精品解析：陕西省西安爱知中学2025-2026学年九年级上学期10月月考物理试卷

2025-2026学年陕西省西安市新城区爱知中学九年级（上） 月考物理试卷 一、单选题：本大题共10小题，共20分。 1. 下列简单机械属于省力杠杆的是（ ） A. 取蛋器 B. 碗夹 C. 船桨 D. 核桃夹 2. 关于功率的说法正确的是（　　） A. 越省力的机械，则功率越小 B. 做功越快的机械，功率越大 C. 功率越大，则机械效率越大 D. 物体做的功越多，则功率就越大 3. 如图所示，美丽乡村建设的工地上，工人使用一个定滑轮匀速提升重300N的建筑材料（不计绳重和摩擦），则关于该滑轮的说法正确的是（　　） A. 利用它可以省距离 B. 定滑轮相当于一个省力杠杆 C. 此人的拉力为300N D. 工人水平匀速向右移动时，拉力变大 4. 如图所示，小宇同学利用动滑轮提升物体，使其在10s内匀速上升4m，物体的重力为10N，动滑轮的重力为2N，不计绳重与摩擦。下列说法正确的是（　　） A. 使用定滑轮可以省功 B. 物体运动的速度为4m/s C. 拉力的大小为5N D. 绳子自由端移动的距离为8m 5. 下列实例中，力对物体没有做功的是（　　） A. 小林沿着斜面向上拉动物体 B. 小欣背着书包上楼 C. 小嘉用力推石头但石头不动 D. 小桐从地上拿起实心球 6. 《物原》记载：“史佚始作辘轳。”如图所示，人们借助辘轳从井中汲水时，转动插把，使绳子在轴筒上不断叠绕，从而将水桶从井中提出。以下方法可以提高辘轳机械效率的是（ ） A. 减小桶的质量 B. 减小桶内水的质量 C. 增大转动摇把的速度 D. 使用更粗的绳子 7. 如图所示，物重为G的物体在不同的简单机械的作用下均处于平衡状态。若不计机械自重和摩擦，则拉力F1、F2、F3、F4的大小关系是（　　） A. F2<F3=F4<F1 B. F2<F4<F1<F3 C. F4=F2<F1<F3 D. F4<F2<F3<F1 8. 一个两面光滑斜面如图所示，∠β大于∠α，两个相同的物体分别在拉力FA、FB的作用下沿斜面AC、BC以相同的速度从底端匀速运动到C点，拉力做的功分别为WA、WB，拉力做功的功率分别为PA、PB，则（　　） A. FA＜FB   WA＜WB B. WA=WB   PA＜PB C. FA＞FB   PA＞PB D. WA＞WB   PA＞PB 9. 如图所示，在轻质杆OB的中点A处，悬挂有重为G的物体M，在端点B施加方向始终跟杆垂直的拉力F，杆从虚线位置沿逆时针方向匀速转至图示位置的过程中，下列叙述中错误的是（　　） A. 拉力F逐渐变大 B. 拉力F始终小于 C. 拉力F跟它力臂的乘积不变 D. 重物M对杠杆拉力的力臂逐渐变大 10. 如图1所示是我国古代科学技术著作《天工开物》记载的水碓（duì）（西汉末年出现的机械）。水流冲击水轮转动，推动碓尾把碓头的石杵举起、落下，不断舂米，如图2所示。水轮一小时可提升质量为3000kg的水升高4m，每分钟流水对水轮做的总功为2400J，忽略摩擦力，下列说法错误的是（　　） A. 如图2所示水碓可视为不等臂杠杆，为方便舂米，它是按照费力杠杆来设计的 B. 碓头的石杵落下是受到重力的作用，落下过程中石杵的惯性不变 C. 水轮旋转一小时提升水所做的有用功为1.2×105J D. 水轮旋转的机械效率是75% 二、多选题：本大题共3小题，共6分。 11. 在粗糙程度均匀水平地面上运动的物体，受到方向不变的水平拉力F的作用，其F-t和v-t图像分别如图甲、乙所示。下列有关拉力做功及其功率的分析正确的是（　　） A. 0～3s内拉力做功为9J B. 3～6s内拉力的功率逐渐变大 C. 6～9s内物体不受摩擦力 D. 9～12s内摩擦力做功18J 12. 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、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，拉力所做的功分别为W1和W2，两装置的机械效率分别为η1和η2。（不计绳重和摩擦）则下列选项正确的是（　　） A. 若G1＜G2，则一定有F1＜F2 B. 若G1＞G2，则一定有 η1＞η2 C. 若F1＜F2，则一定有η1＜η2 D. 若F1＞F2，则一定有η1＞η2 13. 如图所示，在测定杠杆机械效率的实验中，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，测力计上升的高度s为0.2m，物块重G为1N，物块上升的高度h为0.3m（忽略所有摩擦）。则下列说法错误的是（　　） A. 测力计的示数为2.5N，杠杆的机械效率为60% B. 杠杆自重约为0.67N C. 若将弹簧测力计从A点移至B点，机械效率将不变 D. 若将重物移至A点左侧，则杠杆机械效率将变大 三、填空题：本大题共5小题，共17分。 14. 简单机械的使用，给人们的生活带来很多便利。图甲是小张同学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，螺丝钉的螺纹相当于简单机械中的_______。如图乙所示，园艺工人使用修剪枝条的剪刀时，常把人手尽量_______剪刀的轴处，这样做是为了______动力臂，达到省力的效果。 15. 如图所示，质量为45kg的同学在做仰卧起坐运动。若此过程看成杠杆模型，O为支点，肌肉的拉力F为动力，则该杠杆属于______杠杆。已知某同学上半身的质量约为全身质量的，则她上半身的重力约为______N。她在1min内做了48个仰卧起坐，每次上半身重心上升的距离均为30cm，则她每次克服重力做的功约为_______J，功率为_______W。（g取10N/kg） 16. 工人利用如图所示装置提升物料，已知滑轮重40N，货篮重60N，不计绳重及摩擦。工人用该装置匀速提升空货篮时的拉力为______N。若绳子能承受的最大拉力为300N，每根钢条重80N，该装置匀速提升钢条时，最多能提起______根钢条，能达到的最大机械效率为_______。（保留到0.1%） 17. 如图是一款智能航拍无人机，机身重30N，此无人机先以1.2m/s的速度匀速上升36m，又以1m/s的速度沿水平方向匀速飞行100m，则无人机在上升过程克服重力做功______J，在整个飞行过程中，无人机克服重力做功的功率为______W（结果保留一位小数）。航拍照相机的镜头相当于凸透镜，在高空中拍摄地面景物时，感光胶片上成的是物体_______的实像（填写像的正立、倒立和放大、缩小）。 18. 如图所示，小华的爸爸开车从平直的道路上以18m/s的速度匀速驶上高架桥的匝道，匝道可以近似看成一个倾角较小的斜面，此斜面的长度为400m，高度为12m。已知小汽车（含人）的总质量为2.5t，设此过程中小汽车的功率恒为36kW。（g取10N/kg）则小汽车在匝道上行驶时获得的牵引力是_______N，高架匝道的机械效率为______%，小汽车在匝道上行驶时所受路面的摩擦力为________N。 四、作图题：本大题共4小题，共8分。 19. 图甲为人用手提物体时的情境。手臂桡骨在肱二头肌的牵引下绕肘关节转动的模型如图乙，请在图乙中作出力F的力臂l及物体所受重力的示意图。 20. 如图甲是关闭水龙头时的情景，将水龙头的手柄看作杠杆，请在图乙中画出施加在A点的最小动力F1及其力臂L1。 21. 如图所示，O为支点，l1为动力F1的力臂，请作出此杠杆的动力F1和阻力F2的示意图。 22. 小吕同学在学习了简单机械后，想利用如图所示的滑轮组，站在地面上将一大箱“挚爱物理”校本练习册提升到6m高的教学楼上，请在图中画出符合要求的绳子绕法。 五、实验探究题：本大题共4小题，共25分。 23. 在“探究杠杆的平衡条件”实验中： （1）杠杆静止在图1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1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；若左右两串钩码同时靠近支点相同的距离以后，则杠杆的________端将下沉（选填“左”或“右”）； （3）如图1丙所示，弹簧测力计由竖直拉动改为倾斜拉动，杠杆始终保持水平平衡，则弹簧测力计的示数将_______（选填“变大”、“变小”或“不变”）； （4）实验结束后，小钟同学联想到生活中的杆秤，如图2所示，其主要结构由秤杆、秤钩A、两个提纽（B、C）和秤砣D组成； ①不称货物时，提住提纽B，将秤砣移至E处，杆秤恰能在水平位置平衡，E点称为杆秤的“定盘星”，则E点是此时杆秤的零刻度线； ②在称量货物时，使用提纽_______（填“B”或“C”）时，该杆秤称量范围更大； ③若该杆秤配套的秤砣D有磨损，则称量货物时杆秤显示的质量比真实质量偏______（填“大”或“小”）。 24. 小陈同学的4人实验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。 实验次序 钩码重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η ① 4 0.1 1.8 0.3 74.1 ② 4 0.1 1.4 0.5 ③ 6 0.1 2.4 0.3 83.3 （1）在使用弹簧测力计时需要竖直向上匀速拉动，若斜向上拉动，则弹簧测力计的示数会_______（选填“变大”、“变小”或“不变”）； （2）从表中数据可分析出实验①是用图______（选填“甲”或“乙”）所示装置做的实验；实验①中，若钩码上升的速度为0.1m/s，则拉力的功率为_______W； （3）表格中空白处的数据应为______%（结果精确到0.1%）； （4）通过分析实验①和实验②的数据可得出结论：使用不同的滑轮组提升相同的重物时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越_______（选填“高”或“低”）。比较实验①和实验③可得出结论：同一个滑轮组，_______，可以提高滑轮组的机械效率。 （5）为提升滑轮组的机械效率、节约能源，根据以上的结论和生产生活经验，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. 加快重物上升速度 25. 如图所示，同学们在分组实验，探究“斜面的机械效率与哪些因素有关”时，用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动物块，收集了表中的实验数据。 实验次数 斜面的倾斜程度 物块重力G/N 斜面高度h/m 拉力F/N 斜面长度s/m 机械效率η 1 较缓 5 0.2 2.4 1 41.7% 2 较陡 5 0.5 3.2 1 78.1% 3 最陡 5 0.7 4.3 1 81.4% （1）分析表中的数据可得：在其他条件一定时，斜面越平缓越________（省/费）力； （2）该小组又进行了第4次实验，他们在斜面上铺上棉布，使斜面变粗糙，保持斜面高和长分别是0.5m和1m，用弹簧测力计拉动同一物块沿斜面向上做匀速直线运动，读出此时弹簧测力计的示数为4.0N，他们测得这种情况下斜面的机械效率为_______%；把第4次与第________次的测量结果相比较，还能得出：在其他条件一定时，斜面越粗糙，斜面的机械效率越_______（高/低）。 （3）把第4次实验数据与表中数据综合分析可得出：斜面的机械效率还与_______有关。 26. 处处留心皆学问。如图1所示，小王同学观察到电工师傅在攀爬电线杆检修电路时，脚上套有如图2所示的“神奇装备”——脚扣，当脚踩上去时它竟能被电线杆紧紧“锁住”而不下滑。为了探究其中的奥秘，他设计了如图3的实验装置。其中，塑料套筒上固定有横杆，套筒可以沿竖杆上下自由滑动，那么影响套筒被锁住的因素有哪些呢？小王做出了如下猜想： 猜想一：可能与套筒横杆上所挂的物重有关； 猜想二：可能与所挂物体距竖杆的距离有关。 他的探究过程及分析如下： （1）实验时，先在横杆上挂相同个数钩码，改变_______，观察现象并记录，这是为了验证猜想二是否正确； （2）改变钩码个数，移动悬挂位置，分别记录三次套筒被锁住时钩码离竖杆的最小距离。实验现象及数据如表： 实验次数 1 2 3 4 5 6 7 钩码个数 4 4 4 4 3 2 1 钩码距竖杆距离/cm 5 8 13 15 9 6 5 实验现象 快速滑落 慢慢滑落 刚好锁住 紧紧锁住 刚好锁住 刚好锁住 刚好锁住 （3）由前四次实验可知：当横杆上挂相同重物时，重物距竖杆越_______，越容易被锁住。分析第5、6、7次实验数据发现，横杆上所挂的物重越小，被锁住的最小距离越_______； （4）小王结合所学知识对其中的道理进行了如下分析：套筒及横杆相当于一个杠杆，如图4所示，当套筒被锁住时，A为支点，、为动力臂和阻力臂，根据杠杆的平衡条件，当和一定时，越大，套筒上B点受到竖杆的支持力就越大，因为物体间力的作用是相互的，所以套筒对竖杆的压力也越大，从而使竖杆给套筒的_______力越大，这个力的方向是_______，最终可阻碍套筒下滑，从而将它锁住； （5）你认为影响套筒被锁住的因素还有_______（写出一条，合理即可）。 六、计算题：本大题共2小题，共14分。 27. 一辆在水平路面上沿直线匀速行驶的汽车，汽车（含驾驶员）总重为，行驶时所受的阻力为车总重的0.05倍。请问： （1）该汽车行驶时牵引力的大小？ （2）汽车以20m/s的速度匀速行驶，20s内汽车牵引力做的功是多少？ （3）若汽车以30kW额定功率匀速行驶时，汽车行驶的速度是多少？ 28. 如图甲，塔式起重机上的滑轮组将重力为的重物匀速吊起2m时，滑轮组的机械效率为80%，g取10N/kg。求： （1）提升重物做的有用功； （2）绳端的拉力； （3）若动滑轮的重力为200N，求克服摩擦和钢丝绳重所做的功； （4）若已知绳子能承受的最大拉力为1000N，动滑轮的重力为200N，忽略绳重和摩擦，求该滑轮组机械效率的最大值。 七、综合题：本大题共1小题，共8分。 29. 图示为某种型号的剪叉式高空作业平台。这台机器利用起升电机升降作业平台，方便工人高空作业。该机器的部分数据如表所示。 （1）这台机器空载且静止时，对水平地面压强是多大？（g取10N/kg） （2）起升电机以额定功率工作时，将总重为800N的人和作业工具以0.25m/s的速度举高10m。该机器做的有用功是多少？机械效率是多少？ （3）此类机器机械效率一般较低的主要原因是：_______。 整机质量（空载）/kg 3200 安全工作载荷/kg 200 起升电机额定功率/kW 4 每个轮胎接地面积//m2 0.02 轮子个数 4 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年陕西省西安市新城区爱知中学九年级（上） 月考物理试卷 一、单选题：本大题共10小题，共20分。 1. 下列简单机械属于省力杠杆的是（ ） A. 取蛋器 B. 碗夹 C. 船桨 D. 核桃夹 【答案】D 【解析】 【详解】核桃夹在使用时动力臂大于阻力臂，动力小于阻力，属于省力杠杆；取蛋器、船桨和碗夹在使用时动力臂小于阻力臂，动力大于阻力，属于费力杠杆，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 2. 关于功率的说法正确的是（　　） A. 越省力的机械，则功率越小 B. 做功越快的机械，功率越大 C. 功率越大，则机械效率越大 D. 物体做的功越多，则功率就越大 【答案】B 【解析】 【详解】A．机械省力，但不省功。根据可知，功率只与做功的多少和做功的时间有关系，与机械的省力程度无关。故A错误； B．功率是表示做功快慢的物理量，所以做功越快的机械，功率越大。故B正确； C．根据可知，机械效率只与有用功和总功有关，与功率无关，故C错误； D．根据可知，功率与做功的多少和做功的时间都有关系，所以并不是物体做的功越多，则功率就越大。故D错误。 故选B。 3. 如图所示，美丽乡村建设的工地上，工人使用一个定滑轮匀速提升重300N的建筑材料（不计绳重和摩擦），则关于该滑轮的说法正确的是（　　） A. 利用它可以省距离 B. 定滑轮相当于一个省力杠杆 C. 此人的拉力为300N D. 工人水平匀速向右移动时，拉力变大 【答案】C 【解析】 【详解】定滑轮的实质是等臂杠杆，其特点是不省力也不省距离，只能改变力的方向，且动力等于阻力，即拉力始终等于物体重力为300N，故选C。 4. 如图所示，小宇同学利用动滑轮提升物体，使其在10s内匀速上升4m，物体的重力为10N，动滑轮的重力为2N，不计绳重与摩擦。下列说法正确的是（　　） A. 使用定滑轮可以省功 B. 物体运动的速度为4m/s C. 拉力的大小为5N D. 绳子自由端移动的距离为8m 【答案】D 【解析】 【详解】A．定滑轮可以改变力的方向，不省力，故A错误； B．由得，物体运动的速度，故B错误； C．由图可知，动滑轮承重的绳子段数为2，不计绳重和摩擦，拉力，故C错误； D．绳子自由端移动距离，故D正确。 故选D。 5. 下列实例中，力对物体没有做功的是（　　） A. 小林沿着斜面向上拉动物体 B. 小欣背着书包上楼 C. 小嘉用力推石头但石头不动 D. 小桐从地上拿起实心球 【答案】C 【解析】 【详解】做功的两个必要因素：作用在物体上的力和物体在力的方向上移动的距离。 A．小林沿着斜面向上拉动物体，拉力沿着斜面向上，物体在拉力的方向上移动了距离，力对物体做了功，故A不符合题意； B．小欣背着书包上楼，对书包有一个向上的力，书包在力的方向上移动了一定的距离，力对书包做了功， 故B不符合题意； C．小嘉用力推石头但石头不动，虽然对石头施加了力，但是石头没有在力方向上移动距离，所以力对石头没有做功，故C符合题意； D．小桐从地上拿起实心球，对实心球有力的作用，并且在力的方向上移动了距离，所以力对实心球做功，故D不符合题意。 故选C。 6. 《物原》记载：“史佚始作辘轳。”如图所示，人们借助辘轳从井中汲水时，转动插把，使绳子在轴筒上不断叠绕，从而将水桶从井中提出。以下方法可以提高辘轳机械效率的是（ ） A. 减小桶的质量 B. 减小桶内水的质量 C. 增大转动摇把的速度 D. 使用更粗的绳子 【答案】A 【解析】 【详解】A．减小桶的质量，在水的重力不变的情况下，有用功不变，额外功变小，根据 可知机械效率变大，故A符合题意； BD．增大水桶的质量或使用更粗的绳子，在水的重力不变的情况下，则有用功不变，额外功变大，根据 可知机械效率变小，故BD不符合题意； C．根据 可知，增大转动的速度和使用更粗的绳子都不会改变机械效率的大小，故C不符合题意。 故选A。 7. 如图所示，物重为G的物体在不同的简单机械的作用下均处于平衡状态。若不计机械自重和摩擦，则拉力F1、F2、F3、F4的大小关系是（　　） A. F2<F3=F4<F1 B. F2<F4<F1<F3 C. F4=F2<F1<F3 D. F4<F2<F3<F1 【答案】B 【解析】 【详解】由题意知，不计机械自重和摩擦；第一幅图中L1=L2，为等臂杠杆，由杠杆平衡条件可得F1=G；第二幅图是滑轮组，承担总重的绳子段数n=3，则；第三幅图是轮轴，此时的，根据平衡条件得 GR=F3r 即此时的动力为F3=3G；图中使用的是动滑轮，动力作用在轮上，省一半的力，则；由此可知 F2<F4<F1<F3 故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 8. 一个两面光滑的斜面如图所示，∠β大于∠α，两个相同的物体分别在拉力FA、FB的作用下沿斜面AC、BC以相同的速度从底端匀速运动到C点，拉力做的功分别为WA、WB，拉力做功的功率分别为PA、PB，则（　　） A. FA＜FB   WA＜WB B. WA=WB   PA＜PB C. FA＞FB   PA＞PB D. WA＞WB   PA＞PB 【答案】B 【解析】 【详解】斜面光滑说明物体在斜面上运动不受摩擦力。由功的原理可知，使用任何机械都不省功，所以物体在拉力FA、FB的作用下，沿斜面AC、BC从底端运动到C点所做的功都等于克服物体重力做功，因为两个物体相同，即两个物体重力相同，在竖直方向上上升的高度也相同，所以克服重力做功相同，所以；由图可知，,由可知，FA＜FB ；因为物体以相同的速度运动到C点，由可得，，又根据公式可知，PA＜PB。故B正确，ACD错误。 故选B。 9. 如图所示，在轻质杆OB的中点A处，悬挂有重为G的物体M，在端点B施加方向始终跟杆垂直的拉力F，杆从虚线位置沿逆时针方向匀速转至图示位置的过程中，下列叙述中错误的是（　　） A. 拉力F逐渐变大 B. 拉力F始终小于 C. 拉力F跟它力臂的乘积不变 D. 重物M对杠杆拉力的力臂逐渐变大 【答案】C 【解析】 【分析】分析杆转动过程中阻力臂的变化。根据杠杆平衡条件​，结合阻力臂的变化，分析拉力F的变化以及拉力与力臂的乘积、拉力和的大小关系。 【详解】ACD．由题意可知，拉力F始终跟杆垂直，所以动力臂始终为OB不变。阻力为物体的重力G，当杆逆时针旋转时，阻力臂变大。由杠杆平衡条件，可知变大，拉力F逐渐变大，故AD正确，不符合题意，C错误，符合题意； B．设杆与竖直方向的夹角为θ，由图可知：，阻力臂 则 因为，所以，故B正确，不符合题意。 故选C。 10. 如图1所示是我国古代科学技术著作《天工开物》记载的水碓（duì）（西汉末年出现的机械）。水流冲击水轮转动，推动碓尾把碓头的石杵举起、落下，不断舂米，如图2所示。水轮一小时可提升质量为3000kg的水升高4m，每分钟流水对水轮做的总功为2400J，忽略摩擦力，下列说法错误的是（　　） A. 如图2所示水碓可视为不等臂杠杆，为方便舂米，它是按照费力杠杆来设计的 B. 碓头的石杵落下是受到重力的作用，落下过程中石杵的惯性不变 C. 水轮旋转一小时提升水所做的有用功为1.2×105J D. 水轮旋转的机械效率是75% 【答案】D 【解析】 【详解】A．依题意得，水流冲击水轮转动，水轮上离支架比较近的板通过碓尾把碓头的石杵举起、落下，则图2中的O点为支点。由图2得，动力臂小于阻力臂，则水碓是按照费力杠杆来设计的，故A正确，不符合题意； B．因为力可以改变物体的运动状态，所以碓头的石杵落下是受到重力的作用效果。惯性是物体的属性，与其质量有关，与位置无关，落下过程中石杵的质量不变，惯性不变，故B正确，不符合题意； CD．水轮旋转一小时提升水所做的有用功为 总功为 机械效率 故C正确，不符合题意，D错误，符合题意。 故选D。 二、多选题：本大题共3小题，共6分。 11. 在粗糙程度均匀的水平地面上运动的物体，受到方向不变的水平拉力F的作用，其F-t和v-t图像分别如图甲、乙所示。下列有关拉力做功及其功率的分析正确的是（　　） A. 0～3s内拉力做功为9J B. 3～6s内拉力的功率逐渐变大 C. 6～9s内物体不受摩擦力 D. 9～12s内摩擦力做功18J 【答案】BD 【解析】 【详解】A．由v-t图像可知，在0～3s内物体的速度为0，即物体保持静止，没有力的方向上运动的距离，所以拉力做功为0。故A错误； B．由F-t和v-t图像可知，3～6s内拉力的大小没变，速度在逐渐变大。由可知，拉力的功率逐渐变大。故B正确； C．由v-t图像可知，物体在6～9s内有速度，并且地面是粗糙的，所以受地面的摩擦力，故C错误； D．由F-t和v-t图像可知，9～12s内拉力为,速度为保持不变，即物体做匀速直线运动，所以物体受到的摩擦力。物体运动的距离。由得，摩擦力做功。故D正确。 故选BD。 12. 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、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，拉力所做的功分别为W1和W2，两装置的机械效率分别为η1和η2。（不计绳重和摩擦）则下列选项正确的是（　　） A. 若G1＜G2，则一定有F1＜F2 B. 若G1＞G2，则一定有 η1＞η2 C. 若F1＜F2，则一定有η1＜η2 D. 若F1＞F2，则一定有η1＞η2 【答案】BC 【解析】 【详解】A．由图可知：甲的动滑轮承受物重的绳段为n1=2，乙的滑轮组承受物重的绳段为n2=3，不计绳重和摩擦，，，所以仅由G1＜G2无法判断F1＜F2，故A错误； Ｂ．不计绳重和摩擦，动滑轮和滑轮组的机械效率。在甲、乙两种装置中动滑轮的质量是相等的，由上式可知物体的重力越大，机械效率越高。所以当G1＞G2，则一定有 η1＞η2。故B正确； Ｃ．由得，。因为甲、乙中动滑轮的质量相等，且n1＜n2，所以当F1＜F2时可以得到G1＜G2，根据可知一定有η1＜η2，故C正确； Ｄ．由得，。由于n1＜n2，所以即使有F1＞F2，也无法判断G1＞G2，所以不一定有η1＞η2，故D错误。 故选BC。 13. 如图所示，在测定杠杆机械效率的实验中，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，测力计上升的高度s为0.2m，物块重G为1N，物块上升的高度h为0.3m（忽略所有摩擦）。则下列说法错误的是（　　） A. 测力计的示数为2.5N，杠杆的机械效率为60% B. 杠杆自重约为0.67N C. 若将弹簧测力计从A点移至B点，机械效率将不变 D. 若将重物移至A点左侧，则杠杆机械效率将变大 【答案】BD 【解析】 【详解】A．测力计的分度值为0.1N，示数为2.5N。总功为 有用功为 杠杆的机械效率为 故A正确，不符合题意； B．克服杠杆做的功为额外功，额外功为 杠杆的重心在杠杆的中点，杠杆重心上升的高度为 杠杆自重约为 故B错误，符合题意； C．若将弹簧测力计从A点移至B点，有用功不变，额外功不变，总功不变，由得，机械效率将不变，故C正确，不符合题意； D．若将重物移至A点左侧，有用功不变，杠杆转动的角度变大，杠杆的重心上升的高度变大，额外功变大，总功变大，由得，则杠杆机械效率将变小，故D错误，符合题意。 故选BD。 三、填空题：本大题共5小题，共17分。 14. 简单机械的使用，给人们的生活带来很多便利。图甲是小张同学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，螺丝钉的螺纹相当于简单机械中的_______。如图乙所示，园艺工人使用修剪枝条的剪刀时，常把人手尽量_______剪刀的轴处，这样做是为了______动力臂，达到省力的效果。 【答案】 ①. 粗 ②. 斜面 ③. 远离 ④. 增大 【解析】 【详解】[1][2][3][4]螺丝刀属轮轴，手柄粗一些的螺丝刀轮的直径更大，用起来更省力。螺丝钉上的螺纹相当于斜面，螺纹密一些的螺丝钉相当于增加了斜面的长度，拧起来更省力；把人手尽量远离剪刀的轴处，就是增大动力臂的长度，根据杠杆平衡条件，动力臂越大，越省力，所以这样做是为了增大动力臂，达到省力效果。 15. 如图所示，质量为45kg的同学在做仰卧起坐运动。若此过程看成杠杆模型，O为支点，肌肉的拉力F为动力，则该杠杆属于______杠杆。已知某同学上半身的质量约为全身质量的，则她上半身的重力约为______N。她在1min内做了48个仰卧起坐，每次上半身重心上升的距离均为30cm，则她每次克服重力做的功约为_______J，功率为_______W。（g取10N/kg） 【答案】 ①. 费力 ②. 270 ③. 81 ④. 64.8 【解析】 【详解】[1]在仰卧起坐杠杆模型中，支点为O，动力是肌肉拉力F，阻力是上半身的重力G，从杠杆原理可知，动力臂（支点O到肌肉拉力F作用线的距离）小于阻力臂（支点O到上半身重力G作用线的距离），所以该杠杆属于费力杠杆。 [2]已知某同学质量为，上半身的质量约为全身质量的，则该同学上半身的质量为 根据得，该同学上半身的重力为 [3]已知该同学每次上半身重心上升的距离均为 则克服上半身重力做功约为 [4]做功时间 1min内克服上半身重力做的总功 由得，功率 16. 工人利用如图所示装置提升物料，已知滑轮重40N，货篮重60N，不计绳重及摩擦。工人用该装置匀速提升空货篮时的拉力为______N。若绳子能承受的最大拉力为300N，每根钢条重80N，该装置匀速提升钢条时，最多能提起______根钢条，能达到的最大机械效率为_______。（保留到0.1%） 【答案】 ①. 50 ②. 6 ③. 82.8% 【解析】 【详解】[1]由图可知，工人使用的是动滑轮，承担物体重力的绳子段数为2，不计绳重和摩擦，工人用该装置匀速提升空货篮时的拉力为 [2]当绳子承受的拉力达到最大时，不计绳重和摩擦，由 可得 则最多能提起钢条数量 则最多能提6根起钢条。 [3]当提起6根钢条时，物体的重力为 则最大机械效率 17. 如图是一款智能航拍无人机，机身重30N，此无人机先以1.2m/s的速度匀速上升36m，又以1m/s的速度沿水平方向匀速飞行100m，则无人机在上升过程克服重力做功______J，在整个飞行过程中，无人机克服重力做功的功率为______W（结果保留一位小数）。航拍照相机的镜头相当于凸透镜，在高空中拍摄地面景物时，感光胶片上成的是物体_______的实像（填写像的正立、倒立和放大、缩小）。 【答案】 ①. 1080## ②. 8.3 ③. 倒立、缩小 【解析】 【详解】[1]无人机上升过程中克服重力做功为 [2]无人机上升时间 水平方向飞行时间 所以无人机飞行的总时间 则无人机克服重力做功的功率为 [3]在高空中拍摄地面景物时，物距大于二倍焦距，所以感光胶片上成的是物体倒立、缩小的实像。 18. 如图所示，小华爸爸开车从平直的道路上以18m/s的速度匀速驶上高架桥的匝道，匝道可以近似看成一个倾角较小的斜面，此斜面的长度为400m，高度为12m。已知小汽车（含人）的总质量为2.5t，设此过程中小汽车的功率恒为36kW。（g取10N/kg）则小汽车在匝道上行驶时获得的牵引力是_______N，高架匝道的机械效率为______%，小汽车在匝道上行驶时所受路面的摩擦力为________N。 【答案】 ①. 2000## ②. 37.5 ③. 1250## 【解析】 【详解】[1] 汽车的牵引力为 [2]小汽车（含人）的总质量为 车的重力 有用功 总功 高架匝道的机械效率 [3]额外功 斜面摩擦力 四、作图题：本大题共4小题，共8分。 19. 图甲为人用手提物体时的情境。手臂桡骨在肱二头肌的牵引下绕肘关节转动的模型如图乙，请在图乙中作出力F的力臂l及物体所受重力的示意图。 【答案】 【解析】 【详解】过支点O做力F的作用线的垂线段，该垂线段为F的力臂l；重力的方向时竖直向下的，作用点在物体的重心上，据此做出重力的示意图，如下所示： 20. 如图甲是关闭水龙头时的情景，将水龙头的手柄看作杠杆，请在图乙中画出施加在A点的最小动力F1及其力臂L1。 【答案】 【解析】 【详解】动力最小，即动力臂最长，阻力的方向已标出，所以动力的方向应该向下，连接支点O与A点，过A点作OA的垂线就得到在A点施加的最小动力F1，OA即为动力臂L1，如下图所示： 21. 如图所示，O为支点，l1为动力F1的力臂，请作出此杠杆的动力F1和阻力F2的示意图。 【答案】 【解析】 【详解】阻力F2是重物对杠杆的拉力，作用点在杠杆上，方向竖直向下；过力臂l1的右端，作垂直于l1的直线，与杠杆的交点为力F1的作用点，方向斜向右上方；如图所示 22. 小吕同学在学习了简单机械后，想利用如图所示的滑轮组，站在地面上将一大箱“挚爱物理”校本练习册提升到6m高的教学楼上，请在图中画出符合要求的绳子绕法。 【答案】 【解析】 【详解】由题意可知，人站在地面上将一大箱“挚爱物理”校本练习册提升到6m高的教学楼上，故可以从人手处向定滑轮绕线，由外向里完成绕线，如图所示 五、实验探究题：本大题共4小题，共25分。 23. 在“探究杠杆的平衡条件”实验中： （1）杠杆静止在图1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1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；若左右两串钩码同时靠近支点相同的距离以后，则杠杆的________端将下沉（选填“左”或“右”）； （3）如图1丙所示，弹簧测力计由竖直拉动改为倾斜拉动，杠杆始终保持水平平衡，则弹簧测力计的示数将_______（选填“变大”、“变小”或“不变”）； （4）实验结束后，小钟同学联想到生活中的杆秤，如图2所示，其主要结构由秤杆、秤钩A、两个提纽（B、C）和秤砣D组成； ①不称货物时，提住提纽B，将秤砣移至E处，杆秤恰能在水平位置平衡，E点称为杆秤的“定盘星”，则E点是此时杆秤的零刻度线； ②在称量货物时，使用提纽_______（填“B”或“C”）时，该杆秤的称量范围更大； ③若该杆秤配套的秤砣D有磨损，则称量货物时杆秤显示的质量比真实质量偏______（填“大”或“小”）。 【答案】（1） ①. 平衡 ②. 左 （2） ①. 6 ②. 左 （3）变大 （4） ①. C ②. 大 【解析】 【小问1详解】 [1]杠杆的平衡状态定义为静止或匀速转动，由图1甲可知，此时杠杆处于静止状态，因此杠杆处于平衡状态。 [2]由图1甲可知，杠杆向右倾斜，说明右端较沉，所以应该将右端的平衡螺母向左移动。 【小问2详解】 [1]由图1乙可知，设每个钩码的重力为G，一个格的长度为L，则A到O的距离是3L，B到O的距离是2l。根据杠杆的平衡条件可知， 即 解得 所以应该在B位置挂上6个同样的钩码。 [2]若左右两串钩码同时靠近支点相同的距离,则此时左边的力臂为，右边的力臂为。左侧力和力臂的乘积为 右侧力和力臂的乘积为 由上一个空可知， 且 所以左侧力和力臂的乘积较大，左端下沉。 【小问3详解】 弹簧测力计由竖直拉动改为倾斜拉动，此时阻力和阻力臂不变，动力臂变小，由杠杆平衡条件可知，动力变大，所以弹簧测力计的示数将变大。 【小问4详解】 [1]根据杠杆平衡得 提纽C离秤钩A更近，货物的力臂更小，在秤砣最大力臂固定时，可称量的最大货物重力更大，因此使用提纽C称量范围更大。 [2] 当秤砣磨损一部分，相当于秤砣的质量减小了，秤砣的重力减小，根据杠杆的平衡条件知，在阻力和阻力臂不变时，动力减小，动力臂增大，杆秤读数根据力臂位置标注，所以测量结果偏大。 24. 小陈同学的4人实验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。 实验次序 钩码重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η ① 4 0.1 1.8 0.3 74.1 ② 4 0.1 1.4 0.5 ③ 6 0.1 24 0.3 83.3 （1）在使用弹簧测力计时需要竖直向上匀速拉动，若斜向上拉动，则弹簧测力计的示数会_______（选填“变大”、“变小”或“不变”）； （2）从表中数据可分析出实验①是用图______（选填“甲”或“乙”）所示装置做的实验；实验①中，若钩码上升的速度为0.1m/s，则拉力的功率为_______W； （3）表格中空白处的数据应为______%（结果精确到0.1%）； （4）通过分析实验①和实验②的数据可得出结论：使用不同的滑轮组提升相同的重物时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越_______（选填“高”或“低”）。比较实验①和实验③可得出结论：同一个滑轮组，_______，可以提高滑轮组的机械效率。 （5）为提升滑轮组的机械效率、节约能源，根据以上的结论和生产生活经验，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. 加快重物上升速度 【答案】（1）变大 （2） ①. 甲 ②. 0.54 （3）57.1 （4） ①. 低 ②. 增加物体的重力 （5）CD 【解析】 【小问1详解】 在使用弹簧测力计时，要保证匀速直线拉动，才能稳定的读取弹簧测力计的示数；若斜向上拉动弹簧测力计会导致动力臂变小，动力变大，弹簧测力计的示数变大。 【小问2详解】 [1] 由表中实验数据可知，实验①中绳子自由端移动的距离是钩码上升高度的3倍，即承重绳的股数为3，由图示可知，实验用的是甲图所示的滑轮组。 [2] 钩码上升的速度为，则绳端速度，拉力的功率为 【小问3详解】 实验②中，滑轮组的机械效率 【小问4详解】 [1] 实验①和实验②的数据中，钩码的重力和上升的高度相同，只有动滑轮的重力不同。图乙中动滑轮的重力更大，导致实验②中的机械效率更低。所以使用不同的滑轮组提升相同的重物时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越低。 [2] 比较实验①和实验③可知，两组实验使用的是同一组滑轮组。数据显示：钩码上升高度相同，动滑轮的重力相同，实验③中增大了物体重力，机械效率更高。所以同一个滑轮组，增加物体重力，可以提高滑轮组的机械效率。 【小问5详解】 根据实验结论可知：使用不同的滑轮组提升相同的重物时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越低；使用同一个滑轮组，增加物体重力，可以提高滑轮组的机械效率。所以AB不符合题意，CD符合题意。 故选CD。 25. 如图所示，同学们在分组实验，探究“斜面的机械效率与哪些因素有关”时，用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动物块，收集了表中的实验数据。 实验次数 斜面的倾斜程度 物块重力G/N 斜面高度h/m 拉力F/N 斜面长度s/m 机械效率η 1 较缓 5 0.2 2.4 1 41.7% 2 较陡 5 0.5 3.2 1 78.1% 3 最陡 5 0.7 4.3 1 81.4% （1）分析表中的数据可得：在其他条件一定时，斜面越平缓越________（省/费）力； （2）该小组又进行了第4次实验，他们在斜面上铺上棉布，使斜面变粗糙，保持斜面高和长分别是0.5m和1m，用弹簧测力计拉动同一物块沿斜面向上做匀速直线运动，读出此时弹簧测力计的示数为4.0N，他们测得这种情况下斜面的机械效率为_______%；把第4次与第________次的测量结果相比较，还能得出：在其他条件一定时，斜面越粗糙，斜面的机械效率越_______（高/低）。 （3）把第4次实验数据与表中数据综合分析可得出：斜面的机械效率还与_______有关。 【答案】（1）省 （2） ①. 62.5 ②. 2 ③. 低 （3）斜面的粗糙程度 【解析】 【小问1详解】 由记录的数据可以看出斜面的倾斜程度越平缓时，沿斜面的拉力越小，则斜面越省力。 【小问2详解】 [1]克服物块重力做的有用功 则拉力做的总功为 则斜面的机械效率为 [2][3]第4次实验和第2次实验，斜面的高和长相同，即斜面倾斜程度相同，第4次斜面更粗糙，机械效率更低，所以把第4次与第2次的测量结果相比较，能得出：在其他条件一定时，斜面越粗糙，斜面的机械效率越低。 【小问3详解】 第4次实验与表中实验2相比，可知其它条件相同时，斜面的粗糙程度不同，机械效率不同，所以可得出：斜面的机械效率还与斜面的粗糙程度有关。 26. 处处留心皆学问。如图1所示，小王同学观察到电工师傅在攀爬电线杆检修电路时，脚上套有如图2所示的“神奇装备”——脚扣，当脚踩上去时它竟能被电线杆紧紧“锁住”而不下滑。为了探究其中的奥秘，他设计了如图3的实验装置。其中，塑料套筒上固定有横杆，套筒可以沿竖杆上下自由滑动，那么影响套筒被锁住的因素有哪些呢？小王做出了如下猜想： 猜想一：可能与套筒横杆上所挂的物重有关； 猜想二：可能与所挂物体距竖杆的距离有关。 他的探究过程及分析如下： （1）实验时，先在横杆上挂相同个数的钩码，改变_______，观察现象并记录，这是为了验证猜想二是否正确； （2）改变钩码个数，移动悬挂位置，分别记录三次套筒被锁住时钩码离竖杆的最小距离。实验现象及数据如表： 实验次数 1 2 3 4 5 6 7 钩码个数 4 4 4 4 3 2 1 钩码距竖杆距离/cm 5 8 13 15 9 6 5 实验现象 快速滑落 慢慢滑落 刚好锁住 紧紧锁住 刚好锁住 刚好锁住 刚好锁住 （3）由前四次实验可知：当横杆上挂相同重物时，重物距竖杆越_______，越容易被锁住。分析第5、6、7次实验数据发现，横杆上所挂的物重越小，被锁住的最小距离越_______； （4）小王结合所学知识对其中的道理进行了如下分析：套筒及横杆相当于一个杠杆，如图4所示，当套筒被锁住时，A为支点，、为动力臂和阻力臂，根据杠杆的平衡条件，当和一定时，越大，套筒上B点受到竖杆的支持力就越大，因为物体间力的作用是相互的，所以套筒对竖杆的压力也越大，从而使竖杆给套筒的_______力越大，这个力的方向是_______，最终可阻碍套筒下滑，从而将它锁住； （5）你认为影响套筒被锁住的因素还有_______（写出一条，合理即可）。 【答案】 ①. 悬挂位置 ②. 远 ③. 小 ④. 摩擦力 ⑤. 竖直向上 ⑥. 电线杆的粗糙程度 【解析】 【详解】（1）[1]实验时，先在横杆上挂相同个数的钩码，改变悬挂位置，观察现象并记录，此时物重相同，物体距离竖杆的距离不同，这是为了验证猜想二是否正确。 （3）[2][3]由前四次实验可知：钩码数量相同，当横杆上挂相同重物时，重物距竖杆越远，越容易被锁住，分析第5、6、7次实验数据发现，横杆上所挂的物重越小，被锁住的最小距离越小，验证了猜想一是正确的。 （4）[4][5]小王结合所学知识对其中的道理进行了如下分析：套筒及横杆相当于一个杠杆，如图-4，当套筒被锁住时，A为支点，、为动力臂和阻力臂，根据杠杆的平衡条件可得，可知当和一定时，越大，套筒上B点受到竖杆的支持力就越大，因为物体间力的作用是相互的，所以套筒对竖杆的压力也越大，根据影响滑动摩擦力大小的因素，从而使竖杆给套筒的摩擦力越大，因物体有向下运动的趋势，故这个力的方向是竖直向上，最终可阻碍套筒下滑，从而将它锁住。 （5）[6]根据影响滑动摩擦力大小的因素，影响套筒被锁住的因素还有电线杆的粗糙程度。 六、计算题：本大题共2小题，共14分。 27. 一辆在水平路面上沿直线匀速行驶的汽车，汽车（含驾驶员）总重为，行驶时所受的阻力为车总重的0.05倍。请问： （1）该汽车行驶时牵引力的大小？ （2）汽车以20m/s的速度匀速行驶，20s内汽车牵引力做的功是多少？ （3）若汽车以30kW额定功率匀速行驶时，汽车行驶的速度是多少？ 【答案】（1）1500N （2） （3）20m/s 【解析】 【小问1详解】 汽车在水平路面上匀速行驶时，处于平衡状态，牵引力与阻力大小相等。阻力 因此牵引力 【小问2详解】 汽车行驶20s通过的路程为 牵引力做的功 【小问3详解】 汽车以额定功率匀速行驶时，汽车行驶的速度是 28. 如图甲，塔式起重机上的滑轮组将重力为的重物匀速吊起2m时，滑轮组的机械效率为80%，g取10N/kg。求： （1）提升重物做有用功； （2）绳端的拉力； （3）若动滑轮的重力为200N，求克服摩擦和钢丝绳重所做的功； （4）若已知绳子能承受的最大拉力为1000N，动滑轮的重力为200N，忽略绳重和摩擦，求该滑轮组机械效率的最大值。 【答案】（1） （2）3125N （3）4600J （4）95% 【解析】 【分析】根据公式，计算有用功；看图确定该滑轮组承担物重的绳子段数，再结合机械效率公式求绳端拉力，接着分解额外功得到摩擦与绳重的功，最后在最大拉力下求出最高机械效率，全程围绕有用功、总功、额外功的关系展开。 【小问1详解】 提升重物做的有用功 【小问2详解】 根据机械效率的公式可知，总功为 由图乙可知，承担动滑轮和重物的绳子段数n=4，绳端移动的距离 绳端的拉力 【小问3详解】 额外功包括克服动滑轮重力做的功和克服摩擦、钢丝绳重做的功，则额外功为 克服动滑轮重力做的功 所以克服摩擦和钢丝绳重所做的功 【小问4详解】 忽略绳重和摩擦，当绳子拉力达到最大值时，滑轮组能提升的物重最大，此时机械效率也最大。根据可得，能提升的最大物重 此时的机械效率为最大值 七、综合题：本大题共1小题，共8分。 29. 图示为某种型号的剪叉式高空作业平台。这台机器利用起升电机升降作业平台，方便工人高空作业。该机器的部分数据如表所示。 （1）这台机器空载且静止时，对水平地面的压强是多大？（g取10N/kg） （2）起升电机以额定功率工作时，将总重为800N的人和作业工具以0.25m/s的速度举高10m。该机器做的有用功是多少？机械效率是多少？ （3）此类机器机械效率一般较低的主要原因是：_______。 整机质量（空载）/kg 3200 安全工作载荷/kg 200 起升电机额定功率/kW 4 每个轮胎接地面积//m2 0.02 轮子个数 4 【答案】（1）4×105Pa （2）8×103J，5% （3）机器提升起升架所做额外功较多 【解析】 【小问1详解】 这台机器空载且静止时，对地面的压力 地面受力面积 则机器对水平面的压强 【小问2详解】 总重为800N的人和作业工具举高10m做的有用功 机器将人和作业工具举高10m所用时间 机器的额定功率 则机器做的总功 机械效率 【小问3详解】 此类机器机械效率一般较低的主要原因是机器提升起升架所做额外功较多。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $