精品解析：江苏连云港市灌南县2026-2027学年度上学期九年级第一次阶段测试物理试题

2026—2027学年度第一学期阶段性学业质量检测 九年级物理试题 （满分90分） 一、选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分。每小题给出的四个选项中只有一个符合题意，请把正确选项的字母填涂在答题卡的相应位置。） 1. 如图所示是手动榨汁器，榨汁时在A处用力向下压手柄，此时的手柄可以看成（　　） A. 支点在B点的省力杠杆 B. 支点在B点的费力杠杆 C. 支点在C点的省力杠杆 D. 支点在C点的费力杠杆 2. 如图所示，这是我国国产通用“直20”直升机正在加速上升的情景（忽略燃油变化），该上升过程中，直升机的（　　） A. 动能增大，机械能减小 B. 动能减小，重力势能增大 C. 动能减小，机械能不变 D. 动能增大，机械能增大 3. 如图所示，杠杆处于平衡状态，下列操作中能让杠杆继续保持平衡的是（ ） A. 将左右两边的钩码均向内移动一格 B. 将左右两边的钩码各去掉一个，位置保持不变 C. 在左右两边钩码的下方各加一个钩码，位置保持不变 D. 将左边钩码向里移一格，同时右侧钩码位置不变，但去掉一个 4. 下列事例中有做功的是（ ） A. 用力推车没有推动 B. 运动员举起杠铃在空中静止不动 C. 工人把货物搬上车厢 D. 学生背着书包在水平路面匀速前进 5. 小华把装有30个鸡蛋的塑料袋从1楼提到3楼的家里，他提鸡蛋的力做的功最接近（　　） A. B. C. D. 6. 关于功、功率、机械效率的说法中，正确的是（　　） A. 功率大的机械，机械效率一定高 B. 在相同的时间内做的功越多，功率越大 C. 功率大的机器比功率小的机器做功多 D. 机械做功时，做的有用功越多，机械效率越大 7. 一个滑轮组改进后提高了机械效率，用它把同一物体匀速提升同样的高度，改进后比改进前相比（ ） A. 有用功减少，总功减少 B. 有用功增加，总功增加 C. 有用功不变，总功减少 D. 机械效率提高了，功率也变大了 8. 下列关于能量的说法正确的是（ ） A. 做功的物体具有能量，不做功的物体没有能量 B. 做功多的物体能量就多 C. 能够做功的物体具有能量 D. 能量多的物体所做的功一定就多 9. 两台机器同时做功，甲机器做的功是乙机器做的功的2∶3，甲做功所用的时间与乙做功所用时间的比值是4∶3，则甲、乙两台机器的功率之比是 A. 2∶1                          B. 1∶2                         C. 8∶9                 D. 9∶8 10. 如图所示，一工人用该滑轮组在10s内将质量为300kg的重物匀速提升了6m，其工作期间的机械效率为60%，钢丝绳能承受的最大拉力为8000N（不计绳重与摩擦），则下列说法正确的是（　　） A. 动滑轮的重力为200N B. 拉力的功率为1.5×103W C. 该吊车在这段时间里所做的额外功为1.2×104J D. 该吊车能吊起的最大重物的质量为400kg 二、填空题（本大题共7小题，每空1分，共18分） 11. 如图所示，商场电动扶梯载着顾客匀速向上运动的过程中，顾客的动能___________，机械能___________（选填“变大”、“变小”或“不变”）；这种扶梯不载人时，以较低速度运行；载人时则以较快的速度运行。则这种自动调速扶梯载人时做功的功率___________（选填“大于”、“等于”或“小于”）不载人时做功的功率。 12. 如图是研究物体的重力势能与哪些因素有关的实验。图中三个相同的木桩被从空中静止释放的铁块A、B、C撞击后陷入沙坑的情况，在此实验中，mA＝mC＜mB，铁块所处的初始高度hA＝hB＜hC。实验中我们通过观察______来比较重力势能的大小。为探究“重力势能大小与物体的质量的关系”，应对比______两铁块的撞击实验。铁块A、B、C释放后，对木桩做功最多是______。（选填“A”、“B”、“C”） 13. 如图所示，小华用的水平拉力拉着小车沿水平方向向右做匀速直线运动，内通过的路程为。 （1）在此过程中，重力对小车做功为________； （2）小华的拉力对小车做功为________； （3）当小车前轮遇到障碍物时，小华以后轮为支点，施加大小为的力竖直向上抬起车把，使前轮越过障碍物；前轮着地后，当后轮遇到障碍物时，小华再以前轮为支点，施加大小为的力竖直向下压车把，使后轮越过障碍物。则________（选填“”、“”或“”）。 14. 如图所示，小明正在做俯卧撑，这时可以把他的身体看作一个杠杆，为支点，A为重心；这是一个___________（选填“省力”“费力”或“等臂”）杠杆，已知小明的重力为，他做俯卧撑时手臂受到地面的支持力为___________。 15. 如图所示，取两根光滑的木棍甲、乙，将绳子的一端系在甲木棍上，再依次绕过两根木棍。甲、乙两根木棍分别由两位同学在木棍的两端握紧。用力缓慢拉绳子的自由端，______（选填“甲”或“乙”）木棍受到绳子的拉力更大，已知绳端拉力为F，则甲木棍受到绳子的拉力为______。 16. 如图所示，小明将总质量为10 kg的两箱书从一楼搬至二楼，上升高度为3 m，所用时间为10 s，g取10 N/kg，此过程中小明对两箱书做的功为________J，功率为________W。若分两次完成搬运，则与一次完成搬运相比，机械效率将________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 17. 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________。 三、解答题（本大题共6小题，18题每图2分，19、20题每题8分；21、22、23题每空2分，共52分） 18. 作图： （1）如图所示，水龙头的手柄可简化为杠杆，其中为支点，关水龙头时为手柄受到的阻力，请作出最小动力的示意图及其力臂。 （2）某人利用滑轮组向下拉绳提起物体，请在图中画出绳子的绕法。 19. 已知某洒水车空车重力为，装水后达。在平直道路上匀速行驶时受到的摩擦力是其总重力的0.1倍。装水后在内沿平直道路匀速行驶了到达作业地点： （1）洒水车前往作业地点中受到的牵引力是多少？ （2）洒水车前往作业地点中牵引力做功的功率是多少？ （3）洒水车作业时以匀速行驶，洒水车（含车内的水）的机械能如何变化？请写出依据。 20. 某项目建设中，工人用如图所示的装置将质量为70kg的建筑材料匀速提升了6m，用时10s。电动机的输出功率恒定为600W，不计绳重和摩擦，g取10N/kg。求： （1）10s内电动机输出的总功； （2）动滑轮所受的重力； （3）此时滑轮组的机械效率η； 21. 某实验小组在“研究杠杆平衡条件”的实验中： （1）如图甲所示，杠杆__________（选填“是”或“不是”）处于平衡状态；实验过程中杠杆在如图乙所示位置平衡，以便于____________________； （2）给杠杆两侧挂上不同数量的钩码，移动钩码的位置，使杠杆重新在水平位置平衡。设右侧钩码对杠杆施的力为动力，左侧钩码对杠杆施的力为阻力；测出杠杆平衡时的动力臂和阻力臂；把、、、的数据填入表格中。改变动力和动力臂的大小，相应调节阻力和阻力臂，再做几次实验，实验数据如下表所示； 次数 动力/N 动力臂/m 阻力/N 阻力臂/m 1 0.5 0.3 1 0.15 2 1.5 0.1 3 0.05 3 3 0.1 1.5 0.2 分析表中的数据得到杠杆的平衡条件：____________________。 （3）如图乙所示，在A、B、C三点中沿________点竖直向________拉，可使杠杆保持水平位置平衡，且为省距离杠杆； （4）如图丙，装有物品的旅行箱整体可视为杠杆，O为行李箱重心，P为拉杆的端点，在P点沿________方向施加拉力，可用最小力使旅行箱静止。 22. 在学习了质量和速度会影响物体的动能之后，小鑫想要探究“超载”与“超速”对交通安全事故的影响，他用质量不同的两个钢球和（的质量大于），分别从不同的高度和（）由静止开始滚下，观察木块被撞击后移动的距离，实验过程如图所示。 （1）实验中，我们研究_________（选填“钢球”或“木块”）到达水平面时的动能。 （2）根据甲、乙两图，小鑫得出了“超速可能会对交通事故带来影响”的初步结论，此结论还需要补充的前提条件是____________； （3）比较_________两图，可以探究超载对交通事故的影响。由（2）（3）实验联想到某段道路限速牌上标有“100”和“80”字样，则_____________（选填“大客车”或“小轿车”）的限速应该是80km/h； （4）在实际操作中水平面的光滑程度有何要求？小明认为水平面越光滑越好；小红认为水平面越粗糙越好，你赞同哪个观点_________（选填“小明”、“小红”或“都不赞同”），并简要说明原因_________________。 23. 阅读短文，回答问题。 空气阻力 在赛车界存在一个共识——“谁控制好空气，谁就能赢得比赛！”，这里所说的空气。指的就是空气阻力。物体在流体中运动时，会受到阻力作用，该阻力叫做流体阻力。流体阻力大小跟相对运动速度大小有关，速度越大，阻力越大；跟物体的横截面积有关，横截面积越大，阻力越大；跟物体的形状有关，头圆尾尖（这种形状通常叫做流线型）的物体所受阻力较小。 雨滴从高空由静止下落，速度会越来越大，所受空气阻力也越来越大，下落过程中受到的空气阻力与雨滴（可看成球形）的横截面积S成正比，与下落速度v的平方成正比，即（其中k为比例常数）。下落一段距离后，当阻力大到与重力相等时，将以某一速度做匀速直线运动，这个速度通常被称为收尾速度。一般而言，直径为0.5mm的雨滴的收尾速度约为2m/s。 （1）以下是教材中的实验，也可用来验证“流体阻力大小与横截面积有关”的是______； A．比较纸锥下落的快慢 B．研究气泡的运动规律 C．探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关 D．探究阻力对物体运动的影响 （2）某雨滴收尾速度为5m/s，当速度为4m/s时，其所受的空气阻力与重力大小关系为：阻力______重力； （3）人造地球卫星一般不需要设计成流线型，这是因为______； （4）下列能反映雨滴下落速度v、所受空气阻力f随时间t变化关系图像的是______； A．B． C．D． （5）已知球体的体积公式为（r为半径）。若某次下雨，最大的雨滴直径为2mm，则这次下雨，雨滴最大的落地速度约为______m/s。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026—2027学年度第一学期阶段性学业质量检测 九年级物理试题 （满分90分） 一、选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分。每小题给出的四个选项中只有一个符合题意，请把正确选项的字母填涂在答题卡的相应位置。） 1. 如图所示是手动榨汁器，榨汁时在A处用力向下压手柄，此时的手柄可以看成（　　） A. 支点在B点的省力杠杆 B. 支点在B点的费力杠杆 C. 支点在C点的省力杠杆 D. 支点在C点的费力杠杆 【答案】C 【解析】 【详解】AB．杠杆绕着转动的固定点是支点，在A处下压手柄时，手柄绕C点转动，支点不在B点，故AB错误； CD．下压手柄时手柄绕C点转动，因此支点在C点；动力作用在A点，阻力作用在B点，由图可知，支点C到动力作用线的动力臂，大于支点C到阻力作用线的阻力臂；根据杠杆平衡条件，动力臂大于阻力臂时，动力小于阻力，属于省力杠杆，故C正确，D错误。 故选C。 2. 如图所示，这是我国国产通用“直20”直升机正在加速上升的情景（忽略燃油变化），该上升过程中，直升机的（　　） A. 动能增大，机械能减小 B. 动能减小，重力势能增大 C. 动能减小，机械能不变 D. 动能增大，机械能增大 【答案】D 【解析】 【详解】直升机正在加速上升过程中，其质量不变，速度增大，则动能增大；同时其高度增大，则重力势能增大；直升机上升时不具有弹性势能，且机械能等于动能与势能的总和，所以直升机的机械能增大。故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 3. 如图所示，杠杆处于平衡状态，下列操作中能让杠杆继续保持平衡的是（ ） A. 将左右两边的钩码均向内移动一格 B. 将左右两边的钩码各去掉一个，位置保持不变 C. 在左右两边钩码的下方各加一个钩码，位置保持不变 D. 将左边钩码向里移一格，同时右侧钩码位置不变，但去掉一个 【答案】D 【解析】 【详解】由图可知，设一个钩码重为，横梁上一格长度为，此时平衡，根据杠杆平衡条件有 A．若将左右两边的钩码均向内移动一格，杠杆左边力与力臂的乘积为 杠杆右边力与力臂的乘积为 显然左右不相等，杠杆不能平衡，故A不符合题意； B．若将左右两边的钩码各去掉一个，位置保持不变，杠杆左边力与力臂的乘积为 杠杆右边力与力臂的乘积为 显然左右不相等，杠杆不能平衡，故B不符合题意； C．若在左右两边钩码的下方各加一个钩码，位置保持不变，杠杆左边力与力臂的乘积为 杠杆右边力与力臂的乘积为 显然左右不相等，杠杆不能平衡，故C不符合题意； D．若将左边钩码向里移一格，同时右侧钩码位置不变，但去掉一个，杠杆左边力与力臂的乘积为 杠杆右边力与力臂的乘积为 显然左右相等，满足杠杆平衡条件，故D符合题意。 故选D。 4. 下列事例中有做功的是（ ） A. 用力推车没有推动 B. 运动员举起杠铃在空中静止不动 C. 工人把货物搬上车厢 D. 学生背着书包在水平路面匀速前进 【答案】C 【解析】 【详解】A．用力推车，但没有推动，在力的方向上没有通过的距离，所以没做功，故A不符合题意； B．对杠铃有作用力但杠铃静止，即在力的方向上没有通过的距离，所以没有做功，故B不符合题意； C．工人对货物有向上的作用力，货物向上移动了距离，所以做了功，故C符合题意； D．学生背着书包在水平路面匀速前进时，有力也有距离，但不是在力的方向上通过的距离，所以没做功，故D不符合题意。 故选C。 5. 小华把装有30个鸡蛋的塑料袋从1楼提到3楼的家里，他提鸡蛋的力做的功最接近（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】一个鸡蛋质量约 每层楼高约3m；提鸡蛋的力与总重力平衡，即提鸡蛋的力 1楼到3楼共上升2层，提升高度 提力做的功 计算结果最接近100J，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 6. 关于功、功率、机械效率的说法中，正确的是（　　） A. 功率大的机械，机械效率一定高 B. 在相同的时间内做的功越多，功率越大 C. 功率大的机器比功率小的机器做功多 D. 机械做功时，做的有用功越多，机械效率越大 【答案】B 【解析】 【详解】A．功率越大，表示机械做功越快，单位时间内做的功越多，但机械效率不一定就高，故A错误； B．根据功率的定义，在相同的时间内做的功越多，功率越大，故B正确； C．由W=Pt可知，做功的多少，不仅与功率有关，还与工作时间有关，故C错误； D．有用功越多，机械效率不一定越大，因为由可知，机械效率的大小还要看总功的大小，故D错误。 故选B。 7. 一个滑轮组改进后提高了机械效率，用它把同一物体匀速提升同样的高度，改进后比改进前相比（ ） A. 有用功减少，总功减少 B. 有用功增加，总功增加 C. 有用功不变，总功减少 D. 机械效率提高了，功率也变大了 【答案】C 【解析】 【详解】ABC．有用功，物体重力和提升高度均不变，因此不变，由机械效率公式变形得，不变，增加，因此减少，故AB不符合题意，C符合题意； D．根据，题目未给出做功时间的变化，无法判断功率变化，故D不符合题意。 故选C。 8. 下列关于能量的说法正确的是（ ） A. 做功的物体具有能量，不做功的物体没有能量 B. 做功多的物体能量就多 C. 能够做功的物体具有能量 D. 能量多的物体所做的功一定就多 【答案】C 【解析】 【详解】A.能量是物体 “能够做功” 的本领，不做功的物体也可能具有能量（如静止在高处的物体具有重力势能，只是未做功），故A错误； B.做功多的物体，可能是能量转化得多，但不能直接说明其本身能量多（例如一个能量少的物体持续做功，也可能累计做功较多），故B错误； C.能量的定义是 “物体能够做功的本领”，因此能够做功的物体具有能量，故C正确； D.能量多的物体不一定做功多（例如具有大量能量的物体未对外做功），做功多少还与能量转化的情况有关，故D错误。 故选C。 9. 两台机器同时做功，甲机器做的功是乙机器做的功的2∶3，甲做功所用的时间与乙做功所用时间的比值是4∶3，则甲、乙两台机器的功率之比是 A. 2∶1                          B. 1∶2                         C. 8∶9                 D. 9∶8 【答案】B 【解析】 【详解】由题可知， W甲∶W乙=2∶3 t甲∶t乙=4∶3 根据，甲、乙两台机器的功率之比是 故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 10. 如图所示，一工人用该滑轮组在10s内将质量为300kg的重物匀速提升了6m，其工作期间的机械效率为60%，钢丝绳能承受的最大拉力为8000N（不计绳重与摩擦），则下列说法正确的是（　　） A. 动滑轮的重力为200N B. 拉力的功率为1.5×103W C. 该吊车在这段时间里所做的额外功为1.2×104J D. 该吊车能吊起的最大重物的质量为400kg 【答案】C 【解析】 【详解】A．物体的重力为 G＝mg＝300kg×10N/kg＝3000N 不计绳重与摩擦，将机械效率进行推导得 变形得 故A错误； B．由图知，n＝2，故自由端拉力为 自由端移动的距离 s＝2h＝2×6m＝12m 拉力做的功 W总＝Fs＝2500N×12m＝30000J 拉力的功率为 故B错误； C．有用功为 W有＝Gh＝3000N×6m＝18000J 额外功为 W额＝W总﹣W有＝30000J﹣18000J＝12000J 故C正确； D．当绳子拉力最大，即Fm＝8000N时，吊起的物体最重，此时 Gm＝2F﹣G动＝2×8000N﹣2000N＝14000N 最大质量为 故D错误。 故选C。 二、填空题（本大题共7小题，每空1分，共18分） 11. 如图所示，商场电动扶梯载着顾客匀速向上运动的过程中，顾客的动能___________，机械能___________（选填“变大”、“变小”或“不变”）；这种扶梯不载人时，以较低速度运行；载人时则以较快的速度运行。则这种自动调速扶梯载人时做功的功率___________（选填“大于”、“等于”或“小于”）不载人时做功的功率。 【答案】 ①. 不变 ②. 变大 ③. 大于 【解析】 【详解】[1][2]电动扶梯载着顾客匀速向上运动的过程中，质量和速度是不变的，所以顾客的动能不变，但是高度增加，所以重力势能变大，机械能包括动能和势能，机械能变大。 [3]电动扶梯载人时，重力大，上升相同高度做功多，速度快，用时又少，所以功率大，即自动调速扶梯载人时做功的功率大于不载人时做功的功率。 12. 如图是研究物体的重力势能与哪些因素有关的实验。图中三个相同的木桩被从空中静止释放的铁块A、B、C撞击后陷入沙坑的情况，在此实验中，mA＝mC＜mB，铁块所处的初始高度hA＝hB＜hC。实验中我们通过观察______来比较重力势能的大小。为探究“重力势能大小与物体的质量的关系”，应对比______两铁块的撞击实验。铁块A、B、C释放后，对木桩做功最多是______。（选填“A”、“B”、“C”） 【答案】 ①. 木桩陷入沙坑的深度 ②. A、B ③. C 【解析】 【详解】[1]实验中我们通过观察木桩陷入沙坑的深度来比较重力势能的大小，铁块的重力势能转化为木桩的动能，铁块的重力势能就越大，木桩获得的能量就越多，木桩陷入沙坑的深度就越深，这是转换法。 [2]为探究“重力势能大小与物体的质量的关系”，应控制被举的高度相同，而铁块的质量不同，结合图示和题意可知，应选择对比A、B两铁块的撞击实验。 [3]铁块C的质量最大，高度最高，所以重力势能最大，撞击木桩时对木桩做功最多。 13. 如图所示，小华用的水平拉力拉着小车沿水平方向向右做匀速直线运动，内通过的路程为。 （1）在此过程中，重力对小车做功为________； （2）小华的拉力对小车做功为________； （3）当小车前轮遇到障碍物时，小华以后轮为支点，施加大小为的力竖直向上抬起车把，使前轮越过障碍物；前轮着地后，当后轮遇到障碍物时，小华再以前轮为支点，施加大小为的力竖直向下压车把，使后轮越过障碍物。则________（选填“”、“”或“”）。 【答案】（1）0 （2）8000 （3） 【解析】 【小问1详解】 重力的方向竖直向下，物体沿水平方向运动，力的方向与物体运动方向垂直，所以重力对物体不做功，即重力做功为0J。 【小问2详解】 小华的拉力对小车做功 【小问3详解】 前轮越障：支点在后轮，车把到后轮的距离明显大于重心到后轮的距离，即动力臂和阻力臂的比值较大。 后轮越障：支点在前轮，车把到前轮的距离和重心到前轮的距离差距小，即动力臂和阻力臂的比值较小。 根据杠杆平衡条件，在阻力一定时，动力臂和阻力臂的比值越大，动力越小，故。 14. 如图所示，小明正在做俯卧撑，这时可以把他的身体看作一个杠杆，为支点，A为重心；这是一个___________（选填“省力”“费力”或“等臂”）杠杆，已知小明的重力为，他做俯卧撑时手臂受到地面的支持力为___________。 【答案】 ①. 省力 ②. 400N 【解析】 【详解】由图可知，动力臂（支点到支持力作用线的水平距离）大于阻力臂（支点到重力作用线的水平距离），故该杠杆为省力杠杆。动力臂 由杠杆平衡条件，手臂受到地面的支持力 15. 如图所示，取两根光滑的木棍甲、乙，将绳子的一端系在甲木棍上，再依次绕过两根木棍。甲、乙两根木棍分别由两位同学在木棍的两端握紧。用力缓慢拉绳子的自由端，______（选填“甲”或“乙”）木棍受到绳子的拉力更大，已知绳端拉力为F，则甲木棍受到绳子的拉力为______。 【答案】 ①. 甲 ②. 5F 【解析】 【详解】由图可知，绳子和两个木棍构成了滑轮组，甲木棍上有5段绳子相连，乙木棍上有4段绳子相连，且每段绳子上的拉力大小相等，所以甲受到绳子的拉力更大。 木棍光滑，且同一根绳子上各处拉力大小都等于绳端拉力F，甲木棍上有5段绳子相连，因此甲木棍受到绳子的拉力为5F。 16. 如图所示，小明将总质量为10 kg的两箱书从一楼搬至二楼，上升高度为3 m，所用时间为10 s，g取10 N/kg，此过程中小明对两箱书做的功为________J，功率为________W。若分两次完成搬运，则与一次完成搬运相比，机械效率将________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】 ①. 300 ②. 30 ③. 变小 【解析】 【详解】两箱书的总重力为 小明对两箱书做的功为 做功的功率为 小明搬运书时，克服自身重力做的功是额外功：因分两次搬运时有用功不变，额外功变大，由可知，机械效率变小。 17. 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________。 【答案】 ①. 速度 ②. 重力势能 【解析】 【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。 三、解答题（本大题共6小题，18题每图2分，19、20题每题8分；21、22、23题每空2分，共52分） 18. 作图： （1）如图所示，水龙头的手柄可简化为杠杆，其中为支点，关水龙头时为手柄受到的阻力，请作出最小动力的示意图及其力臂。 （2）某人利用滑轮组向下拉绳提起物体，请在图中画出绳子的绕法。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 根据杠杆平衡条件，在阻力、阻力臂一定时，动力臂越长动力越小。连接支点O和动力作用点A，这段线段就是最长动力臂；过A点作垂直于OA的带箭头线段，标注为，由于阻力​使杠杆逆时针转动，则动力F1应使杠杆顺时针转动，故F1的方向垂直OA向下。 【小问2详解】 人向下拉绳提起物体，因此承担物重的绳子段数为2，按照“奇动偶定”的滑轮组绕线规则，绳的固定端要系在定滑轮挂钩上，再向下绕过动滑轮，最后向上绕过定滑轮，最终实现自由端向下的绕法。 19. 已知某洒水车空车重力为，装水后达。在平直道路上匀速行驶时受到的摩擦力是其总重力的0.1倍。装水后在内沿平直道路匀速行驶了到达作业地点： （1）洒水车前往作业地点中受到的牵引力是多少？ （2）洒水车前往作业地点中牵引力做功的功率是多少？ （3）洒水车作业时以匀速行驶，洒水车（含车内的水）的机械能如何变化？请写出依据。 【答案】（1） （2） （3）机械能减小。洒水车在水平路面匀速行驶，因为质量逐渐减小，所以动能、重力势能减小，因此机械能减小 【解析】 【小问1详解】 由于洒水车做匀速直线运动，牵引力与摩擦力是一对平衡力，二力大小相等，即 【小问2详解】 洒水车牵引力做功 洒水车引力做功的功率 【小问3详解】 洒水车作业时在水平路面匀速行驶，速度、所处高度不变，因持续洒水总质量逐渐减小，故动能减小、重力势能减小，机械能为动能与势能之和，因此机械能减小。 20. 某项目建设中，工人用如图所示的装置将质量为70kg的建筑材料匀速提升了6m，用时10s。电动机的输出功率恒定为600W，不计绳重和摩擦，g取10N/kg。求： （1）10s内电动机输出的总功； （2）动滑轮所受的重力； （3）此时滑轮组的机械效率η； 【答案】（1）6000J；（2）300N；（3）70% 【解析】 【详解】解：（1）10s内电动机输出的总功为 W总=P总t=600W×10s=6000J （2）建筑材料所受的重力为 G物=m物g=70kg×10N/kg=700N 有用功为 W有=G物h=700N×6m=4200J 不计绳重和摩擦，额外功为 W额=W总﹣W有=6000J﹣4200J=1800J 则动滑轮所受的重力为 （3）此时滑轮组的机械效率为 答：（1）10s内电动机输出的总功6000J； （2）动滑轮所受的重力300N； （3）机械效率为70%。 21. 某实验小组在“研究杠杆平衡条件”的实验中： （1）如图甲所示，杠杆__________（选填“是”或“不是”）处于平衡状态；实验过程中杠杆在如图乙所示位置平衡，以便于____________________； （2）给杠杆两侧挂上不同数量的钩码，移动钩码的位置，使杠杆重新在水平位置平衡。设右侧钩码对杠杆施的力为动力，左侧钩码对杠杆施的力为阻力；测出杠杆平衡时的动力臂和阻力臂；把、、、的数据填入表格中。改变动力和动力臂的大小，相应调节阻力和阻力臂，再做几次实验，实验数据如下表所示； 次数 动力/N 动力臂/m 阻力/N 阻力臂/m 1 0.5 0.3 1 0.15 2 1.5 0.1 3 0.05 3 3 0.1 1.5 0.2 分析表中的数据得到杠杆的平衡条件：____________________。 （3）如图乙所示，在A、B、C三点中沿________点竖直向________拉，可使杠杆保持水平位置平衡，且为省距离杠杆； （4）如图丙，装有物品的旅行箱整体可视为杠杆，O为行李箱重心，P为拉杆的端点，在P点沿________方向施加拉力，可用最小力使旅行箱静止。 【答案】（1） ①. 是 ②. 直接从杠杆上测力臂 （2） （3） ①. C ②. 上 （4） 【解析】 【小问1详解】 图甲中的杠杆虽然没有处于水平位置，但整体保持静止，因此属于平衡状态。 实验过程中让杠杆在水平位置保持平衡，此时竖直方向的拉力对应的力臂刚好与杠杆杆身重合，不需要额外测量，就可以直接通过杠杆上的刻度读出力臂的具体数值。 【小问2详解】 对表格中的三组数据分别计算动力与动力臂的乘积、阻力与阻力臂的乘积，第一组 二者相等，同理可得第二组、第三组也相等，经过多次实验验证，可得到杠杆的平衡条件为动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂，表达式为。 【小问3详解】 想要杠杆省距离，对应的杠杆属于费力杠杆，需要满足动力臂小于阻力臂的特点，图乙中支点左侧的、、三点里，点距离支点最近，在点沿竖直向上的方向施加拉力，此时动力臂的长度小于左侧钩码对应的阻力臂长度，符合费力杠杆的特点，既可以让杠杆保持水平平衡，又能实现省距离的效果。 【小问4详解】 根据杠杆平衡条件，当阻力和阻力臂的总效果固定时，动力臂越长，所需的动力就越小，在点沿方向施加拉力时，拉力方向与支点到点的连线垂直，此时动力臂达到最大，因此用最小的力就可以让旅行箱保持静止。 22. 在学习了质量和速度会影响物体的动能之后，小鑫想要探究“超载”与“超速”对交通安全事故的影响，他用质量不同的两个钢球和（的质量大于），分别从不同的高度和（）由静止开始滚下，观察木块被撞击后移动的距离，实验过程如图所示。 （1）实验中，我们研究_________（选填“钢球”或“木块”）到达水平面时的动能。 （2）根据甲、乙两图，小鑫得出了“超速可能会对交通事故带来影响”的初步结论，此结论还需要补充的前提条件是____________； （3）比较_________两图，可以探究超载对交通事故的影响。由（2）（3）实验联想到某段道路限速牌上标有“100”和“80”字样，则_____________（选填“大客车”或“小轿车”）的限速应该是80km/h； （4）在实际操作中水平面的光滑程度有何要求？小明认为水平面越光滑越好；小红认为水平面越粗糙越好，你赞同哪个观点_________（选填“小明”、“小红”或“都不赞同”），并简要说明原因_________________。 【答案】（1）钢球 （2）质量一定 （3） ①. 乙、丙 ②. 大客车 （4） ①. 都不赞同 ②. 太光滑会使小球和木块冲出水平面，太粗糙则木块移动的距离太短，对比不明显 【解析】 【小问1详解】 该实验中，钢球从斜面上滚下，撞击木块，钢球的动能越大，对木块做功越多，木块被撞击后移动的距离就越远，所以实验中利用的是钢球到达水平面时的动能。 【小问2详解】 分析甲、乙两图可知，使用的是同一个钢球，即钢球的质量相同；钢球在甲图中释放的高度H大于乙图中释放的高度h，甲图中钢球到达水平面时的速度大于乙图中钢球到达水平面时的速度，且甲图中木块被撞击后移动的距离更远，则可得结论：在质量一定时，速度越大，动能越大。所以小鑫得出了“质量一定时，超速可能会对交通事故带来影响”的初步结论。 【小问3详解】 [1]要探究超载对交通事故的影响，即探究动能与质量的关系，根据控制变量法，需要控制钢球到达水平面时的速度相同，改变钢球的质量。观察甲、乙、丙三图，乙图和丙图中钢球的高度相同，即到达水平面时的速度相同，而丙图中钢球质量M大于乙图中钢球质量m，撞击木块移动的距离丙大于乙，所以比较乙、丙两图，可以探究超载对交通事故的影响。 [2]综上可知，物体的质量越大，速度越大，则动能就越大，越容易发生交通事故。大客车的质量比小轿车的质量大，为了减小动能，降低发生交通事故的风险，大客车需要限速更低。已知某段道路限速牌上标有“100”和“80”字样，所以大客车的限速应该是80km/h。 【小问4详解】 [1][2]水平面光滑程度需要适中：过于光滑时木块滑行距离过长，甚至可能滑出实验区域，无法准确测量移动距离；过于粗糙时木块受阻力太大，被撞击后几乎不动，实验现象差异不明显，因此两人的观点都不科学。 23. 阅读短文，回答问题。 空气阻力 在赛车界存在一个共识——“谁控制好空气，谁就能赢得比赛！”，这里所说的空气。指的就是空气阻力。物体在流体中运动时，会受到阻力作用，该阻力叫做流体阻力。流体阻力大小跟相对运动速度大小有关，速度越大，阻力越大；跟物体的横截面积有关，横截面积越大，阻力越大；跟物体的形状有关，头圆尾尖（这种形状通常叫做流线型）的物体所受阻力较小。 雨滴从高空由静止下落，速度会越来越大，所受空气阻力也越来越大，下落过程中受到的空气阻力与雨滴（可看成球形）的横截面积S成正比，与下落速度v的平方成正比，即（其中k为比例常数）。下落一段距离后，当阻力大到与重力相等时，将以某一速度做匀速直线运动，这个速度通常被称为收尾速度。一般而言，直径为0.5mm的雨滴的收尾速度约为2m/s。 （1）以下是教材中的实验，也可用来验证“流体阻力大小与横截面积有关”的是______； A．比较纸锥下落的快慢 B．研究气泡的运动规律 C．探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关 D．探究阻力对物体运动的影响 （2）某雨滴收尾速度为5m/s，当速度为4m/s时，其所受的空气阻力与重力大小关系为：阻力______重力； （3）人造地球卫星一般不需要设计成流线型，这是因为______； （4）下列能反映雨滴下落速度v、所受空气阻力f随时间t变化关系图像的是______； A．B． C．D． （5）已知球体的体积公式为（r为半径）。若某次下雨，最大的雨滴直径为2mm，则这次下雨，雨滴最大的落地速度约为______m/s。 【答案】 ①. A ②. 小于 ③. 太空中没有空气 ④. D ⑤. 4 【解析】 【详解】（1）[1]A．不同纸锥的横截面积不同，下落时受到空气的阻力不同，下落快慢不同，也可用来验证“流体阻力大小与横截面积有关”，故A符合题意； B．气泡在液体内做匀速直线运动，无法研究流体阻力大小与横截面积的关系，故B不符合题意； C．探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关，物体受到的主要是水平面的摩擦力，故C不符合题意； D．探究阻力对物体运动的影响，物体受到的阻力主要是水平面的摩擦力，故C不符合题意。 故选A。 （2）[2]某雨滴收尾速度为5m/s，根据公式可知，当速度为4m/s时，所受的空气阻力减小，小于重力。 （3）[3]人造地球卫星在太空中运动，由于太空没有空气，不受阻力，所以一般不需要设计成流线型。 （4）[4]雨滴下落速度越大，所受的阻力越来越大，一段时间以后，阻力等于重力，雨滴就会做匀速直线运动，阻力保持不变，所以雨滴先加速运动，再匀速运动；所受空气阻力先变大后不变，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 （5）[5]雨滴最终匀速下落时，受到的阻力与重力平衡，设雨水的密度为ρ，根据题意有 mg=kSv2 其中 横截面积为 解得 故雨滴的收尾速度与雨滴半径的平方根成正比，直径0.5mm的雨滴的收尾速度约为2m/s，则最大直径为2mm的雨滴的收尾速度为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $