期末复习 简单机械与机械能大小探究题 -2025-2026学年科学九年级上册浙教版

期末复习-简单机械与机械能大小探究题2025年新考题 *滑轮机械效率*杠杆平衡*杠杆密度称*动能大小*重力势能大小*斜面效率 1． (2025年温州龙湾三模)图甲为《墨经》记载的斜面引重车：前轮矮小、后轮高大，两轮间设木板。前轮的轮轴可在AB两点之间移动，来改变斜面倾斜程度。使用时，后轮轴系绳索绕过高处滑轮连接重物，推动车辆时轮轴卷绳，将重物拉上斜面。小阳用图乙装置模拟实验，探究斜面倾斜程度对斜面省力程度与机械效率的影响，通过多次匀速拉动物体并记录数据。 组别 斜面倾斜 物重G/N 斜面高度h/m 拉力F/N 斜面长度s/m 有用功/J 总功/J 机械效率η 1 较缓 5 0.2 2.4 1.0 1.0 2.4 41.7％ 2 较陡 5 ？ 3.2 1.0 2.5 3.2 78.1％ 3 最陡 5 0.8 4.3 1.0 4.0 4.3 93.0％ (1)第2次实验中“？”处的斜面高度为________m； (2)分析表格数据，可以得出机械效率与斜面倾斜程度的关系是________； (3)实验后小阳认为要让引重车拉动重物时更省力，图甲中的引重车的前轮的位置应该向________（选填“A”或“B”）调整，他作出这一判断的依据是________。 2． (2025年杭州九上期末)小明同学做“测量滑轮组机械效率”的实验。（如图所示），用相同的滑轮组提升不同数量的钩码，记录数据如表所示。 实验 次数 钩码的 重力G/N 钩码提升高度h/m 拉力F/N 绳端移动的 距离s/m 机械效率η 1 2 0.1 0.9 0.3 74% 2 4 0.1 1.6 0.3 83% 3 6 0.1 ① 0.3 ② (1)观察如图中测力计的示数，表格中编号①的数值是 ______ ，②的数值是 ______ ； (2)小明通过分析表格中的数据，得到了提高滑轮组机械效率的方法，汽车作为一种“机械”，提高效率对节能减排有重要意义，请你指出以下三种提高效率的方法中，方法______是与本实验同理的； 方法一：鼓励人们“拼车”出行，使汽车尽量装满人员； 方法二：汽车制造厂用新材料减轻汽车重量； 方法三：经常给汽车做保养，保持良好的润滑； (3)小明发现绳端移动的距离与钩码提升高度有固定的倍数关系，于是他认为钩码数量一定时，无论将钩码提升多高。都不影响该滑轮组的机械效率，小芳则认为：钩码提升的高度不同，有用功就不同，机械效率就变化了，你认为______的看法是正确的。 3． (2025年金华九上期末)小东在假期游玩期间发现在某段高速公路的下坡路段外侧设有避险车道，当高速行驶的汽车失灵时，可进入避险车道，快速降低车速直至停止。汽车冲上斜坡的最大距离与哪些因素有关?小东提出如下猜想： 猜想一：可能与汽车的质量有关。 猜想二：可能与斜坡的倾角有关。 猜想三：可能与冲上斜坡前的速度有关。 为了验证猜想，小东将一光滑弧形轨道和粗糙长木板固定在水平桌面上（如图甲），并用实心小钢球模拟汽车进行实验。 (1)避险车道设计成一个由粗糙碎石铺成的陡坡，它的避险原理是将高速行驶汽车的动能转化为_________； (2)为了验证猜想一，小东选择了两个体积不同的小钢球进行实验，为了使实验结果更准确，上图两种方案应选择_________（选填“方案1”或“方案2”）； (3)在验证猜想二时，小东多次改变长木板与水平面的倾角θ，让同一小钢球从弧形滑道同一位置静止释放，测出钢球冲上长木板后通过的最大距离，实验数据如表所示。据表中数据，可得出的结论是_________； 次数 1 2 3 4 5 长木板与水平面的倾角θ 10° 30° 53° 75° 85° 钢球冲上长木板后通过的最大距离s/m 0.50 0.40 0.36 0.39 0.43 (4)若要验证猜想三，请简要写出你的实验方案：_________。 4． (2025年温州新希望九上期中)兴趣小组为探究动能大小与哪些因素有关，利用如图甲所示的实验装置进行了以下实验（小球滚动时所受摩擦力忽略不计）； 实验一：用同一个小球将弹簧压缩至不同程度后静止释放，撞击同一个木块。 实验二：用质量不同的小球将弹簧压缩至相同程度后静止释放，撞击同一个木块。 (1)实验一中将弹簧压缩至不同程度的目的是_________ (2)如图乙中①和②是实验一观察到的现象，由此推测③中木块被撞后的最终位置为：_________（选填“A”或“B”） (3)小组同学对实验二展开多次探究后都发现木块移动距离相同，因此小希认为物体动能大小与质量无关；小望则认为实验二不能研究物体动能大小与质量的关系。你赞同谁的观点，并说明理由。_________ 5． (2025年温州二中开学测)一次课外活动中，小金将浮有乒乓球的水杯在一定高度释放，下落到达地面后，发现乒乓球反弹的高度远大于乒乓球起始高度，如图。为了探究乒乓球反弹的高度与哪些因素有关，他提出自己的猜想： 猜想1：与水杯的起始高度有关；猜想2：与杯中的水量有关；猜想3：与杯子的材料有关。 实验次数 水量/mL 起始高度/cm 反弹高度/cm 1 50 50 61 2 50 75 102 3 50 100 146 4 100 100 184 5 140 100 218 小金用同型号乒乓球和纸杯进行了多次实验，数据如表格： （1）要研究乒乓球反弹的高度与水杯起始高度之间的关系，应比较第___________次实验数据； （2）比较第3、4、5次实验数据，可以得出的结论是___________； （3）请结合反弹瞬间的图示情境，从做功或能量的角度解释“乒乓球反弹高度总比起始高度要更高”的原因：___________。 6． (2025年宁波慈溪一模)某兴趣小组将一张硬卡片对折，在开口的一边剪两个小豁口A和B，然后套上橡皮筋，将卡片反过来，把它放在桌面上用手向下压，使橡皮筋伸长，迅速松开手，做成了一个会跳的卡片，如图所示。为了探究卡片跳起的高度与哪些因素有关，该兴趣小组超出了如下猜想： A．与卡片的质量有关              B．与橡皮筋的形变量有关 为了验证猜想，小组选用几根相同的橡皮筋和几张相同材料的卡片进行实验． (1)探究跳起高度与质量是否有关，应选择质量不同的卡片，分别套上相同的橡皮筋，操作中将卡片反过来，每次把它在桌面上用手压平的目的是_______ (2)经过多次重复实验，发现厚卡片弹起的高度较低，从能量转化的角度说明原因：_______ (3)为了探究卡片的跳起高度与橡皮筋的形变量是否有关，请你为该小组提供使橡皮筋形变量不同的一种方法：_______。 (4)在某次实验中，人将放在桌上的卡片用手压平，这个过程人做功为W1；卡片从最高点下落到桌面重力做功为W2，则W1_______W2（选填“大于”“等于”或“小于”）。 7． (2025年舟山三校二模)“高空抛物”会造成严重危害，高空物体的重力势能与哪些因素有关。小科利用如图所示的实验装置，将铁球从斜面静止释放后，滚动到水平面压缩弹簧，记录当铁球速度为零时弹簧的长度。 ①如图甲，将两个不同的铁球A、B（mA＜mB）先后从同一斜面的相同位置处静止释放，弹簧被压缩后的长度分别为l1、l2； ②如图乙，将两个相同的铁球先后从装置的不同高度h1、h2（h1＜h2）处静止释放，弹簧被压缩后的长度分别为l3、l4； ③重复以上操作。 (1)小科通过观察铁球速度为零时弹簧的长度，来判断铁球重力势能的大小。这种研究方法是______（填“控制变量法”或“转换法”）； (2)实验过程中，物体的重力势能全部转化为弹簧的______能； (3)图甲实验是为了探究______； (4)实验过程中，发现弹簧长度不便于测量，其原因是______。 8． (2025年温州瑞安二模)在做“验证重力势能大小与质量的关系”实验时，小明的实验步骤如下： ①在一个铝盘中放入一定厚度的细沙； ②选择材质相同的三个金属小球； ③将一根刻度尺竖直立在细沙上，在一定高度自由释放小球，观察被金属小球撞击后的沙坑深度； ④抹平细沙后，更换质量不同的小球，重复步骤③； ⑤观察并记录实验现象，填入下表，得出实验结论。 (1)本实验通过____ _比较小球间的重力势能的大小； (2)款式甲为实心小球，款式乙为空心小球。小明认为该实验应选择乙款金属小球进行实验，理由是_____； (3)据表分析，三个金属小球m1、m2、m3之间的大小关系为_____； (4)小明思考能否用弹性海绵代替细沙来进行实验，请简要说明你的想法及理由_____。 9． (2024年温州文成二模)小文为探究滑轮组的机械效率设计了如图甲所示的创新实验装置，整个装置固定在带有刻度的支撑背景板上，带绕线轮的电机可通过转动拉起重物，压力传感器可测出绳子自由端拉力。 组别 绳子受力段数 G物/N F/N W总/J η 1 n=3 1.96 0.80 0.120 ________ 2 3.92 1.51 0.227 86.5% 3 5.88 2.20 0.330 89.1% 4 n=4 1.96 0.63 0.126 77.8% 5 3.92 1.22 0.244 80.3% 6 5.88 1.75 0.350 84.0% 图乙：不同物重对应的滑轮组机械效率实验数据 实验步骤： 1、在动滑轮下方挂上钩码，记录重力G物，标记物体的位置。 2、闭合电机开关，匀速提升重物0.05m，断开开关，记录拉力F和绳子自由端移动的距离s； 3、分别改变G物和滑轮组绕线方式（使绳子受力段数n不同），重复以上操作，并记录数据，结果如表乙所示； （1）请将表格中的数据补充完整___________；（保留到0.1%） （2）根据表中数据可得出的结论是___________； （3）与课本装置（如图乙）相比，该创新实验装置的优点是：___________。（写出两点） 10．(2025年台州黄岩九上期末)杆秤在古籍中被称为“权衡器”，《墨经》最早对权衡器的杠杆原理做了理论上的探讨。某同学进行“探究杠杆的平衡条件”实验后，制作了一把杆秤。 (1)图甲中“标”“本”指的是__________。（选填“力臂”或“力”） (2)用图甲杆秤进行某次测量时，增大了“重”，此时应把“权”____O点（选填“远离”或“靠近”）。 (3)图甲杆秤量程偏小，为了增大杆秤量程，以下方法中可行的是   。（可多选） A．增加“权”的质量 B．增长“标”的长度 C．增长“本”的长度 (4)乙图为另一把杆秤，已知秤纽在C点时杆秤最大可以测量的物体质量为1880g，那么秤纽移到 B点后该杆秤最大可测物体的质量为__________ g（杆秤自身重力不计，E点为秤砣可移动的最远端）。 11．(2025年温州二中三模)小科在使用密度计时发现由于刻度不均匀，估读时误差较大，为此准备制作一个刻度均匀的密度计。经过查阅资料发现杆秤是质量称量工具，刻度是均匀的，于是利用杆秤的原理寻找可用材料自制密度测量装置。 可用器材：木棒、细线、刻度尺、大小不同的金属块、水、烧杯。按照下列步骤制作了此密度计秤。 ①用绳子绑在木棒上，使悬挂时杆秤处于水平平衡，悬挂点即为秤纽位置。 ②将金属块固定挂在杆秤左侧，提起秤纽，重物不放入烧杯中，移动秤砣，当杆秤处于水平平衡时，将秤砣的悬挂点A（未标出）标标记为“0”刻度。 ③烧杯中装足量的水，将金属块浸没在水中，移动秤砣，当杆秤处于水平平衡时（如图乙），将秤砣的悬挂点B标记为“1”刻度。（单位：g/cm） ④刻度标记：__________________； (1)若悬挂时，木棒静止在图甲位置，则应将秤纽向__________移； (2)有图丙三种金属块可供选择，从测量范围角度考虑，最合适的是__________； (3)步骤④要标出AB间其它刻度（精确到0.1g/cm3），请简要写出他的操作__________； (4)某次测量时，发现测量的液体密度比实际密度小，可能的原因是（　　） A．测量过程中有水溢出 B．重物未完全浸没在待测液体中 C．秤砣的金属块生锈 D．测量时杆秤右端下沉但仍保持静止 12．(2025年宁波九上期末)兴趣小组利用刻度均匀的匀质杠杆探究“杠杆的平衡条件”。（每个钩码重均为5N） (1)实验前，将杠杆的中点置于支架上，当杠杆静止时，如甲图所示，此时杠杆__________（填“处于”或“不处于”）平衡状态。 (2)同学们进行实验（如图乙所示），分析后得出以下两个结论： ①动力×支点到动力作用线的距离=阻力×支点到阻力作用线的距离 ②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 为了验证哪个结论正确，他们继续进行实验。杠杆在水平位置平衡时，用弹簧测力计分别竖直向下和斜向下拉动杠杆，如图丙所示，观察到弹簧测力计示数__________的现象。由此他们得出结论②是错误的。 (3)他们又设计了一个方法证明①结论是正确的。他们制作了一个密度均匀的圆盘（相当于杠杆），圆盘可以绕着圆心O转动（转轴阻力忽略不计）。如图丁所示，若已知以O为圆心的三个同心圆的半径关系OC=3OA，OB=2OA，则在C点悬挂4个钩码，需要在D点挂上__________个钩码才能使圆盘平衡。为了改变支点到力的作用点的距离，他将挂在D点的钩码先后挂在__________两个点，又进行了两次实验，发现圆盘仍在图示位置平衡。此发现加深了他们对杠杆平衡条件和力臂的认识。 期末复习-简单机械与机械能大小探究题（参考答案） 1． （1）0.5 （2）当物重和斜面粗糙程度相同的情况下，斜面越倾斜，斜面机械效率越高。 （3）B 由实验可得斜面程度越缓，所用拉力越小，前轮离后轮越远，斜面越缓，所用拉力越小 2． （1）2.3 87% （2）一 （3）小明 3． （1）重力势能 方案1 （2）当小球的质量，冲上坡前的速度相同时，斜坡的倾角在10°-84°范围内，角度越大，冲上斜坡的最大距离先变小后变大，在53°时最小。 （4）控制斜坡的角度不变，让同一个小球在不同高度下释放，记录冲上长木板后通过的最大距离。 4． （1）使小球获得不同的速度 （2）B （3）小望，因为实验二弹簧压缩程度相同则不同质量的小球拥有的动能大小也相同 5． （1）1、2、3 （2）当杯子材料，起始高度相同时，乒乓球反弹的高度与杯内水量有关，水量越多，反弹高度越高 （3）乒乓球被反弹，受到溅起水花的推力，推力对乒乓球做功，机械能增加，故乒乓球反弹高度总比起始高度更高 （1） 6． 控制橡皮筋的形变量相同 （2） 橡皮筋的弹性势能转化为卡片的重力势能，重力势能与高度和质量有关，质量越大，高度越小 （3） 同一张卡片控制向下压的高度，使每次形变量不同；同一张卡片改变豁口AB的长度，都向下压 （4） 大于 7． （1）转换法 （2）弹性势能 （3）重力势能大小与质量的关系 （4）难以记录小球速度为0时的位置 （1） 8． 沙坑深度 （2） 质量不同的乙款小球体积相同，能较好控制小球落地时与沙的接触面积 （3） m2＞m1＞m3 （4） 不行，弹性海绵撞击后会回弹，不能准确测出撞击后的深度 9． (1) 81.7 %(3分) (2)滑轮组机械效率与绳子受力段数和提升物体重力有关，绳子受力段数越少，提升物体重力越大，滑轮组机械效率越大(3分) (3)背景板有刻度，方便直接读出物体被抬升高度；电机可匀速抬升重物；力传感器可精确测出拉力大小 且读数方便(3分) " 10．（1）力臂 （2）远离 （3）AB （4）5000 11．（1）左 （2）③ （3）用刻度尺将AB平均分为十等分，依次表上0.1、0.2……. （4）BD 12．（1）处于 （2）不同 （3）6 G、P 第 1 页，共 1 页 学科网（北京）股份有限公司 $