精品解析：江苏省扬州市高邮市南海中学发展联盟2024-2025学年九年级上学期第一次调研测试物理试题

24～25学年度第一学期第一次学情调研测试 九年级物理 一、选择题（共12小题，每小题2分，共24分，每题只有一个正确选项） 1. 下列是生活中常见的一些数据，错误的是（ ） A. 人正常骑自行车的功率约80W B. 中学生正常爬到4楼做的功约为4500J C. 一杯水对水平桌面的压强约为1×103Pa D. 汽油机正常工作的效率能达到100% 2. 小星学习了杠杆后，他把了解到的杠杆进行了分类，如图所示。其中作用特点相同的一组是（　　） A. 钳子，理发剪刀 B. 独轮车，铁锹 C. 镊子，起子 D. 羊角锤，核桃夹 3. 如图所示，要将一个半径为R、重为G的车轮，滚上高为h的台阶（h= ），需在轮的边缘加一个推力。若推力分别作用在A、B、C三点时，其最小值分别为FA、FB、FC，则（　　） A. FB<FC<FA B. FA<FB<FC C. FB<FA<FC D. FA=FB=FC 4. 物体B的重力为G，此时物体A正沿着水平桌面以速度v向右做匀速直线运动；若对A施加一个水平向左的力F，物体A以速度2v匀速向左运动。若不计绳重、滑轮重及绳与滑轮间摩擦，则下列选项正确的是（　　） A. 物体A向右运动时，物体B的速度大小是 B. 对物体A施加的水平向左的力F大小为2G C. 物体A向右做匀速直线运动时的摩擦力大小为2G D. 物体B匀速上升时，克服重力做功的功率为2Gv 5. 一定质量的物体在水平拉力的作用下沿同一水平面做直线运动，其关系如图所示（s表示路程，t表示时间）。下列说法正确的是（　　） A. 物体在时的速度大于时的速度 B. 时物体所受的拉力小于时物体所受的拉力 C. 时拉力做的功小于时拉力做的功 D. 时拉力做功的功率大于时拉力做功的功率 6. 某建筑工地用如图所示的升降机来提升砖块。升降机货箱的重力是400N，每个滑轮重 70N，不计钢丝绳的重力和摩擦。每块砖的质量为2kg，该升降机一次最多能匀速提升200块砖，取10N/kg。下列说法错误的是（ ） A. 升降机组装的动滑轮是为了省力 B. 钢丝绳上允许施加的最大拉力是1490N C. 该装置的最高机械效率是92% D. 减轻动滑轮的质量，升降机的机械效率会提高 7. 如图所示，农民在用风车精选谷种时，在同一风力作用下，谷种（饱满，质量较大）和秕谷（质量较小）都从洞口水平飞出，结果谷种和秕谷落地点不同，自然分开。若不计空气阻力，下列分析正确的是（　　） A. 谷种和秕谷刚飞出时的势能相同 B. 在下落过程中秕谷的运动状态不变 C. 谷种的落地点为N，秕谷的落地点为M D. 谷种下落过程中受到平衡力的作用 8. 小明玩“蹦极”游戏，下图中a点是弹性绳自然下垂时的位置，c点是小明所到达的最低点，空气阻力不计，下列说法正确的是（　　） A. 小明在a点时弹性绳的弹性势能最大 B. 小明重力势能的减小量等于他的动能增加量 C. 小明在c点时重力势能最大 D. 小明的动能先增大后减小 9. 如图所示，A是硬棒的重心，硬棒的重力为10N，O为支点，拉力F作用在B点，当硬棒水平静止时，F的大小（ ） A. 一定等于10N B. 一定等于15N C. 可能小于15N D. 可能大于15N 10. 小明利用如图的斜面将1.2kg的沙子提高，小车自身质量为0.3kg。小明拉车的力为10N，小车匀速运动，在斜面上运动了0.8m，上升的高度是0.4m，该过程中（ ） A. 小车的动能转化为重力势能 B. 此过程的效率为60% C. 小车受到的摩擦力为10N D. 小车受到的支持力做额外功 11. 如图所示，小球从竖直光滑轨道最高点A由静止下滑，经过某一点B，到达轨道最低点C，再沿轨道上升并飞出，到达空中最高点D（D点未画出）后落地。下列说法错误的是（　　） A. 若考虑空气阻力，小球运动过程中机械能一直减小 B. 若考虑空气阻力，D点可能比B点高 C. 小球从A点运动到D点的过程中，重力一直对小球做功 D. 若不存在一切阻力，D点与A点等高 12. 如图甲所示，一磁性板擦静止吸附在黑板上，后对其施加方向始终向上的拉力F，板擦最终向上运动。过程中板擦所受摩擦力 f和板擦移动距离s与时间t的关系图像分别如图乙、丙所示，下列说法正确的是（　　） A. 板擦的重力为1.5N B. 整个过程中拉力F一直增大 C. 板擦所受滑动摩擦力的大小为2.5N D. 整个过程中拉力F做的功为0.75J 二、填空题（共10小题，每空1分，共34分） 13. 如图，龙舟比赛现场的鼓声是由鼓面_____产生的，观众的呐喊声“震耳欲聋”，这是声音的_____大；以前进的龙舟为参照物，两岸站立的观众是_____（选填“运动”或“静止”）的；划龙舟所用的桨是_____（选填“省力”“费力”或“等臂”）杠杆。 14. 如图所示是生活中常用的压蒜器，使用时可以很容易的把蒜压成碎块。 （1）在使用时，压蒜器可以看作是一个________杠杆（选填“省力”、“费力”或“等臂”）。 （2）蒜被压成碎块，说明力可以改变物体的________；同时会闻到浓郁的蒜香味，这是________现象。 15. 如图所示，扳手是简单机械中的___________（选填“螺旋”或“轮轴”）；用扳手拧螺母时，力作用在B点比作用在A点时省力，说明力的作用效果跟力的___________有关；顺时针扭动扳手，螺丝变紧，逆时针扭动扳手，螺丝变松动，说明力的___________影响力的作用效果。 16. 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”）。 17. 滑轮是杠杆的变形，如图所示，A滑轮可以看作是一个___________杠杆，B滑轮可以看作是___________杠杆。若甲、乙两物体所受重力均为10N，匀速提起两物体，不计摩擦和滑轮重力，F1=___________N，F2=___________N。 18. 如图所示，冰壶运动员在冰壶前方“刷冰”，使冰面形成水膜，是为了______（选填“增大”或“减小”）冰壶与冰面间的摩擦力。冰壶在水平冰面上滑行的过程中，其所受重力______（选填“做功”或“不做功”）。当冰壶静止在水平冰面上时，冰壶所受重力和冰面对冰壶的支持力是一对______（选填“平衡力”或“相互作用力”）。 19. 物体只在重力作用下从静止开始下落的运动叫自由落体运动。如图是自由落体运动的频闪照片，频闪时间间隔为0.03s。如果段物体重力做功为，做功功率为5W，在段物体重力做功为，做功功率为，则“5W”表示的物理意义是__________；__________；__________5W。（后两空均选填“＞”“＝”或“＜”） 20. 小明把一只钢勺放入装有热水的碗里，过了一会儿钢勺变烫，此现象说明热量可以从_____物体传递给_____物体，钢勺的内能_____（选填“增加”或“减少”），这种改变物体内能的方式叫作_____。 21. 许多同学都很喜欢设计和参加“多米诺骨牌效应”活动（按一定距离排列的骨牌，碰倒第一块骨牌后，其它所有骨牌会依次倒下），其中的物理原理是：骨牌倒下时______转化为______，这部分能量就转移给下一张骨牌，下一张骨牌倒下时具有的能量更大，骨牌被推倒的速度越来越快，这时具有的______越来越大。（选填“动能”、“重力势能”） 22. 如图所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上，时刻，将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放，小球接触弹簧并将弹簧压缩至最低点（形变在弹性限度内），然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后又下落，如此反复。通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出该过程中弹簧弹力F随时间t变化的图像如图所示，不计空气阻力。 （1）在整个运动过程中，小球的机械能______（守恒/不守恒） （2）小球动能最小的时刻是______状态（平衡/非平衡） （3）在这段时间内，小球的动能______（先增大后减小/先减小后增大/一直增大/一直减小） 三、解答题（本题7小题，共42分） 23. （1）如图硬棒可绕墙上的O点转动，通过系在A点的绳将其固定在墙上。请在图中标出绳所承受的拉力最小时，绳固定在墙上的位置P点，并画出该拉力的力臂l。 （2）运动会开幕式上，小明举着红旗前进，如图所示。红旗受到风的水平阻力为F2，作用点在A处。旗杆可视为一个杠杆，为使小明施加在旗杆上的力F1最小，请你标出此时杠杆的支点O，并画出最小力F1的示意图。 （3）如图所示，某工人站在地面上用一根绳子通过由三个滑轮构成的滑轮组提升重物，请画出最省力的绕绳方法。 24. 小阳家所住的居民楼每层楼高3m，小阳家住11层。某天，小阳放学后乘电梯回家，电梯运行20s后直接到达11层。已知小阳体重为60kg，电梯质量为1200kg，最大载荷800kg，电梯的运行速度与载人多少无关。不考虑摩擦，g取10N/kg。求： （1）电梯对小阳所做的功； （2）电梯满载时做功的功率和机械效率。 25. 如图甲所示的装置，A是重15N的空吊篮，绳子B和C能承受的最大拉力分别为100N和50N。质量为50kg的小明同学将A提升到高处，施加的拉力F随时间变化关系如图乙所示，A上升的速度v随时间变化关系如图丙所示，忽略绳重及摩擦，g取10N/kg。问： （1）动滑轮的重力为多少？ （2）第2s内拉力F的功率为多少？ （3）此装置提升重物的最大机械效率为多少？ 26. 如图所示是小明在“探究杠杆的平衡条件”实验中的一些过程。 （1）实验前杠杆如图甲所示，此时杠杆是______（填“平衡”或“不平衡”）的，应向______调节杠杆左端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡。 （2）挂上钩码后调节______（填“平衡螺母”或“钩码位置”），使杠杆水平平衡，平衡后如图乙所示。若两边同时去掉一个钩码，杠杆将______（填“仍平衡”“顺时针转动”或“逆时针转动”）。 （3）如图乙和图丙分别是小明同学第1次、第2次实验时的情景，实验时所用的每个钩码重0.5N，杠杆上每一小格长5cm，两次实验的部分数据已记录在表中。 次数 动力 动力臂 阻力 阻力臂 1 10 1 2 1 25 10 第1次实验中，阻力臂______cm；小明第2次实验记录的数据中错误的数据是______（填具体数据）。 （4）根据第1次实验数据，小明得到了“动力动力臂阻力阻力臂”的结论，该同学得出的探究结论是______（填“可靠”或“不可靠”）的，理由是______。 27. 在“探究动滑轮工作时的特点”活动中，小明用如图所示的滑轮组提升钩码，改变钩码的数量，在正确操作的情况下，测得的实验数据如下。 实验序号 钩码重G/N 钩码上升高度h/cm 拉力F/N 绳端移动的距离s/cm 1 1.0 10 1.1 30 2 2.0 10 1.7 30 3 3.0 10 2.3 30 （1）实验时，用手竖直向上 ___________拉动弹簧测力计，读出弹簧测力计的示数； （2）分析表中数据发现，实验中所用动滑轮的重力一定小于 ___________N； （3）第①次实验中，动滑轮的机械效率为 ___________（保留一位小数）； （4）从实验数据可得出实验结论：同一滑轮组，___________，机械效率越高。 （5）以下情形导致测得的机械效率偏大的是 ___________。 A.加速拉动弹簧测力计 B.弹簧测力计读数错误，致使结果偏大 C.钩码有磨损，导致实际质量比标注质量小 D.弹簧测力计的指针在零刻线以下，未调零测量拉力 （6）小明进一步研究，计算出每一组总功与有用功和克服动滑轮重力的功的差值ΔW=W总﹣W有﹣W轮，根据表格中的数据，发现重物的重力越大，差值ΔW ___________（选填“越大”“越小”或“不变”），请你利用所学知识对此作出解释：___________。 28. 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： 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）实验时要使木板的倾斜角变大，应该把木板下面的木块向____________移动（填“左”或“右”）。分析表中的数据可得出：斜面越缓越___________力（选填“省”或“费”）； （2）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，则物块所受的摩擦力为____________，他们测得这种情况下斜面的机械效率为__________； （3）把第4次实验数据与表中数据综合分析可得出：斜面的机械效率与____________和____________。 29. 李烨在探究“物体动能大小与哪些因素有关”的实验中，选择了质量不同的两个小球、斜面和木块等器材。 （1）题甲图实验中，探究的“动能”是指_________； A．小球在斜面上时的动能　　B．小球撞击木块时的动能 C．小球撞击木块后的动能　　D．小球在刚释放时的动能 （2）为控制小球到达水平面时的速度相等，李烨应让不同质量的小球从斜面的_________（选填“不同”或“相同”）高度处释放；用题甲图中的装置________（选填“能”或“不能”）探究动能大小与速度的关系；实验过程中是通过_________________来反映小球的动能大小； （3）被碰撞的木块在水平木板上滑行一段距离后停下，设木块克服摩擦力做功为Wf，碰撞后木块获得的动能为Ek，忽略空气阻力，则Wf________Ek（选填“＞”“＜”或“=”）； （4）李烨还想用质量不同的小球将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放，撞击同一木块，探究小球的动能大小与质量的关系，如题乙图所示，这个设计方案____________（选填“可行”或“不可行”）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 24～25学年度第一学期第一次学情调研测试 九年级物理 一、选择题（共12小题，每小题2分，共24分，每题只有一个正确选项） 1. 下列是生活中常见的一些数据，错误的是（ ） A. 人正常骑自行车的功率约80W B. 中学生正常爬到4楼做的功约为4500J C. 一杯水对水平桌面的压强约为1×103Pa D. 汽油机正常工作的效率能达到100% 【答案】D 【解析】 【详解】A．人正常骑自行车时人和车的总重力约为600 N，牵引力约等于总重力的0.03倍，速度约为5 m/s，功率约为 故A正确，不符合题意； B．中学生的重力约为500N，正常爬到4楼升高的高度约为9 m，克服重力做的功约为 故B正确，不符合题意； C．一杯水的质量约为300g，杯子的底面积约为30，对水平桌面的压强约为 故C正确，不符合题意； D．汽油机的效率较低，约为20%~30%，故D错误，符合题意。 故选D 。 2. 小星学习了杠杆后，他把了解到的杠杆进行了分类，如图所示。其中作用特点相同的一组是（　　） A. 钳子，理发剪刀 B. 独轮车，铁锹 C. 镊子，起子 D. 羊角锤，核桃夹 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A．钳子在使用时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，而理发剪刀在使用时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，所以二者特点不同，故A不符合题意； B．独轮车在使用时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，而铁锹在使用时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，所以二者特点不同，故B不符合题意； C．镊子在使用时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，而起子在使用时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，所以二者特点不同，故C不符合题意； D．羊角锤和核桃夹在使用时，动力臂大于阻力臂，都是省力杠杆，二者特点相同，故D符合题意。 故选D。 3. 如图所示，要将一个半径为R、重为G的车轮，滚上高为h的台阶（h= ），需在轮的边缘加一个推力。若推力分别作用在A、B、C三点时，其最小值分别为FA、FB、FC，则（　　） A. FB<FC<FA B. FA<FB<FC C. FB<FA<FC D. FA=FB=FC 【答案】A 【解析】 【详解】 如左图，在A点施加力FA，动力臂最长为OA，动力最小；如中图，在B点施加力FB，动力臂最长为OB，动力最小；如右图，在C点施加力FC，动力臂最长为OC，动力最小；其中OB为直径、最长，因为AB弧大于BC弧，所以OA＜OC，所以三力臂 OB＞OC＞OA 因为三图阻力和阻力臂相同，所以动力臂越长、越省力，所以 FB＜FC＜FA 故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 4. 物体B的重力为G，此时物体A正沿着水平桌面以速度v向右做匀速直线运动；若对A施加一个水平向左的力F，物体A以速度2v匀速向左运动。若不计绳重、滑轮重及绳与滑轮间摩擦，则下列选项正确的是（　　） A. 物体A向右运动时，物体B的速度大小是 B. 对物体A施加的水平向左的力F大小为2G C. 物体A向右做匀速直线运动时的摩擦力大小为2G D. 物体B匀速上升时，克服重力做功的功率为2Gv 【答案】C 【解析】 【详解】AD．从图中可知，此时物体A正沿着水平桌面以速度v向右做匀速直线运动，则物体B的速度大小为；若对A施加一个水平向左的力F，物体A以速度2v匀速向左运动，则物体B的速度大小为 根据 可知物体B匀速上升时，克服重力做功的功率 故AD错误； BC．当物体A正沿着水平桌面以速度v向右做匀速直线运动时，A处于平衡状态，A所受的摩擦力 若对A施加一个水平向左的力F，物体A以速度2v匀速向左运动，A仍处于平衡状态，且A对水平桌面的压力和接触面的粗糙程度均不变，所受摩擦力不变，此时A在水平方向上受到水平向左的拉力F和水平向右的摩擦力f、拉力FA，则对物体A施加的水平向左的力 故B错误，C正确。 故选C。 5. 一定质量的物体在水平拉力的作用下沿同一水平面做直线运动，其关系如图所示（s表示路程，t表示时间）。下列说法正确的是（　　） A. 物体在时的速度大于时的速度 B. 时物体所受的拉力小于时物体所受的拉力 C. 时拉力做的功小于时拉力做的功 D. 时拉力做功的功率大于时拉力做功的功率 【答案】AD 【解析】 【详解】A．物体在时的速度 时的速度 故A正确； B．由图像可知，物体在两个阶段的图像都是直线，说明物体都做匀速直线运动，物体受力平衡，拉力等于摩擦力，物体运动时，压力及接触面的粗糙程度均没有发生改变，说明滑动摩擦力不变，所以拉力不变，即时物体所受的拉力等于时物体所受的拉力，故B错误； C．由B可知，拉力大小相等，由图像可知，物体在时运动的距离更远，由可知，时拉力做的功大于时拉力做的功，故C错误； D．由C可知，时拉力做的功大于时拉力做的功，时间相同，由可知，时拉力做功的功率大于时拉力做功的功率，故D正确。 故选AD。 6. 某建筑工地用如图所示的升降机来提升砖块。升降机货箱的重力是400N，每个滑轮重 70N，不计钢丝绳的重力和摩擦。每块砖的质量为2kg，该升降机一次最多能匀速提升200块砖，取10N/kg。下列说法错误的是（ ） A. 升降机组装的动滑轮是为了省力 B. 钢丝绳上允许施加的最大拉力是1490N C. 该装置的最高机械效率是92% D. 减轻动滑轮的质量，升降机的机械效率会提高 【答案】C 【解析】 【详解】A．动滑轮能省力，不能改变力的方向，升降机组装的动滑轮是为了省力，故A正确，A不符合题意； B．不计钢丝绳的重力和摩擦，钢丝绳上允许施加的最大拉力是 故B正确，B不符合题意； C．该装置的最高机械效率是 故C错误，C符合题意； D．减轻动滑轮的质量，在提升相同重物时，做的额外功减少，有用功不变，有用功在总功中所占的比例增大，则升降机的机械效率会提高，故D正确，D不符合题意。 故选C。 7. 如图所示，农民在用风车精选谷种时，在同一风力作用下，谷种（饱满，质量较大）和秕谷（质量较小）都从洞口水平飞出，结果谷种和秕谷落地点不同，自然分开。若不计空气阻力，下列分析正确的是（　　） A. 谷种和秕谷刚飞出时的势能相同 B. 在下落过程中秕谷的运动状态不变 C. 谷种的落地点为N，秕谷的落地点为M D. 谷种下落过程中受到平衡力的作用 【答案】C 【解析】 【详解】A．谷种和秕谷刚飞出时，高度相同，但质量不同，故势能不同，故A错误； BD．从图中看出，谷种和秕谷飞出洞口后加速下落做曲线运动，运动状态改变，是因为受到了非平衡力的作用，故BD错误； C．相同风力对谷种和秕谷做的功相同，质量大的谷种飞出时的速度较小，而谷种和秕谷的运动时间相同，所以谷种的水平位移较小，秕谷的水平位移较大，所以M处是秕谷，N处是谷种，故C正确。 故选C。 8. 小明玩“蹦极”游戏，下图中a点是弹性绳自然下垂时的位置，c点是小明所到达的最低点，空气阻力不计，下列说法正确的是（　　） A. 小明在a点时弹性绳的弹性势能最大 B. 小明重力势能的减小量等于他的动能增加量 C. 小明在c点时重力势能最大 D. 小明的动能先增大后减小 【答案】D 【解析】 【详解】A．a点是弹性绳自然下垂时的位置，没有伸长，所以没有弹性势能，故A错误； B．在小明由跳台至c点的过程中，整个系统能量是守恒的，小明的重力势能一部分转化为小明的动能，还有一部分转化为弹性绳的弹性势能，故B错误； C．小明在c点时，高度最小，重力势能最小；故C错误； D．从跳台在到达a点之间，小明受重力作用，下落速度增大，动能逐渐增加；到达c点时，动能为0，动能是先增加后减小，故D正确。 故选D。 9. 如图所示，A是硬棒的重心，硬棒的重力为10N，O为支点，拉力F作用在B点，当硬棒水平静止时，F的大小（ ） A. 一定等于10N B. 一定等于15N C. 可能小于15N D. 可能大于15N 【答案】D 【解析】 【详解】设图中一格的长度为L，若拉力与棒垂直，根据杠杆平衡条件可得 解得，拉力大小为 若拉力不与棒垂直，则动力臂变小，阻力和阻力臂不变，根据杠杆平衡条件得，动力变大，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 10. 小明利用如图的斜面将1.2kg的沙子提高，小车自身质量为0.3kg。小明拉车的力为10N，小车匀速运动，在斜面上运动了0.8m，上升的高度是0.4m，该过程中（ ） A. 小车的动能转化为重力势能 B. 此过程的效率为60% C. 小车受到的摩擦力为10N D. 小车受到的支持力做额外功 【答案】B 【解析】 【详解】A．小车匀速运动时，质量不变，速度不变，高度变大，它的动能不变，重力势能变大，不是小车的动能转化为重力势能的过程，故A不符合题意； B．拉力做的有用功为 拉力做的总功为 此过程的效率为 故B符合题意； C．拉力做的额外功为 克服小车自重所做额外功 小车受到的摩擦力为 故C不符合题意； D．小车运动的方向和小车受到的支持力方向垂直，小车受到的支持力不做功，故D不符合题意。 故选B。 11. 如图所示，小球从竖直光滑轨道最高点A由静止下滑，经过某一点B，到达轨道最低点C，再沿轨道上升并飞出，到达空中最高点D（D点未画出）后落地。下列说法错误的是（　　） A. 若考虑空气阻力，小球运动过程中机械能一直减小 B. 若考虑空气阻力，D点可能比B点高 C. 小球从A点运动到D点的过程中，重力一直对小球做功 D. 若不存在一切阻力，D点与A点等高 【答案】D 【解析】 【详解】AB．若考虑空气阻力，小球运动过程中会克服空气阻力做功，部分机械能会转化为内能，因此小球的机械能会减小，D点位置一定比A点要低，但可能比B点高，故AB正确，不符合题意； C．小球从A点运动到D点的过程中，小球一直受到重力的作用，且在重力方向上有位移，所以重力一直对小球做功，故C正确，不符合题意； D．由于不存在阻力，小球在D点的机械能与A点相等，但小球在D点会有水平方向的运动速度，具有动能，所以小球在D点的重力势能比A点小，所以D点不可能与A点等高，故D错误，符合题意。 故选D。 12. 如图甲所示，一磁性板擦静止吸附在黑板上，后对其施加方向始终向上的拉力F，板擦最终向上运动。过程中板擦所受摩擦力 f和板擦移动距离s与时间t的关系图像分别如图乙、丙所示，下列说法正确的是（　　） A. 板擦的重力为1.5N B. 整个过程中拉力F一直增大 C. 板擦所受滑动摩擦力的大小为2.5N D. 整个过程中拉力F做的功为0.75J 【答案】D 【解析】 【详解】A．由乙图可知：当t=0s时，F=0N，f=1N，板擦受到重力和摩擦力是一对平衡力，板擦的重力为1N，故A错误； BC．由丙图可知：4~6s板擦做匀速直线运动，受到向下的摩擦力、重力及向上的拉力作用，处于平衡状态，受平衡力作用，拉力大小不变，则 F=G+f=1N+1.5N=2.5N 故BC错误； D．由丙图可知：0~4s板擦静止，不做功，4~6s板擦做匀速直线运动，运动的距离为0.3m，拉力所做的功为 W=Fs=2.5N×0.3m=0.75J 故D正确。 故选D。 二、填空题（共10小题，每空1分，共34分） 13. 如图，龙舟比赛现场的鼓声是由鼓面_____产生的，观众的呐喊声“震耳欲聋”，这是声音的_____大；以前进的龙舟为参照物，两岸站立的观众是_____（选填“运动”或“静止”）的；划龙舟所用的桨是_____（选填“省力”“费力”或“等臂”）杠杆。 【答案】 ①. 振动 ②. 响度 ③. 运动 ④. 费力 【解析】 【详解】[1]声音是由物体振动产生的，所以龙舟比赛现场的鼓声是由鼓面振动产生的。 [2]观众的呐喊声“震耳欲聋”，指的是声音音量大，即声音的响度大。 [3]龙舟在前进时，与两岸站立的观众间的空间位置发生改变，所以以前进的龙舟为参照物，两岸站立的观众是运动的。 [4]划龙舟所用的桨，动力臂小于阻力臂，所以是费力杠杆。 14. 如图所示是生活中常用的压蒜器，使用时可以很容易的把蒜压成碎块。 （1）在使用时，压蒜器可以看作是一个________杠杆（选填“省力”、“费力”或“等臂”）。 （2）蒜被压成碎块，说明力可以改变物体的________；同时会闻到浓郁的蒜香味，这是________现象。 【答案】（1）省力 （2） ①. 形状 ②. 扩散 【解析】 【小问1详解】 压蒜器在使用时动力臂大于阻力臂，相当于一个省力杠杆。 【小问2详解】 [1]蒜瓣在压力的作用下变碎了，蒜瓣的形状发生了改变，说明力可以使物体发生形变。 [2]能够闻到浓郁的蒜香味，是因为蒜香分子在做不停的无规则运动导致的扩散现象。 15. 如图所示，扳手是简单机械中的___________（选填“螺旋”或“轮轴”）；用扳手拧螺母时，力作用在B点比作用在A点时省力，说明力的作用效果跟力的___________有关；顺时针扭动扳手，螺丝变紧，逆时针扭动扳手，螺丝变松动，说明力的___________影响力的作用效果。 【答案】 ①. 轮轴 ②. 作用点 ③. 方向 【解析】 【详解】[1]使用时绕固定点转动，属于轮轴。 [2]A与B位置不同，说明力的作用效果跟力的作用点有关。 [3]顺时针和逆时针扭动扳手时，螺丝的状态变化不一样，说明方向影响力的作用效果。 16. 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。 17. 滑轮是杠杆的变形，如图所示，A滑轮可以看作是一个___________杠杆，B滑轮可以看作是___________杠杆。若甲、乙两物体所受重力均为10N，匀速提起两物体，不计摩擦和滑轮重力，F1=___________N，F2=___________N。 【答案】 ①. 等臂 ②. 省力 ③. 10 ④. 5 【解析】 【详解】[1] A滑轮是定滑轮，动力臂等于阻力臂，可以看作是等臂杠杆。 [2]B滑轮是动滑轮，动力臂大于阻力臂，可以看作是省力杠杆。 [3][4]若甲、乙两物体所受重力均为10N，匀速提起两物体，不计摩擦和滑轮重力 ， 18. 如图所示，冰壶运动员在冰壶前方“刷冰”，使冰面形成水膜，是为了______（选填“增大”或“减小”）冰壶与冰面间的摩擦力。冰壶在水平冰面上滑行的过程中，其所受重力______（选填“做功”或“不做功”）。当冰壶静止在水平冰面上时，冰壶所受重力和冰面对冰壶的支持力是一对______（选填“平衡力”或“相互作用力”）。 【答案】 ①. 减小 ②. 不做功 ③. 平衡力 【解析】 【详解】[1]比赛时两位队员在冰壶前方刷冰，使冰面形成水膜，其目的是通过使接触面脱离的方法来减小冰壶与冰面间的摩擦力。 [2]冰壶在水平冰面上滑行过程中，冰壶在重力方向上没有移动距离，所以重力不做功。 [3]当冰壶静止在水平冰面上时，在竖直方向上受到的重力与支持力，二力大小相等、方向相反、在同一直线上、在同一个物体上，是一对平衡力。 19. 物体只在重力作用下从静止开始下落的运动叫自由落体运动。如图是自由落体运动的频闪照片，频闪时间间隔为0.03s。如果段物体重力做功为，做功功率为5W，在段物体重力做功为，做功功率为，则“5W”表示的物理意义是__________；__________；__________5W。（后两空均选填“＞”“＝”或“＜”） 【答案】 ①. 物体重力在1s内做功为5J ②. < ③. > 【解析】 【19题详解】 [1]功率表示单位时间内做功的多少，即5W表示物体重力在1s内做功为5J。 [2]自由下落物体的运动是加速下落，故物体下落的距离,物体的重力G不变，所以，根据知,即。 [3]由图知自由落体运动的频闪照片，频闪时间间隔为0.03s。物体通过AB和BC段的时间相等，所以根据可知。 20. 小明把一只钢勺放入装有热水的碗里，过了一会儿钢勺变烫，此现象说明热量可以从_____物体传递给_____物体，钢勺的内能_____（选填“增加”或“减少”），这种改变物体内能的方式叫作_____。 【答案】 ①. 高温 ②. 低温 ③. 增加 ④. 热传递 【解析】 【详解】[1][2][3][4]热量总是从温度高的物体向温度低的物体传递，钢勺变烫，温度升高，钢勺的内能增加，这种改变物体内能的方式叫作热传递。 21. 许多同学都很喜欢设计和参加“多米诺骨牌效应”活动（按一定距离排列的骨牌，碰倒第一块骨牌后，其它所有骨牌会依次倒下），其中的物理原理是：骨牌倒下时______转化为______，这部分能量就转移给下一张骨牌，下一张骨牌倒下时具有的能量更大，骨牌被推倒的速度越来越快，这时具有的______越来越大。（选填“动能”、“重力势能”） 【答案】 ①. 重力势能 ②. 动能 ③. 动能 【解析】 【详解】[1][2]骨牌倒下时，其所处高度减小，重力势能减小，从而获得速度，动能增大，正是减少的重力势能转化为了动能。 [3]骨牌被推倒的速度越来越快，速度变大，质量不变，骨牌具有的动能变大。 22. 如图所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上，时刻，将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放，小球接触弹簧并将弹簧压缩至最低点（形变在弹性限度内），然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后又下落，如此反复。通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出该过程中弹簧弹力F随时间t变化的图像如图所示，不计空气阻力。 （1）在整个运动过程中，小球的机械能______（守恒/不守恒） （2）小球动能最小的时刻是______状态（平衡/非平衡） （3）在这段时间内，小球的动能______（先增大后减小/先减小后增大/一直增大/一直减小） 【答案】（1）不守恒 （2）非平衡 （3）先增大后减小 【解析】 【小问1详解】 由图看出，弹簧的弹力在变化，说明运动过程中弹簧的弹性势能在变化，而小球和弹簧组成的系统机械能守恒，因此小球的机械能不守恒。 【小问2详解】 由图看出，t2时刻，弹力F最大，故弹簧的压缩量最大，小球运动到最低点，动能最小，此时小球受到的弹力大于重力，故不是平衡状态。 【小问3详解】 这段时间内，小球的弹力减小，说明小球在由最低点上升，弹力不断增加，小球的合力先向上，后向下，小球先加速后减速；则小球的动能先增大后减小。 三、解答题（本题7小题，共42分） 23. （1）如图硬棒可绕墙上的O点转动，通过系在A点的绳将其固定在墙上。请在图中标出绳所承受的拉力最小时，绳固定在墙上的位置P点，并画出该拉力的力臂l。 （2）运动会开幕式上，小明举着红旗前进，如图所示。红旗受到风的水平阻力为F2，作用点在A处。旗杆可视为一个杠杆，为使小明施加在旗杆上的力F1最小，请你标出此时杠杆的支点O，并画出最小力F1的示意图。 （3）如图所示，某工人站在地面上用一根绳子通过由三个滑轮构成的滑轮组提升重物，请画出最省力的绕绳方法。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 在阻力和阻力臂不变时，要使动力最小需使动力臂最大，绳对杠杆的拉力作用在A点，只有OA作为动力臂时，动力最小，故过A点作与硬棒垂直的直线代表绳子，与墙壁交于P点，即为绳子的位置。OA为动力臂，用大括号标出，并标。如图所示： 【小问2详解】 本题考查杠杆平衡作图。根据杠杆平衡的条件，在阻力一定的情况下，阻力臂越短，越小，即支点O应在旗杆偏中部。在旗杆最下端且垂直于旗杆方向时最小。由于，的线段长度应大于，如图所示： 【小问3详解】 由图可知，上面两个滑轮是动滑轮，下面一个滑轮是动滑轮，其中定滑轮只能改变力的方向，不能省力。承担物重的绳子段数越多越省力，一个动滑轮最多有3段绳子承担物重，绕绳方式如图所示： 24. 小阳家所住的居民楼每层楼高3m，小阳家住11层。某天，小阳放学后乘电梯回家，电梯运行20s后直接到达11层。已知小阳体重为60kg，电梯质量为1200kg，最大载荷800kg，电梯的运行速度与载人多少无关。不考虑摩擦，g取10N/kg。求： （1）电梯对小阳所做的功； （2）电梯满载时做功的功率和机械效率。 【答案】（1）1.8×104J （2）3×104W，40% 【解析】 【24题详解】 小阳的重力 电梯匀速直线运动，电梯对小阳的支持力与小阳的重力相等，即 电梯对小阳所做的功 【25题详解】 已知电梯满载时的载荷质量为800kg，满载时的拉力是 电梯满载时做功 电梯满载时做功的功率 不考虑摩擦，电梯满载时的机械效率 代入数据，有 25. 如图甲所示的装置，A是重15N的空吊篮，绳子B和C能承受的最大拉力分别为100N和50N。质量为50kg的小明同学将A提升到高处，施加的拉力F随时间变化关系如图乙所示，A上升的速度v随时间变化关系如图丙所示，忽略绳重及摩擦，g取10N/kg。问： （1）动滑轮的重力为多少？ （2）第2s内拉力F的功率为多少？ （3）此装置提升重物的最大机械效率为多少？ 【答案】（1）5N；（2）40W；（3）80% 【解析】 【详解】解：（1）由图丙可知，在1~2s时，速度不变，做匀速直线运动。由图乙可知，此时的拉力为10N。由图甲可知，承担物重绳子的股数n=2。因忽略绳重及摩擦，动滑轮重为 G动=nF-G吊=2×10N-15N=5N （2）由图丙可知，第2s内，A上升的速度v物=2m/s，则绳端移动的速度为 v绳=nv物=2×2m/s=4m/s 第2s内拉力F的功率为 P=Fv绳=10N×4m/s=40W （3）因忽略绳重及摩擦，额外功为克服动滑轮重和吊篮重所做的功。此装置的机械效率为 由上式可知，式子中G货表示所提升重物的重，G货越大，机械效率越大，当C的最大拉力为50N时，绳子B的拉力为 FB=nFC-G动=2×50N-5N=95N<100N 由 FB=nFC-G动 分析可知，当绳子B处的拉力为100N时，有 100N=2×F'C-5N 解得 F'C=52.5N>50N 因此绳子B最大的拉力为95N，所以提升的重物的重为 G货=FB-G吊=95N-15N=80N 则此装置提升重物的最大机械效率为 答：（1）动滑轮的重力为5N； （2）第2s内拉力F的功率为40W； （3）此装置提升重物的最大机械效率为80%。 26. 如图所示是小明在“探究杠杆的平衡条件”实验中的一些过程。 （1）实验前杠杆如图甲所示，此时杠杆是______（填“平衡”或“不平衡”）的，应向______调节杠杆左端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡。 （2）挂上钩码后调节______（填“平衡螺母”或“钩码位置”），使杠杆水平平衡，平衡后如图乙所示。若两边同时去掉一个钩码，杠杆将______（填“仍平衡”“顺时针转动”或“逆时针转动”）。 （3）如图乙和图丙分别是小明同学第1次、第2次实验时的情景，实验时所用的每个钩码重0.5N，杠杆上每一小格长5cm，两次实验的部分数据已记录在表中。 次数 动力 动力臂 阻力 阻力臂 1 10 1 2 1 25 10 第1次实验中，阻力臂______cm；小明第2次实验记录的数据中错误的数据是______（填具体数据）。 （4）根据第1次实验数据，小明得到了“动力动力臂阻力阻力臂”的结论，该同学得出的探究结论是______（填“可靠”或“不可靠”）的，理由是______。 【答案】 ①. 平衡 ②. 右 ③. 钩码位置 ④. 逆时针转动 ⑤. 15 ⑥. 25 ⑦. 不可靠 ⑧. 根据一组实验数据得出结论，不具有普遍性 【解析】 【分析】 【详解】（1）[1][2]图甲中实验前没挂钩码时，杠杆处于静止状态，处于平衡状态；发现杠杆右端上翘，调节时重心应向右移动，应将左端的平衡螺母向右旋一些，使杠杆在水平位置平衡。 （2）[3]挂上钩码后不能再调节平衡螺母，应该调节钩码位置。 [4]设一个钩码的重力为G，杠杆一格长度为L，若两边同时去掉一个钩码，则左侧 2G×2L=4GL 右侧 G×3L=3GL 因为 4GL＞3GL 所以杠杆不能平衡，左侧下沉，则杠杆逆时针转动。 （3）[5]对于第1次试验，根据杠杆的平衡条件得 1.5N×10cm=1N×l2 l 2=15cm [6]第2次实验中，拉力F1的方向不再与杠杆垂直，因此存在的错误是误把力的作用点到支点的距离当做了力臂，第2次实验记录的数据中明显错误的数据25。 （4）[7][8]该同学仅根据一组实验数据就得出结论，实验结论具有偶然性，不具有普遍性，实验结论不合理。 27. 在“探究动滑轮工作时的特点”活动中，小明用如图所示的滑轮组提升钩码，改变钩码的数量，在正确操作的情况下，测得的实验数据如下。 实验序号 钩码重G/N 钩码上升高度h/cm 拉力F/N 绳端移动的距离s/cm 1 1.0 10 1.1 30 2 2.0 10 1.7 30 3 3.0 10 2.3 30 （1）实验时，用手竖直向上 ___________拉动弹簧测力计，读出弹簧测力计的示数； （2）分析表中数据发现，实验中所用动滑轮的重力一定小于 ___________N； （3）第①次实验中，动滑轮的机械效率为 ___________（保留一位小数）； （4）从实验数据可得出实验结论：同一滑轮组，___________，机械效率越高。 （5）以下情形导致测得的机械效率偏大的是 ___________。 A.加速拉动弹簧测力计 B.弹簧测力计读数错误，致使结果偏大 C.钩码有磨损，导致实际质量比标注质量小 D.弹簧测力计的指针在零刻线以下，未调零测量拉力 （6）小明进一步研究，计算出每一组总功与有用功和克服动滑轮重力的功的差值ΔW=W总﹣W有﹣W轮，根据表格中的数据，发现重物的重力越大，差值ΔW ___________（选填“越大”“越小”或“不变”），请你利用所学知识对此作出解释：___________。 【答案】 ①. 匀速 ②. 2.3 ③. 30.3% ④. 所提升物体越重 ⑤. C ⑥. 越大 ⑦. 见解析 【解析】 【详解】（1）[1]在实验时，为了读数更准确，应竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使整个装置处于平衡状态，并读出测力计的示数。 （2）[2]由可知，由于动滑轮有重力，所以拉力大于物体重力的，当物重1N时，拉力为1.1N，故此时解得G动=2.3N此时测得的动滑轮重力是忽略了摩擦等阻力，故现实中动滑轮的重力一定小于2.3N。 （3）[3]据第①次实验数据可得 W有1=G1h=1N×0.1m=0.1J W总1=F1s=1.1N×0.3m=0.33J 故机械效率 （4）[4]分别计算第二次和第三次实验中得机械效率 由以上结果可知，对于同一动滑轮，所提升钩码的重力增大，机械效率将增大。 （5）[5]弹簧测力计每次拉动物体时均加速上升，会导致绳端拉力偏大。提升相同的高度，总功偏大，机械效率偏小；弹簧测力计读数如偏大，总功偏大，机械效率偏小；钩码有磨损。导致实际质量比标注质量小。拉力会变小。总功偏小，机械效率偏大；测拉力时，弹簧测力计未调零，指针指在零刻度线下方，会导致绳端拉力偏大，提升相同的高度，总功偏大，有用功不变，则机械效率偏小； 故选C。 （6） [6][7]分别计算出每一组总功与有用功和克服动滑轮重力的功的差值 ∆W1=W总1-W有1-W动=F1s-G1h-G动h=1.1N×0.3m-1N×0.1m-Gh=0.23J-W动 ∆W2=W总2-W有2-W动=F2s-G2h-G动h=1.7N×0.3m-2N×0.1m-Gh=0.31J-W动 ∆W3=W总3-W有3-W动=F3s-G3h-G动h=2.3N×0.3m-3N×0.1m-Gh=0.39J-W动 由以上结果可看出，重物的重力越大，差值ΔW越大，原因是：重物的重力越大，绳子和滑轮以及滑轮转轴的摩擦越大，由题可知，ΔW就是克服绳重和摩擦所做的功，ΔW也就越大 28. 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： 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）实验时要使木板的倾斜角变大，应该把木板下面的木块向____________移动（填“左”或“右”）。分析表中的数据可得出：斜面越缓越___________力（选填“省”或“费”）； （2）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，则物块所受的摩擦力为____________，他们测得这种情况下斜面的机械效率为__________； （3）把第4次实验数据与表中数据综合分析可得出：斜面的机械效率与____________和____________。 【答案】（1） ①. 左 ②. 省 （2） ①. 2N ②. 55.6% （3） ①. 斜面倾斜程度 ②. 斜面粗糙程度 【解析】 【小问1详解】 [1][2]实验时把木板下面的木块向左移动，可以使木板的倾斜角变大；分析表中第二列与第五列对比斜面坡度与沿斜面拉力的变化情况可知，斜面越缓越越省力。 【小问2详解】 [1][2]该小组又进行了第4次实验，总功为 W总=Fs=4.5N×1m=4.5J 有用功 W有=Gh=5N×0.5m=2.5J 额外功 W额= W总- W有=4.5J-2.5J=2J 物块所受的摩擦力为 这种情况下斜面的机械效率 【小问3详解】 [1][2]分析表格中的第二列和第七列可知斜面的机械效率与倾斜程度有关，分析第2次和第4次实验数据可知斜面的机械效率与接触面的粗糙程度有关；故斜面的机械效率与斜面倾斜程度和斜面粗糙程度有关。 29. 李烨在探究“物体动能大小与哪些因素有关”的实验中，选择了质量不同的两个小球、斜面和木块等器材。 （1）题甲图实验中，探究的“动能”是指_________； A．小球在斜面上时的动能　　B．小球撞击木块时的动能 C．小球撞击木块后的动能　　D．小球在刚释放时的动能 （2）为控制小球到达水平面时的速度相等，李烨应让不同质量的小球从斜面的_________（选填“不同”或“相同”）高度处释放；用题甲图中的装置________（选填“能”或“不能”）探究动能大小与速度的关系；实验过程中是通过_________________来反映小球的动能大小； （3）被碰撞的木块在水平木板上滑行一段距离后停下，设木块克服摩擦力做功为Wf，碰撞后木块获得的动能为Ek，忽略空气阻力，则Wf________Ek（选填“＞”“＜”或“=”）； （4）李烨还想用质量不同的小球将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放，撞击同一木块，探究小球的动能大小与质量的关系，如题乙图所示，这个设计方案____________（选填“可行”或“不可行”）。 【答案】 ①. B ②. 相同 ③. 能 ④. 木块移动的距离 ⑤. = ⑥. 不可行 【解析】 【详解】（1）[1]实验中探究的动能是小球到达水平面时的动能，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 （2）[2]为确保小球到达斜面底端的速度相同，需要控制小球在斜面的同一高度自由释放。 [3]若要探究小球动能与速度之间的关系，需要小球在斜面的不同高度释放，所以利用甲装置可以探究动能与速度之间的关系。 [4]实验中运用转换法通过观察木块在水平面运动距离的大小来表示小球动能的大小。 （3）[5]忽略空气阻力木块获得的动能全部转化为木块克服摩擦力做功，所以Wf=Ek。 （4）[6]因为质量不同的小球，在水平面运动过程中受到的摩擦力大小不相等，弹簧的弹性势能转化为小球的动能不相等，导致所获得的动能不同，所以这个实验设计不合理。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $