精品解析:江苏常州市河海实验学校2026-2027学年上学期九年级物理10月随堂作业
2026-10-18
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内容正文:
九年级物理10月随堂作业
一、选择题(共15小题每题2分共30分)
1. 公园里看到小女孩和她的爸爸在玩跷跷板,下列四幅图中最有可能让跷跷板在水平方向上保持平衡的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】设爸爸重力为G1,力臂为L1,女孩重力为G2,力臂为L2。由杠杆平衡条件可知,要使杠杆在水平方向上保持平衡可得。因爸爸比小女孩重,即,故,即爸爸离支点距离应小于女孩离支点距离。
AC.图中两人离支点距离大致相等,即,不满足平衡条件,故AC不符合题意;
B.图中爸爸离支点更远,即 ,不满足平衡条件,故B不符合题意;
D.图中爸爸离支点更近,即,符合平衡条件,故D符合题意。
故选D。
2. 如图所示,用一根绳子绕过定滑轮,一端拴在钩码上,手执另一端,分别用力、、匀速拉起钩码。忽略绳子与滑轮的摩擦,下列说法中正确的是( )
A. 较大 B. 较大 C. 较大 D. 、、的大小相等
【答案】D
【解析】
【详解】定滑轮的实质是等臂杠杆,使用定滑轮只能改变力的方向,不能省力。本题中忽略绳子与滑轮的摩擦,无论沿哪个方向匀速拉钩码,拉力的大小都等于钩码的总重力,因此、、大小相等。
故选D。
3. 如图所示,小明将两只鸡蛋举高1m,做的功最接近于( )
A. 0.1J B. 1J C. 0.2J D. 2J
【答案】B
【解析】
【详解】一只鸡蛋质量约,两只鸡蛋质量
两只鸡蛋重力
克服鸡蛋重力做功,故选B。
4. 甲、乙两台机器,甲的功率比乙的大,说明甲和乙相比,甲做功( )
A. 更多 B. 更快 C. 更少 D. 更慢
【答案】B
【解析】
【详解】功率是表示做功快慢的物理量,甲功率大于乙,说明甲做功更快。故选B。
5. 工人用滑轮组把一箱箱货物从一楼提升到五楼,在滑轮组上加润滑油后,机械效率提高了,则加润滑油后工人提升同样的重物从一楼到五楼时,做的( )
A. 有用功减小,总功不变 B. 有用功增加,总功增加
C. 有用功不变,总功减小 D. 有用功不变,总功不变
【答案】C
【解析】
【详解】在滑轮组上加润滑油后,减小了摩擦,则所做的额外功减少,提升相同重物,则有用功不变,总功等于有用功与额外功之和,故总功减少,故选C。
6. 华山山顶海拔约,静止在山顶的景区界碑,相对山脚下的地面( )
A. 有动能 B. 有重力势能 C. 有弹性势能 D. 没有任何能量
【答案】B
【解析】
【详解】A.界碑静止速度为0,因此动能为0,故A不符合题意;
BD.界碑有一定重力,且相对山脚地面有高度,具有重力势能,故B符合题意,D不符合题意;
C.界碑未发生弹性形变,不具有弹性势能,故C不符合题意。
故选B。
7. 2026年6月,在海南商业航天发射场成功发射千帆极轨12组卫星。如图所示,千帆星座的卫星在大气层外沿椭圆轨道环绕地球运行,下列说法正确的是( )
A. 卫星在远地点的重力势能比近地点小
B. 卫星从近地点向远地点运行时,动能增大
C. 卫星在大气层外运行时,忽略空气阻力,机械能守恒
D. 卫星从远地点向近地点运行时,动能转化为重力势能
【答案】C
【解析】
【详解】ABD. 卫星质量不变,远地点高度大于近地点高度,重力势能大;卫星从近地点向远地点运行时,高度增大,重力势能增大,速度减小,动能减小;卫星从远地点向近地点运行时,高度减小,重力势能减小,速度增大,动能增大,重力势能转化为动能,故ABD错误。
C. 卫星在大气层外运行,忽略空气阻力,只有动能和重力势能相互转化,机械能守恒,故C正确。
故选C。
8. 如图所示,拉力F=80N,物体重力G=120N,不计摩擦和绳重.若将物体匀速提高1m,以下说法错误的是( )
A. 拉力做的有用功为80J B. 动滑轮的重力为40N
C. 拉力做的总功为160J D. 该滑轮组的机械效率为75℅
【答案】A
【解析】
【详解】A、有用功W有用=Gh=120N×1m=120J;故A错误,符合题意;
B、动滑轮的重力G动=2F-mg=2×80N-120N=40N;故B正确,不符合题意;
C、总功W总=Fs=F2h=80N×2×1m=160J;故C正确,不符合题意;
D、动滑轮的机械效率η=W有用 /W总 ×100%="120J/160J" ×100%=75%;故D正确,不符合题意;
故选A.
9. 杆秤是我国古代乃至近现代常用的测量质量的工具。小明用硬杆自制了一个杆秤,杆的粗细不均匀,如图所示。他首先在不挂重物和秤砣的情况下,将提纽固定在O点,提起提纽,秤杆可以在水平位置平衡。已知提纽与秤钩间距离,秤砣质量。关于该杆秤,以下说法正确的是( )
A. 秤的零刻线在O点右侧
B. 杆秤的刻线分布是不均匀的
C. 秤的刻度线在O点右侧N处,
D. 秤的刻度线在O点右侧N处,
【答案】C
【解析】
【详解】由题意知,不挂重物和秤砣时杆在O点平衡,说明杆重心在O点。设被测物体质量为,秤砣挂在O点右侧距离为处。根据杠杆平衡条件,得。
A.当时,,零刻线在O点,故A错误;
B.由可知与成正比,刻线均匀,故B错误;
C.当时,,故C正确;
D.当时,,故D错误。
故选C。
10. 在如图所示的四种用具中,正常使用时属于费力杠杆的是( )
A. 撬棒 B. 起子
C. 筷子 D. 核桃夹子
【答案】C
【解析】
【详解】ABD.判断杠杆类型的核心是比较动力臂和阻力臂的大小:动力臂大于阻力臂是省力杠杆,动力臂小于阻力臂是费力杠杆,撬棒、起子、核桃夹子使用时,动力臂都大于阻力臂,属于省力杠杆,故ABD不符合题意;
C.筷子正常使用时,手的施力点到支点的距离(动力臂),小于夹菜的前端到支点的距离(阻力臂),动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故C符合题意。
故选C。
11. 花生大丰收,小明用手剥壳,手指又酸又痛。他用硬棒自制“碎壳神器”,用手对上面硬棒施加压力,即可压碎花生壳。下列图中,最省力的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】AB.两个图中均满足动力臂大于阻力臂,为省力杠杆,由可知,阻力和阻力臂一定时,其中A图的动力臂更长,这样可以用更小的动力克服较大的阻力,故A正确,B错误;
CD.两个图中均满足动力臂小于阻力臂,为费力杠杆,不能省力,故CD错误。
故选A。
12. 下列关于功的说法正确的是( )
A. 人用力推汽车但未推动,推力对汽车做了功
B. 人站在匀速上行的厢式电梯中,电梯对人做了功
C. 冰壶在水平冰面上向前滑行时,冰壶的重力对冰壶做了功
D. 被抛出的实心球在空中飞行的过程中,人对实心球做了功
【答案】B
【解析】
【详解】A.人用力推汽车没推动,有力而无距离,推力没有做功;故A错误;
B.人站在匀速上行的厢式电梯中,电梯对人力的方向上竖直向上的,移动的距离在竖直方向上,所以电梯对人做了功,故B正确;
C.冰壶在水平冰面运动的过程中,所受重力竖直向下,冰壶向下没有移动距离,所以重力对冰壶没有做功,故C错误;
D.被抛出去的实心球离开手后继续运动过程中,推力已经消失,是由于惯性而运动,故人的推力没有做功,故D错误。
故选B。
13. 利用质量相等的滑轮,组装成如图所示的两种方式,将同一重物提升相等高度。若绳重和摩擦不计,下列分析中正确的是( )
A. 甲图中绳自由端移动距离较小 B. 乙图中绳自由端作用力较小
C. 两种方式所做的额外功相等 D. 增大提升高度,机械效率都会变大
【答案】C
【解析】
【详解】A.若物体升高高度为h,则拉力移动的距离为,,则。故A错误;
B.甲中:,乙中:,所以。故B错误;
C.甲中:,乙中:,所以。故C正确;
D.机械效率公式:
,
所以机械效率跟物体升高的高度无关。故D错误。
14. 我国南方地区经常因多轮强降雨造成多地发生较重的洪涝灾害。抗洪抢险小分队成员在一次行动中需要帮老百姓把一个质量为240kg的重物搬到2m高的车上,他们用5m的长木板搭了一个斜面(如图所示),用1200N的力花了5min将重物匀速推到车上,关于此简易斜面装置,下列说法中正确的是( )
A. 他们对重物做了6000J的功
B. 他们做功的功率为16W
C. 此次简易斜面装置的机械效率为50%
D. 斜面是一种省功机械
【答案】A
【解析】
【详解】A.他们对重物做的功(即推力做的总功)
故A正确;
B.做功的功率为
故B错误;
C.重物的重力
对重物做的有用功
斜面装置的机械效率
故C错误;
D.根据功的原理可知,使用任何机械都不省功,故D错误。
故选A。
15. 为了将放置在水平地面上、重的重物提升到高处,小明同学设计了如图(甲)所示的滑轮组装置,当小明用图(乙)所示随时间变化的竖直向上拉力F拉绳时,重物的速度v随时间t变化的关系图像如图(丙)所示,不计摩擦和绳重,绳对滑轮的拉力方向均可看成在竖直方向,则下列说法正确的是( )
A. 在时,此滑轮组的机械效率为
B. 在时,物体已经被拉离地面
C. 在的过程中拉力所做功的功率是
D. 动滑轮的重力等于
【答案】C
【解析】
【详解】A.滑轮组承担物重的绳子段数,时滑轮组的机械效率 ,故A错误;
B.0.3s属于0~1s区间,重物速度为0,在地面处于静止状态,没有被拉离地面,故B错误;
C.2~3s内重物匀速上升,由图丙得重物速度,则绳子自由端速度
拉力的总功率,故C正确;
D.2~3s内重物匀速上升,受力平衡,不计摩擦和绳重,满足关系
此时拉力,代入公式得动滑轮重力,故D错误;
故选C。
二、填空题(每空1分,选择2分,图2分共59分)
16. 杠杆的应用非常广泛,如图所示的两种剪刀,正常使用时属于省力杠杆的是___________剪刀(选填甲、乙),根据功的原理,使用这两种剪刀都不能省___________;工程车上的起重臂就是一个___________(费力/省力)杠杆(如图所示)。
【答案】 ①.
甲 ②.
功 ③.
费力
【解析】
【详解】因甲剪刀正常使用时动力臂大于阻力臂,故为省力杠杆;
由功的原理可知,使用机械可以省力,或省距离,但不能省功,故两种剪刀都不能省功;
因工程车起重臂工作时动力臂小于阻力臂,故为费力杠杆。
17. 小红同学用的力拉着一个重为的物体,在水平地面上做匀速直线运动,内使物体移动的距离,此过程中重力做的功是______J,小红拉力做的功是______J,功率是______W。
【答案】 ①.
0 ②.
300 ③.
15
【解析】
【详解】因物体沿水平方向运动,竖直方向移动距离为0,重力的方向竖直向下,故重力做的功为
小红拉力做的功为
拉力的功率为
18. 如图所示,手柄_________(选填“粗”或“细”)一些的螺丝刀用起来更省力;螺纹____(选填“密”或“稀”)一些的螺丝钉拧起来更省力。
【答案】 ①. 粗 ②. 密
【解析】
【详解】[1]螺丝刀拧螺丝时相当于一个轮轴,轮轴是一种省力机械,支点在轴心线,螺丝刀手柄越粗,动力臂越大,越省力。
[2]螺丝钉上的一圈圈螺纹的长相当于斜面的长度,斜面是一种变形的杠杆,因此螺丝钉是被拧成圆柱形的类似斜面的机械;螺丝钉螺纹密、螺线长,相当于斜面较长。因为斜面高度一定时,斜面越长,使用起来越省力。
19. 同学们在体育课上做仰卧起坐,前半段是背部由平躺地面变成脊柱弯曲,后半段是上半身完全离开地面。仰卧起坐时,人体可看成杠杆模型,O为支点,肌肉的拉力F为动力。如图所示先将头向前抬起,可以减小___________(动或阻)力臂,同学们可以改变仰卧起坐的快慢,来控制体育锻炼的效果,其实质是改变___________(功或功率)的大小。
【答案】 ①. 阻 ②. 功率
【解析】
【详解】仰卧起坐时,人体上半身的重力是阻碍杠杆转动的阻力,将头向前抬起,会让上半身重心向支点O靠近,从而减小阻力的力臂;
做仰卧起坐时,人克服上半身的重力做功,改变运动快慢,实质是改变单位时间内做功的多少,也就是改变了功率的大小。
20. 我校积极开展阳光体育运动,同学们课间在操场上进行各种项目的训练。
(1)小聪在单杠上做引体向上,小明测量了他一次上升的高度和次引体向上的时间,还需要测量___________________(填物理量和符号),可算出小聪引体向上的功率_____________________(用符号表示)。
(2)小明在操场上投实心球。如图是整个抛球运动过程的示意图,轨迹(实线)上两点在同一高度,空气阻力忽略不计。关于球的运动,下列说法正确的是_______________
①最高点时球的速度为0
②球在点的速度大于点的速度
③球在点的速度等于点的速度
④球在点的速度小于点的速度
【答案】(1) ①.
小聪的质量 ②.
(2)③
【解析】
【小问1详解】
引体向上克服重力做功,由、
可知,还需测量小聪的质量,功率表达式为。
【小问2详解】
①实心球在最高点球仍具有水平方向速度,速度不为0,故①错误;由机械能守恒可知,、两点重力势能相等,故动能相等,速度大小相等,即点速度等于点速度,故②④错误,③正确。
故选③。
21. 如图甲所示,图中的装置相当于一个___________(填一种简单机械的名称)。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,就做成了能自动回头的“魔罐”,当将“魔罐”在水平地面上滚出后,还能自动滚回来,在滚回来的过程中___________能转化为动能。如图丙所示是用硬纸片做的“会跳卡片”。卡片套上橡皮筋后会向B面折叠,将卡片在桌面上压平后松手,发现卡片跳起来了,实验中应将B面___________(向上/向下)放置。
【答案】 ①.
滑轮组 ②.
弹性势 ③.
向下
【解析】
【详解】木棍可等效为滑轮,绳子绕两根木棍依次缠绕,构成滑轮组;
“魔罐”滚回时橡皮筋弹性形变减小,则弹性势能变小,动能增大,弹性势能转化为动能;
卡片向面折叠说明侧为凹面、橡皮筋位于侧,将面向下放置,松手后橡皮筋恢复形变时卡片对桌面施加向下的力,反作用力使卡片向上跳起。
22. 知识梳理是学好物理的重要方法之一,如图所示是机械能相关知识的部分思维导图,请将图中的空缺部分补充完整:①________;②________。
【答案】 ①. 速度 ②. 重力势能
【解析】
【详解】动能的大小由物体的质量和运动速度决定,因此动能的影响因素除了质量,还有速度;
势能分为两类,分别是重力势能和弹性势能,其中重力势能的影响因素为物体的质量和被举高的高度,和图中②对应的影响因素匹配,因此②是重力势能。
23. 如图所示,小张正在做俯卧撑,把他的身体看作一个杠杆,O为支点,A为重心,他的体重为。地面对手的支持力的力臂是______m,大小为______N。他内做俯卧撑30个,每做一次重心升高。他做一个俯卧撑做的功是______J,他内的功率是______W。
【答案】 ①.
1.5 ②.
300 ③.
200 ④.
100
【解析】
【详解】支点O是脚与地面的接触点,地面对手的支持力的力臂是支点O到支持力作用线的垂直距离,由图可知,地面对手的支持力的力臂为
由杠杆平衡条件可知,地面对手的支持力大小为
做一个俯卧撑做的功为克服重力做功,即
1min内做的总功为
由功率公式可知,1min内的功率为
24. 如图所示为可调节式落地灯,立柱与底座为一整体,重心为O,总重为,O到底座边缘最远的距离为,轻质杆既可绕A点转动调节角度,又可以伸缩调节长度,最长可调节为。立柱与灯中轴线的距离称为跨度,灯的质量为。若将落地灯整体看作杠杆,则支点是______(O/D),该灯的最大跨度为______m;要增加落地灯的最大跨度,请写出一种方法:____________。(g取)
【答案】 ①.
D ②.
1.2 ③.
增加底座的重力##增大OD的长度
【解析】
【详解】落地灯达到最大跨度即将翻倒时,整体将绕底座边缘D点转动,故支点为D。
灯的重力为
立柱和底座的总重力,它的力臂是支点D到重心O的距离
灯的重力
设最大跨度为,灯重力的力臂为
由杠杆平衡条件得
解得最大跨度
要增加灯的最大跨度,根据杠杆的平衡条件知,根据杠杆平衡条件,增大底座总重或增大OD的长度。
25. 如图所示,、为竖直向上抛出的小石块在上升过程中动能和重力势能随高度变化的两条图线(不计空气阻力),其中__________(选填“”或“”)是动能-高度关系图线,小石块在高时的机械能为__________J。
【答案】 ①. b ②. 6
【解析】
【详解】小石块上升过程中高度增加,动能减小,故随高度增大能量减小的b是动能-高度关系图线。
因不计空气阻力,小石块的机械能守恒,机械能等于动能与重力势能之和。初始高度为0时,小石块的机械能
故小石块在3m高时的机械能为6J。
26. 如图所示,物体G和固定在墙壁上的弹簧相连,物体与地面间是光滑的,开始时物体处于B处,弹簧恰好处于原长,用力将其拉至C处,松手后,物体在A、C间往复运动,则物体G在由A到B的过程中,弹簧的弹性势能________,整个装置机械能的总量________(均选填“不变”、“增大”或“减少”)。
【答案】 ①.
减少 ②.
不变
【解析】
【详解】物体由A到B的过程中,弹簧弹性形变程度减小,故弹性势能减少;整个过程中,无摩擦力做功,只有动能与弹性势能相互转化,故整个装置机械能的总量不变。
27. 蹦极是一种运动游戏。如图中点是弹性绳自然下垂时绳下端的位置,点是游戏者所能到达的最低点。当游戏者离开跳台向点运动的过程中(忽略空气阻力),其__________能转化为__________能;游戏者从点到点的过程中,绳子具有的__________能逐渐增加。
【答案】 ①.
重力势 ②.
动 ③.
弹性势
【解析】
【详解】因游戏者离开跳台向A点运动时高度减小、速度增大,弹性绳未发生弹性形变,忽略空气阻力,故重力势能转化为动能;
游戏者从A点到B点的过程中弹性绳的弹性形变程度逐渐增大,可知绳子具有的弹性势能逐渐增加。
28. 北京时间2026年5月11日8时14分,搭载天舟十号货运飞船的长征七号遥十一运载火箭,在我国文昌航天发射场点火发射。如图所示,天舟十号随火箭加速上升过程中,动能________(选填“增大”、“减小”或“不变”下同),重力势能________,机械能不断________。(不考虑燃料消耗引起的质量变化)
【答案】 ①. 增大 ②. 增大 ③. 增大
【解析】
【详解】天舟十号随火箭加速上升过程中,质量不变,速度增大,故动能增大,质量不变,高度增大,故重力势能增大,因机械能为动能与重力势能的总和,故机械能不断增大。
29. 图甲为多功能碗夹,其简化示意图如图乙所示。在图乙中画出使用该碗夹取餐时,作用在A点的最小动力及阻力的力臂l2 。
【答案】
【解析】
【详解】由杠杆平衡条件可知,在阻力跟阻力臂的乘积一定时,动力臂越长,动力越小;图中支点在点,因此作为动力臂最长,动力的方向应该垂直于OA向下,所以过点A垂直于作出最小动力的示意图;过支点作动力的垂线即为动力臂;过支点作动力的垂线,可得阻力臂,如图所示:
30. 一个工人站在地面上,使用如图所示的滑轮组将重物从地面提升到楼顶,要求绳子的自由端要向下拉,请你用笔画线代替绳子,画出滑轮组最省力的绕绳方法.
( )
【答案】
【解析】
【详解】要求绳子的自由端要向下拉,且要使滑轮组最省力,则承担物重的绳子段数最多,应该从动滑轮绕起,依次绕过各个滑轮,三段绳子承重,如图:
31. 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(如图所示),实验数据记录如表。
次数
钩码重/N
钩码上升距离
弹簧测力计示数
弹簧测力计上升距离/cm
机械效率
1
2
10
0.8
30
83.3%
2
4
10
1.5
30
3
6
10
30
90.9%
(1)实验时,要竖直向上___________拉动弹簧测力计;
(2)第2次实验中额外功为___________J,滑轮组的机械效率为___________(结果保留一位小数);
(3)第3次实验中,弹簧测力计的示数漏填,由图丙可知,弹簧测力计示数为___________N;
(4)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___________(高/低);
(5)根据实验结论推测:使用该滑轮组再次将8N的物体匀速提升,此时滑轮组的机械效率可能为( )(只填序号);
A. 71.6% B. 82.6% C. 92.4%
(6)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___________(增大/减小)不变),滑轮组的机械效率___________(大于/等于/小于)83.3%;
(7)若第3次实验中,弹簧测力计的示数是在向上拉动的过程中停下来读取的,则此时滑轮组实际的机械效率___________(大于/等于/小于)90.9%。
【答案】(1)匀速 (2) ①. 0.05 ②. 88.9%
(3)2.2 (4)高 (5)C
(6) ①. 增大 ②. 等于
(7)小于
【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,此时弹簧测力计处于平衡状态,弹簧测力计的示数等于拉力的大小。
【小问2详解】
第2次实验中拉力的总功为
第2次实验中有用功为
第2次实验中额外功为
滑轮组的机械效率为
【小问3详解】
由图丙可知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
【小问4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5详解】
根据实验结论推测,使用该滑轮组再次将8N的物体匀速提升10cm,重物更重,滑轮组的机械效率会更高。将6N的物体提升时,效率为90.9%,当提升8N物体时,效率会更高,故C符合题意,AB不符合题意。
故选C。
【小问6详解】
若第1次实验中,钩码上升高度增大为20cm,动滑轮的重力和摩擦力大小都不变,移动的距离增加,根据知额外功增大;
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不变,等于83.3%
【小问7详解】
若第3次实验中,弹簧测力计的示数是在向上拉动的过程中停下来读取的,则此时滑轮组的绳子之间没有滑动摩擦力,造成拉力变小,滑轮组的总功比实际总功偏小,造成机械效率变大,所以实际机械效率要小于90.9%
32. 在探究“重力势能的大小与哪些因素有关”的实验中,已知重物A、B、C的底面积相同,质量关系为。三个完全相同的木桩和三个从不同高度处释放时的重物位置如图甲所示,木桩被打击后陷入沙中的情形如图乙所示,重物B、C将木桩打入沙中的深度相同。
(1)让重物自由下落打击在木桩上,通过观察木桩陷入沙中的深度判断______(选填“重物”“木桩”)的重力势能大小。
(2)比较______两个重物将木桩打入沙中的深度,可判断重力势能的大小和高度的关系,初步得出的结论是:当质量相同时,高度______,重力势能越大。
(3)结合(2)中的实验结论,通过比较B和C两个重物将木桩打入沙中的深度,我们______(选填“能”或“不能”)初步得出物体的重力势能与其质量有关的结论。
【答案】(1)重物 (2) ①. A、B ②. 越高的物体
(3)不能
【解析】
【小问1详解】
重物的重力势能大小无法直接观察,重物自由下落时对木桩做功,重力势能越大,对木桩做的功越多,木桩陷入沙中的深度就越深,因此通过木桩下陷深度判断重物的重力势能大小。
【小问2详解】
探究重力势能与高度的关系时,要控制质量相同、改变下落高度。已知,从图中能看出B的释放高度比A更高,因此选A、B两个重物实验;最终B对应的木桩下陷更深,可得出结论:当质量相同时,高度越高的物体,重力势能越大。
【小问3详解】
B、C下落的高度不同,质量也不同,要探究物体重力势能的大小与质量的关系,应控制物体下落的高度相同。
33. 小红在高速公路上看到了许多限载限速标志,由此想探究物体的动能与哪些因素有关,实验器材如图所示。
(1)对比甲、乙两组实验可得出实验结论,质量相同时,钢球的速度越大,动能越________。
(2)为了模拟汽车超载带来的危害,小红改变了钢球的________,让不同的钢球从相同高度的位置由静止开始滚下,质量越大的钢球将木块撞得越远,所以,钢球的速度相同时,质量越大,动能越大。由此联想到高速公路限速牌上标明“120”和“80”字样,则________(选填“小汽车”或“大货车”)的限速应该是。
(3)甲、乙、丙三组实验中,木块因克服摩擦阻力做功而停下,则三次克服摩擦阻力做功、、的大小关系为________。
A. B. C.
【答案】(1)大 (2) ①. 质量 ②. 大货车 (3)A
【解析】
【小问1详解】
甲、乙实验中钢球质量相同,乙的钢球从更高的位置滚下,到达水平面时速度更大,木块被推动的距离,说明速度越大钢球对木块做功越多,因此质量相同时,钢球速度越大,动能越大。
【小问2详解】
模拟超载的危害,需要控制速度相同、改变物体质量,因此要改变钢球的质量,让不同钢球从同一高度静止滚下保证到达水平面速度一致。在速度相同时,质量越大动能越大,大货车质量远大于小汽车,相同速度下动能更大,刹车后制动距离更长,危险性更高,因此大货车的限速更严格,为80km/h。
【小问3详解】
木块在长木板上运动时,木块对木板压力相同,接触面粗糙程度不变,木块受到的滑动摩擦力大小是固定的,克服摩擦做功的公式为。从图中可知三次木块被推动的距离关系为
所以,故选A。
三、计算题(共2小题23题5分24题6分)
34. 如图甲所示斜面倾角为30度,斜面长,斜面高。用力F将质量为的木块,沿斜面匀速拉到高处。已知拉力F做的功W与木块沿斜面运动距离s的关系如图乙所示。求:(g取)
(1)拉力F大小?
(2)斜面的机械效率?
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
当木块沿斜面运动时,由图乙可知,拉力做的总功,故拉力大小为
【小问2详解】
克服木块重力做的有用功为
斜面的机械效率为
35. 小田用如图所示的滑轮组在10s内将重力为500N的空箱子B匀速提升了2m,不计绳重和摩擦,每个滑轮的重力相同,小田所用的拉力为300N。求:
(1)拉力做功的功率?
(2)该次滑轮组的机械效率?
(3)体重800N的小田用此滑轮组提升装货的箱子B,若滑轮组始终正常工作,此时该滑轮组最大机械效率为多少?
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】解:(1)由图可知,有效绳子段数,绳子自由端移动距离为
所以拉力做的功为
所以拉力做功的功率为
(2)该次滑轮组的机械效率为
(3)不计绳重和摩擦,根据得动滑轮重力为
小田体重800N,所以绳子自由端能够施加的最大拉力为800N,此时提升的物体最重,机械效率最大,此时提升的最大物重为
所以机械效率最大为
答:(1)拉力做功的功率为;
(2)该次滑轮组的机械效率为;
(3)体重800N的小田用此滑轮组提升装货的箱子B,若滑轮组始终正常工作,此时该滑轮组最大机械效率为。
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九年级物理10月随堂作业
一、选择题(共15小题每题2分共30分)
1. 公园里看到小女孩和她的爸爸在玩跷跷板,下列四幅图中最有可能让跷跷板在水平方向上保持平衡的是( )
A. B.
C. D.
2. 如图所示,用一根绳子绕过定滑轮,一端拴在钩码上,手执另一端,分别用力、、匀速拉起钩码。忽略绳子与滑轮的摩擦,下列说法中正确的是( )
A. 较大 B. 较大 C. 较大 D. 、、的大小相等
3. 如图所示,小明将两只鸡蛋举高1m,做的功最接近于( )
A. 0.1J B. 1J C. 0.2J D. 2J
4. 甲、乙两台机器,甲的功率比乙的大,说明甲和乙相比,甲做功( )
A. 更多 B. 更快 C. 更少 D. 更慢
5. 工人用滑轮组把一箱箱货物从一楼提升到五楼,在滑轮组上加润滑油后,机械效率提高了,则加润滑油后工人提升同样的重物从一楼到五楼时,做的( )
A. 有用功减小,总功不变 B. 有用功增加,总功增加
C. 有用功不变,总功减小 D. 有用功不变,总功不变
6. 华山山顶海拔约,静止在山顶的景区界碑,相对山脚下的地面( )
A. 有动能 B. 有重力势能 C. 有弹性势能 D. 没有任何能量
7. 2026年6月,在海南商业航天发射场成功发射千帆极轨12组卫星。如图所示,千帆星座的卫星在大气层外沿椭圆轨道环绕地球运行,下列说法正确的是( )
A. 卫星在远地点的重力势能比近地点小
B. 卫星从近地点向远地点运行时,动能增大
C. 卫星在大气层外运行时,忽略空气阻力,机械能守恒
D. 卫星从远地点向近地点运行时,动能转化为重力势能
8. 如图所示,拉力F=80N,物体重力G=120N,不计摩擦和绳重.若将物体匀速提高1m,以下说法错误的是( )
A. 拉力做的有用功为80J B. 动滑轮的重力为40N
C. 拉力做的总功为160J D. 该滑轮组的机械效率为75℅
9. 杆秤是我国古代乃至近现代常用的测量质量的工具。小明用硬杆自制了一个杆秤,杆的粗细不均匀,如图所示。他首先在不挂重物和秤砣的情况下,将提纽固定在O点,提起提纽,秤杆可以在水平位置平衡。已知提纽与秤钩间距离,秤砣质量。关于该杆秤,以下说法正确的是( )
A. 秤的零刻线在O点右侧
B. 杆秤的刻线分布是不均匀的
C. 秤的刻度线在O点右侧N处,
D. 秤的刻度线在O点右侧N处,
10. 在如图所示的四种用具中,正常使用时属于费力杠杆的是( )
A. 撬棒 B. 起子
C. 筷子 D. 核桃夹子
11. 花生大丰收,小明用手剥壳,手指又酸又痛。他用硬棒自制“碎壳神器”,用手对上面硬棒施加压力,即可压碎花生壳。下列图中,最省力的是( )
A. B.
C. D.
12. 下列关于功的说法正确的是( )
A. 人用力推汽车但未推动,推力对汽车做了功
B. 人站在匀速上行的厢式电梯中,电梯对人做了功
C. 冰壶在水平冰面上向前滑行时,冰壶的重力对冰壶做了功
D. 被抛出的实心球在空中飞行的过程中,人对实心球做了功
13. 利用质量相等的滑轮,组装成如图所示的两种方式,将同一重物提升相等高度。若绳重和摩擦不计,下列分析中正确的是( )
A. 甲图中绳自由端移动距离较小 B. 乙图中绳自由端作用力较小
C. 两种方式所做的额外功相等 D. 增大提升高度,机械效率都会变大
14. 我国南方地区经常因多轮强降雨造成多地发生较重的洪涝灾害。抗洪抢险小分队成员在一次行动中需要帮老百姓把一个质量为240kg的重物搬到2m高的车上,他们用5m的长木板搭了一个斜面(如图所示),用1200N的力花了5min将重物匀速推到车上,关于此简易斜面装置,下列说法中正确的是( )
A. 他们对重物做了6000J的功
B. 他们做功的功率为16W
C. 此次简易斜面装置的机械效率为50%
D. 斜面是一种省功机械
15. 为了将放置在水平地面上、重的重物提升到高处,小明同学设计了如图(甲)所示的滑轮组装置,当小明用图(乙)所示随时间变化的竖直向上拉力F拉绳时,重物的速度v随时间t变化的关系图像如图(丙)所示,不计摩擦和绳重,绳对滑轮的拉力方向均可看成在竖直方向,则下列说法正确的是( )
A. 在时,此滑轮组的机械效率为
B. 在时,物体已经被拉离地面
C. 在的过程中拉力所做功的功率是
D. 动滑轮的重力等于
二、填空题(每空1分,选择2分,图2分共59分)
16. 杠杆的应用非常广泛,如图所示的两种剪刀,正常使用时属于省力杠杆的是___________剪刀(选填甲、乙),根据功的原理,使用这两种剪刀都不能省___________;工程车上的起重臂就是一个___________(费力/省力)杠杆(如图所示)。
17. 小红同学用的力拉着一个重为的物体,在水平地面上做匀速直线运动,内使物体移动的距离,此过程中重力做的功是______J,小红拉力做的功是______J,功率是______W。
18. 如图所示,手柄_________(选填“粗”或“细”)一些的螺丝刀用起来更省力;螺纹____(选填“密”或“稀”)一些的螺丝钉拧起来更省力。
19. 同学们在体育课上做仰卧起坐,前半段是背部由平躺地面变成脊柱弯曲,后半段是上半身完全离开地面。仰卧起坐时,人体可看成杠杆模型,O为支点,肌肉的拉力F为动力。如图所示先将头向前抬起,可以减小___________(动或阻)力臂,同学们可以改变仰卧起坐的快慢,来控制体育锻炼的效果,其实质是改变___________(功或功率)的大小。
20. 我校积极开展阳光体育运动,同学们课间在操场上进行各种项目的训练。
(1)小聪在单杠上做引体向上,小明测量了他一次上升的高度和次引体向上的时间,还需要测量___________________(填物理量和符号),可算出小聪引体向上的功率_____________________(用符号表示)。
(2)小明在操场上投实心球。如图是整个抛球运动过程的示意图,轨迹(实线)上两点在同一高度,空气阻力忽略不计。关于球的运动,下列说法正确的是_______________
①最高点时球的速度为0
②球在点的速度大于点的速度
③球在点的速度等于点的速度
④球在点的速度小于点的速度
21. 如图甲所示,图中的装置相当于一个___________(填一种简单机械的名称)。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,就做成了能自动回头的“魔罐”,当将“魔罐”在水平地面上滚出后,还能自动滚回来,在滚回来的过程中___________能转化为动能。如图丙所示是用硬纸片做的“会跳卡片”。卡片套上橡皮筋后会向B面折叠,将卡片在桌面上压平后松手,发现卡片跳起来了,实验中应将B面___________(向上/向下)放置。
22. 知识梳理是学好物理的重要方法之一,如图所示是机械能相关知识的部分思维导图,请将图中的空缺部分补充完整:①________;②________。
23. 如图所示,小张正在做俯卧撑,把他的身体看作一个杠杆,O为支点,A为重心,他的体重为。地面对手的支持力的力臂是______m,大小为______N。他内做俯卧撑30个,每做一次重心升高。他做一个俯卧撑做的功是______J,他内的功率是______W。
24. 如图所示为可调节式落地灯,立柱与底座为一整体,重心为O,总重为,O到底座边缘最远的距离为,轻质杆既可绕A点转动调节角度,又可以伸缩调节长度,最长可调节为。立柱与灯中轴线的距离称为跨度,灯的质量为。若将落地灯整体看作杠杆,则支点是______(O/D),该灯的最大跨度为______m;要增加落地灯的最大跨度,请写出一种方法:____________。(g取)
25. 如图所示,、为竖直向上抛出的小石块在上升过程中动能和重力势能随高度变化的两条图线(不计空气阻力),其中__________(选填“”或“”)是动能-高度关系图线,小石块在高时的机械能为__________J。
26. 如图所示,物体G和固定在墙壁上的弹簧相连,物体与地面间是光滑的,开始时物体处于B处,弹簧恰好处于原长,用力将其拉至C处,松手后,物体在A、C间往复运动,则物体G在由A到B的过程中,弹簧的弹性势能________,整个装置机械能的总量________(均选填“不变”、“增大”或“减少”)。
27. 蹦极是一种运动游戏。如图中点是弹性绳自然下垂时绳下端的位置,点是游戏者所能到达的最低点。当游戏者离开跳台向点运动的过程中(忽略空气阻力),其__________能转化为__________能;游戏者从点到点的过程中,绳子具有的__________能逐渐增加。
28. 北京时间2026年5月11日8时14分,搭载天舟十号货运飞船的长征七号遥十一运载火箭,在我国文昌航天发射场点火发射。如图所示,天舟十号随火箭加速上升过程中,动能________(选填“增大”、“减小”或“不变”下同),重力势能________,机械能不断________。(不考虑燃料消耗引起的质量变化)
29. 图甲为多功能碗夹,其简化示意图如图乙所示。在图乙中画出使用该碗夹取餐时,作用在A点的最小动力及阻力的力臂l2 。
30. 一个工人站在地面上,使用如图所示的滑轮组将重物从地面提升到楼顶,要求绳子的自由端要向下拉,请你用笔画线代替绳子,画出滑轮组最省力的绕绳方法.
( )
31. 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(如图所示),实验数据记录如表。
次数
钩码重/N
钩码上升距离
弹簧测力计示数
弹簧测力计上升距离/cm
机械效率
1
2
10
0.8
30
83.3%
2
4
10
1.5
30
3
6
10
30
90.9%
(1)实验时,要竖直向上___________拉动弹簧测力计;
(2)第2次实验中额外功为___________J,滑轮组的机械效率为___________(结果保留一位小数);
(3)第3次实验中,弹簧测力计的示数漏填,由图丙可知,弹簧测力计示数为___________N;
(4)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___________(高/低);
(5)根据实验结论推测:使用该滑轮组再次将8N的物体匀速提升,此时滑轮组的机械效率可能为( )(只填序号);
A. 71.6% B. 82.6% C. 92.4%
(6)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___________(增大/减小)不变),滑轮组的机械效率___________(大于/等于/小于)83.3%;
(7)若第3次实验中,弹簧测力计的示数是在向上拉动的过程中停下来读取的,则此时滑轮组实际的机械效率___________(大于/等于/小于)90.9%。
32. 在探究“重力势能的大小与哪些因素有关”的实验中,已知重物A、B、C的底面积相同,质量关系为。三个完全相同的木桩和三个从不同高度处释放时的重物位置如图甲所示,木桩被打击后陷入沙中的情形如图乙所示,重物B、C将木桩打入沙中的深度相同。
(1)让重物自由下落打击在木桩上,通过观察木桩陷入沙中的深度判断______(选填“重物”“木桩”)的重力势能大小。
(2)比较______两个重物将木桩打入沙中的深度,可判断重力势能的大小和高度的关系,初步得出的结论是:当质量相同时,高度______,重力势能越大。
(3)结合(2)中的实验结论,通过比较B和C两个重物将木桩打入沙中的深度,我们______(选填“能”或“不能”)初步得出物体的重力势能与其质量有关的结论。
33. 小红在高速公路上看到了许多限载限速标志,由此想探究物体的动能与哪些因素有关,实验器材如图所示。
(1)对比甲、乙两组实验可得出实验结论,质量相同时,钢球的速度越大,动能越________。
(2)为了模拟汽车超载带来的危害,小红改变了钢球的________,让不同的钢球从相同高度的位置由静止开始滚下,质量越大的钢球将木块撞得越远,所以,钢球的速度相同时,质量越大,动能越大。由此联想到高速公路限速牌上标明“120”和“80”字样,则________(选填“小汽车”或“大货车”)的限速应该是。
(3)甲、乙、丙三组实验中,木块因克服摩擦阻力做功而停下,则三次克服摩擦阻力做功、、的大小关系为________。
A. B. C.
三、计算题(共2小题23题5分24题6分)
34. 如图甲所示斜面倾角为30度,斜面长,斜面高。用力F将质量为的木块,沿斜面匀速拉到高处。已知拉力F做的功W与木块沿斜面运动距离s的关系如图乙所示。求:(g取)
(1)拉力F大小?
(2)斜面的机械效率?
35. 小田用如图所示的滑轮组在10s内将重力为500N的空箱子B匀速提升了2m,不计绳重和摩擦,每个滑轮的重力相同,小田所用的拉力为300N。求:
(1)拉力做功的功率?
(2)该次滑轮组的机械效率?
(3)体重800N的小田用此滑轮组提升装货的箱子B,若滑轮组始终正常工作,此时该滑轮组最大机械效率为多少?
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