精品解析：江苏徐州市东苑中学2026—2027学年第一学期第一次学情调研九年级物理试题

2026—2027学年第一学期第一次学情调研九年级物理试题 物理试题 （全卷共100分，时间60分钟） 第一部分：选择题（共24分） 一、选择题（每题2分，共24分） 1. 如图所示，下列简单机械的使用，费力的是（　　） A. 船桨 B. 动滑轮 C. 斜面 D. 扳手 2. 生活中处处有物理，下列估测接近实际情况的是（ ） A. 将两枚鸡蛋举高1m做的功约为10J B. 中学生从一楼登上三楼克服自身重力做的功约为400J C. 人正常骑自行车的功率为70W D. 定滑轮的机械效率可达到100% 3. 如图所示的几个情形中，人做功的是（　　） A. 图甲中女孩把一箱报刊搬起来 B. 图乙中学生背着书包在水平路面上匀速前进 C. 图丙中虽然司机费了九牛二虎之力，汽车还是纹丝不动 D. 图丁中足球被踢后，在草地上滚了一段距离 4. 如图所示，一根粗细均匀的铁棒AB静止在水平地面上，现用力F将铁棒从水平地面拉至竖直立起，在这个过程中，力F作用在B端且始终与铁棒垂直，则用力F将（ ） A. 逐渐变大 B. 逐渐变小 C. 保持不变 D. 先变小后变大 5. 张家界天门山盘山公路有“通天大道”之称，盘山公路全长10.77公里，海拔从200米急剧提升到1300米，大道两侧绝壁千仞，空谷幽深，共计99个弯，如图所示，这样修建的主要目的是为了车辆向上行驶时可以（　　） A. 减小所必需的牵引力 B. 增大所必需的牵引力 C. 减小发动机功率 D. 提高发动机功率 6. 下列有关机械做功、功率、机械效率的说法，正确的是（　　） A. 效率越高的机械，功率越大 B. 做功越快的机械，功率越大 C. 做有用功越多的机械，效率越高 D. 做功越多的机械，功率越大 7. 小明的教室在三楼，他每天从一楼到教室的时间为20s，小明爬楼的功率大约为（ ） A. 1000W B. 150W C. 1000J D. 200J 8. 一个滑轮组经改装后提高了机械效率，用它把同一物体匀速提升同样的高度，改进后与改进前相比（　　） A. 做的有用功减少了 B. 有用功不变，总功减少了 C. 总功不变，有用功增加了 D. 总功不变，额外功减少了 9. 如图所示，分别使用滑轮或滑轮组匀速提升同一物体，滑轮质量均相等且动滑轮的重力小于物体重力，在相同的时间内物体被提升的高度也相等，不计绳重和摩擦，下列说法不正确的是（ ） A. 三个装置所做的有用功为 B. 绳子自由端移动的速度关系为 C. 绳子自由端的拉力大小为 D. 三个装置的机械效率为 10. 如图所示，一个物体静止于光滑水平面上的O点，在水平恒力F作用下开始向右加速运动，且a、b之间和b、c之间的距离相等，F在ab段做功W1，做功功率P1；在bc段做功W2，做功功率P2，下列选项正确的是（　　） A. W1=W2， B. W1>W2， C. W1>W2， D. W1=W2， 11. 2026年5月24日，长征二号F遥二十三火箭搭载神舟二十三号载人飞船在酒泉拔地而起，这标志着我国载人航天事业稳步迈向新高度。如图所示，飞船加速上升过程中，下列说法正确的是（　　） A. 动能增大，重力势能减小，机械能不变 B. 动能不变，重力势能增大，机械能增大 C. 动能减小，重力势能增大，机械能不变 D. 动能增大，重力势能增大，机械能增大 12. 如图甲所示是某球员传球后足球在空中飞行的一段运动轨迹，图乙是该足球落地后弹跳的过程。关于以上两过程下列说法正确的是（　　） A. 图甲中足球从点移动至点的过程中，球员对球做了功 B. 图甲中足球在点的动能大于点的动能 C. 图乙中、两点为同一高度，点的机械能等于点的机械能 D. 图乙中足球在从点移动至点过程中，足球的动能转化为重力势能 第二部分：非选择题（共76分） 二、填空题：（每空1分，共28分） 13. 使用简单机械可以给人们的生活带来便利：旗杆的顶端安装着一个________滑轮，用来改变拉力的方向；把被剪物体尽量靠近剪刀的转动轴，可减小________臂，剪断物体更省________。 14. 如图甲是我国周代初期发明的一种取水工具“辘轳”。辘轳在使用时相当于______（选填“杠杆”“滑轮”或“轮轴”），它的摇柄属于简单机械中的______（选填“省力”或“费力”）机械；若想让提升物体时更省力可以适当增加______（选填“A”或“B”）的长度。 15. 在水平地面上，工人师傅用50N沿水平方向的力推着重为200N的箱子匀速前进，10s内移动了5m，在这个过程中，地面对箱子的摩擦力为 _____N，重力所做的功为 _____J，推力做功的功率为 _____W。 16. 如右图所示，用一个重为2N的动滑轮，把重10N的物体在2s内竖直匀速提升0.2m（不考虑绳子重力和摩擦），则自由端施加的拉力F=___________N，拉力做功的功率是___________W，该动滑轮的机械效率为___________。 17. 随着智慧物流发展，无人机配送快递已在多地投入使用。某次配送中，无人机将质量为3kg的快递包裹，匀速竖直提升10m送至指定位置，整个过程用时20s，此过程中无人机消耗的电能为1500J，如图，g取10N/kg。则无人机提升包裹的有用功为________J，有用功功率为________W，无人机将电能转化为有用机械能的效率为________。 18. 图是某城市铁路车站的设计方案，进站和出站的轨道都与站台构成一个缓坡、火车进站时靠惯性就能冲上缓坡，把______能转化成重力势能，使速度______（选填“增大”“减小”或“不变”）；出站时，又把储存的______能转化成动能，有效地利用了能量。 19. （1）如图甲所示是小明做的自动回转“魔罐”，橡皮筋两头分别固定在罐的顶部和底部，中间系一个钩码，当他将“魔罐”在粗糙的水平地面上滚出后，它还能自动滚回来，“魔罐”能滚回来是因为________能转化为________能。 （2）①如图乙、丙所示是小华制作的“会跳的卡片”，用手把它平压在桌面上，使橡皮筋伸长，迅速松手后，卡片就会弹跳起来，这个现象说明：发生弹性形变的橡皮筋对卡片________。 ②图乙中A为外表面、图丙中B为内表面，实验时应把________（填“A”或“B”）表面紧贴在桌面上； ③当其他条件相同时，豁口间的距离越大、豁口的深度越________（填“大或小”）卡片可以弹跳得更高一些。 20. 如图所示，A点的高度H大于B点的高度h，让小球从A点由静止开始自由落下，沿光滑轨道AOB到达B点后离开（不计空气阻力），则小球由A点运动到O点的过程中，小球的重力势能______(选填“增大、不变、减小”)，小球在B的机械能______在A点的机械能(选填“大于、等于、或小于”)，小球离开B点后的运动轨迹应该是图中的______曲线。 21. 蹦极是一项极限体育运动，如图所示，A点为最高点、B点为弹性绳自然伸长的位置，蹦极人在C点所受弹性绳的弹力与自身重力相等，D点是能下落到的最低点。在蹦极人从A点下落到D点的过程中（不计空气阻力），________点人的机械能最小；________点人动能最大。（选填“A”、“B”、“C”或“D”） 三、画图题（每题2分，共4分） 22. （1）如图所示是我国古代用于汲水的一种器具——桔槔的简化图，请画出动力的力臂。 （2）在图中画出使用滑轮组提升物体时最省力的绳子绕法。 四、计算题（每题8分，共16分） 23. 如图所示，地面上的工人利用滑轮组，将重为90N的物体匀速提升了10m，工人对绳子的拉力F为50N，不计绳重和摩擦。求： （1）有用功； （2）工人拉力做的功。 （3）动滑轮重力。 （4）滑轮组的机械效率。 24. 如图所示，斜面长，高。用平行于斜面的拉力，将重力为的物体，由斜面的底端匀速拉到顶端，用时。求： （1）有用功； （2）拉力做功的功率P； （3）物体受到的摩擦力f； （4）该斜面的机械效率。 五、实验题（每空2分，共20分） 25. 某实验小组在“探究杠杆的平衡条件”的实验中，进行了如下操作： （1）实验前，杠杆如图甲所示，为使杠杆在水平位置平衡，则应将平衡螺母向________调节； （2）如图乙所示，在杠杆上的A点挂2个钩码，要使杠杆重新在水平位置平衡，应在B点挂________个相同的钩码；杠杆水平平衡后，又将A、B两点所挂钩码同时向远离支点O的方向移动一格，则杠杆的________（选填“左”或“右”）侧下沉； （3）如图乙所示，在B点用弹簧测力计向下拉，使杠杆仍在水平位置平衡。当弹簧测力计从a位置转到b位置时，其示数大小将________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 （4）小军竖直向下拉弹簧测力计，使杠杆从水平位置缓慢转过一定角度，如图丙所示，若杠杆的重力和摩擦忽略不计，则此过程中，弹簧测力计的示数将________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 26. 小涵通过下面的实验，研究“动能的大小与哪些因素有关”的问题。 （1）质量相同的小球，从斜面上不同高度处自由滚下，小球到达水平面时的速度是___________的（选填“相同”或“不同”）。 （2）实验过程可以通过___________来反映小球的动能大小。 （3）选取甲、乙两次实验进行比较，可以探究动能与___________的关系。 （4）如图丙，将小球从一光滑斜槽轨道O点自由滚下，依次经过A、B两点到达C点（忽略空气阻力），设A、B两点的机械能分别为EA和EB，则EA___________EB（选填“>”、“=”或“<”）。 （5）若实验中水平面光滑，此探究实验___________（选填“能”或“不能”）完成。 27. 阅读短文并回答下列问题。（每空2分，共8分） 龙骨水车 据史料记载，龙骨水车发明于东汉时期，因其结构形如长龙骨架而得名，是中国古代劳动人民发明的农业灌溉机械之一。如图甲所示，龙骨水车的主体由两部分组成：一是取水部分的车桶、大龙头轴、小龙头轴、刮水板等；二是人操作部分的扶手和脚踏板等。龙骨水车通体由木质板材构成，大部分采用榫接和连接结构，材料简单、技艺成熟，使龙骨水车很容易制作。 龙骨水车在工作时主要利用链轮传动原理，即当主动轴旋转时，链条与固定在主动轴上的链轮相啮合，从而带动固定在从动轴上的链轮旋转，使从动轴获得动力。如图乙所示，小龙头轴及刮水板浸入低处的水中，人握住扶手用脚踩动脚踏板，驱动大龙头轴（主动轴）转动，带动链条（由刮水板等组成）运动，进而带动小龙头轴（从动轴）转动，这一过程中刮水板将水带入车桶内，板叶刮水上行，将低处的水刮传至高处的农田中，实现连续提水灌溉。 这种古代先进的大型农用机械，不仅提高了当时农业灌溉的效率，更彰显了我国古代劳动人民的智慧。 请根据上述材料，回答下列问题： （1）刮水上行时水的________能增大； （2）刮板的面积越大，水车旋转一周提升的水就越多，对水所做的功越________（选填“多”或“少”），当工人踩动脚踏板的速度加快时，提升水的功率会变________（选填“大”或“小”）； （3）本题g取10N/kg。若农民伯伯踩动龙骨水车，驱动龙骨水车的机械效率为40%，平均功率为100W，那么它5min可以将________kg的水提到1.5m高的农田处； 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026—2027学年第一学期第一次学情调研九年级物理试题 物理试题 （全卷共100分，时间60分钟） 第一部分：选择题（共24分） 一、选择题（每题2分，共24分） 1. 如图所示，下列简单机械的使用，费力的是（　　） A. 船桨 B. 动滑轮 C. 斜面 D. 扳手 【答案】A 【解析】 【详解】A．船桨使用时，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故A符合题意； B．动滑轮使用时，动力臂等于2倍的阻力臂，符合动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故B不符合题意； C．斜面属于省力机械，故C不符合题意； D．使用扳手时，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故D不符合题意。 故选A。 2. 生活中处处有物理，下列估测接近实际情况的是（ ） A. 将两枚鸡蛋举高1m做的功约为10J B. 中学生从一楼登上三楼克服自身重力做的功约为400J C. 人正常骑自行车的功率为70W D. 定滑轮的机械效率可达到100% 【答案】C 【解析】 【详解】A．两枚鸡蛋的总重力约为1N，举高1m做功约为，故A不符合题意； B．中学生的重力约为500N，一楼到三楼的实际爬升高度是两层楼高，约6m，克服重力做功，故B不符合题意； C．人正常骑自行车时的牵引力约为15N，骑行速度约5m/s，功率，故C符合题意； D．使用定滑轮时不可避免要做额外功，有用功一定小于总功，机械效率永远小于100%，故D不符合题意。 故选C。 3. 如图所示的几个情形中，人做功的是（　　） A. 图甲中女孩把一箱报刊搬起来 B. 图乙中学生背着书包在水平路面上匀速前进 C. 图丙中虽然司机费了九牛二虎之力，汽车还是纹丝不动 D. 图丁中足球被踢后，在草地上滚了一段距离 【答案】A 【解析】 【详解】A．女孩把一箱报刊搬起来，女孩对报刊的力是竖直向上的，而报刊移动的距离也是竖直向上，所以女孩对报刊做功，故A符合题意； B．学生背着书包在水平路面上匀速前进，学生对书包的力竖直向上，而书包运动的距离是水平方向，力与距离垂直，所以学生对书包不做功，故B不符合题意； C．司机费了九牛二虎之力，汽车还是纹丝不动，有力但是没有距离，所以司机对汽车不做功，故C不符合题意； D．足球被踢后，在地上滚动了一段距离，有距离但是没有人对足球的力，所以人不对足球做功，故D不符合题意。 故选A。 4. 如图所示，一根粗细均匀的铁棒AB静止在水平地面上，现用力F将铁棒从水平地面拉至竖直立起，在这个过程中，力F作用在B端且始终与铁棒垂直，则用力F将（ ） A. 逐渐变大 B. 逐渐变小 C. 保持不变 D. 先变小后变大 【答案】B 【解析】 【详解】铁棒在抬起时的受力情况如下图所示： 由题意可知，阻力F2不变，F与铁棒始终垂直，则动力臂l1不变。铁棒抬起的过程中，阻力F2的阻力臂l2在变小，根据杠杆平衡条件Fl1=F2l2可知，l1、F2都不变，l2变小，所以F也在变小。故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 5. 张家界天门山盘山公路有“通天大道”之称，盘山公路全长10.77公里，海拔从200米急剧提升到1300米，大道两侧绝壁千仞，空谷幽深，共计99个弯，如图所示，这样修建的主要目的是为了车辆向上行驶时可以（　　） A. 减小所必需的牵引力 B. 增大所必需的牵引力 C. 减小发动机功率 D. 提高发动机功率 【答案】A 【解析】 【详解】AB．盘山公路是生活中的斜面，使用斜面可以省力，减小了车辆上山时所需要的牵引力，故A符合题意，B不符合题意； CD．发动机功率无法通过道路设计 “提高”，属于车辆出厂时的固定参数。盘山公路的设计不涉及改变发动机本身的功率，使用斜面无法改变发动机的功率，故CD不符合题意。 故选A。 6. 下列有关机械做功、功率、机械效率的说法，正确的是（　　） A. 效率越高的机械，功率越大 B. 做功越快的机械，功率越大 C. 做有用功越多的机械，效率越高 D. 做功越多的机械，功率越大 【答案】B 【解析】 【详解】A．效率高是指机械做的有用功在总功中的占比大，与机械做功快慢没有关系，故A错误； B．功率描述的是物体做功的快慢，所以功率越大的物体，做功越快，故B正确； C．机械效率是有用功与总功的比值，有用功较多，总功不确定，机械效率不能确定，故C错误； D．由可以看出，功率大小决定于做功多少和所用时间，做功较多，时间不确定，功率大小不能确定，故D错误。 故选B。 7. 小明的教室在三楼，他每天从一楼到教室的时间为20s，小明爬楼的功率大约为（ ） A. 1000W B. 150W C. 1000J D. 200J 【答案】B 【解析】 【详解】CD．功率单位为W，J是功的单位，故CD不符合题意； AB．中学生质量，一层楼高约，一楼到三楼上升高度 克服重力做功 则爬楼功率 故A不符合题意，B符合题意。 故选B。 8. 一个滑轮组经改装后提高了机械效率，用它把同一物体匀速提升同样的高度，改进后与改进前相比（　　） A. 做的有用功减少了 B. 有用功不变，总功减少了 C. 总功不变，有用功增加了 D. 总功不变，额外功减少了 【答案】B 【解析】 【详解】由于把同一物体匀速提升同样的高度，所以，利用滑轮组做的有用功相同，又因为，改装后的机械效率高，即改装后利用滑轮组做的总功减少，又因为 W总=W有+W额 所以，改装后利用滑轮组做的额外功减少。 故选B。 9. 如图所示，分别使用滑轮或滑轮组匀速提升同一物体，滑轮质量均相等且动滑轮的重力小于物体重力，在相同的时间内物体被提升的高度也相等，不计绳重和摩擦，下列说法不正确的是（ ） A. 三个装置所做的有用功为 B. 绳子自由端移动的速度关系为 C. 绳子自由端的拉力大小为 D. 三个装置的机械效率为 【答案】C 【解析】 【详解】A．有用功是提升物体做的功，公式为，三个装置提升的是同一物体​，上升高度相等，因此有用功​，故A正确； B．甲是定滑轮，绳子股数，绳子自由端移动的速度 乙是动滑轮，，​ 丙的滑轮组，​ 绳子自由端移动的速度关系为​，故B正确； C．甲是定滑轮不省力，即 乙是动滑轮，即​​ 丙是滑轮组，即​​ 故​，故C错误； D．不计绳重摩擦，额外功来自动滑轮的提升，甲没有动滑轮，额外功为0，效率最高； 乙和丙都只使用1个相同的动滑轮，额外功相等，又因为有用功相同，总功​也相等，因此机械效率​ 最终效率关系为​，故D正确。 本题选择错误的，故选C。 10. 如图所示，一个物体静止于光滑水平面上的O点，在水平恒力F作用下开始向右加速运动，且a、b之间和b、c之间的距离相等，F在ab段做功W1，做功功率P1；在bc段做功W2，做功功率P2，下列选项正确的是（　　） A. W1=W2， B. W1>W2， C. W1>W2， D. W1=W2， 【答案】D 【解析】 【详解】由题知，a、b之间和b、c之间，拉力恒定，且a、b之间和b、c之间的距离相等，由可知，两个过程中拉力做的功相等，即W1=W2。水平面光滑，说明物体不受摩擦力，物体只受到向右的压力，物体向右做加速运动，速度在不断增大，经过相同的路程所用的时间减少，由可知，功率在变大，即。 故选D。 11. 2026年5月24日，长征二号F遥二十三火箭搭载神舟二十三号载人飞船在酒泉拔地而起，这标志着我国载人航天事业稳步迈向新高度。如图所示，飞船加速上升过程中，下列说法正确的是（　　） A. 动能增大，重力势能减小，机械能不变 B. 动能不变，重力势能增大，机械能增大 C. 动能减小，重力势能增大，机械能不变 D. 动能增大，重力势能增大，机械能增大 【答案】D 【解析】 【详解】动能大小和物体质量、速度有关。飞船加速上升时，质量不变、速度变大，因此动能增大。重力势能大小和物体质量、高度有关。飞船上升时质量不变、离地高度变大，因此重力势能增大。机械能是动能与重力势能的总和，动能和重力势能都增大，所以机械能也增大。 故D正确，ABC错误。 故选 D。 12. 如图甲所示是某球员传球后足球在空中飞行的一段运动轨迹，图乙是该足球落地后弹跳的过程。关于以上两过程下列说法正确的是（　　） A. 图甲中足球从点移动至点的过程中，球员对球做了功 B. 图甲中足球在点的动能大于点的动能 C. 图乙中、两点为同一高度，点的机械能等于点的机械能 D. 图乙中足球在从点移动至点过程中，足球的动能转化为重力势能 【答案】B 【解析】 【详解】A．图甲中足球从P点移动到Q点的过程中，球员没有对球施加力，所以对球不做功，故A错误； B．图甲中足球从P点运动到Q点的过程中，质量不变，高度增大，重力势能增大，速度减小，动能减小，所以图甲中足球在P点的动能大于Q点的动能，故B正确； C．由图可知，足球跳起的高度逐渐变小，这说明足球的机械能是逐渐变小的，该足球在A点的机械能大于C点的机械能，故C错误； D．图乙中足球在从B点移动至D点过程中，足球的速度越来越快，动能增大，高度越来越低，重力势能减小，所以足球的重力势能转化为动能，故D错误。 故选B 。 第二部分：非选择题（共76分） 二、填空题：（每空1分，共28分） 13. 使用简单机械可以给人们的生活带来便利：旗杆的顶端安装着一个________滑轮，用来改变拉力的方向；把被剪物体尽量靠近剪刀的转动轴，可减小________臂，剪断物体更省________。 【答案】 ①. 定 ②. 阻力 ③. 力 【解析】 【详解】旗杆顶端的滑轮轴固定不动，是定滑轮，它的特点是不省力，但可以改变拉力的方向，方便人在地面将旗帜升到高处；剪刀属于杠杆，把被剪物体尽量靠近剪刀的转动轴（支点），可以减小阻力臂。根据杠杆平衡条件​，在动力臂、阻力不变的情况下，阻力臂越小，所需的动力就越小，因此剪断物体更省力。 14. 如图甲是我国周代初期发明的一种取水工具“辘轳”。辘轳在使用时相当于______（选填“杠杆”“滑轮”或“轮轴”），它的摇柄属于简单机械中的______（选填“省力”或“费力”）机械；若想让提升物体时更省力可以适当增加______（选填“A”或“B”）的长度。 【答案】 ①. 轮轴 ②. 省力 ③. B 【解析】 【详解】[1]轮轴由具有共同转动轴的大轮和小轮组成，通常把大轮叫轮，小轮叫轴，所以辘轳是轮轴的一种。 [2]辘轳其实是一个变形的杠杆，支点在轴心处，动力作用在轮上，阻力作用在轴上，所以其动力臂远大于阻力臂，故辘轳是省力机械。 [3]若增加B的长度，就增加了动力臂，动力臂越长就越省力，因此增加B的长度，提物体时会更省力。 15. 在水平地面上，工人师傅用50N沿水平方向的力推着重为200N的箱子匀速前进，10s内移动了5m，在这个过程中，地面对箱子的摩擦力为 _____N，重力所做的功为 _____J，推力做功的功率为 _____W。 【答案】 ①. 50 ②. 0 ③. 25 【解析】 【详解】[1]箱子做匀速直线运动，推力和摩擦力是平衡力，由二力平衡的条件可知地面对箱子的摩擦力 f=F=50N [2]重力的方向竖直向下，物体沿水平方向移动，在重力的方向上没有移动距离，所以重力不做功，即重力所做的功为0J。 [3]推力做的功 W=Fs=50N×5m=250J 则推力做功的功率 16. 如右图所示，用一个重为2N的动滑轮，把重10N的物体在2s内竖直匀速提升0.2m（不考虑绳子重力和摩擦），则自由端施加的拉力F=___________N，拉力做功的功率是___________W，该动滑轮的机械效率为___________。 【答案】 ①. 6 ②. 1.2 ③. 【解析】 【详解】[1]承担物重的绳子段数，自由端施加的拉力 [2]绳子自由端移动的距离 拉力做功 拉力做功的功率 [3]该过程做的有用功 该动滑轮的机械效率 17. 随着智慧物流发展，无人机配送快递已在多地投入使用。某次配送中，无人机将质量为3kg的快递包裹，匀速竖直提升10m送至指定位置，整个过程用时20s，此过程中无人机消耗的电能为1500J，如图，g取10N/kg。则无人机提升包裹的有用功为________J，有用功功率为________W，无人机将电能转化为有用机械能的效率为________。 【答案】 ①. 300 ②. 15 ③. 20% 【解析】 【详解】有用功为 有用功的功率为 电能转化为有用机械能的效率为 18. 图是某城市铁路车站的设计方案，进站和出站的轨道都与站台构成一个缓坡、火车进站时靠惯性就能冲上缓坡，把______能转化成重力势能，使速度______（选填“增大”“减小”或“不变”）；出站时，又把储存的______能转化成动能，有效地利用了能量。 【答案】 ①. 动 ②. 减小 ③. 重力势 【解析】 【详解】[1][2][3]在进站时，列车的质量不变、高度升高，把列车的动能转化成了列车的重力势能，列车的动能减小，速度减小；当出站时，从斜坡上下来，高度减小，又把列车的重力势能转化成了动能，提高了车速，从而有效节约能量。 19. （1）如图甲所示是小明做的自动回转“魔罐”，橡皮筋两头分别固定在罐的顶部和底部，中间系一个钩码，当他将“魔罐”在粗糙的水平地面上滚出后，它还能自动滚回来，“魔罐”能滚回来是因为________能转化为________能。 （2）①如图乙、丙所示是小华制作的“会跳的卡片”，用手把它平压在桌面上，使橡皮筋伸长，迅速松手后，卡片就会弹跳起来，这个现象说明：发生弹性形变的橡皮筋对卡片________。 ②图乙中A为外表面、图丙中B为内表面，实验时应把________（填“A”或“B”）表面紧贴在桌面上； ③当其他条件相同时，豁口间的距离越大、豁口的深度越________（填“大或小”）卡片可以弹跳得更高一些。 【答案】（1） ①. 弹性势 ②. 动 （2） ①. 做功 ②. B ③. 小 【解析】 【小问1详解】 魔罐滚回时，橡皮筋的弹性形变逐渐恢复，由能量转化规律可知，弹性势能转化为动能，带动魔罐往回滚动。 【小问2详解】 发生弹性形变的橡皮筋对卡片施加力的作用，且卡片在力的方向上通过了距离，因此橡皮筋对卡片做功。 橡皮筋位于卡片的内表面B侧，将B紧贴桌面压平时，橡皮筋被拉长发生弹性形变；松手后橡皮筋收缩，对桌面施加向下的力，由力的作用是相互的，桌面给卡片向上的反作用力使卡片跳起，故应把B表面紧贴桌面。 卡片弹跳高度由橡皮筋的弹性势能决定，弹性势能大小与弹性形变程度有关。其他条件相同时，豁口间的距离越大、豁口深度越小，橡皮筋压平时的伸长量越大，弹性形变越大，弹性势能越多，转化为卡片的重力势能越多，弹跳高度越高，因此豁口深度越小，卡片弹跳得越高。 20. 如图所示，A点的高度H大于B点的高度h，让小球从A点由静止开始自由落下，沿光滑轨道AOB到达B点后离开（不计空气阻力），则小球由A点运动到O点的过程中，小球的重力势能______(选填“增大、不变、减小”)，小球在B的机械能______在A点的机械能(选填“大于、等于、或小于”)，小球离开B点后的运动轨迹应该是图中的______曲线。 【答案】 ①. 减小 ②. 等于 ③. c 【解析】 【详解】[1]小球由A点运动到O点的过程中，小球的质量不变，高度减小，所以重力势能是减小的。 [2]不计空气阻力，小球的机械能守恒，所以小球在B点的机械能等于在A点的机械能。 [3]根据题意，小球从A点由静止滑下，所以小球的机械能等于A点时的重力势能，整个过程中，机械能守恒，a的最高点超过了A点的高度，这是不可能的；故a错误；b点的最高点与A点的高度相同，而在最高点时，小球仍具有向右运动的速度，所以b图线的机械能大于A点的机械能，故b错误；c图线的最高点低于A点，由于在最高点时小球仍运动，其总机械能可能与开始时的机械能相等，故c正确；小球离开轨道时，由于惯性，应具有沿轨道方向向上运动的速度，故d错误。故选c。 21. 蹦极是一项极限体育运动，如图所示，A点为最高点、B点为弹性绳自然伸长的位置，蹦极人在C点所受弹性绳的弹力与自身重力相等，D点是能下落到的最低点。在蹦极人从A点下落到D点的过程中（不计空气阻力），________点人的机械能最小；________点人动能最大。（选填“A”、“B”、“C”或“D”） 【答案】 ①. D ②. C 【解析】 【详解】不计空气阻力时，人的机械能与弹性绳的弹性势能总和守恒，弹性绳形变量越大，弹性势能越大，人的机械能越小。D点弹性绳形变量最大，故人的机械能最小； 人下落过程中，重力大于弹力时做加速运动，动能增大；重力小于弹力时做减速运动，动能减小；C点重力与弹力大小相等，速度达到最大，故动能最大。 三、画图题（每题2分，共4分） 22. （1）如图所示是我国古代用于汲水的一种器具——桔槔的简化图，请画出动力的力臂。 （2）在图中画出使用滑轮组提升物体时最省力的绳子绕法。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 从支点向的作用线作垂线，支点到垂足之间的距离就是动力臂，如图所示。 【小问2详解】 承担物重的绳子段数越多越省力，由一个动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组，最多能绕出3段绳子承担物重，从动滑轮的上端挂钩开始向上绕过定滑轮，再向下绕过动滑轮，最后绳子移动端向上，如图所示。 四、计算题（每题8分，共16分） 23. 如图所示，地面上的工人利用滑轮组，将重为90N的物体匀速提升了10m，工人对绳子的拉力F为50N，不计绳重和摩擦。求： （1）有用功； （2）工人拉力做的功。 （3）动滑轮重力。 （4）滑轮组的机械效率。 【答案】（1） （2） （3） （4） 【解析】 【小问1详解】 有用功 【小问2详解】 由图可知滑轮组承担物重的绳子段数，由题可得，绳子自由端移动的距离 拉力做的总功 【小问3详解】 不计绳重和摩擦，由得 【小问4详解】 综上可得，滑轮组的机械效率 24. 如图所示，斜面长，高。用平行于斜面的拉力，将重力为的物体，由斜面的底端匀速拉到顶端，用时。求： （1）有用功； （2）拉力做功的功率P； （3）物体受到的摩擦力f； （4）该斜面的机械效率。 【答案】（1） 200J （2） 40W （3） 20N （4） 50% 【解析】 【分析】本题考查的是简单机械的机械效率等，利用做功公式、机械效率公式即可进行求解。 【小问1详解】 有用功是克服物体重力做的功，故 【小问2详解】 由可知，拉力做功 故拉力功率 【小问3详解】 摩擦力所做额外功 由得，摩擦力 【小问4详解】 由机械效率公式得，斜面的机械效率 五、实验题（每空2分，共20分） 25. 某实验小组在“探究杠杆的平衡条件”的实验中，进行了如下操作： （1）实验前，杠杆如图甲所示，为使杠杆在水平位置平衡，则应将平衡螺母向________调节； （2）如图乙所示，在杠杆上的A点挂2个钩码，要使杠杆重新在水平位置平衡，应在B点挂________个相同的钩码；杠杆水平平衡后，又将A、B两点所挂钩码同时向远离支点O的方向移动一格，则杠杆的________（选填“左”或“右”）侧下沉； （3）如图乙所示，在B点用弹簧测力计向下拉，使杠杆仍在水平位置平衡。当弹簧测力计从a位置转到b位置时，其示数大小将________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 （4）小军竖直向下拉弹簧测力计，使杠杆从水平位置缓慢转过一定角度，如图丙所示，若杠杆的重力和摩擦忽略不计，则此过程中，弹簧测力计的示数将________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】（1）右 （2） ①. 3 ②. 右 （3）变大 （4）不变 【解析】 【小问1详解】 由图甲可知，杠杆左端下沉，右端上翘，平衡螺母向上翘的右端移动，使杠杆在水平位置平衡，便于测量力臂。 【小问2详解】 设杠杆每个格的长度为L，每个钩码的重力为G，根据杠杆的平衡条件可得 解得，则需挂3个相同的钩码。 若A、B两点的钩码同时向远离支点O的方向移动一个格，则左侧力与力臂的乘积 右侧力与力臂的乘积 由可知，杠杆的右侧下沉。 【小问3详解】 保持B点不变，当弹簧测力计从a位置转到b位置时，此时拉力F的力臂变小，阻力、阻力臂不变，根据杠杆的平衡条件，动力变大。 【小问4详解】 杠杆转过一定角度后，A点钩码的拉力是竖直向下的、B点弹簧测力计的拉力也是竖直向下的，此时两个力的力臂会按相同比例缩小，力臂的比值始终不变，阻力（钩码重力）也不变，根据杠杆平衡条件，拉力的大小保持不变。 26. 小涵通过下面的实验，研究“动能的大小与哪些因素有关”的问题。 （1）质量相同的小球，从斜面上不同高度处自由滚下，小球到达水平面时的速度是___________的（选填“相同”或“不同”）。 （2）实验过程可以通过___________来反映小球的动能大小。 （3）选取甲、乙两次实验进行比较，可以探究动能与___________的关系。 （4）如图丙，将小球从一光滑斜槽轨道O点自由滚下，依次经过A、B两点到达C点（忽略空气阻力），设A、B两点的机械能分别为EA和EB，则EA___________EB（选填“>”、“=”或“<”）。 （5）若实验中水平面光滑，此探究实验___________（选填“能”或“不能”）完成。 【答案】（1）不同 （2）木块被撞击后移动的距离 （3）速度 （4）= （5）不能 【解析】 【小问1详解】 由甲、乙两图可知，使质量相同的小球从斜面上不同高度处自由滚下，此过程中，小球的重力势能转化为动能，小球的高度不同，重力势能不同，小球到达水平面时的速度是不同的。 【小问2详解】 实验过程中，小球从斜面上到达水平面时撞击木块，木块克服摩擦向前运动，实验可以通过木块被撞击后移动的距离来反映小球的动能大小。 【小问3详解】 由甲、乙两图可知，将同一小球分别从斜面上不同高度处自由滚下，图乙中小球到达水平面的速度较小，图乙中木块被撞出的距离比图甲中木块被撞出的距离短，可以探究动能与速度的关系。 【小问4详解】 如图丙，将小球从一光滑斜槽轨道O点自由滚下，小球运动过程中受到的阻力为0，整个过程中小球的机械能守恒，所以小球在A点的机械能等于B点的机械能，即。 【小问5详解】 本实验通过木块被撞击后移动的距离来反映小球的动能大小，若实验中水平面光滑，木块被撞击后做匀速直线运动，不能得到木块移动的距离，此探究实验不能完成。 27. 阅读短文并回答下列问题。（每空2分，共8分） 龙骨水车 据史料记载，龙骨水车发明于东汉时期，因其结构形如长龙骨架而得名，是中国古代劳动人民发明的农业灌溉机械之一。如图甲所示，龙骨水车的主体由两部分组成：一是取水部分的车桶、大龙头轴、小龙头轴、刮水板等；二是人操作部分的扶手和脚踏板等。龙骨水车通体由木质板材构成，大部分采用榫接和连接结构，材料简单、技艺成熟，使龙骨水车很容易制作。 龙骨水车在工作时主要利用链轮传动原理，即当主动轴旋转时，链条与固定在主动轴上的链轮相啮合，从而带动固定在从动轴上的链轮旋转，使从动轴获得动力。如图乙所示，小龙头轴及刮水板浸入低处的水中，人握住扶手用脚踩动脚踏板，驱动大龙头轴（主动轴）转动，带动链条（由刮水板等组成）运动，进而带动小龙头轴（从动轴）转动，这一过程中刮水板将水带入车桶内，板叶刮水上行，将低处的水刮传至高处的农田中，实现连续提水灌溉。 这种古代先进的大型农用机械，不仅提高了当时农业灌溉的效率，更彰显了我国古代劳动人民的智慧。 请根据上述材料，回答下列问题： （1）刮水上行时水的________能增大； （2）刮板的面积越大，水车旋转一周提升的水就越多，对水所做的功越________（选填“多”或“少”），当工人踩动脚踏板的速度加快时，提升水的功率会变________（选填“大”或“小”）； （3）本题g取10N/kg。若农民伯伯踩动龙骨水车，驱动龙骨水车的机械效率为40%，平均功率为100W，那么它5min可以将________kg的水提到1.5m高的农田处； 【答案】（1）重力势 （2） ①. 多 ②. 大 （3）800 【解析】 【小问1详解】 刮水板将低处的水提升到高处，水的质量不变，高度增大，故水的重力势能增大。 【小问2详解】 刮板面积越大，水车旋转一周提升水的质量越大，提升高度相同时，由可知，对水所做的功越多；踩动脚踏板的速度加快时，单位时间内提升水的质量增大，由可知，提升水的功率变大。 【小问3详解】 水车在5min内所做的总功为 水车的机械效率为40%，对水所做的有用功为 取g=10N/kg，提升水的质量为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $