精品解析：江苏省镇江市句容市崇明中学2025-2026学年九年级上学期第一次月考物理试题

九年级物理第一次限时练习 考试时间：100分钟 试卷满分：100分 一、选择题（本题共12小题，每小题2分，共24分。每小题只有一个选项是正确的） 1. 阿基米德设想：“给我一个支点和一根足够长的棍，我就能撬动整个地球”．下列生产和生活中的杠杆与阿基米德设想的杠杆属于同一类型的是： A. B. C. D. 2. 如图，O为支点，在A端施加一个力使杠杆在水平位置平衡，则这个杠杆为 A. 一定省力 B. 一定费力 C. 不省力也不费力 D. 都有可能 3. 在美术活动中，小明利用自己学到的绘画技能创作了同学们扔实心球的情景图，如图所示，其中手对球做功的是（　　） A. B. C. D. 4. 一个质量约为的中学生背着重为的书包从一楼跑到教学楼的四楼，在此过程中，他对书包做功最接近于（ ） A. 50 J B. 150 J C. 600 J D. 4500 J 5. 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，功率越大 B. 机械效率越大的机械，做功越多 C. 功率越大的机械，做功一定越多 D. 机械效率越高的机械，功率一定越大 6. 小明用如图所示装置探究杠杆平衡条件，实验中杠杆始终保持水平平衡，此时弹簧测力计处于竖直方向，他发现弹簧测力计示数稍稍超过量程。为了完成实验，下列方案不可行的是（　　） A. 钩码的数量适当减少 B. 钩码的位置适当右移 C. 弹簧测力计转到图中虚线位置 D. 弹簧测力计位置适当向左平移 7. 一个人先后用同样大小的力将不同质量的物体分别在斜向上方向、粗糙水平面上和粗糙斜面上移动相同的距离s（如图所示），该力在这三个过程中所做功分别为，关于它们之间的大小关系说法正确的是（ ） A. B. C. D. 8. 汽车上坡时，驾驶员要换成低挡，以减小汽车的行驶速度，这样做的目的是（　　） A. 省力 B. 省油 C. 省功 D. 增大爬坡的牵引力 9. 小明同学两次施加水平拉力拉动同一物体在同一水平面上做匀速直线运动，两次物体运动的图像如图所示，下列判断正确的是（　　） A. 两次物体所受到的摩擦力f1>f2 B. 拉动到距离s1时，两次克服摩擦所做的功W1>W2 C. 拉动到距离s1时，两次拉力对物体所做的功W1<W2 D. 拉动到距离s1时，两次拉力对物体做功的功率P1>P2 10. 班级组织一次登楼比赛，从一楼开始登楼，看谁的功率最大。为此，需要测量一些物理量，下列方案不可行的是（　　） ①同学的质量 ②上楼的时间 ③上楼的高度 A. ①② B. ②③ C. ①③ D. ①②③ 11. 用如图所示的均匀杠杆提升重物，已知OA=OB，设作用在A端的力F始终竖直向下，在将重物慢慢匀速提升到一定高度的过程中，判断正确的是（　　） A. F先变小，后变大 B. F先变大，后变小 C. 该杠杆在转动过程中始终是等臂杠杆 D. 若将拉力F换成重物G，不可能在如图所示位置平衡 12. 用滑轮组提升物体（如图），2s内物体匀速升高10cm时，绳子自由端被拉下20cm，此过程中人对绳子的拉力为30N，绳子对物体的拉力为48N，则（　　） A. 物体上升的速度是0.1m/s B. 滑轮组是由一定一动两个滑轮绕成的 C. 拉力做功的功率是1.5W D. 滑轮组的机械效率为62.5% 二、填空题（本题共9小题，每空1分，共26分) 13. 如图所示，杠杆在F1、F2、F3、F4中的某一个力作用下静止在倾斜的位置，此时杠杆属于________（选填“平衡”或“非平衡”）状态，这个力不可能是______（选填F1、F2、F3或F4，下面一样）。进一步探究发现，若这个力是作用在A位置使杠杆平衡的最小力，则这个力是_______；将杠杆A端提起一小段，若力的大小没有发生变化，则这个力是_____。 14. 如图所示的三个滑轮中，属于动滑轮的是________．若滑轮的自重和摩擦不计，当分别沿力F1、F2和F3方向匀速提起同一物体时，则F1、F2、F3的大小关系是________。 15. 小明和小杰握住两根较光滑的木棍，小华将绳子的一端系在其中一根木棍上，然后如图所示依次将绳子绕过两根木棍，小明和小杰相距一定的距离握紧木棍站稳后，小华在图A处拉绳子的另一端，用很小的力便能拉动他们。两根木棍和绳子组成的机械相当于_______，小明受到的拉力______小杰受到的拉力（填“大于”“小于”或“等于”）。如果小华将绳子在木棍上少绕几卷，在小华拉力与上次相同时，小明和小杰的拉力将________。（填“变大”“变小”或“不变”） 16. 常州某餐馆用智能机器人（如图）替代人工送菜。该机器人以1.5m/s的速度运行30m将菜送到客人桌前，用时 ___________s；若机器人工作时牵引力恒为50N，完成本次送菜，牵引力做功 ________J，牵引力做功的功率为 ___________W。 17. 如图所示，有一质量为1kg的小球在水平桌面上滚动了0.8 m滚出桌面，这个过程中，小球重力做功_______J，0.5 s后小球落在离桌面边缘水平方向上2m的地面上。若桌高1m，则小球下落过程中重力做功的功率是 ______W。 18. 如图所示，质量为50kg的同学在1min内做了50次仰卧起坐。若该同学上半身的重力约为全身重力的，每次上半身重心上升的高度为0.3m，在做仰卧起坐运动过程中，该同学相当于简单机械中的____________，在完成一个仰卧起坐时克服上半身重力做功为_______J，1min内克服上半身重力做功的功率为_______W。 19. 如图所示，斜面长s=10m，高h=4m。用沿斜面方向的推力，将一个重为的物体由斜面底端A匀速推到顶端B，运动过程中物体克服摩擦力做了的功，运动过程中克服物体的重力做的功为___________J：斜面的机械效率为___________；推力的大小为___________。 20. 用相同的滑轮和绳子分别组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，用它们在相同的时间内，把相同的重物匀速提升相同的高度。若不计绳重及摩擦，则所用拉力的大小F1______F2；两次拉力做功的功率P1______P2；两滑轮组的机械效率η甲______η乙（均选填“大于”、“小于”或“等于”）。 21. 如图甲所示，水平地面上的物体，受到方向不变的推力F的作用，其F-t和v-t的图像分别如图乙、丙所示，由图像可知，0～3s内，推力对物体做功______J；分析图像可知，物体在3～6s 和6～9s内通过的路程分别是13.5m和18m，则3～6s 内推力做功的平均功率是_______W， 6～9s内克服摩擦力做功______J。 三、解答题（本题共7小题，共50分，解答26、27、28题时应有必要的解题过程） 22. 按要求完成下列各题。 （1）如图所示，一轻质杠杆在力F1、F2的作用下处于静止状态。L1是力F1的力臂，请在图中画出F2的力臂l2和力F1的示意图。 （2）如图所示，用滑轮组将放在水平地面上的重物G提起，请画出最省力的绕法。 （3）某学校一块指示牌被风刮倒后如图所示，请在图中画出将指示牌扶起的最小力F1的示意图及其力臂L1。 23. 小明用如图所示装置做“探究杠杆的平衡条件”实验。 （1）安装好装置后，杠杆位置如图甲所示，杠杆此时___________（选填“是”或“不是”）平衡状态，为使其在水平位置平衡，应将平衡螺母向___________调节，目的是_____________________________。 （2）如图乙所示，杠杆调节平衡后，在A处悬挂3个钩码，每个钩码重，如果在处施加一个拉力使杠杆在水平位置再次平衡，当拉力最小时，其大小为___________N。 （3）在图乙装置中，为获得多组数据，小明将钩码挂到O点的右侧，他直接将弹簧测力计改为竖直___________拉动，读出并记录数据。小明在实验的过程中遗漏了重要的步骤是_____________________。 （4）得到实验结论后，如图丙，轻质杠杆可绕转动，A点悬挂一重物M，B点受到电子测力计竖直向上的拉力，杠杆水平静止。保持方向不变，的力臂记为，改变B点位置，与的关系图像为图丁中的①；将M从A移至，再重复上述步骤，与的关系图像为图丁中的___________（选填“①”或“②”或“③”或“④”） 24. 风车是利用风力做功的装置。小明带领物理兴趣小组制作了一架小风车，想粗略测定风车在一定风速下做功的功率，利用如图实验装置进行实验： ①将叶片安装在风车底座上，把线的一端固定在风车转轴上，另一端系上钩码； ②在风车正前方1m处放置电风扇，将电风扇的风速调到1挡位，用秒表记录提升钩码到A点所需的时间。 （1）实验时，若测得钩码上升到A点的高度h、所用的时间t、钩码的质量m,则风车做功的功率P=________（表达式中的物理量均用符号表示）。 （2）小明还测出风车在不同的风速下做功的功率，测得的功率越大，说明做功越____（选填“多”或“快”）； （3）实验交流时，兴趣小组的同学又提出了“风车做功的功率与风速有什么关系”的问题，于是同学们进行了探究并将实验收集到的数据记录在下表（注：电风扇挡位越高，风速越大）。 电风扇挡位 钩码的质量/g 提升钩码到A点的时间/s 1 50 15 2 50 13 3 50 10 ①实验中，通过测量____________来比较风车输出功率的大小。 ②由表格数据可初步得出：在其他条件相同时，风速越大，风车的输出功率______（选填“越大”或“越小”）。 （4）兴趣小组在交流评估时有成员提出“上述结论是否符合普遍规律呢？”的问题，小明从网上查到风速与风力发电机的输出功率的关系如下： 风速/m•s﹣1 4 6 8 10 12 14 16 18 20 输出功率/kW 0 75 200 360 540 740 730 650 550 ①小虎由表格数据得出：风速为14m/s时风力发电机的输出功率最大。你认为他的判断是_____（选填“准确”或“不准确”）的，理由是__________。 ②根据表中数据分析，随着风速的增大，给风电场发电带来的经济效益_________（选填“变大”“变小”“先变大后变小”或“先变小后变大”）。 25. 物理兴趣小组的同学们在“探究滑轮组的机械效率与哪些因素有关"实验时，提出如下猜想： 猜想一：滑轮组的机械效率与物体提升的高度有关； 猜想二：滑轮组的机械效率与动滑轮所受的重力有关； 猜想三：滑轮组的机械效率与被提升物体所受的重力有关。 根据猜想，利用如图甲、乙、丙所示的装置进行实验探究，测得的实验数据如下表所示。请完成下列内容： 实验次数 钩码所受重力G/N 提升高度 拉力F/N 绳端移动距离s/m 机械效率η 1 2 0.1 0.9 0.3 74.1% 2 4 0.1 1.5 0.3 88.9% 3 4 0.1 1.5 0.4 4 4 0.2 1.5 0.8 66.7% （1）在实验中应竖直向上___________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3、4两次实验数据，可以验证猜想一是___________（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：用同一滑轮组提升不同的物体，物体越重，滑轮组的机械效率越___________（选填“高”或“低”）； （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，滑轮组的机械效率越___________（选填“高”或“低”）； （6）小欣同学发现实验过程中边拉动边读数，测力计示数不稳定，应该静止时读数，他的想法是___________（选填“正确”或“错误”）的，测得的机械效率___________（选填“偏高”“偏低”或“不变”）。 26. 质量为1t的某型号轿车发动机的额定功率为6×104W，汽车在额定功率下沿水平路面匀速行驶时，受到的阻力是车重的0.2倍（g取10N/kg），求： （1）发动机所提供的牵引力大小； （2）轿车匀速行驶时速度的大小； （3）轿车匀速行驶5min牵引力做的功。 27. 如图所示是提升重物的装置：长0.9m的杆OA可绕O点自由转动，将重G=90N的物体用轻绳悬挂在杆上B点处，在杆上A点用竖直向上的拉力F，使杆从水平位置缓慢转至图中虚线位置处，重物从位置①被缓慢匀速提升至位置②，B点上升的高度为0.2m，A点上升的高度为0.3m，已知OB=2BA。 （1）若不考虑杆重和摩擦，求杆在水平位置平衡时拉力F的大小； （2）若考虑杆重和O处摩擦，则题述过程中： ①求拉力所做的有用功W有； ②若拉力所做的额外功为6J，求该装置的机械效率及提升时实际所需的拉力的大小。 28. 如图所示每个滑轮均重50N、拉着重450N的物体以0.1m/s的速度上升了4m，拉力F的功率是60W（不计绳重），求： （1）对重物做的有用功； （2）拉力做的总功； （3）滑轮组的机械效率； （4）货物上升4m过程中，克服摩擦力做的功。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 九年级物理第一次限时练习 考试时间：100分钟 试卷满分：100分 一、选择题（本题共12小题，每小题2分，共24分。每小题只有一个选项是正确的） 1. 阿基米德设想：“给我一个支点和一根足够长的棍，我就能撬动整个地球”．下列生产和生活中的杠杆与阿基米德设想的杠杆属于同一类型的是： A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】由分析可知，阿基米德设想的杠杆属于省力杠杆．A、钢丝钳剪铁丝的过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，符合题意；B、天平在使用过程中，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆，不合题意；C、钓鱼竿在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，不合题意；D、筷子夹菜过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，不合题意．故选A． 2. 如图，O为支点，在A端施加一个力使杠杆在水平位置平衡，则这个杠杆为 A. 一定省力 B. 一定费力 C. 不省力也不费力 D. 都有可能 【答案】D 【解析】 【详解】由图可知，在A端施加一个力使杠杆在水平位置平衡，由于力的方向不确定，所以动力臂也能比阻力臂长，也可能比阻力臂短，还可能相等．由杠杆的平衡条件F1l1=F2l2可知，该杠杆存在三种可能．即可能为省力杠杆、等臂杠杆或费力杠杆．所以选项A、B、C都不全面，不能选．故选D． 3. 在美术活动中，小明利用自己学到的绘画技能创作了同学们扔实心球的情景图，如图所示，其中手对球做功的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】A．小明将地上的球捡起来，有力作用在球上，球在力的方向上通过了一定的距离，故有力做功，故A符合题意； B．小明将球举起停在空中不动，有力，但球没有在力的方向上移动距离，没有做功，故B不符合题意； C．球飞出去，球由于惯性向前运动，小明没有对球施加力，小明没有对球做功，故C不符合题意； D．球落地后继续滚动，在水平方向放球不受力，移动了距离，所以手对球不做功，故D不符合题意。 故选A。 4. 一个质量约为的中学生背着重为的书包从一楼跑到教学楼的四楼，在此过程中，他对书包做功最接近于（ ） A. 50 J B. 150 J C. 600 J D. 4500 J 【答案】B 【解析】 【详解】对书包做功为克服书包重力的功，1楼到4楼共上升3层，每层楼高约3m，故上升的高度约 他对书包做功约 故选B。 5. 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，功率越大 B. 机械效率越大的机械，做功越多 C. 功率越大的机械，做功一定越多 D. 机械效率越高的机械，功率一定越大 【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，功率越大，故A正确； B．机械效率是有用功与总功之比，机械效率越大的机械，有用功所占总功比例越大，故B错误； C．功率是表示做功快慢的物理量，功率越大的机械，做功快，根据W=Pt可知，时间不确定，所以做功多少不能确定，故C错误； D．机械效率和功率是两个不同的物理量，机械效率与机械功率大小没有直接关系，故D错误。 故选A 。 6. 小明用如图所示装置探究杠杆平衡条件，实验中杠杆始终保持水平平衡，此时弹簧测力计处于竖直方向，他发现弹簧测力计示数稍稍超过量程。为了完成实验，下列方案不可行的是（　　） A. 钩码的数量适当减少 B. 钩码的位置适当右移 C. 弹簧测力计转到图中虚线位置 D. 弹簧测力计位置适当向左平移 【答案】C 【解析】 【详解】A．钩码的数量适当减少，阻力减小，阻力臂、动力臂不变，根据杠杆平衡的条件可知，动力减小，即弹簧测力计示数减小，方法可行，故A不符合题意； B．钩码的位置适当右移，阻力臂变小，阻力、动力臂不变，根据杠杆平衡的条件可知，动力减小，即弹簧测力计示数减小，方法可行，故B不符合题意； C．弹簧测力计转到图中虚线位置，动力臂减小，阻力臂、阻力不变，根据杠杆平衡的条件可知，动力增大，即弹簧测力计示数增大，方法不可行，故C符合题意； D．弹簧测力计位置适当向左平移，动力臂增大，阻力臂、阻力不变，根据杠杆平衡的条件可知，动力减小，即弹簧测力计示数减小，方法可行，故D不符合题意。 故选C。 7. 一个人先后用同样大小的力将不同质量的物体分别在斜向上方向、粗糙水平面上和粗糙斜面上移动相同的距离s（如图所示），该力在这三个过程中所做功分别为，关于它们之间的大小关系说法正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】根据功的计算公式 ，做功大小取决于力和物体在力的方向上移动的距离。在第一个图中，力 竖直向上，但物体在力的方向（竖直向上）移动的距离小于 s ，因此 ；而在第二、三个图中，力的方向与物体移动方向一致，且移动距离均为 ，因此。 综合比较可知，这三个过程中力所做的功的大小关系为。 故选B 8. 汽车上坡时，驾驶员要换成低挡，以减小汽车的行驶速度，这样做的目的是（　　） A. 省力 B. 省油 C. 省功 D. 增大爬坡的牵引力 【答案】D 【解析】 【详解】根据公式 可得，由于汽车的最大功率是一定的，当减小行驶速度时，可以获得更大的牵引力。故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 9. 小明同学两次施加水平拉力拉动同一物体在同一水平面上做匀速直线运动，两次物体运动的图像如图所示，下列判断正确的是（　　） A. 两次物体所受到的摩擦力f1>f2 B. 拉动到距离s1时，两次克服摩擦所做的功W1>W2 C. 拉动到距离s1时，两次拉力对物体所做的功W1<W2 D. 拉动到距离s1时，两次拉力对物体做功的功率P1>P2 【答案】D 【解析】 【详解】A．同一物体在同一水平面上匀速运动，压力与接触面粗糙度不变，则两次物体所受到的摩擦力相等，故A错误； BC．根据力的平衡，物体在同一水平面上匀速运动，拉力大小等于摩擦力大小，拉动到相同距离s1时，根据可知，两次拉力对物体所做的功相等，故BC错误； D．拉动到相同距离s1时，第2次用时较长，由可知第2次速度较小，根据可知，第2次拉力做功的功率较小，故D正确。 故选D。 10. 班级组织一次登楼比赛，从一楼开始登楼，看谁的功率最大。为此，需要测量一些物理量，下列方案不可行的是（　　） ①同学的质量 ②上楼的时间 ③上楼的高度 A. ①② B. ②③ C. ①③ D. ①②③ 【答案】BC 【解析】 【详解】由题可知，根据，因此需要测量的量： ：同学的质量； ：同学们都是从一楼开始登楼，上楼的高度是相同的（因为楼层固定）； ：登楼时间； 所以必须测量：质量 和 时间，故AD不符合题意，BC符合题意。 故选BC。 11. 用如图所示的均匀杠杆提升重物，已知OA=OB，设作用在A端的力F始终竖直向下，在将重物慢慢匀速提升到一定高度的过程中，判断正确的是（　　） A. F先变小，后变大 B. F先变大，后变小 C. 该杠杆在转动过程中始终是等臂杠杆 D. 若将拉力F换成重物G，不可能在如图所示位置平衡 【答案】C 【解析】 【详解】ABC．已知OA=OB，作用在A端的力F始终竖直向下，在将重物慢慢匀速提升到一定高度的过程中，由三角形相似可知，动力臂等于阻力臂，始终是等臂杠杆，由于物体的重力G不变，则F不变，故C正确，AB错误； D．若将拉力F换成重物G，动力和阻力相等，动力臂等于阻力臂，动力和动力臂的乘积等于阻力和阻力臂的乘积，此时杠杆平衡，故D错误。 故选C。 12. 用滑轮组提升物体（如图），2s内物体匀速升高10cm时，绳子自由端被拉下20cm，此过程中人对绳子的拉力为30N，绳子对物体的拉力为48N，则（　　） A. 物体上升的速度是0.1m/s B. 滑轮组是由一定一动两个滑轮绕成的 C. 拉力做功的功率是1.5W D. 滑轮组的机械效率为62.5% 【答案】B 【解析】 【详解】A．物体上升的速度 故A错误； B．滑轮组的动滑轮绕绳子的段数 所以滑轮组是由一定一动两个滑轮绕成的，故B正确； C．拉力做的功 W总=Fs=30N×0.2m=6J 拉力做功的功率 故C错误； D．有用功 W有=F绳h=48N×0.1m=4.8J 滑轮组的机械效率为 故D错误。 故选B。 二、填空题（本题共9小题，每空1分，共26分) 13. 如图所示，杠杆在F1、F2、F3、F4中的某一个力作用下静止在倾斜的位置，此时杠杆属于________（选填“平衡”或“非平衡”）状态，这个力不可能是______（选填F1、F2、F3或F4，下面一样）。进一步探究发现，若这个力是作用在A位置使杠杆平衡的最小力，则这个力是_______；将杠杆A端提起一小段，若力的大小没有发生变化，则这个力是_____。 【答案】 ①. 平衡 ②. F1 ③. F3 ④. F4 【解析】 【详解】[1]杠杆在力的作用下处于静止状态或缓慢匀速转动状态时，杠杆都处于平衡状态，所以，图中此时杠杆处于平衡状态。 [2]由图知道，所挂重物使杠杆绕支点顺时针转动，所以，能使杠杆静止的力应是使杠杆绕支点逆时针转动，由图知道，F1、F2、F3、F4中只有F1不满足条件。 [3]由图知道，连接支点与动力可得到最长的力臂，此时对应的就是最小的动力，由图知道，F3与杠杆垂直，满足条件，即F3力是作用在A位置使杠杆平衡的最小力。 [4]由图知道， F4与G作用线平行，方向相反，所以，提起杠杆的动力若是F4，则与重力的力臂的比值是 由杠杆的平衡条件知道，将杠杆A端提起一小段，则 力的大小不发生变化，符合题意。提起杠杆的动力若是F1、F2、F3，则与重力的力臂的比值是是变化的，由杠杆的平衡条件知道，力的大小发生变化，不符合题意。 14. 如图所示的三个滑轮中，属于动滑轮的是________．若滑轮的自重和摩擦不计，当分别沿力F1、F2和F3方向匀速提起同一物体时，则F1、F2、F3的大小关系是________。 【答案】 ①. 乙 ②. F1＝F3＞F2 【解析】 【详解】[1]三个滑轮中，乙滑轮随物体一起运动，为动滑轮。 [2]不计摩擦和动滑轮重。用F1的力提升重物时，用的是定滑轮，根据定滑轮不省力的特点，故F1=G；用F2的力提升重物时，用的是动滑轮；根据动滑轮能够省一半的力的特点，故；用F3的力提升重物时，用的是定滑轮；根据定滑轮不省力，但可以改变力的方向，故F3=G。故F1、F2、F3的大小关系是 F1＝F3＞F2 15. 小明和小杰握住两根较光滑的木棍，小华将绳子的一端系在其中一根木棍上，然后如图所示依次将绳子绕过两根木棍，小明和小杰相距一定的距离握紧木棍站稳后，小华在图A处拉绳子的另一端，用很小的力便能拉动他们。两根木棍和绳子组成的机械相当于_______，小明受到的拉力______小杰受到的拉力（填“大于”“小于”或“等于”）。如果小华将绳子在木棍上少绕几卷，在小华拉力与上次相同时，小明和小杰的拉力将________。（填“变大”“变小”或“不变”） 【答案】 ①. 滑轮或滑轮组 ②. 小于 ③. 变小 【解析】 【详解】[1]从使用的情况看，两根木棍和绳子组成的简单机械是滑轮组。 [2]由图可见，小明那端木棍有6段绳子相连，小杰那端木棍有7段绳子相连，因此小明受到的拉力小于小杰受到的拉力。 [3]如果小华将绳子在木棍上少绕几卷，绳子的段数减少，在小华拉力与上次相同时，小明和小杰的拉力将变小。 16. 常州某餐馆用智能机器人（如图）替代人工送菜。该机器人以1.5m/s的速度运行30m将菜送到客人桌前，用时 ___________s；若机器人工作时牵引力恒为50N，完成本次送菜，牵引力做功 ________J，牵引力做功的功率为 ___________W。 【答案】 ①. 20 ②. 1500 ③. 75 【解析】 【详解】[1]根据可得，机器人运行30m将菜送到客人桌前用的时间为 [2]完成本次送菜，牵引力做功为 W=Fs=50N×30m=1500J 牵引力做功的功率为 17. 如图所示，有一质量为1kg的小球在水平桌面上滚动了0.8 m滚出桌面，这个过程中，小球重力做功_______J，0.5 s后小球落在离桌面边缘水平方向上2m的地面上。若桌高1m，则小球下落过程中重力做功的功率是 ______W。 【答案】 ①. 0 ②. 20 【解析】 【详解】[1]小球在水平桌面滚动的过程中，在重力的方向上没有移动距离，所以重力做功为0。 [2]小球下落过程，重力做功 W=Gh=mgh=1kg×10N/kg×1m=10J 功率 18. 如图所示，质量为50kg的同学在1min内做了50次仰卧起坐。若该同学上半身的重力约为全身重力的，每次上半身重心上升的高度为0.3m，在做仰卧起坐运动过程中，该同学相当于简单机械中的____________，在完成一个仰卧起坐时克服上半身重力做功为_______J，1min内克服上半身重力做功的功率为_______W。 【答案】 ①. 杠杆 ②. 90 ③. 75 【解析】 【详解】[1]人每次平卧好后坐起时，把上半身看成杠杆，支点在臀部的位置，腹肌收缩抬起身体，腹肌对上半身的作用力为动力，上半身的重力为阻力，且上半身的重心约在胸部，分析可知动力臂小于阻力臂，所以做仰卧起坐时人的身体相当于一个费力杠杆。 [2]由题意可知，该同学上半身的重力 该同学做一次仰卧起坐，克服上半身重力做的功 W=Gh=300N×0.3m=90J [3]在1min内做了50次仰卧起坐，则她在这段时间克服上半身重力做的功 W总=nW=50×90J=4500J 她在这段时间克服上半身重力做功的功率 19. 如图所示，斜面长s=10m，高h=4m。用沿斜面方向的推力，将一个重为的物体由斜面底端A匀速推到顶端B，运动过程中物体克服摩擦力做了的功，运动过程中克服物体的重力做的功为___________J：斜面的机械效率为___________；推力的大小为___________。 【答案】 ①. 600 ②. 75 ③. 80 【解析】 【详解】克服重力所做的功为有用功，则 因推力做的总功等于克服重力做的功与克服摩擦做的功之和，故总功 则斜面的机械效率 由功的公式可得，推力为 20. 用相同的滑轮和绳子分别组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，用它们在相同的时间内，把相同的重物匀速提升相同的高度。若不计绳重及摩擦，则所用拉力的大小F1______F2；两次拉力做功的功率P1______P2；两滑轮组的机械效率η甲______η乙（均选填“大于”、“小于”或“等于”）。 【答案】 ①. 大于 ②. 等于 ③. 等于 【解析】 【详解】[1]根据图示可知，甲图中动滑轮上绳子股数n1=2，乙图中动滑轮上绳子股数n2=3，由于动滑轮重相同，重物相同，则 所以F1大于F2。 [2][3]由于提升物体的高度h相同，则甲、乙绳子自由端移动的距离s1=2h，s2=3h，若不计绳重及摩擦，拉力做的功 则W1=W2，且时间相同，根据可知，拉力对滑轮组所做的功率相等。由W有=Gh可知，W1有=W2有，由可知，η甲=η乙。 21. 如图甲所示，水平地面上的物体，受到方向不变的推力F的作用，其F-t和v-t的图像分别如图乙、丙所示，由图像可知，0～3s内，推力对物体做功______J；分析图像可知，物体在3～6s 和6～9s内通过的路程分别是13.5m和18m，则3～6s 内推力做功的平均功率是_______W， 6～9s内克服摩擦力做功______J。 【答案】 ①. 0 ②. 40.5 ③. 108 【解析】 【详解】[1]由丙图可知，0～3s内，物体静止不动，因此推力不做功。 [2]由乙可知，3～6s内，推力F=9N，物体通过的路程为13.5m，推力做功为 W=Fs=9N×13.5m=121.5J 推力的平均功率为 [3]由图丙可知9～12s内，物体做匀速运动，根据图乙可知此时推力F=6N，根据二力平衡条件物体受到的滑动摩擦力f=6N，6～9s内，物体做减速运动，摩擦力的大小不变，通过的路程为18m，克服摩擦力做功为 W＇=fs＇=6N×18m=108J 三、解答题（本题共7小题，共50分，解答26、27、28题时应有必要的解题过程） 22. 按要求完成下列各题。 （1）如图所示，一轻质杠杆在力F1、F2的作用下处于静止状态。L1是力F1的力臂，请在图中画出F2的力臂l2和力F1的示意图。 （2）如图所示，用滑轮组将放在水平地面上的重物G提起，请画出最省力的绕法。 （3）某学校一块指示牌被风刮倒后如图所示，请在图中画出将指示牌扶起的最小力F1的示意图及其力臂L1。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 由支点向F2的作用线引垂线，支点到垂足的距离就是力臂L2，因为力臂为支点到力的作用线的距离，力的作用线与力臂垂直，作力臂L1的垂线可得力F1的示意图，如图所示： 【小问2详解】 有3段绳子承担物重时最省力，根据奇动偶定，绳子的固定端在动滑轮上，如图所示： 【小问3详解】 要将指示牌扶起，支点为C，根据杠杆平衡条件可知，动力臂越长，动力越小，AC为最长动力臂L1时，动力最小，从A点作垂直于AC向上的线段F1的示意图，如图所示： 23. 小明用如图所示装置做“探究杠杆的平衡条件”实验。 （1）安装好装置后，杠杆位置如图甲所示，杠杆此时___________（选填“是”或“不是”）平衡状态，为使其在水平位置平衡，应将平衡螺母向___________调节，目的是_____________________________。 （2）如图乙所示，杠杆调节平衡后，在A处悬挂3个钩码，每个钩码重，如果在处施加一个拉力使杠杆在水平位置再次平衡，当拉力最小时，其大小为___________N。 （3）在图乙装置中，为获得多组数据，小明将钩码挂到O点的右侧，他直接将弹簧测力计改为竖直___________拉动，读出并记录数据。小明在实验的过程中遗漏了重要的步骤是_____________________。 （4）得到实验结论后，如图丙，轻质杠杆可绕转动，A点悬挂一重物M，B点受到电子测力计竖直向上的拉力，杠杆水平静止。保持方向不变，的力臂记为，改变B点位置，与的关系图像为图丁中的①；将M从A移至，再重复上述步骤，与的关系图像为图丁中的___________（选填“①”或“②”或“③”或“④”） 【答案】（1） ①. 是 ②. 右 ③. 便于测量力臂 （2）2 （3） ①. 向上 ②. 对弹簧测力计进行调零 （4）④ 【解析】 【小问1详解】 图中杠杆处于静止状态，即为平衡状态；图甲中杠杆左端下沉，为使其在水平位置平衡，应将平衡螺母向较高的一端（右端）调节，使杠杆在水平位置平衡；此时力臂与杠杆重合，可以方便地从杠杆上直接读出力臂的大小。 【小问2详解】 根据杠杆平衡条件，要使在B点施加的拉力最小，则其力臂应最大。当拉力方向与杠杆垂直时力臂最大，因杠杆在水平位置平衡，故拉力应竖直向下，此时力臂为OB的长度。 根据杠杆平衡条件得 故拉力 【小问3详解】 当钩码挂在支点O的右侧时，其重力使杠杆有顺时针转动的趋势。为使杠杆平衡，在B点施加的拉力应产生使杠杆逆时针转动的效果，故应竖直向上拉动。 弹簧测力计在改变使用方向（由向下拉改为向上拉）后，直接测量会产生误差，需对弹簧测力计进行重新调零。 【小问4详解】 杠杆在水平位置平衡，根据杠杆平衡条件得  （其中  为重物M的重力，  为其力臂），可得  ，该式表明  与  成正比，其图像为过原点的直线，斜率   当重物M从A点移至P点时，其重力  不变，但力臂  变小，此时图线的斜率小于图线①。在图丁中，直线④的斜率小于直线①的斜率，故新的关系图像为④。 24. 风车是利用风力做功的装置。小明带领物理兴趣小组制作了一架小风车，想粗略测定风车在一定风速下做功的功率，利用如图实验装置进行实验： ①将叶片安装在风车底座上，把线的一端固定在风车转轴上，另一端系上钩码； ②在风车正前方1m处放置电风扇，将电风扇的风速调到1挡位，用秒表记录提升钩码到A点所需的时间。 （1）实验时，若测得钩码上升到A点的高度h、所用的时间t、钩码的质量m,则风车做功的功率P=________（表达式中的物理量均用符号表示）。 （2）小明还测出风车在不同的风速下做功的功率，测得的功率越大，说明做功越____（选填“多”或“快”）； （3）实验交流时，兴趣小组的同学又提出了“风车做功的功率与风速有什么关系”的问题，于是同学们进行了探究并将实验收集到的数据记录在下表（注：电风扇挡位越高，风速越大）。 电风扇挡位 钩码的质量/g 提升钩码到A点的时间/s 1 50 15 2 50 13 3 50 10 ①实验中，通过测量____________来比较风车输出功率的大小。 ②由表格数据可初步得出：在其他条件相同时，风速越大，风车的输出功率______（选填“越大”或“越小”）。 （4）兴趣小组在交流评估时有成员提出“上述结论是否符合普遍规律呢？”的问题，小明从网上查到风速与风力发电机的输出功率的关系如下： 风速/m•s﹣1 4 6 8 10 12 14 16 18 20 输出功率/kW 0 75 200 360 540 740 730 650 550 ①小虎由表格数据得出：风速为14m/s时风力发电机的输出功率最大。你认为他的判断是_____（选填“准确”或“不准确”）的，理由是__________。 ②根据表中数据分析，随着风速的增大，给风电场发电带来的经济效益_________（选填“变大”“变小”“先变大后变小”或“先变小后变大”）。 【答案】（1） （2）快 （3） ①. 提升钩码到A点的时间 ②. 越大 （4） ①. 不正确 ②. 没有仔细探究14m/s附近的风速时的风力发电机的输出功率 ③. 先变大后变小 【解析】 【小问1详解】 由 W=Gh=mgh 可知，要测细线对回形针做的功，需要天平测出回形针的总质量m、用刻度尺测出回形针上升的高度h，功率为 【小问2详解】 功率是表示做功快慢的物理量，测得的功率越大，说明做功越快。 【小问3详解】 [1]根据表格数据，每次将相同的钩码提升相同的高度，所做功相等，因而通过测量提升钩码到A点的时间比较功率大小。 [2]分析表格数据可知：在其他条件相同时，风速越大，所用时间越短，风车的输出功率越大。 【小问4详解】 [1][2]由表格数据得出：风速增大时，功率先变大后变小，而表格中风速为14m/s时风力发电机的输出功率最大，但不一定就是最大值，他的判断是不准确的，理由是没有仔细探究14m/s附近的风速变化情况，可能是略大于或略小于14m/s时风力发电机的输出功率最大。 [3]根据表中数据分析，随着风速的增大，功率先变大后变小，而发电功率越大，效益越好，给风电场发电带来的经济效益先变大后变小。 25. 物理兴趣小组的同学们在“探究滑轮组的机械效率与哪些因素有关"实验时，提出如下猜想： 猜想一：滑轮组的机械效率与物体提升的高度有关； 猜想二：滑轮组的机械效率与动滑轮所受的重力有关； 猜想三：滑轮组的机械效率与被提升物体所受的重力有关。 根据猜想，利用如图甲、乙、丙所示的装置进行实验探究，测得的实验数据如下表所示。请完成下列内容： 实验次数 钩码所受重力G/N 提升高度 拉力F/N 绳端移动距离s/m 机械效率η 1 2 0.1 0.9 0.3 74.1% 2 4 0.1 1.5 0.3 88.9% 3 4 0.1 1.5 0.4 4 4 0.2 1.5 0.8 66.7% （1）在实验中应竖直向上___________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3、4两次实验数据，可以验证猜想一是___________（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：用同一滑轮组提升不同的物体，物体越重，滑轮组的机械效率越___________（选填“高”或“低”）； （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，滑轮组的机械效率越___________（选填“高”或“低”）； （6）小欣同学发现实验过程中边拉动边读数，测力计示数不稳定，应该静止时读数，他的想法是___________（选填“正确”或“错误”）的，测得的机械效率___________（选填“偏高”“偏低”或“不变”）。 【答案】（1）匀速 （2） ①. 丙 ②. 66.7% （3）错误 （4）高 （5）低 （6） ①. 错误 ②. 偏高 【解析】 【小问1详解】 为了准确测量拉力，必须使系统处于平衡状态，因此需要竖直向上匀速拉动弹簧测力计。 【小问2详解】 根据表格第3次数据，物体上升高度  ，绳端移动距离  ，则承担物重的绳子段数   观察图形，甲、乙图  ，丙图，故对应图丙。 有用功   总功   机械效率  【小问3详解】 对比3、4次实验，绳端移动距离都等于提升高度的4倍，故使用的是同一滑轮组（丙），提升相同的重物，仅改变提升高度。测得机械效率相同，说明机械效率与提升高度无关，故猜想一是错误的。 【小问4详解】 比较1、2次数据，使用同一滑轮组，提升高度相同，但物重不同。第1次效率约  ，第2次效率约  。这说明用同一滑轮组提升不同的物体，物体越重，滑轮组的机械效率越高。 【小问5详解】 比较2、3次数据，提升物重相同，提升高度相同，但滑轮组不同（第2次  动滑轮较轻，第3次  动滑轮较重）。第2次效率  ，第3次效率  。故用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。 【小问6详解】 实验中必须考虑摩擦力对拉力的影响，静止时读数会导致拉力  测量值偏小。根据  ，计算出的机械效率会偏高，因此该想法是错误的。 26. 质量为1t的某型号轿车发动机的额定功率为6×104W，汽车在额定功率下沿水平路面匀速行驶时，受到的阻力是车重的0.2倍（g取10N/kg），求： （1）发动机所提供的牵引力大小； （2）轿车匀速行驶时速度的大小； （3）轿车匀速行驶5min牵引力做的功。 【答案】（1）2000N （2）30m/s （3）1.8×107J 【解析】 【小问1详解】 汽车做匀速运动，处于平衡状态，由平衡条件得，牵引力 【小问2详解】 汽车的功率 所以汽车的速度 【小问3详解】 轿车匀速行驶5min牵引力做的功 27. 如图所示是提升重物的装置：长0.9m的杆OA可绕O点自由转动，将重G=90N的物体用轻绳悬挂在杆上B点处，在杆上A点用竖直向上的拉力F，使杆从水平位置缓慢转至图中虚线位置处，重物从位置①被缓慢匀速提升至位置②，B点上升的高度为0.2m，A点上升的高度为0.3m，已知OB=2BA。 （1）若不考虑杆重和摩擦，求杆在水平位置平衡时拉力F的大小； （2）若考虑杆重和O处摩擦，则题述过程中： ①求拉力所做的有用功W有； ②若拉力所做的额外功为6J，求该装置的机械效率及提升时实际所需的拉力的大小。 【答案】（1）60N；##（2）①18J；##②75%；## 80N 【解析】 【详解】（1）根据杠杆平衡的条件可知，杆在水平位置平衡时拉力F的大小为 （2）①拉力所做的有用功为 ②拉力所做的总功为 该装置的机械效率为 提升时实际所需的拉力为 答：（1）若不考虑杆重和摩擦，杆在水平位置平衡时拉力F的大小为60N； （2）①拉力所做的有用功为18J； ②该装置的机械效率为75%，提升时实际所需的拉力的大小为80N。 28. 如图所示每个滑轮均重50N、拉着重450N的物体以0.1m/s的速度上升了4m，拉力F的功率是60W（不计绳重），求： （1）对重物做的有用功； （2）拉力做的总功； （3）滑轮组的机械效率； （4）货物上升4m过程中，克服摩擦力做的功。 【答案】（1）1800J；（2）2400J；（3）75%；（4）400J 【解析】 【详解】（1）对重物做的有用功 （2）由可得，拉物体上升的时间 拉力做的总功 （3）滑轮组的机械效率 （4）额外功 克服动滑轮做额外功 不计绳重，所以克服摩擦力做的额外功 答：（1）对重物做的有用功为1800J； （2）拉力做的总功为2400J； （3）滑轮组的机械效率为75%； （4）货物上升4m过程中，克服摩擦力做的功为400J。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $