精品解析：江苏省徐州市新沂市马陵山中学2025-2026学年九年级上学期10月月考物理试题

九年级物理第一次月考 一、选择题（每题2分，共30分） 1. 下列用具使用时属于省距离的杠杆的是（　　） A. 筷子 B. 羊角锤 C. 核桃夹 D. 瓶盖起子 2. 如图所示，小猴与小兔一起发现一个胡萝卜，想要平分，小猴找来一个小石块支起胡萝卜，使其水平平衡，小猴要左侧部分，则获取胡萝卜的情形是（　　） A. 小猴多 B. 小兔多 C. 二者一样多 D. 无法判定 3. 如图所示，用机械提起同一重物，若滑轮的重力都相同，且等于提升物体的重力，不计绳重和摩擦，则其中最省力的是（　　） A. B. C. D. 4. 小军在体育课上投掷实心球，下列情况中，他对实心球做了功的是（ ） A. 手托球静止 B. 手托球水平向前运动 C. 将球从地上捡起并举高 D. 抛出后的实心球在空中继续向前运动 5. 放在水平面上重150N的小车，在10N水平拉力作用下，沿水平方向匀速前进了20m，此过程中（　　） A. 小车受到的摩擦力为150N B. 重力做功3000J C. 重力做功为3200J D. 拉力做功200J 6. 下列单位中不是功的单位的是（ ） A. J B. C. D. 7. 对物理概念的理解是学好物理的关键，关于功、功率和机械效率，下列说法正确的是（ ） A. 物体受力且运动一段距离时，力就对物体做了功 B. 功率大的机械做功一定多 C. 做功快的机械其机械效率一定高 D. 功率大的机械做功一定快 8. 建筑工人用涂料刷墙，他通过如图所示的装置将一桶涂料从地面提起，以下方法中可以提高该装置机械效率的是（　　） A. 增大桶的重力 B. 增大绳子的重力 C. 增大桶内的涂料的质量 D. 增大提升的速度 9. 初中生小明回家上楼，用30s从一楼走到三楼，他上楼过程的功率大约为（ ） A. 1W B. 10W C. 100W D. 1000W 10. 城市的环卫喷雾洒水车对道路洒水。在此过程中，洒水车在水平地面上匀速运动，则洒水车整体的（　　） A. 动能不变，重力势能变小 B. 动能变小，重力势能变小 C. 动能不变，重力势能不变 D. 动能变小，重力势能不变 11. 小华利用橡皮筋和钩码制作了如图所示的“魔罐”。在水平地面上用手将它推出，滚动一段时间后，它能自动折返。“魔罐”被推出后向前滚动的过程中（　　） A. 动能转化为弹性势能 B. 弹性势能转化为动能 C. 重力势能转化为弹性势能 D. 弹性势能转化为重力势能 12. 如图所示，作用在杠杆一端且始终沿竖直向上的力F，将杠杆缓慢地由位置（1）拉至位置（2），力F在这个过程中（　　） A. 变大 B. 变小 C. 不变 D. 先变大后变小 13. 如图，斜面和的粗糙程度相同、倾斜程度不同，将两个物体沿斜面以相同的速度拉到A点，下列说法正确的是（　　） A. 物体受到的滑动摩擦力大小相同 B. 两个拉力做功相同 C. 两个拉力做功的快慢相同 D. 两个斜面的机械效率相同 14. 如图所示，甲、乙两装置所用滑轮质量均相等，用它们分别将重为G1和G2的两物体匀速提升相同的高度。所用竖直方向上的拉力分别为F1和F2，两装置的机械效率分别为η1和η2（不计绳重和摩擦），则下列正确的是（ ） A. 若，则 B. 若，则 C. 若，则一定有 D. 若，则一定有 15. 如图所示，小明在做模拟“蹦极”的小实验，橡皮筋一端系一个小石块，另一端固定在A点，B点是橡皮筋不系小石块自然下垂时下端所在的位置，C点是小石块从A点自由释放后所能达到的最低点，不计空气阻力，关于小石块从A点到C点运动过程的说法，正确的是（　　） A. 从A点下落到B点的过程中，小石块受到重力和弹力的作用 B. 从B点下落到C点的过程中，小石块的动能先增大后减小 C. 小石块过B点后，动能和重力势能都减少，橡皮筋的弹性势能增大 D. 从A点下落到C点的过程中，小石块减少的重力势能全部转化为橡皮筋的弹性势能 二、填空题（每空1分，共7分） 16. 如图所示，若该独轮车的车箱和砖头所受的总重力，则人施加竖直向上的动力使车水平方向静止时，动力臂长度为______m，动力F的大小为______N。 17. 在日常生产生活中，人们利用简单机械对外做功时，往往越费距离越省力。如图所示，手柄粗一些的螺丝刀用起来更省力；螺丝钉螺纹相当于____________（选填“斜面”或“轮轴”），螺纹____________（选填“密”或“稀”）一些的螺丝钉拧起来更省力。 18. 如图所示，将一张卡片对折，在开口的一边剪两刀，然后将橡皮筋套在开口边，就做成了一个会跳的卡片。将卡片反过来，用手压平在桌面上，使橡皮筋伸长，迅速松开手，会看到卡片 ___________，在此过程中将橡皮筋的 ___________能转化为卡片的 ___________能。 三、作图题（每题2分，共4分） 19. 请画出图中力F₁的力臂l₁，以及杠杆受到的阻力F₂。 20. 如图所示，一个站在地面上的工人利用滑轮组将重物G提起，请画出滑轮组的绕线。 四、实验题（每空1分，共23分） 21. 小明在“研究杠杆平衡条件”的实验中所用的实验器材有：刻度均匀的杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个。 （1）如图A所示，杠杆______（“是”或“不是”）平衡状态。实验前，杠杆左侧下沉，则应将右端的平衡螺母向______（选填“左”或“右”）调节，直到杠杆在______位置平衡，便于在杠杆上直接读出______的大小； （2）如图B所示，小李同学通过对数据分析后得出的结论是：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，小组同学交流后，小丽同学做了如图C的实验，此实验______（选填“能”或“不能”）初步说明小李同学得出的结论是错误的；图C实验中，已知杠杆上每个小格长度为，每个钩码重为，当弹簧测力计斜向上拉（与水平方向成30°角）杠杆，使杠杆在水平位置平衡时，弹簧测力计的示数为______N，动力×动力臂______（选填“等于”或“不等于”）阻力×阻力臂； （3）实验结束后，小明利用图D所示装置继续研究杠杆的机械效率，实验的主要步骤如下： a.用轻绳悬挂杠杆一端的O点作为支点，在点用轻绳悬挂总重为G的钩码，在B点用轻绳竖直悬挂一个弹簧测力计，使杠杆保持水平； b.竖直向上拉动弹簧测力计缓慢匀速上升（保持点位置不变），在此过程中弹簧测力计的读数为，利用刻度尺分别测出、两点上升的高度为、； 回答下列问题： ①杠杆机械效率的表达式为=______；（用已知或测量的物理量符号表示） ②本次实验中，若提升的钩码重一定，则影响杠杆机械效率的主要因素是______；（不计转轴O处的摩擦） ③若只将测力计的悬挂点由移至，而、位置不变，仍将钩码提升相同的高度，则杠杆的机械效率将______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 22. 在“测量滑轮组的机械效率”实验中，小陈同学用如图所示的同一滑轮组提升不同重量物体的方法，将弹簧测力计悬挂绳子的自由端，分别做了甲、乙、丙3次实验，实验数据记录如下： 实验次数 物体所受的重力G/N 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 60 0.1 60 0.2 50.0% 2 120 0.1 96 0.2 62.5% 3 180 0.1 132 0.2 A （1）实验中要竖直向下___________拉动弹簧测力计，使物体升高； （2）表格中编号A处数据应为___________，分析以上实验数据可以得出如下结论：同一滑轮组提升不同重物时，被提升的物体重力越大，滑轮组的机械效率___________（选填“越大”“越小”或“不变”）； （3）小陈同学通过计算还发现，此滑轮组提升不同重量的物体时，绳子重力和摩擦力所对应的额外功与总功的比例一定，实验中动滑轮的重力为___________N。若被提升物体的重力为26N时，弹簧测力计的拉力为___________N。 23. 在"探究动能大小跟哪些因素有关"实验中，小明用质量不同的两个钢球m和M（M>m），分别从不同的高度h和H（H>h）由静止开始滚下撞击木块，实验过程如图所示。 （1）本实验探究______（选填“钢球”或“木块”）的动能大小跟哪些因素有关，其动能的大小是通过观察______判断的，此研究方法是______（选填“转换法”或“控制变量法”）； （2）由甲图可得实验结论：______； （3）实验中，让质量不同的钢球从同一斜面的同一高度由静止滚下，目的是______；若在乙图中，木块被撞后滑出木板，在不更改实验器材的前提下，你认为应该怎样优化该实验：______； （4）小华用图丙所示的方法探究动能的大小与速度的关系，她将相同质量的小球从不同高度（h2>h1）由静止开始释放，通过观察木块在铁板和毛巾上滑行的距离来判断小球动能的大小，这种方法是______（选填“正确”或“错误”），理由是______。 五、计算题（24题10分，25题6分） 24. 如图所示，建筑工人用滑轮组在40s的时间内将重为480N的物体匀速提升10m，所用的拉力为300N。求这个过程中： （1）工人做的有用功； （2）拉力的功率； （3）滑轮组机械效率； （4）若动滑轮重100N，求克服绳重和摩擦所做的功。 25. 如图所示，用8N的力把质量1kg的物体沿斜面从底端匀速拉到顶端，斜面长10m，高6m，求： （1）拉力做的有用功； （2）该斜面的机械效率； （3）物体受到的摩擦力。（g取10N/kg） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 九年级物理第一次月考 一、选择题（每题2分，共30分） 1. 下列用具使用时属于省距离的杠杆的是（　　） A. 筷子 B. 羊角锤 C. 核桃夹 D. 瓶盖起子 【答案】A 【解析】 【详解】A．筷子使用时动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，省距离，故A符合题意； B．羊角锤使用时动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，费距离，故B不符合题意； C．核桃夹使用时动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，费距离，故C不符合题意； D．起子使用时动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，费距离，故D不符合题意。 故选A。 2. 如图所示，小猴与小兔一起发现一个胡萝卜，想要平分，小猴找来一个小石块支起胡萝卜，使其水平平衡，小猴要左侧部分，则获取胡萝卜的情形是（　　） A. 小猴多 B. 小兔多 C. 二者一样多 D. 无法判定 【答案】A 【解析】 【详解】由图可知，胡萝卜被支起，处于平衡状态，为杠杆模型，小石块支起胡萝卜的点为支点，那么左侧胡萝卜的重心离支点的距离近，右侧胡萝卜重心离支点的距离远，左侧力臂小于右侧力臂，据杠杆的平衡条件知，左侧胡萝卜的重力大于右侧胡萝卜的重力，所以小猴获得的胡萝卜多。故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 3. 如图所示，用机械提起同一重物，若滑轮的重力都相同，且等于提升物体的重力，不计绳重和摩擦，则其中最省力的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】图中滑轮及滑轮组均不计绳重和摩擦，且滑轮的重等于物重，即： A．图中是动滑轮，承担动滑轮的绳子是2段，则； B．图中是定滑轮，则； C．图中是滑轮组，承担动滑轮的绳子是3段，则； D．图中是滑轮组，承担动滑轮的绳子是2段，则； ，即C图最省力，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 4. 小军在体育课上投掷实心球，下列情况中，他对实心球做了功的是（ ） A. 手托球静止 B. 手托球水平向前运动 C. 将球从地上捡起并举高 D. 抛出后的实心球在空中继续向前运动 【答案】C 【解析】 【详解】A．手托球静止，有力但没有沿力方向移动的距离，所以他对实心球不做功，故A不符合题意； B．手托球水平向前运动，移动的方向和受力方向垂直，在力的方向上没有移动距离，所以他对实心球不做功，故B不符合题意； C．将球从地上捡起并举高，有力作用在物体上，并且在力的方向上移动了距离，所以他对实心球做了功，故C符合题意； D．实心球抛出后虽继续运动，但抛出后小军对实心球没有力的作用，故他对实心球不做功，故D不符合题意。 故选C。 5. 放在水平面上重150N的小车，在10N水平拉力作用下，沿水平方向匀速前进了20m，此过程中（　　） A. 小车受到的摩擦力为150N B. 重力做功3000J C. 重力做功为3200J D. 拉力做功200J 【答案】D 【解析】 【详解】A．由于小车在水平拉力作用下沿水平方向做匀速运动，所以小车受到的摩擦力与水平拉力是一对平衡力，故 f=F=10N 故A不符合题意； BC．小车在水平拉力作用下沿水平方向移动的距离为20m，在重力的方向上没有移动距离， 所以重力做功为0J，故BC不符合题意； D．小车在水平拉力作用下沿水平方向移动的距离为20m，拉力做的功 W=Fs=10N×20m=200J 故D符合题意。 故选D。 6. 下列单位中不是功的单位的是（ ） A. J B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】A．在国际单位制中，功的主单位是J，故A不符合题意； B．由W=Pt知，P是功率，t是时间，W⋅s是功率与时间的乘积，是功的单位，故B不符合题意； CD．由W=Fs知，F是力，s是距离，N⋅m是力与距离的乘积，是功的单位，N⋅s不是功的单位，故C符合题意，D不符合题意。 故选C。 7. 对物理概念的理解是学好物理的关键，关于功、功率和机械效率，下列说法正确的是（ ） A. 物体受力且运动一段距离时，力就对物体做了功 B. 功率大的机械做功一定多 C. 做功快的机械其机械效率一定高 D. 功率大的机械做功一定快 【答案】D 【解析】 【详解】A．物体受力且沿力的方向运动一段距离时，力才对物体做功，故A错误； B．根据公式可知，机械做功多少与功率大小和做功时间有关，不知道做功时间，不能判断做功的多少，故B错误； C．机械做功快，其功率大，但功率和机械效率是两个不相关的物理量，所以做功快的机械其机械效率不一定高，故C错误； D．功率是表示做功快慢的物理量，功率大的机械做功快，故D正确。 故选D。 8. 建筑工人用涂料刷墙，他通过如图所示的装置将一桶涂料从地面提起，以下方法中可以提高该装置机械效率的是（　　） A. 增大桶的重力 B. 增大绳子的重力 C. 增大桶内的涂料的质量 D. 增大提升的速度 【答案】C 【解析】 【详解】AB. 分析题可知，此过程对桶和绳子做的功都是额外功，有用功一定时，增大额外功，机械效率会降低，故AB不符合题意； C. 此过程对涂料做的功是有用功，额外功一定时，有用功增大，则机械效率增大，故C符合题意； D. 此过程对涂料做的功是有用功 总功是绳端拉力做的功 由图可知，为定滑轮，则有 故机械效率为 由此可知，机械效率与提升速度无关，故D不符合题意。 故选C。 9. 初中生小明回家上楼，用30s从一楼走到三楼，他上楼过程的功率大约为（ ） A. 1W B. 10W C. 100W D. 1000W 【答案】C 【解析】 【详解】初中生的质量约为50kg，每一层楼的高度为3m，从一楼走到三楼，上升的高度为6m；从一楼走到三楼做功 从一楼走到三楼的时间为30s，则他上楼时的功率 故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 10. 城市的环卫喷雾洒水车对道路洒水。在此过程中，洒水车在水平地面上匀速运动，则洒水车整体的（　　） A. 动能不变，重力势能变小 B. 动能变小，重力势能变小 C. 动能不变，重力势能不变 D. 动能变小，重力势能不变 【答案】B 【解析】 【详解】当洒水车在水平地面上匀速行驶对道路洒水时，质量不断变小，速度不变，高度不变，则其动能变小，重力势能变小，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 11. 小华利用橡皮筋和钩码制作了如图所示的“魔罐”。在水平地面上用手将它推出，滚动一段时间后，它能自动折返。“魔罐”被推出后向前滚动的过程中（　　） A. 动能转化为弹性势能 B. 弹性势能转化为动能 C. 重力势能转化为弹性势能 D. 弹性势能转化为重力势能 【答案】A 【解析】 【详解】“魔罐”被推出后向前滚动的过程中，速度变小，同时魔罐内的金属块随魔盒一起转动，把橡皮筋拧紧，动能转化为橡皮筋弹性势能；魔罐开始向回滚动，橡皮筋弹性势能转化为动能；“魔罐”滚动的过程中，“魔罐”的质量不变，高度不变，重力势能不变，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 12. 如图所示，作用在杠杆一端且始终沿竖直向上的力F，将杠杆缓慢地由位置（1）拉至位置（2），力F在这个过程中（　　） A. 变大 B. 变小 C. 不变 D. 先变大后变小 【答案】C 【解析】 【详解】由题意可知，阻力是物体的重力，且保持不变。作用在杠杆一端且始终沿竖直向上的力F，将杠杆缓慢地由位置（1）拉至位置（2），在此过程中，动力臂和阻力臂都在增大，由于力F始终竖直向上，与物体重力的方向平行，根据数学相似三角形知识可知，动力臂与阻力臂的比值始终不变，根据杠杆的平衡条件可知，力F的大小将保持不变。故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 13. 如图，斜面和的粗糙程度相同、倾斜程度不同，将两个物体沿斜面以相同的速度拉到A点，下列说法正确的是（　　） A. 物体受到的滑动摩擦力大小相同 B. 两个拉力做功相同 C. 两个拉力做功的快慢相同 D. 两个斜面的机械效率相同 【答案】C 【解析】 【详解】A．利用斜面可以省力，拉力小于重力，斜面的坡度越小越省力；由于，由此可知，坡度小的一侧的物体质量大，即；影响滑动摩擦力大小的因素有两个：压力大小和接触面的粗糙程度，物体分别沿斜面 BA和CA运动，接触面的粗糙程度相同，斜面越陡，则压力越小，滑动摩擦力越小，由图知CA斜面更陡一些，所以，故A错误； B．因，且拉力相同，所以，由可知，F1做的总功多，故B错误； C．两个拉力做功的快慢即为做功的功率，因为，两次物体的速度相等，由可知所以拉力做功的快慢相等，故C正确。 D．设斜面的倾角为，物体与斜面的摩擦系数为，斜面的机械效率 由上式可知，斜面的效率只与斜面的倾角有关，斜面的倾角越大，机械效率越高；两个斜面的倾角不同，因此两个斜面的机械效率不同，故D错误。 故选C。 14. 如图所示，甲、乙两装置所用滑轮质量均相等，用它们分别将重为G1和G2的两物体匀速提升相同的高度。所用竖直方向上的拉力分别为F1和F2，两装置的机械效率分别为η1和η2（不计绳重和摩擦），则下列正确的是（ ） A. 若，则 B. 若，则 C. 若，则一定有 D. 若，则一定有 【答案】C 【解析】 【详解】AB．不计绳重和一切摩擦有 又甲、乙两装置所用滑轮质量均相等，所以若，则，若，则，故AB错误； C．据图可知，甲乙两滑轮组绳子承担重物的段数分别为3、2段。 则， 可得， 因此若，则，那么一定有，故C正确； D．由C可知，若，关系不确定，所以有可能，但不一定有，故D错误。 故选C。 15. 如图所示，小明在做模拟“蹦极”的小实验，橡皮筋一端系一个小石块，另一端固定在A点，B点是橡皮筋不系小石块自然下垂时下端所在的位置，C点是小石块从A点自由释放后所能达到的最低点，不计空气阻力，关于小石块从A点到C点运动过程的说法，正确的是（　　） A. 从A点下落到B点的过程中，小石块受到重力和弹力的作用 B. 从B点下落到C点的过程中，小石块的动能先增大后减小 C. 小石块过B点后，动能和重力势能都减少，橡皮筋的弹性势能增大 D. 从A点下落到C点的过程中，小石块减少的重力势能全部转化为橡皮筋的弹性势能 【答案】B 【解析】 【详解】A．从A点下落到B点的过程中，橡皮筋没有发生形变，小石块只受到重力的作用，故A错误； BC．B点是橡皮筋不系小石块自然下垂时下端所在的位置，过B点后橡皮筋开始伸长，拉力（即橡皮筋的弹力）逐渐增大；当拉力小于重力时，小石块仍做加速运动；当拉力大于重力时，小石块减速下落；所以从B点下落到C点的过程中，小石块的速度先增大后减小，动能先增大后变小，橡皮筋的形变程度逐渐增大，弹性势能不断增大；小石块的高度减小，重力势能减少，故B正确，C错误； D．从A点下落到C点的过程中，小石块的重力势能减少，橡皮筋的弹性势能增大，同时小石块在B到C过程中动能先增后减，所以，小石块减少的重力势能不是全部转化为橡皮筋的弹性势能，还有一部分先转化为动能，最终动能也转化为弹性势能。故D错误。 故选B。 二、填空题（每空1分，共7分） 16. 如图所示，若该独轮车的车箱和砖头所受的总重力，则人施加竖直向上的动力使车水平方向静止时，动力臂长度为______m，动力F的大小为______N。 【答案】 ①. ②. 【解析】 【详解】[1][2]由图知，动力的动力臂 阻力的力臂，根据杠杆平衡条件可得， 即 解得 17. 在日常生产生活中，人们利用简单机械对外做功时，往往越费距离越省力。如图所示，手柄粗一些的螺丝刀用起来更省力；螺丝钉螺纹相当于____________（选填“斜面”或“轮轴”），螺纹____________（选填“密”或“稀”）一些的螺丝钉拧起来更省力。 【答案】 ①. 斜面 ②. 密 【解析】 【详解】[1][2]螺丝钉上的一圈圈螺纹的长相当于斜面的长度，斜面是一种变形的杠杆，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；因为斜面高度一定时，斜面越长，使用起来越省力。 18. 如图所示，将一张卡片对折，在开口的一边剪两刀，然后将橡皮筋套在开口边，就做成了一个会跳的卡片。将卡片反过来，用手压平在桌面上，使橡皮筋伸长，迅速松开手，会看到卡片 ___________，在此过程中将橡皮筋的 ___________能转化为卡片的 ___________能。 【答案】 ①. 跳起 ②. 弹性势 ③. 机械 【解析】 【详解】[1][2][3]“橡皮筋伸长”说明橡皮筋发生弹性形变，发生弹性形变的物体要恢复原状，就会对使它发生形变的物体施加力的作用，所以橡皮筋对硬卡片施力，使它跳起。橡皮筋发生了弹性形变，所以它具有了弹性势能。卡片在上升过程中，质量不变，高度升高，所以重力势能将增大，质量不变，速度变大，动能变大，所以卡片的机械能变大，是橡皮筋的弹性势能转化为卡片的机械能。 三、作图题（每题2分，共4分） 19. 请画出图中力F₁的力臂l₁，以及杠杆受到的阻力F₂。 【答案】 【解析】 【详解】力臂为支点O到力的作用线的距离，延长的作用线，从支点作力的作用线延长线的垂线，垂线段的距离为力的力臂；阻力是绳对杠杆的拉力，以绳和杠杆的交点作为力的作用点，沿绳方向作出阻力，如图所示： 20. 如图所示，一个站在地面上的工人利用滑轮组将重物G提起，请画出滑轮组的绕线。 【答案】 【解析】 【详解】人站在地上，所以最终绳子自由端拉力应朝下，故从定滑轮开始绕线，如图所示： 四、实验题（每空1分，共23分） 21. 小明在“研究杠杆平衡条件”的实验中所用的实验器材有：刻度均匀的杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个。 （1）如图A所示，杠杆______（“是”或“不是”）平衡状态。实验前，杠杆左侧下沉，则应将右端的平衡螺母向______（选填“左”或“右”）调节，直到杠杆在______位置平衡，便于在杠杆上直接读出______的大小； （2）如图B所示，小李同学通过对数据分析后得出的结论是：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，小组同学交流后，小丽同学做了如图C的实验，此实验______（选填“能”或“不能”）初步说明小李同学得出的结论是错误的；图C实验中，已知杠杆上每个小格长度为，每个钩码重为，当弹簧测力计斜向上拉（与水平方向成30°角）杠杆，使杠杆在水平位置平衡时，弹簧测力计的示数为______N，动力×动力臂______（选填“等于”或“不等于”）阻力×阻力臂； （3）实验结束后，小明利用图D所示装置继续研究杠杆的机械效率，实验的主要步骤如下： a.用轻绳悬挂杠杆一端的O点作为支点，在点用轻绳悬挂总重为G的钩码，在B点用轻绳竖直悬挂一个弹簧测力计，使杠杆保持水平； b.竖直向上拉动弹簧测力计缓慢匀速上升（保持点位置不变），在此过程中弹簧测力计的读数为，利用刻度尺分别测出、两点上升的高度为、； 回答下列问题： ①杠杆机械效率的表达式为=______；（用已知或测量的物理量符号表示） ②本次实验中，若提升的钩码重一定，则影响杠杆机械效率的主要因素是______；（不计转轴O处的摩擦） ③若只将测力计的悬挂点由移至，而、位置不变，仍将钩码提升相同的高度，则杠杆的机械效率将______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 【答案】（1） ①. 是 ②. 右 ③. 水平 ④. 力臂 （2） ①. 能 ②. 3.0 ③. 等于 （3） ①. ②. 杠杆自身重力 ③. 不变 【解析】 【小问1详解】 [1][2]如图A所示，实验前，杠杆左侧下沉，此时杠杆静止，杠杆处于平衡状态，为了让其在水平位置静止，应将杠杆右端的平衡螺母向右调节。 [3][4]实验前应调节杠杆两端平衡螺母，直到杠杆在水平位置平衡，则此时动力臂和阻力臂均与杠杆重合，便于测量动力臂和阻力臂的大小。 【小问2详解】 [1][2][3]图C中，弹簧测力计的分度值为0.2N，示数为3N。动力与支点到动力作用点的距离的乘积为 阻力与支点到阻力作用点的距离的乘积为 乘积不相等，因此该实验能初步说明小李同学得出的结论是错误的。由题中条件可知，阻力与阻力臂的乘积为 图C中，弹簧测力计与水平方向成角斜向上拉杠杆，由三角函数关系可知，动力臂为，则动力与动力臂的乘积为 此时动力和动力臂的乘积与阻力和阻力臂的乘积相等。 【小问3详解】 [1]弹簧测力计的读数为，利用刻度尺分别测出A、B两点上升的高度为、，则克服钩码的重力做功为，弹簧测力计的拉力做功为。则杠杆的机械效率为 [2]机械效率是有用功与总功的比值。实验中，转轴O处的摩擦不计，动力主要克服钩码和杠杆的重力，提升的钩码重一定，所以影响杠杆机械效率的主要因素为杠杆自身的重力。 [3]若只将测力计的悬挂点由B移至C，而O、A位置不变，仍将钩码提升相同的高度，则杠杆绕O点转动的角度不变，即为，设此时弹簧测力计的示数为，上升的高度为，因阻力和阻力臂的大小不变，由杠杆平衡条件有，即。由于两次钩码提升相同的高度，则克服钩码重力做的有用功相同。测力计的悬挂点由B移至C的机械效率为 所以杠杆的机械效率不变。 22. 在“测量滑轮组的机械效率”实验中，小陈同学用如图所示的同一滑轮组提升不同重量物体的方法，将弹簧测力计悬挂绳子的自由端，分别做了甲、乙、丙3次实验，实验数据记录如下： 实验次数 物体所受的重力G/N 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 60 0.1 60 0.2 50.0% 2 120 0.1 96 0.2 62.5% 3 180 0.1 132 0.2 A （1）实验中要竖直向下___________拉动弹簧测力计，使物体升高； （2）表格中编号A处数据应为___________，分析以上实验数据可以得出如下结论：同一滑轮组提升不同重物时，被提升的物体重力越大，滑轮组的机械效率___________（选填“越大”“越小”或“不变”）； （3）小陈同学通过计算还发现，此滑轮组提升不同重量的物体时，绳子重力和摩擦力所对应的额外功与总功的比例一定，实验中动滑轮的重力为___________N。若被提升物体的重力为26N时，弹簧测力计的拉力为___________N。 【答案】 ①. 匀速直线 ②. 68.1% ③. 越大 ④. 40 ⑤. 36 【解析】 【详解】（1）[1]实验中要竖直向下匀速拉动弹簧测力计，使整个装置处于平衡状态，所受的力是平衡力。 （2）[2]由第3组数据知，提升物体所做的有用功 W有=Gh=180N×0.1m=18J 拉力所做的总功 W总=Fs=132N×0.2m=26.4J A处的机械效率 [3]由表格数据知，提升的物体重力为60N、120N、180N时，对应的机械效率分别为50.0%、62.5%和68.1%，所以可得：同一滑轮组提升不同重物时，提升的物体越重，机械效率越高。 （3）[4]第1组数据中，有用功及总功分别为 W有1=G1h=60N×0.1m=6J，W总1=F1s=60N×0.2m=12J 总的额外功 W额1=W总1-W有1=12J-6J=6J 第3组数据中，总的额外功 W额=W总-W有=26.4J-18J=8.4J 两次提升动滑轮所做的额外功 W动=G动h=G动×0.1m 由题意知，绳子重力和摩擦力所对应的额外功与总功的比例一定，所以有 (6J-G动×0.1m):12J=(8.4J-G动×0.1m):26.4J 解得，动滑轮的重力G动=40N。 [5]由以上分析知，绳子重力和摩擦力所对应的额外功与总功之比 W摩1:W总1=(6J-40N×0.1m):12J=1:6 由图示知，滑轮组承重绳子为2根，提升物体的高度为h时，绳端移动的距离s=2h。提升物体的重力为26N时，所做的有用功 W有2=G2h=26N×h 提升动滑轮所做的额外功 W动=G动h=40N×h 而W总=W有+W额，所以有 解得F2=36N。 23. 在"探究动能大小跟哪些因素有关"实验中，小明用质量不同的两个钢球m和M（M>m），分别从不同的高度h和H（H>h）由静止开始滚下撞击木块，实验过程如图所示。 （1）本实验探究______（选填“钢球”或“木块”）的动能大小跟哪些因素有关，其动能的大小是通过观察______判断的，此研究方法是______（选填“转换法”或“控制变量法”）； （2）由甲图可得实验结论：______； （3）实验中，让质量不同的钢球从同一斜面的同一高度由静止滚下，目的是______；若在乙图中，木块被撞后滑出木板，在不更改实验器材的前提下，你认为应该怎样优化该实验：______； （4）小华用图丙所示的方法探究动能的大小与速度的关系，她将相同质量的小球从不同高度（h2>h1）由静止开始释放，通过观察木块在铁板和毛巾上滑行的距离来判断小球动能的大小，这种方法是______（选填“正确”或“错误”），理由是______。 【答案】（1） ①. 钢球 ②. 木块被撞击后移动的距离 ③. 转换法 （2）质量相同的物体，速度越大，动能越大 （3） ①. 使钢球到达水平面时的速度相同 ②. 换用质量更小的钢球（或在木板上铺一层毛巾增大摩擦） （4） ①. 错误 ②. 没有控制接触面的粗糙程度相同 【解析】 【小问1详解】 [1][2][3]该实验探究的是钢球的动能大小跟哪些因素有关，钢球撞击木块时的动能大小，可通过观察木块被撞击后移动的距离来判断钢球动能的大小，这是转换法。 【小问2详解】 分析甲图可知钢球的质量相同，滚下高度越高，速度越大，木块移动的距离越远，动能越大，故得到的结论是质量一定时，物体的速度越大，动能越大。 【小问3详解】 [1]实验中，让质量不同的钢球从同一斜面的同一高度由静止滚下，目的是使钢球到达水平面时的速度相同。 [2]若在乙图中，木块被撞后滑出木板，说明钢球的动能太大，故在不更改实验器材的前提下，可以换用质量更小的钢球或在木板上铺一层毛巾增大摩擦。 【小问4详解】 [1][2]木块在水平面上运动的过程中，克服摩擦力做功，木块在铁板和毛巾上滑行时接触面的粗糙程度不同，摩擦力大小不同，不能通过木块移动的距离来比较小球动能的大小，所以该方案是错误的，理由是没有控制接触面的粗糙程度相同。 五、计算题（24题10分，25题6分） 24. 如图所示，建筑工人用滑轮组在40s的时间内将重为480N的物体匀速提升10m，所用的拉力为300N。求这个过程中： （1）工人做的有用功； （2）拉力的功率； （3）滑轮组机械效率； （4）若动滑轮重100N，求克服绳重和摩擦所做的功。 【答案】（1）4800J （2）150W （3）80% （4）200J 【解析】 【小问1详解】 使用滑轮组时，克服物体的重力所做的功为有用功，则工人做的有用功为 【小问2详解】 由图可知，滑轮组中承担动滑轮的绳子有2段，则 拉力所做的总功为 则拉力做功的功率为 【小问3详解】 由可知，滑轮组的机械效率为 【小问4详解】 由题意可知，提升动滑轮所做的额外功为 则克服绳重和摩擦所做的功为 25. 如图所示，用8N的力把质量1kg的物体沿斜面从底端匀速拉到顶端，斜面长10m，高6m，求： （1）拉力做的有用功； （2）该斜面的机械效率； （3）物体受到的摩擦力。（g取10N/kg） 【答案】（1）60J （2）75% （3）2N 【解析】 【小问1详解】 物体的重力为 有用功是克服物体重力G做的功，则 【小问2详解】 总功是拉力F沿斜面做的功，则总功 根据机械效率公式，代入数据得该斜面的机械效率为 【小问3详解】 在使用斜面时，额外功是克服物体与斜面之间摩擦力做的功，由可知， 又因为，所以物体受到的摩擦力 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $