精品解析：江西九江市第三中学2026-2027学年九年级上学期第一次效果检测物理试卷

九江三中初三年级上学期第一次效果检测 一、填空题（每空1分，合计16分） 1. 国际单位制中，功的单位以___________命名，符号为___________。 2. 今年的“九三阅兵”上，我国展示的军事实力震惊世界，如图是运油20A加油机给战斗机加油的情境，加油过程中，若战斗机的高度和速度不变，则战斗机的重力势能______，机械能______。（均填“不变”“减小”或“增大”） 3. 如图，一个重为10牛的物体在大小为6牛的拉力F的作用下，先后经过光滑的水平面和粗糙的斜面，AB和CD段的距离均为2米，CD间的垂直高度为1米。物体通过AB和CD段时，力F做功分别为和，则______（选填“＞”、“＜”或“＝”）。若已知物体在斜面上匀速运动，则斜面CD段物体所受的重力做功为_____焦。 4. 2025年5月29日，长征三号乙运载火箭托举天问二号探测器直冲霄汉，发射时液态氢剧烈燃烧喷出的高温燃气，通过__________的方式使发射台温度急剧升高；火箭在穿越大气层过程中，火箭外壳与大气摩擦温度升高，说明__________可以改变物体的内能。（均选填“热传递”或“做功”） 5. 沿水平桌面自由滚落的小球的运动轨迹如图所示，小球在C点的重力势能___________在D点的重力势能，小球在C点的动能___________在D点的动能。（均填“大于”“小于”或“等于”） 6. 将一个重为4.5 N的物体沿斜面从底端匀速拉到顶端（如图所示）。已知斜面倾斜角度为30°，高为0.4 m，斜面对物体的摩擦力为0.5 N（物体的大小可忽略不计）。则在上述过程中，克服摩擦力做功___________J，斜面对物体的支持力（未画出）做功___________J。 7. 学完内能后，芳芳找了一个矿泉水瓶，装上少量的水，拧上瓶盖，此时瓶内外气压相等。芳芳此时拧动瓶身，压缩瓶内气体，使瓶内气体的内能增加，温度___________，产生更多水蒸气。芳芳松动瓶盖，瓶盖飞出去，此时瓶内气体内能将___________（选填“增大”或“减小”）。 8. 小亮同学重500N，他利用图甲所示的装置将水平地面上重力为50 N的重物提升到高处。当他站在地上向下拉绳时，拉力F、重物的上升速度v随时间t变化的关系图像分别如图乙、丙所示。若不计摩擦和绳重，动滑轮的重为___________，若该装置能承受的拉力足够大，小亮用其匀速提升重物的最大效率为___________。 二、单选题（每题2分，合计8分） 9. 下列估值中，最接近实际的是（　　） A. 一名初二学生从教室一楼爬到三楼功率大约为1000W B. 成年人双脚站在水平地面上对地面的压强大约为200Pa C. 一个标准大气压大约能够支持760mm高的水柱 D. 用手把2个鸡蛋举高1m，手对鸡蛋做的功大约为1J 10. 《天工开物》中关于用铜铸币的情景如图所示。下列说法正确的是（ ） A. 铜在熔化的过程中，温度升高，内能增加 B. 铜水凝固的过程中，温度不变，内能减少 C. 铜在熔化的过程中，温度不变，内能不变 D. 铜水凝固的过程中，温度降低，内能减少 11. 爸爸和小强进行爬楼梯比赛，他们都从1楼上到5楼。爸爸的体重是小强体重的2倍，用的时间是小强所用时间的2倍。若爸爸做功为W1、功率为P1，小强做功为W2、功率为P2，则下列判断正确的是（ ） A. W1：W2＝1:1 B. W1：W2＝4:1 C. P1：P2＝1:1 D. P1：P2＝4:1 12. 如图所示，用相同的滑轮安装成甲、乙两个滑轮组，分别用其将A、B两个物体在相同时间内匀速提升相同的高度，若，不计绳重和摩擦。下列说法正确的是（ ） A. 绳子自由端移动距离 B. 两次做的总功 C. 两次拉力做功的功率 D. 两滑轮组的机械效率 三、多选题（每题3分，漏选1分，错选0分，合计6分） 13. 图甲中过山车从A点出发，先后经过B、C、D、E点，图乙是过山车在B、C、D、E点的动能和重力势能大小的示意图，下列说法不正确的是（ ） A. 过山车在E点动能最大 B. B点重力势能大小等于E点动能的大小 C. 在整个过程中过山车的机械能是守恒的 D. B点的机械能小于C点的机械能 14. 下列生活实例中，通过热传递改变物体内能的是（ ） A. 用打气筒给轮胎打气 B. 利用太阳能热水器烧水 C. 温泉煮蛋 D. 冬天常用双手摩擦取暖 四、计算题（15题7分，16题7分，17题8分，合计22分） 15. “一方有难八方支援”，如图一辆装载生活保障物资的货车正在驶向贵港。该货车在水平路面上沿直线匀速行驶时，它所受的阻力为车总重的0.1倍，货车（含驾驶员）空载时重为。求： （1）货车空载行驶时所受的阻力大小； （2）货车以15m/s的速度空载匀速行驶时，5s内货车牵引力做的功； （3）当货车以95kW的恒定功率、25m/s的速度匀速行驶时，理论上货车可装载货物的最大重力是多少牛？ 16. 小明同学放学回家经过一家具厂，他看见工人师傅正在利用固定的横梁、活动的横木和绳子来提升实木家具的高度，其简化模型如图所示。已知实木家具所受重力G=1000 N，匀速提升高度，所用的时间，横木所受的重力。（不计绳重和摩擦）求： （1）拉绳子的力做的有用功 （2）拉绳子的力做功的功率P； （3）此过程中的机械效率（计算结果精确到0.1%） 17. 书法文化休闲广场建设中需把重的木箱A搬到高，长的斜面顶端。如图所示，工人站在斜面顶端，沿斜面向上用时将木箱A匀速直线从斜面底端拉到斜面顶端，已知拉力F为。求： （1）拉力F做的功和功率； （2）对物体做的有用功； （3）该斜面的机械效率是多少； （4）木箱A在斜面上匀速直线运动时受到的摩擦力是多大。 五、实验题（每空1分，合计28分） 18. 如图所示是小红探究改变物体内能方式的实验。 （1）如图A在一个配有活塞的厚壁的玻璃筒里放一小团脱脂棉，然后迅速压下活塞，你观察到的现象是___________这一现象的解释是活塞压缩玻璃筒内的空气，使空气的内能增加，温度___________，达到脱脂棉着火点； （2）小红在烧瓶内盛少量水，给瓶内打气，当瓶塞跳起时，观察到瓶口有“白雾”出现，说明水蒸气___________（填物态变化）成了小水滴，出现这一现象的原因是瓶内气体对瓶塞______________________，内能转化为____________，内能____________（选填“增大”或“减小”） 19. 小明用如图甲、乙所示的装置，测量滑轮组的机械效率。 实验次数 钩码重力G/N 钩码上升高度h/m 绳子自由 端的拉力F/N 绳子自由 端移动距离s/m 机械效率 1 1 0.3 0.5 0.9 66.7% 2 3 0.3 1.4 0.9 71.4% 3 6 0.3 2.5 0.9 ① 4 6 0.3 2.0 1.2 75% （1）实验过程中，应___________（选填“A”或“B”）。 A. 保持弹簧测力计静止 B. 匀速竖直向上拉动弹簧测力计 （2）小明按照正确的步骤用甲和乙装置进行实验，记录数据如表格所示，第3次实验中，机械效率①为___________； （3）若在第2次实验后继续使用甲滑轮组，将4 N的物体匀速提升0.3 m，此时滑轮组的机械效率可能是___________； A. 70.4% B. 71.4% C. 74.4% D. 84.4% （4）综合实验数据分析，影响滑轮组机械效率的因素是___________和___________ （5）做第4次实验时，同组的小华改变测量方法，用弹簧测力计测量出物体的重力和动滑轮的重力用公式，计算得到的机械效率比真实值___________（选填“偏大”“不变”或“偏小”），理由是_________________________________。 20. 在探究“物体的动能大小与哪些因素有关”时，小东同学按如图所示将甲、乙钢球（m甲<m乙）分别拉到与竖直方向成一定角度（）的位置，由静止释放，当小球与静止在相同水平面且处于同一位置的木块发生碰撞，木块都会在水平面上滑行一定距离后停止。（图中的摆长L都相等） （1）该实验研究的是___________（木块/钢球）的动能。 （2）该实验是通过观察______________________来比较钢球动能的大小，从而得出结论的。 （3）实验中为了探究动能大小与速度的关系，应选择______________________两图进行实验。分析可知，物体的动能大小与物体的速度______________________。（选填“有关”或“无关”）。 （4）若实验中水平面绝对光滑，本实验将______________________（选填“能”或“不能”）达到研究目的。 （5）善于动脑的小东又设计了如下图所示的方案：用同一个钢球两次将同一弹簧压缩到不同程度，两次实验弹簧具有的弹性势能______________________。放手后将小球弹出去撞击放在同一位置的木块时的速度___________，从而验证了动能与速度的关系。（均填“相同”或“不同”） 21. 某实验小组利用图示装置研究杠杆的机械效率，实验的主要步骤如下：①用轻绳悬挂杠杆一端的O点作为支点，在A点用轻绳悬挂总重为G的钩码，在B点用轻绳竖直悬挂一个弹簧测力计，使杠杆保持水平；②竖直向上拉动弹簧测力计缓慢上升（保持O点位置不变），在此过程中弹簧测力计的读数为F，利用刻度尺分别测出A、B两点上升的高度为h1、h2。 （1）本次实验中，若提升的钩码重一定，不计装置的摩擦，则影响杠杆机械效率的主要因素是____________________________。 （2）该杠杆机械效率的表达式是______________________。（用题中给出的字母表示） （3）若将钩码的悬挂点由A点移至C点，O、B位置不变，仍将钩码提升相同的高度，则有用功___________额外功___________，杠杆的机械效率将___________。（均填“变大”“变小”或“不变”） （4）将三个相同的钩码悬挂在A点匀速提高相同高度时，该杠杆的机械效率为，则___________（选填“>”、“＜”或“=”）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 九江三中初三年级上学期第一次效果检测 一、填空题（每空1分，合计16分） 1. 国际单位制中，功的单位以___________命名，符号为___________。 【答案】 ①. 焦耳 ②. J 【解析】 【详解】略 2. 今年的“九三阅兵”上，我国展示的军事实力震惊世界，如图是运油20A加油机给战斗机加油的情境，加油过程中，若战斗机的高度和速度不变，则战斗机的重力势能______，机械能______。（均填“不变”“减小”或“增大”） 【答案】 ①. 增大 ②. 增大 【解析】 【详解】重力势能的影响因素是质量和高度，动能的影响因素是质量和速度。加油过程中战斗机高度不变，但不断接收燃油，自身质量增大，因此重力势能增大；同时战斗机速度不变，质量增大，动能也增大。而机械能是动能与重力势能的总和，所以战斗机的机械能也随之增大。 3. 如图，一个重为10牛的物体在大小为6牛的拉力F的作用下，先后经过光滑的水平面和粗糙的斜面，AB和CD段的距离均为2米，CD间的垂直高度为1米。物体通过AB和CD段时，力F做功分别为和，则______（选填“＞”、“＜”或“＝”）。若已知物体在斜面上匀速运动，则斜面CD段物体所受的重力做功为_____焦。 【答案】 ①. ＝ ②. 10 【解析】 【详解】由功的计算公式可知，两次拉力大小相同，物体在拉力方向上通过的距离相同，故； 克服重力做的有用功为 4. 2025年5月29日，长征三号乙运载火箭托举天问二号探测器直冲霄汉，发射时液态氢剧烈燃烧喷出的高温燃气，通过__________的方式使发射台温度急剧升高；火箭在穿越大气层过程中，火箭外壳与大气摩擦温度升高，说明__________可以改变物体的内能。（均选填“热传递”或“做功”） 【答案】 ①. 热传递 ②. 做功 【解析】 【详解】高温燃气与发射台存在温度差，故通过热传递的方式使发射台内能增大、温度升高； 火箭外壳与大气摩擦时克服摩擦力做功，机械能转化为内能，说明做功可以改变物体的内能。 5. 沿水平桌面自由滚落的小球的运动轨迹如图所示，小球在C点的重力势能___________在D点的重力势能，小球在C点的动能___________在D点的动能。（均填“大于”“小于”或“等于”） 【答案】 ①. 等于 ②. 大于 【解析】 【详解】C点和D点的高度相同，小球质量不变，所以C、D两点的重力势能相等； 小球运动过程中需要克服空气阻力、与地面碰撞损耗能量，整体机械能不断减小，故小球在C点的机械能大于在D点的机械能，已知小球在C、D点的重力势能相等，故小球在C点的动能大于在D点的动能。 6. 将一个重为4.5 N的物体沿斜面从底端匀速拉到顶端（如图所示）。已知斜面倾斜角度为30°，高为0.4 m，斜面对物体的摩擦力为0.5 N（物体的大小可忽略不计）。则在上述过程中，克服摩擦力做功___________J，斜面对物体的支持力（未画出）做功___________J。 【答案】 ①. 0.4 ②. 0 【解析】 【详解】已知斜面倾斜角度为30°，高为0.4m，由数学知识可知，斜面的长度为 克服摩擦力做功为 因支持力方向与物体运动方向垂直，物体没有在支持力的方向上通过一定的距离，故斜面对物体的支持力做功为0J。 7. 学完内能后，芳芳找了一个矿泉水瓶，装上少量的水，拧上瓶盖，此时瓶内外气压相等。芳芳此时拧动瓶身，压缩瓶内气体，使瓶内气体的内能增加，温度___________，产生更多水蒸气。芳芳松动瓶盖，瓶盖飞出去，此时瓶内气体内能将___________（选填“增大”或“减小”）。 【答案】 ①. 升高 ②. 减小 【解析】 【详解】拧动瓶身，压缩瓶内气体，对瓶内气体做功，机械能转化为内能，瓶内气体内能增加，故温度升高； 瓶盖飞出过程中，瓶内气体对瓶盖做功，内能转化为瓶盖的机械能，故瓶内气体内能减小。 8. 小亮同学重500N，他利用图甲所示的装置将水平地面上重力为50 N的重物提升到高处。当他站在地上向下拉绳时，拉力F、重物的上升速度v随时间t变化的关系图像分别如图乙、丙所示。若不计摩擦和绳重，动滑轮的重为___________，若该装置能承受的拉力足够大，小亮用其匀速提升重物的最大效率为___________。 【答案】 ①. 30N ②. 97% 【解析】 【详解】由图甲可知滑轮组绳子股数。由图乙、丙可知，在内物体匀速上升，拉力，物体上升速度。 不计摩擦和绳重，由可得动滑轮重 小亮站在地面向下拉绳，最大拉力等于其重力，即 此时能提升的最大物重 最大机械效率 二、单选题（每题2分，合计8分） 9. 下列估值中，最接近实际的是（　　） A. 一名初二学生从教室一楼爬到三楼功率大约为1000W B. 成年人双脚站在水平地面上对地面的压强大约为200Pa C. 一个标准大气压大约能够支持760mm高的水柱 D. 用手把2个鸡蛋举高1m，手对鸡蛋做的功大约为1J 【答案】D 【解析】 【详解】A．一名初二学生从教室一楼爬到三楼，假设体重为50kg，一楼至三楼高度差为8m，用时10s，则功率约为 故A不符合题意； B．成年人的体重大约是70kg，重力 G=mg=70kg10N/kg=700N 双脚的面积大约是S=350cm2，则成年人双脚站立时对地面的压强大约是 故B不符合题意； C．标准大气压能支持760mm高的水银柱，而不是水柱，故C不符合题意； D．手举两个鸡蛋需要的力大约1N，举高1m大约做功 W=Fs=1N1m=1J 故D符合题意。 故选D。 10. 《天工开物》中关于用铜铸币的情景如图所示。下列说法正确的是（ ） A. 铜在熔化的过程中，温度升高，内能增加 B. 铜水凝固的过程中，温度不变，内能减少 C. 铜在熔化的过程中，温度不变，内能不变 D. 铜水凝固的过程中，温度降低，内能减少 【答案】B 【解析】 【详解】AC．铜是晶体。铜在熔化过程中，吸收热量，温度不变，内能增加，故AC错误； BD．铜水在凝固过程中，放出热量，温度不变，内能减少，故B正确，D错误。 故选B。 11. 爸爸和小强进行爬楼梯比赛，他们都从1楼上到5楼。爸爸的体重是小强体重的2倍，用的时间是小强所用时间的2倍。若爸爸做功为W1、功率为P1，小强做功为W2、功率为P2，则下列判断正确的是（ ） A. W1：W2＝1:1 B. W1：W2＝4:1 C. P1：P2＝1:1 D. P1：P2＝4:1 【答案】C 【解析】 【详解】设小强体重为，爸爸体重，小强用时，爸爸用时，两人爬楼高度均为。 AB．由得， ，故AB错误； CD．由得， ，故C正确，D错误。 故选C。 12. 如图所示，用相同的滑轮安装成甲、乙两个滑轮组，分别用其将A、B两个物体在相同时间内匀速提升相同的高度，若，不计绳重和摩擦。下列说法正确的是（ ） A. 绳子自由端移动距离 B. 两次做的总功 C. 两次拉力做功的功率 D. 两滑轮组的机械效率 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图可知，，，，故 ，故A 错误； BCD．设物体重为，动滑轮重为，提升高度为，时间为，有用功；不计绳重和摩擦，额外功。 总功 故； 功率 故； 机械效率 故，故BC错误，D正确。 故选D。 三、多选题（每题3分，漏选1分，错选0分，合计6分） 13. 图甲中过山车从A点出发，先后经过B、C、D、E点，图乙是过山车在B、C、D、E点的动能和重力势能大小的示意图，下列说法不正确的是（ ） A. 过山车在E点动能最大 B. B点重力势能大小等于E点动能的大小 C. 在整个过程中过山车的机械能是守恒的 D. B点的机械能小于C点的机械能 【答案】ACD 【解析】 【详解】A. 由图乙可知，过山车在 C 点动能最大，故 A 错误； B. 根据图乙可知，B 点重力势能的条形图高度与 E 点动能的条形图高度相等，即二者大小相等，故 B 正确； C. 对比图乙中 C、E 两点可知，C 点过山车的动能大于 E 点时的动能，而在 C、E 两点，过山车的机械能都是以动能的形式而存在的，所以在这个过程中，过山车的机械能变小，机械能不守恒，故 C 错误； D. 由于整个过程中，机械能不守恒，逐渐减小，所以过山车在 B 点的机械能大于在 C 点的机械能，故 D 错误。 本题选不正确的，故选ACD。 14. 下列生活实例中，通过热传递改变物体内能的是（ ） A. 用打气筒给轮胎打气 B. 利用太阳能热水器烧水 C. 温泉煮蛋 D. 冬天常用双手摩擦取暖 【答案】BC 【解析】 【详解】A．用打气筒给轮胎打气时，活塞压缩空气做功、克服筒壁摩擦做功，机械能转化为内能，是通过做功改变内能，故A不符合题意； B．太阳能热水器烧水，是太阳的内能通过辐射的方式转移到水，属于热传递改变内能，故B符合题意； C．温泉煮蛋，温泉的高温内能转移到鸡蛋上，属于热传递改变内能，故C符合题意； D．双手摩擦取暖，是通过克服摩擦力做功将机械能转化为内能，属于做功改变内能，故D不符合题意。 故选BC。 四、计算题（15题7分，16题7分，17题8分，合计22分） 15. “一方有难八方支援”，如图一辆装载生活保障物资的货车正在驶向贵港。该货车在水平路面上沿直线匀速行驶时，它所受的阻力为车总重的0.1倍，货车（含驾驶员）空载时重为。求： （1）货车空载行驶时所受的阻力大小； （2）货车以15m/s的速度空载匀速行驶时，5s内货车牵引力做的功； （3）当货车以95kW的恒定功率、25m/s的速度匀速行驶时，理论上货车可装载货物的最大重力是多少牛？ 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 根据题意，货车空载行驶时所受阻力 【小问2详解】 货车匀速直线行驶，牵引力与阻力大小相等，因此牵引力 货车5s行驶距离 牵引力5s内做功 【小问3详解】 根据功率推导公式可得，此时货车的牵引力 货车匀速行驶，因此阻力 此时货车总重 理论上货车可装载货物的最大重力 16. 小明同学放学回家经过一家具厂，他看见工人师傅正在利用固定的横梁、活动的横木和绳子来提升实木家具的高度，其简化模型如图所示。已知实木家具所受重力G=1000 N，匀速提升高度，所用的时间，横木所受的重力。（不计绳重和摩擦）求： （1）拉绳子的力做的有用功 （2）拉绳子的力做功的功率P； （3）此过程中的机械效率（计算结果精确到0.1%） 【答案】（1）1000J （2）122.2W （3）90.9% 【解析】 【小问1详解】 拉绳子的力做的有用功 【小问2详解】 由图知承担物重的绳子段数，不计绳重和摩擦。拉绳子的力 绳子自由端移动距离 拉力做的总功 拉力做功的功率 【小问3详解】 此过程的机械效率 17. 书法文化休闲广场建设中需把重的木箱A搬到高，长的斜面顶端。如图所示，工人站在斜面顶端，沿斜面向上用时将木箱A匀速直线从斜面底端拉到斜面顶端，已知拉力F为。求： （1）拉力F做的功和功率； （2）对物体做的有用功； （3）该斜面的机械效率是多少； （4）木箱A在斜面上匀速直线运动时受到的摩擦力是多大。 【答案】（1）6000J，120W （2）4800J （3）80% （4）120N 【解析】 【小问1详解】 木箱沿斜面匀速上升，拉力移动距离等于斜面长。拉力做的总功 拉力做功的功率 【小问2详解】 提升木箱的有用功为克服重力做的功，有用功 【小问3详解】 斜面的机械效率为有用功与总功的比值，即 【小问4详解】 斜面的额外功为克服摩擦力做的功，则 由得木箱A在斜面上匀速直线运动时受到的摩擦力 五、实验题（每空1分，合计28分） 18. 如图所示是小红探究改变物体内能方式的实验。 （1）如图A在一个配有活塞的厚壁的玻璃筒里放一小团脱脂棉，然后迅速压下活塞，你观察到的现象是___________这一现象的解释是活塞压缩玻璃筒内的空气，使空气的内能增加，温度___________，达到脱脂棉着火点； （2）小红在烧瓶内盛少量水，给瓶内打气，当瓶塞跳起时，观察到瓶口有“白雾”出现，说明水蒸气___________（填物态变化）成了小水滴，出现这一现象的原因是瓶内气体对瓶塞______________________，内能转化为____________，内能____________（选填“增大”或“减小”） 【答案】（1） ①. 脱脂棉燃烧 ②. 升高 （2） ①. 液化 ②. 做功 ③. 机械能 ④. 减小 【解析】 【小问1详解】 迅速下压活塞时，活塞对筒内空气做功，机械能转化为空气的内能，使空气内能增加、温度升高，当温度达到脱脂棉的着火点后，脱脂棉就会燃烧。 【小问2详解】 瓶塞跳起时，瓶内的高压气体对瓶塞做功，气体的内能转化为瓶塞的机械能，瓶内气体自身内能减小、温度降低，瓶内的高温水蒸气遇冷液化成小水滴，就形成了瓶口可见的“白雾”。 19. 小明用如图甲、乙所示的装置，测量滑轮组的机械效率。 实验次数 钩码重力G/N 钩码上升高度h/m 绳子自由 端的拉力F/N 绳子自由 端移动距离s/m 机械效率 1 1 0.3 0.5 0.9 66.7% 2 3 0.3 1.4 0.9 71.4% 3 6 0.3 2.5 0.9 ① 4 6 0.3 2.0 1.2 75% （1）实验过程中，应___________（选填“A”或“B”）。 A. 保持弹簧测力计静止 B. 匀速竖直向上拉动弹簧测力计 （2）小明按照正确的步骤用甲和乙装置进行实验，记录数据如表格所示，第3次实验中，机械效率①为___________； （3）若在第2次实验后继续使用甲滑轮组，将4 N的物体匀速提升0.3 m，此时滑轮组的机械效率可能是___________； A. 70.4% B. 71.4% C. 74.4% D. 84.4% （4）综合实验数据分析，影响滑轮组机械效率的因素是___________和___________ （5）做第4次实验时，同组的小华改变测量方法，用弹簧测力计测量出物体的重力和动滑轮的重力用公式，计算得到的机械效率比真实值___________（选填“偏大”“不变”或“偏小”），理由是_________________________________。 【答案】（1）B （2）80% （3）C （4） ①. 提升的物重 ②. 动滑轮总重 （5） ①. 偏大 ②. 计算方法忽略了摩擦和绳重带来的额外功，认为，比真实的总功偏小。 【解析】 【小问1详解】 实验过程中，必须匀速竖直向上拉动弹簧测力计，以确保拉力稳定且等于绳子自由端实际受力，避免因静止读数忽略摩擦力导致效率偏高。 故选B。 【小问2详解】 第3次实验的机械效率 【小问3详解】 由表格数据可知，使用同一甲滑轮组时，物重越大，机械效率越高；第2次实验物重为3N时机械效率为71.4%，第3次实验物重6N时效率为80%，因此物重4N时的机械效率应介于71.4%和80%之间。故选C。 【小问4详解】 对比1、2、3次实验，同一滑轮组物重越大，机械效率越高，说明物重影响机械效率。 第3次实验中，承担物重的绳子段数 故第3次实验用的是装置甲； 第4次实验中，承担物重的绳子段数 故第4次实验用的是装置乙； 对比3、4次实验，将相同物重提升相同高度时，甲、乙滑轮组的动滑轮总重不同，机械效率不同，说明动滑轮总重也会影响机械效率。 【小问5详解】 实际使用滑轮组时，额外功除了克服动滑轮重力的功，还有克服绳重、摩擦的功，真实总功大于；小华的计算式没有考虑绳重和摩擦的额外功，代入的总功偏小，最终得到的机械效率就会比真实值偏大。 20. 在探究“物体的动能大小与哪些因素有关”时，小东同学按如图所示将甲、乙钢球（m甲<m乙）分别拉到与竖直方向成一定角度（）的位置，由静止释放，当小球与静止在相同水平面且处于同一位置的木块发生碰撞，木块都会在水平面上滑行一定距离后停止。（图中的摆长L都相等） （1）该实验研究的是___________（木块/钢球）的动能。 （2）该实验是通过观察______________________来比较钢球动能的大小，从而得出结论的。 （3）实验中为了探究动能大小与速度的关系，应选择______________________两图进行实验。分析可知，物体的动能大小与物体的速度______________________。（选填“有关”或“无关”）。 （4）若实验中水平面绝对光滑，本实验将______________________（选填“能”或“不能”）达到研究目的。 （5）善于动脑的小东又设计了如下图所示的方案：用同一个钢球两次将同一弹簧压缩到不同程度，两次实验弹簧具有的弹性势能______________________。放手后将小球弹出去撞击放在同一位置的木块时的速度___________，从而验证了动能与速度的关系。（均填“相同”或“不同”） 【答案】（1）钢球 （2）木块被推动的距离 （3） ①. （b）（c） ②. 有关 （4）不能 （5） ①. 不同 ②. 不同 【解析】 【小问1详解】 实验通过改变钢球的质量和释放角度，观察木块被推动的距离，从而推断钢球动能的变化，故该实验研究的是钢球的动能。 【小问2详解】 该实验使用转换法，钢球的动能无法直接观测，通过木块被撞击后滑行的距离远近，间接反映钢球动能的大小：木块滑行越远，说明钢球动能越大。 【小问3详解】 探究动能与速度的关系时，需要控制钢球质量相同、改变钢球到达水平面的速度。（b）(c)两图是同一个乙钢球（质量不变），摆角不同（），钢球下摆到水平面的速度不同，符合控制变量要求； 实验中摆角更大的c图里木块滑行更远，说明质量相同时速度越大动能越大，因此物体动能大小与速度有关。 【小问4详解】 如果水平面绝对光滑，木块被钢球撞击后将不受阻力，一直做匀速直线运动，无法通过木块的滑行距离比较钢球的动能大小，因此不能达到实验目的。 【小问5详解】 弹性势能的大小与弹性形变程度有关，同一弹簧被压缩到不同程度，形变程度不同，因此两次弹簧的弹性势能不同； 弹簧的弹性势能会转化为钢球的动能，同一个钢球质量不变，获得的动能不同，因此撞击木块时的速度不同，从而验证动能与速度的关系。 21. 某实验小组利用图示装置研究杠杆的机械效率，实验的主要步骤如下：①用轻绳悬挂杠杆一端的O点作为支点，在A点用轻绳悬挂总重为G的钩码，在B点用轻绳竖直悬挂一个弹簧测力计，使杠杆保持水平；②竖直向上拉动弹簧测力计缓慢上升（保持O点位置不变），在此过程中弹簧测力计的读数为F，利用刻度尺分别测出A、B两点上升的高度为h1、h2。 （1）本次实验中，若提升的钩码重一定，不计装置的摩擦，则影响杠杆机械效率的主要因素是____________________________。 （2）该杠杆机械效率的表达式是______________________。（用题中给出的字母表示） （3）若将钩码的悬挂点由A点移至C点，O、B位置不变，仍将钩码提升相同的高度，则有用功___________额外功___________，杠杆的机械效率将___________。（均填“变大”“变小”或“不变”） （4）将三个相同的钩码悬挂在A点匀速提高相同高度时，该杠杆的机械效率为，则___________（选填“>”、“＜”或“=”）。 【答案】（1）杠杆自身的重力 （2） （3） ①. 不变 ②. 变小 ③. 变大 （4）＞ 【解析】 【小问1详解】 实验中不考虑摩擦时，额外功主要来自克服杠杆自身重力做的功，在钩码重一定、有用功固定的情况下，杠杆自重是影响额外功多少、进而影响机械效率的核心因素。 【小问2详解】 杠杆的有用功是提升钩码做的功 弹簧测力计拉力做的功 根据机械效率定义有 【小问3详解】 物重G不变，将钩码从A移到C，将钩码提升相同高度时，有用功不变；杠杆自身重心上升的高度会变小，即克服杠杆自重做的额外功变少，在有用功不变的情况下，有用功在总功中的占比提升，因此机械效率变大。 【小问4详解】 悬挂三个相同钩码时，提升相同高度，有用功变大，但克服杠杆自重的额外功大小几乎不变，有用功在总功中的占比提升，因此机械效率变大，即。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $