精品解析：陕西省西安市远东第二中学2025-2026学年上学期九年级第一次月考物理

2025~2026学年第一学期第一次大练习 九年级物理试题 （未试卷共6页，总分80分，考试时间80分钟） 一、选择题（共10小题，每小题2分，计20分。每小题只有一个选项是符合题意的） 1. 图中所示的四种情景中，所使用的杠杆属于费力杠杆的是（ ） A. 撬棒 B. 羊角锤 C. 核桃夹 D. 食品夹 2. 下列有关功率与机械效率的说法正确的是（　　） A. 机械效率越大，机械越省力 B. 机械做功越快，其功率就越大 C. 机械的功率越大，机械效率越大 D. 机械效率的高低取决于有用功的多少 3. 夏天，海边的昼夜温差小，这是因为水的比热容较大，下列现象中可以反映水的这一特性的是（　　） A. 汽车发动机的冷却循环系统用水做工作物质 B. 春天的夜晚，农民往稻田里灌水以防秧苗冻坏 C. 炎热的夏天常常在教室的地面上洒水 D. 城区建造人工湖以降低“热岛效应”造成的夏季高温 4. 关于温度、内能和热量，下列说法正确的是（　　） A. 物体温度升高，一定是吸收了热量 B. 物体温度升高了，内能一定增大 C. 物体的内能增大了，温度一定升高 D. 物体放出了热量，温度一定降低 5. 如图所示，一根绳子绕过定滑轮，一端拴在物体上，另一端拴在弹簧测力计上，沿四个不同方向匀速拉起物体，弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3、F4，则它们的大小关系为（　　） A. F1＞F2 B. F3＞F4 C. F1＜F4 D. F1=F2=F3=F4 6. 小红参加校外劳动时，经历了如下过程：①她用力搬一筐地瓜，未能搬起；②她又用力推筐，仍未推动；③在小明的帮助下，他们将这筐地瓜抬起并放到手推车上；④接着他们一起用力推着手推车前往仓库。则（　　） A. ①中小红对这筐地瓜做了功 B. ②中小红对这筐地瓜做了功 C. ③中他们对这筐地瓜做了功 D. ④中他们对手推车没有做功 7. 如图所示，一个人先后两次用同样的时间、同样大小的力，将不同质量的物体在不同的表面上分别移动相同的距离。该力在此过程中所做功的大小分别为，功率的大小分别为，关于它们之间的大小关系说法正确的是（　　） A. B. C. D. 8. 探究“物体的动能的大小与哪些因素有关”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，撞击同一木块，能将木块撞出一段距离，如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 上述操作的目的是探究铁球动能的大小与高度的关系 B. 木块被撞击后滑行距离不同，但滑行时所受摩擦力大小相同 C. 该实验中如果水平长木板的表面是光滑的，也能得出实验结论 D. 该实验中研究的动能是指木块的动能 9. 如图所示，斜面长3m，高1m，搬运工用400N沿斜面向上的推力，在10s内将重为900N的箱子匀速推到车上，关于此过程，下列说法正确的是（　　） A. 搬运工沿斜面向上推箱子的过程，既省力又省功 B. 搬运工做的有用功为1200J C. 斜面机械效率为75% D. 推力做功的功率为90W 10. 质量为60kg的工人用如图甲所示的滑轮组运送货物上楼．已知工人在1min内将货物匀速提高6m，作用在钢绳的拉力为400N，滑轮组的机械效率随货物重力的变化如图乙所示（机械中摩擦和绳重均不计）．下列说法正确的是 A. 作用在钢绳上的拉力的功率为400W B. 动滑轮的重力为200N C. 人对绳子的最大拉力为1000N D. 该滑轮组的最大机械效率为83.3% 二、填空与作图题（共7小题，每空一分，每图2分，共22分） 11. 如图所示是用螺丝刀拧螺丝的情景。手柄__________（选填“粗”或“细”）一些的螺丝刀用起来更省力；用力转动螺丝刀的过程中，手对螺丝刀__________（选填“没有”或“有”）做功，螺丝钉的螺纹相当于__________（选填“斜面”或“轮轴”）；螺丝钉上螺纹密一些，拧起来更__________（选填“省功”或“省力”）。 12. 如图所示，瓶内装有少量的水，水的上方有水蒸气，塞紧瓶塞，用打气筒向瓶内打气，当瓶塞从瓶口跳起时，观察到瓶口附近有水雾出现，这是因为瓶内空气推动瓶塞做功时将内能转化为______能，这是用______的方式改变瓶内空气的内能。 13. 一辆在水平路面上匀速行驶的洒水车正在洒水作业，该洒水车在洒水的过程中，机械能______。（选填“增大”“减小”或“不变”）。另有一辆重800N的小车在拉力的作用下沿水平地面匀速前进10m用时5s，小车受到的阻力为车重的0.3倍，则拉力对小车做功的功率为_____W，重力对小车做功______J。 14. 如图是搬运泥土的独轮车，独轮车属于______杠杆（选填“省力”或“费力”）。设车箱和泥土的总重G=l200N，运泥土时从A点提起独轮车把手的力是F，F的力臂是______m，F的大小至少是______N。 15. “汽车不但要吃油，也要喝水”。用水冷却汽车发动机是因为水的______大。发动机工作一段时间后，水箱中水温升高，这是利用______的方式改变了水的内能。若水箱中有1kg的水，温度升高了10℃，吸收的热量为______J。[c水=4.2×103J/（kg·℃）] 16. 跳绳是冬季的一种健身运动，旁人看起来似乎很简单，然而亲自跳起来就会感到运动量是相当大的。有位同学对此作了专门研究：跳绳者的质量m=50kg，跳绳者的重心高度随时间变化的情况如图所示。根据所给条件可估算出此跳绳者在1分钟内共跳___________次，他每跳一次克服重力做功为___________J，做功的平均功率为___________W。 17. （1）如图所示是中医用切刀切药材的示意图，请你在图中画出施加在手柄上A点的最小力F及其力臂L。 （2）图乙是一款升降座椅装置，其简图如图丙，请在图丙中画出滑轮组的绕线情况，要求绳子的末端绕至按钮处。 三、实验与探究题（共3小题，每空一分，共20分） 18. 在“探究杠杆的平衡条件”实验中：. （1）杠杆静止在图甲所示位置，此时杠杆处于________状态（填“平衡”或“不平衡”）；为使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆右端的平衡螺母向________移动（选填“左”或“右”）； （2）如图乙所示，在A位置上挂4个相同钩码，应该在B位置挂上________个同样的钩码，才能使杠杆在水平位置平衡； （3）如图丙所示，弹簧测力计由丙图逐渐逆时针转动，杠杆始终保持水平平衡，则弹簧测力计的示数将________。 19. 如图为小明测量滑轮组机械效率的实验，实验中每个钩码重2N，测得的数据如表： 实验次数 实验装置。 钩码重G/N 钩码上升的高度h/m 测力计示数F/N 测力计移动距离s/m 机械效率n 1 甲 4 0.1 1.8 0.3 74% 2 乙 6 0.1 2.6 0.3 3 丙 4 0.1 1.4 0.5 57% 4 丙 4 0.2 1.4 1.0 57% （1）在实验中，应使弹簧测力计___________________（选填“静止时”或“匀速竖直向上拉动时”），读出拉力的大小； （2）第2次实验测得的机械效率为________%（结果精确到1%）； （3）分析第1、3次实验数据可知：使用不同的滑轮组，提升相同的重物，动滑轮个数越多（即动滑轮总重越重），滑轮组的机械效率越_________； （4）分析第3、4次实验数据可知，滑轮组的机械效率与________无关； （5）为提升滑轮组机械效率、节约能源，根据以上结论和生活经验，不可采取的措施有 。 A. 减轻动滑轮重 B. 增加所提物体重 C. 增加重物上升高度 D. 机械加润滑油 20. 如图所示，摆线的长L相同，小球A、B的质量mA<mB，悬线与竖直方向的夹角（ θ1<θ2）。 （1）图甲、乙中，同时由静止释放A、B两球，观察到它们并排摆动且始终相对静止，同时到达竖直位置，这表明两小球在摆动过程中任一时刻速度大小与小球的________无关； （2）小强设计用如图所示装置探究“物体的动能大小与哪些因素有关”。小球按图示位置由静止释放，当小球摆动到竖直位置时，恰好与静止在水平面上的木块C发生碰撞，木块都会在水平面上滑行一定距离后停止，本实验中通过比较________反映小球撞击木块C前的动能大小，这种研究方法叫________（选填“控制变量法”或“转换法”）； （3）根据乙、丙所示的探究过程，他观察到图丙中木块C撞得更远，可得出结论：________________。 （4）若水平面绝对光滑且足够长，木块 C 被撞击后，它将做________直线运动（选填“减速”、“匀速”或“加速”）； （5）在探究小球动能与质量的关系时，有同学提议可以在水平面桌面上将同一根弹簧压缩相同的程度，分别弹出质量不同的小球去撞击木块，撞击木块时小球的动能_________（选填“相等”或“不相等”），该方案_________（选填“正确”或“错误”）。 21. 几位同学按照老师的要求合作做实验，估测上楼时的功率。 （1）比较哪位同学上楼时功率大，小明等同学共设计了三种方案，其中可行的是_______； ①控制上楼用的时间相同，测量出各自的体重、上楼的高度，算出功率进行比较 ②控制上楼的高度相同，测量出各自的体重、上楼用的时间，算出功率进行比较 ③测量出各自的体重、上楼用的时间和上楼的高度，算出功率进行比较 A．只有①B．只有①②C．只有②③D．①②③ （2）如果要求估测出其中一位同学上楼的功率的大小，用什么测量工具？并请设计一个用来记录数据的表格。测量工具有：________； 设计的表格如下： 质量/kg 楼高/m 所用时间/s 上楼所做功/J 功率/W （3）小明同学以正常速度从教学楼的一楼上到三楼，他上楼的功率最接近的是_______。 A．15W B．150W C．1500W D．15000W 四、综合题（共2小题，18分） 22. 如图甲是某型号挖掘机，其作业范围如图乙，部分相关参数如表。请回答下列问题：（g取10N/kg） 项目 整机质量/kg 标准斗容/ 最大挖掘深度A/m 最大卸料高度B/m 数值 15000 0．5 5 5 （1）铲斗装满密度为的泥土时，泥土的质量是多少？ （2）若挖掘机在5s内将这些泥土从最大挖掘深度处送到位于最高卸料高度的装载车上，挖掘机对泥土要做多少功？ （3）挖掘机对泥土做功的功率是多少？ 23. 如图所示，重为600N的工人将重800N的物体匀速提高2m。此过程中，滑轮组的机械效率为80%。不计绳重与摩擦，g=10N/kg。求： （1）提升重物做的有用功是多少？ （2）工人的拉力为多少？ （3）动滑轮的重力是多少？ （4）若要工人不被拉离地面，此滑轮组的最大机械效率是多少？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025~2026学年第一学期第一次大练习 九年级物理试题 （未试卷共6页，总分80分，考试时间80分钟） 一、选择题（共10小题，每小题2分，计20分。每小题只有一个选项是符合题意的） 1. 图中所示的四种情景中，所使用的杠杆属于费力杠杆的是（ ） A. 撬棒 B. 羊角锤 C. 核桃夹 D. 食品夹 【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. 下列有关功率与机械效率的说法正确的是（　　） A. 机械效率越大，机械越省力 B. 机械做功越快，其功率就越大 C. 机械的功率越大，机械效率越大 D. 机械效率的高低取决于有用功的多少 【答案】B 【解析】 【详解】A．机械效率越大，代表利用机械做功时有用功占总功的比例越大，而机械越省力不代表机械效率越大，比如滑轮组提升同一物体，动滑轮个数越多越省力，但是反而机械效率变低，故A错误。 B．功率数值上等于功与做这些功所花时间的比值，即功率等于单位时间内做的功，表示做功快慢，物体做功越快，表示功率越大，故B正确； C．机械做功越快，表示功率越大，而机械效率表示的是利用机械做功时有用功占总功的比例，所以功率和机械效率的概念不同，数值上也没有必然的联系，所以机械做功越快，不代表机械效率越大，同样的，机械效率大的机械，也不代表功率一定大，故C错误； D．机械效率是有用功与总功的比值，有用功确定，总功不确定，机械效率不能确定，故D错误。 故选B。 3. 夏天，海边的昼夜温差小，这是因为水的比热容较大，下列现象中可以反映水的这一特性的是（　　） A. 汽车发动机的冷却循环系统用水做工作物质 B. 春天的夜晚，农民往稻田里灌水以防秧苗冻坏 C. 炎热的夏天常常在教室的地面上洒水 D. 城区建造人工湖以降低“热岛效应”造成的夏季高温 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．因为水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，升高相同的温度，水吸收的热量多，所以汽车发动机的冷却循环系统用水做工作物质，故A符合题意； B．因为水的比热容大，在相同的放热条件下，水的温度降低少，所以晚上向秧苗田里放水，由于水温下降慢，温度相对高些，可使秧苗不致被冻坏，故B符合题意； C．炎热的夏天，往室内地面上洒水，水蒸发会从周围吸热而降低周围环境的温度，不是利用水的比热容大的特点，故C不符合题意； D．城市修建人工湖，使水的覆盖面积增大，因为水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，吸收相同的热量，温度升高的少，可以减弱热岛效应，故D符合题意。 故选ABD。 4. 关于温度、内能和热量，下列说法正确的是（　　） A. 物体温度升高，一定是吸收了热量 B. 物体温度升高了，内能一定增大 C. 物体的内能增大了，温度一定升高 D. 物体放出了热量，温度一定降低 【答案】B 【解析】 【详解】A.使物体内能增大、温度升高的方法有对物体做功和使其吸热两种，故A错误； B.物体温度升高，分子的无规则运动加剧，内能一定增大，故B正确； C.物体吸收热量，物体的内能增加，但温度不一定改变，如晶体熔化吸热，内能增加，但温度保持不变，故C错误； D.物体放出热量，物体的内能减小，但温度不一定改变，如晶体凝固放热，内能减小，但温度保持不变，故D错误。 故选B。 5. 如图所示，一根绳子绕过定滑轮，一端拴在物体上，另一端拴在弹簧测力计上，沿四个不同方向匀速拉起物体，弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3、F4，则它们的大小关系为（　　） A. F1＞F2 B. F3＞F4 C. F1＜F4 D. F1=F2=F3=F4 【答案】D 【解析】 【详解】定滑轮实质上是一个等臂杠杆，使用定滑轮不能省力，无论沿哪个方向匀速拉起物体，力的大小都相等。故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 6. 小红参加校外劳动时，经历了如下过程：①她用力搬一筐地瓜，未能搬起；②她又用力推筐，仍未推动；③在小明的帮助下，他们将这筐地瓜抬起并放到手推车上；④接着他们一起用力推着手推车前往仓库。则（　　） A. ①中小红对这筐地瓜做了功 B. ②中小红对这筐地瓜做了功 C. ③中他们对这筐地瓜做了功 D. ④中他们对手推车没有做功 【答案】C 【解析】 【详解】A．①中小红用力搬玉米但未搬起，玉米在力的方向（竖直方向）没有移动距离，根据功的定义，此时未做功，故A不符合题意； B．②中小红用力推筐但未推动，筐在力的方向（水平方向）没有移动距离，此时未做功，故B不符合题意； C．③中小红和小明抬起玉米并放到手推车上，玉米在竖直方向移动了距离，且作用力方向与物体移动方向一致，做了功，故C符合题意； D．④中他们用水平力推车沿水平路面移动，推力方向与车移动方向一致，且车发生了移动，因此推力做了功，故D不符合题意。 故选C。 7. 如图所示，一个人先后两次用同样的时间、同样大小的力，将不同质量的物体在不同的表面上分别移动相同的距离。该力在此过程中所做功的大小分别为，功率的大小分别为，关于它们之间的大小关系说法正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】由题知，同一个人先后两次用同样的力，分别将不同质量的物体沿力的方向移动相同的距离，根据W=Fs可知，拉力的大小相同，在力的方向上移动的距离相同，则拉力做功相同，即 W1​=W2​ 由题知，做功用的时间相同，根据可知，两次做功的功率相同，即 P1​=P2​ 故ABD错误，C正确。 故选C。 8. 探究“物体的动能的大小与哪些因素有关”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，撞击同一木块，能将木块撞出一段距离，如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 上述操作的目的是探究铁球动能的大小与高度的关系 B. 木块被撞击后滑行距离不同，但滑行时所受摩擦力大小相同 C. 该实验中如果水平长木板的表面是光滑的，也能得出实验结论 D. 该实验中研究的动能是指木块的动能 【答案】B 【解析】 【详解】A．实验中，让质量相同的铁球从斜面的不同高度由静止释放，使小球到达斜面底端的速度不同，是探究铁球在水平面上滚动时动能的大小与速度的关系，不是动能大小与高度的关系，故A错误； B．木块被撞击后滑行距离不同，但木块对水平面的压力和接触面的粗糙程度都相同，木块滑行时所受摩擦力相同，故B正确； C．如果水平长木板的表面是光滑的，被撞击后做匀速直线运动，无法显示动能大小，故C错误； D．该实验中研究的动能是指铁球的动能，探究铁球动能与质量和速度的关系，故D错误。 故选B。 9. 如图所示，斜面长3m，高1m，搬运工用400N沿斜面向上的推力，在10s内将重为900N的箱子匀速推到车上，关于此过程，下列说法正确的是（　　） A. 搬运工沿斜面向上推箱子的过程，既省力又省功 B. 搬运工做的有用功为1200J C. 斜面机械效率为75% D. 推力做功的功率为90W 【答案】C 【解析】 【详解】A．任何机械都不可避免的会产生额外功，所以任何机械都不能省功，故A错误； B．搬运工做的有用功 故B错误； C．斜面机械效率 故C正确； D．推力做功的功率 故D错误。 故选C。 10. 质量为60kg的工人用如图甲所示的滑轮组运送货物上楼．已知工人在1min内将货物匀速提高6m，作用在钢绳的拉力为400N，滑轮组的机械效率随货物重力的变化如图乙所示（机械中摩擦和绳重均不计）．下列说法正确的是 A. 作用在钢绳上的拉力的功率为400W B. 动滑轮的重力为200N C. 人对绳子的最大拉力为1000N D. 该滑轮组的最大机械效率为83.3% 【答案】B 【解析】 【分析】（1）由图可知，n=3，则绳端移动的距离 ，利用 求拉力做的功，再利用求拉力的功率； （2）由图乙可知，物重G=300N时，滑轮组的机械效率η=60%，利用求拉力；因机械中摩擦力及绳重忽略不计，拉力，据此求动滑轮重力； （3）该工人竖直向下拉绳子自由端运送货物时，绳子的最大拉力等于工人的重力； （4）利用求提升的最大物重，滑轮组的最大机械效率 . 【详解】（1）由图可知，n=3，则绳端移动的距离： ， 拉力做的功：， 拉力的功率：，故A错； （2）由图乙可知，物重G=300N时，滑轮组的机械效率η=60%， 根据可得：拉力， 因机械中摩擦力及绳重忽略不计，则， 所以， ，故B正确； （3）该工人竖直向下拉绳子自由端运送货物时，绳子的最大拉力： ，故C错； （4）由可得，提升的最大物重： ， 机械中摩擦和绳重均不计，则滑轮组的最大机械效率：，故D错． 故选B． 二、填空与作图题（共7小题，每空一分，每图2分，共22分） 11. 如图所示是用螺丝刀拧螺丝的情景。手柄__________（选填“粗”或“细”）一些的螺丝刀用起来更省力；用力转动螺丝刀的过程中，手对螺丝刀__________（选填“没有”或“有”）做功，螺丝钉的螺纹相当于__________（选填“斜面”或“轮轴”）；螺丝钉上螺纹密一些，拧起来更__________（选填“省功”或“省力”）。 【答案】 ①. 粗 ②. 有 ③. 斜面 ④. 省力 【解析】 【详解】[1]螺丝刀属轮轴，手柄粗一些的螺丝刀轮的直径更大，轮的半径大，轴的半径不变时，阻力臂不变，相当于动力臂大，故用起来更省力。 [2]用力转动螺丝刀的过程中，作用在轮上的动力使得螺丝刀转动，在力的方向移动了距离，故做功。 [3][4]螺丝钉上的一圈圈螺纹的长相当于斜面的长度，因此螺丝钉是被拧成圆柱形的类似斜面的机械；螺丝钉螺纹密、螺线长，相当于斜面较长，使用起来更省力。 12. 如图所示，瓶内装有少量的水，水的上方有水蒸气，塞紧瓶塞，用打气筒向瓶内打气，当瓶塞从瓶口跳起时，观察到瓶口附近有水雾出现，这是因为瓶内空气推动瓶塞做功时将内能转化为______能，这是用______的方式改变瓶内空气的内能。 【答案】 ①. 机械 ②. 做功 【解析】 【详解】[1][2]用打气筒往瓶里打气，当塞子从瓶口跳起时，瓶内的空气膨胀对瓶塞做功，空气的内能转会化为塞子的机械能，空气的内能减少，温度降低，通过做功的方式改变空气的内能。 13. 一辆在水平路面上匀速行驶的洒水车正在洒水作业，该洒水车在洒水的过程中，机械能______。（选填“增大”“减小”或“不变”）。另有一辆重800N的小车在拉力的作用下沿水平地面匀速前进10m用时5s，小车受到的阻力为车重的0.3倍，则拉力对小车做功的功率为_____W，重力对小车做功______J。 【答案】 ①. 减小 ②. 480 ③. 0 【解析】 【详解】[1]洒水车在洒水的过程中，质量减小，速度不变，重心降低，所以动能和重力势能都减小，所以机械能减小。 [2]从题可知，小车处于平衡状态，拉力等于阻力，故 F＝F阻＝0.3G＝0.3×800N＝240N 拉力对小车做的功为 W＝Fs＝240N×10m＝2400J 拉力对小车做功的功率为 [3]在重力的方向上没有移动距离，所以，重力做功为0。 14. 如图是搬运泥土的独轮车，独轮车属于______杠杆（选填“省力”或“费力”）。设车箱和泥土的总重G=l200N，运泥土时从A点提起独轮车把手的力是F，F的力臂是______m，F的大小至少是______N。 【答案】 ①. 省力 ②. 1 ③. 360 【解析】 【详解】[1]搬运泥土的独轮车，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆。 [2][3]由图可知，阻力为1200N，阻力臂为0.3m，动力臂为1m，根据杠杆的平衡条件，F的力臂为 15. “汽车不但要吃油，也要喝水”。用水冷却汽车发动机是因为水的______大。发动机工作一段时间后，水箱中水温升高，这是利用______的方式改变了水的内能。若水箱中有1kg的水，温度升高了10℃，吸收的热量为______J。[c水=4.2×103J/（kg·℃）] 【答案】 ①. 比热容 ②. 热传递 ③. 【解析】 【详解】[1]水冷却汽车发动机是因为水的比热容大，吸热能力强。 [2]发动机工作一段时间后，发动机将热量传递给水箱，使水箱中水温升高，内能增加，这种增加内能的方式叫热传递。 [3]吸收的热量为 16. 跳绳是冬季的一种健身运动，旁人看起来似乎很简单，然而亲自跳起来就会感到运动量是相当大的。有位同学对此作了专门研究：跳绳者的质量m=50kg，跳绳者的重心高度随时间变化的情况如图所示。根据所给条件可估算出此跳绳者在1分钟内共跳___________次，他每跳一次克服重力做功为___________J，做功的平均功率为___________W。 【答案】 ①. 180 ②. 45 ③. 135 【解析】 【详解】[1]由图可知跳一次所用时间，1min内所跳的次数 [2]该同学的重力 G=mg=50kg×10N/kg=500N 起跳的最大高度h=0.09m，克服重力做功 W=Gh=500N×0.09m=45J [3]1min内克服重力做功为 W总=nW=180×45J=8100J 1min内克服重力做功的平均功率 17. （1）如图所示是中医用切刀切药材的示意图，请你在图中画出施加在手柄上A点的最小力F及其力臂L。 （2）图乙是一款升降座椅装置，其简图如图丙，请在图丙中画出滑轮组的绕线情况，要求绳子的末端绕至按钮处。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 根据杠杆平衡条件可知，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，要求在A点用力，连接OA，则OA就是最长的动力臂L；由题意可知，要在A点用最小的力F将药材切开，杠杆应按顺时针转动，则动力应垂直于力臂L向下，据此可画出最小动力F的示意图，如图所示： 【小问2详解】 由题意可知，要求绳子的末端绕至按钮处，则可从按钮开始，引出一条绳子，依次绕过最上面的定滑轮、下面的动滑轮、上面的第二个定滑轮，最后回到动滑轮的挂钩上，如下图所示： 三、实验与探究题（共3小题，每空一分，共20分） 18. 在“探究杠杆的平衡条件”实验中：. （1）杠杆静止在图甲所示位置，此时杠杆处于________状态（填“平衡”或“不平衡”）；为使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆右端的平衡螺母向________移动（选填“左”或“右”）； （2）如图乙所示，在A位置上挂4个相同钩码，应该在B位置挂上________个同样的钩码，才能使杠杆在水平位置平衡； （3）如图丙所示，弹簧测力计由丙图逐渐逆时针转动，杠杆始终保持水平平衡，则弹簧测力计的示数将________。 【答案】（1） ①. 平衡 ②. 左 （2）6 （3）先变小后变大 【解析】 【小问1详解】 [1]杠杆静止或匀速转动时，即处于平衡状态。 [2]杠杆左端高右端低，应将杠杆右端的平衡螺母向左调节，才能使杠杆在水平位置平衡。 【小问2详解】 A位置力臂为3格，B位置为2格，A处挂了4个钩码，则根据杠杆平衡条件可知B处应该挂上6个同样的钩码。 【小问3详解】 由图可知当弹簧测力计逐渐逆时针转动时，弹簧测力计拉力的力臂将先变大后变小，根据杠杆平衡条件，因为由于阻力和阻力臂不变，故弹簧测力计拉力将先变小后变大。 19. 如图为小明测量滑轮组机械效率的实验，实验中每个钩码重2N，测得的数据如表： 实验次数 实验装置。 钩码重G/N 钩码上升的高度h/m 测力计示数F/N 测力计移动距离s/m 机械效率n 1 甲 4 0.1 1.8 0.3 74% 2 乙 6 0.1 2.6 0.3 3 丙 4 0.1 1.4 0.5 57% 4 丙 4 0.2 1.4 1.0 57% （1）在实验中，应使弹簧测力计___________________（选填“静止时”或“匀速竖直向上拉动时”），读出拉力的大小； （2）第2次实验测得的机械效率为________%（结果精确到1%）； （3）分析第1、3次实验数据可知：使用不同的滑轮组，提升相同的重物，动滑轮个数越多（即动滑轮总重越重），滑轮组的机械效率越_________； （4）分析第3、4次实验数据可知，滑轮组的机械效率与________无关； （5）为提升滑轮组机械效率、节约能源，根据以上结论和生活经验，不可采取的措施有 。 A. 减轻动滑轮重 B. 增加所提物体重 C. 增加重物上升高度 D. 机械加润滑油 【答案】（1）匀速竖直向上拉动时 （2）77 （3）低 （4）钩码上升的高度 （5）C 【解析】 【小问1详解】 )匀速拉动弹簧测力计是为了保证滑轮组在稳定的速度下运动，从而避免产生额外的动力或阻力对测量结果产生影响。同时，匀速运动还可以确保我们测量的拉力是准确的，从而得到准确的滑轮组机械效率。 【小问2详解】 第2次实验测得的机械效率 【小问3详解】 分析第1、3次实验数据可知，甲丙滑轮组的动滑轮个数不同，乙滑轮组的动滑轮个数较多，机械效率较低，可以得到使用不同的滑轮组，提升相同的重物，动滑轮个数越多（即动滑轮总重越重），滑轮组的机械效率越低。 【小问4详解】 分析第3、4次实验数据可知，使用同一滑轮组提升相同的重物，物体被提升的高度改变，机械效率不变，可得滑轮组的机械效率与钩码被提升的高度无关。 【小问5详解】 A．动滑轮的重力是滑轮组在提升重物过程中需要额外克服的力之一。因此，减轻动滑轮的重力可以减少额外功，从而提高机械效率。所以A选项是正确的，故A不符合题意； B．增加物体重力可以提高有用功在总功中的比例，即提高机械效率。所以B选项也是正确的，故B符合题意； C．增加重物上升的高度并不会改变有用功和额外功的大小，也不会改变它们之间的比例。因此，增加重物上升的高度对滑轮组的机械效率没有影响。故C是错误的，符合题意； D．机械加润滑油可以减少滑轮在转动过程中的摩擦力，从而减少克服摩擦力所做的额外功。这样也可以提高有用功在总功中的比例，即提高机械效率。故D是正确的，不符合题意。 故选C。 20. 如图所示，摆线的长L相同，小球A、B的质量mA<mB，悬线与竖直方向的夹角（ θ1<θ2）。 （1）图甲、乙中，同时由静止释放A、B两球，观察到它们并排摆动且始终相对静止，同时到达竖直位置，这表明两小球在摆动过程中任一时刻速度大小与小球的________无关； （2）小强设计用如图所示装置探究“物体的动能大小与哪些因素有关”。小球按图示位置由静止释放，当小球摆动到竖直位置时，恰好与静止在水平面上的木块C发生碰撞，木块都会在水平面上滑行一定距离后停止，本实验中通过比较________反映小球撞击木块C前的动能大小，这种研究方法叫________（选填“控制变量法”或“转换法”）； （3）根据乙、丙所示的探究过程，他观察到图丙中木块C撞得更远，可得出结论：________________。 （4）若水平面绝对光滑且足够长，木块 C 被撞击后，它将做________直线运动（选填“减速”、“匀速”或“加速”）； （5）在探究小球动能与质量的关系时，有同学提议可以在水平面桌面上将同一根弹簧压缩相同的程度，分别弹出质量不同的小球去撞击木块，撞击木块时小球的动能_________（选填“相等”或“不相等”），该方案_________（选填“正确”或“错误”）。 【答案】（1）质量 （2） ①. 木块滑行的距离 ②. 转换法 （3）运动物体的质量一定时，速度越大，动能越大 （4）匀速 （5） ①. 相等 ②. 错误 【解析】 【小问1详解】 图甲、乙中，小球A、B的质量不同，但从相同的高度同时由静止释放，它们并排摆动且始终相对静止，同时到达竖直位置，说明两个小球在任一时刻速度相同，这表明两小球在摆动过程中任一时刻速度大小与小球的质量无关。 【小问2详解】 [1][2]小球与木块碰撞，小球动能越大，对木块做的功越多，木块移动的距离越大，所以通过比较木块移动的距离可以比较小球撞击木块C前的动能大小；通过木块移动的距离比较小球动能的大小，这种研究方法叫转换法。 【小问3详解】 因为θ1＜θ2，所以图丙中小球比图乙中小球释放时的高度更高，小球摆动到竖直位置时的速度更大，把木块撞得更远，可得出结论：运动物体在质量一定时，速度越大，动能越大。 【小问4详解】 若水平面绝对光滑，木块在水平方向不受外力作用，根据牛顿第一定律可知，木块C被撞击后，它将做匀速直线运动。 【小问5详解】 [1][2]将同一根弹簧压缩相同的程度，弹簧具有相同的弹性势能，弹出小球，弹簧的弹性势能转化为小球的动能，那么不同质量的小球获得的动能也相等；因为动能大小与质量和速度有关，不同质量的小球的动能相同，小球的速度也不同，这里有两个变量，所以该方案是错误的。 21. 几位同学按照老师的要求合作做实验，估测上楼时的功率。 （1）比较哪位同学上楼时功率大，小明等同学共设计了三种方案，其中可行的是_______； ①控制上楼用的时间相同，测量出各自的体重、上楼的高度，算出功率进行比较 ②控制上楼的高度相同，测量出各自的体重、上楼用的时间，算出功率进行比较 ③测量出各自的体重、上楼用的时间和上楼的高度，算出功率进行比较 A．只有①B．只有①②C．只有②③D．①②③ （2）如果要求估测出其中一位同学上楼的功率的大小，用什么测量工具？并请设计一个用来记录数据的表格。测量工具有：________； 设计的表格如下： 质量/kg 楼高/m 所用时间/s 上楼所做功/J 功率/W （3）小明同学以正常速度从教学楼的一楼上到三楼，他上楼的功率最接近的是_______。 A．15W B．150W C．1500W D．15000W 【答案】 ①. D ②. 体重计、皮卷尺、秒表 ③. B 【解析】 【详解】（1）[1]爬楼是克服自身的重力做功，功率 若做功时间t相同，测出各自的体重m和爬楼的高度h，mgh越大，功率就越大；控制爬楼高度一定，测出各自的体重m和爬楼时间t，若的比值越大，功率就越大；测出各自的体重、爬楼时间和爬楼的高度，根据求出功率，比较功率的大小所以三种方法都是可以的，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 （2）[2]如果要求估测出其中一位同学上楼的功率的大小，要利用学生的质量、楼的高度和上楼所以时间，需要体重计、皮卷尺和秒表； （3）[3]中学生的体重 三楼高约6m，爬上三楼所做的功 正常上到三楼所以时间约为20秒，爬楼的功率 故选B。 四、综合题（共2小题，18分） 22. 如图甲是某型号挖掘机，其作业范围如图乙，部分相关参数如表。请回答下列问题：（g取10N/kg） 项目 整机质量/kg 标准斗容/ 最大挖掘深度A/m 最大卸料高度B/m 数值 15000 0．5 5 5 （1）铲斗装满密度为的泥土时，泥土的质量是多少？ （2）若挖掘机在5s内将这些泥土从最大挖掘深度处送到位于最高卸料高度的装载车上，挖掘机对泥土要做多少功？ （3）挖掘机对泥土做功的功率是多少？ 【答案】（1）900kg （2）9×10⁴J （3）1.8×10⁴W 【解析】 【小问1详解】 泥土的质量m＝ρV＝1.8×103kg／m3×0.5m3＝900kg 【小问2详解】 由参数表可知最大挖掘深度5m，最大卸料高度为5m，泥土在竖直方向上移动的高度为，挖掘机在5s内对泥土做的功为W＝Gh＝mgh＝900kg×10N／kg×10m＝9×104J 【小问3详解】 挖掘机对泥土做功的功率 23. 如图所示，重为600N的工人将重800N的物体匀速提高2m。此过程中，滑轮组的机械效率为80%。不计绳重与摩擦，g=10N/kg。求： （1）提升重物做的有用功是多少？ （2）工人的拉力为多少？ （3）动滑轮的重力是多少？ （4）若要工人不被拉离地面，此滑轮组的最大机械效率是多少？ 【答案】（1）1600J （2）500N （3）200N （4）83.3℅ 【解析】 【详解】解：（1）提升重物做的有用功为 （2）滑轮组机械效率为80%，由可知 由图知，绳子股数为2，由知 （3）动滑轮的重力为 （4）工人能施加的最大拉力不能超过自身重力，即 则能拉起的重物的最大重力为 则最大机械效率为 答：（1）提升重物做的有用功为1600J。 （2）工人的拉力为500N。 （3）动滑轮的重力为200N。 （4）最大机械效率为83.3%。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $