精品解析：江苏扬州市扬州大学附属中学东部分校2026-2027学年上学期九年级第一次阶段检测物理试卷

初三物理学科单元限时作业 （考试时间：100分钟 满分：100分） 一、选择题：本题共12题，每小题2分，共24分，每小题给出的四个选项中只有一个选项正确。 1. 如图所示的简单机械在使用时，可以省距离的是（ ） A. 钓鱼竿 B. 修枝的剪刀 C. 羊角锤 D. 托盘天平 2. 排球从课桌面掉到地面，此过程中排球重力所做的功约为（ ） A. 0.3J B. 3J C. 300J D. 3000J 3. 如图所示的情境中，对做功情况的判断不正确的是（　　） A. 甲图，运动员撑着杠铃保持静止的过程，运动员对杠铃做了功 B. 乙图，人用力搬石块但石块未能离开地面，人对石块没有做功 C. 丙图，人在平直的地面上推着小车匀速运动，人对小车做了功 D. 丁图，起重机匀速提升货物的过程中，起重机对货物做了功 4. 下列说法错误的是（ ） A. 功率大的机器做功一定快 B. 额外功与总功之比越小，机械效率一定越大 C. 物体做有用功越多，机械效率就越高 D. 物体的功率大小与其机械效率没有关系 5. 如图所示，分别用F1、F2、F3、F4匀速提升同一重物，若不计滑轮重及摩擦，则（　　） A. F1<F2<F3<F4 B. F1>F2>F3>F4 C. F1>F2=F3=F4 D. F1<F2=F3=F4 6. 如图所示，每个钩码的质量都相等，在均匀杠杆的A处挂2个钩码，B处挂1个钩码，杠杆恰好水平平衡。在A、B两处再各加10个钩码，那么（ ） A. 杠杆仍水平平衡 B. 杠杆的左边向下倾斜 C. 杠杆的右边向下倾斜 D. 将A处的钩码向左移动一格，杠杆仍能水平平衡 7. 两台机械完成的有用功之比W1∶W2=2∶3，它们的机械效率分别是η1=60%，η2=75%，则两台机械所做的总功之比为（　　） A. 5∶6 B. 6∶5 C. 8∶15 D. 15∶8 8. 骨骼、肌肉和关节等构成了人体的运动系统，人体中最基本的运动大多是由肌肉牵引骨骼绕关节转动产生的。从物理学的视角看，可以认为是杠杆在工作。下列说法正确的是（　　） A. 图甲：手托重物时，可视为省力杠杆 B. 图乙：踮脚时，可视为费力杠杆 C. 图甲：由图示位置缓慢抬起重物，动力变小 D. 图乙：向上踮脚的过程中，腓肠肌的收缩距离等于足部骨骼的移动距离 9. 如图所示，物理兴趣小组分别用甲、乙两个滑轮组匀速提起质量相同的物体，不计绳重及摩擦．若每个滑轮质量相同，对比两个滑轮组，下列说法正确的是 A. 甲更省力，甲机械效率大 B. 乙更省力，机械效率一样大 C. 乙更省力，乙机械效率大 D. 甲更省力，机械效率一样大 10. 如图所示为一衣帽架，往该衣帽架上不同位置挂同一较重的背包，衣帽架最有可能会倾倒的是（　　） A. B. C. D. 11. 如图所示，如图中阴影部分的面积与对应文字所描述的物理量不相符的是（　　） A. B. C. D. 12. 为了将放置在水平地面上、重的重物提升到高处，小明同学设计了如图（甲）所示的滑轮组装置，当小明用图（乙）所示随时间变化的竖直向上拉力F拉绳时，重物的速度v随时间t变化的关系图像如图（丙），不计摩擦和绳重，绳对滑轮的拉力方向均可看成在竖直方向，则下列说法正确的是（ ） A. 动滑轮的重力等于50N B. 在0.3s时，物体对地面的压力等于10N C. 在2~3s的过程中拉力所做功的功率是300W D. 在时，此滑轮组的机械效率为75% 二、填空题（每空1分，共33分） 13. 如图甲所示是生活中常用的夹子，此时手对夹子施加的力为，夹子上的钢丝对夹子的作用力为，则_________（选填“>”“=”或“<”）；若用该夹子夹住物体时（如图乙所示），夹子上A点受到木块的作用力的方向_________（选填“向下”或“向上”）。用夹子夹物体时，夹子是_________（选填“省力”“费力”或“等臂”）杠杆。 14. 跳绳是一种简便易行的锻炼方式。如图所示描绘了小明同学某次跳绳时重心移动的高度h随时间t变化的图像。由图像可知，他的重心移动的最大高度为____________cm。若该同学身体质量为50kg，则他身体的体重为___________N，按图像中的规律跳绳，他1min内克服重力做功的功率为____________W。 15. 如图所示，将同一物体分别沿光滑的斜面AB、AC以相同的速度从底部匀速拉到顶点A，已知，则施加的力_________，拉力做功的功率_________，斜面的机械效率_________（均选填“>”、“<”或“=”）。 16. 建高楼时首先要打好地基。原来相同高度的相同地桩，经打击后某一瞬时三个地桩所处的位置如图所示。由此可知，打桩时，三个重锤中_______锤的做功本领最大。如果A、B 两锤的质量相同，则刚开始下落时，_______锤的高度要高一些。如果 B、C 两锤刚下落时的高度相同，则_______锤的质量要小一些。 17. 如图所示是小球从高处下落到水平地面不断弹起的过程中，每隔相等时间曝光一次所得到的照片，小球在1、2位置的高度一样。小球运动时，先经过______位置（选填“1”“2”或“3”），小球在3位置时动能______0（选填“为”或“不为”），小球在1位置时的动能比在2位置时______（选填“大”或“小”），小球在1位置时的重力势能______（选填“大于”、“小于”或“等于”）在2位置时的重力势能。 