精品解析：江苏盐城市东台市实验中学集团2026-2027学年九年级上学期9月第一次学科练习物理试卷

2026年秋学期第一次学科练习 九年级综合I试卷 物理部分（总分：100分） 注意事项： 1.本次考试形式为闭卷，试卷共3页，在检查是否有漏印、重印或错印后再开始答题。 2.所有试题必须在答题卡上规定的区域内作答，注意题号必须对应，否则不给分。 3.答题前，务必将姓名、准考证号用0.5毫米黑色签字笔填写在试卷及答题卡上。 一、选择题（本题共12小题，每小题2分，共24分。每小题只有一个选项正确） 1. 下列工具在正常使用时，属于费力杠杆的是（ ） A. 镊子 B. 开瓶器 C. 托盘天平 D. 老虎钳 2. 高空抛物存在巨大的安全隐患，是因为高处的物体具有较大的（ ） A. 重力 B. 弹性势能 C. 动能 D. 重力势能 3. 小明用竖直向上的力提一桶水，下列过程中小明对桶做功的是（　　） A. 提着桶站立不动 B. 提着桶水平移动 C. 提桶但未能提起 D. 提着桶向上爬楼 4. 如图所示，不计绳重和摩擦，沿三种不同的方向拉绳使物体匀速上升，所用的力分别是F1、F2、F3，则 A. F1最大 B. F2最大 C. F3最大 D. 三个力一样大 5. 中学生小阳将物理课本从地上捡起，并把它缓缓举过头顶，在此过程中，小阳对课本所做的功大约为（　　） A. 0.5J B. 5J C. 50J D. 500J 6. 小华利用橡皮筋和钩码制作了如图所示的“魔罐”。在水平地面上用手将它推出，滚动一段时间后，它能自动折返。“魔罐”被推出后向前滚动的过程中（　　） A. 动能转化为弹性势能 B. 弹性势能转化为动能 C. 重力势能转化为弹性势能 D. 弹性势能转化为重力势能 7. 小明用图示装置“探究重力势能大小与质量的关系”，下列说法正确的是（　　） A. 实验中研究的是三脚小桌的重力势能 B. 应让同一木块从不同高度由静止下落 C. 让质量不同的木块从不同高度由静止下落 D. 用小桌下陷的深度反映木块重力势能大小 8. 下列有关功、功率、机械效率的说法，正确的是（ ） A. 做功越快的机械，功率越大 B. 越省力的机械，机械效率越高 C. 功率越大的机械，机械效率越高 D. 做有用功越多的机械，机械效率越高 9. 某班准备组织一次爬楼比赛活动，要求从一楼登上五楼，比比谁的功率最大。讨论中，同学们提出测量的物理量有：①一楼到五楼的高度h；②爬楼的时间t；③每个同学的体重G。下面比较方案中可行是（　　） A. 比较t的大小 B. 比较G的大小 C. 比较的大小 D. 比较的大小 10. 《天工开物》记载了水碓舂米（指碾米脱壳）的场景：水流冲击水轮转动，同时带动多个舂锤上下运动。水碓取代了人力或畜力，使得农民在一天内能舂出更多米，大大提高了生产效率。此机械无法解决的问题是（　　） A. 一天内做的总功增加 B. 增大了功率 C. 完成相同的任务所用时间更少 D. 减少了额外功 11. 如图甲所示，小明用弹簧测力计拉木块，使它在同一水平木板上滑动，图乙是他两次拉动同一木块得到的路程随时间变化的图像。请根据图像判断：在相等的时间内，两次对应的弹簧测力计示数分别为F1、F2，两次拉力的功率分别为P1、P2，下列判断正确的是（　　） A. B. C. D. 12. 如图为单塔双索斜拉大桥结构示意图，桥塔两侧对称的拉索承受了桥梁的重力。当桥塔高度改变时，拉索与桥塔的连接点相对于桥塔顶端位置不变。当一辆载重汽车从桥梁左端按设计时速匀速驶向桥塔的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 桥塔高度变化时，拉索所受的拉力始终不变 B. 左侧拉索的拉力先增大后减小 C. 左侧拉索的拉力一直减小 D. 为了减小拉索承受的拉力，在条件允许的情况下，可适当减小桥塔高度 二、填空题（本题共8小题，每空1分，每图2分，共26分） 13. 花匠手握如图所示的修枝剪刀把手的末端，便可以轻松地剪断树枝，这时修枝剪刀属于___________杠杆，它的支点在___________点，要想更轻松剪断树枝，可以让树枝___________（靠近/远离）支点。 14. 男生引体向上是中考体育考试自选项目。如果要测某同学引体向上的功率，需要的测量工具有体重计、刻度尺和___________。若某同学在30s时间内做了10个引体向上，他的质量为60kg，每次向上移动50cm，则该同学每做一次引体向上所做的功为___________J，整个过程中的平均功率为___________W。（g取10N/ kg） 15. 如图小明用同一滑轮组成甲、乙两种装置，甲工作时的滑轮称为___________滑轮。若匀速将同一物体提升相同的高度，不计绳重和摩擦，则两种装置中，___________所做的总功多，___________装置的机械效率更高（以上两空均选填“甲”或“乙”）。 16. 在水平地面上铺一张纸，将皮球表面涂黑，使皮球分别从不同高度处自由下落，在纸上留下黑色圆斑A、B，留下圆斑说明皮球下落到纸面上时发生了___________，此时能量的转化过程是___________能转化为___________能。分析图中两个圆斑大小，还能知道球从较高处下落形成的圆斑是图中___________。 17. 科技的发展使农业机械化水平越来越高，如图所示，这是一架飞机在水平方向匀速直线飞行给小麦喷洒农药时的情景。喷洒农药的过程中，飞机所受的升力___________（有/没有）对飞机做功，飞机的动能___________，重力势能___________。 18. 小明要将两箱书搬上楼，一箱书重300N，另一箱书重200N，楼层高3m，假设每次上楼用时均为10s。则用如图所示的两种方法搬书，人对书做的功Wa___________Wb，人对书做功的功率Pa___________Pb，机械效率ηa___________ηb（均选填“大于”、“等于”或“小于”）。 19. 如图甲是常见的手动榨汁机，使用时它属于___________杠杆；如图乙所示是它的简化图。已知OA=4OB，F2=20N，则此时人施加在A点的最小力F1为___________N，请在乙图中画出最小力F1及对应的力臂L1。（不计榨汁机自重及摩擦）___________。 20. 机器人工作时有向下的吸力增大对地面的压力，质量为3kg的清洁机器人在水平地面上匀速运动时，所受水平推力与速度的关系如图乙，g取10N/kg。当机器人在水平地面上以0.5m/s的速度匀速运动时水平推力的功率是___________W。该机器人以0.6m/s的速度在水平地面上匀速运动10s的过程中，所受阻力大小为___________N，推力所做功为___________J。 三、解答题（共50分。第21—23题每空1分，第26、27题每题2分，共50分） 21. 如图，用小球和木块来探究“动能大小与哪些因素有关”。 （1）本实验研究的动能是指___________。（填序号） A. 小球在斜面上时的动能 B. 小球撞击木块前的动能 C. 小球撞击木块后木块的动能 （2）实验时观察___________比较动能大小。对比图A、B是为了研究动能大小与___________的关系，得出的 结论是：___________。 （3）若要探究“动能大小与质量的关系”，应控制___________相同，改变___________（小球/木块）的质量，木块在水平面滑行时受到的摩擦力___________（变大/不变/变小）。 （4）小赵在实验时，先让质量为m的小球从斜面h高处由静止下滑，测出木块被撞击的距离为s1，接着他立即让同一小球从斜面h高处由静止下滑，测出木块被撞击的距离为s2，如图C所示，则s1___________s2（大于/小于/等于）。 22. 探究杠杆平衡时动力、动力臂与阻力、阻力臂之间有怎样的关系。 （1）如图甲所示，这是小明的实验装置。杠杆静止时如图甲所示，此时杠杆处于___________（平衡/非平衡）状态。为了___________，此时需要调整杠杆水平平衡。 （2）在杠杆两侧悬挂不同数量的钩码，并移动钩码的位置调节杠杆水平平衡，记录测得的实验数据。实验中多次改变力和力臂的大小，目的是___________。 （3）如图乙所示，若将A、B位置的钩码都向O点靠近1格，杠杆将会___________（仍然平衡/左端下沉/右端下沉）。 （4）如图乙，同组的小明同学建议改用弹簧测力计代替钩码在B点向下拉杠杆，使杠杆仍在水平位置平衡，当测力计从竖直向下拉改为斜向下拉时，其示数大小将___________。 （5）在交流环节，小刘回看之前杠杆记录的数据，他思考能否将表格中F1L1/N•m单位N•m换成J？你觉得可以换吗？答：___________，说明理由_________________________________。 23. 探究变速自行车的车速与省力程度跟前后轮齿数的关系。 【问题】小明注意到变速自行车爱好者在骑平路或上坡路时，会先调节链条，使得前、后轮齿数组合不同，那么自行车的车速与省力程度跟前后轮齿数究竟有什么关系呢？ 【证据】某实验小组选取齿数为48的牙盘，与齿数为16、24、32的三种飞轮进行组合测试，测量不同组合下匀速骑行时的车速与踩踏力大小，数据记录如下表。 【交流】 实验组合 牙盘齿数 飞轮齿数 车速/（km·h-1） 踩踏力/N 1 48 16 24 60 2 48 24 16 40 3 48 32 12 30 （1）如图甲，飞轮和后车轮组成一个___________杠杆。 （2）前齿轮和后齿轮在共同工作时，其特征是___________（填字母）。 A. 相同时间转过的圈数相同 B. 相同时间带动链条转动的长度相同 （3）分析表格数据可知，牙盘齿数与飞轮齿数比值越小，车速越___________。骑自行车上坡时选择组合___________（选填“1”“2”或“3”）更省力。 （4）如图乙，F1、F2是骑自行车脚踩脚踏板时两次不同方向的力，则___________（F1/F2）更省力。 （5）骑行时受到的阻力恒为总重的0.05倍。小明以组合1在平直路面上匀速骑行，若改用组合3以相同速度骑行相同时间，小明克服阻力做的功___________（变化/不变）。 24. 包裹分拣时，机器人会自动顶起托盘，将快递投入对应格口。机器人水平承载快递时，可将其托盘简化成一根水平杠杆，O为支点，如图所示。动力F的作用点为A点，OA=5cm，阻力的作用点为B点，OB=20cm。已知托盘（含快递）的总质量为3kg。 （1）求托盘（含快递）的重力。（g取10N/ kg） （2）在图中作出F的力臂L1。 （3）当托盘水平平衡时，求动力F的大小。 25. 如图所示，工人用动滑轮匀速提升重为480N的窗玻璃，所用的竖直拉力为300N，窗玻璃上升的高度为10m，用时50s。求： （1）所做的有用功W有； （2）工人所用拉力的功率P； （3）动滑轮的机械效率η。 26. 阅读短文，回答问题。 龙骨水车 “龙骨水车”是我国古代江南地区主要的灌溉农具之一，是一种历史悠久的提水设施，相当于现代的抽水机，其构造如甲图所示。《天工开物》中有“数尺之车，一人两手疾转，竟日之功可灌二亩而已”的记载。如乙图所示，将水车一端浸入水中，另一端固定于岸上。使用时摇动长柄摇杆，使轮轴转动，带动嵌满刮水板的链条运动，槽内板叶刮水上行，倾灌于地势较高的田中。某龙骨水车大轮上有8根辐条，木制链条上装有60块刮水板。 （1）车头大轮与拐木组成了一个轮轴。使用时，人对摇杆施加力的作用使轮轴转动，相当于在使用一个___________杠杆。 （2）刮板的面积越大，水车旋转一周提升的水就越多，对水所做的功越___________，木链条运动起来，木链条和轮轴的动能转化为水的重力势能以及其他形式的能； （3）要想龙骨水车运送水更快，下列做法可行的是___________； A. 将木链条上的刮片变短 B. 将大轮的半径做得更大 C. 仅增加大轮上辐条的数量 D. 仅增加小轮上辐条的数量 27. “低头族”长时间低头看手机，其力学原理可通过杠杆模型解释，如图所示，支点在颈椎O处，A点为头颅的重心，B为颈部肌肉拉力F的作用点，拉力方向始终垂直于OB。 （1）人在低头时，头部模型属于哪一类杠杆，请说明理由。 （2）人在低头过程中，头部向下弯曲度增大，颈椎所受的压力如何变化？请解释这个现象。 （3）结合以上分析，给出一条保护颈椎健康的合理建议。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026年秋学期第一次学科练习 九年级综合I试卷 物理部分（总分：100分） 注意事项： 1.本次考试形式为闭卷，试卷共3页，在检查是否有漏印、重印或错印后再开始答题。 2.所有试题必须在答题卡上规定的区域内作答，注意题号必须对应，否则不给分。 3.答题前，务必将姓名、准考证号用0.5毫米黑色签字笔填写在试卷及答题卡上。 一、选择题（本题共12小题，每小题2分，共24分。每小题只有一个选项正确） 1. 下列工具在正常使用时，属于费力杠杆的是（ ） A. 镊子 B. 开瓶器 C. 托盘天平 D. 老虎钳 【答案】A 【解析】 【详解】A．镊子正常使用时，支点在镊子的尾部，手的施力点到支点的距离（动力臂）小于镊子夹物体的位置到支点的距离（阻力臂），属于费力杠杆，故A符合题意； BD．开瓶器、老虎钳使用时动力臂都大于阻力臂，是省力杠杆，故BD不符合题意； C．托盘天平的动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆，故C不符合题意。 故选A。 2. 高空抛物存在巨大的安全隐患，是因为高处的物体具有较大的（ ） A. 重力 B. 弹性势能 C. 动能 D. 重力势能 【答案】D 【解析】 【详解】物体被举高后具有了重力势能，并且物体的质量越大、高度越高，重力势能越大，所以高空抛物存在巨大的安全隐患，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 3. 小明用竖直向上的力提一桶水，下列过程中小明对桶做功的是（　　） A. 提着桶站立不动 B. 提着桶水平移动 C. 提桶但未能提起 D. 提着桶向上爬楼 【答案】D 【解析】 【详解】A．提着桶站立不动，小明对水桶的拉力竖直向上，但水桶没有在该力的方向上移动距离，故小明对水桶没有做功，故A不符合题意； B．提着桶水平移动，小明对水桶的拉力竖直向上，但水桶没有在该力的方向上移动距离，故小明对水桶没有做功，故B不符合题意； C．提桶但未能提起，小明对水桶的拉力竖直向上，但水桶没有在该力的方向上移动距离，故小明对水桶没有做功，故C不符合题意； D．提着桶向上爬楼，小明对水桶的拉力竖直向上，水桶在该力的方向上移动了距离，故小明对水桶做功，故D符合题意。 故选D。 4. 如图所示，不计绳重和摩擦，沿三种不同的方向拉绳使物体匀速上升，所用的力分别是F1、F2、F3，则 A. F1最大 B. F2最大 C. F3最大 D. 三个力一样大 【答案】D 【解析】 【详解】滑轮根据在使用过程中轴心的位置是否发生改变分为定滑轮和动滑轮，定滑轮实质是一个等臂杠杆，在使用过程中既不省力，也不省距离，但能改变力的方向；动滑轮实质是一个省力杠杆，在使用过程中能省力，但不能改变用力方向．由题意知，该滑轮为定滑轮，不能省力，故本题正确选项是D． 5. 中学生小阳将物理课本从地上捡起，并把它缓缓举过头顶，在此过程中，小阳对课本所做的功大约为（　　） A. 0.5J B. 5J C. 50J D. 500J 【答案】B 【解析】 【详解】一本物理课本的质量约200g，受到的重力为 从地上捡起物理课本，并把它缓缓举过头顶，通过的距离大约2m，所以对物理课本做的功大约等于克服课本重力所做的功约为 与选项中5J相差不多，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 6. 小华利用橡皮筋和钩码制作了如图所示的“魔罐”。在水平地面上用手将它推出，滚动一段时间后，它能自动折返。“魔罐”被推出后向前滚动的过程中（　　） A. 动能转化为弹性势能 B. 弹性势能转化为动能 C. 重力势能转化为弹性势能 D. 弹性势能转化为重力势能 【答案】A 【解析】 【详解】“魔罐”被推出后向前滚动的过程中，速度变小，同时魔罐内的金属块随魔盒一起转动，把橡皮筋拧紧，动能转化为橡皮筋弹性势能；魔罐开始向回滚动，橡皮筋弹性势能转化为动能；“魔罐”滚动的过程中，“魔罐”的质量不变，高度不变，重力势能不变，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 7. 小明用图示装置“探究重力势能大小与质量的关系”，下列说法正确的是（　　） A. 实验中研究的是三脚小桌的重力势能 B. 应让同一木块从不同高度由静止下落 C. 让质量不同的木块从不同高度由静止下落 D. 用小桌下陷的深度反映木块重力势能大小 【答案】D 【解析】 【详解】A．实验中让质量不同的木块从相同的高度落下，通过观察三脚小桌下陷的深度来探究木块的重力势能大小与质量的关系，所以实验研究对象是木块，故A错误； B．让同一木块从不同高度由静止下落，质量相同，高度不同，探究的是重力势能大小与高度的关系，故B错误； C．探究重力势能大小与质量的关系，需要控制木块所处高度相同，质量不同，即让质量不同的木块从同一高度静止落下，故C错误； D．实验运用了转换法，通过观察三角小桌下陷的深度来探究木块的重力势能大小与质量的关系，故D正确。 故选D。 8. 下列有关功、功率、机械效率的说法，正确的是（ ） A. 做功越快的机械，功率越大 B. 越省力的机械，机械效率越高 C. 功率越大的机械，机械效率越高 D. 做有用功越多的机械，机械效率越高 【答案】A 【解析】 【详解】A．功率是反映做功快慢的物理量，做功越快的机械，功率越大，故A正确； B．越省力的机械，有用功在总功中占的比例不一定大，机械效率不一定越高，故B错误； C．机械效率与功率无关，功率越大的机械，机械效率不一定越高，故C错误； D．总功大小未知，做有用功越多的机械，机械效率不一定越高，故D错误。 故选A。 9. 某班准备组织一次爬楼比赛活动，要求从一楼登上五楼，比比谁的功率最大。讨论中，同学们提出测量的物理量有：①一楼到五楼的高度h；②爬楼的时间t；③每个同学的体重G。下面比较方案中可行是（　　） A. 比较t的大小 B. 比较G的大小 C. 比较的大小 D. 比较的大小 【答案】C 【解析】 【详解】爬楼时要克服自身的重力做功，则爬楼的功率为 根据上述表达式可知，要比较爬楼功率的大小，需要比较每个同学的体重G、一楼到五楼的高度h以及爬楼的时间t。由于一楼到五楼的高度h是相同的，所以只需要测量每个同学的体重G和爬楼的时间t，通过比较的大小，就能比较出谁的功率最大，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 10. 《天工开物》记载了水碓舂米（指碾米脱壳）的场景：水流冲击水轮转动，同时带动多个舂锤上下运动。水碓取代了人力或畜力，使得农民在一天内能舂出更多米，大大提高了生产效率。此机械无法解决的问题是（　　） A. 一天内做的总功增加 B. 增大了功率 C. 完成相同的任务所用时间更少 D. 减少了额外功 【答案】D 【解析】 【详解】A．水流冲击水轮转动带动春舂运动，水碓利用水流的能量做功，相比人力或畜力，能在一天内提供更多的能量，从而使一天内做的总功增加，故 “一天内做的总功增加” 是该机械能解决的问题。故A不符合题意； B．功率是表示做功快慢的物理量，水碓提高了生产效率，即单位时间内做功更多，也就是增大了功率，故 “增大了功率” 是该机械能解决的问题。故B不符合题意； C．因为功率增大，根据，完成相同的任务所用时间更少，故C不符合题意； D．额外功是并非我们需要但又不得不额外做的功，比如克服机械自身摩擦、机械重力等所做的功。水碓在工作过程中，依然存在机械摩擦、舂锤提升时克服自身重力等额外功，该机械并没有减少额外功，故 “减少了额外功” 是该机械无法解决的问题。故D符合题意。 故选D。 11. 如图甲所示，小明用弹簧测力计拉木块，使它在同一水平木板上滑动，图乙是他两次拉动同一木块得到的路程随时间变化的图像。请根据图像判断：在相等的时间内，两次对应的弹簧测力计示数分别为F1、F2，两次拉力的功率分别为P1、P2，下列判断正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】AB．如图乙，两次运动都是匀速直线运动，而木块与木板间压力大小相同且接触面粗糙程度相同，所以滑动摩擦力相同，当用弹簧测力计拉木块沿水平木板匀速滑动时，木块做不论其速度大小如何，都受到平衡力的作用，在水平方向上，摩擦力和拉力是一对平衡力，即，故AB错误； CD．如图乙，在运动相同时间时，第一次运动路程更大，因此速度更大，而两次拉力相同，根据 ，故C正确，D错误。 故选C。 12. 如图为单塔双索斜拉大桥结构示意图，桥塔两侧对称的拉索承受了桥梁的重力。当桥塔高度改变时，拉索与桥塔的连接点相对于桥塔顶端位置不变。当一辆载重汽车从桥梁左端按设计时速匀速驶向桥塔的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 桥塔高度变化时，拉索所受的拉力始终不变 B. 左侧拉索的拉力先增大后减小 C. 左侧拉索的拉力一直减小 D. 为了减小拉索承受的拉力，在条件允许的情况下，可适当减小桥塔高度 【答案】C 【解析】 【详解】我们可以将桥面看作以桥塔和桥面的交点为支点的杠杆。 AD．若增大桥塔高度，拉索与桥面的夹角会变大，拉力的力臂（支点到拉索拉力作用线的垂直距离）会变大，在阻力和阻力臂不变时，拉索拉力会减小；反之减小桥塔高度，拉索拉力会变大，故AD错误； BC．载重汽车从桥梁左端匀速驶向桥塔的过程中，汽车对桥面的压力（等于汽车重力）是阻力，支点到汽车压力作用线的距离（阻力臂）不断减小；拉索对桥面的拉力是动力，拉索的力臂保持不变。根据杠杆平衡条件，阻力大小不变，阻力臂不断减小，因此左侧拉索的拉力会一直减小，故B错误，C正确。 故选C。 二、填空题（本题共8小题，每空1分，每图2分，共26分） 13. 花匠手握如图所示的修枝剪刀把手的末端，便可以轻松地剪断树枝，这时修枝剪刀属于___________杠杆，它的支点在___________点，要想更轻松剪断树枝，可以让树枝___________（靠近/远离）支点。 【答案】 ①. 省力 ②. B ③. 靠近 【解析】 【详解】使用修枝剪刀时，动力臂大于阻力臂，故为省力杠杆。 因剪刀绕B点转动，故支点在B点。 由杠杆平衡条件可知，阻力、动力臂不变时，阻力臂越小，所需动力越小，故树枝应靠近支点。 14. 男生引体向上是中考体育考试自选项目。如果要测某同学引体向上的功率，需要的测量工具有体重计、刻度尺和___________。若某同学在30s时间内做了10个引体向上，他的质量为60kg，每次向上移动50cm，则该同学每做一次引体向上所做的功为___________J，整个过程中的平均功率为___________W。（g取10N/ kg） 【答案】 ①. 秒表 ②. 300 ③. 100 【解析】 【详解】由功率公式和功的公式可知，测量功率还需测量做功时间，故测量工具为秒表。 每次引体向上做功 整个过程总功 整个过程平均功率 15. 如图小明用同一滑轮组成甲、乙两种装置，甲工作时的滑轮称为___________滑轮。若匀速将同一物体提升相同的高度，不计绳重和摩擦，则两种装置中，___________所做的总功多，___________装置的机械效率更高（以上两空均选填“甲”或“乙”）。 【答案】 ①. 定 ②. 乙 ③. 甲 【解析】 【详解】工作时，甲的滑轮轴固定不动，为定滑轮； 两个滑轮提升物体所做的有用功相同，不计绳重和摩擦，甲的定滑轮没有额外功，乙的动滑轮需要克服自身重力做额外功，总功，因此乙做的总功更多。 由可知，有用功相同时，甲总功更小，机械效率更高。 16. 在水平地面上铺一张纸，将皮球表面涂黑，使皮球分别从不同高度处自由下落，在纸上留下黑色圆斑A、B，留下圆斑说明皮球下落到纸面上时发生了___________，此时能量的转化过程是___________能转化为___________能。分析图中两个圆斑大小，还能知道球从较高处下落形成的圆斑是图中___________。 【答案】 ①. 弹性形变 ②. 动 ③. 弹性势 ④. B 【解析】 【详解】皮球下落到纸面上留下圆斑，说明发生了弹性形变；此时动能转化为弹性势能； 由图可知B圆斑更大，说明皮球形变量更大，弹性势能更大，对应初始重力势能更大；因皮球质量相同，高度越高重力势能越大，故从较高处下落形成的圆斑是B。 17. 科技的发展使农业机械化水平越来越高，如图所示，这是一架飞机在水平方向匀速直线飞行给小麦喷洒农药时的情景。喷洒农药的过程中，飞机所受的升力___________（有/没有）对飞机做功，飞机的动能___________，重力势能___________。 【答案】 ①. 没有 ②. 减小 ③. 减小 【解析】 【详解】升力方向竖直向上，飞机运动方向水平，在升力方向上无移动距离，故升力没有对飞机做功； 因飞机飞行速度不变，喷洒农药时总质量减小，故飞机的动能减小； 因飞机飞行高度不变，喷洒农药时总质量减小，故飞机的重力势能减小。 18. 小明要将两箱书搬上楼，一箱书重300N，另一箱书重200N，楼层高3m，假设每次上楼用时均为10s。则用如图所示的两种方法搬书，人对书做的功Wa___________Wb，人对书做功的功率Pa___________Pb，机械效率ηa___________ηb（均选填“大于”、“等于”或“小于”）。 【答案】 ①. 等于 ②. 大于 ③. 大于 【解析】 【详解】人对书做的有用功为 故等于； b方法搬完两箱需两次上楼，总用时， 人对书做功的功率为 故大于； 总功为有用功与克服人自重的额外功之和，a方法仅一次上楼，额外功更少，总功更小，由可知，有用功相同时，总功越小机械效率越高，故大于。 19. 如图甲是常见的手动榨汁机，使用时它属于___________杠杆；如图乙所示是它的简化图。已知OA=4OB，F2=20N，则此时人施加在A点的最小力F1为___________N，请在乙图中画出最小力F1及对应的力臂L1。（不计榨汁机自重及摩擦）___________。 【答案】 ①. 省力 ②. 5 ③. 【解析】 【详解】手动榨汁机使用时动力臂大于阻力臂，故该杠杆为省力杠杆； 由杠杆平衡条件可知，阻力和阻力臂一定时，动力臂越长动力越小，因此取OA为动力臂时A点的力最小，此时与OA垂直，最小力为 作图时，OA即为力臂；过A点作OA的垂线，方向与使杠杆转动的方向相反，即为最小力，在力的作用线与OA的交点处标注垂直符号。 20. 机器人工作时有向下的吸力增大对地面的压力，质量为3kg的清洁机器人在水平地面上匀速运动时，所受水平推力与速度的关系如图乙，g取10N/kg。当机器人在水平地面上以0.5m/s的速度匀速运动时水平推力的功率是___________W。该机器人以0.6m/s的速度在水平地面上匀速运动10s的过程中，所受阻力大小为___________N，推力所做功为___________J。 【答案】 ①. 75 ②. 300## ③. 1800## 【解析】 【详解】由图乙可知，速度为0.5m/s时水平推力，水平推力的功率为 由图乙可知，速度为0.6m/s时水平推力，因机器人匀速运动，故所受阻力 推力所做的功为 三、解答题（共50分。第21—23题每空1分，第26、27题每题2分，共50分） 21. 如图，用小球和木块来探究“动能大小与哪些因素有关”。 （1）本实验研究的动能是指___________。（填序号） A. 小球在斜面上时的动能 B. 小球撞击木块前的动能 C. 小球撞击木块后木块的动能 （2）实验时观察___________比较动能大小。对比图A、B是为了研究动能大小与___________的关系，得出的 结论是：___________。 （3）若要探究“动能大小与质量的关系”，应控制___________相同，改变___________（小球/木块）的质量，木块在水平面滑行时受到的摩擦力___________（变大/不变/变小）。 （4）小赵在实验时，先让质量为m的小球从斜面h高处由静止下滑，测出木块被撞击的距离为s1，接着他立即让同一小球从斜面h高处由静止下滑，测出木块被撞击的距离为s2，如图C所示，则s1___________s2（大于/小于/等于）。 【答案】（1）B （2） ①. 木块被撞后移动的距离 ②. 速度 ③. 质量一定时，速度越大，动能越大 （3） ①. 速度 ②. 小球 ③. 不变 （4）大于 【解析】 【小问1详解】 本实验的研究对象是小球，我们探究的是小球撞击木块前自身的动能大小，通过木块被推动的距离间接反映该动能的大小，故选B。 【小问2详解】 本实验使用转换法，将不易直接测量的动能大小转换为容易观测的木块被推动的距离，通过木块被推动的距离来反映小球动能的大小；A、B实验中小球质量相同，从不同高度滑下，到达水平面时的速度不同，因此是探究动能与速度的关系，结论为质量一定时，物体的速度越大，动能越大。 【小问3详解】 探究动能与质量的关系时，要使用控制变量法，保证小球到达水平面的速度相同（让不同小球从斜面同一高度静止释放），只改变小球的质量；木块滑行时，它对水平面的压力大小、接触面粗糙程度都不变，因此滑动摩擦力大小不变。 【小问4详解】 由图C可知，第二次撞击时木块比第一次时离斜面更远，小球滚动克服摩擦力做功损失的动能更多，因此会导致第二次木块被撞的距离会小于第一次，所以大于。 22. 探究杠杆平衡时动力、动力臂与阻力、阻力臂之间有怎样的关系。 （1）如图甲所示，这是小明的实验装置。杠杆静止时如图甲所示，此时杠杆处于___________（平衡/非平衡）状态。为了___________，此时需要调整杠杆水平平衡。 （2）在杠杆两侧悬挂不同数量的钩码，并移动钩码的位置调节杠杆水平平衡，记录测得的实验数据。实验中多次改变力和力臂的大小，目的是___________。 （3）如图乙所示，若将A、B位置的钩码都向O点靠近1格，杠杆将会___________（仍然平衡/左端下沉/右端下沉）。 （4）如图乙，同组的小明同学建议改用弹簧测力计代替钩码在B点向下拉杠杆，使杠杆仍在水平位置平衡，当测力计从竖直向下拉改为斜向下拉时，其示数大小将___________。 （5）在交流环节，小刘回看之前杠杆记录的数据，他思考能否将表格中F1L1/N•m单位N•m换成J？你觉得可以换吗？答：___________，说明理由_________________________________。 【答案】（1） ①. 平衡 ②. 从杠杆刻度上读取力臂长度，同时消除杠杆自重对杠杆平衡的影响 （2）发现普遍规律，避免偶然性 （3）左端下沉 （4）变大 （5） ①. 不可以 ②. J是功的单位，功的定义是力与物体在力的方向上通过的距离的乘积，而力臂是支点到力的作用线的垂直距离，并非力的方向上通过的距离，二者物理意义完全不同，不能混用单位 【解析】 【小问1详解】 杠杆的平衡状态定义为静止或匀速转动，图甲中杠杆静止，因此属于平衡状态。 调节杠杆水平平衡后，力的方向竖直向下时，力臂会与杠杆重合，可直接从杠杆刻度上读取力臂长度，同时还能让杠杆的重心落在支点上，消除杠杆自重对实验的干扰。 【小问2详解】 本实验是探究规律类实验，仅靠一组特殊数据得出的结论具有偶然性，多次改变力和力臂获取多组数据，是为了得到普遍适用的杠杆平衡规律。 【小问3详解】 设每个钩码重力为G，每格长度为L，初始状态下A点在支点左侧第3格、挂2个钩码，B点在支点右侧第2格、挂3个钩码。两点都向O靠近1格后，左侧力与力臂的乘积为，右侧为，左侧乘积更大，因此杠杆左端下沉。 【小问4详解】 弹簧测力计斜向下拉时，拉力的力臂会小于竖直下拉时的力臂，在阻力和阻力臂都不变的情况下，根据杠杆平衡条件，力臂变短，拉力就会变大。 【小问5详解】 略。 23. 探究变速自行车的车速与省力程度跟前后轮齿数的关系。 【问题】小明注意到变速自行车爱好者在骑平路或上坡路时，会先调节链条，使得前、后轮齿数组合不同，那么自行车的车速与省力程度跟前后轮齿数究竟有什么关系呢？ 【证据】某实验小组选取齿数为48的牙盘，与齿数为16、24、32的三种飞轮进行组合测试，测量不同组合下匀速骑行时的车速与踩踏力大小，数据记录如下表。 【交流】 实验组合 牙盘齿数 飞轮齿数 车速/（km·h-1） 踩踏力/N 1 48 16 24 60 2 48 24 16 40 3 48 32 12 30 （1）如图甲，飞轮和后车轮组成一个___________杠杆。 （2）前齿轮和后齿轮在共同工作时，其特征是___________（填字母）。 A. 相同时间转过的圈数相同 B. 相同时间带动链条转动的长度相同 （3）分析表格数据可知，牙盘齿数与飞轮齿数比值越小，车速越___________。骑自行车上坡时选择组合___________（选填“1”“2”或“3”）更省力。 （4）如图乙，F1、F2是骑自行车脚踩脚踏板时两次不同方向的力，则___________（F1/F2）更省力。 （5）骑行时受到的阻力恒为总重的0.05倍。小明以组合1在平直路面上匀速骑行，若改用组合3以相同速度骑行相同时间，小明克服阻力做的功___________（变化/不变）。 【答案】（1）费力 （2）B （3） ①. 小 ②. 3 （4）F1 （5）不变 【解析】 【小问1详解】 飞轮和后车轮的转轴是共同支点，链条对飞轮的动力作用半径远小于后轮与地面阻力的作用半径，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆。 【小问2详解】 前后齿轮通过链条传动，链条与齿轮啮合，相同时间内链条被两个齿轮带动移动的长度相等；但两个齿轮齿数不同，相同时间转过的圈数不同，因此选B。 【小问3详解】 牙盘齿数固定为48时，牙盘与飞轮齿数的比值分别为、、，对应车速依次降低，因此比值越小车速越小；同时表格显示组合3的踩踏力最小，上坡需要省力，因此选组合3。 【小问4详解】 脚踏板的转轴是支点，的方向与脚踏曲柄垂直，动力臂是曲柄的全长，比竖直向下的的动力臂更长，根据杠杆平衡条件，动力臂越长越省力，因此更省力。 【小问5详解】 阻力恒为总重的0.05倍，骑行速度和时间都相同，由可知行驶路程相同，根据功的公式，阻力f和路程s都不变，因此克服阻力做的功不变。 24. 包裹分拣时，机器人会自动顶起托盘，将快递投入对应格口。机器人水平承载快递时，可将其托盘简化成一根水平杠杆，O为支点，如图所示。动力F的作用点为A点，OA=5cm，阻力的作用点为B点，OB=20cm。已知托盘（含快递）的总质量为3kg。 （1）求托盘（含快递）的重力。（g取10N/ kg） （2）在图中作出F的力臂L1。 （3）当托盘水平平衡时，求动力F的大小。 【答案】（1）30N （2） （3）120N 【解析】 【小问1详解】 托盘（含快递）的重力 【小问2详解】 从支点向的竖直作用线作垂线段，该垂线段就是动力臂，标注出垂直符号和即可。本题中F为竖直方向，OA本身就是O到F作用线的垂线段，长度等于OA。 【小问3详解】 由图可知，阻力臂即为OB，由杠杆平衡条件得，则动力 25. 如图所示，工人用动滑轮匀速提升重为480N的窗玻璃，所用的竖直拉力为300N，窗玻璃上升的高度为10m，用时50s。求： （1）所做的有用功W有； （2）工人所用拉力的功率P； （3）动滑轮的机械效率η。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 有用功是提升重物做的功 【小问2详解】 该动滑轮承担物重的绳子段数，因此绳子自由端移动的距离 拉力做的总功 根据功率定义式 【小问3详解】 机械效率为有用功与总功的比值 26. 阅读短文，回答问题。 龙骨水车 “龙骨水车”是我国古代江南地区主要的灌溉农具之一，是一种历史悠久的提水设施，相当于现代的抽水机，其构造如甲图所示。《天工开物》中有“数尺之车，一人两手疾转，竟日之功可灌二亩而已”的记载。如乙图所示，将水车一端浸入水中，另一端固定于岸上。使用时摇动长柄摇杆，使轮轴转动，带动嵌满刮水板的链条运动，槽内板叶刮水上行，倾灌于地势较高的田中。某龙骨水车大轮上有8根辐条，木制链条上装有60块刮水板。 （1）车头大轮与拐木组成了一个轮轴。使用时，人对摇杆施加力的作用使轮轴转动，相当于在使用一个___________杠杆。 （2）刮板的面积越大，水车旋转一周提升的水就越多，对水所做的功越___________，木链条运动起来，木链条和轮轴的动能转化为水的重力势能以及其他形式的能； （3）要想龙骨水车运送水更快，下列做法可行的是___________； A. 将木链条上的刮片变短 B. 将大轮的半径做得更大 C. 仅增加大轮上辐条的数量 D. 仅增加小轮上辐条的数量 【答案】（1）省力 （2）多 （3）B 【解析】 【小问1详解】 动力作用在长柄摇杆上，动力臂大于阻力臂，该轮轴相当于省力杠杆。 【小问2详解】 刮板面积越大，水车旋转一周提升的水的重力越大，提升高度相同，由可知，对水做的功越多。 【小问3详解】 A．将木链条上刮水板变短，单次带水变少，运送水变慢，故A不符合题意； B．大轮半径做得更大，人摇动相同角速度时，大轮边缘线速度更大，带动链条运动更快，单位时间提升的水量更多，运水更快，故B符合题意； CD．仅增加大轮或小轮上的辐条数量，不能改变轮的周长，不改变链条移动速度，不改变运送水的速度，故CD不符合题意。 故选B。 27. “低头族”长时间低头看手机，其力学原理可通过杠杆模型解释，如图所示，支点在颈椎O处，A点为头颅的重心，B为颈部肌肉拉力F的作用点，拉力方向始终垂直于OB。 （1）人在低头时，头部模型属于哪一类杠杆，请说明理由。 （2）人在低头过程中，头部向下弯曲度增大，颈椎所受的压力如何变化？请解释这个现象。 （3）结合以上分析，给出一条保护颈椎健康的合理建议。 【答案】（1）费力杠杆。根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2，颈部肌肉拉力的动力臂小于重力的阻力臂，所以动力大于阻力，属于费力杠杆 （2）颈椎所受的压力增大。头部向下弯曲度增大时，头部重力G大小不变，重力对应的阻力臂增大，颈部肌肉拉力的动力臂不变，由于F1L1=GL2，颈部肌肉的拉力增大，因此颈椎所受的压力增大 （3）不要长时间保持低头姿势##适当抬高手机屏幕##减小低头角度 【解析】 【小问1详解】 以O为支点，颈部肌肉的拉力F是动力，头颅的重力G是阻力；动力臂是支点O到拉力F的垂直距离，阻力臂是支点O到重力G作用线的垂直距离，对比可得动力臂小于阻力臂，故属于费力杠杆。 【小问2详解】 略。 【小问3详解】 保护颈椎健康的合理建议有很多，如不要长时间保持低头姿势、看书写字时保持头部竖直、不要过度弯曲颈部，每低头一段时间后适时活动颈部放松肌肉、适当抬高手机屏幕、减小低头角度等等。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $