精品解析：江苏省无锡市新安中学2025-2026学年九年级上学期第一次月考物理试卷

2025-2026学年度初三物理阶段性练习 考试时间：100分钟 一、单选题（本题共12题，每题2分，共24分） 1. 下列图中的工具在使用时能起到“省距离”作用的是（　　） A. 天平 B. 镊子 C. 铁皮剪 D. 独轮车 2. 小强开启饮料时，瓶起子可视为一个杠杆，如图所示。下列各图能正确表示其工作原理的是（　　） A. B. C. D. 3. 同学们可以改变仰卧起坐的快慢，来控制体育锻炼的效果，从物理学角度分析，其实质是改变（　　） A. 时间 B. 功 C. 功率 D. 机械效率 4. 机器狗能帮助人们搬运重物；不计空气阻力，下列四种情境中，机器狗对重物A做功的是（　　） A. 蹲着不动 B. 托举重物匀速竖直上升 C. 站着不动 D. 承载重物匀速水平移动 5. 如图甲所示是同学们训练乒乓球用的发球机。如果乒乓球发球机在同一高度以相同的初速度朝不同方向分别发出a、b、c三个球，如图乙。若不计空气阻力，则下列说法正确的是（　　） A. a球上升过程中，动能增大，重力势能减小 B. b球到达最高点时，重力势能最大，动能为 C. a、b两球在最高点时机械能相等 D. 三个球到达乒乓球案的速度大小关系 6. 在2025年中考体能测试中，某同学选择跳绳。他在1min内跳了120次，每次跳离地面的高度为5cm。设他每跳一次所用的时间相等，则他跳绳时的功率最接近（ ） A. 5 W B. 50 W C. 500 W D. 5000 W 7. 如图所示，作用在A点上的4个力中，力臂最长的是（　　） A. B. C. D. 8. 图中所示杠杆处于平衡状态（　　） A. 将A处砝码移到C，B处砝码移到D时，杠杆重新达到平衡 B. 将A、B两处砝码各减掉一个时，杠杆仍保持平衡 C. 将A处砝码移到E，B处砝码增加两个时，杠杆重新达到平衡 D. 将B处砝码移到F，并增加一个砝码时，杠杆重新达到平衡 9. 如图所示，a、b、c三种情况下，用大小相同的力F使同一物体沿不同的轨迹移动了相同的距离s，对于三种情况下拉力F所做的功分析正确的是（　　） A. B. C. D. 10. 如图是建筑工人用卷扬机和滑轮组提升建筑材料A的场景，在15s的时间内，工人师傅开动卷扬机将建筑材料A匀速提升了3m，已知绳子自由端的拉力F为600N，建筑材料A的重力为1000N。在这个过程中（　　） A. 卷扬机带动绳子自由端移动的距离是3m B. 拉力F的功率为120W C. 滑轮组的有用功为1800J D. 此滑轮组的机械效率为83.3% 11. 如图（不计绳重与摩擦，且动滑轮重G动小于物重G），用它们分别将重相同的甲、乙两物体匀速提升相同的高度，所用的拉力分别为F甲、F乙，它们的机械效率分别为η甲、η乙。则下列关系正确的是（　　） A. η甲=η乙 B. η甲＞η乙 C. F甲＝F乙 D. F甲＜F乙 12. 杆秤作为华夏国粹，它制作轻巧、使用便利，如图所示，是小阳同学制作的杆秤的示意图，使用时将货物挂在秤钩上，用手提起B或C（相当于支点）处的秤纽，移动秤砣在秤杆上的位置，当秤杆水平平衡时，可读出货物的质量。秤砣最远可移至D点，此秤最大称量是10kg。秤杆、秤钩和秤纽的质量忽略不计，AB、BC、BD的长度如图所示。下列说法不正确的是（　　） A. 秤砣的质量是0.4kg B. 提起B秤纽，可以达到最大称量 C. 距离C点12.5cm，有两个刻度，分别为1kg和3.1kg D. 如果秤砣磨损，用该秤称量货物质量偏小 二、填空题（本题共12题，每空1分，共33分） 13. 如图是人用鱼竿钓鱼时的情景，此时，动力臂和阻力臂大小关系是______；由杠杆平衡条件可得______（前两空均选填“＞”“＜”或“＝”）；由此可知鱼竿是______（选填“省力”“费力”或“等臂”）杠杆。 14. 如图是同学们常用的燕尾夹，当用力按住点打开该夹子口时，可把___________点看作支点，动力的作用点为___________点，阻力的作用点为___________点。（均选填“”“”或“”） 15. 如图所示，在一个金属罐的盖和底各开两个小洞．先将橡皮筋两端穿过盖和底的小洞并固定起来，再将小铁块用细绳绑在橡皮筋的中部穿入罐中，使小铁块悬于罐体内．做好后将罐子从不太陡的斜面滚下，罐子和小铁块的动能会转化为橡皮筋的 _____ ，滚动一段时间后罐子停下来，然后再沿斜面向上滚动，此时罐子的重力势能会 _____ （选填“增大”“减小”或“不变”）． 16. 如图所示，在使用该滑轮时___________（选填“能”或“不能”）改变力的方向。若用该滑轮提升同一个物体，使其匀速上升，所用的力分别沿F1和F2方向，则F1___________（选填“＞”“=”“＜”）F2。 17. 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0.1倍，则拉力对小车做功的功率为_____W，重力对小车做功______J。 18. 人们常用的简单机械除了杠杆、滑轮，还有斜面和轮轴。如生活中的螺丝刀，其手柄________（粗/细）一些的螺丝刀用起来更省力；再如自攻螺丝钉，它利用了简单机械中的________（选填“斜面”或“轮轴”），其螺纹________（密/稀）一些拧起来更省力。 19. 如图所示，用一轻直杆把飞机机翼模型固定在轻质杠杆上，直杆始终与杠杆垂直，使杠杆始终在水平位置平衡，弹簧测力计示数为2N，机翼模型所受的重力为______N。当对模型水平向右吹风时，弹簧测力计的示数将变______。 20. 现用如图甲所示的装置来探究滑轮组的机械效率η与所挂物重G物的关系，改变G物，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，计算并绘出η与G物关系如图乙所示，若不计绳重和摩擦，则：动滑轮自重是___________N；当G物=10N时，重物以v=0.2m/s速度匀速上升，拉力F做功的功率是___________W；根据你对滑轮组的认识，图乙中同一滑轮组的机械效率η随所挂物重G物的增大而增大，最终___________（会/不会）达到100%；仅改变图甲中的绕绳方式、重复上述实验，所得到的η-G物图线与图乙所示曲线___________（相同/不同）。 21. 如图为某景区的盘山公路，汽车行驶过程中遇到陡坡时司机常常要换用低速挡，这样做是因为在发动机的输出功率一定时可以___________牵引力（选填增大/减小）。一辆总重为的汽车经过某一长为200m的路段时，竖直高度上升了20m，如果汽车的牵引力恒为，此过程中盘山公路斜面的机械效率为___________。 22. 如图所示，小红同学用 50N 的力拉着一个重为 80N 的物体，在水平地面上做匀速直线运动，1min 内使物体移动 60m 的距离，此过程中重力做的功是______J，小红拉力做的功是______J，拉力做功的功率是______W。 23. 如图，斜面长，高，建筑工人用绳子将重500N的物体从其底端沿斜面向上匀速拉到顶端，拉力的大小为200N（忽略绳子的重力）。使用该斜面可以________（选填“省力”或“省功”）；该斜面的机械效率为________；在此过程中，物体所受的摩擦力为________N。 24. 如图1所示，轻质杠杆可绕O转动，A点悬挂一重为16N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，则F为______N。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 的力臂记为 L，则F的大小变______，F与（）的关系图线为图2中的① ；将M从A点移左移至D点，再重复上述步骤，F与（）的关系图线为图2中的______（选填数字序号）。 三、解答题（本题共6题，每空1分，共43分，其中第26题需写出必要的解题过程） 25. 按要求作图。 （1）如图所示，小明站在地面上想利用滑轮组提升重物G，请画出最省力的绕线方法。 （2）如图所示，杠杆处于静止状态，请先画出F2的力臂，如果L1是力F1的力臂，再画出动力F1。 （3）如图所示，O为杠杆的支点，B为阻力的作用点，画出阻力的力臂L和使杠杆平衡时，在A点作用的最小动力F的示意图。 26. 工人利用如图所示的滑轮组，用250N的力F将重力为400N的物体在10s内匀速提升2m。不计绳重和摩擦。求： （1）动滑轮的重力； （2）拉力F做功的功率； （3）该滑轮组机械效率。 27. 小明利用刻度均匀的轻质杠杆进行探究“杠杆的平衡条件”实验，已知每个钩码重0.5N。 （1）实验前，将杠杆的中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆左端略低，这时杠杆______（“是”或“不是”）平衡状态。要使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向______（“左”或“右”）调节； （2）如图甲所示，若在B点悬挂钩码，挂______个钩码才能使杠杆处于水平平衡状态； （3）如图乙所示，取走悬挂在B点的钩码，改用弹簧测力计在C点斜向上拉，仍使杠杆水平位置平衡，读出弹簧测力计的示数。若在C点，改变弹簧测力计拉力的方向，使方向为竖直向上，仍让杠杆在水平位置平衡，弹簧测力计的示数将为______N，与斜向上拉时相比，此时测力计的读数将______； （4）小明继续研究杠杆的机械效率，他用轻绳悬挂杠杆一端的O点作为支点，在B点用轻绳悬挂总重为G的钩码，弹簧测力计在A点竖直向上拉，装置如图丙所示，将杠杆缓慢抬升，测得弹簧测力计的拉力为F，用刻度尺分别测出A、B两点上升的高度为、（不计摩擦） ①则此时的杠杆机械效率的表达式______； ②若接下来仅将弹簧测力计改挂到C点，仍将钩码竖直向上匀速提升的高度，杠杆机械效率为，则______（“<”、“>”或“=”）。 （5）实验结束得到正确结论后，小明想到了一个新的探究问题：“若杠杆受到的动力或阻力不止1个，杠杆的平衡条件是什么呢？”小明所在的小组采用如图的方法，使得杠杆再次处于水平平衡状态，请采用乙图中给出的力和力臂的符号，写出此时杠杆的平衡条件：___________。 28. 图甲是某居民楼前的无障碍通道，一位中年人正用轮椅推着他的母亲缓缓上行。为估测中年人推轮椅时所用力的大小，小明进行了实验测量。如图乙，他设置了与通道坡度相同的斜面，确定了与A点沿斜面相距1m处的B点。 （1）选用与轮椅的车轮相同材料的小车为研究对象，进行了如下操作： ①测出小车重为2.0N； ②将弹簧测力计与斜面平行放置，沿斜面方向匀速直线拉动小车，弹簧测力计示数如图乙所示为___________N； ③将小车从A点拉到B点的过程中，拉力所做的功为___________J；此时，该斜面的机械效率为___________； 结论：斜面可以省___________（选填“力”“距离”或“功”）； （2）在小车上逐渐添加重物，重复上述实验，计算出小车从A点到B点拉力所做的总功W1；重力做的有用功为W2，并根据数据画出W1和W2与小车总重G的关系图像，如图丙图线a和b所示。 ①由图像可知：用该通道斜面提升物体的机械效率与物重___________（选填“有关”或“无关”）； ②图甲的无障碍通道上坡的机械效率与图乙中斜面的相同。若母亲的质量为55kg，所坐的轮椅质量为15kg，则中年人用沿着通道斜面方向的力F推轮椅匀速上坡时，母亲的动能___________（选填“增大”“不变”或“减小”），力F的大小为___________N。 29. 某小组在“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）实验中应沿竖直方向___________拉动弹簧测力计，某同学在该实验中加速向上提升重物，所测滑轮组的机械效率会_________（偏大/偏小/不变）； （2）通过比较_______（填实验次数的序号）两次实验数据得出结论：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段数________（有关/无关）；比较2、3两次实验得出结论：同一滑轮组，_______，滑轮组的机械效率越高。第4次实验空格中数值为____________； 实验次数 钩码重G/N 钩码上升高度h/m 绳端拉力 绳端移动距离s/m 机械效率 1 4 0.1 2.7 0.2 74% 2 4 0.1 1.8 0.3 74% 3 8 0.1 3.1 0.3 86% 4 8 0.1 2.5 0.4 （3）实验中使用了不同的滑轮组，还多次改变提升的物重来测量滑轮组的机械效率，目的是为了____________；（填字母） A. 减小摩擦 B. 多次测量取平均值减小误差 C. 获得多组数据归纳出物理规律 （4）用同一滑轮组匀速提升重力不同的物体，该滑轮组的机械效率与所提升物体的重力G的关系图像正确的是__________（不计绳重和摩擦）； A. B. C. D. （5）若每个滑轮的质量为，第三次实验中克服摩擦做的额外功为_________J（不计绳重）。 30. 如图所示，在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中，将小钢球从高度为h的同一斜面上由静止开始滚下，推动同一小木块向前移动一段距离s后停下。完成图1所示的甲、乙、丙所示的三次实验，其中，。 （1）小钢球沿斜面滚下的过程中，它的______能转化为动能，其动能大小是通过______（选填“小钢球的高度h”或“木块移动的距离s”）大小来反映的； （2）让小钢球分别从斜面上不同高度由静止开始滚下，目的是______； （3）分析比较图1甲和乙两组实验可得到的结论是：______； （4）分析图1比较______两组实验可得出物体的动能与质量的关系； （5）如图2所示，是高速公路上某处的交通标志牌，这是交通管理部门对不同车型设定的最高______（选填“载重”“车速”或“动能”）。 （6）北京冬奥会滑雪比赛中，运动员从A点静止出发，在空中完成了一次超高难度的1620度旋转，获得本项目的金牌，现将运动轨迹简化如图3所示，若不考虑能量损失，她的运动轨迹最符合实际的是图丁中的______（选填“a”“b”“c”或“d”）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年度初三物理阶段性练习 考试时间：100分钟 一、单选题（本题共12题，每题2分，共24分） 1. 下列图中的工具在使用时能起到“省距离”作用的是（　　） A. 天平 B. 镊子 C. 铁皮剪 D. 独轮车 【答案】B 【解析】 【详解】A．天平在使用过程中，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆，故A不符合题意； B．镊子在使用时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，费力但省距离，故B符合题意； C．铁皮剪在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，省力但费距离，故C不符合题意； D．独轮车在使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，省力但费距离，故D不符合题意。 故选B。 2. 小强开启饮料时，瓶起子可视为一个杠杆，如图所示。下列各图能正确表示其工作原理的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】用瓶起子开瓶盖时，瓶起子在使用过程中，支点在一端，且动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，根据杠杆平衡条件，故BCD不符合题意，A符合题意。 故选A。 3. 同学们可以改变仰卧起坐的快慢，来控制体育锻炼的效果，从物理学角度分析，其实质是改变（　　） A. 时间 B. 功 C. 功率 D. 机械效率 【答案】C 【解析】 【详解】做仰卧起坐时，每次所做的功相同，同学们可以改变仰卧起坐的快慢，则做功的功率发生了改变，所以其实质是改变功率的大小。故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 4. 机器狗能帮助人们搬运重物；不计空气阻力，下列四种情境中，机器狗对重物A做功的是（　　） A. 蹲着不动 B. 托举重物匀速竖直上升 C. 站着不动 D. 承载重物匀速水平移动 【答案】B 【解析】 【详解】对重物A受力分析可知，机器狗对重物A有竖直向上的支持力的作用，根据力做功的两个必要因素可知，需要在竖直方向上移动一定的距离，因此需要托举重物匀速竖直上升，故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 5. 如图甲所示是同学们训练乒乓球用的发球机。如果乒乓球发球机在同一高度以相同的初速度朝不同方向分别发出a、b、c三个球，如图乙。若不计空气阻力，则下列说法正确的是（　　） A. a球上升过程中，动能增大，重力势能减小 B. b球到达最高点时，重力势能最大，动能为 C. a、b两球在最高点时机械能相等 D. 三个球到达乒乓球案的速度大小关系 【答案】C 【解析】 【详解】A．a球上升过程中，质量不变，速度变小，高度增加，故动能减小，重力势能增大，故A错误； B．b球到达最高点时，速度不为0，所以动能也不为0，故B错误； CD．乒乓球发球机在同一高度以相同的初速度朝不同方向分别发出a、b、c三个球，则机械能是相同的，不计空气阻力，三个小球的机械能是守恒的，所以三个小球到达桌面时的机械能相同，由于高度相同，重力势能相同，则动能也相同。所以三球到达乒乓球台的速度相同，故C正确，D错误。 故选C。 6. 在2025年中考体能测试中，某同学选择跳绳。他在1min内跳了120次，每次跳离地面的高度为5cm。设他每跳一次所用的时间相等，则他跳绳时的功率最接近（ ） A. 5 W B. 50 W C. 500 W D. 5000 W 【答案】B 【解析】 【详解】估算重力：初中生体重约50kg，重力 单次做功：每次跳高 单次功 总功：1min跳120次，总功 功率计算：时间， 故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 7. 如图所示，作用在A点上的4个力中，力臂最长的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】在杠杆中，力臂是指从支点到力的作用线的垂直距离。由图可知，F2与杠杆垂直，其力臂等于OA的长，F1、F3与杠杆不垂直，力臂小于OA的长，F4的作用线过支点，力臂为零，故F2的力臂最长。 故选B。 8. 图中所示杠杆处于平衡状态（　　） A. 将A处砝码移到C，B处砝码移到D时，杠杆重新达到平衡 B. 将A、B两处砝码各减掉一个时，杠杆仍保持平衡 C. 将A处砝码移到E，B处砝码增加两个时，杠杆重新达到平衡 D. 将B处砝码移到F，并增加一个砝码时，杠杆重新达到平衡 【答案】C 【解析】 【详解】杠杆的平衡条件是：F1L1=F2L2，设一个钩码重力为G，杠杆上一小格的长为L； A．将A处砝码移到C，B处砝码移到D时，左边=4G×3L，右边=2G×5L，则左边大于右边，左边下倾，杠杆不能平衡，故A不符合题意； B．将A、B两处砝码各减掉一个时，左边=3G×2L，右边=G×4L，则左边大于右边，左边下倾，杠杆不能平衡，故B不符合题意； C．将A处砝码移到E，B处砝码增加两个时，左边=4G×4L，右边=4G×4L，则左边等于右边，杠杆能平衡，故C符合题意； D．将B处砝码移到F，并增加一个砝码时，左边=4G×2L，右边=3G×3L，则左边小于右边，右边下倾，故D不符合题意。 故选C。 9. 如图所示，a、b、c三种情况下，用大小相同的力F使同一物体沿不同的轨迹移动了相同的距离s，对于三种情况下拉力F所做的功分析正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】由图可知，a、b、c三种情况下拉力的大小相同，a中力与物体运动方向垂直，即物体在力的方向上通过的距离为0，则此时拉力不做功；b中物体在力的方向上通过的距离为s，c中物体斜向上运动，则物体在力的方向上通过的距离要小于s，根据可知，在b中做的功大于在c，则有Wa<Wc<Wb，故ABC错误，D正确。 故选D。 10. 如图是建筑工人用卷扬机和滑轮组提升建筑材料A的场景，在15s的时间内，工人师傅开动卷扬机将建筑材料A匀速提升了3m，已知绳子自由端的拉力F为600N，建筑材料A的重力为1000N。在这个过程中（　　） A. 卷扬机带动绳子自由端移动的距离是3m B. 拉力F的功率为120W C. 滑轮组的有用功为1800J D. 此滑轮组的机械效率为83.3% 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图可知，动滑轮上绳子股数n=2，绳子自由端移动的距离s=nh=2×3m=6m 故A不符合题意； B．拉力做的总功W总=Fs=600N×6m=3600J 拉力做功的功率 故B不符合题意； C．拉力做的有用功W有=Gh=1000N×3m=3000J 故C不符合题意； D．滑轮组的机械效率 故D符合题意。 故选D。 11. 如图（不计绳重与摩擦，且动滑轮重G动小于物重G），用它们分别将重相同的甲、乙两物体匀速提升相同的高度，所用的拉力分别为F甲、F乙，它们的机械效率分别为η甲、η乙。则下列关系正确的是（　　） A. η甲=η乙 B. η甲＞η乙 C. F甲＝F乙 D. F甲＜F乙 【答案】D 【解析】 【详解】AB．甲为动滑轮，乙为定滑轮，且使用两个装置都是将重相同的甲、乙两物体匀速提升相同的高度，即所做的有用功相同。因为不计绳重与摩擦，所以使用定滑轮时没有额外功，而使用动滑轮时，要对动滑轮本身做额外功，使用动滑轮时机械效率较低，即。故AB错误； AB．定滑轮不省力，而动滑轮省一半力，不计绳重与摩擦，使用动滑轮时，使用定滑轮时F乙=G，动滑轮重G动小于物重G，所以F甲＜G= F乙 故C错误，D正确。 故选D。 12. 杆秤作为华夏国粹，它制作轻巧、使用便利，如图所示，是小阳同学制作的杆秤的示意图，使用时将货物挂在秤钩上，用手提起B或C（相当于支点）处的秤纽，移动秤砣在秤杆上的位置，当秤杆水平平衡时，可读出货物的质量。秤砣最远可移至D点，此秤最大称量是10kg。秤杆、秤钩和秤纽的质量忽略不计，AB、BC、BD的长度如图所示。下列说法不正确的是（　　） A. 秤砣的质量是0.4kg B. 提起B秤纽，可以达到最大称量 C. 距离C点12.5cm，有两个刻度，分别为1kg和3.1kg D. 如果秤砣磨损，用该秤称量货物质量偏小 【答案】D 【解析】 【详解】B．根据杠杆的平衡条件可知: 当提着B处秤纽、秤砣在D点时，A点所挂物体重为 当提着C处秤纽、秤砣在D点时，A点所挂物体的重力 因、，则，即提B处秤纽时，此秤的称量最大，故B正确，不符合题意； A．当提着B处秤纽、秤砣挂在D点、A点秤钩挂着质量为10kg的物体时，秤杆可以在水平位置平衡，根据杠杆平衡条件可得，秤砣的重力 秤砣的质量 故A正确，不符合题意； C．当提起B处秤纽时，动力臂 根据杠杆的平衡条件可列式。由可得 当提起B处秤纽时，秤砣在距离C点12.5cm，所挂物体的质量 当提起C处秤纽时，阻力臂为 动力臂，根据杠杆的平衡条件可列式 由可得 当提起B处秤纽时，秤砣在距离C点12.5cm，所挂物体的质量 距离C点12.5cm，有两个刻度，分别为1kg和3.1kg，故C正确，不符合题意； D．如果秤砣磨损，根据杠杆平衡条件可知，阻力与阻力臂的乘积不变，动力变小，则动力臂变大，所以用该秤称量货物质量偏大，故D错误，符合题意。 故选D。 二、填空题（本题共12题，每空1分，共33分） 13. 如图是人用鱼竿钓鱼时的情景，此时，动力臂和阻力臂大小关系是______；由杠杆平衡条件可得______（前两空均选填“＞”“＜”或“＝”）；由此可知鱼竿是______（选填“省力”“费力”或“等臂”）杠杆。 【答案】 ①. ＜ ②. ＞ ③. 费力 【解析】 【详解】[1]支点到力作用线的距离为力臂，动力臂小于阻力臂。 [2]根据可知，动力臂小于阻力臂，动力大于阻力。 [3]动力大于阻力，故是费力杠杆，但是省了距离。 14. 如图是同学们常用的燕尾夹，当用力按住点打开该夹子口时，可把___________点看作支点，动力的作用点为___________点，阻力的作用点为___________点。（均选填“”“”或“”） 【答案】 ①. ②. ③. 【解析】 【详解】[1][2][3]由图可知，当用力按住点打开该夹子口时，支点为B点，作用在C点的力为动力，作用在A点的力为阻力。 15. 如图所示，在一个金属罐的盖和底各开两个小洞．先将橡皮筋两端穿过盖和底的小洞并固定起来，再将小铁块用细绳绑在橡皮筋的中部穿入罐中，使小铁块悬于罐体内．做好后将罐子从不太陡的斜面滚下，罐子和小铁块的动能会转化为橡皮筋的 _____ ，滚动一段时间后罐子停下来，然后再沿斜面向上滚动，此时罐子的重力势能会 _____ （选填“增大”“减小”或“不变”）． 【答案】 ①. 弹性势能 ②. 增大 【解析】 【详解】[1]金属罐不太陡的斜面上滚下，是从最高处滚下时，金属罐先由慢到快、后由快到慢滚到最低点，上面一段滚动主要是重力势能减小，金属罐的动能和橡皮筋的弹性势能增加；下面一段滚动主要是重力势能和金属罐的动能减小，橡皮筋的弹性势能增加；金属罐在斜面上滚到最低处时，橡皮筋形变到最大程度，具有较大弹性势能． [2]在橡皮筋恢复的过程中，金属罐会由斜面底部自动滚上去．从最低处滚上时，金属罐先由慢到快、后由快到慢滚到最高点，下面一段向上滚动主要是橡皮筋的弹性势能减小，金属罐的动能和重力势能增加；向上面一段滚动主要是橡皮筋的弹性势能和金属罐的动能减小，重力势能增加． 16. 如图所示，在使用该滑轮时___________（选填“能”或“不能”）改变力的方向。若用该滑轮提升同一个物体，使其匀速上升，所用的力分别沿F1和F2方向，则F1___________（选填“＞”“=”“＜”）F2。 【答案】 ①. 不能 ②. ＜ 【解析】 【详解】[1]图中滑轮的轮轴与物体一起运动，属于动滑轮，动滑轮不能改变力的方向，但可以省力。 [2]动滑轮工作时相当于一个杠杆，如图所示，物体的重力是阻力，阻力与阻力臂不变，动力F1方向如图所示时，动力臂最大，根据杠杆平衡条件可知，动力最小，由此可得，F1＜ F2。 17. 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0.1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. 160 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，所以动能减小；因为在水平路面上行驶，高度不变，所以重力势能不变。因此，机械能减小 [2]小车匀速前进，处于平衡状态，拉力等于阻力，即 拉力对小车做的功为 拉力对小车做功的功率为 [3]小车在重力的方向上没有移动距离，所以重力做功为0。 18. 人们常用的简单机械除了杠杆、滑轮，还有斜面和轮轴。如生活中的螺丝刀，其手柄________（粗/细）一些的螺丝刀用起来更省力；再如自攻螺丝钉，它利用了简单机械中的________（选填“斜面”或“轮轴”），其螺纹________（密/稀）一些拧起来更省力。 【答案】 ①. 粗 ②. 斜面 ③. 密 【解析】 【详解】[1]螺丝刀相当于轮轴，而轮轴相当于省力杠杆，在螺丝刀的金属头部分粗细一定的情况下（阻力臂一定），选用手柄粗一些的螺丝刀，动力臂会更大，也就越省力。 [2][3]螺丝钉上的螺纹是绕着螺丝钉旋转向上的连续斜面，当螺丝钉的高度一定时，螺纹密一些，相当于减小了斜面的坡度，会更加省力。 19. 如图所示，用一轻直杆把飞机机翼模型固定在轻质杠杆上，直杆始终与杠杆垂直，使杠杆始终在水平位置平衡，弹簧测力计示数为2N，机翼模型所受的重力为______N。当对模型水平向右吹风时，弹簧测力计的示数将变______。 【答案】 ①. 1.5 ②. 小 【解析】 【详解】[1]设杠杆上每一格长度为，弹簧测力计拉力，由图知其力臂，机翼模型重力，通过轻直杆对杠杆的拉力大小等于G，其力臂，根据杠杆平衡条件，则，则机翼模型重力 [2]当水平向右吹风时，机翼模型上方空气流速大、压强小，下方空气流速小、压强大，产生向上的升力。此时杠杆左侧受到的拉力变小（），根据杠杆平衡条件，在左、右侧力臂不变时，左侧拉力变小，则弹簧测力计示数变小。 20. 现用如图甲所示的装置来探究滑轮组的机械效率η与所挂物重G物的关系，改变G物，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，计算并绘出η与G物关系如图乙所示，若不计绳重和摩擦，则：动滑轮自重是___________N；当G物=10N时，重物以v=0.2m/s速度匀速上升，拉力F做功的功率是___________W；根据你对滑轮组的认识，图乙中同一滑轮组的机械效率η随所挂物重G物的增大而增大，最终___________（会/不会）达到100%；仅改变图甲中的绕绳方式、重复上述实验，所得到的η-G物图线与图乙所示曲线___________（相同/不同）。 【答案】 ①. 2 ②. 2.4 ③. 不会 ④. 相同 【解析】 【详解】[1]由图甲知，滑轮组承重绳子为3根，由图乙知，当物重为8N时，机械效率为80%，在不计绳重和摩擦时，据滑轮组的特点有 所以动滑轮的自重 [2]当G物=10N时，拉力 绳子端移动的速度 v绳=3v=3×0.2m/s=0.6m/s 拉力的功率 P=F1v绳=4N×0.6m/s=2.4W [3]图乙中同一滑轮组的机械效率随所挂物重的增大而增大，但不会达到100%，因为使用机械时，需要做额外功，提升物体时，即使不计绳重及摩擦，提升动滑轮做了额外功。 [4]图甲中的滑轮组，绕绳方式不同，但不会改变动滑轮的重，据 知，提升相同物重时，对应的机械效率相同，那么两种情况下的η-G物图线相同。 21. 如图为某景区的盘山公路，汽车行驶过程中遇到陡坡时司机常常要换用低速挡，这样做是因为在发动机的输出功率一定时可以___________牵引力（选填增大/减小）。一辆总重为的汽车经过某一长为200m的路段时，竖直高度上升了20m，如果汽车的牵引力恒为，此过程中盘山公路斜面的机械效率为___________。 【答案】 ①. 增大 ②. 40% 【解析】 【详解】[1]根据可知，在发动机的输出功率一定时，司机常常要换用低速挡，这样做可增大牵引力。 [2]此过程中盘山公路斜面的机械效率为 22. 如图所示，小红同学用 50N 的力拉着一个重为 80N 的物体，在水平地面上做匀速直线运动，1min 内使物体移动 60m 的距离，此过程中重力做的功是______J，小红拉力做的功是______J，拉力做功的功率是______W。 【答案】 ①. 0 ②. 3000 ③. 50 【解析】 【详解】[1]物体在水平地面上移动，没有在重力的方向上移动距离，所以重力不做功，即重力做功为0J。 [2]拉力做的功 W=Fs=50N×60m=3000J [3]拉力做功的功率 =50W 23. 如图，斜面长，高，建筑工人用绳子将重500N的物体从其底端沿斜面向上匀速拉到顶端，拉力的大小为200N（忽略绳子的重力）。使用该斜面可以________（选填“省力”或“省功”）；该斜面的机械效率为________；在此过程中，物体所受的摩擦力为________N。 【答案】 ①. 省力 ②. 75% ③. 50 【解析】 【详解】[1]使用斜面时，拉力小于物体的重力，使用斜面可以省力，但费距离，不能省功。 [2]拉力做的功 克服物体重力做的有用功 斜面机械效率 [3]使用斜面时，物体克服物体受摩擦力做的功为额外功 物体所受摩擦力 24. 如图1所示，轻质杠杆可绕O转动，A点悬挂一重为16N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，则F为______N。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 的力臂记为 L，则F的大小变______，F与（）的关系图线为图2中的① ；将M从A点移左移至D点，再重复上述步骤，F与（）的关系图线为图2中的______（选填数字序号）。 【答案】 ①. 8 ②. 小 ③. ④ 【解析】 【详解】[1]由图1可知，O为杠杆的支点，B点拉力F的力臂 A点作用力的力臂为OA，由杠杆平衡条件可得 解得 [2]由题意可知，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，根据杠杆平衡条件可得 解得……Ⅰ 由题意可知，此过程中物体M的重力G和力臂OA不变，拉力F的力臂L变大，则拉力F变小。 [3]将M从A移至D，由杠杆平衡条件可得 解得……Ⅱ 由数学知识可知，Ⅰ、Ⅱ两式中拉力F与的关系图线均为正比例函数，由图1可知，OD<OA，则Ⅱ式的斜率小于Ⅰ式的斜率，因此将M从A移至D，F与的关系图线为过原点且斜率比图线①小的图线④。 三、解答题（本题共6题，每空1分，共43分，其中第26题需写出必要的解题过程） 25. 按要求作图。 （1）如图所示，小明站在地面上想利用滑轮组提升重物G，请画出最省力的绕线方法。 （2）如图所示，杠杆处于静止状态，请先画出F2的力臂，如果L1是力F1的力臂，再画出动力F1。 （3）如图所示，O为杠杆的支点，B为阻力的作用点，画出阻力的力臂L和使杠杆平衡时，在A点作用的最小动力F的示意图。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 小明站在地面上提升重物，拉力的方向向下，则绳子自由端从定滑轮的下挂钩开始绕起，向下绕过动滑轮，最后再绕过定滑轮，如图所示： 【小问2详解】 过支点O作F2作用线的垂线段，即为F2的力臂L2； 过动力臂L1的末端作垂直于L1的作用线，与杠杆的交点为F1的作用点，为使杠杆平衡，F1的方向应该向上，在线段末端标出箭头，并标出符号F1，如下图所示： 【小问3详解】 图中OB是阻力臂L；OA是最长的动力臂，根据杠杆平衡的条件，要使杠杆平衡动力方向为左下方，据此可画出最小的动力F；如下图所示： 26. 工人利用如图所示的滑轮组，用250N的力F将重力为400N的物体在10s内匀速提升2m。不计绳重和摩擦。求： （1）动滑轮的重力； （2）拉力F做功的功率； （3）该滑轮组机械效率。 【答案】（1）100N （2）100W （3）80% 【解析】 【小问1详解】 由图可知，该滑轮组由一个定滑轮和一个动滑轮组成，承担物重的绳子段数。在不计绳重和摩擦的情况下，由可知，动滑轮的重力 【小问2详解】 物体在10s内匀速提升2m，绳子自由端移动的距离为 拉力F做的总功 拉力F做功的功率 【小问3详解】 提升物体所做的有用功为 该滑轮组的机械效率为 27. 小明利用刻度均匀的轻质杠杆进行探究“杠杆的平衡条件”实验，已知每个钩码重0.5N。 （1）实验前，将杠杆的中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆左端略低，这时杠杆______（“是”或“不是”）平衡状态。要使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向______（“左”或“右”）调节； （2）如图甲所示，若在B点悬挂钩码，挂______个钩码才能使杠杆处于水平平衡状态； （3）如图乙所示，取走悬挂在B点的钩码，改用弹簧测力计在C点斜向上拉，仍使杠杆水平位置平衡，读出弹簧测力计的示数。若在C点，改变弹簧测力计拉力的方向，使方向为竖直向上，仍让杠杆在水平位置平衡，弹簧测力计的示数将为______N，与斜向上拉时相比，此时测力计的读数将______； （4）小明继续研究杠杆的机械效率，他用轻绳悬挂杠杆一端的O点作为支点，在B点用轻绳悬挂总重为G的钩码，弹簧测力计在A点竖直向上拉，装置如图丙所示，将杠杆缓慢抬升，测得弹簧测力计的拉力为F，用刻度尺分别测出A、B两点上升的高度为、（不计摩擦） ①则此时的杠杆机械效率的表达式______； ②若接下来仅将弹簧测力计改挂到C点，仍将钩码竖直向上匀速提升的高度，杠杆机械效率为，则______（“<”、“>”或“=”）。 （5）实验结束得到正确结论后，小明想到了一个新的探究问题：“若杠杆受到的动力或阻力不止1个，杠杆的平衡条件是什么呢？”小明所在的小组采用如图的方法，使得杠杆再次处于水平平衡状态，请采用乙图中给出的力和力臂的符号，写出此时杠杆的平衡条件：___________。 【答案】（1） ①. 是 ②. 右 （2）2 （3） ①. 1 ②. 变小 （4） ①. ②. = （5）F1L1=F2L2+F3L3 【解析】 【小问1详解】 [1]杠杆处于静止状态，说明受力平衡，所以此时杠杆达到了平衡状态。 [2]杠杆在使用前左端下沉，说明左侧力与力臂的乘积大，应将平衡螺母向右调节。 【小问2详解】 设杠杆每个格的长度为L，每个钩码的重力为G，根据杠杆的平衡条件可得 解得，故需在B点处挂2个钩码。 【小问3详解】 [1]取走悬挂在B点的钩码，改用弹簧测力计在C点竖直向上的拉力，根据杠杆的平衡条件可得 所以 [2]改变弹簧测力计拉力的方向，使方向为竖直向上，阻力和阻力臂不变，动力臂增大，则动力减小，所以弹簧测力计示数变小。 【小问4详解】 [1]有用功，总功，机械效率 [2]将弹簧测力计改挂到C点，仍将钩码竖直向上匀速提升h2的高度，有用功不变，额外功是克服杠杆重力做的功，杠杆重力不变，提升高度不变，额外功不变，总功不变，所以机械效率不变，即。 【小问5详解】 根据杠杆平衡条件，当有多个动力和阻力时，动力乘以动力臂之和等于阻力乘以阻力臂之和，所以平衡条件为 28. 图甲是某居民楼前的无障碍通道，一位中年人正用轮椅推着他的母亲缓缓上行。为估测中年人推轮椅时所用力的大小，小明进行了实验测量。如图乙，他设置了与通道坡度相同的斜面，确定了与A点沿斜面相距1m处的B点。 （1）选用与轮椅的车轮相同材料的小车为研究对象，进行了如下操作： ①测出小车重为2.0N； ②将弹簧测力计与斜面平行放置，沿斜面方向匀速直线拉动小车，弹簧测力计示数如图乙所示为___________N； ③将小车从A点拉到B点的过程中，拉力所做的功为___________J；此时，该斜面的机械效率为___________； 结论：斜面可以省___________（选填“力”“距离”或“功”）； （2）在小车上逐渐添加重物，重复上述实验，计算出小车从A点到B点拉力所做的总功W1；重力做的有用功为W2，并根据数据画出W1和W2与小车总重G的关系图像，如图丙图线a和b所示。 ①由图像可知：用该通道斜面提升物体的机械效率与物重___________（选填“有关”或“无关”）； ②图甲的无障碍通道上坡的机械效率与图乙中斜面的相同。若母亲的质量为55kg，所坐的轮椅质量为15kg，则中年人用沿着通道斜面方向的力F推轮椅匀速上坡时，母亲的动能___________（选填“增大”“不变”或“减小”），力F的大小为___________N。 【答案】（1） ①. 0.3 ②. 0.3 ③. 60% ④. 力 （2） ①. 无关 ②. 不变 ③. 105 【解析】 【小问1详解】 [1]由图可知，弹簧测力计的分度值是0.02N，弹簧测力计的示数为F=0.3N [2]将小车从A点拉到B点的过程中，s=1m，拉力做的功为 [3]利用斜面将小车从水平地面提升到B点时所做的有用功为 该斜面的机械效率为 [4]因为拉力为0.3N，小于重力2.0N，故斜面可以省力。 【小问2详解】 [1]由图可知，随着物体重量的变化，有用功、总功与物重的比值是不变的，都是正比例。则有用功与总功比值也不变，故机械效率与物重无关 [2]轮椅匀速上坡，速度不变、质量不变，故母亲的动能不变。 [3]这位母亲和所坐的轮椅总重力为 中年人用沿着通道斜面方向的力推轮椅匀速上坡时，从A点到B点所做的有用功为 由得，中年人用沿着通道斜面方向的力推轮椅匀速上坡时，从A点到B点所做的总功为 由W=Fs得，力的大小为 29. 某小组在“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）实验中应沿竖直方向___________拉动弹簧测力计，某同学在该实验中加速向上提升重物，所测滑轮组的机械效率会_________（偏大/偏小/不变）； （2）通过比较_______（填实验次数的序号）两次实验数据得出结论：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段数________（有关/无关）；比较2、3两次实验得出结论：同一滑轮组，_______，滑轮组的机械效率越高。第4次实验空格中数值为____________； 实验次数 钩码重G/N 钩码上升高度h/m 绳端拉力 绳端移动距离s/m 机械效率 1 4 0.1 2.7 0.2 74% 2 4 0.1 1.8 0.3 74% 3 8 0.1 3.1 0.3 86% 4 8 0.1 2.5 0.4 （3）实验中使用了不同的滑轮组，还多次改变提升的物重来测量滑轮组的机械效率，目的是为了____________；（填字母） A. 减小摩擦 B. 多次测量取平均值减小误差 C. 获得多组数据归纳出物理规律 （4）用同一滑轮组匀速提升重力不同的物体，该滑轮组的机械效率与所提升物体的重力G的关系图像正确的是__________（不计绳重和摩擦）； A. B. C. D. （5）若每个滑轮的质量为，第三次实验中克服摩擦做的额外功为_________J（不计绳重）。 【答案】（1） ①. 匀速 ②. 偏小 （2） ①. 1、2 ②. 无关 ③. 提升的物体越重 ④. 80% （3）C （4）B （5）0.03 【解析】 【小问1详解】 [1]实验中要竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使物体匀速升高，此时系统处于平衡状态，测力计示数才等于拉力大小。 [2]某同学在该实验中加速向上提升重物，提升物体的力变大，总功变大，而有用功不变，故测得的滑轮组的机械效率偏小。 【小问2详解】 [1][2]比较1、2两次的实验数据，同一滑轮组，绳子段数不同，机械效率相同，可得出结论：使用同一滑轮组提升重物时，滑轮组的机械效率与绳子段数无关。 [3]比较第2、3次的实验数据，同一滑轮组提升不同重物，物重不同，机械效率不同，可得出结论：同一滑轮组，物重越大，滑轮组的机械效率越高。 [4]第4次实验空格中数值为 【小问3详解】 多次改变提升的物重测量滑轮组的机械效率，是为了进行多次测量，获得多组数据，总结实验规律，使实验结论具有普遍性，故C符合题意，AB不符合题意。 故选C。 【小问4详解】 使用滑轮组，设提升物重的高度为h，做的有用功 不计绳重和摩擦，额外功为 总功 滑轮组的机械效率 同一滑轮组动滑轮重一定，由此可知，提起重物越重，其机械效率越高，且机械效率始终小于100%； A图像表示，η不随G的变化而变化，故A错误； B图像表示，η随G增大而增大，随G的增加，η逐渐接近100%，故B正确； C图像表示，η与G成正比，故C错误； D图像表示，η与G成反比，故D错误。 故选B。 【小问5详解】 第3次实验做的总功为 有用功为 由图可知，第3次实验使用了一个动滑轮，则克服动滑轮重力所做的功为 第三次实验中克服摩擦做的额外功 30. 如图所示，在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中，将小钢球从高度为h的同一斜面上由静止开始滚下，推动同一小木块向前移动一段距离s后停下。完成图1所示的甲、乙、丙所示的三次实验，其中，。 （1）小钢球沿斜面滚下的过程中，它的______能转化为动能，其动能大小是通过______（选填“小钢球的高度h”或“木块移动的距离s”）大小来反映的； （2）让小钢球分别从斜面上不同高度由静止开始滚下，目的是______； （3）分析比较图1甲和乙两组实验可得到的结论是：______； （4）分析图1比较______两组实验可得出物体的动能与质量的关系； （5）如图2所示，是高速公路上某处的交通标志牌，这是交通管理部门对不同车型设定的最高______（选填“载重”“车速”或“动能”）。 （6）北京冬奥会滑雪比赛中，运动员从A点静止出发，在空中完成了一次超高难度的1620度旋转，获得本项目的金牌，现将运动轨迹简化如图3所示，若不考虑能量损失，她的运动轨迹最符合实际的是图丁中的______（选填“a”“b”“c”或“d”）。 【答案】（1） ①. 重力势 ②. 木块移动的距离s （2）使小钢球到达水平面时的速度不同，小钢球的动能不同 （3）物体质量相同时，速度越大，动能越大 （4）甲、丙 （5）车速 （6）c 【解析】 【小问1详解】 [1][2]小钢球从斜面滚下过程中，质量不变，高度减小，故重力势能减小，同时速度变大，动能增加，将重力势能转化为动能；其动能大小是通过木块移动的距离s的大小来反映，木块被撞击的移动的距离越远，说明小钢球对木块做的功越多，小钢球的动能越大。 【小问2详解】 让小钢球分别从斜面上不同高度由静止开始滚下，小钢球的重力势能不同，目的是使小钢球到达水平面时的速度不同，小钢球的动能不同。 【小问3详解】 比较图1甲和乙两组实验可得，物体的质量相同，而下滑的高度不同，图1甲中，小钢球在斜面上的高度大，运动到水平面时的速度大，推动木块滑行的距离大，说明小钢球的动能大，可得到的结论：物体质量相同时，速度越大，动能越大。 【小问4详解】 图1甲、丙两组实验中，小钢球的质量不同，在斜面上下滑时的高度相同，到达水平面时速度相同，图1丙中，小钢球的质量大，木块移动的距离远，说明图1丙中小钢球的动能大，由图1甲、丙实验可得出物体的动能与质量的关系。 【小问5详解】 图2所示的交通标志牌是交通管理部门对不同车型设定的最高车速，由于动能的大小与物体的质量和速度有关，对质量不同的车型设定不同的速度，有利于交通安全。 【小问6详解】 不考虑能量损失，该运动员在运动过程中机械能是守恒的，由于到达最高点时，运动员水平方向有速度，即具有动能，运动员的重力势能比A点的小，则运动员到达最高点时的高度低于下滑的最高点A点；d轨迹起始速度接近水平，不符合实际；她的运动轨迹最符合实际的是图3中的c。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $