精品解析:江苏常州市中天实验学校2026—2027学年第一学期学习情况反馈 九年级物理
2026-10-19
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内容正文:
常州市中天实验学校2026—2027学年第一学期学习情况反馈
九年级物理
班级:____________姓名:____________
一、单项选择题(每题2分,共30分)
1. 公筷公勺是文明新“食尚”,当你用筷子夹菜时,你就使用杠杆了。下列工具中,按正常使用方法,与筷子属于同一类杠杆的是( )
A. 核桃夹 B. 扳手
C. 羊角锤 D. 镊子
【答案】D
【解析】
【详解】筷子使用时动力臂小于阻力臂,即,由杠杆平衡条件可知,属于费力杠杆;
ABC.核桃夹、扳手、羊角锤使用时动力臂均大于阻力臂,即,属于省力杠杆,故ABC不符合题意;
D.镊子使用时动力臂小于阻力臂,即,属于费力杠杆,故D符合题意。
故选D。
2. 如图所示,龙舟比赛时运动员一只手紧握船桨的末端,另一只手用力划桨,此时的船桨可看成一个杠杆。下列各图能正确表示其原理的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】船桨使用时,紧握末端的手为支点,另一只手施加动力,水对桨叶的阻力为。动力作用点在施加动力的手处,即支点与阻力作用点之间。划桨时,动力与阻力方向相反,使杠杆绕支点转动的方向相反。
故选A。
3. 停放自行车时,若要从如图的四点中选择一点施加竖直向上的力,将后轮略微提起。其中最省力的是( )
A. A点 B. B点 C. C点 D. D点
【答案】A
【解析】
【详解】提起后轮,支点为前轮与地面接触点。设自行车重为,阻力臂为。由杠杆平衡条件 得
因力竖直向上,动力臂 为作用点到前轮的水平距离。由图可知 ,即A点动力臂最大。故 最小,最省力。
故选A。
4. “石锁”是一种类似哑铃的力量训练工具。下列情景中,人对石锁做功的是( )
A. 用力搬石锁但未搬动
B. 将石锁从地面举过头顶
C. 提着石锁静止不动
D. 提着石锁在水平地面上匀速行走
【答案】B
【解析】
【详解】A.用力搬石锁但未搬动,人给石锁一个向上的力,石锁向上没有移动距离,人对石锁没有做功。 故A不符合题意;
B.将石锁从地面举过头顶,人给石锁一个向上的力,石锁在这个力的方向上移动了距离,人对石锁做功。故B符合题意;
C.提着石锁静止不动,人给石锁一个向上的力,石锁向上没有移动距离,人对石锁没有做功。 故C不符合题意;
D.提着石锁在水平地面上匀速行走,人给石锁一个向上的力,石锁是在水平方向移动,在力的方向(竖直方向)上没有移动距离,人对石锁没有做功。故D不符合题意。
故选B。
5. 如图所示,工人用250N的力将重400N的物体匀速提升2m,共用了10秒,若在此过程中(忽略绳重和摩擦),下列说法正确的是( )
A. 绳子自由端移动的距离是 B. 动滑轮的重是
C. 物体上升的速度是 D. 吊起动滑轮绳子的股数是3
【答案】C
【解析】
【详解】AD.由图可知,承担物重的绳子有2段,则绳子自由端移动的距离,故AD错误;
B.忽略绳重和摩擦,动滑轮的重,故B错误;
C.物体上升的速度是,故C正确。
故选C。
6. 骊山十八弯是西安公认的最美环绕山坡的盘山公路,这样车辆向上行驶时可以( )
A. 省力 B. 提高机械效率 C. 省功 D. 减小上山的距离
【答案】A
【解析】
【详解】盘山公路属于斜面类简单机械;
A.高度一定时,斜面通过增大运动距离减小所需牵引力,可省力,故A正确;
B.设山高为h,车重为G,斜面摩擦力为f、长度为s,有用功,额外功,机械效率,s越长则越大,越小,故B错误;
C.根据功的原理,任何机械都不省功,故C错误;
D.盘山公路增大了车辆上山的运动距离,故D错误。
故选A。
7. 如图所示,是使用简单机械匀速提升同一物体的四种方式(不计机械重和摩擦),其中所需动力最大的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.动滑轮实质是动力臂为阻力臂两倍的省力杠杆,在不计机械重和摩擦时,承担物重的绳子段数,所需动力
B.该滑轮组由段绳子承担动滑轮和物体的总重,在不计机械重和摩擦时,所需动力
C.定滑轮实质是等臂杠杆,其作用只能改变用力的方向而不能省力,所需动力
D.根据杠杆平衡条件,此时阻力臂,动力臂,阻力大小为G,所需动力
,所需动力最大的是,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
8. 如图是冰壶比赛场地的俯视图,运动员在水平冰面上从A点推动冰壶加速前进,到B点时松手,冰壶滑行到C点静止。若运动员对冰壶的推力为20N,AB之间距离为5m,BC之间距离为30m,冰壶受到的阻力恒为3N,以下说法正确的是( )
A. 冰壶从B到C过程中运动员对冰壶做功600J
B. 整个过程运动员做功为700J
C. 整个过程冰壶克服阻力做功105J
D. 冰壶从A到B过程中重力做功100J
【答案】C
【解析】
【详解】A.冰壶从B到C过程中,运动员已经松手,没有对冰壶施加推力,因此这个过程中运动员没有对冰壶做功,故A错误;
B.运动员的推力只作用在AB段,整个过程运动员做功
故B错误;
C.冰壶从A到C全程都受阻力,总路程
整个过程克服阻力做功
故C正确;
D.重力方向总是竖直向下,冰壶沿水平方向运动,没有在重力方向移动距离,因此重力没有做功,故D错误。
故选C。
9. 如图所示,是我国西汉时期发明的天平式湿度计模型,横杆为一根轻杆,支点到两侧悬挂点、间的距离相等,相同的托盘中分别放有等质量干燥的羽毛和木炭,轻杆刚好在水平位置平衡。已知木炭质地疏松多孔,吸湿性极强;羽毛吸湿性极弱,其质量几乎不受空气湿度变化的影响。若空气湿度增加,下列说法正确的是( )
A. 轻杆右侧会偏高
B. 将支点向右侧移动少许,轻杆仍可能在水平位置平衡
C. 将悬挂点向右侧移动少许,轻杆仍可能在水平位置平衡
D. 将悬挂点向右侧移动少许,轻杆仍可能在水平位置平衡
【答案】B
【解析】
【详解】设初始羽毛和木炭质量均为,力臂。空气湿度增加,木炭增加质量。
A.左侧力和力臂的乘积为,右侧力和力臂的乘积为。因,所以轻杆右侧下沉,故A错误;
B.支点向右移动距离,左侧力臂,右侧力臂。
左侧力和力臂的乘积为,右侧力和力臂的乘积为
当时,轻杆可能平衡,故B正确;
C.悬挂点向右移动距离,左侧力臂。左侧力和力臂的乘积为。
因,左侧力和力臂的乘积小于右侧力和力臂的乘积,轻杆不能在水平位置平衡,故C错误;
D.悬挂点B向右移动距离,右侧力臂
右侧力和力臂的乘积
因,右侧力和力臂的乘积大于左侧力和力臂的乘积,轻杆不能在水平位置平衡,故D错误。
故选B。
10. 如图,某次拓展训练中,在安全保护措施的前提下中学生小明沿直杆匀速下滑,在4s的时间内通过AB段。下列关于小明所受重力在AB段做功的功率最接近的是( )
A. 100W B. 400W C. 800W D. 1000W
【答案】B
【解析】
【详解】中学生小明身高约为1.6m,则AB段长度约为3.5m。小明所受重力约为500N,则小明所受重力在AB段做功约为
则小明所受重力在AB段做功的功率约为,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
11. 关于功、功率和机械效率,下列说法正确的是( )
A. 机械在单位时间内做功越多,功率越大
B. 机械所做的有用功越多,它的机械效率一定越高
C. 功率大的机械一定比功率小的机械做功多
D. 功率大的机械一定比功率小的机械做功用时少
【答案】A
【解析】
【详解】A.功率定义式为,单位时间即t相同,W越大则P越大,故A正确;
B.机械效率公式为,η由和共同决定,仅多无法确定η大小,故B错误;
C.由推导得,W由P和t共同决定,P大若t很小,W不一定更大,故C错误;
D.由推导得,t由W和P共同决定,P大若W很大,t不一定更小,故D错误。
故选A。
12. 如图为家庭中常用的手摇晾衣架,每个滑轮重5N,衣服和晾衣架的总重为100N,不计绳重及摩擦,下列说法正确的是( )
A. 装置中的A和B都是定滑轮
B. 衣服上升1m,人通过摇柄将绳拉过2m
C. 利用该装置能省力,但不能改变施力的方向
D. 衣服匀速上升时,人通过摇柄作用在绳上的拉力F为27.5N
【答案】D
【解析】
【详解】A.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,故A错误;
BD.由图可知,承担衣服总重的绳子有4段,衣服上升1m时,绳端移动的距离
不计绳重及摩擦,总阻力是衣服晾衣架总重加上2个动滑轮的总重,
拉力,故D正确,B错误;
C.由图可知,该装置的定滑轮可以改变力的方向,让我们向下摇柄就能把衣服向上拉起,同时动滑轮组合可以省力,故C错误。
故选D。
13. 某实验小组分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组(每个滑轮重相同)在相同时间内把重物G提升相同高度。若F1和F2大小相等,不计绳重及摩擦,下列说法正确的是( )
A. 力F1和F2做的总功相同 B. 力F1和F2做功的功率相同
C. 两个滑轮组机械效率一样大 D. 甲滑轮组的机械效率比乙滑轮组高
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】由图知,甲滑轮组中承担物重的绳子段数n=3,乙滑轮组中承担物重的绳子段数n=4。
AB.若重物上升高度为h,则两滑轮组中绳端移动的距离分别为
s甲=3h,s乙=4h
甲滑轮组中拉力做的总功为
W甲总F13h
乙滑轮组中拉力做的总功为
W乙总F24h
已知F1=F2,所以W甲总<W乙总,故B错误;
已知时间相同,由公式P 可知,P甲总<P乙总,故A错误;
CD.甲、乙两滑轮组提升的物重G相同,设一个动滑轮的重为G动,不计绳重及摩擦,则甲滑轮组的机械效率为
甲100%
同理可得,乙滑轮组的机械效率为
乙
所以甲>乙,故C错误,D正确。
故选D。
14. 如图所示,用一细线悬挂一根粗细均匀的轻质细麦秸秆,使其静止在水平方向上,O为麦秸秆的中点.这时有两只大肚皮的蚂蚁同时从O点分别向着麦秸秆的两端匀速爬行,在蚂蚁爬行的过程中,麦秸秆在水平方向始终保持平衡,则( )
A. 两蚂蚁的质量一定相等
B. 两蚂蚁的爬行速度大小一定相等
C. 两蚂蚁的质量与爬行速度大小的乘积一定相等
D. 两蚂蚁对麦秸秆的作用力一定相等
【答案】C
【解析】
【详解】根据杠杆平衡条件:F1L1=F2L2蚂蚁爬行时满足:G1L1=G2L2,得:m1gv1t=m2gv2t,则m1v1=m2v2.故选C.
15. 如图为载有重物的家用“L”形小车的示意图,在挡板顶端对挡板施加一个始终垂直挡板的力,使小车绕点慢慢转动到图中虚线位置忽略小车受到的重力,此过程中力的大小( )
A. 一直减小 B. 一直增大 C. 先减小后增大 D. 先增大后减小
【答案】A
【解析】
【详解】以O点为支点,重物对小车的拉力为阻力,阻力大小等于重物的重力,在转动过程中阻力大小不变;阻力臂是支点O到阻力作用线的垂直距离,随着小车绕O点转动,阻力臂逐渐变小。力F为动力,动力臂是支点O到动力F作用线的垂直距离,由于F始终垂直挡板,动力臂大小始终等于挡板的长度,保持不变。根据杠杆平衡条件“动力×动力臂=阻力×阻力臂”,动力臂和阻力大小不变,阻力臂变小,所以动力F的大小一直减小。故BCD不符合题意,A符合题意。
故选A。
二、填空作图题(每空1分。每图2分。共25分)
16. 学校升旗仪式上,当升旗手缓缓向下拉绳子时,旗子就会徐徐上升。这是由于旗杆顶部有一个 ___________滑轮,它虽然不能省力,但能够改变 ___________。
【答案】 ①. 定 ②. 力的方向
【解析】
【详解】[1]升旗时向下拉绳子,旗子徐徐上升,旗杆顶部的滑轮的轴不随物体的移动而移动位置,所以顶部的滑轮是定滑轮。
[2]定滑轮的工作特点是不省力,但可以改变力的方向。
17. 小明在科技博览会上参加义务劳动,需要把一箱质量为12kg的展品沿水平地面推到展台旁,他用大小为100N的力推动箱子匀速运动了3.5m,撤去推力之后,箱子又运动了0.5m后停下。则这个过程中,小明对箱子做的功为____________J,克服箱子重力做功为____________J。
【答案】 ①.
350 ②.
0
【解析】
【详解】撤去推力后小明对箱子无作用力,该过程不做功,因此小明做的功为
因箱子在竖直的重力方向上移动距离为0,则克服箱子重力做功为
18. 某科学兴趣小组利用厚纸板来探究杠杆的平衡条件,厚纸板上每间隔相同距离都有个小孔。现用细绳将纸板悬挂起来,如图甲所示。
(1)实验中,小科在A点挂了2个钩码,如图乙所示。则需在B点挂____________个钩码才能使杠杆水平平衡。
(2)完成图乙实验后,小科将钩码悬挂点从A移至C,发现杠杆____________(填“能”或“不能”)保持水平平衡。
【答案】(1)6 (2)能
【解析】
【小问1详解】
设每个钩码重力为,每格小孔的间距为。从图乙可知,支点O到A点的力臂为3格长度即,支点O到B点的力臂为1格长度即。根据杠杆平衡条件得,
计算可得,因此B点需要挂6个钩码。
【小问2详解】
该同学在完成图乙实验后,将钩码从A点移到C点,其他条件不变,则动力、动力臂、阻力、阻力臂都没有发生变化,根据杠杆平衡条件,发现杠杆能保持水平平衡。
19. 如图所示,人的头部、颈椎和颈部肌肉可当成一个杠杆(支点在颈椎O处),当头颅为竖直状态时,颈部肌肉的拉力为零,当低下时,颈部肌肉会产生一定的拉力,A点为头颅模型的重心,B点为肌肉拉力的作用点,拉力的方向始终垂直于OB。人在低头时,人们的头部相当于一个____________(填“省力”或“费力”)杠杆;低头过程中,头颅重力的力臂____________,拉力F的大小将____________。(后两空均选填“增大”“减小”或“不变”)
【答案】 ①.
费力 ②.
增大 ③.
增大
【解析】
【详解】支点为O,肌肉的拉力是动力,头颅的重力是阻力。动力臂是支点O到肌肉拉力的垂直距离(等于OB的长度),阻力臂是支点O到重力作用线的垂直距离,对比可知动力臂小于阻力臂,因此该杠杆是费力杠杆。
头颅重力始终竖直向下,低头过程中,重心A逐渐偏离支点O的正上方,支点O到重力作用线的垂直距离不断变大,因此头颅重力的力臂增大。
根据杠杆平衡条件,头颅重力G(阻力)不变,肌肉拉力的力臂(OB长度,拉力始终垂直OB,动力臂大小不变)不变,重力的阻力臂增大,因此拉力F会随之增大。
20. 如图所示,AC、BC为同一水平面上的两个光滑斜面,,。在相等时间内把重为80N的同一物体从斜面底端分别沿AC、BC匀速推至C点,若推力分别为、,功率分别为、,则______,______(选填“>”“<”或“=”)。
【答案】 ①. < ②. =
【解析】
【详解】[1]AC、BC为同一水平面上的两个光滑斜面,则在推动的过程中没有额外功产生,则
W总=W有
即
Fs=Gh
即有用功相同时,斜面长度越长,推力越小,故
F1<F2
[2]因推力做的功相同,又在相同的时间内推至C点,由可知
P1=P2
21. 如图所示,一物体在水平向右的拉力作用下以1m/s速度在水平地面上匀速运动了10m,拉力所做的功为,功率为。若该物体在水平向右的拉力作用下以2m/s的速度在同一水平地面上匀速运动了10m,拉力所做的功为,功率为,则______,______(填“>”“<”或“=”)。
【答案】 ①. = ②. <
【解析】
【详解】由题可知,同一物体先后以不同的速度在同一水平地面上匀速运动,则物体对水平地面的压力不变,接触面的粗糙程度不变,因此两次物体受到的滑动摩擦力不变,又因为物体在水平地面上匀速运动,根据二力平衡条件可知,水平拉力F和滑动摩擦力f是一对平衡力,大小相等,即
[1] 物体运动的距离都为10m,且,由可知。
[2] 因为,且,由
可知,。
22. 如图所示,是一个小球自由下落过程中拍摄的频闪照片(每相邻两幅照片拍摄的时间间隔相同)。小球在下落的前一半距离中,重力做的功为W1,做功功率为P1;小球在后一半距离中,重力做功为W2,做功功率为P2,则大小关系正确的是W1____W2,P1____ P2。
【答案】 ①. = ②. <
【解析】
【分析】
【详解】[1]由题,小球在下落的过程中,重力G不变,在下落的前后一半距离中,下落高度h相同,根据W=Gh可知,重力所做的功相同,即W1=W2。
[2]在前后两段中,重力做的功相同,因为小球下落速度越来越快,前一半距离所用时间大于后一半距离所用时间,由可知,后一半距离的功率大,即P1<P2。
23. 某人在动物园内,用弹簧测力计称出了一头大象的重量,在称象过程中,他用到吊车、铁笼和一根很长的槽钢等辅助工具,操作步骤如下:
①如图甲所示,将铁笼系于槽钢上的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;
②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。已知铁笼质量为2000kg,测得OB=6cm,OA=9m,弹簧测力计的示数为200N。根据上述数据测出大象的重量为____________N。
【答案】
【解析】
【详解】如图甲,槽钢与铁笼组成的杠杆调节平衡,大象引入铁笼后,杠杆水平位置平衡,根据杠杆平衡条件得到
大象的重量为
24. 如图所示是爸爸带轩轩在科技馆体验升降座椅时的情景,当45kg的轩轩坐在椅子上时,爸爸用200N的力在10s内将他匀速拉高了0.4m,则绳子的自由端移动的距离为____________m,爸爸做功的功率为____________W;换成质量较大的爸爸坐在椅子上,轩轩来拉时,滑轮组的机械效率将____________。(选填“增大”“减小”或“不变”)(不计绳重及摩擦)
【答案】 ①.
1.2 ②.
24 ③.
增大
【解析】
【详解】由图可知滑轮组承担物重的绳子段数。绳子自由端移动的距离为
爸爸做的总功为
爸爸做功的功率为
因不计绳重及摩擦,滑轮组的机械效率
换成质量较大的爸爸坐在椅子上,不变,增大,滑轮组的机械效率将增大。
25. 如图所示,用相同的滑轮安装成甲、乙两种装置,分别用FA、FB匀速提升重力相等的A、B两物体,不计绳重和摩擦。则FA____________FB,η甲____________η乙。(均选填“>”、“<”或“=”)
【答案】 ①. > ②. =
【解析】
【详解】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。不计绳重和摩擦,由可知,因,故
不计绳重和摩擦,物重和动滑轮重均相等,由可知,
26. 如图所示是一种新式的下推式窗户及其示意图,请画出打开窗户的最小力F及动力臂L1。
【答案】
【解析】
【详解】根据杠杆平衡条件,为使打开窗户的力最小,那么动力臂应最大,最大的动力臂即为窗扇的长度BA,再根据动力和阻力的定义可得开窗的最小力F是垂直于窗扇向上,据此作图。
27. 画出如图滑轮组的绕线,要求既能够省力,又能够改变力的方向。
【答案】
【解析】
【详解】如图,把物体挂在定滑轮下方的挂钩上,向下绕过动滑轮,然后再绕过定滑轮,拉力方向向下,既能省力又能改变力的方向:
三、实验探究题(每空1分,共24分)
28. 学习了功率知识后,小明和小华想比比谁爬楼的功率大,他们设计了如下方案:
(1)测量中所需要的器材有:体重计、____________和____________
(2)设计的实验步骤如下,其中不必要测量的是____________(填字母);
A. 人的质量m B. 一楼到三楼的楼梯总长度L
C. 一楼到三楼的竖直高度h D. 爬楼所用的时间t
(3)最后计算出爬楼的功率表达式:P=_____________(用以上字母表示);
(4)若小明用20s从一楼走到三楼,他上楼的功率可能是( )
A. 5W B. 15W C. 150W D. 1500W
【答案】(1) ①.
刻度尺 ②.
秒表 (2)B (3)
(4)C
【解析】
【小问1详解】
根据可知,爬楼功率测量需测质量、竖直高度、爬楼时间,对应器材为体重计、刻度尺、秒表。
【小问2详解】
A.计算爬楼功率需要人的质量m,需测量,故A不符合题意;
B.爬楼克服重力做功的距离为竖直高度,与楼梯总长度L无关,无需测量,故B符合题意;
C.计算爬楼功率需要竖直高度h,需测量,故C不符合题意;
D.计算爬楼功率需要爬楼时间t,需测量,故D不符合题意。
故选B。
【小问3详解】
爬楼克服重力做功,由功率公式得
【小问4详解】
估测中学生质量约50kg,一楼到三楼为两层楼高,竖直高度约6m,则人的重力为
爬楼做的功为
爬楼的功率为,故选C。
29. 某实验小组用如图所示的装置探究“杠杆的平衡条件”。
【证据】
(1)实验前,若杠杆在如图甲所示的位置静止,则杠杆处于____________(选填“平衡”或“不平衡”)状态。为了使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆左端的平衡螺母向____________(选填“左”或“右”)调节。此后实验过程中____________(选填“能”或“不能”)再次调节两侧的平衡螺母,使杠杆保持水平。
(2)调节好杠杆后,在杠杆左侧挂上钩码,右侧用弹簧测力计向下拉,使杠杆在水平位置平衡。小明按图乙、丙拉动时,则图____________中弹簧测力计示数更大。你认为按图____________进行实验更好,好处是____________________________________。
(3)改变钩码数量和悬挂钩码的位置,保持杠杆在水平位置平衡,记录数据如下表所示。他们的表格设计存在缺陷,请指出____________:
次数
动力F1
动力臂L1
阻力F2
阻力臂L
1
1
10
2
5
2
3
5
1.5
10
3
2
3
3
2
4
3
6
6
3
【解释】
(4)分析实验数据,可归纳出杠杆的平衡条件是____________________________________(用表格中的物理量符号表示)。
【交流】
(5)实验结束后,小明同学提出,若支点不在杠杆的中点,杠杆的平衡条件是否仍然成立?于是他利用图丁所示的装置进行探究,发现杠杆平衡条件不成立,其原因可能是____________________________________。
【答案】(1) ①. 平衡 ②. 右 ③. 不能
(2) ①. 乙 ②. 丙 ③. 可以直接从杠杆上读出力臂的大小
(3)物理量没有标注单位,且阻力臂的符号标注错误,应为
(4)
(5)杠杆自身的重力对实验结果产生了影响
【解析】
【小问1详解】
杠杆的平衡状态指杠杆静止或匀速转动,图甲中杠杆静止,属于平衡状态;
图甲杠杆左端低右端高,说明天平左端沉,应将平衡螺母应向偏高的右侧调节;
实验过程中调节钩码和拉力使杠杆平衡时,绝对不能再调平衡螺母,平衡螺母仅在实验前调平使用。
【小问2详解】
图乙中弹簧测力计斜拉,拉力的力臂会小于B点到支点的杠杆长度,阻力和阻力臂不变时,动力臂越小动力越大,因此乙的示数更大;
图丙中弹簧测力计竖直向下拉,拉力方向与水平杠杆垂直,力臂刚好和杠杆上的刻度重合,能直接从杠杆上读取力臂,操作更简便。
【小问3详解】
物理量的记录必须标注单位,表格里的力、臂数值都没有写单位,同时阻力臂的符号误写为,不符合物理量的符号规范。
【小问4详解】
分析四组实验数据,每组都满足动力与动力臂的乘积等于阻力与阻力臂的乘积,即杠杆平衡条件为。
【小问5详解】
支点不在杠杆中点时,杠杆自身的重力的力臂不为零,杠杆自重会干扰实验,导致原本的钩码、拉力的平衡条件看起来不成立。
30. 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,数据记录如表。
次数
钩码重/N
钩码上升距离/cm
弹簧测力计示数/N
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,应沿____________方向向上____________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:用同一滑轮组提升重物,物体的重力越____________,滑轮组的机械效率越高;
(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10cm,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,在静止时读取弹簧测力计的示数,则此时测得的机械效率会____________(大于/等于/小于)90.9%。
【答案】(1) ①. 竖直 ②. 匀速
(2) ①. 0.05 ②. 88.9%
(3)2.2 (4)大 (5)C
(6) ①. 增大 ②. 等于
(7)大于
【解析】
【小问1详解】
实验时只有沿竖直方向向上匀速拉动弹簧测力计,才能保证拉力大小恒定,弹簧测力计示数稳定,测量结果准确。
【小问2详解】
有用功
总功
额外功
机械效率
【小问3详解】
弹簧测力计分度值为,指针指向刻度线,因此示数为。
【小问4详解】
三次实验使用同一滑轮组,钩码重力越大,机械效率越高,因此结论为:同一滑轮组提升重物,物体重力越大,机械效率越高。
【小问5详解】
该滑轮组提升物体时机械效率已经达到90.9%,提升更重的物体时,机械效率会进一步升高,因此只有92.4%符合规律,故选C。
【小问6详解】
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,滑轮组的机械效率不变,等于83.3%。
【小问7详解】
静止时读取弹簧测力计示数,会忽略滑轮转动的摩擦,测得的拉力偏小,总功偏小,有用功不变,因此计算出的机械效率会大于实际运动时的90.9%。
四、计算题(共21分)
31. 如图所示,用拉力F通过动滑轮将重100N的货物匀速提升1m,动滑轮的机械效率为80%,不计绳重及滑轮与轴之间的摩擦。求:
(1)上述过程中的有用功。
(2)上述过程中拉力所做的总功。
(3)动滑轮所受的重力。
【答案】(1)100J
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
有用功为克服货物重力做的功,即
【小问2详解】
由机械效率公式可得,总功
【小问3详解】
不计绳重及滑轮与轴之间的摩擦,额外功全部用于提升动滑轮。额外功
动滑轮重力
32. “雪龙”号极地考察破冰船是我国最大的极地考察船,它在普通海域最大航速为10m/s,在1m厚冰层海域破冰最大航速为3.6km/h,所受阻力为,雪龙号在两种海域航行时,牵引力的功率相等。则:
(1)“雪龙”号在1m厚冰层海域以最大航速匀速行驶20min,克服阻力所做的功多少?
(2)“雪龙”号在普通海域以最大航速匀速行驶牵引力的大小是多少?
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
雪龙号在1m厚冰层海域的最大航速
航行时间
行驶的路程为
克服阻力做的功为
【小问2详解】
雪龙号在1m厚冰层海域以最大航速匀速行驶,二力平衡,牵引力等于阻力,则破冰时牵引力的功率为
两种海域航行时牵引力的功率相等,则普通海域牵引力为
33. 如图所示为一种健身器械,其中横梁可视为一个能绕点转动的杠杆,在横梁上的点用细绳连接一个质量为100kg的配重,已知点到点的水平距离为30cm。
(1)人在横梁上的点施加竖直向下的力,点到点的水平距离为60cm。当配重刚好被拉离地面时,人的拉力至少为多大?
(2)若人的质量为60kg,人要站在地面上用竖直向下的力将配重拉离地面,则人的拉力的作用点到点的水平距离的至少为多大?(忽略横梁自重,取)
【答案】(1)500N
(2)50cm
【解析】
【小问1详解】
配重刚好离开地面对横梁的拉力
由杠杆平衡条件可得
则人的拉力至少为
【小问2详解】
人的重力为
人要站在地面上用竖直向下的力将配重拉离地面,则人的拉力最大值等于人的重力,为600N,由杠杆平衡条件可得人的拉力的作用点到点的水平距离的至少为
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常州市中天实验学校2026—2027学年第一学期学习情况反馈
九年级物理
班级:____________姓名:____________
一、单项选择题(每题2分,共30分)
1. 公筷公勺是文明新“食尚”,当你用筷子夹菜时,你就使用杠杆了。下列工具中,按正常使用方法,与筷子属于同一类杠杆的是( )
A. 核桃夹 B. 扳手
C. 羊角锤 D. 镊子
2. 如图所示,龙舟比赛时运动员一只手紧握船桨的末端,另一只手用力划桨,此时的船桨可看成一个杠杆。下列各图能正确表示其原理的是( )
A. B.
C. D.
3. 停放自行车时,若要从如图的四点中选择一点施加竖直向上的力,将后轮略微提起。其中最省力的是( )
A. A点 B. B点 C. C点 D. D点
4. “石锁”是一种类似哑铃的力量训练工具。下列情景中,人对石锁做功的是( )
A. 用力搬石锁但未搬动
B. 将石锁从地面举过头顶
C. 提着石锁静止不动
D. 提着石锁在水平地面上匀速行走
5. 如图所示,工人用250N的力将重400N的物体匀速提升2m,共用了10秒,若在此过程中(忽略绳重和摩擦),下列说法正确的是( )
A. 绳子自由端移动的距离是 B. 动滑轮的重是
C. 物体上升的速度是 D. 吊起动滑轮绳子的股数是3
6. 骊山十八弯是西安公认的最美环绕山坡的盘山公路,这样车辆向上行驶时可以( )
A. 省力 B. 提高机械效率 C. 省功 D. 减小上山的距离
7. 如图所示,是使用简单机械匀速提升同一物体的四种方式(不计机械重和摩擦),其中所需动力最大的是( )
A. B. C. D.
8. 如图是冰壶比赛场地的俯视图,运动员在水平冰面上从A点推动冰壶加速前进,到B点时松手,冰壶滑行到C点静止。若运动员对冰壶的推力为20N,AB之间距离为5m,BC之间距离为30m,冰壶受到的阻力恒为3N,以下说法正确的是( )
A. 冰壶从B到C过程中运动员对冰壶做功600J
B. 整个过程运动员做功为700J
C. 整个过程冰壶克服阻力做功105J
D. 冰壶从A到B过程中重力做功100J
9. 如图所示,是我国西汉时期发明的天平式湿度计模型,横杆为一根轻杆,支点到两侧悬挂点、间的距离相等,相同的托盘中分别放有等质量干燥的羽毛和木炭,轻杆刚好在水平位置平衡。已知木炭质地疏松多孔,吸湿性极强;羽毛吸湿性极弱,其质量几乎不受空气湿度变化的影响。若空气湿度增加,下列说法正确的是( )
A. 轻杆右侧会偏高
B. 将支点向右侧移动少许,轻杆仍可能在水平位置平衡
C. 将悬挂点向右侧移动少许,轻杆仍可能在水平位置平衡
D. 将悬挂点向右侧移动少许,轻杆仍可能在水平位置平衡
10. 如图,某次拓展训练中,在安全保护措施的前提下中学生小明沿直杆匀速下滑,在4s的时间内通过AB段。下列关于小明所受重力在AB段做功的功率最接近的是( )
A. 100W B. 400W C. 800W D. 1000W
11. 关于功、功率和机械效率,下列说法正确的是( )
A. 机械在单位时间内做功越多,功率越大
B. 机械所做的有用功越多,它的机械效率一定越高
C. 功率大的机械一定比功率小的机械做功多
D. 功率大的机械一定比功率小的机械做功用时少
12. 如图为家庭中常用的手摇晾衣架,每个滑轮重5N,衣服和晾衣架的总重为100N,不计绳重及摩擦,下列说法正确的是( )
A. 装置中的A和B都是定滑轮
B. 衣服上升1m,人通过摇柄将绳拉过2m
C. 利用该装置能省力,但不能改变施力的方向
D. 衣服匀速上升时,人通过摇柄作用在绳上的拉力F为27.5N
13. 某实验小组分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组(每个滑轮重相同)在相同时间内把重物G提升相同高度。若F1和F2大小相等,不计绳重及摩擦,下列说法正确的是( )
A. 力F1和F2做的总功相同 B. 力F1和F2做功的功率相同
C. 两个滑轮组机械效率一样大 D. 甲滑轮组的机械效率比乙滑轮组高
14. 如图所示,用一细线悬挂一根粗细均匀的轻质细麦秸秆,使其静止在水平方向上,O为麦秸秆的中点.这时有两只大肚皮的蚂蚁同时从O点分别向着麦秸秆的两端匀速爬行,在蚂蚁爬行的过程中,麦秸秆在水平方向始终保持平衡,则( )
A. 两蚂蚁的质量一定相等
B. 两蚂蚁的爬行速度大小一定相等
C. 两蚂蚁的质量与爬行速度大小的乘积一定相等
D. 两蚂蚁对麦秸秆的作用力一定相等
15. 如图为载有重物的家用“L”形小车的示意图,在挡板顶端对挡板施加一个始终垂直挡板的力,使小车绕点慢慢转动到图中虚线位置忽略小车受到的重力,此过程中力的大小( )
A. 一直减小 B. 一直增大 C. 先减小后增大 D. 先增大后减小
二、填空作图题(每空1分。每图2分。共25分)
16. 学校升旗仪式上,当升旗手缓缓向下拉绳子时,旗子就会徐徐上升。这是由于旗杆顶部有一个 ___________滑轮,它虽然不能省力,但能够改变 ___________。
17. 小明在科技博览会上参加义务劳动,需要把一箱质量为12kg的展品沿水平地面推到展台旁,他用大小为100N的力推动箱子匀速运动了3.5m,撤去推力之后,箱子又运动了0.5m后停下。则这个过程中,小明对箱子做的功为____________J,克服箱子重力做功为____________J。
18. 某科学兴趣小组利用厚纸板来探究杠杆的平衡条件,厚纸板上每间隔相同距离都有个小孔。现用细绳将纸板悬挂起来,如图甲所示。
(1)实验中,小科在A点挂了2个钩码,如图乙所示。则需在B点挂____________个钩码才能使杠杆水平平衡。
(2)完成图乙实验后,小科将钩码悬挂点从A移至C,发现杠杆____________(填“能”或“不能”)保持水平平衡。
19. 如图所示,人的头部、颈椎和颈部肌肉可当成一个杠杆(支点在颈椎O处),当头颅为竖直状态时,颈部肌肉的拉力为零,当低下时,颈部肌肉会产生一定的拉力,A点为头颅模型的重心,B点为肌肉拉力的作用点,拉力的方向始终垂直于OB。人在低头时,人们的头部相当于一个____________(填“省力”或“费力”)杠杆;低头过程中,头颅重力的力臂____________,拉力F的大小将____________。(后两空均选填“增大”“减小”或“不变”)
20. 如图所示,AC、BC为同一水平面上的两个光滑斜面,,。在相等时间内把重为80N的同一物体从斜面底端分别沿AC、BC匀速推至C点,若推力分别为、,功率分别为、,则______,______(选填“>”“<”或“=”)。
21. 如图所示,一物体在水平向右的拉力作用下以1m/s速度在水平地面上匀速运动了10m,拉力所做的功为,功率为。若该物体在水平向右的拉力作用下以2m/s的速度在同一水平地面上匀速运动了10m,拉力所做的功为,功率为,则______,______(填“>”“<”或“=”)。
22. 如图所示,是一个小球自由下落过程中拍摄的频闪照片(每相邻两幅照片拍摄的时间间隔相同)。小球在下落的前一半距离中,重力做的功为W1,做功功率为P1;小球在后一半距离中,重力做功为W2,做功功率为P2,则大小关系正确的是W1____W2,P1____ P2。
23. 某人在动物园内,用弹簧测力计称出了一头大象的重量,在称象过程中,他用到吊车、铁笼和一根很长的槽钢等辅助工具,操作步骤如下:
①如图甲所示,将铁笼系于槽钢上的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;
②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。已知铁笼质量为2000kg,测得OB=6cm,OA=9m,弹簧测力计的示数为200N。根据上述数据测出大象的重量为____________N。
24. 如图所示是爸爸带轩轩在科技馆体验升降座椅时的情景,当45kg的轩轩坐在椅子上时,爸爸用200N的力在10s内将他匀速拉高了0.4m,则绳子的自由端移动的距离为____________m,爸爸做功的功率为____________W;换成质量较大的爸爸坐在椅子上,轩轩来拉时,滑轮组的机械效率将____________。(选填“增大”“减小”或“不变”)(不计绳重及摩擦)
25. 如图所示,用相同的滑轮安装成甲、乙两种装置,分别用FA、FB匀速提升重力相等的A、B两物体,不计绳重和摩擦。则FA____________FB,η甲____________η乙。(均选填“>”、“<”或“=”)
26. 如图所示是一种新式的下推式窗户及其示意图,请画出打开窗户的最小力F及动力臂L1。
27. 画出如图滑轮组的绕线,要求既能够省力,又能够改变力的方向。
三、实验探究题(每空1分,共24分)
28. 学习了功率知识后,小明和小华想比比谁爬楼的功率大,他们设计了如下方案:
(1)测量中所需要的器材有:体重计、____________和____________
(2)设计的实验步骤如下,其中不必要测量的是____________(填字母);
A. 人的质量m B. 一楼到三楼的楼梯总长度L
C. 一楼到三楼的竖直高度h D. 爬楼所用的时间t
(3)最后计算出爬楼的功率表达式:P=_____________(用以上字母表示);
(4)若小明用20s从一楼走到三楼,他上楼的功率可能是( )
A. 5W B. 15W C. 150W D. 1500W
29. 某实验小组用如图所示的装置探究“杠杆的平衡条件”。
【证据】
(1)实验前,若杠杆在如图甲所示的位置静止,则杠杆处于____________(选填“平衡”或“不平衡”)状态。为了使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆左端的平衡螺母向____________(选填“左”或“右”)调节。此后实验过程中____________(选填“能”或“不能”)再次调节两侧的平衡螺母,使杠杆保持水平。
(2)调节好杠杆后,在杠杆左侧挂上钩码,右侧用弹簧测力计向下拉,使杠杆在水平位置平衡。小明按图乙、丙拉动时,则图____________中弹簧测力计示数更大。你认为按图____________进行实验更好,好处是____________________________________。
(3)改变钩码数量和悬挂钩码的位置,保持杠杆在水平位置平衡,记录数据如下表所示。他们的表格设计存在缺陷,请指出____________:
次数
动力F1
动力臂L1
阻力F2
阻力臂L
1
1
10
2
5
2
3
5
1.5
10
3
2
3
3
2
4
3
6
6
3
【解释】
(4)分析实验数据,可归纳出杠杆的平衡条件是____________________________________(用表格中的物理量符号表示)。
【交流】
(5)实验结束后,小明同学提出,若支点不在杠杆的中点,杠杆的平衡条件是否仍然成立?于是他利用图丁所示的装置进行探究,发现杠杆平衡条件不成立,其原因可能是____________________________________。
30. 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,数据记录如表。
次数
钩码重/N
钩码上升距离/cm
弹簧测力计示数/N
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,应沿____________方向向上____________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:用同一滑轮组提升重物,物体的重力越____________,滑轮组的机械效率越高;
(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10cm,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,在静止时读取弹簧测力计的示数,则此时测得的机械效率会____________(大于/等于/小于)90.9%。
四、计算题(共21分)
31. 如图所示,用拉力F通过动滑轮将重100N的货物匀速提升1m,动滑轮的机械效率为80%,不计绳重及滑轮与轴之间的摩擦。求:
(1)上述过程中的有用功。
(2)上述过程中拉力所做的总功。
(3)动滑轮所受的重力。
32. “雪龙”号极地考察破冰船是我国最大的极地考察船,它在普通海域最大航速为10m/s,在1m厚冰层海域破冰最大航速为3.6km/h,所受阻力为,雪龙号在两种海域航行时,牵引力的功率相等。则:
(1)“雪龙”号在1m厚冰层海域以最大航速匀速行驶20min,克服阻力所做的功多少?
(2)“雪龙”号在普通海域以最大航速匀速行驶牵引力的大小是多少?
33. 如图所示为一种健身器械,其中横梁可视为一个能绕点转动的杠杆,在横梁上的点用细绳连接一个质量为100kg的配重,已知点到点的水平距离为30cm。
(1)人在横梁上的点施加竖直向下的力,点到点的水平距离为60cm。当配重刚好被拉离地面时,人的拉力至少为多大?
(2)若人的质量为60kg,人要站在地面上用竖直向下的力将配重拉离地面,则人的拉力的作用点到点的水平距离的至少为多大?(忽略横梁自重,取)
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