精品解析:陕西西安市新城区部分学校2026-2027学年九年级上学期10月阶段检测物理试题
2026-10-15
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内容正文:
2026—2027学年度第一学期第一次阶段性作业
九年级物理
(建议完成时间:80分钟 满分:80分)
一、选择题(共10小题,计20分。第1~8小题为单选题,每小题2分,每小题只有一个选项符合题意;第9、10小题为多选题,每小题2分,每小题有两个选项符合题意,全部选对得2分,选对但不全得1分,错选得0分)
1. 某新能源车发动机标有“169马力”,其表示1s内发动机做的功,则“马力”是下列哪一物理量的单位( )
A. 功率 B. 功 C. 机械效率 D. 速度
【答案】A
【解析】
【详解】由题可知,马力表示1秒内发动机做的功。功率的定义是单位时间内所做的功,公式为 ,单位是瓦特(W)。而马力是功率的常用单位之一,1马力≈735瓦特。因此,马力对应的是功率的单位,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选 A。
2. 生活中有很多简单机械,如:手钳、剪刀、镊子、扳手、钥匙等。当把钥匙插入锁孔开锁时,手指转动粗大的钥匙柄,带动细长的锁芯绕共同的轴线连续转动,此时钥匙就相当于( )
A. 斜面 B. 轮轴 C. 滑轮 D. 杠杆
【答案】B
【解析】
【详解】A.斜面是倾斜的坡面类省力机械,和钥匙的结构不符,故A不符合题意;
B.轮轴是由半径不同的轮和轴组成、可绕共同轴线转动的简单机械,钥匙柄相当于轮,锁芯相当于轴,转动时二者绕共同轴线转动,符合轮轴特征,故B符合题意;
C.滑轮是绕绳的带轮装置,钥匙没有该结构,故C不符合题意;
D.杠杆是能绕固定点转动的硬棒,是定点小角度转动,和钥匙绕轴连续转动的特点不匹配,故D不符合题意。
故选 B。
3. 下列四种情景中,关于做功,说法正确的是( )
A. 人将一摞书从一楼搬至三楼,人对书不做功
B. 篮球离手后在空中飞行过程中,人对篮球做了功
C. 人费了很大的力气推汽车,最终汽车还是不动,人对汽车做了功
D. 人背着书包站在水平运行的自动人行道上时,人对书包不做功
【答案】D
【解析】
【详解】A.人对书有向上的力,书在力的方向上有位移,,人对书做功,故A错误;
B.篮球离手后人对篮球无作用力,,,人对篮球不做功,故B错误;
C.汽车未移动,推力方向上,,人对汽车不做功,故C错误;
D.人对书包的力竖直向上,书包位移为水平方向,力的方向上,,人对书包不做功,故D正确。
故选D。
4. 下列关于简单机械的说法中,正确的是( )
A. 使用杠杆,一定能省力 B. 动力和阻力一定在杠杆支点两侧
C. 做功越快的机械,机械效率越高 D. 功率越大的机械,做功越快
【答案】D
【解析】
【详解】A.杠杆分为省力、费力、等臂三类,费力杠杆、等臂杠杆均不能省力,故A错误;
B.动力和阻力可以在杠杆支点的同侧(如镊子),故B错误;
C.机械效率,反映有用功占总功的比值,与做功快慢无必然联系,故C错误;
D.功率是描述做功快慢的物理量,功率越大则做功越快,故D正确。
故选D。
5. 如图是使用简单机械匀速提升同一物体的四种方式(不计机械重和摩擦),其中所需动力最大的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】设物重为,不计机械重和摩擦;
A.如图,滑轮组承担物重的绳子段数,所需的动力;
B.如图,滑轮组承担物重的绳子段数,所需的动力;
C.如图,定滑轮不省力,绳子对物体的拉力等于物体的重力,所需动力;
D.图杠杆动力臂,阻力臂,由杠杆平衡条件得,所需动力;
由分析可知,其中所需动力最大的是C,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
6. 甲、乙两位同学进行举杠铃比赛,如图所示,甲比乙高,他们在相同的时间内举起了相同的杠铃,则( )
A. 甲做功较多,功率较大
B. 甲做功较多,功率较小
C. 乙做功较多,功率较大
D. 乙做功较多,功率较小
【答案】A
【解析】
【详解】两人举起相同的杠铃,质量相同,则杠铃重力相同。甲比乙高,则举起杠铃的高度h甲>h乙, 根据W=Gh可得,举起杠铃做的功W甲>W乙。 举起杠铃用的时间相同, 根据可知,做功功率P甲>P乙。 故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
7. 一本物理课本从桌面掉到地上,其重力做功约为( )
A. 0.2焦 B. 2焦 C. 20焦 D. 200焦
【答案】B
【解析】
【详解】一本物理课本大约为260g,合0.26kg,则该物理书所受的重力
而书桌的高度约为0.75m,那么重力对课本所做的功为
故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
8. 如图是节选自我国古代科技巨著《天工开物》中的劳动情景,用独轮车运输货物时需左右对称,否则不稳定,极易倾倒。下列说法正确的是( )
A. 车上物体的重力为阻力
B. 使用独轮车可以省功
C. 推车人的手越靠近车轮越费力
D. 运送重力不同的物体时,独轮车的机械效率不变
【答案】C
【解析】
【详解】A.车上物体和车的总重力会阻碍杠杆的转动,故为阻力,故A错误;
B.使用任何机械都不能省功,甚至还要做额外功,故B错误;
C.推车人的手越靠近车轮,动力臂越短,根据杠杆平衡条件可知越费力,故C正确;
D.运送重力不同的物体时,有用功改变,额外功基本不变,所以独轮车的机械效率改变,故D错误。
故选C。
9. 工人把一块长4 m的木板搭在高1.2 m的车尾(衔接部分忽略不计),把重500 N的木箱从底端匀速推到车厢,如图所示,所施加推力为200 N,下列说法错误的是( )
A. 使用斜面的目的是省力
B. 工人做的有用功为600 J
C. 斜面的机械效率为100%
D. 木箱与木板间的摩擦力大小为100 N
【答案】CD
【解析】
【详解】A.斜面属于省力机械,使用斜面的目的是省力,故A正确;
B.有用功,故B正确;
C.总功
机械效率,故C错误;
D.克服摩擦力做的功
摩擦力,故D错误。
本题选择描述错误的,故选CD。
10. 如图是某乡村建设工地上,工人利用两种不同的滑轮组匀速提升相同重物的场景。已知每个动滑轮的重力均为,不计绳重及滑轮摩擦。在时间内,两物体均被提升了相同高度。下列说法正确的是( )
A. 乙滑轮组中,绳子自由端移动的距离为
B. 甲滑轮组中,工人拉力
C. 两次提升过程中,拉力做功的功率之比为
D. 若,则乙滑轮组的机械效率高于甲滑轮组
【答案】AC
【解析】
【详解】A.乙滑轮组承担物重的绳子股数,绳子自由端移动距离,故A正确;
B.甲滑轮组承担物重的绳子股数,拉力,故B错误;
C.不计绳重及摩擦,拉力做的总功
两次提升、、均相同,故总功相同,时间相同,由 可知功率之比为,故C正确;
D.机械效率 ,因 、相同,两滑轮组机械效率相同,故D错误。
故选AC。
二、填空与作图题(共6小题,计18分)
11. 人们为了纪念物理学家所作出的杰出贡献,用他们的名字作为某些物理量的单位。焦耳和瓦特分别被命名为_________和_________两个物理量的单位。
【答案】 ①. 功 ②. 功率
【解析】
【详解】焦耳在热力学、能量研究领域有突出贡献,他的名字被命名为功(以及各种形式的能量)的单位;瓦特对蒸汽机改进有重大贡献,他的名字被命名为功率的单位。
12. 如图所示是同学们常用的燕尾夹,,当用力按住C点打开该夹子时,可把_______点看作支点,此时夹子可近似看作_______(选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆,这类杠杆的其他应用还有_______(举一例)。
【答案】 ①. B ②. 等臂 ③. 天平##定滑轮
【解析】
【详解】[1]当用力按住C点打开燕尾夹时,夹子会绕着B点转动,因此支点是B点。
[2]动力作用在C点,动力臂是BC;阻力作用在A点,阻力臂是AB。已知
即动力臂等于阻力臂,因此该杠杆属于等臂杠杆。
[3]等臂杠杆的特点是不省力也不费力,常见的应用有天平、定滑轮等。
13. 动滑轮实质上是一个_______杠杆。如图所示,物体重400N,滑轮重10N(绳重、摩擦不计),若要匀速提升重物,则自由端匀速竖直向上的拉力F为_______N,若拉力F的方向向右倾斜一些,如图中虚线所示,则拉力将_______(填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】 ①. 省力 ②. 205 ③. 变大
【解析】
【详解】[1]动滑轮使用时,由两段绳子承担物体和滑轮的重力,可以省力,其实质是一个动力臂等于阻力臂二倍的省力杠杆。
[2]由题意可得:
[3]因为若拉力的方向向右倾斜一些,动力臂减小,所以根据杠杆平衡条件可知拉力将变大。
14. 一次作业中,叉车将质量为80kg的货物竖直匀速抬升了1m,用时2s;随后在水平地面沿直线匀速行驶了20m,用时8s。则抬升货物过程叉车对货物做功_________J,整个过程叉车对货物做功的功率为_________W。(g取10N/kg)
【答案】 ①. 800 ②. 80
【解析】
【详解】货物重力
抬升货物过程叉车对货物做功
水平行驶时,叉车对货物的支持力是竖直向上的,而位移是水平方向,力与位移方向垂直,不做功。因此,整个过程叉车对货物做功的功率为
15. 某同学用如题图甲所示的滑轮组提升重420N的物体,不计各种摩擦,提升过程中拉力做功的部分数据如题图乙所示。则有用功为___________J,所用拉力F为___________N,动滑轮的重力为___________N。 物体上升的高度为___________m。
【答案】 ①. 2100 ②. 200 ③. 180 ④. 5
【解析】
【详解】[1][2][3][4]由图可知,有用功占总功的70%,则额外功占总功的30%,则总功为
则有用功
则物体上升的高度
动滑轮上有三股绳子,则拉力端移动距离
则所用拉力
动滑轮的重力为
16.
(1)如图甲所示,重力不计的杠杆OAB,可绕O点在竖直平面内转动。请在图中画出使杠杆保持平衡的最小动力F的示意图及其力臂l。
(2)请在图乙中画出滑轮组绳子的绕法,要求:绳子自由端的拉力,忽略动滑轮自重、绳重和摩擦。
【答案】(1) (2)
【解析】
【小问1详解】
根据杠杆平衡条件,在阻力和阻力臂一定时,动力臂越长,动力越小,OB是整个杠杆上离支点O最远的连线,为最长动力臂,对应动力最小,即过B点作垂直于OB向上的力F。
【小问2详解】
忽略动滑轮自重、绳重和摩擦时,按题目要求,说明承担物重的绳子段数,对应“定起头”的绕法,即先将绳子的一端固定在定滑轮的下挂钩上,再向下绕过动滑轮,最后向上绕回定滑轮,绳子自由端从定滑轮下方引出。
三、实验与探究题(共4小题,计22分)
17. 研究定滑轮的特点。
(1)在研究使用定滑轮是否省力时,用如图甲所示装置匀速提升重物,需要测量的物理量是___________和___________;
(2)如图乙所示,一根绳子绕过定滑轮,一端拴在物体上,另一端拴在弹簧测力计上,沿四个不同方向匀速拉起物体,弹簧测力计的示数分别为,则它们的大小关系为___________(选填字母);
A. B. C. D.
(3)旗杆顶部有一个定滑轮,给我们升国旗带来了便利。这是利用定滑轮___________的特点。
【答案】(1) ①. 物体的重力 ②. 拉力的大小
(2)D (3)能够改变力的方向
【解析】
【小问1详解】
[1][2]定滑轮是一种简单机械,为了比较机械是否省力,需要比较不用机械直接作用在物体上的力和使用机械实际需要的力的大小关系,故在研究使用定滑轮是否省力时,需要测量的物理量是物体的重力和拉力的大小。
【小问2详解】
定滑轮相当于一个等臂杠杆,无论在哪个方向拉动,动力臂与阻力臂均为滑轮的半径,故拉力的大小不变,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
【小问3详解】
定滑轮相当于一个等臂杠杆,不省力也不费力,但可以改变力的方向。升国旗过程中向下拉动时,国旗向上运动,是利用定滑轮能够改变力的方向的特点。
18. 小明同学利用所学的物理知识测量自己跳绳时克服重力做功的平均功率。(已知)
(1)用____________测量自己的质量,用刻度尺测出自己每次跳起的平均高度。
(2)用____________测出跳起次所用的____________(填物理量与其对应字母)。
(3)跳绳时,克服自身重力的平均功率____________(用所测物理量和已知量符号表示)。
【答案】(1)体重秤 (2) ①. 秒表 ②. 时间t
(3)
【解析】
【小问1详解】
人体质量超出天平量程,需用体重秤测量质量。
【小问2详解】
跳绳单次时间较短,需用秒表测量跳n次的总时间t。
【小问3详解】
跳n次克服重力总功为,由功率公式得平均功率
19. 在“测量滑轮组的机械效率”的实验中,用同一滑轮组进行了三次实验,实验数据记录如表。
次数
钩码重G/N
钩码上升距离h/cm
弹簧测力计示数F/N
弹簧测力计上升距离s/cm
机械效率
1
2
10
0.8
30
83.3%
2
4
10
1.5
30
88.9%
3
6
10
30
(1)实验时,要竖直向上_______ 拉动弹簧测力计;
(2)第3次实验中,弹簧测力计的示数如图,为________ N;机械效率为__________ (结果保留一位小数);
(3)分析数据可得结论:用同一滑轮组,提升的物体越重,滑轮组的机械效率越_____ ;
(4)若第1次实验中,钩码上升高度增大为20cm,则过程中做的额外功_______ ,滑轮组的机械效率_______ ;(均选填“增大”、“减小”或“不变”)
(5)小明发现边拉动边读数时,弹簧测力计示数不稳定,若第3次实验中,弹簧测力计的示数是在拉动的过程中停下来读取的,这样测量________(选填“正确”或“不正确”)。
【答案】(1)匀速 (2) ①. 2.2 ②. 90.9%
(3)高 (4) ①. 增大 ②. 不变
(5)不正确
【解析】
【小问1详解】
在实验时,要竖直向上匀速拉动弹簧测力计。
【小问2详解】
[1]如图所示,弹簧测力计的分度值为0.2N,根据指针位置可以知道其示数为2.2N。
[2]第3次实验中,拉力的总功为
有用功
滑轮组的机械效率为
【小问3详解】
由表中实验数据可知,1、2、3次实验提升重物依次增加,滑轮组的机械效率越来越高,可得实验结论:用同一滑轮组,提升的物体越重,滑轮组的机械效率越高。
【小问4详解】
[1]若第1次实验中,钩码上升高度增大为20cm,绳端移动的距离也增大,动滑轮的重和摩擦力大小都不变,移动的距离增加,根据和可知,过程中做的额外功会增大。
[2]拉力和物体的重力大小不变,拉力移动距离仍是物体移动距离的3倍,根据机械效率公式可知,滑轮组的机械效率与物体上升的高度无关,故机械效率不变。
【小问5详解】
真实的机械效率应在滑轮组匀速竖直提升重物时测量,此时系统处于动态平衡状态,拉力能准确反映包括克服摩擦、绳重和动滑轮重在内的全部额外功。所以静止时测量滑轮组的机械效率不正确。
20. 小明用如图所示的装置探究杠杆的平衡条件,其中杠杆的刻度均匀,每小格为5 cm。
(1)图甲杠杆中点置于支架时保持静止,此时杠杆处于___________(选填“平衡”或“不平衡”)状态;为了使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向___________(选填“左”或“右”)调节,杠杆水平平衡后,在实验过程中,___________(选填“能”或“不能”)再调节平衡螺母。
(2)如图乙,在杠杆左侧位置(左边位置第四格)先挂了3个钩码,每个钩码为,在右侧点处(右边位置第三格)用弹簧测力计竖直向___________(选填“上”或“下”)拉杠杆,使其在水平位置平衡时,测力计的示数为___________。
(3)如图丙,小明在点处挂测力计施加动力,在点处挂钩码,现将测力计从位置绕点旋转至位置并使杠杆始终在水平位置平衡,发现测力计示数变大了,原因是_________________________________。
(4)我国古代《墨经》最早记述了秤的杠杆原理,如图丁所示,“权”“重”对应物理学中的力,“标”“本”对应物理学中的力臂。为了扩大杆秤的量程,可采取的方法是_________________________________(写出一种即可)。
【答案】(1) ①. 平衡 ②. 右 ③. 不能
(2) ①. 下 ②. 4
(3)阻力和阻力臂不变,动力臂变短
(4)换一个质量较大的权##将提纽向右移动
【解析】
【小问1详解】
杠杆静止时,处于平衡状态,图甲中杠杆左端低、右端高,为了使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向右调节;在实验过程中,不能再调节平衡螺母,平衡螺母仅在实验前调平使用。
【小问2详解】
已知每个钩码为,杠杆左侧点挂3个钩码,则总拉力为,设每小格长度为,根据题意及杠杆平衡条件,可得右侧拉力为
要保持杠杆处于水平位置平衡状态,则需要右侧施加一个向下的拉力,故弹簧测力计需竖直向下拉杠杆,弹簧测力计的示数为。
【小问3详解】
当弹簧测力计从位置绕点旋转至位置时,动力臂变短,而阻力和阻力臂均不变,根据杠杆平衡条件,动力会变大,所以弹簧测力计示数变大。
【小问4详解】
由图丁及杠杆平衡条件,可得,,要扩大杆秤的量程(即能测量更大的“重”),可以增加“权”的质量(增大动力),或增大“标”的长度(增大动力臂),或减小“本”的长度(减小阻力臂),即可以换一个质量较大的权,将提纽向右移动,都可以扩大杆秤的量程。
四、综合题(共3小题,计20分)
21. 研学实践活动时,小明在农家乐看到一种农具(如图甲),他查阅资料后知道,这种农具叫“舂”,农民捣谷用的,其工作原理图如图乙,AOB为碓杆,O为支点,A处连接着碓头,脚踏碓杆的B处可使碓头升高,抬起脚,碓头会落下去击打稻谷。若碓头的重力为60 N,每踩一次碓头上升的高度为,AO长1.5 m,OB长0.3 m。不计碓杆的重力和摩擦。求:
(1)脚在下踩过程中,“舂”可视为_________(选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆。
(2)脚至少用多大的力才可以将碓头抬起?
【答案】(1)费力 (2)300N
【解析】
【小问1详解】
支点为O,动力臂为OB,阻力臂为AO。由,即动力臂小于阻力臂,可知该杠杆为费力杠杆。
【小问2详解】
碓头刚被抬起时杠杆水平平衡,动力垂直于杆时动力臂最大,动力最小。由杠杆平衡条件得
22. 如图所示是我国自主研制的一款无人机,它是一种能够垂直起降的小型遥控飞行器。若该无人机总重力为200 N,在4 s内沿竖直向上匀速移动了40 m。不计空气阻力,求:
(1)该无人机上升时升力做的功;
(2)该无人机上升时升力的功率;
(3)在第(2)问中,我们计算了无人机竖直上升时升力的功率。现在,如果无人机改为水平匀速移动,升力还做功吗?其水平移动过程中升力的功率为多大?(只写出结果即可)
【答案】(1)
(2)
(3)不做功,0
【解析】
【小问1详解】
无人机竖直匀速上升,不计空气阻力,升力与重力平衡,则升力
升力做的功
【小问2详解】
升力的功率
【小问3详解】
无人机水平匀速移动时,升力方向竖直向上,与水平移动方向垂直,因此升力不做功,功率为。
23. 如图所示,工人用300 N的拉力将重400 N的物体沿竖直方向匀速提升4 m,不计绳重及摩擦。求:
(1)提升物体做的有用功;
(2)滑轮组的机械效率;(结果精确至0.1%)
(3)若用一个更轻的滑轮替代装置下面原来的滑轮,其他条件不变,则滑轮组的机械效率将_________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】(1)
(2)
(3)变大
【解析】
【小问1详解】
有用功是提升物体做的功
【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
拉力做的总功
滑轮组的机械效率
【小问3详解】
换用更轻的动滑轮,其他条件不变。不计绳重及摩擦,有用功不变,额外功减小,总功减小,由可知,滑轮组的机械效率变大。
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2026—2027学年度第一学期第一次阶段性作业
九年级物理
(建议完成时间:80分钟 满分:80分)
一、选择题(共10小题,计20分。第1~8小题为单选题,每小题2分,每小题只有一个选项符合题意;第9、10小题为多选题,每小题2分,每小题有两个选项符合题意,全部选对得2分,选对但不全得1分,错选得0分)
1. 某新能源车发动机标有“169马力”,其表示1s内发动机做的功,则“马力”是下列哪一物理量的单位( )
A. 功率 B. 功 C. 机械效率 D. 速度
2. 生活中有很多简单机械,如:手钳、剪刀、镊子、扳手、钥匙等。当把钥匙插入锁孔开锁时,手指转动粗大的钥匙柄,带动细长的锁芯绕共同的轴线连续转动,此时钥匙就相当于( )
A. 斜面 B. 轮轴 C. 滑轮 D. 杠杆
3. 下列四种情景中,关于做功,说法正确的是( )
A. 人将一摞书从一楼搬至三楼,人对书不做功
B. 篮球离手后在空中飞行过程中,人对篮球做了功
C. 人费了很大的力气推汽车,最终汽车还是不动,人对汽车做了功
D. 人背着书包站在水平运行的自动人行道上时,人对书包不做功
4. 下列关于简单机械的说法中,正确的是( )
A. 使用杠杆,一定能省力 B. 动力和阻力一定在杠杆支点两侧
C. 做功越快的机械,机械效率越高 D. 功率越大的机械,做功越快
5. 如图是使用简单机械匀速提升同一物体的四种方式(不计机械重和摩擦),其中所需动力最大的是( )
A. B.
C. D.
6. 甲、乙两位同学进行举杠铃比赛,如图所示,甲比乙高,他们在相同的时间内举起了相同的杠铃,则( )
A. 甲做功较多,功率较大
B. 甲做功较多,功率较小
C. 乙做功较多,功率较大
D. 乙做功较多,功率较小
7. 一本物理课本从桌面掉到地上,其重力做功约为( )
A. 0.2焦 B. 2焦 C. 20焦 D. 200焦
8. 如图是节选自我国古代科技巨著《天工开物》中的劳动情景,用独轮车运输货物时需左右对称,否则不稳定,极易倾倒。下列说法正确的是( )
A. 车上物体的重力为阻力
B. 使用独轮车可以省功
C. 推车人的手越靠近车轮越费力
D. 运送重力不同的物体时,独轮车的机械效率不变
9. 工人把一块长4 m的木板搭在高1.2 m的车尾(衔接部分忽略不计),把重500 N的木箱从底端匀速推到车厢,如图所示,所施加推力为200 N,下列说法错误的是( )
A. 使用斜面的目的是省力
B. 工人做的有用功为600 J
C. 斜面的机械效率为100%
D. 木箱与木板间的摩擦力大小为100 N
10. 如图是某乡村建设工地上,工人利用两种不同的滑轮组匀速提升相同重物的场景。已知每个动滑轮的重力均为,不计绳重及滑轮摩擦。在时间内,两物体均被提升了相同高度。下列说法正确的是( )
A. 乙滑轮组中,绳子自由端移动的距离为
B. 甲滑轮组中,工人拉力
C. 两次提升过程中,拉力做功的功率之比为
D. 若,则乙滑轮组的机械效率高于甲滑轮组
二、填空与作图题(共6小题,计18分)
11. 人们为了纪念物理学家所作出的杰出贡献,用他们的名字作为某些物理量的单位。焦耳和瓦特分别被命名为_________和_________两个物理量的单位。
12. 如图所示是同学们常用的燕尾夹,,当用力按住C点打开该夹子时,可把_______点看作支点,此时夹子可近似看作_______(选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆,这类杠杆的其他应用还有_______(举一例)。
13. 动滑轮实质上是一个_______杠杆。如图所示,物体重400N,滑轮重10N(绳重、摩擦不计),若要匀速提升重物,则自由端匀速竖直向上的拉力F为_______N,若拉力F的方向向右倾斜一些,如图中虚线所示,则拉力将_______(填“变大”、“变小”或“不变”)。
14. 一次作业中,叉车将质量为80kg的货物竖直匀速抬升了1m,用时2s;随后在水平地面沿直线匀速行驶了20m,用时8s。则抬升货物过程叉车对货物做功_________J,整个过程叉车对货物做功的功率为_________W。(g取10N/kg)
15. 某同学用如题图甲所示的滑轮组提升重420N的物体,不计各种摩擦,提升过程中拉力做功的部分数据如题图乙所示。则有用功为___________J,所用拉力F为___________N,动滑轮的重力为___________N。 物体上升的高度为___________m。
16.
(1)如图甲所示,重力不计的杠杆OAB,可绕O点在竖直平面内转动。请在图中画出使杠杆保持平衡的最小动力F的示意图及其力臂l。
(2)请在图乙中画出滑轮组绳子的绕法,要求:绳子自由端的拉力,忽略动滑轮自重、绳重和摩擦。
三、实验与探究题(共4小题,计22分)
17. 研究定滑轮的特点。
(1)在研究使用定滑轮是否省力时,用如图甲所示装置匀速提升重物,需要测量的物理量是___________和___________;
(2)如图乙所示,一根绳子绕过定滑轮,一端拴在物体上,另一端拴在弹簧测力计上,沿四个不同方向匀速拉起物体,弹簧测力计的示数分别为,则它们的大小关系为___________(选填字母);
A. B. C. D.
(3)旗杆顶部有一个定滑轮,给我们升国旗带来了便利。这是利用定滑轮___________的特点。
18. 小明同学利用所学的物理知识测量自己跳绳时克服重力做功的平均功率。(已知)
(1)用____________测量自己的质量,用刻度尺测出自己每次跳起的平均高度。
(2)用____________测出跳起次所用的____________(填物理量与其对应字母)。
(3)跳绳时,克服自身重力的平均功率____________(用所测物理量和已知量符号表示)。
19. 在“测量滑轮组的机械效率”的实验中,用同一滑轮组进行了三次实验,实验数据记录如表。
次数
钩码重G/N
钩码上升距离h/cm
弹簧测力计示数F/N
弹簧测力计上升距离s/cm
机械效率
1
2
10
0.8
30
83.3%
2
4
10
1.5
30
88.9%
3
6
10
30
(1)实验时,要竖直向上_______ 拉动弹簧测力计;
(2)第3次实验中,弹簧测力计的示数如图,为________ N;机械效率为__________ (结果保留一位小数);
(3)分析数据可得结论:用同一滑轮组,提升的物体越重,滑轮组的机械效率越_____ ;
(4)若第1次实验中,钩码上升高度增大为20cm,则过程中做的额外功_______ ,滑轮组的机械效率_______ ;(均选填“增大”、“减小”或“不变”)
(5)小明发现边拉动边读数时,弹簧测力计示数不稳定,若第3次实验中,弹簧测力计的示数是在拉动的过程中停下来读取的,这样测量________(选填“正确”或“不正确”)。
20. 小明用如图所示的装置探究杠杆的平衡条件,其中杠杆的刻度均匀,每小格为5 cm。
(1)图甲杠杆中点置于支架时保持静止,此时杠杆处于___________(选填“平衡”或“不平衡”)状态;为了使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向___________(选填“左”或“右”)调节,杠杆水平平衡后,在实验过程中,___________(选填“能”或“不能”)再调节平衡螺母。
(2)如图乙,在杠杆左侧位置(左边位置第四格)先挂了3个钩码,每个钩码为,在右侧点处(右边位置第三格)用弹簧测力计竖直向___________(选填“上”或“下”)拉杠杆,使其在水平位置平衡时,测力计的示数为___________。
(3)如图丙,小明在点处挂测力计施加动力,在点处挂钩码,现将测力计从位置绕点旋转至位置并使杠杆始终在水平位置平衡,发现测力计示数变大了,原因是_________________________________。
(4)我国古代《墨经》最早记述了秤的杠杆原理,如图丁所示,“权”“重”对应物理学中的力,“标”“本”对应物理学中的力臂。为了扩大杆秤的量程,可采取的方法是_________________________________(写出一种即可)。
四、综合题(共3小题,计20分)
21. 研学实践活动时,小明在农家乐看到一种农具(如图甲),他查阅资料后知道,这种农具叫“舂”,农民捣谷用的,其工作原理图如图乙,AOB为碓杆,O为支点,A处连接着碓头,脚踏碓杆的B处可使碓头升高,抬起脚,碓头会落下去击打稻谷。若碓头的重力为60 N,每踩一次碓头上升的高度为,AO长1.5 m,OB长0.3 m。不计碓杆的重力和摩擦。求:
(1)脚在下踩过程中,“舂”可视为_________(选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆。
(2)脚至少用多大的力才可以将碓头抬起?
22. 如图所示是我国自主研制的一款无人机,它是一种能够垂直起降的小型遥控飞行器。若该无人机总重力为200 N,在4 s内沿竖直向上匀速移动了40 m。不计空气阻力,求:
(1)该无人机上升时升力做的功;
(2)该无人机上升时升力的功率;
(3)在第(2)问中,我们计算了无人机竖直上升时升力的功率。现在,如果无人机改为水平匀速移动,升力还做功吗?其水平移动过程中升力的功率为多大?(只写出结果即可)
23. 如图所示,工人用300 N的拉力将重400 N的物体沿竖直方向匀速提升4 m,不计绳重及摩擦。求:
(1)提升物体做的有用功;
(2)滑轮组的机械效率;(结果精确至0.1%)
(3)若用一个更轻的滑轮替代装置下面原来的滑轮,其他条件不变,则滑轮组的机械效率将_________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
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