零五网 全部参考答案 课课练答案 2026年课课练九年级物理上册苏科版 第113页解析答案
24.(6分)如图所示是某同学在“探究水的沸腾”实验中所绘的实验图像。
(1)已知实验时,水的质量为100 g,水的比热容为$4.2×10^3$ J/(kg·℃),则从实验第10 min到第20 min,水吸收的热量为多少?

(2)已知该实验使用酒精灯加热,酒精灯每分钟消耗酒精0.056 g,酒精的热值为$3.0×10^7$ J/kg,则此实验过程中对被加热的水而言,酒精灯的效率约为多少?
答案:24. (1) 4 200 J (2) 25%
解析:
【分析】
要解决这道题,需分两步计算:第一步利用水的吸热公式计算水吸收的热量,需从图像中确定10min到20min内水的温度变化,统一质量单位后代入公式;第二步计算酒精灯的加热效率,需先求出这段时间内消耗酒精的总质量,再用热值公式算出酒精完全燃烧放出的热量,最后结合水吸收的热量,利用效率公式求解,计算时要注意单位的统一。
【解析】
(1)由图像可知,第10min时水的温度为90℃,第20min时水的温度为100℃,则水升高的温度Δt = 100℃ - 90℃ = 10℃。
水的质量m = 100g = 0.1kg,根据吸热公式Q吸 = cmΔt,代入数据得:
Q吸 = 4.2×10³ J/(kg·℃) × 0.1kg × 10℃ = 4200 J。
(2)从第10min到第20min的时间为Δt' = 20min - 10min = 10min,这段时间消耗酒精的总质量m酒精 = 0.056g/min × 10min = 0.56g = 0.56×10⁻³ kg。
酒精完全燃烧放出的热量Q放 = m酒精q = 0.56×10⁻³ kg × 3.0×10⁷ J/kg = 16800 J。
酒精灯的效率η = (Q吸 / Q放) × 100% = (4200 J / 16800 J) × 100% = 25%。
【答案】
(1) 4200 J;(2) 25%
【知识点】
热量计算、热值与效率计算
【点评】
本题考查热学基础公式的应用,关键是从图像中提取温度变化信息,注意单位换算,属于难度适中的热学计算题,主要考查学生对公式的掌握和应用能力。
【难度系数】
0.6
25. (6分)在一些建筑工地、港口常见到各种大型起重机。如图所示是一种起重机的结构示意图,为了保证起重机起重时不会翻倒,在起重机右边配有一个重物$m_0$,已知$OA=10\ \mathrm{m}$,$OB=5\ \mathrm{m}$,起重机功率为30 kW,起重机本身重力引起的转动效应不计。求:
(1) 要使起重机吊起$6×10^3\ \mathrm{kg}$的货物时不会绕支点$O$翻倒,右边配重$m_0$至少为多少千克?

(2) 若起重机的机械效率为80%,则把$5×10^3\ \mathrm{kg}$的货物沿竖直方向匀速提高12 m,需要多少时间?($g$取10 N/kg)
答案:$25. (1) 1.2×10^4 kg (2) 25 s$
解析:
【分析】
本题分为两小问,第(1)问利用杠杆平衡条件解决起重机不翻倒的问题,思路是:起重机绕支点O转动,为保证不翻倒,左边货物重力产生的力矩与右边配重重力产生的力矩需平衡,根据杠杆平衡公式即可求出配重质量;第(2)问结合机械效率和功率公式计算时间,思路是:先计算提升货物的有用功,再根据机械效率求出起重机做的总功,最后利用功率公式变形求出所需时间。
【解析】
(1) 求右边配重的最小质量
起重机不绕支点O翻倒时,满足杠杆平衡条件:动力×动力臂 = 阻力×阻力臂。
左边货物的重力:$G_{货} = m_{货}g$,其力臂为$OA$;右边配重的重力:$G_{0} = m_{0}g$,其力臂为$OB$。
根据杠杆平衡条件:$G_{货} · OA = G_{0} · OB$,代入重力表达式得:
$m_{货}g · OA = m_{0}g · OB$,两边$g$可约去,整理得:
$m_{0} = \frac{m_{货} · OA}{OB}$
代入已知数值:$m_{货}=6×10^3\ \mathrm{kg}$,$OA=10\ \mathrm{m}$,$OB=5\ \mathrm{m}$,
$m_{0} = \frac{6×10^3\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{m}}{5\ \mathrm{m}} = 1.2×10^4\ \mathrm{kg}$
(2) 求提升货物所需的时间
首先计算提升货物做的有用功:
$W_{有} = G'_{货}h = m'_{货}gh$,代入$m'_{货}=5×10^3\ \mathrm{kg}$,$g=10\ \mathrm{N/kg}$,$h=12\ \mathrm{m}$,
$W_{有}=5×10^3\ \mathrm{kg} ×10\ \mathrm{N/kg} ×12\ \mathrm{m} = 6×10^5\ \mathrm{J}$
根据机械效率公式$\eta = \frac{W_{有}}{W_{总}}$,可得起重机做的总功:
$W_{总} = \frac{W_{有}}{\eta} = \frac{6×10^5\ \mathrm{J}}{80\%} = 7.5×10^5\ \mathrm{J}$
已知起重机功率$P=30\ \mathrm{kW}=3×10^4\ \mathrm{W}$,根据功率公式$P=\frac{W_{总}}{t}$,变形得时间:
$t = \frac{W_{总}}{P} = \frac{7.5×10^5\ \mathrm{J}}{3×10^4\ \mathrm{W}} = 25\ \mathrm{s}$
【答案】
(1) $1.2×10^4\ \mathrm{kg}$;(2) $25\ \mathrm{s}$
【知识点】
杠杆平衡条件、机械效率、功率
【点评】
本题是力学综合题,结合杠杆平衡、机械效率和功率的知识点,考查学生对基本公式的应用能力,需注意公式中各物理量的对应关系及单位换算,难度适中。
【难度系数】
0.6
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