精品解析：江苏省江阴市敔山湾实验学校2025-2026学年九年级上学期10月月考物理试题

敔山湾实验学校2025～2026学年度第一学期10月作业检查 九年级物理试卷 一、选择题（本题包括12个小题，共24分。每小题只有一个选项符合题意。） 1. 如图所示是生活中几种常见的杠杆，其中属于费力杠杆的是（ ） A. 道钉翘 B. 钢丝钳 C. 开瓶扳手 D. 筷子 2. 正确理解物理概念是学好物理的关键，关于功、功率和机械效率，下列说法正确的是（　　） A. 做功越快的机械，其功率一定越大 B. 机械效率高的机械，所做的有用功一定多 C. 机械效率高的机械，做功一定快 D. 功率大的机械，所做的功一定多 3. 人在做俯卧撑时可视为一个杠杆。如图所示，人在用力起身时，下列能正确表示该杠杆的支点、动力和阻力的示意图的是（　　） A. B. C. D. 4. 关于力对物体做功的叙述，下列说法中正确的是（ ） A. 举重运动员举着杠铃不动，运动员竖直向上托举的力对杠铃做了功 B. 人推汽车但没有推动，人的推力对汽车做了功 C. 起重机吊着重物上升，钢绳竖直向上的拉力对重物做了功 D. 足球在水平地面上滚动，足球受到的重力对足球做了功 5. 如图是小红同学研究定滑轮和动滑轮特点的实验情景，下列说法正确的是 A. 使用定滑轮不能省力，因为定滑轮的实质是费力杠杆 B. 使用定滑轮时改变拉力方向，拉力的大小也会发生改变 C. 使用动滑轮可以省力，因为动滑轮的实质是省力杠杆 D. 使用动滑轮不能改变力的方向，但可以省距离 6. 某实验小组分别用如图所示的甲乙两个滑轮组（每个滑轮重相同）匀速提起相同的重物，所用的拉力分别为F1和F2，机械效率分别为η1和η2，不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（　　） A. F1＞F2，η1=η2 B. F1＜F2，η1=η2 C. F1＜F2，η1＞η2 D. F1＞F2，η1＜η2 7. 攀岩运动如图所示，是从登山运动中派生出来的新项目，它集健身、娱乐、竞技于一体，以其独有的登临高处的征服感吸引了众多爱好者．要测量两名运动员在攀岩时克服重力做功的功率大小，不需要测量的物理量是 A. 运动员的质量 B. 运动员的身高 C. 攀岩的高度 D. 攀岩所用的时间 8. 如图所示，是某段道路对不同车辆的限速标志牌。则以下说法中正确的是（　　） A. 小型客车的最高行驶速度大，所以它的惯性大 B. 大型客车可以超过限速标志行驶，不会发生交通安全事故 C. 载货汽车可以在这限速情况下超载行驶 D. 若行驶速度相同，质量大的动能大，所以交通管理部门对不同车型设定不同限速标志 9. 如图所示，是自卸车的示意图，车厢部分可视为杠杆，则下列分析正确的是（ ） ①B点是支点 ②液压杆施的力是动力，货物对车厢的压力是阻力 ③物体A放在车厢后部可省力 ④物体A放在车厢前部可省力 A. ②③ B. ①④ C. ①③ D. ②④ 10. 如图所示，物体重150 N，挂在杠杆中点，人在杠杆的端点A处用100 N竖直向上的力将物体提高0.5 m，在此过程中，下列说法不正确的是 A. 人用的拉力所做的功为100 J B. 用杠杆提升物体所做的有用功为50 J C. 额外功为25 J D. 杠杆的机械效率为75% 11. 如图甲所示的装置，A是重10N的空吊篮，绳子B和C能承受的最大拉力分别为100N和60N。小明将A提升到高处，施加的拉力F随时间变化关系如图乙所示，A上升的速度v随时间变化关系如图丙所示。不计绳重及摩擦（）。下列说法正确的是（　　） A. 动滑轮的重力为14N B. 1~2s内拉力F做的功为2J C. 1~2s内拉力F的功率为2W D. 此装置的最大机械效率约为81.8% 12. 某运动员做蹦极运动，如图甲所示，从高处O点开始下落，A点是弹性绳的自由长度，在B点运动员所受弹力恰好等于重力，C点是第一次下落到达的最低点。运动员所受弹性绳弹力F的大小随时间t变化的情况如图乙所示(蹦极过程视为在竖直方向的运动)。下列判断正确的有( ) A. 从O点到A点再到B点过程中运动员动能先增大后减少 B. 从A点到B点再到C点过程中弹性绳的弹性势能先增大后减少 C. 从C点到B点再到A点过程中运动员动能先增大后减少，运动员重力大小等于F0 D. 从C点到B点再到A点过程中弹性绳的弹力一直减少，运动员重力大小小于F0 二、填空题（每空1分，共33分） 13. 使用简单机械可以给人们的生活带来便利。 （1）如图甲，旗杆的顶端安装着一个定滑轮，使用它的好处是__________； （2）如图乙，把被剪物体尽量靠近剪刀的转动轴，可减小__________，剪断物体更省力； （3）如图丙，是用螺丝刀拧螺丝的情景。螺丝钉上螺纹__________（选填“密”或“疏”）一些的螺丝钉拧起来更省力，螺纹相当于一个__________（填简单机械名称）。 14. 在抗震救灾中，空降部队的战士空降到灾区。战士在跳伞时，如果在空中未打开伞，且加速下降（不计空气阻力），他的动能________，势能________（选填“变小”、“变大”或“不变”）。 15. 如图所示，OAB是杠杆，OA与BA垂直，在OA的中点挂一个20N的重物，加在B点的动力F1始终使OA在水平位置保持静止（杠杆重力及摩擦均不计）。 （1）当F1竖直向上时，F1的大小为 ___________N； （2）当F1由竖直向上的位置沿逆时针方向缓慢的转到水平向左的位置时，动力F1的大小变化是 ___________（选填“变小”、“变大”、“先变小后变大”或“先变大后变小”）。 16. 如图所示，工人师傅常用斜面把重物搬运到汽车上，斜面高为1m，长为3m，工人沿斜面向上用400N的推力将重力为900N的箱子从斜面底端匀速推到车上，此过程中推力做功为________J，斜面机械效率为________，箱子受到斜面的摩擦力________N。 17. 如图小明先后两次用同样大小的力，将不同质量的物体在不同的表面上分别移动相同的距离。所用时间t1：t2=2：1”。该力在此过程中功率之比P1：P2=_______。 18. 在更换家用轿车的轮胎时，剪式千斤顶是一种常用工具。图甲是某型号剪式千斤顶的结构示意图。使用时，将底部支撑台置于水平地面，保持千斤顶竖直，将顶升置于汽车车身下，用手摇动扳手使扳手绕O点不断旋转，带动丝杆转动，通过丝杆水平拉动右端铰链，使支架向内收缩，顶升升高，从而将汽车车身顶起。丝杆上刻有梯形扣，图乙是梯形的实物图。小华在一次给小汽车换胎工作中，转动手柄把质量为1.5t的小车的一后轮顶起20cm，若顶起小车后轮的力只需车重的三分之一，则这个过程中所做的有用功为________J，小华做的总功是2000J，则此次工作千斤顶的机械效率是_______。（g取10N/kg） 19. 如图所示，这是西安地铁建筑工地的一种塔式起重机上的滑轮组。某次用该滑轮组在50s内将质量为600kg的建筑材料匀速竖直吊起5m，作用在绳端的拉力F=2500N。则拉力F做功的功率为_______W，滑轮组的机械效率为________。（g取10N/kg） 20. 如图所示，a，b为竖直向上抛出的小石块在上升过程中动能和重力势能随高度变化的两条图线（不计空气阻力），其中________是动能-高度关系图线，小石块达到的最大高度为______m，小石块在最高点时的机械能为_______J。 21. 把常用的按钮式圆珠笔笔尖朝上用力按下后放手，它会弹起很高。把它拆开后发现，它能弹起的原因是内部装有一根弹簧，如图甲所示。小强仔细观察后发现，圆珠笔弹起的过程可以分为“A：按下后放手”到“B：获得一个向上的速度”再到“C：向上运动到达最高点”，如图乙所示。圆珠笔在“A→B”阶段，________转化为动能；圆珠笔在“B→C”阶段，动能转化为________；在最高点处，圆珠笔的速度大小为0，此时________（选填“是”或“不是”）平衡状态。 22. 如图所示为一拉杆旅行箱的示意图，将其视为杠杆，O为支点，B为重心，BC为竖直方向，A为拉杆端点，已知箱重为250N，OA为120cm，OC为24cm。 (1)图中在A点沿图示方向施加动力F，箱子静止则动力F的大小为___________N。 (2)使拉杆箱在图示位置静止的最小动力为___________N。 (3)生活中，常把箱内较重物品靠近O点摆放，这样使拉杆箱在图示位置静止的最小动力将___________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 23. 《天工开物》是我国古代的科学著作，书中记载着大量的古代农业机械，其中这样写道：“凡河滨有制筒车者，堰陂障流绕于车下，激轮使转，挽水入筒，一一倾于机内，流入亩中，昼夜不息，百亩无忧。”该段文字描述了筒车这样一种以水流作动力，用来取水的机械，如图所示。 （1）请从能量转化的角度，简要分析筒车的工作原理可以理解为把________能转化为________能； （2）若接水槽离取水处高4m，水轮上有12个取水筒。一个取水筒每次可取水4kg，该筒车旋转一周对这些水所做的功为________J（接水槽离倒水处的高度忽略不计，g取10N/kg）； （3）水流冲击筒车的功率为40W，若筒车旋转一周所用时间为60s，水流所做的功为________J；筒车旋转一周取水的机械效率为________。 24. 图（a）所示的是一把杆秤的示意图，O是秤杆的悬点，当秤钩上不挂重物，手提起提纽时，杆秤的左端下降，使用该秤最多能称量5千克的重物。若秤砣有缺损，则所测的质量值________被测物的真实质量值（选填“大于”、“小于”或“等于”）。小王用一个相同的秤砣系在下面，采用“双秤砣法”去称量7千克的重物时，秤上的示数为3千克，如图（b）所示。那么当只挂一个秤砣时，该秤零刻度线的位置应该在________（选填“O点”、“O点的右侧”或“O点的左侧”）。若采用“双秤砣法”，则利用该秤最多能称量_______千克的重物。 三、作图题（共2小题，共4分） 25. （1）如图是拉吊桥的示意图，点P是吊桥的重心。请画出动力F1对支点O的力臂l1，并画出吊桥所受重力G的示意图。 （2）如图所示，工人站在地面上用滑轮组将重物提起，画出滑轮组的绕绳方法。 四、实验探究题（共5小题，每空1分，共29分） 26. 如图所示是小明和小华探究“杠杆的平衡条件”的实验装置。 （1）实验前，将杠杆置于支架上，当杠杆静止时，如图甲所示，此时________（“是”或“不是”）平衡状态，可以把右端的平衡螺母向________（选填“左”或“右”）调节，直至使杠杆在水平位置平衡。 （2）如图乙，小明在实验时分别沿着竖直向下和斜向下两个方向拉弹簧测力计，都能使杠杆在水平位置平衡。同组的小华认为，竖直向下拉动测力计操作更方便，原因是________。 （3）实验中，通过改变钩码和弹簧测力计的位置或钩码的个数来改变力臂或力的大小进行多次实验，目的是：________。 （4）如图丙，调节好杠杆后在杠杆左边距离支点第3格处挂了4个钩码，每个钩码的重力均为0.5N，要使杠杆平衡，可以在支点右侧第4格A处挂3个相同的钩码，或在左侧第2格B处竖直向上拉动弹簧测力计，此时测力计的示数是________N。（杠杆上每小格等距） （5）继续探究：保持钩码数量和位置不变，杠杆在水平位置平衡时，测出多组动力臂L1和动力F1的数据，绘制了L1-F1的关系图像，如图丁所示。请根据图像推算，当L1为25cm时，F1为________N。 27. 用图甲滑轮组做“探究动滑轮的重对滑轮组机械效率的影响”实验。实验中把不同的磁铁吸附在动滑轮边框上以改变滑轮的重，每次实验都匀速拉动绳端使物体上升10cm。不计绳重，实验数据如下表。 实验次数 钩码重力G物/N 动滑轮重力G动/N 绳端拉力F/N 机械效率η 1 6.0 0.3 2.2 90.9% 2 6.0 1.0 3 6.0 1.9 2.9 69.0% 4 6.0 3.2 3.4 58.8% （1）每次实验绳端移动距离为________cm； （2）实验过程中应该在________（选填“匀速拉动”或“静止”）时读数。 （3）第2次实验中拉力F的示数如图乙，读数为________N，第2次实验滑轮组的机械效率为________。分析数据可知：在物重不变的情况下，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越________； （4）小组同学在仅增大绳端移动距离的情况下，滑轮组的机械效率________（选填“变大”、“变小”或“不变”）； （5）用同一滑轮组提升重物时，下列选项中可提高机械效率的是________。 A. 增大所提升物体的重力 B. 增大提升物体的速度 28. 如图1是探究“物体的动能大小与哪些因素有关”的实验装置图。其中，mA=mB＜mC，hA=hC＞hB。 表面 毛巾 棉布 木板 摩擦力 最大 较大 最小 小车运动距离 最近 较远 最远 （1）实验中，探究的动能是指_________（填序号） A. 小球在斜面上时的动能 B. 小球撞击木块时的动能 C. 小球撞击木块后的动能 D. 木块的动能 （2）使质量相同的小球从斜面上不同高度处自由滚下，是为了研究动能大小与________的关系。 （3）小华同学通过比较图1中B、C两图，得出“质量大的物体动能大”，小丽认为小华的这一比较过程存在错误，你知道错误是什么吗？__________。 （4）在做了探究“物体动能大小与哪些因素有关”的实验后，有些同学对“质量不同的小球从同一光滑斜面、同一高度由静止开始沿斜面滚下，刚到达底部时的速度大小相等”有疑惑，小华设计了如图2所示的实验：让质量不同的小球A、C同时从同一高度由静止开始沿光滑斜面滚下，观察和比较两球相对运动情况，若C球相对于A球________，就可以说明任一时刻两球的速度大小相等。 （5）完成实验后，同学们还联想到以前探究牛顿第一定律时，也用到了斜面：让小车从同一斜面同一高度下滑，在不同的表面看滑行的距离远近（如表），最终停下来后，小车在三个表面克服摩擦力做功是否相等________。（选填“相等”或“不相等”） 29. 某实验小组在用“模拟打桩”来探究影响重力势能大小的因素，已知物体质量的关系为，使用的器材有沙子、木桩等。实验时，让物体从木桩正上方的某一高度处自由下落将木桩打入沙中，三次实验木桩进入沙中的深度如图所示； （1）本实验是通过________来反映物体重力势能大小的。 （2）选择________两图实验进行分析，探究物体重力势能大小与质量的关系。 （3）实验中为了探究重力势能大小与高度的关系，应让质量相同的物体，从________（选填“相同高度”或“不同高度”）由静止自由放下。实验现象表明：________。 （4）对比a、b、c三次实验，具有的重力势能最大的是图________（选填“a”、“b”或“c”）中的物体。 30. 为了“探究弹性势能与哪些因素有关”；小明在水平桌面上设计了如图甲所示的实验装置进行探究。将弹簧左端固定，用小球（小球与弹簧不连接）将弹簧压缩不同的长度，由静止释放小球，小球离开弹簧后撞击静放在桌面上的木块。分别测量出木块在水平面上滑行的距离s1，分析实验数据得出结论。 （1）实验中探究了弹簧弹性势能大小跟________的关系。实验中，小明又发现在水平桌面上滚动的小球离开桌面后，会沿着曲线向前飞行并最终落到地面上，如图乙所示。小球离开桌面在水平方向飞行的距离与哪些因素有关呢？他们提出以下三个猜想： 猜想1：与小球离开桌面时的速度有关； 猜想2：与小球离地的高度有关； 猜想3：与小球的质量有关。 （2）为了验证猜想1是否正确，小明进行如下实验：保持小球质量和离地高度不变，将弹簧压缩________的长度，小球离开弹簧后，若小球水平飞行的距离________，则说明猜想1正确；（两格均选填“相同”或“不同”） （3）为了探究猜想2，小明取质量为5g的小球，改变桌子的高度，将弹簧压缩到相同的长度释放小球，测得数据并记录如下表： 离地高度H/cm 5 20 45 80 125 水平飞行距离s/cm 5 10 15 20 25 根据表格数据，在图丙中作出H-s图像，并得到s与H的定量关系式是：________（只需数值关系）； （4）为探究猜想3，保持离地高度不变，小明用不同质量的小球将弹簧压缩到相同的长度，静止释放后比较小球水平飞行的距离与质量的关系，已知释放后弹性势能全部转化为小球的动能。你认为小明的方案存在的问题是：________。 五、计算题（共2小题，共10分） 31. 如图所示，工人利用滑轮组提升重为810N物体的示意图，某段过程中物体匀速上升的速度为0.1m/s，工人拉力F的功率为90W，物体匀速上升6s，拉力F克服滑轮组的摩擦做的功是36J，不计绳重，求： （1）工人拉绳子的拉力； （2）滑轮组的机械效率； （3）滑轮组中动滑轮的重力。 32. 如图所示，A、B两个物体挂在杠杆的两端，已知物块A重力为30N，物块B重力为160N，当杠杆水平平衡时，物块B对地面的压力为100N。求： （1）杠杆的力臂CO︰OE为多少？ （2）现给物体A竖直向上的外力，当杠杆再次水平平衡时，物块B对地面的压力大小为多少N？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 敔山湾实验学校2025～2026学年度第一学期10月作业检查 九年级物理试卷 一、选择题（本题包括12个小题，共24分。每小题只有一个选项符合题意。） 1. 如图所示是生活中几种常见的杠杆，其中属于费力杠杆的是（ ） A. 道钉翘 B. 钢丝钳 C. 开瓶扳手 D. 筷子 【答案】D 【解析】 【详解】A．道钉撬在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故A不符合题意； B．钢丝钳在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故B不符合题意； C．开瓶扳手在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故C不符合题意； D．筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故D符合题意。 故选D。 2. 正确理解物理概念是学好物理的关键，关于功、功率和机械效率，下列说法正确的是（　　） A. 做功越快的机械，其功率一定越大 B. 机械效率高的机械，所做的有用功一定多 C. 机械效率高的机械，做功一定快 D. 功率大的机械，所做的功一定多 【答案】A 【解析】 【详解】A．功率是表示做功快慢的物理量，做功越快，说明功率越大，故A正确； B．机械效率，即使机械效率高，若总功很小，有用功也不一定多，故B错误； C．机械效率反映的是有用功在总功中所占的比例，与做功快慢无关，故C错误； D．由W=Pt可知，功的多少不仅取决于功率，还与做功时间有关；功率大的机械，若做功时间很短，所做的功也不一定多，故D错误。 故选A。 3. 人在做俯卧撑时可视为一个杠杆。如图所示，人在用力起身时，下列能正确表示该杠杆的支点、动力和阻力的示意图的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】人在做俯卧撑时可视为一个杠杆，支点在脚尖位置，阻力是人受到的重力，方向竖直向下，作用点在人的重心位置；动力是胳膊向上的支持力，方向竖直向上，作用点在人的胳膊位置，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 4. 关于力对物体做功的叙述，下列说法中正确的是（ ） A. 举重运动员举着杠铃不动，运动员竖直向上托举的力对杠铃做了功 B. 人推汽车但没有推动，人的推力对汽车做了功 C. 起重机吊着重物上升，钢绳竖直向上的拉力对重物做了功 D. 足球在水平地面上滚动，足球受到的重力对足球做了功 【答案】C 【解析】 【详解】A．举重运动员举着杠铃不动，杠铃没有在托举力方向上通过距离，托举力对杠铃不做功，故A错误； B．人推汽车但没有推动，汽车没有在推力方向上通过距离，人的推力对汽车不做功，故B错误； C．起重机吊着重物上升，重物在钢绳拉力方向上通过了距离，钢绳的拉力对重物做功，故C正确； D．足球在水平地面上滚动，重力方向竖直向下，与足球运动方向垂直，重力对足球不做功，故D错误。 故选C 5. 如图是小红同学研究定滑轮和动滑轮特点的实验情景，下列说法正确的是 A. 使用定滑轮不能省力，因为定滑轮的实质是费力杠杆 B. 使用定滑轮时改变拉力方向，拉力的大小也会发生改变 C. 使用动滑轮可以省力，因为动滑轮的实质是省力杠杆 D. 使用动滑轮不能改变力的方向，但可以省距离 【答案】C 【解析】 【分析】定滑轮是等臂杠杆，动力臂等于阻力臂，也就是动力等于阻力，使用定滑轮不省力、但能改变用力方向；使用动滑轮能省一半的力，是因为动力臂是阻力臂的2倍，但要移动2倍的距离；使用动滑轮，拉力的方向与物体的运动方向相同． 【详解】(1)定滑轮是等臂杠杆，从左图中可看出，三种拉力情况，每次拉力的方向都不相同，在实验过程中不断改变拉力的方向，观察测力计的示数都为1N，等于物重，故AB错误． (2)动滑轮的实质是省力杠杆，在图乙中，拉力F=0.6N<G=1N，故使用动滑轮时省力，但费距离，也不能改变力的方向，故C正确，D错误． 故选C. 6. 某实验小组分别用如图所示的甲乙两个滑轮组（每个滑轮重相同）匀速提起相同的重物，所用的拉力分别为F1和F2，机械效率分别为η1和η2，不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（　　） A. F1＞F2，η1=η2 B. F1＜F2，η1=η2 C. F1＜F2，η1＞η2 D. F1＞F2，η1＜η2 【答案】A 【解析】 【详解】不计绳重及摩擦，则拉力F=（G物+G动），由图可知n1=2，n2=3，则绳子受的拉力：F1=（G物+G动），F2=（G物+G动），故F1＞F2；动滑轮重相同，提升的物体重和高度相同，W额=G动h，W有用=G物h，所以，利用滑轮组做的有用功相同、额外功相同，总功相同，则由η=可知，滑轮组的机械效率相同，即η1=η2，故应选A． 7. 攀岩运动如图所示，是从登山运动中派生出来的新项目，它集健身、娱乐、竞技于一体，以其独有的登临高处的征服感吸引了众多爱好者．要测量两名运动员在攀岩时克服重力做功的功率大小，不需要测量的物理量是 A. 运动员的质量 B. 运动员的身高 C. 攀岩的高度 D. 攀岩所用的时间 【答案】B 【解析】 【详解】攀岩是克服自身的重力做功，功等于运动员的重力和攀岩高度的乘积，则克服重力的功率： 由表达式知，需要测量运动员的质量、攀岩的高度、攀岩的时间，不需要测量运动员的身高． 故选B． 8. 如图所示，是某段道路对不同车辆的限速标志牌。则以下说法中正确的是（　　） A. 小型客车的最高行驶速度大，所以它的惯性大 B. 大型客车可以超过限速标志行驶，不会发生交通安全事故 C. 载货汽车可以在这限速情况下超载行驶 D. 若行驶速度相同，质量大的动能大，所以交通管理部门对不同车型设定不同限速标志 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A． 惯性大小只跟物体的质量大小有关，跟物体的运动速度大小没有关系。小型客车的质量比大型客车的质量小，所以小型客车的惯性比大型客车的惯性小，故A错误； B．物体的动能与物体的质量和速度有关，同一辆汽车质量不变，速度越大，动能越大，所以限制速度也就是限制了它的动能，超过限速标志行驶，会发生交通安全事故，故B错误； C．动能除了与速度有关，还与质量有关，若在限速情况下超载行驶，动能也可能较大，所以不能超载行驶，故C错误； D．动能与物体质量和速度有关，速度相同时，质量越大动能越大，所以交通管理部门对不同车型设定不同限速标志，故D正确。 故选D。 9. 如图所示，是自卸车的示意图，车厢部分可视为杠杆，则下列分析正确的是（ ） ①B点是支点 ②液压杆施的力是动力，货物对车厢的压力是阻力 ③物体A放在车厢后部可省力 ④物体A放在车厢前部可省力 A. ②③ B. ①④ C. ①③ D. ②④ 【答案】A 【解析】 【详解】车厢绕C点转动，因此C点是支点，①错误；液压杆对车厢施加的力使车厢转动，是动力，货物对车厢的压力阻碍车厢转动，是阻力，②正确；物体A放在车厢后部时更靠近支点，阻力臂变小，在动力臂不变时所需动力变小，可以省力，③正确；物体A放在车厢前部时远离支点，阻力臂变大，不能省力，④错误。 故选A 10. 如图所示，物体重150 N，挂在杠杆中点，人在杠杆的端点A处用100 N竖直向上的力将物体提高0.5 m，在此过程中，下列说法不正确的是 A. 人用的拉力所做的功为100 J B. 用杠杆提升物体所做的有用功为50 J C. 额外功为25 J D. 杠杆的机械效率为75% 【答案】B 【解析】 【分析】力臂是指支点到力的作用线的距离，根据相似三角形得出物体提高0.5m时拉力移动的距离，根据求出人用的拉力所做的功，根据求出总功，总功减去有用功即为额外功，根据求出杠杆的机械效率． 【详解】A、人用100N的竖直向上将物体提高0.5m时， 由相似三角形的知识可得，拉力F移动的距离：，人用的拉力所做的功：，故A正确； B、用杠杆提升货物所做的有用功：故B错误； C、因总功等于有用功和额外功之和，所以额外功：，故C正确； D、杠杆的机械效率：，故D正确． 故选B． 【点睛】本题考查了有用功、总功、额外功和杠杆机械效率的计算，知道竖直向上提高物体时动力臂和阻力臂的比值不变是关键． 11. 如图甲所示的装置，A是重10N的空吊篮，绳子B和C能承受的最大拉力分别为100N和60N。小明将A提升到高处，施加的拉力F随时间变化关系如图乙所示，A上升的速度v随时间变化关系如图丙所示。不计绳重及摩擦（）。下列说法正确的是（　　） A. 动滑轮的重力为14N B. 1~2s内拉力F做的功为2J C. 1~2s内拉力F的功率为2W D. 此装置的最大机械效率约为81.8% 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图丙可知，在1~2s内A被匀速提升，由图乙可知此时的拉力F=10 N，由图可知滑轮组的动滑轮绕绳子的段数n=2，忽略绳重及摩擦，动滑轮重力 故A错误； B．由图丙可知，1~2s内A上升的速度，A上升的高度 拉力移动的距离 拉力F做的功 故B错误； C．1~2s内拉力F的功率 D．忽略绳重及摩擦，当绳子C最大拉力为60N时，绳子B拉力为 大于绳子B能承受的最大拉力100N；当绳子B最大拉力为100N时，绳子C拉力为 小于绳子C能承受的最大拉力60N；所以要以B最大拉力为准，此时C的拉力，B的拉力 此装置最多能匀速运载货物的重力 装置提升重物的机械效率随提升物重的增大而增大，此装置提升重物的最大机械效率 故D正确。 故选 D。 12. 某运动员做蹦极运动，如图甲所示，从高处O点开始下落，A点是弹性绳的自由长度，在B点运动员所受弹力恰好等于重力，C点是第一次下落到达的最低点。运动员所受弹性绳弹力F的大小随时间t变化的情况如图乙所示(蹦极过程视为在竖直方向的运动)。下列判断正确的有( ) A. 从O点到A点再到B点过程中运动员动能先增大后减少 B. 从A点到B点再到C点过程中弹性绳的弹性势能先增大后减少 C. 从C点到B点再到A点过程中运动员动能先增大后减少，运动员重力大小等于F0 D. 从C点到B点再到A点过程中弹性绳的弹力一直减少，运动员重力大小小于F0 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据题意知道，A点刚好是绳子的自然长度，所以，从O点到A的过程中运动员只受重力，即此过程中运动员做加速运动；由于在B点弹力等于重力，所以，从A点到B点弹力都小于重力，即合力向下，仍然做加速运动，综上所述，从O点到B点的过程中速度一直在增大，即动能一直在增大，故A错误； B．从A点到B点再到C点的过程中，弹性绳的长度一直在变大，所以它的弹性势能一直在增大，故B错误； C．从C点到B点的过程中，弹性绳的弹力大于运动员的重力，所以，运动员的速度在增大；从B点到A点的过中，弹性绳的弹力小于运动员的重力，所以，运动员的速度在减小，即运动员的动能先增大后减小；由乙图知道，当图像趋于一条直线时，说明运动员静止，此时弹力等于重力；所以，这时的弹力小于F0，即重力小于F0，故C错误； D．从C点到B点再到A点过程中，弹性绳的长度不断减小，所以弹性绳的弹力一直减小，而运动员的重力小于F0，故D正确。 故选D。 二、填空题（每空1分，共33分） 13. 使用简单机械可以给人们的生活带来便利。 （1）如图甲，旗杆的顶端安装着一个定滑轮，使用它的好处是__________； （2）如图乙，把被剪物体尽量靠近剪刀的转动轴，可减小__________，剪断物体更省力； （3）如图丙，是用螺丝刀拧螺丝的情景。螺丝钉上螺纹__________（选填“密”或“疏”）一些的螺丝钉拧起来更省力，螺纹相当于一个__________（填简单机械名称）。 【答案】 ①. 改变力的方向 ②. 阻力臂 ③. 密 ④. 斜面 【解析】 【详解】（1）[1]使用定滑轮的好处是可以改变力的方向，动滑轮可以省力，滑轮组可以省力也可以改变力的方向。 （2）[2]剪刀相当于一个杠杆，支点在剪刀的转动轴，把被剪物体尽量靠近剪刀的转动轴，可减小阻力臂，剪断物体更省力。 （3）[3]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。 [4]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。 14. 在抗震救灾中，空降部队的战士空降到灾区。战士在跳伞时，如果在空中未打开伞，且加速下降（不计空气阻力），他的动能________，势能________（选填“变小”、“变大”或“不变”）。 【答案】 ①. 变大 ②. 变小 【解析】 【详解】动能的大小由物体的质量和速度决定，战士加速下降时，质量不变，速度增大，因此动能变大。重力势能的大小由物体的质量和所处高度决定，战士下降过程中，质量不变，高度降低，因此势能变小。 15. 如图所示，OAB是杠杆，OA与BA垂直，在OA的中点挂一个20N的重物，加在B点的动力F1始终使OA在水平位置保持静止（杠杆重力及摩擦均不计）。 （1）当F1竖直向上时，F1的大小为 ___________N； （2）当F1由竖直向上的位置沿逆时针方向缓慢的转到水平向左的位置时，动力F1的大小变化是 ___________（选填“变小”、“变大”、“先变小后变大”或“先变大后变小”）。 【答案】 ①. 10 ②. 先变小后变大 【解析】 【详解】（1）[1]O为支点，当F1竖直向上时，由杠杆平衡条件得 G×0.5×OA=F1×OA 解得 （2）[2]由下图所示： 可知当F1由竖直向上的位置沿逆时针方向缓慢的转到水平向左的位置时，由力臂的定义，动力臂先变大后变小，阻力与阻力臂不变，由杠杆平衡条件可知，动力先变小后变大。 16. 如图所示，工人师傅常用斜面把重物搬运到汽车上，斜面高为1m，长为3m，工人沿斜面向上用400N的推力将重力为900N的箱子从斜面底端匀速推到车上，此过程中推力做功为________J，斜面机械效率为________，箱子受到斜面的摩擦力________N。 【答案】 ①. 1200 ②. 75% ③. 100 【解析】 【详解】此过程中推力做功为 克服物体重力做的有用功为 斜面的机械效率为  斜面摩擦力做的额外功为 斜面的摩擦力为 17. 如图小明先后两次用同样大小的力，将不同质量的物体在不同的表面上分别移动相同的距离。所用时间t1：t2=2：1”。该力在此过程中功率之比P1：P2=_______。 【答案】1:2 【解析】 【详解】由于两次的推力大小相同，物体移动的距离也相同，根据功的计算公式，可得两次推力做的功相等，即；已知两次做功时间比 由功率的定义式，可得该力在此过程中功率之比 18. 在更换家用轿车的轮胎时，剪式千斤顶是一种常用工具。图甲是某型号剪式千斤顶的结构示意图。使用时，将底部支撑台置于水平地面，保持千斤顶竖直，将顶升置于汽车车身下，用手摇动扳手使扳手绕O点不断旋转，带动丝杆转动，通过丝杆水平拉动右端铰链，使支架向内收缩，顶升升高，从而将汽车车身顶起。丝杆上刻有梯形扣，图乙是梯形的实物图。小华在一次给小汽车换胎工作中，转动手柄把质量为1.5t的小车的一后轮顶起20cm，若顶起小车后轮的力只需车重的三分之一，则这个过程中所做的有用功为________J，小华做的总功是2000J，则此次工作千斤顶的机械效率是_______。（g取10N/kg） 【答案】 ①. 1000## ②. 50% 【解析】 【详解】小车质量为 小车的重力为 顶起后轮的力为车重的三分之一，故顶升需要克服的阻力 顶升高度 有用功为 机械效率为 19. 如图所示，这是西安地铁建筑工地的一种塔式起重机上的滑轮组。某次用该滑轮组在50s内将质量为600kg的建筑材料匀速竖直吊起5m，作用在绳端的拉力F=2500N。则拉力F做功的功率为_______W，滑轮组的机械效率为________。（g取10N/kg） 【答案】 ①. 750 ②. 80% 【解析】 【详解】从图中可以看到，三条绳子托着动滑轮，则绳端匀速移动的距离为 根据速度公式可知，绳端移动的速度为 作用在绳端的拉力，根据可知，拉力F做功的功率为 滑轮组对建筑材料做的有用功是 根据可知，拉力F做的功为 滑轮组的机械效率为 20. 如图所示，a，b为竖直向上抛出的小石块在上升过程中动能和重力势能随高度变化的两条图线（不计空气阻力），其中________是动能-高度关系图线，小石块达到的最大高度为______m，小石块在最高点时的机械能为_______J。 【答案】 ①. a ②. 4 ③. 2 【解析】 【分析】 【详解】[1]小石块上升时质量保持不变。b图象表示：高度越高，能量越大，所以b图象代表重力势能-高度的关系。不计空气阻力，小石块上升时，动能全部转化为重力势能，动能减小，重力势能增大，所以a图象代表动能-高度关系。 [2][3]如图，小石块到达的最大高度是4m，由图象可知，小石块在最高点时，动能为0J，重力势能为2J，由于机械能=动能+势能，故机械能为2J。 21. 把常用的按钮式圆珠笔笔尖朝上用力按下后放手，它会弹起很高。把它拆开后发现，它能弹起的原因是内部装有一根弹簧，如图甲所示。小强仔细观察后发现，圆珠笔弹起的过程可以分为“A：按下后放手”到“B：获得一个向上的速度”再到“C：向上运动到达最高点”，如图乙所示。圆珠笔在“A→B”阶段，________转化为动能；圆珠笔在“B→C”阶段，动能转化为________；在最高点处，圆珠笔的速度大小为0，此时________（选填“是”或“不是”）平衡状态。 【答案】 ①. 弹性势能 ②. 重力势能 ③. 不是 【解析】 【详解】按下圆珠笔后弹簧发生弹性形变，储存了弹性势能，放手后弹簧恢复形变的过程中，弹性势能逐渐减小，圆珠笔获得向上的速度、动能增大，因此是弹性势能转化为动能； 圆珠笔在“B→C”阶段，速度逐渐减小、动能减小，同时高度不断增加，重力势能增大，因此是动能转化为重力势能； 平衡状态的条件是物体受合力为0、保持静止或匀速直线运动。圆珠笔在最高点速度为0时，只受到竖直向下的重力作用，合力不为零，因此它不是平衡状态。 22. 如图所示为一拉杆旅行箱的示意图，将其视为杠杆，O为支点，B为重心，BC为竖直方向，A为拉杆端点，已知箱重为250N，OA为120cm，OC为24cm。 (1)图中在A点沿图示方向施加动力F，箱子静止则动力F的大小为___________N。 (2)使拉杆箱在图示位置静止的最小动力为___________N。 (3)生活中，常把箱内较重物品靠近O点摆放，这样使拉杆箱在图示位置静止的最小动力将___________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 【答案】 ①. 100 ②. 50 ③. 变小 【解析】 【详解】(1)[1]由题图可知，动力F的力臂为 根据杠杆平衡条件，可得 (2)[2]当动力臂为OA时，使拉杆箱在图示位置静止的动力最小，则 (3)[3]当把箱内较重物品靠近O点摆放时，阻力臂变小，在阻力和动力臂不变时，最小动力将变小。 23. 《天工开物》是我国古代的科学著作，书中记载着大量的古代农业机械，其中这样写道：“凡河滨有制筒车者，堰陂障流绕于车下，激轮使转，挽水入筒，一一倾于机内，流入亩中，昼夜不息，百亩无忧。”该段文字描述了筒车这样一种以水流作动力，用来取水的机械，如图所示。 （1）请从能量转化的角度，简要分析筒车的工作原理可以理解为把________能转化为________能； （2）若接水槽离取水处高4m，水轮上有12个取水筒。一个取水筒每次可取水4kg，该筒车旋转一周对这些水所做的功为________J（接水槽离倒水处的高度忽略不计，g取10N/kg）； （3）水流冲击筒车的功率为40W，若筒车旋转一周所用时间为60s，水流所做的功为________J；筒车旋转一周取水的机械效率为________。 【答案】（1） ①. 动 ②. 重力势 （2）1920 （3） ①. 2400 ②. 80% 【解析】 【小问1详解】 流动的水流具有动能，冲击筒车转动将低处的水提升到高处，使水获得重力势能，因此该过程是把水的动能转化为水的重力势能。 【小问2详解】 旋转一周取水的总质量为 水的总重力为 对水做的有用功  【小问3详解】 水流做的总功为 机械效率为 24. 图（a）所示的是一把杆秤的示意图，O是秤杆的悬点，当秤钩上不挂重物，手提起提纽时，杆秤的左端下降，使用该秤最多能称量5千克的重物。若秤砣有缺损，则所测的质量值________被测物的真实质量值（选填“大于”、“小于”或“等于”）。小王用一个相同的秤砣系在下面，采用“双秤砣法”去称量7千克的重物时，秤上的示数为3千克，如图（b）所示。那么当只挂一个秤砣时，该秤零刻度线的位置应该在________（选填“O点”、“O点的右侧”或“O点的左侧”）。若采用“双秤砣法”，则利用该秤最多能称量_______千克的重物。 【答案】 ①. 大于 ②. O点的右侧 ③. 11 【解析】 【详解】当秤钩上不挂重物，手提起提纽时，杆秤的左端下降，即杠杆自重重心在支点O左侧，设杠杆自重为，重心离O点的距离为，根据杠杆平衡条件有 当秤砣缺损、实际​变小，根据平衡条件可知，偏小，即所测的质量大于真实的质量。 秤钩不挂重物时，提起提纽杆秤左端下降，说明杆秤自身的总重心在O点左侧。要让空秤平衡，需要将秤砣放在O点的右侧，所以杆秤的零刻度线位置在O点右侧。 设秤钩到O点的距离为，单秤砣质量为​，零刻度线到O点的距离为，原单秤砣最大称量5kg，即最大刻度在5kg处，杆秤刻度均匀，故可以设为每1kg示数对应的秤杆长度，则最大刻度为 根据杠杆平衡条件，空秤平衡有 原单秤砣最大称量5kg时，有 代入有 化简得......① 双秤砣称7kg重物时示数为3kg，此时秤砣在3kg刻度处，有 即 将①代入得 化简得......② 双秤砣称7kg时，最大称量时有 即 将①②代入有 化简得 解得 三、作图题（共2小题，共4分） 25. （1）如图是拉吊桥的示意图，点P是吊桥的重心。请画出动力F1对支点O的力臂l1，并画出吊桥所受重力G的示意图。 （2）如图所示，工人站在地面上用滑轮组将重物提起，画出滑轮组的绕绳方法。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 在重心P点，沿竖直向下方向画一条带箭头的线段，标注符号G；延长动力的作用线，​从支点O向动力​的作用线作垂线，支点O到垂足之间的垂线段就是动力臂，标注垂直符号及标注符号。 【小问2详解】 工人站在地面拉绳子，要求绳子自由端的拉力方向必须竖直向下，绳子的一端先固定在定滑轮的下挂钩上，向下绕过动滑轮，再向上绕过定滑轮，最终绳子自由端竖直向下，指向站在地面的工人手中。 四、实验探究题（共5小题，每空1分，共29分） 26. 如图所示是小明和小华探究“杠杆的平衡条件”的实验装置。 （1）实验前，将杠杆置于支架上，当杠杆静止时，如图甲所示，此时________（“是”或“不是”）平衡状态，可以把右端的平衡螺母向________（选填“左”或“右”）调节，直至使杠杆在水平位置平衡。 （2）如图乙，小明在实验时分别沿着竖直向下和斜向下两个方向拉弹簧测力计，都能使杠杆在水平位置平衡。同组的小华认为，竖直向下拉动测力计操作更方便，原因是________。 （3）实验中，通过改变钩码和弹簧测力计的位置或钩码的个数来改变力臂或力的大小进行多次实验，目的是：________。 （4）如图丙，调节好杠杆后在杠杆左边距离支点第3格处挂了4个钩码，每个钩码的重力均为0.5N，要使杠杆平衡，可以在支点右侧第4格A处挂3个相同的钩码，或在左侧第2格B处竖直向上拉动弹簧测力计，此时测力计的示数是________N。（杠杆上每小格等距） （5）继续探究：保持钩码数量和位置不变，杠杆在水平位置平衡时，测出多组动力臂L1和动力F1的数据，绘制了L1-F1的关系图像，如图丁所示。请根据图像推算，当L1为25cm时，F1为________N。 【答案】（1） ①. 是 ②. 右 （2）力臂可以直接从杠杆的刻度上读取，便于测量力臂 （3）多次实验寻找普遍规律，避免实验结论的偶然性  （4）3 （5）0.6 【解析】 【小问1详解】 杠杆的平衡状态定义为静止或匀速转动，图甲中杠杆静止，因此属于平衡状态；此时杠杆左端下沉、右端上翘，平衡螺母应向偏高的右侧调节，使杠杆水平平衡。 【小问2详解】 当弹簧测力计竖直向下拉时，拉力方向与水平杠杆垂直，拉力的力臂恰好等于杠杆上对应格数的长度，可直接通过杠杆刻度读出力臂。 【小问3详解】 本实验探究杠杆平衡条件是寻找普遍物理规律，多次改变力和力臂的大小进行实验，是为了避免单次实验的偶然性，得到具有普遍性的结论。 【小问4详解】 左侧钩码总重力为 设杠杆每个刻度长度为L，根据杠杆平衡条件有 变形得 即此时测力计的示数为3N。 【小问5详解】 由图丁可知，阻力和阻力臂保持不变，因此为定值。取图中任意一点，时，可得 故当时， 27. 用图甲滑轮组做“探究动滑轮的重对滑轮组机械效率的影响”实验。实验中把不同的磁铁吸附在动滑轮边框上以改变滑轮的重，每次实验都匀速拉动绳端使物体上升10cm。不计绳重，实验数据如下表。 实验次数 钩码重力G物/N 动滑轮重力G动/N 绳端拉力F/N 机械效率η 1 6.0 0.3 2.2 90.9% 2 6.0 1.0 3 6.0 1.9 2.9 69.0% 4 6.0 3.2 3.4 58.8% （1）每次实验绳端移动距离为________cm； （2）实验过程中应该在________（选填“匀速拉动”或“静止”）时读数。 （3）第2次实验中拉力F的示数如图乙，读数为________N，第2次实验滑轮组的机械效率为________。分析数据可知：在物重不变的情况下，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越________； （4）小组同学在仅增大绳端移动距离的情况下，滑轮组的机械效率________（选填“变大”、“变小”或“不变”）； （5）用同一滑轮组提升重物时，下列选项中可提高机械效率的是________。 A. 增大所提升物体的重力 B. 增大提升物体的速度 【答案】（1）30 （2）匀速拉动 （3） ①. 2.5 ②. 80% ③. 小 （4）不变 （5）A 【解析】 【小问1详解】 由图甲可知该滑轮组承担物重的绳子段数，根据滑轮组距离关系，物体上升，因此绳端移动距离 【小问2详解】 实验过程中，静止读数会忽略滑轮与轴之间的摩擦，导致拉力测量值偏小，因此需要在匀速拉动时读数，此时滑轮组处于平衡状态，拉力大小等于弹簧测力计示数，测量结果准确。 【小问3详解】 弹簧测力计分度值为0.1N，指针指向2.5N，因此拉力示数为2.5N； 第2次实验的有用功为 总功为 机械效率为 对比表格数据，物重均为6N时，动滑轮重力越大，机械效率越低，因此物重不变时，动滑轮越重，滑轮组机械效率越低。 【小问4详解】 机械效率是有用功和总功的比值，仅增大绳端移动距离时，物体上升高度也会同比例增大，根据 有用功和总功的比值不变，因此机械效率不变。 【小问5详解】 A．同一滑轮组，动滑轮重不变，增大所提升物体的重力，有用功占总功的比例会提升，可提高机械效率，故A符合题意； B．增大提升物体的速度，不会改变有用功和额外功的比值，机械效率不受影响。 故B不符题意。 故选A。 28. 如图1是探究“物体的动能大小与哪些因素有关”的实验装置图。其中，mA=mB＜mC，hA=hC＞hB。 表面 毛巾 棉布 木板 摩擦力 最大 较大 最小 小车运动距离 最近 较远 最远 （1）实验中，探究的动能是指_________（填序号） A. 小球在斜面上时的动能 B. 小球撞击木块时的动能 C. 小球撞击木块后的动能 D. 木块的动能 （2）使质量相同的小球从斜面上不同高度处自由滚下，是为了研究动能大小与________的关系。 （3）小华同学通过比较图1中B、C两图，得出“质量大的物体动能大”，小丽认为小华的这一比较过程存在错误，你知道错误是什么吗？__________。 （4）在做了探究“物体动能大小与哪些因素有关”的实验后，有些同学对“质量不同的小球从同一光滑斜面、同一高度由静止开始沿斜面滚下，刚到达底部时的速度大小相等”有疑惑，小华设计了如图2所示的实验：让质量不同的小球A、C同时从同一高度由静止开始沿光滑斜面滚下，观察和比较两球相对运动情况，若C球相对于A球________，就可以说明任一时刻两球的速度大小相等。 （5）完成实验后，同学们还联想到以前探究牛顿第一定律时，也用到了斜面：让小车从同一斜面同一高度下滑，在不同的表面看滑行的距离远近（如表），最终停下来后，小车在三个表面克服摩擦力做功是否相等________。（选填“相等”或“不相等”） 【答案】（1）B （2）速度 （3）没有控制速度相同 （4）静止 （5）相等 【解析】 【小问1详解】 本实验通过观察木块被撞击后移动的距离来反映小球动能的大小，因此，实验所探究的动能是小球撞击木块时的动能的大小，故选B。 【小问2详解】 使质量相同的小球从斜面上不同高度处自由滚下，则小球到达水平面时的速度不同，所以，这是为了研究动能大小与物体速度的关系。 【小问3详解】 要探究小球动能与质量的关系，需要控制小球到达水平面时的速度相同，即不同质量的小球从同一高度滚下，而B、C两图没有让小球从同一高度滚下，没有控制小球到达水平面时的速度相同，所以小华的这一比较过程存在错误。 【小问4详解】 让质量不同的小球A、C同时从同一高度由静止开始沿光滑斜面滚下，观察和比较两球相对运动情况，若任一时刻两球的速度大小相等，即以任何一个小球为参照物，另一个小球都是静止的，所以若C球相对于A球静止，就可以说明任一时刻两球的速度大小相等。 【小问5详解】 让小车从同一高度由静止下滑，根据决定重力势能大小的因素可知，最初小车的重力势能相同，下滑到水平面时的动能也相同，在不同的材料表面上运动时，最终停下来后，动能全部转为内能，克服摩擦力做了多少功就有多少动能转化为内能，所以，在三个表面克服摩擦力做功相同。 29. 某实验小组在用“模拟打桩”来探究影响重力势能大小的因素，已知物体质量的关系为，使用的器材有沙子、木桩等。实验时，让物体从木桩正上方的某一高度处自由下落将木桩打入沙中，三次实验木桩进入沙中的深度如图所示； （1）本实验是通过________来反映物体重力势能大小的。 （2）选择________两图实验进行分析，探究物体重力势能大小与质量的关系。 （3）实验中为了探究重力势能大小与高度的关系，应让质量相同的物体，从________（选填“相同高度”或“不同高度”）由静止自由放下。实验现象表明：________。 （4）对比a、b、c三次实验，具有的重力势能最大的是图________（选填“a”、“b”或“c”）中的物体。 【答案】（1）木桩进入沙中的深度 （2）a、c （3） ①. 不同高度 ②. 当物体质量相同时，所处的高度越高，物体的重力势能越大 （4）b 【解析】 【小问1详解】 本实验用到转换法：重力势能的大小无法直接观察，因此通过木桩陷入沙子的深度来间接反映物体重力势能的大小，木桩陷得越深，说明物体的重力势能越大。 【小问2详解】 探究重力势能与质量的关系时，要控制物体下落的高度相同、改变物体质量，符合条件的是a、c两图： 【小问3详解】 探究重力势能与高度的关系，要控制质量不变，改变下落高度；对比 a、b两实验，物体质量，b实验中物体的下落高度更高，木桩下陷更深。可得出结论：当物体质量相同时，所处的高度越高，物体的重力势能越大。 【小问4详解】 木桩陷入沙中越深，说明对应物体的重力势能越大，三次实验里图b的木桩进入沙中的深度最大，因此图b中物体的重力势能最大。 30. 为了“探究弹性势能与哪些因素有关”；小明在水平桌面上设计了如图甲所示的实验装置进行探究。将弹簧左端固定，用小球（小球与弹簧不连接）将弹簧压缩不同的长度，由静止释放小球，小球离开弹簧后撞击静放在桌面上的木块。分别测量出木块在水平面上滑行的距离s1，分析实验数据得出结论。 （1）实验中探究了弹簧弹性势能大小跟________的关系。实验中，小明又发现在水平桌面上滚动的小球离开桌面后，会沿着曲线向前飞行并最终落到地面上，如图乙所示。小球离开桌面在水平方向飞行的距离与哪些因素有关呢？他们提出以下三个猜想： 猜想1：与小球离开桌面时的速度有关； 猜想2：与小球离地的高度有关； 猜想3：与小球的质量有关。 （2）为了验证猜想1是否正确，小明进行如下实验：保持小球质量和离地高度不变，将弹簧压缩________的长度，小球离开弹簧后，若小球水平飞行的距离________，则说明猜想1正确；（两格均选填“相同”或“不同”） （3）为了探究猜想2，小明取质量为5g的小球，改变桌子的高度，将弹簧压缩到相同的长度释放小球，测得数据并记录如下表： 离地高度H/cm 5 20 45 80 125 水平飞行距离s/cm 5 10 15 20 25 根据表格数据，在图丙中作出H-s图像，并得到s与H的定量关系式是：________（只需数值关系）； （4）为探究猜想3，保持离地高度不变，小明用不同质量的小球将弹簧压缩到相同的长度，静止释放后比较小球水平飞行的距离与质量的关系，已知释放后弹性势能全部转化为小球的动能。你认为小明的方案存在的问题是：________。 【答案】（1）弹性形变大小 （2） ①. 不同 ②. 不同 （3） ①. ②. （4）没有控制小球飞出桌面时的速度一定 【解析】 【小问1详解】 由于弹性势能的大小不便于用仪器直接测量，本实验是通过比较木块移动的距离来判断弹簧的弹性势能大小，由实验步骤可知，本实验探究了弹簧弹性势能大小跟弹簧弹性形变大小的关系。 【小问2详解】 要验证猜想1是否正确，即小球在水平方向飞行的距离与小球离开桌面时的速度有关，需要控制小球质量和离地高度不变，改变小球的速度，实验中弹簧被压缩到不同的长度，小球离开弹簧后，获得的速度不同，若发现小球水平飞行的距离不相同，说明小球在水平方向飞行的距离与小球离开桌面时的速度有关，则猜想1是正确的。 【小问3详解】 通过表格中数据可知比值 为定值：第一组 ，第二组 ，第三组  ，故水平飞行的距离，故数值上距离 【小问4详解】 要探究猜想3，即小球在水平方向飞行的距离与小球的质量有关，需要控制小球的速度和离地高度不变，改变小球的质量，实验中用不同质量的小球将弹簧压缩到相同的长度，弹簧的弹性势能一定，静止释放后小球的动能相同，但由于质量不同，速度也不相同，所以存在的问题是没有控制小球飞出桌面时的速度一定，则不能比较小球水平飞行的距离与质量的关系。 五、计算题（共2小题，共10分） 31. 如图所示，工人利用滑轮组提升重为810N物体的示意图，某段过程中物体匀速上升的速度为0.1m/s，工人拉力F的功率为90W，物体匀速上升6s，拉力F克服滑轮组的摩擦做的功是36J，不计绳重，求： （1）工人拉绳子的拉力； （2）滑轮组的机械效率； （3）滑轮组中动滑轮的重力。 【答案】（1）300N；（2）90%；（3）30N 【解析】 【详解】解：（1）由图可知，吊起动滑轮绳子股数n=3，绳端移动的速度 根据 可得，工人的拉力 （2）滑轮组的机械效率 （3）重物上升的高度 h=vt=0.1m/s×6s=0.6m 拉力做的有用功 W有用=Gh=810N×0.6m=486J 拉力做的总功 W总=Fs=Fnh=300N×3×0.6m=540J 克服动滑轮重力所做的额外功 由W动=G动h可得，动滑轮的重 答：（1）工人拉绳子的拉力为300N； （2）滑轮组的机械效率为90%； （3）滑轮组中动滑轮的重力为30N。 32. 如图所示，A、B两个物体挂在杠杆的两端，已知物块A重力为30N，物块B重力为160N，当杠杆水平平衡时，物块B对地面的压力为100N。求： （1）杠杆的力臂CO︰OE为多少？ （2）现给物体A竖直向上的外力，当杠杆再次水平平衡时，物块B对地面的压力大小为多少N？ 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 根据相互作用力可知，物块B对地面的压力为100N，则地面对物块B的支持力也为100N，物块B处于静止状态，则杠杆C端受到的拉力为 杠杆E端受到的拉力为 由杠杆平衡条件得 则 即 【小问2详解】 给A施加竖直向上的外力后，杠杆再次水平平衡。此时杠杆E端受到的拉力为 由杠杆平衡条件得 则物块B对C端的拉力为 物块B处于静止状态，对地面的压力等于地面对物块B的支持力，为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $