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江苏省扬州市江都区邵樊片2023-2024学年九年级上学期第一次月考物理试卷
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这是一份江苏省扬州市江都区邵樊片2023-2024学年九年级上学期第一次月考物理试卷，共31页。
江苏省扬州市江都区邵樊片2023-2024学年九年级上学期第一次月考物理试卷(解析版)
一.选择题（本题共12小题，每小题2分，共24分.每小题给出的四个选项中只有一个选项符合题意）
1．（2分）如图所示，其中是费力杠杆的是（ ）
A．钓鱼竿 B．开瓶器
C．天平 D．钢丝钳
2．（2分）“拔萝卜、拔萝卜，嘿哟嘿哟拔萝卜，嘿哟嘿哟拔不动……”是一首耳熟能详的儿歌。如图爷爷奶奶一起拔萝卜。关于拔萝卜（ ）
A．拔萝卜的爷爷相对于奶奶是静止的
B．萝卜没有被拔动，受力是平衡的
C．用力拔而没有拔动，拔萝卜的人没有对萝卜做功
D．在小兔子帮忙下，把萝卜拔了起来，只有小兔子做了功
3．（2分）下列说法中正确的是（ ）
A．滑轮组的机械效率高低与动滑轮重力大小无关
B．功率大的机械一定比功率小的机械做功快
C．做功越快的机械，它的机械效率越高
D．杠杆的动力臂一定在杠杆上
4．（2分）三峡水库修建大坝，为了提高水位，增加水的（ ）
A．内能 B．重力势能 C．弹性势能 D．动能
5．（2分）如图所示，小明用两个不同的滑轮组，在相同时间内分别用大小相等的拉力F将同一物体匀速提高了相同的高度动1和G动2，机械效率分别为η1、η2，不计绳重和摩擦。则（ ）
A．G动1＜G动2，η1＜η2 B．G动1＜G动2，η1＞η2
C．G动1＞G动2，η1＜η2 D．G动1＝G动2，η1＝η2
6．（2分）如图所示，用细线悬挂一根粗细均匀的轻质细满秸秆，使其静止在水平方向上，在蚂蚁爬行的过程中，麦秸秆在水平方向始终保持平衡，则（ ）
A．两蚂蚁的质量一定相等
B．两蚂蚁的爬行速度大小一定相等
C．两蚂蚁的质量与爬行速度大小的乘积一定相等
D．两蚂蚁对麦秸秆的压力一定相等
7．（2分）如图是吊车起吊货物的结构示意图，伸缩撑杆为圆弧状，工作时它对吊臂的支持力始终与吊臂垂直，从而将货物提起。下列说法正确的是（ ）
A．吊臂是一省力杠杆，但要费距离
B．吊臂是一个费力杠杆，但可以省功
C．匀速顶起吊臂的过程中，伸缩撑杆支持力的力臂变小
D．匀速顶起吊臂的过程中，伸缩撑杆支持力渐渐变小
8．（2分）暑假期间，小华在社会实践活动中体验快递员的工作。小华在下列工作中对快递做了功的是（ ）
A．用力搬快递但未搬动
B．抱着快递在原地等待签收
C．抱着快递爬楼梯上楼
D．提着快递在水平路上匀速前进
9．（2分）飞机在灾区上方水平匀速飞行，并不断向灾区空投物资的过程中，飞机的动能和重力势能分别（ ）
A．动能变大，重力势能变大
B．动能变小，重力势能变小
C．动能不变，重力势能不变
D．动能变小，重力势能变大
10．（2分）甲、乙两辆功率相等的汽车，在水平公路上做匀速直线运动，如果在相等的时间内通过的路程之比为2：3（ ）
A．它们做的功之比为2：3
B．它们做的功之比为3：2
C．它们的牵引力之比为2：3
D．它们的牵引力之比为3：2
11．（2分）如图甲所示的地面清洁机器人，质量为3kg，机器人在水平地面运动时，则该机器人在水平地面上以0.5m/s速度匀速直线运动时，水平推力的功率是（ ）
A．180W B．100W C．75W D．60W
12．（2分）用相同的滑轮和绳子分别组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，把相同的重物匀速提升相同的高度。若不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（ ）
A．绳子受的拉力F1和F2大小相等，滑轮组的机械效率相同
B．绳子受的拉力F1和F2大小不相等，滑轮组的机械效率不同
C．绳子自由端移动的距离不相等，拉力对滑轮组所做的功相等
D．绳子自由端移动的距离不相等，拉力对滑轮组所做的功不相等
二、填空题（本题共9小题，每空1分，共29分）
13．（4分）判断下列物体具有能量的名称。
①在水平地面上滚动的铅球： ；
②悬挂在室内的电灯： ；
③玩具汽车中被卷紧的发条： ；
④在空中飞行的波音747客机： 。
14．（2分）如图所示，是一种健身器械，AOB可视为一个杠杆，重物被抬起。想要更容易抬起重物，应该将手 （选填“靠近”或“远离”）O点，这是因为增大了 。
15．（2分）如图所示，利用滑轮组把物体匀速提升一定高度，该滑轮组有 段绳子承担物重，在绳子承受范围内，不计绳重和摩擦，则滑轮组的机械效率将 （选填“变大”“变小”或“不变”）。
16．（3分）小明用100N的力沿竖直方向将杠杆的一端拉下2m时，杠杆的另一端把360N的重物提高了0.5m，他做的有用功是 J，总功是 J，杠杆的机械效率是 。
17．（5分）跳伞运动员跳出机舱后，在打开降落伞之前，他的动能将 ，重力势能将 ；打开降落伞后匀速下降时，他的动能将 ，重力势能将 ，机械能将 。（选填“变大”或“不变”“变小”）
18．（4分）如图所示是某商场的自动扶梯，扶梯的部分几何尺寸如图所示，重500N的小华站在该扶梯上从商场一楼到二楼，则扶梯对他做的功是 J，对他做功的功率是 W，小华上升过程中动能大小 （选填“变大”、“变小”或“不变”），机械能大小 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
19．（4分）如图所示，用A、B装置分别匀速提升物体，已知滑轮重20N（不计绳重和摩擦） ，若物体重为100N，则FA＝ N，FB＝ N，ηA ηB（选填“大于”，“小于”，“等于”）。
20．（2分）如图所示，斜面长5m，高1m，若斜面是光滑的，则拉力为 N；如果斜面不光滑，其斜面的机械效率为80% N。
21．（3分）
如图甲所示，是小明在水平地面上做俯卧撑保持静止时的情形，他的身体与地面平行，地面对脚的力作用在O点，对手的力作用在B点，OA长为1m，OB长为1.5m。地面对手的力F1与身体垂直，则F1＝ N。如图丙所示，小明手扶凳子做俯卧撑保持静止，此时他的身体姿态与图甲相似，凳子对手的力F2与他的身体垂直，且仍作用在B点，则F2 F1（选填“＞”，“＜”，“＝”）。这说明采用不同的方式做俯卧撑效果 （选填“相同”或“不同”）。
三、解答题（本题共10小题，共49分）
22．（2分）如图所示的杠杆，请画出杠杆的动力臂和阻力臂。
23．（2分）图甲是自行车手闸，其中AOC部分可视为杠杆，O为支点2，其简化示意图如图乙。请在乙图中画出：
（1）阻力的力臂L2；
（2）刹车时，作用在杠杆AOC上的最小动力F1。
24．（2分）在图中用笔画线代替绳子，将两个滑轮连成滑轮组，要求动滑轮被3股绳子吊起。
25．（6分）如图是工人利用滑轮组提升重为960N物体的示意图，某段过程中物体匀速上升的速度为0.1m/s，工人拉力F的功率为120W，不计绳重。求：
（1）工人拉绳子的速度；
（2）滑轮组的机械效率；
（3）滑轮组中的动滑轮的重力。
26．（6分）如图所示，斜面高度为2m，长度为4m，物体受到的拉力为40N。
（1）克服物体重力做的功为多少焦耳？
（2）斜面的机械效率为多少？
（3）物体受到斜面的摩擦力为多少牛顿？
27．（6分）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 调节（选填“左”或“右”），直到杠杆在 位置平衡。
（2）如图乙所示，杠杆上的刻度均匀，在A点挂4个钩码，应在B点挂 个相同的钩码，当杠杆平衡后，在A、B两点下方各取下一个钩码 （选填“左”或“右”）端下沉。
（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，当测力计从a位置转到b位置时，其示数大小将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
（4）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时，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 。
28．（5分）在“探究动能大小跟哪些因素有关“实验中，小明用质量不同的两个钢球m和M（M＞m），分别从不同的高度h和H（H＞h），实验过程如图所示。
（1）本实验探究 （“钢球”或“木块”）的动能大小跟哪些因素有关，其动能的大小是通过观察 来判断的。
（2）由甲、乙两图可得实验结论： 。
（3）小明在实验中，让质量不同的钢球从同一斜面的同一高度由静止滚下，目的是 。
（4）小华用图丁所示的方法探究动能的大小与速度的关系，她将相同质量的小球从不同高度（h2＞h1）由静止开始释放，通过观察木块在铁板和毛巾上滑行的距离来判断小球动能的大小，这种方法 （选填“正确”或“错误”）。
29．（6分）用图甲滑轮组做“探究动滑轮的重对滑轮组机械效率的影响”实验。实验中把不同的磁铁吸附在动滑轮边框上以改变滑轮的重，每次实验都匀速拉动绳端使物体上升10cm。不计绳重，实验数据如表。
次数
G物/N
G动/N
F/N
η/%
1
6.0
0.3
2.2
90.9
2
6.0
1.0
▲
▲
3
6.0
1.9
2.9
69.0
4
6.0
3.2
3.4
58.8
（1）每次实验绳端移动距离为 cm；
（2）第2次实验中拉力F的示数如图乙，读数为 N，第2次实验滑轮组的机械效率为 %。分析数据可知：在物重不变的情况下，动滑轮越重滑轮组的机械效率越 ；
（3）实验中若仅增大绳端移动的距离，则滑轮组的机械效率将 ；
（4）本实验中，在物重不变的情况下，动滑轮变重时 （选填“变大”“变小”或“不变”）。
30．（5分）同学们所用的笔，有些在靠近笔端的地方装有一个轻质弹簧（如图所示）。小文和小军各自拿自己装有弹簧的笔玩弹笔游戏。结果发现小军的笔弹得高一些，那么弹簧弹性势能的大小又跟什么因素有关呢？
小文猜想：
①弹簧弹性势能的大小可能跟它的材料有关；
②弹簧弹性势能的大小可能跟它弹性形变的程度有关。
小文利用两个材料和外形都完全相同的弹簧A和B、一个小钢球、一个轻木块，在同一水平面上进行了如图所示的实验。
（1）此实验是为了验证猜想 （选填“①”或“②”）。
（2）实验中弹性势能的大小是通过 来体现的。该实验主要运用的实验方法有 和 。
（3）假若水平面绝对光滑，本实验将 （选填“能”或“不能”）达到探究目的。
31．（7分）如图所示，某实验小组的同学们在探究“斜面的机械效率”实验中，用弹簧测力计拉着同一物块沿粗糙程度相同的斜面向上做匀速直线运动。收集了表中的实验数据：
实验
次数
斜面的倾
斜程度
物块重
力G/N
斜面高
度h/m
拉力
F/N
斜面长
度s/m
机械效
率η
1
较缓
5
0.2
2.4
1
41.7%
2
较陡
5
0.5
3.2
1
78.1%
3
最陡
5
0.7
4.3
1
81.4%
（1）实验时要使木板的倾斜角变大，应该把木板下面的木块向 移动（填“左”或“右”）。分析表中的数据可得出：斜面越缓，越 力（填“省”或“费”）。
（2）分析表格中数据可以得出结论：在斜面粗糙程度相同时，斜面越陡，机械效率越 。若要探究斜面机械效率跟斜面的粗糙程度的关系，应保持 不变。
（3）接着，该小组进行了第4次实验，他们在斜面上铺上棉布，保持斜面高和长分别是0.5m和1m，用弹簧测力计拉动同一物块沿斜面向上做匀速直线运动，则他们测得这种情况下斜面的机械效率为 ，物块所受的摩擦力为 N。
（4）斜面在生产、生活中随处可见，在盘山公路、镊子、老虎钳、汽车方向盘中，应用了斜面的是 。
参考答案与试题解析
一.选择题（本题共12小题，每小题2分，共24分.每小题给出的四个选项中只有一个选项符合题意）
1．（2分）如图所示，其中是费力杠杆的是（ ）
A．钓鱼竿 B．开瓶器
C．天平 D．钢丝钳
【分析】动力臂比阻力臂长的杠杆是省力杠杆；动力臂比阻力臂短的杠杆是费力杠杆；动力臂和阻力臂相等的杠杆是等臂杠杆。
【解答】解：A、钓鱼竿的动力臂比阻力臂短，故A符合题意；
B、开瓶器的动力臂比阻力臂长，故B不符合题意；
C、天平是一个等臂杠杆；
D、钢丝钳的动力臂比阻力臂长，故D不符合题意。
故选：A。
【点评】本题考查的是杠杆的分类；知道生活中的不同杠杆的特点。
2．（2分）“拔萝卜、拔萝卜，嘿哟嘿哟拔萝卜，嘿哟嘿哟拔不动……”是一首耳熟能详的儿歌。如图爷爷奶奶一起拔萝卜。关于拔萝卜（ ）
A．拔萝卜的爷爷相对于奶奶是静止的
B．萝卜没有被拔动，受力是平衡的
C．用力拔而没有拔动，拔萝卜的人没有对萝卜做功
D．在小兔子帮忙下，把萝卜拔了起来，只有小兔子做了功
【分析】（1）在研究物体运动时，要选择参照的标准，即参照物，物体的位置相对于参照物发生变化，则运动，不发生变化，则静止。
（2）处于平衡状态的物体受到的力是平衡力。
（3）物理学中的做功的两个必要条件：一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上移动一段距离，二者缺一不可。
【解答】解：A、拔萝卜的爷爷相对于奶奶没有发生位置变化，故A正确。
B、萝卜没有被拔动，则萝卜受力是平衡的。
C、用力拔而没有拔动，但没有在该力的方向上通过距离，故C正确。
D、在小兔子帮忙下，萝卜在爷爷，移动了一定距离、奶奶和小兔子都做了功。
故选：D。
【点评】此题考查运动和静止的相对性、平衡状态的判断、力是否做功的判断等，涉及到的知识点多，综合性强，但总体难度不大，熟练掌握相关基础知识是关键。
3．（2分）下列说法中正确的是（ ）
A．滑轮组的机械效率高低与动滑轮重力大小无关
B．功率大的机械一定比功率小的机械做功快
C．做功越快的机械，它的机械效率越高
D．杠杆的动力臂一定在杠杆上
【分析】①机械效率是有用功跟总功的比值，它是反映机械性能优劣的一个重要指标；
②功率是表示物体做功快慢的物理量。功率越大，物体做功越快；
③力臂是支点到力的作用线的距离，不一定在杠杆上。
【解答】解：A、在物重一定时，克服滑轮重力做的额外功越多，机械效率降低，故A错误；
B、功率是表示物体做功快慢的物理量，故B正确；
C、做功越快，因机械效率高低与功率大小没有必然关系，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：B。
【点评】此题考查的是我们对功率、机械效率物理意义及杠杆平衡条件的掌握和应用，正确、全面理解概念或规律是解答的基础。
4．（2分）三峡水库修建大坝，为了提高水位，增加水的（ ）
A．内能 B．重力势能 C．弹性势能 D．动能
【分析】水力发电的原理是将水的重力势能转化为发电机的机械能，最终转化为电能，所以重力势能越大，发电就越多；
重力势能的大小与物体的质量和高度有关，质量越大、高度越高，重力势能就越大。
【解答】解：三峡水库修建大坝，为了提高水位，所以水的重力势能会增大；
故选：B。
【点评】解决此类问题要结合影响重力势能的大小因素和能量的转化进行分析解答。
5．（2分）如图所示，小明用两个不同的滑轮组，在相同时间内分别用大小相等的拉力F将同一物体匀速提高了相同的高度动1和G动2，机械效率分别为η1、η2，不计绳重和摩擦。则（ ）
A．G动1＜G动2，η1＜η2 B．G动1＜G动2，η1＞η2
C．G动1＞G动2，η1＜η2 D．G动1＝G动2，η1＝η2
【分析】由图知，两个滑轮组承担重物绳子的段数n1＝2，n2＝3，不计绳重和摩擦，根据F＝（G+G动）可得两个滑轮组的动滑轮重力的大小关系；
分析使用两个滑轮组的有用功、额外功和总功大小情况，从而可得两滑轮组的机械效率大小关系。
【解答】解：由图知，两个滑轮组承担重物绳子的段数n1＝2，n3＝3，不计绳重和摩擦，
绳端拉力相等，提升同一物体（G+G动）可知，
G动3＝2F﹣G，
G动2＝6F﹣G，
所以G动1＜G动2；
将同一物体提升相同高度，由W有＝Gh知有用功相等；G动3＜G动2，由W额＝G动h知，第1个滑轮组克服动滑轮重力所做的额外功较小，所以其有用功在总功中所占比例较大，η5＞η2。
综上所述，ACD错误。
故选：B。
【点评】本题考查滑轮组绳子拉力和机械效率公式的应用，正确理解有用功、额外功是关键。
6．（2分）如图所示，用细线悬挂一根粗细均匀的轻质细满秸秆，使其静止在水平方向上，在蚂蚁爬行的过程中，麦秸秆在水平方向始终保持平衡，则（ ）
A．两蚂蚁的质量一定相等
B．两蚂蚁的爬行速度大小一定相等
C．两蚂蚁的质量与爬行速度大小的乘积一定相等
D．两蚂蚁对麦秸秆的压力一定相等
【分析】蚂蚁爬行过程中，杠杆始终平衡，说明两侧始终满足：动力×动力臂＝阻力×阻力臂。
【解答】解：根据杠杆平衡条件：F1L1＝F3L2
蚂蚁爬行时满足：G1L8＝G2L2
得：m2gv1t＝m2gv3t
则m1v1＝m2v2
故选：C。
【点评】根据平衡条件，用顺推的方法得到答案，排除错误选项，为解题节省时间。
7．（2分）如图是吊车起吊货物的结构示意图，伸缩撑杆为圆弧状，工作时它对吊臂的支持力始终与吊臂垂直，从而将货物提起。下列说法正确的是（ ）
A．吊臂是一省力杠杆，但要费距离
B．吊臂是一个费力杠杆，但可以省功
C．匀速顶起吊臂的过程中，伸缩撑杆支持力的力臂变小
D．匀速顶起吊臂的过程中，伸缩撑杆支持力渐渐变小
【分析】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。
根据匀速吊起货物时，阻力不变，阻力臂变化，动力臂不变，再次利用杠杆平衡条件进行判断支持力的大小变化。
【解答】解：
A、如图画出动力臂和阻力臂1小于阻力臂L2，根据杠杆平衡条件，动力大于阻力。故A错误；
B、吊臂是费力杠杆，但不省功；
CD、由题知，动力臂不变，阻力臂减小6×l1＝F2×l2可知动力减小，所以伸缩撑杆的支持力逐渐变小、D正确。
故选：D。
【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
8．（2分）暑假期间，小华在社会实践活动中体验快递员的工作。小华在下列工作中对快递做了功的是（ ）
A．用力搬快递但未搬动
B．抱着快递在原地等待签收
C．抱着快递爬楼梯上楼
D．提着快递在水平路上匀速前进
【分析】做功的两个必要因素：一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上移动的距离，二者缺一不可。
【解答】解：
A、用力搬快递但未搬动，但快递在力的方向上没有移动距离，故A不符合题意；
B、抱着快递在原地等待签收，但快递在力的方向上没有移动距离，故B不符合题意；
C、抱着快递爬楼梯上楼，且快递在力的方向上通过了距离，故C符合题意；
D、提着快递在水平路上匀速前进，但快递在力的方向上没有移动距离，故D不符合题意。
故选：C。
【点评】明确三种情况不做功：一是有力无距离（例如：推而未动），二是有距离无力（靠惯性运动），三是力的方向与运动方向垂直。
9．（2分）飞机在灾区上方水平匀速飞行，并不断向灾区空投物资的过程中，飞机的动能和重力势能分别（ ）
A．动能变大，重力势能变大
B．动能变小，重力势能变小
C．动能不变，重力势能不变
D．动能变小，重力势能变大
【分析】判断动能和势能大小的变化从动能和势能大小的影响因素考虑。
（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。
【解答】解：飞机空投救灾物资时，速度不变，动能减小，质量减小，机械能减小。
故选：B。
【点评】掌握动能、重力势能大小的影响因素，利用控制变量法判断动能、重力势能的变化。
10．（2分）甲、乙两辆功率相等的汽车，在水平公路上做匀速直线运动，如果在相等的时间内通过的路程之比为2：3（ ）
A．它们做的功之比为2：3
B．它们做的功之比为3：2
C．它们的牵引力之比为2：3
D．它们的牵引力之比为3：2
【分析】由P＝可求得两车的做功之比；根据速度公式求出两车的速度之比，根据P＝＝＝Fv可得两车的牵引力之比。
【解答】解：AB、因两车功率和运动时间均相同，故AB错误；
CD、由v＝，甲、乙两车的速度之比＝＝＝，
由P＝＝＝Fv可得，＝＝＝，D正确。
故选：D。
【点评】本题考查了功率的定义及P＝＝＝Fv的应用，在做题时应灵活选择公式。
11．（2分）如图甲所示的地面清洁机器人，质量为3kg，机器人在水平地面运动时，则该机器人在水平地面上以0.5m/s速度匀速直线运动时，水平推力的功率是（ ）
A．180W B．100W C．75W D．60W
【分析】知道机器人匀速直线运动时的速度，根据图乙读出机器人所提供的推力，利用P＝＝＝Fv求出水平推力的功率。
【解答】解：机器人匀速直线运动时的速度为v＝0.5m/s，由图乙可知此时机器人所提供的推力：F＝150N，
则水平推力的功率：P＝＝＝Fv＝150N×4.5m/s＝75W，ABD错误。
故选：C。
【点评】本题考查了功率的计算，关键是根据图象得出机器人所提供的推力。
12．（2分）用相同的滑轮和绳子分别组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，把相同的重物匀速提升相同的高度。若不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（ ）
A．绳子受的拉力F1和F2大小相等，滑轮组的机械效率相同
B．绳子受的拉力F1和F2大小不相等，滑轮组的机械效率不同
C．绳子自由端移动的距离不相等，拉力对滑轮组所做的功相等
D．绳子自由端移动的距离不相等，拉力对滑轮组所做的功不相等
【分析】由滑轮组的结构知道承担物重的绳子股数n，则绳子自由端移动的距离s＝nh；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，再根据效率公式判断滑轮组机械效率的大小关系。
【解答】解：不计绳重及摩擦，
∵拉力F＝（G物+G轮），n1＝2，n2＝3，
∴绳子受的拉力：
F5＝（G物+G轮），F2＝（G物+G轮），
∴F2≠F2，
∵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，
∴利用滑轮组做的有用功相同、额外功相同，
∵η＝×100%，
∴滑轮组的机械效率相同，故A；
∵绳子自由端移动的距离s＝nh，n1＝8，n2＝3，提升物体的高度h相同，
∴s4＝2h，s2＝2h，
∴s1≠s2，
拉力做的功：
W8＝F1s1＝（G物+G轮）×2h＝（G物+G轮）h
W4＝F2s2＝（G物+G轮）×3h＝（G物+G轮）h
∴，W5＝W2，
故C正确、D错。
故选：C。
【点评】本题考查了使用滑轮组时n的确定方法，有用功、额外功、总功的计算方法，不计摩擦和绳重时拉力的求法；本题关键在于确定额外功相等。
二、填空题（本题共9小题，每空1分，共29分）
13．（4分）判断下列物体具有能量的名称。
①在水平地面上滚动的铅球： 动能 ；
②悬挂在室内的电灯： 重力势能 ；
③玩具汽车中被卷紧的发条： 弹性势能 ；
④在空中飞行的波音747客机： 动能和重力势 。
【分析】物体由于运动所具有的能量叫动能；物体由于受到重力且处于一定高度所具有的能量叫重力势能；物体由于发生弹性形变所具有的能量叫弹性势能。
【解答】解：①在水平地面上滚动的铅球由于运动具有动能；
②悬挂在室内的电灯由于受到重力且处于一定的高度具有重力势能；
③玩具汽车中被卷紧的发条由于发生弹性形变具有弹性势能；
④在空中飞行的波音747客机由于运动具有动能，由于受到重力且离地面有一定的高度具有重力势能。
故答案为：①动能；②重力势能；④动能和重力势能。
【点评】本题考查的是不同形式的能量；知道动能、重力势能、弹性势能的概念。
14．（2分）如图所示，是一种健身器械，AOB可视为一个杠杆，重物被抬起。想要更容易抬起重物，应该将手 远离 （选填“靠近”或“远离”）O点，这是因为增大了 动力臂 。
【分析】此题可以根据杠杆的平衡条件F1L1＝F2L2，从动力臂和阻力臂的大小关系进行判断，动力臂越大越省力，阻力臂越大越费力。
【解答】解：由杠杆的平衡条件F1L1＝F7L2可知，阻力和阻力臂一定时，动力臂越大越省力，这样做是为了增大动力臂。
故答案为：远离；动力臂。
【点评】此题主要考查的是学生对杠杆平衡条件F1L1＝F2L2的理解和掌握，弄明白力和力臂的关系是解决此题的关键。
15．（2分）如图所示，利用滑轮组把物体匀速提升一定高度，该滑轮组有 2 段绳子承担物重，在绳子承受范围内，不计绳重和摩擦，则滑轮组的机械效率将 变大 （选填“变大”“变小”或“不变”）。
【分析】（1）使用滑轮组时，承担物重的绳子股数，是指从动滑轮上直接引出的绳子股数；
（2）增大滑轮组机械效率的方法：一是增大提升的物重，二是减小摩擦、减小动滑轮重。
【解答】解：（1）由图知，从动滑轮上直接引出的绳子股数为2；
（2）在绳子承受范围内，不计绳重和摩擦，拉力做的有用功变大，有用功在总功中所占的比例变大。
故答案为：2；变大。
【点评】本题考查了使用滑轮组时承担物重绳子股数的判断、提升物体重力对机械效率的影响，属于基础题目。
16．（3分）小明用100N的力沿竖直方向将杠杆的一端拉下2m时，杠杆的另一端把360N的重物提高了0.5m，他做的有用功是 180 J，总功是 200 J，杠杆的机械效率是 90% 。
【分析】克服重物重力做的功为有用功，根据W＝Gh求出其大小；动力做的功为总功，根据W＝Fs求出其大小；利用η＝×100%求出杠杆的机械效率。
【解答】解：做的有用功：
W有＝Gh＝360N×0.5m＝180J，
动力做的总功：
W总＝Fs＝100N×2m＝200J，
杠杆的机械效率：
η＝×100%＝。
故答案为：180；200。
【点评】本题考查了做功公式和机械效率公式的应用，明确有用功和总功是关键。
17．（5分）跳伞运动员跳出机舱后，在打开降落伞之前，他的动能将 变大 ，重力势能将 变小 ；打开降落伞后匀速下降时，他的动能将 不变 ，重力势能将 变小 ，机械能将 变小 。（选填“变大”或“不变”“变小”）
【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）机械能等于动能和势能之和。
【解答】解：跳伞运动员的质量不变，在打开降落伞之前，动能变大，重力势能变小；
打开降落伞后匀速下降时，质量不变，动能不变，重力势能减小，故机械能减小。
故答案为：变大；变小；变小。
【点评】本题考查的是动能和重力势能的影响因素、机械能的概念，要牢记动能和机械能的影响因素，此题是一道基础题。
18．（4分）如图所示是某商场的自动扶梯，扶梯的部分几何尺寸如图所示，重500N的小华站在该扶梯上从商场一楼到二楼，则扶梯对他做的功是 1500 J，对他做功的功率是 300 W，小华上升过程中动能大小 不变 （选填“变大”、“变小”或“不变”），机械能大小 变大 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
【分析】（1）知道小华的重力，扶梯对他做功可用W＝Gh计算；利用勾股定理求出扶梯移动的距离，知道速度，利用t＝求时间，再利用P＝计算功率；
（2）机械能包括动能和势能，动能的大小和物体的质量、速度有关，重力势能的大小和物体的质量、高度有关。
【解答】解：
（1）小华的重力G＝500N，
扶梯对他做的功：W＝Gh＝500N×3m＝1500J；
根据勾股定理可知：扶梯移动距离s＝＝4m，
由v＝得从商场一楼到二楼时间：t＝＝，
扶梯对他做功的功率：P＝＝＝300W；
（2）在上升的过程中，因为是匀速上升，质量不变；高度升高，而机械能等于动能与重力势能之和。
故答案为：1500；300；变大。
【点评】本题考查学生对功和功率公式的熟练运用，利用勾股定理解扶梯上升的距离是本题难点，从这道题上体现了各学科的联系，我们要善于利用学科联系来解题。
19．（4分）如图所示，用A、B装置分别匀速提升物体，已知滑轮重20N（不计绳重和摩擦） 改变力的方向 ，若物体重为100N，则FA＝ 60 N，FB＝ 100 N，ηA 小于 ηB（选填“大于”，“小于”，“等于”）。
【分析】解决此题要知道定滑轮是轴固定不动的滑轮，动滑轮是轴随被拉物体一起运动的滑轮；使用定滑轮不省力但能改变力的方向，使用动滑轮能省一半力，但费距离；
求解机械效率可以利用公式η＝，其中W有是克服物体重力做的功，W总是拉力做的功。
【解答】解：（1）A滑轮是动滑轮，绳重和摩擦不计，即拉力等于物体和滑轮总重力的一半，
FA＝（G+G动）＝×（100N+20N）＝60N；
由图可知，B滑轮是定滑轮，使用该滑轮不省力，所以拉力等于物体的重力，FB＝G＝100N；
（2）两幅图中的W有克服物体重力做的功是相同的，但甲图中拉力做功要克服动滑轮的重力做功，所以结合机械效率公式η＝，有用功相同时，机械效率越小甲小于η乙。
故答案为：改变力的方向；60；小于。
【点评】此题考查了定滑轮和动滑轮的工作特点，并比较了它们之间的机械效率，知道使用定滑轮和动滑轮做的总功的区别是解决此题的关键。
20．（2分）如图所示，斜面长5m，高1m，若斜面是光滑的，则拉力为 1000 N；如果斜面不光滑，其斜面的机械效率为80% 1250 N。
【分析】（1）如果没有摩擦，拉力的功等于提升物体所做的有用功，根据W＝Gh求出有用功，根据W＝Fs求出拉力；
（2）如果斜面不光滑，根据η＝×100%算出总功，根据W总＝Fs算出拉力
【解答】解：（1）物体的有用功为：
W有＝Gh＝5000N×1m＝5000J，
若斜面光滑，则没有额外功总＝5000J，
因为W总＝Fs，
所以拉力的大小：
F＝＝1000N；
（2）若斜面的机械效率为80%，此时的总功：
W总′＝＝6250J，
根据W总′＝Fs得，此时所用的拉力：
F′＝＝1250N。
故答案为：1000；1250。
【点评】本题考查了有用功、总功、斜面的机械效率的计算，难度适中。
21．（3分）
如图甲所示，是小明在水平地面上做俯卧撑保持静止时的情形，他的身体与地面平行，地面对脚的力作用在O点，对手的力作用在B点，OA长为1m，OB长为1.5m。地面对手的力F1与身体垂直，则F1＝ 400 N。如图丙所示，小明手扶凳子做俯卧撑保持静止，此时他的身体姿态与图甲相似，凳子对手的力F2与他的身体垂直，且仍作用在B点，则F2 ＜ F1（选填“＞”，“＜”，“＝”）。这说明采用不同的方式做俯卧撑效果 不同 （选填“相同”或“不同”）。
【分析】（1）根据图乙的杠杆模型画出支点、重力、重力的力臂，F1和F1的力臂，根据杠杆的平衡条件求出F1的大小。
（2）将图丙抽象成杠杆模型画出支点、重力、重力的力臂，F2和F2的力臂，由图可知两力力臂的大小关系，根据杠杆的平衡条件得出F2与F1的大小关系，进而判断采用不同的方式做俯卧撑效果是否相同。
【解答】解：（1）由图乙的杠杆模型画出支点、重力，F1和F1的力臂，如图5所示：
图1中，O为支点A，F1的力臂为lB，根据杠杆的平衡条件F8lB＝GlA可得：F1＝＝＝400N；
（2）将图丙抽象成杠杆模型画出支点、重力，F2和F3的力臂，如图2所示：
图2中，O为支点A′，F3的力臂为lB′，依据杠杆的平衡条件F2lB′＝GlA′可得：F2＝，由图可知：lA′＜lA，lB′＝lB，因此F3＜F1，这说明采用不同的方式做俯卧撑效果不同。
故答案为：400；＜；不同。
【点评】本题考查杠杆的平衡条件的应用，关键是正确画出各力的力臂。
三、解答题（本题共10小题，共49分）
22．（2分）如图所示的杠杆，请画出杠杆的动力臂和阻力臂。
【分析】已知支点和力的方向，根据力臂的画法，过支点作动力作用线和阻力作用线的垂线段，即动力臂和阻力臂。
【解答】解：延长动力作用线F1，重物G对杠杆的拉力即为阻力F2，方向竖直向下，反向延长阻力作用线3和阻力作用线F2的垂线段，即为动力臂L1和阻力臂L6，如图所示：
【点评】此题主要考查力臂的画法，确定支点、动力与阻力，掌握力臂的作法即可正确解题。
23．（2分）图甲是自行车手闸，其中AOC部分可视为杠杆，O为支点2，其简化示意图如图乙。请在乙图中画出：
（1）阻力的力臂L2；
（2）刹车时，作用在杠杆AOC上的最小动力F1。
【分析】（1）力臂的概念：力臂是指从支点到力的作用线的距离。
（2）杠杆平衡条件：动力×动力臂＝阻力×阻力臂（F1 L1＝F2 L2），在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小。
【解答】解：（1）反向延长F2的作用线，从支点O作动力F2作用线的垂线，支点到垂足的距离为阻力臂L6。
（2）由杠杆平衡条件F1L1＝F8L2可知，在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力越小，因此OC作为动力臂最长，过点C垂直于OC向上作出最小动力F1的示意图，如图所示
【点评】本题的解题关键是通过杠杆的平衡条件得出：在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小的结论。
24．（2分）在图中用笔画线代替绳子，将两个滑轮连成滑轮组，要求动滑轮被3股绳子吊起。
【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，本题中，要求动滑轮被3股绳子吊起，属于第二种。
【解答】解：只有一个动滑轮和一个定滑轮，要求动滑轮被3股绳子吊起，绕过上面的定滑轮，如图所示：
【点评】滑轮组最省力问题：
①最省力时绳子段数n与滑轮个数n'的关系是：n＝n'+1；
②若n为偶数，绳子固定端在定滑轮上；若n为奇数，绳子固定端在动滑轮上；即：“奇动偶定”。
25．（6分）如图是工人利用滑轮组提升重为960N物体的示意图，某段过程中物体匀速上升的速度为0.1m/s，工人拉力F的功率为120W，不计绳重。求：
（1）工人拉绳子的速度；
（2）滑轮组的机械效率；
（3）滑轮组中的动滑轮的重力。
【分析】（1）由图可知，滑轮组绳子的有效股数，根据v绳＝nv物求出绳端移动的速度；
（2）根据P＝Fv求出滑轮组自由端的拉力F；滑轮组的机械效率η＝＝＝＝；
（3）根据s＝nh求出绳端移动的距离，根据W＝Fs求出总功，根据W＝Gh求出有用功和克服动滑轮重力所做的额外功，总功减去有用功、减去克服滑轮组的摩擦做的功，就是克服动滑轮重力所做的额外功，利用W动＝G动h可求动滑轮的重力。
【解答】解：
（1）由图可知，n＝3
v绳＝nv物＝3×3.1m/s＝0.5m/s；
（2）根据P＝＝＝Fv可得
F＝＝＝400N，
滑轮组的机械效率：
η＝＝＝＝＝×100%＝80%；
（3）重物上升的高度：h＝vt＝5.1m/s×10s＝1m，
所做的有用功：W有用＝Gh＝960N×6m＝960J，
拉力做的总功：W总＝Fs＝Fnh＝400N×3×1m＝1200J，
提升动滑轮做的额外功：W动＝W总﹣W有用﹣Wf＝1200J﹣960J﹣140J＝100J，
由W动＝G动h可得，动滑轮的重力：
G动＝＝＝100N。
答：（1）工人拉绳子的速度是0.3m/s；
（2）滑轮组的机械效率是80%；
（3）滑轮组中的动滑轮的重力是100N。
【点评】本题考查了滑轮组拉力的计算、滑轮组机械效率的计算和克服摩擦力做功的计算，要注意摩擦力不能忽略时拉力的大小不能用F＝（G+G动）计算，本题的额外功等于克服摩擦力做的和克服动滑轮重力做的功之和。
26．（6分）如图所示，斜面高度为2m，长度为4m，物体受到的拉力为40N。
（1）克服物体重力做的功为多少焦耳？
（2）斜面的机械效率为多少？
（3）物体受到斜面的摩擦力为多少牛顿？
【分析】（1）根据G＝mg求出物体的重力，利用W有用＝Gh计算出克服物体重力做的功；
（2）在斜面上匀速上升的物体受到重力、拉力、摩擦力和支持力；
（3）根据W总＝Fs求出总功，再利用η＝×100%计算出斜面的机械效率；
（4）由于使用斜面时克服斜面摩擦力做的功为额外功，因此可以先利用W额外＝W总﹣W有用求出额外功，再利用W额外＝fs计算出物体受到的摩擦力。
【解答】解：（1）物体的重力G＝mg＝6kg×10N/kg＝60N，
则克服物体重力做的功W有用＝Gh＝60N×2m＝120J；
（2）拉力做的总功W总＝Fs＝40N×8m＝160J，
则斜面的机械效率η＝×100%＝；
（3克服斜面摩擦力做的额外功W额外＝W总﹣W有用＝160J﹣120J＝40J，
则物体受到的摩擦力f＝＝＝10N。
答：（1）克服物体重力做的功为120J；
（2）斜面的机械效率为75%；
（3）物体受到斜面的摩擦力为10N。
【点评】题考查了斜面的有用功、机械效率和摩擦力的计算，是一道基础题，在解斜面上摩擦力时不能用二力平衡条件解题，只能利用W额外＝fs解题。
27．（6分）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 右 调节（选填“左”或“右”），直到杠杆在 水平 位置平衡。
（2）如图乙所示，杠杆上的刻度均匀，在A点挂4个钩码，应在B点挂 6 个相同的钩码，当杠杆平衡后，在A、B两点下方各取下一个钩码 右 （选填“左”或“右”）端下沉。
（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，当测力计从a位置转到b位置时，其示数大小将 变大 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
（4）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时，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 杠杆自身重力对实验结论有影响 。
【分析】（1）调节杠杆在水平位置平衡时，平衡螺母向上翘的一端移动；
（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）根据杠杆的平衡条件分析解答；
（4）杠杆在水平位置平衡，力臂在杠杆上，便于测量力臂大小；杠杆的重心过支点，可消除杠杆重对杠杆平衡的影响，否则会影响杠杆平衡。
【解答】解：（1）调节杠杆在水平位置平衡，杠杆右端偏高，使杠杆在水平位置平衡，便于测量力臂大小；
（2）设杠杆每个格的长度为L，每个钩码的重力为GALA＝FBLB，即4G×3L＝FB×6L，解得FB＝6G，需挂6个钩码；
若在A、B两点下方各取下一个钩码，右侧5G×2L＝10GL，则杠杆不能平衡；
（3）如图丙所示，保持B点不变，此时F的力臂变短，力变大；
（4）如图丁示装置进行探究，杠杆的重心没有通过支点。
故答案为：（1）右；水平；右；（3）变大。
【点评】探究杠杆平衡条件时，使杠杆在水平位置平衡，便于测量力臂大小，杠杆的重心通过支点，消除杠杆自重对杠杆平衡的影响，使实验简单化，便于探究。
28．（5分）在“探究动能大小跟哪些因素有关“实验中，小明用质量不同的两个钢球m和M（M＞m），分别从不同的高度h和H（H＞h），实验过程如图所示。
（1）本实验探究 钢球 （“钢球”或“木块”）的动能大小跟哪些因素有关，其动能的大小是通过观察 木块移动的距离 来判断的。
（2）由甲、乙两图可得实验结论： 质量相同时，物体的速度越大，动能就越大 。
（3）小明在实验中，让质量不同的钢球从同一斜面的同一高度由静止滚下，目的是 控制钢球到水平面的速度相同 。
（4）小华用图丁所示的方法探究动能的大小与速度的关系，她将相同质量的小球从不同高度（h2＞h1）由静止开始释放，通过观察木块在铁板和毛巾上滑行的距离来判断小球动能的大小，这种方法 错误 （选填“正确”或“错误”）。
【分析】（1）实验中通过木块被撞击后移动的距离来表示钢球动能的大小，这是转换法；
（2）动能的大小与物体的质量、速度有关；
（3）让不同质量的钢球从同一斜面的同一高度由静止滚下，是为了使钢球滚到斜面底端时具有相同的速度；
（4）木块在水平面上运动的过程中，克服摩擦力做功，木块在铁板和毛巾上滑行时接触面的粗糙程度不同，克服摩擦不同，据此分析。
【解答】解：（1）比较木块移动的距离是为了比较钢球具有动能的大小；
通过观察木块被撞击后移动的距离来判断动能大小，这是转换法；
（2）分析比较甲和乙两组实验可得，钢球的质量相同，甲图中下滑的高度大，推动木块滑行的距离大，物体的速度越大；
（3）让不同质量的钢球从同一斜面的同一高度由静止滚下，是为了使钢球滚到斜面底端时具有相同的速度；
（4）木块在水平面上运动的过程中，克服摩擦力做功，克服摩擦不同。
故答案为：（1）钢球；木块移动的距离，物体的速度越大；（3）控制钢球到水平面的速度相同。
【点评】明确本实验中研究动能大小的决定因素时运用了控制变量法，反映动能多少时运用了转换法。
29．（6分）用图甲滑轮组做“探究动滑轮的重对滑轮组机械效率的影响”实验。实验中把不同的磁铁吸附在动滑轮边框上以改变滑轮的重，每次实验都匀速拉动绳端使物体上升10cm。不计绳重，实验数据如表。
次数
G物/N
G动/N
F/N
η/%
1
6.0
0.3
2.2
90.9
2
6.0
1.0
▲
▲
3
6.0
1.9
2.9
69.0
4
6.0
3.2
3.4
58.8
（1）每次实验绳端移动距离为 30 cm；
（2）第2次实验中拉力F的示数如图乙，读数为 2.5 N，第2次实验滑轮组的机械效率为 80 %。分析数据可知：在物重不变的情况下，动滑轮越重滑轮组的机械效率越 低 ；
（3）实验中若仅增大绳端移动的距离，则滑轮组的机械效率将 不变 ；
（4）本实验中，在物重不变的情况下，动滑轮变重时 变小 （选填“变大”“变小”或“不变”）。
【分析】（1）从图中可知n＝3，根据s＝nh得出每次实验绳端移动距离；
（2）测力计的分度值为0.1N，据此得出读数；
根据η＝＝＝＝得出第2次实验滑轮组的机械效率；
分析数据可知：在物重不变的情况下，从实验1至实验4，动滑轮的重力逐渐变大，滑轮组的机械效率逐渐变小，据此得出结论；
（3）实验中若仅增大绳端移动的距离，根据η＝＝＝＝可知滑轮组的机械效率的变化情况；
（4）四次实验中，根据W有用＝Gh得出有用功；根据W动＝G动h得出克服动滑轮的重力所做的额外功，根据W总＝Fs得出总功，根据W摩＝W总﹣W有用﹣W动得出摩擦引起的额外功，进而分别得出四次实验中摩擦引起的额外功占总额外功的比例，进而得出结论。
【解答】解：（1）从图中可知n＝3，每次实验绳端移动距离s＝nh＝3×10cm＝30cm＝4.3m；
（2）测力计的分度值为0.2N，读数为2.5N＝＝＝＝＝80%，从实验1至实验8，滑轮组的机械效率逐渐变小；
（3）实验中若仅增大绳端移动的距离，根据η＝＝＝＝；
（4）四次实验中，物体上升的高度h＝10cm＝0.1m有用＝Gh＝8.0N×0.3m＝0.6J，
第5次实验中，克服动滑轮的重力所做的额外功W动1＝G动1h＝2.3N×0.2m＝0.03J，
总功W总1＝F8s＝2.2N×3.3m＝0.66J，
摩擦引起的额外功W摩3＝W总1﹣W有用﹣W动1＝5.66J﹣0.6J﹣5.03J＝0.03J，
摩擦引起的额外功占总额外功的比例为：＝＝50%；
..............
第4次实验中，克服动滑轮的重力所做的额外功W动5＝G动4h＝3.2N×0.1m＝2.32J，
总功W总4＝F4s＝2.4N×0.7m＝1.02J，
摩擦引起的额外功W摩4＝W总4﹣W有用﹣W动4＝1.02J﹣6.6J﹣0.32J＝6.1J，
摩擦引起的额外功占总额外功的比例为：＝≈24%；
本实验中，在物重不变的情况下，由摩擦引起的额外功占总额外功的比例变小。
故答案为：（1）30；
（2）2.5；80；低；
（3）不变；
（4）变小。
【点评】本题“探究动滑轮的重对滑轮组机械效率的影响”，综合性强，难度较大。
30．（5分）同学们所用的笔，有些在靠近笔端的地方装有一个轻质弹簧（如图所示）。小文和小军各自拿自己装有弹簧的笔玩弹笔游戏。结果发现小军的笔弹得高一些，那么弹簧弹性势能的大小又跟什么因素有关呢？
小文猜想：
①弹簧弹性势能的大小可能跟它的材料有关；
②弹簧弹性势能的大小可能跟它弹性形变的程度有关。
小文利用两个材料和外形都完全相同的弹簧A和B、一个小钢球、一个轻木块，在同一水平面上进行了如图所示的实验。
（1）此实验是为了验证猜想 ② （选填“①”或“②”）。
（2）实验中弹性势能的大小是通过 木块被推动的距离 来体现的。该实验主要运用的实验方法有 控制变量法 和 转换法 。
（3）假若水平面绝对光滑，本实验将 不能 （选填“能”或“不能”）达到探究目的。
【分析】根据猜想，弹簧的弹性势能可能与弹簧的材料、弹性形变的程度有关，所以在探究过程中要用控制变量法；
探究弹性势能的大小与弹簧的材料是否有关，是通过木块被弹开的远近来比较弹性势能的多少，若被弹出的距离相同，则说明弹簧弹性势能的大小与材料无关，若被弹出的距离不相同，则说明弹簧弹性势能的大小与材料有关；
探究弹性势能的大小与弹簧被压缩的程度有关，改变弹簧的形变大小，放手后小球被弹出，并与一木块相碰，观察木块被推动距离的远近来比较弹性势能的大小。
【解答】解析：（1）把材料相同的弹簧A和B，分别压缩不同的程度释放弹出小钢珠，这就是为了验证猜想②；
（2）通过小钢珠对轻木块撞击后木块移动的距离反映弹簧的弹性势能大小；实验中把弹性势能的大小转变为观察木块被移动的距离；同时用到了控制变量法；
（2）假若水平面绝对光滑，木块将做匀速直线运动，本实验将不能达到目的。
故答案为：（1）②；（2）木块被移动的距离；转换法。
【点评】此题是探究弹性势能的影响因素，考查了实验的设计和控制变量法、转换法在实验中的应用，非常典型，在学习中要学会举一反三。
31．（7分）如图所示，某实验小组的同学们在探究“斜面的机械效率”实验中，用弹簧测力计拉着同一物块沿粗糙程度相同的斜面向上做匀速直线运动。收集了表中的实验数据：
实验
次数
斜面的倾
斜程度
物块重
力G/N
斜面高
度h/m
拉力
F/N
斜面长
度s/m
机械效
率η
1
较缓
5
0.2
2.4
1
41.7%
2
较陡
5
0.5
3.2
1
78.1%
3
最陡
5
0.7
4.3
1
81.4%
（1）实验时要使木板的倾斜角变大，应该把木板下面的木块向 左 移动（填“左”或“右”）。分析表中的数据可得出：斜面越缓，越 省 力（填“省”或“费”）。
（2）分析表格中数据可以得出结论：在斜面粗糙程度相同时，斜面越陡，机械效率越 高 。若要探究斜面机械效率跟斜面的粗糙程度的关系，应保持 斜面的倾斜程度 不变。
（3）接着，该小组进行了第4次实验，他们在斜面上铺上棉布，保持斜面高和长分别是0.5m和1m，用弹簧测力计拉动同一物块沿斜面向上做匀速直线运动，则他们测得这种情况下斜面的机械效率为 62.5% ，物块所受的摩擦力为 1.5 N。
（4）斜面在生产、生活中随处可见，在盘山公路、镊子、老虎钳、汽车方向盘中，应用了斜面的是 盘山公路 。
【分析】（1）根据上图，实验时要使木板的倾斜角变大，应该把木板下面的木块向左移动，分析表中的数据得出结论；
（2）分析表格中数据可得出结论；
根据斜面的倾斜程度会影响机械效率的大小，由控制变量法回答；
（3）根据η＝＝×100%得出斜面的机械效率，根据W额外＝W总﹣W有得出实验中做的额外功，根据f＝得出物块所受的摩擦力；
（4）在实际生活生产中应用了斜面工作原理的实例有盘山公路和螺丝钉的螺纹等，都是为了省力。
【解答】解：（1）实验时要使木板的倾斜角变大，应该把木板下面的木块向左移动，拉力越小；
（2）分析表格中数据可以得出结论：在斜面粗糙程度相同时，斜面越陡；
因斜面的倾斜程度影响机械效率的大小，若要探究斜面机械效率跟斜面的粗糙程度的关系；
（3）接着，该小组进行了第4次实验，使斜面变粗糙，用弹簧测力计拉动同一物块沿斜面向上做匀速直线运动，则他们测得这种情况下斜面的机械效率为：
η＝＝＝＝×100%＝62.5%；
实验中做的额外功：W额外＝W总﹣W有＝4J﹣3.5J＝1.7J，
物块所受的摩擦力为：f＝＝＝1.5N；
（4）实际生活生产，镊子，汽车方向盘利用的是轮轴。
故答案为：（1）左；省；（2）高；（3）62.7%；（4）盘山公路。
【点评】本题探究“斜面的机械效率”实验，考查实验操作、数据分析、控制变量法、功和机械效率的计算及斜面在实际中的运用。
江苏省扬州市江都区邵樊片2023-2024学年九年级上学期第一次月考物理试卷(解析版)
一.选择题（本题共12小题，每小题2分，共24分.每小题给出的四个选项中只有一个选项符合题意）
1．（2分）如图所示，其中是费力杠杆的是（ ）
A．钓鱼竿 B．开瓶器
C．天平 D．钢丝钳
2．（2分）“拔萝卜、拔萝卜，嘿哟嘿哟拔萝卜，嘿哟嘿哟拔不动……”是一首耳熟能详的儿歌。如图爷爷奶奶一起拔萝卜。关于拔萝卜（ ）
A．拔萝卜的爷爷相对于奶奶是静止的
B．萝卜没有被拔动，受力是平衡的
C．用力拔而没有拔动，拔萝卜的人没有对萝卜做功
D．在小兔子帮忙下，把萝卜拔了起来，只有小兔子做了功
3．（2分）下列说法中正确的是（ ）
A．滑轮组的机械效率高低与动滑轮重力大小无关
B．功率大的机械一定比功率小的机械做功快
C．做功越快的机械，它的机械效率越高
D．杠杆的动力臂一定在杠杆上
4．（2分）三峡水库修建大坝，为了提高水位，增加水的（ ）
A．内能 B．重力势能 C．弹性势能 D．动能
5．（2分）如图所示，小明用两个不同的滑轮组，在相同时间内分别用大小相等的拉力F将同一物体匀速提高了相同的高度动1和G动2，机械效率分别为η1、η2，不计绳重和摩擦。则（ ）
A．G动1＜G动2，η1＜η2 B．G动1＜G动2，η1＞η2
C．G动1＞G动2，η1＜η2 D．G动1＝G动2，η1＝η2
6．（2分）如图所示，用细线悬挂一根粗细均匀的轻质细满秸秆，使其静止在水平方向上，在蚂蚁爬行的过程中，麦秸秆在水平方向始终保持平衡，则（ ）
A．两蚂蚁的质量一定相等
B．两蚂蚁的爬行速度大小一定相等
C．两蚂蚁的质量与爬行速度大小的乘积一定相等
D．两蚂蚁对麦秸秆的压力一定相等
7．（2分）如图是吊车起吊货物的结构示意图，伸缩撑杆为圆弧状，工作时它对吊臂的支持力始终与吊臂垂直，从而将货物提起。下列说法正确的是（ ）
A．吊臂是一省力杠杆，但要费距离
B．吊臂是一个费力杠杆，但可以省功
C．匀速顶起吊臂的过程中，伸缩撑杆支持力的力臂变小
D．匀速顶起吊臂的过程中，伸缩撑杆支持力渐渐变小
8．（2分）暑假期间，小华在社会实践活动中体验快递员的工作。小华在下列工作中对快递做了功的是（ ）
A．用力搬快递但未搬动
B．抱着快递在原地等待签收
C．抱着快递爬楼梯上楼
D．提着快递在水平路上匀速前进
9．（2分）飞机在灾区上方水平匀速飞行，并不断向灾区空投物资的过程中，飞机的动能和重力势能分别（ ）
A．动能变大，重力势能变大
B．动能变小，重力势能变小
C．动能不变，重力势能不变
D．动能变小，重力势能变大
10．（2分）甲、乙两辆功率相等的汽车，在水平公路上做匀速直线运动，如果在相等的时间内通过的路程之比为2：3（ ）
A．它们做的功之比为2：3
B．它们做的功之比为3：2
C．它们的牵引力之比为2：3
D．它们的牵引力之比为3：2
11．（2分）如图甲所示的地面清洁机器人，质量为3kg，机器人在水平地面运动时，则该机器人在水平地面上以0.5m/s速度匀速直线运动时，水平推力的功率是（ ）
A．180W B．100W C．75W D．60W
12．（2分）用相同的滑轮和绳子分别组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，把相同的重物匀速提升相同的高度。若不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（ ）
A．绳子受的拉力F1和F2大小相等，滑轮组的机械效率相同
B．绳子受的拉力F1和F2大小不相等，滑轮组的机械效率不同
C．绳子自由端移动的距离不相等，拉力对滑轮组所做的功相等
D．绳子自由端移动的距离不相等，拉力对滑轮组所做的功不相等
二、填空题（本题共9小题，每空1分，共29分）
13．（4分）判断下列物体具有能量的名称。
①在水平地面上滚动的铅球： ；
②悬挂在室内的电灯： ；
③玩具汽车中被卷紧的发条： ；
④在空中飞行的波音747客机： 。
14．（2分）如图所示，是一种健身器械，AOB可视为一个杠杆，重物被抬起。想要更容易抬起重物，应该将手 （选填“靠近”或“远离”）O点，这是因为增大了 。
15．（2分）如图所示，利用滑轮组把物体匀速提升一定高度，该滑轮组有 段绳子承担物重，在绳子承受范围内，不计绳重和摩擦，则滑轮组的机械效率将 （选填“变大”“变小”或“不变”）。
16．（3分）小明用100N的力沿竖直方向将杠杆的一端拉下2m时，杠杆的另一端把360N的重物提高了0.5m，他做的有用功是 J，总功是 J，杠杆的机械效率是 。
17．（5分）跳伞运动员跳出机舱后，在打开降落伞之前，他的动能将 ，重力势能将 ；打开降落伞后匀速下降时，他的动能将 ，重力势能将 ，机械能将 。（选填“变大”或“不变”“变小”）
18．（4分）如图所示是某商场的自动扶梯，扶梯的部分几何尺寸如图所示，重500N的小华站在该扶梯上从商场一楼到二楼，则扶梯对他做的功是 J，对他做功的功率是 W，小华上升过程中动能大小 （选填“变大”、“变小”或“不变”），机械能大小 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
19．（4分）如图所示，用A、B装置分别匀速提升物体，已知滑轮重20N（不计绳重和摩擦） ，若物体重为100N，则FA＝ N，FB＝ N，ηA ηB（选填“大于”，“小于”，“等于”）。
20．（2分）如图所示，斜面长5m，高1m，若斜面是光滑的，则拉力为 N；如果斜面不光滑，其斜面的机械效率为80% N。
21．（3分）
如图甲所示，是小明在水平地面上做俯卧撑保持静止时的情形，他的身体与地面平行，地面对脚的力作用在O点，对手的力作用在B点，OA长为1m，OB长为1.5m。地面对手的力F1与身体垂直，则F1＝ N。如图丙所示，小明手扶凳子做俯卧撑保持静止，此时他的身体姿态与图甲相似，凳子对手的力F2与他的身体垂直，且仍作用在B点，则F2 F1（选填“＞”，“＜”，“＝”）。这说明采用不同的方式做俯卧撑效果 （选填“相同”或“不同”）。
三、解答题（本题共10小题，共49分）
22．（2分）如图所示的杠杆，请画出杠杆的动力臂和阻力臂。
23．（2分）图甲是自行车手闸，其中AOC部分可视为杠杆，O为支点2，其简化示意图如图乙。请在乙图中画出：
（1）阻力的力臂L2；
（2）刹车时，作用在杠杆AOC上的最小动力F1。
24．（2分）在图中用笔画线代替绳子，将两个滑轮连成滑轮组，要求动滑轮被3股绳子吊起。
25．（6分）如图是工人利用滑轮组提升重为960N物体的示意图，某段过程中物体匀速上升的速度为0.1m/s，工人拉力F的功率为120W，不计绳重。求：
（1）工人拉绳子的速度；
（2）滑轮组的机械效率；
（3）滑轮组中的动滑轮的重力。
26．（6分）如图所示，斜面高度为2m，长度为4m，物体受到的拉力为40N。
（1）克服物体重力做的功为多少焦耳？
（2）斜面的机械效率为多少？
（3）物体受到斜面的摩擦力为多少牛顿？
27．（6分）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 调节（选填“左”或“右”），直到杠杆在 位置平衡。
（2）如图乙所示，杠杆上的刻度均匀，在A点挂4个钩码，应在B点挂 个相同的钩码，当杠杆平衡后，在A、B两点下方各取下一个钩码 （选填“左”或“右”）端下沉。
（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，当测力计从a位置转到b位置时，其示数大小将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
（4）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时，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 。
28．（5分）在“探究动能大小跟哪些因素有关“实验中，小明用质量不同的两个钢球m和M（M＞m），分别从不同的高度h和H（H＞h），实验过程如图所示。
（1）本实验探究 （“钢球”或“木块”）的动能大小跟哪些因素有关，其动能的大小是通过观察 来判断的。
（2）由甲、乙两图可得实验结论： 。
（3）小明在实验中，让质量不同的钢球从同一斜面的同一高度由静止滚下，目的是 。
（4）小华用图丁所示的方法探究动能的大小与速度的关系，她将相同质量的小球从不同高度（h2＞h1）由静止开始释放，通过观察木块在铁板和毛巾上滑行的距离来判断小球动能的大小，这种方法 （选填“正确”或“错误”）。
29．（6分）用图甲滑轮组做“探究动滑轮的重对滑轮组机械效率的影响”实验。实验中把不同的磁铁吸附在动滑轮边框上以改变滑轮的重，每次实验都匀速拉动绳端使物体上升10cm。不计绳重，实验数据如表。
次数
G物/N
G动/N
F/N
η/%
1
6.0
0.3
2.2
90.9
2
6.0
1.0
▲
▲
3
6.0
1.9
2.9
69.0
4
6.0
3.2
3.4
58.8
（1）每次实验绳端移动距离为 cm；
（2）第2次实验中拉力F的示数如图乙，读数为 N，第2次实验滑轮组的机械效率为 %。分析数据可知：在物重不变的情况下，动滑轮越重滑轮组的机械效率越 ；
（3）实验中若仅增大绳端移动的距离，则滑轮组的机械效率将 ；
（4）本实验中，在物重不变的情况下，动滑轮变重时 （选填“变大”“变小”或“不变”）。
30．（5分）同学们所用的笔，有些在靠近笔端的地方装有一个轻质弹簧（如图所示）。小文和小军各自拿自己装有弹簧的笔玩弹笔游戏。结果发现小军的笔弹得高一些，那么弹簧弹性势能的大小又跟什么因素有关呢？
小文猜想：
①弹簧弹性势能的大小可能跟它的材料有关；
②弹簧弹性势能的大小可能跟它弹性形变的程度有关。
小文利用两个材料和外形都完全相同的弹簧A和B、一个小钢球、一个轻木块，在同一水平面上进行了如图所示的实验。
（1）此实验是为了验证猜想 （选填“①”或“②”）。
（2）实验中弹性势能的大小是通过 来体现的。该实验主要运用的实验方法有 和 。
（3）假若水平面绝对光滑，本实验将 （选填“能”或“不能”）达到探究目的。
31．（7分）如图所示，某实验小组的同学们在探究“斜面的机械效率”实验中，用弹簧测力计拉着同一物块沿粗糙程度相同的斜面向上做匀速直线运动。收集了表中的实验数据：
实验
次数
斜面的倾
斜程度
物块重
力G/N
斜面高
度h/m
拉力
F/N
斜面长
度s/m
机械效
率η
1
较缓
5
0.2
2.4
1
41.7%
2
较陡
5
0.5
3.2
1
78.1%
3
最陡
5
0.7
4.3
1
81.4%
（1）实验时要使木板的倾斜角变大，应该把木板下面的木块向 移动（填“左”或“右”）。分析表中的数据可得出：斜面越缓，越 力（填“省”或“费”）。
（2）分析表格中数据可以得出结论：在斜面粗糙程度相同时，斜面越陡，机械效率越 。若要探究斜面机械效率跟斜面的粗糙程度的关系，应保持 不变。
（3）接着，该小组进行了第4次实验，他们在斜面上铺上棉布，保持斜面高和长分别是0.5m和1m，用弹簧测力计拉动同一物块沿斜面向上做匀速直线运动，则他们测得这种情况下斜面的机械效率为 ，物块所受的摩擦力为 N。
（4）斜面在生产、生活中随处可见，在盘山公路、镊子、老虎钳、汽车方向盘中，应用了斜面的是 。
参考答案与试题解析
一.选择题（本题共12小题，每小题2分，共24分.每小题给出的四个选项中只有一个选项符合题意）
1．（2分）如图所示，其中是费力杠杆的是（ ）
A．钓鱼竿 B．开瓶器
C．天平 D．钢丝钳
【分析】动力臂比阻力臂长的杠杆是省力杠杆；动力臂比阻力臂短的杠杆是费力杠杆；动力臂和阻力臂相等的杠杆是等臂杠杆。
【解答】解：A、钓鱼竿的动力臂比阻力臂短，故A符合题意；
B、开瓶器的动力臂比阻力臂长，故B不符合题意；
C、天平是一个等臂杠杆；
D、钢丝钳的动力臂比阻力臂长，故D不符合题意。
故选：A。
【点评】本题考查的是杠杆的分类；知道生活中的不同杠杆的特点。
2．（2分）“拔萝卜、拔萝卜，嘿哟嘿哟拔萝卜，嘿哟嘿哟拔不动……”是一首耳熟能详的儿歌。如图爷爷奶奶一起拔萝卜。关于拔萝卜（ ）
A．拔萝卜的爷爷相对于奶奶是静止的
B．萝卜没有被拔动，受力是平衡的
C．用力拔而没有拔动，拔萝卜的人没有对萝卜做功
D．在小兔子帮忙下，把萝卜拔了起来，只有小兔子做了功
【分析】（1）在研究物体运动时，要选择参照的标准，即参照物，物体的位置相对于参照物发生变化，则运动，不发生变化，则静止。
（2）处于平衡状态的物体受到的力是平衡力。
（3）物理学中的做功的两个必要条件：一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上移动一段距离，二者缺一不可。
【解答】解：A、拔萝卜的爷爷相对于奶奶没有发生位置变化，故A正确。
B、萝卜没有被拔动，则萝卜受力是平衡的。
C、用力拔而没有拔动，但没有在该力的方向上通过距离，故C正确。
D、在小兔子帮忙下，萝卜在爷爷，移动了一定距离、奶奶和小兔子都做了功。
故选：D。
【点评】此题考查运动和静止的相对性、平衡状态的判断、力是否做功的判断等，涉及到的知识点多，综合性强，但总体难度不大，熟练掌握相关基础知识是关键。
3．（2分）下列说法中正确的是（ ）
A．滑轮组的机械效率高低与动滑轮重力大小无关
B．功率大的机械一定比功率小的机械做功快
C．做功越快的机械，它的机械效率越高
D．杠杆的动力臂一定在杠杆上
【分析】①机械效率是有用功跟总功的比值，它是反映机械性能优劣的一个重要指标；
②功率是表示物体做功快慢的物理量。功率越大，物体做功越快；
③力臂是支点到力的作用线的距离，不一定在杠杆上。
【解答】解：A、在物重一定时，克服滑轮重力做的额外功越多，机械效率降低，故A错误；
B、功率是表示物体做功快慢的物理量，故B正确；
C、做功越快，因机械效率高低与功率大小没有必然关系，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：B。
【点评】此题考查的是我们对功率、机械效率物理意义及杠杆平衡条件的掌握和应用，正确、全面理解概念或规律是解答的基础。
4．（2分）三峡水库修建大坝，为了提高水位，增加水的（ ）
A．内能 B．重力势能 C．弹性势能 D．动能
【分析】水力发电的原理是将水的重力势能转化为发电机的机械能，最终转化为电能，所以重力势能越大，发电就越多；
重力势能的大小与物体的质量和高度有关，质量越大、高度越高，重力势能就越大。
【解答】解：三峡水库修建大坝，为了提高水位，所以水的重力势能会增大；
故选：B。
【点评】解决此类问题要结合影响重力势能的大小因素和能量的转化进行分析解答。
5．（2分）如图所示，小明用两个不同的滑轮组，在相同时间内分别用大小相等的拉力F将同一物体匀速提高了相同的高度动1和G动2，机械效率分别为η1、η2，不计绳重和摩擦。则（ ）
A．G动1＜G动2，η1＜η2 B．G动1＜G动2，η1＞η2
C．G动1＞G动2，η1＜η2 D．G动1＝G动2，η1＝η2
【分析】由图知，两个滑轮组承担重物绳子的段数n1＝2，n2＝3，不计绳重和摩擦，根据F＝（G+G动）可得两个滑轮组的动滑轮重力的大小关系；
分析使用两个滑轮组的有用功、额外功和总功大小情况，从而可得两滑轮组的机械效率大小关系。
【解答】解：由图知，两个滑轮组承担重物绳子的段数n1＝2，n3＝3，不计绳重和摩擦，
绳端拉力相等，提升同一物体（G+G动）可知，
G动3＝2F﹣G，
G动2＝6F﹣G，
所以G动1＜G动2；
将同一物体提升相同高度，由W有＝Gh知有用功相等；G动3＜G动2，由W额＝G动h知，第1个滑轮组克服动滑轮重力所做的额外功较小，所以其有用功在总功中所占比例较大，η5＞η2。
综上所述，ACD错误。
故选：B。
【点评】本题考查滑轮组绳子拉力和机械效率公式的应用，正确理解有用功、额外功是关键。
6．（2分）如图所示，用细线悬挂一根粗细均匀的轻质细满秸秆，使其静止在水平方向上，在蚂蚁爬行的过程中，麦秸秆在水平方向始终保持平衡，则（ ）
A．两蚂蚁的质量一定相等
B．两蚂蚁的爬行速度大小一定相等
C．两蚂蚁的质量与爬行速度大小的乘积一定相等
D．两蚂蚁对麦秸秆的压力一定相等
【分析】蚂蚁爬行过程中，杠杆始终平衡，说明两侧始终满足：动力×动力臂＝阻力×阻力臂。
【解答】解：根据杠杆平衡条件：F1L1＝F3L2
蚂蚁爬行时满足：G1L8＝G2L2
得：m2gv1t＝m2gv3t
则m1v1＝m2v2
故选：C。
【点评】根据平衡条件，用顺推的方法得到答案，排除错误选项，为解题节省时间。
7．（2分）如图是吊车起吊货物的结构示意图，伸缩撑杆为圆弧状，工作时它对吊臂的支持力始终与吊臂垂直，从而将货物提起。下列说法正确的是（ ）
A．吊臂是一省力杠杆，但要费距离
B．吊臂是一个费力杠杆，但可以省功
C．匀速顶起吊臂的过程中，伸缩撑杆支持力的力臂变小
D．匀速顶起吊臂的过程中，伸缩撑杆支持力渐渐变小
【分析】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。
根据匀速吊起货物时，阻力不变，阻力臂变化，动力臂不变，再次利用杠杆平衡条件进行判断支持力的大小变化。
【解答】解：
A、如图画出动力臂和阻力臂1小于阻力臂L2，根据杠杆平衡条件，动力大于阻力。故A错误；
B、吊臂是费力杠杆，但不省功；
CD、由题知，动力臂不变，阻力臂减小6×l1＝F2×l2可知动力减小，所以伸缩撑杆的支持力逐渐变小、D正确。
故选：D。
【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
8．（2分）暑假期间，小华在社会实践活动中体验快递员的工作。小华在下列工作中对快递做了功的是（ ）
A．用力搬快递但未搬动
B．抱着快递在原地等待签收
C．抱着快递爬楼梯上楼
D．提着快递在水平路上匀速前进
【分析】做功的两个必要因素：一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上移动的距离，二者缺一不可。
【解答】解：
A、用力搬快递但未搬动，但快递在力的方向上没有移动距离，故A不符合题意；
B、抱着快递在原地等待签收，但快递在力的方向上没有移动距离，故B不符合题意；
C、抱着快递爬楼梯上楼，且快递在力的方向上通过了距离，故C符合题意；
D、提着快递在水平路上匀速前进，但快递在力的方向上没有移动距离，故D不符合题意。
故选：C。
【点评】明确三种情况不做功：一是有力无距离（例如：推而未动），二是有距离无力（靠惯性运动），三是力的方向与运动方向垂直。
9．（2分）飞机在灾区上方水平匀速飞行，并不断向灾区空投物资的过程中，飞机的动能和重力势能分别（ ）
A．动能变大，重力势能变大
B．动能变小，重力势能变小
C．动能不变，重力势能不变
D．动能变小，重力势能变大
【分析】判断动能和势能大小的变化从动能和势能大小的影响因素考虑。
（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。
【解答】解：飞机空投救灾物资时，速度不变，动能减小，质量减小，机械能减小。
故选：B。
【点评】掌握动能、重力势能大小的影响因素，利用控制变量法判断动能、重力势能的变化。
10．（2分）甲、乙两辆功率相等的汽车，在水平公路上做匀速直线运动，如果在相等的时间内通过的路程之比为2：3（ ）
A．它们做的功之比为2：3
B．它们做的功之比为3：2
C．它们的牵引力之比为2：3
D．它们的牵引力之比为3：2
【分析】由P＝可求得两车的做功之比；根据速度公式求出两车的速度之比，根据P＝＝＝Fv可得两车的牵引力之比。
【解答】解：AB、因两车功率和运动时间均相同，故AB错误；
CD、由v＝，甲、乙两车的速度之比＝＝＝，
由P＝＝＝Fv可得，＝＝＝，D正确。
故选：D。
【点评】本题考查了功率的定义及P＝＝＝Fv的应用，在做题时应灵活选择公式。
11．（2分）如图甲所示的地面清洁机器人，质量为3kg，机器人在水平地面运动时，则该机器人在水平地面上以0.5m/s速度匀速直线运动时，水平推力的功率是（ ）
A．180W B．100W C．75W D．60W
【分析】知道机器人匀速直线运动时的速度，根据图乙读出机器人所提供的推力，利用P＝＝＝Fv求出水平推力的功率。
【解答】解：机器人匀速直线运动时的速度为v＝0.5m/s，由图乙可知此时机器人所提供的推力：F＝150N，
则水平推力的功率：P＝＝＝Fv＝150N×4.5m/s＝75W，ABD错误。
故选：C。
【点评】本题考查了功率的计算，关键是根据图象得出机器人所提供的推力。
12．（2分）用相同的滑轮和绳子分别组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，把相同的重物匀速提升相同的高度。若不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（ ）
A．绳子受的拉力F1和F2大小相等，滑轮组的机械效率相同
B．绳子受的拉力F1和F2大小不相等，滑轮组的机械效率不同
C．绳子自由端移动的距离不相等，拉力对滑轮组所做的功相等
D．绳子自由端移动的距离不相等，拉力对滑轮组所做的功不相等
【分析】由滑轮组的结构知道承担物重的绳子股数n，则绳子自由端移动的距离s＝nh；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，再根据效率公式判断滑轮组机械效率的大小关系。
【解答】解：不计绳重及摩擦，
∵拉力F＝（G物+G轮），n1＝2，n2＝3，
∴绳子受的拉力：
F5＝（G物+G轮），F2＝（G物+G轮），
∴F2≠F2，
∵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，
∴利用滑轮组做的有用功相同、额外功相同，
∵η＝×100%，
∴滑轮组的机械效率相同，故A；
∵绳子自由端移动的距离s＝nh，n1＝8，n2＝3，提升物体的高度h相同，
∴s4＝2h，s2＝2h，
∴s1≠s2，
拉力做的功：
W8＝F1s1＝（G物+G轮）×2h＝（G物+G轮）h
W4＝F2s2＝（G物+G轮）×3h＝（G物+G轮）h
∴，W5＝W2，
故C正确、D错。
故选：C。
【点评】本题考查了使用滑轮组时n的确定方法，有用功、额外功、总功的计算方法，不计摩擦和绳重时拉力的求法；本题关键在于确定额外功相等。
二、填空题（本题共9小题，每空1分，共29分）
13．（4分）判断下列物体具有能量的名称。
①在水平地面上滚动的铅球： 动能 ；
②悬挂在室内的电灯： 重力势能 ；
③玩具汽车中被卷紧的发条： 弹性势能 ；
④在空中飞行的波音747客机： 动能和重力势 。
【分析】物体由于运动所具有的能量叫动能；物体由于受到重力且处于一定高度所具有的能量叫重力势能；物体由于发生弹性形变所具有的能量叫弹性势能。
【解答】解：①在水平地面上滚动的铅球由于运动具有动能；
②悬挂在室内的电灯由于受到重力且处于一定的高度具有重力势能；
③玩具汽车中被卷紧的发条由于发生弹性形变具有弹性势能；
④在空中飞行的波音747客机由于运动具有动能，由于受到重力且离地面有一定的高度具有重力势能。
故答案为：①动能；②重力势能；④动能和重力势能。
【点评】本题考查的是不同形式的能量；知道动能、重力势能、弹性势能的概念。
14．（2分）如图所示，是一种健身器械，AOB可视为一个杠杆，重物被抬起。想要更容易抬起重物，应该将手 远离 （选填“靠近”或“远离”）O点，这是因为增大了 动力臂 。
【分析】此题可以根据杠杆的平衡条件F1L1＝F2L2，从动力臂和阻力臂的大小关系进行判断，动力臂越大越省力，阻力臂越大越费力。
【解答】解：由杠杆的平衡条件F1L1＝F7L2可知，阻力和阻力臂一定时，动力臂越大越省力，这样做是为了增大动力臂。
故答案为：远离；动力臂。
【点评】此题主要考查的是学生对杠杆平衡条件F1L1＝F2L2的理解和掌握，弄明白力和力臂的关系是解决此题的关键。
15．（2分）如图所示，利用滑轮组把物体匀速提升一定高度，该滑轮组有 2 段绳子承担物重，在绳子承受范围内，不计绳重和摩擦，则滑轮组的机械效率将 变大 （选填“变大”“变小”或“不变”）。
【分析】（1）使用滑轮组时，承担物重的绳子股数，是指从动滑轮上直接引出的绳子股数；
（2）增大滑轮组机械效率的方法：一是增大提升的物重，二是减小摩擦、减小动滑轮重。
【解答】解：（1）由图知，从动滑轮上直接引出的绳子股数为2；
（2）在绳子承受范围内，不计绳重和摩擦，拉力做的有用功变大，有用功在总功中所占的比例变大。
故答案为：2；变大。
【点评】本题考查了使用滑轮组时承担物重绳子股数的判断、提升物体重力对机械效率的影响，属于基础题目。
16．（3分）小明用100N的力沿竖直方向将杠杆的一端拉下2m时，杠杆的另一端把360N的重物提高了0.5m，他做的有用功是 180 J，总功是 200 J，杠杆的机械效率是 90% 。
【分析】克服重物重力做的功为有用功，根据W＝Gh求出其大小；动力做的功为总功，根据W＝Fs求出其大小；利用η＝×100%求出杠杆的机械效率。
【解答】解：做的有用功：
W有＝Gh＝360N×0.5m＝180J，
动力做的总功：
W总＝Fs＝100N×2m＝200J，
杠杆的机械效率：
η＝×100%＝。
故答案为：180；200。
【点评】本题考查了做功公式和机械效率公式的应用，明确有用功和总功是关键。
17．（5分）跳伞运动员跳出机舱后，在打开降落伞之前，他的动能将 变大 ，重力势能将 变小 ；打开降落伞后匀速下降时，他的动能将 不变 ，重力势能将 变小 ，机械能将 变小 。（选填“变大”或“不变”“变小”）
【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）机械能等于动能和势能之和。
【解答】解：跳伞运动员的质量不变，在打开降落伞之前，动能变大，重力势能变小；
打开降落伞后匀速下降时，质量不变，动能不变，重力势能减小，故机械能减小。
故答案为：变大；变小；变小。
【点评】本题考查的是动能和重力势能的影响因素、机械能的概念，要牢记动能和机械能的影响因素，此题是一道基础题。
18．（4分）如图所示是某商场的自动扶梯，扶梯的部分几何尺寸如图所示，重500N的小华站在该扶梯上从商场一楼到二楼，则扶梯对他做的功是 1500 J，对他做功的功率是 300 W，小华上升过程中动能大小 不变 （选填“变大”、“变小”或“不变”），机械能大小 变大 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
【分析】（1）知道小华的重力，扶梯对他做功可用W＝Gh计算；利用勾股定理求出扶梯移动的距离，知道速度，利用t＝求时间，再利用P＝计算功率；
（2）机械能包括动能和势能，动能的大小和物体的质量、速度有关，重力势能的大小和物体的质量、高度有关。
【解答】解：
（1）小华的重力G＝500N，
扶梯对他做的功：W＝Gh＝500N×3m＝1500J；
根据勾股定理可知：扶梯移动距离s＝＝4m，
由v＝得从商场一楼到二楼时间：t＝＝，
扶梯对他做功的功率：P＝＝＝300W；
（2）在上升的过程中，因为是匀速上升，质量不变；高度升高，而机械能等于动能与重力势能之和。
故答案为：1500；300；变大。
【点评】本题考查学生对功和功率公式的熟练运用，利用勾股定理解扶梯上升的距离是本题难点，从这道题上体现了各学科的联系，我们要善于利用学科联系来解题。
19．（4分）如图所示，用A、B装置分别匀速提升物体，已知滑轮重20N（不计绳重和摩擦） 改变力的方向 ，若物体重为100N，则FA＝ 60 N，FB＝ 100 N，ηA 小于 ηB（选填“大于”，“小于”，“等于”）。
【分析】解决此题要知道定滑轮是轴固定不动的滑轮，动滑轮是轴随被拉物体一起运动的滑轮；使用定滑轮不省力但能改变力的方向，使用动滑轮能省一半力，但费距离；
求解机械效率可以利用公式η＝，其中W有是克服物体重力做的功，W总是拉力做的功。
【解答】解：（1）A滑轮是动滑轮，绳重和摩擦不计，即拉力等于物体和滑轮总重力的一半，
FA＝（G+G动）＝×（100N+20N）＝60N；
由图可知，B滑轮是定滑轮，使用该滑轮不省力，所以拉力等于物体的重力，FB＝G＝100N；
（2）两幅图中的W有克服物体重力做的功是相同的，但甲图中拉力做功要克服动滑轮的重力做功，所以结合机械效率公式η＝，有用功相同时，机械效率越小甲小于η乙。
故答案为：改变力的方向；60；小于。
【点评】此题考查了定滑轮和动滑轮的工作特点，并比较了它们之间的机械效率，知道使用定滑轮和动滑轮做的总功的区别是解决此题的关键。
20．（2分）如图所示，斜面长5m，高1m，若斜面是光滑的，则拉力为 1000 N；如果斜面不光滑，其斜面的机械效率为80% 1250 N。
【分析】（1）如果没有摩擦，拉力的功等于提升物体所做的有用功，根据W＝Gh求出有用功，根据W＝Fs求出拉力；
（2）如果斜面不光滑，根据η＝×100%算出总功，根据W总＝Fs算出拉力
【解答】解：（1）物体的有用功为：
W有＝Gh＝5000N×1m＝5000J，
若斜面光滑，则没有额外功总＝5000J，
因为W总＝Fs，
所以拉力的大小：
F＝＝1000N；
（2）若斜面的机械效率为80%，此时的总功：
W总′＝＝6250J，
根据W总′＝Fs得，此时所用的拉力：
F′＝＝1250N。
故答案为：1000；1250。
【点评】本题考查了有用功、总功、斜面的机械效率的计算，难度适中。
21．（3分）
如图甲所示，是小明在水平地面上做俯卧撑保持静止时的情形，他的身体与地面平行，地面对脚的力作用在O点，对手的力作用在B点，OA长为1m，OB长为1.5m。地面对手的力F1与身体垂直，则F1＝ 400 N。如图丙所示，小明手扶凳子做俯卧撑保持静止，此时他的身体姿态与图甲相似，凳子对手的力F2与他的身体垂直，且仍作用在B点，则F2 ＜ F1（选填“＞”，“＜”，“＝”）。这说明采用不同的方式做俯卧撑效果 不同 （选填“相同”或“不同”）。
【分析】（1）根据图乙的杠杆模型画出支点、重力、重力的力臂，F1和F1的力臂，根据杠杆的平衡条件求出F1的大小。
（2）将图丙抽象成杠杆模型画出支点、重力、重力的力臂，F2和F2的力臂，由图可知两力力臂的大小关系，根据杠杆的平衡条件得出F2与F1的大小关系，进而判断采用不同的方式做俯卧撑效果是否相同。
【解答】解：（1）由图乙的杠杆模型画出支点、重力，F1和F1的力臂，如图5所示：
图1中，O为支点A，F1的力臂为lB，根据杠杆的平衡条件F8lB＝GlA可得：F1＝＝＝400N；
（2）将图丙抽象成杠杆模型画出支点、重力，F2和F3的力臂，如图2所示：
图2中，O为支点A′，F3的力臂为lB′，依据杠杆的平衡条件F2lB′＝GlA′可得：F2＝，由图可知：lA′＜lA，lB′＝lB，因此F3＜F1，这说明采用不同的方式做俯卧撑效果不同。
故答案为：400；＜；不同。
【点评】本题考查杠杆的平衡条件的应用，关键是正确画出各力的力臂。
三、解答题（本题共10小题，共49分）
22．（2分）如图所示的杠杆，请画出杠杆的动力臂和阻力臂。
【分析】已知支点和力的方向，根据力臂的画法，过支点作动力作用线和阻力作用线的垂线段，即动力臂和阻力臂。
【解答】解：延长动力作用线F1，重物G对杠杆的拉力即为阻力F2，方向竖直向下，反向延长阻力作用线3和阻力作用线F2的垂线段，即为动力臂L1和阻力臂L6，如图所示：
【点评】此题主要考查力臂的画法，确定支点、动力与阻力，掌握力臂的作法即可正确解题。
23．（2分）图甲是自行车手闸，其中AOC部分可视为杠杆，O为支点2，其简化示意图如图乙。请在乙图中画出：
（1）阻力的力臂L2；
（2）刹车时，作用在杠杆AOC上的最小动力F1。
【分析】（1）力臂的概念：力臂是指从支点到力的作用线的距离。
（2）杠杆平衡条件：动力×动力臂＝阻力×阻力臂（F1 L1＝F2 L2），在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小。
【解答】解：（1）反向延长F2的作用线，从支点O作动力F2作用线的垂线，支点到垂足的距离为阻力臂L6。
（2）由杠杆平衡条件F1L1＝F8L2可知，在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力越小，因此OC作为动力臂最长，过点C垂直于OC向上作出最小动力F1的示意图，如图所示
【点评】本题的解题关键是通过杠杆的平衡条件得出：在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小的结论。
24．（2分）在图中用笔画线代替绳子，将两个滑轮连成滑轮组，要求动滑轮被3股绳子吊起。
【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，本题中，要求动滑轮被3股绳子吊起，属于第二种。
【解答】解：只有一个动滑轮和一个定滑轮，要求动滑轮被3股绳子吊起，绕过上面的定滑轮，如图所示：
【点评】滑轮组最省力问题：
①最省力时绳子段数n与滑轮个数n'的关系是：n＝n'+1；
②若n为偶数，绳子固定端在定滑轮上；若n为奇数，绳子固定端在动滑轮上；即：“奇动偶定”。
25．（6分）如图是工人利用滑轮组提升重为960N物体的示意图，某段过程中物体匀速上升的速度为0.1m/s，工人拉力F的功率为120W，不计绳重。求：
（1）工人拉绳子的速度；
（2）滑轮组的机械效率；
（3）滑轮组中的动滑轮的重力。
【分析】（1）由图可知，滑轮组绳子的有效股数，根据v绳＝nv物求出绳端移动的速度；
（2）根据P＝Fv求出滑轮组自由端的拉力F；滑轮组的机械效率η＝＝＝＝；
（3）根据s＝nh求出绳端移动的距离，根据W＝Fs求出总功，根据W＝Gh求出有用功和克服动滑轮重力所做的额外功，总功减去有用功、减去克服滑轮组的摩擦做的功，就是克服动滑轮重力所做的额外功，利用W动＝G动h可求动滑轮的重力。
【解答】解：
（1）由图可知，n＝3
v绳＝nv物＝3×3.1m/s＝0.5m/s；
（2）根据P＝＝＝Fv可得
F＝＝＝400N，
滑轮组的机械效率：
η＝＝＝＝＝×100%＝80%；
（3）重物上升的高度：h＝vt＝5.1m/s×10s＝1m，
所做的有用功：W有用＝Gh＝960N×6m＝960J，
拉力做的总功：W总＝Fs＝Fnh＝400N×3×1m＝1200J，
提升动滑轮做的额外功：W动＝W总﹣W有用﹣Wf＝1200J﹣960J﹣140J＝100J，
由W动＝G动h可得，动滑轮的重力：
G动＝＝＝100N。
答：（1）工人拉绳子的速度是0.3m/s；
（2）滑轮组的机械效率是80%；
（3）滑轮组中的动滑轮的重力是100N。
【点评】本题考查了滑轮组拉力的计算、滑轮组机械效率的计算和克服摩擦力做功的计算，要注意摩擦力不能忽略时拉力的大小不能用F＝（G+G动）计算，本题的额外功等于克服摩擦力做的和克服动滑轮重力做的功之和。
26．（6分）如图所示，斜面高度为2m，长度为4m，物体受到的拉力为40N。
（1）克服物体重力做的功为多少焦耳？
（2）斜面的机械效率为多少？
（3）物体受到斜面的摩擦力为多少牛顿？
【分析】（1）根据G＝mg求出物体的重力，利用W有用＝Gh计算出克服物体重力做的功；
（2）在斜面上匀速上升的物体受到重力、拉力、摩擦力和支持力；
（3）根据W总＝Fs求出总功，再利用η＝×100%计算出斜面的机械效率；
（4）由于使用斜面时克服斜面摩擦力做的功为额外功，因此可以先利用W额外＝W总﹣W有用求出额外功，再利用W额外＝fs计算出物体受到的摩擦力。
【解答】解：（1）物体的重力G＝mg＝6kg×10N/kg＝60N，
则克服物体重力做的功W有用＝Gh＝60N×2m＝120J；
（2）拉力做的总功W总＝Fs＝40N×8m＝160J，
则斜面的机械效率η＝×100%＝；
（3克服斜面摩擦力做的额外功W额外＝W总﹣W有用＝160J﹣120J＝40J，
则物体受到的摩擦力f＝＝＝10N。
答：（1）克服物体重力做的功为120J；
（2）斜面的机械效率为75%；
（3）物体受到斜面的摩擦力为10N。
【点评】题考查了斜面的有用功、机械效率和摩擦力的计算，是一道基础题，在解斜面上摩擦力时不能用二力平衡条件解题，只能利用W额外＝fs解题。
27．（6分）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 右 调节（选填“左”或“右”），直到杠杆在 水平 位置平衡。
（2）如图乙所示，杠杆上的刻度均匀，在A点挂4个钩码，应在B点挂 6 个相同的钩码，当杠杆平衡后，在A、B两点下方各取下一个钩码 右 （选填“左”或“右”）端下沉。
（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，当测力计从a位置转到b位置时，其示数大小将 变大 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
（4）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时，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 杠杆自身重力对实验结论有影响 。
【分析】（1）调节杠杆在水平位置平衡时，平衡螺母向上翘的一端移动；
（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）根据杠杆的平衡条件分析解答；
（4）杠杆在水平位置平衡，力臂在杠杆上，便于测量力臂大小；杠杆的重心过支点，可消除杠杆重对杠杆平衡的影响，否则会影响杠杆平衡。
【解答】解：（1）调节杠杆在水平位置平衡，杠杆右端偏高，使杠杆在水平位置平衡，便于测量力臂大小；
（2）设杠杆每个格的长度为L，每个钩码的重力为GALA＝FBLB，即4G×3L＝FB×6L，解得FB＝6G，需挂6个钩码；
若在A、B两点下方各取下一个钩码，右侧5G×2L＝10GL，则杠杆不能平衡；
（3）如图丙所示，保持B点不变，此时F的力臂变短，力变大；
（4）如图丁示装置进行探究，杠杆的重心没有通过支点。
故答案为：（1）右；水平；右；（3）变大。
【点评】探究杠杆平衡条件时，使杠杆在水平位置平衡，便于测量力臂大小，杠杆的重心通过支点，消除杠杆自重对杠杆平衡的影响，使实验简单化，便于探究。
28．（5分）在“探究动能大小跟哪些因素有关“实验中，小明用质量不同的两个钢球m和M（M＞m），分别从不同的高度h和H（H＞h），实验过程如图所示。
（1）本实验探究 钢球 （“钢球”或“木块”）的动能大小跟哪些因素有关，其动能的大小是通过观察 木块移动的距离 来判断的。
（2）由甲、乙两图可得实验结论： 质量相同时，物体的速度越大，动能就越大 。
（3）小明在实验中，让质量不同的钢球从同一斜面的同一高度由静止滚下，目的是 控制钢球到水平面的速度相同 。
（4）小华用图丁所示的方法探究动能的大小与速度的关系，她将相同质量的小球从不同高度（h2＞h1）由静止开始释放，通过观察木块在铁板和毛巾上滑行的距离来判断小球动能的大小，这种方法 错误 （选填“正确”或“错误”）。
【分析】（1）实验中通过木块被撞击后移动的距离来表示钢球动能的大小，这是转换法；
（2）动能的大小与物体的质量、速度有关；
（3）让不同质量的钢球从同一斜面的同一高度由静止滚下，是为了使钢球滚到斜面底端时具有相同的速度；
（4）木块在水平面上运动的过程中，克服摩擦力做功，木块在铁板和毛巾上滑行时接触面的粗糙程度不同，克服摩擦不同，据此分析。
【解答】解：（1）比较木块移动的距离是为了比较钢球具有动能的大小；
通过观察木块被撞击后移动的距离来判断动能大小，这是转换法；
（2）分析比较甲和乙两组实验可得，钢球的质量相同，甲图中下滑的高度大，推动木块滑行的距离大，物体的速度越大；
（3）让不同质量的钢球从同一斜面的同一高度由静止滚下，是为了使钢球滚到斜面底端时具有相同的速度；
（4）木块在水平面上运动的过程中，克服摩擦力做功，克服摩擦不同。
故答案为：（1）钢球；木块移动的距离，物体的速度越大；（3）控制钢球到水平面的速度相同。
【点评】明确本实验中研究动能大小的决定因素时运用了控制变量法，反映动能多少时运用了转换法。
29．（6分）用图甲滑轮组做“探究动滑轮的重对滑轮组机械效率的影响”实验。实验中把不同的磁铁吸附在动滑轮边框上以改变滑轮的重，每次实验都匀速拉动绳端使物体上升10cm。不计绳重，实验数据如表。
次数
G物/N
G动/N
F/N
η/%
1
6.0
0.3
2.2
90.9
2
6.0
1.0
▲
▲
3
6.0
1.9
2.9
69.0
4
6.0
3.2
3.4
58.8
（1）每次实验绳端移动距离为 30 cm；
（2）第2次实验中拉力F的示数如图乙，读数为 2.5 N，第2次实验滑轮组的机械效率为 80 %。分析数据可知：在物重不变的情况下，动滑轮越重滑轮组的机械效率越 低 ；
（3）实验中若仅增大绳端移动的距离，则滑轮组的机械效率将 不变 ；
（4）本实验中，在物重不变的情况下，动滑轮变重时 变小 （选填“变大”“变小”或“不变”）。
【分析】（1）从图中可知n＝3，根据s＝nh得出每次实验绳端移动距离；
（2）测力计的分度值为0.1N，据此得出读数；
根据η＝＝＝＝得出第2次实验滑轮组的机械效率；
分析数据可知：在物重不变的情况下，从实验1至实验4，动滑轮的重力逐渐变大，滑轮组的机械效率逐渐变小，据此得出结论；
（3）实验中若仅增大绳端移动的距离，根据η＝＝＝＝可知滑轮组的机械效率的变化情况；
（4）四次实验中，根据W有用＝Gh得出有用功；根据W动＝G动h得出克服动滑轮的重力所做的额外功，根据W总＝Fs得出总功，根据W摩＝W总﹣W有用﹣W动得出摩擦引起的额外功，进而分别得出四次实验中摩擦引起的额外功占总额外功的比例，进而得出结论。
【解答】解：（1）从图中可知n＝3，每次实验绳端移动距离s＝nh＝3×10cm＝30cm＝4.3m；
（2）测力计的分度值为0.2N，读数为2.5N＝＝＝＝＝80%，从实验1至实验8，滑轮组的机械效率逐渐变小；
（3）实验中若仅增大绳端移动的距离，根据η＝＝＝＝；
（4）四次实验中，物体上升的高度h＝10cm＝0.1m有用＝Gh＝8.0N×0.3m＝0.6J，
第5次实验中，克服动滑轮的重力所做的额外功W动1＝G动1h＝2.3N×0.2m＝0.03J，
总功W总1＝F8s＝2.2N×3.3m＝0.66J，
摩擦引起的额外功W摩3＝W总1﹣W有用﹣W动1＝5.66J﹣0.6J﹣5.03J＝0.03J，
摩擦引起的额外功占总额外功的比例为：＝＝50%；
..............
第4次实验中，克服动滑轮的重力所做的额外功W动5＝G动4h＝3.2N×0.1m＝2.32J，
总功W总4＝F4s＝2.4N×0.7m＝1.02J，
摩擦引起的额外功W摩4＝W总4﹣W有用﹣W动4＝1.02J﹣6.6J﹣0.32J＝6.1J，
摩擦引起的额外功占总额外功的比例为：＝≈24%；
本实验中，在物重不变的情况下，由摩擦引起的额外功占总额外功的比例变小。
故答案为：（1）30；
（2）2.5；80；低；
（3）不变；
（4）变小。
【点评】本题“探究动滑轮的重对滑轮组机械效率的影响”，综合性强，难度较大。
30．（5分）同学们所用的笔，有些在靠近笔端的地方装有一个轻质弹簧（如图所示）。小文和小军各自拿自己装有弹簧的笔玩弹笔游戏。结果发现小军的笔弹得高一些，那么弹簧弹性势能的大小又跟什么因素有关呢？
小文猜想：
①弹簧弹性势能的大小可能跟它的材料有关；
②弹簧弹性势能的大小可能跟它弹性形变的程度有关。
小文利用两个材料和外形都完全相同的弹簧A和B、一个小钢球、一个轻木块，在同一水平面上进行了如图所示的实验。
（1）此实验是为了验证猜想 ② （选填“①”或“②”）。
（2）实验中弹性势能的大小是通过 木块被推动的距离 来体现的。该实验主要运用的实验方法有 控制变量法 和 转换法 。
（3）假若水平面绝对光滑，本实验将 不能 （选填“能”或“不能”）达到探究目的。
【分析】根据猜想，弹簧的弹性势能可能与弹簧的材料、弹性形变的程度有关，所以在探究过程中要用控制变量法；
探究弹性势能的大小与弹簧的材料是否有关，是通过木块被弹开的远近来比较弹性势能的多少，若被弹出的距离相同，则说明弹簧弹性势能的大小与材料无关，若被弹出的距离不相同，则说明弹簧弹性势能的大小与材料有关；
探究弹性势能的大小与弹簧被压缩的程度有关，改变弹簧的形变大小，放手后小球被弹出，并与一木块相碰，观察木块被推动距离的远近来比较弹性势能的大小。
【解答】解析：（1）把材料相同的弹簧A和B，分别压缩不同的程度释放弹出小钢珠，这就是为了验证猜想②；
（2）通过小钢珠对轻木块撞击后木块移动的距离反映弹簧的弹性势能大小；实验中把弹性势能的大小转变为观察木块被移动的距离；同时用到了控制变量法；
（2）假若水平面绝对光滑，木块将做匀速直线运动，本实验将不能达到目的。
故答案为：（1）②；（2）木块被移动的距离；转换法。
【点评】此题是探究弹性势能的影响因素，考查了实验的设计和控制变量法、转换法在实验中的应用，非常典型，在学习中要学会举一反三。
31．（7分）如图所示，某实验小组的同学们在探究“斜面的机械效率”实验中，用弹簧测力计拉着同一物块沿粗糙程度相同的斜面向上做匀速直线运动。收集了表中的实验数据：
实验
次数
斜面的倾
斜程度
物块重
力G/N
斜面高
度h/m
拉力
F/N
斜面长
度s/m
机械效
率η
1
较缓
5
0.2
2.4
1
41.7%
2
较陡
5
0.5
3.2
1
78.1%
3
最陡
5
0.7
4.3
1
81.4%
（1）实验时要使木板的倾斜角变大，应该把木板下面的木块向 左 移动（填“左”或“右”）。分析表中的数据可得出：斜面越缓，越 省 力（填“省”或“费”）。
（2）分析表格中数据可以得出结论：在斜面粗糙程度相同时，斜面越陡，机械效率越 高 。若要探究斜面机械效率跟斜面的粗糙程度的关系，应保持 斜面的倾斜程度 不变。
（3）接着，该小组进行了第4次实验，他们在斜面上铺上棉布，保持斜面高和长分别是0.5m和1m，用弹簧测力计拉动同一物块沿斜面向上做匀速直线运动，则他们测得这种情况下斜面的机械效率为 62.5% ，物块所受的摩擦力为 1.5 N。
（4）斜面在生产、生活中随处可见，在盘山公路、镊子、老虎钳、汽车方向盘中，应用了斜面的是 盘山公路 。
【分析】（1）根据上图，实验时要使木板的倾斜角变大，应该把木板下面的木块向左移动，分析表中的数据得出结论；
（2）分析表格中数据可得出结论；
根据斜面的倾斜程度会影响机械效率的大小，由控制变量法回答；
（3）根据η＝＝×100%得出斜面的机械效率，根据W额外＝W总﹣W有得出实验中做的额外功，根据f＝得出物块所受的摩擦力；
（4）在实际生活生产中应用了斜面工作原理的实例有盘山公路和螺丝钉的螺纹等，都是为了省力。
【解答】解：（1）实验时要使木板的倾斜角变大，应该把木板下面的木块向左移动，拉力越小；
（2）分析表格中数据可以得出结论：在斜面粗糙程度相同时，斜面越陡；
因斜面的倾斜程度影响机械效率的大小，若要探究斜面机械效率跟斜面的粗糙程度的关系；
（3）接着，该小组进行了第4次实验，使斜面变粗糙，用弹簧测力计拉动同一物块沿斜面向上做匀速直线运动，则他们测得这种情况下斜面的机械效率为：
η＝＝＝＝×100%＝62.5%；
实验中做的额外功：W额外＝W总﹣W有＝4J﹣3.5J＝1.7J，
物块所受的摩擦力为：f＝＝＝1.5N；
（4）实际生活生产，镊子，汽车方向盘利用的是轮轴。
故答案为：（1）左；省；（2）高；（3）62.7%；（4）盘山公路。
【点评】本题探究“斜面的机械效率”实验，考查实验操作、数据分析、控制变量法、功和机械效率的计算及斜面在实际中的运用。
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