精品解析：江苏省盐城市大丰区实验初级中学2024-2025学年九年级上学期10月月考物理试题

九年级综合一第一次作业物理部分 一、选择题： 1. 在国际单位制中，功的单位是（　　） A. 牛顿 B. 焦耳 C. 瓦特 D. 开尔文 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】为了纪念焦耳对物理学做出的突出贡献，把功和能量的单位命名为焦耳。 故选B。 2. 下列工具属于费力杠杆的是（　　） A. 理发剪刀 B. 核桃夹 C. 钢丝钳 D. 羊角锤 【答案】A 【解析】 【详解】A．理发剪刀在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故A符合题意； B．核桃夹在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故B不符合题意； C．钢丝钳在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故C不符合题意； D．羊角锤在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故D不符合题意。 故选A。 3. 在研究和学习物理知识的过程中，方法是不可缺少的。学习物理概念时，概念的定义方法就有不同。下列物理量概念的定义方法不是运用比值定义的是（　　） A. 密度 B. 压强 C. 功 D. 功率 【答案】C 【解析】 【详解】A．密度表示单位体积内物质的质量，定义式为ρ=，运用了比值定义法，故A不符合题意； B．压强表示单位面积上承受的压力，定义式为p=，运用了比值定义法，故B不符合题意； C．功是力与物体在力的方向上移动距离的乘积，定义式为W=Fs，不是运用比值定义法，故D不符合题意。 D．功率表示单位时间内做的功，定义式为P= ，运用了比值定义法，故D不符合题意。 故选C。 4. 下列现象中，力没有对物体做功的是（　　） A. 用力将铅球掷出 B. 将书包背上楼 C. 骑自行车匀速前进 D. 提着水桶在水平地面上匀速前进 【答案】D 【解析】 【详解】A．用力将铅球掷出，在铅球离开手之前，手给铅球一个向前的力，且向前移动了距离，手对铅球做功，故A不符合题意； B．将书包背上楼，人给书包一个向上的力，向上移动了距离，人对书包做功，故B不符合题意； C．骑自行车匀速前进，自行车的驱动后轮和地面存在摩擦力，地面给驱动轮向前的摩擦力，是自行车前进的动力，自行车在这个动力下向前移动了距离，动力对自行车做功，故C不符合题意； D．人提着水桶在水平路面上行走，人给水桶一个向上的力，虽然水桶水平移动距离，但是水桶向上没有移动距离，人对水桶没有做功，故D符合题意。 故选D。 5. 把掉在地面上的一个苹果捡回桌面，克服苹果重力做的功最接近于（　　） A. 0.01J B. 0.1J C. 1J D. 10J 【答案】C 【解析】 【详解】先估计一个苹果的质量大约为150g即0.15kg；苹果的重力为 G=mg=0.15kg×10N/kg=1.5N 桌子的高度大约80cm，即0.8m；克服苹果重力所做的功为 W=Gh=1.5N×0.8m=1.2J 克服苹果重力做的功最接近于1.2J。 故选C。 6. 如图所示，用大小相等的拉力F，分别沿光滑的斜面和粗糙的水平面拉木箱，拉力方向和运动方向始终一致，运动时间tAB>tCD，运动距离sAB=sCD，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段功率较小 D. AB段与CD段的功率一样大 【答案】C 【解析】 【详解】AB．拉力F大小相等，运动距离sAB=sCD，由W＝Fs知，AB段和CD段拉力所做的功一样多，故AB不符合题意； CD．运动时间tAB>tCD，拉力做的功WAB=WCD，由可知，PAB＜PCD，故C符合题意，D不符合题意。 故选C。 7. 学习了功率的知识后，小明和几位同学准备做“比一比谁的功率大”的活动。以下是他们设计的三套方案，其中可行的是（　　） ①控制爬楼的时间相同，测量出各自的体重、爬上楼的高度，即可比较功率大小 ②控制爬楼的高度相同，测量出各自的体重、爬楼用的时间，即可比较功率大小 ③测量出各自的体重、爬楼用的时间和爬楼的高度，算出功率进行比较 A. 只有① B. 只有①② C. 只有②③ D. ①②③ 【答案】D 【解析】 【详解】爬楼是克服自身的重力做功，功率 若做功时间t一定，测出各自的质量m和爬楼的高度h，mgh越大，功率越大；控制爬楼高度一定，测出各自的质量m和爬楼时间t，若的比值越大，功率就越大；测出各自的质量、爬楼时间和爬楼的高度，根据，求出功率，比较功率的大小。所以三种方法都是可以的。故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 8. 小敏在做“研究杠杆平衡条件”的实验时，先后出现杠杆右端下降的现象。为使杠杆水平平衡，下列操作正确的是（　　） A. 图甲中平衡螺母向左调节；图乙中右侧钩码向左移动 B. 图甲中平衡螺母向左调节；图乙中右侧钩码向右移动 C. 图甲中平衡螺母向右调节；图乙中左侧钩码向左移动 D. 图甲中平衡螺母向右调节；图乙中左侧钩码向右移动 【答案】A 【解析】 【详解】AB．图甲中，为了使杠杆在水平位置平衡，将平衡螺母向左调节；图乙中，杠杆向右偏转，左侧力和力臂的乘积小于右侧力和力臂的乘积，为使杠杆水平平衡，右侧钩码向左移动，减小右侧力臂，可以使右侧力和力臂的乘积减小，从而使杠杆左右两侧力和力臂的乘积相等，故A正确，B错误； CD．图甲中，为了使杠杆在水平位置平衡，将平衡螺母向左调节；图乙中，杠杆向右偏转，左侧力和力臂的乘积小于右侧力和力臂的乘积，为使杠杆水平平衡，左侧钩码向左移动，增大左侧力臂，可以使左侧力和力臂的乘积增大，从而使杠杆左右两侧力和力臂的乘积相等，故CD错误。 故选A。 9. 如图所示，杠杆OAB可绕支点O自由转动，动力F作用在杠杆B端且始终与杠杆垂直；将杠杆缓慢地由倾斜位置①拉至水平位置②的过程中，动力的大小（　　） A. 变大 B. 变小 C. 不变 D. 先变大后变小 【答案】A 【解析】 【详解】将杠杆缓慢地由倾斜位置①拉至水平位置②的过程中，力和力臂变化图如图所示： 由图知，将杠杆缓慢地由位置①拉到位置②时，动力臂不变，阻力不变，阻力臂变大，根据杠杆平衡条件F1l1＝F2l2分析，所以动力变大，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 10. 如图所示的三种装置中，每个钩码质量均为200g，定滑轮和动滑轮的重均相同。不计绳重和绳与滑轮之间的摩擦，匀速地拉动弹簧测力计，则三种装置中弹簧测力计的示数和机械效率（　　） A. F甲=F乙=F丙；η甲=η乙＝η丙 B. F甲<F乙=F丙；η甲=η乙=η丙 C. F甲<F乙<F丙；η甲>η乙>η丙 D. F甲=F乙=F丙；η甲<η乙<η丙 【答案】B 【解析】 【详解】不计绳重和绳与滑轮之间的摩擦，由甲图可知，该滑轮组绳子的承重段数n=3，所以可得 由乙丙两图可知，这两个滑轮组绳子的承重段数n=2，所以可得 所以比较可知 F甲<F乙=F丙 因为不计绳重和绳与滑轮之间的摩擦时，滑轮组的机械效率为 即滑轮组的机械效率与绳子的段数无关，与提升的钩码重力和动滑轮的重力有关，而这三个滑轮组提升的钩码重力相同、动滑轮的重力也相同，故三种装置的机械效率相同，即 η甲=η乙=η丙 故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 11. 小明和兴趣小组的同学们利用如图所示的装置探究斜面的机械效率，同学们对实验过程和装置发表了下列不同的看法，其中正确的有（　　） A. 斜面是一种可以省功的机械 B. 匀速拉动木块的过程中，木块的机械能是不变的 C. 本实验中，用质量相同的小车替代木块，可提高斜面的机械效率 D. 匀速拉动木块时，木块所受拉力与摩擦力是一对平衡力 【答案】C 【解析】 【详解】A．利用斜面拉物体到斜面顶端，可以省力，由功的原理可知，使用任何机械都不省功，使用斜面也不能省功，故A错误； B．机械能包括动能和势能，而木块匀速运动，所以动能不变；但是物体的高度在增加，所以木块的重力势能增大，故木块的机械能增大，故B错误； C．实验中，用小车替代木块，小车受到摩擦力小于木块受到的摩擦力，运动距离一定时，克服摩擦力做的功减小，即额外功减小，斜面的机械效率增大，故C正确； D．物块在斜面上匀速运动时，沿斜面向上受到拉力作用，沿斜面向下受到摩擦力和重力沿斜面的分力作用，所以拉力和摩擦力不是平衡力，故D错误。 故选C。 12. 物理学中把机械对重物施加的力与人对机械施加的力的比值叫作机械效益（用“MA”表示），根据机械效益可以比较省力程度。使用同一滑轮组，提升不同的物体，不计绳重及摩擦，机械效益和机械效率关系的图像为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】在滑轮组中，机械对重物施加的力等于物体的重力G，人对机械施加的力为自由端的拉力F，所以机械效益为 设绳子段数为n，则机械效率为 所以MA＝nη，n为常数，可知MA与η成正比，A是正比例函数图像，BCD不是正比例函数图像，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 二、填空题： 13. 杠杆的平衡状态是指杠杆处于___________或___________。若某杠杆的动力臂是阻力臂的三分之一，则动力是阻力的___________倍。 【答案】 ①. 静止 ②. 匀速转动状态 ③. 3 【解析】 【详解】[1][2]物体处于静止和匀速直线运动状态，属于平衡状态；杠杆的平衡状态是指杠杆处于静止或匀速转动状态。 [3]由杠杆平衡条件可知，若某杠杆的动力臂是阻力臂的三分之一，则动力是阻力的3倍。 14. 把水桶从水井里提到地面上，提水桶的力_________功；用力提着水桶沿水平路面向前走，提水桶的力_________功；小孩用力提水桶时，桶没被提起来，小孩的提力___________（选填“做”或“不做”）功。 【答案】 ①. 做 ②. 不做 ③. 不做 【解析】 【详解】[1]把水桶从水井里提到地面上，水桶受到竖直向上的拉力，且在力的方向上通过了距离，提水桶的力做功。 [2]用力提着水桶沿水平路面向前走，水桶受到竖直向上拉力的作用，但没有在力的方向上通过距离，提水桶的力不做功。 [3]小孩用力提水桶时，桶没被提起来，没有在力的方向上通过距离，提水桶的力不做功。 15. 北京冬奥会上智能设备广泛应用，一款重为500N的智能送餐机器人受到60N的牵引力作用，在水平面上以0.8m/s速度匀速运动了10s，重力做功___________J，牵引力对机器人做功 ___________J，牵引力功率为 ___________W。 【答案】 ①. 0 ②. 480 ③. 48 【解析】 【详解】[1]做功的两个必要因素：作用在物体上的力，物体沿力的方向移动的距离。由于机器人在水平路面上沿直线匀速运动，没有在重力的方向上移动距离，由W=Gh可知，重力做功为0。 [2]由得，机器人运动的距离 s=vt=0.8m/s×10s=8m 牵引力对机器人做功 W=Fs=60N×8m=480J [3]牵引力功率 16. 两台机器的功率之比为3︰2，则在相同时间内所做的功之比为___________；机器甲的功率比机器乙的功率大，表示甲机器做功比乙机器___________（选填“快”或“多”）；某机器的功率是1.5kW，表示的物理意义是___________。 【答案】 ①. 3︰2 ②. 快 ③. 该机器每秒做1500J的功 【解析】 【详解】[1]两台机器的功率之比为3︰2，时间比为1︰1，由W＝Pt知，两台机器相同时间内所做的功之比为 [2]功率表示物体做功的快慢，机器甲的功率比乙大，表示机器甲做功比乙快。 [3]1kW＝1000W，所以 1.5kW＝1500W＝1500J/s 表示的意义是该机器每秒做1500J的功。 17. 如图所示，用两个完全相同的滑轮匀速提升重力相同的物体，不计轴处摩擦。其中省力的是______装置图，机械效率高的是______装置图。如图丙，将穿好的鞋带两端向两边拉扯，鞋帮就会收紧，达到省力的效果，这与简单机械中__________（选填“杠杆”、“滑轮组”或“斜面”）的省力原理相同。 【答案】 ①. 甲 ②. 乙 ③. 滑轮组 【解析】 【详解】[1]甲图是动滑轮，可以省力，乙图是定滑轮，不能省力，因此省力的是甲装置图。 [2]由于两个滑轮都是匀速提升的是质量相等的物体，所以所做的有用功相同；使用乙图的定滑轮，不用对滑轮做额外功，使用甲图的动滑轮，要对滑轮做额外功，故乙装置图的机械效率高。 [3]穿好的鞋带两端向两边拉扯，鞋帮就会收紧，达到省力的效果，这与简单机械中滑轮组的省力原理相同。 18. 如图甲所示，用滑轮组将重为90N的物体匀速提起，图乙是拉力F与绳子自由端移动距离s的关系图像，不计绳重和摩擦。则图乙中阴影部分的面积表示的物理量是______（填“总功”“有用功”或“额外功”），该滑轮组的机械效率为______。将物块提升更大的高度，滑轮组的机械效率将______（填“增大”“减小”或“不变”） 【答案】 ①. 总功 ②. ③. 不变 【解析】 【详解】[1]图乙中阴影部分的面积等于拉力F与绳子自由端移动距离s的乘积，所以它表示的物理量是总功。 [2]拉力做的总功为 由图知，由3段绳子吊着动滑轮，物体升高的高度为 拉力做的有用功为 该滑轮组的机械效率为 [3]不计绳重和摩擦，滑轮组的机械效率为 可见，滑轮组的机械效率与提升物体的高度无关，所以，将物块提升更大的高度，滑轮组的机械效率将不变。 19. 如图，斜面上s=3m，h=0.6m，建筑工人用绳子在6s内将重500N的物体从其底端沿斜面向上匀速拉到顶端，拉力是150N（忽略绳子的重力）。则在此过程中，拉力的功率为___________W，斜面机械效率为___________%，物体所受阻力为___________N。 【答案】 ①. 75 ②. 66.7% ③. 50 【解析】 【详解】[1]拉力做的功为 W总＝Fs＝150N×3m＝450J 拉力的功率为 [2]有用功为 W有＝Gh＝500N×0.6m＝300J 斜面机械效率为 [3]额外功为 W额＝W总－W有＝450J－300J＝150J 物体所受阻力为 20. 嫦娥五号返回器用类似“打水漂”的方式着陆地球（动力装置关闭），其着陆过程的部分轨迹简化为如图所示。AB段返回器的动能______________；CD段返回器的机械能______________（均选填“变大”“不变”或“变小”），着陆过程中返回器受到______________（选填“平衡力”或“非平衡力”）作用。 【答案】 ①. 变小 ②. 变小 ③. 非平衡力 【解析】 【详解】[1]由图可知，嫦娥五号返回器由 A 到B 的过程中高度增大，则重力势能增大，由于空气阻力，机械能总量减小，因此动能变小。 [2]由 C 到 D 的过程中，由于空气阻力，机械能因空气阻力转化为内能，总量变小。 [3]着陆过程中，返回器的方向和速度都在变化，处于非平衡状态，受到非平衡力作用。 三、解答题： 21. 按照题目要求作图： （1）在甲图中，作出F1的力臂l1； （2）如图乙，工人师傅站在地面上向下拉绳提升重物。请在图中画出滑轮组的绕线； （3）如图丙，摆球从A点由静止释放，经B点到达最低点O后，至D点返回，请找出在此过程中摆球动能最大的位置并涂黑。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 从支点O向力F1的作用线作垂线段，次垂线段的长度就是力F1的力臂l1，如图所示： 【小问2详解】 工人师傅站在地面上向下拉绳提升重物，拉力方向向下，然后按照一定一动依次往里绕线，最后绳子固定在定滑轮的挂钩上，如图所示： 【小问3详解】 摆球从A点由静止释放，在A点到O点的过程中，摆球的质量不变，高度变小，重力势能减小，其重力势能转化为动能，所以它的动能变大；从O点向上运动的过程中，高度变大，重力势能变大，是动能转化为重力势能，所以它的动能变小；由此可知，动能最大的位置在第一次经过O点时，如图所示： 22. 如图所示，轻质杠杆的支点为O，，，在A端挂一质量为90kg的物体，请解答以下问题。（） （1）物体所受的重力； （2）力F作用在杠杆上的，杠杆处于平衡状态，求F的最小值。 【答案】（1）900N （2）300N 【解析】 【小问1详解】 物体所受的重力 【小问2详解】 如图，阻力和阻力臂一定，要想使动力最小，动力臂应最长，则动力的作用点距离支点最远，动力作用在B点，OB为动力臂，最小动力F垂直OB向下，由杠杆的平衡条件可得 F的最小值 23. 如图，塔式起重机上的滑轮组将重为的重物匀速吊起2m时，滑轮组的机械效率为，g取。 （1）求提升重物做的有用功； （2）求绳端的拉力； （3）若动滑轮的质量为20kg，求克服摩擦和钢丝绳重所做的功。 【答案】（1）；（2）5000N；（3）5600J 【解析】 【详解】解：（1）有用功 （2）由图可知滑轮组的动滑轮绕绳子的段数，绳子自由端移动的距离 总功 绳端的拉力 （3）动滑轮的重力 克服动滑轮重力做的额外功 总的额外功 克服摩擦和钢丝绳重所做的功 答：（1）提升重物做的有用功为； （2）绳端的拉力为5000N； （3）若动滑轮的质量为20kg，克服摩擦和钢丝绳重所做的功为5600J。 24. 小伟同学猜想：物体动能的大小可能跟物体的质量和运动速度有关。于是，他设计了图所示的实验，让小球沿光滑斜面自由向下滚动，与放在水平面上的纸盒相碰，纸盒在水平面上移动一段距离后静止。 （1）该实验的研究对象是________。（选填“小球”或“纸盒”） （2）图甲是控制两球的________相等，探究的是物体动能跟________的关系。 （3）在探究“物体动能跟质量的关系”时，他设计的实验如图乙所示。让质量不同的两个小球从同一斜面的同一______滚下，让两个小球达到水平面时，具有相同的______。 （4）通过图甲、乙两组实验，可得出的结论是：物体质量越大，运动速度越大，它的动能越________。 （5）若水平面足够光滑（完全没有阻力），则________（选填“能”或“不能”）得出以上结论，其原因是纸盒被撞击后将_______。 【答案】 ①. 小球 ②. 质量 ③. 运动速度 ④. 高度 ⑤. 初速度 ⑥. 大 ⑦. 不能 ⑧. 做匀速直线运动 【解析】 【分析】 【详解】（1）[1]研究物体动能的影响因素实验中，研究对象是小球。 （2）[2][3]通过控制变量法进行实验，图甲是控制两球的质量相等，小球从不同高度滚下，探究的是物体动能跟运动速度的关系。 （3）[4][5]探究“物体动能跟质量的关系”时需要控制速度相同，质量不同，故让质量不同的两个小球从同一斜面的同一高度滚下，让两个小球达到水平面时，具有相同的初速度。 （4）[6]通过图甲、乙两组实验，可得出的结论是：物体质量越大，运动速度越大，小球撞击纸盒后纸盒运动的距离越大，即小球的动能越大。 （5）[7][8]若水平面足够光滑（完全没有阻力），根据牛顿第一定律，纸盒被撞击后将做匀速直线运动，故不能得出以上结论。 25. 根据“探究杠杆的平衡条件”实验要求，完成下列各题： （1）实验开始前，杠杆的位置如图甲所示。小明通过调节杠杆的螺母，使杠杆在___________位置平衡，然后进行下面的实验探究； （2）要使图乙中杠杆平衡，应在a处挂___________钩码（题中的每个钩码都是相同的）； （3）当弹簧测力计由图丙的竖直地拉着变成倾斜地拉着，使杠杆在水平位置静止时，弹簧测力计的示数将___________（变大/不变/变小）； （4）有同学根据自己的实验数据，得到如下结论：动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离。这个结论与杠杆的平衡条件不符，原因是实验过程中没有 ___________（选填序号：①改变力的大小、②改变力的方向、③改变力的作用点）； （5）小明对原来装置进行改装如丁图，与丙图比较，同样用竖直向上的力，将两个相同的钩码，提升相同的高度，机械效率高的是___________（丙/丁）图；若利用丁图，小明两次将钩码分别挂在A点和C点，使钩码上升同样的高度，那么机械效率___________（A/C/一样）高； （6）在实验中，多次改变力和力臂的大小主要是为了___________。 A. 减小摩擦 B. 使每组数据更准确 C. 多次测量取平均值减小误差 D. 获取多组实验数据归纳出物理规律 【答案】（1）水平 （2）1 （3）变大 （4）② （5） ①. 丙 ②. C （6）D 【解析】 【小问1详解】 杠杆在水平位置平衡时，可以直接在杠杆上读取力臂大小，所以实验前应调节平衡螺母使杠杆在水平位置平衡。 【小问2详解】 设一个钩码重为G0，杠杆上一格的长度为L0，a处挂n个相同的钩码，由杠杆平衡条件知 2G0×2L0＝nG0×4L0 解得n＝1，所以应在a处挂1个钩码。 【小问3详解】 若保持杠杆平衡状态不变，弹簧测力计由图丙的竖直地拉着变成倾斜地拉着，弹簧测力计拉力的力臂变小，而阻力和阻力臂不变，由杠杆平衡条件知，弹簧测力计的示数变大。 【小问4详解】 “动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离”，是在杠杆在水平位置平衡且动力和阻力的方向都是竖直向下的条件下得出的，此时支点到力的作用点的距离就等于对应的力臂大小；若改变力的方向则两者不相等，也就是实验过程中没有改变动力或阻力的方向，故②符合题意。 【小问5详解】 [1]小明对原来装置进行改装如图丁所示，丁与丙相比，额外功主要来源于克服阻力做功和克服杠杆重力做功，提升相同的高度，丁中杠杆重心上升的高度更大，克服杠杆重力做功更多，额外功更多，根据机械效率公式知，丁机械效率更低，丙的机械效率更高。 [2]小明两次将钩码分别挂在A点和C点，使钩码上升同样的高度，钩码在A点时杠杆重心上升的高度更大，克服杠杆重力做的额外功更多，总功更多，根据机械效率公式知，机械效率更低，所以在C点时机械效率更高。 【小问6详解】 本实验中多次改变力和力臂的大小主要是为了探究杠杆平衡的规律时，使结论更具普遍性，不能使每组数据更准确，也不能减小摩擦，不可以取平均值，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 26. 在“测量滑轮组的机械效率”实验中，小丽用如图所示的同一滑轮组提升不同的钩码，分别做了甲、乙、丙3次实验，实验数据记录如下表： 实验次序 钩码所受的重力G/N 提升高度h/m 拉力F/N 绳端移动的距离s/m 机械效率η 1 2 0.05 1.0 0.15 66.7% 2 4 0.05 1.7 0.15 78.4% 3 6 0.05 ① 0.15 ② （1）实验中要___________向上拉动弹簧测力计，使钩码___________（选填“快速”或“缓慢”）上升。小组同学发现实验过程中边拉动边读数，弹簧测力计示数不稳定，应该静止读数，你认为他的想法___________（选填“正确”或“不正确”）。 （2）表格中①处数据应为___________，②处数据应为___________。 （3）分析以上实验数据可以得出如下结论：同一滑轮组机械效率主要与___________有关。 （4）若将此滑轮组换一种绕绳方法，不计摩擦及绳重，提升相同的物体时，滑轮组的机械效率___________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 【答案】（1） ①. 匀速竖直 ②. 缓慢 ③. 不正确 （2） ①. 2.4N ②. 83.3% （3）提升物体的重力 （4）不变 【解析】 【小问1详解】 [1][2]在实验过程中，要竖直匀速向上缓慢匀速拉动弹簧测力计，使钩码缓慢上升，此时系统处于平衡状态，绳的总拉力等于物体和动滑轮的重力。 [3]若在静止时读数，测力计没有测出绳子与滑轮间的摩擦，测得的拉力偏小，他的想法不正确。 【小问2详解】 如图，测力计的分度值为0.2N，读数为2.4N，第三组实验中滑轮组的机械效率为 【小问3详解】 1、2、3三组数据中所挂物体的重力不同，提升物体的高度相同，机械效率不同，分析数据可得结论：用同一滑轮组，提升的物体越重，滑轮组的机械效率越高，同一滑轮组机械效率主要与提升物体的重力有关。 【小问4详解】 不计摩擦及绳重，额外功为克服动滑轮重力做的功，同一滑轮组，提升相同物体，改变绕绳方式时，机械效率 由上式可得，动滑轮一定时，机械效率与绳的绕法无关，因此改变绳的绕法，机械效率不变。 27. 阅读短文，回答问题： 变速自行车的奥秘 变速自行车的变速系统是通过改变链条和不同的前、后大小的齿轮盘的配合来改变车速快慢的。如图所示是变速自行车的驱动结构，它与普通自行车的区别在于，它的后齿轮由多个半径不同的齿轮共同组成（普通自行车的后齿轮只有一个）。选择不同的挡位时，自行车的链条会调整到相应挡位的后齿轮上。在爬坡时自行车受到的摩擦阻力较大，而在下坡时自行车受到的摩擦阻力较小，为了达到更好的骑行效果，变速自行车可以通过调节不同的“挡位”来应对不同的路面情况。 自行车的前齿轮和脚踏板构成一个轮轴型的杠杆结构，动力是人给脚踏板的蹬力，阻力是链条对前齿轮的拉力，动力臂是脚踏板到轴心的长度，阻力臂是前齿轮半径。自行车的后齿轮和后车轮构成另一个轮轴型的杠杆结构，动力是链条对后齿轮的拉力，阻力是地面给后车轮的摩擦力，动力臂是后齿轮半径，阻力臂是后车轮半径。 骑自行车时，人踩脚踏板一圈，前齿轮跟着转动一圈，带动链条转动的长度为前齿轮的周长。与此同时，链条带动后齿轮转动，由于后齿轮的半径小于前齿轮，为了保证链条转动的长度相同，后齿轮必须转过的圈数大于前齿轮。后齿轮的半径越小，它转过的圈数就越多。后齿轮同时带动后车轮转动，它们转动的圈数保持一致。因此，后齿轮越小，脚踩一圈，后车轮转动的圈数越多，即自行车前进的距离越长。 （1）链条对前、后齿轮的拉力___________（选填“相同”或“不同”）； （2）后齿轮和后车轮组成一个___________杠杆（选填“省力”、“费力”、“等臂”）； （3）爬坡时，应将链条调整至半径较___________（选填“大”或“小”）的后齿轮上，从而达到相对省力的目的； （4）自行车在水平道路上行驶时，后车轮所受的摩擦阻力约为30N，一辆自行车后车轮的半径约为40cm，它此时链条挂在中间挡位的后齿轮上，其半径为5cm，若前齿轮的半径为15cm，脚踏板到轴心的长度为25cm，则自行车匀速行驶时，人蹬车的力至少应为___________N；若人蹬脚踏板每秒转1周，则自行车的前进速度为___________km/h（π=3）。 【答案】（1）相同 （2）费力 （3）大 （4） ①. 144 ②. 25.92 【解析】 【小问1详解】 同一根链条拉力处处相等，所以链条对前、后齿轮的拉力相同。 【小问2详解】 后齿轮力臂小于后轮的力臂，即动力臂小于阻力臂，所以后齿轮和后车轮组成一个费力杠杆。 【小问3详解】 脚踏板、前齿轮和后轮对应的力臂不变，所以当后齿轮力臂越大，则力越小，越省力，故爬坡时，为了省力，应将链条调整至半径较大的后齿轮上。 【小问4详解】 [1]对于后车轮的杠杆来说，设链条对后齿轮的拉力为F链，根据杠杆平衡条件可得 F链×5cm=f×40cm 即 F链×5cm=30N×40cm 解得：F链=240N，又对脚踏板和前轮，由杠杆平衡条件知 F链×15cm=F×25cm 即 240N×15cm=F×25cm 解得：F=144N。 [2]人蹬脚踏板每秒转1周，则前齿轮也转1周。则链条移动的距离为 s=πd=2πr=2π×15cm 链条带动后齿轮转动的圈数为 后轮转数与后齿轮一致，则后轮前进的距离为 s′=nπD=2nπR=2×3×3×40cm=7.2m 则自行车的前进速度为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 九年级综合一第一次作业物理部分 一、选择题： 1. 在国际单位制中，功的单位是（　　） A. 牛顿 B. 焦耳 C. 瓦特 D. 开尔文 2. 下列工具属于费力杠杆的是（　　） A. 理发剪刀 B. 核桃夹 C. 钢丝钳 D. 羊角锤 3. 在研究和学习物理知识的过程中，方法是不可缺少的。学习物理概念时，概念的定义方法就有不同。下列物理量概念的定义方法不是运用比值定义的是（　　） A. 密度 B. 压强 C. 功 D. 功率 4. 下列现象中，力没有对物体做功的是（　　） A. 用力将铅球掷出 B. 将书包背上楼 C. 骑自行车匀速前进 D. 提着水桶在水平地面上匀速前进 5. 把掉在地面上的一个苹果捡回桌面，克服苹果重力做的功最接近于（　　） A. 0.01J B. 0.1J C. 1J D. 10J 6. 如图所示，用大小相等的拉力F，分别沿光滑的斜面和粗糙的水平面拉木箱，拉力方向和运动方向始终一致，运动时间tAB>tCD，运动距离sAB=sCD，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段功率较小 D. AB段与CD段的功率一样大 7. 学习了功率的知识后，小明和几位同学准备做“比一比谁的功率大”的活动。以下是他们设计的三套方案，其中可行的是（　　） ①控制爬楼的时间相同，测量出各自的体重、爬上楼的高度，即可比较功率大小 ②控制爬楼的高度相同，测量出各自的体重、爬楼用的时间，即可比较功率大小 ③测量出各自的体重、爬楼用的时间和爬楼的高度，算出功率进行比较 A. 只有① B. 只有①② C. 只有②③ D. ①②③ 8. 小敏在做“研究杠杆平衡条件”的实验时，先后出现杠杆右端下降的现象。为使杠杆水平平衡，下列操作正确的是（　　） A. 图甲中平衡螺母向左调节；图乙中右侧钩码向左移动 B. 图甲中平衡螺母向左调节；图乙中右侧钩码向右移动 C. 图甲中平衡螺母向右调节；图乙中左侧钩码向左移动 D. 图甲中平衡螺母向右调节；图乙中左侧钩码向右移动 9. 如图所示，杠杆OAB可绕支点O自由转动，动力F作用在杠杆B端且始终与杠杆垂直；将杠杆缓慢地由倾斜位置①拉至水平位置②的过程中，动力的大小（　　） A. 变大 B. 变小 C. 不变 D. 先变大后变小 10. 如图所示的三种装置中，每个钩码质量均为200g，定滑轮和动滑轮的重均相同。不计绳重和绳与滑轮之间的摩擦，匀速地拉动弹簧测力计，则三种装置中弹簧测力计的示数和机械效率（　　） A. F甲=F乙=F丙；η甲=η乙＝η丙 B. F甲<F乙=F丙；η甲=η乙=η丙 C. F甲<F乙<F丙；η甲>η乙>η丙 D. F甲=F乙=F丙；η甲<η乙<η丙 11. 小明和兴趣小组的同学们利用如图所示的装置探究斜面的机械效率，同学们对实验过程和装置发表了下列不同的看法，其中正确的有（　　） A. 斜面是一种可以省功的机械 B. 匀速拉动木块的过程中，木块的机械能是不变的 C. 本实验中，用质量相同的小车替代木块，可提高斜面的机械效率 D. 匀速拉动木块时，木块所受拉力与摩擦力是一对平衡力 12. 物理学中把机械对重物施加的力与人对机械施加的力的比值叫作机械效益（用“MA”表示），根据机械效益可以比较省力程度。使用同一滑轮组，提升不同的物体，不计绳重及摩擦，机械效益和机械效率关系的图像为（　　） A. B. C. D. 二、填空题： 13. 杠杆的平衡状态是指杠杆处于___________或___________。若某杠杆的动力臂是阻力臂的三分之一，则动力是阻力的___________倍。 14. 把水桶从水井里提到地面上，提水桶的力_________功；用力提着水桶沿水平路面向前走，提水桶的力_________功；小孩用力提水桶时，桶没被提起来，小孩的提力___________（选填“做”或“不做”）功。 15. 北京冬奥会上智能设备广泛应用，一款重为500N的智能送餐机器人受到60N的牵引力作用，在水平面上以0.8m/s速度匀速运动了10s，重力做功___________J，牵引力对机器人做功 ___________J，牵引力功率为 ___________W。 16. 两台机器的功率之比为3︰2，则在相同时间内所做的功之比为___________；机器甲的功率比机器乙的功率大，表示甲机器做功比乙机器___________（选填“快”或“多”）；某机器的功率是1.5kW，表示的物理意义是___________。 17. 如图所示，用两个完全相同的滑轮匀速提升重力相同的物体，不计轴处摩擦。其中省力的是______装置图，机械效率高的是______装置图。如图丙，将穿好的鞋带两端向两边拉扯，鞋帮就会收紧，达到省力的效果，这与简单机械中__________（选填“杠杆”、“滑轮组”或“斜面”）的省力原理相同。 18. 如图甲所示，用滑轮组将重为90N的物体匀速提起，图乙是拉力F与绳子自由端移动距离s的关系图像，不计绳重和摩擦。则图乙中阴影部分的面积表示的物理量是______（填“总功”“有用功”或“额外功”），该滑轮组的机械效率为______。将物块提升更大的高度，滑轮组的机械效率将______（填“增大”“减小”或“不变”） 19. 如图，斜面上s=3m，h=0.6m，建筑工人用绳子在6s内将重500N的物体从其底端沿斜面向上匀速拉到顶端，拉力是150N（忽略绳子的重力）。则在此过程中，拉力的功率为___________W，斜面机械效率为___________%，物体所受阻力为___________N。 20. 嫦娥五号返回器用类似“打水漂”的方式着陆地球（动力装置关闭），其着陆过程的部分轨迹简化为如图所示。AB段返回器的动能______________；CD段返回器的机械能______________（均选填“变大”“不变”或“变小”），着陆过程中返回器受到______________（选填“平衡力”或“非平衡力”）作用。 三、解答题： 21. 按照题目要求作图： （1）在甲图中，作出F1的力臂l1； （2）如图乙，工人师傅站在地面上向下拉绳提升重物。请在图中画出滑轮组的绕线； （3）如图丙，摆球从A点由静止释放，经B点到达最低点O后，至D点返回，请找出在此过程中摆球动能最大的位置并涂黑。 22. 如图所示，轻质杠杆的支点为O，，，在A端挂一质量为90kg的物体，请解答以下问题。（） （1）物体所受的重力； （2）力F作用在杠杆上的，杠杆处于平衡状态，求F的最小值。 23. 如图，塔式起重机上的滑轮组将重为的重物匀速吊起2m时，滑轮组的机械效率为，g取。 （1）求提升重物做的有用功； （2）求绳端的拉力； （3）若动滑轮的质量为20kg，求克服摩擦和钢丝绳重所做的功。 24. 小伟同学猜想：物体动能的大小可能跟物体的质量和运动速度有关。于是，他设计了图所示的实验，让小球沿光滑斜面自由向下滚动，与放在水平面上的纸盒相碰，纸盒在水平面上移动一段距离后静止。 （1）该实验的研究对象是________。（选填“小球”或“纸盒”） （2）图甲是控制两球的________相等，探究的是物体动能跟________的关系。 （3）在探究“物体动能跟质量的关系”时，他设计的实验如图乙所示。让质量不同的两个小球从同一斜面的同一______滚下，让两个小球达到水平面时，具有相同的______。 （4）通过图甲、乙两组实验，可得出的结论是：物体质量越大，运动速度越大，它的动能越________。 （5）若水平面足够光滑（完全没有阻力），则________（选填“能”或“不能”）得出以上结论，其原因是纸盒被撞击后将_______。 25. 根据“探究杠杆的平衡条件”实验要求，完成下列各题： （1）实验开始前，杠杆的位置如图甲所示。小明通过调节杠杆的螺母，使杠杆在___________位置平衡，然后进行下面的实验探究； （2）要使图乙中杠杆平衡，应在a处挂___________钩码（题中的每个钩码都是相同的）； （3）当弹簧测力计由图丙的竖直地拉着变成倾斜地拉着，使杠杆在水平位置静止时，弹簧测力计的示数将___________（变大/不变/变小）； （4）有同学根据自己的实验数据，得到如下结论：动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离。这个结论与杠杆的平衡条件不符，原因是实验过程中没有 ___________（选填序号：①改变力的大小、②改变力的方向、③改变力的作用点）； （5）小明对原来装置进行改装如丁图，与丙图比较，同样用竖直向上的力，将两个相同的钩码，提升相同的高度，机械效率高的是___________（丙/丁）图；若利用丁图，小明两次将钩码分别挂在A点和C点，使钩码上升同样的高度，那么机械效率___________（A/C/一样）高； （6）在实验中，多次改变力和力臂的大小主要是为了___________。 A. 减小摩擦 B. 使每组数据更准确 C. 多次测量取平均值减小误差 D. 获取多组实验数据归纳出物理规律 26. 在“测量滑轮组的机械效率”实验中，小丽用如图所示的同一滑轮组提升不同的钩码，分别做了甲、乙、丙3次实验，实验数据记录如下表： 实验次序 钩码所受的重力G/N 提升高度h/m 拉力F/N 绳端移动的距离s/m 机械效率η 1 2 0.05 1.0 0.15 66.7% 2 4 0.05 1.7 0.15 78.4% 3 6 0.05 ① 0.15 ② （1）实验中要___________向上拉动弹簧测力计，使钩码___________（选填“快速”或“缓慢”）上升。小组同学发现实验过程中边拉动边读数，弹簧测力计示数不稳定，应该静止读数，你认为他的想法___________（选填“正确”或“不正确”）。 （2）表格中①处数据应为___________，②处数据应为___________。 （3）分析以上实验数据可以得出如下结论：同一滑轮组机械效率主要与___________有关。 （4）若将此滑轮组换一种绕绳方法，不计摩擦及绳重，提升相同的物体时，滑轮组的机械效率___________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 27. 阅读短文，回答问题： 变速自行车的奥秘 变速自行车的变速系统是通过改变链条和不同的前、后大小的齿轮盘的配合来改变车速快慢的。如图所示是变速自行车的驱动结构，它与普通自行车的区别在于，它的后齿轮由多个半径不同的齿轮共同组成（普通自行车的后齿轮只有一个）。选择不同的挡位时，自行车的链条会调整到相应挡位的后齿轮上。在爬坡时自行车受到的摩擦阻力较大，而在下坡时自行车受到的摩擦阻力较小，为了达到更好的骑行效果，变速自行车可以通过调节不同的“挡位”来应对不同的路面情况。 自行车的前齿轮和脚踏板构成一个轮轴型的杠杆结构，动力是人给脚踏板的蹬力，阻力是链条对前齿轮的拉力，动力臂是脚踏板到轴心的长度，阻力臂是前齿轮半径。自行车的后齿轮和后车轮构成另一个轮轴型的杠杆结构，动力是链条对后齿轮的拉力，阻力是地面给后车轮的摩擦力，动力臂是后齿轮半径，阻力臂是后车轮半径。 骑自行车时，人踩脚踏板一圈，前齿轮跟着转动一圈，带动链条转动的长度为前齿轮的周长。与此同时，链条带动后齿轮转动，由于后齿轮的半径小于前齿轮，为了保证链条转动的长度相同，后齿轮必须转过的圈数大于前齿轮。后齿轮的半径越小，它转过的圈数就越多。后齿轮同时带动后车轮转动，它们转动的圈数保持一致。因此，后齿轮越小，脚踩一圈，后车轮转动的圈数越多，即自行车前进的距离越长。 （1）链条对前、后齿轮的拉力___________（选填“相同”或“不同”）； （2）后齿轮和后车轮组成一个___________杠杆（选填“省力”、“费力”、“等臂”）； （3）爬坡时，应将链条调整至半径较___________（选填“大”或“小”）的后齿轮上，从而达到相对省力的目的； （4）自行车在水平道路上行驶时，后车轮所受的摩擦阻力约为30N，一辆自行车后车轮的半径约为40cm，它此时链条挂在中间挡位的后齿轮上，其半径为5cm，若前齿轮的半径为15cm，脚踏板到轴心的长度为25cm，则自行车匀速行驶时，人蹬车的力至少应为___________N；若人蹬脚踏板每秒转1周，则自行车的前进速度为___________km/h（π=3）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $