精品解析：湖北省十堰市郧阳区实验中学2024-2025学年九年级上学期物理开学考试试卷

湖北省十堰市郧阳区实验中学2024-2025学年九年级上学期物理开学考试试卷 第一部分（选择题共20分） 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. 如图所示，其中属于费力杠杆的是（　　） A. B. C. D. 2. 使用简单机械做功，下列说法中错误的是（　　） A. 可以省力，不能省功 B. 若省力，必费距离 C. 能省功，也能省距离 D. 可以改变力的方向 3. 下列数据中，最符合事实的是（　　） A. 中学生登上一层楼做功约150J B. 成人步行的速度大约在5m/s~10m/s之间 C. 物理课本的质量大约是20g D. 托起两个鸡蛋的力大约是1N 4. 如图所示的场景中，人或机械没有对物体做功的是（　　） A. 图甲：小明用水平方向的力使小车向前运动了一段距离 B. 图乙：小红用力搬石头，但没有搬动 C. 图丙：叉车将货物从水平地面上托起 D. 图丁：小刚提着滑板上楼 5. 下列物理量和单位对应不正确的是（　　） A. 力——牛顿 B. 压强——帕斯卡 C. 功——焦耳 D. 机械效率——瓦特 6. 如图所示，轻质杠杆可绕O转动，在A点始终受一垂直作用于杠杆的力，在从A转动位置时，力F将（　　） A. 变大 B. 变小 C. 先变大，后变小 D. 先变小，后变大 7. 在盛满不同液体的相同的溢水杯中，放入两个完全相同的小球，如图所示，当小球静止时，甲、乙两杯中溢出液体的重力分别为0.5N和0.4N，则下列说法正确的是：（g=10N/kg） A. 甲球受到浮力，乙球不受浮力 B. 小球的质量为40g C. 甲杯液体的密度大于乙杯液体的密度 D. 乙球受到的浮力小于0.4N 8. 一个物体在水平拉力F的作用下沿一水平面（粗糙程度不变）做匀速直线运动，物体运动的路程一时间图像如图所示，分析图像可知，下列说正确的是（　　） A. 物体在运动过程中，受到的重力和水平面对它的支持力是一对相互作用力 B. 物体在0~6s受到的摩擦力大于在6-12s受到的摩擦力 C. 0~6s拉力对物体做的功是6~12s拉力对物体做功的4倍 D. 0-6s拉力对物体做功的功率大于6s-12s拉力对物体做功的功率 9. 如图所示，用24N的力F沿水平方向拉滑轮，可使重为20N的物体A以0.2m/s的速度在水平地面上匀速运动。物体B重为10N，弹簧测力计的示数恒为5N（不计滑轮、测力计、绳子的重力及绳与滑轮摩擦）。下列说法正确的是（　　） A. 物体A受到地面的摩擦力是12N B. 滑轮移动的速度是0.4m/s C. 水平拉力F的功率是4.8W D. 在2s内绳子对物体A做的功为4.8J 10. 如图所示，物体在力F的作用下水平向右运动，水平地面O点两侧粗糙程度不同，力F沿水平方向、大小恒为3N。物体经过M点开始计时，每经过相同时间，用虚线框记录物体的位置（　　） A. 由图可知，物体一直在做匀速直线运动 B. 物体在MO段和OQ段受到的摩擦力分别为和，则大于 C. 力F在MN、OP段做功率分别为、则大于 D. 若在Q点撤去一切外力，物体将在Q点保持静止 第二部分（非选择题共60分） 二、填空与作图题（共7小题，每空1分，每图2分，计22分） 11. 在宇宙飞船中，物体处于失重状态．如果将一塑料杯带到绕地球飞行的宇宙飞船中，塑料杯的质量 ________；装在杯中的水被倒出一部分后，杯中剩余水的密度 ________；密封在容器中一定质量的气体被抽出一部分后，容器中剩余气体的密度 ________．（以上均选填“变大”、“变小”或“不变”）． 12. 认真思考并填空。 （1）如图甲，弹簧测力计的示数为________N； （2）如图乙，将一根钢条的下端固定，用大小不同的力去推它，该实验说明力的作用效果与力的________有关； （3）如图丙，在探究阻力对物体运动影响的实验时，通过分析实验现象可知：水平表面对小车的阻力越小，小车在水平面上运动时速度减小得越慢，根据实验结论推理可得，力________（选填“是”或“不是”）维持物体运动的原因。 13. 如图所示为一个上端两侧开口的容器，容器内装适量的水，当容器内的水静止时，A、B两侧的液面高低情况是______；当用一个管子沿容器B侧吹气时，容器B侧中的液面会______（选填“上升”或“下降”），说明对于流动的气体，在流速大的地方压强______。 14. 简单机械的使用给人们生活带来很多便利。如图甲所示，插入锁孔的钥匙转动时，锁芯随之转动可打开门，此时钥匙相当于_________（选填“轮轴”、“滑轮”或“斜面”）；如图乙所示，使用镊子夹取物体时，将手压在B处，则该杠杆的支点是_________（选填“A”、“B”或“C”）点。如图丙所示，手柄_________（选填“粗”或“细”）一些的螺丝刀用起来更省力。 15. 工人师傅常利用木板搭成斜面把重物搬运到汽车上，如图所示，车辆底板高度1.2m，斜面长度s＝2m，用1500N的力沿着斜面把的重物匀速拉到车上，该斜面的机械效率为________，物体所受的摩擦力为________N，若汽车车厢的高度不变，增加木板的长度，则拉力大小将________（选填“变大”、“变小”或“不变”） 16. 如图1所示，轻质杠杆可绕O点转动，A点悬挂一重为12N的物体M，B点受到电子测力计竖直向上的拉力F，杠杆水平静止，已知OA=AB=BC，保持杠杆水平静止，将F作用点从B移至C，此过程中F方向保持不变，F的力臂将记为L，则F的大小将变________。杠杆始终保持水平平衡，大致可以反映拉力F的大小随它的力臂变化关系的是________（从下面四幅图中选择，选填字母），F与的关系图像为图2中的①：若将M从A移至B，再重复上述步骤，F与L的关系图像为图2中的________（选填数字序号）。 17. 按要求作图。 （1）如图所示，画出图中力F的力臂并用字母l表示； （2）如图所示，站在地面上的小明利用滑轮组将重物G提到高处，请画出绳子最省力的绕法。 三、实验与探究题（共3小题，每空1分，计18分） 18. 在“探究杠杆的平衡条件”实验中。 （1）在做实验前、杠杆静止在如图甲所示的位置，此时杠杆________（选填“平衡”或“不平衡”）.下一步的操作应该将图中杠杆两侧的平衡螺母向________（选填“左”或“右”）调节，使杠杆在水平位置平衡。 （2）如图乙所示，在B点悬挂钩码使杠杆平衡后，若从杠杆的两侧同时减掉一个钩码，则杠杆的________（选填“左”或“右”）端下沉， （3）如图丙所示，当杠杆在水平位置平衡时，弹簧测力计的示数为F₁，将弹簧测力计斜向左拉，杠杆在水平位置平衡时，弹簧测力计的示数会________. （4）如下图是小明同学三次实验的情景，实验时所用的每个钩码重0.5N，杠杆上每一格长：5cm，部分实验数据已记录在下表中。 实验次数 动力F1/N 动力臂l1/cm 阻力F2/N 阻力臂l2/cm 1 1.5 10 1 A 2 1 20 B 10 3 1 20 1.5 10 请将表格中的实验数据补充完整，A________.B________ （5）3次实验中读数错误的物理量是________（选填“动力”，“动力臂”和“阻力”“阻力臂”）。 19. 小华在“测量滑轮组的机械效率”实验中得到的数据如下表所示，实验装置如图所示。 （1）实验中缓慢拉动弹簧测力计，使物体升高。小华同学发现实验过程中边拉动边读数，弹簧测力计示数不稳定，他认为应该在拉着弹簧测力计静止不动时读数，你认为他的想法______（选填“正确”或“不正确”）； （2）表格中，①处的数据应该是______； （3）通过比较______（填实验次序）两次实验数据得出结论：使用相同滑轮组提升相同重物时，滑轮组的机械效率与绳子段数无关； 实验次序 钩码重力G/N 钩码上升高度h/m 绳端拉力F/N 绳端移动距离s/m 机械效率 甲 4 0.1 2.7 ① 74% 乙 4 0.1 1.8 0.3 74% 丙 8 0.1 3.1 0.3 86% （4）通过比较______（填实验次序）两次实验数据得出结论：用同一滑轮组提升重物时，物重越大，滑轮组的机械效率越高； （5）有的同学认为，要测量绕法确定的滑轮组的机械效率，钩码上升的高度和绳端移动的距离可以不测量，你认为他的想法______（选填“可行”或“不可行”）； （6）结合生产生活实际，用滑轮组提升重物时，下列选项中可以提高机械效率的是______（选填字母）。 A．增加物体提升的高度　　B．加快提升物体的速度 C．减小动滑轮的重力　　D．减小物体的重力 20. 小明发现如图甲所示房屋，其屋顶处坡型形状不完全一样，有些是平面，有些则是曲面。这引起了他的思考：这些坡型屋顶应该都具有排除屋顶积水的功能。那么不同形状的屋顶排水快慢是否有区别呢? 为此小明将雨水在平面和曲面上的运动路径简化为直线和曲线轨迹，并构建了如图乙所示的模型，将直线轨道A和曲线轨道B安装在同一支架上，保证它们的起点和终点相同，他猜想：若雨水都从同一起点滑落至同一终点，经过直线和曲线两种不同的轨道，根据数学知识“两点之间，线段最短”，在直线轨道上的运动应该更快，即平面圆顶排除屋顶积水更快。根据猜想，小明用小球模拟雨水，沿A、B两轨道滚下，模拟雨水从屋顶上滑落的过程。 （1）为尽量控制对比实验的准确性，在器材选择上，我们没必要控制轨道的相同（ ）。 A. 粗糙程度 B. 高度 C. 长度 D. 轨道材料 （2）实验时，小明让小球分别从两轨道顶端由________开始释放，用秒表测量小球运动到轨道底端的时间。测量时发现，小球运动时间太短不易测量，可通过________（选填“升高”或“降低”）支架高度来改进。 （3）改进后，小明多次重复实验，测量出小球在两条轨道上运动的时间并记录如下表。由表中实验数据可知，小明的猜想________（选填“正确”或“不正确”）. 实验次数 1 2 3 时间的平均值 直线轨道A 0.72s 0.734 0.706 0.72s 曲线轨道B 0.36s 0.57s 0.54s 0.56s （4）高度差一定的两点间可以搭建无数光滑曲线轨道，相同小球由起点静止下滑，若沿某一条曲线轨道运动的小球到达终点用时最短，该曲线称为最速降线。如图所示，三条光滑轨道的起点和终点相同，其中轨道2按最速降线设计，让同一小球分别从各自轨道的起点静止出发，下列说法正确的是（　　） A. 小球沿轨道2运动，重力做功最多 B. 小球沿轨道2运动，重力的平均功率最大 C. 小球沿轨道2运动，所受轨道的支持力做功最多 四、综合题（共3小题，计20分） 21. 如图所示，AB是一根长为1.6m的不计质量的杠杆，可以绕O点转动，在距O点0.4m的B端悬挂一质量为90kg，体积是0.03m3的合金块M杠杆恰好在水平位置平衡。求： （1）合金块M的密度为多少? （2）A端施加的竖直向下拉力F2的大小是多少? 22. “雪龙”号极地考察破冰船是我国最大的极地考察船，破冰船自身排水量为10000吨，雪龙号在普通海域最大航速为10m/s，在1m厚冰层海域破冰最大航速为3.6km/h，所受阻力为1.5×107N，雪龙号在两种海域航行时，牵引力的功率相等，请你计算： （1）“雪龙”号在1m厚冰川以最大航速匀速20min，克服阻力所做的功多少? （2）“雪龙”号在普通海域以最大航速匀速行驶牵引力的大小是多少? （3）“雪龙”号补给了100吨的物资后，排开海水的体积增加了多少? 23. 使用如图1所示的机械装置，质量为60kg的小辛同学从一个深坑中提升起了780N的重物，在这个过程中小辛沿水平地面向右匀速步行前进了8m，用时10s。小辛对绳子的拉力是400N（绳重与摩擦忽略不计，g取10N/kg）。 （1）小辛步行时后脚所受的摩擦力方向与步行的方向______（选填“相同”或“不同”）。如图2是表示人走路时的脚跟提起后的姿势图，此时脚相当于一个______（选填“省力”“费力”或“等臂”）杠杆； （2）拉力的功率是多少______？ （3）该装置的机械效率是多少______？ （4）假设小辛一只鞋底的接触面积为，求小辛双脚站立时对水平地面的压强是多少______？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 湖北省十堰市郧阳区实验中学2024-2025学年九年级上学期物理开学考试试卷 第一部分（选择题共20分） 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. 如图所示，其中属于费力杠杆的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】A．镊子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故A符合题意； B．独轮车在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故B不符合题意； C．钢丝钳在剪断电线的使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故C不符合题意； D．瓶盖起子在开瓶子的使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故D不符合题意。 故选A。 2. 使用简单机械做功，下列说法中错误的是（　　） A. 可以省力，不能省功 B. 若省力，必费距离 C. 能省功，也能省距离 D. 可以改变力的方向 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据功的原理，使用任何简单机械都不能省功，有些机械如动滑轮可以省力，故A正确，不符合题意； B．根据功的计算公式 ，功  不变时，若要力  减小，距离  必须增大，即若省力，必费距离，故B正确，不符合题意； C．根据功的原理，使用任何简单机械都不能省功，若省距离，则必费力，故C错误，符合题意； D．使用有些简单机械如定滑轮、轮轴等可以改变力的方向，故D正确，不符合题意。 故选C。 3. 下列数据中，最符合事实的是（　　） A. 中学生登上一层楼做功约150J B. 成人步行的速度大约在5m/s~10m/s之间 C. 物理课本的质量大约是20g D. 托起两个鸡蛋的力大约是1N 【答案】D 【解析】 【详解】A．中学生的质量约50kg，一层楼高约为3m，登上一层楼做功 故A不符合题意； B．成人步行时，每秒约走两步，每步长约0.6m，则成人步行的速度大约是1.2m/s，故B不符合题意； C．物理课本的质量大约是200g，故C不符合题意； D．两个鸡蛋的质量约100g=0.1kg，托起两个鸡蛋的力 故D符合题意。 故选D。 4. 如图所示的场景中，人或机械没有对物体做功的是（　　） A. 图甲：小明用水平方向的力使小车向前运动了一段距离 B. 图乙：小红用力搬石头，但没有搬动 C. 图丙：叉车将货物从水平地面上托起 D. 图丁：小刚提着滑板上楼 【答案】B 【解析】 【详解】A．图甲中，小明对小车施加了水平力，且小车在力的方向上移动了距离，满足做功的两个必要因素（力、力的方向上的距离），甲对物体做了功，故A不符合题意； B．图乙中，小红对石头施加了力，但石头没有在力的方向上移动距离，不满足做功的条件，乙没有对物体做功，故B符合题意； C．图丙中，叉车对货物施加了向上的力，且货物在力的方向上被托起（移动了距离），满足做功的条件，丙对物体做了功，故C不符合题意； D．图丁中，小刚对滑板施加了向上的力，且滑板在力的方向上随人上楼（移动了距离），满足做功的条件，丁对物体做了功，故D不符合题意； 故选B。 5. 下列物理量和单位对应不正确的是（　　） A. 力——牛顿 B. 压强——帕斯卡 C. 功——焦耳 D. 机械效率——瓦特 【答案】D 【解析】 【详解】A．力的单位是牛顿，故A正确，不符合题意； B．压强的单位是帕斯卡，故B正确，不符合题意； C．功的单位是焦耳，故C正确，不符合题意； D．机械效率是有用功与总功的比值，通常用百分数表示，机械效率没有单位，故D错误，符合题意。 故选D。 6. 如图所示，轻质杠杆可绕O转动，在A点始终受一垂直作用于杠杆的力，在从A转动位置时，力F将（　　） A. 变大 B. 变小 C. 先变大，后变小 D. 先变小，后变大 【答案】C 【解析】 【详解】当杠杆在水平位置以下上升到水平位置时，不变，增大，由得增大；当杠杆从水平位置继续上升过程中，不变，减小，所以减小。故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 7. 在盛满不同液体的相同的溢水杯中，放入两个完全相同的小球，如图所示，当小球静止时，甲、乙两杯中溢出液体的重力分别为0.5N和0.4N，则下列说法正确的是：（g=10N/kg） A. 甲球受到浮力，乙球不受浮力 B. 小球的质量为40g C. 甲杯液体的密度大于乙杯液体的密度 D. 乙球受到的浮力小于0.4N 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】根据阿基米德原理，F浮=G排=ρ液V排g，当小球静止时，甲、乙两杯中溢出液体的重力分别为0.5N和0.4N，说明甲球受到浮力0.5N，乙球受到浮力0.4N，即F甲﹥ F乙，又因为V排甲﹤V排乙，所以ρ甲﹥ρ乙。小球在甲液体中漂浮，浮力等于重力，所以小球的重力G=0.5N，则小球的质量 故ABD错误，C正确。 故选C。 8. 一个物体在水平拉力F的作用下沿一水平面（粗糙程度不变）做匀速直线运动，物体运动的路程一时间图像如图所示，分析图像可知，下列说正确的是（　　） A. 物体在运动过程中，受到的重力和水平面对它的支持力是一对相互作用力 B. 物体在0~6s受到的摩擦力大于在6-12s受到的摩擦力 C. 0~6s拉力对物体做的功是6~12s拉力对物体做功的4倍 D. 0-6s拉力对物体做功的功率大于6s-12s拉力对物体做功的功率 【答案】D 【解析】 【详解】A．物体受到的重力和水平面对它的支持力，这两个力都作用在物体上，大小相等、方向相反、作用在同一直线上，是一对平衡力，不是相互作用力，故A错误； B．影响滑动摩擦力大小的因素是压力大小和接触面的粗糙程度。物体在运动过程中，压力和接触面的粗糙程度都没有改变，所以摩擦力的大小不变，故B错误； C．物体在0~6s拉力和物体在6~12s拉力相同，由图可知，0~6s通过的路程为3m，0~6s通过的路程为1m，由可知，0~6s拉力对物体做的功是6~12s拉力对物体做功的倍数为，故C错误； D．0-6s拉力对物体做功的时间等于6s-12s拉力对物体做功的时间，0-6s拉力对物体做功大于6s-12s拉力对物体做功，由可知，0-6s拉力对物体做功的功率大于6s-12s拉力对物体做功的功率，故D正确。 故选D。 9. 如图所示，用24N的力F沿水平方向拉滑轮，可使重为20N的物体A以0.2m/s的速度在水平地面上匀速运动。物体B重为10N，弹簧测力计的示数恒为5N（不计滑轮、测力计、绳子的重力及绳与滑轮摩擦）。下列说法正确的是（　　） A. 物体A受到地面的摩擦力是12N B. 滑轮移动的速度是0.4m/s C. 水平拉力F的功率是4.8W D. 在2s内绳子对物体A做的功为4.8J 【答案】D 【解析】 【详解】A、物体A在水平地面上匀速运动，受到的拉力和摩擦力为一对平衡力，则物体A受到地面的摩擦力 弹簧测力计的示数恒为5N，则物体B对A的摩擦力为5N，方向向右，所以地面对A的摩擦力为12N-5N=7N，所以A错误； B、A移动的速度即绳端移动的速度为0.2m/s，所以滑轮的移动速度为 所以B错误； C、水平拉力F的功率 所以C错误； D、绳子的拉力是F绳=12N，根据可得2s物体A移动的距离为 s=vt=0.2m/s×2s=0.4m 所以 W=F绳s=12N×0.4m=4.8J 故D正确。 故选D。 10. 如图所示，物体在力F的作用下水平向右运动，水平地面O点两侧粗糙程度不同，力F沿水平方向、大小恒为3N。物体经过M点开始计时，每经过相同时间，用虚线框记录物体的位置（　　） A. 由图可知，物体一直在做匀速直线运动 B. 物体在MO段和OQ段受到的摩擦力分别为和，则大于 C. 力F在MN、OP段做功率分别为、则大于 D. 若在Q点撤去一切外力，物体将在Q点保持静止 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图可知，MO之间经过相同的时间通过的路程总相等，物体做匀速直线运动，在OQ段，相同时间内通过的路程，不断增大，做加速运动，所以物并不是一直在做匀速直线运动，故A不符合题意； B．物体在水平面上滑动，MO做匀速直线运动，根据力和运动的关系可知，此时f1=F，OQ段物体做加速运动，根据力和运动的关系可知，此时f2<F，故f1> f2，故B符合题意； C．根据W=Fs可知力F在MN、OP段力的大小相同，物体沿力的方向移动距离相等，所以F在MN、OP段做的功相等，即W1=W2，由图可知，物体在MN段运动的时间大于在OP段运动的时间，根据可知，在做功相同时，做功时间越长功率越小，故P1<P2，故C不符合题意； D．在Q点物体处于运动状态，撤去一切外力后，根据牛顿第一定律可知，物体将匀速直线运动，故D不符合题意。 故选B。 第二部分（非选择题共60分） 二、填空与作图题（共7小题，每空1分，每图2分，计22分） 11. 在宇宙飞船中，物体处于失重状态．如果将一塑料杯带到绕地球飞行的宇宙飞船中，塑料杯的质量 ________；装在杯中的水被倒出一部分后，杯中剩余水的密度 ________；密封在容器中一定质量的气体被抽出一部分后，容器中剩余气体的密度 ________．（以上均选填“变大”、“变小”或“不变”）． 【答案】 ①. 不变 ②. 不变 ③. 变小 【解析】 【详解】（1）质量是物体的属性，只与所含物质的多少有关，与物体的位置、状态、形状、温度无关．将一塑料杯带到绕地球飞行的宇宙飞船中，塑料杯的位置不断变化，但物质多少没有变化，所以质量不变．（2）烧杯中的水被倒出一部分后，烧杯中剩余水的密度不变，因为密度不随物体的体积的变化而变化．气体被抽出一部分后，剩余气体的质量减小了，而气体的体积不变，还等于容器的容积，所以剩余气体的密度变小． 点睛：（1）质量是物体的属性，只与所含物质的多少有关，与物体的位置、状态、形状、温度无关．（2）密度是物体的一种特性，密度的大小不随物体的质量和体积的变化而变化． 12. 认真思考并填空。 （1）如图甲，弹簧测力计的示数为________N； （2）如图乙，将一根钢条的下端固定，用大小不同的力去推它，该实验说明力的作用效果与力的________有关； （3）如图丙，在探究阻力对物体运动影响的实验时，通过分析实验现象可知：水平表面对小车的阻力越小，小车在水平面上运动时速度减小得越慢，根据实验结论推理可得，力________（选填“是”或“不是”）维持物体运动的原因。 【答案】（1）0.4 （2）大小 （3）不是 【解析】 【小问1详解】 弹簧测力计的分度值为0.2N，指针指向0N下方第2个小格，示数为0.4N。 【小问2详解】 实验中力的方向、作用点相同，仅力的大小不同，钢条的凹陷程度不同，说明力的作用效果与力的大小有关。 【小问3详解】 实验表明，阻力越小，小车运动的距离越远（速度减小越慢），推理可知：若阻力为零，小车将保持匀速直线运动。这说明物体的运动不需要力来维持，力是改变物体运动状态的原因。 13. 如图所示为一个上端两侧开口的容器，容器内装适量的水，当容器内的水静止时，A、B两侧的液面高低情况是______；当用一个管子沿容器B侧吹气时，容器B侧中的液面会______（选填“上升”或“下降”），说明对于流动的气体，在流速大的地方压强______。 【答案】 ①. 液面相平 ②. 上升 ③. 小 【解析】 【详解】[1]当容器内的水静止时，根据连通器原理，A、B两侧的液面高低情况是液面相平。 [2][3]当用一个管子沿容器B侧吹气时，B上方的压强会变小，A侧的压强大于B侧压强，容器B侧中的液面会上升；说明流速越大，压强越小。 14. 简单机械的使用给人们生活带来很多便利。如图甲所示，插入锁孔的钥匙转动时，锁芯随之转动可打开门，此时钥匙相当于_________（选填“轮轴”、“滑轮”或“斜面”）；如图乙所示，使用镊子夹取物体时，将手压在B处，则该杠杆的支点是_________（选填“A”、“B”或“C”）点。如图丙所示，手柄_________（选填“粗”或“细”）一些的螺丝刀用起来更省力。 【答案】 ①. 轮轴 ②. A ③. 粗 【解析】 【详解】[1]钥匙在使用时绕中心轴转动，所以属于轮轴。 [2]如图乙所示，使用镊子夹取物体时，将手压在B处，绕A点转动，所以A点是支点。 [3]螺丝刀拧螺丝时使用的是轮轴，轮轴是一种省力机械，螺丝刀手柄越粗动力臂越大越省力。 15. 工人师傅常利用木板搭成斜面把重物搬运到汽车上，如图所示，车辆底板高度1.2m，斜面长度s＝2m，用1500N的力沿着斜面把的重物匀速拉到车上，该斜面的机械效率为________，物体所受的摩擦力为________N，若汽车车厢的高度不变，增加木板的长度，则拉力大小将________（选填“变大”、“变小”或“不变”） 【答案】 ①. ②. ③. 变小 【解析】 【详解】[1]有用功 总功 由机械效率公式可得，斜面机械效率 [2]额外功 额外功是克服摩擦力做的功，由得 [3]斜面是省力机械，当高度和粗糙程度一定时，斜面越长越省力，所以，汽车车厢高度不变，增加木板长度，则拉力变小。 16. 如图1所示，轻质杠杆可绕O点转动，A点悬挂一重为12N的物体M，B点受到电子测力计竖直向上的拉力F，杠杆水平静止，已知OA=AB=BC，保持杠杆水平静止，将F作用点从B移至C，此过程中F方向保持不变，F的力臂将记为L，则F的大小将变________。杠杆始终保持水平平衡，大致可以反映拉力F的大小随它的力臂变化关系的是________（从下面四幅图中选择，选填字母），F与的关系图像为图2中的①：若将M从A移至B，再重复上述步骤，F与L的关系图像为图2中的________（选填数字序号）。 【答案】 ①. 小 ②. B ③. ② 【解析】 【详解】[1]当的作用点从移至时，阻力和阻力臂不变，动力的力臂逐渐变大。根据杠杆平衡条件，阻力×阻力臂为定值，动力臂变大，则的大小将变小。 [2]由（定值），可知与成反比例关系。 A．与成正比，不符合；B．与成反比例，符合； C．不随变化，不符合；D．与成线性减小关系，不符合。 故选B。 [3]将从移至，由杠杆平衡条件可得：，解得∶，由数学知识可知拉力与的关系图线均为正比例函数，由图1可知，，因此将从移至，与的关系图线为过原点且斜率比图线①大的图线②，故选②。 17. 按要求作图。 （1）如图所示，画出图中力F的力臂并用字母l表示； （2）如图所示，站在地面上的小明利用滑轮组将重物G提到高处，请画出绳子最省力的绕法。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 力臂是从支点到力的作用线的垂直距离。先找到支点O，再沿力F的方向用虚线延长，确定力F的作用线，然后从支点O出发，画一条垂直于力F作用线的线段，标上垂足，最后用字母l标注力臂。如图所示： 【小问2详解】 对由一个动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组，绕线方法有两股和三股两种方法，都达到了省力的目的，但拉力的方向不同，三股绕线方法的拉力方向向上；两股绕线方法的拉力方向向下。根据题意小明站在地面上，要用向下的力提升重物可知，是用两股绕线的方法。即绳子由定滑轮下端开始，绕过动滑轮，再绕过定滑轮，另一端在人的手中。如图所示： 三、实验与探究题（共3小题，每空1分，计18分） 18. 在“探究杠杆的平衡条件”实验中。 （1）在做实验前、杠杆静止在如图甲所示的位置，此时杠杆________（选填“平衡”或“不平衡”）.下一步的操作应该将图中杠杆两侧的平衡螺母向________（选填“左”或“右”）调节，使杠杆在水平位置平衡。 （2）如图乙所示，在B点悬挂钩码使杠杆平衡后，若从杠杆的两侧同时减掉一个钩码，则杠杆的________（选填“左”或“右”）端下沉， （3）如图丙所示，当杠杆在水平位置平衡时，弹簧测力计的示数为F₁，将弹簧测力计斜向左拉，杠杆在水平位置平衡时，弹簧测力计的示数会________. （4）如下图是小明同学三次实验的情景，实验时所用的每个钩码重0.5N，杠杆上每一格长：5cm，部分实验数据已记录在下表中。 实验次数 动力F1/N 动力臂l1/cm 阻力F2/N 阻力臂l2/cm 1 1.5 10 1 A 2 1 20 B 10 3 1 20 1.5 10 请将表格中的实验数据补充完整，A________.B________ （5）3次实验中读数错误的物理量是________（选填“动力”，“动力臂”和“阻力”“阻力臂”）。 【答案】（1） ①. 平衡 ②. 右 （2）右 （3）变大 （4） ①. ②. （5）动力臂 【解析】 【小问1详解】 [1]杠杆静止时处于平衡状态，因此此时杠杆是平衡的。 [2]图甲中杠杆左端下沉，说明左端较重，应将平衡螺母向右调节，使杠杆在水平位置平衡。 【小问2详解】 设每个钩码重力为，每格长度为。原平衡状态：左侧，右侧。两侧同时减一个钩码后，左侧，右侧，右侧力与力臂的乘积更大，故右端下沉。 【小问3详解】 弹簧测力计斜向左拉时，动力臂会变短（力的方向偏离水平，力臂不再是杠杆的格数长度）。根据杠杆平衡条件，阻力和阻力臂不变，动力臂减小，则动力（弹簧测力计示数）会变大。 【小问4详解】 [1]根据杠杆平衡条件，，解得。 [2]同理，，解得。 【小问5详解】 第三次实验中，弹簧测力计斜拉，动力臂并非杠杆上的格数长度（实际动力臂应是支点到动力作用线的垂直距离），因此读数错误的物理量是动力臂。 19. 小华在“测量滑轮组的机械效率”实验中得到的数据如下表所示，实验装置如图所示。 （1）实验中缓慢拉动弹簧测力计，使物体升高。小华同学发现实验过程中边拉动边读数，弹簧测力计示数不稳定，他认为应该在拉着弹簧测力计静止不动时读数，你认为他的想法______（选填“正确”或“不正确”）； （2）表格中，①处的数据应该是______； （3）通过比较______（填实验次序）两次实验数据得出结论：使用相同滑轮组提升相同重物时，滑轮组的机械效率与绳子段数无关； 实验次序 钩码重力G/N 钩码上升高度h/m 绳端拉力F/N 绳端移动距离s/m 机械效率 甲 4 0.1 2.7 ① 74% 乙 4 0.1 1.8 0.3 74% 丙 8 0.1 3.1 0.3 86% （4）通过比较______（填实验次序）两次实验数据得出结论：用同一滑轮组提升重物时，物重越大，滑轮组的机械效率越高； （5）有的同学认为，要测量绕法确定的滑轮组的机械效率，钩码上升的高度和绳端移动的距离可以不测量，你认为他的想法______（选填“可行”或“不可行”）； （6）结合生产生活实际，用滑轮组提升重物时，下列选项中可以提高机械效率的是______（选填字母）。 A．增加物体提升的高度　　B．加快提升物体的速度 C．减小动滑轮的重力　　D．减小物体的重力 【答案】 ①. 不正确 ②. 0.2 ③. 甲、乙 ④. 乙、丙 ⑤. 可行 ⑥. C 【解析】 【详解】（1）[1]实验中如果在弹簧测力计静止时读出了数据，由于没有克服轮与轴、绳与轮之间的摩擦，所以测力计示数偏小，故他的想法是不正确的。 （2）[2]由图甲可知，此时动滑轮上有2股绳子承重，故绳子自由端移动的距离为 （3）[3]图乙中承担物重的绳子股数为3，由甲、乙两次实验数据可知，重物的重力不变时，绳子的股数不同，而滑轮组的机械效率相同，故可得出结论：使用同一滑轮组提升同一重物时，滑轮组的机械效率与绳子股数无关。 （4）[4]由乙、丙两次实验数据可知，滑轮组相同，重物的重力增大，滑轮组的机械效率也增大，故可得出结论：用同一滑轮组提升重物时，物重越大，滑轮组的机械效率越高。 （5）[5]根据 可知，在绕法确定即n确定时，只需用弹簧测力计测量出物体的重力和绳端的拉力即可测量滑轮组的机械效率。所以要测量绕法确定的滑轮组的机械效率，钩码上升的高度和绳端移动距离可以不测量。该同学的想法可行。 （6）[6]A．由 可知，滑轮组的机械效率与钩码上升的高度无关，与物体提升的速度无关，因此增加物体提升的高度时，滑轮组的机械效率不会增加，故A不符合题意； B．加快提升物体的速度，克服动滑轮所做的额外功不会减小，故滑轮组的机械效率不会增加，故B不符合题意； C．减小动滑轮的重力，可以减小克服动滑轮重力所做的额外功，可以提升滑轮组的机械效率，故C符合题意； D．减小物体的重力后，提升相同高度时，克服物体重力所做的有用功减小，而克服动滑轮重力所做的额外功不变，故滑轮组的机械效率减小，故D不符合题意。 故选C。 20. 小明发现如图甲所示房屋，其屋顶处坡型形状不完全一样，有些是平面，有些则是曲面。这引起了他的思考：这些坡型屋顶应该都具有排除屋顶积水的功能。那么不同形状的屋顶排水快慢是否有区别呢? 为此小明将雨水在平面和曲面上的运动路径简化为直线和曲线轨迹，并构建了如图乙所示的模型，将直线轨道A和曲线轨道B安装在同一支架上，保证它们的起点和终点相同，他猜想：若雨水都从同一起点滑落至同一终点，经过直线和曲线两种不同的轨道，根据数学知识“两点之间，线段最短”，在直线轨道上的运动应该更快，即平面圆顶排除屋顶积水更快。根据猜想，小明用小球模拟雨水，沿A、B两轨道滚下，模拟雨水从屋顶上滑落的过程。 （1）为尽量控制对比实验的准确性，在器材选择上，我们没必要控制轨道的相同（ ）。 A. 粗糙程度 B. 高度 C. 长度 D. 轨道材料 （2）实验时，小明让小球分别从两轨道顶端由________开始释放，用秒表测量小球运动到轨道底端的时间。测量时发现，小球运动时间太短不易测量，可通过________（选填“升高”或“降低”）支架高度来改进。 （3）改进后，小明多次重复实验，测量出小球在两条轨道上运动的时间并记录如下表。由表中实验数据可知，小明的猜想________（选填“正确”或“不正确”）. 实验次数 1 2 3 时间的平均值 直线轨道A 0.72s 0.734 0.706 0.72s 曲线轨道B 0.36s 0.57s 0.54s 0.56s （4）高度差一定的两点间可以搭建无数光滑曲线轨道，相同小球由起点静止下滑，若沿某一条曲线轨道运动的小球到达终点用时最短，该曲线称为最速降线。如图所示，三条光滑轨道的起点和终点相同，其中轨道2按最速降线设计，让同一小球分别从各自轨道的起点静止出发，下列说法正确的是（　　） A. 小球沿轨道2运动，重力做功最多 B. 小球沿轨道2运动，重力的平均功率最大 C. 小球沿轨道2运动，所受轨道的支持力做功最多 【答案】（1）C （2） ①. 静止 ②. 降低 （3）不正确 （4）B 【解析】 【小问1详解】 为了确保实验的准确性，要采用控制变量法，需要控制两条轨道的粗糙程度相同，因此轨道的材料也要相同，为了比较小球滚下的时间长短，应控制轨道高度相同，而长度不同是由于轨道不同导致的，因此不需要控制长度相同。故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 【小问2详解】 [1]实验需保证小球初始速度相同，应从静止开始释放。 [2]支架高度降低后，小球滚下的时间会增加，便于测量时间。 【小问3详解】 实验数据显示，曲线轨道B的平均运动时间（0.56s）短于直线轨道A（0.72s），说明曲线轨道的排水速度更快，因此小明的猜想不正确。 【小问4详解】 A．重力做功，起点终点高度相同，重力做功相同，故A错误； B．功率，轨道2是最速降线，运动时间最短，重力做功相同，因此平均功率最大，故B正确； C．支持力与小球运动方向垂直，支持力不做功，故C错误。 故选B。 四、综合题（共3小题，计20分） 21. 如图所示，AB是一根长为1.6m的不计质量的杠杆，可以绕O点转动，在距O点0.4m的B端悬挂一质量为90kg，体积是0.03m3的合金块M杠杆恰好在水平位置平衡。求： （1）合金块M的密度为多少? （2）A端施加的竖直向下拉力F2的大小是多少? 【答案】（1） （2） 300N 【解析】 【小问1详解】 合金块M的密度为 【小问2详解】 合金块M的重力为 由题意可知，杠杆AB长1.6m，OB长0.4m，因此AO长为 由杠杆平衡条件可知 即 解得 22. “雪龙”号极地考察破冰船是我国最大的极地考察船，破冰船自身排水量为10000吨，雪龙号在普通海域最大航速为10m/s，在1m厚冰层海域破冰最大航速为3.6km/h，所受阻力为1.5×107N，雪龙号在两种海域航行时，牵引力的功率相等，请你计算： （1）“雪龙”号在1m厚冰川以最大航速匀速20min，克服阻力所做的功多少? （2）“雪龙”号在普通海域以最大航速匀速行驶牵引力的大小是多少? （3）“雪龙”号补给了100吨的物资后，排开海水的体积增加了多少? 【答案】（1） 1.8×1010 J （2） 1.5×106 N （3） 111 m3 【解析】 【小问1详解】 航行路程为 因为是匀速行驶，所以 克服阻力所做的功为 【小问2详解】 冰层里的最大航速为 “雪龙”号的功率为 在普通海域以最大航速匀速行驶时牵引力的大小是 【小问3详解】 因为“雪龙”号始终漂浮，所以始终，补给物资后，“雪龙”号增加的浮力为 “雪龙”号排开海水的体积增加值为 23. 使用如图1所示的机械装置，质量为60kg的小辛同学从一个深坑中提升起了780N的重物，在这个过程中小辛沿水平地面向右匀速步行前进了8m，用时10s。小辛对绳子的拉力是400N（绳重与摩擦忽略不计，g取10N/kg）。 （1）小辛步行时后脚所受的摩擦力方向与步行的方向______（选填“相同”或“不同”）。如图2是表示人走路时的脚跟提起后的姿势图，此时脚相当于一个______（选填“省力”“费力”或“等臂”）杠杆； （2）拉力的功率是多少______？ （3）该装置的机械效率是多少______？ （4）假设小辛一只鞋底的接触面积为，求小辛双脚站立时对水平地面的压强是多少______？ 【答案】（1） ①. 相同 ②. 省力 （2）320W （3）97.5% （4） 【解析】 【小问1详解】 [1]步行时后脚向后蹬地，后脚相对地面有向后运动的趋势，受到的摩擦力方向向前，即摩擦力方向与步行方向相同。 [2]由图知，脚跟提起后，O为支点，动力臂大于阻力臂，是一个省力杠杆。 【小问2详解】 拉力所做的功 拉力的功率 【小问3详解】 由图1知，通过动滑轮绳子的段数，该装置的机械效率 【小问4详解】 小辛双脚站立时对水平地面的压力 对水平地面的压强 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $