精品解析：江苏省苏州园区唯亭学校2023-2024学年九年级上学期9月综合评价练习物理试题

苏州园区唯亭学校2023-2024学年第一学期 九年级物理学科9月综合评价练习 一.选择题（每题2分，共24分）。 1. 如图，使用下列简单机械时，属于省力杠杆的是（　　） A. 船桨 B. 食品夹 C. 镊子 D. 核桃夹 2. 以下吉祥物运动项目中涉及到的做功情况，下列叙述正确的是（　　） A. 排球比赛中，运动员击排球的过程中，运动员对排球做了功 B. 举重比赛中，运动员举起杠铃不动的时候，运动员对杠铃做了功 C. 射击比赛中，子弹离开枪口以后，还在对子弹做功 D. 赛艇比赛中，运动员划着赛艇在水平湖面上做匀速直线运动，赛艇的重力对赛艇做了功 3. 一个人先后用同样大小的水平推力，使同一个木箱在光滑和粗糙两种不同的水平地面上运动相等的距离，则（　　） A. 两种情况下做的功一样多 B. 在光滑的地面上，人做的功多 C. 在粗糙的地面上，人做的功多 D. 条件不足，无法比较 4. 下面四幅图描述的情景中属于动能转化为重力势能的是（　　） A. 小刚用弹弓上形变的橡皮条将“子弹”弹射出去 B. 小明脚踩滑板从高处滑下 C. 上海“明珠线”上的轻轨车无动力滑上站台 D. 子弹水平穿过苹果的瞬间 5. 如图所示，轻质杠杆支点为O，在已调平的杠杆两端分别挂上一些钩码，每一个钩码的质量相等，杠杆恰好在水平位置平衡，如果两边各拿走一个钩码，杠杆将 A. 仍保持平衡并静止 B. 不平衡，向顺时针方向转动 C. 不平衡，向逆时针方向转动 D. 仍保持平衡，但要转动 6. 初中生张小虎同学听到上课铃响了，他一口气从一楼跑到三楼，所用时间为10秒。那么他上楼过程中，克服自己重力做功的功率最接近下面哪个值（　　） A. 3W B. 30W C. 300W D. 3000W 7. 下列关于机械效率说法正确的是（　　） A. 机械做功越快，机械效率就越高 B. 省力越多的机械，机械功率越大 C. 单位时间做功越多的机械，效率越高 D. 额外功在总功中占的比例越小的机械效率越高 8. 如图所示，是我国古代《墨经》记述的有关杆秤的杠杆原理，此时杆秤处于平衡状态，以下关于它的说法不正确的是（　　） A. “标”“本”表示力臂，“权”“重”表示力 B. 增大“重”时，应把“权”远离O点 C. 若“权”有磨损，会导致测量结果偏小 D. 为提高测量精度，可换轻一点的“权” 9. 小梦在探究杠杆平衡条件的实验时，先在杠杆两侧挂钩码进行实验探究，再用弹簧测力计取代一侧的钩码继续探究，如图所示。他这样做的最终目的是（　　） A 便于读出拉力大小 B. 便于改变拉力大小 C. 便于正确认识力臂 D. 便于测量力臂大小 10. 如图所示是荡秋千的简化模型。摆球从A点由静止释放，到达D点后返回，B、C两点等高。下列说法正确的是（　　） A. 球在B、C两点的动能相等 B. 绳的拉力对小球做了功 C. 球从B点到O点的过程中机械能减少 D. 球从O点到C点的过程中重力势能减少 11. 如图，轻质杠杆OA中点通过细线悬挂一个重力为60N的物体，在A端施加一竖直向上的力F，杠杆在水平位置平衡，下列有关说法正确的是（　　） A. 使杠杆逆时针转动的力是物体的重力 B. 此杠杆为费力杠杆 C. 杠杆处于水平位置平衡时拉力F大小为30N D. 保持F的方向竖直向上不变，将杠杆从A位置匀速提升到B位置的过程中，力F将增大 12. 如图，小明分别用甲、乙两相同滑轮把同一桶沙从一楼地面提到二楼地面。用甲滑轮所做的总功为W1，机械效率为η1；用乙滑轮所做的总功为W2，机械效率为η2，若不计摩擦和绳重，则（　　） A. W1=W2，η1=η2 B. W1=W2，η1<η2 C. W1<W2，η1>η2 D. W1>W2，η1>η2 二、填空题（每空1分，共29分）。 13. 升国旗的旗杆顶部的滑轮是______，使用它______（填“能”或“不能”）省力，但可以改变______。 14. 在地震中把石块撬起，如图所示，若在撬棒D点沿DM方向用力撬起石块1，撬棒的支点是______点；若在撬棒D点沿DN方向用力撬起石块1，撬棒的支点是______点。这两种方式中，沿______（填“DM”或“DN”）方向用力撬起石块比较省力。 15. 一辆轿车用3000N的牵引力以20m/s的速度在青泥山盘山公路上行驶，这时轿车的功率是______W，盘山公路相当于______（填简单机械名称），利用其可以______（选填“省功”或“省力”）。 16. 在水平地面上，工人用100N的水平推力推动重150N的箱子，4s内前进了6m，在这个过程中，工人对木箱做功为______J；功率为______W。所受重力对木箱做功为______J。 17. 在建筑工地上常用独轮车搬运泥土，一辆独轮车各部分的尺寸如图所示，设车厢和泥土的总重力G=1200N，使用此独轮车时，我们可以把它当作一个_______杠杆，那么运泥土时抬起独轮车至少需用力F为_______N。 18. 如图所示，某人将一物体用F=60N的推力匀速将一个重200N的物体推上高h=1m、长s=4m的斜面，则此人对物体做的总功为______J，额外功为______J，摩擦力为______N，斜面的机械效率为______。 19. （1）如图乙所示，橡皮筋两头分别固定在罐子的顶部和底部，中间系一个钩码，就制成了一个“魔罐”。当你将“魔罐”在水平地面上滚出后，你将看到“魔罐”来回滚动，它能滚回来是______能转化为______能； （2）如图丙所示，这是一个会跳的卡片，将卡片反过来，把它放在桌面上用手向下压，使橡皮筋伸长，迅速松开手，观察到卡片向上跳起。这个现象说明：发生弹性形变的橡皮筋能对卡片______，因此它具有弹性势能。 20. 甲、乙是两个完全相同的网球．如图所示,在同一高度同时以大小相等的速度,将甲球竖直向下抛出、乙球竖直向上抛出,不计空气阻力．抛出时两球机械能_____选填“相等”或“不相等”);落地前的运动过程中,甲球的动能_____(选填“增大”、“不变”或“减小”),乙球的机械能_____(选填“增大”“先增大后减小,“不变”或“减小”) 21. 如图甲所示，木块放在水平面上，用弹簧测力计沿水平方向拉木块使其做直线运动，两次拉动木块得到的s-t图像分别是图乙中的图线①、②。两次拉力的功率分别是P1、P2，相同时间内两次拉力对物体所做的功是W1、W2，则P1______P2，W1______W2（均填“>”、“=”或“<”）。 22. 小明用如图所示的实验装置研究“杠杆的机械效率”。实验时，将总重为G的钩码挂在杠杆A处，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，钩码上升的高度为h，弹簧测力计的示数为F，其移动的距离为s，则杠杆的机械效率η=______（用题中字母表示）。若将钩码移动到B点，仍将它匀速提升h的高度，则弹簧测力计的示数F′______（＞/＝/＜）F，杠杆的机械效率η′______（＞/＝/＜）η。 三.解答题（共47分）。 23. 按要求作图： （1）如图所示杠杆中，O为支点，请画出图中力F1和F2的力臂l1和l2； （2）根据杠杆的平衡条件在图中作出拔钉子时所用的最小力F的示意图和它的动力臂L； （3）如图所示，某人在A处提升物体，请在图中画出最省力的绳子绕法。 24. 如图所示，搬运工人用滑轮组提升重540N的物体，所用的拉力F为200N，物体以0.2m/s的速度匀速上升了10s。求：（不计绳重、绳与滑轮的摩擦） （1）求动滑轮的重； （2）有用功； （3）滑轮组机械效率； （4）拉力F的功率。 25. 质量为1t的某型号轿车发动机的额定功率为6×104W，汽车在额定功率下沿水平路面匀速行驶时，受到的阻力是车重的0.2倍（g取10N/kg），求： （1）发动机所提供的牵引力大小； （2）轿车匀速行驶时速度的大小； （3）轿车匀速行驶5min牵引力做的功。 26. 小明学习了杠杆的平衡条件后，利用如图所示的装置对杠杆做了进一步研究。 （1）杠杆静止时的位置如图甲所示，此时杠杆处于______（平衡/非平衡）状态。为了使杠杆静止时处于水平位置，接下来的操作是将杠杆的平衡螺母向______端移动； （2）在杠杆上的B点用如图乙所示的动力F拉杠杆；此时杠杆的类型与______（选填序号）相同； A.天平　　B.钓鱼竿　　C.钳子 （3）如图丙所示，用弹簧测力计拉杠杆的C点，当弹簧测力计由位置1缓慢转至位置2的过程中，测力计示数变化情况是______； （4）如图丁所示，小明在杠杆左侧距离O点20cm的D处挂一个重为G的物体，在杠杆右侧不同位置处施加竖直向下的力F，保证杠杆处于水平平衡状态，根据多次测量的F、L数据，画出如图戊所示的图像，结合杠杆平衡条件，可求出物重G的大小是______N。 27. 物理实验小组在“测滑轮组机械效率”的实验中得到的数据如表所示，装置如图所示。 实验次数 1 2 3 钩码重G/N 4 4 6 钩码上升高度h/m 01 0.1 0.1 绳端拉力F/N 1.8 1.6 2.4 绳端移动距离s/m 0.3 0.4 机械效率η 74.1% 62.5% （1）实验中，应沿竖直方向______拉动弹簧测力计，使物体缓缓上升； （2）小组同学做第3次实验时，滑轮组的机械效率η=______；通过比较第1、3次两次实验数据，请对提高滑轮组的机械效率提出一条针对性建议：______； （3）如果采用第3次装置，改变动滑轮重，提升同一物体进行多次实验，获得数据并绘制出如图甲的图像，分析可知：被提升物体所受的重力相同时，动滑轮越轻，机械效率______（越高/不变/越低）；分析图像中的A点可知，被提升物体所受的重力为______N（忽略绳重和摩擦）； （4）若第2次实验中克服摩擦做的额外功为0.04J，则动滑轮总重为______N（不计绳重）。 28. 小明为了探究动能大小的影响因素、利用斜面、钢球、木块等器材在同一水平面上开展了如图所示的探究活动。 （1）实验中探究的动能是指______； A. 钢球撞击木块时的动能 B. 钢球撞击木块后的动能 C. 木块被钢球撞击后的动能 （2）用质量不同的小球碰撞静止在同一水平面上的木块。实验中控制小球的高度相同，是为了控制两球到达底端时______相同；实验中通过观察______比较小球的动能的大小； （3）小红认为根据乙、丙两图可以直接得出“物体的质量越大，则动能越大”的结论，小明认为小红的观点是错误的，理由是______； （4）若斜面下方水平面光滑，本实验______（能/不能）达到实验目的； （5）通常来说；交通事故的原因主要是超载或超速，用甲、丙两图的实验现象所得到的结论可以解释汽车______（超载/超速）行驶时危险性大的原因。 29. 如图所示，在“探究影响重力势能大小的因素”实验中，有三个实心的、大小相同的铁球A、铁球B和塑料球C，球A、C离沙地高度相同.现让三个球同时由静止释放，球落到沙地上的状态如图中虚线球所示。 （1）根据A、B、C三个小球在沙地中下陷的深度可以判断出释放前球______的重力势能最大； （2）比较球A、C可得出结论______； （3）球在空中下落时减少重力势能主要转化为______； （4）小球在下落过程中，重力会对小球做功，则重力对小球做功大小与时间关系图应是______。 A.B.C.D. 30. 阅读短文，回答问题： 小明在老师的指导下用小球和弹簧等器材进行了如下实验与探究（不考虑空气阻力）。让小球从某高度处由静止开始下落到竖直放置的轻弹簧上（如图甲），在刚接触轻弹簧的瞬间（如图乙），小球速度为5m/s。从小球接触弹簧到将弹簧压缩至最短（如图丙）的整个过程中，得到小球的速度v和弹簧缩短的长度Δx之间的关系如图丁所示，其中A为曲线的最高点，已知该轻弹簧每受到0.1N的压力就缩短1cm，并且轻弹簧在全过程中始终发生弹性形变。 （1）从小球接触弹簧到将弹簧压缩至最短的过程中，小球下落速度的变化情况是______； A. 一直变大 B. 一直变小 C. 不变 D. 先变大后变小 （2）当弹簧的压缩量最大时，小球的速度为______，此时，小球处于______（平衡/非平衡）状态； （3）弹簧弹性势能的变化量______（大于/等于/小于）小球重力势能的变化量。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 苏州园区唯亭学校2023-2024学年第一学期 九年级物理学科9月综合评价练习 一.选择题（每题2分，共24分）。 1. 如图，使用下列简单机械时，属于省力杠杆的是（　　） A. 船桨 B. 食品夹 C. 镊子 D. 核桃夹 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A．船桨在使用时动力臂小于阻力臂，为费力杠杆，故A不符合题意； B．食品夹在使用时动力臂小于阻力臂，为费力杠杆，故B不符合题意； C．镊子在使用时动力臂小于阻力臂，为费力杠杆，故C不符合题意； D．核桃夹在使用时动力臂大于阻力臂，为省力杠杆，故D符合题意。 故选D。 2. 以下吉祥物运动项目中涉及到的做功情况，下列叙述正确的是（　　） A. 排球比赛中，运动员击排球的过程中，运动员对排球做了功 B. 举重比赛中，运动员举起杠铃不动的时候，运动员对杠铃做了功 C. 射击比赛中，子弹离开枪口以后，还在对子弹做功 D. 赛艇比赛中，运动员划着赛艇在水平湖面上做匀速直线运动，赛艇的重力对赛艇做了功 【答案】A 【解析】 【详解】A．运动员在击打排球过程中，运动员对排球施加了力的作用，并且排球在该力的方向上移动了距离，根据做功的两个必要因素知，该过程中运动员对排球做了功，故A正确； B．举重比赛中，运动员举起杠铃不动的时候，运动员对杠铃施加了力的作用，但杠铃没有在该力的方向上通过距离，根据做功的两个必要因素知，此时运动员对杠铃没有做功，故B错误； C．射击比赛中，子弹离开枪口以后，靠惯性向前飞行，虽然运动了一段距离，但是此时不再受到推力的作用，根据做功的两个必要因素知，推力不再对子弹做功，故C错误； D．赛艇比赛中，运动员划着赛艇在水平湖面上做匀速直线运动，但没有在重力的方向上通过一段距离，根据做功的两个必要因素可知，赛艇的重力对赛艇没有做功，故D错误。 故选A。 3. 一个人先后用同样大小的水平推力，使同一个木箱在光滑和粗糙两种不同的水平地面上运动相等的距离，则（　　） A. 两种情况下做的功一样多 B. 在光滑的地面上，人做的功多 C. 在粗糙的地面上，人做的功多 D. 条件不足，无法比较 【答案】A 【解析】 【详解】力学中的功包括两个必要因素：一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上移动距离。 ∵在光滑和粗糙两种不同的水平地面上，作用在木箱上的水平推力大小相同，在力的作用下运动距离相同。∴根据W=Fs可知，做功相同。 4. 下面四幅图描述的情景中属于动能转化为重力势能的是（　　） A. 小刚用弹弓上形变的橡皮条将“子弹”弹射出去 B. 小明脚踩滑板从高处滑下 C. 上海“明珠线”上的轻轨车无动力滑上站台 D. 子弹水平穿过苹果的瞬间 【答案】C 【解析】 【详解】A．橡皮条射“子弹”时，子弹由静止变为运动，动能增大，弹性势能转化为动能。故A错误； B．小明踩滑板从高处滑下：高度减小，重力势能减小；速度增大，动能增大，重力势能转化为动能。故B错误； C．轻轨车无动力滑上站台：速度减小，动能减小；高度增大，重力势能增大，动能转化为重力势能。故C正确； D．子弹水平穿过苹果的瞬间，速度会减小，则动能减小；克服阻力做功，内能增加，机械能转化为内能。故D错误。 故选C。 5. 如图所示，轻质杠杆支点为O，在已调平的杠杆两端分别挂上一些钩码，每一个钩码的质量相等，杠杆恰好在水平位置平衡，如果两边各拿走一个钩码，杠杆将 A. 仍保持平衡并静止 B. 不平衡，向顺时针方向转动 C. 不平衡，向逆时针方向转动 D. 仍保持平衡，但要转动 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】根据杠杆平衡条件 4G×3=3G×4 杠杆平衡，如果两边各拿走一个钩码，则左边 3G×3＞2G×4 故杠杆不再平衡，左端下沉，右端上翘，即杠杆向逆时针方向转动。 故选C。 6. 初中生张小虎同学听到上课铃响了，他一口气从一楼跑到三楼，所用时间为10秒。那么他上楼过程中，克服自己重力做功的功率最接近下面哪个值（　　） A. 3W B. 30W C. 300W D. 3000W 【答案】C 【解析】 【详解】初中生的质量约为50kg，一层楼的高度约为3m，从一楼跑到三楼上升的高度约为6m，张小虎同学克服自己重力做功的功率约为 故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 7. 下列关于机械效率说法正确的是（　　） A. 机械做功越快，机械效率就越高 B. 省力越多的机械，机械功率越大 C. 单位时间做功越多的机械，效率越高 D. 额外功在总功中占的比例越小的机械效率越高 【答案】D 【解析】 【详解】A．机械效率是有用功跟总功的比值，与做功的快慢没有关系，A说法错误； B．机械效率是有用功跟总功的比值，与省力与费力也没有关系，B说法错误； C．机械效率是有用功跟总功的比值，跟做功快慢无关，即单位时间做功多少无关，C说法错误； D．额外功在总功中占的比例越小，则有用功在总功中占的比例越大，有用功跟总功的比值越大，机械效率越高，D说法正确。 故选D。 8. 如图所示，是我国古代《墨经》记述的有关杆秤的杠杆原理，此时杆秤处于平衡状态，以下关于它的说法不正确的是（　　） A. “标”“本”表示力臂，“权”“重”表示力 B. 增大“重”时，应把“权”远离O点 C. 若“权”有磨损，会导致测量结果偏小 D. 为提高测量精度，可换轻一点的“权” 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据杠杆的五要素并结合图知道，“标”“本”表示力臂，“权”“重”表示力，故A正确，不符合题意； B．在“权”不变时，“重”增大，根据杠杆平衡条件知道，需要“标”增大，即适当把“权”远离O点，故B正确，不符合题意； C．若“权”有磨损，根据杠杆平衡条件知道，需要“标”增大，会导致测量结果偏大，故C错误，符合题意； D．为提高测量精度，应使“标”增大，根据杠杆平衡条件知道，可换轻一点的“权”，故D正确，不符合题意。 故选C。 9. 小梦在探究杠杆平衡条件的实验时，先在杠杆两侧挂钩码进行实验探究，再用弹簧测力计取代一侧的钩码继续探究，如图所示。他这样做的最终目的是（　　） A. 便于读出拉力大小 B. 便于改变拉力大小 C. 便于正确认识力臂 D. 便于测量力臂大小 【答案】C 【解析】 【详解】实验中，利用弹簧测力计代替钩码进行实验，实验过程中，弹簧测力计对杠杆的拉力方向可以发生改变，实验过程中弹簧测力计在同一个点对杠杆施加不同方向的拉力，拉力大小不同，说明不同方向的拉力的力臂不同，可以帮助学生正确认识力臂，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 10. 如图所示是荡秋千的简化模型。摆球从A点由静止释放，到达D点后返回，B、C两点等高。下列说法正确的是（　　） A. 球在B、C两点的动能相等 B. 绳的拉力对小球做了功 C. 球从B点到O点的过程中机械能减少 D. 球从O点到C点的过程中重力势能减少 【答案】C 【解析】 【详解】A．从图中可以看出B、C位置在同一高度，即重力势能相同，图中D点比A点低也可说明小球在运动过程中与空气摩擦等因素导致部分机械能转化成其它形式的能，即机械能在减小，所以小球在B点机械能大于C点的机械能，故B点动能要大于C点的动能，故A错误； B．由于小球运动方向与绳子拉力方向刚好垂直，根据做功的概念，功是物体在力的方向上运动的距离与力大小的乘积，这里垂直无功。故B错误； C．小球在运动过程中与空气摩擦等因素导致部分机械能转化成其它形式的能，即机械能在减小，所以球从B点到O点的过程中机械能减少，故C正确； D．球从O点到C点的过程中高度不断增加，动能转化为球的重力势能，所以重力势能在增加，故D错误。 故选C。 11. 如图，轻质杠杆OA中点通过细线悬挂一个重力为60N的物体，在A端施加一竖直向上的力F，杠杆在水平位置平衡，下列有关说法正确的是（　　） A. 使杠杆逆时针转动的力是物体的重力 B. 此杠杆为费力杠杆 C. 杠杆处于水平位置平衡时拉力F的大小为30N D. 保持F的方向竖直向上不变，将杠杆从A位置匀速提升到B位置的过程中，力F将增大 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图知，使杠杆逆时针转动的力是A端施加的竖直向上的力F，故A错误； BC．杠杆在A位置（如下图） LOA=2LOC 拉力 因为拉力 F＜G 所以此杠杆为省力杠杆，故B错误，C正确； D．如下图所示 杠杆在B位置，OA′为动力臂，OC′为阻力臂，阻力不变为G，因为 △OC′D∽△OA′B 所以 OC′∶OA′=OD∶OB=1∶2 因为杠杆平衡，所以 F′LOA′=GLOC′ 由此可知，当杠杆从A位置匀速提到B位置的过程中，力F的大小不变，故D错误。 故选C。 12. 如图，小明分别用甲、乙两相同滑轮把同一桶沙从一楼地面提到二楼地面。用甲滑轮所做的总功为W1，机械效率为η1；用乙滑轮所做的总功为W2，机械效率为η2，若不计摩擦和绳重，则（　　） A. W1=W2，η1=η2 B. W1=W2，η1<η2 C. W1<W2，η1>η2 D. W1>W2，η1>η2 【答案】C 【解析】 【详解】因为小明分别用甲、乙两滑轮把同一桶沙从一楼地面提到二楼地面，所以两种情况的有用功相同；当有用功一定时，利用机械时做的额外功越少，则总功越少，机械效率越高。而乙滑轮是动滑轮，所以利用乙滑轮做的额外功多，则总功越多，机械效率越低。即 故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 二、填空题（每空1分，共29分）。 13. 升国旗的旗杆顶部的滑轮是______，使用它______（填“能”或“不能”）省力，但可以改变______。 【答案】 ①. 定滑轮 ②. 不能 ③. 力的方向 【解析】 【详解】[1][2][3] 升国旗时，旗杆顶部滑轮的轴的位置固定不动，为定滑轮，相当于一个等臂杠杆，不能省力，但是可以改变力的方向。 14. 在地震中把石块撬起，如图所示，若在撬棒D点沿DM方向用力撬起石块1，撬棒的支点是______点；若在撬棒D点沿DN方向用力撬起石块1，撬棒的支点是______点。这两种方式中，沿______（填“DM”或“DN”）方向用力撬起石块比较省力。 【答案】 ①. A ②. C ③. DM 【解析】 【详解】[1]在撬棒D点沿DM方向用力撬起石块1，杠杆可以绕A点转动，所以A点是杠杆的支点。 [2]在撬棒D点沿DN方向用力撬起石块1，杠杆可以绕C点转动，所以C点是杠杆的支点。 [3]由图可知，撬棒D点沿DM方向用力撬起石块1，力的作用线与杠杆相垂直，此时动力臂最大，而阻力的作用点B点距离支点A的距离较近，阻力臂较小，而沿DN方向用力撬起石块1，与沿DM方向用力撬起石块1相比，动力的力臂变小，阻力的力臂变大，由可知，动力将变大，所以沿DM方向用力撬起石块比较省力。 15. 一辆轿车用3000N的牵引力以20m/s的速度在青泥山盘山公路上行驶，这时轿车的功率是______W，盘山公路相当于______（填简单机械名称），利用其可以______（选填“省功”或“省力”）。 【答案】 ①. 6×104 ②. 斜面 ③. 省力 【解析】 【详解】[1]这时轿车的功率 [2][3]盘山公路相当于斜面，上山省力费距离。根据功的原理可知，任何机械都不能省功。 16. 在水平地面上，工人用100N的水平推力推动重150N的箱子，4s内前进了6m，在这个过程中，工人对木箱做功为______J；功率为______W。所受重力对木箱做功为______J。 【答案】 ①. 600 ②. 150 ③. 0 【解析】 【详解】[1][2][3]工人对木箱做功 工人的功率 由题知，箱子在水平地面上运动，箱子在重力的方向上没有移动距离，所以重力对木箱做功为0J。 17. 在建筑工地上常用独轮车搬运泥土，一辆独轮车各部分的尺寸如图所示，设车厢和泥土的总重力G=1200N，使用此独轮车时，我们可以把它当作一个_______杠杆，那么运泥土时抬起独轮车至少需用力F为_______N。 【答案】 ①. 省力 ②. 200 【解析】 【详解】[1]从图中示意可得，动力臂大于阻力臂，故此独轮车相当于一个省力杠杆。 [2]运送泥土时，根据杠杆的平衡条件可得 1200N×0.3m=F×(0.3m+1.5m) 解得F=200N。 18. 如图所示，某人将一物体用F=60N的推力匀速将一个重200N的物体推上高h=1m、长s=4m的斜面，则此人对物体做的总功为______J，额外功为______J，摩擦力为______N，斜面的机械效率为______。 【答案】 ①. 240 ②. 40 ③. 10 ④. 83.3% 【解析】 【详解】[1][2][3][4]推力做功 克服物体的重力做的功 克服摩擦力做功 根据可知，摩擦力 机械效率 19. （1）如图乙所示，橡皮筋两头分别固定在罐子顶部和底部，中间系一个钩码，就制成了一个“魔罐”。当你将“魔罐”在水平地面上滚出后，你将看到“魔罐”来回滚动，它能滚回来是______能转化为______能； （2）如图丙所示，这是一个会跳的卡片，将卡片反过来，把它放在桌面上用手向下压，使橡皮筋伸长，迅速松开手，观察到卡片向上跳起。这个现象说明：发生弹性形变的橡皮筋能对卡片______，因此它具有弹性势能。 【答案】（1） ①. 弹性势 ②. 动 （2）做功 【解析】 【小问1详解】 [1][2]“魔罐”在开始滚动的时候具有动能，滚动的过程中，罐子的动能转化为橡皮筋的弹性势能，当动能为0时，弹性势能最大，“魔罐”开始向回滚动，在“魔罐”滚回来的过程中，橡皮筋的弹性势能减小，罐子的动能增大，即它能滚回来是弹性势能转化为动能。 【小问2详解】 “橡皮筋伸长”说明橡皮筋发生了弹性形变，发生弹性形变的物体要恢复原状，就会对使它发生形变的物体施加力的作用，所以橡皮筋会对硬卡片施力，使它弹起，这个现象说明：发生弹性形变的橡皮筋能对卡片做功，因此它具有弹性势能。 20. 甲、乙是两个完全相同的网球．如图所示,在同一高度同时以大小相等的速度,将甲球竖直向下抛出、乙球竖直向上抛出,不计空气阻力．抛出时两球机械能_____选填“相等”或“不相等”);落地前的运动过程中,甲球的动能_____(选填“增大”、“不变”或“减小”),乙球的机械能_____(选填“增大”“先增大后减小,“不变”或“减小”) 【答案】 ①. 相等 ②. 增大 ③. 不变 【解析】 【详解】两球抛出时质量相同，速度相同因此动能相同，同时高度也相同，因此重力势能相同，机械能等于动能与重力势能之和，因此机械能也相等，甲球落地前速度不断变大，因此甲球的动能增大，乙球在运动过程中只有动能和势能在相互转化，因此机械能不变． 21. 如图甲所示，木块放在水平面上，用弹簧测力计沿水平方向拉木块使其做直线运动，两次拉动木块得到的s-t图像分别是图乙中的图线①、②。两次拉力的功率分别是P1、P2，相同时间内两次拉力对物体所做的功是W1、W2，则P1______P2，W1______W2（均填“>”、“=”或“<”）。 【答案】 ①. > ②. > 【解析】 【详解】[1][2]由图乙可知，木块两次都进行匀速直线运动，拉力和摩擦力是平衡力，拉力等于滑动摩擦力，压力和接触面粗糙程度相同，摩擦力相等，拉力F相等，从图象中可以判断出，相同时间内，第①次的路程大，第②次的运动路程小，由W=Fs可知拉力做的功关系 W1>W2 由可知，相同时间内，拉力功率大小关系 P1>P2 22. 小明用如图所示的实验装置研究“杠杆的机械效率”。实验时，将总重为G的钩码挂在杠杆A处，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，钩码上升的高度为h，弹簧测力计的示数为F，其移动的距离为s，则杠杆的机械效率η=______（用题中字母表示）。若将钩码移动到B点，仍将它匀速提升h的高度，则弹簧测力计的示数F′______（＞/＝/＜）F，杠杆的机械效率η′______（＞/＝/＜）η。 【答案】 ①. ②. ＞ ③. ＞ 【解析】 【详解】[1]由题可知，钩码重为G，钩码上升的高度为h，弹簧测力计的拉力为F，其移动的距离为s，所以杠杆的机械效率 [2]根据图示可知，将钩码移动到B点时，阻力臂增大，阻力不变。由可知，动力臂不变，动力将增大，弹簧测力计的示数将增大，所以F′＞F。 [3]将钩码移至B点，提升相同高度，弹簧测力计竖直移动的距离不同，做的额外功小些，所以机械效率变大。所以杠杆的机械效率η'＞η。 三.解答题（共47分）。 23. 按要求作图： （1）如图所示杠杆中，O为支点，请画出图中力F1和F2的力臂l1和l2； （2）根据杠杆的平衡条件在图中作出拔钉子时所用的最小力F的示意图和它的动力臂L； （3）如图所示，某人在A处提升物体，请在图中画出最省力的绳子绕法。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 已知支点为O，从支点O作力F1作用线的垂线段l1，l1即为力F1的力臂，先沿力F2的方向画出力F2的作用线，从支点O作力F2作用线的垂线段l2，l2即为力F2的力臂，如图所示： 【小问2详解】 阻力和阻力臂不变，由杠杆平衡条件可知，力臂越长越省力，最长的力臂即支点与作用点A的连线，动力垂直于力臂L，动力的方向应该向右上。如图所示： 【小问3详解】 从动滑轮上挂钩开始，依次绕过定滑轮和动滑轮，绳端回到人的手中，提升物体绳子条数为3，是最省力的绕法，如图所示： 24. 如图所示，搬运工人用滑轮组提升重540N的物体，所用的拉力F为200N，物体以0.2m/s的速度匀速上升了10s。求：（不计绳重、绳与滑轮的摩擦） （1）求动滑轮的重； （2）有用功； （3）滑轮组的机械效率； （4）拉力F的功率。 【答案】（1）60N （2）1080J （3）90% （4）120W 【解析】 【小问1详解】 由图可知，滑轮组的动滑轮绕3段绳，不计绳重、绳与滑轮的摩擦，动滑轮的重力 G动=3F-G=3×200N-540N=60N 【小问2详解】 物体上升的高度 h=vt=0.2m/s×10s=2m 有用功 W有=Gh=540N×2m=1080J 【小问3详解】 绳端移动的距离 s=nh=3×2m=6m 拉力F所做的功 W总=Fs=200N×6m=1200J 滑轮组的机械效率 【小问4详解】 拉力F的功率 25. 质量为1t的某型号轿车发动机的额定功率为6×104W，汽车在额定功率下沿水平路面匀速行驶时，受到的阻力是车重的0.2倍（g取10N/kg），求： （1）发动机所提供的牵引力大小； （2）轿车匀速行驶时速度的大小； （3）轿车匀速行驶5min牵引力做的功。 【答案】（1）2000N （2）30m/s （3）1.8×107J 【解析】 【小问1详解】 汽车做匀速运动，处于平衡状态，由平衡条件得，牵引力 【小问2详解】 汽车的功率 所以汽车的速度 【小问3详解】 轿车匀速行驶5min牵引力做的功 26. 小明学习了杠杆的平衡条件后，利用如图所示的装置对杠杆做了进一步研究。 （1）杠杆静止时的位置如图甲所示，此时杠杆处于______（平衡/非平衡）状态。为了使杠杆静止时处于水平位置，接下来的操作是将杠杆的平衡螺母向______端移动； （2）在杠杆上的B点用如图乙所示的动力F拉杠杆；此时杠杆的类型与______（选填序号）相同； A.天平　　B.钓鱼竿　　C.钳子 （3）如图丙所示，用弹簧测力计拉杠杆的C点，当弹簧测力计由位置1缓慢转至位置2的过程中，测力计示数变化情况是______； （4）如图丁所示，小明在杠杆左侧距离O点20cm的D处挂一个重为G的物体，在杠杆右侧不同位置处施加竖直向下的力F，保证杠杆处于水平平衡状态，根据多次测量的F、L数据，画出如图戊所示的图像，结合杠杆平衡条件，可求出物重G的大小是______N。 【答案】 ①. 平衡 ②. 左 ③. A ④. 先变小再变大 ⑤. 【解析】 【详解】（1）[1][2]杠杆平衡状态是静止状态或匀速转动状态，由图甲可知杠杆静止在如图位置，所以杠杆是处于平衡状态；杠杆的左端上翘，左端的平衡螺母或右端的平衡螺母都向上翘的左端移动，才能使杠杆在水平位置平衡。 （2）[3]设杠杆一格长为L，从支点O向动力F作用线做垂线段，垂线段长为动力臂，如图所示： 当动力在B点斜向下拉与水平方向成角动力臂是 此时 故杠杆为等臂杠杆，天平是等臂杠杆，钓鱼竿是费力杠杆，钳子是省力杠杆，故选A。 （3）[4]如图丙所示，用弹簧测力计拉杠杆的C点，当弹簧测力计由位置1转至位置2的过程中，动力臂先变大后变小，因为阻力、阻力臂不变，由杠杆平衡条件可知测力计的拉力先变小后变大。 （4）[5]如丙图，F和成正比，可知推断成反比。因为当时，，根据杠杆平衡条件得 所以 27. 物理实验小组在“测滑轮组机械效率”的实验中得到的数据如表所示，装置如图所示。 实验次数 1 2 3 钩码重G/N 4 4 6 钩码上升高度h/m 0.1 0.1 0.1 绳端拉力F/N 1.8 1.6 2.4 绳端移动距离s/m 0.3 04 机械效率η 74.1% 62.5% （1）实验中，应沿竖直方向______拉动弹簧测力计，使物体缓缓上升； （2）小组同学做第3次实验时，滑轮组的机械效率η=______；通过比较第1、3次两次实验数据，请对提高滑轮组的机械效率提出一条针对性建议：______； （3）如果采用第3次装置，改变动滑轮重，提升同一物体进行多次实验，获得数据并绘制出如图甲的图像，分析可知：被提升物体所受的重力相同时，动滑轮越轻，机械效率______（越高/不变/越低）；分析图像中的A点可知，被提升物体所受的重力为______N（忽略绳重和摩擦）； （4）若第2次实验中克服摩擦做的额外功为0.04J，则动滑轮总重为______N（不计绳重）。 【答案】（1）匀速 （2） ①. 83.3℅ ②. 增大提升物体的重力 （3） ①. 越高 ②. 3 （4）2 【解析】 【小问1详解】 在测量绳端受到的拉力时，为了使装置处于平衡状态，方便读弹簧测力计的拉力，应使弹簧测力计匀速上升。 【小问2详解】 [1]在第3次实验中，由图可知，绳子的股数 物体上升的高低 则绳端移动距离 提升物体做的有用功 总功 所以滑轮组的机械效率 [2]比较第1、3次实验，由 可知提起的物体越重，效率越高，所以，应增加物重。 【小问3详解】 [1]由图甲分析可知，提升物体所受的重力相同时，动滑轮越轻，机械效率越高。 [2]A点对应的动滑轮重 根据效率公式 则 【小问4详解】 在不计绳重的情况下，额外功指提升动滑轮所做的功和克服摩擦所做的功。在第2次实验中，做的总功 有用功 则额外功 已知克服摩擦所做的额外功 所以克服动滑轮重所做的额外功 因为动滑轮上升高度和物体上升的高度相等 28. 小明为了探究动能大小的影响因素、利用斜面、钢球、木块等器材在同一水平面上开展了如图所示的探究活动。 （1）实验中探究的动能是指______； A. 钢球撞击木块时的动能 B. 钢球撞击木块后的动能 C. 木块被钢球撞击后的动能 （2）用质量不同的小球碰撞静止在同一水平面上的木块。实验中控制小球的高度相同，是为了控制两球到达底端时______相同；实验中通过观察______比较小球的动能的大小； （3）小红认为根据乙、丙两图可以直接得出“物体的质量越大，则动能越大”的结论，小明认为小红的观点是错误的，理由是______； （4）若斜面下方水平面光滑，本实验______（能/不能）达到实验目的； （5）通常来说；交通事故的原因主要是超载或超速，用甲、丙两图的实验现象所得到的结论可以解释汽车______（超载/超速）行驶时危险性大的原因。 【答案】（1）A （2） ①. 速度 ②. 木块移动的距离 （3）未控制速度相同 （4）不能 （5）超载 【解析】 【小问1详解】 根据题意可知，实验中需要改变小球的质量或小球撞击木块时的速度，所以是探究小球的动能，即小球撞击木块时的动能的大小，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 【小问2详解】 [1]在此实验中，小球滚下的高度越高，到达水平面时的速度越大；让质量不同的小球从同一高度滚下的目的是两球到达水平面时能够具有相同的速度，是为了探究动能大小与质量的关系。 [2]本题采用了转换法，通过比较小球推动木块移动距离的大小来判断小球的动能大小。 【小问3详解】 根据乙、丙两图可知，小球的质量不同，滚下的高度不同，即到达水平面时的速度也不同，变量不唯一，所以不能直接得出“物体的质量越大，速度越大，则动能越大”的结论，故这种说法是错误的。 【小问4详解】 若斜面下方水平面光滑，没有摩擦力，钢球撞击木块运动的距离都一样，不能达到实验目的。 【小问5详解】 甲、丙两图可知，钢球下落高度相同，质量不同，故研究动能大小与质量的关系，用来解释超载行驶的危险。 29. 如图所示，在“探究影响重力势能大小的因素”实验中，有三个实心的、大小相同的铁球A、铁球B和塑料球C，球A、C离沙地高度相同.现让三个球同时由静止释放，球落到沙地上的状态如图中虚线球所示。 （1）根据A、B、C三个小球在沙地中下陷的深度可以判断出释放前球______的重力势能最大； （2）比较球A、C可得出结论______； （3）球在空中下落时减少的重力势能主要转化为______； （4）小球在下落过程中，重力会对小球做功，则重力对小球做功大小与时间关系图应是______。 A.B.C.D. 【答案】 ①. A ②. 物体所处的高度相同时，质量越大，物体的重力势能越大 ③. 动能 ④. D 【解析】 【详解】（1）[1]小球释放前的重力势能越大，小球的能量就越多，做功本领越强，则小球陷入沙中越深；图中铁球A陷入沙中的深度最大，说明铁球A的重力势能最大。 （2）[2]比较A、C两球可知，两球所处的高度相同，A是铁球，C是塑料球，铁球A的质量大，A球陷入沙的深度大，因此得出的结论是：物体所处的高度相同时，质量越大，物体的重力势能越大。 （3）[3]球在空中下落时，高度降低、速度变大，重力势能主要转化动能。 （4）[4]小球在单位时间内下落的高度越来越大（即小球下落过程中速度逐渐增大），根据W＝Gh可知，单位时间内重力对该球做功也越来越多，故ABC不符合题意，故D符合题意。 故选D。 30. 阅读短文，回答问题： 小明在老师的指导下用小球和弹簧等器材进行了如下实验与探究（不考虑空气阻力）。让小球从某高度处由静止开始下落到竖直放置的轻弹簧上（如图甲），在刚接触轻弹簧的瞬间（如图乙），小球速度为5m/s。从小球接触弹簧到将弹簧压缩至最短（如图丙）的整个过程中，得到小球的速度v和弹簧缩短的长度Δx之间的关系如图丁所示，其中A为曲线的最高点，已知该轻弹簧每受到0.1N的压力就缩短1cm，并且轻弹簧在全过程中始终发生弹性形变。 （1）从小球接触弹簧到将弹簧压缩至最短的过程中，小球下落速度的变化情况是______； A. 一直变大 B. 一直变小 C. 不变 D. 先变大后变小 （2）当弹簧的压缩量最大时，小球的速度为______，此时，小球处于______（平衡/非平衡）状态； （3）弹簧弹性势能的变化量______（大于/等于/小于）小球重力势能的变化量。 【答案】（1）D （2） ①. 0m/s ②. 非平衡 （3）大于 【解析】 【小问1详解】 由图丁可知，从小球接触弹簧到将弹簧压缩至最短的过程中，小球下落速度的变化情况是先变大后变小。 故选D。 【小问2详解】 [1][2]当弹簧的压缩量最大时，小球的速度减小为0m/s，此时，弹簧形变量最大，小球受到竖直向上的弹力最大，还受到重力的作用，弹力大于重力，小球处于非平衡状态。 【小问3详解】 不计空气阻力，小球压缩弹簧至最低过程中，整个装置的机械能是守恒的；让小球从某高度处由静止开始下落到竖直放置的轻弹簧上时，小球有一定的速度，具有动能和重力势能，到最低点时，小球的重力势能和动能全部转化为弹性势能，故弹簧的弹性势能变化量大于小球重力势能的变化量。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $