精品解析：湖南省常德市部分学校2024-2025学年九年级上学期开学考试物理试题

2024年秋季入学质量监测 九年级物理 考生注意： 1.请将答案填写在答题卡上，填写在试题卷上的无效。 2.本科试卷共四道大题，满分100分，考试时量60分钟。 3.第四大题要求写出必要的文字说明、公式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分。各题中要求解答的物理量，必须写出数值和单位，只写数值而无单位的，不能得分。 4.本卷中取g=10N/kg。 一、选择题（本题共36分，每小题给出的选项中，只有一项是符合题目要求的，请把它选出来填写在答题卡上的指定位置，填涂在其它地方均为无效答案，不给分。每小题选对的得3分，错选或未选的得0分。） 1. 冬至打年糕是中国传统习俗之一。打年糕时，需要用木制榔头反复捶打石槽中蒸熟糯米。如图所示，用木制榔头捶打年糕的过程中，放在水平地面上的石槽始终未动。下列说法正确的是（　　） A. 向下砸榔头时，榔头只受到重力的作用 B. 榔头打击年糕时，人对年糕有力的作用 C. 年糕凹陷，说明力可以改变物体的形状 D. 年糕凹陷，说明榔头对年糕有打击力，而年糕对榔头没有作用力 2. 中国空间站里（重力的效果忽略不计）宇航员通过扶手控制自身的姿态，如图所示。下列说法正确的是（　　） A. 在空间站里宇航员的惯性消失 B. 宇航员要想从静止运动起来，可以通过对扶手施加力实现 C. 宇航员以一定速度离开扶手后，因不受力会慢慢停下来 D. 宇航员对扶手的拉力与扶手对宇航员的拉力是一对平衡力 3. 生活中有的摩擦是有用的，有的摩擦是有害的，下列情况属于减小摩擦的是（　　） A 甲图：自行车刹车时用力捏车闸 B. 乙图：体操运动员上器械前，手上要涂防滑粉 C. 丙图：在冰壶运动中，运动员不断擦拭冰面 D. 丁图：矿泉水瓶瓶盖上刻有竖条纹 4. 下列关于压强的说法中正确的是（　　） A. 用久的菜刀要磨一磨，是通过减小菜刀刃部的受力面积来增大压强的 B. 拦河坝设计成下宽上窄，利用了液体压强大小随深度增加而减小的原理 C. 在物理学史上，马德堡半球实验第一次测量出了大气压强的准确数值 D. 只要你静止站在地面上，不管站立姿势如何，人对地面产生的压强不变 5. 只要我们开动脑筋，生活中的很多小物品都可以用来做物理小实验。譬如：利用饮料瓶可以完成如图所示的四个实验，其中可以证明大气压存在的是（　　） A. 瓶子悬空水不流出 B. 水从侧孔喷出 C 用手弹开纸片 D. 将瓶按入水中感到费力 6. 质量相等且分布均匀的A、B两个立方体，A的边长为B的一半，如图甲、乙所示静置在水平地面上。若甲图中A对B的压强为p1，B对地面的压强为p2；乙图中B对A的压强为p3，A对地面的压强为p4。则下列计算结果均正确的是（　　） ①p1 :p2=2:1 ②p3 :p4=4:1 ③p1 :p3=1:2 ④p2 :p4=1:4 A. ①② B. ②③ C. ③④ D. ①④ 7. 2024年8月8日，我国运动员黄齐滨参加了在巴黎举行的奥运会帆船比赛，如图所示为比赛中的情境。下列有关说法正确的是（　　） A. 风吹帆船前进说明运动需要力来维持 B. 比赛中的帆船速度有变化但惯性不变 C. 帆船的重力与受到的浮力是一对平衡力 D. 比赛中的两艘帆船始终是相对静止的 8. 如图所示，一物体沿斜面向下匀速滑动。关于该物体的受力，以下分析正确的是（　　） A. 物体只受到重力和摩擦力的作用 B. 物体只受到重力和弹力的作用 C. 物体同时受到重力、弹力和摩擦力的作用 D. 物体所受到重力和摩擦力大小相等 9. 小华参加校外劳动时，经历了如下过程：①她用力搬一筐玉米，未能搬起；②她又用力推筐，仍未推动；③在小明的帮助下，他们将这筐玉米抬起并放到手推车上；④接着他们用水平力推着手推车沿水平路面前往仓库。则（ ） A. ①中小华对这筐玉米做了功 B. ②中小华对这筐玉米做了功 C. ③中他们对这筐玉米做了功 D. ④中他们对手推车没有做功 10. 2023年5月30日，景海鹏、朱杨柱、桂海潮三名航天员乘坐神舟十六号载人飞船，成功进入中国空间站，与神舟十五号航天员乘组会师天宫，如图所示。