内容正文:
2026-2027学年苏科版九年级物理上第一次月考提分特训(盐城专版)
(范围:第11章简单机械和功+12.1机械能 时间:90分钟 满分:100分)
一、选择题(本题共12小题,每小题2分,共24分)
1.人踮脚时脚掌可以看作一个杠杆,下列能正确表示踮脚时该杠杆的支点、动力和阻力的示意图是( )
【答案】:A
【解析】:踮脚杠杆:支点在脚掌前端(与地面接触点);动力来自小腿肌肉向上的拉力;阻力是人体自身重力,作用在脚踝位置。
2.如图所示,O是支点,在B端挂一重物,为使杠杆平衡,要在A端加一个力,下列说法中正确的是( )
A.F1的力臂为OD B.F2的力臂为AD
C.F3的力臂为OA D.沿三个方向力的大小一样
【答案】:C
【解析】:A错误:F1力臂不是OO;B错误;D错误:三个方向力臂长短不同,用力大小不一样。垂直于杠杆的力最省力。
3、用下列简单机械提升同一重物,忽略机械自重和摩擦,最省力的是( )
【答案】A
【解析】A。分别用如图四种机械提起同一重物,忽略机械自重和摩擦,则根据杠杆平衡条件可得G×L=F×3L F=1/3G B,由图可知,该滑轮组由1股绳子承担物重,拉力等于物重G,即F=G: C,由图可知,该滑轮组由2股绳子承担物重,拉力为物重的二分之一,即F=1/2G
D,由图可知,该滑轮组由2股绳子承担物重,拉力为物重的二分之一,即F=1/2G:综上分析可知,最省力的是A,故A符合题意,BCD不符合题意。故选A。
4.如图所示,若4个图中物体受到的水平摩擦力都是10 N,则物体做匀速直线运动时拉力最大的是图( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】:A.图中滑轮为定滑轮,则F1=f=10 N;B.图中滑轮为动滑轮,则F2=f=×10 N=5 N;C.图中滑轮为动滑轮,拉力的作用点在动滑轮的轴上,则F3=2f=2×10 N=20 N;D. 图中为滑轮组,有两段绳子与动滑轮相连,则F4=f=×10 N=5 N。由此可知,拉力最大为20 N,故选C。
5.如图所示,将同一物体分别沿光滑斜面AB、AC(AB>AC)以相同的速度,匀速拉到顶点A,施加的力分别为F1和F2,拉力做功为W1和W2,拉力做功的功率分别为P1和P2,则( )
A.F1<F2,W1=W2,P1>P2 B.F1>F2,W1>W2,P1>P2
C.F1<F2,W1>W2,P1<P2 D.F1<F2,W1= W2,P1<P2
【答案】D
【解析】斜面AB倾斜角度小于AC,所以物体沿AB运动时拉力较小,即F1<F2; 斜面光滑说明摩擦力为0,使用任何机械都不省功,所以拉力在两斜面上做功相同,即W1=W2. 根据公式P=W/t=Fs/t=Fv可知,速度相同,F1<F2,所以拉力沿AC运动时拉力F2做功的功率较大,即P1<P2。
6.一辆赛车在跌宕起伏道路行驶,先后完成匀速、快加速、慢减速行驶过程,若该赛车输出功率P恒定,则能近似描述牵引力F随时间t变化的图像是( )
A. B.C.D.
【答案】C
【解析】赛车输出功率P恒定,由公式可得,匀速运动时,速度不变时,牵引力不变;快加速运动时,速度快速增加,牵引力快速减少;慢减速运动时,速度慢慢减少,牵引力也慢慢增加;故C符合题意,ABD不符合题意。故选C。
7.制作机械模型时,减小转轴摩擦的主要目的是( )
A. 增大有用功 B. 减小额外功 C. 增大总功 D. 提高功率
【答案】:B
【解析】:摩擦做功属于额外功,减小摩擦可减少额外功,提高模型机械效率。
8. 甲、乙两个相同的篮球,表面是湿的,从不高度自由落至同一地面上留下的印迹如图所示,则刚下落时篮球的重力势能较大的是( )
A. 甲 B. 乙 C. 一样大 D. 无法比较
【答案】B
【解析】从高处下落的篮球具有重力势能,高度越高,重力势能越大,当篮球与地面接触时,篮球发生形变,具有弹性势能,这样篮球的重力势能转化为篮球的弹性势能,高度越高,重力势能越大,篮球的形变量越大,即痕迹面积越大,由图可知,乙图的篮球痕迹较大,所以乙球的起始重力势能较大,高度高,故B符合题意,ACD不符合题意。故选B。
9. 如图所示是小明在运动会上推铅球的场景,从铅球离手在空中运动到最后落到地面的过程中,动能Ek随时间t的变化关系是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】如图所示,铅球在整个飞行过程中,质量不变,铅球一直在运动(在最高点时仍然有水平向前的速度),动能不为零;从出手到最高点过程中速度减小,此过程中铅球的动能减小;在下落的过程中,速度不断增大,到达地面最大,此过程中铅球的动能增大;由于铅球在离开手时有一定的高度,具有重力势能,铅球落地时重力势能转化为动能,所以落地时的动能要大于出手时的动能,故ACD不符合题意,B符合题意。故选B。
10.一只木箱放在水平地面上,地面上各处粗糙程度相同。对木箱施加一个方向不变的水平推力F(如图甲):F的大小与时间t的关系、木箱的运动速度v与时间t的关系图象如图乙所示。以下说法不正确的是( )
A.0-2s内木箱所受摩擦力为1N B.0-2s内推力F对木箱没有做功
C.2s-4s内推力F对木箱所做的功为6J D.4s-6s内推力F对木箱做功的功率为8W
【答案】C
【解析】A.由v-t图像可知,0-2s内木箱静止,处于平衡状态,此时受到的静摩擦力与推力是一对平衡力,大小相等,据F-t图像可知,此时的推力是1N,则此时木箱受到的摩擦力是1N,故A正确,不符合题意;B.0-2s内推力F未将物体推动,即有力无距离,因此推力不做功,故B正确,不符合题意;C.2s-4s内物体做加速运动,运动的距离为构成三角形的面积,则距离为推力F对木箱所做的功为,故C错误,符合题意;D.由v-t图像可知,4s-6s内物体做匀速直线运动,速度为4m/s,此时的推力是2N,则推力的功率为,故D正确,不符合题意。故选C。
11. 如图所示,弹簧的上端固定一块木板,小虎同学从地面跳上木板后,向下压缩弹簧的过程中,他的重力势能、弹簧的弹性势能变化情况是( )
A. 重力势能减小,弹性势能增大 B. 重力势能增大,弹性势能减小
C. 重力势能增大,弹性势能增大 D. 重力势能减小,弹性势能减小
【答案】A
【解析】在小虎将弹簧向下压缩的过程中,小虎的质量不变,高度减小,所以重力势能减小;在小虎将弹簧向下压缩的过程中,弹簧不变,弹簧的形变越来越大,所以弹簧的弹性势能越来越大。故A符合题意,B、C、D不符合题意。故选A。
12.物理兴趣小组的小强设计了如图所示的装置传送物品,现有质量m=25kg的木箱,长L=5m、高h=3m的固定斜面他用F=100N的力拉绳,使木箱以v=0.2m/s的速度沿斜面匀速地由低端上升到顶端,此过程因绳和滑轮间的摩擦而做的额外功W0=20J。已知动滑轮质量m=1kg,连接动滑轮的绳子拉直且与斜面平行,不计绳的质量、木箱大小和木箱到动滑轮间的绳长,g取10N/kg,则下列说法错误的是( )
A.木箱由斜面底端上升到顶端所用的时间是25s B.F做功的功率为40W
C.整个装置的机械效率是75% D.斜面对木箱的摩擦力大小是50N
【答案】D
【解析】A、木箱移动的距离:s=L=5m,木箱由斜面底端上升到顶端所用的时间:木箱由斜面底端上升到顶端所用的时间t===25s,故A正确;B、由图知,动滑轮上绳子的股数n=2,绳子自由端移动的速度:v绳=nv=2×0.2m/s=0.4m/s,拉力的功率:P===Fv绳=100N×0.4m/s=40W,故B正确;C.绳端移动距离为s=2L=2×5m=10m,拉力做总功为W总=Fs=100N×10m=1000J,克服木箱重力所做有用功为W有=G箱h=m箱gh=25kg×10N/kg×3m=750J,机械效率为η=×100%=×100%=75%,故C正确;
D、克服动滑轮重力所做功为W滑=G滑h=m滑gh=1kg×10N/kg×3m=30J,克服斜面摩擦力做功为W摩=W总﹣W0﹣W有﹣W滑=1000J﹣20J﹣750J﹣30J=200J,斜面对木箱的摩擦力大小是f===40N,故D错误。故选:D。
二.填空题(本题共8小题,每小题3分,共24分)
13.如图所示,手机自拍杆可以看作是一个 (选填“省力”、“费力”或“等臂”)杠杆(O为支点)。若自拍杆长1m(质量忽略不计),手机对杆竖直向下的作用力F2=2N,图中l1=15cm、l2=75cm,则手垂直作用于杆的动力F1= N;若自拍时只缩短自拍杆,使AB变短,F1的大小将 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
【答案】费力;10;减小
【解析】由图可知,手机自拍杆使用时动力臂小于阻力臂,根据杠杆的平衡条件可知,动力大于阻力,是费力杠杆。根据杠杆的平衡条件F1l1=F2l2可得
若自拍时只缩短自拍杆,使AB变短,则动力臂l1不变,阻力臂l2变小,在阻力不变的情况下,根据公式 可知,动力F1的大小将减小。
14. 篮球是中考体育测试的项目之一,如图所示,篮球被投出后球在上升过程中动能______,惯性______(均选填“变大”、“变小”或“不变”),碰到篮板后篮球会弹回说明力可以改变物体的______。
【答案】 变小 不变 运动状态
【解析】篮球被投出后在上升过程中,篮球的质量不变,速度减小,篮球的动能减少,其高度增加,重力势能增大。在此过程中篮球的质量不变,故惯性不变。碰到篮板后被弹回,是因为篮板作用在篮球上的力改变篮球的运动状态。
15.“由物及理,思维建模”。如图所示,这是一种利用滚轴和绳子组装的特殊提升装置,该提升装置相当于 (填简单机械名称)模型;人们借助这种装置的主要目的是为 (选填“省力”、“省距离”或“省功”);若某同学所用的拉力为300N,不计摩擦和装置的自重,则摩托车的质量为 kg。(g取10N/kg)
【答案】定滑轮和动滑轮组成的滑轮组;省力;150
【解析】提升物体时,上面的滚轴的轴固定不动,属于定滑轮;下面的滚轴和物体一起移动,属于动滑轮,所以把该装置看成由定滑轮和动滑轮组成的滑轮组。利用该装置既能省力,又能改变力的方向。不计摩擦和装置的自重,人对绳的拉力为 ,所以G=1500N,则摩托车的质量为
16.人从平躺状态坐起,克服自身______做功;重力方向竖直向下,人体重心向上移动,重力对人体______功;判断是否做功,关键看物体是否沿力的______通过一段距离。
【答案】:重力;不做;方向
【解析】:起身时人体需要克服自身重力;重心向上运动,重力方向向下,重力不做正功;判断力做功的核心条件:物体要沿着力的方向移动距离。
17.某人造卫星沿椭圆轨道绕地球运行,如图所示,则卫星
从远地点向近地点运行的过程中, 能转化为 能,
机械能 (填“守恒”或“不守恒”)。
【答案】重力势;动;守恒
【解析】卫星从远地点向近地点运行的过程中,质量不变,高度降低,可知重力势能减小,转化为动能,只有机械能之间的相互转化,可知机械能守恒。运动员在撑杆跳高时,经历了助跑、起跳、越杆、下落等过程。
18.如图甲所示,物体在水平拉力F的作用下由静止沿粗糙水平面向右运动,0~6s内拉力F随时间t变化的规律如图乙所示,速度v随时间t变化的规律如图丙所示,则在0-2s的过程中物体所受摩擦力为 N;在2-4s的过程中,物体克服摩擦力做功的功率为 W;在4-6s的过程中拉力F所做的功为 J。
【答案】2;5;10
【解析】乙图:0-2s拉力F1=5N;2-4s拉力F2=3N;4-6s拉力F3=2N,丙图:0-2s加速;2-4s加速;4-6s匀速直线运动,v=2.5m/s。4-6s匀速,水平方向二力平衡:滑动摩擦力 f=F3=2N。
滑动摩擦力只和压力、粗糙程度有关,所以0-2s、2-4s滑动摩擦力都是2N。0‑2s物体所受摩擦力:2N;2-4s,物体速度v=2.5m/s,克服摩擦力做功功率:P=fv=2N×2.5m/s=5W;
4-6s:时间t=2s,路程s=vt=2.5m/s×2s=5m,拉力F=2N,W=Fs=2N×5m=10J。
19.如图所示,A点的高度H大于B点的高度h,让小球从A点
由静止开始自由落下,沿光滑轨道AOB到达B点后离开(不计空气阻力),
则小球由A点运动到O点的过程中,小球的重力势能是 的
(填“增大”“不变”或“减小”),小球在B点的机械能 在
A点的机械能(填“大于”“等于”或“小于”),小球离开B点后的运动轨迹应该是图中的 曲线。
【答案】减小;等于;C
【解析】(1)从A点到O点的过程中,小球的质量不变高度减小,则重力势能减小;(2)轨道表面光滑,即没有摩擦力,且忽略空气阻力,因此机械能守恒,则小球在B点的机械能等于在A点的机械能。(3)当小球沿着OB运动到最高点时,它的动能不为零。根据机械能=动能+重力势能可知,此时小球的重力势能应该小于A点的重力势能,即最高点应该低于A点高于B点,故选C。
20.如图甲,用塔吊来搬运建筑材料,图乙为局部放大图,其中货箱重300N。将重2100N的建筑材料以0.8m/s的速度,沿竖直方向匀速提升5s,绳子自由端的拉力F为1000N,不计绳重及摩擦,则此过程中建筑材料提升的高度为 m,塔吊提升建筑材料做的有用功是 J,塔吊的机械效率为 。
【答案】4;8400;70%
【解析】(1)由v=得重物被提升的高度为:h=vt=0.8m/s×5s=4m;(2)塔吊提升建筑材料做的有用功为:W有用=Gh=2100N×4m=8400J;(3)由图可知n=3,绳子自由端移动的距离:s=nh=3×4m=12m,拉力做的总功:W总=Fs=1000N×12m=12000J,
滑轮组的机械效率为:η=×100%=×100%=70%。
三、解答题(本题共7小题,共52分。)
21.(6分)根据要求作图
(1)如图1所示,利用动滑轮来提升一个物体,拉力F竖直向上.动滑轮其实就是一个变形的杠杆,请在图中标出它的支点O,并画出F的力臂L.
(2)如图2所示的杠杆中,已知动力F1和阻力臂L2,请你作出动力臂L1和阻力F2.
(3)把羊角锤看作杠杆,如图3用羊角锤拔钉子,O为支点,画出在A点施加的最小力F的示意图及其力臂L.
【答案】
【解析】(1)动滑轮的支点O在绳子与边框的接触点上,动力F为绳子的拉力,方向向上,过支点O向动力作用线画垂线,就得到动力臂L,如图所示:(2)过支点O作垂直于F1作用线的垂线段,即动力臂L1;过L2的末端作用垂直于杠杆的阻力F2.如图所示:(3)力臂越长越省力,最长的力臂即支点与作用点的连线,然后根据力臂的画法作出垂直于力臂的作用力即可.如图所示:
22. (6分)物体只在重力的作用下由静止开始下落,叫做自由落体运动.有一物体离地面的高度为h,如果物体在下落的过程中重力做的功全部转化为动能,物体的动能为。
(1)请你分析说明物体下落的速度与自身的质量大小是否有关;
(2)如图,一小球从离地面高度h=45m的空中自由落下,不计一切阻力,则小球落地时速度是多大?
解:(1)由题可知,物体所处的高度为h时,重力做功为,在下落过程中重力做功全部转化为动能,即可得,物体下落的速度为所以物体下落的速度与自身的质量无关。
(2)根据计算小球落地时速度为
23.(8分)一辆质量2t的汽车,在平直公路上以额定功率100kW从静止开始运动,经15s运动200m恰好达到最大速度,接着匀速运动20s关闭发动机,滑行156.25m停下。其v﹣t图像如图所示。已知汽车在运动过程中受到的阻力恰为车重的0.2倍,(g取10N/kg)求:
(1)整个过程中发动机所做的功的大小;
(2)汽车运动的最大速度v;
(3)整个过程中克服阻力所做的功的大小。
解:(1)整个过程中发动机所做的功
(2)汽车以最大速度做匀速直线运动,此时受力平衡,牵引力等于阻力,即
汽车运动的最大速度
(3)匀速直线运动时移动的距离
整个过程中移动的距离
整个过程中克服阻力所做的功
答:(1)整个过程中发动机所做的功的大小为;
(2)汽车运动的最大速度为;
(3)整个过程中克服阻力所做的功的大小为。
24.(8分)在“探究杠杆平衡条件”的实验中:
(1)实验开始时,杠杆的位置如图甲所示。为使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆的平衡螺母向 移动(选填“左”或“右”),在实验过程中让杠杆在水平位置平衡的目的是 。
(2)杠杆平衡后,小英同学在图乙所示的A位置挂上两个钩码,可在B位置挂上 个钩码,使杠杆在水平位置平衡。若此时两边同时再加一个钩码,两边 (“能”“不能”)平衡,若不能,杠杆将向 (“A”“B”)边倾斜,
(3)取下B位置的钩码,改用弹簧测力计拉杠杆的B点,当弹簧测力计由位置a专至位置b的过程中,杠杆在水平位置始终保持平衡(如图丙),测力计示数如何变化 (选填“变大”“变小”或“不变”),原因是
(4)调节杠杆平衡后,在不同的位置挂不同数量的钩码,使杠杆重新平衡,得到如表中的实验数据:
次数
动力F₁/N
动力臂l₁/cm
阻力F₂/N
阻力臂l₂/cm
1
5
8
8
5
2
4
10
10
4
3
3
15
15
3
记录数据后,某同学分析实验数据得到如下结论 。
【答案】(1) 右 便于测量力臂大小 (2) 3 不能 A (3) 变大 见解析 (4)
【解析】(1)图甲中,杠杆的左端下沉,应将右侧的平衡螺母向右调节,才能让杠杆在水平位置平衡。杠杆条件口诀左偏右调,右偏左调。当杠杆在水平位置平衡时,挂在杠杆上的钩码对杠杆的作用力是竖直向下的,此时作用力的力臂与杠杆重合在一起,便于测量力臂。
(2)根据杠杆平衡条件有A位置在O点左侧三格处,此时力臂为3L,B位置在O点右侧二格处,此时力臂为2L,,即在B位置挂三个钩码。当两边再各挂上一个钩码时,此时力臂不变,阻力,动力发生改变,由上面杠杆平衡原理可得,故不能平衡,杠杆向A边倾斜。(3)在杠杆在水平位置平衡的情况下,将杠杆转过一个角度,此时,阻力和阻力臂不变,动力臂减小,根据杠杆平衡条件
可知动力变大,即弹簧测力计示数变大。(4)由表中第一组数据得
,第二组数据得,第三组数据得
,综上所述,该同学的结论为。
25.(6分)跳绳是我市初中毕业生体育测试的项目之一,小华想利用所学的物理知识估测自己跳绳时克服重力的平均功率(不计绳重)。
(1)用体重计测量自己的质量m;
(2)估测自己平均每次跳起的高度h(人的重心上升的高度);
(3)用 (填测量器材)记录跳n次所用的 (填物理量与其对应字母);
(4)数据处理:
①自己所受的重力 ;
②跳n次所做的总功 ;
③则平均功率 ;
(5)两人想比较跳绳的平均功率(假设两人跳起的平均高度相同),则( )
A.频率相同,体重大的功率大 B.频率相同,跳的时间长的功率大
C.体重相同,频率高的功率小 D.体重相同,跳的时间长的功率大
【答案】(3) 秒表;时间t (4) ①mg;②nmgh;③ (5)A
【解析】(1) 体重计测自己质量m;(2) 估测每次跳起重心上升高度h;(3) 用 秒表 记录跳n次所用的 时间t;(4) 数据处理:① 自身重力:G=mg② 跳n次做的总功:W总=nGh = nmgh
③ 跳绳平均功率:P=,(5) 两人跳起平均高度h相同,比较平均功率 P=
A. 频率相同(单位时间次数n/t相同),体重大的功率大,正确;B. 频率相同,跳的时间长,只是总功多,功率不变 ; C. 体重相同,频率高,单位时间做功多,功率大;D. 体重相同,时间长不决定功率大小 ;选 A
26.(8分)如图甲所示是我们常见的按压式圆珠笔,笔的质量为20g,小科同学利用该圆珠笔开展了以下实验研究。
序号
钩码质量(g)
弹簧压缩量x(mm)
弹簧弹力F(N)
弹簧的劲度系数k(N/mm)
1
50
2
0.5
0.25
2
100
4
1
0.25
3
150
6
1.5
0.25
实验一:研究弹簧弹力与压缩量的关系(如图乙),实验数据记录如下表:
实验二:先将笔倒立向下按压然后放手,笔将向上弹起一定的高度。弹跳过程可以分为三个阶段(如图丙所示)。
①把笔竖直倒立于水平硬桌面,下压外壳使其下端接触桌面(见位置a)。
②由静止释放,外壳竖直上升,弹簧恢复到原长(见位置b)。
③笔继续上升到离桌面2.5cm的最高处(见位置c)开始下落。
(1) 由表中数据可知,在弹性限度范围内,弹簧弹力F与压缩量x的数量关系式为 。
(2) 图丙中从b到c位置,笔的内芯的重力势能逐渐 。
(3) 图丙三个位置中,弹簧弹性势能最大的是 (填“a”“b”或“c”)位置。
(4) 整个过程中,至少有 焦的弹性势能转化为笔的重力势能。
【答案】(1)F=kx(F=0.25x) (2)增大(3)a (4)5×10-3
【解析】(1)根据G=mg可知,当弹簧受到的压力分别为0.5N、1N和1.5N时,弹簧的压缩量分别为2cm、4cm和6cm,那么得到弹力和压缩量的比值都是0.25,则二者为正比例关系,那么数量关系式为: F=kx(F=0.25x) ;(2) 图丙中从b到c位置,笔的内芯的质量不变,高度增大,则重力势能逐渐增大;(3) 图丙三个位置中,a图中弹簧被压缩的程度最大,则弹簧弹性势能最大的是a;(4)整个过程中,弹性势能转化为笔的重力势能的:
W=Gh=0.02kg×10N/kg×=0.025m=5×10-3J。
27.(10分)阅读短文,回答相关问题。
钱学森弹道——高超音速飞行器的能量运动奥秘
2026年,我国高超音速飞行器技术持续迭代升级,钱学森弹道作为该类装备的核心飞行方案受到广泛关注。如图所示,飞行器从地面O点起飞,加速上升到达A点,之后进入中段“钱学森弹道”,在大气层边缘的a、b点之间做滑翔跳跃飞行,最后进入末段飞向攻击点。
飞行器起飞阶段,火箭发动机做功推动飞行器加速向上运动。此过程消耗燃料,将化学能转化为飞行器的机械能。A点是飞行轨迹的最高点,此时飞行器高度最大。在中段滑翔时,飞行器处在大气层边缘,空气极其稀薄,空气摩擦阻力可以近似忽略,几乎没有机械能损耗。从a点运动到b点的滑翔过程中,飞行器高度发生变化,动能和重力势能不断相互转化。
飞行器的舵面可以看作简单机械,利用力臂原理调整飞行姿态;火箭助推阶段,推力对飞行器做功,推力做功多少与推力大小、飞行器在推力方向移动距离有关。进入末段之后飞行器重新冲入稠密大气层,空气摩擦阻力不可忽略,部分机械能转化为内能。高超音速飞行器突破传统弹道模式,融合了功、简单机械、机械能转化等物理知识,是力学知识在国防科技上的典型应用。
阅读上述材料,结合图像回答下面问题:
(1)飞行器火箭助推起飞过程中,发动机推力对飞行器______(选填“做功”或“不做功”);飞行器在大气层边缘中段滑翔(a到b),忽略空气阻力,飞行器的总机械能大小______(选填“变大”“不变”“变小”)。
(2)飞行器到达轨迹最高点A时,下列说法正确的是( )
A.飞行器动能等于零 B.飞行器重力势能达到整个飞行过程的最大值
C.飞行器不受重力作用 D.飞行器的机械能不断增大
(3)飞行器从A点向a点下落过程中能量转化情况:________能转化为________能。
(4)飞行器末段重新进入大气层,受到空气摩擦阻力,该过程机械能将( )
A.增大 B.减小 C.保持不变 D.无法判断
(5)飞行器用来调整姿态的舵面,属于简单机械中的杠杆,关于杠杆、功的知识,下列说法正确的是( )
A.使用杠杆一定可以省力
B.有力作用在物体上,力就一定对物体做功
C.飞行器助推阶段,推力越大、推动距离越长,推力做的功越多
D.只要杠杆足够长,就可以省功
【答案】(1) 做功;不变(2) B(3) 重力势;动(4) B(5) C
【解析】(1)火箭推力向上,飞行器沿推力方向移动距离,满足做功两个条件,推力对飞行器做功;a到b滑翔阶段忽略空气阻力,只有动能和重力势能相互转化,总机械能保持不变。(2)A错误:A点飞行器竖直方向速度为0,但仍然具有水平方向速度,动能不为零;B正确:A点为全程最大高度,质量不变,重力势能最大;C错误:地球附近飞行器始终受到重力;D错误:忽略阻力,A点之后机械能守恒。(3)A到a下落,飞行器高度降低,重力势能减小;速度增大,动能增大;是重力势能转化为动能。(4)末段大气层内,克服空气摩擦阻力做功,一部分机械能转化为内能,机械能总量减小。(5)A错误:杠杆分省力杠杆、费力杠杆、等臂杠杆,不一定省力;B错误:做功两个条件:有力、物体在力方向移动距离;有力无距离不做功;C正确:功的公式W=Fs,推力F越大,移动距离s越长,推力做功越多;D错误:使用任何机械都不能省功,省功的机械不存在。
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$2026-2027学年苏科版九年级物理上第一次月考提分特训(盐城专版) (范围:第11章简单机械和功+12.1机械能 时间:90分钟 满分:100分) 一、选择题(本题共12小题,每小题2分,共24分) 1.人踮脚时脚掌可以看作一个杠杆,下列能正确表示踮脚时该杠杆的支点、动力和阻力的示意图是( ) 2.如图所示,O是支点,在B端挂一重物,为使杠杆平衡,要在A端加一个力,下列说法中正确的是( ) A.F1的力臂为OD B.F2的力臂为AD C.F3的力臂为OA D.沿三个方向力的大小一样 3、用下列简单机械提升同一重物,忽略机械自重和摩擦,最省力的是( ) 4.如图所示,若4个图中物体受到的水平摩擦力都是10 N,则物体做匀速直线运动时拉力最大的是图( ) A. B. C. D. 5.如图所示,将同一物体分别沿光滑斜面AB、AC(AB>AC)以相同的速度,匀速拉到顶点A,施加的力分别为F1和F2,拉力做功为W1和W2,拉力做功的功率分别为P1和P2,则( ) A.F1<F2,W1=W2,P1>P2 B.F1>F2,W1>W2,P1>P2 C.F1<F2,W1>W2,P1<P2 D.F1<F2,W1= W2,P1<P2 6.一辆赛车在跌宕起伏道路行驶,先后完成匀速、快加速、慢减速行驶过程,若该赛车输出功率P恒定,则能近似描述牵引力F随时间t变化的图像是( ) A. B.C.D. 7.制作机械模型时,减小转轴摩擦的主要目的是( ) A. 增大有用功 B. 减小额外功 C. 增大总功 D. 提高功率 8. 甲、乙两个相同的篮球,表面是湿的,从不高度自由落至同一地面上留下的印迹如图所示,则刚下落时篮球的重力势能较大的是( ) A. 甲 B. 乙 C. 一样大 D. 无法比较 9. 如图所示是小明在运动会上推铅球的场景,从铅球离手在空中运动到最后落到地面的过程中,动能Ek随时间t的变化关系是( ) A. B. C. D. 10.一只木箱放在水平地面上,地面上各处粗糙程度相同。对木箱施加一个方向不变的水平推力F(如图甲):F的大小与时间t的关系、木箱的运动速度v与时间t的关系图象如图乙所示。以下说法不正确的是( ) A.0-2s内木箱所受摩擦力为1N B.0-2s内推力F对木箱没有做功 C.2s-4s内推力F对木箱所做的功为6J D.4s-6s内推力F对木箱做功的功率为8W 11. 如图所示,弹簧的上端固定一块木板,小虎同学从地面跳上木板后,向下压缩弹簧的过程中,他的重力势能、弹簧的弹性势能变化情况是( ) A. 重力势能减小,弹性势能增大 B. 重力势能增大,弹性势能减小 C. 重力势能增大,弹性势能增大 D. 重力势能减小,弹性势能减小 12.物理兴趣小组的小强设计了如图所示的装置传送物品,现有质量m=25kg的木箱,长L=5m、高h=3m的固定斜面他用F=100N的力拉绳,使木箱以v=0.2m/s的速度沿斜面匀速地由低端上升到顶端,此过程因绳和滑轮间的摩擦而做的额外功W0=20J。已知动滑轮质量m=1kg,连接动滑轮的绳子拉直且与斜面平行,不计绳的质量、木箱大小和木箱到动滑轮间的绳长,g取10N/kg,则下列说法错误的是( ) A.木箱由斜面底端上升到顶端所用的时间是25s B.F做功的功率为40W C.整个装置的机械效率是75% D.斜面对木箱的摩擦力大小是50N 二.填空题(本题共8小题,每小题3分,共24分) 13.如图所示,手机自拍杆可以看作是一个 (选填“省力”、“费力”或“等臂”)杠杆(O为支点)。若自拍杆长1m(质量忽略不计),手机对杆竖直向下的作用力F2=2N,图中l1=15cm、l2=75cm,则手垂直作用于杆的动力F1= N;若自拍时只缩短自拍杆,使AB变短,F1的大小将 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。 14. 篮球是中考体育测试的项目之一,如图所示,篮球被投出后球在上升过程中动能,惯性(均选填“变大”、“变小”或“不变”),碰到篮板后篮球会弹回说明力可以改变物体的。 15.“由物及理,思维建模”。如图所示,这是一种利用滚轴和绳子组装的特殊提升装置,该提升装置相当于 (填简单机械名称)模型;人们借助这种装置的主要目的是为 (选填“省力”、“省距离”或“省功”);若某同学所用的拉力为300N,不计摩擦和装置的自重,则摩托车的质量为 kg。(g取10N/kg) 16.人从平躺状态坐起,克服自身做功;重力方向竖直向下,人体重心向上移动,重力对人体功;判断是否做功,关键看物体是否沿力的通过一段距离。 17.某人造卫星沿椭圆轨道绕地球运行,如图所示,则卫星 从远地点向近地点运行的过程中, 能转化为 能, 机械能 (填“守恒”或“不守恒”)。 18.如图甲所示,物体在水平拉力F的作用下由静止沿粗糙水平面向右运动,0~6s内拉力F随时间t变化的规律如图乙所示,速度v随时间t变化的规律如图丙所示,则在0-2s的过程中物体所受摩擦力为 N;在2-4s的过程中,物体克服摩擦力做功的功率为 W;在4-6s的过程中拉力F所做的功为 J。 19.如图所示,A点的高度H大于B点的高度h,让小球从A点 由静止开始自由落下,沿光滑轨道AOB到达B点后离开(不计空气阻力), 则小球由A点运动到O点的过程中,小球的重力势能是 的 (填“增大”“不变”或“减小”),小球在B点的机械能 在 A点的机械能(填“大于”“等于”或“小于”),小球离开B点后的运动轨迹应该是图中的 曲线。 20.如图甲,用塔吊来搬运建筑材料,图乙为局部放大图,其中货箱重300N。将重2100N的建筑材料以0.8m/s的速度,沿竖直方向匀速提升5s,绳子自由端的拉力F为1000N,不计绳重及摩擦,则此过程中建筑材料提升的高度为 m,塔吊提升建筑材料做的有用功是 J,塔吊的机械效率为 。 三、解答题(本题共7小题,共52分。) 21.(6分)根据要求作图 (1)如图1所示,利用动滑轮来提升一个物体,拉力F竖直向上.动滑轮其实就是一个变形的杠杆,请在图中标出它的支点O,并画出F的力臂L. (2)如图2所示的杠杆中,已知动力F1和阻力臂L2,请你作出动力臂L1和阻力F2. (3)把羊角锤看作杠杆,如图3用羊角锤拔钉子,O为支点,画出在A点施加的最小力F的示意图及其力臂L. 22. (6分)物体只在重力的作用下由静止开始下落,叫做自由落体运动.有一物体离地面的高度为h,如果物体在下落的过程中重力做的功全部转化为动能,物体的动能为。 (1)请你分析说明物体下落的速度与自身的质量大小是否有关; (2)如图,一小球从离地面高度h=45m的空中自由落下,不计一切阻力,则小球落地时速度是多大? 23.(8分)一辆质量2t的汽车,在平直公路上以额定功率100kW从静止开始运动,经15s运动200m恰好达到最大速度,接着匀速运动20s关闭发动机,滑行156.25m停下。其v﹣t图像如图所示。已知汽车在运动过程中受到的阻力恰为车重的0.2倍,(g取10N/kg)求: (1)整个过程中发动机所做的功的大小; (2)汽车运动的最大速度v; (3)整个过程中克服阻力所做的功的大小。 24.(8分)在“探究杠杆平衡条件”的实验中: (1)实验开始时,杠杆的位置如图甲所示。为使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆的平衡螺母向 移动(选填“左”或“右”),在实验过程中让杠杆在水平位置平衡的目的是 。 (2)杠杆平衡后,小英同学在图乙所示的A位置挂上两个钩码,可在B位置挂上 个钩码,使杠杆在水平位置平衡。若此时两边同时再加一个钩码,两边 (“能”“不能”)平衡,若不能,杠杆将向 (“A”“B”)边倾斜, (3)取下B位置的钩码,改用弹簧测力计拉杠杆的B点,当弹簧测力计由位置a专至位置b的过程中,杠杆在水平位置始终保持平衡(如图丙),测力计示数如何变化 (选填“变大”“变小”或“不变”),原因是 (4)调节杠杆平衡后,在不同的位置挂不同数量的钩码,使杠杆重新平衡,得到如表中的实验数据: 次数 动力F₁/N 动力臂l₁/cm 阻力F₂/N 阻力臂l₂/cm 1 5 8 8 5 2 4 10 10 4 3 3 15 15 3 记录数据后,某同学分析实验数据得到如下结论 。 25.(6分)跳绳是我市初中毕业生体育测试的项目之一,小华想利用所学的物理知识估测自己跳绳时克服重力的平均功率(不计绳重)。 (1)用体重计测量自己的质量m; (2)估测自己平均每次跳起的高度h(人的重心上升的高度); (3)用 (填测量器材)记录跳n次所用的 (填物理量与其对应字母); (4)数据处理: ①自己所受的重力 ; ②跳n次所做的总功 ; ③则平均功率 ; (5)两人想比较跳绳的平均功率(假设两人跳起的平均高度相同),则( ) A.频率相同,体重大的功率大 B.频率相同,跳的时间长的功率大 C.体重相同,频率高的功率小 D.体重相同,跳的时间长的功率大 26.(8分)如图甲所示是我们常见的按压式圆珠笔,笔的质量为20g,小科同学利用该圆珠笔开展了以下实验研究。 序号 钩码质量(g) 弹簧压缩量x(mm) 弹簧弹力F(N) 弹簧的劲度系数k(N/mm) 1 50 2 0.5 0.25 2 100 4 1 0.25 3 150 6 1.5 0.25 实验一:研究弹簧弹力与压缩量的关系(如图乙),实验数据记录如下表: 实验二:先将笔倒立向下按压然后放手,笔将向上弹起一定的高度。弹跳过程可以分为三个阶段(如图丙所示)。 ①把笔竖直倒立于水平硬桌面,下压外壳使其下端接触桌面(见位置a)。 ②由静止释放,外壳竖直上升,弹簧恢复到原长(见位置b)。 ③笔继续上升到离桌面2.5cm的最高处(见位置c)开始下落。 (1) 由表中数据可知,在弹性限度范围内,弹簧弹力F与压缩量x的数量关系式为 。 (2) 图丙中从b到c位置,笔的内芯的重力势能逐渐 。 (3) 图丙三个位置中,弹簧弹性势能最大的是 (填“a”“b”或“c”)位置。 (4) 整个过程中,至少有 焦的弹性势能转化为笔的重力势能。 27.(10分)阅读短文,回答相关问题。 钱学森弹道——高超音速飞行器的能量运动奥秘 2026年我国高超音速飞行器技术持续迭代升级,钱学森弹道作为该类装备的核心飞行方案受到广泛关注。如图所示,飞行器从地面O点起飞,加速上升到达A点,之后进入中段“钱学森弹道”,在大气层边缘的a、b点之间做滑翔跳跃飞行,最后进入末段飞向攻击点。 飞行器起飞阶段,火箭发动机做功推动飞行器加速向上运动。此过程消耗燃料,将化学能转化为飞行器的机械能。A点是飞行轨迹的最高点,此时飞行器高度最大。在中段滑翔时,飞行器处在大气层边缘,空气极其稀薄,空气摩擦阻力可以近似忽略,几乎没有机械能损耗。从a点运动到b点的滑翔过程中,飞行器高度发生变化,动能和重力势能不断相互转化。 飞行器的舵面可以看作简单机械,利用力臂原理调整飞行姿态;火箭助推阶段,推力对飞行器做功,推力做功多少与推力大小、飞行器在推力方向移动距离有关。进入末段之后飞行器重新冲入稠密大气层,空气摩擦阻力不可忽略,部分机械能转化为内能。高超音速飞行器突破传统弹道模式,融合了功、简单机械、机械能转化等物理知识,是力学知识在国防科技上的典型应用。 阅读上述材料,结合图像回答下面问题: (1)飞行器火箭助推起飞过程中,发动机推力对飞行器(选填“做功”或“不做功”);飞行器在大气层边缘中段滑翔(a到b),忽略空气阻力,飞行器的总机械能大小(选填“变大”“不变”“变小”)。 (2)飞行器到达轨迹最高点A时,下列说法正确的是( ) A.飞行器动能等于零 B.飞行器重力势能达到整个飞行过程的最大值 C.飞行器不受重力作用 D.飞行器的机械能不断增大 (3)飞行器从A点向a点下落过程中能量转化情况:能转化为能。 (4)飞行器末段重新进入大气层,受到空气摩擦阻力,该过程机械能将( ) A.增大 B.减小 C.保持不变 D.无法判断 (5)飞行器用来调整姿态的舵面,属于简单机械中的杠杆,关于杠杆、功的知识,下列说法正确的是( ) A.使用杠杆一定可以省力 B.有力作用在物体上,力就一定对物体做功 C.飞行器助推阶段,推力越大、推动距离越长,推力做的功越多 D.只要杠杆足够长,就可以省功 学科网(北京)股份有限公司 $2.