精品解析:陕西西安市阎良区武屯初级中学2026-2027学年上学期九年级物理第一阶段质量检测试题
2026-10-27
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内容正文:
九年级物理第一阶段质量检测
一、选择题(本大题共10小题,每小题2分,计20分。每小题只有一个选项是符合题目要求的)
1. 如图所示,下列四种机械装置,正常使用时不属于省力杠杆的是( )
A. 羊角锤起钉子 B. 扫帚扫地
C. 按压开关 D. 转动门把手
【答案】B
【解析】
【详解】A.羊角锤起钉子过程中,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故A不符合题意;
B.扫帚在使用时,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,故B符合题意;
C.开关在使用过程中,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故C不符合题意;
D.门把手在使用过程中,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故D不符合题意。
故选B。
2. 下列情形中,人对物体没有做功的是( )
A. 用力推动电动车前行 B. 背着书包上台阶
C. 举着杠铃不动 D. 把掉在地上的羽毛球捡起来
【答案】C
【解析】
【详解】A.人对电动车施加推力,电动车在推力方向移动距离,因此人做功,故A不符合题意;
B.人对书包施加向上的支持力,书包上台阶时在支持力方向移动距离,因此人做功,故B不符合题意;
C.举着杠铃静止不动,人给杠铃一个向上的力,杠铃没有向上移动距离,因此人对杠铃没有做功,故C符合题意;
D.人对羽毛球施加向上的力,羽毛球被捡起时在力的方向移动距离,因此人做功,故D不符合题意。
故选C。
3. 如图所示,是《天工开物》中记载的我国传统提水工具“桔槔”,使用时,人向下拉绳放下空桶从井中打水,图中使杠杆AOB顺时针转动的力是( )
A. 水桶所受的重力 B. 人对绳的拉力
C. 石块对A端的拉力 D. 绳对B端的拉力
【答案】D
【解析】
【详解】A.水桶受到的重力作用在水桶上,不是杠杆受到的力,故A不符合题意;
B.人对绳的拉力作用在绳子上,不是杠杆受到的力,故B不符合题意;
C.石块对A端的拉力,是杠杆受到的力,但其效果是使杠杆逆时针转动,故C不符合题意;
D.绳对B端的拉力,是杠杆受到的力,其作用效果是使杠杆顺时针转动,故D符合题意。
故选D。
4. 使用机械做功时,下面说法中正确的是( )
A. 功率小的机器一定比功率大的机器做功慢
B. 功率小的机器可能比功率大的机器做功快
C. 功率大的机器一定比功率小的机器做功多
D. 功率大的机器一定比功率小的机器做功少
【答案】A
【解析】
【详解】AB.功率是表示物体做功快慢的物理量,功率小的机器一定比功率大的机器做功慢,故A正确,B错误;
CD.功率大的机器一定比功率小的机器做功快,但做功的多少还与时间有关,故功率大的机器做功不一定比功率小的机器多,故CD错误。
故选A。
5. 对同一滑轮组,下列各措施中不能提高机械效率的是( )
A. 增加提升重物的重力 B. 改用质量小的动滑轮
C. 减少提升高度,减少做功 D. 在轮轴处加润滑油,减小摩擦
【答案】C
【解析】
【详解】A.增加提升重物的重力,可以提高有用功,这样有用功在总功中所占的比值增大,即增加提升重物重力可以提高滑轮组的机械效率,故A不符合题意;
B.改用质量小的动滑轮,所做的额外功减少,机械效率提高,故B不符合题意;
C.由可知,减少提升高度,减少做功,不能改变有用功和总功的比值,即滑轮组的机械效率不变,故C符合题意;
D.在轮轴处加润滑油,减小摩擦,可以减少所做的额外功,可以提高机械效率,故D不符合题意。
故选C。
6. 如图甲所示,物体A在大小不变的水平拉力F的作用下,先后在粗糙程度不同的表面DE和HG上做直线运动,图乙为物体在DE、HG 两段运动过程中距离和时间关系的图像。拉力F在DE段所做的功为,功率为;在HG段所做的功为,功率为。下列关系正确的是( )
A. > B. < C. = D. <
【答案】D
【解析】
【详解】AB.由图乙可知,物体A在水平拉力F的作用下在DE段移动了3m,用时6s,物体A在水平拉力F的作用下在HG段移动了3m,用时3s,已知物体A在大小不变的水平拉力F的作用下,即拉力F相同,移动的距离相等,根据可知,F在DE段所做的功等于在HG段所做的功,即
故AB错误;
CD.F在DE段所做的功等于在HG段所做的功,HG段的时间少于DE段的时间,根据可知,F在DE段所做功的功率小于在HG段所做功的功率,即
故C错误,D正确;
故选D。
7. 如图所示,将重为G的物体A挂在滑轮组绳端,每个滑轮重为,若要使物体A处于静止状态(不计绳重和摩擦),则虚线框内悬挂的物体重为( )
A. B. C. G D. 3G
【答案】B
【解析】
【详解】由图可知,左侧滑轮轴随物体移动,为动滑轮,承担物重的绳子段数;右侧滑轮轴固定,为定滑轮。设虚线框内悬挂物体重为,由题可知,右侧绳端拉力。
对动滑轮及下方物体整体受力分析,当物体A处于静止状态,即整体处于平衡状态时,由力的平衡条件可得
所以有。故选B。
8. 如图所示,小明和爸爸坐在跷跷板上处于平衡状态。如果小明和爸爸都向中间的O点移动相同的距离,下列说法正确的是( )
A. 跷跷板仍然平衡
B. 爸爸端下降
C. 小明端下降
D. 可能爸爸端下降,也可能小明端下降
【答案】C
【解析】
【详解】设爸爸重力为,力臂为,小明重力为,力臂为,移动距离为。初始平衡时,由图知,故。
移动后爸爸端力与力臂的乘积
小明端力与力臂的乘积
因,则
结合可得
小明端力与力臂的乘积较大,故小明端下降。
故选C。
9. 用如1图所示的滑轮组将重为 700N的物体匀速提升 lm,不计绳重和各种摩擦,滑轮组的部分数据如2图所示,以下说法不正确的是( )
A. 拉力F做功 1000J
B. 绳子自由端移动的距离为3m
C. 只增大物体的重力,机械效率将大于70%
D. 用任何机械都不省功,机械效率有可能超过100%
【答案】D
【解析】
【详解】AB.拉力做的有用功为
拉力F做的功为
故A正确,不符合题意;
B.如图1,由3段绳子吊着动滑轮,绳子自由端移动的距离为
故B正确,不符合题意;
C. 不计绳重和各种摩擦,滑轮组的机械效率为
只增大物体的重力,机械效率将大于70%,故C正确,不符合题意;
D.由于摩擦等因素的存在,总功一定大于有用功,用任何机械都不省功,机械效率不可能达到100%,故D错误,符合题意。
故选D。
10. 如图所示,为方便残疾人上下台阶,一些公共场所设计了专用通道。某人和他的电动轮椅总重600N,他乘坐电动轮椅,沿6m长的专用通道匀速直线行驶到0.5m高的平台处,该过程中,电动轮椅的牵引力恒为80N。下列说法正确的是( )
A. 该专用通道相当于斜面,可以省功 B. 电动轮椅牵引力做的功为4800J
C. 电动轮椅行驶时受到的摩擦力为30N D. 该专用通道的机械效率为65%
【答案】C
【解析】
【详解】A.专用通道相当于斜面,斜面可以省力不能省功,故A错误;
B.电动轮椅牵引力做的功为
故B错误;
C.有用功为
额外功为
则电动轮椅行驶时受到的摩擦力为
故C正确;
D.该专用通道的机械效率为
故D错误。
故选C。
二、填空与作图题(本大题共6小题,计18分)
11. 喝茶水时,人从桌面上端起盛茶水的茶杯,人对茶杯做的功是_________,对茶水做的功是_______,对茶杯和茶水做的功是_________。(均选填“有用功”“额外功”或“总功”)
【答案】 ①. 额外功 ②. 有用功 ③. 总功
【解析】
【详解】[1][2][3]有用功是指对人有用的功,额外功是指对人无用却又不得不做的功。喝茶水的人,从桌面上端起盛茶水的茶杯,目的是端茶水,因此对茶水做的功是有用功,克服茶杯重力做的功是额外功,对茶杯和茶水做的功是总功。
12. 如图所示的是一种健身器械,AOB可视为一个杠杆,O点是它的支点。小明想更容易地抬起重物,应该将手______(选填“靠近”或“远离”)O点,因为这样做可以增大______。
【答案】 ①. 远离 ②. 动力臂
【解析】
【详解】[1][2]由杠杆平衡条件可知,阻力和阻力臂一定时,动力和动力臂成反比,动力臂越大越省力,所以应该将手远离O点,因为这样做可以增大动力臂。
13. 某商场的自动扶梯如图所示,重为500N的小华站在该扶梯上匀速从商场一楼到二楼,用时5s,已知扶梯高3m,则扶梯对他做的功是____________J,扶梯对他做功的功率是_____________W;若调快扶梯的上行速度,小华匀速从一楼到二楼的过程中,扶梯对他做的功_____________,扶梯对他做功的功率____________。(后两空均选填“变大”“不变”或“变小”)
【答案】 ①.
1500 ②.
300 ③.
不变 ④.
变大
【解析】
【详解】扶梯对小华做的功
扶梯对他做功的功率
调快扶梯速度后,因小华重力与上升高度均不变,由可知,扶梯对他做的功不变;
速度调快后,小华上楼的用时变短,由可知,功不变、时间减小,扶梯对他做功的功率变大。
14. 在劳动实践中,小林想将1200 N的重物搬到距地面高1 m的货车车厢中,于是在水平地面与车厢间用木板搭了长2.5m的斜面,如图所示,小林同学沿斜面向上用600 N的力将重物匀速推到车上,用时20s。该过程中,小林所做的有用功为___________J,小林推力做功的功率为___________W,使用斜面___________(选填“能”或“不能”)省功。
【答案】 ①. 1200 ②. 75 ③. 不能
【解析】
【详解】小林所做的有用功
推力做的总功
推力做功的功率
根据功的原理,使用任何机械都不能省功,斜面属于简单机械,使用斜面可以省力,但要费距离,需要克服摩擦做额外功,总功大于有用功,因此使用斜面不能省功。
15. 如图所示,轻质杠杆OA的中点处悬挂重为110N的物体,在A端施加一竖直向上的力F,杠杆在水平位置平衡,则力F的大小为___________N。保持F的方向始终与OA垂直,将杠杆从A位置匀速提升到B位置的过程中,力F的力臂将___________(选填“变大”“变小”或“不变”,下同),力F的大小将___________。
【答案】 ①. 55 ②. 不变 ③. 变小
【解析】
【详解】[1]假设杠杆中间处为C点,杠杆在A位置时,,由杠杆平衡条件可知
则力F的大小为
[2]力F的力臂为支点O到力F的垂线段,因为杠杆从A位置匀速提升到B位置的过程中,保持F的方向始终与OA垂直,那么力F的力臂都是LOA,因此力F的力臂将不变。
[3]杠杆从A位置匀速提升到B位置的过程中,动力臂不变,阻力等于物体的重力,重力不变,阻力不变,从A位置匀速提升到B位置,阻力臂变小,根据杠杆平衡条件可知,,LOA不变,G不变,LOC变小,因此F变小。
16.
(1)要提高身体素质,必须加强日常锻炼,如图甲是用哑铃锻炼。将前臂从水平位置绕O点抬起哑铃,前臂此时相当于一个杠杆,其简化图如图乙所示,在图乙中画出动力臂和阻力臂。
(2)如图所示,小林站在A处用滑轮组提升重物,请画出滑轮组最省力的绕线方法。
【答案】(1) (2)
【解析】
【小问1详解】
图中杠杆O为支点,从O作动力和阻力作用线的垂线,垂线段即为动力臂和阻力臂,据此作图。
【小问2详解】
要最省力需让承担物重的绳子段数最多,将绳子的起始端固定在下方动滑轮的挂钩上,先向上绕过上方的定滑轮,再向下绕回下方的动滑轮,最终自由绳端从动滑轮引出,方向朝向A处人的手的位置。
三、实验与探究题(本大题共4小题,计22分)
17. 同学们共同研究定滑轮和动滑轮的特点:
(1)他们研究定滑轮特点时,做的实验如甲图所示,据此可证明:使用定滑轮可以改变___________,但不可以____________。
(2)他们研究动滑轮特点时,用动滑轮匀速竖直提升重物,如乙图所示。据此可知,使用动滑轮可以__________,但不可以改变____________。
【答案】(1) ①. 力的方向 ②. 省力
(2) ①. 省力 ②. 力的方向
【解析】
【小问1详解】
甲图的定滑轮实验中,物重为1N,无论沿水平、斜向还是竖直方向拉弹簧测力计,示数都等于1N,和物重大小相等,说明使用定滑轮时拉力大小不会小于物重,无法省力;但向下或斜向拉绳子时,重物会向上运动,因此定滑轮可以改变力的方向。
【小问2详解】
乙图的动滑轮实验中,物重为1N,竖直匀速拉动时弹簧测力计示数仅为0.6N(小于物重),说明动滑轮可以省力;但拉力方向向上,重物也随之上移,无法改变施力的方向,因此动滑轮不能改变力的方向。
18. 小刚想粗略地测算自己在单杠上做引体向上运动时的功率,如图所示。
(1)需要的测量工具:电子秤、刻度尺_______。
(2)请帮他设计实验步骤:
①用_______(填测量工具)测出小刚的质量m;
②小刚吊在单杠上,测量下巴到单杠的高度h,也就是人体上升的高度;
③连续完成n次引体向上,记录需要的_______(填物理量及其对应字母);
④计算做功的功率P=_______(用已知量g及上述所测物理量的符号表示)。
【答案】 ①. 秒表 ②. 电子秤 ③. 时间t ④.
【解析】
【详解】(1)[1]实验中,需要测量连续完成n次引体向上的时间,因此还需要的测量工具有秒表(或停表)。
(2)①[2]本实验中,测量质量的仪器是电子秤,所以实验中应该用电子秤测量小刚的质量m;
②小刚吊在单杠上,测量下巴到单杠的高度h,也就是人体上升的高度;
③[3]要测功率,需要测量时间,所以测出连续完成n次引体向上所用的时间t。
④[4]计算做n次引体向上所做的功为
W=nGh=nmgh
功率的表达式为
19. 测量如图所示滑轮组的机械效率,部分实验数据如表:
实验次数
钩码重力G/N
钩码上升高度h/cm
拉力F/N
绳端移动距离s/cm
机械效率η
1
2.0
20
1.2
60
55.6%
2
3.0
20
60
3
4.0
20
2.0
60
66.7%
(1)在实验操作中,应竖直向上____________拉动弹簧测力计。
(2)第2次实验时,弹簧测力计的示数如图所示,读数为_____________N,此次实验,有用功为____________J,滑轮组的机械效率是____________。
(3)分析表中的实验数据可知,使用同一滑轮组提升重物时,提升的重物越重,滑轮组的机械效率越____________(选填“高”或“低”),这是因为,拉力对动滑轮所做的额外功占总功的比值____________(选填“变大”“不变”或“变小”)。
(4)实验过程中边拉动边读数,弹簧测力计示数不稳定,有同学认为应静止时读数,这样测出的机械效率会____________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
【答案】(1)匀速 (2) ①. 1.6 ②. 0.6 ③. 62.5%
(3) ①. 高 ②. 变小
(4)偏大
【解析】
【小问1详解】
实验中竖直向上匀速拉动弹簧测力计时,系统处于平衡状态,弹簧测力计的示数等于拉力大小,读数才准确。
【小问2详解】
弹簧测力计分度值为0.2N,指针指向1.6N,因此读数为1.6N。
第2次实验时,有用功
总功
机械效率
【小问3详解】
从表格数据能看出,同一滑轮组,提升重物越重,机械效率越高;
同一滑轮组中,动滑轮重和摩擦造成的额外功基本不变;物重越大,有用功越大,额外功占总功的比例越小,机械效率越高。
【小问4详解】
静止读数时,滑轮和轴、绳之间的摩擦力没有被计入拉力,测得的拉力偏小,总功计算结果偏小,有用功不变,因此算出的机械效率会偏大。
20. 小华同学为探究“杠杆的平衡条件”,设计了如图所示的实验。
(1)实验前,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;为使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆的平衡螺母向___________(选填“左”或“右”)调节。
(2)如图乙所示,改变两边所挂钩码个数及钩码与支点的距离,并使杠杆始终在水平位置平衡,多次实验,得到如表所示的实验数据。由数据可得出杠杆的平衡条件是:___________(用表格中物理量符号表示)。小华多次实验的目的是___________(选填“寻找普遍规律”或“减小实验误差”)。
实验序号
动力F1/N
动力臂l1/m
阻力F2/N
阻力臂l2/m
1
1.0
0.30
2.0
0.15
2
1.5
0.10
1.0
0.15
3
2.5
0.20
2.0
0.25
(3)如图丙所示,在杠杆左侧用弹簧测力计竖直向上拉也可使杠杆在水平位置平衡,若实验中所用钩码每个重0.5 N,此时弹簧测力计的示数为___________N。若小华改变弹簧测力计拉力的方向,使之斜向右上方。杠杆仍然在水平位置平衡,则此时弹簧测力计的读数将___________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(4)实验结束后,小华用细线吊起萝卜,调节细线位置,萝卜恰好在水平位置静止,以细线所在位置为界线切分萝卜,如图丁所示,切开后两块萝卜的质量大小关系为mA___________mB(选 填“>”“=”或“<”)。
【答案】(1) ①. 平衡 ②. 右
(2) ①. F1l1=F2l2 ②. 寻找普遍规律
(3) ①. 1.5 ②. 变大
(4)>
【解析】
【小问1详解】
杠杆的平衡状态定义为静止状态或匀速转动状态,图甲中杠杆静止,因此处于平衡状态;此时杠杆左端下沉、右端上翘,平衡螺母需向偏高的右侧调节,使杠杆在水平位置平衡。
【小问2详解】
分析表格三组数据,每组的动力与动力臂的乘积都等于阻力与阻力臂的乘积,因此杠杆平衡条件为;本实验是探究规律类实验,多次实验的目的是避免单次实验的偶然性,寻找普遍规律。
【小问3详解】
设每个小格长度为,根据杠杆平衡条件得左侧钩码总重
钩码对应的阻力臂为,弹簧测力计的动力臂为,代入公式
解得
当弹簧测力计斜向右上方拉时,拉力的力臂会小于原竖直拉动时的力臂,在阻力和阻力臂都不变的情况下,根据杠杆平衡条件,拉力需要变大才能维持杠杆平衡。
【小问4详解】
萝卜悬挂平衡时可看作杠杆,O为支点,A部分重力的力臂小于B部分重力的力臂,根据杠杆平衡条件
力臂越短对应的重力越大,因此A的质量更大,即
四、综合题(本大题共3小题,计20分)
21. 如图所示的是小明自制的一把杆秤,O为杆秤提纽,不挂重物和秤砣时,手提提纽,秤杆可水平平衡。向秤盘中放入0.4kg的物体时,需要将秤砣移至B点,才能使秤杆再次水平平衡。已知OA=2cm,OB=4cm。
(1)秤砣的质量是多少?
(2)若该杆秤的最大测量值为2kg,则秤杆的总长度是多少?
(3)若想增大杆秤的测量范围,可采用的方法是什么?(写出一种即可)
【答案】(1)0.2kg
(2)22cm (3)①秤砣的质量不变时,增加秤砣一侧秤杆的长度;②秤砣一侧秤杆的长度不变时,增加秤砣的质量;③既增加秤砣一侧秤杆的长度,又增加秤砣的质量。
【解析】
【小问1详解】
根据杠杆的平衡条件可知
秤砣的质量是
【小问2详解】
根据杠杆的平衡条件可知
解得
则秤杆的总长度为
【小问3详解】
根据杠杆的平衡条件可知,若想增大杆秤的测量范围,可采用的方法①秤砣的质量不变时,增加秤砣一侧秤杆的长度;②秤砣一侧秤杆的长度不变时,增加秤砣的质量;③既增加秤砣一侧秤杆的长度,又增加秤砣的质量。
22. 如图所示是物流中用到的无人搬运车(AGV),该车能按照程序设定自动完成包裹分拣。某次搬运车在水平路面上以的速度把包裹运送到预设目标区域,用时40s,该过程中牵引力对搬运车所做的功为,求:
(1)该过程中,包裹的重力______(选填“做功”或“不做功”)。
(2)牵引力对搬运车做功的功率;
(3)电动机的牵引力。
【答案】(1)不做功 (2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
包裹的重力与运动方向垂直,在重力的方向上没有距离,包裹的重力不做功。
【小问2详解】
牵引力对搬运车做功的功率
【小问3详解】
搬运车与预设目标区域间的距离
电动机的牵引力
23. 如图所示,用500N的拉力,将重1200N 的木箱匀速提升2m,所用的时间为30s (不计绳重和摩擦)。
(1)拉力所做的有用功是多少?
(2)拉力的功率是多少?
(3)滑轮组的机械效率是多少?
(4)若用该滑轮组提升1500N的货物时,机械效率是多少?
【答案】(1)
2400J (2)
100W (3)
80% (4)
83.3%
【解析】
【小问1详解】
克服木箱重力做的有用功
【小问2详解】
由滑轮组绕线可知,承担物重的绳子段数
绳子自由端移动距离
拉力做的总功
拉力的功率
【小问3详解】
滑轮组的机械效率
【小问4详解】
不计绳重和摩擦,动滑轮重不变,由可知,动滑轮重力
提升1500N货物时,机械效率
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九年级物理第一阶段质量检测
一、选择题(本大题共10小题,每小题2分,计20分。每小题只有一个选项是符合题目要求的)
1. 如图所示,下列四种机械装置,正常使用时不属于省力杠杆的是( )
A. 羊角锤起钉子 B. 扫帚扫地
C. 按压开关 D. 转动门把手
2. 下列情形中,人对物体没有做功的是( )
A. 用力推动电动车前行 B. 背着书包上台阶
C. 举着杠铃不动 D. 把掉在地上的羽毛球捡起来
3. 如图所示,是《天工开物》中记载的我国传统提水工具“桔槔”,使用时,人向下拉绳放下空桶从井中打水,图中使杠杆AOB顺时针转动的力是( )
A. 水桶所受的重力 B. 人对绳的拉力
C. 石块对A端的拉力 D. 绳对B端的拉力
4. 使用机械做功时,下面说法中正确的是( )
A. 功率小的机器一定比功率大的机器做功慢
B. 功率小的机器可能比功率大的机器做功快
C. 功率大的机器一定比功率小的机器做功多
D. 功率大的机器一定比功率小的机器做功少
5. 对同一滑轮组,下列各措施中不能提高机械效率的是( )
A. 增加提升重物的重力 B. 改用质量小的动滑轮
C. 减少提升高度,减少做功 D. 在轮轴处加润滑油,减小摩擦
6. 如图甲所示,物体A在大小不变的水平拉力F的作用下,先后在粗糙程度不同的表面DE和HG上做直线运动,图乙为物体在DE、HG 两段运动过程中距离和时间关系的图像。拉力F在DE段所做的功为,功率为;在HG段所做的功为,功率为。下列关系正确的是( )
A. > B. < C. = D. <
7. 如图所示,将重为G的物体A挂在滑轮组绳端,每个滑轮重为,若要使物体A处于静止状态(不计绳重和摩擦),则虚线框内悬挂的物体重为( )
A. B. C. G D. 3G
8. 如图所示,小明和爸爸坐在跷跷板上处于平衡状态。如果小明和爸爸都向中间的O点移动相同的距离,下列说法正确的是( )
A. 跷跷板仍然平衡
B. 爸爸端下降
C. 小明端下降
D. 可能爸爸端下降,也可能小明端下降
9. 用如1图所示的滑轮组将重为 700N的物体匀速提升 lm,不计绳重和各种摩擦,滑轮组的部分数据如2图所示,以下说法不正确的是( )
A. 拉力F做功 1000J
B. 绳子自由端移动的距离为3m
C. 只增大物体的重力,机械效率将大于70%
D. 用任何机械都不省功,机械效率有可能超过100%
10. 如图所示,为方便残疾人上下台阶,一些公共场所设计了专用通道。某人和他的电动轮椅总重600N,他乘坐电动轮椅,沿6m长的专用通道匀速直线行驶到0.5m高的平台处,该过程中,电动轮椅的牵引力恒为80N。下列说法正确的是( )
A. 该专用通道相当于斜面,可以省功 B. 电动轮椅牵引力做的功为4800J
C. 电动轮椅行驶时受到的摩擦力为30N D. 该专用通道的机械效率为65%
二、填空与作图题(本大题共6小题,计18分)
11. 喝茶水时,人从桌面上端起盛茶水的茶杯,人对茶杯做的功是_________,对茶水做的功是_______,对茶杯和茶水做的功是_________。(均选填“有用功”“额外功”或“总功”)
12. 如图所示的是一种健身器械,AOB可视为一个杠杆,O点是它的支点。小明想更容易地抬起重物,应该将手______(选填“靠近”或“远离”)O点,因为这样做可以增大______。
13. 某商场的自动扶梯如图所示,重为500N的小华站在该扶梯上匀速从商场一楼到二楼,用时5s,已知扶梯高3m,则扶梯对他做的功是____________J,扶梯对他做功的功率是_____________W;若调快扶梯的上行速度,小华匀速从一楼到二楼的过程中,扶梯对他做的功_____________,扶梯对他做功的功率____________。(后两空均选填“变大”“不变”或“变小”)
14. 在劳动实践中,小林想将1200 N的重物搬到距地面高1 m的货车车厢中,于是在水平地面与车厢间用木板搭了长2.5m的斜面,如图所示,小林同学沿斜面向上用600 N的力将重物匀速推到车上,用时20s。该过程中,小林所做的有用功为___________J,小林推力做功的功率为___________W,使用斜面___________(选填“能”或“不能”)省功。
15. 如图所示,轻质杠杆OA的中点处悬挂重为110N的物体,在A端施加一竖直向上的力F,杠杆在水平位置平衡,则力F的大小为___________N。保持F的方向始终与OA垂直,将杠杆从A位置匀速提升到B位置的过程中,力F的力臂将___________(选填“变大”“变小”或“不变”,下同),力F的大小将___________。
16.
(1)要提高身体素质,必须加强日常锻炼,如图甲是用哑铃锻炼。将前臂从水平位置绕O点抬起哑铃,前臂此时相当于一个杠杆,其简化图如图乙所示,在图乙中画出动力臂和阻力臂。
(2)如图所示,小林站在A处用滑轮组提升重物,请画出滑轮组最省力的绕线方法。
三、实验与探究题(本大题共4小题,计22分)
17. 同学们共同研究定滑轮和动滑轮的特点:
(1)他们研究定滑轮特点时,做的实验如甲图所示,据此可证明:使用定滑轮可以改变___________,但不可以____________。
(2)他们研究动滑轮特点时,用动滑轮匀速竖直提升重物,如乙图所示。据此可知,使用动滑轮可以__________,但不可以改变____________。
18. 小刚想粗略地测算自己在单杠上做引体向上运动时的功率,如图所示。
(1)需要的测量工具:电子秤、刻度尺_______。
(2)请帮他设计实验步骤:
①用_______(填测量工具)测出小刚的质量m;
②小刚吊在单杠上,测量下巴到单杠的高度h,也就是人体上升的高度;
③连续完成n次引体向上,记录需要的_______(填物理量及其对应字母);
④计算做功的功率P=_______(用已知量g及上述所测物理量的符号表示)。
19. 测量如图所示滑轮组的机械效率,部分实验数据如表:
实验次数
钩码重力G/N
钩码上升高度h/cm
拉力F/N
绳端移动距离s/cm
机械效率η
1
2.0
20
1.2
60
55.6%
2
3.0
20
60
3
4.0
20
2.0
60
66.7%
(1)在实验操作中,应竖直向上____________拉动弹簧测力计。
(2)第2次实验时,弹簧测力计的示数如图所示,读数为_____________N,此次实验,有用功为____________J,滑轮组的机械效率是____________。
(3)分析表中的实验数据可知,使用同一滑轮组提升重物时,提升的重物越重,滑轮组的机械效率越____________(选填“高”或“低”),这是因为,拉力对动滑轮所做的额外功占总功的比值____________(选填“变大”“不变”或“变小”)。
(4)实验过程中边拉动边读数,弹簧测力计示数不稳定,有同学认为应静止时读数,这样测出的机械效率会____________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
20. 小华同学为探究“杠杆的平衡条件”,设计了如图所示的实验。
(1)实验前,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;为使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆的平衡螺母向___________(选填“左”或“右”)调节。
(2)如图乙所示,改变两边所挂钩码个数及钩码与支点的距离,并使杠杆始终在水平位置平衡,多次实验,得到如表所示的实验数据。由数据可得出杠杆的平衡条件是:___________(用表格中物理量符号表示)。小华多次实验的目的是___________(选填“寻找普遍规律”或“减小实验误差”)。
实验序号
动力F1/N
动力臂l1/m
阻力F2/N
阻力臂l2/m
1
1.0
0.30
2.0
0.15
2
1.5
0.10
1.0
0.15
3
2.5
0.20
2.0
0.25
(3)如图丙所示,在杠杆左侧用弹簧测力计竖直向上拉也可使杠杆在水平位置平衡,若实验中所用钩码每个重0.5 N,此时弹簧测力计的示数为___________N。若小华改变弹簧测力计拉力的方向,使之斜向右上方。杠杆仍然在水平位置平衡,则此时弹簧测力计的读数将___________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(4)实验结束后,小华用细线吊起萝卜,调节细线位置,萝卜恰好在水平位置静止,以细线所在位置为界线切分萝卜,如图丁所示,切开后两块萝卜的质量大小关系为mA___________mB(选 填“>”“=”或“<”)。
四、综合题(本大题共3小题,计20分)
21. 如图所示的是小明自制的一把杆秤,O为杆秤提纽,不挂重物和秤砣时,手提提纽,秤杆可水平平衡。向秤盘中放入0.4kg的物体时,需要将秤砣移至B点,才能使秤杆再次水平平衡。已知OA=2cm,OB=4cm。
(1)秤砣的质量是多少?
(2)若该杆秤的最大测量值为2kg,则秤杆的总长度是多少?
(3)若想增大杆秤的测量范围,可采用的方法是什么?(写出一种即可)
22. 如图所示是物流中用到的无人搬运车(AGV),该车能按照程序设定自动完成包裹分拣。某次搬运车在水平路面上以的速度把包裹运送到预设目标区域,用时40s,该过程中牵引力对搬运车所做的功为,求:
(1)该过程中,包裹的重力______(选填“做功”或“不做功”)。
(2)牵引力对搬运车做功的功率;
(3)电动机的牵引力。
23. 如图所示,用500N的拉力,将重1200N 的木箱匀速提升2m,所用的时间为30s (不计绳重和摩擦)。
(1)拉力所做的有用功是多少?
(2)拉力的功率是多少?
(3)滑轮组的机械效率是多少?
(4)若用该滑轮组提升1500N的货物时,机械效率是多少?
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