18. （1）如图甲所示，摆球在竖直平面内左右摆动，B是最低点，摆球从A到B的过程中，速度__________（选填“增大”或“减小”），_________能转化为________能； （2）如图乙所示，滚摆在竖直面内上下往复运动，滚摆从最高处滚下的过程中，重力势能______（选填“增大”、“不变”或“减小”）。 19. 如图甲所示，是小明制作的“会跳的卡片”，用手把它平压在桌面上，使橡皮筋伸长，迅速松手后，卡片就会弹跳起来。右图中，A为外表面，B为内表面，实验时应把___________（选填“A”或“B” 面紧贴桌面，卡片跳起来的过程中，橡皮筋的___________能会转化为卡片的___________能，使卡片向上运动。小明还利用相同的橡皮筋做了图乙、丙中的两张卡片，实验时___________（选填“乙”或“丙” 图中卡片可以弹跳得更高一些。 20. 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，请将图中①②③④补充完整（以下四空均选填：比值/乘积/快慢/多少）。 ①_________； ②_________； ③_________； ④_________。 21. 王老师积极响应“加强锻炼，增强体质”的号召，坚持每天步行上下班。他用手机APP软件记录自己某一次步行的数据如表格所示。查阅资料发现，1卡约为4J，人步行时重心升降的幅度约为脚跨一步距离的，人正常步行时，步距（指步行一步的距离）变化不大。如果消耗的能量均用来克服自身重力做功，王老师这段时间克服重力做_________J的功，步行功率的平均值约为_________W，王老师体重约为_________N。 1500 总步数：步 100 步频：步/分钟 3.60 时速：千米/小时 13500 消耗：卡 22. 如图甲所示，小明重650N，最大臂力为700N，利用滑轮组提升不同重物，动滑轮重100N，绕制滑轮组的绳子能承受的最大拉力为800N，随着货物从某个重量增加到允许的最大值时，小明绘制了滑轮组的机械效率和物重G的关系图，如图乙所示（横坐标标注的刻度均匀），则B点拉力_________N，A点的机械效率为_________%（不计绳重和摩擦）。 三、解答题（本题共7小题，共43分，解答题24，25题需要写出解题过程） 23. 按要求完成下列作图： （1）在江苏省城市足球联赛（俗称“苏超”）比赛中，球员将足球从地面斜向上踢出，请画出足球在离开脚后落地前动能E随时间t变化的大致图像； （2）如图甲是一个拔草神器。拔草时，它可以看成一个杠杆。图乙为其简化示意图，O为杠杆的支点，请在图乙中画出阻力的力臂以及作用在B点的最小动力； （3）如图所示，在建筑工地上，工人师傅利用一根绳子和两个滑轮运送建筑材料。请在图中画出最省力的滑轮组绕绳方法。 24. 如图是工人师傅用滑轮组提升建筑材料的示意图，在400N的拉力作用下，使质量为70kg的建筑材料在10s的时间里，匀速竖直上升了2m。不计绳子重力和摩擦，g取10N/kg，求： （1）此过程中所做有用功的功率； （2）滑轮组的机械效率； （3）动滑轮的重力。 25. 质量为的四轮汽车在平直的公路上以10m/s的速度匀速行驶，在行驶过程中受到的阻力等于车重的0.1倍，g取10N/kg，求： （1）汽车受到阻力的大小； （2）汽车牵引力在1min内做的功； （3）牵引力做功的功率。 26. 杆秤是我国最古老也是现今人们仍然在使用的称量工具，是根据杠杆原理制造出来的，以方便人们买卖，映射出我国古代劳动人民的聪明才智，具有悠久的历史。在物理实践活动中，小明探究杠杆的平衡条件后制作了一把杆秤。 （1）将杠杆在中点处悬挂，杠杆在图甲所示的位置静止，此时杠杆_________（平衡/不平衡）。为使杠杆在水平位置平衡，小明应将杠杆的平衡螺母向_________（左/右）调节； （2）调节杠杆水平平衡后，在杠杆两侧悬挂同种规格的钩码并移动钩码的位置，使杠杆重新水平平衡，测得的实验数据如下表，分析数据可得出杠杆的平衡条件是_________（用公式表示）； 实验次数 动力 动力臂 阻力 阻力臂 1 1 10 2 5 2 2 10 1 20 3 2 15 3 10 （3）如图乙所示，小明在杠杆A位置挂一个弹簧测力计，在B位置挂两个钩码（每个钩码重均为0.5N，杠杆每格刻度均匀且杠杆重不计），将弹簧测力计沿D方向竖直向下拉，为使杠杆保持水平平衡，弹簧测力计的示数为_________N；然后沿C方向斜向下拉弹簧测力计，在此过程中杠杆始终在水平位置保持平衡，则弹簧测力计的示数_________（变大/变小/不变）； （4）实验结束后，小明制作了如图丙所示的杆秤，经测试发现其能测物体的最大质量太小。下列操作可以使该杆秤能测物体的最大质量变大的是_________（填选项）。 A. 将a点向左移 B. 将b点向左移 C. 将a、b点都向右移动等长距离 D. 换一个质量较小的秤砣 27. 在“探究影响动滑轮机械效率的因素”的实验中，小霞用同一动滑轮进行了四次实验，实验装置如图所示，实验数据如下表所示。 序号 动滑轮重 钩码总重 钩码上升高度 测力计示数 绳自由端上升的高度 动滑轮的机械效率 1 0.3 1 0.3 0.70 0.6 71.4 2 0.3 2 0.3 0.6 3 0.3 4 0.3 2.4 0.6 83.3 4 0.3 4 0.2 2.4 （1）实验时，小霞应竖直向上_________拉动弹簧测力计； （2）第2次实验时，弹簧测力计的示数如图所示，此时绳端受到的拉力为_________N，提升重物所做的有用功为_________J，动滑轮的机械效率为_________%； （3）分析表中数据可知：用同一动滑轮匀速提升重物，在物重增加时，拉力所做的额外功占总功的比值将_________。第4次实验中，减小物体提升的高度，动滑轮的机械效率_________（本题两空均选填“减小”、“不变”或“增大”） （4）另一位同学也用该装置提升重4N的钩码，测量相关数据后算得动滑轮的机械效率为90.9%，与表中小霞算得的83.3%有较大差别，则造成上述较大差别的原因可能是该同学在实验操作中_________（单选）。 A. 提升的高度比小霞实验时的大的多 B. 弹簧测力计静止时读出拉力大小 C. 拉着弹簧测力计向上加速运动 D. 拉力没有沿竖直方向 28. 如图所示是探究“物体的动能大小与哪些因素有关”的实验装置图。其中，。 （1）实验中，探究的动能是指_________（填序号）； A. 小球在斜面上时的动能 B. 小球撞击木块时的动能 C. 小球撞击木块后的动能 （2）使质量相同的小球从斜面上不同高度处自由滚下，是为了研究动能大小与_________的关系； （3）小华同学通过比较图中乙、丙两图，得出“质量大的物体动能大”，小丽认为小华的这一比较过程存在错误，原因是_________； （4）善于动脑的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_________（选填“能”或“不能”）验证动能与质量的关系； （5）北京冬奥会滑雪比赛中，运动员从A点静止出发，在空中完成了一次超高难度的1620度旋转，获得本项目的金牌，现将运动轨迹简化如图戊所示，若不考虑能量损失，她的运动轨迹最符合实际的是图戊中的_________（选填“a”“b”“c”或“d”）。 29. 阅读下面的短文，并回答问题。 龙骨水车 据史料记载，龙骨水车发明于东汉时期，因其结构形如长龙骨架而得名，是中国古代劳动人民发明的农业灌溉机械之一、如图甲所示，龙骨水车的主体由两部分组成：一是取水部分的车桶、大龙头轴、小龙头轴、刮水板等；二是人操作部分的扶手和脚踏板等。龙骨水车通体由木质板材构成，大部分采用榫接和链接结构，材料简单、技艺成熟，使龙骨水车很容易制作。 龙骨水车在工作时主要利用链轮传动原理，即当主动轴旋转时，链条与固定在主动轴上的链轮相咬合，从而带动固定在从动轴上的链轮旋转，使从动轴获得动力。如图乙所示，小龙头轴及刮水板浸入低处的水中，人握住扶手用脚踩动脚踏板，驱动大龙头轴（主动轴）转动，带动链条（由刮水板等组成）运动，进而带动小龙头轴（从动轴）转动，这一过程中刮水板将水带入车桶内，板叶刮水上行，将低处的水刮传至高处的农田中，实现连续提水灌溉。 这种古代先进的大型农用机械，不仅提高了当时农业灌溉的效率，更彰显了我国古代劳动人民的智慧。 请根据上述材料，回答下列问题： （1）龙骨水车在工作时主要是利用了_________原理； （2）脚踏板、转轴和大轮组成了一个轮轴，它相当于一个_________（选填“省力”或“费力”）杠杆，刮水上行时水的_________能增大； （3）刮板的面积越大，水车旋转一周提升的水就越多，对水所做的功越_________（选填“多”或“少”），当工人踩动脚踏板的速度加快时，提升水的功率会变_________（选填“大”或“小”）； （4）若农民伯伯踩动龙骨水车，驱动龙骨水车的机械效率为40%，平均功率为100W，那么它5min可以将_________kg的水提到1.5m高的农田处； （5）如果需要提高驱动龙骨水车的机械效率，可以采用的方法有_________（写出一种即可）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 初三物理学科单元限时作业 （考试时间：100分钟 满分：100分） 一、选择题：本题共12题，每小题2分，共24分，每小题给出的四个选项中只有一个选项正确。 1. 如图所示的简单机械在使用时，可以省距离的是（ ） A. 钓鱼竿 B. 修枝的剪刀 C. 羊角锤 D. 托盘天平 【答案】A 【解析】 【详解】A．钓鱼竿动力臂小于阻力臂，为费力杠杆，省距离，故A符合题意； BC．修枝的剪刀、羊角锤在使用时，动力臂大于阻力臂，都属于省力杠杆，费距离，故BC不符合题意； D．托盘天平动力臂等于阻力臂，为等臂杠杆，不省力也不省距离，故D不符合题意。 故选A。 2. 排球从课桌面掉到地面，此过程中排球重力所做的功约为（ ） A. 0.3J B. 3J C. 300J D. 3000J 【答案】B 【解析】 【详解】标准排球的质量约为0.3kg，排球的重力 日常课桌的高度约为0.8m，也就是排球从桌面下落到地面的竖直距离约为0.8m。重力做功 和3J最为接近，故选B。 3. 如图所示的情境中，对做功情况的判断不正确的是（　　） A. 甲图，运动员撑着杠铃保持静止的过程，运动员对杠铃做了功 B. 乙图，人用力搬石块但石块未能离开地面，人对石块没有做功 C. 丙图，人在平直的地面上推着小车匀速运动，人对小车做了功 D. 丁图，起重机匀速提升货物的过程中，起重机对货物做了功 【答案】A 【解析】 【详解】A．举重运动员举着杠铃不动，运动员给杠铃一个向上的力，杠铃向上没有移动距离，运动员对杠铃没有做功，故A错误，符合题意； B．人搬石块但石块未能离开地面，人给石块一个向上的力，石块没有移动距离，人对石块没有做功。故B正确，不符合题意； C．人在平直的地面上推着小车匀速运动，人对小车施加力的作用，小车在力的作用下移动了距离，人对小车做了功，故C正确，不符合题意； D．起重机吊着重物上升，钢绳给重物一个向上的力，重物向上移动了距离，钢绳对重物做功，故D正确，不符合题意。 故选A。 4. 下列说法错误的是（ ） A. 功率大的机器做功一定快 B. 额外功与总功之比越小，机械效率一定越大 C. 物体做有用功越多，机械效率就越高 D. 物体的功率大小与其机械效率没有关系 【答案】C 【解析】 【详解】A．功率是表示物体做功快慢的物理量，功率大的机器做功一定快，故A正确； B．由机械效率公式可知，额外功与总功之比越小，机械效率越大，故B正确； C．由机械效率公式可知，机械效率大小由有用功和总功共同决定，仅有用功多无法判定机械效率更高，故C错误； D．功率反映做功快慢，机械效率反映有用功占总功的比例，二者无必然联系，故D正确。 题目要求选错误的，故选C。 5. 如图所示，分别用F1、F2、F3、F4匀速提升同一重物，若不计滑轮重及摩擦，则（　　） A. F1<F2<F3<F4 B. F1>F2>F3>F4 C. F1>F2=F3=F4 D. F1<F2=F3=F4 【答案】D 【解析】 【详解】物体重为G，由图可知，第一个是动滑轮，按此方式使用可以省一半的力，即 ；剩余的三个滑轮是定滑轮，使用定滑轮不能省力，即 F2=F3=F4=G 所以拉力的关系 F1<F2=F3=F4 故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 6. 如图所示，每个钩码的质量都相等，在均匀杠杆的A处挂2个钩码，B处挂1个钩码，杠杆恰好水平平衡。在A、B两处再各加10个钩码，那么（ ） A. 杠杆仍水平平衡 B. 杠杆的左边向下倾斜 C. 杠杆的右边向下倾斜 D. 将A处的钩码向左移动一格，杠杆仍能水平平衡 【答案】C 【解析】 【详解】设每个钩码重为，杠杆每格长度为。由图可知处力臂为，处力臂为。 ABC．在、两处各加10个钩码后，左边力和力臂的乘积为 右边力和力臂的乘积为 因为，所以杠杆右边向下倾斜，故AB不符合题意，C符合题意； D．将处钩码向左移动一格，力臂变为，左边力和力臂的乘积为 因为，杠杆不能水平平衡，故D不符合题意。 故选C。 7. 两台机械完成的有用功之比W1∶W2=2∶3，它们的机械效率分别是η1=60%，η2=75%，则两台机械所做的总功之比为（　　） A. 5∶6 B. 6∶5 C. 8∶15 D. 15∶8 【答案】A 【解析】 【详解】设两台机械所做的总功分别为、，根据公式 可知，两台机械所做的总功之比为，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 8. 骨骼、肌肉和关节等构成了人体的运动系统，人体中最基本的运动大多是由肌肉牵引骨骼绕关节转动产生的。从物理学的视角看，可以认为是杠杆在工作。下列说法正确的是（　　） A. 图甲：手托重物时，可视为省力杠杆 B. 图乙：踮脚时，可视为费力杠杆 C. 图甲：由图示位置缓慢抬起重物，动力变小 D. 图乙：向上踮脚的过程中，腓肠肌的收缩距离等于足部骨骼的移动距离 【答案】C 【解析】 【详解】A．图甲中，手托重物时，O为支点，重物对手的压力为阻力，阻力F2等于重物受到的重力，肱二头肌对前臂的牵引力为动力，动力臂小于阻力臂，为费力杠杆，故A错误； BD．图乙中，踮脚时，O为支点，阻力F2可看成作用在足部骨骼处，腓肠肌的拉力F1为动力，则动力臂大于阻力臂，为省力杠杆，费距离，则腓肠肌的收缩距离大于足部骨骼的移动距离，故BD错误； C．图甲中，阻力不变，由图示位置缓慢抬起重物时，阻力臂减小，动力臂变化不大，由可知，动力变小，故C正确。 故选C。 9. 如图所示，物理兴趣小组分别用甲、乙两个滑轮组匀速提起质量相同的物体，不计绳重及摩擦．若每个滑轮质量相同，对比两个滑轮组，下列说法正确的是 A. 甲更省力，甲机械效率大 B. 乙更省力，机械效率一样大 C. 乙更省力，乙机械效率大 D. 甲更省力，机械效率一样大 【答案】B 【解析】 【详解】由图可知，作用在乙上绳子的股数是3，更省力些；用甲、乙两个滑轮组匀速提起质量相同的物体，不计绳重及摩擦，只克服动滑轮重做额外功，若每个滑轮质量相同， 则提升相同高度时，甲乙所做的有用功和额外功均相同，故机械效率一样大．故本题正确选项是B． 10. 如图所示为一衣帽架，往该衣帽架上不同位置挂同一较重的背包，衣帽架最有可能会倾倒的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】由图可知，衣帽架横杆的重力及重力的力臂不变，重力与其力臂的乘积不变，包对杠杆的拉力不变，拉力的力臂越大，其乘积越大，就越容易倾倒，由图可知，D中拉力的力臂最大，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 11. 如图所示，如图中阴影部分的面积与对应文字所描述的物理量不相符的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图像可知，阴影部分的面积为密度与体积V的乘积，由可知，物体的质量，故A不符合题意； B．由图像可知，阴影部分的面积为速度v与时间t的乘积，由可知，物体通过的路程，故B不符合题意； C．由图像可知，横坐标表示时间t，纵坐标表示功W，横、纵坐标之积是功与时间之积，而功率是功与时间之比，故C符合题意； D．由图像可知，阴影部分的面积为力F与路程s的乘积，由可知，该阴影部分面积表示物体做功的多少，故D不符合题意。 故选C。 12. 为了将放置在水平地面上、重的重物提升到高处，小明同学设计了如图（甲）所示的滑轮组装置，当小明用图（乙）所示随时间变化的竖直向上拉力F拉绳时，重物的速度v随时间t变化的关系图像如图（丙），不计摩擦和绳重，绳对滑轮的拉力方向均可看成在竖直方向，则下列说法正确的是（ ） A. 动滑轮的重力等于50N B. 在0.3s时，物体对地面的压力等于10N C. 在2~3s的过程中拉力所做功的功率是300W D. 在时，此滑轮组的机械效率为75% 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图甲可知，在内物体匀速上升，拉力，由得，动滑轮的重力，故A错误； B．在时，拉力，物体静止，对动滑轮和重物整体受力分析，地面对物体的支持力 根据力的作用是相互的，物体对地面的压力等于，故B错误； C．在的过程中，物体速度，绳端速度 拉力功率，故C正确； D．在时，滑轮组机械效率，故D错误。 故选C。 二、填空题（每空1分，共33分） 13. 如图甲所示是生活中常用的夹子，此时手对夹子施加的力为，夹子上的钢丝对夹子的作用力为，则_________（选填“>”“=”或“<”）；若用该夹子夹住物体时（如图乙所示），夹子上A点受到木块的作用力的方向_________（选填“向下”或“向上”）。用夹子夹物体时，夹子是_________（选填“省力”“费力”或“等臂”）杠杆。 【答案】 ①. < ②. 向上 ③. 费力 【解析】 【详解】由杠杆平衡条件，甲图中手的动力臂大于钢丝的阻力臂，故。 夹子A点对木块的压力方向向下，根据相互作用力的特点，木块对A点的反作用力的方向向上。 用夹子夹物体时，动力臂小于阻力臂，夹子是费力杠杆。 14. 跳绳是一种简便易行的锻炼方式。如图所示描绘了小明同学某次跳绳时重心移动的高度h随时间t变化的图像。由图像可知，他的重心移动的最大高度为____________cm。若该同学身体质量为50kg，则他身体的体重为___________N，按图像中的规律跳绳，他1min内克服重力做功的功率为____________W。 【答案】 ①. 8 ②. 500 ③. 100 【解析】 【详解】[1]由图可知，他的重心移动的最大高度为。 [2]他身体的体重为 [3]他跳一次绳克服重力做功 由图得每次跳跃的周期为0.4s，则1min跳跃，他1min内克服重力做功的功率为 15. 如图所示，将同一物体分别沿光滑的斜面AB、AC以相同的速度从底部匀速拉到顶点A，已知，则施加的力_________，拉力做功的功率_________，斜面的机械效率_________（均选填“>”、“<”或“=”）。 【答案】 ①. < ②. < ③. = 【解析】 【详解】因斜面光滑，由功的原理可知，同一物体重力与提升高度均相同，又，故； 因物体运动速度相同，由功率公式可知，，故； 因斜面光滑，额外功为0，总功等于有用功，由机械效率公式可知，两斜面机械效率相等，故 16. 建高楼时首先要打好地基。原来相同高度的相同地桩，经打击后某一瞬时三个地桩所处的位置如图所示。由此可知，打桩时，三个重锤中_______锤的做功本领最大。如果A、B 两锤的质量相同，则刚开始下落时，_______锤的高度要高一些。如果 B、C 两锤刚下落时的高度相同，则_______锤的质量要小一些。 【答案】 ①. B ②. B ③. C 【解析】 【分析】 【详解】[1]木柱下陷的深度越深，表明重锤做功的本领越大，B下陷的最深，所以B锤的做功本领最大。 [2] A、B相比，B下陷的较深，表明B锤的重力势能较大，如果A、B两锤的质量相同，则刚开始下落时，B锤的高度要高一些。 [3]B、C相比，C下落的更浅，表明C锤的重力势能更小，如果B、C两锤刚下落时的高度相同，则C的质量小一些，B的质量要大一些。 17. 如图所示是小球从高处下落到水平地面不断弹起的过程中，每隔相等时间曝光一次所得到的照片，小球在1、2位置的高度一样。小球运动时，先经过______位置（选填“1”“2”或“3”），小球在3位置时动能______0（选填“为”或“不为”），小球在1位置时的动能比在2位置时______（选填“大”或“小”），小球在1位置时的重力势能______（选填“大于”、“小于”或“等于”）在2位置时的重力势能。 【答案】 ①. 2 ②. 不为 ③. 小 ④. 等于 【解析】 【详解】[1]由图可知，小球在弹跳的过程中高度逐渐减小，则其机械能逐渐减小。小球反弹高度逐渐降低，故先经过2位置。 [2]位置3小球弹跳到最高处，仍有水平方向的速度，故动能不为0。 [3][4]小球质量不变，在1、2位置的高度一样，所以重力势能相等。由于小球在运动过程中机械能在逐渐减小，机械能等于动能和重力势能之和，所以小球在1位置时的动能比在2位置时小。 18. （1）如图甲所示，摆球在竖直平面内左右摆动，B是最低点，摆球从A到B的过程中，速度__________（选填“增大”或“减小”），_________能转化为________能； （2）如图乙所示，滚摆在竖直面内上下往复运动，滚摆从最高处滚下的过程中，重力势能______（选填“增大”、“不变”或“减小”）。 【答案】 ①. 增大 ②. 重力势 ③. 动 ④. 减小 【解析】 【详解】（1）[1][2][3]摆球从A到B的过程中，摆球的质量不变，高度减小，重力势能减小，重力势能转化为动能，摆球的动能增大，速度增大。 （2）[4]滚摆从最高处滚下的过程中，滚摆的质量不变，高度减小，滚摆的重力势能减小。 19. 如图甲所示，是小明制作的“会跳的卡片”，用手把它平压在桌面上，使橡皮筋伸长，迅速松手后，卡片就会弹跳起来。右图中，A为外表面，B为内表面，实验时应把___________（选填“A”或“B” 面紧贴桌面，卡片跳起来的过程中，橡皮筋的___________能会转化为卡片的___________能，使卡片向上运动。小明还利用相同的橡皮筋做了图乙、丙中的两张卡片，实验时___________（选填“乙”或“丙” 图中卡片可以弹跳得更高一些。 【答案】 ①. B ②. 弹性势 ③. 动 ④. 乙 【解析】 【详解】[1][2][3]由图知道，要利用橡皮筋的弹性势能，只有把橡皮筋拉开才会有弹性势能，所以要把卡片B面按平后放在水平面上然后松开，松开后，橡皮筋的弹性势能转化为纸片的动能，所以卡片能跳起来。 [4]实验时把B面紧贴桌面，乙图和丙图相比，乙中卡口之间的间隔大，卡片压平后橡皮筋发生弹性形变的程度就大，则橡皮筋具有的弹性势能就大，当然最终转化成卡片的能量就大，卡片会跳得高一些。 20. 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，请将图中①②③④补充完整（以下四空均选填：比值/乘积/快慢/多少）。 ①_________； ②_________； ③_________； ④_________。 【答案】 ①. 乘积 ②. 比值 ③. 多少 ④. 快慢 【解析】 【详解】①由可知，力与力的方向上移动距离的乘积为机械功。 ②由可知，机械功与做功所用时间的比值为功率。 ③机械功表示做功的多少。 ④功率表示做功的快慢。 21. 王老师积极响应“加强锻炼，增强体质”的号召，坚持每天步行上下班。他用手机APP软件记录自己某一次步行的数据如表格所示。查阅资料发现，1卡约为4J，人步行时重心升降的幅度约为脚跨一步距离的，人正常步行时，步距（指步行一步的距离）变化不大。如果消耗的能量均用来克服自身重力做功，王老师这段时间克服重力做_________J的功，步行功率的平均值约为_________W，王老师体重约为_________N。 1500 总步数：步 100 步频：步/分钟 3.60 时速：千米/小时 13500 消耗：卡 【答案】 ①. ②. ③. 【解析】 【详解】克服重力做的功等于消耗的总能量 步行总时间 步行平均功率 步行总路程 单步步距为 每步重心上升高度 重心上升总高度 由得体重 22. 如图甲所示，小明重650N，最大臂力为700N，利用滑轮组提升不同重物，动滑轮重100N，绕制滑轮组的绳子能承受的最大拉力为800N，随着货物从某个重量增加到允许的最大值时，小明绘制了滑轮组的机械效率和物重G的关系图，如图乙所示（横坐标标注的刻度均匀），则B点拉力_________N，A点的机械效率为_________%（不计绳重和摩擦）。 【答案】 ①. 650 ②. 80 【解析】 【详解】由滑轮组绕法可知，承担物重的绳子段数，因小明站在地面上拉绳，最大拉力不能超过自身重力，且 故最大物重时的拉力。 由可得，B点对应的物重 A点对应的物重为，图乙横坐标刻度均匀，故A点横坐标为B点的，则 不计绳重和摩擦，A点的机械效率 三、解答题（本题共7小题，共43分，解答题24，25题需要写出解题过程） 23. 按要求完成下列作图： （1）在江苏省城市足球联赛（俗称“苏超”）比赛中，球员将足球从地面斜向上踢出，请画出足球在离开脚后落地前动能E随时间t变化的大致图像； （2）如图甲是一个拔草神器。拔草时，它可以看成一个杠杆。图乙为其简化示意图，O为杠杆的支点，请在图乙中画出阻力的力臂以及作用在B点的最小动力； （3）如图所示，在建筑工地上，工人师傅利用一根绳子和两个滑轮运送建筑材料。请在图中画出最省力的滑轮组绕绳方法。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 足球离开运动员的脚时动能最大，在向上飞行的过程中足球的速度逐渐减小，故足球的动能逐渐减小，到最高点时足球的动能最小，但不为零；在下落过程中，足球的速度越来越快，动能逐渐变大，故图像是先下降后上升；但由于整个过程中，足球始终在克服空气阻力做功，故落地时足球的动能应小于足球起脚时的动能，据此作图。 【小问2详解】 阻力臂是支点到阻力作用线的距离，故过支点O作阻力作用线F2的垂线，即为阻力臂l2；根据杠杆的平衡条件可知，当阻力和阻力臂不变时，动力臂越大动力越小，连接OB即为最大动力臂，过点B作OB的垂线，方向向下即为最小动力F1。 【小问3详解】 滑轮组使用时“奇动最省力，偶定改方向”，故应从动滑轮的挂钩开始依次绕绳子，依次经过定滑轮和动滑轮，最后回到人的手里。 24. 如图是工人师傅用滑轮组提升建筑材料的示意图，在400N的拉力作用下，使质量为70kg的建筑材料在10s的时间里，匀速竖直上升了2m。不计绳子重力和摩擦，g取10N/kg，求： （1）此过程中所做有用功的功率； （2）滑轮组的机械效率； （3）动滑轮的重力。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 建筑材料的重力为 有用功为 有用功的功率为 【小问2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为 拉力做的总功为 滑轮组的机械效率为 【小问3详解】 不计绳重和摩擦，由可知，动滑轮的重力为 25. 质量为的四轮汽车在平直的公路上以10m/s的速度匀速行驶，在行驶过程中受到的阻力等于车重的0.1倍，g取10N/kg，求： （1）汽车受到阻力的大小； （2）汽车牵引力在1min内做的功； （3）牵引力做功的功率。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 汽车的重力为 由题意可知，汽车受到的阻力为 【小问2详解】 汽车匀速行驶时受力平衡，故牵引力为 1min内汽车行驶的路程为 牵引力做的功为 【小问3详解】 牵引力做功的功率为 26. 杆秤是我国最古老也是现今人们仍然在使用的称量工具，是根据杠杆原理制造出来的，以方便人们买卖，映射出我国古代劳动人民的聪明才智，具有悠久的历史。在物理实践活动中，小明探究杠杆的平衡条件后制作了一把杆秤。 （1）将杠杆在中点处悬挂，杠杆在图甲所示的位置静止，此时杠杆_________（平衡/不平衡）。为使杠杆在水平位置平衡，小明应将杠杆的平衡螺母向_________（左/右）调节； （2）调节杠杆水平平衡后，在杠杆两侧悬挂同种规格的钩码并移动钩码的位置，使杠杆重新水平平衡，测得的实验数据如下表，分析数据可得出杠杆的平衡条件是_________（用公式表示）； 实验次数 动力 动力臂 阻力 阻力臂 1 1 10 2 5 2 2 10 1 20 3 2 15 3 10 （3）如图乙所示，小明在杠杆A位置挂一个弹簧测力计，在B位置挂两个钩码（每个钩码重均为0.5N，杠杆每格刻度均匀且杠杆重不计），将弹簧测力计沿D方向竖直向下拉，为使杠杆保持水平平衡，弹簧测力计的示数为_________N；然后沿C方向斜向下拉弹簧测力计，在此过程中杠杆始终在水平位置保持平衡，则弹簧测力计的示数_________（变大/变小/不变）； （4）实验结束后，小明制作了如图丙所示的杆秤，经测试发现其能测物体的最大质量太小。下列操作可以使该杆秤能测物体的最大质量变大的是_________（填选项）。 A. 将a点向左移 B. 将b点向左移 C. 将a、b点都向右移动等长距离 D. 换一个质量较小的秤砣 【答案】（1） ①. 平衡 ②. 右 （2） （3） ①. 0.75 ②. 变大 （4）B 【解析】 【小问1详解】 杠杆的平衡状态是指杠杆静止或匀速转动的状态，图甲中杠杆处于静止状态，因此此时杠杆平衡； 图甲中杠杆左端下沉、右端上翘，说明杠杆左端沉，为使杠杆在水平位置平衡，平衡螺母应向翘起的一侧调节，即向右调节。 【小问2详解】 分析表格中的三组实验数据： 第1次：， 第2次：， 第3次：， 可得杠杆的平衡条件为 【小问3详解】 设杠杆每格长度为，根据杠杆平衡条件 解得弹簧测力计示数 沿C方向斜向下拉弹簧测力计时，拉力的力臂会小于A点到支点的水平距离（动力臂变短），而阻力和阻力臂均不变，根据杠杆平衡条件，拉力需要变大，因此弹簧测力计的示数变大。 【小问4详解】 杆秤的最大称量满足 A．将a点向左移，会增大物体侧的力臂，秤砣的质量和其对应最大力臂不变，由杠杆平衡条件可知，反而会减小最大称量，故A不符合题意； B．将b点向左移，相当于减小了提纽到a点的物体侧力臂，同时增大了秤砣最大移动距离，在秤砣的质量不变时，由杠杆平衡条件可知，可称量的最大物体质量变大，故B符合题意； C．a、b都向右移等长距离，不变，秤砣最大力臂变小，由杠杆平衡条件可知，最大称量会减小，故C不符合题意； D．换质量更小的秤砣，秤砣的最大力臂和物体对应的力臂不变，由杠杆平衡条件可知，最大称量会减小，故D不符合题意。 故选B。 27. 在“探究影响动滑轮机械效率的因素”的实验中，小霞用同一动滑轮进行了四次实验，实验装置如图所示，实验数据如下表所示。 序号 动滑轮重 钩码总重 钩码上升高度 测力计示数 绳自由端上升的高度 动滑轮的机械效率 1 0.3 1 0.3 0.70 0.6 71.4 2 0.3 2 0.3 0.6 3 0.3 4 0.3 2.4 0.6 83.3 4 0.3 4 0.2 2.4 （1）实验时，小霞应竖直向上_________拉动弹簧测力计； （2）第2次实验时，弹簧测力计的示数如图所示，此时绳端受到的拉力为_________N，提升重物所做的有用功为_________J，动滑轮的机械效率为_________%； （3）分析表中数据可知：用同一动滑轮匀速提升重物，在物重增加时，拉力所做的额外功占总功的比值将_________。第4次实验中，减小物体提升的高度，动滑轮的机械效率_________（本题两空均选填“减小”、“不变”或“增大”） （4）另一位同学也用该装置提升重4N的钩码，测量相关数据后算得动滑轮的机械效率为90.9%，与表中小霞算得的83.3%有较大差别，则造成上述较大差别的原因可能是该同学在实验操作中_________（单选）。 A. 提升的高度比小霞实验时的大的多 B. 弹簧测力计静止时读出拉力大小 C. 拉着弹簧测力计向上加速运动 D. 拉力没有沿竖直方向 【答案】（1）匀速 （2） ①. 1.3 ②. ③. （3） ①. 减小 ②. 不变 （4）B 【解析】 【小问1详解】 实验时只有竖直向上匀速拉动弹簧测力计，弹簧测力计的示数才等于拉力的大小，系统处于平衡状态，测量结果准确。 【小问2详解】 图中弹簧测力计的分度值是0.1N，此时绳端受到的拉力为1.3N； 提升重物所做的有用功为 总功为 动滑轮的机械效率为 【小问3详解】 分析表格数据可知，用同一动滑轮匀速提升重物，在物重增加时，机械效率越大，则拉力所做的额外功占总功的比值将变小； 动滑轮的机械效率，与物体提升的高度无关，因此减小提升高度，动滑轮的机械效率不变。 