九年级物理上学期10月月考试卷（含解析） 苏科版3

2016-2017学年江苏省无锡市天一实验中学九年级（上）月考物理试卷（10月份）一、选择题（每小题2分，共24分）1如图所示的工具中，属于费力杠杆的是（）A钢丝钳B起子C羊角锤D镊子2如图所示，用一个重为8N的动滑轮来提升物体，在实际工作中竖直向上的拉力为20N，则动滑轮的机械效率（）A一定等于80%B一定大于80%C一定小于80%D以上情况都有可能3如图是汽油机工作时各种冲程的示意图，其中表示机械能转化为内能的冲程是（）ABCD4一同学用70牛的力将重为20牛的足球踢出，球飞出30米才停止，则他对足球所做的功为（）A1400焦B600焦C2100焦D条件不足，无法判断5如图是小龙探究“杠杆平衡条件”的实验装置，用弹簧测力计在C处竖直向上拉，杠杆保持平衡若弹簧测力计逐渐向右倾斜，仍然使杠杆保持平衡，拉力F的变化情况是（）A变小B变大C不变D无法确定6如图所示，斜面长10m，高4m，用沿斜面方向的推力F，将一个质量为50kg的货物由斜面底端匀速推到顶端，运动过程中克服摩擦力做功500J（g取10N/kg），下列说法正确的是（）A机械效率为80%BF=300 NC摩擦力为100 ND条件不足无法计算7下列关于温度、热量和内能的说法中正确的是（）A物体温度升高，一定吸收了热量B物体放出热量时，温度一定降低C物体温度升高，内能一定增加D物体内能增加时，温度一定升高8如图所示，一个质量为50kg的人，在10s内连续向上跳12个台阶，已知每个台阶的高度为0.2m，则这个人在这段时间内的功率是（g取10N/kg）（）A1200WB10WC12WD120W9工人用如图所示的滑轮组提升重物，在10s内将质量为100kg的物体匀速提升2m，已知工人向下的拉力为480N，则下列说法错误的是（）A绳子自由端被拉下6mB工人所做的有用功为1960J，总功为2880JC工人做功的功率是288WD滑轮组的机械效率为51%10小明阅读了下表后，得出了一些结论，其中错误的是（）几种物质的比热容c/J（）1水4.2103干泥土0.84103冰2.1103铜0.39103煤油2.1103铅0.13103水银0.14103砂石0.92103A沿海地区昼夜温差比内陆地区小B同种物质在不同状态下，其比热容不同C质量相等的铜块和铅块，升高相同的温度，铜块吸热多D液体的比热容都比固体大11频闪照片是研究物体运动的重要手段通常，一只掉在水平地面上的弹性小球会跳起，而且弹跳的高度会越来越低如图所示，是小球弹跳过程的频闪照片，小球在1、2位置的高度一样下面说法正确的是（）A小球弹跳上升到最高点3位置时，瞬间静止，不受任何力作用B小球在1、2位置的重力势能相同，且机械能大小也相同C小球在1、2位置的动能相同，1位置时受到重力的方向向上D小球在2位置的动能比1位置时小，且机械能也比1位置时小12某运动员做蹦极运动，如图甲所示，从高处O点开始下落，A点是弹性绳的自由长度，在B点运动员所受弹力恰好等于重力，C点是第一次下落到达的最低点运动员所受弹性绳弹力F的大小随时间t变化的情况如图乙所示（蹦极过程视为在竖直方向的运动）下列判断正确的是（）A从A点到B点过程中运动员减速下落B从B点到C点过程中运动员动能增大Ct0时刻运动员动能最大D运动员重力大小等于0.6F0二、填空题：13在使用杠杆时如果要省力，则动力臂（选填“大于”、“等于”或“小于”） 阻力臂，例如滑轮在生活中有着广泛的应用，在需要改变力的方向时，要使用（选填“定滑轮”或“动滑轮”）14如果作用在杠杆上的动力是阻力的2倍，那么当杠杆平衡时，动力臂应是阻力臂的 如图，OA是一根可以绕O点在竖直平面内转动的硬棒，要使硬棒静止在图示位置，在A端分别用力Fl、F2和F3作用，那么最小的力是15某同学分别用如图所示（a）、（b）两种方法挑着同一个物体行走，（a）图中肩受到的压力（b）图中受到的压力，（a）图中手施加的动力（b）图中手施加的动力（选填：大于、小于或等于）16如图所示，有一重为100N的小球在桌面上滚动了10cm后滚出桌面，0.5s后落在离桌面边缘2m的地面上，桌面距离地面高度为1m则小球在整个运动过程中，重力做了J的功，其功率是W17如图所示，滑轮组将总重为5N的砝码匀速提升10cm，绳端受到的拉力F为N，拉力做功为J，滑轮组的机械效率为18司机开车上坡前，往往加大油门，以提高车速，这是为了增大汽车的 能清扫路面垃圾的清洁车，能通过吸尘器将路面上的垃圾吸入车内容器中清洁车沿街道匀速行驶，在清扫垃圾过程中，车的动能将 （选填：变大、变小或保持不变）19如图表示撑杆跳高运动的几个阶段：助跑、撑杆起跳、越横杆在这几个阶段中能量的转化情况是：助跑阶段，运动员消耗体内的化学能 （选填大于、小于或等于）运动员和撑杆获得的动能撑杆起跳阶段：杠杆的弹性势能发生的变化是在越横杆阶段：运动员越过横杆后，运动员将能转化能20如图所示，某同学在做俯卧撑运动，可将他视为一个杠杆，他的重心在A点，重力为500N，那么他将身体撑起，双手对地面的压力至少N，若他在1min内做了20个俯卧撑，每次肩部上升的距离均为0.4m，则他的功率至少为W三、作图、实验、解答题：21请在图中用笔画线代替绳子，将两个滑轮连成滑轮组，要求人力往下拉绳使重物升起22如图所示，有一个杠杆AOB，可绕O点自由转动，A端吊着一个物体请画出使杠杆在图示位置静止时最小力F的示意图及其力臂23如图所示，单摆在竖直平面内左右摆动，滚摆在竖直平面内上下往复运动请回答：（l）这两个实验可以说明的同一个物理问题是：（2）在单摆左右摆动和滚摆上下往复运动的过程中，你将会看到它们上升的高度逐渐降低产生此现象的原因是：24图为四缸发动机工作原理：内燃机通过连杆把四个汽缸的活塞连在一根曲轴上，并使各汽缸的做功过程错开，在飞轮转动的每半周里，都有一个汽缸在做功，其他三个汽缸分别在做吸气、压缩和排气工作（1）发动机在做功冲程里，高温、高压的燃气推动活塞向下运动，对外做功，同时将能转化为能排 量2.0L输出功率120kW转 速6 000r/min（2）有一台四缸发动机，其主要技术指标如右表所示其中排量等于四个汽缸工作容积的总和，汽缸工作容积指活塞从上止点到下止点所扫过的容积，又称单缸排量，它取决于活塞的面积和活塞上下运动的距离（既冲程长）转速表示每分钟曲轴或飞轮所转的周数该发动机在1s内做功J，单缸排量V=L在每个做功冲程里，发动机做功W=J（3）在做功冲程里，燃气对活塞所做的功可表示为W=pV，式中 p表示燃气对活塞的压强，则p=Pa25某同学在做“比较不同物质的吸热能力”的实验时，使用相同的电加热器给水和煤油加热，得到的实验数据如下表：物质次数质量m/kg升高的温度t/加热时间t/min水10.110220.2104煤油30.110140.2102（1）实验中，记录加热时间的目的是：（2）分析第1、2次或第3、4次实验数据，可以得出的初步结论是：同种物质升高相同温度时，吸收热量的多少与物质的有关；分析第1、3次或第2、4次实验数据，可以得出的初步结论是：升高相同的温度时，吸收的热量不同（3）如果加热相同的时间，质量相同的水和煤油，温度升高的多（4）该实验采用了控制变量法，下列探究过程中也采用了一这方法的是A探究影响压力作用效果的因素B探究平面镜成像的特点C探究通电螺线管的磁场是什么样的26从地面上搬起重物我们的常见做法是弯腰（如图甲）或人下蹲弯曲膝盖（如图乙）把它搬起来，哪种方法好呢？下面就建立模型说明这个问题把脊柱简化为杠杆如图丙所示，脊柱可绕骶骨（轴）O转动，腰背部复杂肌肉的等效拉力F1作用在A点，其实际作用方向与脊柱夹角为12且保持不变，搬箱子拉力F2作用在肩关节B点，在B点挂一重物代替箱子用测力计沿F1方向拉，使模型静止，可测出腰背部复杂肌肉拉力的大小接着，改变脊柱与水平面的夹角即可改变杠杆与水平面的夹角，多次实验得出结论（1）在丙图中画出F2力臂L2（2）当角增大时，L2（变大/不变/变小），F1（变大/不变/变小）（3）如果考虑到人上半身的重力，那么腰背部肌肉的实际拉力将比丙图中F1要（大/小）（4）对比甲乙两种姿势所对应丙图中的两种状态，由以下分析可得，（甲/乙）图中的姿势比较正确27某型号汽车重为4104N，在平直的公路上以90km/h的速度匀速行驶，汽车受到的阻力为2760N，已知汽油的热值为4.6107J/kg，g取10N/kg求：（1）汽车匀速行驶100km所用的时间是多少秒？（2）汽车以90km/h的速度匀速行驶时，牵引力的功率是多少？（3）若汽车发动机的效率为30%，它匀速行驶100km消耗多少千克汽油？28电梯是高层住宅必备的交通工具如图甲所示是某种升降电梯工作原理图，它由轿厢、对重、电动机、钢丝绳、滑轮灯部件连接组成，电动机和对重通过钢丝绳分别给轿厢施加拉力，轿厢的两根钢丝绳非常靠近，轿厢与对重的运动方向始终相反对重的质量为450kg，空轿厢的质量是500kg，额定载重量是1000kg，某次电梯满载上升时的vt图象如图乙所示不计钢丝绳重力和一切摩擦（1）电梯匀速上升的高度是多少？（2）电梯匀速运动阶段，对重的重力做的功是多少？（3）电梯匀速运动时，电动机钢丝绳对轿厢拉力的功率是多少？（4）简述对重的作用2016-2017学年江苏省无锡市天一实验中学九年级（上）月考物理试卷（10月份）参考答案与试题解析一、选择题（每小题2分，共24分）1如图所示的工具中，属于费力杠杆的是（）A钢丝钳B起子C羊角锤D镊子【考点】杠杆的分类【分析】联系生活经验，要判断杠杆是省力杠杆还是费力杠杆，可依据杠杆的动力臂和阻力臂大小关系，若动力臂大于阻力臂，则是省力杠杆，若动力臂小于阻力臂，则是费力杠杆【解答】解：A、钢丝钳在使用时动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，不符合题意；B、起子在使用时动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，不符合题意；C、羊角锤在使用时动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，不符合题意；D、镊子在使用时动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，符合题意；故选D【点评】此类型题目的解决主要是依据生活经验和动力臂及阻力臂的大小关系进行判断2如图所示，用一个重为8N的动滑轮来提升物体，在实际工作中竖直向上的拉力为20N，则动滑轮的机械效率（）A一定等于80%B一定大于80%C一定小于80%D以上情况都有可能【考点】滑轮（组）的机械效率【分析】题中使用的是动滑轮，承担货物重的绳子股数n=2，设提升物体的高度为h，则绳子自由端移动的距离s=2h；若不计摩擦和绳重，知道动滑轮重，利用W=Gh求提起动滑轮做的额外功；知道拉力大小，利用W总=Fs求总功；而W总=W有用+W额，可以求出有用功，再利用机械效率的公式求滑轮组的机械效率；在实际使用动滑轮时还要克服摩擦、对绳子做功，额外功比不计摩擦和绳重时还要大，因此机械效率还要小，据此分析判断【解答】解：如图，设提升物体的高度为h，则绳子自由端移动的距离s=2h，若不计摩擦和绳重，提起动滑轮做的额外功：W额=G轮h=8Nh，提起物体所做的总功：W总=Fs=20N2h，提起物体所做的有用功：W有用=W总W额=20N2h8Nh=32Nh，滑轮组的机械效率：=100%=100%=80%；在实际使用动滑轮时，摩擦和绳子存在，所做的额外功大于不计摩擦和绳重时所做的额外功，机械效率比不计摩擦和绳重时的机械效率小，即小于80%故选C【点评】本题考查利用机械效率的判断，利用假设法求出不计摩擦和绳重时的机械效率，再根据影响滑轮组机械效率的因素分析判断3如图是汽油机工作时各种冲程的示意图，其中表示机械能转化为内能的冲程是（）ABCD【考点】内燃机的四个冲程【分析】内燃机的一个工作循环有吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程四个冲程组成，其中压缩冲程中机械能转化成内能，做功冲程中内能转化成机械能【解答】解：机械能转化为内能的冲程是压缩冲程：A图：进气门打开，活塞向下运行，气缸容积增大，是吸气冲程，不符合题意；B图：气门都关闭，活塞向上运行，气缸容积减小，是压缩冲程，符合题意；C图：气门都关闭，活塞向下运行，气缸容积增大，是做功冲程，不符合题意；D图：排气门打开，活塞向上运动，气缸容积减小，是排气冲程，不符合题意故选B【点评】本题考查了内燃机的四个冲程：吸气、压缩、做功、排气冲程，以及压缩冲程的能量转化，是中考的热点内容4一同学用70牛的力将重为20牛的足球踢出，球飞出30米才停止，则他对足球所做的功为（）A1400焦B600焦C2100焦D条件不足，无法判断【考点】功的计算【分析】做功的两个必要因素：一是作用在物体上的力，二是在力的方向上移动的距离，二者缺一不可；据此分析判断【解答】解：人在踢球过程中，虽然脚对球施加了力，但是足球在这个力的作用下移动的距离未知，所以踢球过程中做的功无法计算；足球离开脚后，在向前飞出30米的过程中，脚没有对球施加力，所以该过程脚对球没有做功；因此，整个过程中条件不足，无法判断做功的多少故选D【点评】本题考查了做功的两个必要因素，抓住“踢球过程中，足球在踢力作用下移动的距离未知”是本题的关键5如图是小龙探究“杠杆平衡条件”的实验装置，用弹簧测力计在C处竖直向上拉，杠杆保持平衡若弹簧测力计逐渐向右倾斜，仍然使杠杆保持平衡，拉力F的变化情况是（）A变小B变大C不变D无法确定【考点】探究杠杆的平衡条件实验【分析】在探究杠杆平衡条件的实验中，要求使杠杆在水平位置平衡，同时，弹簧测力计的拉力方向也要求在竖直方向，这是为了能在杠杆上直接读出力臂的长，如果力的方向不竖直，则力臂会相应变小，力会变大【解答】解：读图可知，若弹簧测力计向右倾斜时，拉力不再与杠杆垂直，这样力臂会相应变短，根据杠杆的平衡条件，力会相应增大，才能使杠杆仍保持平衡故选B【点评】合理运用杠杆平衡条件进行分析，同时明确拉力倾斜时力臂会变小，是解决此题的关键，这也是我们在实验中应该注意的细节6如图所示，斜面长10m，高4m，用沿斜面方向的推力F，将一个质量为50kg的货物由斜面底端匀速推到顶端，运动过程中克服摩擦力做功500J（g取10N/kg），下列说法正确的是（）A机械效率为80%BF=300 NC摩擦力为100 ND条件不足无法计算【考点】斜面的机械效率；摩擦力的大小【分析】（1）已知物体的重力和斜面的高度，根据公式W=Gh可求推力所做的有用功，即运动过程中克服物体的重力做的功；（2）总功等于有用功和额外功的和，利用效率公式求出斜面的机械效率；（3）根据公式W=Fs可求拉力的大小；（4）根据W额外=fs求出物体与斜面之间的摩擦力【解答】解：拉力F做的有用功为W有用=Gh=mgh=50kg10N/kg4m=2000J； W总=W额外+W有用=2000J+500J=2500J；斜面的机械效率=100%=100%=80%；故A正确；由W总=Fs可得：F=250N；故B错误；摩擦力f=50N故C错误因为A正确，所以D错误故选A【点评】本题考查了使用斜面时有用功（克服物体重力做功）、额外功（克服摩擦力做功）、总功（推力做功）、机械效率的计算，知道克服摩擦力做的功是额外功是本题的关键7下列关于温度、热量和内能的说法中正确的是（）A物体温度升高，一定吸收了热量B物体放出热量时，温度一定降低C物体温度升高，内能一定增加D物体内能增加时，温度一定升高【考点】温度、热量与内能的关系【分析】（1）一切物体都具有内能，内能的大小跟质量、温度、状态有关（2）物体的内能发生变化，可能表现在物体的温度变化，也可能是状态的变化（3）改变物体内能的两种方式：做功和热传递【解答】解：A、物体温度升高，也可能是因为对物体做功，不符合题意B、物体放热时温度可能不变，比如：晶体在凝固过程中放热但温度不变，不符合题意C、同一物体分子个数是一定的，当温度升高时，分子的热运动越剧烈，则分子的动能就越大，从而物体的内能增加，符合题意D、物体内能增加，温度不一定升高，比如：晶体在熔化过程，吸热，内能增加但温度不变，不符合题意故选C【点评】要正确理解温度、热量与内能的关系解决问题的诀窍是：物体吸热或温度升高，内能一定增大；但物体的内能增大，不一定是由物体吸热或温度升高引起的8如图所示，一个质量为50kg的人，在10s内连续向上跳12个台阶，已知每个台阶的高度为0.2m，则这个人在这段时间内的功率是（g取10N/kg）（）A1200WB10WC12WD120W【考点】功率的计算【分析】解决此题可利用功的公式W=Fs和功率的公式P=联立求解【解答】解：质量为50kg的人，在10s内连续向上跳12个台阶，已知每个台阶的高度为0.2m，那么他做的功W=Fs=500N0.2m12=1200J，由功率的公式P=W=120W；故选D【点评】求解这类题目，要联立功的公式和功率的公式综合求解9工人用如图所示的滑轮组提升重物，在10s内将质量为100kg的物体匀速提升2m，已知工人向下的拉力为480N，则下列说法错误的是（）A绳子自由端被拉下6mB工人所做的有用功为1960J，总功为2880JC工人做功的功率是288WD滑轮组的机械效率为51%【考点】功的计算；滑轮（组）的机械效率【分析】由题意可知连接动滑轮的绳子股数为3股，绳子自由端移动距离是物体上升距离的3倍，结合功的计算公式W=Fs求解有用功和总功，利用机械效率公式=100%求解机械效率【解答】解：A、绳子自由端移动距离是物体上升距离的3倍，已知物体匀速提升2m，所以绳子自由端被拉下6m，说法正确，不符合题意；B、工人所做的有用功W=Fs=980N2m=1960J，总功W=Fs=480N6m=2880J，计算正确，不符合题意；C、工人做功的功率P=W=288W，计算正确，不符合题意；D、机械效率=100%=68%，选项计算错误，符合题意；故选D【点评】解决此类综合性的计算题目，要联立相关的计算公式进行求解计算，注意有用功和总功的区别10小明阅读了下表后，得出了一些结论，其中错误的是（）几种物质的比热容c/J（）1水4.2103干泥土0.84103冰2.1103铜0.39103煤油2.1103铅0.13103水银0.14103砂石0.92103A沿海地区昼夜温差比内陆地区小B同种物质在不同状态下，其比热容不同C质量相等的铜块和铅块，升高相同的温度，铜块吸热多D液体的比热容都比固体大【考点】比热容的概念；比热容解释简单的自然现象【分析】比热容是物质本身的一种特性，与物质的种类有关，同种物质状态改变，比热容就发生了改变；根据Q=cmt及其变形分析【解答】解：A、水的比热容大于砂石泥土，所以在吸收或放出相同热量的情况下，沿海地区昼夜温差比内陆地区小，故A正确；B、同种物质，比热容与状态有关，所以在不同状态下，其比热容不同，故B正确；C、质量相同的铜块和铅块，升高相同的温度，已知铜的比热容大于铅，由公式Q=cmt知：铜吸收的热量多，故C正确；D、水银的比热容小于铜、砂石，故D错误故选D【点评】本题考查了比热容的相关知识，同时也考查了学生根据这个知识点对数据进行分析归纳的能力比较物理量大小关系时，可用相关的公式进行分析11频闪照片是研究物体运动的重要手段通常，一只掉在水平地面上的弹性小球会跳起，而且弹跳的高度会越来越低如图所示，是小球弹跳过程的频闪照片，小球在1、2位置的高度一样下面说法正确的是（）A小球弹跳上升到最高点3位置时，瞬间静止，不受任何力作用B小球在1、2位置的重力势能相同，且机械能大小也相同C小球在1、2位置的动能相同，1位置时受到重力的方向向上D小球在2位置的动能比1位置时小，且机械能也比1位置时小【考点】探究影响物体势能大小的因素；能量的相互转化；机械能【分析】对于重力势能，其大小由地球和地面上物体的相对位置决定，物体质量越大、位置越高、物体具有的重力势能就越大，机械能包括物体的动能和势能，小球弹跳的高度会越来越低隐含的信息是机械能逐渐减小【解答】解：A、小球弹跳上升到最高点3位置时，瞬间静止，此时只有重力作用，选项说法错误，不符合题意；B、小球在1、2位置的高度相同，所以重力势能相同，但机械能在1处的大，选项说法错误，不符合题意；C、小球在1、2位置的动能不相同，重力的方向始终竖直向下，选项说法错误，不符合题意；D、小球在2位置的动能比1位置时小，且机械能也比1位置时小，选项说法正确，符合题意；故选D【点评】对于这类题目要抓住题目的隐含信息，小球弹跳的高度会越来越低，就是明显告诉小球的机械能越来越小，由于高度相同，所以重力势能相同，所以动能在同样的高度时，动能会越来越小12某运动员做蹦极运动，如图甲所示，从高处O点开始下落，A点是弹性绳的自由长度，在B点运动员所受弹力恰好等于重力，C点是第一次下落到达的最低点运动员所受弹性绳弹力F的大小随时间t变化的情况如图乙所示（蹦极过程视为在竖直方向的运动）下列判断正确的是（）A从A点到B点过程中运动员减速下落B从B点到C点过程中运动员动能增大Ct0时刻运动员动能最大D运动员重力大小等于0.6F0【考点】动能和势能的大小变化；力与运动的关系【分析】（1）合力与运动方向相同，则运动员将加速运动；（2）动能和物体的运动速度、质量有关；（3）当弹性势能与重力势能相等时，此时加速过程恰好完成，速度最快，动能最大；（4）运动员最后静止的位置，重力与弹力相等的位置【解答】解：A、B点弹力等于重力，A到B点过程中，重力大于弹力，运动员做加速运动，A错误；B、从B点到C点过程中，由于弹力大于重力，所以物体的运动速度减小，故动能减小，B错误；C、由图知，t0时刻，绳的弹性势能最大，应达到了最低点，此时动能为零，C错误；D、由图知，最后绳的弹性势能几乎不变，说明此时运动员已经静止下来，此时拉力与重力平衡，由图象知，重力等于0.6F0，D正确故选D【点评】此题是有关能量的转化及运动和力的关系，能够分析出运动员在运动过程中速度的变化及受力变化是关键二、填空题：13在使用杠杆时如果要省力，则动力臂大于（选填“大于”、“等于”或“小于”） 阻力臂，例如撬棒滑轮在生活中有着广泛的应用，在需要改变力的方向时，要使用定滑轮（选填“定滑轮”或“动滑轮”）【考点】杠杆的分类；定滑轮及其工作特点【分析】省力杠杆的动力臂大于阻力臂，费力杠杆的动力臂小于阻力臂，等臂杠杆的动力臂等于阻力臂定滑轮的特点是能改变力的方向，不省力也不省距离【解答】解：当杠杆的动力臂大于阻力臂时，杠杆才省力，例如撬棒；滑轮在生活中应用时，根据动滑轮和定滑轮的特点可知：定滑轮可以改变力的方向，需要改变力的方向时，则要使用定滑轮故答案为：大于；撬棒；定滑轮【点评】本题考查杠杆分的分类和定滑轮的使用特点，结合生活经验，记住各种类型杠杆的使用特点是本题的解题关键所在14如果作用在杠杆上的动力是阻力的2倍，那么当杠杆平衡时，动力臂应是阻力臂的0.5倍 如图，OA是一根可以绕O点在竖直平面内转动的硬棒，要使硬棒静止在图示位置，在A端分别用力Fl、F2和F3作用，那么最小的力是F2【考点】杠杆中最小力的问题【分析】（1）已知杠杆的动力和阻力关系，利用杠杆的平衡条件F1L1=F2L2推导出动力臂和阻力臂的关系（2）过动力作用点做杠杆的垂线，沿此方向用力，动力臂最长、最省力【解答】解：由题知，F1：F2=2：1，因为杠杆平衡F1L1=F2L2，所以，L1=L2=0.5L2，即动力臂应是阻力臂的0.5倍如图所示，OA作为动力臂时最长，此时最省力，即F2最小故答案为：0.5倍；F2【点评】当阻力和阻力臂一定时，连接支点和动力作用点，以此连线为力臂动力臂最长，使用杠杆最省力15某同学分别用如图所示（a）、（b）两种方法挑着同一个物体行走，（a）图中肩受到的压力小于（b）图中受到的压力，（a）图中手施加的动力小于（b）图中手施加的动力（选填：大于、小于或等于）【考点】杠杆的平衡条件【分析】此题可根据杠杆平衡的条件来解决，阻力臂越大，动力越大，对肩的压力也就越大【解答】解：甲、乙两同学用相同质量的木棍挑着同一物体在水平地面上行走，此时肩膀可作为支点甲同学挑着物体时，阻力臂小，两者动力臂相同，根据F1L1=F2L2，可知动力也小，因此甲同学肩受到的压力小于乙同学肩受到的压力；甲同学手施加的动力小于乙同学手施加的动力故答案为：小于；小于【点评】此题根据杠杆平衡的条件，判断出动力与阻力的方向，可知对支点的压力16如图所示，有一重为100N的小球在桌面上滚动了10cm后滚出桌面，0.5s后落在离桌面边缘2m的地面上，桌面距离地面高度为1m则小球在整个运动过程中，重力做了100J的功，其功率是200W【考点】功的计算；功率的计算【分析】物体在重力方向上移动的距离为桌子的高度，重力做功由W=Gh计算，功率由P=计算【解答】解：重力做功W=Gh=100N1m=100J，功率由P=200W故本题答案为：100；200【点评】本题考查了功、功率的计算注意在本题中物质在重力的方向上移动的距离是桌子的高度，而不是它滚动或水平移动的距离17如图所示，滑轮组将总重为5N的砝码匀速提升10cm，绳端受到的拉力F为2N，拉力做功为0.6J，滑轮组的机械效率为83.3%【考点】滑轮（组）的机械效率；滑轮组绳子拉力的计算；弹簧测力计的使用与读数【分析】利用滑轮组提升重物时，克服物体的重力做的功为有用功，拉力做的功为总功，机械效率是有用功和总功的比值【解答】解：由图知：弹簧测力计的示数是2N，滑轮组由三段绳子承担物重，所以S=3h=30.1m=0.3m拉力做功：W总=Fs=2N0.3m=0.6J拉力做的有用功为：W有用=Gh=5N0.1m=0.5J机械效率为：=100%=100%=83.3%故答案为：2；0.6；83.3%【点评】此题主要考查了滑轮组的机械效率并考查了对有用功与总功的理解，很容易出现错误18司机开车上坡前，往往加大油门，以提高车速，这是为了增大汽车的 动能清扫路面垃圾的清洁车，能通过吸尘器将路面上的垃圾吸入车内容器中清洁车沿街道匀速行驶，在清扫垃圾过程中，车的动能将 变大（选填：变大、变小或保持不变）【考点】动能的影响因素；动能和势能的大小变化【分析】物体的动能大小由物体的质量和物体的速度两个因素决定，并且质量越大，速度越大，物体的动能就越大【解答】解：开车上坡，车的质量不变，如果提高车速，则车的动能会增大；因清洁车沿街道匀速行驶，车的速度不变，在清扫垃圾过程中，车的质量增加，所以车的动能将变大；故答案为：动，变大【点评】解决此类问题要结合影响动能大小的因素进行分析解答19如图表示撑杆跳高运动的几个阶段：助跑、撑杆起跳、越横杆在这几个阶段中能量的转化情况是：助跑阶段，运动员消耗体内的化学能大于 （选填大于、小于或等于）运动员和撑杆获得的动能撑杆起跳阶段：杠杆的弹性势能发生的变化是由大变小在越横杆阶段：运动员越过横杆后，运动员将重力势能转化动能【考点】动能和势能的转化与守恒【分析】根据能量转化时的效率和动能与重力势能的转化的知识分析回答；弹性势能大小和物体发生弹性形变的大小有关，弹性形性变越大，弹性势能越大【解答】解：（1）由于能量转化时的效率都小于100%，故在助跑阶段，运动员消耗体内的化学能大于转化成的动能；（2）弹性势能大小和物体发生弹性形变的大小有关，弹性形性变越大，弹性势能越大，撑杆起跳阶段，杆的弹性形变逐渐变小，所以它的弹性势能由大变小；（3）运动员越过横杆后，运动员的高度下降，速度增加，所以重力势能减小，动能增大，故是重力势能转化为动能故本题答案为：大于；由大变小；重力势；动能【点评】本题考查了能量转化时的效率和动能与重力势能的转化的知识动能与质量和速度有关，重力势能与高度和质量有关，弹性势能大小和物体发生弹性形变的大小有关各种能量之间的转换效率都小100%20如图所示，某同学在做俯卧撑运动，可将他视为一个杠杆，他的重心在A点，重力为500N，那么他将身体撑起，双手对地面的压力至少300N，若他在1min内做了20个俯卧撑，每次肩部上升的距离均为0.4m，则他的功率至少为40W【考点】杠杆的平衡条件；功率的计算【分析】（1）求出动力臂和阻力臂，利用杠杆平衡的条件可以求出地面对手的力，根据力的作用是相互的，可得双手对地面的压力；（2）根据W=FS求出1min做的功，利用P=求出做功功率【解答】解：动力臂L1=0.9m+0.6m=1.5m，由杠杆平衡知识可知：F1L1=F2L2F11.5m=500N0.9m，F1=300N；力的作用是相互的，双手对地面的压力：F=F1=300N；（2）他1min做功：W=nF1s=20300N0.4m=2400J；P=40W故答案为：300N；40W【点评】本题考查了杠杆的平衡条件、功的计算、功率的计算，这是一道结合学生实际的题目，要学会分析题目所给的图形，从图形上找到解题的信息三、作图、实验、解答题：21请在图中用笔画线代替绳子，将两个滑轮连成滑轮组，要求人力往下拉绳使重物升起【考点】滑轮组的设计与组装【分析】人用力往下拉绳使重物升起，因此人的动力方向向下，重物运动方向向上，故由两根绳子承担物重，绳子固定在定滑轮上【解答】解：人用力往下拉绳使重物升起，说明最后绕过的是定滑轮，按此反向绕线，绳子的起始端系在定滑轮上，如下图所示：【点评】此题主要考查了有关滑轮组的绕线在设计滑轮组时，要注意题目的要求，若知道拉力方向可以从绳端绕起22如图所示，有一个杠杆AOB，可绕O点自由转动，A端吊着一个物体请画出使杠杆在图示位置静止时最小力F的示意图及其力臂【考点】杠杆中最小力的问题；力臂的画法【分析】首先明确杠杆的相关要素，再考虑要想使力最小，就得使力臂最大，据此选择力作用的位置及方向，最后作图表示出来【解答】解：根据杠杆平衡条件，动力臂越长越省力，力的作用点确定，从支点到动力作用点的距离便为最长的力臂；图中O为支点，要使杠杆平衡且动力最小，就应该让力F作用在A点，OA是最长的力臂，则力F应与OA垂直且向上如图所示：【点评】在杠杆的作图中，首先要认清杠杆的相关要素，其次再根据怎样得到最长的力臂，才能找到最小的力的位置与方向23如图所示，单摆在竖直平面内左右摆动，滚摆在竖直平面内上下往复运动请回答：（l）这两个实验可以说明的同一个物理问题是：动能和势能可以相互转化（2）在单摆左右摆动和滚摆上下往复运动的过程中，你将会看到它们上升的高度逐渐降低产生此现象的原因是：由于摩擦等阻力的存在机械能不断减少【考点】动能和势能的转化与守恒【分析】（1）单摆在竖直平面内左右摆动，小球在最高位置时静止，动能为零，重力势能最大，小球摆到最低点时，速度最快，动能最大，重力势能最小，在这一过程中，重力势能转化成动能反之，从最低点向最高点运动的过程中，动能转化成重力势能（2）在单摆左右摆动和滚摆上下往复运动的过程中，需要克服摩擦阻力做功，消耗一部分机械能【解答】解：（1）这两个实验可以说明的同一个物理问题是：动能和重力势能是相互转化的；（2）在单摆左右摆动和滚摆上下往复运动的过程中，它们需要克服摩擦阻力做功，消耗一部分机械能，所以机械能减小，将会看到它们上升的高度逐渐降低故答案为：（1）动能和势能可以相互转化；（2）由于摩擦等阻力的存在机械能不断减少【点评】本题考查了动能和重力势能的相互转化以及能量转化的知识，注意最后物体静止了，不是机械能消失了，而是转化为了内能24图为四缸发动机工作原理：内燃机通过连杆把四个汽缸的活塞连在一根曲轴上，并使各汽缸的做功过程错开，在飞轮转动的每半周里，都有一个汽缸在做功，其他三个汽缸分别在做吸气、压缩和排气工作（1）发动机在做功冲程里，高温、高压的燃气推动活塞向下运动，对外做功，同时将内能转化为机械能排 量2.0L输出功率120kW转 速6 000r/min（2）有一台四缸发动机，其主要技术指标如右表所示其中排量等于四个汽缸工作容积的总和，汽缸工作容积指活塞从上止点到下止点所扫过的容积，又称单缸排量，它取决于活塞的面积和活塞上下运动的距离（既冲程长）转速表示每分钟曲轴或飞轮所转的周数该发动机在1s内做功1.2105J，单缸排量V=0.5L在每个做功冲程里，发动机做功W=600J（3）在做功冲程里，燃气对活塞所做的功可表示为W=pV，式中 p表示燃气对活塞的压强，则p=1.2106Pa【考点】内燃机的四个冲程【分析】（1）发动机在做功冲程里，高温、高压的燃气膨胀推动活塞做功，将燃气的内能转化为机械能（2）知道发动机的输出功率，利用功率公式计算发动机在1s内做功；知道四个缸总排量，可以求单缸排量；已求出发动机1s内做功多少，因为有四个缸同时工作，所以可以求出每个缸1s内做功多少，又知道转速（每分钟曲轴或飞轮所转的周数）为6000r/min，而四冲程内燃机每个工作循环曲轴转两周、做功一次，可知1min内做功3000次，得出1s内做功50次，可以求每个做功冲程里发动机做功多少（3）上面求出了在每个做功冲程里，燃气对活塞所做的功的大小，又知道单缸排量V，利用W=pV求燃气对活塞的压强【解答】解：（1）在做功冲程里，高温、高压的燃气膨胀做功，将内能转化为机械能；（2），发动机在1s内做功：W=Pt=120103W1s=1.2105J，四缸总排量为2.0L，单缸排量：V=2.0L=0.5L，发动机在1s内做功1.2105J，发动机有四个缸同时工作，每个缸1s内做功：W=1.2105J=3104J，又转速为6000r/min，四冲程内燃机每个工作循环曲轴转两周、做功一次，1s内做功50次，每个做功冲程做功：W=3104J=600J（3）W=pV，V=0.5L=0.5103m3，燃气对活塞的压强：；故答案为：（1）内；机械；（2）1.2105；0.5；600；（3）1.2106【点评】本题综合考查了功的计算、功率的计算、压强的计算，计算到每一个冲程，繁杂，需要细心，属于难题25某同学在做“比较不同物质的吸热能力”的实验时，使用相同的电加热器给水和煤油加热，得到的实验数据如下表：物质次数质量m/kg升高的温度t/加热时间t/min水10.110220.2104煤油30.110140.2102（1）实验中，记录加热时间的目的是：比较吸收热量的多少（2）分析第1、2次或第3、4次实验数据，可以得出的初步结论是：同种物质升高相同温度时，吸收热量的多少与物质的质量有关；分析第1、3次或第2、4次实验数据，可以得出的初步结论是：升高相同的温度时，质量相同的不同物质吸收的热量不同（3）如果加热相同的时间，质量相同的水和煤油，煤油温度升高的多（4）该实验采用了控制变量法，下列探究过程中也采用了一这方法的是AA探究影响压力作用效果的因素B探究平面镜成像的特点C探究通电螺线管的磁场是什么样的【考点】比热容的概念；物理学方法【分析】（1）由热量计算公式Q=cmt可知，物体吸收热量的多少跟物体的质量多少、温度升高的多少以及物质的比热容大小有关，根据加热时间越长，吸收热量越大进行分析（2）分析第1、2次或第3、4次实验数据，物质的种类和升高的温度相同，物体的质量不同，从而得出吸热的多少和物体质量的关系 分析1、3次或2、4次实验数据，看质量和升高的温度是否相同，从而得出结论；（3）加热相同的时间，质量相同的水和煤油，根据温度变化的多少判断，温度变化多的是煤油，温度变化少的是水（4）根据控制变量法的原理进行分析【解答】解：（1）记录时间是为了比较吸收热量的多少；（2）分析1、2次或3、4次实验数据，可以发现：同种物质，升高相同的温度，质量大的吸收热量多，由此得出吸收的热量和质量的关系分析1、3或2、4实验数据，可以知道：质量相等的不同物质，在升高相同的温度时，吸收的热量是不同的，吸热的多少和物质的种类有关；（3）加热相同的时间，质量相同的水和煤油，比热容小的温度升高的多，因此煤油的温度升高的多；（4）控制变量法：物理学中对于多因素（多变量）的问题，常常采用控制因素（变量）的方法，把多因素的问题变成多个单因素的问题；每一次只改变其中的某一个因素，而控制其余几个因素不变，从而研究被改变的这个因素对事物影响；因此压力的作用效果受到三个因素的影响，故用控制变量法进行探究；平面镜成像用到等效替代法；通电螺旋管的磁场探究用到了理想模型法故只有A实验用到了控制变量法故答案为：（1）比较吸收热量的多少；（2）质量质量相同的不同物质；（3）煤油；（4）A【点评】此题考查我们对于实验数据的分析能力，我们要能够根据实验记录的数据得出结论；控制变量法是初中物理中用到的最多的一种探究方法，需要掌握26从地面上搬起重物我们的常见做法是弯腰（如图甲）或人下蹲弯曲膝盖（如图乙）把它搬起来，哪种方法好呢？下面就建立模型说明这个问题把脊柱简化为杠杆如图丙所示，脊柱可绕骶骨（轴）O转动，腰背部复杂肌肉的等效拉力F1作用在A点，其实际作用方向与脊柱夹角为12且保持不变，搬箱子拉力F2作用在肩关节B点，在B点挂一重物代替箱子用测力计沿F1方向拉，使模型静止，可测出腰背部复杂肌肉拉力的大小接着，改变脊柱与水平面的夹角即可改变杠杆与水平面的夹角，多次实验得出结论（1）在丙图中画出F2力臂L2（2）当角增大时，L2变小（变大/不变/变小），F1变小（变大/不变/变小）（3）如果考虑到人上半身的重力，那么腰背部肌肉的实际拉力将比丙图中F1要大（大/小）（4）对比甲乙两种姿势所对应丙图中的两种状态，由以下分析可得，乙（甲/乙）图中的姿势比较正确【考点】杠杆的动态平衡分析【分析】（1）力臂L2是指从支点到力F2的作用线的距离；（2）当角增大时，由图分析得出力臂L2变化，根据杠杆平衡条件即可判断中F1的变化；（3）如果考虑到人上半身的重力，根据重力对杠杆的作用，利用杠杆平衡条件即可判断实际拉力的变化；（4）比较两种状态下力臂L1变化，利用杠杆平衡条件即可判断拉力的不同；根据拉力的大小变化可判断姿势的产生的后果【解答】解：（1）延长F2作用线，由支点作其作用线的垂线，L2是其力臂如图：（2）由图可知：当角增大时，力臂L2变小；由于拉力F1的方向与脊柱夹角始终为12，且OA这段距离不变，则O点到F1作用线的距离不变，即动力臂不变，阻力为箱子的重力不变，根据杠杆平衡条件可知，F1变小；（3）如果考虑到人上半身的重力，由于上半身的重力会阻碍杠杆的转动，根据杠杆平衡条件可知：实际拉力将变大；（4）比较甲、乙两种姿势可知：甲的支点太高，在搬起物体时，阻力臂减小得慢，则腰背部复杂肌肉的等效拉力F1要比较长时间的使用较大的力，所以甲姿势不正确，乙姿势比较正确故答案为：（1）如上图；（2）变小；变小；（3）大；（4）乙【点评】本题考查杠杆平衡条件的应用，关键是力臂的变化判断所以本题应首先根据画出力臂27某型号汽车重为4104N，在平直的公路上以90km/h的速度匀速行驶，汽车受到的阻力为2760N，已知汽油的热值为4.6107J/kg，g取10N/kg求：（1）汽车匀速行驶100km所用的时间是多少秒？（2）汽车以90km/h的速度匀速行驶时，牵引力的功率是多少？（3）若汽车发动机的效率为30%，它匀速行驶100km消耗多少千克汽油？【考点】燃料的热值；速度公式及其应用；能量利用效率；功率的计算【分析】（1）汽车在平直的公路上匀速行驶，汽车行驶的路程和速度，可利用公式t=计算时间；（2）汽车在平直的公路上匀速行驶，则牵引力和阻力是一对平衡力，大小相等，可利用公式P=Fv计算牵引力的功率；（3）知道汽车匀速行驶100km所用的时间和牵引力的功率，可利用公式W=Pt计算汽车做的有用功，又知道汽车发动机的效率，可利用公式Q放=计算汽油燃烧放出的热量，又知道汽油的热值，可利用公式m=计算汽油的质量【解答】解：（1）根据公式v=可知汽车匀速行驶100km所用的时间为：t=h=4000s；（2）汽车在平直的公路上匀速行驶，则牵引力和阻力是一对平衡力，大小相等，所以牵引力为F=f=2760N，v=90km/h=25m/s，牵引力的功率为：P=Fv=2760N25m/s=69000W；（3）根据P=可知汽车做的有用功为：W有=Pt=69000W4000s=2.76108J，根据=可知汽油燃烧放出的热量为：Q放=9.2108J，汽油的质量为：m=20kg答：（1）汽车匀速行驶100km所用的时间是4000s（2）牵引力的功率是69000W（3）它匀速行驶100km消耗20kg汽油【点评】本题考查了速度的计算、功率的计算、二力平衡条件的应用、放热公式的应用，涉及到的知识点较多、综合性强，计算过程要注意单位的换算28电梯是高层住宅必备的交通工具如图甲所示是某种升降电梯工作原理图，它由轿厢、对重、电动机、钢丝绳、滑轮灯部件连接组成，电动机和对重通过钢丝绳分别给轿厢施加拉力，轿厢的两根钢丝绳非常靠近，轿厢与对重的运动方向始终相反对重的质量为450kg，空轿厢的质量是500kg，额定载重量是1000kg，某次电梯满载上升时的vt图象如图乙所示不计钢丝绳重力和一切摩擦（1）电梯匀速上升的高度是多少？（2）电梯匀速运动阶段，对重的重力做的功是多少？（3）电梯匀速运动时，电动机钢丝绳对轿厢拉力的功率是多少？（4）简述对重的作用【考点】功率的计算；功的计算【分析】（1）根据图象可知电梯匀速上升的速度和时间，利用s=vt求电梯匀速上升的高度；（2）已知对重的质量，可求得其重力，由轿厢与对重的运动方向始终相反可知，对重下降高度，再利用W=Gh对重的重力做的功；（3）根据平衡条件求得电动机钢丝绳对轿厢的拉力，再利用P=Fv可求得电动机钢丝绳对轿厢拉力的功率（4）从减小电动机轮与钢丝绳之间的摩擦力，减小电动机的功率等角度分析【解答】解：（1）由图象可知，电梯匀速上升的速度v=2m/s，匀速运动的时间t=8s2s=6s，由v=得电梯匀速上升的高度：h1=vt=2m/s6s=12m；（2）对重的重力：G对重=m对重g=450kg10N/kg=4.5103N，对重下降的高度：h2=h1=12m，对重的重力做的功：W对重=G对重h2=4.5103N12m=5.4104J；（3）由平衡条件知，G对重+F=G轿厢+G额定载重，故电动机钢丝绳对轿厢的拉力：F=G轿厢+G额定载重G对重=（500+1000450）kg10N/kg=1.05104N；电动机钢丝绳对轿厢拉力的功率：P=Fv=1.05104N2m/s=2.1104W；（4）对重的作用：以其自身重力去平衡轿厢侧所悬挂的重力，减小电动机轮与钢丝绳之间的摩擦力，减小电动机的功率，延长钢丝绳寿命等答：（1）电梯匀速上升的高度是12m；（2）电梯匀速运动阶段，对重的重力做的功是4.8104J；（3）电梯匀速运动时，电动机钢丝绳对轿厢拉力的功率是2.1104W；（4）对重的作用：以其自身重力去平衡轿厢侧所悬挂的重力，减小电动机轮与钢丝绳之间的摩擦力，减小电动机的功率，延长钢丝绳寿命等【点评】此题涉及到速度公式变形的应用、功的计算、功率的计算、平衡条件的应用等多个知识点，是一道综合性较强的题目，属于难题！