精品解析：陕西渭南市临渭区前进路初级中学2026-2027学年上学期九年级物理第一阶段限时题

物理试卷 考试时间：80分钟 满分：80分 一、选择题 1. 关于内能和机械能，下列说法中正确的是（　　） A. 内能和机械能各自包含动能和势能，因此，它们在本质上是一样的 B. 物体运动得越快，其动能越大，内能也越大 C. 一个物体的机械能可以为零，但它的内能永远不可能为零 D. 静止在水平地面上的冰块不具有内能和机械能 2. 体育课上两位同学进行爬杆比赛，假如他们先后从同一根杆的底端匀速爬到顶端。如果要粗略比较一下两人做功的大小关系，需要知道的物理量是（　　） A. 爬杆的速度 B. 爬杆的时间 C. 两人的体重 D. 杆的具体高度 3. 如图所示的场景和工具使用中，属于省距离杠杆的是（　　） A. 用羊角锤拔钉子 B. 用开瓶器开瓶盖 C. 用赛艇的船桨划水 D. 用老虎钳夹铁丝 4. 如图所示，物体在相同力F的作用下，分别在光滑水平面、粗糙水平面和粗糙斜面上沿着力的方向移动了相同的距离s，力F做的功分别为、、，则下列说法中正确的是（　　） A. B. C. D. 5. 以下描述中人对物体做功的是（ ） A. 手提水桶在水平路面上匀速直线前进 B. 踢出去的足球在地面上滚动一段距离 C. 用力搬石头但没有搬动 D. 将课本从地上捡起放在桌上 6. 如图是由相同的滑轮组装的滑轮组，分别用甲、乙两装置将质量相等的重物匀速提升相同的高度，不计摩擦和绳子的质量，下列说法正确的是（ ） A. 甲做的额外功大 B. 乙做的有用功大 C. 甲的拉力一定大于乙的拉力 D. 乙做的总功大 7. 如图是使用简单机械匀速提升同一物体的四种方式（不计机械自重和摩擦），其中所需动力最小的是（ ） A. B. C. D. 8. 如图所示，物体重150 N，挂在杠杆中点，人在杠杆的端点A处用100 N竖直向上的力将物体提高0.5 m，在此过程中，下列说法不正确的是 A. 人用的拉力所做的功为100 J B. 用杠杆提升物体所做的有用功为50 J C. 额外功为25 J D. 杠杆的机械效率为75% 9. 运动员在自由式滑雪空中技巧比赛中的运动轨迹如图中虚线所示。若不计摩擦和空气阻力，下列说法中正确的是（ ） A. 从到运动的过程中，运动员的动能减小 B. 运动员在点时的速度比在点时更大些 C. 运动员在点时动能为零 D. 从到运动的过程中，运动员的动能转化为重力势能。 10. 如图甲所示，工人用推力将重为1000N的箱子沿斜面底端推至水平车厢中，斜面长3m、高1.5m，推力始终与箱子运动方向相同。箱子运动路程随时间变化关系如图乙所示，推力随时间变化关系如图丙所示。下列分析正确的是（ ） A. 使用斜面可以省功 B. 0~10s内，推力做的功为有用功 C. 10~20s内，推力做的功为1000J D. 0~10s内，箱子所受摩擦力为100N 二、填空题 11. 如图是一种神奇的“魔罐”，其制作方法是：橡皮筋两头分别固定在罐子的顶部和底部，在橡皮筋的中间系一个钩码。将“魔罐”在水平地面上滚出后，它能自动滚回来的原因是弹性势能转化为____________能，“魔罐”滚回来后不能回到原抛出点的位置，这说明“魔罐”的机械能____________（选填“减小”或“增大”）。 12. 如图所示，放入冰箱的食品能够保鲜很长一段时间，是因为食品和冰箱间存在____________（选填“内能差”或“温度差”）发生热传递，导致食品的温度____________，内能____________，从而起到保鲜食品的作用。 13. 如图，小亮用100 N的推力沿着斜坡推着爷爷匀速上行，斜坡相当于简单机械中的斜面，它可以__________（选填“省力”或“省功”）。该斜坡长3 m、高30 cm，爷爷和轮椅的总质量为80 kg，该斜面的机械效率是__________%。若增大斜面的倾斜程度，斜面的机械效率将__________（选填“增大”“不变”或“减小”）。（g取10 N/kg） 14. 如图所示，一个重为5N的物体被水平力压在竖直墙面上匀速下滑20cm，则匀速下滑的过程中，物体的重力______（选填“做了功”或“不做功”），压力做的功为______J。 15. 如图所示是我国古代《墨经》中记述的秤的杠杆原理，“权”“重”对应物理学中的力，“标”“本”对应物理学中的____________；当“重”增大时，应把“权”向____________（选填“左”或“右”）移动，才能平衡；若将支点向右端移动一些，杆秤测量范围变____________（选填“大”或“小”）。 16. 如图所示，在50 N的水平拉力F作用下，重800 N的物体沿水平地面匀速直线运动了2 m，所用时间为10 s，则绳子自由端运动了____________m，若物体与地面间滑动摩擦力为120 N，滑轮组的机械效率为____________，在这段时间内物体的重力做功为____________J，拉力F做功的功率为____________W。 三、填空与作图题（本大题共7小题，每空1分，作图题每图2分，计21分） 17. （1）利用如图甲所示的杠杆提升用绳子吊在点下方的重物，请画出重物刚离开地面时在杠杆点施加最小力的示意图。 （2）画出图乙中工人提升重物时滑轮组绳子的绕法。 四、实验探究题（本大题共3小题，计21分） 18. 某兴趣小组同学在研究“物体动能大小与哪些因素有关”的实验，装置如图甲所示： 实验次数 小车和钩码的总质量 小车释放的高度 木块滑行的距离 1 200 30 35 2 400 30 65 3 600 30 （1）让质量不同的小车，从同一斜面的相同高度处由静止释放。这样操作的目的是让小车到达水平面时的____________。 （2）从表中数据可以看出，实验中是通过比较____________来比较动能的大小。 （3）第3次实验时，木块被撞后滑出木板无法记录数据，需要重做第三次实验，甲同学建议换用同样较长的木板，乙同学建议换一个较大的木块，丙同学建议降低小车释放的初始高度，你认为正确的方式采用____________同学的建议。若本实验中水平面绝对光滑，则撞击后的木块将做____________。 （4）由上述实验数据和现象可得出结论：________________________________________________。 （5）兴趣小组在探究过程中发现小车撞击木块时，有很多次并不能沿直线轨迹推动木块，于是提出如图乙所示的方案改进，通过观察钢球撞击上端固定的相同塑料软片，比较撞击的软片数目来比较钢球的动能大小。老师指出此装置不适合体积不同的钢球做实验，原因是____________________________________。 19. 小明组在“测滑轮组机械效率的实验”中，用如图甲所示的滑轮组进行了三次实验，实验数据如下表。（每个滑轮重相同） （1）分析表中数据，回答以下问题： 实验次数 物重G/N 物体上升高度h/cm 绳端拉力F/N 绳端移动距离s/cm 1 6 3 2.5 9 2 6 5 2.5 17 3 6 8 2.5 24 ①表中有一个数据的记录是错误的，该错误数据是____________； ②第3次实验中，滑轮组的机械效率是____________； ③滑轮组的机械效率与物体上升高度____________； （2）小红在小明实验的基础上多使用一个滑轮也做了实验，如图乙所示。 ①小红多使用一个滑轮，目的是改变____________； ②两位同学使用各自的滑轮组提升相同的重物（不计绳重及摩擦），那么所测机械效率______（选填“相同”或“不相同”），若改变图甲滑轮组的绕绳方式，则图甲滑轮组的机械效率______（选填“增大”、“不变”或“减小”）； （3）小芳在一次实验中，记录数据如下表，并对三个机械效率取平均值，并认为它是这个滑轮组准确的机械效率，这种做法对吗？为什么？______（选填“对”或“不对”），理由是______________________________。 序号 动滑轮重 物重力 物体上升高度 绳端拉力 绳端移动距离 滑轮组的机械效率 1 0.5 1 10 0.7 30 47.6 2 0.5 2 10 1.1 30 60.6 3 0.5 4 10 2 30 66.7 20. 小明和兴趣小组的同学一起探究杠杆的平衡条件： （1）实验前，杠杆静止时如图-1所示，此时杠杆________（选填“是”或“不是”）平衡状态。为使杠杆在水平位置平衡，小明将左端的平衡螺母向右调，其他同学认为也可以将右端的平衡螺母向________（选填“右”或“左”）调； （2）实验过程中发现当杠杆水平平衡时，如果改变一侧钩码的个数或悬挂位置，杠杆就不再平衡。小红认为：影响杠杆平衡的因素是力的大小和支点到力的作用点的距离。小明认为：影响杠杆平衡的因素是力的大小和支点到力的作用线的距离。为判断谁的观点正确，同学们利用图-2中水平平衡的杠杆（OD>OA=OC）进行实验，保持B处悬挂钩码的个数和位置不变。实验过程如下： ①把A处悬挂的钩码改挂在C处，发现杠杆不再水平平衡； ②把A处悬挂的钩码改挂在D处，发现杠杆仍保持水平平衡。 由此，可初步判断________的观点是正确的； （3）如图-3所示，在杠杆的两端加挂并移动钩码，使杠杆在水平位置平衡，同时测出力臂大小，并将收集的数据记录在下表中，实验中多次测量的目的是________； 实验序号 F1/N l1/cm F2/N l2/cm 1 1 10 2 5 2 2 10 1 20 3 4 15 3 20 （4）分析表格数据，可以得出杠杆的平衡条件是________； （5）如图-4所示，杠杆在水平位置平衡后，在E点挂两个钩码，每个钩码重0.5N，在G点竖直向下拉弹簧测力计，仍使杠杆在水平位置平衡，此时弹簧测力计的示数为________N。若斜拉弹簧测力计，使杠杆再次在水平位置平衡，弹簧测力计的示数会________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 五、综合题（本大题共2小题，计18分） 21. 如图所示，物体A重150N，物体B重15N，此时物体A沿着水平桌面以0.2m/s的速度向右做匀速直线运动。（不计绳重、滑轮重及轮轴间的摩擦） （1）求物体B匀速下降的速度； （2）求物体A与水平桌面间的摩擦力； （3）若在A端施加一个拉力，使得物体A向左做匀速直线运动，则拉力为多少？ 22. 工人师傅要将质量80kg的木箱搬到1.5m高的车厢里，他将一块5m长的长板搁在地面与车厢之间构成斜面，然后站在车上用300N的拉力在20s内将物体从斜面底端匀速拉到车厢里，如图所示，求：（取） （1）若增大该斜面的倾角，斜面的机械效率将______________；（选填“变大”“变小”或“不变”） （2）工人做功的功率； （3）斜面的机械效率； （4）物体和斜面之间的摩擦力。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 物理试卷 考试时间：80分钟 满分：80分 一、选择题 1. 关于内能和机械能，下列说法中正确的是（　　） A. 内能和机械能各自包含动能和势能，因此，它们在本质上是一样的 B. 物体运动得越快，其动能越大，内能也越大 C. 一个物体的机械能可以为零，但它的内能永远不可能为零 D. 静止在水平地面上的冰块不具有内能和机械能 【答案】C 【解析】 【详解】A．内能是物体内所有分子热运动的动能和势能之和，而机械能是物体的动能和势能之和，两者本质上不同，故A错误； B．物体运动得越快，其动能越大，与内能无关，故B错误； C．物质是由分子构成，构成物质的分子永不停息地运动，所有分子热运动的动能和势能之和称为内能，所以内能永远不可能为零，故C正确； D．冰块静止在水平地面上，没有被举高，不发生弹性形变，不具备机械能，一切物体都有内能，故D错误。 故选C。 2. 体育课上两位同学进行爬杆比赛，假如他们先后从同一根杆的底端匀速爬到顶端。如果要粗略比较一下两人做功的大小关系，需要知道的物理量是（　　） A. 爬杆的速度 B. 爬杆的时间 C. 两人的体重 D. 杆的具体高度 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】设同学的质量为m，重力为G，杆的高度为h，同学爬杆时克服重力做的功可表示为 两个同学爬杆的高度相同，根据上式可知要比较两个同学做功的做少，可以比较两个同学的质量。 故选C。 3. 如图所示的场景和工具使用中，属于省距离杠杆的是（　　） A. 用羊角锤拔钉子 B. 用开瓶器开瓶盖 C. 用赛艇的船桨划水 D. 用老虎钳夹铁丝 【答案】C 【解析】 【详解】ABD．用羊角锤拔钉子、用开瓶器开瓶盖、用老虎钳夹铁丝时，动力臂均大于阻力臂，由杠杆平衡条件可知，动力小于阻力，均为省力杠杆，费距离，故ABD不符合题意； C．用赛艇的船桨划水时，动力臂小于阻力臂，由杠杆平衡条件可知，动力大于阻力，为费力杠杆，省距离，故C符合题意。 故选C。 4. 如图所示，物体在相同力F的作用下，分别在光滑水平面、粗糙水平面和粗糙斜面上沿着力的方向移动了相同的距离s，力F做的功分别为、、，则下列说法中正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】由题意可知，拉力相同，物体沿拉力的方向移动的距离相同，根据W=Fs可知，力F做的功相同，即 W1=W2=W3 故选D。 5. 以下描述中人对物体做功的是（ ） A. 手提水桶在水平路面上匀速直线前进 B. 踢出去的足球在地面上滚动一段距离 C. 用力搬石头但没有搬动 D. 将课本从地上捡起放在桌上 【答案】D 【解析】 【详解】A． 手对水桶的力竖直向上，水桶水平移动，力的方向与位移方向垂直，沿力的方向位移为0，不满足做功条件，故A不符合题意； B．足球离开人后人对其无作用力，不满足做功条件，故B不符合题意； C．搬石头时石头未移动，位移为0，不满足做功条件，故C不符合题意； D．人对课本施加向上的力，课本沿力的方向向上移动了距离，满足做功条件，故D符合题意。 故选D。 6. 如图是由相同的滑轮组装的滑轮组，分别用甲、乙两装置将质量相等的重物匀速提升相同的高度，不计摩擦和绳子的质量，下列说法正确的是（ ） A. 甲做的额外功大 B. 乙做的有用功大 C. 甲的拉力一定大于乙的拉力 D. 乙做的总功大 【答案】D 【解析】 【详解】由题意得，不计绳重、摩擦时，额外功只来自动滑轮重力，即，有用功，故总功，甲图：下方滑轮固定在地面，没有动滑轮，全部是定滑轮；乙图：有 1 个动滑轮。重物质量相等，即相等；提升高度h相同。 A. 甲没有动滑轮，不计绳重摩擦，；乙有动滑轮，。所以乙的额外功更大。故A 错误； B. 由，物体重力相等、提升高度相同，因此甲乙有用功相等。故B 错误； C. 甲是定滑轮，定滑轮不省力：甲的拉力，乙滑轮组：，乙的拉力，故，无法确定和大小关系，不能判定甲拉力一定大于乙。故C错误； D. 由得，甲乙有用功相等；甲额外功为 0，乙额外功大于 0，所以，故D正确。 故选D。 7. 如图是使用简单机械匀速提升同一物体的四种方式（不计机械自重和摩擦），其中所需动力最小的是（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】不计机械自重和摩擦。 A．由图结合相似三角形知识可知，动力臂与阻力臂之比 由杠杆平衡条件可得F1L1=GLG，则拉力 B．由图示可知，滑轮组承重绳子的有效股数n=3，则拉力 C．这是动滑轮的特殊使用方法，物体挂在动滑轮一侧绳子上，拉动滑轮的轴，则拉力F3=2G D．图中为斜面，由功的原理可知F4×4m=G×2m 四个选项中，提起的是同一物体，故A所需动力最小。 故选A。 8. 如图所示，物体重150 N，挂在杠杆中点，人在杠杆的端点A处用100 N竖直向上的力将物体提高0.5 m，在此过程中，下列说法不正确的是 A. 人用的拉力所做的功为100 J B. 用杠杆提升物体所做的有用功为50 J C. 额外功为25 J D. 杠杆的机械效率为75% 【答案】B 【解析】 【分析】力臂是指支点到力的作用线的距离，根据相似三角形得出物体提高0.5m时拉力移动的距离，根据求出人用的拉力所做的功，根据求出总功，总功减去有用功即为额外功，根据求出杠杆的机械效率． 【详解】A、人用100N的竖直向上将物体提高0.5m时， 由相似三角形的知识可得，拉力F移动的距离：，人用的拉力所做的功：，故A正确； B、用杠杆提升货物所做的有用功：故B错误； C、因总功等于有用功和额外功之和，所以额外功：，故C正确； D、杠杆的机械效率：，故D正确． 故选B． 【点睛】本题考查了有用功、总功、额外功和杠杆机械效率的计算，知道竖直向上提高物体时动力臂和阻力臂的比值不变是关键． 9. 运动员在自由式滑雪空中技巧比赛中的运动轨迹如图中虚线所示。若不计摩擦和空气阻力，下列说法中正确的是（ ） A. 从到运动的过程中，运动员的动能减小 B. 运动员在点时的速度比在点时更大些 C. 运动员在点时动能为零 D. 从到运动的过程中，运动员的动能转化为重力势能。 【答案】B 【解析】 【详解】A. 从 A 到 B 的过程中，运动员的质量不变，高度降低、速度增大，重力势能转化为动能，因此运动员的动能是增大的，故A错误； B. 不计摩擦和空气阻力，运动员的机械能（动能 + 重力势能）守恒。B 点的高度低于 C 点的高度，说明 B 点的重力势能小于 C 点的重力势能，对应的 B 点的动能就大于 C 点的动能；由于运动员质量不变，动能越大速度越大，因此运动员在 B 点时的速度比在 C 点时更大，故B正确； C. C 点是运动员运动轨迹的最高点，此时运动员竖直方向的速度为 0，但仍然保留水平方向的运动速度，因此运动员的速度不为零，动能也不为零，故C错误； D. 从 C 到 D 的过程中，运动员的质量不变，高度降低、速度增大，是重力势能转化为动能，并非动能转化为重力势能，故D错误。 故选B。 10. 如图甲所示，工人用推力将重为1000N的箱子沿斜面底端推至水平车厢中，斜面长3m、高1.5m，推力始终与箱子运动方向相同。箱子运动路程随时间变化关系如图乙所示，推力随时间变化关系如图丙所示。下列分析正确的是（ ） A. 使用斜面可以省功 B. 0~10s内，推力做的功为有用功 C. 10~20s内，推力做的功为1000J D. 0~10s内，箱子所受摩擦力为100N 【答案】CD 【解析】 【详解】A．根据功的原理，使用任何机械都不能省功，故A错误； ‌B．0~10s内推力F做的功包含两部分：将箱子提升高度的有用功，以及克服斜面摩擦力的额外功，属于总功，故B错误； ‌C．从图乙可知，10~20s内箱子运动的路程为 从图丙可知此阶段推力，因此推力做的功 故C正确； ‌D．由乙图可知，0~10s内箱子沿斜面匀速直线运动，斜面长，推力，推力做的总功 克服箱子重力做的有用功 克服摩擦力做的额外功 因此摩擦力大小 故D正确。 故选CD。 二、填空题 11. 如图是一种神奇的“魔罐”，其制作方法是：橡皮筋两头分别固定在罐子的顶部和底部，在橡皮筋的中间系一个钩码。将“魔罐”在水平地面上滚出后，它能自动滚回来的原因是弹性势能转化为____________能，“魔罐”滚回来后不能回到原抛出点的位置，这说明“魔罐”的机械能____________（选填“减小”或“增大”）。 【答案】 ①. 动 ②. 减小 【解析】 【详解】魔罐向前滚动的过程中，罐的动能会逐渐转化为橡皮筋的弹性势能，当魔罐速度减为零后，橡皮筋要恢复原状，储存的弹性势能就会转化为魔罐的动能，让魔罐自动往回滚动。 魔罐滚动过程中，需要克服接触面的摩擦阻力做功，一部分机械能会转化为其他形式的能量，因此魔罐的机械能总量减小，所以滚回来后无法回到原抛出点的位置。 12. 如图所示，放入冰箱的食品能够保鲜很长一段时间，是因为食品和冰箱间存在____________（选填“内能差”或“温度差”）发生热传递，导致食品的温度____________，内能____________，从而起到保鲜食品的作用。 【答案】 ①. 温度差 ②. 降低 ③. 减小 【解析】 【详解】发生热传递的唯一条件是两个物体之间存在温度差；食品温度高，冰箱内温度低，热量从食品传递给冰箱内空气；食品放出热量，温度降低，内能减小，低温环境抑制微生物繁殖，实现保鲜。 13. 如图，小亮用100 N的推力沿着斜坡推着爷爷匀速上行，斜坡相当于简单机械中的斜面，它可以__________（选填“省力”或“省功”）。该斜坡长3 m、高30 cm，爷爷和轮椅的总质量为80 kg，该斜面的机械效率是__________%。若增大斜面的倾斜程度，斜面的机械效率将__________（选填“增大”“不变”或“减小”）。（g取10 N/kg） 【答案】 ①. 省力 ②. 80 ③. 增大 【解析】 【详解】斜坡相当于简单机械中的斜面，使用斜面可以省力，不能省功；爷爷和轮椅的总重力 有用功为 推力做的总功 机械效率 斜面粗糙程度不变时，增大倾斜程度，物体对斜面的压力减小，摩擦力减小，克服摩擦力做的额外功减小，提升相同高度时有用功不变，有用功占总功的比例增大，因此机械效率增大。 14. 如图所示，一个重为5N的物体被水平力压在竖直墙面上匀速下滑20cm，则匀速下滑的过程中，物体的重力______（选填“做了功”或“不做功”），压力做的功为______J。 【答案】 ①. 做了功 ②. 0 【解析】 【详解】匀速下滑的过程中，物体在重力的方向上移动了距离，所以物体的重力对物体做了功；此过程中，压力方向与墙面垂直，物体在压力的方向上没有移动距离，所以压力做的功为0 J。 15. 如图所示是我国古代《墨经》中记述的秤的杠杆原理，“权”“重”对应物理学中的力，“标”“本”对应物理学中的____________；当“重”增大时，应把“权”向____________（选填“左”或“右”）移动，才能平衡；若将支点向右端移动一些，杆秤测量范围变____________（选填“大”或“小”）。 【答案】 ①. 力臂 ②. 左 ③. 大 【解析】 【详解】根据杠杆平衡的相关概念，杠杆里支点到力的作用线的距离叫做力臂，题图里“标”是支点到“权”的作用点的距离、“本”是支点到“重”的作用点的距离，对应物理学中的力臂。 杠杆平衡条件为动力×动力臂=阻力×阻力臂（​）。当“重”（阻力）增大时，“权”（动力）大小不变、“本”（阻力臂）也不变，为了维持杠杆平衡，需要增大力的一侧的力臂，也就是把“权”向左移动，增大“标”的长度。 若将支点向右端移动一些，“标”增大，则“权”和“标”的乘积增大，而“本”变小，由杠杆平衡可知“重”增大，即杆秤测量范围变大。 16. 如图所示，在50 N的水平拉力F作用下，重800 N的物体沿水平地面匀速直线运动了2 m，所用时间为10 s，则绳子自由端运动了____________m，若物体与地面间滑动摩擦力为120 N，滑轮组的机械效率为____________，在这段时间内物体的重力做功为____________J，拉力F做功的功率为____________W。 【答案】 ①. 6 ②. 80% ③. 0 ④. 30 【解析】 【详解】[1]由图可知，承担滑动摩擦力的绳子段数，绳子自由端移动的距离为 [2]滑轮组的有用功为克服滑动摩擦力做的功，总功为拉力做的功，机械效率为 [3]因物体沿水平方向运动，在重力方向上无移动距离，故重力做功为。 [4]拉力做的总功为 拉力做功的功率为 三、填空与作图题（本大题共7小题，每空1分，作图题每图2分，计21分） 17. （1）利用如图甲所示的杠杆提升用绳子吊在点下方的重物，请画出重物刚离开地面时在杠杆点施加最小力的示意图。 （2）画出图乙中工人提升重物时滑轮组绳子的绕法。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 由图知，O为支点，拉起物体的动力F作用在A点，连接OA即为最长的动力臂，根据杠杆的平衡条件，此时所用的动力最小，据此从A点作垂直于OA向下的力F即可，据此作图。 【小问2详解】 根据题意知道，要用向下的力提升重物，故滑轮组绳子的绕法如图所示。 四、实验探究题（本大题共3小题，计21分） 18. 某兴趣小组同学在研究“物体动能大小与哪些因素有关”的实验，装置如图甲所示： 实验次数 小车和钩码的总质量 小车释放的高度 木块滑行的距离 1 200 30 35 2 400 30 65 3 600 30 （1）让质量不同的小车，从同一斜面的相同高度处由静止释放。这样操作的目的是让小车到达水平面时的____________。 （2）从表中数据可以看出，实验中是通过比较____________来比较动能的大小。 （3）第3次实验时，木块被撞后滑出木板无法记录数据，需要重做第三次实验，甲同学建议换用同样较长的木板，乙同学建议换一个较大的木块，丙同学建议降低小车释放的初始高度，你认为正确的方式采用____________同学的建议。若本实验中水平面绝对光滑，则撞击后的木块将做____________。 （4）由上述实验数据和现象可得出结论：________________________________________________。 （5）兴趣小组在探究过程中发现小车撞击木块时，有很多次并不能沿直线轨迹推动木块，于是提出如图乙所示的方案改进，通过观察钢球撞击上端固定的相同塑料软片，比较撞击的软片数目来比较钢球的动能大小。老师指出此装置不适合体积不同的钢球做实验，原因是____________________________________。 【答案】（1）速度相等 （2）木块滑行的距离 （3） ①. 甲 ②. 匀速直线运动 （4）当速度不变时，质量越大，动能越大 （5）塑料软片对不同体积的钢球阻力不同 【解析】 【小问1详解】 由控制变量法，让质量不同的小车从同一斜面的相同高度处由静止释放，使小车到达水平面时的速度相同，从而探究动能与质量关系。 【小问2详解】 动能大小不容易观测，实验时通过木块被撞击后滑行的距离来比较动能大小。这种方法叫转换法。 【小问3详解】 三次实验的目的是探究动能的大小与质量的关系，所以3次实验应保证木块的质量、小车静止释放时的高度都不变，改变小车和钩码的总质量，做第3次实验时木块被撞后滑出木板，说明木板不足以支持木块克服摩擦力做功，根据可知，在摩擦力不变下，应增大木板长度，所以应换用同样较长的木板，应采用甲的建议。若本实验中水平面绝对光滑，根据牛顿第一定律，被撞击后的木块将做匀速直线运动。 【小问4详解】 由表中数据可知，小车释放的高度相同，初速度相同，小车和钩码总质量不同，可以看出质量越大，木块滑行越远，说明动能越大，所以可以得出结论：当速度不变时，质量越大，动能越大。 【小问5详解】 塑料软片对不同体积的钢球阻力不同，所以装置不适合体积不同的钢球做实验。 19. 小明组在“测滑轮组机械效率的实验”中，用如图甲所示的滑轮组进行了三次实验，实验数据如下表。（每个滑轮重相同） （1）分析表中数据，回答以下问题： 实验次数 物重G/N 物体上升高度h/cm 绳端拉力F/N 绳端移动距离s/cm 1 6 3 2.5 9 2 6 5 2.5 17 3 6 8 2.5 24 ①表中有一个数据的记录是错误的，该错误数据是____________； ②第3次实验中，滑轮组的机械效率是____________； ③滑轮组的机械效率与物体上升高度____________； （2）小红在小明实验的基础上多使用一个滑轮也做了实验，如图乙所示。 ①小红多使用一个滑轮，目的是改变____________； ②两位同学使用各自的滑轮组提升相同的重物（不计绳重及摩擦），那么所测机械效率______（选填“相同”或“不相同”），若改变图甲滑轮组的绕绳方式，则图甲滑轮组的机械效率______（选填“增大”、“不变”或“减小”）； （3）小芳在一次实验中，记录数据如下表，并对三个机械效率取平均值，并认为它是这个滑轮组准确的机械效率，这种做法对吗？为什么？______（选填“对”或“不对”），理由是______________________________。 序号 动滑轮重 物重力 物体上升高度 绳端拉力 绳端移动距离 滑轮组的机械效率 1 0.5 1 10 0.7 30 47.6 2 0.5 2 10 1.1 30 60.6 3 0.5 4 10 2 30 66.7 【答案】（1） ①. 17 ②. 80% ③. 无关 （2） ①. 力的方向 ②. 相同 ③. 不变 （3） ①. 不对 ②. 滑轮组的机械效率随提升物重的改变而变化，实验中三次提升的物重不同，机械效率本就不同，取平均值没有意义 【解析】 【小问1详解】 ①观察甲滑轮组，承担物重的绳子段数，根据滑轮组规律：第2次实验时，s应为，因此错误数据是17； ②第3次实验机械效率 ③三次实验物重相同、仅提升高度不同，计算可得三次机械效率均为80%，因此滑轮组机械效率与物体上升高度无关。 【小问2详解】 ①乙比甲多了一个定滑轮，定滑轮的作用是改变力的方向； ②不计绳重及摩擦时，额外功仅来自动滑轮的重力，甲乙提升相同重物、动滑轮总重也相同，有用功和额外功都相等，因此机械效率相同；改变甲的绕绳方式，有用功、额外功都不受影响，因此机械效率不变。 【小问3详解】 表格中三次实验提升的物重不同，而滑轮组的机械效率随物重增大而升高，三组数据对应不同物重下的不同机械效率，不是误差导致的同一物理量的多次测量，取平均值没有实际意义，因此做法不对。 20. 小明和兴趣小组的同学一起探究杠杆的平衡条件： （1）实验前，杠杆静止时如图-1所示，此时杠杆________（选填“是”或“不是”）平衡状态。为使杠杆在水平位置平衡，小明将左端的平衡螺母向右调，其他同学认为也可以将右端的平衡螺母向________（选填“右”或“左”）调； （2）实验过程中发现当杠杆水平平衡时，如果改变一侧钩码的个数或悬挂位置，杠杆就不再平衡。小红认为：影响杠杆平衡的因素是力的大小和支点到力的作用点的距离。小明认为：影响杠杆平衡的因素是力的大小和支点到力的作用线的距离。为判断谁的观点正确，同学们利用图-2中水平平衡的杠杆（OD>OA=OC）进行实验，保持B处悬挂钩码的个数和位置不变。实验过程如下： ①把A处悬挂的钩码改挂在C处，发现杠杆不再水平平衡； ②把A处悬挂的钩码改挂在D处，发现杠杆仍保持水平平衡。 由此，可初步判断________的观点是正确的； （3）如图-3所示，在杠杆的两端加挂并移动钩码，使杠杆在水平位置平衡，同时测出力臂大小，并将收集的数据记录在下表中，实验中多次测量的目的是________； 实验序号 F1/N l1/cm F2/N l2/cm 1 1 10 2 5 2 2 10 1 20 3 4 15 3 20 （4）分析表格数据，可以得出杠杆的平衡条件是________； （5）如图-4所示，杠杆在水平位置平衡后，在E点挂两个钩码，每个钩码重0.5N，在G点竖直向下拉弹簧测力计，仍使杠杆在水平位置平衡，此时弹簧测力计的示数为________N。若斜拉弹簧测力计，使杠杆再次在水平位置平衡，弹簧测力计的示数会________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】（1） ①. 是 ②. 右 （2）小明 （3）寻找普遍规律 （4） （5） ①. 1.5 ②. 变大 【解析】 【小问1详解】 [1]当杠杆静止在图-1所示位置时，杠杆处于静止状态，此时杠杆是平衡状态。 [2]如图-1可知，杠杆左端下沉，说明杠杆左端较重，所以应将左端或右端的平衡螺母向右调节。 【小问2详解】 当把A处悬挂的钩码改挂在C处时，支点到力的作用点的距离不变，而支点到力的作用线的距离改变，发现此时杠杆不再水平平衡；当把A处悬挂的钩码改挂在D处，支点到力的作用线的距离不变，而支点到力的作用点的距离改变，发现此时杠杆仍保持水平平衡，故可以说明小明的观点是正确的。 【小问3详解】 实验中，在杠杆的两端加挂并移动钩码，即不断的改变力和力臂的大小，进行多次测量，其目的是避免实验的偶然性，便于寻找普遍规律。 【小问4详解】 由表中数据可知，每一组实验中动力与动力臂的乘积都等于阻力与阻力臂的乘积，故得出杠杆的平衡条件是 【小问5详解】 [1]根据杠杆的平衡条件可知，此时弹簧测力计的示数为 [2]由图-4可知，若斜拉弹簧测力计，使杠杆再次在水平位置平衡，则拉力的力臂会变小，根据杠杆的平衡条件可知，拉力将变大。 五、综合题（本大题共2小题，计18分） 21. 如图所示，物体A重150N，物体B重15N，此时物体A沿着水平桌面以0.2m/s的速度向右做匀速直线运动。（不计绳重、滑轮重及轮轴间的摩擦） （1）求物体B匀速下降的速度； （2）求物体A与水平桌面间的摩擦力； （3）若在A端施加一个拉力，使得物体A向左做匀速直线运动，则拉力为多少？ 【答案】（1）0.4m/s；（2）30N；（3）60N 【解析】 【详解】解：（1）由图得 物体B匀速下降的速度 （2）不计绳重、滑轮重及轮轴间的摩擦，由得，物体A受到的拉力为 A做匀速直线运动，物体A与水平桌面间的摩擦力等于拉力，即 （3）若在A端施加一个拉力，使得物体A向左做匀速直线运动，则拉力为 答：物体B匀速下降的速度0.4m/s； （2）物体A与水平桌面间的摩擦力30N； （3）若在A端施加一个拉力，使得物体A向左做匀速直线运动，则拉力为60N。 22. 工人师傅要将质量80kg的木箱搬到1.5m高的车厢里，他将一块5m长的长板搁在地面与车厢之间构成斜面，然后站在车上用300N的拉力在20s内将物体从斜面底端匀速拉到车厢里，如图所示，求：（取） （1）若增大该斜面的倾角，斜面的机械效率将______________；（选填“变大”“变小”或“不变”） （2）工人做功的功率； （3）斜面的机械效率； （4）物体和斜面之间的摩擦力。 【答案】（1）变大 （2） （3） （4） 【解析】 【小问1详解】 物体对水平面的压力大小等于物体的重力，说明如果物体放在斜面上，斜面越平缓，物体对斜面的压力越大，越接近于物体的重力，反之则斜面的倾角越大，物体对斜面的压力越小。所以若增大该斜面的倾角，压力变小，摩擦力变小，因为斜面高一定，斜面长会变小，则克服摩擦做的额外功变小，有用功一定，则总功变小，所以有用功占总功的比值增大，即机械效率变大。 【小问2详解】 工人做的总功 工人做功的功率 【小问3详解】 工人做的有用功 斜面的机械效率 【小问4详解】 物体克服摩擦力所做的额外功 由可得，物体和斜面之间的摩擦力 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $