精品解析：江苏省江阴市陆桥中学2024-2025学年九年级上学期10月限时作业物理试题

初三物理限时检测答题卷 一、单选题（每题2分，共24分，每小题给出的四个选项中只有一个正确） 1. 使用如图所示的工具时，通常属于费力杠杆的是（　　） A. 瓶起 B. 天平 C. 镊子 D. 钢丝钳 【答案】C 【解析】 【详解】AD．钢丝钳和瓶盖起子在使用时，动力臂大于阻力臂，所以是省力杠杆，故AD不符合题意； B．天平的动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆，故B不符合题意； C．镊子夹取东西时，阻力臂大于动力臂，所以是费力杠杆，故C符合题意。 故选C。 2. 如图所示，我国政府为缓解山区人民出行难的问题，修建了大量的盘山公路，改善了山区人民的生活水平。修建盘山公路的目的是（ ） A. 提高汽车的机械效率 B. 减小汽车牵引力所做的功 C. 减小汽车上坡时所需的牵引力 D. 提高汽车上坡时发动机的功率 【答案】C 【解析】 【详解】修建盘山公路是利用斜面可以省力的道理，减小汽车上坡时所需的牵引力，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 3. 如图所示，杠杆处于平衡状态且刻度均匀，各钩码质量相等，如果在杠杆两侧挂钩码处各增加一个质量相等的钩码，杠杆会（ ） A. 右端下沉 B. 左端下沉 C. 杠杆仍然平衡 D. 无法判断 【答案】A 【解析】 【详解】由杠杆平衡条件得F1L1=F2L2，由于重力与质量成正比，观察图示可得 3×2=2×3, 若在杠杆两侧各增加一个钩码可得： F1L1=4×2=8， F2L2=3×3=9， 即 F1L1<F2L2， 故杠杆不会平衡，右端会下沉，故应选A． 4. 在校运会中，小明参加了实心球比赛、如果他用100N的力，将重20N的实心球投到了10米远处，则下列关于他投球时做功情况的说法中，正确的是（　　） A. 做功1000J B. 做功200J C. 没有做功 D. 条件不足，无法计算 【答案】D 【解析】 【详解】根据题意可以得出，投实心球时作用在实心球上的力为100N；投实心球时，只有在实心球被投出去之前，实心球在推力的作用下移动了一段距离，但实心球在推力作用下移动的距离不确定，因此他对实心球做功了，但无法计算做功的多少，故D正确，ABC错误。 故选D。 5. 如图的四种情景中，人对物体没有做功的是（　　） A. 用力推小车前进 B. 提着滑板车在水平路面上前行 C. 用力把石头搬离地面 D. 将货物从地面拉到高处 【答案】B 【解析】 【详解】A．用力推小车前进，有力作用在小车上，小车在推力的方向上通过距离，所以力对物体做功，故A不符合意题； B．提着滑板车在水平路面上前行，人给滑板车一个向上的拉力，但滑板车没有在拉力的方向上通过距离，所以力对物体不做功，故B符合题意； C．人用力搬石头且搬离地面，有力作用在石头上，石头在力的方向上有通过距离，所以力对物体做功，故C不符合题意； D．将货物从地面拉到高处，人给货物一个向上的拉力，货物在拉力的方向上通过了距离，所以力对物体做功，故D不符合题意。 故选B。 6. 用一个动滑轮将重120N的物体匀速提起（动滑轮、绳重和摩擦忽略不计），所用拉力为（　　） A. 120N B. 60N C. 240N D. 30N 【答案】B 【解析】 【详解】动滑轮重、绳重和摩擦忽略不计，使用动滑轮，能省一半力，所用拉力为 F=G=×120N=60N 故选B。 7. 如图所示，已知m1>m2>m3，在同样大小的力F的作用下，三个物体都沿力的方向移动s，则力F所做的功（　　） A. 甲情况下最多 B. 乙情况下最多 C. 丙情况下最多 D. 三种情况下一样多 【答案】D 【解析】 【详解】因为在同样大小的力F的作用下，三个物体都沿力的方向移动相同距离s，所以，由功的公式可知 即三种情况下F做功一样多。 故选D。 8. 下列关于功、功率、机械效率的说法正确的是（　　） A. 物体做功越多，功率一定越大 B. 机器的功率越小，机械效率一定越低 C. 功率不同的机器，做的功一定不相等 D. 额外功与总功之比越小，机械效率一定越大 【答案】D 【解析】 【详解】A．功率是功与时间的比值，做功多，时间不确定，功率大小不能确定，故A错误； B．机械效率是有用功与总功之比，功率是物体在单位时间内做的功，表示物体做功的快慢，机械效率与机械功率大小没有直接关系，故B错误； C．由W=Pt可知，做功多少还与做功所用时间有关，功率不同的机器，做的功可能相等，故C错误； D．总功包括有用功和额外功，额外功在总功中占比例越小，则有用功在总功中占比例越大，机械效率越高，故D正确。 故选D。 9. 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。 10. 小明斜向上抛出一个小球，从球离开手到最后落在地面的过程中，则动能EK随时间t的变化关系（不计空气阻力），最接近下图中的哪一个（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】斜向上抛出一个小球，小球上升的过程中，速度越来越小，动能越来越小，到达最高点，速度不为0，在水平方向上有一定的速度，所以动能不为0，下落的过程中，速度越来越大，动能越来越大，所以动能是先减小，后增大，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 11. 如图所示，质量相等的A、B两个小球用无弹性细线系住，OA比OB短。将两球拉到同一高度处且保持细线水平拉直，然后将两球由静止释放，不计空气阻力，当小球至最低点时（ ） A. 刚释放时B球的重力势能大于A球的重力势能 B. 当小球摆到最低点时两球的动能相等 C. 摆到最低点时两球的机械能相等 D. 整个过程中没有力对小球做功，所以小球机械能守恒 【答案】C 【解析】 【详解】AC．将两球拉同一高度处且保持细线水平，两球静止，两球质量相等，所以两球的重力势能相等，动能都是0，所以此时机械能相等；将两球由静止释放，不计空气阻力，当小球至最低点时，机械能守恒，故在最低点两球的机械能相等，故A不符合题意，C符合题意； B．两球到最低点时，机械能不变，由于A的高度较大，重力势能较大，所以A的动能小，故B不符合题意； D．整个过程中不计空气阻力，小球机械能守恒，但重力对小球做功了，故D不符合题意。 故选C。 12. 如图是足球落地后又弹的示意图。ABCD四点相比较，B点位置最高，D点位置最低，AC位置等高，分析可知，足球（ ） A. 在B点时动能为零 B. 在A、C两点动能相等 C. A点的重力势能大于D点的重力势能 D. C点的动能大于D点的动能 【答案】C 【解析】 【详解】A．足球在B点的速度大于0，受到动能大于零，故A不符合题意； B．足球运动过程中质量不变，A、C两点等高，重力势能相等，足球运动过程中不断克服空气阻力做功，机械能逐渐减小，机械能等于重力势能与动能的总和，则足球在A、C两点的动能不相等，故B不符合题意； C．足球在A点的高度高于D点的高度，则A点的重力势能大于D点的重力势能，故C符合题意； D．足球在C点的速度小于D点的速度，则足球在C点的动能大于D点的动能，故D不符合题意。 故选C。 二、填空题（每空1分，共35分） 13. 如图，利用滑轮组把物体匀速提升一定高度，该滑轮组有_________段绳子承担总重，在绳子承受范围内，不计绳重和摩擦，若增加所提升的物重，则滑轮组的机械效率将_________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】 ①. 3 ②. 变大 【解析】 【详解】[1]使用滑轮组时，承担物重的绳子股数，是指从动滑轮上直接引出的绳子股数，由图可知，承担动滑轮绳子的股数为3段。 [2]由 W有＝Gh＝mgh 可知，增大所提物体的质量，有用功W有增大，额外功W额外几乎不变，由 可知，有用功W有增大，额外功W额外几乎不变时，机械效率变大。 14. 如图所示，用动滑轮提起重物。若重物为900N，工人用F=500N的拉力将重物沿竖直方向匀速提升了4m，则拉力所做的功为________J，有用功为________J，此动滑轮机械效率为__________。 【答案】 ①. 4000 ②. 3600 ③. 90% 【解析】 【详解】[1]拉力作用点移动的距离为 拉力做的功为 [2]有用功为 [3]机械效率为 15. 在一个圆柱形塑料筒中，把橡皮筋和配重螺母按图所示装配好。水平地板上向前滚动，橡皮筋逐渐拧紧，橡皮筋的弹性势能_______（选填“增加”或“减少”）。我们会发现圆柱形塑料筒自己还会滚动回来，甚至可以来回滚动几次。在来回滚动的过程中橡皮筋的弹性势能与__________能相互转化。 【答案】 ①. 增加 ②. 动 【解析】 【详解】[1]塑料筒向前滚动时，配重螺母由于惯性不旋转，使得橡皮筋拧紧在一起，该过程主要是动能转化为弹性势能，橡皮筋的弹性势能增加。 [2]塑料筒在向后滚动时，前半段路程，橡皮筋展开，越滚越快，橡皮筋的弹性势能减少、塑料筒动能增大，弹性势能转化为动能；后半段，动能转化为弹性势能，在来回滚动的过程中橡皮筋的弹性势能与动能相互转化。 16. 某餐馆用智能机器人（如图）替代人工送菜。该机器人用20s时间在水平路面上运行30m将菜送到客人桌前；若机器人和菜总质量为25kg，牵引力恒为50N，完成本次送菜，牵引力做功 ___________J，牵引力做功的功率为 ___________W，机器人所受重力做功 ___________J。 【答案】 ①. 1500 ②. 75 ③. 0 【解析】 【详解】[1]牵引力做功 [2]牵引力做功的功率 [3]机器人水平运动，所受重力的方向为竖直向下，机器人在重力的方向上没有移动距离，所以重力做功0J。 17. 如图所示，质量为50kg的小王同学，用一个距离手3m高的定滑轮拉住重200N的物体，从滑轮正下方沿水平向右匀速移动5秒，到达离原地4m的地方，若不计绳重和摩擦，此过程小王同学做功_________J，功率 _________W。 【答案】 ①. 400 ②. 80 【解析】 【详解】[1][2]结合数学知识可知，物体上升的高度为 由于不计绳重和摩擦，此过程小王同学做功即为提升物体所做的功 功率为 18. 如图所示光滑斜面，沿斜面AB和AC分别将同一重物从它们的底部拉到顶部，所需拉力分别为F1和F2，所做的功分别为W1和W2，则F1___________F2，W1___________W2。若把该重物从斜面顶端由静止释放，沿AB到底端时的动能___________沿AC到底端时的动能。（三空均选填“＜”、“>”、或“=”，忽略重物体积大小的影响） 【答案】 ①. ˂ ②. = ③. = 【解析】 【详解】[1][2]斜面光滑说明没有摩擦，所以不做额外功，所以把同一物体沿斜面AB和AC分别拉到顶端A，h相同，由可知两次做的功相同，即 由题可知 所以由可知 [3]若这个重物从A处由静止释放，由于是同一重物，质量相等，且高度相等，所以具有的重力势能相等，沿斜面AB、AC滑至底端的时，重力势能全部转化为动能，所以动能大小相等。 19. 如图所示是一种小型千斤顶的示意图，当手往下压动摇臂时，能把重物抬高一段较小的距离，工人在10s时间内用100N的力竖直向下压动摇臂2m，把1000N的重物匀速抬高14cm。则重物上升的速度为___________m/s，千斤顶的效率是___________%。 【答案】 ①. 0.014 ②. 70 【解析】 【详解】[1]10s时间内重物被匀速抬高 h=14cm=0.14m 所以重物上升的速度 [2]人做的总功 W总=Fs=100N×2m=200J 所做的有用功 W有=Gh=1000N×0.14m=140J 千斤顶的机械效率 20. 如图甲所示，滑轮组在竖直向上的拉力F作用下，将重为105N的物体匀速提起，在5s时间内绳子自由端移动的距离为s=3m，图乙是滑轮组工作时的拉力F与绳自由端移动距离s的关系图。 （1）计算物体上升的速度；（ ） （2）图乙中阴影部分的面积表示的物理量是________，并列式计算出该物理量；（ ） （3）计算滑轮组提升该重物时的机械效率。（ ） 【答案】 ①. 0.2m/s ②. 功 ③. 150J ④. 70% 【解析】 【详解】（1）[1]滑轮组由三段绳子承担总重，物体上升的高度 物体上升的速度 （2）[2][3]由图乙可知，纵坐标表示力的大小为50N，大小不变，横坐标表示距离，由W=Fs可知阴影部分的面积表示的物理量是功，力所做的功 W=Fs=50N×3m=150J （3）[4]滑轮组的机械效率 21. 跳绳是我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做功的平均功率（不计绳重）。 （1）用体重计测量自己的质量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 ___________（填测量器材）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）若跳绳者的质量m=50kg，跳绳者的重心高度随时间变化的情况如图所示。根据图中所给条件，可估算出此跳绳者在1min内克服重力做功的平均功率为 ___________W。（g取10N/kg） 【答案】 ①. 秒表 ②. ③. 135 【解析】 【详解】（3）[1]根据题意可知，实验中还要测时间，物理中测量时间的仪器是停表或秒表。 （4）[2]自己所受的重力G=mg，每次克服重力所做的功为 W=Gh=mgh 则跳n次所做的总功为 W总=nmgh 则平均功率为 （5）[3]由题意可知，该同学的重力为 G=mg=50kg×10N/kg=500N 由图可知，跳一次所用时间；1min内所跳的次数为 次 跳起的最大高度h=0.09m，克服重力做功为 W=nGh=180×500N×0.09m=8100J 1min内克服重力做功的平均功率 22. 如图，直棒的质量忽略不计，放置在固定的水平台面上A、D为直棒的最左右两端，B、C为直棒与水平台面边沿两点。AB=BC=CD，用轻质绳把质量为10kg的物体系在A处。如果在D处悬挂一物体，直棒一直保持水平平衡，物体的重力范围________N＜G＜________N。 【答案】 ①. 50 ②. 200 【解析】 【详解】[1][2]物体重力为 因为 AB=BC=CD=L 当以B为支点时，根据杠杆平衡条件得 所以 当以C为支点时，根据杠杆平衡条件得 所以 所以在D处悬挂一物体，直棒一直保持水平平衡，物体的重力范围为 50N<G<200N 23. 人类社会的进步离不开物理学家们的杰出贡献，为了纪念这些伟大的物理学家，人们常用他们的名字作为物理量的单位。如：焦耳是________的单位，瓦特是_________的单位。 【答案】 ①. 见详解 ②. 功率 【解析】 【详解】[1]为了纪念焦耳，用他的名字作为各种能量、功、热量（热传递过程中，传递内能多少）的单位。 [2]为了纪念物理学家瓦特的伟大贡献，用他的名字作为物理量“功率”的单位，所以瓦特是功率的单位。 24. 如图甲所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上，t=0时刻，将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点（形变在弹性限度内），然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后再下落，如此反复。通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出这一过程弹簧弹力F随时间t变化的图像如图乙所示，不计空气阻力。 （1）在整个运动过程中，小球的机械能_________（选填“守恒”或“不守恒”）。 （2）小球动能最小的时刻是_________（选填“t1” “t2” 或“t3”）。 （3）在t2~t3这段时间内，小球的动能___________（选填“先增大后减小”“先减小后增大”“一直增大”或“一直减小”）。 【答案】（1）不守恒 （2）t2 （3）先增大后减小 【解析】 【小问1详解】 在整个运动过程中，小球的机械能发生改变，不守恒。 【小问2详解】 由图得，t2时刻弹簧弹力最大，此时小球的速度减小到0，速度最小，此时小球动能最小。 【小问3详解】 t2-t3这段时间内，小球受到的弹力减小，说明小球在由最低点上升，重力不变，当弹力大于重力时，小球加速运动，当弹力小于重力时，小球减速运动，小球先加速后减速，小球的动能先增大后减小。 25. 无人机携带包裹匀速上升时， 包裹的动能_________，重力势能_________，机械能_________。（以上三空选填“增大”“减小”“不变”） 【答案】 ①. 不变 ②. 增大 ③. 增大 【解析】 【详解】[1]无人机携带包裹匀速上升时， 包裹的质量不变，速度不变，所以包裹的动能不变。 [2] 包裹的质量不变，高度增大，所以包裹的重力势能增大。 [3]机械能等于动能与势能的和，所以包裹的机械能增大。 26. 如图所示，某卫星绕地球运行的椭圆轨道图。当卫星从远地点向近地点运行时，它的重力势能_________，动能_________，（选填不变、变大、变小）。 【答案】 ①. 变小 ②. 变大 【解析】 【详解】[1][2]人造卫星沿椭圆形的轨道绕地球运行，当它由远地点向近地点运行时，卫星的质量不变，速度增大，所以动能变大；相对地面的高度减小，所以重力势能变小。 三、解答题（本大题共41分 作图要保留痕迹， 计算要有公式和代入过程） 27. （1）图中是螺丝刀撬图钉，在图中画出施加在B点的阻力F2，动力臂L1。 （2）请画出扳开瓶盖时施加在A点的最小动力F1，以及阻力臂L2。 （3）如图所示，请用笔画线代替绳子画出最省力的绕法。 （4）如图，画出图中拉住杠杆使杠杆如图位置平衡的最小的拉力F1。 【答案】（1） （2） （3） （4） 【解析】 【小问1详解】 施加在B点的阻力F2的方向竖直向下，从支点O做支点到动力F1的作用线的距离，为F1的力臂L1，如下图所示： 【小问2详解】 以力的作用点和支点的连线为力臂时最省力，所以，连接OA，OA即为F1的力臂，过点A做垂直于OA的直线，即为力F1的作用线，方向斜向上，用箭头表示；过支点O做支点到阻力F2的作用线的距离，此距离为阻力F2的力臂L2，如下图所示： 【小问3详解】 动滑轮上承重绳子的股数越多，越省力，最多可三段绳子承担物重，所以先把绳子固定在动滑轮上，再绕绳子，如下图所示： 【小问4详解】 以力的作用点和支点的连线为力臂时最省力，所以，连接OA，OA即为F1的力臂，过点A做垂直于OA的直线，即为力F1的作用线，方向斜向上，用箭头表示，如下图所示： 28. 如图所示，忽略摩擦力和绳重，利用此动滑轮以500N的力将重800N的物体在10s内匀速提升了3m。求： （1）动滑轮重力大小。 （2）有用功的大小 （3）总功的大小 （4）额外功的大小 （5）工人师傅拉力的功率 （6）机械效率 【答案】（1）200N （2）2400J （3）3000J （4）600J （5）300W （6）80% 【解析】 【小问1详解】 根据图可知，动滑轮上承重绳子的股数为n=2，由，可知动滑轮重力大小 【小问2详解】 有用功的大小 【小问3详解】 绳子自由端移动的距离为 总功的大小 【小问4详解】 额外功的大小 【小问5详解】 工人师傅拉力的功率 【小问6详解】 机械效率 29. 如图，在“探究影响重力势能大小的因素”实验中，有三个实心的、大小相同的铁球A、铁球B和塑料球C。球A、C离沙地高度相同。现让三个球同时由静止释放，球落到沙地上的状态如图中虚线所示。 （1）根据_________可以判断出A球释放时的重力势能最大； （2）比较球A、C可得出影响重力势能大小的因素之一是_________； （3）球在空中下落时减少的重力势能主要转化为_________。 【答案】（1）球陷入沙中的深度 （2）质量 （3）动能 【解析】 【小问1详解】 小球释放前的重力势能越大，小球的能量就越多，做功本领最强，则小球陷入沙中越深；图中铁球A陷入沙中的深度最大，说明铁球A的重力势能最大。 【小问2详解】 比较A、C两球可知，两球所处的高度相同，A是铁球，C是塑料球，铁球A的质量大，A球陷入沙的深度大，因此得出的结论是：物体所处的高度相同时，质量越大，物体的重力势能越大。 【小问3详解】 球在空中下落时高度减小，速度增大，重力势能主要转化为动能。 30. 如图所示，是研究动能与哪些因素有关的实验： （1）使用的主要器材有一个木块，两个（选填密度、质量、体积）________不相等的小球A、B； （2）实验中控制小球的高度主要是为了控制________；实验通过比较________来判断________（选填：小球、木块）的动能大小； （3）比较实验a与b能得出的结论是_________； （4）比较实验_________与c能得出的结论是__________。 【答案】（1） ①. 质量 ②. （2） ①. 速度相同 ②. 木块移动的距离 ③. 小球 （3）在质量相同时，运动物体的速度越大，动能越大 （4） ①. a ②. 在速度相同时，运动物体的质量越大，动能越大 【解析】 【小问1详解】 影响动能大小的因素有质量和速速。本实验是通过比较木块移动的距离，反映小球动能大小的，所以使用的主要器材有一个木块，两个质量不相等的小球A、B。 【小问2详解】 [1]实验中需要控制小球的高度相同，为了使小球到达水平面的速度相同，即为了控制小球的速度。 [2][3]实验中木块被推动的距离主要反映了小球动能的大小，木块运动的距离越大，小球的动能越大。 【小问3详解】 实验a与b中，小球质量相同、速度不同，木块移动的距离不同，因此可得出：在质量相同时，运动物体的速度越大，动能越大。 【小问4详解】 [1][2]实验a与c中，小球速度相同、质量不同，木块移动的距离不同，因此可得出：在速度相同时，运动物体的质量越大，动能越大。 31. 如图所示是“探究杠杆的平衡条件”的实验装置，每个钩码重为0.5N（钩码个数若干）： （1）本实验对杠杆的质量要求是：_______（选填A、B，） A. 要求质量轻质 B. 对质量大小没有要求 （2）杠杆放在上后，静止在图1甲所示位置，这时的杠杆处于_______（填“平衡”或“不平衡”）状态，为了将杠杆调至水平位置平衡，他应将左端平衡螺母向________（填“左”或“右”）端调节。 （3）图1乙中，在水平位置平衡的杠杆A处挂两个钩码，则在B处需挂________个钩码时，杠杆才能继续保持在水平位置平衡；每次都要调节杠杆在水平位置平衡，这样做的主要目的是便于直接测量__________； （4）图1丙中保持杠杆水平位置平衡，将弹簧测力计由竖直位置缓慢向右转动至虚线位置，弹簧测力计示数将_________（填“变大”“变小”或“不变”）。 （5）实验中保持阻力F2及阻力臂l2不变，多次改变动力F1与动力臂l1，收集数据并在坐标系中绘制出动力F1与动力臂l1的关系图像（如图2所示），由图像分析可知：当F＝_________N时，l1＝30cm。 （6）如图3甲所示，一根质地均匀但一端粗一端细的胡萝卜，支起在图示位置恰能水平平衡。将胡萝卜沿支撑点虚线位置分割成两部分，如图3乙所示，根据杠杆平衡条件分析可知，左边部分胡萝卜所受的重力________（填“大于”“小于”或“等于”）右边部分胡萝卜所受的重力。 【答案】（1）A （2） ①. 平衡 ②. 左 （3） ①. 3 ②. 力臂 （4）变大 （5）5 （6）大于 【解析】 【小问1详解】 “探究杠杆的平衡条件”的实验中对杠杆的要求是杠杆的质量轻且质量分布应尽量均匀，以减少因质量不均导致的杠杆不平衡问题，故A符合题意，B不符合题意。 故选A。 【小问2详解】 [1]杠杆静止在如图甲的位置，所以杠杆处于平衡状态。 [2]杠杆静止在如图甲所示的位置，左端上翘，要使杠杆在水平位置处于平衡状态，平衡螺母向上翘的左端移动。 【小问3详解】 [1]设一个钩码的重为G，杠杆一个小格代表l，设杠杆右端挂n个钩码，根据杠杆平衡条件得 解得 [2]实验过程中每次都要调节使杠杆在水平位置平衡，这样做的目的是便于测量力臂。 【小问4详解】 当保持杠杆水平平衡，把弹簧测力计逐渐向右倾斜时，动力臂会逐渐减小，根据平衡条件可知，拉力变大。 【小问5详解】 由杠杆的平衡条件可知，在阻力及阻力臂不变时，动力与动力臂的乘积是定值。由题图2可知，当时，，则 解得 【小问6详解】 如图所示,根据杠杆的平衡条件可得 因为 所以 即左边部分胡萝卜所受的重力大于右边部分胡萝卜所受的重力。 32. 为探究斜面的机械效率与斜面倾斜程度之间的关系，某探究小组的同学利用木块、木板、刻度尺、弹簧测力计等器材设计了如图所示的实验装置。实验测得数据如下表： 实验次数 侧面倾斜程度 木块重力G/N 斜面高度h/m 沿斜面拉力F/N 斜面长度s/m 机械效率η 1 较缓 3 0.2 1.6 1 37.5% 2 较陡 3 0.3 1.8 1 3 最陡 3 0.4 2.0 1 60.0% 请你根据表中的数据解答下列问题： （1）根据每组实验数据中的________和_________两项比较得出利用斜面________（省力、不省力）。 （2）第2次实验中，物体与斜面之间的摩擦力大小为_________N，本次斜面的机械效率为_________。 （3）当斜面长度一定时，斜面的机械效率η与斜面的高度h之间的关系大概如图________所示。 A. B. C. D. 【答案】（1） ①. 木块的重力 ②. 沿斜面的拉力 ③. 省力 （2） ①. 0.9 ②. 50% （3）C 【解析】 【小问1详解】 [1][2][3]根据每组实验数据中的沿斜面的拉力都小于木块的重力可知利用斜面可以省力。 【小问2详解】 [1]在第2次实验中，有用功 总功 额外功 根据可得，摩擦力 [2]第2次实验中斜面的机械效率 【小问3详解】 由表格数据可知斜面的高度h越大时斜面的机械效率越大，且斜面的机械效率先急剧增大，后缓慢增大，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 33. 某型号的垃圾收集车进入某小区收集垃圾。如甲图所示，在金属杆拉力作用下，垃圾桶先是被竖直提升至车厢顶部，再绕着桶口处的一根轴线OO′转动起来（轴线OO′图中未画出），当转动到桶口朝下时，桶内垃圾便自动滑落到车厢内。乙图是人面向车头看到的配套使用垃圾桶的侧面示意图，它可以看成一个长方体，其高度为a=100cm、底部是边长为b=60cm的正方形。丙图是垃圾桶转动到水平位置时的示意图，此时O点到金属杆的距离为20cm。在该小区收集某次垃圾时，收集到的垃圾刚好装满了垃圾桶，且垃圾质量分布均匀，垃圾桶和垃圾的总质量为90kg。丁图是全部垃圾刚好能滑落到车厢时，垃圾桶所处位置的示意图。若金属杆与其他附属结构的质量忽略不计，试分析回答：（g=10N/kg） （1）若垃圾桶在丙图的位置静止时，则金属杆对垃圾桶的拉力是多少？ （2）当垃圾桶从乙图位置转动到丙图位置的过程中，金属杆拉力做功的功率为240W，则完成这个过程至少需要多少时间？ （3）若实际操作时，需要4秒钟才能把垃圾桶从乙图位置转动到丙图位置，则此过程中该机械的机械效率是多少？ 【答案】（1）2250N （2）3s （3）75% 【解析】 【小问1详解】 垃圾桶的重力为 G=mg=90kg×10N/kg=900N 桶高a为100cm，在乙位置时，阻力臂为桶高的一半，即 l桶=50cm=0.5m 根据杠杆平衡原理可知 Fl杆=G桶l桶 F×0.2m=900N×0.5m 解得F=2250N。 【小问2详解】 图乙中的a为100cm，则重心的位置在物体的中心上，则重心的高度为 图丙中的b为60cm，则重心的位置在物体的中心上，则重心的高度为 重心上升的高度为 h0=h+h'=50cm+30cm=80cm=0.8m 克服重力所做的功为 W=Gh0=900N×0.8m=720J 所需的时间为 【小问3详解】 若实际操作时，需要4s钟才能把垃圾桶从乙图位置转动到丙图位置，此时机械做的总功为 W总=Pt'=240W×4s=960J 该机械的机械效率为 34. 某电动汽车的电动机输出功率为54kW，连车加人货的总质量为1500kg。该车以72km/h的速度做匀速直线行驶半小时。求： （1）牵引力做功多少？ （2）牵引力大小。 【答案】（1） （2）2700N 【解析】 【小问1详解】 该车所做的功为 【小问2详解】 该车行驶的距离为 牵引力大小为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 初三物理限时检测答题卷 一、单选题（每题2分，共24分，每小题给出的四个选项中只有一个正确） 1. 使用如图所示的工具时，通常属于费力杠杆的是（　　） A. 瓶起 B. 天平 C. 镊子 D. 钢丝钳 2. 如图所示，我国政府为缓解山区人民出行难的问题，修建了大量的盘山公路，改善了山区人民的生活水平。修建盘山公路的目的是（ ） A. 提高汽车的机械效率 B. 减小汽车牵引力所做的功 C. 减小汽车上坡时所需的牵引力 D. 提高汽车上坡时发动机的功率 3. 如图所示，杠杆处于平衡状态且刻度均匀，各钩码质量相等，如果在杠杆两侧挂钩码处各增加一个质量相等的钩码，杠杆会（ ） A. 右端下沉 B. 左端下沉 C. 杠杆仍然平衡 D. 无法判断 4. 在校运会中，小明参加了实心球比赛、如果他用100N的力，将重20N的实心球投到了10米远处，则下列关于他投球时做功情况的说法中，正确的是（　　） A. 做功1000J B. 做功200J C. 没有做功 D. 条件不足，无法计算 5. 如图的四种情景中，人对物体没有做功的是（　　） A. 用力推小车前进 B. 提着滑板车在水平路面上前行 C. 用力把石头搬离地面 D. 将货物从地面拉到高处 6. 用一个动滑轮将重120N的物体匀速提起（动滑轮、绳重和摩擦忽略不计），所用拉力为（　　） A. 120N B. 60N C. 240N D. 30N 7. 如图所示，已知m1>m2>m3，在同样大小的力F的作用下，三个物体都沿力的方向移动s，则力F所做的功（　　） A. 甲情况下最多 B. 乙情况下最多 C. 丙情况下最多 D. 三种情况下一样多 8. 下列关于功、功率、机械效率的说法正确的是（　　） A. 物体做功越多，功率一定越大 B. 机器的功率越小，机械效率一定越低 C. 功率不同的机器，做的功一定不相等 D. 额外功与总功之比越小，机械效率一定越大 9. 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. 10. 小明斜向上抛出一个小球，从球离开手到最后落在地面的过程中，则动能EK随时间t的变化关系（不计空气阻力），最接近下图中的哪一个（　　） A. B. C. D. 11. 如图所示，质量相等的A、B两个小球用无弹性细线系住，OA比OB短。将两球拉到同一高度处且保持细线水平拉直，然后将两球由静止释放，不计空气阻力，当小球至最低点时（ ） A. 刚释放时B球的重力势能大于A球的重力势能 B. 当小球摆到最低点时两球的动能相等 C. 摆到最低点时两球的机械能相等 D. 整个过程中没有力对小球做功，所以小球机械能守恒 12. 如图是足球落地后又弹的示意图。ABCD四点相比较，B点位置最高，D点位置最低，AC位置等高，分析可知，足球（ ） A. 在B点时动能为零 B. 在A、C两点动能相等 C. A点的重力势能大于D点的重力势能 D. C点的动能大于D点的动能 二、填空题（每空1分，共35分） 13. 如图，利用滑轮组把物体匀速提升一定高度，该滑轮组有_________段绳子承担总重，在绳子承受范围内，不计绳重和摩擦，若增加所提升的物重，则滑轮组的机械效率将_________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 14. 如图所示，用动滑轮提起重物。若重物为900N，工人用F=500N的拉力将重物沿竖直方向匀速提升了4m，则拉力所做的功为________J，有用功为________J，此动滑轮机械效率为__________。 15. 在一个圆柱形塑料筒中，把橡皮筋和配重螺母按图所示装配好。水平地板上向前滚动，橡皮筋逐渐拧紧，橡皮筋的弹性势能_______（选填“增加”或“减少”）。我们会发现圆柱形塑料筒自己还会滚动回来，甚至可以来回滚动几次。在来回滚动的过程中橡皮筋的弹性势能与__________能相互转化。 16. 某餐馆用智能机器人（如图）替代人工送菜。该机器人用20s时间在水平路面上运行30m将菜送到客人桌前；若机器人和菜总质量为25kg，牵引力恒为50N，完成本次送菜，牵引力做功 ___________J，牵引力做功的功率为 ___________W，机器人所受重力做功 ___________J。 17. 如图所示，质量为50kg的小王同学，用一个距离手3m高的定滑轮拉住重200N的物体，从滑轮正下方沿水平向右匀速移动5秒，到达离原地4m的地方，若不计绳重和摩擦，此过程小王同学做功_________J，功率 _________W。 18. 如图所示光滑斜面，沿斜面AB和AC分别将同一重物从它们的底部拉到顶部，所需拉力分别为F1和F2，所做的功分别为W1和W2，则F1___________F2，W1___________W2。若把该重物从斜面顶端由静止释放，沿AB到底端时的动能___________沿AC到底端时的动能。（三空均选填“＜”、“>”、或“=”，忽略重物体积大小的影响） 19. 如图所示是一种小型千斤顶的示意图，当手往下压动摇臂时，能把重物抬高一段较小的距离，工人在10s时间内用100N的力竖直向下压动摇臂2m，把1000N的重物匀速抬高14cm。则重物上升的速度为___________m/s，千斤顶的效率是___________%。 20. 如图甲所示，滑轮组在竖直向上的拉力F作用下，将重为105N的物体匀速提起，在5s时间内绳子自由端移动的距离为s=3m，图乙是滑轮组工作时的拉力F与绳自由端移动距离s的关系图。 （1）计算物体上升的速度；（ ） （2）图乙中阴影部分的面积表示的物理量是________，并列式计算出该物理量；（ ） （3）计算滑轮组提升该重物时的机械效率。（ ） 21. 跳绳是我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做功的平均功率（不计绳重）。 （1）用体重计测量自己的质量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 ___________（填测量器材）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）若跳绳者的质量m=50kg，跳绳者的重心高度随时间变化的情况如图所示。根据图中所给条件，可估算出此跳绳者在1min内克服重力做功的平均功率为 ___________W。（g取10N/kg） 22. 如图，直棒的质量忽略不计，放置在固定的水平台面上A、D为直棒的最左右两端，B、C为直棒与水平台面边沿两点。AB=BC=CD，用轻质绳把质量为10kg的物体系在A处。如果在D处悬挂一物体，直棒一直保持水平平衡，物体的重力范围________N＜G＜________N。 23. 人类社会的进步离不开物理学家们的杰出贡献，为了纪念这些伟大的物理学家，人们常用他们的名字作为物理量的单位。如：焦耳是________的单位，瓦特是_________的单位。 24. 如图甲所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上，t=0时刻，将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点（形变在弹性限度内），然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后再下落，如此反复。通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出这一过程弹簧弹力F随时间t变化的图像如图乙所示，不计空气阻力。 （1）在整个运动过程中，小球的机械能_________（选填“守恒”或“不守恒”）。 （2）小球动能最小的时刻是_________（选填“t1” “t2” 或“t3”）。 （3）在t2~t3这段时间内，小球的动能___________（选填“先增大后减小”“先减小后增大”“一直增大”或“一直减小”）。 25. 无人机携带包裹匀速上升时， 包裹的动能_________，重力势能_________，机械能_________。（以上三空选填“增大”“减小”“不变”） 26. 如图所示，某卫星绕地球运行的椭圆轨道图。当卫星从远地点向近地点运行时，它的重力势能_________，动能_________，（选填不变、变大、变小）。 三、解答题（本大题共41分 作图要保留痕迹， 计算要有公式和代入过程） 27. （1）图中是螺丝刀撬图钉，在图中画出施加在B点的阻力F2，动力臂L1。 （2）请画出扳开瓶盖时施加在A点的最小动力F1，以及阻力臂L2。 （3）如图所示，请用笔画线代替绳子画出最省力的绕法。 （4）如图，画出图中拉住杠杆使杠杆如图位置平衡的最小的拉力F1。 28. 如图所示，忽略摩擦力和绳重，利用此动滑轮以500N的力将重800N的物体在10s内匀速提升了3m。求： （1）动滑轮重力大小。 （2）有用功的大小 （3）总功的大小 （4）额外功的大小 （5）工人师傅拉力的功率 （6）机械效率 29. 如图，在“探究影响重力势能大小的因素”实验中，有三个实心的、大小相同的铁球A、铁球B和塑料球C。球A、C离沙地高度相同。现让三个球同时由静止释放，球落到沙地上的状态如图中虚线所示。 （1）根据_________可以判断出A球释放时的重力势能最大； （2）比较球A、C可得出影响重力势能大小的因素之一是_________； （3）球在空中下落时减少的重力势能主要转化为_________。 30. 如图所示，是研究动能与哪些因素有关的实验： （1）使用的主要器材有一个木块，两个（选填密度、质量、体积）________不相等的小球A、B； （2）实验中控制小球的高度主要是为了控制________；实验通过比较________来判断________（选填：小球、木块）的动能大小； （3）比较实验a与b能得出的结论是_________； （4）比较实验_________与c能得出的结论是__________。 31. 如图所示是“探究杠杆的平衡条件”的实验装置，每个钩码重为0.5N（钩码个数若干）： （1）本实验对杠杆的质量要求是：_______（选填A、B，） A. 要求质量轻质 B. 对质量大小没有要求 （2）杠杆放在上后，静止在图1甲所示位置，这时的杠杆处于_______（填“平衡”或“不平衡”）状态，为了将杠杆调至水平位置平衡，他应将左端平衡螺母向________（填“左”或“右”）端调节。 （3）图1乙中，在水平位置平衡的杠杆A处挂两个钩码，则在B处需挂________个钩码时，杠杆才能继续保持在水平位置平衡；每次都要调节杠杆在水平位置平衡，这样做的主要目的是便于直接测量__________； （4）图1丙中保持杠杆水平位置平衡，将弹簧测力计由竖直位置缓慢向右转动至虚线位置，弹簧测力计示数将_________（填“变大”“变小”或“不变”）。 （5）实验中保持阻力F2及阻力臂l2不变，多次改变动力F1与动力臂l1，收集数据并在坐标系中绘制出动力F1与动力臂l1的关系图像（如图2所示），由图像分析可知：当F＝_________N时，l1＝30cm。 （6）如图3甲所示，一根质地均匀但一端粗一端细的胡萝卜，支起在图示位置恰能水平平衡。将胡萝卜沿支撑点虚线位置分割成两部分，如图3乙所示，根据杠杆平衡条件分析可知，左边部分胡萝卜所受的重力________（填“大于”“小于”或“等于”）右边部分胡萝卜所受的重力。 32. 为探究斜面的机械效率与斜面倾斜程度之间的关系，某探究小组的同学利用木块、木板、刻度尺、弹簧测力计等器材设计了如图所示的实验装置。实验测得数据如下表： 实验次数 侧面倾斜程度 木块重力G/N 斜面高度h/m 沿斜面拉力F/N 斜面长度s/m 机械效率η 1 较缓 3 0.2 1.6 1 37.5% 2 较陡 3 0.3 1.8 1 3 最陡 3 0.4 2.0 1 60.0% 请你根据表中的数据解答下列问题： （1）根据每组实验数据中的________和_________两项比较得出利用斜面________（省力、不省力）。 （2）第2次实验中，物体与斜面之间的摩擦力大小为_________N，本次斜面的机械效率为_________。 （3）当斜面长度一定时，斜面的机械效率η与斜面的高度h之间的关系大概如图________所示。 A. B. C. D. 33. 某型号的垃圾收集车进入某小区收集垃圾。如甲图所示，在金属杆拉力作用下，垃圾桶先是被竖直提升至车厢顶部，再绕着桶口处的一根轴线OO′转动起来（轴线OO′图中未画出），当转动到桶口朝下时，桶内垃圾便自动滑落到车厢内。乙图是人面向车头看到的配套使用垃圾桶的侧面示意图，它可以看成一个长方体，其高度为a=100cm、底部是边长为b=60cm的正方形。丙图是垃圾桶转动到水平位置时的示意图，此时O点到金属杆的距离为20cm。在该小区收集某次垃圾时，收集到的垃圾刚好装满了垃圾桶，且垃圾质量分布均匀，垃圾桶和垃圾的总质量为90kg。丁图是全部垃圾刚好能滑落到车厢时，垃圾桶所处位置的示意图。若金属杆与其他附属结构的质量忽略不计，试分析回答：（g=10N/kg） （1）若垃圾桶在丙图的位置静止时，则金属杆对垃圾桶的拉力是多少？ （2）当垃圾桶从乙图位置转动到丙图位置的过程中，金属杆拉力做功的功率为240W，则完成这个过程至少需要多少时间？ （3）若实际操作时，需要4秒钟才能把垃圾桶从乙图位置转动到丙图位置，则此过程中该机械的机械效率是多少？ 34. 某电动汽车的电动机输出功率为54kW，连车加人货的总质量为1500kg。该车以72km/h的速度做匀速直线行驶半小时。求： （1）牵引力做功多少？ （2）牵引力大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $