精品解析：江苏扬中市第一中学2226-2027学年上学期九年级物理独立作业

江苏扬中市第一中学2226-2027学年上学期九年级物理独立作业 一、选择题（每题2分，共24分） 1. 如图所示的简单机械在使用过程中，属于费力机械的是（ ） A. 斜面 B. 滑轮组 C. 独轮车 D. 船桨 2. 如图所示，环保卫士小艾正在垃圾分类，下列环节小艾对瓶子做功的是（ ） A. 从地上捡起瓶子 B. 拿着瓶子站着不动 C. 握稳瓶子沿水平路面匀速走向垃圾桶 D. 瓶子静止在垃圾桶中 3. 如图所示，是一种上肢力量训练项目“双杠屈臂伸”。若一个普通中学生在30s内完成12次双杠屈臂伸，该学生一次屈臂伸过程克服重力做功的功率最接近于（　　） A. 600W B. 60W C. 6W D. 0.6W 4. 如图所示，粗糙程度相同的斜面与水平面在a点相连，弹簧左端固定在竖直墙壁上，弹簧处于自由状态时右端在b点，小物块从斜面的c点由静止自由滑下，与弹簧碰撞后又返回到斜面上，最高到达d点。下列说法错误的是（　　） A. 小物块从c向a运动的过程中，重力势能减小 B. 弹簧被压缩到最短时，弹性势能最大 C. 小物块从b向a运动的过程中，动能减小 D. 小物块在整个运动过程中，机械能守恒 5. 关于温度、内能、热量等，下列说法正确的是（　　） A. 物体的温度越高，它含有的热量越多 B. 物体内能增加，温度一定升高 C. 0℃的冰块，内能一定为零 D. 热传递过程中，热量可能从内能少的物体传递给内能多的物体 6. 下列关于功、功率的说法正确的是（ ） A. 功率越小，物体做功时间越长 B. 功率越大，物体做功一定越多 C. 物体做同样的功时间越短，功率越大 D. 物体做功越少，功率越小 7. 如图所示，某同学分别用甲、乙两套滑轮把同一桶沙子从一楼地面匀速提升到二楼。用甲滑轮所做的总功为W1，机械效率为η1；用乙滑轮所做的总功为W2，机械效率为η2.。不计绳重和滑轮的摩擦，下列说法中正确的是（　　） A. W1<W2，η1>η₂ B. W1<W2，η1<η₂ C. W1=W2，η1=η₂ D. W1=W2， η1<η₂ 8. 如图是投掷实心球的场景。若不计空气阻力，实心球自脱手至落地的过程中，下列关于其动能、势能和机械能的大小分别随时间变化的曲线中，正确的是（ ） A. ①④ B. ③④ C. ①③④ D. ②③④ 9. 某人将一箱书搬上楼，可以有两种方法：一是把所有的书一起搬上楼；二是先搬一部分上楼，再搬剩下的部分。假设他上楼的速度相同，第一种方法搬书的功率为P1，效率为η1，第二种方法搬书的功率为P2，效率为η2，用这两种方法搬书的有用功分别为W1、W2，则（　　） A. W1＝W2，η1＞η2 B. P1＞P2，W1＜W2 C. P1＜P2，η1＜η2 D. P1＞P2，η1＝η2 10. 用弹簧测力计两次沿水平方向拉动同一木块，使它在同一水平木板上做匀速直线运动，图乙是木块运动的s-t图像，下列说法中正确的是（ ） A. 木块两次运动的速度 B. 木块两次所受的拉力分别为F1、F2，则 C. 在10s内两次拉力对木块做的功分别为、，则 D. 在10s内两次拉力对木块做功的功率分别为、，则 11. 如图，用相同滑轮组装成甲、乙两种装置，用相等拉力F分别将重为G1=56N，G2=36N的两个物体在2s内匀速提升0.4m，不计绳重和摩擦，则下列说法正确的是（　　） A. 每个动滑轮重2N B. 乙滑轮组机械效率比甲滑轮组机械效率高 C. 甲滑轮组的拉力做功8J D. 乙滑轮组拉力做功的功率为 12. 如图为一轻质弹簧，左端固定在竖直墙壁上，右端与一物块接触（不连接），物块在A处时弹簧处于原长，水平面不光滑。现缓慢推动物块将弹簧压缩至O点，松手后物块被向右弹出，最终停在B点。则下列说法正确的是（ ） A. 物块速度最大的位置在A点左侧 B. 刚松手瞬间弹簧对物块的力大于物块对弹簧的力 C. 从O点运动到A点过程，物块的动能不断增加 D. 物块向右运动过程中，弹簧减小的弹性势能完全转化为物块增加的动能 二、填空题（每空1分，共29分） 13. 甲图是“某景区最美环山公路”环山大道，环山公路修得弯弯曲曲，宛如盘龙，其相当于__________（选填“斜面”或“轮轴”）；乙图是用螺丝刀拧螺丝的情景，手柄__________（选填“粗”或“细”）一些的螺丝刀用起来更省力；使用丙图中滑轮的目的是_______________。 14. 如图所示是景区上演的国家非物质文化遗产之一的“打铁花”。工匠师傅用木板将滚烫的铁水向空中泼洒，铁水与空气接触时，温度降低，这是通过_______的方式使铁水的内能______。（选填“变大”、“变小”或“不变”） 15. 小华用100N的水平推力，推着重500N的物体，在水平地面上10s内匀速直线运动了5m，小华做的功是__________J，功率是_______________W，摩擦力为_______________N，重力的功是_______________J。 16. 如图所示，超市购物时，小明用沿斜面向上150N的推力，将总重为500N的小车匀速推到斜面顶端。已知斜面高1.2m，长5m。此过程中小明推力做功为___________J；该斜面的机械效率为___________；日常生活中人们利用斜面___________（选填“可以”或“不可以”）省功。 17. 体重为600N的小亮喜欢跳绳，跳绳时其重心高度随时间变化关系如图。则小亮每跳一次绳克服重力做功_________J，若小亮连续跳绳1分钟，跳绳_________次，在这段时间内克服重力做功的平均功率为_________ W。 18. 如图所示，从点沿水平桌面自由滚落的小球运动轨迹如虚线所示，为球与水平地面的接触点，C、F两处等高，小球从A到B的过程中重力势能________（选填“增大”“减小”或“不变”），从B向D下落过程中________能增大，C点动能_______（填“>”“=”或“<”）F点的动能。 19. 在热传递的过程中，高温的物体将放出__________，它的内能__________；低温物体则吸热，它的温度__________升高（一定/不一定/一定不）。 20. 小明用如图所示的杠杆在B处提升重物，0为支点，将重20N的物体提升0.5m，小明对物体做的有用功为_______；若将拉力位置移到C处，仍将该物体提升0.5m，与原来相比机械效率_______（选填“变小”“不变”或“变大”）。 21. 杆秤是一种测量物体质量的工具。小明尝试制作了如图所示的杆秤，秤盘上不放重物时，将秤砣移至O点提纽处，杆秤恰好水平平衡，将此处标为0刻度线。当秤盘上放一质量为2kg的物体时，秤砣移到B处，恰好能使杆秤水平平衡，测得OA=5cm，OB=10cm。 （1）秤砣的质量为______kg； （2）若C处的刻度为5kg，则图中OC=______cm。小明所标的杆秤刻度线分布______（选填“均匀”或“不均匀”）； （3）用该自制杆秤测待测物体时，若换用一个质量更大的秤砣，移动秤砣使杆秤再次水平平衡，其读数会偏______（选填“大”或“小”）。 22. 如图甲、乙，完全相同的小球以相同速度v沿与水平方向θ角斜向上抛出，甲球沿光滑斜面，乙球抛向空中，不计空气阻力，甲、乙小球能到达的最高点分别为a、b，离地高度为h1和h2。在这个过程中，小球b的机械能总量__________（选填“变小”、“不变”或“变大”），__________（选填“<”“=”或“＞”）。 三、解答题（共47分） 23. 按照要求作图 （1）如图是用开瓶扳手打开瓶盖的示意图，画出动力F1的力臂（l1）和阻力（F2）的示意图。 （2）如图，人要站在地面提升重物，请在图中画出滑轮组的绕线方法。 （3）按要求作图（请保留作图痕迹）。 如图所示，静止在图所示位置的轻质杠杆OA，O为支点，l1为动力F1的力臂，请在图中画出杠杆OA受到的动力F1和阻力F2的示意图。 24. 如图所示，利用轻质杠杆做“探究杠杆平衡条件”的实验（杠杆上刻线均匀）。 （1）当杠杆静止时如图甲所示，此时杠杆处于__________（选填“平衡”或“非平衡”）状态。为了调节杠杆在水平位置平衡，应当将杠杆的平衡螺母向__________（选填“右”或“左”）调节。 （2）调水平后，在杠杆两侧挂上一定数量的钩码，使杠杆在水平位置平衡，记录的数据如表所示： 动力F₁/N OB 间距离/ cm 阻力 F₂/N OA 间距离/ cm 1 1.0 5 0.5 10 2 1.5 10 1.0 15 3 1.0 10 2.0 5 为了得出更普遍的规律，小华决定用弹簧测力计替换右侧钩码进行实验，如图乙。某次实验时发现要使杠杆在水平位置平衡，测力计向下的拉力已超出测力计量程，为完成实验，下列操作可行的是 。 A. 向左移动钩码的悬挂点 B. 向右移动测力计的悬挂点 C. 向左旋转弹簧测力计 D. 向右移动平衡螺母 （3）得到正确结论后，利用图乙装置，只借助杠杆上的刻度线，支点不动，右侧只使用一只量程为0~2.5N的弹簧测力计，左侧只悬挂重物，当杠杆在水平位置平衡时，计算可知，悬挂的重物最重为_________N。 （4）实验完成后，小明想起人们从地面上搬起重物时，常见的做法是直接弯腰或下蹲弯曲膝盖（如丙丁图）将重物搬起，他将人的脊柱简化为杠杆如图戊，脊柱可绕骶骨（轴）O转动，F₃为腰背部复杂肌肉的等效拉力，F₄为搬箱子时箱子对肩部的拉力，杠杆与水平面的夹角α代表脊柱与水平面的夹角，大小为12°。 ①当α角增大时，F₃_________（选填“变大”、“变小”或“不变”）； ②由以上分析可知，_________（选填“丙”或“丁”）图中的姿势更好。 25. 小明用同一滑轮组进行了三次实验（如图所示），实验数据记录如表：（若忽略绳重和摩擦） 次数 钩码重/N 钩码上升距离/cm 弹簧测力计示数/N 弹簧测力计上升距离/cm 机械效率/% 1 2 10 0.8 30 83.3 2 4 10 1.5 30 ——— 3 6 10 2.2 30 90.0 （1）表格中空格处数据应为__________（结果保留一位小数）； （2）分析以上实验数据可以得出结论：同一滑轮组的机械效率与_________有关； （3）根据实验结论推测，使用该滑轮组将重8N的物体匀速提升10cm，此时滑轮组的机械效率可能是 。 A. 71.6% B. 82.4% C. 92.1% D. 100% （4）分析实验数据可知：使用同一滑轮组，通过_________（选填“增大”或“减小”）物重，可以提高滑轮组的机械效率。 （5）根据实验数据分析可知，该滑轮组中动滑轮的重力可能是 。 A. 0.3N B. 0.4N C. 0.5N D. 0.6N （6）小明进一步研究，测出了动滑轮的重力，再计算出每一次实验中总功与有用功和克服动滑轮重力所做的功的差值（）发现钩码的重力越大，_________（越大/越小/不变）； （7）另一实验小组改变动滑轮重，提升同一物体进行多次实验，获得数据并绘制出如图丁的图像。分析可知：分析图像中的A点可知，此时被提升物体所受的重力为_________N。 26. 小明在“探究物体的动能大小跟哪些因素有关”的实验中，选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（滚动摩擦非常小）实验过程如图所示： （1）该实验中物体的动能是指_______（选填“钢球”或“木块”）的动能；实验中观察_____________，表明该物体动能的大小； （2）选择_______两图可以探究动能大小与速度的关系； （3）由图乙和图丙可得结论：_________________；若实验时发现，但丙的水平表面更粗糙，_______（选填“能”或“不能”）比较两球的动能大小； （4）有同学选用一个轻质弹簧：按照下图装置来“探究物体动能大小与哪些因素有关”，设计了以下两个实验方案： 方案一：用同一小球将弹簧压缩至不同程度，静止释放，推动初位置相同的同一木块，比较木块被推动后移动的距离； 方案二：用质量不同的小球将弹簧压缩相同程度，静止释放，推动初位置相同的同一木块，比较木块移动的距离。 该同学的两个方案中，不计小球受到的阻力及碰撞中的能量损失，能完成动能影响因素探究的是方案_______；另一个方案中木块移动的距离__________。（选填“相等”或“不相等”） 27. “绿色环保、低碳出行”的意识已经深入人心。小杨的爸爸为尽量减少驾驶机动车，每天坚持骑自行车上下班。如果人和自行车的总重为900N，当他以5m/s的速度在水平的公路上匀速骑行时，所受阻力是人和自行车总重的0.03倍。求： （1）小杨爸爸以5m/s匀速骑行1000m，求骑行的时间？ （2）动力所做的功？ （3）小杨爸爸的骑行功率？ 28. 如图甲所示斜面的倾角为30°，斜面长s=0.4m。用力F将质量为200g的木块，沿斜面匀速拉到高处。已知拉力F做的功W与木块沿斜面运动距离s的关系如图乙所示。求：（g取10N/kg） （1）拉力F大小？ （2）做的有用功是多少？ （3）斜面的机械效率？ 29. 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，所用拉力为 250N，不计绳重和摩擦。 （1）求动滑轮的重G动； （2）求克服重物重力做的功 （3）求拉力的功率； （4）机械效率为多大？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 江苏扬中市第一中学2226-2027学年上学期九年级物理独立作业 一、选择题（每题2分，共24分） 1. 如图所示的简单机械在使用过程中，属于费力机械的是（ ） A. 斜面 B. 滑轮组 C. 独轮车 D. 船桨 【答案】D 【解析】 【详解】A．设斜面长为，高为，物重为，推力为。由得 因，故，属于省力机械，故A不符合题意； B．设物重与动滑轮重之和为，拉力为，承担物重的绳子段数。由得故，属于省力机械，故B不符合题意； C．设独轮车动力臂为，阻力臂为，动力为，阻力为。由得因，故，属于省力机械，故C不符合题意； D．设船桨动力臂为，阻力臂为，动力为，阻力为。由得 因，故，属于费力机械，故D符合题意。 故选D。 2. 如图所示，环保卫士小艾正在垃圾分类，下列环节小艾对瓶子做功的是（ ） A. 从地上捡起瓶子 B. 拿着瓶子站着不动 C. 握稳瓶子沿水平路面匀速走向垃圾桶 D. 瓶子静止在垃圾桶中 【答案】A 【解析】 【详解】A．从地上捡起瓶子，手给瓶子向上的力，瓶子向上移动了一段距离，力和移动方向一致，小艾对瓶子做了功。故A符合题意； B．拿着瓶子站着不动，手对瓶子有力，但是瓶子没有移动距离，小艾对瓶子没有做功。故B不符合题意； C．握稳瓶子沿水平路面匀速走向垃圾桶，手对瓶子的力是竖直向上的，瓶子移动方向是水平向前，力和运动方向互相垂直，在力的方向上没有移动距离，小艾对瓶子没有做功。故C不符合题意； D．瓶子静止在垃圾桶中，瓶子已经离开小艾的手，小艾不再对瓶子施加力，故没有对瓶子做功。故D不符合题意。 故选A。 3. 如图所示，是一种上肢力量训练项目“双杠屈臂伸”。若一个普通中学生在30s内完成12次双杠屈臂伸，该学生一次屈臂伸过程克服重力做功的功率最接近于（　　） A. 600W B. 60W C. 6W D. 0.6W 【答案】B 【解析】 【详解】中生生重约600N，完成一次屈臂伸升高的高度约0.25m，该学生一次屈臂伸过程克服重力做功的功率约为 故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 4. 如图所示，粗糙程度相同的斜面与水平面在a点相连，弹簧左端固定在竖直墙壁上，弹簧处于自由状态时右端在b点，小物块从斜面的c点由静止自由滑下，与弹簧碰撞后又返回到斜面上，最高到达d点。下列说法错误的是（　　） A. 小物块从c向a运动的过程中，重力势能减小 B. 弹簧被压缩到最短时，弹性势能最大 C. 小物块从b向a运动的过程中，动能减小 D. 小物块在整个运动过程中，机械能守恒 【答案】D 【解析】 【详解】A．小物块从c向a运动的过程中，所处的高度不断变小，小物块质量不变，那么可知小物块的重力势能在减小，故A正确，不符合题意； B．弹簧被压缩到最短时，这时弹簧的弹性形变最大，它具有的弹性势能最大，故B正确，不符合题意； C．小物块从b向a运动的过程中，克服摩擦力做功，动能会变小，故C正确，不符合题意； D．小物块在整个运动过程中，需要克服摩擦力做功，部分机械能会转化为内能，机械能不守恒，故D错误，符合题意。 故选D。 5. 关于温度、内能、热量等，下列说法正确的是（　　） A. 物体的温度越高，它含有的热量越多 B. 物体内能增加，温度一定升高 C. 0℃的冰块，内能一定为零 D. 热传递过程中，热量可能从内能少的物体传递给内能多的物体 【答案】D 【解析】 【详解】A．热量是一个过程量，不能用“含有”多少热量来表述，故A错误； B．物体内能增加，温度不一定升高，如晶体熔化时，吸收热量，内能增加，温度保持不变，故B错误； C．由于构成物质的分子在不停地做无规则运动，因此所有物体都具有内能，0℃的冰块内能不为零，故C错误； D．内能的大小与物体的质量、温度、状态有关，内能少的物体温度可能高，内能多的物体温度可能低，因此，热量可能从内能少的物体传递给内能多的物体。故D正确。 故选D。 6. 下列关于功、功率的说法正确的是（ ） A. 功率越小，物体做功时间越长 B. 功率越大，物体做功一定越多 C. 物体做同样的功时间越短，功率越大 D. 物体做功越少，功率越小 【答案】C 【解析】 【详解】A．由可知，做功时间由做功多少和功率共同决定，未说明做功多少的前提下，无法由功率小判断做功时间长，故A错误； B．由可知，做功多少由功率和做功时间共同决定，在时间不确定的情况下，无法由功率大判断做功多，故B错误； C．做功相同时，由可知，做功时间越短，功率越大，故C正确； D．功率是功和时间的比值，仅知道做功少，若对应的做功时间也极短，功率也可能很大，故D错误。 故选C。 7. 如图所示，某同学分别用甲、乙两套滑轮把同一桶沙子从一楼地面匀速提升到二楼。用甲滑轮所做的总功为W1，机械效率为η1；用乙滑轮所做的总功为W2，机械效率为η2.。不计绳重和滑轮的摩擦，下列说法中正确的是（　　） A. W1<W2，η1>η₂ B. W1<W2，η1<η₂ C. W1=W2，η1=η₂ D. W1=W2， η1<η₂ 【答案】A 【解析】 【详解】由图示知，提升同一桶沙子时，两个机械所做的有用功相等，在不计绳重和滑轮摩擦时，乙中需要克服动滑轮的重力做功，所做的额外功比甲的大，所做的总功比甲的大，即 W1<W2 据 知，甲的机械效率比乙的大，即 故A正确，BCD错误。 故选A。 8. 如图是投掷实心球的场景。若不计空气阻力，实心球自脱手至落地的过程中，下列关于其动能、势能和机械能的大小分别随时间变化的曲线中，正确的是（ ） A. ①④ B. ③④ C. ①③④ D. ②③④ 【答案】D 【解析】 【详解】实心球脱手时具有初始动能，上升过程中质量不变，速度减小，动能随之减小；但到达最高点时，实心球仍有水平方向的速度，动能不为0；下落过程中速度持续增大，动能不断变大,因此动能是先减小到一个非零的最小值、再增大，故①错误，②正确； 重力势能和高度有关，实心球从脱手后质量不变，高度先升高，势能随之增大；到达最高点后高度降低，势能减小，落地时高度为0，势能变为0，故③正确； 不计空气阻力，实心球在空中运动时只有动能和势能相互转化，机械能守恒，即机械能大小保持不变，故④正确。 故选D。 9. 某人将一箱书搬上楼，可以有两种方法：一是把所有的书一起搬上楼；二是先搬一部分上楼，再搬剩下的部分。假设他上楼的速度相同，第一种方法搬书的功率为P1，效率为η1，第二种方法搬书的功率为P2，效率为η2，用这两种方法搬书的有用功分别为W1、W2，则（　　） A. W1＝W2，η1＞η2 B. P1＞P2，W1＜W2 C. P1＜P2，η1＜η2 D. P1＞P2，η1＝η2 【答案】A 【解析】 【详解】两种方法的目的都是把同一箱书搬到楼上，书的总重力不变，上升的高度h不变，由可知，两种方法搬书的有用功相等，即 额外功是克服人自身重力做的功，第一种方法搬书时，人只上一次楼，额外功 第二种方法搬书时，人上两次楼，额外功 所以 又，所以两种方法搬书的总功 由机械效率可知，相同，，所以 因上楼的速度相同，第一次搬书多，用的向上的力大，由可知。故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 10. 用弹簧测力计两次沿水平方向拉动同一木块，使它在同一水平木板上做匀速直线运动，图乙是木块运动的s-t图像，下列说法中正确的是（ ） A. 木块两次运动的速度 B. 木块两次所受的拉力分别为F1、F2，则 C. 在10s内两次拉力对木块做的功分别为、，则 D. 在10s内两次拉力对木块做功的功率分别为、，则 【答案】D 【解析】 【详解】ABD．由图乙可知 时 ，， 则 ； 同一木块在同一木板上，压力和粗糙程度相同，滑动摩擦力 相同。匀速运动时木块受力平衡，拉力等于摩擦力，则 由可知， ，故AB错误，D正确； C． 因 ，则 ，故C错误。 故选D。 11. 如图，用相同滑轮组装成甲、乙两种装置，用相等拉力F分别将重为G1=56N，G2=36N的两个物体在2s内匀速提升0.4m，不计绳重和摩擦，则下列说法正确的是（　　） A. 每个动滑轮重2N B. 乙滑轮组机械效率比甲滑轮组机械效率高 C. 甲滑轮组的拉力做功8J D. 乙滑轮组拉力做功的功率为 【答案】D 【解析】 【详解】A．不计绳重和摩擦，有，甲滑轮，乙滑轮，两滑轮的拉力相等，则 即 每个动滑轮重 故A错误； B．不计绳重和摩擦，甲滑轮组机械效率 乙滑轮组机械效率 乙滑轮组机械效率比甲滑轮组机械效率低，故B错误； C．甲滑轮组的拉力 甲滑轮组做功 故C错误； D．乙滑轮组拉力 乙滑轮组拉力做功的功率为 故D正确。 故选D。 12. 如图为一轻质弹簧，左端固定在竖直墙壁上，右端与一物块接触（不连接），物块在A处时弹簧处于原长，水平面不光滑。现缓慢推动物块将弹簧压缩至O点，松手后物块被向右弹出，最终停在B点。则下列说法正确的是（ ） A. 物块速度最大的位置在A点左侧 B. 刚松手瞬间弹簧对物块的力大于物块对弹簧的力 C. 从O点运动到A点过程，物块的动能不断增加 D. 物块向右运动过程中，弹簧减小的弹性势能完全转化为物块增加的动能 【答案】A 【解析】 【详解】A．物块从O点松手后，刚开始受到向右的弹力大于向左的摩擦力，做加速运动，随 着物块的移动，弹簧的弹力逐渐减小，当向右的弹力等于向左的摩擦力时，速度达到最大， 此后弹力小于摩擦力，便开始减速，过了A点后物块离开了弹簧，不再受弹簧的作用力，由于 惯性继续运动，运动过程中受向左的摩擦力而不断减速，最终停在B点，所以速度最大的位置 在A点左侧。故A正确 B．根据牛顿第三定律，作用力和反作用力总是大小相等、方向相反。在这里，弹簧对物块的力和物块对弹簧的力就是一对作用力和反作用力。所以，刚松手瞬间，弹簧对物块的力一定等于物块对弹簧的力，故B错误； C．从O点到A点物块的运动过程中，物块受到向右的弹力和向左的摩擦力，开始时弹簧的弹力大于摩擦力，物块加速运动，当弹簧的弹力小于摩擦力时物块开始减速，所以物块的动能是先增加后减小的，故C错误； D．物块向右运动过程中，弹簧的弹性势能逐渐减小，转化为物块的动能和由于摩擦产生的内能。所以，弹簧减小的弹性势能并没有完全转化为物块增加的动能，还有一部分转化为了内能，故D错误。 故选A。 二、填空题（每空1分，共29分） 13. 甲图是“某景区最美环山公路”环山大道，环山公路修得弯弯曲曲，宛如盘龙，其相当于__________（选填“斜面”或“轮轴”）；乙图是用螺丝刀拧螺丝的情景，手柄__________（选填“粗”或“细”）一些的螺丝刀用起来更省力；使用丙图中滑轮的目的是_______________。 【答案】 ①. 斜面 ②. 粗 ③. 改变力的方向 【解析】 【详解】环山公路是斜面的应用，通过延长路程实现省力。 螺丝刀属于轮轴，手柄相当于轮，轮越粗，使用时越省力。 丙图中的滑轮是定滑轮，使用定滑轮可以改变力的方向。 14. 如图所示是景区上演的国家非物质文化遗产之一的“打铁花”。工匠师傅用木板将滚烫的铁水向空中泼洒，铁水与空气接触时，温度降低，这是通过_______的方式使铁水的内能______。（选填“变大”、“变小”或“不变”） 【答案】 ①. 热传递 ②. 变小 【解析】 【详解】[1][2]演出时，工匠师傅用木板将滚烫的铁水向空中泼洒，铁水与空气接触，铁水放出热量，温度降低，内能减小，这是通过热传递的方式改变铁水的内能。 15. 小华用100N的水平推力，推着重500N的物体，在水平地面上10s内匀速直线运动了5m，小华做的功是__________J，功率是_______________W，摩擦力为_______________N，重力的功是_______________J。 【答案】 ①. 500 ②. 50 ③. 100 ④. 0 【解析】 【详解】小华做的功为 小华做功的功率为 因物体做匀速直线运动，水平方向上推力和摩擦力是一对平衡力，大小相等，故摩擦力 因物体在重力的竖直方向上移动距离为0，故重力做的功为 16. 如图所示，超市购物时，小明用沿斜面向上150N的推力，将总重为500N的小车匀速推到斜面顶端。已知斜面高1.2m，长5m。此过程中小明推力做功为___________J；该斜面的机械效率为___________；日常生活中人们利用斜面___________（选填“可以”或“不可以”）省功。 【答案】 ①. 750 ②. 80% ③. 不可以 【解析】 【详解】推力做的总功为 克服小车重力做的有用功为 斜面的机械效率为 由功的原理可知，使用任何机械都不省功，故利用斜面不可以省功。 17. 体重为600N的小亮喜欢跳绳，跳绳时其重心高度随时间变化关系如图。则小亮每跳一次绳克服重力做功_________J，若小亮连续跳绳1分钟，跳绳_________次，在这段时间内克服重力做功的平均功率为_________ W。 【答案】 ①. 54 ②. 180 ③. 162 【解析】 【详解】[1]由图可知，小亮每跳一次高度为0.09m，则每跳一次克服重力做功 [2]由图可知，小亮跳一次所用的时间是，则小亮连续跳绳1分钟，跳绳 [3]在这段时间内克服重力做功的平均功率为 18. 如图所示，从点沿水平桌面自由滚落的小球运动轨迹如虚线所示，为球与水平地面的接触点，C、F两处等高，小球从A到B的过程中重力势能________（选填“增大”“减小”或“不变”），从B向D下落过程中________能增大，C点动能_______（填“>”“=”或“<”）F点的动能。 【答案】 ①. 不变 ②. 动 ③. > 【解析】 【详解】[1]小球从A到B的过程中，质量不变，高度不变，重力势能不变。 [2]从B向D下落过程中，质量不变，高度降低，重力势能减小，速度增加，动能增加，是重力势能转化为动能。 [3]整个过程中小球由于有空气阻力、与地面碰撞，存在能量损失，因此机械能会一直减少，因此F点的机械能小于C点的机械能；图中C、F两点的高度相同，重力势能相同，因此C点动能大于F点的动能。 19. 在热传递的过程中，高温的物体将放出__________，它的内能__________；低温物体则吸热，它的温度__________升高（一定/不一定/一定不）。 【答案】 ①. 热量 ②. 减少 ③. 不一定 【解析】 【详解】由热传递的规律可知，热传递过程中高温物体放出热量，内能减小；因晶体熔化、液体沸腾过程中吸热但温度保持不变，故低温物体吸热时温度不一定升高。 20. 小明用如图所示的杠杆在B处提升重物，0为支点，将重20N的物体提升0.5m，小明对物体做的有用功为_______；若将拉力位置移到C处，仍将该物体提升0.5m，与原来相比机械效率_______（选填“变小”“不变”或“变大”）。 【答案】 ①. 10J ②. 不变 【解析】 【详解】[1]已知物体重力，物体上升高度，则小明对物体做的有用功 [2]将拉力位置移到C处，仍将该物体提升0.5m。物体重力不变，上升高度不变，故有用功不变；杠杆自重不变，杠杆被提升的高度等不变，故克服杠杆重力所做的额外功也不变。根据可知，机械效率不变。 21. 杆秤是一种测量物体质量的工具。小明尝试制作了如图所示的杆秤，秤盘上不放重物时，将秤砣移至O点提纽处，杆秤恰好水平平衡，将此处标为0刻度线。当秤盘上放一质量为2kg的物体时，秤砣移到B处，恰好能使杆秤水平平衡，测得OA=5cm，OB=10cm。 （1）秤砣的质量为______kg； （2）若C处的刻度为5kg，则图中OC=______cm。小明所标的杆秤刻度线分布______（选填“均匀”或“不均匀”）； （3）用该自制杆秤测待测物体时，若换用一个质量更大的秤砣，移动秤砣使杆秤再次水平平衡，其读数会偏______（选填“大”或“小”）。 【答案】 ①. 1 ②. 25 ③. 均匀 ④. 小 【解析】 【详解】（1）[1]以O点为支点，当秤盘上放一个质量为2kg的物体时，秤砣移到B处，恰好能使杆秤水平平衡，根据杠杆平衡条件有 m物g•OA=m秤砣g•OB 所以秤砣的质量 （2）[2]由于C点的刻度应为5kg，因此物体质量为5kg时且秤砣在C点时杆秤平衡，则 m′g•OA=m秤砣g•OC 所以OC的长度 [3]杆秤刻度D与O点的距离为OD，刻度D对应的物体质量即秤盘中的待测物体质量为m物，根据杠杆的平衡条件可得 m物g•OA=m秤砣g•OD 解得，式子中OA和m秤砣为定值，所以OD与m物成正比，故小明所标的杆秤刻度线分布均匀。 （3）[4]当秤盘上放一个质量为2kg的物体时，若换用一个质量更大的秤砣，物体重力不变，重力的力臂不变，秤砣的重力变大，移动秤砣使杆秤再次水平平衡时，根据杠杆平衡条件可知秤砣重力的力臂变短，即向O点移动；由图已知O处刻度为0，B处标的刻度为2kg，所以移动秤砣使杆秤再次水平平衡时，其读数小于2kg。 22. 如图甲、乙，完全相同的小球以相同速度v沿与水平方向θ角斜向上抛出，甲球沿光滑斜面，乙球抛向空中，不计空气阻力，甲、乙小球能到达的最高点分别为a、b，离地高度为h1和h2。在这个过程中，小球b的机械能总量__________（选填“变小”、“不变”或“变大”），__________（选填“<”“=”或“＞”）。 【答案】 ①. 不变 ②. ＞ 【解析】 【详解】因乙球运动过程中不计空气阻力，只有重力做功，故机械能总量不变。 甲球沿光滑斜面运动，甲球到达最高点时速度为0，动能全部转化为重力势能；乙球到达最高点时仍有水平方向的速度，部分动能未转化为重力势能，故乙球的重力势能小于甲球，因此。 三、解答题（共47分） 23. 按照要求作图 （1）如图是用开瓶扳手打开瓶盖的示意图，画出动力F1的力臂（l1）和阻力（F2）的示意图。 （2）如图，人要站在地面提升重物，请在图中画出滑轮组的绕线方法。 （3）按要求作图（请保留作图痕迹）。 如图所示，静止在图所示位置的轻质杠杆OA，O为支点，l1为动力F1的力臂，请在图中画出杠杆OA受到的动力F1和阻力F2的示意图。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 力臂是支点到力的作用线的垂直距离，所以过支点O作动力F1的作用线的垂线段，即为动力臂l1，瓶盖的阻力是阻碍了杠杆的转动，过阻力作用点沿竖直向下的方向画一条带箭头的线段，即为阻力F2，据此作图。 【小问2详解】 根据题意，人站在地面上拉绳子，因此，绳子一端固定在定滑轮的挂钩上，依次绕过动滑轮、定滑轮，最终自由端向下，人站在地面拉动自由端，据此作图。 【小问3详解】 阻力是物体向下拉杠杆的力，作用点在B点，竖直向下；从力臂l1的末端作l1的垂线，该垂线与杠杆的交点即为F1的作用点，由于阻力使杠杆沿顺时针方向转动，所以F1方向应使杠杆沿逆时针方向转动，据此作图。 24. 如图所示，利用轻质杠杆做“探究杠杆平衡条件”的实验（杠杆上刻线均匀）。 （1）当杠杆静止时如图甲所示，此时杠杆处于__________（选填“平衡”或“非平衡”）状态。为了调节杠杆在水平位置平衡，应当将杠杆的平衡螺母向__________（选填“右”或“左”）调节。 （2）调水平后，在杠杆两侧挂上一定数量的钩码，使杠杆在水平位置平衡，记录的数据如表所示： 动力F₁/N OB 间距离/ cm 阻力 F₂/N OA 间距离/ cm 1 1.0 5 0.5 10 2 1.5 10 1.0 15 3 1.0 10 2.0 5 为了得出更普遍的规律，小华决定用弹簧测力计替换右侧钩码进行实验，如图乙。某次实验时发现要使杠杆在水平位置平衡，测力计向下的拉力已超出测力计量程，为完成实验，下列操作可行的是 。 A. 向左移动钩码的悬挂点 B. 向右移动测力计的悬挂点 C. 向左旋转弹簧测力计 D. 向右移动平衡螺母 （3）得到正确结论后，利用图乙装置，只借助杠杆上的刻度线，支点不动，右侧只使用一只量程为0~2.5N的弹簧测力计，左侧只悬挂重物，当杠杆在水平位置平衡时，计算可知，悬挂的重物最重为_________N。 （4）实验完成后，小明想起人们从地面上搬起重物时，常见的做法是直接弯腰或下蹲弯曲膝盖（如丙丁图）将重物搬起，他将人的脊柱简化为杠杆如图戊，脊柱可绕骶骨（轴）O转动，F₃为腰背部复杂肌肉的等效拉力，F₄为搬箱子时箱子对肩部的拉力，杠杆与水平面的夹角α代表脊柱与水平面的夹角，大小为12°。 ①当α角增大时，F₃_________（选填“变大”、“变小”或“不变”）； ②由以上分析可知，_________（选填“丙”或“丁”）图中的姿势更好。 【答案】（1） ①. 平衡 ②. 右 （2）B （3）12.5 （4） ①. 变小 ②. 丁 【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，因此处于平衡状态； 此时杠杆左端下沉、右端上翘，遵循“左偏右调，右偏左调”的规则，将平衡螺母向右调节，使杠杆在水平位置平衡。 【小问2详解】 当前弹簧测力计量程不足，根据杠杆平衡条件，需要减小所需的拉力： A.钩码左移，阻力臂变大，阻力不变所需动力更大，故A不符合题意； B.测力计悬挂点右移，动力臂变大，阻力和阻力臂不变时，所需动力减小，故B符合题意； C.向左旋转测力计，拉力不再竖直向下，动力臂会变小，所需动力更大，故C不符合题意； D.实验过程中不能调节平衡螺母，操作错误，故D不符合题意。 故选B。 【小问3详解】 由图乙可知杠杆总共有10格，要让物重最大，需要让阻力臂最短、动力臂最长；将重物挂在左侧离支点1格的位置，弹簧测力计在离支点5格的最右端竖直向下拉，此时动力取最大量程2.5N，根据杠杆平衡条件​，代入得，解得。 【小问4详解】 α增大时，阻力的力臂减小，阻力不变，动力臂几乎不变，因此变小； 丁图是下蹲屈膝搬重物的姿势，此时脊柱与水平面的夹角更大，腰背肌肉需要提供的拉力更小，更省力也更保护腰部，因此丁的姿势更好。 25. 小明用同一滑轮组进行了三次实验（如图所示），实验数据记录如表：（若忽略绳重和摩擦） 次数 钩码重/N 钩码上升距离/cm 弹簧测力计示数/N 弹簧测力计上升距离/cm 机械效率/% 1 2 10 0.8 30 83.3 2 4 10 1.5 30 ——— 3 6 10 2.2 30 90.0 （1）表格中空格处数据应为__________（结果保留一位小数）； （2）分析以上实验数据可以得出结论：同一滑轮组的机械效率与_________有关； （3）根据实验结论推测，使用该滑轮组将重8N的物体匀速提升10cm，此时滑轮组的机械效率可能是 。 A. 71.6% B. 82.4% C. 92.1% D. 100% （4）分析实验数据可知：使用同一滑轮组，通过_________（选填“增大”或“减小”）物重，可以提高滑轮组的机械效率。 （5）根据实验数据分析可知，该滑轮组中动滑轮的重力可能是 。 A. 0.3N B. 0.4N C. 0.5N D. 0.6N （6）小明进一步研究，测出了动滑轮的重力，再计算出每一次实验中总功与有用功和克服动滑轮重力所做的功的差值（）发现钩码的重力越大，_________（越大/越小/不变）； （7）另一实验小组改变动滑轮重，提升同一物体进行多次实验，获得数据并绘制出如图丁的图像。分析可知：分析图像中的A点可知，此时被提升物体所受的重力为_________N。 【答案】（1）88.9 （2）物重##钩码重力 （3）C （4）增大 （5）A （6）越大 （7）18 【解析】 【小问1详解】 第2次实验滑轮组机械效率 【小问2详解】 忽略绳重和摩擦，三次实验使用同一滑轮组，动滑轮重力不变，仅改变钩码重力，机械效率随钩码重力增大而提高，故同一滑轮组的机械效率与被提升物体的重力有关。 【小问3详解】 该滑轮组物重为6N时机械效率已达90.0%，物重增大到8N时机械效率会进一步升高，且滑轮组机械效率永远小于100%。故选C。 【小问4详解】 由实验数据可知，同一滑轮组提升物重越大，机械效率越高，因此增大物重可以提高滑轮组的机械效率。 【小问5详解】 由表格数据可知承担物重的绳子段数，忽略绳重和摩擦时，动滑轮的重力，代入三次实验数据计算得 ，第1次： 第2次： 第3次： 实际实验中存在绳重和摩擦，且三次计算值随物重增大而递增，动滑轮重力是固定值，所以动滑轮重应小于0.4N。故选A。 【小问6详解】 是总功减去有用功、减去动滑轮重力做功的差值，也就是克服绳重和摩擦做的额外功。钩码越重，绳子受到的拉力越大，绳与滑轮间的摩擦力越大，同时绳子移动的距离固定，因此克服绳重摩擦做的额外功越大。 【小问7详解】 忽略绳重和摩擦时，滑轮组机械效率 A点处，，代入公式得​，解得。 26. 小明在“探究物体的动能大小跟哪些因素有关”的实验中，选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（滚动摩擦非常小）实验过程如图所示： （1）该实验中物体的动能是指_______（选填“钢球”或“木块”）的动能；实验中观察_____________，表明该物体动能的大小； （2）选择_______两图可以探究动能大小与速度的关系； （3）由图乙和图丙可得结论：_________________；若实验时发现，但丙的水平表面更粗糙，_______（选填“能”或“不能”）比较两球的动能大小； （4）有同学选用一个轻质弹簧：按照下图装置来“探究物体动能大小与哪些因素有关”，设计了以下两个实验方案： 方案一：用同一小球将弹簧压缩至不同程度，静止释放，推动初位置相同的同一木块，比较木块被推动后移动的距离； 方案二：用质量不同的小球将弹簧压缩相同程度，静止释放，推动初位置相同的同一木块，比较木块移动的距离。 该同学的两个方案中，不计小球受到的阻力及碰撞中的能量损失，能完成动能影响因素探究的是方案_______；另一个方案中木块移动的距离__________。（选填“相等”或“不相等”） 【答案】（1） ①. 钢球 ②. 木块被撞后移动距离 （2）甲、乙 （3） ①. 当物体的速度相同时，物体的质量越大，动能越大 ②. 能 （4） ①. 一 ②. 相等 【解析】 【小问1详解】 该实验是探究动能大小与哪些因素有关，采用转换法，通过观察木块被撞后移动距离的大小来判断钢球动能的大小，所以该实验中物体的动能是指钢球的动能。 【小问2详解】 根据控制变量法，要想探究动能大小与速度的关系，应控制钢球的质量相等，使其从不同的高度滚下，因此应选择甲、乙两图。 【小问3详解】 由图乙和图丙可知，钢球滚下的高度相同，即到达水平面时的速度相同，钢球的质量不同，钢球的质量越大，木块被撞后移动的距离越大，故可得：当物体的速度相同时，物体的质量越大，动能越大。 乙、丙两实验，丙的水平表面更粗糙，摩擦力更大，即便移动距离，也可以通过摩擦力大小结合距离比较出克服做功的多少，从而比较两球的动能大小，因此能比较。 【小问4详解】 方案一通过改变弹簧的压缩程度，从而使小球的速度改变，小球的质量相同，推动初位置相同的同一木块，比较木块被推动后移动的距离，可以探究动能与速度的关系。 方案二由于弹簧的压缩程度相同，小球获得的动能相同，木块被撞后移动的距离相等，无法探究动能的影响因素。 27. “绿色环保、低碳出行”的意识已经深入人心。小杨的爸爸为尽量减少驾驶机动车，每天坚持骑自行车上下班。如果人和自行车的总重为900N，当他以5m/s的速度在水平的公路上匀速骑行时，所受阻力是人和自行车总重的0.03倍。求： （1）小杨爸爸以5m/s匀速骑行1000m，求骑行的时间？ （2）动力所做的功？ （3）小杨爸爸的骑行功率？ 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 骑行的时间 【小问2详解】 阻力为 自行车匀速骑行时，水平方向动力与阻力二力平衡。因二力平衡，故动力 动力做的功 【小问3详解】 小杨爸爸的骑行功率 28. 如图甲所示斜面的倾角为30°，斜面长s=0.4m。用力F将质量为200g的木块，沿斜面匀速拉到高处。已知拉力F做的功W与木块沿斜面运动距离s的关系如图乙所示。求：（g取10N/kg） （1）拉力F大小？ （2）做的有用功是多少？ （3）斜面的机械效率？ 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 由图乙可知，木块沿斜面运动时，拉力做的总功 由得，拉力 【小问2详解】 因斜面倾角为，故木块上升高度 木块重力 有用功 【小问3详解】 斜面的机械效率 29. 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，所用拉力为 250N，不计绳重和摩擦。 （1）求动滑轮的重G动； （2）求克服重物重力做的功 （3）求拉力的功率； （4）机械效率为多大？ 【答案】（1） （2） （3） （4） 【解析】 【小问1详解】 由图可知，滑轮组承担物重的绳子段数，不计绳重和摩擦，物体匀速提升，由得 【小问2详解】 克服重物重力做的功 【小问3详解】 绳子自由端移动的距离 拉力做的总功 拉力的功率 【小问4详解】 滑轮组的机械效率 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $