江苏省徐州市新沂市第四中学2023-2024学年九年级上学期第一次月考物理试题

这是一份江苏省徐州市新沂市第四中学2023-2024学年九年级上学期第一次月考物理试题，共17页。试卷主要包含了选择题，填空，作图题，实验题，计算等内容，欢迎下载使用。

1. 下图属于费力杠杆的是（ ）
A. 起子
B. 道钉撬
C. 筷子
D. 钢丝钳
【答案】C
【解析】
【详解】A．起子在使用时动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故A不符合题意；
B．道钉撬在使用时动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故B不符合题意；
C．筷子在使用时动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故C符合题意；
D．钢丝钳在使用时动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故D不符合题意。
故选C。
2. 某同学用一滑轮组分别将两个质量不等的重物在相等时间内匀速提升相同高度（不计摩擦），则两次拉升重物过程中（ ）
A. 做的额外功相等B. 做功的功率相等
C. 做的总功相等D. 机械效率相等您看到的资料都源自我们平台，家威鑫 MXSJ663 低至0.3元/份 【答案】A
【解析】
【详解】已知两个重物的质量不等，提升的高度相同，则由W有用=Gh可知，做的有用功不等。又因为使用同一个滑轮组，且在相同时间内滑轮被提升的高度也相同，因此在不计摩擦的情况下，做的额外功相同。由
W总=W有用+W额
可知，因为有用功不等，所以总功不相同，由可知，做功的功率也不同。又因为同一滑轮组的机械效率的大小与动滑轮重和物重的大小有关（在不计摩擦及绳重时），物体越重，机械效率越高。因此机械效率不相等。故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
3. 平直公路上的甲、乙两辆汽车，在相同牵引力作用下匀速行驶，如果在相同时间内通过的路程比为3 ：2，则甲与乙（ ）
A. 牵引力做功之比为2 ：3
B. 牵引力做功之比为3 ：2
C. 牵引力的功率之比为1 ：1
D. 汽车所受的阻力之比为3 ：2
【答案】B
【解析】
【详解】解答：做功之比 功率之比 牵引力相等，匀速行驶，所以阻力相等，则阻力之比为1:1．
故选B．
4. 在相同的水平推力作用下，较重的物体A沿光滑的水平面移动，较轻的物体B沿粗糙的水平面移动，若移动相同的距离，则下列说法正确的是 ( )
A. 推力对A做的功多B. 推力对B做的功多
C. 推力对A和对B做的功一样多D. 无法比较推力对它们做功的多少
【答案】C
【解析】
【详解】由题知,在光滑水平面上和粗糙水平面上推力大小相同,移动的距离相同,两种情况下推力做功相同;故ABD错误,C正确。
故选C。
5. 如图所示，小明分别用甲、乙两个滑轮把同一袋沙从地面提到二楼，用甲滑轮所做的总功为W1、机械效率为η1；用乙滑轮所做的总功为W2，机械效率为η2。若不计绳重与摩擦，则（ ）
A. W1=W2，η1=η2B. W1=W1，η1<η2
C. W1η2D. W1>W2，η1<η2
【答案】C
【解析】
【详解】因为小明分别用甲、乙两滑轮把同一袋沙从一楼地面提到二楼地面，所以由W=Gh可知，两种情况的有用功相同；由图中可知甲是定滑轮，乙是动滑轮，不计绳重与摩擦，使用定滑轮时没有做额外功，使用动滑轮时要克服动滑轮的重力做额外功，所以W1=W有用，W2>W有用，则W1η2。故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
6. 如图所示，杠杆AOB用细线悬挂起来，当A端挂重GA的物体，B端挂重GB的物体时，杠杆处于平衡状态，此时OA恰好处于水平位置，AO=BO，杠杆重不计，则
A. GA=GBB. GA＜GBC. GA＞GBD. 无法判定
【答案】B
【解析】
【分析】利用杠杆的平衡条件，分别判断出左右两边的力与力臂的成积，进行比较可得出答案．
【详解】因为OA＝OB，两边拉力的方向均竖直向下，所以左边力臂大于右边力臂．根据杠杆的平衡条件：动力×动力臂＝阻力×阻力臂，左边的拉力小于右边的拉力,即GA7. 如图所示是一个可绕O点自由转动的轻质杠杆，在杠杆的中点A处挂一重物G，在杠杆的另一端B点处施加一个始终与杠杆垂直的力F，使杠杆从图中所示位置匀速抬起到水平位置。在此过程中，力F和它的力臂LF、重力G和它的力臂LG的变化情况是（ ）
A. F不变，LF变小B. F增大，LF不变
C. G不变，LG不变D. G不变，LG变小
【答案】B
【解析】
【详解】如图所示，始终与杠杆垂直的力F使杠杆从所示位置慢慢抬起到水平位置的过程中，支点到力F作用线的距离即是动力臂不变，支点到阻力G作用线的距离即是阻力臂逐渐增大，阻力G大小不变，根据杠杆平衡条件，可得动力F变大。综上所述，力F和它的力臂、重力G和它的力臂的变化情况是∶G、不变，F 、增大，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
8. 如图所示，杠杆可绕O (O是杠杆的中点)转动，现在B端挂一重为G的物体，在A端施加一作用力F，使其在如图所示的位置平衡，则
A. F一定大于GB. F一定等于G
C. F一定小于GD. F可能小于G
【答案】D
【解析】
【详解】由图知重力的力臂小于OB,当拉力方向与OA垂直时,拉力的力臂最大,为OA,OA=OB,则拉力的力臂可以大于重力的力臂,当力的方向与OA不垂直时,力臂小于OA,最小可接近为0,即力臂可从比G的力臂小变到比G的力臂大,则由杠杆的平衡条件知: GLG=FL得:F可以大于G,也可以小于G,也可以等于G.
所以D选项是正确的
【点睛】本题属杠杆平衡题目,因为重力的力矩已知,故只需找到拉力的力矩与重力力矩的关系,即可求得拉力与重力的关系.
9. 图中是一个两面光滑的斜面，∠大于∠，同一个物体分别在AC和BC斜面受拉力匀速运动到C点，所需拉力分别为FA、FB，所做功分别为WA、WB，则（ ）
A. FA＝FB，WA＝WBB. FA＜FB，WA＝WB
C. FA＜FB，WA＜WBD. FA＞FB，WA＞WB
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】斜面AC倾斜角度小于AB，所以物体沿AC运动时拉力较小（省力）；斜面光滑说明摩擦力为0，即使用光滑的斜面没有额外功，由可知，拉力在两斜面上做功相同。
故选B。
10. 如图5所示，“套圈”出手后，从a点到c点的过程中(不计空气阻力)，下列说法正确的是（ ）
A. “套圈”由a到b过程中，动能逐渐增大
B. “套圈”在b点的机械能大于a点的机械能
C. “套圈”由b到c过程中，机械能逐渐变小
D. “套圈”由a到b再到c过程中，重力势能先变大后变小
【答案】D
【解析】
【分析】本题考查的是动能和势能的大小变化。根据影响动能和重力势能大小的因素来分析动能和重力势能的变化。
【详解】A．“套圈”由a到b过程中，“套圈”所处的高度增加，但它的速度减小，所以它的重力势能增加，动能减小；“套圈”由b到c过程中，“套圈”所处的高度降低，但它的速度变大，所以它的重力势能减少，动能增加。故A错误，D正确；
BC．因为在整个过程中不计空气阻力，所以“套圈”在任何一点的机械能守恒，故BC错误。
故选D。
11. 如图所示，人的前臂可视为杠杆，肘关节为支点，哑铃对手的压力为阻力。当曲肘向上举起哑铃时，下列说法中正确的是（ ）

A. 前臂是费力杠杆，阻力臂变大
B. 前臂是省力杠杆，阻力臂变小
C. 前臂是省力杠杆，阻力臂变大
D. 前臂是费力杠杆，阻力臂变小
【答案】D
【解析】
【详解】当手握哑铃向上曲肘时，若把前臂看成杠杆，支点在肘关节的B位置，肱二头肌收缩抬起前臂是动力，哑铃作用在手上产生的力是阻力，手握哑铃向上曲肘的运动过程中，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆；当举起时，阻力作用线到支点的垂直距离变短，阻力臂变小。
故选D。
12. 用如图所示的滑轮组将重10N的物体匀速提升0.1m，拉力F为6N，下列说法中正确的是（ ）
A. 所做的有用功为0.6J
B. 所做的额外功为0.8J
C. 所做的总功为1.2J
D. 此滑轮组的机械效率为60%
【答案】B
【解析】
【详解】A．将重物升高0.1m所做的功为有用功，则有用功
W有用＝Gh＝10N×0.1m＝1J
故A错误；
BC．滑轮组的物重和动滑轮重由3段绳子承担，拉力F移动的距离
s＝3h＝3×0.1m=0.3m
总功
W总＝Fs＝6N×0.3m＝1.8J
额外功
W额＝W总-W有用＝1.8J-1J＝0.8J
故B正确，C错误；
D．此滑轮组的机械效率为
故D错误。
故选B。
13. 如图所示，用一根自重可忽略不计的撬棒撬石块，若撬棒C点受到石块P的压力，且，则要撬动石块P所用的最小的力是（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】①若以B点为支点，要使动力最小，则动力臂应最大，即此时应选为动力臂，为阻力臂，则作用在A点的最小力应垂直于撬棒斜向上，如解图1：②若以D点为支点，此时为动力臂，为阻力臂，则作用在A点的最小力应垂直于撬棒斜向下，如解图2：已知，，所以①更省力，力垂直于撬棒且力臂最大，由杠杆平衡条件可得，故BCD错误A正确。
故选A。
14. 用某滑轮组匀速提升重物，改进后提高了机械效率，若用它把同一物体匀速提到同样的高度，改进后与改进前相比较，下列说法中错误的是（ ）
A. 做的总功减少了
B. 做额外功减少了
C. 做的有用功增加了
D. 做的有用功跟总功的比值增大了
【答案】C
【解析】
【分析】对物体所做的功为有用功，根据和分析即可；
【详解】对物体所做的功为有用功，改进前后所提升物体质量与高度不变，由可知所做有用功大小不变，又由于提高了机械效率，由可知，所做总功减少，有用功跟总功的比值增大，由额外功等于总功与有用功之差可得额外功减少，故选C。
15. 小华同学骑着自行车在平直公路上以正常速度匀速行驶时的功率约为70 W，则他骑车时所受的阻力约为（ ）
A. 2 000 NB. 200 NC. 20 ND. 2 N
【答案】C
【解析】
【详解】学生骑自行车正常行驶时的速度大约为5m/s，因为匀速行驶，小华受平衡力，动力与阻力相等，可由功率的另一种表达式P=Fv得出
与选择项对比，只有20N与14N最接近。
故选C。
二、填空：（每空1分，共21分）
16. 在下列机械中，A羊角锤，B钓鱼竿，C天平，D筷子，E铁匠剪刀，其中属于省力杠杆的是______；属于费力杠杆的是______；属于等臂杠杆的是______。（只需填序号）
【答案】 ①. A、E ②. B、D ③. C
【解析】
【详解】[1][2][3]使用时，羊角锤、铁匠剪刀的动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；钓鱼竿、筷子的动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；天平的动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆。
17. 有一杠杆，动力臂是阻力臂的3倍，则动力大小是阻力大小的______倍，这是一根______（省、费）力杠杆。
【答案】 ①. ②. 省
【解析】
【详解】[1][2]因为动力臂是阻力臂的3倍，所以是省力杠杆，根据杠杆平衡的条件可得
F动L动=F阻L阻
则
18. 将一根粗细均匀的木棍放在水平地面上，稍微抬起一端时，至少需要用196N的力，则木棍的重力为______N。
【答案】392
【解析】
【详解】因为力臂越长，作用力越小，所以当作用的最小力196N时，动力臂为杠杆的长度；又因为是均匀的杠杆，所以重心在物体的中心，且阻力臂为杠杆长度的一半，所以根据杠杆平衡条件可得
木棍的重力为
G=2F=2×196N=392N
19. 如图，小科要用最小的力把一圆柱油桶推上台阶。
(1)下面四种推法中，哪种方法所需推力最小？ ______ ；（选填字母代号）
(2)若已知圆柱油桶重力为G，圆木直径为1米，台阶的高度为10厘米，则最小推力F多大 ______ ？
【答案】 ①. D ②. 0.05G
【解析】
【详解】[1] 如题干图所示，把一圆木推上台阶，可视为一个杠杆，其支点为圆木与台阶的接触点，四种推法中，阻力和阻力臂都相等，D图中动力臂最大，根据杠杆平衡条件可知，D图中的方法所需推力最小。
[2]如下图所示，若已知圆木重力为G，圆木半径为1米，台阶的高度为0.1m
则根据杠杆平衡条件可得
解得，最小推力为
20. 如图所示，长为40cm、重为10N的匀质杠杆可绕着O点转动，作用在杠杆一端且始终与杠杆垂直的力F，将杠杆缓慢地由与水平方向夹角为30°的位置拉至水平位置（忽略摩擦阻力），在这个过程中，力F的大小将_____（选填“增大”、“不变”或“减小”），力F所做的功为_____J．
【答案】 ①. 增大 ②. 1
【解析】
【详解】解：（1）因为拉力F始终与杠杆垂直所以拉至水平位置的过程中，动力臂L的长度不变， G的大小不变，而阻力臂L却逐渐增大；根据：F•L＝G•L′，当L、G不变时，L′越大，那么F越大，因此拉力F在这个过程中逐渐增大；（2）物体重心上升的高度h＝Lsin30°＝40cm×＝10cm＝0.1m， W＝Gh＝10N×0.1m＝1J．
点睛：根据杠杆平衡条件进行分析；根据h＝Lsin30°求出物体重心上升的高度，然后求出克服重力做的功．
21. 如图-3所示，某小组的同学在探究“物体的重力势能的大小跟哪些因素有关”时，设计了以下实验：
实验方案：三个相同的木桩插在沙坑里，露出沙坑的高度相同，如甲图所示。取三个铁块从空中静止释放后撞击木桩，木桩陷入沙坑，如乙图所示。
（1）在此实验中，我们可以通过观察_________________________来比较铁块重力势能的大小．
（2）若hA=hB>hC，mA比较A、B情况，说明__________________________________________________．
比较B、C情况，说明__________________________________________________．
（3）实验得出的结论是：物体重力势能的大小跟物体的__________和_________有关．
【答案】 ①. 木桩陷入沙坑的深度 ②. 物体的高度相同时，物体质量越大，重力势能越大 ③. 物体的质量相同时，所处的高度越高，重力势能越大 ④. 质量 ⑤. 所处的高度
【解析】
【详解】（1）[1]铁块下落过程中，重力势能转化为木桩的动能，铁块的重力势能就越大，说明木桩获得的能量就越多，木桩陷入沙坑越深，因此实验中，我们可以通过观察木桩陷入沙坑的深度来比较铁块重力势能的大小。
(2) [2]比较A、B两物体，铁块所处的高度相同，B铁块质量大，木桩陷入沙的深度大，因此得出的结论是：物体所处的高度相同时，物体质量越大，重力势能越大。
[3]比较B、C两物体，铁块质量相同，B铁块所处的高度大，木桩陷入沙的深度大，因此得出的结论是：物体的质量相同时，所处的高度越高，重力势能越大。
(3) [4][5]由[2][3]可得出的结论是：物体的重力势能的大小跟物体的质量和所处的高度有关。
22. 起重机在5秒内将重2×104N的集装箱匀速提高2m，在这过程中起重机拉力做的功________J，它的功率为________W．若起重机又将集装箱匀速平移了3m，此时拉力做功________J，平移时的功率为________W．
【答案】 ①. 4×104 ②. 8×103 ③. 见解析所示 ④. 见解析所示
【解析】
【详解】(1)∵起重机将集装箱匀速提高,集装箱受到的重力和拉力是一对平衡力,即F＝G＝2×N，∴W＝Fh＝2×N×2m＝4×J.功率P＝＝8W；(2)若起重机又将集装箱沿水平方向匀速移动，因为平移时在拉力的方向上没有移动距离，所以不做功，故此时拉力做功0J，平移时的功率为0w.
【点睛】知道做功的两个必要因素：一是作用在物体上的力，二是在力的方向上移动的距离．
所以拉力做的功应知道拉力和物体在拉力的作用下升高的高度，利用公式W＝Gh可求；平移时集装箱受拉力作用，但在拉力的方向上没移动距离，所以不做功．
23. 在某次跳绳测试中，小红同学用1分钟跳了120次，若她的质量为40kg，每次起跳高度约5cm，试求她跳一次做功______J，跳绳时的平均功率为_____W。（g=10N/kg）
【答案】 ①. 20 ②. 40
【解析】
【分析】本题考查功和的功率的简单计算。跳绳时，克服重力做功，结合质量与重力关系、功的定义式可求得功的大小；起跳时克服重力做功，落下时不做功，故为平均功率，利用功率定义式，用总功和总时间进行计算。
【详解】[1]小红受到的重力
她跳一次所做的功
[2]她1min内做的总功
跳绳时的平均功率
三、作图题（6分每题2分）
24. 如图所示，在图中A点处画出羊角锤拔钉子的最小动力F1以及对应的动力臂l1；

【答案】
【解析】
【详解】当以OA为动力臂时，动力臂最长，A点处动力F1最小，用虚线连接OA，则为最长动力臂，过A点做垂直于OA的向上的力，则为最小动力F1，如图所示：

25. 如图所示，请画出阻力F2的力臂l2，并作出动力臂为l1的动力F1的作用线。
‍
【答案】‍
【解析】
【详解】根据力与力臂的垂直关系作图：过力臂l1的右端，作垂直于力臂l1的动力作用线F1，F1与杠杆的交点即为动力作用点，由于阻力F2斜向下，因此力F1的方向应斜向下；反向延长力F2，过支点O作力F2的作用线的垂线，垂线段即为阻力臂l2，如图所示：
‍
26. 如图，要用滑轮组将陷入泥潭的汽车拉出，请在图中画出最省力的绳子绕法。
【答案】
【解析】
【详解】只有一个动滑轮，要求最省力，绳子先系在动滑轮的固定挂钩上，然后绕过左边的定滑轮，再绕过动滑轮。
四、实验题（每空2分共20分）
27. 在“研究杠杆平衡条件“实验中：
（1）实验前出现图甲所示情况，为了使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆左端的螺母A向______调（填“左”或“右”）；
（2）实验过程中出现图乙所示情况，为了使杠杆在水平位置平衡，这时应将右边的钩码向______（填“左”或“右”）移动______格。杠杆水平平衡后，在杠杆左右两边钩码下同时加一个相同的钩码，这时杠杆将______（填“保持水平平衡”、“顺时针转动”或“逆时针转动”）；
（3）有这样一句话“托盘天平是支点在中间的等臂杠杆，天平平衡时砝码的质量等于被测物体的质量”。实际上使用天平经常同时用到砝码和游码，此时被测物体的质量应______砝码的质量（填“大于”“小于”或“等于”）。
【答案】 ①. 右 ②. 右 ③. 2 ④. 顺时针转动 ⑤. 大于
【解析】
【详解】（1）[1]由甲图知，杠杆左低右高，为了使它在水平位置平衡，应将左端的平衡螺母向右调节。
（2）[2][3]设钩码的重为G，标尺上一格的距离为L，利用杠杆的平衡条件计算
2G×3L=G×L1
所以L1=6，应将右边的钩码向右移动2格。
[4]将图乙中的杠杆调节水平平衡后，在杠杆左右两边钩码下同时增加一个相同的钩码，则
3G×3L<2G×6L
即右边的力和力臂的乘积大于左边的力和力臂的乘积，杠杆沿顺时针方向转动。
（3）[5]在使用天平时，如果同时用到砝码和游码，则被测物体的质量=砝码的质量+游码所示的质量，因此被测物体的质量大于砝码的质量。
28. 小明“测滑轮组机械效率”的实验装置如图所示，得到的数据如下表：
（1）由数据可知，第1次是用______（选填“甲”或“乙”）图做的实验；
（2）将第3次实验时，滑轮组的机械效率填写在表格的空格内（保留%号前面的整数）______；
（3）分析第1次和第2次实验的数据得出的结论：使用不同的滑轮组，提升相同的重物时，动滑轮的个数越多，滑轮组的机械效率______；
（4）若用甲图做实验，挂重5N的钩码，滑轮组机械效率在______的范围内。
【答案】 ①. 甲 ②. 83 ③. 越低 ④. 74%~83%
【解析】
【详解】（1）[1]由表中第一组实验数据可知，绳端移动的距离是钩码上升高度的3倍，则滑轮组承重绳子的股数为3，由图示滑轮组可知，实验使用了图甲所示滑轮组。
（2）[2]由表中实验数据可知，第三次实验时，滑轮组效率
（3）[3]由表中第1次和第2次实验的数据可知，使用不同的滑轮组，提升相同的重物时，动滑轮的个数越多，滑轮组的机械效率越低。
（4）[4]由表中实验数据可知，使用同一个滑轮组时，增加钩码重，机械效率会变大，使用甲所示滑轮组做实验，钩码重力为4N、6N时，滑轮组效率分别为74%、83%，则用甲所示滑轮组提升5N钩码时，滑轮组效率应大于74%而小于83%。
五、计算（每题4分共8分）
29. 如图所示，斜面长5m，小明用绳子沿与水平面成30度角的斜面将重为300N的木块由斜面底端匀速拉到顶端，拉力大小为240N，绳重不计。求：
（1）斜面对木块的摩擦力多大；
（2）斜面的机械效率。
【答案】（1）90N；（2）62.5%
【解析】
【详解】解：（1）根据数学知识可得，斜面的高度为
拉力做的有用功为
拉力做的总功为
所以额外功为
根据可得，斜面对木块的摩擦力为
（2）斜面的机械效率为
答：（1）斜面对木块的摩擦力为90N；
（2）斜面的机械效率是62.5%。
30. 用如图所示滑轮组提起重物（不计绳重和摩擦）。
（1）当物重为180N时，滑轮组的机械效率为60%，绳端拉力为多少N？
（2）当提起240N的重物时，使重物上升了3m，则绳端拉力所做的功是多少J？
【答案】（1）100N；（2）1080J
【解析】
【详解】解：（1）由图知，此滑轮组由三段绳子承担物重，所以，根据公式
可得绳端拉力
（2）因为由三段绳子承担物重，拉力
动滑轮重力
当提起240N的重物时，绳端拉力
所以拉力做的功为
答：（1）绳端拉力为100N；
（2）绳端拉力所做的功是1080J。实验次数
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
4
0.1
1.8
0.3
74
2
4
0.1
1.4
0.5
57
3
6
0.1
24
0.3