内容正文:
九年级物理素养体验
一、单选题(每题2分,共24分)
1.下列关于功和功率的估测正确的是( )
A.小轿车正常行驶时发动机功率约为 100 W
B.中学生爬楼的功率约为 1500 W
C.将一枚鸡蛋从地上捡起并缓缓举过头顶对鸡蛋做功约为1 J
D.一名中学生上一层楼做的功约为 150 J
2.如图是刚建成的常泰大桥,常泰大桥创下三个“世界第一”:世界上首座含一级公路、高速公路和城际铁路的“一桥三用”的过江通道;主桥将成为世界上最大跨度的公铁两用斜拉桥;两侧的两座拱桥也将成为世界上最大跨度的公铁两用钢拱桥。小叶将其结构简化,抽象成模型图。若其他因素不变,适当增加桥塔的高度,则可以( )
A.增加动力 B.减小阻力 C.增加动力臂 D.减小阻力臂
3.图示为我国研制的河豚A2无人直升机,它最多可携带8枚迫击炮弹飞到目标上空投掷。从携带炮弹起飞到投弹,无人机对炮弹做功的是( )
A.携带炮弹匀速升空 B.无人机在空中悬停不动
C.无人机沿水平方向匀速直飞 D.离开无人机的炮弹在空中下落
4.公元前400多年,墨子所著《墨经》中有大量的物理知识,其中包括杠杆原理,比阿基米德还早两百多年。墨子将阻力臂叫“本”,动力臂叫“标”。下列杠杆属于“本短标长”的是(
5.在实践活动中,“探物”小组开展了“探索人体中的杠杆”研究,下面说法正确的是( )
A.如图甲,做仰卧起坐时,属于省力杠杆 B.如图乙,踮脚过程动力保持不变
C.如图丙,做下压运动锻炼,动力臂如图所示 D.如图丁,手举重物时阻力是重物的重力
6.如图,轻质硬棒上有三点A、B、C,若将重物挂在三点中的某点处,恰好能在水平位置静止且最省力,应以( )
A.支点为B,动力作用点为A,阻力臂为BC B.支点为A,动力作用点为C,阻力臂为AB
C.支点为C,动力作用点为A,阻力臂为BC D.支点为B,动力作用点为C,阻力臂为AB
7.小明分别用如图所示的甲、乙两种方式,在相同时间内将重为G的物体提升相同高度h,两次的机械效率分别为n₁、n₂,两次拉力的功率分别为P₁、P₂,每个滑轮重均为G₀,不计绳重及摩擦。以下分析正确的是( )
A.甲方式可以省力 B.乙方式可以省功
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C.甲、乙两种方式的机械效率n₁>n₂ D.甲、乙两种方式拉力的功率.
8.如图甲所示,将A、B两个相同的物体从粗糙程度相同的斜面底端沿斜面匀速拉到顶端,做功情况如图乙所示。下列说法正确的是 ( )
A.右侧斜面机械效率为66.7% B. A受到的拉力等于 A受到的摩擦力
C.对 B做的有用功为2J D.斜面可省功且倾斜程度越大,省功越多
9.使用思维导图能帮助同学们迅速构建物理知识网络。如图是关于机械功的部分知识结构图,关于图中①②③④的理解正确的是 ( )
A.①比值 B.②乘积 C.③速度 D.④快慢
10.如图所示的机械模型,推动硬棒CD或EF,使它们在水平面内绕轴O 转动,即可将绳逐渐绕到轴O上,提升重物G.下列说法不正确的是 ( )
A.滑轮 A 是定滑轮,它的作用是改变力的方向
B.滑轮B为动滑轮,它的作用是省力
C.轴O上增加的绳长等于重物上升的高度
D.硬棒CD(或EF)及转轴组成的装置与汽车方向盘的作用相同
11.2026年7月 10 日,我国成功实施了长征十号乙运载火箭子一级的海上可控回收任务,这是我国首次,也是全球首次通过网系捕获方式实现运载火箭子一级的海上回收,如图,回收的火箭在空中减速降落的过程中 (忽略火箭质量的变化)( )
A.动能增大 B.重力势能不变 C.机械能减少 D.机械能守恒
12.对于下列四个实验情景,描述不正确的是 ( )
A.图甲:实验中所挂重物的质量越大,此滑轮组的机械效率越高
B.图乙:实验时两次操作是为了探究重力势能大小与速度的关系
C.图丙:通过比较木块被撞击距离的大小来衡量弹性势能的大小
D.图丁:实验过程中,滚摆上下滚动,说明动能和势能可以相互转化
二、填空题 (每空1分,共26分)
13.如图所示,是自行车码表,码表显示骑车时的踩踏功率为260W,含义是脚踩踏板每秒输出 J的机械能;考虑骑车时传动效率,车轮实际输出功率一定 (选填“大于”“小于”或“等于”)260W。
14. “绿水青山,知味斗门”斗门美食文化节在市民公园举办,陈大叔用餐车销售“横山鸭扎包”.当餐车的前轮遇到障碍物A时,如图甲所示为了通过障碍物,他向下按扶把E,这时餐车可以看作杠杆,支点是 (选填“A.前轮”或“B.后轮”):当后轮遇到障碍物时,如图乙所示,他向上提扶把E,此时餐车可以视为 (选填“A.省力”、“B.费力”或“C. 等臂”)杠杆。
15.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 (选填“a”或“b”)是动能-高度关系图线,小石块在3m高时的机械能为
16.如图所示,搬运工人用滑轮组提升重500 N的物体。物体提升的高度为20m,用时200s。已知动滑轮重100N,不计绳重及轮与轴间的摩擦。则人对绳子的拉力F为 N,拉力做功的功率为 .
17.古代城堡的建设中使用了如图所示的吊车,工人用脚踩动巨轮可以轻松地提运沉重的石材,同时也改变了 ,这种吊车实质上是 与轮轴的组合。
18.如图所示,沿斜面把一个重50 N的物体从底端匀速拉至顶端,所用拉力F=40N,斜面长S为5m ,高h为3m ,物体运动的速度为0.1m /s。则:拉力 F的功率为 W,斜面的机械效率为
19.清洁机器人在水平地面上匀速直线运动时,所受水平动力与速度的关系如图所示。在150N的水平动力作用下,该机器人在水平地面上匀速直线运动10s 的过程中,水平动力所做的功为 J;当该机器人在水平地面上以0.6m/s的速度做匀速直线运动时,所受水平动力做功的功率为 W。
20.如图是某高铁车站的设计方案,与站台连接的轨道有一个小的坡度,从能量利用的角度看,这种设计的优点是:机车进站时的部分 能转化为 能:机车出站时储存的能量又转化为 能, (选填能或“不能”)起到节能的作用。
21.如图所示,在一个罐子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,橡皮筋两端穿过小洞用竹签固定。做好后用力将罐子在水平桌面上向前滚出一段距离后罐子可能会 (选填A.“加速向前滚动”或B.“滚回来一段距离”),此过程是 能和 能之间的相互转化。
22.如图甲为塔式起重机简易示意图,塔式起重机主要用于房屋建筑中材料的输送及建筑构件的安装(动滑轮重、绳重及摩擦不计,g取10N/kg),请你综合应用所学知识解答下列问题:
(1)为保持平衡,起重臂的长度越长的塔式起重机,配备的平衡重的质量应越 。图乙为起重机钢丝绳穿绳简化示意图,若钢丝绳能承受的最大拉力为3×104N,则能吊起货物的质量不能超过 kg。(2)若将重为1.2×104N的建材由地面沿竖直方向匀速提升30m,再沿水平方向移动20m,则此过程中克服建材重力做的功为 。
(3)若该起升电动机的效率为90%,将重为1.2×104N的建材由地面沿竖直方向匀速提升30m,用时50s,则该起升电动机做的总功为 J,实际功率为 W。
三、解答题 (共50分)
23. (6分) 按要求作图:
(1)如图甲,是用扫帚向左扫地时的情景,扫帚的杠杆模型示意图如图乙所示,o为支点.请画出动力F的力臂L₁
(2)如图乙,一个站在地面上的人用较小的力通过滑轮组将重物提起来,请画出滑轮组的绕线
(3)如图丙,某同学听直播课时所用的笔记本电脑,请在图丙中画出打开电脑屏幕的最小动力 F
24.(4分)林老师质量是70kg,从一楼乘坐电梯到三楼共上升6m,电梯只搭载林老师一人,用时5s,电梯的铭牌如下表所示,求电梯上升过程中:(g取10N/kg)求:(1)有用功;(2)机械效率。
额定功率 (总功率)
5000W
出厂日期
2026.6
25.(4分)我国很早就有使用滑轮的记载,如图甲的汉代砖刻便记录了矿山使用滑轮做起吊机械的场景。借助如图乙所示的装置(篮子质量不计),质量为60kg的采矿工人用400N 的拉力将 70kg的矿石从矿坑匀速提起,10s 内矿石上升了2m。(忽略绳重及滑轮的摩擦,g取10N/kg)
求:(1)拉力所做功的功率:(2)此滑轮组的最大机械效率(结果保留1位小数)。
26.(4分)在“两类滑轮的比较”的实验中:(1)使用弹簧测力计前,要对指针进行 (2)若不计滑轮重和摩擦.甲、乙两图中测力计的示数应该 (选填“相同”或“不同”):丙图中测力计的示数应为乙图中示数的 :(3)在探究动滑轮的作用时,会发现测力计上升的距离 (选填“等于或“大于”)钩码上升的距离。
27.(6分)某小组在“测滑轮组机械效率”的实验中得到的数据如表所示,实验装置如图甲、乙、丙、丁所示.
实验
次序
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
n
1
4
0.1
2.7
0.2
74%
2
4
0.1
1.8
0.3
74%
3
8
0.1
3.1
0.3
86%
4
8
0.1
2.5
0.4
80%
(1)实验中应沿竖直方向 拉动弹簧测力计。(2)分析表中数据可知,第2次实验是用图 所示装置做的:第3次实验是用图 所示装置做的。(3)比较第2、3两次实验得
出结论:同一滑轮组,滑轮组的机械效率与 有关。实验中使用了不同的滑轮组,还多次改变提升的物重来测量滑轮组的机械效率,目的是 。(填字母)
A.减小摩擦 B.多次测量求平均值减小误差 C.获得多组数据归纳出物理规律
(4)用同一滑轮组匀速提升重力不同的物体,该滑轮组的机械效率η与所提升物体的重力G的关系图像正确的是 (不计绳重和摩擦)。
28.(8分)在“探究杠杆平衡条件”实验中,实验器材有杠杆、刻度尺、若干钩码 (每个重0.5 N) 等。
(1)图甲中杠杆静止,此时杠杆 (选填“是”或“不是”)处于平衡状态,要使杠杆水平平衡,应将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节:(2)如图乙所示,使杠杆水平并静止后,固定支点左侧钩码的个数和悬挂点,不断改变支点右侧钩码的个数和悬挂点,使杠杆始终保持水平平衡,记录支点右侧的力 F右和l右,F右-l右图像如图丙所示.由图可得:在支点左侧的力和力臂不变时,F右×l右为 N·cm:(3)如图丁所示,多次改变两侧钩码个数和悬挂点,记录杠杆保持平衡时数据如表:
实验次序
动力
动力臂
阻力
阻力臂
1
3.0
5.0
1.0
15.0
2
1.5
10.0
1.5
10.0
3
2.0
15.0
1.5
20.0
分析表格数据发现实验没有运用控制变量法,得出的杠杆平衡条件是否科学 (选填“是”或“否)(4)如图丁所示,杠杆在水平位置平衡,如果在杠杆两侧各减两个相同的钩码,则杠杆 (选填“左”或“右”)端将下沉。为了重新达到水平平衡,如何操作 ;
(5)小琳采用了图戊所示的装置进行探究,发现当杠杆水平平衡时,测力计示数F=1.4N,该拉力 (选填“小于”“等于”或“大于”)理论值,你认为原因是 。
29.(7分)如图是某小组利用小钢球A和B、木块、木板等器材探究物体的动能大小与哪些因素有关。小钢球沿光滑斜面由静止向下运动,撞击木块使木块在水平木板上移动一段距离后静止。
(1)实验中探究的动能是指 ;
A.小钢球在斜面上的动能
B.小钢球撞击木块时的动能
C.小钢球撞击木块后的动能
D.木块被小钢球撞击后的动能
(2)实验中通过观察 来判断物体的动能大小,实验中的器材和本实验中木块的作用相同的是 (选填序号)。
弹性势能实验中的“小车”.弹性势能实验中的“卡片” 重力势能实验中的“木块”
(3)如图甲所示①②两次实验,让质量不同的小钢球从斜面的同一高度处由静止滚下,目的是使两球到达水平面时具有相同的 ;分析这两次实验,可初步得出结论:速度相同的物体, 越大,物体的动能就越大;(4)如图乙所示③④两次实验中,被同一小球由不同高度滚下摇击后,木块滑行过程中克服摩擦力做的功分别为 W1和W2,则 W1 W2,(选填“>、=、<”);(5)在探究动能的大小与质量的关系时,同学们完成了如图甲所示①②两次实验后,小明找来另一钢球C重复刚才的实验,发现钢球将木块撞出了木板,可能的原因是 (填序号)。
①钢球C释放的高度变高了 ②钢球与木板之间的摩擦力变小了
③钢球C的质量太小了 ④钢球C的质量太大了
30.(5分)某班同学进行登楼比赛,看谁做功快。甲乙同学记录自己两次从一楼跑到确定的楼层所用的时间,并填入下面表格中,然后将有关的物理量也记录在下面的表格中。
学生实验序号学生质量(Kg)
楼梯高度 (m)
登梯做功 (J)
所用时间 (s)
甲
1
50
3
1500
5
2
50
3
1500
8
乙
3
54
6
12
4
54
3
1620
5
(1)第3次实验乙同学做的功 J。分析比较实验次数 ,可以得出的初步结论是:当做功所用时间相同时,做功越多,做功越快。(2)分析比较实验次数1 和2,可以得出的初步结论是 . . (3)分析比较实验次数2与 3.若要比较甲、乙两位同学做功的快慢,则可以比较 来确定哪位同学做功快。(4)分析比较以上实验数据,可以得出登楼做功最快的学生是 (选填“甲”或“乙”)。
31.(6分)阅读短文,回答问题。
电动垂直起降飞行器(eVTOL)
电动垂直起降飞行器(eVTOL)作为低空经济的新型交通工具,能够实现垂直起降和高速巡航,兼顾了效率与安全性。某型号eVTOL 采用流线型设计,并使用碳纤维复合材料实现了机身的轻量化。该款eVTOL 在某次物流配送任务中,将400Kg的货物从地面竖直匀速运送至 120m的高空,整个上升过程用时 30 s,g取 10N/Kg。
(1)在这次竖直向上运送货物的过程中,飞行器对货物所做的功是 (选填“有用功”或“额外功”),其大小为 J,功率为 W;(2)若飞行器水平匀速飞行时,消耗的总能量主要用于维持水平高度以及水平飞行。已知此eVTOL 以某一速度水平飞行时,用于水平飞行的功率与总功率之比为1:4,此过程eVTOL 受到的空气阻力为1250 N,总功率为250 kW,飞行一段时间后消耗的总能量为2.88×10⁵J,则它水平飞行的速度为 m/s,飞行的距离为 km。(最后1空2分
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九年级物理素养体验答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
C
A
B
B
B
C
C
D
B
题号
11
12
答案
C
B
13.260 小于
14.B A
17.b 6
16.300 60
15.力的方向 滑轮
18.4 75%
19.750 180
20.动 重力势 动 能
21.B 动 弹性势
22.(1)大 6000 8000
23.作图略
24.(1)4200J(2) 16.8%
25.(1)160W(2)91.7%
26.(1) 调零(2) 相同;一半(3)大于
27.(1) 匀速向上 (2)乙 丙 (3)物重 C (4) B
28.(1)是 右 (2)3 (3)是 (4) 左 将左边钩码向右移一格 (5)大于 杠杆自重影响
29.(1) B(2) 木块移动距离 AB (3) 速度 质量(4)<(5) ④
30.(1)3240 1、4 (2)当做功一定时,时间越短,做功越快(3)功与时间的比值(4)乙
31.(1)有用功 (2)50 57.6
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