精品解析：广东省潮州市湘桥区城基初级中学2025-2026学年九年级上学期10月月考物理试题

2025~2026学年度第一学期阶段检测九年级物理科问卷 一、单选题（每题3分，共21分） 1. 下列关于教室大扫除场景的描述中，人正在对下列加点的物体做功的是（　　） A. 用抹布擦去桌子上的灰 B. 手提水桶沿着水平方向缓慢移动 C. 正在空中飞向垃圾桶的纸团 D. 打扫时，推讲台没有推动 2. 2025年4月29日，“神舟十九号”载人飞船返回舱成功着陆。如图所示，返回舱在接近地面时，缓冲发动机点火，进一步减小返回舱速度，直至软着陆，此过程中返回舱（ ） A. 动能减小，重力势能减小，机械能不变 B. 动能不变，重力势能减小，机械能减小 C. 动能减小，重力势能增加，机械能不变 D. 动能减小，重力势能减小，机械能减小 3. 关于功、功率和机械效率，下列说法正确的是（　　） A. 做功快的机械，功率一定大，机械效率也一定高 B. 使用省力杠杆可以省功 C. 额外功在总功中所占比例越小的机械，其机械效率越高 D. 功率大的机械，做功一定多 4. 如图所示的实例中，通过热传递的方式使物体内能减少的是（　　） A. 锻打铁 B. 用暖手宝取暖 C. 烧水 D. 在饮料中加冰块 5. 对小企鹅的对话，同学们展开了热烈的讨论，其中正确的是（ ） A. 一般情况下，企鹅行动迟缓，有利于维持体能，说明内能与物体的运动速度有关 B. 冰山温度低，企鹅体温高，企鹅的内能较大 C. 企鹅只具有机械能，不具有内能 D. 一切物体都具有内能 6. 甲乙两位学生比赛爬竿，他们的质量之比为4:5，已知甲用18s爬到顶，乙用20s爬到顶，则两爬竿过程中所做功和功率大小是（　　） A. 甲学生做功较少，功率较大 B. 甲学生做功较少，功率较小 C. 甲学生做功较多，功率较大 D. 甲学生做功较多，功率较小 7. 如图所示，物体A重100N，在水平拉力F=20N的作用下，以0.2m/s的速度沿水平地面匀速直线运动了10s。已知滑轮组的机械效率为80%，下列说法错误的是（　　） A. 受到的摩擦力为48N B. 拉力F做功的功率为8W C. 拉力F做的总功为120J D. 拉力F做的有用功为96J 二、填空题（每空1分，共23分） 8. 如图所示，将弹簧、小车置于水平木板面上，被压缩后的弹簧将小车弹出，这一过程中，弹簧的弹性势能转化为小车的___________能。实验表明，弹簧被压缩得越短，小车被弹开的距离越远，这说明，弹簧的弹性形变越大，弹性势能越___________。小车在水平木板上运动时，所受重力对小车___________（选填“做功”或“不做功”）。 9. 如图所示，椭圆线为地球卫星沿椭圆轨道绕地球运行的轨迹，运行时不受空气阻力，机械能___________（选填“变大”、“变小”或“不变”），当卫星从近地点向远地点运动时，它的___________能转化为___________能，卫星在___________（选填“远”或“近”）地点时重力势能最大。 10. 我国无人机的研发和生产技术处于世界领先。某快递公司用无人机运送包裹，无人机和包裹总重，快递员操作该无人机先以的速度沿竖直方向匀速上升，接着沿水平方向匀速飞行。无人机在上升过程中，克服自身重力做的功是___________（选填“有用”、“额外”或“总”）功；无人机在上升过程中，克服总重力做功的功率为___________。无人机也可用于水稻种植过程中精确施肥，在空中沿水平方向匀速飞行向稻田精准施肥时，无人机的动能___________（选填“增大”、“减小”或“不变”）。 11. 如图A所示，取一个配有活塞的厚玻璃筒，筒内放一小团浸有少量乙醚的棉花，快速压下活塞，可以观察到棉花燃烧起来，这是因为活塞压缩空气，使筒内空气内能___________温度___________，如图B所示，将试管内的水加热至一定程度时，试管口的木塞会被推出，木塞被推出的过程中能量的转化情况为：___________（选填“内能转化为机械能”或“机械能转化为内能”）。 12. 下图所示，在探究斜面机械效率的活动中，分别用力将A、B两个完全相同的物体匀速拉到斜面顶端，做功情况如图乙所示，则力对物体A做的有用功为___________J，物体A所在斜面的机械效率___________（选填“大于”“小于”或“等于”）物体B所在斜面的机械效率，若物体B所在斜面长为1米，则B受到的摩擦力为___________。 13. 用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率，实验时，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使挂在较长杠杆下面的钩码缓缓上升。实验中，将杠杆拉至图中虚线位置，测力计的示数F为________N；钩码总重G为1.0N，钩码上升高度h为0.1m，测力计移动距离s为0.3m，则杠杆的机械效率为________（计算结果精确到0.1%）；将三个相同的钩码仍悬挂在A点匀速提高时，该杠杆的机械效率为η2，则η2________（选填“＜”“＝”或“＞”）η1。 14. 用图甲的滑轮组提升重的物体，已知拉力为，不计绳重和摩擦，物体和绳子自由端的运动情况如图乙所示，反映绳子自由端运动的图线是___________（选填“A”或“B”），绳子自由端运动速度___________，拉力的功率是___________，此滑轮组的机械效率是___________%。 三、实验题（每空2分，共32分） 15. 探究“物体的动能与哪些因素有关”时，实验过程如图所示。 （1）图中实验是在探究物体的动能与___________的关系；实验中，“物体的动能”指的是___________（选填“小球”或“木块”）的动能； （2）由甲、乙两图得出实验结论___________； （3）假设实验装置的水平面的可选对象有①粗糙的木板、②平滑的玻璃、③绝对光滑的平面，则一定不能选择的是___________（填序号），原因是___________；若要继续探究“物体的动能与质量的关系”，则应补充的实验器材是___________。 （4）木块在水平面上滑动时，受到水平面的摩擦力___________，克服摩擦力做功的功率___________（两空均选填“变大”、“变小”或“不变”）。 （5）物理探究方法有许多，本实验中运用了两种方法：一是___________法；二是转换法。本题的转换法体现在：用___________来表示小球动能的大小。 16. 提高机械效率可以充分发挥机械设备的作用，对节能减排、提高经济效益有重要的意义。某科技创新小组根据生活经验和客观事实，对影响滑轮组机械效率的因素作出如下猜想： 猜想Ⅰ：滑轮组的机械效率与物体被提升的高度有关 猜想Ⅱ：滑轮组的机械效率与动滑轮的重力有关 猜想Ⅲ：滑轮组的机械效率与所提物体的重力有关 根据猜想，运用如图甲、乙、丙所示的装置进行了实验探究，测得的实验数据如下表所示。 实验次数 钩码重力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 1 2 0.1 0.90 0.3 74.1% 2 4 0.1 1.50 0.3 88.9% 3 4 0.1 1.25 0.4 4 4 0.2 1.50 0.6 88.9% （1）实验时应沿________方向匀速缓慢向上拉动弹簧测力计； （2）分析表中数据可知：第3次实验是利用了图________（选填“甲”“乙”或“丙”）的装置完成的，它的机械效率________； （3）比较2、4两次实验数据，可验证猜想Ⅰ是________（选填“正确”或“错误”）的； （4）通过比较1、2两次实验数据得出结论：同一滑轮组提升重物时，物体的重力________，滑轮组的机械效率越高； （5）通过比较2、3两次实验数据可得出结论：不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率________。 四、计算题 17. 工人用如图所示装置在内将质量为的货物匀速提升，此过程中拉力的功率为。不计绳重和轮与轴的摩擦。取，求： （1）此过程中的有用功； （2）工人所做的功； （3）工人所用的拉力； （4）滑轮组的机械效率。 五、综合题（每空2分，共14分） 18. 阅读下面的短文，并回答问题。 龙骨水车 据史料记载，龙骨水车发明于东汉时期，因其结构形如长龙骨架而得名，是中国古代劳动人民发明的农业灌溉机械之一。如图甲所示，龙骨水车的主体由两部分组成：一是取水部分的车桶、大龙头轴、小龙头轴、刮水板等；二是人操作部分的扶手和脚踏板等。龙骨水车通体由木质板材构成，大部分采用榫接和链接结构，材料简单、技艺成熟，使龙骨水车很容易制作。 龙骨水车在工作时主要利用链轮传动原理，即当主动轴旋转时，链条与固定在主动轴上的链轮相咬合，从而带动固定在从动轴上的链轮旋转，使从动轴获得动力。如图乙所示，小龙头轴及刮水板浸入低处的水中，人握住扶手用脚踏动脚踏板，驱动大龙头轴（主动轴）转动，带动链条（由刮水板等组成）运动，进而带动小龙头轴（从动轴）转动，这一过程中刮水板将水带入车桶内，板叶刮水上行，将低处的水刮传至高处的农田中，实现连续提水灌溉。 这种古代先进大型农用机械，不仅提高了当时农业灌溉的效率，更彰显了我国古代劳动人民的智慧。请根据上述材料，回答下列问题： （1）龙骨水车在工作时主要是利用了___________原理。 （2）脚踏板、转轴和大轮组成了一个轮轴，它相当于一个___________（选填“省力”或“费力”）杠杆，刮水上行时水的___________能增大； （3）刮板的面积越大，水车旋转一周提升的水就越多，对水所做的功越___________（选填“多”或“少”），当工人踩动脚踏板的速度加快时，提升水的功率会变___________（选填“大”或“小”）。 （4）若农民伯伯踩动龙骨水车，驱动龙骨水车的机械效率为40%，平均功率为，那么它可以将___________的水提到高的农田处；（取） （5）如果需要提高驱动龙骨水车的机械效率，可以采用的方法有___________（写出一种即可）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025~2026学年度第一学期阶段检测九年级物理科问卷 一、单选题（每题3分，共21分） 1. 下列关于教室大扫除场景的描述中，人正在对下列加点的物体做功的是（　　） A. 用抹布擦去桌子上的灰 B. 手提水桶沿着水平方向缓慢移动 C. 正在空中飞向垃圾桶的纸团 D. 打扫时，推讲台没有推动 【答案】A 【解析】 【详解】A．用抹布擦去桌子上的灰，抹布受到力的作用，并在力的方向上通过了一定的距离，力做了功，故A符合题意； B．提着水桶在水平地面上匀速前进，对水桶有力的作用（向上的力），但水桶没有在力的方向上移动距离，所以不做功，故B不符合题意； C．被抛出后飞向垃圾桶的纸团，靠惯性继续飞行，人对它没有力的作用，所以此过程中人对纸团不做功，故C不符合题意； D．推讲台却没有推动，对讲台有力的作用，但讲台没有移动距离，所以没有做功，故D不符合题意。 故选A。 2. 2025年4月29日，“神舟十九号”载人飞船返回舱成功着陆。如图所示，返回舱在接近地面时，缓冲发动机点火，进一步减小返回舱速度，直至软着陆，此过程中返回舱（ ） A. 动能减小，重力势能减小，机械能不变 B. 动能不变，重力势能减小，机械能减小 C. 动能减小，重力势能增加，机械能不变 D. 动能减小，重力势能减小，机械能减小 【答案】D 【解析】 【详解】返回舱在接近地面时，质量不变，速度和高度都变小，所以，在此过程中返回舱的动能变小，重力势能变小，机械能减小。故ABC错误，D正确。 故选D。 3. 关于功、功率和机械效率，下列说法正确的是（　　） A. 做功快的机械，功率一定大，机械效率也一定高 B. 使用省力杠杆可以省功 C. 额外功在总功中所占比例越小的机械，其机械效率越高 D. 功率大的机械，做功一定多 【答案】C 【解析】 【详解】A．机械效率指的是有用功占总功的百分比，做功快的机械，功率一定大，不代表有用功占总功的百分比高，故A错误； B．使用任何机械都不能省功，使用省力杠杆可以省力，但不能省功，故B错误； C．有用功加上额外功等于总功，额外功在总功中所占比例越小，说明有用功在总功中占比越大，机械效率越高，故C正确； D．功率大的机器，做功快，但不一定做功多，还要考虑做功的时间，故D错误。 故选C。 4. 如图所示的实例中，通过热传递的方式使物体内能减少的是（　　） A. 锻打铁 B. 用暖手宝取暖 C. 烧水 D. 在饮料中加冰块 【答案】D 【解析】 【详解】A．锻打铁，外界对铁做功，铁的内能增大，故A不符合题意； B．用暖手宝取暖，低温的手从高温的暖手宝吸收热量，通过热传递使手的内能增大，故B不符合题意； C．烧水时，水吸收燃料燃烧放出的热量，通过热传递使水的内能增大，故C不符合题意； D．在饮料中加冰块，温度更高的饮料向冰块放出热量，通过热传递使自身内能减少，故D符合题意。 故选D。 5. 对小企鹅的对话，同学们展开了热烈的讨论，其中正确的是（ ） A. 一般情况下，企鹅行动迟缓，有利于维持体能，说明内能与物体的运动速度有关 B. 冰山温度低，企鹅体温高，企鹅的内能较大 C. 企鹅只具有机械能，不具有内能 D. 一切物体都具有内能 【答案】D 【解析】 【详解】A．内能是物体内部所有分子热运动的动能和分子势能的总和，属于微观能量，和宏观物体的机械运动速度没有关系，企鹅行动迟缓维持体能是减少自身机械能的消耗，故A错误； B．内能的大小和物体的质量、温度、状态等多个因素有关，冰山的质量远大于企鹅，仅通过企鹅体温更高不能判定企鹅内能更大，故B错误； CD．一切物体的分子都在永不停息地做无规则热运动，因此任何物体都一定具有内能，企鹅不可能不具有内能，故C错误、D正确。 故选D。 6. 甲乙两位学生比赛爬竿，他们的质量之比为4:5，已知甲用18s爬到顶，乙用20s爬到顶，则两爬竿过程中所做功和功率大小是（　　） A. 甲学生做功较少，功率较大 B. 甲学生做功较少，功率较小 C. 甲学生做功较多，功率较大 D. 甲学生做功较多，功率较小 【答案】B 【解析】 【详解】甲乙两位学生比赛爬竿，他们的质量之比为4:5，根据G=mg可知他们的重力之比为4:5，都是爬到顶，所以上升的高度之比就是1:1；所以根据公式W=Gh可知做功之比是4:5，即甲学生做功较少，甲乙所花的时间之比18s:20s=9:10 两爬竿过程中所做功的功率之比 即甲学生功率较小，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 7. 如图所示，物体A重100N，在水平拉力F=20N的作用下，以0.2m/s的速度沿水平地面匀速直线运动了10s。已知滑轮组的机械效率为80%，下列说法错误的是（　　） A. 受到的摩擦力为48N B. 拉力F做功的功率为8W C. 拉力F做的总功为120J D. 拉力F做的有用功为96J 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图可知，滑轮组有效绳子段数，滑轮组的机械效率为 解得物体与地面间的滑动摩擦力，故A正确，不符合题意； B．绳子自由端移动速度为 则拉力F的功率为 故B错误，符合题意； C．拉力F做的总功为 故C正确，不符合题意； D．滑轮组做的有用功为 故D正确，不符合题意。 故选B。 二、填空题（每空1分，共23分） 8. 如图所示，将弹簧、小车置于水平木板面上，被压缩后的弹簧将小车弹出，这一过程中，弹簧的弹性势能转化为小车的___________能。实验表明，弹簧被压缩得越短，小车被弹开的距离越远，这说明，弹簧的弹性形变越大，弹性势能越___________。小车在水平木板上运动时，所受重力对小车___________（选填“做功”或“不做功”）。 【答案】 ①. 动 ②. 大 ③. 不做功 【解析】 【详解】[1]压缩弹簧松手后，被压缩后的弹簧将小车弹出，弹簧的弹性势能减少，小车的机械能增大，所以将弹簧的弹性势能转化为小车的动能。 [2]弹簧被压缩得越短，小车被弹开的距离越远，这说明，弹簧的弹性形变越大，弹性势能越大。 [3]小车在水平木板上运动，小车受到的重力向下，小车没有在重力的方向上移动距离，故重力没有对小车做功。 9. 如图所示，椭圆线为地球卫星沿椭圆轨道绕地球运行的轨迹，运行时不受空气阻力，机械能___________（选填“变大”、“变小”或“不变”），当卫星从近地点向远地点运动时，它的___________能转化为___________能，卫星在___________（选填“远”或“近”）地点时重力势能最大。 【答案】 ①. 不变 ②. 动 ③. 重力势 ④. 远 【解析】 【详解】卫星运行时不受空气阻力，没有能量损耗，只有动能和重力势能相互转化，因此机械能总量保持不变； 卫星从近地点向远地点运动时，卫星的质量不变，距离地球的高度增大，重力势能变大；同时运动速度减小，动能变小，因此是动能转化为重力势能； 重力势能和物体质量、所处高度有关，卫星质量固定，在远地点时距离地球的高度最大，因此远地点重力势能最大。 10. 我国无人机的研发和生产技术处于世界领先。某快递公司用无人机运送包裹，无人机和包裹总重，快递员操作该无人机先以的速度沿竖直方向匀速上升，接着沿水平方向匀速飞行。无人机在上升过程中，克服自身重力做的功是___________（选填“有用”、“额外”或“总”）功；无人机在上升过程中，克服总重力做功的功率为___________。无人机也可用于水稻种植过程中精确施肥，在空中沿水平方向匀速飞行向稻田精准施肥时，无人机的动能___________（选填“增大”、“减小”或“不变”）。 【答案】 ①. 额外 ②. 150 ③. 减小 【解析】 【详解】无人机上升的核心目的是运送包裹，克服包裹重力做的功为有用功，克服自身重力做的功是为实现运送目的额外产生的功，属于额外功。 无人机匀速上升时，拉力与总重力平衡，即。根据功率推导公式可知功率为 动能的影响因素是质量和速度，无人机水平匀速飞行时速度不变，但施肥过程中自身总质量不断减小，因此动能减小。 11. 如图A所示，取一个配有活塞的厚玻璃筒，筒内放一小团浸有少量乙醚的棉花，快速压下活塞，可以观察到棉花燃烧起来，这是因为活塞压缩空气，使筒内空气内能___________温度___________，如图B所示，将试管内的水加热至一定程度时，试管口的木塞会被推出，木塞被推出的过程中能量的转化情况为：___________（选填“内能转化为机械能”或“机械能转化为内能”）。 【答案】 ①. 增大 ②. 升高 ③. 内能转化为机械能 【解析】 【详解】快速向下压活塞，活塞对筒内空气做功。根据改变内能的方式可知对筒内空气做功，筒内空气内能增大； 内能增大直接表现为空气温度升高，温度达到乙醚棉花的着火点，棉花就燃烧起来； 酒精灯加热试管，试管内产生大量高温水蒸气，水蒸气具有较大内能。高压水蒸气向外推动木塞，对木塞做功。 这个过程中，水蒸气的内能减少，木塞获得动能，所以能量转化为内能转化为机械能。 12. 下图所示，在探究斜面机械效率的活动中，分别用力将A、B两个完全相同的物体匀速拉到斜面顶端，做功情况如图乙所示，则力对物体A做的有用功为___________J，物体A所在斜面的机械效率___________（选填“大于”“小于”或“等于”）物体B所在斜面的机械效率，若物体B所在斜面长为1米，则B受到的摩擦力为___________。 【答案】 ①. 2 ②. 小于 ③. 0.5N 【解析】 【详解】[1]由图乙可知，力对物体A做的总功为3J，额外功为1J，则力对物体A做的有用功为 [2]由可知，有用功相同时，总功越多，机械效率越低，由题意可知，两个物体完全相同，即重力相同，上升高度相同，根据可知，有用功相同，由图可知，力对物体B做的总功为2.5J，即力对A做的总功更大，所以A的机械效率更小，即物体A所在斜面的机械效率小于物体B所在斜面的机械效率。 [3]力对物体B做的有用功是 B克服摩擦力所做的额外功为 则B物体所受的摩擦力为 13. 用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率，实验时，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使挂在较长杠杆下面的钩码缓缓上升。实验中，将杠杆拉至图中虚线位置，测力计的示数F为________N；钩码总重G为1.0N，钩码上升高度h为0.1m，测力计移动距离s为0.3m，则杠杆的机械效率为________（计算结果精确到0.1%）；将三个相同的钩码仍悬挂在A点匀速提高时，该杠杆的机械效率为η2，则η2________（选填“＜”“＝”或“＞”）η1。 【答案】 ①. 0.5 ②. 66.7% ③. ＞ 【解析】 【详解】[1]由图可知，弹簧测力计的分度值是0.1N，所以它的示数是0.5N。 [2]在实验过程中，有用功是W有用＝Gh＝1.0N×0.1m＝0.1J 总功是W总＝Fs＝0.5N×0.3m＝0.15J 所以杠杆的机械效率是η66.7% [3]三个相同的钩码悬挂在A点匀速提高时，所做的额外功相同，有用功增大，即有用功在总功中占的比例增大，杠杆的机械效率变大，则η2＞η1。 14. 用图甲的滑轮组提升重的物体，已知拉力为，不计绳重和摩擦，物体和绳子自由端的运动情况如图乙所示，反映绳子自由端运动的图线是___________（选填“A”或“B”），绳子自由端运动速度___________，拉力的功率是___________，此滑轮组的机械效率是___________%。 【答案】 ①. A ②. 1.5 ③. 120 ④. 80 【解析】 【详解】图甲的滑轮组，承担物重的绳子段数，因此绳子自由端移动的距离（为物体上升的距离），相同时间内绳子自由端移动距离是物体的3倍，运动速度更快。对比图乙的s-t图线：A的速度更大，因此反映绳子自由端运动的是图线A； 从图乙可知，图线A在2s内移动的距离为3m，绳子自由端运动速度是  拉力的功率是  滑轮组机械效率 三、实验题（每空2分，共32分） 15. 探究“物体的动能与哪些因素有关”时，实验过程如图所示。 （1）图中实验是在探究物体的动能与___________的关系；实验中，“物体的动能”指的是___________（选填“小球”或“木块”）的动能； （2）由甲、乙两图得出实验结论___________； （3）假设实验装置的水平面的可选对象有①粗糙的木板、②平滑的玻璃、③绝对光滑的平面，则一定不能选择的是___________（填序号），原因是___________；若要继续探究“物体的动能与质量的关系”，则应补充的实验器材是___________。 （4）木块在水平面上滑动时，受到水平面的摩擦力___________，克服摩擦力做功的功率___________（两空均选填“变大”、“变小”或“不变”）。 （5）物理探究方法有许多，本实验中运用了两种方法：一是___________法；二是转换法。本题的转换法体现在：用___________来表示小球动能的大小。 【答案】（1） ①. 速度 ②. 小球 （2）在质量相同时，物体的速度越大，动能越大 （3） ①. ③ ②. 绝对光滑的平面上木块不受摩擦力，被撞击后将一直做匀速直线运动，无法通过木块移动的距离比较小球的动能大小 ③. 质量不同的小球 （4） ①. 不变 ②. 变小 （5） ①. 控制变量 ②. 木块被小球推动后移动的距离大小 【解析】 【小问1详解】 甲乙实验使用同一个小球（质量相同），从斜面不同高度释放，到达水平面时的速度不同，因此探究的是动能与速度的关系； 本实验研究的是小球撞击木块前的动能大小，所以动能的研究对象是小球。 【小问2详解】 甲乙两图控制小球质量相同，甲图小球释放高度更高、到达水平面速度更大，推动木块移动的距离更远，因此得出质量相同时，物体速度越大，动能越大的结论。 【小问3详解】 绝对光滑平面没有摩擦力，木块被撞击后不会停下，无法通过移动距离反映动能大小，因此不能选③； 探究动能与质量的关系时，需要控制速度相同（让小球从同一高度释放）、改变物体质量，因此要补充质量不同的小球。 【小问4详解】 木块滑动时，对水平面的压力大小和接触面粗糙程度都不变，因此摩擦力大小不变； 克服摩擦力做功的功率，摩擦力不变，木块滑动时速度不断减小，因此功率变小。 【小问5详解】 动能与质量、速度两个因素有关，探究其中一个因素的影响时要控制另一个因素不变，使用了控制变量法； 本实验无法直接测量动能大小，通过木块被推动的距离大小来间接反映小球动能大小，是转换法的应用。 16. 提高机械效率可以充分发挥机械设备的作用，对节能减排、提高经济效益有重要的意义。某科技创新小组根据生活经验和客观事实，对影响滑轮组机械效率的因素作出如下猜想： 猜想Ⅰ：滑轮组的机械效率与物体被提升的高度有关 猜想Ⅱ：滑轮组的机械效率与动滑轮的重力有关 猜想Ⅲ：滑轮组的机械效率与所提物体的重力有关 根据猜想，运用如图甲、乙、丙所示的装置进行了实验探究，测得的实验数据如下表所示。 实验次数 钩码重力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 1 2 0.1 0.90 0.3 74.1% 2 4 0.1 1.50 0.3 88.9% 3 4 0.1 1.25 0.4 4 4 0.2 1.50 0.6 88.9% （1）实验时应沿________方向匀速缓慢向上拉动弹簧测力计； （2）分析表中数据可知：第3次实验是利用了图________（选填“甲”“乙”或“丙”）的装置完成的，它的机械效率________； （3）比较2、4两次实验数据，可验证猜想Ⅰ是________（选填“正确”或“错误”）的； （4）通过比较1、2两次实验数据得出结论：同一滑轮组提升重物时，物体的重力________，滑轮组的机械效率越高； （5）通过比较2、3两次实验数据可得出结论：不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率________。 【答案】（1）竖直 （2） ①. 丙 ②. （3）错误 （4）越大 （5）低 【解析】 【小问1详解】 实验时应沿竖直方向匀速缓慢向上拉动弹簧测力计。只有竖直向上拉，弹簧测力计的拉力才能全部用来提升物体，不会使物体和滑轮水平方向发生偏移。只有匀速拉动，才能使物体匀速上升，才能使动滑轮对物体的拉力等于物体的重力。所以，实验时应沿竖直方向匀速向上拉动弹簧测力计。 【小问2详解】 [1]第 3 次实验中，绳端移动距离s = 0.4m，钩码上升高度h = 0.1m，由s=nh（n为承担物重的绳子段数）可得n=4，图丙中承担物重的绳子段数为4，所以第 3 次实验是利用了图丙的装置完成的。 [2]有用功 总功 它的机械效率 【小问3详解】 比较 2、4 两次实验数据，钩码重力相同，钩码上升高度不同，机械效率相同，所以可验证猜想Ⅰ是错误的。 【小问4详解】 通过比较 1、2 两次实验数据，同一滑轮组（动滑轮重力相同），第二次提升物体的重力大，第二次机械效率高，所以得出结论：同一滑轮组提升重物时，物体的重力越大，滑轮组的机械效率越高。 【小问5详解】 根据滑轮组省力情况 第二次实验动滑轮重 第三次实验动滑轮重 通过比较 2、3 两次实验数据，提升物体的重力相同，第三次动滑轮重，第三次机械效率低，所以可得出结论：不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越低。 四、计算题 17. 工人用如图所示装置在内将质量为的货物匀速提升，此过程中拉力的功率为。不计绳重和轮与轴的摩擦。取，求： （1）此过程中的有用功； （2）工人所做的功； （3）工人所用的拉力； （4）滑轮组的机械效率。 【答案】（1） （2） （3） （4） 【解析】 【小问1详解】 克服货物重力做的有用功 【小问2详解】 工人做的功为 【小问3详解】 该滑轮组承担物重的绳子段数，绳子自由端移动距离 拉力 【小问4详解】 滑轮组的机械效率 五、综合题（每空2分，共14分） 18. 阅读下面的短文，并回答问题。 龙骨水车 据史料记载，龙骨水车发明于东汉时期，因其结构形如长龙骨架而得名，是中国古代劳动人民发明的农业灌溉机械之一。如图甲所示，龙骨水车的主体由两部分组成：一是取水部分的车桶、大龙头轴、小龙头轴、刮水板等；二是人操作部分的扶手和脚踏板等。龙骨水车通体由木质板材构成，大部分采用榫接和链接结构，材料简单、技艺成熟，使龙骨水车很容易制作。 龙骨水车在工作时主要利用链轮传动原理，即当主动轴旋转时，链条与固定在主动轴上的链轮相咬合，从而带动固定在从动轴上的链轮旋转，使从动轴获得动力。如图乙所示，小龙头轴及刮水板浸入低处的水中，人握住扶手用脚踏动脚踏板，驱动大龙头轴（主动轴）转动，带动链条（由刮水板等组成）运动，进而带动小龙头轴（从动轴）转动，这一过程中刮水板将水带入车桶内，板叶刮水上行，将低处的水刮传至高处的农田中，实现连续提水灌溉。 这种古代先进大型农用机械，不仅提高了当时农业灌溉的效率，更彰显了我国古代劳动人民的智慧。请根据上述材料，回答下列问题： （1）龙骨水车在工作时主要是利用了___________原理。 （2）脚踏板、转轴和大轮组成了一个轮轴，它相当于一个___________（选填“省力”或“费力”）杠杆，刮水上行时水的___________能增大； （3）刮板的面积越大，水车旋转一周提升的水就越多，对水所做的功越___________（选填“多”或“少”），当工人踩动脚踏板的速度加快时，提升水的功率会变___________（选填“大”或“小”）。 （4）若农民伯伯踩动龙骨水车，驱动龙骨水车的机械效率为40%，平均功率为，那么它可以将___________的水提到高的农田处；（取） （5）如果需要提高驱动龙骨水车的机械效率，可以采用的方法有___________（写出一种即可）。 【答案】（1）链轮传动 （2） ①. 省力 ②. 重力势 （3） ①. 多 ②. 大 （4）4.8 （5）给转轴加润滑油（合理即可） 【解析】 【小问1详解】 根据材料原文描述，龙骨水车工作时主要利用链轮传动原理。 【小问2详解】 轮轴的实质是杠杆，动力作用在大轮上时，动力臂大于阻力臂，因此相当于省力杠杆；刮水上行时，水的质量不变，高度增加，重力势能随物体高度增大而增大，因此水的重力势能增大。 【小问3详解】 提升水的高度相同，刮板面积越大，提升水的重力越大，根据，对水所做的功越多；踩动脚踏的速度加快时，单位时间内提升水的总重力更大，相同时间内做的有用功更多，根据，提升水的功率会变大。 【小问4详解】 由可得，驱动的龙骨水车的总功 根据机械效率公式可得，有用功 而有用功是提升水的重力做功，即 解得水的质量 【小问5详解】 提高机械效率可以通过减小额外功实现，例如给转轴加润滑油，减小转轴处的摩擦，减少额外功，从而提高机械效率，回答合理即可。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $