2023-2024学年江苏省常州市天宁区北郊中学九年级（上）月考物理试卷（10月份）

这是一份2023-2024学年江苏省常州市天宁区北郊中学九年级（上）月考物理试卷（10月份），共22页。试卷主要包含了选择题，填空题，实验探究与计算题等内容，欢迎下载使用。
2023-2024学年江苏省常州市天宁区北郊中学九年级（上）月考物理试卷（10月份）
一、选择题（每题2分，共15小题）
1．（2分）如图所示，当人手握铅球向上运动时，肌肉产生的力使前臂骨骼绕肘关节转动。下列所示的杠杆中（　　）

A．钓鱼竿钓鱼 B．开瓶器开瓶盖
C．核桃夹夹核桃 D．天平测质量
2．（2分）如今大城市普遍存在着停车难的问题，图甲是集存车、绿化、景观、防盗、户外广告等多功能为一体的“路边空中绿化存车亭”。图乙为“路边空中绿化存车亭”的工作原理图，其中A为存车架，杆的B端固定悬挂泊车装置，BC为牵引OB杆转动的钢丝绳，小汽车从水平地面被提升到BC垂直于杆OB的过程中，作用在B点的动力将（忽略OB的重力和机械各部分的摩擦力（　　）

A．逐渐变小 B．逐渐变大
C．先变小后变大 D．先变大后变小
3．（2分）渭南文化旅游（西安）宣传推介活动于2023年7月19日在西安举行。如图所示，航拍本次活动的无人机匀速下降的过程中（　　）

A．重力不做功 B．动能减小
C．重力势能不变 D．机械能减小
4．（2分）如图所示，粗细均匀的直尺AB，将中点O支起来，在AO的中点C放两支与B端完全相同的蜡烛，如果将三支蜡烛同时点燃，直尺AB将（　　）

A．始终保持平衡
B．不能保持平衡，A端逐渐下降
C．不能保持平衡，B端逐渐下降
D．无法确定
5．（2分）利用如图所示的甲、乙两滑轮组，在相同的时间内用同样大小的力F1和F2把质量相等的物体G1和G2提升到相同的高度，如果用η1和η2分别表示甲、乙两滑轮组的机械效率，用P1和P2分别表示F1、F2所做的功率，则（　　）

A．η1＞η2，P1＞P2 B．η1＞η2，P1＝P2
C．η1＞η2，P1＜P2 D．η1＝η2，P1＝P2
6．（2分）某人要将货箱搬上离地12m高的阁楼，现有30个相同的货箱，每个货箱的质量均为5kg，假设不计搬起和放下箱子的时间，下楼时间是上楼时间的一半（　　）

A．480s B．720s C．1080s D．1440s
7．（2分）下列分析和判断中，正确的是（　　）
①功率越大的机械，做功越快，机械效率越高
②做功时间越长的机械所做的功越多，机械效率不一定高
③机械效率越高，有用功在总功中占的比值越大
④两个机械效率相同的机械，功率大的机械所做的总功多
⑤做的有用功相等的机械，机械效率高的那个机械做的额外功一定少
A．①② B．③⑤ C．①④ D．②③
8．（2分）如图所示，某同学用重为10N的动滑轮匀速提升重为70N的物体，不计绳重和摩擦（　　）

A．30N B．35N C．40N D．45N
9．（2分）如图甲所示是足球比赛中某球员传球后足球在空中飞行的一段运动轨迹，忽略空气阻力，图乙是该足球落地后弹跳的过程。关于以上两过程下列说法正确的是（　　）
A．图甲中足球从A点移动至B点的过程中，球员对球做了功
B．图甲中足球在A点移动至B点的过程中，动能转化为重力势能
C．图乙中A、B两点为同一高度，该足球在这两点机械能相等
D．图乙中足球在最高点D点的动能为零
10．（2分）在劳动实践中，小孙在水平地面与车厢间用木板搭一斜面，并用平行于斜面的推力将重G＝600N的货物匀速地从斜面底端推到顶端的车厢，斜面高h＝1.5m，斜面的机械效率η＝60%。下列叙述中正确的是（　　）​

A．小孙推动货物所用推力大小为150N
B．若增大推行速度，则货物受到的摩擦力将变大
C．货物受到斜面的摩擦力大小为250N
D．若h不变、减小L，则斜面的机械效率将升高
11．（2分）如图所示，有一轻质木板（质量可忽略不计）长为L、右端放一重为G的物块，左端可绕O点转动。当物块向左做匀速滑动时，木板始终在水平位置保持静止，正确的是（　　）

A． B．
C． D．
12．（2分）已知雨滴在空中竖直下落时所受空气阻力与速度大小的二次方成正比，且不同质量的雨滴所受空气阻力与速度大小的二次方的比值相同。现有质量分别为2g和1g的雨滴从空中竖直下落，在落到地面之前都已做匀速直线运动，它们重力的功率之比为（　　）
A．：1 B．2：1 C．4：1 D．2：1
13．（2分）如图，弹簧下端悬挂一个实心小球，用手托住小球，此时弹簧处于自然长度。释放小球，小球向下运动到最低点B（不超过弹簧弹性限度），下列说法正确的是（　　）

A．小球的重力势能一直在减少，动能一直在增加
B．小球减少的重力势能全部转化为动能
C．弹簧的弹性势能不断增大
D．小球运动到B点时，重力势能最小，动能最大
14．（2分）用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率，钩码总重G为1.0N，钩码上升高度h为0.1m，实验时，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，实验中，将杠杆拉至图中虚线位置（　　）

A．拉力对杠杆做的额外功为0.1J
B．匀速竖直拉动过程中弹簧测力计示数先变小后变大
C．若将钩码从A点移到B点，用同样的方式将钩码提升0.1m，则机械效率降低
D．若将弹簧测力计的悬挂点从初始位置移到B点，重物还是上升0.1m，则机械效率不变
15．（2分）如图所示，建筑工人用滑轮组提升重为285N的水泥桶，动滑轮重为15N，水泥桶上升的高度h随时间t变化的关系如图所示。由此可知（　　）

A．水泥桶匀速上升的速度为3m/s
B．0～10s内建筑工人对绳的拉力做的功为300J
C．0～8s内建筑工人对水泥桶做的功为228J
D．建筑工人对绳的拉力的功率为90W
二、填空题（填空每空1分，作图每题2分，共22分）
16．（2分）如图甲所示是生活中常用的夹子，此时手对夹子施加的力为F1，夹子上的钢丝对夹子的作用力为F2，则F1　 　F2（填“＞”“＝”或“＜”）；若用该夹子夹住物体时（如图乙所示），夹子是 　 　（填“省力”“费力”或“等臂”）杠杆。

17．（4分）小明在学校运动会上市仪仗队手，如图所示。他竖直举旗前进时，风给红旗水平向右的阻力为20N，BC＝0.4m小明的两只手分别位于B、C两点，他用一只手握紧旗杆不让它下滑　 　N，沿水平路面匀速前进10m的过程中小明克服风力做的功为 　 　J。

18．（3分）如图所示，将同一物体分别沿光滑的斜面AB、AC以速度v1和v2从底部匀速拉到顶点A，已知v1：v2＝2：1，AB：AC＝2：1，拉力做的功为W1：W2＝　 　，拉力F1：F2＝　 　，做功的功率P1：P2＝　 　。

19．（4分）如图所示，重为500N的同学在1min内做了40次仰卧起坐。若该同学上半身的重力约为全身重力的，每次上半身重心上升的高度为0.3m　 　J，克服上半身重力做功的功率为 　 　W。仰卧起坐时，大体可看成杠杆模型，O为支点，在平躺至坐起的过程中，运动员肌肉所施加的动力变化情况是 　 　（变大/不变/变小）。同学们可以改变仰卧起坐的快慢，来控制体育锻炼的效果，从物理学角度分析　 　的大小。

20．（3分）汽车通过如图所示装置将物体从10m深的井底匀速拉至井口用了40s。已知物重为2.8×103N，汽车重2×104N，若绳重以及绳和滑轮间的摩擦不计，汽车与地面间的阻力为车重的0.05倍且不变3N。求：提升物体过程中滑轮组的机械效率是 　 　，动滑轮的重力 　 　N，提升物体过程中汽车的牵引力 　 　N。

21．（2分）如图，一块均匀的木板AB，长15m，水平搁在相距2m的两个支架O1O2上，A点距O1的距离为6m，一个体重为500N的小孩在木板AB上走动，为保证木板始终不翘起　 　m。

22．（2分）如图甲晾晒架，挂衣服时可以把它看成杠杆，图乙为其简化示意图。请在乙图中作出：
（1）当挂较重的衣物时，为了使晾晒架A点受到的支持力最小，请在B、C、D三点中选择一点2；
（2）晾晒架A点受到的支持力F1及其力臂l1。

23．（2分）一位重力为400N的同学站在地面上，要利用图中所示的滑轮组提升重物，已知物重G＝1000N，请在图中面出符合要求的绳子绕法。

三、实验探究与计算题（24题10分，25题6分，26题10分，27题7分，28题8分，29题7分）
24．（10分）如图所示是“探究杠杆平衡条件”的实验。

（1）实验前没挂钩码时，杠杆在如图甲所示的位置保持静止不功，此时杠杆处于 　 　（选填“平衡”或“非平衡”）状态，若要使其水平平衡，则杠杆右侧的平衡螺母应向 　 　移动（选填“左”或“右”）；
（2）小亮想用弹簧测力计和钩码进行杠杆平衡条件的实验，设计实验时提出了两种方案，第一种按图乙进行实验，你认为按图 　 　（选填“乙”或“丙”）进行实验的实验方案更简单，原因是 　 　；乙和丙两图中，杠杆均水平平衡，此时弹簧测力计示数较大的是图 　 　（选填“乙”或“丙”）；
（3）如图丙所示，每个钩码质量为50g，弹簧测力计在B位置竖直向下拉杠杆，此时测力计的示数为 　 　N。
（4）如图丙保持A点悬挂钩码数量不变，杠杆在水平位置平衡时，测出多组动力臂L1和动力F1的数据绘制了L1﹣F1的关系图象，如图戊所示。图象中每个点与两坐标轴围成的长方形面积 　 　（选填“相等”或“不相等”），若取动力臂L1＝0.5m，通过计算可以得到动力F1＝　 　N。
（5）实验结束后，小明提出了新的探究问题：“若支点不在杠杆的中点，杠杆的平衡条件是否仍然成立？”于是小组同学利用如图丁所示装置进行探究，用弹簧测力计竖直向上拉使杠杆处于水平平衡状态时，测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符　 　。如果此时重物上升0.1m，测得拉力为4N，求杠杆自重为 　 　N。（不计摩擦）
25．（6分）同学们进行了“影响滑轮组机械效率因素”的实验探究。用到的装置如图所示。实验数据记录如表所示：
实验序号
钩码重G/N
钩码上升高度h/m
绳端拉力F/N
绳端移动距离s/m
机械效率η
1
2
0.1
1.2
0.3
55.6%
2
2
0.2
1.2
0.6

3
4
0.1
1.9
0.3
70.2%
4
4
0.1
1.3
0.5
61.5%
​​（1）实验中应沿竖直向上 　 　拉动弹簧测力计，第2次实验的机械效率约为 　 　（结果精确到0.1%）；
（2）通过比较 　 　两次实验数据可得出结论，同一滑轮组提升的物体越重，滑轮组机械效率越高；（填序号）
（3）通过比较3、4两次实验数据可得出结论，不同滑轮组提升相同重物，动滑轮越重　 　；
（4）分析数据可以知道，进行第1、2、3次实验时，这位同学所用的动滑轮一定小于 　 　N。
（5）根据以上结论和生活经验，不能提高滑轮组的机械效率的是 　 　。
A.使用轻质动滑轮
B.增加所提物体重力
C.给机械加润滑油
D.增加重物上升高度

26．（10分）如图是某学习小组利用小球、木块等探究物体的动能大小与哪些因素有关，其中mA＝mB＜mC，hA＝hC＞hB。​
​
（1）实验中，探究的动能是做 　 　（填序号）。
A.小球在斜面上的动能
B.小球撞击木块时的动能
C.小球撞击木块后的动能
D.木块被小球撞击时的动能
（2）实验中，通过观察 　 　来判断钢球的动能大小，这种研究方法叫 　 　。
（3）甲、丙两次实验，让质量不同的钢球从斜面的同一高度滚下，目的是使两球到达水平面时有相同的 　 　，对比甲、丙两次实验，可得出结论，当 　 　一定时，物体的 　 　越大，动能就越大；
（4）甲、乙两次实验中，木块滑行过程中克服摩擦力做功分别为W1和W2，则W1　 　W2（填“＞”、“＝”或“＜”）；
（5）实验交流过程中，同学们联想到高速公路上的交通标志牌，汽车在行驶过程中，这样做的目的实质是限制汽车的 　 　。
（6）善于动脑的小东又设计了如图丁所示的方案：用同一个钢球两次将同一弹簧压缩到不同程度，两次实验弹簧具有的弹性势能 　 　（填“相同”或“不同”）。放手后将小球弹出去撞击放在同一位置的木块时的速度也不同，从而验证了动能与速度的关系。接着让质量不同的两个钢球两次将同一弹簧压缩到相同程度，放手后将小球弹出去撞击放在同一位置的木块　 　（填“能”或“不能”​）验证动能与质量的关系。​
27．（7分）一辆在水平路面上沿直线匀速行驶的货车，行驶时所受的阻力为车总重的10%，货车（含驾驶员）4N。
（1）求货车空载行驶时所受的阻力。
（2）求货车以36km/h的速度空载匀速行驶时，10s内货车牵引力做的功。
（3）当货车装载1.1×104N重的货物，以90kW的额定功率匀速行驶时，求货车行驶的速度为多少m/s。
28．（8分）如图甲所示的装置，A是重15N的空吊篮，绳子B和C能承受的最大拉力分别为120N和60N。体重为50kg的某同学将空吊篮A提升到高处，A上升的速度v随时间t变化关系如图丙所示。（忽略绳重及摩擦，g取10N/kg2）求：
​
（1）该装置中动滑轮的重力G动？
（2）第2s内拉力F的功率PF？第2s内滑轮的机械效率？
（3）此装置提升重物的最大机械效率？
29．（7分）某建筑工地用如图所示的简易滑轮组将重5000N的砖块运到离地3m高的砌墙处，已知每个滑轮重100N，滑轮摩擦和绳重以及动滑轮下的挂网重忽略不计。若提升砖块的工人作用于绳的拉力最大为450N
（1）一次可提升的砖的最大重力以及此时的机械效率；
（2）若全部完成提砖任务，工人利用此滑轮组共需做多少额外功。



















2023-2024学年江苏省常州市天宁区北郊中学九年级（上）月考物理试卷（10月份）
参考答案与试题解析
一、选择题（每题2分，共15小题）
1．（2分）如图所示，当人手握铅球向上运动时，肌肉产生的力使前臂骨骼绕肘关节转动。下列所示的杠杆中（　　）

A．钓鱼竿钓鱼 B．开瓶器开瓶盖
C．核桃夹夹核桃 D．天平测质量
【答案】A
【分析】结合图片和生活经验分析动力臂和阻力臂的大小关系，当动力臂大于阻力臂时，是省力杠杆；当动力臂小于阻力臂时，是费力杠杆；当动力臂等于阻力臂时，是等臂杠杆。
【解答】解：由图可知，当人手握铅球向上运动时，其动力臂小于阻力臂。
A、钓鱼竿钓鱼时，是费力杠杆；
B、开瓶器开瓶盖时，是省力杠杆；
C、核桃夹在使用时，是省力杠杆；
D、天平测质量，是等臂杠杆。
故选：A。
2．（2分）如今大城市普遍存在着停车难的问题，图甲是集存车、绿化、景观、防盗、户外广告等多功能为一体的“路边空中绿化存车亭”。图乙为“路边空中绿化存车亭”的工作原理图，其中A为存车架，杆的B端固定悬挂泊车装置，BC为牵引OB杆转动的钢丝绳，小汽车从水平地面被提升到BC垂直于杆OB的过程中，作用在B点的动力将（忽略OB的重力和机械各部分的摩擦力（　　）

A．逐渐变小 B．逐渐变大
C．先变小后变大 D．先变大后变小
【答案】A
【分析】OB杆在提升过程，车対杆子的拉力力臂越来越小，而CB拉力的力臂逐渐增大，当二者绳子拉力方向夹角越来越小，当二者方向垂直时，拉力最小。
【解答】解：小汽车从水平地面被提升到BC垂直于杆OB的过程中，如下图所示1逐渐变大、阻力臂L2变小，且阻力不变（阻力为车架和汽车的总重力）4L1＝F2L3 可知，在此过程中作用在B点的动力逐渐变小，

故BCD错误，A正确。
故选：A。
3．（2分）渭南文化旅游（西安）宣传推介活动于2023年7月19日在西安举行。如图所示，航拍本次活动的无人机匀速下降的过程中（　　）

A．重力不做功 B．动能减小
C．重力势能不变 D．机械能减小
【答案】D
【分析】做功的两个必要条件：作用在物体上的力，二是物体在这个方向上通过的距离；
影响动能大小的因素：质量、速度。质量越大，速度越大，动能越大；影响重力势能大小的因素：质量、被举的高度。质量越大，高度越大，重力势能就越大；机械能为动能和势能的和。
【解答】解：
A、航拍本次活动的无人机匀速下降的过程中，重力做了功；
BCD、航拍本次活动的无人机匀速下降的过程中，速度不变，高度变小，所以机械能减小、D正确。
故选：D。
4．（2分）如图所示，粗细均匀的直尺AB，将中点O支起来，在AO的中点C放两支与B端完全相同的蜡烛，如果将三支蜡烛同时点燃，直尺AB将（　　）

A．始终保持平衡
B．不能保持平衡，A端逐渐下降
C．不能保持平衡，B端逐渐下降
D．无法确定
【答案】A
【分析】在本题中由于蜡烛对直尺的压力作用，故而构成了一个杠杆：蜡烛对直尺的作用力等于蜡烛的重力，由于杠杆是在水平方向平衡，故而力臂的长度则等于蜡烛距离O点的距离，然后结合杠杆平衡的条件可以求解。
【解答】解：设一支蜡烛的质量为m，直尺长度为LL＝mg×L，
直尺在水平位置平衡；三支蜡烛同时点燃，三支蜡烛因燃烧减少的质量m′相同L＝（m﹣m′）g×L。
故选：A。
5．（2分）利用如图所示的甲、乙两滑轮组，在相同的时间内用同样大小的力F1和F2把质量相等的物体G1和G2提升到相同的高度，如果用η1和η2分别表示甲、乙两滑轮组的机械效率，用P1和P2分别表示F1、F2所做的功率，则（　　）

A．η1＞η2，P1＞P2 B．η1＞η2，P1＝P2
C．η1＞η2，P1＜P2 D．η1＝η2，P1＝P2
【答案】C
【分析】（1）由图可知两滑轮组绳子的有效股数，根据η＝×100%＝×100%＝×100%＝×100%比较两滑轮组机械效率之间的关系；
（2）根据s＝nh求出两滑轮组绳端移动的距离，根据W＝Fs求出拉力做的总功，利用P＝比较两滑轮组拉力功率之间的关系。
【解答】解：（1）由图可知，两滑轮组绳子的有效股数，n1＝3，n5＝4，
由η＝×100%＝×100%＝，
两滑轮组机械效率分别为：
η1＝×100%＝，
η2＝×100%＝，
因F1＝F2，G4＝G2，
所以，η1＞η3，故D错误；
（2）设G1、G2提升到相同的高度为h，则两滑轮组绳端移动的距离分别为：
s4＝n1h＝3h，s5＝n2h＝4h，
拉力做的总功分别为：
W8＝F1s1＝F4×3h，W2＝F8s2＝F2×4h，
拉力的功率分别为：
P1＝＝，P2＝＝，
因F1＝F2，t7＝t2，
所以，P1＜P6，故AB错误，C正确。
故选：C。
6．（2分）某人要将货箱搬上离地12m高的阁楼，现有30个相同的货箱，每个货箱的质量均为5kg，假设不计搬起和放下箱子的时间，下楼时间是上楼时间的一半（　　）

A．480s B．720s C．1080s D．1440s
【答案】C
【分析】根据图象可知当质量为15kg时，功率最大，进而求出以最大功率对货箱做功时每次应搬箱子的个数，以最大功率提升箱子时，时间最短，根据Pt＝mgh去求运动的时间。
【解答】解：根据图象可知当质量为15kg时，功率最大＝3个；
以最大功率提升箱子时，时间最短，
则搬运三个货箱时，根据Pt＝8mgh＝＝72s，即36s＝10回，他对货箱做功的最少时间为t总＝10t＝10×（72s+36s）＝1080s。
故选：C。
7．（2分）下列分析和判断中，正确的是（　　）
①功率越大的机械，做功越快，机械效率越高
②做功时间越长的机械所做的功越多，机械效率不一定高
③机械效率越高，有用功在总功中占的比值越大
④两个机械效率相同的机械，功率大的机械所做的总功多
⑤做的有用功相等的机械，机械效率高的那个机械做的额外功一定少
A．①② B．③⑤ C．①④ D．②③
【答案】B
【分析】（1）功率是单位时间内做的功的多少，是表示做功快慢的物理量；机械效率是有用功与总功的比值；
（2）机械效率指有用功占总功的比例；（3）功率是指做功快慢的物理量；
（4）（5）机械效率指有用功占总功的比例，与机械的省力情况、省功情况、做功快慢等没有直接关系。
【解答】解：
①功率大的机械说明做功越快，但有用功和总功不确定，故①错误；
②③机械效率指有用功占总功的比例，机械效率越高，故③正确，机械效率不一定高；
④两个机械效率相同的机械，功率大的机械做功快，故④错误。
⑤由公式η＝×100%可知，机械效率高的那个机械做的额外功一定少；
故选：B。
8．（2分）如图所示，某同学用重为10N的动滑轮匀速提升重为70N的物体，不计绳重和摩擦（　　）

A．30N B．35N C．40N D．45N
【答案】D
【分析】不计绳重和摩擦，重物和动滑轮的总重由2段绳子承担，当沿竖直方向拉动时，拉力F＝（G物+G动）；
若斜向上拉绳子时，拉力会大于物体和动滑轮总重力的一半。
【解答】解：
动滑轮之所以能省一半的力，是因为其相当于杠杆的变形，轮的半径相当于阻力臂，自然就能省一半的力。
不计绳重和摩擦，重物和动滑轮的总重由2段绳子承担，
当沿竖直方向拉动时，拉力F＝物+G动）＝（70N+10N）＝40N；
图中斜向上拉绳子时，动力臂和阻力臂都会减小，而阻力不变，动力就会增大，则拉力F的范围是F＞40N。
故选：D。
9．（2分）如图甲所示是足球比赛中某球员传球后足球在空中飞行的一段运动轨迹，忽略空气阻力，图乙是该足球落地后弹跳的过程。关于以上两过程下列说法正确的是（　　）
A．图甲中足球从A点移动至B点的过程中，球员对球做了功
B．图甲中足球在A点移动至B点的过程中，动能转化为重力势能
C．图乙中A、B两点为同一高度，该足球在这两点机械能相等
D．图乙中足球在最高点D点的动能为零
【答案】B
【分析】（1）做功的条件：有力，且物体在力的方向上通过距离；
（2）重力势能的大小与质量、高度有关；
（3）根据图像分析足球的机械能是否守恒；
（4）动能的大小与质量、速度有关。
【解答】解：A、图甲中足球从A点移动至B点的过程中，所以对球不做功；
B、图甲中足球在A点的高度小于B点的高度，所以图1中足球在A点的重力势能小于B点的重力势能，将动能转化为重力势能；
C、由图可知，这说明足球的机械能是逐渐变小的，故C错误；
D、图乙中足球在从D点向后的过程中继续水平方向运动，故最高点D点的动能不为零。
故选：B。
10．（2分）在劳动实践中，小孙在水平地面与车厢间用木板搭一斜面，并用平行于斜面的推力将重G＝600N的货物匀速地从斜面底端推到顶端的车厢，斜面高h＝1.5m，斜面的机械效率η＝60%。下列叙述中正确的是（　　）​

A．小孙推动货物所用推力大小为150N
B．若增大推行速度，则货物受到的摩擦力将变大
C．货物受到斜面的摩擦力大小为250N
D．若h不变、减小L，则斜面的机械效率将升高
【答案】D
【分析】A、根据W有用＝Gh得出有用功，根据W总＝得出总功，根据F推＝得出小孙推动货物所用推力；
B、滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关，若增大推行速度，货物对斜面的压力大小和接触面的粗糙程度均不变，据此分析；
C、根据W额外＝W总﹣W有用得出额外功，根据f＝得出货物受到斜面的摩擦力；
D、若h不变、减小L，物体对斜面的压力减小，斜面对物体的摩擦力减小，额外功减小，有用功不变，根据W总＝W有用+W额外可知，总功减小，根据η＝可知斜面的机械效率将的变化情况。
【解答】解：A、有用功W有用＝Gh＝600N×1.5m＝900J，
总功W总＝＝＝1500J，
小孙推动货物所用推力F推＝＝＝250N；
B、滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关，货物对斜面的压力大小和接触面的粗糙程度均不变，故B错误；
C、额外功W额外＝W总﹣W有用＝1500J﹣900J＝600J，
货物受到斜面的摩擦力f＝＝＝100N；
D、若h不变，物体对斜面的压力减小，额外功减小，根据W总＝W有用+W额外可知，总功减小可知斜面的机械效率将升高。
故选：D。
11．（2分）如图所示，有一轻质木板（质量可忽略不计）长为L、右端放一重为G的物块，左端可绕O点转动。当物块向左做匀速滑动时，木板始终在水平位置保持静止，正确的是（　　）

A． B．
C． D．
【答案】D
【分析】在物体运动时间t后，杠杆受到物体的压力（阻力）等于物体重力，再确定动力臂和阻力臂，根据杠杆平衡得出F与t的关系式，结合图象进行判断。
【解答】解：如图所示：

动力臂为OA＝L，杠杆受到物体的压力（阻力）F′＝G，
物块向左做匀速滑动，则阻力臂OB＝OA﹣vt＝L﹣vt，
因杠杆平衡，
故有：F×OA＝F′×OB＝G×（OA﹣vt），
即：F×L＝G×（L﹣vt），
则F＝G﹣t﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①，
因G、v、L为常数，当t增大时，变化关系为直线。
故选：D。
12．（2分）已知雨滴在空中竖直下落时所受空气阻力与速度大小的二次方成正比，且不同质量的雨滴所受空气阻力与速度大小的二次方的比值相同。现有质量分别为2g和1g的雨滴从空中竖直下落，在落到地面之前都已做匀速直线运动，它们重力的功率之比为（　　）
A．：1 B．2：1 C．4：1 D．2：1
【答案】B
【分析】已知雨滴下落时都做匀速直线运动，所以受的重力和空气阻力是一对平衡力，即f＝mg＝kv2；再根据公式P＝＝＝Fv来分析求解。
【解答】解：已知雨滴在空中竖直下落时所受空气阻力与速度大小的二次方成正比，则f＝kv2；且不同质量的雨滴所受空气阻力与速度大小的二次方的比值相同，即比例系数k是相同的。
因为雨滴落到地面前均已做匀速直线运动，所以雨滴受的是平衡力，
所以，kv2＝mg，
则雨滴的速度为v＝；
又因为P＝＝＝Fv
＝＝＝＝＝＝。
故选：B。
13．（2分）如图，弹簧下端悬挂一个实心小球，用手托住小球，此时弹簧处于自然长度。释放小球，小球向下运动到最低点B（不超过弹簧弹性限度），下列说法正确的是（　　）

A．小球的重力势能一直在减少，动能一直在增加
B．小球减少的重力势能全部转化为动能
C．弹簧的弹性势能不断增大
D．小球运动到B点时，重力势能最小，动能最大
【答案】C
【分析】（1）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。
（2）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。
（3）弹性势能大小的影响因素：发生弹性形变的大小，发生弹性形变的难易程度。弹性形变越大，发生弹性形变越难，弹性势能越大。
【解答】解：A、小球在下落过程中，弹力不断增大，重力和弹力的合力方向向下，当重力和弹力的合力方向向上时，所以小球速度先增大后减小，所以小球动能先增大后减小，所以小球的重力势能不断减小。
B、小球下落过程中，小球加速向下运动，小球的重力势能转化为小球的动能和弹簧的弹性势能，小球的速度不断减小，小球的重力势能和动能转化为弹簧的弹性势能。
C、小球下落时，即其弹性形变增大，故C正确。
D、小球运动到B点时，速度最小，所以小球的重力势能和动能都最小。
故选：C。
14．（2分）用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率，钩码总重G为1.0N，钩码上升高度h为0.1m，实验时，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，实验中，将杠杆拉至图中虚线位置（　　）

A．拉力对杠杆做的额外功为0.1J
B．匀速竖直拉动过程中弹簧测力计示数先变小后变大
C．若将钩码从A点移到B点，用同样的方式将钩码提升0.1m，则机械效率降低
D．若将弹簧测力计的悬挂点从初始位置移到B点，重物还是上升0.1m，则机械效率不变
【答案】D
【分析】（1）先找出钩码G和弹簧测力计拉力F的力臂，根据相似三角形得出竖直向上匀速拉动弹簧测力计时两者的力臂之比是否发生变化，根据杠杆的平衡条件得出等式，然后分析判断弹簧测力计示数的变化，根据W＝Fs求出拉力做的总功，根据W＝Gh求出拉力做的应用，总功减去有用功即为拉力对杠杆做的额外功；
（2）将钩码的悬挂点从A点移至B点，钩码还升高相同的高度，杠杆上旋的角度减小，克服杆与O点的摩擦力做功减小，有用功不变，额外功减小，总功减小，机械效率增大。
【解答】解：（1）由图可知，OC为钩码G的力臂，
由△OCA∽△ODE可得：＝，
由杠杆的平衡条件可得：G×OC＝F×OD，
则＝＝，
由和G不变可知，即匀速竖直拉动过程中弹簧测力计示数不变；
拉力做的总功：
W总＝Fs＝0.5N×7.3m＝0.15J，
拉力做的有用功：
W有＝Gh＝2.0N×0.2m＝0.1J，
拉力对杠杆做的额外功：
W额＝W总﹣W有＝8.15J﹣0.1J＝3.05J，故A错误；
（2）若将钩码从A点移到B点，用同样的方式将钩码提升0.1m时，
此时杠杆上旋的角度减小，杠杆升高的距离变小，则额外功变小，
由η＝×100%可知，故C错误。
故选：D。

15．（2分）如图所示，建筑工人用滑轮组提升重为285N的水泥桶，动滑轮重为15N，水泥桶上升的高度h随时间t变化的关系如图所示。由此可知（　　）

A．水泥桶匀速上升的速度为3m/s
B．0～10s内建筑工人对绳的拉力做的功为300J
C．0～8s内建筑工人对水泥桶做的功为228J
D．建筑工人对绳的拉力的功率为90W
【答案】D
【分析】（1）速度公式为v＝，结合图象信息可求物体的速度；
（2）根据承担重物的绳子段数，得出拉力与物体和滑轮重力间关系，可求拉力，在根据W＝Fs可求功；
（3）明确桶升高的高度，运用W＝Gh可求功；
（4）得出绳子的速度，运用P＝Fv可求功率。
【解答】解：左图的滑轮组中，承担重物的绳子段数n＝3，
A、由图象可知
v＝＝＝6.3m/s；
B、不计滑轮与轴之间的摩擦及绳重（G物+G轮）＝×（285N+15N）＝100N；
10s内桶升高h＝2m，则绳子移动距离为s＝3h＝3×8m＝9m；
则拉力做功为：W＝Fs＝100N×9m＝900J；故B错误；
C、3s内桶升高的高度为：h′＝vt′＝0.3m/s×2s＝2.4m；
工人对水泥桶做的功为：W′＝G桶h′＝285N×7.4m＝684J；故C错误；
D、绳子移动速度为：v绳＝3v物＝3×0.3m/s＝6.9m/s；
拉力的功率为P＝Fv绳＝100N×0.5m/s＝90W；故D正确；
故选：D。
二、填空题（填空每空1分，作图每题2分，共22分）
16．（2分）如图甲所示是生活中常用的夹子，此时手对夹子施加的力为F1，夹子上的钢丝对夹子的作用力为F2，则F1　＜　F2（填“＞”“＝”或“＜”）；若用该夹子夹住物体时（如图乙所示），夹子是 　费力　（填“省力”“费力”或“等臂”）杠杆。

【答案】小于；费力。
【分析】动力臂大有阻力臂的杠杆是省力杠杆，动力臂小于阻力臂的杠杆是费力杠杆，分析夹子张开时，动力臂与阻力臂的关系，从而判断此时夹子属于什么杠杆；
【解答】解：用手捏开夹子时，手施加的力是动力，由图可知，所以此时夹子是省力杠杆1＜F2；
用夹子夹物体时，动力来自钢丝，而且夹子是由5个杠杆组成；过支点作动力作用线的垂线段1；过支点作阻力作用线的垂线段，即阻力臂L2；如图所示，由图知L7＜L2。

所以用该夹子夹住物体时，动力臂小于阻力臂。
故答案为：小于；费力。
17．（4分）小明在学校运动会上市仪仗队手，如图所示。他竖直举旗前进时，风给红旗水平向右的阻力为20N，BC＝0.4m小明的两只手分别位于B、C两点，他用一只手握紧旗杆不让它下滑　80　N，沿水平路面匀速前进10m的过程中小明克服风力做的功为 　200　J。

【答案】80；200。
【分析】（1）分析杠杆的五要素，根据杠杆的平衡条件分析解答；
（2）知道阻力的大小和前进的距离，根据W＝Fs求出沿水平路面匀速前进10m的过程中小明克服风力做的功。
【解答】解：（1）小明在竖直举旗前进时，若以C为支点时，A处垂直杠杆向右的力为阻力，AC为阻力臂，
若以B点为支点时，在C处用力，BC为动力臂，
两种情况的动力臂均为BC，但以B为支点，根据杠杆的平衡条件知；
根据杠杆的平衡条件：F1×LBC＝F2×LAB，
所以最小的动力为：F8＝＝＝80N；
（2）沿水平路面匀速前进10m的过程中小明克服风力做的功为：W＝fs＝20N×10m＝200J。
故答案为：80；200。
18．（3分）如图所示，将同一物体分别沿光滑的斜面AB、AC以速度v1和v2从底部匀速拉到顶点A，已知v1：v2＝2：1，AB：AC＝2：1，拉力做的功为W1：W2＝　1：1　，拉力F1：F2＝　1：2　，做功的功率P1：P2＝　1：1　。

【答案】1：1；1：2；1：1
【分析】（1）斜面光滑说明摩擦力为0，即使用光滑的斜面没有额外功，根据功的原理可知拉力做的功；
（2）已知AB：AC＝2：1，由W＝Fs公式变形可求得拉力F1：F2；
（3）已知v1：v2＝2：1，已知拉力在两斜面上做功相同，根据公式P＝＝＝Fv可知，拉力做功的功率的大小关系。
【解答】解：（1）斜面光滑说明摩擦力为0，根据功的原理可知，所以拉力在两斜面上做功相同1＝W3；即拉力做的功为W1：W2＝8：1；
（2）由W＝Fs可得，F＝，
则＝＝×＝；
（3）已知v1：v2＝2：1，根据公式P＝＝，拉力做功的功率＝＝＝。
故答案为：1：2；1：2。
19．（4分）如图所示，重为500N的同学在1min内做了40次仰卧起坐。若该同学上半身的重力约为全身重力的，每次上半身重心上升的高度为0.3m　3600　J，克服上半身重力做功的功率为 　60　W。仰卧起坐时，大体可看成杠杆模型，O为支点，在平躺至坐起的过程中，运动员肌肉所施加的动力变化情况是 　变小　（变大/不变/变小）。同学们可以改变仰卧起坐的快慢，来控制体育锻炼的效果，从物理学角度分析　功率　的大小。

【答案】3600；60，变小；功率。
【分析】（1）先根据题意计算该同学上半身的重力，根据W＝Gh得出该同学做一次仰卧起坐克服上半身重力做的功，又知道她在1min内做仰卧起坐的次数，根据W总＝nW求出她在这段时间克服上半身重力做的功，利用功率公式求出克服上半身重力做功的功率；
（2）仰卧起坐时，大体可看成杠杆模型，O为支点，肌肉的拉力F为动力，上半身的重力为阻力，由图可知动力臂和阻力臂的变化情况，根据杠杆平衡条件分析动力的变化；
（3）功率是反映物体做功快慢的物理量，根据相同时间内做功的多少进行分析。
【解答】解：（1）由题意可知，该同学上半身的重力：G＝，
该同学做一次仰卧起坐，克服上半身重力做的功：W＝Gh＝300N×4.3m＝90J，
在1min内做了40次仰卧起坐，则她在这段时间克服上半身重力做的功：W总＝nW＝40×90J＝3600J，
她在这段时间克服上半身重力做功的功率：P＝＝＝60W；
（2）仰卧起坐时，大体可看成杠杆模型，肌肉的拉力F为动力；
在平躺至坐起的过程中，由图可知，而重力的力臂（阻力臂）逐渐变小，阻力臂变小，即运动员肌肉所施加的动力变小；
（3）同学们可以改变仰卧起坐的快慢（即改变了在6min内做仰卧起坐的次数），虽然每次做功相同，从物理学角度分析，即用功率表示。
故答案为：3600；60；功率。
20．（3分）汽车通过如图所示装置将物体从10m深的井底匀速拉至井口用了40s。已知物重为2.8×103N，汽车重2×104N，若绳重以及绳和滑轮间的摩擦不计，汽车与地面间的阻力为车重的0.05倍且不变3N。求：提升物体过程中滑轮组的机械效率是 　87.5%　，动滑轮的重力 　400　N，提升物体过程中汽车的牵引力 　2.6×103　N。

【答案】87.5%；400；2.6×103。
【分析】（1）由图可知n＝2，利用η＝＝＝＝求滑轮组的机械效率；
（2）利用不计绳重和摩擦时F＝（G+G动）求动滑轮的重力；
（3）根据汽车与地面间的阻力为车重的0.05倍且不变求出汽车与地面间的阻力，根据力的平衡条件求出提升物体过程中汽车的牵引力。
【解答】解：（1）由图可知n＝2，滑轮组的机械效率：η＝＝＝＝＝；
（2）因为不计绳重和摩擦时F＝（G+G动），所以动滑轮的重力：G动＝nF﹣G＝2×1.4×103N﹣2.4×103N＝400N；
（3）由汽车与地面间的阻力为车重的0.05倍且不变可知，汽车与地面间的阻力：f＝5.05G车＝0.05×2×105N＝1×103N，
由力的平衡条件可知，提升物体过程中汽车的牵引力：F牵＝F+f＝4.6×103N+6×103N＝2.4×103N。
故答案为：87.5%；4006。
21．（2分）如图，一块均匀的木板AB，长15m，水平搁在相距2m的两个支架O1O2上，A点距O1的距离为6m，一个体重为500N的小孩在木板AB上走动，为保证木板始终不翘起　3.6～8.8　m。

【答案】见试题解答内容
【分析】（1）杠杆的平衡条件：
（2）分别按小孩向左走和向右走两种情况根据杠杆的平衡条件进行分析；
【解答】解：木板AB，重为800N，则OA＝；
在O3O2之间，据O1的距离为OO3＝7.5m﹣2m＝1.5m
与OO2的距离为OO2＝2m﹣8.5m＝0.2m
若小孩在O1的左侧，当以O1为支点，且O7处的支持力为零时，应该是最左侧的位置：
根据杠杆的平衡条件：G人L1＝G板OO1
则L6＝＝＝2.4m
所以小孩距A点的距离为L＝6m﹣2.4m＝2.6m；
若小孩在O2的右侧，当乙O7为支点，且O1处的支持力为零时，应该是最右侧的位置：
根据杠杆的平衡条件：G人L2＝G板OO3
则L2＝＝＝0.8m
则小孩距A点的距离L′＝6m+2m+8.8m＝8.8m
故小孩走动的范围距A点3.6m～3.8m。
故答案为：3.2～8.8。
22．（2分）如图甲晾晒架，挂衣服时可以把它看成杠杆，图乙为其简化示意图。请在乙图中作出：
（1）当挂较重的衣物时，为了使晾晒架A点受到的支持力最小，请在B、C、D三点中选择一点2；
（2）晾晒架A点受到的支持力F1及其力臂l1。

【答案】见解答
【分析】（1）根据杠杆的平衡条件，动力臂和阻力一定时，阻力臂越小，动力越小；
（2）从支点到力的作用线的垂直距离叫做力臂。
【解答】解：（1）当挂较重的衣物时，为了使晾晒架A点受到的支持力最小，阻力臂越小；
应选择离支点最近的B施加阻力F2；
（2）之间对A的支持力垂直于墙壁向右，从O画出到支持力F1的垂线即动力臂l8，如图所示：

23．（2分）一位重力为400N的同学站在地面上，要利用图中所示的滑轮组提升重物，已知物重G＝1000N，请在图中面出符合要求的绳子绕法。

【答案】
【分析】使用滑轮组工作时，动滑轮和重物的总重由几股绳子承担，提起重物所用的力就是它们总重的几分之一。
【解答】解：同学的重力为400N，则绳子实际能承受的最大拉力400N，所以至少有3段绳子承担动滑轮的重和物重，然后绕完

三、实验探究与计算题（24题10分，25题6分，26题10分，27题7分，28题8分，29题7分）
24．（10分）如图所示是“探究杠杆平衡条件”的实验。

（1）实验前没挂钩码时，杠杆在如图甲所示的位置保持静止不功，此时杠杆处于 　平衡　（选填“平衡”或“非平衡”）状态，若要使其水平平衡，则杠杆右侧的平衡螺母应向 　右　移动（选填“左”或“右”）；
（2）小亮想用弹簧测力计和钩码进行杠杆平衡条件的实验，设计实验时提出了两种方案，第一种按图乙进行实验，你认为按图 　丙　（选填“乙”或“丙”）进行实验的实验方案更简单，原因是 　方便测量力臂　；乙和丙两图中，杠杆均水平平衡，此时弹簧测力计示数较大的是图 　乙　（选填“乙”或“丙”）；
（3）如图丙所示，每个钩码质量为50g，弹簧测力计在B位置竖直向下拉杠杆，此时测力计的示数为 　1.2　N。
（4）如图丙保持A点悬挂钩码数量不变，杠杆在水平位置平衡时，测出多组动力臂L1和动力F1的数据绘制了L1﹣F1的关系图象，如图戊所示。图象中每个点与两坐标轴围成的长方形面积 　相等　（选填“相等”或“不相等”），若取动力臂L1＝0.5m，通过计算可以得到动力F1＝　0.6　N。
（5）实验结束后，小明提出了新的探究问题：“若支点不在杠杆的中点，杠杆的平衡条件是否仍然成立？”于是小组同学利用如图丁所示装置进行探究，用弹簧测力计竖直向上拉使杠杆处于水平平衡状态时，测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符　杠杆的重力对杠杆转动产生了影响　。如果此时重物上升0.1m，测得拉力为4N，求杠杆自重为 　0.75　N。（不计摩擦）
【答案】（1）平衡；右；（2）丙；方便测量力臂；乙；（3）1.2；（4）相等；0.6；（5）杠杆的重力对杠杆转动产生了影响；1。
【分析】（1）杠杆处于静止状态或匀速转动状态是平衡状态；杠杆左端下沉，说明杠杆的重心在支点左侧，调节平衡螺母应使杠杆重心右移，这一调节过程的目的是使杠杆的自重对杠杆平衡不产生影响；
（2）探究杠杆平衡条件时，使杠杆在水平位置平衡，此时力的方向与杠杆垂直，力臂的长度可以直接从杠杆上读出来；根据杠杆平衡条件，力臂越小，力越大；
（3）根据杠杆的平衡条件计算出在B点的拉力的大小；
（4）此题中的阻力和阻力臂不变，由图中提供数据，根据杠杆的平衡条件分析即可解答此题；
（5）支点位于动力和阻力的右侧，弹簧测力计不但提了钩码，而且还提了杠杆，杠杆的重力对杠杆转动产生了影响；
根据杠杆的平衡条件算杠杆自重。
【解答】解：（1）杠杆处于静止状态或匀速转动状态是平衡状态；
杠杆重心左移，应将平衡螺母（左端和右端的均可）向右调节，重心移到支点处，这样就使杠杆自重对杠杆的平衡不产生影响；
（2）力臂等于支点到力的作用线的距离，当杠杆在水平位置平衡时，力臂可以从杠杆标尺刻度上直接读出来，此时弹簧测力计的拉力与杠杆垂直；乙、丙两组实验，力臂大于乙的力臂，乙弹簧测力计的示数大于丙；
（3）由乙图可知，杠杆左侧有3个钩码A＝2mg＝2×0.05kg×10N/kg＝1.4N，
根据杠杆的平衡条件有FAlA＝FBlB，
即1.5N×5L＝FB×5L，
解得FB＝1.5N，即弹簧测力计的示数为1.2N。
（4）由于此题中的阻力和阻力臂不变，利用图象中任意一组数据都能得出，F7L2＝F1L5＝3N×0.2m＝0.3N•m，图像中每个点与两坐标轴围成的方形面积相等，根据杠杆的平衡条件可知；
故若当l4为0.5m时，F7＝＝＝0.3N；
（5）图中，杠杆的重心不在支点上，导致拉力F的大小比由杠杆平衡条件计算出来的数值偏大；
设杠杆分度值是L，杠杆自重是G，杠杆自重的力臂L3＝3L；
根据杠杆平衡条件可知：F7L1＝F2L3+G杆L3；
4N×2L＝1.5N×5L+G杆×3L；
解得：G杆＝1N。
故答案为：（1）平衡；右；（2）丙；乙；（3）6.2；0.6；1。
25．（6分）同学们进行了“影响滑轮组机械效率因素”的实验探究。用到的装置如图所示。实验数据记录如表所示：
实验序号
钩码重G/N
钩码上升高度h/m
绳端拉力F/N
绳端移动距离s/m
机械效率η
1
2
0.1
1.2
0.3
55.6%
2
2
0.2
1.2
0.6

3
4
0.1
1.9
0.3
70.2%
4
4
0.1
1.3
0.5
61.5%
​​（1）实验中应沿竖直向上 　匀速　拉动弹簧测力计，第2次实验的机械效率约为 　55.6%　（结果精确到0.1%）；
（2）通过比较 　1、3　两次实验数据可得出结论，同一滑轮组提升的物体越重，滑轮组机械效率越高；（填序号）
（3）通过比较3、4两次实验数据可得出结论，不同滑轮组提升相同重物，动滑轮越重　低　；
（4）分析数据可以知道，进行第1、2、3次实验时，这位同学所用的动滑轮一定小于 　1.6　N。
（5）根据以上结论和生活经验，不能提高滑轮组的机械效率的是 　D　。
A.使用轻质动滑轮
B.增加所提物体重力
C.给机械加润滑油
D.增加重物上升高度

【答案】（1）匀速；55.6%；（2）1、3；（3）低；（4）1.6；（5）D。
【分析】（1）实验时应沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计；
根据η＝＝算出第二次实验的机械效率；
（2）（3）根据表格中的数据，利用控制变量法得出结论；
（4）根据第1、2、3次实验数据，如果不计摩擦和绳子重，只计动滑轮的重，根据F＝（G物+G动）算出动滑轮的重力；
（5）根据影响滑轮组效率高低的因素分析答题。
【解答】解：（1）为了准确测出滑轮组的机械效率，应使弹簧测力计沿竖直方向做匀速直线运动；
第2次实验的机械效率为：
η＝＝＝≈55.6%；
（2）通过比较实验1、3两次实验，h＝3.1m，使用同样的滑轮组、乙两图，滑轮组的机械效率越高，滑轮组机械效率越高；
（3）通过比较3、6两次实验数据可得出：不同滑轮组提升相同重物，机械效率不同；
（4）根据第1、2次实验数据，只计动滑轮的重（G物+G动），1.3N＝动），所以G动＝3.6N；因为存在摩擦动＜1.7N；
根据第3次实验数据，如果不计摩擦和绳子重，F′＝物′+G动），1.9N＝动），所以G动′＝1.5N；因为存在摩擦动＜1.7N，所以这位同学所用的动滑轮一定小于7.6N；
（5）要提高滑轮组的机械效率，可以：
A、减轻动滑轮重力、提升相同高度时，而有用功不变，有用功与总功的比值增大，故A不符合题意；
B、由实验得出的结论可知，可以提高滑轮组的机械效率；
C、机械加润滑油、提升相同高度时，而有用功不变，有用功与总功的比值增大，故C不符合题意；
D、滑轮组的机械效率η＝＝＝＝，所以，不能提高滑轮组的机械效率。
故选：D。
故答案为：（1）匀速；55.6%、5；（3）低；（5）D。
26．（10分）如图是某学习小组利用小球、木块等探究物体的动能大小与哪些因素有关，其中mA＝mB＜mC，hA＝hC＞hB。​
​
（1）实验中，探究的动能是做 　B　（填序号）。
A.小球在斜面上的动能
B.小球撞击木块时的动能
C.小球撞击木块后的动能
D.木块被小球撞击时的动能
（2）实验中，通过观察 　木块滑动的距离　来判断钢球的动能大小，这种研究方法叫 　转换法　。
（3）甲、丙两次实验，让质量不同的钢球从斜面的同一高度滚下，目的是使两球到达水平面时有相同的 　速度　，对比甲、丙两次实验，可得出结论，当 　速度　一定时，物体的 　质量　越大，动能就越大；
（4）甲、乙两次实验中，木块滑行过程中克服摩擦力做功分别为W1和W2，则W1　＞　W2（填“＞”、“＝”或“＜”）；
（5）实验交流过程中，同学们联想到高速公路上的交通标志牌，汽车在行驶过程中，这样做的目的实质是限制汽车的 　动能　。
（6）善于动脑的小东又设计了如图丁所示的方案：用同一个钢球两次将同一弹簧压缩到不同程度，两次实验弹簧具有的弹性势能 　不同　（填“相同”或“不同”）。放手后将小球弹出去撞击放在同一位置的木块时的速度也不同，从而验证了动能与速度的关系。接着让质量不同的两个钢球两次将同一弹簧压缩到相同程度，放手后将小球弹出去撞击放在同一位置的木块　能　（填“能”或“不能”​）验证动能与质量的关系。​
【答案】（1）B；（2）木块滑动的距离；转换法；（3）速度；速度；质量；（4）＞；（5）动能；（6）不同；能。
【分析】（1）据题意可知，实验中探究小球动能，即小球撞击木块时的动能的大小；
（2）实验中通过观察木块被钢球推动距离大小判断钢球的动能大小的，利用了转换法；
（3）（5）动能的决定因素有两个：质量和速度，要利用控制变量法去研究。研究与速度关系时要保证质量相同，速度不同。研究与质量关系时，要保证速度相同，质量不同；在探究和分析结论时，一定要注意控制变量法的运用；
（4）滑动摩擦力的大小只与接触面的粗糙程度和压力的大小有关，与物体运动速度的大小无关；根据功的计算公式分析可得；
（6）根据动能大小通过什么体现来分析；铁球的动能是弹簧的弹性势能转化来的，根据弹性势能的改变来分析动能大小。
【解答】解：（1）由题意可知，实验中探究小球动能，故B符合题意，故选：B；
（2）实验中通过比较木块滑动的距离来反映小球动能的大小，这是转换法的应用；
（3）由甲、丙两图可知：让质量不同的钢球从斜面的同一高度滚下，甲丙中两个小球的质量不同；最终通过实验可得结论为：相同速度的不同物体，动能越大；
（4）甲、乙两次实验中木块被撞击后滑行过程中所受摩擦力分别为f1、f2，因为在同种接触面上，压力不变时，故f7＝f2，sA＞sB，根据做功的公式W＝fs，可知W1＞W5；
（5）根据甲、乙实验可知，小球运动到水平面的速度越大，说明小球的动能越大，物体的速度越大。汽车在行驶过程中，从物理角度来看；
（6）用同一个钢球两次将同一弹簧压缩到不同程度，弹簧的弹性形变不同。接着让质量不同的两个钢球两次将同一弹簧压缩到相同程度，这样做能验证动能与质量的关系。​
故答案为：（1）B；（2）木块滑动的距离；（3）速度；质量；（5）动能；能。
27．（7分）一辆在水平路面上沿直线匀速行驶的货车，行驶时所受的阻力为车总重的10%，货车（含驾驶员）4N。
（1）求货车空载行驶时所受的阻力。
（2）求货车以36km/h的速度空载匀速行驶时，10s内货车牵引力做的功。
（3）当货车装载1.1×104N重的货物，以90kW的额定功率匀速行驶时，求货车行驶的速度为多少m/s。
【答案】（1）货车空载行驶时的阻力为2.5×103N；
（2）10s内货车牵引力做的功2.5×105J；
（3）当货车装载1.1×104N重的货物，以90kW的额定功率匀速行驶时，货车行驶的速度为25m/s。
【分析】（1）根据所受的阻力为车总重的10%求出货车空载行驶时所受的阻力；
（2）根据v＝求出货车行驶的路程，根据二力平衡条件求出货车的牵引力，根据W＝Fs求出10秒内货车牵引力所做的功；
（3）根据行驶时所受的阻力为车总重的10%算出货车装载货物行驶时所受的阻力，根据二力平衡条件求出货车的牵引力，根据P＝＝＝Fv求出货车行驶的速度。
【解答】解：（1）货车空载行驶时所受的阻力：
f＝G空＝×8.5×104N＝6.5×103N；
（2）由v＝可知货车行驶的路程：
s＝vt＝36km/h×10×h＝0.1km＝100m，
由二力平衡条件可知，货车匀速行驶时的牵引力：
F＝f＝7.5×103N；
则10秒内货车牵引力所做的功：
W＝Fs＝2.5×103N×100m＝4.5×105J；
（3）当货车装载6.1×104N重的货物时货车行驶时所受的阻力：
f′＝（G空+G货）＝×（2.6×104N+1.6×104N）＝3.5×103N；
由二力平衡条件可知，货车匀速行驶时的牵引力：
F′＝f′＝3.3×103N，
由P＝＝＝Fv可知货车行驶的速度：
v′＝＝＝25m/s。
答：（1）货车空载行驶时的阻力为2.5×105N；
（2）10s内货车牵引力做的功2.5×102J；
（3）当货车装载1.1×103N重的货物，以90kW的额定功率匀速行驶时。
28．（8分）如图甲所示的装置，A是重15N的空吊篮，绳子B和C能承受的最大拉力分别为120N和60N。体重为50kg的某同学将空吊篮A提升到高处，A上升的速度v随时间t变化关系如图丙所示。（忽略绳重及摩擦，g取10N/kg2）求：
​
（1）该装置中动滑轮的重力G动？
（2）第2s内拉力F的功率PF？第2s内滑轮的机械效率？
（3）此装置提升重物的最大机械效率？
【答案】（1）该装置中动滑轮的重力为5N；
（2）第2s内拉力F的功率为40W；第2s内滑轮的机械效率为75%；
（3）此装置提升重物的最大机械效率为83.3%。
【分析】（1）由图丙可知，在第2s内A被匀速提升，由图乙可知第2s内拉力F大小；由图甲可知n＝2，根据忽略绳重及摩擦时F＝（GA+G动）求动滑轮重力；
（2）由图丙可知，第2s内A上升的速度，拉力端移动速度等于A上升速度的2倍，利用P＝＝＝Fv求第2s内拉力F的功率；根据η＝＝＝＝求出第2s内滑轮的机械效率；
（3）忽略绳重及摩擦，C处绳子拉力FC＝（FB+G动），据此判断要以C处最大拉力为准并求出B处绳子的拉力，此装置最多能匀速运载货物的重力等于B处拉力减去A的重力，此装置提升重物的机械效率随提升物重的增大而增大，根据η＝＝＝＝求出此装置提升重物的最大机械效率。
【解答】解：（1）由图丙可知，在1～2s内（第5s内）A被匀速提升，
由图甲知n＝2，忽略绳重及摩擦（GA+G动），
则动滑轮重力：G动＝2F﹣GA＝2×10N﹣15N＝2N；
（2）由图丙可知，第2s内A上升的速度vA＝2m/s，
绳端移动速度v＝3vA＝2×2m/s＝3m/s，
第2s内拉力F的功率：P＝＝＝Fv＝10N×4m/s＝40W；
第8s内滑轮的机械效率：η＝＝＝＝＝×100%＝75%；
（3）忽略绳重及摩擦，C处绳子拉力：FC＝（FB+G动）＝（FB+6N），
则当C处最大拉力为60N时，B处拉力为115N；
当B处最大拉力为120N时，C处拉力为62.5N；
所以要以C处最大拉力为准，此时B处的拉力：FB＝GA+G货物＝115N，
此装置最多能匀速运载货物的重力：G货物＝FB﹣GA＝115N﹣15N＝100N，
此装置提升重物的机械效率随提升物重的增大而增大，此装置提升重物的最大机械效率：η＝＝＝＝＝。
答：（1）该装置中动滑轮的重力为3N；
（2）第2s内拉力F的功率为40W；第2s内滑轮的机械效率为75%；
（3）此装置提升重物的最大机械效率为83.7%。
29．（7分）某建筑工地用如图所示的简易滑轮组将重5000N的砖块运到离地3m高的砌墙处，已知每个滑轮重100N，滑轮摩擦和绳重以及动滑轮下的挂网重忽略不计。若提升砖块的工人作用于绳的拉力最大为450N
（1）一次可提升的砖的最大重力以及此时的机械效率；
（2）若全部完成提砖任务，工人利用此滑轮组共需做多少额外功。

【答案】见试题解答内容
【分析】（1）①根据滑轮组的结构确定承担物重的绳子股数，知道最大拉力和动滑轮重，利用F＝（G物+G动）求提升一次砖的最大重力；
②提升砖所做的功为有用功，提升砖和动滑轮重力做的功为总功，根据效率公式求出滑轮组的机械效率；
（2）求出了每次搬运砖的最大重力，求出搬运5000N需要的次数m，而每次搬运做的额外功W额＝G轮h，据此求全部完成提砖任务，工人利用此滑轮组做的额外功。
【解答】解：（1）①由图知，使用滑轮组承担物重的绳子股数n＝2，
∵滑轮摩擦和绳重以及动滑轮下的挂网重忽略不计，
∴最大拉力：
F大＝×（G砖+G轮）＝×（G砖+100N）＝450N，
∴提升一次砖的最大重力：
G砖＝800N；
②此时的机械效率：
η＝×100%＝×100%＝；
（2）搬完5000N砖需要次数：
N＝＝4.25，
工人利用此滑轮组做额外功：
W额＝G轮h×7＝100N×3m×2＝2100J。
答：（1）一次可提升的砖的最大重力为800N，此时的机械效率为88.9%；
（2）若全部完成提砖任务，工人利用此滑轮组共需做2100J的额外功。