精品解析：江苏省镇江市江南学校2024-2025学年九年级上学期10月月考物理试题

2024年10月九年级物理学科课后作业 一、选择题（2×12=24） 1. 下图所示正在使用的工具中，属于费力杠杆的一组是（ ） A. ①② B. ②③ C. ②④ D. ③④ 【答案】C 【解析】 【详解】核桃夹、手推车在使用时，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆；船桨、食品夹在使用时，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆。故属于费力杠杆的是②④，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 2. 学校运动会上举行跳绳比赛，初三某同学内摇轻绳120个，每次重心上升的高度约为，则他在整个跳绳过程中的功率约为（　　） A. 50W B. 400W C. 600W D. 1000W 【答案】A 【解析】 【详解】中学生的质量约50kg，其重力 G=mg=50kg×10N/kg=500N 每次重心上升的高度约为， 跳起一次做功 W=Gh=500N×0.05m=25J 1min内摇轻绳120圈， 所以在1min内一共做功 W总=25J×120=3000J 则他在整个跳绳过程中的功率约为 故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 3. 下列关于功率和机械效率的说法正确的是（　　） A. 越省力的机械，机械效率越高 B. 越省力的机械，功率就越大 C. 做功越慢的机械，机械效率越低 D. 做功越慢的机械，功率就越小 【答案】D 【解析】 【详解】A．机械效率高说明有用功与总功的比值大，与机械省不省力无关，故A错误； B．功率越大，说明做功越快，与机械省力与否无关，故B错误； C．功率是单位时间内做的功，表示的是做功的快慢，做功慢功率小，机械效率是指有用功与总功的比值，两者没有必然的联系，故C错误； D．功率表示物体做功的快慢，功率小，说明做功慢，反之，做功慢，也就是功率较小，故D正确。 故选D。 4. 如图所示是使用简单机械匀速提升同一物体的四种方式（不计机械自重和摩擦），其中所需动力最小的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】A．不计机械自重和摩擦，根据动滑轮的特点可知，绳末端的拉力为 故A不符合题意； B．不计机械自重和摩擦，则斜面上的有用功和总功大小相等，即 则拉力可得 故B不符合题意； C．过支点分别作动力和阻力的垂线段为动力和阻力的力臂，分别以力臂构成的三角形，根据三角形相似可得动力与阻力的力臂之比为 根据杠杆平衡的条件可得 则 故C符合题意； D．不计机械自重和摩擦，连接动滑轮的绳子股数是3股，则绳末端的拉力为 故D不符合题意。 故选C。 5. 小明制作了一个简易杠杆，调节杠杆在水平位置平衡，然后在它两边恰当位置分别放上不同数量的同种硬币，使其在水平位置再次平衡，如图所示。若两边同时各增加一枚同种硬币，则杠杆将（　　） A. 右端下降 B. 左端下降 C. 仍然水平平衡 D. 无法判断其状态 【答案】B 【解析】 【详解】设每个硬币的重力为，根据杠杆的平衡条件可得，，则；若两边同时各增加一枚硬币，则左边为，右边为，由于，因此杠杆的左端将下降，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 6. 用如图所示的核桃夹夹核桃，在A点用力或在B点用力捏核桃夹时，核桃上表面受到的压力大小均为F，则（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】核桃夹可以看作是一个杠杆，其中核桃受到的压力作用点可以视为杠杆的阻力作用点，而手施加的力FA​或FB​则是动力。由于核桃上表面受到的压力大小均为F，且这个压力是垂直于核桃表面的，所以阻力臂（即核桃到核桃夹支点的距离）是固定的。根据杠杆平衡条件，在阻力和阻力臂不变的情况下，动力臂越长，动力越小。由于FA的力臂小于FB​的 力臂，故FA>​FB，又因为核桃夹是省力杠杆，所以F>FA>​FB。故BCD不符合题意，A符合题意。 故选A。 7. 密度均匀的直尺放在水平桌面上，尺子伸出桌面部分CB是全尺长的，当B端挂上10N的物体时，直尺的A端刚好开始翘起。如图所示，则此直尺受到的重力是（　　） A. 20N B. 5N C. 10N D. 无法确定 【答案】A 【解析】 【详解】由题知，直尺G是密度均匀的，设其重心在直尺的中点O，所挂重物G’，因为 所以 由杠杆平衡条件可得 即 解得。 故选A。 8. 如图所示，甲、乙两套装置的动滑轮质量相等，用它们分别将质量相等的物体在相等的时间内竖直向上匀速提升相同的高度，所用向上的拉力分别为和，拉力做功的功率分别为和，两装置的机械效率分别为和，不计绳重及摩擦。则下列判断正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】不计绳重及摩擦，甲滑轮组的绳子承重股数为n1=2，乙滑轮的绳子承重股数为n2=3，根据 可得，甲中绳子受到的拉力为 乙中绳子受到的拉力为 故；由于动滑轮的重力相同，提升的物体的重力相同，提升的高度相同，由，可知，利用滑轮组做的有用功、额外功均相同，总功相同，由 可知，滑轮组的机械效率相同，即；又因为所用时间相同，由可知，拉力做功的功率相同，即。故D正确，ABC错误。 故选D。 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，重为G的均匀木棒竖直悬于O点，在其下端施一水平拉力F，让棒缓慢转到图中虚线所示位置，在转动的过程中（ ） A. 动力臂逐渐变大 B. 阻力臂逐渐变小 C. 动力F逐渐变大 D. 动力F保持不变 【答案】C 【解析】 【详解】A．当硬棒在竖直位置时，F的力臂是杠杆的长度，且力臂最长，当杠杆转过θ后，力与杠杆不再垂直，所以动力臂变小，故A不符合题意； B．杠杆在转动的过程中符合杠杆平衡的条件，即阻力为硬棒的重力，大小不变，硬棒在竖直位置时，重力的力臂为0，转过θ角后，重力力臂（阻力臂）逐渐增大，故B不符合题意 CD．根据杠杆平衡的条件可得，阻力与阻力臂的乘积增大，而动力臂减小，所以动力逐渐增大，C符合题意，故D不符合题意。 故选C。 11. 如图所示，水平地面点两侧粗精程度不同，物体一直受到沿水平方向5N的拉力，物体经过点开始计时，每经过相同时间，用虚线框记录物体的位置，物体在段做匀速直线运动，则（　　） A. 物体在段的速度大于段的速度 B. 物体在段受到的摩擦力等于5N C. 拉力在段所做的功大于在段所做的功 D. 拉力在段的功率等于在段的功率 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图和题意可知，物体在EF段和GH段通过的路程相同，但所用时间tEF=2tGH，由可知，物体在EF段的速度小于GH段的速度，故A不符合题意； B．物体在段做匀速直线运动，根据二力平衡可知，摩擦力与拉力是一对平衡力大小相等为5N，故B符合题意； C．由图可知，sEF=sGH，所用的拉力相同即F=5N，由可知，所做的功相同，故C错误； D．已知拉力在段和段做的功相同，但所用时间tEF=2tGH，根据可知，功率不相同，故D不符合题意。 故选B。 12. 用图示滑轮组匀速提升不同的重物，不计绳重和摩擦。先定义一个物理量M，将人拉绳的力与滑轮组对重物施加的力的比值叫作M。则下列图像中可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】AB．人拉绳的力与滑轮组对重物施加的力的比值叫作M，即，不计绳重和摩擦，则， 则 由此可知，M与的关系线是一条不过原点的一次函数图像，故A正确，B错误； CD．不计绳重和摩擦 则 是一个定值，是反比例函数的一支，故CD错误。 故选A。 二、填空题（1×26=26） 13. 如图旗杆的顶端所用的滑轮A是______（动/定）滑轮，使用它的好处是______。 【答案】 ①. 定 ②. 改变用力方向 【解析】 【详解】[1][2]图中所示滑轮轴心固定为定滑轮，定滑轮的特点是可以改变力的方向，不能改变力的大小。 14. 如图所示，用不同的滑轮提升重均为100N的物体，不计滑轮的重力、绳重和摩擦，拉动B物体的滑轮相当于______杠杆（选填“省力”“费力”或“等臂”），______N；______N。 【答案】 ①. 等臂 ②. 50 ③. 100 【解析】 【详解】[1]拉动B物体的滑轮轴固定不动是定滑轮，其实质是等臂杠杆。 [2]动滑轮其实质是动力臂等于二倍阻力臂的杠杆，省一半的力，所以 [3]定滑轮可以改变力的方向，不能省力，所以FB=100N。 15. 如图所示，如果把正在铲土的铁锹看成是杠杆，利用它可以________距离（选填“省”或“费”），那么图中A、B、C三点中，支点是________点，动力作用点是________点，阻力作用点是________点。 【答案】 ①. 省 ②. C ③. B ④. A 【解析】 【详解】[1][2]如果把正在铲土的铁锹看成是杠杆，围绕着C点转动，故C为支点。此时动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，可以省距离。 [3]动力作用点是B点，因为手作用在B点。 [4]土作用在杠杆的A点，故A点为阻力作用点。 16. 小丽和爸爸一起爬同一座山，爸爸与小丽爬山的时间之比为2∶3，爸爸的体重是小丽的2倍，则小丽与爸爸登上山顶时克服自身重力做的功之比是______，功率之比是______。 【答案】 ①. 1∶2 ②. 1∶3 【解析】 【详解】[1]因小丽与爸爸所爬山的高度相同，即上升的高度h相等，由W＝Gh知道，小丽与爸爸登上山顶时克服自身重力做的功之比 [2]因小丽与爸爸登上山顶时克服自身重力做的功之比是1∶2，时间之比是3∶2，由登山时做功的功率 可知功率之比是 17. 如图所示，用水平方向F=8N的拉力，拉着重为100N物体向左匀速运动了2m。物体运动过程中重力做功___________J，拉力做功___________J。用恒定的大小不变的水平方向F的拉力拉着该物体，还在该路面上匀速运动，但速度比原来快一些，那么该拉力F做功的功率将___________（选填“变大”、“不变”或“变小”）。 【答案】 ①. 0 ②. 16 ③. 变大 【解析】 【详解】[1]物体在水平地面上运动，在重力的方向上没有移动距离，所以重力做功为0J。 [2]拉力做的功 W=Fs=8N×2m=16J [3]用恒定的大小不变的水平方向F的拉力拉着该物体，还在该路面上匀速运动，但速度比原来快一些，由 可知拉力F做功的功率变大。 18. 如图所示，物体重210N，动滑轮重25N。工人用125N的拉力将物体匀速提升30cm，用了15s，此过程中有用功是______J，拉力的功率是______W，滑轮的机械效率是______%。 【答案】 ①. 63 ②. 5 ③. 84% 【解析】 【详解】[1]动滑轮做的有用功为克服掉物体的重力做功为 W有=Gh=210N×0.3m=63J [2]绳末端移动的距离为 s=nh=2×30cm=60cm=0.6m 拉力做的总功为 W总=Fs=125N×0.6m=75J 拉力的功率为 [3]滑轮的机械效率为 19. 如图所示为光滑斜面，若沿斜面AB和AC分别将同一重物从斜面底部拉到顶部，所需拉力分别为F1和F2，所做的功分别为W1和W2，克服重力做的功为W3和W4，则F1__________F2，W1___________W2，W3__________ W4。（均选填“>”“<”或“=”） 【答案】 ①. < ②. = ③. = 【解析】 【详解】[1][2][3]斜面光滑说明摩擦力为0，即使用光滑的斜面没有额外功，则把同一重物沿斜面AB和AC分别拉到顶端A，h相同，由W=Gh可知，则克服重力做的功为W3=W4；由于额外功为0，因此两次做的功相同，即W1=W2；根据图示可知，LAB>LAC，而W1=W2，由W=FL可知，FAB<FAC，即F1<F2。 20. 用图甲所示的滑轮组运送货物上楼，图乙记录了在整个过程中滑轮组的机械效率随货物重力增加而变化的图象（不计绳重和摩擦），分析可知动滑轮重为__________N，当某次运送重为200N的货物时，绳子的拉力F=___________N，滑轮的机械效率为___________%。 【答案】 ①. 50 ②. 125 ③. 80% 【解析】 【详解】[1]如图，当G＝50N时，η＝50%，根据 可得动滑轮重力为 [2]当某次运送重为200N的货物时，绳子的拉力为 [3]滑轮的机械效率为 21. 如图甲所示，小明用弹簧测力计竖直向上缓慢提升静止在水平桌面上的钩码，弹簧测力计的示数与弹簧测力计的零刻度线A点上升高度hA之间的关系如图乙所示，则图甲中弹簧测力计示数为_______N；钩码的重为________N；从开始提升到hA=30cm的过程中，弹簧测力计对钩码做功为________J。 【答案】 ①. 1.8 ②. 2 ③. 0.4 【解析】 【详解】[1]由图甲知，弹簧测力计的分度值为0.2N，示数为1.8N。 [2]钩码离开桌面后测力计的示数不再变化，此时示数即为钩码所受重力大小；根据图乙可知，故钩码所受的重力为2N。 [3]当缓缓提钩码离开桌面后，弹簧测力计的示数为2N，钩码通过的距离为 拉力做的功 22. （1）如图，用笔画线代替绳子，画出既省力又能改变拉力方向的绕线方式； （2）如图，杠杆自重不计，为支点，杠杆在图示位置平衡，为动力的力臂，请在图中作出阻力的力臂和动力的示意图； （3）如图所示轻质杠杆可绕点转动，之间挂一重物，请作出使杠杆平衡的最小力和阻力的示意图。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 由题意知，拉力方向应向下，故绳子先连接定滑轮的下端的挂钩，然后依次绕过动滑轮、定滑轮，如图所示： 【小问2详解】 过动力臂的末端作垂直于力臂的线与杠杆的交点为F1的作用点，方向斜向下；从支点向阻力F2作用线作垂线，垂线段的长度即为阻力臂l2，如图所示： 【小问3详解】 根据杠杆平衡的条件可知，力臂越长越省力，由图知OA作为动力臂最长，所以过A点作OA的垂线，方向垂直OA向上，即为最小力；阻力F2是重物对杠杆的拉力，作用点在杠杆上，过阻力的作用点沿竖直向下的方向画出阻力的示意图，如图所示： 23. 小明在“研究杠杆平衡条件”的实验中所用的实验器材有：刻度均匀的杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个。 （1）如图A所示，实验前，杠杆右端上翘，则应将左端的平衡螺母向______（选填“左”或“右”）调节；实验时如图B，把杠杆调至水平位置平衡，目的是______； （2）图C实验中，已知杠杆上每个小格长度为，每个钩码重为0.5N，当弹簧测力计斜向上拉（与水平方向成角）杠杆，使杠杆在水平位置平衡时，弹簧测力计的示数等于______N； （3）图D实验中，弹簧测力计挂在点，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使挂在杠杆下面的钩码缓缓上升； a.实验中，将一个质量为的钩码悬挂在点，匀速将杠杆拉至图中虚线位置，弹簧测力计示数为，钩码上升高度，弹簧测力计移动距离，则杠杆的机械效率：______（用字母表示） b.取下质量为的钩码，将一个质量为2m的钩码悬挂在点，匀速提升相同的高度，杠杆的机械效率为，则______；（＜/=/＞） c.若将同一物体分别悬挂在A、B两点，匀速提升相同的高度，杠杆机械效率分别为和，则______；（＜/=/＞） d.若将同一物体悬挂在点，弹簧测力计分别挂在点和点时，竖直向上匀速使物体提高相同高度时，杠杆的机械效率分别为和，则______。（＜/=/＞） 【答案】（1） ①. 右 ②. 便于测量力臂 （2）3 （3） ①. ②. ＞ ③. ＜ ④. = 【解析】 【小问1详解】 [1][2]调节杠杆在水平位置平衡，杠杆右端偏高，左端的平衡螺母应向上翘的右端移动，使杠杆在水平位置平衡，力臂在杠杆上，便于测量力臂大小。 【小问2详解】 当弹簧测力计与水平方向成30°角，动力臂长度为 根据杠杆平衡条件：F1×L1=F2×L2得 所以F1=3N。 【小问3详解】 [1]在实验过程中，有用功是W有用=Gh，总功是W总=Fs，所以杠杆的机械效率是 [2]使用杠杆时，做的额外功主要是提升杠杆做的，两次做功时将同一杠杆提升相同的高度，做的额外功是相同的，而第二次是把质量较大的物体提升相同的高度，做的有用功增加了，根据 可知，第二次的机械效率大于第一次的。 [3]把同一物体分别挂在不同的点上，将物体提升相同的高度，两次做的有用功是相同的；但杠杆升高的高度不同，将物体挂在B点时，杠杆整体提升的高度小于将物体挂在A点时，即将物体挂在B点时做的额外功少，根据 可知，将物体挂在B点的机械效率大。 [4]将同一物体分别提升相同的高度，做的有用功是相同的；测力计挂在不同位置上，是测力计对杠杆的拉力不同、测力计升高的高度不同。但两次杠杆升高的高度是相同的，即做的额外功是相同的，在有用功和额外功相同的情况下，根据 可知，两次的机械效率相同。 24. 同学们用一个滑轮、钩码、弹簧测力计、杠杆等器材分别做了以下实验。 （1）如图甲探究定滑轮工作时的特点时，弹簧测力计应该______（选填“正挂”或“倒挂”）在绳子末端，若操作反了，会导致测量值比真实值偏______（选填“大”或“小”）些； （2）如图乙测动滑轮的机械效率时，小红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，你认为她的想法是______（选填“正确”或“不正确”）的，如果这样做，测得的机械效率将______（选填“变大”、“变小”或“不变”）； （3）小明用如图所示的动滑轮提升钩码，改变钩码的数量，正确操作，实验数据如下： 实验序号 钩码重G/N 钩码上升高度h/ 拉力F/N 绳端移动的距离s/ 1 1.0 20.0 0.7 40.0 2 2.0 20.0 1.2 40.0 3 3.0 20.0 1.7 40.0 4 3.0 40.0 1.7 60.0 ①第1次实验测得动滑轮的机械效率为______%（结果精确到0.1%）； ②由表中3、4两次实验数据分析可以推测，不用下面哪件器材，依然可以完成动滑轮机械效率的测量____； A.弹簧测力计 B.刻度尺 （4）如图丙所示，小丽同学用弹簧测力计拉杠杆的点，当弹簧测力计由位置1转至位置2的过程中，杠杆在水平位置始终保持平衡，则拉力力臂的长短变化情况是______（选填“逐渐变大”“逐渐变小”“先变大后变小”或“先变小后变大”）； （5）实验结束后，小丽将一块轻质木板放在M、N两个支架上，并让一辆质量为的电动玩具车（初始时其重心恰好在点上）从点开始匀速驶向点，如图丁所示，则在此过程中，N支架对木板的支持力与小车运动时间的关系图像是______。 A. B. C. D. 【答案】（1） ①. 正挂 ②. 小 （2） ①. 不正确 ②. 变大 （3） ①. 71.4 ②. B （4）先变大后变小 （5）A 【解析】 【小问1详解】 [1][2]测力计倒挂使用时，弹簧测力计受力情况是：受到向上绳子的拉力（大小等于钩码重），受到向下的重力和手的向下拉力。这时测力计测量的是手向下的拉力，大小等于绳子自由端的拉力与测力计的重力之差。所以在匀速拉动时，根据二力平衡条件可知实验会造成测量值会小于向上绳子的拉力即钩码重。所以，弹簧测力计应该正挂在绳子末端，若操作反了，会导致测量值比真实值偏小。 【小问2详解】 [1][2]在弹簧测力计静止时读出了数据，由于不会克服绳与轮之间的摩擦，所以测得的拉力偏小，她的想法是错误的，因为她没有考虑到摩擦对滑轮组机械效率的影响，如果这样做，摩擦力小，额外功少，总功较小，则测得的机械效率变大。 【小问3详解】 ①[1]第1次实验中，有用功为 总功为 机械效率为 ②[2]由表中3、4两次实验数据分析可知，钩码重相等，拉力相等，根据 可知，两次实验使用同一滑轮组，机械效率相等，所以，可不用刻度尺测出钩码上升的高度以及绳端移动的距离，依然可以完成动滑轮机械效率的测量，故B符合题意，A不符合题意。 故选B。 【小问4详解】 由图可知，测力计竖直向上拉杠杆的C点时，OC为最长力臂，当弹簧测力计由位置1转至位置2的过程中，动力臂先变长后变短，而杠杆在水平位置始终保持平衡，根据杠杆平衡条件可知，测力计示数将先变小后变大。 【小问5详解】 实验结束后，小丽将一块轻质木板放在M、N两个支架上，并让一辆质量为m的电动玩具车（初始时其重心恰好在点M上），开始时，N支架对木板的支持力为0；从M点开始匀速（设速度为v）驶向N点（如图丙所示），以M为支点，阻力为小车的重力mg，动力为支架对木板的支持力F，由，杠杆的平衡条件 可得 故 因mg、v和MN均为定值，故F与t成正比，故F与小车运动时间t的关系图像是A，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 25. 如图是智慧小组“测滑轮组的机械效率”的实验装置，测得的实验数据如表。 实验次数 物重G/N 物体上升高度h/cm 拉力F/N 绳端移动的距离s/cm 机械效率η 1 1 10 0.6 30 55.6% 2 2 10 1.0 30 66.7% 3 4 10 1.8 30 （1）实验过程中，应竖直向上______拉动弹簧测力计； （2）第三次实验中滑轮组的机械效率是______%（结果精确到0.1%）； （3）分析表中实验数据可知，用______的方法，可以提高猾轮组的机械效率； （4）若在第2次实验中，拉力做的功是______J，若物体上升的速度为0.2m/s，则拉力F的功率为______W； （5）（双选）创新小组也利用重为1N、2N、4N的物体进行了三次实验，每次测得的机械效率均大于智慧小组的测量值，则创新小组测量值偏大的原因可能是______； A. 测拉力时，弹簧测力计未调零，指针指在零刻度线上方 B. 提升物体时，拉力不沿竖直方向 C. 弹簧测力计每次拉动物体时均加速上升 D. 提升滑轮组的绳子竖直，但弹簧测力计斜拉 （6）若动滑轮的自重为0.5N，则第一次实验中，克服绳重以及摩擦做的额外功为______J；随着物重的增大，克服绳重及摩擦做的功与额外功的比值将______（选填“变大”“不变”或“变小”）； 【答案】（1）匀速 （2）74.1 （3）增加物重 （4） ①. 0.3 ②. 0.6 （5）AD （6） ①. 0.03 ②. 变大 【解析】 【小问1详解】 实验过程中，应竖直向上匀速拉动弹簧测力计，系统处于平衡状态，拉力等于测力计示数。 【小问2详解】 第三次实验中滑轮组的机械效率是 【小问3详解】 纵向分析表中实验数据知道，同一滑轮组，物重越大，滑轮组的机械效率越高。 【小问4详解】 若在第二次实验中，拉力做的功为 W总=Fs=1.0N×0.3m=0.3J 物体上升的速度为0.2m/s，则绳子自由端的速度 v绳=nv物=3×0.2m/s=0.6m/s 则拉力的功率为 P=Fv绳=1.0N×0.6m/s=0.6W 【小问5详解】 A．测拉力时，弹簧测力计未调零，指针指在零刻度线上方，拉力测量小了，总功变小，机械效率变大，故A符合题意； B．提升物体时，拉力不沿竖直方向，则拉力偏大，总功变大，导致机械效率偏小，故B不符合题意； C．弹簧测力计每次拉动钩码时均加速上升，拉力变大，总功变大，机械效率变小，故C不符合题意； D．提升滑轮组的绳子竖直，但弹簧测力计斜拉，由于弹簧测力计斜拉，弹簧与外壳之间有摩擦，导致拉力偏小，总功变小，机械效率会偏大，故D符合题意。 故选AD。 【小问6详解】 [1]第一次实验中，所做有用功为 W有=Gh=1N×0.1m=0.1J 总功为 W总=Fs=0.6N×0.3m=0.18J 克服动滑轮重所做额外功为 W额动滑轮=G动h=0.5N×0.1m=0.05J 克服绳重以及摩擦做的功为 W额1=W总-W有-W额动滑轮=0.18J-0.1J-0.05J=0.03J [2]第二次实验中，所做有用功为 W有=Gh=2N×0.1m=0.2J 总功为 W总=Fs=1.0N×0.3m=0.3J 克服动滑轮重所做额外功为 W额动滑轮=G动h=0.5N×0.1m=0.05J 克服绳重以及摩擦做的功为 W额1=W总-W有-W额动滑轮=0.3J-0.2J-0.05J=0.05J 第三次实验中，所做有用功为 W有=Gh=4N×0.1m=0.4J 总功为 W总=Fs=1.8N×0.3m=0.54J 克服动滑轮重所做额外功为 W额动滑轮=G动h=0.5N×0.1m=0.05J 克服绳重以及摩擦做的功为 W额1=W总-W有-W额动滑轮=0.54J-0.4J-0.05J=0.09J 综上分析可知，若用同一滑轮组提升不同的重物到同一高度，物重越大，克服动滑轮重所做额外功不变，而克服绳重以及摩擦做的功变大，因此克服绳重及摩擦做的功与额外功的比值将变大。 26. 建筑工地上，工人用如图的装置将重600N的建材从地面匀速送到8m高处，所用拉力为400N，时间为20s。不计摩擦和绳重，（g取）求： （1）工人做的有用功及拉力的功率； （2）此过程中该装置的机械效率； （3）如果用这个滑轮组匀速提起500N的重物，需要用多大的拉力？ 【答案】（1）4800J，320W （2）75% （3）350N 【解析】 【小问1详解】 工人做的有用功为 由图可知连接动滑轮绳子的股数是2股，则绳子末端移动的距离为 拉力做的总功为 拉力的功率为 【小问2详解】 此过程中该装置的机械效率是 【小问3详解】 这个滑轮组匀速提起600N的重物，需要的拉力为400N，则可求动滑轮的重力为 用这个滑轮组匀速提起500N的重物，需要的拉力为 27. 如图甲是我国设计并制造的无人驾驶汽车，汽车（包括司乘人员）的质量为1.2t，在水平路面上以恒定功率做直线运动的图象如图乙（取）。 （1）汽车经过一段路段时，此处规定汽车对地面的压强不得超过，则汽车与地面接触的总面积最少为多少? （2）如汽车匀速行驶过程中所受阻力大小为车重的0.02倍，求汽车受到的牵引力和内牵引力做功的功率； （3）汽车在内牵引力做的功； 【答案】（1） （2）240N，3600W （3）36000J 【解析】 【小问1详解】 汽车对地面的压力为 则汽车与地面接触的总面积最少为 【小问2详解】 由图可知汽车在内做匀速直线运动，且速度为15m/s，根据二力平衡可知，物体受到的牵引力为 内牵引力做功的功率为 【小问3详解】 汽车在水平路面上以恒定功率做直线运动，则汽车在内牵引力做的功为 28. 图示的轻质杠杆长，可绕支点转动，端用细线竖直向上拉着，离点的点挂一重为30N的重物，忽略一切摩擦，当杠杆在水平位置平衡时，求： （1）求细线上拉力的大小； （2）保持细绳的位置不变，当细绳的拉力变为25N时，求移动重物至距离点多少处才能使杠杆重新平衡； （3）若杠杆自重不能忽略不计，物体悬挂在B点时，在A点用一大小为25N，竖直向上的力把重为30N的重物匀速提升，A点上升0.6m，求杠杆的机械效率； （4）根据上一问的条件，求杠杆自重。 【答案】（1）20N； （2）5cm； （3）80%； （4）10N 【解析】 【小问1详解】 根据杠杆平衡的条件可得 代入数据为 解得F=20N。 【小问2详解】 当细绳的拉力变为25N时，根据杠杆平衡的条件可得 代入数据为 解得，则重物距离点的距离为 【小问3详解】 向上提升物体的过程中做的有用功为 总功为 杠杆的机械效率是 【小问4详解】 提升杠杆的过程中，做的额外功是克服杠杆的重力做功，额外功为 杠杆的重心在其中点上，根据数学三角形相似可知，当A点向上提升0.6m时，杠杆的重心向上提升0.3m，则杠杆的重力为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024年10月九年级物理学科课后作业 一、选择题（2×12=24） 1. 下图所示正在使用的工具中，属于费力杠杆的一组是（ ） A. ①② B. ②③ C. ②④ D. ③④ 2. 学校运动会上举行跳绳比赛，初三某同学内摇轻绳120个，每次重心上升的高度约为，则他在整个跳绳过程中的功率约为（　　） A. 50W B. 400W C. 600W D. 1000W 3. 下列关于功率和机械效率的说法正确的是（　　） A. 越省力的机械，机械效率越高 B. 越省力的机械，功率就越大 C. 做功越慢的机械，机械效率越低 D. 做功越慢的机械，功率就越小 4. 如图所示是使用简单机械匀速提升同一物体的四种方式（不计机械自重和摩擦），其中所需动力最小的是（　　） A. B. C. D. 5. 小明制作了一个简易杠杆，调节杠杆在水平位置平衡，然后在它两边恰当位置分别放上不同数量的同种硬币，使其在水平位置再次平衡，如图所示。若两边同时各增加一枚同种硬币，则杠杆将（　　） A. 右端下降 B. 左端下降 C. 仍然水平平衡 D. 无法判断其状态 6. 用如图所示的核桃夹夹核桃，在A点用力或在B点用力捏核桃夹时，核桃上表面受到的压力大小均为F，则（ ） A. B. C. D. 7. 密度均匀的直尺放在水平桌面上，尺子伸出桌面部分CB是全尺长的，当B端挂上10N的物体时，直尺的A端刚好开始翘起。如图所示，则此直尺受到的重力是（　　） A. 20N B. 5N C. 10N D. 无法确定 8. 如图所示，甲、乙两套装置的动滑轮质量相等，用它们分别将质量相等的物体在相等的时间内竖直向上匀速提升相同的高度，所用向上的拉力分别为和，拉力做功的功率分别为和，两装置的机械效率分别为和，不计绳重及摩擦。则下列判断正确的是（ ） A. B. C. D. 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，重为G的均匀木棒竖直悬于O点，在其下端施一水平拉力F，让棒缓慢转到图中虚线所示位置，在转动的过程中（ ） A. 动力臂逐渐变大 B. 阻力臂逐渐变小 C. 动力F逐渐变大 D. 动力F保持不变 11. 如图所示，水平地面点两侧粗精程度不同，物体一直受到沿水平方向5N的拉力，物体经过点开始计时，每经过相同时间，用虚线框记录物体的位置，物体在段做匀速直线运动，则（　　） A. 物体在段的速度大于段的速度 B. 物体在段受到的摩擦力等于5N C. 拉力在段所做的功大于在段所做的功 D. 拉力在段的功率等于在段的功率 12. 用图示滑轮组匀速提升不同的重物，不计绳重和摩擦。先定义一个物理量M，将人拉绳的力与滑轮组对重物施加的力的比值叫作M。则下列图像中可能正确的是（　　） A. B. C. D. 二、填空题（1×26=26） 13. 如图旗杆的顶端所用的滑轮A是______（动/定）滑轮，使用它的好处是______。 14. 如图所示，用不同的滑轮提升重均为100N的物体，不计滑轮的重力、绳重和摩擦，拉动B物体的滑轮相当于______杠杆（选填“省力”“费力”或“等臂”），______N；______N。 15. 如图所示，如果把正在铲土的铁锹看成是杠杆，利用它可以________距离（选填“省”或“费”），那么图中A、B、C三点中，支点是________点，动力作用点是________点，阻力作用点是________点。 16. 小丽和爸爸一起爬同一座山，爸爸与小丽爬山的时间之比为2∶3，爸爸的体重是小丽的2倍，则小丽与爸爸登上山顶时克服自身重力做的功之比是______，功率之比是______。 17. 如图所示，用水平方向F=8N的拉力，拉着重为100N物体向左匀速运动了2m。物体运动过程中重力做功___________J，拉力做功___________J。用恒定的大小不变的水平方向F的拉力拉着该物体，还在该路面上匀速运动，但速度比原来快一些，那么该拉力F做功的功率将___________（选填“变大”、“不变”或“变小”）。 18. 如图所示，物体重210N，动滑轮重25N。工人用125N的拉力将物体匀速提升30cm，用了15s，此过程中有用功是______J，拉力的功率是______W，滑轮的机械效率是______%。 19. 如图所示为光滑斜面，若沿斜面AB和AC分别将同一重物从斜面底部拉到顶部，所需拉力分别为F1和F2，所做的功分别为W1和W2，克服重力做的功为W3和W4，则F1__________F2，W1___________W2，W3__________ W4。（均选填“>”“<”或“=”） 20. 用图甲所示的滑轮组运送货物上楼，图乙记录了在整个过程中滑轮组的机械效率随货物重力增加而变化的图象（不计绳重和摩擦），分析可知动滑轮重为__________N，当某次运送重为200N的货物时，绳子的拉力F=___________N，滑轮的机械效率为___________%。 21. 如图甲所示，小明用弹簧测力计竖直向上缓慢提升静止在水平桌面上的钩码，弹簧测力计的示数与弹簧测力计的零刻度线A点上升高度hA之间的关系如图乙所示，则图甲中弹簧测力计示数为_______N；钩码的重为________N；从开始提升到hA=30cm的过程中，弹簧测力计对钩码做功为________J。 22. （1）如图，用笔画线代替绳子，画出既省力又能改变拉力方向的绕线方式； （2）如图，杠杆自重不计，为支点，杠杆在图示位置平衡，为动力的力臂，请在图中作出阻力的力臂和动力的示意图； （3）如图所示轻质杠杆可绕点转动，之间挂一重物，请作出使杠杆平衡的最小力和阻力的示意图。 23. 小明在“研究杠杆平衡条件”的实验中所用的实验器材有：刻度均匀的杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个。 （1）如图A所示，实验前，杠杆右端上翘，则应将左端的平衡螺母向______（选填“左”或“右”）调节；实验时如图B，把杠杆调至水平位置平衡，目的是______； （2）图C实验中，已知杠杆上每个小格长度为，每个钩码重为0.5N，当弹簧测力计斜向上拉（与水平方向成角）杠杆，使杠杆在水平位置平衡时，弹簧测力计的示数等于______N； （3）图D实验中，弹簧测力计挂在点，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使挂在杠杆下面的钩码缓缓上升； a.实验中，将一个质量为的钩码悬挂在点，匀速将杠杆拉至图中虚线位置，弹簧测力计示数为，钩码上升高度，弹簧测力计移动距离，则杠杆的机械效率：______（用字母表示） b.取下质量为的钩码，将一个质量为2m的钩码悬挂在点，匀速提升相同的高度，杠杆的机械效率为，则______；（＜/=/＞） c.若将同一物体分别悬挂在A、B两点，匀速提升相同的高度，杠杆机械效率分别为和，则______；（＜/=/＞） d.若将同一物体悬挂在点，弹簧测力计分别挂在点和点时，竖直向上匀速使物体提高相同高度时，杠杆的机械效率分别为和，则______。（＜/=/＞） 24. 同学们用一个滑轮、钩码、弹簧测力计、杠杆等器材分别做了以下实验。 （1）如图甲探究定滑轮工作时的特点时，弹簧测力计应该______（选填“正挂”或“倒挂”）在绳子末端，若操作反了，会导致测量值比真实值偏______（选填“大”或“小”）些； （2）如图乙测动滑轮的机械效率时，小红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，你认为她的想法是______（选填“正确”或“不正确”）的，如果这样做，测得的机械效率将______（选填“变大”、“变小”或“不变”）； （3）小明用如图所示的动滑轮提升钩码，改变钩码的数量，正确操作，实验数据如下： 实验序号 钩码重G/N 钩码上升高度h/ 拉力F/N 绳端移动的距离s/ 1 1.0 20.0 0.7 40.0 2 2.0 20.0 1.2 40.0 3 3.0 20.0 1.7 40.0 4 3.0 40.0 1.7 60.0 ①第1次实验测得动滑轮的机械效率为______%（结果精确到0.1%）； ②由表中3、4两次实验数据分析可以推测，不用下面哪件器材，依然可以完成动滑轮机械效率的测量____； A.弹簧测力计 B.刻度尺 （4）如图丙所示，小丽同学用弹簧测力计拉杠杆的点，当弹簧测力计由位置1转至位置2的过程中，杠杆在水平位置始终保持平衡，则拉力力臂的长短变化情况是______（选填“逐渐变大”“逐渐变小”“先变大后变小”或“先变小后变大”）； （5）实验结束后，小丽将一块轻质木板放在M、N两个支架上，并让一辆质量为的电动玩具车（初始时其重心恰好在点上）从点开始匀速驶向点，如图丁所示，则在此过程中，N支架对木板的支持力与小车运动时间的关系图像是______。 A. B. C. D. 25. 如图是智慧小组“测滑轮组的机械效率”的实验装置，测得的实验数据如表。 实验次数 物重G/N 物体上升高度h/cm 拉力F/N 绳端移动的距离s/cm 机械效率η 1 1 10 0.6 30 55.6% 2 2 10 1.0 30 66.7% 3 4 10 1.8 30 （1）实验过程中，应竖直向上______拉动弹簧测力计； （2）第三次实验中滑轮组的机械效率是______%（结果精确到0.1%）； （3）分析表中实验数据可知，用______的方法，可以提高猾轮组的机械效率； （4）若在第2次实验中，拉力做的功是______J，若物体上升的速度为0.2m/s，则拉力F的功率为______W； （5）（双选）创新小组也利用重为1N、2N、4N的物体进行了三次实验，每次测得的机械效率均大于智慧小组的测量值，则创新小组测量值偏大的原因可能是______； A. 测拉力时，弹簧测力计未调零，指针指在零刻度线上方 B. 提升物体时，拉力不沿竖直方向 C. 弹簧测力计每次拉动物体时均加速上升 D. 提升滑轮组的绳子竖直，但弹簧测力计斜拉 （6）若动滑轮的自重为0.5N，则第一次实验中，克服绳重以及摩擦做的额外功为______J；随着物重的增大，克服绳重及摩擦做的功与额外功的比值将______（选填“变大”“不变”或“变小”）； 26. 建筑工地上，工人用如图的装置将重600N的建材从地面匀速送到8m高处，所用拉力为400N，时间为20s。不计摩擦和绳重，（g取）求： （1）工人做的有用功及拉力的功率； （2）此过程中该装置的机械效率； （3）如果用这个滑轮组匀速提起500N的重物，需要用多大的拉力？ 27. 如图甲是我国设计并制造的无人驾驶汽车，汽车（包括司乘人员）的质量为1.2t，在水平路面上以恒定功率做直线运动的图象如图乙（取）。 （1）汽车经过一段路段时，此处规定汽车对地面的压强不得超过，则汽车与地面接触的总面积最少为多少? （2）如汽车匀速行驶过程中所受阻力大小为车重的0.02倍，求汽车受到的牵引力和内牵引力做功的功率； （3）汽车在内牵引力做的功； 28. 图示的轻质杠杆长，可绕支点转动，端用细线竖直向上拉着，离点的点挂一重为30N的重物，忽略一切摩擦，当杠杆在水平位置平衡时，求： （1）求细线上拉力的大小； （2）保持细绳的位置不变，当细绳的拉力变为25N时，求移动重物至距离点多少处才能使杠杆重新平衡； （3）若杠杆自重不能忽略不计，物体悬挂在B点时，在A点用一大小为25N，竖直向上的力把重为30N的重物匀速提升，A点上升0.6m，求杠杆的机械效率； （4）根据上一问的条件，求杠杆自重。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $