精品解析：江苏省南京市秦淮区南京秦淮外国语学校2025-2026学年九年级上学期9月月考物理试题

初三物理练习 （本卷g=10N/ kg） 一、选择题（本题共12小题，每小题2分，共24分。每小题只有一个选项符合题意） 1. 下图以O 为支点的人体杠杆中，属于省力杠杆的是（　　） A. 举哑铃 B. 仰卧起坐 C. 高抬腿 D. 踮起脚尖 2. 下列估测中，你认为最接近实际的是（　　） A. 中学生双脚站立时，对水平地面的压强约1.5×103Pa B. 人正常骑自行车的功率约80kW C. 小区内机动车限速约5km/h D. 中学生完成一次引体向上做的功约为2000J 3. “二十四节气”是中华民族智慧的结晶，关于节气中物质状态的形成说法正确的是（　　） A. “谷雨”，雨的形成是汽化现象 B. “白露”，露的形成是液化现象 C. “霜降”，霜的形成是凝固现象 D. “小雪”，雪的形成是升华现象 4. 小明在玄武湖游玩，在岸边看到湖面下“鱼在云中游”的美景。以下光现象中与他看到的“鱼”形成原因相同的是（　　） A. 树荫下的光斑 B. 桥的倒影 C. 墙壁上的手影 D. 水面处“弯折”的筷子 5. 如图所示，下列描述正确的是（　　） A. 甲图中运动员在离开撑杆前能继续上升是由于人具有惯性 B. 乙图中手对铅笔的压力和地面对铅笔的支持力是一对平衡力 C. 丙图中实心球运动到B点时，若所受力全部消失，实心球将保持静止 D. 丁图中或都不可能使行李箱静止并保持倾角不变 6. 如图所示，在一只轻薄透明塑料袋中装有半袋水，用弹簧测力计吊住塑料袋并将其缓慢浸入水中，当测力计示数减小为零时（塑料袋不接触杯底），发现袋内外水面相平。为了说明浮力的大小与液体的密度有关，仅提供密度不同的两种液体甲和乙（ρ甲>ρ水>ρ乙），在前面步骤的基础上，要求控制V袋不变，以下关于器材选用的设计方案正确的是（ ） A. 将袋内水换成等体积的甲液体，袋外水不变 B. 将袋内水换成等体积的乙液体，袋外水不变 C. 将袋外水换成甲液体，袋内水不变 D. 将袋外水换成乙液体，袋内水不变 7. 如今大城市普遍存在着停车难的问题，图甲是路边空中绿化存车亭，图乙为其工作原理图，A为存车架，O为转动轴，B端固定悬挂泊车装置，BC为牵引钢丝绳，M为电动机。汽车从水平地面被提升到BC与OB垂直的过程中，B点到地面的距离为3m，OB长为5m（忽略OB的重力和机械的摩擦力），以下说法正确的是（　　） A. 在这一过程中，作用在B点的动力将逐渐变小 B. C处滑轮的作用是为了省力 C. 当处于图乙位置时，OB属于费力杠杆 D. 若A和汽车的总质量为1200kg，钢丝绳所受拉力为7200N 8. 如图所示，质量分布不均匀的木条AB重12N，A、B是木条两端，O、C是木条上的两个点，AO=BO，AC=OC，弹簧测力计甲的示数是3N。现移动弹簧测力计甲的位置从A点平移到C点。此时弹簧测力计乙的示数是（　　） A. 8N B. 6N C. 4N D. 3N 9. 如图所示，一根均匀的细木棒可绕O点无摩擦转动，，对杠杆施加力F，将挂在A点重为180N的物体匀速提升0.4m。以下说法正确的是（　　） A. 若在D点施加力F，该杠杆一定为省力杠杆 B. 若木棒的机械效率为90%，则木棒的重力为10N C. 若在C点施加竖直向上的力F，提升过程中的F变大 D. 若物体从A点移至C点，仍提起0.4m，则F做的功变大 10. 如图甲所示，分别用水平拉力、拉物体A、B在水平面上做直线运动，图乙是、所做的功-路程图像，图丙是A、B的路程-时间图像，A、B所受的摩擦力分别为、，、的功率是、。下列说法正确的是（　　） A. B. C. D. 11. 杆秤是从我国古代沿用至今的称量工具。如图是小明制作的杆秤示意图，使用时，将物体挂在秤钩上。此秤最大称量值是10kg，秤砣最远可移至E点。某次称量时，提起C处秤纽称一袋质量为2kg的荔枝，移动秤砣至位置D，使秤杆达到水平平衡（秤杆和秤钩的质量忽略不计，AB、BC、BE的长度如图所示）。下列说法正确的是（ ） A. 秤砣质量为0.5kg B. C与D之间的距离为0.25m C. 提起B处的秤纽，此时的最大称量值<10kg D. 如果秤砣磨损，测量结果会比真实质量偏小 12. 为了将放置在水平地面上重为100N的物体提升一定高度，设置了图甲所示的滑轮组装置．当用图乙所示随时间变化的数值向下的拉力F拉绳时，物体的速度v和物体上升的高度h随时间变化的关系分别如图乙和丙所示．（不计绳重和绳与轮之间的摩擦）下列计算结果正确的是 A. 0s～1s内，地面对物体的支持力是70N B. 1s～2s内，拉力F做的功是62.5J C. 2s～3s内，滑轮组的机械效率是83.3% D. 2s～3s内，拉力F的功率是100W 二、填空题（每空1分，共27分） 13. 两个相同的柱形容器放在水平桌面上，里面分别装有质量相等的甲、乙两种液体，将A、B两个质量相等的实心球放入甲液体中，静止时两球状态如图所示。若将这两球放入乙液体中静止时均漂浮，A、B两球排开乙液体的体积分别为VA排、VB排，则VA排___ VB排。甲、乙两液体对容器底的压强分别为p1、p2，两容器对桌面的压强分别为p1'、p2'， 则p1___p2， p1'___p2'。若甲液体是水，且B球分别在甲、乙两液体中所受浮力之比为5：6， 则B球密度ρB=___kg/m3。 14. 如图甲所示，水平面上重为16N的木块受到水平向右拉力的作用，拉力大小随时间变化的情况如图乙所示（t1~t2时间段内图像未画出），木块在0~t1时间段内静止，t2时刻后处于匀速直线运动状态。 （1）拉力F=4N时，木块所受摩擦力为___ N。该木块在匀速直线运动过程中，将水平向右的拉力变为6N时，木块所受摩擦力为___ N； （2）为验证滑动摩擦力大小与压力大小的关系，在前面实验基础上，每次在木块上增加一个相同的钩码，再分别用水平拉力使木块做匀速直线运动，如图丙，实验数据如表格。分析可知实验中所用钩码重为___ N。以下事例利用该结论的是___。 钩码个数n/个 1 2 3 4 5 水平拉力F/N 5.1 5.4 5.7 6.0 6.3 A．在瓶盖上做出细条纹 B．压路机装质量很大的碾子 C．用更大的力压住橡皮擦字 15. 如图所示，将长为的轻质木棒平放在水平方形台面上，左右两端点分别为、，它们距台面边缘处的距离均为。在端挂一个重为的物体，在端挂一个重为的物体 (1)若，台面受到木棒的压力为_____； (2)若要使木棒右端下沉，端挂的物体至少要大于_____。 16. 如图甲所示，重为、长为的匀质木板AB，静止在水平桌面上，恰好有一半伸出桌面。在B端施加一个始终竖直向上的力F，则：当______时，木板中心点O恰好离开桌面；将B端缓缓抬起的过程中F的力臂______（选填“变大”、“变小”或“不变”，下同），力F的大小______（A端始终没有离开桌面）。如图乙所示，若在A端放一重为、长为的匀质物体M，M的左端与木板的A端对齐，向右缓慢推动木板______，该装置恰好翻倒。 17. 如图甲是农民捣谷用的“舂”，图乙是其结构示意图。AOB为碓（duì）杆，O为支点，AO长1.5m，OB长0.3m，舂相当于简单机械中的______杠杆。A处连接着碓头，脚踏碓杆的B处可使碓头升高，抬起脚，碓头会落下去击打稻谷。若碓头的重力为30N，每踩一次碓头上升的高度为60cm，则每踩一次克服碓头重力做功是______J。若不计碓杆的重力和摩擦，脚至少用______N的力才可以将碓头抬起。若1min将B处踩下30次，舂的机械效率为60%，则人做功的功率是______W。 18. 用斜面和杠杆均可提升重物。 （1）如图甲，用长为的斜面匀速提升物体，拉力沿斜面向上、大小为，斜面机械效率为，则提升该物体做的总功是______，物体与斜面间的摩擦力是______N； （2）如图乙，在点用方向始终竖直向上、大小恒为的力拉动杠杆，使重为的物体匀速上升（不计摩擦），杠杆机械效率为，则动力作用点上升______，将物体移到点，保持方向不变，再次拉动杠杆使作用点仍然匀速上升相同距离，则与物体挂在A点相比，大小的变化情况是______，机械效率的变化情况是______。 19. 如图甲所示，AB为轻质杠杆，AC为轻质硬棒且与力传感器相连，图乙是物体M从A点开始向右匀速运动过程中力传感器读数大小与时间的关系图像，则物体M的质量大小为___________g；已知OA的长度为30cm，OB足够长，AC能承受的最大弹力大小为15N，若要杆不断，物体从A点开始运动时间最长为___________s（g=10N/kg）。 20. 如图甲所示，电动机牵引绳子在30s的时间内，将质量为400kg的物体匀速提升6m，已知绳的拉力F为2400N，则F的功率为______W，滑轮组的机械效率为______%（结果保留1位小数）；物理实践小组利用学过的知识对图甲的滑轮组进行重新设计，如图乙所示，不计绳重和摩擦，每个滑轮质量均相等，则相同拉力能提起______kg的物体。 三、解答题（共48分） 21. 按要求作图（请保留作图痕迹）。 （1）如图所示，木块A静止在光滑的斜面上，请画出木块所受弹力的示意图； （2）请在图中分别画出开瓶器在A点所用最小动力F₁和所受阻力F₂的示意图； （3）利用图中的滑轮组，用300N向下的拉力将重为900N的物体匀速提升到高处（绳、滑轮的自重，摩擦不计）请画出滑轮组上绳的绕法。 22. 小明做“探究凸透镜成像的规律”实验。 （1）小明在窗边用凸透镜看书上的文字，当他移动凸透镜时，意外发现书上出现了窗外景物的像，这与生活中________（选填“放大镜”“投影仪”或“照相机”）的成像原理相同。 （2）为了使像成在光屏中央，安装时要使F光源和光屏的中心在凸透镜的________上。 （3）安装好器材后，通过调节使光屏上出现清晰的像，如图所示。将F光源向右移至20cm刻度线处，发现光屏上的像变模糊，为使光屏上再次出现清晰的像，则应将光屏移至________cm刻度线处或在凸透镜左侧附近放置合适的________眼镜。 （4）在图示情形下，将F光源移至30cm刻度线处，移动光屏________（选填“能”或“不能”）在光屏上找到清晰的像。 23. 以下是测量物质密度的实验。 （1）用天平和量筒等器材测较大口径玻璃杯所用玻璃的密度，实验步骤如下： ①测量前，天平指针静止在图甲所示位置，应将平衡螺母向________调。用调好的天平测杯子质量，砝码和游码情况如图乙所示，则杯子质量为________ g； ②在大烧杯中倒入适量的水，将玻璃杯浸没在水中，标记出水面在大烧杯上对应的位置a，如图丙所示； ③取出玻璃杯，用量筒量取50mL水，将量筒中的水倒入大烧杯，直到水面到达标记a处，再读出量筒中剩余水的体积如图丁所示。 ④测得玻璃的密度为________ kg/m3。由于取出玻璃杯时带走了部分水，导致所测密度偏________。 （2）用天平、玻璃杯等器材测盐水密度，实验步骤如下： ①用天平测出玻璃杯的质量m1； ②将玻璃杯漂浮在水面上，标记出水面在玻璃杯上对应的位置b，如图戊； ③将大烧杯内的水换为适量的盐水，仍使玻璃杯漂浮。向玻璃杯中缓慢加水，直到________。取出玻璃杯并擦干外面的盐水，用天平测出其总质量为m2； ④盐水密度表达式ρ盐水=________。 （用以上所测物理量符号表示，水的密度为ρ水） 24. 在“探究杠杆平衡条件的实验”中： （1）实验时，要先将杠杆调至水平位置平衡，这是为了便于______，若杠杆______侧翘起，则需将平衡螺母向右侧调； （2）一组某次实验情景如甲图所示，发现要使杠杆水平位置平衡，测力计向下的拉力要超过测力计的量程，为完成实验，下列操作可行的是______； A. 向左移动钩码的悬挂点 B. 向右移动测力计的悬挂点 C. 向左移动平衡螺母 D. 向右移动平衡螺母 （3）二组利用图乙装置估测一根非匀质金属棒的重心位置。此时金属棒在水平位置保持平衡，金属棒上A 点下方的细线上悬挂一质量为m 的小球，AO 两点距离为l，需用天平测出______，便能计算出金属棒重心到支点O的距离为______；（用m、l及所测物理量符号表示） （4）学完杠杆知识后，小明在综合实践活动中制作杆秤。他取一根质量均匀分布的圆木棒，测得木棒AB长度为80cm、质量为50g；一质量为350g的小盘和一质量为150g的螺母。如图丙所示，小明将小盘悬于棒的A端，用细线在O点提起木棒，木棒恰好水平平衡，则OA为______cm。小明用该杆秤称某物体的质量，平衡时的情形如图丁所示，则该物体的质量为______kg； （5）如图戊所示，在杠杆左侧挂一轻质小桶，桶里装满水，测力计示数为0.8N时，杠杆平衡，则水的质量为______g，若保持小桶和弹簧测力计的位置不变，改装满另一种液体时，测力计示数变为1N，则这种液体的密度为______g/cm3。根据此原理，可以制作杠杆密度计，要使其测量精度更高一些应选择容积更______的空桶。 25. 提高机械效率能够充分发挥机械设备的作用，一组同学在“测量滑轮组的机械效率”实验中，实验测得的数据如表所示。 次数 物体的重力G/N 提升的高度h/m 拉力F/N 绳端移动的距离s/m 机械效率η 1 2 0.1 1 0.3 66.7% 2 3 0.1 1.4 0.3 71.4% 3 4 0.1 1.8 0.3 4 4 0.2 1.8 0.6 74.1% （1）实验中应尽量______拉动弹簧测力计； （2）分析比较第1、2、3次实验数据可以判定，使用同一个滑轮组提升重物时，被提升的物体越重，机械效率______（选填“越高”、“越低”或“不变”）。分析比较第3、4次实验数据可得，机械效率与物体上升的高度______（选填“有关”或“无关”）； （3）小红用均为 G0 的滑轮，组装了如图2 所示的甲、乙两个滑轮组，在相同时间内把重物G为提升相同高度，若F1=F2，则F1、F2做功的功率P1______P2， 机械效率η1______η2（两空均选填“>”、“<”、“=”），在不计绳重及摩擦时，G：G0=______； （4）若本实验中，在物重不变的情况下，动滑轮变重时，则由摩擦引起的额外功占总额外功的比例______（选填“变大”“变小”或“不变”）。 26. 某款机器狗的奔跑速度可达6m/s。如图机器狗整机含电池总质量约为60kg，轮子与地面的总接触面积约为120cm2，站立最大负载能力达到了120kg； （1）该机器狗以最快速度匀速直线奔跑1min，受阻力为60N，求通过的路程是多少？输出的机械功率为多少？ （2）该机器狗最大负载时对地面的压强为多少？ 27. 如图甲所示的装置，A是重15N的空吊篮，绳子B和C能承受的最大拉力分别为100N和50N。质量为50kg的小明同学将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。问： （1）动滑轮的重力为多少？ （2）第2s内拉力F的功率为多少？ （3）此装置提升重物的最大机械效率为多少？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 初三物理练习 （本卷g=10N/ kg） 一、选择题（本题共12小题，每小题2分，共24分。每小题只有一个选项符合题意） 1. 下图以O 为支点的人体杠杆中，属于省力杠杆的是（　　） A. 举哑铃 B. 仰卧起坐 C. 高抬腿 D. 踮起脚尖 【答案】D 【解析】 【详解】A．在举哑铃的过程中，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故A不符合题意； B．在仰卧起坐的过程中，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故B不符合题意； C．在高抬腿的过程中，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故C不符合题意； D．踮起脚尖的过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故D符合题意。 故选D。 2. 下列估测中，你认为最接近实际的是（　　） A. 中学生双脚站立时，对水平地面的压强约1.5×103Pa B. 人正常骑自行车的功率约80kW C. 小区内机动车限速约5km/h D. 中学生完成一次引体向上做的功约为2000J 【答案】C 【解析】 【详解】A．中学生的体重在G=500N左右，双脚与地面的接触面积约为 站立在水平地面上时对地面的压强为 故A不符合题意； B．人匀速骑自行车时，自行车受到的阻力约为f=20N，则人施加的动力F=f=20N 骑自行车的速度约为4m/s，则人正常骑自行车的功率 故B不符合题意； C．小区内禁止机动车快速行驶，一般机动车限速约5km/h，故C符合题意； D．中学生的重力约500N，引体向上上升高度约0.5m，完成一次引体向上做的功约 故D不符合题意。 故选C。 3. “二十四节气”是中华民族智慧的结晶，关于节气中物质状态的形成说法正确的是（　　） A. “谷雨”，雨的形成是汽化现象 B. “白露”，露的形成是液化现象 C. “霜降”，霜的形成是凝固现象 D. “小雪”，雪的形成是升华现象 【答案】B 【解析】 【详解】A．雨是空中的水蒸气遇冷液化形成，故A错误； B．露是空中的水蒸气遇冷液化形成，故B正确； C．霜是空中的水蒸气遇冷凝华形成，故C错误； D．雪是空中的水蒸气遇冷凝华形成，故D错误。 故选B。 4. 小明在玄武湖游玩，在岸边看到湖面下“鱼在云中游”的美景。以下光现象中与他看到的“鱼”形成原因相同的是（　　） A. 树荫下的光斑 B. 桥的倒影 C. 墙壁上的手影 D. 水面处“弯折”的筷子 【答案】D 【解析】 【详解】他看到的“鱼”是鱼反射的光线由水中斜射入空气中时，在水面上发生折射而形成的虚像。 AC．树荫下的光斑和墙壁上的手影是由于光的直线传播形成的，故AC不符合题意； B．水中桥的倒影属于平面镜成像，是由光的反射形成的，故B不符合题意； D．水面处“弯折”的筷子是筷子反射的光线由水中斜射入空气中时，在水面上发生折射形成的，故D符合题意。 故选D。 5. 如图所示，下列描述正确的是（　　） A. 甲图中运动员在离开撑杆前能继续上升是由于人具有惯性 B. 乙图中手对铅笔的压力和地面对铅笔的支持力是一对平衡力 C. 丙图中实心球运动到B点时，若所受力全部消失，实心球将保持静止 D. 丁图中或都不可能使行李箱静止并保持倾角不变 【答案】D 【解析】 【详解】A．甲图中运动员在离开撑杆前能继续上升是由于受到撑杆的弹力作用，故A错误； B．乙图中地面对铅笔的支持力等于铅笔重力和手对铅笔的压力之和，因此，手对铅笔的压力和地面对铅笔的支持力大小不相等，不是一对平衡力，故B错误； C．丙图中实心球运动到B点时仍有水平方向的速度，根据牛顿第一定律，若所受力全部消失，实心球将做匀速直线运动，故C错误； D．丁图中行李箱相当于杠杆，F1的作用线过支点，其力臂为零，不可能使行李箱静止并保持倾角不变；F2的方向水平向右，会使行李箱顺时针转动，也不可能使行李箱静止并保持倾角不变，故D正确。 故选D。 6. 如图所示，在一只轻薄透明塑料袋中装有半袋水，用弹簧测力计吊住塑料袋并将其缓慢浸入水中，当测力计示数减小为零时（塑料袋不接触杯底），发现袋内外水面相平。为了说明浮力的大小与液体的密度有关，仅提供密度不同的两种液体甲和乙（ρ甲>ρ水>ρ乙），在前面步骤的基础上，要求控制V袋不变，以下关于器材选用的设计方案正确的是（ ） A. 将袋内水换成等体积的甲液体，袋外水不变 B. 将袋内水换成等体积的乙液体，袋外水不变 C. 将袋外水换成甲液体，袋内水不变 D. 将袋外水换成乙液体，袋内水不变 【答案】D 【解析】 【详解】AB．将带内水换成等体积的甲、乙两种液体，控制V袋不变，都浸没在水中，ρ液不变，根据F浮=ρ液gV排可知，浮力大小不变，无法说明浮力的大小与液体的密度有关，故AB错误； C．将袋外水换成甲液体，由于ρ甲>ρ水，所以将盛有水的塑料袋放入甲液体中时会漂浮在液面，无法控制V袋不变，故无法完成实验，故C错误； D．将袋外水换成乙液体，由于ρ水>ρ乙，所以将盛有水的塑料袋放入乙液体中，控制V袋不变，测力计示数不为零，浮力减小，说明能说明浮力的大小与液体的密度有关。 故选D。 7. 如今大城市普遍存在着停车难的问题，图甲是路边空中绿化存车亭，图乙为其工作原理图，A为存车架，O为转动轴，B端固定悬挂泊车装置，BC为牵引钢丝绳，M为电动机。汽车从水平地面被提升到BC与OB垂直的过程中，B点到地面的距离为3m，OB长为5m（忽略OB的重力和机械的摩擦力），以下说法正确的是（　　） A. 在这一过程中，作用在B点的动力将逐渐变小 B. C处滑轮的作用是为了省力 C. 当处于图乙位置时，OB属于费力杠杆 D. 若A和汽车的总质量为1200kg，钢丝绳所受拉力为7200N 【答案】A 【解析】 【详解】AC．小汽车从水平地面被提升到BC垂直于杆OB的过程中，如下图所示 动力的力臂L1逐渐变大、阻力臂L2变小，且阻力不变（阻力为车架和汽车的总重力），根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知，在此过程中作用在B点的动力逐渐变小；由图2可知，动力臂大于阻力臂，所以该杠杆为省力杠杆，故A正确，故C错误； B．使用定滑轮不省力也不费力，但可以改变力的方向，故B错误； D．如图2所示，在直角三角形OBE中，OB=5m，BE=3m，故 B点受到拉力 由杠平衡条件F1L1=F2L2可得拉力 故D错误。 故选A。 8. 如图所示，质量分布不均匀的木条AB重12N，A、B是木条两端，O、C是木条上的两个点，AO=BO，AC=OC，弹簧测力计甲的示数是3N。现移动弹簧测力计甲的位置从A点平移到C点。此时弹簧测力计乙的示数是（　　） A. 8N B. 6N C. 4N D. 3N 【答案】A 【解析】 【详解】因为AB是不均匀的，弹簧测力计甲作用在A端，弹簧测力计乙作用在B端。以B端为支点，杠杆重心位于D点。 由杠杆平衡条件有 即 解得 即重心D位于杠杆右端处。现移动弹簧测力计甲的位置从A点平移到C点，以C点为支点。 由杠杆平衡条件有 因为 则 带入可得 解得 故选A。 9. 如图所示，一根均匀的细木棒可绕O点无摩擦转动，，对杠杆施加力F，将挂在A点重为180N的物体匀速提升0.4m。以下说法正确的是（　　） A. 若在D点施加力F，该杠杆一定为省力杠杆 B. 若木棒的机械效率为90%，则木棒的重力为10N C. 若在C点施加竖直向上的力F，提升过程中的F变大 D. 若物体从A点移至C点，仍提起0.4m，则F做的功变大 【答案】B 【解析】 【详解】A．若在D点施加力F，没有确定力F的方向，则动力臂长度不确定，不能确定该杠杆一定是省力杠杆，故A错误； B．若木棒的机械效率为90%，不计摩擦，则对物体做的功为有用功，对木棒做的功为额外功；因为，所以，当物体匀速提升0.4m时，木棒重心升高的高度为0.8m，故有 解得，木棒的重力为G棒=10N，故B正确； C．若在C点施加竖直向上的力F，提升过程中，动力臂与阻力臂的比值不变，根据杠杆的平衡条件，力F不变，故C错误； D．若物体从A点移至C点，仍提起0.4m，对物体做的有用功不变，木棒重心升高的高度变小，对木棒做的额外功变小，所以，F做的功变小，故D错误。 故选B。 10. 如图甲所示，分别用水平拉力、拉物体A、B在水平面上做直线运动，图乙是、所做的功-路程图像，图丙是A、B的路程-时间图像，A、B所受的摩擦力分别为、，、的功率是、。下列说法正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图乙可知，当拉力移动的距离相同时，由W=Fs可知，拉力F1做的功多，水平拉力的大小关系为F1>F2，故A错误； B．由图丙可知，两物体的s-t图像均为过原点的一条直线，即两物体运动路程与时间成正比，因此两物体均做匀速直线运动，当两物体的运动时间相同时，A运动的路程大，由可知，两物体的速度关系为，故B错误； C．因为两物体都做匀速直线运动，所以，由二力平衡条件可知，A所受的摩擦力为f1=F1，B所受的摩擦力为f2=F2，由A可知，F1>F2，因此A、B所受摩擦力的大小关系为，故C错误； D．因为F1>F2，，所以，由可知，F1、F2所做功率的大小关系为，故D正确。 故选D。 11. 杆秤是从我国古代沿用至今的称量工具。如图是小明制作的杆秤示意图，使用时，将物体挂在秤钩上。此秤最大称量值是10kg，秤砣最远可移至E点。某次称量时，提起C处秤纽称一袋质量为2kg的荔枝，移动秤砣至位置D，使秤杆达到水平平衡（秤杆和秤钩的质量忽略不计，AB、BC、BE的长度如图所示）。下列说法正确的是（ ） A. 秤砣质量为0.5kg B. C与D之间的距离为0.25m C. 提起B处的秤纽，此时的最大称量值<10kg D. 如果秤砣磨损，测量结果会比真实质量偏小 【答案】B 【解析】 【详解】AC．分析示意图可知，提起B处秤纽，秤砣的力臂可以达到最长，而秤砣的重力、重物的力臂不变，由杠杆平衡条件得，此时可以达到最大称量。当提起B处秤纽，秤砣移至最远E点时，此秤最大称量值是10kg，则有 代入数值可得，秤砣重为 由知，秤砣质量为 故AC错误； B．某次称量时，提起C处秤纽称一袋质量为2kg的荔枝，移动秤砣至位置D，使秤杆达到水平平衡，由杠杆平衡条件可得 代入数值可得，C与D之间的距离为 故B正确； D．如果秤砣磨损，则秤砣的重力变小，货物重力和力臂不变，由可知，秤砣的力臂将变大，所以测量结果会比真实质量偏大，故D错误。 故选B。 12. 为了将放置在水平地面上重为100N的物体提升一定高度，设置了图甲所示的滑轮组装置．当用图乙所示随时间变化的数值向下的拉力F拉绳时，物体的速度v和物体上升的高度h随时间变化的关系分别如图乙和丙所示．（不计绳重和绳与轮之间的摩擦）下列计算结果正确的是 A. 0s～1s内，地面对物体的支持力是70N B. 1s～2s内，拉力F做的功是62.5J C. 2s～3s内，滑轮组的机械效率是83.3% D. 2s～3s内，拉力F的功率是100W 【答案】C 【解析】 【分析】由滑轮组的结构可以看出，承担物重的绳子股数n=3，则拉力F移动的距离s=3h． （1）已知滑轮组绳子的段数n和拉力F，物体静止，设滑轮组对物体的拉力F′，其关系为；地面对物体的支持力等于物体对地面的压力，等于物体的重力G减去滑轮组对物体的拉力F′； （2）由F-t图象得出在1～2s内的拉力F，由h-t图象得出重物上升的高度，求出拉力F的作用点下降的距离，利用求此时拉力做功． （3）知道拉力F和物重G大小，以及S与h的关系，利用效率求滑轮组的机械效率； （4）由F-t图象得出在2～3s内的拉力F，由v-t图象得出重物上升的速度，求出拉力F的作用点下降的速度，利用求拉力做功功率． 【详解】A、结合乙、丙、丁图可知，当拉力等于40N时，物体匀速上升，根据得，动滑轮的重为：； 由图乙可知，在0～1s内，拉力，处于静止状态，受力平衡，地面对重物的支持力为，，故A错误； B、在1～2s内，拉力，重物上升高度，拉力F的作用点下降的距离，拉力做的功：，故B错误； C、2～3s内，重物做匀速运动，滑轮组的机械效率：，故C正确； D、由图可知在2～3s内，重物做匀速运动，，拉力，因为承担物重的绳子股数为：，所以拉力F的作用点下降的速度， 则拉力做功功率：，故D错误． 故选C． 二、填空题（每空1分，共27分） 13. 两个相同的柱形容器放在水平桌面上，里面分别装有质量相等的甲、乙两种液体，将A、B两个质量相等的实心球放入甲液体中，静止时两球状态如图所示。若将这两球放入乙液体中静止时均漂浮，A、B两球排开乙液体的体积分别为VA排、VB排，则VA排___ VB排。甲、乙两液体对容器底的压强分别为p1、p2，两容器对桌面的压强分别为p1'、p2'， 则p1___p2， p1'___p2'。若甲液体是水，且B球分别在甲、乙两液体中所受浮力之比为5：6， 则B球密度ρB=___kg/m3。 【答案】 ①. = ②. < ③. = ④. 1.2×103 【解析】 【详解】[1]A、B的质量相等，将这两球放入乙液体中静止时均漂浮，所受浮力等于重力，根据知道，A、B所受的浮力相等，由知道，A、B排开液体的体积相等，即 [2]将A、B两个质量相等的实心球放入甲液体中，由图可知，A球漂浮，B球沉底，根据物体浮沉条件知道，B所受的浮力小于B的重力，则A、B在甲液体中所受的总浮力小于它们在乙液体中所受的总浮力，由力的相互性知道，A、B对甲液体的压力小于它们对乙液体的压力，液体对柱形容器底的压力等于液体的重力和A、B对液体的压力之和，故甲液体对容器底的压力小于乙液体对容器底的压力，由 知道，甲液体对容器底的压强小于乙液体对容器底的压强，即 [3]容器对桌面的压力等于容器、液体和物体的总重力，根据F=G=mg知道，两容器对桌面的压力相等，由 知道，两容器对桌面的压强相等，即 [4]B球在水中沉底，排开水的体积等于B的体积，B球在乙中漂浮，所受浮力等于重力，根据、知道， 则B球的密度 14. 如图甲所示，水平面上重为16N的木块受到水平向右拉力的作用，拉力大小随时间变化的情况如图乙所示（t1~t2时间段内图像未画出），木块在0~t1时间段内静止，t2时刻后处于匀速直线运动状态。 （1）拉力F=4N时，木块所受摩擦力为___ N。该木块在匀速直线运动过程中，将水平向右的拉力变为6N时，木块所受摩擦力为___ N； （2）为验证滑动摩擦力大小与压力大小的关系，在前面实验基础上，每次在木块上增加一个相同的钩码，再分别用水平拉力使木块做匀速直线运动，如图丙，实验数据如表格。分析可知实验中所用钩码重为___ N。以下事例利用该结论的是___。 钩码个数n/个 1 2 3 4 5 水平拉力F/N 5.1 5.4 5.7 6.0 6.3 A．在瓶盖上做出细条纹 B．压路机装质量很大的碾子 C．用更大的力压住橡皮擦字 【答案】（1） ①. 4 ②. 4.8 （2） ①. 1 ②. C 【解析】 【小问1详解】 [1]由题意和图乙知道，0～t1时间内木块静止，当拉力达到4.8N时，木块才开始滑动，所以，拉力F=4N时，木块仍然静止，则木块所受的摩擦力与拉力平衡，所以 [2]由乙图知道，当木块做匀速直线运动时，拉力F=4.8N，拉力和滑动摩擦力是一对平衡力，所以木块受到的滑动摩擦力 当F=6N时（拉力大于滑动摩擦力），物体将做加速运动，由于压力的大小和接触面的粗糙程度均不变，所以木块所受摩擦力仍为4.8N。 【小问2详解】 [1]在研究滑动摩擦力f滑与接触面受到压力F压大小的关系时，应该用水平拉力F使木块做匀速直线运动，所以滑动摩擦力与拉力是一对平衡力，则 由表格中数据知道，拉力与压力大小的比值不变，设钩码的重力的重力为G，所以① ② 两式联立解得，G=1N [2]由表格数据可知，接触面粗糙程度一定时，压力越大，滑动摩擦力越大，改变摩擦力大小的方法与该因素有关的是用更大的力压住橡皮擦字，故C符合题意，AB不符合题意。 故选C。 15. 如图所示，将长为的轻质木棒平放在水平方形台面上，左右两端点分别为、，它们距台面边缘处的距离均为。在端挂一个重为的物体，在端挂一个重为的物体 (1)若，台面受到木棒的压力为_____； (2)若要使木棒右端下沉，端挂的物体至少要大于_____。 【答案】 ①. 100 ②. 250 【解析】 【详解】(1)[1]放在水平方形台面上轻质木棒受左右两物体的竖直向下的拉力和台面对木棒竖直向上的支持力是平衡力，由二力平衡的条件得到 F支持=F拉力=2G=2×50N=100N 木棒对台面的压力和台面对木棒的支持力是一对相互作用力，大小相等，即 F压力=F支持=100N (2)[2]此时 l左=1.8m-0.3m=1.5m l右=0.3m 根据杠杆的平衡条件 GA×l左=GB×l右 得，B端挂的物体的重力 GB==250N 16. 如图甲所示，重为、长为的匀质木板AB，静止在水平桌面上，恰好有一半伸出桌面。在B端施加一个始终竖直向上的力F，则：当______时，木板中心点O恰好离开桌面；将B端缓缓抬起的过程中F的力臂______（选填“变大”、“变小”或“不变”，下同），力F的大小______（A端始终没有离开桌面）。如图乙所示，若在A端放一重为、长为的匀质物体M，M的左端与木板的A端对齐，向右缓慢推动木板______，该装置恰好翻倒。 【答案】 ①. 3N ②. 变小 ③. 不变 ④. 1.8 【解析】 【详解】[1] 根据杠杆平衡条件，木板中心点O恰好离开桌面时，则有 解得为 [2][3] 力F始终竖直向上，则将B端缓缓抬起的过程中，F的力臂变小，分析可知F的力臂始终为重力力臂的2倍，根据杠杆平衡条件可知力F的大小不变。 [4] 如图乙所示，若在A端放一重为9N、长为2cm的匀质物体M，M的左端与木板的A端对齐，重心到O的距离为 设向右缓慢推动木板距离为L时，该装置恰好翻倒，乙桌子边缘为支点，则此时动力是木板的重力G=6N，动力臂为L，阻力臂3cm-L，根据杠杆平衡条件有 6N×L=9N×(3cm-L) 解得L=1.8cm。 17. 如图甲是农民捣谷用的“舂”，图乙是其结构示意图。AOB为碓（duì）杆，O为支点，AO长1.5m，OB长0.3m，舂相当于简单机械中的______杠杆。A处连接着碓头，脚踏碓杆的B处可使碓头升高，抬起脚，碓头会落下去击打稻谷。若碓头的重力为30N，每踩一次碓头上升的高度为60cm，则每踩一次克服碓头重力做功是______J。若不计碓杆的重力和摩擦，脚至少用______N的力才可以将碓头抬起。若1min将B处踩下30次，舂的机械效率为60%，则人做功的功率是______W。 【答案】 ①. 费力 ②. 18 ③. 150 ④. 15 【解析】 【详解】[1]由图乙可知，使用过程中，动力臂OB小于阻力臂OA，根据杠杆平衡条件可知，舂相当于简单机械中的费力杠杆。 [2]每踩一次克服碓头重力做功是 [3]若不计碓杆的重力和摩擦，根据杠杆平衡条件可得 解得 [4]1min内有用功 由得，人做的总功为 则人做功的功率是 18. 用斜面和杠杆均可提升重物。 （1）如图甲，用长为的斜面匀速提升物体，拉力沿斜面向上、大小为，斜面机械效率为，则提升该物体做的总功是______，物体与斜面间的摩擦力是______N； （2）如图乙，在点用方向始终竖直向上、大小恒为的力拉动杠杆，使重为的物体匀速上升（不计摩擦），杠杆机械效率为，则动力作用点上升______，将物体移到点，保持方向不变，再次拉动杠杆使作用点仍然匀速上升相同距离，则与物体挂在A点相比，大小的变化情况是______，机械效率的变化情况是______。 【答案】（1） ①. 2 ②. 0.8 （2） ①. 0.5 ②. 变小 ③. 降低 【解析】 【小问1详解】 [1][2]提升该物体做的总功 额外功为 则物体与斜面间的摩擦力 【小问2详解】 [1]有用功为 则总功为 则动力作用点上升高度为 [2][3]将物体移到点，保持方向不变，再次拉动杠杆使作用点仍然匀速上升相同距离，则与物体挂在A点相比，阻力臂变小，阻力和动力臂不变，根据杠杆平衡条件可知动力变小；物体上升高度降低，则有用功减小，额外功不变，所以机械效率降低。 19. 如图甲所示，AB为轻质杠杆，AC为轻质硬棒且与力传感器相连，图乙是物体M从A点开始向右匀速运动过程中力传感器读数大小与时间的关系图像，则物体M的质量大小为___________g；已知OA的长度为30cm，OB足够长，AC能承受的最大弹力大小为15N，若要杆不断，物体从A点开始运动时间最长为___________s（g=10N/kg）。 【答案】 ①. 1000 ②. 12.5 【解析】 【分析】 【详解】[1]从图乙可以看到，一开始时，力传感器读数大小是10N，由于AB为轻质杠杆，AC为轻质硬棒，不考虑它们的质量，不考虑它们的重力，那么这个力传感器读数大小就是等于物体M的重力大小，则根据可知，物体M的质量 物体M的质量是1000g。 [2]从图乙可以看到，物体从A点开始运动，到第5s时，力传感器读数大小是零，即A端没有压力，那么物体M就应该是在O点，这时物体M对轻质杠杆AB压力的力臂大小是零，运动时间是5s，这段时间通过的路程 则物体M匀速运动的速度 物体M匀速运动的速度是0.06m/s； 然后继续向右运动，物体M对轻质杠杆AB压力的力臂在变大，直到AC能承受的最大弹力大小为15N，根据杠杆的平衡条件可知 其中的F是最大弹力15N，lx是物体M相对于O点往右移动的距离，代入数据解得 那么直到AC能承受的最大弹力大小为15N时，物体M相对于O点往右移动的距离是0.45m，物体M匀速运动的速度是0.06m/s，则物体M相对于O点往右移动的时间 物体M相对于O点往右移动的时间是7.5s，由上述可知，在OA段移动时，需要的时间是5s，则物体从A点开始运动时间最长为 物体从A点开始运动时间最长为12.5s。 20. 如图甲所示，电动机牵引绳子在30s的时间内，将质量为400kg的物体匀速提升6m，已知绳的拉力F为2400N，则F的功率为______W，滑轮组的机械效率为______%（结果保留1位小数）；物理实践小组利用学过的知识对图甲的滑轮组进行重新设计，如图乙所示，不计绳重和摩擦，每个滑轮质量均相等，则相同拉力能提起______kg的物体。 【答案】 ①. 960 ②. 83.3% ③. 800 【解析】 【详解】[1]由图甲可知，有效绳子股数为2股，即n=2，物体上升的速度为 拉力上升的速度 F的功率为 [2]有用功 总功 则滑轮组的机械效率 [3]不计绳子和摩擦，图甲中额外功为克服动滑轮重力做功，故动滑轮重力为 图乙有效绳子股数为4，即，拉力F为2400N，两个动滑轮总重为1600N，则 解得 则 三、解答题（共48分） 21. 按要求作图（请保留作图痕迹）。 （1）如图所示，木块A静止在光滑的斜面上，请画出木块所受弹力的示意图； （2）请在图中分别画出开瓶器在A点所用最小动力F₁和所受阻力F₂的示意图； （3）利用图中的滑轮组，用300N向下的拉力将重为900N的物体匀速提升到高处（绳、滑轮的自重，摩擦不计）请画出滑轮组上绳的绕法。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 由图可知，木块A静止在光滑斜面上，受到斜面和弹簧的弹力作用，斜面的弹力即斜面对木块的支持力，垂直于斜面向上，弹簧的弹力沿斜面向上。如图所示： 【小问2详解】 用开瓶器开启瓶盖时，支点为O，动力的作用点为A，则OA即为最长动力臂，由杠杆的平衡条件可知，此时动力最小，故连接OA，过A点作垂直于OA向上的有向线段，即为最小力F1的示意图；瓶盖对起子的阻力方向竖直向下，故过阻力作用点沿竖直向下的方向画一条带箭头的线段，即为阻力F2的示意图。如图所示： 【小问3详解】 绳、滑轮的自重和摩擦不计，则用300N向下的拉力将重为900N的物体匀速提升到高处时，承担重物的绳子的段数为 故滑轮组上绳的绕法如图所示： 22. 小明做“探究凸透镜成像的规律”实验。 （1）小明在窗边用凸透镜看书上的文字，当他移动凸透镜时，意外发现书上出现了窗外景物的像，这与生活中________（选填“放大镜”“投影仪”或“照相机”）的成像原理相同。 （2）为了使像成在光屏中央，安装时要使F光源和光屏的中心在凸透镜的________上。 （3）安装好器材后，通过调节使光屏上出现清晰的像，如图所示。将F光源向右移至20cm刻度线处，发现光屏上的像变模糊，为使光屏上再次出现清晰的像，则应将光屏移至________cm刻度线处或在凸透镜左侧附近放置合适的________眼镜。 （4）在图示情形下，将F光源移至30cm刻度线处，移动光屏________（选填“能”或“不能”）在光屏上找到清晰的像。 【答案】（1）照相机 （2）主光轴 （3） ①. 70 ②. 远视 （4）不能 【解析】 【小问1详解】 移动凸透镜时，书上出现了窗外景物的像，此时物距大于像距，根据凸透镜成实像时，物距大于像距，成倒立、缩小的实像，应用于照相机。 【小问2详解】 为了使像成在光屏中央，应调整F光源、凸透镜和光屏三者的中心在凸透镜的主光轴上。 【小问3详解】 [1]将F光源向右移至20cm刻度线处，此时u=20cm，根据光路可逆可知，此时v=30cm，故应将光屏移至70cm刻度线处。 [2]若不移动光屏，可以在凸透镜前放上合适的远视眼镜，远视眼镜是凸透镜，凸透镜对光线具有会聚作用，会将光线提前会聚成像。 【小问4详解】 由图可知，v=20cm时，大于一倍焦距小于二倍焦距，故10cm<f<20cm，将F光源移至30cm刻度线处，u=10cm，此时u<f，成正立、放大的虚像，故光屏上没有清晰的像。 23. 以下是测量物质密度的实验。 （1）用天平和量筒等器材测较大口径玻璃杯所用玻璃的密度，实验步骤如下： ①测量前，天平指针静止在图甲所示位置，应将平衡螺母向________调。用调好的天平测杯子质量，砝码和游码情况如图乙所示，则杯子质量为________ g； ②在大烧杯中倒入适量的水，将玻璃杯浸没在水中，标记出水面在大烧杯上对应的位置a，如图丙所示； ③取出玻璃杯，用量筒量取50mL水，将量筒中的水倒入大烧杯，直到水面到达标记a处，再读出量筒中剩余水的体积如图丁所示。 ④测得玻璃的密度为________ kg/m3。由于取出玻璃杯时带走了部分水，导致所测密度偏________。 （2）用天平、玻璃杯等器材测盐水密度，实验步骤如下： ①用天平测出玻璃杯的质量m1； ②将玻璃杯漂浮在水面上，标记出水面在玻璃杯上对应的位置b，如图戊； ③将大烧杯内的水换为适量的盐水，仍使玻璃杯漂浮。向玻璃杯中缓慢加水，直到________。取出玻璃杯并擦干外面的盐水，用天平测出其总质量为m2； ④盐水密度表达式ρ盐水=________。 （用以上所测物理量符号表示，水的密度为ρ水） 【答案】（1） ①. 左 ②. 54 ③. 2.7×103 ④. 小 （2） ①. 玻璃杯杯外（盐水）液面到达b位置 ②. 【解析】 【小问1详解】 [1]甲图中天平的指针向右偏，说明天平右侧沉，因此需要将平衡螺母向左调节至天平平衡。 [2]乙图中天平标尺的分度值是0.2g，杯子质量为 [3]丁图中量筒的分度值是2mL，补入水，即玻璃杯的体积为 玻璃的密度为 [4]由于取出玻璃杯时带走了部分水，导致补入水的体积变大，即测量玻璃杯的体积偏大，由可知，密度偏小。 【小问2详解】 [1][2]实验值为了保证玻璃被在水和盐水中的体积相等，因此向玻璃杯中缓慢加水，直到玻璃杯杯外（盐水）液面到达b位置，此时玻璃杯在盐水和水中的体积相等，即 由于，可得 解得。 24. 在“探究杠杆平衡条件的实验”中： （1）实验时，要先将杠杆调至水平位置平衡，这是为了便于______，若杠杆______侧翘起，则需将平衡螺母向右侧调； （2）一组某次实验情景如甲图所示，发现要使杠杆水平位置平衡，测力计向下的拉力要超过测力计的量程，为完成实验，下列操作可行的是______； A. 向左移动钩码的悬挂点 B. 向右移动测力计的悬挂点 C. 向左移动平衡螺母 D. 向右移动平衡螺母 （3）二组利用图乙装置估测一根非匀质金属棒的重心位置。此时金属棒在水平位置保持平衡，金属棒上A 点下方的细线上悬挂一质量为m 的小球，AO 两点距离为l，需用天平测出______，便能计算出金属棒重心到支点O的距离为______；（用m、l及所测物理量符号表示） （4）学完杠杆知识后，小明在综合实践活动中制作杆秤。他取一根质量均匀分布的圆木棒，测得木棒AB长度为80cm、质量为50g；一质量为350g的小盘和一质量为150g的螺母。如图丙所示，小明将小盘悬于棒的A端，用细线在O点提起木棒，木棒恰好水平平衡，则OA为______cm。小明用该杆秤称某物体的质量，平衡时的情形如图丁所示，则该物体的质量为______kg； （5）如图戊所示，在杠杆左侧挂一轻质小桶，桶里装满水，测力计示数为0.8N时，杠杆平衡，则水的质量为______g，若保持小桶和弹簧测力计的位置不变，改装满另一种液体时，测力计示数变为1N，则这种液体的密度为______g/cm3。根据此原理，可以制作杠杆密度计，要使其测量精度更高一些应选择容积更______的空桶。 【答案】（1） ①. 测量力臂 ②. 右 （2）B （3） ①. 金属棒质量 ②. （4） ①. 5 ②. 2.25 （5） ①. 100 ②. 1.25 ③. 大 【解析】 【小问1详解】 [1]当杠杆在水平位置平衡时，力的方向与杠杆垂直，力臂恰好沿着杠杆的方向，可以直接从杠杆上读出力臂，所以这样做的目的是便于测量力臂，同时可以消除杠杆自重对杠杆平衡的影响。 [2]将平衡螺母向右侧调，说明杠杆左端重，即左端下沉，右端翘起。 【小问2详解】 A．若向左移动钩码的悬挂点，则阻力臂变大，阻力与阻力臂乘积变大，在动力臂不变时，会使动力变大，故A不符合题意； B．若向右移动测力计的悬挂点，动力臂变大，阻力与阻力臂乘积不变，由杠杆平衡条件可知，动力将减小，故B符合题意； CD．在实验中，加挂钩码后，不能通过调节平衡螺母来使杠杆平衡，故CD不符合题意。 故选B。 【小问3详解】 [1][2]用天平测出金属棒的质量，由杠杆平衡条件可知，即，则金属棒重心到支点O的距离为。 【小问4详解】 [1]因为木棒质量均匀分布，其重心在中点，即距离A端处。 根据杠杆平衡条件可得 解得。 [2]设物体的质量为，已知螺母质量，由杠杆的平衡条件可得 即 又因为，所以 由图可知 则 【小问5详解】 [1]设杠杆左边力臂为，右边力臂为，杠杆每格长度为L，则由图可知L1=4L，L2=5L，根据杠杆平衡条件可得 即 解得 因为桶是轻质小桶，重力可忽略不计，所以水的重力为1N，则水的质量 [2]当装满水时， 当装满另一种液体时， 即 则液体的重力为 因为，且，，所以 则 解得 [3]设弹簧测力计对杠杆的力为动力，则液体和桶对杠杆的力为阻力，根据杠杆平衡条件可知，在动力臂和阻力臂不变的情况下，选择容积更大的空桶，装满时液体的重力变化量更大，则动力变化量变大，测量精度更高。 25. 提高机械效率能够充分发挥机械设备的作用，一组同学在“测量滑轮组的机械效率”实验中，实验测得的数据如表所示。 次数 物体的重力G/N 提升的高度h/m 拉力F/N 绳端移动的距离s/m 机械效率η 1 2 0.1 1 0.3 66.7% 2 3 0.1 1.4 0.3 71.4% 3 4 0.1 1.8 0.3 4 4 0.2 1.8 0.6 74.1% （1）实验中应尽量______拉动弹簧测力计； （2）分析比较第1、2、3次实验数据可以判定，使用同一个滑轮组提升重物时，被提升的物体越重，机械效率______（选填“越高”、“越低”或“不变”）。分析比较第3、4次实验数据可得，机械效率与物体上升的高度______（选填“有关”或“无关”）； （3）小红用均为 G0 的滑轮，组装了如图2 所示的甲、乙两个滑轮组，在相同时间内把重物G为提升相同高度，若F1=F2，则F1、F2做功的功率P1______P2， 机械效率η1______η2（两空均选填“>”、“<”、“=”），在不计绳重及摩擦时，G：G0=______； （4）若本实验中，在物重不变的情况下，动滑轮变重时，则由摩擦引起的额外功占总额外功的比例______（选填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】（1）匀速竖直 （2） ①. 越高 ②. 无关 （3） ①. < ②. > ③. 2:1 （4）变小 【解析】 【小问1详解】 实验中应沿竖直方向匀速缓慢拉动弹簧测力计，系统处于平衡状态，拉力大小才等于测力计示数。 【小问2详解】 [1]分析比较第1、2、3次实验数据，使用同一个滑轮组提升重物时，当物体的重力越大时，机械效率越高，因此可得结论为：同一个滑轮组提升重物时，被提升的物体越重，机械效率越高。 [2]第3次实验中滑轮组的机械效率为 分析3、4次实验数据可知，使用同一滑轮组，物体的重力相同，提升的高度不同，机械效率相同，即机械效率与物体上升的高度无关。 【小问3详解】 [1]由图知，甲滑轮组中承担物重的绳子段数n=3，乙滑轮组中承担物重的绳子段数n′=4；若重物上升高度为h，则两滑轮组中绳端移动的距离分别为，，甲滑轮组中拉力做的总功为 乙滑轮组中拉力做的总功为 已知，所以，已知时间相同，由知，。 [2]甲、乙两滑轮组提升的物重G相同，把重物G提升相同高度，根据可知所做的有用功相同，而乙滑轮组中多了一个动滑轮，需要克服动滑轮的重力做更多的额外功，则使用乙滑轮组所做的总功更多，根据可知，即。 [3]不计绳重及摩擦时，已知，根据， 即 解得，故 【小问4详解】 额外功的来源为提升动滑轮的功和克服摩擦的功。当动滑轮变重时，提升动滑轮的额外功增加，而摩擦引起的额外功通常视为与动滑轮重量无关的固定值。根据可知，摩擦部分占总额外功的比例会变小。 26. 某款机器狗的奔跑速度可达6m/s。如图机器狗整机含电池总质量约为60kg，轮子与地面的总接触面积约为120cm2，站立最大负载能力达到了120kg； （1）该机器狗以最快速度匀速直线奔跑1min，受阻力为60N，求通过的路程是多少？输出的机械功率为多少？ （2）该机器狗最大负载时对地面的压强为多少？ 【答案】（1）360m，360W （2）1.5×105Pa 【解析】 【小问1详解】 机器狗通过的路程 机器狗最快速度匀速直线奔跑时，运动方向上受到动力与阻力，是二力平衡现象，则动力大小 输出的功率 【小问2详解】 机器狗最大负载时的总质量 机器狗最大负载时对地面的压力 此时对地面的压强 27. 如图甲所示的装置，A是重15N的空吊篮，绳子B和C能承受的最大拉力分别为100N和50N。质量为50kg的小明同学将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。问： （1）动滑轮的重力为多少？ （2）第2s内拉力F的功率为多少？ （3）此装置提升重物的最大机械效率为多少？ 【答案】（1）5N；（2）40W；（3）80% 【解析】 【详解】解：（1）由图丙可知，在1~2s时，速度不变，做匀速直线运动。由图乙可知，此时的拉力为10N。由图甲可知，承担物重绳子的股数n=2。因忽略绳重及摩擦，动滑轮重为 G动=nF-G吊=2×10N-15N=5N （2）由图丙可知，第2s内，A上升的速度v物=2m/s，则绳端移动的速度为 v绳=nv物=2×2m/s=4m/s 第2s内拉力F的功率为 P=Fv绳=10N×4m/s=40W （3）因忽略绳重及摩擦，额外功为克服动滑轮重和吊篮重所做的功。此装置的机械效率为 由上式可知，式子中G货表示所提升重物的重，G货越大，机械效率越大，当C的最大拉力为50N时，绳子B的拉力为 FB=nFC-G动=2×50N-5N=95N<100N 由 FB=nFC-G动 分析可知，当绳子B处的拉力为100N时，有 100N=2×F'C-5N 解得 F'C=52.5N>50N 因此绳子B最大的拉力为95N，所以提升的重物的重为 G货=FB-G吊=95N-15N=80N 则此装置提升重物的最大机械效率为 答：（1）动滑轮的重力为5N； （2）第2s内拉力F的功率为40W； （3）此装置提升重物的最大机械效率为80%。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $