精品解析：江苏省常州市钟楼区部分学校2025-2026学年九年级上学期第一次阶段学情检测物理试卷

2025-2026学年江苏省常州市钟楼区九年级（上）第一次月考 物理试卷 考试时间：100分钟； 一、选择题（共14小题，满分28分，每小题2分） 1. 如下图所示的四种机械装置中，不能省力的装置是（ ） A. 自行车的脚踏板 B. 旗杆顶的定滑轮 C. 水管上的水龙头 D. 大门上的门把手 2. 如图所示，物体在相同力F的作用下，分别在光滑水平面、粗糙水平面和粗糙斜面上沿着力的方向移动了相同的距离s，力F做的功分别为、、，则下列说法中正确的是（　　） A. B. C. D. 3. 如图，杠杆处于水平平衡状态，如果在杠杆两端的钩码下面分别加挂一个等重的钩码，则（ ） A. 杠杆不能水平平衡，左端上升 B. 杠杆不能水平平衡，右端上升 C. 杠杆仍能处于水平平衡状态 D. 以上说法都不正确 4. 如图所示，用甲、乙两种装置分别将重1N的物体匀速提升相同的高度，滑轮重0.2N，不计摩擦和绳重，所用的拉力分别是F甲和F乙，机械效率分别是η甲和η乙，则（ ） A. F甲＞F乙 B. F甲=F乙 C. η甲＞η乙 D. η甲＜η乙 5. 关于功、功率、机械效率的说法中，正确的是（　　） A. 功率大的机械，机械效率一定高 B. 功率大的机器比功率小的机器做功多 C. 利用机械时可以省力或省距离，但不能省功 D. 机械做功时，做的有用功越多，机械效率越大 6. 爸爸和小强进行爬楼梯比赛，他们都从1楼上到5楼。爸爸的体重是小强体重的2倍，用的时间是小强所用时间的2倍。若爸爸做功为W1、功率为P1，小强做功为W2、功率为P2，则下列判断正确的是（ ） A. W1：W2＝1:1 B. W1：W2＝4:1 C. P1：P2＝1:1 D. P1：P2＝4:1 7. 电影《流浪地球2》引爆兔年电影春节档，影片中太空电梯的炫目特效让观众极为震撼。太空电梯在加速升空过程中（　　） A. 重力势能减小 B. 动能不变 C. 机械能增大 D. 机械能减小 8. 如图所示是荡秋千的简化模型，摆球从点由静止释放，到达点后返回，、两点等高，下列说法正确的是（　　） A. 球在、两点的机械能相等 B. 球从点到点的过程中机械能增加 C. 球从点到点的过程中机械能减少 D. 球从点返回后还可以到达A点 9. 如图甲所示的条凳，人若坐在凳的一端，极易使其另一端上翘而摔倒。现将其简化为如图乙所示的示意图，B、C点分别与凳脚的E、F点在同一竖直线上。当人对水平凳面施加竖直向下的压力时，下列分析不正确的是（　　） A. 压力作用于A点，可将条凳视为绕E点转动的杠杆 B. 只要在A、D点同时施加压力，则条凳一定不会上翘 C. 只要压力作用于凳面的中间，则条凳一定不会上翘 D. 坐在条凳AB之间，越靠近B，条凳能承受的压力越大 10. 如图所示，O为轻质硬直杠杆OA的支点，在杠杆的A点悬挂着一个重物G，在B点施加一个方向始终与杠杆成ɑ角度的动力F，使杠杆从竖直位置匀速转动到水平位置的过程中，下列表述正确的是（　　） A. 动力F始终在变大 B. 动力F先变大再变小 C. 杠杆始终为省力杠杆 D. 杠杆始终为费力杠杆 11. 某人用80N的力提起了300N的重物，那么他可能使用了（ ） A. 一个定滑轮 B. 一个动滑轮 C. 一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组 D. 一支杠杆 12. “反向蹦极”是一项比蹦极更刺激的运动。如图所示，弹性轻绳的上端固定在O点，拉长后将下端固定在体验者的身上，并与固定在地面上的扣环相连，打开扣环，人A点由静止释放，像火箭一样被“竖直发射”，经B点上升到最高位置C点，在B点时速度最大。对此过程，下列描述正确的是（　　） A. 弹性绳的弹性势能在B点时最大 B. 到达B点时，弹性绳处于原长位置 C. 人从A到B的过程中，动能增加，重力势能增加 D. 人从A到C的过程中，重力势能增加，动能一直减少 13. 将一个重为4.5N的物体沿斜面从底端匀速拉到顶端（如图所示），斜面长1.2m，高0.4m，对物体的拉力为1.8N（物体大小可忽略）。则下列说法正确的是（　　） A. 物体与斜面之间的摩擦力为0.2N B. 有用功0.36J，机械效率20% C. 有用功1.8J，机械效率20% D. 总功2.16J，机械效率83.3% 14. 在生活和生产中，简单机械随处可见，甲、乙两个不同的简单机械分别将A、B两个物体匀速提升1m的有关信息如图所示，物体A、B所受的重力分别为，甲、乙的机械效率分别为。关于下列结论： ① ② ③ ④ 其中正确的是（ ） A. ①③ B. ①④ C. ②③ D. ②④ 二、填空题（共9小题，满分29分） 15. （1）如图，用扳手拧螺帽时，图 _____ 的握法更有利于拧紧或松开螺帽，原因是 _________ 。 （2）发生地震后，救援队员利用各种器材展开抢险救灾工作：利用如图所示的钢丝钳，救援队员把钢筋剪断，钢丝钳是 _______ 杠杆；使用撬棒，救援队员把滚落在公路上的石块撬起，如图所示，若救援队员要用最小的力撬起石块1，撬棒的支点是 _____ 点。 16. 如图所示，斜面长s=0.5m，高h=0.3m。用沿粗糙斜面方向的拉力F，将一个重为10N的小车由斜面底端匀速拉到顶端，运动过程中小车克服摩擦力做了1J的功。则人对小车做的有用功是______J，斜面的机械效率是______，拉力F的大小______N。 17. 如图甲所示，放在水平地面上的物体，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系如图乙所示，物体运动速度v与时间t的关系如图丙所示。由图像可知，当t＝1s时，物体处于_______状态。当t＝5s时，物体受到的摩擦力为_____N，当t＝3s时，物体受到的摩擦力为_____N，第4~6s，推力做功是_______J。 18. 如图是指甲刀的示意图，它由_____个杠杆组成，其中ABC是_______（选填“省力”或“费力”）杠杆。 19. 小明不小心将水桶掉入井中，用钩子将质量为1kg的桶从离井口5m的深处匀速捞到井口，称出桶内水的质量为9kg，这次捞桶的过程中，做的有用功是__________J，额外功是_________J，总功是__________J，机械效率为_______（g取10N/kg） 20. 如图所示，在一个金属罐的盖和底各开两个小洞，将小铁块用细绳绑在橡皮筋的中部穿入罐中，橡皮筋两端穿过盖和底的小洞并固定起来，使小铁块悬于罐体内。做好后将罐子从不太陡的斜面滚下，罐子和小铁块的动能会转化为橡皮筋的______ ，滚动一段时间后罐子停下来，然后再沿斜面向上滚动，此时罐子的重力势能会______ （“增大”“不变”或“减小”）。实际实验中金属罐______ （“能”或“不能”）回到斜面上的原释放点。 21. 如图的装置中，物体B重为48N，每个滑轮重均为12N，不计绳重及滑轮的摩擦。现用水平力F=25N向右匀速拉动物体A，此时物体A受到的摩擦力为_________N。当水平拉力F'=__________N，物体A将匀速向左运动。 22. 如图甲所示，水平路面由三段长度相等的粗糙区域组成。在5N水平拉力F的作用下，物块（体积忽略不计）从区域①的最左端由静止开始运动，在刚进入区域③时撤去拉力，物块最终停在区域③的最右端。图乙为物块在区域①和②上运动的v﹣t图像，则区域①路面的粗糙程度 _______ （选填“大于”、“小于”或“等于”，下同）区域②的，拉力F在区域①所做的功 _______ 区域②的，拉力在区域①中做功的功率 _______ 区域②的，物体在区域③上运动的时间 _______ 1s。 23. 如图所示，一根均匀的细木棒OC，，B为OC的中点。小明在C点施加始终竖直向上的拉力F将挂在A点的重为180N的物体匀速提升0.2m，木棒的机械效率为90%，则木棒为________杠杆，木棒的重为________N。 三、作图题（共1小题，满分2分，每小题2分） 24. 在图中O为支点，画出在A点施加一个最小的力F使杠杆在此位置平衡。 四、实验探究题（共3小题，满分16分） 25. 某实验小组在测滑轮组机械效率的实验装置如图所示，得到的数据如表所示。 序号 钩码重G/N 钩码上升高度h/m 绳端拉力F/N 绳端移动距离s/m 机械效率η 1 4 0.1 1.8 0.3 74.1% 2 4 0.1 1.6 0.4 62.5% 3 6 0.1 2.5 （1）实验中应沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计使钩码上升，且在___________（选填“静止”或“拉动”）时读数，否则计算出的机械效率偏___________； （2）小组同学再用第1次实验中使用的装置做第3次实验，表中第3次实验中空缺的数据应为绳端移动距离s=___________m，机械效率η=___________%； （3）比较第1次实验和第3次实验可得出结论：____________________________________________； （4）根据所学知识，滑轮组的机械效率还与绳重和摩擦有关，分析图中的A点可知，被提升物体所受的重力一定大于___________N。 26. 某实验小组利用图示装置研究杠杆的机械效率，实验的主要步骤如下： ①用轻绳悬挂杠杆一端的O点作为支点，在A点用轻绳悬挂总重为G的钩码，在B点用轻绳竖直悬挂一个弹簧测力计，使杠杆保持水平； ②竖直向上拉动弹簧测力计缓慢匀速上升（保持O点位置不变），在此过程中弹簧测力计的读数为F，利用刻度尺分别测出A、B两点上升的高度为h1、h2。 （1）本次实验中，若提升的钩码重一定，不计装置的摩擦，则影响杠杆机械效率的主要因素是 ____________ 。 （2）该杠杆机械效率的表达式是 ____________________ 。（用题中给出的字母表示） （3）若将钩码的悬挂点由A移至C，O、B位置不变，仍将钩码提升相同的高度，则有用功 _______ ，杠杆的机械效率将 _______ 。（均选填“变大”“变小”或“不变”） 27. 在“探究杠杆的平衡条件”实验中 （1）应先调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在___________位置平衡，这样做是为了___________；若发现杠杆左端偏高，则可将右端的平衡螺母向___________（选填“左”或“右”）调节，或将左端的平衡螺母向___________调节；调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡，目的是___________。 （2）如图是小明同学三次实验的情景，实验时所用的每个钩码重0.5N，杠杆上每一格长5cm，部分实验数据已记录在表中： 次数 动力 动力臂 阻力 阻力臂 1 1.5 10 1 ___________ 2 1 20 ___________ 10 3 1 25 1.5 10 将表格中的实验数据补充完整，小明的第3次实验存在错误，其错误是___________。 五、解答题（共1小题，满分6分，每小题6分） 28. （1）要探究动能大小与物体质量的关系应选用 ________ 两图，为了达到这一目的所采取的具体操作方法是 ____________________ 。 （2）选用甲、丙两次实验可以得出的结论是 ____________________。 （3）该实验是通过观察 ______________ 来比较铁球动能的大小，从而得出结论的。下面的四个实例中也采用这种研究方法的是 _____ 。 A.研究重力时，用弹簧测力计测量重力的大小 B.用光线来描述光的传播路线和方向 C.探究声音的传播条件时，根据抽气时，钟罩中的铃声越来越小，得出结论 D.探究压强大小与哪些因素有关时，根据小桌的下陷程度来比较压强的大小 （4）若水平面绝对光滑，铁球将做 _________ 运动。 六、计算题（共3小题，满分19分） 29. 建筑工地上某工人用独轮车搬运砖块，所用独轮车的有关尺寸如图所示。独轮车车斗和车内的砖块总重力为1200 N，作用于点，车轴为支点。 （1）该独轮车使用时是____________（选填“省力”“等臂”或“费力”）杠杆；工人推着独轮车在水平路面匀速前进过程中，车斗内砖块的重力____________（选填“做功”或“不做功”）； （2）将车把抬起时，作用在车把向上的力为多少？ 30. 快递业务服务提升了生活质量，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400kg，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，机器人前进了600米，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）求机器人匀速行驶的速度； （2）求牵引力； （3）机器人匀速行驶时牵引力的功率。 31. 如图所示，工人师傅通过滑轮组把重600N的箱子提升2m，箱子的速度为0.4m/s。求： （1）工人师傅吊起箱子过程中做的有用功是多少？ （2）若滑轮组的机械效率为80%，则工人师傅做的功是多少？其功率为多少？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年江苏省常州市钟楼区九年级（上）第一次月考 物理试卷 考试时间：100分钟； 一、选择题（共14小题，满分28分，每小题2分） 1. 如下图所示的四种机械装置中，不能省力的装置是（ ） A. 自行车的脚踏板 B. 旗杆顶的定滑轮 C. 水管上的水龙头 D. 大门上的门把手 【答案】B 【解析】 【详解】简单机械在使用过程中，有的是为了节省距离，有的是为了省力，在使用时，动力臂大于阻力臂的机械均是省力机械，动力臂小于阻力臂的机械均是费力省距离的机械，自行车的脚踏板、水管上的水龙头、大门上的门把手都是变形的杠杆—轮轴，而且使用时轮半径大于轴半径，动力作用在轮上，不符合题意；旗杆定的定滑轮是等臂杠杆，能改变施力方向，不能省力，故答案选B． 2. 如图所示，物体在相同力F的作用下，分别在光滑水平面、粗糙水平面和粗糙斜面上沿着力的方向移动了相同的距离s，力F做的功分别为、、，则下列说法中正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】由题意可知，拉力相同，物体沿拉力的方向移动的距离相同，根据W=Fs可知，力F做的功相同，即 W1=W2=W3 故选D。 3. 如图，杠杆处于水平平衡状态，如果在杠杆两端的钩码下面分别加挂一个等重的钩码，则（ ） A. 杠杆不能水平平衡，左端上升 B. 杠杆不能水平平衡，右端上升 C. 杠杆仍能处于水平平衡状态 D. 以上说法都不正确 【答案】A 【解析】 【详解】设每个钩码重为，杠杆每格长度为。加挂一个等重钩码后，左侧力与力臂的乘积 右侧力与力臂的乘积 因为，即，杠杆右端下沉，左端上升，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 4. 如图所示，用甲、乙两种装置分别将重1N的物体匀速提升相同的高度，滑轮重0.2N，不计摩擦和绳重，所用的拉力分别是F甲和F乙，机械效率分别是η甲和η乙，则（ ） A. F甲＞F乙 B. F甲=F乙 C. η甲＞η乙 D. η甲＜η乙 【答案】D 【解析】 【详解】AB．定滑轮不省力，而动滑轮省一半力。不计摩擦和绳重，使用定滑轮时 F乙=G=1N 使用动滑轮时 所以F甲<F乙，故AB不符合题意； CD．不计绳重与摩擦，使用定滑轮时没有做额外功，即η乙=100%；而使用动滑轮时，要对动滑轮本身做额外功，即η甲<100%，所以η甲＜η乙，故C不符合题意，D符合题意。 故选D。 5. 关于功、功率、机械效率的说法中，正确的是（　　） A. 功率大的机械，机械效率一定高 B. 功率大的机器比功率小的机器做功多 C. 利用机械时可以省力或省距离，但不能省功 D. 机械做功时，做的有用功越多，机械效率越大 【答案】C 【解析】 【详解】A．