精品解析：江苏苏州工业园区景城学校2026-2027学年上学期九年级10月阶段检测物理试题

2026-2027景城中学初三10月月考 一、选择题（每题两分，共24分） 1. 夹子是我们生活中经常使用的物品，图中给出了夹住物品和用手捏开时的两种情况．下列说法中正确的是 A. 用手将其捏开时．它是省距离的 B. 用其夹住物品时，它是费力的 C. 无论将其捏开还是夹住物品时．它都是省力的 D. 无论将其捏开还是夹住物品时，它都是费力的 2. 某同学把一本初中物理课本从课桌旁的地面上拿到桌面上，则该同学对物理课本所做功的大小最接近于（　　） A. 0.2J B. 2J C. 20J D. 200J 3. 用10N的水平推力推着重为60N的物体沿水平方向做直线运动，若推力对物体做了60J的功，则在推力做功的过程中（　　） A. 物体一定运动了1m B. 物体一定运动了6m C. 物体一定受了10N的摩擦力 D. 物体一定受了60N的摩擦力 4. 下列说法中正确的是 （ ） A. 物体温度越高，它的热量就越多 B. 机械效率越高的机械做功越多 C. 具有机械能的物体不一定具有内能 D. 功率越大的机械做功越快 5. 小明去健身房用如图所示的牵引装置来锻炼腿部和手部肌肉。使用时，若绳a处固定不动，手在b处需用力Fb拉绳，使重物G匀速上升；若绳b处固定不动，腿在a处需用力Fa拉绳，使重物G匀速上升。不计绳重和摩擦，则（　　） A. Fb＝Fa B. Fb＝2Fa C. Fb＜2Fa D. Fb＞2Fa 6. 如图是我们课本中的小制作﹣﹣蜡烛跷跷板：将一根蜡烛中间垂直插入大号缝衣针，缝衣针的两端分别放在两个玻璃杯上，点燃蜡烛两端，蜡烛跷跷板就做成了．点燃后的蜡烛燃烧速度可能不同．关于此跷跷板，下列说法正确的是 A. 做跷跷板的蜡烛两端必须要一样粗细 B. 即使蜡烛的两端粗细不同，也能用来做跷跷板，但两端的重必须相等 C. 点燃后的蜡烛必须要两端燃烧速度相同，才能使带火苗的跷跷板往复翘动 D. 点燃后的蜡烛即使两端燃烧速度不同，也能使带火苗的跷跷板往复翘动 7. 班里组织一次比赛活动，从一楼登上三楼，看谁的功率最大。为此，需要测量一些物理量，下列物理量中必须测量的是（　　） ①三楼地面到一楼地面的高度 ②从一楼到达三楼所用的时间 ③每个同学的质量或体重 ④一楼到三楼楼梯的长度 A. ②④ B. ①④ C. ①② D. ②③ 8. 在“测量滑轮组机械效率”实验中，我们要控制重物重力不变，改变动滑轮重力，研究机械效率变化。本实验的研究方法与下列相同的是 （ ） A. 将撬棒、剪刀抽象成杠杆模型 B. 探究重力势能与高度关系，控制质量相同 C. 研究声音传播，真空罩实验推理真空不能传声 D. 用水波类比声波 9. 如图1所示，用甲、乙两个滑轮组分别将物体M、N匀速提升1m，拉力分别为F甲、F乙，此过程相关数据如图2所示，下列有关此过程的说法中正确的是（　　） A. 提升物体时的拉力大小关系为F甲<F乙 B. 甲、乙两个滑轮组中，绳子自由端移动的距离之比为2︰3 C. 物体M、N的重力大小关系为GM=GN D. 乙滑轮组机械效率比甲低 10. 溜索曾经是劳动人民跨越峡谷的重要工具，人们借助滑轮利用自身重力沿溜索无动力滑行，利用木片等与溜索之间的摩擦减速，如图所示。某村寨的特色旅游项目，需修建两条溜索方便游人从村寨（甲）前往茶园（乙）并返回。已知甲乙海拔相差约30m、相距约150m，峡谷深约800m。最合理的溜索设计方案是（　　） A. B. C. D. 11. 学习小组根据杠杆原理自制了一个杆秤，如图所示，将秤盘固定在A点，秤盘上不放重物且无秤砣时，提纽移至O点处杆秤恰好可以水平平衡，测得OA=4cm。当在秤盘中放入重物时，将秤砣移至B点，恰好能使杆秤水平平衡，OB=20cm，所用秤砣质量为0.5kg。以下说法错误的是（ ） A. 自制杆秤的零刻度线恰好在 O 点 B. 若杆粗细不均匀，秤的刻度线分布也要不均匀 C. 要使该杆秤的量程变大，应该换用质量更大的秤砣 D. 杆秤B处刻度应标注为2.5kg 12. 如图所示，质量分布不均匀的木条AB重24N，A、B是木条两端，O、C是木条上的两个点，，，此时弹簧测力计乙的示数是6N。现移动弹测力计甲的位置从A点平移到C点，下列说法中正确的是（ ） A. 此时弹簧测力计乙的示数变小，大小是0N B. 此时弹簧测力计乙的示数变小，大小是2N C. 此时弹簧测力计甲的示数变大，大小是16N D. 由于木条质量分布不均匀无法判断弹簧测力计甲、乙示数的变化 二、填空题（每空1分，共25分） 13. 如图所示，如果把正在铲土的铁锹看成是杠杆，要最便捷的方式，那么图中A、B、C三点中，支点是_____________点，动力作用点是_____________点。 14. 如图是某商场的自动扶梯。扶梯的部分几何尺寸如图所示，质量为60kg的小华站在该扶梯上从商场一楼到二楼。已知扶梯以1m/s 的速度匀速上行。则扶梯对他做的功是_______J，对他做功的功率是_______W（g取10N/kg）。 15. 如图所示，质量分布均匀的长方体砖，平放在水平地面上，第一次用竖直向上的力F1作用于ab的中点，第二次用竖直向上的力F2作用于bc的中点，都使它们在竖直方向上慢慢向上移动h（h＜ab＜bc），则在上述过程中F1______F2（选填“大于”、“小于”或“等于”）；F1所做的功W1______F2所做的功W2（选填“大于”、“小于”或“等于”）。 16. 小明设计了如图所示的机械模型。推动硬棒CD或EF，使它们在水平面内绕轴O转动，即可将绳逐渐绕到轴O上，重物被提升。在使重物上升的过程中，请指出该装置的一个主要优点：____________________，该装置使用带来的一个不利影响：____________________。若要更省力，可以在不改变装置结构的基础上作何改进：____________________。 17. “暴走”是一种快速的徒步运动方式，人体重心约在肚脐处。如图甲所示是人体重心最低的位置，如图乙所示是重心最高位置，若小明质量为50kg，他10s内行走了40步，则每走一步克服重力所做的功为______J，功率为______W。（g取10N/kg） 18. 如图是人造地球卫星的轨道示意图。卫星在大气层外运行，不受空气阻力，只有动能和势能的转化，因此__________（选填：近地点/远地点）动能最大，此过程中机械能_____________（选填：改变/不改变）。 19. 手机具有录音和显示波形的功能。某乒乓球爱好者将一乒乓球从一定高度由静止释放，利用手机记录下乒乓球碰撞台面发出的声音，其波形随时间的变化如图所示。整个过程中乒乓球的机械能__________；乒乓球每次与台面碰撞的最大形变程度__________（均选填“增大”、“减小”或“不变”）。 20. 如图所示，一根均匀的细木棒OC，，B为OC的中点。在C点用始终竖直向上的5N的拉力将挂在A点的重为18N的物体匀速提升0.1m。提升该物体做的有用功是_______J，木棒的机械效率为_______，木棒重为_______N（不计摩擦）。 21. 如图所示是小李同学在1个标准大气压下探究某物质熔化时温度随时间变化的图象，第6min时的内能_______(填“大于”“等于”或“小于”)第8 min时的内能。 22. 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，接着他立即再次让同一小球从斜面h高处由静止下滑，测出木块被撞击的距离为s2，则s1__________s2（选填“>”“<”或“=”）。 23. 阅读短文，回答问题。 随着人民生活水平的不断提高，汽车已经走进我们的家庭，小华的爸爸最近也购买了一辆某品牌的小汽车， 如图a所示。 （1）某次全家自驾游过程中，遇到一比较高的桥，他父亲在汽车开始上桥时立即加大油门同时减挡降速，其目的是_______________________；途中行驶到某服务区停车休息时，小华不经意碰到了汽车的引擎盖，发现其温度较高。这是因为引擎盖下面发动机工作时产生的热量通过__________的形式传给了引擎盖； （2）小华上网查得该型号汽车在某次启动性能测试的有关数据，汽车以恒定功率启动做直线运动，运动过程中受到的阻力为3000N且保持不变，运动速度v与时间t的关系如图b所示，则在0~5s内，汽车运动60m，则汽车牵引力做功_______J； （3）制动距离是衡量汽车安全性能的重要参数之一，图c中所示的图线分别为甲、乙两不同品牌汽车在同一路面上紧急刹车过程中的实际制动距离s与刹车前的车速v的关系图像，图中_______（甲、乙）车的刹车性能较好，你判断的依据是_________________________。 三、解答题 24. 按要求作图 （1）如图所示，轻质杠杆可绕O转动，杠杆上吊一重物G，在力F1的作用下杠杆静止，画出动力F1及阻力的力臂l2。 （2）总长为l的橡皮筋一端固定在O点，另一端悬挂一个小钢球，将钢球从O点释放，钢球运动到A点后开始向上返回，O、A两点间距离为2l，如图所示，请画出钢球从O点运动到A点的过程中，其动能随运动距离变化的大致关系图像。 （3）如图，为使得高铁输电线保持绷直状态，保障列车电极与输电线良好接触，采用了图1所示的坠砣牵引装置。请你在图2中画出滑轮组的绕线方式。 25. 无人机种类繁多，在生活中也有许多应用，如图所示，快递员用一个质量为9kg的无人机投放快递，运送的包裹重力为40N。刚起飞时包裹在拉力的作用下竖直向上加速上升了6m。然后无人机带着包裹又以1.5m/s的速度匀速竖直上升了5s。g取10N/kg。求: （1）无人机的重力； （2）加速上升阶段克服包裹重力做的功； （3）无人机在匀速上升阶段的功率。 26. 体重为600N的工人利用如图所示的滑轮组在20s内将重为400N的物体向上匀速提起2m，所用的拉力为250N，不计绳重和摩擦。绳子能承受的最大拉力为300N。 （1）求绳子自由端移动的速度； （2）求动滑轮的重力G动； （3）用此滑轮组竖直向上匀速提升物体时的最大机械效率为多少? 27. 小明在探究“杠杆平衡条件”的实验中： （1）小明实验前发现杠杆右端低，要使它在水平位置平衡，应将杠杆右端的平衡螺母向__________调节。接着在左右两侧各挂如图甲所示的钩码后，杠杆的__________端下降。要使杠杆重新在水平位置平衡，如果不改变钩码总数量，只需将_______________________。水平位置平衡的目的是_______________________。 （2）接着他将钩码挂到支点左侧，如图乙所示，用弹簧测力计在C处竖直向上拉，当弹簧测力计逐渐向右倾斜时，使杠杆仍然在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将__________（选填“变大”“变小”或“不变”）， 其原因是_______________________________。 （3）做实验时，当杠杆由图乙的位置变成图丙的位置时，弹簧秤的示数将_____________。 （4）小明又将支点左侧的钩码和测力计取下，将钩码挂到支点右侧，结果杠杆转至竖直位置，如图丁所示，他在A点施加一个始终水平向右的拉力F，却发现无论用多大的力都不能将杠杆拉至水平位置平衡，你认为原因是__________________________________________；他认为此过程中拉力是做功的，如果水平向右的拉力为F且大小不变，OA长L，将杠杆从竖直位置拉着转过30°的过程中，拉力F做功为_____________。（用题目中的物理量表示） 28. 为了探究斜面的机械效率与斜面倾斜程度之间的关系，探究小组的同学利用木板、刻度尺，弹簧测力计、木块等器材设计了如图所示的实验装置。实验测得的数据如下表： 实验次数 斜面倾斜程度 木块重力 G/N 斜面高度 h/m 沿斜面拉力 F/N 斜面长度 s/m 机械效率η 1 较缓 3 0.2 1.6 1 37.5% 2 较陡 3 0.3 1.8 1 3 最陡 3 0.4 2.0 1 60.0% 请你根据表中的数据解答下列问题： （1）实验中要求用沿斜面向上的力拉着木块在斜面上做匀速运动，此过程中物体受到的拉力__________（选填“大于”、“等于”或“小于”）斜面对物体的摩擦力。若物块沿斜面加速运动，则测得的机械效率_______（选填“偏大”、“不变”或“偏小”）； （2）第2次实验中，斜面的机械效率为_______； （3）当斜面长度一定时，斜面的机械效率η与斜面的高度h之间的关系大概如图 所示； A. B. C. D. （4）分析表格数据发现，当木块重力G和斜面长S都不变时，随着斜面的倾斜程度增加，物体所受摩擦力_______________；（选填“增大”、“不变”或“减小”） （5）从表格中我们还可以看出斜面的倾斜程度越__________（填“缓”或“陡”）越省力。试列举出生活中利用斜面的一个实例：__________________________________________________。 29. 在“探究物体的动能大小跟哪些因素有关”的实验中，小明用质量不同的两个钢球m和M（M的质量大于m），分别从不同的高度h和H（H>h）由静止开始滚下撞击木块，实验过程如图所示。 （1）本实验探究__________的动能大小跟哪些因素有关，其动能的大小是通过观察__________来判断的。 （2）由甲、乙两图可得实验结论：____________________________________________________。 （3）小明在实验中，让质量不同的钢球从同一斜面的同一高度由静止滚下，目的是______________；若在丙图中，木块被撞后滑出木板，需要重做本次实验，A同学建议换用同样较长的木板，B同学建议换一个较重的木块，C同学建议降低钢球的高度。你认为应当采用__________同学的建议。 （4）小华用图丁所示的方法探究动能的大小与速度的关系，她将相同质量的小球从不同高度（h2>h1）由静止开始释放，通过观察木块在铁板和毛巾上滑行的距离来判断小球动能的大小，这种方法是_______（选填“正确的”或“错误的”）。理由是：_________________________________________。 （5）小华还利用下图来研究动能和势能相互转化，图中两个相同的光滑弧形槽，一个为凸形，一个为凹形，A、B两个相同的钢球分别进入两弧形槽的速度大小都为v，运动到槽的末端速度大小也都为v，A小球通过凸形槽的时间为t1，B小球通过凹形槽的时间为t2，则t1_________t2。 （6）小红设计了以下方案：用同一个钢球两次将同一弹簧压到不同程度，放手后将小球弹出去撞击放在同一位置的木块时的速度也不同，从而验证了动能与速度的关系。接着让质量不同的两个钢球两次将同一弹簧压缩到相同程度，放手后将小球弹出去撞击放在同一位置的木块，这样做_______（填“能”或“不能”）验证动能与质量的关系。 30. 跨学科实践——制作投石机模型 某小组计划制作投石机模型，参加学校的“投石机定位球”比赛，比赛共设两个评价指标如下表（表一）： 表一 评价指标 评价等级 优秀 良好 待改进 指标一：投准（5个不同定位点，每个点投2次） 落点在指定区域内（代表进球）7-10次 落点在指定区域内（代表进球）4-6次 落点在指定区域内（代表进球）3次及以下 指标二：投远 （最大射程测试） 射程最远 射程较远 射程较近 【史料与参考】 （1）通过查阅史料发现：投石机（图甲）是古人应用__________（填简单机械）及能量转化原理制造的武器，其最终将石头投出的能量源自配重的_____________能； （2）通过网购模型（图乙），有了新的能量转化思路。但因其底座轻且短，发射时抛掷杆撞击挡板，常导致底座的_____________（前/后）端翘起，甚至整个翻倒。小组最终参考了图丙进行设计制作； 【设计与制作】 小组的设计图及简要说明如图丁，最终模型如图戊。主要改进：将丙图顶部的挡板改成可在三个不同位置安装的挡杆、增加了释放装置等。 表二 小球a 投射角度α/度 15 30 45 60 75 投射距离/米 4.2 5.3 6.4 5.5 4.8 （3）给橡皮筋左端设置3个挂钩，主要是为达成评价指标中的_____________（投准/投远）； （4）查阅资料时，小组还偶然发现一组研究数据（表二），数据说明投射距离还与_____________有关，这才有了可变换位置挡杆的设计。参考表二中数据及图丁，理论上将挡杆放在______号安装孔时最利于投远； 【检验与测试】 （5）但是，实测结果却是：其他条件不变时，投射角度越小投射距离越远。在仔细对比分析各角度投出瞬间后发现：投射角越小，初速度___________，所以投射距离越远；可见表二规律的成立是有严格前提的； 【反思与评价】 （6）为比赛公平，结合小组研究，请你给裁判组提一个合理建议：___________________________________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026-2027景城中学初三10月月考 一、选择题（每题两分，共24分） 1. 夹子是我们生活中经常使用的物品，图中给出了夹住物品和用手捏开时的两种情况．下列说法中正确的是 A. 用手将其捏开时．它是省距离的 B. 用其夹住物品时，它是费力的 C. 无论将其捏开还是夹住物品时．它都是省力的 D. 无论将其捏开还是夹住物品时，它都是费力的 【答案】B 【解析】 【详解】用手捏开夹子时，夹子的手柄部分比较长，在使用的过程中动力臂大于阻力臂，所以是省力杠杆． 夹子夹住物品时，钢圈产生的力是动力，被夹物体产生的力是阻力，夹子的转轴处是支点，阻力臂大于动力臂，所以是费力杠杆． 故B正确． 2. 某同学把一本初中物理课本从课桌旁的地面上拿到桌面上，则该同学对物理课本所做功的大小最接近于（　　） A. 0.2J B. 2J C. 20J D. 200J 【答案】B 【解析】 【详解】一本物理课本的质量约为m=250g=0.25kg 物理课本受到的重力G=mg=0.25kg×10N/kg=2.5N 课桌高度约为0.8m，则把一本初中物理课本从课桌旁的地面上拿到桌面上，人对课本做的功W=Gh=2.5N×0.8m=2J 故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 3. 用10N的水平推力推着重为60N的物体沿水平方向做直线运动，若推力对物体做了60J的功，则在推力做功的过程中（　　） A. 物体一定运动了1m B. 物体一定运动了6m C. 物体一定受了10N的摩擦力 D. 物体一定受了60N的摩擦力 【答案】B 【解析】 【详解】由W=Fs可得，物体沿水平方向运动的距离 因为物体的运动的状态不确定，而只有在匀速直线运动时才可以求出摩擦力，所以摩擦力无法确定。 故选B。 4. 下列说法中正确的是 （ ） A. 物体温度越高，它的热量就越多 B. 机械效率越高的机械做功越多 C. 具有机械能的物体不一定具有内能 D. 功率越大的机械做功越快 【答案】D 【解析】 【详解】A．热量是热传递过程中的过程量，不能表述为“它的热量”，故A错误； B．机械效率高只说明有用功占总功的比例大，不代表做功多，故B错误； C．一切物体任何情况下都具有内能，具有机械能的物体一定有内能，故C错误； D． 功率是表示做功快慢的物理量，功率越大的机械做功越快，故D正确。 故选D。 5. 小明去健身房用如图所示的牵引装置来锻炼腿部和手部肌肉。使用时，若绳a处固定不动，手在b处需用力Fb拉绳，使重物G匀速上升；若绳b处固定不动，腿在a处需用力Fa拉绳，使重物G匀速上升。不计绳重和摩擦，则（　　） A. Fb＝Fa B. Fb＝2Fa C. Fb＜2Fa D. Fb＞2Fa 【答案】D 【解析】 【详解】当绳b处固定不动，腿在a处用力Fa拉绳时，该图中所有滑轮均为定滑轮，不计绳重和摩擦，则 由图知，当绳a处固定不动，手在b处用力Fb拉绳时，a处的拉力F拉和物体的重力G相等，物体G匀速上升时，中间的滑轮处于平衡状态，不计绳重和摩擦，中间的滑轮受向上的拉力Fb、2段绳子向下的拉力2F拉和中间滑轮向下的重力G动，则由二力平衡条件可得 即 故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 6. 如图是我们课本中的小制作﹣﹣蜡烛跷跷板：将一根蜡烛中间垂直插入大号缝衣针，缝衣针的两端分别放在两个玻璃杯上，点燃蜡烛两端，蜡烛跷跷板就做成了．点燃后的蜡烛燃烧速度可能不同．关于此跷跷板，下列说法正确的是 A. 做跷跷板的蜡烛两端必须要一样粗细 B. 即使蜡烛的两端粗细不同，也能用来做跷跷板，但两端的重必须相等 C. 点燃后的蜡烛必须要两端燃烧速度相同，才能使带火苗的跷跷板往复翘动 D. 点燃后的蜡烛即使两端燃烧速度不同，也能使带火苗的跷跷板往复翘动 【答案】D 【解析】 【详解】图示跷跷板只要求蜡烛未点燃时基本能在水平位置平衡即可，因两端燃烧速度不可能完全相同，总有一端下降，而下降后的一端必然导致蜡烛燃烧加快，所以导致这端开始上升，周而复始，故蜡烛两端不必要求粗细一样，只要力和力臂乘积相等即可。 故选D。 7. 班里组织一次比赛活动，从一楼登上三楼，看谁的功率最大。为此，需要测量一些物理量，下列物理量中必须测量的是（　　） ①三楼地面到一楼地面的高度 ②从一楼到达三楼所用的时间 ③每个同学的质量或体重 ④一楼到三楼楼梯的长度 A. ②④ B. ①④ C. ①② D. ②③ 【答案】D 【解析】 【详解】登楼是克服自身重力在竖直方向上做功，功率的计算公式为 因为每位同学上楼的高度相同，所以不需要测量楼高，需要测量的物理量是：每个同学的质量或体重，从一楼到达三楼所用的时间，则②③符合题意，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 8. 在“测量滑轮组机械效率”实验中，我们要控制重物重力不变，改变动滑轮重力，研究机械效率变化。本实验的研究方法与下列相同的是 （ ） A. 将撬棒、剪刀抽象成杠杆模型 B. 探究重力势能与高度关系，控制质量相同 C. 研究声音传播，真空罩实验推理真空不能传声 D. 用水波类比声波 【答案】B 【解析】 【详解】题干中的实验，控制重物重力不变、只改变动滑轮重力来研究机械效率的变化，使用的是控制变量法。 A．把撬棒、剪刀抽象成杠杆模型，属于建立物理模型法，故A不符合题意； B．探究重力势能与高度的关系时控制质量相同，只改变高度，同样使用了控制变量法，和题干研究方法一致，故B符合题意； C．通过真空罩实验推理得出真空不能传声，是实验推理法，故C不符合题意； D．用水波类比声波来理解声波的特点，属于类比法，故D不符合题意。 故选B。 9. 如图1所示，用甲、乙两个滑轮组分别将物体M、N匀速提升1m，拉力分别为F甲、F乙，此过程相关数据如图2所示，下列有关此过程的说法中正确的是（　　） A. 提升物体时的拉力大小关系为F甲<F乙 B. 甲、乙两个滑轮组中，绳子自由端移动的距离之比为2︰3 C. 物体M、N的重力大小关系为GM=GN D. 乙滑轮组机械效率比甲低 【答案】C 【解析】 【详解】AB．由图1可知，甲滑轮组中绳子承重段数n甲=3；乙滑轮组中绳子承重段数n乙=2；由图2可知，甲、乙滑轮组的总功分别为W甲总=1200J，W乙总=800J，用甲、乙两个滑轮组分别将物体M，根据s=nh可知 s甲=n甲h=3×1m=3m s乙=n乙h=2×1m=2m 绳子自由端移动的距离之比为 s甲︰s乙=3m︰2m=3︰2 两滑轮组中，绳端拉力分别为 因此F甲=F乙，甲滑轮与乙滑轮组所用的拉力相同，故AB错误； C．由图丙可知 W甲有用=1200J-800J=400J 乙滑轮组做的有用功为 W乙有用=800J-400J=400J 由W有用=Gh可知 因此GM=GN，故C正确； D．由图丙可知，甲滑轮组做总功为1200J，做额外功为800J，机械效率 乙滑轮组做总功为800J，做额外功为400J，机械效率 因此乙滑轮组机械效率比甲高，故D错误。 故选C。 10. 溜索曾经是劳动人民跨越峡谷的重要工具，人们借助滑轮利用自身重力沿溜索无动力滑行，利用木片等与溜索之间的摩擦减速，如图所示。某村寨的特色旅游项目，需修建两条溜索方便游人从村寨（甲）前往茶园（乙）并返回。已知甲乙海拔相差约30m、相距约150m，峡谷深约800m。最合理的溜索设计方案是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】A．图中上面溜索甲的位置较高，乙的位置较低，可以从甲滑动到乙，下面的溜索乙位置低，甲位置高，设计为“V”形，从乙滑动到甲，由于乙的机械能小于甲的机械能，乙无法自动滑动到甲，故A不符合题意； B．图中两条溜索都是甲的位置较高，乙的位置较低，可以从甲滑动到乙，无法从乙滑动到甲，故B不符合题意； C．图中上面溜索乙的位置较高，甲的位置较低，可以从乙滑动到甲，下面的溜索甲位置高，乙位置低，可以从甲滑动到乙，坡度较小，设计方案合理，故C符合题意； D．图中可以从甲滑动到乙，也可以从乙滑动到甲，但是两条溜索有交叉部分，会互相干扰，起点的位置距离较远，坡度较大，滑动到终点速度较大，会有危险，故D不符合题意。 故选C。 11. 学习小组根据杠杆原理自制了一个杆秤，如图所示，将秤盘固定在A点，秤盘上不放重物且无秤砣时，提纽移至O点处杆秤恰好可以水平平衡，测得OA=4cm。当在秤盘中放入重物时，将秤砣移至B点，恰好能使杆秤水平平衡，OB=20cm，所用秤砣质量为0.5kg。以下说法错误的是（ ） A. 自制杆秤的零刻度线恰好在 O 点 B. 若杆粗细不均匀，秤的刻度线分布也要不均匀 C. 要使该杆秤的量程变大，应该换用质量更大的秤砣 D. 杆秤B处刻度应标注为2.5kg 【答案】B 【解析】 【详解】A．秤盘不放重物、无秤砣时，提纽在O点杆秤恰好水平平衡，说明O点就是不放重物时秤砣的对应位置，也就是杆秤的零刻度线，即秤砣需在O点，故零刻度线在O点，故A正确； B．设重物质量为，秤砣质量为，秤砣到O点距离为。由杠杆平衡条件可得 解得 因、为定值，与成正比，刻度分布均匀，与杆粗细无关，故B错误； C．设杆秤最大力臂为，由 解得 则增大时，会增大，所以要使该杆秤的量程变大，应换用质量更大的秤砣，故C正确； D．由杠杆平衡条件可得 则物体的质量 则杆秤B处刻度应标注为2.5kg，故D正确。 本题选择错误的，故选B。 12. 如图所示，质量分布不均匀的木条AB重24N，A、B是木条两端，O、C是木条上的两个点，，，此时弹簧测力计乙的示数是6N。现移动弹测力计甲的位置从A点平移到C点，下列说法中正确的是（ ） A. 此时弹簧测力计乙的示数变小，大小是0N B. 此时弹簧测力计乙的示数变小，大小是2N C. 此时弹簧测力计甲的示数变大，大小是16N D. 由于木条质量分布不均匀无法判断弹簧测力计甲、乙示数的变化 【答案】A 【解析】 【详解】设木条重心在D点，当弹簧测力计甲在A的位置上，弹簧测力计乙在B的位置上时，以A端为支点， 如下图所示： 由杠杆平衡条件得 即 所以，可得，根据，，则，说明木条的重心恰好在C点，以B端为支点，弹簧测力计甲的示数 当弹簧测力计甲由A点平移到C点时，以C为支点，且杠杆的重心正好在支点，说明杠杆自身能平衡，因而不需要弹簧测力计乙的拉力，则此时 弹簧测力计乙的示数变小，大小是0N，此时弹簧测力计甲的示数变大，恰好等于杠杆的重力24N，故A正确，BCD错误。 故选A。 二、填空题（每空1分，共25分） 13. 如图所示，如果把正在铲土的铁锹看成是杠杆，要最便捷的方式，那么图中A、B、C三点中，支点是_____________点，动力作用点是_____________点。 【答案】 ①. C ②. B 【解析】 【详解】杠杆的支点是杠杆绕着转动的固定点，铲土时为了操作最便捷，手握住铁锹末端的C点保持不动，铁锹绕C点转动，因此C是支点；A点的土的重力是阻碍杠杆转动的阻力，另一只手在B点施加使杠杆转动的动力，因此B是动力作用点。 14. 如图是某商场的自动扶梯。扶梯的部分几何尺寸如图所示，质量为60kg的小华站在该扶梯上从商场一楼到二楼。已知扶梯以1m/s 的速度匀速上行。则扶梯对他做的功是_______J，对他做功的功率是_______W（g取10N/kg）。 【答案】 ①. 2400 ②. 480 【解析】 【详解】因小华随扶梯匀速上行，扶梯对他做的功等于克服重力做的功 由几何关系得人沿扶梯移动的路程为 扶梯运行的时间为 扶梯对他做功的功率为 15. 如图所示，质量分布均匀的长方体砖，平放在水平地面上，第一次用竖直向上的力F1作用于ab的中点，第二次用竖直向上的力F2作用于bc的中点，都使它们在竖直方向上慢慢向上移动h（h＜ab＜bc），则在上述过程中F1______F2（选填“大于”、“小于”或“等于”）；F1所做的功W1______F2所做的功W2（选填“大于”、“小于”或“等于”）。 【答案】 ①. 等于 ②. 等于 【解析】 【详解】[1]第一次以与地面接触的下边为支点转动，F1克服重力才能将砖抬起，即 所以 第二次同理有 所以 所以 F1= F2 [2]拉力F1做的功 W1=F1h 拉力F2做的功 W2=F2h 两次做功移功的距离相等， 因为F1=F2，所以 W1=W2 16. 小明设计了如图所示的机械模型。推动硬棒CD或EF，使它们在水平面内绕轴O转动，即可将绳逐渐绕到轴O上，重物被提升。在使重物上升的过程中，请指出该装置的一个主要优点：____________________，该装置使用带来的一个不利影响：____________________。若要更省力，可以在不改变装置结构的基础上作何改进：____________________。 【答案】 ①. 省力 ②. 费距离 ③. 使手在硬棒上的作用点向远离O点的一端移动 【解析】 【详解】硬棒CD、EF和转轴O组成轮轴，动力作用在轮上时省力，故该装置的主要优点为省力； 省力的机械必然费距离，故该装置的不利影响是费距离； 由杠杆平衡条件可知，阻力和阻力臂不变时，动力臂越大动力越小，为了更省力，在不改变装置结构的基础上，可使手在硬棒上的作用点向远离O点的一端移动。 17. “暴走”是一种快速的徒步运动方式，人体重心约在肚脐处。如图甲所示是人体重心最低的位置，如图乙所示是重心最高位置，若小明质量为50kg，他10s内行走了40步，则每走一步克服重力所做的功为______J，功率为______W。（g取10N/kg） 【答案】 ①. 25 ②. 100 【解析】 【详解】[1]根据数学知识，每走一步重心升高的高度 小明每走一步克服重力所做的功 W=Gh=mgh=50kg×10N/kg×0.05m=25J [2]他10s内行走了40步克服重力所做的总功为 W总=40W=40×25J＝1000J 则克服重力做功的功率为 18. 如图是人造地球卫星的轨道示意图。卫星在大气层外运行，不受空气阻力，只有动能和势能的转化，因此__________（选填：近地点/远地点）动能最大，此过程中机械能_____________（选填：改变/不改变）。 【答案】 ①. 近地点 ②. 不改变 【解析】 【详解】卫星从远地点向近地点运动时，重力势能转化为动能，故近地点动能最大。 卫星在大气层外运行，不受空气阻力，只有动能和势能相互转化，故机械能不改变。 19. 手机具有录音和显示波形的功能。某乒乓球爱好者将一乒乓球从一定高度由静止释放，利用手机记录下乒乓球碰撞台面发出的声音，其波形随时间的变化如图所示。整个过程中乒乓球的机械能__________；乒乓球每次与台面碰撞的最大形变程度__________（均选填“增大”、“减小”或“不变”）。 【答案】 ①. 减小 ②. 减小 【解析】 【详解】从波形图可以看出，每次碰撞产生的声音波形振幅逐渐变小，说明碰撞发出的声音响度越来越小，同时乒乓球运动过程中需要克服空气阻力、与台面碰撞时也有能量损耗，整体的机械能不断转化为内能、声能等其他形式的能量，因此整个过程乒乓球的机械能减小。 乒乓球的弹性形变程度由碰撞前的动能决定，由于机械能不断减小，乒乓球每次碰撞台面时的动能越来越小，转化得到的弹性势能也越来越小，而同一物体的弹性形变程度越大、弹性势能越大，因此乒乓球每次碰撞的最大形变程度不断减小。 20. 如图所示，一根均匀的细木棒OC，，B为OC的中点。在C点用始终竖直向上的5N的拉力将挂在A点的重为18N的物体匀速提升0.1m。提升该物体做的有用功是_______J，木棒的机械效率为_______，木棒重为_______N（不计摩擦）。 【答案】 ①. 1.8 ②. 90% ③. 1 【解析】 【详解】提升物体做的有用功为 设拉力移动的距离（C点上升高度）为，由杠杆转动的几何关系可知 因，故 拉力做的总功为 木棒的机械效率为 不计摩擦，额外功为克服木棒重力做的功，额外功为 设B点上升的高度为，因B为OC中点，，同理得 由得，木棒重为 21. 如图所示是小李同学在1个标准大气压下探究某物质熔化时温度随时间变化的图象，第6min时的内能_______(填“大于”“等于”或“小于”)第8 min时的内能。 【答案】小于 【解析】 【详解】由图知，物质在第6min时，正处于熔化状态，在第8min时，刚好熔化完，根据晶体熔化的特点知，在熔化过程中，需继续从外界吸热，内能增加，温度不变，故第6min时的内能小于第8 min时的内能。 22. 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，接着他立即再次让同一小球从斜面h高处由静止下滑，测出木块被撞击的距离为s2，则s1__________s2（选填“>”“<”或“=”）。 【答案】 > 【解析】 【详解】同一小球从同一高度h由静止滑下，到达斜面底端时动能相同，第一次实验中小球在斜面底端处撞击木块，木块移动距离为；因第二次实验时木块未放回初始位置，小球需在水平面上运动一段距离后才撞击木块，此过程中小球克服摩擦力做功，动能减小，故撞击木块时的动能小于第一次，木块被撞击后移动的距离小于，因此。 23. 阅读短文，回答问题。 随着人民生活水平的不断提高，汽车已经走进我们的家庭，小华的爸爸最近也购买了一辆某品牌的小汽车， 如图a所示。 （1）某次全家自驾游过程中，遇到一比较高的桥，他父亲在汽车开始上桥时立即加大油门同时减挡降速，其目的是_______________________；途中行驶到某服务区停车休息时，小华不经意碰到了汽车的引擎盖，发现其温度较高。这是因为引擎盖下面发动机工作时产生的热量通过__________的形式传给了引擎盖； （2）小华上网查得该型号汽车在某次启动性能测试的有关数据，汽车以恒定功率启动做直线运动，运动过程中受到的阻力为3000N且保持不变，运动速度v与时间t的关系如图b所示，则在0~5s内，汽车运动60m，则汽车牵引力做功_______J； （3）制动距离是衡量汽车安全性能的重要参数之一，图c中所示的图线分别为甲、乙两不同品牌汽车在同一路面上紧急刹车过程中的实际制动距离s与刹车前的车速v的关系图像，图中_______（甲、乙）车的刹车性能较好，你判断的依据是_________________________。 【答案】（1） ①. 增大牵引力 ②. 热传递 （2） （3） ①. 乙 ②. 相同刹车前速度下，乙车的制动距离更短 【解析】 【小问1详解】 由可知，增大发动机功率同时减小行驶速度，可增大牵引力，便于汽车上坡；发动机工作产生的热量通过热传递的方式转移到引擎盖，使引擎盖温度升高。 【小问2详解】 汽车匀速行驶时牵引力与阻力平衡，则牵引力 汽车的恒定功率为 0~5s内汽车牵引力做功 【小问3详解】 刹车性能越好，相同刹车初速度对应的制动距离越短。由图c可知，相同车速下乙车的制动距离更小，因此乙车刹车性能较好。 三、解答题 24. 按要求作图 （1）如图所示，轻质杠杆可绕O转动，杠杆上吊一重物G，在力F1的作用下杠杆静止，画出动力F1及阻力的力臂l2。 （2）总长为l的橡皮筋一端固定在O点，另一端悬挂一个小钢球，将钢球从O点释放，钢球运动到A点后开始向上返回，O、A两点间距离为2l，如图所示，请画出钢球从O点运动到A点的过程中，其动能随运动距离变化的大致关系图像。 （3）如图，为使得高铁输电线保持绷直状态，保障列车电极与输电线良好接触，采用了图1所示的坠砣牵引装置。请你在图2中画出滑轮组的绕线方式。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 动力​：在已知的力臂​的末端作垂直于的直线，该直线与杠杆的交点就是的作用点，的方向斜向上； 阻力臂：阻力是重物对杠杆竖直向下的拉力，从支点向这个竖直向下的阻力作用线作垂线段，该垂线段就是阻力臂​，据此作图。 【小问2详解】 橡皮筋长为l，小球从初始状态下降至l过程中，重力势能转化为动能，小球做加速运动，动能逐渐变大；小球从l继续下降至2l过程中，受到橡皮筋的拉力作用，速度先增大后逐渐减小，最后变为零，动能先增大后减小最后为零，据此作图。 【小问3详解】 绳子自由端用于悬挂坠砣，从绳子自由端开始绕，按顺序绕过定滑轮再绕过动滑轮，最后把绳子绕到定滑轮的挂钩上，据此作图。 25. 无人机种类繁多，在生活中也有许多应用，如图所示，快递员用一个质量为9kg的无人机投放快递，运送的包裹重力为40N。刚起飞时包裹在拉力的作用下竖直向上加速上升了6m。然后无人机带着包裹又以1.5m/s的速度匀速竖直上升了5s。g取10N/kg。求: （1）无人机的重力； （2）加速上升阶段克服包裹重力做的功； （3）无人机在匀速上升阶段的功率。 【答案】（1）90N （2）240J （3）195W 【解析】 【小问1详解】 无人机的重力 【小问2详解】 加速上升阶段克服包裹重力做的功 【小问3详解】 匀速上升阶段，升力与总重力平衡，升力为 无人机在匀速上升阶段的功率 26. 体重为600N的工人利用如图所示的滑轮组在20s内将重为400N的物体向上匀速提起2m，所用的拉力为250N，不计绳重和摩擦。绳子能承受的最大拉力为300N。 （1）求绳子自由端移动的速度； （2）求动滑轮的重力G动； （3）用此滑轮组竖直向上匀速提升物体时的最大机械效率为多少? 【答案】（1）0.2m/s （2）100N （3）83.3% 【解析】 【小问1详解】 由图可知，滑轮组提升物体时承担物重的绳子段数，物体向上匀速提起2m，则绳子自由端移动的距离为 故绳子自由端移动的速度为 【小问2详解】 不计绳重和摩擦，则动滑轮的重力为 【小问3详解】 滑轮组拉力最大时，提升的物重最大，此时机械效率最高；已知绳子最大承受的拉力（300N）小于工人的重力（600N），故绳子自由端的最大拉力，则能提起的最大物重为 故滑轮组的最大机械效率为 27. 小明在探究“杠杆平衡条件”的实验中： （1）小明实验前发现杠杆右端低，要使它在水平位置平衡，应将杠杆右端的平衡螺母向__________调节。接着在左右两侧各挂如图甲所示的钩码后，杠杆的__________端下降。要使杠杆重新在水平位置平衡，如果不改变钩码总数量，只需将_______________________。水平位置平衡的目的是_______________________。 （2）接着他将钩码挂到支点左侧，如图乙所示，用弹簧测力计在C处竖直向上拉，当弹簧测力计逐渐向右倾斜时，使杠杆仍然在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将__________（选填“变大”“变小”或“不变”）， 其原因是_______________________________。 （3）做实验时，当杠杆由图乙的位置变成图丙的位置时，弹簧秤的示数将_____________。 （4）小明又将支点左侧的钩码和测力计取下，将钩码挂到支点右侧，结果杠杆转至竖直位置，如图丁所示，他在A点施加一个始终水平向右的拉力F，却发现无论用多大的力都不能将杠杆拉至水平位置平衡，你认为原因是__________________________________________；他认为此过程中拉力是做功的，如果水平向右的拉力为F且大小不变，OA长L，将杠杆从竖直位置拉着转过30°的过程中，拉力F做功为_____________。（用题目中的物理量表示） 【答案】（1） ①. 左 ②. 左 ③. 左侧取下一个钩码挂在右端钩码下，并将左侧悬点向左移动一个格 ④. 便于测量力臂 （2） ①. 变大 ②. 阻力和阻力臂不变，动力臂变小，动力变大 （3）不变 （4） ①. 水平位置时，动力臂为零，则动力与动力臂的乘积为零，杠杆不能平衡 ②. 【解析】 【小问1详解】 杠杆调节水平平衡时，哪端高，平衡螺母向哪端调。小明实验前发现杠杆右端低，则左端高，为使它在水平位置平衡，应将杠杆右端的平衡螺母向左调节。 图甲中，设每个钩码的重力为，每一格的长度为，则有，杠杆的左端下降； 要使杠杆重新在水平位置平衡，则动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂，则有，因此只需将左侧取下一个钩码挂在右端钩码下，并将左侧悬点向左移动一个格。 由于力臂是支点到力的作用线的垂直距离，动力和阻力是竖直方向的，杠杆水平平衡时，可以直接在杠杆上读出力臂，因此水平位置平衡的目的是便于测量力臂。 【小问2详解】 由图乙可知，阻力和阻力臂不变，当弹簧测力计逐渐向右倾斜时，动力臂变小，使杠杆仍然在水平位置平衡，根据杠杆平衡条件可知，动力变大，即弹簧测力计示数将变大。 【小问3详解】 由图乙的位置变成图丙的位置，阻力大小不变，动力臂和阻力臂都变小，由数学知识可知，动力臂和阻力臂的比值不变，由可知，动力不变，即弹簧测力计的示数将不变。 【小问4详解】 假设把杠杆拉到水平位置时，动力的作用点过支点，此时动力臂为零，则动力与动力臂的乘积为零，杠杆不能平衡，所以无论用多大的力都不能将杠杆拉至水平位置平衡； 在直角三角形中，角所对的直角边等于斜边的一半，拉力在水平方向移动的距离，拉力始终水平，拉力做功为 28. 为了探究斜面的机械效率与斜面倾斜程度之间的关系，探究小组的同学利用木板、刻度尺，弹簧测力计、木块等器材设计了如图所示的实验装置。实验测得的数据如下表： 实验次数 斜面倾斜程度 木块重力 G/N 斜面高度 h/m 沿斜面拉力 F/N 斜面长度 s/m 机械效率η 1 较缓 3 0.2 1.6 1 37.5% 2 较陡 3 0.3 1.8 1 3 最陡 3 0.4 2.0 1 60.0% 请你根据表中的数据解答下列问题： （1）实验中要求用沿斜面向上的力拉着木块在斜面上做匀速运动，此过程中物体受到的拉力__________（选填“大于”、“等于”或“小于”）斜面对物体的摩擦力。若物块沿斜面加速运动，则测得的机械效率_______（选填“偏大”、“不变”或“偏小”）； （2）第2次实验中，斜面的机械效率为_______； （3）当斜面长度一定时，斜面的机械效率η与斜面的高度h之间的关系大概如图 所示； A. B. C. D. （4）分析表格数据发现，当木块重力G和斜面长S都不变时，随着斜面的倾斜程度增加，物体所受摩擦力_______________；（选填“增大”、“不变”或“减小”） （5）从表格中我们还可以看出斜面的倾斜程度越__________（填“缓”或“陡”）越省力。试列举出生活中利用斜面的一个实例：__________________________________________________。 【答案】（1） ①. 大于 ②. 偏小 （2）50% （3）C （4）减小 （5） ①. 缓 ②. 盘山公路 【解析】 【小问1详解】 木块沿斜面匀速向上运动时，沿斜面方向受力平衡：沿斜面向上的拉力需要同时克服沿斜面向下的摩擦力、以及木块重力沿斜面向下的分力，因此拉力大于摩擦力；如果物块加速上滑，拉力需要额外提供使物块加速的力，因此弹簧测力计拉力会变大，总功偏大；有用功不变。根据可知，算出的机械效率偏小。 【小问2详解】 代入第2次实验数据： 有用功为 总功为 机械效率为 【小问3详解】 斜面长度s不变，h增大，斜面变陡，机械效率升高；但是不会无限上升，因为摩擦力仍然存在，效率增长会越来越慢，曲线向上弯曲后逐渐平缓，对应图像C。故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 【小问4详解】 由可知，第一次额外功为 摩擦力为 第二次额外功为 摩擦力为 第三次额外功为 摩擦力为 由上述分析可知，当木块重力G和斜面长S都不变时，随着斜面的倾斜程度增加，物体所受摩擦力减小。 【小问5详解】 三次实验中，斜面倾斜程度越缓，所需的拉力越小，因此斜面的倾斜程度越缓越省力；生活中利用斜面的实例有盘山公路。 29. 在“探究物体的动能大小跟哪些因素有关”的实验中，小明用质量不同的两个钢球m和M（M的质量大于m），分别从不同的高度h和H（H>h）由静止开始滚下撞击木块，实验过程如图所示。 （1）本实验探究__________的动能大小跟哪些因素有关，其动能的大小是通过观察__________来判断的。 （2）由甲、乙两图可得实验结论：____________________________________________________。 （3）小明在实验中，让质量不同的钢球从同一斜面的同一高度由静止滚下，目的是______________；若在丙图中，木块被撞后滑出木板，需要重做本次实验，A同学建议换用同样较长的木板，B同学建议换一个较重的木块，C同学建议降低钢球的高度。你认为应当采用__________同学的建议。 （4）小华用图丁所示的方法探究动能的大小与速度的关系，她将相同质量的小球从不同高度（h2>h1）由静止开始释放，通过观察木块在铁板和毛巾上滑行的距离来判断小球动能的大小，这种方法是_______（选填“正确的”或“错误的”）。理由是：_________________________________________。 （5）小华还利用下图来研究动能和势能相互转化，图中两个相同的光滑弧形槽，一个为凸形，一个为凹形，A、B两个相同的钢球分别进入两弧形槽的速度大小都为v，运动到槽的末端速度大小也都为v，A小球通过凸形槽的时间为t1，B小球通过凹形槽的时间为t2，则t1_________t2。 （6）小红设计了以下方案：用同一个钢球两次将同一弹簧压到不同程度，放手后将小球弹出去撞击放在同一位置的木块时的速度也不同，从而验证了动能与速度的关系。接着让质量不同的两个钢球两次将同一弹簧压缩到相同程度，放手后将小球弹出去撞击放在同一位置的木块，这样做_______（填“能”或“不能”）验证动能与质量的关系。 【答案】（1） ①. 钢球 ②. 木块被撞击后滑行的距离 （2）质量相同时，物体的速度越大，动能越大 （3） ①. 保证钢球到水平面初速度相等 ②. A （4） ①. 错误 ②. 木块在铁板和毛巾上滑行时接触面的粗糙程度不同，所受的摩擦阻力不同 （5）> （6）不能 【解析】 【小问1详解】 本实验研究对象是从斜面滚下的钢球；实验采用转换法，将不易直接测量的钢球动能大小，转换为容易观测的木块被撞击后滑行的距离，木块滑行越远，说明钢球动能越大。 【小问2详解】 甲、乙是同一个钢球，质量相同，从不同高度滚下，到达水平面速度不同，甲图钢球释放高度更高，到达水平面速度更大，木块推得更远，动能更大。因此得出结论：质量相同时，物体的速度越大，动能越大。 【小问3详解】 让质量不同的钢球从同一斜面的同一高度由静止滚下，是控制变量法的要求，目的是保证钢球到水平面初速度相等，以此探究动能与质量的关系；木块滑出木板后，若换更重的木块、降低钢球的高度，都会改变实验原本的控制条件，影响探究结果，因此只需更换更长的木板来容纳木块的滑行距离，故选A同学的建议。 【小问4详解】 探究动能与速度关系，要保证木块滑行的接触面一样。图丁一个在铁板、一个在毛巾，粗糙程度不同，摩擦力不一样，变量不唯一，因此该方法是错误的。 【小问5详解】 A球走凸形槽：先上升，动能转化为重力势能，速度先变小后变大，全程平均速度小于初速度v；B球走凹形槽：先下降，重力势能转化为动能，速度先变大后变小，全程平均速度大于初速度v；路程相同，平均速度越小，时间越长，所以t1>t2。 【小问6详解】 同一弹簧压缩程度相同，弹簧具有的弹性势能相同。释放后，弹性势能转化为小球的动能，所以两次小球获得的动能大小相等。 而探究动能与质量的关系，需要控制速度相同、改变质量；这里动能一样，质量不同的小球，飞出的速度一定不相等，有两个变量，因此不能验证动能与质量的关系。 30. 跨学科实践——制作投石机模型 某小组计划制作投石机模型，参加学校的“投石机定位球”比赛，比赛共设两个评价指标如下表（表一）： 表一 评价指标 评价等级 优秀 良好 待改进 指标一：投准（5个不同定位点，每个点投2次） 落点在指定区域内（代表进球）7-10次 落点在指定区域内（代表进球）4-6次 落点在指定区域内（代表进球）3次及以下 指标二：投远 （最大射程测试） 射程最远 射程较远 射程较近 【史料与参考】 （1）通过查阅史料发现：投石机（图甲）是古人应用__________（填简单机械）及能量转化原理制造的武器，其最终将石头投出的能量源自配重的_____________能； （2）通过网购模型（图乙），有了新的能量转化思路。但因其底座轻且短，发射时抛掷杆撞击挡板，常导致底座的_____________（前/后）端翘起，甚至整个翻倒。小组最终参考了图丙进行设计制作； 【设计与制作】 小组的设计图及简要说明如图丁，最终模型如图戊。主要改进：将丙图顶部的挡板改成可在三个不同位置安装的挡杆、增加了释放装置等。 表二 小球a 投射角度α/度 15 30 45 60 75 投射距离/米 4.2 5.3 6.4 5.5 4.8 （3）给橡皮筋左端设置3个挂钩，主要是为达成评价指标中的_____________（投准/投远）； （4）查阅资料时，小组还偶然发现一组研究数据（表二），数据说明投射距离还与_____________有关，这才有了可变换位置挡杆的设计。参考表二中数据及图丁，理论上将挡杆放在______号安装孔时最利于投远； 【检验与测试】 （5）但是，实测结果却是：其他条件不变时，投射角度越小投射距离越远。在仔细对比分析各角度投出瞬间后发现：投射角越小，初速度___________，所以投射距离越远；可见表二规律的成立是有严格前提的； 【反思与评价】 （6）为比赛公平，结合小组研究，请你给裁判组提一个合理建议：___________________________________。 【答案】（1） ①. 杠杆 ②. 重力势 （2）后 （3）投远 （4） ①. 投射角度α ②. 5 （5）越大 （6）测试投远时，要控制小球抛出的初速度相同 【解析】 【小问1详解】 由图甲可知，投石机工作时可以绕着固定点转动，因此应用了杠杆原理； 投石机的配重具有一定高度，将武器投出后其高度下降，其重力势能减小，石头的动能增大，故将石头投出的能量源自配重的重力势能。 【小问2详解】 由图可知，投石机发射时，抛掷杆撞击挡板，但底座轻且短，故会导致底座的后端翘起。 【小问3详解】 由图丁可知，给橡皮筋左端设置3个挂钩，可以改变橡皮筋的拉伸情况，从而改变所投物体的远近，即给橡皮筋左端设置3个挂钩，主要是为达成评价指标中的投远。 【小问4详解】 由表二中数据可知，当投射角度不同时，投射的距离不同，故可知投射距离还与投射角度有关。 由表二数据可知投射角为45°时射程最远，图丁中挡杆在4号孔时投射角为65°，挡杆位置越靠上，抛掷杆被阻挡时的仰角越小，投射角就越小，因此5号孔对应的投射角更接近45°，最利于投远。 【小问5详解】 由图丁可知，投射角越小，橡皮筋弹性形变程度越大，释放时转化为小球的动能越多，因此小球初速度越大，投射距离越远。 【小问6详解】 建议：测试投远时，要控制小球抛出的初速度相同（或统一投射角度，或统一挡杆位置、统一橡皮筋拉伸长度），保证变量唯一，比赛公平。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $