精品解析：江苏省南京市江宁区2025-2026学年九年级上学期10月月考物理试题

2025—2026学年度第一学期练习卷 九年级物理 （本卷中g=10N/kg） 一、选择题（每小题2分，共24分） 1. 如下图所示的四种情景中，所用杠杆属于费力杠杆的是（ ） A. B. C. D. 2. 机器狗能帮助人们搬运重物；不计空气阻力，下列四种情境中，机器狗对重物A做功的是（　　） A. 蹲着不动 B. 托举重物匀速竖直上升 C. 站着不动 D. 承载重物匀速水平移动 3. 下列对物理量的估计符合实际情况的是（　　） A. 小明将掉在地上的物理书检回桌面的过程中做功约为0.2J B. 一个中学生从一楼走到三楼克服重力做功约为300J C. 中学生骑自行车的功率约为70W D. 机械经改进后效率可达 4. 花生大丰收，小明用手剥壳，手指又酸又痛。他用硬棒自制“碎壳神器”，用手对上面硬棒施加压力，即可压碎花生壳。下列图中，最省力的是（　　） A. B. C. D. 5. 关于功、功率、机械效率，下列说法正确的是（　　） A. 机械的效率越高，做功越多 B. 机械的功率越大，做功越快 C. 机械的功率越大，做功越多 D. 机械的效率越高，做功越快 6. 小明探究杠杆的平衡条件，挂钩码前，调节杠杆在水平位置平衡，杠杆上每格距离相等，杆上A、B、C、D的位置如图所示，当A点挂4个钩码时，下列操作中能使杠杆在水平位置平衡的是（ ） A. B点挂5个钩码 B. C点挂4个钩码 C. D点挂1个钩码 D. D点挂2个钩码 7. 掷实心球是中考体育项目之一，图为掷出去的实心球从处出手后，在空中的运动轨迹，球最终停在水平地面处。则实心球（点、点高度相同）（　　） A. 在处重力势能最小 B. 在处动能为零 C. 在、、三处机械能相等 D. 在处动能比处大 8. 如图所示，用动滑轮将重380N的物体在10s内匀速竖直提升了1m，拉力F为200N，不计绳重和摩擦。则在此过程中，下列说法中正确的是（　　） A. 有用功为200J B. 额外功为20J C. 动滑轮的机械效率为80% D. 拉力F的功率为20W 9. 如下图的三种场景中，拉力F1、F2、F3大小相等，在拉力的作用下物体移动的距离相等。若拉力所做的功分别记为W1、W2、W3，下列关于它们大小关系的判断中正确的是（　　） A. W1=W2=W3 B. W1=W2<W3 C. W2<W1=W3 D. W1<W2<W3 10. 如图所示，将摆球从点静止释放，摆球在、两点间来回摆动，为最低点，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 从点到点，摆球动能减小，重力势能增大 B. 从点到点，摆球动能减小，重力势能减小 C. 摆球在摆动过程中所经各点的机械能均相等 D. 摆球在点的机械能最大，在，两点的机械能最小 11. 小枫在“探究物体的动能与哪些因素有关”的实验中，让质量相同的铁球从斜面的不同高度由静止释放，撞击水平面上的同一木块，能将木块撞出一段距离，如图所示，下列说法中正确的是（ ） A. 该实验中研究的动能是指木块的动能 B. 用小车代替木块更便于得到实验结论 C. 木块滑行时克服摩擦做的功不同，但所受摩擦力相同 D. 该实验的目的是探究物体动能的大小与高度的关系 12. 在粗糙程度均匀的水平地面上的运动物体，受到方向不变的水平拉力F的作用，其和图像分别如图甲和图乙所示。下列的分析正确的是（　　） A. 物体受到的摩擦力为 B. 内拉力的功率逐渐变小 C. 内拉力做功为 D. 第拉力的功率为 二、填空题（每空1分，共26分） 13. 花匠手握如图所示的修枝剪刀把手的末端，便可以轻松地剪断树枝，这时修枝剪刀属于______杠杆，它的支点在______点。使用时，若在轴上加润滑油，则杠杆的机械效率将______（变大/变小/不变）。 14. 如图甲所示，当升旗手缓缓向下拉绳子时，旗子就会徐徐上升。这是由于旗杆顶部有一个________滑轮，它的好处是________。如图乙，将穿好的鞋带向两端拉扯，鞋帮就会收紧，达到省力的效果，这与简单机械中________（杠杆/滑轮组/斜面）的省力原理相同。 15. “歼20”是我国自主研制的新一代隐身重型歼击机，具有卓越的机动性能，当它在空中加速向上拉升的过程中，机械能______，在同一高度边保持水平匀速飞行，边抛弃副油箱的过程中，动能______，重力势能______。（选填“增大”、“不变”或“减小”） 16. 小明去超市购物，在0.5min内，用20N的水平推力推着重为100N的超市购物车，在水平路面上前进了15m。在此过程中，重力做功______J；水平推力做功______J，推力功率为______W。 17. 2018年是浠水县教育界“创新年”，各学校教室内都建起了读书一角，如图所示，则支架会绕__________点倾翻。已知AB长40cm，AC长30cm。书架上书的总重力为150N，正好处在AB中点处，则A处螺钉的水平拉力为__________N（支架重力不计）。此时这样放书的书架视为__________杠杆（选填“省力”或“费力”“等臂”）。为了安全，书架上放书的位置应尽量__________（选填“靠近”或“远离”）墙壁 18. 如图所示，将弹簧、小车置于水平木板面上，被压缩后的弹簧将小车弹出，这一过程中，弹簧的弹性势能转化为小车的________能。实验表明，弹簧被压缩得越短，小车被弹开的距离越远，这说明，弹簧的弹性形变越大，弹性势能越________。小车在水平木板上运动时，所受支持力对小车________（选填“做功”或“不做功”）。 19. 如图所示，用动滑轮将重180N的木箱在5s内沿竖直方向匀速提升2m，所用拉力为100N，不计绳重和摩擦。此过程中木箱上升的速度为________m/s，有用功是________J，拉力的功率是_______W；若用此装置沿竖直方向匀速提升380N重物时，机械效率为_______ %。 20. 如图所示的固定斜面，长8m，高4m，木箱质量为15kg，某同学用100N的推力F将木箱沿斜面匀速从底端运动到顶端，则木箱克服重力所做功的大小为________J，该斜面的机械效率为________，斜面上的摩擦力大小为________N。 三、解答题（共50分） 21. 按要求完成画图： （1）如图所示，一轻质杠杆在力、的作用下处于静止状态。是力的力臂，请在图中画出的力臂和力的示意图。 （2）如图所示，为支点，杠杆平衡时，画出施加在杠杆上最小动力的示意图。 （3）如图所示，画出工人提起重物最省力的绕绳方法。 22. 实验小组探究“杠杆的平衡条件”，实验过程如下。 （1）杠杆在图-1所示的位置静止，此时杠杆处于___________（选填“平衡”或“非平衡”）状态，小明应将杠杆左端的平衡螺母向___________移，使杠杆在水平位置平衡，这是为了便于___________（写出一种即可）。 （2）调节杠杆水平平衡后，小明在杠杆左侧位置先挂了3个钩码，如图-2所示，接下来他应在右侧位置挂___________个钩码，才能使杠杆重新在水平位置平衡；经过多次实验，分析可得杠杆的平衡条件，此处多次实验的目的是___________ （3）实验小组又提出了新的问题：若支点不设置在杠杆中点，之前得出的杠杆平衡条件是否仍成立？于是又用如图-3所示的装置继续探究，发现得到的数据明显不相符，原因是：___________。 （4）小组同学继续研究我国古代的取水工具桔槔，如图-4所示，在井边的树杈上架一根横木，横木的一端绑上大石块，另一端系绳和水桶，简化图如图-5所示。若水桶盛满水后，为减小人向上提水的拉力，根据杠杆的平衡条件可知，可以将支点___________（选填“左”或“右”）移。 23. “探究动能大小与哪些因素有关”的实验装置如图所示： （1）本实验中的研究对象是________（选“小车”、“木块”、“斜面”） （2）在实验中，通过观察________来比较小车动能的大小。 （3）为探究小车动能与质量的关系，应选用场景①和________（选填“②”、“③”或“④”）进行实验；选用场景③和④进行实验时，可得出的结论是________。 （4）若木块运动过程中受到的阻力为0，能否完成本实验？________（选填“能”或“不能”） （5）若将场景①和②中的木块均移走，利用这两个场景可探究________对物体运动的影响。 24. 在“测量滑轮组的机械效率”的实验中，用同一滑轮组进行了三次实验（如图所示），实验数据记录如表。 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 3 6 10 30 90.9% （1）实验时，要________向上________拉动弹簧测力计； （2）第2次实验中额外功为________J，滑轮组的机械效率为________（结果保留一位小数）； （3）第3次实验中，弹簧测力计的示数漏填，由图丙可知，弹簧测力计示数为________N； （4）分析数据可得结论：用同一滑轮组，提升的物体越重，滑轮组的机械效率越________（高/低）； （5）根据实验结论推测：使用该滑轮组再次将8N的物体匀速提升相同高度，此时滑轮组的机械效率可能为________（只填序号）； A. 71.6% B. 82.6% C. 92.4% （6）若第1次实验中，增大钩码上升的高度，则过程中做的额外功________（选填“增大”、“减小”或“不变”下同），滑轮组的机械效率________。 25. 学校买了一箱物理器材，小亮同学将它从一楼搬运到三楼，小红同学想测量小亮同学搬运器材过程中对箱子做功的功率。 （1）测量所需要的器材有：磅秤、还需要________和________。 （2）小红同学设计的测量步骤如下，其中多余的步骤是________。 A. 测出箱子的质量m B. 测出楼梯的总长度L C. 测出一楼到三楼的竖直高度h D. 测出小亮上楼所用的时间t E. 算出小亮搬运箱子的功率P （3）用所测物理量计算功率的表达式是P=________。 26. 在探究“重力势能的大小与哪些因素有关”的实验中，重物 A、B、C 的质量关系为 mA=mB＜mC，木桩相同。木桩和重物位置如图甲所示。重物静止释放后，木桩被打击陷入沙中的情形如图乙所示，重物 B、C 将木桩打入沙中的深度相同。 （1）重物自由下落打击木桩，通过观察木桩陷入沙中的深度判断________（选填“重物”或“木桩”）的重力势能大小； （2）比较___________两个重物将木桩打入沙中的深度，可判断重力势能的大小和重物下落高度的关系，得出的结论是：___________，重力势能越大； （3）我们___________（选填“能”或“不能”）比较出甲图中重物 B、C 的重力势能的大小，理由是___________。 27. 某型号器材发动机的额定功率为6×104W，在水平路面上匀速行驶时受到的阻力是1800N．在额定功率下，当汽车匀速行驶时，求： （1）发动机所提供的牵引力大小； （2）行驶速度的大小； （3）行驶5min牵引力所做的功． 28. 如图所示，质量为60kg的工人通过滑轮组使重600N的箱子以0.4m/s的速度从地面提升到10m高的平台上，工人吊起箱子过程中做的额外功是2000J，不计绳重和摩擦，求： （1）滑轮组的机械效率是多大？ （2）该工人吊起箱子的过程中所用的拉力是多少？ （3）该工人做功的功率为多少？ （4）若绳子能承受的最大拉力为1000N，则该工人通过滑轮组吊起箱子的过程中，机械效率最大是多少？（该问请直接写出答案，无需过程） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025—2026学年度第一学期练习卷 九年级物理 （本卷中g=10N/kg） 一、选择题（每小题2分，共24分） 1. 如下图所示的四种情景中，所用杠杆属于费力杠杆的是（ ） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】A．撬棒在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故A不符合题意； B．羊角锤在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故B不符合题意； C．核桃夹在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故C不符合题意； D．食品夹在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故D符合题意。 故选D。 2. 机器狗能帮助人们搬运重物；不计空气阻力，下列四种情境中，机器狗对重物A做功的是（　　） A. 蹲着不动 B. 托举重物匀速竖直上升 C. 站着不动 D. 承载重物匀速水平移动 【答案】B 【解析】 【详解】对重物A受力分析可知，机器狗对重物A有竖直向上的支持力的作用，根据力做功的两个必要因素可知，需要在竖直方向上移动一定的距离，因此需要托举重物匀速竖直上升，故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 3. 下列对物理量的估计符合实际情况的是（　　） A. 小明将掉在地上的物理书检回桌面的过程中做功约为0.2J B. 一个中学生从一楼走到三楼克服重力做功约为300J C. 中学生骑自行车的功率约为70W D. 机械经改进后效率可达 【答案】C 【解析】 【详解】A．物理书的重力约2.5N，课桌的高度大约0.8m，把书捡起来，做的功约为 故A不符合题意； B．中学生的质量约为50kg，从一楼走到三楼的高度约为6m，则克服重力做功为 故B不符合题意； C．人在匀速骑行自行车时，车速约为5m/s，人对自行车提供的动力等于自行车轮胎与地面的摩擦力，大小约为15N，所以人骑自行车的功率约为 故C符合题意； D．机械在做功的过程中，不可避免的要做额外功，所以机械的效率不能达到，故D不符合题意。 故选C。 4. 花生大丰收，小明用手剥壳，手指又酸又痛。他用硬棒自制“碎壳神器”，用手对上面硬棒施加压力，即可压碎花生壳。下列图中，最省力的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】AB．两个图中均满足动力臂大于阻力臂，为省力杠杆，由可知，阻力和阻力臂一定时，其中A图的动力臂更长，这样可以用更小的动力克服较大的阻力，故A正确，B错误； CD．两个图中均满足动力臂小于阻力臂，为费力杠杆，不能省力，故CD错误。 故选A。 5. 关于功、功率、机械效率，下列说法正确的是（　　） A. 机械的效率越高，做功越多 B. 机械的功率越大，做功越快 C. 机械的功率越大，做功越多 D. 机械的效率越高，做功越快 【答案】B 【解析】 【详解】A．机械效率高，说明有用功占总功的比值大，做功不一定多，故A错误； BC．功率是表示做功快慢的物理量，机械的功率越大，做功越快，故B正确，C错误； D．机械效率高，说明有用功占总功的比值大，做功不一定快，故D错误。 故选B。 6. 小明探究杠杆的平衡条件，挂钩码前，调节杠杆在水平位置平衡，杠杆上每格距离相等，杆上A、B、C、D的位置如图所示，当A点挂4个钩码时，下列操作中能使杠杆在水平位置平衡的是（ ） A. B点挂5个钩码 B. C点挂4个钩码 C. D点挂1个钩码 D. D点挂2个钩码 【答案】D 【解析】 【详解】设每个钩码重力为F，每个小格长度为L，则O点左侧力与力臂的积为 4F×3L=12FL 杠杆的平衡条件是F1l1=F2l2 A．若B点挂5个钩码时，杠杆右侧力与力臂的积为 5F×2L=10FL＜12FL 杠杆不能平衡，故A错误； B．若C点挂4个钩码时，杠杆右侧力与力臂的积为 4F×4L=16FL＞12FL 杠杆不能平衡，故B错误； C．若D点挂1个钩码时，杠杆右侧力与力臂的积为 F×6L=6FL＜12FL 杠杆不能平衡，故C错误； D．若D点挂2个钩码时，杠杆右侧力与力臂的积为 2F×6L=12FL=12FL 杠杆能平衡，故D正确。 故选D 7. 掷实心球是中考体育项目之一，图为掷出去的实心球从处出手后，在空中的运动轨迹，球最终停在水平地面处。则实心球（点、点高度相同）（　　） A. 在处重力势能最小 B. 在处动能为零 C. 在、、三处机械能相等 D. 在处动能比处大 【答案】D 【解析】 【详解】A．重力势能与实心球所处的高度和质量有关，b处重力势能最大，d、e两处重力势能最小，故A不符合题意； B．实心球在b处有水平速度，所以b处动能不为零，故B不符合题意； C．实心球在空中运动时，需要克服空气阻力做功，在地面滚动时，需要克服摩擦力做功，机械能会转化为内能，导致机械能不断减小，因此在、、三处机械能不相等，故C不符合题意； D．实心球在空中运动时，需要克服空气阻力做功，所以实心球从点运动到点过程中，机械能变小，点、点高度相同，重力势能相同，则点动能大于点动能，故D符合题意。 故选D。 8. 如图所示，用动滑轮将重380N的物体在10s内匀速竖直提升了1m，拉力F为200N，不计绳重和摩擦。则在此过程中，下列说法中正确的是（　　） A. 有用功为200J B. 额外功为20J C. 动滑轮的机械效率为80% D. 拉力F的功率为20W 【答案】B 【解析】 【详解】用动滑轮将重380N的物体在10s内匀速竖直提升了1m，拉力F为200N，有用功为 总功为 拉力F的功率为 额外功为 动滑轮的机械效率为 故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 9. 如下图的三种场景中，拉力F1、F2、F3大小相等，在拉力的作用下物体移动的距离相等。若拉力所做的功分别记为W1、W2、W3，下列关于它们大小关系的判断中正确的是（　　） A. W1=W2=W3 B. W1=W2<W3 C. W2<W1=W3 D. W1<W2<W3 【答案】B 【解析】 【详解】由图可见，第一幅图中滑轮为定滑轮，它的特点是不省力，不省距离，所以拉力移动的距离等于物体移动距离为s，拉力做的功为 W1=F1s 第二幅图中，拉力移动的距离等于物体移动距离为s，拉力做的功为 W2=F2s 第三幅图中滑轮为动滑轮，可以省一半力，但是费距离，拉力移动距离为2s，拉力做的功为 W3=F3×2s=2F3s 又因为拉力F1、F2、F3大小相等，所以 W1=W2<W3 故B正确，ACD错误。 故选B。 10. 如图所示，将摆球从点静止释放，摆球在、两点间来回摆动，为最低点，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 从点到点，摆球动能减小，重力势能增大 B. 从点到点，摆球动能减小，重力势能减小 C. 摆球在摆动过程中所经各点的机械能均相等 D. 摆球在点的机械能最大，在，两点的机械能最小 【答案】C 【解析】 【详解】A．从点到点的过程中，金属小球的质量不变、高度减小、速度增大，所以重力势能减小，动能增大，故A错误； B．从点到点的过程中，金属小球的质量不变、高度增大、速度减小，所以重力势能增大，动能减小，故B错误； CD．不计空气阻力，这意味着在摆动过程中没有能量因摩擦而损失，只有动能和重力势能之间的相互转化，总的机械能是守恒的，因此，摆球在摆动过程中所经过的各点的机械能都相等，故C正确，D错误。 故选C。 11. 小枫在“探究物体的动能与哪些因素有关”的实验中，让质量相同的铁球从斜面的不同高度由静止释放，撞击水平面上的同一木块，能将木块撞出一段距离，如图所示，下列说法中正确的是（ ） A. 该实验中研究的动能是指木块的动能 B. 用小车代替木块更便于得到实验结论 C. 木块滑行时克服摩擦做的功不同，但所受摩擦力相同 D. 该实验的目的是探究物体动能的大小与高度的关系 【答案】C 【解析】 【详解】A．该实验研究的是铁球的动能，故A错误； B．用小车代替木块会导致所受摩擦力太小，小车运动距离太远，不便于得到实验结论，故B错误； C．木块滑行所受的滑动摩擦力仅与接触面粗糙程度和压力有关，这两个因素都不变，故其所受摩擦力不变，由于克服摩擦力移动的距离不同，则所做功不同，故C正确； D．让铁球从斜面的不同高度静止释放是为了使其到达水平面时速度不同，故该实验的目的是探究物体动能和速度的关系，故D错误。 故选C。 12. 在粗糙程度均匀的水平地面上的运动物体，受到方向不变的水平拉力F的作用，其和图像分别如图甲和图乙所示。下列的分析正确的是（　　） A. 物体受到的摩擦力为 B. 内拉力的功率逐渐变小 C. 内拉力做功为 D. 第拉力的功率为 【答案】D 【解析】 【详解】由图甲可知，9~12s内，拉力为，由图乙知，9~12s内，物体做匀速直线运动，，物体受到的拉力与摩擦力是一对平衡力，大小相等，物体运动过程中接触面不变，压力不变，滑动摩擦力大小不变； A．物体做加速运动，受到的摩擦力为6N，故A错误； C．由图乙知，0~3s内，物体速度为0，处于静止状态，没有在拉力F的方向上移动距离，拉力不做功，故C错误; B．物体静止，拉力不做功，由可知，拉力的功率为0；内，拉力为9N，物体加速运动，由可知，拉力的功率逐渐变大，故B错误； D．由图甲可知，第10s拉力的大小为，由图乙可知，10s时速度，第10s时拉力的功率 故D正确。 故选D。 二、填空题（每空1分，共26分） 13. 花匠手握如图所示的修枝剪刀把手的末端，便可以轻松地剪断树枝，这时修枝剪刀属于______杠杆，它的支点在______点。使用时，若在轴上加润滑油，则杠杆的机械效率将______（变大/变小/不变）。 【答案】 ①. 省力 ②. B ③. 变大 【解析】 【详解】[1][2][3]剪刀属于杠杆，支点是B点，动力作用在A点，阻力作用在C点，使用时动力臂大于阻力臂，因此是省力杠杆；使用时，若在轴上加润滑油，可以减小轴的摩擦，从而减小额外功，可以提高杠杆的机械效率。 14. 如图甲所示，当升旗手缓缓向下拉绳子时，旗子就会徐徐上升。这是由于旗杆顶部有一个________滑轮，它的好处是________。如图乙，将穿好的鞋带向两端拉扯，鞋帮就会收紧，达到省力的效果，这与简单机械中________（杠杆/滑轮组/斜面）的省力原理相同。 【答案】 ①. 定 ②. 改变用力的方向 ③. 滑轮组 【解析】 【详解】[1][2] ]旗杆顶部的滑轮是定滑轮，定滑轮的特点是轴的位置固定不变。使用定滑轮时，不可以省力，但是可以改变用力的方向，这样旗手在下面向 下拉绳子，就可以让国旗向上徐徐上升。 [3] 鞋帮收紧可以通过多股绳子分担力，从而达到省力的目的。达到省力效果与滑轮组的省力原理相同。 15. “歼20”是我国自主研制的新一代隐身重型歼击机，具有卓越的机动性能，当它在空中加速向上拉升的过程中，机械能______，在同一高度边保持水平匀速飞行，边抛弃副油箱的过程中，动能______，重力势能______。（选填“增大”、“不变”或“减小”） 【答案】 ①. 增大 ②. 减小 ③. 减小 【解析】 【详解】[1]在空中加速向上拉升的过程中，质量不变，速度增大，动能增大，高度增加，重力势能变大，机械能变大。 [2][3]在同一高度边保持水平匀速飞行，边抛弃副油箱的过程中，速度不变，高度不变，质量变小，则动能减小，重力势能也变小。 16. 小明去超市购物，在0.5min内，用20N的水平推力推着重为100N的超市购物车，在水平路面上前进了15m。在此过程中，重力做功______J；水平推力做功______J，推力功率为______W。 【答案】 ①. 0 ②. 300 ③. 10 【解析】 【详解】[1]重力与购物车移动的方向垂直，所以购物车的重力不做功，即做功为0。 [2]推力做的功为 W＝Fs＝20N×15m＝300J [3]推力的功率为 17. 2018年是浠水县教育界“创新年”，各学校教室内都建起了读书一角，如图所示，则支架会绕__________点倾翻。已知AB长40cm，AC长30cm。书架上书的总重力为150N，正好处在AB中点处，则A处螺钉的水平拉力为__________N（支架重力不计）。此时这样放书的书架视为__________杠杆（选填“省力”或“费力”“等臂”）。为了安全，书架上放书的位置应尽量__________（选填“靠近”或“远离”）墙壁 【答案】 ①. C ②. 100 ③. 省力 ④. 靠近 【解析】 【详解】[1][2][3][4]用固定在墙上的三角支架放置课外阅读书籍，如果A处螺钉松脱，则C点是支点，支架会绕C点倾翻；书处在AB中点处，则书的重力的力臂为，A处螺钉水平拉力的力臂为AC，由杠杆平衡条件可得 所以 因为F＜G，所以此杠杆是省力杠杆；为了安全，应减小阻力臂，即书架上放书的位置应尽量靠近墙壁。 18. 如图所示，将弹簧、小车置于水平木板面上，被压缩后的弹簧将小车弹出，这一过程中，弹簧的弹性势能转化为小车的________能。实验表明，弹簧被压缩得越短，小车被弹开的距离越远，这说明，弹簧的弹性形变越大，弹性势能越________。小车在水平木板上运动时，所受支持力对小车________（选填“做功”或“不做功”）。 【答案】 ①. 动 ②. 大 ③. 不做功 【解析】 【详解】[1]压缩弹簧松手后，被压缩后的弹簧将小车弹出，弹簧的弹性势能减少，所以将弹簧的弹性势能转化为小车的动能。 [2]弹簧被压缩得越短，弹性形变越大，小车被弹开的距离越远，说明小车获得的动能越大，间接反映弹簧的弹性形变越大，弹性势能越大。 [3]做功的两个必要条件是“有力作用在物体上”且“物体在力的方向上通过距离”，小车受到的支持力竖直向上，而小车在水平方向运动，在支持力的方向上没有移动距离，因此支持力不做功。 19. 如图所示，用动滑轮将重180N的木箱在5s内沿竖直方向匀速提升2m，所用拉力为100N，不计绳重和摩擦。此过程中木箱上升的速度为________m/s，有用功是________J，拉力的功率是_______W；若用此装置沿竖直方向匀速提升380N重物时，机械效率为_______ %。 【答案】 ①. 0.4 ②. 360 ③. 80 ④. 95 【解析】 【详解】[1]木箱在5s内沿竖直方向匀速提升2m，木箱上升的速度为 [2]有用功W有=Gh=180N×2m=360J [3]由图可知n=2，则绳子自由端移动的距离s=nh=2×2m=4m 拉力做的总功W总=Fs=100N×4m=400J 拉力做功的功率 [4]W额=W总﹣W有=400J﹣360J=40J 由于不计绳重和摩擦，则额外功就是克服动滑轮重力所做的功，即W额=G动h=40J 可得 由于不计绳重和摩擦，若用此装置沿竖直方向匀速提升380N重物时，滑轮组的机械效率 20. 如图所示的固定斜面，长8m，高4m，木箱质量为15kg，某同学用100N的推力F将木箱沿斜面匀速从底端运动到顶端，则木箱克服重力所做功的大小为________J，该斜面的机械效率为________，斜面上的摩擦力大小为________N。 【答案】 ①. 600 ②. ③. 25 【解析】 【详解】[1]木箱克服重力所做功 [2]推力所做的总功为 木箱克服重力所做功为有用功，斜面的机械效率 [3]克服摩擦力做的额外功为 斜面上摩擦力的大小为 三、解答题（共50分） 21. 按要求完成画图： （1）如图所示，一轻质杠杆在力、的作用下处于静止状态。是力的力臂，请在图中画出的力臂和力的示意图。 （2）如图所示，为支点，杠杆平衡时，画出施加在杠杆上最小动力的示意图。 （3）如图所示，画出工人提起重物最省力的绕绳方法。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 先作出的作用线，再由支点向的作用线引垂线段，支点到垂足的距离就是力臂； 因为力臂为支点到力的作用线的距离，所以力的作用线与力臂垂直，过力臂的上端作的垂线可得力的示意图，的方向斜向下，如图所示： 【小问2详解】 杠杆平衡时，要使动力F最小，则F的力臂应最大，由图知，图中BO作为动力臂是最长的动力臂，力F作用点在B点，方向垂直于OB斜向上，如图所示： 【小问3详解】 要使提起重物最省力，就要尽可能多地增加承担重物的绳子段数，从动滑轮挂钩开始绕绳，先绕过定滑轮，再绕过动滑轮，这样可得到最多的绳子段数，如图所示： 22. 实验小组探究“杠杆的平衡条件”，实验过程如下。 （1）杠杆在图-1所示的位置静止，此时杠杆处于___________（选填“平衡”或“非平衡”）状态，小明应将杠杆左端的平衡螺母向___________移，使杠杆在水平位置平衡，这是为了便于___________（写出一种即可）。 （2）调节杠杆水平平衡后，小明在杠杆左侧位置先挂了3个钩码，如图-2所示，接下来他应在右侧位置挂___________个钩码，才能使杠杆重新在水平位置平衡；经过多次实验，分析可得杠杆的平衡条件，此处多次实验的目的是___________ （3）实验小组又提出了新的问题：若支点不设置在杠杆中点，之前得出的杠杆平衡条件是否仍成立？于是又用如图-3所示的装置继续探究，发现得到的数据明显不相符，原因是：___________。 （4）小组同学继续研究我国古代的取水工具桔槔，如图-4所示，在井边的树杈上架一根横木，横木的一端绑上大石块，另一端系绳和水桶，简化图如图-5所示。若水桶盛满水后，为减小人向上提水的拉力，根据杠杆的平衡条件可知，可以将支点___________（选填“左”或“右”）移。 【答案】（1） ①. 平衡 ②. 右 ③. 测量力臂 （2） ①. 4 ②. 得到普遍规律 （3）杠杆自身重力的影响 （4）右 【解析】 【小问1详解】 [1]杠杆的平衡状态是指杠杆处于静止或匀速转动状态，所以图-1中的杠杆处于平衡状态。 [2]杠杆左端下沉，应将杠杆重心向右移，所以应将两端的平衡螺母（左端和右端的均可）向右调节。 [3]使杠杆在水平位置平衡，力臂在杠杆上，便于直接从杠杆上测量力臂。 【小问2详解】 [4]设杠杆一个是L，一个钩码重是G，设在B处挂了n个钩码，则根据杠杆平衡条件可得3G×4L=nG×3L 解得：n=4，应在B位置挂4个钩码。 [2]本实验多次测量是为了避免实验的偶然性，便于得到普遍规律。 【小问3详解】 若支点不设置在杠杆中点，杠杆自身有重力，杠杆的重心不在支点上，杠杆的重力会对杠杆的平衡产生影响。杠杆在水平位置平衡时，所测数据不再满足杠杆平衡条件。 【小问4详解】 水桶盛满水后，阻力与阻力臂的乘积变大，根据杠杆的平衡条件，为减小人向上提水的拉力，可以增大石块的重力，或将支点向靠近水桶的方向移动，从而减小人向上提水的拉力。 即将支点O右移动。 23. “探究动能大小与哪些因素有关”的实验装置如图所示： （1）本实验中的研究对象是________（选“小车”、“木块”、“斜面”） （2）在实验中，通过观察________来比较小车动能的大小。 （3）为探究小车动能与质量的关系，应选用场景①和________（选填“②”、“③”或“④”）进行实验；选用场景③和④进行实验时，可得出的结论是________。 （4）若木块运动过程中受到的阻力为0，能否完成本实验？________（选填“能”或“不能”） （5）若将场景①和②中的木块均移走，利用这两个场景可探究________对物体运动的影响。 【答案】（1）小车 （2）木块被推动的距离 （3） ①. ③ ②. 质量相同时，速度越大，动能越大 （4）不能 （5）阻力 【解析】 【小问1详解】 本实验是通过小车从斜面滑下撞击木块，探究小车动能大小与哪些因素有关，所以研究对象是小车。 【小问2详解】 动能大小通过小车推动木块移动的距离来反映，运用了转换法。 【小问3详解】 [1]探究动能与质量的关系，要控制速度相同，改变质量。场景①和③：小车达到斜面底端的速度相同，质量不同，可探究动能与质量的关系。 [2]场景③和④：物体质量相同时，速度越大，木块被撞的距离越远，可得结论：物体的质量相同时，速度越大，动能越大。 【小问4详解】 若木块不受阻力，被撞击后会匀速直线运动下去，不会停下来，无法比较移动距离，因此无法完成实验。 【小问5详解】 ②是棉布表面，①是木板表面，小车在两表面受到的阻力不同。木块移走后，小车在水平面上运动直到停下，根据小车运动的距离可判断出阻力对运动的影响。所以利用这两个场景可探究阻力对物体运动的影响。 24. 在“测量滑轮组的机械效率”的实验中，用同一滑轮组进行了三次实验（如图所示），实验数据记录如表。 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 3 6 10 30 90.9% （1）实验时，要________向上________拉动弹簧测力计； （2）第2次实验中额外功为________J，滑轮组的机械效率为________（结果保留一位小数）； （3）第3次实验中，弹簧测力计的示数漏填，由图丙可知，弹簧测力计示数为________N； （4）分析数据可得结论：用同一滑轮组，提升的物体越重，滑轮组的机械效率越________（高/低）； （5）根据实验结论推测：使用该滑轮组再次将8N的物体匀速提升相同高度，此时滑轮组的机械效率可能为________（只填序号）； A. 71.6% B. 82.6% C. 92.4% （6）若第1次实验中，增大钩码上升的高度，则过程中做的额外功________（选填“增大”、“减小”或“不变”下同），滑轮组的机械效率________。 【答案】（1） ①. 竖直 ②. 匀速 （2） ①. 0.05 ②. 88.9% （3）2.2 （4）高 （5）C （6） ①. 增大 ②. 不变 【解析】 【小问1详解】 [1][2]在实验时，为减小摩擦力对实验的影响，要竖直向上匀速拉动弹簧测力计，此时弹簧测力计处于平衡状态，弹簧测力计的示数等于拉力的大小。 【小问2详解】 [1]第2次实验中拉力的总功 第2次实验中有用功 第2次实验中额外功 [2]滑轮组的机械效率为 【小问3详解】 由图丙可知弹簧测力计的分度值为0.2N，根据指针位置可知其示数为2.2N。 【小问4详解】 由表中实验数据可知，1、2、3次实验提升重物依次增加，滑轮组的机械效率越来越高，可得实验结论：用同一滑轮组，提升的物体越重，滑轮组的机械效率越高。 【小问5详解】 根据实验结论推测，使用该滑轮组再次将8N的物体匀速提升10cm，重物更重，滑轮组的机械效率将会更高。故选C。 【小问6详解】 [1]若第1次实验中，增大钩码上升的高度，动滑轮的重和摩擦力大小都不变，移动的距离增加，额外功增大。 [2]拉力和物体的重力大小不变，拉力移动距离仍是物体移动距离的3倍，根据机械效率公式可知，滑轮组的机械效率不变。 25. 学校买了一箱物理器材，小亮同学将它从一楼搬运到三楼，小红同学想测量小亮同学搬运器材过程中对箱子做功的功率。 （1）测量所需要的器材有：磅秤、还需要________和________。 （2）小红同学设计的测量步骤如下，其中多余的步骤是________。 A. 测出箱子的质量m B. 测出楼梯的总长度L C. 测出一楼到三楼的竖直高度h D. 测出小亮上楼所用的时间t E. 算出小亮搬运箱子的功率P （3）用所测物理量计算功率的表达式是P=________。 【答案】（1） ①. 卷尺 ②. 秒表 （2）B （3） 【解析】 【小问1详解】 [1][2]测量小亮同学搬运器材过程中对箱子做功的功率，需结合公式，式中W是克服箱子的重力所做功，m为箱子的质量，h为一楼到三楼的竖直高度，t为上楼所用的时间；所以需要磅秤测量箱子的质量m、用卷尺测量一楼到三楼的竖直高度h，用秒表测量上楼所用的时间t。 【小问2详解】 由以上分析可知并不需要测量楼梯的总长度L。 【小问3详解】 功率的表达式 26. 在探究“重力势能的大小与哪些因素有关”的实验中，重物 A、B、C 的质量关系为 mA=mB＜mC，木桩相同。木桩和重物位置如图甲所示。重物静止释放后，木桩被打击陷入沙中的情形如图乙所示，重物 B、C 将木桩打入沙中的深度相同。 （1）重物自由下落打击木桩，通过观察木桩陷入沙中的深度判断________（选填“重物”或“木桩”）的重力势能大小； （2）比较___________两个重物将木桩打入沙中的深度，可判断重力势能的大小和重物下落高度的关系，得出的结论是：___________，重力势能越大； （3）我们___________（选填“能”或“不能”）比较出甲图中重物 B、C 的重力势能的大小，理由是___________。 【答案】 ①. 重物 ②. AB ③. 在质量一定时，被举高度越高 ④. 能 ⑤. 重物将木桩打入深度相同 【解析】 【详解】（1）[1]让重物自由下落打击在木桩上，通过观察木桩陷入沙中的深度判断重物的重力势能大小。 （2）[2][3]由图知道，A、B的质量是相同的，物块B的高度大于A的高度，B撞击木桩的深度大于A撞击木桩的深度，所以结论为：物体的质量一定时，物体的高度越大，具有的重力势能就越大。 （3）[4][5]由图知道，B、C两个物体将钉子扎入沙中深度相同，对钉子做的功相同，说明它们具有的势能相同，故能比较B、C两个物体的重力势能的大小。 27. 某型号器材发动机的额定功率为6×104W，在水平路面上匀速行驶时受到的阻力是1800N．在额定功率下，当汽车匀速行驶时，求： （1）发动机所提供的牵引力大小； （2）行驶速度的大小； （3）行驶5min牵引力所做的功． 【答案】（1）1800N；（2）33.3m/s；（3）1.8×107J． 【解析】 【分析】物体做匀速直线运动时，处于平衡状态，受到平衡力的作用，根据平衡力的大小相等、方向相反即可得出牵引力的大小；已知的条件有牵引力的大小以及发动机的额定功率，求速度可由功率的推导式： 得出；已知额定功率以及工作时间5min，直接由 可求得牵引力所做的功． 【详解】（1）因为汽车匀速行驶，受平衡力作用，由二力平衡得牵引力是： ； （2）由得行驶速度： ； （3）t＝5min＝300s，牵引力所做的功: . 28. 如图所示，质量为60kg的工人通过滑轮组使重600N的箱子以0.4m/s的速度从地面提升到10m高的平台上，工人吊起箱子过程中做的额外功是2000J，不计绳重和摩擦，求： （1）滑轮组的机械效率是多大？ （2）该工人吊起箱子的过程中所用的拉力是多少？ （3）该工人做功的功率为多少？ （4）若绳子能承受的最大拉力为1000N，则该工人通过滑轮组吊起箱子的过程中，机械效率最大是多少？（该问请直接写出答案，无需过程） 【答案】（1）75% （2）400N （3）320W （4） 【解析】 【小问1详解】 根据题意，提升箱子所做的有用功为 工人做的总功为 滑轮组的机械效率为 【小问2详解】 由图可知，该滑轮组有2段绳子承担动滑轮和重物，即n=2，不计绳重和摩擦，额外功用于提升动滑轮，则 则动滑轮的重力为 工人所用的拉力为 【小问3详解】 绳子自由端移动的速度为 工人做功的功率为 【小问4详解】 在动滑轮重力不变的情况下，滑轮组的机械效率随提升物重的增大而增大，工人的重力为 绳子能承受的最大拉力为1000N，所以人所提供的最大拉力为 根据 可知，最大物重 最大机械效率 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $