精品解析：四川资阳市某中学2026-2027学年九年级上学期开学自我检测物理试题

初2024级第五学期入学测试 物理试题 一、选择题（本大题包括12小题，每小题3分，共36分；每小题只有一个选项符合题意） 1. 踢足球是广大青少年喜爱的运动，下列与踢球有关的物理知识，说法正确的是（ ） A. 足球上升到最高点时弹性势能最大 B. 只要脚对球施加的力大小相同，其作用效果一定相同 C. 足球在空中飞行时受到重力和向前的推力 D. 守门员使球停下来的过程中，力改变了球的运动状态 2. 下列有关排球运动的说法，正确的是(　 　) A. 运动员在发球时，手对排球的力大于排球对手的力 B. 排球在上升过程中，如果它受到的力全部消失，排球将静止 C. 排球在下落过程中，只受重力的作用 D. 排球触网后方向改变，说明力可以改变物体的运动状态 3. 在习近平总书记“改革强军，科技兴军”伟大思想指引下，我国军队的武器装备建设取得了巨大进步．下列说法正确的是 A. 国产航空母舰001A型的排水量是7万吨，满载时所受海水的浮力为7×108N B. 国产歼20战机是利用空气的浮力直接升空的 C. 国产99式主战坦克安装宽大的履带是为了增大坦克对地面的压强 D. 当向悬浮于水中的国产潜水艇的水舱充水时，潜水艇会逐渐浮出水面 4. 如图所示为冬奥会的一些运动项目，关于这些项目中的情景，下列说法中正确的是（ ） A. 跳台雪运动员在空中下落的过程中，重力势能不变 B. 短道速滑运动员在转弯滑行的过程中，运动状态不变 C. 冰壶运动员掷出去的冰壶能继续向前运动，是由于冰壶具有惯性 D. 冰球运动员用球杆推着冰球使其水平滑动的过程中，冰球所受重力没有做功 5. 如下图所示，关于现象和图像解释分析正确的是（　　） A. 甲图中，屋顶上方空气流速小，压强大 B. 乙图中，盛水的试管由竖直方向逐渐倾斜，在水从试管流出前，水对管底的压强将逐渐变大 C. 丙图中，甲物质的密度比乙物质的密度小 D. 丁图中，将木块放在水平桌面上，用弹簧测力计沿水平方向拉动木块使其运动，在木块上加砝码能使木块受到的滑动摩擦力增大 6. 下列关于浮力的说法正确的是（　　） A. 歼-15舰载机离开山东舰后，山东舰的吃水深度不变 B. 潜水艇在海面上漂浮时和在海面下方悬浮时所受浮力大小相等 C. 同一支密度计先后漂浮在水和煤油中，在水中所受的浮力比在煤油中所受浮力小 D. 孔明灯升空至其悬浮之前，灯内气体密度小于外界空气密度 7. 对图中各装置的原理或现象分析不正确的是（ ） A. 图甲：塑料吸盘依靠大气压紧紧贴在墙壁上 B. 图乙：高压锅能增大锅内气体的压强，使水的沸点升高 C. 图丙：将自制气压计从山脚拿到山顶，玻璃管中的液面会下降 D. 图丁：A管中水面上升，是因为流体中流速越大的地方压强越小 8. 下列关于摩擦力的说法中，错误的是 A. 手握住瓶子，瓶子没有掉下来，是因为瓶子受到了静摩擦力的作用 B. 在轮胎上制做许多花纹，以保证汽车车轮与地面之间不打滑，这是通过增大压力来实现的 C. 古人利用圆木滚动来搬运巨石，是利用了滚动摩擦力比滑动摩擦力小，移动起来更省力 D. 为了减小磁悬浮列车与轨道间的摩擦，常常把列车从轨道上微微托起，使接触面分离，从而减小车轮与轨道之间的摩擦 9. 停车难是如今城市普遍存在的问题，甲是一“路边空中存车亭”，乙为其工作原理图，A为存车架，O为转动轴，B端固定悬挂油车装置，BC为牵引钢丝绳，M为电动机。测车从水平地面被提升到BC与OB垂直的过程中B点到地面的距离为3m，OB长为5m（忽略OB的重力和机械的摩擦力），以下说法正确的是（　　） A. 当处于乙位置时，OB属于费力杠杆 B. 图乙中C属于动滑轮，作用是改变力的方向 C. 若汽车和存车架的总质量为，要使汽车和存车架升高2m，则需要对它们做功 D. 若A和汽车的总质量越大，装置机械效率越低 10. 小明用矿泉水瓶和小玻璃瓶制作了一个“浮沉子”（如图），他将装有适量水的小玻璃瓶瓶口朝下，使其漂浮在矿泉水瓶内的水面上，矿泉水瓶内留有少量空气，拧紧瓶盖使其密封，用力挤压矿泉水瓶侧面时“浮沉子”下沉，松手后“浮沉子”即上浮。下列说法错误的是（　　） A. “浮沉子”下沉时，所受重力大于它受到的浮力 B. 若要“浮沉子”上浮，应用力挤压矿泉水瓶外侧 C. “浮沉子”上浮时，小瓶内的压缩空气会将内部的水压出 D. 潜水艇与“浮沉子”浮沉的原理相同 11. 如图甲所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上，t=0时刻，将一重为G=50N的金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点，然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后再下落，如此反复，通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出这一过程弹簧弹力F随时间t变化的图象如图乙所示，则（　　） A. t1时刻小球的动能最大 B. t2时刻小球的动能最大 C. t2到t3时间内，小球的动能不断增加 D. t2到t3时间内，小球增加的动能小于弹簧减小的弹性势能 12. 在“测量滑轮组的机械效率”实验中，小丽用同一滑轮组提升不同的物体，如图甲、乙、丙所示，每个钩码重力相同，小丽按照正确的操作步骤做实验，三次实验中弹簧测力计所用拉力分别为F1、F2、F3，甲、乙、丙三次实验中滑轮组的机械效率分别为1、2、3。下列说法错误的是（　　） A. 实验时，需要竖直向上匀速拉动弹簧测力计 B. 本实验中，需要的测量工具有弹簧测力计和刻度尺 C. 三次实验中拉力大小关系为F1<F2<F3 D. 三次实验中机械效率大小关系为1>2>3 二、图示题（本大题包括4小题，共12分） 13. 观察下面图片并回答相关问题。 （1）在“探究杠杆的平衡条件”实验中，每个钩码质量均为100g，杠杆刻度均匀。用弹簧测力计在B点竖直向上拉杠杆，使杠杆水平平衡，弹簧测力计的示数是_______N；（g取10N/kg） （2）如图所示的托里拆利实验中，测得的大气压强等于_____________mm高水银柱所产生的压强； （3）如图所示是用压强计测量液体内部压强的情形，U形管_____________越大，表示液体的压强越大； （4）如图所示，B和C研究的是浮力与_____________的关系。 14. 如图所示，物体A置于小车上，随小车一起在平直路面上向右运动。当小车遇物体B受阻停止后，物体A在小车上仍向右运动，且速度越来越慢，请在图中画出这一过程中物体A所受力的示意图（忽略空气阻力）。 15. 如图，一木箱在粗糙的斜面上保持静止，请画出：木箱受到的重力G、摩擦力f和弹力N的示意图以及木箱对斜面的压力F的示意图。 16. 第十六届科技节中“马德堡半球”拔河实验的队员们采用后仰的姿势，如图所示，此时可以将人体看作一个以脚底点为支点的杠杆，请在图中A点画出人受到绳子的力及其力臂。 三、探究与实验题（本大题包括2小题，共16分） 17. 小丽同学在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中，让不同质量的钢球从斜槽同一高度由静止开始滚下，将静止在水平面上的木块撞出一段距离，如图所示。请你完成下列内容。 （1）在钢球从斜槽滚下的过程中，钢球的重力势能转化为_______能； （2）实验表明，钢球质量越大，将木块撞得越远，对木块做功越_______，钢球的动能就越_______； （3）钢球在水平面上推动木块前进时受到4个力：①重力、②摩擦力、③木块对钢球的压力、④水平面对钢球的支持力，其中_______是一对平衡力，_______的方向相同；（两空均填写序号） （4）小丽又让同一钢球分别从同一斜面的不同高度由静止自由滚下撞击木块，这是为了探究物体动能与_______的关系。 18. 在测量液体密度实验中，同学们尝试了多种方法进行测量。 【第一组】进行了如下操作： （1）调节天平横梁平衡时，先把游码移到标尺左端零刻度线处，若指针静止时指在分度盘中央刻度线的左侧，则应向_____________调节平衡螺母，使横梁平衡。 （2）用天平测出空烧杯的质量，如图1所示，质量为_____________g。 （3）将花生油倒入空烧杯，测出其总质量，再将烧杯中的花生油倒入量筒中测出其体积，但花生油太多，无法全部倒入量筒中。经小组讨论，只需增加一个步骤用天平测出_____________的质量，即可求出花生油的密度。 【第二组】受《天工开物》中桔槔汲水（图2）启发，小组成员自制了“杠杆密度计”如图3，将一轻质细硬杆用细线固定在O点并悬挂起来，物块固定悬挂在A点，把不计质量的矿泉水瓶装满水，用细线悬挂在杆上，将悬挂点移至B点，使杆在水平位置平衡。换用相同的矿泉水瓶装满不同液体，重复以上操作，在杆上可标出悬挂点B1、B2、B3……对应密度的刻度值。 （4）若B1点在B点的左侧，则B1点对应的密度ρ1与水的密度ρ水的关系是ρ1_____________ρ水（选填“<”、“=”或“>”）。 （5）若测得B、B2到O点的距离分别为l、l2，则B2点标注的密度值为_____________（用ρ水、l、l2表示）。 四、论证与计算题（本大题包括3小题，共36分；解答时应写出必要的文字说明、公式、方程式和重要的演算步骤，只写出结果的不得分；有数值计算的题，答案中必须写出明确的数值和单位） 19. 快递服务业务提升了我们的生活质量，为了提高快递配送效率，可使用如图所示的物流机器人完成最后三公里的快速智能配送。若空载时该物流机器人质量为600kg，该物流机器人共有4个轮胎，每个轮胎与地面的接触面积为500cm2，当该物流机器人完成所有配送任务后返回服务站时，在某平直道路上匀速行驶了100s，牵引力做功为4.8×104J，已知机器人匀速行驶所受阻力是其重力的0.02倍，g取10N/kg。求此过程中： （1）求机器人对水平路面的压强； （2）机器人匀速行驶的速度； （3）机器人匀速行驶时牵引力的功率。 20. 市面上有一种防溺水手环，如图所示，将手环系在手臂上，紧急情况下打开手环，手环内气瓶的二氧化碳气体会迅速充满气囊，最终使人漂浮于水面。为确保安全，人体浸入水中的体积不能超过人体总体积的五分之四；已知测试人员质量为70kg，人体平均密度约等于水的密度，水的密度，，忽略手环体积和自重。 （1）该测试人员的重力是多少？ （2）该测试人员浸没时排开水的体积是多少？ （3）当人体浸入水中体积为人体总体积的五分之四时，该测试人员受到水的浮力是多少？ （4）人漂浮时，气囊完全充气后体积至少为多大才能确保测试人员的安全？（不计气囊本身重力和内部各件的重力） 21. 如图所示，杠杆AB可绕O点在竖直平面内转动，AO∶OB=2∶3，OD∶DB=1∶1，滑轮重G动=100N。当在B点施加大小为F的竖直向下的拉力时，杠杆在水平位置平衡，边长L=0.2m的正方体M对水平地面的压强p1=7500Pa；当在D点施加大小为F的竖直向下的拉力时，杠杆在水平位置平衡，正方体M对水平地面的压强p2=15000Pa。（若不计杠杆重、绳重和摩擦，图中各段绳子所受拉力均沿竖直方向，g=10N/kg）求： （1）拉力F和物体M的重力G； （2）若将物体刚好被拉离地面，作用在B点施加的拉力F。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 初2024级第五学期入学测试 物理试题 一、选择题（本大题包括12小题，每小题3分，共36分；每小题只有一个选项符合题意） 1. 踢足球是广大青少年喜爱的运动，下列与踢球有关的物理知识，说法正确的是（ ） A. 足球上升到最高点时弹性势能最大 B. 只要脚对球施加的力大小相同，其作用效果一定相同 C. 足球在空中飞行时受到重力和向前的推力 D. 守门员使球停下来的过程中，力改变了球的运动状态 【答案】D 【解析】 【详解】A.足球上升到最高点时，速度为零、高度最高，此时是重力势能最大；足球没有发生弹性形变，不存在弹性势能最大的情况，故A错误； B.力的作用效果与力的大小、方向、作用点三个要素都有关，仅大小相同作用效果不一定相同，故B错误； C.足球在空中飞行时，脚已经和球分离，不再对球施加推力，足球只受重力和空气阻力作用，故C错误； D.守门员使运动的球停下来，球的运动速度发生改变，属于运动状态的变化，体现了力可以改变物体的运动状态。故D正确。 故选D。 2. 下列有关排球运动的说法，正确的是(　 　) A. 运动员在发球时，手对排球的力大于排球对手的力 B. 排球在上升过程中，如果它受到的力全部消失，排球将静止 C. 排球在下落过程中，只受重力的作用 D. 排球触网后方向改变，说明力可以改变物体的运动状态 【答案】D 【解析】 【详解】A．物体间力的作用是相互的，一对相互作用力间的大小相等；所以，运动员在发球时，手对排球的力等于排球对手的力；故A项错误； B．排球在上升过程中处于运动状态，如果它受到的力全部消失，由牛顿第一定律可知，排球将做匀速直线运动；故B项错误； C．排球在下落过程中，除了受到重力的作用外，还会受到空气的阻力；故C项错误； D．排球触网后方向改变，是因为受到网给排球的力而改变方向，从而说明力可以改变物体的运动状态；故D项正确。 故选D。 3. 在习近平总书记“改革强军，科技兴军”伟大思想指引下，我国军队的武器装备建设取得了巨大进步．下列说法正确的是 A. 国产航空母舰001A型的排水量是7万吨，满载时所受海水的浮力为7×108N B. 国产歼20战机是利用空气的浮力直接升空的 C. 国产99式主战坦克安装宽大的履带是为了增大坦克对地面的压强 D. 当向悬浮于水中的国产潜水艇的水舱充水时，潜水艇会逐渐浮出水面 【答案】A 【解析】 【详解】A．航空母舰满载时处于漂浮状态，此时受到的浮力： ；故A正确； B．飞机的机翼通常都做成上面凸起，飞机起飞时，是利用流体压强和流速的关系产生的飞机的升力，故B错误； C．坦克的履带非常宽大，是在压力一定时，通过增大受力面积来减小压强，故C错误； D．潜水艇悬浮于水中，其所受浮力与重力相等，即；由于水舱充水潜水艇的重力变大，重力大于浮力，所以潜水艇将下沉，故D错误． 4. 如图所示为冬奥会的一些运动项目，关于这些项目中的情景，下列说法中正确的是（ ） A. 跳台雪运动员在空中下落的过程中，重力势能不变 B. 短道速滑运动员在转弯滑行的过程中，运动状态不变 C. 冰壶运动员掷出去的冰壶能继续向前运动，是由于冰壶具有惯性 D. 冰球运动员用球杆推着冰球使其水平滑动的过程中，冰球所受重力没有做功 【答案】CD 【解析】 【详解】A. 跳台雪运动员在空中下落的过程中，质量不变，高度降低，所以重力势能减小，故A错误； B. 只有静止和匀速直线运动的物体运动状态是不变的，短道速滑运动员在转弯滑行的过程中，运动方向发生了变化，所以运动状态是改变的，故B错误； C. 惯性是保持运动状态不变的性质，所以冰壶运动员掷出去的冰壶能继续向前运动，是由于冰壶具有惯性，故C正确； D. 冰球运动员用球杆推着冰球使其水平滑动的过程中，冰球所受的重力方向竖直向下，冰球在水平方向运动，没有沿重力的方向运动，所以重力没有做功，故D正确； 故选CD． 点睛：重点理解运动状态不变的含义，静止和匀速直线运动时运动状态不变，即速度和方向都不能改变． 5. 如下图所示，关于现象和图像解释分析正确的是（　　） A. 甲图中，屋顶上方空气流速小，压强大 B. 乙图中，盛水的试管由竖直方向逐渐倾斜，在水从试管流出前，水对管底的压强将逐渐变大 C. 丙图中，甲物质的密度比乙物质的密度小 D. 丁图中，将木块放在水平桌面上，用弹簧测力计沿水平方向拉动木块使其运动，在木块上加砝码能使木块受到的滑动摩擦力增大 【答案】D 【解析】 【详解】A．甲图中屋顶的形状会使上方空气流速大压强小，下方空气流速小压强大，从而产生向上的升力，故A错误； B．试管倾斜时，水的深度减小，根据液体压强公式p=ρgh，水对管底的压强将逐渐变小，故B错误； C．丙图中相同体积时甲物质质量更大，根据密度公式，甲物质的密度比乙大，故C错误； D．滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度和压力有关，增加砝码增大了压力，从而使摩擦力增大，故D正确。 故选D。 6. 下列关于浮力的说法正确的是（　　） A. 歼-15舰载机离开山东舰后，山东舰的吃水深度不变 B. 潜水艇在海面上漂浮时和在海面下方悬浮时所受浮力大小相等 C. 同一支密度计先后漂浮在水和煤油中，在水中所受的浮力比在煤油中所受浮力小 D. 孔明灯升空至其悬浮之前，灯内气体密度小于外界空气密度 【答案】D 【解析】 【详解】A．歼-15舰载机离开山东舰后，山东舰受到的浮力减小，根据F浮=ρ液gV排可知，山东舰的排开水的体积减小，吃水深度减小，故A错误； B．潜水艇在海面上漂浮时比在海面下方悬浮时排开的液体体积小，根据F浮=ρ液gV排可知，潜水艇在海面上漂浮时比在海面下方悬浮时所受浮力小，故B错误； C．根据物体的浮沉条件可知，漂浮的物体浮力等于重力。同一支密度计先后漂浮在水和煤油中，在水中所受的浮力和在煤油中所受浮力都等于密度计的重力，而密度计的重力不变，所以在水中和在煤油中所受浮力相等，故C错误； D．孔明灯升空至其悬浮之前，浮力大于重力，即ρ外gV排>ρ内V排g，所以灯内气体密度小于外界空气密度，故D正确。 故选D。 7. 对图中各装置的原理或现象分析不正确的是（ ） A. 图甲：塑料吸盘依靠大气压紧紧贴在墙壁上 B. 图乙：高压锅能增大锅内气体的压强，使水的沸点升高 C. 图丙：将自制气压计从山脚拿到山顶，玻璃管中的液面会下降 D. 图丁：A管中水面上升，是因为流体中流速越大的地方压强越小 【答案】C 【解析】 【详解】A．使用塑料吸盘时，挤出吸盘内空气，吸盘内部气压小于外界大气压，大气压将塑料吸盘紧紧压在墙壁上，故A正确； B．液体沸点随气压的升高而增大。高压锅通过增大锅内气压，提高水的沸点，使食物熟得更快，故B正确； C．大气压随海拔高度升高而减小。将自制气压计从山脚拿到山顶，外界大气压减小，瓶内气压大于外界气压，会将瓶内水压向玻璃管，玻璃管中的液面会上升，故C错误； D．对着A管上端的管口吹气时，A管上方空气流速变大，压强减小，大气压将烧杯中的水压入A管，使A管中水面上升，说明流体中流速越大的位置压强越小，故D正确。 本题选择不正确的，故选C。 8. 下列关于摩擦力的说法中，错误的是 A. 手握住瓶子，瓶子没有掉下来，是因为瓶子受到了静摩擦力的作用 B. 在轮胎上制做许多花纹，以保证汽车车轮与地面之间不打滑，这是通过增大压力来实现的 C. 古人利用圆木滚动来搬运巨石，是利用了滚动摩擦力比滑动摩擦力小，移动起来更省力 D. 为了减小磁悬浮列车与轨道间的摩擦，常常把列车从轨道上微微托起，使接触面分离，从而减小车轮与轨道之间的摩擦 【答案】B 【解析】 【详解】A．瓶子被手握住，瓶子没有掉下来，在竖直方向上瓶子受到的静摩擦力等于重力，故A正确；A不符合题意； B．在轮胎上制做许多花纹，这是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力的，故B错误；B符合题意； C．古人利用圆木滚动来搬运巨石，是利用了滚动代替滑动，要相同条件下滚动摩擦力比滑动摩擦力小的多，所以移动起来更省力，故C正确；C不符合题意； D．磁悬浮列车悬浮行驶，这是使接触面分离来减小摩擦力，即用空气的摩擦代替了固体的摩擦，摩擦力会减小很多，故D正确；D不符合题意。 故选B。 9. 停车难是如今城市普遍存在的问题，甲是一“路边空中存车亭”，乙为其工作原理图，A为存车架，O为转动轴，B端固定悬挂油车装置，BC为牵引钢丝绳，M为电动机。测车从水平地面被提升到BC与OB垂直的过程中B点到地面的距离为3m，OB长为5m（忽略OB的重力和机械的摩擦力），以下说法正确的是（　　） A. 当处于乙位置时，OB属于费力杠杆 B. 图乙中C属于动滑轮，作用是改变力的方向 C. 若汽车和存车架的总质量为，要使汽车和存车架升高2m，则需要对它们做功 D. 若A和汽车的总质量越大，装置机械效率越低 【答案】C 【解析】 【详解】A．当处于图乙位置时，动力臂和阻力臂，如下图所示： 由图可知，动力臂大于阻力臂，所以OB属于省力杠杆，故A错误； B．图乙中C属于动滑轮，作用是改变力的方向，故B错误； C．若汽车和存车架的总质量为，要使汽车和存车架升高2m，则需要对它们做功 故C正确； D．由于车架的质量不变，所以A和汽车的总质量越大，则汽车的质量越大，则对汽车做的有用功越大，故此装置的机械效率越高，故D错误。 故选C。 10. 小明用矿泉水瓶和小玻璃瓶制作了一个“浮沉子”（如图），他将装有适量水的小玻璃瓶瓶口朝下，使其漂浮在矿泉水瓶内的水面上，矿泉水瓶内留有少量空气，拧紧瓶盖使其密封，用力挤压矿泉水瓶侧面时“浮沉子”下沉，松手后“浮沉子”即上浮。下列说法错误的是（　　） A. “浮沉子”下沉时，所受重力大于它受到的浮力 B. 若要“浮沉子”上浮，应用力挤压矿泉水瓶外侧 C. “浮沉子”上浮时，小瓶内的压缩空气会将内部的水压出 D. 潜水艇与“浮沉子”浮沉的原理相同 【答案】B 【解析】 【详解】AB．挤压大塑料瓶，瓶内空气被压缩，将压强传递给水，水被压入小瓶中，将瓶体中的空气压缩，这时浮沉子里进入一些水，它的重力增加，大于它受到的浮力，就向下沉；故A正确，不符合题意；B错误，符合题意； C．松开手，小瓶内水面上的空气体积增大，压强减小，浮沉子里面被压缩的空气把水压出来，此时浮沉子的重力小于它所受的浮力，因此它就向上浮；故C正确，不符合题意； D．潜水艇与“浮沉子”浮沉的原理相同，都是靠改变自身重力来实现沉浮的。故D正确，不符合题意。 故选B。 11. 如图甲所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上，t=0时刻，将一重为G=50N的金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点，然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后再下落，如此反复，通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出这一过程弹簧弹力F随时间t变化的图象如图乙所示，则（　　） A. t1时刻小球的动能最大 B. t2时刻小球的动能最大 C. t2到t3时间内，小球的动能不断增加 D. t2到t3时间内，小球增加的动能小于弹簧减小的弹性势能 【答案】D 【解析】 【详解】A、t1时刻小球刚与弹簧接触，弹力小于重力仍做加速运动，当弹力增大到与重力平衡时，速度达到最大，动能最大，故A错误； B、t2时刻，弹力最大，故弹簧的压缩量最大，小球运动到最低点，速度等于零，动能为零，故B错误； C、t2～t3这段时间内，小球处于上升过程，先做加速运动，后做减速运动，质量不变，动能先增大后减小，故C错误； D、t2～t3段时间内，小球和弹簧总的机械能守恒，故小球增加的动能和重力势能之和等于弹簧减少的弹性势能，则小球增加的动能小于弹簧减小的弹性势能，故D正确． 12. 在“测量滑轮组的机械效率”实验中，小丽用同一滑轮组提升不同的物体，如图甲、乙、丙所示，每个钩码重力相同，小丽按照正确的操作步骤做实验，三次实验中弹簧测力计所用拉力分别为F1、F2、F3，甲、乙、丙三次实验中滑轮组的机械效率分别为1、2、3。下列说法错误的是（　　） A. 实验时，需要竖直向上匀速拉动弹簧测力计 B. 本实验中，需要的测量工具有弹簧测力计和刻度尺 C. 三次实验中拉力大小关系为F1<F2<F3 D. 三次实验中机械效率大小关系为1>2>3 【答案】D 【解析】 【详解】A．实验中，要竖直向上匀速拉动弹簧测力计，便于刻度尺测量竖直方向的距离，由二力平衡的条件可知，只有竖直匀速拉动弹簧测力计时，弹簧测力计的示数才和绳子的拉力相等，故A正确，不符合题意； B．由 可知，实验中需要测量物重、绳子自由端和物体上升的距离、拉力大小，因此需要的测量工具有弹簧测力计和刻度尺，故B正确，不符合题意； C．由 可知，承担物重的绳子股数和动滑轮重力相同，物体越重，拉力越大，因 故 F1<F2<F3 故C正确，不符合题意； D．由 可知，同一滑轮组，物体重力越大，机械效率越高，因 故 故D错误，符合题意。 故选D。 二、图示题（本大题包括4小题，共12分） 13. 观察下面图片并回答相关问题。 （1）在“探究杠杆的平衡条件”实验中，每个钩码质量均为100g，杠杆刻度均匀。用弹簧测力计在B点竖直向上拉杠杆，使杠杆水平平衡，弹簧测力计的示数是_______N；（g取10N/kg） （2）如图所示的托里拆利实验中，测得的大气压强等于_____________mm高水银柱所产生的压强； （3）如图所示是用压强计测量液体内部压强的情形，U形管_____________越大，表示液体的压强越大； （4）如图所示，B和C研究的是浮力与_____________的关系。 【答案】（1）2 （2）750 （3）两侧液面的高度差 （4）物体排开液体体积 【解析】 【小问1详解】 设一个钩码的重力为G，杠杆一格长度为L，根据杠杆的平衡条件可得 【小问2详解】 如图托里拆利实验中，大气压的值为竖直玻璃管中水银所产生的压强，测得的大气压强等于750mm高水银柱所产生的压强。 【小问3详解】 U形管两侧液面的高度差反映探头受到液体的压强大小，U形管两侧液面的高度差越大说明此时的液体压强越大。 【小问4详解】 由图可知，液体密度相同，物体排开液体的体积不同，研究浮力大小与排开液体的体积的关系。 14. 如图所示，物体A置于小车上，随小车一起在平直路面上向右运动。当小车遇物体B受阻停止后，物体A在小车上仍向右运动，且速度越来越慢，请在图中画出这一过程中物体A所受力的示意图（忽略空气阻力）。 【答案】 【解析】 【详解】当小车遇物体B受阻停止后，物体A由于惯性在小车上仍向右运动，所以受到小车对其向左的摩擦力，且速度越来越慢。 【点睛】要解决此题，关键是判断出A所受的力。在竖直方向受重力和小车对其向上的支持力。在水平方向物体与小车接触，由于小车停止，物体由于惯性仍要向前运动，所以受到小车对其向后的摩擦力。在画力的示意图时，注意所受阻力的方向。 15. 如图，一木箱在粗糙的斜面上保持静止，请画出：木箱受到的重力G、摩擦力f和弹力N的示意图以及木箱对斜面的压力F的示意图。 【答案】 【解析】 【详解】重力方向竖直向上，摩擦力方向沿斜面向上，弹力N的方向垂直斜面向上，作用点都在木箱的重心上；木箱对斜面的压力作用在斜面上，方向垂直斜面向下，大小等于支持力N，如图所示： 16. 第十六届科技节中“马德堡半球”拔河实验的队员们采用后仰的姿势，如图所示，此时可以将人体看作一个以脚底点为支点的杠杆，请在图中A点画出人受到绳子的力及其力臂。 【答案】 【解析】 【详解】绳子对人的拉力作用点在A点，方向沿绳子水平向右，沿该方向画带箭头的线段，标注为F。从O点向F的作用线作垂线，所得垂线段就是力臂，标注为L，并标出垂直符号即可。据此作图。 三、探究与实验题（本大题包括2小题，共16分） 17. 小丽同学在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中，让不同质量的钢球从斜槽同一高度由静止开始滚下，将静止在水平面上的木块撞出一段距离，如图所示。请你完成下列内容。 （1）在钢球从斜槽滚下的过程中，钢球的重力势能转化为_______能； （2）实验表明，钢球质量越大，将木块撞得越远，对木块做功越_______，钢球的动能就越_______； （3）钢球在水平面上推动木块前进时受到4个力：①重力、②摩擦力、③木块对钢球的压力、④水平面对钢球的支持力，其中_______是一对平衡力，_______的方向相同；（两空均填写序号） （4）小丽又让同一钢球分别从同一斜面的不同高度由静止自由滚下撞击木块，这是为了探究物体动能与_______的关系。 【答案】（1）动 （2） ①. 多 ②. 大 （3） ①. ①④ ②. ②③ （4）运动速度 【解析】 【小问1详解】 在钢球从斜槽滚下的过程中，高度降低、速度增大，钢球的重力势能转化为动能。 【小问2详解】 实验通过木块移动距离反映钢球动能大小，钢球质量越大，将木块撞得越远，说明钢球对木块做功越多，钢球的动能就越大。 【小问3详解】 钢球在水平面运动过程中，竖直方向上受力平衡，因此重力和水平面对钢球的支持力即①④ 是一对平衡力，二者大小相等、方向相反； 摩擦力阻碍钢球运动，方向与钢球的运动方向相反，钢球撞击木块时，木块对钢球的压力阻碍钢球运动，方向与钢球的运动方向相反，因此摩擦力和木块对钢球的压力即②③方向相同。 【小问4详解】 同一钢球（质量相同），从不同高度滚下时，钢球到达水平面的速度不同，撞击木块，是为了探究物体动能与速度的关系。 18. 在测量液体密度实验中，同学们尝试了多种方法进行测量。 【第一组】进行了如下操作： （1）调节天平横梁平衡时，先把游码移到标尺左端零刻度线处，若指针静止时指在分度盘中央刻度线的左侧，则应向_____________调节平衡螺母，使横梁平衡。 （2）用天平测出空烧杯的质量，如图1所示，质量为_____________g。 （3）将花生油倒入空烧杯，测出其总质量，再将烧杯中的花生油倒入量筒中测出其体积，但花生油太多，无法全部倒入量筒中。经小组讨论，只需增加一个步骤用天平测出_____________的质量，即可求出花生油的密度。 【第二组】受《天工开物》中桔槔汲水（图2）启发，小组成员自制了“杠杆密度计”如图3，将一轻质细硬杆用细线固定在O点并悬挂起来，物块固定悬挂在A点，把不计质量的矿泉水瓶装满水，用细线悬挂在杆上，将悬挂点移至B点，使杆在水平位置平衡。换用相同的矿泉水瓶装满不同液体，重复以上操作，在杆上可标出悬挂点B1、B2、B3……对应密度的刻度值。 （4）若B1点在B点的左侧，则B1点对应的密度ρ1与水的密度ρ水的关系是ρ1_____________ρ水（选填“<”、“=”或“>”）。 （5）若测得B、B2到O点的距离分别为l、l2，则B2点标注的密度值为_____________（用ρ水、l、l2表示）。 【答案】（1）右 （2）37.4 （3）烧杯中剩余花生油跟烧杯的质量 （4）> （5） 【解析】 【小问1详解】 调节天平横梁平衡时，指针左偏，则应将平衡螺母向右调节，使天平横梁在水平位置平衡。 【小问2详解】 由图1可知，空烧杯的质量为 【小问3详解】 要求出花生油的密度，只需要知道量筒中花生油的质量和体积，则需要增加的步骤是：用天平测出烧杯中剩余花生油跟烧杯的质量。 【小问4详解】 当矿泉水瓶装满水时，由杠杆平衡条件可得， 当换用相同的矿泉水瓶装满不同液体时，使杆在水平位置平衡，对应悬挂点在B1，则， 若B1点在B点的左侧，即，则，两液体积相等，则。 【小问5详解】 由杠杆平衡条件可得 则，B2点标注的密度值为 四、论证与计算题（本大题包括3小题，共36分；解答时应写出必要的文字说明、公式、方程式和重要的演算步骤，只写出结果的不得分；有数值计算的题，答案中必须写出明确的数值和单位） 19. 快递服务业务提升了我们的生活质量，为了提高快递配送效率，可使用如图所示的物流机器人完成最后三公里的快速智能配送。若空载时该物流机器人质量为600kg，该物流机器人共有4个轮胎，每个轮胎与地面的接触面积为500cm2，当该物流机器人完成所有配送任务后返回服务站时，在某平直道路上匀速行驶了100s，牵引力做功为4.8×104J，已知机器人匀速行驶所受阻力是其重力的0.02倍，g取10N/kg。求此过程中： （1）求机器人对水平路面的压强； （2）机器人匀速行驶的速度； （3）机器人匀速行驶时牵引力的功率。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 机器人的重力 对路面的压力 总接触面积 机器人对水平路面的压强 【小问2详解】 行驶阻力 牵引力 行驶路程 机器人匀速行驶的速度 【小问3详解】 机器人匀速行驶时牵引力的功率 20. 市面上有一种防溺水手环，如图所示，将手环系在手臂上，紧急情况下打开手环，手环内气瓶的二氧化碳气体会迅速充满气囊，最终使人漂浮于水面。为确保安全，人体浸入水中的体积不能超过人体总体积的五分之四；已知测试人员质量为70kg，人体平均密度约等于水的密度，水的密度，，忽略手环体积和自重。 （1）该测试人员的重力是多少？ （2）该测试人员浸没时排开水的体积是多少？ （3）当人体浸入水中体积为人体总体积的五分之四时，该测试人员受到水的浮力是多少？ （4）人漂浮时，气囊完全充气后体积至少为多大才能确保测试人员的安全？（不计气囊本身重力和内部各件的重力） 【答案】（1）700N （2）0.07m3 （3）560N （4）0.014m3 【解析】 【小问1详解】 该测试人员的重力为 【小问2详解】 人体平均密度约等于水的密度，即 根据密度公式，人体的总体积为 测试人员浸没时，排开水的体积等于自身体积，即 【小问3详解】 当人体浸入水中体积为人体总体积的五分之四时，排开水的体积为 根据阿基米德原理，此时受到水的浮力为 【小问4详解】 确保安全漂浮时，人和气囊受到的总浮力等于人的总重力，即 气囊需要提供的最小浮力为 气囊完全充气后的最小体积为 21. 如图所示，杠杆AB可绕O点在竖直平面内转动，AO∶OB=2∶3，OD∶DB=1∶1，滑轮重G动=100N。当在B点施加大小为F的竖直向下的拉力时，杠杆在水平位置平衡，边长L=0.2m的正方体M对水平地面的压强p1=7500Pa；当在D点施加大小为F的竖直向下的拉力时，杠杆在水平位置平衡，正方体M对水平地面的压强p2=15000Pa。（若不计杠杆重、绳重和摩擦，图中各段绳子所受拉力均沿竖直方向，g=10N/kg）求： （1）拉力F和物体M的重力G； （2）若将物体刚好被拉离地面，作用在B点施加的拉力F。 【答案】（1）200N，800N；（2）300N 【解析】 【详解】解：（1）M与地面的接触面积为 S＝L2＝(0.2m)2＝0.04m2 F作用在B点时，记绳子对M的拉力为F1，则地面对M的支持力为 F支＝G－F1 由相互作用力的关系知，F支等于M对地面的压力；由知，M对地面的压力为 F支＝F压＝p1S＝7500Pa×0.04m2＝300N 所以 G－F1＝300N 变形得 F1＝G－300N 对动滑轮受力分析知，A端绳子拉力为 对杠杆，由杠杆平衡原理有 FA×AO＝F×BO 代入数据得 ① 同理可得，当F作用在D点时，F满足关系式 ② 由①②可得：F＝200N，G＝800N。 （2）物体刚好被拉离地面时，A端的拉力为 对杠杆，由杠杆平衡原理有 F'A×AO＝F×BO 代入数据得 答：（1）拉力F和物体M的重力G分别为200N，800N； （2）若将物体刚好被拉离地面，作用在B点施加的拉力F为300N。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $