内容正文:
2026-2027实验学校九年级第一学期阶段质量检测
物理试卷(第①次月考)考试范围:11章+12.1
(满分100分考试时间90min)(g=10N/kg)
第一部分选择题共26分
1. 为了纪念他对科学发展的贡献,将功和能量的单位以其名字命名的科学家是( )
A. 牛顿 B. 焦耳 C. 瓦特 D. 伽利略
【答案】B
【解析】
【详解】A.在国际单位制中,牛顿被命名为力的单位,故A不符合题意;
B.在国际单位制中,焦耳被命名为功和能量的单位,故B符合题意;
C.在国际单位制中,瓦特被命名为功率的单位,故C不符合题意;
D.在国际单位制中,伽利略没有被命名为物理量的单位,故A不符合题意。
故选B。
2. 下列工具正常使用时,与筷子属于同类杠杆的是( )
A. 赛艇的船桨 B. 开瓶器 C. 铁匠剪刀 D. 钢丝钳
【答案】A
【解析】
【详解】筷子正常使用时动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆;赛艇的船桨正常使用时动力臂小于阻力臂,也属于费力杠杆;开瓶器、铁匠剪刀和钢丝钳使用时动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆。
故选A。
3. 如图所示,用力打开夹子过程中,标注的夹子支点、动力、阻力正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】根据杠杆的支点定义可知夹子中间的轴的位置是支点,手作用的点为动力作用点,动力的方向向下,阻力的作用点为支点左端弹性铁圈与夹子接触的位置,阻力的方向向下,故A符合题意。
故选A。
4. 如图所示,用不同方向的拉力F1、F2、F3匀速拉动重力为G的物体时,不计绳重和摩擦,下列说法中正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】图中滑轮轴固定不动,为定滑轮,实质是等臂杠杆,支点为轴心。设滑轮半径为 ,物重为 。阻力臂 。拉力 、、 的作用线均与滑轮边缘相切,动力臂均为半径,即。
根据杠杆平衡条件 可得:
故 ,故ABC错误,D正确。
故选 D。
5. 如图所示,某同学在“研究动滑轮特点”的实验时,进行了正确操作,并记录数据如下表,分析数据后发现,实验结果与课本中“使用动滑轮能省一半力”的结论不符.面对这一事实,下列做法中最不可取的是
A. 与同学分析可能原因
B. 实验失败,停止实验
C. 改进实验条件,重新实验
D. 查阅资料,了解结论的适用条件
【答案】B
【解析】
【详解】解:人在提升重物时把动滑轮也提起了,所以动滑轮重是引进误差的最主要原因;由于转轴之间有摩擦,绳也有一定重量,导致拉力增大.
故选B.
6. 在我国古代文人的雅集中,有一种充满诗意的活动“曲水流觞”:众人沿曲溪而坐,顺流而下的茶杯偶驻于前,停驻者赋诗或饮茶,若图中陶瓷空茶杯的质量与两个鸡蛋相当,则使其缓慢升高1m所做的功约为( )
A. 1J B. 10J C. 100J D. 1000J
【答案】A
【解析】
【详解】一个鸡蛋质量约50g,两个鸡蛋质量
陶瓷空茶杯的质量与两个鸡蛋相当,则茶杯重力
则使其缓慢升高1m所克服重力做的功约为
故选A。
7. 学习了功率的知识后,小明和几位同学准备开展“比一比谁的功率大”的活动。他们设计了三套方案:①测量出各自的体重、爬楼用的时间和爬楼的高度,算出爬楼的功率并进行比较;②控制爬楼的时间相同,测量出各自的体重、爬楼的高度,算出爬楼做的功并进行比较;③控制爬楼的高度相同,测量出各自的体重、爬楼的时间,算出体重和时间的比值并进行比较。可行的是
A. 只有① B. 只有①② C. 只有②③ D. ①②③都可以
【答案】D
【解析】
【详解】爬楼是克服自身的重力做功,功率
P=,
①测出各自的体重、爬楼时间和爬楼的高度,根据P=求出功率,直接比较功率的大小;②控制爬楼的时间相同,测出各自的体重m和爬楼的高度h,若mgh越大,功率就越大;
③控制爬楼高度相同,测出各自的体重m和爬楼时间t,若mg/t的比值越大,功率就越大;所以三种方法都是可以的。
故选D。
8. 用如图所示的四种简单机械,将同一重物G匀速提升相同的高度,若不计绳重和摩擦,则机械做的有用功W1、W2、W3、W4的大小关系是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】四个机械提升的是同一个重物G,重物被匀速提升的高度也相同,所以四个机械的有用功
故选C。
9. 汽车上坡时,驾驶员要换成低挡,以减小汽车的行驶速度,这样做的目的是( )
A. 省力 B. 省油
C. 省功 D. 增大爬坡的牵引力
【答案】D
【解析】
【详解】根据公式
可得,由于汽车的最大功率是一定的,当减小行驶速度时,可以获得更大的牵引力。故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
10. 下列关于机械效率的说法正确的是( )
A. 越省力的机械,机械效率越高
B. 做功越快的机械,机械效率越高
C. 所做有用功越多的机械,机械效率越高
D. 有用功与总功的比值越大的机械,机械效率越高
【答案】D
【解析】
【详解】A.机械效率是指有用功与总功的比值,与省力情况无关,故A错误;
B.功率是描述物体做功快慢的物理量,做功慢的机械,其功率小;机械效率是指有用功与总功的比值,两者没有必然的联系,故B错误;
C.机械效率是指有用功与总功的比值,所做有用功越多,总功未知,机械效率不一定越高,故C错误;
D.机械效率是指有用功与总功的比值,有用功与总功的比值越大的机械,机械效率越高,故D正确。
故选D。
11. 用如图所示滑轮组拉动水平地面上重1000N的物体A,使物体A在4s内匀速前进了4m,物体A受到地面的摩擦力f=300N,所用拉力F=120N,忽略绳重、滑轮重。下列说法中正确的是( )
A. 绳子自由端在4s内移动了8m
B. 物体A重力做功的功率为1000W
C. 物体A克服摩擦力做的功为480J
D. 滑轮组的机械效率约为83.3%
【答案】D
【解析】
【详解】由图可知,动滑轮上绳子段数 。
A.绳子自由端移动的距离 ,故A错误;
B.物体A在水平方向运动,在重力方向上移动距离 ,重力做功
重力做功的功率 ,故B错误;
C.物体A克服摩擦力做的功 ,故C错误;
D.拉力做的总功
滑轮组的机械效率 ,故D正确。
故选D。
12. 如图所示是小球从高处下落到水平地面不断弹起的过程中,每隔相等时间曝光一次所得到的照片,小球在1、2位置的高度一样。下面说法正确的是( )
A. 小球运动时先后经过1、3、2三个位置
B. 小球在1、2位置的动能相同
C. 小球在1、2位置的重力势能相同,机械能大小也相同
D. 小球在1位置的动能、机械能都比2位置小
【答案】D
【解析】
【详解】A.小球弹起高度逐渐降低,机械能减小,运动方向从右向左,先后经过2、3、1,故A错误;
BCD.1、2位置高度相同,质量不变,重力势能相同;运动过程克服阻力做功,机械能减小,机械能等于动能加势能的总和,所以小球在1位置的动能比2位置小,故BC错误,D正确。
故选D。
13. 如图,弹簧下端悬挂一个实心小球,用手托住小球,小球静止在A点,此时弹簧处于自然长度。释放小球,小球向下运动到最低点B(不超过弹簧弹性限度),小球从A点运动到B点的过程中,下列说法正确的是( )
A. 小球的重力势能--直在减少,动能一直在增加
B. 小球减少的重力势能全部转化为动能
C. 弹簧的弹性势能不断增大
D. 小球运动到B点时,重力势能最小,动能最大
【答案】C
【解析】
【详解】A.小球高度下降,故小球的重力势能一直减小,小球受重力和弹力作用,在开始阶段时,重力大于弹力物体将一直加速,当弹力等于重力后物体开始减速,故小球的动能先增大后减小,故A错误;
B.弹簧的形变量增大,小球减少的重力势能转化为动能和弹簧的弹性势能,故B错误;
C.弹簧的形变量一直增大,弹簧的弹性势能不断增大,故C正确;
D.小球运动到B点时,高度最小,重力势能最小,速度为0,动能为0,故D错误。
故选C。
第二部分非选择题(共76分)
二、填空题(本题有10小题,每空1分,共24分)
14. 靖江孤山是天目山的余脉,也是泰州最高峰。孤山的实际高度按50m计算,season从山脚登上山顶,克服自身重力做功为,则season的质量为________kg;若登顶用时500s,season做功的功率约为________W。(g取)
【答案】 ①. 80 ②. 80
【解析】
【详解】season克服重力做功,则season的质量
season做功的功率
15. 如图所示,OA为一轻质杠杆,OB长0.2m,AB长0.4m,重物的重力,拉力F作用在A点上,当杠杆水平平衡时,拉力为________N;保持拉力F与杠杆垂直,杠杆缓慢地由A位置放至C位置,此过程中拉力F将________(填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】 ①. 20 ②. 变小
【解析】
【详解】动力臂
由杠杆平衡条件得,拉力为
因拉力F始终与杠杆垂直,故动力臂保持不变,杠杆由A放至C的过程中,阻力大小不变,阻力臂逐渐变小,由杠杆平衡条件可知,拉力F将变小。
16. 如图所示,是season扔实心球的情景:①捡起球;②停在空中;③挥动球;④球飞出去。其中,手对实心球做功的过程是________(选填序号)。不计阻力,实心球下落过程中,机械能________(填“变大”、“变小”或“不变”,下同),其重力做功的功率________。
【答案】 ①. ①③ ②. 不变 ③. 变大
【解析】
【详解】由做功的两个必要因素可知,①③过程中手对实心球有力的作用,且球在力的方向上通过距离,手对球做功;②对球有力的作用,但球保持静止、没有移动距离,手对球不做功;④球已经离开手,手不再对球施加力,因此手对球不做功,故手对实心球做功的过程是①③。
不计阻力时,实心球下落过程中只有重力势能与动能发生相互转化,机械能总量不变。
由可知,实心球下落过程中速度逐渐增大,重力不变,故重力做功的功率变大。
17. season老师用如图所示自制“杆秤”称大象的质量,他动用了吊车、铁笼和槽钢作为辅助工具。吊车的吊钩在槽钢上的固定处距弹簧测力计一端的距离为9m,距系铁笼处的距离为8cm,当槽钢处于水平平衡时弹簧测力计的示数为240N,不计槽钢及铁笼的重量。则该大象质量约为________kg。若弹簧测力计沿竖直方向下拉,使铁笼缓慢匀速上升,弹簧测力计的示数将________(填“变大”、“变小”或“不变”)。把槽钢看成杠杆,________(填“大象受到的重力”、“杠杆受到的拉力”或“大象受到的拉力”)是阻力。
【答案】 ①. 2700 ②. 不变 ③. 杠杆受到的拉力
【解析】
【详解】由杠杆平衡条件得大象重力
大象的质量为
铁笼缓慢匀速上升时杠杆始终平衡,动力、阻力均为竖直方向,两力臂的比值不变,阻力大小不变,故弹簧测力计示数不变。
阻力是阻碍杠杆转动的力,受力物体为杠杆本身。 大象受到的重力的受力物体是大象,不是杠杆,因此不是杠杆的阻力;大象受到的拉力的受力物体是大象,是杠杆对大象的作用力,不是杠杆受到的力;杠杆受到的拉力是大象对杠杆的作用力,会阻碍杠杆转动,因此是阻力。
18. 用如图1所示的动滑轮,先后将两个不同重物在相同时间内匀速提升相同高度,两次做功的情况如图2所示。不计绳重和摩擦,则先后两次提升重物的重力之比G1:G2=________;先后两次提升重物的总功率之比P1:P2=________。
【答案】 ①. 9:7 ②. 6:5
【解析】
【详解】不计绳重和摩擦,第一次提升重物的机械效率为
解得;
第二次提升重物的机械效率为
解得;
则先后两次提升重物的重力之比
提升重物的机械效率为,则提升重物所做的总功为,
则第一次提升重物所做的总功为
则第二次提升重物所做的总功为
不计绳重和摩擦,提升重物时克服动滑轮重所做的功相同,即额外功相同,先后两次提升重物的时间相同,根据可得,先后两次提升重物的总功率之比
19. 8月26日上午,我国和尼泊尔边境发生严重泥石流灾害。泥石流之所以会造成巨大的危害,是因为石、泥土被雨水从高处冲下来时将________能转化为巨大的________能。灾害发生后,大载重无人机迅速到达灾区上空,当它在一定高度匀速飞行并投下救灾物资后,无人机的机械能将________(填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】 ①. 重力势 ②. 动 ③. 变小
【解析】
【详解】石、泥土从高处冲下时高度降低、重力势能减小,速度增大,动能增大,重力势能转化为动能。
无人机在一定高度匀速飞行,投下救灾物资后总质量减小,动能减小,重力势能减小,因机械能为动能与势能的总和,故机械能变小。
20. 古书记载:“老妪留下一金簪,二女均分起争端,阿舅用线水平吊,悬处分簪两不怨。”如图所示,若姐姐得到悬挂点左侧部分,左侧部分的重心在A点,妹妹得到右侧部分,右侧部分重心在B点,则姐姐分得的金簪质量________(填“大于”、“小于”或“等于”)妹妹分得的金簪质量。
【答案】大于
【解析】
【详解】金簪在水平位置支起平衡后,我们可以将金簪看成是一个杠杆,杠杆的两个力分别为两部分金簪的重力,其作用点分别在它们各自的重心上,较粗的那一头重心距支点较近,因此该力的力臂较小,而较细的一端重心位置距支点较远,因此力臂较大,由杠杆平衡条件可知,较粗的那一端较重,即姐姐分得的金簪质量大于妹妹分得的金簪质量。
21. 如图所示是玩弹弓的情景.经验表明,橡皮筋拉得越长,同样的“子弹”射得越远,这说明橡皮筋的弹性势能与______有关;若橡皮筋被拉的长度相同,而所用“子弹”的质量不同,则质量大的“子弹”射出的距离较小,原因是质量大的“子弹”射出时的______小.
【答案】 ①. 橡皮筋的形变程度 ②. 速度
【解析】
【分析】要分析橡皮筋的弹性势能与什么有关,从影响弹性势能的因素入手来回答即可;要分析质量大的“子弹”射出时哪个物理量减小,应从能量转化的角度分析,思考“子弹”的能量是如何转化的,从而得出正确的结论。
【详解】橡皮筋弹性势能的影响因素是橡皮筋发生形变的程度,橡皮筋形变的程度越大,橡皮筋的弹性势能就越大;“子弹”射得越远,说明橡皮筋的弹性势能越大转化成的动能就越多,因此橡皮筋拉得越长,“子弹”射得越远,这说明橡皮筋的弹性势能与橡皮筋的伸长量有关;
当“子弹”射出时,“子弹”具有的动能是橡皮筋的弹性势能转化来的,橡皮筋被拉的长度相同,说明橡皮筋的弹性势能相同,在理想的情况下,转化成的动能也相同,根据动能的影响因素是质量和速度,在动能相同时,“子弹”的速度的平方与质量成反比,因此“子弹”的质量越大,“子弹”的运动速度就越小.
22. 建高楼时首先要打好地基。原来相同高度的相同地桩,经由静止自由下落的A、B、C锤打击后某一瞬时三个地桩所处的位置如图所示,B锤把地桩打得最深。若,则刚开始下落时,________(填“A”或“B”)锤要高一些;若,B锤的质量________(填“一定”或“不一定”,下同)比C锤大,B锤开始下落时具有的重力势能________大。
【答案】 ①. B ②. 一定 ③. 一定
【解析】
【详解】地桩陷入深度可反映锤的重力势能大小,B锤打得最深,说明B锤的重力势能最大。若,由重力势能的影响因素可知,质量相同时,高度越高重力势能越大,故刚开始下落时B锤更高;若,因B锤重力势能更大,高度更小的情况下重力势能更大,故B锤的质量一定比C锤大;由转换法可知,B锤打得最深,因此B锤开始下落时具有的重力势能一定大。
23. 如图甲所示的装置,A是重12N的空吊篮,小科将A提升到高处,施加的拉力大小随时间t变化关系如图乙所示,A上升的速度v随时间t变化关系如图丙所示。忽略绳重及摩擦,则动滑轮所受的重力为________N;1~2s内拉力的功率为________W。用此装置匀速提升34N重物时,小张所需的拉力为________N。
【答案】 ①. 4 ②. 40 ③. 25
【解析】
【详解】由图甲可知,,由图丙可知1~2s内A做匀速直线运动,且速度为,据乙图可知,此时绳子拉力为8N,因为忽略绳重及摩擦,根据拉力,可得动滑轮所受的重力为
拉力端移动速度
因此1~2s内拉力F的功率
因为忽略绳重及摩擦,C处绳子拉力
二、解答题(本题有9小题,共50分,解答25、26题时应写出解题过程)
24. 根据要求完成以下作图题。
(1)如图a,在杠杆OBA的B点悬挂一重物,若在杠杆A端施加最小的力F,使其在图示位置平衡,请你定性画出F的示意图;
(2)如图b,用图中所示的两个滑轮组成一个滑轮组,试在图上画出最省力的绕法。
(3)如图c为一摆球从左侧A点摆到右侧最高点B的过程图,请在图中三个位置的摆球中心用“1”和“2”分别标注出机械能最大位置和动能最小位置。
【答案】(1) (2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
由杠杆平衡条件可知,在阻力和阻力臂的乘积一定时,动力臂越长,动力越小;图中支点在点,动力作用点在点,当以作为动力臂时,动力臂最长,此时动力最小;动力应过点垂直于向上,作出最小拉力,如图所示。
【小问2详解】
一个定滑轮、一个动滑轮,最省力是3段绳子承担物重,所以绕绳规则是绳子起始段固定在动滑轮的挂钩上,向上绕过定滑轮,再向下绕回动滑轮,如图所示。
【小问3详解】
摆球摆动过程中,克服阻力做功,机械能不断损耗,越来越小,最左侧圆圈对应的位置距离最先释放的位置点最近,机械能损耗最小,所以此处机械能最大,标为“1”;物体质量一定时,动能大小由物体的速度决定,最高点速度为0,动能为0(最小),所以点标为“2”。
25. 如图所示,塔式起重机上滑轮组用F=400N的拉力将货物吊起,以2m/s的速度匀速上升时,滑轮组的机械效率为80%(不计摩擦和绳重)。
(1)求5s内拉力的做功;
(2)求货物的重力;
(3)求动滑轮的重力。
【答案】(1)12000J
(2)960N (3)240N
【解析】
【小问1详解】
由图可知,承担动滑轮和货物总重的绳子股数,5s内物体上升的高度
绳子自由端移动的距离为
拉力F做的功为
【小问2详解】
提升物体做的有用功
则物体的重力
【小问3详解】
不计摩擦和绳重,动滑轮的重力
26. 如图所示,斜面长为10m,高为4m。用平行于斜面、大小F=60N的拉力将重力为G=100N的物体由斜面的底端匀速拉到顶端用时t=10s。求:
(1)有用功W有;
(2)拉力做功的功率P;
(3)物体受到的摩擦力f。
【答案】(1)400J;(2)60W;(3)20N
【解析】
【详解】解:(1)物体克服重力所做的有用功
W有用=Gh=100N×4m=400J
(2)拉力做的总功
W总=Fs=60N×10m=600J
拉力做功的功率
(3)物体克服摩擦力做的额外功
W额=W总﹣W有用=600J﹣400J=200J
由W额=fs得,物体受到的摩擦力
答:(1)有用功W有为400J;
(2)拉力做功的功率P为60W;
(3)物体受到的摩擦力f为20N。
27. 在“探究杠杆的平衡条件”的实验中,小明根据实验数据得出结论:动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离。season为了反驳小明,进行了以下实验:
(1)实验前,杠杆总静止在图甲所示位置,此时杠杆处于______________(填“平衡”或“非平衡”)状态。若将右端的螺母调至最右端后,发现杠杆仍然左端低、右端高,则应再将左端的螺母向______________(填“左”或“右”)调,直至杠杆在水平位置平衡。
(2)实验时,如图乙所示,在B点悬挂4个钩码,每个钩码重为0.5N,season用调好的弹簧测力计在A点斜向下拉杠杆,使杠杆在水平位置平衡,弹簧测力计的示数如图所示为4N。若杠杆上每一小格为10cm,则此时拉力的力臂为______________cm。
(3)继续实验使杠杆保持在水平位置平衡,season在如图乙的基础上将弹簧测力计顺时针慢慢转动到竖直位置,弹簧测力计的示数将逐渐______________(填“变大”、“变小”或“不变”)。
(4)season的实验过程______________(填“能”或“不能”)说明小明的结论是错误的。
【答案】(1) ①. 平衡 ②. 右
(2)15 (3)变小
(4)能
【解析】
【小问1详解】
杠杆的平衡状态定义为杠杆静止或匀速转动,图甲中杠杆静止,属于平衡状态。
调平杠杆时,平衡螺母向杠杆上翘的一侧调节,左端低右端高,因此无论左右的平衡螺母都向右调。
【小问2详解】
总阻力为4个钩码的总重
支点到B点共3格,阻力臂
根据杠杆平衡条件可知,代入拉力,得
【小问3详解】
弹簧测力计顺时针转到竖直方向的过程中,拉力的力臂逐渐变大,而阻力、阻力臂均不变,由杠杆平衡条件可知,拉力会逐渐变小。
【小问4详解】
小明的结论是“动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离”,本实验中支点到动力作用点A的距离为,但实际拉力的力臂仅为15cm,此时动力×支点到动力作用点的距离为,和阻力×阻力臂的不相等,因此可以证明小明的结论是错误的。
28. 小明参加了“制作简易杆秤”活动。如图所示,制作时用轻质木棒作为秤杆,细线系一个物体作为秤砣,空盘挂在A点作为秤盘,在O点系一根细线作为提纽。秤盘内未放称量物,调节秤砣位置,当秤砣在B处时,杆秤水平平衡。请完成下列问题:
(1)杆秤相当于杠杆。杆秤上A、O、B三点中,______________为杆秤的支点,______________点为杆秤的0刻度线处。
(2)图中,当称量物质量增大时,秤砣应适当向______________(选填“左”或“右”)移动。
(3)杆秤调试准确后,若杆秤在使用过程中,秤砣不小心粘有污物,则待测物体的测量值______________(填“偏小”、“偏大”或“不变”)。
(4)为了增大杆秤量程,可采用______________(选填“增大”或“减小”)秤砣质量的方法。
【答案】(1) ①. O ②. B
(2)右 (3)偏小
(4)增大
【解析】
【小问1详解】
杆秤绕O点转动,故O为支点;空盘时称量物质量为0,秤砣在B处杆秤水平平衡,因此B点为0刻度线处。
【小问2详解】
由杠杆平衡条件,称量物质量增大时,左侧力与力臂的乘积增大,秤砣重力不变,需增大秤砣的力臂,故向右移动。
【小问3详解】
秤砣粘有污物后质量增大,重力增大。由杠杆平衡条件,待测物体的重力与力臂的乘积不变,秤砣重力增大,平衡时所需力臂更小,因此测量值偏小。
【小问4详解】
由杠杆平衡条件,和最大力臂不变,增大秤砣质量可增大最大称量物的重力,即增大量程。
29. 利用如图所示装置,将重10N的物体匀速拉高,不计滑轮装置自重、绳重和摩擦。
(1)如图5个滑轮中,共有____________个定滑轮,定滑轮的作用:____________________________。
(2)物体匀速上升时,绳自由端的拉力为____________N,处于上方位置3个滑轮所受的绳子总的拉力为____________N。
(3)若绳子在动滑轮上多绕两圈,所需拉力将____________(选填“增大”“减小”或“不变”,下同),滑轮组的机械效率将____________。
【答案】(1) ①. 3 ②. 改变力的方向
(2) ①. 2.5 ②. 15
(3) ①. 减小 ②. 不变
【解析】
【小问1详解】
由定滑轮的定义可知,固定在横梁上的3个滑轮轴位置固定不动,为定滑轮;
定滑轮的作用是可以改变力的方向。
【小问2详解】
有图可知,承担物重的绳子段数,不计滑轮装置自重、绳重和摩擦,绳自由端的拉力为
因同一根绳子拉力处处相等,每个定滑轮受两段绳子的拉力,故3个定滑轮所受绳子总的拉力为
【小问3详解】
绳子在动滑轮上多绕两圈,承担物重的绳子段数增大,由可知,所需拉力将减小;
不计滑轮装置自重、绳重和摩擦,额外功为0,滑轮组机械效率恒为100%,故机械效率将不变。
30. 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)①为了顺利完成实验,需要测量出自己的质量m,可选择的测量工具是____________(填“体重计”或“天平”)。
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用秒表记录跳n次所用的时间t;
(2)数据处理:平均功率P=______________。
(3)甩绳过程中,手臂相当于____________(填“省力”、“费力”或“等臂”)杠杆。小华的质量为50kg,跳绳时重心高度随时间变化的情况如图所示,根据所给条件可算出此跳绳者在1min内克服重力做功的平均功率为____________W。
【答案】(1)体重计 (2)
(3) ①. 费力 ②. 135
【解析】
【小问1详解】
为了顺利完成实验,需要测量自己的质量,因此选用体重计;天平适合测小质量物体,无法测量人的质量。
【小问2详解】
跳绳时克服重力的平均功率为
【小问3详解】
跳绳甩绳时: 支点在手腕, 手的肌肉发力点很短,即动力臂很短,绳子对手腕的拉力作用点离支点更远,即阻力臂更长;动力臂小于阻力臂,根据杠杆平衡条件,动力将大于阻力,所以手臂相当于简单机械中的费力杠杆;
根据题意可知,跳绳者跳一次做的功为
由图可知,做功一次,即1s做功3次,则跳绳者在1min内克服重力做功
在1min内运动员克服重力做功的平均功率为。
31. 小明用如图所示的滑轮组做“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动滑轮的重,每次实验都匀速拉动绳使重为6N的物体上升10cm。小明的实验数据如下表。
次数
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)第2次实验中拉力F的示数如图乙,则第2次实验滑轮组的机械效率为____________%,第3次由摩擦引起的额外功为____________J;若在第4次实验中,物体上升速度为0.1m/s,则拉力F的功率为____________W。
(2)若在实验中仅增大绳端移动的距离,则滑轮组的机械效率将____________(填“变大”、“变小”或“不变”);若在实验中加速向上提升重物,所测滑轮组的机械效率会____________(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
(3)根据小明的实验数据可知,为增大滑轮组的机械效率,可以采取的措施:______________。
【答案】(1) ①. 80 ②. 0.08 ③. 1.02
(2) ①. 不变 ②. 偏小
(3)减小动滑轮的重
【解析】
【小问1详解】
由图甲可知,物体上升高度
绳端移动距离
乙图中弹簧测力计的分度值是0.1N,第2次实验中弹簧测力计的拉力为2.5N,则有用功
总功
机械效率
第3次总功
有用功仍为,总额外功
克服动滑轮重力的额外功
因此摩擦引起的额外功
在第4次实验中,物体上升速度,绳端移动速度
拉力功率
【小问2详解】
滑轮组的机械效率公式可推导为
可见机械效率与绳端移动的距离和物体上升高度无关,仅增大绳端移动的距离,滑轮组的机械效率将不变。
若加速向上提升重物,测得的拉力偏大;在物重、提升高度不变时,有用功不变,总功会偏大,根据计算得到的机械效率会偏小。
【小问3详解】
从实验数据可以看出,当物重保持6N不变时,动滑轮的重力越小,滑轮组的机械效率越高;因此可采取的措施为:减小动滑轮的重力。
32. 利用如图所示实验装置探究“动能的大小与哪些因素有关”。实验时让钢球从斜面上由静止开始滑下在水平面上将木块推出一段距离。
(1)本实验的研究对象是____________(填“钢球”或“木块”),它的动能大小是通过观察____________(填“s”或“h”)的大小来反映的,这种常用的实验方法称为____________法。
(2)让质量不同的钢球分别从同一轨道、同一高度由静止开始滚下,撞击水平轨道上同一位置处的木块,强调三个“同一”是为了保证钢球撞击木块时具有相同的______________。
(3)小明进行多次实验,发现钢球放置的位置越高,木块被撞击得越远,可以得到的实验结论:____________________________,动能越大。
(4)若水平面非常光滑,该实验____________(填“能”或“不能”)顺利完成。原因是:_________________________
【答案】(1) ①. 钢球 ②. s ③. 转换
(2)速度 (3)质量相同的物体,速度越大
(4) ①. 不能 ②.
木块被撞击后在水平方向上不受力,将做匀速直线运动一直运动下去,无法通过木块移动的距离比较钢球的动能大小
【解析】
【小问1详解】
本实验探究的是钢球的动能大小的影响因素,因此研究对象是钢球。
钢球动能无法直接观测,实验中通过木块被钢球推动的距离来间接反映钢球动能大小,将不易观察的物理量转换为直观的现象来研究的方法叫做转换法。
【小问2详解】
让不同质量的钢球从同一轨道的同一高度由静止滚下,钢球到达水平面时的速度大小仅由下滑高度决定,三个“同一”是为了保证钢球撞击木块时的速度相同,以此探究动能和质量的关系。
【小问3详解】
钢球放置位置越高,滑到水平面的速度越大,同一钢球质量不变,木块被推得越远说明动能越大,因此结论为:质量一定时,物体的速度越大,动能越大。
【小问4详解】
如果水平面绝对光滑,木块被撞击后水平方向不受力,根据牛顿第一定律,木块会保持匀速直线运动一直运动下去,无法停下,也就不能通过木块移动的距离来比较钢球的动能大小,因此实验不能完成。
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2026-2027实验学校九年级第一学期阶段质量检测
物理试卷(第①次月考)考试范围:11章+12.1
(满分100分考试时间90min)(g=10N/kg)
第一部分选择题共26分
1. 为了纪念他对科学发展的贡献,将功和能量的单位以其名字命名的科学家是( )
A. 牛顿 B. 焦耳 C. 瓦特 D. 伽利略
2. 下列工具正常使用时,与筷子属于同类杠杆的是( )
A. 赛艇的船桨 B. 开瓶器 C. 铁匠剪刀 D. 钢丝钳
3. 如图所示,用力打开夹子过程中,标注的夹子支点、动力、阻力正确的是( )
A. B.
C. D.
4. 如图所示,用不同方向的拉力F1、F2、F3匀速拉动重力为G的物体时,不计绳重和摩擦,下列说法中正确的是( )
A. B.
C. D.
5. 如图所示,某同学在“研究动滑轮特点”的实验时,进行了正确操作,并记录数据如下表,分析数据后发现,实验结果与课本中“使用动滑轮能省一半力”的结论不符.面对这一事实,下列做法中最不可取的是
A. 与同学分析可能原因
B. 实验失败,停止实验
C. 改进实验条件,重新实验
D. 查阅资料,了解结论的适用条件
6. 在我国古代文人的雅集中,有一种充满诗意的活动“曲水流觞”:众人沿曲溪而坐,顺流而下的茶杯偶驻于前,停驻者赋诗或饮茶,若图中陶瓷空茶杯的质量与两个鸡蛋相当,则使其缓慢升高1m所做的功约为( )
A. 1J B. 10J C. 100J D. 1000J
7. 学习了功率的知识后,小明和几位同学准备开展“比一比谁的功率大”的活动。他们设计了三套方案:①测量出各自的体重、爬楼用的时间和爬楼的高度,算出爬楼的功率并进行比较;②控制爬楼的时间相同,测量出各自的体重、爬楼的高度,算出爬楼做的功并进行比较;③控制爬楼的高度相同,测量出各自的体重、爬楼的时间,算出体重和时间的比值并进行比较。可行的是
A. 只有① B. 只有①② C. 只有②③ D. ①②③都可以
8. 用如图所示的四种简单机械,将同一重物G匀速提升相同的高度,若不计绳重和摩擦,则机械做的有用功W1、W2、W3、W4的大小关系是( )
A. B. C. D.
9. 汽车上坡时,驾驶员要换成低挡,以减小汽车的行驶速度,这样做的目的是( )
A. 省力 B. 省油
C. 省功 D. 增大爬坡的牵引力
10. 下列关于机械效率的说法正确的是( )
A. 越省力的机械,机械效率越高
B. 做功越快的机械,机械效率越高
C. 所做有用功越多的机械,机械效率越高
D. 有用功与总功的比值越大的机械,机械效率越高
11. 用如图所示滑轮组拉动水平地面上重1000N的物体A,使物体A在4s内匀速前进了4m,物体A受到地面的摩擦力f=300N,所用拉力F=120N,忽略绳重、滑轮重。下列说法中正确的是( )
A. 绳子自由端在4s内移动了8m
B. 物体A重力做功的功率为1000W
C. 物体A克服摩擦力做的功为480J
D. 滑轮组的机械效率约为83.3%
12. 如图所示是小球从高处下落到水平地面不断弹起的过程中,每隔相等时间曝光一次所得到的照片,小球在1、2位置的高度一样。下面说法正确的是( )
A. 小球运动时先后经过1、3、2三个位置
B. 小球在1、2位置的动能相同
C. 小球在1、2位置的重力势能相同,机械能大小也相同
D. 小球在1位置的动能、机械能都比2位置小
13. 如图,弹簧下端悬挂一个实心小球,用手托住小球,小球静止在A点,此时弹簧处于自然长度。释放小球,小球向下运动到最低点B(不超过弹簧弹性限度),小球从A点运动到B点的过程中,下列说法正确的是( )
A. 小球的重力势能--直在减少,动能一直在增加
B. 小球减少的重力势能全部转化为动能
C. 弹簧的弹性势能不断增大
D. 小球运动到B点时,重力势能最小,动能最大
第二部分非选择题(共76分)
二、填空题(本题有10小题,每空1分,共24分)
14. 靖江孤山是天目山的余脉,也是泰州最高峰。孤山的实际高度按50m计算,season从山脚登上山顶,克服自身重力做功为,则season的质量为________kg;若登顶用时500s,season做功的功率约为________W。(g取)
15. 如图所示,OA为一轻质杠杆,OB长0.2m,AB长0.4m,重物的重力,拉力F作用在A点上,当杠杆水平平衡时,拉力为________N;保持拉力F与杠杆垂直,杠杆缓慢地由A位置放至C位置,此过程中拉力F将________(填“变大”、“变小”或“不变”)。
16. 如图所示,是season扔实心球的情景:①捡起球;②停在空中;③挥动球;④球飞出去。其中,手对实心球做功的过程是________(选填序号)。不计阻力,实心球下落过程中,机械能________(填“变大”、“变小”或“不变”,下同),其重力做功的功率________。
17. season老师用如图所示自制“杆秤”称大象的质量,他动用了吊车、铁笼和槽钢作为辅助工具。吊车的吊钩在槽钢上的固定处距弹簧测力计一端的距离为9m,距系铁笼处的距离为8cm,当槽钢处于水平平衡时弹簧测力计的示数为240N,不计槽钢及铁笼的重量。则该大象质量约为________kg。若弹簧测力计沿竖直方向下拉,使铁笼缓慢匀速上升,弹簧测力计的示数将________(填“变大”、“变小”或“不变”)。把槽钢看成杠杆,________(填“大象受到的重力”、“杠杆受到的拉力”或“大象受到的拉力”)是阻力。
18. 用如图1所示的动滑轮,先后将两个不同重物在相同时间内匀速提升相同高度,两次做功的情况如图2所示。不计绳重和摩擦,则先后两次提升重物的重力之比G1:G2=________;先后两次提升重物的总功率之比P1:P2=________。
19. 8月26日上午,我国和尼泊尔边境发生严重泥石流灾害。泥石流之所以会造成巨大的危害,是因为石、泥土被雨水从高处冲下来时将________能转化为巨大的________能。灾害发生后,大载重无人机迅速到达灾区上空,当它在一定高度匀速飞行并投下救灾物资后,无人机的机械能将________(填“变大”“变小”或“不变”)。
20. 古书记载:“老妪留下一金簪,二女均分起争端,阿舅用线水平吊,悬处分簪两不怨。”如图所示,若姐姐得到悬挂点左侧部分,左侧部分的重心在A点,妹妹得到右侧部分,右侧部分重心在B点,则姐姐分得的金簪质量________(填“大于”、“小于”或“等于”)妹妹分得的金簪质量。
21. 如图所示是玩弹弓的情景.经验表明,橡皮筋拉得越长,同样的“子弹”射得越远,这说明橡皮筋的弹性势能与______有关;若橡皮筋被拉的长度相同,而所用“子弹”的质量不同,则质量大的“子弹”射出的距离较小,原因是质量大的“子弹”射出时的______小.
22. 建高楼时首先要打好地基。原来相同高度的相同地桩,经由静止自由下落的A、B、C锤打击后某一瞬时三个地桩所处的位置如图所示,B锤把地桩打得最深。若,则刚开始下落时,________(填“A”或“B”)锤要高一些;若,B锤的质量________(填“一定”或“不一定”,下同)比C锤大,B锤开始下落时具有的重力势能________大。
23. 如图甲所示的装置,A是重12N的空吊篮,小科将A提升到高处,施加的拉力大小随时间t变化关系如图乙所示,A上升的速度v随时间t变化关系如图丙所示。忽略绳重及摩擦,则动滑轮所受的重力为________N;1~2s内拉力的功率为________W。用此装置匀速提升34N重物时,小张所需的拉力为________N。
二、解答题(本题有9小题,共50分,解答25、26题时应写出解题过程)
24. 根据要求完成以下作图题。
(1)如图a,在杠杆OBA的B点悬挂一重物,若在杠杆A端施加最小的力F,使其在图示位置平衡,请你定性画出F的示意图;
(2)如图b,用图中所示的两个滑轮组成一个滑轮组,试在图上画出最省力的绕法。
(3)如图c为一摆球从左侧A点摆到右侧最高点B的过程图,请在图中三个位置的摆球中心用“1”和“2”分别标注出机械能最大位置和动能最小位置。
25. 如图所示,塔式起重机上滑轮组用F=400N的拉力将货物吊起,以2m/s的速度匀速上升时,滑轮组的机械效率为80%(不计摩擦和绳重)。
(1)求5s内拉力的做功;
(2)求货物的重力;
(3)求动滑轮的重力。
26. 如图所示,斜面长为10m,高为4m。用平行于斜面、大小F=60N的拉力将重力为G=100N的物体由斜面的底端匀速拉到顶端用时t=10s。求:
(1)有用功W有;
(2)拉力做功的功率P;
(3)物体受到的摩擦力f。
27. 在“探究杠杆的平衡条件”的实验中,小明根据实验数据得出结论:动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离。season为了反驳小明,进行了以下实验:
(1)实验前,杠杆总静止在图甲所示位置,此时杠杆处于______________(填“平衡”或“非平衡”)状态。若将右端的螺母调至最右端后,发现杠杆仍然左端低、右端高,则应再将左端的螺母向______________(填“左”或“右”)调,直至杠杆在水平位置平衡。
(2)实验时,如图乙所示,在B点悬挂4个钩码,每个钩码重为0.5N,season用调好的弹簧测力计在A点斜向下拉杠杆,使杠杆在水平位置平衡,弹簧测力计的示数如图所示为4N。若杠杆上每一小格为10cm,则此时拉力的力臂为______________cm。
(3)继续实验使杠杆保持在水平位置平衡,season在如图乙的基础上将弹簧测力计顺时针慢慢转动到竖直位置,弹簧测力计的示数将逐渐______________(填“变大”、“变小”或“不变”)。
(4)season的实验过程______________(填“能”或“不能”)说明小明的结论是错误的。
28. 小明参加了“制作简易杆秤”活动。如图所示,制作时用轻质木棒作为秤杆,细线系一个物体作为秤砣,空盘挂在A点作为秤盘,在O点系一根细线作为提纽。秤盘内未放称量物,调节秤砣位置,当秤砣在B处时,杆秤水平平衡。请完成下列问题:
(1)杆秤相当于杠杆。杆秤上A、O、B三点中,______________为杆秤的支点,______________点为杆秤的0刻度线处。
(2)图中,当称量物质量增大时,秤砣应适当向______________(选填“左”或“右”)移动。
(3)杆秤调试准确后,若杆秤在使用过程中,秤砣不小心粘有污物,则待测物体的测量值______________(填“偏小”、“偏大”或“不变”)。
(4)为了增大杆秤量程,可采用______________(选填“增大”或“减小”)秤砣质量的方法。
29. 利用如图所示装置,将重10N的物体匀速拉高,不计滑轮装置自重、绳重和摩擦。
(1)如图5个滑轮中,共有____________个定滑轮,定滑轮的作用:____________________________。
(2)物体匀速上升时,绳自由端的拉力为____________N,处于上方位置3个滑轮所受的绳子总的拉力为____________N。
(3)若绳子在动滑轮上多绕两圈,所需拉力将____________(选填“增大”“减小”或“不变”,下同),滑轮组的机械效率将____________。
30. 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)①为了顺利完成实验,需要测量出自己的质量m,可选择的测量工具是____________(填“体重计”或“天平”)。
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用秒表记录跳n次所用的时间t;
(2)数据处理:平均功率P=______________。
(3)甩绳过程中,手臂相当于____________(填“省力”、“费力”或“等臂”)杠杆。小华的质量为50kg,跳绳时重心高度随时间变化的情况如图所示,根据所给条件可算出此跳绳者在1min内克服重力做功的平均功率为____________W。
31. 小明用如图所示的滑轮组做“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动滑轮的重,每次实验都匀速拉动绳使重为6N的物体上升10cm。小明的实验数据如下表。
次数
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)第2次实验中拉力F的示数如图乙,则第2次实验滑轮组的机械效率为____________%,第3次由摩擦引起的额外功为____________J;若在第4次实验中,物体上升速度为0.1m/s,则拉力F的功率为____________W。
(2)若在实验中仅增大绳端移动的距离,则滑轮组的机械效率将____________(填“变大”、“变小”或“不变”);若在实验中加速向上提升重物,所测滑轮组的机械效率会____________(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
(3)根据小明的实验数据可知,为增大滑轮组的机械效率,可以采取的措施:______________。
32. 利用如图所示实验装置探究“动能的大小与哪些因素有关”。实验时让钢球从斜面上由静止开始滑下在水平面上将木块推出一段距离。
(1)本实验的研究对象是____________(填“钢球”或“木块”),它的动能大小是通过观察____________(填“s”或“h”)的大小来反映的,这种常用的实验方法称为____________法。
(2)让质量不同的钢球分别从同一轨道、同一高度由静止开始滚下,撞击水平轨道上同一位置处的木块,强调三个“同一”是为了保证钢球撞击木块时具有相同的______________。
(3)小明进行多次实验,发现钢球放置的位置越高,木块被撞击得越远,可以得到的实验结论:____________________________,动能越大。
(4)若水平面非常光滑,该实验____________(填“能”或“不能”)顺利完成。原因是:_________________________
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