下列说法正确的是（ ） A. 飞船在升空过程中，只存在动能和势能的相互转化 B. 漂浮在空间站中的宇航员重力势能为零 C. 空间站组合体在轨稳定运行过程中机械能守恒 D. 空间站组合体在太空中沿椭圆轨道绕地球运行，在近地点时动能最小 11. 如图所示，是仿照人的手臂设计的我国天宫空间站的机械臂。下列工具使用时与机械臂属于同类型杠杆的是（　　） A. 夹起食物的筷子 B. 拔钉子的羊角锤 C. 剪铁丝的钢丝钳 D. 起瓶盖的开瓶扳手 12. 搬运工人为了将笨重的物体装进汽车车厢，常使用如图所示的装置把物体从斜面底湍匀速推上顶端，已知斜面长5m，高2m，物体重1000N，沿斜面向上的推力为500N，则下列判定不正确的是（　　） A. 物体在斜面上运动的过程中动能保持不变 B. 推力所做的功是2500J C. 斜面的机械效率为80% D. 物体受到斜面的摩擦力为500N 二、填空题（本题18分，每空2分。把答案填写在指定位置，不要求写出解答过程。） 13. 如图所示，长方体容器内装有水，将苹果放入后漂浮（水未溢出），则水对容器底增加的压力_________苹果的重力；苹果下方M点与相同深度的N点受到水的压强分别为、，则_________。（两空均选填“大于”“等于”或“小于”） 14. 如图所示是运动员在冬奥会跳台滑雪空中下落的情景，在下落过程中，运动员的重力势能逐渐___________（选填“减小”“不变”或“增大”）；若某运动员质量为60kg，在空中经1.5s下落的竖直高度为10m，则这段时间内该运动员的重力的功率是___________W。（g取10N/kg） 15. 如图所示，小明用大小为100N、竖直向上的拉力F在2s内将重力为160N的木箱匀速提升1m，不计绳重和摩擦，拉力F的功率为___________W，动滑轮的机械效率为___________，动滑轮的重力为___________N。 16. 如图所示，容器内装满水，将吸管的A端插入水中，用另一根吸管沿图示方向吹气，端就会有水持续流出，原因是吹气时端空气流速变__________，压强变__________。 三、作图与实验探究题（本大题28分，17题2分，其余每空2分） 17. 图为用手写字时的示意图，笔可以看做是杠杆，O为支点，F为阻力，请画出F的力臂l。 18. 小霞同学按照如图1所示的操作，探究影响浮力大小的因素。 （1）物体全部浸没在水中时，受到的浮力是 _____N； （2）观察A、B、C、D四幅图，可得出金属块受到的浮力大小与 ___________有关； （3）由D、E两图可得出结论：物体受到的浮力大小与 _________有关； （4）小明还想用图2所示装置验证阿基米德原理： ①将装满水的溢水杯放在升降台上，用升降台来调节溢水杯的高度。当逐渐调高升降台时，小明发现随着重物浸入水中的体积变大，弹簧测力计甲的示数变小，此时弹簧测力计乙的示数会 _______（选填“变大”、“变小”、“不变”），若它们的变化量相等，则证明F浮＝G排； ②在图2中，已知重物是底面积为100cm2，高为8cm，重为10N的实心长方体，从重物刚接触水面开始，将升降台缓慢上升6cm，则重物最终浸入的深度为 _____cm（弹簧测力计每1N的刻度线间距为0.5cm）。 19. 近年来，渣土车因“多拉快跑”而引发的交通事故时有发生，引起了交通管理部门的高度重视。小凯设计了如图所示的实验来模拟汽车超速、超载带来的危害，通过电磁铁的控制，让质量分别为m1和m2（m1<m2）的小钢球从圆弧轨道的一定高度（h1<h2）由静止滚下，撞击水平面上的纸盒并将纸盒推动一段距离（实验中的圆弧轨道、水平面和纸盒均不变）。 （1）分析甲、乙两图可知，___________（选填“甲”或“乙”）图中的小钢球在刚到达水平面时的速度更大； （2）比较___________两图可以模拟汽车超载带来的危害； （3）假如你是一名汽车驾驶员，请你从物理学的角度谈谈在安全行车方面需要注意哪些事项___________。 20. 提高机械效率可以充分发挥机械设备的作用，对节能减排、提高经济效益有重要的意义。科技创新小组根据生活经验和客观事实，对影响滑轮组机械效率的因素作出如下猜想： 猜想1：滑轮组的机械效率与物体被提升的高度有关 猜想Ⅱ：滑轮组的机械效率与动滑轮的重力有关 猜想Ⅲ：滑轮组的机械效率与所提物体的重力有关 根据猜想，运用如图甲、乙、丙所示的装置进行了实验探究，测得的实验数据如下表所示。 实验次数 钩码重力G/N 钩码上升高度h/m 绳端拉力F/N 绳端移动的距离s/m 机械效率 1 2 0.1 0.90 0.3 74.1% 2 4 0.1 1.50 0.3 889% 3 4 0.1 1.25 0.4 4 4 0.2 1.50 0.6 88.9% （1）实验时应沿竖直方向___________向上拉动弹簧测力计； （2）分析表中数据可知，第3次实验是利用了图___________的装置完成的，它的机械效率=___________； （3）比较2、4两次实验数据，可验证猜想I是___________（选填“正确”或“错误”）的； （4）通过比较___________（填实验序号）两次实验数据得出结论：同一滑轮组提升重物时，物重越大，滑轮组的机械效率越高。 四、综合题（本大题共18分，每小题9分。） 21. 如图所示，工人利用杠杆将一桶水平移到台上的过程中，杠杆始终保持水平，挂在端的的桶重，桶内部底面积为，桶内装有的水，水深，重的工作人员用绳子竖直拉住端并保持静止。已知工作人员双脚与地面的接触面积为求： （1）B端绳子受到的拉力； （2）桶底受到水的压力； （3）静止时人对地面的压强。 22. 2023年5月13日，“恩平20—4钻采平台”的安装，创造了我国海上油气平台浮托安装重量的新纪录，浮托安装类似于运动员挺举过程，巧妙地利用海上潮汐的自然力进行安装。如图所示，涨潮时，工程船托运平台组块驶入已经固定在海中的导管架的槽口，落潮时把平台组块插尖顺势从高位下降安装到导管架接口上。工程船满载时的排水量为，所安装的平台组块质量为。（g取） （1）工程船满载航行在海面上时，受到的浮力为多大？ （2）平台组块所受重力大小为多少？ （3）若涨潮前，插尖低于接口，涨潮时，工程船和平台组块缓慢向上浮起，使得插尖比接口高。则在此过程中，工程船对平台组块竖直向上做功为多少？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024年秋季入学质量监测 九年级物理 考生注意： 1.请将答案填写在答题卡上，填写在试题卷上的无效。 2.本科试卷共四道大题，满分100分，考试时量60分钟。 3.第四大题要求写出必要的文字说明、公式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分。各题中要求解答的物理量，必须写出数值和单位，只写数值而无单位的，不能得分。 4.本卷中取g=10N/kg。 一、选择题（本题共36分，每小题给出的选项中，只有一项是符合题目要求的，请把它选出来填写在答题卡上的指定位置，填涂在其它地方均为无效答案，不给分。每小题选对的得3分，错选或未选的得0分。） 1. 冬至打年糕是中国传统习俗之一。打年糕时，需要用木制榔头反复捶打石槽中蒸熟糯米。如图所示，用木制榔头捶打年糕的过程中，放在水平地面上的石槽始终未动。下列说法正确的是（　　） A. 向下砸榔头时，榔头只受到重力的作用 B. 榔头打击年糕时，人对年糕有力的作用 C. 年糕凹陷，说明力可以改变物体的形状 D. 年糕凹陷，说明榔头对年糕有打击力，而年糕对榔头没有作用力 【答案】C 【解析】 【详解】A．向下砸榔头时，榔头受到重力和糯米的支持力，故A错误； B．榔头打击年糕时，榔头对年糕有力的作用，人与年糕不接触，人对年糕没有力的作用，故B错误； C．榔头的打击力使年糕凹陷，说明力可以改变物体的形状，故C正确； D．物体间力的作用是相互的，榔头对年糕有打击力，年糕对椰头也有作用力，故D错误。 故选C。 2. 中国空间站里（重力的效果忽略不计）宇航员通过扶手控制自身的姿态，如图所示。下列说法正确的是（　　） A. 在空间站里宇航员惯性消失 B. 宇航员要想从静止运动起来，可以通过对扶手施加力实现 C. 宇航员以一定速度离开扶手后，因不受力会慢慢停下来 D. 宇航员对扶手的拉力与扶手对宇航员的拉力是一对平衡力 【答案】B 【解析】 【详解】A．惯性是物体属性，任何物体任何时候都有惯性，在空间站里宇航员也有惯性，故A错误； B．宇航员要想从静止运动起来，运动状态改变，需要有力的作用，因而可以通过对扶手施加力获得反作用力实现，故B正确； C．宇航员离开扶手获得速度后，不再受力，由于惯性保持原来的运动状态做匀速直线运动，故C错误； D．宇航员对扶手的拉力与扶手对宇航员的拉力作用在两个物体上，不是一对平衡力，故D错误。 故选B。 3. 生活中有的摩擦是有用的，有的摩擦是有害的，下列情况属于减小摩擦的是（　　） A. 甲图：自行车刹车时用力捏车闸 B. 乙图：体操运动员上器械前，手上要涂防滑粉 C. 丙图：在冰壶运动中，运动员不断擦拭冰面 D. 丁图：矿泉水瓶瓶盖上刻有竖条纹 【答案】C 【解析】 【详解】A．如图，自行车刹车时用力捏车闸，是利用增大压力的方式使刹车片紧紧压在轮毂上，从而增大刹车片与轮毂之间的摩擦力使车的速度减小，故A不符合题意； B．如图，体操运动员上器械前，手上要涂防滑粉，这是利用防滑粉增大手和器械之间接触面的粗糙程度来增大摩擦力的，故B不符合题意； C．如图，在冰壶运动中，运动员不断反复擦拭冰面，冰面因摩擦生热使部分冰熔化成水，从而使冰面更加光滑，减小了摩擦力，故C符合题意； D．如图，矿泉水瓶瓶盖上刻有竖条纹是为了在拧开瓶盖时不打滑，这是利用增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力的，故D不符合题意。 故选C。 4. 下列关于压强的说法中正确的是（　　） A. 用久的菜刀要磨一磨，是通过减小菜刀刃部的受力面积来增大压强的 B. 拦河坝设计成下宽上窄，利用了液体压强大小随深度增加而减小的原理 C. 在物理学史上，马德堡半球实验第一次测量出了大气压强的准确数值 D. 只要你静止站在地面上，不管站立姿势如何，人对地面产生的压强不变 【答案】A 【解析】 【详解】A．用久的菜刀要磨一磨，是在压力一定时，通过减小受力面积来增大压强，故A正确； B．拦河坝设计成下宽上窄，利用了液体压强大小随深度增加而增大的原理，故B错误； C．马德堡半球实验首次证明大气压的存在，托里拆利实验第一次测量出了大气压强的准确数值，故C错误； D．静止时，单脚站在地面上比双脚站在地面上与地面的接触面积小，即受力面积小，压力不变，人对地面产生的压强变大，故D错误。 故选A。 5. 只要我们开动脑筋，生活中的很多小物品都可以用来做物理小实验。譬如：利用饮料瓶可以完成如图所示的四个实验，其中可以证明大气压存在的是（　　） A. 瓶子悬空水不流出 B. 水从侧孔喷出 C. 用手弹开纸片 D. 将瓶按入水中感到费力 【答案】A 【解析】 【详解】A．纸片能托住水不流出，是因为大气压给纸片一个向上的作用力，因此该实验能证明大气压的存在，故A符合题意； B．水从侧孔喷出，水的深度越深，水喷得越远，说明同种液体内部压强随着液体深度的增加而增大，与大气压无关，故B不符合题意； C．用手弹开纸片，铜球掉入瓶中，铜球没有随纸片一起运动，说明钢球具有惯性，同时铜球掉入瓶中，是因为铜球受到重力作用，与大气压无关，故C不符合题意； D．将瓶按入水中感到费力，是因为瓶子排开水的体积增大，受到的浮力增大，瓶子给手向上的作用力增大，与大气压无关，故D不符合题意。 故选A。 6. 质量相等且分布均匀的A、B两个立方体，A的边长为B的一半，如图甲、乙所示静置在水平地面上。若甲图中A对B的压强为p1，B对地面的压强为p2；乙图中B对A的压强为p3，A对地面的压强为p4。则下列计算结果均正确的是（　　） ①p1 :p2=2:1 ②p3 :p4=4:1 ③p1 :p3=1:2 ④p2 :p4=1:4 A. ①② B. ②③ C. ③④ D. ①④ 【答案】D 【解析】 【详解】由题意可知，A、B两个立方体质量相等，则二者的重力也相等，即GA=GB；设A的边长为l，底面积为l2，则B的边长为2l，底面积为4l2。由可知，甲图中A对B的压强 甲图中B对地面的压强 乙图中B对A的压强 乙图中A对地面的压强 则 所以②③错误，①④正确，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 7. 2024年8月8日，我国运动员黄齐滨参加了在巴黎举行的奥运会帆船比赛，如图所示为比赛中的情境。下列有关说法正确的是（　　） A. 风吹帆船前进说明运动需要力来维持 B. 比赛中的帆船速度有变化但惯性不变 C. 帆船的重力与受到的浮力是一对平衡力 D. 比赛中的两艘帆船始终是相对静止的 【答案】B 【解析】 【详解】A．运动并不需要力来维持，风吹帆船前进说明力是改变物体运动状态的原因，所以A错误； B．比赛中的帆船速度有变化，帆船的质量不变，惯性不变，故B正确； C．帆船漂浮在水面上，根据浮沉条件可知，帆船的重力与运动员的重力之和与受到的浮力是一对平衡力，所以C错误； D．比赛中的两艘帆船速度大小不同，以其中一艘为参照物，另一艘帆船的位置不断变化，是运动的，不是相对静止的，故D错误。 故选B。 8. 如图所示，一物体沿斜面向下匀速滑动。关于该物体的受力，以下分析正确的是（　　） A. 物体只受到重力和摩擦力的作用 B. 物体只受到重力和弹力的作用 C. 物体同时受到重力、弹力和摩擦力的作用 D. 物体所受到重力和摩擦力大小相等 【答案】C 【解析】 【详解】ABC．由于物体匀速下滑，所以受到斜面对物体向上的摩擦力，同时物体还受到重力和斜面支持力（弹力）作用，故AB错误，C正确； D．物体在重力、摩擦力和支持力（弹力）的做用下处于匀速直线运动，受力平衡，所以物体所受到重力和支持力（弹力）的合力与摩擦力大小相等，并不是重力和摩擦力大小相等，故D错误。 故选C。 9. 小华参加校外劳动时，经历了如下过程：①她用力搬一筐玉米，未能搬起；②她又用力推筐，仍未推动；③在小明的帮助下，他们将这筐玉米抬起并放到手推车上；④接着他们用水平力推着手推车沿水平路面前往仓库。则（ ） A. ①中小华对这筐玉米做了功 B. ②中小华对这筐玉米做了功 C. ③中他们对这筐玉米做了功 D. ④中他们对手推车没有做功 【答案】C 【解析】 【详解】做功的两个必要因素：有力且物体在这个力的方向上移动了一段距离。 A．①中她用力搬一筐玉米，未能搬起，有力但是物体没有移动距离，未做功，故A不符合题意； B．②中她又用力推筐，仍未推动，有力但是物体没有移动距离，未做功，故B不符合题意； C．③中在小明的帮助下，他们将这筐玉米抬起并放到手推车上，有力，且这筐玉米在托举力的方向上移动了距离，他们对这筐玉米做了功，故C符合题意； D．④中接着他们用水平力推着手推车沿水平路面前往仓库，手推车在推力的作用下移动了距离，他们对手推车做了功，故D不符合题意。 故选C。 10. 2023年5月30日，景海鹏、朱杨柱、桂海潮三名航天员乘坐神舟十六号载人飞船，成功进入中国空间站，与神舟十五号航天员乘组会师天宫，如图所示。下列说法正确的是（ ） A. 飞船在升空过程中，只存在动能和势能的相互转化 B. 漂浮在空间站中的宇航员重力势能为零 C. 空间站组合体在轨稳定运行过程中机械能守恒 D. 空间站组合体在太空中沿椭圆轨道绕地球运行，在近地点时动能最小 【答案】C 【解析】 【详解】A．飞船在升空过程中，需要燃烧燃料为其提供动力，将内能转化为机械能，同时还需要克服空气阻力做功，因此不只是存在动能和势能的相互转化，故A错误； B．物体由于被举高而具有的能叫重力势能，其大小与物体的质量与高度有关。漂浮在空间站中的宇航员的质量不为零，且具有一定的高度，因此重力势能不为零，故B错误； C．太空是真空，没有空气阻力，因此空间站组合体在轨稳定运行过程中只存在动能和势能的相互转化，机械能守恒。故C正确； D．空间站组合体在太空中沿椭圆轨道绕地球运行，在近地点时动能最大，故D错误。 故选C。 11. 如图所示，是仿照人的手臂设计的我国天宫空间站的机械臂。下列工具使用时与机械臂属于同类型杠杆的是（　　） A. 夹起食物的筷子 B. 拔钉子的羊角锤 C. 剪铁丝的钢丝钳 D. 起瓶盖的开瓶扳手 【答案】A 【解析】 【详解】我国天宫空间站的机械臂是动力臂比阻力臂短的杠杆，是费力杠杆。 A．夹起食物的筷子的动力臂比阻力臂短，属于费力杠杆，故A符合题意； BCD．拔钉子的羊角锤、剪铁丝的钢丝钳、起瓶盖的开瓶扳手的动力臂比阻力臂长，属于省力杠杆，故BCD不符合题意。 故选A。 12. 搬运工人为了将笨重的物体装进汽车车厢，常使用如图所示的装置把物体从斜面底湍匀速推上顶端，已知斜面长5m，高2m，物体重1000N，沿斜面向上的推力为500N，则下列判定不正确的是（　　） A. 物体在斜面上运动的过程中动能保持不变 B. 推力所做的功是2500J C. 斜面的机械效率为80% D. 物体受到斜面的摩擦力为500N 【答案】D 【解析】 【详解】A．物体匀速运动，速度不变，质量不变，所以动能不变，故A正确，不符合题意； B．推力所做的功为 故B正确，不符合题意； C．推力做的有用功为 斜面的机械效率为 故C正确，不符合题意； D．推力做的额外功为 物体受到斜面的摩擦力为 故D不正确，符合题意。 故选D。 二、填空题（本题18分，每空2分。把答案填写在指定位置，不要求写出解答过程。） 13. 如图所示，长方体容器内装有水，将苹果放入后漂浮（水未溢出），则水对容器底增加的压力_________苹果的重力；苹果下方M点与相同深度的N点受到水的压强分别为、，则_________。（两空均选填“大于”“等于”或“小于”） 【答案】 ①. 等于 ②. 等于 【解析】 【详解】[1]由于是长方体容器，则水对容器底的压力等于水的重力，当苹果放入后漂浮时，由于水未溢出，则水对容器底增加的压力等于苹果排开的水的重力；根据漂浮条件和阿基米德原理可知苹果排开的水的重力等于苹果的重力，所以，水对容器底增加的压力等于苹果的重。 [2]由于M点与N点深度相同，根据液体压强公式p= pgh可知苹果下方M点与相同深度的N点受到水的压强相等，即PM=PN。 14. 如图所示是运动员在冬奥会跳台滑雪空中下落的情景，在下落过程中，运动员的重力势能逐渐___________（选填“减小”“不变”或“增大”）；若某运动员质量为60kg，在空中经1.5s下落的竖直高度为10m，则这段时间内该运动员的重力的功率是___________W。（g取10N/kg） 【答案】 ①. 减小 ②. 4000 【解析】 【详解】[1]在下落过程中，运动员的质量不变，高度减小，由重力势能大小的影响因素可知，运动员的重力势能逐渐减小。 [2]运动员的重力 G=mg=60kg×10N/kg=600N 运动员的重力做的功 W=Gh=600N×10m=6000J 运动员的重力的功率 15. 如图所示，小明用大小为100N、竖直向上的拉力F在2s内将重力为160N的木箱匀速提升1m，不计绳重和摩擦，拉力F的功率为___________W，动滑轮的机械效率为___________，动滑轮的重力为___________N。 【答案】 ①. 100 ②. 80% ③. 40 【解析】 【详解】[1]由图中可知，该滑轮是动滑轮，承担物重绳子的股数是n=2，不计绳重和摩擦，绳子自由端移动的距离为 s=nh=2×1m=2m 拉力F做的总功为 W总=Fs=100N×2m=200J 拉力F的功率为 [2]有用功为 W有用=Gh=160N×1m=160J 动滑轮的机械效率为 [3]克服动滑轮在重力所做的额外功为 W额=W总-W有=200J-160J=40J 动滑轮的重力为 16. 如图所示，容器内装满水，将吸管的A端插入水中，用另一根吸管沿图示方向吹气，端就会有水持续流出，原因是吹气时端空气流速变__________，压强变__________。 【答案】 ①. 大 ②. 小 【解析】 【详解】[1][2]流体流速大的位置压强小，用另一根吸管沿图示方向吹气时，端空气流速变大，压强变小，水在大气压作用会从端流出。 三、作图与实验探究题（本大题28分，17题2分，其余每空2分） 17. 图为用手写字时的示意图，笔可以看做是杠杆，O为支点，F为阻力，请画出F的力臂l。 【答案】 【解析】 【详解】力臂是支点到力的作用线的垂线段。反向延长力F的作用线，过支点O作阻力F作用线的垂线段，即为阻力F的力臂l，如下图 18. 小霞同学按照如图1所示的操作，探究影响浮力大小的因素。 （1）物体全部浸没在水中时，受到的浮力是 _____N； （2）观察A、B、C、D四幅图，可得出金属块受到的浮力大小与 ___________有关； （3）由D、E两图可得出结论：物体受到的浮力大小与 _________有关； （4）小明还想用图2所示装置验证阿基米德原理： ①将装满水溢水杯放在升降台上，用升降台来调节溢水杯的高度。当逐渐调高升降台时，小明发现随着重物浸入水中的体积变大，弹簧测力计甲的示数变小，此时弹簧测力计乙的示数会 _______（选填“变大”、“变小”、“不变”），若它们的变化量相等，则证明F浮＝G排； ②在图2中，已知重物是底面积为100cm2，高为8cm，重为10N的实心长方体，从重物刚接触水面开始，将升降台缓慢上升6cm，则重物最终浸入的深度为 _____cm（弹簧测力计每1N的刻度线间距为0.5cm）。 【答案】 ①. 1 ②. 排开液体体积 ③. 液体密度 ④. 变大 ⑤. 4 【解析】 【详解】（1）[1]由图A可知，金属块的重力G＝4N，由图D可知金属块浸没时弹簧测力计的示数F′＝3N，则金属块浸没在水中所受的浮力 F浮＝G-F′＝4N-3N＝1N （2）[2]由A、B、C、D四个图可知，金属块排开水的体积不同，弹簧测力计的示数不同，受到的浮力不同，据此可得出金属块受到的浮力大小与排开液体的体积有关。 （3）[3]由A、D、E三图可知，排开液体的体积相同，而排开液体的密度不同，弹簧测力计的示数不同，浮力不相同，故可得出结论：物体受到的浮力大小与液体的密度有关。 （4）①[4]如图2，小明将装满水的溢水杯放在升降台上，用升降台来调节溢水杯的高度，当小明逐渐调高升降台，重物浸入水中的体积变大，排开水的体积变大，根据F浮＝ρ液gV排可知，重物受到的浮力变大，所以弹簧测力计甲的示数F′＝G﹣F浮变小。又因为重物浸入水中的体积越来越大时，溢出水的体积变大、溢出水的质量变大、溢出水受到的重力变大，所以弹簧测力计乙的示数变大。 根据阿基米德原理可知，物体所受浮力的大小和排开液体的重力相等，所以弹簧测力计甲示数的变化量和弹簧测力计乙的示数变化量相等，从而证明了F浮＝G排； ②[5]因平台又上升后，由于物体受浮力，弹簧测力计示数会减小，且弹簧测力计每1N的刻度线间距为0.5cm，所以，设物体静止时弹簧缩短了hcm，此时物体浸入水中的深度为（6﹣h）cm，弹簧测力计示数为 即 F＝G﹣2N/cm×h 此时弹簧测力计拉力、浮力与物体重力平衡，所以 F+F浮＝G 即 （10N﹣2N/cm×h）+1.0×103kg/m3×10N/kg×100×（6﹣h）×10﹣6m3＝10N 解得h＝2cm；所以重物浸入深度为 6cm﹣2cm＝4cm 19. 近年来，渣土车因“多拉快跑”而引发的交通事故时有发生，引起了交通管理部门的高度重视。小凯设计了如图所示的实验来模拟汽车超速、超载带来的危害，通过电磁铁的控制，让质量分别为m1和m2（m1<m2）的小钢球从圆弧轨道的一定高度（h1<h2）由静止滚下，撞击水平面上的纸盒并将纸盒推动一段距离（实验中的圆弧轨道、水平面和纸盒均不变）。 （1）分析甲、乙两图可知，___________（选填“甲”或“乙”）图中的小钢球在刚到达水平面时的速度更大； （2）比较___________两图可以模拟汽车超载带来的危害； （3）假如你是一名汽车驾驶员，请你从物理学的角度谈谈在安全行车方面需要注意哪些事项___________。 【答案】（1）乙 （2）乙、丙 （3）不超载行驶，不超速行驶 【解析】 【小问1详解】 甲、乙两图中，乙图中纸盒被撞的距离更远，说明乙图中小钢球到达水平面时的动能大，而甲、乙两图中小钢球的质量相同，所以乙图中小钢球在刚到达水平面时的速度更大。 【小问2详解】 模拟汽车超载带来的危害，需控制小球刚到达水平面时的速度相同，改变小球的质量，由图可知，应比较乙、丙两图。 【小问3详解】 动能大小与质量、速度有关，质量越大，速度越大，动能越大。为了行车安全，行车时应不超载行驶，不超速行驶。 20. 提高机械效率可以充分发挥机械设备的作用，对节能减排、提高经济效益有重要的意义。科技创新小组根据生活经验和客观事实，对影响滑轮组机械效率的因素作出如下猜想： 猜想1：滑轮组的机械效率与物体被提升的高度有关 猜想Ⅱ：滑轮组的机械效率与动滑轮的重力有关 猜想Ⅲ：滑轮组的机械效率与所提物体的重力有关 根据猜想，运用如图甲、乙、丙所示的装置进行了实验探究，测得的实验数据如下表所示。 实验次数 钩码的重力G/N 钩码上升高度h/m 绳端拉力F/N 绳端移动的距离s/m 机械效率 1 2 01 0.90 0.3 74.1% 2 4 0.1 1.50 0.3 88.9% 3 4 0.1 1.25 0.4 4 4 0.2 1.50 0.6 88.9% （1）实验时应沿竖直方向___________向上拉动弹簧测力计； （2）分析表中数据可知，第3次实验是利用了图___________的装置完成的，它的机械效率=___________； （3）比较2、4两次实验数据，可验证猜想I是___________（选填“正确”或“错误”）的； （4）通过比较___________（填实验序号）两次实验数据得出结论：同一滑轮组提升重物时，物重越大，滑轮组的机械效率越高。 【答案】（1）匀速 （2） ①. 丙 ②. 80% （3）错误 （4）1、2##1、4 【解析】 【小问1详解】 实验时应沿竖直方向匀速缓慢拉动弹簧测力计，此时滑轮组处于动态平衡，测力计示数才等于绳子自由端的拉力。 【小问2详解】 [1]由表中数据可知，第3次实验中，s=4h，所以滑轮组由4段绳子承担物重，因此选用了丙图装置进行实验。 [2]第3次实验的机械效率为 【小问3详解】 比较2、4两次实验数据可知，滑轮组的机械效率与物体被提升的高度无关，故猜想I是错误的。 【小问4详解】 由表中数据可知，1、2（或1、4）两次实验数据可知，两次实验使用的是同一滑轮组进行的实验，第2（或4）次实验提升钩码的重力大，机械效率高，说明同一滑轮组提升重物时，物重越大，滑轮组的机械效率越高。 四、综合题（本大题共18分，每小题9分。） 21. 如图所示，工人利用杠杆将一桶水平移到台上的过程中，杠杆始终保持水平，挂在端的的桶重，桶内部底面积为，桶内装有的水，水深，重的工作人员用绳子竖直拉住端并保持静止。已知工作人员双脚与地面的接触面积为求： （1）B端绳子受到的拉力； （2）桶底受到水的压力； （3）静止时人对地面的压强。 【答案】（1）400N；（2）1000N；（3）5×103 Pa 【解析】 【详解】解：（1）由杠杆平衡条件可得 则 （2）水对桶底的压强 由 可得，水对桶底的压力 （3）根据力的作用的相互性，绳子对人的拉力 人对地面的压力 人对地面的压强 答：（1）绳子受到的拉力为； （2）桶底受到水的压力为； （3）静止时人对地面的压强为。 22. 2023年5月13日，“恩平20—4钻采平台”的安装，创造了我国海上油气平台浮托安装重量的新纪录，浮托安装类似于运动员挺举过程，巧妙地利用海上潮汐的自然力进行安装。如图所示，涨潮时，工程船托运平台组块驶入已经固定在海中的导管架的槽口，落潮时把平台组块插尖顺势从高位下降安装到导管架接口上。工程船满载时的排水量为，所安装的平台组块质量为。（g取） （1）工程船满载航行在海面上时，受到的浮力为多大？ （2）平台组块所受重力大小为多少？ （3）若涨潮前，插尖低于接口，涨潮时，工程船和平台组块缓慢向上浮起，使得插尖比接口高。则在此过程中，工程船对平台组块竖直向上做功为多少？ 【答案】（1）5.35×108N；（2）1.55×108N；（3）3.1×108J 【解析】 【详解】解：（1）工程船满载时的排水量为，航行在海面上时，处于漂浮状态，由沉浮条件可知，受到的浮力等于重力 （2）平台组块质量为，则平台组块所受重力 （3）若涨潮前，插尖低于接口，涨潮时，插尖比接口高，则工程船对平台组块竖直向上做功为克服平台组块重力做功 答：（1）工程船满载航行在海面上时，受到的浮力为5.35×108N； （2）平台组块所受重力大小为1.55×108N； （3）工程船对平台组块竖直向上做功为3.1×108J。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$