精品解析：江苏省淮安市开明系统考2026-2027学年九年级上学期9月阶段检测物理试题

阶段练习（一） 物理 一、选择题（本题共10小题，每小题2分，共20分，每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题意要求） 1. 在国际单位制中，功的单位是为了纪念物理学家________的贡献而命名的（ ） A. 焦耳 B. 牛顿 C. 瓦特 D. 帕斯卡 【答案】A 【解析】 【详解】A．功的国际单位为焦耳，是为纪念物理学家焦耳命名，故A符合题意； B．牛顿是力的国际单位，故B不符合题意； C．瓦特是功率的国际单位，故C不符合题意； D．帕斯卡是压强的国际单位，故D不符合题意。 故选A。 2. 下列工具在使用过程中，属于省力杠杆的是（ ） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】A．天平使用时动力臂等于阻力臂，属于等臂杠杆，故A不符合题意； BC．筷子、扫帚在使用时动力臂小于阻力臂，都属于费力杠杆，故BC不符合题意； D．开瓶器使用时动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故D符合题意。 故选D。 3. 如图所示的四种情景中，人做功的是（　　） A. 把一箱报刊搬起来 B. 背书包站在水平运行的自动人行道上匀速前进 C. 费了很大的力气汽车还是不动 D. 足球被踢后，在草地上滚了一段距离 【答案】A 【解析】 【详解】A．人对报刊施加了一个向上的力，报刊在力的方向（竖直向上）上移动了一段距离，则人对报刊做了功，故A符合题意； B．人对书包施加了一个竖直向上的力，书包的运动是水平方向的，力和物体运动方向垂直，则人对书包不做功，故B不符合题意； C．人对汽车施加了力，但汽车没有移动，则人对汽车不做功，故C不符合题意； D．足球被踢出后，人已经不再对足球施加力的作用，则人对足球不做功，故D不符合题意。 故选A。 4. 下列估测，符合实际情况的是（ ） A. 小明的爬楼功率为5000W B. 将一本物理书从地面捡起放到课桌上，所做的功大约是2J C. 通过改进机械可以使机械效率为100% D. 轿车发动机的功率可达10W 【答案】B 【解析】 【详解】A．中学生体重约为500N，爬一层楼高约3m，用时约15s，爬楼功率 故A不符合题意； B．物理书重力约为2N，课桌高度约为1m，将一本物理书从地面捡起放到课桌上，所做的功 故B符合题意； C．使用任何机械不可避免地做额外功，有用功始终小于总功，机械效率不可能达到100%，故C不符合题意； D．轿车发动机功率约为75千瓦，故D不符合题意。 故选B。 5. 下列有关功、功率和机械效率说法中正确的是（ ） A. 做功越快，机械效率一定高 B. 机械效率越高的机械越省力 C. 有用功在总功的占比越大，机械效率一定高 D. 做功越快的物体，做功一定多 【答案】C 【解析】 【详解】A．功率描述做功快慢，机械效率描述有用功占总功的比例，二者没有必然关联，做功越快，机械效率不一定高，故A错误； B．机械效率是有用功与总功的比值，与机械是否省力无关，故B错误； C．由机械效率定义式可知，有用功在总功中占比越大，机械效率越高，故C正确； D．由功的计算公式可知，做功越快的物体，做功时间未知，做功不一定多，故D错误。 故选C。 6. 厦门市大力推行垃圾分类，为了方便市民便捷投放垃圾，部分收集点增设了如图的垃圾桶“翻盖神器”，向下拉动拉手就能打开桶盖，方便又卫生。下列分析正确的是（　　） A. 装置中的滑轮是动滑轮 B. 滑轮起到省力作用 C. 桶盖相当于费力杠杆 D. 滑轮起到改变力方向的作用 【答案】D 【解析】 【详解】A．装置中的滑轮不随物体一起运动，只绕轴转动，是定滑轮，故A错误； B．定滑轮的本质是等臂杠杆，不能省力，故B错误； C．如图，桶盖相当于一个杠杆，使用时动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故C错误； D．向下拉拉手，桶盖向上运动，滑轮起到改变力方向的作用，故D正确。 故选D。 7. 质量相同的甲、乙两人同时出发登同一座山，甲先登上山顶，整个过程中甲、乙两位选手克服重力做功分别为W1和W2，对应的功率分别为P1、P2，则（ ） A. W1＞W2 P1＞P2 B. W1＝W2 P1＞P2 C. W1＞W2 P1＝P2 D. W1＝W2 P1＝P2 【答案】B 【解析】 【详解】两人质量相等、登山高度相等，由 可知，克服重力做功，甲先登上山顶，甲、乙用时，由可知，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 8. 某同学用甲球和乙球进行颠球训练。当两球离地高度相同时，两球的重力势能和动能大小比较如图，可知（ ） A. 甲球质量更小 B. 两球质量相等 C. 甲球速度更小 D. 两球速度相等 【答案】C 【解析】 【详解】AB．已知两球离地高度相同，为定值，由图可知甲球重力势能大于乙球重力势能，则甲球质量大于乙球质量，故AB不符合题意； CD．由图可知甲、乙两球动能大小相等，又，动能相等时，质量越大，速度越小，因此甲球速度更小，故C符合题意，D不符合题意。 故选C。 9. 《墨经》中记述了墨家对秤的研究：衡，加重于其一旁，必捶。权重（不）相若也相衡，则本短标长。两加焉，重相若，则标必下……如图所示是关于《墨经》中秤的原理示意。下列关于《墨经》中秤的说法正确的是（ ） A. 若在两边加相同质量的重物，则“标”这边必定下垂 B. 秤平衡后，如果在重的一边加重物，那么另一边必定下垂 C. 秤平衡时，若重的质量大于权的质量，必定是“本长标短” D. 秤平衡时，权的质量×重的质量=标的长度×本的长度 【答案】A 【解析】 【详解】A．设权的质量为，重的质量为，标的长度为，本的长度为，原平衡时，两边增加的质量均为。左侧力和力臂的乘积为 右侧力和力臂的乘积为 由题干“本短标长”可知，所以左侧力和力臂的乘积大于右侧力和力臂的乘积，所以“标”这边必定下垂，故A正确； B．原平衡时，若在“重”的一边加重物，右侧力和力臂的乘积 左侧力和力臂的乘积为，所以右侧力和力臂的乘积大于左侧力和力臂的乘积，“重”这边下垂，故B错误； C．由得。若，则，即，，为“标长本短”，故C错误； D．由得，即权的质量×标的长度=重的质量×本的长度，故D错误。 故选A。 10. 如图一个质量分布均匀的1.2kg的球与轻质杆AB焊接于竖直墙壁的B点，轻杆的延长线过球心O，轻杆的长度与铁球半径相等，你认为要使球刚好离开墙壁施加在铁球上的力至少为多大？（ ） A. 3牛 B. 4牛 C. 6牛 D. 8牛 【答案】B 【解析】 【详解】球的重力 设球半径为，则杆长，支点到球心的距离 阻力为重力，阻力臂为球心到墙壁的水平距离。要使施加的力最小，动力臂需最大，最大动力臂为支点到球上最远点的距离 由杠杆平衡条件得到 故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 二、填空题（本题共8小题，每空1分，共20分） 11. 李老师开车自驾游，经过盘山公路时要控制方向盘让汽车保持在自己的行道线内。从简单机械的角度来看，如图所示盘山公路相当于________（选填“杠杆”、“滑轮”、“轮轴”或“斜面”下同）；汽车方向盘相当于________。 【答案】 ①. 斜面 ②. 轮轴 【解析】 【详解】因盘山公路通过加长路程来减小上坡所需的力，符合斜面的应用特点，故相当于斜面。 汽车方向盘由轮和轴组成，可绕共同轴线转动，符合轮轴的应用特点，故相当于轮轴。 12. 如图所示知识框架图中A处可补充的内容是________；B处可补充的内容是________。 【答案】 ①. 影响因素 ②. 被举高的高度 【解析】 【详解】由动能的影响因素可知，动能与质量、速度有关，故A处填影响因素； 由重力势能的影响因素可知，重力势能与质量、被举高的高度有关，故B处填被举高的高度。 13. 为加强消防安全，一些工厂会配备如图所示的推车式干粉灭火器，该推车式灭火器的总质量为60kg，g取10N/kg。如图以O为支点，a:b=1:3，用力F竖直向上抬起推车，如图所示推车静止时，推车相当于________杠杆，计算得到推力F大小为________N。 【答案】 ①. 省力 ②. 200 【解析】 【详解】由图可知，推车的动力臂大于阻力臂，推车相当于省力杠杆。 推车的总重力为 由杠杆平衡条件可知 推力大小为 14. 如图是小明在做引体向上，已知小明的质量为50kg，小明每次做引体向上身体重心都上升60cm，则他做一次引体向上需克服重力做功________J。如果小明1min完成20个引体向上，则他做引体向上的平均功率是________W。 【答案】 ①. 300 ②. 100 【解析】 【详解】做一次引体向上克服重力做功为 1min内做的总功为 做引体向上的平均功率为 15. 如图，有一个长5m，高1m的斜面通道，若用200N的推力沿着斜面推着轮椅匀速上行，人和轮椅的总质量为80kg，推力做的总功为________J，则斜面的机械效率是________%。（g取10N/kg） 【答案】 ①. 1000 ②. 80 【解析】 【详解】推力做的总功为 克服人和轮椅总重力做的有用功为 斜面的机械效率为 16. 北京时间2026年5月11日8时14分，搭载天舟十号货运飞船的长征七号遥十一运载火箭，在我国文昌航天发射场点火发射。如图所示，天舟十号随火箭加速上升过程中，动能________（选填“增大”、“减小”或“不变”下同），重力势能________，机械能不断________。（不考虑燃料消耗引起的质量变化） 【答案】 ①. 增大 ②. 增大 ③. 增大 【解析】 【详解】天舟十号随火箭加速上升过程中，质量不变，速度增大，故动能增大，质量不变，高度增大，故重力势能增大，因机械能为动能与重力势能的总和，故机械能不断增大。 17. 2026年冬奥会自由式滑雪女子空中技巧比赛中，我国运动员徐梦桃摘得金牌。下图是高速相机拍摄的徐梦桃空中动作过程，其中A、C点在同一高度，B点为运动的最高点。若她和装备的总质量为60kg，B到AC的距离h为8m。忽略空气阻力，g取。 （1）整个过程中，徐梦桃受到的________力改变了她的运动状态，B点处她的动能________（填“是”或“不是”）零； （2）从A到B的过程中，徐梦桃的动能转化为________能；从B到C的过程中，重力做功________J。 【答案】（1） ①. 重 ②. 不是 （2） ①. 重力势 ②. 4800 【解析】 【小问1详解】 因忽略空气阻力，运动员仅受重力作用，故重力改变她的运动状态。 B点为运动最高点，运动员仍具有向前的速度，因此动能不是零。 【小问2详解】 从A到B的过程中，运动员质量不变，高度升高，重力势能变大，速度减小，动能减小，动能转化为重力势能。 从B到C的过程中，徐梦桃和装备的总重力为 重力做功为 18. 小林在跨学科实践活动中制作的抛石机模型结构如图所示，O点为转轴，杆的A端为重物，C端为抛石碗，杆和抛石碗的质量不计，OA<OB。在B点用绳子沿竖直方向将杆缓慢拉到水平位置的过程中，绳子的拉力大小________（填“变大”“变小”或“不变”），此装置的目的是为了________（选填A：省力；B：改变施力的方向；C：既省力又可以改变施力的方向）。抛石过程中，重物A的________能转化为了“弹丸”的动能。 【答案】 ①. 不变 ②. C ③. 重力势 【解析】 【详解】因动力、阻力均沿竖直方向，力臂比值恒定，由杠杆平衡条件可知，阻力不变，故绳子拉力大小不变。 由图可知，动力臂大于阻力臂，且施力方向与重物提升方向相反，故该装置既省力又可改变施力方向，选C。 抛石过程中，重物A的质量不变，高度降低，重物的重力势能减小，“弹丸”被抛出后获得动能，故重物A的重力势能转化为“弹丸”的动能。 三、解答题（本题共8小题，共50分） 19. 如图，用手端起一个餐盘并保持水平静止。 （1）餐盘的重心在C点，画出餐盘所受重力G的示意图； （2）餐盘可视为绕支点O转动的杠杆，拇指作用在A点的力沿竖直方向。 ①画出力及其力臂________； ②为了减小施加在A点的力，可将支点移到B点，理由是：________。 【答案】（1） （2） ①. ②. 根据杠杆平衡条件，重力G不变，动力臂变大，阻力臂变小，动力减小。 【解析】 【小问1详解】 重力的方向是竖直向下，作用点在重心C点。从C点竖直向下画一条带箭头的线段，标上符号G即可。据此作图。 【小问2详解】 力沿竖直方向，作用点在A点，方向向下，从A点竖直向下画带箭头的线段，标上。力臂是支点O到力作用线的垂直距离；从O点向的作用线作垂线，垂线段的长度就是，标上垂直符号和，据此作图。 理由：根据杠杆平衡条件，重力G不变，将支点移到B点，动力臂变大，阻力臂变小，因此动力减小。 20. 小亮利用铁架台、杠杆、钩码和弹簧测力计等器材探究杠杆的平衡条件，实验使用的钩码质量均为50g，杠杆上每格长度均相等。 （1）实验前，当杠杆静止如图甲所示，此时杠杆________（选填“是”或“不是”）平衡状态；为调节杠杆在水平位置平衡，应当将平衡螺母向________调节； （2）如图乙，实验时应调节杠杆在________位置平衡，目的是可以在杠杆上方便直接读出________的大小；在杠杆两侧挂上钩码，设右侧钩码对杠杆施的力为动力F1，左侧钩码对杠杆施的力为阻力F2；测出杠杆平衡时的动力臂l1和阻力臂l2，得到实验数据如表，请指出表格设计的不当之处：________；多次实验目的是为了________。 （3）分析表中的数据，得到杠杆的平衡条件是：________（用字母表示）；如图乙所示，将A、B位置的钩码同时向支点移动一格，杠杆将会向________下沉； 次数 动力F1 动力臂l1 阻力F2 阻力臂l2 1 0.5 20.0 1.0 10.0 2 1.0 15.0 1.5 10.0 3 1.5 10.0 0.5 30.0 （4）如图丙所示，用弹簧测力计先后在位置a、b拉杠杆上同一点C，杠杆都在水平位置平衡，则Fa________Fb。 （5）实验结束后，小明根据杠杆原理，利用身边器材制作了一个简易杆秤。如图丁所示，秤杆采用一根木质筷子制成，在筷子的左端A处挂空盘作为秤盘，移动提纽位置到B处时使得杆秤水平平衡，A、B两点之间的距离为10cm；用细线悬挂50g钩码作为秤砣。当秤盘中放置200g钩码时，调节秤砣的位置，使秤杆在________（填“水平”或“任意”）位置平衡。将“0g”到“200g”刻度线之间10等份并标记刻度线，则该杆秤的分度值为________g，相邻两刻线间的距离为________cm。 【答案】（1） ①. 是 ②. 右 （2） ①. 水平 ②. 力臂 ③. 物理量没有标注单位 ④. 寻找实验普遍性规律 （3） ①. ②. 左 （4）＜ （5） ①. 水平 ②. 20 ③. 4 【解析】 【小问1详解】 杠杆的平衡状态指杠杆静止或匀速转动，图甲中杠杆静止，属于平衡状态； 此时杠杆左端低右端高，平衡螺母应向偏高的右侧调节，使杠杆水平平衡。 【小问2详解】 实验时调节杠杆在水平位置平衡，此时力的方向竖直向下，力臂与杠杆重合，可直接从杠杆刻度上读出力臂大小； 表格中动力、动力臂等物理量都没有标注对应单位，是设计的不当之处； 本实验多次测量不是为了减小误差，而是通过多组数据得到普遍规律，避免单次实验的偶然性。 【小问3详解】 分析三组实验数据均可得到的杠杆平衡条件； 假设每格长度为，图乙中A点2个钩码、B点3个钩码，同时向支点移动1格后，左侧：，右侧：，左侧力和力臂的乘积更大，因此杠杆向左侧下沉。 【小问4详解】 在a位置竖直拉弹簧测力计时，力臂为C点到支点的杠杆长度；在b位置斜拉时，拉力的力臂是支点到拉力作用线的垂直距离，比a位置的力臂更小，根据杠杆平衡条件，阻力和阻力臂不变时，动力臂越小动力越大，因此。 【小问5详解】 为了准确测量力臂，需要让秤杆在水平位置平衡； 0g到200g共10等份，因此分度值为 根据杠杆平衡条件，得200g对应的秤砣力臂为 10等份后相邻刻线间距为 21. 在“探究定滑轮和动滑轮特点”实验中。 实验 序号 钩码重 G/N 钩码上升高度h/cm 拉力F/N 绳端移动的距离s/cm 1 1.0 20.0 0.7 40.0 2 2.0 20.0 1.2 40.0 3 3.0 20.0 1.7 ▲ 4 3.0 40.0 1.7 80.0 （1）图甲中，绳子末端在虚线框中选用________（选填“a”或“b”）的方式进行实验。 （2）图乙中，利用动滑轮提升钩码，正确操作应尽量沿竖直方向________缓慢拉动弹簧测力计，实验数据记录如表格： ①由表中实验数据分析可知，使用动滑轮可以________；第三次实验中，绳自由端移动的距离应该是________cm。 ②根据表中数据推测仅用________（填器材名称），即可完成动滑轮机械效率的测量；4次实验中，该动滑轮机械效率最大值为________（结果精确到0.1％），以下三种提高效率的方法中与此同理的是________ A：鼓励人们拼车出行；B：用新材料减轻汽车重力；C：汽车保持良好润滑 【答案】（1）b （2） ①. 匀速 ②. 省力 ③. 40 ④. 弹簧测力计 ⑤. 88.2% ⑥. A 【解析】 【小问1详解】 图甲是定滑轮，定滑轮的使用方法是绳子一端挂钩码，另一端用弹簧测力计的挂钩钩住绳端、沿竖直向下方向拉（使用前先将弹簧测力计倒过来校零），对应图中的操作方式；是用手拉住弹簧测力计的拉环、挂钩朝下，弹簧测力计受力情况是，受到向上绳子的拉力(大小等于钩码重)，向下的重力和手的向下拉力。这时弹簧测力计测量的是手向下的拉力，大小等于绳子自由端的拉力与测力计的重力之差，测量值比真实值偏小些。 【小问2详解】 使用动滑轮提升钩码时，需要沿竖直方向匀速缓慢拉动弹簧测力计，此时系统处于平衡状态，拉力大小才等于弹簧测力计的示数。 对比表格中钩码重力和拉力的数值，拉力始终小于钩码重力，说明使用动滑轮可以省力；动滑轮的特点是绳端移动距离，第三次实验钩码上升高度为，因此绳端移动距离为。 动滑轮的机械效率公式为，而动滑轮满足，代入后公式可简化为，因此只需要用弹簧测力计测出和，就可以算出机械效率，不需要额外的刻度尺；根据公式计算4次实验的机械效率，第1次 第2次 第3、4次 因此最大值为。 本次实验中，动滑轮的额外功主要来自动滑轮自重，提升的钩码越重，有用功占总功的比例就越高，机械效率越高，本质是通过增加有用功的占比来提升效率；拼车出行，是在额外消耗（车辆自身运行的损耗）固定的情况下，增加承载的有用人数，提升资源利用率，和该原理一致；减轻汽车重力、保持良好润滑，都是直接减小额外功来提升效率，故选A。 22. 在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中，让小车从同一斜面的某处由静止释放，撞击同一水平面上的同一木块，并使木块向前移动一段距离，如图所示，h1<h2，s1<s2<s3。 （1）实验中，探究的动能是指________（选填“小车”或“木块”）的动能；通过________来比较动能的大小，这种方法与下列________实验中所用方法相同； A.利用乒乓球与发声的音叉接触，得出发声体在振动 B.用带箭头的光线描述光的传播路径和方向 C.利用真空罩和闹铃探究真空不能传声 （2）要探究动能与速度的关系，应选择________两图来进行比较，可以得出结论：质量相同时，________； （3）在乙、丙两次实验中，让小车从斜面的同一高度自由滑下，目的是让小车的________相同；若完成了图乙操作后，在做图丙所示的实验时，木块滑出了水平木板，如果仅对丙图所示的实验进行改进，下列措施中可行的是________。 A.换质量更大的木块　　B.降低小车开始的高度 C.换质量大于2m的小车　D.换质量小于m的小车 （4）图甲实验中，小车从开始撞击木块后，随木块一起运动至静止处，不计小车与接触面的摩擦，小车动能与路程的关系如下图中的实线所示，则________选项中虚线能表示仅增加木块质量后，小车动能与路程的关系。 A. B. C. D. 【答案】（1） ①. 小车 ②. 木块移动距离 ③. A （2） ①. 甲、乙 ②. 速度越大，动能越大 （3） ①. 初速度 ②. D （4）B 【解析】 【小问1详解】 实验时通过比较木块在同一水平面上被撞击的距离来判断物体动能的大小，用到转换法，探究的动能是指小车撞击木块前瞬间的动能。 A．利用乒乓球与发声的音叉接触，得出发声体在振动，用到转换法，故A符合题意； B．用带箭头的光线描述光的传播路径和方向，运用了模型法，故B不符合题意； C．利用真空罩和闹铃探究真空不能传声，用到实验推理法，故C不符合题意。 故选A。 【小问2详解】 要探究动能与速度的关系，让同一小车从斜面的不同高度处由静止释放，控制小车的质量相同，改变小车的下滑高度（即改变速度），选择甲、乙两图进行比较； 乙图中小车的高度较大，到达水平面的速度较大，木块被撞击后移动的距离较大，动能较大，可以得到质量相同时，速度越大，动能越大。 【小问3详解】 在乙、丙两次实验中，为了使小车到达水平面时速度相同，可以让小车从斜面的同一高度自由滚下。 若完成了图乙操作后，在做图丙所示的实验时，木块滑出了水平木板，说明小车的动能太大，此时不能改变小车的速度（即不能改变小车的高度），所以可以适当减小小车的质量，故选D。 【小问4详解】 不计小车与接触面的摩擦，小车的动能全部用来克服木块的摩擦力做功。仅增加木块质量时，小车撞击木块的初始动能不变（小车的质量、撞击前的速度都没有改变），但木块对水平面的压力变大，木块受到的滑动摩擦力变大，小车动能被消耗完时，二者共同移动的总路程会比原来更短，对应图B的虚线特征。 故选B。 23. 为探究“重力势能的大小与什么因素有关”，小明用小方桌、沙箱及A、B、C三个金属球进行了如图所示三次实验。金属球的质量关系为（mA>mB>mC）；A、B、C自由下落时与桌面的距离关系为（HA=HB<HC）；桌腿进入细沙中的深度关系为（hA>hB>hC） （1）甲、乙两次实验可探究重力势能与________的关系。 （2）设甲、丙实验中A、C球自由下落时的重力势能分别为EA和EC，则EA________（选填“>”“<”“=”）EC。 （3）从研究方法的角度，下列选项中的实验器材与方桌作用相同的是________（填字母）。 A. “探究动能大小与哪些因素有关”中被撞击的是木块 B. “探究弹性势能大小与弹簧形变程度是否有关”中的弹簧 C. “探究杠杆平衡条件”中的钩码 （4）小明又利用金属球做了图丁实验，将球放在左侧轨道上放手后沿轨道运动，图中虚线为球离开轨道b点后的部分运动轨迹，a、c两点等高。则金属球在a、c两点的速度大小关系是va________vc 【答案】（1）质量 （2）＞ （3）A （4）＞ 【解析】 【小问1详解】 甲、乙两次实验物体所处的高度相同，物体的质量不同，因此探究的是重力势能与物体质量之间的关系。 【小问2详解】 实验中运用转化法通过观察桌子腿进入细砂中的深度来表示物体重力势能的大小，由于A球下落使桌子腿进入细砂中的深度大，则A球的重力势能大，即。 【小问3详解】 方桌作用是运用转换法，表示物体重力势能的大小； A．“探究动能大小与哪些因素有关”实验中，由转换法可知小球动能大小通过木块被推动的距离来反映，与方桌作用相同，故A符合题意； B．“探究弹性势能大小与弹簧形变程度是否有关”中的弹簧是研究对象，弹簧的弹性形变程度直接观察，没有用到转换法，故B不符合题意； C．“探究杠杆平衡条件”中的钩码提供拉力，没有用到转换法，故C不符合题意。 故选A。 【小问4详解】 由于小球在运动过程中需要克服摩擦做功，存在能量的损失，机械能会变小，即c点的机械能小于a点的机械能；小球的质量不变，由于a、c两点高度相同，重力势能相同，则a点的动能大于c点的动能，a点的速度大于c点的速度。 24. 如图所示是无人驾驶电动汽车。在某次性能测试时，汽车在平直公路上以20m/s的速度匀速行驶，汽车质量为1500kg，行驶时所受阻力为车总重的0.01倍（g取10N/kg），求 （1）行驶过程中汽车牵引力大小； （2）行驶过程中汽车牵引力做功的功率。 【答案】（1）150N （2）3000W 【解析】 【小问1详解】 汽车的总重力 由题意可知，汽车行驶时所受阻力为 汽车匀速行驶，牵引力与阻力是平衡力，大小相等，行驶过程中汽车牵引力大小 【小问2详解】 行驶过程中汽车牵引力做功的功率 25. 如图所示是塔式起重机上的一种滑轮组，起重机用1000N的拉力将240kg的重物在10s内匀速提升10m（g取10N/kg），求 （1）克服重物重力做的功W有用； （2）拉力做的总功W总； （3）该过程中滑轮组的机械效率η。 【答案】（1） （2） （3）80% 【解析】 【小问1详解】 重物重力为 克服物体重力做的有用功 【小问2详解】 由图可知承担物重的绳子段数。绳子自由端移动的距离为 拉力做的总功为 【小问3详解】 该过程中滑轮组的机械效率 26. 阅读下面材料： 【新闻背景】如图所示的2026年第二届世界人形机器人大赛的机器人，依靠精密的机械臂完成取物、抬升、搬运等动作，机器人手臂内部结构仿照人体手臂设计，大量运用轻质杠杆结构，通过内置电机提供动力，实现快速灵活、精准抓取操作，是现代智能机械中典型的杠杆应用模型。 如图所示，机械臂主要分为这几个组成部分：肩部、上臂、前臂和手腕。抓取重物、内置电机按需依次工作，通过肩部旋转、前臂俯仰、再通过前臂屈伸负责精准调整末端位置，抓取货物，最后通过手腕调整角度，保持货物平稳。 （1）机械臂将重为10N的货物匀速竖直提升1m，用时2s，机械臂利用抓夹产生的________力将货物举高；机械臂对货物做的功为________J，功率为________W； （2）请结合功与功率、杠杆等知识，人形机器人的机械臂为能实现快速灵活、精准抓取操作的优点，请对机械臂的设计提出两条有效建议。（可配图说明） 【答案】（1） ①. 摩擦 ②. 10 ③. 5 （2）①快速灵活：电机短时输出大功率，，完成相同抓取动作做功不变，功率大则动作时间短，抓取反应更快 ②精准抓取：精细微调抓取位置时，切换成动力臂大于阻力臂的省力杠杆 【解析】 【小问1详解】 货物匀速竖直提升时，竖直方向重力与抓夹施加的静摩擦力二力平衡，依靠摩擦力举高货物。 机械臂对货物的静摩擦力等于货物重力，对货物做的功为 做功的功率为 【小问2详解】 为了实现快速灵活：方法①电机短时输出大功率：由可知，完成相同抓取动作做功不变，功率大则动作时间短，抓取反应更快；方法②选用密度小的轻质材料制作机械臂：由杠杆平衡条件可知，机械臂自重减小，提升货物时的阻力减小，相同动力下负载能力更强，相同负载下所需动力更小，可降低电机负载，提升动作响应速度。 为了精准抓取，末端抓取部位可设计为动力臂大于阻力臂的杠杆，减小末端移动幅度，提升抓取位置的精准度。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 阶段练习（一） 物理 一、选择题（本题共10小题，每小题2分，共20分，每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题意要求） 1. 在国际单位制中，功的单位是为了纪念物理学家________的贡献而命名的（ ） A. 焦耳 B. 牛顿 C. 瓦特 D. 帕斯卡 2. 下列工具在使用过程中，属于省力杠杆的是（ ） A. B. C. D. 3. 如图所示的四种情景中，人做功的是（　　） A. 把一箱报刊搬起来 B. 背书包站在水平运行的自动人行道上匀速前进 C. 费了很大的力气汽车还是不动 D. 足球被踢后，在草地上滚了一段距离 4. 下列估测，符合实际情况的是（ ） A. 小明的爬楼功率为5000W B. 将一本物理书从地面捡起放到课桌上，所做的功大约是2J C. 通过改进机械可以使机械效率为100% D. 轿车发动机的功率可达10W 5. 下列有关功、功率和机械效率说法中正确的是（ ） A. 做功越快，机械效率一定高 B. 机械效率越高的机械越省力 C. 有用功在总功的占比越大，机械效率一定高 D. 做功越快的物体，做功一定多 6. 厦门市大力推行垃圾分类，为了方便市民便捷投放垃圾，部分收集点增设了如图的垃圾桶“翻盖神器”，向下拉动拉手就能打开桶盖，方便又卫生。下列分析正确的是（　　） A. 装置中的滑轮是动滑轮 B. 滑轮起到省力作用 C. 桶盖相当于费力杠杆 D. 滑轮起到改变力方向的作用 7. 质量相同的甲、乙两人同时出发登同一座山，甲先登上山顶，整个过程中甲、乙两位选手克服重力做功分别为W1和W2，对应的功率分别为P1、P2，则（ ） A. W1＞W2 P1＞P2 B. W1＝W2 P1＞P2 C. W1＞W2 P1＝P2 D. W1＝W2 P1＝P2 8. 某同学用甲球和乙球进行颠球训练。当两球离地高度相同时，两球的重力势能和动能大小比较如图，可知（ ） A. 甲球质量更小 B. 两球质量相等 C. 甲球速度更小 D. 两球速度相等 9. 《墨经》中记述了墨家对秤的研究：衡，加重于其一旁，必捶。权重（不）相若也相衡，则本短标长。两加焉，重相若，则标必下……如图所示是关于《墨经》中秤的原理示意。下列关于《墨经》中秤的说法正确的是（ ） A. 若在两边加相同质量的重物，则“标”这边必定下垂 B. 秤平衡后，如果在重的一边加重物，那么另一边必定下垂 C. 秤平衡时，若重的质量大于权的质量，必定是“本长标短” D. 秤平衡时，权的质量×重的质量=标的长度×本的长度 10. 如图一个质量分布均匀的1.2kg的球与轻质杆AB焊接于竖直墙壁的B点，轻杆的延长线过球心O，轻杆的长度与铁球半径相等，你认为要使球刚好离开墙壁施加在铁球上的力至少为多大？（ ） A. 3牛 B. 4牛 C. 6牛 D. 8牛 二、填空题（本题共8小题，每空1分，共20分） 11. 李老师开车自驾游，经过盘山公路时要控制方向盘让汽车保持在自己的行道线内。从简单机械的角度来看，如图所示盘山公路相当于________（选填“杠杆”、“滑轮”、“轮轴”或“斜面”下同）；汽车方向盘相当于________。 12. 如图所示知识框架图中A处可补充的内容是________；B处可补充的内容是________。 13. 为加强消防安全，一些工厂会配备如图所示的推车式干粉灭火器，该推车式灭火器的总质量为60kg，g取10N/kg。如图以O为支点，a:b=1:3，用力F竖直向上抬起推车，如图所示推车静止时，推车相当于________杠杆，计算得到推力F大小为________N。 14. 如图是小明在做引体向上，已知小明的质量为50kg，小明每次做引体向上身体重心都上升60cm，则他做一次引体向上需克服重力做功________J。如果小明1min完成20个引体向上，则他做引体向上的平均功率是________W。 15. 如图，有一个长5m，高1m的斜面通道，若用200N的推力沿着斜面推着轮椅匀速上行，人和轮椅的总质量为80kg，推力做的总功为________J，则斜面的机械效率是________%。（g取10N/kg） 16. 北京时间2026年5月11日8时14分，搭载天舟十号货运飞船的长征七号遥十一运载火箭，在我国文昌航天发射场点火发射。如图所示，天舟十号随火箭加速上升过程中，动能________（选填“增大”、“减小”或“不变”下同），重力势能________，机械能不断________。（不考虑燃料消耗引起的质量变化） 17. 2026年冬奥会自由式滑雪女子空中技巧比赛中，我国运动员徐梦桃摘得金牌。下图是高速相机拍摄的徐梦桃空中动作过程，其中A、C点在同一高度，B点为运动的最高点。若她和装备的总质量为60kg，B到AC的距离h为8m。忽略空气阻力，g取。 （1）整个过程中，徐梦桃受到的________力改变了她的运动状态，B点处她的动能________（填“是”或“不是”）零； （2）从A到B的过程中，徐梦桃的动能转化为________能；从B到C的过程中，重力做功________J。 18. 小林在跨学科实践活动中制作的抛石机模型结构如图所示，O点为转轴，杆的A端为重物，C端为抛石碗，杆和抛石碗的质量不计，OA<OB。在B点用绳子沿竖直方向将杆缓慢拉到水平位置的过程中，绳子的拉力大小________（填“变大”“变小”或“不变”），此装置的目的是为了________（选填A：省力；B：改变施力的方向；C：既省力又可以改变施力的方向）。抛石过程中，重物A的________能转化为了“弹丸”的动能。 三、解答题（本题共8小题，共50分） 19. 如图，用手端起一个餐盘并保持水平静止。 （1）餐盘的重心在C点，画出餐盘所受重力G的示意图； （2）餐盘可视为绕支点O转动的杠杆，拇指作用在A点的力沿竖直方向。 ①画出力及其力臂________； ②为了减小施加在A点的力，可将支点移到B点，理由是：________。 20. 小亮利用铁架台、杠杆、钩码和弹簧测力计等器材探究杠杆的平衡条件，实验使用的钩码质量均为50g，杠杆上每格长度均相等。 （1）实验前，当杠杆静止如图甲所示，此时杠杆________（选填“是”或“不是”）平衡状态；为调节杠杆在水平位置平衡，应当将平衡螺母向________调节； （2）如图乙，实验时应调节杠杆在________位置平衡，目的是可以在杠杆上方便直接读出________的大小；在杠杆两侧挂上钩码，设右侧钩码对杠杆施的力为动力F1，左侧钩码对杠杆施的力为阻力F2；测出杠杆平衡时的动力臂l1和阻力臂l2，得到实验数据如表，请指出表格设计的不当之处：________；多次实验目的是为了________。 （3）分析表中的数据，得到杠杆的平衡条件是：________（用字母表示）；如图乙所示，将A、B位置的钩码同时向支点移动一格，杠杆将会向________下沉； 次数 动力F1 动力臂l1 阻力F2 阻力臂l2 1 0.5 20.0 1.0 10.0 2 1.0 15.0 1.5 10.0 3 1.5 10.0 0.5 30.0 （4）如图丙所示，用弹簧测力计先后在位置a、b拉杠杆上同一点C，杠杆都在水平位置平衡，则Fa________Fb。 （5）实验结束后，小明根据杠杆原理，利用身边器材制作了一个简易杆秤。如图丁所示，秤杆采用一根木质筷子制成，在筷子的左端A处挂空盘作为秤盘，移动提纽位置到B处时使得杆秤水平平衡，A、B两点之间的距离为10cm；用细线悬挂50g钩码作为秤砣。当秤盘中放置200g钩码时，调节秤砣的位置，使秤杆在________（填“水平”或“任意”）位置平衡。将“0g”到“200g”刻度线之间10等份并标记刻度线，则该杆秤的分度值为________g，相邻两刻线间的距离为________cm。 21. 在“探究定滑轮和动滑轮特点”实验中。 实验 序号 钩码重 G/N 钩码上升高度h/cm 拉力F/N 绳端移动的距离s/cm 1 1.0 20.0 0.7 40.0 2 2.0 20.0 1.2 40.0 3 3.0 20.0 1.7 ▲ 4 3.0 40.0 1.7 80.0 （1）图甲中，绳子末端在虚线框中选用________（选填“a”或“b”）的方式进行实验。 （2）图乙中，利用动滑轮提升钩码，正确操作应尽量沿竖直方向________缓慢拉动弹簧测力计，实验数据记录如表格： ①由表中实验数据分析可知，使用动滑轮可以________；第三次实验中，绳自由端移动的距离应该是________cm。 ②根据表中数据推测仅用________（填器材名称），即可完成动滑轮机械效率的测量；4次实验中，该动滑轮机械效率最大值为________（结果精确到0.1％），以下三种提高效率的方法中与此同理的是________ A：鼓励人们拼车出行；B：用新材料减轻汽车重力；C：汽车保持良好润滑 22. 在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中，让小车从同一斜面的某处由静止释放，撞击同一水平面上的同一木块，并使木块向前移动一段距离，如图所示，h1<h2，s1<s2<s3。 （1）实验中，探究的动能是指________（选填“小车”或“木块”）的动能；通过________来比较动能的大小，这种方法与下列________实验中所用方法相同； A.利用乒乓球与发声的音叉接触，得出发声体在振动 B.用带箭头的光线描述光的传播路径和方向 C.利用真空罩和闹铃探究真空不能传声 （2）要探究动能与速度的关系，应选择________两图来进行比较，可以得出结论：质量相同时，________； （3）在乙、丙两次实验中，让小车从斜面的同一高度自由滑下，目的是让小车的________相同；若完成了图乙操作后，在做图丙所示的实验时，木块滑出了水平木板，如果仅对丙图所示的实验进行改进，下列措施中可行的是________。 A.换质量更大的木块　　B.降低小车开始的高度 C.换质量大于2m的小车　D.换质量小于m的小车 （4）图甲实验中，小车从开始撞击木块后，随木块一起运动至静止处，不计小车与接触面的摩擦，小车动能与路程的关系如下图中的实线所示，则________选项中虚线能表示仅增加木块质量后，小车动能与路程的关系。 A. B. C. D. 23. 为探究“重力势能的大小与什么因素有关”，小明用小方桌、沙箱及A、B、C三个金属球进行了如图所示三次实验。金属球的质量关系为（mA>mB>mC）；A、B、C自由下落时与桌面的距离关系为（HA=HB<HC）；桌腿进入细沙中的深度关系为（hA>hB>hC） （1）甲、乙两次实验可探究重力势能与________的关系。 （2）设甲、丙实验中A、C球自由下落时的重力势能分别为EA和EC，则EA________（选填“>”“<”“=”）EC。 （3）从研究方法的角度，下列选项中的实验器材与方桌作用相同的是________（填字母）。 A. “探究动能大小与哪些因素有关”中被撞击的是木块 B. “探究弹性势能大小与弹簧形变程度是否有关”中的弹簧 C. “探究杠杆平衡条件”中的钩码 （4）小明又利用金属球做了图丁实验，将球放在左侧轨道上放手后沿轨道运动，图中虚线为球离开轨道b点后的部分运动轨迹，a、c两点等高。则金属球在a、c两点的速度大小关系是va________vc 24. 如图所示是无人驾驶电动汽车。在某次性能测试时，汽车在平直公路上以20m/s的速度匀速行驶，汽车质量为1500kg，行驶时所受阻力为车总重的0.01倍（g取10N/kg），求 （1）行驶过程中汽车牵引力大小； （2）行驶过程中汽车牵引力做功的功率。 25. 如图所示是塔式起重机上的一种滑轮组，起重机用1000N的拉力将240kg的重物在10s内匀速提升10m（g取10N/kg），求 （1）克服重物重力做的功W有用； （2）拉力做的总功W总； （3）该过程中滑轮组的机械效率η。 26. 阅读下面材料： 【新闻背景】如图所示的2026年第二届世界人形机器人大赛的机器人，依靠精密的机械臂完成取物、抬升、搬运等动作，机器人手臂内部结构仿照人体手臂设计，大量运用轻质杠杆结构，通过内置电机提供动力，实现快速灵活、精准抓取操作，是现代智能机械中典型的杠杆应用模型。 如图所示，机械臂主要分为这几个组成部分：肩部、上臂、前臂和手腕。抓取重物、内置电机按需依次工作，通过肩部旋转、前臂俯仰、再通过前臂屈伸负责精准调整末端位置，抓取货物，最后通过手腕调整角度，保持货物平稳。 （1）机械臂将重为10N的货物匀速竖直提升1m，用时2s，机械臂利用抓夹产生的________力将货物举高；机械臂对货物做的功为________J，功率为________W； （2）请结合功与功率、杠杆等知识，人形机器人的机械臂为能实现快速灵活、精准抓取操作的优点，请对机械臂的设计提出两条有效建议。（可配图说明） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $