精品解析：江苏省江阴市云亭中学2025-2026学年九年级上学期第一次月考物理试题

2025-2026学年第一学期初三物理限时作业2025.10 一、单选题（30分） 1. 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. 2. 甲、乙两人体重之比为3︰5，他们同上二楼所用时间之比为2︰3，则两人做功之比、功率之比分别为（　　） A. 3︰5，9︰10 B. 3︰5，2︰5 C. 5︰3，5︰2 D. 5︰3，10︰9 3. 马拉着质量是2000kg的车在水平路上前进400米，马的水平拉力做了3×105J的功，则马的水平拉力是（　　） A. 500N B. 20000N C. 750N D. 800N 4. 下列有关中学生的估测符合实际的是（　　） A. 百米赛跑的平均成绩为8s B. 双脚站立时，对地面的压强约为104Pa C. 正常步行的速度约为1.4km/h D. 完成一次引体向上做的功约为2×103J 5. 如图所示的四种工具中，正常使用时属于省力杠杆的是（ ） A. 核桃夹 B. 筷子 C. 食品夹 D. 镊子 6. 利用图中的滑轮组竖直匀速向上提升重力为12N的物体，动滑轮重力未知但不可忽略不计，则拉力大小不可能是选项中的（ ） A. 4N B. 6.5N C. 12N D. 15N 7. 如图是各式各样剪刀的示意图，它们都是一对的杠杆。现要用它们来剪开较硬的物体，其中选用最合适的剪刀是（　　） A. B. C. D. 8. 如图所示，是仿照人的手臂设计的我国天宫空间站的机械臂。下列工具使用时与机械臂属于同类型杠杆的是（　　） A. 夹起食物的筷子 B. 拔钉子的羊角锤 C. 剪铁丝的钢丝钳 D. 起瓶盖的开瓶扳手 9. 小球从某一高度处静止下落，竖直落到直立于地面的轻弹簧上，在开始与弹簧接触，到小球到达的最低点(不计空气阻力)下列说法正确的是（ ） A. 下落过程中，小球重力势能减小、动能增大 B. 下落过程中，小球重力势能一直减小、动能一直减小 C. 到达最低点时，小球的动能为零，受到的重力大于弹簧的弹力 D. 下落过程中，小球重力势能减小、动能先增大后减小，弹簧的势能一直增大 10. 用如图所示的四种装置匀速提升同一重物时，所用拉力分别为F1、F2、F3、F4，四种装置的机械效率分别为1、2、3、4，若不计绳子的重力及各种摩擦，滑轮重力都相同且小于重物重力，则下列说法正确的是（ ） A. F1=F2 B. F3=F4 C. 1=2 D. 3=4 11. “五一”放假期间，小莉和同学们进行了一场登山比赛。下列有关功率的说法正确的是（　　） A. 用时最短的功率最大 B. 用时最长的功率最大 C. 体重最大的功率最大 D. 做功最快的功率最大 12. 如图所示，材质均匀的弧形轨道固定在竖直平面，将小球置于轨道的顶端A点，小球具有的机械能为90J。让小球从A点由静止开始滚动，到右侧所能达到的最高位置B点时，具有的机械能为70J，随即小球向左侧滚动，当滚动到左侧所能达到的最高位置时，此过程中小球克服摩擦做的功可能是（不计空气阻力） （ ） A. 10J B. 20J C. 60J D. 70J 13. 在图所示的装置中，每个滑轮重4N，物体G1重100N，物体G2重10N。此时G2恰能匀速下降。若在G1上加一水平向左的拉力，使G1匀速向左运动，则拉力F为（ ） A. 5N B. 7N C. 14N D. 114N 14. 如图，小车从处于轻质杠杆OB的A点开始匀速向右运动，在B端竖直向上方向系一根不可伸缩的细绳使杠杆始终处于水平位置平衡。下列表示AB间的距离s和细绳的拉力F随时间t变化的关系图线中，可能正确的是（　　） A. B. C. D. 15. 在杠杆两端各悬挂一个体积相同的铅球和铜球处于平衡状态，现将两球同时浸没在水中（如图所示），则杠杆（ρ铅>ρ铜）（　　） A. 静止不动 B. 顺时针转动 C. 逆时针转动 D. 支点受到的压力变大 二、填空题 16. 停车场出入口常用横杆来控制车辆的进出，我们可以把装置简化成如图所示的杠杆，该杠杆为___________（选填“省力”“费力”）杠杆，若横杆AB粗细相同、质量分布均匀，其重力G=150N，AB=2.8m，AO=0.3m，该杠杆的阻力臂为___________m。要使横杆AB保持水平平衡，需在A端施加竖直向下的力F=___________N。 17. 如图所示，小明在跑步机上锻炼身体，设他在跑步机上以5m/s的速度匀速跑动30min，跑动的总动力为40N，他在这段时间内相当于跑了_________m路程，他在这段时间内做的功是_________J，他做功的功率是_________W。 18. 大伟同学用一个定滑轮距离手3m高的滑轮组拉住重100N的物体，动滑轮重为20N，从滑轮正下方沿水平方向移动4m，如图所示，若不计绳重和摩擦，他的拉力为______N，至少做了______J的功，该滑轮组的机械效率为______。 19. 如图所示，质量为50kg的同学在做仰卧起坐运动｡若该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1分钟内做了30个仰卧起坐，每次坐起上半身重心上升的距离均为0.3m，则她在这段时间克服重力做的功约为________J，功率为________W。 20. 体重是600N的人站在重为200N的木板上，如图所示．则站在木板上的人要 ________ N 的拉力才能使木板水平静止，此人对木板的压力为 ________N．（不计滑轮重和绳与滑轮的摩擦） 21. 如图所示，用弹簧测力计沿斜面匀速拉动木块至斜面顶端，木块的重力为100N，弹簧测力计的示数为60N，斜面高2m，长5m。则在此过程中，力F做的功是________J，机械效率是________，摩擦力是________N。 22. 如图所示，有一质量为1kg的小球在水平桌面上滚动了0.8 m滚出桌面，这个过程中，小球重力做功_______J，0.5 s后小球落在离桌面边缘水平方向上2m的地面上。若桌高1m，则小球下落过程中重力做功的功率是 ______W。 23. 某汽车发动机输出功率为30kW，恰能以54km/h，匀速行驶4.5km，其间发动机共做功_______J，汽车行驶时受到的阻力为_____N．当汽车上坡时，只能保持36km/h的速度匀速行驶时，此时汽车发动机牵引力为______N． 24. 神舟十三号乘组共在轨飞行183天，创造了中国航天员连续在轨飞行时间的最长纪录。 （1）2021年10月16日，神舟十三号载人飞船与空间站组合体完成自主快速交会对接。如图甲所示，神舟十三号载人飞船与空间站组合体沿椭圆轨道环绕地球运行，不受空气阻力，当它从远地点向近地点运动时势能___________（填“增大”“不变”或“减小”）、机械能___________（填“增大”“不变”或“减小”）。 （2）2022年4月16日，神舟十三号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。如图乙所示，神舟十三号载人飞船返回舱在返回时会打开降落伞使返回舱减速，这个过程中返回舱的动能___________（填“增大”“不变”或“减小”），机械能___________（填“增大”“不变”或“减小”）。 25. 小华和妈妈去超市购物，超市地面水平，她们将重为170N的物品放在小推车中水平推行，小推车在某段时间内速度v随时间t变化的关系图像如图所示。已知小推车自重130N，所受阻力是总重的0.15倍。在10~20s内水平推力做功______J，水平推力的功率为______W。 三、作图题（6分） 26. （1）如图所示，钓鱼竿可视为费力杠杆，请画出动力F1，阻力F2，并画出阻力臂l2。 （2）用滑轮组提升物体，在图乙中画出最省力的绳子绕法，并标出拉力F。 四、实验题(27题6分，28题5分，29题6分，30题7分） 27. 在“测量滑轮组机械效率”的实验中，小北与同学们用同一滑轮组进行了三次实验（如图所示），实验数据记录如下表： 次数 钩码 重/N 钩码上升 距离/cm 弹簧测力 计示数/N 弹簧测力计 上升距离/cm 机械 效率 1 2 10 0.8 30 83.3% 2 4 10 1.5 30 ① 3 6 10 2.2 30 90.9% （1）实验时除如图所示的器材外，还需要的实验器材有___________： （2）实验时应沿竖直方向___________拉动弹簧测力计，且在___________（填“静止”或“拉动过程中”）时读数； （3）表格中编号①处的数据为___________，分析数据可得结论：使用同一滑轮组提升不同重物至同一高度时，提升的物重增加时，滑轮组的机械效率___________（选填“变大”、“变小”或“不变”）； （4）小北发现绳端移动的距离与钩码上升的高度有固定的倍数关系，于是他认为：钩码重一定时，无论将钩码提升多高，都不影响该滑轮组的机械效率；小红则认为：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。 28. 在探究“杠杆的平衡条件”的实验中。 （1）实验前，杠杆静止在如图甲所示的位置，此时杠杆处于______（填“平衡”或“不平衡”）状态，此时为使杠杆在水平位置平衡，可将杠杆右端的平衡螺母向______调。 （2）同学们用如图乙、丙所示的装置进行了探究，为了能顺利得出课本上所给出的杠杆平衡条件，老师建议同学们最好选用图______（选填“乙”或“丙”）的装置，请简述理由______。 （3）如图乙所示，小明组在实验过程中保持B点钩码数量和力臂不变，杠杆在水平位置平衡时，测出了多组动力臂l1和动力F1的数据，绘制了l1-F1的关系图像如图丁。根据图像推算，当l1为0.6m时，F1为______N。 29. 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2N； 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； 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；重力做的有用功为​，并根据数据画出和​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。 30. 为探究影响动能大小的决定因素，实验小组设计了如图甲所示的装置。将钢球从某高度由静止释放，摆到竖直位置刚好撞击到水平木板上的木块，将木块推动一段距离。结合对影响动能大小的因素的猜想。小组做了两组对比实验： （1）钢球的动能是由________能转化而来的； （2）让同一钢球从不同高度由静止释放，目的是使钢球摆到________（选填“B”或“C”）点时速度不同，通过比较________来比较动能的大小； （3）让质量不同的钢球从相同高度由静止摆下，记录数据如表，探究的是动能与________的关系。若在这组实验中的某一次，木块被撞后滑出木板需要重做，甲同学建议换用粗糙程度相同的但是更长的木板，乙同学建议换摩擦更大的木块，丙同学建议降低钢球下摆的高度。你认为应当采用________（选“甲”、“乙”或“丙”）同学的建议； 次数 钢球质量m/g 钢球下摆高度h/cm 木块滑行距离s/cm 1 20 20 10 2 40 20 29 3 60 20 ？ （4）实验完成后，各小组间对实验的方法和设计的可行性进行了交流：设计的方案如图乙所示：用质量不同的小球将同一弹簧压缩到相同程度由静止释放（铁球与地面间的摩擦力忽略不计），撞击水平地面上同一木块，使木块运动一段距离。该实验方案________（选填“可行”或“不可行”），按此方案操作，会看到木块移动的距离________（选填“相同”或“不相同”）。 五、计算题(32题6分，33题8分) 31. 质量为50kg的工人使用如图所示的滑轮组，在10s内将重为450N的货物匀速提升2m，工人对绳子的拉力大小为200N，不计绳重和摩擦。（g=10N/kg）求： （1）滑轮组对重物做功的功率； （2）滑轮组的机械效率； （3）该工人利用此滑轮组工作时最大的机械效率。 32. 智能扫地机器人能凭借人工智能自动在房间内完成地板清理工作，图中某智能扫地机器人重约40N，其轮子与水平地面接触的总面积为2×10-4m2。在水平地面上工作时，该机器人匀速直线移动的速度为0.1m/s，所受阻力是机器人重力的0.2倍。求： （1）匀速直线移动时，扫地机器人的动力； （2）扫地机器人对水平地面的压强； （3）扫地机器人在水平地面上匀速直线移动30s，此过程中动力做的功和功率。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年第一学期初三物理限时作业2025.10 一、单选题（30分） 1. 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。 2. 甲、乙两人体重之比为3︰5，他们同上二楼所用时间之比为2︰3，则两人做功之比、功率之比分别为（　　） A. 3︰5，9︰10 B. 3︰5，2︰5 C. 5︰3，5︰2 D. 5︰3，10︰9 【答案】A 【解析】 【详解】由W＝Gh可得，两人做功之比 由得，功率之比 故选A。 3. 马拉着质量是2000kg的车在水平路上前进400米，马的水平拉力做了3×105J的功，则马的水平拉力是（　　） A. 500N B. 20000N C. 750N D. 800N 【答案】C 【解析】 【详解】由可得，马的水平拉力为 故选C。 4. 下列有关中学生的估测符合实际的是（　　） A. 百米赛跑的平均成绩为8s B. 双脚站立时，对地面的压强约为104Pa C. 正常步行的速度约为1.4km/h D. 完成一次引体向上做的功约为2×103J 【答案】B 【解析】 【详解】A．2021年8月1日，中国选手苏炳添在东京奥运会田径男子100米半决赛中跑出9秒83，以半决赛第一名晋级决赛，同时创造了新的亚洲纪录，初中生百米赛跑的平均成绩约为14s，故A不符合题意； B．中学生的质量约为50kg，双脚站立时与地面的接触面积约为0.05m2，双脚站立时，对地面的压强约为 故B符合题意； C．正常步行的速度约，故C不符合题意； D．完成一次引体向上做的功 故D不符合题意。 故选B。 5. 如图所示的四种工具中，正常使用时属于省力杠杆的是（ ） A. 核桃夹 B. 筷子 C. 食品夹 D. 镊子 【答案】A 【解析】 【详解】核桃夹在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；食品夹在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；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，BCD不符合题意。 故选A。 6. 利用图中的滑轮组竖直匀速向上提升重力为12N的物体，动滑轮重力未知但不可忽略不计，则拉力大小不可能是选项中的（ ） A. 4N B. 6.5N C. 12N D. 15N 【答案】A 【解析】 【详解】由题图可知，滑轮组的绳子承重股数为n=3，根据 可知，拉力不可能等于4N。故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 7. 如图是各式各样剪刀的示意图，它们都是一对的杠杆。现要用它们来剪开较硬的物体，其中选用最合适的剪刀是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】用它们来剪开较硬的物体，需要省力杠杆，即动力臂大于阻力臂，故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 8. 如图所示，是仿照人的手臂设计的我国天宫空间站的机械臂。下列工具使用时与机械臂属于同类型杠杆的是（　　） A. 夹起食物的筷子 B. 拔钉子的羊角锤 C. 剪铁丝的钢丝钳 D. 起瓶盖的开瓶扳手 【答案】A 【解析】 【详解】我国天宫空间站的机械臂是动力臂比阻力臂短的杠杆，是费力杠杆。 A．夹起食物的筷子的动力臂比阻力臂短，属于费力杠杆，故A符合题意； BCD．拔钉子的羊角锤、剪铁丝的钢丝钳、起瓶盖的开瓶扳手的动力臂比阻力臂长，属于省力杠杆，故BCD不符合题意。 故选A。 9. 小球从某一高度处静止下落，竖直落到直立于地面的轻弹簧上，在开始与弹簧接触，到小球到达的最低点(不计空气阻力)下列说法正确的是（ ） A. 下落过程中，小球重力势能减小、动能增大 B. 下落过程中，小球重力势能一直减小、动能一直减小 C. 到达最低点时，小球的动能为零，受到的重力大于弹簧的弹力 D. 下落过程中，小球重力势能减小、动能先增大后减小，弹簧的势能一直增大 【答案】D 【解析】 【详解】下落过程中未接触弹簧之前，小球高度持续降低，质量不变，重力势能一直减小，速度增加，动能增加，弹簧没有发生形变，没有弹性势能；接触弹簧后初始阶段弹簧弹力小于重力，合力与运动方向相同，小球加速、动能增大，弹簧的弹性势能增加；弹力等于重力后继续下落，弹力大于重力，合力与运动方向相反，小球减速、动能减小，到达最低点时，动能为0，重力势能最小，弹性势能最大，故小球重力势能减小、动能先增大后减小，弹簧的势能一直增大，故选D。 10. 用如图所示的四种装置匀速提升同一重物时，所用拉力分别为F1、F2、F3、F4，四种装置的机械效率分别为1、2、3、4，若不计绳子的重力及各种摩擦，滑轮重力都相同且小于重物重力，则下列说法正确的是（ ） A. F1=F2 B. F3=F4 C. 1=2 D. 3=4 【答案】D 【解析】 【详解】AB．由题意知，不计绳子的重力及各种摩擦时，甲图中绳子的承股数为n=2，则其拉力为 乙图中为一个定滑轮，则其中的拉力为 F2=G 滑轮重力都相同且小于重物重力，则 F1＜F2 丙图中绳子的承股数为n=3，则其中的拉力为 丁绳子的承股数为n=2，则其中的拉力为 则 F3＜F4 故AB错误； CD．不计绳子的重力及各种摩擦时，根据 可知，动滑轮重相同，乙图中没有用到动滑轮，则 故C错误，D正确。 故选D。 11. “五一”放假期间，小莉和同学们进行了一场登山比赛。下列有关功率的说法正确的是（　　） A. 用时最短的功率最大 B. 用时最长的功率最大 C. 体重最大的功率最大 D. 做功最快的功率最大 【答案】D 【解析】 【详解】AB．功率大小不但和时间长短有关，还与做功的多少有关，只知道时间无法判定功率的大小，故AB错误； C．根据 可知，功率大小不但和体重有关，还与学生的速度有关，故C错误； D．功率表示物体做功的快慢，所以做功越快的功率越大，故D正确。 故选D。 12. 如图所示，材质均匀的弧形轨道固定在竖直平面，将小球置于轨道的顶端A点，小球具有的机械能为90J。让小球从A点由静止开始滚动，到右侧所能达到的最高位置B点时，具有的机械能为70J，随即小球向左侧滚动，当滚动到左侧所能达到的最高位置时，此过程中小球克服摩擦做的功可能是（不计空气阻力） （ ） A. 10J B. 20J C. 60J D. 70J 【答案】A 【解析】 【详解】根据题意，小球从A点由静止开始滚动，到右侧所能达到的最高位置B点时，克服摩擦做功为 再由B点滑下时，仍要克服摩擦做功，所以到达左侧时，位置会更低一些，则通过的距离小于上次通过的距离，所以克服摩擦做功会小于20J，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 13. 在图所示的装置中，每个滑轮重4N，物体G1重100N，物体G2重10N。此时G2恰能匀速下降。若在G1上加一水平向左的拉力，使G1匀速向左运动，则拉力F为（ ） A. 5N B. 7N C. 14N D. 114N 【答案】C 【解析】 【详解】初始状态匀速下降，匀速向右运动，绳子拉力 水平方向受力平衡，摩擦力 匀速向左运动时，摩擦力方向向右，大小不变，拉力 故选C。 14. 如图，小车从处于轻质杠杆OB的A点开始匀速向右运动，在B端竖直向上方向系一根不可伸缩的细绳使杠杆始终处于水平位置平衡。下列表示AB间的距离s和细绳的拉力F随时间t变化的关系图线中，可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】AB．AB间的距离s为 s=OB-OA= AB -vt 由于AB是一个定值，速度不变，则s随t的增大而减小，且是一条直线，故AB错误； CD．杠杆始终处于水平位置平衡，根据杠杆平衡的条件可知 F×OB=G×(OA+vt) 则有 F和t符合一次函数关系，故C错误，D正确。 故选D。 15. 在杠杆两端各悬挂一个体积相同的铅球和铜球处于平衡状态，现将两球同时浸没在水中（如图所示），则杠杆（ρ铅>ρ铜）（　　） A. 静止不动 B. 顺时针转动 C. 逆时针转动 D. 支点受到的压力变大 【答案】C 【解析】 【详解】因铅球和铜球体积相同，ρ铅>ρ铜，由m=ρV可知，m铅>m铜，则 G铅>G铜 由杠杆平衡条件可知 G铅×L1=G铜×L2 并且 L1＜L2 将两球同时浸没在水中，由F浮=ρ水gV排可知，两球受到的浮力相等；由杠杆平衡条件可得，左边 （G铅﹣F浮）L1=G铅×L1﹣F浮L1 右边 （G铜﹣F浮）L2=G铜×L2﹣F浮L2 因为L1＜L2，所以 G铅×L1﹣F浮L1>G铜×L2﹣F浮L2 故左端下沉，即杠杆逆时针转动，故C选项正确。 故选C。 二、填空题 16. 停车场出入口常用横杆来控制车辆的进出，我们可以把装置简化成如图所示的杠杆，该杠杆为___________（选填“省力”“费力”）杠杆，若横杆AB粗细相同、质量分布均匀，其重力G=150N，AB=2.8m，AO=0.3m，该杠杆的阻力臂为___________m。要使横杆AB保持水平平衡，需在A端施加竖直向下的力F=___________N。 【答案】 ①. 费力 ②. 1.1 ③. 550 【解析】 【详解】[1][2]横杆AB粗细相同、质量分布均匀，所以其重心C在几何中心假设为C点，支点为O，则OA就是动力臂，O到中点C就是阻力臂，中点到A之间的距离1.4m，则O到中点C为 1.4m-0.3m=1.1m 动力臂0.3m小于阻力臂1.1m，为费力杠杆。 [3]由杠杆的平衡条件可得 F×OA=G×OC F×0.3m=150N×1.1m 解得F=550N。 17. 如图所示，小明在跑步机上锻炼身体，设他在跑步机上以5m/s的速度匀速跑动30min，跑动的总动力为40N，他在这段时间内相当于跑了_________m路程，他在这段时间内做的功是_________J，他做功的功率是_________W。 【答案】 ①. 9000 ②. 3.6×105 ③. 200 【解析】 【详解】[1]路程为 [2]小明做的功为 [3]做功的功率 18. 大伟同学用一个定滑轮距离手3m高的滑轮组拉住重100N的物体，动滑轮重为20N，从滑轮正下方沿水平方向移动4m，如图所示，若不计绳重和摩擦，他的拉力为______N，至少做了______J的功，该滑轮组的机械效率为______。 【答案】 ①. 60 ②. 120 ③. 83.3% 【解析】 【分析】 【详解】[1]由图知，承担物重的绳子段数为n=2，人的拉力 人的拉力为60N。 [2] 绳子自由端移动的实际距离 人至少做功 [3]物体被提升的高度 此过程中，有用功 滑轮组的机械效率 故滑轮组的机械效率。 19. 如图所示，质量为50kg的同学在做仰卧起坐运动｡若该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1分钟内做了30个仰卧起坐，每次坐起上半身重心上升的距离均为0.3m，则她在这段时间克服重力做的功约为________J，功率为________W。 【答案】 ①. 300## ②. 2700## ③. 45 【解析】 【详解】该同学全身重力 已知上半身质量为全身质量的，因此上半身重力 每次仰卧起坐克服重力做功 1分钟做30个仰卧起坐，总功 已知总时间，功率 20. 体重是600N的人站在重为200N的木板上，如图所示．则站在木板上的人要 ________ N 的拉力才能使木板水平静止，此人对木板的压力为 ________N．（不计滑轮重和绳与滑轮的摩擦） 【答案】 ①. 200 ②. 400 【解析】 【分析】读图可知，整个装置的全部物重都由上面的一只滑轮承担，右侧的拉力则又由第二只滑轮分担．因为整个装置保持静止，所以每只滑轮两侧的力都是相等的． 【详解】人的重力G人=600N;木板的重力G木=200N；G人+G木=600N+200N=800N， 读图可知，这800N都由最上面的滑轮承担，而且左右拉力相等．因此，上面滑轮右侧的拉力为400N.这400N又由两段绳子平均分担，因此，人手处的拉力为200N；绳子对人向上的拉力等于人对绳子的拉力，所以人对木板的压力：F压=G人−F=600N−200N=400N. 21. 如图所示，用弹簧测力计沿斜面匀速拉动木块至斜面顶端，木块的重力为100N，弹簧测力计的示数为60N，斜面高2m，长5m。则在此过程中，力F做的功是________J，机械效率是________，摩擦力是________N。 【答案】 ①. 300 ②. 66.7% ③. 20 【解析】 【详解】弹簧测力计的示数为60N，故拉力为60N，拉力F做的总功 克服木块重力做的有用功 机械效率 额外功是克服斜面摩擦力做的功，总功和有用功的差值为额外功 由额外功公式得，摩擦力 22. 如图所示，有一质量为1kg的小球在水平桌面上滚动了0.8 m滚出桌面，这个过程中，小球重力做功_______J，0.5 s后小球落在离桌面边缘水平方向上2m的地面上。若桌高1m，则小球下落过程中重力做功的功率是 ______W。 【答案】 ①. 0 ②. 20 【解析】 【详解】[1]小球在水平桌面滚动的过程中，在重力的方向上没有移动距离，所以重力做功为0。 [2]小球下落过程，重力做功 W=Gh=mgh=1kg×10N/kg×1m=10J 功率 23. 某汽车发动机输出功率为30kW，恰能以54km/h，匀速行驶4.5km，其间发动机共做功_______J，汽车行驶时受到的阻力为_____N．当汽车上坡时，只能保持36km/h的速度匀速行驶时，此时汽车发动机牵引力为______N． 【答案】 ①. 9×106 ②. 2000 ③. 3000 【解析】 【详解】发动机功率P=30kW=30000W；速度v=54km/h=15m/s；路程S=4.5km；故汽车运动时间 ；发动机做功W=Pt=30000W×300s=9×106J；由P=Fv，；当汽车上坡时，v’=36km/h=10m/s；P=F’v’；可得: ． 点睛：本题是力学综合题，难点是涉及知识较多，解这类综合性题目要理清关系，把题目所给的物理量化成国际单位制的基本单位，然后根据已知量联系自己学过的知识把自己所能求出的量求出，从而发现新的问题，进而再次解答． 24. 神舟十三号乘组共在轨飞行183天，创造了中国航天员连续在轨飞行时间的最长纪录。 （1）2021年10月16日，神舟十三号载人飞船与空间站组合体完成自主快速交会对接。如图甲所示，神舟十三号载人飞船与空间站组合体沿椭圆轨道环绕地球运行，不受空气阻力，当它从远地点向近地点运动时势能___________（填“增大”“不变”或“减小”）、机械能___________（填“增大”“不变”或“减小”）。 （2）2022年4月16日，神舟十三号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。如图乙所示，神舟十三号载人飞船返回舱在返回时会打开降落伞使返回舱减速，这个过程中返回舱的动能___________（填“增大”“不变”或“减小”），机械能___________（填“增大”“不变”或“减小”）。 【答案】 ①. 减小 ②. 不变 ③. 减小 ④. 减小 【解析】 【详解】（1）[1][2]当它从远地点向近地点运动时，质量不变，高度下降，势能减小；速度增大，动能增大，这一过程中，势能转化为动能，机械能不变。 （2）[3][4]神舟十三号载人飞船返回舱在返回时会打开降落伞使返回舱减速，这个过程中返回舱的质量不变，速度变小，动能变小；返回舱的高度下降，重力势能减小，机械能时动能和势能的总和，所以返回舱机械能减小。 25. 小华和妈妈去超市购物，超市地面水平，她们将重为170N的物品放在小推车中水平推行，小推车在某段时间内速度v随时间t变化的关系图像如图所示。已知小推车自重130N，所受阻力是总重的0.15倍。在10~20s内水平推力做功______J，水平推力的功率为______W。 【答案】 ①. 360 ②. 36 【解析】 【详解】[1]阻力的大小 由v−t图象可知，在10∼20s内小推车做匀速运动，处于平衡状态，则水平推力 由可得，10∼20s内小推车运动的距离 10∼20s内水平推力做的功 [2]10∼20s内水平推力的功率 三、作图题（6分） 26. （1）如图所示，钓鱼竿可视为费力杠杆，请画出动力F1，阻力F2，并画出阻力臂l2。 （2）用滑轮组提升物体，在图乙中画出最省力的绳子绕法，并标出拉力F。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 阻力是鱼对钓鱼竿的拉力，作用点在B点，方向竖直向下；动力的作用点在A点，方向垂直于OA向上。分别从A、B点开始，沿垂直于OA向上、竖直向下的方向分别画一条带箭头的线段，并在线段末尾标上相关字母，即为动力和阻力示意图；从支点O向阻力F2的作用线作垂线，支点到垂足的距离为阻力臂l2。 【小问2详解】 一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组，承担动滑轮和重物的绳子股数最多3股，先将绳子的起始端固定在动滑轮上方的挂钩上，向上绕过顶部的定滑轮，再向下绕过下方的动滑轮，最终绳子自由端竖直向上，在自由端的拉力位置标注F。 四、实验题(27题6分，28题5分，29题6分，30题7分） 27. 在“测量滑轮组机械效率”的实验中，小北与同学们用同一滑轮组进行了三次实验（如图所示），实验数据记录如下表： 次数 钩码 重/N 钩码上升 距离/cm 弹簧测力 计示数/N 弹簧测力计 上升距离/cm 机械 效率 1 2 10 0.8 30 83.3% 2 4 10 1.5 30 ① 3 6 10 2.2 30 90.9% （1）实验时除如图所示的器材外，还需要的实验器材有___________： （2）实验时应沿竖直方向___________拉动弹簧测力计，且在___________（填“静止”或“拉动过程中”）时读数； （3）表格中编号①处的数据为___________，分析数据可得结论：使用同一滑轮组提升不同重物至同一高度时，提升的物重增加时，滑轮组的机械效率___________（选填“变大”、“变小”或“不变”）； （4）小北发现绳端移动的距离与钩码上升的高度有固定的倍数关系，于是他认为：钩码重一定时，无论将钩码提升多高，都不影响该滑轮组的机械效率；小红则认为：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。 【答案】 ①. 刻度尺 ②. 匀速 ③. 拉动过程中 ④. 88.9％ ⑤. 变大 ⑥. 小北 【解析】 【详解】（1）[1]测定滑轮组机械效率的实验原理是 要用到弹簧测力计测量G、F，用刻度尺测量h、s，因此除了图示器材外，还需要刻度尺。 （2）[2][3]在实验中，测绳端拉力F时，为了减小摩擦力对实验结果的影响，应竖直向上匀速拉动弹簧测力计且在拉动过程中读数。 （3）[4]第2次的机械效率为 [5]由表格数据可得结论：使用同一滑轮组提升不同重物至同高度时，提升的物重增加时，滑轮组的机械效率变大。 （4）[6]分析表格数据可知 由 可知，滑轮组的机械效率与提升的高度无关，故小北的看法正确。 28. 在探究“杠杆的平衡条件”的实验中。 （1）实验前，杠杆静止在如图甲所示的位置，此时杠杆处于______（填“平衡”或“不平衡”）状态，此时为使杠杆在水平位置平衡，可将杠杆右端的平衡螺母向______调。 （2）同学们用如图乙、丙所示的装置进行了探究，为了能顺利得出课本上所给出的杠杆平衡条件，老师建议同学们最好选用图______（选填“乙”或“丙”）的装置，请简述理由______。 （3）如图乙所示，小明组在实验过程中保持B点钩码数量和力臂不变，杠杆在水平位置平衡时，测出了多组动力臂l1和动力F1的数据，绘制了l1-F1的关系图像如图丁。根据图像推算，当l1为0.6m时，F1为______N。 【答案】（1） ①. 平衡 ②. 右 （2） ①. 乙 ②. 图丙中杠杆的力和力臂数目过多，不便分析数据 （3）0.5 【解析】 【小问1详解】 [1]杠杆静止或匀速转动时都处于平衡状态，实验前杠杆静止在如图甲所示的位置，此时杠杆处于平衡状态。 [2]杠杆右端偏高，为使杠杆在水平位置平衡，根据 “左偏右调，右偏左调” 的原则，可将杠杆右端的平衡螺母向右调。 【小问2详解】 [1][2]实验中，如图丙所示的方式悬挂钩码，杠杆平衡是杠杆的左侧在多个力共同作用的结果，采用这种方式是不妥当的，所以最好选用图乙的装置，这主要是因为图丙中杠杆的力和力臂数目过多。 【小问3详解】 由于保持A点钩码数量和力臂不变，即阻力和阻力臂大小不变，根据可知为一定值，由图丙知， 则当为0.6m时，拉力 29. 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2N； 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； 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；重力做的有用功为​，并根据数据画出和​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. 60% ③. 力 （2） ①. 无关 ②. 不变 ③. 105 【解析】 【小问1详解】 弹簧测力计分度值为0.02N，示数，斜面长，拉力做功 由图乙得斜面高度 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 拉力 因此斜面可以省力，且任何机械都不省功。 【小问2详解】 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。 动能与质量和速度有关，母亲匀速上坡，质量不变、速度不变，因此动能不变。 这位母亲和所坐的轮椅总质量为 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 故总功 ​力的大小为 30. 为探究影响动能大小的决定因素，实验小组设计了如图甲所示的装置。将钢球从某高度由静止释放，摆到竖直位置刚好撞击到水平木板上的木块，将木块推动一段距离。结合对影响动能大小的因素的猜想。小组做了两组对比实验： （1）钢球的动能是由________能转化而来的； （2）让同一钢球从不同高度由静止释放，目的是使钢球摆到________（选填“B”或“C”）点时速度不同，通过比较________来比较动能的大小； （3）让质量不同的钢球从相同高度由静止摆下，记录数据如表，探究的是动能与________的关系。若在这组实验中的某一次，木块被撞后滑出木板需要重做，甲同学建议换用粗糙程度相同的但是更长的木板，乙同学建议换摩擦更大的木块，丙同学建议降低钢球下摆的高度。你认为应当采用________（选“甲”、“乙”或“丙”）同学的建议； 次数 钢球质量m/g 钢球下摆高度h/cm 木块滑行距离s/cm 1 20 20 10 2 40 20 29 3 60 20 ？ （4）实验完成后，各小组间对实验的方法和设计的可行性进行了交流：设计的方案如图乙所示：用质量不同的小球将同一弹簧压缩到相同程度由静止释放（铁球与地面间的摩擦力忽略不计），撞击水平地面上同一木块，使木块运动一段距离。该实验方案________（选填“可行”或“不可行”），按此方案操作，会看到木块移动的距离________（选填“相同”或“不相同”）。 【答案】 ①. 重力势 ②. B ③. 木块被推开的距离 ④. 质量 ⑤. 甲 ⑥. 不可行 ⑦. 相同 【解析】 【详解】（1）[1]钢球在向下摆动的过程中，钢球的质量不变，高度减小，速度变大，钢球的动能变大、重力势能变小，钢球的重力势能转化为动能。 （2）[2]让同一钢球从不同高度由静止释放，质量不变，最初的高度不同，重力势能不同，摆到竖直位置时转化为的动能不同，其目的是使钢球摆到B点时速度不同。 [3]比较木块被撞击后移动的距离，比较其不同的动能，是转换法。 （3）[4]让质量不同的钢球从相同高度由静止摆下，最初的高度相同，则摆到竖直位置时的速度相同，质量不相同，所以探究的是动能与质量的关系。 [5]实验的目的是探究动能的大小与质量的关系，根据控制变量法可知，第3次实验，应保证钢球下摆的高度、木块表面的粗糙程度都不变，先做实验时木块被撞后滑出木板，所以应换用同样材质但是更长的木板，应采用甲的建议。 （4）[6][7]同一弹簧被压缩相同形变量，则每次实验中，弹簧的弹性势能相同，在不考虑铁球与地面间的摩擦力时，由机械能守恒定律知，小球每次碰撞时的动能相同，则碰撞后，木块移动的距离相同，所以该实验方案不可行。 五、计算题(32题6分，33题8分) 31. 质量为50kg的工人使用如图所示的滑轮组，在10s内将重为450N的货物匀速提升2m，工人对绳子的拉力大小为200N，不计绳重和摩擦。（g=10N/kg）求： （1）滑轮组对重物做功的功率； （2）滑轮组的机械效率； （3）该工人利用此滑轮组工作时最大的机械效率。 【答案】（1） 90W （2） 75% （3） 90% 【解析】 【小问1详解】 由图可知，承担物重的绳子段数，货物匀速上升，滑轮组对重物做的功为有用功， 功率 【小问2详解】 工人匀速拉绳，绳子自由端移动距离 拉力做的功为总功 滑轮组的机械效率 【小问3详解】 工人站在地面上，最大拉力等于自身重力时，提升物重最大，机械效率最高。不计绳重和摩擦，由 得动滑轮重力 工人的最大拉力 最大提升物重 最大机械效率 32. 智能扫地机器人能凭借人工智能自动在房间内完成地板清理工作，图中某智能扫地机器人重约40N，其轮子与水平地面接触的总面积为2×10-4m2。在水平地面上工作时，该机器人匀速直线移动的速度为0.1m/s，所受阻力是机器人重力的0.2倍。求： （1）匀速直线移动时，扫地机器人的动力； （2）扫地机器人对水平地面的压强； （3）扫地机器人在水平地面上匀速直线移动30s，此过程中动力做的功和功率。 【答案】（1） （2） （3） ； 【解析】 【小问1详解】 扫地机器人匀速直线移动，动力与阻力二力平衡，即 【小问2详解】 扫地机器人在水平地面上，对地面的压力等于自身重力，即 扫地机器人对水平地面的压强 【小问3详解】 扫地机器人在水平地面上匀速直线移动30s，动力大小恒定，移动距离  动力做的功  动力的功率  第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $