精品解析：陕西省西安市新城区西安市西光中学2024-2025学年九年级上学期开学考试物理试题

西安市西光中学教育集团2024—2025学年度第一学期 九年级物理收心考试卷 一、选择题（共10小题，每小题2分，计20分。每小题只有一个选项是符合题意的） 1. 如图，属于费力杠杆的工具是（ ） A. 剪刀 B. 起子 C. 钢丝钳 D. 镊子 【答案】D 【解析】 【详解】A．剪刀使用时动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故A不符合题意； B．起子使用时动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故B不符合题意； C．钢丝钳使用时动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故C不符合题意； D．镊子使用时动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故D符合题意。 故选D。 2. 一个人先后用同样大小的力F将不同质量的物体分别在光滑水平面、粗糙水平面和粗糙斜面上沿力的方向移动相同的距离S（如图所示），该力在这三个过程中所做的功分别为W1、W2、W3，关于它们之间的大小关系说法正确的是（　　） A. W1＜W2＜W3 B. W1＜W2=W3 C. W1=W2=W3 D. W1=W2＜W3 【答案】C 【解析】 【详解】一个人先后用同样大小的力F使物体沿力的方向移动相同的距离S，三个功的大小都等于W=Fs；即W1=W2=W3；故C正确；ABD错误； 3. 以下示例所列举的几个力中，力对物体没有做功的是（ ） （1）石头搬而未起 （2）提桶在水平上行走 （3）拉车沿路面运动 （4）向上提升物体 A. （1）（2） B. （1）（3） C. （2）（3） D. （3）（4） 【答案】A 【解析】 【详解】（1）人用力搬石头但没有搬动，有力作用在石头上，但石头没有通过距离，没有力对物体做功； （2）提着水桶在水平面上行走，人给水桶一个向上的力，而水桶没有在该力的方向上通过距离，没有力对物体做功； （3）拉车沿路面运动，人给小车一个拉力，小车在拉力的方向上通过了距离，人的拉力对小车做功； （4）向上提升物体，人给物体的拉力向上，物体在该力的方向上通过了距离，人的拉力对物体做功。 综上分析可知，力对物体没有做功的是（1）（2），有力对物体做功的是（3）（4）。 故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 4. 下列关于功、功率、机械效率的说法正确的是（ ） A. 越省力的机械，机械效率越高 B. 做功越快的机械，所做的总功越大 C. 所做有用功越多的机械，机械效率越高 D. 使用机械可以省力或省距离，但不能省功 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据功的原理可知，省力的机械不能省功，机械效率是有用功与总功的比值，机械省力与否与机械效率大小没有关系，因此省力的机械，机械效率不一定越高，故A错误； B．做功越快的机械，功率越大，功率反映了物体做功的快慢，功率与总功没有直接关系，故B错误； C．机械效率是指有用功与总功的比值，有用功越多的机械，有用功与总功的比值不一定大，机械效率不一定高，故C错误； D．由功的原理可知使用任何机械都不能省功，省力的机械费距离，费力的机械省距离，故D正确。 故选D。 5. 如图所示，每个钩码的质量为50g，在均匀杠杆的A处挂2个钩码，B处挂1个钩码，杠杆恰好水平平衡。在A、B两处再各加1个钩码，那么（ ） A. 杠杆仍水平平衡 B. 杠杆的左边向下倾斜 C. 杠杆的右边向下倾斜 D. 将A处的钩码向左移动一格，杠杆仍能水平平衡 【答案】C 【解析】 【详解】ABC．设杠杆一格长为L，每个钩码的质量为50g，重力为 G=mg=0.05kg×10N/kg=0.5N 在A、B两处再各加挂一个50g的钩码后，杠杆左端 3G×2L=3×0.5N×2L=3N×L 右端 2G×4L=2×0.5N×4L=4N×L 3N×L<4N×L 杠杆右边下倾，故C符合题意，AB不符合题意； D．将A处的钩码向左移动一格，杠杆左端 3G×3L=3×0.5N×3L=4.5N×L 右端 2G×4L=2×0.5N×4L=4N×L 4.5N×L>4N×L 杠杆的左边向下倾斜，故D不符合题意。 故选C。 6. 用如图所示的四种简单机械，将同一重物从低处匀速提升到高处，在不计机械自重及摩擦的情况下，最省力的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】如选项A中图，动滑轮是省力杠杆，其动力臂是阻力臂的2倍，则动力是阻力的一半，即 如选项B中图，根据机械功原理，任何机械都不省功，所以由得 如选项C中图，设阻力臂为L，则从支点到动力作用点长度为3L，因为动力作用线与横杆夹角为30°，说明动力臂长度为横杆的一半，即。根据杠杆平衡条件可得 如选项D中图，定滑轮是等臂杠杆，动力臂等于阻力臂，则。综上所述，通过比较得知，B选项中最小，即在不计机械自重及摩擦的情况下，最省力的是斜面，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 7. 如图甲所示，在粗糙程度均匀的水平地面上运动的物体，受到方向不变的水平拉力F的作用，其F-t和v-t图象分别如图甲和图乙所示，下列关于拉力做功及其功率的分析正确的是（　　） A. 0到3s内拉力做功9J B. 3到6s内拉力的功率逐渐变小 C. 第6s拉力的功率为54W D. 9到12s内拉力做功18J 【答案】D 【解析】 【详解】D．由图甲可知，9到12s内，拉力为 由图乙知，9到12s内，物体做匀速直线运动 所以，9到12s内物体移动的距离 则推力对物体做功 故D正确； A．由图乙知，0到3s内，物体速度为0，处于静止状态，没有在拉力F的方向上移动距离，拉力不做功，故A错误； B．由图甲可知，3到6s内, 拉力为 由图乙知，3到6s内，物体运动速度逐渐增大，由 可知，功率逐渐变大，故B错误； C．第6s拉力大小未知，由 可知，功率无法计算，故C错误。 故选D。 8. 如图所示，物理兴趣小组分别用甲、乙两个滑轮组匀速提起质量相同的物体，不计绳重及摩擦．若每个滑轮质量相同，对比两个滑轮组，下列说法正确的是 A. 甲更省力，甲机械效率大 B. 乙更省力，机械效率一样大 C. 乙更省力，乙机械效率大 D. 甲更省力，机械效率一样大 【答案】B 【解析】 【详解】由图可知，作用在乙上绳子的股数是3，更省力些；用甲、乙两个滑轮组匀速提起质量相同的物体，不计绳重及摩擦，只克服动滑轮重做额外功，若每个滑轮质量相同， 则提升相同高度时，甲乙所做的有用功和额外功均相同，故机械效率一样大．故本题正确选项是B． 9. 将质量相同的甲、乙两物体，分别沿BA和CA两个光滑斜面从底端匀速拉到顶端，如图所示。如果所用的时间相同，则拉力（　　） A. F甲做的功较多，功率较大 B. F甲做的功较多，功率较小 C. F甲和F乙做的功相同，功率不同 D. F甲和F乙做的功和功率均相同 【答案】D 【解析】 【详解】甲、乙两物体的质量相同，据得，两物体的重力相等，将两物体从光滑斜面匀速接到顶端，所做的有用功W=Gh相等，因为斜面光滑，不用克服摩擦做额外功，所以拉力所做的总功等于有用功，两个拉力所做的总功相等，拉动过程所用时间相同，据知，拉力对物体做功的功率相等，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 10. 一根轻质杠杆OAB可绕O点转动，在杠杆的中点A挂一重物G，在杠杆的另一端施加一个方向始终保持水平的力F，如图所示，力F使杠杆从图示位置慢慢抬起至水平位置的过程中，力F和它的力臂LF、重力G和它的力臂LG的变化情况是（ ） A. F变大，变长 B. F变小，变长 C. G不变，变短 D. G不变，变长 【答案】D 【解析】 【详解】杠杆从所示位置慢慢抬起到水平位置的过程中，支点到力F作用线的垂直距离在变短，即动力臂变短，支点到重力作用线的垂直距离在变长，即阻力臂变长，由杠杆平衡条件可知，G不变，变长，变短，则F变大。故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 二、填空与作图题（共8小题，每空1分，每图2分，计24分） 11. 学校升旗仪式上，当升旗手缓缓向下拉绳子时，旗子就会徐徐上升，这是由于旗杆顶部有一个______滑轮，它能______（选填“改变力的方向”或“省力”或“省功”）。盘山公路相当于简单机械中的______，使用它可以______（选填“改变力的方向”或“省力”或“省功”）。 【答案】 ①. 定 ②. 改变力的方向 ③. 斜面 ④. 省力 【解析】 【详解】[1][2]旗杆顶部的滑轮，使用时，轴的位置不发生改变，是定滑轮；定滑轮虽不省力，但可以改变力的方向。 [3][4]盘山公路相当于斜面，可以省力，不能省功。 12. 利用如图所示的杠杆将重为3N的物体缓慢匀速提高10cm，手的拉力F为2N，手在竖直方向移动的距离s为30cm，则所做有用功是______J，总功是______J，该杠杆的机械效率是______。 【答案】 ①. 0.3 ②. 0.6 ③. 【解析】 【详解】[1]有用功为 [2]总功为 [3]该杠杆的机械效率为 13. 如图所示，重物G为100牛，不计滑轮的重和摩擦，当分别用A和B两滑轮匀速提升重物时，FA为______牛。若5秒钟内重物G被提高了2米，则拉力FB做功_______焦，功率为_______瓦。 【答案】 ①. 100 ②. 200 ③. 40 【解析】 【详解】[1]由图可知，不计滑轮的重和摩擦时，A滑轮是定滑轮，使用定滑轮不能够省力，所以需要用的力 FA=G=100N [2]B滑轮是动滑轮，动滑轮上的绳子段数是2，则动滑轮绳端的拉力 重物G被提高了2m，则绳端移动的距离 s=2h=2×2m=4m 则拉力FB所做的功 W=FBs=50N×4m=200J [3]提高重物用时5s，则功率为 14. 在斜面上将一个质量为5kg的物体匀速拉到高处，如图所示，沿斜面向上的拉力F为40N，沿斜面运动的距离s为2m、高为1m。把物体直接提升所做的功为有用功（g取10N/kg），有用功是______J，此斜面的机械效率为______，物体受到的摩擦力大小为______N。 【答案】 ①. 50 ②. ③. 15 【解析】 【详解】[1]有用功为 [2]总功为 则此斜面的机械效率为 [3]额外功为 则物体受到的摩擦力大小为 15. 无人机在现在的生产、生活中有着广泛的应用。一款新型智能航拍无人机如图所示，机身总质量为2kg，小李操作该无人机先以1.2m/s的速度沿竖直方向匀速上升48m，接着又以2m/s的速度沿水平方向匀速飞行80m，无人机在上升过程中需要克服重力做功______J，沿水平方向匀速飞行过程中重力做功______J，在整个飞行过程中克服重力做功的功率为______W。（g取10N/kg） 【答案】 ①. 960 ②. 0 ③. 12 【解析】 【详解】[1]无人机在上升过程中需要克服重力做功为 [2]沿水平方向匀速飞行过程中无人机没有在重力的方向上移动距离，所以重力做功。 [3]整个飞行过程的时间为 则在整个飞行过程中克服重力做功的功率为 16. 在一次车辆故障处置过程中，拖车所用装置简化如图所示。交警指挥拖车在水平路面上将质量为1.5×103kg的故障车以2m/s的速度匀速拖动了12m。绳子自由端的拉力F为125N，故障车受到的阻力是车重的2％。（g取10N/kg）拉力F做功是______J，拉力做功的功率是______瓦，有用功是______J，装置的机械效率是______。 【答案】 ①. 4500 ②. 750 ③. 3600 ④. 【解析】 【详解】[1]由图可知，有效绳子段数，绳子自由端移动的距离为 则拉力F做功为 [2]时间为 则拉力做功的功率为 [3]故障车做匀速直线运动，受力平衡，受到的拉力为 则有用功为 [4]装置的机械效率为 17. 在如图中画出杠杆受到的阻力以及动力臂的示意图。 【答案】 【解析】 【详解】由图可知，O为杠杆的支点，F对杠杆的拉力为动力，由支点O作作用线的垂线，垂线段长为动力臂；物体对杠杆的拉力为阻力，方向竖直向下，由此作出阻力，如下图所示： 18. 用图所示的滑轮组将一个物重G=30N的物体用最省力的方法匀速提升10m。请在图中画出最省力的滑轮组的绕绳方法。 【答案】 【解析】 【详解】最省力绕线是使动滑轮绳子股数最多，则图中动滑轮的绳子股数最多为3，作图如下： 三、实验与探究（共3小题，计20分） 19. 某实验小组的同学们在探究“斜面的机械效率”实验时，用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动物块，收集了表中的实验数据。 实验 次数 斜面的倾 斜程度 物块重 力G/N 斜面高 度h/m 拉力 F/N 斜面长 度s/m 机械效 率η 1 较缓 5 0.2 2.4 1 41.7% 2 较陡 5 0.5 3.2 1 78.1% 3 最陡 5 0.7 4.3 1 81.4% （1）斜面是一种简单机械，使用它不能省______（选填“力”或“功”）； （2）分析表中的数据可得出：在其它条件一定时，斜面越陡越______力（选填“省”或“费”）；斜面越缓，机械效率越______（选填“高”或“低”）； （3）该小组又进行了第4次实验，他们在斜面上铺上棉布，使斜面变粗糙，保持斜面高和长分别是0.5m和1m，用弹簧测力计拉动同一物块沿斜面向上做匀速直线运动，读出此时弹簧测力计的示数为4.5N，他们测得这种情况下斜面的机械效率为______。把第4次与第______次测量结果相比较，还能得出：在其它条件一定时，斜面越粗糙，斜面的机械效率越低。 【答案】 ①. 省 ②. 费 ③. 低 ④. 55.6% ⑤. 2 【解析】 【详解】（1）[1]由表中实验数据可知，在其他条件一定时，斜面越缓越省力，但不省功。 （2）[2][3]纵向分析表中的数据可知 2.4N＜3.2N＜4.3N 在其它条件一定时，斜面越缓越省力；斜面越缓，机械效率越低。 （3）[4][5]第4次实验的有用功为 总功为 机械效率为 由表中实验数据可知，第2次实验时斜面高和长分别是0.5m和1m，第2与第4次实验时，物体重力、斜面高度与长度相同而斜面的粗糙程度不同，斜面的机械效率不同，把第4次与第2次实验比较可知，在其他条件一定时，斜面越粗糙，斜面的机械效率越低。 20. 实验小组通过探究杠杆的平衡条件，来解释桔槔的使用原理。 （1）实验前，杠杆水平静止如图甲所示，此时杠杆处于__________状态（选填“平衡”或“非平衡”）。将杠杆左下角物块M取走后，不调节平衡螺母，杠杆________保持水平位置静止（选填“仍能”或“不能”）； （2）调节杠杆水平平衡，进行多次实验，数据记录如下表： 次数 动力F1/N 动力臂l1/cm 阻力F2/N 阻力臂l2/cm 1 2 12.0 1 24.0 2 2 5.0 1 10.0 3 3 10.0 2 15.0 4 3 12.0 2 18.0 ①分析表中的数据，归纳出杠杆的平衡条件是_________（用表格中的字母表示）。多次实验的目的是_____（选填“A”或“B”）； A．寻找普遍规律 B．减小实验误差 ②如图乙，此时在右侧钩码下端加挂一个钩码，杠杆会________（选填“左端下沉”或“右端下沉”）； （3）桔槔是我国古代的取水工具，如图甲，在井边竖一根树杈，架上一根横木，横木的一端绑上大石块，另一端系绳和水桶，简化图如图乙。若水桶盛满水后，为减小人向上提水的拉力，根据杠杆的平衡条件，可以_________（选填“增大”或“减小”）石块的质量或向__________（选填“左”或“右”）移动杠杆的支点； （4）图丙为桔棒在水平位置平衡的模型图，A处所吊水和水桶的总质量为m1，O处为支点，杠杆的质量为m0，重心在C处，B处所挂石块的质量为m2，AO=l1，OC=l0，OB=l2。请写出的表达式，l2=________（用字母m0、m1、m2、l0、l1表示）。 【答案】 ①. 平衡 ②. 仍能 ③. ④. A ⑤. 右端下沉 ⑥. 增大 ⑦. 左 ⑧. 【解析】 【详解】（1）[1]杠杆静止，说明杠杆受力平衡，所以处于平衡状态。 [2]图甲中杠杆的重力作用线过支点，将杠杆左下角物块M取走后，不调节平衡螺母，杠杆的重力作用线仍过支点，所以杠杆仍能平衡。 （2）[3]由表中数据可知，每一组动力与动力臂的乘积都与其阻力与阻力臂的乘积相等，所以杠杆平衡的条件是：。 [4]一次实验得出的结论具有偶然性，所以需要进行重复实验，获得多组数据，得出具有普遍性的规律。 故选A。 [5]在右侧钩码下端加挂一个钩码，则 所以杠杆右端将下沉。 （3）[6]水桶盛满水后，阻力与阻力臂的乘积变大，为减小人向上提水的拉力，根据杠杆的平衡条件，可以增大石块的重力。 [7]水桶盛满水后，阻力变大，可以向左移动杠杆的支点，减小阻力臂，增大动力臂，从而减小人向上提水的拉力。 （4）[8]由杠杆平衡条件可知 代入数据可得 解得 21. 某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，实验装置如图所示。（图中每个滑轮重相等） 实验 次数 钩码重 G/N 钩码上升的 高度h/cm 绳端拉 力F/N 绳端上移 距离s/cm 机械 效率η 1 4 10 1.7 30 78.4% 2 4 10 1.6 40 62.5% 3 6 10 2.4 30 （1）在实验中，测量绳端拉力F时，应尽量在竖直方向________拉动弹簧测力计； （2）通过表中数据可分析出第2次实验是用________（填“甲”或“乙”）图所示装置做的实验； （3）通过第1次实验和第2次实验的数据分析可得出结论：使用不同的滑轮组提升相同的重物时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率_________（填“越高”“不变”或“越低”）； （4）第3次实验的机械效率________（结果精确到0.1%）；比较第1次实验和第3次实验可得出结论：使用同一滑轮组，_________，机械效率越高； （5）若每个滑轮的质量为100g，则第二次实验中克服摩擦做的额外功为________J；（不计绳重） （6）物理学中把机械对重物施加的力与人对机械施加的力的比值叫作机械效益MA，用于比较不同机械的省力程度。现用图甲所示滑轮组匀速提升重物，不计绳重和摩擦。则下列描述滑轮组的机械效益MA与物体重力G、机械效率η与机械效益MA的关系图线中，可能正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】（1）匀速 （2）乙 （3）越低 （4） ①. 83.3% ②. 提升的物体越重 （5）0.04 （6）A 【解析】 【小问1详解】 在实验中，测绳端拉力F时，应竖直向上匀速拉动弹簧测力计且在拉动过程中读数，以保证拉力大小恒定，也便于测出拉力的大小。 【小问2详解】 根据s=nh可知，第2次实验中，绳子的有效段数 因此选择乙装置进行实验。 【小问3详解】 根据s=nh可知，第一次实验绳子的有效段数为3，故通过第1次实验和第2次实验的数据分析可得出结论：使用不同的滑轮组提升相同的重物时，动滑轮越重（动滑轮的个数越多），滑轮组的机械效率越低。 【小问4详解】 [1]第3次实验中，滑轮组的机械效率 [2]根据s=nh可知，第1次和第3次实验中，绳子的有效段数为 因此通过第1次实验和第3次实验的数据分析可得出结论：使用同一滑轮组，提升的物体越重，机械效率越高。 【小问5详解】 由表中数据可知，第2次实验中，有用功 W有2=G2h2=4N×10×10-2m=0.4J 总功 W总2=F2s2=1.6N×40×10-2m=0.64J 动滑轮的重力 G动=m动g=2×100×10-3kg×10N/kg=2N 则克服动滑轮重力做的功 W动=G动h2=2N×10×10-2m=0.2J 不计绳重，由W总=W额+W有和W额=W动+W摩擦可得，克服摩擦做的额外功 W摩擦=W总2-W有2-W动=0.64J-0.4J-0.2J=0.04J 【小问6详解】 AB．不计绳重和摩擦，滑轮组的机械效率 即η与MA是成正比的，故A正确，B错误， CD．机械对重物施加的力与人对机械施加的力的比值叫作机械效益MA，即，不计绳重和摩擦，则 由此可知，G增大时，MA也增大，且MA增大得越来越慢（偏向G轴），即MA与G的关系图像是一条偏向G轴的曲线，故CD错误。 故选A。 四、综合题（共2小题，计16分） 22. 质量为8t的某载重汽车，额定功率为240kW，车上装有12t的砂石，汽车先以36km/h的速度、200kW的功率，在平直的路面上匀速行驶了5min；然后又以额定功率、用了2min的时间，把砂石从山坡脚下送到了60m高的坡顶施工场地，求： （1）汽车在平直路面上匀速行驶的过程中，发动机所做的功和汽车受到的阻力； （2）汽车从坡底向坡顶运送砂石的机械效率。 【答案】（1）6×107J；2×104N （2）25% 【解析】 【小问1详解】 汽车在平直路面上匀速行驶的过程中，发动机所做的功 W=Pt=200×103W×5×60s=6×107J 汽车的速度 v=36km/h=10m/s 汽车在平直路面上匀速行驶的路程 s=vt=10m/s×5×60s=3000m 汽车的牵引力 汽车在平直路面上匀速行驶过程中，牵引力和阻力是平衡力，汽车受到的阻力 f=F=2×104N 【小问2详解】 爬坡时，汽车做的有用功 W有=Gh=mgh=1.2×104kg×10N/kg×60m=7.2×106J 汽车发动机做的总功 W总=P额t=240×103W×120s=2.88×107J 汽车向坡顶运送砂石的效率 23. 质量为60kg的工人用如图甲所示的滑轮组运送货物上楼，滑轮组的机械效率随货物重力变化的图象如图乙，机械中摩擦力及绳重忽略不计，（g＝10N/kg）。问： (1)若工人在1min内将货物匀速向上提高了6m，作用在钢绳上的拉力为400N，拉力的功率是多大； (2)动滑轮受到的重力； (3)该工人竖直向下拉绳子自由端运送货物时，若要工人不被拉离地面，此滑轮组机械效率最大值是多少？ 【答案】(1) 120W；(2) 200N；(3) 88.9% 【解析】 【详解】(1)由图可知，n=3，则绳端移动的距离 拉力做的功 拉力的功率 (2)由图乙可知，物重G=300N时，滑轮组的机械效率η=60%，因机械中摩擦力及绳重忽略不计，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，所以，滑轮组的机械效率 所以 (3)已知工人的质量为60kg，则该工人竖直向下拉绳子自由端运送货物时，绳子的最大拉力 由可得，提升的最大物重 则滑轮组的最大机械效率 答：(1)拉力的功率是120W； (2)动滑轮受到的重力为200N； (3)滑轮组机械效率最大值是88.9%。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 西安市西光中学教育集团2024—2025学年度第一学期 九年级物理收心考试卷 一、选择题（共10小题，每小题2分，计20分。每小题只有一个选项是符合题意的） 1. 如图，属于费力杠杆的工具是（ ） A. 剪刀 B. 起子 C. 钢丝钳 D. 镊子 2. 一个人先后用同样大小的力F将不同质量的物体分别在光滑水平面、粗糙水平面和粗糙斜面上沿力的方向移动相同的距离S（如图所示），该力在这三个过程中所做的功分别为W1、W2、W3，关于它们之间的大小关系说法正确的是（　　） A. W1＜W2＜W3 B. W1＜W2=W3 C. W1=W2=W3 D. W1=W2＜W3 3. 以下示例所列举的几个力中，力对物体没有做功的是（ ） （1）石头搬而未起 （2）提桶在水平上行走 （3）拉车沿路面运动 （4）向上提升物体 A. （1）（2） B. （1）（3） C. （2）（3） D. （3）（4） 4. 下列关于功、功率、机械效率的说法正确的是（ ） A. 越省力的机械，机械效率越高 B. 做功越快的机械，所做的总功越大 C. 所做有用功越多的机械，机械效率越高 D. 使用机械可以省力或省距离，但不能省功 5. 如图所示，每个钩码的质量为50g，在均匀杠杆的A处挂2个钩码，B处挂1个钩码，杠杆恰好水平平衡。在A、B两处再各加1个钩码，那么（ ） A. 杠杆仍水平平衡 B. 杠杆的左边向下倾斜 C. 杠杆的右边向下倾斜 D. 将A处的钩码向左移动一格，杠杆仍能水平平衡 6. 用如图所示的四种简单机械，将同一重物从低处匀速提升到高处，在不计机械自重及摩擦的情况下，最省力的是（　　） A. B. C. D. 7. 如图甲所示，在粗糙程度均匀的水平地面上运动的物体，受到方向不变的水平拉力F的作用，其F-t和v-t图象分别如图甲和图乙所示，下列关于拉力做功及其功率的分析正确的是（　　） A. 0到3s内拉力做功9J B. 3到6s内拉力的功率逐渐变小 C. 第6s拉力的功率为54W D. 9到12s内拉力做功18J 8. 如图所示，物理兴趣小组分别用甲、乙两个滑轮组匀速提起质量相同的物体，不计绳重及摩擦．若每个滑轮质量相同，对比两个滑轮组，下列说法正确的是 A. 甲更省力，甲机械效率大 B. 乙更省力，机械效率一样大 C. 乙更省力，乙机械效率大 D. 甲更省力，机械效率一样大 9. 将质量相同的甲、乙两物体，分别沿BA和CA两个光滑斜面从底端匀速拉到顶端，如图所示。如果所用的时间相同，则拉力（　　） A. F甲做的功较多，功率较大 B. F甲做的功较多，功率较小 C. F甲和F乙做的功相同，功率不同 D. F甲和F乙做的功和功率均相同 10. 一根轻质杠杆OAB可绕O点转动，在杠杆的中点A挂一重物G，在杠杆的另一端施加一个方向始终保持水平的力F，如图所示，力F使杠杆从图示位置慢慢抬起至水平位置的过程中，力F和它的力臂LF、重力G和它的力臂LG的变化情况是（ ） A. F变大，变长 B. F变小，变长 C. G不变，变短 D. G不变，变长 二、填空与作图题（共8小题，每空1分，每图2分，计24分） 11. 学校升旗仪式上，当升旗手缓缓向下拉绳子时，旗子就会徐徐上升，这是由于旗杆顶部有一个______滑轮，它能______（选填“改变力的方向”或“省力”或“省功”）。盘山公路相当于简单机械中的______，使用它可以______（选填“改变力的方向”或“省力”或“省功”）。 12. 利用如图所示的杠杆将重为3N的物体缓慢匀速提高10cm，手的拉力F为2N，手在竖直方向移动的距离s为30cm，则所做有用功是______J，总功是______J，该杠杆的机械效率是______。 13. 如图所示，重物G为100牛，不计滑轮的重和摩擦，当分别用A和B两滑轮匀速提升重物时，FA为______牛。若5秒钟内重物G被提高了2米，则拉力FB做功_______焦，功率为_______瓦。 14. 在斜面上将一个质量为5kg的物体匀速拉到高处，如图所示，沿斜面向上的拉力F为40N，沿斜面运动的距离s为2m、高为1m。把物体直接提升所做的功为有用功（g取10N/kg），有用功是______J，此斜面的机械效率为______，物体受到的摩擦力大小为______N。 15. 无人机在现在的生产、生活中有着广泛的应用。一款新型智能航拍无人机如图所示，机身总质量为2kg，小李操作该无人机先以1.2m/s的速度沿竖直方向匀速上升48m，接着又以2m/s的速度沿水平方向匀速飞行80m，无人机在上升过程中需要克服重力做功______J，沿水平方向匀速飞行过程中重力做功______J，在整个飞行过程中克服重力做功的功率为______W。（g取10N/kg） 16. 在一次车辆故障处置过程中，拖车所用装置简化如图所示。交警指挥拖车在水平路面上将质量为1.5×103kg的故障车以2m/s的速度匀速拖动了12m。绳子自由端的拉力F为125N，故障车受到的阻力是车重的2％。（g取10N/kg）拉力F做功是______J，拉力做功的功率是______瓦，有用功是______J，装置的机械效率是______。 17. 在如图中画出杠杆受到的阻力以及动力臂的示意图。 18. 用图所示的滑轮组将一个物重G=30N的物体用最省力的方法匀速提升10m。请在图中画出最省力的滑轮组的绕绳方法。 三、实验与探究（共3小题，计20分） 19. 某实验小组的同学们在探究“斜面的机械效率”实验时，用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动物块，收集了表中的实验数据。 实验 次数 斜面的倾 斜程度 物块重 力G/N 斜面高 度h/m 拉力 F/N 斜面长 度s/m 机械效 率η 1 较缓 5 0.2 2.4 1 41.7% 2 较陡 5 0.5 3.2 1 78.1% 3 最陡 5 0.7 4.3 1 81.4% （1）斜面是一种简单机械，使用它不能省______（选填“力”或“功”）； （2）分析表中的数据可得出：在其它条件一定时，斜面越陡越______力（选填“省”或“费”）；斜面越缓，机械效率越______（选填“高”或“低”）； （3）该小组又进行了第4次实验，他们在斜面上铺上棉布，使斜面变粗糙，保持斜面高和长分别是0.5m和1m，用弹簧测力计拉动同一物块沿斜面向上做匀速直线运动，读出此时弹簧测力计的示数为4.5N，他们测得这种情况下斜面的机械效率为______。把第4次与第______次测量结果相比较，还能得出：在其它条件一定时，斜面越粗糙，斜面的机械效率越低。 20. 实验小组通过探究杠杆的平衡条件，来解释桔槔的使用原理。 （1）实验前，杠杆水平静止如图甲所示，此时杠杆处于__________状态（选填“平衡”或“非平衡”）。将杠杆左下角物块M取走后，不调节平衡螺母，杠杆________保持水平位置静止（选填“仍能”或“不能”）； （2）调节杠杆水平平衡，进行多次实验，数据记录如下表： 次数 动力F1/N 动力臂l1/cm 阻力F2/N 阻力臂l2/cm 1 2 12.0 1 24.0 2 2 5.0 1 10.0 3 3 10.0 2 15.0 4 3 12.0 2 18.0 ①分析表中的数据，归纳出杠杆的平衡条件是_________（用表格中的字母表示）。多次实验的目的是_____（选填“A”或“B”）； A．寻找普遍规律 B．减小实验误差 ②如图乙，此时在右侧钩码下端加挂一个钩码，杠杆会________（选填“左端下沉”或“右端下沉”）； （3）桔槔是我国古代的取水工具，如图甲，在井边竖一根树杈，架上一根横木，横木的一端绑上大石块，另一端系绳和水桶，简化图如图乙。若水桶盛满水后，为减小人向上提水的拉力，根据杠杆的平衡条件，可以_________（选填“增大”或“减小”）石块的质量或向__________（选填“左”或“右”）移动杠杆的支点； （4）图丙为桔棒在水平位置平衡的模型图，A处所吊水和水桶的总质量为m1，O处为支点，杠杆的质量为m0，重心在C处，B处所挂石块的质量为m2，AO=l1，OC=l0，OB=l2。请写出的表达式，l2=________（用字母m0、m1、m2、l0、l1表示）。 21. 某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，实验装置如图所示。（图中每个滑轮重相等） 实验 次数 钩码重 G/N 钩码上升的 高度h/cm 绳端拉 力F/N 绳端上移 距离s/cm 机械 效率η 1 4 10 1.7 30 78.4% 2 4 10 1.6 40 62.5% 3 6 10 2.4 30 （1）在实验中，测量绳端拉力F时，应尽量在竖直方向________拉动弹簧测力计； （2）通过表中数据可分析出第2次实验是用________（填“甲”或“乙”）图所示装置做的实验； （3）通过第1次实验和第2次实验的数据分析可得出结论：使用不同的滑轮组提升相同的重物时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率_________（填“越高”“不变”或“越低”）； （4）第3次实验的机械效率________（结果精确到0.1%）；比较第1次实验和第3次实验可得出结论：使用同一滑轮组，_________，机械效率越高； （5）若每个滑轮的质量为100g，则第二次实验中克服摩擦做的额外功为________J；（不计绳重） （6）物理学中把机械对重物施加的力与人对机械施加的力的比值叫作机械效益MA，用于比较不同机械的省力程度。现用图甲所示滑轮组匀速提升重物，不计绳重和摩擦。则下列描述滑轮组的机械效益MA与物体重力G、机械效率η与机械效益MA的关系图线中，可能正确的是（ ） A. B. C. D. 四、综合题（共2小题，计16分） 22. 质量为8t的某载重汽车，额定功率为240kW，车上装有12t的砂石，汽车先以36km/h的速度、200kW的功率，在平直的路面上匀速行驶了5min；然后又以额定功率、用了2min的时间，把砂石从山坡脚下送到了60m高的坡顶施工场地，求： （1）汽车在平直路面上匀速行驶的过程中，发动机所做的功和汽车受到的阻力； （2）汽车从坡底向坡顶运送砂石的机械效率。 23. 质量为60kg的工人用如图甲所示的滑轮组运送货物上楼，滑轮组的机械效率随货物重力变化的图象如图乙，机械中摩擦力及绳重忽略不计，（g＝10N/kg）。问： (1)若工人在1min内将货物匀速向上提高了6m，作用在钢绳上的拉力为400N，拉力的功率是多大； (2)动滑轮受到的重力； (3)该工人竖直向下拉绳子自由端运送货物时，若要工人不被拉离地面，此滑轮组机械效率最大值是多少？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $