精品解析：江苏苏州园区星澄学校2026-2027学年第一学期九年级物理9月随堂练习

2026—2027学年第一学期随堂练习 九年级 物理学科 一、单选题（本大题共12小题，共24分） 1. 如图，当人手握铅球向上运动时，肌肉产生的力使前臂骨骼绕肘关节转动。下列所示的杠杆中，与人的前臂属于同种杠杆的是（　　） A. （1）（2） B. （2）（3） C. （3）（4） D. （2）（4） 2. 如图所示，老师正在给小施讲解垃圾分类的知识，下列各环节中小施对瓶子做功的是（　　） A. 从地上拾起瓶子 B. 拿着瓶子在水平方向上匀速运动 C. 拿着瓶子站在垃圾桶旁不动 D. 瓶子离开手后掉落桶中 3. 关于下列说法，正确的是（ ） A. 做功越多，机械效率越高 B. 使用滑轮组的好处在于不仅仅能省力而且还能省功 C. 机械效率越高，机械做功一定越快 D. 具有的能量越大的物体能对外做的功越多 4. 一个鸡蛋从课桌上掉到地上，此过程中重力做功大约是 A. 0.05J B. 0.5J C. 5J D. 50J 5. 要测量小明通过楼梯上楼时的功率，不需要测量的是（ ） A. 身体质量 B. 通过的楼梯高度 C. 通过的路程 D. 上楼所用的时间 6. 在水平地面上的甲乙两个物体在水平牵引力F甲、F乙作用下都做匀速直线运动，它们运动的路程和所做的功随时间变化的图像分别如图所示，根据图像，可以判断牵引力F甲、F乙以及做功功率P甲、P乙大小关系（　　） A. P甲＜P乙 F甲＜F乙 B. P甲＞P乙 F甲＞F乙 C. P甲＜P乙 F甲＞F乙 D. P甲＞P乙 F甲＜F乙 7. 如图所示，甲、乙杠杆的质量和长度均相同，机械摩擦不计，分别使用甲、乙杠杆将物体A提升相同的高度，则在工作过程中，甲、乙杠杆的机械效率相比（　　） A. 甲的大 B. 乙的大 C. 一样大 D. 无法确定 8. 用的拉力直接将重为G的物体A匀速提升h（如图甲），换用斜面把物体A匀速提升相同的高度，拉力为，物体沿斜面运动的距离为L（如图乙），利用斜面工作过程中（ ） A. 有用功为 B. 额外功为 C. 总功为 D. 机械效率为 9. 下列四幅图描述的情景中属于动能转化为重力势能的是（ ） A. 小刚用弹弓上发生形变的橡皮条将“子弹”弹射出去 B. 小明脚踩滑板从高处滑下 C. 上海“明珠线”上的轻轨车无动力滑上站台 D. 子弹水平穿过鸡蛋的瞬间 10. 如图所示，在长为L的轻质均匀杠杆OA的中点处悬挂一重物，在杠杆的最右端施加一个始终与杠杆垂直的力F，杠杆保持平衡，此时杠杆与水平方向夹角为30°（如图实线部分所示）。若不考虑杠杆的自重和阻力，则杠杆从图示位置转到水平位置的过程中（　　） A. 拉力F逐渐变大，拉力不做功 B. 拉力F逐渐变小，拉力做功为GL C. 拉力F逐渐变大，拉力做功为 D. 拉力F保持不变，拉力做功为 11. 如图甲所示，长1.6 m、粗细均匀的金属杆可以绕O点在竖直平面内自由转动，并能使杆始终保持水平平衡。拉力F与作用点到O点距离x的变化关系如图乙所示。据图可知金属杆重（ ） A. 5 N B. 10 N C. 20 N D. 40 N 12. 如图所示为“反向蹦极”的示意图。弹性轻绳的上端固定在O点，拉长后将下端固定在体验者的身上，体验者用扣环锁定在地面上，打开扣环，人从A点由静止释放，像火箭一样被“竖直发射”上升到最高位置C点，在B点时弹性轻绳的拉力与人的重力相等。上升过程中，人的动能、重力势能、机械能和轻绳的弹性势能随位置变化的关系图像中，可能正确的是（　　） A. B. C. D. 二、填空题（每空1分，共36分） 13. 图甲中，升旗手向下拉绳，国旗就上升，这是由于旗杆顶部有_________滑轮，可以__________________；图乙是用于松紧内六角螺丝的扳手，，其使用方法如图丙、丁所示，该工具使用时会_________（选填“费力”或“省力”），图_________（选填“丙”或“丁”）中的方法可以更轻松的拧动螺丝。 14. 如图所示，用30 N的拉力将重50 N的物体匀速提升2 m，不计绳重和摩擦，动滑轮的重力为_________N，拉力F移动的距离为_________m，若物体重力变为80 N，则拉力F为_________N。 15. 2024年4月25日，我国长征运载火箭成功将神舟十八号载人飞船送往预定轨道。载人飞船离开地面加速上升的过程中，动能_________，重力势能_________，机械能_________（均选填“变大”“变小”或“不变”）。 16. “文明城市”的创建让泰兴更美更洁净，如图所示，园林工人使用的剪刀可以省 _____，环卫工人使用的扫帚可以省 _____。 17. 如图是一风景区的盘山公路，之所以要把上山的公路修成这般模样，是因为盘山公路相当于简单机械中的_________，可以_________。一辆客车在盘山公路上匀速行驶，客车和乘客的总质量为7000kg，向上行驶过程中牵引力保持20000N不变，耗时500s行驶5km的路程，到了高为0.5km的山顶，汽车的行驶速度是_________，牵引力从山脚到山顶做的功为_________J，盘山公路的“机械”效率为_________%。（g取）乘车时小明发现：在爬山过程中司机往往速度很慢，是为了__________________。 18. 如图所示刻度均匀杠杆AC，可绕支点O自由转动，杠杆自身重力忽略不计．在B点挂一个重为6N的物体，为了用最小的力能使杠杆平衡，应在杠杆_______点施加一个方向______的作用力，这个最小作用力的大小应为______N。 19. 用如图所示的装置按顺序依次做“探究滑轮组机械效率和哪些因素有关”的实验：（已知） （1）实验时在三个装置上分别挂上相同的钩码，并且用力拉绳使钩码_________上升； （2）实验时不考虑绳重及摩擦，塑料滑轮、铝制滑轮及铁制滑轮外形相同、材质不同，则拉力、、的大小关系是__________________；机械效率、、的大小关系是__________________； （3）若每个钩码重5 N，铝制滑轮的重力为2 N，将钩码匀速提升20 cm，不计绳重和摩擦，该铝制滑轮组的机械效率为__________。（结果精确到0.1%） 20. 甲汽车发动机的功率为80 kW，合_________W，表示甲汽车发动机每秒做功_________。乙汽车发动机的功率为60 kW，两台发动机正常工作时，甲机器做功比乙_________。 21. 一块厚度、密度均匀的长方形水泥板平放在水平地面上，分别用竖直向上的力和作用在不同的位置（如图甲、乙所示），将其一端缓缓抬离地面，则_________（选填“>”或“=”或“<”），因为____________________________。 22. 图甲为坐姿划船训练器械，图乙是其原理简化图。已知动滑轮质量为10 kg，配重质量为50 kg，不计绳重和摩擦。某次训练过程中，运动员两只手分别从A、B端同时施加拉力将配重匀速提起，每分钟提升配重15次，每次配重上升0.8 m。配重匀速提升过程中，A端绳子的拉力为_________N，该滑轮组的机械效率是_________（结果精确到0.1%），该运动员的平均功率为_________W，配重匀速上升时的机械能_________（选填“增大”、“减小”或“不变”）。（g取） 23. 现有30包大米，总质量为180 kg.小明想尽快将它们搬上10 m高处的库房.如图为小明可以提供的用于搬动物体的功率与被搬运物体质量之间的关系图像.由图分析可知，他为了尽可能快地将大米搬上库房，他每次应搬_____包.若每次下楼时间是上楼时间的一半，则他最快完成搬运任务并返回原地所用的时间为_____s. ( g取10 N/kg) 三、解答题（每空1分，共40分） 24. 如图所示，杠杆OA在力F1、F2的作用下处于平衡状态，l1为动力F1的力臂，请在图中作出动力F1的示意图和F2的力臂。 25. 利用图中的定滑轮和动滑轮绕制滑轮组，要求既要最省力又要能够改变用力的方向． 26. 如图所示，轻质衣架搭着一条毛巾，要使其持水平平衡，请在A点画出应施加的最小力F与力臂l。 27. 如图所示，某人通过滑轮组将深井中的物体拉至井口.已知物体在10s内被提升了2m，物体所受重力720N，人对绳子水平向右的拉力300N.(不计绳重及摩擦) 求： (1)人做的有用功; (2)动滑轮的重力; (3)人拉起货物时的机械效率. 28. 如图所示，斜面长s=10m，高h=4m。用沿斜面方向的推力F，将一个重为100N的物体由斜面底端A匀速推到顶端B。运动过程中物体克服摩擦力做了100J的功。求： （1）运动过程中克服物体的重力做的功； （2）斜面的机械效率； （3）摩擦力f的大小。 29. 在“探究影响动能大小的因素”实验中，如图甲、乙、丙所示，让质量m、2m的两个钢球分别从斜面上由静止滚下，钢球撞击放在水平木板上的木块，使木块滑动，虚线位置为木块滑动一段距离后停止的位置。 （1）该实验所探究物体的动能是指_________（选填“木块”“钢球”或“斜面”）的动能，该实验物体的速度是指钢球从斜面上由静止滚下与木块即将碰撞时的速度，它是通过_________（选填“高度”或“质量“）来改变的。 （2）实验通过观察木块被钢球推动_________的大小，可比较出钢球对木块_________的多少，从而判断钢球动能的大小，这种研究问题的方法叫_________。若不用木块，在桌面上铺一条毛巾，_________（选填“可以”或“不可以“）用钢球在毛巾表面滚动的距离来体现。 （3）比较甲、丙两图进行的实验，探究的是动能与_________的关系，得出的结论是___________________。由此联想到高速公路限速牌上标明“120”和“100”字样，_________（选填“大客车”或“小轿车”）的限速应该是。 （4）小丽根据乙、丙两图得出结论，物体的动能大小与质量有关，她的看法是否正确？_________（选填“正确”或“错误”），理由是__________________________。 （5）钢球在水平面上不能立即停下，是因为钢球具有_________。木块最终会停下来是因为受到_________的作用。如果水平面绝对光滑，_________（选填“能”或“不能“）达到实验探究。 30. 如图是探究“杠杆平衡条件”的实验。 （1）杠杆在如图甲所示位置静止，此时杠杆_________（处于/不处于）平衡状态；为使杠杆在水平位置平衡应将平衡螺母向_________（左/右）调节： （2）杠杆水平平衡后，小明在杠杆A点处挂上2个钩码，B点处挂上_________个钩码，可以再次使杠杆在水平位置平衡，若把A、B处所挂钩码同时向支点移动1格，则杠杆___________（选填“依然平衡”“左端下降”或“右端下降”）； （3）小明将一端的钩码换成弹簧测力计，发现按图丙中弹簧测力计使用方式校零时往往很困难，由于弹簧测力计的弹簧和秤钩都有一定的质量，这时弹簧测力计的示数略_________绳子受到的实际拉力（选填“大于”或“小于”），为了在竖直向下方向校零，一种方法是取两个弹簧测力计先竖直方向校零后，如丙图右侧所示竖直放置，秤钩对钩，在竖直方向拉到某一数值，这时只要移动弹簧测力计_________（甲/乙）的指针，使其示数与另一弹簧测力计相等即可完成校零； （4）实验中小明曾提出“力的作用点到支点的距离影响杠杆的平衡”。为判断这一观点是否正确，小华制作了一个密度均匀的圆盘（相当于杠杆），圆盘可以绕着圆心O转动（转轴阻力忽略不计），如图丁所示。他先在圆盘的C点挂上4个钩码，又在G点挂上一定数量的钩码后，圆盘在图示位置平衡，此时CD水平；接着他将挂在G点的钩码先后挂在_________三个点又进行了三次实验，发现圆盘仍在图示位置平衡，则说明小明的观点是_________（选填“正确”或“错误”）的。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026—2027学年第一学期随堂练习 九年级 物理学科 一、单选题（本大题共12小题，共24分） 1. 如图，当人手握铅球向上运动时，肌肉产生的力使前臂骨骼绕肘关节转动。下列所示的杠杆中，与人的前臂属于同种杠杆的是（　　） A. （1）（2） B. （2）（3） C. （3）（4） D. （2）（4） 【答案】A 【解析】 【详解】当人手握铅球向上运动时，肌肉产生的力使前臂骨骼绕肘关节转动，此时动力臂小于阻力臂，是费力杠杆。钓鱼竿在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；核桃夹在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；天平在使用过程中，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆，所以图中（1）（2） 与人的前臂属于同种杠杆，故BCD不符合题意，A符合题意。 故选A。 2. 如图所示，老师正在给小施讲解垃圾分类的知识，下列各环节中小施对瓶子做功的是（　　） A. 从地上拾起瓶子 B. 拿着瓶子在水平方向上匀速运动 C. 拿着瓶子站在垃圾桶旁不动 D. 瓶子离开手后掉落桶中 【答案】A 【解析】 【详解】A．拾起瓶子的过程中，小施对瓶子施加一个向上的力，瓶子向上移动了距离，所以小明对瓶子做了功，故A符合题意； B．沿水平方向匀速运动的过程中，小施对瓶子施加一个向上的力，瓶子在水平方向上移动了距离，并没有在向上的方向上移动距离，所以小施对瓶子没有做功，故B不符合题意； C．拿着瓶子站在垃圾桶旁不动时，小施对瓶子施加一个向上的力，瓶子没有移动距离，所以小施对瓶子没有做功，故C不符合题意； D．瓶子掉落垃圾桶的过程中，瓶子向下移动了距离，但小施没有对瓶子施加力，所以小施对瓶子不做功，故D不符合题意。 故选A。 3. 关于下列说法，正确的是（ ） A. 做功越多，机械效率越高 B. 使用滑轮组的好处在于不仅仅能省力而且还能省功 C. 机械效率越高，机械做功一定越快 D. 具有的能量越大的物体能对外做的功越多 【答案】D 【解析】 【详解】A．机械效率，仅做功多无法确定有用功与总功的比值大小，机械效率不一定高，故A错误； B．根据功的原理，任何机械都不省功，滑轮组可省力但不能省功，故B错误； C．做功快慢由功率决定，机械效率与功率无必然联系，效率高的机械做功不一定快，故C错误； D．能量是表示物体做功本领的物理量，具有能量越大的物体能对外做的功越多，故D正确。 故选D。 4. 一个鸡蛋从课桌上掉到地上，此过程中重力做功大约是 A. 0.05J B. 0.5J C. 5J D. 50J 【答案】B 【解析】 【详解】试题分析：一个鸡蛋的重力约为0.5N，桌子的高度约为1m；根据公式W=Gh可求重力做功为W=Gh=0.5N×1m=0.5J，故选B． 考点：功的计算 5. 要测量小明通过楼梯上楼时的功率，不需要测量的是（ ） A. 身体质量 B. 通过的楼梯高度 C. 通过的路程 D. 上楼所用的时间 【答案】C 【解析】 【详解】上楼时克服自身重力做功 功率计算公式为 可知需测量的物理量为身体质量、楼梯高度、上楼时间，不需要测量通过的路程，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 6. 在水平地面上的甲乙两个物体在水平牵引力F甲、F乙作用下都做匀速直线运动，它们运动的路程和所做的功随时间变化的图像分别如图所示，根据图像，可以判断牵引力F甲、F乙以及做功功率P甲、P乙大小关系（　　） A. P甲＜P乙 F甲＜F乙 B. P甲＞P乙 F甲＞F乙 C. P甲＜P乙 F甲＞F乙 D. P甲＞P乙 F甲＜F乙 【答案】A 【解析】 【详解】由s﹣t图像可知，在相同时间内，甲物体通过的路程大于乙物体通过的路程，根据 可知，甲物体的速度大于乙物体的速度，即 由W﹣t图像可知，在相同时间内，甲物体做的功小于乙物体做的功，根据 可知，甲物体做功的功率小于乙物体做功的功率，即 又因为 所以甲物体受到的拉力小于乙物体受到的拉力，即 综上分析可知，选项A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 7. 如图所示，甲、乙杠杆的质量和长度均相同，机械摩擦不计，分别使用甲、乙杠杆将物体A提升相同的高度，则在工作过程中，甲、乙杠杆的机械效率相比（　　） A. 甲的大 B. 乙的大 C. 一样大 D. 无法确定 【答案】B 【解析】 【详解】由图甲可知，动力臂是阻力臂的二倍，所以省力，而乙杠杆是等臂杠杆，不省力；当甲杠杆提升物体时，会提升杠杆，即对杠杆做额外功，机械效率低；乙杠杆支点在中间，杠杆两侧等重，即不需要对杠杆做额外功，不计摩擦时，机械效率100%，所以乙杠杆的机械效率更大，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 8. 用的拉力直接将重为G的物体A匀速提升h（如图甲），换用斜面把物体A匀速提升相同的高度，拉力为，物体沿斜面运动的距离为L（如图乙），利用斜面工作过程中（ ） A. 有用功为 B. 额外功为 C. 总功为 D. 机械效率为 【答案】B 【解析】 【详解】A．用匀速提升物体A，重力与拉力是平衡力，则，提升物体A所做的有用功，故A不符合题意； BC．提升物体A所做的总功，额外功，故B符合题意，C不符合题意； D．机械效率，故D不符合题意。 故选B。 9. 下列四幅图描述的情景中属于动能转化为重力势能的是（ ） A. 小刚用弹弓上发生形变的橡皮条将“子弹”弹射出去 B. 小明脚踩滑板从高处滑下 C. 上海“明珠线”上的轻轨车无动力滑上站台 D. 子弹水平穿过鸡蛋的瞬间 【答案】C 【解析】 【详解】A．橡皮条恢复原状，弹性势能转化为子弹的动能，故A不符合题意； B．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B不符合题意； C．速度减小，动能减小，高度增加，重力势能增加，动能转化为重力势能，故C符合题意； D．高度不变，重力势能不变，故D不符合题意。 故选C。 10. 如图所示，在长为L的轻质均匀杠杆OA的中点处悬挂一重物，在杠杆的最右端施加一个始终与杠杆垂直的力F，杠杆保持平衡，此时杠杆与水平方向夹角为30°（如图实线部分所示）。若不考虑杠杆的自重和阻力，则杠杆从图示位置转到水平位置的过程中（　　） A. 拉力F逐渐变大，拉力不做功 B. 拉力F逐渐变小，拉力做功为GL C. 拉力F逐渐变大，拉力做功为 D. 拉力F保持不变，拉力做功为 【答案】C 【解析】 【详解】根据杠杆平衡条件F1l1=F2l2可知，阻力G不变，其阻力臂不断增大，而动力臂不变，所以动力F逐渐增大，由图可知，物体的重心升高 由于不考虑杠杆的自重和阻力，所以拉力做的功等于克服物重做的功，即 故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 11. 如图甲所示，长1.6 m、粗细均匀的金属杆可以绕O点在竖直平面内自由转动，并能使杆始终保持水平平衡。拉力F与作用点到O点距离x的变化关系如图乙所示。据图可知金属杆重（ ） A. 5 N B. 10 N C. 20 N D. 40 N 【答案】B 【解析】 【详解】金属杆粗细均匀，重心在杆的中点，阻力臂 由图乙可知，当时，。根据杠杆平衡条件，得 故选B。 12. 如图所示为“反向蹦极”的示意图。弹性轻绳的上端固定在O点，拉长后将下端固定在体验者的身上，体验者用扣环锁定在地面上，打开扣环，人从A点由静止释放，像火箭一样被“竖直发射”上升到最高位置C点，在B点时弹性轻绳的拉力与人的重力相等。上升过程中，人的动能、重力势能、机械能和轻绳的弹性势能随位置变化的关系图像中，可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】A．人上升过程中，质量不变，速度先变大后减小，在B点达到最大，则人体的动能先变大后减小，B点最大，故A错误； B．A点到C点，人上升过程中，质量不变，高度不断上升，人体的重力势能不断增大，而C点后人体将下落，则C点后高度降低，重力势能减小，故B错误； C．在B点时弹性轻绳的拉力与人的重力相等，说明弹性轻绳在B点仍处于伸长状态，过B点后弹性绳仍对人体做功，人体的机械能仍然在增大，故C错误； D．人体上升过程中，弹性绳的形变量不断减小，直到恢复原状，则轻绳的弹性势能不断减小，直到变为0，故D正确。 故选D。 二、填空题（每空1分，共36分） 13. 图甲中，升旗手向下拉绳，国旗就上升，这是由于旗杆顶部有_________滑轮，可以__________________；图乙是用于松紧内六角螺丝的扳手，，其使用方法如图丙、丁所示，该工具使用时会_________（选填“费力”或“省力”），图_________（选填“丙”或“丁”）中的方法可以更轻松的拧动螺丝。 【答案】 ①. 定 ②. 改变力的方向 ③. 省力 ④. 丙 【解析】 【详解】旗杆顶部的滑轮固定不动，所以是定滑轮；定滑轮可以改变力的方向。 内六角螺丝的扳手是一种轮轴工具，拧螺丝可以省力，但会费距离，要想使用更小的力，就要使轮半径更大，因此把长柄作为轮，把短柄作为轴，转动长柄拧螺丝可以更省力，即图丙中的方法可以更轻松地拧动螺丝。 14. 如图所示，用30 N的拉力将重50 N的物体匀速提升2 m，不计绳重和摩擦，动滑轮的重力为_________N，拉力F移动的距离为_________m，若物体重力变为80 N，则拉力F为_________N。 【答案】 ①. 10 ②. 4 ③. 45 【解析】 【详解】由图可知，承担物重的绳子段数，因不计绳重和摩擦，故动滑轮的重力为 拉力移动的距离为 当物体重力变为时，拉力为 15. 2024年4月25日，我国长征运载火箭成功将神舟十八号载人飞船送往预定轨道。载人飞船离开地面加速上升的过程中，动能_________，重力势能_________，机械能_________（均选填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】 ①. 变大 ②. 变大 ③. 变大 【解析】 【详解】载人飞船质量不变，加速上升过程中，速度增大，动能变大；高度增大，重力势能变大； 机械能等于动能与重力势能之和，动能与重力势能都增大，因此机械能变大。 16. “文明城市”的创建让泰兴更美更洁净，如图所示，园林工人使用的剪刀可以省 _____，环卫工人使用的扫帚可以省 _____。 【答案】 ①. 力 ②. 距离 【解析】 【详解】[1]园林工人使用的剪刀，在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆。 [2]环卫工人使用的扫帚，在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，但省距离。 17. 如图是一风景区的盘山公路，之所以要把上山的公路修成这般模样，是因为盘山公路相当于简单机械中的_________，可以_________。一辆客车在盘山公路上匀速行驶，客车和乘客的总质量为7000kg，向上行驶过程中牵引力保持20000N不变，耗时500s行驶5km的路程，到了高为0.5km的山顶，汽车的行驶速度是_________，牵引力从山脚到山顶做的功为_________J，盘山公路的“机械”效率为_________%。（g取）乘车时小明发现：在爬山过程中司机往往速度很慢，是为了__________________。 【答案】 ①. 斜面 ②. 省力 ③. 10 ④. ⑤. 35 ⑥. 增大牵引力 【解析】 【详解】盘山公路通过延长上山的行驶距离，实现省力的效果，符合斜面这种简单机械的特点，因此盘山公路相当于斜面，使用它可以省力。 汽车行驶的速度为 牵引力做的总功为 克服重力做的有用功为 盘山公路的机械效率为 由可知，汽车发动机功率一定时，减小行驶速度可增大牵引力，故爬山时放慢车速是为了增大牵引力。 18. 如图所示刻度均匀杠杆AC，可绕支点O自由转动，杠杆自身重力忽略不计．在B点挂一个重为6N的物体，为了用最小的力能使杠杆平衡，应在杠杆_______点施加一个方向______的作用力，这个最小作用力的大小应为______N。 【答案】 ①. A ②. 竖直向上 ③. 1.5 【解析】 【分析】 【详解】[1]由图可知，阻力是物重，阻力臂 l2=OB 根据杠杆平衡条件可知：阻力和阻力臂乘积一定时，动力臂越长则动力越小。作用在A点的力与OA垂直时力臂最长 l1=OA 此时动力最小，使杠杆平衡。 [2]根据力与力臂垂直作用在A点的力与OA垂直，方向应为竖直向上。 [3]假设每一个格代表单位长度1，则由杠杆平衡条件 F1l1=F2l2 可得，这个最小作用力的大小应为 19. 用如图所示的装置按顺序依次做“探究滑轮组机械效率和哪些因素有关”的实验：（已知） （1）实验时在三个装置上分别挂上相同的钩码，并且用力拉绳使钩码_________上升； （2）实验时不考虑绳重及摩擦，塑料滑轮、铝制滑轮及铁制滑轮外形相同、材质不同，则拉力、、的大小关系是__________________；机械效率、、的大小关系是__________________； （3）若每个钩码重5 N，铝制滑轮的重力为2 N，将钩码匀速提升20 cm，不计绳重和摩擦，该铝制滑轮组的机械效率为__________。（结果精确到0.1%） 【答案】（1）匀速 （2） ①. ②. （3） 【解析】 【小问1详解】 实验时需竖直匀速拉动绳子，使钩码匀速上升，此时系统处于平衡状态，弹簧测力计示数稳定，拉力大小等于测力计的测量值，保证测量准确。 【小问2详解】 三个滑轮组的动滑轮外形相同，已知​ 由 可得动滑轮重力关系 由图可知，绳子都是3段，不考虑绳重及摩擦，则 相同，所以 机械效率 根据 所以 【小问3详解】 有用功 额外功 总功 机械效率 20. 甲汽车发动机的功率为80 kW，合_________W，表示甲汽车发动机每秒做功_________。乙汽车发动机的功率为60 kW，两台发动机正常工作时，甲机器做功比乙_________。 【答案】 ①. ②. ③. 快 【解析】 【详解】甲汽车发动机的功率 1 W表示机器每秒钟做功1 J，所以表示汽车发动机每秒做功； 功率是描述做功快慢的物理量，甲发动机功率大于乙，故正常工作时甲做功比乙快。 21. 一块厚度、密度均匀的长方形水泥板平放在水平地面上，分别用竖直向上的力和作用在不同的位置（如图甲、乙所示），将其一端缓缓抬离地面，则_________（选填“>”或“=”或“<”），因为____________________________。 【答案】 ①. = ②. 根据杠杆平衡条件，两种情况动力臂均为阻力臂的2倍，动力大小相等，都等于水泥板重力的一半。 【解析】 【详解】水泥板厚度密度均匀，重心在几何中心。当竖直向上用力抬一端、缓缓抬离地面时，着地的另一端是杠杆的支点，抬升过程可近似为杠杆平衡状态。甲、乙两次抬动，只是分别沿水泥板的两条不同边长的方向抬升：动力是竖直向上的拉力，动力臂等于对应边长的总长度；阻力是水泥板的重力，方向竖直向下，阻力臂是对应边长的。 根据杠杆平衡公式分别得， 最终可得，，所以​。 22. 图甲为坐姿划船训练器械，图乙是其原理简化图。已知动滑轮质量为10 kg，配重质量为50 kg，不计绳重和摩擦。某次训练过程中，运动员两只手分别从A、B端同时施加拉力将配重匀速提起，每分钟提升配重15次，每次配重上升0.8 m。配重匀速提升过程中，A端绳子的拉力为_________N，该滑轮组的机械效率是_________（结果精确到0.1%），该运动员的平均功率为_________W，配重匀速上升时的机械能_________（选填“增大”、“减小”或“不变”）。（g取） 【答案】 ①. 300 ②. 83.3% ③. 120 ④. 增大 【解析】 【详解】配重的重力为 动滑轮的重力为 动滑轮上有2段绳子承担总重，同一根绳子拉力相等，故A端拉力 不计绳重和摩擦，滑轮组的机械效率 每次提升做的总功 1分钟内做的总功 运动员的平均功率 配重匀速上升时，质量不变、速度不变，动能不变；高度增加，重力势能增大；机械能是动能与势能的总和，因此配重的机械能增大。 23. 现有30包大米，总质量为180 kg.小明想尽快将它们搬上10 m高处的库房.如图为小明可以提供的用于搬动物体的功率与被搬运物体质量之间的关系图像.由图分析可知，他为了尽可能快地将大米搬上库房，他每次应搬_____包.若每次下楼时间是上楼时间的一半，则他最快完成搬运任务并返回原地所用的时间为_____s. ( g取10 N/kg) 【答案】 ①. 2 ②. 540 【解析】 【详解】由图可知，曲线最高点功率最大，为50W，此时搬运12kg；要将所有大米搬到库房，对大米所做的功一定，根据公式W=Pt，功率越大，则所需的时间越少，所以小明应该以最大功率搬运大米，根据图像P=50W时，m=180kg，而每包大米的质量为，因为当功率为50W时，搬运质量为12kg，所以每次应该搬运2包大米，以共需搬运； 搬运大米上楼的时间，每次下楼时间是上楼时间的一半所以t下楼=180s，所以t总=540s． 三、解答题（每空1分，共40分） 24. 如图所示，杠杆OA在力F1、F2的作用下处于平衡状态，l1为动力F1的力臂，请在图中作出动力F1的示意图和F2的力臂。 【答案】 【解析】 【详解】由图可知，O为支点，由O向力F2的作用线引垂线，支点到垂足的距离就是力臂l2；如图所示，作力臂l1的垂线即力F1的作用线，与杠杆的交点就是作用点，F1使杠杆的转动方向与力F2的相反；如下图所示： 25. 利用图中的定滑轮和动滑轮绕制滑轮组，要求既要最省力又要能够改变用力的方向． 【答案】 【解析】 【详解】根据题意既要省力又要能够改变力的方向，故画绳子绕法时，先固定绳子的一端可以从动滑轮开始，顺次绕制，发现绳子自由端向上，不合题意舍去，再改变绳子的固定端位置，从定滑轮开始，顺次绕制，发现绳子自由端向下，符合题意，可得绕线如图： 26. 如图所示，轻质衣架搭着一条毛巾，要使其持水平平衡，请在A点画出应施加的最小力F与力臂l。 【答案】 【解析】 【详解】连接AO，然后作AO的垂线即为A点应施加的最小力F，则此时动力臂最长，l为F的力臂 27. 如图所示，某人通过滑轮组将深井中的物体拉至井口.已知物体在10s内被提升了2m，物体所受重力720N，人对绳子水平向右的拉力300N.(不计绳重及摩擦) 求： (1)人做的有用功; (2)动滑轮的重力; (3)人拉起货物时的机械效率. 【答案】(1) 1440J；(2) 180N；(3) 80%． 【解析】 【详解】(1)物体所受重力720N，被提升了2m，则人做的有用功为： =Gh=720N×2m=1440J； (2)由图可知，滑轮组的有效绳子段数为n=3，根据F=，则动滑轮的重力为： =nF-G=3×300N-720N=180N； (3)根据 =， 人拉起货物时的机械效率为： ===80%． 答：(1)人做的有用功为1440J； (2)动滑轮的重力为180N； (3)人拉起货物时的机械效率为80%． 28. 如图所示，斜面长s=10m，高h=4m。用沿斜面方向的推力F，将一个重为100N的物体由斜面底端A匀速推到顶端B。运动过程中物体克服摩擦力做了100J的功。求： （1）运动过程中克服物体的重力做的功； （2）斜面的机械效率； （3）摩擦力f的大小。 【答案】（1）400J；（2）80%；（3）10N 【解析】 【详解】解：（1）运动过程中克服物体的重力做的有用功 W有=Gh=100N×4m=400J （2）运动过程中推力做的总功为 W总=W有+W额=400J+100J=500J 斜面的机械效率为 （3）摩擦力f的大小 答：（1）运动过程中克服物体的重力做的功为400J； （2）斜面的机械效率为80%； （3）摩擦力f的大小为10N。 29. 在“探究影响动能大小的因素”实验中，如图甲、乙、丙所示，让质量m、2m的两个钢球分别从斜面上由静止滚下，钢球撞击放在水平木板上的木块，使木块滑动，虚线位置为木块滑动一段距离后停止的位置。 （1）该实验所探究物体的动能是指_________（选填“木块”“钢球”或“斜面”）的动能，该实验物体的速度是指钢球从斜面上由静止滚下与木块即将碰撞时的速度，它是通过_________（选填“高度”或“质量“）来改变的。 （2）实验通过观察木块被钢球推动_________的大小，可比较出钢球对木块_________的多少，从而判断钢球动能的大小，这种研究问题的方法叫_________。若不用木块，在桌面上铺一条毛巾，_________（选填“可以”或“不可以“）用钢球在毛巾表面滚动的距离来体现。 （3）比较甲、丙两图进行的实验，探究的是动能与_________的关系，得出的结论是___________________。由此联想到高速公路限速牌上标明“120”和“100”字样，_________（选填“大客车”或“小轿车”）的限速应该是。 （4）小丽根据乙、丙两图得出结论，物体的动能大小与质量有关，她的看法是否正确？_________（选填“正确”或“错误”），理由是__________________________。 （5）钢球在水平面上不能立即停下，是因为钢球具有_________。木块最终会停下来是因为受到_________的作用。如果水平面绝对光滑，_________（选填“能”或“不能“）达到实验探究。 【答案】（1） ①. 钢球 ②. 高度 （2） ①. 距离 ②. 做功 ③. 转换法 ④. 可以 （3） ①. 质量 ②. 速度相同时，质量越大，动能越大 ③. 大客车 （4） ①. 错误 ②. 没有控制速度相同 （5） ①. 惯性 ②. 阻力 ③. 不能 【解析】 【小问1详解】 本实验的研究对象是从斜面滚下撞击木块的钢球，探究的是钢球的动能；钢球即将碰撞木块的速度，是通过改变钢球在斜面上由静止释放的高度来调整的，释放高度越高，钢球到达水平面的速度越大。 【小问2详解】 动能的大小无法直接观测，实验利用转换法：钢球动能越大，对木块做功越多，木块被推动的距离就越远，因此通过木块移动的距离间接比较钢球动能大小；若去掉木块，毛巾表面的阻力较大，钢球动能越大，在毛巾上滚动的距离也会越远，因此也可以用钢球滚动距离体现动能大小。 【小问3详解】 甲、丙两图中，钢球从斜面的同一高度释放，到达水平面的速度相同，钢球质量不同，因此探究的是动能与质量的关系；结论为速度一定时，物体质量越大，动能越大。大客车的质量比小轿车大，在相同速度下动能更大，更难刹车，因此大客车的限速更低，为100km/h。 【小问4详解】 探究动能与质量的关系时，需要控制速度相同，只改变质量。但乙、丙中钢球质量不同，释放高度也不同（到达水平面的速度不同），变量不唯一，没有控制速度不变，因此不能得出动能和质量有关的结论，小丽的看法错误。 【小问5详解】 钢球不能立即停下是因为钢球具有惯性，要保持原来的运动状态继续运动；木块最终停下是因为受到水平面的摩擦力（阻力），运动状态被改变；如果水平面绝对光滑，钢球和木块将一直做匀速直线运动，木块不会停下，无法通过移动距离比较动能大小，因此不能完成实验探究。 30. 如图是探究“杠杆平衡条件”的实验。 （1）杠杆在如图甲所示位置静止，此时杠杆_________（处于/不处于）平衡状态；为使杠杆在水平位置平衡应将平衡螺母向_________（左/右）调节： （2）杠杆水平平衡后，小明在杠杆A点处挂上2个钩码，B点处挂上_________个钩码，可以再次使杠杆在水平位置平衡，若把A、B处所挂钩码同时向支点移动1格，则杠杆___________（选填“依然平衡”“左端下降”或“右端下降”）； （3）小明将一端的钩码换成弹簧测力计，发现按图丙中弹簧测力计使用方式校零时往往很困难，由于弹簧测力计的弹簧和秤钩都有一定的质量，这时弹簧测力计的示数略_________绳子受到的实际拉力（选填“大于”或“小于”），为了在竖直向下方向校零，一种方法是取两个弹簧测力计先竖直方向校零后，如丙图右侧所示竖直放置，秤钩对钩，在竖直方向拉到某一数值，这时只要移动弹簧测力计_________（甲/乙）的指针，使其示数与另一弹簧测力计相等即可完成校零； （4）实验中小明曾提出“力的作用点到支点的距离影响杠杆的平衡”。为判断这一观点是否正确，小华制作了一个密度均匀的圆盘（相当于杠杆），圆盘可以绕着圆心O转动（转轴阻力忽略不计），如图丁所示。他先在圆盘的C点挂上4个钩码，又在G点挂上一定数量的钩码后，圆盘在图示位置平衡，此时CD水平；接着他将挂在G点的钩码先后挂在_________三个点又进行了三次实验，发现圆盘仍在图示位置平衡，则说明小明的观点是_________（选填“正确”或“错误”）的。 【答案】（1） ①. 处于 ②. 右 （2） ①. 1 ②. 右端下降 （3） ①. 小于 ②. 乙 （4） ①. N、D、P ②. 错误 【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，为使杠杆在水平位置平衡，平衡螺母应向翘起的右侧调节。 【小问2详解】 设每个钩码重力为G，每格长度为L，根据杠杆平衡条件：A点在支点左侧第2格处，挂2个钩码，可得，解得； 若A、B钩码同时向支点移动1格，左侧力与力臂的乘积为，右侧为，右侧乘积更大，因此右端下降。 【小问3详解】 图丙中弹簧测力计竖直向下拉时，自身弹簧和秤钩的重力会额外提供向下的力，因此弹簧测力计测得的示数=绳子实际拉力-测力计自身部件的重力，示数小于绳子的实际拉力； 两个校零后的弹簧测力计秤钩对钩竖直互拉时，甲是正常竖直悬挂、自身重力已经被校零抵消，乙是倒过来使用，自身弹簧和秤钩的重力未被抵消，因此移动乙的指针，让它的示数和甲相等，就完成了向下方向的校零。 【小问4详解】 要验证“力的作用点到支点的距离不影响平衡，真正影响的是力臂”，需要将钩码先后挂在G、N、D、P这几个点，这些点到支点O的距离（作用点到支点的距离）不同，但拉力都是竖直向下，力臂都等于OD的长度，实验发现圆盘始终平衡，说明力的作用点到支点的距离不直接决定杠杆平衡，因此小明的观点是错误的。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $