2026-2027学年江苏省无锡市惠山区10月份第一次月考九年级物理模拟练习卷
2026-10-06
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内容正文:
2026-2027学年无锡市锡山区10月份第一次月考初三物理模拟练习卷
(考试范围:苏科版九年级上册第11章+12.1机械能;考试时间:100分钟;试卷满分:100分)
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答第Ⅰ卷时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。
3.回答第Ⅱ卷时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、单选题(每题2分,共12题,共24分)
1.公园里看到小女孩和她的爸爸在玩跷跷板,下列四幅图中最有可能让跷跷板在水平方向上保持平衡的是( )
A. B.
C. D.
2.如图所示,用一根绳子绕过定滑轮,一端拴在钩码上,手执另一端,分别用力、、匀速拉起钩码。忽略绳子与滑轮的摩擦,下列说法中正确的是( )
A.较大 B.较大 C.较大 D.、、的大小相等
3.如图所示,小明将两只鸡蛋举高1m,做的功最接近于( )
A.0.1J B.1J C.0.2J D.2J
4.甲、乙两台机器,甲的功率比乙的大,说明甲和乙相比,甲做功( )
A.更多 B.更快 C.更少 D.更慢
5.工人用滑轮组把一箱箱货物从一楼提升到五楼,在滑轮组上加润滑油后,机械效率提高了,则加润滑油后工人提升同样的重物从一楼到五楼时,做的( )
A.有用功减小,总功不变 B.有用功增加,总功增加
C.有用功不变,总功减小 D.有用功不变,总功不变
6.华山山顶海拔约,静止在山顶的景区界碑,相对山脚下的地面( )
A.有动能 B.有重力势能 C.有弹性势能 D.没有任何能量
7.2026年6月,在海南商业航天发射场成功发射千帆极轨12组卫星。如图所示,千帆星座的卫星在大气层外沿椭圆轨道环绕地球运行,下列说法正确的是( )
A.卫星在远地点的重力势能比近地点小
B.卫星从近地点向远地点运行时,动能增大
C.卫星在大气层外运行时,忽略空气阻力,机械能守恒
D.卫星从远地点向近地点运行时,动能转化为重力势能
8.植树节当天小明准备栽种一棵树,小明用铁锹铲土时分两步进行,先将锹头插入泥土中,脚用力沿着铁锹杆踩O点附近的踏面,下压铁锹柄,如图-1所示;接下来以O1为支点,抬起铁锹柄,将泥土铲出,如图-2所示。该过程中,手施加的动力分别竖直作用在两图的B、B1点,下列相关说法正确的是( )
A.两个过程中,动力的方向均向下
B.抬起过程中,铁锹相当于省力杠杆
C.将图-2中动力作用点B1靠近A点,阻力和阻力臂的乘积不变
D.抬起铁锹柄过程中,若将支点O1与B1互换,所需动力将增大
9.杆秤是我国古代乃至近现代常用的测量质量的工具。小明用硬杆自制了一个杆秤,杆的粗细不均匀,如图所示。他首先在不挂重物和秤砣的情况下,将提纽固定在O点,提起提纽,秤杆可以在水平位置平衡。已知提纽与秤钩间距离,秤砣质量。关于该杆秤,以下说法正确的是( )
A.秤的零刻线在O点右侧
B.秤杆粗细不均匀,所以秤的刻线分布是不均匀的
C.秤的1kg刻度线在O点右侧N处,
D.若提高杆秤的测量准确度,可减小秤砣的质量
10.小蜀在户外做抛球小实验,将小球从某一高度水平抛出,小球在空中运动时受到空气阻力作用,部分运动轨迹如图甲所示。位置①和③的高度相同。小蜀记录小球经过轨迹上①、②、③中两个位置M、N的能量数据,如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.小球在③位置的动能一定大于①位置的动能
B.M点的重力势能大于N点的重力势能
C.M位置对应轨迹中的③位置
D.小球从②到③,重力势能全部转化为动能
11.在哈尔滨亚冬会自由式滑雪男子空中技巧决赛中,中国选手李心鹏获得金牌。他在比赛过程中运动的轨迹(a→b→c→d→e)如图所示,忽略空气阻力影响。则下列对他的描述正确的是( )
A.从a点下滑到b点过程中,重力势能增大
B.从b点运动到c点过程中,动能减小
C.d点的机械能等于e点的机械能
D.运动员在c点时,处于平衡状态
12.图甲中AB为轻质杠杆,AC为轻质硬棒且与力传感器相连。图乙是物体M从A点开始向右匀速运动的过程中力传感器读数大小与运动时间t的关系图像。已知AO的长度为20 cm,OB足够长,AC棒能承受的最大弹力大小为60 N。下列分析正确的是( )
A.物体M重为60 N
B.物体M从A点运动到O点的速度为5 cm/s
C.当AC棒弹力最大时,物体M与O点的距离为50 cm
D.物体M从A点开始运动的最长时间为6 s
二、填空题(此部分共12题,每空1分,共33分)
13.杠杆的应用非常广泛,如图所示的两种剪刀,正常使用时属于省力杠杆的是___________剪刀(选填甲、乙),根据功的原理,使用这两种剪刀都不能省___________;工程车上的起重臂就是一个___________(费力/省力)杠杆(如图所示)。
14.(1)小红同学用30N的力拉着一个重为20N的物体,在水平地面上做匀速直线运动,20s内使物体移动10m的距离,此过程中重力做的功是________J,小红拉力做的功是________J,功率是________W。
(2)工人师傅用单个动滑轮将重600N的木箱吊到阳台上,至少要用________N的拉力。
15.(1)如图甲是同学们常用的燕尾夹,AC=2BC,当用力摁住C点打开该夹子时,可把___________点看作支点,此时夹子可近似看作___________杠杆(选填“省力”、“费力”或“等臂”);
(2)如图乙所示,手柄___________(选填“粗”或“细”)一些的螺丝刀用起来更省力;螺纹___________(选填“密”或“稀”)一些的螺丝钉拧起来更省力。
16.同学们在体育课上做仰卧起坐,前半段是背部由平躺地面变成脊柱弯曲,后半段是上半身完全离开地面。仰卧起坐时,人体可看成杠杆模型,O为支点,肌肉的拉力F为动力。如图所示先将头向前抬起,可以减小___________(动或阻)力臂,同学们可以改变仰卧起坐的快慢,来控制体育锻炼的效果,其实质是改变___________(功或功率)的大小。
17.我校积极开展阳光体育运动,同学们课间在操场上进行各种项目的训练。
(1)小聪在单杠上做引体向上,小明测量了他一次上升的高度和次引体向上的时间,还需要测量___________________(填物理量和符号),可算出小聪引体向上的功率_____________________(用符号表示)。
(2)小明在操场上投实心球。如图是整个抛球运动过程的示意图,轨迹(实线)上两点在同一高度,空气阻力忽略不计。关于球的运动,下列说法正确的是_______________
①最高点时球的速度为0
②球在点的速度大于点的速度
③球在点的速度等于点的速度
④球在点的速度小于点的速度
18.如图甲所示,图中的装置相当于一个___________(填一种简单机械的名称)。如图乙所示,橡皮筋两头分别固定在罐子的顶部和底部,中间系一个钩码,就做成了能自动回头的“魔罐”,当将“魔罐”在水平地面上滚出后,还能自动滚回来,在滚回来的过程中___________能转化为动能。如图丙所示是用硬纸片做的“会跳卡片”。卡片套上橡皮筋后会向B面折叠,将卡片在桌面上压平后松手,发现卡片跳起来了,实验中应将B面___________(向上/向下)放置。
19.知识梳理是学好物理的重要方法之一,如图所示是机械能相关知识的部分思维导图,请将图中的空缺部分补充完整:①________;②________。
20.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。
21.如图所示为可调节式落地灯,高为0.6m的立柱OA与底座为一整体,重心为O,总重为100N,O到底座边缘最远的距离OD为0.2m,轻质杆AB既可绕A点转动调节角度,又可以伸缩调节长度,最长可调节为2m。立柱OA与灯中轴线的距离称为跨度,若灯的质量为2kg,则该灯的最大跨度为____________m;若将B点到地面的高度调为1.5m,则轻质杆AB最长可调为____________m;要增加落地灯的最大跨度,请写出一种方法:____________。(g取10N/kg)
22.实践小组设计了由厢体、承重板和动滑轮组成的提升重物的装置,示意图如图所示,装置由电动机提供动力。已知厢体重,承重板和滑轮共重,忽略绳重和摩擦力。空厢匀速竖直上升时,在6 s内将空厢匀速竖直提升3 m,拉力F做功的功率P=_________W。
23.如图所示,、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“”或“”)是动能-高度关系图线,小石块在高时的机械能为__________J。
24.如图所示,物体G和固定在墙壁上的弹簧相连,物体与地面间是光滑的,开始时物体处于B处,弹簧恰好处于原长,用力将其拉至C处,松手后,物体在A、C间往复运动,则物体G在由A到B的过程中,弹簧的弹性势能________,整个装置机械能的总量________(均选填“不变”、“增大”或“减少”)。
三、此部分共7小题,共43分,其中第31题需要写出解题步骤。
25.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。
四、实验题
26.小明在探究杠杆平衡条件的实验中,所用杠杆质量分布均匀,每个钩码质量均为50g。
(1)实验前调节平衡螺母使杠杆在水平位置平衡,目的之一是方便测量________________;调节平衡后,如图甲所示,在杠杆的左边A处挂四个钩码,要使杠杆在水平位置平衡,应在杠杆右端B处挂同样的钩码______个;
(2)实验中小明发现用图乙所示的方式悬挂钩码,杠杆也能在水平位置平衡,但老师建议,不宜采用这种方式,其主要原因为 ;
A.一个人无法独立操作 B.不方便测量力臂
C.力和力臂数目过多,不易得出结论 D.杠杆受力不平衡
(3)完成实验后,小明想利用该杠杆(重心位于O点)制作一个可以直接测量质量的“杆秤”。
①如图丙所示,以杠杆上的A点为支点,当在C位置挂3个钩码,杠杆在水平位置刚好平衡。然后小明将C位置的3个钩码取下,挂到右侧作为“秤砣”;
②为了将“杆秤”的零刻度线标在A处,小明应在图丙C位置处装配一质量为_______g的吊盘;
③接着小明在图丁的D位置标记上该“杆秤”能测的最大质量______g,并将其它质量数均匀标记在AD之间的刻度线上,完成“杆秤”的制作。
27.小明利用带刻度的轻质直杆、细线、塑料袋、溢水杯,用杠杆测量不规则石块的密度(石块不吸水),实验步骤如下:
步骤一:用细线将直杆悬挂,调节杠杆在水平位置平衡,将一重物固定悬挂在支点左侧点。
步骤二:如图甲,保持左侧重物位置不变,将石块挂在杠杆右侧,移动石块悬挂点使杠杆水平平衡,测出石块悬挂点到支点的距离为。
步骤三:如图乙,溢水杯装满水,将石块浸没,溢出的水全部流入塑料袋。
步骤四:如图丙,保持左侧重物位置不变,将上一步骤中的装水塑料袋挂在杠杆右侧,移动塑料袋悬挂点使杠杆水平平衡,测出塑料袋悬挂点到支点的距离为。
请根据实验步骤,回答下列探究问题:
(1)调节杠杆在水平位置平衡的目的是_______。
(2)实验中石块浸没在溢水杯中,溢出水的体积与石块的体积__________(填“相等”或“不相等”)。
(3)根据两次杠杆平衡条件推导,可得石块密度表达式为_______________(用、、表示)。
(4)实验中塑料袋具有自重,会导致测得的_______,最终测得的石块密度_______。(均填“偏大”或“偏小”)
28.晓瑜利用小方桌、沙子、体积相同的铁块和木块、刻度尺等实验器材探究重力势能大小与哪些因素有关,实验操作过程如图所示。(已知)
(1)该实验探究的是________(填“小方桌”或“木块和铁块”)的重力势能。
(2)晓瑜将木块与铁块从同一高度由静止释放,实验现象如图甲、乙所示。该实验是为了探究重力势能大小与________的关系。
(3)晓瑜为了探究重力势能大小与________的关系,让同一物体从不同的高度由静止释放,实验现象如图乙、丙所示。该实验现象表明:当其他条件相同时,物体________越大,重力势能越大。
29.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。
(1)实验中沿竖直方向匀速缓慢拉动弹簧测力计,分析表中数据可知,第2次实验是用图________所示装置做的;
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η
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%
(2)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;
(3)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)。
A. B. C. D.
30.小红在高速公路上看到了许多限载限速标志,由此想探究物体的动能与哪些因素有关,实验器材如图所示。
(1)对比甲、乙两组实验可得出实验结论,质量相同时,钢球的速度越大,动能越________。
(2)为了模拟汽车超载带来的危害,小红改变了钢球的________,让不同的钢球从相同高度的位置由静止开始滚下,质量越大的钢球将木块撞得越远,所以,钢球的速度相同时,质量越大,动能越大。由此联想到高速公路限速牌上标明“120”和“80”字样,则________(选填“小汽车”或“大货车”)的限速应该是。
(3)甲、乙、丙三组实验中,木块因克服摩擦阻力做功而停下,则三次克服摩擦阻力做功、、的大小关系为________。
A. B. C.
五、计算题
31.“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,车轮与地面的总接触面积是,在平直公路上匀速行驶,用时,所受阻力为车总重的0.1倍,取。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。
试卷第1页(共3页)
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参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
D
D
B
B
C
B
C
C
D
C
题号
11
12
答案
B
B
1.D
【知识点】了解杠杆的平衡条件、杠杆的动态平衡分析
【详解】设爸爸重力为G1,力臂为L1,女孩重力为G2,力臂为L2。由杠杆平衡条件可知,要使杠杆在水平方向上保持平衡可得。因爸爸比小女孩重,即,故,即爸爸离支点距离应小于女孩离支点距离。
AC.图中两人离支点距离大致相等,即,不满足平衡条件,故AC不符合题意;
B.图中爸爸离支点更远,即 ,不满足平衡条件,故B不符合题意;
D.图中爸爸离支点更近,即,符合平衡条件,故D符合题意。
故选D。
2.D
【知识点】定滑轮的概念、实质及特点
【详解】定滑轮的实质是等臂杠杆,使用定滑轮只能改变力的方向,不能省力。本题中忽略绳子与滑轮的摩擦,无论沿哪个方向匀速拉钩码,拉力的大小都等于钩码的总重力,因此、、大小相等。
故选D。
3.B
【知识点】功的计算和估算
【详解】一只鸡蛋质量约,两只鸡蛋质量
两只鸡蛋重力
克服鸡蛋重力做功,故选B。
4.B
【知识点】功率的定义及意义
【详解】功率是表示做功快慢的物理量,甲功率大于乙,说明甲做功更快。故选B。
5.C
【知识点】有用功和额外功
【详解】在滑轮组上加润滑油后,减小了摩擦,则所做的额外功减少,提升相同重物,则有用功不变,总功等于有用功与额外功之和,故总功减少,故选C。
6.B
【知识点】动能的概念、影响动能的因素、重力势能的概念及影响因素、弹性势能的概念及影响因素
【详解】A.界碑静止速度为0,因此动能为0,故A不符合题意;
BD.界碑相对山脚地面有高度,具有重力势能,故B符合题意,D不符合题意;
C.界碑未发生弹性形变,不具有弹性势能,故C不符合题意。
故选B。
7.C
【知识点】人造卫星、天体运动等的能量转化
【详解】ABD. 卫星质量不变,远地点高度大于近地点高度,重力势能大;卫星从近地点向远地点运行时,高度增大,重力势能增大,速度减小,动能减小;卫星从远地点向近地点运行时,高度减小,重力势能减小,速度增大,动能增大,重力势能转化为动能,故ABD错误。
C. 卫星在大气层外运行,忽略空气阻力,只有动能和重力势能相互转化,机械能守恒,故C正确。
故选C。
8.C
【知识点】杠杆的分类、杠杆五要素及其判断、运用杠杆平衡原理进行计算、杠杆的动态平衡分析
【详解】A.由图-1、图-2可知,下压铁锹柄时,动力的方向向下,抬起铁锹柄时,动力的方向向上,故A错误;
B.抬起过程中,阻力臂大于动力臂,铁锹相当于费力杠杆,故B错误;
C.抬起铁锹柄过程中,若将动力作用点B1靠近A点,阻力和阻力臂均不变,则阻力与阻力臂的乘积不变,故C正确;
D.抬起铁锹柄过程中,若将支点O1与B1点互换,动力臂长度不变,阻力不变,阻力臂变短,根据杠杆平衡条件,所需动力将减小,故D错误。
故选C。
9.D
【知识点】了解杠杆的平衡条件、运用杠杆平衡原理进行计算
【详解】A.不放重物和秤砣时,提起提纽,秤杆在水平位置平衡,因此提纽O应该为零刻度线,故A错误;
B.根据杠杆平衡条件得到
得到,由于是定值,所以ON与G物成正比,所以无论秤杆粗细是否均匀,秤的刻线分布是均匀的,故B错误;
C.秤的1kg刻度线处,说明物体的质量是1kg,由杠杆平衡条件得到
ON的长度为
即1kg刻度线在O点右侧20cm处,故C错误;
D.若提高杆秤的测量准确度,即相同质量时,秤砣移动的距离更大,而物体的质量和左侧力臂不变,根据杠杆平衡条件知,右侧的拉力减小,故需要减小秤砣的质量,故D正确。
故选D。
10.C
【知识点】物体运动过程中各种机械能的变化情况
【详解】N位置:动能200J占总能量的40%,因此N位置的总机械能为,重力势能为
M位置:重力势能240J占总能量的75%,因此M位置的总机械能为,动能为
由于小球运动过程中受空气阻力,机械能不断损耗,因此总机械能更大的N点在运动路径的靠前位置,M点在靠后位置。
A.①和③高度相同,因此两点重力势能相等,但运动中机械能因受到阻力而不断减小,③的总机械能小于①,因此③的动能一定小于①,故A错误;
B.M点的重力势能为240J,N点的重力势能为300J,M点的重力势能更小,故B错误;
C.①和③高度相同,因此两点重力势能相等,②比①和③的高度大,②的重力势能大,故N位置对应轨迹中的②位置;M的总机械能小于N的总机械能,故M位置对应轨迹中的③位置,故C正确;
D.小球从②到③的过程中受空气阻力,重力势能除了转化为动能,还有一部分会克服空气阻力做功转化为其它形式的能,故D错误。
故选C。
11.B
【知识点】平衡状态的判断、物体运动过程中各种机械能的变化情况
【详解】A.从a点下滑到b点过程中,运动员质量不变,高度减小,重力势能减小,故A错误;
B.从b点运动到c点过程中,运动员质量不变,高度增加,速度减小,动能减小,故B正确;
C.从d点到e点过程中,运动员克服摩擦力做功,存在能量损失,机械能减小,d点的机械能大于e点的机械能,故C错误;
D.运动员在c点时,忽略空气阻力,只受重力作用,受力不平衡,处于非平衡状态,故D错误。
故选B。
12.B
【知识点】运用杠杆平衡原理进行计算、杠杆的动态平衡分析
【分析】确定杠杆支点为O,以时刻为研究状态,此时物体M在A点,根据杠杆平衡条件列等式,可关联物体M的重力与初始传感器拉力。从乙图读取时传感器示数为0,可知此时物体M到达O点,因为AO长度已知,结合匀速运动速度公式可求物体运动速度。物体M运动到O点右侧后,根据杠杆平衡条件建立传感器拉力、物体重力、M到O点距离、AO长度的关系,当拉力达到AC棒最大承受弹力时,可求解M到O点的距离。结合物体运动速度,先计算从A到O的时间,再计算从O到最大拉力对应位置的时间,二者求和得到最长运动时间。
【详解】A. 当时,物体M在点,支点为,根据杠杆平衡
可得
故A错误;
B.时,力传感器示数,说明物体M刚好运动到支点处(重力力臂为0),从A点运动到O点速度
故
B正确;
C. 当弹力最大时,物体M在点右侧,设M到的距离为,根据杠杆平衡
代入数据
解得,故C错误;
D.物体总路程
速度,最长时间
故D错误。
故选B。
13.
甲
功
费力
【知识点】杠杆的分类、生活中常见的杠杆模型、机械效率的大小比较
【详解】因甲剪刀正常使用时动力臂大于阻力臂,故为省力杠杆;
由功的原理可知,使用机械可以省力,或省距离,但不能省功,故两种剪刀都不能省功;
因工程车起重臂工作时动力臂小于阻力臂,故为费力杠杆。
14.(1)
0
300
15
(2)
300
【知识点】动滑轮绳端拉力及移动距离的计算、力做功的必要因素、功的计算和估算、P=W/t
【详解】(1)因重力方向与物体移动方向垂直,物体在重力方向上移动距离为0,故重力不做功,即0J。
拉力做功
拉力的功率
(2)因求最小拉力,不计动滑轮重、绳重及摩擦,动滑轮省一半力,故
15.(1) B 等臂
(2) 粗 密
【知识点】杠杆的分类、杠杆五要素及其判断、斜面模型及相关计算、轮轴模型及相关计算
【详解】(1)由图甲可知,用力摁住C点打开该夹子时,杠杆绕B点转动,故B为支点;由AC=2BC可知,AB=BC,即动力臂与阻力臂相等,所以此时夹子可近似看作等臂杠杆。
(2)螺丝刀的本质是轮轴,手柄越粗,轮半径越大,则动力越小,越省力;螺丝钉的螺纹是斜面的变形,螺纹越密,相同高度下斜面长度越长,越省力。
16. 阻 功率
【知识点】生活中常见的杠杆模型、杠杆五要素及其判断、功和功率的区别和联系
【详解】仰卧起坐时,人体上半身的重力是阻碍杠杆转动的阻力,将头向前抬起,会让上半身重心向支点O靠近,从而减小阻力的力臂;
做仰卧起坐时,人克服上半身的重力做功,改变运动快慢,实质是改变单位时间内做功的多少,也就是改变了功率的大小。
17.(1)
小聪的质量
(2)③
【知识点】功的计算和估算、P=W/t、物体运动过程中各种机械能的变化情况、常见的机械能守恒及其辨析
【详解】(1)引体向上克服重力做功,由、
可知,还需测量小聪的质量,功率表达式为。
(2)①实心球在最高点球仍具有水平方向速度,速度不为0,故①错误;由机械能守恒可知,、两点重力势能相等,故动能相等,速度大小相等,即点速度等于点速度,故②④错误,③正确。
故选③。
18.
滑轮组
弹性势
向下
【知识点】弹力的方向和示意图、滑轮组的构成及优点、弹性势能的概念及影响因素、物体运动过程中各种机械能的变化情况
【详解】木棍可等效为滑轮,绳子绕两根木棍依次缠绕,构成滑轮组;
“魔罐”滚回时橡皮筋弹性形变减小,则弹性势能变小,动能增大,弹性势能转化为动能;
卡片向面折叠说明侧为凹面、橡皮筋位于侧,将面向下放置,松手后橡皮筋恢复形变时卡片对桌面施加向下的力,反作用力使卡片向上跳起。
19. 速度 重力势能
【知识点】动能的概念、影响动能的因素、重力势能的概念及影响因素
【详解】动能的大小由物体的质量和运动速度决定,因此动能的影响因素除了质量,还有速度;
势能分为两类,分别是重力势能和弹性势能,其中重力势能的影响因素为物体的质量和被举高的高度,和图中②对应的影响因素匹配,因此②是重力势能。
20.
1.5
330
165
82.5
【知识点】杠杆五要素及其判断、运用杠杆平衡原理进行计算、功的计算和估算、P=W/t
【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
21. 1.2 1.5 增大底盘的重力/增大OD的距离/减轻灯头质量
【知识点】重力的计算与估算、杠杆的应用、运用杠杆平衡原理进行计算
【详解】灯的重力为
落地灯刚要翻倒时,底座边缘D为支点,落地灯的重心为O,根据杠杆平衡条件得
则
此时跨度为
AB的竖直高度差为
最大水平距离等于最大跨度,由勾股定理得轻质杆AB的最大长度为
根据杠杆平衡条件,增大底座总重力、增大底座直径、换用质量更小的灯等均可增大最大跨度。
22.150
【知识点】动滑轮的概念、实质及特点、滑轮组承重绳子段数与绳端拉力、移动距离的关系、功的计算和估算、P=W/t
【详解】因忽略绳重和摩擦力,拉力做的总功等于克服厢体、承重板和滑轮总重力做的功。总重力为
拉力做的总功为
拉力做功的功率为
23. b 6
【知识点】物体运动过程中各种机械能的变化情况、常见的机械能守恒及其辨析
【详解】小石块上升过程中高度增加,动能减小,故随高度增大能量减小的b是动能-高度关系图线。
因不计空气阻力,小石块的机械能守恒,机械能等于动能与重力势能之和。初始高度为0时,小石块的机械能
故小石块在3m高时的机械能为6J。
24.
减少
不变
【知识点】弹性势能的概念及影响因素、辨析物体的机械能是否发生变化、物体运动过程中各种机械能的变化情况
【详解】物体由A到B的过程中,弹簧弹性形变程度减小,故弹性势能减少;整个过程中,无摩擦力做功,只有动能与弹性势能相互转化,故整个装置机械能的总量不变。
25.(1)
(2)
(3)
【知识点】力和力臂的作图、杠杆的最省力问题、滑轮组的连线问题、物体运动过程中各种机械能的变化情况
【详解】(1)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。
(2)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。
(3)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”。
26.(1) 力臂 3
(2)C
(3) 150 600
【知识点】杠杆的应用、运用杠杆平衡原理进行计算、探究杠杆的平衡条件的实验装置和操作步骤
【详解】(1)杠杆在水平位置平衡时,钩码的拉力方向竖直向下,与杠杆垂直,此时力臂的长度恰好等于对应杠杆格的长度,可直接从杠杆刻度上读出,因此目的是方便测量力臂;
设每个小格长度为,每个钩码重力为。甲图中A点距离支点O为3格,B点距离支点O为4格,根据杠杆平衡条件,代入得,解得,即B处挂3个钩码。
(2)图乙中杠杆左侧多个位置都悬挂了钩码,使杠杆受到的动力、动力臂的数量过多,变量复杂,普通实验探究多个力和力臂的平衡关系难度大,不易归纳出普遍的杠杆平衡条件,故选C。
(3)由①可知,A点为支点时,C位置挂3个钩码,杠杆在水平位置刚好平衡。所以当该“杆秤”的零刻度线标在A位置处时,小明应在图丙C位置处装配的吊盘的质量应等于3个钩码的质量,杠杆能够保持平衡,即吊盘质量
丁图中C点吊盘到支点A的距离为2格,D点到支点A的距离为8格。根据杠杆平衡条件,则最大测量质量
27.(1)便于直接从杠杆上读出力臂大小
(2)相等
(3)
(4) 偏小 偏小
【知识点】通过推导间接测量物质的密度、杠杆五要素及其判断、运用杠杆平衡原理进行计算
【详解】(1)杠杆在水平位置平衡时,悬挂的重物拉力方向竖直向下,与水平杠杆垂直,此时悬挂点到支点的杠杆刻度长度就等于力臂,无需额外测量,可直接通过杠杆刻度读取力臂。
(2)溢水杯提前装满水,不吸水的石块完全浸没时,排开的水会全部溢出,因此溢出水的体积等于石块自身的体积。
(3)设左侧重物的重力为,点到支点的距离为,根据杠杆平衡条件:步骤二挂石块时
步骤四挂溢出水时
由于,两式联立消去公共项后可得
(4)因为塑料袋本身的自重,塑料袋与溢出水的总重力大于溢出水的重力,力臂会偏小,由可知,石块的密度偏小。
28.(1)木块和铁块
(2)物体质量
(3) 物体所处的位置高度 所处的位置高度
【知识点】探究影响物体重力势能因素的实验装置及作用、探究重力势能大小与质量的关系、探究重力势能大小与高度的关系
【详解】(1)木块和铁块从一定高度由静止释放后撞击小方桌,通过小方桌陷入沙子的深浅反映木块和铁块重力势能的大小,因此该实验探究的是木块和铁块的重力势能。
(2)木块和铁块体积相同,且铁块的密度大于木块的密度,所以铁块的质量大于木块的质量;让它们从同一高度由静止释放,控制所处的位置高度相同,改变物体质量,是为了探究重力势能大小与物体质量的关系。
(3)让同一物体从不同高度由静止释放,控制物体质量相同,改变物体所处的位置高度,是为了探究重力势能大小与物体所处的位置高度的关系;由图乙、丙可知,物体所处的位置高度越大,小方桌陷入沙子越深,说明物体的重力势能越大。
29.(1)乙
(2)被提升物体的重力
(3)B
【知识点】滑轮组承重绳子段数与绳端拉力、移动距离的关系、测量滑轮组的机械效率、机械效率的简单计算、影响机械效率大小的因素
【详解】(1)1、2次实验钩码重为4N,3、4次实验钩码重为8N,则实验所用钩码数为1,所以丙丁两图排除。根据滑轮组绳端移动距离和物体上升高度的关系,代入第2次实验数据,则
说明承担物重的绳子段数为3。甲的绳子段数是2,乙的绳子段数是3,因此第2次实验用的是图乙装置。
(2)第2、3次实验使用的是同一滑轮组(动滑轮重力等额外阻力条件完全相同),仅提升的钩码重力不同,最终机械效率不同,因此可得出结论:同一滑轮组的机械效率与被提升物体的重力有关,物重越大,机械效率越高。
(3)不计绳重和摩擦时,滑轮组机械效率
当物重增大时,机械效率会随之升高,但的增长速度逐渐放缓,图线倾斜程度逐渐变小,且机械效率永远小于1,图线趋近于1,不会随无限飙升,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
30.(1)大
(2) 质量 大货车
(3)A
【知识点】比较功的大小、探究动能大小与速度的关系、探究动能大小与质量的关系、控制变量法
【详解】(1)甲、乙实验中钢球质量相同,乙的钢球从更高的位置滚下,到达水平面时速度更大,木块被推动的距离,说明速度越大钢球对木块做功越多,因此质量相同时,钢球速度越大,动能越大。
(2)模拟超载的危害,需要控制速度相同、改变物体质量,因此要改变钢球的质量,让不同钢球从同一高度静止滚下保证到达水平面速度一致。在速度相同时,质量越大动能越大,大货车质量远大于小汽车,相同速度下动能更大,刹车后制动距离更长,危险性更高,因此大货车的限速更严格,为80km/h。
(3)木块在长木板上运动时,木块对木板压力相同,接触面粗糙程度不变,木块受到的滑动摩擦力大小是固定的,克服摩擦做功的公式为。从图中可知三次木块被推动的距离关系为
所以,故选A。
31.(1)
(2)
(3)
【知识点】重力的计算与估算、功的计算和估算、P=W/t、二力平衡条件的应用
【详解】(1)满载时汽车的总重力
(2)汽车所受阻力为
汽车匀速行驶,由二力平衡可得牵引力
牵引力所做的功为
(3)牵引力做功的功率
答案第1页(共2页)
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