精品解析:江苏盐城市初级中学教育集团2026-2027第一学期10月阶段检测九年级物理试题
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内容正文:
初三物理试卷(26年10月)
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. 为了纪念他对科学发展的贡献,将功和能量的单位以其名字命名的科学家是( )
A. 牛顿 B. 焦耳
C. 瓦特 D. 阿基米德
2. 简单机械在日常生活中应用十分广泛,下列图中属于费力杠杆的是( )
A. 开瓶器
B. 独轮车
C. 筷子
D. 羊角锤
3. 小华用苹果和桔子来玩跷跷板,如图所示。她将苹果、桔子分别放在轻杆的左、右两端,放手后,杆马上转动起来,使杆顺时针转动的力是( )
A. 桔子的重力 B. 桔子对杆的压力
C. 苹果的重力 D. 苹果对杆的压力
4. 一杯热水逐渐变凉了,则( )
A. 水的内能不变
B. 水分子逐渐停止运动
C. 水含有的热量减少
D. 水内部的分子无规则运动的剧烈程度降低
5. 如图所示,小华同学从地上拿起一只鸡蛋,缓缓举过头顶.此过程小华对鸡蛋大约做了多少功( )
A. 0.1J B. 1J
C. 10J D. 20J
6. 下列几种情境中,人做功的是( )
A. 女孩把一箱报刊从地上搬到桌面 B. 学生背着书包在水平路面上匀速前进
C. 司机费力推车但纹丝不动 D. 足球被踢后,在草地上滚动过程中
7. 如图所示,作用在杠杆一端且始终与杠杆垂直的力F,将杠杆缓慢地由位置A拉至位置B。在此过程中,下列说法正确的是( )
A. 动力臂不变
B. 阻力臂不变
C. 动力F变小
D. 动力与动力臂的乘积不变
8. 用如图所示的四种简单机械,将同一重物G匀速提升相同的高度;若不计绳重和摩擦,机械做的有用功W1、W2、W3、W4的大小关系是( )
A. W1>W2 B. W1<W4
C. W2=W3 D. W3>W4
9. 2026年7月10日,我国成功实施了长征十号乙运载火箭子一级的海上可控回收任务,这是我国首次,也是全球首次通过网系捕获方式实现运载火箭子一级的海上回收。如图,回收的火箭在空中减速降落的过程中(忽略火箭质量的变化)( )
A. 动能增大 B. 重力势能不变 C. 机械能减少 D. 机械能守恒
10. 小明在“探究杠杆的机械效率与哪些因素有关”时,猜想A:可能与悬挂重物位置有关;猜想B:可能与物体的质量有关,为此设计了以下三个方案:(1)在A处悬挂质量不同的钩码,(2)在A、B两处悬挂质量不同的钩码(3)在A、B两处悬挂质量相同的钩码。下列说法正确的是( )
A. (1)方案能探究猜想A B. (2)方案能探究猜想A
C. (2)方案能探究猜想B D. (3)方案能探究猜想A
11. 把一个石块竖直向上抛出,运动到最高点并下落。A、B是石块运动轨迹中的两个点,石块在这两点的动能和重力势能如表中所示,则石块在B点处的运动方向可能的情况是( )
A点
B点
动能/J
7
9
重力势能/J
6
5
A. 下降 B. 上升 C. 上升或下降 D. 在最高点
12. 杆秤作为华夏国粹,它制作轻巧、使用便利。如图所示,是小阳同学制作的杆秤示意图。使用时将货物挂在秤钩上,用手提起B或C(相当于支点)处的秤纽,移动秤砣在秤杆上的位置,当秤杆水平平衡时,可读出货物的质量。秤砣最远可移至D点,此秤最大称量是10kg。秤杆、秤钩和秤纽的质量忽略不计,AB、BC、BD的长度如图所示。下列说法不正确的是( )
A. 秤砣的质量是0.4kg
B. 提起B秤纽,可以达到最大称量
C. 如果秤砣磨损,用该秤称量货物质量偏大
D. 距离C点12.5cm,有两个刻度,分别为1kg和2.5kg
二、填空题(本题共8小题,每空1分,图2分,共25分)
13. 学校升旗仪式上,当升旗手缓缓向下拉绳子时,旗子就会徐徐上升。这是由于旗杆顶部有一个______滑轮,该滑轮的实质是______杠杆。国旗匀速上升过程中,国旗的______(动能/重力势能)会逐渐增大。
14. 幼儿常常因为好奇而去攀爬柜子,容易使柜子翻倒造成伤害事件,其侧视示意图如图所示。柜子可简化成一个杠杆模型,标有A、B、C、D四个点。柜子较______(轻/重)时容易翻倒,当它翻倒时,是以______点为支点的。为将柜子固定,可在______点处加装固定装置,使该装置起作用时受力最小。
15. 如图所示,温度较低的金属汤勺放进热汤里,汤勺的温度要______(升高/降低),汤勺的内能会______(增加/减少),热汤的内能以______方式转移为汤勺的内能。
16. 在“探究影响重力势能大小因素”的实验中,小明在水平地面上铺一张白纸,将皮球表面涂黑,使其分别从不同高度处自由下落,目的是探求重力势能大小与______的关系。如图所示,在纸上留下黑色圆斑A、B,圆斑______(A/B)是皮球从较高处下落形成的。因为皮球的形变程度越大,它的______能越大。
17. 如图所示的单摆,让小球从A点静止释放,小球从A点向B点摆动过程中,小球受到的重力对小球______功,细绳对小球的拉力______功(做/不做)。这个摆最终会停止摆动,是因为______。
18. 如图,小明和小强握住两根较光滑的木棍站稳,小华将绳子的一端系在小明木棍上,将绳子依次绕过两根木棍,然后拉绳子的另一端,小明和小强便不由自主地相互靠近。两根木棍和绳子组成的机械相当于______,上述过程三个人受到的拉力大小最大的是______(小明/小强/小华)。若小强木棍向左移动10cm,则绳子自由端移动的距离______(大于/等于/小于)10cm。
19. 如图所示为一拉杆旅行箱的示意图。将其视为杠杆,O为支点,B为重心,BC为竖直方向,A为拉杆端点。已知箱重为250N,OA长为120cm,OC长为24cm。
(1)图中在A点沿图示方向施加动力F使箱子静止,画出动力F的力臂l1;
(2)使拉杆箱在图示位置静止的最小动力为______N;
(3)生活中,常把箱内较重物品靠近O点摆放,这样可使拉杆箱在图示位置静止的最小动力______(变大/变小/不变)。
20. 小明将一批书从一楼搬到三楼,小华想测定小明一次性搬完书过程中对书做功的功率。她进行了如下的操作:A.测出所有书的总质量;B.测出楼梯总长度;C.测出一楼到三楼的高度;D.测出小明搬书所用时间;E.计算小明搬书的功率。①对应一次性搬书的方法,②对应分两批搬书的方法。以上步骤中多余的是______(填写序号)。实际中由于书较多,小明采用第二种方法:分两批将书搬上三楼。假设小明搬书上楼的速度相同,两种方法中功率大的是______(①/②/相同);机械效率高的是______(①/②/相同)。
三、解答题(本题共8小题,共54分;解答25、26题时应有解题过程)
21. 在“探究杠杆平衡条件”的活动中,实验选用的钩码重均为0.5N。
(1)在实验前,杠杆静止在图甲所示的位置,此时杠杆处于 _______(选填“平衡”或“非平衡”)状态;应将右端的平衡螺母向 _____调节,把铅垂线放置于O点,从正前方观察,当零刻度线与铅垂线 _______(选填“重合”或“垂直”)时,即杠杆在水平位置平衡;
(2)如图乙所示,需要在B点挂上 _____个钩码,杠杆将在水平位置平衡;再次在其两边各加上一个钩码,杠杆 _____侧会下降;
(3)多次实验,记录的数据如下表,可得F1、F2、L1、L2之间的关系是:______;
实验序号
动力F1/N
动力臂L1/cm
阻力F2/N
阻力臂L2/cm
1
1.0
6.0
2.0
3.0
2
1.5
4.0
3.0
2.0
3
2.0
2.0
4.0
1.0
(4)下列实验中多次测量的目的与本次探究不同的是 。
A. 测量铅笔长度 B. 探究重力与质量关系 C. 探究反射角与入射角关系
22. 同学们共同研究定滑轮、动滑轮及滑轮组的特点。
(1)他们研究定滑轮的特点时,做的实验如图甲所示,据此可初步得出:使用定滑轮不能省力,但可以______;
(2)他们研究动滑轮的特点时,用动滑轮匀速竖直提升重物,如图乙所示。据此可知,使用动滑轮能省力,但却不是省一半力,原因可能是______;
(3)他们组装了滑轮组,使用滑轮组匀速提起重物,如图丙所示。据此可知,使用滑轮组______(能/不能)省力;
(4)小彤想到:利用滑轮组提升重物能否省功呢?为此,她利用图丁中的一个滑轮组进行了三次实验,实验数据如表所示:
实验序号
物重G/N
物体上升高度h/m
拉力F/N
绳端移动距离s/m
机械效率
1
1
0.2
0.7
0.4
71.4%
2
2
0.2
1.3
0.4
76.9%
3
3
0.2
1.8
0.4
①小彤是用图丁中的______(A/B)滑轮组完成实验的;
②在第3次实验中,滑轮组的机械效率是______;
③分析数据可得结论:使用同一滑轮组,不计绳重和摩擦,滑轮组的机械效率随着物重的增加而______;
④小彤发现实验过程中边拉动边读数,弹簧测力计示数不稳定,应该静止读数。如果这样做,测得的机械效率将______(偏大/偏小/更准确)。
23. 为了探究物体的动能大小跟哪些因素有关,同学们设计了如下实验。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h2>h1,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的;若水平面绝对光滑,本实验将______(能/不能)达到探究目的;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;
(2)实验中钢球碰撞木块后继续水平向前减速运动一段距离,则钢球的机械能______(增大/减小/不变);
(3)另一同学用图丁所示的方法探究动能大小与速度的关系,他将相同质量的小球从不同高度(h2>h1)由静止开始释放,通过观察木块在木板和毛巾上滑行距离来判断小球动能的大小,这种方法是_____(正确/错误)的;
(4)同学们还利用图戊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都为v,运动到槽的末端速度也都为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,则通过时间较长的是小球______(A/B)。
24. 风车是利用风力做功的装置。小明带领物理兴趣小组制作了一架小风车,想粗略测定风车在一定风速下做功的功率,利用如图实验装置进行实验:
①将叶片安装在风车底座上,把线的一端固定在风车转轴上,另一端系上钩码;
②在风车正前方1m处放置电风扇,将电风扇的风速调到1挡位,用秒表记录提升钩码到A点所需的时间。
(1)实验时,若测得钩码上升到A点的高度h、所用的时间t、钩码的质量m,则风车做功的功率P=________(表达式中的物理量均用符号表示)。
(2)小明还测出风车在不同的风速下做功的功率,测得的功率越大,说明做功越____(选填“多”或“快”);
(3)实验交流时,兴趣小组的同学又提出了“风车做功的功率与风速有什么关系”的问题,于是同学们进行了探究并将实验收集到的数据记录在下表(注:电风扇挡位越高,风速越大)。
电风扇挡位
钩码的质量/g
提升钩码到A点的时间/s
1
50
15
2
50
13
3
50
10
①实验中,通过测量____________来比较风车输出功率的大小。
②由表格数据可初步得出:在其他条件相同时,风速越大,风车的输出功率______(选填“越大”或“越小”)。
(4)兴趣小组在交流评估时有成员提出“上述结论是否符合普遍规律呢?”的问题,小明从网上查到风速与风力发电机的输出功率的关系如下:
风速/m•s﹣1
4
6
8
10
12
14
16
18
20
输出功率/kW
0
75
200
360
540
740
730
650
550
①小虎由表格数据得出:风速为14m/s时风力发电机的输出功率最大。你认为他的判断是_____(选填“准确”或“不准确”)的,理由是__________。
②根据表中数据分析,随着风速的增大,给风电场发电带来的经济效益_________(选填“变大”“变小”“先变大后变小”或“先变小后变大”)。
25. 阅读短文,回答问题。
电梯
电梯与摩天大楼是哪一个先问世的?如果你认为是后者,那就错了。事实上,正是电梯的发明引起了建筑师们的注意,从而想到利用电梯可使人们自由出入高楼的每一层,免于爬楼之苦,因此他们认为,建造摩天大楼是可行的。据报道,安装在我国上海中心大厦的“火箭”电梯,其攀升速度创造了20.5m/s的世界纪录,从1楼到118楼只需短短55s。
电梯的典型结构包括滑轮、轿厢、钢丝绳、配重、电动机、安全装置和信号操纵系统等。如图甲所示,是某种升降电梯工作原理图,电动机和配重通过钢丝绳分别给轿厢施加拉力,连接轿厢的两根钢丝绳非常靠近,轿厢与配重的运动方向始终相反。电动机通过切换转轴的转动方向,使轿厢升降自如。
(1)上海中心大厦内的电梯是目前世界上最快的电梯,在载重一定的情况下,下列最能体现该电梯运行特点的是______;
A. 做功多
B. 安全可靠
C. 功率大
D. 机械效率高
(2)图乙所示是某次电梯满载上升时的v-t图像,若配重的质量为450kg,空轿厢的质量是550kg,额定载荷是1100kg,电梯匀速运行阶段,配重的重力做功______J(g取10N/kg);
(3)不计钢丝绳重和一切摩擦,该电梯满载匀速运行时,电动机钢丝绳对轿厢拉力的功率为______W。
26. 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。求:
(1)地面对手的支持力的大小;
(2)若他1min内做俯卧撑30个,每做一次直臂升高50cm,他做一个俯卧撑做的功是多少?他1min内的功率是多少?
27. 如图所示(绳子绕法未画),工人师傅利用该滑轮组将600N的重物匀速提升0.5m,此时滑轮组的机械效率为80%。求:
(1)按要求画出滑轮组最省力的绕法;
(2)该滑轮组所做的有用功为多少;
(3)工人师傅所做的总功是多少;
(4)工人师傅所用的拉力为多少?
28. 随着城市高层住宅的增多,高空抛物成为“悬在城市上空的痛”。有实验数据表明:一个60g鸡蛋从4楼落下会让人头部起肿包,从8楼落下可让人头皮破损,从18楼落下可砸碎成年人的头骨,从25楼落下可使人当场死亡,请回答:
(1)鸡蛋下落过程中,鸡蛋的动能和重力势能将如何变化?
(2)从能量的角度解释从越高的楼层落下的鸡蛋砸伤人越严重的原因。
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初三物理试卷(26年10月)
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. 为了纪念他对科学发展的贡献,将功和能量的单位以其名字命名的科学家是( )
A. 牛顿 B. 焦耳
C. 瓦特 D. 阿基米德
【答案】B
【解析】
【详解】A.牛顿是力的单位,不符合题意,故A不符合题意;
B.焦耳是功和能量的单位,符合题意,故B符合题意;
C.瓦特是功率的单位,不符合题意,故C不符合题意;
D.阿基米德的名字未被用作功和能量的单位,D不符合题意。
故选B。
2. 简单机械在日常生活中应用十分广泛,下列图中属于费力杠杆的是( )
A. 开瓶器
B. 独轮车
C. 筷子
D. 羊角锤
【答案】C
【解析】
【详解】ABD.由图,开瓶器、独轮车、羊角锤在使用时,动力臂均大于阻力臂,即,使用时省力费距离,均属于省力杠杆,故ABD不符合题意;
C.筷子在使用时,动力臂小于阻力臂,即,使用时费力省距离,属于费力杠杆,故C符合题意。
故选C。
3. 小华用苹果和桔子来玩跷跷板,如图所示。她将苹果、桔子分别放在轻杆的左、右两端,放手后,杆马上转动起来,使杆顺时针转动的力是( )
A. 桔子的重力 B. 桔子对杆的压力
C. 苹果的重力 D. 苹果对杆的压力
【答案】B
【解析】
【详解】要使杆顺时针转动,需要分析杆受到的力;苹果和桔子对杆的压力是使杆转动的力, 苹果对杆的压力使杆有逆时针转动的趋势,桔子对杆的压力使杆有顺时针转动的趋势, 所以使杆顺时针转动的力是桔子对杆的压力,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
4. 一杯热水逐渐变凉了,则( )
A. 水的内能不变
B. 水分子逐渐停止运动
C. 水含有的热量减少
D. 水内部的分子无规则运动的剧烈程度降低
【答案】D
【解析】
【详解】A.质量、物态不变的水,温度降低时内能减小,故A不符合题意;
B.分子永不停息做无规则运动,不会因降温停止,故B不符合题意;
C.热量是热传递过程量,不能表述为物体“含有”的量,故C不符合题意;
D.分子无规则运动的剧烈程度和温度直接相关,温度越低,分子无规则运动越不剧烈,热水变凉温度降低,分子无规则运动的剧烈程度自然降低,故D符合题意。
故选D。
5. 如图所示,小华同学从地上拿起一只鸡蛋,缓缓举过头顶.此过程小华对鸡蛋大约做了多少功( )
A. 0.1J B. 1J
C. 10J D. 20J
【答案】B
【解析】
【详解】一个鸡蛋质量约50g,则
举过头顶约2m高,所以做功约:
故选B.
6. 下列几种情境中,人做功的是( )
A. 女孩把一箱报刊从地上搬到桌面 B. 学生背着书包在水平路面上匀速前进
C. 司机费力推车但纹丝不动 D. 足球被踢后,在草地上滚动过程中
【答案】A
【解析】
【详解】A.女孩把一箱报刊从地上搬到桌面,人克服报刊的重力做了功,故A符合题意;
B.学生背着书包在水平路面上匀速前进,背书包的力的方向是竖直方向的,而运动是水平方向的,力的方向和物体运动的方向垂直,则这个力对书包不做功,故B不符合题意;
C.司机费力推车但纹丝不动,有力但是没有距离,人对车没有做功,故C不符合题意;
D.足球被踢后,在草地上滚动过程中,没有力,是靠惯性运动的,人对足球不做功,故D不符合题意。
故选A。
7. 如图所示,作用在杠杆一端且始终与杠杆垂直的力F,将杠杆缓慢地由位置A拉至位置B。在此过程中,下列说法正确的是( )
A. 动力臂不变
B. 阻力臂不变
C. 动力F变小
D. 动力与动力臂的乘积不变
【答案】A
【解析】
【详解】A.力F始终与杠杆垂直,动力臂等于杠杆长度,保持不变,故A正确;
B.杠杆由位置A拉至位置B的过程中,阻力臂逐渐变大,故B错误;
C.根据杠杆平衡条件,阻力不变,动力臂不变,阻力臂变大,则动力变大,故C错误;
D.动力与动力臂的乘积等于阻力与阻力臂的乘积,阻力不变,阻力臂变大,则乘积变大,故D错误。
故选A。
8. 用如图所示的四种简单机械,将同一重物G匀速提升相同的高度;若不计绳重和摩擦,机械做的有用功W1、W2、W3、W4的大小关系是( )
A. W1>W2 B. W1<W4
C. W2=W3 D. W3>W4
【答案】C
【解析】
【详解】设重物重为,提升高度为。四种机械做的有用功均为克服物体重力做的功,由,物体的重力一样,提升的高度也一样,故
故ABD错误,C正确。
故选C。
9. 2026年7月10日,我国成功实施了长征十号乙运载火箭子一级的海上可控回收任务,这是我国首次,也是全球首次通过网系捕获方式实现运载火箭子一级的海上回收。如图,回收的火箭在空中减速降落的过程中(忽略火箭质量的变化)( )
A. 动能增大 B. 重力势能不变 C. 机械能减少 D. 机械能守恒
【答案】C
【解析】
【详解】火箭减速降落,质量不变,速度减小,动能减小;高度减小,重力势能减小,火箭的机械能等于其动能与重力势能之和,故机械能减少。
故选C。
10. 小明在“探究杠杆的机械效率与哪些因素有关”时,猜想A:可能与悬挂重物位置有关;猜想B:可能与物体的质量有关,为此设计了以下三个方案:(1)在A处悬挂质量不同的钩码,(2)在A、B两处悬挂质量不同的钩码(3)在A、B两处悬挂质量相同的钩码。下列说法正确的是( )
A. (1)方案能探究猜想A B. (2)方案能探究猜想A
C. (2)方案能探究猜想B D. (3)方案能探究猜想A
【答案】D
【解析】
【详解】探究杠杆的机械效率与哪些因素有关时,若探究杠杆的机械效率与悬挂重物位置是否有关,需控制物体的质量不变,所挂位置发生变化,因此(3)方案能探究猜想A;若探究杠杆的机械效率与物体质量是否有关,需控制所挂物体的位置不变,物体的质量发生变化,因此(1)能探究猜想B,(2)方案不能探究猜想A或B,故选D。
11. 把一个石块竖直向上抛出,运动到最高点并下落。A、B是石块运动轨迹中的两个点,石块在这两点的动能和重力势能如表中所示,则石块在B点处的运动方向可能的情况是( )
A点
B点
动能/J
7
9
重力势能/J
6
5
A. 下降 B. 上升 C. 上升或下降 D. 在最高点
【答案】B
【解析】
【详解】把一个石块竖直向上抛出,运动到最高点并下落时,受到空气阻力的作用,石块的机械能逐渐变小,从表中可知,B点的机械能大于A点,故石块先经过B点再经过A点,又因为B点重力势能小于A点重力势能,故B点的位置比A点低,故石块在B点处向上运动,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
12. 杆秤作为华夏国粹,它制作轻巧、使用便利。如图所示,是小阳同学制作的杆秤示意图。使用时将货物挂在秤钩上,用手提起B或C(相当于支点)处的秤纽,移动秤砣在秤杆上的位置,当秤杆水平平衡时,可读出货物的质量。秤砣最远可移至D点,此秤最大称量是10kg。秤杆、秤钩和秤纽的质量忽略不计,AB、BC、BD的长度如图所示。下列说法不正确的是( )
A. 秤砣的质量是0.4kg
B. 提起B秤纽,可以达到最大称量
C. 如果秤砣磨损,用该秤称量货物质量偏大
D. 距离C点12.5cm,有两个刻度,分别为1kg和2.5kg
【答案】D
【解析】
【详解】A. 最大称量时,以B为支点,阻力臂
动力臂
由杠杆平衡条件
得
解得
故A正确;
B. 由A可知,提起B秤纽时阻力臂最小、动力臂最大,能达到最大称量,故B正确;
C. 秤砣磨损后质量 减小,由 可知,称量同一物体时 变大,读数偏大,故C正确;
D. 距离C点12.5cm处,若以B为支点,动力臂
由
得
解得
若以C为支点,动力臂 阻力臂
由 得
解得
两个刻度分别为3.1kg和1kg,故D错误。
本题选择不正确的,故选D。
二、填空题(本题共8小题,每空1分,图2分,共25分)
13. 学校升旗仪式上,当升旗手缓缓向下拉绳子时,旗子就会徐徐上升。这是由于旗杆顶部有一个______滑轮,该滑轮的实质是______杠杆。国旗匀速上升过程中,国旗的______(动能/重力势能)会逐渐增大。
【答案】 ①. 定 ②. 等臂 ③. 重力势能
【解析】
【详解】旗杆顶部的滑轮轴位置固定,由定滑轮的定义可知为定滑轮;
定滑轮的动力臂与阻力臂大小相等,由杠杆平衡条件可知其实质为等臂杠杆;
国旗匀速上升过程中,质量不变、速度不变,故动能大小不变;质量不变、所处高度逐渐升高,故重力势能逐渐增大。
14. 幼儿常常因为好奇而去攀爬柜子,容易使柜子翻倒造成伤害事件,其侧视示意图如图所示。柜子可简化成一个杠杆模型,标有A、B、C、D四个点。柜子较______(轻/重)时容易翻倒,当它翻倒时,是以______点为支点的。为将柜子固定,可在______点处加装固定装置,使该装置起作用时受力最小。
【答案】 ①.
轻 ②.
D ③.
A
【解析】
【详解】柜子越轻,自身重力作为阻碍翻倒的阻力就越小,幼儿攀爬时的动力更容易让柜子失去平衡发生翻倒,因此柜子较轻时容易翻倒。
当柜子向外翻倒时,柜子会绕着远离墙面的底部边缘转动,对应图中的D点,因此翻倒时支点是D点。
根据杠杆平衡条件,在阻力和阻力臂一定时,动力臂越长,动力越小。A点是四个点中距离支点D最远的点,在此处加装固定装置,能获得最长的动力臂,因此装置起作用时受力最小。
15. 如图所示,温度较低的金属汤勺放进热汤里,汤勺的温度要______(升高/降低),汤勺的内能会______(增加/减少),热汤的内能以______方式转移为汤勺的内能。
【答案】 ①. 升高 ②. 增加 ③. 热传递
【解析】
【详解】金属汤勺的温度低于热汤的温度,两者接触时发生热传递,热量由温度较高的热汤传向温度较低的汤勺。汤勺吸收热量,温度升高,内能增加;热汤放出热量,内能减少。因此,热汤的内能以热传递的方式转移为汤勺的内能。
16. 在“探究影响重力势能大小因素”的实验中,小明在水平地面上铺一张白纸,将皮球表面涂黑,使其分别从不同高度处自由下落,目的是探求重力势能大小与______的关系。如图所示,在纸上留下黑色圆斑A、B,圆斑______(A/B)是皮球从较高处下落形成的。因为皮球的形变程度越大,它的______能越大。
【答案】 ①. 高度 ②. B ③. 弹性势
【解析】
【详解】实验中使用同一个皮球,控制了质量相同,让皮球从不同高度自由下落,根据控制变量法,目的是探究重力势能大小与高度的关系。
皮球下落高度越高,落地时具有的能量越大,发生的形变就越大,在纸上留下的圆斑面积也越大,因此面积更大的圆斑B是皮球从较高处下落形成的。
对于同一弹性物体,在弹性限度内,形变程度越大,它的弹性势能就越大。
17. 如图所示的单摆,让小球从A点静止释放,小球从A点向B点摆动过程中,小球受到的重力对小球______功,细绳对小球的拉力______功(做/不做)。这个摆最终会停止摆动,是因为______。
【答案】 ①. 做 ②. 不做 ③. 小球受到空气阻力,机械能逐渐转化为内能
【解析】
【详解】小球从A点向B点摆动过程中,在重力方向上通过了距离,故重力对小球做功。
细绳对小球的拉力沿绳方向,小球运动方向与拉力方向垂直,在拉力方向上没有通过距离,故拉力对小球不做功。
因小球摆动过程中受到空气阻力,克服阻力做功,机械能逐渐转化为内能,机械能不断减小,故摆最终会停止摆动。
18. 如图,小明和小强握住两根较光滑的木棍站稳,小华将绳子的一端系在小明木棍上,将绳子依次绕过两根木棍,然后拉绳子的另一端,小明和小强便不由自主地相互靠近。两根木棍和绳子组成的机械相当于______,上述过程三个人受到的拉力大小最大的是______(小明/小强/小华)。若小强木棍向左移动10cm,则绳子自由端移动的距离______(大于/等于/小于)10cm。
【答案】 ①. 滑轮组 ②. 小明 ③. 大于
【解析】
【详解】从使用的情况看,两根木棍和绳子组成的简单机械是滑轮组;设小华的拉力是F,由图可见小明那端木棍有5段绳子相连,因此小明受到的拉力为5F;小强那端木棍有4段绳子相连,因此小强受到的拉力为4F,故受到拉力最大的是小明;滑轮组省力必然费距离,小强木棍向左移动 10cm,绳子自由端移动的距离大于 10cm。
19. 如图所示为一拉杆旅行箱的示意图。将其视为杠杆,O为支点,B为重心,BC为竖直方向,A为拉杆端点。已知箱重为250N,OA长为120cm,OC长为24cm。
(1)图中在A点沿图示方向施加动力F使箱子静止,画出动力F的力臂l1;
(2)使拉杆箱在图示位置静止的最小动力为______N;
(3)生活中,常把箱内较重物品靠近O点摆放,这样可使拉杆箱在图示位置静止的最小动力______(变大/变小/不变)。
【答案】(1) (2)50
(3)变小
【解析】
【小问1详解】
从支点O向动力F的作用线作垂线,垂足为N,则ON即为动力臂。
【小问2详解】
图示方向的动力臂为ON,但本问求最小动力,可以改变施力方向。由杠杆平衡条件可知,重力与阻力臂一定时,动力臂越大,所需动力越小。当动力F与OA垂直时,动力臂达到最大值。
最大动力臂
阻力臂
由杠杆平衡条件得
【小问3详解】
较重物品靠近O点时,阻力臂变小,阻力与最大动力臂不变,由杠杆平衡条件可知,最小动力变小。
20. 小明将一批书从一楼搬到三楼,小华想测定小明一次性搬完书过程中对书做功的功率。她进行了如下的操作:A.测出所有书的总质量;B.测出楼梯总长度;C.测出一楼到三楼的高度;D.测出小明搬书所用时间;E.计算小明搬书的功率。①对应一次性搬书的方法,②对应分两批搬书的方法。以上步骤中多余的是______(填写序号)。实际中由于书较多,小明采用第二种方法:分两批将书搬上三楼。假设小明搬书上楼的速度相同,两种方法中功率大的是______(①/②/相同);机械效率高的是______(①/②/相同)。
【答案】 ①. B ②. ① ③. ①
【解析】
【详解】对书做功为克服重力的功,,功率,因此只需测量书的总质量、一楼到三楼的高度、搬书时间,楼梯总长度无用,故多余步骤为B。
搬书上楼的速度相同,一次性搬书时对书的作用力等于书的总重力,大于分两批搬时每次对书的作用力,由可知,一次性搬书时对书做功的功率更大,故功率大的是①。
两种方法中对书做的有用功相等,分两批搬时需多做一次克服自身重力的额外功,总功更大,由可知,一次性搬书的机械效率更高,故机械效率高的是①。
三、解答题(本题共8小题,共54分;解答25、26题时应有解题过程)
21. 在“探究杠杆平衡条件”的活动中,实验选用的钩码重均为0.5N。
(1)在实验前,杠杆静止在图甲所示的位置,此时杠杆处于 _______(选填“平衡”或“非平衡”)状态;应将右端的平衡螺母向 _____调节,把铅垂线放置于O点,从正前方观察,当零刻度线与铅垂线 _______(选填“重合”或“垂直”)时,即杠杆在水平位置平衡;
(2)如图乙所示,需要在B点挂上 _____个钩码,杠杆将在水平位置平衡;再次在其两边各加上一个钩码,杠杆 _____侧会下降;
(3)多次实验,记录的数据如下表,可得F1、F2、L1、L2之间的关系是:______;
实验序号
动力F1/N
动力臂L1/cm
阻力F2/N
阻力臂L2/cm
1
1.0
6.0
2.0
3.0
2
1.5
4.0
3.0
2.0
3
2.0
2.0
4.0
1.0
(4)下列实验中多次测量的目的与本次探究不同的是 。
A. 测量铅笔长度 B. 探究重力与质量关系 C. 探究反射角与入射角关系
【答案】(1) ①. 平衡 ②. 右 ③. 重合
(2) ①. 2 ②. 右
(3)F1L1=F2L2
(4)A
【解析】
【小问1详解】
[1]杠杆处于静止或匀速转动时,处于平衡状态,所以图甲中的杠杆处于平衡状态。
[2]图甲中,杠杆的左端下沉,应将右端的平衡螺母向右调节,才能让杠杆在水平位置平衡。
[3]铅垂线的方向竖起向下,当零刻度线与铅垂线重合时,则杠杆的左右两侧都在水平位置,杠杆在水平位置平衡。
【小问2详解】
[1]图乙中,刻度尺的分度值为0.1cm,则OA=2.00cm,OB=3.00cm。据杠杆的平衡条件有
解得,需要在B点挂上的钩码数n=2。
[2]在两边各加上一个钩码,则有
则杠杆右侧会下降。
【小问3详解】
由表格数据知,每组对应的动力与动力臂的乘积等于阻力与阻力臂的乘积,即。
【小问4详解】
本实验中,多次测量可避免实验的偶然性,寻找更具普遍性的规律。测量铅笔的长度,进行多次操作是为了求平均值,从而减小实验误差;探究重力与质量关系及探究反射角与入射角关系的两个实验进行多次测量是为了得出普遍性的规律,故A符合题意,BC不符合题意。
故选A。
22. 同学们共同研究定滑轮、动滑轮及滑轮组的特点。
(1)他们研究定滑轮的特点时,做的实验如图甲所示,据此可初步得出:使用定滑轮不能省力,但可以______;
(2)他们研究动滑轮的特点时,用动滑轮匀速竖直提升重物,如图乙所示。据此可知,使用动滑轮能省力,但却不是省一半力,原因可能是______;
(3)他们组装了滑轮组,使用滑轮组匀速提起重物,如图丙所示。据此可知,使用滑轮组______(能/不能)省力;
(4)小彤想到:利用滑轮组提升重物能否省功呢?为此,她利用图丁中的一个滑轮组进行了三次实验,实验数据如表所示:
实验序号
物重G/N
物体上升高度h/m
拉力F/N
绳端移动距离s/m
机械效率
1
1
0.2
0.7
0.4
71.4%
2
2
0.2
1.3
0.4
76.9%
3
3
0.2
1.8
0.4
①小彤是用图丁中的______(A/B)滑轮组完成实验的;
②在第3次实验中,滑轮组的机械效率是______;
③分析数据可得结论:使用同一滑轮组,不计绳重和摩擦,滑轮组的机械效率随着物重的增加而______;
④小彤发现实验过程中边拉动边读数,弹簧测力计示数不稳定,应该静止读数。如果这样做,测得的机械效率将______(偏大/偏小/更准确)。
【答案】(1)改变力的方向
(2)动滑轮自身有重力,且存在绳重、摩擦
(3)能 (4) ①. B ②. 83.3% ③. 增大 ④. 偏大
【解析】
【小问1详解】
实验中从不同方向拉弹簧测力计,示数都等于物重,说明定滑轮不省力,但可以改变力的方向。
【小问2详解】
理想状态下不计动滑轮重、绳重和摩擦时,动滑轮能省一半力,即;但实际实验中动滑轮自身有重力,同时还存在绳重和摩擦,因此实际拉力大于物重的一半,无法省一半力。
【小问3详解】
图丙中物重为2N,弹簧测力计示数为0.8N,拉力小于物重,因此使用该滑轮组能省力。
【小问4详解】
①由表格数据可知,承担物重的绳子段数
滑轮组A的绳子段数为3,B的绳子段数为2,因此是用B完成实验。
②第3次实验的有用功
总功
机械效率
③对比三次实验数据,同一滑轮组,物重越大,机械效率越高,因此机械效率随物重增加而增大。
④静止读数时,滑轮和轴之间的摩擦力没有被计入,测得的拉力会偏小,总功偏小,而有用功不变,因此计算出的机械效率偏大。
23. 为了探究物体的动能大小跟哪些因素有关,同学们设计了如下实验。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h2>h1,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的;若水平面绝对光滑,本实验将______(能/不能)达到探究目的;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;
(2)实验中钢球碰撞木块后继续水平向前减速运动一段距离,则钢球的机械能______(增大/减小/不变);
(3)另一同学用图丁所示的方法探究动能大小与速度的关系,他将相同质量的小球从不同高度(h2>h1)由静止开始释放,通过观察木块在木板和毛巾上滑行距离来判断小球动能的大小,这种方法是_____(正确/错误)的;
(4)同学们还利用图戊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都为v,运动到槽的末端速度也都为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,则通过时间较长的是小球______(A/B)。
【答案】(1) ①. 木块被钢球推动后向右运动的距离 ②. 不能 ③. 甲、乙
(2)减小 (3)错误
(4)A
【解析】
【小问1详解】
本实验用转换法,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推动的距离,木块滑行越远,说明钢球动能越大。
若水平面绝对光滑,木块被碰撞后将不受阻力,会一直做匀速直线运动,无法通过滑行距离比较动能大小,因此不能达到探究目的。
超速隐患是指车辆质量相同、速度过大带来的危险。根据控制变量法,需要控制钢球质量相同、改变到达水平面的速度(即改变释放高度),因此选择甲、乙两图对比。
【小问2详解】
钢球碰撞木块后做减速运动,需要克服水平面的摩擦力做功,因此钢球的机械能减小。
【小问3详解】
探究动能与速度的关系时,需要控制水平面的粗糙程度相同,保证木块受到的阻力一致,才能通过滑行距离准确反映动能大小。该实验中两次水平面分别是木板和毛巾,阻力不同,没有控制单一变量,因此方法是错误的。
【小问4详解】
两个钢球初、末速度均为v,A球沿光滑凸形槽运动时,在运动到最高点的过程中,要将动能转化为重力势能,最高点的运动速度小于初速度;在下落过程中重力势能再转化为动能,速度先减小后增大,全程的平均速度小于初速度v;B球沿光滑凹形槽运动时,在运动到最低点的过程中,要将重力势能转化为动能,最低点的运动速度大于初速度,在减速上升过程中动能再转化为重力势能,速度先增大后减小,全程的平均速度大于初速度v。两球运动的路程相同,根据,平均速度更小的A球运动时间更长。
24. 风车是利用风力做功的装置。小明带领物理兴趣小组制作了一架小风车,想粗略测定风车在一定风速下做功的功率,利用如图实验装置进行实验:
①将叶片安装在风车底座上,把线的一端固定在风车转轴上,另一端系上钩码;
②在风车正前方1m处放置电风扇,将电风扇的风速调到1挡位,用秒表记录提升钩码到A点所需的时间。
(1)实验时,若测得钩码上升到A点的高度h、所用的时间t、钩码的质量m,则风车做功的功率P=________(表达式中的物理量均用符号表示)。
(2)小明还测出风车在不同的风速下做功的功率,测得的功率越大,说明做功越____(选填“多”或“快”);
(3)实验交流时,兴趣小组的同学又提出了“风车做功的功率与风速有什么关系”的问题,于是同学们进行了探究并将实验收集到的数据记录在下表(注:电风扇挡位越高,风速越大)。
电风扇挡位
钩码的质量/g
提升钩码到A点的时间/s
1
50
15
2
50
13
3
50
10
①实验中,通过测量____________来比较风车输出功率的大小。
②由表格数据可初步得出:在其他条件相同时,风速越大,风车的输出功率______(选填“越大”或“越小”)。
(4)兴趣小组在交流评估时有成员提出“上述结论是否符合普遍规律呢?”的问题,小明从网上查到风速与风力发电机的输出功率的关系如下:
风速/m•s﹣1
4
6
8
10
12
14
16
18
20
输出功率/kW
0
75
200
360
540
740
730
650
550
①小虎由表格数据得出:风速为14m/s时风力发电机的输出功率最大。你认为他的判断是_____(选填“准确”或“不准确”)的,理由是__________。
②根据表中数据分析,随着风速的增大,给风电场发电带来的经济效益_________(选填“变大”“变小”“先变大后变小”或“先变小后变大”)。
【答案】(1)
(2)快 (3) ①. 提升钩码到A点的时间 ②. 越大
(4) ①. 不正确 ②. 没有仔细探究14m/s附近的风速时的风力发电机的输出功率 ③. 先变大后变小
【解析】
【小问1详解】
由
W=Gh=mgh
可知,要测细线对回形针做的功,需要天平测出回形针的总质量m、用刻度尺测出回形针上升的高度h,功率为
【小问2详解】
功率是表示做功快慢的物理量,测得的功率越大,说明做功越快。
【小问3详解】
[1]根据表格数据,每次将相同的钩码提升相同的高度,所做功相等,因而通过测量提升钩码到A点的时间比较功率大小。
[2]分析表格数据可知:在其他条件相同时,风速越大,所用时间越短,风车的输出功率越大。
【小问4详解】
[1][2]由表格数据得出:风速增大时,功率先变大后变小,而表格中风速为14m/s时风力发电机的输出功率最大,但不一定就是最大值,他的判断是不准确的,理由是没有仔细探究14m/s附近的风速变化情况,可能是略大于或略小于14m/s时风力发电机的输出功率最大。
[3]根据表中数据分析,随着风速的增大,功率先变大后变小,而发电功率越大,效益越好,给风电场发电带来的经济效益先变大后变小。
25. 阅读短文,回答问题。
电梯
电梯与摩天大楼是哪一个先问世的?如果你认为是后者,那就错了。事实上,正是电梯的发明引起了建筑师们的注意,从而想到利用电梯可使人们自由出入高楼的每一层,免于爬楼之苦,因此他们认为,建造摩天大楼是可行的。据报道,安装在我国上海中心大厦的“火箭”电梯,其攀升速度创造了20.5m/s的世界纪录,从1楼到118楼只需短短55s。
电梯的典型结构包括滑轮、轿厢、钢丝绳、配重、电动机、安全装置和信号操纵系统等。如图甲所示,是某种升降电梯工作原理图,电动机和配重通过钢丝绳分别给轿厢施加拉力,连接轿厢的两根钢丝绳非常靠近,轿厢与配重的运动方向始终相反。电动机通过切换转轴的转动方向,使轿厢升降自如。
(1)上海中心大厦内的电梯是目前世界上最快的电梯,在载重一定的情况下,下列最能体现该电梯运行特点的是______;
A. 做功多
B. 安全可靠
C. 功率大
D. 机械效率高
(2)图乙所示是某次电梯满载上升时的v-t图像,若配重的质量为450kg,空轿厢的质量是550kg,额定载荷是1100kg,电梯匀速运行阶段,配重的重力做功______J(g取10N/kg);
(3)不计钢丝绳重和一切摩擦,该电梯满载匀速运行时,电动机钢丝绳对轿厢拉力的功率为______W。
【答案】(1)C (2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
A.做功多少与上升高度有关,不能体现运行速度快的特点,故A不符合题意;
B.安全可靠与运行速度无关,题干未提及相关内容,故B不符合题意;
C.功率表示做功的快慢,载重一定时拉力不变,由可知,速度越大功率越大,能体现电梯快的运行特点,故C符合题意;
D.机械效率是有用功与总功的比值,与运行速度无关,故D不符合题意。
故选C。
【小问2详解】
配重的重力为
由图乙得电梯匀速运行时间,速度
因轿厢与配重速度大小相等,故配重下降高度
配重的重力做功
【小问3详解】
满载时轿厢与载荷的总重力
电梯匀速运行,受力平衡,配重对轿厢的拉力故电动机钢丝绳对轿厢的拉力
电动机钢丝绳对轿厢拉力的功率
26. 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。求:
(1)地面对手的支持力的大小;
(2)若他1min内做俯卧撑30个,每做一次直臂升高50cm,他做一个俯卧撑做的功是多少?他1min内的功率是多少?
【答案】(1)330N
(2)165J,82.5W
【解析】
【小问1详解】
以O为支点,身体杠杆在重力和地面对手的支持力作用下平衡,如图所示,动力臂为
阻力臂,由杠杆平衡条件可知,地面对手的支持力的大小为
【小问2详解】
做一个俯卧撑时,直臂升高高度为
一个俯卧撑做的功
1min内总功为
时间
功率为
27. 如图所示(绳子绕法未画),工人师傅利用该滑轮组将600N的重物匀速提升0.5m,此时滑轮组的机械效率为80%。求:
(1)按要求画出滑轮组最省力的绕法;
(2)该滑轮组所做的有用功为多少;
(3)工人师傅所做的总功是多少;
(4)工人师傅所用的拉力为多少?
【答案】(1) (2)
(3)
(4)
【解析】
【小问1详解】
要使滑轮组最省力,需承担物重的绳子段数最多。该滑轮组有1个定滑轮和1个动滑轮,最多由3段绳子承担物重,因此从动滑轮上端挂钩开始绕绳,依次绕过定滑轮、动滑轮。
【小问2详解】
有用功为
【小问3详解】
总功为
【小问4详解】
最省力绕法中承担物重的绳子段数,绳子自由端移动距离
由得拉力为
28. 随着城市高层住宅的增多,高空抛物成为“悬在城市上空的痛”。有实验数据表明:一个60g鸡蛋从4楼落下会让人头部起肿包,从8楼落下可让人头皮破损,从18楼落下可砸碎成年人的头骨,从25楼落下可使人当场死亡,请回答:
(1)鸡蛋下落过程中,鸡蛋的动能和重力势能将如何变化?
(2)从能量的角度解释从越高的楼层落下的鸡蛋砸伤人越严重的原因。
【答案】(1)变大 (2)越高的楼层,鸡蛋的高度越高,鸡蛋的重力势能越大,落下时,鸡蛋的重力势能转化为动能,鸡蛋的动能越大,所以鸡蛋砸伤人越严重。
【解析】
【小问1详解】
鸡蛋下落过程中,鸡蛋的质量不变,高度降低,速度增大,所以鸡蛋的重力势能减小,动能增大。
【小问2详解】
略。
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