精品解析：江苏省扬州市宝应县国际联盟2024-2025学年九年级上学期10月月考物理试题

九年级物理试卷 一．选择题（共12题，每题2分，共24分） 1. 公元前400多年，墨子所著《墨经》中有大量的物理知识，其中包括杠杆原理，比阿基米德还早两百多年。墨子将阻力臂叫“本”，动力臂叫“标”。下列杠杆属于“本短标长”的是（　　） A. 钢丝钳 B. 食品夹 C. 钓鱼竿 D. 筷子 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据题意可知，“本短标长”是指动力臂长，阻力臂短，属于省力杠杆；钢丝钳在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故A符合题意； B．食品夹在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故B不符合题意； C．钓鱼竿在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故C不符合题意； D．筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故D不符合题意。 故选A。 2. 如图所示，用一根绳子绕过定滑轮，一端拴在钩码上，手执另一端，分别用力F1、F2、F3匀速拉起钩码．忽略绳子与滑轮的摩擦，下列说法中正确的是 A. F1较大 B. F3较大 C. F1、F2、F3的大小不能确定 D. 将钩码提升相同的高度，力F1、F2、F3所做的功相等 【答案】D 【解析】 【详解】ABC．由图可知，图中滑轮是定滑轮，定滑轮不能省力，所以F1、F2、F3都与物体重力相等，所以三种拉法所用拉力一样大，故ABC错误； D．如果将钩码提升相同的高度，由W=Fs可知，力F1、F2、F3做的功相等，故D正确。 故选D。 3. 下列说法中正确的是（　　） A. 机械效率越高，机械做功一定越多 B. 做功越多的机械，机械效率一定越高 C. 功率越大的机械，做功一定越快 D. 做功越快的机械，机械效率一定越高 【答案】C 【解析】 【详解】A．机械效率是有用功和总功的比值，其高低与机械做功的多少无关，故A错误； B．机械效率是指有用功与总功的比值，做功越多的机械，有用功与总功的比值不一定大，机械效率不一定高，故B错误； C．功率是表示做功快慢的物理量，功率越大的机械，做功一定越快，故C正确； D．做功越快的机械说明功率大，但有用功和总功不确定，机械效率不一定越高，故D错误。 故选C。 4. 如图小红同学正在做“引体向上”．她先两手握住单杠，两脚离地，两臂及身体自然下垂伸直，然后缓缓曲肘，将身体向上拉起，直到下巴超过横杠．这个过程中，小红做的功最接近的是 A. 2 000 J B. 200 J C. 20 J D. 2 J 【答案】B 【解析】 【详解】小红同学正在做“引体向上”，两臂将身体向上拉起，中学生的体重大约是G=500N，由题图可知，上升的高度大约是胳膊的长度0.4m，即h=0.4m，所以小红做的功最接近 W=Gh=500N×0.4m=200J，故B符合实际为答案． 5. 李玲玲同学用水桶从水井中提水做清洁，在她做完清洁后，不小心把水桶碰倒掉进了井底。她把水桶从井底提上来的过程中，下列关于做功的说法中正确的是（　　） A. 对水桶所做的功是有用功 B. 对水桶所做的功是额外功 C. 对水所做的功是有用功 D. 对水所做的功是总功 【答案】A 【解析】 【详解】AB. 不小心把水桶碰倒掉进了井底，目的是为了把水桶提上来，所以对水桶做的功为有用功，故A正确，B错误； C. 目的为了把水桶提上来，水桶里面有一些水，又不得不对水做功，所以对水做的功为额外功，故C错误； D. 手对绳子拉力做的功，包括对水做的功、对桶做的功、对绳子做的功，为总功，故D错误。 故选 A。 6. 下列各情景中，小阳对书包做功的是（　　） A. 小阳背着书包站在车站等车 B. 小阳不慎将书包从手中脱落 C. 小阳把放在地面的书包向上拎起 D. 小阳背着书包匀速走在水平步道上 【答案】C 【解析】 【详解】A．小阳背着书包站在车站等车，小阳对书包施了力，但没有移动距离，所以小阳对书包没有做功，故A不符合题意； B．小阳不慎将书包从手中脱落，书包移动了距离，但小阳对书包没有施力，所以小阳对书包没有做功，故B不符合题意； C．小阳把放在地面的书包向上拎起，小阳对书包施加了一个向上的力的作用，书包在这个力的方向移动了距离，所以小阳对书包做了功，故C符合题意； D．小阳背着书包匀速走在水平步道上，小阳对书包施加了向上的力，但书包没在力的方向上移动距离，小阳对书包没有做功，故D不符合题意。 故选C。 7. 在水平路面上，额定功率相同的两辆汽车均正常匀速行驶，在相同时间内两汽车通过的路程之比为3︰2，下列说法中正确的是（　　） A. 牵引力所做的功之比为1︰1 B. 重力所做的功之比为1︰1 C. 牵引力之比为3︰2 D. 速度之比为2︰3 【答案】A 【解析】 【详解】A．因为两汽车均正常匀速行驶，所以汽车的实际功率等于额定功率，由题知，行驶时间相同，由W=Pt可得牵引力所做的功之比1:1，故A正确； B．因为汽车在水平路面上行驶，在重力的方向上没有移动距离，重力不做功，所以不存在重力做功之比，故B错误； D．两汽车通过的路程之比为3:2，则甲、乙两车行驶速度之比 故D错误； C．由得牵引力之比 故D错误。 故选A 。 8. 如图所示，是一个老人和小孩攀爬同一楼梯时的情景。若需要比较攀爬楼梯过程中老人和小孩消耗的功率大小，测量的物理量有（　　） A. 只需测量各自爬楼梯的高度 B. 只需测量老人的质量、小孩的质量 C. 需要测量老人的质量、小孩的质量，各自爬楼梯所需的时间 D. 需要测量老人的质量、小孩的质量，各自爬楼梯的高度和所需的时间 【答案】C 【解析】 【详解】爬楼时，克服重力做功，需要测量老人的质量、小孩的质量，由W＝Gh＝mgh可比较做功的多少；爬完相同的楼梯，则高度相同，根据P＝＝比较功率的大小，因此只需要测量老人的质量、小孩的质量，各自爬楼梯所需的时间即可比较老人和小孩消耗的功率大小。 故选C。 9. 搬运工人为了将笨重的物体装进汽车车厢，常使用如图所示的斜面，把物体从斜面底端匀速推上顶端。已知斜面长为3m，高为1.2m，物体重为1000N，沿斜面向上的推力为500N。下列说法正确的是（　　） A. 使用斜面可以省功 B. 工人做的有用功为1500J C. 斜面的机械效率为20% D. 物体受到斜面的摩擦力为100N 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据功的原理可知，使用任何机械都不能省功，因此使用斜面不可以省功，但可以省力，故A错误； B．工人做的有用功为 故B错误； C．工人做的总功为 斜面的机械效率为 故C错误； D．推力做的额外功为 物体受到斜面的摩擦力为 故D正确。 故选D。 10. 如图所示，一个人先后两次用同样的时间、同样大小的力，将不同质量的物体在不同的表面上分别移动相同的距离。该力在此过程中所做功的大小分别为，功率的大小分别为，关于它们之间的大小关系说法正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】由题知，同一个人先后两次用同样的力，分别将不同质量的物体沿力的方向移动相同的距离，根据W=Fs可知，拉力的大小相同，在力的方向上移动的距离相同，则拉力做功相同，即 W1​=W2​ 由题知，做功用的时间相同，根据可知，两次做功的功率相同，即 P1​=P2​ 故ABD错误，C正确。 故选C。 11. 如图所示，甲、乙两个装置所用的滑轮质量相等，用它们分别将相同质量的钩码匀速竖直提升，在相等时间内绳端A、B移动相同的距离，不计绳重及摩擦，在此过程中，下列选项正确的是（　　） A. 两装置所做的额外功相等 B. 两钩码上升的速度相等 C. 两装置的机械效率相等 D. 甲装置的总功比乙少 【答案】C 【解析】 【详解】图甲使用的是动滑轮，承担物重的绳子股数n甲=2；图乙使用的是滑轮组，承担物重的绳子股数n乙=3； A．已知甲、乙两图所用动滑轮质量相同，所以重力相同；已知在相等时间内绳端A、B移动相同的距 离，甲图中物体上升高度大于乙图物体上升高度，由知，甲图中装置所做额外功更多。故A错误； B．因为拉力端移动的距离，所以拉力端移动的速度等于物体升高速度的n倍，已知在相等时间内绳端A、B移动相同的距离，则由速度公式可知绳端A、B移动的速度相等，设其大小为v 则由可知，钩码上升的速度分别为 所以两钩码上升的速度不相同，故B错误； D．提升钩码的质量相同、重力相同，且滑轮的质量相同、重力相同，不计绳重及摩擦，拉力，n甲=2，n乙=3，所以绳端的拉力分别为 而绳端A、B移动相同的距离，由可知，拉力做功，故D错误； C．忽略绳重和摩擦，机械效率 因为提升钩码的质量相等、重力相等，动滑轮的质量相等、重力相等，所以动滑轮和滑轮组的机械效率相等。故C正确。 故选C。 12. 用图示装置探究杠杆的平衡条件。保持左侧的钩码个数和位置不变，使右侧弹簧测力计的作用点A固定，改变测力计与水平方向的夹角，则下列关于动力F随夹角、动力臂L变化的关系图象中，可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】A．动力F和θ的关系，随着θ变大，F对应的动力臂先变大后变小，左侧钩码位置和个数不变，动力F先变小后变大，故A错误； B．当θ等于90°时动力最小但不为零，故B错误； CD．根据杠杆平衡条件 得 则F和L成反比，且不是一次函数，故C错误，D正确。 故选D。 二．填空题（共9小题，每空1分，共26分） 13. 如图所示，某风景区的一段盘山公路，要把上山的公路修成这般模样，是因为盘山公路相当于简单机械中的______，使用它可以______（选填“省力”、“省距离”或“省功”）。 【答案】 ①. 斜面 ②. 省力 【解析】 【详解】[1][2]盘山公路相当于简单机械中的斜面，利用盘山公路可以省力，但是费距离，任何简单机械都不能省功。 14. 使用简单机械可以给人们的生活带来便利。 (1)如图甲，旗杆的顶端安装着一个定滑轮，用来 ___________ ； (2)如图所示，工人师傅用动滑轮匀速提升重物。使用动滑轮的作用是 _______ ；若物体重450N，工人所用拉力为250N，则动滑轮的机械效率为 _______ ；用该滑轮匀速提升重600N的物体，若不计绳重和摩擦，则工人所用的拉力为 ________ N； (3)如图所示，小明正在用钓鱼竿钓一条大鱼，为省力一些，两手之间的距离应 ______ 大/小）一些。 【答案】 ①. 改变力的方向 ②. 省力 ③. 90% ④. 325 ⑤. 大 【解析】 【详解】(1)[1]定滑轮相当于一个等臂杠杆，在使用时，不省力，但可以改变力的方向。 (2)[2]动滑轮相当于一个省力杠杆，动力臂是阻力臂的两倍，故使用动滑轮可以省力。 [3]由可得动滑轮的机械效率 [4]由可得，动滑的重力 由可得用该滑轮匀速提升重600N的物体，若不计绳重和摩擦，则工人所用的拉力 (3)[5]钓鱼竿在使用时阻力臂大于动力臂，是一个费力杠杆，由杠杆平衡条件知，在钓一条大鱼，阻力和阻力臂的乘积不变，为省力一些，两手之间的距离应大一些，增大动力臂。 15. 如图所示，一个物体被水平力F压在竖直墙面时静止，水平力减为F的三分之一时刚好匀速下滑，则静止时水平力对物体______（选填“做了”或“不做”）功，下滑时水平力对物体______（选填“做了”或“不做”）功。 【答案】 ①. 不做 ②. 不做 【解析】 【详解】[1]静止时，物体没有水平力的方向上移动一段距离，水平力对物体不做功。 [2]下滑时，物体没有水平力的方向上移动一段距离，水平力对物体不做功。 16. 如图甲所示，木块放在水平面上，用弹簧测力计沿水平方向拉木块使其做直线运动，两次拉动木块得到的、图象分别如图乙、丙所示，两次对应的弹簧测力计示数分别为、，两次拉力的功率分别为、。则______，______（均选填“”“”或“”） 【答案】 ①. = ②. < 【解析】 【详解】[1]木块两次运动过程中，木块对水平面的压力及接触面粗糙程度相同，所以木块受到的滑动摩擦力相同；木块两次均做匀速直线运动，受到的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力，所以，两次对应的弹簧测力计示数。 [2]由图乙可知，第一次木块运动的速度为 由图丙可知，第二次木块运动的速度为4m/s，第二次速度较大，根据 可知，两次拉力的功率大小关系为。 17. 如图所示，A物重100N，在力F的作用下，以5cm/s的速度在水平面上匀速向右运动，此时弹簧测力计的示数为10N，则A物体受到的摩擦力是_______N；拉力F为_______N；拉力在10s内所做的功为_____J。 【答案】 ①. 10 ②. 20 ③. 5 【解析】 【详解】[1] [2]由题意可知，物体匀速运动，受平衡力，拉力F为物体A所受摩擦力与弹簧测力计示数之和，A受到的摩擦力等于弹簧测力计的示数，则A受到的摩擦力为 拉力F为 [3]拉力F的移动速度为A移动速度的一半，则拉力F的移动速度为 拉力在10s内移动的距离为 拉力在10s内所做的功为 18. 如图甲所示，水平地面上的物体，受到方向不变的推力F的作用，其F-t和v-t的图像分别如图乙、丙所示。由图象可知：0~3s内，物体受___________（平衡力/非平衡力）， t=5s时，物体受到的摩擦力是___________N，9~12s内，推力对物体做功___________J。 【答案】 ①. 平衡力 ②. 60N ③. 180 【解析】 【详解】[1]由图丙可知，0~3s内物体静止，处于平衡状态，则受平衡力。 [2]t=5s时，物体做加速运动，产生的是滑动摩擦，因为在9s~12s的过程中，物体做匀速直线运动，且物体与水平面的压力和接触面的粗糙程度均与t=5s时相同，所受的摩擦力相同，根据二力平衡可知，物体受到的滑动摩擦力为 [3]9~12s内物体做匀速直线运动，路程为 推力对物体做功为 19. 如图，AOB是可绕O点无摩擦转动的轻杆，A端挂重400N的物块，AO与OB长度之比为3∶2，人始终沿竖直方向拉挂在B端的轻环，要使轻杆水平平衡，人应施加拉力为______，人要不被拉起，则人重至少为________，与水平平衡相比，当轻杆在图中虚线位置平衡时，人的拉力将________（填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】 ①. 600N ②. 600N ③. 不变 【解析】 【详解】[1][2]要使轻杆水平平衡，根据杠杆平衡条件 可知 因为 ， 所以 人要不被拉起，人的重力至少应等于拉力的大小600N。 [3]杠杆在转动过程中拉力与重力的方向都是在竖直方向，所动力臂与阻力臂之比是不变的，由于物重一定，所以人的拉力也是不变的。 20. 如图是某商场的自动扶梯。扶梯的部分几何尺寸如图所示，质量为50kg的小华站在该扶梯上从商场一楼到二楼，已知扶梯以1m/s的速度匀速上行，则扶梯对他做的功是___J，对他做功的功率是_____W。如果站在扶梯上的人数增多，扶梯的效率将____ (选填 “变大”、“变小”或“不变”) (g取10N/kg) 。 【答案】 ①. 1500 ②. 300 ③. 变大 【解析】 【详解】[1]扶梯对小华做的功 [2]扶梯的长度 由可得，扶梯上升时间 因此扶梯对他做功的功率 [3]它克服人的重力做的功为有用功，当站在扶梯上的人数增多，有用功变大，额外功不变由可知，扶梯的效率将变大。 21. 如图所示一轻质硬棒，AB=BC=CD，在 A点悬挂一个 60N的重物 G，C点在 F1作用下处于水平平衡，则硬棒的支点可能在杠杆上_______（选填“A”、“B”、“C”或“D”）点，F1的大小为___________N。若将重物拿走，在A点施加一个与F1平行且大小等于100N的力F2（图中虚线所示），使杠杆处于水平平衡，则F1大小为_________N。 【答案】 ①. D ②. 360 ③. 300 【解析】 【详解】[1]动力与阻力使杠杆的转动方向相反，一个是顺时针，则另一个为逆时针，若AC为支点，则杠杆无动力臂或阻力臂；若B为支点，则F1和G使杠杆转动的方向相同，若D为支点，F1和G使杠杆转动的方向相反，故硬棒的支点可能在杠杆上的D点。 [2]根据数学关系可知，F1的力臂为CD的一半，即l1=0.5CD，根据杠杆平衡条件可得 G×AD=F1×0.5CD 所以F1的大小为 [3]若将重物拿走，在A点施加一个与F1平行且大小等于100N的力F2，此时F2的力臂为l2=0.5AD，杠杆处于水平平衡，根据杠杆平衡条件可得 F2×0.5AD=F1×0.5CD 所以F1的大小为 三．作图题（共3小题，每题2分，共6分） 22. 图甲是压制饺子皮的“神器”，压皮时压杆可视为一个杠杆，图乙是简化示意图，图中为支点，为压饺子皮时作用在点的阻力。请在图乙中画出压饺子皮时作用在A点的最小动力及阻力的力臂。 【答案】 【解析】 【详解】阻力和阻力臂不变，以OA为动力臂时，动力臂最长，根据杠杆平衡条件，动力最小，所以过点A作垂直于OA向下的力即为最小动力；过支点O作阻力作用线的垂线段即为阻力臂，作图如下： 23. 画出使用滑轮组提升物体时，最省力的绳子的绕法。 【答案】 【解析】 【详解】图中有一个动滑轮和两个定滑轮，要求最省力，则由3段绳子承担物重，是最省力的绕绳方法；绳子先系在动滑轮的固定挂钩上，绕过上面的定滑轮，再绕过动滑轮，然后依次绕过定滑轮，如下图所示： 24. 如图所示，杠杆处于平衡状态，图中已画出动力臂l1和阻力F2，请画出对应的动力F1和阻力臂l2。 【答案】 【解析】 【分析】 【详解】反向延长力F2的作用线，过支点O作垂直于F2作用线的垂线段即为阻力臂l2；过l1的末端做垂直于该力臂的作用力F1，作用点在杠杆上，为使杠杆平衡，动力F1方向是向下的。如图： 四．计算题（共2小题，每题6分，共12分） 25. 小文同学用100N的推力推动质量为50kg的冰箱，使木箱沿推力方向做匀速直线运动，10s内前进了6m。求：（g取10N/kg） （1）推力所做的功； （2）推力的功率； （3）克服木箱重力所做的功。 【答案】（1）600J （2）60W （3）0J 【解析】 【小问1详解】 推力所做的功 W=Fs=100N×6m=600J 【小问2详解】 推力的功率 【小问3详解】 由题意知，木箱在水平地面上运动，在重力的方向上没有移动距离，所以重力不做功，即做功为0J 26. 如图所示是一种塔式起重机上的滑轮组。已知在匀速起吊2400N的物体上升2m的过程中，滑轮组的机械效率为80%。（不计绳重及摩擦，g取10N/kg）求： （1）滑轮组做的有用功是多少？ （2）绳端的拉力F是多大？ （3）动滑轮重是多少？ 【答案】（1）4800J （2）1000N （3）600N 【解析】 【小问1详解】 滑轮组做的有用功为 【小问2详解】 滑轮组的机械效率为80%，滑轮组做的总功为 图中连接动滑轮绳子的股数为3，则绳末端移动的距离为 绳末端的拉力为 【小问3详解】 不计绳重及摩擦，根据可得，动滑轮的重力为 五．实验探究题（共4小题,每空1分，共32分） 27. 小明家买了一桶水，小明的爸爸要将这桶水从一楼搬到他家所住的三楼，小明想用所学的物理知识测量他爸爸搬水的过程中对这桶水所做功的功率。 （1）实验原理：_________； （2）小明设计的实验步骤如下，其中不必要的是_________（填字母）； A. 测出这桶水的重力； B. 测出两层楼的楼梯总长度； C. 测出两层楼的竖直高度； D. 测出上楼所用的时间； E. 算出他爸爸搬运这桶水的功率。 （3）小明在测量中所需要的器材有：__________（量程足够大）、__________和__________； （4）小明设计了一个记录数据的表格，请你帮小明完成表格第一行中还未填好的内容，__________； 两层楼的高度h/m 爸爸上楼的时间t/s 爸爸搬运这桶水的功率P/W 150 6.4 32 （5）结合表中的数据，计算出小明爸爸搬运这桶水的功率：__________W。 【答案】（1） （2）B （3） ①. 弹簧测力计 ②. 皮尺（或卷尺） ③. 秒表 （4）这桶水的重力G/N （5）30 【解析】 【小问1详解】 测量功率的实验原理是根据这一公式设计的。 【小问2详解】 要测量搬水的过程中对这桶水所做功的功率，需要测出克服桶的重力所做的功和搬水的时间，根据算出功率，克服这桶水的重力所做的功根据可测出，因此需要测出这桶水的重力，两层楼的竖直高度，上楼所用的时间，然后算出功率，故不必要的是步骤是测出两层楼的楼梯总长度，故B符合题意，ACDE不符合题意。 故选B。 【小问3详解】 [1][2][3]]在测量过程中，需要用弹簧测力计测出 这桶水的重力，用皮尺测出两层楼的数值高度，用停表或手表测出上楼所用的时间，因此所需要的器 材有弹簧测力计、皮尺、停表。 【小问4详解】 根据表格中的信息可知，表格中缺少这桶水的重力，因此表格第一行中还未填好的内容是这桶水的重力G/N。 【小问5详解】 克服这桶水的重力所做的功为 小明爸爸搬运这桶水的功率为 28. 物理实验小组在“测滑轮组机械效率”的实验中得到的数据如表所示，装置如图所示。 实验次数 1 2 3 钩码重G/N 4 4 6 钩码上升高度h/m 0.1 0.1 0.1 绳端拉力F/N 1.8 1.6 2.4 绳端移动距离s/m 0.3 0.4 机械效率η 74.1% 62.5% （1）实验中，应沿竖直方向________拉动弹簧测力计，使物体缓缓上升； （2）小组同学做第3次实验时，滑轮组的机械效率η=________；通过比较第1、3次两次实验数据，请对提高滑轮组的机械效率提出一条针对性建议：________。 （3）如果采用第3次装置，改变动滑轮重，提升同一物体进行多次实验，获得数据并绘制出如图甲的图像，分析可知：被提升物体所受的重力相同时，动滑轮越轻，机械效率________（越高/不变/越低）；分析图像中的A点可知，被提升物体所受的重力为________N（忽略绳重和摩擦）； （4）若第2次实验中每个动滑轮的重力相同，当克服摩擦所做的额外功为0.04J时，求克服动滑轮重力所做的额外功为________J，每个动滑轮的重为________N（不计绳重）。 【答案】（1）匀速 （2） ①. 83.3% ②. 见解析 （3） ①. 越高 ②. 3 （4） ①. 0.2 ②. 2 【解析】 【小问1详解】 在测量绳端受到的拉力时，为了使装置处于平衡状态，方便读弹簧测力计的拉力，应使弹簧测力计匀速上升。 【小问2详解】 [1][2]在第3次实验中，由图可知，绳子的股数n=3，物体上升的高低h=0.1m，则绳端移动的距离 s=nh=3×0.1m=0.3m 提升物体做的有用功 W有用=Gh=6N×0.1m=0.6J 总功 W总=Fs=2.4N×0.3m=0.72J 所以滑轮组的机械效率 比较第1、3次实验，由η1< η3，G1< G3，可知提起的物体越重，效率越高，所以，应增加物重。 【小问3详解】 [1][2]由图甲分析可知，提升物体所受的重力相同时，动滑轮越轻，机械效率越高；A点对应的动滑轮重G动= 1N，η= 75%，根据效率公式 则 【小问4详解】 [1][2]在不计绳重的情况下，额外功指提升动滑轮所做的功和克服摩擦所做的功， 在第2次实验中，做的总功 W总2=F2s2=1.6N×0.4m=0.64J 有用功 W有用2=G2h2=4N×0.1m=0.4J 则额外功 W额= W总2- W有用2= 0.64J - 0.4J = 0.24J 已知克服摩擦所做的额外功Wf= 0.04J，所以克服动滑轮重所做的额外功 W动=W额-Wf = 0.24J-0.04J = 0.2J 因为动滑轮上升的高度和物体上升的高度相等 h= 0.1m，由W动= G动h得动滑轮的重力为 29. 在“探究斜面的机械效率”实验中，小明猜想斜面的机械效率可能跟斜面的粗糙程度有关，小聪猜想可能跟斜面的倾斜程度有关。如图是他们设计的实验装置，下表是其中一位同学在其它条件一定时的实验数据。 实验序号 斜面的倾斜程度 物块的重力G/N 斜面高度h/m 沿斜面的拉力F/N 斜面长x/m 机械效率 1 较缓 10 0.2 5.5 1 36.4% 2 较陡 10 0.4 7.0 1 3 最陡 10 0.6 8.5 1 70.6% 4 最陡 12 0.6 10.2 1 70.6% 5 最陡 20 0.6 1 （1）沿斜面拉动木块时，应使木块做________运动，第1组物体所受摩擦力大小应该是_________N； （2）实验记录数据如下表，则第2次实验时斜面的机械效率为_________； （3）分析表中1、2、3数据可得该实验是探究_________（选填“小明”或“小聪”）的猜想，结论是：在其它条件一定时，__________；其中3、4组数据可以探究斜面机械效率与__________关系。 （4）第5组数据忘了记录拉力F的大小，则该拉力大小应该是__________N。 【答案】（1） ①. 匀速直线 ②. 3.5 （2）57.1% （3） ①. 小聪 ②. 斜面越陡，机械效率越大 ③. 物块重力 （4）17 【解析】 【小问1详解】 [1]沿斜面拉动木块时，为了确保拉力大小不变，应使木块做匀速直线运动。 [2]第1组物体所受摩擦力做的功为 此时物体受到的摩擦力是 【小问2详解】 第2次实验时斜面的机械效率为 【小问3详解】 [1]分析表中1、2、3数据可得，该实验改变斜面的倾斜程度，是探究小聪的猜想。 [2]由中1、2、3数据可得结论是：在其它条件一定时，斜面倾斜程度越大，斜面的机械斜率越大。 [3]由3、4组数据得，实验中改变了物体的重力，可以探究斜面机械效率与物体重力的关系。 【小问4详解】 由3、4实验的，斜面的机械效率与物体的重力无关，则第5组的斜面的机械效率为70.6％，由得，第5组实验拉力做的总功为 第5组数据的拉力大小应该是 30. 在探究“杠杆的平衡条件”实验中，所用的实验器材有：杠杆：（杠杆上每小格长为2cm）、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个。 （1）实验前，把杠杆的______支在支架上，杠杆静止在如图甲所示的位置，此时杠杆处于______（选填“平衡”或“不平衡”）状态； （2）实验时调节杠杆两端的______，使杠杆在______位置平衡，主要是为了______，因此应将如图甲所示杠杆左端的平衡螺母适当往______（选填“左”或“右”）调，或者将右端的平衡螺母适当往______（选填“左”或“右”）调。开始实验时，在杠杆两侧挂上钩码，需要改变钩码的______，使杠杆重新平衡； （3）杠杆在水平位置平衡后，小明在杠杆A点处挂上2个钩码，做为动力F1，B点处挂上l个钩码，做为阻力F2，杠杆恰好在水平位置平衡，如图乙所示，分别测量出两个力的力臂L1和L2，计算后便得出杠杆的平衡条件是：F1L1=F2L2。小红认为小明这种实验处理方法是不完善的，理由是______； （4）接着，小明提出新的探究问题：“若支点不在杠杆的中点时，杠杆的平衡条件是否仍然成立？”于是小明利用如图丙所示装置进行探究，在杠杆D点处挂上2个钩码，用弹簧测力计在C点处竖直向上拉使杠杆在水平位置处于平衡状态，以弹簧测力计的拉力为动力F1′，钩码重力为阻力F2′，多次调整力和力臂的大小进行测量，发现：F1′L1′总是大于F2′L2′，其原因主要是______作用的影响； （5）实验中，用装置图的方式悬挂钩码，杠杆也能水平平衡（杠杆上每格等距），但老师建议同学不宜采用这种方式，该种方式的不足主要是因为______。 A．一个人无法独立操作 B．力臂与杠杆不重合 C．力和力臂数目过多，不易得出结论 D．杠杆受力不平衡 【答案】 ①. 中心 ②. 平衡 ③. 平衡螺母 ④. 水平 ⑤. 便于测量力臂大小 ⑥. 右 ⑦. 右 ⑧. 数量和位置 ⑨. 只有一组数据，结论不具普遍性 ⑩. 杠杆自身重力 ⑪. C 【解析】 【分析】 【详解】(1)[1]实验前，把杠杆的中心支在支架上，以便消除杠杆自重对实验结果的影响。 [2]杠杆静止在如图甲所示的位置，此时杠杆受力平衡，处于平衡状态。 (2)[3][4][5][6][7]实验时调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡，主要是因为此时力臂与杠杆重合，便于测量力臂大小。如图甲所示杠杆，此时偏向左端，应该将左端的平衡螺母或者将右端的平衡螺母适当往右调，直到杠杆沿水平方向平衡。 [8]开始实验时，在杠杆两侧挂上钩码，需要改变钩码的数量和位置，即改变动力、动力臂、阻力、阻力臂的大小，使杠杆重新平衡。 (3)[9]只由一组数据得出结论，结论不具有普遍性，而可能有一定的偶然性，应该多次测量，得出普遍性规律。 (4)[10]主要原因是杠杆自身受到的重力也有一定的力臂，对实验结论造成了影响。 (5)[11]按如图的方法进行实验，没有对问题进行必要的简化，力和力臂数目过多，其中规律难以归纳总结，不易得出结论，故选C。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 九年级物理试卷 一．选择题（共12题，每题2分，共24分） 1. 公元前400多年，墨子所著《墨经》中有大量的物理知识，其中包括杠杆原理，比阿基米德还早两百多年。墨子将阻力臂叫“本”，动力臂叫“标”。下列杠杆属于“本短标长”的是（　　） A. 钢丝钳 B. 食品夹 C. 钓鱼竿 D. 筷子 2. 如图所示，用一根绳子绕过定滑轮，一端拴在钩码上，手执另一端，分别用力F1、F2、F3匀速拉起钩码．忽略绳子与滑轮的摩擦，下列说法中正确的是 A. F1较大 B. F3较大 C. F1、F2、F3的大小不能确定 D. 将钩码提升相同的高度，力F1、F2、F3所做的功相等 3. 下列说法中正确的是（　　） A. 机械效率越高，机械做功一定越多 B. 做功越多的机械，机械效率一定越高 C. 功率越大的机械，做功一定越快 D. 做功越快的机械，机械效率一定越高 4. 如图小红同学正在做“引体向上”．她先两手握住单杠，两脚离地，两臂及身体自然下垂伸直，然后缓缓曲肘，将身体向上拉起，直到下巴超过横杠．这个过程中，小红做的功最接近的是 A. 2 000 J B. 200 J C. 20 J D. 2 J 5. 李玲玲同学用水桶从水井中提水做清洁，在她做完清洁后，不小心把水桶碰倒掉进了井底。她把水桶从井底提上来的过程中，下列关于做功的说法中正确的是（　　） A. 对水桶所做的功是有用功 B. 对水桶所做的功是额外功 C. 对水所做的功是有用功 D. 对水所做的功是总功 6. 下列各情景中，小阳对书包做功的是（　　） A. 小阳背着书包站在车站等车 B. 小阳不慎将书包从手中脱落 C. 小阳把放在地面的书包向上拎起 D. 小阳背着书包匀速走在水平步道上 7. 在水平路面上，额定功率相同的两辆汽车均正常匀速行驶，在相同时间内两汽车通过的路程之比为3︰2，下列说法中正确的是（　　） A. 牵引力所做的功之比为1︰1 B. 重力所做的功之比为1︰1 C. 牵引力之比为3︰2 D. 速度之比为2︰3 8. 如图所示，是一个老人和小孩攀爬同一楼梯时的情景。若需要比较攀爬楼梯过程中老人和小孩消耗的功率大小，测量的物理量有（　　） A. 只需测量各自爬楼梯的高度 B. 只需测量老人的质量、小孩的质量 C. 需要测量老人的质量、小孩的质量，各自爬楼梯所需的时间 D. 需要测量老人的质量、小孩的质量，各自爬楼梯的高度和所需的时间 9. 搬运工人为了将笨重的物体装进汽车车厢，常使用如图所示的斜面，把物体从斜面底端匀速推上顶端。已知斜面长为3m，高为1.2m，物体重为1000N，沿斜面向上的推力为500N。下列说法正确的是（　　） A. 使用斜面可以省功 B. 工人做的有用功为1500J C. 斜面的机械效率为20% D. 物体受到斜面的摩擦力为100N 10. 如图所示，一个人先后两次用同样的时间、同样大小的力，将不同质量的物体在不同的表面上分别移动相同的距离。该力在此过程中所做功的大小分别为，功率的大小分别为，关于它们之间的大小关系说法正确的是（　　） A. B. C. D. 11. 如图所示，甲、乙两个装置所用的滑轮质量相等，用它们分别将相同质量的钩码匀速竖直提升，在相等时间内绳端A、B移动相同的距离，不计绳重及摩擦，在此过程中，下列选项正确的是（　　） A. 两装置所做的额外功相等 B. 两钩码上升的速度相等 C. 两装置的机械效率相等 D. 甲装置的总功比乙少 12. 用图示装置探究杠杆的平衡条件。保持左侧的钩码个数和位置不变，使右侧弹簧测力计的作用点A固定，改变测力计与水平方向的夹角，则下列关于动力F随夹角、动力臂L变化的关系图象中，可能正确的是（　　） A. B. C. D. 二．填空题（共9小题，每空1分，共26分） 13. 如图所示，某风景区的一段盘山公路，要把上山的公路修成这般模样，是因为盘山公路相当于简单机械中的______，使用它可以______（选填“省力”、“省距离”或“省功”）。 14. 使用简单机械可以给人们的生活带来便利。 (1)如图甲，旗杆的顶端安装着一个定滑轮，用来 ___________ ； (2)如图所示，工人师傅用动滑轮匀速提升重物。使用动滑轮的作用是 _______ ；若物体重450N，工人所用拉力为250N，则动滑轮的机械效率为 _______ ；用该滑轮匀速提升重600N的物体，若不计绳重和摩擦，则工人所用的拉力为 ________ N； (3)如图所示，小明正在用钓鱼竿钓一条大鱼，为省力一些，两手之间的距离应 ______ 大/小）一些。 15. 如图所示，一个物体被水平力F压在竖直墙面时静止，水平力减为F的三分之一时刚好匀速下滑，则静止时水平力对物体______（选填“做了”或“不做”）功，下滑时水平力对物体______（选填“做了”或“不做”）功。 16. 如图甲所示，木块放在水平面上，用弹簧测力计沿水平方向拉木块使其做直线运动，两次拉动木块得到的、图象分别如图乙、丙所示，两次对应的弹簧测力计示数分别为、，两次拉力的功率分别为、。则______，______（均选填“”“”或“”） 17. 如图所示，A物重100N，在力F的作用下，以5cm/s的速度在水平面上匀速向右运动，此时弹簧测力计的示数为10N，则A物体受到的摩擦力是_______N；拉力F为_______N；拉力在10s内所做的功为_____J。 18. 如图甲所示，水平地面上的物体，受到方向不变的推力F的作用，其F-t和v-t的图像分别如图乙、丙所示。由图象可知：0~3s内，物体受___________（平衡力/非平衡力）， t=5s时，物体受到的摩擦力是___________N，9~12s内，推力对物体做功___________J。 19. 如图，AOB是可绕O点无摩擦转动的轻杆，A端挂重400N的物块，AO与OB长度之比为3∶2，人始终沿竖直方向拉挂在B端的轻环，要使轻杆水平平衡，人应施加拉力为______，人要不被拉起，则人重至少为________，与水平平衡相比，当轻杆在图中虚线位置平衡时，人的拉力将________（填“变大”“变小”或“不变”）。 20. 如图是某商场的自动扶梯。扶梯的部分几何尺寸如图所示，质量为50kg的小华站在该扶梯上从商场一楼到二楼，已知扶梯以1m/s的速度匀速上行，则扶梯对他做的功是___J，对他做功的功率是_____W。如果站在扶梯上的人数增多，扶梯的效率将____ (选填 “变大”、“变小”或“不变”) (g取10N/kg) 。 21. 如图所示一轻质硬棒，AB=BC=CD，在 A点悬挂一个 60N的重物 G，C点在 F1作用下处于水平平衡，则硬棒的支点可能在杠杆上_______（选填“A”、“B”、“C”或“D”）点，F1的大小为___________N。若将重物拿走，在A点施加一个与F1平行且大小等于100N的力F2（图中虚线所示），使杠杆处于水平平衡，则F1大小为_________N。 三．作图题（共3小题，每题2分，共6分） 22. 图甲是压制饺子皮的“神器”，压皮时压杆可视为一个杠杆，图乙是简化示意图，图中为支点，为压饺子皮时作用在点的阻力。请在图乙中画出压饺子皮时作用在A点的最小动力及阻力的力臂。 23. 画出使用滑轮组提升物体时，最省力的绳子的绕法。 24. 如图所示，杠杆处于平衡状态，图中已画出动力臂l1和阻力F2，请画出对应的动力F1和阻力臂l2。 四．计算题（共2小题，每题6分，共12分） 25. 小文同学用100N的推力推动质量为50kg的冰箱，使木箱沿推力方向做匀速直线运动，10s内前进了6m。求：（g取10N/kg） （1）推力所做的功； （2）推力的功率； （3）克服木箱重力所做的功。 26. 如图所示是一种塔式起重机上的滑轮组。已知在匀速起吊2400N的物体上升2m的过程中，滑轮组的机械效率为80%。（不计绳重及摩擦，g取10N/kg）求： （1）滑轮组做的有用功是多少？ （2）绳端的拉力F是多大？ （3）动滑轮重是多少？ 五．实验探究题（共4小题,每空1分，共32分） 27. 小明家买了一桶水，小明的爸爸要将这桶水从一楼搬到他家所住的三楼，小明想用所学的物理知识测量他爸爸搬水的过程中对这桶水所做功的功率。 （1）实验原理：_________； （2）小明设计的实验步骤如下，其中不必要的是_________（填字母）； A. 测出这桶水的重力； B. 测出两层楼的楼梯总长度； C. 测出两层楼的竖直高度； D. 测出上楼所用的时间； E. 算出他爸爸搬运这桶水的功率。 （3）小明在测量中所需要的器材有：__________（量程足够大）、__________和__________； （4）小明设计了一个记录数据的表格，请你帮小明完成表格第一行中还未填好的内容，__________； 两层楼的高度h/m 爸爸上楼的时间t/s 爸爸搬运这桶水的功率P/W 150 6.4 32 （5）结合表中的数据，计算出小明爸爸搬运这桶水的功率：__________W。 28. 物理实验小组在“测滑轮组机械效率”的实验中得到的数据如表所示，装置如图所示。 实验次数 1 2 3 钩码重G/N 4 4 6 钩码上升高度h/m 0.1 0.1 0.1 绳端拉力F/N 1.8 1.6 2.4 绳端移动距离s/m 0.3 0.4 机械效率η 74.1% 62.5% （1）实验中，应沿竖直方向________拉动弹簧测力计，使物体缓缓上升； （2）小组同学做第3次实验时，滑轮组的机械效率η=________；通过比较第1、3次两次实验数据，请对提高滑轮组的机械效率提出一条针对性建议：________。 （3）如果采用第3次装置，改变动滑轮重，提升同一物体进行多次实验，获得数据并绘制出如图甲的图像，分析可知：被提升物体所受的重力相同时，动滑轮越轻，机械效率________（越高/不变/越低）；分析图像中的A点可知，被提升物体所受的重力为________N（忽略绳重和摩擦）； （4）若第2次实验中每个动滑轮的重力相同，当克服摩擦所做的额外功为0.04J时，求克服动滑轮重力所做的额外功为________J，每个动滑轮的重为________N（不计绳重）。 29. 在“探究斜面的机械效率”实验中，小明猜想斜面的机械效率可能跟斜面的粗糙程度有关，小聪猜想可能跟斜面的倾斜程度有关。如图是他们设计的实验装置，下表是其中一位同学在其它条件一定时的实验数据。 实验序号 斜面的倾斜程度 物块的重力G/N 斜面高度h/m 沿斜面的拉力F/N 斜面长x/m 机械效率 1 较缓 10 0.2 5.5 1 36.4% 2 较陡 10 0.4 7.0 1 3 最陡 10 0.6 8.5 1 70.6% 4 最陡 12 0.6 10.2 1 70.6% 5 最陡 20 0.6 1 （1）沿斜面拉动木块时，应使木块做________运动，第1组物体所受摩擦力大小应该是_________N； （2）实验记录数据如下表，则第2次实验时斜面的机械效率为_________； （3）分析表中1、2、3数据可得该实验是探究_________（选填“小明”或“小聪”）的猜想，结论是：在其它条件一定时，__________；其中3、4组数据可以探究斜面机械效率与__________关系。 （4）第5组数据忘了记录拉力F的大小，则该拉力大小应该是__________N。 30. 在探究“杠杆的平衡条件”实验中，所用的实验器材有：杠杆：（杠杆上每小格长为2cm）、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个。 （1）实验前，把杠杆的______支在支架上，杠杆静止在如图甲所示的位置，此时杠杆处于______（选填“平衡”或“不平衡”）状态； （2）实验时调节杠杆两端的______，使杠杆在______位置平衡，主要是为了______，因此应将如图甲所示杠杆左端的平衡螺母适当往______（选填“左”或“右”）调，或者将右端的平衡螺母适当往______（选填“左”或“右”）调。开始实验时，在杠杆两侧挂上钩码，需要改变钩码的______，使杠杆重新平衡； （3）杠杆在水平位置平衡后，小明在杠杆A点处挂上2个钩码，做为动力F1，B点处挂上l个钩码，做为阻力F2，杠杆恰好在水平位置平衡，如图乙所示，分别测量出两个力的力臂L1和L2，计算后便得出杠杆的平衡条件是：F1L1=F2L2。小红认为小明这种实验处理方法是不完善的，理由是______； （4）接着，小明提出新的探究问题：“若支点不在杠杆的中点时，杠杆的平衡条件是否仍然成立？”于是小明利用如图丙所示装置进行探究，在杠杆D点处挂上2个钩码，用弹簧测力计在C点处竖直向上拉使杠杆在水平位置处于平衡状态，以弹簧测力计的拉力为动力F1′，钩码重力为阻力F2′，多次调整力和力臂的大小进行测量，发现：F1′L1′总是大于F2′L2′，其原因主要是______作用的影响； （5）实验中，用装置图的方式悬挂钩码，杠杆也能水平平衡（杠杆上每格等距），但老师建议同学不宜采用这种方式，该种方式的不足主要是因为______。 A．一个人无法独立操作 B．力臂与杠杆不重合 C．力和力臂数目过多，不易得出结论 D．杠杆受力不平衡 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $