精品解析：江苏省常州市溧阳市燕山中学2025-2026学年九年级上学期10月月考物理试题

2025学年第一学期初三物理第一次随堂练习 一、选择题（每题2分，共30分） 1. 如图这些常见的器具都应用了杠杆，下列属于省距离杠杆的是 A. 动滑轮 B. 订书机 C. 羊角锤 D. 镊子 2. 下列有关机械做功、功率、机械效率的说法，正确的是（　　） A. 效率越高的机械，功率越大 B. 做功越多的机械，功率越大 C. 做有用功越多的机械，效率越高 D. 功率越大的机械，做功越快 3. 炎热的夏天，在路上执勤的交警从地上拿起一瓶矿泉水送到嘴边，如图所示，他对矿泉水做功约（　　） A. 8J B. 80J C. 800J D. 8000J 4. 良好的坐姿有利于身体健康。如图所示是一款人体工学护腰坐垫，人坐上后能支撑腰部，调整坐姿。据此回答下面小题。使用该护腰坐垫时，腰抵靠靠背。此时可将该坐垫视作一个杠杆。下列关于该杠杆所受动力及阻力表示正确的是（ ） A. B. C. D. 5. 如图所示，轻质杠杆一端因始终水平方向力F作用而被逐步抬起，在此过程中F的大小及力臂变化是（　　） A. 变大、变大 B. 变大、变小 C. 变小、变大 D. 变小、变小 6. 频闪照片是研究物体运动的重要手段．通常一只掉在水平面上的弹性小球会跳起，而且弹跳的高度会越来越低．如图所示，是小球弹跳过程的频闪照片，小球在 1、2 位置的高度一样．比较 1、2、3 位置正确的是（ ） A. 1 位置的机械能小于 3 位置的机械能 B. 1 位置的动能最大，3 位置的势能最大，2 位置的机械能最小 C. 由 1 到 3 的过程中，动能减少，势能增大，机械能不变 D. 1 位置和 2 位置的势能相等，动能相等 7. 如图，甲、乙实验可以得出“定滑轮不能省力”这一结论。小敏想通过一次实验既得出结论，又能直接显示出钩码的重力大小，于是在左侧加上一个相同的弹簧测力计（弹簧测力计重力不能忽略、绳和滑轮之间摩擦不计）。下列四套装置中能实现的是（　　） A. B. C. D. 8. 如图所示甲、乙两套装置所用滑轮质量均相等，用它们分别将所挂重物在相等时间内竖直向上匀速提升相同高度。若G1=G2，所用竖直向上的拉力分别为F1和F2，拉力做功的功率分别为P1和P2，两装置的机械效率分别为η1和η2（忽略绳重和摩擦）。则下列选项正确的是（　　） A. F1> F2 η1=η2 P1<P2 B. F1> F2 η1=η2 P1=P2 C. F1< F2 η1<η2 P1<P2 D. F1< F2 η1>η2 P1=P2 9. 小明用如图所示的装置探究杠杆的机械效率。他将两个钩码悬挂在B点，在A点用弹簧测力计保持竖直方向向上拉动杠杆，使其绕O点缓慢转动，带动钩码上升一定的高度h（不计摩擦）。下列说法正确的是（ ） A. 杠杆转动过程中，弹簧测力计的示数会变小 B. 仅增加钩码的个数，拉力所做的额外功增大 C. 仅将钩码的悬挂点从B点移到C点，杠杆的机械效率将变小 D. 仅将拉力的作用点从A点移到C点，拉力做的总功不变 10. 两台机械完成的有用功之比W1︰W2＝4︰7，它们的机械效率分别为η1＝60％，η2＝75％，则两台机械所做总功之比为（ ） A. 5︰7 B. 7︰5 C. 16︰35 D. 35︰16 11. 一块密度均匀的长方体水泥板放在水平地面上，如图所示，用一竖直向上的力，欲将其一端抬离地面，则（ ） A. ，因为乙方法中的阻力臂长 B. ，因为乙方法中的阻力臂长 C. ，因为乙方法中的阻力臂短 D. ，因为两方法中的动力臂都是阻力臂的2倍 12. 如图所示，在水平面上用大小相同的力F使同一物体沿不同的轨迹移动了相同的距离s，对于三种情况下拉力F所做的功的分析正确的是（　　） A. B. C. D. 13. 如图，小明在做模拟“蹦极”的实验时，将橡皮筋一端系上小球，另一端固定在A点，B点是橡皮筋不系小球自然下垂时下端所在的位置，C点是小球从A点下落所能到达的最低点，在小球下落过程中不考虑空气阻力，以下说法正确的是（　　） A. 小球到达B点时受力平衡，其动能达到最大 B. 从A点到C点小球的机械能守恒 C. 小球在C点时受力平衡，速度为零 D. 从A点到C点小球重力势能的减少量等于橡皮筋弹性势能的增加量 14. 如图甲所示，分别用水平拉力、拉物体A、B在水平面上做匀速直线运动，速度分别为v1、v2，图乙是F1、F2所做的功-路程图像，图丙是A、B的路程-时间图像，A、B所受的摩擦力分别为f1、f2，F1、F2的功率是P1、P2.下列说法正确的是（　　） A. F1=F2 B. v1>v2 C. f1<f2 D. P1>P2 15. 用图甲所示的滑轮组装置将放置在水平地面上、质量为10kg的物体向上提升。当用图乙所示的随时间变化的竖直向上的拉力F拉绳时，物体的速度v和物体上升的高度h随时间变化的关系图像分别如图丙和丁所示（不计绳重和绳与轮之间的摩擦）。下列计算结果正确的是（ ） A. 0～1s内，地面对物体的支持力为30N B. 1～2s内，拉力F做的功为5J C. 2～3s内，拉力F的功率为8W D. 2～3s内，绳子移动的距离为0.2m 三、填空题（每空1分，共23分） 16. 如图（a）是同学们常用的燕尾夹，当用力摁住C点打开该夹子时，可把______点看作支点，此时夹子可近似看作______杠杆（选填“省力”“费力”或“等臂”）；图（b），用螺丝刀拧螺丝钉，螺丝钉是一种类似______的机械，螺纹______（选填“密”或“稀”）一些的螺丝钉拧起来更省力。 17. 如图是某高架桥梁横截面的示意图。桥面可视作一个杠杆，货车因超重导致桥面发生侧翻，此时支点是_______（A/B）。若货车沿大桥_______（外/内）侧车道行驶，桥面侧翻可能就不会发生。 18. 奥运会上，冠军运动员为国争光，让我们一起来设想夺得挺举冠军的场面：在0.8s内用1000N的力把杠铃举高1.3m到胸前，这一过程他做了 _____J的功；然后将杠铃在胸前停了4s，这一过程他做功为 _____J，最后，用极强的爆发力（大约为1400N）用了0.5s将杠铃再举高0.5m到头顶，这一过程他做功的功率为 _____。 19. 如图所示的物体提升装置是由滑轮组和吊篮共同组成的，忽略绳重及摩擦，空吊篮A重为10N，工人用10N的拉力F将A匀速提升到高处，A被提升4m所用时间是2s，动滑轮的重力为______N，拉力F的功率为______W，若绳子B和C能承受的最大拉力分别为120N和60N，则此装置（含吊篮）提升重物的最大机械效率为______。 20. 如图所示，杆秤秤砣的质量为0.2kg，杆秤自身重力不计，某次称量，杆秤水平静止时，被测物体和秤砣到秤纽的距离分别为0.05m和0.25m，则被测物体的质量为 ___________kg，提拉秤纽的力为 ___________N，若秤砣上粘有油污，则测量值比被测物体的真实质量要 ___________（填“偏大”或“偏小”）。（g取10N/kg） 21. 如图，小球在AOB所示光滑轨道由A点静止开始自由滑下，沿轨道AOB到达B点后离开轨道，且无空气阻力，此过程小球的机械能______（守恒/不守恒），离开B点后最符合题意的运动轨迹是______（a/b/c/d/）。 22. 某兴趣小组将一张硬卡片对折，在开口的一边剪两个小豁口B和C，然后套上橡皮筋做成了一个会跳的卡片，实验时应将A面_______（选填“向上”或“向下”）放置，迅速松开手，卡片就会跳起来，向下压时橡皮筋的 ________能增加；保持豁口间的距离不变，增大豁口深度，与原来相比跳起高度_______（选填“更高”、“更低”或“相同”）。 23. 如图所示光滑斜面，沿斜面AB和AC分别将同一重物从它们的底部拉到顶部，所需拉力分别为F1和F2，所做的功分别为W1和W2，则F1___________F2，W1___________W2。若把该重物从斜面顶端由静止释放，沿AB到底端时的动能___________沿AC到底端时的动能。（三空均选填“＜”、“>”、或“=”，忽略重物体积大小的影响） 四、作图题（每题3分，共9分） 24. 按照题目的要求作图：如图所示，请作出动力的力臂（），并作出力臂为的阻力（）的示意图。 25. 小明站在地上将重物提高到二楼，请帮他在图甲中完成滑轮组绕线（按要求完成图） 26. 一个小石块从空中的某一高度，由静止开始竖直下落，若不计空气阻力，请在图丙中画出石块的机械能E随着时间t变化的大致图像. 五、实验探究题（每题1分，共14分） 27. 某实验小组在“探究杠杆的平衡条件”实验中： （1）实验开始时，杠杆的位置如图甲所示，杠杆此时处于______（选填“平衡”或“非平衡”）状态。需将平衡螺母向______（选填“左”或“右”）移动，才能使杠杆在水平位置平衡，此时杠杆的重力的力臂是______； （2）图乙中，在已调平的杠杆A处挂两个钩码，则在B处需挂______个钩码时，杠杆才能继续保持在水平位置平衡； （3）将图丙中弹簧测力计向右逐渐倾斜时，其示数将______（选填“变大”、“变小”或“不变”）； （4）实验中保持钩码个数及位置不变，多次收集数据并在坐标系中绘制出动力臂L1与动力F1的关系图像如图丁所示，由图像可知：当L1=30cm，F1=______N。 （5）该小组又设计了一弯曲的杠杆，如图戊所示，轻质杠杆AOB的支点是O，AO=BO，在A端挂重物G1，B端挂重物G2，杠杆在如图位置平衡，若将G1，G2的位置对调，则杠杆______。（选填“A端下沉”、“B端下沉”或“仍保持平衡”） 28. 兴趣小组的同学认为车祸的危害程度与汽车的动能大小有关，于是他们进行了如下探究： 【提出问题】汽车的动能大小跟什么因素有关？ （1）由“安全驾驶莫超载”可猜想：汽车的动能可能跟______有关； 【进行实验】 （2）他们做了如图所示的三次实验：用铁球模拟汽车，让铁球从斜槽的某一高度由静止开始滚下，碰到水平面上的物块，将木块撞出一段距离。该实验是通过观察____________的大小，来说明铁球对木块做功的多少，这种探究问题的方法是______；（填“控制变量法”或“转换法”或“归纳法”） 【分析论证】 （3）分析甲、乙两图的实验现象，可以初步得到的结论是：______________________________； 【实践应用】 （4）用甲、丙两图的实验现象所得到的结论，可以解释汽车______（选填“超载”或“超速”）行驶时危险性大的原因； 【改进实验】 （5）研究动能大小与质量的关系，有同学将实验装置改成如图丁所示，利用质量不同的铁球将同一弹簧压缩相同程度后静止释放（不考虑铁球运动过程中所受的阻力），撞击同一木块，将木块撞出一段距离进行比较，此实验方案______，（可行/不可行），其原因是____________________________________。 六、计算题（每题3分，共24分） 29. 如图甲所示为常泰长江大桥的雄姿，大桥长长的引桥可近似看成一个倾角较小的斜面（如图乙所示），此斜面的长度为、高度为。当总重力为的小汽车以的速度在大桥的引桥上匀速上桥时，汽车发动机的功率为。 求： （1）此引桥斜面的机械效率； （2）汽车在引桥上行驶时所受路面的摩擦力f（空气阻力忽略不计）。 30. 用如图所示的滑轮组将货物向上匀速提升3m，已知动滑轮重30N、货物重360N，货物上升速度是0.3m/s，拉力F的功率是120W（不计绳重），求： （1）做的有用功为多少？ （2）滑轮组的机械效率为多少？ （3）克服摩擦所做的功为多少？ 31. 如图，一根均匀的细木棒OC，，B为OC的中点。在C点施力将挂在A点的重为2000N的物体匀速提升0.1m，木棒的机械效率为80%，不计摩擦。 （1）提升该物体做的有用功是多少？ （2）总功是多少？ （3）木棒重为多少N？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025学年第一学期初三物理第一次随堂练习 一、选择题（每题2分，共30分） 1. 如图这些常见的器具都应用了杠杆，下列属于省距离杠杆的是 A. 动滑轮 B. 订书机 C. 羊角锤 D. 镊子 【答案】D 【解析】 【分析】结合图片和生活经验，判断各类杠杆在使用过程中，动力臂和阻力臂的大小关系，再判断它是属于哪种类型的杠杆． 【详解】A. 如图所示，动滑轮实质是动力臂等于2倍阻力臂的杠杆，属于省力杠杆，是费距离杠杆，所以该选项不符合题意； B. 如图所示，在使用订书机时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，费距离，此选项不符合题意； C. 如图所示，在使用羊角锤时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，费距离，所以该选项不符合题意； D. 如图所示，在使用镊子时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，但省距离，所以该选项符合题意． 故选D. 2. 下列有关机械做功、功率、机械效率的说法，正确的是（　　） A. 效率越高的机械，功率越大 B. 做功越多的机械，功率越大 C. 做有用功越多的机械，效率越高 D. 功率越大的机械，做功越快 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A．功率指做功的快慢，取决于做功的多少和做这些功所用的时间；效率是有用功与总功之比。两者没有必然的联系，故A错误； B．功率是由做功的多少和做这些功所用的时间共同决定的，做功多的机械，功率不一定大，故B错误； C．效率的高低取决于有用功占总功的比例，做有用功多的机械，效率不一定高，故C错误； D．功率就是表示机械做功的快慢，功率越大，表示机械做功越快，故D正确。 故选D。 3. 炎热的夏天，在路上执勤的交警从地上拿起一瓶矿泉水送到嘴边，如图所示，他对矿泉水做功约（　　） A. 8J B. 80J C. 800J D. 8000J 【答案】A 【解析】 【详解】一瓶500mL的矿泉水的质量在0.5kg左右，受到的重力约为 G=mg=0.5kg×10N/kg=5N 从地上拿起一瓶矿泉水送到嘴边的高度约为h=1.6m 做的功为 W=Gh=5N×1.6m=8J 故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 4. 良好的坐姿有利于身体健康。如图所示是一款人体工学护腰坐垫，人坐上后能支撑腰部，调整坐姿。据此回答下面小题。使用该护腰坐垫时，腰抵靠靠背。此时可将该坐垫视作一个杠杆。下列关于该杠杆所受动力及阻力表示正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】支点O在坐垫右下角的位置，人坐在坐垫的水平座面上，会对坐垫施加竖直向下的压力，这是使杠杆绕支点转动的动力。人的腰部抵靠在坐垫的靠背侧，腰部会对坐垫的靠背部分施加水平向右的压力，这是阻碍杠杆绕支点转动的阻力。故C正确，ABD错误。 故选C。 5. 如图所示，轻质杠杆一端因始终水平方向力F作用而被逐步抬起，在此过程中F的大小及力臂变化是（　　） A. 变大、变大 B. 变大、变小 C. 变小、变大 D. 变小、变小 【答案】B 【解析】 【详解】在抬起的过程中，重力的大小不变，而重力的力臂在变大，所以重力与重力力臂的乘积变大了；而在抬起的过程中力F的力臂是变小的，根据杠杆的平衡条件可知，力F的大小是变大的。 故选B。 6. 频闪照片是研究物体运动的重要手段．通常一只掉在水平面上的弹性小球会跳起，而且弹跳的高度会越来越低．如图所示，是小球弹跳过程的频闪照片，小球在 1、2 位置的高度一样．比较 1、2、3 位置正确的是（ ） A. 1 位置的机械能小于 3 位置的机械能 B. 1 位置的动能最大，3 位置的势能最大，2 位置的机械能最小 C. 由 1 到 3 的过程中，动能减少，势能增大，机械能不变 D. 1 位置和 2 位置的势能相等，动能相等 【答案】B 【解析】 【详解】A．因为小球弹跳的高度会越来越低，说明机械能逐渐减小。小球由1位置运动到3位置时机械能还要变小，所以1位置的机械能大于3位置的机械能，故A错误； B．小球在3位置，高度最大，所以3位置的势能最大；小球由1位置运动到3位置速度减小，所以1位置的动能大于3位置的动能，又因1、2位置的高度相同，所以重力势能相同，但机械能在1处的大，所以1位置的动能大于2位置的动能，故1位置的动能最大；因为小球由1到3再到2，机械能逐渐变小，所以2位置的机械能最小。故B正确。 C．小球在由1到3的过程中，速度减小，高度增加，所以动能减少，势能增大，但是机械能不断变小，故C错误； D．小球在1位置比2位置机械能大，重力势能相等，故1位置比2位置动能大。故D错误。 故选B。 7. 如图，甲、乙实验可以得出“定滑轮不能省力”这一结论。小敏想通过一次实验既得出结论，又能直接显示出钩码的重力大小，于是在左侧加上一个相同的弹簧测力计（弹簧测力计重力不能忽略、绳和滑轮之间摩擦不计）。下列四套装置中能实现的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【分析】由于绳和滑轮之间摩擦不计，但弹簧测力计的重力对实验会产生影响，根据定滑轮不能省力的特点，结合“通过一次实验既得出结论，又能直接显示出钩码的重力大小”，逐个分析弹簧测力计的重力对测量结果的产生的影响，然后即可判断。 【详解】AC．在AC两图中，钩码挂在拉环上（即左边测力计倒置使用），因为弹簧测力计本身有重力，所以此时测力计显示的示数等于测力计自身的重力与钩码重力之和，则不能直接显示出钩码的重力大小，故AC项不符合题意； B．在B图中，钩码挂在挂钩上（即左边测力计正常使用），所以能直接显示出钩码的重力大小，右边的测力计倒置使用，此时右边测力计的示数等于左边测力计的重力与钩码重力之和，而左边测力计的示数等于钩码的重力，所以两边测力计的示数不相等，不能得出正确结论，故B项不符合题意； D．在D图中，钩码挂在挂钩上（即左边测力计正常使用），所以能直接显示出钩码的重力大小，设两测力计的重力均为G，由于定滑轮上的左边都是钩码和一个测力计在拉绳子，则绳子的拉力为 左边测力计的示数为 手拉右边测力计的挂钩，由力的平衡条件可得，右边测力计的示数（即测力计受到向下的拉力）为 所以 能得出正确结论，故D项符合题意。 故选D。 【点睛】本题主要考查了定滑轮的实质和工作特点，关键是明确测力计的示数是显示作用在测力计挂钩上的力。 8. 如图所示甲、乙两套装置所用滑轮质量均相等，用它们分别将所挂重物在相等时间内竖直向上匀速提升相同高度。若G1=G2，所用竖直向上的拉力分别为F1和F2，拉力做功的功率分别为P1和P2，两装置的机械效率分别为η1和η2（忽略绳重和摩擦）。则下列选项正确的是（　　） A. F1> F2 η1=η2 P1<P2 B. F1> F2 η1=η2 P1=P2 C. F1< F2 η1<η2 P1<P2 D. F1< F2 η1>η2 P1=P2 【答案】B 【解析】 【详解】不计绳重和摩擦，拉力公式 由图可知：甲的绳子段数，乙的绳子段数。 已知​，动滑轮重力相等，因此， 可得  有用功，，提升高度相同，因此两次的有用功相等​。 额外功是提升动滑轮做的功，动滑轮重力、提升高度都相同，因此额外功相等 总功​ 因此总功相等，根据机械效率公式​​可得 ​ 已知提升时间相同，总功相等，根据功率公式，可得 ​ 综上，​，​，，故B正确，ACD错误。 故选B。 9. 小明用如图所示的装置探究杠杆的机械效率。他将两个钩码悬挂在B点，在A点用弹簧测力计保持竖直方向向上拉动杠杆，使其绕O点缓慢转动，带动钩码上升一定的高度h（不计摩擦）。下列说法正确的是（ ） A. 杠杆转动过程中，弹簧测力计的示数会变小 B. 仅增加钩码的个数，拉力所做的额外功增大 C. 仅将钩码的悬挂点从B点移到C点，杠杆的机械效率将变小 D. 仅将拉力的作用点从A点移到C点，拉力做的总功不变 【答案】D 【解析】 【详解】A．在A点用弹簧测力计保持竖直方向向上拉动杠杆，使其绕O点缓慢转动，杠杆转动过程中，根据几何图形相似知识可知，动力臂与阻力臂的比值不变。因为阻力不变，根据杠杆的平衡条件知，弹簧测力计的示数不变，故A错误； B．不计摩擦，额外功为克服杠杆重力做的功，仅增加钩码的个数，杠杆重力和杠杆上升的高度不变，拉力所做的额外功不变，故B错误； C．仅将钩码的悬挂点从B点移到C点，钩码还是上升原来的高度，有用功不变；杠杆提升的高度减小，额外功减小，所以杠杆的机械效率将变大，故C错误； D．仅将拉力的作用点从A点移到C点，钩码和杠杆还是上升原来的高度，则有用功不变，额外功也不变，所以拉力做的总功不变，故D正确。 故选D。 10. 两台机械完成的有用功之比W1︰W2＝4︰7，它们的机械效率分别为η1＝60％，η2＝75％，则两台机械所做总功之比为（ ） A. 5︰7 B. 7︰5 C. 16︰35 D. 35︰16 【答案】A 【解析】 【详解】因 ；故．答案选A． 11. 一块密度均匀的长方体水泥板放在水平地面上，如图所示，用一竖直向上的力，欲将其一端抬离地面，则（ ） A. ，因为乙方法中的阻力臂长 B. ，因为乙方法中的阻力臂长 C. ，因为乙方法中的阻力臂短 D. ，因为两方法中的动力臂都是阻力臂的2倍 【答案】D 【解析】 【详解】设水泥板重为 ，甲、乙两种方法均将水泥板视为杠杆，支点分别为未抬离地面的边。因水泥板密度均匀，重心在几何中心，阻力作用点在重心，动力作用在边缘，故两种方法中动力臂均为阻力臂的2倍。甲方法：设阻力臂为 ，则动力臂 。由杠杆平衡条件 可得 乙方法：设阻力臂为 ，则动力臂 。由杠杆平衡条件可得 综上，，且两方法中的动力臂都是阻力臂的2倍，故选 D。 12. 如图所示，在水平面上用大小相同的力F使同一物体沿不同的轨迹移动了相同的距离s，对于三种情况下拉力F所做的功的分析正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】根据题意可知，a、b、c三种情况下物体所受拉力F的大小相同；a中拉力与物体运动方向垂直，则物体在拉力的方向上通过的距离为0，即；b中物体斜向上运动（拉力与物体运动方向所成夹角为锐角），则物体在拉力的方向上通过的距离要小于s，即；c中拉力与物体运动方向相同，则物体在拉力的方向上通过的距离为s，即，由此可知，所以由可知。故ABD错误，C正确。 故选C。 13. 如图，小明在做模拟“蹦极”的实验时，将橡皮筋一端系上小球，另一端固定在A点，B点是橡皮筋不系小球自然下垂时下端所在的位置，C点是小球从A点下落所能到达的最低点，在小球下落过程中不考虑空气阻力，以下说法正确的是（　　） A. 小球到达B点时受力平衡，其动能达到最大 B. 从A点到C点小球的机械能守恒 C. 小球在C点时受力平衡，速度为零 D. 从A点到C点小球重力势能的减少量等于橡皮筋弹性势能的增加量 【答案】D 【解析】 【详解】A．由题可知，B点是橡皮筋不系小球自然下垂时下端所在的位置，不考虑空气阻力，小球到达B点时只受重力作用，故受力不平衡；小球从A到B的过程中，重力势能转化为动能，动能一直在增加，但从B到C的过程中，小球受到向上的弹力，随着形变的增大，弹力增大，在弹力小于重力这段时间内，合力向下，小球做加速运动，其动能逐渐增大；当弹力等于重力时，速度最大，因此在B点时速度不是最大，故动能不是最大，故A错误； B．小球从A点到B点过程中，质量不变，速度变大，动能变大；高度减小，重力势能减小。此过程中重力势能转化为动能，这个过程机械能守恒；小球从B到C点的过程中，质量不变，速度先变大后变小，动能先变大后变小；高度减小，重力势能减小；橡皮筋发生形变，具有弹性势能。所以此过程小球的部分机械能会转化为橡皮筋的弹性势能，故从A点到C点小球的机械能不守恒，故B错误。 C．小球到达C点时速度为0，此时的弹力大于小球的重力，所以受到的力不是平衡力，故C错误； D．从A点到C点过程中，重力势能减小，弹簧的长度增加，即弹性势能增加，由于在小球下落过程中不考虑空气阻力，因此减小的重力势能最终转化成了皮筋的弹性势能，即从A点到C点小球重力势能的减少量等于橡皮筋弹性势能的增加量，故D正确。 故选D。 14. 如图甲所示，分别用水平拉力、拉物体A、B在水平面上做匀速直线运动，速度分别为v1、v2，图乙是F1、F2所做的功-路程图像，图丙是A、B的路程-时间图像，A、B所受的摩擦力分别为f1、f2，F1、F2的功率是P1、P2.下列说法正确的是（　　） A. F1=F2 B. v1>v2 C. f1<f2 D. P1>P2 【答案】BD 【解析】 【详解】A．由图乙可知，当拉力移动的距离相同时，由可知，拉力做的功多，水平拉力的大小关系为，故A错误； B．由图丙可知，两物体的路程-时间图像均为过原点的一条直线，即两物体运动路程与时间成正比，因此两物体均做匀速直线运动，当两物体的运动时间相同时，A运动的路程大，由可知，两物体的速度关系为，故B正确； C．因为两物体都做匀速直线运动，所以，由二力平衡条件可知，A所受的摩擦力为，B所受的摩擦力为，由A项可知，因此A、B所受摩擦力的大小关系为，故C错误； D．因为、由可知功率的大小关系为，故D正确。 故选BD。 15. 用图甲所示的滑轮组装置将放置在水平地面上、质量为10kg的物体向上提升。当用图乙所示的随时间变化的竖直向上的拉力F拉绳时，物体的速度v和物体上升的高度h随时间变化的关系图像分别如图丙和丁所示（不计绳重和绳与轮之间的摩擦）。下列计算结果正确的是（ ） A. 0～1s内，地面对物体的支持力为30N B. 1～2s内，拉力F做的功为5J C. 2～3s内，拉力F的功率为8W D. 2～3s内，绳子移动的距离为0.2m 【答案】A 【解析】 【详解】由图甲可知滑轮组承担物重的绳子股数 。物体重力 由图丙、乙可知，2～3s内物体匀速上升，拉力，不计绳重和摩擦，由 可得动滑轮重 A．0～1s内，拉力 。滑轮组对物体的拉力 地面对物体的支持力 ，故A正确； B．1～2s内，拉力 。由图丁可知物体上升高度 ，绳子移动距离 拉力做的功 ，故B错误； C．2～3s内，拉力 ，物体速度 ，绳子移动速度 拉力的功率 ，故C错误； D．2～3s内，由图丁可知物体上升高度 绳子移动距离 ，故D错误。 故选A。 三、填空题（每空1分，共23分） 16. 如图（a）是同学们常用的燕尾夹，当用力摁住C点打开该夹子时，可把______点看作支点，此时夹子可近似看作______杠杆（选填“省力”“费力”或“等臂”）；图（b），用螺丝刀拧螺丝钉，螺丝钉是一种类似______的机械，螺纹______（选填“密”或“稀”）一些的螺丝钉拧起来更省力。 【答案】 ①. B ②. 等臂 ③. 斜面 ④. 密 【解析】 【详解】用力摁住C点打开燕尾夹时，B点固定不动，B点是杠杆绕着转动的支点。 已知，此时动力臂等于阻力臂，符合等臂杠杆的特点，因此是等臂杠杆。 螺丝钉的螺纹展开后相当于一个倾斜的斜面，属于斜面这类简单机械。 斜面的高度一定时，螺纹越密，斜面的长度就越长，斜面越长越省力，因此螺纹密的螺丝钉拧起来更省力。 17. 如图是某高架桥梁横截面的示意图。桥面可视作一个杠杆，货车因超重导致桥面发生侧翻，此时支点是_______（A/B）。若货车沿大桥_______（外/内）侧车道行驶，桥面侧翻可能就不会发生。 【答案】 ①. A ②. 内 【解析】 【详解】[1][2]由于货车严重超载，桥面将绕支撑点A逆时针转动，故支点为A；此时杠杆的动力为F货，动力臂为l1，阻力为G桥，阻力臂为l2，当 F货l1>G桥l2 时，杠杆不再平衡，杠杆会沿逆时针转动，发生侧翻；若货车沿大桥内侧车道行驶时，动力臂l1会变小，F货l1也会变小，悲剧可能就不会发生。 18. 奥运会上，冠军运动员为国争光，让我们一起来设想夺得挺举冠军的场面：在0.8s内用1000N的力把杠铃举高1.3m到胸前，这一过程他做了 _____J的功；然后将杠铃在胸前停了4s，这一过程他做功为 _____J，最后，用极强的爆发力（大约为1400N）用了0.5s将杠铃再举高0.5m到头顶，这一过程他做功的功率为 _____。 【答案】 ①. 1300 ②. 0 ③. 1400W 【解析】 【详解】[1]杠铃到胸前时做的功为 W1＝F1h1＝1000N×1.3m＝1300J [2]在胸前静止时，h2＝0，根据W=Fs可知，将杠铃在胸前停了4s做的功为0。 [3]他将杠铃再举高到头顶时做的功为 W2＝F2h2＝1400N×0.5m＝700J 功率为 19. 如图所示的物体提升装置是由滑轮组和吊篮共同组成的，忽略绳重及摩擦，空吊篮A重为10N，工人用10N的拉力F将A匀速提升到高处，A被提升4m所用时间是2s，动滑轮的重力为______N，拉力F的功率为______W，若绳子B和C能承受的最大拉力分别为120N和60N，则此装置（含吊篮）提升重物的最大机械效率为______。 【答案】 ①. 10 ②. 40 ③. 83.3% 【解析】 【详解】由图可知，承担动滑轮与吊篮总重的绳子段数，由可得，动滑轮的重力； A被提升4m，绳子自由端移动的距离为 拉力做的总功为 拉力的功率为 若绳子C达到最大拉力，此时动滑轮下方绳子B的拉力为 因（绳子B的最大拉力），故当时，能提升的重物最重，该装置机械效率最高，此时提升的重物重力为 装置的最大机械效率为。 20. 如图所示，杆秤秤砣的质量为0.2kg，杆秤自身重力不计，某次称量，杆秤水平静止时，被测物体和秤砣到秤纽的距离分别为0.05m和0.25m，则被测物体的质量为 ___________kg，提拉秤纽的力为 ___________N，若秤砣上粘有油污，则测量值比被测物体的真实质量要 ___________（填“偏大”或“偏小”）。（g取10N/kg） 【答案】 ①. 1 ②. 12 ③. 偏小 【解析】 【详解】[1]如图所示： 因为杠杆平衡，所以 即 代入数据，可求被测物体的质量为 [2]提拉秤纽的力为 [3]若秤砣有油污，G2增大，而G1lOA不变，所以lOB要变小，则杆秤所示的质量值要偏小。 21. 如图，小球在AOB所示光滑轨道由A点静止开始自由滑下，沿轨道AOB到达B点后离开轨道，且无空气阻力，此过程小球的机械能______（守恒/不守恒），离开B点后最符合题意的运动轨迹是______（a/b/c/d/）。 【答案】 ①. 守恒 ②. c 【解析】 【详解】轨道是光滑的，且小球离开轨道后无空气阻力，整个过程没有能量损耗，小球的动能和势能只发生相互转化，因此机械能守恒。 由机械能守恒可知，小球最高点高度不高于A点，排除轨迹a；小球离开B点时速度斜向上，因惯性先上升，排除轨迹d；小球在最高点动能不为零，故最高点重力势能小于A点重力势能，即最高点高度低于A点，排除轨迹b，符合题意的是c。 22. 某兴趣小组将一张硬卡片对折，在开口的一边剪两个小豁口B和C，然后套上橡皮筋做成了一个会跳的卡片，实验时应将A面_______（选填“向上”或“向下”）放置，迅速松开手，卡片就会跳起来，向下压时橡皮筋的 ________能增加；保持豁口间的距离不变，增大豁口深度，与原来相比跳起高度_______（选填“更高”、“更低”或“相同”）。 【答案】 ①. 向下 ②. 弹性势 ③. 更低 【解析】 【详解】[1][2]实验时应将A面向下放置，用手将卡片在桌面上压平时，橡皮筋被拉伸，橡皮筋的弹性势能增加，橡皮筋要恢复原状，所以卡片就会跳起来。 [3]跳起高度与橡皮筋的形变量有关，保持豁口间的距离不变，增大豁口深度，把纸片压平时，橡皮筋被拉伸的长度变小，弹性势能减小，卡片上升时转化成的重力势能减小，与原来相比跳起高度更低。 23. 如图所示光滑斜面，沿斜面AB和AC分别将同一重物从它们的底部拉到顶部，所需拉力分别为F1和F2，所做的功分别为W1和W2，则F1___________F2，W1___________W2。若把该重物从斜面顶端由静止释放，沿AB到底端时的动能___________沿AC到底端时的动能。（三空均选填“＜”、“>”、或“=”，忽略重物体积大小的影响） 【答案】 ①. ˂ ②. = ③. = 【解析】 【详解】[1][2]斜面光滑说明没有摩擦，所以不做额外功，所以把同一物体沿斜面AB和AC分别拉到顶端A，h相同，由可知两次做的功相同，即 由题可知 所以由可知 [3]若这个重物从A处由静止释放，由于是同一重物，质量相等，且高度相等，所以具有的重力势能相等，沿斜面AB、AC滑至底端的时，重力势能全部转化为动能，所以动能大小相等。 四、作图题（每题3分，共9分） 24. 按照题目的要求作图：如图所示，请作出动力的力臂（），并作出力臂为的阻力（）的示意图。 【答案】 【解析】 【详解】确定图中的支点，从支点向动力的作用线作垂线，支点到垂足之间的垂线段就是动力臂​。过远离支点的端点作的垂线，这条线就是阻力的作用线；该作用线和杠杆的交点就是的作用点。由于动力使杠杆绕支点顺时针转动，阻力需要阻碍杠杆转动，因此的方向斜向上。 25. 小明站在地上将重物提高到二楼，请帮他在图甲中完成滑轮组绕线（按要求完成图） 【答案】 【解析】 【详解】因为是人站在地面上用滑轮组提升重物，所以由2段绳子承担物重，应从定滑轮开始绕线，绕过下面的动滑轮，再绕过上面的定滑轮。 26. 一个小石块从空中的某一高度，由静止开始竖直下落，若不计空气阻力，请在图丙中画出石块的机械能E随着时间t变化的大致图像. 【答案】见解析 【解析】 【详解】不计空气阻力，小石块机械能守恒，所以小石块机械能保持不变． 五、实验探究题（每题1分，共14分） 27. 某实验小组在“探究杠杆的平衡条件”实验中： （1）实验开始时，杠杆的位置如图甲所示，杠杆此时处于______（选填“平衡”或“非平衡”）状态。需将平衡螺母向______（选填“左”或“右”）移动，才能使杠杆在水平位置平衡，此时杠杆的重力的力臂是______； （2）图乙中，在已调平的杠杆A处挂两个钩码，则在B处需挂______个钩码时，杠杆才能继续保持在水平位置平衡； （3）将图丙中弹簧测力计向右逐渐倾斜时，其示数将______（选填“变大”、“变小”或“不变”）； （4）实验中保持钩码个数及位置不变，多次收集数据并在坐标系中绘制出动力臂L1与动力F1的关系图像如图丁所示，由图像可知：当L1=30cm，F1=______N。 （5）该小组又设计了一弯曲的杠杆，如图戊所示，轻质杠杆AOB的支点是O，AO=BO，在A端挂重物G1，B端挂重物G2，杠杆在如图位置平衡，若将G1，G2的位置对调，则杠杆______。（选填“A端下沉”、“B端下沉”或“仍保持平衡”） 【答案】（1） ①. 平衡 ②. 左 ③. 0 （2）4 （3）变大 （4）0.5 （5）A端下沉 【解析】 【小问1详解】 杠杆的平衡状态指杠杆处于静止状态或匀速转动状态，图甲中杠杆静止，属于平衡状态。 此时杠杆左端高右端低，说明杠杆的重心在支点的右侧，因此平衡螺母需向左侧调节。 当杠杆在水平位置平衡时，杠杆的重心恰好落在支点上，重力的作用线通过支点，因此重力的力臂为。 【小问2详解】 设每个小格长度为，每个钩码重力为，根据杠杆平衡条件可得 解得，即B处需挂4个钩码。 【小问3详解】 弹簧测力计倾斜时，拉力的动力臂变短，而阻力和阻力臂都不变，根据杠杆平衡条件，拉力会变大，即测力计示数会变大。 【小问4详解】 钩码和位置不变，说明是定值，由杠杆平衡条件可知，也为定值；从丁图取点可得 ， 当时， 【小问5详解】 图戊中杠杆平衡时 其中​是的力臂（等于的水平长度），是的力臂（由于OB不是水平的，通过作图可知，G2力臂的长度小于的水平长度），已知，因此​，由杠杆的平衡条件可得，若将、的位置对调，原挂的A端现在挂更大的，则，因此A端下沉。 28. 兴趣小组的同学认为车祸的危害程度与汽车的动能大小有关，于是他们进行了如下探究： 【提出问题】汽车的动能大小跟什么因素有关？ （1）由“安全驾驶莫超载”可猜想：汽车的动能可能跟______有关； 【进行实验】 （2）他们做了如图所示的三次实验：用铁球模拟汽车，让铁球从斜槽的某一高度由静止开始滚下，碰到水平面上的物块，将木块撞出一段距离。该实验是通过观察____________的大小，来说明铁球对木块做功的多少，这种探究问题的方法是______；（填“控制变量法”或“转换法”或“归纳法”） 【分析论证】 （3）分析甲、乙两图的实验现象，可以初步得到的结论是：______________________________； 【实践应用】 （4）用甲、丙两图的实验现象所得到的结论，可以解释汽车______（选填“超载”或“超速”）行驶时危险性大的原因； 【改进实验】 （5）研究动能大小与质量的关系，有同学将实验装置改成如图丁所示，利用质量不同的铁球将同一弹簧压缩相同程度后静止释放（不考虑铁球运动过程中所受的阻力），撞击同一木块，将木块撞出一段距离进行比较，此实验方案______，（可行/不可行），其原因是____________________________________。 【答案】（1）质量 （2） ①. 木块移动的距离 ②. 转换法 （3）物体的速度相同时，质量越大动能越大 （4）超速 （5） ①. 不可行 ②. 压缩相同程度的弹簧弹性势能相同，释放后转化得到的铁球总动能相同，最终推动木块移动的距离也相同，无法探究动能大小与质量的关系 【解析】 【小问1详解】 “超载”指汽车的总质量过大，因此从该提示可猜想动能和质量有关。 【小问2详解】 动能大小无法直接观察，实验通过木块被撞击后移动的距离间接反映铁球动能大小，将不易直接测量的动能大小转换为容易观测的距离，这种方法是转换法。 【小问3详解】 甲、乙两图中，铁球从同一高度滚下，到达水平面时的速度相同，甲的铁球质量更大，撞击木块移动的距离更远，因此得到速度相同时，物体质量越大动能越大的结论。 【小问4详解】 甲、丙两图中，铁球质量相同，从不同高度滚下，到达水平面时速度不同，甲的铁球速度更大、动能更大，对应汽车质量一定时，速度越大动能越大，可以解释超速行驶危险性高的原因。 【小问5详解】 弹簧压缩程度相同，初始弹性势能相同，不考虑阻力时释放后弹性势能全部转化为铁球的动能，因此不同质量的铁球最终获得的总动能相等，撞击同一木块后，木块被推动的距离也会相同，无法对比动能和质量的关系，因此方案不可行。 六、计算题（每题3分，共24分） 29. 如图甲所示为常泰长江大桥的雄姿，大桥长长的引桥可近似看成一个倾角较小的斜面（如图乙所示），此斜面的长度为、高度为。当总重力为的小汽车以的速度在大桥的引桥上匀速上桥时，汽车发动机的功率为。 求： （1）此引桥斜面的机械效率； （2）汽车在引桥上行驶时所受路面的摩擦力f（空气阻力忽略不计）。 【答案】（1）37.5% （2） 【解析】 【小问1详解】 当小汽车在大桥的引桥上匀速上桥时，汽车克服重力做的功为 汽车在引桥行驶时间为 汽车发动机做的总功为 此引桥斜面的机械效率 【小问2详解】 汽车在引桥上行驶时所受路面的摩擦力所做的功为 汽车在引桥上行驶时所受路面的摩擦力 30. 用如图所示的滑轮组将货物向上匀速提升3m，已知动滑轮重30N、货物重360N，货物上升速度是0.3m/s，拉力F的功率是120W（不计绳重），求： （1）做的有用功为多少？ （2）滑轮组的机械效率为多少？ （3）克服摩擦所做的功为多少？ 【答案】（1）1080J；（2）90%；（3）30J 【解析】 【详解】（1）拉力做的有用功 W有用＝Gh＝360N×3m＝1080J （2）由图知，滑轮组由3段绳子承担物重，所以手拉绳子的速度为 v＝3v物＝3×0.3m/s＝0.9m/s 由 得作用在绳子自由端的拉力 滑轮组的机械效率 （3）绳子自由端拉下的长度为 s＝3h＝3×3m＝9m 拉力做的总功为 滑轮组克服物重、动滑轮重做的功为 WG＝Gh＝（360N+30N）×3m＝1170J 不计绳重，滑轮组克服摩擦力做的功 Wf＝W总﹣WG＝1200J﹣1170J＝30J 答：（1）做的有用功为1080J； （2）滑轮组的机械效率为90%； （3）克服摩擦所做的功为30J。 31. 如图，一根均匀的细木棒OC，，B为OC的中点。在C点施力将挂在A点的重为2000N的物体匀速提升0.1m，木棒的机械效率为80%，不计摩擦。 （1）提升该物体做的有用功是多少？ （2）总功是多少？ （3）木棒重为多少N？ 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 提升物体时，克服物体重力做的功为有用功 【小问2详解】 由可得，总功为 【小问3详解】 不计摩擦，额外功为克服木棒自重做的功，即额外功为 均匀木棒重心在中点B，因、B为OC中点，故；杠杆转动时各点竖直上升高度与到支点的距离成正比，得重心上升高度为 由得，木棒重力为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $