精品解析:陕西省咸阳市彬州市2024-2025学年九年级上学期第一阶段反馈检测物理试题
2024-10-13
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2份
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26页
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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-阶段检测 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 陕西省 |
| 地区(市) | 咸阳市 |
| 地区(区县) | 彬州市 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 16.81 MB |
| 发布时间 | 2024-10-13 |
| 更新时间 | 2024-10-13 |
| 作者 | 学科网试题平台 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2024-10-13 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/47928998.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
2024 ~2025学年度第一学期第一阶段巩固练习
九年级物理
注意事项:
1.本套题共6页,建议完成时间80分钟,满分80分;
2.如有答题纸,请在答题纸上作答;如无答题纸,请将第一部分答案填写在答题栏内,第二部分直接在题上作答;
3.答题前,请将装订线内的项目填写清楚。书写要工整、规范、美观。
第一部分(选择题 共20 分)
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. 对下列各物理量的估测,最接近实际的是( )
A. 学生课桌高度约为200cm
B. 通常人骑自行车时的功率约为80W
C. 高速公路允许小车通过的速度约为120m/s
D. 家用汽车引擎功率约为100W
2. 我国古代记录传统手工技术的著作《天工开物》里记载了一种捣谷用的舂,如图甲所示,“横木穿插碓头,硬嘴为铁,足踏其末面舂之”。图乙为脚用力向下踩舂在某一位置时的示意图。依据你对机械和功的理解,舂在工作过程中会( )
A. 省力 B. 省距离 C. 省功 D. 提高机械效率
3. 在下图所示体育运动中,有关力对物体做功的说法中正确的是( )
A. 甲图中,运动员推着小车加速向前运动,运动员的推力对小车做了功
B. 乙图中,离手后的冰壶向前滑行,此过程中运动员的推力对冰壶做了功
C. 丙图中,跳水运动员在下落的过程中,没有力对运动员做功
D. 丁图中,运动员举着杠铃保持静止的过程中,举力对杠铃做了功
4. 关于功、功率,下列说法中正确的是( )
A. 做功越快的机械,功率越大 B. 功率越大的机械,做功越多
C. 火车做的功比汽车做的功多 D. 火车运动越慢功率越小
5. 如图所示的工具中,在使用时属于费力杠杆的是( )
A. 电缆钳 B. 筷子
C. 核桃夹 D. 瓶盖起子
6. 甲乙两辆牵引力大小相同的小车同时沿同一平直公路直线行驶,他们的路程-时间图像如图所示,则( )
A. 甲车牵引力做功大于乙车 B. 甲车牵引力做功等于乙车
C 甲车牵引力功率大于乙车 D. 甲车牵引力功率等于乙车
7. 如图所示,A是放在水平粗糙桌面上的物块,用跨过滑轮的轻绳将A 与重物B 相连。在重物B 的作用下,A沿桌面做匀速运动。设桌面足够长,下列说法正确的是( )
A. 此处滑轮可以起到省力的作用
B. 重物B落地前,A受到的摩擦力和重物B的重力是一对平衡力
C. 轻绳对 A 的拉力等于重物B的重力
D. 重物B 落地后,A将继续匀速运动
8. 一辆汽车陷进了泥潭,小明设计出甲、乙两种方案安装滑轮,均可将汽车从泥潭中拉出,如图所示。两种方案使用相同的滑轮和绳子,下列说法正确的是( )
A. 甲图滑轮是动滑轮
B. 乙图滑轮是定滑轮
C. 甲方法可以改变力的方向
D. 乙方法可以省距离
9. 把一个木块放在粗糙程度相同的水平地面上,它受到了水平向左的拉力F的作用,如图甲所示.拉力F的大小与时间t的关系如图乙,木块的运动速度v与时间t的关系如图丙所示。则下列说法正确的是( )
A. 时,木块受到的摩擦力为0N
B. 内,木块做匀速直线运动
C 内,拉力做功
D. 内,木块克服摩擦力做功的功率为
10. 如图所示,将一个重9.0N的物体从斜面底端匀速直线拉到斜面顶端,沿斜面向上的拉力为3.6N,在斜面上移动的距离s=1.2m,物体升高的高度h=0.3m,则( )
A. 物体所受的摩擦力3.6N B. 物体克服重力做功4.32J
C. 拉力做功2.7J D. 斜面的机械效率62.5%
第二部分(非选择题 共60分)
二、填空与作图题(共6小题,每空1分,每图2分,计18分)
11. 物理学中有时用“乘积”定义物理量。如将“力”与“力的方向上移动的距离”的乘积定义为______。为了纪念英国科学家______,其名字命名为该物理量的国际单位。
12. 如图所示,一名同学在做俯卧撑,如果把人的躯干看成一个杠杆,该杠杆的支点是_______(填图中字母)点,动力是_____(选填“手掌对地面的压力”或“地面对手掌的支持力”),阻力是_______。
13. 如图甲所示是某风景区盘山公路,盘山公路相当于简单机械中的_______,利用它可以省力,图乙和图丙所示为生活中常见的两种钉子,其中与盘山公路的力学原理相同的是图_______(选填“乙”或“丙”)钉。乙螺丝钉,螺纹_______(选填“密”或“稀”)一些拧起来更省力,原因是_______。
14. 图甲中,旗杆顶部有一个______滑轮,图乙中,环卫工人使用的扫帚可以省______(选填“力”或“距离”);如图丙所示,使用剪刀时,把被剪物体尽量靠近剪刀的转动轴,目的是______(选填“增大”或“减小”)阻力臂,这样剪断物体更省力。
15. 如图所示,在200N拉力F的作用下,用滑轮组将重为300N的货物匀速提升,在20s内货物竖直上升了2m。在这个过程中,绳子自由端移动的速度为______m/s,滑轮组的机械效率为______。
16.
(1)在图甲中画出杠杆 B 端所受拉力 F 的力臂L。
(2)用如图乙所示的滑轮组将水桶匀速提升,请在图中用笔画线代替绳子画出连接滑轮组最省力的绕法。
三、实验与探究题(共4小题,每空1分,计22分)
17. 请完成下列实验有关的填空。
(1)图甲中,蜡烛跷跷板摆动的原因可以用_______原理来解释;
(2)如图乙所示是小明测量斜面机械效率的实验装置,沿斜面拉动木块时,应保持测力计的弹簧轴线与斜面_______;并且使木块做_______运动;
(3)小红做探究杠杆平衡条件的实验,实验前,将杠杆的中点置于支架上,发现杠杆在如图丙所示的位置保持静止,此时杠杆_______(选填“是”或“不是”)处于平衡状态。
18. 小明同学在“研究定滑轮和动滑轮特点”的实验中,实验装置如图所示。
实验次数
物重G/N
使用动滑轮时测力计的示数F/N
1
1.00
0.65
2
1.50
0.9
3
2.00
115
(1)在研究定滑轮特点时,按图甲操作,觉得读数不方便,于是把测力计倒过来,即测力计吊环系在拉绳上,用手拉挂钩,测力计的示数会___________(选填“大于”、“等于”或“小于”)物体的重力,其原因是___________(不计绳重及摩擦);
(2)在研究动滑轮特点时,按图乙操作,记录数据如表,分析表中的数据发现,测力计的示数F大于物重G的一半,其原因是___________。如果不更换动滑轮,为了使测出的拉力接近物重的一半,请提出一条合理的建议___________。
19. 在探究“杠杆的平衡条件”实验中:
(1)将杠杆装在支架上,发现杠杆左端下沉,此时应将杠杆两侧的螺母同时向___________调,使杠杆在___________位置平衡;
(2)如图甲所示,杠杆在水平位置平衡,假如在杠杆两侧各去掉一个相同的钩码,则杠杆的___________(选填“左端”或“右端” )将下沉;
(3)如图甲所示,杠杆在水平位置平衡,如果在杠杆B处再增加一个钩码,要使杠杆平衡,则应将A处的钩码向___________(“O”或“C”)方向移动___________格;
(4)图乙所示,用弹簧测力计在处竖直向上拉,当弹簧测力计逐渐向右倾斜如图丙,杠杆仍然在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将___________(选填“变大”“变小”或“不变”)。原因是___________。
20. 风车是利用风力做功的装置,小明制作了一架小风车,风车转起来时,回形针能被提到一定高度,他想粗略测量风车在一定风速下做功的功率,实验装置如图所示。
(1)观察实验装置可知,小明是通过测量细线对_______做功的功率来测量风车做功的功率的。
(2)除了图中的实验器材,还必需的测量工具有:_______、天平和_______。
(3)实验时,逐渐增加挂在细线下的回形针数量,直到细线恰好缓慢匀速提升回形针为止,这是为了方便测量_______。若测得回形针匀速上升的高度h、所用的时间t、回形针的总质量m、物体所受重力与质量之比g,则风车做功的功率 P=_______。
(4)实验过程中,风车转轴处总会有摩擦,这会使测得的风车功率与实际相比偏_______(选填“大”或“小”)。
(5)小明联想到同学们跳绳时克服重力做功的平均功率,若不计绳重,假设同学们起跳的平均高度相同、跳绳的快慢相同,则影响同学们跳绳功率的因素是_______。
四、综合题(共3 小题,计20分)
21. 随着科技的发展,有些餐厅利用机器人送餐。某次送餐时,机器人与食物的总质量为30kg,如果机器人在水平路面上以0.8 m/s的速度沿直线匀速运动50 m,机器人受到的阻力为重力的0.1倍。重力做功 ___________J,牵引力对机器人做功功率为 ___________W。(取g=10N/kg)
22. 杆秤是我国古老且至今仍在使用的一种衡量工具,如图的杆秤可视为杠杆,提钮处为支点O,若不计杆和秤盘自重,当在秤盘处放置被称物体后处于平衡状态,已知,,秤砣的重力为10N。求:
(1)秤砣质量;
(2)被称物体的重力;
(3)若这杆秤所称量物体的最大重力为200N,求这杆秤OC至少多长。
23. 小明家新买的房子准备装修,为了将水泥从地面运送上楼,他安装了一个滑轮组,小明站在楼下每次用竖直向下300N的力将一袋50kg的水泥提升5m,不计绳重和摩擦,g取10N/kg。问:
(1)小明用此滑轮组运送一袋水泥上楼时的机械效率多大(保留至0.1%)?
(2)若小明的体重为600N,小明每次最多能运送几袋水泥?
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2024 ~2025学年度第一学期第一阶段巩固练习
九年级物理
注意事项:
1.本套题共6页,建议完成时间80分钟,满分80分;
2.如有答题纸,请在答题纸上作答;如无答题纸,请将第一部分答案填写在答题栏内,第二部分直接在题上作答;
3.答题前,请将装订线内的项目填写清楚。书写要工整、规范、美观。
第一部分(选择题 共20 分)
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. 对下列各物理量的估测,最接近实际的是( )
A. 学生课桌高度约为200cm
B. 通常人骑自行车时的功率约为80W
C. 高速公路允许小车通过的速度约为120m/s
D. 家用汽车引擎功率约为100W
【答案】B
【解析】
【详解】A.学生课桌高度约为80cm,故A不符合题意;
B.中学生骑自行车的速度在v=5m/s左右,脚下的牵引力在F=16N左右,骑行功率
故B符合题意;
C.高速公路允许小车通过的速度约为120km/h,故C不符合题意;
D.家用汽车引擎功率约为1000W,故D不符合题意。
故选B。
2. 我国古代记录传统手工技术的著作《天工开物》里记载了一种捣谷用的舂,如图甲所示,“横木穿插碓头,硬嘴为铁,足踏其末面舂之”。图乙为脚用力向下踩舂在某一位置时的示意图。依据你对机械和功的理解,舂在工作过程中会( )
A. 省力 B. 省距离 C. 省功 D. 提高机械效率
【答案】B
【解析】
【详解】舂在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,可以省距离;使用任何机械都不省功;机械效率是有用功与总功的比值,所以舂在使用过程中,有用功不变,但额外功增加了,即总功增大了,则机械效率减小,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B
3. 在下图所示体育运动中,有关力对物体做功的说法中正确的是( )
A. 甲图中,运动员推着小车加速向前运动,运动员的推力对小车做了功
B. 乙图中,离手后的冰壶向前滑行,此过程中运动员的推力对冰壶做了功
C. 丙图中,跳水运动员在下落的过程中,没有力对运动员做功
D. 丁图中,运动员举着杠铃保持静止的过程中,举力对杠铃做了功
【答案】A
【解析】
【详解】A.甲图中,运动员推着小车加速向前运动,小车在运动员推力的方向上移动了距离,所以运动员的推力对小车做了功,故A正确;
B.乙图中,离手后的冰壶向前滑行,此过程中冰壶不再受到运动员的推力,所以运动员的推力没有对冰壶做功,故B错误;
C.丙图中,跳水运动员在下落的过程中,重力对运动员做了功,故C错误;
D.丁图中,运动员举着杠铃保持静止的过程中,杠铃没有在举力的方向上移动距离,所以举力没有对杠铃做功,故D错误。
故选A。
4. 关于功、功率,下列说法中正确的是( )
A. 做功越快的机械,功率越大 B. 功率越大的机械,做功越多
C. 火车做的功比汽车做的功多 D. 火车运动越慢功率越小
【答案】A
【解析】
【详解】A.功率指的是物体做功的快慢,功率越大,则物体做功越快,故A正确;
B.功率的大小由物体做功多少和做功所用的时间共同决定,做功的多少并不能说明物体做功快,故B错误;
C.不知道火车和汽车的牵引力和在牵引力下运动的距离,无法比较它们做功的多少,故C错误;
D.功率指的是物体做功的快慢,跟物体运动的快慢没有关系,故D错误。
故选A。
5. 如图所示的工具中,在使用时属于费力杠杆的是( )
A. 电缆钳 B. 筷子
C 核桃夹 D. 瓶盖起子
【答案】B
【解析】
【详解】A.电缆钳在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故A不符合题意;
B.筷子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故B符合题意;
C.核桃夹在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故C不符合题意;
D.瓶盖起子在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故D不符合题意。
故选B。
6. 甲乙两辆牵引力大小相同的小车同时沿同一平直公路直线行驶,他们的路程-时间图像如图所示,则( )
A. 甲车牵引力做功大于乙车 B. 甲车牵引力做功等于乙车
C. 甲车牵引力功率大于乙车 D. 甲车牵引力功率等于乙车
【答案】C
【解析】
【详解】AB.由图像可知,甲乙两辆小车同时沿同一平直公路做匀速直线运动,由W=Fs可知,因为不知两车运动时间,所以不能确定牵引力做功的大小,故AB不符合题意;
CD.由图像可知,相同时间内甲通过的路程大,则甲的速度大,由
得,牵引力相同,所以甲车牵引力功率大于乙车 ,故C符合题意,D不符合题意。
故选C。
7. 如图所示,A是放在水平粗糙桌面上物块,用跨过滑轮的轻绳将A 与重物B 相连。在重物B 的作用下,A沿桌面做匀速运动。设桌面足够长,下列说法正确的是( )
A. 此处滑轮可以起到省力的作用
B. 重物B落地前,A受到的摩擦力和重物B的重力是一对平衡力
C. 轻绳对 A 的拉力等于重物B的重力
D. 重物B 落地后,A将继续匀速运动
【答案】C
【解析】
【详解】A.图中滑轮是定滑轮,定滑轮不省力也不费力,但可以改变力的方向,故A错误;
B.重物B落地前,A受到的摩擦力和重物B的重力,受力物体不同,两个力没有作用在同一物体上,不是一对平衡力,故B错误;
C.在重物B 的作用下,A沿桌面做匀速运动,轻绳对 A 的拉力与轻绳对 B 的拉力是一对相互作用力,大小相等,重物B落地前,受到轻绳对 B 的拉力和B 受到的重力是平衡力,大小相等,因此轻绳对 A 的拉力等于重物B的重力,故C正确;
D.重物B落地后,A在水平方向只受向左的摩擦力,所以A将向右做减速运动,故D错误。
故选C。
8. 一辆汽车陷进了泥潭,小明设计出甲、乙两种方案安装滑轮,均可将汽车从泥潭中拉出,如图所示。两种方案使用相同的滑轮和绳子,下列说法正确的是( )
A. 甲图滑轮是动滑轮
B. 乙图滑轮定滑轮
C. 甲方法可以改变力的方向
D. 乙方法可以省距离
【答案】C
【解析】
【详解】A.图甲所示,滑轮的轴心固定,所以是定滑轮,故A错误;
B.乙图中,滑轮的轴心未固定,所以为动滑轮,故B错误;
C.根据定滑轮的特点可知,定滑轮可以改变力的方向,不改变力的大小,故C正确;
D.根据动滑轮的特点可知,省力费距离,故D错误。
故选C。
9. 把一个木块放在粗糙程度相同的水平地面上,它受到了水平向左的拉力F的作用,如图甲所示.拉力F的大小与时间t的关系如图乙,木块的运动速度v与时间t的关系如图丙所示。则下列说法正确的是( )
A. 时,木块受到的摩擦力为0N
B. 内,木块做匀速直线运动
C. 内,拉力做功
D. 内,木块克服摩擦力做功的功率为
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图丙可知0~2s内,木块处于静止状态,由图乙可知此过程中木块受到的拉力为2N,由二力平衡条件可知,此过程中木块受到的摩擦力和拉力大小相等,摩擦力为2N,故A错误;
B.由图丙可知,2~4s内木块做加速运动,故B错误;
C.由图丙可知,4~6s内木块运动的速度为4m/s,木块运动的路程
s=vt=4m/s×2s=8m
由图乙可知4~6s内木块受到的拉力为4N,拉力做功
W=Fs=4N×8m=32J
故C错误;
D.由图丙可知,4~6s内木块运动的速度为4m/s,由图乙可知4~6s内木块受到的拉力为4N,此时木块匀速直线运动,拉力和摩擦力是平衡力,摩擦力为4N,木块克服摩擦力做功的功率为
故D正确。
故选D。
10. 如图所示,将一个重9.0N的物体从斜面底端匀速直线拉到斜面顶端,沿斜面向上的拉力为3.6N,在斜面上移动的距离s=1.2m,物体升高的高度h=0.3m,则( )
A. 物体所受的摩擦力3.6N B. 物体克服重力做功4.32J
C. 拉力做功2.7J D. 斜面的机械效率62.5%
【答案】D
【解析】
【详解】ABC.克服物体重力做功即有用功为
拉力做的功即总功为
额外功为
由可得,摩擦力为
故ABC不符合题意;
D.根据可得,斜面的机械效率为
故D符合题意。
故选D。
第二部分(非选择题 共60分)
二、填空与作图题(共6小题,每空1分,每图2分,计18分)
11. 物理学中有时用“乘积”定义物理量。如将“力”与“力的方向上移动的距离”的乘积定义为______。为了纪念英国科学家______,其名字命名为该物理量的国际单位。
【答案】 ①. 机械功 ②. 焦耳
【解析】
【详解】[1]力与物体在力的方向上通过的距离的乘积是一个有物理意义的量,物理学中称为机械功,简称功。
[2]功的单位是为了纪念英国科学家焦耳,而用他的名字命名。
【点睛】本题考查了功的定义和单位,是一道基础题,掌握基础知识即可正确解题。
12. 如图所示,一名同学在做俯卧撑,如果把人的躯干看成一个杠杆,该杠杆的支点是_______(填图中字母)点,动力是_____(选填“手掌对地面的压力”或“地面对手掌的支持力”),阻力是_______。
【答案】 ①. B ②. 地面对手掌的支持力 ③. 自身的重力
【解析】
【详解】[1]根据题意知道,做俯卧撑的时候B点和地面接触,身体绕着B电转动,故B是支点。
[2][3]地面对手掌的支持力使身体往上运动,所以动力是地面对手掌的支持力,阻力是自身的重力。
13. 如图甲所示是某风景区盘山公路,盘山公路相当于简单机械中的_______,利用它可以省力,图乙和图丙所示为生活中常见的两种钉子,其中与盘山公路的力学原理相同的是图_______(选填“乙”或“丙”)钉。乙螺丝钉,螺纹_______(选填“密”或“稀”)一些拧起来更省力,原因是_______。
【答案】 ①. 斜面 ②. 乙 ③. 密 ④. 见解析
【解析】
【详解】[1]盘山公路的设计是为了在高度一定的情况下,通过延长路程来减小坡度,从而达到省力的效果。这种设计实际上就相当于简单机械中的斜面。
[2]图乙和图丙所示为生活中常见的两种钉子,其中图乙的螺丝钉上的一圈圈螺纹的长相当于斜面的长,使用斜面可以省力,所以与盘山公路的力学原理相同的是图乙。
[3][4]螺纹属于斜面, 螺纹越密, 拧起来更费距离, 就会越省力。
14. 图甲中,旗杆顶部有一个______滑轮,图乙中,环卫工人使用的扫帚可以省______(选填“力”或“距离”);如图丙所示,使用剪刀时,把被剪物体尽量靠近剪刀的转动轴,目的是______(选填“增大”或“减小”)阻力臂,这样剪断物体更省力。
【答案】 ①. 定 ②. 距离 ③. 减小
【解析】
【详解】[1]旗杆顶部的滑轮在使用时,轴的位置固定不动,是定滑轮。
[2]环卫工人使用的扫帚,在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,但省距离。
[3]使用剪刀时,在同样的情况下,把被剪物体往剪刀转动轴靠近,减小了阻力臂,由知道,阻力和动力臂一定时,阻力臂越小,动力越小,越省力,因此这样做的目的是减小阻力臂,可以省力。
15. 如图所示,在200N拉力F的作用下,用滑轮组将重为300N的货物匀速提升,在20s内货物竖直上升了2m。在这个过程中,绳子自由端移动的速度为______m/s,滑轮组的机械效率为______。
【答案】 ①. 0.2 ②. 75%
【解析】
【详解】[1]由图可知,承担物体的绳子有2段,绳子自由端移动的距离为
绳子自由端移动的速度为
[2]拉力做的总功为
有用功为
滑轮组的机械效率为
16.
(1)在图甲中画出杠杆 B 端所受拉力 F 的力臂L。
(2)用如图乙所示的滑轮组将水桶匀速提升,请在图中用笔画线代替绳子画出连接滑轮组最省力的绕法。
【答案】(1) (2)
【解析】
【小问1详解】
首先延长力F画出力作用线,然后由支点O向F的作用线作垂线,则垂线段的长度即为F的力臂,如图所示。
【小问2详解】
利用滑轮组提升物体,承担物重的绳子股数越多,滑轮组越省力;图中只有一个动滑轮,最多可以从动滑轮画出三根线,即三股绳承担物重,此时最省力,如图所示。
三、实验与探究题(共4小题,每空1分,计22分)
17. 请完成下列实验有关的填空。
(1)图甲中,蜡烛跷跷板摆动的原因可以用_______原理来解释;
(2)如图乙所示是小明测量斜面的机械效率的实验装置,沿斜面拉动木块时,应保持测力计的弹簧轴线与斜面_______;并且使木块做_______运动;
(3)小红做探究杠杆平衡条件的实验,实验前,将杠杆的中点置于支架上,发现杠杆在如图丙所示的位置保持静止,此时杠杆_______(选填“是”或“不是”)处于平衡状态。
【答案】(1)杠杆平衡
(2) ①. 平行 ②. 匀速直线
(3)是
【解析】
【小问1详解】
图甲中,点燃的蜡烛上下摆动,有一个支点、两个力、两个力臂,符合杠杆的五个要素,则蜡烛跷跷板摆动的原因可以用杠杆平衡原理来解释。
【小问2详解】
[1][2]在图乙所示的小明测量斜面的机械效率的实验装置中,沿斜面拉动木块时,为了准确测量拉力的大小,应保持测力计的弹簧轴线与斜面“平行”。且使木块做“匀速直线”运动。
【小问3详解】
只要杠杆保持静止或匀速转动,它就处于平衡状态。因此,杠杆在如图丙所示的位置保持静止,此时杠杆处于平衡状态。
18. 小明同学在“研究定滑轮和动滑轮特点”的实验中,实验装置如图所示。
实验次数
物重G/N
使用动滑轮时测力计的示数F/N
1
1.00
0.65
2
1.50
0.9
3
2.00
1.15
(1)在研究定滑轮特点时,按图甲操作,觉得读数不方便,于是把测力计倒过来,即测力计吊环系在拉绳上,用手拉挂钩,测力计的示数会___________(选填“大于”、“等于”或“小于”)物体的重力,其原因是___________(不计绳重及摩擦);
(2)在研究动滑轮特点时,按图乙操作,记录数据如表,分析表中的数据发现,测力计的示数F大于物重G的一半,其原因是___________。如果不更换动滑轮,为了使测出的拉力接近物重的一半,请提出一条合理的建议___________。
【答案】 ①. 小于 ②. 测力计有重力 ③. 动滑轮有重力 ④. 增加物重
【解析】
【详解】(1)[1][2]测力计倒过来使用时,弹簧测力计受力情况是:受到向上绳子的拉力,受到向下的重力和手的向下拉力,这时测力计测量的是手向下的拉力,大小等于绳子自由端的拉力与测力计的重力之差,所以在匀速拉动时,根据二力平衡条件可知,实验会造成测量值会小于钩码的重力。
(2)[3]人在提升重物时把动滑轮也提起了,所以动滑轮本身的重力是存在差异的最主要原因;由于转轴之间有摩擦,绳也有一定重量,导致拉力增大。
[4]如果不更换动滑轮,为了使测出的拉力接近物重的一半,可以换用轻质动滑轮或提升重力更大的物体。
19. 在探究“杠杆的平衡条件”实验中:
(1)将杠杆装在支架上,发现杠杆左端下沉,此时应将杠杆两侧的螺母同时向___________调,使杠杆在___________位置平衡;
(2)如图甲所示,杠杆在水平位置平衡,假如在杠杆两侧各去掉一个相同的钩码,则杠杆的___________(选填“左端”或“右端” )将下沉;
(3)如图甲所示,杠杆在水平位置平衡,如果在杠杆B处再增加一个钩码,要使杠杆平衡,则应将A处的钩码向___________(“O”或“C”)方向移动___________格;
(4)图乙所示,用弹簧测力计在处竖直向上拉,当弹簧测力计逐渐向右倾斜如图丙,杠杆仍然在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将___________(选填“变大”“变小”或“不变”)。原因是___________。
【答案】(1) ①. 右 ②. 水平
(2)左端 (3) ①. C ②. 1
(4) ①. 变大 ②. 弹簧测力计逐渐向右倾斜时,弹簧测力计的拉力的力臂将变小
【解析】
【小问1详解】
[1][2]将杠杆装在支架上,发现杠杆左端下沉,说明重心偏左,此时应将杠杆两侧的螺母同时向右调节,使杠杆在水平位置平衡。
【小问2详解】
如图甲所示,杠杆在水平位置平衡,若每个钩码重为G,每个小格长为L,如果在杠杆两侧各去掉一个相同的砝码,根据杠杆平衡条件可得
2G×2L>G×3L
则杠杆的左端将下沉。
【小问3详解】
[1][2]设一个钩码重为G,一格的长为为L,在B处下方再挂一个钩码,则右侧力与力臂的乘积为
3G×3L=9GL
悬挂在A处的钩码重为3G,设悬挂在L′处平衡,则有
3G×L'=9GL
解得L'=3L,向左移动一个小格,即将A处的钩码向C方向移动1个格。
【小问4详解】
[1][2]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如图丙,弹簧测力计的拉力的力臂将变小,杠杆仍然在水平位置平衡,根据杠杆的平衡条件:阻力和阻力臂不变,动力臂减小,则动力变大,故弹簧测力计的示数将变大。
20. 风车是利用风力做功的装置,小明制作了一架小风车,风车转起来时,回形针能被提到一定高度,他想粗略测量风车在一定风速下做功的功率,实验装置如图所示。
(1)观察实验装置可知,小明是通过测量细线对_______做功的功率来测量风车做功的功率的。
(2)除了图中的实验器材,还必需的测量工具有:_______、天平和_______。
(3)实验时,逐渐增加挂在细线下的回形针数量,直到细线恰好缓慢匀速提升回形针为止,这是为了方便测量_______。若测得回形针匀速上升的高度h、所用的时间t、回形针的总质量m、物体所受重力与质量之比g,则风车做功的功率 P=_______。
(4)实验过程中,风车转轴处总会有摩擦,这会使测得的风车功率与实际相比偏_______(选填“大”或“小”)。
(5)小明联想到同学们跳绳时克服重力做功的平均功率,若不计绳重,假设同学们起跳的平均高度相同、跳绳的快慢相同,则影响同学们跳绳功率的因素是_______。
【答案】(1)回形针 (2) ①. 刻度尺 ②. 秒表
(3) ①. 对回形针的拉力 ②.
(4)小 (5)重力
【解析】
【小问1详解】
观察实验装置,小明是通过测量细线对回形针做功的功率来间接测量风车做功的功率的,因为风车转动时,其做的功转化为细线提升回形针的功。
【小问2详解】
[1][2]为了测量风车做功的功率,需要知道细线提升回形针时所做的功和所用的时间。功的计算公式为W=Gh,其中G为回形针的总重力,h为回形针上升的高度。因此,需要测量回形针的总质量m(用天平测量)和上升的高度h(用刻度尺测量),同时还需要用秒表测量所用的时间t。
【小问3详解】
[1]在实验时,逐渐增加挂在细线下的回形针数量,直到细线恰好缓慢匀速提升回形针为止。这是为了方便测量细线对回形针的拉力,因为在匀速提升的情况下,回形针的重力与细线对回形针的拉力是一对平衡力,大小相等。
[2]根据功率的计算公式,将功的公式W=Gh=mgh代入,得到风车做功的功率。
【小问4详解】
在实验过程中,风车转轴处总会有摩擦,这会消耗一部分能量,使得细线提升回形针时所做的功小于风车实际做的功。因此,根据功率的计算公式,测得的风车功率会偏小。
【小问5详解】
若不计绳重,假设同学们起跳的平均高度相同、跳绳的快慢相同(即跳绳所用的时间相同),则影响同学们跳绳功率的因素就是他们的重力。因为重力越大,跳绳时克服重力所做的功就越大,而时间相同,所以功率也就越大。
四、综合题(共3 小题,计20分)
21. 随着科技的发展,有些餐厅利用机器人送餐。某次送餐时,机器人与食物的总质量为30kg,如果机器人在水平路面上以0.8 m/s的速度沿直线匀速运动50 m,机器人受到的阻力为重力的0.1倍。重力做功 ___________J,牵引力对机器人做功功率为 ___________W。(取g=10N/kg)
【答案】 ①. 0 ②. 24
【解析】
【详解】[1]由于机器人沿水平方向运动,在重力的方向上没有移动的距离,即重力做功为0J。
[2]因机器人沿直线匀速运动时处于平衡状态,受到的牵引力和阻力是一对平衡力,所以,机器人所受牵引力
F=f=0.1G=0.1mg=0.1×30kg×10N/kg=30N
牵引力对机器人做功的功率
22. 杆秤是我国古老且至今仍在使用的一种衡量工具,如图的杆秤可视为杠杆,提钮处为支点O,若不计杆和秤盘自重,当在秤盘处放置被称物体后处于平衡状态,已知,,秤砣的重力为10N。求:
(1)秤砣的质量;
(2)被称物体的重力;
(3)若这杆秤所称量物体的最大重力为200N,求这杆秤OC至少多长。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】解:(1)秤砣的质量为
(2)根据杠杆平衡条件得
解得,被称物体的重力为
(3)根据杠杆平衡条件得
若这杆秤所称量物体的最大重力为200N,求这杆秤OC最小长度为
答:(1)秤砣的质量为;
(2)被称物体的重力为;
(3)若这杆秤所称量物体的最大重力为200N,求这杆秤OC至少。
23. 小明家新买的房子准备装修,为了将水泥从地面运送上楼,他安装了一个滑轮组,小明站在楼下每次用竖直向下300N的力将一袋50kg的水泥提升5m,不计绳重和摩擦,g取10N/kg。问:
(1)小明用此滑轮组运送一袋水泥上楼时的机械效率多大(保留至0.1%)?
(2)若小明的体重为600N,小明每次最多能运送几袋水泥?
【答案】(1)83.3%
(2)2
【解析】
【小问1详解】
一袋水泥的重力
由图可知,承担物重绳子的股数是n=2, 滑轮组的机械效率
【小问2详解】
不计绳重和摩擦时,,则动滑轮的重力
小明的体重为600N, 则绳子自由端的拉力最大为
此滑轮组能提升的最大物重
小明每次最多能运送水泥的袋数
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