第十一章 简单机械和功 拔尖测评-【拔尖特训】2025-2026学年新教材九年级上册物理(苏科版2024)

拔尖测评 第十一章拔尖测评 一、 1. D 2. D 3. A 解析:A中方法相当于使用了 动滑轮,可以省力;B中方法相当于使 用了定滑轮,不省力;C中方法是用一 根绳子直接拉石墩,不省力;D中方法 是用两根绳子拉石墩,人的拉力等于 两根绳子上的拉力之和,不省力。 4. D 解析:使用动滑轮可以省力,但 费距离,故A错误;物体在10s内匀 速上升4m,物体运动的速度v= h t= 4m 10s=0.4m /s,故B错误;由图 可知,动滑轮上绳子的有效段数n= 2,物体的重力为10N,动滑轮的重力 为2N,故拉力的大小F= G物+G轮 n = 10N+2N 2 =6N ,故C错误;绳子自 由端移动的距离s=nh=2×4m= 8m,故D正确。 5. D 解析:当绳b处固定不动,腿在 a处用力Fa 拉绳时,该图中所有滑轮 均为定滑轮,不计绳重和摩擦,则 Fa=G。由图知,当绳a处固定不动, 手在b处用力Fb 拉绳时,a处的拉力 F拉 和重物的重力G 相等,重物匀速 上升时,中间的滑轮处于平衡状态,不 计绳重和摩擦,中间的滑轮受向上的 拉力Fb、2段绳子向下的拉力2F拉 和中间滑轮向下的重力G动,则由力 的平衡条件可得Fb=2F拉+G动= 2G+G动>2Fa,故D符合题意。 6. D 7. B 解析:中学生重约为500N,每 次双杠屈臂伸上升高度相当于人头部 的高度,约为0.25m,做一次双杠屈 臂伸克服重力做功W=Gh=500N× 0.25m=125J,W总 =12×125J= 1500J,平均功率P= W总 t = 1500J 30s = 50W。 8. B 9. A 解析:给转轴加润滑油,转轴与 滑轮间的摩擦减小,额外功减小,由于 滑轮 组 的 机 械 效 率 η= W有用 W总 × 100%= W有用 W有用+W额外×100% ,滑轮组 的机械效率提高,故A正确;由于η= W有用 W总 ×100% = Gh Fs ×100% = Gh F×nh×100%= G nF×100% ,故增加 提升高度和增大提升速度,滑轮组的 机械效率不变,故B、C错误;滑轮组 的机 械 效 率η= W有用 W总 ×100% = W有用 W有用+W额外 × 100% = mgh mgh+W额外 ×100% = 1 1+ W额外 mgh × 100%,故减小物体的质量,滑轮组的 机械效率降低,故D错误。 10. C 解析:由图丙可知,在1~2s 内,A 被匀速提升,由图乙可知拉力 F=10N,由图甲知,n=2,忽略绳重 及摩擦,拉力F=12 (GA+G动),则动 滑轮重力G动=2F-GA=2×10N- 10N=10N,故①错误;由图丙可知, 0~1s内物体上升的距离h=12× 0.2m/s×1s=0.1m,则自由端移动 的距离s=2h=2×0.1m=0.2m,由 图乙可知,0~1s内拉力F'=12N, 则0~1s内拉力F 做的功W=F's= 12N×0.2m=2.4J,故②正确;由图 丙可知,1~2s内A 上升的速度vA= 0.2m/s,拉力端移动速度v=2vA= 2×0.2m/s=0.4m/s,拉力F 的功率 P=Fv=10N×0.4m/s=4W,故 ③正确;忽略绳重及摩擦,C处绳子拉 力FC= 1 2 (FB+G动)= 1 2 (FB+ 10N),则当C处最大拉力为60N时, B 处拉力为110N,当B 处最大拉力 为100N时,C处拉力为55N,所以要 以B 处最大拉力为准,B 处的拉力 FB=GA+G=100N,此装置最多能 匀速运载货物的重力G=FB-GA= 100N-10N=90N,此装置提升重物 的机械效率随提升物重的增大而增 大,此装置提升重物的最大机械效率 η= W有用 W总 ×100%= Gh FCs×100%= Gh FC×2h×100%= G 2FC ×100%= 90N 2×55N×100%≈81.8% ,故④正确。 二、 11. 右 5 2∶3 解析:使用前, 杠杆左端低、右端高,为使杠杆处于水 平平衡状态,应将平衡螺母向右调节。 将a挂在A 处,且浸没于水中,在B 处挂上100g钩码,杠杆恰好处于水 平平衡状态,据杠杆的平衡条件有 FA·OA=G钩码·OB,FA= OB OA · G钩码=OBOA ·m钩码g= 40cm 50cm×0.1kg× 10N/kg=0.8N,据力的平衡条件有 Fa浮 =Ga -FA =mag -FA = 0.1kg×10N/kg-0.8N=0.2N,据 阿基米德原理和题意有Va=Va排= Fa浮 ρ水g = 0.2N103kg/m3 ×10N/kg =2× 10-5m3=20cm3,则 ρa = ma Va = 100g 20cm3=5g /cm3。同理可得,ρb= 2.5g/cm3,Vc=32cm3,设合金块c 中所含金属a、金属b的质量分别为 ma'、mb',则ma'+mb'=100g ①; ma' 5g/cm3 + mb' 2.5g/cm3 =32cm3 ②; 解①②可得ma'=40g,mb'=60g,则 ma'∶mb'=40g∶60g=2∶3。 分析综合法在解力学综合题 中的应用 分析法是从未知量出发,运用 所学知识逐步找出未知量与已知 量之间的联系;综合法是将分析的 过程倒过来加以整理,形成答案。 将分析与综合相结合,是求解初中 物理计算题最基本、最常用的方 法。本题后两空的求解都运用了 分析综合法。 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 25 12. 750 150 解析:由P=Wt 得,该 机器人在10s内所做的功W=Pt= 75W×10s=750J;由W=Fs可得, 该机器人在沿直线匀速运动过程中的 牵引力F=Ws = 750J 5m=150N ,因该 机器人做匀速直线运动,处于平衡状 态,受到的阻力和牵引力是一对平衡 力,所以该机器人在此过程中受到的 阻力f=F=150N。 13. 2 0.5 解析:由图乙可知,对物 体A 做的总功为3J,额外功为1J,故 对物体A 做的有用功W有用A=3J- 1J=2J。A、B 是两个完全相同的物 体,都拉到斜面顶端,故对两物体做的 有用功相同;由图乙可知,对物体B 做的总功为2.5J,故对物体B 做的 额外功W额外B=2.5J-2J=0.5J。 14. 100 30 解析:因物体被匀速直 线拉动,有FB=f。当f1=100N时, η1=50%,W有用1=f1s,不计绳重及绳 与滑轮间的摩擦,W额外=G动s,W总1= f1s+G动s,η1= W有用1 W总1 ×100%= f1s f1s+G动s ×100% = f1 f1+G动 × 100%= 100N100N+G动×100%=50% , 解得G动 =100N;当η2=75%时, η2= W有用2 W总2 ×100%= f2s f2s+G动s× 100% = f2f2+G动 × 100% = f2 f2+100N×100%=75% ,解得f2= 300N,P有用= W有用2 t = f2s t =f2v= 300N×0.1m/s=30W。 15. 5 000 80% 解析:当物体A 浸 没在水中时,根据阿基米德原理可知, 物体A 受到的浮力F浮=ρ水V排g= ρ水VAg=1×103kg/m3 ×1.25× 10-3m3×10N/kg=12.5N,物体A 被完全拉出水面后,玻璃杯底对水平 地面 的 压 力 变 化 量 ΔF =F浮 = 12.5 N,玻璃杯对水平地面的压强变 化 量 Δp = ΔF S = 12.5 N 25×10-4m2 = 5000Pa。由图知,拉力作用在动滑轮 的轴上,使用时费力但省距离,且n= 2,则拉力端移动的距离s=12h ,不计 绳重、摩擦和水的阻力,当物体A 浸没 在水中匀速上升时,该滑轮的机械效 率η= W有用 W总 ×100%= (GA-F浮)h F×12h × 100% = 2(GA-F浮) F ×100% ,即 75% = 2(GA-F浮) F × 100% = 2×(50N-12.5N) F ×100% ,解 得 F=100N。对动滑轮进行受力分析, 动滑轮受到向上的拉力F、两股绳子 的向下的拉力(每股绳子的拉力等于 GA-F浮)、自身的重力G动,动滑轮的 重力G动 =F-2×(GA -F浮)= 100N-2×(50N-12.5N)=25N, 物体A 被完全拉出水面后,动滑轮受 到向上的拉力F'、两股绳子的向下的 拉力(每股绳子的拉力等于GA)、动滑 轮的重力,则拉力F'=2GA+G动= 2×50N+25N=125 N,拉力端移动 的距离s=12h ,此时动滑轮的机械效 率 η'= W有用 W总 ×100% = GAh F's × 100%= GAh F'·12h ×100%= 2GA F' × 100%=2×50N125N ×100%=80% 。 三、 16. 如图所示 (第16题) 解析:将F1的作用线延长,从支点O 画出动力作用线的垂线段,即动力臂; 由于支架可看作一个杠杆,O 为支点, 手机对支架的力可以等效为动力,使 得杠杆逆时针转动,则阻力必须使得 杠杆顺时针转动,则支架竖直向下的 重力的作用点必须在支点的右侧,故 在点2位置画出重力的示意图。 17. 如图所示 (第17题) 18. (1) 右 (2) 调零 (3) 竖直 水平 (4) 4 保持F2 和l1 不变,改 变l2的大小 解析:(1) 题图甲中杠 杆左端下沉,应该把平衡螺母向右调 节使杠杆在水平位置平衡。(4) 第 4次与第3次实验都保持F2 和l2 不 变,改变l1,第2次实验保持l1 和 l2不变,改变F2,所以第4次实验应 调整为保持F2和l1不变,改变l2 的 大小。 19. (1) 30 (2) 2.5 80 低 (3) 不变 (4) 变小 解析:(1) 从图 甲中可知n=3,每次实验绳端移动距 离s=nh=3×10cm=30cm。(2) 测 力计 的 分 度 值 为 0.1N,读 数 为 2.5N;第2次实验滑轮组的机械效率 η= W有用 W总 ×100%= G物h F2s×100%= G物h F2nh ×100% = G物 nF2 ×100% = 6.0N 3×2.5N×100%=80% ;分析数据 可知:在物重不变的情况下,从实验 1至实验4,动滑轮的重力逐渐变大, 滑轮组的机械效率逐渐变小,故动滑 轮越重,滑轮组的机械效率越低。 (3) 实验中若仅增大绳端移动的距 离,根据η= W有用 W总 ×100%= Gh Fs× 100%=GhFnh×100%= G nF×100% 可 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 35 知滑轮组的机械效率将不变。(4) 四 次实 验 中,物 体 上 升 的 高 度 h= 10cm=0.1m,有用功W有用=Gh= 6.0N×0.1m=0.6J,第1次实验中, 克服动滑轮的重力所做的额外功 W动1=G动1h=0.3N×0.1m= 0.03J,总功 W总1=F1s=2.2N× 0.3m=0.66J,摩擦引起的额外功 W摩1=W总1-W有用-W动1=0.66J- 0.6J-0.03J=0.03J,摩擦引起的额 外 功 占 总 额 外 功 的 比 例 为 W摩1 W动1+W摩1×100%= 0.03J 0.03J+0.03J× 100%=50%,第4次实验中,克服动 滑轮的重力所做的额外功 W动4= G动4h=3.2N×0.1m=0.32J,总功 W总4=F4s=3.4N×0.3m=1.02J, 摩擦引起的额外功 W摩4=W总4- W有用 -W动4=1.02J-0.6J- 0.32J=0.1J,摩擦引起的额外功占 总额 外 功 的 比 例 为 W摩4 W动4+W摩4 × 100% = 0.1J0.32J+0.1J×100% ≈ 24%,综上可知,本实验中,在物重不 变的情况下,动滑轮变重时,由摩擦引 起的额外功占总额外功的比例变小。 20. (1) 由题意知,f=k(m+M)g, F=Pv ,汽车做匀速直线运动,F=f, 即P v=k (m+M)g,解得m= P kvg- M (2) 设减少货物质量后汽车速度 为v',受到的摩擦力为f',改变质量 前后,汽车经过同一路段所需时间分 别为t和t',则f'= 9 10k (m+M)g, P=fv=f'v',即 9 10k (m+M)gv'= k(m+M)gv,v'= 10 9v ,则t'=910t= 9 10×10min=9min 21. (1) 当平衡板在水平地面上,甲静 止站在平衡板上时对板的压力F甲= G甲 =m甲g=55kg×10N/kg= 550N,则甲对平衡板的压强p甲 = F甲 S甲 = 550N 0.05m2 =1.1×10 4 Pa (2) ① 乙的重力G乙=m乙g=45kg× 10N/kg=450N,平衡板提升两人所 做的功W=(G甲+G乙)h=(550N+ 450N)×5m=5000J ② 平衡板的 重力G板=m板g=900kg×10N/kg= 9000N,在提升平衡板和人的过程 中,拉力做的有用功W有用=(G甲+ G乙 +G板)h=(550N+450N+ 9000N)×5m=5×104J,由图可知, n=2,则拉力做的总功W总=Fs= Fnh=6250N×2×5m=6.25× 104J,滑轮组的机械效率η= W有用 W总 × 100%= 5×10 4J 6.25×104J×100%=80% (3) 因为平衡板在前、后两种情况下 都在空中处于水平平衡状态,所以据 杠杆的平衡条件可知:平衡板后一状 态比前一状态两边增加的力×力臂相 等,即G甲×AC=G乙 ×BD,ACBD= G乙 G甲= m乙 m甲= 45kg 55kg= 9 11 第十二章拔尖测评 一、 1. D 2. B 解析:无人机上升过程中,货物 的质量不变,高度变大,重力势能变 大,故A错误;无人机水平匀速飞行 时,货物的质量不变,速度不变,动能 不变,高度不变,重力势能不变,则货 物的机械能不变,故B正确;无人机 在某一高度悬停时,货物的机械能等 于其重力势能,不一定为零,故C错 误;无人机下降过程中,货物的质量不 变,而速度的变化情况未知,则动能的 变化情况无法判断,故D错误。 3. C 解析:小球从A 点摆动到B 点,质量不变,高度降低,速度增大,重 力势能转化为动能,A错误;惯性不是 力,不能说受到惯性,B错误;小球受 到阻力的作用,机械能不断减小,小球 每次经过B 点时,重力势能不变,机 械能减小,则动能减小,C正确;小球 最终静止时拉力和重力平衡,故拉力 方向要竖直向上,则小球最终不会静 止在A 点,D错误。 4. D 解析:冰水混合状态下,酒精灯 加热,吸收热量,温度不变,内能增加; 温度升高过程中,水汽化加快,烧杯内 水的质量变少,机械能减少;温度升高 过程中,水一直吸热,内能增加;沸腾 过程中,水的质量变少,温度不变,内 能减少。 5. C 解析:夏天,将饮料放入冰箱冷 藏室,饮料的温度比冰箱中空气的温 度高,饮料会将热量传递给空气,此过 程中饮料放出热量,内能减小,温度降 低,空气吸收热量,内能增大,温度升 高,说明饮料温度降低的过程伴随着 内能的转移,C正确;在热传递过程 中,传递的是热量,并不是温度,A错 误;热量是过程量,不能说物体“所含 热量”,B错误;饮料放热是因为饮料 的温度比冰箱内空气的温度高,温度 高的物体内能不一定多,D错误。 对热传递的认知 只要存在温差就一定会发生 热传递,热传递是把热量从温度高 的物体传递到温度低的物体,而温 度高的物体内能不一定多,故热传 递不能表述为把热量从内能多的 物体传递到内能少的物体。 6. C 解析:相同加热器在相同时间 内放出的热量相同,加热2min,水吸 收的热量等于油吸收的热量,故A错 误;由图乙可知,温度升高到40℃,A 需要2min,B 需要3min,由Q吸= cmΔt可知B 的比热容较大,为水,质 量相同的油和水升高相同的温度需要 吸收的热量关系为 Q水吸 Q油吸= c水mΔt c油mΔt= c水 c油= 3 2 ,油的比热容为c油= 2c水 3 = 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 45 物理(苏科版)九年级上 1 第十一章拔尖测评 ◎ 满分:100分 ◎ 时间:45分钟 姓名: 得分: 一、 选择题(每小题3分,共30分) (第1题) 1. 如图所示,小车从轻质杠杆OB 上的A 点开始匀 速向右运动,在B 端竖直向上的方向系一根不可 伸缩的细绳,使杠杆始终处于水平位置平衡。下 列表示小车与B 端之间的距离s和细绳的拉力 F 随时间t变化的关系图线中,可能正确的是 ( ) A. B. C. D. 2. 下列选项是生活中几种常见的杠杆,其中属于费力杠杆的是( ) A. 托盘天平 B. 钢丝钳 C. 开瓶扳手 D. 筷子 3. 下列挪动球形石墩的方法中,最省力的是 ( ) A. B. C. D. (第4题) 4. 如图所示,利用动滑轮提升物体,使其在10s内匀速上升4m。物体 的重力为10N,动滑轮的重力为2N,不计绳重与摩擦。下列说法 中,正确的是 ( ) A. 使用动滑轮可以省距离 B. 物体运动的速度为4m/s C. 拉力的大小为5N D. 绳子自由端移动的距离为8m (第5题) 5. 小明去健身房用如图所示的牵引装置来锻炼腿部和手部 肌肉。使用时,若绳a 处固定不动,手在b处需用力Fb 拉绳,使重物(重力为G)匀速上升;若绳b处固定不动, 腿在a处需用力Fa 拉绳,使重物(重力为G)匀速上升。 不计绳重和摩擦,则 ( ) A. Fb=Fa B. Fb=2Fa C. Fb<2Fa D. Fb>2Fa 6. 起重机将重为1000N的重物先竖直向上匀速提升3m,再悬停6s, 起重机对重物做功的情况是 ( ) A. 提升过程做功,悬停过程做功 B. 提升过程不做功,悬停过程不做功 C. 提升过程不做功,悬停过程做功 D. 提升过程做功,悬停过程不做功 7. 双杠屈臂伸是中学生体育测试的项目之一。若一名普通中学生在 30s内完成12次屈臂伸,则该学生在此过程中克服重力做功的平 均功率最接近 ( ) A. 5 W B. 50W C. 500W D. 5000W (第8题) 8. 如图所示的小型起重机,某次吊起重为6×103N的物体,电动机的 拉力为4×103N,用时20s,使物体上升了5m。 通过动滑轮,该小型起重机 ( ) A. 做的有用功为6×104J B. 拉力的功率为2×103W C. 做的总功为2×104J D. 机械效率为66.7% (第9题) 9. 在测量滑轮组机械效率的活动中,装置如图所示,欲提高滑 轮组的机械效率,下列措施中,可行的是 ( ) A. 给转轴加润滑油 B. 增加提升高度 C. 增大提升速度 D. 减小物体的质量 10. 如图甲所示的装置中,A 是重为10N的空吊篮,绳子B 和C 能承 受的最大拉力分别为100N和60N。质量为50kg的小张同学将 A 提升到高处,施加的拉力F 随时间变化关系如图乙所示,A 上 升的速度v随时间变化关系如图丙所示。忽略绳重及摩擦,g 取 10N/kg。下列结论中,正确的是 ( ) ① 动滑轮的重力为9N;② 0~1s内拉力F 做的功为2.4J;③ 1~ 2s内拉力F 的功率为4W;④ 此装置提升重物的最大机械效率约 为81.8%。 (第10题) A. ①④ B. ①③ C. ②③④ D. ③ 二、 填空题(每空2分,共22分) 11. ★小红利用杠杆制成一种多功能杆秤,使用前,杠杆左端低、右端 高,应将平衡螺母向 调节,直到杠杆处于水平平衡状态。 她取来质量均为100g的实心纯金属块a和b、合金块c(由a、b的 材料组成)。她将a挂在A 处,且浸没于水中,在B 处挂上100g 钩码,杠杆恰好处于水平平衡状态,如图所示,测得OA=50cm, OB=40cm,则a的密度为 g/cm3。接下来,她分别将b、 c挂于A 处并浸没于水中,当将钩码分别移至C、D 处时,杠杆均 水平平衡,测得OC=30cm,OD=34cm,则合金块c中所含金属a 和金属b的质量之比为 。(g取10N/kg) (第11题) (第12题) 12. 扫地机器人是一种智能家用电器,它能利用自身携带的小型吸尘 部件进行吸尘清扫。如图所示为一款集自动清扫技术和人工智能 设计于一体的地面清扫机器人。若该机器人只移动不清扫时功率 为75W,在10s内沿直线匀速运动的距离为5m ,则该机器人在 10s内所做的功是 J,该机器人在沿直线匀速运动过程中 受到的阻力为 N。 13. 如图甲所示,A、B 是两个完全相同的物体,小琴同学分别将A、B 两物体拉到斜面顶端,对物体做功情况如图乙所示,对物体A 做的 有用功是 J,对物体B 做的额外功是 J。 (第13题) 14. 小熊在课外实践活动中,用如图甲所示的滑轮组匀速拉动放在树 下一水平面上的不同物体,物体受到的摩擦力从100N开始逐渐 增加,每次物体被拉动的距离均为1m。根据测量结果画出该滑轮 组机械效率与物体受到的摩擦力大小的关系图像,如图乙所示,若 不计绳重和绳与滑轮间的摩擦,则动滑轮重为 N。当滑轮 组的机械效率为75%,物体以0.1m/s的速度匀速运动时,该滑轮 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 2 组的有用功功率是 W。 (第14题) (第15题) 15. 某校科技小组设计了如图所示的装置来探究浮力和机械效率的相关 问题,B 是放置在水平地面上的盛水玻璃杯,总重力为30N,与地 面的接触面积为25cm2,物体A 的重力为50N,体积为1.25× 10-3m3,当物体A 浸没在水中匀速上升时,该装置的机械效率为 75%,则物体A 被完全拉出水面后(物体不吸水、不沾水),B 容器 对水平地面的压强变化了 Pa,该装置的机械效率变为 。(不计绳重、摩擦和水的阻力,g 取10N/kg,ρ水=1× 103kg/m3) 三、 解答题(共48分) 16. (4分)如图所示为一款可调手机支架简化图,支架由A、B 两部分 组成,通过将B 穿过A 身上的不同插孔可以对支架进行调节。该 支架可看作一个杠杆,O 为支点,手机对支架的力可以等效为动力 F1。请画出动力F1的力臂l1;为了保持支架稳定,请你在1、2两 点中选出支架的重心并画出支架重力的示意图。 (第16题) (第17题) 17. (2分)某运动员利用如图所示的滑轮组进行腿部力量训练,请画出 滑轮组的绕线方式。 18. (12分)小明要做“探究杠杆平衡条件”的实验。 (1) 实验前,杠杆静止时的状态如图甲所示,要使杠杆在水平位置 平衡,应将平衡螺母向 调节。 (第18题) (2) 使用弹簧测力计时,首先进行的操作是 。 (3) 如图乙所示,在杠杆左侧挂2个钩码,每个钩码的质量为50g。 为了便于在杠杆上直接读出力臂的大小,在A 点沿 向下 的方向拉动弹簧测力计,直至杠杆在 位置平衡,并将实验 数据记录在表格中。表中F1 的大小为弹簧测力计的示数,F2 的 大小为钩码的重力,l1、l2 分别为F1、F2 对应的力臂。(g 取 10N/kg) 实验次序 F1/N l1/cm F2/N l2/cm 1 1.5 10.0 1.0 15.0 2 3.0 10.0 2.0 15.0 3 1.5 20.0 2.0 15.0 4 1.0 30.0 2.0 15.0 (4) 接下来,小明又进行了3次实验,将数据填在表中,最后总结得 出规律。每次实验总是在前一次的基础上改变F2、l1、l2 中的一 个量。小明分析数据后发现,第 次实验与前一次改变的 量相同,需要调整为 。 19. (12分)用如图甲所示的滑轮组做“探究动滑轮的重对滑轮组机械 效率的影响”实验。实验中把不同的磁铁吸附在动滑轮边框上以 改变滑轮的重,每次实验都匀速拉动绳端使物体上升10cm。不计 绳重,实验数据如表所示。 (第19题) 实验次序 G物/N G动/N F/N η/% 1 6.0 0.3 2.2 90.9 2 6.0 1.0 3 6.0 1.9 2.9 69.0 4 6.0 3.2 3.4 58.8 (1) 每次实验绳端移动距离为 cm。 (2) 第2次实验中拉力F 的示数如图乙所示,读数为 N, 第2次实验滑轮组的机械效率为 %。分析数据可知:在 物重不变的情况下,动滑轮越重,滑轮组的机械效率越 。 (3) 实验中若仅增大绳端移动的距离,则滑轮组的机械效率将 。 (4) 本实验中,在物重不变的情况下,动滑轮变重时,由摩擦引起的 额外功占总额外功的比例 (变大/不变/变小)。 20. (6分)某驾驶员为了粗略测定汽车上货物的质量,采用了这样的办 法:让一辆汽车以不变的输出功率P 沿一段平直公路匀速行驶,从 速度表上读出此时汽车的速度v。如果汽车运动时受到的阻力与 整车重力成正比,比例系数为k,已知汽车自身的质量为M,车上 货物的质量设为m,g为已知常量。 (1) 求货物的质量m。 (2) 如果减少货物质量,使整辆车的质量变为原来整辆车质量的 9 10 ,而汽车的输出功率仍为P,汽车原来沿一段平直公路匀速行驶 需要10min,那么减少货物质量后,汽车匀速经过同一路段需要多 长时间? 21. (12分)如图所示,某科普节目中有一项对抗性实验。甲、乙两人站 在平衡板上,用滑轮组将平衡板提升至一定高度后,两人在平衡板 上挪动,并保持平衡板平衡。甲的质量为55kg,乙的质量为 45kg。平衡板的质量为900kg,且质量分布均匀,重心在O 点。 (g取10N/kg) (1) 当平衡板在水平地面上时,甲静止站在平衡板上,与板的接触 面积为0.05m2,则甲对平衡板的压强为多大? (2) 甲、乙两人竖直站在平衡板上,用滑轮组将平衡板匀速提升至 离地面5m高处,提升过程中平衡板始终保持水平平衡,拉力F 为 6250N,在此过程中: ① 平衡板提升两人所做的功为多少? ② 在提升平衡板和人的过程中,滑轮组的机械效率为多少? (3) 当甲、乙两人竖直站立在图中A、B 位置时,平衡板在空中处 于水平平衡状态。甲、乙两人从图中位置同时沿同一直线向平衡 板左右两侧缓慢挪动至C、D 位置竖直站立时,平衡板也恰好处于 水平平衡状态,则两人挪动的距离AC 和BD 的比值为多少? (第21题) 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