精品解析：江苏南京中华中学附属初级中学2026-2027学年九年级上学期9月阶段检测物理试卷

中华附初2026-2027学年第一学期九月自主作业 初三物理 （时间90分钟，总分100分） g取10N/kg 一、选择题（本题共12小题，每小题只有一个选项符合题意。每小题2分，共24分） 1. 在国际单位制中，功率的单位是为了纪念物理学家_____的贡献而命名的（ ） A. 瓦特 B. 焦耳 C. 帕斯卡 D. 牛顿 2. 某同学提着装有30个鸡蛋的塑料袋从1楼走到5楼在此过程中，下列估算不合理的是（ ） A. 他提鸡蛋的力做的功约为 B. 他提鸡蛋的力做功的功率约为 C. 他爬楼做的功约为 D. 他爬楼做功的功率约为 3. 《天工开物·作咸》中记录了井盐的生产过程。如图是古人从井中汲卤的示意图，关于顶端装置说法正确的是（ ） A. 能省力 B. 是动滑轮 C. 可以改变施力的方向 D. 机械效率能达到100% 4. 如图所示是关于机械功的部分知识网络建构图，关于图中①②③④的理解正确的是（ ） A. ①比值③快慢 B. ②乘积④快慢 C. ①乘积④多少 D. ②比值③多少 5. 关于物体的内能，下列说法正确的是（ ） A. 的物体没有内能 B. 若物体温度升高，则内能增大 C. 若物体吸收热量，其温度一定会升高 D. 内能不能从内能小的物体转移到内能大的物体 6. 小明对四位同学做功情况各测量了一次，把四位同学做功W和所用时间t在坐标系中描点，得到了图中甲、乙，丙、丁四个点，这四位同学做功功率最大的是（ ） A. 甲 B. 乙 C. 丙 D. 丁 7. 在跨学科实践活动中，某小组开展了“探索人体中的杠杆”实践活动，下面说法正确的是（ ） A. 如图甲，做仰卧起坐时，人体可以看作省力杠杆 B. 如图乙，踮脚过程，人体可以看作是费距离杠杆 C. 如图丙，做俯卧撑时，动力的力臂为 D. 如图丁，手举重物时，阻力是重物的重力 8. 如图所示，光滑水平桌面上的弹性小球被弹出后，经过A点和B点后落到地面，又被多次弹起，图中虚线为小球的运动轨迹。下列有关小球的运动，描述正确的是（　　） A. 小球反弹经过D点时动能为零 B. 小球在E点时的动能大于在G点的动能 C. 小球从D点运动到E点的过程中动能转化为重力势能 D. 若将小球表面涂黑，则会在C，F两点留下等大的黑色圆斑 9. 小明用如图所示的滑轮组将同一物体匀速提高到相同高度，若所有滑轮均相同，绳重及摩擦忽略不计，绳子自由端的拉力分别为、，滑轮组的机械效率分别为、、下列关系正确的是（ ） A. ， B. ， C. ， D. ， 10. 两次水平拉动同一物体在同一水平面上做匀速直线运动，物体两次运动的路程一时间图像如图所示，下列判断正确的是（ ） A. 两次物体所受的摩擦力 B. 两次物体所受的拉力 C. 两次拉力做功的功率 D. 两次拉力对物体所做的功 11. 如图所示，杠杆OAB的自重与摩擦不计，与垂直，，在的中点挂一个12N的重物。作用在点的动力由竖直方向逆时针缓慢转到水平方向，此过程中始终保持在水平位置静止，则的大小（　　） A. 不大于8N B. 不小于6N C. 逐渐变大 D. 先变大后变小 12. 如图所示，滑轮组悬挂在水平钢架上，某工人站在水平地面上，竖直向下拉动绳子自由端，内使物体匀速上升，提升过程中拉力的功率为。已知物体重，该工人重。关于该过程，不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（ ） A. 动滑轮重 B. 工人做的有用功为 C. 绳子自由端移动的距离为 D. 工人利用该滑轮组提升物体的最大机械效率为93.3% 二、填空题（本题共7小题，每空1分，共26分） 13. 如图甲剪钢丝的老虎钳是一个________杠杆（选填“省力”、“费力”或“等臂”），要使用时更省力，应使钢丝________（靠近/远离）支点。救援队员使用撬棒把滚落在公路上的石块撬起，如图乙所示。若救援队员在撬棒D点用最小的力撬起石块1，应该沿着________方向。（选填“DM”、“DN”） 14. 如图1所示，将热汤放在冷水中，图2反映了两者的温度变化情况。由图可知，0~5min过程中，汤的温度__________，内能__________，这是通过__________的方式来改变内能的。 15. 如图所示，不计空气阻力和摩擦，摆球由A点向B点摆动过程中，根据________越来越大，_____越来越小的现象，可知此过程中摆球的__________转化为__________。若C点为小球可以摆动到的最高点，则小球在点所具有的重力势能_________（选填“大于”、“等于”或“小于”）小球在A点所具有的机械能。 16. 如图所示为一拉杆旅行箱的示意图，将其视为杠杆，O为支点，B为重心，BC为竖直方向，A为拉杆端点。已知箱重为100N，OA为100cm，OC为20cm。图中在A点沿图示方向施加动力F，箱子静止，此时动力臂是_______cm，动力F大小为_______N。使拉杆箱在图示位置静止的最小动力为_______N。生活中，常把箱内较重物品靠近O点摆放，这样使拉杆箱在图示位置静止的最小动力_______（选填“变大”“变小”或“不变”）。 17. 如图所示，用拉力将的重物竖直匀速提升，用时，不计绳重和摩擦。则有用功是________J，拉力功率是________W，机械效率是______%；若用该装置将的重物竖直匀速提升，则总功是__________J。 18. 如图甲所示，放在水平地面上的物体，受到水平向右的拉力的作用，的大小与时间的关系如图乙所示，物体运动的速度与时间的关系如图丙所示，则0-2s拉力做功为_________J，2~4s物体机械能________（选填“变大”“变小”或“不变”），4~6s拉力做的功_________J。 19. 如图所示，用沿斜面向上、大小为400N的力F将重的货物匀速运到距地面2m高的平台上，斜面长4m。该过程中斜面的机械效率为________%，货物受到的摩擦力为________N，判断出使用斜面可以省力的依据是________。当改变斜面倾角α将同一货物运上该平台时，机械效率提高，则应使α变________。 三、解答题（本题共3小题，共50分） 20. （1）如图（a）所示的夹子夹住物体时可视作杠杆，图（b）为其简化示意图，请在图（b）中画出动力的力臂和作用在点的阻力； （2）如图乙是一款“遛娃神器”，当需要上台阶时，只需向右下方下压扶手就可以抬起婴儿车前轮，若将婴儿车看成一个杠杆，请在其简化图中画出抬起前轮时作用在端的最小力。 （3）如图丙所示，某工人站在地面上使用由两个滑轮组成的滑轮组提升重物，请用笔画线代替绳子，画出绕绳方法。 21. “探究重力势能大小与哪些因素有关”的实验如图，重物A、B、C的质量关系为 （1）实验时，应将重物在木桩的正上方__________（选填“由静止释放”或“用力下抛”）； （2）该实验通过观察木桩陷入沙中深度来比较__________（选填“重物”或“木桩”）的重力势能的大小； （3）乙、丙两次实验中重力势能的大小__________（选填“能”或“不能”）比较； （4）重物下落过程中，重力会对重物做功。则接触木桩前重力对重物做功大小与时间关系图像应是图中的________； A. B. C. D. 22. 如图是“探究杠杆的平衡条件”实验 （1）实验开始时，杠杆倾斜静止如上图甲所示，杠杆此时处于__________（选填“平衡”或“非平衡”）状态。需将平衡螺母向__________（选填“左”或“右”）移动，使杠杆在水平位置平衡，这样做的目的是__________。 （2）小明用图乙装置进行探究，发现总是无法得出杠杆平衡条件，其原因是_____________。 （3）为了增大图丙中杆秤的最大称量值，可以在原提纽位置O的__________（选填“左”或“右”）侧适当位置新增一个提纽 （4）如图1所示，长、粗细均匀的金属杆可以绕O点在竖直平面内自由转动，不计摩擦，一拉力位移传感器竖直作用在杆上，并能使杆始终保持水平平衡。该传感器显示其拉力与作用点到O点距离的变化关系如图2所示。据图可知金属杆重__________N。 23. 如图是探究“物体的动能大小与哪些因素有关”的实验装置。其中，。 （1）实验中，探究的动能是指__________ A. 小球在斜面上的动能 B. 小球即将撞击木块时的动能 C. 小球撞击木块后的动能 D. 木块被小球撞击后的动能 （2）设计甲、乙两次实验的目的是探究动能与__________的关系； （3）比较甲、丙两图，可以得出的结论是：__________； （4）小明设计了如丁图所示的方案：用同一个钢球两次将同一弹簧压到不同程度，两次实验弹簧具有的弹性势能__________（选填“相同”或“不同”），放手后将小球弹出去撞击放在同一位置的木块时的速度也不同，从而验证了动能与速度的关系。接着让质量不同的两个钢球两次将同一弹簧压缩到相同程度，放手后将小球弹出去撞击放在同一位置的木块，这样做不能验证动能与质量的关系，原因是__________； （5）“探究阻力对运动的影响”实验时，也用到了斜面：让同一辆小车从同一斜面同一高度下滑到不同表面，记录其滑行的距离如下表，小车在三个表面受到的阻力大小__________，克服阻力做功__________（以上两空均选填“相等”或“不相等”）； 表面 毛巾 棉布 木板 小车运动距离 最近 较远 最远 （6）如图戊所示，AOB是光滑轨道，A点的高度H大于B点的高度，让小球由A点静止开始自由落下，沿轨道AOB到达B点后离开（不计空气阻力），则小球离开B点后的运动轨迹最符合实际的是__________。 24. 小明在操场上进行体育活动。 （1）小明引体向上的运动如图甲，为估测其功率进行了以下实验： ①用体重秤测出自身的质量； ②用刻度尺测出1次引体向上过程中上升的高度； ③用__________记录n次引体向上的__________； ④则小明引体向上时的功率__________（用所测物理量符号表示）。 （2）小明向右上方投出实心球，和是球出手后经过的两点，球在、两点时所具有的机械能如图乙所示。则丙中的运动轨迹与图乙的能量状态相符的有__________。 25. 小明在测量滑轮组机械效率的实验中，所用装置如图所示，实验中每个钩码重，测得的数据如下表所示： 实验 序号 钩码总重 钩码上升的高度 测力计示数 测力计移动距离 机械效率 ① 4 0.1 1.7 0.3 ② 6 0.1 2.4 0.3 83.3% ③ 4 0.1 1.3 0.5 61.5% ④ 4 0.2 1.4 1.0 61.5% （1）在实验中，测绳端拉力时，应在__________（选填“匀速拉动”或“静止”时读数） （2）第①次实验测得的机械效率为__________（结果精确到0.1%） （3）分析表中数据可知：第④次实验是用__________图做的（选填“a””、“b”或“c”） （4）分析第①、②次实验数据可知：使用同一滑轮组，__________可以提高滑轮组的机械效率 （5）分析第__________（填实验序号）实验数据可知，滑轮组的机械效率与物体被提升的高度无关。 （6）根据所学知识，滑轮组的机械效率还与绳重和摩擦有关，分析图（d）中的A点可知，被提升物体所受的重力一定__________。 " A. 小于 B. 等于 C. 大于 26. 图甲为某款无人驾驶快递车，质量为1.2t。某次，快递车在水平地面上以恒定功率沿直线行驶后关闭发动机，整个过程的图像如图乙所示，已知快递车匀速行驶时，所受阻力为车重的0.01倍，求： （1）快递车在匀速行驶阶段行驶的路程； （2）快递车发动机的功率； （3）整个过程中发动机牵引力做的功。 27. 如图所示，某工人利用滑轮组在内将的重物匀速提升了，此过程中绳端的拉力为。 （1）求绳端拉力的功率； （2）求该滑轮组的机械效率； （3）若动滑轮重为，求此过程中克服绳重和摩擦做的功； （4）结合第（3）问的条件，当此滑轮组的机械效率低于__________（结果精确到0.1%）时，利用该装置提升重物不再省力？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 中华附初2026-2027学年第一学期九月自主作业 初三物理 （时间90分钟，总分100分） g取10N/kg 一、选择题（本题共12小题，每小题只有一个选项符合题意。每小题2分，共24分） 1. 在国际单位制中，功率的单位是为了纪念物理学家_____的贡献而命名的（ ） A. 瓦特 B. 焦耳 C. 帕斯卡 D. 牛顿 【答案】A 【解析】 【详解】在国际单位制中，功率的单位是瓦特，该单位是为了纪念物理学家瓦特的贡献命名的。故选A。 2. 某同学提着装有30个鸡蛋的塑料袋从1楼走到5楼在此过程中，下列估算不合理的是（ ） A. 他提鸡蛋的力做的功约为 B. 他提鸡蛋的力做功的功率约为 C. 他爬楼做的功约为 D. 他爬楼做功的功率约为 【答案】D 【解析】 【详解】每个鸡蛋重力约0.5N，30个鸡蛋总重 中学生体重；1楼到5楼上升高度约 爬楼用时。 A．提鸡蛋做功 接近200J，估算合理，故A不符合题意； B．提鸡蛋功率 估算合理，故B不符合题意； C．爬楼总功 接近6000J，估算合理，故C不符合题意； D．爬楼总功率 远小于2000W，估算不合理，故D符合题意。 故选D。 3. 《天工开物·作咸》中记录了井盐的生产过程。如图是古人从井中汲卤的示意图，关于顶端装置说法正确的是（ ） A. 能省力 B. 是动滑轮 C. 可以改变施力的方向 D. 机械效率能达到100% 【答案】C 【解析】 【详解】ABC．顶端装置的轴固定不动，相当于定滑轮，使用定滑轮不省力，但可以改变力的方向，故AB错误，故C正确； D．使用任何机械都要克服摩擦和机械自重等做额外功，有用功总小于总功，由 可知，机械效率不可能达到100%，故D错误。 故选C。 4. 如图所示是关于机械功的部分知识网络建构图，关于图中①②③④的理解正确的是（ ） A. ①比值③快慢 B. ②乘积④快慢 C. ①乘积④多少 D. ②比值③多少 【答案】D 【解析】 【详解】机械功等于力与力的方向上移动距离的乘积，公式为，因此①是乘积； 功率等于机械功与做功所用时间的比值，公式为，因此②是比值； 功用来描述做功的多少，因此③是多少； 功率用来表示做功的快慢，因此④是快慢。 故ABC错误，D正确 故选 D。 5. 关于物体的内能，下列说法正确的是（ ） A. 的物体没有内能 B. 若物体温度升高，则内能增大 C. 若物体吸收热量，其温度一定会升高 D. 内能不能从内能小的物体转移到内能大的物体 【答案】B 【解析】 【详解】A．一切物体在任何温度下都具有内能，的物体也有内能，故A错误； B．同一物体质量不变时，温度升高分子动能增大，内能随之增大，故B正确； C．晶体熔化过程中吸收热量，但温度保持不变，故C错误； D．发生热传递时，热量总是从温度高的物体转移到温度低的物体，即使一个物体的内能较小，但只要它的温度比另一个内能较大的物体的温度高，内能(热量)就可以从内能小的物体转移到内能大的物体上，故D错误。 故选B。 6. 小明对四位同学做功情况各测量了一次，把四位同学做功W和所用时间t在坐标系中描点，得到了图中甲、乙，丙、丁四个点，这四位同学做功功率最大的是（ ） A. 甲 B. 乙 C. 丙 D. 丁 【答案】A 【解析】 【详解】由图可知，纵坐标表示功的大小，横坐标表示时间的大小，由功率计算公式可知，从坐标原点分别向四个点连线，直线的斜率越大则功率越大，所以甲的功率最大，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 7. 在跨学科实践活动中，某小组开展了“探索人体中的杠杆”实践活动，下面说法正确的是（ ） A. 如图甲，做仰卧起坐时，人体可以看作省力杠杆 B. 如图乙，踮脚过程，人体可以看作是费距离杠杆 C. 如图丙，做俯卧撑时，动力的力臂为 D. 如图丁，手举重物时，阻力是重物的重力 【答案】B 【解析】 【详解】A．如图甲，做仰卧起坐时，O点为支点，F1为动力，F2为阻力，动力臂小于阻力臂，所以人体可以看作费力杠杆，故A错误； B．如图乙，踮脚过程，F1为动力，F2为阻力，动力臂大于阻力臂，人体可以看作是省力杠杆，省力杠杆费距离，故B正确； C．如图丙，做俯卧撑时，动力的力臂为 故C错误； D．如图丁，手举重物时，重物对手竖直向下的作用力为阻力，而重物的重力是地球对重物的吸引力，故D错误。 故选B。 8. 如图所示，光滑水平桌面上的弹性小球被弹出后，经过A点和B点后落到地面，又被多次弹起，图中虚线为小球的运动轨迹。下列有关小球的运动，描述正确的是（　　） A. 小球反弹经过D点时动能为零 B. 小球在E点时的动能大于在G点的动能 C. 小球从D点运动到E点的过程中动能转化为重力势能 D. 若将小球表面涂黑，则会在C，F两点留下等大的黑色圆斑 【答案】B 【解析】 【详解】A．小球在D点为轨迹最高点，竖直方向速度为零，但水平方向速度不为零，动能不为零，故A错误； B．小球运动过程中需要克服空气阻力做功，机械能持续减小。E和G高度相同，因此两点重力势能相等；总机械能等于动能加重力势能，E点的总机械能大于G点，所以E点动能大于G点动能，故B正确； C．小球从D点运动到E点，高度降低，重力势能减小，速度增大，动能增大，是重力势能转化为动能，故C错误； D．小球在C点的机械能大于在F点的机械能，撞击地面时C点弹性形变程度更大，留下的黑色圆斑更大，故D错误。 故选B。 9. 小明用如图所示的滑轮组将同一物体匀速提高到相同高度，若所有滑轮均相同，绳重及摩擦忽略不计，绳子自由端的拉力分别为、，滑轮组的机械效率分别为、、下列关系正确的是（ ） A. ， B. ， C. ， D. ， 【答案】A 【解析】 【详解】所有滑轮均相同，绳重及摩擦忽略不计，由图可知，甲图承担物重的绳子股数，乙图承担物重的绳子股数；设物重为，动滑轮重为，由可得，，故。 机械效率 因和相同，故。故选A。 10. 两次水平拉动同一物体在同一水平面上做匀速直线运动，物体两次运动的路程一时间图像如图所示，下列判断正确的是（ ） A. 两次物体所受的摩擦力 B. 两次物体所受的拉力 C. 两次拉力做功的功率 D. 两次拉力对物体所做的功 【答案】D 【解析】 【详解】A．同一物体在同一水平面上运动，对水平面的压力和接触面粗糙程度均相同，由滑动摩擦力影响因素可知两次摩擦力相等，即，故A错误； B．物体两次均做匀速直线运动，拉力与摩擦力是一对平衡力，由 ， 且 可知 ，故B错误； C．由图像可知 由 且 ， 可知 ，故C错误； D．0~8s内，由图像可知， 由且，可知，故D正确。 故选D。 11. 如图所示，杠杆OAB的自重与摩擦不计，与垂直，，在的中点挂一个12N的重物。作用在点的动力由竖直方向逆时针缓慢转到水平方向，此过程中始终保持在水平位置静止，则的大小（　　） A. 不大于8N B. 不小于6N C. 逐渐变大 D. 先变大后变小 【答案】A 【解析】 【详解】当F1竖直向上时，动力臂的大小等于OA的长，在OA的中点挂一个12N的重物G，力臂是OA的一半，由杠杆平衡条件得 解得 可知当F1由竖直向上的位置沿逆时针方向缓慢的转到水平向左的位置时，由力臂的定义，最大的动力臂是OB，即动力垂直于OB时，动力最大，因而动力臂先变大后变小，阻力与阻力臂不变，由杠杆平衡条件可知，动力先变小后变大，动力最大时，动力臂为OB，根据勾股定理知 由杠杆平衡条件得 解得最小动力 当动力水平方向时，动力臂大小等于AB的长，是最小，动力最大，由杠杆平衡条件得 解得最大动力 故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 12. 如图所示，滑轮组悬挂在水平钢架上，某工人站在水平地面上，竖直向下拉动绳子自由端，内使物体匀速上升，提升过程中拉力的功率为。已知物体重，该工人重。关于该过程，不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（ ） A. 动滑轮重 B. 工人做的有用功为 C. 绳子自由端移动的距离为 D. 工人利用该滑轮组提升物体的最大机械效率为93.3% 【答案】D 【解析】 【详解】AC．由图可知，承担物重的绳子段数，绳子自由端移动的距离 拉力做的总功 拉力 不计绳重和摩擦，由 可得动滑轮重，故AC错误； B．工人做的有用功，故B错误； D．工人站在地面上向下拉绳子，最大拉力 提升的最大物重 最大机械效率，故D正确。 故选D。 二、填空题（本题共7小题，每空1分，共26分） 13. 如图甲剪钢丝的老虎钳是一个________杠杆（选填“省力”、“费力”或“等臂”），要使用时更省力，应使钢丝________（靠近/远离）支点。救援队员使用撬棒把滚落在公路上的石块撬起，如图乙所示。若救援队员在撬棒D点用最小的力撬起石块1，应该沿着________方向。（选填“DM”、“DN”） 【答案】 ①. 省力 ②. 靠近 ③. DM 【解析】 【详解】[1]由图甲可知，老虎钳在使用时动力臂大于阻力臂，是省力杠杆。 [2]老虎钳的支点位于钳口和手柄之间，根据杠杆原理，阻力臂越短，所需动力越小。将钢丝靠近支点可缩短阻力臂，从而更省力。 [3]由图乙可知，当沿DM方向用力撬石块时，杠杆围绕A点转动，因此A点为这时的支点；当沿DN方向用力撬石块时，杠杆围绕C点转动，因此C点为此时的支点；当沿DM方向用力撬石块时的动力臂比沿DN方向时的动力臂长，阻力臂几乎不变，根据杠杆的平衡条件可知，应该沿着DM方向最省力。 14. 如图1所示，将热汤放在冷水中，图2反映了两者的温度变化情况。由图可知，0~5min过程中，汤的温度__________，内能__________，这是通过__________的方式来改变内能的。 【答案】 ①. 降低 ②. 减小 ③. 热传递 【解析】 【详解】因热汤初始温度高于冷水，故图2中温度下降的曲线为汤的温度变化曲线，0~5min内汤的温度降低，分子热运动的剧烈程度减弱，内能减小； 热汤和冷水之间存在温度差，热量从高温的热汤自发传递到低温的冷水，是通过热传递的方式改变内能。 15. 如图所示，不计空气阻力和摩擦，摆球由A点向B点摆动过程中，根据________越来越大，_____越来越小的现象，可知此过程中摆球的__________转化为__________。若C点为小球可以摆动到的最高点，则小球在点所具有的重力势能_________（选填“大于”、“等于”或“小于”）小球在A点所具有的机械能。 【答案】 ①. 速度 ②. 高度 ③. 重力势能 ④. 动能 ⑤. 等于 【解析】 【详解】摆球从A向B摆动时质量不变，速度越来越大，高度越来越小，则动能增大、重力势能减小，故此过程中重力势能转化为动能。因不计空气阻力和摩擦，机械能守恒，C点为最高点，动能为0，其重力势能等于自身机械能，故C点所具有的重力势能等于小球在A点的机械能。 16. 如图所示为一拉杆旅行箱的示意图，将其视为杠杆，O为支点，B为重心，BC为竖直方向，A为拉杆端点。已知箱重为100N，OA为100cm，OC为20cm。图中在A点沿图示方向施加动力F，箱子静止，此时动力臂是_______cm，动力F大小为_______N。使拉杆箱在图示位置静止的最小动力为_______N。生活中，常把箱内较重物品靠近O点摆放，这样使拉杆箱在图示位置静止的最小动力_______（选填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】 ①. 50 ②. 40 ③. 20 ④. 变小 【解析】 【详解】[1]动力F的力臂是支点到动力作用线的垂直距离，如下图所示： 因为∠OAN=30°，所以力臂ON是OA的一半，即50cm。 [2]根据杠杆的平衡条件，动力F的大小为 [3]使拉杆箱在图示位置静止的，当OA作为力臂时，动力臂最大，此时最小动力为 [4]生活中，常把箱内较重物品靠近O点摆放，此时阻力臂变小，阻力和动力臂不变，所以动力会变小。 17. 如图所示，用拉力将的重物竖直匀速提升，用时，不计绳重和摩擦。则有用功是________J，拉力功率是________W，机械效率是______%；若用该装置将的重物竖直匀速提升，则总功是__________J。 【答案】 ①. 800 ②. 100 ③. 80 ④. 2000 【解析】 【详解】由图可知，承担物重的绳子段数。有用功为 绳子自由端移动的距离为 拉力做的总功为 拉力的功率为 机械效率为 因不计绳重和摩擦，动滑轮的重力为 提升450N重物时的总功为 18. 如图甲所示，放在水平地面上的物体，受到水平向右的拉力的作用，的大小与时间的关系如图乙所示，物体运动的速度与时间的关系如图丙所示，则0-2s拉力做功为_________J，2~4s物体机械能________（选填“变大”“变小”或“不变”），4~6s拉力做的功_________J。 【答案】 ①. 0 ②. 变大 ③. 16 【解析】 【详解】由丙图的图像可知，0~2s内物体速度为0，处于静止状态，沿拉力方向的移动距离为0，故此阶段拉力做功为0J。 由图丙可知，2~4s内物体在水平地面做加速运动，物体的质量不变、高度不变，重力势能不变；速度逐渐增大，动能变大；机械能是动能与势能的总和，因此物体的机械能变大。 4~6s物体做匀速直线运动，速度，运动时间 移动距离 由乙图可知，此阶段拉力，因此拉力做功 19. 如图所示，用沿斜面向上、大小为400N的力F将重的货物匀速运到距地面2m高的平台上，斜面长4m。该过程中斜面的机械效率为________%，货物受到的摩擦力为________N，判断出使用斜面可以省力的依据是________。当改变斜面倾角α将同一货物运上该平台时，机械效率提高，则应使α变________。 【答案】 ①. 75 ②. 100 ③. 拉力小于重力 ④. 大 【解析】 【详解】[1]推力做的有用功为 W有=Gh=600N×2m=1200J 推力做的总功为 W总=Fs=400N×4m=1600J 则该斜面的机械效率为 [2][3]推力做的额外功为 W额=W总-W有=1600J-1200J=400J 克服摩擦力所做的功为额外功，根据W额=fs可知，货物受到斜面的摩擦力大小为 由于拉力小于重力，所以使用斜面可以省力。 [4]当斜面的倾角变大时，物体对斜面的压力逐渐变小，在接触面粗糙程度不变时，压力变小，物体受到的滑动摩擦力变小，额外功变小，有用功不变，总功变小，由机械效率公式可知，斜面的机械效率变大。 三、解答题（本题共3小题，共50分） 20. （1）如图（a）所示的夹子夹住物体时可视作杠杆，图（b）为其简化示意图，请在图（b）中画出动力的力臂和作用在点的阻力； （2）如图乙是一款“遛娃神器”，当需要上台阶时，只需向右下方下压扶手就可以抬起婴儿车前轮，若将婴儿车看成一个杠杆，请在其简化图中画出抬起前轮时作用在端的最小力。 （3）如图丙所示，某工人站在地面上使用由两个滑轮组成的滑轮组提升重物，请用笔画线代替绳子，画出绕绳方法。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 过O点作的作用线的垂线段即为力臂；阻力与动力对杠杆的作用效果相反，故作用在A点的阻力方向向上，据此作图。 【小问2详解】 抬起婴儿车前轮，B为支点，连接支点和动力作用点，即为最长动力臂；过点作垂直于、方向向右下方的带箭头线段，标注力，即为所求最小力。 【小问3详解】 工人站在地面上向下拉绳子，说明绳子自由端方向向下。绳子固定端应系在定滑轮挂钩上，依次绕过动滑轮和定滑轮即可。 21. “探究重力势能大小与哪些因素有关”的实验如图，重物A、B、C的质量关系为 （1）实验时，应将重物在木桩的正上方__________（选填“由静止释放”或“用力下抛”）； （2）该实验通过观察木桩陷入沙中深度来比较__________（选填“重物”或“木桩”）的重力势能的大小； （3）乙、丙两次实验中重力势能的大小__________（选填“能”或“不能”）比较； （4）重物下落过程中，重力会对重物做功。则接触木桩前重力对重物做功大小与时间关系图像应是图中的________； A. B. C. D. 【答案】（1）由静止释放 （2）重物 （3）能 （4）B 【解析】 【小问1详解】 实验目的是探究重物初始位置的重力势能，若用力下抛会给重物额外的初动能，干扰实验变量控制，因此需要将重物由静止释放，保证重物初始动能为0，初始的能量仅来自重力势能。 【小问2详解】 本实验采用转换法，重力势能是重物具有的能量，我们通过观察木桩陷入沙中的深度，来间接反映重物重力势能的大小。 【小问3详解】 乙、丙实验中，最终木桩陷入沙的深度可以直观体现重物对木桩做功的多少，也就对应重物初始重力势能的大小，因此可以通过木桩下陷深度比较两次实验的重力势能大小。 【小问4详解】 重物下落时速度逐渐变大，相同时间内下落的距离越来越大；重力做功公式为，重物重力不变，单位时间内下落高度随时间增加，因此重力做的功随时间增长的速度越来越快，对应功随时间变化逐渐向上弯曲、增速越来越大的图像，也就是选项B的图像。故选B。 22. 如图是“探究杠杆的平衡条件”实验 （1）实验开始时，杠杆倾斜静止如上图甲所示，杠杆此时处于__________（选填“平衡”或“非平衡”）状态。需将平衡螺母向__________（选填“左”或“右”）移动，使杠杆在水平位置平衡，这样做的目的是__________。 （2）小明用图乙装置进行探究，发现总是无法得出杠杆平衡条件，其原因是_____________。 （3）为了增大图丙中杆秤的最大称量值，可以在原提纽位置O的__________（选填“左”或“右”）侧适当位置新增一个提纽 （4）如图1所示，长、粗细均匀的金属杆可以绕O点在竖直平面内自由转动，不计摩擦，一拉力位移传感器竖直作用在杆上，并能使杆始终保持水平平衡。该传感器显示其拉力与作用点到O点距离的变化关系如图2所示。据图可知金属杆重__________N。 【答案】（1） ①. 平衡 ②. 右 ③. 便于测量力臂 （2）杠杆的自重影响实验 （3）右 （4）10 【解析】 【小问1详解】 杠杆处于静止状态或匀速转动状态都为杠杆的平衡状态，图甲杠杆静止，处于平衡状态。 如图甲所示，杠杆左端下沉，右端上翘，表明左端要重一些，应将平衡螺母向右移动，使杠杆在水平位置平衡。 杠杆水平平衡后，力臂在杠杆上，能从杠杆上直接读出力臂，所以这样做的目的是便于测量力臂。 【小问2详解】 图乙中杠杆的重心不在支点上，因为杠杆自身的重力对杠杆平衡有影响，所以总是无法得出杠杆平衡条件。 【小问3详解】 根据杠杆的平衡条件可知，在动力一定时，可以通过增大动力臂，同时减小阻力臂的方法，增大最大称量值，所以可以在原提纽位置O的右侧适当位置新增一个提纽。 【小问4详解】 金属杆重心在中心上，力臂，取图像上的一点，，由可知，重力为 23. 如图是探究“物体的动能大小与哪些因素有关”的实验装置。其中，。 （1）实验中，探究的动能是指__________ A. 小球在斜面上的动能 B. 小球即将撞击木块时的动能 C. 小球撞击木块后的动能 D. 木块被小球撞击后的动能 （2）设计甲、乙两次实验的目的是探究动能与__________的关系； （3）比较甲、丙两图，可以得出的结论是：__________； （4）小明设计了如丁图所示的方案：用同一个钢球两次将同一弹簧压到不同程度，两次实验弹簧具有的弹性势能__________（选填“相同”或“不同”），放手后将小球弹出去撞击放在同一位置的木块时的速度也不同，从而验证了动能与速度的关系。接着让质量不同的两个钢球两次将同一弹簧压缩到相同程度，放手后将小球弹出去撞击放在同一位置的木块，这样做不能验证动能与质量的关系，原因是__________； （5）“探究阻力对运动的影响”实验时，也用到了斜面：让同一辆小车从同一斜面同一高度下滑到不同表面，记录其滑行的距离如下表，小车在三个表面受到的阻力大小__________，克服阻力做功__________（以上两空均选填“相等”或“不相等”）； 表面 毛巾 棉布 木板 小车运动距离 最近 较远 最远 （6）如图戊所示，AOB是光滑轨道，A点的高度H大于B点的高度，让小球由A点静止开始自由落下，沿轨道AOB到达B点后离开（不计空气阻力），则小球离开B点后的运动轨迹最符合实际的是__________。 【答案】（1）B （2）速度 （3）当速度一定时，质量越大，动能越大 （4） ①. 不同 ②. 未控制速度相同 （5） ①. 不相等 ②. 相等 （6）c 【解析】 【小问1详解】 本实验研究对象是小球，利用转换法，通过木块移动距离反映小球撞击木块瞬间的动能大小，斜面上小球动能还在变化，撞击后小球动能已经损耗，因此探究的是小球即将撞击木块时的动能。故选B。 【小问2详解】 甲、乙实验中小球质量相同，释放高度不同，到达水平面速度不同，探究动能与速度的关系。 【小问3详解】 甲、丙实验中小球释放高度相同、到达水平面速度相同，丙实验中小球质量更大，木块被推得更远，可得结论：速度一定时，物体质量越大，动能越大。 【小问4详解】 用同一个小球两次将同一弹簧压缩到不同程度，由于弹簧的形变程度不同，两次实验弹簧具有的弹性势能不同； 让质量不同的两个小球两次将同一弹簧压缩到相同程度，弹性势能相同，相同的弹性势能转化为动能，由于质量不同，故小球的速度不同，放手后将小球弹出去撞击放在同一位置的木块，这样做无法控制小球的速度相同，故无法探究动能与质量的关系。 【小问5详解】 毛巾、棉布、木板粗糙程度不同，小车受到阻力不相等； 小车初始重力势能相同，下滑到水平面的动能相同，最后静止，全部动能用来克服阻力做功，所以克服阻力做功相等。 【小问6详解】 根据题意，小球从A点由静止滑下，所以小球的机械能等于A点时的重力势能，整个过程中，轨道光滑，不计空气阻力，机械能守恒。a图线的最高点超过了A点的高度，这是不可能的，故a不符合实际；b图线的最高点与A点的高度相同，而在最高点时，小球仍具有向右运动的速度，所以b图线的机械能大于A点的机械能，故b不符合实际；c图线的最高点低于A点，由于在最高点时小球仍运动，其总机械能可能与开始时的机械能相等，故c符合实际；小球离开轨道时，由于惯性，应具有沿轨道方向向上运动的速度，故d不符合实际。则小球离开B点后的运动轨迹最符合实际的是c。 24. 小明在操场上进行体育活动。 （1）小明引体向上的运动如图甲，为估测其功率进行了以下实验： ①用体重秤测出自身的质量； ②用刻度尺测出1次引体向上过程中上升的高度； ③用__________记录n次引体向上的__________； ④则小明引体向上时的功率__________（用所测物理量符号表示）。 （2）小明向右上方投出实心球，和是球出手后经过的两点，球在、两点时所具有的机械能如图乙所示。则丙中的运动轨迹与图乙的能量状态相符的有__________。 【答案】（1） ①. 秒表 ②. 时间 ③. （2）、 【解析】 【小问1详解】 测引体向上功率时，原理是，需要用秒表记录完成次引体向上的时间；次克服重力做的总功为，因此功率表达式为。 【小问2详解】 由乙图可知M点的机械能大于S点的机械能，由于小球运动过程中受空气阻力，机械能会越来越小，因此小球先经过M点再经过S点，且M点重力势能大于S点的重力势能，则M点的位置高于S点，对照丙图，小球的运动轨迹可能是（a）、（b）。 25. 小明在测量滑轮组机械效率的实验中，所用装置如图所示，实验中每个钩码重，测得的数据如下表所示： 实验 序号 钩码总重 钩码上升的高度 测力计示数 测力计移动距离 机械效率 ① 4 0.1 1.7 0.3 ② 6 0.1 2.4 0.3 83.3% ③ 4 0.1 1.3 0.5 61.5% ④ 4 0.2 1.4 1.0 61.5% （1）在实验中，测绳端拉力时，应在__________（选填“匀速拉动”或“静止”时读数） （2）第①次实验测得的机械效率为__________（结果精确到0.1%） （3）分析表中数据可知：第④次实验是用__________图做的（选填“a””、“b”或“c”） （4）分析第①、②次实验数据可知：使用同一滑轮组，__________可以提高滑轮组的机械效率 （5）分析第__________（填实验序号）实验数据可知，滑轮组的机械效率与物体被提升的高度无关。 （6）根据所学知识，滑轮组的机械效率还与绳重和摩擦有关，分析图（d）中的A点可知，被提升物体所受的重力一定__________。 " A. 小于 B. 等于 C. 大于 【答案】（1）匀速拉动 （2）78.4% （3）c （4）提高物体重力 （5）③、④ （6）C 【解析】 【小问1详解】 若静止读数会忽略滑轮与轴、绳之间的摩擦，导致拉力测量值偏小；只有匀速拉动时，滑轮组处于平衡状态，弹簧测力计的示数才等于绳端的实际拉力。 【小问2详解】 由表中实验数据可知，第一次实验，有用功 总功 滑轮组的机械效率为 【小问3详解】 由表可知，第四次实验中，承担动滑轮重的绳子段数 所以滑轮组由5段绳子承担物重，由图可知，第4次实验所用的装置是c。 【小问4详解】 由表格①、②两次实验数据可知，测力计移动的距离是钩码上升高度的3倍，所以使用同一滑轮组进行探究，提升的钩码越重，机械效率越高，即使用同一滑轮组，提高物体重力，可以提高滑轮组的机械效率。 【小问5详解】 表格中③、④两次实验，测力计移动的距离是钩码上升高度的5倍，所以使用同一滑轮组进行探究，物体重力不变，只是改变了物体被提升的高度，机械效率没变，所以可得滑轮组的机械效率与物体被提升的高度无关。 【小问6详解】 不计绳重和摩擦时，滑轮组机械效率 由图像可知A点的、，代入可得，解得物重为，实际滑轮组存在绳重和摩擦，需要增大物重来提高有用功占比，因此物重一定大于40N。故选C。 26. 图甲为某款无人驾驶快递车，质量为1.2t。某次，快递车在水平地面上以恒定功率沿直线行驶后关闭发动机，整个过程的图像如图乙所示，已知快递车匀速行驶时，所受阻力为车重的0.01倍，求： （1）快递车在匀速行驶阶段行驶的路程； （2）快递车发动机的功率； （3）整个过程中发动机牵引力做的功。 【答案】（1）1800m （2）1200W （3） 【解析】 【小问1详解】 由乙图可知，快递车做加速运动，以的速度做匀速直线运动，做减速运动，故快递车匀速行驶的时间为 快递车在匀速行驶阶段行驶的路程为 【小问2详解】 快递车匀速行驶，则牵引力和阻力是一对平衡力，即 则快递车发动机的功率为 【小问3详解】 由题干和图像可知，快递车以恒定功率行驶的总时长为7min，即 关闭发动机后牵引力为0，不再做功。 则发动机牵引力做的功 27. 如图所示，某工人利用滑轮组在内将的重物匀速提升了，此过程中绳端的拉力为。 （1）求绳端拉力的功率； （2）求该滑轮组的机械效率； （3）若动滑轮重为，求此过程中克服绳重和摩擦做的功； （4）结合第（3）问的条件，当此滑轮组的机械效率低于__________（结果精确到0.1%）时，利用该装置提升重物不再省力？ 【答案】（1）150W （2）90% （3）200J （4）33.3% 【解析】 【小问1详解】 承担重物的绳子段数，绳端移动的距离 拉力做的总功 拉力的功率 【小问2详解】 提升重物做的有用功 该滑轮组的机械效率 【小问3详解】 克服动滑轮重力及绳重和摩擦力做的额外功 克服动滑轮重力做的功 克服绳重和摩擦力做的功 【小问4详解】 滑轮组不再省力的条件是拉力，结合，理想状态下（为绳重和摩擦力对应的等效阻力） ，等效阻力 令，代入得​​ 解得，此时对应的机械效率为临界值，即 所以当机械效率低于时，拉力会大于物重，不再省力。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $