精品解析:江苏常州市钟楼区外国语学校2026-2027学年上学期10月九年级物理独立作业
2026-10-18
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内容正文:
2026年秋学期10月独立作业
九年级物理试题
考试说明:
1.本试卷分100分,考试时间100分钟。本试卷中取
2.考生应将答案全部填写在答题卡相应位置上,答在本试卷上无效。
一、单项选择题(本题共15小题,每小题2分,共30分)每小题只有一个选项符合题意。
1. 下列关于功、功率和机械效率的说法,正确的是( )
A. 机械效率越高的机械,表明它做的有用功越多
B. 有用功一定,减小额外功,可以提高机械效率
C. 功率越大,做功就越快,机械效率也越大
D. 做功所花时间越短,功率就越大
【答案】B
【解析】
【详解】A.由可知,机械效率由有用功、总功共同决定,总功不确定时,无法得出有用功越多的结论,故A错误;
B.由可知,有用功一定时,减小额外功,总功减小,机械效率升高,故B正确;
C.功率是描述做功快慢的物理量,与机械效率无必然关联,功率大小不影响机械效率,故C错误;
D.由可知,功率由做功多少、做功时间共同决定,做功总量不确定时,仅时间短无法判断功率大小,故D错误。
故选B。
2. 如图所示的简单机械,在使用中属于省距离的杠杆的是( )
A. 开瓶器 B. 老虎钳
C. 镊子 D. 托盘天平
【答案】C
【解析】
【详解】AB.开瓶器和老虎钳在使用时,则,属于省力杠杆,费距离,故AB错误;
C.镊子在使用时,则,属于费力杠杆,省距离,故C正确;
D.托盘天平在使用时,则,属于等臂杠杆,不省距离,故D错误。
故选C。
3. 现有甲、乙、丙三个质量不同的物体(m甲>m乙>m丙),在相等的恒力F作用下,分别在水平方向、沿斜面向上、竖直方向通过了相等的距离s。如图所示。F在三种情况下做的功分别为W甲、W乙、W丙,三者大小判断正确的是( )
A. W甲>W乙>W丙 B. W甲<W乙<W丙
C. W甲=W乙=W丙 D. W甲=W乙<W丙
【答案】C
【解析】
【详解】由题意得,在相等的恒力F作用下,分别在水平方向、沿斜面向上、竖直方向通过了相等的距离s。根据得,F在三种情况下做的功为
故C正确;故ABD错误。
故选C。
4. 如图所示,在江苏省足球联赛现场出现了排爆机器狗,不计空气阻力,下列情境中,机器狗对重物做功的是( )
A. 蹲着不动 B. 站立不动
C. 托举重物匀速竖直上升 D. 承载重物匀速水平移动
【答案】C
【解析】
【详解】AB.机器狗蹲着不动、站立不动时,虽然对重物A有向上的支持力,但重物没有在力的方向上移动距离,因此机器狗对重物不做功,故AB不符合题意;
C.机器狗托举重物匀速竖直上升时,对重物施加竖直向上的力,重物也在这个力的方向上移动了距离,机器狗对重物做功,故C符合题意;
D.机器狗承载重物匀速水平移动时,对重物的支持力是竖直向上的,但重物的移动方向是水平的,在力的方向上没有移动距离,因此机器狗对重物不做功,故D不符合题意。
故选C。
5. 如图,杠杆处于水平平衡状态,如果把两端的钩码分别向支点方向移动一格,则( )
A. 杠杆不能水平平衡,左端上升
B. 杠杆不能水平平衡,右端上升
C. 杠杆仍能处于水平平衡状态
D. 以上说法都不正确
【答案】A
【解析】
【详解】设每个钩码重为,每格长度为。移动后左侧力与力臂的乘积
右侧力与力臂的乘积
因为,右侧力与力臂的乘积较大,杠杆右端下沉,左端上升,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
6. 如图,使用剪刀修剪枝条时,把枝条尽量往剪刀轴处靠近,这样做是为了( )
A. 减小阻力臂,能更省力 B. 减小阻力臂,能省距离
C. 增大动力臂,能省距离 D. 增大动力臂,能更省力
【答案】A
【解析】
【详解】剪刀轴为支点,枝条对剪刀的力为阻力。把枝条尽量往剪刀轴处靠近,减小了阻力臂。由杠杆平衡条件可知,在阻力和动力臂一定时,减小阻力臂能减小动力,从而更省力,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
7. 体重的小明1分钟跳绳120次,平均每次跳起重心上升,则他跳绳的功率是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】跳绳时克服重力做功
功率
故选B。
8. 《墨经》记载的“车梯”利用简单机械运送货物。如图,甲、乙两人分别用滑轮在相同时间内把质量相等的货物匀速提升到同一平台。不计绳重及摩擦,下列说法正确的是( )
A. 甲做功的功率比乙大 B. 甲装置可以省距离
C. 乙装置的机械效率低 D. 乙装置可以省力
【答案】A
【解析】
【详解】设货物重力为,提升高度为,时间为,动滑轮重力为。
A.有用功
不计绳重及摩擦,甲的总功
乙的总功
甲的功率
乙的功率
因,故,故A正确;
B.甲使用动滑轮,省力,但费距离,故B错误;
C.不计绳重及摩擦时,甲的机械效率
乙的机械效率
因,故,所以乙效率高,故C错误;
D.乙使用定滑轮,拉力,故乙不省力,故D错误。
故选A。
9. 汽车爬坡时,驾驶员的操作是:加大油门,同时将变速器换成低速挡。加大油门是使发动机发挥最大的功率,换用低速挡是为了减速。那么,在爬坡时,减少汽车的速度是为了( )
A. 增大动能 B. 获取更大的动力
C. 省距离 D. 增大惯性
【答案】B
【解析】
【详解】根据功率可知,在输出功率一定的情况下,减小汽车的速度可以增加汽车的牵引力(即获得更大的动力);汽车爬坡速度减小,质量不变,动能应减小;质量不变,汽车的惯性不变;且爬坡将变速器换成低速挡不是为了省距离。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
10. 如图所示是人造地球卫星的轨道示意图,卫星在大气层外环绕地球运行,关于它在从远地点向近地点运行的过程中能量变化情况。下列说法正确的是( )
A. 动能增大,势能减小 B. 动能增大,势能不变
C. 动能不变,势能减小 D. 动能减小,势能增大
【答案】A
【解析】
【详解】卫星在大气层外环绕地球运行,没有空气阻力,机械能守恒,即动能和势能的总和保持不变。当卫星从远地点向近地点运行时,卫星的高度降低,速度增大;根据重力势能的影响因素可知,质量不变,高度降低,所以重力势能减小;因为机械能守恒,重力势能减小的部分会转化为动能,所以动能增大,故A正确,BCD错误。
故选A。
11. 甲、乙两辆功率相等的汽车,在水平公路上做匀速直线运动,如果在相等的时间内通过的路程之比为,那么( )
A. 它们所受摩擦力之比为 B. 它们的牵引力之比为
C. 它们做的功之比为 D. 它们的速度之比为
【答案】B
【解析】
【详解】D.由可知,t相等,得,故D不符合题意;
C.由可知,P、t均相等,得,故C不符合题意;
B. 由得,P相等,得,故B符合题意;
A.汽车匀速直线运动时,得,故A不符合题意。
故选B。
12. 如图所示,工人师傅在5s时间内,利用斜面将一个重600N的物体匀速拉到高处,沿斜面向上的拉力F=300N,拉动的距离s=5m,物体提升的高度h=2m。下面说法错误的是( )
A. 拉力做的功大小为1500J B. 斜面的机械效率是80%
C. 物体受到的摩擦力为300N D. 拉力的功率为300W
【答案】C
【解析】
【详解】AD.拉力做的功大小为
拉力的功率为
故AD正确,不符合题意;
B.斜面的机械效率是
故B正确,不符合题意;
C.额外功
物体受到的摩擦力为
故C错误,符合题意。
故选C。
13. 如图所示,轻质杠杆的中点悬挂一重物,在其右端施加一个始终竖直向上的力F,将杠杆从图示实线位置匀速提升到水平位置的过程中,力F大小将( )
A. 逐渐变小 B. 逐渐变大
C. 保持不变 D. 先变大后变小
【答案】C
【解析】
【详解】杠杆支点为O,重物的重力是阻力,始终竖直向上的F是动力。在杠杆转动过程中,动力臂是支点O到F作用线的垂直距离,阻力臂是支点O到重物重力作用线的垂直距离。若杠杆长为,物重为,杠杆与水平方向夹角为,则阻力臂,动力臂,由杠杆平衡条件得
因不变,故 保持不变,故选C。
14. 如图所示,在A点分别作用的四个力中,能使杠杆保持如图所示位置平衡状态的最小力是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】根据杠杆的平衡条件可知,当阻力和阻力臂不变时,动力臂越大动力越小。由图可知,若杠杆保持如图所示位置静止平衡时,阻力和阻力臂不变,此时最大动力臂为支点到作用点的距离,而动力臂是支点到动力作用线的距离,故过A点作垂直于且向上的力,即是使杠杆在图示位置保持平衡的最小动力,故选C。
15. 利用四个相同的滑轮,组成如图所示的甲、乙两个滑轮组,用同样的时间,把质量相等的重物G提升了相同的高度时,所用的拉力分别为、,拉力做的功分别为、,拉力的功率分别为、,机械效率分别是、(忽略绳重与摩擦),下列关系式正确的是( )
A. , B. ,
C. , D. ,
【答案】C
【解析】
【详解】由图可知,甲滑轮组承担物重的绳子段数,乙滑轮组承担物重的绳子段数
忽略绳重与摩擦,绳端甲的拉力
绳端乙的拉力
因物重、动滑轮重相同,故
有用功是提升重物做的功,即,物重、提升高度都相等,所以甲乙的有用功相等;
额外功是提升动滑轮做的功,即,动滑轮重、提升高度都相等,所以甲乙的额外功也相等;
总功
因此
机械效率,因有用功、总功均相同,故机械效率
拉力做功时间相同,根据功率公式,总功相等、时间相等,因此拉力的功率
故ABD错误,C正确。
故选C。
二、填空作图题(每空格1分,每图2分,共25分)
16. 如图所示,工人师傅用一滑轮将重的木箱从地面吊到高的阳台上,不计摩擦和绳重,若滑轮重为,工人至少要用________的拉力才能拉起木箱,吊到阳台时,绳子的末端移动了________。
【答案】 ①.
230 ②.
16
【解析】
【详解】该滑轮为动滑轮,承担物重的绳子段数。不计摩擦和绳重,工人的拉力为
绳子末端移动的距离为
17. 如图所示,工人利用滑轮将沙发运上楼,该滑轮是________滑轮,它的作用是________________。若工人们用的拉力,将重为的沙发匀速提升,用时,拉力的功率为________。该滑轮的机械效率为________。
【答案】 ①.
定 ②.
改变力的方向 ③.
20 ④.
75%
【解析】
【详解】由滑轮的轴固定不动可知,该滑轮是定滑轮,它的作用是改变力的方向。
因定滑轮不省距离,故绳子自由端移动的距离
拉力做的总功
拉力的功率
提升沙发做的有用功
该滑轮的机械效率为
18. 如图所示,妈妈体重比小明大,跷跷板水平平衡时,妈妈比小明离转轴________填“远”或“近”)。若小明和妈妈分别抱上一只质量相同铁球,则跷跷板的_______端会下沉(填“左”或“右”)。
【答案】 ①. 近 ②. 右
【解析】
【分析】
【详解】[1]跷跷板在水平位置平衡时,设小明的重力为G1,其力臂为l1;妈妈的重力为G2,其力臂为l2,跷跷板在水平位置平衡时,则应满足G1l1=G2l2,因G1<G2(妈妈的体重大),所以l1>l2,即妈妈比小明离转轴近。
[2]若小明和妈妈分别抱上一只质量相同的铁球,因l1>l2,则
m球gl1>m球gl2
且
G1l1=G2l2
所以
(G1+m球g) l1>(G2+m球g) l2
则跷跷板的右端下沉。
19. 如图所示,有一根均匀铁棒重为,长为L,O为重心,,为了不使这根铁棒的B端下沉,所需外力F至少应为________,若F的方向不变,微微抬起这根铁棒的B端,所需外力F应为________。
【答案】 ①.
300 ②.
450
【解析】
【详解】当B端刚好不下沉时,铁棒即将绕A点顺时针转动,C端支持力为0,以A为支点,由杠杆平衡条件:,即,解得
微微抬起B端时,铁棒即将绕C点逆时针转动,A点支持力为0,以C为支点,由杠杆平衡条件:,即,解得
20. 如图是家用手摇晾衣架,A、B两滑轮中属于动滑轮的是________(选填“A”或“B”);若衣服和晾衣架的总重为,不计动滑轮重、绳重及摩擦,静止时绳的拉力________。
【答案】 ①. B ②. 45
【解析】
【详解】由图可知,A滑轮的轴固定不动,是定滑轮;B滑轮的轴随晾衣架一起运动,是动滑轮。
由图可知承担总重的绳子段数,不计动滑轮重、绳重及摩擦,静止时绳的拉力
21. 水平地面上一静止木箱重800N,某人用60N的水平推力在5s内推动木箱前进10m,撤去推力后木箱又继续前进了2m,全程用时6s,整个过程中水平推力做功_________J,重力做功_________J,6s内推力的功率为_________W。
【答案】 ①. 600 ②. 0 ③. 100
【解析】
【详解】[1]撤去推力后木箱由于惯性继续前进了2m,这个过程人没有对木箱做功,整个过程中水平推力做功
W=Fs=60N×10m=600J
[2]重力的方向竖直向下,箱子在水平方向上移动,在竖直方向上通过的距离为0,故重力做功0J。
[3]推力的功率为
22. 如图所示,将同一物体分别沿光滑的斜面AC和BC(),用相同的速度匀速拉到顶端C,两次拉力所做的功分别为、。拉力的功率分别为、。则________,________,________(选填“>”、“<”或“=”)。
【答案】 ①. = ②. < ③. <
【解析】
【详解】因斜面光滑,拉力做功等于克服物体重力做的功,物体重力与上升高度均相同,根据功的公式得。
根据公式可得,拉力,由题意可知物体移动距离,因此拉力。
两次速度相同,根据可得,功率。
23. 北京时间2025年4月24日17时17分,搭载神舟二十号载人飞船的长征二号F遥二十运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射,如图所示。当火箭加速升空时(忽略燃料消耗引起的质量变化),神舟二十号的动能________,重力势能________,机械能________。(以上均选填“增大”“减小”或“不变”)。
【答案】 ①. 增大 ②. 增大 ③. 增大
【解析】
【详解】神舟二十号飞船质量不变,火箭加速升空时飞船速度变大,因此动能增大;升空过程中相对地面的高度不断升高,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,所以机械能也随之增大。
24. 如图所示,杠杆在水平位置平衡,货物A重200N,若拉力F为动力,请在图中画出杠杆所受阻力的示意图及动力F对支点O的力臂。(保留作图痕迹)
【答案】
【解析】
【详解】物体A所受重力的大小为200N,此时杠杆所受阻力等于A对杠杆压力;过支点O向F的作用线做垂线,垂线段的长就是该力的力臂,如图所示:
25. 如图所示,在杠杆OBA的B点悬挂一重物,若在杠杆A端施加最小的力F,使其在图示位置平衡,请你定性画出F的示意图。
【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O点,动力作用点在A点,当以OA作为动力臂时,动力臂最长,此时动力最小;为使杠杆在图示位置平衡,动力的方向应该垂直于OA向上,如下图所示:
三、探究解答题(26题9分,27题6分,28题7分,29题6分,30题9分,31题8分,共45分)计算型问题解答时要有必要的文字说明、公式和运算过程,直接写出结果的不能得分。
26. 小华在做“探究杠杆平衡条件”实验的装置如图,杠杆上相邻刻线间的距离相等。
(1)杠杆在图甲的位置静止时,________(选填“是”或“不是”)处于平衡状态的。
(2)为使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向________(选填“左”或“右”)端调节;挂上钩码实验时杠杆仍在水平位置平衡目的是________________________________。
(3)如图乙,杠杆在水平位置平衡后,在A点挂两个钩码,每个钩码重,在B点竖直向下拉弹簧测力计使杠杆水平位置平衡,此时弹簧测力计的示数应为________。当弹簧测力计改为斜拉时,仍需保持杠杆水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(4)小华改变钩码的个数和位置进行了多次实验,其目的是________________________________。
(5)小华重新调整设计方案如图丙所示,使弹簧测力计竖直向上拉。结果发现测出的拉力大小与杠杆的平衡条件不相符,其原因是:________________________________________________。
(6)再次调整方案后,小华得到如下表所示的数据,通过对数据分析后得出的结论是:动力支点到动力作用点的距离阻力支点到阻力作用点的距离。
序号
动力
动力臂
阻力
阻力臂
1
1.0
15.0
1.5
10.0
2
1.0
20.0
4.0
5.0
3
2.0
15.0
3.0
10.0
小明为了证明小华的结论是错误的,他做了如图丁的实验,此实验________(选填“能”或“不能”)说明该结论是错误的。故用弹簧测力计取代一侧的钩码并斜着拉,这样做的最终目的是( )
A.便于直接读出拉力的大小
B.便于提供不同方向的拉力
C.便于正确认识力臂
D.便于测量力臂的大小
【答案】(1)是 (2) ①. 右 ②. 便于直接从杠杆上读出力臂的大小
(3) ①. 1.5 ②. 变大
(4)多次实验寻找普遍规律,避免实验结论的偶然性
(5)杠杆的自重对实验结果产生了影响
(6) ①. 能 ②. C
【解析】
【小问1详解】
杠杆的平衡状态定义为杠杆静止或匀速转动,图甲中杠杆静止,因此属于平衡状态。
【小问2详解】
图甲杠杆左端下沉、右端上翘,平衡螺母需向偏高的右端调节,使杠杆水平平衡;
实验时让杠杆在水平位置平衡,此时力的方向竖直,力臂与杠杆重合,可直接通过杠杆刻度读取力臂数值。
【小问3详解】
设每格长度为,A点力为
A点力臂为,B点力臂为,根据杠杆平衡条件得
弹簧测力计斜拉时,拉力的力臂会小于支点到作用点的距离,力臂变短,阻力和阻力臂不变,因此拉力需要变大才能维持杠杆平衡。
【小问4详解】
本实验多次改变条件的目的是得到多组不同数据,避免单次实验的偶然性,总结出具有普遍性的杠杆平衡规律。
【小问5详解】
图丙中支点不在杠杆的中点,杠杆自身重力的力臂不为零,所以杠杆的自重相当于增加了一个阻力,导致测得的拉力大小与杠杆的平衡条件不相符。
【小问6详解】
斜拉时,动力的力臂小于支点到动力作用点的距离,此时动力×支点到动力作用点的距离≠阻力×支点到阻力作用点的距离,因此该实验能证明小华的结论错误;
斜拉的最终目的是让学生直观认识到力臂是支点到力的作用线的垂直距离,而非支点到作用点的距离,从而正确理解力臂的概念,故选C。
27. 如图所示是某小组在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验的装置图,分别用4个滑轮组完成4次实验。
实验次数
钩码重
钩码上升高度
绳端拉力
绳端移动距离
机械效率
1
2
0.1
1.5
0.2
67%
2
2
0.1
1.0
0.3
67%
3
4
0.1
1.8
0.3
74%
4
4
0.1
1.4
0.4
(1)实验过程中,应缓慢拉动弹簧测力计,使钩码竖直向上做________运动,若在静止时对弹簧测力计读数,会导致测算的机械效率________(偏大/不变/偏小)。
(2)请补全表格中的数据________。
(3)通过比较1、2两次实验数据可得出结论:使用相同滑轮绕成的不同滑轮组提升同一重物时,滑轮组的机械效率与绳子股数________(选填“有关”、“无关”)。
(4)通过比较2、3两次数据可得出结论:使用同一滑轮组提升重物时,被提升物体的重力越________,滑轮组的机械效率越高。
(5)通过比较3、4两次实验数据可得出结论:使用不同滑轮组提升同一重物时,动滑轮越重,滑轮组的机械效率越________。
【答案】(1) ①. 匀速直线 ②. 偏大 (2)71.4%
(3)无关 (4)大 (5)低
【解析】
【小问1详解】
实验中要竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使钩码竖直向上做匀速直线运动,此时系统处于平衡状态,弹簧测力计示数才等于拉力大小。
若在静止时对弹簧测力计读数,测力计没有测量出机械之间的摩擦力,故测量出的拉力偏小,则拉力做的总功偏小,有用功不变,则测出的机械效率偏大,
【小问2详解】
第4次实验中,滑轮组的机械效率
【小问3详解】
通过比较1、2两次实验数据可知,绳子的绕法不同,动滑轮上绳子股数不同,两次的机械效率相同,可得出结论:使用相同滑轮绕成的不同滑轮组提升同一重物时,滑轮组的机械效率与绳子股数无关。
【小问4详解】
通过比较2、3两次数据可知,绳子的绕法相同,物体上升的高度相同,但物重不同,机械效率不同,可得出结论:使用同一滑轮组提升重物时,被提升物体的重力越大,滑轮组的机械效率越高。
【小问5详解】
通过比较3、4两次实验数据可知,物重相同,上升的高度相同,但所用动滑轮的重力不同,第4次实验中动滑轮较重,机械效率较低,可得出结论:使用不同滑轮组提升同一重物时,动滑轮越重,滑轮组的机械效率越低。
28. 小宇用如图所示的装置探究“动能的大小与什么因素有关?”的实验步骤如下:
①将质量为m的小球从光滑斜面上的A处静止释放,滚下后与放在水平面上的木块相碰,木块在水平面上移动一段距离后静止,如图甲所示;
②将质量为m的小球从光滑斜面上的B处静止释放,滚下后与放在水平面上的木块相碰,木块在水平面上移动一段距离后静止,如图乙所示;
③将质量为2m的小球从光滑斜面上的B处静止释放,滚下后与放在水平面上的木块相碰,木块在水平面上移动一段距离后静止,如图丙所示。
根据上述三次实验,回答下列问题:
(1)实验中小球动能的大小是通过观察比较________反映出来的,这里用到了物理学研究问题的方法是________。
(2)为了探究动能的大小与物体运动速度的关系,应选用________两个图来分析,并由此得出的实验结论是____________。
(3)乙、丙两图中,使小球都从2h的高度静止释放的目的是:________。由此得到的实验结论是____________。
(4)如果水平面光滑,则______(选填“能”或“不能”)完成本实验探究。
【答案】(1) ①. 木块运动的距离 ②. 转换法
(2) ①. 甲、乙 ②. 质量相同的物体,速度越大,动能越大
(3) ①. 控制小球到达斜面底端时的速度相等 ②. 速度相同的物体,质量越大,动能越大
(4)不能
【解析】
【小问1详解】
在探究动能影响因素实验中,小球动能的大小无法直接看出来,可以运用转换法,通过小球推动木块运动的距离来比较动能大小,小球推动木块运动的距离越远,小球具有的动能越大。
【小问2详解】
小球速度大小可以通过小球在斜面的高度来控制,高度越高,小球到达底端时的速度越大。在研究动能与速度关系,要控制质量相等,改变小球的速度,因此小球所处的高度不同,故可选甲、乙两图。
乙中小球的高度大,到达水平面时的速度大,木块被撞后运动的距离远,则小球的动能大,则可得出结论:质量相同的物体,速度越大,动能越大。
【小问3详解】
在研究动能与质量关系时,要控制速度相等,改变小球的质量,让小球都从2h的高度静止释放的目的是控制小球到达斜面底端时的速度相等;
丙图中小球的质量大,木块被撞后运动的距离远,则小球的动能大,则得到的结论是:速度相同的物体,质量越大,动能越大。
【小问4详解】
如果水平面光滑,由牛顿第一定律可知,木块被撞后将做匀速直线运动,不能通过木块被撞后运动的距离来比较小球的动能大小,所以不能完成本实验探究。
29. 杆秤是我国古老且至今仍在使用的一种衡量工具,如图的杆秤可视为杠杆,提纽处为支点O,若不计其自重,当在挂钩悬挂被称物体后处于平衡状态,已知,,秤砣的质量为,求:
(1)秤砣的重力;
(2)被称物体的质量;
(3)若这杆秤所能测物体的最大质量为,求OB的长度。
【答案】(1)
秤砣的重力为
(2)
被称物体的质量为
(3)
的长度为
【解析】
【小问1详解】
秤砣的重力
【小问2详解】
杆秤平衡,物体挂于C点,秤砣在D点,由杠杆平衡条件得
因,故
【小问3详解】
被测物体质量最大时,秤砣移至B点,杆秤平衡,由杠杆平衡条件得
故
30. 质量为的四轮汽车在平直的公路上以的速度匀速行驶,在行驶过程中受到的阻力等于车重的0.08,g取,求:
(1)汽车受到阻力的大小。
(2)汽车牵引力的功率。
(3)若汽车匀速行驶,求牵引力做的功。
【答案】(1)1600N
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
汽车的重力
汽车受到的阻力
【小问2详解】
汽车匀速行驶,牵引力与阻力平衡,则汽车牵引力
汽车牵引力的功率
【小问3详解】
行驶时间
牵引力做的功
31. 建筑工人用该滑轮组匀速提升质量为的物体。在重物上升的过程中,拉力F为。不计绳重和摩擦,g取10N/kg,求:
(1)请画出绳子的绕法。
(2)滑轮组做的有用功?
(3)此时该滑轮组的机械效率?
(4)若用此滑轮组提升另一重为的物体,则所用的拉力应为多少?
【答案】(1) (2)
(3)
(4)
【解析】
【分析】绳子绕法:首先根据已知的物重、拉力,结合不计绳重和摩擦时拉力与物重、动滑轮重的关系,确定承担物重的绳子段数n,再根据滑轮组结构,完成绕绳;
先计算物体重力,再利用有用功公式计算有用功;
首先根据绳子段数n和物体上升高度h,计算绳子自由端移动距离,再计算总功,最后计算机械效率;
首先利用第一次提升的受力关系计算出动滑轮的重力,因为不计绳重和摩擦,动滑轮重力不变,所以再代入新的物重,利用上述拉力公式计算新的拉力。
【小问1详解】
不计绳重和摩擦时 且 ,即
化简得
故承担物重的绳子段数;该滑轮组有2个定滑轮、1个动滑轮,先将绳子的一端固定在动滑轮上端的挂钩上,向上绕过小定滑轮,再向下绕过动滑轮,然后向上绕过大定滑轮,最后绳子自由端向下引出即可。
【小问2详解】
物体重力
有用功
【小问3详解】
绳子自由端移动距离
总功
机械效率
【小问4详解】
动滑轮重力
提升800N物体时的拉力
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2026年秋学期10月独立作业
九年级物理试题
考试说明:
1.本试卷分100分,考试时间100分钟。本试卷中取
2.考生应将答案全部填写在答题卡相应位置上,答在本试卷上无效。
一、单项选择题(本题共15小题,每小题2分,共30分)每小题只有一个选项符合题意。
1. 下列关于功、功率和机械效率的说法,正确的是( )
A. 机械效率越高的机械,表明它做的有用功越多
B. 有用功一定,减小额外功,可以提高机械效率
C. 功率越大,做功就越快,机械效率也越大
D. 做功所花时间越短,功率就越大
2. 如图所示的简单机械,在使用中属于省距离的杠杆的是( )
A. 开瓶器 B. 老虎钳
C. 镊子 D. 托盘天平
3. 现有甲、乙、丙三个质量不同的物体(m甲>m乙>m丙),在相等的恒力F作用下,分别在水平方向、沿斜面向上、竖直方向通过了相等的距离s。如图所示。F在三种情况下做的功分别为W甲、W乙、W丙,三者大小判断正确的是( )
A. W甲>W乙>W丙 B. W甲<W乙<W丙
C. W甲=W乙=W丙 D. W甲=W乙<W丙
4. 如图所示,在江苏省足球联赛现场出现了排爆机器狗,不计空气阻力,下列情境中,机器狗对重物做功的是( )
A. 蹲着不动 B. 站立不动
C. 托举重物匀速竖直上升 D. 承载重物匀速水平移动
5. 如图,杠杆处于水平平衡状态,如果把两端的钩码分别向支点方向移动一格,则( )
A. 杠杆不能水平平衡,左端上升
B. 杠杆不能水平平衡,右端上升
C. 杠杆仍能处于水平平衡状态
D. 以上说法都不正确
6. 如图,使用剪刀修剪枝条时,把枝条尽量往剪刀轴处靠近,这样做是为了( )
A. 减小阻力臂,能更省力 B. 减小阻力臂,能省距离
C. 增大动力臂,能省距离 D. 增大动力臂,能更省力
7. 体重的小明1分钟跳绳120次,平均每次跳起重心上升,则他跳绳的功率是( )
A. B. C. D.
8. 《墨经》记载的“车梯”利用简单机械运送货物。如图,甲、乙两人分别用滑轮在相同时间内把质量相等的货物匀速提升到同一平台。不计绳重及摩擦,下列说法正确的是( )
A. 甲做功的功率比乙大 B. 甲装置可以省距离
C. 乙装置的机械效率低 D. 乙装置可以省力
9. 汽车爬坡时,驾驶员的操作是:加大油门,同时将变速器换成低速挡。加大油门是使发动机发挥最大的功率,换用低速挡是为了减速。那么,在爬坡时,减少汽车的速度是为了( )
A. 增大动能 B. 获取更大的动力
C. 省距离 D. 增大惯性
10. 如图所示是人造地球卫星的轨道示意图,卫星在大气层外环绕地球运行,关于它在从远地点向近地点运行的过程中能量变化情况。下列说法正确的是( )
A. 动能增大,势能减小 B. 动能增大,势能不变
C. 动能不变,势能减小 D. 动能减小,势能增大
11. 甲、乙两辆功率相等的汽车,在水平公路上做匀速直线运动,如果在相等的时间内通过的路程之比为,那么( )
A. 它们所受摩擦力之比为 B. 它们的牵引力之比为
C. 它们做的功之比为 D. 它们的速度之比为
12. 如图所示,工人师傅在5s时间内,利用斜面将一个重600N的物体匀速拉到高处,沿斜面向上的拉力F=300N,拉动的距离s=5m,物体提升的高度h=2m。下面说法错误的是( )
A. 拉力做的功大小为1500J B. 斜面的机械效率是80%
C. 物体受到的摩擦力为300N D. 拉力的功率为300W
13. 如图所示,轻质杠杆的中点悬挂一重物,在其右端施加一个始终竖直向上的力F,将杠杆从图示实线位置匀速提升到水平位置的过程中,力F大小将( )
A. 逐渐变小 B. 逐渐变大
C. 保持不变 D. 先变大后变小
14. 如图所示,在A点分别作用的四个力中,能使杠杆保持如图所示位置平衡状态的最小力是( )
A. B. C. D.
15. 利用四个相同的滑轮,组成如图所示的甲、乙两个滑轮组,用同样的时间,把质量相等的重物G提升了相同的高度时,所用的拉力分别为、,拉力做的功分别为、,拉力的功率分别为、,机械效率分别是、(忽略绳重与摩擦),下列关系式正确的是( )
A. , B. ,
C. , D. ,
二、填空作图题(每空格1分,每图2分,共25分)
16. 如图所示,工人师傅用一滑轮将重的木箱从地面吊到高的阳台上,不计摩擦和绳重,若滑轮重为,工人至少要用________的拉力才能拉起木箱,吊到阳台时,绳子的末端移动了________。
17. 如图所示,工人利用滑轮将沙发运上楼,该滑轮是________滑轮,它的作用是________________。若工人们用的拉力,将重为的沙发匀速提升,用时,拉力的功率为________。该滑轮的机械效率为________。
18. 如图所示,妈妈体重比小明大,跷跷板水平平衡时,妈妈比小明离转轴________填“远”或“近”)。若小明和妈妈分别抱上一只质量相同铁球,则跷跷板的_______端会下沉(填“左”或“右”)。
19. 如图所示,有一根均匀铁棒重为,长为L,O为重心,,为了不使这根铁棒的B端下沉,所需外力F至少应为________,若F的方向不变,微微抬起这根铁棒的B端,所需外力F应为________。
20. 如图是家用手摇晾衣架,A、B两滑轮中属于动滑轮的是________(选填“A”或“B”);若衣服和晾衣架的总重为,不计动滑轮重、绳重及摩擦,静止时绳的拉力________。
21. 水平地面上一静止木箱重800N,某人用60N的水平推力在5s内推动木箱前进10m,撤去推力后木箱又继续前进了2m,全程用时6s,整个过程中水平推力做功_________J,重力做功_________J,6s内推力的功率为_________W。
22. 如图所示,将同一物体分别沿光滑的斜面AC和BC(),用相同的速度匀速拉到顶端C,两次拉力所做的功分别为、。拉力的功率分别为、。则________,________,________(选填“>”、“<”或“=”)。
23. 北京时间2025年4月24日17时17分,搭载神舟二十号载人飞船的长征二号F遥二十运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射,如图所示。当火箭加速升空时(忽略燃料消耗引起的质量变化),神舟二十号的动能________,重力势能________,机械能________。(以上均选填“增大”“减小”或“不变”)。
24. 如图所示,杠杆在水平位置平衡,货物A重200N,若拉力F为动力,请在图中画出杠杆所受阻力的示意图及动力F对支点O的力臂。(保留作图痕迹)
25. 如图所示,在杠杆OBA的B点悬挂一重物,若在杠杆A端施加最小的力F,使其在图示位置平衡,请你定性画出F的示意图。
三、探究解答题(26题9分,27题6分,28题7分,29题6分,30题9分,31题8分,共45分)计算型问题解答时要有必要的文字说明、公式和运算过程,直接写出结果的不能得分。
26. 小华在做“探究杠杆平衡条件”实验的装置如图,杠杆上相邻刻线间的距离相等。
(1)杠杆在图甲的位置静止时,________(选填“是”或“不是”)处于平衡状态的。
(2)为使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向________(选填“左”或“右”)端调节;挂上钩码实验时杠杆仍在水平位置平衡目的是________________________________。
(3)如图乙,杠杆在水平位置平衡后,在A点挂两个钩码,每个钩码重,在B点竖直向下拉弹簧测力计使杠杆水平位置平衡,此时弹簧测力计的示数应为________。当弹簧测力计改为斜拉时,仍需保持杠杆水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(4)小华改变钩码的个数和位置进行了多次实验,其目的是________________________________。
(5)小华重新调整设计方案如图丙所示,使弹簧测力计竖直向上拉。结果发现测出的拉力大小与杠杆的平衡条件不相符,其原因是:________________________________________________。
(6)再次调整方案后,小华得到如下表所示的数据,通过对数据分析后得出的结论是:动力支点到动力作用点的距离阻力支点到阻力作用点的距离。
序号
动力
动力臂
阻力
阻力臂
1
1.0
15.0
1.5
10.0
2
1.0
20.0
4.0
5.0
3
2.0
15.0
3.0
10.0
小明为了证明小华的结论是错误的,他做了如图丁的实验,此实验________(选填“能”或“不能”)说明该结论是错误的。故用弹簧测力计取代一侧的钩码并斜着拉,这样做的最终目的是( )
A.便于直接读出拉力的大小
B.便于提供不同方向的拉力
C.便于正确认识力臂
D.便于测量力臂的大小
27. 如图所示是某小组在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验的装置图,分别用4个滑轮组完成4次实验。
实验次数
钩码重
钩码上升高度
绳端拉力
绳端移动距离
机械效率
1
2
0.1
1.5
0.2
67%
2
2
0.1
1.0
0.3
67%
3
4
0.1
1.8
0.3
74%
4
4
0.1
1.4
0.4
(1)实验过程中,应缓慢拉动弹簧测力计,使钩码竖直向上做________运动,若在静止时对弹簧测力计读数,会导致测算的机械效率________(偏大/不变/偏小)。
(2)请补全表格中的数据________。
(3)通过比较1、2两次实验数据可得出结论:使用相同滑轮绕成的不同滑轮组提升同一重物时,滑轮组的机械效率与绳子股数________(选填“有关”、“无关”)。
(4)通过比较2、3两次数据可得出结论:使用同一滑轮组提升重物时,被提升物体的重力越________,滑轮组的机械效率越高。
(5)通过比较3、4两次实验数据可得出结论:使用不同滑轮组提升同一重物时,动滑轮越重,滑轮组的机械效率越________。
28. 小宇用如图所示的装置探究“动能的大小与什么因素有关?”的实验步骤如下:
①将质量为m的小球从光滑斜面上的A处静止释放,滚下后与放在水平面上的木块相碰,木块在水平面上移动一段距离后静止,如图甲所示;
②将质量为m的小球从光滑斜面上的B处静止释放,滚下后与放在水平面上的木块相碰,木块在水平面上移动一段距离后静止,如图乙所示;
③将质量为2m的小球从光滑斜面上的B处静止释放,滚下后与放在水平面上的木块相碰,木块在水平面上移动一段距离后静止,如图丙所示。
根据上述三次实验,回答下列问题:
(1)实验中小球动能的大小是通过观察比较________反映出来的,这里用到了物理学研究问题的方法是________。
(2)为了探究动能的大小与物体运动速度的关系,应选用________两个图来分析,并由此得出的实验结论是____________。
(3)乙、丙两图中,使小球都从2h的高度静止释放的目的是:________。由此得到的实验结论是____________。
(4)如果水平面光滑,则______(选填“能”或“不能”)完成本实验探究。
29. 杆秤是我国古老且至今仍在使用的一种衡量工具,如图的杆秤可视为杠杆,提纽处为支点O,若不计其自重,当在挂钩悬挂被称物体后处于平衡状态,已知,,秤砣的质量为,求:
(1)秤砣的重力;
(2)被称物体的质量;
(3)若这杆秤所能测物体的最大质量为,求OB的长度。
30. 质量为的四轮汽车在平直的公路上以的速度匀速行驶,在行驶过程中受到的阻力等于车重的0.08,g取,求:
(1)汽车受到阻力的大小。
(2)汽车牵引力的功率。
(3)若汽车匀速行驶,求牵引力做的功。
31. 建筑工人用该滑轮组匀速提升质量为的物体。在重物上升的过程中,拉力F为。不计绳重和摩擦,g取10N/kg,求:
(1)请画出绳子的绕法。
(2)滑轮组做的有用功?
(3)此时该滑轮组的机械效率?
(4)若用此滑轮组提升另一重为的物体,则所用的拉力应为多少?
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