精品解析：江苏连云港市新海初级中学2026-2027学年上学期九年级物理第一次阶段检测试卷

2026—2027学年度第一学期九年级阶段练习（一） 物理试题 分值：90分 时间：物化共120分钟 一、选择题（共10小题，每题2分，共20分） 1. 如图所示，下列属于省力杠杆的是（ ） A. 开瓶起子 B. 筷子 C. 镊子 D. 托盘天平 【答案】A 【解析】 【详解】A．开瓶起子动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故A符合题意； BC．筷子和镊子动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故BC不符合题意； D．托盘天平动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆，故D不符合题意。 故选 A。 2. 如图所示，救援机器狗背着急救包实施救援行动中，机器狗对急救包做功的是（ ） A. 背着急救包站立不动 B. 背着急救包上楼梯 C. 背着急救包沿水平方向匀速前进 D. 背着急救包沿着水平方向匀速后退 【答案】B 【解析】 【详解】A．机器狗对急救包施加了竖直向上的力，但急救包在力的方向上没有移动距离，因此机器狗对急救包不做功。故A不符合题意； B．机器狗对急救包施加了竖直向上的力，急救包在竖直向上的方向上移动了距离，满足做功的两个条件，因此机器狗对急救包做功。故B符合题意； CD．机器狗对急救包的力是竖直向上的，但急救包的移动方向为水平方向，在力的方向（竖直方向）上没有移动距离，因此机器狗对急救包不做功。故CD不符合题意。 故选B。 3. 小明用两个相同的滑轮组成如图所示不同的滑轮组，在相同时间内分别将同一物体匀速提升相同高度，不计动滑轮重、绳重及摩擦，下列说法正确的是（ ） A. 甲更省力 B. 甲绳子自由端移动的距离更长 C. 甲可以改变拉力的方向 D. 甲对重物做的功更多 【答案】C 【解析】 【详解】设物重为，提升高度为，由图可知甲滑轮组承担物重的绳子股数，乙滑轮组承担物重的绳子股数。 A．不计动滑轮重、绳重及摩擦，甲的拉力，乙的拉力，因为，即，乙更省力，故A错误； B．甲绳子自由端移动的距离，乙绳子自由端移动的距离，因为，即，乙绳子自由端移动的距离更长，故B错误； C．甲图拉力方向向下，物体向上运动，可以改变拉力的方向，乙图拉力方向向上，物体向上运动，不能改变拉力的方向，故C正确； D．甲对重物做的功，乙对重物做的功，因为物重和提升高度相同，即，甲乙对重物做的功一样多，故D错误。 故选C。 4. 下列物理量的估测符合实际情况的是（　　） A. 从地上捡起一只鸡蛋并把它缓缓举过头顶，所做的功约为10J B. 中学生正常上楼功率约为1500W C. 中学生骑自行车的功率约为80W D. 小明完成一次俯卧撑做的功约为2000J 【答案】C 【解析】 【详解】A．一只鸡蛋的重力约为0.5N，从地上捡起一只鸡蛋并把它缓缓举过头顶，鸡蛋上升的高度约为2m，所做的功约为，故A不符合题意； B．中学生的重力约为500N，每层楼的高度约为3m，上一层楼的时间约为15s，正常上楼功率约为，故B不符合题意； C．中学生骑自行车时的动力约为16N，速度约为5m/s，其骑车的功率约为，故C符合题意； D．中学生的重力约为500N，完成一次俯卧撑，重心上升高度约为0.4m，做的功约为，故D不符合题意。 故选C。 5. 关于功、功率、机械效率的说法中，正确的是（ ） A. 功率大的机械，做功一定多 B. 做功时间短的机械，功率一定大 C. 机械效率高的机械，功率一定大 D. 所有机械的机械效率都小于1 【答案】D 【解析】 【详解】A． 由功的公式可知，做功多少由功率、做功时间共同决定，仅功率大无法确定做功多少，故A错误； B．由功率公式可知，功率由做功多少、做功时间共同决定，仅做功时间短无法确定功率大小，故B错误； C．机械效率，反映有用功占总功的比例，功率反映做功快慢，二者是无关联的物理量，无必然联系，故C错误； D． 使用任何机械都不可避免做额外功，故，则机械效率，故D正确。 故选D。 6. 如图所示，一个人先后两次用同样的时间、同样大小的力，将不同质量的物体在不同的表面上分别移动相同的距离。该力在此过程中所做功的大小分别为，功率的大小分别为，关于它们之间的大小关系说法正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】由题意可知，相同时间内，用同样大小的力，将物体移动相同的距离，设两次推力大小均为，移动距离均为，所用时间均为，由功的计算公式可得，，故。 由功率的计算公式可得， 故，故C正确，ABD错误。 故选C。 7. 小明和爸爸比赛爬楼梯。小明重，爸爸重，两人同时开始从一楼匀速爬到五楼，小明和爸爸所用的时间之比为。在爬楼梯比赛过程中，小明与爸爸做的功和做功功率的比是（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】两人从一楼爬到五楼，上升高度相同。由可知，小明与爸爸做的功之比 由可知，小明与爸爸做功的功率之比 则小明与爸爸做的功和做功功率的比分别是3:7，5:14。 故选C。 8. 为解决停车难的问题，设计了如图甲“路边空中绿化存车亭”，其工作原理如图乙。电动机通过钢丝绳BC牵引OB杆绕O点转动，B端悬挂存车架A。小汽车从乙图所示位置（CB⊥OB）缓慢下降到水平地面的过程中，钢丝绳对B点的拉力将（　　） A. 逐渐变小 B. 逐渐变大 C. 保持不变 D. 先变大后变小 【答案】B 【解析】 【详解】小汽车从乙图所示位置（CB⊥OB）缓慢下降到水平地面的过程中，图中拉力与OB垂直，拉力的力臂最大，当慢慢放下时，动力的力臂L1逐渐变小，汽车远离支点，阻力臂L2变大，且阻力不变（阻力为车架和汽车的总重力），根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知，在此过程中作用在B点的动力逐渐变大，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 9. 如图所示，过山车是一项惊险刺激的游戏项目，下列关于过山车的机械能说法正确的是（ ） A. 刚开始过山车被匀速拉升时，动能增大 B. 过山车向下俯冲时，重力势能转化为动能 C. 通过环形轨道最低点时，重力势能最大，动能为0 D. 过山车在运行过程中机械能保持不变 【答案】B 【解析】 【详解】A．匀速拉升时，速度不变，质量不变，则动能不变，故A错误； B．向下俯冲时，高度减小，速度增大，则重力势能减小，动能增大，重力势能转化为动能，故B正确； C．通过环形轨道最低点时，高度最小，速度最大，则重力势能最小，动能最大，故C错误； D．运行过程中需克服摩擦和空气阻力做功，部分机械能转化为内能，机械能减小，故D错误。 故选B。 10. 如图所示，在“探究影响动能大小的因素”的实验中，下列说法错误的是（ ） A. 实验的研究对象是木块 B. 实验中，通过木块被推动的距离来比较小车动能的大小 C. 改变小车起始运动的高度，是为了改变小车到达水平面的初始速度 D. 比较实验和可以研究动能大小和质量的关系 【答案】A 【解析】 【详解】A．实验探究的是小车的动能，研究对象是小车，木块仅用于判断动能大小，故A错误； B．小车动能越大，对木块做功越多，木块被推动的距离越远，通过木块被推动的距离反映小车动能大小，运用了转换法，故B正确； C．小车从斜面滑下时重力势能转化为动能，改变小车起始高度可改变其到达水平面的速度，故C正确； D．图(b)和(c)中小车从斜面相同高度滑下，到达水平面时的速度相同，小车质量不同，即控制速度不变，改变质量，可研究动能大小与质量的关系，故D正确。 本题选择错误的，故选A。 二、填空题（共7小题，每空1分，共20分） 11. 学校升国旗使用的旗杆顶端的装置如图所示，所用的简单机械是______滑轮，其作用是____________。 【答案】 ①. 定 ②. 改变力的方向 【解析】 【详解】因该滑轮的轴固定不动，故为定滑轮；定滑轮的作用是改变力的方向。 12. 中国是多山之国，盘山公路的修建减小了道路坡度、使车辆容易爬坡。如图所示，盘山公路相当于简单机械中的____________，其作用是____________。汽车沿盘山公路下山时，司机不断刹车，使汽车保持匀速，在此过程中汽车的动能____________（选填“增大”、“减小”或“不变”，下同），重力势能____________，机械能____________。 【答案】 ①. 斜面 ②. 省力 ③. 不变 ④. 减小 ⑤. 减小 【解析】 【详解】盘山公路是斜面的应用，斜面的作用是省力。 因汽车质量、速度均不变，故动能不变；因汽车质量不变、高度降低，故重力势能减小；因机械能为动能与重力势能的总和，动能不变、重力势能减小，故机械能减小。 13. 如图所示，某小组同学在“模拟打桩”的实验中，让“重锤”从“桩”的正上方某一高度自由下落，将“桩”打入沙中。实验中可以通过观察____________来比较“重锤”重力势能的大小。通过两个实验，改变同一重锤的高度，使其分别下落，可得出结论：质量相同的物体，____________越大，重力势能越大。 【答案】 ①. “桩”被打入沙中的深度 ②. 高度 【解析】 【详解】实验中可以通过比较“桩”打入沙中的深度来判断“重锤”重力势能的大小，“桩”打入沙中的深度越深，表示物体重力势能越大； 通过两个实验可知，同一重锤的质量相同，被提升的高度较大，将桩打入沙中的深度较深，说明的重力势能较大，由此可以得出初步结论为物体的质量相同时，高度越大，重力势能越大。 14. 如图所示，在一个金属罐的盖和底各开两个小洞，将小铁块用细绳绑在橡皮筋的中部穿入罐中，橡皮筋两端穿过盖和底的小洞并固定起来，使小铁块悬于罐体内。做好后将罐子从不太陡的斜面滚下，罐子和小铁块的动能会转化为橡皮筋的______ ，滚动一段时间后罐子停下来，然后再沿斜面向上滚动，此时罐子的重力势能会______ （“增大”“不变”或“减小”）。实际实验中金属罐______ （“能”或“不能”）回到斜面上的原释放点。 【答案】 ①. 弹性势能 ②. 增大 ③. 不能 【解析】 【详解】[1]金属罐不太陡的斜面上滚下，是从最高处滚下时，金属罐先由慢到快、后由快到慢滚到最低点，上面一段滚动主要是重力势能减小，金属罐的动能和橡皮筋的弹性势能增加；下面一段滚动主要是重力势能和金属罐的动能减小，橡皮筋的弹性势能增加。 [2]金属罐沿斜面向上滚动时，高度增加，则罐子的重力势能会增大。 [3]此题中，由于罐与地面之间存在着摩擦力，所以罐的机械能会减小，则罐子滚回来后不能回到原释放点的位置。 15. 货车装货可以使用如图所示的斜面。在斜面上将一个重的物体匀速拉到高处，沿斜面向上的拉力为，拉动的距离，提升高度，所用时间，则拉力F做的功是____________J，拉力做功的功率为____________W，物体与斜面之间的摩擦力是___________N。 【答案】 ①. 1600 ②. 80 ③. 100 【解析】 【详解】拉力做的功 拉力做功的功率 克服重力做的有用功 因，故克服摩擦力做的额外功 由可知，物体与斜面之间的摩擦力 16. 学校举行跳绳比赛，体重为的小亮每次跳起的高度为，他每次跳起克服重力做功____________J。若小亮一分钟跳绳180个，他在这段时间内克服重力做功的平均功率为____________W。 【答案】 ①. 30 ②. 90 【解析】 【详解】每次跳起克服重力做功为 1min内克服重力做的总功为 克服重力做功的平均功率为 17. 如图甲所示，将一表面涂黑的小球水平抛出，其部分运动轨迹如图所示，在水平地面A、B处留下两个大小不同的圆斑，位置①和③离地高度相等。小球在运动过程中经过M、N两点，其动能和重力势能的参数如图乙所示，M、N两点分别为图中“①”、“②”或“③”中的两处。则： （1）小球在水平地面_____处留下的圆斑较大；（选填“A”或“B”） （2）小球经过位置①的速度_____（选填“>”、“<”或“=”）位置③的速度，M点应为_____（选填“①”、“②”或“③”）的位置。 【答案】（1）A （2） ①. > ②. ③ 【解析】 【小问1详解】 小球起跳的高度越来越低，说明小球的机械能是逐渐减小的，小球在A处的机械能大于在B处的机械能。小球与地面接触时，机械能越大，对地面的冲击力越大，在地面上留下的圆斑越大，所以小球在水平地面A处留下的圆斑比B处要大。 【小问2详解】 [1]小球在位置①的机械能大于位置③，①③两位置的高度相同，因此小球的重力势能相同，机械能等于重力势能与动能之和，所以小球在位置①的动能大于位置③，则小球经过位置①的速度大于位置③的速度。 [2]由图乙可知，小球在M点时的动能为40J，小球在M点时的重力势能为120J，则小球在M点时的机械能 小球在N点的动能为100J，则小球在N点的机械能 小球在N点的重力势能为 因为小球在运动过程中机械能逐渐减小，N点的机械能大于M点的机械能，所以N点在M点之前；又因为小球在N点的重力势能为150J，大于小球在M点的重力势能120J，所以N点应为②的位置；N点在M点之前，则M点应为③的位置。 三、解答题（共5小题，第18题每图2分、第19题7分、第20题9分，第21、22、23每空2分，共50分） 18. 作图： （1）如图甲所示，使用羊角锤拔钉子，动力作用在锤柄上的点A处。请作出拔钉子时所用动力F的示意图（要求力F最小）。 （2）如图乙所示，利用滑轮组匀速提升重物，要求使用时最省力，请完成该滑轮组的绕法。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 当阻力和阻力臂一定时，动力臂越长，动力越小；如图甲所示，连接OA，OA即为最长的动力臂L，与它垂直的力即为最小的动力F，阻力使杠杆逆时针转动，动力应使杠杆顺时针转动，则动力应向右，据此作图。 【小问2详解】 对于滑轮组，要最省力，绳子承重段数n要尽可能多。一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组，最多有3段绳子承担重物。先从动滑轮的挂钩开始绕线，然后依次绕过定滑轮和动滑轮，据此作图。 19. 如图为生态湿地公园新投用的智能无人清洁船，可自动识别并打捞水面漂浮垃圾。某次执行任务时，该清洁船空载沿直线匀速行驶，完成一段湖面的空载巡检，用时。已知空载时船总质量为，匀速行驶过程中受到的水平阻力为空载时船总重力的0.02倍。（g取）求： （1）该清洁船此段巡检过程中行驶的平均速度； （2）该清洁船此段巡检行驶过程中，牵引力做的功； （3）该清洁船此段巡检行驶过程中，牵引力的功率。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 行驶的时间 该清洁船行驶的平均速度 【小问2详解】 空载船的总重力 由题意得水平阻力 因为清洁船沿直线匀速行驶，水平方向受力平衡，因此牵引力和阻力大小相等 牵引力做的功  【小问3详解】 牵引力的功率 20. 近几年很多农村家庭建起了小别墅，某工人采用如图所示的装置提升重物。动滑轮悬挂在水平支架上，工人站在高处竖直向上拉动绳子自由端，使物体A在内匀速上升了。已知物体A重，动滑轮的质量为。不计所有绳重和摩擦力。求在此过程中： （1）工人对自由端绳子的拉力； （2）工人对绳子拉力的功率； （3）动滑轮的机械效率。 【答案】（1） 500N （2） 200W （3） 80% 【解析】 【小问1详解】 由图可知承担物重的绳子段数。动滑轮重力为 不计绳重和摩擦，该动滑轮由两段绳子共同承担物体和动滑轮的总重力，因此拉力 【小问2详解】 物体上升高度，该装置中绳子自由端移动的距离是物体上升距离的2倍 拉力做的总功 拉力的功率 【小问3详解】 提升物体做的有用功 机械效率 21. 根据“探究杠杆的平衡条件”实验要求，完成下列各题。 （1）挂钩码前杠杆在如图甲所示的位置静止，此时杠杆处于____________（选填“平衡”或“非平衡”）状态。 （2）完成某次操作后，实验现象如图乙所示，若右边是动力，动力臂，则阻力臂______m。 （3）如图丙，弹簧测力计由a位置移动到b位置，杠杆始终保持水平位置平衡，此过程中拉力的力臂变____________，拉力大小变____________。 （4）实验中需多次改变力和力臂，目的是：________________________。 【答案】（1）平衡 （2） 0.2 （3） ①. 小 ②. 大 （4）多次实验寻找普遍规律，避免实验结论的偶然性 【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，图甲中杠杆虽然倾斜但处于静止状态，因此属于平衡状态。 【小问2详解】 设每个钩码重力为G，根据杠杆平衡条件​：右侧动力，动力臂；左侧阻力，代入得​，解得 【小问3详解】 图丙中，弹簧测力计由a位置移动到b位置，支点到拉力作用线的距离变短，即拉力的力臂会变短。钩码对杠杆的拉力大小不变，杠杆始终要保持水平位置平衡，则钩码对杠杆拉力的力臂也不变，根据杠杆平衡条件可知，弹簧测力计对杠杆的拉力要变大。 【小问4详解】 本实验是探究规律类实验，多次改变力和力臂进行实验，是为了得到多组不同数据，避免单次实验的偶然性，从而总结出普遍适用的杠杆平衡条件。 22. 在“探究影响动滑轮机械效率的因素”实验中，小佳用同一动滑轮进行了三次实验，实验装置如图所示。 （1）实验时，小佳应沿____________方向匀速拉动弹簧测力计； （2）第3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，动滑轮的机械效率为____________%（保留一位小数）； （3）分析表中数据可知：用同一动滑轮将物体匀速提升相同的高度时，随着钩码总重的增加，拉力所做的额外功将______（选填“减小”“不变”或“增大”）； 序号 动滑轮重G动/N 钩码总重G物/N 钩码上升的高度h/m 弹簧测力计的示数F/N 绳自由端上升的高度s/m 动滑轮的机械效率η/% 1 0.3 1 0.2 0.70 0.4 71.4 2 0.3 2 0.2 1.28 0.4 78.1 3 0.3 4 0.2 0.4 （4）为提高动滑轮的机械效率，下列措施不可行的是____________。 A. 增加钩码的总重 B. 在滑轮转轴处涂润滑油 C. 增加提升钩码的高度 D. 换用质量更小的滑轮 【答案】（1）竖直向上 （2） ①. 2.4 ②. 83.3 （3）增大 （4）C 【解析】 【小问1详解】 实验中应沿竖直向上匀速拉动弹簧测力计，此时动滑轮处于动态平衡，拉力才等于测力计示数。 【小问2详解】 如图所示，测力计分度值为0.1N，示数为2.4N，此时绳端受到的拉力为2.4N； 拉力所做的有用功 拉力做的总功 动滑轮的机械效率 【小问3详解】 由表格数据可知，第一次拉力所做的额外功为 第二次拉力所做的额外功 第三次拉力做的额外功 综上可知，若仅增加被提升物体的物重，则拉力所做的额外功增大。 【小问4详解】 A．增加钩码的总重，有用功增大，根据实验数据可知，机械效率增大，故A不符合题意； B．在滑轮中间的转轴处加些润滑油，可减小摩擦，减小额外功，可以提高机械效率，故B不符合题意； C．滑轮组机械效率为 可知钩码上升的高度与机械效率无关，故C符合题意； D．选用质量更小的动滑轮，可以减小额外功，可以提高机械效率，故D不符合题意。 故选C。 23. 阅读短文，回答问题。 机械手臂——智能执行新范式 机械手臂是一种能模仿人类手臂动作，可按照预设程序或指令自动完成抓取、搬运、操作工具等任务的机电装置，通常由机械本体与控制系统组成，具备高精度、高速度、可重复作业的特点，广泛用于工业制造、物流搬运、医疗手术、航空航天等领域，是自动化生产与智能装备的核心部件之一。 机械手臂的机械本体相当于机械臂的“骨骼”，主要由基座、关节与连杆系统、末端执行器三大部分组成。基座是整个机械臂的支撑基础，负责将机械臂固定在工作台、地面或移动平台上。关节与连杆系统是机械臂的运动骨架。其中，连杆是连接相邻关节的刚性构件，起到传递运动和力的作用；关节是相邻连杆之间的连接与驱动单元，决定了机械臂的运动自由度。常见的关节类型包括旋转关节（实现转动，也称转动副）和移动关节（实现直线伸缩，也称移动副）。末端执行器即机械臂的“手”，安装在机械臂末端法兰上，是直接执行作业任务的部件。可根据具体任务灵活选配：如手爪（抓取与装配）、焊枪（弧焊/点焊）、真空吸盘（码垛搬运）、喷枪（喷涂），以及医疗领域的手术器械等，实现多场景作业。 某实验小组制作了如图甲所示的机械手臂模型，并安装在一辆小车上，其结构简图如图乙所示，工作时安装在小车上的底座可以在水平面内自由旋转，立柱和横臂可以在竖直面内自由旋转，手爪可以抓取不同方向、不同高度的物体。 （1）在机械臂的机械本体中，决定机械臂运动自由度的是____________。 A. 基座 B. 连杆 C. 关节 D. 末端执行器 （2）如图丙所示为“手爪”的示意图，拉动上方的细线，上方的弯曲件可绕O点转动，同时拉动上下两根细线，手爪就可夹住物体，弯曲件此时为____________杠杆（选填“省力”、“费力”或“等臂”）。 （3）如图丁所示，电控组件的质量为，忽略小车、底座、立柱、横臂和手爪的重力，相关参数如图所示（单位：），当机械手臂立柱竖直、横臂水平，没有抓取物块时，为防止小车的轮子脱离地面，所加配重至少为____________N。当此机械臂抓取正前方一个质量为的金属块，将其举高，对金属块做功为____________J。在不增加器材的情况下，要想横臂最终保持水平位置并增加抓取物体的最大重力，可行的方法是：____________（g取）。 【答案】（1）C （2）费力 （3） ①. 1.5 ②. 0.36 ③. 将竖直的立柱向左侧转动 【解析】 【小问1详解】 题干短文明确说明：“关节是相邻连杆之间的连接与驱动单元，决定了机械臂的运动自由度”，基座是支撑结构、连杆传递运动和力、末端执行器是直接作业部件，均不决定运动自由度，故选C。 【小问2详解】 由图丙知，弯曲件AOBC在绕O点转动时，阻力臂大于动力臂，故其属于费力杠杆。 【小问3详解】 电控组件的质量 电控组件的重力 小车即将向左翻（右轮脱离地面）时，支点为左轮，根据尺寸：电控在左轮左侧5cm，配重在左轮右侧20cm，由杠杆平衡条件可得 则配重 由此可知，为防止小车轮子脱离地面，所加配重至少为1.5N。 金属块重力 举高高度 对金属块做功 由题意知，在不增加器材的情况下，增加横臂最终抓取物体的最大重力，可将机械手臂产柱向左转动，使重物重心向左移，从而增加抓取物体的最大重力。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026—2027学年度第一学期九年级阶段练习（一） 物理试题 分值：90分 时间：物化共120分钟 一、选择题（共10小题，每题2分，共20分） 1. 如图所示，下列属于省力杠杆的是（ ） A. 开瓶起子 B. 筷子 C. 镊子 D. 托盘天平 2. 如图所示，救援机器狗背着急救包实施救援行动中，机器狗对急救包做功的是（ ） A. 背着急救包站立不动 B. 背着急救包上楼梯 C. 背着急救包沿水平方向匀速前进 D. 背着急救包沿着水平方向匀速后退 3. 小明用两个相同的滑轮组成如图所示不同的滑轮组，在相同时间内分别将同一物体匀速提升相同高度，不计动滑轮重、绳重及摩擦，下列说法正确的是（ ） A. 甲更省力 B. 甲绳子自由端移动的距离更长 C. 甲可以改变拉力的方向 D. 甲对重物做的功更多 4. 下列物理量的估测符合实际情况的是（　　） A. 从地上捡起一只鸡蛋并把它缓缓举过头顶，所做的功约为10J B. 中学生正常上楼功率约为1500W C. 中学生骑自行车的功率约为80W D. 小明完成一次俯卧撑做的功约为2000J 5. 关于功、功率、机械效率的说法中，正确的是（ ） A. 功率大的机械，做功一定多 B. 做功时间短的机械，功率一定大 C. 机械效率高的机械，功率一定大 D. 所有机械的机械效率都小于1 6. 如图所示，一个人先后两次用同样的时间、同样大小的力，将不同质量的物体在不同的表面上分别移动相同的距离。该力在此过程中所做功的大小分别为，功率的大小分别为，关于它们之间的大小关系说法正确的是（ ） A. B. C. D. 7. 小明和爸爸比赛爬楼梯。小明重，爸爸重，两人同时开始从一楼匀速爬到五楼，小明和爸爸所用的时间之比为。在爬楼梯比赛过程中，小明与爸爸做的功和做功功率的比是（ ） A. B. C. D. 8. 为解决停车难的问题，设计了如图甲“路边空中绿化存车亭”，其工作原理如图乙。电动机通过钢丝绳BC牵引OB杆绕O点转动，B端悬挂存车架A。小汽车从乙图所示位置（CB⊥OB）缓慢下降到水平地面的过程中，钢丝绳对B点的拉力将（　　） A. 逐渐变小 B. 逐渐变大 C. 保持不变 D. 先变大后变小 9. 如图所示，过山车是一项惊险刺激的游戏项目，下列关于过山车的机械能说法正确的是（ ） A. 刚开始过山车被匀速拉升时，动能增大 B. 过山车向下俯冲时，重力势能转化为动能 C. 通过环形轨道最低点时，重力势能最大，动能为0 D. 过山车在运行过程中机械能保持不变 10. 如图所示，在“探究影响动能大小的因素”的实验中，下列说法错误的是（ ） A. 实验的研究对象是木块 B. 实验中，通过木块被推动的距离来比较小车动能的大小 C. 改变小车起始运动的高度，是为了改变小车到达水平面的初始速度 D. 比较实验和可以研究动能大小和质量的关系 二、填空题（共7小题，每空1分，共20分） 11. 学校升国旗使用的旗杆顶端的装置如图所示，所用的简单机械是______滑轮，其作用是____________。 12. 中国是多山之国，盘山公路的修建减小了道路坡度、使车辆容易爬坡。如图所示，盘山公路相当于简单机械中的____________，其作用是____________。汽车沿盘山公路下山时，司机不断刹车，使汽车保持匀速，在此过程中汽车的动能____________（选填“增大”、“减小”或“不变”，下同），重力势能____________，机械能____________。 13. 如图所示，某小组同学在“模拟打桩”的实验中，让“重锤”从“桩”的正上方某一高度自由下落，将“桩”打入沙中。实验中可以通过观察____________来比较“重锤”重力势能的大小。通过两个实验，改变同一重锤的高度，使其分别下落，可得出结论：质量相同的物体，____________越大，重力势能越大。 14. 如图所示，在一个金属罐的盖和底各开两个小洞，将小铁块用细绳绑在橡皮筋的中部穿入罐中，橡皮筋两端穿过盖和底的小洞并固定起来，使小铁块悬于罐体内。做好后将罐子从不太陡的斜面滚下，罐子和小铁块的动能会转化为橡皮筋的______ ，滚动一段时间后罐子停下来，然后再沿斜面向上滚动，此时罐子的重力势能会______ （“增大”“不变”或“减小”）。实际实验中金属罐______ （“能”或“不能”）回到斜面上的原释放点。 15. 货车装货可以使用如图所示的斜面。在斜面上将一个重的物体匀速拉到高处，沿斜面向上的拉力为，拉动的距离，提升高度，所用时间，则拉力F做的功是____________J，拉力做功的功率为____________W，物体与斜面之间的摩擦力是___________N。 16. 学校举行跳绳比赛，体重为的小亮每次跳起的高度为，他每次跳起克服重力做功____________J。若小亮一分钟跳绳180个，他在这段时间内克服重力做功的平均功率为____________W。 17. 如图甲所示，将一表面涂黑的小球水平抛出，其部分运动轨迹如图所示，在水平地面A、B处留下两个大小不同的圆斑，位置①和③离地高度相等。小球在运动过程中经过M、N两点，其动能和重力势能的参数如图乙所示，M、N两点分别为图中“①”、“②”或“③”中的两处。则： （1）小球在水平地面_____处留下的圆斑较大；（选填“A”或“B”） （2）小球经过位置①的速度_____（选填“>”、“<”或“=”）位置③的速度，M点应为_____（选填“①”、“②”或“③”）的位置。 三、解答题（共5小题，第18题每图2分、第19题7分、第20题9分，第21、22、23每空2分，共50分） 18. 作图： （1）如图甲所示，使用羊角锤拔钉子，动力作用在锤柄上的点A处。请作出拔钉子时所用动力F的示意图（要求力F最小）。 （2）如图乙所示，利用滑轮组匀速提升重物，要求使用时最省力，请完成该滑轮组的绕法。 19. 如图为生态湿地公园新投用的智能无人清洁船，可自动识别并打捞水面漂浮垃圾。某次执行任务时，该清洁船空载沿直线匀速行驶，完成一段湖面的空载巡检，用时。已知空载时船总质量为，匀速行驶过程中受到的水平阻力为空载时船总重力的0.02倍。（g取）求： （1）该清洁船此段巡检过程中行驶的平均速度； （2）该清洁船此段巡检行驶过程中，牵引力做的功； （3）该清洁船此段巡检行驶过程中，牵引力的功率。 20. 近几年很多农村家庭建起了小别墅，某工人采用如图所示的装置提升重物。动滑轮悬挂在水平支架上，工人站在高处竖直向上拉动绳子自由端，使物体A在内匀速上升了。已知物体A重，动滑轮的质量为。不计所有绳重和摩擦力。求在此过程中： （1）工人对自由端绳子的拉力； （2）工人对绳子拉力的功率； （3）动滑轮的机械效率。 21. 根据“探究杠杆的平衡条件”实验要求，完成下列各题。 （1）挂钩码前杠杆在如图甲所示的位置静止，此时杠杆处于____________（选填“平衡”或“非平衡”）状态。 （2）完成某次操作后，实验现象如图乙所示，若右边是动力，动力臂，则阻力臂______m。 （3）如图丙，弹簧测力计由a位置移动到b位置，杠杆始终保持水平位置平衡，此过程中拉力的力臂变____________，拉力大小变____________。 （4）实验中需多次改变力和力臂，目的是：________________________。 22. 在“探究影响动滑轮机械效率的因素”实验中，小佳用同一动滑轮进行了三次实验，实验装置如图所示。 （1）实验时，小佳应沿____________方向匀速拉动弹簧测力计； （2）第3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，动滑轮的机械效率为____________%（保留一位小数）； （3）分析表中数据可知：用同一动滑轮将物体匀速提升相同的高度时，随着钩码总重的增加，拉力所做的额外功将______（选填“减小”“不变”或“增大”）； 序号 动滑轮重G动/N 钩码总重G物/N 钩码上升的高度h/m 弹簧测力计的示数F/N 绳自由端上升的高度s/m 动滑轮的机械效率η/% 1 0.3 1 0.2 0.70 0.4 71.4 2 0.3 2 0.2 1.28 0.4 78.1 3 0.3 4 0.2 0.4 （4）为提高动滑轮的机械效率，下列措施不可行的是____________。 A. 增加钩码的总重 B. 在滑轮转轴处涂润滑油 C. 增加提升钩码的高度 D. 换用质量更小的滑轮 23. 阅读短文，回答问题。 机械手臂——智能执行新范式 机械手臂是一种能模仿人类手臂动作，可按照预设程序或指令自动完成抓取、搬运、操作工具等任务的机电装置，通常由机械本体与控制系统组成，具备高精度、高速度、可重复作业的特点，广泛用于工业制造、物流搬运、医疗手术、航空航天等领域，是自动化生产与智能装备的核心部件之一。 机械手臂的机械本体相当于机械臂的“骨骼”，主要由基座、关节与连杆系统、末端执行器三大部分组成。基座是整个机械臂的支撑基础，负责将机械臂固定在工作台、地面或移动平台上。关节与连杆系统是机械臂的运动骨架。其中，连杆是连接相邻关节的刚性构件，起到传递运动和力的作用；关节是相邻连杆之间的连接与驱动单元，决定了机械臂的运动自由度。常见的关节类型包括旋转关节（实现转动，也称转动副）和移动关节（实现直线伸缩，也称移动副）。末端执行器即机械臂的“手”，安装在机械臂末端法兰上，是直接执行作业任务的部件。可根据具体任务灵活选配：如手爪（抓取与装配）、焊枪（弧焊/点焊）、真空吸盘（码垛搬运）、喷枪（喷涂），以及医疗领域的手术器械等，实现多场景作业。 某实验小组制作了如图甲所示的机械手臂模型，并安装在一辆小车上，其结构简图如图乙所示，工作时安装在小车上的底座可以在水平面内自由旋转，立柱和横臂可以在竖直面内自由旋转，手爪可以抓取不同方向、不同高度的物体。 （1）在机械臂的机械本体中，决定机械臂运动自由度的是____________。 A. 基座 B. 连杆 C. 关节 D. 末端执行器 （2）如图丙所示为“手爪”的示意图，拉动上方的细线，上方的弯曲件可绕O点转动，同时拉动上下两根细线，手爪就可夹住物体，弯曲件此时为____________杠杆（选填“省力”、“费力”或“等臂”）。 （3）如图丁所示，电控组件的质量为，忽略小车、底座、立柱、横臂和手爪的重力，相关参数如图所示（单位：），当机械手臂立柱竖直、横臂水平，没有抓取物块时，为防止小车的轮子脱离地面，所加配重至少为____________N。当此机械臂抓取正前方一个质量为的金属块，将其举高，对金属块做功为____________J。在不增加器材的情况下，要想横臂最终保持水平位置并增加抓取物体的最大重力，可行的方法是：____________（g取）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $