九年级物理上学期第一次质检试卷（含解析） 新人教版 (2)

2016-2017学年江苏省无锡市滨湖区新安中学九年级（上）第一次质检物理试卷一、选择题（每题2分，共24分）1如图所示的简单机械中，使用时一定费力的是（）A镊子B起子C钳子D动滑轮2如图所示的四种情景中，人对物体做功的是（）A把箱子搬起来B司机推车未动C背着书包在水平路面匀速行走D足球离开脚，在草地上滚动的过程中3小刚家厨房里有一把多功能剪刀，图中标注了该剪刀的相关用途，对于它的使用，以下分析正确的是（）A做启瓶器使用时：它是一个费力杠杆B做剪刀使用时：物体越靠近O点越省力C做削皮刀使用时：刀刃很锋利，是为了增大压力把果皮削掉D做挤压钳使用时：挤压齿尖锐，是为了减小压强把果壳挤开4小文同学采用如图所示的两种不同方式将同一货物搬运到同一辆汽车上，其中说法正确的是（）A甲所示的方法克服重力做功多B乙所示的方法更省力C两种方法的机械效率相等D两种情况下，货物的机械能都增加5小明做完课间操从底楼走到二楼教室，此过程小明克服重力做的功最接近于（）A150JB150WC1500JD1500W6如图所示，小球由静止开始沿光滑的斜面下滑，经过B、C两位置时具有相同的（）A速度B动能C重力势能D机械能7下列说法中正确的是（）A机械效率越大，功率越大B机械做功时，做的有用功越多，机械效率越大C机械做功时，工作时间越短，功率一定越大D利用机械做功时可以省力或省距离，但不能省功8如图所示，甲乙两物体做功和所需时间关系图象，由图可知（）AP甲P乙BP甲P乙CP甲=P乙D无法确定9为了探究杠杆的平衡条件，物理老师带来了一个自制杠AB，从其上找一点C用支架支起来，如图所示当小强依次在杠杆上的A1、A2、A等各点施加一个向下的力时，发现越来越容易提起水桶根据这一实验现象大家提出的以下四个问题中，其中最有探究价值且易于探究的科学问题是（）A水桶重和位置不变，杠杆平衡时，为什么施力点离支点越远就越省力？B水桶重和位置不变，杠杆平衡时，动力和动力臂之间存在着怎样的关系？C阻力和阻力臂不变，杠杆平衡时，动力和动力臂之间存在着怎样的关系？D杠杆平衡时，动力和动力臂、阻力和阻力臂之间存在着怎样的关系？10如图所示甲、乙两套装置所用滑轮质量均相等，用它们分别将所挂重物在相等时间内竖直向上匀速提升相同高度若G1=G2，所用竖直向上的拉力分别为F1和F2，拉力做功的功率分别为P1和P2，两装置的机械效率分别为1和2（忽略绳重和摩擦），则下列选项正确的是（）AF1F2 12 P1P2BF1F2 1=2 P1=P2CF1F2 12 P1P2DF1F2 12 P1P211把质量相等的A、B两物体挂在如图滑轮组下面，不计绳子、滑轮的重力和摩擦，放手后（）AA上升BA下降CA、B均静止D无法判断12如图所示，利用动滑轮提升一个重为 G 的物块，不计绳重和摩擦，其机械效率为 60%要使此动滑轮的机械效率达到 90%，则需要提升重力为 G 的物块的个数为（）A3 个B4 个C5 个D6 个二、填空题（每空1分，共26分）13工程车上的起重臂就是一个费力杠杆（如图1所示），使用它的好处是能够省（选填“力”、“功”或“距离”）；如图2所示，A装置是滑轮（选填“定”或“动”），使用它的作用是14驾驶员驾驶汽车时不断转动的方向盘属于简单机械中的（填“滑轮”或“轮轴”），它属于（填“省力”或“费力”）机械；园艺师傅使用如图所示的剪刀修剪树枝时，常把树枝尽量往剪刀轴O靠近，这样做是通过来达到省力的目的15水平地面上一静止木箱重800N，某人用50N的水平推力推动木箱前进10m，撤消推力后木箱又继续前进了2m，全过程中，水平推力做功J，重力做功J16如图是皮球落地后弹跳过程中，每隔相等时间曝光一次所拍摄的照片A、B是同一高度的两点，则A点的重力势能B点的重力势能（选填“大于”“小于”或“等于”）；A点的动能B点的动能（选填“大于”“小于”或“等于”）17如图所示，用甲、乙两种装置将物体匀速提升相同高度，物体重均为10N，滑轮重均为1N，不计绳重和摩擦，所用的拉力分别是F1和F2，拉力所做的功分别是W1和W2，机械效率分别是1和2，则W1W2，12（均选填“”“”或“=”）18一个重240N的物体匀速推到斜面顶端，人沿斜面向上的推力为120N，如图所示，物体沿斜面移动的距离s=3m，上升的高度h=1.2m，则人对物体做的有用功是J，斜面的机械效率是，物体在斜面上所受的摩擦力是N若使斜面倾角逐渐增大，此斜面的机械效率将逐渐（选填“增大”、“不变”或“减小”）19如图，小明在用动滑轮（不计绳重和摩擦）匀速提升不同重物时，记录下了在绳子自由端使用的拉力F与对应所提升的物体重力G，如表：G/N123456F/N0.71.21.72.22.73.2分析表中数据可知，动滑轮重为N；拉力F与重力G的关系式是F=；随着物重的增加，动滑轮的机械效率将（选填“增大”、“不变”或“减小”）20如图所示，轻质杠杆ABO能绕O点自由转动，若在杠杆末端A点施加一个力提起重物G，使杠杆在水平位置平衡，则此杠杆（选填“一定”或“不一定”）是省力杠杆；若在A点施加一个最小的力使杠杆在水平位置平衡，此力的方向是21生活中我们经常使用简单机械（1）图1是家用手摇晾衣架，A、B两滑轮中属于动滑轮的是；若衣服和晾衣架的总重为120N，不计动滑轮重、绳重及摩擦，静止时绳的拉力F=N请你提出一种使用时提高手摇晾衣架机械效率的方法：（2）如图2所示，已知撬棒AD=1m，CD=BC=0.15m，石头垂直作用在棒上的力是420N，若要撬动石头，则施加在撬棒A点的力至少是N三、作图题（共7分）22如图所示，杠杆在动力F1和阻力F2作用下保持平衡，请画出动力臂L1和阻力臂L223如图所示，小明用羊角锤拔铁钉，请画出在B点所受的阻力F224如图所示的轻质杠杆OAB可绕O点转动，杠杆A点挂一重物G，在B端受到一细绳的拉动，绳端的拉力为F作用下杠杆保持平衡，请在图中画出动力的力臂25如图所示的杠杆OABC可绕墙壁上支点O转动，在OA段中点出悬挂一重物G，请画出使杠杆在图示位置保持平衡时最小力F的示意图及其力臂L26如图所示，用滑轮组提升重物，请在图中画出最省力的绕线方法四、实验题（共25分）27小宇用如图所示的装置探究“动能的大小与哪些因素有关”实验步骤如下：（1）将质量为m的小球从光滑斜面的A处由静止释放，滚下后与放在水平面上的木块相碰，木块在水平面上移动一段距离后静止，如图甲所示（2）将质量为m的小球从光滑斜面的B处由静止释放，滚下后与放在水平面上的木块相碰，木块在水平面上移动一段距离后静止，如图乙所示（3）将质量为2m的小球从光滑斜面的B处由静止释放，滚下后与放在水平面上的木块相碰，木块在水平面上移动一段距离后静止，如图丙所示根据上述三次实验，回答下列问题：（1）实验中是通过观察的大小来反映小球的动能大小的，这种方法叫做法；若水平面绝对光滑，本实验将（选填“能”或“不能”）达到探究目的（2）为探究动能大小与物体运动速度的关系，应选用两个图来分析得到的实验结论是（3）分析乙、丙两图，得到的实验结论是28在“探究杠杆平衡条件的实验”中：（1）如图甲所示，实验前，杠杆左端下沉，则应将左端的平衡螺母向（选填“左”或“右”）调节，直到杠杆在水平位置平衡，目的是为了（2）如图乙所示，杠杆上的刻度均匀，在A点挂4个钩码，要使杠杆在水平位置平衡，应在B点挂个相同的钩码；当杠杆平衡后，将A、B两点下方所挂的钩码同时朝远离支点O方向移动一小格，则杠杆将（选填“顺时针转动”或“逆时针转动”、“仍保持静止不动”）（3）如图丙所示，若不在B点挂钩码，改用弹簧测力计在B点向下拉杠杆，使杠杆仍在水平位置，当测力计从a位置转到b位置时，其示数大小将，请你简述其原因：（4）如图丁所示，已知每个钩码重0.5N，杠杆上每个小格长度为2cm，当弹簧测力计在C点斜向上拉（与水平方向成30角）杠杆，使杠杆在水平位置平衡时，拉力F的力臂大小为cm，弹簧测力计示数大小为N（5）下表为某实验小组记录的实验数据，请参照已给出的表头栏目信息和实验记录的数据将表格中的位置补充完整实验次数动力臂L1/m阻力F2/N 120.330.2240.48 35 60.25 （6）该小组同学在实验中收集多组数据的目的是：29某小组同学在探究滑轮组的机械效率与哪些因素有关时，提出了一些猜想并对猜想进行验证（1）如果影响机械效率的因素有A、B、C多个，要研究其与B因素的关系，需要先控制其他几个因素不变，而改变因素，从而进行研究（2）下列A、B是同学提出的两个猜想：猜想一：两个相同滑轮组成的滑轮组，其机械效率与滑轮组细线的绕法有关；猜想二：两个相同滑轮组成的滑轮组，其机械效率与滑轮组提升的物重有关为了验证上述猜想是否正确，同学们准备分别按图1、图2、图3和图4的滑轮组进行实验验证猜想一的小组应按图所示的两个滑轮组进行实验，若实验测得两滑轮组的机械效率大小（相等/不相等），则可初步判断猜想一是错误的；验证猜想二的小组应按图所示的两个滑轮组进行实验，若实验测得两滑轮组的机械效率大小不相等，则可初步判断猜想二是（正确/错误）的（3）请你为该班同学提出一种提高滑轮组机械效率的方法：五、计算题（每题6分，每小问2分，共18分）30某人用如图所示的滑轮组匀速提升500N的重物，所用的拉力F为300N，绳子自由端被拉下2m，在此过程中，不计摩擦和绳重，求：（1）拉力F所做的功；（2）滑轮组的机械效率；（3）如果用此滑轮组匀速提升800N的重物，拉力应为多大？31学校进行实验室仪器升级工程，买了30套总质量为300kg的物理实验器材，每套器材一箱某实验员需要把这批实验器材搬运到7m高的物理实验室（1）实验员至少需要做多少功？（不考虑他克服自身重力所做的功，取g=10N/kg）（2）如图所示，假设他身体可以提供的功率P取决于所搬运物体的质量m若要尽可能快地把这批器材搬上去，那么他每次搬运的实验器材箱数N应为多少？（3）不考虑搬起、放下实验器材和下楼的时间，求他搬运这批实验器材的最短时间是多少秒？32工人用如图甲所示的滑轮组运送建材上楼，每次运送量不定滑轮组的机械效率随建材重量变化的图象如图乙所示，机械中摩擦力及绳重忽略不计，g=10N/kg（1）此滑轮组中的动滑轮重力G动是多少？（2）若某次运送建材的重力为500N，此时滑轮组的机械效率是多少？（3）当滑轮组的机械效率为60% 时，运送建材时绳子端的拉力F是多大？2016-2017学年江苏省无锡市滨湖区新安中学九年级（上）第一次质检物理试卷参考答案与试题解析一、选择题（每题2分，共24分）1如图所示的简单机械中，使用时一定费力的是（）A镊子B起子C钳子D动滑轮【考点】杠杆的分类【分析】结合图片和生活经验，找出支点，判断杠杆在使用过程中，动力臂和阻力臂的大小关系，再判断它是属于哪种类型的杠杆【解答】解：A、镊子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；B起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；C、钳子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；D、动滑轮，实质是动力臂等于二倍阻力臂的杠杆，属于省力杠杆故选A2如图所示的四种情景中，人对物体做功的是（）A把箱子搬起来B司机推车未动C背着书包在水平路面匀速行走D足球离开脚，在草地上滚动的过程中【考点】力是否做功的判断【分析】做功必须具备两个必要因素：作用在物体上的力，物体在力的方向上通过距离判定有没有做功，就从是否具备这两个必要因素入手【解答】解：A、人给箱子一个力，箱子被搬起，通过了一段距离故A情景中做了功；B、人给汽车一个力，但是汽车没动，即没有沿力的方向通过距离，故B情景没有做功；C、背着书包，人给书包一个竖直力，而书包没有在力的方向上通过的距离，所以没有做功故C情景没有做功D、足球在离开脚向前滚动的过程中，虽然有距离，但没有力，所以没有做功故D情景没有做功故选A3小刚家厨房里有一把多功能剪刀，图中标注了该剪刀的相关用途，对于它的使用，以下分析正确的是（）A做启瓶器使用时：它是一个费力杠杆B做剪刀使用时：物体越靠近O点越省力C做削皮刀使用时：刀刃很锋利，是为了增大压力把果皮削掉D做挤压钳使用时：挤压齿尖锐，是为了减小压强把果壳挤开【考点】杠杆的应用；增大压强的方法及其应用【分析】多功能剪刀的不同部位有不同的用途，那是因为它的不同部位可以构成不同的简单机械或者是利用了不同的物理学原理【解答】解：A、瓶盖撬：应用了杠杆的知识，是一个省力杠杆，故A错误B、做剪刀使用时：当所剪物体放在边缘时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；当所剪物体放在靠里边时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；当放在与动力臂相同的地方，是等臂杠杆，即不省力也不费力；所以物体越靠近O点越省力，故B正确；C、做削皮刀使用时：刀刃很锋利，是在压力一定的条件下，减小接触面积增大压强，故C错误；D、做挤压钳：应用了压强和摩擦力的知识挤压齿尖且参差不齐，不仅通过减小受力面积的方法增大了压强；还通过增加表面粗糙程度的方法增大了摩擦力，既利于挤压果壳又避免坚果滑落，故D错误；故选B4小文同学采用如图所示的两种不同方式将同一货物搬运到同一辆汽车上，其中说法正确的是（）A甲所示的方法克服重力做功多B乙所示的方法更省力C两种方法的机械效率相等D两种情况下，货物的机械能都增加【考点】机械能；轮轴及其他常见简单机械；力是否做功的判断【分析】功的大小决定于力和距离的大小W=Gh；使用简单机械可省力；在有用功相同时，机械效率的大小取决于额外功的多少；机械能包括动能和势能，动能不变，势能增大则机械能增大【解答】解：A、两种方法中，物体重力G相同、被提高的高度h也相同；两种方法克服重力做功都为W=Gh相同；故A错误；B、甲中使用了简单机械中的斜面，能够省力；故B错误；C、甲中沿斜面推箱子时，需要克服摩擦做一些额外功；而乙中，直接将箱子搬到车上时，人做的额外功较少；故甲的机械效率小于乙的机械效率；故C错误；D、两种方法中，箱子的高度都增大了，故重力势能增大；机械能就增大；故D正确；故选D5小明做完课间操从底楼走到二楼教室，此过程小明克服重力做的功最接近于（）A150JB150WC1500JD1500W【考点】功的计算【分析】估测一下该同学的体重和每层楼的高度，即可利用W=Gh求出该同学登楼时克服重力做的功【解答】解：估计该同学的体重为400N，每层楼高4m，从底楼走到二楼教室，所以登的高度是4m，该同学克服重力做的功：W=Gh=400N4m=1600J与C选项最为接近故选C6如图所示，小球由静止开始沿光滑的斜面下滑，经过B、C两位置时具有相同的（）A速度B动能C重力势能D机械能【考点】机械能；动能和势能的转化与守恒【分析】物体高度的变化影响重力势能，速度的变化影响动能；因为斜面光滑，在重力势能和动能的转化中，机械能的总和不变【解答】解：小球由静止开始沿光滑的斜面下滑时，重力势能减小（因高度降低），动能增加（因速度增大）；重力势能不断转化为动能，因斜面时光滑的，在势能转化为动能时，没有能量的损失，即机械能不变，故B点和C点的机械能相同；故D正确；C点的速度大于B点；故A错误；C点的动能大于B点；故B错误；C点的重力势能小于B点；故C错误；故选D7下列说法中正确的是（）A机械效率越大，功率越大B机械做功时，做的有用功越多，机械效率越大C机械做功时，工作时间越短，功率一定越大D利用机械做功时可以省力或省距离，但不能省功【考点】功率的概念【分析】根据功、功率、机械效率的关系分析功率是单位时间内做的功的多少，机械效率是有用功与总功的比值【解答】A、机械效率高，说明有用功与总功的比值大，做功不一定快，故A错误B、因为机械效率是有用功与总功的比值，所以做功多的机械，其机械效率不一定高，故B错误C、功率的计算公式为：P=，功率的大小与做功多少和做功时间多少有关；故C错误；D、由功的原理可知，利用机械做功时可以省力或省距离，但不能省功，故D正确故选D8如图所示，甲乙两物体做功和所需时间关系图象，由图可知（）AP甲P乙BP甲P乙CP甲=P乙D无法确定【考点】功率大小的比较【分析】功率表示物理做功的快慢程度，单位时间内做的功越多，功率越大【解答】解：如图所示，取相同时间比较甲、乙两物体做功的多少，从图中可以看出，甲做的功比乙多，即甲的功率比乙的功率大，所以P甲P乙故选A9为了探究杠杆的平衡条件，物理老师带来了一个自制杠AB，从其上找一点C用支架支起来，如图所示当小强依次在杠杆上的A1、A2、A等各点施加一个向下的力时，发现越来越容易提起水桶根据这一实验现象大家提出的以下四个问题中，其中最有探究价值且易于探究的科学问题是（）A水桶重和位置不变，杠杆平衡时，为什么施力点离支点越远就越省力？B水桶重和位置不变，杠杆平衡时，动力和动力臂之间存在着怎样的关系？C阻力和阻力臂不变，杠杆平衡时，动力和动力臂之间存在着怎样的关系？D杠杆平衡时，动力和动力臂、阻力和阻力臂之间存在着怎样的关系？【考点】探究杠杆的平衡条件实验【分析】根据杠杆平衡条件动力动力臂=阻力阻力臂分析即可【解答】解：水桶重和位置不变，即阻力和阻力臂不变，当小强依次在杠杆上的A1、A2、A等各点施加一个向下的力时，力臂不断增大，发现越来越容易提起水桶，说明力越来越小，故此实验最有探究价值且易于探究的科学问题是阻力和阻力臂不变，杠杆平衡时，动力和动力臂之间存在着怎样的关系？故选C10如图所示甲、乙两套装置所用滑轮质量均相等，用它们分别将所挂重物在相等时间内竖直向上匀速提升相同高度若G1=G2，所用竖直向上的拉力分别为F1和F2，拉力做功的功率分别为P1和P2，两装置的机械效率分别为1和2（忽略绳重和摩擦），则下列选项正确的是（）AF1F2 12 P1P2BF1F2 1=2 P1=P2CF1F2 12 P1P2DF1F2 12 P1P2【考点】机械效率的大小比较；滑轮组绳子拉力的计算；功率大小的比较【分析】（1）由滑轮组的结构知道承担物重的绳子股数n，由F=G比较F1、F2的大小；（2）把相同的重物匀速提升相同的高度，做的有用功相同；不计绳重及摩擦，利用相同的滑轮和绳子、提升相同的高度，做额外功相同；而总功等于有用功加上额外功，可知利用滑轮组做的总功相同，再根据功率计算公式可比较拉力做功的功率大小【解答】解：（1）不计绳重及摩擦，因为拉力F=（G+G动），n1=2，n2=3，所以绳子受到的拉力分别为：F1=（G1+G动），F2=（G2+G动），G1=G2，故F1F2；故CD错误；（2）因为动滑轮重相同，提升的物体重和高度相同，W额=G轮h，W有用=G物h，所以利用滑轮组做的有用功相同、额外功相同，总功相同；由=100%可知，机械效率相同，1=2 ；又因为所用时间相同，由P=可知，拉力做功的功率P1=P2，故A错误，B正确故选B11把质量相等的A、B两物体挂在如图滑轮组下面，不计绳子、滑轮的重力和摩擦，放手后（）AA上升BA下降CA、B均静止D无法判断【考点】滑轮组及其工作特点【分析】利用动滑轮、定滑轮的省力特点分析解答此题【解答】解：B所在的滑轮为动滑轮，动滑轮省一半的力，A所在的滑轮为定滑轮，定滑轮不省力；A与B质量相等，重力相等，将B拉起只需A重力的一半即可，所以A下降，B上升故选B12如图所示，利用动滑轮提升一个重为 G 的物块，不计绳重和摩擦，其机械效率为 60%要使此动滑轮的机械效率达到 90%，则需要提升重力为 G 的物块的个数为（）A3 个B4 个C5 个D6 个【考点】滑轮（组）的机械效率【分析】不计绳重和摩擦，提升物体重力所做的功为有用功，提升物体重力和动滑轮重力所做的功为总功，根据=100%得出动滑轮的机械效率，然后分别表示出动滑轮机械效率60%和90%的等式得出答案【解答】解：不计绳重和摩擦，提升物体重力所做的功为有用功，提升物体重力和动滑轮重力所做的功为总功，则动滑轮的机械效率：=100%=100%=100%=60%，解得：G动=G，设动滑轮的机械效率达到 90%时提升物块的个数为n，则=100%=100%=90%，解得：n=6故选D二、填空题（每空1分，共26分）13工程车上的起重臂就是一个费力杠杆（如图1所示），使用它的好处是能够省距离（选填“力”、“功”或“距离”）；如图2所示，A装置是定滑轮（选填“定”或“动”），使用它的作用是可以改变力的方向【考点】杠杆的应用；定滑轮及其工作特点【分析】（1）杠杆根据其力臂关系可以分为三类：动力臂大于阻力臂，省力杠杆，省力费距离；动力臂小于阻力臂，费力杠杆，费力省距离；动力臂等于阻力臂，等臂杠杆，既不省力也不省距离（2）定滑轮的本质是等臂杠杆，既不省力也不费力，但是可以改变力的方向【解答】解：（1）工程车上的起重臂的支点是O点，伸缩臂那里是动力，挂钩那里是阻力，由此可见动力臂小于阻力臂，是一个费力杠杆，使用它的好处是能够省距离（2）图2装置的轴不能随物体一起移动是定滑轮，因此本质是等臂杠杆，使用它尽管不省力，但是可以改变用力方向故答案为：距离；定；可以改变用力方向14驾驶员驾驶汽车时不断转动的方向盘属于简单机械中的轮轴（填“滑轮”或“轮轴”），它属于省力（填“省力”或“费力”）机械；园艺师傅使用如图所示的剪刀修剪树枝时，常把树枝尽量往剪刀轴O靠近，这样做是通过减小阻力臂来达到省力的目的【考点】轮轴及其他常见简单机械；杠杆的分类；杠杆的应用【分析】（1）汽车方向盘也是一种简单机械，这种简单机械由一个大轮和一个轴组成，轮和轴固定在一起，在轮上用力，带动轴转动这种简单机械叫做轮轴；（2）根据杠杆平衡条件，当阻力和阻力臂一定时，动力臂越长，越省力【解答】解：汽车方向盘的轮和轴可以绕着中心的同一个点连续转动，属于轮轴，它的动力臂大于阻力臂，属于省力机械；图中剪刀在使用过程中，在同样的情况下，往剪刀轴O靠近，减小了阻力臂，由F1L1=F2L2可知：阻力臂L2越小，越省力，因此这样做的目的是减小阻力臂，可以省力故答案为：轮轴；省力；减小阻力臂15水平地面上一静止木箱重800N，某人用50N的水平推力推动木箱前进10m，撤消推力后木箱又继续前进了2m，全过程中，水平推力做功500J，重力做功0J【考点】功的计算【分析】（1）知道木箱受到的水平推力和在推力方向上移动的距离，利用W=Fs求推力做的功；（2）重力的方向竖直向下，木箱水平运动，木箱在重力的方向上移动距离为0，重力做功为0【解答】解：（1）水平推力做功：W=Fs=50N10m=500J；（2）木箱受重力的方向竖直向下，木箱水平移动，木箱在重力的方向上移动距离为0，重力对木箱做功为0故答案为：500，016如图是皮球落地后弹跳过程中，每隔相等时间曝光一次所拍摄的照片A、B是同一高度的两点，则A点的重力势能等于B点的重力势能（选填“大于”“小于”或“等于”）；A点的动能大于B点的动能（选填“大于”“小于”或“等于”）【考点】动能大小的比较；势能大小的比较【分析】动能大小的影响因素：质量、速度质量越大，速度越大，动能越大重力势能大小的影响因素：质量、被举得高度质量越大，高度越高，重力势能越大机械能是动能和势能的总和，但在转化过程中，机械能会有一部分转化为内能而消耗掉【解答】解：（1）由题知，A、B是同一高度的两点，高度相同，皮球的质量不变，所以皮球在A、B两点的重力势能相同；（2）由图可知，皮球弹起后高度逐渐降低，说明球在落地、弹起的过程中克服阻力做功消耗了一部分机械能，所以机械能逐渐减小；皮球在A、B两点的重力势能相同，但在A点的机械能大于在B点时的机械能，所以在A点的动能大于在B点时的动能故答案为：等于； 大于17如图所示，用甲、乙两种装置将物体匀速提升相同高度，物体重均为10N，滑轮重均为1N，不计绳重和摩擦，所用的拉力分别是F1和F2，拉力所做的功分别是W1和W2，机械效率分别是1和2，则W1W2，12（均选填“”“”或“=”）【考点】功的大小比较；机械效率的大小比较【分析】（1）两种装置将物体匀速提升相同高度，说明有用功相同，不计绳重和摩擦，使用定滑轮时没有额外功，而使用动滑轮有额外功，总功等于有用功与额外功之和，据此判断拉力所做的功的大小；（2）根据=100%分析两装置的机械效率【解答】解：将物体匀速提升相同高度，根据W=Fs可知，有用功相同，不计绳重和摩擦，所以使用定滑轮时没有额外功，而使用动滑轮时，要对动滑轮本身做额外功，故拉力所做的功W1W2；根据=100%可知，机械效率12故答案为：；18一个重240N的物体匀速推到斜面顶端，人沿斜面向上的推力为120N，如图所示，物体沿斜面移动的距离s=3m，上升的高度h=1.2m，则人对物体做的有用功是288J，斜面的机械效率是80%，物体在斜面上所受的摩擦力是24N若使斜面倾角逐渐增大，此斜面的机械效率将逐渐增大（选填“增大”、“不变”或“减小”）【考点】有用功和额外功；功的计算公式的应用；斜面的机械效率【分析】（1）知道物体的重力和上升的高度，根据W=Gh求出人对物体做的有用功；又知道推力的大小和斜面的长度，根据W=Fs求出总功，根据=100%求出斜面的机械效率；（2）总功减去有用功即为克服摩擦力所做的功，根据W=Fs求出摩擦力的大小；（3）斜面越陡，斜面机械效率越大【解答】解：（1）人对物体做的有用功：W有=Gh=240N1.2m=288J，总功：W总=Fs=120N3m=360J，斜面的机械效率：=100%=100%=80%；（2）人做的额外功：W额=W总W有=360J288J=72J，物体在斜面上所受的摩擦力：f=24N；（3）其他条件不变，斜面的倾斜程度越大，机械效率越高故答案为：288；80%；24；增大19如图，小明在用动滑轮（不计绳重和摩擦）匀速提升不同重物时，记录下了在绳子自由端使用的拉力F与对应所提升的物体重力G，如表：G/N123456F/N0.71.21.72.22.73.2分析表中数据可知，动滑轮重为0.4N；拉力F与重力G的关系式是F=（G+0.4N）；随着物重的增加，动滑轮的机械效率将增大（选填“增大”、“不变”或“减小”）【考点】滑轮组绳子拉力的计算；滑轮（组）的机械效率【分析】（1）设动滑轮重力为G轮，由表中数据可得F=（G+G轮），据此求动滑轮重力，再利用F=（G+G轮）得出拉力F与重力G的关系式；（2）不计绳重和摩擦，提高动滑轮效率的方法：一是增大提升的物重，二是减小动滑轮重力【解答】解：（1）设动滑轮的重力为G轮，不计绳重和摩擦，所以拉力F=（G+G轮），由表中第1组数据可得：0.7N=（1N+G轮），解得G轮=0.4N，则拉力F与重力G的关系式是：F=（G+0.4N）；（2）在不计绳重和摩擦时，=，若所提物重G的增加，则动滑轮的机械效率变大故答案为：0.4；（G+0.4N）；增大20如图所示，轻质杠杆ABO能绕O点自由转动，若在杠杆末端A点施加一个力提起重物G，使杠杆在水平位置平衡，则此杠杆不一定（选填“一定”或“不一定”）是省力杠杆；若在A点施加一个最小的力使杠杆在水平位置平衡，此力的方向是垂直于OA向上【考点】杠杆的分类；杠杆中最小力的问题【分析】要解决此题，需掌握杠杆的平衡条件F1L1=F2L2，力臂的大小关系决定了力的大小关系；若要使动力最小，应使动力臂最大，此题最大的力臂是指OA的长度，由此确定力的方向【解答】解：A点力的方向不同，力臂的大小则不同，不能确定动力臂与阻力臂的大小关系，所以此时杠杆不一定省力；若在A点施加一个最小的力，应使其力臂最长OA，所以力应垂直于OA向上故答案为：不一定；垂直于OA向上21生活中我们经常使用简单机械（1）图1是家用手摇晾衣架，A、B两滑轮中属于动滑轮的是B；若衣服和晾衣架的总重为120N，不计动滑轮重、绳重及摩擦，静止时绳的拉力F=30N请你提出一种使用时提高手摇晾衣架机械效率的方法：增大提升的物重或减小晾衣架重（2）如图2所示，已知撬棒AD=1m，CD=BC=0.15m，石头垂直作用在棒上的力是420N，若要撬动石头，则施加在撬棒A点的力至少是63N【考点】动滑轮及其工作特点；滑轮组绳子拉力的计算；杠杆的平衡条件；滑轮（组）的机械效率【分析】（1）定滑轮和动滑轮的主要区别是：动滑轮会随物体一起运动，定滑轮不随物体运动；由图可以看出连接动滑轮绳子的股数，不计动滑轮重、绳重及摩擦，根据F=求出静止时绳的拉力；在额外功一定时，增加物重可提高机械效率减轻动滑轮的重也可以提高机械效率；（2）根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2的变形公式F1=可得，在阻力和阻力臂一定时，动力臂L1越大，动力F1越小【解答】解：（1）A滑轮的轴是固定不动的，是定滑轮，B滑轮的轴与物体一起运动，是动滑轮；由图可知，连接动滑轮绳子的股数n=4，不计动滑轮重、绳重及摩擦，静止时绳的拉力：F=30N；提高手摇晾衣架机械效率的方法有：增大提升的物重或减小晾衣架重等；（2）要使施加在撬棒A点的动力最小，应使动力臂L1最大；当以D为支点，在A点施加垂直AD向上的动力时，动力臂L1=AD=1m，即动力臂为最大值，则动力为最小；此时阻力F2=420N，阻力臂L2=CD=0.15m，根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2可得，施加在撬棒A点的力：F1=63N故答案是：（1）B；30；增大提升的物重或减小晾衣架重；（2）63三、作图题（共7分）22如图所示，杠杆在动力F1和阻力F2作用下保持平衡，请画出动力臂L1和阻力臂L2【考点】力臂的画法【分析】需要掌握力臂的概念，知道力臂是指从支点到力的作用线的距离【解答】解：已知支点O，从支点O向F1的作用线做垂线，垂线段的长度即为动力臂L1；从支点向F2的作用线引垂线，垂线段的长度即为阻力臂L2如图所示：23如图所示，小明用羊角锤拔铁钉，请画出在B点所受的阻力F2【考点】力的示意图【分析】力的示意图是用一个带箭头的线段把力的大小、方向、作用点三个要素表示出来，线段的长短表示力的大小，箭头表示力的方向，线段起点或终点表示力的作用点【解答】解：过钉子与羊角锤的接触点作竖直向下的力，即阻力F2；如图所示：24如图所示的轻质杠杆OAB可绕O点转动，杠杆A点挂一重物G，在B端受到一细绳的拉动，绳端的拉力为F作用下杠杆保持平衡，请在图中画出动力的力臂【考点】力臂的画法【分析】力臂是支点到力的作用线的距离；由支点向力的作用线做垂线，垂线段的长度即为力臂【解答】解：由图示可知，物体的重力是阻力，绳子的拉力是动力，从支点O作拉力的垂线段，垂线段即为动力的力臂，动力臂如下图所示25如图所示的杠杆OABC可绕墙壁上支点O转动，在OA段中点出悬挂一重物G，请画出使杠杆在图示位置保持平衡时最小力F的示意图及其力臂L【考点】杠杆中最小力的问题【分析】（1）根据杠杆平衡的条件可知，在杠杆中的阻力、阻力臂一定的情况下，要使所用的动力最小，必须使动力臂最长（2）在通常情况下，连接杠杆支点和动力作用点这两点所得到的线段最长，依此为动力臂，最省力【解答】解：（1）连接OC，若在C端施力F，当F的方向与OC垂直时动力臂最大，此时最省力；（2）根据杠杆平衡的条件，要使杠杆平衡，动力方向斜向上，据此可画出最小的动力，如图所示：26如图所示，用滑轮组提升重物，请在图中画出最省力的绕线方法【考点】滑轮组的设计与组装【分析】读图可知，使拉力为物体重的时最省力，说明用三段绳子承担物重，因此，在画图时采用下接法，依次绕过每一只滑轮，连完后并进行进一步的确认【解答】解：根据题意，使拉力为物体重的时最省力，所以滑轮组由3段绳子承担物重需要从动滑轮绕起，滑轮组绕法如图所示：四、实验题（共25分）27小宇用如图所示的装置探究“动能的大小与哪些因素有关”实验步骤如下：（1）将质量为m的小球从光滑斜面的A处由静止释放，滚下后与放在水平面上的木块相碰，木块在水平面上移动一段距离后静止，如图甲所示（2）将质量为m的小球从光滑斜面的B处由静止释放，滚下后与放在水平面上的木块相碰，木块在水平面上移动一段距离后静止，如图乙所示（3）将质量为2m的小球从光滑斜面的B处由静止释放，滚下后与放在水平面上的木块相碰，木块在水平面上移动一段距离后静止，如图丙所示根据上述三次实验，回答下列问题：（1）实验中是通过观察木块被撞出的距离的大小来反映小球的动能大小的，这种方法叫做转换法；若水平面绝对光滑，本实验将不能（选填“能”或“不能”）达到探究目的（2）为探究动能大小与物体运动速度的关系，应选用甲乙两个图来分析得到的实验结论是当质量一定时，速度越大，动能越大（3）分析乙、丙两图，得到的实验结论是当速度一定时，质量越大，动能越大【考点】探究影响物体动能大小的因素【分析】（1）本实验通过比较小球推动木块运动距离的大小，判断小球动能的大小；小球把木块推出的距离长，说明它原来具有的动能大，这是一种转换法的思想；如果水平面绝对光滑，小球和木块将保持匀速直线运动，永远运动下去；（2）实验过程要采用控制变量法，当研究动能大小与速度的关系时，应选择同一小球，这样可以保证球的质量相同；（3）当研究动能大小与质量的关系时，要让小球沿斜面的同一高度下落，这样保证下落速度相同【解答】解：（1）小球推动木块移动的距离越大，说明小球对木块做的功越多，也反映了小球具有的动能越大；所以实验中通过观察木块被撞出的距离的大小来反映小球的动能大小的；木块移动的距离长短反映了物体动能的大小，这种方法叫做转换法；若水平面绝对光滑，根据牛顿第一定律，小球和木块将永远一直运动下去，没有运动距离的远近之分，就不能达到比较距离来比较动能的目的了；（2）为探究动能大小与物体运动速度的关系，应控制小球的质量一定，让小车从不同的高度开始滑下，到达底面时的速度不同，故选用甲乙两图来分析；比较两次的实验可知，速度越大，推动木块移动的距离越大，对木块做功越多，故可以得出结论：当质量一定时，速度越大，动能越大；（3）分析乙、丙两图，控制小球开始滑下时的高度相同，到达底面时的速度相同，而小球的质量不同，质量越大推动木块移动的距离越大，对木块做功越多；得到的实验结论是当速度一定时，质量越大，动能越大故答案为：（1）木块被撞出的距离；转换法；不能；（2）甲乙；当质量一定时，速度越大，动能越大；（3）当速度一定时，质量越大，动能越大28在“探究杠杆平衡条件的实验”中：（1）如图甲所示，实验前，杠杆左端下沉，则应将左端的平衡螺母向右（选填“左”或“右”）调节，直到杠杆在水平位置平衡，目的是为了便于测量力臂（2）如图乙所示，杠杆上的刻度均匀，在A点挂4个钩码，要使杠杆在水平位置平衡，应在B点挂6个相同的钩码；当杠杆平衡后，将A、B两点下方所挂的钩码同时朝远离支点O方向移动一小格，则杠杆将顺时针转动（选填“顺时针转动”或“逆时针转动”、“仍保持静止不动”）（3）如图丙所示，若不在B点挂钩码，改用弹簧测力计在B点向下拉杠杆，使杠杆仍在水平位置，当测力计从a位置转到b位置时，其示数大小将变大，请你简述其原因：拉力力臂变小了（4）如图丁所示，已知每个钩码重0.5N，杠杆上每个小格长度为2cm，当弹簧测力计在C点斜向上拉（与水平方向成30角）杠杆，使杠杆在水平位置平衡时，拉力F的力臂大小为4cm，弹簧测力计示数大小为3N（5）下表为某实验小组记录的实验数据，请参照已给出的表头栏目信息和实验记录的数据将表格中的位置补充完整实验次数动力F1/N动力臂L1/m阻力F2/N 阻力臂L2/m120.330.2240.48 0.235 0.360.25动力F1/N 阻力臂L2/m 0.2 0.3（6）该小组同学在实验中收集多组数据的目的是：得出的结论更具有普遍性【考点】探究杠杆的平衡条件实验【分析】（1）杠杆的调节也跟天平类似，应向高的一侧移动平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡最大的好处就是测量力臂时非常方便；（2）设一个钩码重为G，杠杆一个小格是L，根据杠杆平衡条件判断在B点挂钩码的数量；根据杠杆平衡条件判断是否平衡；（3）当拉力F向右倾斜时，保持B点不动，弹簧测力计的方向向右倾斜，这时杠杆右侧的力臂变短，根据杠杆的平衡条件可知，使杠杆仍在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将变大；（4）当弹簧测力计在C点斜向上拉（与水平方向成30角）动力臂是OC，根据杠杆的平衡条件求出弹簧测力计的读数；（5）根据表格中提供的数据和杠杆平衡条件F1L1=F2L2进行计算；（6）实验中为得出杠杆平衡条件的普遍规律，需多测几组数据进行分析【解答】解：（1）杠杆的左端低，说明这一侧力与力臂的乘积大，应将平衡螺母向右调节，以减小这一侧的力臂因为重力的方向是竖直向下的，杠杆只有在水平位置平衡时，支点到力的作用线的距离才正好在杠杆上，也就是正好等于相应杠杆的长，这样测量起来会比较方便；（2）设杠杆每个格的长度为L，每个钩码的重力为G，根据杠杆的平衡条件：FALA=FBLB，即4G3L=FB2L，解得FB=6G，需挂6个钩码；若A、B两点的钩码同时向远离支点的方向移动一个格，则左侧4G4L=16GL，右侧6G3L=18GL，因为16GL18GL 杠杆不能平衡，顺时针转动；（3）保持B点不变，若拉力F向右倾斜时，此时F的力臂变短，根据杠杆的平衡条件，力变大；（4）当弹簧测力计在C点斜向上拉（与水平方向成30角）杠杆，此时动力臂等于OC=42cm=4cm；根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2得F1=3N（5）探究杠杆平衡条件的实验中除要测量每次实验中动力臂、阻力臂的大小，还要测量出每次实验中的动力和阻力的大小，故应为“动力F1/N”、应为“阻力臂L2/m”；、第2次实验：根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2得，4N0.4m=8NL2，则L2=0.2m；第3次实验：根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2得，5NL1=0.25N6m，则L1=0.3m；（6）本实验中收集多组数据的目的是得出的结论更具有普遍性故答案为：（1）右； 便于测量力臂；（2）6； 顺时针转动；（3）变大； 拉力力臂变小了；（4）4；3；（5）动力F1/N； 阻力臂L2/m；0.2； 0.3；（6）得出的结论更具有普遍性29某小组同学在探究滑轮组的机械效率与哪些因素有关时，提出了一些猜想并对猜想进行验证（1）如果影响机械效率的因素有A、B、C多个，要研究其与B因素的关系，需要先控制其他几个因素不变，而改变B因素，从而进行研究（2）下列A、B是同学提出的两个猜想：猜想一：两个相同滑轮组成的滑轮组，其机械效率与滑轮组细线的绕法有关；猜想二：两个相同滑轮组成的滑轮组，其机械效率与滑轮组提升的物重有关为了验证上述猜想是否正确，同学们准备分别按图1、图2、图3和图4的滑轮组进行实验验证猜想一的小组应按图1、3或2、4所示的两个滑轮组进行实验，若实验测得两滑轮组的机械效率大小相等（相等/不相等），则可初步判断猜想一是错误的；验证猜想二的小组应按图1、2或3、4所示的两个滑轮组进行实验，若实验测得两滑轮组的机械效率大小不相等，则可初步判断猜想二是正确（正确/错误）的（3）请你为该班同学提出一种提高滑轮组机械效率的方法：尽量让滑轮组满负荷工作（提升可以提升的最大物重）、在转轴上加润滑油、减轻动滑轮的自重等【考点】滑轮（组）机械效率的测量实验【分析】（1）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的影响，分别加以研究，最后再综合解决，这种方法叫控制变量法；（2）a、要探究滑轮组的机械效率与滑轮组细线的绕法是否有关，需要保持除滑轮数目、规格相同外，还要提起相同的重物；b、要探究滑轮组的机械效率与滑轮组提升的物重是否有关，需要保持除滑轮数目、规格相同外，还要相同的绕线方法；（3）提高滑轮组机械效率的方法：增加物重，减小动滑轮的重力【解答】解：（1）要研究其与B因素的关系，就要控制其他量即A、C不变，改变B；（2）要探究滑轮组的机械效率与滑轮组细线的绕法是否有关，需要保持除滑轮数目、规格相同，还要提起相同的物重，所以选择的是图1、3或图2、4；若实验测得两个滑轮组的机械效率大小相等，说明机械效率与绕线方法无关，可初步判断猜想是错误的；要探究滑轮组的机械效率与滑轮组提升的物重是否有关，需要保持除滑轮数目、规格相同，还要保持绕线方法相同，所以选择的是图1、2或3、4；若实验测得两滑轮组的机械效率大小不相等，说明机械效率与物重有关，可初步判断猜想是正确的（3）要提高机械效率，要尽量减小额外功、增大有用功，可尽量让滑轮组满负荷工作（提升可以提升的最大物重）、在转轴上加润滑油、减轻动滑轮的自重等故答案为：（1）B；（2）1、3或2、4；相等；1、2或3、4；正确；（3）尽量让滑轮组满负荷工作（提升可以提升的最大物重）、在转轴上加润滑油、减轻动滑轮的自重等五、计算题（每题6分，每小问2分，共18分）30某人用如图所示的滑轮组匀速提升500N的重物，所用的拉力F为300N，绳子自由端被拉下2m，在此过程中，不计摩擦和绳重，求：（1）拉力F所做的功；（2）滑轮组的机械效率；（3）如果用此滑轮组匀速提升800N的重物，拉力应为多大？【考点】滑轮（组）的机械效率【分析】（1）已知拉力和绳子自由端被拉下的距离，利用W=Fs计算拉力做的功；（2）已知承担物重的绳子的股数、物重和拉力，利用=计算滑轮组的机械效率；（3）不计绳重和摩擦，已知承担物重的绳子的股数、物重和拉力，利用F=（G+G动）的变形求出动滑轮重，再利用F=（G+G动）求出拉力的大小【解答】解：（1）拉力做的功为W=Fs=300N2m=600J；（2）滑轮组的机械效率：=100%=100%=100%=100%83.3%；（3）由F=（G+G动）可得，动滑轮的重力为：G动=2FG=200N3500N=100N；当提起800N的重物时，所用拉力为F=（G+G动）=450N答：（1）拉力做的功为600J；（2）滑轮组的机械效率为83.3%；（3）如果用此滑轮组匀速提升800N的重物，拉力应为450N31学校进行实验室仪器升级工程，买了30套总质量为300kg的物理实验器材，每套器材一箱某实验员需要把这批实验器材搬运到7m高的物理实验室（1）实验员至少需要做多少功？（不考虑他克服自身重力所做的功，取g=10N/kg）（2）如图所示，假设他身体可以提供的功率P取决于所搬运物体的质量m若要尽可能快地把这批器材搬上去，那么他每次搬运的实验器材箱数N应为多少？（3）不考虑搬起、放下实验器材和下楼的时间，求他搬运这批实验器材的最短时间是多少秒？【考点】功的计算；功率的计算【分析】（1）已知实验器材的总质量和被升高的高度，可求克服重力做的功，（2）已知总质量，可求出一箱的质量，由图可看出功率最大时所搬运的物体质量，从而可求他每次搬运的箱子数（3）已求出做的功，要求搬运时间最短，身体所提供的功率应最大，根据计算出最短时间【解答】解：（1）实验员搬运器材至少做的功：W=Gh=mgh=300kg10N/kg7m=2.1104J；（2）由图象可知，人体提供的功率最大时，每次搬运的货物质量为3