精品解析：江苏扬州中学教育集团树人学校2026-2027学年九年级第一学期物理阶段检测试卷

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100W B. 中学生爬楼的功率约为1500W 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1J D. 一名中学生上一层楼做的功约为150J 【答案】C 【解析】 【详解】A．小轿车正常行驶时发动机的功率约为100kW，远大于100W，故A错误； BD．中学生的重力约为，爬一层楼上升的高度约为，用时约为，故中学生上一层楼做的功约为 爬楼的功率约为 故BD错误； C．一枚鸡蛋的重力约为，举过头顶鸡蛋上升的高度约为，则对鸡蛋做的功约为，故C正确。 故选C。 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 【答案】C 【解析】 【详解】设桥塔高度为，拉索在桥面连接点到支点距离为，阻力臂为。阻力及作用点不变，则阻力不变，阻力臂不变； 动力臂为支点到拉索作用线的距离，由几何关系得 当增大时，减小，则增大；根据杠杆平衡条件，得。因、不变，增大，则动力减小。 故选C。 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 【答案】A 【解析】 【详解】A．携带炮弹匀速升空，无人机对炮弹有向上的力，炮弹在力的方向上通过了距离，所以无人机对炮弹做了功，故A符合题意； B．无人机在空中悬停不动，无人机对炮弹有向上的力，但炮弹没有在力的方向上通过距离，所以无人机对炮弹没有做功，故B不符合题意； C．无人机沿水平方向匀速直飞，无人机对炮弹的力竖直向上，炮弹在水平方向移动，在力的方向上没有通过距离，所以无人机对炮弹没有做功，故C不符合题意； D．离开无人机的炮弹在空中下落，炮弹不再受无人机的作用力，所以无人机对炮弹没有做功，故D不符合题意。 故选A。 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（ ） A. 钓鱼竿 B. 开瓶器 C. 天平 D. 筷子 【答案】B 【解析】 【详解】由题意知，“本”为阻力臂，“标”为动力臂，“本短标长”是指动力臂长，阻力臂短，属于省力杠杆。 AD．钓鱼竿和筷子使用时，动力臂小于阻力臂，为费力杠杆，故AD不符合题意； B．开瓶器使用时，动力臂大于阻力臂，为省力杠杆，故B符合题意； C．天平使用时，动力臂等于阻力臂，为等臂杠杆，故C不符合题意。 故选B。 5. 在跨学科实践活动中，“探物”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，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 【答案】B 【解析】 【详解】A．仰卧起坐时，支点在臀部，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故A错误； B．踮脚过程中，支点在脚尖，动力臂和阻力臂的比值保持不变，阻力（人体重力）不变，由杠杆平衡条件可知动力保持不变，故B正确； C．力臂是支点到力作用线的垂直距离，图中与不垂直，故力臂画法错误，故C错误； D．阻力是阻碍杠杆转动的力，这个力是重物对手部的压力，和重物的重力是两个不同的力，故D错误。 故选B。 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 【答案】B 【解析】 【详解】由杠杆平衡条件 得动力 要使动力最小，在阻力一定时，需动力臂最大，阻力臂最小。由图可知，则 则为最大力臂， 为最小力臂。 A．支点为B，动力作用点为A，阻力臂为BC，即重物挂在C点，则 因 ，故，故A不符合题意； B．支点为A，动力作用点为C，阻力臂为AB，即重物挂在B点。此时动力臂最大，阻力臂最小，则 故B最省力，故B符合题意； C．支点为C，动力作用点为A，阻力臂为BC，即重物挂在B点。则 因 ，故，故C不符合题意。 D．支点为B，动力作用点为C，阻力臂为AB，即重物挂在A点，则 因 ，故，故D不符合题意。 故选B。 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、，两次拉力的功率分别为、，每个滑轮重均为，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 C. 甲、乙两种方式的机械效率 D. 甲、乙两种方式拉力的功率 【答案】C 【解析】 【详解】AB. 甲为定滑轮不省力，使用任何机械不省功，故AB错误； C. 甲方式不计绳重及摩擦，额外功为0， 乙方式需克服动滑轮重力做额外功， 故 ，故C正确； D. 甲方式拉力做功 乙方式拉力做功 时间相同，则甲方式拉力的功率 乙方式拉力的功率 故 ，故D错误。 故选C。 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 【答案】C 【解析】 【详解】AC. 由图乙可知 ，。对A做的有用功 因A、B相同且提升高度相同，对B做的有用功 右侧斜面机械效率 ，故C正确，A错误； B. 拉力做功为总功，克服摩擦做功为额外功。设斜面长为，则 因 ，故 ，故B错误。 D. 使用任何机械都不能省功，故D错误。 故选C。 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 【答案】D 【解析】 【详解】A．机械功是力与在力的方向上移动的距离的乘积，所以①是乘积，故A错误； B．功率是机械功与做功所用时间的比值，所以②是比值，故B错误； C．机械功指力对物体做功的多少，即做功的多少，所以③是多少，故C错误； D．功率表示做功的快慢，所以④是快慢，故D正确。 故选D。 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上缠绕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 【答案】B 【解析】 【详解】D．推动硬棒CD，使它们在水平面内绕轴O转动，支点在O点，动力臂大于阻力臂是省力杠杆，与汽车方向盘的作用相同都是省力杠杆，故D正确，不符合题意； AB．在重物提升的过程中滑轮A、B位置均固定不变，所以两滑轮均为定滑轮，定滑轮可以改变力的方向，不能省力，故B错误，符合题意，A正确，不符合题意； C．因为A、B均为定滑轮，绳端的速度与重物提升的速度相同，所以重物上升过程中，轴O上缠绕的绳长等于重物上升的高度，故C正确，不符合题意。 故选B。 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 【答案】C 【解析】 【详解】火箭减速降落，质量不变，速度减小，动能减小；高度减小，重力势能减小，火箭的机械能等于其动能与重力势能之和，故机械能减少。 故选C。 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 【答案】B 【解析】 【详解】A．对于同一滑轮组，额外功基本不变，所挂重物的质量越大，完成的有用功就越多，有用功在总功中所占的比例增大，因此机械效率越高，故A正确； B．图中甲、乙两物块的质量相同但下落的初始高度不同，根据控制变量法，该操作是为了探究重力势能大小与物体所处高度的关系，故B错误； C．该实验应用了转换法，通过观察木块被撞击后在水平面上移动距离的远近，来直观衡量弹簧初始弹性势能的大小，故C正确； D．滚摆下降时高度降低、速度变快，重力势能转化为动能；上升时高度增加、速度变慢，动能转化为重力势能，说明动能和势能可以相互转化，故D正确。 本题选择不正确的，故选B。 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。 【答案】 ①. 260 ②. 小于 【解析】 【详解】由可知，脚踩踏板每秒输出的机械能 因传动过程中存在能量损耗，机械效率小于1，故车轮实际输出功率小于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。 【答案】 ①. B．后轮 ②. A．省力 【解析】 【详解】向下按扶把抬前轮时，餐车绕后轮转动，故支点为后轮。 向上提扶把抬后轮时，餐车绕前轮转动，动力臂大于阻力臂，为省力杠杆。 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___________ 【答案】 ①. a ②. 2J 【解析】 【详解】小石块竖直向上抛出时，质量不变，上升过程中速度随高度增加而减小，因此动能随高度升高而减小。观察图线：a图线的能量随高度增大而降低，符合动能的变化规律；b图线的能量随高度增大而升高，符合重力势能随高度增加而增大的特点，因此a是动能-高度关系图线。 不计空气阻力，小石块的机械能守恒。从图中可知，小石块在高度为0时，动能为2J、重力势能为0，总机械能为2J；因此任意高度下小石块的总机械能都为2J，3m高时机械能也为2J。 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20 m，用时200 s。已知动滑轮重100 N，不计绳重及轮与轴间的摩擦。则人对绳子的拉力为________N，拉力做功的功率为________W。 【答案】 ①. 300 ②. 60 【解析】 【详解】由图可知承担物重的绳子段数；因不计绳重及摩擦，故人对绳子的拉力为 绳子自由端移动的距离为 拉力做的总功为 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。 【答案】 ①. 力的方向 ②. 定滑轮 【解析】 【详解】[1][2]工人用脚踩动向下用力可以使物体上升，原因是定滑轮可以改变力的方向。此吊车是定滑轮与轮轴的组合。 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，斜面长S为5 m，高h为3 m，物体运动的速度为0.1 m/s。则：拉力F的功率为________W，斜面的机械效率为________。 【答案】 ①. 4 ②. 【解析】 【详解】根据功率推导公式，得拉力F的功率为 有用功 总功 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。 【答案】 ①. 750 ②. 180 【解析】 【详解】由图可知，当拉力为150N时，物体的速度为0.5m/s，所以水平地面上匀速直线运动10s的过程中，动力所做的功为 由图可知，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，拉力为300N，水平动力做功的功率为 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，减少因刹车损耗的机械能；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。 【答案】 ①. 动 ②. 重力势 ③. 动 ④. 能 【解析】 【详解】由动能和重力势能的转化规律可知，机车进站上坡时，速度减小，高度增加，所以是部分动能转化为重力势能； 机车出站下坡时，高度减小，速度增大，所以是储存的重力势能转化为动能，辅助机车启动，减少启动时额外消耗的能量，因此能起到节能作用。 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“加速向前滚动”或“滚回来一段距离”），此过程是___________能和___________能之间的相互转化。 【答案】 ①. 滚回来一段距离 ②. 动 ③. 弹性势 【解析】 【详解】罐子向前滚动时，绑在橡皮筋中部的铁块由于惯性阻碍橡皮筋随罐子转动，使橡皮筋发生弹性形变，罐子的动能逐渐转化为橡皮筋的弹性势能；当罐子向前的速度减为0后，橡皮筋要恢复形变，储存的弹性势能又重新转化为罐子的动能，带动罐子滚回来，因此整个过程是动能和弹性势能的相互转化。 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，则能吊起货物的质量不能超过___________kg。 （2）若将重为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。 【答案】（1） ①. 大 ②. ##6000 （2） （3） ①. ②. ##8000 【解析】 【小问1详解】 由杠杆的平衡条件得到 平衡重的力臂L左、吊起的物重F右不变，起重臂的长度越长，即L右越长，则G配重越大，由可知平衡重的质量应越大。 由图乙可知，承担物重的绳子段数，能吊起的最大物重 货物的最大质量 【小问2详解】 因水平移动时重力方向与移动方向垂直，重力不做功。克服建材重力做的功 【小问3详解】 克服建材重力做的有用功 电动机做的总功 电动机的实际功率 三、解答题（共50分） 23. 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。 （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。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 从支点O向动力F的作用线作垂线段，该垂线段就是力臂，标注垂直符号和​即可。 【小问2详解】 绳子先系在上方定滑轮的挂钩上，向下绕过下方的动滑轮，再向上绕回上方的定滑轮，绳子自由端最终向下，符合站在地面的人向下拉绳的要求，据此作图。 【小问3详解】 支点为屏幕和机身的转轴O，找到屏幕上离O点最远的端点，连接该端点A与O点得到最长动力臂-OA；动力F垂直于这个最长动力臂，方向斜向上（使屏幕绕O点向上转动打开），标注F即可。 24. 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，电梯上升过程以额定功率运行，求电梯上升过程中：（g取10N/kg） 额定功率（总功率） 5000W 出厂日期 2026.6 （1）有用功； （2）机械效率。 【答案】（1） （2）16.8% 【解析】 【小问1详解】 电梯上升过程中，克服人重力做功为有用功 【小问2详解】 电梯做的总功 机械效率 25. 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）。 【答案】（1）160W （2）91.7% 【解析】 【小问1详解】 如图所示，滑轮组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 拉力的功率 【小问2详解】 由题意可知，矿石的重力 忽略绳重及滑轮的摩擦，由得，动滑轮的重力 在同一滑轮组中，当物重最大时，机械效率最高，而物重越大，提升其所需的拉力也越大；工人能施加的最大拉力等于其重力，即最大拉力 所以最大提升物重 因此滑轮组的最大机械效率 26. 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。 【答案】（1）调零 （2） ①. 相同 ②. 一半 （3）大于 【解析】 【小问1详解】 弹簧测力计使用前，需要将指针调到零刻度线处，即对指针进行调零。 【小问2详解】 甲图直接测量2个钩码总重力；不计滑轮重和摩擦时，定滑轮不省力，仅改变力的方向，因此乙图拉力也等于2个钩码总重力，故甲、乙测力计示数相同； 丙图是动滑轮，不计滑轮重和摩擦时，动滑轮能省一半力，即丙图中测力计的示数应为乙图中示数的一半。 【小问3详解】 动滑轮省力费距离，绳子自由端上升的距离是钩码上升距离的2倍，因此测力计上升距离大于钩码上升距离。 27. 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）实验中应沿竖直方向___________缓慢拉动弹簧测力计。 （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。 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% （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）。 A. B. C. D. 【答案】（1）匀速 （2） ①. 乙 ②. 丙 （3） ①. 所提升物体重力 ②. C （4）B 【解析】 【小问1详解】 实验中沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计时，系统处于平衡状态，弹簧测力计的示数稳定，大小等于拉力，才能准确测出拉力的数值。 【小问2详解】 利用公式​计算承担物重的绳子段数。第2次实验 即有3段绳子拉着动滑轮，对应图乙的装置。 第3次实验 物重比第2次更大，对应图丙（挂了2个钩码、同样3段绳的装置）。 【小问3详解】 第2、3次实验使用的是同一滑轮组，只有提升的物重不同，机械效率不同，因此结论是：同一滑轮组的机械效率与提升物体的重力有关。 本实验多次改变物重、换用不同滑轮组，目的是获取多组数据，归纳出普遍的物理规律，不是为了减小摩擦，也不是测量同一个定值来求平均减小误差，因此选C。 【小问4详解】 不计绳重和摩擦时，滑轮组机械效率 物重增大时，机械效率会随之升高，但不成正比，且额外功的占比随物重增大逐渐减小，效率的增长速度逐渐放缓，曲线向上凸起，对应图B。 28. 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0.5N）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__________科学的；（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___________。 【答案】（1） ①. 是 ②. 右 （2）3 （3）是 （4） ①. 左 ②. 将左边钩码向右移一格 （5） ①. 大于 ②. 杠杆自重影响 【解析】 【小问1详解】 杠杆的平衡状态是指杠杆处于静止状态或匀速转动状态。图甲中杠杆是静止的，因此它处于平衡状态； 图甲中杠杆的左端下沉，说明杠杆的左端偏重，为了使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆两端的平衡螺母向右调节。 【小问2详解】 根据杠杆的平衡条件“动力×动力臂 = 阻力×阻力臂”可知，实验中固定了支点左侧钩码的个数和悬挂点，即左侧的力和力臂的乘积是一个定值。为了保持杠杆平衡，右侧的力和力臂的乘积也必须等于这个定值。由图丙可得， 【小问3详解】 本实验探究的是杠杆平衡的普遍规律，多次实验改变动力、动力臂、阻力、阻力臂的大小，得到多组普遍数据，避免了偶然性，依然可以得出正确的杠杆平衡条件，因此结论是科学的。 【小问4详解】 每个钩码重，设杠杆上每小格长度为L。由图丁可知，两侧各减去两个相同的钩码后，左侧力与力臂的乘积 右边力与力臂的乘积 由于，则杠杆左端将下沉； 设左侧钩码挂在距离支点n格处后，杠杆再次平衡，则  解得 。原来在3格处，现在需要向右移动1个，才能使此时左侧的力臂为2格。 【小问5详解】 图戊，动力作用点和阻力作用点均在支点的左侧，左侧挂有钩码，同时杠杆自身也有重力。弹簧测力计竖直向上拉杠杆，以平衡钩码的重力和杠杆自身的重力。因此，弹簧测力计向上的拉力不仅要克服钩码的重力，还要克服杠杆自身的重力。这就导致实际的拉力示数大于仅考虑钩码时的理论值。 29. 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）。 A．弹性势能实验中的“小车” B．弹性势能实验中的“卡片” C．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撞击后，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 【答案】（1）B （2） ①. 木块移动距离 ②. AB （3） ①. 速度 ②. 质量 （4）< （5）④ 【解析】 【小问1详解】 A．实验要研究的是钢球撞击木块时所具有的动能，而不是钢球沿斜面运动过程中任一位置的动能，故A不符合题意； B．钢球撞击木块时的动能通过木块移动距离体现，实验探究的正是这一时刻钢球的动能，故B符合题意； C．钢球撞击木块后自身的速度和运动状态已经因碰撞发生变化，不是本实验用于比较的动能，故C不符合题意； D．木块用于显示钢球做功的效果，探究对象是钢球的动能，不是木块被撞后的动能，故D不符合题意。 故选B。 【小问2详解】 实验中小钢球撞击木块后，木块移动的距离越大，说明小钢球对木块做功越多，小钢球撞击木块时的动能越大，因此用木块移动距离来判断小钢球的动能大小。弹性势能实验中的“小车”和“卡片”都用于显示弹性势能产生的做功效果，与本实验中木块的作用相同。 【小问3详解】 斜面光滑，质量不同的小钢球从斜面同一高度由静止滚下，到达水平面时速度相同。比较①②可知，在速度相同的条件下，质量越大的小钢球使木块移动得越远，说明其动能越大，所以物体速度相同时，质量越大，动能越大。 【小问4详解】 ③④两次实验使用同一小球，④中小球释放的高度较大，到达水平面时速度较大，撞击后木块获得的动能较大，木块移动距离较大，克服摩擦力做的功也较大，因此W1小于W2。 【小问5详解】 探究动能大小与质量的关系时，应控制小钢球到达水平面时的速度相同，即释放高度等条件保持不变。若钢球C把木块撞出了木板，说明木块获得的能量过大；在速度相同的条件下，钢球C的质量太大会使其动能过大，从而使木块移动距离过大。 30. 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，计算时取g=10N/kg。 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”）。 【答案】（1） ①. 3240 ②. 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 【解析】 【小问1详解】 乙第3次实验登楼做功为 实验1、4所用时间相同，做功不同，做功越多则做功越快，可验证对应结论。 【小问2详解】 实验1、2做功相同，所用时间不同，时间越短做功越快，故得出：当做功一定时，时间越短，做功越快。 【小问3详解】 实验2、3的做功多少和所用时间均不相同，可通过比较功与时间的比值（功率）判断做功快慢，比值越大，做功越快。 【小问4详解】 甲第1次实验功率 甲第2次实验功率 乙第3次实验功率 乙第4次实验功率 乙的最大做功功率大于甲的最大做功功率，故登楼做功最快的是乙。 31. 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30s，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1250N，总功率为250kW，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。 【答案】（1） ①. 有用功 ②. ③. （2） ①. 50 ②. 【解析】 【小问1详解】 因为这次任务的目的是把货物竖直向上运送至高空，所以克服货物重力所做的功属于有用功。 其大小为 功率为 【小问2详解】 由题意可知水平飞行的功率 ，因水平匀速飞行，牵引力与阻力二力平衡，故 飞行速度 飞行时间为 飞行距离为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 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100W B. 中学生爬楼的功率约为1500W 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1J D. 一名中学生上一层楼做的功约为150J 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（ ） A. 钓鱼竿 B. 开瓶器 C. 天平 D. 筷子 5. 在跨学科实践活动中，“探物”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，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、，两次拉力的功率分别为、，每个滑轮重均为，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 C. 甲、乙两种方式的机械效率 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上缠绕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20 m，用时200 s。已知动滑轮重100 N，不计绳重及轮与轴间的摩擦。则人对绳子的拉力为________N，拉力做功的功率为________W。 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，斜面长S为5 m，高h为3 m，物体运动的速度为0.1 m/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，减少因刹车损耗的机械能；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“加速向前滚动”或“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，则能吊起货物的质量不能超过___________kg。 （2）若将重为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. 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。 （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. 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，电梯上升过程以额定功率运行，求电梯上升过程中：（g取10N/kg） 额定功率（总功率） 5000W 出厂日期 2026.6 （1）有用功； （2）机械效率。 25. 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. 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. 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）实验中应沿竖直方向___________缓慢拉动弹簧测力计。 （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。 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% （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）。 A. B. C. D. 28. 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0.5N）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__________科学的；（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. 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）。 A．弹性势能实验中的“小车” B．弹性势能实验中的“卡片” C．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撞击后，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. 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，计算时取g=10N/kg。 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. 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30s，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1250N，总功率为250kW，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。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $