精品解析:江苏苏州市吴江区笠泽实验初级中学2026-2027学年第一学期阶段性学习效果评估九年级物理试卷
2026-10-16
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内容正文:
笠泽初中2026-2027第一学期阶段性学习效果评估
初三物理试卷
一、选择题(每小题2分,共24分,每小题给出的四个选项中只有一个选项正确)
1. 如图所示,下列杠杆属于费力杠杆的是( )
A. 翘钉子的钉锤 B. 调平后的天平
C. 划龙舟的船桨 D. 剪树枝的剪刀
【答案】C
【解析】
【详解】A.翘钉子的钉锤在使用时,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故A不符合题意;
B.调平后的天平,动力臂等于阻力臂,是等臂杠杆,故B不符合题意;
C.划龙舟的船桨,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故C符合题意;
D.剪树枝的剪刀在使用时,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故D不符合题意。
故选C。
2. 下列关于功率的说法,正确的是( )
A. 做功所用时间越短,功率越大
B. 单位时间内所做的功越多,功率越大
C. 速度越大,功率越大
D. 功率大的机器所做的功一定比功率小的机器多
【答案】B
【解析】
【详解】A.功率,功率大小与做功多少和所用的时间有关,做功所用时间越短,功率不一定越大,故A错误;
B.根据功率,单位时间内所做的功越多,功率越大,故B正确;
C.由公式P=Fv可知,因作用力大小未知,速度越大,功率不一定越大,故C错误;
D.由于做功时间未知,所以由W=Pt可知,功率大的机器所做的功不一定多,故D错误。
故选B。
3. 如图所示,在大型游乐场里,小明乘坐匀速转动的“摩天轮”正在向最高点运动,在此过程中( )
A. 小明的重力势能保持不变
B. 小明的动能保持不变
C. 小明的机械能守恒
D. 小明的机械能减少
【答案】B
【解析】
【详解】A.摩天轮在转动的过程中,小明的高度不断的发生变化,根据势能的决定因素可知,势能由质量和高度来决定,由于高度的不断变化,导致了小明的重力势能也在发生变化,故A不符合题意;
B.由于摩天轮是在匀速转动,所以小明的速度不变,结合动能的决定因素:质量和速度.由于在转动过程中,这两个量都没有发生变化,所以小明的动能保持不变,故B符合题意;
C.机械能包括动能和势能,小明所具有的机械能等于他的动能和势能的和,由于其动能不变,而势能随着其高度的变化而变化,所以小明的机械能也在不断变化,当其上升时,机械能增加,当其下降时,机械能减小,故C不符合题意;
D.当小明随着摩天轮上升时,其机械能增加,故D不符合题意。
故选B。
4. 如图所示,斜面长3m,高1m,用大小为10N,方向平行于斜面向上的拉力F,将重24N铝块从底端匀速拉到顶端,下列说法正确的是( )
A. 物体受到的摩擦力为2N
B. 拉力和摩擦力是一对平衡力
C. 斜面是一个既省力又省功的机械
D. 拉力做功10J
【答案】A
【解析】
【详解】将铝块从斜面底端拉到顶端的过程中,拉力做的功为总功,克服重力做的功为有用功,克服摩擦力做的功为额外功。由题可知:拉力,铝块重力,斜面长,斜面高,则拉力做功为
克服重力做功为
克服摩擦力做功为
AB.摩擦力
拉力大于摩擦力,所以拉力和摩擦力不是一对平衡力,故A正确,B错误;
C.任何机械在使用时省力必然费距离,使用任何机械都不能省功,故C错误;
D.拉力做功为30J,故D错误。
故选A。
5. 关于热量、温度、内能之间的关系,下列说法正确的是( )
A. 某个物体的内能增大,温度一定升高
B. 某个物体温度升高,一定是吸收了热量
C. 某个物体温度升高,物体含有热量增加
D. 某个物体温度升高,内能一定会增大
【答案】D
【解析】
【详解】A.晶体在熔化过程中,吸收热量,温度保持不变,内能增加,所以温度不变,内能可能增加,故A错误;
B.物体温度升高,可能吸收了热量,也可能是外界对物体做了功,如给自行车打气时,气筒内气体温度升高,就是外界对筒内气体做功的结果,故B错误;
C.热量是个过程量,可以说“吸收”或“放出”,不能“含有”,故C错误;
D.一个物体,分子个数是一定的,当温度升高时,分子的热运动越剧烈,即分子的动能就越大,从而物体的内能增加,故D正确。
故选D。
6. 如图甲所示,分别用水平拉力、拉物体A、B在水平面上做直线运动,图乙是、所做的功-路程图像,图丙是A、B的路程-时间图像,A、B所受的摩擦力分别为、,、的功率是、。下列说法正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图乙可知,当拉力移动的距离相同时,由W=Fs可知,拉力F1做的功多,水平拉力的大小关系为F1>F2,故A错误;
B.由图丙可知,两物体的s-t图像均为过原点的一条直线,即两物体运动路程与时间成正比,因此两物体均做匀速直线运动,当两物体的运动时间相同时,A运动的路程大,由可知,两物体的速度关系为,故B错误;
C.因为两物体都做匀速直线运动,所以,由二力平衡条件可知,A所受的摩擦力为f1=F1,B所受的摩擦力为f2=F2,由A可知,F1>F2,因此A、B所受摩擦力的大小关系为,故C错误;
D.因为F1>F2,,所以,由可知,F1、F2所做功率的大小关系为,故D正确。
故选D。
7. 如图所示,用相同的滑轮组成甲、乙两个滑轮组,分别将同一物体在相同时间内匀速提升相同高度,若不计绳重和摩擦,比较甲、乙两滑轮组的各个物理量不相同的是( )
A. 总功 B. 绳子自由端拉力的大小
C. 机械效率 D. 有用功
【答案】B
【解析】
【详解】甲滑轮组的承担物重的绳子段数n甲=3,乙滑轮组n乙=2(不计绳重和摩擦)。
A.总功,有用功,同一物体、相同高度,有用功相同;额外功,相同滑轮组,动滑轮重力相同,额外功相同,因此总功相同,故A不符合题意;
B.拉力,,因此,,拉力大小不同,故B符合题意;
C.机械效率,有用功和总功均相同,机械效率相同,故C不符合题意;
D.有用功,物体重力、提升高度均相同,有用功相同,故D不符合题意。
故选B。
8. 一辆汽车在公路上做直线运动,其s-t图像如图所示。0~12s内,汽车牵引力做功为W1,功率为P1;12~24s内,汽车牵引力做功为W2,功率为P2。若汽车在行驶过程中所受牵引力恒定不变,则下列判断正确的是( )
A. W1= W2,P1= P2 B. W1< W2,P1> P2 C. W1>W2,P1= P2 D. W1> W2,P1>P2
【答案】D
【解析】
【详解】由图可知,0~12s内,汽车行驶的路程s1=120m,速度为
12~24s内,汽车行驶的路程为
12~24s内,汽车行驶的时间为
12~24s内,汽车行驶的速度为
若汽车在行驶过程中所受牵引力恒定不变,0~12s 汽车牵引力做功为
12~24s 汽车牵引力做功为
由于,故。0~12s 汽车牵引力做功的功率为
12~24s 汽车牵引力做功的功率为
由于,故。故D正确,ABC错误。
故选D。
9. 如图所示,一斜面长2m、高1m,在斜面的顶端固定一滑轮,通过滑轮把一重300N的物体沿斜面从底端匀速拉到顶端,已知物体受到斜面的摩擦力为100N,不计绳重及绳与滑轮间的摩擦。下列说法正确的是( )
A. 该滑轮为动滑轮 B. 有用功为200J
C. 拉力所做的功为500J D. 斜面的机械效率为80%
【答案】C
【解析】
【详解】A.图中该滑轮固定不动,属于定滑轮,故A错误;
B.有用功为
故B错误;
C.额外功为
则拉力所做的功为
故C正确;
D.斜面的机械效率为
故D错误。
故选C。
10. 如图所示是一个杠杆式简易起吊机的原理示意图,其中杠杆OBA可绕O点转动。现施加一个始终垂直于杠杆的力F,在将重物匀速吊起的过程中,下列说法正确的是( )
A. 杠杆的阻力臂为OA B. 拉力F逐渐变小
C. 动力臂逐渐增大 D. 此杠杆一定为省力杠杆
【答案】B
【解析】
【详解】A.从支点到杠杆的重力作用线的距离为阻力臂,OA不是阻力臂,故A错误;
BC.根据杠杆平衡条件F1l1=F2l2分析,在将重物匀速吊起的过程中,动力臂不变,阻力不变,阻力力臂变小,所以动力变小,F逐渐变小;故B正确,C错误;
D.由于不知道动力的作用点,所以无法判定动力臂和阻力臂的大小关系,无法判定杠杆的种类,故D错误。
故选B。
11. 在探究“重力势能的大小与哪些因素有关”的实验中,重物的质量关系为mA=mB≠mC,木桩相同,木桩和重物位置如图甲所示,重物静止释放后,木桩被打击陷入沙中的情形如图乙所示。下列说法错误的是( )
A. 重物下落时,重物的重力势能转化为动能
B. 木桩打入沙中的深度可以反映重物重力势能的大小
C. 比较A、C可知,重物下落的高度越高,重力势能越大
D. 若B、C将木桩打入沙中的深度相同,则mB<mC
【答案】C
【解析】
【详解】A.重物下落时,质量不变,高度减小,重力势能减小,速度增大,动能增大,因此重物的重力势能转化为动能,故A正确,不符合题意;
B.根据转换法的思想,可以用木桩打入沙中的深度反映重物重力势能的大小,故B正确,不符合题意;
C.根据控制变量法的思想,A、C的重力不同,下落的高度也不同,因此比较A、C不能得出重物下落的高度越高,重力势能越大,故C错误,符合题意;
D.若B、C将木桩打入沙中的深度相同,则B、C的重力势能相同,C下落的高度小,因此质量大,所以mB<mC,故D正确,不符合题意。
故选C。
12. 某兴趣小组用滑轮组进行了一场别开生面的“一瓶水提升一个人”活动。如图所示,水瓶匀速直线下降8m,使人匀速升高0.4m,水瓶对绳a的拉力为F1=30N,绳b对人的拉力为F2=480N,此过程中,下列说法正确的是( )
A. F1做的功小于F2做的功 B. F1做功的功率等于F2做功的功率
C. 有用功为240J D. 滑轮组的机械效率为80%
【答案】D
【解析】
【详解】A.水瓶对绳a的拉力F1做的功是总功,总功为
W总=F1h瓶=30N×8m=240J
所以F1做的功大于F2做的功,故A错误;
B.由A可知,F1做的功大于F2做的功,时间相同,由知,F1做功的功率也大于F2做功的功率,故B错误;
C.由“一瓶水提升一个人”知,绳b对人拉力F2做的功是有用功,所以有用功为
W有=F2h人=480N×0.4m=192J
故C错误;
D.滑轮组的机械效率为
故D正确。
故选D。
二、填空题(每空1分,共29分)
13. 生活中的简单机械:
(1)如图甲,将鞋带两端拉扯,鞋带就会收紧,这与简单机械中的___________的省力原理相同;
(2)如图乙所示是用螺丝刀拧螺丝的情景,手柄___________(选填“粗”或“细”)一些的螺丝刀来更省力,这是运用了___________(填“斜面”或“轮轴”)。
【答案】(1)滑轮组 (2) ①. 粗 ②. 轮轴
【解析】
【小问1详解】
鞋带的结构是多个“滑轮”组合,两端拉扯时利用了滑轮组的省力原理(滑轮组通过多段绳子分担力,实现省力)。
【小问2详解】
[1]螺丝刀的手柄部分是“轮”,螺丝部分是“轴”,属于轮轴结构。根据轮轴原理,轮的半径越大(手柄越粗),越省力。
[2]螺丝刀的手柄与螺丝构成轮轴,轮轴是省力机械,动力作用在轮上时,轮半径越大,省力效果越明显。
14. 用手提起重物,从生物学的视角,可认为桡骨在肱二头肌的牵引下绕着肘关节转动。如图甲所示,从物理学的视角来看,桡骨可以简化为杠杆。该杠杆的支点是________(用图甲上标出的名称回答);在提起重物的过程中,重物通过绳索对手掌的拉力是________(选填“动力”或“阻力”);桡骨杠杆是________(选填“省力”、“费力”或“等臂”)杠杆。
【答案】 ①. 肘关节 ②. 阻力 ③. 费力
【解析】
【详解】[1]桡骨可以简化为杠杆,由图可知,该杠杆可以绕肘关节转动,该杠杆的支点是肘关节。
[2]在提起重物的过程中,重物通过绳索对手掌的拉力会阻碍人将重物提起来,是阻力。
[3]桡骨杠杆工作时,肱二头肌对它施加动力,重物通过绳索对手掌的拉力是阻力,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆。
15. 小明将质量为10kg的水桶从离井口3m的深处匀速提到井口,如图甲所示,在这一过程中,小明对水桶做了______J的功,若小明以不同的速度将水桶提到井口,小明的拉力______发生了改变。(选填A.大小,B.所做的功,C.功率,D.机械效率);图乙中小明背着50N的书包,站在水平运行的自动人行道上匀速前进20m,他对书包做功______J。
【答案】 ①. 300 ②. C ③. 0
【解析】
【详解】[1]根据重力公式可得水桶的重力为
小明对水桶的拉力等于水桶的重力,根据功的公式可得小明对水桶做的功为
[2]A.因为水桶匀速运动,拉力始终等于重力,重力不变,所以拉力大小不变;故A不符合题意;
B.根据,小明对水桶的拉力F和水桶在拉力方向移动的距离s都不变,所以所做的功不变;故B不符合题意;
C.小明对水桶做功的功率,W不变,速度不同,则时间t不同,所以小明的拉力功率发生了改变;故C符合题意;
D.机械效率,有用功(对水桶做的功)和总功均不变,所以机械效率不变。故D不符合题意。
故选C。
[3]小明对书包的拉力方向是竖直向上的,而书包是在水平方向上移动,拉力方向与移动方向垂直。根据功的定义,力与在力的方向上移动的距离的乘积才是功,所以小明对书包没有做功,做功为0J。
16. 东风-61是我国的陆基洲际导弹,在2025年9月3日纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利80周年阅兵式上首次亮相。如图所示,导弹从点加速上升到点的过程中,导弹弹头的重力势能___________;导弹在点关闭发动机自由上升的过程中,导弹弹头的动能___________。(均选填“增大”“减小”或“不变”)
【答案】 ①. 增大 ②. 减小
【解析】
【16题详解】
[1]导弹从点加速上升到点的过程中,质量不变,高度增加,重力势能增大。
[2]如图,B点在大气层外,空气阻力忽略不计,机械能守恒,导弹在点关闭发动机自由上升的过程中,导弹弹头的动能转化为导弹弹头的重力势能,重力势能增大,动能减小。
17. 如图所示,小明通过斜面用平行于斜面F=200N的推力,将质量为30kg的物体在5s时间内匀速推到1m高的平台上,斜面一长s=2m(g取10N/kg).则:推力的功率为_____ W,斜面的机械效率为_____%,斜面对物体的摩擦力为_____ N.
【答案】 ①. 80 ②. 75 ③. 50
【解析】
【分析】(1)根据公式W=Fs求出推力做的总功;知道做功时间,利用求推力做功功率;
(2)知道物体重力和高度,利用公式W=Gh求出有用功;利用效率公式求出机械效率;
(5)根据W总=W有用+W额求出克服摩擦做的额外功,根据W额=fs求出摩擦力.
【详解】(1)推力做的总功:W总=Fs=200N×2m=400J,
推力做功功率:
;
(2)物体的重力:G=mg=30kg×10N/kg=300N,
推力做的有用功:W有用=Gh=300N×1m=300J;
斜面的机械效率:
;
(3)因为W总=W有用+W额
所以克服摩擦做的额外功:W额=W总﹣W有用=400J﹣300J=100J,
根据W额=fs,得斜面对物体的摩擦力:
.
18. 图是小球在地面弹跳的频闪照片,A、B两点高度相同且距地面30cm,小球在A点的重力势能_________(选填“大于”“小于”或“等于”)在B点的重力势能,小球在A点的动能________(选填“大于”“小于”或“等于”)在B点的动能;若小球的重力为1N,它从A点落到地面,重力做功________J。(g取10N/kg)
【答案】 ①. 等于 ②. 大于 ③. 0.3
【解析】
【详解】[1]小球在A点的高度和B点的高度相等,质量不变,根据重力势能的影响因素可知,小球在A点的重力势能等于在B点的重力势能。
[2]小球越弹跳越低,证明机械能不守恒。所以小球在A、B两位置的机械能不同,A位置的机械能大于B位置的机械能,因此在A、B两位置重力势能相等的情况下,A位置的动能大于B位置的动能。
[3]小球的重力为1N,A点高度距地面30cm,从A点落到地面,重力做功为
19. 回顾有关“机械能”的几个小实验,请完成下列三个小题。
(1)如图甲所示,木块从高处自由下落时将小桌的脚打入沙子中。要将小桌的脚打入沙子中更深些,应选用质量较______(选填“大”或“小”)的木块,并将其从更______(选填“高”或“低”)处下落;
(2)如图乙所示,橡皮筋两头分别固定在罐子的顶部和底部,中间系一个钩码,就制成了一个“魔罐”。当你将“魔罐”在水平地面上滚出后,你将看到“魔罐”来回滚动,它能滚回来是______能转化为动能;
(3)如图丙所示,这是一个会跳的卡片,将卡片反过来,把它放在桌面上用手向下压,使橡皮筋伸长,迅速松开手,观察到卡片向上跳起。这个现象说明:发生弹性形变的橡皮筋能对卡片______,因此它具有弹性势能。
【答案】(1) ①. 大 ②. 高 (2)弹性势
(3)做功
【解析】
【小问1详解】
影响重力势能的因素是质量和高度,物体质量越大、位置越高、具有的重力势能就越大,要将小桌的脚打入沙子中更深些,需要增大重力势能,应选用质量较大的木块,并将其从更高处下落。
【小问2详解】
魔罐在开始滚动的时候,具有动能,滚动的过程中,罐子动能转化为橡皮筋的弹性势能,故它在水平面上滚动的速度会越来越慢,当动能为0时,弹性势能最大,魔罐开始向回滚动,在魔罐滚回来的过程中橡皮筋弹性势能减小,罐子动能增大,弹性势能转化为动能。
【小问3详解】
皮筋伸长说明橡皮筋发生了弹性形变,发生弹性形变的物体要恢复原状,就会对使它发生形变的物体施加力的作用,所以橡皮筋会对硬卡片施力,使它弹起,这个现象说明:发生弹性形变的橡皮筋能对卡片做功。
20. 如图所示,分别作用在A点的四个力中,不能使杠杆处于平衡状态的力是_______,能使杠杆处于平衡状态的最小力是_______;若作用力F始终沿水平方向,则将杠杆抬到接近水平位置的过程中,拉力F将_______(增大/不变/减小)。
【答案】 ①. F1 ②. F3 ③. 增大
【解析】
【详解】[1]如图所示,杠杆所受的阻力是物体作用在杠杆上的力,阻力使杠杆顺时针转动,则动力应使杠杆逆时针转动, 由图可知,F1使杠杆顺时针转动,F2、F3、F4使杠杆逆时针转动,所以不能使杠杆处于平衡状态的力是F1。
[2]F2、F3、F4的力臂分别为OD、OA、OC,其中OA最长。当阻力和阻力臂一定,根据杠杆的平衡条件Fl=Gl′可得,F3最小。
[3]若作用力F始终沿水平方向,则将杠杆抬到接近水平位置的过程中, 阻力不变,阻力臂变长,动力臂变短。由杠杆平衡条件可知,拉力F增大。
21. 如图所示,将摆球从A点静止释放,经过最低点O到达B点,A、B两点等高,摆球到达B点时动能为______J;摆球从A点到O点的过程中,______能转化为动能。整个过程中,摆球的机械能大小______(选填“不变”或“减小”)。
【答案】 ①. 0 ②. 重力势 ③. 不变
【解析】
【详解】[1]小球在A点时静止,动能为零,从A点由静止释放,能达到与A点等高的B点,说明没有能量损失,即机械能守恒。由于B点与A点等高,重力势能相等,所以B点动能与A点相同也为0。
[2]摆球从A点运动到O点的过程中,摆球的质量不变,高度减小,重力势能逐渐减小,速度变大,动能逐渐变大。此过程中,重力势能转化为动能。
[3]如图所示,摆球由A点静止释放,经过最低点O到达B点,A、B两点等高。说明摆球在运动过程中没有能量损失,整个过程中,动能和势能相互转化,机械能守恒,因此摆球的机械能不变。
22. 如图所示,杠杆 AB 放在钢制圆柱体的正中央水平凹槽 CD 中,杠杆 AB 能以凹槽两端的 C 点或 D 点为支点在竖直平面内转动,长度 AC=CD=DB=0.5m,杠杆左端有一个重物。当在 B 端施加竖直向下的拉力 F 时,杠杆 AB 保持水平位置平衡(杠杆、细绳的质量及摩擦均忽略不计)。
(1)若重物重为 6 N,求能保持杠杆水平平衡的最小力 F 小=___________;
(2)若施加在杠杆上的力 F 在某一范围内变化,能使得杠杆保持水平平衡,且这个范围内的力最大变化量∆F=18 N,求重物的重力 G=___________。
【答案】 ①. 3 ②. 12
【解析】
【详解】(1)[1]重物对杠杆AB的力为阻力,据杠杆平衡条件知,为了让动力最小,动力臂应最大,所以此时C为支点,AC为阻力臂,CB为动力臂。
AC=0.5m
CB=CD+DB=0.5m+0.5m=1m
则有
6N×0.5m=F小×1m
解得,使杠杆在水平平衡的最小力F小=3N。
(2)[2]由第(1)小题分析知,支点在C点时,动力最小,则D为支点时,动力臂最小,为DB=0.5m,动力最大。此时阻力臂为
AD=AC+CD=0.5m+0.5m=1m
设重物的重力为G,最小动力为F1,则最大动力
F′=F1+∆F=F1+18N
据杠杆的平衡条件得
G×0.5m=F1×1m
G×1m=F2×0.5m=(F1+18N) ×0.5m
解以上两式得,重物的重力G=12N。
三、解答题:(23、24、25题各2分,26、27题各6分,其余每空1分,共47分)
23. 如图所示,轻质杠杆在力F1、F2的作用下(F2未画出)处于平衡状态。O为支点,l2力F2的力臂,请在图中画出F1的力臂L1和力F2的示意图。
【答案】
【解析】
【详解】反向延长F1的作用线,过点O作F1作用线的垂线段,即为F1的力臂L1;过阻力臂l2的末端作垂直于l2的作用线,与杠杆的交点为F2的作用点,F2的方向向下,在线段末端标出箭头,标出阻力F2.如下图所示
24. 如图所示,画出使杠杆AB在图位置静止时所用最小力F的作用点和方向。
【答案】
【解析】
【详解】根据杠杆平衡条件,使杠杆AB在图位置静止时,所用力的力臂最大时,有最小力F,以OB为力臂时,F有最小值,此时力的方向垂直杠杆向上,据此作图。
25. 用滑轮组提升重物,请在如图中画出拉力F=的绳子绕法.(不计动滑轮重、绳重和摩擦)
( )
【答案】
【解析】
【详解】由题意可知,滑轮组应有三段绳子承拉物体的重力,所以绕线时应从动滑轮开始,如上图所示:
26. 叉车常用于货物的转运,如图所示。叉车在内将质量为的货箱匀速竖直提升,取,求此过程中:
(1)货箱的速度;
(2)叉车对货箱所做的功;
(3)叉车对货箱所做功的功率。
【答案】(1)0.3m/s
(2)
(3)900W
【解析】
【小问1详解】
货箱的速度
【小问2详解】
叉车对货箱所做的功
【小问3详解】
叉车对货箱所做功的功率
27. 如图所示的滑轮组吊起重960N的物体,小明站在地面上用力F匀速往下拉绳,拉力F=400N时,使物体在10s内匀速上升2m(不计绳重和一切摩擦),求:
(1)拉力F做功的功率为多大?
(2)此时滑轮组的机械效率为多大?
(3)若小明的重力为500N,绳能承受的最大拉力为 600N,小明用此滑轮组提升物体所能达到的最大机械效率为多少?
【答案】(1)240W;(2)80%;(3)84%
【解析】
【详解】解:(1)自由端移动的距离
拉力F做的功
拉力 F 做功的功率
(2)有用功
此时滑轮组的机械效率
(3)动滑轮的重力
因为人站在地面施加的最大拉力不可能大于自身重力,所以最大拉力为, 提升的最大物重
同一滑轮组,提升的物体越重,机械效率越高,则此滑轮组提升物体所能达到的最大机械效率
答:(1)拉力F做功的功率为240W;
(2)此时滑轮组的机械效率为80%;
(3)若小明的重力为500N,绳能承受的最大拉力为 600N,小明用此滑轮组提升物体所能达到的最大机械效率为84%。
28. 在探究“杠杆的平衡条件”实验中,所用的实验器材有:质量均匀分布的杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个。
(1)实验前,杠杆静止在如图a所示的位置,此时杠杆处于___________(选填“平衡”或“不平衡”)状态,若要杠杆在水平位置平衡应将右端的平衡螺母向___________(选填“左”或“右”)调节。实验时,使杠杆在水平位置平衡,主要是为了便于测量___________的大小;
(2)杠杆平衡后,若在图b的B位置挂3个钩码,则应在A位置挂___________个相同的钩码,才能使杠杆保持在水平位置平衡;
(3)如图c所示,杠杆在水平位置平衡,如果在杠杆两侧各增加一个相同的钩码,则杠杆___________(选填“左”或“右”)端将下沉;
(4)如图d所示,当弹簧测力计由M位置倾斜至N位置时,要使拉力大小不变,杠杆继续在水平位置处于平衡,则应___________(选填“增大”或“减小”)悬挂的钩码总质量;
(5)如图e所示,实验小组进一步“探究杠杆的机械效率”,实验时,将总重为G的钩码挂在杠杆A处,竖直向上匀速拉动弹簧测力计,钩码上升的高度为h,弹簧测力计的示数为F,不计摩擦,若将钩码移动到B处,仍将其匀速提升h的高度,则弹簧测力计的示数F将___________(选填“变大”、“变小”或“不变”,下同),杠杆的机械效率η将___________。
【答案】 ①. 平衡 ②. 右 ③. 力臂 ④. 6 ⑤. 右 ⑥. 减小 ⑦. 变大 ⑧. 变大
【解析】
【详解】(1)[1]图a中杠杆保持静止,说明杠杆受力平衡,即杠杆处于平衡状态。
[2]杠杆左端下沉,说明左侧偏重,由杠杆平衡条件可知,应将平衡螺母向右调,直至杠杆水平平衡。
[3]为了直接从杠杆上读出力臂大小,要将杠杆调节至水平平衡。
(2)[4]由图可知,B点的力臂是A点的两倍,由杠杆平衡条件可知,A点的力应是B点的两倍,在图b的B位置挂3个钩码,则应在A位置挂6个相同的钩码。
(3)[5]在杠杆两侧各增加一个相同的钩码,则
所以杠杆右端下沉。
(4)[6]当弹簧测力计由M位置倾斜至N位置时,拉力的力臂减小,阻力力臂不变,要使拉力大小不变,杠杆继续在水平位置处于平衡,则应减小悬挂的钩码总质量,即减小阻力。
(5)[7]将钩码移动到B处,阻力臂变大,而动力臂及阻力大小均不变,由可知,拉力F将变大。
[8]将钩码移动到B处,仍将其匀速提升h的高度,说明有用功不变,在提升物体时,额外功是克服杠杆重力做功,将钩码从A处移至B处,在物体上升高度相同时,杠杆上升高度变小,则克服杠杆重力所做的额外功减小,所以机械效率变大。
29. 在我们初中物理课本中,多次利用斜面进行探究实验,如图所示。
(1)甲、乙实验都有让物体从斜面的同一高度自由下滑的操作步骤,这样操作的目的是:使物体滑到斜面底端时,保持___________相同;
(2)由图甲推理:当小车在水平面上所受阻力为零时,小车将做___________运动;
(3)图甲中,小车在水平面上三次滑行过程中,在___________(选填“毛巾”“棉布”或“木板”)表面克服阻力做功的功率最大;
(4)小萌在水平路面上骑自行车时发现这样的现象:车速度越大,停止蹬车后滑行距离越远;于是她做了如图乙的探究实验,让小球从斜面上由静止下滑,撞击置于水平木板上的木块,观察木块被撞后移动的距离。以下A、B两种操作,你认为正确的是( )(填写字母);
A. 用质量相同的小球从斜面的不同高度自由滑下
B. 用质量不同的小球从斜面的相同高度自由滑下
(5)由(4)探究实验可以得出的结论是:动能大小与___________有关。
【答案】(1)速度 (2)匀速直线
(3)毛巾 (4)A
(5)速度
【解析】
【小问1详解】
甲乙实验中,让物体从斜面的同一高度自由下滑,是为了使物体滑到斜面底端时,保持速度相同。
【小问2详解】
由图甲可知,木板表面最光滑,小车运动时受到的阻力最小,小车在木板表面上通过的距离最长,速度减小得最慢,进一步推理可得:如果小车在水平面上所受阻力为零,则速度不再减小,小车将做匀速直线运动。
【小问3详解】
小车下滑到水平面的速度相同,动能相同,最终的速度为0,动能为0,在水平面滑行的过程中,小车克服阻力做功,将动能转化成内能,小车在水平面上三次滑行过程中,克服摩擦力做功相同,因为在毛巾表面速度减小的最快,运动距离最短,即克服摩擦力做功时间最短,根据可知,在毛巾表面克服阻力做功的功率最大。
【小问4详解】
车速度越大,停止蹬车后滑行距离越远,研究的是车滑行距离与车速的关系,应要控制车的质量相同,速度不同;根据题意知,乙实验应探究物体动能大小与速度的关系,实验中应控制小球的质量不变,改变速度的大小,故应用质量相同的小球从斜面的不同高度自由滑下。
故选A。
【小问5详解】
探究速度与动能大小的实验中,小球质量相同,从斜面不同高度滑下,达到水平面的初速度不同,木块被撞击后滑行的距离不同,说明小球撞击木块前具有的动能不同,可以得出的结论是,动能大小与速度有关。
30. 在“探究影响动滑轮机械效率的因素”实验中,小明用同一动滑轮进行了3次实验,实验装置如图所示,实验数据如表所示。
实验序号
动滑轮重
钩码总重
钩码上升高度h/m
测力计示数F/N
绳自由端上升的高度s/m
动滑轮的机械效率/%
1
0.3
1
0.3
0.70
0.6
71.4
2
0.3
2
0.3
0.6
3
0.3
4
0.3
2.4
0.6
83.3
4
0.3
4
0.2
2.4
(1)实验时,小明应竖直向上___________拉动弹簧测力计。
(2)第2次实验时,弹簧测力计的示数如图所示。此时绳端受到的拉力为___________N,提升重物所做的有用功为___________J,动滑轮的机械效率为___________%。
(3)分析表中数据可知:用同一动滑轮匀速提升重物,在物重增加时,拉力所做的额外功占总功的比值将___________;第4次实验中,减小物体提升的高度,动滑轮的机械效率___________。(均选填“减小”“不变”或“增大”)
(4)另一位同学也用该装置提升重4N的钩码,测量相关数据后算得动滑轮的机械效率为86.7%,与表中小明算得的83.3%有较大差别,造成上述较大差别的原因可能是该同学在实验操作中___________。
A. 提升的高度比小明实验时的大得多
B. 弹簧测力计静止时读出拉力大小
C. 拉着弹簧测力计向上加速运动
D. 拉力方向与弹簧测力计轴线方向不一致
【答案】(1)匀速直线
(2) ①. 1.3 ②. 0.6 ③. 76.9
(3) ①. 变小 ②. 不变
(4)B
【解析】
【小问1详解】
实验时,应匀速竖直向上拉动弹簧测力计,使钩码匀速竖直上升,此时系统处于平衡状态,绳子对动滑轮的拉力等于动滑轮和物体的总重力。
【小问2详解】
[1]如图所示,弹簧测力计的分度值为0.1N,则弹簧测力计示数为1.3N。
[2]由表中数据可得,提升重物所做的有用功为
[3]拉力做的总功为
动滑轮的机械效率为
【小问3详解】
[1]分析表中数据可知:用同一动滑轮匀速提升重物,在物重增加时,滑轮组的机械效率提高,有用功占总功的比例提高,由,滑轮组所做的额外功占总功的比值将减小。
[2]滑轮组的机械效率
由机械效率的计算式可知,效率与提升物体的高度无关;因此第4次实验中,减小物体提升的高度,动滑轮的机械效率不变。
【小问4详解】
A.滑轮组的机械效率
由机械效率的计算式可知,滑轮组机械效率与物体被提升的高度无关,故A不符合题意;
CD.拉着弹簧测力计向上加速运动,拉力方向与弹簧测力计轴线方向不一致,弹簧测力计会使拉力偏大,计算出的总功较大,机械效率变小,故CD不符合题意;
B.弹簧测力计静止时读出拉力大小,会使拉力偏小,计算出的总功较小,机械效率变大,故B符合题意。
故选B。
31. 请根据所学杠杆知识,完成下列问题:
(1)小明读到《墨经》中记述了墨子及其弟子对杠杆的研究:
衡加重于一旁,必捶[垂],权重相若也。相衡则本短标长,两加焉,重相若,则标必下,这里讲了“在衡一旁加重之现象”和“在衡两旁加同重之现象”两层含义,大意如下:
①如图(a)所示,权重(即秤砣的质量)与物重相等,衡器(杠杆)平衡。如果在衡器的一边加重物,那么这一边必定下垂,因为这a图中是______杠杆。
②如图(b)所示,“本短标长”的衡器平衡时,若在两边加相同质量的重物,则“标”这一边必定下垂,因为______。
(2)如图c小明在跨学科实践活动中利用一根长度约40cm的木制筷子(作秤杆)、一个小盆(作秤盘)、一个锁头(作秤砣)、一个100g砝码、细线、刻度尺、记号笔等器材制作简易杆秤。小明为找到杆秤的零刻度(定盘星),在秤盘内______(选填“放”或“不放”)物体,移动秤砣使杆秤在______位置平衡;然后小明取100g砝码充当标准质量重,调节杠杆平衡后,在筷子左边标出100g的刻度,然后将其与零刻度之间距离均分,标出其他的质量刻度,这样操作是______(选填“正确”或“错误”)的;若想增大杆秤的量程,可换用更______(选填“重”或“轻”)的秤砣;若要提高测量精确度,可______秤砣的质量(选填“增大”或“减小”)。
(3)小明看见有人在动物园内,用弹簧测力计称出了一头大象的重力,在称象过程中,他用到吊车、铁笼和一根很长的粗细均匀的槽钢等辅助工具,操作步骤如下:
a.如图甲所示,将铁笼系于槽钢上最右端的B点,当吊车吊钩在槽钢上的悬吊点移至O点时,槽钢在水平位置平衡。
b.将大象引入铁笼,保持吊钩悬吊点O点和铁笼悬挂点B点的位置不变。用弹簧测力计在A点竖直向下拉住槽钢的另一端,使之再次在水平位置平衡,如图乙所示。测得,,弹簧测力计的示数为200N。根据上述数据测出了大象的重力______N。设计步骤a的目的消除槽钢和铁笼重力对杠杆平衡的影响,若铁笼的质量是100kg,则该槽钢质量是______kg(结果保留2位小数)。
【答案】(1) ①. 等臂 ②. 本短标长使得本×G<标×G,即左侧的力与力臂乘积较大
(2) ①. 不放 ②. 水平 ③. 正确 ④. 重 ⑤. 减小
(3) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
[1]根据杠杆的平衡条件可得,,因为,所以,故图a中是等臂杠杆。
[2] “本短标长”的衡器平衡时,本重=标权;若在两边加相同质量的重物,重力相同为G,右侧为本×(重+G)=本×重+本×G
左侧为标×(权+G)=标×权+标×G
由本短标长可得,,即左侧的力与力臂的乘积较大,故“标”这一边必定下垂。
【小问2详解】
[1] 0刻度表示秤盘中物体的质量为0,即不放物体。
[2]为了便于测量力臂,应移动秤砣使杆秤在水平位置平衡。
[3]设秤砣的质量为,称量物体的质量为,物体到0刻度线的长度为OC(O为零刻度线位置),由杠杆的平衡条件得,
可得
所以称量物体的质量与OC成正比,故在筷子左边标出100g的刻度,然后将其与零刻度之间距离均分,标出其他的质量刻度,这种做法正确。
[4]想增大杆秤的量程,若把秤砣变重,则0刻度线左移,0刻度线到杠杆最左端的距离OC变大,由杠杆的平衡条件得,
可得,OC变大,ab不变,变大,故变大,即测量量程变大。
[5]若要提高测量精确度,即单位长度对应的称量物体的质量小,杠杆的最大称量值变小,故可减小秤砣质量。
【小问3详解】
[1]由杠杆的平衡条件得,
则大象的重力为
[2]设铁笼子的重力为,槽钢的重力为,粗细均匀的槽钢的重心在其几何重心上,故重心到O点的距离为
由杠杆的平衡条件可得,
即可得槽钢的重力为
故槽钢的质量为
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初三物理试卷
一、选择题(每小题2分,共24分,每小题给出的四个选项中只有一个选项正确)
1. 如图所示,下列杠杆属于费力杠杆的是( )
A. 翘钉子的钉锤 B. 调平后的天平
C. 划龙舟的船桨 D. 剪树枝的剪刀
2. 下列关于功率的说法,正确的是( )
A. 做功所用时间越短,功率越大
B. 单位时间内所做的功越多,功率越大
C. 速度越大,功率越大
D. 功率大的机器所做的功一定比功率小的机器多
3. 如图所示,在大型游乐场里,小明乘坐匀速转动的“摩天轮”正在向最高点运动,在此过程中( )
A. 小明的重力势能保持不变
B. 小明的动能保持不变
C. 小明的机械能守恒
D. 小明的机械能减少
4. 如图所示,斜面长3m,高1m,用大小为10N,方向平行于斜面向上的拉力F,将重24N铝块从底端匀速拉到顶端,下列说法正确的是( )
A. 物体受到的摩擦力为2N
B. 拉力和摩擦力是一对平衡力
C. 斜面是一个既省力又省功的机械
D. 拉力做功10J
5. 关于热量、温度、内能之间的关系,下列说法正确的是( )
A. 某个物体的内能增大,温度一定升高
B. 某个物体温度升高,一定是吸收了热量
C. 某个物体温度升高,物体含有热量增加
D. 某个物体温度升高,内能一定会增大
6. 如图甲所示,分别用水平拉力、拉物体A、B在水平面上做直线运动,图乙是、所做的功-路程图像,图丙是A、B的路程-时间图像,A、B所受的摩擦力分别为、,、的功率是、。下列说法正确的是( )
A. B. C. D.
7. 如图所示,用相同的滑轮组成甲、乙两个滑轮组,分别将同一物体在相同时间内匀速提升相同高度,若不计绳重和摩擦,比较甲、乙两滑轮组的各个物理量不相同的是( )
A. 总功 B. 绳子自由端拉力的大小
C. 机械效率 D. 有用功
8. 一辆汽车在公路上做直线运动,其s-t图像如图所示。0~12s内,汽车牵引力做功为W1,功率为P1;12~24s内,汽车牵引力做功为W2,功率为P2。若汽车在行驶过程中所受牵引力恒定不变,则下列判断正确的是( )
A. W1= W2,P1= P2 B. W1< W2,P1> P2 C. W1>W2,P1= P2 D. W1> W2,P1>P2
9. 如图所示,一斜面长2m、高1m,在斜面的顶端固定一滑轮,通过滑轮把一重300N的物体沿斜面从底端匀速拉到顶端,已知物体受到斜面的摩擦力为100N,不计绳重及绳与滑轮间的摩擦。下列说法正确的是( )
A. 该滑轮为动滑轮 B. 有用功为200J
C. 拉力所做的功为500J D. 斜面的机械效率为80%
10. 如图所示是一个杠杆式简易起吊机的原理示意图,其中杠杆OBA可绕O点转动。现施加一个始终垂直于杠杆的力F,在将重物匀速吊起的过程中,下列说法正确的是( )
A. 杠杆的阻力臂为OA B. 拉力F逐渐变小
C. 动力臂逐渐增大 D. 此杠杆一定为省力杠杆
11. 在探究“重力势能的大小与哪些因素有关”的实验中,重物的质量关系为mA=mB≠mC,木桩相同,木桩和重物位置如图甲所示,重物静止释放后,木桩被打击陷入沙中的情形如图乙所示。下列说法错误的是( )
A. 重物下落时,重物的重力势能转化为动能
B. 木桩打入沙中的深度可以反映重物重力势能的大小
C. 比较A、C可知,重物下落的高度越高,重力势能越大
D. 若B、C将木桩打入沙中的深度相同,则mB<mC
12. 某兴趣小组用滑轮组进行了一场别开生面的“一瓶水提升一个人”活动。如图所示,水瓶匀速直线下降8m,使人匀速升高0.4m,水瓶对绳a的拉力为F1=30N,绳b对人的拉力为F2=480N,此过程中,下列说法正确的是( )
A. F1做的功小于F2做的功 B. F1做功的功率等于F2做功的功率
C. 有用功为240J D. 滑轮组的机械效率为80%
二、填空题(每空1分,共29分)
13. 生活中的简单机械:
(1)如图甲,将鞋带两端拉扯,鞋带就会收紧,这与简单机械中的___________的省力原理相同;
(2)如图乙所示是用螺丝刀拧螺丝的情景,手柄___________(选填“粗”或“细”)一些的螺丝刀来更省力,这是运用了___________(填“斜面”或“轮轴”)。
14. 用手提起重物,从生物学的视角,可认为桡骨在肱二头肌的牵引下绕着肘关节转动。如图甲所示,从物理学的视角来看,桡骨可以简化为杠杆。该杠杆的支点是________(用图甲上标出的名称回答);在提起重物的过程中,重物通过绳索对手掌的拉力是________(选填“动力”或“阻力”);桡骨杠杆是________(选填“省力”、“费力”或“等臂”)杠杆。
15. 小明将质量为10kg的水桶从离井口3m的深处匀速提到井口,如图甲所示,在这一过程中,小明对水桶做了______J的功,若小明以不同的速度将水桶提到井口,小明的拉力______发生了改变。(选填A.大小,B.所做的功,C.功率,D.机械效率);图乙中小明背着50N的书包,站在水平运行的自动人行道上匀速前进20m,他对书包做功______J。
16. 东风-61是我国的陆基洲际导弹,在2025年9月3日纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利80周年阅兵式上首次亮相。如图所示,导弹从点加速上升到点的过程中,导弹弹头的重力势能___________;导弹在点关闭发动机自由上升的过程中,导弹弹头的动能___________。(均选填“增大”“减小”或“不变”)
17. 如图所示,小明通过斜面用平行于斜面F=200N的推力,将质量为30kg的物体在5s时间内匀速推到1m高的平台上,斜面一长s=2m(g取10N/kg).则:推力的功率为_____ W,斜面的机械效率为_____%,斜面对物体的摩擦力为_____ N.
18. 图是小球在地面弹跳的频闪照片,A、B两点高度相同且距地面30cm,小球在A点的重力势能_________(选填“大于”“小于”或“等于”)在B点的重力势能,小球在A点的动能________(选填“大于”“小于”或“等于”)在B点的动能;若小球的重力为1N,它从A点落到地面,重力做功________J。(g取10N/kg)
19. 回顾有关“机械能”的几个小实验,请完成下列三个小题。
(1)如图甲所示,木块从高处自由下落时将小桌的脚打入沙子中。要将小桌的脚打入沙子中更深些,应选用质量较______(选填“大”或“小”)的木块,并将其从更______(选填“高”或“低”)处下落;
(2)如图乙所示,橡皮筋两头分别固定在罐子的顶部和底部,中间系一个钩码,就制成了一个“魔罐”。当你将“魔罐”在水平地面上滚出后,你将看到“魔罐”来回滚动,它能滚回来是______能转化为动能;
(3)如图丙所示,这是一个会跳的卡片,将卡片反过来,把它放在桌面上用手向下压,使橡皮筋伸长,迅速松开手,观察到卡片向上跳起。这个现象说明:发生弹性形变的橡皮筋能对卡片______,因此它具有弹性势能。
20. 如图所示,分别作用在A点的四个力中,不能使杠杆处于平衡状态的力是_______,能使杠杆处于平衡状态的最小力是_______;若作用力F始终沿水平方向,则将杠杆抬到接近水平位置的过程中,拉力F将_______(增大/不变/减小)。
21. 如图所示,将摆球从A点静止释放,经过最低点O到达B点,A、B两点等高,摆球到达B点时动能为______J;摆球从A点到O点的过程中,______能转化为动能。整个过程中,摆球的机械能大小______(选填“不变”或“减小”)。
22. 如图所示,杠杆 AB 放在钢制圆柱体的正中央水平凹槽 CD 中,杠杆 AB 能以凹槽两端的 C 点或 D 点为支点在竖直平面内转动,长度 AC=CD=DB=0.5m,杠杆左端有一个重物。当在 B 端施加竖直向下的拉力 F 时,杠杆 AB 保持水平位置平衡(杠杆、细绳的质量及摩擦均忽略不计)。
(1)若重物重为 6 N,求能保持杠杆水平平衡的最小力 F 小=___________;
(2)若施加在杠杆上的力 F 在某一范围内变化,能使得杠杆保持水平平衡,且这个范围内的力最大变化量∆F=18 N,求重物的重力 G=___________。
三、解答题:(23、24、25题各2分,26、27题各6分,其余每空1分,共47分)
23. 如图所示,轻质杠杆在力F1、F2的作用下(F2未画出)处于平衡状态。O为支点,l2力F2的力臂,请在图中画出F1的力臂L1和力F2的示意图。
24. 如图所示,画出使杠杆AB在图位置静止时所用最小力F的作用点和方向。
25. 用滑轮组提升重物,请在如图中画出拉力F=的绳子绕法.(不计动滑轮重、绳重和摩擦)
( )
26. 叉车常用于货物的转运,如图所示。叉车在内将质量为的货箱匀速竖直提升,取,求此过程中:
(1)货箱的速度;
(2)叉车对货箱所做的功;
(3)叉车对货箱所做功的功率。
27. 如图所示的滑轮组吊起重960N的物体,小明站在地面上用力F匀速往下拉绳,拉力F=400N时,使物体在10s内匀速上升2m(不计绳重和一切摩擦),求:
(1)拉力F做功的功率为多大?
(2)此时滑轮组的机械效率为多大?
(3)若小明的重力为500N,绳能承受的最大拉力为 600N,小明用此滑轮组提升物体所能达到的最大机械效率为多少?
28. 在探究“杠杆的平衡条件”实验中,所用的实验器材有:质量均匀分布的杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个。
(1)实验前,杠杆静止在如图a所示的位置,此时杠杆处于___________(选填“平衡”或“不平衡”)状态,若要杠杆在水平位置平衡应将右端的平衡螺母向___________(选填“左”或“右”)调节。实验时,使杠杆在水平位置平衡,主要是为了便于测量___________的大小;
(2)杠杆平衡后,若在图b的B位置挂3个钩码,则应在A位置挂___________个相同的钩码,才能使杠杆保持在水平位置平衡;
(3)如图c所示,杠杆在水平位置平衡,如果在杠杆两侧各增加一个相同的钩码,则杠杆___________(选填“左”或“右”)端将下沉;
(4)如图d所示,当弹簧测力计由M位置倾斜至N位置时,要使拉力大小不变,杠杆继续在水平位置处于平衡,则应___________(选填“增大”或“减小”)悬挂的钩码总质量;
(5)如图e所示,实验小组进一步“探究杠杆的机械效率”,实验时,将总重为G的钩码挂在杠杆A处,竖直向上匀速拉动弹簧测力计,钩码上升的高度为h,弹簧测力计的示数为F,不计摩擦,若将钩码移动到B处,仍将其匀速提升h的高度,则弹簧测力计的示数F将___________(选填“变大”、“变小”或“不变”,下同),杠杆的机械效率η将___________。
29. 在我们初中物理课本中,多次利用斜面进行探究实验,如图所示。
(1)甲、乙实验都有让物体从斜面的同一高度自由下滑的操作步骤,这样操作的目的是:使物体滑到斜面底端时,保持___________相同;
(2)由图甲推理:当小车在水平面上所受阻力为零时,小车将做___________运动;
(3)图甲中,小车在水平面上三次滑行过程中,在___________(选填“毛巾”“棉布”或“木板”)表面克服阻力做功的功率最大;
(4)小萌在水平路面上骑自行车时发现这样的现象:车速度越大,停止蹬车后滑行距离越远;于是她做了如图乙的探究实验,让小球从斜面上由静止下滑,撞击置于水平木板上的木块,观察木块被撞后移动的距离。以下A、B两种操作,你认为正确的是( )(填写字母);
A. 用质量相同的小球从斜面的不同高度自由滑下
B. 用质量不同的小球从斜面的相同高度自由滑下
(5)由(4)探究实验可以得出的结论是:动能大小与___________有关。
30. 在“探究影响动滑轮机械效率的因素”实验中,小明用同一动滑轮进行了3次实验,实验装置如图所示,实验数据如表所示。
实验序号
动滑轮重
钩码总重
钩码上升高度h/m
测力计示数F/N
绳自由端上升的高度s/m
动滑轮的机械效率/%
1
0.3
1
0.3
0.70
0.6
71.4
2
0.3
2
0.3
0.6
3
0.3
4
0.3
2.4
0.6
83.3
4
0.3
4
0.2
2.4
(1)实验时,小明应竖直向上___________拉动弹簧测力计。
(2)第2次实验时,弹簧测力计的示数如图所示。此时绳端受到的拉力为___________N,提升重物所做的有用功为___________J,动滑轮的机械效率为___________%。
(3)分析表中数据可知:用同一动滑轮匀速提升重物,在物重增加时,拉力所做的额外功占总功的比值将___________;第4次实验中,减小物体提升的高度,动滑轮的机械效率___________。(均选填“减小”“不变”或“增大”)
(4)另一位同学也用该装置提升重4N的钩码,测量相关数据后算得动滑轮的机械效率为86.7%,与表中小明算得的83.3%有较大差别,造成上述较大差别的原因可能是该同学在实验操作中___________。
A. 提升的高度比小明实验时的大得多
B. 弹簧测力计静止时读出拉力大小
C. 拉着弹簧测力计向上加速运动
D. 拉力方向与弹簧测力计轴线方向不一致
31. 请根据所学杠杆知识,完成下列问题:
(1)小明读到《墨经》中记述了墨子及其弟子对杠杆的研究:
衡加重于一旁,必捶[垂],权重相若也。相衡则本短标长,两加焉,重相若,则标必下,这里讲了“在衡一旁加重之现象”和“在衡两旁加同重之现象”两层含义,大意如下:
①如图(a)所示,权重(即秤砣的质量)与物重相等,衡器(杠杆)平衡。如果在衡器的一边加重物,那么这一边必定下垂,因为这a图中是______杠杆。
②如图(b)所示,“本短标长”的衡器平衡时,若在两边加相同质量的重物,则“标”这一边必定下垂,因为______。
(2)如图c小明在跨学科实践活动中利用一根长度约40cm的木制筷子(作秤杆)、一个小盆(作秤盘)、一个锁头(作秤砣)、一个100g砝码、细线、刻度尺、记号笔等器材制作简易杆秤。小明为找到杆秤的零刻度(定盘星),在秤盘内______(选填“放”或“不放”)物体,移动秤砣使杆秤在______位置平衡;然后小明取100g砝码充当标准质量重,调节杠杆平衡后,在筷子左边标出100g的刻度,然后将其与零刻度之间距离均分,标出其他的质量刻度,这样操作是______(选填“正确”或“错误”)的;若想增大杆秤的量程,可换用更______(选填“重”或“轻”)的秤砣;若要提高测量精确度,可______秤砣的质量(选填“增大”或“减小”)。
(3)小明看见有人在动物园内,用弹簧测力计称出了一头大象的重力,在称象过程中,他用到吊车、铁笼和一根很长的粗细均匀的槽钢等辅助工具,操作步骤如下:
a.如图甲所示,将铁笼系于槽钢上最右端的B点,当吊车吊钩在槽钢上的悬吊点移至O点时,槽钢在水平位置平衡。
b.将大象引入铁笼,保持吊钩悬吊点O点和铁笼悬挂点B点的位置不变。用弹簧测力计在A点竖直向下拉住槽钢的另一端,使之再次在水平位置平衡,如图乙所示。测得,,弹簧测力计的示数为200N。根据上述数据测出了大象的重力______N。设计步骤a的目的消除槽钢和铁笼重力对杠杆平衡的影响,若铁笼的质量是100kg,则该槽钢质量是______kg(结果保留2位小数)。
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