功率越大，表示机械做功越快，单位时间内做的功越多，但机械效率不一定就高，故A错误； B．由W=Pt可知，做功的多少，不仅与功率有关，还与工作时间有关，故B错误； C．使用机械可以省力或省距离，根据功的原理可知，使用任何机械都不能省功，故C正确； D．有用功越多，机械效率不一定越大，因为由可知，机械效率的大小还要看总功的大小，故D错误。 故选C。 6. 爸爸和小强进行爬楼梯比赛，他们都从1楼上到5楼。爸爸的体重是小强体重的2倍，用的时间是小强所用时间的2倍。若爸爸做功为W1、功率为P1，小强做功为W2、功率为P2，则下列判断正确的是（ ） A. W1：W2＝1:1 B. W1：W2＝4:1 C. P1：P2＝1:1 D. P1：P2＝4:1 【答案】C 【解析】 【详解】设小强体重为，爸爸体重，小强用时，爸爸用时，两人爬楼高度均为。 AB．由得， ，故AB错误； CD．由得， ，故C正确，D错误。 故选C。 7. 电影《流浪地球2》引爆兔年电影春节档，影片中太空电梯的炫目特效让观众极为震撼。太空电梯在加速升空过程中（　　） A. 重力势能减小 B. 动能不变 C. 机械能增大 D. 机械能减小 【答案】C 【解析】 【详解】太空电梯在加速升空过程中，电梯的质量不变，速度变大，则动能变大，同时高度增加，重力势能变大；电梯没有发生弹性形变，不考虑弹性势能；因机械能等于动能与势能的总和，所以电梯的机械能变大，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 8. 如图所示是荡秋千的简化模型，摆球从点由静止释放，到达点后返回，、两点等高，下列说法正确的是（　　） A. 球在、两点的机械能相等 B. 球从点到点的过程中机械能增加 C. 球从点到点的过程中机械能减少 D. 球从点返回后还可以到达A点 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】AC．球在、两点的高度相等，重力势能相等；球从从点到点的过程中受到空气阻力，球在点的速度比点的速度小，球在点的动能小于点时动能，故球在点的机械能小于球在点的机械能，则有球从点到点的过程中机械能减少，故A错误，C正确； B．球从点到点的过程中，由于空气阻力，机械能减小，故B错误； D．球从点返回后不会到达A点，原因是球在运动过程中始终受到空气阻力作用，根据能量守恒知，球的机械能一直在减小，在运动过程中，不会回到左右两侧原有高度，故D错误。 故选C。 9. 如图甲所示的条凳，人若坐在凳的一端，极易使其另一端上翘而摔倒。现将其简化为如图乙所示的示意图，B、C点分别与凳脚的E、F点在同一竖直线上。当人对水平凳面施加竖直向下的压力时，下列分析不正确的是（　　） A. 压力作用于A点，可将条凳视为绕E点转动的杠杆 B. 只要在A、D点同时施加压力，则条凳一定不会上翘 C. 只要压力作用于凳面的中间，则条凳一定不会上翘 D. 坐在条凳AB之间，越靠近B，条凳能承受的压力越大 【答案】B 【解析】 【详解】A．压力作用在A点时，A位于支点E左侧，向下压A后条凳可能会绕E点转动，可将条凳视为绕E点转动的杠杆，故A正确； B．条凳是否上翘取决于两侧力和力臂乘积的大小，若A点压力很大、D点压力很小，A点的力和力臂乘积可能会大于D点的，条凳会上翘，故B错误； C．压力作用在凳面中间时，压力的力和力臂乘积只会让两个凳脚压紧地面，不会使任一端上翘，因此条凳一定不会上翘，故C正确； D．坐在AB之间时，支点为E，越靠近B，压力的力臂越小；根据杠杆平衡条件，阻力和阻力臂不变，动力臂越小，能承受的压力越大，故D正确。 本题选择描述错误选项，故选B。 10. 如图所示，O为轻质硬直杠杆OA的支点，在杠杆的A点悬挂着一个重物G，在B点施加一个方向始终与杠杆成ɑ角度的动力F，使杠杆从竖直位置匀速转动到水平位置的过程中，下列表述正确的是（　　） A. 动力F始终在变大 B. 动力F先变大再变小 C. 杠杆始终为省力杠杆 D. 杠杆始终为费力杠杆 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】AB．杠杆的支点为O，作出动力的力臂OC，如下图1所示：轻质硬直杠杆不计其重力，故阻力为G；在B点施加一个方向始终与杠杆成ɑ角度的动力F，故动力臂 OC＝cosα×OB 保持不变，在杆从竖直位置匀速转动到水平位置的过程中，阻力臂l2变化为范围为0～OA，如图2、3所示： 根据杠杆的平衡条件 Fl1＝Gl2 即 F×OC＝Gl2 动力为 F= 因动力臂OC不变，阻力臂在逐渐变大，所以动力F始终在变大，故A正确，B错误； CD．根据以上分析，因阻力臂l2变化为范围为0～OA，当动力臂OC大于阻力臂时，为省力杠杆，当动力臂OC小于阻力臂时，为费力杠杆，故CD错误。 故选A。 11. 某人用80N的力提起了300N的重物，那么他可能使用了（ ） A. 一个定滑轮 B. 一个动滑轮 C. 一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组 D. 一支杠杆 【答案】D 【解析】 【详解】AB．在忽略滑轮自重和摩擦的条件下，定滑轮既不省力也不费力，动滑轮省一半的力，都不能利用80N的力提起了300N的重物，故AB均错误； C．一个定滑轮与一个动滑轮组成的滑轮组，共有两种绕线方法，如图所示，最多为三条承重绳，故80N的力最多提起了240N的重物，C选项错误； D．根据杠杆平衡条件可知，只要满足动力臂大于阻力臂的3.75倍，就可以用80N的力提起了300N的重物，故D选项正确。 故选D。 12. “反向蹦极”是一项比蹦极更刺激的运动。如图所示，弹性轻绳的上端固定在O点，拉长后将下端固定在体验者的身上，并与固定在地面上的扣环相连，打开扣环，人A点由静止释放，像火箭一样被“竖直发射”，经B点上升到最高位置C点，在B点时速度最大。对此过程，下列描述正确的是（　　） A. 弹性绳的弹性势能在B点时最大 B. 到达B点时，弹性绳处于原长位置 C. 人从A到B的过程中，动能增加，重力势能增加 D. 人从A到C的过程中，重力势能增加，动能一直减少 【答案】C 【解析】 【详解】A．弹性绳在A点的弹性形变最大，故弹性绳的弹性势能在A点时最大，故A错误； B．到达B点时速度最大，此时弹力和重力相等，说明B点时弹性绳有形变，不是原长位置，故B错误； C．人从A到B的过程中，人的质量不变，速度由0变为最大，所以动能在增加；人的高度不断升高，所以重力势能也在增加，故C正确； D．人从A到C的过程中，人的质量不变，高度在升高，所以重力势能在增加；但速度在B点时最大，C点为最高点，速度为0，故速度是先变大，后变小，所以动能也是先变大，后变小，故D错误。 故选C。 13. 将一个重为4.5N的物体沿斜面从底端匀速拉到顶端（如图所示），斜面长1.2m，高0.4m，对物体的拉力为1.8N（物体大小可忽略）。则下列说法正确的是（　　） A. 物体与斜面之间的摩擦力为0.2N B. 有用功0.36J，机械效率20% C. 有用功1.8J，机械效率20% D. 总功2.16J，机械效率83.3% 【答案】D 【解析】 【详解】此过程所做有用功为 W有用=Gh=4.5N×0.4m=1.8J 所做总功为 W总=Fs=1.8N×1.2m=2.16J 根据W总=W有用+W额外可知 W额外=W总-W有用=2.16J-1.8J=0.36J 根据W额外=fs可知，物体与斜面之间的摩擦力为 机械效率为 故选D。 14. 在生活和生产中，简单机械随处可见，甲、乙两个不同的简单机械分别将A、B两个物体匀速提升1m的有关信息如图所示，物体A、B所受的重力分别为，甲、乙的机械效率分别为。关于下列结论： ① ② ③ ④ 其中正确的是（ ） A. ①③ B. ①④ C. ②③ D. ②④ 【答案】A 【解析】 【详解】①②由图可知甲的总功是1200J，甲的额外功是900N，则有用功 W甲有=W甲总-W甲额=1200J-900J=300J 乙的有用功是300J，甲乙有用功之比 故①正确，②错误； ③④甲的机械效率 乙的机械效率 则 故③正确，④错误。 故选A。 二、填空题（共9小题，满分29分） 15. （1）如图，用扳手拧螺帽时，图 _____ 的握法更有利于拧紧或松开螺帽，原因是 _________ 。 （2）发生地震后，救援队员利用各种器材展开抢险救灾工作：利用如图所示的钢丝钳，救援队员把钢筋剪断，钢丝钳是 _______ 杠杆；使用撬棒，救援队员把滚落在公路上的石块撬起，如图所示，若救援队员要用最小的力撬起石块1，撬棒的支点是 _____ 点。 【答案】（1） ①. b ②. 动力臂大 （2） ①. 省力 ②. A 【解析】 【小问1详解】 由杠杆平衡条件可知，阻力和阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小。图b的握法动力臂更长，更有利于拧紧或松开螺帽。 【小问2详解】 钢丝钳使用时动力臂大于阻力臂，是省力杠杆； 要得到最小的动力，由杠杆平衡条件可知，需使动力臂最大。当支点为撬棒与地面的接触点A时，动力作用在D点，最长动力臂为AD，此时动力最小，故支点为A点。 16. 如图所示，斜面长s=0.5m，高h=0.3m。用沿粗糙斜面方向的拉力F，将一个重为10N的小车由斜面底端匀速拉到顶端，运动过程中小车克服摩擦力做了1J的功。则人对小车做的有用功是______J，斜面的机械效率是______，拉力F的大小______N。 【答案】 ①. 3 ②. 75％ ③. 8 【解析】 【详解】[1]人对小车做的有用功是 [2]人拉小车做的总功是 W总=W有用+W额外=3J+1J=4J 斜面的机械效率是 [3]由可得 17. 如图甲所示，放在水平地面上的物体，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系如图乙所示，物体运动速度v与时间t的关系如图丙所示。由图像可知，当t＝1s时，物体处于_______状态。当t＝5s时，物体受到的摩擦力为_____N，当t＝3s时，物体受到的摩擦力为_____N，第4~6s，推力做功是_______J。 【答案】 ①. 静止 ②. 4 ③. 4 ④. 32 【解析】 【详解】由丙图可知，0~2s物体速度为0，故t＝1s时物体处于静止状态。 t＝5s时，由丙图知4~6s物体做匀速直线运动，受力平衡，则受到的摩擦力等于推力，即；由乙图知此阶段，故。 t＝3s时，物体受滑动摩擦力，因压力和接触面粗糙程度不变，故滑动摩擦力大小不变，为。 第4~6s物体运动的路程 推力做功 18. 如图是指甲刀的示意图，它由_____个杠杆组成，其中ABC是_______（选填“省力”或“费力”）杠杆。 【答案】 ①. 三 ②. 省力 【解析】 【详解】杠杆ABC的支点是B点，动力作用点在A点，阻力作用点在C点，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆； 杠杆OBD的支点是O，动力作用点在B点，阻力作用点在D点，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆； 杠杆OEF的支点在O点，动力作用点在E点，阻力作用点在F点，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆。由此可知，指甲刀由三个杠杆组成。 19. 小明不小心将水桶掉入井中，用钩子将质量为1kg的桶从离井口5m的深处匀速捞到井口，称出桶内水的质量为9kg，这次捞桶的过程中，做的有用功是__________J，额外功是_________J，总功是__________J，机械效率为_______（g取10N/kg） 【答案】 ①. 50 ②. 450 ③. 500 ④. 10% 【解析】 【详解】[1]有用功为 [2]额外功为 [3]总功为 [4]机械效率为 20. 如图所示，在一个金属罐的盖和底各开两个小洞，将小铁块用细绳绑在橡皮筋的中部穿入罐中，橡皮筋两端穿过盖和底的小洞并固定起来，使小铁块悬于罐体内。做好后将罐子从不太陡的斜面滚下，罐子和小铁块的动能会转化为橡皮筋的______ ，滚动一段时间后罐子停下来，然后再沿斜面向上滚动，此时罐子的重力势能会______ （“增大”“不变”或“减小”）。实际实验中金属罐______ （“能”或“不能”）回到斜面上的原释放点。 【答案】 ①. 弹性势能 ②. 增大 ③. 不能 【解析】 【详解】[1]金属罐不太陡的斜面上滚下，是从最高处滚下时，金属罐先由慢到快、后由快到慢滚到最低点，上面一段滚动主要是重力势能减小，金属罐的动能和橡皮筋的弹性势能增加；下面一段滚动主要是重力势能和金属罐的动能减小，橡皮筋的弹性势能增加。 [2]金属罐沿斜面向上滚动时，高度增加，则罐子的重力势能会增大。 [3]此题中，由于罐与地面之间存在着摩擦力，所以罐的机械能会减小，则罐子滚回来后不能回到原释放点的位置。 21. 如图的装置中，物体B重为48N，每个滑轮重均为12N，不计绳重及滑轮的摩擦。现用水平力F=25N向右匀速拉动物体A，此时物体A受到的摩擦力为_________N。当水平拉力F'=__________N，物体A将匀速向左运动。 【答案】 ①. 5 ②. 15 【解析】 【详解】[1]如图，滑轮组承担物重的绳子股数n=3，不计绳重及滑轮的摩擦，滑轮组绳端受到的拉力 由于物体间力的作用是相互的，物体A受到向左的拉力 物体A向右匀速运动，受到向右的拉力F、向左的摩擦力f、向左的拉力FA，处于平衡状态，则有 物体A受到的摩擦力: [2]物体A匀速向左直线运动时，物体B向下做匀速直线运动，滑轮组绳的自由端处的拉力不变，物体A受到向左的拉力不变；物体A处于平衡状态，在水平方向上受到向右的拉力、向右的摩擦力、滑轮组绳端对A的拉力，三个力是平衡力，由于接触面不变，压力不变，摩擦力的大小不变，三力的关系 水平拉力 22. 如图甲所示，水平路面由三段长度相等的粗糙区域组成。在5N水平拉力F的作用下，物块（体积忽略不计）从区域①的最左端由静止开始运动，在刚进入区域③时撤去拉力，物块最终停在区域③的最右端。图乙为物块在区域①和②上运动的v﹣t图像，则区域①路面的粗糙程度 _______ （选填“大于”、“小于”或“等于”，下同）区域②的，拉力F在区域①所做的功 _______ 区域②的，拉力在区域①中做功的功率 _______ 区域②的，物体在区域③上运动的时间 _______ 1s。 【答案】 ①. 小于 ②. 等于 ③. 小于 ④. 大于 【解析】 【详解】物块在区域①做加速运动，故；在区域②做匀速直线运动，故，因此。压力相同时，滑动摩擦力越大，接触面粗糙程度越大，故区域①路面的粗糙程度小于区域②的。 区域①的路程： 区域②的路程： 由，拉力相同，，故拉力在区域①所做的功等于区域②的。 区域①运动时间，区域②运动时间。由，相同，，故拉力在区域①中做功的功率小于区域②的。 因三段区域长度相等，故区域③的路程 物块在区域③受恒定滑动摩擦力，做匀减速直线运动，初速度为，末速度为0，平均速度 区域③的运动时间： 故物体在区域③上运动的时间大于1s。 23. 如图所示，一根均匀的细木棒OC，，B为OC的中点。小明在C点施加始终竖直向上的拉力F将挂在A点的重为180N的物体匀速提升0.2m，木棒的机械效率为90%，则木棒为________杠杆，木棒的重为________N。 【答案】 ①. 省力 ②. 10 【解析】 【详解】[1]由图可知，拉力F的力臂为OC，阻力的力臂为OA，则动力臂大于阻力臂，根据杠杆平衡的条件可知为省力杠杆。 [2]提升该物体做的有用功 由可得 因为 所以，克服木棒重力做的额外功 因为 所以 由相似三角形的知识可知，B点（重心）将上升 由可得，木棒重力 三、作图题（共1小题，满分2分，每小题2分） 24. 在图中O为支点，画出在A点施加一个最小的力F使杠杆在此位置平衡。 【答案】 【解析】 【详解】由图知O为支点，阻力和阻力臂不变，根据杠杆的平衡条件，在A点施加一个最小的力F，则F的力臂最大。由数学知识知，线段OA作为F的力臂最大，所以如下图 四、实验探究题（共3小题，满分16分） 25. 某实验小组在测滑轮组机械效率的实验装置如图所示，得到的数据如表所示。 序号 钩码重G/N 钩码上升高度h/m 绳端拉力F/N 绳端移动距离s/m 机械效率η 1 4 0.1 1.8 0.3 74.1% 2 4 0.1 1.6 0.4 62.5% 3 6 0.1 2.5 （1）实验中应沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计使钩码上升，且在___________（选填“静止”或“拉动”）时读数，否则计算出的机械效率偏___________； （2）小组同学再用第1次实验中使用的装置做第3次实验，表中第3次实验中空缺的数据应为绳端移动距离s=___________m，机械效率η=___________%； （3）比较第1次实验和第3次实验可得出结论：____________________________________________； （4）根据所学知识，滑轮组的机械效率还与绳重和摩擦有关，分析图中的A点可知，被提升物体所受的重力一定大于___________N。 【答案】（1） ①. 拉动 ②. 大 （2） ①. 0.3 ②. 80 （3）使用同一滑轮组，提升的物体重力越大，机械效率越高 （4）12 【解析】 【小问1详解】 [1][2]实验中应沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计使钩码上升，此时钩码受力平衡，拉力等于重力。如果测量中弹簧测力计静止时读数，不用克服绳子与滑轮之间的摩擦，会导致额外功偏小，测量的机械效率偏大。 【小问2详解】 [1]第1次实验中绳末端移动的距离是钩码移动距离的3倍，用第1次实验中使用的装置做第3次实验，第3次实验中绳端移动距离 [2]第3次实验中的机械效率为 【小问3详解】 第1次实验和第3次实验使用的是同一滑轮组，第3次实验中提升的物体重力更大，机械效率更高，故可得：使用同一滑轮组，提升的物体重力越大，机械效率越高。 【小问4详解】 根据图丙可知，当动滑轮重为4N时，滑轮组的机械效率为75%，若忽略绳重和摩擦，滑轮组的机械效率 被提升物体所受的重力 但由于绳重和摩擦的存在，额外功变大，根据可知，在机械效率不变时，额外功增大，有用功也增大，若提升相同高度，物体的重力会大于12N。 26. 某实验小组利用图示装置研究杠杆的机械效率，实验的主要步骤如下： ①用轻绳悬挂杠杆一端的O点作为支点，在A点用轻绳悬挂总重为G的钩码，在B点用轻绳竖直悬挂一个弹簧测力计，使杠杆保持水平； ②竖直向上拉动弹簧测力计缓慢匀速上升（保持O点位置不变），在此过程中弹簧测力计的读数为F，利用刻度尺分别测出A、B两点上升的高度为h1、h2。 （1）本次实验中，若提升的钩码重一定，不计装置的摩擦，则影响杠杆机械效率的主要因素是 ____________ 。 （2）该杠杆机械效率的表达式是 ____________________ 。（用题中给出的字母表示） （3）若将钩码的悬挂点由A移至C，O、B位置不变，仍将钩码提升相同的高度，则有用功 _______ ，杠杆的机械效率将 _______ 。（均选填“变大”“变小”或“不变”） 【答案】（1）杠杆自身的重力 （2） （3） ①. 不变 ②. 变大 【解析】 【小问1详解】 实验中不考虑摩擦时，额外功主要来自克服杠杆自身重力做的功，在钩码重一定、有用功固定的情况下，杠杆自重是影响额外功多少、进而影响机械效率的核心因素。 【小问2详解】 杠杆的有用功是提升钩码做的功 总功是弹簧测力计拉力做的功 根据机械效率定义有 【小问3详解】 物重G不变，将钩码从A移到C，将钩码提升相同高度时，有用功不变；杠杆自身重心上升的高度会变小，即克服杠杆自重做的额外功减少，在有用功不变的情况下，有用功在总功中的占比提升，因此机械效率变大。 27. 在“探究杠杆的平衡条件”实验中 （1）应先调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在___________位置平衡，这样做是为了___________；若发现杠杆左端偏高，则可将右端的平衡螺母向___________（选填“左”或“右”）调节，或将左端的平衡螺母向___________调节；调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡，目的是___________。 （2）如图是小明同学三次实验的情景，实验时所用的每个钩码重0.5N，杠杆上每一格长5cm，部分实验数据已记录在表中： 次数 动力 动力臂 阻力 阻力臂 1 1.5 10 1 ___________ 2 1 20 ___________ 10 3 1 25 1.5 10 将表格中的实验数据补充完整，小明的第3次实验存在错误，其错误是___________。 【答案】 ①. 水平 ②. 消除杠杆自重对实验的影响 ③. 左 ④. 左 ⑤. 便于测量力臂 ⑥. 15 ⑦. 2 ⑧. 读错了 【解析】 【分析】 【详解】（1）[1][2]在“探究杠杆的平衡条件”实验中，应先调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡，这样做是为了消除杠杆自重对实验的影响。 [3][4][5]如果发现杠杆左端偏高，即杠杆右端偏低，说明杠杆的重心在支点右侧，可将右端的平衡螺母向左调节，或将左端的平衡螺母向左调节，使杠杆在水平位置平衡，此时钩码的拉力垂直于杠杆向下，力臂在杠杆上，目的是便于测量力臂。 （2）[6][7]由图可知，第1次实验的阻力臂 由第二幅图可知，第2次实验的阻力 [8]第3次实验时，拉力未与杠杆垂直，所以动力臂不在杠杆上，图中的测量错误。 五、解答题（共1小题，满分6分，每小题6分） 28. （1）要探究动能大小与物体质量的关系应选用 ________ 两图，为了达到这一目的所采取的具体操作方法是 ____________________ 。 （2）选用甲、丙两次实验可以得出的结论是 ____________________。 （3）该实验是通过观察 ______________ 来比较铁球动能的大小，从而得出结论的。下面的四个实例中也采用这种研究方法的是 _____ 。 A.研究重力时，用弹簧测力计测量重力的大小 B.用光线来描述光的传播路线和方向 C.探究声音的传播条件时，根据抽气时，钟罩中的铃声越来越小，得出结论 D.探究压强大小与哪些因素有关时，根据小桌的下陷程度来比较压强的大小 （4）若水平面绝对光滑，铁球将做 _________ 运动。 【答案】（1） ①. 甲、乙 ②. 让两质量不同的铁球从斜面的同一位置静止释放 （2）质量相同时，物体的速度越大，动能越大 （3） ①. 纸盒被铁球推动距离 ②. D （4）匀速直线 【解析】 【小问1详解】 要探究动能大小与物体质量的关系应保证速度相同，只改变质量大小，故选用甲、乙两图； 为了达到这一目的所采取的具体操作方法是：让两个质量不同的铁球从斜面的同一位置静止释放，保证两铁球到达水平面时的速度相同。 【小问2详解】 甲、丙两次实验中，两铁球的质量相同，甲中铁球自由下滑的高度更高，运动到水平面的速度更大，纸盒被撞击的距离较远，由转换法可知甲中铁球的动能大，故选用甲、丙两次实验可以得出的结论是：质量相同时，物体的速度越大，动能越大。 【小问3详解】 该实验是通过观察纸盒在同一水平面上被撞击的距离来比较铁球动能的大小，采用了转换法； 用弹簧测力计测重力，是直接测量法； 用光线描述光的传播，是模型法；真空不能传声实验，是实验推理法；通过小桌下陷程度比较压强大小，把看不见的压强转换为看得见的形变，属于转换法，故ABC不符合题意，故D符合题意。 故选D。 【小问4详解】 根据牛顿第一定律，若水平面绝对光滑，铁球运动时不受阻力，速度不会减小，将一直做匀速直线运动。 六、计算题（共3小题，满分19分） 29. 建筑工地上某工人用独轮车搬运砖块，所用独轮车的有关尺寸如图所示。独轮车车斗和车内的砖块总重力为1200 N，作用于点，车轴为支点。 （1）该独轮车使用时是____________（选填“省力”“等臂”或“费力”）杠杆；工人推着独轮车在水平路面匀速前进过程中，车斗内砖块的重力____________（选填“做功”或“不做功”）； （2）将车把抬起时，作用在车把向上的力为多少？ 【答案】（1） ①. 省力 ②. 不做功 （2） 【解析】 【小问1详解】 由图可知，动力臂 阻力臂，动力臂大于阻力臂，因此是省力杠杆。 重力竖直向下，运动方向水平，砖块在重力方向上没有移动距离，因此重力不做功。 【小问2详解】 抬起车把过程，独轮车可视为杠杆，其中为支点，为阻力，工人作用在车把上的力为动力，由杠杆平衡条件可得 解得。 30. 快递业务服务提升了生活质量，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400kg，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，机器人前进了600米，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）求机器人匀速行驶的速度； （2）求牵引力； （3）机器人匀速行驶时牵引力的功率。 【答案】（1）6m/s；（2）80N；（3）480W 【解析】 【详解】解：（1）由题意可知，该机器人在某平直道路上匀速行驶了100s，机器人前进了600米，根据速度公式，可知，机器人匀速行驶的速度 机器人匀速行驶的速度为6m/s。 （2）这过程中，该物流机器人是空载，空载时该物流机器人质量为400kg，该机器人的重力为 已知机器人匀速行驶所受阻力是其重力的0.02倍，那么阻力大小为 由于是匀速行驶，牵引力大小等于阻力大小，则牵引力大小为80N。 （3）由上述解析可知，牵引力大小为80N，机器人匀速行驶时的速度为6m/s，是匀速行驶，则根据可知，机器人匀速行驶时牵引力的功率为 牵引力的功率为480W。 答：（1）机器人匀速行驶的速度为6m/s； （2）牵引力为80N； （3）机器人匀速行驶时牵引力的功率为480W。 31. 如图所示，工人师傅通过滑轮组把重600N的箱子提升2m，箱子的速度为0.4m/s。求： （1）工人师傅吊起箱子过程中做的有用功是多少？ （2）若滑轮组的机械效率为80%，则工人师傅做的功是多少？其功率为多少？ 【答案】（1）1200J；（2）1500J，300W 【解析】 【详解】解：（1）把重600N的箱子提升2m，工人做的有用功 （2）由机械效率为80%，可得工人师傅做的总功 提箱子的速度为0.4m/s，则做功时间 拉力的功率 答：（1）工人师傅吊起箱子过程中做的有用功是1200J； （2）若滑轮组的机械效率为80%，工人师傅做的功是1500J，其功率为300W。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $