精品解析：江苏华杰实验学校2026-2027学年上学期九年级第一次质量检测物理试卷

江苏华杰实验学校2026-2027学年上学期九年级第一次质量检测物理试卷 （考试时间70分钟，试卷满分90分） 一、选择题（单选题，每题2分，共20分） 1. 初中生张小虎同学听到上课铃响了，他一口气从一楼跑到三楼，所用时间为10秒。那么他上楼过程中，克服自己重力做功的功率最接近下面哪个值（　　） A. 3W B. 30W C. 300W D. 3000W 2. 如图所示是同学用扫把扫地的情景，他的左手握住扫把柄的上端，右手向前推扫柄时，此时扫把（ ） A. 省力费距离 B. 费力省距离 C. 省力省距离 D. 费力费距离 3. 如图所示，力对物体做功的是 A. 用力搬石头，搬而末动 B. 提着桶在水平路面上前进 C. 用力将鸡蛋举高 D. 手举杠铃静止不动 4. 如图所示，在调节平衡后的杠杆两侧，分别挂上相同规格的钩码，杠杆处于平衡状态。如果两侧各去掉一个钩码，下列说法正确的是（　　） A. 左端下沉 B. 无法判断 C. 仍然平衡 D. 右端下沉 5. 一个人先后用同样大小的力F将不同质量的物体分别在光滑水平面、粗糙水平面和粗糙斜面上沿力的方向移动相同的距离S（如图所示），该力在这三个过程中所做的功分别为W1、W2、W3，关于它们之间的大小关系说法正确的是（　　） A. W1＜W2＜W3 B. W1＜W2=W3 C. W1=W2=W3 D. W1=W2＜W3 6. 下列说法正确的是（　　） A. 越省力的机械，做功一定越快 B. 机械效率越高的机械，功率越大 C. 任何机械都能省功 D. 做功越快的机械，功率一定越大 7. 在“探究纸锥下落的快慢”的活动中，将纸锥从高处释放，纸锥竖直下落时，受空气阻力的影响，先加速后匀速，下列说法正确的是（ ） A. 纸锥的动能先增大后减小 B. 纸锥的重力势能先减小后不变 C. 纸锥的机械能一直减小 D. 纸锥的机械能保持不变 8. 如图所示是某同学掷出的实心球的运动轨迹，点是实心球刚离开手的位置，点是实心球运动到最高点的位置，点是实心球落地前瞬间的位置，下列说法正确的是（ ） A. 实心球从点运动到点的过程中重力势能转化为动能 B. 实心球在最高点点时如果受到的力全部消失，将保持静止状态 C. 实心球从点运动到点的过程中，重力势能减少量大于动能增加量 D. 实心球从点运动到点的过程中机械能守恒 9. 如图是我国文化传承的古老中医疗法——艾灸，用艾条熏烤患者的穴位时，局部有温热感，此时患者的穴位皮肤（ ） A. 放热，内能增加 B. 放热，内能减小 C. 吸热，内能增加 D. 吸热，内能减小 10. 如图所示，用甲、乙滑轮组在相同时间内分别将A、B两物体匀速提升相同高度，已知物体受到的重力，滑轮组的机械效率，不计绳重和摩擦。下列判断正确的是（　　） A. 两滑轮组绳端移动的速度相等 B. 甲滑轮组做的有用功比乙的少 C. 甲滑轮组拉力的总功率比乙的小 D. 甲滑轮组的动滑轮比乙的重 二、填空题（每空1分，共20分） 11. 如图所示，小张正在做俯卧撑，把他的身体看作一个杠杆，O为支点，A为重心，他的体重为550N。地面对手的支持力的力臂是________m，大小为________N。他1min内做俯卧撑30个，每做一次肩膀升高50cm。他做一个俯卧撑做的功是________J，他1min内的功率是________W。 12. 如图所示是一种塔式起重机上的滑轮组。已知在匀速起吊600kg的物体时，滑轮组的机械效率是80%。当物体上升5m时，滑轮组所做的有用功为______J。绳端的拉力F＝______N。（g＝10N/kg） 13. 一个小球沿光滑斜面向下滚动，则小球的动能将会________，势能将会________，机械能将会________。(填“变大”“变小”或“不变”) 14. 如图甲中过山车从A点出发，到达B点后，无动力先后经过B、C、D、E点，不计空气阻力。如图乙是过山车在B、C，D、E点的动能和重力势能大小的示意图。则轨道BCDE______（“光滑”或“粗糙”）依据是______；过山车在D点速度______（“为”或“不为”）零，依据是______； 15. 俗语常言“不是省油的灯”，古时候真有“省油的灯”。陆游《老学庵笔记》中记载∶“蜀中有夹瓷盏，注水于盏后窍中，可省油之半。”它是一个有夹层的灯盏，其构造如右图所示。省油的原因是灯点燃后会加热灯盘，灯盘的热量可以通过____________的方式转移给油，使油的内能增大，温度____________（选填“升高”或“降低”）；若在夹层中加水，在油燃烧的时候这些水就可以吸收油的____________（选填“热量”或“内能”），使油的温度升高得慢些，所以相对耗油量就少些。 16. 在测定滑轮组机械效率的实验中，小刘同学测得的数据如下表所示。 钩码重 弹簧测力计读数 钩码移动的距离 弹簧测力计移动的距离 有用功 总功 机械效率 3N 1.2N 0.1m 0.3m —— —— —— （1）利用表格中的数据，计算出该滑轮组的机械效率为______________________ 。 （2）此实验中承担动滑轮的绳子股数是___________。 （3）实验中，应使弹簧测力计做________________运动。小刘同学在用弹簧测力计静止时进行读数，则他这样得出的机械效率与实际值相比_________________（选填“偏小”“相等”“偏大”）。 三、作图题（毎图2分 共4分） 17. 用一根钢棒撬动地面上的一块大石头，如图所示，请你在图中作出最省力时的动力方向F并标出相应支点O的位置。 18. 如图所示画出高台上的工人提升重物时最省力的绳子绕法。 四、计算题（6+8=14分） 19. 小雨家装修房屋，一箱质量为80kg的建筑材料放在水平地面上，装修工人用500N 的拉力F通过如图所示的滑轮组将建筑材料匀速提升3m，用时20s。（）求： （1）提升建材所做的有用功； （2）拉力 F 的功率； （3）滑轮组的机械效率。 20. 如图所示，斜面长3m，高0.6m，建筑工人用绳子在6s内将重500N的物体从其底端沿斜面向上匀速拉到顶端，拉力是150N（不计绳重）。 （1）拉力所做的功是多少？ （2）斜面的机械效率约为多少？ （3）拉力的功率是多少？ （4）物体与斜面间的摩擦力是多少？ 五、实验探究题（每空2分，共32分） 21. 小明在探究“杠杆平衡条件”的实验中，采用了如图甲所示的实验装置（实验中所用钩码均相同，杠杆质量均匀，相邻刻度线之间的距离相等）。 （1）实验前，如图甲所示，杠杆静止，此时杠杆处于______（选填“平衡”或“非平衡”）状态；接下来应将杠杆左端或右端的平衡螺母向______（选填“左”或“右”）调节，使杠杆在水平位置平衡； （2）图乙中杠杆恰好处于水平位置平衡，小明尝试在A点下方再加挂2个相同的钩码，则杠杆______（选填“左”或“右”）端会下沉，为使杠杆保持水平平衡，他可以将挂在B点的钩码向______（选填“左”或“右”）移动； （3）小明又尝试用弹簧测力计代替B点悬挂的钩码，并始终竖直向下拉弹簧测力计，使杠杆从水平位置缓慢转过一定角度，如图丙，此过程中弹簧测力计的示数会______（选填“变大”、“变小”或“不变”）；（不计阻力影响） （4）另一名同学用图丁所示的装置进行探究，发现当杠杆水平平衡时，与小明同学得出的杠杆平衡条件不相符，其可能的原因是______。 22. 小欣同学猜想动能的大小可能与物体质量和运动速度有关，于是设计了如图甲、乙所示的实验，探究动能的大小与哪些因素有关。 （一）让质量相同的两个小球沿同一光滑斜面分别从A处和B处开始向下运动，然后与放在水平面上的纸盒相碰，纸盒在水平面上移动一段距离后静止，如图甲所示。 （二）让不同质量的两个小球沿同一光滑斜面分别从B处开始向下运动，然后与放在水平面上的纸盒相碰，纸盒在水平面上移动一段距离后静止，如图乙所示。 上述甲、乙两组实验中： （1）本实验中，通过观察________可以知道小球具有的动能大小。 （2）乙图中让不同质量的两个小球从同一高度静止释放的目的是____________。 （3）用图甲探究的是动能与________的关系，得出的结论是：________。 23. 阅读短文，回答问题。 蹦极 蹦极，也叫机索跳，是近些年来新兴的一项非常刺激的户外休闲活动。体验者站在40m以上（相当于10层楼）高度的桥梁、塔顶、高楼、吊车甚至热气球上，把一根一端固定的长橡皮绳绑在身上，然后两臂伸开、双腿并拢、头朝下跳下去，如图所示。绑在体验者身上的橡皮绳很长，足以使体验者在空中享受几秒钟的“自由落体”。当人体落到离地面一定距离时，橡皮绳被拉开、绷紧，阻止人体继续下落；当到达最低点时橡皮绳再次弹起，人被拉起，随后又落下，这样反复多次直到静止，这就是蹦极的全过程。 （1）蹦极体验者从跳下直到橡皮绳刚好被拉直的过程中，体验者的________能转化为________能。 （2）从高处落到最低点时，体验者的重力势能最终转化为橡皮绳的________能。 （3）体验者在多次弹起落下的过程中，机械能______（选填“守恒”或“不守恒”）。 （4）从橡皮绳被拉开到最低点的过程中，体验者做______________（选填“匀速”“加速”“减速”或“先加速后减速”）运动。 （5）从高处落到最低点的过程中，体验者的重力做功的功率________。（选填字母） A. 一直变大 B. 一直变小 C. 先变大后变小 D. 先变小后变大 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 江苏华杰实验学校2026-2027学年上学期九年级第一次质量检测物理试卷 （考试时间70分钟，试卷满分90分） 一、选择题（单选题，每题2分，共20分） 1. 初中生张小虎同学听到上课铃响了，他一口气从一楼跑到三楼，所用时间为10秒。那么他上楼过程中，克服自己重力做功的功率最接近下面哪个值（　　） A. 3W B. 30W C. 300W D. 3000W 【答案】C 【解析】 【详解】初中生的质量约为50kg，一层楼的高度约为3m，从一楼跑到三楼上升的高度约为6m，张小虎同学克服自己重力做功的功率约为 故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 2. 如图所示是同学用扫把扫地的情景，他的左手握住扫把柄的上端，右手向前推扫柄时，此时扫把（ ） A. 省力费距离 B. 费力省距离 C. 省力省距离 D. 费力费距离 【答案】B 【解析】 【详解】扫地时，左手握住的位置为支点，右手推力为动力，地面对扫把的摩擦力是阻力，动力臂小于阻力臂，所以此时扫把是一个费力杠杆，费力省距离，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 3. 如图所示，力对物体做功的是 A. 用力搬石头，搬而末动 B. 提着桶在水平路面上前进 C. 用力将鸡蛋举高 D. 手举杠铃静止不动 【答案】C 【解析】 【详解】A．用力搬石头，搬而末动，有力作用在石头上，石头在力的作用下没有通过距离，所以力对物体没有做功，故A不符合题意． B．提着桶在水平路面上前进，人给水桶的力向上，水桶向上没有通过距离，所以力对物体没有做功，故B不符合题意． C．用力将鸡蛋举高，人给鸡蛋的力向上，鸡蛋向上移动了距离，所以力对物体做功，故C符合题意． D．手举杠铃静止不动，手给杠铃的力向上，杠铃没有移动距离，所以力对物体没有做功，故D不符合题意． 4. 如图所示，在调节平衡后的杠杆两侧，分别挂上相同规格的钩码，杠杆处于平衡状态。如果两侧各去掉一个钩码，下列说法正确的是（　　） A. 左端下沉 B. 无法判断 C. 仍然平衡 D. 右端下沉 【答案】D 【解析】 【详解】设每个钩码的重力为G，每个小格的长度为l，根据杠杆平衡条件，若两侧各去掉一个钩码，则左边力和力臂的乘积为 右边力和力臂的乘积为 右边乘积大于左边乘积，所以右端下沉，故D正确，ABC不正确。 故选D。 5. 一个人先后用同样大小的力F将不同质量的物体分别在光滑水平面、粗糙水平面和粗糙斜面上沿力的方向移动相同的距离S（如图所示），该力在这三个过程中所做的功分别为W1、W2、W3，关于它们之间的大小关系说法正确的是（　　） A. W1＜W2＜W3 B. W1＜W2=W3 C. W1=W2=W3 D. W1=W2＜W3 【答案】C 【解析】 【详解】一个人先后用同样大小的力F使物体沿力的方向移动相同的距离S，三个功的大小都等于W=Fs；即W1=W2=W3；故C正确；ABD错误； 6. 下列说法正确的是（　　） A. 越省力的机械，做功一定越快 B. 机械效率越高的机械，功率越大 C. 任何机械都能省功 D. 做功越快的机械，功率一定越大 【答案】D 【解析】 【详解】A．功率与做功多少和做功时间有关，与机械是否省力没有直接关系，比如一个省力的杠杆，若做功时间很长，其做功速度依然会很慢，故A错误； B．机械效率是有用功与总功的比值，反映的是机械对能量的利用效率；功率是单位时间内所做的功，反映的是做功的快慢，二者描述的是机械的不同特性，没有必然联系，比如机械效率高的缝纫机，其做功速度（功率）可能远小于机械效率低的起重机，故B错误； C．根据功的原理，使用任何机械都不能省功，因为机械在工作过程中，不可避免地会克服摩擦、克服自身重力等做额外功，导致总功等于有用功与额外功之和，总功始终大于有用功，故C错误； D．功率的物理意义就是表示物体做功的快慢，功率越大，说明物体做功越快，反之，做功越快的机械，其功率一定越大，这符合功率的定义，故D正确。 故选D。 7. 在“探究纸锥下落的快慢”的活动中，将纸锥从高处释放，纸锥竖直下落时，受空气阻力的影响，先加速后匀速，下列说法正确的是（ ） A. 纸锥的动能先增大后减小 B. 纸锥的重力势能先减小后不变 C. 纸锥的机械能一直减小 D. 纸锥的机械能保持不变 【答案】C 【解析】 【详解】A．动能与物体的质量和速度有关，纸锥质量m不变，下落速度v先增大后不变，故动能先增大后不变，故A错误； B．重力势能与物体的质量和高度有关，纸锥质量m不变，下落高度h持续减小，故重力势能一直减小，故B错误； CD．纸锥下落过程中始终受空气阻力，克服阻力做功，机械能持续转化为其他形式的能，故机械能一直减小，故C正确，D错误。 故选C。 8. 如图所示是某同学掷出的实心球的运动轨迹，点是实心球刚离开手的位置，点是实心球运动到最高点的位置，点是实心球落地前瞬间的位置，下列说法正确的是（ ） A. 实心球从点运动到点的过程中重力势能转化为动能 B. 实心球在最高点点时如果受到的力全部消失，将保持静止状态 C. 实心球从点运动到点的过程中，重力势能减少量大于动能增加量 D. 实心球从点运动到点的过程中机械能守恒 【答案】C 【解析】 【详解】A．实心球从点运动到点的过程中，高度增加，重力势能增加，速度减小，动能减小，动能转化为重力势能，故A错误； B．实心球在最高点点时具有水平方向的速度，如果受到的力全部消失，由牛顿第一定律可知，将保持匀速直线运动状态，故B错误； C．实心球从点运动到点的过程中，高度降低，重力势能减小，速度增大，动能增加，由于空气阻力存在，部分机械能转化为其它形式的能，重力势能减少量等于动能增加量与克服阻力做功之和，即重力势能减少量大于动能增加量，故C正确； D．实心球从点运动到点的过程中，由于空气阻力存在，机械能不断转化为其它形式的能，机械能不守恒，故D错误。 故选C。 9. 如图是我国文化传承的古老中医疗法——艾灸，用艾条熏烤患者的穴位时，局部有温热感，此时患者的穴位皮肤（ ） A. 放热，内能增加 B. 放热，内能减小 C. 吸热，内能增加 D. 吸热，内能减小 【答案】C 【解析】 【详解】用艾条熏烤穴位时，艾条温度远高于皮肤温度，热量会从艾条传递到患者的穴位皮肤，皮肤在此过程中吸热；而物体吸热时，内能会增加，因此穴位皮肤吸热、内能增加，故选C。 10. 如图所示，用甲、乙滑轮组在相同时间内分别将A、B两物体匀速提升相同高度，已知物体受到的重力，滑轮组的机械效率，不计绳重和摩擦。下列判断正确的是（　　） A. 两滑轮组绳端移动的速度相等 B. 甲滑轮组做的有用功比乙的少 C. 甲滑轮组拉力的总功率比乙的小 D. 甲滑轮组的动滑轮比乙的重 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图知道，两滑轮组承担重物绳子的段数，且甲、乙滑轮组在相同时间内分别将、两物体匀速提升相同高度，所以两物体上升速度相同，即 由知道，绳端速度 所以 故A错误； B．根据题意知道，，，由知道，两滑轮组做的有用功 故B错误； C．滑轮组的机械效率，有用功，根据知道 所以甲滑轮组拉力做的总功比乙的大，已知时间相同，由知道，甲滑轮组的总功率比乙的大，故C错误； D．不计绳重和摩擦，由于 则 因为，，所以甲滑轮组的动滑轮比乙的重，故D正确。 故选D。 二、填空题（每空1分，共20分） 11. 如图所示，小张正在做俯卧撑，把他的身体看作一个杠杆，O为支点，A为重心，他的体重为550N。地面对手的支持力的力臂是________m，大小为________N。他1min内做俯卧撑30个，每做一次肩膀升高50cm。他做一个俯卧撑做的功是________J，他1min内的功率是________W。 【答案】 ①. 1.5 ②. 330 ③. 165 ④. 82.5 【解析】 【详解】地面对手的支持力的力臂是支点O到支持力作用线的垂直距离，由图可知，动力臂 阻力是小张的体重550N，阻力臂，根据杠杆平衡条件​得，支持力 做功的力是地面对手的支持力，移动距离是肩膀上升的高度 单次做功 总功 功率 12. 如图所示是一种塔式起重机上的滑轮组。已知在匀速起吊600kg的物体时，滑轮组的机械效率是80%。当物体上升5m时，滑轮组所做的有用功为______J。绳端的拉力F＝______N。（g＝10N/kg） 【答案】 ①. 3×104 ②. 2500 【解析】 【详解】[1]物体的重力大小为 G＝mg＝600kg×10N/kg＝6000N 滑轮组所做的有用功为 W有＝Gh＝6000N×5m＝3×104J [2]拉力做的总功为 则绳端移动的距离 s＝3h＝3×5m＝15m 绳端的拉力为 13. 一个小球沿光滑斜面向下滚动，则小球的动能将会________，势能将会________，机械能将会________。(填“变大”“变小”或“不变”) 【答案】 ①. 变大 ②. 变小 ③. 不变 【解析】 【详解】一个小球沿光滑斜面向下滚动，小球的质量不变，高度降低，速度增大，所以动能将会变大，势能将会减小；即重力势能转化为动能，由于只有重力做功，机械能总量不变。 14. 如图甲中过山车从A点出发，到达B点后，无动力先后经过B、C、D、E点，不计空气阻力。如图乙是过山车在B、C，D、E点的动能和重力势能大小的示意图。则轨道BCDE______（“光滑”或“粗糙”）依据是______；过山车在D点速度______（“为”或“不为”）零，依据是______； 【答案】 ①. 粗糙 ②. 不计空气阻力，过山车运动过程中机械能逐渐减小，存在摩擦 ③. 不为 ④. D点过山车具有动能，因此速度不为零 【解析】 【详解】因C、E两点高度相同，故重力势能相等。由图乙可知，C点动能大于E点动能，可知过山车运动过程中机械能逐渐减小。因不计空气阻力，故轨道BCDE粗糙，机械能因克服摩擦做功而减少。由图乙可知，D点过山车具有动能，故速度不为零。 15. 俗语常言“不是省油的灯”，古时候真有“省油的灯”。陆游《老学庵笔记》中记载∶“蜀中有夹瓷盏，注水于盏后窍中，可省油之半。”它是一个有夹层的灯盏，其构造如右图所示。省油的原因是灯点燃后会加热灯盘，灯盘的热量可以通过____________的方式转移给油，使油的内能增大，温度____________（选填“升高”或“降低”）；若在夹层中加水，在油燃烧的时候这些水就可以吸收油的____________（选填“热量”或“内能”），使油的温度升高得慢些，所以相对耗油量就少些。 【答案】 ①. 热传递 ②. 升高 ③. 热量 【解析】 【详解】灯盘和油存在温度差，热量通过直接接触的方式从高温的灯盘转移给油，属于热传递的过程。 油吸收灯盘传递的热量，内能增大，温度会升高。 在热传递过程中，转移的能量被称为热量，夹层的水可以吸收油的热量，减缓油的升温速度，避免油温度过高快速蒸发，从而达到省油的效果。 16. 在测定滑轮组机械效率的实验中，小刘同学测得的数据如下表所示。 钩码重 弹簧测力计读数 钩码移动的距离 弹簧测力计移动的距离 有用功 总功 机械效率 3N 1.2N 0.1m 0.3m —— —— —— （1）利用表格中的数据，计算出该滑轮组的机械效率为______________________ 。 （2）此实验中承担动滑轮的绳子股数是___________。 （3）实验中，应使弹簧测力计做________________运动。小刘同学在用弹簧测力计静止时进行读数，则他这样得出的机械效率与实际值相比_________________（选填“偏小”“相等”“偏大”）。 【答案】（1） 83.3% （2） 3 （3） ①. 竖直匀速直线 ②. 偏大 【解析】 【小问1详解】 有用功为 总功为 机械效率为 【小问2详解】 由 得，承担动滑轮的绳子股数 【小问3详解】 竖直匀速直线拉动弹簧测力计时，拉力大小恒定，示数准确；静止读数时，测得的拉力偏小，总功偏小，由 可知，机械效率偏大。 三、作图题（毎图2分 共4分） 17. 用一根钢棒撬动地面上的一块大石头，如图所示，请你在图中作出最省力时的动力方向F并标出相应支点O的位置。 【答案】 【解析】 【分析】 【详解】由图可知，当杠杆与地面的接触点为支点时，作用在O点的动力力臂最大，此时动力最小为F，力垂直于杠杆向上，如图所示： 18. 如图所示画出高台上的工人提升重物时最省力的绳子绕法。 【答案】 【解析】 【详解】图中滑轮组有一个定滑轮和一个动滑轮组成，如果要求最省力，从动滑轮上挂钩开始，依次绕过定滑轮和动滑轮，绳端回到人的手中，提升物体绳子股数为3，是最省力的绕法，如图所示： 四、计算题（6+8=14分） 19. 小雨家装修房屋，一箱质量为80kg的建筑材料放在水平地面上，装修工人用500N 的拉力F通过如图所示的滑轮组将建筑材料匀速提升3m，用时20s。（）求： （1）提升建材所做的有用功； （2）拉力 F 的功率； （3）滑轮组的机械效率。 【答案】（1）2400J （2）150W （3）80% 【解析】 【小问1详解】 建材重力大小为 提升建材所做的有用功为 【小问2详解】 由图可知，滑轮组承担物重的绳子段数，绳子自由端移动距离为 拉力做的总功为 拉力的功率为 【小问3详解】 滑轮组的机械效率为 20. 如图所示，斜面长3m，高0.6m，建筑工人用绳子在6s内将重500N的物体从其底端沿斜面向上匀速拉到顶端，拉力是150N（不计绳重）。 （1）拉力所做的功是多少？ （2）斜面的机械效率约为多少？ （3）拉力的功率是多少？ （4）物体与斜面间的摩擦力是多少？ 【答案】（1）450J；（2）66.7％；（3）75W；（4）50N 【解析】 【详解】解：（1）拉力是150N，斜面长3m，则拉力所做的功 W总=Fs=150N×3m=450J （2）物体的重力为500N，斜面高0.6m，则斜面的机械效率 （3）建筑工人用绳子在6s内将物体从其底端沿斜面向上匀速拉到顶端，则拉力的功率 （4）由于克服摩擦力做的功为额外功，则物体与斜面间的摩擦力 答：（1）拉力所做的功是450J； （2）斜面的机械效率约为66.7%； （3）拉力的功率是75W； （4）物体与斜面间的摩擦力是50N。 五、实验探究题（每空2分，共32分） 21. 小明在探究“杠杆平衡条件”的实验中，采用了如图甲所示的实验装置（实验中所用钩码均相同，杠杆质量均匀，相邻刻度线之间的距离相等）。 （1）实验前，如图甲所示，杠杆静止，此时杠杆处于______（选填“平衡”或“非平衡”）状态；接下来应将杠杆左端或右端的平衡螺母向______（选填“左”或“右”）调节，使杠杆在水平位置平衡； （2）图乙中杠杆恰好处于水平位置平衡，小明尝试在A点下方再加挂2个相同的钩码，则杠杆______（选填“左”或“右”）端会下沉，为使杠杆保持水平平衡，他可以将挂在B点的钩码向______（选填“左”或“右”）移动； （3）小明又尝试用弹簧测力计代替B点悬挂的钩码，并始终竖直向下拉弹簧测力计，使杠杆从水平位置缓慢转过一定角度，如图丙，此过程中弹簧测力计的示数会______（选填“变大”、“变小”或“不变”）；（不计阻力影响） （4）另一名同学用图丁所示的装置进行探究，发现当杠杆水平平衡时，与小明同学得出的杠杆平衡条件不相符，其可能的原因是______。 【答案】 ①. 平衡 ②. 左 ③. 左 ④. 右 ⑤. 不变 ⑥. 杠杆的自身重力对杠杆转动产生了影响 【解析】 【详解】（1）[1]物理学把杠杆处于静止或匀速转动状态称为杠杆处于平衡状态，实验前，如图甲所示，发现杠杆静止此时处于平衡状态。 [2]如图甲所示，杠杆右端下沉，杠杆左端上升，为了使杠杆在水平位置平衡，则他应将杠杆左端的平衡螺母向左调节，或将杠杆右端的平衡螺母向左调节。 （2）[3]设杠杆的一个小格为l，一个钩码重为G，小明尝试在A点下方再加挂2个相同的钩码，由图乙知，左侧力和力臂的乘积 右侧力和力臂的乘积 所以左侧力和力臂的乘积大于右侧力和力臂的乘积，根据杠杆的平衡条件得所以杠杆左端下沉。 [4]为使杠杆保持水平平衡，根据杠杆平衡条件可得 解得 所以应该将挂在B点的钩码向右移动格。 （3）[5]用弹簧测力计代替B点悬挂的钩码，并始终竖直向下拉弹簧测力计，使杠杆从水平位置缓慢转过一定角度，则支点左右两侧动力臂和阻力臂均变小，由数学知识得，阻力臂与动力臂的比值不变。由杠杆平衡条件可知，动力臂与阻力臂之比不变，在阻力不变时，则动力大小不变，即弹簧测力计的示数不变。 （4）[6]图丙中，杠杆的重心不在支点上，杠杆的自身重力对杠杆转动产生了影响，导致拉力的大小比由杠杆平衡条件计算出来的数值偏大。 22. 小欣同学猜想动能的大小可能与物体质量和运动速度有关，于是设计了如图甲、乙所示的实验，探究动能的大小与哪些因素有关。 （一）让质量相同的两个小球沿同一光滑斜面分别从A处和B处开始向下运动，然后与放在水平面上的纸盒相碰，纸盒在水平面上移动一段距离后静止，如图甲所示。 （二）让不同质量的两个小球沿同一光滑斜面分别从B处开始向下运动，然后与放在水平面上的纸盒相碰，纸盒在水平面上移动一段距离后静止，如图乙所示。 上述甲、乙两组实验中： （1）本实验中，通过观察________可以知道小球具有的动能大小。 （2）乙图中让不同质量的两个小球从同一高度静止释放的目的是____________。 （3）用图甲探究的是动能与________的关系，得出的结论是：________。 【答案】（1）纸盒被推动后在水平面上移动的距离大小 （2）使小球到达水平面时的速度相同 （3） ①. 速度 ②. 当物体的质量一定时，运动速度越大，物体的动能越大 【解析】 【小问1详解】 动能是无法直接肉眼观测的物理量，实验中利用小球撞击纸盒，通过纸盒被推动后在水平面上移动的距离大小，间接反映小球动能的大小，纸盒移动得越远，说明小球的动能越大，这是转换法的应用。 【小问2详解】 乙图中让不同质量的小球从斜面同一高度由静止滚下，这样操作可以保证两个小球到达水平面时的初始运动速度大小相等，以此控制速度不变，探究动能和质量的关系。 【小问3详解】 图甲中两个小球的质量完全相同，但从斜面的不同高度释放，到达水平面时的运动速度不同，因此是控制质量不变，探究动能与速度的关系； 从更高处滚下的小球速度更大，推动纸盒移动的距离更远，因此可以得出结论：当物体的质量一定时，运动的速度越大，物体具有的动能就越大。 23. 阅读短文，回答问题。 蹦极 蹦极，也叫机索跳，是近些年来新兴的一项非常刺激的户外休闲活动。体验者站在40m以上（相当于10层楼）高度的桥梁、塔顶、高楼、吊车甚至热气球上，把一根一端固定的长橡皮绳绑在身上，然后两臂伸开、双腿并拢、头朝下跳下去，如图所示。绑在体验者身上的橡皮绳很长，足以使体验者在空中享受几秒钟的“自由落体”。当人体落到离地面一定距离时，橡皮绳被拉开、绷紧，阻止人体继续下落；当到达最低点时橡皮绳再次弹起，人被拉起，随后又落下，这样反复多次直到静止，这就是蹦极的全过程。 （1）蹦极体验者从跳下直到橡皮绳刚好被拉直的过程中，体验者的________能转化为________能。 （2）从高处落到最低点时，体验者的重力势能最终转化为橡皮绳的________能。 （3）体验者在多次弹起落下的过程中，机械能______（选填“守恒”或“不守恒”）。 （4）从橡皮绳被拉开到最低点的过程中，体验者做______________（选填“匀速”“加速”“减速”或“先加速后减速”）运动。 （5）从高处落到最低点的过程中，体验者的重力做功的功率________。（选填字母） A. 一直变大 B. 一直变小 C. 先变大后变小 D. 先变小后变大 【答案】（1） ①. 重力势 ②. 动 （2）弹性势 （3）不守恒 （4）先加速后减速 （5）C 【解析】 【小问1详解】 从跳下到橡皮绳刚好拉直的过程中，体验者质量不变，高度降低、速度增大，所以重力势能减小，动能增大，重力势能转化为动能。 【小问2详解】 到达最低点时体验者速度为零，橡皮绳弹性形变程度最大，重力势能最终转化为橡皮绳的弹性势能。 【小问3详解】 运动过程中需克服空气阻力等做功，部分机械能不断转化为其他形式的能，故机械能不守恒。 【小问4详解】 橡皮绳伸长过程中，弹力随伸长量增大而增大。当弹力小于重力时，合力向下，速度增大，做加速运动；当弹力大于重力时，合力向上，速度减小，做减速运动，直到最低点速度减为0。故体验者做先加速后减速的运动。 【小问5详解】 重力做功的功率公式为（G是体验者重力，大小不变），功率变化和速度变化一致，下落过程速度先增大、后减小，因此重力的功率先变大后变小，故选C。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $