第十一章 简单机械和功（单元测试）物理苏科版2024九年级上册

第十一章《简单机械和功》单元测试卷（原卷版） 注意事项： 1．测试范围：苏科版2024： 九年级上册第11章。 2．g=10N/kg。 第Ⅰ卷 选择题 一、选择题（本题共12小题，每小题2分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的） 1．某同学为计算爬楼时克服自身重力所做的功和功率，他匀速爬至三楼，相关信息如表所示。有关功和功率的表述中正确的是（    ） 体重 500牛 每层楼市 3米 爬至三楼用时 20秒 A．做功为3000瓦，功率为150焦 B．做功为4500瓦，功率为225焦 C．做功为3000焦，功率为150瓦 D．做功为4500焦，功率为225瓦 2．旗杆顶部有一个滑轮，关于该滑轮的说法正确的是（　　） A．它是动滑轮 B．利用它可以省力 C．利用它可以省距离 D．利用它可以改变力的方向 3．使用杠杆能给我们的生活带来便利。如图是杠杆在生活中的应用，能省距离的是（　　） A．核桃夹 B．筷子 C．杆秤 D．开瓶器 4．如图，A、B是两个体积完全相同的物体，小明和小芳分别用大小不变的拉力FA和FB，用相同的时间分别将A、B两物体拉到斜面顶端，对物体做功情况如图所示，则（     ） A．物体A的平均速度vA小于物体B的平均速度vB B．小明对物体A做功的机械效率为40％ C．小明对物体A做的有用功WA等于小芳对物体B做的有用功WB D．小明对物体A的拉力FA小于小芳对物体B拉力FB 5．如图甲，工人用滑轮组提升货物，在工人恒为的拉力作用下，货物匀速竖直上升，用时。在提升货物的过程中，滑轮组的部分数据如图乙，则下列说法正确的是（　　） A．绳子自由端移动的速度为 B．提升货物的重力为 C．拉力做功的功率为 D．增大提升货物的质量，滑轮组的机械效率将减小 6．一次体育课上，甲、乙两同学进行爬爬竿比赛，甲从某一位置匀速爬到竿顶用时8s，乙从同一位置匀速爬到竿顶用时12s。若甲、乙两人体重相等，则他们爬竿功率之比为（　　） A．2∶3 B．3∶2 C．4∶9 D．9∶4 7．以下关于功和功率描述正确的是（    ） A．做功多的物体，功率一定大 B．功率大的物体，做功一定多 C．做功快的物体，功率一定大 D．做功的多少与时间无关 8．抛掷实心球是某市近几年体育中考主要项目之一，如图所示是小明同学扔实心球的情景（包含四个过程）。其中，手对实心球做功的过程是（    ） A．①和③ B．②和④ C．①和④ D．②和③ 9．估测法是物理学中常用的一种方法，是利用物理概念、规律、物理常数和常识对物理量的数值、数量级进行快速计算以及对取值范围合理估测的方法。估测生活中的物理量是一种良好的物理习惯。对下面物理量的估测，你认为最接近实际的是（    ） A．两个普通鸡蛋重约为10N B．物理课本质量约为20g C．成年人站立时对地面的压强约 D．小明从一楼爬到五楼克服重力做功约为 10．如图，物体A、B的重分别为50N、20N，动滑轮重为10N，此时物体A在水平面上向右以1m/s做匀速直线运动（绳子和滑轮间的摩擦不计），则下列说法正确的是（　　） A．A物体所受摩擦力方向水平向左，大小为10N B．B物体下落速度为0.5m/s C．若用力F向左拉物体A，使A向左做匀速直线运动，所需力的大小为15N D．若用F＝15N的力向左拉物体A，可以使物体A向左做加速直线运动 11．生物学实验课上，学生制作“洋葱鳞片叶表皮”的玻片标本。下列说法正确的是（　　） A．切洋葱的小刀，刀刃锋利是为了增大压力 B．切洋葱时感到“辣”眼睛，说明分子在永不停息地做无规则运动 C．用胶头滴管从试剂瓶中吸取清水，利用了胶头滴管的吸力 D．用镊子夹取鳞片叶表皮时，镊子是省力杠杆 12．如图所示，现将甲物体用细绳挂在轻质杠杆的A端，甲物体的底面积为，杠杆B端悬挂乙物体，乙物体的质量为，O为轻质杠杆的支点，，此时甲对地面的压强大小为．杠杆始终处于水平位置，下列说法中正确的是（    ） A．甲物体的重力为 B．若移动支点O的位置，使时，甲物体恰好被拉离地面 C．若只将甲竖直切去，剩余甲对地面的压强与切割前的压强之比为 D．若将甲竖直切去并叠加在乙的上方，甲剩余部分对地面的压强为 二、填空题（本题共10小题，每空2分，共20分） 13．“五一”假期期间，小翼一家人到武当山旅游。观光车行驶在弯弯曲曲的盘山公路上（如图），小翼打开车窗，欣赏沿途的美景，忽然一阵山风吹来，车内的一次性纸袋就飘出了车外，这是因为车外空气流速大于车内空气流速，造成车内气压 （选填“大于”“小于”或“等于”）车外气压而导致的。盘山公路就是斜面，利用这种机械可以达到 的目的。 14．简单机械的使用给人们生活带来很多便利。如图-1所示，插入锁孔的钥匙转动时，锁芯随之转动可开锁，此时钥匙相当于 （选填“轮轴”或“滑轮”）；如图-2所示，使用镊子夹取物体时，将手压在处，则该杠杆的支点是 （选填“A”“B”或“C”）点。 15．搬运砖头的独轮车，车箱和砖头所受的总重力G=1000N，独轮车的有关尺寸如图所示。推车时，人手向上的力F应为 N。搬运相同的材料，若想更省力，人手应向 （选“前”或“后”）移动。 16．如图所示，工人利用动滑轮匀速提升重物，已知物重600N，施加在绳端竖直向上的拉力F为375N，在100s内将物体提升10m，不计绳重与摩擦，此过程中动滑轮的机械效率为 ，绳端拉力做功的功率为 W。 17．如图一钓鱼竿在应用时属于 杠杆；用如图二所示的动滑轮提起140N的水桶，如果向水桶内再加入40N的水，则此时动滑轮提起水桶的机械效率将 。 18．爸爸开着小轿车带小明去旅行，若汽车做直线运动，牵引力的功率恒为9×104W，运动过程中受到的阻力保持不变，运动的速度v与时间t的关系如图所示，在0～10s内，牵引力做功 J，阻力为 N。 19．如图甲所示，体育课上小明正在做俯卧撑，把他的身体看作一个杠杆，O为支点，A为重心，他的体重为560N，地面对手的支持力F的大小为 N。小华在跳绳，她的质量为50kg ， 每次跳起高度约为6cm ， 1min跳100次 ， 则她跳绳的功率为 W。 20．如图甲所示，水平地面上的物体，受到方向不变的水平推力的作用，其图象和图象分别如图乙和图丙所示，由图象可知，9～12s内，推力对物体做功 J；时，摩擦力是 N。 21．如图1是现代家庭经常使用的自动升降衣架的示意图，它可以很方便晾起洗好的衣服，取下晒干的衣服，其实就是通过一些简单机械的组合来实现此功能。此装置 （填“能”或“不能”）改变动力的方向。如图2所示，要使杠杆处于平衡状态，在A点分别作用的四个力中，最小的是 。 22．如图甲所示，爸爸和孩子玩跷跷板，若要使跷跷板在水平位置平衡，则爸爸应该适当往 （左/右）移动。图乙为在水平位置平衡的简化图，不计杠杆自重，若小孩的质量为18kg，则爸爸的质量为 kg。 三．解答题（本题共8小题，共56分） 23．作图题： (1)如图甲所示是学校垃圾桶的简化示意图，可将其桶盖视为一个杠杆模型，O点为支点。请在图中画出打开垃圾桶盖时，作用在A点的最小动力F的示意图及其力臂L； (2)2024年初，旬阳拐枣喜获“中国有机产品”认证。如图乙所示，用该滑轮组吊运一箱枣，请补全绳子绕法。 24．小明想要探究影响斜面机械效率的因素，对此他猜想：“斜面的坡度一定时，物体越重，斜面机械效率越高”。小红不赞同小明的猜想，于是他们一起设计实验检验小明的猜想是否正确。 (1)他们准备了长木板、木块，带凹槽和挂钩的滑块、质量相同的钩码若干个、刻度尺和仪器a，仪器a是 ； (2)请帮小红写出实验步骤和判断小明的猜想是否正确的依据： ①测量滑块、钩码的重力：用仪器a在空中沿 方向提起滑块，保持静止，记录滑块的重力G；用同样的方法测量出1个钩码的重力为；将1个钩码放入滑块的凹槽，计算出滑块和1个钩码的总重力； ②搭建斜面：在长木板上画四条线A、B、C、D（如图），测量出 （选填“AC”“AD”“BC”或“BD”）间距离为斜面的长度s，用木块撑起长木板，测出这两点间的高度差h，固定木块和木板保持斜面坡度不变； ③测量拉力：把滑块放在斜面上，用仪器a 拉动滑块，测出拉力； ④改变物重：再放1个钩码到滑块的凹槽中，计算出总重力为， ； ⑤重复步骤③，记录测力计的示数为； ⑥判断小明的猜想是否正确的依据： 。 25．小雪和小红在“测滑轮组机械效率”的实验中，一起组装好如图甲所示的实验装置，他们分别记下了钩码和弹簧测力计的位置。 (1)小红 向上 缓慢拉动弹簧测力计，使钩码升高，并由弹簧测力计读出拉力为0.5N，同时小雪用刻度尺测出钩码提升的高度为0.1m，以上测量准确无误，其它被测物理量和计算的数据如下表： 钩码重（N） 弹簧测力计提升的高度（m） 有用功（J） 总功（J） 机械效率 2 0.4 0.2 0.2 100% (2)小雪和小红测得滑轮组的机械效率为100%，他们得到的结论是 （填“正确”或“错误”），请你帮助找出原因 ； (3)该滑轮组的机械效率实际为 ； (4)若提升的钩码重增加6N，则该滑轮组的机械效率将 ；（填变化情况） (5)有同学想进一步探究滑轮组的机械效率是否与滑轮组中细绳的绕法有关。根据探究目的，他们先通过实验测算出如图乙所示的滑轮组的机械效率，请你在图丙中画出下一步实验所需的组装图。 26．跳绳是我市初中毕业生体育测试的项目之一，小华想利用所学的物理知识估测自己跳绳时克服重力的平均功率（不计绳重）。 (1)用磅秤测量出 （填物理量名称及对应字母）； (2)估测自己平均每次跳起的 （人的重心上升的高度）； (3)用计时器记录跳n次所用的 （填物理量名称及对应字母）； (4)小华跳绳时克服重力做功的平均功率为P= （用以上的字母表示）； (5)若两位同学想比较跳绳的平均功率（设两人跳起的平均高度相同）， 则 ； A．跳的时间短的功率大                    B．相同时间完成相同次数，体重大的功率大 C．体重相同，跳的时间长的功率大        D．条件不足，无法比较 (6)跳绳能让人体各个器官得到充分的锻炼，若跳绳者的质量为50kg，跳绳者的重心高度随时间变化的情况如图所示，根据所给条件可算出此跳绳者在 1min内运动员总共跳绳 次（g=10N/kg）。 27．在“探究杠杆的平衡条件”实验中： (1)实验前，杠杆在图甲所示的位置静止，此时杠杆处于 （选填“平衡”或“非平衡”）状态；实验时，小明调节杠杆在水平位置平衡，目的是 ； (2)改变钩码的位置和个数，使杠杆平衡，收集多组数据，其目的是 ； (3)如图乙，用测力计在A处竖直向上拉，使杠杆在水平位置平衡，在测力计逐渐向左倾斜到虚线位置的过程中，为了保持杠杆在水平位置平衡，测力计的示数将 ； (4)我国古代《墨经》最早记述了秤的杠杆原理，如图丙所示，“权”“重”对应物理学中的力，“标”“本”对应物理学中的 。为了扩大杆秤的量程，可采取的方法是 （写出一种即可）。 28．体重500N的小明同学做俯卧撑运动，此时将他视为一个杠杆如图所示。他的重心在A点。则： (1)他的质量为多少？ (2)若他将身体撑起，地面对手的作用力至少要多少？ (3)小明的手掌和地面的总接触面积是，他的手掌对地面的压强是多少？ 29．如图所示，用滑轮组将一正方体物块在5s内沿水平方向匀速拉动10m，绳自由端施加的拉力F的大小为20N，该滑轮组的机械效率为80%。求： (1)拉力F做的功； (2)拉力F做功的功率； (3)物体受到的摩擦力。 30．2024年11月17日，我国自主设计建造的大洋钻探船“梦想”号正式入列，如图所示。“梦想”号满载时排水量达42600t，具备海域11000m深的钻探能力。某次航行中“梦想”号以的功率推动轮船以匀速行驶。海水的密度取。求： (1)钻头在11000m深处受到海水的压强。 (2)“梦想”号满载时，所受的浮力。 (3)“梦想”号此次航行所受的阻力。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 第十一章《简单机械和功》单元测试卷（解析版） 注意事项： 1．测试范围：苏科版2024： 九年级上册第11章。 2．g=10N/kg。 第Ⅰ卷 选择题 一、选择题（本题共12小题，每小题2分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的） 1．某同学为计算爬楼时克服自身重力所做的功和功率，他匀速爬至三楼，相关信息如表所示。有关功和功率的表述中正确的是（    ） 体重 500牛 每层楼市 3米 爬至三楼用时 20秒 A．做功为3000瓦，功率为150焦 B．做功为4500瓦，功率为225焦 C．做功为3000焦，功率为150瓦 D．做功为4500焦，功率为225瓦 【答案】C 【详解】根据题意知道，从一楼走到三楼上升的高度为 克服重力做功为 爬到3楼的时间为20s，则功率为 故C正确，ABD错误。 故选C。 2．旗杆顶部有一个滑轮，关于该滑轮的说法正确的是（　　） A．它是动滑轮 B．利用它可以省力 C．利用它可以省距离 D．利用它可以改变力的方向 【答案】D 【详解】A．旗杆顶部的滑轮是固定不动的，因此它是定滑轮，不是动滑轮。动滑轮的特点是滑轮随物体一起移动，而定滑轮则始终固定在某个位置。故A错误； B．使用定滑轮并不能省力。定滑轮的主要作用是改变力的方向，而不是省力。故B错误； C．定滑轮实质是一个等臂杠杆，使用时不会省距离，故C错误： D．定滑轮的主要作用就是改变力的方向。例如，在升旗仪式中，我们通过向下拉绳子来使国旗上升，这就是因为旗杆顶部的定滑轮改变了力的方向。故D正确。 故选D。 3．使用杠杆能给我们的生活带来便利。如图是杠杆在生活中的应用，能省距离的是（　　） A．核桃夹 B．筷子 C．杆秤 D．开瓶器 【答案】B 【详解】A．核桃夹在使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，省力费距离，故A不符合题意； B．筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，费力省距离，故B符合题意； C．杆秤在使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，省力费距离，故C不符合题意； D．开瓶器在使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，省力费距离，故D不符合题意。 故选B。 4．如图，A、B是两个体积完全相同的物体，小明和小芳分别用大小不变的拉力FA和FB，用相同的时间分别将A、B两物体拉到斜面顶端，对物体做功情况如图所示，则（     ） A．物体A的平均速度vA小于物体B的平均速度vB B．小明对物体A做功的机械效率为40％ C．小明对物体A做的有用功WA等于小芳对物体B做的有用功WB D．小明对物体A的拉力FA小于小芳对物体B拉力FB 【答案】D 【详解】A．由图可知，相同时间内，物体A通过的路程大于物体B通过的路程，根据可知，物体物体A的平均速度vA大于物体B的平均速度vB，故A不符合题意； B．由图可知，小明对物体A做的总功为2.5J，额外功为1J，则有用功为 则小明对物体A做功的机械效率为 故B不符合题意； C．根据题中所给已知条件，给出两物体体积相同，但不知质量关系，则不知重力关系，无法根据判断有用功大小关系，同样，由图可知对物体A做的总功小于对物体B做的总功，但不知额外功的大小情况，所以也无法判断谁的有用功多，谁的有用功少，故C不符合题意； D．由图可知，小明对物体A做的总功小于小芳对物体B做的总功，且物体A通过的路程大于物体B通过的路程，根据可知，小明对物体A的拉力FA小于小芳对物体B拉力FB，故D符合题意。 故选D。 5．如图甲，工人用滑轮组提升货物，在工人恒为的拉力作用下，货物匀速竖直上升，用时。在提升货物的过程中，滑轮组的部分数据如图乙，则下列说法正确的是（　　） A．绳子自由端移动的速度为 B．提升货物的重力为 C．拉力做功的功率为 D．增大提升货物的质量，滑轮组的机械效率将减小 【答案】B 【详解】A．图中连接动滑轮绳子的股数是2股，物体移动的距离是5m，则绳子自由端移动的距离为 绳子自由端移动的速度为 故A错误； B．根据乙图可知，该滑轮组的机械效率为70%，即 解得 故B正确； C．拉力做功的功率为 故C错误； D．增大提升货物的质量，提升相同的高度，有用功会增大，根据可知，滑轮组的机械效率将变大，故D错误。 故选B。 6．一次体育课上，甲、乙两同学进行爬爬竿比赛，甲从某一位置匀速爬到竿顶用时8s，乙从同一位置匀速爬到竿顶用时12s。若甲、乙两人体重相等，则他们爬竿功率之比为（　　） A．2∶3 B．3∶2 C．4∶9 D．9∶4 【答案】B 【详解】因为甲、乙两同学从同一位置爬到竿的顶端，且二人体重相等，则由功的公式W=Gh可知，二人克服重力所做的功相等，根据功率的公式可知二人爬竿功率之比 故B符合题意。 故选B。 7．以下关于功和功率描述正确的是（    ） A．做功多的物体，功率一定大 B．功率大的物体，做功一定多 C．做功快的物体，功率一定大 D．做功的多少与时间无关 【答案】C 【详解】A．做功多的物体，功率不一定大，因为功率还与时间有关。例如，若做功多但耗时很长，功率可能较小。故A错误； B．功率大的物体，做功不一定多，因为总功还取决于时间。例如，功率大但工作时间极短，总功可能较少。故B错误； C．功率的物理意义就是表示做功的快慢，做功快说明单位时间内完成的功多，根据功率的定义可知其功率一定大，故C正确； D．根据功率公式W=Pt可知，做功的多少由功率和做功时间共同决定。故D错误。 故选C。 8．抛掷实心球是某市近几年体育中考主要项目之一，如图所示是小明同学扔实心球的情景（包含四个过程）。其中，手对实心球做功的过程是（    ） A．①和③ B．②和④ C．①和④ D．②和③ 【答案】A 【详解】①捡起球时，手对球施加向上的作用力，球向上移动了一段距离，手对实心球做了功； ②球停在空中时，手对球施加向上的作用力，球没有在力的方向移动一段距离，手没有对实心球做功； ③挥动球时，手对球施加了作用力，球在力的方向移动了一段距离，手对实心球做了功； ④球飞出去后，手对球没有作用力，手没有对实心球做功； 手对实心球做功的过程是①和③，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 9．估测法是物理学中常用的一种方法，是利用物理概念、规律、物理常数和常识对物理量的数值、数量级进行快速计算以及对取值范围合理估测的方法。估测生活中的物理量是一种良好的物理习惯。对下面物理量的估测，你认为最接近实际的是（    ） A．两个普通鸡蛋重约为10N B．物理课本质量约为20g C．成年人站立时对地面的压强约 D．小明从一楼爬到五楼克服重力做功约为 【答案】C 【详解】A．一枚鸡蛋的质量约50g，故两个普通鸡蛋重约为G=mg=2×50×10-3kg×10N/kg=1N 故A不符合题意； B．物理课本质量与一个苹果的质量接近，约为200g，故B符合题意； C．成年人的质量约为60kg，成年人站立时对地面压力的受力面积约400cm2即0.04m2，人对地面的压力F=G=mg=60kg×10N/kg=600N 成年人站立时对地面的压强约 故C符合题意； D．小明的重力约为500N，从一楼爬到五楼上升的高度约12m，则克服重力做功约为W=Gh=600N×12m=7200J 故D不符合题意。 故选C。 10．如图，物体A、B的重分别为50N、20N，动滑轮重为10N，此时物体A在水平面上向右以1m/s做匀速直线运动（绳子和滑轮间的摩擦不计），则下列说法正确的是（　　） A．A物体所受摩擦力方向水平向左，大小为10N B．B物体下落速度为0.5m/s C．若用力F向左拉物体A，使A向左做匀速直线运动，所需力的大小为15N D．若用F＝15N的力向左拉物体A，可以使物体A向左做加速直线运动 【答案】B 【详解】A．由图知，动滑轮组由2段绳子承担物重，所以绳子对B的拉力 由物体间力的作用是相互的可知，物体A受到的拉力为FA'=FA=15N 此时物体A在水平面上向右做匀速直线运动，则物体A受到的摩擦力为f=FA'=15N，故A错误； B．由v绳=2v动可知，B物体下落速度为，故B正确； CD．当物体A向左运动时，由于物体A对水平面的压力和接触面的粗糙程度均不变，则物体A受到的摩擦力不变，方向向右，要使物体A向左做匀速直线运动，则向左拉物体A的力F=f+FA'=15N+15N=30N 要使物体A向左做加速直线运动，则向左拉物体A的力F＞30N，故CD错误。 故选B。 11．生物学实验课上，学生制作“洋葱鳞片叶表皮”的玻片标本。下列说法正确的是（　　） A．切洋葱的小刀，刀刃锋利是为了增大压力 B．切洋葱时感到“辣”眼睛，说明分子在永不停息地做无规则运动 C．用胶头滴管从试剂瓶中吸取清水，利用了胶头滴管的吸力 D．用镊子夹取鳞片叶表皮时，镊子是省力杠杆 【答案】B 【详解】A．切洋葱的小刀，刀刃锋利并不是为了增大压力，而是通过减小受力面积来增大压强，使得切割更容易。故A错误； B．切洋葱时感到“辣”眼睛，是因为洋葱分子在永不停息地做无规则运动，扩散到空气中，与眼睛接触导致不适。故B正确； C．用胶头滴管从试剂瓶中吸取清水时，并不是利用胶头滴管的吸力，而是通过挤压胶头滴管排出管内空气，然后松开时管内气压小于外界大气压，水在外界大气压的作用下被压入滴管。故C错误； D．镊子在使用时，动力臂小于阻力臂，因此镊子属于费力杠杆，而不是省力杠杆。故D错误。 故选B。 12．如图所示，现将甲物体用细绳挂在轻质杠杆的A端，甲物体的底面积为，杠杆B端悬挂乙物体，乙物体的质量为，O为轻质杠杆的支点，，此时甲对地面的压强大小为．杠杆始终处于水平位置，下列说法中正确的是（    ） A．甲物体的重力为 B．若移动支点O的位置，使时，甲物体恰好被拉离地面 C．若只将甲竖直切去，剩余甲对地面的压强与切割前的压强之比为 D．若将甲竖直切去并叠加在乙的上方，甲剩余部分对地面的压强为 【答案】D 【详解】A．细绳对B端的拉力 根据杠杆平衡条件可得，细绳对A端的拉力 故细绳对甲的拉力也为，甲对地面的压力 甲对地面的压力与地面对甲的支持力是一对相互作用力，大小相等，即 则甲的重力为 故A错误； B．甲物体恰好被细绳拉离地面，甲对地面的压力为0，A端受到的拉力等于甲的重力，根据杠杆平衡条件可得 因此使时，甲物体恰好被拉离地面。故B错误； C．若只将甲竖直切去，则 由于甲的密度和高度不变，由可知 此时甲对地面的压力 剩余甲对地面的压强 剩余甲对地面的压强与切割前的压强之比为 故C错误； D．若将甲竖直切去并叠加在乙的上方，则细绳对B端的拉力 根据杠杆平衡条件可知，细绳对A端的拉力 若将甲竖直切去，则 由于甲的密度和高度不变，由可知 甲剩余部分对地面的压力 甲剩余部分对地面的压强为 故D正确。 故选D。 二、填空题（本题共10小题，每空2分，共20分） 13．“五一”假期期间，小翼一家人到武当山旅游。观光车行驶在弯弯曲曲的盘山公路上（如图），小翼打开车窗，欣赏沿途的美景，忽然一阵山风吹来，车内的一次性纸袋就飘出了车外，这是因为车外空气流速大于车内空气流速，造成车内气压 （选填“大于”“小于”或“等于”）车外气压而导致的。盘山公路就是斜面，利用这种机械可以达到 的目的。 【答案】 大于 省力 【详解】[1]汽车行驶过程中，车外的空气相对汽车要比车内的空气流动快，因为流速快的地方压强小，所以车外的气压小于车内的气压，即车内的气压较大。 [2]盘山公路相当于斜面，斜面模型加长了距离，但是可以在物体向上运动时省力，故盘山公路修成了斜面形状。 14．简单机械的使用给人们生活带来很多便利。如图-1所示，插入锁孔的钥匙转动时，锁芯随之转动可开锁，此时钥匙相当于 （选填“轮轴”或“滑轮”）；如图-2所示，使用镊子夹取物体时，将手压在处，则该杠杆的支点是 （选填“A”“B”或“C”）点。 【答案】 轮轴 A 【解析】【小题1】[1]插入锁孔的钥匙转动时，锁芯随之转动可开锁，钥匙与锁芯都绕同一中心点转动，故此时钥匙相当于轮轴。 [2]使用镊子夹取物体时，镊子绕着A点转动，因此该杠杆的支点是A点。 15．搬运砖头的独轮车，车箱和砖头所受的总重力G=1000N，独轮车的有关尺寸如图所示。推车时，人手向上的力F应为 N。搬运相同的材料，若想更省力，人手应向 （选“前”或“后”）移动。 【答案】 300 后 【详解】[1]如图所示，根据杠杆平衡条件得FL1=GL2 即F×1m=1000N×0.3m 解得F=300N [2]搬运相同的材料，若想更省力，即动力要变小，阻力和阻力臂不变，由杠杆平衡条件可知，此时应增大动力臂，即人手向后移动。 16．如图所示，工人利用动滑轮匀速提升重物，已知物重600N，施加在绳端竖直向上的拉力F为375N，在100s内将物体提升10m，不计绳重与摩擦，此过程中动滑轮的机械效率为 ，绳端拉力做功的功率为 W。 【答案】 80% 75 【详解】[1][2]动滑轮有效绳子段数，有用功为 绳子自由端移动距离为 则绳端拉力做功为 则此过程中动滑轮的机械效率为 绳端拉力做功的功率为 17．如图一钓鱼竿在应用时属于 杠杆；用如图二所示的动滑轮提起140N的水桶，如果向水桶内再加入40N的水，则此时动滑轮提起水桶的机械效率将 。 【答案】 费力 增大 【详解】[1]杠杆分为省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆。省力杠杆的动力臂大于阻力臂，费力杠杆的动力臂小于阻力臂，等臂杠杆的动力臂等于阻力臂。钓鱼竿在使用过程中，动力臂小于阻力臂，根据杠杆的分类，动力臂小于阻力臂的杠杆是费力杠杆。 [2]由动滑轮的机械效率公式 可知使用同一动滑轮，不变，在提升高度相同时，所做的额外功不变。向水桶内再加入40N的水，物体的重力增大，有用功增大。有用功在总功（有用功与额外功之和）中所占的比例变大，所以机械效率会增大。 18．爸爸开着小轿车带小明去旅行，若汽车做直线运动，牵引力的功率恒为9×104W，运动过程中受到的阻力保持不变，运动的速度v与时间t的关系如图所示，在0～10s内，牵引力做功 J，阻力为 N。 【答案】 9×105 3×103 【详解】[1]在0～10s内，牵引力做功为 [2]根据运动过程中受到的阻力保持不变，则0~10s受到的阻力与10~15s匀速运动的阻力相同，根据二力平衡，故阻力为 19．如图甲所示，体育课上小明正在做俯卧撑，把他的身体看作一个杠杆，O为支点，A为重心，他的体重为560N，地面对手的支持力F的大小为 N。小华在跳绳，她的质量为50kg ， 每次跳起高度约为6cm ， 1min跳100次 ， 则她跳绳的功率为 W。 【答案】 400 50 【详解】[1]把他的身体看作一个杠杆，地面对手的支持力为动力，重力为阻力，根据求支持力大小为 [2]根据求她跳绳的功为 根据求她跳绳的功率为 20．如图甲所示，水平地面上的物体，受到方向不变的水平推力的作用，其图象和图象分别如图乙和图丙所示，由图象可知，9～12s内，推力对物体做功 J；时，摩擦力是 N。 【答案】 18 6 【详解】[1]结合题意，由图丙可知，9～12s内，物体做匀速直线运动，且v=1m/s，所以此段时间物体运动的距离为 由图乙可知，9～12s内的推力为F=6N，则9～12s内推力做功为 [2]当9～12s时，由v-t图象知，物体做匀速直线运动，受到的摩擦力与推力为一对平衡力，由图象知此时物体所受摩擦力 当时，物体做加速运动，由于接触面粗糙程度和压力不变，故滑动摩擦力也不变，大小为6N。 21．如图1是现代家庭经常使用的自动升降衣架的示意图，它可以很方便晾起洗好的衣服，取下晒干的衣服，其实就是通过一些简单机械的组合来实现此功能。此装置 （填“能”或“不能”）改变动力的方向。如图2所示，要使杠杆处于平衡状态，在A点分别作用的四个力中，最小的是 。 【答案】 能 F2 【详解】[1]与晾衣架连接的两个滑轮是动滑轮，固定在天花板上的两个滑轮是定轮。定滑轮是可以改变力的方向的。 [2]物体对杠杆的拉力为阻力，阻力与阻力臂大小均不变。根据杠杆平衡条件可知，在阻力与阻力臂不变时，动力臂最大时，动力最小。F1、F3的力臂小于OA，F2、F4力臂等于OA。而F4与阻力的作用效果相同，会使杠杆右端下沉。故F2是使杠杆保持平衡的最小的动力。 22．如图甲所示，爸爸和孩子玩跷跷板，若要使跷跷板在水平位置平衡，则爸爸应该适当往 （左/右）移动。图乙为在水平位置平衡的简化图，不计杠杆自重，若小孩的质量为18kg，则爸爸的质量为 kg。 【答案】 左 72 【详解】[1]根据图甲知道，左端高于右端，根据杠杆平衡条件可知，若要使跷跷板在水平位置平衡，在阻力（儿童重力）不变的情况下，阻力臂增大，则动力（爸爸重力）不变时，应增大动力臂，即爸爸应该向左移动，增大左侧的力臂的大小。 [2]根据杠杆的平衡条件，可得 代入数据得 解得 三．解答题（本题共8小题，共56分） 23．作图题： (1)如图甲所示是学校垃圾桶的简化示意图，可将其桶盖视为一个杠杆模型，O点为支点。请在图中画出打开垃圾桶盖时，作用在A点的最小动力F的示意图及其力臂L； (2)2024年初，旬阳拐枣喜获“中国有机产品”认证。如图乙所示，用该滑轮组吊运一箱枣，请补全绳子绕法。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）O点为支点，A为作用点，因为动力的作用点必须在杠杆上，那么OA为最长的力臂，过A点作OA的垂线，即为动力的作用线，最省力，打开垃圾桶盖时，动力的作用是向上的，故最省力的动力如图所示： （2）如图所示，绳子的自由端经过定滑轮后，需要绕过动滑轮，再到定滑轮，故绳子的固定端需要固定在定滑轮上，故如图所示： 24．小明想要探究影响斜面机械效率的因素，对此他猜想：“斜面的坡度一定时，物体越重，斜面机械效率越高”。小红不赞同小明的猜想，于是他们一起设计实验检验小明的猜想是否正确。 (1)他们准备了长木板、木块，带凹槽和挂钩的滑块、质量相同的钩码若干个、刻度尺和仪器a，仪器a是 ； (2)请帮小红写出实验步骤和判断小明的猜想是否正确的依据： ①测量滑块、钩码的重力：用仪器a在空中沿 方向提起滑块，保持静止，记录滑块的重力G；用同样的方法测量出1个钩码的重力为；将1个钩码放入滑块的凹槽，计算出滑块和1个钩码的总重力； ②搭建斜面：在长木板上画四条线A、B、C、D（如图），测量出 （选填“AC”“AD”“BC”或“BD”）间距离为斜面的长度s，用木块撑起长木板，测出这两点间的高度差h，固定木块和木板保持斜面坡度不变； ③测量拉力：把滑块放在斜面上，用仪器a 拉动滑块，测出拉力； ④改变物重：再放1个钩码到滑块的凹槽中，计算出总重力为， ； ⑤重复步骤③，记录测力计的示数为； ⑥判断小明的猜想是否正确的依据： 。 【答案】(1)弹簧测力计 (2) 竖直 AC 沿斜面匀速 见解析 【详解】（1）实验中要测量滑块的重力与拉动滑块的拉力、滑块移动的距离和上升的高度，则需要的测量工具为弹簧测力计和刻度尺。 （2）[1]用测力计在空中沿竖直方向提起滑块，保持静止，此时滑块受到的重力与拉力相等，读出此时测力计的示数可得物块重力。 [2]由图得，滑块运动的距离为AC或BD，为便于测出这两点的高，应测量AC间距离为斜面的长度s。 [3]测量拉力：把滑块放在斜面上，为了保证拉力大小不变，应用仪器a沿斜面匀速拉动滑块，测出拉力。 [4]改变物重：再放1个钩码到滑块的凹槽中，计算出总重力为，则 [5]若 说明小明的猜想正确；若 说明小明的猜想错误。 25．小雪和小红在“测滑轮组机械效率”的实验中，一起组装好如图甲所示的实验装置，他们分别记下了钩码和弹簧测力计的位置。 (1)小红 向上 缓慢拉动弹簧测力计，使钩码升高，并由弹簧测力计读出拉力为0.5N，同时小雪用刻度尺测出钩码提升的高度为0.1m，以上测量准确无误，其它被测物理量和计算的数据如下表： 钩码重（N） 弹簧测力计提升的高度（m） 有用功（J） 总功（J） 机械效率 2 0.4 0.2 0.2 100% (2)小雪和小红测得滑轮组的机械效率为100%，他们得到的结论是 （填“正确”或“错误”），请你帮助找出原因 ； (3)该滑轮组的机械效率实际为 ； (4)若提升的钩码重增加6N，则该滑轮组的机械效率将 ；（填变化情况） (5)有同学想进一步探究滑轮组的机械效率是否与滑轮组中细绳的绕法有关。根据探究目的，他们先通过实验测算出如图乙所示的滑轮组的机械效率，请你在图丙中画出下一步实验所需的组装图。 【答案】(1) 竖直 匀速 (2) 错误 弹簧测力计提升的高度测量错误 (3) (4)提高 (5) 【详解】（1）[1][2]实验中小红应竖直向上匀速缓慢拉动弹簧测力计，使钩码升高，此时滑轮组系统处于动态平衡状态，测力计示数才等于绳子自由端拉力。 （2）[1][2]由于额外功的存在，滑轮组的机械效率不可能为100%，所以小雪和小红得出的结论是错误的。由图甲可知，滑轮组有效绳子段数，则弹簧测力计提升的高度 所以小雪和小红测得滑轮组的机械效率为100%的原因是弹簧测力计提升的高度测量错误。 （3）总功为 该滑轮组的机械效率实际为 （4）若提升的钩码重增加6N，则在提升的高度不变的情况下，有用功增大，额外功基本不变，根据可知，该滑轮组的机械效率将提高。 （5）图乙与动滑轮相连的绳子段数为2段，则改变绕法，让绳子的起始端系在动滑轮的挂钩上，此时与动滑轮相连的绳子段数为3段，作图如下： 26．跳绳是我市初中毕业生体育测试的项目之一，小华想利用所学的物理知识估测自己跳绳时克服重力的平均功率（不计绳重）。 (1)用磅秤测量出 （填物理量名称及对应字母）； (2)估测自己平均每次跳起的 （人的重心上升的高度）； (3)用计时器记录跳n次所用的 （填物理量名称及对应字母）； (4)小华跳绳时克服重力做功的平均功率为P= （用以上的字母表示）； (5)若两位同学想比较跳绳的平均功率（设两人跳起的平均高度相同）， 则 ； A．跳的时间短的功率大                    B．相同时间完成相同次数，体重大的功率大 C．体重相同，跳的时间长的功率大        D．条件不足，无法比较 (6)跳绳能让人体各个器官得到充分的锻炼，若跳绳者的质量为50kg，跳绳者的重心高度随时间变化的情况如图所示，根据所给条件可算出此跳绳者在 1min内运动员总共跳绳 次（g=10N/kg）。 【答案】(1)质量m (2)高度h (3)时间t (4) (5)B (6)180 【详解】（1）跳绳是克服重力做功，所以要用磅秤测量出自己的质量m，便于计算重力。 （2）要估测自己平均每次跳起的高度h，根据求克服重力做的功。 （3）根据，还要用计时器记录跳n次所用的时间t。 （4）计算出一次跳绳克服重力做的功为 W=Gh=mghn次跳绳克服重力做的总功为 W总=nW=nmgh 克服重力做功的平均功率为 （5）两人跳起的平均高度相同，即h相同。 A．根据，跳的时间短的，起跳的次数不一定多，不知道体重，也无法比较功率的大小，故A不符合题意； BD．相同时间完成相同次数，起跳的高度相同，体重大的做功多，时间相同，根据可知，体重大的功率大，故B符合题意，D不符合题意； C．体重相同，跳的时间长的，次数不一定多，功不一定大，无法比较功率大小，故C不符合题意。 故选B。 （6）由图像可得，跳绳一次所用的时间为，所以1min钟跳绳的次数为 27．在“探究杠杆的平衡条件”实验中： (1)实验前，杠杆在图甲所示的位置静止，此时杠杆处于 （选填“平衡”或“非平衡”）状态；实验时，小明调节杠杆在水平位置平衡，目的是 ； (2)改变钩码的位置和个数，使杠杆平衡，收集多组数据，其目的是 ； (3)如图乙，用测力计在A处竖直向上拉，使杠杆在水平位置平衡，在测力计逐渐向左倾斜到虚线位置的过程中，为了保持杠杆在水平位置平衡，测力计的示数将 ； (4)我国古代《墨经》最早记述了秤的杠杆原理，如图丙所示，“权”“重”对应物理学中的力，“标”“本”对应物理学中的 。为了扩大杆秤的量程，可采取的方法是 （写出一种即可）。 【答案】(1) 平衡 便于测量力臂 (2)寻求普遍规律 (3)变大 (4) 力臂 换一个质量较大的权 【详解】（1）[1]静止和匀速转动是杠杆的平衡状态。实验前，杠杆在图甲所示的位置静止，此时杠杆处于平衡状态。 [2]实验时，小明调节杠杆在水平位置平衡，杠杆受力在竖直方向上，目的是使得杠杆和力臂重合，便于测量力臂。 （2）本实验属于探究类实验，改变钩码的位置和个数，使杠杆平衡，收集多组数据，其目的是寻求普遍规律，避免实验的偶然性。 （3）如图乙，用测力计在A处竖直向上拉，使杠杆在水平位置平衡，在测力计逐渐向左倾斜到虚线位置的过程中，杠杆仍然水平平衡时，阻力和阻力臂不变，动力臂变短，根据杠杆平衡条件可知需要的拉力变大，则弹簧测力计的示数将变大。 （4）[1]由图丙可知，“标”“本”是支点O到两侧力的作用线的距离，对应物理学中的力臂。 [2]换一个质量较大的权，可以增大阻力，当动力臂、阻力臂不变时，由杠杆平衡条件得，动力变大，则测量的物体的重力增大，由得，被测物体的质量增大，所以杆秤的量程变大。 28．体重500N的小明同学做俯卧撑运动，此时将他视为一个杠杆如图所示。他的重心在A点。则： (1)他的质量为多少？ (2)若他将身体撑起，地面对手的作用力至少要多少？ (3)小明的手掌和地面的总接触面积是，他的手掌对地面的压强是多少？ 【详解】（1）已知小明的体重G = 500N，根据重力公式G = mg，可得小明的质量 （2）由图可知，O为支点，动力臂L1=0.9m + 0.6m = 1.5m 阻力臂L2=0.9m，阻力等于重力F2=G = 500N，根据杠杆平衡条件有 解得：，即他将身体撑起，地面对手的作用力至少要300N。 （3）小明的手掌对地面的压力F = F1= 300N，受力面积S = 3dm2 = 310-2m2 则手掌对地面的压强 29．如图所示，用滑轮组将一正方体物块在5s内沿水平方向匀速拉动10m，绳自由端施加的拉力F的大小为20N，该滑轮组的机械效率为80%。求： (1)拉力F做的功； (2)拉力F做功的功率； (3)物体受到的摩擦力。 【详解】（1）由题意可知，绳自由端移动的距离s'=ns=2×10m=20m 拉力F做的功为W=F×s'=20N×20m=400J （2）拉力F做功的功率 （3）由滑轮组机械效率可得，克服摩擦力做的有用功W有=ηW总=80%×400J=320J 则物体受到的摩擦力 30．2024年11月17日，我国自主设计建造的大洋钻探船“梦想”号正式入列，如图所示。“梦想”号满载时排水量达42600t，具备海域11000m深的钻探能力。某次航行中“梦想”号以的功率推动轮船以匀速行驶。海水的密度取。求： (1)钻头在11000m深处受到海水的压强。 (2)“梦想”号满载时，所受的浮力。 (3)“梦想”号此次航行所受的阻力。 【详解】（1）钻头在11000m深处受到海水的压强 （2）“梦想”号漂浮在水面，浮力大小等于重力，满载时，所受的浮力 （3）“梦想”号此次航行的牵引力 “梦想”号匀速行驶时，所受的阻力大小等于牵引力。“梦想”号此次航行所受的阻力是 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $