精品解析:陕西省大荔县城关中学2025-2026学年九年级上学期月考物理试题
2026-07-30
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内容正文:
2025~2026学年度第一学期第一次阶段性作业
九年级物理
注意事项:
1.本试卷共6页,总分80分,考试时间80分钟。
2.领到试卷和答题卡后,请用0.5毫米黑色墨水签字笔,分别在试卷和答题卡上填写姓名、班级和准考证号。
3.请在答题卡上各题的指定区域内作答,否则作答无效。
4.答作图题时,先用铅笔作图,再用规定的签字笔描黑。
5.考试结束,本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题(本大题共10小题,每小题2分,计20分。每小题只有一个选项是符合题意的)
1. 如图所示的工具在正常使用过程中,可以看作是省力杠杆的是( )
A. 核桃夹 B. 筷子
C. 食品夹 D. 船桨
2. 两个物体紧靠在一起,而没有发生热传递,那么它们一定具有相同的( )
A. 温度 B. 密度 C. 内能 D. 质量
3. 下列关于功率的单位,不正确的是( )
A. J/s B. W·s C. N·m/s D. W
4. 下列过程中,人对物体做功的是( )
A. 小明抱着书包站在路口一动不动
B. 小刚推一块石头没推动
C. 小红将橡皮从地上捡起放在桌子上
D. 被小玲踢出去后在地面上滚动的足球
5. 如图所示的是《清明上河图》中荡秋千的场景,秋千从下向上荡摆的过程中(空气阻力不可忽略)( )
A. 人的动能增大 B. 人的动能不变
C. 人的重力势能减小 D. 人的机械能减小
6. 大荔的水盆羊肉(如图),久负盛名,其肉烂汤清,肥而不腻,清醇可口,别具风味。下列有关说法正确的是( )
A. 煮羊肉时,温度从高温的铁锅传递给低温的羊肉汤
B. 煮羊肉时,羊肉汤的内能增大,其温度一定升高
C. 刚出锅的水盆羊肉“热”得烫嘴“热”指内能大
D. 水盆羊肉晾凉后,其内能不可能为0
7. 洛阳出土了一种西汉晚期的陶井模型(如图),模型上有带绳槽的滑轮、水槽、卷口沿小罐,使用时用一侧的小罐取水,拉动另一侧的绳子可以把水提上来。忽略绳重及摩擦,下列说法正确的是( )
A. 木架上的滑轮是动滑轮
B. 使用木架上的滑轮可以省力
C. 克服水重和桶重做的功是有用功
D. 每次取水量越多,滑轮的机械效率越大
8. 如图,在筷子盒A处施力时,筷子从出口滚出,以下哪个选项能正确表示在A处施力时该装置的杠杆模型( )
A. B. C. D.
9. 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
10. 小明用一根最大能承受3N拉力的细绳、两个滑轮绕制了一个滑轮组,用重力均为1N的钩码作为被提升的物体,不计绳重和摩擦,多次改变钩码的个数,根据测得的数据,作出了如图所示的图像。下列说法中正确的是( )
A. 由图像可知,动滑轮越重,滑轮组的机械效率越大
B. 当绳端拉力为1.5N时,钩码的重力可能为2.5N
C. 所用动滑轮的重力为0.4N
D. 滑轮组的最大机械效率约为94.1%
二、填空与作图题(本大题共6小题,计18分)
11. 茶是世界三大饮品之一,起源于中国,盛行于世界。泡茶时,我们会闻到淡淡的茶香,这是____________现象。茶水的温度越高,茶香越浓厚,说明____________越高,分子的无规则运动越____________(选填“剧烈”或“缓慢”)。
12. 用不锈钢水壶在天然气灶上烧水,在此过程中水的内能是通过____________方式改变的,水沸腾后,继续加热,水的内能____________(选填“增大”“不变”或“减小”)。
13. 如图甲所示用勺子在瓶盖的边缘撬一下,瓶盖就更容易被打开了,此时勺子是一个 ___________杠杆;如图乙所示用细绳将勺子悬挂起来,使其静止在水平位置,___________(选填“左”或“右”)侧的质量较大一些。
14. 我国是世界上最早发明和使用弓箭的国家之一。运动员举着弓箭不动,运动员对弓箭____________(选填“做”或“不做”)功;把弓拉弯将箭射出的过程中,弓的____________能转化为箭的____________能。
15. 如图所示,重为20N的物体A放在水平桌面上,重为10N的物体B挂在滑轮M下,使用滑轮M的作用是省____________(选填“力”或“距离”),使用滑轮M____________(选填“能”或“不能”)省功;若每个滑轮重均为2N,不计绳重及绳与滑轮间的摩擦,物体B恰好能匀速下降,则物体A所受的摩擦力为____________N;物体B下降0.5m时,物体A滑动的距离为____________m。
16.
(1)如图甲所示,是使用羊角锤撬钉子时的情景,请在图甲中画出作用在A点的最小动力的示意图及其力臂。
(2)如图乙所示,工人使用滑轮组提升物体,请在图乙中画出最省力的绕线方法。
三、实验与探究题(本大题共4小题,计22分)
17. 跳绳是初中毕业生体育测试的项目之一,小宇同学想利用所学的物理知识估测自己平时跳绳时克服重力做功的平均功率(不计绳重)。
(1)用____________(选填“天平”或“体重秤”)测量小宇的质量____________(填物理量符号)。
(2)①估测自己平均每次跳起的高度。
②用秒表记录跳次所用的时间____________(填物理量符号)。
(3)根据测得的数据得出平均功率表达式:____________(用上述物理量符号和表示)。
18. 小明在测量滑轮组机械效率的实验中,所用装置如图所示,实验中每个钩码重2N,每个相同规格的滑轮重相等,测得的数据如下表所示。
实验次数
钩码总重
钩码上升的高度
测力计示数
测力计移动距离
机械效率
1
4
0.1
1.8
0.3
74%
2
6
0.1
2.4
0.3
83%
3
4
0.1
1.4
0.5
57%
4
4
0.2
1.4
1.0
(1)实验中应竖直向上____________拉动弹簧测力计;
(2)表中第4次实验数据是利用____________(选填“a”、“b”或“c”)图所示的滑轮组测得的,本次机械效率为____________(结果保留至1%);
(3)分析实验数据可知,影响滑轮组机械效率的因素有____________(填字母)。
A. 物体被提升的高度 B. 被提升物体的重力 C. 动滑轮的重力
19. 如图所示,某实验小组在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中,让小球从同一斜面某处由静止释放,撞击同一水平面上的同一木块,木块移动一段距离后停止。
(1)实验中,小球落下的过程中,它的____________能转化为动能,它的动能大小是通过____________来反映的。
(2)对比图甲、乙实验,我们可以得出结论:同一物体,____________越大,动能越____________。
(3)对比图甲、丙实验,可以探究物体动能的大小与____________的关系,由此得到的结论可以解释____________(选填“超载”或“超速”)行驶时危险性大的原因。
(4)该实验中若水平面绝对光滑,将____________(选填“能”或“不能”)达到探究目的。
20. 如图所示,在探究“杠杆的平衡条件”实验中,小敏选用了下面的器材∶杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量均为50g的钩码若干个。
(1)实验前,杠杆静止在如图甲所示位置,此时杠杆处于__________(选填“平衡”或“非平衡”)状态,为了使杠杆在水平位置平衡,应向__________(选填“左”或“右”)调节平衡螺母;杠杆水平平衡后,在实验过程中__________(选填“能”或“不能”)再次调节两侧的平衡螺母。
(2)如图乙所示,在杠杆两端的不同位置挂上不同数量的钩码,使杠杆再次水平平衡,多次换用不同数量的钩码,并改变钩码在杠杆上的位置,得到实验数据如下表所示:
实验次数
动力
动力臂
阻力
阻力臂
1
0.5
10
1
5
2
2
15
1.5
20
3
1.5
10
3
5
分析实验数据,可得出杠杆平衡条件是:__________(用表格中的物理量符号表示);小敏多次测量并记录数据的目的是:__________________________。
(3)如图丙所示,用弹簧测力计在a处竖直向下拉,使杠杆在水平位置平衡,当弹簧测力计向右侧慢慢倾斜至b处时,仍保持杠杆水平平衡,则弹簧测力计的示数将逐渐__________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(4)请根据杠杆平衡条件思考,要使一个车轮滚上台阶(如图丁所示),应沿着__________(选填“A”“B”或“C”)方向推车轮最省力。
四、综合题(本大题共3小题,计20分)
21. 研学实践活动时,小明在农家乐看到一种农具(如图甲),他查阅资料后知道,这种农具是农民捣谷用的“舂”,其工作原理图如图乙,AOB为碓杆,O为支点,A处连接着碓头,脚踏碓杆的B处可使碓头升高,抬起脚,碓头会落下去击打稻谷,若碓头的重力为30N,每踩一次碓头上升的高度为60cm,AO长1.5m,OB长0.3m,求:
(1)不计碓杆的重力和摩擦,脚在B点沿着垂直OB向下的方向,需要多大的力才可以将碓头抬起?
(2)每踩一次对碓头做的功是多少?
22. 小轿车行驶在盘山公路爬坡过程可简化为如图所示的斜面模型。若小轿车重为,小轿车从斜面底端沿斜面往上匀速行驶了20km,升高了6km,该装置的机械效率为15%,匀速行驶时牵引力F恒定不变,其方向始终与斜面平行。求:
(1)小轿车从斜面底端沿斜面往上匀速行驶过程中,小轿车(重力不变)的动能____________,重力势能____________。(均选填“增大”“不变”或“减小”)
(2)该过程中小轿车所受牵引力是多少?
23. 如图所示,重为500N的工人站在地面上用滑轮组竖直向下拉绳提升重物,不计绳重和摩擦,每个滑轮的重力均为100N,工人用该滑轮组将重力为400N的物体匀速提起3m,所用时间为30s,求:
(1)工人做的有用功是多少?
(2)工人做的总功的功率是多少?
(3)该滑轮组的机械效率是多少?
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2025~2026学年度第一学期第一次阶段性作业
九年级物理
注意事项:
1.本试卷共6页,总分80分,考试时间80分钟。
2.领到试卷和答题卡后,请用0.5毫米黑色墨水签字笔,分别在试卷和答题卡上填写姓名、班级和准考证号。
3.请在答题卡上各题的指定区域内作答,否则作答无效。
4.答作图题时,先用铅笔作图,再用规定的签字笔描黑。
5.考试结束,本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题(本大题共10小题,每小题2分,计20分。每小题只有一个选项是符合题意的)
1. 如图所示的工具在正常使用过程中,可以看作是省力杠杆的是( )
A. 核桃夹 B. 筷子
C. 食品夹 D. 船桨
【答案】A
【解析】
【详解】A.核桃夹在使用过程中,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故A符合题意;
B.筷子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,故B不符合题意;
C.食品夹在使用过程中,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,故C不符合题意;
D.船桨在使用过程中,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,故D不符合题意。
故选A。
2. 两个物体紧靠在一起,而没有发生热传递,那么它们一定具有相同的( )
A. 温度 B. 密度 C. 内能 D. 质量
【答案】A
【解析】
【详解】热传递的条件是有温度差,当两个物体的温度相同时,它们之间不会发生热传递现象,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
3. 下列关于功率的单位,不正确的是( )
A. J/s B. W·s C. N·m/s D. W
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据公式,可以得出功率单位是J/s,故A不符合题意;
B.由公式,可以得出W·s是功的单位,不是功率的单位,故B符合题意;
C.由公式,可以得出N·m/s是功率的单位,故C不符合题意;
D.功率的国际单位是瓦特,符号是W,常用单位还有kW,故D不符合题意。
故选 B。
4. 下列过程中,人对物体做功的是( )
A. 小明抱着书包站在路口一动不动
B. 小刚推一块石头没推动
C. 小红将橡皮从地上捡起放在桌子上
D. 被小玲踢出去后在地面上滚动的足球
【答案】C
【解析】
【详解】A.小明抱着书包站在路口一动不动,小明对书包有力的作用,但是在力的方向上没有距离,故A不符合题意;
B.小刚推一块石头没推动,小刚对石头有力的作用,但是力的方向上没有距离,故B不符合题意;
C.小红将橡皮从地上捡起放在桌子上,小红对橡皮有向上的力,并且橡皮移动的方向也是向上,力与物体移动的距离方向相同,因此小红对橡皮做了功,故C符合题意;
D.被小玲踢出去后在地面上滚动的足球,虽然足球在向前滚动,移动了距离,但在地面上滚动的足球不再受踢力的作用,故D不符合题意。
故选C。
5. 如图所示的是《清明上河图》中荡秋千的场景,秋千从下向上荡摆的过程中(空气阻力不可忽略)( )
A. 人的动能增大 B. 人的动能不变
C. 人的重力势能减小 D. 人的机械能减小
【答案】D
【解析】
【详解】秋千从下向上荡摆的过程中(空气阻力不可忽略),人的质量不变,高度增加,速度减小,重力势能增加,动能减小,克服空气阻力损耗部分能量,机械能减小,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
6. 大荔的水盆羊肉(如图),久负盛名,其肉烂汤清,肥而不腻,清醇可口,别具风味。下列有关说法正确的是( )
A. 煮羊肉时,温度从高温的铁锅传递给低温的羊肉汤
B. 煮羊肉时,羊肉汤的内能增大,其温度一定升高
C. 刚出锅的水盆羊肉“热”得烫嘴“热”指内能大
D. 水盆羊肉晾凉后,其内能不可能为0
【答案】D
【解析】
【详解】A.热传递过程中传递的是热量而不是温度,故A错误;
B.羊肉汤沸腾时吸收热量,但温度不变,故B错误;
C.羊肉“热”得烫嘴,其中的“热”指温度高,故C错误;
D.一切物体在任何情况下都有内能,内能不可能为0,故D正确。
故选D。
7. 洛阳出土了一种西汉晚期的陶井模型(如图),模型上有带绳槽的滑轮、水槽、卷口沿小罐,使用时用一侧的小罐取水,拉动另一侧的绳子可以把水提上来。忽略绳重及摩擦,下列说法正确的是( )
A. 木架上的滑轮是动滑轮
B. 使用木架上的滑轮可以省力
C. 克服水重和桶重做的功是有用功
D. 每次取水量越多,滑轮的机械效率越大
【答案】D
【解析】
【详解】AB.木架上的滑轮轴固定不动,是定滑轮,定滑轮不省力,故AB错误;
C.目的是提水,克服水重做的功是有用功,克服桶重做的功是额外功,故C错误;
D.忽略绳重及摩擦,有用功,额外功,机械效率
每次取水量越多即越大,机械效率越大,故D正确。
故选 D。
8. 如图,在筷子盒A处施力时,筷子从出口滚出,以下哪个选项能正确表示在A处施力时该装置的杠杆模型( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A处施加的动力的方向是向下的,支点在杠杆的最左侧,所以阻力的方向是向上的,故D符合题意。
故选D。
9. 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。
10. 小明用一根最大能承受3N拉力的细绳、两个滑轮绕制了一个滑轮组,用重力均为1N的钩码作为被提升的物体,不计绳重和摩擦,多次改变钩码的个数,根据测得的数据,作出了如图所示的图像。下列说法中正确的是( )
A. 由图像可知,动滑轮越重,滑轮组的机械效率越大
B. 当绳端拉力为1.5N时,钩码的重力可能为2.5N
C. 所用动滑轮的重力为0.4N
D. 滑轮组的最大机械效率约为94.1%
【答案】D
【解析】
【详解】AC. 由图像可知,横坐标为钩码重力,图像显示钩码越重,机械效率越大,而动滑轮重力不变,故A错误;不计绳重和摩擦,
代入数据
解得,故C错误;
B. 两个滑轮绕制滑轮组,绳子股数可能为2或3。若,,代入数据,解得钩码的重力可能为,题目钩码每个重力为 1N,物体重力只能是 1N、2N、3N、4N……不能等于 2.5N,故B错误;
D. 若,绳端最大拉力,由,代入数据
解得。因钩码重均为1N,故最大物重,,故D正确。
故选D。
二、填空与作图题(本大题共6小题,计18分)
11. 茶是世界三大饮品之一,起源于中国,盛行于世界。泡茶时,我们会闻到淡淡的茶香,这是____________现象。茶水的温度越高,茶香越浓厚,说明____________越高,分子的无规则运动越____________(选填“剧烈”或“缓慢”)。
【答案】 ①. 扩散 ②. 温度 ③. 剧烈
【解析】
【详解】泡茶时能闻到茶香,是茶叶的香味分子不停地做无规则运动到了空气中,这是扩散现象;
茶水的温度越高,茶香越浓厚,扩散现象越明显,说明温度越高,分子无规则运动越剧烈。
12. 用不锈钢水壶在天然气灶上烧水,在此过程中水的内能是通过____________方式改变的,水沸腾后,继续加热,水的内能____________(选填“增大”“不变”或“减小”)。
【答案】 ①.
热传递 ②.
增大
【解析】
【详解】烧水时热量由高温物体转移到水,这是通过热传递改变物体内能的;
水沸腾后继续加热,水持续吸收热量,内能增大。
13. 如图甲所示用勺子在瓶盖的边缘撬一下,瓶盖就更容易被打开了,此时勺子是一个 ___________杠杆;如图乙所示用细绳将勺子悬挂起来,使其静止在水平位置,___________(选填“左”或“右”)侧的质量较大一些。
【答案】 ①. 省力 ②. 右
【解析】
【详解】[1]用勺子在瓶盖的边缘撬一下,瓶盖就更容易被打开了,此时勺子的动力臂大于阻力臂,是一个省力杠杆。
[2]如图乙所示用细绳将勺子悬挂起来,使其静止在水平位置,此时勺子相当于以悬挂点为支点,勺子右侧部分的力臂大于勺子左侧部分的力臂,由杠杆平衡条件得,勺子右侧的重力较大一些,由得,勺子右侧的质量较大一些。
14. 我国是世界上最早发明和使用弓箭的国家之一。运动员举着弓箭不动,运动员对弓箭____________(选填“做”或“不做”)功;把弓拉弯将箭射出的过程中,弓的____________能转化为箭的____________能。
【答案】 ①.
不做 ②.
弹性势 ③.
动
【解析】
【详解】由做功的两个必要因素可知,运动员对弓箭有力的作用,但弓箭在力的方向上没有移动距离,故运动员对弓箭不做功。
因拉弯的弓发生弹性形变具有弹性势能,箭射出后具有动能,射出过程中弓的弹性形变程度减小、箭的速度增大,故弓的弹性势能转化为箭的动能。
15. 如图所示,重为20N的物体A放在水平桌面上,重为10N的物体B挂在滑轮M下,使用滑轮M的作用是省____________(选填“力”或“距离”),使用滑轮M____________(选填“能”或“不能”)省功;若每个滑轮重均为2N,不计绳重及绳与滑轮间的摩擦,物体B恰好能匀速下降,则物体A所受的摩擦力为____________N;物体B下降0.5m时,物体A滑动的距离为____________m。
【答案】 ①. 力 ②. 不能 ③. 6 ④. 1
【解析】
【详解】滑轮M的轴随物体B一起运动,是动滑轮,动滑轮的特点是可以省力;
使用任何机械都不能省功,因此滑轮M不能省功;
不计绳重及摩擦,动滑轮M上有2段绳子承担总重,绳子的拉力为
物体B匀速下降时,物体A匀速直线运动,水平方向上A受到的拉力和桌面的摩擦力是一对平衡力,因此摩擦力
绳子连接物体A的一侧移动的距离是物体B下降距离的2倍,因此A滑动的距离
16.
(1)如图甲所示,是使用羊角锤撬钉子时的情景,请在图甲中画出作用在A点的最小动力的示意图及其力臂。
(2)如图乙所示,工人使用滑轮组提升物体,请在图乙中画出最省力的绕线方法。
【答案】(1) (2)
【解析】
【小问1详解】
如图甲所示,使用羊角锤撬钉子时,支点为羊角锤与水平面的接触点,根据杠杆平衡条件可知,当阻力和阻力臂一定时,动力臂越长,动力越小;根据力臂的定义,支点到动力作用线的距离即为动力臂,所以示意图如下图所示:
【小问2详解】
由于绳子的拉力是人提供的,绳子的自由端需要在人的手中,且最省力的绕法为由动滑轮开始经定滑轮再经动滑轮,此时动滑轮上绳子最多,最省力,如下图所示:
三、实验与探究题(本大题共4小题,计22分)
17. 跳绳是初中毕业生体育测试的项目之一,小宇同学想利用所学的物理知识估测自己平时跳绳时克服重力做功的平均功率(不计绳重)。
(1)用____________(选填“天平”或“体重秤”)测量小宇的质量____________(填物理量符号)。
(2)①估测自己平均每次跳起的高度。
②用秒表记录跳次所用的时间____________(填物理量符号)。
(3)根据测得的数据得出平均功率表达式:____________(用上述物理量符号和表示)。
【答案】(1) ①. 体重秤 ②. m
(2)t (3)
【解析】
【小问1详解】
天平是实验室测量小质量物体的工具,测量人的质量需要选用量程更大的体重秤,对应的被测物理量是人的质量m。
【小问2详解】
秒表的作用是测量跳次绳所用的时间。
【小问3详解】
小宇的重力为,跳一次克服重力做的功为
跳次的总功为
可得平均功率
18. 小明在测量滑轮组机械效率的实验中,所用装置如图所示,实验中每个钩码重2N,每个相同规格的滑轮重相等,测得的数据如下表所示。
实验次数
钩码总重
钩码上升的高度
测力计示数
测力计移动距离
机械效率
1
4
0.1
1.8
0.3
74%
2
6
0.1
2.4
0.3
83%
3
4
0.1
1.4
0.5
57%
4
4
0.2
1.4
1.0
(1)实验中应竖直向上____________拉动弹簧测力计;
(2)表中第4次实验数据是利用____________(选填“a”、“b”或“c”)图所示的滑轮组测得的,本次机械效率为____________(结果保留至1%);
(3)分析实验数据可知,影响滑轮组机械效率的因素有____________(填字母)。
A. 物体被提升的高度 B. 被提升物体的重力 C. 动滑轮的重力
【答案】(1)匀速 (2) ①. c ②. 57% (3)BC
【解析】
【小问1详解】
只有匀速拉动时,整个装置处于平衡状态,示数稳定,便于读数。
【小问2详解】
滑轮组绳子段数公式可得,由第四次,可得
故第4次实验数据是利用c图所示的滑轮组测得的;本次机械效率为
【小问3详解】
A.物体被提升的高度:对比实验 3、4,提升高度不同,但G、动滑轮重力、n均相同,计算效率一致,说明高度不影响机械效率,故A不符合题意;
B.被提升物体的重力:对比实验1、2,滑轮组相同(动滑轮重力不变),物重变大,机械效率升高。物重越大,有用功占比越高,效率越高,故B符合题意;
C.动滑轮的重力:对比实验1、3,物重相同,动滑轮数量更多(c比a动滑轮重),效率降低。动滑轮越重,额外功越多,效率越低,故C符合题意。
故选BC。
19. 如图所示,某实验小组在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中,让小球从同一斜面某处由静止释放,撞击同一水平面上的同一木块,木块移动一段距离后停止。
(1)实验中,小球落下的过程中,它的____________能转化为动能,它的动能大小是通过____________来反映的。
(2)对比图甲、乙实验,我们可以得出结论:同一物体,____________越大,动能越____________。
(3)对比图甲、丙实验,可以探究物体动能的大小与____________的关系,由此得到的结论可以解释____________(选填“超载”或“超速”)行驶时危险性大的原因。
(4)该实验中若水平面绝对光滑,将____________(选填“能”或“不能”)达到探究目的。
【答案】(1) ①. 重力势 ②. 木块被撞击后在水平面上移动的距离大小
(2) ①. 速度 ②. 大
(3) ①. 质量 ②. 超载
(4)不能
【解析】
【小问1详解】
小球从斜面下落时,高度降低、速度增大,重力势能转化为动能;
本实验用到转换法,无法直接测量小球动能的大小,因此通过木块被撞击后移动的距离,间接反映小球动能的大小,木块移动越远,说明小球动能越大。
【小问2详解】
甲、乙实验中是同一个小球(质量相同),从不同高度释放,小球到达水平面时的速度不同,甲的小球释放高度更高、木块移动更远,因此结论为:同一物体,速度越大,动能越大。
【小问3详解】
甲、丙实验中,小球从同一高度释放(到达水平面的速度相同),丙的小球质量更大、木块移动更远,因此探究的是动能大小与质量的关系;
由实验可知,速度相同时,物体质量越大,动能越大,对应车辆速度相近时,超载(质量过大)会让车辆动能显著变大,危险性更高。
【小问4详解】
如果水平面绝对光滑,木块被撞击后将不受摩擦力,会一直保持匀速直线运动,无法通过木块移动的距离比较动能大小,因此不能达到探究目的。
20. 如图所示,在探究“杠杆的平衡条件”实验中,小敏选用了下面的器材∶杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量均为50g的钩码若干个。
(1)实验前,杠杆静止在如图甲所示位置,此时杠杆处于__________(选填“平衡”或“非平衡”)状态,为了使杠杆在水平位置平衡,应向__________(选填“左”或“右”)调节平衡螺母;杠杆水平平衡后,在实验过程中__________(选填“能”或“不能”)再次调节两侧的平衡螺母。
(2)如图乙所示,在杠杆两端的不同位置挂上不同数量的钩码,使杠杆再次水平平衡,多次换用不同数量的钩码,并改变钩码在杠杆上的位置,得到实验数据如下表所示:
实验次数
动力
动力臂
阻力
阻力臂
1
0.5
10
1
5
2
2
15
1.5
20
3
1.5
10
3
5
分析实验数据,可得出杠杆平衡条件是:__________(用表格中的物理量符号表示);小敏多次测量并记录数据的目的是:__________________________。
(3)如图丙所示,用弹簧测力计在a处竖直向下拉,使杠杆在水平位置平衡,当弹簧测力计向右侧慢慢倾斜至b处时,仍保持杠杆水平平衡,则弹簧测力计的示数将逐渐__________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(4)请根据杠杆平衡条件思考,要使一个车轮滚上台阶(如图丁所示),应沿着__________(选填“A”“B”或“C”)方向推车轮最省力。
【答案】(1) ①. 平衡 ②. 右 ③. 不能
(2) ①. ②. 避免偶然性,寻找普遍规律
(3)变大 (4)B
【解析】
【小问1详解】
[1]杠杆处于静止或匀速转动时,杠杆是平衡状态。
[2]为当杠杆静止时,杠杆左端下沉,右端上翘,这时应将平衡螺母向右端调节。
[3]杠杆水平平衡后,在实验过程中不能移动平衡螺母来使杠杆平衡,应通过增减钩码或调节钩码的位置使杠杆再次平衡。
【小问2详解】
[1]由表格数据可得。
[2]多次测量并记录数据的目的是避免实验的偶然性,寻找普遍规律。
【小问3详解】
当弹簧测力计倾斜拉杠杆时,动力臂变小,动力增大,即拉力增大,弹簧测力计的示数将逐渐变大。
【小问4详解】
图中将支点到动力作用点的连线作为力臂是最长的力臂,当动力臂最长时,动力最小,因此应沿着B方向推车轮滚上台阶最省力。
四、综合题(本大题共3小题,计20分)
21. 研学实践活动时,小明在农家乐看到一种农具(如图甲),他查阅资料后知道,这种农具是农民捣谷用的“舂”,其工作原理图如图乙,AOB为碓杆,O为支点,A处连接着碓头,脚踏碓杆的B处可使碓头升高,抬起脚,碓头会落下去击打稻谷,若碓头的重力为30N,每踩一次碓头上升的高度为60cm,AO长1.5m,OB长0.3m,求:
(1)不计碓杆的重力和摩擦,脚在B点沿着垂直OB向下的方向,需要多大的力才可以将碓头抬起?
(2)每踩一次对碓头做的功是多少?
【答案】(1)
150N (2)
18J
【解析】
【小问1详解】
不计碓杆重力和摩擦,抬起碓头时杠杆水平平衡,由杠杆平衡条件得
【小问2详解】
每踩一次碓头上升高度
对碓头做的功为克服重力做功
22. 小轿车行驶在盘山公路爬坡过程可简化为如图所示的斜面模型。若小轿车重为,小轿车从斜面底端沿斜面往上匀速行驶了20km,升高了6km,该装置的机械效率为15%,匀速行驶时牵引力F恒定不变,其方向始终与斜面平行。求:
(1)小轿车从斜面底端沿斜面往上匀速行驶过程中,小轿车(重力不变)的动能____________,重力势能____________。(均选填“增大”“不变”或“减小”)
(2)该过程中小轿车所受牵引力是多少?
【答案】(1) ①. 不变 ②. 增大
(2)
【解析】
【小问1详解】
小轿车匀速行驶,质量不变,速度不变,所以动能不变;高度升高,质量不变,所以重力势能增大。
【小问2详解】
已知升高的高度为
行驶的路程为
则克服重力做的有用功为
由得,总功为
总功为牵引力做的功,即,则牵引力为
23. 如图所示,重为500N的工人站在地面上用滑轮组竖直向下拉绳提升重物,不计绳重和摩擦,每个滑轮的重力均为100N,工人用该滑轮组将重力为400N的物体匀速提起3m,所用时间为30s,求:
(1)工人做的有用功是多少?
(2)工人做的总功的功率是多少?
(3)该滑轮组的机械效率是多少?
【答案】(1)1200J
(2)50W (3)80%
【解析】
【小问1详解】
工人提升重物所做的功为有用功,大小
【小问2详解】
由图可知,承担物重和动滑轮重的绳子段数。不计绳重和摩擦,工人拉绳的力
绳子自由端移动的距离为
工人做的总功
工人做的总功的功率为
【小问3详解】
滑轮组的机械效率为
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