精品解析:山东省禹城市张庄中学2024-2025学年九年级上学期开学检测物理试题
2024-09-17
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-开学 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 山东省 |
| 地区(市) | 德州市 |
| 地区(区县) | 禹城市 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.69 MB |
| 发布时间 | 2024-09-17 |
| 更新时间 | 2024-09-19 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2024-09-17 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/47428649.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
2024-2025学年度第一学期九年级物理开学测试题
一、单选题:本大题共13小题,共26分。
1. 在你学过的简单机械里,既可以省力又可费力的机械是( )
A. 杠杆 B. 定滑轮 C. 斜面 D. 滑轮组
【答案】A
【解析】
【详解】A.因为杠杆有省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆,所以杠杆可省力也可费力,故A符合题意;
B.定滑轮的实质是等臂杠杆,不省力也不费力,故B不符合题意;
C.斜面是一种可以省力的简单机械,故C不符合题意;
D.滑轮组由动滑轮和定滑轮组成,是既省力又能改变力的方向的装置,所以滑轮组是省力机械,故D不符合题意。
故选A。
2. 一个物体在一恒力的作用下沿水平方向匀速运动,图中能反映恒力所做的功与时间的对应关系的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】一个物体在一恒力的作用下沿水平方向匀速运动,说明物体受到的拉力和物体的运动速度不变,根据W=Fs、s=vt可得W=Fvt,所以可知恒力所做的功与时间成正比,则W﹣t是一条过原点的倾斜直线,其对应的图像为B。
故选B。
3. 一个人从一楼到五楼,第一次沿梯子走上去,第二次乘电梯上去,到五楼时此人( )
A. 第一次重力势能大 B. 第二次重力势能大
C. 两次重力势能一样大 D. 无法比较
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】沿梯子和乘电梯从一楼到五楼,人的质量不变,到五楼时所处的高度相同,所以具有的重力势能相同,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
4. 要提高某一机械的效率,可取的途径是( )
A. 增加机械做功的时间 B. 减少机械做功的时间
C. 增加机械的功率 D. 尽量采取措施减小额外功跟总功的比值
【答案】D
【解析】
【详解】根据
可知,要想增大机械效率,就是增加有用功和减小额外功,即减小额外功跟总功的比值,而做功的时间、机械的功率不会影响机械效率,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
5. 用图3甲、乙两种方式匀速提升重为100N的物体,已知滑轮重20N、绳重和摩擦力不计.则
A. 手的拉力:F甲=F乙;机械效率:η甲=η乙
B. 手的拉力:F甲<F乙;机械效率:η甲<η乙
C. 手的拉力:F甲>F乙;机械效率:η甲<η乙
D. 手的拉力:F甲>F乙;机械效率:η甲>η乙
【答案】D
【解析】
【详解】由图可知,甲滑轮是定滑轮,使用该滑轮不省力,所以拉力等于物体的重力;乙滑轮是动滑轮,使用该滑轮可以省一半的力,即拉力等于物体和滑轮总重力的一半,则手的拉力:F甲>F乙;两幅图中的W有是克服物体重力做的功是相同的,但乙图中拉力做功要克服动滑轮的重力做功,比甲图中做的总功要多,所以结合机械效率公式可知,有用功相同时,总功越大的,机械效率越小;
所以选D.
6. 如图所示,小球沿轨道由静止从A处运动到D处的过程中,忽略空气阻力和摩擦
力,仅有动能和势能互相转化.则
A. 小球在A处的动能等于在D处的动能
B. 小球在A处的动能大于在D处的动能
C. 小球在B处的机械能小于在C处的机械能
D. 小球在B处的机械能等于在C处的机械能
【答案】D
【解析】
【详解】AB.根据题意,小球在运动的过程中仅有动能和势能互相转化,所以小球在重力势能较大的地方其动能肯定较小.观察图象,发现小球在A处比在D处所处的高度较高,具有的重力势能较大,所以小球在A处具有的动能较小,故A、B选项都不正确.
CD.根据题意“小球沿轨道由静止从A处运动到D处的过程中,忽略空气阻力和摩擦力,仅有动能和势能互相转化”,所以在整个过程中没有能量的损耗,动能和势能的总和即机械能是不会减少的,小球在各处的机械能都是相等的,故D正确,C不正确.
7. 如图所示,将甲、乙两个质量不同的小球在相同的高度,以相同的初速度竖直上抛,甲球上升过程中依次经过Q、P两点,忽略空气阻力,下列说法正确的是
A. 上抛的瞬间,两球的动能相等
B. 甲球在P点的重力势能小于在Q点的重力势能
C. 甲球在P点的机械能等于在Q点的机械能
D. 从开始竖直上抛到两小球上升到同一高度h,两球克服重力做的功相等
【答案】C
【解析】
【详解】A.两个小球质量不同,以相同的初速度竖直上抛,动能与质量和速度有关,它们的动能不相等,故A错误;
B.重力势能与质量和高度有关,两个小球质量不同,P点比Q点的位置高,不能判断甲球在P点的重力势能和在Q点的重力势能的大小关系,故B错误;
C.忽略空气阻力,机械能守恒,故甲球在P点和Q点的机械能相等,故C正确;
D.从开始竖直上抛到两小球上升到同一高度h,两个小球质量不同,根据G=mg得到它们的重力不同,根据W=Gh可知两球克服重力做的功不相等,故D错误.
8. 如图,用大小相等的拉力F,分别沿水平面和斜面匀速拉动木箱,运动距离,运动时间,比较两种情况下拉力所做的功和功率( )
A. ab段做功较多 B. cd段做功较多 C. ab段功率较大 D. cd段功率较大
【答案】C
【解析】
【详解】AB.已知拉力F大小相等,运动距离,由W=Fs可知,ab段做的功等于cd段做的功,故AB不符合题意;
CD.ab段做的功等于cd段做的功,且运动时间,根据可知,ab段功率大于cd段功率,故C符合题意,D不符合题意。
故选C。
9. 人造地球卫星沿椭圆轨道运行,我们把卫星运行过程中离地球最近的点叫近地点,最远的一点叫远地点(如图所示),卫星在太空飞行过程中,不受到任何的阻力,卫星从远地点向近地点运行过程中( )
A. 机械能变小,动能不变,势能变小
B. 机械能变大,动能变大,势能变大
C. 机械能不变,动能变大,势能变小
D. 机械能不变,动能变小,势能变大
【答案】C
【解析】
【详解】AB.不受空气阻力,只有重力势能和动能相互转换,故机械能守恒,故AB不符合题意;
CD.从远地点向近地点运行过程中,高度降低,重力势能减小,减小的重力势能转化为动能,故动能变大,势能变小,故C符合题意,D不符合题意。
故选C。
10. 如图所示,甲、乙两个滑轮组由四个相同的滑轮组成。两滑轮组分别在F甲和F乙的作用下,用相同时间将质量相等的物体匀速提升相同的高度(忽略绳重和一切摩擦),下列说法中正确的是( )
A. 甲、乙两个滑轮组绳端的拉力F甲和F乙相等 B. 甲、乙两个滑轮组绳端移动速度相等
C. F甲做的功大于F乙做的功 D. 甲、乙两个滑轮组的机械效率相等
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A.由图知道,承担物重的绳子段数n甲=3,n乙=2;又因为动滑轮重、物体的重力均相等,不计绳重与摩擦,由知道,甲滑轮组的拉力较小,即
F甲<F乙
故A错误;
B.将物体提升相同的高度,绳子自由端移动的距离分别为s甲=3h、s乙=2h,由知道,在相同时间内,甲图中绳端移动的速度较大,故B错误;
C.物重相等,提升相同的高度,由W有=G物h知道,有用功相同;不计绳重与摩擦,动滑轮重相同,由W额=G动h知道,做的额外功相同,由W总=W有+W额知道,拉力做的总功相等,即
W甲=W乙
故C错误;
D.两滑轮组有用功、总功均相等,由知道,两滑轮组的机械效率相等,故D正确。
故选D。
11. 如图所示,起重机的机械效率、功率与其对外做功多少的关系是( )
A. 机械效率越高,做功一定越快
B. 做功越多,机械效率一定越高
C. 功率越大的机器做功一定越多
D. 做功越快的机器,功率一定越大
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A.机械效率反映是机械做的有用功占总功的百分比,机械效率越高,其有用功与总功的比值越大,做功不一定快,故A不符合题意;
B.选项中只说明做功越多,但没有说明有用功的占比多,所以机械效率不一定高,故B不符合题意;
C.功率大的机器做功快,即在单位时间内完成的功多,但选项中没有说明做功时间的多少,故C不符合题意;
D.功率是表示做功快慢的物理量,做功越快的机器,则功率越大,故D符合题意。
故选D。
12. 如图所示,已知固定斜面长5m、斜面高2.5m,木箱重150N。某同学用大小为100N的推力沿斜面向上推木箱,使木箱沿斜面匀速从底端运动到顶端的过程中,下列描述正确的是( )
A. 斜面是费力机械 B. 木箱受到斜面的摩擦力大小为25N
C. 斜面的机械效率为65% D. 木箱受到斜面的支持力对木箱做功
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A.斜面可以通过增大距离而减小外力,则是省力机械,故A错误;
BC.由题意可知,斜面做的有用功为
做的总功为
则斜面的机械效率为
额外功为
则木箱受到斜面的摩擦力大小为
故B正确、C错误;
D.木箱在斜面对其支持力的方向上没有通过距离,对木箱不会做功,故D错误。
故选B。
13. 某同学用滑轮组提升物体,绳子自由端竖直移动的距离随时间变化的关系如图中图线a所示,物体上升的高度随时间变化的关系如图中图线b所示,已知物体的质量为900g,所用动滑轮的质量为100g,绳子自由端的拉力F为2.8N。g取10N/kg。在0~2s的过程中,下列说法中正确的是( )
A. 绳子自由端移动的速度为5m/s B. 拉力F的功率为0.56W
C. 有用功为90J D. 滑轮组的机械效率为90%
【答案】B
【解析】
【详解】AB.如图中图线a所示,当时,绳子自由端移动的距离为
所以绳子自由端移动的速度为
拉力F的功率为
故A错误,B正确;
C.如图中图线b所示,在0~2s的过程中,物体上升的高度为
所以有用功为
故C错误;
D.在0~2s的过程中,拉力所做的总功为
所以滑轮组的机械效率为
故D错误。
故选B。
二、填空题:本大题共6小题,共12分。
14. 在农村一些地方,还保留一种“舂米对”的古代简单机械,其示意图如图,使用这个装置时,人在A端用力把它踩下后立即松脚,B端就会下落,打在石臼内谷物上,从而把谷物打碎,用力将它踩下去的过程中,舂自身的重力是“______”(填“动力”或“阻力”),这是一个________(填“省力”或“费力”)杠杆。B端下落,打在石臼内谷物上时,舂自身的重力是“______”(填“动力”或“阻力”)。
【答案】 ①. 阻力 ②. 费力 ③. 动力
【解析】
【详解】[1][2]将它踩下去的过程中,脚踩的力使得杠杆转动,是动力;而装置自身的重力阻碍了杠杆的转动,是阻力;支点为O点,此时很明显动力臂小于阻力臂,是费力杠杆。
[3]脚松开后,杠杆左边的力与力臂的乘积要大于右边的力与力臂的乘积,杠杆在自身的重力作用下转动,此时的动力是杠杆(舂)自身的重力。
15. 在体育考试中,小明投出的实心球在空中的运动轨迹如图所示。若实心球重20N,从最高点到落地点的过程中,球下降的高度为2.5m,用时约0.8s。则球下降过程中重力做功为_______J,功率为_____W。
【答案】 ①. 50 ②. 62.5
【解析】
【详解】[1][2]球下降过程中重力做功为
功率为
16. 一个空中飞行的物体具有80J的机械能,若它的重力势能为50J,则它的动能为____J;利用它的重力势能最多可做_____J的功:若将它的重力势能全部转化为动能,则动能的大小为_____J,此时它的机械能为______J。
【答案】 ①. 30 ②. 50 ③. 80 ④. 80
【解析】
【详解】[1]由于物体的机械能为动能与重力势能之和,所以,它的动能为
[2]若把重力势能50J全部用来做功,没有损失,所以,最多可做50J的功。
[3][4]若将它的重力势能全部转化为动能,则动能的大小为
此时的机械能就等于动能,为80J。
17. 用图甲的滑轮组提升重200N的物体,已知拉力F为80N,不计绳重和摩擦,物体和绳子自由端的运动情况如图乙所示,反映绳子自由端运动的图线是______(选填“A”或“B”),3s内对物体做的有用功为______ J。
【答案】 ①. A ②. 300
【解析】
【详解】[1]由图甲可知滑轮组的动滑轮绕绳子的段数n=3,则拉力端移动距离s=3h,所以图乙中上面的倾斜直线A是绳子自由端运动的s-t图像,而下面的倾斜直线B是物体运动的s-t图像。
[2]由图乙可知,t=3s时,物体运动的高度h=1.5m,对物体做的有用功
W有用=Gh=200N×1.5m=300J
18. 如图所示,轻质杠杆OA可绕O点转动,。在A点挂一个重40N的物体,在B点加一个竖直向上的拉力F,杠杆在水平位置平衡,则拉力___N;如果保持拉力F的方向与杠杆垂直,拉动杠杆缓慢向上转动时,拉力F将_______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】 ①. 60 ②. 变小
【解析】
【详解】[1]根据杠杆平衡条件可得
则拉力为
[2]如果保持拉力F的方向与杠杆垂直,拉动杠杆缓慢向上转动时,此时阻力(物体的重力)不变,阻力臂(物体的重力的力臂)变小,动力臂(拉力的力臂)不变,根据杠杆平衡条件可知,拉力F将变小。
19. 小明利用如图所示的装置沿水平方向将一个重2000N的物体A向左匀速拉动2m,物体A受到的摩擦力为600N,作用在绳端的拉力为250N,则拉力做的功为_____J;该装置的机械效率是_______。
【答案】 ①. 1500 ②. 80%
【解析】
【详解】[1]由题图可知,滑轮组的绳子承重股数为n=3,绳子自由端移动的距离为
则拉力做的功为
[2]由于A向左做匀速直线运动,处于平衡状态,受到的绳子对其的拉力和地面对其的摩擦力是一对平衡力,大小相等,所以绳子对物体的拉力为
则做的有用功为
则该装置的机械效率是
三、作图题:本大题共2小题,共4分。
20. 如图所示轻质杠杆AOBC可绕O点转动,OA之间挂一重物,请作出使杠杆平衡的最小力和阻力的示意图。
【答案】
【解析】
【详解】根据杠杆平衡的条件可知,力臂越长越省力,由图知OA作为动力臂最长,所以过A点作OA的垂线,方向垂直OA向上,即为最小力F1;阻力F2是重物对杠杆的拉力,作用点在杠杆上,过阻力的作用点沿竖直向下的方向画出阻力F2的示意图。如图所示:
21. 题图所示,利用羊角锤撬起钉子,请你在羊角锤A点处画出所能施加最小动力F1。
【答案】
【解析】
【分析】
【详解】由杠杆平衡条件F1l1=F2l2可知,在阻力跟阻力臂的乘积一定时,动力臂越长,动力越小,图中支点在O点,因此OA作为动力臂最长,由图知动力的方向应该向左,根据力与力臂的关系从A点作出垂直于力臂OA向左的作用力即可,如下图所示:
四、实验探究题:本大题共4小题,共24分。
22. 某实验小组在“测滑轮组机械效率”的实验中得到的数据如下表所示,第1、2、3次实验装置分别如图甲、乙、丙所示。
次数
钩码重G/N
钩码上升高度h/m
有用功
测力计拉力F/N
测力计移动距离s/m
总功
机械效率η
1
2
0.1
0.2
0.9
0.3
0.27
74.1%
2
4
01
0.4
1.6
0.3
0.48
83.3%
3
4
0.1
1.1
0.5
0.55
(1)比较第1次实验和第2次实验,可得结论:使用同样的滑轮组,提起的钩码越重,滑轮组的机械效率越_____;
(2)第3次实验中所做的有用功是_______J,机械效率是______;
(3)第3次实验中动滑轮个数比第2次实验多,动滑轮自重增大,对动滑轮所做的额外功______(选填“增大”或“减小”),因而,由第2、3次实验可知:滑轮组的机械效率与______有关;
(4)综合上述结论,提高机械效率的方法有增大有用功,______额外功(选填“增大”或“减小”)。
【答案】(1)高 (2) ①. 0.4 ②. 72.7%
(3) ①. 增大 ②. 动滑轮的重力
(4)减小
【解析】
【小问1详解】
比较1、2两次实验,使用同样的滑轮组,做的额外功相同,提起的钩码越重,做的有用功越多,有用功占总功的比值越大,滑轮组的机械效率越高。
【小问2详解】
[1][2]第3次实验中所做的有用功是
机械效率是
【小问3详解】
[1][2]第3次实验中动滑轮个数比第2次实验多,动滑轮自重增大,对滑轮组所做的额外功增大、总功增多,有用功占总功的比值减小,机械效率降低。由此可知:滑轮组的机械效率与动滑轮的重力有关。
【小问4详解】
分析(1)(3)所得结论可以得出,提高机械效率的方法:一是在额外功相同时,增大有用功;二是在有用功相同时,减小额外功。综合上述结论,提高机械效率的方法有增大有用功,减小额外功。
23. 在“测量滑轮组的机械效率”的实验中,实验小组用如图所示的装置进行了实验,实验数据记录如表所示,第三次实验时的拉力如图所示。
实验
次数
钩码所受
重力G/N
钩码上升的
高度h/cm
拉力F/N
绳自由端移动
的距离s/cm
机械效率η
1
2
10
0.8
30
83.3%
2
4
10
1.5
30
②
3
6
10
①
30
*
(1)实验中应竖直向上 ___________拉动弹簧测力计使钩码上升;
(2)表格中编号①的数据应为 ___________;编号②的数据应为 ___________;
(3)比较实验数据可得出的实验结论是:使用同样的滑轮组,提升的物体越重,滑轮组的机械效率越 ___________;
(4)如果在第一次实验时,忽略绳重和摩擦,可以计算出动滑轮的重力为 ___________N;
(5)结合生产生活实际,用滑轮组提升重物时,下列选项中也可提高机械效率的是 ___________。
A.增大绳重
B.减轻动滑轮重
C.加快物体提升的速度
【答案】 ①. 匀速 ②. 2.2 ③. 88.9% ④. 高 ⑤. 0.4 ⑥. B
【解析】
【详解】(1)[1]实验中应竖直向上匀速拉动弹簧测力计使钩码上升,此时系统处于平衡状态,测力计示数大小才等于拉力大小。
(2)[2]由图知,1N之间有10个小格,每个小格代表0.1N,弹簧测力计的分度值为0.1N,测力计的示数为2.2N,故拉力为2.2N。
[3]第2次实验的机械效率为
(3)[4]实验选用的同一滑轮组,动滑轮的重力不变,由表中实验数据分析可知,同一滑轮组提升的物体越重,即做的有用功越大,因为做的额外功不变,故滑轮组的机械效率越高。
(4)[5]根据表中数据,在第一次实验做的总功
做的有用功为
做的额外功为
因忽略绳重和摩擦,故所做额外功是克服动滑轮重力所做的功,则动滑轮的重力为
(5)[6]A.增大绳重,增大了额外功,有用功与总功的比值变小,机械效率变小,故A不符合题意;
B.减轻动滑轮重,减小了额外功,有用功与总功的比值变大,机械效率大,故B符合题意;
C.滑轮组的机械效率为
可知,滑轮组的机械效率与钩码上升的高度无关,再根据可知,机械效率与物体提升的速度无关,故C不符合题意。
故选B。
24. 如图所示,是探究“动能的大小与哪些因素有关”的实验:
(1)用质量不同的A、B两个小球(mA>mB)碰撞静止在同一水平面上的纸盒.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;实验中通过观察纸盒被推动的距离的大小,可以比较A、B两个小球的 ________ 的大小。
(2)将(甲)与(乙)两实验比较可知,小球动能的大小与小球的 ________ 有关。
将(甲)与(丙)两实验比较可知,小球动能的大小与小球的 ________ 有关。
(3)本次实验采用物理最常用的一种实验方法是 ________ 。
【答案】 ①. 速度 ②. 动能 ③. 速度 ④. 质量 ⑤. 控制变量法
【解析】
【详解】(1)[1][2]实验中控制小球的高度相同,是为了控制两球到达底端时速度相同;实验中通过观察纸盒被推动的距离的大小,可以比较A、B两个小球的动能的大小。
(2)[3]将(甲)与(乙)两实验控制了质量相同,让小球从不同高度下滑,小球滑到底端的速度不同,探究的是小球动能的大小与小球的速度有关。
[4](甲)与(丙)两实验,控制了小球的高度相同,也就是滑到斜面底端的速度相同,而小球的质量不同,可以得出小球动能的大小与小球的质量有关。
(3)[5]有两个因素影响动能的大小,速度和质量,实验中控制一个物理量,研究另一个物理量对实验的影响,最常用的一种实验方法是控制变量法。
25. 在探究杠杆平衡条件的实验中:
(1)小明发现杠杆右端低左端高,要使它在水平位置平衡,应将杠杆右端的平衡螺母向 _____调节,小明调节杠杆在水平位置平衡的主要目的是 _____;
(2)如图甲所示,在杠杆左边A处挂四个相同钩码,要使杠杆在水平位置平衡,应在杠杆右边B处挂同样钩码 _____个;
(3)如图乙所示,用弹簧测力计在C处竖直向上拉,当弹簧测力计逐渐向右倾斜时,使杠杆仍然在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将 _____(变大/变小/不变),其原因是 _____;
(4)小明在实验中多次改变力和力臂的大小主要是为了 _____。
【答案】(1) ①. 左 ②. 便于直接从杠杆上读出力臂的大小
(2)3 (3) ①. 变大 ②. 拉力的力臂变小,在阻力及阻力臂不变的情况下,动力臂变小,则动力变大
(4)多次实验总结得出实验的规律,避免实验的偶然性
【解析】
【小问1详解】
[1][2]杠杆右端低,左端高,平衡螺母向上翘的左端移动;杠杆在水平位置平衡,最大的好处是力臂在杠杆上,便于测量力臂,同时消除杠杆重对杠杆平衡的影响。
【小问2详解】
设一个钩码的重力为G,杠杆一个小格代表L,图甲中,杠杆的左端
4G×3L=12GL
B处的力臂为4L,杠杆的右端
F2×4L=12GL
解得F2=3G,即在B处挂3个同样的钩码
【小问3详解】
[1][2]如图乙,弹簧测力计在杠杆C处时,竖直向上拉也可使杠杆平衡;弹簧测力计竖直向上拉杠杆时,拉力力臂为OC,弹簧测力计倾斜拉杠杆,拉力的力臂小于OC,拉力力臂变小,拉力变大,弹簧测力计示数变大。
【小问4详解】
探究杠杆平衡的条件时,多次改变力和力臂的大小主要是为了获取多组实验数据归纳出物理规律,避免实验的偶然性。
五、计算题:本大题共2小题,共16分。
26. 小明利用如图所示的滑轮组将重为900N的物体从一楼匀速提升到六楼,所用的拉力为360N,绳子自由端移动的速度为。(已知每层楼高3m)求:
(1)小明所用的时间;
(2)拉力的功率;
(3)所做的额外功;
(4)在此基础上再加一个滑轮做动滑轮使用,组成一个新的滑轮组,提升相同的重物时,滑轮组的机械效率将如何改变?为什么。
【答案】(1)150s
(2)108W (3)2700J
(4)见解析
【解析】
【小问1详解】
由题图 ,滑轮组的绳子承重股数为n=3,物体上升的速度为
已知每层楼高3m,从一楼到六楼的高度为
根据可得,小明所用的时间为
【小问2详解】
根据
可得,拉力的功率为
【小问3详解】
滑轮组所做的有用功为
拉力做的总功为
则滑轮组所做的额外功为
【小问4详解】
因为提升相同的重物,所以有用功保持不变,而由于增加动滑轮使得克服动滑轮的重力所做的额外功变多,根据
可知,η越小。
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2024-2025学年度第一学期九年级物理开学测试题
一、单选题:本大题共13小题,共26分。
1. 在你学过的简单机械里,既可以省力又可费力的机械是( )
A. 杠杆 B. 定滑轮 C. 斜面 D. 滑轮组
2. 一个物体在一恒力的作用下沿水平方向匀速运动,图中能反映恒力所做的功与时间的对应关系的是( )
A. B. C. D.
3. 一个人从一楼到五楼,第一次沿梯子走上去,第二次是乘电梯上去,到五楼时此人( )
A. 第一次重力势能大 B. 第二次重力势能大
C. 两次重力势能一样大 D. 无法比较
4. 要提高某一机械的效率,可取的途径是( )
A. 增加机械做功的时间 B. 减少机械做功的时间
C. 增加机械的功率 D. 尽量采取措施减小额外功跟总功的比值
5. 用图3甲、乙两种方式匀速提升重为100N的物体,已知滑轮重20N、绳重和摩擦力不计.则
A. 手的拉力:F甲=F乙;机械效率:η甲=η乙
B. 手的拉力:F甲<F乙;机械效率:η甲<η乙
C. 手的拉力:F甲>F乙;机械效率:η甲<η乙
D. 手的拉力:F甲>F乙;机械效率:η甲>η乙
6. 如图所示,小球沿轨道由静止从A处运动到D处的过程中,忽略空气阻力和摩擦
力,仅有动能和势能互相转化.则
A. 小球在A处的动能等于在D处的动能
B. 小球在A处的动能大于在D处的动能
C. 小球在B处的机械能小于在C处的机械能
D. 小球在B处的机械能等于在C处的机械能
7. 如图所示,将甲、乙两个质量不同的小球在相同的高度,以相同的初速度竖直上抛,甲球上升过程中依次经过Q、P两点,忽略空气阻力,下列说法正确的是
A. 上抛的瞬间,两球的动能相等
B. 甲球在P点的重力势能小于在Q点的重力势能
C. 甲球在P点机械能等于在Q点的机械能
D. 从开始竖直上抛到两小球上升到同一高度h,两球克服重力做的功相等
8. 如图,用大小相等的拉力F,分别沿水平面和斜面匀速拉动木箱,运动距离,运动时间,比较两种情况下拉力所做的功和功率( )
A ab段做功较多 B. cd段做功较多 C. ab段功率较大 D. cd段功率较大
9. 人造地球卫星沿椭圆轨道运行,我们把卫星运行过程中离地球最近的点叫近地点,最远的一点叫远地点(如图所示),卫星在太空飞行过程中,不受到任何的阻力,卫星从远地点向近地点运行过程中( )
A. 机械能变小,动能不变,势能变小
B. 机械能变大,动能变大,势能变大
C. 机械能不变,动能变大,势能变小
D. 机械能不变,动能变小,势能变大
10. 如图所示,甲、乙两个滑轮组由四个相同的滑轮组成。两滑轮组分别在F甲和F乙的作用下,用相同时间将质量相等的物体匀速提升相同的高度(忽略绳重和一切摩擦),下列说法中正确的是( )
A. 甲、乙两个滑轮组绳端的拉力F甲和F乙相等 B. 甲、乙两个滑轮组绳端移动速度相等
C. F甲做的功大于F乙做的功 D. 甲、乙两个滑轮组的机械效率相等
11. 如图所示,起重机的机械效率、功率与其对外做功多少的关系是( )
A. 机械效率越高,做功一定越快
B. 做功越多,机械效率一定越高
C. 功率越大机器做功一定越多
D. 做功越快的机器,功率一定越大
12. 如图所示,已知固定斜面长5m、斜面高2.5m,木箱重150N。某同学用大小为100N的推力沿斜面向上推木箱,使木箱沿斜面匀速从底端运动到顶端的过程中,下列描述正确的是( )
A. 斜面是费力机械 B. 木箱受到斜面的摩擦力大小为25N
C. 斜面的机械效率为65% D. 木箱受到斜面的支持力对木箱做功
13. 某同学用滑轮组提升物体,绳子自由端竖直移动的距离随时间变化的关系如图中图线a所示,物体上升的高度随时间变化的关系如图中图线b所示,已知物体的质量为900g,所用动滑轮的质量为100g,绳子自由端的拉力F为2.8N。g取10N/kg。在0~2s的过程中,下列说法中正确的是( )
A. 绳子自由端移动的速度为5m/s B. 拉力F的功率为0.56W
C. 有用功为90J D. 滑轮组的机械效率为90%
二、填空题:本大题共6小题,共12分。
14. 在农村一些地方,还保留一种“舂米对”的古代简单机械,其示意图如图,使用这个装置时,人在A端用力把它踩下后立即松脚,B端就会下落,打在石臼内谷物上,从而把谷物打碎,用力将它踩下去的过程中,舂自身的重力是“______”(填“动力”或“阻力”),这是一个________(填“省力”或“费力”)杠杆。B端下落,打在石臼内谷物上时,舂自身的重力是“______”(填“动力”或“阻力”)。
15. 在体育考试中,小明投出的实心球在空中的运动轨迹如图所示。若实心球重20N,从最高点到落地点的过程中,球下降的高度为2.5m,用时约0.8s。则球下降过程中重力做功为_______J,功率为_____W。
16. 一个空中飞行的物体具有80J的机械能,若它的重力势能为50J,则它的动能为____J;利用它的重力势能最多可做_____J的功:若将它的重力势能全部转化为动能,则动能的大小为_____J,此时它的机械能为______J。
17. 用图甲的滑轮组提升重200N的物体,已知拉力F为80N,不计绳重和摩擦,物体和绳子自由端的运动情况如图乙所示,反映绳子自由端运动的图线是______(选填“A”或“B”),3s内对物体做的有用功为______ J。
18. 如图所示,轻质杠杆OA可绕O点转动,。在A点挂一个重40N的物体,在B点加一个竖直向上的拉力F,杠杆在水平位置平衡,则拉力___N;如果保持拉力F的方向与杠杆垂直,拉动杠杆缓慢向上转动时,拉力F将_______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
19. 小明利用如图所示的装置沿水平方向将一个重2000N的物体A向左匀速拉动2m,物体A受到的摩擦力为600N,作用在绳端的拉力为250N,则拉力做的功为_____J;该装置的机械效率是_______。
三、作图题:本大题共2小题,共4分。
20. 如图所示轻质杠杆AOBC可绕O点转动,OA之间挂一重物,请作出使杠杆平衡的最小力和阻力的示意图。
21. 题图所示,利用羊角锤撬起钉子,请你在羊角锤A点处画出所能施加最小动力F1。
四、实验探究题:本大题共4小题,共24分。
22. 某实验小组在“测滑轮组机械效率”的实验中得到的数据如下表所示,第1、2、3次实验装置分别如图甲、乙、丙所示。
次数
钩码重G/N
钩码上升高度h/m
有用功
测力计拉力F/N
测力计移动距离s/m
总功
机械效率η
1
2
0.1
0.2
0.9
0.3
0.27
74.1%
2
4
0.1
0.4
16
0.3
0.48
83.3%
3
4
0.1
1.1
0.5
0.55
(1)比较第1次实验和第2次实验,可得结论:使用同样的滑轮组,提起的钩码越重,滑轮组的机械效率越_____;
(2)第3次实验中所做的有用功是_______J,机械效率是______;
(3)第3次实验中动滑轮个数比第2次实验多,动滑轮自重增大,对动滑轮所做的额外功______(选填“增大”或“减小”),因而,由第2、3次实验可知:滑轮组的机械效率与______有关;
(4)综合上述结论,提高机械效率的方法有增大有用功,______额外功(选填“增大”或“减小”)。
23. 在“测量滑轮组的机械效率”的实验中,实验小组用如图所示的装置进行了实验,实验数据记录如表所示,第三次实验时的拉力如图所示。
实验
次数
钩码所受的
重力G/N
钩码上升的
高度h/cm
拉力F/N
绳自由端移动
的距离s/cm
机械效率η
1
2
10
0.8
30
83.3%
2
4
10
1.5
30
②
3
6
10
①
30
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(1)实验中应竖直向上 ___________拉动弹簧测力计使钩码上升;
(2)表格中编号①的数据应为 ___________;编号②的数据应为 ___________;
(3)比较实验数据可得出的实验结论是:使用同样的滑轮组,提升的物体越重,滑轮组的机械效率越 ___________;
(4)如果在第一次实验时,忽略绳重和摩擦,可以计算出动滑轮的重力为 ___________N;
(5)结合生产生活实际,用滑轮组提升重物时,下列选项中也可提高机械效率的是 ___________。
A.增大绳重
B.减轻动滑轮重
C.加快物体提升的速度
24. 如图所示,是探究“动能的大小与哪些因素有关”的实验:
(1)用质量不同的A、B两个小球(mA>mB)碰撞静止在同一水平面上的纸盒.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;实验中通过观察纸盒被推动的距离的大小,可以比较A、B两个小球的 ________ 的大小。
(2)将(甲)与(乙)两实验比较可知,小球动能的大小与小球的 ________ 有关。
将(甲)与(丙)两实验比较可知,小球动能大小与小球的 ________ 有关。
(3)本次实验采用物理最常用的一种实验方法是 ________ 。
25. 在探究杠杆平衡条件的实验中:
(1)小明发现杠杆右端低左端高,要使它在水平位置平衡,应将杠杆右端的平衡螺母向 _____调节,小明调节杠杆在水平位置平衡的主要目的是 _____;
(2)如图甲所示,在杠杆左边A处挂四个相同钩码,要使杠杆在水平位置平衡,应在杠杆右边B处挂同样钩码 _____个;
(3)如图乙所示,用弹簧测力计在C处竖直向上拉,当弹簧测力计逐渐向右倾斜时,使杠杆仍然在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将 _____(变大/变小/不变),其原因是 _____;
(4)小明在实验中多次改变力和力臂的大小主要是为了 _____。
五、计算题:本大题共2小题,共16分。
26. 小明利用如图所示的滑轮组将重为900N的物体从一楼匀速提升到六楼,所用的拉力为360N,绳子自由端移动的速度为。(已知每层楼高3m)求:
(1)小明所用的时间;
(2)拉力的功率;
(3)所做的额外功;
(4)在此基础上再加一个滑轮做动滑轮使用,组成一个新的滑轮组,提升相同的重物时,滑轮组的机械效率将如何改变?为什么。
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