精品解析：江苏省镇江市丹阳市正则初级中学校际联考2022-2023学年九年级上学期十月月考物理试题

九年级物理课堂练习 （g=10N/kg） 一、选择题（本题共12小题，每小题2分，共24分。每小题只有一个选项是正确的） 1. 如图，使用简单机械时，下列属于费距离杠杆的是（　　） A. 独轮车 B. 筷子 C. 笤帚 D. 船桨 2. 下列不属于功率单位的是（　　） A. J/s B. W C. N·m D. N·m/s 3. 如图所示，在轻质杠杆上吊一重物G，在杆的中点施加一个始终与杠杆垂直的动力F，使杠杆缓慢地从OA转至OB，则在转动过程中（　　） A. F不变，杠杆是省力杠杆 B. F不变，杠杆是费力杠杆 C. F变大，先是省力杠杆，后是费力杠杆 D. F变小，先是费力杠杆，后是省力杠杆 4. 分别使用图中四种装置匀速提升同一重物，不计滑轮重、绳重和摩擦，最省力的是（　　） A. B. C. D. 5. 如图，两个滑轮组，提升一个重为 17N的物体 A（每个滑轮重相同），使物体A在2s内拉升了 20cm，拉力如图所示（不计绳重和摩擦）。下列说法正确的是（　　） A. 甲中，绳端移动的距离为60cm B. 绳自由端移动的速度之比为2∶3 C. 拉力之比为3∶2 D. 乙中，动滑轮的重力为2N 6. 如图所示，用弹簧测力计先后两次拉着同一物体竖直向上运动了相同的距离，两次运动的s-t图象如图所示。下列说法正确的是（　　） A. 第1次比第2次拉力对物体做的功多 B. 第1次比第2次所用的拉力大 C. 两次拉力对物体所做的功一样多 D. 两次拉力对物体所做的功一样快 7. 在水平地面上，下列四种情景中，人对物体没有做功是（　　） A. 背着物体匀速前进 B. 推着物体前进 C. 抽出中间的物体 D. 向上堆积物体 8. 工人用甲、乙两台抽水机抽水，两台抽水机的功率之比P甲:P乙=4:3，则（　　） A. 乙抽水机做功更快 B. 甲抽水机机械效率更高 C. 相同时间甲、乙抽水机做功之比为3:4 D. 做功相同甲、乙抽水机用的时间之比为3:4 9. 如图甲所示，用大小相同的水平拉力F分别拉着物体M、N在不同的水平地面上以vM、vN做直线运动，此过程中M、N的动能大小随时间变化的关系如图乙所示。用fM、fN分别表示M、N所受地面的摩擦力，WM和WN分别表示在相同时间内拉力F对物体M、N做的功，PM和PN分别表示拉力F拉动物体M、N的功率大小。下列关系式中，一定正确的是（　　） A. vM<vN B. fM=fN C. WM=WN D. PM>PN 10. 如图所示为乒乓球在水平地面上连续弹跳时产生轨迹的一部分，该图表明（ ） A. 在图中乒乓球弹跳方向为自右向左 B. 乒乓球弹跳时机械能守恒 C. 乒乓球运动过程中重力势能一直减小 D. 乒乓球某次弹起过程中，弹起瞬间的动能大于此过程最高点时的重力势能 11. 下列关于温度、热量和内能的说法，正确的是（　　） A. 两物体发生热传递时，高温物体将温度传递给低温物体 B. 在相同温度下，1kg的水比1kg的冰含有的热量多 C. 物体温度升高，内能增加，一定是通过从外界吸收热量达到的 D. 冰熔化成水的过程中，温度不变，但内能增大 12. 小雨练习发高远球，羽毛球离拍后的飞行轨迹如图中曲线所示，其中BC段羽毛球加速下落，CD段羽毛球匀速下落。下列有关说法正确的是（　　） A. 羽毛球离拍后继续上升过程中球拍在对球做功 B 羽毛球上升过程中，有部分动能转化成了重力势能 C. 飞行过程中，羽毛球经过最高点B处时，动能最大 D. 羽毛球飞行的整个过程中，机械能总量保持不变 二、填空题（本题共14小题，每空1分，共35分） 13. 端午节是我国的传统节日，赛龙舟时选手们奋力挥桨划水使船快速前进，用船桨向后划水，船向前行驶，说明物体间力的作用是_____的，船桨属于_____杠杆。 14. 如图所示，这是过去农村用的舂米工具的结构示意图。O为固定转轴，A处连接着石球，脚使用与杆垂直的力F1踩杆的B处可使石球升高，抬脚则石球落下击打稻谷。石球重50N，不计摩擦和杆重。 （1）图中F1的力臂为______m，此时舂米工具是一个______（选填“省力”或“费力”）杠杆。 （2）当杆处于水平位置时，F1=______N。 15. 工人师傅用动滑轮将重为600N的木箱吊到6m高的阳台上，至少要用___________N的力，若实际所用的拉力为320N，不计摩擦，动滑轮的重为___________N，工人至少应将绳子拉上___________m。 16. 用图示滑轮组，在5s的时间内将150N的重物匀速提升了2m，拉力做的功是400J，不计绳重和摩擦，则绳自由端移动的速度为______m/s，绳自由端的拉力为______N，动滑轮的重力为______N。 17. 如图所示，手机自拍杆可以看作是一个 ______（选填“省力”、“费力”或“等臂”）杠杆（O为支点）。若自拍杆长1m（质量忽略不计），手机对杆竖直向下的作用力F2＝2N，图中l1＝15cm、l2＝75cm，则手垂直作用于杆的动力F1＝______N；若自拍时只缩短自拍杆，使AB变短，F1的大小将 ______（选填“增大”、“减小”或“不变”）。 18. 如图1所示，轻质杠杆可绕O转动，A点悬挂一重为12N的物体M，B点受到电子测力计竖直向上的拉力F，杠杆水平静止，已知OA=AB=BC，则F为 ___________N。保持杠杆水平静止，将F作用点从B移至C，此过程中F方向保持不变，F的力臂记为l，则F的大小变 ___________，F与（）的关系图线为图2中的①；将M从A移至B，再重复上述步骤，F与（）的关系图线为图2中的 ___________（选填数字序号）。 19. 如图所示是小球弹跳的频闪照片，小球弹起的高度越来越低，其中1、2是两等高的位置。小球在上升过程中重力势能______（选填“增大”、“减小”或“不变”）；小球具有较小机械能的是______（选填“1”或“2”）位置。 20. 如图所示，作用在绳自由端的拉力为200N，匀速提起550N的重物，不计绳重和摩擦，则动滑轮的重力为____N，若用此滑轮组匀速提起1450N的重物，则拉力的大小为_____N。 21. 2021年5月15日，“天问一号”着陆器成功降落火星，“天问一号“降落时，先悬停，选定安全地点后再着陆。如图，悬停时，反推发动机提供的推力对着陆器 ______；水平移动过程中，该推力对着陆器 ______（两空均填“做功”或“不做功”）。 22. 某汽车在平直的公路以72km/h的速度匀速行驶6km，其发动机输出功率始终为80kW，汽车行驶时受到的阻力为______N，汽车行驶期间发动机共做功________J。 23. 我国独立自主研制的火星探测器“天问一号”沿椭圆轨道绕火星运动时，不考虑空气阻力，只有动能和势能的相互转化，由近火点向远火点运动时，探测器的机械能_____，重力势能_____（选填“增大”、“减小”或“不变”）。 24. 如图所示，在斜面上将一个重4N的物体匀速拉到高处，沿斜面向上的拉力为1.5N，斜面长1m，高0.3m。此过程中的有用功为______J，额外功为_____J，物体受到的摩擦力为_______ N。 25. 在中考体育考试的跳绳测试中，某同学1min跳了180次，若他的质量为50kg，每次跳起的高度为5cm，他跳一次绳做功______J，跳绳的功率是____W（取g=10N/kg）。 26. 如图所示，在“探究物体的重力势能与哪些因素有关”的实验中，已知物块质量的关系为m1＝m2＜m3，实验时，让物块从木桩正上方的某一高度处自由下落，将木桩打入沙中，三次实验木桩进入沙中的深度如图所示。在此实验中，研究对象是______（选填“物块”或“木桩”）；为了探究物体的重力势能与高度的关系，应选择______两图实验进行分析；物体从某一高度处自由下落时将重力势能转化为______能。 三、作图题（本题共3小题，每小题2分，共6分） 27. 如图所示，AC为轻质杠杆，O为支点，在B点处挂一个重物，请在杠杆上画出阻力臂l2和杠杆在如图所示位置平衡时受到的最小动力F1。 28. 图中是钓鱼竿的杠杆模型图，O为支点，请在图中作出F1的力臂及阻力F2的示意图； 29. 请在图中画出提升滑轮组既可以省力又可以改变力的方向的绕法。 四、实验探究题（本题共3小题，30题8分，31题8分，32题7分，共23分） 30. 在“探究杠杆平衡条件的实验”中： （1）如图甲所示，实验前，杠杆静止如图，此时杠杆处于_____（选填“平衡”或“非平衡”）状态。为了使杠杆在水平位置平衡，应该把右端的平衡螺母向____调节。挂上钩码后每次都要在杠杆_____（选填“水平”或“任意”）位置平衡时记录数据，这样做的目的是方便测量__________。 （2）如图乙所示，杠杆上的刻度均匀，在A点挂4个钩码，要使杠杆在水平位置平衡，应在B点挂__个相同的钩码；当杠杆平衡后，将A、B两点下方所挂的钩码同时朝远离支点O的方向移动一小格，则杠杆_______（填“左端下沉”、“右端下沉”或“仍水平平衡”）。 （3）如图丙所示，若不在B点挂钩码，改用弹簧测力计在B点向下拉杠杆，使杠杆仍在水平位置平衡，当测力计从a位置转到b位置时，其示数将_____，这是因为拉力的力臂_____（最后两空选填“变小”“变大”或“不变”）。 31. 用如图甲所示的装置来探究滑轮组的机械效率η与所挂物重G物的关系，改变G物，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，计算并绘出与G物关系如图乙所示，若不计绳重和摩擦，则： （1）当G物＝9N时，F＝______N； （2）仅改变图甲中的绕绳方式，重复上述实验，得到的图线与图乙所示曲线______（选填“相同”或“不同”）；通过分析η﹣G物图线可得出结论：使用相同的滑轮组，物体越重，滑轮组的机械效率越______（选填“高”或者“低”）； （3）由图乙可知滑轮组的机械效率总是小于100%，说明使用滑轮组______（选填“能”或“不能”）省功。 32. 如图所示，在“探究物体动能跟哪些因素有关”的实验中，将小钢球从高度为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、丙所示的三次实验，其中h1=h3＞h2，mA=mB＜mC。 实验序号 小球的质量m/g 小球自由滚下的高度h/cm 木块被撞后运动的距离s/cm 1 40 20 4 2 40 40 16 3 80 20 8 （1）小钢球在滚下斜面的过程中，它的_____转化为动能，其动能大小是通过________（选填“高度h”或“距离s”）大小来反映的； （2）小钢球在水平面上不能立即停下，是因为小钢球具有_____，小木块最终会停下来是因为受到_____力的作用； （3）分析比较甲和乙两组实验可得，物体质量相同时，速度越大，动能越_____； （4）分析比较_____两组实验可得出物体的动能与质量的关系； （5）实验后，同学们联想到在许多公交事故中，造成安全隐患的因素有汽车的“超载”与“超速”，进一步想知道，在影响物体动能大小的因素中，哪个对动能影响更大？于是利用上述器材进行了实验测定，得到的数据如表，分析表格中对应的实验数据可知：_____（选填“超载”或“超速”）对物体的动能影响更大，当发生交通事故时，由此造成的危害更严重。 五、计算题（共2小题，满分12分） 33. 如图所示是某同学做俯卧撑时的示意图，他的质量为60kg，A点为重心。若OB=1.0m，BC=0.5m，求： （1）该同学所受重力； （2）地面对双手支持力的力臂长以及支持力的大小。（g=10N/kg） 34. 如图所示，为一滑轮组，在竖直拉力F=200N的作用下，提着重物G匀速上升，在10s内，力F下降了1.6m，如果忽略绳重与摩擦阻力，试求： （1）重物G上升的速度为多大？ （2）如果此时该滑轮组的效率为90%，则所提重物的重力为多大？ （3）如果所提重物的重力为400N，则匀速提升重物时，该滑轮组的效率为多少？ （4）若工人重500N，绳子可承受最大拉力900N，求人拉滑轮组的最大机械效率？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 九年级物理课堂练习 （g=10N/kg） 一、选择题（本题共12小题，每小题2分，共24分。每小题只有一个选项是正确的） 1. 如图，使用简单机械时，下列属于费距离杠杆的是（　　） A. 独轮车 B. 筷子 C. 笤帚 D. 船桨 【答案】A 【解析】 【详解】A．人抬起独轮车时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，省力费距离，故A符合题意； B．筷子夹食物时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，费力省距离，故B不符合题意； C．笤帚扫地时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，费力省距离，故C不符合题意； D．船桨划水时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，费力省距离，故D不符合题意。 故选A。 2. 下列不属于功率单位的是（　　） A. J/s B. W C. N·m D. N·m/s 【答案】C 【解析】 【详解】瓦特（W）是功率的主单位；焦耳（J）是功的主单位；由公式知：1W=1J/s，所以J/s是功率的单位； 由公式W=Fs知，1J=1N·m，所以N·m是功的单位；由公式 知，1W=1N·m/s，所以N·m/s是功率的单位。综上，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 3. 如图所示，在轻质杠杆上吊一重物G，在杆的中点施加一个始终与杠杆垂直的动力F，使杠杆缓慢地从OA转至OB，则在转动过程中（　　） A. F不变，杠杆是省力杠杆 B. F不变，杠杆是费力杠杆 C. F变大，先是省力杠杆，后是费力杠杆 D. F变小，先是费力杠杆，后是省力杠杆 【答案】C 【解析】 【详解】由图可知动力F1的力臂始终保持不变，物体的重力G始终大小不变，在杠杆从竖直位置向水平位置转动的过程中，重力的力臂逐渐增大，在重力的力臂小于动力臂时，杠杆是省力杠杆，在重力的力臂大于动力臂之后，杠杆变为费力杠杆；该过程中，动力F1的力臂始终保持不变，物体的重力G始终大小不变，物体的重力G的力臂逐渐变大，根据杠杆平衡条件可知，F始终变大，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 4. 分别使用图中四种装置匀速提升同一重物，不计滑轮重、绳重和摩擦，最省力的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】A．不计滑轮重、绳重和摩擦，承重绳子的段数n=3，则拉力 B．不计滑轮重、绳重和摩擦，承重绳子的段数n=2，则拉力 C．定滑轮相当于等臂杠杆，不计滑轮重、绳重和摩擦，则拉力 D．动滑轮相当于省力杠杆，不计滑轮重、绳重和摩擦，则拉力 综上，四种装置匀速提升同一重物，则最省力的是A中的装置。 故选A。 5. 如图，两个滑轮组，提升一个重为 17N的物体 A（每个滑轮重相同），使物体A在2s内拉升了 20cm，拉力如图所示（不计绳重和摩擦）。下列说法正确的是（　　） A. 甲中，绳端移动的距离为60cm B. 绳自由端移动的速度之比为2∶3 C. 拉力之比为3∶2 D. 乙中，动滑轮的重力为2N 【答案】A 【解析】 【详解】A．由图甲可知，该滑轮组绳子的承重段数n1=3，所以绳端移动的距离为 s1=n1h=3×20cm=60cm 故A正确； B．由图甲可知，绳自由端移动的速度为 由图乙可知，该滑轮组绳子的承重段数n2=2，所以绳端移动的距离为 s2=n2h=2×20cm=40cm 所以绳自由端移动的速度为 故 v1∶v2=0.3m/s∶0.2m/s=3∶2 故B错误； C．由图可知 F1∶F2=6N∶9N=2∶3 故C错误； D．在图乙中，由于不计绳重和摩擦，根据可得，动滑轮的重力为 G动=2F2-GA=2×9N-17N=1N 故D错误。 故选A。 6. 如图所示，用弹簧测力计先后两次拉着同一物体竖直向上运动了相同的距离，两次运动的s-t图象如图所示。下列说法正确的是（　　） A. 第1次比第2次拉力对物体做的功多 B. 第1次比第2次所用的拉力大 C. 两次拉力对物体所做的功一样多 D. 两次拉力对物体所做功一样快 【答案】C 【解析】 【详解】ABC．由图象可知，物体两次都做匀速直线运动，根据二力平衡条件可得，拉力等于重力，由于物体的重力不变，因此拉力相等，即，由题知，物体两次通过的距离相同，根据功的公式，拉力相等，则拉力做的功也相同，即，故AB错误，C正确； D．由图象可知，相同的时间，物体第一次运动的距离大，所以第一次运动的快，即，由于，所以根据可知，，即两第一次拉力对物体所做的功快，故D错误。 故选C。 7. 在水平地面上，下列四种情景中，人对物体没有做功的是（　　） A. 背着物体匀速前进 B. 推着物体前进 C. 抽出中间的物体 D. 向上堆积物体 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】A．背着物体前进，对物体有向上的力，但沿水平方向前进，在对物体施加力的方向没有通过距离，没有对物体做功，故A符合题意； B．用力推物体，对物体有向前的力，物体在这个力的方向上通过一定的距离，对物体做了功，故B不符合题意； C．抽出中间的物体，对物体有向后的拉力，物体在这个力的方向上通过一定的距离，对物体做了功，故C不符合题意； D．向上堆积物体，对物体有向上的力，物体在这个力的方向上通过一定的距离，对物体做了功，故D不符合题意。 故选A。 8. 工人用甲、乙两台抽水机抽水，两台抽水机功率之比P甲:P乙=4:3，则（　　） A. 乙抽水机做功更快 B. 甲抽水机机械效率更高 C. 相同时间甲、乙抽水机做功之比为3:4 D. 做功相同甲、乙抽水机用的时间之比为3:4 【答案】D 【解析】 【详解】A．功率是描述物体做功快慢的物理量，功率越大，做功越快，由于P甲:P乙=4:3，即甲的功率更大，故甲抽水机做功更快，故A不符合题意； B．机械效率是有用功与总功的比值，而功率是描述物体做功快慢的物理量，两者之间没有必然的联系，甲抽水机功率大，但机械效率不一定更高，故B不符合题意； C．由可知，相同时间甲、乙抽水机做功之比为 故C不符合题意； D．由可知，做功相同甲、乙抽水机用的时间之比为 故D符合题意。 故选D。 9. 如图甲所示，用大小相同的水平拉力F分别拉着物体M、N在不同的水平地面上以vM、vN做直线运动，此过程中M、N的动能大小随时间变化的关系如图乙所示。用fM、fN分别表示M、N所受地面的摩擦力，WM和WN分别表示在相同时间内拉力F对物体M、N做的功，PM和PN分别表示拉力F拉动物体M、N的功率大小。下列关系式中，一定正确的是（　　） A. vM<vN B. fM=fN C. WM=WN D. PM>PN 【答案】B 【解析】 【详解】A．动能的大小与质量、速度有关，由图乙可知，物体M的动能大于物体N的动能，由于不知道M和N的质量的关系，所以无法确定M、N的速度的大小关系，故A错误； B．用大小相同的水平拉力F分别拉着物体M、N在不同的水平地面上以vM、vN做直线运动，则物体在水平方向上受到的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力，大小相等，所以两个物体受到的摩擦力是相同的，即：fM=fN，故B正确； C．由于不知道两物体运动的距离的大小关系，根据可知，无法判定拉力F对物体M、N做的功的大小关系，故C错误； D．根据 可知，他们的速度大小关系无法判断，因此无法判定功率的大小关系，故D错误。 故选B。 10. 如图所示为乒乓球在水平地面上连续弹跳时产生的轨迹的一部分，该图表明（ ） A. 在图中乒乓球的弹跳方向为自右向左 B. 乒乓球弹跳时机械能守恒 C. 乒乓球运动过程中重力势能一直减小 D. 乒乓球某次弹起过程中，弹起瞬间的动能大于此过程最高点时的重力势能 【答案】D 【解析】 【详解】乒乓球在地面上连续弹跳中是动能和势能的相互转化．由于球与地面碰撞时有能量损失，运动中有空气阻力，所以小球在运动中机械能逐渐变小．小球向上运动时，动能转化为重力势能；下降时重力势能转化为动能，因为机械能在逐渐减小，所以球跳起的高度逐渐减小，AB选项不符合题意．乒乓球在向上运动时，重力势能增大，下降时重力势能减小，C选项不符合题意，D选项符合题意． 11. 下列关于温度、热量和内能的说法，正确的是（　　） A. 两物体发生热传递时，高温物体将温度传递给低温物体 B. 在相同温度下，1kg的水比1kg的冰含有的热量多 C. 物体温度升高，内能增加，一定是通过从外界吸收热量达到的 D. 冰熔化成水的过程中，温度不变，但内能增大 【答案】D 【解析】 【详解】A．发生热传递时，传递的是热量而不是温度，故A错误； B．热量不是状态量，不能说含有或者具有热量，在相同温度下，1kg的水比1kg的冰内能大，故B错误； C．物体温度升高，内能一定增加，可能是由于吸收了热量，也可能是外界对物体做功，故C错误； D．一块0℃的冰熔化成0℃的水，温度不变，但需要吸收热量，内能增大，故D正确。 故选D。 12. 小雨练习发高远球，羽毛球离拍后的飞行轨迹如图中曲线所示，其中BC段羽毛球加速下落，CD段羽毛球匀速下落。下列有关说法正确的是（　　） A. 羽毛球离拍后继续上升过程中球拍在对球做功 B. 羽毛球上升过程中，有部分动能转化成了重力势能 C. 飞行过程中，羽毛球经过最高点B处时，动能最大 D. 羽毛球飞行的整个过程中，机械能总量保持不变 【答案】B 【解析】 【详解】A．羽毛球离拍后继续上升过程中，球拍没有对球施加力，所以球拍对球不做功，故A错误； B．羽毛球上升过程中，羽毛球的质量不变，速度变小，动能变小，高度变大，重力势能变大，有部分动能转化成了重力势能，故B正确； C．飞行过程中，羽毛球经过最高点B处时的速度最小，动能最小，故C错误； D．羽毛球飞行的整个过程中，会克服空气的阻力做功，羽毛球的机械能会减小，故D错误。 故选B。 二、填空题（本题共14小题，每空1分，共35分） 13. 端午节是我国的传统节日，赛龙舟时选手们奋力挥桨划水使船快速前进，用船桨向后划水，船向前行驶，说明物体间力的作用是_____的，船桨属于_____杠杆。 【答案】 ①. 相互 ②. 费力 【解析】 【详解】[1]用船桨向后划水，船桨对水施加一个向后的作用力，船向前行驶，说明水对船桨也施加了一个向前的作用力，这说明物体间力的作用是相互的。 [2]船桨划水时动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆。 14. 如图所示，这是过去农村用的舂米工具的结构示意图。O为固定转轴，A处连接着石球，脚使用与杆垂直的力F1踩杆的B处可使石球升高，抬脚则石球落下击打稻谷。石球重50N，不计摩擦和杆重。 （1）图中F1的力臂为______m，此时舂米工具是一个______（选填“省力”或“费力”）杠杆。 （2）当杆处于水平位置时，F1=______N。 【答案】 ①. 1 ②. 省力 ③. 20 【解析】 【详解】（1）[1]由于脚对杆的力与杆垂直，根据力臂的定义可知F1的力臂就等于线段OB的长度，为 L1=1.4m-0.4m=1m [2]此时杆受到石球的阻力竖直向下，其阻力臂是把阻力向上延长，然后从O点向阻力作用线作垂线，所做出的阻力臂的长度小于OA的长度0.4m，所以动力臂大于阻力臂，根据杠杆的平衡条件可知，动力小于阻力，此时舂米工具是一个省力杠杆。 （2）[3]当杆处于水平位置时，动力F1和阻力F2方向都是竖直向下，力的方向与杠杆恰好垂直，则动力臂 L1=OB=1m 阻力臂 L2=OA=0.4m 并且阻力 F2=G石球=50N 根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可得 15. 工人师傅用动滑轮将重为600N的木箱吊到6m高的阳台上，至少要用___________N的力，若实际所用的拉力为320N，不计摩擦，动滑轮的重为___________N，工人至少应将绳子拉上___________m。 【答案】 ①. 300 ②. 40 ③. 12 【解析】 【详解】[1]题干说至少要用多少力，则应不计摩擦和滑轮重，那么至少需要的拉力为 [2]若不计摩擦，那么有 即有 解得，动滑轮的重为G滑=40N。 [3]由s=nh可得，工人至少应将绳子拉上的距离为 16. 用图示滑轮组，在5s的时间内将150N的重物匀速提升了2m，拉力做的功是400J，不计绳重和摩擦，则绳自由端移动的速度为______m/s，绳自由端的拉力为______N，动滑轮的重力为______N。 【答案】 ①. 0.8 ②. 100##102 ③. 50 【解析】 【详解】[1]根据图示可知，绕过动滑轮且对其施加拉力的绳子股数n=2，在时间t=5s过程中重物提升高度h=2m，则绳自由端移动的距离为 绳自由端移动的速度为 [2]根据题意可知，拉力做功W=400J，由公式可知，绳自由端的拉力为 [3]根据题意，不计绳重和摩擦，将重物和动滑轮看成一个整体，对其进行受力分析可知，受到竖直向下的重力和动滑轮的重力G及竖直向上绳子的拉力，其中重力G大小为重物和动滑轮重力之和 因绕过动滑轮且对其施加拉力的绳子股数n=2，则绳子的拉力之和为nF。由于重物匀速提升，因此受到竖直向下的重物和动滑轮的重力G、竖直向上绳子的拉力nF平衡，则有 由上分析可得 推出动滑轮的重力为 17. 如图所示，手机自拍杆可以看作是一个 ______（选填“省力”、“费力”或“等臂”）杠杆（O为支点）。若自拍杆长1m（质量忽略不计），手机对杆竖直向下的作用力F2＝2N，图中l1＝15cm、l2＝75cm，则手垂直作用于杆的动力F1＝______N；若自拍时只缩短自拍杆，使AB变短，F1的大小将 ______（选填“增大”、“减小”或“不变”）。 【答案】 ①. 费力 ②. 10N ③. 减小 【解析】 【详解】[1]由图可知，手机自拍杆使用时动力臂小于阻力臂，根据杠杆的平衡条件可知，动力大于阻力，是费力杠杆。 [2]根据杠杆的平衡条件F1l1=F2l2可得 [3]若自拍时只缩短自拍杆，使AB变短，则动力臂l1不变，阻力臂l2变小，在阻力不变的情况下，根据公式 可知，动力F1的大小将减小。 18. 如图1所示，轻质杠杆可绕O转动，A点悬挂一重为12N的物体M，B点受到电子测力计竖直向上的拉力F，杠杆水平静止，已知OA=AB=BC，则F为 ___________N。保持杠杆水平静止，将F作用点从B移至C，此过程中F方向保持不变，F的力臂记为l，则F的大小变 ___________，F与（）的关系图线为图2中的①；将M从A移至B，再重复上述步骤，F与（）的关系图线为图2中的 ___________（选填数字序号）。 【答案】 ①. 6 ②. 小 ③. ② 【解析】 【详解】[1]由图1可知，O为杠杆的支点，B点拉力F的力臂 A点作用力的力臂为OA，由杠杆平衡条件可得：F×OB=G×OA， 解得 [2]由题意可知，保持杠杆水平静止，将F作用点从B移至C，此过程中F方向保持不变，根据杠杆平衡条件可得F×l=G×OA， 解得 ……Ⅰ 由题意可知，此过程中物体M的重力G和力臂OA不变，拉力F的力臂l变大，则拉力F变小。 [3]将M从A移至B，由杠杆平衡条件可得F×l=G×OB，解得 ……Ⅱ 由数学知识可知，Ⅰ、Ⅱ两式中拉力F与的关系图线均为正比例函数，由图1可知，OB>OA，则Ⅱ式的斜率大于Ⅰ式的斜率，因此将M从A移至B，F与的关系图线为过原点且斜率比图线①大的图线②。 19. 如图所示是小球弹跳的频闪照片，小球弹起的高度越来越低，其中1、2是两等高的位置。小球在上升过程中重力势能______（选填“增大”、“减小”或“不变”）；小球具有较小机械能的是______（选填“1”或“2”）位置。 【答案】 ①. 增大 ②. 2 【解析】 【详解】[1]小球在上升过程中，质量不变，高度变大，重力势能增大。 [2]由图可知，小球弹跳的高度会越来越低，说明小球的机械能逐渐减小，是由于小球克服空气阻力做功，消耗一部分机械能，所以在1位置的机械能大于2位置的机械能。 20. 如图所示，作用在绳自由端的拉力为200N，匀速提起550N的重物，不计绳重和摩擦，则动滑轮的重力为____N，若用此滑轮组匀速提起1450N的重物，则拉力的大小为_____N。 【答案】 ①. 50 ②. 500 【解析】 【详解】[1]由图可知，绳子段数n=3，不计绳重和摩擦，则有 [2]若用此滑轮组匀速提起1450N的重物，则拉力的大小为 21. 2021年5月15日，“天问一号”着陆器成功降落火星，“天问一号“降落时，先悬停，选定安全地点后再着陆。如图，悬停时，反推发动机提供的推力对着陆器 ______；水平移动过程中，该推力对着陆器 ______（两空均填“做功”或“不做功”）。 【答案】 ①. 不做功 ②. 不做功 【解析】 【分析】 【详解】[1]由文中信息可知，悬停时，着陆器在反推发动机提供的推力的方向上没有移动距离，所以对着陆器不做功。 [2]水平移动过程中，着陆器移动的方向与上述推力的方向垂直，所以对着陆器不做功。 22. 某汽车在平直的公路以72km/h的速度匀速行驶6km，其发动机输出功率始终为80kW，汽车行驶时受到的阻力为______N，汽车行驶期间发动机共做功________J。 【答案】 ①. 4000 ②. 【解析】 【详解】[1]据P=Fv得，汽车行驶时受到的牵引力 汽车匀速直线运动时，所受的阻力等于其牵引力为4000N。 [2]汽车行驶期间发动机做的功 23. 我国独立自主研制的火星探测器“天问一号”沿椭圆轨道绕火星运动时，不考虑空气阻力，只有动能和势能的相互转化，由近火点向远火点运动时，探测器的机械能_____，重力势能_____（选填“增大”、“减小”或“不变”）。 【答案】 ①. 不变 ②. 增大 【解析】 【详解】[1]“天问一号”沿椭圆轨道绕火星运动时，不考虑空气阻力，只有动能和势能的相互转化，则其机械能是守恒的，即大小不变。 [2]当“天问一号”从近火点向远火点运动时，质量不变，高度逐渐增大，其重力势能逐渐增大。 24. 如图所示，在斜面上将一个重4N的物体匀速拉到高处，沿斜面向上的拉力为1.5N，斜面长1m，高0.3m。此过程中的有用功为______J，额外功为_____J，物体受到的摩擦力为_______ N。 【答案】 ①. 1.2 ②. 0.3 ③. 0.3 【解析】 【详解】[1][2][3]重物提升所做作的有用功为 W有=Gh=4N×0.3m=1.2J 所做的总功为 W总=Fs=1.5N×1m=1.5J 克服摩擦所做的额外功为 W额外=W总-W有=1.5J-1.2J=0.3J 由W=fs得摩擦力 25. 在中考体育考试的跳绳测试中，某同学1min跳了180次，若他的质量为50kg，每次跳起的高度为5cm，他跳一次绳做功______J，跳绳的功率是____W（取g=10N/kg）。 【答案】 ①. 25 ②. 75 【解析】 【详解】[1]跳绳过程中要克服重力做功，每跳一次绳做的功为 [2]此同学1min跳了180次，其跳绳的功率为 26. 如图所示，在“探究物体的重力势能与哪些因素有关”的实验中，已知物块质量的关系为m1＝m2＜m3，实验时，让物块从木桩正上方的某一高度处自由下落，将木桩打入沙中，三次实验木桩进入沙中的深度如图所示。在此实验中，研究对象是______（选填“物块”或“木桩”）；为了探究物体的重力势能与高度的关系，应选择______两图实验进行分析；物体从某一高度处自由下落时将重力势能转化为______能。 【答案】 ①. 物块 ②. a、b ③. 动 【解析】 【分析】 【详解】[1]物块撞击木桩，木桩陷入沙中的深度越深，表明物块的重力势能越大，故研究的对象是物块。 [2]物体的重力势能与高度的关系，应控制质量相同，下落的高度不同，故选择a、b两图。 [3]某一高度处自由下落时，质量不变，速度变大，动能变大，高度变小，重力势能变小，将重力势能转化为动能。 三、作图题（本题共3小题，每小题2分，共6分） 27. 如图所示，AC为轻质杠杆，O为支点，在B点处挂一个重物，请在杠杆上画出阻力臂l2和杠杆在如图所示位置平衡时受到的最小动力F1。 【答案】 【解析】 【详解】从B点开始，沿竖直向下的方向画出阻力F2，然后从支点O向阻力作用线引垂线段，垂线段的长即为阻力臂l2。根据杠杆平衡条件，当杠杆平衡时，在阻力和阻力臂不变时，动力臂越长，动力越小。所以动力臂为OA时最长，因此杠杆在如图所示位置平衡时受到的最小动力F1的作用点在A点，垂直OA斜向上，作出力F1的示意图，如下图所示： 28. 图中是钓鱼竿的杠杆模型图，O为支点，请在图中作出F1的力臂及阻力F2的示意图； 【答案】 【解析】 【详解】过支点O作F1作用线的垂线段（即动力臂l1）；拉力的作用点在鱼线与鱼竿的接触点上，方向竖直向下，过拉力作用点作竖直向下的拉力F2，如下图所示： 29. 请在图中画出提升滑轮组既可以省力又可以改变力的方向的绕法。 【答案】 【解析】 【详解】通过滑轮组要改变力的方向，需要向下用力将重物提高。则绳子需要固定在定滑轮上，再逐一绕过动滑轮及定滑轮，作图如下： 四、实验探究题（本题共3小题，30题8分，31题8分，32题7分，共23分） 30. 在“探究杠杆平衡条件的实验”中： （1）如图甲所示，实验前，杠杆静止如图，此时杠杆处于_____（选填“平衡”或“非平衡”）状态。为了使杠杆在水平位置平衡，应该把右端的平衡螺母向____调节。挂上钩码后每次都要在杠杆_____（选填“水平”或“任意”）位置平衡时记录数据，这样做的目的是方便测量__________。 （2）如图乙所示，杠杆上的刻度均匀，在A点挂4个钩码，要使杠杆在水平位置平衡，应在B点挂__个相同的钩码；当杠杆平衡后，将A、B两点下方所挂的钩码同时朝远离支点O的方向移动一小格，则杠杆_______（填“左端下沉”、“右端下沉”或“仍水平平衡”）。 （3）如图丙所示，若不在B点挂钩码，改用弹簧测力计在B点向下拉杠杆，使杠杆仍在水平位置平衡，当测力计从a位置转到b位置时，其示数将_____，这是因为拉力的力臂_____（最后两空选填“变小”“变大”或“不变”）。 【答案】（1） ①. 平衡 ②. 右 ③. 水平 ④. 力臂 （2） ①. 6 ②. 右端下沉 （3） ①. 变大 ②. 变小 【解析】 【小问1详解】 [1]杠杆虽然左端下沉，但是杠杆保持静止，杠杆在力的作用下静止或缓慢匀速转动的状态，都称为杠杆的平衡状态，所此时杠杆处于平衡状态。 [2]应该向较高的一端调节平衡螺母，使杠杆在水平位置保持平衡，本题杠杆左端下沉，说明右侧较高，应该将平衡螺母向右侧调节。 [3][4]调平杠杆时，应该使杠杆在挂上钩码后，每次都要在水平位置保持平衡时记录数据，这样做的目的是便于直接在杠杆上测量力臂。 【小问2详解】 [1]设杠杆每个格的长度为L，每个钩码的重力为G，根据杠杆的平衡条件FALA=FBLB，即 4G×3L=FB×2L 解得FB=6G，需在B点挂6个钩码。 [2]若A、B两点的钩码同时向远离支点的方向移动一个格，则左侧 4G×4L=16GL 右侧 6G×3L=18GL 因为16GL＜18GL，杠杆不能平衡，右端下降。 小问3详解】 [1][2]保持B点不变，若拉力F向右倾斜时，此时F的力臂变小，根据杠杆的平衡条件FALA=FBLB可知，在FALA一定时，LB变小，拉力FB变大。 31. 用如图甲所示的装置来探究滑轮组的机械效率η与所挂物重G物的关系，改变G物，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，计算并绘出与G物关系如图乙所示，若不计绳重和摩擦，则： （1）当G物＝9N时，F＝______N； （2）仅改变图甲中的绕绳方式，重复上述实验，得到的图线与图乙所示曲线______（选填“相同”或“不同”）；通过分析η﹣G物图线可得出结论：使用相同的滑轮组，物体越重，滑轮组的机械效率越______（选填“高”或者“低”）； （3）由图乙可知滑轮组的机械效率总是小于100%，说明使用滑轮组______（选填“能”或“不能”）省功。 【答案】 ①. 3.75 ②. 相同 ③. 高 ④. 不能 【解析】 【详解】（1）[1]由图甲可知，有三段绳子拉着动滑轮；由图乙可知，物重时，滑轮组的机械效率，因不计绳重和摩擦，克服物重做的功为有用功，克服动滑轮重力和物重做的功为总功，由机械效率的推导式 可得当G物＝9N时，拉力F （2）[2]不计绳重和摩擦，根据 可知，机械效率与物重、动滑轮重有关，与绕线方式无关；因此仅改变图甲中的绕绳方式、重复上述实验，所得到的图线与图乙所示曲线相同。 [3]通过分析图线可知，物重越大，机械效率越高；可得出结论：使用相同的滑轮组提升重物时，物体越重，滑轮组的机械效率越高。 （3）[4]不计绳重和摩擦，使用滑轮组提升物体时需要克服动滑轮重力做额外功，总功一定大于有用功，说明使用滑轮组不能省功。 32. 如图所示，在“探究物体动能跟哪些因素有关”的实验中，将小钢球从高度为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、丙所示的三次实验，其中h1=h3＞h2，mA=mB＜mC。 实验序号 小球的质量m/g 小球自由滚下的高度h/cm 木块被撞后运动的距离s/cm 1 40 20 4 2 40 40 16 3 80 20 8 （1）小钢球在滚下斜面的过程中，它的_____转化为动能，其动能大小是通过________（选填“高度h”或“距离s”）大小来反映的； （2）小钢球在水平面上不能立即停下，是因为小钢球具有_____，小木块最终会停下来是因为受到_____力的作用； （3）分析比较甲和乙两组实验可得，物体质量相同时，速度越大，动能越_____； （4）分析比较_____两组实验可得出物体的动能与质量的关系； （5）实验后，同学们联想到在许多公交事故中，造成安全隐患的因素有汽车的“超载”与“超速”，进一步想知道，在影响物体动能大小的因素中，哪个对动能影响更大？于是利用上述器材进行了实验测定，得到的数据如表，分析表格中对应的实验数据可知：_____（选填“超载”或“超速”）对物体的动能影响更大，当发生交通事故时，由此造成的危害更严重。 【答案】（1） ①. 重力势能 ②. 距离s （2） ①. 惯性 ②. 摩擦 （3）大 （4）甲丙 （5）超速 【解析】 【小问1详解】 [1]小钢球从斜面滚下过程中，质量不变，高度减小，故重力势能减小。同时速度变大，动能增加，所以是将重力势能转化为动能的过程。 [2]小钢球从斜面滚下过程中，其动能大小是通过小木块移动的距离s大小来反映的。 【小问2详解】 [1][2]小钢球在水平面上不能立即停下，是因为小钢球具有惯性；小木块最终会停下来是因为受到阻力的作用。 【小问3详解】 分析比较甲和乙两组实验可得，物体的质量相同，而下滑的高度不同，甲图中下滑的高度大，运动到水平面时速度大，推动木块滑行的距离大。故可得：物体质量相同时，速度越大，动能越大。 【小问4详解】 研究物体的动能与质量的关系，要控制速度大小相同，质量不同。故分析比较甲、丙两组实验可得出物体的动能与质量的关系。 【小问5详解】 根据序号为1、2的实验数据可知，质量相同，小车到达斜面底端的速度变为原来的2倍，木块被撞后移动的距离变为原来的4倍；根据序号为1、3的实验数据可知，小车到达斜面底端的速度相同，质量变为原来的2倍，木块被撞后移动的距离变为原来的2倍，所以在同等条件下超速带来的安全隐患更大一些。 五、计算题（共2小题，满分12分） 33. 如图所示是某同学做俯卧撑时的示意图，他的质量为60kg，A点为重心。若OB=1.0m，BC=0.5m，求： （1）该同学所受重力； （2）地面对双手支持力的力臂长以及支持力的大小。（g=10N/kg） 【答案】（1）600N； （2）1.5m，400N 【解析】 【小问1详解】 该同学所受重力 G=mg=60kg×10N/kg=600N 小问2详解】 由图可知，做俯卧撑时O为支点，OC为地面对双手支持力的力臂，大小为 由杠杆平衡条件得：， 地面对双手的支持力 34. 如图所示，为一滑轮组，在竖直拉力F=200N的作用下，提着重物G匀速上升，在10s内，力F下降了1.6m，如果忽略绳重与摩擦阻力，试求： （1）重物G上升的速度为多大？ （2）如果此时该滑轮组的效率为90%，则所提重物的重力为多大？ （3）如果所提重物的重力为400N，则匀速提升重物时，该滑轮组的效率为多少？ （4）若工人重500N，绳子可承受最大拉力900N，求人拉滑轮组的最大机械效率？ 【答案】（1）0.08m/s （2）360N （3）90.9% （4）96% 【解析】 【小问1详解】 由图可知，绳子承重段数n=2，重物上升的高度 重物G上升的速度 【小问2详解】 由滑轮组的机械效率 可得重物的重力 【小问3详解】 忽略绳重与摩擦阻力，则有 所以动滑轮的重力 所提重物的重力为400N时的机械效率 【小问4详解】 从工人的体重和绳子可承受的最大拉力可知，最大的拉力为500N，最大的物重为 该滑轮组的最大机械效率为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $