精品解析：陕西省西安市湖滨学校2026-2027学年九年级上学期9月月考物理试题

2026-2027-1 科目：物理 一、选择题（共10小题，每小题只有一个选项符合题目要求） 1. 如图所示的四种机械装置中，不能省力的装置是（ ） A. 用羊角锤拔钉子 B. 旗杆顶的滑轮 C. 水管上的水龙头 D. 核桃夹 2. 如图所示是一把园艺剪刀，点是剪刀的转动轴，修剪枝条时为省力，可将（　　） A. 枝条靠近点，减小阻力臂 B. 枝条远离点，增大阻力臂 C. 手靠近点，减小动力臂 D. 手远离点，增大阻力臂 3. 中国女子篮球队在杭州亚运会夺冠，下列描述正确的是（　　） A. 篮球离手飞向篮筐的过程，人对篮球做了功 B. 篮球在地面滚动时，地面的支持力对篮球做了功 C. 篮球下落的过程，篮球的重力做了功 D. 人将球抓在手中停在半空的过程，人对篮球做了功 4. 关于功、功率、机械效率的说法中，正确的是（　　） A. 功率大的机械，机械效率一定高 B. 功率大的机器比功率小的机器做功多 C. 利用机械时可以省力或省距离，但不能省功 D. 机械做功时，做的有用功越多，机械效率越大 5. 如图甲，四人双桨赛艇运动员正齐心合力向后拉动船桨，船桨向前拨水，船向后滑行。已知船桨的轴O点到船桨尾部A点距离1.8m，到运动员手握船桨B点距离0.9m，下列说法正确的是：（ ） A. 赛艇前进的动力是船桨施加的 B. 将船桨看作杠杆，可简化为图乙的中模型 C. 运动员水平施力时，A点移动距离是B点移动距离的两倍 D. 使用这种桨的好处是省力 6. 如图所示，甲、乙两种方式匀速提升重为80N的物体，已知滑轮重10N，绳重和摩擦不计。则手的拉力F甲、F乙及机械效率η甲、η乙的关系正确的是（　　） A. F甲＝F乙、η甲＜η乙 B. F甲＜F乙、η甲＞η乙 C. F甲＞F乙、η甲＜η乙 D. F甲＞F乙、η甲＞η乙 7. 用图中各机械分别把重物M缓慢提高，最省力的是（　　）（不计摩擦及机械自重） A. B. C. D. 8. 如图所示，用滑轮组将重100N的物体A以的速度沿水平地面匀速向左拉动了1m，拉力F的大小为25N，滑轮组的机械效率为80%，关于此过程，下列说法正确的是（ ） A. 滑轮组既能省力，又能省功 B. 绳子自由端移动的速度为 C. 滑轮组做的有用功为50J D. 物体A受到水平地面的摩擦力为40N 9. 小明与妈妈进行爬山比赛，他们选择的起点、路径和终点都相同，全程设为匀速运动，妈妈的体重是小明的1.5倍，妈妈所用的时间是小明的2倍，若妈妈克服自身重力做功为W1、功率为P1，小明克服自身重力做功为W2、功率为P2，则下列关系正确的是（　　） A. W1∶W2=l∶1 B. W1∶W2=2∶3 C. P1∶P2=3∶4 D. P1∶P2=1∶2 10. 用如图甲所示的滑轮组提升物体M。卷扬机在绳子自由端施加拉力F，使物体M匀速上升，拉力F做的功W随时间t的变化图像如图乙所示，物体M移动的距离h随时间t的变化图像如图丙所示。已知物体M所受重力为240N，每个滑轮所受的重力相等，忽略绳重及轮与轴之间的摩擦。下列说法正确的是（　　） A. 绳子自由端移动的速度为3m/s B. 拉力F为300N C. 滑轮组的机械效率为75% D. 天花板对定滑轮的拉力为360N 二、填空与作图题 11. 李老师自驾游新疆，看祖国的大好河山，途经山地，过盘山公路时，经常要旋动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，盘山公路相当于______，方向盘相当于______（以上两空选填“杠杆”、“轮轴”、“斜面”或“滑轮”）。 12. 小明不小心将水桶掉入井中，用钩子将质量为1 kg的桶从离井口5 m的深处匀速捞到井口，称出桶内水的质量为9 kg，这次捞桶的过程中，做的有用功是_________J，机械效率为_________（g取）。 13. 重为450N的小明周末去爬山，他用了30min爬上一座高150米的小山，则小明克服自身重力做的功为____________J，功率为____________W，而同班的小华同学只用了25min爬上了此山，则小华的功率____________（选填“定小于”、“定大于”或“可能小于”）小明的功率。 14. 如图为某款扫地机器人，某次工作时以的速度沿直线匀速打扫客厅，牵引力的功率为20 W，则该机器人工作时牵引力的大小为_________N，该机器工作时功率保持不变，扫完全家共用时80分钟，则牵引力做了_________J的功。 15. 如图，是使用手机和自拍杆自拍时的示意图。已知自拍杆长1m（质量忽略不计），手机对杆竖直向下的作用力为3N，图中为10cm、为80cm，则手垂直于杆的动力为_________N；若自拍杆长度、的大小和方向、的位置不变，且的方向始终垂直于自拍杆，减小自拍杆与水平方向夹角的过程中，的大小_________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 16. 工人用如图所示的装置提升石块。已知托板重200 N，每块石块重100 N，A绳能承受的最大拉力为800 N，B绳能承受的最大拉力为2000 N，不计绳重和摩擦。当工人在4 s内匀速提升10块石块升高2 m时，此装置的机械效率为80%。则动滑轮的质量为_________kg，此装置的机械效率最高可达到_________（结果保留到1%）（g取）。 17. 作图题 （1）如图，用开瓶器打开瓶盖，画出作用在A点上的最小力及其力臂。 （2）请在图中画出人拉重物上升，最省力的绕线方法。 三、实验与探究题 18. 完成下列各题： （1）如图，用扳手拧螺帽时，图_________的握法更有利于拧紧或松开螺帽。（选填“a”或“b”） （2）发生地震后，救援队员利用各种器材展开抢险救灾工作：利用如下图所示的钢丝钳，救援队员把钢筋剪断，钢丝钳是_________杠杆（选填“省力”或“费力”）；使用撬棒，救援队员把滚落在公路上的石块撬起，如图所示，若救援队员要用最小的力撬起石块1，撬棒的支点是_________点。（选填“A”“B”或“C”） （3）如图所示，在测量滑轮组机械效率的实验时，部分实验数据如下表。 实验次数 钩码重力 钩码上升高度 拉力 绳端移动距离 机械效率 1 1.0 5 15 55.6% 2 1.5 5 0.8 15 3 2.0 5 1.0 15 66.7% 4 2.0 10 1.0 30 66.7% ①实验过程中，应缓慢拉动弹簧测力计，使钩码向上做_________运动；第1次实验时，弹簧测力计示数如图所示，为_________N；第2次实验时该滑轮组做的有用功为_________J，机械效率为_________； ②分析1、2、3次实验数据可知，用同一滑轮组提升重物时，重物越重，机械效率越_________（选“高”或“低”）；分析3、4次实验数据可知，滑轮组的机械效率与钩码上升高度_________。（选填“有关”或“无关”）。 ③若提升重力为1.8 N的物体，则机械效率更接近_________（选填“65.2”或“68.1”）%。 19. 小肖同学用如图所示的装置来探究杠杆的平衡条件。 （1）实验前，小肖将组装好的杠杆放在水平桌面上，他发现杠杆静止时情况如图甲所示，此时杠杆处于_________（填“平衡”或“非平衡”）状态。我们应把杠杆的平衡螺母向_________（填“左”或“右”）调，直至杠杆在水平位置平衡，这样做不仅可以消除杠杆自重的影响，还便于_________； （2）如图乙所示，改变所挂钩码个数及钩码与支点之间的距离，并使杠杆始终在水平位置平衡，多次实验，得到如下表所示的实验数据。 实验序号 动力 动力臂 阻力 阻力臂 1 1.0 0.30 2.0 0.15 2 1.5 0.10 1.0 0.15 3 2.5 0.20 2.0 0.25 由数据可得出杠杆的平衡条件：_________（用表格中物理量符号表示） （3）在实验中，改变力和力臂的大小得到多组数据的目的是___________； A. 多次测量取平均值减小误差 B. 避免偶然性，使实验结论具有普遍性 （4）如图丙，若左边的钩码个数和位置保持不变，弹簧测力计的作用点固定，只改变弹簧测力计与水平方向的夹角，仍使杠杆水平方向平衡，图中，能描述测力计示数F与关系的大致图像是_________（填字母）。 A. B. C. D. （5）小华根据杠杆知识制作了如图丁所示的简易杆秤。将提纽放在秤杆上的_________点（选填“B”或“C”），该杆秤的称量范围更大。用该杆秤测量货物质量时，若秤杆的左端向上翘起，应将秤砣向秤杆的_________端（选填“左”或“右”）适当移动。 20. 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_________（填物理量名称及对应字母）； （2）估测自己平均每次跳起的高度h（人的重心上升的高度）；用_________（填测量器材）记录跳n次所用的时间t； （3）数据处理：平均功率_________；（用以上测出来的物理量字母表示） （4）小明和小华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 21. 【跨学科实践】 【问题】小明发现为方便人们的生活，在很多公共场所都设置有无障碍通道，如图甲所示。无障碍通道是一种斜面，既可以方便一些残疾人士上下楼梯，还可帮助人们搬运一些重物。 【证据】为了探究“斜面的特点”，小明用木板、木块组装成斜面，然后用弹簧测力计拉着木块沿斜面匀速向上运动，如图乙所示。下表是他和同学们收集的实验数据。 实验次数 斜面的倾斜程度 物块重力G/N 斜面高度h/m 拉力F/N 斜面长度s/m 机械效率 1 较缓 5 0.2 2.4 1 41.7% 2 较陡 5 0.5 3.2 1 78.1% 3 最陡 5 0.7 4.3 1 81.4% 【解释】 （1）分析表中的数据可得出：在其它条件一定时，斜面越缓越______（省/费）力；斜面越陡，机械效率越______（高/低）； （2）小明他们又进行了第4次实验，他们在斜面上铺上棉布，使斜面变粗糙，保持斜面高和长分别是0.5m和1m，用弹簧测力计拉动同一物块沿斜面向上做匀速直线运动，读出此时弹簧测力计的示数为4.5N，测得这种情况下斜面的机械效率为______%；（保留一位小数） （3）把第4次与第______次测量结果相比较，还能得出：在其它条件一定时，斜面越粗糙，斜面的机械效率越低； 【交流】 （4）小明用弹簧测力计拉着木块沿斜面匀速向上运动时，木块受到的拉力大小______（大于/等于/小于）其所受的摩擦力大小； （5）上面第4次实验中物体受到的摩擦力是______N； （6）如图丙是《墨经·经下》里记载的斜面引重车，将绳一端紧系在后轮轴上，另一端绕过车尾圆轮与斜板上的重物相连，人向前推车即可将重物拉到高处。他们经过讨论一致认为车尾圆轮的作用是______。 四、综合题 22. “绿色出行，低碳生活”。新能源汽车因环保、节能、高效等优势，成为人们的购车新选择。如图是国内某型号的新能源汽车，满载时的总质量为1.6×103kg，在平直公路上匀速行驶1000m，用时50s，所受阻力为车总重的0.1倍，g取10N/kg。求满载时： （1）汽车的总重力； （2）汽车在该段路程匀速行驶时牵引力所做的功； （3）汽车在该段路程匀速行驶时牵引力做功的功率。 23. 某人用如图所示的滑轮组提升重为800 N的重物，在拉力F作用下，30 s内物体向上移动了12 m。若滑轮组的机械效率为80%，绳重、摩擦阻力不计，求： （1）拉力做的功； （2）拉力做功的功率； （3）拉力的大小； （4）动滑轮的重力。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026-2027-1 科目：物理 一、选择题（共10小题，每小题只有一个选项符合题目要求） 1. 如图所示的四种机械装置中，不能省力的装置是（ ） A. 用羊角锤拔钉子 B. 旗杆顶的滑轮 C. 水管上的水龙头 D. 核桃夹 【答案】B 【解析】 【详解】AD．羊角锤拔钉子时、核桃夹使用时，动力臂大于阻力臂，都是省力杠杆，故AD不符合题意； B．旗杆顶的定滑轮实质是等臂杠杆，既不省力也不费力，故B符合题意； C．水管上的水龙头是轮轴，轮半径大于轴半径，在使用时动力臂大于阻力臂，是省力机械，故C不符合题意。 故选B。 2. 如图所示是一把园艺剪刀，点是剪刀的转动轴，修剪枝条时为省力，可将（　　） A. 枝条靠近点，减小阻力臂 B. 枝条远离点，增大阻力臂 C. 手靠近点，减小动力臂 D. 手远离点，增大阻力臂 【答案】A 【解析】 【详解】AB．枝条靠近支点点，减小阻力臂，阻力和动力臂不变，根据杠杆平衡条件，动力会变小，能够更省力；枝条远离支点点，增大阻力臂，阻力和动力臂不变，根据杠杆平衡条件，动力会变大，会更费力，故A符合题意，B不符合题意； C．手靠近点，减小动力臂，阻力和阻力臂不变，根据杠杆平衡条件，动力会变大，会更费力，故C不符合题意； D．手远离点，动力臂增大，同时增大阻力臂，阻力不变，根据杠杆平衡条件，动力的变化趋势无法判断，故D不符合题意。 故选A。 3. 中国女子篮球队在杭州亚运会夺冠，下列描述正确的是（　　） A. 篮球离手飞向篮筐的过程，人对篮球做了功 B. 篮球在地面滚动时，地面的支持力对篮球做了功 C. 篮球下落的过程，篮球的重力做了功 D. 人将球抓在手中停在半空的过程，人对篮球做了功 【答案】C 【解析】 【详解】A．篮球离手飞向篮筐的过程，人对篮球没有力的作用，对篮球不做功，故A错误； B．篮球在地面滚动时，地面的支持力与篮球得运动方向垂直，支持力对篮球不做功，故B错误； C．篮球下落的过程，篮球在重力的方向上有运动一定的距离，篮球的重力做了功，故C正确； D．人将球抓在手中停在半空的过程，篮球在人对篮的支持力作用下没有移动距离，此时支持力不做功，故D错误。 故选C。 4. 关于功、功率、机械效率的说法中，正确的是（　　） A. 功率大的机械，机械效率一定高 B. 功率大的机器比功率小的机器做功多 C. 利用机械时可以省力或省距离，但不能省功 D. 机械做功时，做的有用功越多，机械效率越大 【答案】C 【解析】 【详解】A．功率越大，表示机械做功越快，单位时间内做的功越多，但机械效率不一定就高，故A错误； B．由W=Pt可知，做功的多少，不仅与功率有关，还与工作时间有关，故B错误； C．使用机械可以省力或省距离，根据功的原理可知，使用任何机械都不能省功，故C正确； D．有用功越多，机械效率不一定越大，因为由可知，机械效率的大小还要看总功的大小，故D错误。 故选C。 5. 如图甲，四人双桨赛艇运动员正齐心合力向后拉动船桨，船桨向前拨水，船向后滑行。已知船桨的轴O点到船桨尾部A点距离1.8m，到运动员手握船桨B点距离0.9m，下列说法正确的是：（ ） A. 赛艇前进的动力是船桨施加的 B. 将船桨看作杠杆，可简化为图乙的中模型 C. 运动员水平施力时，A点移动距离是B点移动距离的两倍 D. 使用这种桨的好处是省力 【答案】C 【解析】 【详解】A．物体间的作用是相互的，运动员用力向后划水，船桨给水一个向后的力，水就给船桨一个向前的力，因此使赛艇向前运动的力的施力物体是水，故A错误； B．将船桨看作杠杆，当向后拉动杠杆时，A点受到的力也是向后的，所以力F2的方向错误，故B错误； C．费力杠杆省距离，因为阻力臂是动力臂的二倍，A点移动距离是B点移动距离的二倍，故C正确； D．船桨在使用过程中，船桨的轴在O点处，到船桨尾部A点距离1.8m，到运动员手握船桨B点距离0.9m，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故D错误。 故选C。 6. 如图所示，甲、乙两种方式匀速提升重为80N的物体，已知滑轮重10N，绳重和摩擦不计。则手的拉力F甲、F乙及机械效率η甲、η乙的关系正确的是（　　） A. F甲＝F乙、η甲＜η乙 B. F甲＜F乙、η甲＞η乙 C. F甲＞F乙、η甲＜η乙 D. F甲＞F乙、η甲＞η乙 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】由图知，甲滑轮是定滑轮，使用该滑轮不省力，绳重和摩擦不计，则拉力 乙滑轮是动滑轮，使用该滑轮可以省一半的力，绳重和摩擦不计，则拉力 所以，手的拉力为F甲＞F乙 。 两幅图中的有用功都是克服物体重力做的功，设提升高度相同，由可知有用功是相同的。绳重和摩擦不计，使用定滑轮时没有做额外功，而在使用动滑轮提升重物时，要克服动滑轮重力做额外功，则乙图中做的总功更多，由机械效率公式可知，有用功相同时，总功越大的，机械效率越小，故η甲＞η乙 。 故选D。 7. 用图中各机械分别把重物M缓慢提高，最省力的是（　　）（不计摩擦及机械自重） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】A．不计摩擦及机械自重时，斜面上拉力做的功等于克服物体重力做的功，即，即，即； B．不计摩擦及机械自重时，定滑轮中F2与重物M的重力G的关系为； C．不计摩擦及机械自重时，滑轮组中拉力F3与重物M的重力G的关系为，即； D．不计摩擦及机械自重时，根据杠杆的平衡条件可知，F4与重物M的重力G的关系为，即，即。 综上所述，有，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 8. 如图所示，用滑轮组将重100N的物体A以的速度沿水平地面匀速向左拉动了1m，拉力F的大小为25N，滑轮组的机械效率为80%，关于此过程，下列说法正确的是（ ） A. 滑轮组既能省力，又能省功 B. 绳子自由端移动的速度为 C. 滑轮组做的有用功为50J D. 物体A受到水平地面的摩擦力为40N 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据功的原理，使用任何机械都不省功，故A错误； B．由图可知动滑轮上绳子段数 ，绳子自由端移动的速度 ，故B错误； CD．绳子自由端移动的距离 拉力做的总功 滑轮组做的有用功 水平滑轮组的有用功是克服物体摩擦力的功，即​ 因此摩擦力，故C错误，D正确。 故选D。 9. 小明与妈妈进行爬山比赛，他们选择的起点、路径和终点都相同，全程设为匀速运动，妈妈的体重是小明的1.5倍，妈妈所用的时间是小明的2倍，若妈妈克服自身重力做功为W1、功率为P1，小明克服自身重力做功为W2、功率为P2，则下列关系正确的是（　　） A. W1∶W2=l∶1 B. W1∶W2=2∶3 C. P1∶P2=3∶4 D. P1∶P2=1∶2 【答案】C 【解析】 【详解】AB．由题意可知，妈妈与小明爬山的高度相同，妈妈的体重是小明的1.5倍，妈妈所用的时间是小明的2倍，由W=Pt可得，妈妈和小明克服重力做的功之比为 故AB错误； CD．由可得，妈妈和小明克服重力做的功的功率之比为 故C正确，D错误。 故选C。 10. 用如图甲所示的滑轮组提升物体M。卷扬机在绳子自由端施加拉力F，使物体M匀速上升，拉力F做的功W随时间t的变化图像如图乙所示，物体M移动的距离h随时间t的变化图像如图丙所示。已知物体M所受重力为240N，每个滑轮所受的重力相等，忽略绳重及轮与轴之间的摩擦。下列说法正确的是（　　） A. 绳子自由端移动的速度为3m/s B. 拉力F为300N C. 滑轮组的机械效率为75% D. 天花板对定滑轮的拉力为360N 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图甲可知，滑轮组承担物重的绳子段数，由丙图得，物体上升速度  绳子自由端移动速度，故A错误； B．由乙图得，时拉力总功，绳子自由端移动距离 由得拉力 ，故B错误； C． 提升物体做的有用功 滑轮组机械效率 ，故C错误； D．忽略绳重和摩擦，由​​得，动滑轮重力 每个滑轮重力相等，因此定滑轮重力 定滑轮静止，受力平衡，天花板对定滑轮的拉力为，故D正确。 故选D。 二、填空与作图题 11. 李老师自驾游新疆，看祖国的大好河山，途经山地，过盘山公路时，经常要旋动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，盘山公路相当于______，方向盘相当于______（以上两空选填“杠杆”、“轮轴”、“斜面”或“滑轮”）。 【答案】 ①. 斜面 ②. 轮轴 【解析】 【详解】[1]盘山公路相当于斜面，斜面是一种简单机械，盘山公路是斜面的具体应用实例；盘山公路通过曲折蜿蜒的形式上山，路面更平缓，从而使汽车上山时通过费距离达到省力的目的。 [2]汽车方向盘由一个大轮和一个轴组成，轮和轴固定在一起，这种简单机械叫做轮轴。 12. 小明不小心将水桶掉入井中，用钩子将质量为1 kg的桶从离井口5 m的深处匀速捞到井口，称出桶内水的质量为9 kg，这次捞桶的过程中，做的有用功是_________J，机械效率为_________（g取）。 【答案】 ①. 50 ②. 10% 【解析】 【详解】因捞桶的目的是将桶提升到井口，故克服桶重力做的功为有用功，克服桶和水总重力做的功为总功。有用功为 总功为 机械效率为 13. 重为450N的小明周末去爬山，他用了30min爬上一座高150米的小山，则小明克服自身重力做的功为____________J，功率为____________W，而同班的小华同学只用了25min爬上了此山，则小华的功率____________（选填“定小于”、“定大于”或“可能小于”）小明的功率。 【答案】 ①. 6.75×104 ②. 37.5 ③. 可能小于 【解析】 【详解】[1][2]小明克服自身重力做的功 W=Gh=450N×150m=6.75×104J 做功的功率 [3]由于不知道小华的重力，由 可知小华的功率可能小于小明的功率。 14. 如图为某款扫地机器人，某次工作时以的速度沿直线匀速打扫客厅，牵引力的功率为20 W，则该机器人工作时牵引力的大小为_________N，该机器工作时功率保持不变，扫完全家共用时80分钟，则牵引力做了_________J的功。 【答案】 ①. ②. 【解析】 【详解】由得牵引力 扫完全家共用时 牵引力做的功 15. 如图，是使用手机和自拍杆自拍时的示意图。已知自拍杆长1m（质量忽略不计），手机对杆竖直向下的作用力为3N，图中为10cm、为80cm，则手垂直于杆的动力为_________N；若自拍杆长度、的大小和方向、的位置不变，且的方向始终垂直于自拍杆，减小自拍杆与水平方向夹角的过程中，的大小_________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】 ①. 24 ②. 变大 【解析】 【详解】分析题中图片可知，手机对杆竖直向下的阻力的力臂为，手垂直于杆的动力的力臂为，根据杠杆平衡条件可知，由此可知动力 当减小自拍杆与水平方向夹角时，阻力的力臂增大，大小和动力臂均不变，由杠杆平衡条件可知，将变大。 16. 工人用如图所示的装置提升石块。已知托板重200 N，每块石块重100 N，A绳能承受的最大拉力为800 N，B绳能承受的最大拉力为2000 N，不计绳重和摩擦。当工人在4 s内匀速提升10块石块升高2 m时，此装置的机械效率为80%。则动滑轮的质量为_________kg，此装置的机械效率最高可达到_________（结果保留到1%）（g取）。 【答案】 ①. 5 ②. 84% 【解析】 【详解】10块石块的总重力为 由机械效率公式，代入 、、，得 解得动滑轮重力。 则动滑轮的质量为 该装置动滑轮上承担物重的绳子段数。当A绳达到最大拉力时，滑轮组能提升的总重力为 此时B绳的拉力为 因（B绳最大拉力），故A绳为限制因素，最大物重由A绳决定。此时石块的最大重力为 又由于每块石块重，因此托板最多放13块石块，即 此装置的机械效率最高为 17. 作图题 （1）如图，用开瓶器打开瓶盖，画出作用在A点上的最小力及其力臂。 （2）请在图中画出人拉重物上升，最省力的绕线方法。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 由图可知，在用力向上打开瓶盖时，开瓶器前端与瓶盖接触的位置就是开瓶器的支点O；根据杠杆平衡条件，在阻力和阻力臂固定时，动力臂越长动力越小。A是动力作用点，支点O到A点的连线就是A点处最长动力臂，过A点且垂直于该连线的动力就是最小力，开瓶器向上运动才能撬开瓶盖，因此该力的方向斜向上垂直于OA。 【小问2详解】 由图可知，滑轮组有一个定滑轮和一个动滑轮组成，3段绳子承担物重最省力，按照“奇动偶定”，先把绳子的一端固定在动滑轮的上挂钩处，向上绕过定滑轮，再向下绕回动滑轮，最后绳子自由端画到人的手上，据此作图。 三、实验与探究题 18. 完成下列各题： （1）如图，用扳手拧螺帽时，图_________的握法更有利于拧紧或松开螺帽。（选填“a”或“b”） （2）发生地震后，救援队员利用各种器材展开抢险救灾工作：利用如下图所示的钢丝钳，救援队员把钢筋剪断，钢丝钳是_________杠杆（选填“省力”或“费力”）；使用撬棒，救援队员把滚落在公路上的石块撬起，如图所示，若救援队员要用最小的力撬起石块1，撬棒的支点是_________点。（选填“A”“B”或“C”） （3）如图所示，在测量滑轮组机械效率的实验时，部分实验数据如下表。 实验次数 钩码重力 钩码上升高度 拉力 绳端移动距离 机械效率 1 1.0 5 15 55.6% 2 1.5 5 0.8 15 3 2.0 5 1.0 15 66.7% 4 2.0 10 1.0 30 66.7% ①实验过程中，应缓慢拉动弹簧测力计，使钩码向上做_________运动；第1次实验时，弹簧测力计示数如图所示，为_________N；第2次实验时该滑轮组做的有用功为_________J，机械效率为_________； ②分析1、2、3次实验数据可知，用同一滑轮组提升重物时，重物越重，机械效率越_________（选“高”或“低”）；分析3、4次实验数据可知，滑轮组的机械效率与钩码上升高度_________。（选填“有关”或“无关”）。 ③若提升重力为1.8 N的物体，则机械效率更接近_________（选填“65.2”或“68.1”）%。 【答案】（1）b （2） ①. 省力 ②. A （3） ①. 匀速直线 ②. 0.6 ③. 0.075 ④. 62.5% ⑤. 高 ⑥. 无关 ⑦. 65.2 【解析】 【小问1详解】 扳手拧螺帽时，在阻力和阻力臂不变的情况下，动力臂越大，越省力，故图b的握法更有利于拧紧或松开螺帽。 【小问2详解】 钢丝钳在使用时动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，但费距离。 由图示可知，当支点为A点时，AD是动力臂、AB是阻力臂，此时动力臂最大，阻力臂最小，由杠杆平衡条件可知，此时撬起石块1所用的动力最小。 【小问3详解】 实验时需要缓慢拉动弹簧测力计，使钩码向上做匀速直线运动，此时钩码处于平衡状态，绳子拉力大小等于弹簧测力计的示数； 弹簧测力计的分度值为0.1N，示数是0.6N。 第2次实验中，钩码重力，上升高度 有用功 拉力，绳端移动距离 总功 机械效率 对比1、2、3次实验，是同一个滑轮组，钩码上升高度相同，提升物体的重力逐渐变大，对应的机械效率依次升高，可以得出使用同一滑轮组提升重物时，重物越重，机械效率越高； 分析3、4次实验数据，同一滑轮组，提升物体重力不变，只改变钩码上升的高度，两次机械效率相等，说明滑轮组的机械效率与钩码上升高度无关。 同一滑轮组，提升物体重力越大，机械效率越高。物重1.5N时机械效率为62.5%，物重2.0N时机械效率为66.7%，1.8N在1.5N和2.0N之间，对应的机械效率应介于62.5%与66.7%之间，且更靠近2.0N对应的66.7%，68.1%已经超过了2.0N时的效率，不合理，所以机械效率更接近65.2%。 19. 小肖同学用如图所示的装置来探究杠杆的平衡条件。 （1）实验前，小肖将组装好的杠杆放在水平桌面上，他发现杠杆静止时情况如图甲所示，此时杠杆处于_________（填“平衡”或“非平衡”）状态。我们应把杠杆的平衡螺母向_________（填“左”或“右”）调，直至杠杆在水平位置平衡，这样做不仅可以消除杠杆自重的影响，还便于_________； （2）如图乙所示，改变所挂钩码个数及钩码与支点之间的距离，并使杠杆始终在水平位置平衡，多次实验，得到如下表所示的实验数据。 实验序号 动力 动力臂 阻力 阻力臂 1 1.0 0.30 2.0 0.15 2 1.5 0.10 1.0 0.15 3 2.5 0.20 2.0 0.25 由数据可得出杠杆的平衡条件：_________（用表格中物理量符号表示） （3）在实验中，改变力和力臂的大小得到多组数据的目的是___________； A. 多次测量取平均值减小误差 B. 避免偶然性，使实验结论具有普遍性 （4）如图丙，若左边的钩码个数和位置保持不变，弹簧测力计的作用点固定，只改变弹簧测力计与水平方向的夹角，仍使杠杆水平方向平衡，图中，能描述测力计示数F与关系的大致图像是_________（填字母）。 A. B. C. D. （5）小华根据杠杆知识制作了如图丁所示的简易杆秤。将提纽放在秤杆上的_________点（选填“B”或“C”），该杆秤的称量范围更大。用该杆秤测量货物质量时，若秤杆的左端向上翘起，应将秤砣向秤杆的_________端（选填“左”或“右”）适当移动。 【答案】（1） ①. 平衡 ②. 右 ③. 直接测量力臂 （2） （3）B （4）B （5） ①. B ②. 左 【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，因此处于平衡状态；此时杠杆左端下沉、右端上翘，平衡螺母应向偏高的右侧调节；杠杆在水平位置平衡时，力臂与杠杆重合，可以直接从杠杆刻度上读出力臂长度，便于测量力臂。 【小问2详解】 分析表格中数据，第1次实验中 第2次实验中 第3次实验中 每组实验都满足，因此杠杆平衡条件为。 【小问3详解】 通过实验总结归纳物理规律时，一般要进行多次实验，获取多组实验数据归纳出物理规律才具有普遍性，结论才正确，所以在探究杠杆平衡条件时，多次改变力和力臂的大小主要是为了避免实验的偶然性，便于得到普遍规律，故选B。 【小问4详解】 如图丙，若左边的钩码个数和位置保持不变，则左侧钩码拉力与阻力臂不变，阻力与阻力臂的乘积不变，根据杠杆平衡条件，为定值，弹簧测力计作用点固定，拉力与水平方向夹角不能等于和，若或，拉力沿水平方向，动力臂为0，无法满足杠杆平衡条件，不能使杠杆水平平衡，只能无限趋近这两个角度。拉力的力臂（L为作用点到支点的杠杆长度）。当从增大到时，变大，动力臂变大，拉力F减小，当从继续增大时，变小，动力臂变小，拉力F增大，当时，拉力竖直向上，动力臂最大，此时拉力F最小。综上，不能等于且F随变化不是线性关系，是曲线，先减小、后增大。故选B。 【小问5详解】 根据杠杆平衡条件得，提纽放在B点时，货物对秤杆的阻力臂更小，秤砣能达到的最大力臂更大，因此最大称量更大，称量范围更大。 若秤杆左端向上翘起，说明右端货物的力与力臂的乘积大于秤砣对秤杆的拉力与力臂的乘积，秤砣对秤杆的拉力大小不变，则需要增大秤砣的力臂，因此应将秤砣向左端移动。 20. 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_________（填物理量名称及对应字母）； （2）估测自己平均每次跳起的高度h（人的重心上升的高度）；用_________（填测量器材）记录跳n次所用的时间t； （3）数据处理：平均功率_________；（用以上测出来的物理量字母表示） （4）小明和小华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】（1） 人的质量m （2） 秒表（或停表） （3） （4）A 【解析】 【小问1详解】 体重计的作用是测量人的质量，对应的物理量符号为m， 【小问2详解】 要测量跳��次所用的时间��，对应的测量器材是秒表（或停表），可以精准记录运动的时长。 【小问3详解】 人的重力 跳一次克服重力做的功为 跳��次的总功为 平均功率 【小问4详解】 A．频率相同代表单位时间内跳绳的次数相同，跳起高度 ℎ 相同时，体重大的人每次克服重力做功更多，相同时间内总做功更多，因此功率更大，故A符合题意； B．频率相同时，由于两人的体重未知，仅通过跳绳时长无法比较总功的大小，也就无法比较功率大小，故B不符合题意； C．体重相同时，频率高代表单位时间内跳绳次数更多，相同时间内总做功更多，功率应该更大而非更小，故C不符合题意； D．体重相同时，由于两人的跳绳频率未知，仅通过跳绳时长无法比较总功的大小，也就无法比较功率大小，故D不符合题意。 故选A。 21. 【跨学科实践】 【问题】小明发现为方便人们的生活，在很多公共场所都设置有无障碍通道，如图甲所示。无障碍通道是一种斜面，既可以方便一些残疾人士上下楼梯，还可帮助人们搬运一些重物。 【证据】为了探究“斜面的特点”，小明用木板、木块组装成斜面，然后用弹簧测力计拉着木块沿斜面匀速向上运动，如图乙所示。下表是他和同学们收集的实验数据。 实验次数 斜面的倾斜程度 物块重力G/N 斜面高度h/m 拉力F/N 斜面长度s/m 机械效率 1 较缓 5 0.2 2.4 1 41.7% 2 较陡 5 0.5 3.2 1 78.1% 3 最陡 5 0.7 4.3 1 81.4% 【解释】 （1）分析表中的数据可得出：在其它条件一定时，斜面越缓越______（省/费）力；斜面越陡，机械效率越______（高/低）； （2）小明他们又进行了第4次实验，他们在斜面上铺上棉布，使斜面变粗糙，保持斜面高和长分别是0.5m和1m，用弹簧测力计拉动同一物块沿斜面向上做匀速直线运动，读出此时弹簧测力计的示数为4.5N，测得这种情况下斜面的机械效率为______%；（保留一位小数） （3）把第4次与第______次测量结果相比较，还能得出：在其它条件一定时，斜面越粗糙，斜面的机械效率越低； 【交流】 （4）小明用弹簧测力计拉着木块沿斜面匀速向上运动时，木块受到的拉力大小______（大于/等于/小于）其所受的摩擦力大小； （5）上面第4次实验中物体受到的摩擦力是______N； （6）如图丙是《墨经·经下》里记载的斜面引重车，将绳一端紧系在后轮轴上，另一端绕过车尾圆轮与斜板上的重物相连，人向前推车即可将重物拉到高处。他们经过讨论一致认为车尾圆轮的作用是______。 【答案】（1） ①. 省 ②. 高 （2）55.6 （3）2 （4）大于 （5）2 （6）改变力的方向 【解析】 【小问1详解】 [1][2]由表可知，第1次实验中斜面的倾斜程度最小，需要的拉力F最小，机械效率最低，第3次实验中斜面的倾斜程度最大，需要的拉力F最大，机械效率最高，可得：在其它条件一定时，斜面越缓越省力；斜面越陡，机械效率越高。 【小问2详解】 第4次实验中斜面的机械效率为 【小问3详解】 第4次与第2次实验只有斜面粗糙程度不同，对比两次实验可得：在其它条件一定时，斜面越粗糙，斜面的机械效率越低。 【小问4详解】 小明用弹簧测力计拉着木块沿斜面匀速向上运动时，总功大于额外功，而，，所以木块受到的拉力F大于其所受的摩擦力。 【小问5详解】 第4次实验中总功为 有用功为 则额外功为 则摩擦力为 【小问6详解】 车尾圆轮相当于定滑轮，作用是改变力的方向。 四、综合题 22. “绿色出行，低碳生活”。新能源汽车因环保、节能、高效等优势，成为人们的购车新选择。如图是国内某型号的新能源汽车，满载时的总质量为1.6×103kg，在平直公路上匀速行驶1000m，用时50s，所受阻力为车总重的0.1倍，g取10N/kg。求满载时： （1）汽车的总重力； （2）汽车在该段路程匀速行驶时牵引力所做的功； （3）汽车在该段路程匀速行驶时牵引力做功的功率。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 该汽车的总重力 【小问2详解】 所受阻力 汽车匀速行驶，牵引力 牵引力所做的功 【小问3详解】 牵引力做功的功率 23. 某人用如图所示的滑轮组提升重为800 N的重物，在拉力F作用下，30 s内物体向上移动了12 m。若滑轮组的机械效率为80%，绳重、摩擦阻力不计，求： （1）拉力做的功； （2）拉力做功的功率； （3）拉力的大小； （4）动滑轮的重力。 【答案】（1） （2） 400 W （3） 500 N （4） 200 N 【解析】 【小问1详解】 有用功 由得，拉力做的总功 【小问2详解】 拉力做功的功率 【小问3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 由得，拉力大小 【小问4详解】 绳重、摩擦不计，额外功为克服动滑轮重力做的功，额外功 由得，动滑轮重力 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $