精品解析：陕西省三原县龙桥中学2025-2026学年九年级上学期第一次考试物理试题

九年级物理学科第一次作业 一、选择题（本题包括15小题。每小题3分，共45分） 1. 如图所示的用具，使用时属于省距离杠杆的是（ ） A. 羊角锤 B. 筷子 C. 瓶盖起子 D. 天平 2. 在如图所示的四种情境中，人对物体做功的是（ ） A. 扛着米袋，慢慢爬上楼梯 B. 用力推汽车，汽车不动 C. 提着水桶在水平面匀速前进 D. 双手举着杠铃，杠铃静止不动 3. 关于功和功率，下列说法正确的是（ ） A. 机器做功少，功率一定少 B. 功率小的机器做功不一定慢 C. 功率大的机器做功一定快 D. 功率大的机器机械效率一定大 4. 甲、乙两台机器，甲做的功是乙做的功的2倍，而乙所用的时间是甲所用的时间的2倍，则甲、乙两台机器的功率关系是（ ） A. P甲∶P乙=4∶1 B. P甲∶P乙=1∶4 C. P甲∶P乙=2∶1 D. P甲∶P乙=1∶1 5. 拖拉机耕田时总比在水平路面上行驶时的速度慢，这是为了（ ） A. 节省燃料 B. 增大拖拉机的牵引力 C. 提高拖拉机的机械效率 D. 提高拖拉机的功率 6. 如图所示，每个钩码的质量为50g，在均匀杠杆的A处挂2个钩码，B处挂1个钩码，杠杆恰好水平平衡。在A、B两处再各加1个钩码，那么（ ） A. 杠杆仍水平平衡 B. 杠杆的左边向下倾斜 C. 杠杆的右边向下倾斜 D. 将A处的钩码向左移动一格，杠杆仍能水平平衡 7. 如图所示，用F=50N的水平拉力，通过一个动滑轮，使重为200N的物体A水平向右匀速移动了3m，在这个过程中（ ） A. 拉力F做了150J的功 B. 拉力F做了300J的功 C. 重力做了600J的功 D. 重力做了1200J的功 8. 小明用两个相同的滑轮组成不同的滑轮组（如图），分别将同一物体匀速提高到相同高度，滑轮组的效率分别为、，下列关系正确的是（忽略绳重及摩擦）（ ） A. F1>F2 B. F1>F2 C. F1<F2 D. F1<F2 9. 如图所示，在水平桌面上放一个重300 N的物体，物体与桌面的摩擦力为60 N，若不考虑绳的重力和绳的摩擦，使物体以0.1 m/s匀速移动时，水平拉力F及其功率的大小分别为（　　） A. 20 N 2 W B. 30 N 6 W C. 60 N 2 W D. 20 N 6 W 10. 用图所示的滑轮组，将重为10N的物体匀速提升0.1m，拉力F=6N，在这一过程中，下列说法正确的是（ ） A. 所做的有用功为1J B. 所做的额外功为0.5J C. 所做的总功为1.5J D. 此滑轮组的机械效率为50% 11. 如图所示，杠杆可绕O (O是杠杆的中点)转动，现在B端挂一重为G的物体，在A端施加一作用力F，使其在如图所示的位置平衡，则 A. F一定大于G B. F一定等于G C. F一定小于G D. F可能小于G 12. 如图所示，为一可绕O点转动的杠杆，在A端通过绳作用一竖直向下的拉力F使杠杆平衡，此时AB部分水平，保持重物静止不动，而使绳绕A点从图示位置沿图中的虚线转动，则（　　） A. 逆时针转，F先变小后变大 B. 顺时针转，F先变小后变大 C. 逆时针转，F先变大后变小 D. 顺时针转，F先变大后变小 13. 在体能测试中，小明选择跳绳，他在1min内跳了150次，每次跳离地面的高度为5cm。设他每跳一次所用的时间相等，则他跳绳时的功率最接近（　　） A. 5W B. 60W C. 500W D. 6000W 14. 如图所示，斜面长4m，高2m．质量为50kg的小明站在斜面顶端，用平行于斜面向上的75N的拉力将100N重的物体从斜面底端匀速拉到斜面顶端，g=10N/kg，那么（　　） A. 小明对物体做的总功为1300J B. 斜面的机械效率是75% C. 物体所受的摩擦阻力为75N D. 物体所受的摩擦阻力为25N 15. 用弹簧测力计沿水平方向两次拉着同一物体在同一水平面上运动，两次运动的图像如图所示。其对应的弹簧测力计示数分别为、，功率分别为、，则它们的关系正确的是（ ） A. ， B. ， C. ， D. ， 二、填空题（每空1分，共20分） 16. 如果作用在杠杆上的动力是50牛，动力臂与阻力臂之比为5：1，那么杠杆平衡时，阻力的大小是_____． 17. 如图所示，秤砣的质量为100 g，秤杆的质量忽略不计．秤杆水平静止时，OA＝5 cm，OB＝25 cm，则被测物的质量为______kg，若秤砣有缺损时，则杆秤所示的质量值______(选填“小于”“等于”或“大于”) 被测物的真实质量值。 18. 如图所示是列车上常用的手推车，车内货物均匀摆放。车前行时，需经过障碍物。当车的前轮遇到障碍物A时，售货员向下按扶把，这时手推车可以视为杠杆，若手推车和货物总重200N，动力臂和阻力臂之比为2︰3，则服务员作用在扶把上的动力为 ______ N。当后轮遇到障碍物A时，售货员竖直向上提扶把，这时支点是 ______ （只填字母）点，这种情况下，手推车可以视为 ______ 杠杆（选填“省力”或“费力”）。 19. 如图所示，轻质杠杆OA中点悬挂重为60N的物体，在A端施加一竖直向上的力F，杠杆在水平位置平衡，则力F的大小是____________。保持F的方向不变，将杠杆从A位置匀速提升到B位置的过程中，力F将____________（变大/变小/不变）。 20. 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．室外机的质量为30kg，室外机的重力作用线正好通过AB中点，则A处钉受到的水平拉力F为_____N（支架重力不计）．为了安全，从力学的角度分析，室外机的位置应尽量_____（选填“靠近”或“远离”）墙壁． 21. 粗糙水平面上有一个重为100N的物体，用10N的水平推力使其以3m/s的速度沿力的方向匀速运动了10s，则此过程中，推力做功的功率____________W，重力对物体做的功____________J。 22. 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________。 23. 如图所示，重为300N的物体在10s内水平匀速移动了1.5m，若物体受到地面的摩擦力为60N，绳端所用的拉力的功率为12W，则绳端所用的拉力为____________N，做的功为____________J，滑轮组的机械效率为____________。 24. 如图所示，用平行于斜面的拉力F，将重为2N的物体沿斜面从底端匀速拉至顶端．若不考虑物体与斜面间的摩擦，则拉力F为_____N；若斜面的机械效率为80%，则此时拉力F为_____N，摩擦力大小为_____N． 三、作图题（共3分） 25. 在下图中，画出作用在“开瓶起子”上动力F1的力臂和阻力F2的示意图_____． 26. 小要用滑轮组将陷在泥中的汽车拉出来，试在图中画出最省力的绕绳方法。 四、实验题（共17分） 27. 小明同学探究“杠杆的平衡条件”。 （1）实验前，杠杆停在图甲所示的位置，此时杠杆____________（选填“是”或“不是”）处于平衡状态，为使杠杆在水平位置平衡，应该将右端的平衡螺母向____________（填“左”或“右”）调节； （2）调节杠杆水平平衡后，小明进行了三次实验。实验过程中使杠杆水平平衡的目的是____________； （3）在图丙中，用弹簧测力计在A处竖直向上拉，使杠杆在水平位置平衡，在测力计逐渐向左倾斜到虚线位置的过程中，保持杠杆在水平位置平衡，则测力计的示数将____________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 （4）用绳子拴住一根粗细不同的大树某处，静止后大树水平平衡，如图丁所示。现将大树从拴绳处沿竖直方向切成A、B两段，根据图丁可判断____________（填“<”、“=”、“>”）。 28. 小明测量如图所示中甲、乙两滑轮组的机械效率，他匀速拉动弹簧测力计，正确操作并将实验数据记录如下表：（绳重、摩擦和弹簧测力计自重均不计） 滑轮组 物体重力G/N 物体上升的高度h/m 拉力F/N 绳子自由端移动的距离s/m 机械效率/η 甲 3 0.1 2 0.2 75% 乙 3 0.1 2 0.3 （1）乙滑轮组的机械效率为____________。 （2）甲、乙滑轮组机械效率不同的原因是____________ （3）若甲滑轮组提升的物体重从3N增加到5N，其机械效率将____________（不变/变小/变大）。 29. 小刚同学设计了一个高度可调节的斜面来探究斜面的省力情况、斜面的机械效率与斜面的倾斜程度之间的关系，如图所示。她首先测出小车重，然后用弹簧测力计沿斜面拉动小车，调节斜面倾斜角θ的大小多次测量，得到下表所示的数据： 斜面倾斜角θ 小车重G/N 斜面高h/m 斜面长s/m 拉力F/N 有用功W有/J 总功W总/J 机械效率η 15° 5 0.2 1 2.1 ① 2.1 48% 30° 5 0.5 1 3.6 2.5 ② 69% 45° 5 0.7 1 4.3 3.5 4.3 81% （1）上表中的空格处①、②对应的数据分别是：①____________、②____________。 （2）分析上表数据，得出的探究结论是：斜面倾斜角θ越____________（选填：大或小），斜面越____________（选填省力或费力），斜面的机械效率越____________（选填：高或低）。 （3）实验过程中拉力的方向应与斜面____________。 （4）若想探究斜面的机械效率与物重的关系，则要保持____________不变，斜面的光滑程度不变，只改变____________，这种方法叫做____________。 四、计算题（共15分） 30. 已知某塔拉轿车的质量是1.6t，它以90km/h的速度在水平路面上匀速行驶2min，轿车受到的阻力是车重的0.2倍，求轿车在这段时间内：（g取10N/kg） （1）轿车行驶的路程； （2）发动机的牵引力； （3）发动机的功率。 31. 用如图所示的滑轮组提升重物，已知物体重为250N，人用150N的拉力向下拉动绳子，3s内可使物体匀速上升1.5m。（不计摩擦及绳重）求： （1）拉力所做功的功率； （2）滑轮组的机械效率； （3）若用此滑轮组将重850N的物体竖直向上匀速提升2m，求拉力F在这一过程中所做的功。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 九年级物理学科第一次作业 一、选择题（本题包括15小题。每小题3分，共45分） 1. 如图所示的用具，使用时属于省距离杠杆的是（ ） A. 羊角锤 B. 筷子 C. 瓶盖起子 D. 天平 【答案】B 【解析】 【详解】AC．羊角锤和瓶盖起子使用时动力臂大于阻力臂，即，由杠杆平衡条件可知，均为省力杠杆，费距离，故AC不符合题意； B．筷子使用时动力臂小于阻力臂，即，由杠杆平衡条件可知，为费力杠杆，省距离，故B符合题意； D．天平使用时动力臂等于阻力臂，即，为等臂杠杆，不省距离，故D不符合题意。 故选B。 2. 在如图所示的四种情境中，人对物体做功的是（ ） A. 扛着米袋，慢慢爬上楼梯 B. 用力推汽车，汽车不动 C. 提着水桶在水平面匀速前进 D. 双手举着杠铃，杠铃静止不动 【答案】A 【解析】 【详解】A．人扛米袋上楼，人对米袋施加向上的力，米袋在竖直方向上有移动距离，人对物体做功，故A符合题意； BD．推汽车不动和举杠铃静止，人对物体有施加力，但物体在力的方向上没有移动距离，人对物体没有做功，故BD不符合题意； C．提水桶水平前进，拉力竖直向上，移动距离水平向前，力与移动距离垂直，在力的方向上通过距离为零，人对物体不做功，故C不符合题意。 故选A。 3. 关于功和功率，下列说法正确的是（ ） A. 机器做功少，功率一定少 B. 功率小的机器做功不一定慢 C. 功率大的机器做功一定快 D. 功率大的机器机械效率一定大 【答案】C 【解析】 【详解】A．由可知，功率由做功多少和做功时间共同决定，仅做功少无法确定功率大小，故A错误； BC．功率是表示做功快慢的物理量，功率越小做功越慢，功率越大做功越快，故B错误，C正确； D．功率与机械效率是无关联的两个物理量，功率大小不影响机械效率，故D错误。 故选C。 4. 甲、乙两台机器，甲做的功是乙做的功的2倍，而乙所用的时间是甲所用的时间的2倍，则甲、乙两台机器的功率关系是（ ） A. P甲∶P乙=4∶1 B. P甲∶P乙=1∶4 C. P甲∶P乙=2∶1 D. P甲∶P乙=1∶1 【答案】A 【解析】 【详解】设乙的功为W，则甲的功为2W，乙的时间为2t，则甲的时间为t，乙方的功率为 甲的功率为 则甲乙的功率比为 故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 5. 拖拉机耕田时总比在水平路面上行驶时的速度慢，这是为了（ ） A. 节省燃料 B. 增大拖拉机的牵引力 C. 提高拖拉机的机械效率 D. 提高拖拉机的功率 【答案】B 【解析】 【详解】B．根据功率推导公式，可得牵引力，拖拉机发动机额定功率P为定值，减小速度v可增大牵引力F，耕田需要更大的牵引力，故B正确； A．减速行驶与节省燃料无直接必然联系，故A错误； C．机械效率是有用功与总功的比值，减速不会改变该比值，故C错误； D．功率由机械本身的属性决定，不随行驶速度变化，故D错误。 故选B。 6. 如图所示，每个钩码的质量为50g，在均匀杠杆的A处挂2个钩码，B处挂1个钩码，杠杆恰好水平平衡。在A、B两处再各加1个钩码，那么（ ） A. 杠杆仍水平平衡 B. 杠杆的左边向下倾斜 C. 杠杆的右边向下倾斜 D. 将A处的钩码向左移动一格，杠杆仍能水平平衡 【答案】C 【解析】 【详解】ABC．设杠杆一格长为L，每个钩码的质量为50g，重力为 G=mg=0.05kg×10N/kg=0.5N 在A、B两处再各加挂一个50g的钩码后，杠杆左端 3G×2L=3×0.5N×2L=3N×L 右端 2G×4L=2×0.5N×4L=4N×L 3N×L<4N×L 杠杆右边下倾，故C符合题意，AB不符合题意； D．将A处的钩码向左移动一格，杠杆左端 3G×3L=3×0.5N×3L=4.5N×L 右端 2G×4L=2×0.5N×4L=4N×L 4.5N×L>4N×L 杠杆的左边向下倾斜，故D不符合题意。 故选C。 7. 如图所示，用F=50N的水平拉力，通过一个动滑轮，使重为200N的物体A水平向右匀速移动了3m，在这个过程中（ ） A. 拉力F做了150J的功 B. 拉力F做了300J的功 C. 重力做了600J的功 D. 重力做了1200J的功 【答案】B 【解析】 【详解】通过动滑轮拉物体，有两段绳子承担力的作用，拉力移动的距离是物体移动距离的两倍， 物体在水平方向运动，重力的方向竖直向下，二者方向上垂直，所以重力对物体不做功。 故选B。 8. 小明用两个相同的滑轮组成不同的滑轮组（如图），分别将同一物体匀速提高到相同高度，滑轮组的效率分别为、，下列关系正确的是（忽略绳重及摩擦）（ ） A. F1>F2 B. F1>F2 C. F1<F2 D. F1<F2 【答案】A 【解析】 【详解】由图可知，左、右两图承担物重的绳子段数分别为、。设物体重力为，动滑轮重力为，忽略绳重及摩擦，则， 所以。对于承担物重的绳子段数为的滑轮组，绳端移动距离，其机械效率 两图提升的物体和使用的动滑轮均相同，因此。故BCD不符合题意，A符合题意。 故选A。 9. 如图所示，在水平桌面上放一个重300 N的物体，物体与桌面的摩擦力为60 N，若不考虑绳的重力和绳的摩擦，使物体以0.1 m/s匀速移动时，水平拉力F及其功率的大小分别为（　　） A. 20 N 2 W B. 30 N 6 W C. 60 N 2 W D. 20 N 6 W 【答案】D 【解析】 【详解】由图示可知，滑轮组的动滑轮上有三段绳子拉着物体匀速运动，所以拉力等于物体与地面摩擦力的三分之一，即拉力F为 物体移动的速度为0.1 m/s，所以绳子末端移动的速度为 v绳=3v物=3×0.1m/s=0.3m/s 所以拉力F的功率为 P＝Fv绳＝20N×0.3m/s＝6W 故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D 10. 用图所示的滑轮组，将重为10N的物体匀速提升0.1m，拉力F=6N，在这一过程中，下列说法正确的是（ ） A. 所做的有用功为1J B. 所做的额外功为0.5J C. 所做的总功为1.5J D. 此滑轮组的机械效率为50% 【答案】A 【解析】 【详解】A．所做的有用功为 W有用＝Gh＝10N×0.1m＝1J 故A正确； BC．从图可知，承担物重绳子的股数n＝2，则绳端移动的距离 s＝2h＝0.2m 拉力所做的总功 W总＝Fs＝6N×0.2m＝1.2J 所做的额外功 W额外＝W总−W有用＝1.2J−1J＝0.2J 故BC错误； D．滑轮组的机械效率为 故D错误。 故选A。 11. 如图所示，杠杆可绕O (O是杠杆的中点)转动，现在B端挂一重为G的物体，在A端施加一作用力F，使其在如图所示的位置平衡，则 A. F一定大于G B. F一定等于G C. F一定小于G D. F可能小于G 【答案】D 【解析】 【详解】由图知重力的力臂小于OB,当拉力方向与OA垂直时,拉力的力臂最大,为OA,OA=OB,则拉力的力臂可以大于重力的力臂,当力的方向与OA不垂直时,力臂小于OA,最小可接近为0,即力臂可从比G的力臂小变到比G的力臂大,则由杠杆的平衡条件知: GLG=FL得:F可以大于G,也可以小于G,也可以等于G. 所以D选项是正确的 【点睛】本题属杠杆平衡题目,因为重力的力矩已知,故只需找到拉力的力矩与重力力矩的关系,即可求得拉力与重力的关系. 12. 如图所示，为一可绕O点转动的杠杆，在A端通过绳作用一竖直向下的拉力F使杠杆平衡，此时AB部分水平，保持重物静止不动，而使绳绕A点从图示位置沿图中的虚线转动，则（　　） A. 逆时针转，F先变小后变大 B. 顺时针转，F先变小后变大 C. 逆时针转，F先变大后变小 D. 顺时针转，F先变大后变小 【答案】B 【解析】 【详解】如图所示： 连接OA，此时OA是最长动力臂；已知阻力（物重）不变，阻力臂不变；由杠杆的平衡条件可知，在阻力和阻力臂不变的情况下，动力臂越长越省力；因此以OA为动力臂时，动力F最小；由图可知：当绳从图示位置沿顺时针方向旋转时，动力臂先变大后变小，力F先变小后变大。沿逆时针方向旋转时，动力臂变小，力F变大，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 13. 在体能测试中，小明选择跳绳，他在1min内跳了150次，每次跳离地面的高度为5cm。设他每跳一次所用的时间相等，则他跳绳时的功率最接近（　　） A. 5W B. 60W C. 500W D. 6000W 【答案】B 【解析】 【详解】由生活常识可知，初中生的重力大约为G=500N，在1min内跳了150次，所以跳1次所用时间 每次跳离地面的高度为 所以他跳绳时的功率 故选B。 14. 如图所示，斜面长4m，高2m．质量为50kg的小明站在斜面顶端，用平行于斜面向上的75N的拉力将100N重的物体从斜面底端匀速拉到斜面顶端，g=10N/kg，那么（　　） A. 小明对物体做的总功为1300J B. 斜面的机械效率是75% C. 物体所受的摩擦阻力为75N D. 物体所受的摩擦阻力为25N 【答案】D 【解析】 【详解】A．小明做的总功为 W总＝Fs＝75N×4m＝300J 故A不符合题意； B．小明做的有用功为 W有＝Gh＝100N×2m＝200J 斜面的机械效率为 故B不符合题意； CD．小明所做的额外功为 W额＝W总-W有＝300J-200J＝100J 物体和斜面之间的摩擦力 故D符合题意，C不符合题意。 故选D。 15. 用弹簧测力计沿水平方向两次拉着同一物体在同一水平面上运动，两次运动的图像如图所示。其对应的弹簧测力计示数分别为、，功率分别为、，则它们的关系正确的是（ ） A. ， B. ， C. ， D. ， 【答案】D 【解析】 【详解】由图像可知，木块两次都进行匀速直线运动，根据二力平衡可知，拉力等于滑动摩擦力，又因为两次拉着同一物体在同一水平面上运动，所以滑动摩擦力相等，即两次弹簧测力计示数；根据可知，相同时间内运动的路程越小，速度越小，由图像可知，第②次的运动速度v较小，由可知，在拉力相等时，速度越大，拉力的功率越大，所以。故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 二、填空题（每空1分，共20分） 16. 如果作用在杠杆上的动力是50牛，动力臂与阻力臂之比为5：1，那么杠杆平衡时，阻力的大小是_____． 【答案】250N 【解析】 【详解】解：杠杆平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂，变形：阻力=×动力，根据题意有：阻力=×50N=250N． 故答案为250N． 【点评】记住杠杆的平衡条件，灵活变形应用是解此题的技巧点． 17. 如图所示，秤砣的质量为100 g，秤杆的质量忽略不计．秤杆水平静止时，OA＝5 cm，OB＝25 cm，则被测物的质量为______kg，若秤砣有缺损时，则杆秤所示的质量值______(选填“小于”“等于”或“大于”) 被测物的真实质量值。 【答案】 ①. 0.5 ②. 大于 【解析】 【详解】[1]杠杆平衡 G1lOA＝G2lOB m1glOA＝m2glOB m1＝＝＝0.5kg [2]若秤砣有缺损，m2减小，而G1lOA不变，所以lOB要变大，杆秤所示的质量值要偏大。 18. 如图所示是列车上常用的手推车，车内货物均匀摆放。车前行时，需经过障碍物。当车的前轮遇到障碍物A时，售货员向下按扶把，这时手推车可以视为杠杆，若手推车和货物总重200N，动力臂和阻力臂之比为2︰3，则服务员作用在扶把上的动力为 ______ N。当后轮遇到障碍物A时，售货员竖直向上提扶把，这时支点是 ______ （只填字母）点，这种情况下，手推车可以视为 ______ 杠杆（选填“省力”或“费力”）。 【答案】 ①. 300 ②. B ③. 省力 【解析】 【详解】[1]当车的前轮遇到障碍物A时，售货员向下按扶把，将手推车视为杠杆，支点为C点，若手推车和货物总重200N，动力臂和阻力臂之比为2︰3，根据杠杆平衡条件可得 F×2=200N×3 解得F=300N。即服务员作用在扶把上的动力为300N。 [2]当后轮遇到障碍物A时，售货员竖直向上提扶把，此时手推车绕B点转动，故B点为支点。 [3]此时动力臂大于阻力臂，为省力杠杆。 19. 如图所示，轻质杠杆OA中点悬挂重为60N的物体，在A端施加一竖直向上的力F，杠杆在水平位置平衡，则力F的大小是____________。保持F的方向不变，将杠杆从A位置匀速提升到B位置的过程中，力F将____________（变大/变小/不变）。 【答案】 ①. 30N ②. 不变 【解析】 【详解】设杠杆OA的长度为L，动力臂，阻力臂。由杠杆平衡条件，得 因F与重力均沿竖直方向，杠杆提升过程中动力臂与阻力臂的比值保持不变，阻力G大小不变，由杠杆平衡条件可知，力F的大小不变。 20. 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．室外机的质量为30kg，室外机的重力作用线正好通过AB中点，则A处钉受到的水平拉力F为_____N（支架重力不计）．为了安全，从力学的角度分析，室外机的位置应尽量_____（选填“靠近”或“远离”）墙壁． 【答案】 ①. 200 ②. 靠近 【解析】 【详解】第一空．室外机的质量为30kg，则其对支架的压力大小等于重力为： G=mg=30kg×10N/kg=300N． 由勾股定理可得： AC＝＝30cm． 由题意可知，ABC是一个杠杆，C为支点．AC为A处螺钉水平拉力F的力臂，室外机对其压力的力臂为AB长的，由杠杆平衡条件可得： F×AC＝G×AB； 即： F×30cm＝300N××40cm； 解得F＝200N． 第二空．为了安全，应减小A处的拉力（若拉力过大，支架对螺钉拉力会使螺钉松动而造成危险）．在阻力大小G一定时，室外机的位置越靠近墙壁，室外机对支架压力的力臂就越小，根据杠杆平衡条件可知，A处的拉力将减小，以保证支架和室外机的安全． 21. 粗糙水平面上有一个重为100N的物体，用10N的水平推力使其以3m/s的速度沿力的方向匀速运动了10s，则此过程中，推力做功的功率____________W，重力对物体做的功____________J。 【答案】 ①. 30 ②. 0 【解析】 【详解】根据可得，推力做功的功率为 重力方向是竖直向下的，而物体只在水平方向运动，竖直方向没有移动距离，因此重力对物体做功为0J。 22. 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 23. 如图所示，重为300N的物体在10s内水平匀速移动了1.5m，若物体受到地面的摩擦力为60N，绳端所用的拉力的功率为12W，则绳端所用的拉力为____________N，做的功为____________J，滑轮组的机械效率为____________。 【答案】 ①. 40 ②. 120 ③. 75% 【解析】 【详解】由图可知，水平滑轮组承担摩擦力的绳子段数 绳端移动的距离为 拉力做的总功为 绳端所用的拉力为 克服摩擦力做的有用功为 滑轮组的机械效率为 24. 如图所示，用平行于斜面的拉力F，将重为2N的物体沿斜面从底端匀速拉至顶端．若不考虑物体与斜面间的摩擦，则拉力F为_____N；若斜面的机械效率为80%，则此时拉力F为_____N，摩擦力大小为_____N． 【答案】 ①. 1 ②. 1.25 ③. 0.25 【解析】 【详解】试题分析：（1）不考虑物体与斜面间的摩擦，则用手做的功和用机械所做的功相等．可由Gh=Fs求出拉力． （2）已知有用功和机械效率，可由机械效率变形公式求出总功．再由W总=Fs求出拉力； 克服摩擦所做功是额外功，由W额=W总﹣W有=fs计算摩擦力的大小． 解： （1）不考虑物体与斜面间的摩擦，直接将物体提高做的功W直=Gh=2N×0.2m=0.4J，使用斜面做的功W机=Fs， 由于使用任何机械都不省功，即W直=W机， 则拉力F===1N； （2）直接对物体做的是有用功：W有=W直=0.4J，机械效率η=80%， 由η=得总功： W总===0.5J， 则拉力F===1.25N； 克服摩擦所做功是额外功，则W额=W总﹣W有=fs， 所以摩擦力： f==0.25N． 故答案为1；1.25；0.25． 【点评】本题考查了功的原理及在斜面上的有用功、总功和机械效率的计算，关键是知道将物体提升斜面高做的功为有用功，沿斜面拉力所做功是总功． 三、作图题（共3分） 25. 在下图中，画出作用在“开瓶起子”上动力F1的力臂和阻力F2的示意图_____． 【答案】 【解析】 【详解】从支点向动力F1的作用线作垂线段即动力臂L1； F1使开瓶起子沿逆时针转动，阻力是瓶盖对开瓶起子的力，阻碍了杠杆的转动，所以阻力F2的方向竖直向下． 示意图如下： 【点睛】力臂的画法，关键是正确理解力臂的概念，找到支点和力的作用线，力臂是支点到力的作用线的距离． 26. 小要用滑轮组将陷在泥中的汽车拉出来，试在图中画出最省力的绕绳方法。 【答案】 【解析】 【详解】只有一个动滑轮，要求最省力，绳子先系在动滑轮的固定挂钩上，然后绕过左边的定滑轮，再绕过动滑轮，此时有三股绳与动滑轮连接，如图所示： 四、实验题（共17分） 27. 小明同学探究“杠杆的平衡条件”。 （1）实验前，杠杆停在图甲所示的位置，此时杠杆____________（选填“是”或“不是”）处于平衡状态，为使杠杆在水平位置平衡，应该将右端的平衡螺母向____________（填“左”或“右”）调节； （2）调节杠杆水平平衡后，小明进行了三次实验。实验过程中使杠杆水平平衡的目的是____________； （3）在图丙中，用弹簧测力计在A处竖直向上拉，使杠杆在水平位置平衡，在测力计逐渐向左倾斜到虚线位置的过程中，保持杠杆在水平位置平衡，则测力计的示数将____________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 （4）用绳子拴住一根粗细不同的大树某处，静止后大树水平平衡，如图丁所示。现将大树从拴绳处沿竖直方向切成A、B两段，根据图丁可判断____________（填“<”、“=”、“>”）。 【答案】（1） ①. 是 ②. 右 （2）便于测量力臂 （3）变大 （4） 【解析】 【小问1详解】 甲图中，杠杆处于静止状态，说明此时杠杆受力平衡，是平衡状态；杠杆平衡时，左端下沉，右端翘起，说明杠杆左端较重，此时应将右端的平衡螺母向右端调节，使杠杆在水平位置平衡。 【小问2详解】 实验过程中使杠杆在水平位置平衡的目的是为了便于测量力臂，因为此时力臂与杠杆重合，可直接从杠杆上读出力臂的长度。 【小问3详解】 当测力计逐渐向左倾斜到虚线位置时，拉力不再与杠杆垂直，动力臂逐渐变短，而阻力和阻力臂不变，根据杠杆平衡的条件可知，拉力会逐渐变大，即测力计的示数将变大。 【小问4详解】 当大树静止在水平位置平衡后，根据杠杆平衡的条件，将大树从悬挂点沿竖直方向分为A、B两部分，则有，由图可知，大树左、右两部分的力臂满足，因此 28. 小明测量如图所示中甲、乙两滑轮组的机械效率，他匀速拉动弹簧测力计，正确操作并将实验数据记录如下表：（绳重、摩擦和弹簧测力计自重均不计） 滑轮组 物体重力G/N 物体上升的高度h/m 拉力F/N 绳子自由端移动的距离s/m 机械效率/η 甲 3 0.1 2 0.2 75% 乙 3 0.1 2 0.3 （1）乙滑轮组的机械效率为____________。 （2）甲、乙滑轮组机械效率不同的原因是____________ （3）若甲滑轮组提升的物体重从3N增加到5N，其机械效率将____________（不变/变小/变大）。 【答案】（1）50% （2）动滑轮重力不同 （3）变大 【解析】 【小问1详解】 由表可知，乙滑轮组中，物体重力，物体上升的高度，拉力，绳子自由端移动的距离，则有用功 总功 机械效率 【小问2详解】 根据题意，在提升相同重物时，两滑轮组的机械效率不同。因为不计绳重和摩擦，机械效率公式可简化为 ​ 可以看出，当物重相同时，机械效率的不同完全是由动滑轮重力的不同决定的。乙的机械效率更低，说明乙滑轮组中的动滑轮更重 【小问3详解】 对于同一个滑轮组，其动滑轮重力是不变的。根据公式可知，当提升的物体重力增大时，有用功在总功中所占的比例会增大。因此，滑轮组的机械效率会随之提高。所以，若甲滑轮组提升的物体重从增加到，其机械效率将变大。 29. 小刚同学设计了一个高度可调节的斜面来探究斜面的省力情况、斜面的机械效率与斜面的倾斜程度之间的关系，如图所示。她首先测出小车重，然后用弹簧测力计沿斜面拉动小车，调节斜面倾斜角θ的大小多次测量，得到下表所示的数据： 斜面倾斜角θ 小车重G/N 斜面高h/m 斜面长s/m 拉力F/N 有用功W有/J 总功W总/J 机械效率η 15° 5 0.2 1 2.1 ① 2.1 48% 30° 5 0.5 1 3.6 2.5 ② 69% 45° 5 0.7 1 4.3 3.5 4.3 81% （1）上表中的空格处①、②对应的数据分别是：①____________、②____________。 （2）分析上表数据，得出的探究结论是：斜面倾斜角θ越____________（选填：大或小），斜面越____________（选填省力或费力），斜面的机械效率越____________（选填：高或低）。 （3）实验过程中拉力的方向应与斜面____________。 （4）若想探究斜面的机械效率与物重的关系，则要保持____________不变，斜面的光滑程度不变，只改变____________，这种方法叫做____________。 【答案】（1） ①. 1 ②. 3.6 （2） ①. 大##小 ②. 费力##省力 ③. 高##低 （3）平行 （4） ①. 斜面的倾斜角 ②. 物体重力##质量 ③. 控制变量法 【解析】 【小问1详解】 由表格可知，①对应倾角为时，拉动物体所做的有用功 因此①处填1；②对应倾角为时，拉动物体所做的总功 因此②处填3.6。 【小问2详解】 分析表格数据，可以发现，当小车重力不变时，斜面倾角越小，拉动小车运动的拉力越小，越省力，拉动小车所做的有用功也越小，总功也越小，斜面的机械效率变低；当斜面倾角越大时，拉动小车运动的拉力越大，越费力，拉动小车所做的有用功变大，总功也变大，斜面的机械效率变高。 【小问3详解】 小车沿斜面向上运动时，受到的滑动摩擦力方向沿斜面向下，为了保证弹簧测力计的拉力测量结果准确、示数稳定，拉力的方向需要和斜面保持平行，避免拉力与斜面不平行时干扰拉力的测量结果。 【小问4详解】 当研究斜面机械效率和物体重力的对应关系时，需要采用控制变量法进行实验，实验时只能改变小车的重力（或质量）这一个变量，其余所有可能影响实验结果的条件都要保持一致，也就是斜面的倾斜角θ不能发生变化，同时斜面的粗糙程度、斜面长度等条件也都维持不变。 四、计算题（共15分） 30. 已知某塔拉轿车的质量是1.6t，它以90km/h的速度在水平路面上匀速行驶2min，轿车受到的阻力是车重的0.2倍，求轿车在这段时间内：（g取10N/kg） （1）轿车行驶的路程； （2）发动机的牵引力； （3）发动机的功率。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 行驶时间 轿车行驶的路程 【小问2详解】 已知轿车质量   轿车的重力 阻力 因为轿车在水平路面上匀速行驶，处于平衡状态，所以发动机的牵引力  与阻力  是一对平衡力，大小相等 【小问3详解】 速度 汽车匀速行驶，发动机的功率 31. 用如图所示的滑轮组提升重物，已知物体重为250N，人用150N的拉力向下拉动绳子，3s内可使物体匀速上升1.5m。（不计摩擦及绳重）求： （1）拉力所做功的功率； （2）滑轮组的机械效率； （3）若用此滑轮组将重850N的物体竖直向上匀速提升2m，求拉力F在这一过程中所做的功。 【答案】（1）150W （2）83.3% （3）1800J 【解析】 【小问1详解】 由图可知，滑轮组承担物重的绳子段数为；绳子自由端移动的距离为 由可得，拉力做的总功为 由可得，拉力做功的功率为 【小问2详解】 由可得，拉力做的有用功为 由可得，滑轮组的机械效率为 【小问3详解】 不计绳重摩擦，动滑轮重力不变；由可得，动滑轮重力为 由可得，拉力做的总功为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $