精品解析：江苏省扬州市苏东坡中学2023-2024学年九年级上学期第一次月考物理试题

扬州苏东坡中学 2023-2024 学年第一学期九年级月度学情调查 初三物理试卷 一、选择题（每小题 2 分，共 30 分．每小题给出的四个选项中只有一个选项正确） 1. 如图所示的简单机械，属于省力杠杆的是（　　） A. 天平 B. 羊角锤 C. 筷子 D. 船桨 2. 如图，在均匀杠杆的A处挂3个钩码，B处挂2个钩码，杠杆恰好在水平位置平衡。下列操作中，仍能使杠杆在水平位置平衡的是（所用钩码均相同）（　　） A. 两侧钩码同时向支点移动一格 B. 两侧钩码下方同时加挂一个钩码 C. 左侧加挂一个钩码，右侧加挂两个钩码 D. 左侧拿去一个钩码，右侧钩码向左移动一格 3. 北京冬奥会升旗时所用的旗杆顶部装有一个滑轮，该滑轮是（　　） A. 定滑轮，可以省力 B. 定滑轮，可以改变施力的方向 C. 动滑轮，可以省力 D. 动滑轮，可以改变施力的方向 4. 如图物体在相同力 F 的作用下，分别在光滑水平面、粗糙水平面和粗糙斜面上沿着力 的方向移动了相同的距离 s，力 F 做的功分别为 W1、W2、W3，则下列说法中正确的是（　　） A. W2<W3 B. W2>W3 C. W1>W2 D. W1=W3 5. 如图所示， 日常生活或生产实践中使用的机械，与其它机械模型不同的是（　　 ） A. 汽车方向盘 B. 桔槔 C. 盘山公路 D. 杆秤 6. 引体向上是一种简单易行的体育锻炼活动，小明同学每分钟按标准完成了 20 个引体向 上，在这一过程中，小明消耗的功率最接近（　　） A. 1W B. 10W C. 100W D. 1000W 7. 对于功、功率、机械效率的理解，下列说法中正确的是（　　） A. 功率大的机械做功一定多 B. 机械效率高一定省力 C. 做功快的机械机械效率一定高 D. 功率大的机械做功一定快 8. 小明背着书包从教学楼的一楼匀速爬到三楼，此过程中，以书包为研究对象，其（　　） A. 动能增加，重力势能增加，机械能增加 B. 动能增加，重力势能不变，机械能增加 C. 动能不变，重力势能增加，机械能增加 D. 动能不变，重力势能不变，机械能不变 9. 关于内能、温度及能量之间的转化，下列说法正确的是 （　　） A. 物体吸收热量，温度一定升高 B. 物体间发生热传递时温度一定不同 C. 温度越低的物体含有的热量越少 D. 温度相同的物体，具有的内能也一定相同 10. 如图所示，分别用滑轮组甲、乙提升同一物体 G，若不计绳重及摩擦，每个滑轮的重 均相同，在 F甲和 F乙作用下，物体匀速移动相同高度，下列说法正确的是（　　） A. F甲和 F乙 的大小相等 B. F甲和 F乙做的总功相等 C. F甲和 F乙做的有用功不相等 D. 甲、乙滑轮组的机械效率不相等 11. 将皮球从离地某一高度O点处水平抛出，球落地后又弹起。它部分运动轨迹如图所示。下列说法正确的是（　　） A. 若将皮球表面涂黑，则会在地面M、N两点留下两个大小相等的黑色圆斑 B. 皮球第一次反弹后到达最高点P点时速度为零 C. 皮球在D点时的机械能小于在C点时的机械能 D. 皮球经过同一高度的A、B两点时动能相等 12. 如图甲、乙所示，是某人分别用两种方式挑着同一物体行走时的情景，小强看后感到疑惑，于是想用实验的方法探究竟。他要研究的问题是：在杠杆平衡的情况下（　　） A. 动力臂和阻力一定时，动力和阻力臂的关系 B. 动力和阻力一定时，动力臂和阻力臂的关系 C. 动力和阻力臂一定时，动力臂和阻力的关系 D. 动力臂和阻力臂一定时，动力和阻力的关系 13. 小华用图甲所示的滑轮组运送货物上楼，每次运送的量不定，每件货物重为100N；图乙是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像。整个过程中物体上升保持v=0.4m/s不变，不考虑绳重和摩擦。下列说法正确的（ ） A. 该装置中动滑轮的重为50N B. 当运送4件货物时，拉力大小为225N C. 当运送4件货物时，拉力的功率为90W D. 运送4件货物时，滑轮组的机械效率为80% 14. 两次水平拉动同一物体在同一水平面上做匀速直线运动，两次物体运动的 s-t 图像如 图所示。根据图像，下列判断正确的是 （　　） A. 两次物体运动的速度 v1<v2 B. 两次物体所受的拉力 F1>F2 C. 0-8s 两次拉力对物体所做的功 W1>W2 D. 0-8s 两次拉力对物体做功的功率 P1<P2 15. 如图所示，一轻弹簧下端固定，竖立在水平面上，正上方 A 位置有一只小球。小球从 静止开始下落，在 B 位置接触弹簧上端，在 C 位置小球所受弹力大小等于重力，在 D 位置小球速度减小到零。不计空气阻力，小球下降阶段下列说法中正确的是 （　　） A. 在 B 位置小球动能最大 B. 在 C 位置弹簧弹性势能最大 C. 从 A→D 位置小球重力势能的减少等于弹簧弹性势能的增加 D. 从 A→C 位置小球重力势能的减少量等于小球动能的增加量 二、填空题（每空 1 分，共 28 分） 16. 飞行的子弹能击穿靶子是因为子弹具有 _______ 能；教室墙壁上挂着的空调具有_______ 能； 拉弯的弓能将箭射出是由于拉弯的弓具有_______能。 17. 甲、乙两辆汽车在公路上匀速行驶，它们的功率相同，行驶速度之比v甲: v乙=2: 3，在相同的时间内，甲、乙两车牵引力做功之比为_______，牵引力之比为_______ 。 18. 如图，将同一物体分别沿光滑的斜面 AB、AC 以相同的速度匀速拉到顶点 A，AB＞AC， 拉力分别为 F1、F2，拉力做的功为 W1、W2，拉力做功的功率分别为 P1、P2，则 W1 _______ W2，P1 _______ P2（选填“ ＞ ”“ ＜ ”或“= ”）。 19. 人的前臂可以看成是以肘关节为支点的杠杆。如图，当手托住铁球时，上臂中的肱二头肌会对前臂提供一个动力，铁球对前臂施加阻力。前臂属于费力杠杆，它的好处是______；若铅球的重力为50N，动力臂长为5cm，阻力臂长为25cm，则肱二头肌对前臂拉力为______N；当手托住铁球从水平位置向上举的过程中，肱二头肌对前臂的拉力将______。 20. 如图所示，分别用A、B两种滑轮匀速提升物体。若物重为180N，滑轮重均为2N，不计绳重和摩擦。则拉力FA＝______N，FB＝______N。若使用滑轮A匀速提升物体，物体上升1m，则绳子自由端移动的距离为______m。 21. 图甲中盘山公路修得弯弯曲曲，其主要目的是_______ ；如图乙所示的斜面长 2m，倾角为 30 °，一木箱重力为 180N，小李用 100N 的推力 F 沿斜面向上推木箱，则木箱受到的摩擦力_______ N；图丙是用螺丝刀将螺纹钉旋进木板的情景，使用它_______ （选填“能 ” 或“不能 ”）省功，手柄_______（选填“粗 ”或“细 ”）一些的螺丝刀用起来更省力；如图丁所示，两位同学用较大的力各持一根较光滑的木棍，在相距 1m 处面对面站立。 另外一位同学取一根绳子，将绳子的一端系在其中一根木棍上，再按图所示依次绕过两个木棍，然后缓慢拉动绳子的另一端，用较小的力可以使两根木棍靠拢，两根木棍和绳子组成的机械相当于_______。该过程说明了_______。 22. 如图所示，在一个罐子的盖和底各开两个小洞，将小铁块用细绳绑在橡皮筋的中部穿 入罐中，橡皮筋两端穿过小洞用竹签固定，做好后将魔罐在水平桌面上向前滚出后将看到的现象是罐子_______（选填“滚回头 ”或“一直往前滚 ”）。你对此现象的解释是_______能转化为_______能。橡皮筋的张紧度要适当，皮筋张得过松会导致罐子_______（选填 “滚回头 ”或“一直往前滚 ”或“滚不回头 ”）。 23. 用如图的实验装置研究“杠杆的机械效率”实验时，将总重为G=100N的钩码挂在铁质杠杆上，弹簧测力计作用于P点，现竖直向上匀速拉动弹簧测力计，钩码上升的高度为h=0.2m，弹簧测力计的示数为F=50N，其移动的距离为s=0.5m（不计转轴O处的摩擦，钩码重不变），则此时杠杆的机械效率η为_______；若将钩码移动到Q点，仍将钩码匀速提升h的高度，杠杆的机械效率为η′，η′_______η（填“大于”、“小于”或“等于”）。 24. 扫地机器人已经逐渐被人们接受并使用，如图甲，质量为 3kg 的扫地机器人在水平地 面上匀速运动时，受水平推力与速度的关系如图乙所示。在 150N 的水平推力作用下， 该机器人在水平地面上匀速运动 10s 的过程中，推力做功_______ J，重力做功_______ J；当 该机器人在水平地面上以 0.6m/s 的速度匀速运动时水平推力的功率是_______ W。 三、解答题（共 42 分） 25. 请按要求完成下列各图。 （1）如图，O为杠杆 ABO支点，请画出该杠杆动力臂 l1 和所受阻力 F2 的示意图。 （2）请在图中画出用羊角锤起钉时所用的最小力 F。（要求保留作图痕迹） （3）请在图中画出最省力的滑轮组的绕线方式。 26. 在九年级物理拓展课上，李博同学模拟某建筑工地上塔吊的工作情景，设置了如图所示的滑轮组来提升装修材料，若他用的拉力在内将的材料提升了，（不计绳重和摩擦，。求： (1)拉力的功率是多少？ (2)提升材料时，此滑轮组的机械效率是多少？ (3)若绳子能承受的最大拉力为时，此滑轮组的机械效率最大可提高到多少？ 27. 某兴趣小组将一张硬卡片对折，在开口的一边剪两个小豁口A和B，然后套上橡皮筋，做成了一个会跳的卡片（如图所示）．小组选用几根相同的橡皮筋和几张相同的卡片进行实验． （1）小明将图中的卡片反过来，把它放在桌面上用手向下压，使橡皮筋伸长，迅速松开手，观察到的现象是_____，这个现象说明：发生弹性形变的橡皮筋能对卡片_____，因此它具有弹性势能． （2）为了探究卡片的跳起高度与橡皮筋的形变量是否有关．小明取了一张卡片，多次改变同一根橡皮筋的形变量，测量跳起高度，进行比较；关于上述方案，下列措施中不能实现改变同一根橡皮筋形变量的是_____ A．改变小豁口A和B的距离 B．改变小豁口A和B的深度 C．用一根长度不同的橡皮筋 D．改变每次卡片下压的程度 28. 如图所示，小科同学利用铁架台、带有刻度的杠杆、细线、若干相同钩码、 弹簧测力计（单位 N）等实验器材“探究杠杆的平衡条件 ”，一起完成以下问题： （1）在挂钩码前，杠杆在如图甲所示的位置静止，此时杠杆______（已达到/未达到） 平衡状态，接下来应将杠杆两端的平衡螺母向______（左/右）调，使杠杆在水平位置平衡； （2）如图乙所示，调节好杠杆后在杠杆左边距离支点第 3 格处挂了4 个钩码，每个钩码的重力均为 0.5N。在右侧第 4 格处用弹簧测力计沿竖直方向拉杠杆，使其在水平位置平衡，此时弹簧测力计的示数为_______N； （3）如图丙所示，用弹簧测力计在 C处竖直向上拉，使杠杆在水平位置平衡。当弹簧测力计从原来位置逐渐向右倾斜时，为使杠杆仍然在水平位置平衡，弹簧测力计的示数将_______（选填“变大”“变小”或“不变”）； （4）通过探究，可以得到杠杆的平衡条件是：______； （5）下列四个因素中，不会影响探究结果的是______； A. 铁架台没有放在水平桌面上 B. 实验所用的钩码生锈 C. 悬挂钩码的绳套重力偏大 D. 弹簧测力计的弹簧与其刻度盘之间摩擦较大 （6）如图丁为经常用来测量物体的质量的杆秤，它是利用杠杆原理来制作的。称量是把货物挂在 A 点。手提着 B 或 C 点，调节 D 点秤砣的位置使秤杆在水平位置平衡，对应秤杆上 D 点的读数就是货物的质量了。在使用时，为了称量质量较大的货物，手应该提着_______（B/C）点的绳子；若秤砣有磨损，则所测物体的质量将_______（偏大/偏小/不变）。 29. （7 分）兴趣小组同学在探究“影响滑轮组机械效率的因素 ”时，提出了如下猜想： 猜想一：滑轮组的机械效率与绕绳方式有关； 猜想二：滑轮组的机械效率与物重有关； 猜想三：滑轮组的机械效率与动滑轮的重力有关。 为了验证上述猜想，兴趣小组的同学进行了如下实验，实验装置如图所示。 （1）实验时应沿竖直方向______缓慢拉动绳子自由端的弹簧测力计，此时拉力等于弹 簧测力计的示数。 （2）小组的小明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 ”），因为他没有考虑到______对滑轮组机械效率的影响。 （3）组员通过更换滑轮组，改变钩码质量，测得数据如下表所示： 实验次数 钩码重力G/N 钩码上升高度h/m 绳端拉力F/N 绳端移动距离s／m 机械效率η 1 4 0.1 2.7 02 74% 2 4 0.1 1.8 0.3 74% 3 8 0.1 32 0.3 83% 4 8 0.1 2.5 0.4 80% ①分析数据可知第 3 次实验是用______ （选填“丙 ”或“丁 ”）图所示装置做的实验。 ②不计摩擦及绳重，分析 1、2 两次实验数据可知猜想一_______（选填“正确 ”或“错 误 ”）。 （4）第 2 次实验时，若拉力方向与竖直方向有一定夹角，那么所测得的滑轮组的机械效率将会_______（选填“变大 ”“变小 ”或“不变 ”）。. （5）小明发现绳端移动的距离始终与钩码提升高度有固定的倍数关系，于是他认为： 钩码数量一定时，无论将钩码提升多高，都不影响该滑轮组的机械效率．小芳则认为：钩码提升的高度不同，有用功就不同，机械效率就变化了。你认为_______的看法是正确的。 30. 如图所示，在“探究物体的动能跟哪些因素有关 ”的实验中，将小钢球从高 度为h 的同一斜面上由静止开始滚下，推动同一小木块在木板上向前移动一段距离 s 后停下。完成甲、乙、丙所示的三次实验，其中 h1=h3＞h2 ，m1=m2＜m3。 （1）小钢球在滚下斜面的过程中，它的重力势能转化为动能，其动能大小是通过______大小来反映的。 （2）分析比较甲和乙两组实验可得，结论是：质量相同时，______， 物体的动能越大。 （3）某学习小组同学做丙实验时小木块被撞后滑出木板，A 同学建议换用表面相同 但长度较长的木板，B 同学建议换质量较大的木块，C 同学建议换用质量比前两次实验更 小的钢球。你认为不恰当的是______同学的建议。 （4）另有同学将实验装置改进成图丁所示，用同一小球将同一弹簧压缩不同程度后 静止释放，撞击同一木块，将木块撞出一段距离进行比较，可以研究小球的动能大小与______ （质量/速度）的关系；该同学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。这个设计方案______（可行/不可行），如果按此方案操作，将观察到的现象是______。 A．质量小的小球将木块推的更远 B．质量大的小球将木块推的更远 C．两个小球将木块推的一样远 （5）完成实验后，同学们还联想 到以前学习牛顿第一定律时，也用到 了斜面：让同一小车从同一斜面的同 一高度由静止滑下，在三个不同的表 面上能滑行的距离不同（如表），小 车在这三个表面上滑行的过程中克服 摩擦力做功______（选填“相等 ”或“不相等 ”）。 表面 毛巾 棉布 木板 摩擦力 最大 较大 最小 小车运动距离 最近 较远 最远 31. 在探究“重力势能的大小与哪些因素有关 ”的实验中，重物 A、B、C 的质量关系为mA=mB＜mC ，木桩相同。木桩和重物位置如图甲所示。重物静止释放后，木桩被 打击陷入沙中的情形如图乙所示，重物 B、C 将木桩打入沙中的深度相同。 （1）重物自由下落打击木桩，通过观察木桩陷入沙中的深度判断______（填“重物 ” 或“木桩 ”）的重力势能大小，这种方法在物理学中属于______（填“转换法 ”或“控制变量法 ”）。 （2）比较______两个重物将木桩打入沙中的深度，可得出的结论是：物体的质量一定时，下落高度越高，重力势能越大。 （3）我们_______（填“能 ”或“不能 ”） 比较出甲图中重物 B、C 的重力势能的大小。 （4）某组同学在探究时为了显示重力势能的大小， 甲同学用橡皮泥代替沙子，乙同学用海绵代替沙子，你认为______（填“ 甲 ” 或“ 乙 ”）同学的做法更合适。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 扬州苏东坡中学 2023-2024 学年第一学期九年级月度学情调查 初三物理试卷 一、选择题（每小题 2 分，共 30 分．每小题给出的四个选项中只有一个选项正确） 1. 如图所示的简单机械，属于省力杠杆的是（　　） A. 天平 B. 羊角锤 C. 筷子 D. 船桨 【答案】B 【解析】 【详解】A．托盘天平在使用过程中，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆，故A不符合题意； B．用羊角锤拔钉子时，动力臂大于阻力臂，省力但费距离，所以是省力杠杆，故B符合题意； C．使用筷子时，动力臂小于阻力臂，费力但省距离，所以是费力杠杆，故C不符合题意； D．用船桨划船时，动力臂小于阻力臂，费力但省距离，所以是费力杠杆，故D不符合题意。 故选B。 2. 如图，在均匀杠杆的A处挂3个钩码，B处挂2个钩码，杠杆恰好在水平位置平衡。下列操作中，仍能使杠杆在水平位置平衡的是（所用钩码均相同）（　　） A. 两侧钩码同时向支点移动一格 B. 两侧钩码下方同时加挂一个钩码 C. 左侧加挂一个钩码，右侧加挂两个钩码 D. 左侧拿去一个钩码，右侧钩码向左移动一格 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】左侧2格处3个钩码，右侧3格处2个钩码，根据杠杆平衡条件，杠杆处于水平平衡； A．两侧钩码同时向支点移动一格，即左侧3格处3个钩码，右侧4格处2个钩码 此时不平衡，故A不符合题意； B．两侧钩码下方同时加挂一个钩码，即左侧2格处4个钩码，右侧3格处3个钩码 此时不平衡，故B不符合题意； C．左侧加挂一个钩码，右侧加挂两个钩码，即左侧2格处4个钩码，右侧3格处4个钩码 此时不平衡，故C不符合题意； D．左侧拿去一个钩码，右侧钩码向左移动一格，即左侧2格处2个钩码，右侧2格处2个钩码 此时平衡，故D符合题意。 故选D。 3. 北京冬奥会升旗时所用的旗杆顶部装有一个滑轮，该滑轮是（　　） A. 定滑轮，可以省力 B. 定滑轮，可以改变施力的方向 C. 动滑轮，可以省力 D. 动滑轮，可以改变施力的方向 【答案】B 【解析】 【详解】根据滑轮的轴固定不动的特点可知：旗杆顶部的滑轮是定滑轮；定滑轮相当于等臂杠杆，旗杆顶部的定滑轮能改变力的方向，而不能省力，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 4. 如图物体在相同力 F 的作用下，分别在光滑水平面、粗糙水平面和粗糙斜面上沿着力 的方向移动了相同的距离 s，力 F 做的功分别为 W1、W2、W3，则下列说法中正确的是（　　） A. W2<W3 B. W2>W3 C. W1>W2 D. W1=W3 【答案】D 【解析】 【详解】由题知，拉力相同，物体沿拉力方向移动的距离相同，根据W=Fs可知，力F做的功 W1=W2=W3 故ABC错误，D正确。 故选D。 5. 如图所示， 日常生活或生产实践中使用的机械，与其它机械模型不同的是（　　 ） A. 汽车方向盘 B. 桔槔 C. 盘山公路 D. 杆秤 【答案】C 【解析】 【详解】汽车的方向盘相当于轮轴，属于杠杆；桔槔是杠杆；盘山公路在高度不变的情况下，增大了行程，从而更省力，所以是斜面；杆秤是杠杆的应用。综上分析，ABD都是杠杆，只有C是斜面。故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 6. 引体向上是一种简单易行的体育锻炼活动，小明同学每分钟按标准完成了 20 个引体向 上，在这一过程中，小明消耗的功率最接近（　　） A. 1W B. 10W C. 100W D. 1000W 【答案】C 【解析】 【详解】小明同学的质量大约为：m=50kg，身体上升高度约为h=0.6m，t=1min，n=20，小明同学的体重 G=mg=50kg×10N/kg=500N 做一次引体向上需克服重力做的功 W=Gh=500N×0.6m=300J 1min内做的总功 W总=20W=20×300J=6000J 小明同学的功率约为 故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 7. 对于功、功率、机械效率的理解，下列说法中正确的是（　　） A. 功率大的机械做功一定多 B. 机械效率高一定省力 C. 做功快的机械机械效率一定高 D. 功率大的机械做功一定快 【答案】D 【解析】 【详解】AD．功率是反映做功快慢的物理量，功率大的机械做功一定快，做功的多少还与时间有关，故A错误，D正确； BC．机械效率是有用功与总功的比，与做功快和是否省力无关，故BC错误。 故选D。 8. 小明背着书包从教学楼的一楼匀速爬到三楼，此过程中，以书包为研究对象，其（　　） A. 动能增加，重力势能增加，机械能增加 B. 动能增加，重力势能不变，机械能增加 C. 动能不变，重力势能增加，机械能增加 D. 动能不变，重力势能不变，机械能不变 【答案】C 【解析】 【详解】动能与物体的质量和速度有关，由于物体质量不变，但是在竖直方向上速度大小不变，故动能不变。重力势能与物体的质量和高度有关，物体质量不变，但是高度增加，故其重力势能增加，机械能增加。故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 9. 关于内能、温度及能量之间的转化，下列说法正确的是 （　　） A. 物体吸收热量，温度一定升高 B. 物体间发生热传递时温度一定不同 C. 温度越低的物体含有的热量越少 D. 温度相同的物体，具有的内能也一定相同 【答案】B 【解析】 【详解】A．物体吸收热量，温度不一定升高，例如晶体在熔化时，吸收热量，但温度保持不变，故A错误； B．热量是从温度高的物体传递给温度低的物体，所以物体间发生热传递时温度一定不同，故B正确； C．热量是一个过程量，不能说含有多少热量，故C错误； D．物体内能的大小与质量、温度、状态有关，只知道温度，不能判断内能的大小，故D错误。 故选B。 10. 如图所示，分别用滑轮组甲、乙提升同一物体 G，若不计绳重及摩擦，每个滑轮的重 均相同，在 F甲和 F乙作用下，物体匀速移动相同高度，下列说法正确的是（　　） A. F甲和 F乙 的大小相等 B. F甲和 F乙做的总功相等 C. F甲和 F乙做的有用功不相等 D. 甲、乙滑轮组的机械效率不相等 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图可知，甲图由2段绳子承担物重，乙图由3段绳子承担物重， 则 由于不计绳重及摩擦，动滑轮重相同，提升的物体重和高度相同， 所以F甲＞F乙，故A错误； BCD．因为不计绳重及摩擦，动滑轮重相同，提升的物体重和高度相同，所以 W额=G轮h W有用=G物h 则利用滑轮组做的有用功相同、额外功相同，故拉力做的总功相同，又因为，所以甲、乙滑轮组的机械效率相等，故B正确，CD错误。 故选B。 11. 将皮球从离地某一高度O点处水平抛出，球落地后又弹起。它的部分运动轨迹如图所示。下列说法正确的是（　　） A. 若将皮球表面涂黑，则会在地面M、N两点留下两个大小相等的黑色圆斑 B. 皮球第一次反弹后到达最高点P点时速度为零 C. 皮球在D点时的机械能小于在C点时的机械能 D. 皮球经过同一高度的A、B两点时动能相等 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图可知，每次小球反弹后到达的最高点都比上一次的最高点要低，说明小球受到空气阻力，机械能逐渐变小，所以小球在M点的机械能大于N点的机械能；当皮球落到M、N两点，且皮球达到最大形变时，其动能与重力势能都为零，又因为小球在M点的机械能大于N点的机械能，所以小球在M点的弹性势能大于在N点的弹性势能，则在M点的圆斑要大于在N点的圆斑，故A错误； B．从轨迹来看，小球在最高点时，竖直方向的速度为零，但是仍然能往右运动，说明小球还具有水平方向速度，故B错误； C．小球运动过程中受空气阻力作用，小球的机械能逐渐变小，且C点在D点之前，所以小球在D点时的机械能小于在C点时的机械能，故C正确； D．小球的机械能逐渐变小，且A点在B点之前，所以小球在A点的机械能大于在B点的机械能；机械能是物体动能与势能的总和，在A、B两点高度相同则重力势能相同，所以小球在A点的动能大于在B点的动能，故D错误。 故选C。 12. 如图甲、乙所示，是某人分别用两种方式挑着同一物体行走时的情景，小强看后感到疑惑，于是想用实验的方法探究竟。他要研究的问题是：在杠杆平衡的情况下（　　） A. 动力臂和阻力一定时，动力和阻力臂的关系 B. 动力和阻力一定时，动力臂和阻力臂的关系 C. 动力和阻力臂一定时，动力臂和阻力的关系 D. 动力臂和阻力臂一定时，动力和阻力的关系 【答案】A 【解析】 【详解】由图可知，阻力大小不变，物体在杠杆上位置发生改变，即阻力臂在变化，杠杆在肩上的位置不变，即动力臂不变，所以探究的是：在阻力与动力臂一定时，动力与阻力臂的关系。 故选A。 13. 小华用图甲所示的滑轮组运送货物上楼，每次运送的量不定，每件货物重为100N；图乙是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像。整个过程中物体上升保持v=0.4m/s不变，不考虑绳重和摩擦。下列说法正确的（ ） A. 该装置中动滑轮的重为50N B. 当运送4件货物时，拉力大小为225N C. 当运送4件货物时，拉力的功率为90W D. 运送4件货物时，滑轮组的机械效率为80% 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据图乙可知，当物体的重为100N时，机械效率为50%，则可以列等式为 经整理可知，动滑轮的重力为 故A错误； B．如图甲，一共有两段绳子分担动滑轮和物重，故当运送4件货物时，拉力大小为 故B错误； C．当运送4件货物时，拉力的功率为 故C错误； D．运送4件货物时，滑轮组的机械效率为 故D正确。 故选D。 14. 两次水平拉动同一物体在同一水平面上做匀速直线运动，两次物体运动的 s-t 图像如 图所示。根据图像，下列判断正确的是 （　　） A. 两次物体运动的速度 v1<v2 B. 两次物体所受的拉力 F1>F2 C. 0-8s 两次拉力对物体所做的功 W1>W2 D. 0-8s 两次拉力对物体做功的功率 P1<P2 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图象可知，在相同时间内，物体第一次通过的路程大于第二次通过的路程，所以v1＞v2；故A错误； B．同一物体的重力不变，对水平面的压力不变；在同一水平面上运动，接触面的粗糙程度相同，故两次拉动物体时，物体受到的摩擦力相等；由图象可知，两次物体都做匀速直线运动，说明物体受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，大小相等，所以两次物体所受的拉力 F1=F2=f 故B错误； CD．由图象可知，0～8s物体第一次通过的路程为0.8m，第二次通过的路程为0.4m，又知两次拉力相等，根据W=Fs可知W1=2W2； 0～8s，时间相同，且W1＞W2，根据可知，0～8s两次拉力对物体做功的功率：P1＞P2，故C正确，D错误。 故选C。 15. 如图所示，一轻弹簧下端固定，竖立在水平面上，正上方 A 位置有一只小球。小球从 静止开始下落，在 B 位置接触弹簧上端，在 C 位置小球所受弹力大小等于重力，在 D 位置小球速度减小到零。不计空气阻力，小球下降阶段下列说法中正确的是 （　　） A. 在 B 位置小球动能最大 B. C 位置弹簧弹性势能最大 C. 从 A→D 位置小球重力势能的减少等于弹簧弹性势能的增加 D. 从 A→C 位置小球重力势能的减少量等于小球动能的增加量 【答案】C 【解析】 【详解】A．小球从B至C过程，重力大于弹力，合力向下，小球加速，C到D，重力小于弹力，合力向上，小球减速，故在C点动能最大，故A错误。 B．在D位置弹簧的压缩量最大，弹性势能最大，故B错误； C．从A→D的过程，小球的动能变化量为零，由系统的机械能守恒知小球重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量，故C正确。 D．在小球下降过程中，只有重力和弹簧的弹力做功，小球和弹簧组成的系统机械能守恒；从A→C位置小球重力势能的减少等于动能增加量和弹性势能增加量之和，即小球重力势能的减少量大于小球动能的增加量。故D错误。 故选C。 二、填空题（每空 1 分，共 28 分） 16. 飞行的子弹能击穿靶子是因为子弹具有 _______ 能；教室墙壁上挂着的空调具有_______ 能； 拉弯的弓能将箭射出是由于拉弯的弓具有_______能。 【答案】 ①. 动 ②. 重力势 ③. 弹性势 【解析】 【详解】[1]物体由于运动而具有的能量叫做动能。飞行的子弹正在快速移动，因此它具有动能。这种动能使得子弹能够击穿靶子。 [2]物体由于被举高而具有的能量叫做重力势能。教室墙壁上挂着的空调，由于它相对于地面有一定的高度，因此具有重力势能。 [3]物体由于发生弹性形变而具有的能量是弹性势能。拉弯的弓发生了弹性形变，因此它具有弹性势能。这种弹性势能使得弓能够将箭射出。 17. 甲、乙两辆汽车在公路上匀速行驶，它们的功率相同，行驶速度之比v甲: v乙=2: 3，在相同的时间内，甲、乙两车牵引力做功之比为_______，牵引力之比为_______ 。 【答案】 ①. 1:1 ②. 3:2 【解析】 【详解】[1][2]甲、乙两辆汽车在公路上匀速行驶，它们的功率相同 行驶速度之比 当时，根据公式可知 根据公式 可得 因为，故甲乙两车的牵引力之比为 18. 如图，将同一物体分别沿光滑的斜面 AB、AC 以相同的速度匀速拉到顶点 A，AB＞AC， 拉力分别为 F1、F2，拉力做的功为 W1、W2，拉力做功的功率分别为 P1、P2，则 W1 _______ W2，P1 _______ P2（选填“ ＞ ”“ ＜ ”或“= ”）。 【答案】 ①. = ②. ＜ 【解析】 【详解】[1]斜面光滑说明摩擦力为0，则将物体沿斜面向上拉时所做额外功为0，拉力所做的功等于克服物体重力所做的功。两种情况下物体的重力不变，提升的高度相同，克服物体的重力所做的功相等，所以拉力在两个斜面上做功相等，即W1=W2。 [2]AB＞AC，速度相同，物体沿AC运动时用的时间较少，根据可知，做相同的功时，拉力沿AC运动做功的功率较大，即P1＜P2。 19. 人的前臂可以看成是以肘关节为支点的杠杆。如图，当手托住铁球时，上臂中的肱二头肌会对前臂提供一个动力，铁球对前臂施加阻力。前臂属于费力杠杆，它的好处是______；若铅球的重力为50N，动力臂长为5cm，阻力臂长为25cm，则肱二头肌对前臂拉力为______N；当手托住铁球从水平位置向上举的过程中，肱二头肌对前臂的拉力将______。 【答案】 ①. 省距离 ②. 250 ③. 减小 【解析】 【详解】[1]若把前臂看成杠杆，支点在肘关节的位置，肱二头肌收缩抬起前臂是动力，重物作用在手上产生的力是阻力；当曲肘将重物举起时，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，费力但省距离。 [2]根据杠杆的平衡条件，代入数据 解得 [3]当手将铅球沿肘关节缓慢的向上托起时，阻力和动力臂大小不变，阻力臂变小，由杠杆的平衡条件可知，动力将减小。 20. 如图所示，分别用A、B两种滑轮匀速提升物体。若物重为180N，滑轮重均为2N，不计绳重和摩擦。则拉力FA＝______N，FB＝______N。若使用滑轮A匀速提升物体，物体上升1m，则绳子自由端移动的距离为______m。 【答案】 ①. 91 ②. 180 ③. 2 【解析】 【详解】[1]由图知，提升物体时，A滑轮和物体一起移动，则A是动滑轮；B滑轮的轴固定不动，则B是定滑轮；由题知，不计绳重和摩擦；A滑轮是动滑轮，可以省一半的力，则匀速提升物体所用拉力 [2]由图知，B滑轮是定滑轮，不计绳重和摩擦，则匀速提升物体所用拉力 [3]由动滑轮的特点可知s＝2h，则物体上升的高度 21. 图甲中盘山公路修得弯弯曲曲，其主要目的是_______ ；如图乙所示的斜面长 2m，倾角为 30 °，一木箱重力为 180N，小李用 100N 的推力 F 沿斜面向上推木箱，则木箱受到的摩擦力_______ N；图丙是用螺丝刀将螺纹钉旋进木板的情景，使用它_______ （选填“能 ” 或“不能 ”）省功，手柄_______（选填“粗 ”或“细 ”）一些的螺丝刀用起来更省力；如图丁所示，两位同学用较大的力各持一根较光滑的木棍，在相距 1m 处面对面站立。 另外一位同学取一根绳子，将绳子的一端系在其中一根木棍上，再按图所示依次绕过两个木棍，然后缓慢拉动绳子的另一端，用较小的力可以使两根木棍靠拢，两根木棍和绳子组成的机械相当于_______。该过程说明了_______。 【答案】 ①. 省力 ②. 10 ③. 不能 ④. 粗 ⑤. 滑轮组 ⑥. 使用滑轮组可以省力 【解析】 【详解】[1]盘山公路相当于斜面，使用斜面可以省力，但费距离，不省功。 [2]在直角三角形中，30°角所对直角边等于斜边的一半，则斜面高 推力做的有用功，即木箱克服重力所做功的大小 W有用=Gh=180N×1m=180J 推力做的总功 W总=Fs=100N×2m=200J 克服摩擦力做的额外功 W额=W总-W有用=200J-180J=20J 由W额=fs得摩擦力 [3][4]使用任何机械都不能省功，因此螺丝刀使用时也不能省功； 螺丝刀的手柄是轮轴，其实质是省力杠杆，轴半径是阻力臂，轮半径是动力臂，轴半径一定时，轮半径越大越省力，即手柄粗一些的螺丝刀用起来更省力。 [5][6]由题意可知，一根木棍相当于定滑轮，另一根相当于动滑轮，那么两根木棍和绳子组成的机械相当于滑轮组；用较小的力可以使两根木棍靠拢，说明了使用滑轮组可以省力。 22. 如图所示，在一个罐子的盖和底各开两个小洞，将小铁块用细绳绑在橡皮筋的中部穿 入罐中，橡皮筋两端穿过小洞用竹签固定，做好后将魔罐在水平桌面上向前滚出后将看到的现象是罐子_______（选填“滚回头 ”或“一直往前滚 ”）。你对此现象的解释是_______能转化为_______能。橡皮筋的张紧度要适当，皮筋张得过松会导致罐子_______（选填 “滚回头 ”或“一直往前滚 ”或“滚不回头 ”）。 【答案】 ①. 滚回头 ②. 弹性势 ③. 动 ④. 滚不回头 【解析】 【详解】在魔罐内的橡皮筋中间挂一钩码，当推到罐子时，橡皮筋会绕钩码转动，把罐子的动能转化为橡皮筋的弹性势能；当罐子静止后，橡皮筋的弹性势能转化为罐子的动能，罐子能往回转动；如果橡皮筋过松，罐子转动的时动能转化为的弹性势能较少，橡皮筋无法往回转。 23. 用如图的实验装置研究“杠杆的机械效率”实验时，将总重为G=100N的钩码挂在铁质杠杆上，弹簧测力计作用于P点，现竖直向上匀速拉动弹簧测力计，钩码上升的高度为h=0.2m，弹簧测力计的示数为F=50N，其移动的距离为s=0.5m（不计转轴O处的摩擦，钩码重不变），则此时杠杆的机械效率η为_______；若将钩码移动到Q点，仍将钩码匀速提升h的高度，杠杆的机械效率为η′，η′_______η（填“大于”、“小于”或“等于”）。 【答案】 ①. 80% ②. 大于 【解析】 【分析】 【详解】[1]杠杆的机械效率 [2]若将钩码移动到Q点，且仍匀速提升h的高度，则有用功不变，当不计转轴摩擦时，克服杠杆重力做功为额外功，由于杠杆重心移动的距离变小，额外功减小，由 知，当有用功不变，额外功减小时，机械效率变大，所以η′大于η。 24. 扫地机器人已经逐渐被人们接受并使用，如图甲，质量为 3kg 的扫地机器人在水平地 面上匀速运动时，受水平推力与速度的关系如图乙所示。在 150N 的水平推力作用下， 该机器人在水平地面上匀速运动 10s 的过程中，推力做功_______ J，重力做功_______ J；当 该机器人在水平地面上以 0.6m/s 的速度匀速运动时水平推力的功率是_______ W。 【答案】 ①. 750 ②. 0 ③. 180 【解析】 【详解】[1]由图乙知，水平推力F=150N时，机器人的速度v=0.5m/s，机器人运动10s的路程 推力所做的功 [2]由于机器人只在水平面移动，作重力方向没有移动距离，故重力做的功为0J。 [3]当机器人的速度v1=0.6m/s时，所受的水平推力F1=300N，此时水平推力的功率 三、解答题（共 42 分） 25. 请按要求完成下列各图。 （1）如图，O为杠杆 ABO支点，请画出该杠杆的动力臂 l1 和所受阻力 F2 的示意图。 （2）请在图中画出用羊角锤起钉时所用的最小力 F。（要求保留作图痕迹） （3）请在图中画出最省力的滑轮组的绕线方式。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 如图，O为杠杆ABO支点，支点到力的作用线的距离叫作力臂，所受阻力竖直向下，大小等于物体的重力，动力臂为由支点向动力作用线所作的垂线段，如图所示： 【小问2详解】 O为杠杆支点，根据杠杆平衡条件，当动力臂最大时所需的动力最小，由图可知OA连线为最长力臂，所以动力作用在锤柄的最上端，即A端，过A点垂直于AO斜向右上方作出动力即为用羊角锤起钉时所用的最小力F，如图所示： 【小问3详解】 根据动滑轮特性，与动滑轮接触的绳股数越多则越省力，图中动滑轮可与两股或三股绳接触，最省力滑轮组绕线如图所示： 26. 在九年级物理拓展课上，李博同学模拟某建筑工地上塔吊的工作情景，设置了如图所示的滑轮组来提升装修材料，若他用的拉力在内将的材料提升了，（不计绳重和摩擦，。求： (1)拉力的功率是多少？ (2)提升材料时，此滑轮组的机械效率是多少？ (3)若绳子能承受的最大拉力为时，此滑轮组的机械效率最大可提高到多少？ 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】(1)由图知，，则绳子自由端移动的距离 拉力做的功 则施加拉力的功率 (2)有用功 机械效率 (3)由可得，动滑轮的重力 由可得，最大物重 此滑轮组的最大机械效率 答：(1)拉力的功率是； (2)提升材料时，此滑轮组的机械效率是； (3)若绳子能承受的最大拉力为时，此滑轮组的机械效率最大可提高到。 27. 某兴趣小组将一张硬卡片对折，在开口的一边剪两个小豁口A和B，然后套上橡皮筋，做成了一个会跳的卡片（如图所示）．小组选用几根相同的橡皮筋和几张相同的卡片进行实验． （1）小明将图中的卡片反过来，把它放在桌面上用手向下压，使橡皮筋伸长，迅速松开手，观察到的现象是_____，这个现象说明：发生弹性形变的橡皮筋能对卡片_____，因此它具有弹性势能． （2）为了探究卡片的跳起高度与橡皮筋的形变量是否有关．小明取了一张卡片，多次改变同一根橡皮筋的形变量，测量跳起高度，进行比较；关于上述方案，下列措施中不能实现改变同一根橡皮筋形变量的是_____ A．改变小豁口A和B的距离 B．改变小豁口A和B的深度 C．用一根长度不同的橡皮筋 D．改变每次卡片下压的程度 【答案】 ①. 卡片跳起 ②. 做功 ③. C 【解析】 【详解】（1）[1][2]“橡皮筋伸长”说明橡皮筋发生了弹性形变，发生弹性形变的物体要恢复原状，就会对使它发生形变的物体施加力的作用，所以橡皮筋对硬卡片施力，使它弹起。橡皮筋对卡片施力，卡片弹起即在力的方向上运动了，所以橡皮筋对卡片做功。 （2）使橡皮筋的形变量不同的方法有：使小豁口A、B的间距不相同、改变小豁口A和B的深度、分别压两个卡片时将一个卡片压平，另一个不压平；如果其中用一根长度不同的橡皮筋，则两根皮筋的形变量不同。故ABD能做到，C做不到。 故选C。 28. 如图所示，小科同学利用铁架台、带有刻度的杠杆、细线、若干相同钩码、 弹簧测力计（单位 N）等实验器材“探究杠杆的平衡条件 ”，一起完成以下问题： （1）在挂钩码前，杠杆在如图甲所示的位置静止，此时杠杆______（已达到/未达到） 平衡状态，接下来应将杠杆两端的平衡螺母向______（左/右）调，使杠杆在水平位置平衡； （2）如图乙所示，调节好杠杆后在杠杆左边距离支点第 3 格处挂了4 个钩码，每个钩码的重力均为 0.5N。在右侧第 4 格处用弹簧测力计沿竖直方向拉杠杆，使其在水平位置平衡，此时弹簧测力计的示数为_______N； （3）如图丙所示，用弹簧测力计在 C处竖直向上拉，使杠杆在水平位置平衡。当弹簧测力计从原来位置逐渐向右倾斜时，为使杠杆仍然在水平位置平衡，弹簧测力计的示数将_______（选填“变大”“变小”或“不变”）； （4）通过探究，可以得到杠杆的平衡条件是：______； （5）下列四个因素中，不会影响探究结果的是______； A. 铁架台没有放在水平桌面上 B. 实验所用钩码生锈 C. 悬挂钩码的绳套重力偏大 D. 弹簧测力计的弹簧与其刻度盘之间摩擦较大 （6）如图丁为经常用来测量物体的质量的杆秤，它是利用杠杆原理来制作的。称量是把货物挂在 A 点。手提着 B 或 C 点，调节 D 点秤砣的位置使秤杆在水平位置平衡，对应秤杆上 D 点的读数就是货物的质量了。在使用时，为了称量质量较大的货物，手应该提着_______（B/C）点的绳子；若秤砣有磨损，则所测物体的质量将_______（偏大/偏小/不变）。 【答案】（1） ①. 已达到 ②. 左 （2）1.5 （3）变大 （4）动力×动力臂=阻力×阻力臂 （5）A （6） ①. B ②. 偏大 【解析】 【小问1详解】 [1]因为杠杆在力的作用下保持静止或匀速转动都为杠杆平衡，所以此时杠杆已达到平衡状态。 [2]杠杆左端较高，说明右端较重，则应将平衡螺母向左调节。 【小问2详解】 设杠杆上一个小格的长度为L，根据杠杆的平衡条件F1​l1​=F2​l2​，可以计算出在右侧第4格处用弹簧测力计沿竖直方向拉杠杆时，弹簧测力计的示数 【小问3详解】 如图丙所示，用弹簧测力计在C处竖直向上拉，使杠杆在水平位置平衡。当弹簧测力计从原来位置逐渐向右倾斜时，其力臂会变小，而阻力及阻力臂不变。为了保持杠杆平衡，根据杠杆的平衡条件，动力必须变大，即弹簧测力计的示数将变大。 【小问4详解】 通过实验探究，可以得到杠杆的平衡条件是：动力×动力臂=阻力×阻力臂，即F1​L1​=F2​L2​。 【小问5详解】 在四个因素中，铁架台是否放在水平桌面上对杠杆的平衡没有影响，因为杠杆的平衡是相对于其支点而言的，与整体是否水平无关。而实验所用的钩码生锈、悬挂钩码的绳套重力偏大、弹簧测力计的弹簧与其刻度盘之间摩擦较大都会影响到杠杆的平衡条件或测量结果的准确性。因此，不会影响探究结果的是铁架台没有放在水平桌面上。 故选A。 【小问6详解】 [1]杆秤是利用杠杆原理来制作的。在使用时，为了称量质量较大的货物，需要减小货物对杠杆的力的力臂长度，增大秤砣对杠杆的力的力臂长度。因此，手应该提着B点的绳子（因为B点货物更近）。 [2]若秤砣有磨损，相当于秤砣的质量减小了，根据杠杆平衡的条件可知，在阻力和阻力臂不变时，动力减小，动力臂增大，所以测量结果会偏大。 29. （7 分）兴趣小组的同学在探究“影响滑轮组机械效率的因素 ”时，提出了如下猜想： 猜想一：滑轮组的机械效率与绕绳方式有关； 猜想二：滑轮组的机械效率与物重有关； 猜想三：滑轮组的机械效率与动滑轮的重力有关。 为了验证上述猜想，兴趣小组的同学进行了如下实验，实验装置如图所示。 （1）实验时应沿竖直方向______缓慢拉动绳子自由端的弹簧测力计，此时拉力等于弹 簧测力计的示数。 （2）小组的小明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 ”），因为他没有考虑到______对滑轮组机械效率的影响。 （3）组员通过更换滑轮组，改变钩码质量，测得数据如下表所示： 实验次数 钩码重力G/N 钩码上升高度h/m 绳端拉力F/N 绳端移动距离s／m 机械效率η 1 4 0.1 2.7 0.2 74% 2 4 0.1 1.8 0.3 74% 3 8 0.1 3.2 0.3 83% 4 8 0.1 2.5 0.4 80% ①分析数据可知第 3 次实验是用______ （选填“丙 ”或“丁 ”）图所示装置做的实验。 ②不计摩擦及绳重，分析 1、2 两次实验数据可知猜想一_______（选填“正确 ”或“错 误 ”）。 （4）第 2 次实验时，若拉力方向与竖直方向有一定夹角，那么所测得的滑轮组的机械效率将会_______（选填“变大 ”“变小 ”或“不变 ”）。. （5）小明发现绳端移动的距离始终与钩码提升高度有固定的倍数关系，于是他认为： 钩码数量一定时，无论将钩码提升多高，都不影响该滑轮组的机械效率．小芳则认为：钩码提升的高度不同，有用功就不同，机械效率就变化了。你认为_______的看法是正确的。 【答案】（1）匀速 （2） ①. 不正确 ②. 摩擦力 （3） ①. 丙 ②. 错误 （4）变小 （5）小明 【解析】 【小问1详解】 实验中应沿竖直方向匀速缓慢拉动绳子自由端的弹簧测力计使钩码上升，此时系统处于平衡状态，测力计示数等于拉力大小。 【小问2详解】 [1][2]测滑轮组的机械效率，需要匀速拉动绳子，并且要在拉动中读弹簧测力计的示数，如果静止读数，绳子与滑轮之间的摩擦力就不能测量，额外功就会减小，在有用功一定时，会导致机械效率变大，故该做法是错误的。 【小问3详解】 [1]分析数据可知，第3次实验绳端移动距离是钩码上升高度的3倍，说明动滑轮上绕了3条绳子，所以第3次实验是用图丙所示装置做的实验。 [2]不计摩擦及绳重，分析1、2两次实验数据可知，两次实验绕绳方式不同，钩码升高相同的高度，机械效率相等，说明滑轮组的机械效率与绕绳方式无关，说明猜想一是错误的。 【小问4详解】 弹簧测力计拉动方向偏离了竖直方向，动力臂变小，拉力F变大，拉力端移动的距离s不变，总功变大，有用功不变，则滑轮组效率变小。 【小问5详解】 设吊着动滑轮绳子段数为n，由 知机械效率与高度无关，故小明的正确。 30. 如图所示，在“探究物体的动能跟哪些因素有关 ”的实验中，将小钢球从高 度为h 的同一斜面上由静止开始滚下，推动同一小木块在木板上向前移动一段距离 s 后停下。完成甲、乙、丙所示的三次实验，其中 h1=h3＞h2 ，m1=m2＜m3。 （1）小钢球在滚下斜面的过程中，它的重力势能转化为动能，其动能大小是通过______大小来反映的。 （2）分析比较甲和乙两组实验可得，结论是：质量相同时，______， 物体的动能越大。 （3）某学习小组同学做丙实验时小木块被撞后滑出木板，A 同学建议换用表面相同 但长度较长的木板，B 同学建议换质量较大的木块，C 同学建议换用质量比前两次实验更 小的钢球。你认为不恰当的是______同学的建议。 （4）另有同学将实验装置改进成图丁所示，用同一小球将同一弹簧压缩不同程度后 静止释放，撞击同一木块，将木块撞出一段距离进行比较，可以研究小球的动能大小与______ （质量/速度）的关系；该同学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。这个设计方案______（可行/不可行），如果按此方案操作，将观察到的现象是______。 A．质量小的小球将木块推的更远 B．质量大的小球将木块推的更远 C．两个小球将木块推的一样远 （5）完成实验后，同学们还联想 到以前学习牛顿第一定律时，也用到 了斜面：让同一小车从同一斜面的同 一高度由静止滑下，在三个不同的表 面上能滑行的距离不同（如表），小 车在这三个表面上滑行的过程中克服 摩擦力做功______（选填“相等 ”或“不相等 ”）。 表面 毛巾 棉布 木板 摩擦力 最大 较大 最小 小车运动距离 最近 较远 最远 【答案】（1）木块在木板上向前移动的距离 （2）速度越快 （3）B （4） ①. 速度 ②. 不可行 ③. C （5）相等 【解析】 【小问1详解】 小球在水平面上撞击木块时推动木块做功，根据功的公式，木块的质量和木板的粗糙程度相同时，阻力相同，动能与距离成正比，故可以通过木块移动的距离来反映小球动能的大小。 【小问2详解】 甲乙质量相同，高度不同，到达水平面时速度不同，速度快的推动木块移动的距离越远，所以这是为了研究动能大小与速度的关系，故结论为：在质量相同时，速度越快，物体的动能越大。 【小问3详解】 本实验动能大小是通过木块移动的距离来反映的，故实验中木块受到的摩擦力是不能改变的，即木块质量和表面的粗糙程度是不可以改变的；A同学更换表面相同，更长的木板，相当于延长了距离s；C同学的方案让小球的质量变小，同一高度时动能减小，对木板做的功也会减小，在木板上移动的距离也会减小，故AC同学的建议恰当；B同学更换质量更大的木块，会导致木块对木板的压力增大，其所受到的阻力变大，这样就无法根据距离来比较动能做功的多少了，故B同学建议不恰当。 【小问4详解】 [1]用同一小球将同一弹簧压缩不同程度后静止释放，这里质量相同，弹簧的压缩程度不同，弹性势能不同，弹簧把弹性势能转化为小球的能动，弹簧的弹性势能越大，小球的动能越大，当小球的质量相同时，小球的速度越快，故这里是在质量相同时，探究动能大小与速度的关系。 [2][3]因为小球的动能是弹性势能转化而来的，当弹簧的压缩程度相同，即弹性势能相同时，小球获得的动能是相同的，小球推动木块所做的功也是相同，即移动的距离相同，这里只与弹簧的压缩程度有关，与小球的质量无关，所以不可以研究与小球的质量的关系，故此方案也不可行；所以观察到的现象是两个小球将木块推的一样远，故AB不符合题意，C符合题意。故选C。 【小问5详解】 让同一小车从同一斜面的同一高度由静止滑下，小车到达水平面时的动能是相同的，在滑行直到静止的过程中，动能全部克服阻力做了功，故动能相同时，在水平面上做的功也是一样的。 31. 在探究“重力势能的大小与哪些因素有关 ”的实验中，重物 A、B、C 的质量关系为mA=mB＜mC ，木桩相同。木桩和重物位置如图甲所示。重物静止释放后，木桩被 打击陷入沙中的情形如图乙所示，重物 B、C 将木桩打入沙中的深度相同。 （1）重物自由下落打击木桩，通过观察木桩陷入沙中的深度判断______（填“重物 ” 或“木桩 ”）的重力势能大小，这种方法在物理学中属于______（填“转换法 ”或“控制变量法 ”）。 （2）比较______两个重物将木桩打入沙中的深度，可得出的结论是：物体的质量一定时，下落高度越高，重力势能越大。 （3）我们_______（填“能 ”或“不能 ”） 比较出甲图中重物 B、C 的重力势能的大小。 （4）某组同学在探究时为了显示重力势能的大小， 甲同学用橡皮泥代替沙子，乙同学用海绵代替沙子，你认为______（填“ 甲 ” 或“ 乙 ”）同学的做法更合适。 【答案】（1） ①. 重物 ②. 转换法 （2）A、B （3）能 （4）甲 【解析】 小问1详解】 [1][2]本实验是通过观察木桩陷入沙中的深浅来判断影响重物的重力势能大小的因素，让重物自由下落打击木桩，因重力势能的大小无法直接观察到，通过观察木桩陷入沙中的深度判断重物的重力势能大小，这种方法在物理学中属于转换法。 【小问2详解】 探究重力势能的大小和重物下落高度的关系，根据控制变量法可知应控制物体的质量一定，改变物体下落的高度； 由题意和图甲可知，重物A、B的质量相等，重物B的高度大于重物A的高度，由图乙可知，重物B撞击木桩陷入沙中的深度大于重物A撞击木桩陷入沙中的深度，所以可得出的结论：物体的质量一定时，高度越高，物体的重力势能就越大。 【小问3详解】 由题意和图示可知，虽然重物B、C下落的高度不同，质量也不同，但是重物将木桩打入沙中的深度相同，结合转换法可知甲图中重物B、C的重力势能是相等的，即能比较重物B、C的重力势能的大小。 【小问4详解】 本实验是通过观察木桩陷入沙中的深浅来判断影响重物的重力势能大小的因素，因重力势能的大小无法直接观察到，所以采用的是转换法，橡皮泥形变不能恢复，便于前后进行比较，而海绵会部分恢复原状不能保持最大形变，故更合适的是甲的方法。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$