精品解析：江苏省徐州市沛县第五中学2024-2025学年九年级上学期10月月考物理试题

2024~20245学年度第一学期第一次测试 九年级物理卷 一、选择题（每小题 2 分，共20 分。每小题给出的四个选项中只有一个选项正确） 1. 如图所示，所使用的杠杆属于费力杠杆的是 A. 钓鱼竿 B. 开瓶器 C. 天平 D. 钢丝钳 2. 希望中学要安装升旗杆，下列简单机械中，适合安装的旗杆顶端的是（　　） A. 杠杆 B. 动滑轮 C. 定滑轮 D. 斜面 3. 下列操作中能使弹簧测力计示数变小的是（　　） A. 弹簧测力计向左斜拉 B. 弹簧测力计向右斜拉 C. 钩码向右移动 D. 增加钩码数量 4. 下列事件中，力对物体做了功的是（　　） A. 用力推汽车，没有推动 B. 将重物从一楼扛到二楼 C. 举重运动员举着杠铃保持不动 D. 提着水桶在水平路面上匀速前行 5. 用如图所示的简单机械提升重为G的物体，且处于静止状态。图中滑轮、杠杆质量均不计，A点为杠杆的正中点。这四种情况下用力最大的是（　　） A. F1 B. F2 C. F3 D. F4 6. 下列有关功、功率、机械效率的说法错误的是（　　） A. 有力作用在物体上，物体通过了一段距离，该力对物体不一定做功 B. 功率是表示物体做功快慢的物理量，做功越快，功率越大 C. 功率越大的机械，做功一定越多 D. 做有用功越多的机械，机械效率不一定高 7. 下列估测正确的是（ ） A. 一名中学生所受重力约为50kg B. 实际应用中机械的机械效率可达100% C. 一名普通中学生跳绳的功率约为60W D. 将一本掉在地上的物理书捡起放到课桌上所做的功约为20J 8. 在自由下落过程中物体运动速度会越来越快．一个物体由A点自由下落，相继经过B、C两点，已知AB＝BC，如图所示，物体在AB段重力做功W1，做功功率P1；在BC段重力做功W2，做功功率P2，则下列关系正确的是（ ） A. W1≠W2 P1≠P2 B. W1＝W2 P1＝P2 C. W1＝W2 P1>P2 D. W1＝W2 P1<P2 9. 如图所示，用F=100 N的水平拉力，通过一个动滑轮，使重为400N 的物体A水平向右匀速移动了2m ，在这个过程中（　　） A. 拉力F做了 200 J 的功 B. 拉力F做了400 J 的功 C. 重力做了 800 J的功 D. 重力做了1000 J 的功 10. 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s-t关系图象如图乙所示．两次对应的弹簧测力计示数分别为F1、F2,两次拉力的功率分别为P1、P2,下列判断正确的是 ( ) A. F1>F2，P1>P2 B. F1=F2，P1>P2 C. F1>F2，P1=P2 D. F1<F2，P1<P2 二、填空题 （每空 1 分， 17 题 2 分， 共 20 分） 11. 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___________滑轮，可用来改变拉力的方向；若用30N的拉力将旗帜匀速提升10米，则拉力所做的功为___________J。 （2）如图乙，把被剪物体尽量靠近剪刀的转动轴，可减小___________臂，剪断物体更省力。 12. 在电视剧《三国》中，有这样一个情景：一群士兵用力拉动一个杠杆，会将石块抛向敌方阵营，它是一个________（省力/费力）杠杆，使用该杠杆的好处是________。要把石块抛出去，图中作用在A点的力沿________（a/b/c）方向最小。 13. 如图，在“探究动滑轮工作时的特点”的实验中，小华将弹簧测力计沿______方向拉动，在钩码__________（“静止”、“匀速上升”）时读取测力计的示数。实验中小华正确操作，却发现测力计的示数总大于钩码重力的一半，请写出一条产生这一现象的可能原因：_______________。 14. 小明和小杰握住两根较光滑的木棍，小华将绳子的一端系在其中一根木棍上，然后如图所示依次将绳子绕过两根木棍，小明和小杰相距一定的距离握紧木棍站稳后，小华在图A处拉绳子的另一端，用很小的力便能拉动他们。 (1)两根木棍和绳子组成的机械相当于________。 (2)若小华所用的拉力为20N，则小明和小杰受到的拉力分别为________N、________N（摩擦忽略不计）。 15. 如图所示，把重力为600N的物体匀速推到斜面顶端，斜面长为3m，高为0.9m，实际推力为300N，所花时间为5s．那么，将物体从底部推到顶部所做的有用功是____________J，推力做的总功的功率是_____________W，整个装置的机械效率是_____________。 16. 如图所示是某同学做俯卧撑时的示意图，他的质量为50kg， 身体可视为杠杆，O点为支点，A点为重心。（g=10N/ kg） 该同学所受重力是________N； 双手对地面的压力至少为________N； 若他在1min内做了30个俯卧撑，每次肩部上升的距离均为0.4m，则他的功率为_______W。 17. 试一试，按如图所示的三种方法关门，哪一种方法最省力?请你用杠杆的知识解释这个问题。 三、物理解答题（18 题 4 分， 19、20 题 6 分， 21、22、23 题 8 分） 18. 按照题目要求作图： （1）如图甲为用螺丝刀撬图钉的示意图，在图中画出动力F1 的力臂l1和阻力F2的示意图. （2）利用图乙中的定滑轮和动滑轮绕制滑轮组，要求能够既省力又能改变用力的方向。 19. 中秋节期间，小明的爸爸驾着一辆功率为120kW的小轿车，带着家人前往徐州市云龙山森林公园游玩。在一段平直的高速公路上，以90km/h的速度匀速行驶，求： （1）5min内牵引力做的功； （2）这段路程中小车受到的阻力。 20. 如图所示是某起重机上的滑轮组，已知在匀速起吊600kg的物体时，对绳子的拉力为2500N， 2s内建筑材料上升5m， g取10N/ kg。 求: （1）物体上升过程所做的有用功；. （2）滑轮组的效率。 21. 在探究“杠杆平衡条件”的实验中： （1）挂钩码前，杠杆在如图（a）所示的位置静止，此时杠杆___________（选填“达到”或“没有达到”）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； （2）如图（b）所示，在A点挂2个质量均为50g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__________N；（g=10N/kg） （3）如图（c），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”），F与其力臂的乘积变化情况是___________（选填“变大”、“变小”或“不变”） 22. 跳绳是某市初中毕业生体育测试的项目之一，小华想利用所学的物理知识估测自己跳绳时克服重力的平均功率（不计绳重）。 （1） 用_________（填测量器材测量自己的质量 m)。 （2） 用刻度尺测出自己每次跳起的平均高度h（人的重心上升的高度）。 （3） 用秒表记录跳n次所用的时间t。 （4） 计算出跳绳时克服重力的平均功率P=________（用字母表示）. （5） 两人想比较跳绳的平均功率（假设两人跳起的平均高度相同），则_______。（填字母） A. 频率相同，跳的时间长的功率大 B. 频率相同，体重大的功率大 C. 体重相同，跳的时间长的功率大 D. 体重相同，频率高的功率小 （6） 小明同学在跳绳测试中，1min跳180次，每次腾空的最大高度平均 为4 cm，则他在跳绳过程中，克服重力做功的平均功率约是____。（填字母） A. 360 W B. 600 W C. 60 W D. 500 W 23. 阅读短文，回答问题： 塔式起重机 塔式起重机常用于工业与建筑施工，另外也较多用于造船、电站设备安装、水工建筑、港口和货场物料搬运等。 为了防止塔式起重机在吊起重物时发生倾倒，人们在起重臂的反方向上用钢架做成平衡臂，并在其末端加配重物，起重机吊臂上安装滑轮组，由多个定滑轮和动滑轮组成，发动机提供很小的力就能吊起很重的物体。 如图甲所示的塔式起重机，AB是竖直支架，CD是水平臂，其上OC段叫平衡臂，C端装有配重体，OD段叫吊臂，E处装有滑轮组，可在O、D两点间移动，OE=10m，OD=25m。起重机的钢索将重物由地面吊到空中某个高度的过程中，在加速阶段，拉力大于重力，拉力恒定，速度均匀增加；匀速阶段，拉力减小到和重力相等，速度恒定； 在减速阶段，拉力小于重力。在转折点，速度不变拉力突变。 （1）塔式起重机上安装配重物是为了（ ）； A. 美观 B. 确保塔式起重机不会翻倒 C. 减小塔式起重机所吊重物的重力 D. 增大塔式起重机的机械效率 （2）当滑轮组放在E点时塔式起重机能起吊重物的最大质量是2t，则当滑轮组移到D点时能够安全起吊重物的最大质量是__________t； （3）若用此塔式起重机将1.2t的钢材先竖直匀速吊起10m，然后沿水平方向缓慢旋转90°后送到指定位置，在此过程中塔式起重机对钢材做的功是_________J； （g=10N/ kg） （4）起重机的钢索将重物由地面吊到空中某个高度，其速度-时间图像如图乙所示，则钢索拉力的功率随时间变化的图像可能是下图中的（ ）。 A. B. C. D. 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024~20245学年度第一学期第一次测试 九年级物理卷 一、选择题（每小题 2 分，共20 分。每小题给出的四个选项中只有一个选项正确） 1. 如图所示，所使用的杠杆属于费力杠杆的是 A. 钓鱼竿 B. 开瓶器 C. 天平 D. 钢丝钳 【答案】A 【解析】 【分析】结合图片和生活经验，先判断杠杆在使用过程中，动力臂和阻力臂的大小关系，再判断它是属于哪种类型的杠杆． 【详解】A. 钓鱼竿在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；B. 开瓶器在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；C. 图片在使用过程中，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆，不省力也不费力；D. 钢丝钳在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆．故选A. 2. 希望中学要安装升旗杆，下列简单机械中，适合安装的旗杆顶端的是（　　） A. 杠杆 B. 动滑轮 C. 定滑轮 D. 斜面 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】升旗时，旗杆顶端的机械必须满足可以改变力的方向； A．运用杠杆虽然有时也可以改变力的方向，但是旗杆顶端安装使用不方便，故A不符合题意； B．动滑轮可以省力，但是无法实现改变力的方向的目的，故B不符合题意； C．定滑轮可以实现改变力的方向的目的，故C符合题意； D．根据题意，安装斜面无法实现改变力的方向升旗的目的，故D不符合题意。 故选C。 3. 下列操作中能使弹簧测力计示数变小的是（　　） A. 弹簧测力计向左斜拉 B. 弹簧测力计向右斜拉 C. 钩码向右移动 D. 增加钩码数量 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A．弹簧测力计向左斜拉，力臂变小，根据杠杆平衡原理，不变，力臂变小，力F1变大，即弹簧测力计的示数变大，故A选项错误； B．弹簧测力计向右斜拉，力臂变小，根据杠杆平衡原理，不变，力臂变小，力F1变大，即弹簧测力计的示数变大，故B选项错误； C．钩码向右移动，力臂变小，那么变小，力臂不变，那么力F1变小，C选项正确； D．增加钩码数量，力F2变大，力臂不变，那么变大，力臂不变，那么力F1变大，故D选项错误。 故选C。 4. 下列事件中，力对物体做了功的是（　　） A. 用力推汽车，没有推动 B. 将重物从一楼扛到二楼 C. 举重运动员举着杠铃保持不动 D. 提着水桶在水平路面上匀速前行 【答案】B 【解析】 【详解】A．用力推汽车，没有推动，对汽车有力的作用，但汽车没有移动距离，所以不做功，故A不合题意； B．将重物从一楼扛到二楼，重物在提力的方向上移动了距离，做了功，故B符合题意； C．举重运动员举着杠铃站着不动，有力但没有移动距离，不做功，故C不合题意； D．提着水桶在水平路面上匀速前行，力与距离的方向互相垂直，所以不做功。故D不合题意。 故选B。 5. 用如图所示的简单机械提升重为G的物体，且处于静止状态。图中滑轮、杠杆质量均不计，A点为杠杆的正中点。这四种情况下用力最大的是（　　） A. F1 B. F2 C. F3 D. F4 【答案】D 【解析】 【详解】定滑轮不省力，则F1=G；动滑轮可以省一半力，则；F3的力臂是物体对杠杆拉力力臂的2倍，则；F4的力臂是物体对杠杆拉力力臂的一半，则。则用力最大的是F4，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 6. 下列有关功、功率、机械效率的说法错误的是（　　） A. 有力作用在物体上，物体通过了一段距离，该力对物体不一定做功 B. 功率是表示物体做功快慢的物理量，做功越快，功率越大 C. 功率越大的机械，做功一定越多 D. 做有用功越多的机械，机械效率不一定高 【答案】C 【解析】 【详解】A．有力作用在物体上，物体通过了一段距离，该力对物体不一定做功，只有距离是在力的方向上时，这个力才做功，故A正确，不符合题意； B．物体在单位时间内所做的功叫功率，物理学中，用功率来表示物体做功的快慢，做功越快，功率越大，故B正确，不符合题意； C．功率越大的机械，做功不一定越多，因此做功多少还跟做功的时间有关，故C错误，符合题意； D．做有用功越多的机械，机械效率不一定高，因为机械效率是有用功与总功的比值，因此还要看额外功和总功的多少，故D正确，不符合题意。 故选C。 7. 下列估测正确的是（ ） A. 一名中学生所受重力约为50kg B. 实际应用中机械的机械效率可达100% C. 一名普通中学生跳绳的功率约为60W D. 将一本掉在地上的物理书捡起放到课桌上所做的功约为20J 【答案】C 【解析】 【详解】A．中学生的质量一般在50kg左右，根据重力公式可计算出 G=mg=50kg×10N/kg=500N 故A错误； B．不论使用任何机械都要不可避免的做一些额外功，所以实际应用中机械的机械效率不可能达到100%；故B错误； C．一名普通中学生跳绳的功率约为60W；故C正确； D．一本物理课本的质量在200g左右，其重力大约为 G=mg=0.2kg×10N/kg=2N 学校课桌高在1m以内，大约0.8m；把掉在地面上的物理课本捡回桌面，人所做的功大约为 W=Gh=2N×0.8m=1.6J 远远小于20J。故D错误。 故选C。 8. 在自由下落过程中物体运动速度会越来越快．一个物体由A点自由下落，相继经过B、C两点，已知AB＝BC，如图所示，物体在AB段重力做功W1，做功功率P1；在BC段重力做功W2，做功功率P2，则下列关系正确的是（ ） A. W1≠W2 P1≠P2 B. W1＝W2 P1＝P2 C. W1＝W2 P1>P2 D. W1＝W2 P1<P2 【答案】D 【解析】 【详解】由于在自由下落过程中物体运动速度会越来越快，AB＝BC，故通过AB所用的时间大于通过BC所用的时间，由W=Gh，知，重力不变，故通过AB所做的功等于通过BC所做的功，通过AB的功率小于通过BC的功率，故选D。 9. 如图所示，用F=100 N的水平拉力，通过一个动滑轮，使重为400N 的物体A水平向右匀速移动了2m ，在这个过程中（　　） A. 拉力F做了 200 J 的功 B. 拉力F做了400 J 的功 C. 重力做了 800 J的功 D. 重力做了1000 J 的功 【答案】B 【解析】 【详解】AB．绳子自由端运动的距离 拉力做功 故A不符合题意，B符合题意； CD．物体在重力的方向上没有移动距离，重力做功为0，故CD不符合题意。 故选B。 10. 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s-t关系图象如图乙所示．两次对应的弹簧测力计示数分别为F1、F2,两次拉力的功率分别为P1、P2,下列判断正确的是 ( ) A. F1>F2，P1>P2 B. F1=F2，P1>P2 C. F1>F2，P1=P2 D. F1<F2，P1<P2 【答案】B 【解析】 【详解】由图乙可知两次情况下，木块做匀速直线运动，所以拉力和摩擦力是一对平衡力，即F= f．因运动过程中所受摩擦力是滑动摩擦力，滑动摩擦力与压力和接触面粗糙程度有关，木块运动过程中压力和接触面粗糙程度不变，所以两次情况下摩擦力不变，即拉力F1＝F2，由图乙可知v1>v2，因为拉力功率P=Fv，F1＝F2，所以P1＞P2，故B符合题意． 二、填空题 （每空 1 分， 17 题 2 分， 共 20 分） 11. 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___________滑轮，可用来改变拉力的方向；若用30N的拉力将旗帜匀速提升10米，则拉力所做的功为___________J。 （2）如图乙，把被剪物体尽量靠近剪刀的转动轴，可减小___________臂，剪断物体更省力。 【答案】 ①. 定滑轮 ②. 300 ③. 阻力 【解析】 【分析】 【详解】（1）[1][2]国旗杆上的滑轮为定滑轮，利用它来升国旗，可以改变施加力的方向。用30N的拉力将旗帜匀速提升10米，则拉力所做的功 W=Fs=30Nm=300J （2）[3]图中剪刀在使用过程中，在同样的情况下，往剪刀转动轴靠近，减小了阻力臂，由F1l1=F2l2可知，阻力臂l2越小，越省力，因此这样做的目的是减小阻力臂，剪断物体更省力。 12. 在电视剧《三国》中，有这样一个情景：一群士兵用力拉动一个杠杆，会将石块抛向敌方阵营，它是一个________（省力/费力）杠杆，使用该杠杆的好处是________。要把石块抛出去，图中作用在A点的力沿________（a/b/c）方向最小。 【答案】 ①. 费力 ②. 省距离 ③. c 【解析】 【详解】[1]由题图知，杠杆阻力臂大于动力臂，所以该杠杆为费力杠杆； [2]费力杠杆的优点是可以省距离； [3]在阻力和阻力臂一定时，动力臂越长、动力就越小，所以在A点施加垂直于杠杆的力时，力臂为OA，此时力臂最长，即c方向的力最小。 13. 如图，在“探究动滑轮工作时的特点”的实验中，小华将弹簧测力计沿______方向拉动，在钩码__________（“静止”、“匀速上升”）时读取测力计的示数。实验中小华正确操作，却发现测力计的示数总大于钩码重力的一半，请写出一条产生这一现象的可能原因：_______________。 【答案】 ①. 竖直 ②. 匀速上升 ③. 动滑轮重不能忽略 【解析】 【详解】[1][2]由实验图可知，动滑轮工作时是运动的，故小华应将弹簧测力计沿竖直方向匀速拉动，在钩码匀速上升时读取示数。 [3]根据力的平衡关系，有 解得 可知由于存在动滑轮的重力的关系，使得测力计的示数总大于钩码重力的一半。 14. 小明和小杰握住两根较光滑的木棍，小华将绳子的一端系在其中一根木棍上，然后如图所示依次将绳子绕过两根木棍，小明和小杰相距一定的距离握紧木棍站稳后，小华在图A处拉绳子的另一端，用很小的力便能拉动他们。 (1)两根木棍和绳子组成的机械相当于________。 (2)若小华所用的拉力为20N，则小明和小杰受到的拉力分别为________N、________N（摩擦忽略不计）。 【答案】 ①. 滑轮组 ②. 120 ③. 140 【解析】 【详解】(1)[1]如图，绳子分别几次绕过两根木棍，与滑轮组的结构相同，所以两根木棍和绳子组成的机械相当于滑轮组； (2)[2][3]如图直接拉着小明的绳子有6段，而直接拉着小杰的绳子有7段；根据滑轮组的特点可知 解得小明受到的拉力为 同理得小杰受到的拉力为 。 【点睛】重点是滑轮组受力特点的应用，关键是判断有几段绳子拉着木棍，方法是只要数出直接与木棍连接的绳子段数即可。 15. 如图所示，把重力为600N的物体匀速推到斜面顶端，斜面长为3m，高为0.9m，实际推力为300N，所花时间为5s．那么，将物体从底部推到顶部所做的有用功是____________J，推力做的总功的功率是_____________W，整个装置的机械效率是_____________。 【答案】 ①. 540 ②. 180 ③. 60% 【解析】 【分析】 【详解】[1]有用功 W有=Gh=600N×0.9m=540J [2]推力做的总功 W总=Fs=300N×3m=900J 推力做的总功的功率 [3]斜面的机械效率 16. 如图所示是某同学做俯卧撑时的示意图，他的质量为50kg， 身体可视为杠杆，O点为支点，A点为重心。（g=10N/ kg） 该同学所受重力是________N； 双手对地面的压力至少为________N； 若他在1min内做了30个俯卧撑，每次肩部上升的距离均为0.4m，则他的功率为_______W。 【答案】 ①. 500 ②. 300 ③. 60 【解析】 【详解】[1]该同学所受重力 G=mg=50kg×10N/kg=500N [2]人的身体相当于杠杆，脚是支点，人的重力是阻力，地面对双手的支持力是动力，根据杠杆平衡条件得G×L2=F×L1，即 500N×0.9m=F×(0.9m+0.6m) 解得F=300N。物体间力的作用是相互的，地面对双手的支持力是300N，所以双手对地面的压力是300N。 [3]做一个俯卧撑时，支持力对人做功 W=Fh=300N×0.4m=120J 所以做30个俯卧撑做功 W'=30×120J=3600J 做俯卧撑的功率 17. 试一试，按如图所示的三种方法关门，哪一种方法最省力?请你用杠杆的知识解释这个问题。 【答案】见解析 【解析】 【详解】按图示的A、B、C三种方法关门，A种方法不能将门关上，是因为此时力的作用线通过支点，导致该力的力臂为0，不能使门转动，不能将门关上；根据杠杆平衡原理，在阻力和阻力臂不变的情况下，在B点施力其动力臂最长，动力最小则最省力。即用FB关门最省力。 三、物理解答题（18 题 4 分， 19、20 题 6 分， 21、22、23 题 8 分） 18. 按照题目要求作图： （1）如图甲为用螺丝刀撬图钉的示意图，在图中画出动力F1 的力臂l1和阻力F2的示意图. （2）利用图乙中的定滑轮和动滑轮绕制滑轮组，要求能够既省力又能改变用力的方向。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 找出支点，从O做F1的垂线就是F1的力臂，要使杠杆平衡，图钉对螺丝刀的力是阻力，F2方向垂直接触面向下，如图所示： 【小问2详解】 图中滑轮组由一个定滑轮和一个动滑轮组成，要求能够既省力又能改变用力的方向。当绳子固定在定滑轮上时，物重由两根绳子承担，且改变了用力的方向。如图所示： 19. 中秋节期间，小明的爸爸驾着一辆功率为120kW的小轿车，带着家人前往徐州市云龙山森林公园游玩。在一段平直的高速公路上，以90km/h的速度匀速行驶，求： （1）5min内牵引力做的功； （2）这段路程中小车受到的阻力。 【答案】（1） （2）4800N 【解析】 【小问1详解】 5min内牵引力做的功 【小问2详解】 汽车的行驶速度 轿车在平直的公路上匀速行驶，所受阻力等于牵引力，故阻力 20. 如图所示是某起重机上的滑轮组，已知在匀速起吊600kg的物体时，对绳子的拉力为2500N， 2s内建筑材料上升5m， g取10N/ kg。 求: （1）物体上升过程所做的有用功；. （2）滑轮组的效率。 【答案】（1）30000J （2）80% 【解析】 【小问1详解】 克服物体重力做的有用功 【小问2详解】 由图可知，动滑轮上绳子段数n=3，拉力做的总功 滑轮组的效率 21. 在探究“杠杆平衡条件”的实验中： （1）挂钩码前，杠杆在如图（a）所示的位置静止，此时杠杆___________（选填“达到”或“没有达到”）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； （2）如图（b）所示，在A点挂2个质量均为50g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__________N；（g=10N/kg） （3）如图（c），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”），F与其力臂的乘积变化情况是___________（选填“变大”、“变小”或“不变”） 【答案】（1） ①. 达到 ②. 右 （2）1.5 （3） ①. 变大 ②. 不变 【解析】 【小问1详解】 [1][2]当杠杆处于静止状态或者匀速转动状态时，杠杆处于平衡状态；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，右端上翘，因此要想使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向右调节。 【小问2详解】 根据杠杆平衡条件可得 代入数据可得 解得，即测力计的示数为1.5N。 【小问3详解】 [1][2]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逐渐变大；由于杠杆始终保持水平平衡，所以根据杠杆的平衡条件可知，拉力F与其力臂的乘积是不变的。 22. 跳绳是某市初中毕业生体育测试的项目之一，小华想利用所学的物理知识估测自己跳绳时克服重力的平均功率（不计绳重）。 （1） 用_________（填测量器材测量自己的质量 m)。 （2） 用刻度尺测出自己每次跳起的平均高度h（人的重心上升的高度）。 （3） 用秒表记录跳n次所用的时间t。 （4） 计算出跳绳时克服重力的平均功率P=________（用字母表示）. （5） 两人想比较跳绳的平均功率（假设两人跳起的平均高度相同），则_______。（填字母） A. 频率相同，跳的时间长的功率大 B. 频率相同，体重大的功率大 C. 体重相同，跳的时间长的功率大 D. 体重相同，频率高的功率小 （6） 小明同学在跳绳测试中，1min跳180次，每次腾空的最大高度平均 为4 cm，则他在跳绳过程中，克服重力做功的平均功率约是____。（填字母） A. 360 W B. 600 W C. 60 W D. 500 W 【答案】 ①. 台秤 ②. ③. BD ④. C 【解析】 【详解】[1]测量学生的质量比较合适的工具为台秤。 [2]学生跳绳n次用的时间为t秒，所有跳一次用的时间为 人的重力 跳绳时人重心移动的距离为h，故跳绳时克服重力做功功率 [3]AB．频率相同，体重大的，在相同时间里做的功多，功率大，故A不符合题意，B符合题意； C．由（4）可知体重相同，由于n不知道，不能根据跳的时间长短来判断功率的大小，故C不符合题意； D．体重相同，频率高，在相同时间里做的功多，所以功率大，故D符合题意。 故选BD。 [4]初中生的重力大约为500N，克服重力所做的功功率 故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 23. 阅读短文，回答问题： 塔式起重机 塔式起重机常用于工业与建筑施工，另外也较多用于造船、电站设备安装、水工建筑、港口和货场物料搬运等。 为了防止塔式起重机在吊起重物时发生倾倒，人们在起重臂的反方向上用钢架做成平衡臂，并在其末端加配重物，起重机吊臂上安装滑轮组，由多个定滑轮和动滑轮组成，发动机提供很小的力就能吊起很重的物体。 如图甲所示的塔式起重机，AB是竖直支架，CD是水平臂，其上OC段叫平衡臂，C端装有配重体，OD段叫吊臂，E处装有滑轮组，可在O、D两点间移动，OE=10m，OD=25m。起重机的钢索将重物由地面吊到空中某个高度的过程中，在加速阶段，拉力大于重力，拉力恒定，速度均匀增加；匀速阶段，拉力减小到和重力相等，速度恒定； 在减速阶段，拉力小于重力。在转折点，速度不变拉力突变。 （1）塔式起重机上安装配重物是为了（ ）； A. 美观 B. 确保塔式起重机不会翻倒 C. 减小塔式起重机所吊重物的重力 D. 增大塔式起重机的机械效率 （2）当滑轮组放在E点时塔式起重机能起吊重物的最大质量是2t，则当滑轮组移到D点时能够安全起吊重物的最大质量是__________t； （3）若用此塔式起重机将1.2t的钢材先竖直匀速吊起10m，然后沿水平方向缓慢旋转90°后送到指定位置，在此过程中塔式起重机对钢材做的功是_________J； （g=10N/ kg） （4）起重机的钢索将重物由地面吊到空中某个高度，其速度-时间图像如图乙所示，则钢索拉力的功率随时间变化的图像可能是下图中的（ ）。 A. B. C. D. 【答案】（1）B （2）0.8 （3） （4）D 【解析】 【小问1详解】 塔式起重机应用了杠杆的平衡原理，安装配重物的目的是确保塔式起重机不会翻倒，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 【小问2详解】 设C端配重体的重力为G， 在E点用此塔吊能起吊重物的最大质量是2t=2×103kg时，由杠杆平衡条件 F1l1=F2l2 得 G×OC=G1×OE ① 在D点用此塔吊能起吊重物的最大质量是m2时，由杠杆平衡条件得 G×OC=G2×OD ② 联立①②式解得 2×103kg×g×10m=m2×g×25m 解得 m2=0.8×103kg=0.8t 【小问3详解】 钢材先竖直匀速吊起时克服物重做功，沿水平方向缓慢旋转90°后送到指定位置不做功。则塔吊对重物做功 【小问4详解】 由图乙可知，在0~t1时间内：重物向上做加速直线运动，由二力平衡的条件可知，拉力F>G；在t1~t2时间内：重物向上做匀速直线运动，拉力F=G；在t2~t3时间内：重物向上做减速直线运动，F<G。由P=Fv可得，0~t1时间内拉力的功率一直增加，且最大功率最大。在t1~t2时间内拉力的功率不变，且功率较大。t2~t3时间内功率一直减小，且此阶段的最大功率比第二阶段的功率要小。故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $