间比沙子更长，所以水吸收的热量大于沙子吸收的热量。
(3)[4]在两个相同的金属盒，加入质量和初温都相同的水和沙子，用酒精灯加热相同的时间，比较它们的末温，末温低的吸热能力大。
即使它们吸收相同的热量，比较它们的温度变化量，温度变化量小的吸热能力大，温度变化大的吸热能力小。
4．相关资料表明，大部分重大交通事故是因为汽车超载超速造成的。
兴趣小组决定对超载超速问题进行一次模拟探究，经讨论后认为，可以用小球作为理想模型，代替汽车作为研究对象。
如图，将小球从高度为h的同一斜面上由静止开始滚下，推动同一小木块向前移动一段距离s后停下，完成甲、乙、丙三次实验，其中h1=h3>h2，m A=m B﹤m C：小球质量/g高度/cm木块移动的距离/cmA10510B20518C30529D101038E101586(1)小球在水平面上越滚越慢最后停下来，是因为小球受到了 _________的作用；(2)小球在滚下斜面的过程中，它的______能转化为动能，实验中超载超速带来的危害程度用 _____（选填“高度h”或“距离s”）大小来反映的。
(3)分析比较 _______两次实验可得，小球质量相同时，速度越大，动能越 _______ 从而反映出超速带来的危害程度。
(4)分析比较 ______两次实验可得，小球速度相同时，质量越大，动能越大；从而反映出超载带来的危害程度。
(5)为比较超载超速带来的危害程度，兴趣小组利用上述器材进行定量研究。
得到数据如表，请根据上表数据分析，货车超载与超速两者相比，潜在危害较大的是 __________。
【答案】摩擦力重力势距离S甲乙大甲丙超速【解析】【分析】【详解】(1)[1]小球在水平面上滚动时受到（滚动）摩擦力的作用，故越滚越慢最后停下来。
(2)[2][3]小球在滚下斜面的过程中，重力势能减小动能增加，故重力势能转化为动能；实验中超载超速带来的危害程度用小球推动同一小木块向前移动的距离大小来反映，距离越大，危害程度越高。
(3)[4][5]比较甲乙两次实验可得，小球质量相同时，速度越大，木块被推动的距离越大，故可得小球质量相同时，速度越大，动能越大。
(4)[6]比较甲丙两次实验可得，小球速度相同时，质量越大，木块被推动的距离越大，故可得小球速度相同时，质量越大，动能越大。
(5)[7]比较A、 B、 C三个小球，高度相同，质量变为2倍、3倍，木块滑动的距离也基本上是2倍、3倍，即动能也是2倍、3倍；比较A、D、 E三个小球，质量相同，高度变为2倍、3倍，木块滑动的距离基本上是4倍、9倍，即动能也是4倍、9倍；所以速度对物体的动能影响更大，当超速发生交通事故时，由此造成的危害更严重。