精品解析:江苏省徐州市新沂实验学校2024-2025学年九年级上学期第一次月考物理试题
2025-10-30
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-阶段检测 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 江苏省 |
| 地区(市) | 徐州市 |
| 地区(区县) | 新沂市 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 8.17 MB |
| 发布时间 | 2025-10-30 |
| 更新时间 | 2026-02-23 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-10-30 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/54622584.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
2024-2025学年江苏省徐州市新沂实验学校九年级(上)第一次月考物理试卷
一、单选题
1. 以下工具:①独轮车;②船桨;③撬棒;④扫帚;⑤钓鱼竿;⑥开瓶扳手。在正常情况下使用属于省距离杠杆的是( )
A. ①③⑥ B. ②④⑤ C. ①④⑤ D. ②③⑥
2. 用比值法定义物理量是物理学中常用的方法。以下不是用这种方法定义的是( )
A 密度 B. 功率 C. 功 D. 速度
3. 下列挪动球形石墩方法中,最省力的是( )
A. B.
C. D.
4. 在如图的四种情境中,人对物体做功的是( )
A. 提着木桶在水平地面上匀速前进
B. 扛着米袋慢慢爬上楼梯
C. 用力推汽车,汽车没动
D. 举着杠铃原地不动
5. 下图是筷子夹菜时的杠杆示意图,其中的一只筷子受阻力和动力方向都正确的是( )
A. B. C. D.
6. 小明制作了一个简易杠杆,调节杠杆在水平位置平衡,然后在它两边恰当位置分别放上不同数量的同种硬币,使其在水平位置再次平衡,如图所示。若两边同时各增加一枚同种硬币,则杠杆将( )
A. 右端下降 B. 左端下降
C. 仍然水平平衡 D. 无法判断其状态
7. 如图所示,,三个物体在同样大小的力F的作用下,都沿着力F的方向移动距离s,比较F对三个物体所做的功,结论是( )
A. 三次做功一样多 B. 对A做的功多 C. 对B做的功多 D. 对C做的功多
8. 质量为40kg的小华同学,为了从三楼爬到四楼,他在10s内连续向上跳了12个台阶,在这段时间内,小华的功率大小最接近于( )
A. 1200W B. 10W C. 12W D. 120W
9. 下列关于功率的说法,正确的是( )
A. 做功所用时间越短,功率越大
B. 单位时间内所做的功越多,功率越大
C. 速度越大,功率越大
D. 功率大的机器所做的功一定比功率小的机器多
10. 如图所示,光滑斜面,沿斜面和分别将同一重物从它们的底部以相同时间拉到顶部,所需拉力分别为和,所做的功分别为和,其功率为和,则( )
A. F1<F2,W1=W2,P1=P2 B. F1<F2,W1<W2,P1<P2
C. F1>F2,W1>W2,P1>P2 D. F1<F2,W1=W2,P1<P2
11. 一个滑轮组经改进后提高了机械效率,用它将同一物体匀速提升同样的高度,改进后与改进前相比
A. 有用功减少,总功减少 B. 有用功增加,总功增加
C. 有用功不变,总功不变 D. 有用功不变,总功减少
12. 在水平地面上铺一张纸,将一只皮球表面涂黑,使其先后从高处下落,下列说法正确的是( )
A. 皮球对纸的最大压力相等 B. 皮球刚到达纸面时的速度相等
C. 皮球刚到达纸面时的动能相等 D. 皮球获得的最大弹性势能不等
二、填空题(每空1分,共16分)
13. 如图甲是同学们常用的燕尾夹,,当用力摁住C点打开该夹子时,此时夹子可近似看作_______(选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆。如图乙所示,手柄_______(选填“粗”或“细”)一些的螺丝刀用起来更省力;图丙中,用剪刀将一张纸片缓慢地一刀剪断的过程中,阻力臂和动力的变化情况是_______,_______。(选填“变大”或“不变”或“变小”)
14. 吴霖同学用如图所示的定滑轮提升重物,使用它___________省功(能/不能),沿不同的方向拉动绳子时,所用的拉力F1___________F3(选填>、<、=)。
15. 杆秤是运用不等臂杠杆的特点制作的,是测量物体质量的工具。如图所示,若秤砣质量为0.75kg,OB是OA的4倍,该秤最多能称量 ___________g的物体(不计秤杆、秤钩的质量),若杆秤的秤砣磨掉一些,则秤得物体的质量比物体真实质量 ___________(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。若提纽向A端移动一小段距离,重新标出刻度,发现杆秤的称量范围 ___________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
16. 如图,AB为能绕B点转动的轻质杠杆,中点C处用细线悬挂一重物,在杠杆右端施加一竖直向上120N拉力使杠杆在水平位置保持平衡,则重物G= ___________N;若保持拉力方向不变,将A端缓慢向上提升一小段距离,拉力F将 ___________(选填“增大”“不变”或“减小”);若保持杠杆水平位置不变,拉力F从竖直方向开始向右倾斜拉力F将 ___________(选填“增大”“不变”或“减小”)。
17. 徐州某餐馆用智能机器人(如图)替代人工送菜。该机器人以1.5m/s的速度运行30m将菜送到客人桌前,若机器人工作时牵引力恒为50N,牵引力做功 ___________J,牵引力做功的功率为 ___________W。
18. 将重物从长4m、高1m的斜面底部匀速推上斜面顶端。已知沿斜面所用的推力是300N,斜面的机械效率是75%,则推力做的总功是___________J,物体与斜面间的摩擦力大小是___________N。
三、综合题
19. 如图所示的拉力装置,请在图中画出:杠杆所受拉力的力臂L1。
20. 用滑轮组将放在水平地面上的重物G提起,在图中画出最省力的绳子绕法。
21. 如图(a)为某同学正在投铅球过程,请在图(b)中画出铅球离开手后在空中运行直到落地过程其动能随时间变化的关系图像。(设铅球刚离开手时动能为E0)
22. 如图所示为一拉杆旅行箱的示意图,将其视为杠杆,O为支点,B为重心,BC为竖直方向,A为拉杆端点,已知箱重为250N,OA为120cm,OC为24cm。
(1)图中在A点沿图示方向施加动力F,箱子静止。则动力F大小为多少N;
(2)使拉杆箱在图示位置静止的最小动力为多少N。
23. 如图所示,是安装在某种塔式起重机吊臂一侧的滑轮组,某次匀速起吊6000N的物体时,上升5m,用时15s,滑轮组的机械效率是80%。求:
(1)所做有用功是多少;
(2)拉力F的功率是多少;
(3)拉力F的大小是多少。
24. 根据“探究杠杆的平衡条件”实验要求,完成下列各题:
(1)实验开始前,杠杆的位置如图甲所示的位置静止,此时杠杆处于 ___________(平衡/非平衡)状态;要想使杠杆在水平位置平衡,接下来应将杠杆右端的螺母向 ___________(左/右)移动,使杠杆在水平位置平衡,然后进行下面的实验探究;
(2)要使图乙中杠杆平衡,应在a处挂 ___________个钩码(题中的每个钩码都是相同的);
(3)有同学根据自己的实验数据,得到如下结论:动力x支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离。这个结论与杠杆的平衡条件不符,原因是实验过程中没有 ___________(选填序号:①改变力的大小、②改变力的方向、③改变力的作用点);
(4)小明对原来装置进行改装如丁图,与丙图比较,同样用竖直向上的力,提升相同的高度,机械效率高的是 ___________(丙/丁)图;若利用丁图,小明两次将钩码分别挂在A点和C点,那么机械效率 ___________(A/C/一样)高;
(5)在实验中,多次改变力和力臂的大小主要是为了 ___________。
A. 减小摩擦
B. 使每组数据更准确
C. 多次测量取平均值减小误差
D. 获取多组实验数据归纳出物理规律
25. 某实验小组在测滑轮组机械效率的实验中得到的数据如表所示,实验装置如图所示。
(1)通过表中数据可分析出第2次实验是用 ___________(填“甲”或“乙”)图所示装置做实验;
(2)通过第1次实验和第2次实验的数据分析可得出结论:使用不同的滑轮组提升相同的重物时,动滑轮的个数越多(动滑轮的质量越大),滑轮组的机械效率 ___________(填“越高”“不变”或“越低”);
(3)表中第3次实验机械效率η=________;比较第1次和第3次实验可得出结论:使用同一滑轮组 ___________可增大机械效率;
(4)如采用图丙装置,改变动滑轮G动,提升同一物体进行多次实验,获得数据并绘制出如图丁的图象,分析图象中的A点可知___________N。(忽略绳重和摩擦)
实验次数物理量
1
2
3
钩码重G/N
4
4
6
钩码上升高度h/m
0.1
0.1
0.1
绳端拉力F/N
1.8
1.6
2.4
绳端移动距离s/m
0.3
0.4
0.3
机械效率η
74.1%
625%
26. 物理实验探究:
(1)探究一:晓丽在研究动能Ek与m、v关系的实验中,是用小球去撞击木块,并通过木块 ___________来反映动能的大小,这种方法叫做 ___________法(选填“控制变量法”“类比法”“转换法”)。她查阅资料得知:Ek与m、v的关系是。
(2)探究二:如图所示,将两个相同的小车分别放在两个相同的管道中,然后让速度相等的风和水流分别通过这两个管道2s,小车分别被推动一段距离,实验记录如表所示:
流体
风
水流
小车被推动距离/cm
0.3
79
①在相同的时间内,相同的面积上,小车从两种不同的能源上获得的能量不同。在单位时间内、单位面积上从某种能源中所能得到的能量叫做能流密度。这是评价能源优劣的重要指标之一。一般地说,水能的能流密度比风能的能流密度___________。
②若水的流速为v,密度是ρ,请你推导出水能的能流密度A的表达式 ___________。
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2024-2025学年江苏省徐州市新沂实验学校九年级(上)第一次月考物理试卷
一、单选题
1. 以下工具:①独轮车;②船桨;③撬棒;④扫帚;⑤钓鱼竿;⑥开瓶扳手。在正常情况下使用属于省距离杠杆的是( )
A. ①③⑥ B. ②④⑤ C. ①④⑤ D. ②③⑥
【答案】B
【解析】
【详解】①独轮车、③撬棒、⑥开瓶扳手,动力臂均大于阻力臂,均为省力费距离的杠杆;②船桨、④扫帚、⑤钓鱼竿,动力臂均小于阻力臂,均为费力省距离的杠杆,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
2. 用比值法定义物理量是物理学中常用方法。以下不是用这种方法定义的是( )
A. 密度 B. 功率 C. 功 D. 速度
【答案】C
【解析】
【详解】A.密度是物体的质量与体积的比值,故A不符合题意;
B.功率是功与做功时间的比值,故B不符合题意;
C.功是物体所受的力与物体在力的方向上移动的距离的乘积,没有采用比值定义,故C符合题意;
D.速度是路程与相应时间的比值,故D不符合题意。
故选C。
3. 下列挪动球形石墩的方法中,最省力的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】从图中可以看到,A方法中有两段绳子挪动石墩,人对绳子的拉力为石墩与地面的摩擦力的一半;BCD方法中,人对绳子的拉力都等于石墩与地面的摩擦力,即不省力。
故选A。
4. 在如图的四种情境中,人对物体做功的是( )
A. 提着木桶在水平地面上匀速前进
B. 扛着米袋慢慢爬上楼梯
C. 用力推汽车,汽车没动
D. 举着杠铃原地不动
【答案】B
【解析】
【详解】要判断人对物体是否做功,需依据做功的两个必要因素:一是作用在物体上的力,二是物体在力的方向上通过的距离,二者缺一不可。
A.提着木桶在水平地面上匀速前进,人给木桶的力向上,人和木桶在水平方向上移动,向上没有移动距离,人对木桶没有做功,故A不符合题意;
B.扛着米袋慢慢爬上楼梯,人给米袋的力向上,向上移动了距离,人对米袋做功,故B符合题意;
C.用力推汽车,汽车没动,人给汽车一个向前的力,向前没有移动距离,人对汽车没有做功,故C不符合题意;
D.举着杠铃原地不动,人对杠铃的力向上,向上没有移动距离,人对杠铃没有做功,故D不符合题意。
故选B。
5. 下图是筷子夹菜时的杠杆示意图,其中的一只筷子受阻力和动力方向都正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】手的作用力为动力,其方向与筷子垂直向下;食物对筷子的阻碍力为阻力,其阻力的作用点为筷子与食物的接触点,并且方向垂直筷子向上。故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
6. 小明制作了一个简易杠杆,调节杠杆在水平位置平衡,然后在它两边恰当位置分别放上不同数量的同种硬币,使其在水平位置再次平衡,如图所示。若两边同时各增加一枚同种硬币,则杠杆将( )
A. 右端下降 B. 左端下降
C. 仍然水平平衡 D. 无法判断其状态
【答案】B
【解析】
【详解】设每个硬币的重力为,根据杠杆的平衡条件可得,,则;若两边同时各增加一枚硬币,则左边为,右边为,由于,因此杠杆的左端将下降,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
7. 如图所示,,三个物体在同样大小的力F的作用下,都沿着力F的方向移动距离s,比较F对三个物体所做的功,结论是( )
A. 三次做功一样多 B. 对A做的功多 C. 对B做的功多 D. 对C做的功多
【答案】A
【解析】
【详解】因为对三个物体的作用力都是大小相等的力F,三个物体在力F的方向上移动的距离都是s,根据功的计算公式可知,F对三个物体所做的功一样多。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
8. 质量为40kg的小华同学,为了从三楼爬到四楼,他在10s内连续向上跳了12个台阶,在这段时间内,小华的功率大小最接近于( )
A. 1200W B. 10W C. 12W D. 120W
【答案】D
【解析】
【详解】小华的重力为
每个台阶高度约为
h=20cm=0.2m
所以重力做功为
功率为
最接近与120W。故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
9. 下列关于功率的说法,正确的是( )
A. 做功所用时间越短,功率越大
B. 单位时间内所做的功越多,功率越大
C. 速度越大,功率越大
D. 功率大的机器所做的功一定比功率小的机器多
【答案】B
【解析】
【详解】A.功率,功率大小与做功多少和所用的时间有关,做功所用时间越短,功率不一定越大,故A错误;
B.根据功率,单位时间内所做的功越多,功率越大,故B正确;
C.由公式P=Fv可知,因作用力大小未知,速度越大,功率不一定越大,故C错误;
D.由于做功时间未知,所以由W=Pt可知,功率大的机器所做的功不一定多,故D错误。
故选B。
10. 如图所示,光滑斜面,沿斜面和分别将同一重物从它们的底部以相同时间拉到顶部,所需拉力分别为和,所做的功分别为和,其功率为和,则( )
A. F1<F2,W1=W2,P1=P2 B. F1<F2,W1<W2,P1<P2
C. F1>F2,W1>W2,P1>P2 D. F1<F2,W1=W2,P1<P2
【答案】A
【解析】
【详解】斜面AB倾斜角度小于AC,所以物体沿AB运动时拉力较小,即
F1<F2
斜面光滑说明摩擦力为0,使用任何机械都不省功,所以拉力所做的功都等于克服物重做功,而物重和上升高度相同,由W=Gh可知,做功相同,即
W1=W2
所用时间相同,根据公式,拉力沿两个斜面做功的功率相等,即
P1=P2
故选A。
11. 一个滑轮组经改进后提高了机械效率,用它将同一物体匀速提升同样的高度,改进后与改进前相比
A. 有用功减少,总功减少 B. 有用功增加,总功增加
C. 有用功不变,总功不变 D. 有用功不变,总功减少
【答案】D
【解析】
【详解】试题分析:∵把同一物体匀速提升同样的高度,
∴利用滑轮组做的有用功相同,
∵η=×100%,改装后的机械效率高,
∴改装后利用有用功所占总功的比例增加,即总功减小或额外功减少.故D正确.
故选D.
12. 在水平地面上铺一张纸,将一只皮球表面涂黑,使其先后从高处下落,下列说法正确的是( )
A. 皮球对纸的最大压力相等 B. 皮球刚到达纸面时的速度相等
C. 皮球刚到达纸面时的动能相等 D. 皮球获得的最大弹性势能不等
【答案】D
【解析】
【详解】皮球运动过程中质量不变。由图得,皮球在B处留下的印记较大,说明皮球在B处发生的弹性形变较大,说明皮球在B处对纸的最大压力较大、皮球在B处获得的最大弹性势能较大,皮球接触纸面后将动能转化为弹性势能,则皮球刚到达纸面时在B处动能较大,则皮球刚到达纸面时在B处的速度较大,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
二、填空题(每空1分,共16分)
13. 如图甲是同学们常用燕尾夹,,当用力摁住C点打开该夹子时,此时夹子可近似看作_______(选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆。如图乙所示,手柄_______(选填“粗”或“细”)一些的螺丝刀用起来更省力;图丙中,用剪刀将一张纸片缓慢地一刀剪断的过程中,阻力臂和动力的变化情况是_______,_______。(选填“变大”或“不变”或“变小”)
【答案】 ①. 等臂 ②. 粗 ③. 变大 ④. 变大
【解析】
【详解】[1]图中的燕尾夹,支点是B点,动力臂是BC,阻力臂是AB,由于AB=BC,所以该杠杆属于等臂杠杆。
[2]如图乙知,螺丝刀在作用时相当于轮轴,轮的半径越大越省力。使用手柄粗一些的螺丝刀,相当于增大轮的半径,可以更省力。
[3][4]剪刀的轴是支点,剪纸时阻力作用在纸和剪刀的接触点,阻力F阻不变,动力臂L动不变,阻力臂L阻逐渐变大,由杠杆平衡条件
动力×动力臂=阻力×阻力臂
可知,L阻逐渐变大,F动变大。
14. 吴霖同学用如图所示的定滑轮提升重物,使用它___________省功(能/不能),沿不同的方向拉动绳子时,所用的拉力F1___________F3(选填>、<、=)。
【答案】 ①. 不能 ②. =
【解析】
【详解】[1][2]图中为定滑轮,定滑轮只能改变力的方向,不能省力,因此沿不同的方向拉动绳子时,所用的拉力F1=F3。使用任何机械都不能省功,因此使用图中的定滑轮提升重物不能省功。
15. 杆秤是运用不等臂杠杆的特点制作的,是测量物体质量的工具。如图所示,若秤砣质量为0.75kg,OB是OA的4倍,该秤最多能称量 ___________g的物体(不计秤杆、秤钩的质量),若杆秤的秤砣磨掉一些,则秤得物体的质量比物体真实质量 ___________(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。若提纽向A端移动一小段距离,重新标出刻度,发现杆秤的称量范围 ___________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】 ①. 3000 ②. 偏大 ③. 变大
【解析】
【详解】[1]秤砣的重力
不计秤杆、秤钩的质量,根据杠杆的平衡条件可知
即
[2]若秤砣有缺损,m砣减小,而不变,所以秤砣所在一侧的力臂变大,秤得物体的质量比物体真实质量偏大。
[3]若提纽向A端移动一小段距离,则OA变小,OB变大,
在秤砣重力不变的情况下,根据杠杆的平衡条件
可知所称物体的最大重力变大,即杆秤的称量范围变大。
16. 如图,AB为能绕B点转动的轻质杠杆,中点C处用细线悬挂一重物,在杠杆右端施加一竖直向上120N拉力使杠杆在水平位置保持平衡,则重物G= ___________N;若保持拉力方向不变,将A端缓慢向上提升一小段距离,拉力F将 ___________(选填“增大”“不变”或“减小”);若保持杠杆水平位置不变,拉力F从竖直方向开始向右倾斜拉力F将 ___________(选填“增大”“不变”或“减小”)。
【答案】 ①. 240 ②. 不变 ③. 增大
【解析】
【详解】[1]杠杆平衡时,即
解得,重物对杠杆的拉力等于自身重力,故物体重240N。
[2]当杠杆被向上拉起时,动力臂与阻力臂都变小,但根据相似三角形知识可知其比值不变,根据杠杆平衡条件可知动力不变。
[3]拉力方向发生变化时,支点到其作用线距离减小,即动力臂减小,根据杠杆平衡条件可知,为保持杠杆平衡,动力要变大。
17. 徐州某餐馆用智能机器人(如图)替代人工送菜。该机器人以1.5m/s的速度运行30m将菜送到客人桌前,若机器人工作时牵引力恒为50N,牵引力做功 ___________J,牵引力做功的功率为 ___________W。
【答案】 ①. 1500 ②. 75
【解析】
【详解】[1]牵引力做功为W=Fs=50N×30m=1500J
[2]牵引力做功的功率为
18. 将重物从长4m、高1m的斜面底部匀速推上斜面顶端。已知沿斜面所用的推力是300N,斜面的机械效率是75%,则推力做的总功是___________J,物体与斜面间的摩擦力大小是___________N。
【答案】 ①. 1200 ②. 75
【解析】
【详解】[1][2]推力做的总功W总=Fs=300N×4m=1200J
有用功W有=W总η=1200J×75%=900J
克服摩擦做额外功W额=W总-W有=1200J-900J=300J
物体所受摩擦力
三、综合题
19. 如图所示的拉力装置,请在图中画出:杠杆所受拉力的力臂L1。
【答案】
【解析】
【详解】力臂为支点到力作用线的距离,绳子对杠杆拉力作用线与绳子在同一直线上,从杠杆支点向绳子作垂线段即为拉力力臂,用L1表示力臂。如图所示
20. 用滑轮组将放在水平地面上的重物G提起,在图中画出最省力的绳子绕法。
【答案】
【解析】
【详解】因为要最省力,所以从动滑轮开始绕线,总共3股绳。
21. 如图(a)为某同学正在投铅球过程,请在图(b)中画出铅球离开手后在空中运行直到落地过程其动能随时间变化的关系图像。(设铅球刚离开手时动能为E0)
【答案】
【解析】
【详解】铅球离手后,铅球在上升过程中,质量不变,速度不断减小,动能不断变小;铅球在下降过程中,质量不变,速度不断变大,动能不断变大。铅球在最高点时,仍有一定的速度,故其动能不为零,即图线不能与横轴相交.所以在整个运动过程中,铅球的动能先变小后变大。大致图像如图所示:
22. 如图所示为一拉杆旅行箱的示意图,将其视为杠杆,O为支点,B为重心,BC为竖直方向,A为拉杆端点,已知箱重为250N,OA为120cm,OC为24cm。
(1)图中在A点沿图示方向施加动力F,箱子静止。则动力F的大小为多少N;
(2)使拉杆箱在图示位置静止的最小动力为多少N。
【答案】(1)100N
(2)50N
【解析】
【小问1详解】
题图所示F与OA成30°角,根据直角三角形,30°角所对的直角边为斜边的一半可知,则F的力臂为60cm。根据杠杆平衡条件有
将数据代入可得
解得
小问2详解】
当F的方向与OA垂直时,F的力臂最大为OA= 1.20m,阻力与阻力臂不变,根据杠杆平衡条件可得
解得
23. 如图所示,是安装在某种塔式起重机吊臂一侧的滑轮组,某次匀速起吊6000N的物体时,上升5m,用时15s,滑轮组的机械效率是80%。求:
(1)所做有用功是多少;
(2)拉力F的功率是多少;
(3)拉力F的大小是多少。
【答案】(1)
(2)W
(3)N
【解析】
【小问1详解】
所做有用功为
【小问2详解】
拉力F的所做的总功为
拉力F的功率为
【小问3详解】
绳子自由端移动的距离为
s=nh=3×5m=15m
拉力F的大小为
24. 根据“探究杠杆的平衡条件”实验要求,完成下列各题:
(1)实验开始前,杠杆的位置如图甲所示的位置静止,此时杠杆处于 ___________(平衡/非平衡)状态;要想使杠杆在水平位置平衡,接下来应将杠杆右端的螺母向 ___________(左/右)移动,使杠杆在水平位置平衡,然后进行下面的实验探究;
(2)要使图乙中杠杆平衡,应在a处挂 ___________个钩码(题中的每个钩码都是相同的);
(3)有同学根据自己的实验数据,得到如下结论:动力x支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离。这个结论与杠杆的平衡条件不符,原因是实验过程中没有 ___________(选填序号:①改变力的大小、②改变力的方向、③改变力的作用点);
(4)小明对原来装置进行改装如丁图,与丙图比较,同样用竖直向上的力,提升相同的高度,机械效率高的是 ___________(丙/丁)图;若利用丁图,小明两次将钩码分别挂在A点和C点,那么机械效率 ___________(A/C/一样)高;
(5)在实验中,多次改变力和力臂的大小主要是为了 ___________。
A. 减小摩擦
B. 使每组数据更准确
C. 多次测量取平均值减小误差
D. 获取多组实验数据归纳出物理规律
【答案】(1) ①. 平衡 ②. 右
(2)1 (3)②
(4) ①. 丙 ②. C
(5)D
【解析】
【小问1详解】
[1]杠杆静止或者匀速转动,即为平衡。此时杠杆静止,故其处于平衡状态。
[2]杠杆左端下沉,为使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆平衡螺母向右移动。
【小问2详解】
以“格”为力臂单位,以单个钩码重力G为力单位,根据杠杆平衡条件有
解得,即挂1个钩码
【小问3详解】
用悬挂钩码的方式对水平杠杆施加拉力,此时力臂与杠杆重合,故力臂与支点到力的作用点的距离是相等的。如果改变力的方向,使其力臂与杠杆不重合,则不能得出错误结论:动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离。故②符合题意,①③不符合题意。
故选②
【小问4详解】
[1]如图丙,支点在杠杆中间,即杠杆重心与支点重合,在向上提升钩码时,杠杆重心没有升高,即没有对杠杆做功。丁图中,向上提升钩码时,杠杆重心也升高了,即对杠杆做功了。将钩码提升同样的高度,做的有用功是相等的。但丁中要提升杠杆做功,做的额外功要比丙中多一些,根据机械效率定义可知,丙的机械效率大。
[2]将钩码提升相同高度,即做的有用功相同时,钩码挂在A点时,杠杆重心升高高度大于钩码升高高度。将钩码挂在C点时,杠杆重心升高高度与钩码升高高度相同。即将钩码挂在C点时做的额外功少,根据机械效率定义可知,此时杠杆机械效率高。
【小问5详解】
在探寻规律的探究实验中,为使规律具有普遍性,应该多次改变力和力臂大小。故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
25. 某实验小组在测滑轮组机械效率的实验中得到的数据如表所示,实验装置如图所示。
(1)通过表中数据可分析出第2次实验是用 ___________(填“甲”或“乙”)图所示装置做的实验;
(2)通过第1次实验和第2次实验的数据分析可得出结论:使用不同的滑轮组提升相同的重物时,动滑轮的个数越多(动滑轮的质量越大),滑轮组的机械效率 ___________(填“越高”“不变”或“越低”);
(3)表中第3次实验机械效率η=________;比较第1次和第3次实验可得出结论:使用同一滑轮组 ___________可增大机械效率;
(4)如采用图丙装置,改变动滑轮G动,提升同一物体进行多次实验,获得数据并绘制出如图丁的图象,分析图象中的A点可知___________N。(忽略绳重和摩擦)
实验次数物理量
1
2
3
钩码重G/N
4
4
6
钩码上升高度h/m
0.1
0.1
0.1
绳端拉力F/N
1.8
1.6
2.4
绳端移动距离s/m
0.3
0.4
0.3
机械效率η
74.1%
62.5%
【答案】(1)乙 (2)越低
(3) ①. 83.3% ②. 增大物重
(4)3
【解析】
【小问1详解】
在第2次实验中,s2=0.4m,h2=0.1m,承担物重的绳子股数
所以第2次实验是用乙图所示装置来完成的。
【小问2详解】
通过比较1、2两次实验数据知,提升物体的重力相同,动滑轮的个数不同,动滑轮的个数越多,即动滑轮的重力越大,滑轮组的机械效率越低。
【小问3详解】
[1]第3次实验中滑轮组的机械效率为
[2]在第1次和第3次实验中,使用同一组滑轮组,第3次物体重力更大,机械效率更高,可得使用同一滑轮组增大被提升的物重,可增大机械效率。
【小问4详解】
由图丁可知,当G动=1N时,η=75%;忽略绳重和摩擦,由
得到
则G=3N。
26. 物理实验探究:
(1)探究一:晓丽在研究动能Ek与m、v关系的实验中,是用小球去撞击木块,并通过木块 ___________来反映动能的大小,这种方法叫做 ___________法(选填“控制变量法”“类比法”“转换法”)。她查阅资料得知:Ek与m、v的关系是。
(2)探究二:如图所示,将两个相同的小车分别放在两个相同的管道中,然后让速度相等的风和水流分别通过这两个管道2s,小车分别被推动一段距离,实验记录如表所示:
流体
风
水流
小车被推动距离/cm
0.3
79
①在相同的时间内,相同的面积上,小车从两种不同的能源上获得的能量不同。在单位时间内、单位面积上从某种能源中所能得到的能量叫做能流密度。这是评价能源优劣的重要指标之一。一般地说,水能的能流密度比风能的能流密度___________。
②若水的流速为v,密度是ρ,请你推导出水能的能流密度A的表达式 ___________。
【答案】(1) ①. 被撞的距离的远近 ②. 转换
(2) ①. 大 ②.
【解析】
【小问1详解】
[1][2]晓丽在研究动能Ek与m、v关系的实验中,小于的动能不易直接测量,用小球去撞击木块,小球推动木块做功,由于水平面的摩擦力是相同的,通过木块被撞的距离的远近来反映动能的大小,采用的实验方法是转换法。
【小问2详解】
[1]由表格中数据得,小车被水流推动距离大于小车被风推动距离,做的功更多,具有更多的能,说明水能的能流密度比风能的能流密度大。
[2]在单位时间内、单位面积上从某种能源中所能得到的能量叫做能流密度。若水的流速为v,密度是ρ,水能的能流密度A的表达式为
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