精品解析：浙江省宁波海曙储能学校丽园校区2025-2026学年九年级上学期科学开学考试卷

储能丽园2025学年第一学期初三作业检查科学试题 温馨提示：欢迎你参加本次考试，做题时请认真审题，积极思考，细心答题，发挥出你的最佳水平。答题时请注意：本卷共四大题，26小题。满分100分，考试时间为90分钟。 本卷g取10N/kg. 一、选择题（本题共15小题，每小题2分，共30分。请选出每小题中一个符合题意的选项，不选、错选、多选均不给分） 1. 平板支撑是一种类似于俯卧撑的肌肉训练方法，可以有效塑造腰部、腹部和臀部的线条，如右图所示。能正确表示人在平板支撑时的杠杆示意图是（　　） A. B. C. D. 2. 我国古代《墨经》最早记述了秤的杠杆原理（如图所示），“标”是指提纽到“权”的距离，“本”是指提纽到“重”的距离。此时杠杆处于平衡状态，下列有关它的说法错误的是（　　） A. “标”“本”表示力臂，“权”“重”表示力 B. “权”“重”增加相同的质量，A端会下降 C. 增大“重”时，应把“权”向B端适当移动 D. 若将提纽O向B端移动一些，杆秤测量范围变大 3. 如图是课桌调节器，学生通过手摇方式调节课桌的高度以适应不同身高的需求，下列说法正确的是（　　） A. 课桌调节器属于费力杠杆 B. 它与羊角锤属于同一种杠杆 C. 使用课桌调节器可以省功 D. 该杠杆的支点是C点 4. 利用如图所示的装置，工人用力F把重100牛的物体以0.2米/秒的速度匀速提升6米。若不计绳重和摩擦，则这一过程中（ ） A. 拉力F的大小为50牛 B. 绳子自由端的速度为0.4米/秒 C. 拉力F所做的功为600焦 D. 拉力F的功率为10瓦 5. 如图所示，小宁用竖直向上的拉力F提升物体，使物体在内匀速上升了。已知物体重为，动滑轮重为，不计绳重和摩擦。这一过程中，下列说法错误的是（　　） A. 绳子自由端移动速度为 B. 拉力F的大小为 C. 拉力F做功为 D. 该滑轮的机械效率为80% 6. 为了将放置在水平地面上重为的物体提升一定高度，设置了如图所示的滑轮组装置。当用图乙所示随时间变化的竖直向下的拉力拉绳时，物体的速度和物体上升的高度随时间变化的关系分别如图丙和丁所示。（不计绳重和绳与轮之间的摩擦）下列计算结果正确的是（ ） A. 内，地面对物体的支持力是 B. 内，拉力做的功是 C. 内，拉力的功率是 D. 内，滑轮组的机械效率是 7. 某同学通过如图实验认识功和能、运动和力的关系。小球在斜面上由静止滚下，并推动木块继续运动一段距离。下列说法错误的是（　　） A. 小球下滚过程中动能增大，机械能也增大 B. 小球下滚过程中动能增大，是因为重力对其做功 C. 小球撞击木块时，部分机械能转移到木块 D. 小球在水平面上滚动时速度减小，是因为阻力的影响 8. 将一本科学课本从地上捡起放到课桌上，所做的功大约是（　　） A. 0.3J B. 3J C. 30J D. 300J 9. 小丽用40N的水平推力将一个重90N的箱子水平推动了1m；所用时间2s；小宇又将这个箱子匀速提上了0.4m高的台阶，所用时间1.5S.比较小丽、小宇所做的功W1、W2和做功的功率P1、P2之间大小的关系是(    ) A. W 1 ＞W 2     P 1 ＜P 2 B. W 1 ＞W 2    P 1 ＞P 2 C. W 1 ＜W 2    P 1 ＜P 2 D. W 1 ＜W 2    P 1 ＞P 2 10. 在实践活动基地，同学们体验使用劳动器具。如图所示，分别用甲、乙两种形式的滑轮组把重为400N的箱子匀速向上提起相同的高度，甲用时为10秒，乙用时为30秒。已知每个滑轮重为20N，忽略绳子的重力及滑轮与绳子的摩擦。下列判断正确的是（　　） A. 使用甲方式不能省力，但能省功 B. 乙方式人对绳子的拉力为220N C. 甲方式对箱子做功比乙方式快 D. 甲、乙两种方式的机械效率相等 11. 投篮时，篮球从A点经B、C点飞向D点，运动轨迹如图所示，若空气阻力不可忽略且大小恒定，则下列说法正确的是（ ） A. 篮球在最高点时动能为零 B. 篮球从A到B点的动能逐渐变小 C. 篮球在B点的动能等于在C点的动能 D. 篮球在整个过程中的机械能守恒 12. 下列关于功、功率、能量的说法，正确的是（ ） A. 若一个物体具有能量，则这个物体一定正在对外做功 B. 做相同的功，所用时间越长，功率越大 C. 若一个物体的机械能保持不变，则物体一定不受力的作用 D. 若一个物体的机械能增大，则一定有力对其做功 13. 立定跳远时的动作分解如图，在此过程中运动员（ ） A. 上升时，动能减小，势能减小 B. 上升时，动能增大，势能增大 C. 下落时，势能增大，动能减小 D. 下落时，势能减小，动能增大 14. 如图是物体在运动过程中动能Ek随时间t变化的曲线，该物体最有可能是（ ） A. 竖直向上垫起的排球 B. 离开脚后在地上滚动的足球 C. 斜向上用力抛出的铅球 D. 从空中自由下落的篮球 15. 如图，水平台面由同种材料制成、粗糙程度均匀，在它上面放着质量为的木块，将木块用轻绳跨过定滑轮与质量为的钩码相连。木块在平行于台面的轻绳的拉力作用下做匀速直线运动，运动一段时间钩码触地后立即静止，木块继续滑动一段距离停在台面上。绳重、轮与轴的摩擦均忽略不计，下列说法中正确的是（ ） A. 木块匀速运动的过程中，木块的机械能越来越大 B. 木块匀速运动的过程中，木块和钩码所受的重力均不做功 C. 钩码触地后木块继续滑动的过程中，木块所受摩擦力大小为0 D. 钩码触地后木块继续滑动的过程中，木块的动能越来越小 二、填空题（本题共6小题，每空2分，共34分） 16. 重600N的一根匀质钢管放在水平地面上，抬起它的一端需要的力至少为___________N，如果始终保持B端所用的力沿竖直方向，在抬起钢管的一端的过程中拉力___________（填大小变化）。 17. 年糕是我国的传统食物，属于农历新年的应时食品。如图是切年糕的机器，请回答下面的问题： （1）该机器属于__________杠杆（选填“省力”或“费力”）。 （2）小柯切年糕时想更轻松，应将年糕靠近刀片__________端，（选填“A”或“B”），同时动力的方向应选择图中的__________（选填“1”“2”或“3”）。 18. 如图所示,某人用扁担担起两筐质量为m1,m2的货物,当他的肩处于O点时,扁担水平平衡,已知l1>12,扁担和筐的重力不计 (1)在O点时,根据杠杆平衡的条件可知,m1______m2(填“>”,“<”或者“=”) (2)若将两筐的悬挂点向O点移近相同的距离△l,则扁担_____端向下倾斜。(填“左”,或者“右”) (3)要使扁担恢复水平平衡,需再往某侧筐中加入货物,其质量为_____ 19. 按照题目要求作图 （1）用滑轮组提升重物，请在图甲中画出拉力的绳子的绕法；（不计动滑轮、绳重和摩擦） （2）如图乙所示，O为杠杆AC的支点，在B处挂一小球，AO=OB=BC，为使杠杆在水平位置平衡，画出施加在杠杆上最小动力F1的力臂L，并标出F1的方向。 20. 如图所示，物体A重为200N，C、D滑轮重均为30N。物体B重为120N，它恰好能拉着A向右匀速运动。现用水平向左的拉力F作用于物体A上，使物体B在5s内匀速上升了0.8m，则：（不计绳重和摩擦） （1）图中D为________（填“定”或“动”）滑轮，C在此次提升重物过程中的作用是________； （2）拉力F的大小为________N，拉力F的功率为________W。 21. 如图甲所示，木块放在水平面上，用弹簧测力计沿水平方向拉木块使其做直线运动，两次拉动木块得到的s-t图像分别是图乙中的图线①、②。两次对应的弹簧测力计示数分别为F1、F2，两次拉力的功率分别是P1、P2，两次运动的速度分别为v1、v2，相同时间内两次拉力对木块所做的功分别是W1、W2，则F1_________F2，P1_________P2，W1_________W2（均选填“>”“=”或“<”）。 三、实验探究题（本题共2小题，每空2分，共18分） 22. 小明利用铁架台、杠杆、钩码和弹簧测力计等器材探究杠杆的平衡条件，实验使用的钩码质量均相等，杠杆上每格长度均相等。 （1）当杠杆静止时如图甲所示，为了方便测量力臂，需要调节杠杆在水平位置平衡，应当将杠杆的平衡螺母向__________（选填“右”或“左”）调节； （2）在杠杆两侧挂上钩码，设右侧钩码对杠杆施的力为动力F1，左侧钩码对杠杆施的力为阻力F2，测出杠杆平衡时的动力臂l1和阻力臂l2；多次换用不同数量的钩码，并改变钩码在杠杆上的位置，使杠杆在水平位置平衡，得到实验数据如表。分析表中的数据，得到杠杆的平衡条件是_____________； 次数 动力F1/N 动力臂l1/cm 阻力F2/N 阻力臂l2/cm 1 0.5 20.0 1.0 10.0 2 1.0 15.0 1.5 10.0 3 1.5 10.0 0.5 30.0 … （3）本次探究经过多次实验的目的是 ； A. 减小实验误差 B. 寻找普遍规律 （4）如图乙所示，将A、B位置的钩码个数都减少一个，杠杆将会___________（选填“仍然平衡”“左端下沉”或“右端下沉”）； （5）如图丙所示，用弹簧测力计先后在a、b位置拉杠杆上同一点C，杠杆都在水平位置平衡，弹簧测力计在a位置竖直向上的拉力为Fa，在b位置斜向上的拉力为Fb，则Fa__________Fb。（选填“大于”“等于”或“小于”）。 23. 风能是一种低碳、清洁的能源。如图1所示为某学校科学兴趣小组设计的一款测量风车功率的装置，小组成员通过查阅资料得知，风车功率与风速、风叶质量、风叶长度等有关。除以上因素以外，为了研究风车功率与风向和叶片夹角的关系，他们展开如下实验： ①将电风扇定在某一档位下启动，并调整风向与叶片的夹角θ为30°，如图2所示。 ②实验时在细线下挂上一定量的回形针，使它缓慢匀速提升。 ③测得回形针匀速上升的高度h、所用的时间t、回形针的总质量m，计算出风车功率。 ④在不改变电风扇档位的情况下，调整风向与叶片的夹角分别为45°、60°、75°，重复上述步骤，得到实验结果如图3所示。请回答： （1）除了图中的实验器材，还必需的测量工具有：天平、量角器、刻度尺、_________。 （2）根据以上实验所测数据计算风车功率P=_________（用字母h、t、m、g表示）。 （3）本实验可得出结论是_________。 （4）某同学用相同装置研究风车功率与叶片长度的关系，认为只需在叶片宽度和材料不变情况下，增长叶片的长度进行实验，从控制变量的角度判断该同学的做法是否可行并说明理由：_________。 四、计算题（本题共3小题，共18分） 24. 纯电动汽车作为低碳环保的先行者，对降低碳排放有突出的贡献，我国提出了多项政策大力发展电动汽车。已知某品牌的一款电动汽车参数如表： 平均能耗 4×107焦/100千米 电池所包含的能量 1.44×108焦 空车车质量 2400千克 最大承载质量 600千克 （1）在最大载重时，该汽车在平直公路上匀速行驶100千米，其所受阻力是车重的0.01倍，求牵引力所做的功? （2）此过程中电能转化为机械能的效率为多少? 25. 墙壁吊（如图甲）是一种安装在墙壁或立柱上的起重设备，具有空间利用率高、稳定性强等优点。图乙是虚线框里的滑轮组模型，滑轮组绳子的自由端由电动机拉动。用该设备将质量为240千克的物体匀速提升2米，此时绳子自由端的拉力为1000牛，不计绳的质量、滑轮与轴的摩擦。求： （1）动滑轮的重力。 （2）绳子自由端的拉力做的功。 （3）该设备提升物体时的机械效率。 26. 通过微信晒每天行走的步数已经成为一种时尚。观察分析人走路的情形，可以将人的脚视为一根杠杆，如图所示。行走时两只小腿交替工作，人的脚掌前端O是支点，人体受到的重力是阻力，小腿肌肉施加的力F是动力。已知某人的质量为80kg。 （1）若重力作用点A刚好是OB连线的中点，请计算小腿肌肉产生的拉力F的大小。 （2）人向前走一步的过程中，重心升高约4cm，某人在30分钟的快走运动中共走了7000步，请计算此过程中人克服自身重力做功的功率为多大? （计算结果保留整数） （3）通过查阅资料：人以不同方式徒步运动半小时，消耗人体内的能量如表所示。你会选择哪种健身方式?请说出理由。_________________ 运动方式 散步 快走 慢跑 快跑 消耗能量E/J 315 1165.5 1260 1764 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 储能丽园2025学年第一学期初三作业检查科学试题 温馨提示：欢迎你参加本次考试，做题时请认真审题，积极思考，细心答题，发挥出你的最佳水平。答题时请注意：本卷共四大题，26小题。满分100分，考试时间为90分钟。 本卷g取10N/kg. 一、选择题（本题共15小题，每小题2分，共30分。请选出每小题中一个符合题意的选项，不选、错选、多选均不给分） 1. 平板支撑是一种类似于俯卧撑的肌肉训练方法，可以有效塑造腰部、腹部和臀部的线条，如右图所示。能正确表示人在平板支撑时的杠杆示意图是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】从图示可知，O是支点，动力和阻力在支点的同一方，故它们的方向应该相反，且人体的重力方向竖直向下，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 2. 我国古代《墨经》最早记述了秤的杠杆原理（如图所示），“标”是指提纽到“权”的距离，“本”是指提纽到“重”的距离。此时杠杆处于平衡状态，下列有关它的说法错误的是（　　） A. “标”“本”表示力臂，“权”“重”表示力 B. “权”“重”增加相同的质量，A端会下降 C. 增大“重”时，应把“权”向B端适当移动 D. 若将提纽O向B端移动一些，杆秤测量范围变大 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图可知，提纽为支点，标为阻力臂，本为动力臂，重为动力，权为阻力，故A正确，不符合题意； B．根据杠杆平衡条件可知，权和重增加相同的质量，由于权的力臂更大，可知权与标的乘积将大于本和重的乘积，A端将下沉，故B正确，不符合题意； C．增大重时，则重与本的乘积将变大，为了使杠杆保持平衡，在权不变时，应增大标，即将权向A端移动，故C错误，符合题意； D．将提纽O向B端移动，本减小标可变范围变大，且重一定时，本与重的乘积减小，可知在权一定时，标将减小，杆秤的测量范围变大，故D正确，不符合题意。 故选C。 3. 如图是课桌调节器，学生通过手摇方式调节课桌的高度以适应不同身高的需求，下列说法正确的是（　　） A. 课桌调节器属于费力杠杆 B. 它与羊角锤属于同一种杠杆 C. 使用课桌调节器可以省功 D. 该杠杆的支点是C点 【答案】B 【解析】 【详解】AD．手摇把手的支点位于B点，其动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故AD错误； B．羊角锤动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，所以图中的手摇把手和羊角锤属于同一种杠杆，故B正确； C．根据功的原理可知，使用任何简单机械都不能省功，故C错误。 故选B。 4. 利用如图所示的装置，工人用力F把重100牛的物体以0.2米/秒的速度匀速提升6米。若不计绳重和摩擦，则这一过程中（ ） A. 拉力F的大小为50牛 B. 绳子自由端的速度为0.4米/秒 C. 拉力F所做的功为600焦 D. 拉力F的功率为10瓦 【答案】C 【解析】 【详解】A．如图所示的滑轮是定滑轮，因为绳重及摩擦不计，因此拉力的大小为100N，故A不符合题意； B．因为滑轮为定滑轮，因此绳自由端移动的速度与物体上升的速度相等，为0.2m/s，故B不符合题意； C．拉力F所做的功为 故C符合题意； D．根据 可得，拉力的功率为 故D不符合题意。 故选C。 5. 如图所示，小宁用竖直向上的拉力F提升物体，使物体在内匀速上升了。已知物体重为，动滑轮重为，不计绳重和摩擦。这一过程中，下列说法错误的是（　　） A. 绳子自由端移动速度为 B. 拉力F的大小为 C. 拉力F做功为 D. 该滑轮的机械效率为80% 【答案】A 【解析】 【详解】A．由题意可知，绳子的股数为2股，物体上升的速度为 故绳子自由端移动速度为 故A 错误，符合题意； B．拉力F的大小为 故B正确，不符合题意； C．拉力F做功为 故C正确，不符合题意； D．该滑轮的机械效率为 故D正确，不符合题意。 故选A。 6. 为了将放置在水平地面上重为的物体提升一定高度，设置了如图所示的滑轮组装置。当用图乙所示随时间变化的竖直向下的拉力拉绳时，物体的速度和物体上升的高度随时间变化的关系分别如图丙和丁所示。（不计绳重和绳与轮之间的摩擦）下列计算结果正确的是（ ） A. 内，地面对物体的支持力是 B. 内，拉力做的功是 C. 内，拉力的功率是 D. 内，滑轮组的机械效率是 【答案】B 【解析】 【详解】分析甲图可得，滑轮组绳子股数等于3；在0s～1s内，拉力F等于30N，因动滑轮有重力，可得动滑轮对物体的拉力小于90N，则物体对地面的压力大于10N，因力的作用是相互的，可得地面对物体的支持力大于10N，A说法错误；在1s～2s内，物体上升高度为1.25m，因三股绳子承担物重，故绳自由端移动距离S=3×1.25m，由乙图知在1s～2s内，拉力F=50N,故拉力F做的功是W=FS=50N×3×1.25m=187.5J；B说法正确；在2s～3s内，由乙图可得F=40N，由丙图可得v=2.5m/s，由绳子股数为3，可得VF=3v=3×7.5m/s由P=FvF=40N×7.5m/s=300W，故拉力F的功率是300W，C说法错误； 2s～3s内，由丁图可得物体上升高度为3.75m-1.25m=2.5m，克服重力做功W’=Gh=100N×2.5m=250J，功率P’=W’/t=250J/1s=250W；可得滑轮组的机械效率η=P’/P=250W/300W=83.3％；D说法错误；答案选B。 7. 某同学通过如图实验认识功和能、运动和力的关系。小球在斜面上由静止滚下，并推动木块继续运动一段距离。下列说法错误的是（　　） A. 小球下滚过程中动能增大，机械能也增大 B. 小球下滚过程中动能增大，是因为重力对其做功 C. 小球撞击木块时，部分机械能转移到木块 D. 小球在水平面上滚动时速度减小，是因为阻力的影响 【答案】A 【解析】 【详解】A．由于斜面存在摩擦力，小球下滚过程中需要克服摩擦做功，存在能量损失，因此机械能减小，故A错误，符合题意； B．小球下滚过程中动能增大，是将重力势能转化为动能，是因为重力对其做功，故B正确， 不符合题意； C．小球撞击木块时，小球对木块做功，将部分机械能转移到木块，故C正确，不符合题意； D．小球在水平面上滚动时速度减小，是因为在水平面会受到阻力的作用，故D正确，不符合题意。 故选A。 8. 将一本科学课本从地上捡起放到课桌上，所做的功大约是（　　） A. 0.3J B. 3J C. 30J D. 300J 【答案】B 【解析】 【分析】首先估测物理课本的重力，然后再估测课桌的高度，最后根据功的公式求出功。 【详解】科学课本的质量大约是350g，则科学课本的重力 课桌的高度大约是0.8m，从地面捡到课桌上拾起物理课本做功 与B选项最为接近。 故选B。 9. 小丽用40N的水平推力将一个重90N的箱子水平推动了1m；所用时间2s；小宇又将这个箱子匀速提上了0.4m高的台阶，所用时间1.5S.比较小丽、小宇所做的功W1、W2和做功的功率P1、P2之间大小的关系是(    ) A. W 1 ＞W 2     P 1 ＜P 2 B. W 1 ＞W 2    P 1 ＞P 2 C. W 1 ＜W 2    P 1 ＜P 2 D. W 1 ＜W 2    P 1 ＞P 2 【答案】A 【解析】 【详解】W1=F1S1=40N×1m=40J，P1=W/t=40/2=20W， 由于物体被匀速提起，则F2=G=90N W2=F2×S2=90N×0.4m=36J， P2=W/t=36/1.5=24W． 通过以上计算可知：W1＞W2，P1＜P2A正确。 10. 在实践活动基地，同学们体验使用劳动器具。如图所示，分别用甲、乙两种形式的滑轮组把重为400N的箱子匀速向上提起相同的高度，甲用时为10秒，乙用时为30秒。已知每个滑轮重为20N，忽略绳子的重力及滑轮与绳子的摩擦。下列判断正确的是（　　） A. 使用甲方式不能省力，但能省功 B. 乙方式人对绳子的拉力为220N C. 甲方式对箱子做功比乙方式快 D. 甲、乙两种方式的机械效率相等 【答案】C 【解析】 【详解】A．因为图甲中两个滑轮都是定滑轮，所以不能省力，根据功的原理，使用任何机械都不省功，故A错误； B．乙方式人对绳子的拉力 故B错误； C．甲、乙不同方式把箱子提升到相同高度，所以对箱子做功一样多。甲用时为10秒，乙用时为30秒，根据可知，甲方式功率大，所以做功块，故C正确； D．甲方式两个滑轮都是定滑轮，不计绳重和摩擦，不用做额外功，机械效率100%；乙方式有一个动滑轮，需要做额外功，机械效率小于100%，所以甲方式机械效率大于乙方式，故D错误。 故选C。 11. 投篮时，篮球从A点经B、C点飞向D点，运动轨迹如图所示，若空气阻力不可忽略且大小恒定，则下列说法正确的是（ ） A. 篮球在最高点时动能为零 B. 篮球从A到B点的动能逐渐变小 C. 篮球在B点的动能等于在C点的动能 D. 篮球在整个过程中的机械能守恒 【答案】B 【解析】 【详解】A．篮球在最高点时，虽然竖直方向速度为零，但水平方向仍有速度，故速度不为零则动能不为零，故A错误； B．篮球从A到B点的过程中，高度增加，重力势能增大，同时空气阻力不可忽略且做负功，根据能量守恒，机械能减少，而重力势能增大，所以动能逐渐变小，故B正确； C．从B点到C点，篮球克服空气阻力做功，机械能减少，B、C两点高度相同，重力势能相同，那么C点的动能小于B点的动能，故C错误； D．因为空气阻力不可忽略，篮球在运动过程中要克服空气阻力做功，机械能不守恒，故D错误。 故选B。 12. 下列关于功、功率、能量的说法，正确的是（ ） A. 若一个物体具有能量，则这个物体一定正在对外做功 B. 做相同的功，所用时间越长，功率越大 C. 若一个物体的机械能保持不变，则物体一定不受力的作用 D. 若一个物体的机械能增大，则一定有力对其做功 【答案】D 【解析】 【详解】A．能量是物体对外做功的本领。一个物体具有能量，只是说明它有对外做功的能力，但不一定正在对外做功。例如，被举高的物体具有重力势能，它静止时并没有对外做功，故A错误； B．功率的计算公式为。当做相同的功（W相同）时，所用时间t越长，根据公式可知，功率P越小，故B错误； C．若一个物体的机械能保持不变，则物体可能受平衡力的作用，例如在水平面上做匀速直线运动的物体；也可能只受重力的作用，例如，不考虑阻力时的自由落体运动，故C错误； D．根据功能关系，机械能的变化等于除重力和弹力之外的其他力做的功。若一个物体的机械能增大，说明除重力和弹力外，一定有其他力对物体做了正功，故D正确。 故选D。 13. 立定跳远时的动作分解如图，在此过程中运动员（ ） A. 上升时，动能减小，势能减小 B. 上升时，动能增大，势能增大 C. 下落时，势能增大，动能减小 D. 下落时，势能减小，动能增大 【答案】D 【解析】 【详解】立定跳远时，如果处于上升阶段，人的质量不变，高度增大，那么重力势能增大，动能减小，这时动能转化为重力势能；下落阶段时，质量不变，高度减小，重力势能减小，而动能增大，这时重力势能转化为动能，故D正确，而A、B、C错误。 14. 如图是物体在运动过程中动能Ek随时间t变化的曲线，该物体最有可能是（ ） A. 竖直向上垫起的排球 B. 离开脚后在地上滚动的足球 C. 斜向上用力抛出的铅球 D. 从空中自由下落的篮球 【答案】C 【解析】 【详解】由图可知，该物体的动能先减小后增大，整个运动过程中动能都不为零。 A．竖直向上垫起的排球，质量不变，速度逐渐变小，则动能不断变小，到达最高点时，速度为零，动能为零，故A不符合题意； B．离开脚后在地上滚动的足球，质量不变，速度逐渐变小，则动能不断变小，停止运动时，速度为零，动能为零，故B不符合题意； C．斜向上投掷出去的铅球，由于受到空气阻力和重力的作用速度不断变小，然后变大，则动能先变小后变大，在落地之前，速度不为零，动能不为零，故C符合题意； D．从空中自由下落的篮球，质量不变，速度不断变大，则动能不断变大，故D不符合题意。 故选C。 15. 如图，水平台面由同种材料制成、粗糙程度均匀，在它上面放着质量为的木块，将木块用轻绳跨过定滑轮与质量为的钩码相连。木块在平行于台面的轻绳的拉力作用下做匀速直线运动，运动一段时间钩码触地后立即静止，木块继续滑动一段距离停在台面上。绳重、轮与轴的摩擦均忽略不计，下列说法中正确的是（ ） A. 木块匀速运动的过程中，木块的机械能越来越大 B. 木块匀速运动的过程中，木块和钩码所受的重力均不做功 C. 钩码触地后木块继续滑动的过程中，木块所受摩擦力大小为0 D. 钩码触地后木块继续滑动的过程中，木块的动能越来越小 【答案】D 【解析】 【详解】A．木块匀速运动的过程中，木块的质量不变，速度和高度也不变，则木块的动能和重力势能都不变，所以木块的机械能不变，故A错误； B．木块匀速运动的过程中，木块在竖直方向上没有移动距离，所以木块的重力不做功，但钩码不断下降，重力做功，故B错误； C．钩码触地后木块继续向右滑动，由于压力大小和接触面的粗糙程度都没有发生改变，所以木块所受摩擦力大小不变，故C错误； D．钩码触地后木块由于惯性会继续向右滑动，木块受到的拉力消失，在摩擦力的作用下，木块的速度减小，所以木块的动能越来越小，故D正确。 故选D。 二、填空题（本题共6小题，每空2分，共34分） 16. 重600N的一根匀质钢管放在水平地面上，抬起它的一端需要的力至少为___________N，如果始终保持B端所用的力沿竖直方向，在抬起钢管的一端的过程中拉力___________（填大小变化）。 【答案】 ①. 300 ②. 不变 【解析】 【详解】[1]已知阻力为G=600N，假设钢管长为L，因为是匀质钢管，抬起一端时，另一端为支点，动力臂为OA，阻力臂为OA，根据杠杆平衡条件 得 [2]如图： 若动力总是竖直向上，因为△ACE∽△ADB，所以为定值，即动力臂和阻力臂的比值为定值，因为阻力（钢管重）不变，根据：杠杆平衡条件，动力F保持不变。 17. 年糕是我国的传统食物，属于农历新年的应时食品。如图是切年糕的机器，请回答下面的问题： （1）该机器属于__________杠杆（选填“省力”或“费力”）。 （2）小柯切年糕时想更轻松，应将年糕靠近刀片__________端，（选填“A”或“B”），同时动力的方向应选择图中的__________（选填“1”“2”或“3”）。 【答案】（1）省力 （2） ①. A ②. 2 【解析】 【小问1详解】 该机器使用时，支点在A点，阻力在B处，手柄为动力作用点，可知动力臂大于阻力臂，为省力杠杆； 【小问2详解】 [1][2]要想切年糕时想要更加轻松，根据杠杆平衡公式，在阻力不变的情况下，应尽量减少阻力臂和增加动力臂，所以应将年糕靠近支点A，同时动力的方向应选择图中的2，此时动力臂最长。 18. 如图所示,某人用扁担担起两筐质量为m1,m2的货物,当他的肩处于O点时,扁担水平平衡,已知l1>12,扁担和筐的重力不计 (1)在O点时,根据杠杆平衡的条件可知,m1______m2(填“>”,“<”或者“=”) (2)若将两筐的悬挂点向O点移近相同的距离△l,则扁担_____端向下倾斜。(填“左”,或者“右”) (3)要使扁担恢复水平平衡,需再往某侧筐中加入货物,其质量为_____ 【答案】 ①. ＜ ②. 左 ③. 【解析】 【详解】（1）原来平衡时，gL1=m2gL2，由图知，L1>L2，所以m1<m2； （2）设移动相同的距离L,则左边：m1g(L1−△L)=m1gL1−m1g△L，右边m2g(L2−△L)=m2gL2−m2g△L，因为m1<m2,所以m1△Lg<m2△Lg，m1(L1−△L)g>m2(L2−△L)g，则杠杆的左端向下倾斜； （3）因为m1(L1−△L)g>m2(L2−△L)g，故往右边加入货物后杠杆平衡即m1(L1−△L)g=(m2+mg)(L2−△L)，且mg1L1=m2gL2，得m=。 19. 按照题目要求作图 （1）用滑轮组提升重物，请在图甲中画出拉力的绳子的绕法；（不计动滑轮、绳重和摩擦） （2）如图乙所示，O为杠杆AC的支点，在B处挂一小球，AO=OB=BC，为使杠杆在水平位置平衡，画出施加在杠杆上最小动力F1的力臂L，并标出F1的方向。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 根据题意知道，此滑轮组由三段绳子承担物重，所以滑轮组要从动滑轮绕起，如下图 【小问2详解】 杠杆平衡时，动力F1要最小，F1的力臂应最大，即CO为动力臂，力F1作用点在C点，竖直向上拉，如下图 20. 如图所示，物体A重为200N，C、D滑轮重均为30N。物体B重为120N，它恰好能拉着A向右匀速运动。现用水平向左的拉力F作用于物体A上，使物体B在5s内匀速上升了0.8m，则：（不计绳重和摩擦） （1）图中D为________（填“定”或“动”）滑轮，C在此次提升重物过程中的作用是________； （2）拉力F的大小为________N，拉力F的功率为________W。 【答案】（1） ①. 动 ②. 改变力的方向 （2） ①. 150 ②. 48 【解析】 【小问1详解】 [1][2]由图知道，D滑轮随物体一起运动，因此D滑轮是动滑轮；C滑轮固定不动，因此C滑轮是定滑轮，其作用是改变力的方向。 【小问2详解】 [1]由图知道，承担物重的绳子股数n=2，不计动滑轮、绳重以及滑轮轮轴间摩擦，绳子自由端的拉力 物体A匀速运动，则拉力和摩擦力是一对平衡力，物体A所受摩擦力 用一水平向左的力F拉动物体A，拉力 [2]物体B在5s内匀速上升的距离h=0.8m,则物体A在5s内匀速移动的距离 拉力做的功 拉力F的功率为 21. 如图甲所示，木块放在水平面上，用弹簧测力计沿水平方向拉木块使其做直线运动，两次拉动木块得到的s-t图像分别是图乙中的图线①、②。两次对应的弹簧测力计示数分别为F1、F2，两次拉力的功率分别是P1、P2，两次运动的速度分别为v1、v2，相同时间内两次拉力对木块所做的功分别是W1、W2，则F1_________F2，P1_________P2，W1_________W2（均选填“>”“=”或“<”）。 【答案】 ①. = ②. > ③. > 【解析】 【详解】[1]由图乙可知，木块两次都做匀速直线运动（s−t图像是过原点的直线，说明路程与时间成正比，即匀速直线运动）。匀速直线运动时，木块处于平衡状态，在水平方向受拉力和滑动摩擦力，根据二力平衡，拉力等于滑动摩擦力。因为木块对水平面的压力（等于重力）和接触面的粗糙程度不变，所以滑动摩擦力大小不变，因此两次拉力大小相等，即F1=F2。 [2]从图乙的s−t图像能看出，相同时间内，图线①对应的路程s1大于图线②对应的路程s2。根据速度公式v=st，可得v1>v2，功率公式为 因为F1=F2，且v1>v2，所以P1>P2。 [3]功的公式为W=Fs，因为F1=F2，且相同时间内s1>s2，所以W1>W2。 三、实验探究题（本题共2小题，每空2分，共18分） 22. 小明利用铁架台、杠杆、钩码和弹簧测力计等器材探究杠杆的平衡条件，实验使用的钩码质量均相等，杠杆上每格长度均相等。 （1）当杠杆静止时如图甲所示，为了方便测量力臂，需要调节杠杆在水平位置平衡，应当将杠杆的平衡螺母向__________（选填“右”或“左”）调节； （2）在杠杆两侧挂上钩码，设右侧钩码对杠杆施的力为动力F1，左侧钩码对杠杆施的力为阻力F2，测出杠杆平衡时的动力臂l1和阻力臂l2；多次换用不同数量的钩码，并改变钩码在杠杆上的位置，使杠杆在水平位置平衡，得到实验数据如表。分析表中的数据，得到杠杆的平衡条件是_____________； 次数 动力F1/N 动力臂l1/cm 阻力F2/N 阻力臂l2/cm 1 0.5 20.0 1.0 10.0 2 1.0 15.0 1.5 10.0 3 1.5 10.0 0.5 30.0 … （3）本次探究经过多次实验的目的是 ； A. 减小实验误差 B. 寻找普遍规律 （4）如图乙所示，将A、B位置的钩码个数都减少一个，杠杆将会___________（选填“仍然平衡”“左端下沉”或“右端下沉”）； （5）如图丙所示，用弹簧测力计先后在a、b位置拉杠杆上同一点C，杠杆都在水平位置平衡，弹簧测力计在a位置竖直向上的拉力为Fa，在b位置斜向上的拉力为Fb，则Fa__________Fb。（选填“大于”“等于”或“小于”）。 【答案】（1）右 （2）F1l1=F2l2 （3）B （4）右端下沉 （5）小于 【解析】 【小问1详解】 为使杠杆在水平位置平衡，应调节螺母向上翘的一端移动，图甲中，杠杆左端下降，要调节到水平位置平衡，应将杠杆的平衡螺母向右调节，使杠杆在水平位置平衡，便于测量力臂。 【小问2详解】 由表格中数据知，第一次数据0.5N×20.0cm=1.0N×10.0cm 第二次数据1.0N×15.0cm=1.5N×10.0cm 第三次数据1.5N×10.0cm=0.5N×30.0cm 根据表格中数据，可以看出杠杆平衡条件是：动力×动力臂=阻力×阻力臂，即F1l1=F2l2。 【小问3详解】 通过实验总结归纳出物理规律时，一般要进行多次实验，获取多组实验数据归纳出物理规律才具有普遍性，结论才正确，所以在探究杠杆平衡的条件时，多次改变力和力臂的大小主要是为了获取多组实验数据归纳出物理规律，故选B。 【小问4详解】 设一个钩码的重力为G，杠杆一格长度为L，将A、B位置的钩码个数都减少一个，杠杆左端G×3L=3GL 杠杆右端2G×2L=4GL 由于3GL<4GL，故杠杆将会右端下沉。 【小问5详解】 弹簧测力计在a位置竖直向上的拉力为Fa，在b位置斜向上的拉力为Fb，竖直向上的拉力的力臂大于斜向上的拉力的力臂，阻力和阻力臂不变，根据杠杆的平衡条件得到Fa<Fb。 23. 风能是一种低碳、清洁的能源。如图1所示为某学校科学兴趣小组设计的一款测量风车功率的装置，小组成员通过查阅资料得知，风车功率与风速、风叶质量、风叶长度等有关。除以上因素以外，为了研究风车功率与风向和叶片夹角的关系，他们展开如下实验： ①将电风扇定在某一档位下启动，并调整风向与叶片的夹角θ为30°，如图2所示。 ②实验时在细线下挂上一定量的回形针，使它缓慢匀速提升。 ③测得回形针匀速上升的高度h、所用的时间t、回形针的总质量m，计算出风车功率。 ④在不改变电风扇档位的情况下，调整风向与叶片的夹角分别为45°、60°、75°，重复上述步骤，得到实验结果如图3所示。请回答： （1）除了图中的实验器材，还必需的测量工具有：天平、量角器、刻度尺、_________。 （2）根据以上实验所测数据计算风车功率P=_________（用字母h、t、m、g表示）。 （3）本实验可得出结论是_________。 （4）某同学用相同装置研究风车功率与叶片长度的关系，认为只需在叶片宽度和材料不变情况下，增长叶片的长度进行实验，从控制变量的角度判断该同学的做法是否可行并说明理由：_________。 【答案】（1）秒表 （2） （3）根据题意对实验进行分析，在风速、风叶质量和风叶长度相同时，在风向与风叶夹角为30°~60°之间，风车功率逐渐增大，在60°~75°间，风车功率逐渐减小，在60°时风车功率最大。 （4）不可行，没有控制叶片的质量相同，存在两个变量 【解析】 【小问1详解】 由③可知，需要测量时间，可知还需要的测量仪器为秒表。 【小问2详解】 风车功率为 【小问3详解】 略 【小问4详解】 增长叶片的长度，叶片的质量也会发生改变，存在两个变量，所以不可行。 四、计算题（本题共3小题，共18分） 24. 纯电动汽车作为低碳环保的先行者，对降低碳排放有突出的贡献，我国提出了多项政策大力发展电动汽车。已知某品牌的一款电动汽车参数如表： 平均能耗 4×107焦/100千米 电池所包含的能量 1.44×108焦 空车车质量 2400千克 最大承载质量 600千克 （1）在最大载重时，该汽车在平直公路上匀速行驶100千米，其所受阻力是车重的0.01倍，求牵引力所做的功? （2）此过程中电能转化为机械能的效率为多少? 【答案】（1）3×107J （2） 【解析】 【小问1详解】 在最大载重时车的总重 G总=（m车+m载重）g=（2.4×103kg+600kg）×10N/kg=3×104N 电动汽车行驶时受到的阻力 f=0.01G总=0.01×3×104N=300N 该电动汽车在平直公路上匀速行驶，处于平衡状态，牵引力 F=f=300N 牵引力所做的功 W=Fs=300N×100×1000m=3×107J 【小问2详解】 匀速行驶100千米消耗的电能为4×107焦,则电能转化为机械能的效率 。 25. 墙壁吊（如图甲）是一种安装在墙壁或立柱上的起重设备，具有空间利用率高、稳定性强等优点。图乙是虚线框里的滑轮组模型，滑轮组绳子的自由端由电动机拉动。用该设备将质量为240千克的物体匀速提升2米，此时绳子自由端的拉力为1000牛，不计绳的质量、滑轮与轴的摩擦。求： （1）动滑轮的重力。 （2）绳子自由端的拉力做的功。 （3）该设备提升物体时的机械效率。 【答案】（1）见解析 （2）见解析 （3）见解析 【解析】 【小问1详解】 由图可知，n=3，不计绳的质量、滑轮与轴的摩擦，动滑轮的重力为G动=nF-mg=3×1000N-240kg×10N/kg=600N 【小问2详解】 绳子自由端的拉力做的功为W总=Fs=Fnh=1000N×3×2m=6000J 【小问3详解】 有用功为W有=Gh=mgh=240kg×10N/kg×2m=4800J 该设备提升物体时的机械效率为 26. 通过微信晒每天行走的步数已经成为一种时尚。观察分析人走路的情形，可以将人的脚视为一根杠杆，如图所示。行走时两只小腿交替工作，人的脚掌前端O是支点，人体受到的重力是阻力，小腿肌肉施加的力F是动力。已知某人的质量为80kg。 （1）若重力作用点A刚好是OB连线的中点，请计算小腿肌肉产生的拉力F的大小。 （2）人向前走一步的过程中，重心升高约4cm，某人在30分钟的快走运动中共走了7000步，请计算此过程中人克服自身重力做功的功率为多大? （计算结果保留整数） （3）通过查阅资料：人以不同方式徒步运动半小时，消耗人体内的能量如表所示。你会选择哪种健身方式?请说出理由。_________________ 运动方式 散步 快走 慢跑 快跑 消耗能量E/J 315 1165.5 1260 1764 【答案】（1）400N （2）124W （3）根据表中数据可知，选择快跑，因为运动相同的时间，快跑消耗的能量最多。 【解析】 【小问1详解】 据图可知，分别以G和F力臂构成的三角形中，G和F力臂之比与OA和OB成正比，即 根据杠杆平衡可得 代入数据可得 【小问2详解】 此过程中人克服自身重力做功的功率为 【小问3详解】 略 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $