精品解析：江苏宜兴市树人中学2026-2027学年九年级上学期10月独立作业物理试题

九年级物理学科第一次独立作业试卷 考试时间：100分钟满分：100分 一、选择题。（共12题，每题2分，共24分） 1. 如图所示是仿照人的手臂设计的我国天宫空间站的机械臂。下列工具使用时与机械臂属于同类型杠杆的是（ ） A. 天平 B. 核桃夹 C. 手推车 D. 钓鱼竿 2. 如图甲所示，是用羊角锤拔铁钉的情景。羊角锤可看成一个杠杆，其动力和阻力示意图如图所示，其中正确的是（　　） A. B. C. D. 3. 如图，轻质杠杆的中点悬挂一个重物，在A端施加一个拉力F，逆时针缓慢改变拉力F的方向到图示虚线的位置，这个过程中杠杆始终在水平位置平衡，下列说法正确的是（ ） A. 力F的大小变大 B. 力F的大小先变大后变小 C. 力F和它力臂的乘积先变大后变小 D. 力F和它力臂的乘积始终保持不变 4. 关于功率，下列说法中正确的是（　　） A. 机器做功少，功率一定小 B. 机械效率高的机器做功一定快 C. 做功时间越少，机器的功率越大 D. 功率小的机器做功一定慢 5. 如图所示，、均是杆秤称量时的支点。当使用称量时，调整秤砣至A点位置，使秤杆处于水平平衡状态（忽略绳重和杆重），已知秤砣质量为5kg，，。下列说法正确的是（ ） A. 所称物体的质量是50kg B. 改用称量物体时，会使该杆秤的称量范围变小 C. 换称质量较小的物体时，秤砣应向A点右边移动 D. 当秤砣在A点时，使用称量的物体质量比使用称量的物体质量小 6. 山区的公路多修成环绕山坡的盘山公路，这样车辆向上行驶时可以（　　） A. 减小所做的功 B. 减小所必需的牵引力 C. 提高功率 D. 提高机械效率 7. 关于热传递，下列说法中正确的是（ ） A. 热传递是温度由温度高的物体转移给温度低的物体 B. 热传递是能量由温度高的物体转移给温度低的物体 C. 热传递是能量由内能多的物体转移给内能少的物体 D. 热传递是温度由内能多的物体转移给内能少的物体 8. 如下图所示，图甲中文文用弹簧测力计拉木块，使它沿水平木板匀速滑动；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．下列说法正确的是 A. 木块第二次受到的拉力较大 B. 第一次木块的动能多 C. 木块两次受到的拉力和摩擦力均相等 D. 第一次拉力对木块做功的功率大 9. 炎热的夏天，在路上执勤的交警从地上拿起一瓶560ml的矿泉水送到嘴边，如图所示，他对矿泉水做功约（　　） A. 0.8J B. 8J C. 80J D. 800J 10. 2026年6月，在海南商业航天发射场成功发射千帆极轨12组卫星。如图所示，千帆星座的卫星在大气层外沿椭圆轨道环绕地球运行，下列说法正确的是（ ） A. 卫星在远地点的重力势能比近地点小 B. 卫星从近地点向远地点运行时，动能增大 C. 卫星在大气层外运行时，忽略空气阻力，机械能守恒 D. 卫星从远地点向近地点运行时，动能转化为重力势能 11. 小明对四名同学的做功情况各测量了一次，把四名同学做功W和所用的时间t在坐标系中描点，得到了图中甲、乙、丙、丁四个点，这四名同学中做功功率最小的是（　　） A. 甲 B. 乙 C. 丙 D. 丁 12. 用弹簧测力计沿竖直方向匀速拉绳的一端，使挂在动滑轮下总重力为1.0 N的钩码缓缓上升，示数如图所示。测得绳端移动距离为20 cm，钩码上升距离为10 cm。则动滑轮的机械效率为（ ） A. 37.5% B. 50.0% C. 62.5% D. 83.3% 二、填空题。（共11题，每空1分，共30分） 13. 使用燕尾夹时可将其视为杠杆，如图所示，当用力向下按压C点时可使夹子张开，此过程可将图中的 ___________点视为支点。（填写字母序号） 14. 如图所示为搬运沙土的独轮车，当人用力抬住车保持静止时，整个车体可等效为杠杆，它属于________________________杠杆（选填“省力”或“费力”）。若车体和泥土的总重（阻力）为1000牛，则阻力臂是________________________米，力的大小是________________________牛。 15. 如图所示，动滑轮实质上是省力杠杆，物体重400N，滑轮重10N（绳重、摩擦不计），若要匀速提升重物，则自由端匀速竖直向上的拉力F为____________N，若拉力F的方向向右倾斜一些，如图的虚线所示，则拉力将____________（填“变大”“变小”或“不变”）。如图乙所示，螺丝刀实质是一个轮轴，手柄____________（选填“粗”或“细”）一些的螺丝刀用起来更省力。 16. 体育考试中，如图甲，投掷实心球时，球离开手后到落地过程中重力对它________（选填“做功”或“不做功”）。如图乙，质量为60kg的小伟完成一个引体向上时，从最低点到最高点的过程中，重心升高，则他一次引体向上的上升过程中，克服重力做功是________。（） 17. 如图所示，小张正在做俯卧撑，把他的身体看作一个杠杆，O为支点，A为重心，他的体重为550N。地面对手的支持力的力臂是________m，大小为________N。他1min内做俯卧撑30个，每做一次肩膀升高50cm。他做一个俯卧撑做的功是________J，他1min内的功率是________W。 18. 如图所示为轱辘取水的装置，该装置能够省 __________（选填“距离”、“力”或“功”），使用更轻的桶可以 __________（选填“提高”或“降低”）机械效率。 19. 如图甲所示，图中的装置相当于一个________________________（填一种简单机械的名称）。如图乙所示，橡皮筋两头分别固定在罐子的顶部和底部，中间系一个钩码，就做成了能自动回头的“魔罐”，当将“魔罐”在水平地面上滚出后，还能自动滚回来，在滚回来的过程中________________________能转化为动能。如图丙所示是用硬纸片做的“会跳卡片”。卡片套上橡皮筋后会向B面折叠，将卡片在桌面上压平后松手，发现卡片跳起来了，实验中应将________________________面（A/B）向下放置。 20. 如图所示，运动员拉弓射箭。 （1）用力拉开弓，弓被拉弯。说明力能改变物体的_________，拉弯的弓具有_________能。 （2）射出的箭由于具有_________，要保持原来的运动状态，继续向前运动。 21. 用如图所示的装置探究重力势能大小与高度的关系。 （1）让同一木块从钉板的正上方不同高度处自由下落，将钉板打入沙中。高度越高，钉板被打入沙子的深度越深，此实验说明：当物体________________________不变时，________________________越大，重力势能越大。 （2）根据上述探究，十楼阳台的花盆，相对________________________有很大的重力势能。因此，生活中要防止高空坠物。 22. 2026年冬奥会自由式滑雪女子空中技巧比赛中，我国运动员徐梦桃摘得金牌。如图是高速相机拍摄的徐梦桃空中动作过程，其中A、C点在同一高度，B点为运动的最高点。若她和装备的总质量为60kg，B到AC的距离h为8m。忽略空气阻力，g取10N/kg。 （1）整个过程中，徐梦桃受到的________________________力改变了她的运动状态，B点处她的动能________________________（选填“是”或“不是”）零； （2）从A到B的过程中，徐梦桃的动能转化为________________________能。 23. 图甲是某学习小组自制的起重机模型，该模型主要由杠杆、滑轮组和轮轴组成。O1是杠杆O1A的支点；重物m挂在动滑轮下，定滑轮的转轴固定在杠杆的A点；细绳一端固定在A，跨过滑轮组后，另一端固定在轮轴的小轮上；O2是轮轴的轴心，小轮半径r1=0.05m，手柄P到O2的距离r2=0.15m。使用时，逆时针转动手柄P，通过张紧的细绳将重物提起。重物质量m=1kg，杠杆、滑轮及细绳的质量忽略不计，g取10N/kg。 （1）匀速提起重物的过程中，细绳的拉力为________________________N。杠杆O1A所受的动力和阻力可等效为图乙所示，动力F1为定滑轮左侧细绳的拉力，阻力F2为右侧两股细绳的合力。为确保杠杆在图示位置保持平衡，则设计时力臂L1和L2的比值L1：L2=________________________。 （2）提升重物时，若模型的机械效率为78.5%，则匀速转动P一圈做功________________________J。（计算时π取3.14） 三、综合实践题。（共7题，24题、25（3）、27（5）每小题2分，其它每空1分，共46分） 24. 按要求完成下列作图。 （1）如图甲所示，画出作用在“开瓶起子”上动力的力臂和阻力的示意图。 （2）如图乙所示，在杠杆AOB的A端挂一重物G，要使杠杆在如图所示的位置平衡，请画出在杠杆上施加的最小动力及阻力的示意图。 （3）如图丙所示，利用图所示的滑轮组把重物以最省力的方式提升到楼上，请在图中画出滑轮组的绕绳方法。 25. 小明在做“探究杠杆平衡条件”实验的装置如图1所示，杠杆上相邻刻线间的距离相等，杠杆上每一格长5cm，每个钩码质量为50g。 （1）在安装杠杆时，将杠杆的中心作为支点，发现杠杆在如图1的位置静止，为了使杠杆在水平位置平衡，应将左边的平衡螺母向____________（选填“左”或“右”）端调节。以上这两步操作的目的是为了消除________________________对实验的影响，以及在实验时方便测量________________________的大小； （2）调节平衡后，如图甲所示，在杠杆的左边A处挂四个钩码，要使杠杆在水平位置平衡，应在杠杆右端B处挂同样的钩码____________个； （3）实验中小明发现用图乙所示的方式悬挂钩码，杠杆也能在水平位置平衡，但老师建议，不宜采用这种方式，其主要原因为____________； A. 一个人无法独立操作 B. 不方便测量力臂 C. 力和力臂数目过多，不易得出结论 D. 杠杆受力不平衡 （4）完成实验后，小明想利用该杠杆（重心位于O点）制作一个直接测量质量的“杆秤”。 ①如图丙所示，以杠杆上的A点为支点，当在C位置挂3个钩码，杠杆在水平位置刚好平衡。然后小明将C位置的3个钩码取下，挂到右侧作为“秤砣”； ②为将“杆秤”的零刻度线标在A处，小明应在图丙C位置处装配一质量为________________________g的吊盘； ③接着小明在图丁的D位置标记上该“杆秤”能测的最大质量________________________g，并将其它质量数均匀标记在AD之间的刻度线上，完成“杆秤”的制作。 26. 斜面是一种简单机械，小明想探究“斜面的机械效率与斜面倾斜程度的关系”。于是他找来木块A、长木板B、三个高度不同的长方体C和弹簧测力计进行实验，如下图。 实验次数 斜面倾斜程度 木块重G/N 斜面高度h/m 沿斜面的拉力F/N 木块沿斜面移动距离s/m 斜面的机械效率 1 较缓 5 0.2 3.3 0.5 60.6% 2 较陡 5 0.25 3.8 0.5 65.8% 3 最陡 5 0.3 4.2 0.5 （1）除上述器材外，小明要完成实验还需要的一种测量器材是________________________； （2）在实验过程中，应沿斜面向上拉动木块，使木块做________________________运动； （3）实验记录数据如表，则第3次实验时斜面的机械效率为________________________； （4）分析比较表中的实验数据，可得到的结论是：当其它条件不变时，斜面越陡，机械效率________________________； （5）除了倾斜程度会影响斜面的机械效率，你还能猜想到斜面的________________________也会影响到斜面的机械效率。 27. 提高机械效率能够充分发挥机械设备作用，一组同学在“测量滑轮组的机械效率”实验中，实验测得的数据如表所示。 次数 物体重力G/N 提升的高度h/m 拉力F/N 绳端移动距离s/m 机械效率η 1 2 0.1 1 0.3 66.7% 2 3 0.1 1.4 0.3 71.4% 3 4 0.1 1.8 0.3 4 4 0.2 1.8 0.6 74.1% （1）实验中应尽量竖直向上_________（选填“匀速”或“加速”）拉动弹簧测力计； （2）计算出第3组实验的有用功_________J，机械效率是_________（计算结果精确到0.1%）； （3）分析比较第1、2、3次实验数据可以判定，使用同一个滑轮组提升重物时，被提升的物体越重，机械效率_________（选填“越高”、“越低”或“不变”）。分析比较第3、4次实验数据可得，机械效率与物体上升的高度_________（选填“有关”或“无关”）； （4）小红用均为G0的滑轮，组装了如图2所示的甲、乙两个滑轮组，在相同时间内把重物G提升相同高度，若F1=F2，则F1、F2做功的功率P1_________P2，机械效率η1_________η2（两空均选填“>”、“<”、“=”）。如果不计绳重及摩擦，则G︰G0=_________。 （5）实验中多次改变提升钩码的重力来测量滑轮组的机械效率，其目的是________（选填字母序号）。 A. 减小摩擦力 B. 多次测量求平均值 C. 获得多组数据归纳出物理规律 28. 在探究物体的动能大小跟哪些因素有关的实验中，同学们设计了如图实验。实验中让钢球从斜面上某个高度由静止沿斜面滚下，在底部与静止在水平面上的木块发生碰撞，木块沿水平方向向右运动直至停止，其中，（不考虑空气阻力）。 （1）实验中是通过观察_________来判断钢球的动能大小； （2）用来研究超速安全隐患时，我们应选择_________两图所示实验来进行比较； （3）实验中钢球碰撞木块后继续向前运动一段距离，则开始时钢球的重力势能_________木块克服摩擦力所做的功（选填“＞”“＜”或“=”）； （4）小明将实验进行了改装：如图丁所示，将同一木块放在弹簧原长处，分别用形状相同质量不同的实心铝球和空心铁球将弹簧压缩到相同程度后放手，发现两球离开弹簧时的速度_________（选填“相同”或“不同”），木块被推开的距离_________（选填“相同”或“不同”）。 29. 如图所示装置，（绳重和摩擦不计）。装卸工人将重为900N的货物匀速提升至高处，货物在1min内匀速上升了6m，人对绳的拉力为500N。求： （1）动滑轮重为多少； （2）工人做的有用功为多少； （3）该滑轮组的机械效率为多少； 30. “绿色出行，低碳生活”。新能源汽车因环保、节能、高效等优势，成为人们的购车新选择。如图是国内某型号的新能源汽车，满载时的总质量为，车轮与地面的总接触面积是，在平直公路上匀速行驶1000m，用时50s，所受阻力为车总重的0.1倍，取。求满载时： （1）电动机所提供的牵引力大小； （2）汽车在该段路程匀速行驶时牵引力所做的功； （3）汽车在该段路程匀速行驶时牵引力做功的功率。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 九年级物理学科第一次独立作业试卷 考试时间：100分钟满分：100分 一、选择题。（共12题，每题2分，共24分） 1. 如图所示是仿照人的手臂设计的我国天宫空间站的机械臂。下列工具使用时与机械臂属于同类型杠杆的是（ ） A. 天平 B. 核桃夹 C. 手推车 D. 钓鱼竿 【答案】D 【解析】 【详解】机械臂仿照人的手臂，动力臂小于阻力臂，即，属于费力杠杆。 A．天平使用时，属于等臂杠杆，故A不符合题意； BC．核桃夹和手推车使用时，属于省力杠杆，故BC不符合题意； D．钓鱼竿使用时，属于费力杠杆，故D符合题意。 故选D。 2. 如图甲所示，是用羊角锤拔铁钉的情景。羊角锤可看成一个杠杆，其动力和阻力示意图如图所示，其中正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】由图可知，用羊角锤拔铁钉时，铁钉的阻力F2是向下的，O为支点，要想拔掉钉子，动力F1的方向应向右上方，故C正确，ABD错误。 故选C。 3. 如图，轻质杠杆的中点悬挂一个重物，在A端施加一个拉力F，逆时针缓慢改变拉力F的方向到图示虚线的位置，这个过程中杠杆始终在水平位置平衡，下列说法正确的是（ ） A. 力F的大小变大 B. 力F的大小先变大后变小 C. 力F和它力臂的乘积先变大后变小 D. 力F和它力臂的乘积始终保持不变 【答案】D 【解析】 【详解】CD．由题可知，阻力和阻力臂不变，根据杠杆平衡条件可知，动力和动力臂的乘积不变，故C错误，D正确。 AB．根据杠杆平衡条件可知，阻力和阻力臂不变时，动力臂越长，动力越小；由图可知，OA是最长的动力臂，在A端施加一个拉力F，逆时针缓慢改变拉力F的方向到图示虚线的位置，动力臂先变长后变短，所以，力F的大小先变小后变大，故AB错误。 故选D。 4. 关于功率，下列说法中正确的是（　　） A. 机器做功少，功率一定小 B. 机械效率高的机器做功一定快 C. 做功时间越少，机器的功率越大 D. 功率小的机器做功一定慢 【答案】D 【解析】 【详解】A．影响功率大小的因素是做功的多少和做功的时间，只知道做功的多少，不知道做功时间，不能判断功率的大小，故A错误； B．机械效率是表示有用功占总功的比例大小，功率表示做功的快慢，两者没有直接关系，故B错误； C．影响功率大小的因素是做功的多少和做功的时间，只知道时间的长短，不知道做功的多少，不能判断功率的大小，故C错误； D．功率是表示做功快慢的物理量，功率大的机器做功一定快，功率小的机器做功一定慢，故D正确。 故选D。 5. 如图所示，、均是杆秤称量时的支点。当使用称量时，调整秤砣至A点位置，使秤杆处于水平平衡状态（忽略绳重和杆重），已知秤砣质量为5kg，，。下列说法正确的是（ ） A. 所称物体的质量是50kg B. 改用称量物体时，会使该杆秤的称量范围变小 C. 换称质量较小的物体时，秤砣应向A点右边移动 D. 当秤砣在A点时，使用称量的物体质量比使用称量的物体质量小 【答案】D 【解析】 【详解】A．由杠杆平衡条件 可得物体的质量，故A错误； B．改用称量时，称量物体的重力的力臂变小，秤砣重力不变，秤砣的重力的力臂变大，由杠杆的平衡条件得到该杆秤的称量范围变大，故B错误； C．换称质量较小的物体时，阻力减小，阻力臂不变，由 可知，动力臂需减小，秤砣应向点左边移动，故C错误； D．当秤砣在点时，使用称量的物体质量 使用称量时，物体的质量，因，且，则，故 ，即使用称量的物体质量比使用称量的物体质量小，故D正确。 故选D。 6. 山区的公路多修成环绕山坡的盘山公路，这样车辆向上行驶时可以（　　） A. 减小所做的功 B. 减小所必需的牵引力 C. 提高功率 D. 提高机械效率 【答案】B 【解析】 【详解】山区的公路多修成环绕山坡的盘山公路，盘山公路相当于斜面，增大了上山的路程，这样车辆向上行驶时可以减小所必需的牵引力，使用斜面时要多做额外功，且做功时间延长，则功率和机械效率都会降低。故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 7. 关于热传递，下列说法中正确的是（ ） A. 热传递是温度由温度高的物体转移给温度低的物体 B. 热传递是能量由温度高的物体转移给温度低的物体 C. 热传递是能量由内能多的物体转移给内能少的物体 D. 热传递是温度由内能多的物体转移给内能少的物体 【答案】B 【解析】 【详解】热传递的实质是能量的转移，且能量转移的方向是由温度高的物体指向温度低的物体，与物体内能的多少无关。 故选B。 8. 如下图所示，图甲中文文用弹簧测力计拉木块，使它沿水平木板匀速滑动；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．下列说法正确的是 A. 木块第二次受到的拉力较大 B. 第一次木块的动能多 C. 木块两次受到的拉力和摩擦力均相等 D. 第一次拉力对木块做功的功率大 【答案】C 【解析】 【详解】AC．依题意，从图象上可以看出，木块两次都做匀速直线运动，而做匀速直线运动的物体受平衡力作用，所以两次木块受到的拉力和摩擦力相等，故A错误，C正确； B．动能的大小与质量和速度有关，从图中可以看出第二次木块运动的速度较大，而木块的质量不变，所以第二次木块具有的动能多，故B错误； D．从图中还可以看出第二次木块运动的速度较大，而木块所受的拉力不变，根据公式可知，拉力第二次做功的功率大； 故D错误。 故选C。 9. 炎热的夏天，在路上执勤的交警从地上拿起一瓶560ml的矿泉水送到嘴边，如图所示，他对矿泉水做功约（　　） A. 0.8J B. 8J C. 80J D. 800J 【答案】B 【解析】 【详解】一瓶560mL的矿泉水的质量在0.56kg，受到的重力 从地上拿起一瓶矿泉水送到嘴边的高度约为h=1.6m，做的功约为 故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 10. 2026年6月，在海南商业航天发射场成功发射千帆极轨12组卫星。如图所示，千帆星座的卫星在大气层外沿椭圆轨道环绕地球运行，下列说法正确的是（ ） A. 卫星在远地点的重力势能比近地点小 B. 卫星从近地点向远地点运行时，动能增大 C. 卫星在大气层外运行时，忽略空气阻力，机械能守恒 D. 卫星从远地点向近地点运行时，动能转化为重力势能 【答案】C 【解析】 【详解】ABD. 卫星质量不变，远地点高度大于近地点高度，重力势能大；卫星从近地点向远地点运行时，高度增大，重力势能增大，速度减小，动能减小；卫星从远地点向近地点运行时，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ABD错误。 C. 卫星在大气层外运行，忽略空气阻力，只有动能和重力势能相互转化，机械能守恒，故C正确。 故选C。 11. 小明对四名同学的做功情况各测量了一次，把四名同学做功W和所用的时间t在坐标系中描点，得到了图中甲、乙、丙、丁四个点，这四名同学中做功功率最小的是（　　） A. 甲 B. 乙 C. 丙 D. 丁 【答案】B 【解析】 【详解】由图可知，纵坐标表示做功多少，横坐标表示做功时间；分别连接坐标原点和四个点作出四位同学做功的W-t图象，如下图所示： 在做功时间相同时，甲做功最多，乙做功最小，由功率的计算公式 可知，乙的功率最小，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 12. 用弹簧测力计沿竖直方向匀速拉绳的一端，使挂在动滑轮下总重力为1.0 N的钩码缓缓上升，示数如图所示。测得绳端移动距离为20 cm，钩码上升距离为10 cm。则动滑轮的机械效率为（ ） A. 37.5% B. 50.0% C. 62.5% D. 83.3% 【答案】C 【解析】 【详解】由图可知，弹簧测力计的分度值为，示数，动滑轮做的有用功为 做的总功 机械效率为，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 二、填空题。（共11题，每空1分，共30分） 13. 使用燕尾夹时可将其视为杠杆，如图所示，当用力向下按压C点时可使夹子张开，此过程可将图中的 ___________点视为支点。（填写字母序号） 【答案】B 【解析】 【详解】物理学中，把杠杆绕着转动的固定点叫做支点，如图所示，当力向下按压C点时，可使夹子张开，此过程绕着B点转动，故B点为支点。 14. 如图所示为搬运沙土的独轮车，当人用力抬住车保持静止时，整个车体可等效为杠杆，它属于________________________杠杆（选填“省力”或“费力”）。若车体和泥土的总重（阻力）为1000牛，则阻力臂是________________________米，力的大小是________________________牛。 【答案】 ①. 省力 ②. 0.4 ③. 250 【解析】 【详解】因动力臂大于阻力臂，故该杠杆为省力杠杆。 由图得，从支点到阻力作用线的距离为0.4m，阻力臂 动力臂 由杠杆平衡条件得 15. 如图所示，动滑轮实质上是省力杠杆，物体重400N，滑轮重10N（绳重、摩擦不计），若要匀速提升重物，则自由端匀速竖直向上的拉力F为____________N，若拉力F的方向向右倾斜一些，如图的虚线所示，则拉力将____________（填“变大”“变小”或“不变”）。如图乙所示，螺丝刀实质是一个轮轴，手柄____________（选填“粗”或“细”）一些的螺丝刀用起来更省力。 【答案】 ①. 205 ②. 变大 ③. 粗 【解析】 【详解】[1]动滑轮实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆，所以是省力杠杆，由题意可得 [2]因为若拉力F的方向向右倾斜一些，动力臂减小，所以根据杠杆平衡条件可知拉力将变大。 [3]如图乙所示，螺丝刀实质是一个轮轴，大轮小轴，根据杠杆平衡条件可知，手柄粗一些的螺丝刀用起来更省力。 16. 体育考试中，如图甲，投掷实心球时，球离开手后到落地过程中重力对它________（选填“做功”或“不做功”）。如图乙，质量为60kg的小伟完成一个引体向上时，从最低点到最高点的过程中，重心升高，则他一次引体向上的上升过程中，克服重力做功是________。（） 【答案】 ①. 做功 ②. 300 【解析】 【详解】[1]球离开手后到落地过程中，球受到重力的作用，并且在重力的方向上移动了距离，所以重力对球做了功。 [2]他一次引体向上的上升过程中，克服重力做功 W=Gh=mgh=60kg×10N/kg×0.5m=300J 17. 如图所示，小张正在做俯卧撑，把他的身体看作一个杠杆，O为支点，A为重心，他的体重为550N。地面对手的支持力的力臂是________m，大小为________N。他1min内做俯卧撑30个，每做一次肩膀升高50cm。他做一个俯卧撑做的功是________J，他1min内的功率是________W。 【答案】 ①. 1.5 ②. 330 ③. 165 ④. 82.5 【解析】 【详解】地面对手的支持力的力臂是支点O到支持力作用线的垂直距离，由图可知，动力臂 阻力是小张的体重550N，阻力臂，根据杠杆平衡条件​得，支持力 做功的力是地面对手的支持力，移动距离是肩膀上升的高度 单次做功 总功 功率 18. 如图所示为轱辘取水的装置，该装置能够省 __________（选填“距离”、“力”或“功”），使用更轻的桶可以 __________（选填“提高”或“降低”）机械效率。 【答案】 ①. 力 ②. 提高 【解析】 【详解】[1]辘轳是轮轴，相当于一个杠杆，在使用时动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，省力杠杆可以省力，但是费距离。 [2]在有用功一定时，使用更轻的桶可以减小额外功，减少额外功可以提高机械效率。 19. 如图甲所示，图中的装置相当于一个________________________（填一种简单机械的名称）。如图乙所示，橡皮筋两头分别固定在罐子的顶部和底部，中间系一个钩码，就做成了能自动回头的“魔罐”，当将“魔罐”在水平地面上滚出后，还能自动滚回来，在滚回来的过程中________________________能转化为动能。如图丙所示是用硬纸片做的“会跳卡片”。卡片套上橡皮筋后会向B面折叠，将卡片在桌面上压平后松手，发现卡片跳起来了，实验中应将________________________面（A/B）向下放置。 【答案】 ①. 滑轮组 ②. 弹性势 ③. B 【解析】 【详解】图甲中由两根杆和多段绕线组成的装置，是将多个动滑轮、定滑轮的功能结合的简单机械，符合滑轮组的构造特点，相当于滑轮组； “魔罐”滚出时，罐子的动能会逐渐转化为橡皮筋的弹性势能；滚回来的过程中，橡皮筋逐渐恢复原状，储存的弹性势能释放，转化为罐子的动能； 因卡片向B面折叠，将B面向下放置，压平松手后橡皮筋的弹性势能转化为卡片的动能，使卡片跳起。 20. 如图所示，运动员拉弓射箭。 （1）用力拉开弓，弓被拉弯。说明力能改变物体的_________，拉弯的弓具有_________能。 （2）射出的箭由于具有_________，要保持原来的运动状态，继续向前运动。 【答案】（1） ①. 形状 ②. 弹性势 （2） 惯性 【解析】 【小问1详解】 弓被拉弯，弓的形状发生了变化，说明力可以改变物体的形状； 拉弯的弓发生了弹性形变，因此具有弹性势能。 【小问2详解】 箭离开弓弦后不再受到向前的推力，仍能继续向前运动，是因为箭具有惯性，要保持原来的运动状态。 21. 用如图所示的装置探究重力势能大小与高度的关系。 （1）让同一木块从钉板的正上方不同高度处自由下落，将钉板打入沙中。高度越高，钉板被打入沙子的深度越深，此实验说明：当物体________________________不变时，________________________越大，重力势能越大。 （2）根据上述探究，十楼阳台的花盆，相对________________________有很大的重力势能。因此，生活中要防止高空坠物。 【答案】（1） ①. 质量 ②. 高度 （2）地面 【解析】 【小问1详解】 实验中使用同一木块，是为了控制木块的质量不变；让木块从不同高度自由下落，发现木块的下落高度越高，钉板陷入沙中的深度越深，说明木块对钉板做功的能力越强，具有的重力势能越大。因此，物体质量不变时，高度越大，重力势能越大。 【小问2详解】 重力势能的大小与物体的质量及相对参考面的高度有关。以地面为参考面，十楼阳台上的花盆所处高度较大，因此相对地面具有较大的重力势能；花盆从高处坠落时，重力势能转化为动能，可能造成严重伤害。 22. 2026年冬奥会自由式滑雪女子空中技巧比赛中，我国运动员徐梦桃摘得金牌。如图是高速相机拍摄的徐梦桃空中动作过程，其中A、C点在同一高度，B点为运动的最高点。若她和装备的总质量为60kg，B到AC的距离h为8m。忽略空气阻力，g取10N/kg。 （1）整个过程中，徐梦桃受到的________________________力改变了她的运动状态，B点处她的动能________________________（选填“是”或“不是”）零； （2）从A到B的过程中，徐梦桃的动能转化为________________________能。 【答案】（1） ①. 重 ②. 不是 （2）重力势 【解析】 【小问1详解】 忽略空气阻力，徐梦桃在空中仅受重力作用，故重力改变她的运动状态；B点为运动最高点，竖直方向速度为零，但水平方向仍有速度，因此动能不是零。 【小问2详解】 从A到B的过程中，徐梦桃的质量不变，高度升高，重力势能增大，速度减小，动能减小，忽略空气阻力，动能转化为重力势能。 23. 图甲是某学习小组自制的起重机模型，该模型主要由杠杆、滑轮组和轮轴组成。O1是杠杆O1A的支点；重物m挂在动滑轮下，定滑轮的转轴固定在杠杆的A点；细绳一端固定在A，跨过滑轮组后，另一端固定在轮轴的小轮上；O2是轮轴的轴心，小轮半径r1=0.05m，手柄P到O2的距离r2=0.15m。使用时，逆时针转动手柄P，通过张紧的细绳将重物提起。重物质量m=1kg，杠杆、滑轮及细绳的质量忽略不计，g取10N/kg。 （1）匀速提起重物的过程中，细绳的拉力为________________________N。杠杆O1A所受的动力和阻力可等效为图乙所示，动力F1为定滑轮左侧细绳的拉力，阻力F2为右侧两股细绳的合力。为确保杠杆在图示位置保持平衡，则设计时力臂L1和L2的比值L1：L2=________________________。 （2）提升重物时，若模型的机械效率为78.5%，则匀速转动P一圈做功________________________J。（计算时π取3.14） 【答案】（1） ①. 5 ②. 2∶1 （2）2 【解析】 【小问1详解】 因动滑轮承担物重的绳子段数，故细绳拉力 因同一根细绳拉力处处相等，右侧两股细绳拉力均为且方向竖直向下，故阻力 由题意知动力，根据杠杆平衡条件，力臂之比等于阻力与动力之比，故 【小问2详解】 手柄转一圈时小轮同步转一圈，绳子被卷起的长度等于小轮周长，故 因动滑轮绳子段数，故重物上升高度 有用功 由机械效率公式可知，转动P一圈做的总功 三、综合实践题。（共7题，24题、25（3）、27（5）每小题2分，其它每空1分，共46分） 24. 按要求完成下列作图。 （1）如图甲所示，画出作用在“开瓶起子”上动力的力臂和阻力的示意图。 （2）如图乙所示，在杠杆AOB的A端挂一重物G，要使杠杆在如图所示的位置平衡，请画出在杠杆上施加的最小动力及阻力的示意图。 （3）如图丙所示，利用图所示的滑轮组把重物以最省力的方式提升到楼上，请在图中画出滑轮组的绕绳方法。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 力臂是从支点到力的作用线的垂直距离。图中支点为 ，从支点向动力  的作用线作垂线，该垂线段即为力臂 ；阻力是阻碍杠杆转动的力，起子向上撬瓶盖边缘时，瓶盖边缘对起子有向下的力。因此，在起子与瓶盖边缘接触点画一个竖直向下的箭头，标为 。 【小问2详解】 阻力 ​ 由重物  产生，作用点在 ，方向竖直向下；根据杠杆平衡条件，在阻力和阻力臂一定时，动力臂越长越省力。连接支点 与杠杆上最远点 ，线段 即为最长动力臂。最小动力 应作用在 点且垂直于  。为了阻碍 端下沉（顺时针转动），  端受力应使杠杆逆时针转动，故 方向应垂直于  斜向下。 【小问3详解】 要使拉力最小（最省力），必须使承担动滑轮和重物总重的绳子段数 最大。图中有一个定滑轮和一个动滑轮，最多可以有3段绳子承担重物。根据“奇动偶定”原则，当 时，绳子的固定端应系在动滑轮的挂钩上。绕线顺序为：从动滑轮挂钩出发 → 绕过定滑轮 → 绕过动滑轮→ 最后拉力方向向上。 25. 小明在做“探究杠杆平衡条件”实验的装置如图1所示，杠杆上相邻刻线间的距离相等，杠杆上每一格长5cm，每个钩码质量为50g。 （1）在安装杠杆时，将杠杆的中心作为支点，发现杠杆在如图1的位置静止，为了使杠杆在水平位置平衡，应将左边的平衡螺母向____________（选填“左”或“右”）端调节。以上这两步操作的目的是为了消除________________________对实验的影响，以及在实验时方便测量________________________的大小； （2）调节平衡后，如图甲所示，在杠杆的左边A处挂四个钩码，要使杠杆在水平位置平衡，应在杠杆右端B处挂同样的钩码____________个； （3）实验中小明发现用图乙所示的方式悬挂钩码，杠杆也能在水平位置平衡，但老师建议，不宜采用这种方式，其主要原因为____________； A. 一个人无法独立操作 B. 不方便测量力臂 C. 力和力臂数目过多，不易得出结论 D. 杠杆受力不平衡 （4）完成实验后，小明想利用该杠杆（重心位于O点）制作一个直接测量质量的“杆秤”。 ①如图丙所示，以杠杆上的A点为支点，当在C位置挂3个钩码，杠杆在水平位置刚好平衡。然后小明将C位置的3个钩码取下，挂到右侧作为“秤砣”； ②为将“杆秤”的零刻度线标在A处，小明应在图丙C位置处装配一质量为________________________g的吊盘； ③接着小明在图丁的D位置标记上该“杆秤”能测的最大质量________________________g，并将其它质量数均匀标记在AD之间的刻度线上，完成“杆秤”的制作。 【答案】（1） ①. 右 ②. 杠杆自重 ③. 力臂 （2）3 （3）C （4） ①. 150 ②. 600 【解析】 【小问1详解】 图1中杠杆左端下沉，根据“左沉右旋”的调节原则，应将平衡螺母向右调节。 调节杠杆在水平位置平衡，支点在中心，可消除杠杆自重对实验的影响；同时 杠杆水平平衡时，钩码拉力方向竖直向下，力臂重合在杠杆上，方便直接从杠杆上读出力臂的大小。 【小问2详解】 设每个钩码重为 ，每格长度为 。由图甲可知，左侧力与力臂乘积为，右侧 点距离支点 ，根据杠杆平衡条件 ​ ，即，解得 ，故应在 处挂3个钩码。 【小问3详解】 A．一个人完全可以完成挂取钩码的操作，故A错误； B．杠杆在水平位置平衡，力臂依然在杠杆上，方便测量，故B错误； C．图乙中杠杆两侧挂有多个钩码，导致力和力臂数目过多，数据分析复杂，不易得出简单的杠杆平衡结论，故C正确； D．杠杆处于静止状态，受力是平衡的，故D错误。 故选C。 【小问4详解】 ②杆秤零刻度线在 处，不挂重物时（ 处仅挂吊盘），秤砣挂在 点（力臂为0）杠杆平衡。由图丙知，3个钩码（ ）在 处能平衡杠杆自重，故吊盘质量应等于3个钩码质量，即。 ③根据杠杆平衡条件得  。最大质量对应秤砣在  点，此时  ， ， （3个钩码）得最大测量质量  26. 斜面是一种简单机械，小明想探究“斜面的机械效率与斜面倾斜程度的关系”。于是他找来木块A、长木板B、三个高度不同的长方体C和弹簧测力计进行实验，如下图。 实验次数 斜面倾斜程度 木块重G/N 斜面高度h/m 沿斜面的拉力F/N 木块沿斜面移动距离s/m 斜面的机械效率 1 较缓 5 0.2 3.3 0.5 60.6% 2 较陡 5 0.25 3.8 0.5 65.8% 3 最陡 5 0.3 4.2 0.5 （1）除上述器材外，小明要完成实验还需要的一种测量器材是________________________； （2）在实验过程中，应沿斜面向上拉动木块，使木块做________________________运动； （3）实验记录数据如表，则第3次实验时斜面的机械效率为________________________； （4）分析比较表中的实验数据，可得到的结论是：当其它条件不变时，斜面越陡，机械效率________________________； （5）除了倾斜程度会影响斜面的机械效率，你还能猜想到斜面的________________________也会影响到斜面的机械效率。 【答案】（1）刻度尺 （2）匀速直线 （3）71.4% （4）越高 （5）粗糙程度 【解析】 【小问1详解】 斜面的机械效率为 本实验用弹簧测力计测量重力和拉力，还需要测量高度h和距离s，所以需要刻度尺。 【小问2详解】 要测量沿斜面的拉力，就要让木块做匀速直线运动，因为只有这样，弹簧测力计的示数稳定，测量才是准确的。 【小问3详解】 第3次实验时斜面的机械效率为 【小问4详解】 因斜面长一定，斜面高度越大，斜面倾斜程度越大，分析实验数据，提升相同的物体，随着倾斜程度的变大，机械效率越高。 【小问5详解】 除了倾斜程度会影响斜面的机械效率，斜面的粗糙程度也会影响到斜面的机械效率，因为斜面越粗糙，摩擦力越大，做的额外功越多，机械效率就越低。 27. 提高机械效率能够充分发挥机械设备作用，一组同学在“测量滑轮组的机械效率”实验中，实验测得的数据如表所示。 次数 物体重力G/N 提升的高度h/m 拉力F/N 绳端移动距离s/m 机械效率η 1 2 0.1 1 0.3 66.7% 2 3 0.1 1.4 0.3 71.4% 3 4 0.1 1.8 0.3 4 4 0.2 1.8 0.6 74.1% （1）实验中应尽量竖直向上_________（选填“匀速”或“加速”）拉动弹簧测力计； （2）计算出第3组实验的有用功_________J，机械效率是_________（计算结果精确到0.1%）； （3）分析比较第1、2、3次实验数据可以判定，使用同一个滑轮组提升重物时，被提升的物体越重，机械效率_________（选填“越高”、“越低”或“不变”）。分析比较第3、4次实验数据可得，机械效率与物体上升的高度_________（选填“有关”或“无关”）； （4）小红用均为G0的滑轮，组装了如图2所示的甲、乙两个滑轮组，在相同时间内把重物G提升相同高度，若F1=F2，则F1、F2做功的功率P1_________P2，机械效率η1_________η2（两空均选填“>”、“<”、“=”）。如果不计绳重及摩擦，则G︰G0=_________。 （5）实验中多次改变提升钩码的重力来测量滑轮组的机械效率，其目的是________（选填字母序号）。 A. 减小摩擦力 B. 多次测量求平均值 C. 获得多组数据归纳出物理规律 【答案】（1）匀速 （2） ①. 0.4 ②. 74.1% （3） ①. 越高 ②. 无关 （4） ①. < ②. > ③. 2:1 （5）C 【解析】 【小问1详解】 实验中应沿竖直方向匀速缓慢拉动弹簧测力计，系统处于平衡状态，拉力大小才等于测力计示数。 【小问2详解】 根据第3次实验数据可知，有用功为 W有=Gh=4N×0.1m=0.4J 总功为 W总＝Fs＝1.8N×0.3m＝0.54J 第3次实验的机械效率 【小问3详解】 [1]比较第1、2、3次实验数据可知，提升高度相同，绳子自由端移动的距离相同，说明使用的是同一滑轮组，但物重不同，且物重越大，滑轮组的机械效率越高。 [2]分析比较第3、4次实验数据可知，使用相同的滑轮组提升相同的物体，物体上升的高度不同，机械效率相同，这说明机械效率与物体上升的高度无关。 【小问4详解】 [1]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；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 乙滑轮组中拉力做的总功为 已知F1=F2，所以W1<W2，已知时间相同，由公式知，P1<P2。 [2][3]甲、乙两滑轮组提升的物重G相同，把重物G提升相同高度，根据W有=Gh可知所做的有用功相同，而乙滑轮组中多了一个动滑轮，需要克服动滑轮的重力做更多的额外功，则使用乙滑轮组所做的总功更多，根据可知，即 η1>η2 已知F1=F2，根据 可得解得G=2G0，故G︰G0=2︰1。 【小问5详解】 实验中多次改变提升钩码的重力来测量滑轮组的机械效率，其目的是获得多组数据归纳出物理规律，故C符合题意，AB不符合题意。 故选C。 28. 在探究物体的动能大小跟哪些因素有关的实验中，同学们设计了如图实验。实验中让钢球从斜面上某个高度由静止沿斜面滚下，在底部与静止在水平面上的木块发生碰撞，木块沿水平方向向右运动直至停止，其中，（不考虑空气阻力）。 （1）实验中是通过观察_________来判断钢球的动能大小； （2）用来研究超速安全隐患时，我们应选择_________两图所示实验来进行比较； （3）实验中钢球碰撞木块后继续向前运动一段距离，则开始时钢球的重力势能_________木块克服摩擦力所做的功（选填“＞”“＜”或“=”）； （4）小明将实验进行了改装：如图丁所示，将同一木块放在弹簧原长处，分别用形状相同质量不同的实心铝球和空心铁球将弹簧压缩到相同程度后放手，发现两球离开弹簧时的速度_________（选填“相同”或“不同”），木块被推开的距离_________（选填“相同”或“不同”）。 【答案】（1）木块移动的距离 （2）甲、乙 （3）＞ （4） ①. 不同 ②. 相同 【解析】 【小问1详解】 实验中通过观察木块移动的距离来判断钢球的动能大小，木块移动距离越大，钢球动能越大。 【小问2详解】 研究超速安全隐患时，应保持质量不变，改变钢球下滑到水平面时的速度大小，故选甲乙两图。 【小问3详解】 钢球碰撞木块后继续向前运动一段距离，因为刚开始钢球的重力势能大于木块克服摩擦力所做的功，故钢球还剩下动能使它继续向前运动。 【小问4详解】 [1]质量不同的实心铝球和空心铁球将弹簧压缩到相同程度后，此时具有相同的弹性势能，当弹性势能转化为动能时，动能大小也相同，因同体积的铁球和铝球质量不同，故速度也不同。 [2]两球动能相同，故木块被推动的距离相同。 29. 如图所示装置，（绳重和摩擦不计）。装卸工人将重为900N的货物匀速提升至高处，货物在1min内匀速上升了6m，人对绳的拉力为500N。求： （1）动滑轮重为多少； （2）工人做的有用功为多少； （3）该滑轮组的机械效率为多少； 【答案】（1）100N （2）5400J （3）90% 【解析】 【小问1详解】 由图可知，承担物重的绳子段数， 货物匀速上升，绳重和摩擦不计， 动滑轮重为 【小问2详解】 工人提升货物所做的有用功为 【小问3详解】 绳子自由端移动的距离为 拉力做的总功为 滑轮组的机械效率为 30. “绿色出行，低碳生活”。新能源汽车因环保、节能、高效等优势，成为人们的购车新选择。如图是国内某型号的新能源汽车，满载时的总质量为，车轮与地面的总接触面积是，在平直公路上匀速行驶1000m，用时50s，所受阻力为车总重的0.1倍，取。求满载时： （1）电动机所提供的牵引力大小； （2）汽车在该段路程匀速行驶时牵引力所做的功； （3）汽车在该段路程匀速行驶时牵引力做功的功率。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 满载时的总重力为 汽车所受的阻力为 汽车匀速行驶，牵引力为 【小问2详解】 汽车匀速行驶1000m，牵引力做功为 【小问3详解】 汽车匀速行驶50s，牵引力做功的功率为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $