精品解析:江苏省连云港市赣榆初级中学2025-2026学年九年级上学期第一次学业质量检测物理试题
2026-07-31
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理苏科版九年级上册 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-阶段检测 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 江苏省 |
| 地区(市) | 连云港市 |
| 地区(区县) | 赣榆区 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 4.42 MB |
| 发布时间 | 2026-07-31 |
| 更新时间 | 2026-07-31 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-07-31 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/59042270.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
九年级学业质量检测(一)
物理试题
一、选择题(每小题2分,共24分)
1. 如图,属于费力杠杆的工具是( )
A. 剪刀
B. 起子
C. 钢丝钳
D. 镊子
2. 如图所示,用20N的拉力向上拉动绳子,使重为50N的物体5s内匀速升高5m(不计绳重和摩擦)。则下列说法正确的是( )
A. 绳子自由端移动的距离为5m
B. 动滑轮重为30N
C. 此时该滑轮组的机械效率约为83.3%
D. 使用该滑轮组省距离
3. 如图的几种情景中,人对下列物体做了功的是( )
A. 踢出去的足球在草地上滚动一段距离
B. 司机推汽车,纹丝不动
C. 女孩把一箱报刊搬起来
D. 学生背着书包水平路面上匀速前进
4. 一个人先后用同样大小的水平推力,使同一个木箱在光滑和粗糙两种不同的水平地面上运动相等的距离,则( )
A. 两种情况下做的功一样多 B. 在光滑的地面上,人做的功多
C. 在粗糙的地面上,人做的功多 D. 条件不足,无法比较
5. 在学习了功率的知识后,三位同学想比较爬杆时谁的功率大.以下是他们讨论后得出的三套方案,其中可行的是
① 用相同的时间爬杆,测量出各自的体重和爬上杆的高度,即可比较功率大小;
② 都爬到杆顶,测量出各自的体重和爬杆用的时间,即可比较功率大小;
③ 爬杆后,测量出各自的体重、爬杆用的时间和爬上杆的高度,算出功率进行比较.
A. 只有① B. ①② C. ①③ D. ①②③
6. 某人骑着一辆共享单车(自行车),在平直公路上以某一速度匀速行驶,若人和车所受的阻力为20N,则通常情况下,骑车人消耗的功率最接近( )
A. 600W B. 60W C. 6W D. 0.6W
7. 下列关于机械效率说法正确的是( )
A. 机械做功越快,机械效率就越高
B. 省力越多的机械,机械功率越大
C. 单位时间做功越多的机械,效率越高
D. 额外功在总功中占的比例越小的机械效率越高
8. 如图所示,小明分别用甲、乙两个滑轮把同一袋沙从地面提到二楼,用甲滑轮所做的总功为,机械效率为;用乙滑轮所做的总功为、机械效率为。若不计绳重与摩擦,则( )
A. , B. ,
C. , D. ,
9. 如图所示,图中所描述的物理过程,下列分析中正确的是( )
A. 图甲,厚玻璃筒内的空气被压缩时,空气的内能减少
B. 图乙,瓶子内的空气推动塞子跳起时,空气的内能增大
C. 图丙,试管内的水蒸气推动塞子冲出时,水蒸气的内能减少
D. 图丁,是做功冲程,汽缸内的气体推动活塞向下运动时,气体的内能增大
10. 关于热现象,下列说法正确的是( )
A. 温度相同的两个物体间也能发生热传递
B. 热量可能从内能少的物体转移到内能多的物体上
C. 0℃冰熔化成0℃的水,温度与质量不变,所以内能不变
D. 温度高的物体含有热量一定多
11. 质量和初温相同的实心铁球和水,它们吸收相同的热量后,将铁球立即投入水中,则( )
A. 铁球和水之间无法热传递
B. 温度由铁球传给水
C. 热量由铁球传给水
D. 热量由水传给铁球
12. 下列实例中,不是通过做功改变物体内能的是( )
A. 四冲程内燃机的做功冲程
B. 沸腾的水使茶壶盖跳动
C. 陨石坠入地球大气层成为流星
D. 夏天广场上的石凳被晒得发烫
二、填空题(13—17题每空1分,18题每空2分,共14分)
13. 人骑电动自行车加速下坡时动能_________(选填“增大”、“减小”或“不变”)。到达坡底后在水平路面上匀速骑行过程中,机械能________(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
14. 如图所示,用固定在竖直墙上的直角三角形支架ABC放置空调室外机,已知AB长40cm,BC长50cm。室外机的重力作用线正好通过AB中点,若A处钉受到的水平拉力F为300N,则室外机的质量是______kg(支架重力忽略不计,g=10N/kg)。
15. 小壮同学用相同的装置给质量相等的甲、乙两种晶体加热,它们的温度随时间变化情况的一部分如图所示,当加热至2min时,将甲和乙紧密接触在一起,它们之间 ___________(选填“会”“不会”或“不一定会”)发生热传递;当加热至2min时,甲吸收的热量Q甲___________(选填“<”“=”或“>”)乙吸收的热量Q乙。
16. 在寒冷的冬天,人们常用双手互相摩擦的方法取暖,这是通过_________的方式改变物体的内能;人们也会将手放到热水杯上取暖,这是通过_________的方式改变物体的内能。
17. 如图所示,用动滑轮将重为10N的物块竖直向上匀速提升20cm,用时5s,拉力为6N,此过程中拉力做功的功率为______W,有用功是_________J,动滑轮的机械效率为________。
18. 小明在探究“物质的放热能力与哪些因素有关”时,分别用质量均的水和另一种液体进行对比实验,并用图像对实验数据进行了处理,如图所示,实验过程中,水和另一种液体在相同时间内放出的热量相等,分析图像可以得出:__________(选填“甲”或“乙”)物质为水,另一种液体的比热容为__________。
三、解答题(每图2分,每空2分,23题6分,24题6分,本大题共52分)
19.
(1)在图中用线代表绳子,将两个滑轮连成最省力的滑轮组。
(2)所示的弯曲杠杆A端吊一个重物G,要想在B端加一最小的力F,使AO(O为支点)保持水平。如图所示,O为杠杆的支点,画出F及其力臂L。
20. 如图“研究杠杆平衡条件”的实验中所用的实验器材有:刻度均匀的杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量为50克的钩码若干个(g取10N/kg)。
(1)实验前,调节平衡螺母使杠杆在水平位置平衡;实验时,如图乙中杠杆平衡时,若在杠杆左右两边所悬挂的钩码下同时增加一个相同的钩码,则杠杆______(选填“左”或“右”)端下沉;
(2)如图丙所示,在A点悬挂3个钩码,在B点用弹簧测力计竖直向下拉,使杠杆在水平位置再次平衡,则拉力大小为______N,此时使杠杆在水平位置平衡的目的主要是为了方便测量_______;若保持杠杆平衡状态不变,将弹簧测力计由a方向缓慢转动到b方向的过程中,其示数将______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)实验中,多次改变力和力臂的大小主要是为了 ;
A. 求平均值,减小误差 B. 避免偶然性,验证普遍规律
(4)小明选用质量分布均匀但两端粗细不同的筷子玩“托筷子”游戏时,用一根筷子把另一根筷子MN水平托起来,图甲为筷子稳定时的俯视图,筷子MN的重心在O′点,此时__________(选填“MO′”或“O′N”)段更重一些;
21. 如图所示甲、乙、丙、丁四幅图是小明同学探究动能的大小与哪些因素有关的实验情景: 本实验中的四个小球都是小铁球,其中甲、乙两图中小球的质量相等,丁图中小球质量最大、丙图中小球的质量最小,丙丁两图中小球高度相等,B是木块。
(1)本实验的探究方法是:______法和______法。
(2)甲、乙两图探究的是动能的大小与_____的关系。通过比较______来比较小球的动能大小,得出的结论是:__________。
(3)比较丙、丁两图可知动能大小与物体________有关。实验时将两个质量不等的小球放到同一斜面的相同高度,由静止释放的目的是为了使两小球到达水平面时的__________相同。
22. 阅读短文,回答问题:
据报道,安装在我国上海中心大厦的“火箭”电梯,其攀升速度创造了20.5m/s的世界纪录,从1楼到118楼只需短短55s。电梯的典型结构包括滑轮、轿厢、钢丝绳、配重、电动机、安全装置和信号操纵系统等。如图甲所示,是某种升降电梯工作原理图。电动机和配重通过钢丝绳分别给轿厢施加拉力,连接轿厢的两根钢丝绳非常靠近,轿厢与配重的运动方向始终相反。电动机通过切换转轴的转动方向,使轿厢升降自如。
(1)图甲中A滑轮是_____(选填“定”或“动”)滑轮,B滑轮_____(选填“能”或“不能”)省力;
(2)电梯在匀速上升过程中,配重的重力势能_____(选填“增大”、“减小”或“不变”);
(3)如图乙所示是某次电梯满载上升时的v﹣t图像,若配重的质量为450kg,空轿厢的质量是550kg,额定载重量是1100kg,(g取10N/kg)。电梯匀速运行阶段配重的重力做功_____J。若不计钢丝绳重和一切摩擦,该电梯满载匀速运行时,电动机钢丝绳对轿厢拉力的功率为_______W。
23. 做俯卧撑运动的人可视为杠杆。如图所示,一同学重600N,P点为重心,他每次将身体撑起,肩部上升0.5m。某次测试中,他1min内完成20次俯卧撑。求:
(1)将身体匀速撑起,双手对地面的压力。
(2)将身体撑起一次所做的功。
(3)该同学在1min内的功率。
24. 天然气灶使用方便、经济环保。在一个标准大气压下,天然气灶将一壶质量为2kg,温度为20℃的水加热至沸腾,大约需要消耗0.032m3天然气,已知水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),天然气的热值为3.5×107J/m3。求:
(1)水吸收的热量;
(2)天然气完全燃烧放出的热量;
(3)该天然气灶能量转化的效率是多少
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九年级学业质量检测(一)
物理试题
一、选择题(每小题2分,共24分)
1. 如图,属于费力杠杆的工具是( )
A. 剪刀
B. 起子
C. 钢丝钳
D. 镊子
【答案】D
【解析】
【详解】A.剪刀使用时动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故A不符合题意;
B.起子使用时动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故B不符合题意;
C.钢丝钳使用时动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故C不符合题意;
D.镊子使用时动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故D符合题意。
故选D。
2. 如图所示,用20N的拉力向上拉动绳子,使重为50N的物体5s内匀速升高5m(不计绳重和摩擦)。则下列说法正确的是( )
A. 绳子自由端移动的距离为5m
B. 动滑轮重为30N
C. 此时该滑轮组的机械效率约为83.3%
D. 使用该滑轮组省距离
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据“向上拉动”且为一个动滑轮和一个定滑轮的组合可知,承担重物的绳子段数,绳端移动距离应为,故A错误;
B.在不计绳重和摩擦的情况下,绳子拉力满足,从而得出动滑轮重为10N,故B错误;
C.该滑轮组的机械效率可用公式,故C正确;
D.该滑轮组拉力小于物重,属于省力机械,根据功的原理,省力必然费距离,故D错误。
故选C。
3. 如图的几种情景中,人对下列物体做了功的是( )
A. 踢出去的足球在草地上滚动一段距离
B. 司机推汽车,纹丝不动
C. 女孩把一箱报刊搬起来
D. 学生背着书包水平路面上匀速前进
【答案】C
【解析】
【详解】A.踢出去的足球在草地上滚动一段距离,在滚动过程中人没有对足球施加力的作用,人没有对足球做功,故A不符合题意;
B.司机推汽车,纹丝不动,司机对汽车施加了力的作用,但是汽车没有在力的方向上移动,人没有对汽车做功,故B不符合题意;
C.女孩把一箱报刊搬起来,女孩对报刊施加了向上的作用力,报刊向上移动了一段距离,女孩对报刊做了功,故C符合题意;
D.学生背着书包水平路面上匀速前进,学生对书包的作用力在竖直方向上,书包沿水平方向运动,运动方向和力的方向垂直,学生没有对书包做功,故D不符合题意。
故选C。
4. 一个人先后用同样大小的水平推力,使同一个木箱在光滑和粗糙两种不同的水平地面上运动相等的距离,则( )
A. 两种情况下做的功一样多 B. 在光滑的地面上,人做的功多
C. 在粗糙的地面上,人做的功多 D. 条件不足,无法比较
【答案】A
【解析】
【详解】力学中的功包括两个必要因素:一是作用在物体上的力,二是物体在力的方向上移动距离。
∵在光滑和粗糙两种不同的水平地面上,作用在木箱上的水平推力大小相同,在力的作用下运动距离相同。∴根据W=Fs可知,做功相同。
5. 在学习了功率的知识后,三位同学想比较爬杆时谁的功率大.以下是他们讨论后得出的三套方案,其中可行的是
① 用相同的时间爬杆,测量出各自的体重和爬上杆的高度,即可比较功率大小;
② 都爬到杆顶,测量出各自的体重和爬杆用的时间,即可比较功率大小;
③ 爬杆后,测量出各自的体重、爬杆用的时间和爬上杆的高度,算出功率进行比较.
A. 只有① B. ①② C. ①③ D. ①②③
【答案】D
【解析】
【详解】①时间相同时,做的功越多,功率越大;测出各自的体重和爬杆高度,根据W=Gh可以计算出各自做的功,所以就可以判断出功率的大小,故这种方案可行;
②根据功率计算公式P==可知,都爬到杆顶,则h相同,再测出各自体重G和爬杆时间t,也可以比较出功率的大小,故这种方案可行;
③如果测出体重G、时间t和高度h,也可以根据公式P==求出各自的功率,然后比较即可,故这种方案可行.故选D.
6. 某人骑着一辆共享单车(自行车),在平直公路上以某一速度匀速行驶,若人和车所受的阻力为20N,则通常情况下,骑车人消耗的功率最接近( )
A. 600W B. 60W C. 6W D. 0.6W
【答案】B
【解析】
【详解】在平直公路上匀速行驶时,人和车受到的阻力和骑车者的动力是一对平衡力,即两个力的大小相等,所以骑车者的牵引力
F=f=20N
一般情况下骑车速度是3m/s,则骑车者消耗的功率
骑车人消耗的功率最接近60W,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
7. 下列关于机械效率说法正确的是( )
A. 机械做功越快,机械效率就越高
B. 省力越多的机械,机械功率越大
C. 单位时间做功越多的机械,效率越高
D. 额外功在总功中占的比例越小的机械效率越高
【答案】D
【解析】
【详解】A.机械效率是有用功跟总功的比值,与做功的快慢没有关系,A说法错误;
B.机械效率是有用功跟总功的比值,与省力与费力也没有关系,B说法错误;
C.机械效率是有用功跟总功的比值,跟做功快慢无关,即单位时间做功多少无关,C说法错误;
D.额外功在总功中占的比例越小,则有用功在总功中占的比例越大,有用功跟总功的比值越大,机械效率越高,D说法正确。
故选D。
8. 如图所示,小明分别用甲、乙两个滑轮把同一袋沙从地面提到二楼,用甲滑轮所做的总功为,机械效率为;用乙滑轮所做的总功为、机械效率为。若不计绳重与摩擦,则( )
A. , B. ,
C. , D. ,
【答案】C
【解析】
【详解】因为小明分别用甲、乙两滑轮把同一袋沙从一楼地面提到二楼地面,所以两种情况的有用功相同; 甲中所做的总功为对一袋沙所做的功,乙是动滑轮,乙中所做的总功还要加上对动滑轮所做的功,则总功比甲多,即, 由可知,当有用功一定时,总功越少,机械效率越高,则,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
9. 如图所示,图中所描述的物理过程,下列分析中正确的是( )
A. 图甲,厚玻璃筒内的空气被压缩时,空气的内能减少
B. 图乙,瓶子内的空气推动塞子跳起时,空气的内能增大
C. 图丙,试管内的水蒸气推动塞子冲出时,水蒸气的内能减少
D. 图丁,是做功冲程,汽缸内的气体推动活塞向下运动时,气体的内能增大
【答案】C
【解析】
【详解】A.图中甲:活塞压缩空气,对空气做功,机械能转化为内能,空气内能增加,温度升高,故A错误;
B.图中乙,瓶内气体膨胀推动塞子做功,气体对外做功,内能减少,故B错误;
C.图中丙,对试管加热,试管中水吸热变为水蒸气,水蒸气推动塞子做功,内能转化为机械能,水蒸气的内能减少,故C正确;
D.图中丁,两气门关闭,火花塞点火,活塞下行,是做功冲程:燃气膨胀推动活塞,燃气对外做功,内能减少,故D错误;
故选 C。
10. 关于热现象,下列说法正确的是( )
A. 温度相同的两个物体间也能发生热传递
B. 热量可能从内能少的物体转移到内能多的物体上
C. 0℃冰熔化成0℃的水,温度与质量不变,所以内能不变
D. 温度高的物体含有热量一定多
【答案】B
【解析】
【详解】A.发生热传递的唯一条件是存在温度差,因此温度相同的物体之间绝对不会发生热传递,故A错误;
B.热传递的方向由物体的温度决定,而非内能大小;高温但质量小、内能少的物体完全可以向低温但质量大、内能多的物体传递热量,故B正确;
C.0℃的冰熔化成0℃的水属于物态变化,该过程需要持续吸收热量,所以即使温度不变,其内能也会增加,故C错误;
D.热量是一个伴随热传递过程才出现的“过程量”,只能用“吸收”或“放出”来表述,不能说物体“含有”热量,故D错误。
故选B。
11. 质量和初温相同的实心铁球和水,它们吸收相同的热量后,将铁球立即投入水中,则( )
A. 铁球和水之间无法热传递
B. 温度由铁球传给水
C. 热量由铁球传给水
D. 热量由水传给铁球
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据公式,由于水的比热容大于铁,当质量和吸收热量相同时,铁球升高的温度更多,导致两者产生温度差,必然会发生热传递现象,故A不符合题意;
B.热传递过程中转移的是内能,“温度”是一个状态量,不能被传递,只能说升高或降低,故B不符合题意;
CD.根据公式,由于水的比热容大于铁,当质量和吸收热量相同时,铁球温度高于水,而热量总是从高温物体传向低温物体,即热量由铁球传给水,故C符合题意,D不符合题意。
故选C。
12. 下列实例中,不是通过做功改变物体内能的是( )
A. 四冲程内燃机的做功冲程
B. 沸腾的水使茶壶盖跳动
C. 陨石坠入地球大气层成为流星
D. 夏天广场上的石凳被晒得发烫
【答案】D
【解析】
【详解】A.高温高压燃气推动活塞做功,将燃气的内能转化为活塞的机械能,属于通过做功改变物体内能,故A不符合题意;
B.壶内水蒸气膨胀对壶盖做功,将水蒸气的内能转化为壶盖的机械能,属于通过做功改变物体内能,故B不符合题意;
C.陨石下落时克服空气摩擦做功,将机械能转化为内能使其温度升高发光,属于通过做功改变物体内能,故C不符合题意;
D.石凳吸收太阳辐射的热量导致温度升高,属于通过热传递改变物体内能,没有发生机械能与内能的相互转化,故D符合题意。
故选D。
二、填空题(13—17题每空1分,18题每空2分,共14分)
13. 人骑电动自行车加速下坡时动能_________(选填“增大”、“减小”或“不变”)。到达坡底后在水平路面上匀速骑行过程中,机械能________(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
【答案】 ①. 增大 ②. 不变
【解析】
【详解】动能的大小与质量和速度有关,质量不变,速度增大,动能增大;
在水平路面上匀速骑行过程中,人和电动自行车质量不变,速度不变,动能不变;高度不变,重力势能不变,因此机械能不变。
14. 如图所示,用固定在竖直墙上的直角三角形支架ABC放置空调室外机,已知AB长40cm,BC长50cm。室外机的重力作用线正好通过AB中点,若A处钉受到的水平拉力F为300N,则室外机的质量是______kg(支架重力忽略不计,g=10N/kg)。
【答案】45
【解析】
【详解】 支架可看作杠杆,支点为C点。是直角三角形,则
室外机重力作用线过AB中点,因此重力的力臂为
拉力F的力臂
根据杠杆平衡公式得即
解得
室外机的质量是
15. 小壮同学用相同的装置给质量相等的甲、乙两种晶体加热,它们的温度随时间变化情况的一部分如图所示,当加热至2min时,将甲和乙紧密接触在一起,它们之间 ___________(选填“会”“不会”或“不一定会”)发生热传递;当加热至2min时,甲吸收的热量Q甲___________(选填“<”“=”或“>”)乙吸收的热量Q乙。
【答案】 ①. 不会 ②. =
【解析】
【详解】[1] 据图中的温度时间图象可知,当加热至2min时,两种物质的温度恰好相同,所以它们之间不能发生热传递。
[2] 由于实验中用相同的加热装置加热,相同时间内加热装置放出的热量相同,不计热量散失的情况下,物质吸收的热量是相同的,所以当加热至2min时,甲吸收的热量Q甲等于乙吸收的热量Q乙。
16. 在寒冷的冬天,人们常用双手互相摩擦的方法取暖,这是通过_________的方式改变物体的内能;人们也会将手放到热水杯上取暖,这是通过_________的方式改变物体的内能。
【答案】 ①. 做功 ②. 热传递
【解析】
【详解】双手相互摩擦时,通过克服摩擦力做功,将机械能转化为内能,以此改变物体的内能,这是通过做功的方式改变物体的内能。
手接触热水杯时,热量从高温物体转移到低温物体,手的内能增大,这是通过热传递的方式改变物体的内能。
17. 如图所示,用动滑轮将重为10N的物块竖直向上匀速提升20cm,用时5s,拉力为6N,此过程中拉力做功的功率为______W,有用功是_________J,动滑轮的机械效率为________。
【答案】 ①. 0.48 ②. 2 ③. 83.3%
【解析】
【详解】由动滑轮绳子股数
可知绳端移动距离为
拉力做功
则拉力做功的功率
有用功
则动滑轮的机械效率为
18. 小明在探究“物质的放热能力与哪些因素有关”时,分别用质量均的水和另一种液体进行对比实验,并用图像对实验数据进行了处理,如图所示,实验过程中,水和另一种液体在相同时间内放出的热量相等,分析图像可以得出:__________(选填“甲”或“乙”)物质为水,另一种液体的比热容为__________。
【答案】 ①. 甲 ②.
【解析】
【详解】[1]由图可知,放出相同的热量,甲的温度变化量更小,所以甲的比热容大,甲是水。
[2]由图可知,经过15min,甲温度从60℃降至40℃,温度变化量为20℃。乙从60℃降至20℃,温度变化量为40℃,是水温变化量的两倍,而放出的热量相同,由可知,另一液体的比热容是水的比热容的一半,即
三、解答题(每图2分,每空2分,23题6分,24题6分,本大题共52分)
19.
(1)在图中用线代表绳子,将两个滑轮连成最省力的滑轮组。
(2)所示的弯曲杠杆A端吊一个重物G,要想在B端加一最小的力F,使AO(O为支点)保持水平。如图所示,O为杠杆的支点,画出F及其力臂L。
【答案】(1) (2)
【解析】
【小问1详解】
要使由一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组最省力,承担物重的绳子段数应为最多的3段,绳子必须从动滑轮的挂钩开始绕起。因此,将绳子的一端固定在下方动滑轮的挂钩上,往上绕过上方的定滑轮,再往下绕过下方的动滑轮,最后绳端方向竖直向上拉,据此作图。
【小问2详解】
根据杠杆平衡条件,在阻力和阻力臂一定的情况下,动力臂越长,所需的动力就越小;连接支点O与动力作用点B的连线OB即为最长的动力臂。因此用虚线连接支点O与动力作用点B,并在该虚线旁标出动力臂L,然后过B点作垂直于OB连线斜向右下方的实线箭头,标出最小动力F即可。
20. 如图“研究杠杆平衡条件”的实验中所用的实验器材有:刻度均匀的杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量为50克的钩码若干个(g取10N/kg)。
(1)实验前,调节平衡螺母使杠杆在水平位置平衡;实验时,如图乙中杠杆平衡时,若在杠杆左右两边所悬挂的钩码下同时增加一个相同的钩码,则杠杆______(选填“左”或“右”)端下沉;
(2)如图丙所示,在A点悬挂3个钩码,在B点用弹簧测力计竖直向下拉,使杠杆在水平位置再次平衡,则拉力大小为______N,此时使杠杆在水平位置平衡的目的主要是为了方便测量_______;若保持杠杆平衡状态不变,将弹簧测力计由a方向缓慢转动到b方向的过程中,其示数将______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)实验中,多次改变力和力臂的大小主要是为了 ;
A. 求平均值,减小误差 B. 避免偶然性,验证普遍规律
(4)小明选用质量分布均匀但两端粗细不同的筷子玩“托筷子”游戏时,用一根筷子把另一根筷子MN水平托起来,图甲为筷子稳定时的俯视图,筷子MN的重心在O′点,此时__________(选填“MO′”或“O′N”)段更重一些;
【答案】(1)右 (2) ①. 2 ②. 力臂 ③. 变大 (3)B
(4)O′N
【解析】
【小问1详解】
假设杠杆上每一小格的长度为,由图乙可知,若在杠杆左右两边所悬挂的钩码下同时增加一个相同的钩码,则杠杆左侧
杠杆右侧
比较可得,所以杠杆的右端会下沉。
【小问2详解】
一个钩码的质量
如图丙所示,在A点悬挂3个钩码,杠杆左端所受的拉力为
的力臂。在B点用弹簧测力计竖直向下拉,则的力臂,则根据杠杆的平衡条件有,则
使杠杆在水平位置平衡的目的是:力臂恰好在杠杆上,便于测量力臂。
若保持杠杆平衡状态不变,将弹簧测力计由a方向缓慢转动到b方向的过程中,保持不变,变小,则将变大,即弹簧测力计的示数将变大。
【小问3详解】
多次实验的目的是是为了避免一次实验结论具有偶然性,使实验结论具有普遍性,从而寻找普遍规律。
【小问4详解】
由图甲可知,MO′的力臂长,O′N的力臂短,根据杠杆平衡原理可知,O′N段更重一些。
21. 如图所示甲、乙、丙、丁四幅图是小明同学探究动能的大小与哪些因素有关的实验情景: 本实验中的四个小球都是小铁球,其中甲、乙两图中小球的质量相等,丁图中小球质量最大、丙图中小球的质量最小,丙丁两图中小球高度相等,B是木块。
(1)本实验的探究方法是:______法和______法。
(2)甲、乙两图探究的是动能的大小与_____的关系。通过比较______来比较小球的动能大小,得出的结论是:__________。
(3)比较丙、丁两图可知动能大小与物体________有关。实验时将两个质量不等的小球放到同一斜面的相同高度,由静止释放的目的是为了使两小球到达水平面时的__________相同。
【答案】(1) ①. 控制变量 ②. 转换
(2) ①. 速度 ②. 木块移动的距离 ③. 质量相同时,物体的速度越大,动能越大
(3) ①. 质量 ②. 速度
【解析】
【小问1详解】
本实验在探究动能与质量或速度这两个不同因素的关系时,每次只改变其中一个变量而保持另一个变量不变,这运用了控制变量法。
由于小球的动能大小无法直接用仪器测出,实验中通过观察木块B被小球推动的距离远近来间接反映动能的大小,这运用了转换法。
【小问2详解】
甲、乙两图中小球的质量相等,但从斜面的不同高度处由静止释放,到达水平面时的速度不同,因此这两组实验探究的是动能的大小与速度的关系。
实验中,小球具有的动能越大,对木块做的功就越多,因此是通过比较木块移动的距离来比较小球动能大小的。
观察甲、乙两图可知,质量相同的小球从更高处释放时,把木块推得更远,说明其动能更大,由此可得出结论:质量相同时,物体的速度越大,动能越大。
【小问3详解】
丙、丁两图中小球从相同高度释放保证了速度相同,但丁图中小球质量最大、丙图中小球的质量最小,因此比较这两图可知动能大小与物体质量有关。
实验时将两个质量不等的小球放到同一斜面的相同高度由静止释放,其目的是为了让小球在重力作用下到达水平面时具有相同的速度,以控制速度变量。
22. 阅读短文,回答问题:
据报道,安装在我国上海中心大厦的“火箭”电梯,其攀升速度创造了20.5m/s的世界纪录,从1楼到118楼只需短短55s。电梯的典型结构包括滑轮、轿厢、钢丝绳、配重、电动机、安全装置和信号操纵系统等。如图甲所示,是某种升降电梯工作原理图。电动机和配重通过钢丝绳分别给轿厢施加拉力,连接轿厢的两根钢丝绳非常靠近,轿厢与配重的运动方向始终相反。电动机通过切换转轴的转动方向,使轿厢升降自如。
(1)图甲中A滑轮是_____(选填“定”或“动”)滑轮,B滑轮_____(选填“能”或“不能”)省力;
(2)电梯在匀速上升过程中,配重的重力势能_____(选填“增大”、“减小”或“不变”);
(3)如图乙所示是某次电梯满载上升时的v﹣t图像,若配重的质量为450kg,空轿厢的质量是550kg,额定载重量是1100kg,(g取10N/kg)。电梯匀速运行阶段配重的重力做功_____J。若不计钢丝绳重和一切摩擦,该电梯满载匀速运行时,电动机钢丝绳对轿厢拉力的功率为_______W。
【答案】(1) ①. 定 ②. 不能
(2)减小 (3) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
由图甲可知A、B滑轮的轴都固定不动,因此A、B都是定滑轮;定滑轮仅能改变力的方向,不能省力,因此B滑轮不能省力。
【小问2详解】
由题意可知,轿厢上升时配重运动方向相反,即配重下降。重力势能与质量和高度有关,配重质量不变、高度减小,因此配重的重力势能减小。
【小问3详解】
由图乙可知,电梯匀速运行阶段速度,运行时间
轿厢上升高度等于配重下降高度
配重重力
配重重力做功
轿厢的重力为
额定载重量的重力为
不计绳重和摩擦,满载匀速运行时受力平衡,电动机钢丝绳拉力
则拉力的功率
23. 做俯卧撑运动的人可视为杠杆。如图所示,一同学重600N,P点为重心,他每次将身体撑起,肩部上升0.5m。某次测试中,他1min内完成20次俯卧撑。求:
(1)将身体匀速撑起,双手对地面的压力。
(2)将身体撑起一次所做的功。
(3)该同学在1min内的功率。
【答案】(1)360N (2)180J (3)60W
【解析】
【小问1详解】
将匀速撑起的身体视为杠杆,支点为O,重力为阻力,地面对双手的支持力为动力。由图得,阻力臂
动力臂
根据杠杆平衡条件可得
则
双手对地面的压力与地面对双手的支持力是一对相互作用力,大小相等,因此双手对地面的压力为。
【小问2详解】
将身体撑起一次所做的功
【小问3详解】
1min内完成20次俯卧撑,总功
则该同学在1min内的功率
24. 天然气灶使用方便、经济环保。在一个标准大气压下,天然气灶将一壶质量为2kg,温度为20℃的水加热至沸腾,大约需要消耗0.032m3天然气,已知水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),天然气的热值为3.5×107J/m3。求:
(1)水吸收的热量;
(2)天然气完全燃烧放出的热量;
(3)该天然气灶能量转化的效率是多少
【答案】(1)
(2) (3)60%
【解析】
【小问1详解】
在一个标准大气压下,水的沸点为100℃,即水的末温为100℃,加热至沸腾,水吸收的热量为
【小问2详解】
天然气完全燃烧放出的热量为
【小问3详解】
该天然气灶能量转化的效率
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