【小问4详解】 A．动滑轮的机械效率可知，提升高度不影响动滑轮机械效率，故A不符合题意； B．弹簧测力计静止时读数，会消除运动过程中的滑轮轴摩擦，测得的拉力偏小，总功偏小，有用功不变，计算出的机械效率偏大，故B符合题意； C．向上加速运动时拉力偏大，总功偏大，有用功不变，机械效率偏小，故C不符合题意； D．拉力不沿竖直方向时拉力偏大，总功偏大，有用功不变，机械效率偏小，故D不符合题意。 故选B。 28. 如图所示是探究“物体的动能大小与哪些因素有关”的实验装置图。其中，。 （1）实验中，探究的动能是指_________（填序号）； A. 小球在斜面上时的动能 B. 小球撞击木块时的动能 C. 小球撞击木块后的动能 （2）使质量相同的小球从斜面上不同高度处自由滚下，是为了研究动能大小与_________的关系； （3）小华同学通过比较图中乙、丙两图，得出“质量大的物体动能大”，小丽认为小华的这一比较过程存在错误，原因是_________； （4）善于动脑的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_________（选填“能”或“不能”）验证动能与质量的关系； （5）北京冬奥会滑雪比赛中，运动员从A点静止出发，在空中完成了一次超高难度的1620度旋转，获得本项目的金牌，现将运动轨迹简化如图戊所示，若不考虑能量损失，她的运动轨迹最符合实际的是图戊中的_________（选填“a”“b”“c”或“d”）。 【答案】（1）B （2）速度 （3）没有控制速度相同 （4） ①. 不同 ②. 不能 （5）c 【解析】 【小问1详解】 实验中，小球从斜面滚下，到达水平面时撞击木块，通过木块被撞的距离来反映动能大小，所以这里的“动能”是指小球撞击木块瞬间的动能。故选B。 【小问2详解】 小球质量相同，释放高度不同，到达水平面时的速度不同，由控制变量法可知，研究的是动能大小与速度的关系。 【小问3详解】 乙、丙两图中的小球质量不同、高度也不同，到达水平面的速度不同，没有控制速度相同，无法得出动能与质量的关系。 【小问4详解】 同一钢球，将弹簧压缩到不同程度，则弹簧的弹性势能不同，那么转化成的动能不同，小球的速度不同。 让质量不同的钢球将同一弹簧压缩到相同程度，则弹簧的弹性势能相同，那么转化为小球的动能相同，它们撞击木块时，木块被推的距离与动能有关，所以木块移动距离相同，无法比较动能与质量的关系。 【小问5详解】 不考虑能量损失，该运动员在运动过程中机械能是守恒的，由于到达最高点时，运动员水平方向有速度，即具有动能，运动员的重力势能比A点的小，则运动员到达最高点时的高度低于下滑的最高点A点；轨迹d直接向下掉落不符合实际运动轨迹，因此只有轨迹c符合实际。 29. 阅读下面的短文，并回答问题。 龙骨水车 据史料记载，龙骨水车发明于东汉时期，因其结构形如长龙骨架而得名，是中国古代劳动人民发明的农业灌溉机械之一、如图甲所示，龙骨水车的主体由两部分组成：一是取水部分的车桶、大龙头轴、小龙头轴、刮水板等；二是人操作部分的扶手和脚踏板等。龙骨水车通体由木质板材构成，大部分采用榫接和链接结构，材料简单、技艺成熟，使龙骨水车很容易制作。 龙骨水车在工作时主要利用链轮传动原理，即当主动轴旋转时，链条与固定在主动轴上的链轮相咬合，从而带动固定在从动轴上的链轮旋转，使从动轴获得动力。如图乙所示，小龙头轴及刮水板浸入低处的水中，人握住扶手用脚踩动脚踏板，驱动大龙头轴（主动轴）转动，带动链条（由刮水板等组成）运动，进而带动小龙头轴（从动轴）转动，这一过程中刮水板将水带入车桶内，板叶刮水上行，将低处的水刮传至高处的农田中，实现连续提水灌溉。 这种古代先进的大型农用机械，不仅提高了当时农业灌溉的效率，更彰显了我国古代劳动人民的智慧。 请根据上述材料，回答下列问题： （1）龙骨水车在工作时主要是利用了_________原理； （2）脚踏板、转轴和大轮组成了一个轮轴，它相当于一个_________（选填“省力”或“费力”）杠杆，刮水上行时水的_________能增大； （3）刮板的面积越大，水车旋转一周提升的水就越多，对水所做的功越_________（选填“多”或“少”），当工人踩动脚踏板的速度加快时，提升水的功率会变_________（选填“大”或“小”）； （4）若农民伯伯踩动龙骨水车，驱动龙骨水车的机械效率为40%，平均功率为100W，那么它5min可以将_________kg的水提到1.5m高的农田处； （5）如果需要提高驱动龙骨水车的机械效率，可以采用的方法有_________（写出一种即可）。 【答案】（1） 链轮传动 （2） ①. 省力 ②. 重力势 （3） ①. 多 ②. 大 （4） 800 （5） 在转动轴处加润滑油（合理即可） 【解析】 【小问1详解】 龙骨水车通过主动轴链轮与链条咬合传递动力，带动从动轴转动，利用链轮传动原理工作。 【小问2详解】 该轮轴动力作用在轮上，轮半径大于轴半径，动力臂大于阻力臂，相当于省力杠杆。刮水上行时水的质量不变、高度升高，重力势能增大。 【小问3详解】 刮水板面积越大，旋转一周提升水的重力越大，提升高度相同，由可知对水做的功越多。踩动速度加快时，相同时间内对水做的功增多，由可知提升水的功率变大。 【小问4详解】 总功为 有用功为 由可得，水的质量为 【小问5详解】 减小转动部分的摩擦可减少额外功，增大有用功在总功中的占比，从而提高机械效率。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $