江苏省苏州市昆山四校2023-2024学年九年级上学期第一次月考物理试卷

2023-2024学年江苏省苏州市昆山四校九年级（上）第一次月考物理试卷 一、单选题：本大题共12小题，共24分。 1.如图是深圳某住宅小区门口栏杆的示意图，当在A处施加一个动力时，可将栏杆逆时针拉起来，如图四个选项中的杠杆与它类型一致的是(    ) A. 钓鱼竿 B. 核桃夹 C. 天平 D. 开瓶器 2.下列有关机械做功、功率、机械效率的说法，正确的是(    ) A. 效率越高的机械，功率越大 B. 做功越多的机械，功率越大 C. 做有用功越多的机械，效率越高 D. 功率越大的机械，做功越快 3.如图所示是扔实心球的四个过程，其中手对实心球做功的过程是(    ) A. ②和③ B. ①和④ C. ①和③ D. ②和④ 4.开明中学大课间举行2分钟跳绳活动，同学们每天坚持练习，试估测一位同学每一次跳绳时克服重力做的功为(    ) A. 3J B. 30J C. 300J D. 3000J 5.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. 6.如图所示，用完全相同的四个滑轮和两根相同的细绳组成甲、乙两个滑轮组，在各自的自由端均施加大小相等的拉力F，将A、B两个不同的物块匀速提升相同的高度不计绳重和摩擦，已知A、B两物块重分别为、，动滑轮重为，下列说法正确的是(    ) A. 甲、乙两滑轮组的机械效率相等 B. 物块A的重力大于物块B的重力 C. 若，则甲、乙滑轮组一定都是省力机械 D. 甲滑轮组的机械效率为 7.如图，一块厚度、密度均匀的长方形水泥板放在水平地面上，用一竖直向上的力，将其抬起时所用的力如图所示，抬至竖直位置所做的功分别为、，则(    ) A. ， B. ， C. ， D. ， 8.如图所示，是《天工开物》中记载的我国传统提水工具“桔槔”，用绳子系住一根直的硬棒的O点作为支点，A端挂有重为40N的石块，B端挂有重为20N的空桶，OA长为，OB长为。使用时，人向下拉绳放下空桶，装满重为100N的水后向上拉绳缓慢将桶提起，硬棒质量忽略不计。下列说法中正确的是(    ) A. 向下拉绳放下空桶时桔槔为省力杠杆 B. 向下拉绳放下空桶时拉力为20N C. 向上拉绳提起装满水的桶时桔槔为费力杠杆 D. 向上拉绳提起装满水的桶时拉力为40N 9.科普活动中，老师为同学们表演了一个“自动爬坡“实验，惊艳了全场。该实验如下：将一个用轻质泡沫做成的圆环，轻轻放在一个斜坡上，结果发现圆环不但没有滚下，反而加速滚上了斜坡。揭秘后才发现，这是一个内部镶嵌了一个小铁块的圆环。在圆环加速滚上斜坡的过程中，下列说法正确的是(    ) A. 圆环的动能增大，重力势能减小 B. 圆环的动能增大，重力势能增大 C. 圆环受到的摩擦力沿斜面向下 D. 圆环受到的支持力是由泡沫发生弹性形变产生的 10.使用如图所示的滑轮组，沿水平方向匀速拉动质量为300kg的物体，弹簧测力计的示数为200N，物体在10s内移动1m。物体所受的摩擦力为物重的倍。不计绳重和滑轮组内的摩擦，下列说法正确的是(    ) A. 滑轮组的机械效率为 B. 动滑轮重为100N C. 绳子自由端拉力的功率为20W D. 增大物重机械效率不变 11.在粗糙程度均匀的水平地面上的运动物体，受到方向不变的水平拉力F的作用，其和图象分别如图甲和图乙所示。下列的分析正确的是(    ) A. 物体受到的摩擦力为9N B. 内拉力的功率逐渐变小 C. 内拉力做功为9J D. 第10s拉力的功率为6W 12.杆秤作为华夏国粹，它制作轻巧、使用便利，如图所示，是小阳同学制作的杆秤的示意图，使用时将货物挂在秤钩上，用手提起B或相当于支点处的秤纽，移动秤砣在秤杆上的位置，当秤杆水平平衡时，可读出货物的质量。秤砣最远可移至D点，此秤最大称量是10kg。秤杆、秤钩和秤纽的质量忽略不计，AB、BC、BD的长度如图所示。下列说法不正确的是(    ) A. 秤砣的质量是 B. 提起B秤纽，可以达到最大称量 C. 距离C点，有两个刻度，分别为1kg和 D. 如果秤砣磨损，用该秤称量货物质量偏小 二、填空题：本大题共10小题，共27分。 13.如图甲所示是剪高处树枝的剪刀，将其套在竹竿上，拉动绳子一端就可以剪下高处的树枝。这个剪刀上的滑轮是______选填“定滑轮”或“动滑轮”，它起到______的作用； 14.如图所示，一根质量分布均匀的木棒，能绕O处转轴自由转动不计摩擦。现有拉力始终水平方向、拉力始终与杆垂直和拉力始终竖直向上，分别作用在木棒最下端，使木棒由A处缓慢地抬升到B处，在此过程中，拉力______选填“”、“”或“”的大小保持不变；抬升木棒的过程中，三拉力所做的功______选填“大”、“大”、“大”或“一样大” 15.如图所示，斜面长5m，高1m，工人用沿斜面方向400N的力把重1600N的木箱匀速推到车上，推力对木箱做的功是______ J，斜面的机械效率是______.木箱所受摩擦力大小为______ 16.有甲、乙、丙三个物体在做不同的运动：甲在空中下落不计空气阻力，乙沿斜面匀速下滑，丙在水平面上做曲线运动且速度大小保持不变，那么在这三个物体中，机械能总量不变的是______，动能不变而势能减少的是______. 17.如图，同一小球在同一高度以相同速度向三个不同方向抛出不计空气阻力和摩擦，设小球刚落地时的速度分别为、、，则、、的大小关系为______。 18.重450N的箱子，在20N水平推力的作用下，沿水平路面做匀速直线运动，地面对箱子的支持力大小为______ N，箱子受到的阻力大小为______ N。如果用如图所示的滑轮组匀速提升该箱子，拉力，滑轮组的机械效率为______。箱子以的速度匀速上升的过程中，拉力的功率为______ W。 19.如图所示，重100N的物体A在水平拉力F的作用下以的速度匀速运动10s，弹簧测力计的示数为20N，滑轮组的机械效率为。则拉力F所做的功是______ J，拉力F的功率是______ W，物体A受到的摩擦力是______ N。不计绳重和滑轮重 20.建筑工地上，工人利用杠杆提起重物。如图所示，杠杆AOB在竖直拉力的作用下恰好在水平位置平衡。已知OA：：1，物体的重力为1600N，与地面的接触面积为，此时物体对水平地面的压强为。若工人的重力为700N，则工人对地面的压力为______ N，工人最多能拉起______ N的重物杠杆与绳的自重、转轴上的摩擦均不计。 21.“蹦极”是一种富有刺激性的勇敢者的运动项目。如图所示，一端系住人的腰部、另一端系于跳台的是一根弹性橡皮绳。当人下落至图中Q点时，橡皮绳刚好被拉直，那么，在人越过Q点继续向下的过程中，人的动能将______，重力势能将______，橡皮绳的弹性势能将______。填“变大”、“变小”“先变大后变小”、“先变小后变大”或“不变” 22.10月16日，为世界脊柱日如图人的脊柱起着支撑头部的作用，颈部肌肉连接颈部和头部，并控制着头部的运动。长时间低头会对颈椎和颈部肌肉造成损伤，人低头时头部的脊椎可以看作一个杠杆。分析问题： 人在低头过程中，头部的重力的力臂______选填增大或减小颈部肌肉群对后颅向下的拉力______填增大或减小若将拉力看作动力，这是一个______杠杆，头部向下弯曲度增大颈椎所受的______增大； 结合以上分析，给出一条保护颈椎健康的合理建议______， 三、作图题：本大题共3小题，共6分。 23.图甲是小明自行车的手闸，其中ABO可视为一种杠杆，简化示意图如图乙，O为支点，为阻力，请在图乙中画出作用在A点的最小动力及其力臂。 24.利用图中的滑轮组，用200N向下的拉力将重为800N的物体匀速提升到高处，请画出滑轮组中绳的绕法。 25.如图所示，AC为杠杆，O为支点，在B点处挂一个重物，请画出杠杆在如图所示位置平衡时，受到的最小动力及其动力臂。 四、实验探究题：本大题共3小题，共26分。 26.在探究“杠杆平衡条件”的实验中： 实验前，杠杆在如图甲所示的位置静止，此时杠杆______选填“是”或“不是”平衡状态；此时我们常把杠杆的平衡螺母向______调，直至在水平位置平衡； 如图乙所示，在A点挂2个重均为的钩码，在B点用弹簧测力计竖直向下拉杠杆，使其在水平位置平衡，弹簧测力计的示数为______； 如图丙，保持A点所挂钩码的数量和位置不变，将弹簧测力计绕B点从a位置缓慢转到b位置，杠杆始终保持水平平衡，在此过程中拉力F ______选填“变大”、“变小”或“不变”； 竖直向下拉弹簧测力计，使杠杆从水平位置缓慢转过一定角度，如图丁所示，此过程中，弹簧测力计的示数______选填“变大”、“变小”或“不变”； 下列三个因素中，不会影响探究结果的是______。 A.铁架台没有放在水平桌面上 B.弹簧测力计的弹簧和刻度盘之间摩擦较大 C.实验所用的钩码生锈 小明用如图戊所示的装置研究“杠杆的机械效率”实验时，将重为G的钩码挂在铁质杠杆上A点，弹簧测力计作用于C点，现竖直向上匀速拉动弹簧测力计，杠杆的机械效率；若仅将弹簧测力计改挂到B点，仍将钩码竖直向上匀速提升h的高度，杠杆的机械效率为，则______“>”“<”“=”。 27.某小组在“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： 实验次数 钩码重 钩码上升高度 绳端拉力 绳端移动距离 机械效率 1 4 2 4 3 8 4 8 实验中应沿竖直方向______缓慢拉动弹簧测力计，某同学在该实验中加速向上提升重物，所测滑轮组的机械效率会______选填“偏大”、“偏小”或“不变”。 分析表中数据可知：第2次实验是用______图做的；第3次实验是用______图做的。 通过比较______填实验次数的序号两次实验数据得出结论：使用同一滑轮组提升同一重物时，滑轮组的机械效率与绳子段数______；比较2、3两次实验得出结论：同一滑轮组，______越大，滑轮组的机械效率______。实验中使用了不同的滑轮组，还多次改变提升的物重来测量滑轮组的机械效率，目的是为了______。填字母 A.减小摩擦 B.多次测量取平均值减小误差 C.获得多组数据归纳出物理规律 用同一滑轮组匀速提升重力不同的物体，该滑轮组的机械效率与所提升物体的重力G的关系图像正确的是______不计绳重和摩擦。 表格中第4次实验空格中数值：绳端移动距离______ m；通过比较3、4两次实验数据可得出结论；不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越______填“高”或“低”； 若每个滑轮的质量为100g，第三次实验中克服摩擦做的额外功为______不计绳重。 28.  五、计算题：本大题共2小题，共12分。 29.一辆在水平路面上沿直线匀速行驶的货车，货车含驾驶员空载时重为，行驶时所受的阻力为车总重的倍。求： 货车空载行驶时所受的阻力； 货车空载时以的速度匀速行驶，10s内货车牵引力做的功； 当货车装载重的货物，以80kW的额定功率匀速行驶时，货车行驶的速度。 30.随着疫情防控形势的好转，人民群众的生产生活秩序逐步恢复正常，各地的基础设施项目正在热火朝天的开工建设。如图所示，某建筑工地上，工人通过固定在斜面顶端的滑轮组把工件匀速拉上斜面。已知斜面高，长，工人施加的拉力，工件的质量，工件沿斜面上升的速度；若不计工件和滑轮组长度，忽略绳和动滑轮重量及绳与滑轮间、滑轮与轮轴间的摩擦，g取。求： 拉力F做功的功率P； 整个装置的机械效率； 工件所受斜面的摩擦力f。 六、综合题：本大题共1小题，共5分。 31.明代宋应星在《天工开物》中记载的农业生产汲水装置——辘轳，沿用至今。如图甲是一种辘轳，由具有共同转动轴的大轮和小轮组成。提水时，用力使大轮转动，小轮随之转动并缠绕井绳，提起水桶。 如图甲所示辘轳可视为不等臂杠杆，为方便提水，它是按照______选填“省力”或“费力”杠杆来设计的。用辘轳提水的某时刻示意图如图乙所示，它的支点是“A”“B”或“C”中的______点。 设大轮与小轮的半径比为3：1，水桶受到的总重力为90N。使周长为3m的大轮转动一圈，水桶匀速上升，井绳对水桶做功______ J；若要使辘轳静止在图乙所示位置，作用在C点最小的力应为______ N。不计井绳的粗细和自重 图丙所示水龙头开关的设计也应用了同样的原理，为了更省力，开关应选用______选填“①”或“②”。 答案和解析 1.【答案】A  【解析】解：由图可知杠杆绕A点右侧的轴转动，则A点的动力臂远小于杠杆重力的阻力臂，所以杠杆是一个费力杠杆。 核桃夹、开瓶器在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；天平在使用过程中，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆。 钓鱼竿在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故A符合题意。BCD不合题意。 故选：A。 本题主要考查两个方面的知识：力臂的定义：从支点到力的作用线的距离叫做力臂。杠杆的分类方法：动力臂大于阻力臂的杠杆为省力杠杆；动力臂小于阻力臂的杠杆为费力杠杆；动力臂等于阻力臂的杠杆为等臂杠杆。 本题的解题关键是首先明确杠杆的支点在点A右侧的轴上，再进一步判断出动力臂小于阻力臂。 2.【答案】D  【解析】A、机械做功快慢与机械效率没有关系。故A错误； B、由可以看出，功率大小决定于做功多少和所用时间。做功较多，时间不确定，功率大小不能确定。故B错误； C、机械效率是有用功与总功的比值，有用功较多，总功不确定，机械效率不能确定。故C错误； D、功率描述的是物体做功的快慢，所以功率越大的物体，做功越快。故D正确。 故选：D。 功率是单位时间内做的功，表示的是做功的快慢； 机械效率是指有用功与总功的比值，机械效率高说明有用功与总功的比值大。 本题考查了我们对机械效率、功率的理解和应用，使用机械时省力情况、功率大小、效率高低没有必然联系。 3.【答案】C  【解析】解： ①将地上的球捡起来，有力作用在球上，球在力的方向上通过了一定的距离，故有力做功，故①符合题意。 ②将球举起停在空中不动，有力，但球没有在力的方向上移动距离，故没有做功，故②不符合题意； ③挥动球，有力作用在球上，球在与手接触的一段时间内通过了一定的距离，故有力做功，故③符合题意； ④球飞出去，球由于惯性向前运动，没有对球施加力，没有对球做功，故④不符合题意。 可见，手对球做功的过程有①③。 故选：C。 做功的两个必要条件是：一是物体受到力的作用；二是物体在这个力的方向上通过一定的距离，据此分析解答。 该题考查了做功的必要条件，注意三种不做功的情况：一是有力没距离；二是有距离没力；三是有力有距离，但力的方向与通过距离相互垂直。 4.【答案】B  【解析】解：一名中学生的质量，跳绳高度约为，则每一次跳绳时克服重力做的功为： 。故B正确，ACD错误。 故选：B。 估计中学生的质量和跳绳重心每次上升的高度，再利用求每一次跳绳时克服重力做的功。 本题考查做功公式和重力公式的灵活运用，正确理解题意是解题的关键。 5.【答案】B  【解析】解：A、动滑轮可以省一半力，； B、不计机械自重及摩擦的情况下，根据斜面的长度和高度可知：，； C、根据题图可知：此时杠杆的动力臂是阻力臂的倍，所以； D、使用定滑轮不省力，即。 综上可知：最省力的是斜面，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选：B。 动滑轮在理想情况下可以省一半力。 斜面长是斜面高的多少倍，所用的拉力就是物重的多少分之一。 根据杠杆的平衡条件进行分析。 使用定滑轮不省力。 本题主要考查了常见的简单机械的省力状况，属于基础性题目；会利用杠杆原理进行分析。 6.【答案】D  【解析】解：A、不计绳重和摩擦，滑轮组的机械效率，由题意可知，，则甲、乙两个滑轮组的机械效率不相等，故A错误； B、由图可知，两滑轮组绳子的有效股数、， 不计绳重和摩擦，由可得，提升物体的重力：，， 则，故B错误； C、因为，所以， 若，则，即，则甲滑轮组费力； 若，则，所以，则乙滑轮组省力，故C错误； D、甲滑轮组的机械效率，故D正确。 故选：D。 不计绳重和摩擦，克服物体重力做的功为有用功，克服物体重力和动滑轮重力做的功为总功，则滑轮组的机械效率，比较两物体的重力可得出两滑轮组机械效率关系； 根据图示滑轮组可知绳子的有效股数，不计绳重和摩擦，根据比较提升物体的重力关系； 若，根据可知绳端拉力、与、的关系，从而判断滑轮组是省力还是费力； 根据求出甲滑轮组的机械效率。 本题考查了滑轮组机械效率公式和滑轮组绳子拉力公式的应用，利用好不计绳重和摩擦时是解题的关键。 7.【答案】C  【解析】解：①把水泥板看做一个杠杆，抬起一端，则另一端为支点； 两次抬起水泥板时的情况如图所示： 第一次将水泥板抬起的过程中，水泥板受到竖直向上的力和竖直向下的重力作用，水泥板的重心在其几何中心处，则的力臂是重力力臂的2倍，根据杠杆的平衡条件可得； 同理，第二次将水泥板抬起的过程中，的力臂是重力力臂的2倍，根据杠杆的平衡条件可得； 由此可知：。 ②甲、乙两种情况均将水泥板拉至竖直位置，由图可知，即第一次水泥板重心上升的高度较小，因拉力对水泥板做的功等于克服水泥板重力做的功，则根据可知。 故选：C。 把水泥板看做一个杠杆，抬起一端，则另一端为支点；质量分布均匀的规则物体的重心在其几何中心处；动力为向上的拉力，阻力为水泥板的重力，结合图示找出动力臂和阻力臂的关系，根据杠杆的平衡条件求得、的大小进行比较。 拉力对水泥板做的功等于克服水泥板重力做的功，先比较两过程中水泥板重心上升的高度，再根据可比较拉力做功的大小关系。 本题考查了杠杆平衡条件的应用和功的大小比较；在比较两个力所做功的大小时，可以将拉力做的功转化为克服水泥板重力做的功。 8.【答案】D  【解析】解：A、向下拉绳放下空桶时，B端的力为动力，A端的力为阻力，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故A错误； BD、根据杠杆的平衡条件，杠杆平衡时B端的拉力， 放下空桶时，向下拉绳子的力， 装满水时，桶和水的总重力， 向上拉绳提起装满水的桶时拉力为， 故B错误，D正确； C、向上拉绳提起装满水的桶时，在A端的力为动力，B端的力为阻力，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故C错误； 故选：D。 向下拉绳放下空桶时，B端的力为动力，A端的力为阻力，动力臂小于阻力臂；向上拉绳提起装满水的桶时，在A端的力为动力，B端的力为阻力，动力臂大于阻力臂，根据杠杆的平衡条件，判断使用时属于哪种杠杆； 根据杠杆的平衡条件，结合题意，计算杠杆平衡时B端的力，放下空桶时，向下的拉力加上桶的重力等于B端的力； 向上拉绳提起装满水的桶时，B端的力加上拉力等于桶和水的总重力。 本题考查了杠杆的分类和平衡条件的应用，知道放下空桶时，向下的拉力加上桶的重力等于B端的力，向上拉绳提起装满水的桶时，B端的力加上拉力等于桶和水的总重力，是判断BD的关键。 9.【答案】A  【解析】解： AB、圆环加速滚上斜坡的过程中，速度变大，质量不变，动能变大，虽然高度变大，但动能是由重力势能转化而来的，所以重力势能变小，故A正确，B错误； C、圆环加速滚滚动的过程中，给斜面一个向下的摩擦力，由于物体间力的作用是相互的，斜面会给圆环一个沿斜面向上的摩擦力，故C错误； D、圆环受到的支持力是由斜面发生弹性形变产生的，故D错误。 故选：A。 动能的大小与质量、速度有关，重力势能的大小与质量、高度有关； 根据力的相互性分析摩擦力的方向； 物体发生弹性形变，会产生弹力。 本题考查了动能和势能的变化、弹力、摩擦力的方向，难度不大。 10.【答案】B  【解析】解： 由图知，，则绳子自由端移动的距离：； 不计绳重和滑轮组内的摩擦，力的作用是相互的，绳的拉力F等于弹簧测力计的示数为200N； 10s内拉力做的总功：， 拉力做功的功率： ，故C错误； 物体的重力为： ， 物体所受的摩擦力为： ， 有用功为： ， 滑轮组的机械效率为： ，故A错误； 由于不计绳重和滑轮组的摩擦，根据得动滑轮的重力为： ，故B正确； 由于不计绳重和滑轮组的摩擦，当物体的重力增加时，对水平面的压力增加，摩擦力增加，根据滑轮组的机械效率知，增大物体的重力可以增大滑轮组的机械效率，故D错误。 故选：B。 由图知，，根据算出绳子自由端移动的距离，根据算出10s内拉力做的总功，由算出拉力做功的功率； 根据算出物体的重力，根据物物体所受的摩擦力为物重的倍算出体所受的摩擦力，由算出有用功，最后由算出滑轮组的机械效率； 不计绳重和滑轮组的摩擦，根据算出动滑轮的重力； 由于不计绳重和滑轮组的摩擦，当物体的重力增加时，对水平面的压力增加，摩擦力增加，根据滑轮组的机械效率，判断出增大物体的重力对滑轮组机械效率的影响。 本题为力学综合题，考查了使用滑轮组有用功、总功、机械效率的计算以及的应用，有一定的难度。 11.【答案】D  【解析】解： A、由图乙知，时物体做匀速直线运动，物体受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，由图甲知，此时物体受到的拉力，所以， 由图乙知，物体加速运动，物体对水平地面的压力和接触面的粗糙程度不度，所以物体受到的摩擦力大小与时的摩擦力大小相等，等于6N，故A错误； B、由图乙知，时物体处于静止状态速度为，由知，此过程中拉力功率为0； 物体加速运动，拉力为，由可知，功率逐渐变大。所以内拉力的功率先不变，后增大，故B错误； C、时物体处于静止状态，由知，此过程拉力不做功，故C错误； D、由图象知，第10s物体的速度，拉力，拉力的功率，故D正确。 故选：D。 由图乙知，时物体的运动状态，由图甲，结合二力平衡知识可知物体受到的摩擦力，由图乙知，物体的运动状态，根据滑动摩擦力的影响因素可判断时物体受到的摩擦力； 根据公式，结合图示分析内拉力的功率的变化； 由物体的运动状态，根据可知拉力是否做功； 由图象知，第10s物体的速度和物体受到的拉力，根据和计算拉力的功率。 本题考查对图像的认识、二力平衡的应用、滑动摩擦力的影响因素的理解、功率和功率的计算，难度适中。 12.【答案】D  【解析】解：根据杠杆的平衡条件可知：当提着B处秤纽、秤砣在D点时，A点所挂物体重为， 当提着C处秤纽、秤砣在D点时，A点所挂物体重为， 因、，则，即提B处秤纽时，此秤的称量最大，故B正确； 当提着B处秤纽、秤砣挂在D点、A点秤钩挂着质量为10kg的物体时，秤杆可以在水平位置平衡，根据杠杆平衡条件可得， 由可得， 则，故A正确； 当提起B处秤纽时，阻力臂为，动力臂， 根据杠杆的平衡条件可列式：。 由可得， 则， 当提起C处秤纽时，阻力臂为，动力臂， 根据杠杆的平衡条件可列式：。 由可得， 则，故C正确； 如果秤砣磨损，根据杠杆平衡条件可知动力臂变大，所以用该秤称量货物质量偏大，故D错误。 故选：D。 我们可以把杆秤抽象为杠杆，则为支点，A点为阻力作用点，阻力臂为；秤砣对杆秤的力为动力，当杆秤在水平位置平衡时，动力臂为到悬挂秤砣的最远位置D点的距离； 根据量程结合杠杆的平衡条件计算秤砣的质量； 根据杠杆平衡条件计算不同支点时距离C点的刻度； 如果秤砣磨损，根据杠杆平衡条件可知动力臂变大，据此判断用该秤称量货物质量的变化。 本题考查杠杆平衡条件的灵活运用，将杆秤抽象为杠杆是解题的关键。这种将具体事物抽象为物理模型的方法称之为模型法，是解答物理试题中常见的方法之一。 13.【答案】动滑轮  省力  【解析】解：由图知，剪刀上的滑轮阻力作用在轴上，动力作用在轮上，属于动滑轮，起到了省力的作用。 故答案为：动滑轮；省力。 定滑轮：就是固定在一个位置上，不随物体一起运动，不能省力但可以改变力的方向；动滑轮是指轴和物体一块运动的滑轮，它能够省一半力，但费距离。 本题通过生活中的实例，考查了动滑轮的特点，难度不大。 14.【答案】  一样大  【解析】解：分析杠杆的五要素，如下所示： 与杠杆垂直，动力臂大小等于OA，保持不变，杠杆的G不变，在上升的过程中，阻力臂变大，根据杠杆的平衡条件，逐渐变大； 设杠杆与竖直方向的夹角为，的力臂：，重力的力臂：； 根据杠杆的平衡条件：，，因变大时，也变大； 始终沿即沿竖直方向，由图可知，动力臂始终是阻力臂的2倍，根据杠杆的平衡条件，始终等于； 由功的原理，使用任何机械不省功，且不计摩擦，三次拉力抬升木棒的过程中所做的功都等于克服木棒重力所做的功，因木棒的重力不变、上升的高度相同，则三次克服木棒重力做的功相等，所以三次拉力做的功都相等； 故答案为：；一样大。 根究杠杆的五要素，分析力臂的变化情况，根据杠杆的平衡条件确定动力的变化；由功的原理分析做功的大小。 本题考查杠杆平衡条件的运用和功的原理，关键是作出杠杆的五要素，找到变化量和不变的量。难度较大。 15.【答案】2000；；80  【解析】解： 推力对木箱做的功： ； 推力对木箱做的有用功： ， 斜面的机械效率： ； 克服木箱摩擦力所做的额外功： ， 木箱所受摩擦力大小： 故答案为：2000；； 知道推力的大小和斜面的长度，根据求出推力对木箱做的功，又知道物体的重和斜面的高，根据求出有用功，利用求出斜面的机械效率；总功减去有用功即为克服摩擦力所做的额外功，根据求出木箱所受摩擦力大小． 本题考查了功和机械效率、摩擦力大小的计算，明确有用功和总功以及额外功是关键． 16.【答案】甲、丙；乙  【解析】【分析】 动能大小的影响因素是质量和速度，质量越大、速度越大，物体的动能就越大；重力势能的影响因素是质量和高度，质量越大，位置越高，物体的重力势能越大；弹性势能的影响因素是发生弹性形变的大小和弹性强弱，物体发生的弹性形变越大，弹性势能越大；而机械能是动能和势能的总和。 判断动能和势能的变化，一定要先确定各自的影响因素是否发生变化、如何变化，从而判断能量的变化。 【解答】 甲在空中下落，不计空气阻力的情况下，甲的重力势能转化为动能，但机械能守恒，总量不变； 乙沿斜面匀速下滑，质量不变，速度不变，所以动能不变，但高度降低，重力势能减小，所以机械能总量减小； 丙在水平面匀速运动，质量不变，速度不变，高度也不变，所以动能和重力势能大小都没变化，机械能总量不变。 故答案是：甲、丙；乙。 17.【答案】  【解析】解：小球从抛出到落地，发生了重力势能和动能的转化；在不计空气阻力和摩擦的条件下，转化过程中，机械能守恒，即机械能的总和不变。小球抛出时的机械能与小球落地时的机械能相等；而小球落地时的势能为零，故机械能大小就是动能大小，即动能相等所以速度相同，。 故答案为： 抓住题目中的条件--不计空气阻力和摩擦，势能和动能转化时，机械能守恒；小球抛出和落地时的机械能相等，也就是落地时的动能相等，然后判断出速度相等。 本题考查了势能与动能间转化时的规律，特别要注意题目的条件，才能判断机械能是否守恒。 18.【答案】  【解析】解：箱子在大小为20N的水平推力作用下，沿水平路面做匀速直线运动，箱子在水平方向上受到推力和阻力作用，这两个力是平衡力，大小相等，所以箱子受到的阻力大小等于推力大小即为20N； 箱子在竖直方向上受到重力和地面对箱子的支持力作用，这两个力是平衡力，大小相等，所以地面对箱子的支持力大小等于重力大小即为450N； 由图可知滑轮组绳子的有效股数，令箱子被提升的高度为h，则拉力端移动距离，拉力端移动的速度等于箱子上升速度的2倍， 滑轮组的机械效率。 根据可求拉力做功功率。 故答案为：450；20；；50。 匀速直线运动的物体受到平衡力作用，根据平衡力条件求出地面对箱子的支持力大小和箱子受到的阻力大小； 由图可知滑轮组绳子的有效股数，令箱子被提升的高度为h，则拉力端移动距离；利用求拉力做的功总功，利用求克服重力做的有用功，滑轮组的机械效率。 再利用可求拉力做功功率。 本题考查了二力平衡条件的运用、滑轮组的机械效率的计算以及功率的计算，难度一般。 19.【答案】40 4 32  【解析】解： 由图知，，则绳子自由端移动的距离：， 弹簧测力计的示数为20N，拉力就是20N， 拉力做功为：， 拉力做功的功率： ； 因为， 所以物体与地面间的滑动摩擦力： 。 故答案为：40；4；32。 知道物体移动速度和时间，利用求物体移动距离，由题知，，拉力端移动的距离等于物体移动距离的2倍；利用求拉力做的总功，再利用功率公式求拉力做功的功率； 知道机械效率和拉力大小，利用求摩擦力f。 本题主要考查学生对：滑轮组的工作特点的了解和掌握以及对功、功率计算公式的理解，是一道中档题。 20.【答案】500 2100  【解析】解：由可得，重物对水平地面的压力： ， 因重物对地面的压力等于自身的重力减去细线的拉力， 所以，杠杆B端细线的拉力： ， 由杠杆的平衡条件可得：， 解得：， 工人对地面的压力： ， 当人对地面的压力为0时，杠杆A端受到绳子最大的拉力大小即等于工人的重力大小，根据杠杆平衡条件， 求出B端受到的最大拉力： ， 对物体竖直方向上受力分析可知此时物体处于平衡状态，则物体的最大重力为。 故答案为：500；2100。 知道物体对地面的压强和物体与地面的接触面积其大小等于受力面积，根据求出物体对水平地面的压力，物体对地面的压力等于自身的重力减去细线的拉力，据此求出细线的拉力，然后根据杠杆的平衡条件求出杠杆A端受到细线的拉力大小，再根据相互作用力的关系得出工人受到细线的拉力，结合力的平衡条件求出此时人对地面的压力； 当人对地面的压力为0时，杠杆A端受到绳子最大的拉力大小即等于人的重力大小，根据杠杆平衡条件求出B端受到的拉力即为物体对B端产生的最大拉力，此拉力为物体的最大重力。 本题考查了压强公式的计算和杠杆平衡条件的应用，难度一般。 21.【答案】先变大后变小  变小  变大  【解析】解：①人在下落的过程中，所处高度始终是减小的，所以在人越过Q点继续向下的过程中，人的重力势能一直减小。 ②人在最高点到Q点的过程中，质量不变，速度越来越大。在人越过Q点继续向下的过程中，受到绳的拉力，拉力由小变大。开始时小于重力仍加速运动，当拉力大于重力后，才减速运动。所以他的动能在前一段时间增加，后一段时间减小，是先变大后变小。 ③在人越过Q点继续向下的过程中，橡皮绳变长，具有的弹性势能变大。 故答案为：先变大后变小；变小；变大。 ①影响重力势能大小的影响因素：质量和高度，质量不变时，高度越小，重力势能越小。 ②影响动能的因素有：质量和速度，人的质量在下落过程中不会改变，因此只需考虑速度的变化情况，这就要从人的受力分析入手解答。 当人越过Q点后，绳子伸长，产生的弹力由小到大，当绳子的拉力与人的自重大小关系不同时，产生的合力方向会有所不同，从而直接影响到运动状态和速度的大小变化，因此需分段来讨论。 ③影响弹性势能的因素是弹性形变的大小，弹性形变越大、弹性势能越大。 此题难度较大，关键是对人的受力分析，同时要结合力的合成以及力与运动的关系等知识，是一道力学综合题。 22.【答案】增大  增大  费力  压力  不要长时间低头  【解析】解：头部模型相当于简单机械中的杠杆；根据杠杆平衡条件，重力的方向竖直向下，当低头角度变大时，重力的力臂变大，不变，故拉力F变大；若将拉力看作动力，动力臂小于阻力臂，这是一个费力杠杆；头部向下弯曲角度增大，拉力变大，相当于支点的颈椎所受的压力增大。 为了保护颈椎健康，不要长时间低头或适当抬高手机屏幕，减小低头角度或低头看书久了应适当抬头，以缓解颈椎承受的压力。 故答案为：增大；增大；费力；压力；不要长时间低头。 头部模型相当于简单机械中的杠杆；根据杠杆平衡条件分析； 不要长时间低头看手机。 本题结合实际，考查杠杆的平衡条件的运用，有一定的教育意义，是一道不错试题。 23.【答案】  【解析】由杠杆平衡条件可知，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；动力的方向应该向下，过点A垂直于OA向下作出最小动力的示意图，如图所示： 杠杆平衡条件：动力动力臂=阻力阻力臂，在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小。 本题的解题关键是通过杠杆的平衡条件得出：在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小的结论。 24.【答案】  【解析】解：此滑轮组承担物重的绳子的段数为： 同时用力方向向下。 根据“奇动偶定”绕线，答案为： 要解决此题，需要掌握滑轮组的省力特点：滑轮组由几段绳子承担物重，提起绳子的力就是物重的几分之一。 首先根据拉力和物重确定绳子的段数，后确定绳子的绕法。 此题主要考查了滑轮组绕法，先确定与动滑轮连接的绳子的股数，然后根据“奇动偶定”绕线。 25.【答案】解：在阻力、阻力臂不变的情况下下，根据杠杆平衡条件可知，当力的力臂最长时，最小，即当垂直于杠杆且作用在A点时力最小，的方向斜向上，所以最小动力并标出动力臂的示意图，如图所示：   【解析】若在杠杆上A端施加最小的力，使杠杆在图示位置平衡，该力的方向应该垂直杠杆向上，使动力臂最长，在阻力和阻力臂一定时，动力臂最长时、最省力，据此画出动力方向。 本题考查了学生对杠杆平衡条件的掌握和运用，根据阻力和阻力臂一定时，动力臂最长时最省力找出动力臂是本题的关键。 26.【答案】是  右  变大  不变    【解析】解：挂钩码前杠杆处于静止，此时杠杆能达到平衡状态；杠杆的左端低，往右边上翘，因此要想使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向右调节，这样做的主要目的是方便测量力臂； 由图根据杠杆平衡条件可知，代入数据可得解得：； 根据杠杆的平衡条件分析，将测力计绕B点从a位置转动到b位置过程中，钩码的重力不变，其阻力臂OA不变，即阻力与阻力臂的乘积不变，而动力臂在从a到b的过程逐渐减小，动力F逐渐增大； 力臂等于支点到力的作用线的距离，竖直向下拉弹簧测力计，使杠杆从水平位置缓慢转过一定角度，如图d所示，此过程中，弹簧测力计拉力的力臂变小，钩码对杠杆拉力的力臂也变小，但是根据三角形的相似性，动力臂和阻力臂的比值是不变的，所以拉力大小不变； 、实验前需要调整杠杆平衡，故铁架台没有放在水平桌面上对杠杆的平衡无影响，故A符合题意； B、弹簧测力计的弹簧和刻度盘之间摩擦较大，对实验有影响，故B不符合题意； C、所用的钩码上锈，单个钩码的重力不完全相等，则多个钩码总重力无法确定，对实验结果有影响，对测量结果造成误差，故C不符合题意。 故选A； 原来弹簧测力计作用于C点，竖直向上匀速拉动弹簧测力计时，测得杠杆的机械效率；将弹簧测力计移动到B点时，仍将钩码竖直向上匀速提升相同的高度，根据可知有用功不变； 因杠杆的偏转角度不变，则杠杆重心上升的高度不变，根据可知，克服杠杆重和摩擦所做额外功不变；由于有用功和额外功都不变，所以总功也不变，根据可知杠杆的机械效率不变，即。 故答案为：是；右；；变大；不变；；。 静止时处于平衡状态；若要使杠杆在水平位置平衡，应该将平衡螺母向杠杆上翘的一端移动；杠杆水平位置平衡，这样做的主要目的是方便测量力臂； 根据杠杆的平衡条件求出拉力的大小；根据杠杆自身重力对杠杆平衡的影响分析弹簧测力计的示数变化； 在测力计转动过程中，钩码的重力不变，其力臂OA不变，根据杠杆的平衡条件分析拉力F与其力臂的乘积变化情况； 图d使杠杆由水平位置缓慢转动到图中位置，按照相似三角形比例关系找出各自的力臂比例关系，根据杠杆平衡条件即可求判断F的大小变化； 从各因素对动力、阻力的影响角度进行分析解答； 该实验中克服钩码重力做的功为有用功，克服杠杆重力做的功为额外功，总功等于有用功与额外功之和；通过分析有用功、额外功和总功的变化得出机械效率的变化。 本题考查了探究杠杆平衡条件的实验过程，包含对杠杆平衡条件的理解、实际操作、实验方法、数据分析等，考查较为全面，是我们应该掌握的重点实验； 还考查杠杆机械效率的测量，把握有用功、额外功和总功的计算方法，明确两次实验中杠杆重心上升的高度不变是关键。 27.【答案】匀速  变小  乙  丙  1、2 无关  物重  高  低    【解析】解：实验中要竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使物体匀速升高，此时系统处于平衡状态，测力计示数才等于拉力大小； 某同学在该实验中加速向上提升重物，提升物体的力变大，总功变大，而有用功不变，故滑轮组的机械效率变小； 第2次实验，，，可知由3段绳子承担物重，而被提升的物重为4N，一个钩码，所以是用乙滑轮组做的实验； 第3次实验，，，可知由3段绳子承担物重，而被提升的物重为8N，则用了2个钩码做实验，所以是用丙滑轮组做的实验； 比较1、2两次的实验数据，同一滑轮组，绳子段数不同，机械效率相同，可得出结论：使用同一滑轮组提升重物时，滑轮组的机械效率与绳子段数无关； 比较第2、3次的实验数据，同一滑轮组提升不同重物，物重不同，机械效率不同，可得出结论：同一滑轮组，物重越大，滑轮组的机械效率越高； 多次改变提升的物重测量滑轮组的机械效率，是为了进行多次测量，获得多组数据，总结实验规律，使实验结论具有普遍性； 故选：C； 使用滑轮组，设提升物重的高度为h， 做的有用功，， 不计绳重和摩擦，， 总功， 滑轮组的机械效率： ， 同一滑轮组动滑轮重一定，由此可知，提起重物越重，其机械效率越高，且机械效率始终小于； A图象表示，随G增大而增大，随G的增加，逐渐接近，故A正确； B图象表示，随G增大而减小，随G的增加，会超过，故B错误； C图象表示，与G成正比，故C错误； D图象表示，与G成反比，故D错误。 故选：A； 由图丁可知绳子的有效段数为4，绳端移动距离：； 比较第3、4次的实验数据，不同滑轮组提升相同重物，动滑轮重不同，机械效率不同，可得出结论：不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越低； 由表中数据可知，第三次实验中，有用功：， 总功：， 动滑轮的重力：， 则克服动滑轮重力做的功：， 不计绳重，由和可得，克服摩擦做的额外功：。 故答案为：匀速；变小；乙；丙；、2；无关；物重；高；C；；；低；。 实验中应沿竖直方向匀速缓慢拉动弹簧测力计，此时系统处于平衡状态，拉力大于等于测力计示数；某同学在该实验中加速向上提升重物，提升物体的力变大，据此分析滑轮组的机械效率变小化； 由来判断承担物重的绳子段数n、结合物重的大小，然后得出结论； 研究同一滑轮组的机械效率与绳子段数的关系时，要控制提升物体的质量相同，改变绳子的有效段数； 比较2、3两次实验的相同和不同量，结合表中数据得出结论； 初中物理用实验探究物理问题时要进行多次实验，有的是为了多次测量求平均值来减小误差；有的是多次测量寻找普遍规律； 表示出有用功、额外功和总功，根据结合图象分析解答； 由图丁可知绳子的有效段数，根据求出绳端移动的距离；对比3、4两次实验的相同和不同量，结合表中数据得出结论； 根据求出有用功，根据求出总功，根据和求出克服动滑轮自重，不计绳重，再根据和求出克服摩擦做的额外功。 本题测滑轮组机械效率，考查注意事项、的运用、功的公式和机械效率公式的运用及控制变量法、数据分析的能力。 28.【答案】    【解析】  29.【答案】解：货车空载行驶时所受的阻力； 货车匀速行驶的速度，货车匀速行驶10s通过的路程， 由于货车在水平路面上沿直线匀速行驶，货车的牵引力， 牵引力做的功； 当货车装载重的货物，货车的总重， 货车匀速行驶时所受的阻力， 由于货车在水平路面上沿直线匀速行驶，货车的牵引力， 根据可得，货车的速度。 答：货车空载行驶时所受的阻力是1500N； 内货车牵引力做的功是； 货车的速度是。  【解析】根据货车含驾驶员空载时重为，行驶时所受的阻力为车总重的倍可求出货车空载行驶时所受的阻力； 根据求出货车匀速行驶10s通过的路程，由于货车在水平路面上沿直线匀速行驶，可求出货车的牵引力的大小，再根据可求牵引力做的功； 根据当货车装载重的货物，求出货车的总重；行驶时所受的阻力为车总重的倍可求出货车行驶时所受的阻力；由于货车在水平路面上沿直线匀速行驶，可求出货车的牵引力的大小；根据可求出货车的速度。 本题主要考查功的计算，功率的计算，二力平衡，其中熟练掌握功的计算，功率的计算是解题的关键之一。 30.【答案】解：由图可知，绳子自由端移动的速度：， 拉力F做功的功率：； 由可知，工件移动所用的时间：， 由可知，拉力F做的总功：， 工件的重力：， 则有用功：， 所以整个装置的机械效率：； 额外功：， 因为不计工件和滑轮组长度，忽略绳和动滑轮重量及绳与滑轮间、滑轮与轮轴间的摩擦，所以克服斜面的摩擦力做的功为额外功， 由可知，工件所受斜面的摩擦力：。 答：拉力F做功的功率P为900W； 整个装置的机械效率为； 工件所受斜面的摩擦力f为300N。  【解析】由图可知，绳子自由端移动的速度，根据求拉力F做功的功率P； 根据求工件移动所用的时间，根据求拉力F做的总功，利用求工件的重力，利用求有用功，利用求整个装置的机械效率； 根据求额外功，因为不计工件和滑轮组长度，忽略绳和动滑轮重量及绳与滑轮间、滑轮与轮轴间的摩擦，所以克服斜面的摩擦力做的功为额外功，根据求工件所受斜面的摩擦力。 本题考查了有用功、总功、额外功、功率和机械效率的计算，注意整个装置的有用功为克服工件重力做的功。 31.【答案】省力  B 90 30 ①  【解析】解：辘轳的实质是轮轴，动力作用在轮上，可以省力；支点是绕着转动的固定点，即B点； 设大轮与小轮的的半径比为3：1，水桶受到的总重力为90N。 使周长为3m的大轮转动一圈，水桶匀速上升高度是小轮的周长，为大轮周长的，即1m，井绳对水桶做功； 若要使辘轳静止在图乙所示位置，作用在C点最小的力为F，根据杠杆的平衡条件有：；则； 水龙头开关的设计也应用了轮轴，增大轮的半径可以增大动力臂，在阻力和阻力臂一定时，可以减小动力，故选择图中的①可以更省力。 故答案为：省力；B；；30；①。 辘轳的实质是轮轴，根据轮轴的作用分析；支点是绕着转动的固定点； 根据大轮与小轮的的半径比为3：1，计算水桶匀速上升高度，根据计算做功； 根据杠杆的平衡条件计算最小动力； 水龙头开关的设计也应用了轮轴，增大轮的半径可以增大动力臂，在阻力和阻力臂一定时，可以省力。 本题考查杠杆的平衡条件、功、轮轴的应用与省力分析，属于综合题，有一定的难度。 第1页，共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$