精品解析：江苏省宿迁市宿豫区宿豫城区三校2025-2026学年九年级上学期9月月考物理试题

2025-2026学年九年级物理第一次学情检测 一、选择题（每题2分，共24分） 1. 下列物理学家中，以其名字命名功的单位的是（　　） A. 帕斯卡（Pa） B. 焦耳（J） C. 牛顿（N） D. 瓦特（W） 2. 下列关于杠杆的说法正确的是（　　） A. 杠杆可以是直的，也可以是弯曲的 B. 力臂一定在杠杆上 C. 杠杆不一定是硬棒 D. 力臂不一定和力的作用线垂直 3. 如图所示的简单机械，在正常使用过程中属于费力杠杆的是（　　） A. 钳子 B. 镊子 C. 起子 D. 滑轮 4. 2025年7月19日上午，西藏林芝的雅鲁藏布江畔，人类史上最大的水电工程——雅鲁藏布江下游水电工程正式破土动工！工程主要采取截弯取直、隧洞引水的开发方式，该河段落差为2350m，将建设5座梯级电站，创造3个三峡的发电量。水力发电利用的是（　　） A. 机械能 B. 内能 C. 太阳能 D. 化学能 5. 科学探究方法是物理实验的重要组成部分，以下研究实例的做法中，所用研究方法相同的是（　　） ①研究影响动能因素时通过木块被撞的远近反映钢球动能的大小 ②探究平而镜成像特点时用一支与蜡烛A相同的蜡烛B确定像的大小和位置 ③利用自制的可变焦水透镜眼球模拟近视眼成因及其矫正 ④研究影响压力你用效果的因素时通过观察海绵的凹陷程度判断压力作用效果 A. ①③ B. ②④ C. ①④ D. ③④ 6. 把一个铁锁用绳子悬挂起来，将铁锁拉到自己的鼻子附近，稳定后松手，铁锁向前摆去，如图所示。下列说法中正确的是（　　） A. 铁锁摆回时一定会打到鼻子 B. 铁锁最终会停下来是机械能消失了 C. 铁锁由高处摆到低处的过程中重力势能主要转化为动能 D. 铁锁上升的最大高度逐次降低，是由于受到重力作用 7. 如图所示是电影《哪吒1》中哪吒与敖丙踢毽子的场景，下列说法正确的是（ ） A. 敖丙对毽子的作用力改变了毽子的运动状态 B. 敖丙踢出毽子后，毽子在空中飞行，是因为敖丙在持续对毽子做功 C. 毽子运动到最高点时受平衡力作用 D. 毽子从低到高的运动过程中，重力势能转化成动能 8. 如图，在植树活动中，两位同学用竹竿抬水。水桶挂在水平竹竿的P处，与前、后同学的距离分别为PM、PN，水桶对竹竿的作用力为F，其中PM、PN及F的大小均已知，竹竿的重力忽略不计。若要分析前面同学抬水的力F1的大小，下列建构的杠杆示意图正确的是（　　） A. B. C. D. 9. 中学生小磊想估测自己1分钟跳绳的平均功率，下列选项中最接近实际的是（　　） A. 5W B. 50W C. 500W D. 5000W 10. 如图甲为乒乓球发球机，某次发出一个乒乓球在空中的运动轨迹先后经过a、b位置如图乙所示，乒乓球的能量情况如图丙。下列说法正确的是（ ） A. 乒乓球能继续飞行是受到惯性作用 B. a至b之间有力改变乒乓球的运动状态 C. 乒乓球在空中运动的过程中机械能保持不变 D. 乒乓球到达最高点时的动能为零 11. 如图所示，F的方向竖直向上，整个装置处于静止状态，在F以B点为轴转向BM方向和转向BN方向的过程中（　　） A. F逐渐变小 B. F始终逐渐变大 C. 转向BM方向时，F逐渐变大；转向BN方向时，F先逐渐变大后逐渐变小 D. 转向BM方向时，F逐渐变大；转向BN方向时，F先逐渐变小后逐渐变大 12. 如图甲所示，虚线框内是两个滑轮连成的滑轮组，工人利用该滑轮组，用200N竖直向上的拉力F，将物体匀速提高3m，物体和绳子自由端的运动情况如图乙所示，已知动滑轮重120N，不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（　　） A. 绳子自由端移动的速度为0.5m/s B. 工人做的有用功为360J C. 该滑轮组的机械效率为80% D. 拉力F的功率为100W 二、填空题（每空1分，共23分） 13. 《天工开物》记载“凡稻米既筛之后，入臼而舂”，如图所示，这种装置是按照_________（选填“省力”或“费力”）杠杆设计的，人在A点踩下，B端的重物上升，重物下落时，_________能转化为_________能。 14. 如图所示，运动员射箭时，用力将弓拉开，把箭射出去。在此过程中，把箭射出去的力是弓弦的______力。在放开箭的瞬间，弓的______能转化为箭的______能。箭离弦后在空中向上飞行的过程中，箭机械能______（填“增加”、“减少”或“不变”）。 15. 工人用如图所示的滑轮组来提升货物，已知货物重400N，每个滑轮重50N，若物体在10s内被提升了6m，不计绳重和摩擦，则拉力F是_____N，绳自由端移动的距离是_____m，物体上升的速度是_____m/s。 16. 如图，一个箱子静止在水平地面，小聪用150N的水平拉力将箱子移动了0.4m，小聪的拉力做功为_______J。待箱子静止后，小明用80N的水平推力推这个箱子没有推动，小明的推力做功_______J，此时箱子受到地面的摩擦力为_______N。 17. 球竖直向上运动到最高处并自由下落，这过程中经过A、B两点，球在这两点的动能和重力势能如图所示，在A点的机械能是_________J，球从A点到B点的过程需要克服空气阻力做功_________J；假设球在最高点时所受的所有外力消失，球将_________（选填“向上做匀速直线运动”或“保持静止”或“向下加速运动”）。 A点 B点 动能/J 4 8 重力势能/J 7 2 18. 小聪探究斜面的机械效率时，将粗糙程度均匀的长木板用支架支撑构成斜面，如图所示。用刻度尺量出斜面底端A点到斜面上B点的距离L为80cm，B点距水平地面高度h为20cm。沿斜面向上用0.8N的拉力F将重为2N的木块匀速拉到B点，用时2s，则这段过程中拉力F做功的功率P=_________W，斜面的机械效率η=_________%，木块在该斜面上受到的滑动摩擦力f=________N。 19. 如图甲所示，放在水平地面上的物体，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系和物体运动速度v与时间t的关系如图乙所示。则： （1）在0-2s时段的2s时间内，推力F对物体所做的功是______J； （2）在4-6s时段的2s时间内，物体运动的路程是______m； （3）在4-6s时段的2s时间内，推力F对物体做功的功率是______W； （4）在2-4s时段的2s时间内，物体受到的摩擦力是______N。 三·、作图题（每题2分，共6分） 20. 如图为小强同学自制的简易杆秤，“O”为支点，请在图中画出的力臂。 21. 如图甲所示，人们用盘子夹可以既方便又安全的取出蒸食物的盘子。盘子夹的一侧可简化为图乙所示的杠杆，O为支点。请在图乙中画出作用在A点的最小动力F1及其力臂l1。 22. 要拉动陷入泥坑中的汽车，请在图中画出所用最小力的绳子的绕法。 四、实验题（每空1分，共22分） 23. 在学习了杠杆平衡条件后，小泉决定通过实验探究“杠杆平衡条件”，并尝试自制简易杆秤。以下是他的实验过程和相关问题。 （1）杠杆文化的理解：我们常说“秤砣虽小压千斤”这句话，可知杆秤相当于一个_________杠杆。 （2）杠杆平衡的初始调节：将杠杆在中点处悬挂，杠杆在图甲所示的位置静止，为使杠杆水平平衡，小泉应将杠杆的平衡螺母向_________侧调节，这样做的目的是便于直接在杠杆上读出_________。 （3）杠杆平衡条件的探究：如图乙所示，始终保持杠杆在水平位置平衡，小泉将弹簧测力计从①位置移动到②位置时，测力计的示数将_________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 （4）自制简易杆秤：小泉用细木棒、小纸杯、棉线和钩码制作如图丙所示杆秤。把棉线系在“b”处，作为秤纽；把小纸杯悬挂在“a”处，作为秤盘；用5g钩码作为秤砣。手提秤纽，移动秤砣使秤杆水平平衡，此时秤砣所挂处的秤杆上标上“c”为定盘星，即“c”点作为杆秤对应的质量刻度值为_________g，同时避免了杆秤重力对称量的干扰。 24. 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。为了探究卡片跳起的高度与哪些因素有关，该兴趣小组提出了如下猜想： A．与卡片的质量有关； B．与橡皮筋的形变量有关； 为了验证猜想，小组选用几根相同的橡皮筋和几张相同材料的卡片进行实验： （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_________，因此它具有能量； （2）探究跳起高度与质量是否有关，应选择质量不同的卡片，分别套上相同的橡皮筋，操作中将卡片反过来，每次把它在桌面上用手压平的目的是_________；实验发现厚卡片弹起的高度较低，那是因为厚卡片刚离开地面时的_________比薄卡片小； （3）为了探究卡片的跳起高度与橡皮筋的形变量是否有关，请你为该小组提供使橡皮筋形变量不同的一种方法：_________； 25. 在“测量滑轮组机械效率”的实验中，小北与同学们用同一滑轮组进行了三次实验（如图所示），实验数据记录如下表： 次数 钩码 重/N 钩码上升 距离/cm 弹簧测力 计示数/N 弹簧测力计 上升距离/cm 机械 效率 1 2 10 0.8 30 83.3% 2 4 10 1.5 30 ① 3 6 10 2.2 30 90.9% （1）实验时除如图所示的器材外，还需要的实验器材有___________： （2）实验时应沿竖直方向___________拉动弹簧测力计，且在___________（填“静止”或“拉动过程中”）时读数； （3）表格中编号①处的数据为___________，分析数据可得结论：使用同一滑轮组提升不同重物至同一高度时，提升的物重增加时，滑轮组的机械效率___________（选填“变大”、“变小”或“不变”）； （4）小北发现绳端移动的距离与钩码上升的高度有固定的倍数关系，于是他认为：钩码重一定时，无论将钩码提升多高，都不影响该滑轮组的机械效率；小红则认为：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。 26. 在探究“物体动能大小与哪些因素有关”的实验中，小明让质量不同的小球从同一斜面的同一高度由静止释放，撞击同一木块，木块被撞出一段距离，如图甲所示（忽略小球与接触面的滚动摩擦以及撞击过程中的能量损失）。 （1）将质量不同的小球从同一高度由静止释放的目的是______。 （2）该实验是通过观察______来判断小球的动能大小。 （3）进行实验时，木块放在水平面上的位置______（选填“是”或“不是”）必须相同的。 （4）小华同学将实验装置改进成图乙（图乙中小球撞击木块前接触面光滑，撞击后接触面粗糙），用同一小球将同一弹簧压缩不同程度后由静止释放，球离开弹簧撞击同一木块。比较将木块撞出的距离，可以研究小球的动能大小与______（选填“质量”或“速度”）的关系。 （5）小明将质量不同的小球从同一高度由静止释放撞击同一木块（图丙），探究小球的动能大小与质量的关系。小华觉得利用图乙的装置，也能探究小球的动能大小与质量的关系。只需利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，撞击同一木块即可。小华的设计方案______（选填“可行”或“不可行”），如果用该方案，你将观察到的现象是______ 五、计算题（27题6分，28题9分，共15分） 27. 如图所示，农忙时节小明帮爷爷挑谷子，初次干农活的他在左筐中装了20kg谷子，右筐中装了25kg谷子，已知扁担的长度为1.8m（不考虑手臂帮扶及扁担和筐的重力，g取10N/kg），求： （1）要使扁担水平平衡，小明的肩膀距扁担左端的距离。 （2）若将两筐谷子同时向内移动0.1m，则扁担能否保持水平平衡，请通过计算说明。 28. 如图所示，塔式起重机上的滑轮组将质量为450kg的重物匀速吊起2m，作用在绳端的拉力为2.0×103N，g取10N/kg，求： （1）提升重物做的有用功； （2）滑轮组的机械效率； （3）若动滑轮的质量为80kg，克服摩擦和钢绳重所做的功。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年九年级物理第一次学情检测 一、选择题（每题2分，共24分） 1. 下列物理学家中，以其名字命名功的单位的是（　　） A. 帕斯卡（Pa） B. 焦耳（J） C. 牛顿（N） D. 瓦特（W） 【答案】B 【解析】 【详解】A．帕斯卡（Pa）是压强的单位，故A不符合题意； B．焦耳（J）是功或能的单位，故B符合题意； C．牛顿（N）是力的单位，故C不符合题意； D．瓦特（W）是功率的单位，故D不符合题意。 故选B。 2. 下列关于杠杆的说法正确的是（　　） A. 杠杆可以是直的，也可以是弯曲的 B. 力臂一定在杠杆上 C. 杠杆不一定是硬棒 D. 力臂不一定和力的作用线垂直 【答案】A 【解析】 【详解】AC．杠杆可以是直的，也可以是弯曲的，但杠杆一定是硬棒，故A正确，C错误； B．力臂是从支点到力的作用线的距离，力臂可能在杠杆上，也可能不在杠杆上，故B错误； D．力臂是从支点到力的作用线的距离，即力臂一定和力的作用线垂直，故D错误。 故选A。 3. 如图所示的简单机械，在正常使用过程中属于费力杠杆的是（　　） A. 钳子 B. 镊子 C. 起子 D. 滑轮 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】AC．钳子、起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故AC不符合题意； B．镊子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故B符合题意； D．图中是一个定滑轮，定滑轮的实质是一个等臂杠杆，不省力也不费力，故D不符合题意。 故选B。 4. 2025年7月19日上午，西藏林芝的雅鲁藏布江畔，人类史上最大的水电工程——雅鲁藏布江下游水电工程正式破土动工！工程主要采取截弯取直、隧洞引水的开发方式，该河段落差为2350m，将建设5座梯级电站，创造3个三峡的发电量。水力发电利用的是（　　） A. 机械能 B. 内能 C. 太阳能 D. 化学能 【答案】A 【解析】 【详解】水电站通常是利用较高水位的水流到低处，冲击水轮机，带动发电机发电的，涉及到的能量转化是重力势能转化为动能，动能再转化为电能。因此水电站是利用水的机械能转化为电能来发电的。故BCD不符合题意，A符合题意。 故选A。 5. 科学探究方法是物理实验的重要组成部分，以下研究实例的做法中，所用研究方法相同的是（　　） ①研究影响动能因素时通过木块被撞的远近反映钢球动能的大小 ②探究平而镜成像特点时用一支与蜡烛A相同的蜡烛B确定像的大小和位置 ③利用自制的可变焦水透镜眼球模拟近视眼成因及其矫正 ④研究影响压力你用效果的因素时通过观察海绵的凹陷程度判断压力作用效果 A. ①③ B. ②④ C. ①④ D. ③④ 【答案】C 【解析】 【详解】①动能的大小无法直接观察和测量，通过观察木块被撞的远近，将钢球动能的大小转化为木块被撞的距离，这种研究方法是转换法，即把不易观察的现象或不易测量的物理量，通过研究与之相关的其他易观察的现象或易测量的物理量来间接研究； ②在探究平面镜成像特点的实验中，用与蜡烛 �� A相同的蜡烛 �� B去替代蜡烛 �� A的像，从而确定像的大小和位置，这种研究方法是等效替代法，即在保证效果相同的前提下，将陌生复杂的问题用熟悉简单的方法或模型来替代； ③用自制的可变焦水透镜来模拟眼球，研究近视眼的成因及其矫正，这种研究方法是模型法，即通过建立模型来揭示原型的形态、特征和本质； ④压力作用效果无法直接观察和测量，通过观察海绵的凹陷程度来判断压力作用效果，将压力作用效果转化为海绵的凹陷程度，这种研究方法是转换法； ①和④均用转换法，方法相同；②是等效替代法，③是模型法，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 6. 把一个铁锁用绳子悬挂起来，将铁锁拉到自己的鼻子附近，稳定后松手，铁锁向前摆去，如图所示。下列说法中正确的是（　　） A. 铁锁摆回时一定会打到鼻子 B. 铁锁最终会停下来是机械能消失了 C. 铁锁由高处摆到低处的过程中重力势能主要转化为动能 D. 铁锁上升的最大高度逐次降低，是由于受到重力作用 【答案】C 【解析】 【详解】解：A．铁锁在摆动过程中，不断与空气摩擦，一部分机械能转化为内能，机械能减小，所以铁锁摆回时不会打到鼻子，故A错误； B．铁锁在摆动过程中，不断与空气摩擦，机械能不断转化为内能，机械能不断减小，当机械能全部转化为内能时铁锁就会停下来，所以不是机械能消失了，故B错误； C．铁锁由高处摆到低处的过程中质量不变，高度降低，速度变大，则重力势能减少，动能增大，故将重力势能主要转化为动能，故C正确； D．铁锁上升的最大高度逐次降低，是由于受空气阻力的作用，机械能不断减小，高度不断减小，故D错误。 故选C。 7. 如图所示是电影《哪吒1》中哪吒与敖丙踢毽子的场景，下列说法正确的是（ ） A. 敖丙对毽子的作用力改变了毽子的运动状态 B. 敖丙踢出毽子后，毽子在空中飞行，是因为敖丙在持续对毽子做功 C. 毽子运动到最高点时受平衡力作用 D. 毽子从低到高的运动过程中，重力势能转化成动能 【答案】A 【解析】 【详解】A．敖丙将毽子踢飞，对毽子施加了力的作用，毽子的运动状态发生了改变，这说明敖丙对毽子的作用力改变了毽子的运动状态，故A正确； B．敖丙踢出毽子后，毽子由于惯性在空中飞行，此时敖丙对毽子没有力的作用，不对毽子做功，故B错误； C．当毽子运动到最高点时，具有水平方向的速度，受到竖直向下的重力以及向后的阻力，这两个力方向不是相反的，也不共线，不是一对平衡力，所以毽子运动到最高点时受平衡力作用，故C错误； D．毽子从低到高的运动过程中，质量不变，速度减小，动能减小；高度变大，重力势能增大，所以此过程动能转化为重力势能，故D错误。 故选A。 8. 如图，在植树活动中，两位同学用竹竿抬水。水桶挂在水平竹竿的P处，与前、后同学的距离分别为PM、PN，水桶对竹竿的作用力为F，其中PM、PN及F的大小均已知，竹竿的重力忽略不计。若要分析前面同学抬水的力F1的大小，下列建构的杠杆示意图正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】由题意得，要分析前面同学抬水的情况，此时前面同学作用在杠杆M点一个向上的动力F1，后面同学所在的N点为支点，桶由于受重力的作用所以作用在杠杆P点一个向下的阻力F，故A符合题意，BCD不符合题意； 故选A。 9. 中学生小磊想估测自己1分钟跳绳的平均功率，下列选项中最接近实际的是（　　） A. 5W B. 50W C. 500W D. 5000W 【答案】B 【解析】 【详解】中学生小磊质量约，跳绳跳跃高度约，每次跳绳克服重力做功 每分钟跳绳约 次，总功为 平均功率为 故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 10. 如图甲为乒乓球发球机，某次发出一个乒乓球在空中的运动轨迹先后经过a、b位置如图乙所示，乒乓球的能量情况如图丙。下列说法正确的是（ ） A. 乒乓球能继续飞行是受到惯性作用 B. a至b之间有力改变乒乓球的运动状态 C. 乒乓球在空中运动的过程中机械能保持不变 D. 乒乓球到达最高点时的动能为零 【答案】B 【解析】 【详解】A．乒乓球能继续飞行是由于乒乓球具有惯性，而不是受到惯性作用。惯性是物体的一种固有属性，不是一种力，不能说“受到惯性作用”，故A错误； B．乒乓球从a至b的运动过程中，受到重力和空气阻力的作用，所以a至b之间有力改变乒乓球的运动状态，故B正确； C．乒乓球在空中运动时，会受到空气阻力的作用，需要克服空气阻力做功，一部分机械能会转化为内能，所以机械能不守恒，即机械能会减小，故C错误； D．乒乓球到达最高点时，仍有水平方向的速度，所以动能不为零，故D错误。 故选B。 11. 如图所示，F的方向竖直向上，整个装置处于静止状态，在F以B点为轴转向BM方向和转向BN方向的过程中（　　） A. F逐渐变小 B. F始终逐渐变大 C. 转向BM方向时，F逐渐变大；转向BN方向时，F先逐渐变大后逐渐变小 D. 转向BM方向时，F逐渐变大；转向BN方向时，F先逐渐变小后逐渐变大 【答案】D 【解析】 【详解】根据杠杆平衡条件，在F以B点为轴转向BM方向时，阻力和阻力臂不变，其动力臂变小，F逐渐变大。在F以B点为轴转向BN方向时，阻力和阻力臂不变，力与杆垂直时力臂最长，转动时其力臂先变大后变小，故F先逐渐变小后逐渐变大。故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 12. 如图甲所示，虚线框内是两个滑轮连成的滑轮组，工人利用该滑轮组，用200N竖直向上的拉力F，将物体匀速提高3m，物体和绳子自由端的运动情况如图乙所示，已知动滑轮重120N，不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（　　） A. 绳子自由端移动的速度为0.5m/s B. 工人做的有用功为360J C. 该滑轮组的机械效率为80% D. 拉力F的功率为100W 【答案】C 【解析】 【详解】A．滑轮组省力费距离，由图乙可知，内，物体匀速提高，绳子自由端匀速移动，则绳子自由端移动的速度 故A错误； B．物体提高，绳子自由端移动，则动滑轮上承担物重的绳子段数 不计绳重和摩擦，由可得，物体的重力 工人做的有用功 故B错误； C．工人做的总功 该滑轮组的机械效率 故C正确； D．拉力的功率 故D错误。 故选C。 二、填空题（每空1分，共23分） 13. 《天工开物》记载“凡稻米既筛之后，入臼而舂”，如图所示，这种装置是按照_________（选填“省力”或“费力”）杠杆设计的，人在A点踩下，B端的重物上升，重物下落时，_________能转化为_________能。 【答案】 ①. 费力 ②. 重力势 ③. 动 【解析】 【详解】[1][2][3]从图中可知，这种装置的动力臂小于阻力臂，故应是费力杠杆；人在A点踩下，B端的重物上升，重物下落时，重物的质量不变，高度减小，速度变大，重物的重力势能转化为动能。 14. 如图所示，运动员射箭时，用力将弓拉开，把箭射出去。在此过程中，把箭射出去的力是弓弦的______力。在放开箭的瞬间，弓的______能转化为箭的______能。箭离弦后在空中向上飞行的过程中，箭机械能______（填“增加”、“减少”或“不变”）。 【答案】 ①. 弹 ②. 弹性势 ③. 动 ④. 减少 【解析】 【详解】[1]运动员射箭时，用力将弓拉开，弓发生弹性形变，松开弓弦，产生弹力，把箭射出去。 [2][3]放开箭时，弓的弹性形变程度变小，弹性势能变小，箭由静止变为运动，箭的动能增大，弓的弹性势能转化为箭的动能；箭离弦后在空中向上飞行的过程中，克服空气阻力做功，机械能减少。 15. 工人用如图所示的滑轮组来提升货物，已知货物重400N，每个滑轮重50N，若物体在10s内被提升了6m，不计绳重和摩擦，则拉力F是_____N，绳自由端移动的距离是_____m，物体上升的速度是_____m/s。 【答案】 ①. 225 ②. 12 ③. 0.6 【解析】 【详解】[1]由图可知，n=2，不计绳重和摩擦，作用在绳自由端的拉力 [2]绳子自由端移动的距离 [3]物体上升的速度 16. 如图，一个箱子静止在水平地面，小聪用150N的水平拉力将箱子移动了0.4m，小聪的拉力做功为_______J。待箱子静止后，小明用80N的水平推力推这个箱子没有推动，小明的推力做功_______J，此时箱子受到地面的摩擦力为_______N。 【答案】 ①. 60 ②. 0 ③. 80 【解析】 【分析】 【详解】[1]小聪的拉力做功 [2][3] 小明用80N的水平推力推这个箱子没有推动，此过程只有力没有距离，小明的推力不做功，做功为0J；此时箱子受到地面的摩擦力为静摩擦力，大小等于小明的推力80N。 17. 球竖直向上运动到最高处并自由下落，这过程中经过A、B两点，球在这两点的动能和重力势能如图所示，在A点的机械能是_________J，球从A点到B点的过程需要克服空气阻力做功_________J；假设球在最高点时所受的所有外力消失，球将_________（选填“向上做匀速直线运动”或“保持静止”或“向下加速运动”）。 A点 B点 动能/J 4 8 重力势能/J 7 2 【答案】 ①. 11 ②. 1 ③. 保持静止 【解析】 【详解】[1]机械能等于物体的动能和势能之和，在A点的机械能等于 [2]在B点的机械能等于 球从A点到B点的过程克服空气阻力做功等于机械能的变化量 [3]球在最高点时速度为0m/s，所以当所受外力全部消失时，由于惯性，球将保持静止状态。 18. 小聪探究斜面的机械效率时，将粗糙程度均匀的长木板用支架支撑构成斜面，如图所示。用刻度尺量出斜面底端A点到斜面上B点的距离L为80cm，B点距水平地面高度h为20cm。沿斜面向上用0.8N的拉力F将重为2N的木块匀速拉到B点，用时2s，则这段过程中拉力F做功的功率P=_________W，斜面的机械效率η=_________%，木块在该斜面上受到的滑动摩擦力f=________N。 【答案】 ①. 0.32 ②. 62.5 ③. 0.3 【解析】 【详解】[1]斜面的长度 L=80cm=0.8m 拉力做的总功 W总=FL=0.8N×0.8m=0.64J 拉力做功功率 [2]斜面的高度 h=20cm=0.2m 拉力做的有用功 W有用=Gh=2N×0.2m=0.4J 斜面的机械效率 [3]克服滑动摩擦力做的额外功 W额=W总-W有用=0.64J-0.4J=0.24J 由W额=fL可得物体受到的滑动摩擦力 19. 如图甲所示，放在水平地面上的物体，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系和物体运动速度v与时间t的关系如图乙所示。则： （1）在0-2s时段的2s时间内，推力F对物体所做的功是______J； （2）在4-6s时段的2s时间内，物体运动的路程是______m； （3）在4-6s时段的2s时间内，推力F对物体做功的功率是______W； （4）在2-4s时段的2s时间内，物体受到的摩擦力是______N。 【答案】 ①. 0 ②. 8 ③. 8 ④. 2 【解析】 【详解】（1）[1]在0-2s时段的2s时间内，由运动图像可知此时物体静止，故物体运动的路程为0，故不做功，即做功为0。 （2）[2]在4-6s时段的2s时间内，由运动图像可知此时物体的速度为4m/s，故运动的路程为 （3）[3]在4-6s时段的2s时间内，推力大小为2N，此时匀速直线运动，故推力等于摩擦力等于2N，速度为4m/s，故推力F对物体做功的功率是 （4）[4]在2-4s时段的2s时间内，物体处于加速运动，但是物体对接触面的压力和接触面的粗糙程度都未变，故此时受到的摩擦力仍为2N。 三·、作图题（每题2分，共6分） 20. 如图为小强同学自制的简易杆秤，“O”为支点，请在图中画出的力臂。 【答案】 【解析】 【详解】画出F1的作用线，从支点O向力F1的作用线作垂线段，垂线段的长度为的力臂，如图所示： 21. 如图甲所示，人们用盘子夹可以既方便又安全的取出蒸食物的盘子。盘子夹的一侧可简化为图乙所示的杠杆，O为支点。请在图乙中画出作用在A点的最小动力F1及其力臂l1。 【答案】 【解析】 【详解】由杠杆平衡条件可知，在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小；图中支点在O点，因此OA作为动力臂最长，过A点垂直于OA向下作出最小动力示意图，如下图所示： 22. 要拉动陷入泥坑中的汽车，请在图中画出所用最小力的绳子的绕法。 【答案】 【解析】 【详解】只有一个动滑轮，要求最省力，最多绕出3段绳，将绳子先系在动滑轮的左边挂钩上，然后绕过左边的定滑轮，再绕过动滑轮。如下图所示： 四、实验题（每空1分，共22分） 23. 在学习了杠杆平衡条件后，小泉决定通过实验探究“杠杆平衡条件”，并尝试自制简易杆秤。以下是他的实验过程和相关问题。 （1）杠杆文化的理解：我们常说“秤砣虽小压千斤”这句话，可知杆秤相当于一个_________杠杆。 （2）杠杆平衡的初始调节：将杠杆在中点处悬挂，杠杆在图甲所示的位置静止，为使杠杆水平平衡，小泉应将杠杆的平衡螺母向_________侧调节，这样做的目的是便于直接在杠杆上读出_________。 （3）杠杆平衡条件的探究：如图乙所示，始终保持杠杆在水平位置平衡，小泉将弹簧测力计从①位置移动到②位置时，测力计的示数将_________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 （4）自制简易杆秤：小泉用细木棒、小纸杯、棉线和钩码制作如图丙所示杆秤。把棉线系在“b”处，作为秤纽；把小纸杯悬挂在“a”处，作为秤盘；用5g钩码作为秤砣。手提秤纽，移动秤砣使秤杆水平平衡，此时秤砣所挂处的秤杆上标上“c”为定盘星，即“c”点作为杆秤对应的质量刻度值为_________g，同时避免了杆秤重力对称量的干扰。 【答案】（1）省力 （2） ①. 右 ②. 力臂 （3）变大 （4）0 【解析】 【小问1详解】 “秤砣虽小压千斤”意思是秤砣对应的动力比秤杆受到的阻力小，说明杆秤省力，是省力杠杆。 【小问2详解】 [1][2]在没有挂钩码时，杠杆在图甲所示位置静止，此时杠杆平衡。在图甲静止时，左端偏低、右端偏高，为使得杠杆在水平位置平衡应将右端的平衡螺母向右调节，这样做的目的是便于直接在杠杆上读出力臂。 【小问3详解】 在图乙中，保持A点不变，测力计从①位置移动到②位置时，拉力F向左倾斜，此时F的力臂变短，阻力和阻力臂不变。根据杠杆的平衡条件，拉力变大，即弹簧测力计的示数变大。 【小问4详解】 手提秤纽，移动秤砣使秤杆在水平位置平衡，此时力臂在杠杆上，便于读数，此时秤砣所挂处的秤杆上标上“c”为定盘星，该位置是零刻度线处，称量的质量为零，可以避免杆秤重力对称量的影响。 24. 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。为了探究卡片跳起的高度与哪些因素有关，该兴趣小组提出了如下猜想： A．与卡片的质量有关； B．与橡皮筋的形变量有关； 为了验证猜想，小组选用几根相同的橡皮筋和几张相同材料的卡片进行实验： （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_________，因此它具有能量； （2）探究跳起高度与质量是否有关，应选择质量不同的卡片，分别套上相同的橡皮筋，操作中将卡片反过来，每次把它在桌面上用手压平的目的是_________；实验发现厚卡片弹起的高度较低，那是因为厚卡片刚离开地面时的_________比薄卡片小； （3）为了探究卡片的跳起高度与橡皮筋的形变量是否有关，请你为该小组提供使橡皮筋形变量不同的一种方法：_________； 【答案】（1） ①. 卡片向上跳起 ②. 做功 （2） ①. 控制橡皮筋的形变量相同 ②. 速度 （3）改变手压卡片的力度 【解析】 【小问1详解】 [1][2]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，橡皮筋储存了弹性势能，松开手后，橡皮筋恢复原状，对卡片做功，使卡片跳起来（或弹起）。 【小问2详解】 [1][2]每次压平是为了保证橡皮筋的形变量相同，即控制变量法，这样不同质量卡片获得的初始弹性势能相同，才能比较质量对跳起高度的影响。初始弹性势能相同，厚卡片质量大，由能量守恒可知，质量大的卡片，离开地面时的速度小。 【小问3详解】 为了探究卡片的跳起高度与橡皮筋的形变量是否有关，要控制卡片质量相同，可以通过改变压平卡片时手对卡片的压力大小，或者改变每次按压时卡片离桌面的初始高度，即改变松手前橡皮筋的伸长量。 25. 在“测量滑轮组机械效率”的实验中，小北与同学们用同一滑轮组进行了三次实验（如图所示），实验数据记录如下表： 次数 钩码 重/N 钩码上升 距离/cm 弹簧测力 计示数/N 弹簧测力计 上升距离/cm 机械 效率 1 2 10 0.8 30 83.3% 2 4 10 1.5 30 ① 3 6 10 2.2 30 90.9% （1）实验时除如图所示的器材外，还需要的实验器材有___________： （2）实验时应沿竖直方向___________拉动弹簧测力计，且在___________（填“静止”或“拉动过程中”）时读数； （3）表格中编号①处的数据为___________，分析数据可得结论：使用同一滑轮组提升不同重物至同一高度时，提升的物重增加时，滑轮组的机械效率___________（选填“变大”、“变小”或“不变”）； （4）小北发现绳端移动的距离与钩码上升的高度有固定的倍数关系，于是他认为：钩码重一定时，无论将钩码提升多高，都不影响该滑轮组的机械效率；小红则认为：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. 刻度尺 ②. 匀速 ③. 拉动过程中 ④. 88.9％ ⑤. 变大 ⑥. 小北 【解析】 【详解】（1）[1]测定滑轮组机械效率的实验原理是 要用到弹簧测力计测量G、F，用刻度尺测量h、s，因此除了图示器材外，还需要刻度尺。 （2）[2][3]在实验中，测绳端拉力F时，为了减小摩擦力对实验结果的影响，应竖直向上匀速拉动弹簧测力计且在拉动过程中读数。 （3）[4]第2次的机械效率为 [5]由表格数据可得结论：使用同一滑轮组提升不同重物至同高度时，提升的物重增加时，滑轮组的机械效率变大。 （4）[6]分析表格数据可知 由 可知，滑轮组的机械效率与提升的高度无关，故小北的看法正确。 26. 在探究“物体动能大小与哪些因素有关”的实验中，小明让质量不同的小球从同一斜面的同一高度由静止释放，撞击同一木块，木块被撞出一段距离，如图甲所示（忽略小球与接触面的滚动摩擦以及撞击过程中的能量损失）。 （1）将质量不同的小球从同一高度由静止释放的目的是______。 （2）该实验是通过观察______来判断小球的动能大小。 （3）进行实验时，木块放在水平面上的位置______（选填“是”或“不是”）必须相同的。 （4）小华同学将实验装置改进成图乙（图乙中小球撞击木块前接触面光滑，撞击后接触面粗糙），用同一小球将同一弹簧压缩不同程度后由静止释放，球离开弹簧撞击同一木块。比较将木块撞出的距离，可以研究小球的动能大小与______（选填“质量”或“速度”）的关系。 （5）小明将质量不同的小球从同一高度由静止释放撞击同一木块（图丙），探究小球的动能大小与质量的关系。小华觉得利用图乙的装置，也能探究小球的动能大小与质量的关系。只需利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，撞击同一木块即可。小华的设计方案______（选填“可行”或“不可行”），如果用该方案，你将观察到的现象是______ 【答案】（1）使小球到达水平面的速度相同 （2）木块移动的距离 （3）是 （4）速度 （5） ①. 不可行 ②. 木块最终移动的距离相同 【解析】 【小问1详解】 在探究物体动能大小与哪些因素有关的实验中，要研究动能与质量的关系，就需要控制小球到达水平面的速度相同。而将质量不同的小球从同一高度由静止释放，根据重力势能转化为动能的原理，在忽略能量损失的情况下，小球下落高度相同，重力势能转化为动能时，就能使小球到达水平面的速度相同。 【小问2详解】 由于小球动能大小不容易直接测量，这里采用转换法。小球动能越大，对木块做功越多，木块移动的距离就越远。所以通过观察木块移动的距离来判断小球的动能大小。 【小问3详解】 小明进行两次实验时，只有保证木块放在水平面上的位置相同，这样小球每次撞击木块时，木块初始状态相同，小球撞击木块时的速度才相同，才能更准确地探究动能与质量的关系。 【小问4详解】 用同一小球将同一弹簧压缩不同程度后由静止释放，弹簧被压缩程度不同，弹性势能不同，转化给小球的动能不同，小球撞击木块时的速度也就不同。此时小球质量不变，改变的是速度，所以可以研究小球的动能大小与速度的关系。 【小问5详解】 [1]利用质量不同的小球将同一弹簧压缩相同程度，弹簧的弹性势能相同，小球获得的动能相同。但由于小球质量不同，动能相同质量不同时，小球撞击同一木块时的速度不同，没有控制速度这一变量相同，所以小华的设计方案不可行。 [2]如果用该方案，因为小球动能相同，小球对木块做的功相同，所以可观察到最终木块移动的距离相同。 五、计算题（27题6分，28题9分，共15分） 27. 如图所示，农忙时节小明帮爷爷挑谷子，初次干农活的他在左筐中装了20kg谷子，右筐中装了25kg谷子，已知扁担的长度为1.8m（不考虑手臂帮扶及扁担和筐的重力，g取10N/kg），求： （1）要使扁担水平平衡，小明的肩膀距扁担左端的距离。 （2）若将两筐谷子同时向内移动0.1m，则扁担能否保持水平平衡，请通过计算说明。 【答案】（1）1m （2）扁担不能保持水平平衡 【解析】 【小问1详解】 由题意可知，左、右两筐中谷子的重力， 因不考虑手臂帮扶及扁担和筐的重力，可设扁担水平平衡时，小明的肩膀距扁担左端距离为，则小明的肩膀距扁担右端距离为，由杠杆的平衡条件可得，则 【小问2详解】 将两筐谷子同时向内移动时，左、右两筐重力的力臂， 则， 由得，所以扁担不能保持水平平衡。 28. 如图所示，塔式起重机上的滑轮组将质量为450kg的重物匀速吊起2m，作用在绳端的拉力为2.0×103N，g取10N/kg，求： （1）提升重物做的有用功； （2）滑轮组的机械效率； （3）若动滑轮的质量为80kg，克服摩擦和钢绳重所做的功。 【答案】（1）9000J；（2）75%；（1）1400J 【解析】 【详解】解：（1）提升重物做的有用功 W有=Gh=mgh=450kg×10N/kg×2m=9000J （2）由图可知滑轮组的动滑轮绕绳子的段数是3段，拉力端移动距离 s=nh=3×2m=6m 拉力做的总功 W总=Fs=2.0×103N×6m=12000J 滑轮组的机械效率 （3）克服动滑轮做的功 W额1=G动h=m动gh=80kg×10N/kg×2m=1600J 拉力做的总额外功 W额=W总-W有=12000J-9000J=3000J 克服摩擦和钢丝绳重所做的额外功 W额2=W额-W额1=3000J-1600J=1400J 答：（1）提升重物做的有用功是9000J； （2）滑轮组的机械效率是75%； （3）若动滑轮的质量为80kg，克服摩擦和钢绳重所做的功是1400J。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $