专题07 综合题（期中 专项训练）2025-2026学年九年级物理上学期新教材苏科版

专题07 综合题（期中 专项训练）2025-2026学年九年级物理上学期新教材苏科版 一、综合题 1．如图，小丽站在商场的手扶电梯上，随梯匀速下楼，运动轨迹如图虚线所示。 （1）在图中画出小丽的受力示意图　 　。（图中“·”表示小丽） （2）此过程中，小丽的动能　 　（选填“增大”“不变”或“减小”），机械能　 　（选填“增大”“不变”或“减小”）。 2．如图所示，一个人先后用30N的力将1kg或2kg的物体分别在光滑水平面、粗糙水平面和粗糙斜面上沿力的方向移动2米： （1）为了计算力做功的大小，需要　 　公式，W光滑水平面=　 　J，W粗糙斜面=　 　J； （2）移动中，同样粗糙的水平面与斜面比较摩擦力，f水平　 　f斜面（选填“等于”、“不等于”），原因：　 　。 3．小明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）实验需要测量的物理量：①用　 　（填测量器材）测量自己的质量m；②测自己平均每次跳起的高度h（人的重心上升的高度）；③用　 　（填测量器材）记录跳n次绳所用的　 　（填物理量与其对应字母）。 （2）跳绳时平均功率表达式：P=　 　。 （3）若小明的质量m=50kg，他跳绳时的重心高度随时间变化的情况如图所示，根据所给条件可估算出他每跳一次克服重力所做的功是　 　J，在1min内，他跳绳的个数是　 　个，在1min内克服重力做功的平均功率为　 　W。（g取10N/kg） （4）小明和小华两人想比较跳绳的平均功率（假设两人跳起的平均高度相同），则　 　； A．频率相同，体重大的功率大 B．频率相同，跳的时间长的功率大 C．体重相同，频率高的功率小 D．体重相同，跳的时间长的功率大 4．我国无人机技术已经走在世界前列。某无人机总质量为 2kg， 静止时与地面接触的总面积为1x10-3m2。某次航拍中，该无人机匀速竖直上升60m， 升力做功为.1800J。(g=10N/kg) （1）该无人机受到的重力为　 　N； （2）求该无人机静止在水平地面上时对地面的压强； （3）求在这次航拍中无人机受到的空气阻力的大小和方向。 5．如图甲，一重为G的物体静止在水平地面，用一细线竖直向上拉物体，拉力的大小为F （1）若F<G，请证明物体对地面的压力F压=G-F； （2）若G=30N，将细线竖直系在质量不计的杠杆A端，O为杠杆的支点，已知AO=2BO，要使地面对物体的支持力为零，应在B端竖直向下施加多大的力? (杠杆始终保持水平)　 　 6．小刚在阅读“一些物质的比热容[J/（kg•℃）]”表格后，得出了如下结论： 水 4.2×103 铝 0.88×103 酒精 2.4×103 干泥土 0.84×103 煤油、冰 2.1×103 钢、铁 0.46×103 蓖麻油 1.8×103 铜 0.39×103 砂石 0.92×103 水银 0.14×103 （1）在太阳光照射下，干泥土比湿泥土升温 　 　（选填“快”或“慢”）； （2）用质量相等的铜壶和铝壶烧开水，从节能角度考虑，选用 　 　壶好（选填“铜”或“铝”）； （3）生活中，拖拉机发动机常常采用循环流动的水进行冷却，这是因为 　 　． 7．用绳子把一个铁锁悬挂起来。把铁锁拉到刚好贴着自己的鼻子，稳定后松手，头不动（如图所示），然后再从c往回运动。 （1）从a点到最低点b点的过程中，铁锁的动能变　 　，重力势能变　 　； （2）不计空气阻力，从最低点b到最高点c的过程中，铁球的　 　能转化为　 　能； （3）若空气阻力不能忽略，则铁球摆回时　 　（填“能”或“不能”）摆回原位； （4）由于空气阻力的存在，最后铁球停止在b处，在这个过程中　 　能转化为　 　能。 8．运用知识解决问题 （1）为什么沿海地区温差比内陆地区小？ 答：水的比热较　 　，水和干泥土相比，在同样受热或冷却时吸收或放出的热量　 　，而水的温度变化比干泥土　 　，因此会有这样的现象。 （2）小明对500g冰（C冰＝2.1×103J/（kg•℃）加热，根据实验数据，画出图象如下： （a）根据图象可知：BC　 　热量，内能　 　，温度　 　； （b）请你算出在CD段中水所吸收的热量　 　。 9．给一块2kg的冰块不断加热，先后经历了以下三个过程： ①从-10℃升到0℃且无冰水混合物形成，冰吸收的热量Q1； ②从0℃的冰（无冰水混合物）变为10℃的水，吸收热量Q2； ③从10℃升到20℃，水吸收的热量Q3。 （1）冰熔化成水的过程中，温度不变，内能　 　；（选填“增大”、“减小”或“不变”） （2）已知冰和水的比热容分别为c冰、c水，且c冰<c水，假设在整个过程中总质量保持不变，则Q1　 　Q3、Q2　 　Q3；（以上两空均选填“大于”“小于”或“等于”） （3）求出Q3。[水的比热容为4.2×103J/（kg·℃）] 10．小华、小明两位同学通过实验探究杠杆平衡的条件，所用实验器材有杠杆、弹簧测力计、钩码和支架等他们分别在已调水平平衡的杠杆上施加动力F1、阻力F2并使杠杆在水平位置平衡，记录动力臂l1及阻力臂l2，小华、小明的操作情况分别如图（a）、（b）所示，表一、表二为他们记录的实验数据 （1）分析比较实验序号1、2与3的数据及相关条件，小华得出结论：杠杆平衡的条件是F1＋l1=F2＋l2 请判断：小华的结论是　 　 的（选填“正确”或“错误”），依据是：　 　 。 （2）进一步综合分析比较表一和表二中的数据及相关条件，可归纳得出结论：杠杆平衡的条件是　 　 。 （3）得出上述杠杆平衡的条件后，小华也欲用弹簧测力计和钩码进行实验，但跟小明的操作不同的是，他准备将弹簧测力计沿竖直方向作用在杠杆上的A点，而钩码的位置不变，如图15（c）所示 请判断：他　 　 使杠杆在水平位置平衡（选填“能”或“不能”）如果杠杆能平衡，写出需满足的条件；如果杠杆不能平衡，写出判断的理由　 　 。 11．如图为某型号工程载重车的示意图。图中的4轮工程车装满货物后总质量为30t。假设每只轮胎与地面的接触面积恒为。（g取） （1）该工程车呼啸而过时尘土被卷入道路中间，是因为车辆行驶时，它附近的空气流速大，压强　 　的缘故；工程车以风驰电掣的速度行驶与缓慢的速度行驶相比，惯性　 　（选填“变大”、“变小”或“不变”）；工程车装载货物越多，轮胎内空气承受的压强　 　（选填“越大”、“越小”或“不变”）； （2）该车装满货物后对地面的压强为多少　 　？ （3）如果该工程车所受阻力是其重力的0.1倍，求它装满货物在水平路面匀速行驶56km时的牵引力所做的功　 　。 12．杠杆是生活中最常用的一类“简单”机械，从钳子、瓶起子、羊角锤，再到钓鱼竿、筷子、镊子，在跨学科实践活动中，小明和实践小组的同学们开展了“探索人体中的杠杆”项目化学习活动。下面是该小组同学们交流的实践过程 【项目分解】 （1）通过同学们在活动或劳动中的体验等构建人体中某些杠杆的模型； （2）了解人体中的杠杆，尝试运用物理知识解释人体杠杆的应用。 【项目实施】 （1）构建人体中的某些杠杆模型 用手提起重物，从生物学的视角，可认为桡骨在肱二头肌的牵引下绕着肘关节转动。如图甲所示，从物理学的视角来看，桡骨可以简化为杠杆。该杠杆的支点在哪里？　 　。（用图甲上标出的名称回答） 在提起重物的过程中，重物通过绳索对手掌的拉力是动力还是阻力？　 　。桡骨杠杆是什么类型的杠杆？　 　（填“省力”、“费力”或“等臂”）杠杆。 （2）运用物理知识解释人体其他杠杆的应用 骨骼肌肉和关节构成了人体的运动系统，尽管人体的运动相当复杂，但最基本的运动都是由骨骼绕关节转动产生的，如图乙所示，它简单易学，深受广大群众的喜爱。踮脚运动的基本模型是杠杆，下列分析正确的是 　 　。（填正确选项前的字母） A.脚后跟是支点，是省力杠杆 B.脚后跟是支点，是费力杠杆 C.脚掌与地面接触的地方是支点，是省力杠杆 D.脚掌与地面接触的地方是支点，是费力杠杆 【项目拓展】 同学们在体育课上做仰卧起坐时，人体可看成杠杆模型，O为支点，人体的重力G为阻力，如图丙所示。请画出此时人体杠杆模型的阻力臂L。　 　 13．洋湖湿地公园是长沙市的“绿肺”和天然氧吧.它位于长沙市城区的西南角.周末，小张同学和家人一起到洋湖湿地公园游玩，一进公园，扑面而来的是各种花草的清香；泛舟湿地湖泊，放眼望去，湖边花草、树木、房屋的倒影如画，湖中的小鱼在水草中愉快地穿梭；远处广场上方的天空中高高低低飞着各种样式的风筝，一位父亲和孩子牵着线迎风慢跑，手中的风筝随着春风扶摇直上；傍晚时分，公园内华灯齐放，璀璨的夜空更焕发出迷人的色彩，据介绍，整个洋湖湿地公园的照明系统全部采用太阳能和LED节能新技术，可降耗90%. （1）按要求填写表中空白. 　 物理现象（提取原文） 物理知识 ① 　 　 重力势能的变化 ② 扑面而来的是各种花草的清香 　 　 （2）请根据文中所提供的信息提出一个物理问题.并作出回答. 注：不与表中的内容重复. 问题：　 　. 答：　 　 14．杭州亚运会用机器狗为运动员运输铁饼。机器狗自身质量为18kg，每只脚与地面接触面积为50cm2，运输的铁饼质量为2kg，每次运输的平均时间约为34s，机器狗匀速直线运动的速度约为3.5m/s，前进过程中驱动力为40N。 （1）机器狗运输铁饼的过程中，铁饼相对于机器狗是　 　的； （2）机器狗背上铁饼站立在水平地面上，求机器狗对地面的压强；　 　 （3）机器狗匀速直线运动时做功的功率为多少瓦？　 　 15．阅读《桔槔和辘轳》，回答问题。 桔槔和辘轳 中国古代五大农书之首《齐民要术》中清楚的记载着：“井深用辘轳，井浅用桔槔。”桔槔是人类最早发明的简单汲水工具，如图甲所示，在其横长杆的中间由竖木支撑或悬吊起来，横杆的一端用一根绳与汲器相连，另一端绑上或悬上一块重石头。这个石头不能太重，也不能太轻，太重落桶时费力，太轻提水时费力。石头到底多重呢？假设落桶与提水时人施加在绳上的力的大小均为F，只不过落桶时F方向向下，提水时F方向向上，不计桶本身重力，利用杠杆平衡条件，我们可以计算出对于等臂的桔槔，石头重G石= ，也就是石头的重力是所汲水重的一半。 桔槔只能在浅水中汲水，无法满足深井汲水的需求，极大限制了农业发展。辘轳的出现，弥补了桔槔的功能缺陷，既省力，又便于深井汲水，满足了人们农业生产和日常生活方面对水资源的进一步需求（如图乙所示）。辘轳是典型的轮轴，其结构如图丙所示，半径较大的是轮，半径较小的是轴，轮轴是能够连续转动的杠杆，支点就在转轴线上。R为轮半径，r为轴半径，F1为作用在轮上的力，F2为作用在轴上的力，当轮轴匀速转动时，有F1R=F2r，且R>r，所以F1<F2，因而辘轳能够省力，同时可以根据井深确定绳子的长度。 根据上述材料，回答下列问题。 （1）与桔槔相比，辘轳的优势是　 　（写出一条即可）； （2）辘轳是　 　杠杆；（选填“省力”或“费力”） （3）用桔槔汲水时，不计桶本身重力，设所提水重为G水，石头重为G石，动力臂为l1，阻力臂为l2，提水时人施加在绳上的力F方向向上，如果桔槔匀速转动，根据杠杆平衡条件，下列关系式符合提水情景的是______；（选填选项前的字母） A．G水l1=G石l2 B．(G水-F)l1=G石l2 C．(G水+F)l1=G石l2  （4）使用辘轳时，若想更加省力，可以进行改进，请你列举出一条　 　。 16．“海基一号”于2022年10月正式投入使用，是国内首次在300米级水深海域设计、建造、安装的固定式石油钻采平台，集钻井、生产、生活为一体。“海基一号”总高度达340.5米，单层甲板面积达7700平方米，总重超4万吨。建设历时28个多月。 （1）在安装“海基一号”时，工作人员所用吊机如图所示，起吊的大长臂属于简单机械中的 　 　，长臂中A点装一个可以改变力的方向的机械 　 　。 （2）该吊机将“海基一号”匀速竖直吊起时，拉力 　 　N，当吊机吊起“海基一号”在高度不发生变化时，从岸边沿水平方向匀速运动到深海区海面上空时，拉力做功为 　 　J。 （3）当把吊着的“海基一号”慢慢浸入水中时，它所受浮力 　 　（填“变大”、“不变”或“变小”），底部所受压强 　 　（填“变大”、“不变”或“变小”），海水的密度为1.1×103kg/m3，到300米深度处固定好后，在此深度的海水的压强为 　 　Pa。 17．如图，用滑轮组从H=10米深的水中匀速提起底面积为0.04米2、高2米的实心圆柱体，该物体的密度是2.5×103千克/米3．现在动滑轮挂钩用钢丝绳与该物体相连，已知绕在滑轮上的绳子能承受的最大拉力F为700牛． （1）求该物体露出水面前所受的浮力． （2）若不计摩擦、绳和动滑轮重，绳子被拉断时，物体留在水中的体积为多少立方米？ （3）若考虑摩擦、绳和动滑轮重，该装置的机械效率为90%，将物体匀速提升至露出水面前，拉力F做的功为多少焦？（g=10牛/千克） 18．建筑工人用如图所示的装置在10s内把重400N的物体匀速提升3m，所用的手拉力为300N，则 （1）该工人所做的有用功是多少？ （2）该滑轮组的机械效率是多少？ 19．随着经济水平的不断提高，小汽车越来越多地走进了我市普通家庭． （1）汽车发动机是汽油机，从能源可否再生角度来看，汽油是　 　能源；发动机工作时，　 　冲程将内能转化为机械能． （2）汽车启动时，需将钥匙插入钥匙孔内并旋转（相当于闭合开关），请你用笔画线代替导线将轿车的启动原理图连接完整．（•是接线柱） 　 　 （3）小亮家有一辆家用轿车，爸爸在给他说车的性能时，总是说“2.0L的排量”， 却很少说“功率”， 为此小亮特地从网上查到了排量的定义：活塞从上止点移动到下止点所通过的空间容积称为汽缸排量．如果发动机有若干个气缸，所有气缸工作容积之和称为发动机排量．若四缸发动机排量为V排L做功冲程燃气对活塞的平均压强为P0pa， 发动机转速为n r/min时，请你推导出发动机的输出功率P与其排量V排的关系．推导过程中需要的物理量请提前设定，按需要写出必要的文字说明． 20．图1中甲杯杯身面积较大，乙杯开口面积较大。小明想了解热水在的哪个杯子中降温更快，他往两杯子中倒入等质量热水，同时开始计时，测得水温随时间变化的图像如图2。 （1）0~10min，甲杯中水的内能　 　（选填“变大”“变小”“不变”）； （2）甲杯中水从70℃下降至60℃所需时间为t甲，所放出热量为Q甲．乙杯中水从70℃下降至60℃所需时间为t乙，所放出热量为Q乙则： ①t甲　 　t乙(选填“>”“=”“<”)； ②Q甲　 　Q乙(选填“>”“=”“<”)，依据是　 　； （3）是什么因素造成了两杯热水降温快慢的不同？小明猜想可能是两杯子开口散热面积的不同和杯身散热面积的不同。请设计实验探究热水降温快慢与杯身散热面积是否有关，写出实验步骤（已提供足量热水，从图3中自选器材）。 答案解析部分 1．【答案】（1） （2）不变；减小 【解析】【解答】（1）小丽随自动扶梯一同匀速下降，处于平衡态，所以，小娟受竖直向下的重力和竖直向上的支持力，并且二力是一对平衡力，过重心作竖直向下的重力和竖直向上的支持力，如下图 （2）下降过程中，小红的质量不变，速度不变，所以，动能不变；高度降低，重力势能减小，故机械能减小。 【分析】（1）作重力的示意图，力的作用点在物体几何中心上，方向竖直向下，重力用字母G表示。 作支持力的示意图，力的作用点在物体的几何中心上，方向与接触面垂直，指向被支持物体，用字母F表示； （2）运动的物体具有动能，物体的质量越大、速度越大，物体的动能就越大；处在高处物体具有重力势能，物体的质量越大、高度越高，物体的重力势能就越大；物体的机械能等于动能与势能之和，结合动能和势能的变化分析机械能。 2．【答案】（1）；60；60 （2）不等于；在接触面的粗糙程度一定的情况下，摩擦力大小与压力有关，在水平面上与在斜面上压力的大小不等。 【解析】【解答】(1)功等于力与物体在力的方向上移动的距离的乘积，所以为了计算力做功的大小，需要 公式。在光滑水平面上的推力 ，移动的距离 ，那么在光滑水平面上推力做的功 在光滑水平面上推力做的功是60J。同理，在粗糙斜面上推力做的功 在粗糙斜面上推力做的功是60J。(2)同样粗糙的水平面与斜面比较摩擦力，这两个摩擦力大小不等；因为在接触面的粗糙程度一定的情况下，摩擦力大小与压力有关，在水平面上与在斜面上压力的大小不等。 【分析】（1）求解外力做功，利用外力大小乘以位移在力的方向上移动的距离即可，即W=Fs； （2）两个物体之间的摩擦力与接触面粗糙程度、压力有关，接触面越粗糙，压力越大，物体之间的摩擦力也就越大。 3．【答案】磅秤；秒表；时间t；；25；180；75；A 4．【答案】（1）20 （2）2×104 （3）空气阻力大小为10N.方向竖直向下。 【解析】【解答】（1） 无人机总质量为 2kg ，根据G=mg计算可知，其重力G=2kg×10N/kg=20N； （2） 无人机静止在水平地面上时对地面的压力等于重力，G=F， 静止时与地面接触的总面积为1x10-3m2 ，根据F=Ps计算可知P=； （3） 无人机匀速竖直上升60m ，所以受力平衡，升力做功1800J，根据W=Fs可知，F=，重力为20N，所以阻力大小为30N-20N=10N，方向竖直向下； 【分析】（1） 无人机总质量为 2kg ，根据G=mg计算无人机重力； （2） 无人机静止在水平地面上时对地面的压力等于重力，静止时与地面接触的总面积为1x10-3m2 ，根据F=Ps计算 无人机静止在水平地面上时对地面的压强 ； （3）升力做功1800J，根据做功公式W=Fs计算升力，受力分析可知，物体受到升力，重力和阻力，根据力的合成计算阻力和其方向。 5．【答案】（1）物体受到三个力的作用：竖直向上的支持力F支和拉力F，竖直向下的重力G 由题意，F支和F的合力向上，大小为F合=F支+ F 物体保持静止， 根据平衡条件得F合=G ， ∴ F支=G－F 又∵ 根据力的作用是相互的， ∴ F压=F支=G－F （2）60N 【解析】【解答】（2）要使地面对物体的支持力为零，则FA=G=30N， 根据杠杆平衡条件： FA×OA=F×OB 【分析】杠杆处于平衡状态，结合动力、动力臂、阻力、阻力臂，利用杠杆的平衡条件分析求解即可。 6．【答案】（1）快 （2）铜 （3）水的比热容大 【解析】【解答】（1）干泥土比热容较小，湿泥土中水分较多，比热容较大，所以吸收相同热量下，比热容大的温度变化小，所以干泥土升温快。 综上 第1空、 快。 （2）铜壶的比热容较小，所以吸收相同热量时，铜壶温度升温较快，通过热传递使得水更快升温。 综上 第1空、 铜。 （3）水的比热容较大，所以吸收热量后，水温度变化较小，通过热传递将发动机温度降低。 综上 第1空、水的比热容大。 【分析】1、热量的计算：公式为Q=cmΔt，所以吸收或者释放相同的热量，水比热容大，温度变化低，应用：冷水降温、温水保温。 2、改变物体内能的方式有做功和热传递，如钻木取火、搓手取暖属于做功改变物体内能，用酒精灯热水属于热传递改变物体内能。 7．【答案】大；小；动；重力势；不能；机械；内 8．【答案】（1）大；相同；小 （2）吸收；增大；不变；2.1×104J 【解析】【解答】解：（1）水的比热较大，水和干泥土相比，在同样受热或冷却时吸收或放出的热量相同，根据△t＝ ，而水的温度变化比干泥土变化小，因此会有这样的现象；（2）根据图象可知：﹣10℃的固态冰开始加热，第3分钟冰开始熔化，第6分钟冰全部熔化成水，然后水吸热升温： （a）BC热量表示冰的熔化过程，吸收热量但温度不变，故内能增大； （b）CD段表示冰熔化完毕后液态升温的过程，水所吸收的热量： Q＝cm△t＝4.2×103J/（kg•℃）×0.5kg×（10℃﹣0℃）＝2.1×104J。 故答案为：（1）大；相同；小；（2）（a）吸收；增大；不变；（b）2.1×104J。 【分析】比热容是描述物体吸放热能力的一个物理量，相同质量的物体上升或下降相同的温度，比热容大的物体吸收或放出的热量多，结合题目给出的温度和时间的变化量分析即可。 9．【答案】（1）增大 （2）小于；大于 （3）8.4×104J 10．【答案】（1）错误；；两个不同的物理量不能相加 （2）F1 l1=F2 l2 （3）能；；使弹簧测力计竖直向下作用在A点，并满足F1 l1=F2 l2 【解析】【解答】（1）因为力和力臂是两个不同的物理量，不同的物理量是不能相加的； （2）根据题中表格中的数据可知，动力×动力臂的乘积都等于阻力×阻力臂的乘积，所以杠杆的平衡条件是F1l1=F2l2 （3）若在A点将弹簧测力计竖直向下拉动杠杆且满足F1l1=F2l2则可使杠杆在水平位置平衡，若在A点将弹簧测力计竖直向上拉动杠杆，由于动力和阻力对杠杆的作用效果相同，就不满足F1l1=F2l2，杠杆将不能平衡． 答案为：（1）错误，两个不同的物理量不能相加；（2）F1l1=F2l2；（3）能；使弹簧测力计竖直向下作用在A点，并满足F1l1=F2l2；或：不能；当弹簧测力计竖直向上作用在A点时，动力和阻力对杠杆的作用效果相同． 【分析】在探究性实验中涉及数据的设计时不要设计特殊数据，否则得出的结论具有偶然性；同时不同的物理量是不能相加的． 11．【答案】小；不变；越大；； 12．【答案】肘关节；阻力；费力；C； 13．【答案】（1）手中的风筝随着春风扶摇直上；扩散现象(或分子总是在做无规则的热运动) （2）湖边花草、树木、房屋的倒影的形成原理是什么?；光的反射(言之有理即可) 【解析】【解答】解：（1）据题目可知，原文中“手中的风筝随着春风扶摇直上”过程中，重力势能发生了改变； 扑面而来的是各种花草的清香，说明分子是运动的； （2）据题目中的信息，如湖边花草、树木、房屋的倒影的形成原理是什么？（光的反射） 看到湖中的小鱼在水草中愉快的穿梭的原理是什么？（光的折射） 洋湖湿地公园的照明系统全部采用太阳能和LED节能新技术有什么好处？（可以节约能源等） 故答案为：（1）手中的风筝随着春风扶摇直上；扩散现象(或分子总是在做无规则的热运动)；（2）湖边花草、树木、房屋的倒影的形成原理是什么?；光的反射(言之有理即可)。 【分析】 （1）重力势能和物体的质量、高度有关，据此找出原文中的情景即可； 知道一切分子都是在做无规则运动的； （2）据题目中的信息，结合所学内容，提出对应的问题并解答即可； 14．【答案】静止；104Pa；140W 15．【答案】（1）便于深井汲水 （2）省力 （3）B （4）让轮半径大一些或轴半径小一些 【解析】【解答】（1）由题意知，辘轳既省力又便于深井汲水。 （2）由题意知，辘轳的动力作用在轮上，阻力作用在轴上，用轮半径R大于轴半径r，所以是省力杠杆。 （3）桔槔提水时，拉力F使杠杆逆时针转动，石头对杠杆的拉力也是使杠杆逆时针转动，水对杠杆的拉力使杠杆顺时针转动，那么令桔槔顺时针转动的力为F2=G水-F 而提水时，杠杆匀速转动，据杠杆的平衡条件有G石l2=(G水-F)l1 所以B选项符合题意。 （4）辘轳是省力杠杆，为了更省力，可以让动力臂更长一些或阻力臂更短一些，即让轮半径大一些，或轴半径小一小。 【分析】（1）（2）辘轳是省力杠杆； （3）杠杆平衡条件是：动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂； （4）杠杆平衡时，动力臂大于阻力臂，动力小于阻力。 16．【答案】（1）杠杆；定滑轮 （2）4×108；0 （3）变大；变大；3.3×106 【解析】【解答】（1）在安装“海基一号”时，工作人员所用吊机如图所示，起吊的大长臂属于简单机械中的杠杆，长臂中A点装一个可以改变力的方向的机械定滑轮。 （2）该吊机将“海基一号”匀速竖直吊起时，拉力为F=G=mg=4×107kg×10N/kg=4×108N，当吊机吊起“海基一号”在高度不发生变化时，从岸边沿水平方向匀速运动到深海区海面上空时，拉力的方向为竖直向上，“海基一号”运动的方向为水平方向，故“海基一号”没有在拉力的方向上移动距离，拉力做功为0J。 （3）当把吊着的“海基一号”慢慢浸入水中时，“海基一号”排开水的体积变大，根据F浮=ρ海水gV排可知它所受浮力变大，“海基一号”所处深度变大，根据p=ρ海水gh可底部所受压强变大；到300米深度处固定好后，在此深度的海水的压强为p=ρ海水gh=1.1×103kg/m3×10N/kg×300m=3.3×106Pa 【分析】（1）能绕支撑点转动的简单机械是杠杆；定滑轮可以改变力的方向； （2）根据物体的质量计算重力；物体受力但力的方向上没有距离，力没有做功； （3）液体密度一定时，排开液体的体积越大， 浮力越大；深度越大，压强越大；根据液体密度和深度，可以计算液体压强的大小。 17．【答案】（1）【解答】（1）该物体露出水面前，排开水的体积： V排=V=Sh=0.04m2×2m=0.08m3， 所受的浮力： F浮=ρ水gV=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.08m3=800N 答：该物体露出水面前所受的浮力为800N. （2）【解答】由和G=mg可得，圆柱体的重力：G=mg=ρgV=2.5×103kg/m3×10N/kg×0.08m3=2000N，由图可知n=2，绳子刚好被拉断时，滑轮组对绳子的拉力：F拉=2F最大=2×700N=1400N，因物体受到滑轮组对物体的拉力和浮力的大小之和等于圆柱体的重力之和，所以，此时圆柱体受到的浮力：F浮′=G﹣F拉=2000N﹣1400N=600N，由F浮=ρgV排可得，此时物体留在水中的体积：V排′===0.06m3答：绳子被拉断时，物体留在水中的体积为0.06m3 （3）【解答】将物体匀速提升至露出水面前，滑轮组对圆柱体的拉力： F拉′=G﹣F浮=2000N﹣800N=1200N， 圆柱体上升的高度： h=10m﹣2m=8m， 滑轮组做的有用功： W有=F拉′h=1200N×8m=9600J， 由η=×100%可得，拉力F做的功： W总==≈10666.7J 答：将物体匀速提升至露出水面前，拉力F做的功为10666.7J． 【解析】【解答】（1）该物体露出水面前，排开水的体积： V排=V=Sh=0.04m2×2m=0.08m3， 所受的浮力： F浮=ρ水gV=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.08m3=800N； （2）由ρ=和G=mg可得，圆柱体的重力： G=mg=ρgV=2.5×103kg/m3×10N/kg×0.08m3=2000N， 由图可知n=2，绳子刚好被拉断时，滑轮组对绳子的拉力： F拉=2F最大=2×700N=1400N， 因物体受到滑轮组对物体的拉力和浮力的大小之和等于圆柱体的重力之和， 所以，此时圆柱体受到的浮力： F浮′=G﹣F拉=2000N﹣1400N=600N， 由F浮=ρgV排可得，此时物体留在水中的体积： V排′===0.06m3； （3）将物体匀速提升至露出水面前，滑轮组对圆柱体的拉力： F拉′=G﹣F浮=2000N﹣800N=1200N， 圆柱体上升的高度： h=10m﹣2m=8m， 滑轮组做的有用功： W有=F拉′h=1200N×8m=9600J， 由η=×100%可得，拉力F做的功： W总==≈10666.7J． 答：（1）该物体露出水面前所受的浮力为800N； （2）绳子被拉断时，物体留在水中的体积为0.06m3； （3）将物体匀速提升至露出水面前，拉力F做的功为10666.7J． 【分析】（1）该物体露出水面前排开水的体积和自身的体积相等，根据阿基米德原理求出受到的浮力； （2）根据密度公式和重力公式求出圆柱体的重力，由图可知滑轮组绳子的有效股数为2，绳子刚好被拉断时，滑轮组对物体的拉力为绳子承受最大拉力的2倍，此时物体受到滑轮组对物体的拉力和浮力的大小之和等于圆柱体的重力之和，根据力的平衡得出等式即可求出此时圆柱体受到的浮力，根据阿基米德原理求出排开水的体积即为物体留在水中的体积； （3）将物体匀速提升至露出水面前，该滑轮组的有用功是动滑轮对物体的拉力做的功，滑轮组拉力的大小等于圆柱体的重力减去受到的浮力，根据G=mg求出有用功，利用η=×100%求出拉力F做的功． 18．【答案】（1）拉力做的有用功为 绳子拉下的长度为S=nh=2×3m=6m （2）拉力做的总功为 滑轮组的机械效率为 【解析】【解答】（1）拉力做的有用功为 绳子拉下的长度为S=nh=2×3m=6m答：该工人所做的有用功是1200J；（2）拉力做的总功为 滑轮组的机械效率为 答：该滑轮组的机械效率是66.7%． 【分析】（1）已知物体收到的重力和提升的高度，利用公式 计算有用功；已知承担物重的绳子的段数和物体升高的高度，可以得到绳子拉下的长度；已知绳子拉下的长度和拉力，利用公式 得到拉力做的总功；（2）已知有用功和总功，利用公式 计算滑轮组的机械效率． 19．【答案】（1）不可再生；做功 （2）电路连接如图，钥匙孔与一节电池、电磁铁组成控制电路，电动机与总电源组成工作电路，如图所示： （3）解：设活塞的横截面积为Sm2， 活塞移动的距离为Lm 做功冲程燃气对一个活塞的平均压力 F=p0S 每个做功冲程燃气对一个活塞做的功W0=FL=p0SL= 发动机转速为n时燃气对活塞做功的功率 即在发动机转速n、做功冲程气缸平均压强p0大致相同时，燃气对活塞做功的功率P与发动机排量V排成正比． 【解析】【解答】（1）汽油在短期内不能从自然界中得到补充，是不可再生能源；发动机工作时，在做功冲程中将内能转化为机械能； （2）电路连接如图，钥匙孔与一节电池、电磁铁组成控制电路，电动机与总电源组成工作电路． ； （3）设活塞的横截面积为Sm2，活塞移动的距离为Lm 做功冲程燃气对一个活塞的平均压力 F= p0S 每个做功冲程燃气对一个活塞做的功W0=FL=p0SL= 发动机转速为n时燃气对活塞做功的功率 （W） 即在发动机转速n、做功冲程气缸平均压强p0大致相同时，燃气对活塞做功的功率P与发动机排量V排成正比。 【分析】发动机工作时，在做功冲程中将内能转化为机械能；做功冲程燃气对一个活塞的平均压力 F= p0S，每个做功冲程燃气对一个活塞做的功W0=FL=p0SL，发动机转速为n时燃气对活塞做功的功率P = W/ t. 20．【答案】（1）变小 （2）>；＝；由图2可知：甲杯中水从70℃下降至60℃所需时间越为6.5min，乙杯中水从70℃下降至60℃所需时间约为4.5min，故由题意可知，甲、乙都为水、质量相等，温差相等根据可知 （3）解：①因为是探究热水降温快慢与杯身散热面积是否有关，因此杯身散热面积应该不同，所以应选择图中甲杯、乙杯各一个，并用隔热材料将杯口盖上； ②根据控制变量法则，实验过程需要控制两杯中的水的质量、水的初温、散热时间相同； ③通过测量杯中水的温度的变化快慢来确定散热的快慢，故需要温度计和停表。 因此需要的器材有：隔热材料；温度计两支；甲杯、乙杯各一个；停表 实验步骤： ①用隔热材料做成杯盖S1、S2将甲杯、乙杯的杯口盖上； ②在甲杯、乙杯中倒入质量相同、初温相同的热水； ③用温度计分别测出甲杯、乙杯中热水的温度； ④用温度计每隔5min测量甲杯、乙杯中热水的温度，并记录在下列表格中。 ⑤ 分析表格数据，观察温度变化。 表格为 时间/min 5 10 15 20 25 甲杯的温度/℃ 　 　 　 　 　 乙杯的温度/℃ 　 　 　 　 　 若温度变化相同，则热水降温快慢与杯身散热面积无关；若温度变化不同，则热水降温快慢与杯身散热面积有关。 方案二： ①取两个甲杯（或乙杯），杯口都用隔热材料盖上，然后再用隔热材料包裹两个杯子的杯身，但是包裹的面积不同。 ②在两个甲杯（或乙杯）中倒入质量相同、初温相同的热水； ③用温度计分别测出两杯热水的温度； ④用温度计每隔5min测量两杯热水的温度，并记录在下列表格中。 ⑤分析表格数据，观察温度变化。 表格为 时间/min 5 10 15 20 25 A杯的温度/℃ 　 　 　 　 　 B杯的温度/℃ 　 　 　 　 　 若温度变化相同，则热水降温快慢与杯身散热面积无关；若温度变化不同，则热水降温快慢与杯身散热面积有关。 【解析】【解答】解：（1）在0～10min内，甲杯水温下降，说明甲杯中的水在对外放热，甲杯中的水的内能变小。故该空填“变小”； （2）由图2可知：甲杯中水从70℃下降至60℃所需时间约为6.5min，乙杯中水从70℃下降至60℃所需时间约为4.5min，故t甲＞t乙，由题意可知，甲、乙都为水、质量相等，温差相等，Δt甲＝Δt乙，根据Q＝cmΔt可知Q甲＝Q乙；（3）①因为是探究热水降温快慢与杯身散热面积是否有关，因此杯身散热面积应该不同，所以应选择图中甲杯、乙杯各一个，并用隔热材料将杯口盖上； ②根据控制变量法知，实验过程需要控制两杯中的水的质量、水的初温、散热时间相同； ③通过测量杯中水的温度的变化快慢来确定散热的快慢，故需要温度计和停表。 因此需要的器材有：隔热材料；温度计两支； 甲杯、乙杯各一个；停表 实验步骤： 方案一： ①取两个甲杯（或乙杯），杯口都用隔热材料盖上，然后再用隔热材料包裹两个杯子的杯 身，但是包裹的面积不同。 ②在两个甲杯（或乙杯）中倒入质量相同、初温相同的热水； ③用温度计分别测出两杯热水的温度； ④用温度计每隔5min测量两杯热水的温度，并记录在下列表格中。 ⑤分析表格数据，观察温度变化。 表格为 时间／min 5 10 15 20 25 A杯的温度／℃ B杯的温度／℃ 若温度变化相同，则热水降温快慢与杯身散热面积无关；若温度变化不同，则热水降温快慢与杯身散热面积有关。 方案二： ①用隔热材料做成杯盖S1、S2将甲杯、乙杯的杯口盖上； ②在甲杯、乙杯中倒入质量相同、初温相同的热水； ③用温度计分别测出甲杯、乙杯中热水的温度； ④用温度计每隔5min测量甲杯、乙杯中热水的温度，并记录在下列表格中。 ⑤分析表格数据，观察温度变化。 表格为 时间／min 5 10 15 20 25 甲杯的温度／℃ 乙杯的温度／℃ 若温度变化相同，则热水降温快慢与杯身散热面积无关；若温度变化不同，则热水降温快慢与杯身散热面积有关。 （2） 第1空填“>” ， 第2空填“＝” 甲、乙都为水、质量相等，温差相等，根据Q＝cmΔt可知 【分析】 （1）物体放出热量，内能减小； （2）根据图2图象分析出两者温度的变化，根据Q＝cmΔt分析解答； （3）根据控制变量法可知，探究热水降温快慢与玻璃杯开口大小是否有关，应控制水的质量和初温相同以及杯身的散热相同，只改变杯口的大小，据此选择器材设计实验方案。 学科网（北京）股份有限公司 $