精品解析:江苏南京师范大学附属中学新城初级中学黄山路分校2026-2027学年上学期10月九年级物理阶段检测试题
2026-10-20
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内容正文:
江苏南京师范大学附属中学新城初级中学黄山路分校2026-2027学年上学期10月九年级物理阶段检测试题
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符合题意)
1. 下列工具在正常使用时,与图中所示的提碗器属于同一类杠杆的是( )
A. 镊子 B. 核桃夹
C. 裁纸刀 D. 托盘天平
【答案】A
【解析】
【详解】提碗器在使用过程中,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆。
A.镊子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,故A符合题意;
B.核桃夹在使用过程中,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故B不符合题意;
C.裁纸刀在使用过程中,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故C不符合题意;
D.托盘天平在使用过程中,动力臂等于阻力臂,属于等臂杠杆,故D不符合题意。
故选A。
2. 如图所示是小明同学扔实心球的情景(包含四个过程)。其中,手对实心球做功的过程是( )
A. ①和③ B. ②和④ C. ①和④ D. ②和③
【答案】A
【解析】
【详解】做功的两个必要因素:一是作用在物体上的力,二是物体在力的方向上通过的距离。
①捡起球:手对球施加向上的力,球在力的方向上向上移动了一段距离,满足做功条件,手对实心球做功。
②停在空中:球受到手的作用力,但球没有在力的方向上移动距离,不满足做功条件,手对实心球不做功。
③挥动球:手对球施加作用力,球在力的作用下移动了一段距离,满足做功条件,手对实心球做功。
④球飞出去:球不再受到手的作用力,依靠惯性向前运动,不满足做功条件,手对实心球不做功。 综上,手对实心球做功的过程是①和③。
故选A。
3. 下列数据符合实际的是( )
A. 机械改进后,机械效率可以达到100%
B. 一杯纸杯的开水冷却到可以喝,放出的热量为
C. 从地上拿起一个鸡蛋并把它缓慢举过头顶过程中对鸡蛋做的功约为
D. 一位初中生以正常速度从一楼登上三楼,登楼的功率约为
【答案】D
【解析】
【详解】A.因为使用机械做功时,不可避免地要做一部分额外功,有用功总小于总功,所以机械效率的数值总小于100%,故A不符合题意;
B.一纸杯水的质量
开水的温度约为100℃,能喝时水的温度比人体温度略高,约为40℃,则一杯纸杯的开水冷却到可以喝,放出的热量
故B不符合题意;
C.一个鸡蛋的重力约为0.5N,从地上拿起并把它缓慢举过头顶过程中,鸡蛋上升的高度约为1.7m,则对鸡蛋所做的功
故C不符合题意;
D.估测中学生的重力为500N,一层楼的高度约为3m,三楼的高度
上楼的时间为30s,克服重力做的功
登楼的功率
故D符合题意。
故选D。
4. 下列改变物体内能的方式与其他三个不同的是( )
A. 图甲,汤勺在热汤中温度升高
B. 图乙,食品在冰箱中温度降低
C. 图丙,用红外线灯对水和沙子加热
D. 图丁,滑滑梯时人感到臀部发热
【答案】D
【解析】
【详解】A.汤勺在热汤中,汤勺吸收热量,内能增加,温度升高,通过热传递的方式改变物体内能;
B.食品在冰箱中,食品放出热量,内能减少,温度降低,通过热传递的方式改变物体内能;
C.用红外线灯对水和沙子加热,通过热传递的方式改变物体内能;
D.在下滑过程中克服摩擦做功,机械能转化为内能,臀部内能增加,温度升高,所以有灼热的感觉,这是通过做功的方式改变了他的内能。
改变物体内能的方式与其他三个不同的是D。
故选D。
5. 下列过程的能量转化中,属于势能转化为动能的是( )
A. 返回舱减速下降
B. 水平推动魔罐
C. 秋千向下摆
D. 旋紧玩具车发条
【答案】C
【解析】
【详解】A. 返回舱减速下降,质量不变,速度减小,动能减小;高度减小,重力势能减小,故A不符合题意;
B. 水平推动魔罐时,魔罐在滚动过程中内部橡皮筋发生弹性形变,魔罐的动能转化为橡皮筋的弹性势能,故B不符合题意;
C. 秋千向下摆,质量不变,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C符合题意;
D. 旋紧玩具车发条,发条弹性形变程度变大,弹性势能增大,故D不符合题意。
故选 C。
6. 关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A. 0℃的冰块没有内能
B. 物体的内能减少,一定是对外做了功
C. 温度高的物体含有的热量多
D. 内能相等的两个物体之间可以发生热传递
【答案】D
【解析】
【详解】A.一切物体都有内能,0℃的冰块分子仍在运动,具有内能,故A错误;
B.内能减少可能是对外做功或放出热量,选项表述“一定”错误,故B错误;
C.热量是过程量,不能说“含有”,故C错误;
D.热传递的条件是温度差,与内能大小无关。若两物体内能相等但温度不同,仍可发生热传递,故D正确。
故选D。
7. 小明要将两箱书匀速搬上楼,有如图所示的两种方法:一是把两箱书一起搬上楼,整个过程搬书的功率为,机械效率为;二是先搬一箱书上楼,再搬剩下的一箱,整个过程搬书的功率为,机械效率为。假设他上楼的速度相同,则下列判断正确的是( )
A. , B. ,
C. , D. ,
【答案】A
【解析】
【详解】这箱书的重力一定,楼的高度前后不变,由可知,两次所做的有用功相等;第一种方法所做的额外功为克服自身重力所做的功,而第二种方法所做的额外功是两次克服自身重力所做的功,因此第二种方法的额外功大于第一种方法的额外功,故方法二的总功大于方法一的总功,由机械效率公式可知,;因上楼的速度相同,第一次搬书多,用的向上的力大,由公式可知,。综上所述,,,故A正确,BCD错误。
故选A。
8. 如图所示,杠杆OAB的自重与摩擦不计,与垂直,,在的中点挂一个12N的重物。作用在点的动力由竖直方向逆时针缓慢转到水平方向,此过程中始终保持在水平位置静止,则的大小( )
A. 不大于8N B. 不小于6N C. 逐渐变大 D. 先变大后变小
【答案】A
【解析】
【详解】当F1竖直向上时,动力臂的大小等于OA的长,在OA的中点挂一个12N的重物G,力臂是OA的一半,由杠杆平衡条件得
解得
可知当F1由竖直向上的位置沿逆时针方向缓慢的转到水平向左的位置时,由力臂的定义,最大的动力臂是OB,即动力垂直于OB时,动力最大,因而动力臂先变大后变小,阻力与阻力臂不变,由杠杆平衡条件可知,动力先变小后变大,动力最大时,动力臂为OB,根据勾股定理知
由杠杆平衡条件得
解得最小动力
当动力水平方向时,动力臂大小等于AB的长,是最小,动力最大,由杠杆平衡条件得
解得最大动力
故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
9. 如图甲所示是同学们训练乒乓球用的发球机。如果乒乓球发球机在同一高度以相同的初速度朝不同方向分别发出a、b、c三个球,如图乙。若不计空气阻力,则下列说法正确的是( )
A. a球上升过程中,动能增大,重力势能减小
B. b球到达最高点时,重力势能最大,动能为
C. a、b两球在最高点时机械能相等
D. 三个球到达乒乓球案的速度大小关系
【答案】C
【解析】
【详解】A.a球上升过程中,质量不变,速度变小,高度增加,故动能减小,重力势能增大,故A错误;
B.b球到达最高点时,速度不为0,所以动能也不为0,故B错误;
CD.乒乓球发球机在同一高度以相同的初速度朝不同方向分别发出a、b、c三个球,则机械能是相同的,不计空气阻力,三个小球的机械能是守恒的,所以三个小球到达桌面时的机械能相同,由于高度相同,重力势能相同,则动能也相同。所以三球到达乒乓球台的速度相同,故C正确,D错误。
故选C。
10. 用如图所示的滑轮组(甲)和(乙)提升重物,不计绳重和摩擦,下列说法正确的是( )
A. 若钩码重力和提升高度相同,则滑轮组的机械效率相同
B. 若滑轮重力和绳端拉力相同,则滑轮组的机械效率相同
C. 若钩码重力和提升高度相同,则滑轮组(甲)的机械效率高
D. 若滑轮重力和绳端拉力相同,则滑轮组(甲)的机械效率高
【答案】D
【解析】
【详解】在不计绳重和摩擦时,滑轮组的机械效率
AC.提升钩码重力和提升高度相同,但动滑轮的重力不相同时,甲、乙两滑轮组的机械效率不同,另外无法确定甲、乙滑轮组的动滑轮的大小关系,所以无法确定它们机械效率的大小关系,故AC错误;
BD.滑轮重力和绳端拉力相同时,则提升的重物
G=nF-G动
由图示知,甲、乙滑轮组的承重绳子分别为3和2根,则提升的重物的大小关系为
G甲>G乙
所以滑轮组的机械效率不同,且
因为
G甲+G动>G乙+G动
则有
所以
η甲>η乙
故B错误,D正确。
故选D。
11. “苏科版”初中物理教材,“探究阻力对物体运动的影响”和“探究动能大小与哪些因素有关”两个实验都有器材:粗糙的斜面、水平木板和小车,如图所示。现有以下判断:(1)只添加一条棉布和一块玻璃板,可完成探究“阻力对物体运动的影响”实验;(2)只添加一个木块,可完成探究“动能与大小与哪些因素有关”实验;(3)两个实验,每次小车都要从斜面同一位置由静止释放;(4)小车从斜面下滑,减小的重力势能全部转化为动能。其中正确的判断有( )
A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个
【答案】A
【解析】
【详解】利用控制变量法,将小车从同一斜面的同一高度下滑,在水平木板上分别铺上棉布、玻璃板对比小车运动距离的远近,可完成探究“阻力对物体运动的影响”实验,故(1)说法正确;添加一个木块后,通过小车撞击木块移动的距离来对比小车动能的大小。通过小车从同一斜面的不同高度下滑,可改变小车的速度,但不能改变小车的质量来探究动能和质量的关系,故(2)说法错误;探究“阻力对物体运动的影响”实验,为使小车在水平面上开始的速度相同,小车要从斜面同一位置静止释放。探究“动能与大小与哪些因素有关”实验,为了改变小车在水平面上开始的速度,需要让小车从同一斜面的不同高度下滑。故(3)说法错误;小车从斜面下滑,减小的重力势能除了转化成动能,还有一部分转化为内能,故(4)说法错误。
故选A。
12. 如图电子秤上支架质量不计,均匀细木棒OAB可绕O点自由转动,当支架支撑在A点时,调节O点高度,使木棒水平平衡,此时电子秤示数如图1所示,已知OA:OB=3:5,现在B点施加竖直向上拉力FB,电子秤示数与FB的关系图线为图2中的①,下列说法不正确的是( )。
A. 支架对木棒的支持力2N
B. 细木棒的自重为2.4N
C. 图像中横坐标x点的数值为0.8N
D. 若将支架从A点移至C点,电子秤示数与FB的关系图线变为图2中的④
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图知电子秤的示数为200g,则木棒对支架的压力为
由于物体间力的作用是相互的,支架对木棒的支持力F支大小为2N。故A正确,不符合题意;
B.均匀细木棒的重心在OB的中点,根据杠杆的平衡条件有
将OA:OB=3:5,F支=2N代入上式可得,故B正确,不符合题意;
C.图像中横坐标x点表示当FB增大到某值时,电子秤示数为0,即细木棒对支架的压力为0,此时根据杠杆的平衡条件有
解得,故C错误,符合题意;
D.细木棒重力不变,重力的力臂不变,重力与重力力臂的乘积不变;根据杠杆平衡条件可知,当FB为0时,可得
若将支架从A点移至C点,支架与O点之间的距离变小,即支架对细木棒支持力的力臂OC变小,则支架对细木棒支持力变大,即电子秤的示数变大。大于200g。
当电子秤示数为0时,
所施加的力FB大小不变,仍为1.2N。所以将支架从A点移至C点,电子秤示数与FB的关系图线变为图2中的④,故D正确,不符合题意。
故选C。
二、填空题(本题共7小题,每空1分,共26分)
13. 图甲汽车上坡时,司机采取换挡的方法,使汽车的速度减小,是为了增大_____;图乙是用螺丝刀将螺丝钉旋进木板的情景,使用它_____(选填“能”或“不能”)省功,手柄_____(选填“粗”或“细”)一些的螺丝刀用起来更省力;图丙中,用剪刀将一张纸片缓慢地一刀剪断的过程中,阻力臂和动力的变化情况是_____,_____。(选填“变大”或“不变”或“变小”)
【答案】 ①. 牵引力 ②. 不能 ③. 粗 ④. 变大 ⑤. 变大
【解析】
【详解】[1]汽车上坡时换挡减速,汽车的功率不变,根据
可知,速度减小可增大牵引力。
[2]由于使用任何机械都不能省功,所以用螺丝刀将螺丝钉旋进木板不能省功。
[3]螺丝刀的手柄是轮轴,其实质是省力杠杆,轴半径是阻力臂,轮半径是动力臂,轴半径一定时,轮半径越大越省力,即手柄粗一些的螺丝刀用起来更省力。
[4][5]剪刀的轴是支点,剪纸时阻力作用在纸和剪刀的接触点,用剪刀将一张纸片缓慢地一刀剪断的过程中,纸对剪刀的阻力不变;手指的位置不变,则动力臂不变;纸与剪刀接触点与支点距离变大,则阻力臂逐渐变大;由杠杆平衡条件“动力×动力臂=阻力×阻力臂”可知,动力逐渐变大。
14. 如图甲所示“魔罐”在水平面上滚出后,还能自动滚回来,在“魔罐”滚回来时是__________能转化为__________能。如图乙、丙所示是“会跳的卡片”,用手把它平压在桌面上,使橡皮筋伸长,迅速松手后,卡片就会弹跳起来,图中A为外表面、B为内表面,实验时应把__________(选填“A”或“B”)表面紧贴在桌面上;再用相同的橡皮筋做了图丁所示的小卡片,实验时图__________(选填“丙”或“丁”)的卡片可以弹跳得更高一些。
【答案】 ①.
弹性势 ②.
动 ③.
B ④.
丙
【解析】
【详解】魔罐滚出时,动能逐渐转化为橡皮筋的弹性势能,当魔罐速度减为0后开始往回滚动,此时橡皮筋逐渐恢复原状,储存的弹性势能减小,魔罐的动能增大,因此是弹性势能转化为动能。
分析“会跳的卡片”的操作要求:卡片的橡皮筋设置在B侧的内表面,只有将B面紧贴桌面按压,才能让橡皮筋被充分拉伸,储存足够的弹性势能,松手后弹性势能才能转化为卡片的机械能让卡片弹跳起来,因此实验时要把B表面紧贴桌面。
对比丙、丁卡片的弹跳高度:弹性势能的大小和橡皮筋的弹性形变程度正相关,丙图中卡片的豁口间距更大,按压后橡皮筋的弹性形变程度比丁图更大,储存的弹性势能更多,松手后可以转化出更多的机械能,因此丙的卡片弹跳得更高。
15. 小刚对家中的小汽车进行了一些研究:如图甲,一个工作循环的正确顺序是:____;若飞轮的转速为2400r/min,则在1s内汽油机对外做功_________次;如图乙,在空气压缩引火仪的玻璃筒底部放入一小团干燥的硝化棉,用力把活塞迅速压下,硝化棉燃烧,该过程中是通过_________的方式来改变筒内空气的内能,其能量转化情况与图____(选填“A”、“B”、“C”、“D”)所示汽油机冲程中的能量转化情况是一致的。
【答案】 ①. DBAC ②. 20 ③. 做功 ④. B
【解析】
【详解】[1]A图两气阀关闭,火花塞点火,是做功冲程;B图两气阀紧闭,活塞向上压缩,是压缩冲程;C图排气阀打开,吸气阀关闭,活塞上行,是排气冲程;D吸气阀打开,排气阀关闭,活塞下行,是吸气冲程;所以一个工作循环的排序是DBAC。
[2]四冲程汽油机在一个工作循环中,活塞上下往复两次,飞轮转两圈,完成4个冲程,做功1次,若飞轮的转速为2400r/min=40r/s
每秒完成20个循环,故在1s内汽油机对外做功20次。
[3][4]在空气压缩引火仪玻璃筒的底部放一小撮干燥的棉絮,用力将活塞迅速向下压,棉絮燃烧起来,这是因为压缩筒内空气做功,使筒内空气的内能增加;该实验中,压缩筒内空气做功,活塞的机械能转化为筒内空气的内能,与内燃机的压缩冲程的能量转化相同,所以与B图中冲程的能量转化情况相同。
16. 如图是冰块温度随加热时间变化的图像,整个过程不考虑水的汽化,假设相同时间内物体吸收的热量相等,已知,由图像可知:
(1)段比段_____快,可以说明冰比水的比热容小。
(2)该物体在点时的内能__________(选填“大于”“小于”或“等于”)在点时的内能。
(3)阶段物体共吸收了__________J的热量。
【答案】(1)温度升高
(2)小于 (3)##6300
【解析】
【小问1详解】
相同时间内物体吸收热量相等,AB段是冰吸热升温过程,CD段是水吸热升温过程。根,质量相同的情况下,比热容越小,相同吸热时间(吸收相同热量)内温度变化越大、升温越快,因此AB段比CD段升温快,能说明冰的比热容比水小。
【小问2详解】
因晶体熔化过程持续吸热,内能增大,故B点内能小于C点内能。
【小问3详解】
冰的质量
AB段冰从升温到,温度变化
AB段吸收的热量
每分钟吸收的热量
BC段用时
吸收的热量
17. 如图甲,分别将两个相同的物体A、B匀速拉到斜面顶端,对物体做功情况如图乙所示,其中斜面MN长0.5m,则对物体A做的有用功是______J,对物体B做的额外功是______J,物体A运动过程中受到的摩擦力是______N。
【答案】 ①. 2 ②. 0.5 ③. 2
【解析】
【详解】[1]由图乙可知,对物体A做的总功为3J,额外功为1J,故对物体A做的有用功
W有=WA总-WA额=3J-1J=2J
[2]A、B是两个完全相同的物体,都拉到斜面顶端,故对物体B做的有用功和对物体A做的有用功相同;由图乙可知,对物体B做的总功为2.5J,故对物体B做的额外功
WB额=WB总-W有=2.5J-2J=0.5J
[3]物体A运动过程中受到的摩擦力
18. 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。
19.
(1)如图甲将手机放在支架上保持静止,图乙、丙分别为空载和放上手机后的简化示意图,手机对支架的作用力可等效为图中的力,其大小始终等于手机重力。已知该支架重为,,则支架的重心应位于图丙中_____(选填“1”或“2”)位置,该手机的重力应不大于_____N。
(2)如图丁,水平地面上一密度均匀重为的长方体实心物体,已知,,物体可视作杠杆,若以棱为支点,要把它翻转至如图戊所示,在翻转过程中,最小力为__________N,至少要对物体做功__________J。
【答案】(1) ①. 2 ②. 4
(2) ①. 360 ②. 180
【解析】
【小问1详解】
支架可看作一个杠杆,C为支点,手机对支架的力可以等效为动力,使得杠杆逆时针转动,则阻力必须使得杠杆顺时针转动,则支架竖直向下的重力的作用点必须在支点的右侧,故支架的重心位于图丙中2位置。
由图分析可知,动力臂与阻力臂大小分别等于AC与CD,阻力
由,可得,根据杠杆平衡条件可得
代入数据可得,所以该手机的重力应不大于4N。
【小问2详解】
根据杠杆平衡条件,阻力和阻力臂一定时,动力臂越长,动力越小、越省力,翻转长方体时支点为C点,支点C到长方体各顶点的最大距离为对角线CA,因此CA为最长动力臂,长度为,在A点施加动力时最省力,反转过程中,物体视为杠杆,阻力为物体自身的重力,均匀长方体的重心在几何中心上,即位于CA的中点,阻力臂为支点C到重力作用线的水平距离,大小为CD长度的一半,也是AB长度的一半,根据杠杆平衡的条件,可得
代入数据可得最小力
在翻转过程中,对物体做的功等于克服重力做的功,丁图中,重心高度
翻转过程中,重心最高时高度
重心升高量为
因此翻转过程中,至少要对物体做功为
三、解答题(本题共9小题,共50分)
20. 按要求作图(保留作图痕迹),
(1)如图甲所示,一轻质杠杆在力、的作用下处于静止状态。是力的力臂,请在图中画出的力臂和力的示意图。
(2)如图乙所示,用滑轮组将放在水平地面上的重物提起,请画出最省力的绕法。
(3)如图丙所示,红旗受到风的水平阻力为,作用点在处,旗杆可视为一个杠杆,为使施加在旗杆上的力最小,请你标出此时杠杆的支点,并画出最小力的示意图。
【答案】(1) (2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
画的力臂:力臂是支点到力的作用线的垂直距离,以O为支点,沿的方向延长得到的作用线,从O点向该作用线作垂线段,标注该垂线段为,即为的力臂。
画动力:已知是的力臂,力和力臂互相垂直,因此过远离O的端点作的垂线,该垂线与杠杆的交点就是的作用点;由于使杠杆绕O顺时针转动,需要阻碍杠杆顺时针转动,因此的方向斜向上,在垂线上标注箭头和即可。
【小问2详解】
该滑轮组由一个定滑轮、一个动滑轮组成,要实现最省力,需要让承担物重的绳子段数最多:将绳子的起始端固定在动滑轮上方的挂钩上,先向上绕过顶部的定滑轮,再向下绕过下方的动滑轮,此时动滑轮上共有3段绳子分担物重,是该滑轮组能实现的最省力绕法。
【小问3详解】
在阻力一定、阻力臂最小时,阻力与阻力臂的乘积最小,根据杠杆平衡的条件,动力与动力臂的乘积也最小。如图,阻力垂直于杆,以上面手与旗杆接触处为支点O,此时阻力臂最小,以两手之间的杆长为动力臂,动力臂最大,所需动力最小,阻力的方向已标出,所以动力的方向应该向右,过C点作AC的垂线即为手对旗杆施加的最小动力F1。
21. 在“探究杠杆的平衡条件”实验中。
(1)杠杆在如图甲的位置静止,应把平衡螺母向_____调,使其在__________位置平衡。
(2)如图乙,若将、下方钩码同时远离支点方向移动一小格,则杠杆将__________(选填“仍保持平衡”、“左端下沉”或“右端下沉”)。
(3)如图丙,质量分布均匀的棒,部分搭在水平桌面上,已知棒重,,则使棒在图示位置静止时,在点施加竖直方向的力的范围是__________。
(4)如图丁,一轻质杠杆可绕点转动,距离点为的点处用弹簧测力计竖直向上将其吊起并处于水平位置,若在点(可在杠杆上移动)悬挂总质量为的钩码,距离为,则弹簧测力计示数随变化的关系图像正确的是__________。
A. B.
C. D.
【答案】(1) ①. 右 ②. 水平
(2)左端下沉 (3) (4)D
【解析】
【小问1详解】
由图甲可知,杠杆右端偏高,为使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向右端调节,使杠杆在水平位置平衡,这样可以消除杠杆自重对实验的影响,并便于直接测量力臂。
【小问2详解】
设杠杆上每格长度为L,每个钩码重为G。原来杠杆在水平位置平衡,此时左侧A点
右侧B点
若将A、B下方钩码同时远离支点O方向移动一小格,则左侧力与力臂的乘积变为
右侧力与力臂的乘积变为
因为,所以左端的力与力臂的乘积大于右端的力与力臂的乘积,杠杆将左端下沉。
【小问3详解】
已知棒重,,设棒的总长度为,则,
由于棒质量分布均匀,其重心O在棒的中点,即距离C端,距离A点为
当在B点施加竖直向上的力F时,若力较小,棒会绕A点顺时针旋转而使C端离开桌面,此时以A为支点,根据杠杆平衡条件可知
即
则
若力较大,棒会绕C点逆时针旋转而使A端离开桌面,此时以C为支点,根据杠杆平衡条件可知
即
则
因此,使棒在图示位置静止时,在B点施加竖直方向的力F的范围是,方向竖直向上。
【小问4详解】
根据杠杆平衡条件,以P为支点,有
可得,这是一个一次函数,图像应该是一条向下倾斜的直线。
A:图像是一条通过原点、向上倾斜的直线,不符合该函数关系,故A错误;
B:由上述一次函数关系式可知,弹簧测力计示数F随距离x的变化关系为线性减函数,而B选项图像是一条反比例函数曲线,不符合该函数关系,故B错误;
C:由上述一次函数关系式可知,当距离x增大时,拉力F应该减小,而C选项图像是一条水平直线,表示拉力F不随距离x改变,不符合该函数关系,故C错误;
D:由上述一次函数关系式可知,当时,;当时,。图像应为一条向下倾斜的直线,且与横轴相交于点,D选项图像符合该函数关系,故D正确。
故选D。
22. 如图甲所示是“模拟打桩”的装置,A、B、C是同一木桩,木桩在沙坑中的起始位置相同,甲、乙、丙三物体的质量关系为:,每次物体都从静止开始下落。
(1)本装置中通过__________来反映物体重力势能的大小;比较A、B两木桩的情景,可以得出的结论是__________。
(2)图中B、C两木桩上表面在同一水平线上,那么__________(选填“能”、“不能”)说明乙、丙的重力势能相同。
(3)如图乙所示,物体在自由下落过程中运动速度会越来越大。甲物体由点自由下落,相继经过、两点,已知,甲物体在段重力做功,做功功率;在段重力做功,做功功率,则_____,_____(选填“>”、“<”或“=”)。
【答案】(1) ①. 木桩陷入沙坑的深度 ②. 质量相同时,物体所处高度越高,重力势能越大
(2)能 (3) ①. = ②. <
【解析】
【小问1详解】
重力势能的大小无法直接测量,本装置中通过木桩陷入沙坑的深度来间接反映物体重力势能的大小,这种研究方法是转换法;
比较A、B两木桩的情景,甲、乙两物体的质量相同(),乙物体的高度大于甲物体,B木桩陷入沙坑的深度大于A木桩,说明乙物体的重力势能大于甲物体,故可以得出的结论是:在质量相同时,物体被举得越高,重力势能越大。
【小问2详解】
B、C两木桩在沙坑中的起始位置相同,下落后B、C两木桩上表面在同一水平线上,说明两木桩陷入沙坑的深度相同,即乙、丙两物体对木桩做的功相同,从而说明乙、丙两物体的重力势能相同。
【小问3详解】
甲物体在下落过程中,重力不变,且,根据功的计算公式可知,重力在AB段和BC段做的功相等,即
因为物体在自由下落过程中运动速度会越来越大,所以通过相同距离BC段的时间小于通过AB段的时间,即
根据可知,在做功相同的情况下,时间越短,功率越大,所以
23. 某实验小组在测滑轮组机械效率的实验中得到的数据如表所示,实验装置如图所示(图中每个滑轮重相等)。
次数
钩码重
钩码上升的高度
绳端拉力
绳端移动距离
机械效率
1
4
10
1.7
30
78.4%
2
4
10
1.6
40
62.5%
3
6
10
2.4
30
(1)实验中要竖直向上__________拉动弹簧测力计,使钩码升高。
(2)根据表中数据可知,第2次实验用的是__________(选填“甲”或“乙”)图所示装置;分析1和2两次实验数据可以得出结论:使用不同滑轮组提升相同重物时,__________,机械效率越高。
(3)算出第3次实验的机械效率,比较1、3两次实验可得出结论:使用同一滑轮组,__________,机械效率越高。
(4)若每个滑轮的质量为100g,第2次实验中克服摩擦力做的额外功为_____J(不计绳重)。
【答案】(1)匀速 (2) ①. 乙 ②. 动滑轮个数越少
(3)提升重物的重力越大
(4)0.04
【解析】
【小问1详解】
为了使拉力稳定且等于实际拉力,需要让弹簧测力计做匀速直线运动,避免加速或减速导致弹簧测力计读数不准。
【小问2详解】
由表可知,第二次实验,绳端移动距离为40cm,钩码上升的高度为10cm,即
说明承担动滑轮重的绳子段数为4,所以用的是如图乙所示的滑轮组;
由表中第1次实验和第2次实验的数据可知,钩码重相同,甲、乙图中的动滑轮个数不同,第2次实验的机械效率比第1次的小,所以可得,使用不同滑轮组提升相同重物时,动滑轮的个数越少,滑轮组的机械效率越高。
【小问3详解】
由表可知,第3次实验绳端移动距离为30cm,钩码上升的高度为10cm,即
则第3次实验使用的是图甲所示的滑轮组;
由可得,第3次实验的机械效率为
分析1、3两次实验数据可得,使用同一滑轮组,提升的物重越大,机械效率越高。
【小问4详解】
在第2次实验中,每个滑轮的质量为100g,即动滑轮总重力为
所以第2次实验中,克服动滑轮重所做的额外功为
由可得,总的额外功为
所以克服摩擦力所做的额外功为
24. 小明在操场上进行体育活动。
(1)小明引体向上的运动如图甲,为估测其功率进行了以下实验:
①用体重秤测出自身的质量;②测出1次引体向上过程中上升的高度;
③记录次引体向上的__________;④则小明引体向上时的功率_____(用所测物理量符号表示)。
(2)如图乙是小明在水平地面上做俯卧撑时的情景,他将身体撑起时,手臂与地面垂直,点为人的重心,人受重力为,间水平距离为,间水平距离为。
①图中可把人看成一杠杆,双手撑地的力_____;
②图中小明的身体姿态与图相同,只是身体与水平地面成一定角度,栏杆对手的力与身体垂直,且作用于点,则_____,(选填“>”、“<”或“=”)。
(3)小明向右上方掷出实心球,和是球出手后经过的两点,球在、两点时所具有的机械能如图丁。则图丙中的运动轨迹与图丁的能量状态相符的是_____;小球到最高点时,若所受的力全部消失,则小球将__________(选填“静止”“匀速直线运动”或“曲线运动”)。
【答案】(1) ①. 时间t ②.
(2) ①. 400 ②.
(3) ①. a、b ②. 匀速直线运动
【解析】
【小问1详解】
[1]根据要计算n次引体向上的功率,除了需要测量质量m、单次上升的高度h,还需要记录完成n次引体向上所用的总时间t。
[2]单次引体向上小明克服重力做功为,小明n次引体向上做的总功为,根据,可得小明引体向上时的功率
【小问2详解】
[1]把人体看作杠杆,支点为A点,阻力是人体的重力,阻力臂是,动力臂是,根据杠杆平衡的条件可得
代入数据可得
[2]图b中身体姿势保持不变,A'为杠杆支点,与原支点位置不变,动力臂为A'B',与原动力臂相比,大小不变,但此时身体与地面成一定的角度,重力的力臂会变小,重力G不变,根据杠杆平衡的条件,可得,由于,所以动力会小于,即。
【小问3详解】
[1]从图丁的能量数据可知,M点动能为0.4J,重力势能为0.8J,M点的总机械能为;S点动能为0.6J,重力势能为0.4J,S点的总机械能为;由此可知,M点的重力势能比S点大,动能比S点小,总的机械能比S点大,说明运动过程克服空气阻力做功,M点在S点之前,且M点所处高度高于S点,符合该特征的轨迹是图丙中的a、b。
[2]根据牛顿第一定律,小球到最高点时仍具有水平方向的速度,若此时所有力全部消失,小球将保持当前的速度做匀速直线运动。
25. 小明进行了如下两个课本上的实验:用图甲所示装置完成实验一:观察不同物质吸热升温的现象。将质量相同的沙子和水分别放在两个瓷盘中,用红外灯同时照射两个瓷盘,沙子和水温度随时间变化的图像如图乙。
(1)①实验中用红外灯照射相同时间的目的是_____。
②升高相同的温度时,_____(选填“沙子”或“水”)吸收的热量多;由图乙可知沙子和水的比热容为比为_____。
(2)用如图丙所示装置,完成实验二:比较质量相等的不同燃料燃烧放出的热量。
①除了图中器材,必须要用的测量工具是_____,该实验通过_____来反映燃料燃烧放出的热量。
②利用图丙所示装置也可完成实验一,只要对丙图(b)装置中的液体和燃料进行调整,其中必须要改变的是_____.
A.液体的种类 B.液体的质量 C.燃料的种类 D.燃料的质量
【答案】(1) ①. 使沙子和水吸收相同的热量 ②. 水 ③. 2:7
(2) ①. 天平 ②. 液体升高的温度 ③. AC
【解析】
【小问1详解】
[1]实验中用红外灯照射相同时间,是为了让沙子和水吸收的热量相同。因为红外灯相同时间内放出的热量相同,照射相同时间,沙子和水吸收的热量就相同。
[2]由图乙可知,升高相同的温度时,水的加热时间更长。因为用相同的红外灯加热,加热时间长意味着吸收的热量多,所以水吸收的热量多。
[3]根据可知在质量和吸收热量相同的情况下,升高的温度t与比热容c成反比,由图乙可得,相同时间内沙子和水吸收热量相同,沙子升高温度与水升高温度之比为
则沙子和水的比热容之比为2:7。
【小问2详解】
[1][2]比较质量相等的不同燃料燃烧放出的热量,需要测量燃料的质量和液体a升高的温度,所以除了图中器材,必须要用的测量工具是天平。该实验通过液体a升高的温度来反映燃料燃烧放出的热量,因为燃料燃烧放出的热量越多,液体a吸收的热量越多,升高的温度就越高。
[3]实验一是观察不同物质吸热升温的现象,利用图丙所示装置完成实验一,要改变液体的种类(种类要不同),燃料的种类(种类要相同),不需要改变燃料质量,液体质量应保持相同,所以必须要改变的是液体的种类,燃料的种类。故选AC。
26. 用小球和木块来做“探究影响动能大小的因素”的实验。
(1)比较图甲、乙,本实验研究的是__________。
A. 木块刚被小球撞击时的动能 B. 小球刚撞击木块时的动能
C. 木块刚被小球撞击后的动能 D. 小球在撞击木块后的动能
(2)图甲、乙得到的结论是__________。
(3)图丙所示,先让质量为的小球从斜面高处由静止下滑,撞击放在处木块,测出木块移动距离为,再让同一小球从斜面高处由静止下滑(位置未画出),撞击放在处木块,测出木块移动距离为。若,则_____(选填“大于”“小于”、“等于”)。
(4)下列实验中的物体,与本实验的木块作用相似的是__________。
A. “点火爆炸”实验中滴入的酒精
B. “探究影响重力势能大小因素”实验中的小桌
C. “探究不同物质吸热升温现象”实验中的水和沙子
(5)如图是光滑轨道,点的高度大于点的高度,让小钢球从点由静止开始自由滑下,沿轨道到达点后离开(不计空气阻力),请画出小钢球离开B点后的运动轨迹。
【答案】(1)B (2)质量相同,速度越大,动能越大
(3)小于 (4)B
(5)
【解析】
【小问1详解】
根据转换法,实验通过木块移动的距离反映小球刚撞击木块时的动能,木块移动的距离越远,说明小球刚撞击木块时的动能越大,因此本实验研究的是小球刚撞击木块时的动能,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
【小问2详解】
由甲、乙可知,小球的质量相同,乙图中小球下滑的高度更高,到达水平面的速度更大,木块被撞击后移动得更远,说明乙小球的动能更大,得到的结论是质量相同,速度越大,动能越大。
【小问3详解】
小球的位置越高,到达水平面时的速度越大,木块被推动的距离就越远。从斜面高处由静止下滑时,两次木块被推动的距离相同,但是木块从斜面高处由静止下滑时,在段运动时,受到摩擦力,需要克服摩擦力做功,因此第二次达到水平面时的动能较大,因此小于。
【小问4详解】
根据转换法,实验通过木块移动的距离反映小球刚撞击木块时的动能。
A.“点火爆炸”实验中滴入的酒精被点燃后发生了“爆炸”,此时的酒精属于可燃物,没有体现转换法的物理方法,故A不符合题意;
B.“探究影响重力势能大小因素”实验中的小桌被撞击后,陷入沙坑的深度越大,说明物体具有的重力势能越大,体现了转换法的物理方法,故B符合题意;
C.“探究不同物质吸热升温现象”实验中的水和沙子吸收相同的热量时,温度变化不同,这里的水和沙子属于研究对象,没有体现转换法的物理思想,故C不符合题意。
故选B。
【小问5详解】
小球在点时有斜向右上的速度,由于具有惯性,继续向斜上方运动,同时小球在空中受到重力的作用,沿曲线向斜上方运动,到达右侧最高点仍有水平向右的速度,即仍有动能,不计空气阻力,小球的机械能守恒,所以小球在最高点的重力势能小于点的重力势能,小球的高度低于点的高度,同时小球在空中受到重力的作用,然后沿曲线下落,据此作图。
27. 某汽车发动机的能量流向如图所示,该车以的速度在平直公路上匀速行驶了,消耗汽油6kg,发动机的功率恒为。[,]求此过程中:
(1)汽车所受的阻力。
(2)汽车发动机的效率。
(3)在1标准大气压下,废气带走的能量若全部被质量为、初温为的水吸收,水升高的温度。
【答案】(1)1500N
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
汽车匀速直线行驶时,牵引力与阻力是一对平衡力,大小相等。由得牵引力
所以汽车所受阻力
【小问2详解】
汽车行驶时间
发动机做的有用功
汽油完全燃烧放出的总热量
发动机的效率
【小问3详解】
由能量流向图得废气带走能量的占比
废气带走的能量
水吸收的热量,由得理论升高温度
因1标准大气压下水的沸点为,水初温为,故实际升高的温度
28. 如图所示,用实验室中的滑轮组将重为60N的物体,以0.5m/s的速度匀速上升1.2m。
(1)若拉力是30N,则此时拉力做功的功率以及滑轮组的机械效率;( )( )
(2)若摩擦和绳重忽略不计,保持物体上升的速度不变,将物体提升到2.0m的高度,则下列物理量没有变化的是______(填写序号);
①机械效率;②对滑轮组做的额外功;③拉力的总功;④拉力的功率;
(3)动滑轮的重力是20N,若摩擦和绳重产生的额外功始终占总功的10%,要使该滑轮组的机械效率η=60%,则所吊物体的重力是多少?( )
【答案】 ①. 45W ②. 66.7% ③. ①④ ④. 40N
【解析】
【分析】
【详解】(1)[1]由图示知,滑轮组的承重绳子的根数为3根,则绳子端移动的速度
v绳=3v物=3×0.5m/s=1.5m/s
拉力做功的功率
P=Fv绳=30N×1.5m/s=45W
[2]该滑轮组的机械效率
(2)[3]将物体提升2.0m的过程中,随着物体升高,绳子端移动的距离也变大,据W总=Fs知,拉力所做的总功增大,在忽略摩擦和绳重时,额外功是克服动滑轮的重所做的功,而动滑轮随物体一起升高,那么额外功也增大。整个过程中,物体上升的速度不变,则绳子端的移动速度也不变,据P=Fv知,拉力的功率不变,而机械效率
所以机械效率也保持不变。
(3)[4] 克服动滑轮所做的额外功
据题意有
而
所以
那么
此时的有用功
所吊物体的重力
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江苏南京师范大学附属中学新城初级中学黄山路分校2026-2027学年上学期10月九年级物理阶段检测试题
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符合题意)
1. 下列工具在正常使用时,与图中所示的提碗器属于同一类杠杆的是( )
A. 镊子 B. 核桃夹
C. 裁纸刀 D. 托盘天平
2. 如图所示是小明同学扔实心球的情景(包含四个过程)。其中,手对实心球做功的过程是( )
A. ①和③ B. ②和④ C. ①和④ D. ②和③
3. 下列数据符合实际的是( )
A. 机械改进后,机械效率可以达到100%
B. 一杯纸杯的开水冷却到可以喝,放出的热量为
C. 从地上拿起一个鸡蛋并把它缓慢举过头顶过程中对鸡蛋做的功约为
D. 一位初中生以正常速度从一楼登上三楼,登楼的功率约为
4. 下列改变物体内能的方式与其他三个不同的是( )
A. 图甲,汤勺在热汤中温度升高
B. 图乙,食品在冰箱中温度降低
C. 图丙,用红外线灯对水和沙子加热
D. 图丁,滑滑梯时人感到臀部发热
5. 下列过程的能量转化中,属于势能转化为动能的是( )
A. 返回舱减速下降
B. 水平推动魔罐
C. 秋千向下摆
D. 旋紧玩具车发条
6. 关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A. 0℃的冰块没有内能
B. 物体的内能减少,一定是对外做了功
C. 温度高的物体含有的热量多
D. 内能相等的两个物体之间可以发生热传递
7. 小明要将两箱书匀速搬上楼,有如图所示的两种方法:一是把两箱书一起搬上楼,整个过程搬书的功率为,机械效率为;二是先搬一箱书上楼,再搬剩下的一箱,整个过程搬书的功率为,机械效率为。假设他上楼的速度相同,则下列判断正确的是( )
A. , B. ,
C. , D. ,
8. 如图所示,杠杆OAB的自重与摩擦不计,与垂直,,在的中点挂一个12N的重物。作用在点的动力由竖直方向逆时针缓慢转到水平方向,此过程中始终保持在水平位置静止,则的大小( )
A. 不大于8N B. 不小于6N C. 逐渐变大 D. 先变大后变小
9. 如图甲所示是同学们训练乒乓球用的发球机。如果乒乓球发球机在同一高度以相同的初速度朝不同方向分别发出a、b、c三个球,如图乙。若不计空气阻力,则下列说法正确的是( )
A. a球上升过程中,动能增大,重力势能减小
B. b球到达最高点时,重力势能最大,动能为
C. a、b两球在最高点时机械能相等
D. 三个球到达乒乓球案的速度大小关系
10. 用如图所示的滑轮组(甲)和(乙)提升重物,不计绳重和摩擦,下列说法正确的是( )
A. 若钩码重力和提升高度相同,则滑轮组的机械效率相同
B. 若滑轮重力和绳端拉力相同,则滑轮组的机械效率相同
C. 若钩码重力和提升高度相同,则滑轮组(甲)的机械效率高
D. 若滑轮重力和绳端拉力相同,则滑轮组(甲)的机械效率高
11. “苏科版”初中物理教材,“探究阻力对物体运动的影响”和“探究动能大小与哪些因素有关”两个实验都有器材:粗糙的斜面、水平木板和小车,如图所示。现有以下判断:(1)只添加一条棉布和一块玻璃板,可完成探究“阻力对物体运动的影响”实验;(2)只添加一个木块,可完成探究“动能与大小与哪些因素有关”实验;(3)两个实验,每次小车都要从斜面同一位置由静止释放;(4)小车从斜面下滑,减小的重力势能全部转化为动能。其中正确的判断有( )
A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个
12. 如图电子秤上支架质量不计,均匀细木棒OAB可绕O点自由转动,当支架支撑在A点时,调节O点高度,使木棒水平平衡,此时电子秤示数如图1所示,已知OA:OB=3:5,现在B点施加竖直向上拉力FB,电子秤示数与FB的关系图线为图2中的①,下列说法不正确的是( )。
A. 支架对木棒的支持力2N
B. 细木棒的自重为2.4N
C. 图像中横坐标x点的数值为0.8N
D. 若将支架从A点移至C点,电子秤示数与FB的关系图线变为图2中的④
二、填空题(本题共7小题,每空1分,共26分)
13. 图甲汽车上坡时,司机采取换挡的方法,使汽车的速度减小,是为了增大_____;图乙是用螺丝刀将螺丝钉旋进木板的情景,使用它_____(选填“能”或“不能”)省功,手柄_____(选填“粗”或“细”)一些的螺丝刀用起来更省力;图丙中,用剪刀将一张纸片缓慢地一刀剪断的过程中,阻力臂和动力的变化情况是_____,_____。(选填“变大”或“不变”或“变小”)
14. 如图甲所示“魔罐”在水平面上滚出后,还能自动滚回来,在“魔罐”滚回来时是__________能转化为__________能。如图乙、丙所示是“会跳的卡片”,用手把它平压在桌面上,使橡皮筋伸长,迅速松手后,卡片就会弹跳起来,图中A为外表面、B为内表面,实验时应把__________(选填“A”或“B”)表面紧贴在桌面上;再用相同的橡皮筋做了图丁所示的小卡片,实验时图__________(选填“丙”或“丁”)的卡片可以弹跳得更高一些。
15. 小刚对家中的小汽车进行了一些研究:如图甲,一个工作循环的正确顺序是:____;若飞轮的转速为2400r/min,则在1s内汽油机对外做功_________次;如图乙,在空气压缩引火仪的玻璃筒底部放入一小团干燥的硝化棉,用力把活塞迅速压下,硝化棉燃烧,该过程中是通过_________的方式来改变筒内空气的内能,其能量转化情况与图____(选填“A”、“B”、“C”、“D”)所示汽油机冲程中的能量转化情况是一致的。
16. 如图是冰块温度随加热时间变化的图像,整个过程不考虑水的汽化,假设相同时间内物体吸收的热量相等,已知,由图像可知:
(1)段比段_____快,可以说明冰比水的比热容小。
(2)该物体在点时的内能__________(选填“大于”“小于”或“等于”)在点时的内能。
(3)阶段物体共吸收了__________J的热量。
17. 如图甲,分别将两个相同的物体A、B匀速拉到斜面顶端,对物体做功情况如图乙所示,其中斜面MN长0.5m,则对物体A做的有用功是______J,对物体B做的额外功是______J,物体A运动过程中受到的摩擦力是______N。
18. 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。
19.
(1)如图甲将手机放在支架上保持静止,图乙、丙分别为空载和放上手机后的简化示意图,手机对支架的作用力可等效为图中的力,其大小始终等于手机重力。已知该支架重为,,则支架的重心应位于图丙中_____(选填“1”或“2”)位置,该手机的重力应不大于_____N。
(2)如图丁,水平地面上一密度均匀重为的长方体实心物体,已知,,物体可视作杠杆,若以棱为支点,要把它翻转至如图戊所示,在翻转过程中,最小力为__________N,至少要对物体做功__________J。
三、解答题(本题共9小题,共50分)
20. 按要求作图(保留作图痕迹),
(1)如图甲所示,一轻质杠杆在力、的作用下处于静止状态。是力的力臂,请在图中画出的力臂和力的示意图。
(2)如图乙所示,用滑轮组将放在水平地面上的重物提起,请画出最省力的绕法。
(3)如图丙所示,红旗受到风的水平阻力为,作用点在处,旗杆可视为一个杠杆,为使施加在旗杆上的力最小,请你标出此时杠杆的支点,并画出最小力的示意图。
21. 在“探究杠杆的平衡条件”实验中。
(1)杠杆在如图甲的位置静止,应把平衡螺母向_____调,使其在__________位置平衡。
(2)如图乙,若将、下方钩码同时远离支点方向移动一小格,则杠杆将__________(选填“仍保持平衡”、“左端下沉”或“右端下沉”)。
(3)如图丙,质量分布均匀的棒,部分搭在水平桌面上,已知棒重,,则使棒在图示位置静止时,在点施加竖直方向的力的范围是__________。
(4)如图丁,一轻质杠杆可绕点转动,距离点为的点处用弹簧测力计竖直向上将其吊起并处于水平位置,若在点(可在杠杆上移动)悬挂总质量为的钩码,距离为,则弹簧测力计示数随变化的关系图像正确的是__________。
A. B.
C. D.
22. 如图甲所示是“模拟打桩”的装置,A、B、C是同一木桩,木桩在沙坑中的起始位置相同,甲、乙、丙三物体的质量关系为:,每次物体都从静止开始下落。
(1)本装置中通过__________来反映物体重力势能的大小;比较A、B两木桩的情景,可以得出的结论是__________。
(2)图中B、C两木桩上表面在同一水平线上,那么__________(选填“能”、“不能”)说明乙、丙的重力势能相同。
(3)如图乙所示,物体在自由下落过程中运动速度会越来越大。甲物体由点自由下落,相继经过、两点,已知,甲物体在段重力做功,做功功率;在段重力做功,做功功率,则_____,_____(选填“>”、“<”或“=”)。
23. 某实验小组在测滑轮组机械效率的实验中得到的数据如表所示,实验装置如图所示(图中每个滑轮重相等)。
次数
钩码重
钩码上升的高度
绳端拉力
绳端移动距离
机械效率
1
4
10
1.7
30
78.4%
2
4
10
1.6
40
62.5%
3
6
10
2.4
30
(1)实验中要竖直向上__________拉动弹簧测力计,使钩码升高。
(2)根据表中数据可知,第2次实验用的是__________(选填“甲”或“乙”)图所示装置;分析1和2两次实验数据可以得出结论:使用不同滑轮组提升相同重物时,__________,机械效率越高。
(3)算出第3次实验的机械效率,比较1、3两次实验可得出结论:使用同一滑轮组,__________,机械效率越高。
(4)若每个滑轮的质量为100g,第2次实验中克服摩擦力做的额外功为_____J(不计绳重)。
24. 小明在操场上进行体育活动。
(1)小明引体向上的运动如图甲,为估测其功率进行了以下实验:
①用体重秤测出自身的质量;②测出1次引体向上过程中上升的高度;
③记录次引体向上的__________;④则小明引体向上时的功率_____(用所测物理量符号表示)。
(2)如图乙是小明在水平地面上做俯卧撑时的情景,他将身体撑起时,手臂与地面垂直,点为人的重心,人受重力为,间水平距离为,间水平距离为。
①图中可把人看成一杠杆,双手撑地的力_____;
②图中小明的身体姿态与图相同,只是身体与水平地面成一定角度,栏杆对手的力与身体垂直,且作用于点,则_____,(选填“>”、“<”或“=”)。
(3)小明向右上方掷出实心球,和是球出手后经过的两点,球在、两点时所具有的机械能如图丁。则图丙中的运动轨迹与图丁的能量状态相符的是_____;小球到最高点时,若所受的力全部消失,则小球将__________(选填“静止”“匀速直线运动”或“曲线运动”)。
25. 小明进行了如下两个课本上的实验:用图甲所示装置完成实验一:观察不同物质吸热升温的现象。将质量相同的沙子和水分别放在两个瓷盘中,用红外灯同时照射两个瓷盘,沙子和水温度随时间变化的图像如图乙。
(1)①实验中用红外灯照射相同时间的目的是_____。
②升高相同的温度时,_____(选填“沙子”或“水”)吸收的热量多;由图乙可知沙子和水的比热容为比为_____。
(2)用如图丙所示装置,完成实验二:比较质量相等的不同燃料燃烧放出的热量。
①除了图中器材,必须要用的测量工具是_____,该实验通过_____来反映燃料燃烧放出的热量。
②利用图丙所示装置也可完成实验一,只要对丙图(b)装置中的液体和燃料进行调整,其中必须要改变的是_____.
A.液体的种类 B.液体的质量 C.燃料的种类 D.燃料的质量
26. 用小球和木块来做“探究影响动能大小的因素”的实验。
(1)比较图甲、乙,本实验研究的是__________。
A. 木块刚被小球撞击时的动能 B. 小球刚撞击木块时的动能
C. 木块刚被小球撞击后的动能 D. 小球在撞击木块后的动能
(2)图甲、乙得到的结论是__________。
(3)图丙所示,先让质量为的小球从斜面高处由静止下滑,撞击放在处木块,测出木块移动距离为,再让同一小球从斜面高处由静止下滑(位置未画出),撞击放在处木块,测出木块移动距离为。若,则_____(选填“大于”“小于”、“等于”)。
(4)下列实验中的物体,与本实验的木块作用相似的是__________。
A. “点火爆炸”实验中滴入的酒精
B. “探究影响重力势能大小因素”实验中的小桌
C. “探究不同物质吸热升温现象”实验中的水和沙子
(5)如图是光滑轨道,点的高度大于点的高度,让小钢球从点由静止开始自由滑下,沿轨道到达点后离开(不计空气阻力),请画出小钢球离开B点后的运动轨迹。
27. 某汽车发动机的能量流向如图所示,该车以的速度在平直公路上匀速行驶了,消耗汽油6kg,发动机的功率恒为。[,]求此过程中:
(1)汽车所受的阻力。
(2)汽车发动机的效率。
(3)在1标准大气压下,废气带走的能量若全部被质量为、初温为的水吸收,水升高的温度。
28. 如图所示,用实验室中的滑轮组将重为60N的物体,以0.5m/s的速度匀速上升1.2m。
(1)若拉力是30N,则此时拉力做功的功率以及滑轮组的机械效率;( )( )
(2)若摩擦和绳重忽略不计,保持物体上升的速度不变,将物体提升到2.0m的高度,则下列物理量没有变化的是______(填写序号);
①机械效率;②对滑轮组做的额外功;③拉力的总功;④拉力的功率;
(3)动滑轮的重力是20N,若摩擦和绳重产生的额外功始终占总功的10%,要使该滑轮组的机械效率η=60%,则所吊物体的重力是多少?( )
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