精品解析：江苏省无锡市惠山区2024-2025学年九年级上学期期中考试物理试题

九年级物理期中试卷 注意事项： 1. 本试卷总分100分， 考试时间100分钟; 本卷g取10N/ kg。 2. 请把试题的答案写在答卷上，不要写在试题上。 一、选择题 （本大题共12小题，每小题2分，共24分） 1. 公元前400多年，墨子所著《墨经》中已有杠杆原理的记述，他将阻力臂叫“本”，动力臂叫“标”。如图所示的工具正常使用时属于“本短标长”的是（ ） A. 钓鱼竿 B. 筷子 C. 天平 D. 核桃夹 2. 随着“西气东输”工程的实施，无锡早已用天然气来取代了煤气和液化石油气，这样做主要的物理依据是这些燃料具有不同的（　　） A. 功率 B. 比热容 C. 热值 D. 效率 3. 下列实例中，通过做功改变物体内能的是（　　） A. 物体放在取暖器旁温度升高 B. 反复弯折铁丝，弯折处温度升高 C. 食品放入电冰箱后温度降低 D. 医生用冰袋给发热的病人降温 4. 四冲程内燃机工作时，机械能转化成内能的冲程是( ) A. 吸气冲程 B. 压缩冲程 C. 做功冲程 D. 排气冲程 5. 在已有探究动滑轮工作特点的实验后，小明进行了“再探定滑轮”实验，按图组装动滑轮，用弹簧测力计拉动动滑轮，使挂在它下面的钩码缓缓上升，分别测量相应的物理量，进而比较拉绳所做的功和动滑轮拉钩码所做的功是否相等，下列说法中正确的是（　　） A. 实验中还需要使用秒表 B. 确保弹簧测力计拉着绳子处于静止时读数 C. 实验中还需要改变钩码的数量进行多次实验 D. 拉绳所做的功可能比动滑轮拉钩码所做的功小 6. 如图所示，2022北京冬奥会上，韩聪用力拉着隋文静正在匀速旋转，此时若将韩聪视作杠杆，其支点为O，O1是韩聪重心，G是韩聪所受的重力，隋文静对韩聪的拉力为F，在匀速旋转过程中，下列说法中正确的是（　　） A. 韩聪的重力G做功，隋文静对韩聪的拉力为F做功 B. 韩聪的重力G不做功，隋文静对韩聪的拉力为F不做功 C. 韩聪的重力G做功，隋文静对韩聪的拉力为F不做功 D. 韩聪的重力G不做功，隋文静对韩聪的拉力为F做功 7. 在“观察扩散快慢与温度的关系”实验中，在盛有等量冷水和热水的两个烧杯中各滴入一滴墨水，观察到热水中墨水扩散的快针对实验操作及现象，下列说法中错误的是（　　） A. 实验中需要在两烧杯中同时滴入墨水 B 温度越高，分子无规则运动越剧烈，分子动能就越大 C. 实验说明物体的内能与温度有关 D. 采用正在沸腾的水代替热水并且不停加热更合适，现象会更明显 8. 在沿海地区，炎热、晴朗的天气里常常出现“海陆风”，当出现如下图所示风向时，下列说法正确的是（　　） A. 出现该现象的原因是水的比热容比砂石大 B. 该现象通常发生在白天，且陆地温度较高 C. 此时陆地的温度比海水的温度高 D. 太阳照射相同时间，质量相同砂石吸收的热量比海水多 9. 在“怎样使两个小灯泡亮起来”实验中，如图是小明连接的实物电路图，闭合开关后发现灯L1不亮，灯L2亮，针对实验和实验现象的说法中正确的是（　　） A. 两灯泡是串联连接 B. 选用的两个灯泡规格尽量相同 C. 灯L1发生了短路故障 D. 更换L1后使其工作，灯L2的亮度基本不变 10. 电冰箱冷藏室中的照明灯L由门控开关控制，压缩机（电动机）由温控开关控制，要求照明灯和压缩机既能单独工作又能同时工作，下列电路中符合上述特点的是（　　） A. B. C. D. 11. 在探究“重力势能的大小与哪些因素有关”的实验中，重物的质量关系为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。下列说法错误的是（ ） A. 重物下落时，重物的重力势能转化为动能 B. 木桩打入沙中的深度可以反映重物重力势能的大小 C. 比较A、C可知，重物下落的高度越高，重力势能越大 D. 若B、C将木桩打入沙中的深度相同，则mB<mC 12. 某兴趣小组用滑轮组进行了一场别开生面的“一瓶水提升一个人”活动。如图所示，水瓶匀速直线下降8m，使人匀速升高0.4m，水瓶对绳a的拉力为F1=30N，绳b对人的拉力为F2=480N，此过程中，下列说法正确的是（　　） A. F1做的功小于F2做的功 B. F1做功的功率等于F2做功的功率 C. 有用功为240J D. 滑轮组的机械效率为80% 二、填空题（本题共12小题，每空1分，共36分） 13. 如图A所示甲、乙两种剪刀，正常使用时为了更省力，应使用______剪刀； 如图B所示，A装置中的滑轮使用的优点是______；如图C所示的螺丝钉，选择螺纹_______（选填“密”或“稀”） 的螺丝钉拧起来更省力。 14. 如图所示用充电桩给汽车的电池充电时情境，充电过程中是将电能转化为______能。汽车采用人脸识别功能启动，此识别系统相当于电路中的______，部分汽车的左、右后座均有屏幕，可以独立进行操控，它们的连接方式是_______（选填“串联”或“并联”）。 15. 用手提起重物，从生物学的视角，可认为桡骨在肱二头肌的牵引下绕着肘关节转动。如图甲所示，从物理学的视角来看，桡骨可以简化为杠杆。该杠杆的支点是________（用图甲上标出的名称回答）；在提起重物的过程中，重物通过绳索对手掌的拉力是________（选填“动力”或“阻力”）；桡骨杠杆是________（选填“省力”、“费力”或“等臂”）杠杆。 16. 2024年4月30日，全球最大的压缩空气储能项目在我国并网发电，工作原理如图。在用电低谷时段利用电网多余电能驱动压缩机压缩空气，使空气______增大（填能量形式）；在用电高峰时段高压空气被释放，使膨胀机转动，将内能转化为______，带动发电机产生电能输送至电网。 17. 如图所示，将摆球从A点静止释放，经过最低点O到达B点，A、B两点等高，摆球到达B点时动能为______J；摆球从A点到O点的过程中，______能转化为动能。整个过程中，摆球的机械能大小______（选填“不变”或“减小”）。 18. 今年第13号台风“贝碧嘉”于9月13日过境江苏无锡境内，台风后救援人员用如图所示的起重设备把一块质量为480kg的混凝土楼板在6s内提升2m，所用拉力为2000N（不计摩擦和绳重，g取10N/ kg），救援人员利用起重设备所做功的功率为_____W，提升该混凝土楼板时起重设备的机械效率为_____，为了加快救援进度，利用该起重设备同时提升两块480kg的混凝土楼板，绳子自由端拉力为______N。 19. 如图甲所示，水平地面上一长方体密度均匀的实心物体，质量为90kg，已知 AB=0.8m，BC=0.6m，要把它翻转立放在地面上，如图乙所示，手作用在_______（选填“A”或“B”或“D”） 点最省力，在翻转的过程中不打滑，至少要对物体做功______J。 20. 如图所示，通过开关S1，S2，S3改变电路连接方式。使电路串联应闭合开关______；使电路并联应闭合开关_____；为了防止电路短路，不能同时闭合开关______。 21. 如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同，燃料的质量相等，烧杯内的液体质量和初温也相同。 （1）比较不同燃料的热值，应选择______两图进行实验，燃料完全燃烧放出的热量的多少是通过______来反映的（选填“温度计升高的温度”或“加热时间”）； （2）比较不同物质吸热升温的特点，吸热后它们的温度随时间变化的图象如图丁所示，由图可以看出，要在a和b两种液体中选择一种液体作冷却液，你认为选择_______（选填“a”或“b”） 液体较为合理； （3）用稳定的热源给一个1kg物体均匀加热，得到它的熔化图象如图戊所示，已知该物体在固态时的比热容为 1.2×103J/(kg⋅°C)，则该物质在液态时的比热容是______J/（ kg·℃）。 22. 小明为了测试柴火灶的效率，他用1kg的干木柴给5kg 的水加热，烧完木柴时，水温从20℃升高到60℃。1kg的干木柴完全燃烧放出的热量______J，水吸收的热量为_____J，该柴火灶的效率为______。（干木柴的热值 q干木柴=1.2×107 J/kg，c水=4.2×103 J/(kg⋅℃) 23. 某跨学科实践小组同学设计学校的课间音乐控制装置。如图所示，采用“定时开关”到达设定时间时，控制的播放器播放音乐，应将“定时开关”接在虚线框_______（填“a”或“b”） 处，同时将电源接在另一处。下课期间播放音乐时，定时开关自动_______（选填“闭合”或“断开”） 所在电路，整个控制使用状态中，指示灯_______（一直/间歇） 处于工作状态，电路中安装指示灯除了显示电路正常外还可以起到______的作用。 24. 某种单缸四冲程汽油机四个冲程如图所示，其中为发动机提供动力的图中_____图对应的冲程，其满负荷工作时的一个做功冲程可对外做功180J，飞轮的转速1500r/ min，该汽油机满负荷工作时输出机械能的功率为_____W。该汽油机每分钟消耗12g汽油，通过多轮技术改进后将该汽油机的效率提高5%，则其满负荷工作5h可以节省汽油______ kg。（汽油的热值取4.5×10⁷J/ kg） 三、解答题（本题共6小题，共40分. 其中26、30题应写出必要的解题过程） 25. 请按要求作图: （1）如图甲是用水后及时关闭水龙头时的情景，水龙头手柄看作是一个杠杆，请你在图乙所示的示意图中画出阻力 F2的力臂l2和施加在A 点的最小动力F1； （2）如图，某人站立在地面上用滑轮组将物体A匀速向上拉起，请画出滑轮组绳子的绕法； （3）如图，请用笔画线连接适当的接线柱，使电路中灯L1和灯 L2并联，且开关能控制整个电路。 26. 皖南川藏线又称“江南天路、皖南318”，在如图所示的某段爬山山路设计上，采用了沿着山体多次弯曲蜿蜒而上的设计方式，从而帮助汽车顺利上到山顶。自山脚地面而上山体高度1000m，设计的盘山公路长度约5000m，质量为1.8t的汽车以额定功率50kW匀速自山脚行驶至山顶，用时10min。 （1）皖南川藏线设计成沿着山体多次弯曲蜿蜒而上是应用了物理学中的______模型，这样设计的优点是为了______； （2）汽车自山脚地面到山顶过程中爬坡的机械效率约为多少? （3）汽车自山脚地面到山顶过程中所受阻力平均约为多少? 27. 小亮同学在做“探究杠杆的平衡条件”的实验。 （1）如图甲所示，杠杆静止在如图甲所示的位置，此时杠杆处于 ______（选填“平衡”或“不平衡”）状态，为了使杠杆在水平位置平衡，应向______（选填“左”或“右”）调节平衡螺母。 （2）如图乙所示，小亮在杠杆A点处悬挂3个重力均为0.5N的钩码，在C点处用竖直向上的拉力F拉杠杆，使杠杆在水平位置平衡，则拉力的大小为 ______N。 （3）小亮又用图丙所示的方法使杠杆处于平衡状态，测出此时的拉力大小为F1，发现F1L1≠F2L2，其原因是：______。 （4）实验结束后，小亮联想到生活中的杆秤，如图丁所示，其主要结构由秤杆、秤钩A、提钮（B、C）、秤砣D组成。 ①不称货物时，提住提钮B，将秤砣移至E处，杆秤恰能在水平方向平衡，E称为“定盘心”，是杆秤______刻度线。 ②在称量货物时，使用提钮______（选填“B”或“C”），该杆秤的称量范围更大。 ③若该杆秤配套的秤砣D有磨损，称量货物时杆秤显示的质量将比被测货物的真实质量偏______（选填“大”或“小”）。 28. 如图是探究“物体的动能大小与哪些因素有关”的实验装置图，让钢球从斜槽上由静止释放，与放在水平面上的木块相撞并滑行一段距离后静止，依次完成了甲、乙、丙三次实验。 （1）实验中小球动能的大小是通过观察比较______反映出来的，三次实验中木块的起始位置_______（选填“相同”或“不同”）； （2）交通事故中高速公路上高速行驶的汽车造成的伤害事故一般比较大，为了帮助小明提供实验依据，应选择甲、乙、丙中的______两个实验进行对比，得到的实验结论是______； （3）完成实验后，联想到探究牛顿第一定律时也用到斜面，让小车从同一斜面的______由静止滑下，表中列出小车在不同的表面滑行的距离，实验中，小车在棉布、木板表面克服阻力做功的功率分别是 P1、P2，则P1______P2（填“>”、 “=”或“<” ）； 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 （4）北京冬奥会滑雪比赛中，运动员从A 点静止出发，在空中完成了一次超高难度的1620度旋转，获得本项目的金牌，现将运动轨迹简化如图所示，若不考虑能量损失，她的运动轨迹最符合实际的是_______（填“a”、 “b”、 “c”或“d”） 。 29. 某小组同学学习完成电路知识后，做了如下实验。 （1）他们想用一个新电池、一根导线点亮一个完好的灯泡，其中三位同学连接的电路如图1所示，小灯泡能够发光的是______，会出现短路的是_______（以上两空均选填“A”、“B”或“C” ）； （2）小华连接了如图2所示的电路探究“并联电路的特点”，她为了探究S₂的控制作用，S1应_______（选填“闭合”或“断开”） ，再通过改变S2的状态观察两灯发光情况，发现S2断开时，L1亮、L2不亮，可以得出并联电路支路开关的作用，也能得出并联电路的用电器彼此______影响（选填“相互”或“互不”） ； （3）小明用两个小灯泡设计一个电学实验盒，如图3所示，闭合开关时，两只小灯泡都亮了；断开开关，两灯泡又同时熄灭，根据此现象可知两灯_______（选填“一定串联”或“不一定串联”） 。当他用图3所示元件并联接到图3中CD两端，短时间闭合开关，发现两个小灯泡均不亮，拆下此导线，两灯均发光。则它们是______联的； （4）小华认为小明的做法可能会对元件有伤害，经过思索后，她采用_______（填写具体操作和判断依据） 的方法，由此也可以简单的判断出它们的连接方式。 30. 如图甲所示是我国自主研发建造的全球首座十万吨级深水半潜式生产、储油平台——“深海一号”能源站，它由上部模块和下部浮体组成，其中下部浮体（是一个物体，如图乙所示） 由浮箱和4个中空立柱组成，总重力为 4.0×108N.先将下部浮体建造好后，从与码头紧靠的半潜驳船左侧装上甲板，图丙为装船过程中某一时刻的空中俯视图。 为了平稳装船，甲板始终水平且与码头的地面相平，由于浮体对船的压力会导致驳船甲板沿中轴线 EF左右倾斜，为了解决这个问题，驳船甲板下的水舱沿中轴线EF 被分成左右两部分，且左右水舱形状、容积完全相同，当左右水舱中水量相等时，驳船的重心在中轴线EF上。 当浮体在甲板左侧时，控制系统会自动控制左右水舱中的水量，让左侧水舱中的水比右侧水舱少，使驳船的重心右移，从而保持甲板水平且与码头的地面相平，如图丁所示。O点为浮体的重心，OA=OB，驳船甲板宽度CD=80m. 装载前，驳船甲板与码头地面相平时，驳船与水舱中水的总重为 5.0×108N。 （1）下部浮体组装时，使用吊机将一个质量为3.0×106kg 的立柱吊起，吊高10m后放置在浮箱上，求该过程中吊机对立柱所做的功? （2）装载时，求下部浮体的轮子B 对驳船甲板的压力? （3）浮体上船后，继续向右移动，为使甲板水平且与码头的地面相平，驳船应该______（增加/减少） 左水舱中的水，当下部浮体的轮子B移动到距C点31m时，驳船的重心由原中轴线位置水平向右移动多少米?_______ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 九年级物理期中试卷 注意事项： 1. 本试卷总分100分， 考试时间100分钟; 本卷g取10N/ kg。 2. 请把试题的答案写在答卷上，不要写在试题上。 一、选择题 （本大题共12小题，每小题2分，共24分） 1. 公元前400多年，墨子所著《墨经》中已有杠杆原理的记述，他将阻力臂叫“本”，动力臂叫“标”。如图所示的工具正常使用时属于“本短标长”的是（ ） A. 钓鱼竿 B. 筷子 C. 天平 D. 核桃夹 【答案】D 【解析】 【详解】阻力臂叫“本”，动力臂叫“标”，“本短标长”的意思为阻力臂小于动力臂，属于省力杠杆； A．钓鱼竿在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故A不符合题意； B．筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故B不符合题意； C．托盘天平在使用过程中，动力臂等于阻力臂，属于等臂杠杆，故C不符合题意； D．核桃夹在使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故D符合题意。 故选D 。 2. 随着“西气东输”工程的实施，无锡早已用天然气来取代了煤气和液化石油气，这样做主要的物理依据是这些燃料具有不同的（　　） A. 功率 B. 比热容 C. 热值 D. 效率 【答案】C 【解析】 【详解】燃料的特有属性是热值，因此用天然气来取代了煤气和液化石油气，是由于天然气具有较大的热值，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 3. 下列实例中，通过做功改变物体内能的是（　　） A. 物体放在取暖器旁温度升高 B. 反复弯折铁丝，弯折处温度升高 C. 食品放入电冰箱后温度降低 D. 医生用冰袋给发热的病人降温 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A．在取暖器旁的物体，温度升高，属于热传递改变物体的内能，故A不符合题意； B．反复弯折铁丝，弯折处发烫，属于做功改变物体的内能，故B符合题意； C．食品放入电冰箱，温度降低，属于热传递改变物体内能，故C不符合题意； D．医生用冰袋给发热的病人降温属于热传递改变物体的内能，故D不符合题意。 故选B。 4. 四冲程内燃机工作时，机械能转化成内能的冲程是( ) A. 吸气冲程 B. 压缩冲程 C. 做功冲程 D. 排气冲程 【答案】B 【解析】 【详解】在四冲程内燃机的四个冲程中，压缩冲程中活塞压缩气体对其做功，将机械能转化为内能．故选B． 5. 在已有探究动滑轮工作特点的实验后，小明进行了“再探定滑轮”实验，按图组装动滑轮，用弹簧测力计拉动动滑轮，使挂在它下面的钩码缓缓上升，分别测量相应的物理量，进而比较拉绳所做的功和动滑轮拉钩码所做的功是否相等，下列说法中正确的是（　　） A. 实验中还需要使用秒表 B. 确保弹簧测力计拉着绳子处于静止时读数 C. 实验中还需要改变钩码的数量进行多次实验 D. 拉绳所做的功可能比动滑轮拉钩码所做的功小 【答案】C 【解析】 【详解】A．在这个实验中，主要关注的是功的比较，即拉绳所做的功和动滑轮拉钩码所做的功是否相等。功的计算公式是W=Fs，其中F是力，s是在力的方向上移动的距离。实验中已经通过弹簧测力计测量了力，通过观察和测量得到了在力的方向上移动的距离，因此不需要秒表来测量时间，故A错误； B．在实验过程中，需要确保弹簧测力计拉着绳子处于匀速直线运动状态，此时拉力与重力才是一对平衡力，大小相等。如果弹簧测力计拉着绳子处于静止状态，虽然拉力与重力仍然相等，但这种情况下测量的是静摩擦力，而不是动滑轮在工作过程中的拉力，故B错误； C．为了使实验结论更具有普遍性和准确性，需要改变钩码的数量进行多次实验。通过多次实验，可以观察到不同情况下拉绳所做的功和动滑轮拉钩码所做的功的关系，从而得出更可靠的结论，故C正确； D．考虑到动滑轮在工作过程中存在摩擦力等因素，这些因素会消耗一部分功。因此，拉绳所做的功一定会大于动滑轮拉钩码所做的功，故D错误。 故选C。 6. 如图所示，2022北京冬奥会上，韩聪用力拉着隋文静正在匀速旋转，此时若将韩聪视作杠杆，其支点为O，O1是韩聪的重心，G是韩聪所受的重力，隋文静对韩聪的拉力为F，在匀速旋转过程中，下列说法中正确的是（　　） A. 韩聪的重力G做功，隋文静对韩聪的拉力为F做功 B. 韩聪的重力G不做功，隋文静对韩聪的拉力为F不做功 C. 韩聪的重力G做功，隋文静对韩聪的拉力为F不做功 D. 韩聪重力G不做功，隋文静对韩聪的拉力为F做功 【答案】B 【解析】 【详解】在匀速旋转过程中，韩聪的重力是竖直方向的，该过程中竖直方向上无距离，因此韩聪的重力没有做功；该过程中，隋文静相对韩聪的位置不发生改变，隋文静对韩聪的拉力同样是有力，但是没有距离，因此不做功，故B正确，ACD错误。 故选B。 7. 在“观察扩散快慢与温度的关系”实验中，在盛有等量冷水和热水的两个烧杯中各滴入一滴墨水，观察到热水中墨水扩散的快针对实验操作及现象，下列说法中错误的是（　　） A. 实验中需要在两烧杯中同时滴入墨水 B. 温度越高，分子无规则运动越剧烈，分子动能就越大 C. 实验说明物体的内能与温度有关 D. 采用正在沸腾的水代替热水并且不停加热更合适，现象会更明显 【答案】D 【解析】 【详解】A．实验中需要在两烧杯中同时滴入墨水，这是为了控制实验条件，确保两个实验在相同的时间内进行，从而更准确地比较热水和冷水中墨水扩散的速度，故A正确，不符合题意； B．温度越高，分子无规则运动越剧烈，这是分子动理论的基本内容之一，分子运动越剧烈，分子的平均动能就越大，故B正确，不符合题意； C．温度越高，分子运动越剧烈，分子动能越大，则内能越大，故C正确，不符合题意； D．采用正在沸腾的水代替热水，由于水沸腾会剧烈运动，无法证明墨水扩散的快是由于温度高分子运动导致的，因此不能用沸水代替，故D错误，符合题意。 故选D。 8. 在沿海地区，炎热、晴朗的天气里常常出现“海陆风”，当出现如下图所示风向时，下列说法正确的是（　　） A. 出现该现象的原因是水的比热容比砂石大 B. 该现象通常发生在白天，且陆地温度较高 C. 此时陆地的温度比海水的温度高 D. 太阳照射相同时间，质量相同的砂石吸收的热量比海水多 【答案】A 【解析】 【详解】ABC．水的比热容比泥土、沙石的大，白天太阳照射时，水面温度上升得慢，陆地温度上升得快，热空气上升，冷空气补充，风从海面吹向陆地，形成海陆风；晚上，气温下降，水面温度下降得慢，温度高一些，热空气上升，风从陆地吹向海面，形成陆海风，由图可知，此时地面附近的空气从陆地吹向海洋，形成陆海风，故出现如图所示风向时，通常发生在夜晚，且海洋温度较高，故A正确，BC错误； D．太阳照射相同时间，放出相同的热量，质量相同的砂石吸收的热量和海水吸收的热量相同，故D错误。 故选A。 9. 在“怎样使两个小灯泡亮起来”实验中，如图是小明连接的实物电路图，闭合开关后发现灯L1不亮，灯L2亮，针对实验和实验现象的说法中正确的是（　　） A. 两灯泡是串联连接 B. 选用的两个灯泡规格尽量相同 C. 灯L1发生了短路故障 D. 更换L1后使其工作，灯L2的亮度基本不变 【答案】D 【解析】 【详解】A．图中电流分别经过两个灯泡回到电源的负极，此时电路是并联的，故A错误； B．实验中为了得到普遍规律，应选用规格不同的灯泡进行实验，故B错误； C．并联电路中一处短，处处短，因此灯L1不能发生了短路故障，故C错误； D．并联电路中各用电器互不影响，因此更换L1后使其工作，灯L2的亮度基本不变，故D正确。 故选D。 10. 电冰箱冷藏室中的照明灯L由门控开关控制，压缩机（电动机）由温控开关控制，要求照明灯和压缩机既能单独工作又能同时工作，下列电路中符合上述特点的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】由题意可知，电动机和灯泡并联，各个支路各有一个开关。 A．图中灯泡和电动机并联，开关S1控制灯泡，开关S2控制电动机，故A符合题意； B．图中灯泡和电动机并联，开关S1在干路中，只闭合开关S2，电动机不工作，故B不符合题意； CD．图中灯泡和电动机串联，只有两个开关都闭合时，电动机和灯泡都工作，故CD不符合题意。 故选A。 11. 在探究“重力势能的大小与哪些因素有关”的实验中，重物的质量关系为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。下列说法错误的是（ ） A. 重物下落时，重物的重力势能转化为动能 B. 木桩打入沙中的深度可以反映重物重力势能的大小 C. 比较A、C可知，重物下落的高度越高，重力势能越大 D. 若B、C将木桩打入沙中的深度相同，则mB<mC 【答案】C 【解析】 【详解】A．重物下落时，质量不变，高度减小，重力势能减小，速度增大，动能增大，因此重物的重力势能转化为动能，故A正确，不符合题意； B．根据转换法的思想，可以用木桩打入沙中的深度反映重物重力势能的大小，故B正确，不符合题意； C．根据控制变量法的思想，A、C的重力不同，下落的高度也不同，因此比较A、C不能得出重物下落的高度越高，重力势能越大，故C错误，符合题意； D．若B、C将木桩打入沙中的深度相同，则B、C的重力势能相同，C下落的高度小，因此质量大，所以mB<mC，故D正确，不符合题意。 故选C。 12. 某兴趣小组用滑轮组进行了一场别开生面的“一瓶水提升一个人”活动。如图所示，水瓶匀速直线下降8m，使人匀速升高0.4m，水瓶对绳a的拉力为F1=30N，绳b对人的拉力为F2=480N，此过程中，下列说法正确的是（　　） A. F1做的功小于F2做的功 B. F1做功的功率等于F2做功的功率 C. 有用功为240J D. 滑轮组的机械效率为80% 【答案】D 【解析】 【详解】A．水瓶对绳a的拉力F1做的功是总功，总功为 W总=F1h瓶=30N×8m=240J 所以F1做的功大于F2做的功，故A错误； B．由A可知，F1做的功大于F2做的功，时间相同，由知，F1做功的功率也大于F2做功的功率，故B错误； C．由“一瓶水提升一个人”知，绳b对人拉力F2做的功是有用功，所以有用功为 W有=F2h人=480N×0.4m=192J 故C错误； D．滑轮组的机械效率为 故D正确。 故选D 二、填空题（本题共12小题，每空1分，共36分） 13. 如图A所示甲、乙两种剪刀，正常使用时为了更省力，应使用______剪刀； 如图B所示，A装置中的滑轮使用的优点是______；如图C所示的螺丝钉，选择螺纹_______（选填“密”或“稀”） 的螺丝钉拧起来更省力。 【答案】 ①. 甲 ②. 改变施力的方向 ③. 密 【解析】 【详解】[1]甲剪刀，动力施加的位置比阻力施加的位置远，即动力臂大于阻力臂，根据杠杆平衡条件可知，动力小于阻力属于省力杠杆；乙剪刀，动力施加的位置与阻力施加的位置接近，根据杠杆平衡的条件可知，不省力，因此为了更省力，应使用甲剪刀。 [2]A装置中的滑轮轴心固定属于定滑轮，该滑轮的特点是可以改变力的方向。 [3]螺丝钉上的一圈圈螺纹的长相当于斜面的长度，斜面是一种变形的杠杆，因此螺丝钉是被拧成圆柱形的类似斜面的机械；螺丝钉螺纹密、螺线长，相当于斜面较长，因为斜面高度一定时，斜面越长，使用起来越省力。 14. 如图所示用充电桩给汽车的电池充电时情境，充电过程中是将电能转化为______能。汽车采用人脸识别功能启动，此识别系统相当于电路中的______，部分汽车的左、右后座均有屏幕，可以独立进行操控，它们的连接方式是_______（选填“串联”或“并联”）。 【答案】 ①. 化学 ②. 开关 ③. 并联 【解析】 【详解】[1]用充电桩给汽车的电池充电时，汽车电池消耗电能，将电能转化为化学能储存在电池的内部。 [2]汽车采用人脸识别功能启动，此识别系统控制电路的通断，相当于电路中的开关。 [3]汽车的左、右后座均有屏幕，可以独立进行操控，即屏幕互不影响，因此是并联的。 15. 用手提起重物，从生物学的视角，可认为桡骨在肱二头肌的牵引下绕着肘关节转动。如图甲所示，从物理学的视角来看，桡骨可以简化为杠杆。该杠杆的支点是________（用图甲上标出的名称回答）；在提起重物的过程中，重物通过绳索对手掌的拉力是________（选填“动力”或“阻力”）；桡骨杠杆是________（选填“省力”、“费力”或“等臂”）杠杆。 【答案】 ①. 肘关节 ②. 阻力 ③. 费力 【解析】 【详解】[1]桡骨可以简化为杠杆，由图可知，该杠杆可以绕肘关节转动，该杠杆的支点是肘关节。 [2]在提起重物的过程中，重物通过绳索对手掌的拉力会阻碍人将重物提起来，是阻力。 [3]桡骨杠杆工作时，肱二头肌对它施加动力，重物通过绳索对手掌的拉力是阻力，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆。 16. 2024年4月30日，全球最大的压缩空气储能项目在我国并网发电，工作原理如图。在用电低谷时段利用电网多余电能驱动压缩机压缩空气，使空气______增大（填能量形式）；在用电高峰时段高压空气被释放，使膨胀机转动，将内能转化为______，带动发电机产生电能输送至电网。 【答案】 ①. 内能 ②. 机械能 【解析】 【详解】[1]在用电低谷时段利用电网多余电能驱动压缩机压缩空气，对空气做功，使空气内能增大。 [2]在用电高峰时段高压空气被释放，膨胀对膨胀机做功，使膨胀机转动，将内能转化为机械能。 17. 如图所示，将摆球从A点静止释放，经过最低点O到达B点，A、B两点等高，摆球到达B点时动能为______J；摆球从A点到O点的过程中，______能转化为动能。整个过程中，摆球的机械能大小______（选填“不变”或“减小”）。 【答案】 ①. 0 ②. 重力势 ③. 不变 【解析】 【详解】[1]小球在A点时静止，动能为零，从A点由静止释放，能达到与A点等高的B点，说明没有能量损失，即机械能守恒。由于B点与A点等高，重力势能相等，所以B点动能与A点相同也为0。 [2]摆球从A点运动到O点的过程中，摆球的质量不变，高度减小，重力势能逐渐减小，速度变大，动能逐渐变大。此过程中，重力势能转化为动能。 [3]如图所示，摆球由A点静止释放，经过最低点O到达B点，A、B两点等高。说明摆球在运动过程中没有能量损失，整个过程中，动能和势能相互转化，机械能守恒，因此摆球的机械能不变。 18. 今年第13号台风“贝碧嘉”于9月13日过境江苏无锡境内，台风后救援人员用如图所示的起重设备把一块质量为480kg的混凝土楼板在6s内提升2m，所用拉力为2000N（不计摩擦和绳重，g取10N/ kg），救援人员利用起重设备所做功的功率为_____W，提升该混凝土楼板时起重设备的机械效率为_____，为了加快救援进度，利用该起重设备同时提升两块480kg的混凝土楼板，绳子自由端拉力为______N。 【答案】 ①. 2000 ②. 80% ③. 3600 【解析】 【详解】[1]由图可知动滑轮绕绳子的段数n=3，起重设备所做的总功为 W总=Fs=Fnh=2000N×3×2m=12000J 起重设备所做功的功率为 [2]该混凝土楼板的重力为 G=mg=480kg×10N/kg=4800N 起重设备所做的有用功为 W有=Gh=4800N×2m=9600J 起重设备的机械效率为 [3]不计摩擦和绳重，动滑轮重为 G动=nF-G=3×2000N-4800N=1200N 利用该起重设备同时将两块480kg的混凝土楼板，此时拉力 19. 如图甲所示，水平地面上一长方体密度均匀的实心物体，质量为90kg，已知 AB=0.8m，BC=0.6m，要把它翻转立放在地面上，如图乙所示，手作用在_______（选填“A”或“B”或“D”） 点最省力，在翻转的过程中不打滑，至少要对物体做功______J。 【答案】 ①. A ②. 180 【解析】 【详解】[1]根据杠杆的平衡条件，当阻力和阻力臂一定时，动力臂越大，动力越小，若以C棱为支点，动力臂等于AC时最长，过A点作AC的垂线，且动力方向垂直于AC向上，即为最小动力F的位置。 [2]在翻转的过程中，不打滑，根据功的原理知，动力做功等于克服物体重力做的功，图中重心高度为BC的一半，即 当长方体物体翻转到最高点时，AC竖直，且 此时重心的高度为AC的一半，即 则重心升高的高度为 所以，至少要对物体做功 20. 如图所示，通过开关S1，S2，S3改变电路连接方式。使电路串联应闭合开关______；使电路并联应闭合开关_____；了防止电路短路，不能同时闭合开关______。 【答案】 ①. S2 ②. S1S3 ③. S2S3 【解析】 【详解】[1]闭合开关S2，断开开关S1和S3，L1和L2首尾相接，L1和L2串联。 [2]闭合开关S1和S3，断开S2，L1和L2首首相接，尾尾相接，L1和L2并联。 [3]同时闭合开关S2和S3，电流从正极出发，会经过S2和S3，回到负极，造成短路。 21. 如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同，燃料的质量相等，烧杯内的液体质量和初温也相同。 （1）比较不同燃料的热值，应选择______两图进行实验，燃料完全燃烧放出的热量的多少是通过______来反映的（选填“温度计升高的温度”或“加热时间”）； （2）比较不同物质吸热升温的特点，吸热后它们的温度随时间变化的图象如图丁所示，由图可以看出，要在a和b两种液体中选择一种液体作冷却液，你认为选择_______（选填“a”或“b”） 液体较为合理； （3）用稳定的热源给一个1kg物体均匀加热，得到它的熔化图象如图戊所示，已知该物体在固态时的比热容为 1.2×103J/(kg⋅°C)，则该物质在液态时的比热容是______J/（ kg·℃）。 【答案】（1） ①. 甲乙 ②. 温度计升高的温度 （2）b （3）7.2×103 【解析】 【小问1详解】 [1]比较不同燃料的热值，要燃烧不同的燃料，加热质量相同的同种液体，应选择甲、乙两图进行实验。 [2]实验中运用转换法通过过温度计升高的温度来反应燃料完全燃烧放出的热量的多少。 【小问2详解】 根据丁图可知，使a和b两种液体升高相同的温度，b物质需要加热的时间长，b物质吸收的热量多，说明b物质的吸热能力强，因此选择一种液体作冷却液b液体较为合理。 【小问3详解】 用稳定的热源给一个1kg物体均匀加热，则相同时间内，吸收的热量是相同的，则液态该物质加热6min，固态物质加热2min，则热量关系为 即 带入数据为 解得。 22. 小明为了测试柴火灶的效率，他用1kg的干木柴给5kg 的水加热，烧完木柴时，水温从20℃升高到60℃。1kg的干木柴完全燃烧放出的热量______J，水吸收的热量为_____J，该柴火灶的效率为______。（干木柴的热值 q干木柴=1.2×107 J/kg，c水=4.2×103 J/(kg⋅℃) 【答案】 ①. 1.2×107 ②. 8.4×105 ③. 7% 【解析】 【详解】[1]1kg的干木柴完全燃烧放出的热量 [2]水吸收的热量为 [3]该柴火灶的效率为 23. 某跨学科实践小组同学设计学校的课间音乐控制装置。如图所示，采用“定时开关”到达设定时间时，控制的播放器播放音乐，应将“定时开关”接在虚线框_______（填“a”或“b”） 处，同时将电源接在另一处。下课期间播放音乐时，定时开关自动_______（选填“闭合”或“断开”） 所在电路，整个控制使用状态中，指示灯_______（一直/间歇） 处于工作状态，电路中安装指示灯除了显示电路正常外还可以起到______的作用。 【答案】 ①. b ②. 断开 ③. 一直 ④. 保护电路 【解析】 【详解】[1][2][3]分析题中电路图可知，应将“定时开关”接在b处，电源接在a处。闭合开关后，未到设定时间时，定时开关将播放器短路，播放器不播放音乐指示灯会亮；“定时开关”到达设定时间时，“定时开关”处于断开状态，此时播放器和指示灯串联，播放器播放音乐，指示灯会亮，即指示灯一直处于工作状态。 [4]当“定时开关”闭合时，指示灯起到保护电路的作用，当“定时开关”断开时，指示灯可以显示电路是否正常。 24. 某种单缸四冲程汽油机四个冲程如图所示，其中为发动机提供动力的图中_____图对应的冲程，其满负荷工作时的一个做功冲程可对外做功180J，飞轮的转速1500r/ min，该汽油机满负荷工作时输出机械能的功率为_____W。该汽油机每分钟消耗12g汽油，通过多轮技术改进后将该汽油机的效率提高5%，则其满负荷工作5h可以节省汽油______ kg。（汽油的热值取4.5×10⁷J/ kg） 【答案】 ①. D ②. 2250 ③. 0.6 【解析】 【详解】[1]发动机提供动力的冲程是做功冲程；A图中进气门打开，活塞向下运动是吸气冲程；B图中排气门打开，活塞向上运动是排气冲程；C图中进排气门全关，活塞向上运动是压缩冲程；D图中进排气门全关，活塞向下运动是做功冲程，因此D图是为发动机提供动力的冲程。 [2]已知飞轮每转2圈，对外做功1次，则该汽油机每分钟做功次数是750次，则输出机械能为 输出机械能的功率为 [3]每分钟消耗12g汽油，12g汽油完全燃烧释放的热 量 满负荷工作时这种汽油机把内能转化为机械能的效率为 将其效率提高5%，即 因每分钟需要的机械能不变，所以此时需要汽油完全燃烧释放的热量 由可得，所需汽油的质量为 满负荷工作5小时可以节省汽油的质量 三、解答题（本题共6小题，共40分. 其中26、30题应写出必要的解题过程） 25. 请按要求作图: （1）如图甲是用水后及时关闭水龙头时的情景，水龙头手柄看作是一个杠杆，请你在图乙所示的示意图中画出阻力 F2的力臂l2和施加在A 点的最小动力F1； （2）如图，某人站立在地面上用滑轮组将物体A匀速向上拉起，请画出滑轮组绳子的绕法； （3）如图，请用笔画线连接适当的接线柱，使电路中灯L1和灯 L2并联，且开关能控制整个电路。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 连接OA就是最长的动力臂，根据杠杆平衡的条件，要使杠杆平衡，动力方向垂直于OA向下，据此可画出最小的动力F1；阻力力臂过支点过阻力F2作用线的垂线段，即为阻力 F2的力臂l2，如下图所示： 【小问2详解】 因为是人站在地面上用滑轮组提升重物，所以由2段绳子承担物重，应从定滑轮开始绕线，绕过下面的动滑轮，再绕过上面的定滑轮；如图所示： 【小问3详解】 根据题意，电路两灯泡并联，开光能控制整个电路，即开关在干路上，两灯泡分别在两个支路上，作图如下所示： 26. 皖南川藏线又称“江南天路、皖南318”，在如图所示的某段爬山山路设计上，采用了沿着山体多次弯曲蜿蜒而上的设计方式，从而帮助汽车顺利上到山顶。自山脚地面而上山体高度1000m，设计的盘山公路长度约5000m，质量为1.8t的汽车以额定功率50kW匀速自山脚行驶至山顶，用时10min。 （1）皖南川藏线设计成沿着山体多次弯曲蜿蜒而上是应用了物理学中的______模型，这样设计的优点是为了______； （2）汽车自山脚地面到山顶过程中爬坡的机械效率约为多少? （3）汽车自山脚地面到山顶过程中所受的阻力平均约为多少? 【答案】（1） ①. 斜面 ②. 省力 （2）60% （3）2.4×103N 【解析】 【小问1详解】 [1][2]皖南川藏线设计成沿着山体多次弯曲蜿蜒而上，利用了斜面模型，斜面模型费距离，但是可以省力。 【小问2详解】 汽车自山脚地面到山顶过程中爬坡做的有用功为 做的总功为 汽车爬坡的机械效率为 【小问3详解】 克服摩擦力做的额外功为 汽车爬坡所受的阻力平均约为 27. 小亮同学在做“探究杠杆的平衡条件”的实验。 （1）如图甲所示，杠杆静止在如图甲所示的位置，此时杠杆处于 ______（选填“平衡”或“不平衡”）状态，为了使杠杆在水平位置平衡，应向______（选填“左”或“右”）调节平衡螺母。 （2）如图乙所示，小亮在杠杆A点处悬挂3个重力均为0.5N的钩码，在C点处用竖直向上的拉力F拉杠杆，使杠杆在水平位置平衡，则拉力的大小为 ______N。 （3）小亮又用图丙所示的方法使杠杆处于平衡状态，测出此时的拉力大小为F1，发现F1L1≠F2L2，其原因是：______。 （4）实验结束后，小亮联想到生活中的杆秤，如图丁所示，其主要结构由秤杆、秤钩A、提钮（B、C）、秤砣D组成。 ①不称货物时，提住提钮B，将秤砣移至E处，杆秤恰能在水平方向平衡，E称为“定盘心”，是杆秤的______刻度线。 ②在称量货物时，使用提钮______（选填“B”或“C”），该杆秤的称量范围更大。 ③若该杆秤配套的秤砣D有磨损，称量货物时杆秤显示的质量将比被测货物的真实质量偏______（选填“大”或“小”）。 【答案】 ①. 平衡 ②. 左 ③. 2.5 ④. L1不是F1的力臂 ⑤. 零 ⑥. C ⑦. 大 【解析】 【详解】（1）[1]杠杆平衡状态有两种，静止和匀速转动，所以如甲图所示杠杆静止时处于平衡状态。 [2]为了使杠杆在水平位置平衡，调节平衡螺母，左高左调，所以应该向左调节平衡螺母。 （2）[3]设杠杆每一格长为L，钩码的重力为1.5N，根据杠杆平衡条件可知 1.5N×5L＝F×3L F＝2.5N 拉力大小为2.5N。 （3）[4]如丙图所示，L1不是F1的力臂，比F1力臂大，所以得到F1L1≠F2L2的结论。 （4）[5]不称物体时，提住提钮B，将秤砣移至E处，杆秤恰能在水平方向平衡，所以E点为杠杆的零刻度线。 [6] 秤砣重力不变，提钮从B换到C时，减小了物体重力的力臂，增大了秤砣重力的力臂，所以使所测物体重力的范围变大。 [7]当秤砣D有磨损时，相当于减小了秤砣的质量，由杠杆的平衡条件可知，阻力和阻力臂不变时，动力减小，动力臂增大，所以测量的结果偏大了。 28. 如图是探究“物体的动能大小与哪些因素有关”的实验装置图，让钢球从斜槽上由静止释放，与放在水平面上的木块相撞并滑行一段距离后静止，依次完成了甲、乙、丙三次实验。 （1）实验中小球动能的大小是通过观察比较______反映出来的，三次实验中木块的起始位置_______（选填“相同”或“不同”）； （2）交通事故中高速公路上高速行驶的汽车造成的伤害事故一般比较大，为了帮助小明提供实验依据，应选择甲、乙、丙中的______两个实验进行对比，得到的实验结论是______； （3）完成实验后，联想到探究牛顿第一定律时也用到斜面，让小车从同一斜面的______由静止滑下，表中列出小车在不同的表面滑行的距离，实验中，小车在棉布、木板表面克服阻力做功的功率分别是 P1、P2，则P1______P2（填“>”、 “=”或“<” ）； 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 （4）北京冬奥会滑雪比赛中，运动员从A 点静止出发，在空中完成了一次超高难度的1620度旋转，获得本项目的金牌，现将运动轨迹简化如图所示，若不考虑能量损失，她的运动轨迹最符合实际的是_______（填“a”、 “b”、 “c”或“d”） 。 【答案】（1） ①. 木块移动的距离 ②. 相同 （2） ①. 甲 乙 ②. 当物体的质量一定时，速度越大，动能越大 （3） ①. 同一高度 ②. ＞ （4）c 【解析】 【小问1详解】 [1][2]实验中运用转换法通过观察木块被撞击距离的远近来表示小球动能的大小，因此开始时木块的起始位置需要相同。 【小问2详解】 [1][2]甲乙两实验中，小球的质量相同，所处的高度不同，小球到达斜面底端的速度不同，且高度越高，小球到达斜面底端的速度越大，此时木块被撞击的距离越远，说明小球具有的动能越大，可得结论为：当质量一定时，物体的速度越快，动能越大，可以用来解释高速公路上高速行驶的汽车造成的伤害事故一般比较大的原因。 【小问3详解】 [1]探究物体的阻力对运动的影响，因控制物体的速度相同，即让小车从同一斜面的同一高度由静止滑下。 [2]因小车达到水平面时初速度相同，小车的动能相同，最终速度为0，小车的动能全部转化为内能，大小等于克服阻力做的功，故小车在棉布、木板表面上克服阻力做功相等，即，但在木板表面滑行时间长，根据可知木板表面功率小，棉布表面功率大，则。 【小问4详解】 不考虑能量损失，该运动员在运动过程中机械能是守恒的，由于到达最高点时，运动员水平方向有速度，即具有动能，则重力势能比A点的位置小，则高度低于下滑的最高点A点，故c符合题意。 29. 某小组同学学习完成电路知识后，做了如下实验。 （1）他们想用一个新电池、一根导线点亮一个完好的灯泡，其中三位同学连接的电路如图1所示，小灯泡能够发光的是______，会出现短路的是_______（以上两空均选填“A”、“B”或“C” ）； （2）小华连接了如图2所示的电路探究“并联电路的特点”，她为了探究S₂的控制作用，S1应_______（选填“闭合”或“断开”） ，再通过改变S2的状态观察两灯发光情况，发现S2断开时，L1亮、L2不亮，可以得出并联电路支路开关的作用，也能得出并联电路的用电器彼此______影响（选填“相互”或“互不”） ； （3）小明用两个小灯泡设计一个电学实验盒，如图3所示，闭合开关时，两只小灯泡都亮了；断开开关，两灯泡又同时熄灭，根据此现象可知两灯_______（选填“一定串联”或“不一定串联”） 。当他用图3所示元件并联接到图3中CD两端，短时间闭合开关，发现两个小灯泡均不亮，拆下此导线，两灯均发光。则它们是______联的； （4）小华认为小明的做法可能会对元件有伤害，经过思索后，她采用_______（填写具体操作和判断依据） 的方法，由此也可以简单的判断出它们的连接方式。 【答案】（1） ①. C ②. B （2） ①. 闭合 ②. 互不 （3） ①. 不一定串联 ②. 并 （4）断开开关，取下其中一个小灯泡；再闭合开关，观察另一个小灯泡是否发光。若发光则两灯并联，若不发光则两灯串联 【解析】 【小问1详解】 [1][2]读图可知，C图中将灯泡用导线接在电源 的两极之间，从而形成电流的通路，可以发光；B 图中，用导线直接连接了电源的两极，会造成电源 短路。 【小问2详解】 [1][2]为了探究S2的控制作用，S1应闭合，再通过改变S2的状态观察两灯发光情况，发现S2断开时，L1 支路仍正常工作，L1亮，L2支路断路，L2不亮，由此可知，并联电路的用电器彼此互不影响。 【小问3详解】 [1]串联电路中的开关控制整个电路，而并联 电路中，干路上的开关也控制整个电路；因此一个开关控制两只灯泡的亮和灭，则两只灯泡既可以串联也可以并联。 [2]当他用图3所示元件并联接到图3中CD两端，短时间闭合开关，发现两个小灯泡均不亮，说明两灯均被短路，说明两灯不是串联，拆下此导线，两灯均发光，则它们是并联的。 【小问4详解】 因为并联电路各用电器互不影响，所以可以先断开开关，取下其中一个小灯泡；再闭合开关，观察另一个小灯泡是否发光。若发光则两灯并联，若不发光则两灯串联。 30. 如图甲所示是我国自主研发建造的全球首座十万吨级深水半潜式生产、储油平台——“深海一号”能源站，它由上部模块和下部浮体组成，其中下部浮体（是一个物体，如图乙所示） 由浮箱和4个中空立柱组成，总重力为 4.0×108N.先将下部浮体建造好后，从与码头紧靠的半潜驳船左侧装上甲板，图丙为装船过程中某一时刻的空中俯视图。 为了平稳装船，甲板始终水平且与码头的地面相平，由于浮体对船的压力会导致驳船甲板沿中轴线 EF左右倾斜，为了解决这个问题，驳船甲板下的水舱沿中轴线EF 被分成左右两部分，且左右水舱形状、容积完全相同，当左右水舱中水量相等时，驳船的重心在中轴线EF上。 当浮体在甲板左侧时，控制系统会自动控制左右水舱中的水量，让左侧水舱中的水比右侧水舱少，使驳船的重心右移，从而保持甲板水平且与码头的地面相平，如图丁所示。O点为浮体的重心，OA=OB，驳船甲板宽度CD=80m. 装载前，驳船甲板与码头地面相平时，驳船与水舱中水的总重为 5.0×108N。 （1）下部浮体组装时，使用吊机将一个质量为3.0×106kg 的立柱吊起，吊高10m后放置在浮箱上，求该过程中吊机对立柱所做的功? （2）装载时，求下部浮体的轮子B 对驳船甲板的压力? （3）浮体上船后，继续向右移动，为使甲板水平且与码头的地面相平，驳船应该______（增加/减少） 左水舱中的水，当下部浮体的轮子B移动到距C点31m时，驳船的重心由原中轴线位置水平向右移动多少米?_______ 【答案】（1）3.0×108J （2）2.0×108N （3） ①. 增加 ②. 6.0m 【解析】 【小问1详解】 立柱的重力 该过程中吊机对立柱所做的功 【小问2详解】 将下部浮体看着以A为支点，以下部浮体的重力为阻力，以甲板对B点的支撑力为动力的杠杆。由杠杆平衡条件可知 解得 【小问3详解】 [1]浮体上船后，继续向右移动，此时右侧水舱上方因受到压力会下沉，为了使甲板水平且与码头的地面相平，则应增加左侧水舱水的质量。 [2]甲板可以看着以中轴线EF为支点的杠杆，左侧的作用力为B对甲板的压力，右侧作用力为驳船与水舱中水的总重力，B对甲板的压力的力臂为 由杠杆平衡条件可知 代入数据有 则 。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$