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江苏省无锡市锡山区天一中学2023-2024学年九年级上学期第一次月考物理试卷
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这是一份江苏省无锡市锡山区天一中学2023-2024学年九年级上学期第一次月考物理试卷，共41页。试卷主要包含了单选题，填空题，解答题等内容，欢迎下载使用。
江苏省无锡市锡山区天一中学2023-2024学年九年级上学期第一次月考物理试卷(解析版)
一、单选题（每题2分，共24分，每小题给出的四个选项中只有一个正确）
1．（2分）关于内能，下列说法中正确的是（ ）
A．0℃的物体没有内能
B．具有机械能的物体不一定具有内能
C．物体内能的大小与温度无关
D．物体具有内能也可以同时具有机械能
2．（2分）如图所示，我国政府为缓解山区人民出行难的问题，修建了大量的盘山公路（ ）
A．减小汽车的重力
B．减小汽车牵引力所做的功
C．减小汽车上坡时所需的牵引力
D．提高汽车上坡时发动机的功率
3．（2分）有关杠杆的说法正确的是（ ）
A．杠杆一定有支点，而且支点一定在杠杆上，杠杆的形状可以是直的，也可以是弯的
B．杠杆的长度一定等于动力臂与阻力臂之和
C．有的杠杆既可省力，又可省距离
D．从杠杆的支点到动力作用点的距离叫做动力臂
4．（2分）在校运会中，小明参加了实心球比赛，如果他用100N的力，则下列关于他投球时做功情况的说法中，正确的是（ ）
A．做功1000J B．做功200J
C．没有做功 D．条件不足，无法计算
5．（2分）质量为50kg的小王同学，用一个距离手3m高的定滑轮拉住重200N的物体，从滑轮正下方沿水平向右移动4m后停止，若不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（ ）
A．移动前后小王对绳子的拉力都为200N
B．移动过程中，物体上升距离为1m
C．小王利用该滑轮起到了省力的作用
D．若小王能举起800N的杠铃，利用该滑轮也一定能吊起800N的重物
6．（2分）如图所示，已知m1＞m2＞m3，在同样大小的力F的作用下，三个物体都沿力的方向移动S，则力F所做的功（ ）
A．甲情况下F做功最多
B．乙情况下F做功最多
C．丙情况下F做功最多
D．三种情况下F做功一样多
7．（2分）如图所示，物体A分别在水平推力F1、F2的作用下，在粗糙程度不变的水平地面上做直线运动。物体运动的路程和时间图像如图乙所示，两次推力的功率分别为P1、P2，则（ ）
A．F1＝F2 P1＞P2 B．F1＝F2 P1＜P2
C．F1＞F2 P1＜P2 D．F1＞F2 P1＞P2
8．（2分）如图是《天工开物》中记载的在井上汲水的桔槔，它的前端B端系一重20N的空木桶，后端A端系一重50N的配重石块，OB长为1.2m。木桶装满100N的水后，向上拉绳缓慢将桶提起。硬棒质量忽略不计（ ）
A．只有向下拉绳放下空桶时，桔槔才为省力杠杆
B．向上拉绳提起装满水的桶时，拉力为50N
C．向下拉绳放下空桶时，拉力为25N
D．向上拉绳提起装满水的木桶时，拉力的大小会变大
9．（2分）如图所示，甲、乙两套装置所用的滑轮质量相等，用它们分别将相同质量的钩码匀速竖直提升，绳端A、B移动相同的距离（忽略绳重和摩擦），在此过程中（ ）
A．两钩码上升的速度相等
B．两滑轮组绳端的拉力相等
C．甲滑轮组的总功比乙少
D．两滑轮组的机械效率相等
10．（2分）小明竖直向上抛出一个小球。从球离开手到最后落在地面的过程中，则动能EK随时间t的变化关系（不计空气阻力），最接近下图中的哪一个？（ ）
A． B．
C． D．
11．（2分）如图所示，质量相等的A、B两个小球用长度不等的无弹性细线系住，将两球拉到同一高度处且保持细线水平，不计空气阻力，当小球至最低点时（ ）
A．两球的动能相等
B．两球的重力势能相等
C．两球的机械能相等
D．整个过程中没有力对小球做功，所以小球机械能守恒
12．（2分）如图所示，半径为r的圆筒上绕着绳子。某同学用恒力F拉着绳的自由端使圆筒在地上滚动，则他使圆筒滚动一周所做的功是（ ）
A．πrF B．2πrF C．4πrF D．0
二、填空题（每空1分，共36分）
13．（2分）在取暖器旁边放一物体，物体的内能 （选填“增加”“减少”），这是通过 方式改变物体内能的。
14．（4分）如图甲是同学们常用的燕尾夹，AB＝BC，当用力摁住C点打开该夹子时，此时夹子可近似看作 （选填“省力”“费力”或“等臂”）杠杆。如图乙所示，手柄 （选填“粗”或“细”）一些的螺丝刀用起来更省力；螺纹 （选填“密”或“稀”）一些的螺丝钉拧起来更省力。
15．（2分）在一个圆柱形塑料筒中，把橡皮筋和配重螺母按图所示装配好。水平地板上向前滚动，橡皮筋逐渐拧紧 （选填“增加”或“减少”）。我们会发现圆柱形塑料筒自己还会滚动回来，甚至可以来回滚动几次。在来回滚动的过程中橡皮筋的弹性势能与 能相互转化。
16．（3分）如图所示，小欣同学只有一根绳子，他想把被风刮倒的甲树拉正，他把绳子的一端系在乙树上，然后绕过甲树用力拉绳子 段绳子拉甲树。如果不计绳重和摩擦，甲树受到400N拉力，则乙树受到的拉力为 N。
17．（3分）某餐馆用智能机器人（如图）替代人工送菜。该机器人用20s时间在水平路面上运行30m将菜送到客人桌前；若机器人和菜总质量为25kg，完成本次送菜，牵引力做功 J，牵引力做功的功率为 W，机器人所受重力做功 J。
18．（3分）如图所示光滑斜面，沿斜面AB和AC分别将同一重物从它们的底部拉到顶部，所需拉力分别为F1和F2，所做的功分别为W1和W2，则F1 F2，W1 W2。若把该重物从斜面顶端由静止释放，沿AB到底端时的动能 沿AC到底端时的动能。（三空均选填“＜”、“＞”或“＝”，忽略重物体积大小的影响）
19．（2分）如图所示是一种小型千斤顶的示意图，当手往下压动摇臂时，能把重物抬高一段较小的距离，把1000N的重物匀速抬高14cm。则重物上升的速度为 m/s，千斤顶的效率是 %。
20．（4分）如图甲所示，滑轮组在竖直向上的拉力F作用下，将重为105N的物体匀速提起，则动滑轮为 N，图乙中阴影部分的面积表示的物理量是 ，该物理量大小为 。该滑轮组提升此重物时的机械效率为 。
21．（3分）跳绳是我市初中毕业生体育测试的项目之一，小华想利用所学的物理知识估测自己跳绳时克服重力做功的平均功率（不计绳重）。
（1）用体重计测量自己的质量m；
（2）用刻度尺测出自己每次跳起的平均高度h（人的重心上升的高度）；
（3）用 （填测量器材）记录跳n次所用的时间t；
（4）计算出跳绳时克服重力的平均功率P＝ （用字母表示）；
（5）若跳绳者的质量m＝50kg，跳绳者的重心高度随时间变化的情况如图所示。根据图中所给条件，可估算出此跳绳者在1min内克服重力做功的平均功率为 W。（g取10N/kg）
22．（2分）如图所示，AOB为完全光滑轨道（不计空气阻力），A点的高度H大于B点的高度h。在A点沿斜面方向向下轻推小球滑下，若小球离开B点后的运动轨迹恰好为虚线b，则小球在A点的速度 （选填“大于”、“等于”或“小于”）在b轨迹最高点的速度；增大小球在A点的初速度，它从B点离开的轨迹可能是a、b、c、d中的 。
23．（4分）如图甲为某种吊车的工作示意图。利用伸缩撑杆可使吊臂绕O点转动。伸缩撑杆为圆弧状，伸缩时对吊臂的支持力始终与吊臂垂直。图甲中吊臂是 （省力/费力）杠杆。从图甲到图乙所示的仅缩短吊臂的过程中，伸缩撑杆对吊臂的支持力渐渐 （变小/变大/不变），从图乙到图丙所示的仅匀速放下吊臂的过程中，伸缩撑杆对吊臂的支持力渐渐 （变小/变大/不变）。
24．（4分）如图1所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上，t＝0时刻，小球接触弹簧并将弹簧压缩至最低点（形变在弹性限度内），然后又被弹起离开弹簧，如此反复。通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出该过程中弹簧弹力F随时间t变化的图象如图2所示
（1）在整个运动过程中，小球的机械能 （填“守恒”或“不守恒”）
（2）小球动能最小的时刻是 （填t1、t2或t3）
（3）在t2～t3这段时间内，小球的动能 （填“先增大后减小”，“先减小后增大”，“一直增大”，“一直减小”）
三、解答题（本题共8小题，共40分）
25．（2分）如图中是螺丝刀撬图钉的图片，请你在图中画出施加在A点的动力F1对应的动力臂l1。
26．（2分）“节约用水，人人有责”，如图所示是用水后及时关闭水龙头的情景。水龙头手柄可以视为一根杠杆1及阻力力臂l2。
27．（2分）如图所示，人站在地面上用滑轮组提升重物，请用笔画线代替绳子画出最省力的绕法。
28．（6分）如图所示，滑轮重100N，利用此动滑轮以500N的力将重800N的物体在10s内匀速提升了3m。
求：
（1）工人师傅拉力的功率；
（2）动滑轮的机械效率；
（3）工人师傅克服绳重和摩擦所做的功。
29．（6分）在“测量滑轮组机械效率”的实验中，小北与同学们用同一滑轮组进行了三次实验（如图所示），实验数据记录如下表：
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
①
3
6
10
2.2
30
90.9%
（1）实验时除如图所示的器材外，还需要的实验器材有 ；
（2）实验时应沿竖直方向 拉动弹簧测力计，且在 （填“静止”或“拉动过程中”）时读数；
（3）表格中编号①处的数据为 ，分析数据可得结论：使用同一滑轮组提升不同重物至同高度时，提升的物重增加时，滑轮组的机械效率 （选填“变大”、“变小”或“不变”）；
（4）小北发现绳端移动的距离与钩码上升的高度有固定的倍数关系，于是他认为：钩码重一定时，无论将钩码提升多高；小红则认为：钩码提升的高度不同，有用功就不同 的看法是正确的。
30．（7分）如图（1）所示，小南在探究物体动能的大小与哪些因素有关时，撞击水平面上同一木块。
（1）本实验探究的是 （选填“木块”、“小车”或“斜面”）的动能与 的关系；
（2）第一次实验的情景如图甲所示，在进行第二次实验前，应先将撞出的木块 ；
（3）若操作正确，第二次实验木块最终的位置如图乙所示，则此实验的结论是： ；
（4）实验结束后，小南拿走木块，先后将同一小车从同一斜面的不同高度处静止释放，来判断动能与速度的关系。你认为该同学实验方案是否合理。 （选填“合理”或“不合理”）。
（5）小南又发现不同的实验也有相似之处，利用如图3所示的装置探究“阻力对物体运动的影响”，让小车从斜面顶端由静止滑下，若三幅图中小车克服摩擦力做功分别用W甲、W乙、W丙表示，则W甲 W乙 W丙。（填“＜”、“＞”或“＝”）
31．（7分）小东在探究杠杆平衡条件的实验中，设弹簧测力计和钩码对杠杆的拉力分别为动力F1和阻力F2，l1和l2分别表示动力臂和阻力臂。
（1）当杠杆静止在图1所示的位置时，杠杆处于 （选填“平衡”或“不平衡”）状态：图1中，应将右端的平衡螺母向 （选填“左”或“右”）调节使杠杆在水平位置平衡。
（2）小东保持F2和1l不变而改变l2，所获得的实验数据如表中所示，第1次实验中弹簧测力计示数的放大图如图3所示，则F1＝ N，通过该表中数据 （填“能”或“不能”）得出杠杆的平衡条件。
实验次数
阻力F1/N
阻力臂I2/cm
动力臂l1/cm
动力F1/N
1
4
33
30
2
4
18
30
2.4
3
4
7.5
30
1.0
（3）小东在实验的过程中发现，按图2中弹簧测力计使用方式校零时往往很困难，由于弹簧测力计的弹簧和秤钩都有一定的质量 绳子受到的实际拉力（选填“大于”或“小于”），为了在竖直向下方向校零，有一种方法是取两个弹簧测力计先竖直方向校零后，秤钩对钩，在竖直方向拉到某一数值 的指针，使其示数与另一弹簧测力计相等即可完成校零。
（4）为了避免图2中弹簧测力计校零的烦恼，调节杠杆在水平位置平衡后，他打算采用图5的方式寻找F1、F2、l1和l2四个物理量之间的关系，你觉得该方案中杠杆自身的重力 （选填“会影响”或“不影响”）实验结果。
32．（8分）某型号的垃圾收集车进入某小区收集垃圾。如甲图所示，在金属杆拉力作用下，垃圾桶先是被竖直提升至车厢顶部（轴线OO′图中未画出），当转动到桶口朝下时，桶内垃圾便自动滑落到车厢内。乙图是人面向车头看到的配套使用垃圾桶的侧面示意图，其高度为a＝100cm、底部是边长为b＝60cm的正方形。丙图是垃圾桶转动到水平位置时的示意图，此时O点到金属杆的距离为20cm。在该小区收集某次垃圾时，且垃圾质量分布均匀，垃圾桶和垃圾的总质量为90kg。丁图是全部垃圾刚好能滑落到车厢时，试分析回答：
（1）若垃圾桶在丙图的位置静止时，则金属杆对垃圾桶的拉力是多少？
（2）当垃圾桶从乙图位置转动到丙图位置的过程中，金属杆拉力做功的功率为240W，则完成这个过程至少需要多少时间？
（3）若实际操作时，需要4秒钟才能把垃圾桶从乙图位置转动到丙图位置，则此过程中该机械的机械效率是多少？
（4）当垃圾桶从丙图位置匀速转动到丁图位置的过程中，若O点到金属杆的距离近似不变，则金属杆对垃圾桶的拉力将 ，垃圾桶的机械能将 。（均填“变大”、“变小”或“不变”）
参考答案与试题解析
一、单选题（每题2分，共24分，每小题给出的四个选项中只有一个正确）
1．（2分）关于内能，下列说法中正确的是（ ）
A．0℃的物体没有内能
B．具有机械能的物体不一定具有内能
C．物体内能的大小与温度无关
D．物体具有内能也可以同时具有机械能
【分析】利用下列知识分析判断：
（1）物体内所有分子无规则运动具有的动能和分子势能之和叫内能，一切物体都具有内能；
（2）物体的内能与物体的质量、温度有关；
（3）任何一个物体都具有内能，物体的机械能可以为0.
【解答】解：
A．物体内所有分子无规则运动具有的动能和分子势能之和叫内能，故A错误；
B．任何物体都有内能，故B错误；
C．物体的内能与温度，故C错误；
D．任何物体都具有内能，既具有内能，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查了内能的概念、影响因素，注意：一切物体都具有内能，但物体的机械能有时候为0.
2．（2分）如图所示，我国政府为缓解山区人民出行难的问题，修建了大量的盘山公路（ ）
A．减小汽车的重力
B．减小汽车牵引力所做的功
C．减小汽车上坡时所需的牵引力
D．提高汽车上坡时发动机的功率
【分析】斜面是一种可以省力的简单机械；盘山公路实质上就是斜面。
【解答】解：修建盘山公路是利用斜面可以省力的道理，减小汽车上坡时所需的牵引力，ABD不符合题意。
故选：C。
【点评】本题考查的是斜面是一种省力的简单机械；知道盘山公路是斜面。
3．（2分）有关杠杆的说法正确的是（ ）
A．杠杆一定有支点，而且支点一定在杠杆上，杠杆的形状可以是直的，也可以是弯的
B．杠杆的长度一定等于动力臂与阻力臂之和
C．有的杠杆既可省力，又可省距离
D．从杠杆的支点到动力作用点的距离叫做动力臂
【分析】能绕固定点转动的硬棒叫杠杆；杠杆可以是直的，也可以是弯的；从支点到力的作用线的距离叫力臂；根据动力臂和阻力臂的关系，杠杆可分为省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆。
【解答】解：A、杠杆一定有支点；杠杆可以是直棒，但杠杆一定是硬棒；
B、力臂是指支点到力的作用线的垂线段，因此动力臂与阻力臂之和不一定等于杠杆的长度；
C、杠杆分省力杠杆，等臂杠杆，故C错误；
D、力臂是支点到力的作用线的距离，故D错误。
故选：A。
【点评】本题主要考查了对杠杆的定义、杠杆的分类及杠杆相关要素的认识，属基础题。
4．（2分）在校运会中，小明参加了实心球比赛，如果他用100N的力，则下列关于他投球时做功情况的说法中，正确的是（ ）
A．做功1000J B．做功200J
C．没有做功 D．条件不足，无法计算
【分析】根据做功的两个必要因素进行分析，先确定投实心球时作用在实心球上的力，然后根据投实心球过程中在推力作用下移动的距离，最后利用W＝Fs进行计算大小。
【解答】解：根据题意可以得出，投实心球时作用在实心球上的力为100N；
投实心球时，只有在实心球被投出去之前，但实心球在推力作用下移动的距离不确定，但无法计算做功的多少。
故选：D。
【点评】理解做功的两个必要因素是解答本题的关键，并且会熟练应用功的计算公式。
5．（2分）质量为50kg的小王同学，用一个距离手3m高的定滑轮拉住重200N的物体，从滑轮正下方沿水平向右移动4m后停止，若不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（ ）
A．移动前后小王对绳子的拉力都为200N
B．移动过程中，物体上升距离为1m
C．小王利用该滑轮起到了省力的作用
D．若小王能举起800N的杠铃，利用该滑轮也一定能吊起800N的重物
【分析】定滑轮不能省力，也不能省距离，但是可以改变力的方向。
【解答】解：A、移动前后小王对绳子的拉力都为200N；
B、移动过程中，物体上升距离为5m﹣3m＝6m；
C、小王利用该定滑轮不能省力，故C错误；
D、小王的重力为G＝mg＝50kg×10N/kg＝500N，他最多只能吊起500N的重物。
故选：A。
【点评】本题考查的是定滑轮的特点及应用，属于基础性题目。
6．（2分）如图所示，已知m1＞m2＞m3，在同样大小的力F的作用下，三个物体都沿力的方向移动S，则力F所做的功（ ）
A．甲情况下F做功最多
B．乙情况下F做功最多
C．丙情况下F做功最多
D．三种情况下F做功一样多
【分析】做功的两个必要因素，一是作用在物体上的力F，二是在力的方向上移动的距离s，做功的大小为W＝Fs，与质量无关。由题知力F的大小相同，在力F的方向上移动的距离相同，根据W＝Fs判断。
【解答】解：∵在同样大小的力F的作用下，三个物体都沿力的方向移动相同的距离s，
∴由功的公式W＝Fs可知W1＝W2＝W3，即三种情况下F做功一样多。
故选：D。
【点评】本题考查了学生对功的公式的掌握和运用，计算时利用好W＝Fs，不要受物体质量的影响。
7．（2分）如图所示，物体A分别在水平推力F1、F2的作用下，在粗糙程度不变的水平地面上做直线运动。物体运动的路程和时间图像如图乙所示，两次推力的功率分别为P1、P2，则（ ）
A．F1＝F2 P1＞P2 B．F1＝F2 P1＜P2
C．F1＞F2 P1＜P2 D．F1＞F2 P1＞P2
【分析】根据图像确定物体两次的运动状态，然后根据其运动状态得出推力和摩擦力的关系，再根据摩擦力大小的影响因素得出两次受到的摩擦力大小，进而得出两次推力的的大小关系；
利用P＝＝＝Fv比较其功率关系。
【解答】解：由图甲得，物体A在水平推力F1、F2的作用下都做匀速直线运动，物体A受到的水平推力等于物体A受到的摩擦力，与水平地面间的接触面粗糙程度不变，故F3＝F2；
由图乙得，物体在力F1作用下速度较快，由P＝＝，P5＞P2；故A符合题意，BCD不符合题意。
故选：A。
【点评】此题考查了学生对图像问题的分析能力，能从图像中得出相关的信息，然后结合功率的计算公式进行计算求解，是中考的热点考题。
8．（2分）如图是《天工开物》中记载的在井上汲水的桔槔，它的前端B端系一重20N的空木桶，后端A端系一重50N的配重石块，OB长为1.2m。木桶装满100N的水后，向上拉绳缓慢将桶提起。硬棒质量忽略不计（ ）
A．只有向下拉绳放下空桶时，桔槔才为省力杠杆
B．向上拉绳提起装满水的桶时，拉力为50N
C．向下拉绳放下空桶时，拉力为25N
D．向上拉绳提起装满水的木桶时，拉力的大小会变大
【分析】（1）向下拉绳放下空桶时，B端的力为动力，A端的力为阻力，动力臂小于阻力臂，向上拉绳提起装满水的桶时，在A端的力为动力，B端的力为阻力，动力臂大于阻力臂，根据杠杆的平衡条件，判断此时属于哪种杠杆；
（2）根据杠杆的平衡条件F1L1＝F2L2，结合题意，计算杠杆平衡时B端的力，放下空桶时，向下的拉力加上桶的重力等于B端的力；向上拉绳提起装满水的桶时，B端的力加上拉力等于桶和水的总重力。
（3）根据杠杆平衡条件分析向上拉绳提起装满水的木桶时，拉力大小的变化。
【解答】解：由题意可知，AB两端的作用力方向都是竖直向下，如图所示：
A、向下拉绳放下空桶时，A端的力为阻力，动力臂大于阻力臂，向上拉绳提起装满水的桶时，B端的力为阻力，属于费力杠杆；
BC、由所画图可知，由数学知识可知，＝＝＝，
根据杠杆的平衡条件有：G石×OC＝FB×OD，则杠杆平衡时B端的拉力FB＝×G石＝G石＝×50N＝25N，
放下空桶时，向下拉绳子的力F1＝FB﹣G桶＝25N﹣20N＝2N，
装满水时，桶和水的总重力G总＝G桶+G水＝20N+100N＝120N，
向上拉绳提起装满水的桶时拉力为F2＝G总﹣FB＝120N﹣25N＝95N，故BC错误；
D、向上拉绳提起装满水的桶时B＝×G石＝G石可知，B端的拉力不变，故D错误。
故选：A。
【点评】本题考查了杠杆的分类和平衡条件的应用，知道放下空桶时，向下的拉力加上桶的重力等于B端的力，向上拉绳提起装满水的桶时，B端的力加上拉力等于桶和水的总重力，是判断BD的关键。
9．（2分）如图所示，甲、乙两套装置所用的滑轮质量相等，用它们分别将相同质量的钩码匀速竖直提升，绳端A、B移动相同的距离（忽略绳重和摩擦），在此过程中（ ）
A．两钩码上升的速度相等
B．两滑轮组绳端的拉力相等
C．甲滑轮组的总功比乙少
D．两滑轮组的机械效率相等
【分析】（1）由动滑轮、滑轮组的结构知道承担物重的绳子股数n，拉力端移动距离s＝nh，拉力端移动速度等于物体升高速度的n倍，据此分析两钩码上升的速度大小关系；
（2）忽略绳重和摩擦，绳端拉力F＝（G+G动），据此比较两滑轮组绳端的拉力大小关系；
（3）在相等时间内绳端A、B移动相同的距离，知道拉力大小关系，利用W＝Fs比较总功大小关系；
（4）忽略绳重和摩擦，提升钩码的质量相等、重力相等，动滑轮的质量相等、重力相等，利用η＝＝＝比较机械效率大小关系。
【解答】解：A、图甲使用的是动滑轮甲＝2；图乙使用的是滑轮组乙＝3；
因为拉力端移动的距离s＝nh，所以拉力端移动的速度等于物体升高速度的n倍，
已知在相等时间内绳端A、B移动相同的距离可知绳端A，设其大小为v，
则由v绳＝nv物可知，钩码上升的速度分别为：v甲＝v，v乙＝v，
所以两钩码上升的速度：v甲＞v乙，故A错误；
B、提升钩码的质量相同，且滑轮的质量相同，不计绳重及摩擦（G+G动），n甲＝2，n乙＝2，
所以绳端的拉力分别为：F甲＝（G+G动），F乙＝（G+G动），则绳端的拉力F甲＞F乙，故B错误；
C、绳端拉力F甲＞F乙，绳端A、B移动相同的距离甲总＞W乙总，即甲滑轮组的总功比乙多，故C错误；
D、忽略绳重和摩擦＝＝，
因为提升钩码的质量相等、重力相等、重力相等，故D正确。
故选：D。
【点评】此题考查了使用动滑轮、滑轮组时物体上升速度大小、拉力大小、拉力做功大小、机械效率大小比较，利用好关系式：忽略绳重和摩擦，滑轮组的机械效率η＝＝＝。
10．（2分）小明竖直向上抛出一个小球。从球离开手到最后落在地面的过程中，则动能EK随时间t的变化关系（不计空气阻力），最接近下图中的哪一个？（ ）
A． B．
C． D．
【分析】影响动能的因素是物体的质量和速度，质量越大、速度越大，动能越大。
【解答】解：小球上升的过程中，速度越来越小，到达最高点，动能为0，速度越来越大。
所以动能是先减小，后增大。
故选：C。
【点评】本题考查动能的影响因素，关键是根据动能的变化来判断图像。
11．（2分）如图所示，质量相等的A、B两个小球用长度不等的无弹性细线系住，将两球拉到同一高度处且保持细线水平，不计空气阻力，当小球至最低点时（ ）
A．两球的动能相等
B．两球的重力势能相等
C．两球的机械能相等
D．整个过程中没有力对小球做功，所以小球机械能守恒
【分析】（1）物体的动能大小和物体的质量和速度有关，物体的质量越大，速度越大，物体的动能越大；重力势能的大小与物体的质量和所处高度有关，物体质量越大，高度越高，物体的重力势能越大；物体的机械能等于动能和势能之和。动能和势能在转化过程中，若不计阻力、摩擦等，机械能的总和保持不变。
（2）重力对小球做功。
【解答】解：C、将两球拉同一高度处且保持细线水平，两球质量相等，动能都是0；将两球由静止释放，当小球至最低点时，故在最低点两球的机械能相等；
A、两球到最低点时，由于A的重力势能大，故A错误；
B、两球到最低点时，所以两球的重力势能不同。
D、整个过程中不计空气阻力，但重力对小球做功了；
故选：C。
【点评】理解影响动能和势能的因素，以及动能和势能转化过程中机械能的变化情况，可解答此题。
12．（2分）如图所示，半径为r的圆筒上绕着绳子。某同学用恒力F拉着绳的自由端使圆筒在地上滚动，则他使圆筒滚动一周所做的功是（ ）
A．πrF B．2πrF C．4πrF D．0
【分析】要计算拉力所做的功，根据功的公式W＝Fs可知，还需要知道拉力所移动的距离。圆筒在地面上滚动时形成一个动滑轮，当圆筒转动一周时，作用在圆筒绳子上的力正好转动两周，根据功的计算公式得出力F所做的功。
【解答】解：圆筒在地面上滚动时形成一个动滑轮，当圆筒转动一周时，作用在圆筒上的力，即4πr，
力F所做的功：W＝Fs＝4πRF。
故选：C。
【点评】本题考查了功的计算，关键是要求出拉力F移动的距离。
二、填空题（每空1分，共36分）
13．（2分）在取暖器旁边放一物体，物体的内能 增加 （选填“增加”“减少”），这是通过 热传递 方式改变物体内能的。
【分析】做功和热传递改变物体的内能的特点：热传递改变物体的内能是能量的转移，做功改变物体的内能是能量的转化。
【解答】解：在取暖器旁边放一物体，物体吸收热量，通过热传递的方式改变物体的内能。
故答案为：增加；热传递。
【点评】本题主要考查学生对改变物体内能两种方式的了解和掌握，是中考的热点。
14．（4分）如图甲是同学们常用的燕尾夹，AB＝BC，当用力摁住C点打开该夹子时，此时夹子可近似看作 等臂 （选填“省力”“费力”或“等臂”）杠杆。如图乙所示，手柄 粗 （选填“粗”或“细”）一些的螺丝刀用起来更省力；螺纹 密 （选填“密”或“稀”）一些的螺丝钉拧起来更省力。
【分析】比较动力臂、阻力臂大小关系，识别杠杆类型；轮轴属于变形的杠杆，其它条件一定时，动力臂越大，越省力；螺纹属于变形的斜面，斜面越费距离，越省力，据此分析解答。
【解答】解：图中的燕尾夹，支点是B点，阻力臂是AB，即动力臂等于阻力臂；图中的螺丝刀属于轮轴，支点在手柄截面的中心，动力臂越大，动力越小；螺丝钉的螺纹属于斜面，即越费距离。
故答案为：等臂；粗；密。
【点评】本题考查了杠杆的分类、杠杆省力情况的分析以及斜面省力情况的分析，属于基础题。
15．（2分）在一个圆柱形塑料筒中，把橡皮筋和配重螺母按图所示装配好。水平地板上向前滚动，橡皮筋逐渐拧紧 增加 （选填“增加”或“减少”）。我们会发现圆柱形塑料筒自己还会滚动回来，甚至可以来回滚动几次。在来回滚动的过程中橡皮筋的弹性势能与 动 能相互转化。
【分析】根据动能和势能之间的相互转化，进行分析回答；动能与物体的质量与速度有关，弹性势能与弹性形变的大小有关。
【解答】解：塑料筒向前滚动时，配重螺母由于惯性不旋转，该过程主要是动能转化为弹性势能；塑料筒在向后滚动时，橡皮筋展开，橡皮筋的弹性势能减少，弹性势能转化为动能，动能转化为弹性势能。
故答案为：增加；动。
【点评】本题考查了动能与势能的影响因素以及能量之间的相互转化，关键是认真观察橡皮筋的变化和纸筒运动快慢，进而得出能量变化。
16．（3分）如图所示，小欣同学只有一根绳子，他想把被风刮倒的甲树拉正，他把绳子的一端系在乙树上，然后绕过甲树用力拉绳子 2 段绳子拉甲树。如果不计绳重和摩擦，甲树受到400N拉力，则乙树受到的拉力为 200 N。
【分析】由图知，小欣同学用绳拉甲树可以看成一个动滑轮，据此分析解答。
【解答】解：由图可知，用绳子拉甲树时，此时有两段绳子拉甲树；
不计绳重和摩擦，甲树受400N拉力，
所以小欣对绳子的拉力为：F＝F甲＝×400N＝200N。
故答案为：2；200。
【点评】本题考查动滑轮特点的认识和应用，属于一道基础题。
17．（3分）某餐馆用智能机器人（如图）替代人工送菜。该机器人用20s时间在水平路面上运行30m将菜送到客人桌前；若机器人和菜总质量为25kg，完成本次送菜，牵引力做功 1500 J，牵引力做功的功率为 75 W，机器人所受重力做功 0 J。
【分析】根据W＝Fs得出牵引力做功；根据P＝得出功率。
机器人水平运动，所受重力的方向为竖直向下，机器人在重力的方向上没有移动距离，所受重力做功0J。
【解答】解：牵引力做功：W＝Fs＝50N×30m＝1500J；
牵引力做功的功率P＝＝＝75W。
机器人水平运动，所受重力的方向为竖直向下，所受重力做功0J。
故答案为：1500；75；0。
【点评】本题考查功与功率的有关计算问题，难度不大。
18．（3分）如图所示光滑斜面，沿斜面AB和AC分别将同一重物从它们的底部拉到顶部，所需拉力分别为F1和F2，所做的功分别为W1和W2，则F1 ＜ F2，W1 ＝ W2。若把该重物从斜面顶端由静止释放，沿AB到底端时的动能 ＝ 沿AC到底端时的动能。（三空均选填“＜”、“＞”或“＝”，忽略重物体积大小的影响）
【分析】斜面光滑说明没有摩擦，所以不做额外功。沿斜面AB还是AC匀速拉同一物体，由于其高度相同，由功的原理可知沿斜面所做的功都等于不用机械而直接用手所做的功，从而可以判断出两次做的功W1和W2的大小关系；知道斜面长的大小关系，利用W＝FL比较拉力大小；
若这个重物从A处由静止释放沿斜面AB、AC滑至底端时，重力势能全部转化为动能，而原来具有的重力势能相等，据此判断动能大小。
【解答】解：斜面光滑说明没有摩擦，所以不做额外功。
所以把同一物体沿斜面AB和AC分别拉到顶端A，h相同，即W1＝W2；
由题可知，LAB＞LAC，
所以由W＝Fs可知，F8＜F2；
若这个重物从A处由静止释放，由于是同一重物，且高度相等，
沿斜面AB、AC滑至底端的时，所以动能大小相等1＝E5。
故答案为：＜；＝；＝。
【点评】本题考查功、动能、拉力的大小比较，具有很强的综合性，难度中等，但需要细心作答，否则很容易出错！关键是知道接触面光滑，摩擦力为0，使用任何机械都不省功。
19．（2分）如图所示是一种小型千斤顶的示意图，当手往下压动摇臂时，能把重物抬高一段较小的距离，把1000N的重物匀速抬高14cm。则重物上升的速度为 0.014 m/s，千斤顶的效率是 70 %。
【分析】（1）由速度公式计算重物上升速度；
（2）根据公式W＝Gh可求有用功，根据公式W＝Fs可求总功，有用功与总功的比值就是千斤顶的机械效率。
【解答】解：
（1）由题知，10s时间内重物被匀速抬高h＝14cm＝0.14m，
所以重物上升的速度：v＝＝＝6.014m/s；
（2）人做的功是总功：W总＝Fs＝100N×2m＝200J；
已知h＝14cm＝0.14m，所做的有用功：
W有用＝Gh＝1000N×6.14m＝140J，
千斤顶的机械效率：
η＝×100%＝。
故答案为：0.014；70。
【点评】本题考查有用功、总功和机械效率的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，难度不大。
20．（4分）如图甲所示，滑轮组在竖直向上的拉力F作用下，将重为105N的物体匀速提起，则动滑轮为 45 N，图乙中阴影部分的面积表示的物理量是 总功 ，该物理量大小为 150J 。该滑轮组提升此重物时的机械效率为 70% 。
【分析】（1）根据图判定连接动滑轮绳子的段数，根据F＝（G物+G轮）求出动滑轮的重力；
（2）根据横纵坐标表示的单位和数值以及其数值变化关系确定该物理量，并计算其大小；
（3）根据机械效率公式η＝＝计算滑轮组的机械效率。
【解答】解：
（1）由图可知，滑轮组由三段绳子承担总重，已知物体的重力为105N；
绳重和摩擦力不计，所以F＝物+G轮），
即：50N＝（105N+G轮），解得G轮＝45N；
（2）纵坐标表示力的大小为50N，大小不变，大小为3m，
所以阴影部分表示力所做的总功，则W总＝Fs＝50N×8m＝150J；
（3）设物体提升的高度为h，则滑轮组的机械效率：
η＝＝＝×100%＝70%。
故答案为：45；总功；70%。
【点评】本题考查了动滑轮重力的计算、功、机械效率公式的灵活运用，能够正确识图和辨别滑轮组承担总重的绳子的段数是解题的关键。
21．（3分）跳绳是我市初中毕业生体育测试的项目之一，小华想利用所学的物理知识估测自己跳绳时克服重力做功的平均功率（不计绳重）。
（1）用体重计测量自己的质量m；
（2）用刻度尺测出自己每次跳起的平均高度h（人的重心上升的高度）；
（3）用 秒表 （填测量器材）记录跳n次所用的时间t；
（4）计算出跳绳时克服重力的平均功率P＝ （用字母表示）；
（5）若跳绳者的质量m＝50kg，跳绳者的重心高度随时间变化的情况如图所示。根据图中所给条件，可估算出此跳绳者在1min内克服重力做功的平均功率为 135 W。（g取10N/kg）
【分析】（3）（4）根据P＝＝分析测量的物理量及所用时间；
（5）求解克服重力所做的功可利用公式W＝Gh求解计算功的大小，利用功率的公式P＝计算功率的大小。
【解答】解：（3）用秒表记录跳n次所用的时间t；
（4）自己所受的重力是：mg；每次克服重力所做的功W＝Gh＝mgh总＝nmgh，
则平均功率P＝＝；
（5）由题意知：
该同学的重力G＝mg＝50kg×10N/kg＝500N；
跳一次所用时间t1＝s；1min内所跳的次数n＝；
起跳的最大高度h＝0.09m；
克服重力做功：W＝G•nh＝500N×180×0.09m＝8100J；
6min内克服重力做功的平均功率：
P＝＝＝135W。
故答案为：（3）秒表；（4）。
【点评】本题结合实验考查功率公式的运用及所用的测量工具，关键是能从图中获取最大高度与跳一次所用的时间。
22．（2分）如图所示，AOB为完全光滑轨道（不计空气阻力），A点的高度H大于B点的高度h。在A点沿斜面方向向下轻推小球滑下，若小球离开B点后的运动轨迹恰好为虚线b，则小球在A点的速度 等于 （选填“大于”、“等于”或“小于”）在b轨迹最高点的速度；增大小球在A点的初速度，它从B点离开的轨迹可能是a、b、c、d中的 a 。
【分析】轨道光滑，不计空气阻力，小球在整个过程中机械能守恒，结合机械能守恒定律进行分析。
【解答】解：在A点沿斜面方向向下轻推小球滑下，沿轨道AOB到达B点后离开，整个过程中，不计空气阻力，则小球在A点的机械能等于在b轨迹最高点时的机械能，则小球在两点的重力势能相等，小球在A点的速度等于在b轨迹最高点的速度。
增大小球在A点的初速度，则小球在A点时的机械能增大，轨道光滑，机械能守恒。
故选：等于；a。
【点评】本题考查了对机械能守恒定律知识的应用，关键能够根据现象判断不同情况下机械能的大小关系。
23．（4分）如图甲为某种吊车的工作示意图。利用伸缩撑杆可使吊臂绕O点转动。伸缩撑杆为圆弧状，伸缩时对吊臂的支持力始终与吊臂垂直。图甲中吊臂是 费力 （省力/费力）杠杆。从图甲到图乙所示的仅缩短吊臂的过程中，伸缩撑杆对吊臂的支持力渐渐 变小 （变小/变大/不变），从图乙到图丙所示的仅匀速放下吊臂的过程中，伸缩撑杆对吊臂的支持力渐渐 变大 （变小/变大/不变）。
【分析】（1）根据杠杆平衡条件，F1×l1＝F2×l2，根据动力臂和阻力臂的关系分析是省力杠杆、等臂杠杆、费力杠杆；
（2）缩短吊臂和吊下货物时，分析阻力、阻力臂、动力臂的变化，利用杠杆平衡条件进行判断支持力的大小变化。
【解答】解：由图可知，吊车在使用时，根据杠杆平衡条件，是费力杠杆；
从图甲到图乙所示的仅缩短吊臂的过程中，动力臂不变，阻力不变1l1＝F6l2可知，动力减小；
从图乙到图丙所示的仅匀速放下吊臂的过程中，吊臂顺时针转动，阻力臂变大，则动力臂不变1l5＝F2l2可知，动力变大。
故答案为：费力；变小。
【点评】正确确定动力、动力臂、阻力、阻力臂是解决本题的关键，吊车吊起货物时，确定变化量和不变量，根据杠杆平衡条件解决问题。
24．（4分）如图1所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上，t＝0时刻，小球接触弹簧并将弹簧压缩至最低点（形变在弹性限度内），然后又被弹起离开弹簧，如此反复。通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出该过程中弹簧弹力F随时间t变化的图象如图2所示
（1）在整个运动过程中，小球的机械能 不守恒 （填“守恒”或“不守恒”）
（2）小球动能最小的时刻是 t2 （填t1、t2或t3）
（3）在t2～t3这段时间内，小球的动能 先增大后减小 （填“先增大后减小”，“先减小后增大”，“一直增大”，“一直减小”）
【分析】小球先自由下落，与弹簧接触后，弹簧被压缩，在下降的过程中，弹力不断变大，当弹力小于重力时，物体加速下降，合力变小，加速度变小，故小球做加速度减小的加速运动，当加速度减为零时，速度达到最大，之后物体由于惯性继续下降，弹力变得大于重力，合力变为向上且不断变大，加速度向上且不断变大，故小球做加速度不断增大的减速运动；同理，上升过程，先做加速度不断减小的加速运动，当加速度减为零时，速度达到最大，之后做加速度不断增大的减速运动，直到小球离开弹簧为止。对于小球和弹簧组成的系统机械能守恒。
【解答】解：
（1）由图看出，弹簧的弹力在变化，而小球和弹簧组成的系统机械能守恒。
（2）由图看出，t2时刻，弹力F最大，小球运动到最低点；
（3）t2﹣t4这段时间内，弹簧的弹力减小，弹力不断减小，后向下；则小球的动能先增大后减小。
故答案为：（1）不守恒；（2）t2；（3）先增大后减小。
【点评】本题关键要将小球的运动分为自由下落过程、向下的加速和减速过程、向上的加速和减速过程进行分析处理，同时要能结合图象分析。要知道系统的机械能守恒，但小球的机械能并不守恒。
三、解答题（本题共8小题，共40分）
25．（2分）如图中是螺丝刀撬图钉的图片，请你在图中画出施加在A点的动力F1对应的动力臂l1。
【分析】支点为O，用虚线延长动力的作用线；用虚线作支点到动力作用线的垂线，可得动力臂。
【解答】解：由图可知，支点是O，支点到垂足的距离就是动力F1对应的动力臂l1，如图所示：
【点评】此题主要考查力臂的画法，比较简单。
26．（2分）“节约用水，人人有责”，如图所示是用水后及时关闭水龙头的情景。水龙头手柄可以视为一根杠杆1及阻力力臂l2。
【分析】根据杠杆平衡的条件，F1×L1＝F2×L2，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。而在通常情况下，连接杠杆中支点和动力作用点这两点所得到的线段最长，据此可解决此题。
【解答】解：由题意可知，阻力和阻力臂一定1×L1＝F2×L2可知，动力要最小，OA作为动力臂时，动力最小2使杠杆沿逆时针转动，动力F8应使杠杆顺时针转动，所以施加在A点的力应向下，过A点作OA的垂线1；过O点作阻力F2的垂线，即为阻力F8的力臂l2，如下图所示：
。
【点评】根据杠杆的平衡条件，要使杠杆上的力最小，必须使该力的力臂最大，而力臂最大时力的作用点一般离杠杆的支点最远，所以在杠杆上找到离杠杆支点最远的点即力的作用点，这两点的连线就是最长的力臂，过力的作用点作垂线就是最小的力。
27．（2分）如图所示，人站在地面上用滑轮组提升重物，请用笔画线代替绳子画出最省力的绕法。
【分析】滑轮组绳子的绕法，有两种：一是绳子先系在定滑轮的固定挂钩上，绕过下面的动滑轮，再绕过上面的定滑轮；二是绳子先系在动滑轮的固定挂钩上，绕过定滑轮，然后再绕过动滑轮；通过比较提升物体绳子条数的多少确定最省力的绕法。
【解答】解：因为只有1个动滑轮，且人站在地面上用滑轮组提升重物；从动滑轮上面挂钩开始绕起，如图所示：
【点评】此题主要考查滑轮组承担物重绳子股数，滑轮组的绕线方法不同，拉力的方向不同，达到省力程度也不同，绳子股数越多越省力。
28．（6分）如图所示，滑轮重100N，利用此动滑轮以500N的力将重800N的物体在10s内匀速提升了3m。
求：
（1）工人师傅拉力的功率；
（2）动滑轮的机械效率；
（3）工人师傅克服绳重和摩擦所做的功。
【分析】（1）由图可知，n＝2，已知物体上升的高度，根据s＝nh求拉力端移动的距离，根据W＝Fs求拉力做的总功，根据P＝求拉力做功的功率；
（2）根据W＝Gh求拉力对重物做的有用功；根据η＝求动滑轮的机械效率；
（3）根据W＝Gh求克服动滑轮重做的额外功，根据W额＝W总﹣W有求克服绳重和摩擦所做的功。
【解答】解：（1）由图可知，n＝2，
拉力端移动的距离为：s＝nh＝2×7m＝6m，
拉力做的总功为：W总＝Fs＝500N×6m＝3000J，
拉力做功的功率为：P＝＝＝300W；
（2）拉力对重物做的有用功为：
W有＝Gh＝800N×7m＝2400J；
动滑轮的机械效率为：η＝＝＝80%；
（3）克服动滑轮重做的额外功为：W额1＝G动h＝100N×3m＝300J，
克服绳重和摩擦所做的功为：W额5＝W总﹣W有﹣W额1＝3000J﹣2400J﹣300J＝300J。
答：（1）工人师傅拉力的功率为300W；
（2）动滑轮的机械效率为80%；
（3）工人师傅克服绳重和摩擦所做的功为300J。
【点评】本题考查功、功率和滑轮组的机械效率的计算，知道滑轮组中n的值是关键。
29．（6分）在“测量滑轮组机械效率”的实验中，小北与同学们用同一滑轮组进行了三次实验（如图所示），实验数据记录如下表：
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
①
3
6
10
2.2
30
90.9%
（1）实验时除如图所示的器材外，还需要的实验器材有 刻度尺 ；
（2）实验时应沿竖直方向 匀速 拉动弹簧测力计，且在 拉动过程中 （填“静止”或“拉动过程中”）时读数；
（3）表格中编号①处的数据为 88.9% ，分析数据可得结论：使用同一滑轮组提升不同重物至同高度时，提升的物重增加时，滑轮组的机械效率 变大 （选填“变大”、“变小”或“不变”）；
（4）小北发现绳端移动的距离与钩码上升的高度有固定的倍数关系，于是他认为：钩码重一定时，无论将钩码提升多高；小红则认为：钩码提升的高度不同，有用功就不同 小北 的看法是正确的。
【分析】（1）测定滑轮组机械效率的实验原理是：η＝＝，要用到弹簧测力计测量G、F，用刻度尺测量h、s，据此选择；
（2）实验时，竖直方向拉动弹簧测力计，使物体做匀速直线运动，速度保持不变；
（3）根据η＝＝算出第2次的机械效率；故表格数据得出结论；
（4）根据因η＝＝来分析。
【解答】解：（1）测定滑轮组机械效率的实验原理是η＝＝，
要用到弹簧测力计测量G、F，用刻度尺测量h、s，还需要刻度尺；
（2）在实验中，测绳端拉力F时；
（3）第2次的机械效率为：
η＝＝＝×100%≈88.3%；
由表格数据可得结论：使用同一滑轮组提升不同重物至同高度时，提升的物重增加时；
（4）分析表格数据可知n＝3，由η＝＝＝＝，滑轮组的机械效率与提升的高度无关。
故答案为：（1）刻度尺；（2）匀速；（3）88.9%；（4）小北。
【点评】本题考查了滑轮组的机械效率的测量，掌握滑轮组的机械效率与提升物体的重力、动滑轮重力、绳子段数及摩擦有关，与上升的高度无关。
30．（7分）如图（1）所示，小南在探究物体动能的大小与哪些因素有关时，撞击水平面上同一木块。
（1）本实验探究的是 小车 （选填“木块”、“小车”或“斜面”）的动能与 速度 的关系；
（2）第一次实验的情景如图甲所示，在进行第二次实验前，应先将撞出的木块 恢复到原位置； ；
（3）若操作正确，第二次实验木块最终的位置如图乙所示，则此实验的结论是： 在质量相同的情况下，速度越大，动能越大 ；
（4）实验结束后，小南拿走木块，先后将同一小车从同一斜面的不同高度处静止释放，来判断动能与速度的关系。你认为该同学实验方案是否合理。 合理 （选填“合理”或“不合理”）。
（5）小南又发现不同的实验也有相似之处，利用如图3所示的装置探究“阻力对物体运动的影响”，让小车从斜面顶端由静止滑下，若三幅图中小车克服摩擦力做功分别用W甲、W乙、W丙表示，则W甲 ＝ W乙 ＝ W丙。（填“＜”、“＞”或“＝”）
【分析】（1）动能大小与物体的质量和速度有关，在探究过程中应用控制变量法，并通过小车推动木块做的功来反映动能的大小；
（2）在实验的过程中，通过木块滑动的距离来判定动能的大小，故重新实验时，应控制木块的初始位置相同；
（3）根据图中小车在斜面上所处的高度和撞击后木块移动的距离分析；
（4）相同的表面对小球的阻力是相同的，若球滑行到静止的距离越大，说明球克服阻力做功越大，根据功能关系判断动能大小；
（5）小车在水平面由于受到摩擦力作用，最终会停止运动（此时木块的动能为0），在水平面小车的动能用于克服摩擦力做功，根据功能关系判断。
【解答】解：（1）由图知，同一小车分别从同一斜面不同高度由静止滑下，到达斜面底端的速度不同；
实验中通过小车推动木块移动的距离来反映动能的大小；
（2）在实验的过程中，通过木块滑动的距离来判定动能的大小，应把木块恢复到原位置；
（3）由图可知，甲图中小车从较高的高度释放，甲撞击木块移动的距离远，速度越大；
（4）相同的表面对小球的阻力是相同的，若球滑行到静止的距离越大，根据功能关系，即可以得出动能与速度的关系；
（5）同一小车从同一斜面顶端静止滑下到斜面底端具有相同的动能，小车在水平面由于受到摩擦力作用，在水平面小车的动能用于克服摩擦力做功。
故答案为：（1）小车；速度；（3）在质量相同的情况下，动能越大；（5）＝；＝。
【点评】本题是探究影响动能大小的因素的实验，由于动能大小与质量和速度有关，所以实验中要用控制变量法，同时要掌握转换法在实验中的应用。
31．（7分）小东在探究杠杆平衡条件的实验中，设弹簧测力计和钩码对杠杆的拉力分别为动力F1和阻力F2，l1和l2分别表示动力臂和阻力臂。
（1）当杠杆静止在图1所示的位置时，杠杆处于 平衡 （选填“平衡”或“不平衡”）状态：图1中，应将右端的平衡螺母向 左 （选填“左”或“右”）调节使杠杆在水平位置平衡。
（2）小东保持F2和1l不变而改变l2，所获得的实验数据如表中所示，第1次实验中弹簧测力计示数的放大图如图3所示，则F1＝ 4.4 N，通过该表中数据 能 （填“能”或“不能”）得出杠杆的平衡条件。
实验次数
阻力F1/N
阻力臂I2/cm
动力臂l1/cm
动力F1/N
1
4
33
30
2
4
18
30
2.4
3
4
7.5
30
1.0
（3）小东在实验的过程中发现，按图2中弹簧测力计使用方式校零时往往很困难，由于弹簧测力计的弹簧和秤钩都有一定的质量 小于 绳子受到的实际拉力（选填“大于”或“小于”），为了在竖直向下方向校零，有一种方法是取两个弹簧测力计先竖直方向校零后，秤钩对钩，在竖直方向拉到某一数值 乙 的指针，使其示数与另一弹簧测力计相等即可完成校零。
（4）为了避免图2中弹簧测力计校零的烦恼，调节杠杆在水平位置平衡后，他打算采用图5的方式寻找F1、F2、l1和l2四个物理量之间的关系，你觉得该方案中杠杆自身的重力 不会影响 （选填“会影响”或“不影响”）实验结果。
【分析】（1）当杠杆受力平衡时将保持静止或匀速转动状态；调节杠杆平衡的原则是螺母的调节方向是向上翘的那端调节；
（2）弹簧测力计读数时要看清分度值，根据指针的位置读数；杠杆的平衡条件：F1L1＝F2L2；
（3）由于弹簧测力计的弹簧和秤钩都有一定的质量，据此分析；
由于物体间力的作用是相互的甲对乙的拉力等于乙对甲的拉力；
（4）图5中，支点位于动力和阻力的右侧，杠杆的重心恰好经过支点，不会影响杠杆的平衡。
【解答】解：（1）杠杆静止在图甲所示的位置，则此时杠杆处于平衡状态，应将平衡螺母向左调节；
（2）图中弹簧测力计的分度值是0.1N，指针指在4N下面第4个小格上；
根据1、6、3组数据可知1l2＝F2l2；
（3）如图8所示在探究杠杆平衡条件实验中，按图中弹簧测力计使用方式校零时往往很困难，且拉力的方向竖直向下；
为了在竖直向下方向校零，一种方法是取两个弹簧测力计先竖直方向校零后，根据力的作用性，因甲测力计已调零，使其示数与另一弹簧测力计相等即可完成校零；
（4）图5中，杠杆的重心在支点上。
故答案为：（1）平衡；左；（2）4.3；能；乙；（4）不会影响。
【点评】本题探究“杠杆的平衡条件”，考查杠杆平衡的定义、器材的调试、归纳法的运用及测力计的调零方法、力的相互性等知识，综合性较强。
32．（8分）某型号的垃圾收集车进入某小区收集垃圾。如甲图所示，在金属杆拉力作用下，垃圾桶先是被竖直提升至车厢顶部（轴线OO′图中未画出），当转动到桶口朝下时，桶内垃圾便自动滑落到车厢内。乙图是人面向车头看到的配套使用垃圾桶的侧面示意图，其高度为a＝100cm、底部是边长为b＝60cm的正方形。丙图是垃圾桶转动到水平位置时的示意图，此时O点到金属杆的距离为20cm。在该小区收集某次垃圾时，且垃圾质量分布均匀，垃圾桶和垃圾的总质量为90kg。丁图是全部垃圾刚好能滑落到车厢时，试分析回答：
（1）若垃圾桶在丙图的位置静止时，则金属杆对垃圾桶的拉力是多少？
（2）当垃圾桶从乙图位置转动到丙图位置的过程中，金属杆拉力做功的功率为240W，则完成这个过程至少需要多少时间？
（3）若实际操作时，需要4秒钟才能把垃圾桶从乙图位置转动到丙图位置，则此过程中该机械的机械效率是多少？
（4）当垃圾桶从丙图位置匀速转动到丁图位置的过程中，若O点到金属杆的距离近似不变，则金属杆对垃圾桶的拉力将 变小 ，垃圾桶的机械能将 变大 。（均填“变大”、“变小”或“不变”）
【分析】（1）根据G＝mg求出垃圾桶的重力；根据杠杆的平衡条件求出杆的拉力的大小；
（2）根据乙、丙两图，利用数学知识得出重心上升的高度，根据W＝Gh求出克服重力所做的功，然后根据P＝求出时间的大小；
（3）根据P＝求出总功，利用η＝×100%求出该机械的机械效率；
（4）根据杠杆的平衡条件分析拉力的变化；动能的大小与质量、速度有关，重力势能的大小与质量和高度有关，机械能为动能和势能的和。
【解答】解：（1）垃圾桶的重力为：G＝mg＝90kg×10N/kg＝900N；
桶高a为100cm，在乙位置时桶＝0.5m；
根据杠杆平衡原理可知：F杆×L杆＝G桶×L桶，即：F杆×6.2m＝900N×0.6m，解得：F杆＝2250N；
（2）图乙中的a为100cm，则重心的位置在物体的中心上＝50cm；
图丙中的b为60cm，则重心的位置在物体的中心上＝30cm；
则重心上升的高度为：h3＝h+h'＝50cm+30cm＝80cm＝0.8m；
克服重力所做的功为：W＝Gh5＝900N×0.8m＝720J；
根据P＝可知＝＝8s；
（3）若实际操作时，需要4s钟才能把垃圾桶从乙图位置转动到丙图位置
W总＝Pt'＝240W×4s＝960J。
则该机械的机械效率为：
η＝×100%＝；
（4）当垃圾桶从丙图位置匀速转动到丁图位置的过程中，若O点到金属杆的距离近似不变，阻力不变，根据杠杆的平衡条件可知；
垃圾桶的质量不变，速度不变；质量不变，高度变大，机械能为动能和势能的和。
答：（1）若垃圾桶在丙图的位置静止时，则金属杆对垃圾桶的拉力是2250N；
（2）当垃圾桶从乙图位置转动到丙图位置的过程中，金属杆拉力做功的功率为240W；
（3）若实际操作时，需要5秒钟才能把垃圾桶从乙图位置转动到丙图位置；
（4）变小；变大。
【点评】本题考查了机械能、杠杆平衡条件、功率公式和效率公式的应用，难度不大，利用好公式是解题的关键。
江苏省无锡市锡山区天一中学2023-2024学年九年级上学期第一次月考物理试卷(解析版)
一、单选题（每题2分，共24分，每小题给出的四个选项中只有一个正确）
1．（2分）关于内能，下列说法中正确的是（ ）
A．0℃的物体没有内能
B．具有机械能的物体不一定具有内能
C．物体内能的大小与温度无关
D．物体具有内能也可以同时具有机械能
2．（2分）如图所示，我国政府为缓解山区人民出行难的问题，修建了大量的盘山公路（ ）
A．减小汽车的重力
B．减小汽车牵引力所做的功
C．减小汽车上坡时所需的牵引力
D．提高汽车上坡时发动机的功率
3．（2分）有关杠杆的说法正确的是（ ）
A．杠杆一定有支点，而且支点一定在杠杆上，杠杆的形状可以是直的，也可以是弯的
B．杠杆的长度一定等于动力臂与阻力臂之和
C．有的杠杆既可省力，又可省距离
D．从杠杆的支点到动力作用点的距离叫做动力臂
4．（2分）在校运会中，小明参加了实心球比赛，如果他用100N的力，则下列关于他投球时做功情况的说法中，正确的是（ ）
A．做功1000J B．做功200J
C．没有做功 D．条件不足，无法计算
5．（2分）质量为50kg的小王同学，用一个距离手3m高的定滑轮拉住重200N的物体，从滑轮正下方沿水平向右移动4m后停止，若不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（ ）
A．移动前后小王对绳子的拉力都为200N
B．移动过程中，物体上升距离为1m
C．小王利用该滑轮起到了省力的作用
D．若小王能举起800N的杠铃，利用该滑轮也一定能吊起800N的重物
6．（2分）如图所示，已知m1＞m2＞m3，在同样大小的力F的作用下，三个物体都沿力的方向移动S，则力F所做的功（ ）
A．甲情况下F做功最多
B．乙情况下F做功最多
C．丙情况下F做功最多
D．三种情况下F做功一样多
7．（2分）如图所示，物体A分别在水平推力F1、F2的作用下，在粗糙程度不变的水平地面上做直线运动。物体运动的路程和时间图像如图乙所示，两次推力的功率分别为P1、P2，则（ ）
A．F1＝F2 P1＞P2 B．F1＝F2 P1＜P2
C．F1＞F2 P1＜P2 D．F1＞F2 P1＞P2
8．（2分）如图是《天工开物》中记载的在井上汲水的桔槔，它的前端B端系一重20N的空木桶，后端A端系一重50N的配重石块，OB长为1.2m。木桶装满100N的水后，向上拉绳缓慢将桶提起。硬棒质量忽略不计（ ）
A．只有向下拉绳放下空桶时，桔槔才为省力杠杆
B．向上拉绳提起装满水的桶时，拉力为50N
C．向下拉绳放下空桶时，拉力为25N
D．向上拉绳提起装满水的木桶时，拉力的大小会变大
9．（2分）如图所示，甲、乙两套装置所用的滑轮质量相等，用它们分别将相同质量的钩码匀速竖直提升，绳端A、B移动相同的距离（忽略绳重和摩擦），在此过程中（ ）
A．两钩码上升的速度相等
B．两滑轮组绳端的拉力相等
C．甲滑轮组的总功比乙少
D．两滑轮组的机械效率相等
10．（2分）小明竖直向上抛出一个小球。从球离开手到最后落在地面的过程中，则动能EK随时间t的变化关系（不计空气阻力），最接近下图中的哪一个？（ ）
A． B．
C． D．
11．（2分）如图所示，质量相等的A、B两个小球用长度不等的无弹性细线系住，将两球拉到同一高度处且保持细线水平，不计空气阻力，当小球至最低点时（ ）
A．两球的动能相等
B．两球的重力势能相等
C．两球的机械能相等
D．整个过程中没有力对小球做功，所以小球机械能守恒
12．（2分）如图所示，半径为r的圆筒上绕着绳子。某同学用恒力F拉着绳的自由端使圆筒在地上滚动，则他使圆筒滚动一周所做的功是（ ）
A．πrF B．2πrF C．4πrF D．0
二、填空题（每空1分，共36分）
13．（2分）在取暖器旁边放一物体，物体的内能 （选填“增加”“减少”），这是通过 方式改变物体内能的。
14．（4分）如图甲是同学们常用的燕尾夹，AB＝BC，当用力摁住C点打开该夹子时，此时夹子可近似看作 （选填“省力”“费力”或“等臂”）杠杆。如图乙所示，手柄 （选填“粗”或“细”）一些的螺丝刀用起来更省力；螺纹 （选填“密”或“稀”）一些的螺丝钉拧起来更省力。
15．（2分）在一个圆柱形塑料筒中，把橡皮筋和配重螺母按图所示装配好。水平地板上向前滚动，橡皮筋逐渐拧紧 （选填“增加”或“减少”）。我们会发现圆柱形塑料筒自己还会滚动回来，甚至可以来回滚动几次。在来回滚动的过程中橡皮筋的弹性势能与 能相互转化。
16．（3分）如图所示，小欣同学只有一根绳子，他想把被风刮倒的甲树拉正，他把绳子的一端系在乙树上，然后绕过甲树用力拉绳子 段绳子拉甲树。如果不计绳重和摩擦，甲树受到400N拉力，则乙树受到的拉力为 N。
17．（3分）某餐馆用智能机器人（如图）替代人工送菜。该机器人用20s时间在水平路面上运行30m将菜送到客人桌前；若机器人和菜总质量为25kg，完成本次送菜，牵引力做功 J，牵引力做功的功率为 W，机器人所受重力做功 J。
18．（3分）如图所示光滑斜面，沿斜面AB和AC分别将同一重物从它们的底部拉到顶部，所需拉力分别为F1和F2，所做的功分别为W1和W2，则F1 F2，W1 W2。若把该重物从斜面顶端由静止释放，沿AB到底端时的动能 沿AC到底端时的动能。（三空均选填“＜”、“＞”或“＝”，忽略重物体积大小的影响）
19．（2分）如图所示是一种小型千斤顶的示意图，当手往下压动摇臂时，能把重物抬高一段较小的距离，把1000N的重物匀速抬高14cm。则重物上升的速度为 m/s，千斤顶的效率是 %。
20．（4分）如图甲所示，滑轮组在竖直向上的拉力F作用下，将重为105N的物体匀速提起，则动滑轮为 N，图乙中阴影部分的面积表示的物理量是 ，该物理量大小为 。该滑轮组提升此重物时的机械效率为 。
21．（3分）跳绳是我市初中毕业生体育测试的项目之一，小华想利用所学的物理知识估测自己跳绳时克服重力做功的平均功率（不计绳重）。
（1）用体重计测量自己的质量m；
（2）用刻度尺测出自己每次跳起的平均高度h（人的重心上升的高度）；
（3）用 （填测量器材）记录跳n次所用的时间t；
（4）计算出跳绳时克服重力的平均功率P＝ （用字母表示）；
（5）若跳绳者的质量m＝50kg，跳绳者的重心高度随时间变化的情况如图所示。根据图中所给条件，可估算出此跳绳者在1min内克服重力做功的平均功率为 W。（g取10N/kg）
22．（2分）如图所示，AOB为完全光滑轨道（不计空气阻力），A点的高度H大于B点的高度h。在A点沿斜面方向向下轻推小球滑下，若小球离开B点后的运动轨迹恰好为虚线b，则小球在A点的速度 （选填“大于”、“等于”或“小于”）在b轨迹最高点的速度；增大小球在A点的初速度，它从B点离开的轨迹可能是a、b、c、d中的 。
23．（4分）如图甲为某种吊车的工作示意图。利用伸缩撑杆可使吊臂绕O点转动。伸缩撑杆为圆弧状，伸缩时对吊臂的支持力始终与吊臂垂直。图甲中吊臂是 （省力/费力）杠杆。从图甲到图乙所示的仅缩短吊臂的过程中，伸缩撑杆对吊臂的支持力渐渐 （变小/变大/不变），从图乙到图丙所示的仅匀速放下吊臂的过程中，伸缩撑杆对吊臂的支持力渐渐 （变小/变大/不变）。
24．（4分）如图1所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上，t＝0时刻，小球接触弹簧并将弹簧压缩至最低点（形变在弹性限度内），然后又被弹起离开弹簧，如此反复。通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出该过程中弹簧弹力F随时间t变化的图象如图2所示
（1）在整个运动过程中，小球的机械能 （填“守恒”或“不守恒”）
（2）小球动能最小的时刻是 （填t1、t2或t3）
（3）在t2～t3这段时间内，小球的动能 （填“先增大后减小”，“先减小后增大”，“一直增大”，“一直减小”）
三、解答题（本题共8小题，共40分）
25．（2分）如图中是螺丝刀撬图钉的图片，请你在图中画出施加在A点的动力F1对应的动力臂l1。
26．（2分）“节约用水，人人有责”，如图所示是用水后及时关闭水龙头的情景。水龙头手柄可以视为一根杠杆1及阻力力臂l2。
27．（2分）如图所示，人站在地面上用滑轮组提升重物，请用笔画线代替绳子画出最省力的绕法。
28．（6分）如图所示，滑轮重100N，利用此动滑轮以500N的力将重800N的物体在10s内匀速提升了3m。
求：
（1）工人师傅拉力的功率；
（2）动滑轮的机械效率；
（3）工人师傅克服绳重和摩擦所做的功。
29．（6分）在“测量滑轮组机械效率”的实验中，小北与同学们用同一滑轮组进行了三次实验（如图所示），实验数据记录如下表：
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
①
3
6
10
2.2
30
90.9%
（1）实验时除如图所示的器材外，还需要的实验器材有 ；
（2）实验时应沿竖直方向 拉动弹簧测力计，且在 （填“静止”或“拉动过程中”）时读数；
（3）表格中编号①处的数据为 ，分析数据可得结论：使用同一滑轮组提升不同重物至同高度时，提升的物重增加时，滑轮组的机械效率 （选填“变大”、“变小”或“不变”）；
（4）小北发现绳端移动的距离与钩码上升的高度有固定的倍数关系，于是他认为：钩码重一定时，无论将钩码提升多高；小红则认为：钩码提升的高度不同，有用功就不同 的看法是正确的。
30．（7分）如图（1）所示，小南在探究物体动能的大小与哪些因素有关时，撞击水平面上同一木块。
（1）本实验探究的是 （选填“木块”、“小车”或“斜面”）的动能与 的关系；
（2）第一次实验的情景如图甲所示，在进行第二次实验前，应先将撞出的木块 ；
（3）若操作正确，第二次实验木块最终的位置如图乙所示，则此实验的结论是： ；
（4）实验结束后，小南拿走木块，先后将同一小车从同一斜面的不同高度处静止释放，来判断动能与速度的关系。你认为该同学实验方案是否合理。 （选填“合理”或“不合理”）。
（5）小南又发现不同的实验也有相似之处，利用如图3所示的装置探究“阻力对物体运动的影响”，让小车从斜面顶端由静止滑下，若三幅图中小车克服摩擦力做功分别用W甲、W乙、W丙表示，则W甲 W乙 W丙。（填“＜”、“＞”或“＝”）
31．（7分）小东在探究杠杆平衡条件的实验中，设弹簧测力计和钩码对杠杆的拉力分别为动力F1和阻力F2，l1和l2分别表示动力臂和阻力臂。
（1）当杠杆静止在图1所示的位置时，杠杆处于 （选填“平衡”或“不平衡”）状态：图1中，应将右端的平衡螺母向 （选填“左”或“右”）调节使杠杆在水平位置平衡。
（2）小东保持F2和1l不变而改变l2，所获得的实验数据如表中所示，第1次实验中弹簧测力计示数的放大图如图3所示，则F1＝ N，通过该表中数据 （填“能”或“不能”）得出杠杆的平衡条件。
实验次数
阻力F1/N
阻力臂I2/cm
动力臂l1/cm
动力F1/N
1
4
33
30
2
4
18
30
2.4
3
4
7.5
30
1.0
（3）小东在实验的过程中发现，按图2中弹簧测力计使用方式校零时往往很困难，由于弹簧测力计的弹簧和秤钩都有一定的质量 绳子受到的实际拉力（选填“大于”或“小于”），为了在竖直向下方向校零，有一种方法是取两个弹簧测力计先竖直方向校零后，秤钩对钩，在竖直方向拉到某一数值 的指针，使其示数与另一弹簧测力计相等即可完成校零。
（4）为了避免图2中弹簧测力计校零的烦恼，调节杠杆在水平位置平衡后，他打算采用图5的方式寻找F1、F2、l1和l2四个物理量之间的关系，你觉得该方案中杠杆自身的重力 （选填“会影响”或“不影响”）实验结果。
32．（8分）某型号的垃圾收集车进入某小区收集垃圾。如甲图所示，在金属杆拉力作用下，垃圾桶先是被竖直提升至车厢顶部（轴线OO′图中未画出），当转动到桶口朝下时，桶内垃圾便自动滑落到车厢内。乙图是人面向车头看到的配套使用垃圾桶的侧面示意图，其高度为a＝100cm、底部是边长为b＝60cm的正方形。丙图是垃圾桶转动到水平位置时的示意图，此时O点到金属杆的距离为20cm。在该小区收集某次垃圾时，且垃圾质量分布均匀，垃圾桶和垃圾的总质量为90kg。丁图是全部垃圾刚好能滑落到车厢时，试分析回答：
（1）若垃圾桶在丙图的位置静止时，则金属杆对垃圾桶的拉力是多少？
（2）当垃圾桶从乙图位置转动到丙图位置的过程中，金属杆拉力做功的功率为240W，则完成这个过程至少需要多少时间？
（3）若实际操作时，需要4秒钟才能把垃圾桶从乙图位置转动到丙图位置，则此过程中该机械的机械效率是多少？
（4）当垃圾桶从丙图位置匀速转动到丁图位置的过程中，若O点到金属杆的距离近似不变，则金属杆对垃圾桶的拉力将 ，垃圾桶的机械能将 。（均填“变大”、“变小”或“不变”）
参考答案与试题解析
一、单选题（每题2分，共24分，每小题给出的四个选项中只有一个正确）
1．（2分）关于内能，下列说法中正确的是（ ）
A．0℃的物体没有内能
B．具有机械能的物体不一定具有内能
C．物体内能的大小与温度无关
D．物体具有内能也可以同时具有机械能
【分析】利用下列知识分析判断：
（1）物体内所有分子无规则运动具有的动能和分子势能之和叫内能，一切物体都具有内能；
（2）物体的内能与物体的质量、温度有关；
（3）任何一个物体都具有内能，物体的机械能可以为0.
【解答】解：
A．物体内所有分子无规则运动具有的动能和分子势能之和叫内能，故A错误；
B．任何物体都有内能，故B错误；
C．物体的内能与温度，故C错误；
D．任何物体都具有内能，既具有内能，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查了内能的概念、影响因素，注意：一切物体都具有内能，但物体的机械能有时候为0.
2．（2分）如图所示，我国政府为缓解山区人民出行难的问题，修建了大量的盘山公路（ ）
A．减小汽车的重力
B．减小汽车牵引力所做的功
C．减小汽车上坡时所需的牵引力
D．提高汽车上坡时发动机的功率
【分析】斜面是一种可以省力的简单机械；盘山公路实质上就是斜面。
【解答】解：修建盘山公路是利用斜面可以省力的道理，减小汽车上坡时所需的牵引力，ABD不符合题意。
故选：C。
【点评】本题考查的是斜面是一种省力的简单机械；知道盘山公路是斜面。
3．（2分）有关杠杆的说法正确的是（ ）
A．杠杆一定有支点，而且支点一定在杠杆上，杠杆的形状可以是直的，也可以是弯的
B．杠杆的长度一定等于动力臂与阻力臂之和
C．有的杠杆既可省力，又可省距离
D．从杠杆的支点到动力作用点的距离叫做动力臂
【分析】能绕固定点转动的硬棒叫杠杆；杠杆可以是直的，也可以是弯的；从支点到力的作用线的距离叫力臂；根据动力臂和阻力臂的关系，杠杆可分为省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆。
【解答】解：A、杠杆一定有支点；杠杆可以是直棒，但杠杆一定是硬棒；
B、力臂是指支点到力的作用线的垂线段，因此动力臂与阻力臂之和不一定等于杠杆的长度；
C、杠杆分省力杠杆，等臂杠杆，故C错误；
D、力臂是支点到力的作用线的距离，故D错误。
故选：A。
【点评】本题主要考查了对杠杆的定义、杠杆的分类及杠杆相关要素的认识，属基础题。
4．（2分）在校运会中，小明参加了实心球比赛，如果他用100N的力，则下列关于他投球时做功情况的说法中，正确的是（ ）
A．做功1000J B．做功200J
C．没有做功 D．条件不足，无法计算
【分析】根据做功的两个必要因素进行分析，先确定投实心球时作用在实心球上的力，然后根据投实心球过程中在推力作用下移动的距离，最后利用W＝Fs进行计算大小。
【解答】解：根据题意可以得出，投实心球时作用在实心球上的力为100N；
投实心球时，只有在实心球被投出去之前，但实心球在推力作用下移动的距离不确定，但无法计算做功的多少。
故选：D。
【点评】理解做功的两个必要因素是解答本题的关键，并且会熟练应用功的计算公式。
5．（2分）质量为50kg的小王同学，用一个距离手3m高的定滑轮拉住重200N的物体，从滑轮正下方沿水平向右移动4m后停止，若不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（ ）
A．移动前后小王对绳子的拉力都为200N
B．移动过程中，物体上升距离为1m
C．小王利用该滑轮起到了省力的作用
D．若小王能举起800N的杠铃，利用该滑轮也一定能吊起800N的重物
【分析】定滑轮不能省力，也不能省距离，但是可以改变力的方向。
【解答】解：A、移动前后小王对绳子的拉力都为200N；
B、移动过程中，物体上升距离为5m﹣3m＝6m；
C、小王利用该定滑轮不能省力，故C错误；
D、小王的重力为G＝mg＝50kg×10N/kg＝500N，他最多只能吊起500N的重物。
故选：A。
【点评】本题考查的是定滑轮的特点及应用，属于基础性题目。
6．（2分）如图所示，已知m1＞m2＞m3，在同样大小的力F的作用下，三个物体都沿力的方向移动S，则力F所做的功（ ）
A．甲情况下F做功最多
B．乙情况下F做功最多
C．丙情况下F做功最多
D．三种情况下F做功一样多
【分析】做功的两个必要因素，一是作用在物体上的力F，二是在力的方向上移动的距离s，做功的大小为W＝Fs，与质量无关。由题知力F的大小相同，在力F的方向上移动的距离相同，根据W＝Fs判断。
【解答】解：∵在同样大小的力F的作用下，三个物体都沿力的方向移动相同的距离s，
∴由功的公式W＝Fs可知W1＝W2＝W3，即三种情况下F做功一样多。
故选：D。
【点评】本题考查了学生对功的公式的掌握和运用，计算时利用好W＝Fs，不要受物体质量的影响。
7．（2分）如图所示，物体A分别在水平推力F1、F2的作用下，在粗糙程度不变的水平地面上做直线运动。物体运动的路程和时间图像如图乙所示，两次推力的功率分别为P1、P2，则（ ）
A．F1＝F2 P1＞P2 B．F1＝F2 P1＜P2
C．F1＞F2 P1＜P2 D．F1＞F2 P1＞P2
【分析】根据图像确定物体两次的运动状态，然后根据其运动状态得出推力和摩擦力的关系，再根据摩擦力大小的影响因素得出两次受到的摩擦力大小，进而得出两次推力的的大小关系；
利用P＝＝＝Fv比较其功率关系。
【解答】解：由图甲得，物体A在水平推力F1、F2的作用下都做匀速直线运动，物体A受到的水平推力等于物体A受到的摩擦力，与水平地面间的接触面粗糙程度不变，故F3＝F2；
由图乙得，物体在力F1作用下速度较快，由P＝＝，P5＞P2；故A符合题意，BCD不符合题意。
故选：A。
【点评】此题考查了学生对图像问题的分析能力，能从图像中得出相关的信息，然后结合功率的计算公式进行计算求解，是中考的热点考题。
8．（2分）如图是《天工开物》中记载的在井上汲水的桔槔，它的前端B端系一重20N的空木桶，后端A端系一重50N的配重石块，OB长为1.2m。木桶装满100N的水后，向上拉绳缓慢将桶提起。硬棒质量忽略不计（ ）
A．只有向下拉绳放下空桶时，桔槔才为省力杠杆
B．向上拉绳提起装满水的桶时，拉力为50N
C．向下拉绳放下空桶时，拉力为25N
D．向上拉绳提起装满水的木桶时，拉力的大小会变大
【分析】（1）向下拉绳放下空桶时，B端的力为动力，A端的力为阻力，动力臂小于阻力臂，向上拉绳提起装满水的桶时，在A端的力为动力，B端的力为阻力，动力臂大于阻力臂，根据杠杆的平衡条件，判断此时属于哪种杠杆；
（2）根据杠杆的平衡条件F1L1＝F2L2，结合题意，计算杠杆平衡时B端的力，放下空桶时，向下的拉力加上桶的重力等于B端的力；向上拉绳提起装满水的桶时，B端的力加上拉力等于桶和水的总重力。
（3）根据杠杆平衡条件分析向上拉绳提起装满水的木桶时，拉力大小的变化。
【解答】解：由题意可知，AB两端的作用力方向都是竖直向下，如图所示：
A、向下拉绳放下空桶时，A端的力为阻力，动力臂大于阻力臂，向上拉绳提起装满水的桶时，B端的力为阻力，属于费力杠杆；
BC、由所画图可知，由数学知识可知，＝＝＝，
根据杠杆的平衡条件有：G石×OC＝FB×OD，则杠杆平衡时B端的拉力FB＝×G石＝G石＝×50N＝25N，
放下空桶时，向下拉绳子的力F1＝FB﹣G桶＝25N﹣20N＝2N，
装满水时，桶和水的总重力G总＝G桶+G水＝20N+100N＝120N，
向上拉绳提起装满水的桶时拉力为F2＝G总﹣FB＝120N﹣25N＝95N，故BC错误；
D、向上拉绳提起装满水的桶时B＝×G石＝G石可知，B端的拉力不变，故D错误。
故选：A。
【点评】本题考查了杠杆的分类和平衡条件的应用，知道放下空桶时，向下的拉力加上桶的重力等于B端的力，向上拉绳提起装满水的桶时，B端的力加上拉力等于桶和水的总重力，是判断BD的关键。
9．（2分）如图所示，甲、乙两套装置所用的滑轮质量相等，用它们分别将相同质量的钩码匀速竖直提升，绳端A、B移动相同的距离（忽略绳重和摩擦），在此过程中（ ）
A．两钩码上升的速度相等
B．两滑轮组绳端的拉力相等
C．甲滑轮组的总功比乙少
D．两滑轮组的机械效率相等
【分析】（1）由动滑轮、滑轮组的结构知道承担物重的绳子股数n，拉力端移动距离s＝nh，拉力端移动速度等于物体升高速度的n倍，据此分析两钩码上升的速度大小关系；
（2）忽略绳重和摩擦，绳端拉力F＝（G+G动），据此比较两滑轮组绳端的拉力大小关系；
（3）在相等时间内绳端A、B移动相同的距离，知道拉力大小关系，利用W＝Fs比较总功大小关系；
（4）忽略绳重和摩擦，提升钩码的质量相等、重力相等，动滑轮的质量相等、重力相等，利用η＝＝＝比较机械效率大小关系。
【解答】解：A、图甲使用的是动滑轮甲＝2；图乙使用的是滑轮组乙＝3；
因为拉力端移动的距离s＝nh，所以拉力端移动的速度等于物体升高速度的n倍，
已知在相等时间内绳端A、B移动相同的距离可知绳端A，设其大小为v，
则由v绳＝nv物可知，钩码上升的速度分别为：v甲＝v，v乙＝v，
所以两钩码上升的速度：v甲＞v乙，故A错误；
B、提升钩码的质量相同，且滑轮的质量相同，不计绳重及摩擦（G+G动），n甲＝2，n乙＝2，
所以绳端的拉力分别为：F甲＝（G+G动），F乙＝（G+G动），则绳端的拉力F甲＞F乙，故B错误；
C、绳端拉力F甲＞F乙，绳端A、B移动相同的距离甲总＞W乙总，即甲滑轮组的总功比乙多，故C错误；
D、忽略绳重和摩擦＝＝，
因为提升钩码的质量相等、重力相等、重力相等，故D正确。
故选：D。
【点评】此题考查了使用动滑轮、滑轮组时物体上升速度大小、拉力大小、拉力做功大小、机械效率大小比较，利用好关系式：忽略绳重和摩擦，滑轮组的机械效率η＝＝＝。
10．（2分）小明竖直向上抛出一个小球。从球离开手到最后落在地面的过程中，则动能EK随时间t的变化关系（不计空气阻力），最接近下图中的哪一个？（ ）
A． B．
C． D．
【分析】影响动能的因素是物体的质量和速度，质量越大、速度越大，动能越大。
【解答】解：小球上升的过程中，速度越来越小，到达最高点，动能为0，速度越来越大。
所以动能是先减小，后增大。
故选：C。
【点评】本题考查动能的影响因素，关键是根据动能的变化来判断图像。
11．（2分）如图所示，质量相等的A、B两个小球用长度不等的无弹性细线系住，将两球拉到同一高度处且保持细线水平，不计空气阻力，当小球至最低点时（ ）
A．两球的动能相等
B．两球的重力势能相等
C．两球的机械能相等
D．整个过程中没有力对小球做功，所以小球机械能守恒
【分析】（1）物体的动能大小和物体的质量和速度有关，物体的质量越大，速度越大，物体的动能越大；重力势能的大小与物体的质量和所处高度有关，物体质量越大，高度越高，物体的重力势能越大；物体的机械能等于动能和势能之和。动能和势能在转化过程中，若不计阻力、摩擦等，机械能的总和保持不变。
（2）重力对小球做功。
【解答】解：C、将两球拉同一高度处且保持细线水平，两球质量相等，动能都是0；将两球由静止释放，当小球至最低点时，故在最低点两球的机械能相等；
A、两球到最低点时，由于A的重力势能大，故A错误；
B、两球到最低点时，所以两球的重力势能不同。
D、整个过程中不计空气阻力，但重力对小球做功了；
故选：C。
【点评】理解影响动能和势能的因素，以及动能和势能转化过程中机械能的变化情况，可解答此题。
12．（2分）如图所示，半径为r的圆筒上绕着绳子。某同学用恒力F拉着绳的自由端使圆筒在地上滚动，则他使圆筒滚动一周所做的功是（ ）
A．πrF B．2πrF C．4πrF D．0
【分析】要计算拉力所做的功，根据功的公式W＝Fs可知，还需要知道拉力所移动的距离。圆筒在地面上滚动时形成一个动滑轮，当圆筒转动一周时，作用在圆筒绳子上的力正好转动两周，根据功的计算公式得出力F所做的功。
【解答】解：圆筒在地面上滚动时形成一个动滑轮，当圆筒转动一周时，作用在圆筒上的力，即4πr，
力F所做的功：W＝Fs＝4πRF。
故选：C。
【点评】本题考查了功的计算，关键是要求出拉力F移动的距离。
二、填空题（每空1分，共36分）
13．（2分）在取暖器旁边放一物体，物体的内能 增加 （选填“增加”“减少”），这是通过 热传递 方式改变物体内能的。
【分析】做功和热传递改变物体的内能的特点：热传递改变物体的内能是能量的转移，做功改变物体的内能是能量的转化。
【解答】解：在取暖器旁边放一物体，物体吸收热量，通过热传递的方式改变物体的内能。
故答案为：增加；热传递。
【点评】本题主要考查学生对改变物体内能两种方式的了解和掌握，是中考的热点。
14．（4分）如图甲是同学们常用的燕尾夹，AB＝BC，当用力摁住C点打开该夹子时，此时夹子可近似看作 等臂 （选填“省力”“费力”或“等臂”）杠杆。如图乙所示，手柄 粗 （选填“粗”或“细”）一些的螺丝刀用起来更省力；螺纹 密 （选填“密”或“稀”）一些的螺丝钉拧起来更省力。
【分析】比较动力臂、阻力臂大小关系，识别杠杆类型；轮轴属于变形的杠杆，其它条件一定时，动力臂越大，越省力；螺纹属于变形的斜面，斜面越费距离，越省力，据此分析解答。
【解答】解：图中的燕尾夹，支点是B点，阻力臂是AB，即动力臂等于阻力臂；图中的螺丝刀属于轮轴，支点在手柄截面的中心，动力臂越大，动力越小；螺丝钉的螺纹属于斜面，即越费距离。
故答案为：等臂；粗；密。
【点评】本题考查了杠杆的分类、杠杆省力情况的分析以及斜面省力情况的分析，属于基础题。
15．（2分）在一个圆柱形塑料筒中，把橡皮筋和配重螺母按图所示装配好。水平地板上向前滚动，橡皮筋逐渐拧紧 增加 （选填“增加”或“减少”）。我们会发现圆柱形塑料筒自己还会滚动回来，甚至可以来回滚动几次。在来回滚动的过程中橡皮筋的弹性势能与 动 能相互转化。
【分析】根据动能和势能之间的相互转化，进行分析回答；动能与物体的质量与速度有关，弹性势能与弹性形变的大小有关。
【解答】解：塑料筒向前滚动时，配重螺母由于惯性不旋转，该过程主要是动能转化为弹性势能；塑料筒在向后滚动时，橡皮筋展开，橡皮筋的弹性势能减少，弹性势能转化为动能，动能转化为弹性势能。
故答案为：增加；动。
【点评】本题考查了动能与势能的影响因素以及能量之间的相互转化，关键是认真观察橡皮筋的变化和纸筒运动快慢，进而得出能量变化。
16．（3分）如图所示，小欣同学只有一根绳子，他想把被风刮倒的甲树拉正，他把绳子的一端系在乙树上，然后绕过甲树用力拉绳子 2 段绳子拉甲树。如果不计绳重和摩擦，甲树受到400N拉力，则乙树受到的拉力为 200 N。
【分析】由图知，小欣同学用绳拉甲树可以看成一个动滑轮，据此分析解答。
【解答】解：由图可知，用绳子拉甲树时，此时有两段绳子拉甲树；
不计绳重和摩擦，甲树受400N拉力，
所以小欣对绳子的拉力为：F＝F甲＝×400N＝200N。
故答案为：2；200。
【点评】本题考查动滑轮特点的认识和应用，属于一道基础题。
17．（3分）某餐馆用智能机器人（如图）替代人工送菜。该机器人用20s时间在水平路面上运行30m将菜送到客人桌前；若机器人和菜总质量为25kg，完成本次送菜，牵引力做功 1500 J，牵引力做功的功率为 75 W，机器人所受重力做功 0 J。
【分析】根据W＝Fs得出牵引力做功；根据P＝得出功率。
机器人水平运动，所受重力的方向为竖直向下，机器人在重力的方向上没有移动距离，所受重力做功0J。
【解答】解：牵引力做功：W＝Fs＝50N×30m＝1500J；
牵引力做功的功率P＝＝＝75W。
机器人水平运动，所受重力的方向为竖直向下，所受重力做功0J。
故答案为：1500；75；0。
【点评】本题考查功与功率的有关计算问题，难度不大。
18．（3分）如图所示光滑斜面，沿斜面AB和AC分别将同一重物从它们的底部拉到顶部，所需拉力分别为F1和F2，所做的功分别为W1和W2，则F1 ＜ F2，W1 ＝ W2。若把该重物从斜面顶端由静止释放，沿AB到底端时的动能 ＝ 沿AC到底端时的动能。（三空均选填“＜”、“＞”或“＝”，忽略重物体积大小的影响）
【分析】斜面光滑说明没有摩擦，所以不做额外功。沿斜面AB还是AC匀速拉同一物体，由于其高度相同，由功的原理可知沿斜面所做的功都等于不用机械而直接用手所做的功，从而可以判断出两次做的功W1和W2的大小关系；知道斜面长的大小关系，利用W＝FL比较拉力大小；
若这个重物从A处由静止释放沿斜面AB、AC滑至底端时，重力势能全部转化为动能，而原来具有的重力势能相等，据此判断动能大小。
【解答】解：斜面光滑说明没有摩擦，所以不做额外功。
所以把同一物体沿斜面AB和AC分别拉到顶端A，h相同，即W1＝W2；
由题可知，LAB＞LAC，
所以由W＝Fs可知，F8＜F2；
若这个重物从A处由静止释放，由于是同一重物，且高度相等，
沿斜面AB、AC滑至底端的时，所以动能大小相等1＝E5。
故答案为：＜；＝；＝。
【点评】本题考查功、动能、拉力的大小比较，具有很强的综合性，难度中等，但需要细心作答，否则很容易出错！关键是知道接触面光滑，摩擦力为0，使用任何机械都不省功。
19．（2分）如图所示是一种小型千斤顶的示意图，当手往下压动摇臂时，能把重物抬高一段较小的距离，把1000N的重物匀速抬高14cm。则重物上升的速度为 0.014 m/s，千斤顶的效率是 70 %。
【分析】（1）由速度公式计算重物上升速度；
（2）根据公式W＝Gh可求有用功，根据公式W＝Fs可求总功，有用功与总功的比值就是千斤顶的机械效率。
【解答】解：
（1）由题知，10s时间内重物被匀速抬高h＝14cm＝0.14m，
所以重物上升的速度：v＝＝＝6.014m/s；
（2）人做的功是总功：W总＝Fs＝100N×2m＝200J；
已知h＝14cm＝0.14m，所做的有用功：
W有用＝Gh＝1000N×6.14m＝140J，
千斤顶的机械效率：
η＝×100%＝。
故答案为：0.014；70。
【点评】本题考查有用功、总功和机械效率的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，难度不大。
20．（4分）如图甲所示，滑轮组在竖直向上的拉力F作用下，将重为105N的物体匀速提起，则动滑轮为 45 N，图乙中阴影部分的面积表示的物理量是 总功 ，该物理量大小为 150J 。该滑轮组提升此重物时的机械效率为 70% 。
【分析】（1）根据图判定连接动滑轮绳子的段数，根据F＝（G物+G轮）求出动滑轮的重力；
（2）根据横纵坐标表示的单位和数值以及其数值变化关系确定该物理量，并计算其大小；
（3）根据机械效率公式η＝＝计算滑轮组的机械效率。
【解答】解：
（1）由图可知，滑轮组由三段绳子承担总重，已知物体的重力为105N；
绳重和摩擦力不计，所以F＝物+G轮），
即：50N＝（105N+G轮），解得G轮＝45N；
（2）纵坐标表示力的大小为50N，大小不变，大小为3m，
所以阴影部分表示力所做的总功，则W总＝Fs＝50N×8m＝150J；
（3）设物体提升的高度为h，则滑轮组的机械效率：
η＝＝＝×100%＝70%。
故答案为：45；总功；70%。
【点评】本题考查了动滑轮重力的计算、功、机械效率公式的灵活运用，能够正确识图和辨别滑轮组承担总重的绳子的段数是解题的关键。
21．（3分）跳绳是我市初中毕业生体育测试的项目之一，小华想利用所学的物理知识估测自己跳绳时克服重力做功的平均功率（不计绳重）。
（1）用体重计测量自己的质量m；
（2）用刻度尺测出自己每次跳起的平均高度h（人的重心上升的高度）；
（3）用 秒表 （填测量器材）记录跳n次所用的时间t；
（4）计算出跳绳时克服重力的平均功率P＝ （用字母表示）；
（5）若跳绳者的质量m＝50kg，跳绳者的重心高度随时间变化的情况如图所示。根据图中所给条件，可估算出此跳绳者在1min内克服重力做功的平均功率为 135 W。（g取10N/kg）
【分析】（3）（4）根据P＝＝分析测量的物理量及所用时间；
（5）求解克服重力所做的功可利用公式W＝Gh求解计算功的大小，利用功率的公式P＝计算功率的大小。
【解答】解：（3）用秒表记录跳n次所用的时间t；
（4）自己所受的重力是：mg；每次克服重力所做的功W＝Gh＝mgh总＝nmgh，
则平均功率P＝＝；
（5）由题意知：
该同学的重力G＝mg＝50kg×10N/kg＝500N；
跳一次所用时间t1＝s；1min内所跳的次数n＝；
起跳的最大高度h＝0.09m；
克服重力做功：W＝G•nh＝500N×180×0.09m＝8100J；
6min内克服重力做功的平均功率：
P＝＝＝135W。
故答案为：（3）秒表；（4）。
【点评】本题结合实验考查功率公式的运用及所用的测量工具，关键是能从图中获取最大高度与跳一次所用的时间。
22．（2分）如图所示，AOB为完全光滑轨道（不计空气阻力），A点的高度H大于B点的高度h。在A点沿斜面方向向下轻推小球滑下，若小球离开B点后的运动轨迹恰好为虚线b，则小球在A点的速度 等于 （选填“大于”、“等于”或“小于”）在b轨迹最高点的速度；增大小球在A点的初速度，它从B点离开的轨迹可能是a、b、c、d中的 a 。
【分析】轨道光滑，不计空气阻力，小球在整个过程中机械能守恒，结合机械能守恒定律进行分析。
【解答】解：在A点沿斜面方向向下轻推小球滑下，沿轨道AOB到达B点后离开，整个过程中，不计空气阻力，则小球在A点的机械能等于在b轨迹最高点时的机械能，则小球在两点的重力势能相等，小球在A点的速度等于在b轨迹最高点的速度。
增大小球在A点的初速度，则小球在A点时的机械能增大，轨道光滑，机械能守恒。
故选：等于；a。
【点评】本题考查了对机械能守恒定律知识的应用，关键能够根据现象判断不同情况下机械能的大小关系。
23．（4分）如图甲为某种吊车的工作示意图。利用伸缩撑杆可使吊臂绕O点转动。伸缩撑杆为圆弧状，伸缩时对吊臂的支持力始终与吊臂垂直。图甲中吊臂是 费力 （省力/费力）杠杆。从图甲到图乙所示的仅缩短吊臂的过程中，伸缩撑杆对吊臂的支持力渐渐 变小 （变小/变大/不变），从图乙到图丙所示的仅匀速放下吊臂的过程中，伸缩撑杆对吊臂的支持力渐渐 变大 （变小/变大/不变）。
【分析】（1）根据杠杆平衡条件，F1×l1＝F2×l2，根据动力臂和阻力臂的关系分析是省力杠杆、等臂杠杆、费力杠杆；
（2）缩短吊臂和吊下货物时，分析阻力、阻力臂、动力臂的变化，利用杠杆平衡条件进行判断支持力的大小变化。
【解答】解：由图可知，吊车在使用时，根据杠杆平衡条件，是费力杠杆；
从图甲到图乙所示的仅缩短吊臂的过程中，动力臂不变，阻力不变1l1＝F6l2可知，动力减小；
从图乙到图丙所示的仅匀速放下吊臂的过程中，吊臂顺时针转动，阻力臂变大，则动力臂不变1l5＝F2l2可知，动力变大。
故答案为：费力；变小。
【点评】正确确定动力、动力臂、阻力、阻力臂是解决本题的关键，吊车吊起货物时，确定变化量和不变量，根据杠杆平衡条件解决问题。
24．（4分）如图1所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上，t＝0时刻，小球接触弹簧并将弹簧压缩至最低点（形变在弹性限度内），然后又被弹起离开弹簧，如此反复。通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出该过程中弹簧弹力F随时间t变化的图象如图2所示
（1）在整个运动过程中，小球的机械能 不守恒 （填“守恒”或“不守恒”）
（2）小球动能最小的时刻是 t2 （填t1、t2或t3）
（3）在t2～t3这段时间内，小球的动能 先增大后减小 （填“先增大后减小”，“先减小后增大”，“一直增大”，“一直减小”）
【分析】小球先自由下落，与弹簧接触后，弹簧被压缩，在下降的过程中，弹力不断变大，当弹力小于重力时，物体加速下降，合力变小，加速度变小，故小球做加速度减小的加速运动，当加速度减为零时，速度达到最大，之后物体由于惯性继续下降，弹力变得大于重力，合力变为向上且不断变大，加速度向上且不断变大，故小球做加速度不断增大的减速运动；同理，上升过程，先做加速度不断减小的加速运动，当加速度减为零时，速度达到最大，之后做加速度不断增大的减速运动，直到小球离开弹簧为止。对于小球和弹簧组成的系统机械能守恒。
【解答】解：
（1）由图看出，弹簧的弹力在变化，而小球和弹簧组成的系统机械能守恒。
（2）由图看出，t2时刻，弹力F最大，小球运动到最低点；
（3）t2﹣t4这段时间内，弹簧的弹力减小，弹力不断减小，后向下；则小球的动能先增大后减小。
故答案为：（1）不守恒；（2）t2；（3）先增大后减小。
【点评】本题关键要将小球的运动分为自由下落过程、向下的加速和减速过程、向上的加速和减速过程进行分析处理，同时要能结合图象分析。要知道系统的机械能守恒，但小球的机械能并不守恒。
三、解答题（本题共8小题，共40分）
25．（2分）如图中是螺丝刀撬图钉的图片，请你在图中画出施加在A点的动力F1对应的动力臂l1。
【分析】支点为O，用虚线延长动力的作用线；用虚线作支点到动力作用线的垂线，可得动力臂。
【解答】解：由图可知，支点是O，支点到垂足的距离就是动力F1对应的动力臂l1，如图所示：
【点评】此题主要考查力臂的画法，比较简单。
26．（2分）“节约用水，人人有责”，如图所示是用水后及时关闭水龙头的情景。水龙头手柄可以视为一根杠杆1及阻力力臂l2。
【分析】根据杠杆平衡的条件，F1×L1＝F2×L2，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。而在通常情况下，连接杠杆中支点和动力作用点这两点所得到的线段最长，据此可解决此题。
【解答】解：由题意可知，阻力和阻力臂一定1×L1＝F2×L2可知，动力要最小，OA作为动力臂时，动力最小2使杠杆沿逆时针转动，动力F8应使杠杆顺时针转动，所以施加在A点的力应向下，过A点作OA的垂线1；过O点作阻力F2的垂线，即为阻力F8的力臂l2，如下图所示：
。
【点评】根据杠杆的平衡条件，要使杠杆上的力最小，必须使该力的力臂最大，而力臂最大时力的作用点一般离杠杆的支点最远，所以在杠杆上找到离杠杆支点最远的点即力的作用点，这两点的连线就是最长的力臂，过力的作用点作垂线就是最小的力。
27．（2分）如图所示，人站在地面上用滑轮组提升重物，请用笔画线代替绳子画出最省力的绕法。
【分析】滑轮组绳子的绕法，有两种：一是绳子先系在定滑轮的固定挂钩上，绕过下面的动滑轮，再绕过上面的定滑轮；二是绳子先系在动滑轮的固定挂钩上，绕过定滑轮，然后再绕过动滑轮；通过比较提升物体绳子条数的多少确定最省力的绕法。
【解答】解：因为只有1个动滑轮，且人站在地面上用滑轮组提升重物；从动滑轮上面挂钩开始绕起，如图所示：
【点评】此题主要考查滑轮组承担物重绳子股数，滑轮组的绕线方法不同，拉力的方向不同，达到省力程度也不同，绳子股数越多越省力。
28．（6分）如图所示，滑轮重100N，利用此动滑轮以500N的力将重800N的物体在10s内匀速提升了3m。
求：
（1）工人师傅拉力的功率；
（2）动滑轮的机械效率；
（3）工人师傅克服绳重和摩擦所做的功。
【分析】（1）由图可知，n＝2，已知物体上升的高度，根据s＝nh求拉力端移动的距离，根据W＝Fs求拉力做的总功，根据P＝求拉力做功的功率；
（2）根据W＝Gh求拉力对重物做的有用功；根据η＝求动滑轮的机械效率；
（3）根据W＝Gh求克服动滑轮重做的额外功，根据W额＝W总﹣W有求克服绳重和摩擦所做的功。
【解答】解：（1）由图可知，n＝2，
拉力端移动的距离为：s＝nh＝2×7m＝6m，
拉力做的总功为：W总＝Fs＝500N×6m＝3000J，
拉力做功的功率为：P＝＝＝300W；
（2）拉力对重物做的有用功为：
W有＝Gh＝800N×7m＝2400J；
动滑轮的机械效率为：η＝＝＝80%；
（3）克服动滑轮重做的额外功为：W额1＝G动h＝100N×3m＝300J，
克服绳重和摩擦所做的功为：W额5＝W总﹣W有﹣W额1＝3000J﹣2400J﹣300J＝300J。
答：（1）工人师傅拉力的功率为300W；
（2）动滑轮的机械效率为80%；
（3）工人师傅克服绳重和摩擦所做的功为300J。
【点评】本题考查功、功率和滑轮组的机械效率的计算，知道滑轮组中n的值是关键。
29．（6分）在“测量滑轮组机械效率”的实验中，小北与同学们用同一滑轮组进行了三次实验（如图所示），实验数据记录如下表：
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
①
3
6
10
2.2
30
90.9%
（1）实验时除如图所示的器材外，还需要的实验器材有 刻度尺 ；
（2）实验时应沿竖直方向 匀速 拉动弹簧测力计，且在 拉动过程中 （填“静止”或“拉动过程中”）时读数；
（3）表格中编号①处的数据为 88.9% ，分析数据可得结论：使用同一滑轮组提升不同重物至同高度时，提升的物重增加时，滑轮组的机械效率 变大 （选填“变大”、“变小”或“不变”）；
（4）小北发现绳端移动的距离与钩码上升的高度有固定的倍数关系，于是他认为：钩码重一定时，无论将钩码提升多高；小红则认为：钩码提升的高度不同，有用功就不同 小北 的看法是正确的。
【分析】（1）测定滑轮组机械效率的实验原理是：η＝＝，要用到弹簧测力计测量G、F，用刻度尺测量h、s，据此选择；
（2）实验时，竖直方向拉动弹簧测力计，使物体做匀速直线运动，速度保持不变；
（3）根据η＝＝算出第2次的机械效率；故表格数据得出结论；
（4）根据因η＝＝来分析。
【解答】解：（1）测定滑轮组机械效率的实验原理是η＝＝，
要用到弹簧测力计测量G、F，用刻度尺测量h、s，还需要刻度尺；
（2）在实验中，测绳端拉力F时；
（3）第2次的机械效率为：
η＝＝＝×100%≈88.3%；
由表格数据可得结论：使用同一滑轮组提升不同重物至同高度时，提升的物重增加时；
（4）分析表格数据可知n＝3，由η＝＝＝＝，滑轮组的机械效率与提升的高度无关。
故答案为：（1）刻度尺；（2）匀速；（3）88.9%；（4）小北。
【点评】本题考查了滑轮组的机械效率的测量，掌握滑轮组的机械效率与提升物体的重力、动滑轮重力、绳子段数及摩擦有关，与上升的高度无关。
30．（7分）如图（1）所示，小南在探究物体动能的大小与哪些因素有关时，撞击水平面上同一木块。
（1）本实验探究的是 小车 （选填“木块”、“小车”或“斜面”）的动能与 速度 的关系；
（2）第一次实验的情景如图甲所示，在进行第二次实验前，应先将撞出的木块 恢复到原位置； ；
（3）若操作正确，第二次实验木块最终的位置如图乙所示，则此实验的结论是： 在质量相同的情况下，速度越大，动能越大 ；
（4）实验结束后，小南拿走木块，先后将同一小车从同一斜面的不同高度处静止释放，来判断动能与速度的关系。你认为该同学实验方案是否合理。 合理 （选填“合理”或“不合理”）。
（5）小南又发现不同的实验也有相似之处，利用如图3所示的装置探究“阻力对物体运动的影响”，让小车从斜面顶端由静止滑下，若三幅图中小车克服摩擦力做功分别用W甲、W乙、W丙表示，则W甲 ＝ W乙 ＝ W丙。（填“＜”、“＞”或“＝”）
【分析】（1）动能大小与物体的质量和速度有关，在探究过程中应用控制变量法，并通过小车推动木块做的功来反映动能的大小；
（2）在实验的过程中，通过木块滑动的距离来判定动能的大小，故重新实验时，应控制木块的初始位置相同；
（3）根据图中小车在斜面上所处的高度和撞击后木块移动的距离分析；
（4）相同的表面对小球的阻力是相同的，若球滑行到静止的距离越大，说明球克服阻力做功越大，根据功能关系判断动能大小；
（5）小车在水平面由于受到摩擦力作用，最终会停止运动（此时木块的动能为0），在水平面小车的动能用于克服摩擦力做功，根据功能关系判断。
【解答】解：（1）由图知，同一小车分别从同一斜面不同高度由静止滑下，到达斜面底端的速度不同；
实验中通过小车推动木块移动的距离来反映动能的大小；
（2）在实验的过程中，通过木块滑动的距离来判定动能的大小，应把木块恢复到原位置；
（3）由图可知，甲图中小车从较高的高度释放，甲撞击木块移动的距离远，速度越大；
（4）相同的表面对小球的阻力是相同的，若球滑行到静止的距离越大，根据功能关系，即可以得出动能与速度的关系；
（5）同一小车从同一斜面顶端静止滑下到斜面底端具有相同的动能，小车在水平面由于受到摩擦力作用，在水平面小车的动能用于克服摩擦力做功。
故答案为：（1）小车；速度；（3）在质量相同的情况下，动能越大；（5）＝；＝。
【点评】本题是探究影响动能大小的因素的实验，由于动能大小与质量和速度有关，所以实验中要用控制变量法，同时要掌握转换法在实验中的应用。
31．（7分）小东在探究杠杆平衡条件的实验中，设弹簧测力计和钩码对杠杆的拉力分别为动力F1和阻力F2，l1和l2分别表示动力臂和阻力臂。
（1）当杠杆静止在图1所示的位置时，杠杆处于 平衡 （选填“平衡”或“不平衡”）状态：图1中，应将右端的平衡螺母向 左 （选填“左”或“右”）调节使杠杆在水平位置平衡。
（2）小东保持F2和1l不变而改变l2，所获得的实验数据如表中所示，第1次实验中弹簧测力计示数的放大图如图3所示，则F1＝ 4.4 N，通过该表中数据 能 （填“能”或“不能”）得出杠杆的平衡条件。
实验次数
阻力F1/N
阻力臂I2/cm
动力臂l1/cm
动力F1/N
1
4
33
30
2
4
18
30
2.4
3
4
7.5
30
1.0
（3）小东在实验的过程中发现，按图2中弹簧测力计使用方式校零时往往很困难，由于弹簧测力计的弹簧和秤钩都有一定的质量 小于 绳子受到的实际拉力（选填“大于”或“小于”），为了在竖直向下方向校零，有一种方法是取两个弹簧测力计先竖直方向校零后，秤钩对钩，在竖直方向拉到某一数值 乙 的指针，使其示数与另一弹簧测力计相等即可完成校零。
（4）为了避免图2中弹簧测力计校零的烦恼，调节杠杆在水平位置平衡后，他打算采用图5的方式寻找F1、F2、l1和l2四个物理量之间的关系，你觉得该方案中杠杆自身的重力 不会影响 （选填“会影响”或“不影响”）实验结果。
【分析】（1）当杠杆受力平衡时将保持静止或匀速转动状态；调节杠杆平衡的原则是螺母的调节方向是向上翘的那端调节；
（2）弹簧测力计读数时要看清分度值，根据指针的位置读数；杠杆的平衡条件：F1L1＝F2L2；
（3）由于弹簧测力计的弹簧和秤钩都有一定的质量，据此分析；
由于物体间力的作用是相互的甲对乙的拉力等于乙对甲的拉力；
（4）图5中，支点位于动力和阻力的右侧，杠杆的重心恰好经过支点，不会影响杠杆的平衡。
【解答】解：（1）杠杆静止在图甲所示的位置，则此时杠杆处于平衡状态，应将平衡螺母向左调节；
（2）图中弹簧测力计的分度值是0.1N，指针指在4N下面第4个小格上；
根据1、6、3组数据可知1l2＝F2l2；
（3）如图8所示在探究杠杆平衡条件实验中，按图中弹簧测力计使用方式校零时往往很困难，且拉力的方向竖直向下；
为了在竖直向下方向校零，一种方法是取两个弹簧测力计先竖直方向校零后，根据力的作用性，因甲测力计已调零，使其示数与另一弹簧测力计相等即可完成校零；
（4）图5中，杠杆的重心在支点上。
故答案为：（1）平衡；左；（2）4.3；能；乙；（4）不会影响。
【点评】本题探究“杠杆的平衡条件”，考查杠杆平衡的定义、器材的调试、归纳法的运用及测力计的调零方法、力的相互性等知识，综合性较强。
32．（8分）某型号的垃圾收集车进入某小区收集垃圾。如甲图所示，在金属杆拉力作用下，垃圾桶先是被竖直提升至车厢顶部（轴线OO′图中未画出），当转动到桶口朝下时，桶内垃圾便自动滑落到车厢内。乙图是人面向车头看到的配套使用垃圾桶的侧面示意图，其高度为a＝100cm、底部是边长为b＝60cm的正方形。丙图是垃圾桶转动到水平位置时的示意图，此时O点到金属杆的距离为20cm。在该小区收集某次垃圾时，且垃圾质量分布均匀，垃圾桶和垃圾的总质量为90kg。丁图是全部垃圾刚好能滑落到车厢时，试分析回答：
（1）若垃圾桶在丙图的位置静止时，则金属杆对垃圾桶的拉力是多少？
（2）当垃圾桶从乙图位置转动到丙图位置的过程中，金属杆拉力做功的功率为240W，则完成这个过程至少需要多少时间？
（3）若实际操作时，需要4秒钟才能把垃圾桶从乙图位置转动到丙图位置，则此过程中该机械的机械效率是多少？
（4）当垃圾桶从丙图位置匀速转动到丁图位置的过程中，若O点到金属杆的距离近似不变，则金属杆对垃圾桶的拉力将 变小 ，垃圾桶的机械能将 变大 。（均填“变大”、“变小”或“不变”）
【分析】（1）根据G＝mg求出垃圾桶的重力；根据杠杆的平衡条件求出杆的拉力的大小；
（2）根据乙、丙两图，利用数学知识得出重心上升的高度，根据W＝Gh求出克服重力所做的功，然后根据P＝求出时间的大小；
（3）根据P＝求出总功，利用η＝×100%求出该机械的机械效率；
（4）根据杠杆的平衡条件分析拉力的变化；动能的大小与质量、速度有关，重力势能的大小与质量和高度有关，机械能为动能和势能的和。
【解答】解：（1）垃圾桶的重力为：G＝mg＝90kg×10N/kg＝900N；
桶高a为100cm，在乙位置时桶＝0.5m；
根据杠杆平衡原理可知：F杆×L杆＝G桶×L桶，即：F杆×6.2m＝900N×0.6m，解得：F杆＝2250N；
（2）图乙中的a为100cm，则重心的位置在物体的中心上＝50cm；
图丙中的b为60cm，则重心的位置在物体的中心上＝30cm；
则重心上升的高度为：h3＝h+h'＝50cm+30cm＝80cm＝0.8m；
克服重力所做的功为：W＝Gh5＝900N×0.8m＝720J；
根据P＝可知＝＝8s；
（3）若实际操作时，需要4s钟才能把垃圾桶从乙图位置转动到丙图位置
W总＝Pt'＝240W×4s＝960J。
则该机械的机械效率为：
η＝×100%＝；
（4）当垃圾桶从丙图位置匀速转动到丁图位置的过程中，若O点到金属杆的距离近似不变，阻力不变，根据杠杆的平衡条件可知；
垃圾桶的质量不变，速度不变；质量不变，高度变大，机械能为动能和势能的和。
答：（1）若垃圾桶在丙图的位置静止时，则金属杆对垃圾桶的拉力是2250N；
（2）当垃圾桶从乙图位置转动到丙图位置的过程中，金属杆拉力做功的功率为240W；
（3）若实际操作时，需要5秒钟才能把垃圾桶从乙图位置转动到丙图位置；
（4）变小；变大。
【点评】本题考查了机械能、杠杆平衡条件、功率公式和效率公式的应用，难度不大，利用好公式是解题的关键。
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