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第一次月考物理自编练习卷(无锡专用 )
-2026-2027学年苏科版九年级物理上学期
一、单选题
1.下列过程中,人对物体做功的是( )
A.举着杠铃原地不动 B.背着书包匀速走上楼梯
C.捧着奖牌水平匀速前进 D.推出的铅球在飞行过程中
2.如图所示的四种工具中,正常使用时属于省力杠杆的是( )
A.核桃夹 B.筷子
C.食品夹 D.镊子
3.如图所示,是某段道路对不同车辆的限速标志牌。则以下说法中正确的是( )
A.小型客车的最高行驶速度大,所以它的惯性大
B.大型客车可以超过限速标志行驶,不会发生交通安全事故
C.载货汽车可以在这限速情况下超载行驶
D.若行驶速度相同,质量大的动能大,所以交通管理部门对不同车型设定不同限速标志
4.如图甲所示的地面清洁机器人,质量为3kg,机器人在水平地面运动时,所提供推力与速度关系如图乙所示,则该机器人在水平地面上以0.5m/s速度匀速直线运动时,水平推力的功率是( )
A.180W B.100W C.75W D.60W
5.如图所示,小明用5m长的长木板搭成一个斜面,帮助爸爸把一个质量为240kg的重物搬到2m高的卡车上,他和爸爸沿斜面共用了1200N向上的力F,在1min内将重物匀速推到车上,g取10N/kg,下列关于此过程中的说法正确的是( )
A.他们对重物做了480J的功 B.他们做功的功率为80J
C.斜面的机械效率为80% D.使用斜面可以省力,也可以省功
6.建筑工地上需要将一批材料从低处提升到一定高度,实践活动小组的同学们用同样的器材设计了甲、乙两种方案(如图所示)。若匀速提升过程中,绳重及摩擦忽略不计,下列分析正确的是( )
A.两种方案都可以省力
B.乙方案做的有用功更少
C.两种方案做的总功相同
D.甲方案的机械效率更高
7.关于力对物体做功的叙述,下列说法中正确的是( )
A.举重运动员举着杠铃不动,运动员竖直向上托举的力对杠铃做了功
B.人推汽车但没有推动,人的推力对汽车做了功
C.起重机吊着重物上升,钢绳竖直向上的拉力对重物做了功
D.足球在水平地面上滚动,足球受到的重力对足球做了功
8.正确理解物理概念是学好物理的关键,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,其功率一定越大
B.机械效率高的机械,所做的有用功一定多
C.机械效率高的机械,做功一定快
D.功率大的机械,所做的功一定多
9.荡秋千的过程可简化为一个球的摆动过程。如图所示,用细线把一个小球悬挂起来,小球由点静止释放后,将在两点之间来回摆动(不计空气阻力),下列说法正确的是( )
A.小球在点时,动能最大
B.小球在点时,重力势能最大
C.小球从点运动到点的过程中,重力势能先增大后减小
D.小球从点运动到点的过程中,动能增大,重力势能减小
10.如图甲所示,工人用推力F将重为1000N的箱子沿斜面推至水平车厢中,斜面长3m、高1.5m,F始终与箱子运动方向相同。箱子运动路程随时间变化关系如图乙所示,推力F随时间变化关系如图丙所示。下列分析正确的是( )
A.前10s比后10s工人推箱子的速度更快 B.0~10s内,箱子所受摩擦力为600N
C.10~20s内,推力F的功率为120W D.10~20s内,箱子所受摩擦力为200N
11.下列关于滑轮和滑轮组的说法中,完全正确的一组是( )
①使用定滑轮一定既不省力也不费力;
②使用动滑轮有时可能不省力;
③使用滑轮组一定比使用动滑轮省力;
④使用滑轮组有时既能省力,又能改变力的方向;
⑤使用滑轮组总是既省力又改变力的方向;
⑥组成滑轮组时,动滑轮和定滑轮的数目一定要相等。
A.①④ B.②⑤⑥ C.②④ D.②④⑥
12.如图甲所示,停车场的入口处常用横杆来控制车辆的出入。我们可以将横杆看作一个杠杆,如图乙所示,横杆的质量分布均匀,O为横杆的支点,横杆的重力G=100N,AB=3m,AO=0.3m。下列有关说法正确的是( )
A.在升起横杆时,施加在A端的力为动力,此时横杆是费力杠杆
B.相同条件下,在A端施加的动力越靠近O点,升起横杆所需的动力越小
C.升起横杆时,沿F1方向比沿F2方向更省力
D.要使横杆AB保持水平平衡,则在A端施加的最小的力为500N
13.如图,杠杆AO可绕O转动,B为OA中点,在B点挂一重为G的物体,用始终与OA垂直的力F抬起杠杆。下列关于力F的大小变化判断正确的是( )
A.始终等于 B.先减小后增大
C.先增大后减小 D.一直增大
14.如图甲所示的装置是用来探究滑轮组的机械效率η与物重G物的关系,改变G物,竖直向上匀速拉动弹簧测力计,计算并绘出η与G物的关系图像,如图乙所示,若不计绳重和摩擦,则下列说法正确的是( )
①此滑轮组动滑轮的重力为3N;
②当时,滑轮组机械效率;
③当时,弹簧测力计的示数为6N;
④此滑轮组机械效率η随G物的增大而增大,最终将达到100%。
A.只有①③ B.只有②④ C.只有②③ D.只有①②
15.有关蜡烛跷跷板的小制作,下列说法正确的是( )
A.选用越粗的蜡烛效果越好
B.转轴位置离蜡烛重心越远越好
C.为防止蜡烛摆动过大而翻转,可使转轴位置处于蜡烛重心上方
D.为防止蜡烛摆动过大而翻转,可将蜡烛两端的下侧面削去一些
二、填空题
16.用20N的水平推力,将重为300N的购物车沿水平地面向前推动了5m,松手后,购物车又继续向前滑行了2m,在此过程中水平推力对购物车做功____J,购物车的重力做功_____J。
17.如图所示,将热牛奶放入冷水中冷却,此过程中牛奶通过________方式使它的内能________(选填“减小”、“不变”或“增大”),这种方式是物体间内能________的过程(选填“转移”或“转化”)。
18.在生产生活中,人们常用的简单机械除了杠杆、滑轮,还有轮轴和斜面。升国旗时旗杆顶部用______滑轮;如图所示手柄________(选填“粗”或“细”)一些的螺丝刀用起来更省力;螺纹________(选填“稀”或“密”)一些的螺丝拧起来更省力。
19.将物体A放在水平面上,在水平拉力F1作用下,以v1=4m/s的速度向右匀速运动,在同一水平面上,物体A受到水平拉力F2作用时,以v2=6m/s的速度向右匀速运动,两次移动的距离相同,则两次拉力做功W1___________W2(填“>、“<”或“=”),两次拉力的功率P1___________P2(填“>”、“<”或“=”).
20.在地震中把石块撬起,如图所示,若在撬棒D点沿DM方向用力撬起石块1,撬棒的支点是______点;若在撬棒D点沿DN方向用力撬起石块1,撬棒的支点是______点。这两种方式中,沿______(填“DM”或“DN”)方向用力撬起石块比较省力。
21.如图所示,a,b为竖直向上抛出的小石块在上升过程中动能和重力势能随高度变化的两条图线(不计空气阻力),其中________是动能-高度关系图线,小石块达到的最大高度为______m,小石块在最高点时的机械能为_______J。
22.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。
(1)两根木棍和绳子组成的机械相当于___________;
(2)若小华所用的拉力为20 N,则小杰受到的拉力___________N(绳子和摩擦忽略不计);
(3)如果小明的杆固定不动,小杰的杆子靠近小明的杆子移动了10 cm,请问绳子的自由端A点移动___________
23.如图所示,OAB是杠杆,OA与BA垂直,在OA的中点挂一个20N的重物,加在B点的动力F1始终使OA在水平位置保持静止(杠杆重力及摩擦均不计)。
(1)当F1竖直向上时,F1的大小为 ___________N;
(2)当F1由竖直向上的位置沿逆时针方向缓慢的转到水平向左的位置时,动力F1的大小变化是 ___________(选填“变小”、“变大”、“先变小后变大”或“先变大后变小”)。
24.如图是使用手机和自拍杆自拍时的示意图,自拍杆可以看作是一个______(选填“省力”或“费力”)杠杆(O为支点)。已知自拍杆长1m(质量忽略不计),手机对杆竖直向下的作用力F2 = 3N,图中L1 = 10cm,L2 = 80cm,则手垂直于杆的动力F1 = ______N。拍摄需要伸长自拍杆时,若保持F1的作用点、方向及支点位置不变,则F1大小将______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
25.小华和妈妈去超市购物,超市地面水平,她们将重为170N的物品放在小推车中水平推行,小推车在某段时间内速度v随时间t变化的关系图像如图所示。已知小推车自重130N,所受阻力是总重的0.15倍。在10~20s内水平推力做功______J,水平推力的功率为______W。
三、作图题
26.按要求作图。
(1)如图甲所示是一个简易压水机,其中AOB是杠杆,作出动力的力臂与阻力;
(2)如图乙所示,通过滑轮组向下用力提升重物,请用笔画出线组装滑轮组;
(3)如图丙,图1是一个拔草神器。拔草时,它可以看成一个杠杆。图2为其简化示意图,O为杠杆的支点,请在图2中画出阻力的力臂以及作用在B点的最小动力。
四、实验题
27.某实验小组在用“模拟打桩”来探究影响重力势能大小的因素,已知物体质量的关系为,使用的器材有沙子、木桩等。实验时,让物体从木桩正上方的某一高度处自由下落将木桩打入沙中,三次实验木桩进入沙中的深度如图所示;
(1)本实验是通过________来反映物体重力势能大小的。
(2)选择________两图实验进行分析,探究物体重力势能大小与质量的关系。
(3)实验中为了探究重力势能大小与高度的关系,应让质量相同的物体,从________(选填“相同高度”或“不同高度”)由静止自由放下。实验现象表明:________。
(4)对比a、b、c三次实验,具有的重力势能最大的是图________(选填“a”、“b”或“c”)中的物体。
28.某同学在讨论怎样测量自身30s跳绳的功率,请你也参与其中。
(1)需要的测量器材有:体重计、_________、_________;
(2)测量跳绳的功率的原理是_________;
(3)请你帮助他们设计一个记录数据的表格(请在表格中①的位置填上所需测量的物理量名称符号及单位);①:________;
实验序号
跳绳人的质量m/kg
①
30s跳绳的次数n/次
跳绳功率P/W
1
2
3
(4)根据表格中所测的物理量,最后计算功率的表达式为________;
(5)某同学质量为50kg,1min跳绳100次,每次起跳高度大约为12cm,则他跳一次做的功是________J,整个跳绳过程中的平均功率为________W。
29.如图是探究“物体动能的大小与什么因素有关”的实验示意图.
(1)该实验是通过比较_____来反映动能的大小.该小车A的动能是由_____能转化而来的.
(2)实验可以得出的结论是:_____.
(3)若在实验中,由于木板较短,物体B碰后滑出木板,在不改变原有器材的情况下,如何保证碰后物体B能始终在木板上滑行?方法是_____.
(4)实验后,同学们联想到造成安全隐患的因素有汽车的“超载”与“超速”,用该图所示的实验可以探究_____(选填“超载”或“超速”)安全隐患.
(5)拿去物块B,把小车A从斜面同一高度由静止释放,让其分别滑上铺有毛巾和玻璃的木板表面直到静止,如把两次在水平面上克服摩擦力做的功分别记为W毛巾、W玻璃,则W毛巾_____W玻璃(选填“>”、“<”、“=”或“不确定”).
30.用图甲滑轮组做“探究动滑轮的重对滑轮组机械效率的影响”实验。实验中把不同的磁铁吸附在动滑轮边框上以改变滑轮的重,每次实验都匀速拉动绳端使物体上升10cm。不计绳重,实验数据如下表。
实验次数
钩码重力G物/N
动滑轮重力G动/N
绳端拉力F/N
机械效率η
1
6.0
0.3
2.2
90.9%
2
6.0
1.0
3
6.0
1.9
2.9
69.0%
4
6.0
3.2
3.4
58.8%
(1)每次实验绳端移动距离为________cm;
(2)实验过程中应该在________(选填“匀速拉动”或“静止”)时读数。
(3)第2次实验中拉力F的示数如图乙,读数为________N,第2次实验滑轮组的机械效率为________。分析数据可知:在物重不变的情况下,动滑轮越重,滑轮组的机械效率越________;
(4)小组同学在仅增大绳端移动距离的情况下,滑轮组的机械效率________(选填“变大”、“变小”或“不变”);
(5)用同一滑轮组提升重物时,下列选项中可提高机械效率的是________。
A.增大所提升物体的重力 B.增大提升物体的速度
五、计算题
31.如图所示,A、B两个物体挂在杠杆的两端,已知物块A重力为30N,物块B重力为160N,当杠杆水平平衡时,物块B对地面的压力为100N。求:
(1)杠杆的力臂CO︰OE为多少?
(2)现给物体A竖直向上的外力,当杠杆再次水平平衡时,物块B对地面的压力大小为多少N?
32.如图所示,某实践小组设计了由厢体、承重板和动滑轮组成的提升重物的装置,厢体放置在水平承重板上,装置由电动机提供动力。已知厢体重200N,承重板和底部滑轮共重100N,忽略绳重与摩擦。
(1)空厢匀速竖直上升时,求绳拉力F的大小;
(2)重物放在厢体内,若水平承重板能承受的最大压力为900N,求将重物提升10m时最大的有用功及该装置匀速竖直提升重物的最大机械效率。(结果保留一位小数)
试卷第1页(共3页)
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《第一次月考物理自编练习卷(无锡专用 )-2026-2027学年苏科版九年级物理上学期》参考答案
1.B
【详解】A.举着杠铃原地不动,有力但没有移动距离,不做功,故A不符合题意;
B.背着书包匀速走上楼梯,有力作用在书包上,书包在力的方向上通过了距离,所以做了功,故B符合题意;
C.捧着奖牌水平匀速前进,对奖牌的力的方向与运动的方向垂直,没有做功,故C不符合题意;
D.推出的铅球在飞行过程中,球离开手后,人对球没有力的作用,不做功,故D不符合题意。
故选B。
2.A
【详解】核桃夹在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆;筷子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆;食品夹在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆;镊子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
3.D
【详解】A. 惯性大小只跟物体的质量大小有关,跟物体的运动速度大小没有关系。小型客车的质量比大型客车的质量小,所以小型客车的惯性比大型客车的惯性小,故A错误;
B.物体的动能与物体的质量和速度有关,同一辆汽车质量不变,速度越大,动能越大,所以限制速度也就是限制了它的动能,超过限速标志行驶,会发生交通安全事故,故B错误;
C.动能除了与速度有关,还与质量有关,若在限速情况下超载行驶,动能也可能较大,所以不能超载行驶,故C错误;
D.动能与物体质量和速度有关,速度相同时,质量越大动能越大,所以交通管理部门对不同车型设定不同限速标志,故D正确。
故选D。
4.C
【详解】机器人匀速直线运动时的速度为v=0.5m/s,由图乙可知此时机器人所提供的推力F=150N,则水平推力的功率
故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
5.C
【详解】A.重物的重力为
对重物做的有用功为
故A错误;
B.拉力做的总功为
则拉力做功功率为
故B错误;
C.斜面的机械效率为
故C正确;
D.斜面是一种省力机械,但不能省功,故D错误。
故选C。
6.D
【详解】A.绳重及摩擦忽略不计,甲是定滑轮,甲的拉力为,使用定滑轮不能省力,乙是动滑轮,可以省一半力,故A错误;
B.两种方案均是将一批材料从低处提升到一定高度,由可知做的有用功一样多,故B错误;
C.绳重及摩擦忽略不计,方案甲的总功等于对重物做的功,方案乙的总功等于对重物和动滑轮做的功;对重物做的功一样多,因此方案乙的总功大于方案甲的总功,故C错误;
D.由BC可知,有用功相同,方案乙的总功大于方案甲的总功,由可知甲方案的机械效率更高,故D正确。
故选D。
7.C
【详解】A.举重运动员举着杠铃不动,杠铃没有在托举力方向上通过距离,托举力对杠铃不做功,故A错误;
B.人推汽车但没有推动,汽车没有在推力方向上通过距离,人的推力对汽车不做功,故B错误;
C.起重机吊着重物上升,重物在钢绳拉力方向上通过了距离,钢绳的拉力对重物做功,故C正确;
D.足球在水平地面上滚动,重力方向竖直向下,与足球运动方向垂直,重力对足球不做功,故D错误。
故选C
8.A
【详解】A.功率是表示做功快慢的物理量,做功越快,说明功率越大,故A正确;
B.机械效率,即使机械效率高,若总功很小,有用功也不一定多,故B错误;
C.机械效率反映的是有用功在总功中所占的比例,与做功快慢无关,故C错误;
D.由W=Pt可知,功的多少不仅取决于功率,还与做功时间有关;功率大的机械,若做功时间很短,所做的功也不一定多,故D错误。
故选A。
9.D
【详解】A.小球在、两点之间来回摆动,为右侧最高点,重力势能最大,动能最小,故A错误;
B.由图可知,为最低点,重力势能最小,故B错误;
C.小球从点运动到点的过程中,高度先减小后增大,重力势能先减小后增大,故C错误;
D.小球从点运动到点的过程中,不计空气阻力,机械能守恒,重力势能转化为动能,因此动能增大,重力势能减小,故D正确。
故选 D。
10.D
【详解】A.据乙图可知,前10s箱子做匀速直线运动,速度为
后10s箱子做匀速直线运动,速度为
因此前10s比后10s工人推箱子的速度慢,故A错误;
B.0~10s内,箱子在斜面做匀速直线运动,据丙图可知,推力为600N,斜面长3m、高1.5m,则该过程中做的总功为
做的有用功为
做的额外功为
箱子所受摩擦力为
故B错误;
C.据丙图可知,10~20s内,箱子受到的推力为200N,运动的速度为0.5m/s,则推力F的功率为
故C错误;
D.10~20s内,箱子在水平面做匀速直线运动,且推力为200N,此时箱子受到的推力和摩擦力是一对平衡力,大小相等,则摩擦力为200N,故D正确。
故选D。
11.C
【详解】①使用定滑轮时,考虑到绳重和摩擦等因素的影响,会更费力。故①错误;
②使用动滑轮时,当所拉物体质量较小,动滑轮质量过大时,可能不省力。故②正确;
③使用只有两根绳子承担物重的滑轮组时,就不比使用动滑轮省力。故③错误;
④⑤滑轮组中既有定滑轮,又有动滑轮,省力情况要根据物重、动滑轮重和绳与滑轮之间的摩擦力大小来决定,当物重远大于动滑轮重和摩擦力时,它要省力,也可以改变力的方向;当物重远小于动滑轮重和摩擦力时,滑轮组就不能省力,但也可以改变力的方向。故④正确,⑤错误;
⑥组成滑轮组时,动滑轮和定滑轮的数目根据需要来定,不一定要相等。故⑥错误。
综上可知,故ABD错误,C正确。
故选C。
12.A
【详解】A.在升起横杆时,施加在A端的力为动力,此时的动力臂要小于阻力臂,为费力杠杆,故A正确;
B.相同条件下,在A端施加的动力越靠近O点,动力臂变小了,阻力和阻力臂不变,根据杠杆平衡条件可知,升起横杆所需的动力越大,故B错误;
C.升起横杆时,沿F1方向的动力臂比沿F2方向的动力臂要小,根据杠杆的平衡条件可知,此时会更费力,故C错误;
D.要使横杆AB保持水平平衡,根据杠杆的平衡条件可知
则
解得F=400N,即在A端施加的最小的力为400N,故D错误。
故选A。
13.C
【详解】用始终与OA垂直的力F抬起杠杆的过程中,动力臂的始终为OA,保持不变,阻力为物体的重,也保持不变,而由图示位置至水平位置时,阻力臂增大;在水平位置时,动力臂为阻力臂的2倍,则此时的动力F为;由水平位置再往上抬起的过程,阻力臂减小,据杠杆平衡条件知,动力应先增大后减小。故ABD错误,C正确。
故选C。
14.A
【详解】①不计绳重和摩擦,滑轮组的机械效率为
由图像可知当物体的重力为12N时,滑轮组的机械效率80%,即
解得动滑轮重力为
故①正确;
②不计绳重和摩擦,当时,滑轮组的机械效率为
故②错误;
③由图知,时,弹簧测力计的示数为
故③正确;
④使用滑轮组时,克服物重做功的同时,不可避免地要克服动滑轮重做额外功,所以总功一定大于有用功,由公式可知滑轮组的机械效率一定小于100%;由图像可知同一滑轮组的机械效率η随G物的增大而增大,但最终不能超过100%,故④错误。
综上可知,只有①③符合题意;故A正确,BCD错误。
故选A。
15.C
【详解】A.蜡烛越粗,燃烧越慢,蜡烛摆动效果越不明显。故A错误;
B.转轴位置离蜡烛重心不是越远越好,太远蜡烛可能不摆动。故B错误;
CD.为防止蜡烛摆动过大而翻转,可使转轴位置处于蜡烛重心上方或者可将蜡烛两端的上侧面削去一些。故C正确,D错误。
故选C。
16. 100 0
【详解】[1]购物车在20N的水平推力作用下,沿水平地面向前移动距离s=5m,推力做功;由于惯性前进的2m,没有推力的作用,推力没有做功;所以在此过程中水平推力对购物车做功
W推=Fs=20N×5m=100J
[2]购物车在竖直方向(重力方向)上没有移动距离,重力不做功,即重力做功为0。
17. 热传递 减小 转移
【详解】牛奶温度高于冷水,热量会从牛奶传递给冷水,这是通过热传递的方式改变内能;
牛奶放出热量,自身内能减小;
热传递的本质是内能在物体间发生转移,能量形式没有发生变化。
18. 定 粗 密
【详解】[1]升国旗时旗杆顶部的滑轮轴固定不动,是定滑轮;
[2]螺丝刀属于轮轴,手柄粗一些,轮的半径更大,用起来更省力;
[3]螺丝的螺纹本质是变形的斜面,螺纹越密,旋转一圈前进的距离越小,相当于斜面的长度更长、斜面坡度更缓,因此拧起来更省力。
19. = <
【分析】将物体A放在水平面上,在水平拉力作用下,以一定的速度向右匀速运动,在同一水平面上,压力与接触面的粗糙程度不变,摩擦力大小不变,根据二力平衡条件可知水平拉力都等于摩擦力,再根据W=Fs可求功的大小,由P=Fv可得功率的大小.
【详解】将物体A放在水平面上,在水平拉力作用下,以一定的速度向右匀速运动;同一物体在同一水平面上,压力的大小与接触面的粗糙程度均不变,则摩擦力大小不变,根据二力平衡条件可知,水平拉力都等于摩擦力,即F1=F2=f;
两次拉力相等,两次移动的距离也相同,根据W=Fs可知,拉力做的功相等,即W1=W2;
两次拉力相等,=4m/s,=6m/s,由P=Fv可知,两次拉力的功率P1<P2.
【点睛】本题主要考查滑动摩擦力、功和功率的概念.
20. A C DM
【详解】[1]在撬棒D点沿DM方向用力撬起石块1,杠杆可以绕A点转动,所以A点是杠杆的支点。
[2]在撬棒D点沿DN方向用力撬起石块1,杠杆可以绕C点转动,所以C点是杠杆的支点。
[3]由图可知,撬棒D点沿DM方向用力撬起石块1,力的作用线与杠杆相垂直,此时动力臂最大,而阻力的作用点B点距离支点A的距离较近,阻力臂较小,而沿DN方向用力撬起石块1,与沿DM方向用力撬起石块1相比,动力的力臂变小,阻力的力臂变大,由可知,动力将变大,所以沿DM方向用力撬起石块比较省力。
21. a 4 2
【详解】[1]小石块上升时质量保持不变。b图象表示:高度越高,能量越大,所以b图象代表重力势能-高度的关系。不计空气阻力,小石块上升时,动能全部转化为重力势能,动能减小,重力势能增大,所以a图象代表动能-高度关系。
[2][3]如图,小石块到达的最大高度是4m,由图象可知,小石块在最高点时,动能为0J,重力势能为2J,由于机械能=动能+势能,故机械能为2J。
22.(1)滑轮组
(2)120
(3)60
【详解】(1)从使用的情况看,两根木棍和绳子组成,多根绳子承担作用力,故该装置相当于的简单机械是滑轮组
(2)观察绕线可知,小杰的木棍上一共有6段绳子在拉拽它,则小杰受到的拉力为
(3)承担拉力的绳子段数n=6,小杰的木棍移动了10cm,故A点移动的距离为
23. 10 先变小后变大
【详解】(1)[1]O为支点,当F1竖直向上时,由杠杆平衡条件得
G×0.5×OA=F1×OA
解得
(2)[2]由下图所示:
可知当F1由竖直向上的位置沿逆时针方向缓慢的转到水平向左的位置时,由力臂的定义,动力臂先变大后变小,阻力与阻力臂不变,由杠杆平衡条件可知,动力先变小后变大。
24. 费力 24 变大
【详解】[1]通过观察图可知,人为了举起自拍杆所施加的力F1的力臂为L1,手机所造成的阻力F2的力臂为L2,因为L1 = 10cm,L2 = 80cm,所以L1 < L2,动力臂小于阻力臂,所以自拍杆可看作是一个费力杠杆。
[2]杠杆的平衡条件是F1L1 = F2L2,代入数据L1 = 10cm,L2 = 80cm,F2 = 3N得
F1⋅×10cm = 3N × 80cm
解得F1 = 24N。
[3]拍摄者伸长自拍杆,则阻力臂L2增大,保持F1的作用点、方向及支点位置不变,则动力臂L1不变,由于阻力F2不变,根据杠杆的平衡条件F1L1 = F2L2得,动力F1变大。
25. 360 36
【详解】[1]阻力的大小
由v−t图象可知,在10∼20s内小推车做匀速运动,处于平衡状态,则水平推力
由可得,10∼20s内小推车运动的距离
10∼20s内水平推力做的功
[2]10∼20s内水平推力的功率
26.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)阻力是阻碍杠杆转动的力,由图知动力F1竖直向上,阻力为水对活塞向上的力,方向竖直向上,作用点在B点,支点O到动力作用线的距离为动力臂l1,据此作图。
(2)根据拉力方向向下先确定末端拉力,绳子从定滑轮开始绕,每个滑轮只能绕一次,然后依次绕线,据此作图。
(3)由杠杆平衡条件可知,在阻力跟阻力臂的乘积一定时,动力臂越长,动力越小;图中支点在O点,因此OB作为动力臂l1最长;动力的方向应该向下,过点B垂直于OB向下作出最小动力F1的示意图;过支点O作阻力F2的垂线,可得阻力臂l2,据此作图。
27.(1)木桩进入沙中的深度
(2)a、c
(3) 不同高度 当物体质量相同时,所处的高度越高,物体的重力势能越大
(4)b
【详解】(1)本实验用到转换法:重力势能的大小无法直接观察,因此通过木桩陷入沙子的深度来间接反映物体重力势能的大小,木桩陷得越深,说明物体的重力势能越大。
(2)探究重力势能与质量的关系时,要控制物体下落的高度相同、改变物体质量,符合条件的是a、c两图:
(3)探究重力势能与高度的关系,要控制质量不变,改变下落高度;对比 a、b两实验,物体质量,b实验中物体的下落高度更高,木桩下陷更深。可得出结论:当物体质量相同时,所处的高度越高,物体的重力势能越大。
(4)木桩陷入沙中越深,说明对应物体的重力势能越大,三次实验里图b的木桩进入沙中的深度最大,因此图b中物体的重力势能最大。
28.(1) 刻度尺 秒表
(2)
(3)人离地的高度h/cm
(4)
(5) 60 100
【详解】(1)根据功率的公式可知
因此,需要的测量器材除体重计外,还需要刻度尺测量跳绳的高度,用秒表测量跳绳所用的时间。
(2)由(1)可知,该实验的原理为
(3)实验中,还需测量跳绳时人离地的高度h,故①处所需测量的物理量是人离地的高度h/cm。
(4)功率的表达式为
(5)该同学跳一次绳子所做的功
整个跳绳过程中的平均功率为
29. 木块移动的距离 重力势 质量相同的物体,物体的速度越大,动能越大 降低小车A的下落高度 超速 =
【详解】(1)[1]该实验是通过比较木块移动距离的长短来反映动能的大小,木块移动距离越大,则小车的动能越大,木块移动距离越小,则小车的动能越小;
[2]该小车A从顶端下滑,高度减小,速度变大,重力势能会转化为动能;
(2)[3]都是同一个小车,质量相同,小车的速度越大,那么动能越大,可以得出的结论是,质量相同的物体,物体的速度越大,动能越大;
(3)[4]保证碰后物体B能始终在木板上滑行,即小车A的动能不大,那么降低小车A的下落高度即可;
(4)[5]该图所示的实验,小车A的质量相等,下落高度不同,则到底端时速度不同,探究的是速度和动能的关系,故可探究超速安全隐患;
(5)[6]小车A从斜面同一高度由静止释放,滑到底端时具有相同的动能,分别滑上铺有毛巾和玻璃的木板表面直到静止,那么两种情况转化的动能大小也相同,即克服摩擦力做的功是相同的.
30.(1)30
(2)匀速拉动
(3) 2.5 80% 小
(4)不变
(5)A
【详解】(1)由图甲可知该滑轮组承担物重的绳子段数,根据滑轮组距离关系,物体上升,因此绳端移动距离
(2)实验过程中,静止读数会忽略滑轮与轴之间的摩擦,导致拉力测量值偏小,因此需要在匀速拉动时读数,此时滑轮组处于平衡状态,拉力大小等于弹簧测力计示数,测量结果准确。
(3)弹簧测力计分度值为0.1N,指针指向2.5N,因此拉力示数为2.5N;
第2次实验的有用功为
总功为
机械效率为
对比表格数据,物重均为6N时,动滑轮重力越大,机械效率越低,因此物重不变时,动滑轮越重,滑轮组机械效率越低。
(4)机械效率是有用功和总功的比值,仅增大绳端移动距离时,物体上升高度也会同比例增大,根据
有用功和总功的比值不变,因此机械效率不变。
(5)A.同一滑轮组,动滑轮重不变,增大所提升物体的重力,有用功占总功的比例会提升,可提高机械效率,故A符合题意;
B.增大提升物体的速度,不会改变有用功和额外功的比值,机械效率不受影响。 故B不符题意。
故选A。
31.(1)
(2)
【详解】(1)根据相互作用力可知,物块B对地面的压力为100N,则地面对物块B的支持力也为100N,物块B处于静止状态,则杠杆C端受到的拉力为
杠杆E端受到的拉力为
由杠杆平衡条件得
则
即
(2)给A施加竖直向上的外力后,杠杆再次水平平衡。此时杠杆E端受到的拉力为
由杠杆平衡条件得
则物块B对C端的拉力为
物块B处于静止状态,对地面的压力等于地面对物块B的支持力,为
32.(1)150N
(2),
【详解】(1)空厢匀速竖直上升时,由图可知承担总重的绳子段数,总重力为
绳拉力为
(2)承重板承受的压力最大时,重物重力最大。最大物重为
最大有用功为
忽略绳重与摩擦,额外功为提升厢体、承重板和底部滑轮做的额外功为
总功为
最大机械效率为
答案第1页(共2页)
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