还剩27页未读，
继续阅读
91，江苏省苏州市昆山四校2023-2024学年九年级上学期第一次月考物理试题
展开
这是一份91，江苏省苏州市昆山四校2023-2024学年九年级上学期第一次月考物理试题，共30页。
A. 钓鱼竿B. 核桃夹
C. 天平D. 开瓶器
【答案】A
【解析】
【详解】小区门口栏杆是一个杠杆，A点是动力作用点，阻力是杠杆的重力。栏杆在位置时，其作用点离杠杆的支点比A点距支点的距离大，即这个栏杆是费力杠杆。
A．钓鱼杆使用时，根据其受力分析可以知道，它是费力杠杆。故A符合题意；
B．核桃夹子是省力杠杆，故B不符合题意；
C．天平是等臂杠杆，不省力也不费力，故C不符合题意；
D．开瓶器是省力杠杆，故D不符合题意。
故选A。
2. 下列有关机械做功、功率、机械效率的说法，正确的是（ ）
A. 效率越高的机械，功率越大B. 做功越多的机械，功率越大
C. 做有用功越多的机械，效率越高D. 功率越大的机械，做功越快
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A．功率指做功的快慢，取决于做功的多少和做这些功所用的时间；效率是有用功与总功之比。两者没有必然的联系，故A错误；
B．功率是由做功的多少和做这些功所用的时间共同决定的，做功多的机械，功率不一定大，故B错误；您看到的资料都源自我们平台，家威鑫 MXSJ663 低至0.3元/份 C．效率的高低取决于有用功占总功的比例，做有用功多的机械，效率不一定高，故C错误；
D．功率就是表示机械做功的快慢，功率越大，表示机械做功越快，故D正确。
故选D。
3. 如图所示是扔实心球的四个过程，其中手对实心球做功的过程是（ ）
A. ②和③B. ①和④C. ①和③D. ②和④
【答案】C
【解析】
【详解】①将地上的球捡起来，球受到向上的力，球在力的方向上通过了一定的距离，力对球做功，故①符合题意。
②将球举起停在空中不动，球受到向上的力，但球没有在力的方向上移动距离，力对球没有做功，故②不符合题意；
③挥动球，有力作用在球上，球在与手接触的一段时间内在力的方向上通过了一定的距离，则人对球做了功，故③符合题意；
④球飞出去，球由于惯性向前运动，没有对球施加力，手没有对球做功，故④不符合题意。
可见，手对球做功的过程有①③。故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
4. 开明中学大课间举行分钟跳绳活动，同学们每天坚持练习，试估测一位同学每一次跳绳时克服重力做的功为（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】一名中学生的重力约为500N，每一次跳绳高度约为6cm，则每一次跳绳时克服重力做的功为
故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
5. 用如图所示的四种简单机械，将同一重物从低处匀速提升到高处，在不计机械自重及摩擦的情况下，最省力的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】如选项A中图，动滑轮是省力杠杆，其动力臂是阻力臂的2倍，则动力是阻力的一半，即
如选项B中图，根据机械功原理，任何机械都不省功，所以由得
如选项C中图，设阻力臂为L，则从支点到动力作用点长度为3L，因为动力作用线与横杆夹角为30°，说明动力臂长度为横杆的一半，即。根据杠杆平衡条件可得
如选项D中图，定滑轮是等臂杠杆，动力臂等于阻力臂，则。综上所述，通过比较得知，B选项中最小，即在不计机械自重及摩擦的情况下，最省力的是斜面，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
6. 如图所示，用完全相同的四个滑轮和两根相同的细绳组成甲乙两个滑轮组，在各自的自由端均施加大小相等的拉力F，将A、B两个不同的物块匀速提升相同的高度（不计绳重和摩擦）已知A、B两物块重分别为GA、GB，动滑轮重为G0，下列说法正确的是（ ）
A. 甲、乙两滑轮组的机械效率相等
B. 物块A的重力大于物块B的重力
C. 若G0=GB，则甲、乙滑轮组一定都是省力机械
D. 甲滑轮组的机械效率为
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A．甲滑轮组的机械效率
乙滑轮组的机械效率
F、G0均相等，所以，，故A错误；
B．由题知，不计绳重和摩擦，故对甲滑轮组
对乙滑轮组
两滑轮组绳子自由端拉力Ｆ相等，由以上两式可解得
即
故B错误；
C．由B分析知，若，则有
故
即甲滑轮组是费力机械，故C错误；
D．甲滑轮组的机械效率
故D正确。
故选D。
7. 如图，一块厚度、密度均匀的长方形水泥板放在水平地面上，用一竖直向上的力，将其抬起时所用的力如图所示，抬至竖直位置所做的功分别为W甲、W乙，则（ ）
A. F甲>F乙，W甲>W乙
B. F甲C. F甲=F乙，W甲D. F甲>F乙，W甲【答案】C
【解析】
【详解】两次抬起水泥板时的情况如图所示：
在上述两种情况下，动力克服的都是水泥板的重力，对形状规则质量均匀的物体，其重心都在其几何中心上，所以阻力臂都等于动力臂的二分之一，根据杠杆的平衡条件可得，抬水泥板所用的力为
即两种情况所需的力大小为
F甲=F乙
若甲、乙两种情况均将水泥板拉至竖直位置，由图可知重心高度
h甲拉力做功转化为物体重力势能，则
W甲=Gh甲故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
8. 如图所示，是《天工开物》中记载的我国传统提水工具“桔槔”，用绳子系住一根直的硬棒的O点作为支点，A端挂有重为40N的石块，B端挂有重为20N的空桶，OA长为1.2m，OB长为0.6m。使用时，人向下拉绳放下空桶，装满重为100N的水后向上拉绳缓慢将桶提起。硬棒质量忽略不计，下列说法中正确的是（ ）
A. 向下拉绳放下空桶时桔槔为省力杠杆
B. 向下拉绳放下空桶时拉力为
C. 向上拉绳提起装满水的桶时桔槔为费力杠杆
D. 向上拉绳提起装满水的桶时拉力为
【答案】D
【解析】
【详解】A．向下拉绳放下空桶时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故A错误；
B．向下拉绳放下空桶时，根据杠杆的平衡条件可知
G石·OA=（G桶+F）·OB
即
40N×1.2m=（20N+F）×0.6m
解之可得：F=60N，故B错误；
C．向上拉绳提起装满水的桶时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故C错误；
D．向上拉绳提起装满水的桶时，根据杠杆的平衡条件可知：
G石·OA=（G桶+G水-Fˊ）·OB
即
40N×1.2m=（20N+100N-Fˊ）×0.6m
解得Fˊ=40N，故D正确。
故选D。
9. 科普活动中，老师为同学们表演了一个“自动爬坡”实验，惊艳了全场。该实验如下：将一个用轻质泡沫做成的圆环，轻轻放在一个斜坡上，结果发现圆环不但没有滚下，反而加速滚上了斜坡。揭秘后才发现，这是一个内部罐嵌了一个小铁块的圆环，在圆环加速滚上斜坡的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 圆环的动能增大，重力势能减小
B. 圆环的动能增大，重力势能增大
C. 圆环受到的摩擦力沿斜面向下
D. 圆环受到的支持力是由泡沫发生弹性形变产生的
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】AB．在圆环加速滚上斜坡的过程中，圆环的质量不变，速度增大，重心降低，所以动能增大，重力势能减小，故A正确，B错误；
C．圆环沿斜面加速上升，说明合力方向向上，沿斜面方向圆环只受摩擦力，则受到的摩擦力应该沿斜面向上，故C错误；
D．圆环受到的支持力的施力物体是斜面，是由于斜面发生弹性形变产生的，故D错误。
故选A。
10. 使用如图所示的滑轮组，沿水平方向匀速拉动质量为300kg的物体，弹簧测力计的示数为200N，物体在10s内移动1m。物体所受的摩擦力为物重的0.1倍。不计绳重和滑轮组内的摩擦，下列说法正确的是（ ）
A. 滑轮组的机械效率为50%
B. 动滑轮重为100N
C. 绳子自由端拉力的功率为20W
D. 增大物重机械效率不变
【答案】B
【解析】
【详解】A．物体的重力
G=mg=300kg×10N/kg=3000N
物体受到的摩擦力
f=0.1G=0.1×3000N=300N
则拉力F克服物体摩擦力做的有用功
W有=fL=300N×1m=300J
由图可知，动滑轮用2段绳子拉物体，且弹簧测力计的示数为200N，则拉力F=200N，绳子自由端移动的距离s=2m，拉力做的总功
W总=Fs=200N×2m=400J
滑轮组的效率
故A错误；
B．由可知，动滑轮重
G动=nF-f=2×200N-300N=100N
故B正确；
C．拉力的功率
故C错误；
D．若增大物重，则物体受到的摩擦力变大，物体移动相同的距离，滑轮组所做的有用功变大，而额外功不变，有用功在总功中所占的比例变大，因此机械效率会变大，故D错误。
故选B。
11. 在粗糙程度均匀的水平地面上的运动物体，受到方向不变的水平拉力F的作用，其和图像分别如图甲和图乙所示。下列的分析正确的是（ ）
A. 物体受到的摩擦力为B. 内拉力的功率逐渐变小
C. 内拉力做功为D. 第拉力的功率为
【答案】D
【解析】
【详解】由图甲可知，9~12s内，拉力为，由图乙知，9~12s内，物体做匀速直线运动，，物体受到的拉力与摩擦力是一对平衡力，大小相等，物体运动过程中接触面不变，压力不变，滑动摩擦力大小不变；
A．物体做加速运动，受到的摩擦力为6N，故A错误；
C．由图乙知，0~3s内，物体速度为0，处于静止状态，没有在拉力F的方向上移动距离，拉力不做功，故C错误;
B．物体静止，拉力不做功，由可知，拉力的功率为0；内，拉力为9N，物体加速运动，由可知，拉力的功率逐渐变大，故B错误；
D．由图甲可知，第10s拉力的大小为，由图乙可知，10s时速度，第10s时拉力的功率
故D正确。
故选D。
12. 杆秤作为华夏国粹，它制作轻巧、使用便利，如图所示，是小阳同学制作的杆秤的示意图，使用时将货物挂在秤钩上，用手提起B或C（相当于支点）处的秤纽，移动秤砣在秤杆上的位置，当秤杆水平平衡时，可读出货物的质量。秤砣最远可移至D点，此秤最大称量是10kg。秤杆、秤钩和秤纽的质量忽略不计，AB、BC、BD的长度如图所示。下列说法不正确的是（ ）
A. 秤砣的质量是0.4kg
B. 提起B秤纽，可以达到最大称量
C. 距离C点12.5cm，有两个刻度，分别为1kg和3.1kg
D. 如果秤砣磨损，用该秤称量货物质量偏小
【答案】D
【解析】
【详解】B．根据杠杆的平衡条件可知: 当提着B处秤纽、秤砣在D点时，A点所挂物体重为
当提着C处秤纽、秤砣在D点时，A点所挂物体的重力
因、，则，即提B处秤纽时，此秤称量最大，故B正确，不符合题意；
A．当提着B处秤纽、秤砣挂在D点、A点秤钩挂着质量为10kg的物体时，秤杆可以在水平位置平衡，根据杠杆平衡条件可得，秤砣的重力
秤砣质量
故A正确，不符合题意；
C．当提起B处秤纽时，动力臂
根据杠杆的平衡条件可列式。由可得
当提起B处秤纽时，秤砣在距离C点12.5cm，所挂物体的质量
当提起C处秤纽时，阻力臂为
动力臂，根据杠杆的平衡条件可列式
由可得
当提起B处秤纽时，秤砣在距离C点12.5cm，所挂物体的质量
距离C点12.5cm，有两个刻度，分别为1kg和3.1kg，故C正确，不符合题意；
D．如果秤砣磨损，根据杠杆平衡条件可知，阻力与阻力臂的乘积不变，动力变小，则动力臂变大，所以用该秤称量货物质量偏大，故D错误，符合题意。
故选D。
13. 如图所示是剪高处树枝的剪刀，将其套在竹竿上，拉动绳子一端就可以剪下高处的树枝。这个剪刀上的滑轮是___________ （选填“定滑轮”或“动滑轮”），它起到___________ 的作用。
【答案】 ①. 动滑轮 ②. 省力
【解析】
【详解】[1][2]由图可知，该滑轮在使用时可以随着剪刀的动刀口一起运动，则该滑轮是动滑轮，起到了省力的作用。
14. 如图所示，一根质量分布均匀的木棒，能绕O处转轴自由转动（不计摩擦）．现有拉力F1始终水平方向、拉力F2始终与杆垂直和拉力F3始终竖直向上，分别作用在木棒最下端，使木棒由A处缓慢地抬升到B处，在此过程中，拉力_____（选填“F1”、“F2”或“F3”）的大小保持不变；抬升木棒的过程中，三拉力所做的功_____（选填“F1大”、“F2大”、“F3大”或“一样大”）
【答案】 ①. F3 ②. 一样大
【解析】
【详解】[1] F2与杠杆垂直，动力臂大小等于OA，保持不变，杠杆的G不变，在上升的过程中，阻力臂变大，根据杠杆的平衡条件，F2逐渐变大；
设杠杆与竖直方向的夹角为θ，F1的力臂：
重力的力臂：
根据杠杆的平衡条件：
因此θ变大时，F1也变大
F3始终沿即沿竖直方向，由图可知，动力臂始终是阻力臂的2倍，根据杠杆的平衡条件，F3始终等于，所以F3大小始终不变；
[2] 由功的原理，使用任何机械不省功，三次拉力抬升木棒的过程中所做的功均相等．
15. 如图所示，斜面长5m、高1m，工人用沿斜面方向、大小为400N的力把重1600N的木箱匀速推到车上，推力做的功是______J，斜面的机械效率是______，斜面对木箱的摩擦力为______N。
【答案】 ①. 2000 ②. 80% ③. 80
【解析】
【分析】
【详解】[1]推力做的功是
W=Fs=400N×5m=2000J
[2]推力做的有用功为
W有用=Gh=1600N×1m=1600J
斜面的机械效率是
[3]推力做的额外功为
W额外=W-W有用=2000J-1600J=400J
斜面对木箱的摩擦力为
16. 有甲、乙、丙三个物体在做不同的运动：甲在空中下落（不计空气阻力），乙沿斜面匀速下滑，丙在水平面上做曲线运动且速度大小保持不变，那么在这三个物体中，机械能总量不变的是________，动能不变而势能减少的是________。
【答案】 ①. 甲、丙 ②. 乙
【解析】
【详解】[1][2]甲在空中下落，不计空气阻力，即只受重力作用，高度降低，速度增加，重力势能转化为动能，机械能总量不变，即机械能守恒；乙沿斜面匀速下滑，速度不变，动能不变，高度降低，重力势能减小，故机械能减少；丙在水平面上做曲线运动且速度大小保持不变，速度和高度都不变，所以动能和重力势能都不变，则机械能守恒；故机械能总量不变的是甲、丙，动能不变而势能减少的是乙。
17. 如图所示，同一小球从同一高度以大小相同的速度向三个不同的方向抛出（不计空气阻力和摩擦），设小球刚落地时的速度分别为v1、v2、v3，则它们的大小关系为____________________。
【答案】v1 =v2 =v3
【解析】
【详解】小球从抛出到落地，发生了重力势能和动能的转化；在不计空气阻力和摩擦的条件下，转化过程中，机械能守恒，即机械能的总和不变。小球抛出时的机械能与小球落地时的机械能相等；而小球落地时的势能为零，故机械能大小就是动能大小，即动能相等所以速度相同
v1＝v2＝v3
18. 重450N的箱子，在20N水平推力的作用下，沿水平路面做匀速直线运动，地面对箱子的支持力大小为__________N，箱子受到的阻力大小为________N。如果用如图所示的滑轮组匀速提升该箱子，拉力F=250N，滑轮组的机械效率为____________。箱子以0.1m/s的速度匀速上升的过程中，拉力的功率为__________W。
【答案】 ①. 450 ②. 20 ③. 90% ④. 50
【解析】
【详解】[1]箱子放在水平地面上时，箱子受到的重力与地面对箱子的支持力大小相等，方向相反，都作用在箱子上，而且作用在同一条直线上，所以箱子受到的重力与地面对箱子的支持力是一对平衡力，故地面对箱子的支持力大小为
[2]箱子匀速直线运动时，箱子受到的阻力等于推力，所以箱子受到的阻力大小为
[3]滑轮组的机械效率
η==90%
[4]拉力端移动速度
v=2×0.1m/s=0.2m/s
由
P=
可得，拉力做功的功率
19. 如图所示，重100N的物体A在水平拉力F的作用下以0.1m/s的速度匀速运动10s，弹簧测力计的示数为20N，滑轮组的机械效率为80%。则拉力F所做的功是_________J，拉力F的功率是_________W，物体A受到的摩擦力是_________N。（不计绳重和滑轮重）
【答案】 ①. 40 ②. 4 ③. 32
【解析】
【详解】[1][2]不计绳重和滑轮重，由图可知滑轮组的动滑轮绕绳子的段数n=2，绳子自由端移动的距离
s绳=2s物=2v物t=2×0.1m/s×10s=2m
弹簧测力计的示数为20N，拉力就是20N，拉力做功为
W总=Fs绳=20N×2m=40J
拉力做功的功率
[3]由
得到物体与地面间的滑动摩擦力
f=η×2F=80%×2×20N=32N
20. 建筑工地上，工人利用杠杆提起重物。如图所示，杠杆AOB在竖直拉力的作用下恰好在水平位置平衡。已知，物体的重力为1600N，与地面的接触面积为400cm2，此时物体对水平地面的压强为。若工人的重力为700N，则工人对地面的压力为___________N，工人最多能拉起___________N的重物（杠杆与绳的自重、转轴上的摩擦均不计）。
【答案】 ①. 500 ②. 2100
【解析】
【详解】[1]杠杆与绳的自重、转轴上的摩擦均不计，物体对水平地面的压力
F压=pS=2.5×104Pa×400×10-4m2=1000N
物体受到水平地面的支持力和物体对水平地面的压力是一对相互作用力，其大小相等，所以支持力为
F支=F压=1000N
物体受到重力、支持力和拉力的作用而静止，则绳子对物体的拉力大小为
F拉=G-F支=1600N-1000N=600N
绳子对B端的拉力
FB=F拉=600N
根据杠杆平衡条件得到
FA·OA=FB·OB
A端受到绳子的拉力
工人受到重力、支持力和拉力的作用而静止，工人受到支持力
F′支=G人-FA=700N-200N=500N
工人对地面的压力和地面对工人的支持力是相互作用力，两个力的大小相等，则工人对地面的压力
F′压=F′支=500N
[2]A端最大拉力等于工人的重力，根据杠杆平衡条件得到
F′A·OA=F′B·OB
B端的最大拉力
工人最多能拉起2100N的重物。
21. “蹦极”是一种富有刺激性的勇敢者的运动项目。如图所示，一端系住人的腰部、另一端系于跳台的是一根弹性橡皮绳。当人下落至图中Q点时，橡皮绳刚好被拉直，那么，在人越过Q点继续向下的过程中，人的动能将___________，重力势能将___________，橡皮绳的弹性势能将___________。（填“变大”、“变小”“先变大后变小”、“先变小后变大”或“不变”）
【答案】 ①. 先变大后变小 ②. 变小 ③. 变大
【解析】
【详解】[1]人在从最高点到Q点的过程中，质量不变，速度越来越大。在人越过Q点继续向下的过程中，受到绳的拉力，拉力由小变大。开始时拉力小于重力，人仍加速运动；当拉力大于重力后，人才做减速运动。所以他的动能在前一段时间增加，后一段时间减小，是先变大后变小。
[2]人在下落的过程中，质量不变，所处的高度逐渐减小，所以在人越过Q点继续向下的过程中，人的重力势能一直减小。
[3]在人越过Q点继续向下的过程中，橡皮绳变长，具有的弹性势能变大。
22. 10月日，为世界脊柱日，如图人的脊柱起着支撑头部的作用，颈部肌肉连接颈部和头部，并控制着头部的运动。长时间低头会对颈椎和颈部肌肉造成损伤，人低头时头部的脊椎可以看作一个杠杆。分析问题：
（1）人在低头过程中，头部的重力的力臂______ （选填“增大”或“减小”），颈部肌肉群对后颅向下的拉力______ （选填“增大”或“减小”），若将拉力看作动力，这是一个______ 杠杆，头部向下弯曲度增大，颈椎所受的______ 增大；
（2）结合以上分析，给出一条保护颈椎健康的合理建议______ 。
【答案】 ①. 增大 ②. 增大 ③. 费力 ④. 压力 ⑤. 不要长时间低头
【解析】
【详解】[1][2][3][4]头部模型相当于简单机械中的杠杆，根据杠杆平衡条件则有，重力的方向竖直向下，当低头角度变大时，重力的力臂变大，不变，故拉力变大；若将拉力看作动力，动力臂小于阻力臂，这是一个费力杠杆；头部向下弯曲角度增大，拉力变大，相当于支点的颈椎所受的压力增大。
[5]为了保护颈椎健康，不要长时间低头或适当抬高手机屏幕，减小低头角度或低头看书久了应适当抬头，以缓解颈椎承受的压力。
23. 图甲是小明自行车的手闸，其中ABO可视为一种杠杆，简化示意图如图乙，O为支点，F2为阻力，请在图乙中画出作用在A点的最小动力F1及其力臂l1。
【答案】
【解析】
【详解】由杠杆平衡条件F1l1＝F2l2可知，在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小；图中支点在O点，因此OA作为动力臂l1最长；动力的方向应该向下，过点A垂直于OA向下作出最小动力F1的示意图，如图所示：
24. 利用图中的滑轮组，用200N向下的拉力将重为800N的物体匀速提升到高处（绳、滑轮的自重及摩擦不计），请在滑轮组上画出绳的绕法。
【答案】
【解析】
【详解】用200N向下拉力将重为800N的物体匀速提升到高处，绳、滑轮的自重及摩擦不计，此滑轮组承担物重的绳子的段数为
根据偶定奇动，同时用力方向向下，如图所示：
25. 如图所示，AC为杠杆，O为支点，在B点处挂一个重物，请画出杠杆在如图所示位置平衡时，受到的最小动力F1及其动力臂L1。
【答案】
【解析】
【详解】因为B点受到的拉力和拉力力臂的乘积不变，所以当力F1的力臂最长时，F1最小，即当F1垂直于杠杆且作用在A点时力F1最小，F1的方向斜向上，所以最小动力F1并标出动力臂L1的示意图如图所示
26. 一辆在水平路面上沿直线匀速行驶的货车，货车（含驾驶员）空载时重为，行驶时所受的阻力为车总重的0.05倍。求：
（1）货车空载行驶时所受的阻力；
（2）货车空载时以72km/h的速度匀速行驶，10s内货车牵引力做的功；
（3）当货车装载重的货物，以80kW的额定功率匀速行驶时，货车行驶的速度。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】解：（1）货车空载行驶时所受的阻力
（2）货车匀速行驶的速度
货车匀速行驶10s通过的路程
由于货车在水平路面上沿直线匀速行驶，货车的牵引力
牵引力做的功
（3）当货车装载重的货物，货车的总重
货车匀速行驶时所受的阻力
由于货车在水平路面上沿直线匀速行驶，货车的牵引力
根据
可得，货车的速度
答：（1）货车空载行驶时所受的阻力是；
（2）10s内货车牵引力做的功是；
（3）货车的速度是。
27. 随着疫情防控形势的好转，人民群众的生产生活秩序逐步恢复正常，各地的基础设施项目正在热火朝天的开工建设。如图所示，某建筑工地上，工人通过固定在斜面顶端的滑轮组把工件匀速拉上斜面。已知斜面高，长，工人施加的拉力，工件的质量，工件沿斜面上升的速度；若不计工件和滑轮组长度，忽略绳和动滑轮重量及绳与滑轮间、滑轮与轮轴间的摩擦，g取10N/kg。求：
（1）拉力F做功的功率P；
（2）整个装置的机械效率；
（3）工件所受斜面的摩擦力f。
【答案】（1）900W；（2）83%；（3）300N
【解析】
【详解】解：（1）由图知承重绳子股数n=3，则拉力的速度
拉力F做功的功率
（2）工人做的总功为
工人做的有用功为
整个装置的机械效率
（3）根据
得，克服摩擦做的额外功
由可得
答：（1）拉力F做功的功率为900W；
（2）整个装置的机械效率为83.3%；
（3）工件所受斜面的摩擦力300N。
28. 在探究“杠杆平衡条件”的实验中：
（1）实验前，杠杆在如图甲所示的位置静止，此时杠杆______ （选填“是”或“不是”）平衡状态；此时我们常把杠杆的平衡螺母向______ 调，直至在水平位置平衡；
（2）如图乙所示，在A点挂2个重均为0.5N的钩码，在B点用弹簧测力计竖直向下拉杠杆，使其在水平位置平衡，弹簧测力计的示数为______ N（g=10N/kg）；
（3）如图丙，保持A点所挂钩码的数量和位置不变，将弹簧测力计绕B点从a位置缓慢转到b位置，杠杆始终保持水平平衡，在此过程中拉力F ______ （选填“变大”、“变小”或“不变”）；
（4）竖直向下拉弹簧测力计，使杠杆从水平位置缓慢转过一定角度，如图丁所示，此过程中，弹簧测力计的示数______ （选填“变大”、“变小”或“不变”）；
（5）下列三个因素中，不会影响探究结果的是______ 。
A．铁架台没有放在水平桌面上
B．弹簧测力计的弹簧和刻度盘之间摩擦较大
C．实验所用的钩码生锈
（6）小明用如图戊所示的装置研究“杠杆的机械效率”实验时，将重为的钩码挂在铁质杠杆上A点，弹簧测力计作用于点，现竖直向上匀速拉动弹簧测力计，杠杆的机械效率；若仅将弹簧测力计改挂到点，仍将钩码竖直向上匀速提升的高度，杠杆的机械效率为，则 ______ （“”“”“”）。
【答案】 ①. 是 ②. 右 ③. ④. 变大 ⑤. 不变 ⑥. A ⑦.
【解析】
【详解】（1）[1]杠杆静止在如图甲所示位置，杠杆处于静止状态，所以此时杠杆处于平衡状态。
[2]调节杠杆在水平位置平衡，杠杆右端偏高，平衡螺母应向右端移动。
（2）[3]根据杠杆平衡原理可得
带入数值可得
解得
此时弹簧测力计示数为1.5N。
（3）[4]保持A点所挂钩码数量和位置不变，将弹簧测力计绕B点从a位置缓慢转到b位置，此时弹簧测力计所对应力的力臂逐渐变小，为使其保持平衡，对应的弹簧测力计拉力F要逐渐变大。
（4）[5]由丁图可知，动力臂和阻力臂均变小，但阻力臂与动力臂的比值不变，由杠杆平衡条件可知，动力与阻力之比不变，在阻力不变时，则动力大小不变，弹簧测力计的示数不变。
（5）[6] A．实验前需要调整杠杆平衡，故铁架台没有放在水平桌面上对杠杆的平衡无影响，故A符合题意；
B．弹簧测力计的弹簧和刻度盘之间摩擦较大，会造成拉力偏小，对实验有影响。故B不符合题意；
C．所用的钩码生锈，钩码的质量大于标注的质量，实际的重力偏大，对实验结果有影响，对测量结果造成误差，故C不符合题意。
故选A。
（6）[7]原来弹簧测力计作用于C点，竖直向上匀速拉动弹簧测力计时，测得杠杆的机械效率为η1，将弹簧测力计移动到B点时，仍将钩码竖直向上匀速提升相同的高度，根据可知有用功不变。因杠杆的偏转角度不变，如下图所示
则杠杆重心上升的高度不变，根据可知，克服杠杆重和摩擦所做的额外功不变。由于有用功和额外功都不变，所以总功也不变，根据可知，杠杆的机械效率不变，即η1＝η2。
29. 某小组在“测滑轮组机械效率的实验”中得到的数据如表所示，实验装置如图所示：
（1）实验中应沿竖直方向______ 缓慢拉动弹簧测力计，某同学在该实验中加速向上提升重物，所测滑轮组的机械效率会______ （选填“偏大”、“偏小”或“不变”）；
（2）分析表中数据可知：第2次实验是用______ 图做的；第3次实验是用______ 图做的；
（3）通过比较______（填实验次数的序号）两次实验数据得出结论：使用同一滑轮组提升同一重物时，滑轮组的机械效率与绳子段数______ ；比较2、3两次实验得出结论：同一滑轮组，______ 越大，滑轮组的机械效率______ 。实验中使用了不同的滑轮组，还多次改变提升的物重来测量滑轮组的机械效率，目的是为了______ ；（填字母）
A.减小摩擦
B.多次测量取平均值减小误差
C.获得多组数据归纳出物理规律
（4）用同一滑轮组匀速提升重力不同的物体，该滑轮组的机械效率η与所提升物体的重力G的关系图像正确的是______ （不计绳重和摩擦）；
A. B.
C. D.
（5）表格中第4次实验空格中数值：绳端移动距离s= ______ m；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时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越______ （填“高”或“低”）；
（6）若每个滑轮的质量为100g，第三次实验中克服摩擦做的额外功为______ J（不计绳重）。
【答案】 ①. 匀速 ②. 偏小 ③. 乙 ④. 丙 ⑤. 、 ⑥. 无关 ⑦. 物重 ⑧. 越高 ⑨. C ⑩. ⑪. ⑫. 低 ⑬.
【解析】
【详解】（1）[1]实验中要竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使物体匀速升高，此时系统处于平衡状态，测力计示数才等于拉力大小。
[2]实验中加速向上提升重物，提升物体的力变大，总功变大，而有用功不变，故滑轮组的机械效率变小。
（2）[3]第次实验，，，可知由段绳子承担物重，而被提升的物重为，一个钩码，所以是用乙滑轮组做的实验。
[4]第次实验，，，可知由段绳子承担物重，而被提升的物重为，则用了个钩码做实验，所以是用丙滑轮组做的实验。
（3）[5][6]比较、两次的实验数据，同一滑轮组，绳子段数不同，机械效率相同，可得出结论：使用同一滑轮组提升重物时，滑轮组的机械效率与绳子段数无关。
[7][8]比较第、次的实验数据，同一滑轮组提升不同重物，物重不同，机械效率不同，可得出结论：同一滑轮组，物重越大，滑轮组的机械效率越高。
[9]多次改变提升的物重测量滑轮组的机械效率，是为了进行多次测量，获得多组数据，总结实验规律，使实验结论具有普遍性；故AB不符合题意，C符合题意。
故选C。
（4）[10]滑轮组的机械效率为
同一滑轮组动滑轮重一定，由此可知，提起重物越重，其机械效率越高，且机械效率始终小于。
A．图像表示，随增大而增大，随的增加，逐渐接近，故A正确；
B．图像表示，随增大而减小，随的增加，会超过，故B错误；
C．图像表示，与成正比，故C错误；
D．图像表示，与成反比，故D错误。
故选A。
（5）[11]由图丁可知绳子的有效段数为，绳端移动距离为
[12]比较第、次的实验数据，不同滑轮组提升相同重物，动滑轮重不同，机械效率不同，丁图的动滑轮更重，机械效率更低，可得出结论：不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越低。
（6）[13]由表中数据可知，第三次实验中，有用功为
总功为
动滑轮的重力为
则克服动滑轮重力做的功为
不计绳重，则克服摩擦做的额外功为
30. 如图所示，在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中，将小钢球从高度为h的同一斜面上由静止开始滚下，推动同一小木块在木板上向前移动一段距离s后停下。完成甲、乙、丙所示的三次实验，其中，。
（1）小钢球在滚下斜面的过程中，它的重力势能转化为动能，其动能大小是通过 _______大小来反映的；
（2）分析比较甲和乙两组实验可得，物体质量相同时，________越大，动能越大；分析比较 ______两组实验可得出物体的动能与质量的关系；
（3）某学习小组同学做丙实验时：小木块被撞后滑出木板，A同学建议换用表面相同但长度较长的木板，B同学建议换质量较大的木块，C同学建议换用质量比前两次实验更小的钢球，你认为不恰当的是 _______同学的建议；
（4）有同学将实验装置改装成图丁所示，用同一铁球将同一弹簧压缩不同程度后由静止释放，撞击同一木块，比木块在木板（足够长）上滑行距离，能否研究铁球的动能大小与速度的关系？________（选填“能”或“不能”）；
（5）得出正确的实验结论后，有同学用质量不同的铁球将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放，撞击同一木块，如图戊所示，观察到木块被撞击后移动的情况是 ___________（铁球滚动时所受摩擦力忽略不计）。
A．质量大的铁球将木块推动的距离较远
B．质量小的铁球将木块推动的距离较远
C．质量不同的铁球将木块推动的距离相同
【答案】 ①. 小木块移动的距离 ②. 速度 ③. 甲、丙 ④. B ⑤. 能 ⑥. C
【解析】
【详解】（1）[1]小钢球在滚下斜面的过程中，质量不变，高度减小，其重力势能转化为动能，动能大小是通过小木块移动的距离s大小来反映的。
（2）[2][3]分析比较甲和乙两组实验可得，物体的质量相同，而下滑的高度不同，甲图中下滑的高度大，运动到水平位置时速度大，推动木块滑行的距离大，故物体质量相同时，速度越大，动能越大；研究物体的动能与质量的关系要控制速度大小相同，故分析比较甲、丙两组实验可得出物体的动能与质量的关系。
（3）[4]探究动能与质量的关系，应控制速度相同，动能的大小通过木块移动距离的大小表现出来的，故实验中使用的木块大小不能改变，丙实验中，钢球的动能较大，因此可以改变木板的长度和金属球的质量，故AC符合题意，B不符合题意。
（4）[5]质量相同的铁球将同一弹簧压缩不同程度后静止释放，撞击同一木块，将木块撞出一段距离进行比较。能研究铁球的动能大小与速度的关系。
（5）[6]用质量不同的铁球将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放，撞击同一木块，由于弹簧的压缩程度相同，则具有的弹性势能相同，转换成的动能相同，所以推动木块移动的距离也相同，故AB不符合题意，C符合题意。
故选C。
31. 明代宋应星在《天工开物》中记载的农业生产汲水装置——辘轳，沿用至今。题图甲是一种辘轳，由具有共同转动轴的大轮和小轮组成。提水时，用力使大轮转动，小轮随之转动并缠绕井绳，提起水桶。
（1）图甲所示，辘轳可视为不等臂杠杆，为方便提水，它是按照___________（选填“省力”或“费力”）杠杆来设计的。用辘轳提水的某时刻示意图如图乙所示，它的支点是“A”“B”或“C”中的___________点。
（2）设大轮与小轮的半径比为3:1，水桶受到的总重力为90N。使周长为3m的大轮转动一圈，水桶匀速上升，井绳对水桶做功___________J；若要使辘轳静止在图乙所示位置，作用在C点最小的力应为___________N。（不计井绳的粗细和自重）
（3）图丙所示水龙头开关的设计也应用了同样的原理，为了更省力，开关应选用___________（选填“①”或“②”）。
【答案】 ①. 省力 ②. B ③. 90 ④. 30 ⑤. ①
【解析】
【详解】（1）[1][2]为方便提水，根据题图可知，它是按照省力杠杆来设计的；由于辅围绕B点进行旋转，可知B点为其支点。
（2）[3][4]由于大轮与小轮的半径比为3∶1，当周长为3m的大轮转动一圈，则小轮也转动一圈，且小轮转动的距离为1m，由于木桶匀速上升，则井绳对水桶做功
根据图乙所示，大轮与小轮的半径比为3∶1，当动力臂为BC时，作用在C点的力最小，根据杠杆平衡条件可知，最小的力为
因为，可得
（3）[5]为了更省力，开关应选用动力臂较大的，故开关应选用①。实验次数
钩码重
钩码上升高度
绳端拉力
绳端移动距离
机械效率
A. 钓鱼竿B. 核桃夹
C. 天平D. 开瓶器
【答案】A
【解析】
【详解】小区门口栏杆是一个杠杆，A点是动力作用点，阻力是杠杆的重力。栏杆在位置时，其作用点离杠杆的支点比A点距支点的距离大，即这个栏杆是费力杠杆。
A．钓鱼杆使用时，根据其受力分析可以知道，它是费力杠杆。故A符合题意；
B．核桃夹子是省力杠杆，故B不符合题意；
C．天平是等臂杠杆，不省力也不费力，故C不符合题意；
D．开瓶器是省力杠杆，故D不符合题意。
故选A。
2. 下列有关机械做功、功率、机械效率的说法，正确的是（ ）
A. 效率越高的机械，功率越大B. 做功越多的机械，功率越大
C. 做有用功越多的机械，效率越高D. 功率越大的机械，做功越快
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A．功率指做功的快慢，取决于做功的多少和做这些功所用的时间；效率是有用功与总功之比。两者没有必然的联系，故A错误；
B．功率是由做功的多少和做这些功所用的时间共同决定的，做功多的机械，功率不一定大，故B错误；您看到的资料都源自我们平台，家威鑫 MXSJ663 低至0.3元/份 C．效率的高低取决于有用功占总功的比例，做有用功多的机械，效率不一定高，故C错误；
D．功率就是表示机械做功的快慢，功率越大，表示机械做功越快，故D正确。
故选D。
3. 如图所示是扔实心球的四个过程，其中手对实心球做功的过程是（ ）
A. ②和③B. ①和④C. ①和③D. ②和④
【答案】C
【解析】
【详解】①将地上的球捡起来，球受到向上的力，球在力的方向上通过了一定的距离，力对球做功，故①符合题意。
②将球举起停在空中不动，球受到向上的力，但球没有在力的方向上移动距离，力对球没有做功，故②不符合题意；
③挥动球，有力作用在球上，球在与手接触的一段时间内在力的方向上通过了一定的距离，则人对球做了功，故③符合题意；
④球飞出去，球由于惯性向前运动，没有对球施加力，手没有对球做功，故④不符合题意。
可见，手对球做功的过程有①③。故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
4. 开明中学大课间举行分钟跳绳活动，同学们每天坚持练习，试估测一位同学每一次跳绳时克服重力做的功为（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】一名中学生的重力约为500N，每一次跳绳高度约为6cm，则每一次跳绳时克服重力做的功为
故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
5. 用如图所示的四种简单机械，将同一重物从低处匀速提升到高处，在不计机械自重及摩擦的情况下，最省力的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】如选项A中图，动滑轮是省力杠杆，其动力臂是阻力臂的2倍，则动力是阻力的一半，即
如选项B中图，根据机械功原理，任何机械都不省功，所以由得
如选项C中图，设阻力臂为L，则从支点到动力作用点长度为3L，因为动力作用线与横杆夹角为30°，说明动力臂长度为横杆的一半，即。根据杠杆平衡条件可得
如选项D中图，定滑轮是等臂杠杆，动力臂等于阻力臂，则。综上所述，通过比较得知，B选项中最小，即在不计机械自重及摩擦的情况下，最省力的是斜面，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
6. 如图所示，用完全相同的四个滑轮和两根相同的细绳组成甲乙两个滑轮组，在各自的自由端均施加大小相等的拉力F，将A、B两个不同的物块匀速提升相同的高度（不计绳重和摩擦）已知A、B两物块重分别为GA、GB，动滑轮重为G0，下列说法正确的是（ ）
A. 甲、乙两滑轮组的机械效率相等
B. 物块A的重力大于物块B的重力
C. 若G0=GB，则甲、乙滑轮组一定都是省力机械
D. 甲滑轮组的机械效率为
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A．甲滑轮组的机械效率
乙滑轮组的机械效率
F、G0均相等，所以，，故A错误；
B．由题知，不计绳重和摩擦，故对甲滑轮组
对乙滑轮组
两滑轮组绳子自由端拉力Ｆ相等，由以上两式可解得
即
故B错误；
C．由B分析知，若，则有
故
即甲滑轮组是费力机械，故C错误；
D．甲滑轮组的机械效率
故D正确。
故选D。
7. 如图，一块厚度、密度均匀的长方形水泥板放在水平地面上，用一竖直向上的力，将其抬起时所用的力如图所示，抬至竖直位置所做的功分别为W甲、W乙，则（ ）
A. F甲>F乙，W甲>W乙
B. F甲
【解析】
【详解】两次抬起水泥板时的情况如图所示：
在上述两种情况下，动力克服的都是水泥板的重力，对形状规则质量均匀的物体，其重心都在其几何中心上，所以阻力臂都等于动力臂的二分之一，根据杠杆的平衡条件可得，抬水泥板所用的力为
即两种情况所需的力大小为
F甲=F乙
若甲、乙两种情况均将水泥板拉至竖直位置，由图可知重心高度
h甲
W甲=Gh甲
故选C。
8. 如图所示，是《天工开物》中记载的我国传统提水工具“桔槔”，用绳子系住一根直的硬棒的O点作为支点，A端挂有重为40N的石块，B端挂有重为20N的空桶，OA长为1.2m，OB长为0.6m。使用时，人向下拉绳放下空桶，装满重为100N的水后向上拉绳缓慢将桶提起。硬棒质量忽略不计，下列说法中正确的是（ ）
A. 向下拉绳放下空桶时桔槔为省力杠杆
B. 向下拉绳放下空桶时拉力为
C. 向上拉绳提起装满水的桶时桔槔为费力杠杆
D. 向上拉绳提起装满水的桶时拉力为
【答案】D
【解析】
【详解】A．向下拉绳放下空桶时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故A错误；
B．向下拉绳放下空桶时，根据杠杆的平衡条件可知
G石·OA=（G桶+F）·OB
即
40N×1.2m=（20N+F）×0.6m
解之可得：F=60N，故B错误；
C．向上拉绳提起装满水的桶时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故C错误；
D．向上拉绳提起装满水的桶时，根据杠杆的平衡条件可知：
G石·OA=（G桶+G水-Fˊ）·OB
即
40N×1.2m=（20N+100N-Fˊ）×0.6m
解得Fˊ=40N，故D正确。
故选D。
9. 科普活动中，老师为同学们表演了一个“自动爬坡”实验，惊艳了全场。该实验如下：将一个用轻质泡沫做成的圆环，轻轻放在一个斜坡上，结果发现圆环不但没有滚下，反而加速滚上了斜坡。揭秘后才发现，这是一个内部罐嵌了一个小铁块的圆环，在圆环加速滚上斜坡的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 圆环的动能增大，重力势能减小
B. 圆环的动能增大，重力势能增大
C. 圆环受到的摩擦力沿斜面向下
D. 圆环受到的支持力是由泡沫发生弹性形变产生的
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】AB．在圆环加速滚上斜坡的过程中，圆环的质量不变，速度增大，重心降低，所以动能增大，重力势能减小，故A正确，B错误；
C．圆环沿斜面加速上升，说明合力方向向上，沿斜面方向圆环只受摩擦力，则受到的摩擦力应该沿斜面向上，故C错误；
D．圆环受到的支持力的施力物体是斜面，是由于斜面发生弹性形变产生的，故D错误。
故选A。
10. 使用如图所示的滑轮组，沿水平方向匀速拉动质量为300kg的物体，弹簧测力计的示数为200N，物体在10s内移动1m。物体所受的摩擦力为物重的0.1倍。不计绳重和滑轮组内的摩擦，下列说法正确的是（ ）
A. 滑轮组的机械效率为50%
B. 动滑轮重为100N
C. 绳子自由端拉力的功率为20W
D. 增大物重机械效率不变
【答案】B
【解析】
【详解】A．物体的重力
G=mg=300kg×10N/kg=3000N
物体受到的摩擦力
f=0.1G=0.1×3000N=300N
则拉力F克服物体摩擦力做的有用功
W有=fL=300N×1m=300J
由图可知，动滑轮用2段绳子拉物体，且弹簧测力计的示数为200N，则拉力F=200N，绳子自由端移动的距离s=2m，拉力做的总功
W总=Fs=200N×2m=400J
滑轮组的效率
故A错误；
B．由可知，动滑轮重
G动=nF-f=2×200N-300N=100N
故B正确；
C．拉力的功率
故C错误；
D．若增大物重，则物体受到的摩擦力变大，物体移动相同的距离，滑轮组所做的有用功变大，而额外功不变，有用功在总功中所占的比例变大，因此机械效率会变大，故D错误。
故选B。
11. 在粗糙程度均匀的水平地面上的运动物体，受到方向不变的水平拉力F的作用，其和图像分别如图甲和图乙所示。下列的分析正确的是（ ）
A. 物体受到的摩擦力为B. 内拉力的功率逐渐变小
C. 内拉力做功为D. 第拉力的功率为
【答案】D
【解析】
【详解】由图甲可知，9~12s内，拉力为，由图乙知，9~12s内，物体做匀速直线运动，，物体受到的拉力与摩擦力是一对平衡力，大小相等，物体运动过程中接触面不变，压力不变，滑动摩擦力大小不变；
A．物体做加速运动，受到的摩擦力为6N，故A错误；
C．由图乙知，0~3s内，物体速度为0，处于静止状态，没有在拉力F的方向上移动距离，拉力不做功，故C错误;
B．物体静止，拉力不做功，由可知，拉力的功率为0；内，拉力为9N，物体加速运动，由可知，拉力的功率逐渐变大，故B错误；
D．由图甲可知，第10s拉力的大小为，由图乙可知，10s时速度，第10s时拉力的功率
故D正确。
故选D。
12. 杆秤作为华夏国粹，它制作轻巧、使用便利，如图所示，是小阳同学制作的杆秤的示意图，使用时将货物挂在秤钩上，用手提起B或C（相当于支点）处的秤纽，移动秤砣在秤杆上的位置，当秤杆水平平衡时，可读出货物的质量。秤砣最远可移至D点，此秤最大称量是10kg。秤杆、秤钩和秤纽的质量忽略不计，AB、BC、BD的长度如图所示。下列说法不正确的是（ ）
A. 秤砣的质量是0.4kg
B. 提起B秤纽，可以达到最大称量
C. 距离C点12.5cm，有两个刻度，分别为1kg和3.1kg
D. 如果秤砣磨损，用该秤称量货物质量偏小
【答案】D
【解析】
【详解】B．根据杠杆的平衡条件可知: 当提着B处秤纽、秤砣在D点时，A点所挂物体重为
当提着C处秤纽、秤砣在D点时，A点所挂物体的重力
因、，则，即提B处秤纽时，此秤称量最大，故B正确，不符合题意；
A．当提着B处秤纽、秤砣挂在D点、A点秤钩挂着质量为10kg的物体时，秤杆可以在水平位置平衡，根据杠杆平衡条件可得，秤砣的重力
秤砣质量
故A正确，不符合题意；
C．当提起B处秤纽时，动力臂
根据杠杆的平衡条件可列式。由可得
当提起B处秤纽时，秤砣在距离C点12.5cm，所挂物体的质量
当提起C处秤纽时，阻力臂为
动力臂，根据杠杆的平衡条件可列式
由可得
当提起B处秤纽时，秤砣在距离C点12.5cm，所挂物体的质量
距离C点12.5cm，有两个刻度，分别为1kg和3.1kg，故C正确，不符合题意；
D．如果秤砣磨损，根据杠杆平衡条件可知，阻力与阻力臂的乘积不变，动力变小，则动力臂变大，所以用该秤称量货物质量偏大，故D错误，符合题意。
故选D。
13. 如图所示是剪高处树枝的剪刀，将其套在竹竿上，拉动绳子一端就可以剪下高处的树枝。这个剪刀上的滑轮是___________ （选填“定滑轮”或“动滑轮”），它起到___________ 的作用。
【答案】 ①. 动滑轮 ②. 省力
【解析】
【详解】[1][2]由图可知，该滑轮在使用时可以随着剪刀的动刀口一起运动，则该滑轮是动滑轮，起到了省力的作用。
14. 如图所示，一根质量分布均匀的木棒，能绕O处转轴自由转动（不计摩擦）．现有拉力F1始终水平方向、拉力F2始终与杆垂直和拉力F3始终竖直向上，分别作用在木棒最下端，使木棒由A处缓慢地抬升到B处，在此过程中，拉力_____（选填“F1”、“F2”或“F3”）的大小保持不变；抬升木棒的过程中，三拉力所做的功_____（选填“F1大”、“F2大”、“F3大”或“一样大”）
【答案】 ①. F3 ②. 一样大
【解析】
【详解】[1] F2与杠杆垂直，动力臂大小等于OA，保持不变，杠杆的G不变，在上升的过程中，阻力臂变大，根据杠杆的平衡条件，F2逐渐变大；
设杠杆与竖直方向的夹角为θ，F1的力臂：
重力的力臂：
根据杠杆的平衡条件：
因此θ变大时，F1也变大
F3始终沿即沿竖直方向，由图可知，动力臂始终是阻力臂的2倍，根据杠杆的平衡条件，F3始终等于，所以F3大小始终不变；
[2] 由功的原理，使用任何机械不省功，三次拉力抬升木棒的过程中所做的功均相等．
15. 如图所示，斜面长5m、高1m，工人用沿斜面方向、大小为400N的力把重1600N的木箱匀速推到车上，推力做的功是______J，斜面的机械效率是______，斜面对木箱的摩擦力为______N。
【答案】 ①. 2000 ②. 80% ③. 80
【解析】
【分析】
【详解】[1]推力做的功是
W=Fs=400N×5m=2000J
[2]推力做的有用功为
W有用=Gh=1600N×1m=1600J
斜面的机械效率是
[3]推力做的额外功为
W额外=W-W有用=2000J-1600J=400J
斜面对木箱的摩擦力为
16. 有甲、乙、丙三个物体在做不同的运动：甲在空中下落（不计空气阻力），乙沿斜面匀速下滑，丙在水平面上做曲线运动且速度大小保持不变，那么在这三个物体中，机械能总量不变的是________，动能不变而势能减少的是________。
【答案】 ①. 甲、丙 ②. 乙
【解析】
【详解】[1][2]甲在空中下落，不计空气阻力，即只受重力作用，高度降低，速度增加，重力势能转化为动能，机械能总量不变，即机械能守恒；乙沿斜面匀速下滑，速度不变，动能不变，高度降低，重力势能减小，故机械能减少；丙在水平面上做曲线运动且速度大小保持不变，速度和高度都不变，所以动能和重力势能都不变，则机械能守恒；故机械能总量不变的是甲、丙，动能不变而势能减少的是乙。
17. 如图所示，同一小球从同一高度以大小相同的速度向三个不同的方向抛出（不计空气阻力和摩擦），设小球刚落地时的速度分别为v1、v2、v3，则它们的大小关系为____________________。
【答案】v1 =v2 =v3
【解析】
【详解】小球从抛出到落地，发生了重力势能和动能的转化；在不计空气阻力和摩擦的条件下，转化过程中，机械能守恒，即机械能的总和不变。小球抛出时的机械能与小球落地时的机械能相等；而小球落地时的势能为零，故机械能大小就是动能大小，即动能相等所以速度相同
v1＝v2＝v3
18. 重450N的箱子，在20N水平推力的作用下，沿水平路面做匀速直线运动，地面对箱子的支持力大小为__________N，箱子受到的阻力大小为________N。如果用如图所示的滑轮组匀速提升该箱子，拉力F=250N，滑轮组的机械效率为____________。箱子以0.1m/s的速度匀速上升的过程中，拉力的功率为__________W。
【答案】 ①. 450 ②. 20 ③. 90% ④. 50
【解析】
【详解】[1]箱子放在水平地面上时，箱子受到的重力与地面对箱子的支持力大小相等，方向相反，都作用在箱子上，而且作用在同一条直线上，所以箱子受到的重力与地面对箱子的支持力是一对平衡力，故地面对箱子的支持力大小为
[2]箱子匀速直线运动时，箱子受到的阻力等于推力，所以箱子受到的阻力大小为
[3]滑轮组的机械效率
η==90%
[4]拉力端移动速度
v=2×0.1m/s=0.2m/s
由
P=
可得，拉力做功的功率
19. 如图所示，重100N的物体A在水平拉力F的作用下以0.1m/s的速度匀速运动10s，弹簧测力计的示数为20N，滑轮组的机械效率为80%。则拉力F所做的功是_________J，拉力F的功率是_________W，物体A受到的摩擦力是_________N。（不计绳重和滑轮重）
【答案】 ①. 40 ②. 4 ③. 32
【解析】
【详解】[1][2]不计绳重和滑轮重，由图可知滑轮组的动滑轮绕绳子的段数n=2，绳子自由端移动的距离
s绳=2s物=2v物t=2×0.1m/s×10s=2m
弹簧测力计的示数为20N，拉力就是20N，拉力做功为
W总=Fs绳=20N×2m=40J
拉力做功的功率
[3]由
得到物体与地面间的滑动摩擦力
f=η×2F=80%×2×20N=32N
20. 建筑工地上，工人利用杠杆提起重物。如图所示，杠杆AOB在竖直拉力的作用下恰好在水平位置平衡。已知，物体的重力为1600N，与地面的接触面积为400cm2，此时物体对水平地面的压强为。若工人的重力为700N，则工人对地面的压力为___________N，工人最多能拉起___________N的重物（杠杆与绳的自重、转轴上的摩擦均不计）。
【答案】 ①. 500 ②. 2100
【解析】
【详解】[1]杠杆与绳的自重、转轴上的摩擦均不计，物体对水平地面的压力
F压=pS=2.5×104Pa×400×10-4m2=1000N
物体受到水平地面的支持力和物体对水平地面的压力是一对相互作用力，其大小相等，所以支持力为
F支=F压=1000N
物体受到重力、支持力和拉力的作用而静止，则绳子对物体的拉力大小为
F拉=G-F支=1600N-1000N=600N
绳子对B端的拉力
FB=F拉=600N
根据杠杆平衡条件得到
FA·OA=FB·OB
A端受到绳子的拉力
工人受到重力、支持力和拉力的作用而静止，工人受到支持力
F′支=G人-FA=700N-200N=500N
工人对地面的压力和地面对工人的支持力是相互作用力，两个力的大小相等，则工人对地面的压力
F′压=F′支=500N
[2]A端最大拉力等于工人的重力，根据杠杆平衡条件得到
F′A·OA=F′B·OB
B端的最大拉力
工人最多能拉起2100N的重物。
21. “蹦极”是一种富有刺激性的勇敢者的运动项目。如图所示，一端系住人的腰部、另一端系于跳台的是一根弹性橡皮绳。当人下落至图中Q点时，橡皮绳刚好被拉直，那么，在人越过Q点继续向下的过程中，人的动能将___________，重力势能将___________，橡皮绳的弹性势能将___________。（填“变大”、“变小”“先变大后变小”、“先变小后变大”或“不变”）
【答案】 ①. 先变大后变小 ②. 变小 ③. 变大
【解析】
【详解】[1]人在从最高点到Q点的过程中，质量不变，速度越来越大。在人越过Q点继续向下的过程中，受到绳的拉力，拉力由小变大。开始时拉力小于重力，人仍加速运动；当拉力大于重力后，人才做减速运动。所以他的动能在前一段时间增加，后一段时间减小，是先变大后变小。
[2]人在下落的过程中，质量不变，所处的高度逐渐减小，所以在人越过Q点继续向下的过程中，人的重力势能一直减小。
[3]在人越过Q点继续向下的过程中，橡皮绳变长，具有的弹性势能变大。
22. 10月日，为世界脊柱日，如图人的脊柱起着支撑头部的作用，颈部肌肉连接颈部和头部，并控制着头部的运动。长时间低头会对颈椎和颈部肌肉造成损伤，人低头时头部的脊椎可以看作一个杠杆。分析问题：
（1）人在低头过程中，头部的重力的力臂______ （选填“增大”或“减小”），颈部肌肉群对后颅向下的拉力______ （选填“增大”或“减小”），若将拉力看作动力，这是一个______ 杠杆，头部向下弯曲度增大，颈椎所受的______ 增大；
（2）结合以上分析，给出一条保护颈椎健康的合理建议______ 。
【答案】 ①. 增大 ②. 增大 ③. 费力 ④. 压力 ⑤. 不要长时间低头
【解析】
【详解】[1][2][3][4]头部模型相当于简单机械中的杠杆，根据杠杆平衡条件则有，重力的方向竖直向下，当低头角度变大时，重力的力臂变大，不变，故拉力变大；若将拉力看作动力，动力臂小于阻力臂，这是一个费力杠杆；头部向下弯曲角度增大，拉力变大，相当于支点的颈椎所受的压力增大。
[5]为了保护颈椎健康，不要长时间低头或适当抬高手机屏幕，减小低头角度或低头看书久了应适当抬头，以缓解颈椎承受的压力。
23. 图甲是小明自行车的手闸，其中ABO可视为一种杠杆，简化示意图如图乙，O为支点，F2为阻力，请在图乙中画出作用在A点的最小动力F1及其力臂l1。
【答案】
【解析】
【详解】由杠杆平衡条件F1l1＝F2l2可知，在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小；图中支点在O点，因此OA作为动力臂l1最长；动力的方向应该向下，过点A垂直于OA向下作出最小动力F1的示意图，如图所示：
24. 利用图中的滑轮组，用200N向下的拉力将重为800N的物体匀速提升到高处（绳、滑轮的自重及摩擦不计），请在滑轮组上画出绳的绕法。
【答案】
【解析】
【详解】用200N向下拉力将重为800N的物体匀速提升到高处，绳、滑轮的自重及摩擦不计，此滑轮组承担物重的绳子的段数为
根据偶定奇动，同时用力方向向下，如图所示：
25. 如图所示，AC为杠杆，O为支点，在B点处挂一个重物，请画出杠杆在如图所示位置平衡时，受到的最小动力F1及其动力臂L1。
【答案】
【解析】
【详解】因为B点受到的拉力和拉力力臂的乘积不变，所以当力F1的力臂最长时，F1最小，即当F1垂直于杠杆且作用在A点时力F1最小，F1的方向斜向上，所以最小动力F1并标出动力臂L1的示意图如图所示
26. 一辆在水平路面上沿直线匀速行驶的货车，货车（含驾驶员）空载时重为，行驶时所受的阻力为车总重的0.05倍。求：
（1）货车空载行驶时所受的阻力；
（2）货车空载时以72km/h的速度匀速行驶，10s内货车牵引力做的功；
（3）当货车装载重的货物，以80kW的额定功率匀速行驶时，货车行驶的速度。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】解：（1）货车空载行驶时所受的阻力
（2）货车匀速行驶的速度
货车匀速行驶10s通过的路程
由于货车在水平路面上沿直线匀速行驶，货车的牵引力
牵引力做的功
（3）当货车装载重的货物，货车的总重
货车匀速行驶时所受的阻力
由于货车在水平路面上沿直线匀速行驶，货车的牵引力
根据
可得，货车的速度
答：（1）货车空载行驶时所受的阻力是；
（2）10s内货车牵引力做的功是；
（3）货车的速度是。
27. 随着疫情防控形势的好转，人民群众的生产生活秩序逐步恢复正常，各地的基础设施项目正在热火朝天的开工建设。如图所示，某建筑工地上，工人通过固定在斜面顶端的滑轮组把工件匀速拉上斜面。已知斜面高，长，工人施加的拉力，工件的质量，工件沿斜面上升的速度；若不计工件和滑轮组长度，忽略绳和动滑轮重量及绳与滑轮间、滑轮与轮轴间的摩擦，g取10N/kg。求：
（1）拉力F做功的功率P；
（2）整个装置的机械效率；
（3）工件所受斜面的摩擦力f。
【答案】（1）900W；（2）83%；（3）300N
【解析】
【详解】解：（1）由图知承重绳子股数n=3，则拉力的速度
拉力F做功的功率
（2）工人做的总功为
工人做的有用功为
整个装置的机械效率
（3）根据
得，克服摩擦做的额外功
由可得
答：（1）拉力F做功的功率为900W；
（2）整个装置的机械效率为83.3%；
（3）工件所受斜面的摩擦力300N。
28. 在探究“杠杆平衡条件”的实验中：
（1）实验前，杠杆在如图甲所示的位置静止，此时杠杆______ （选填“是”或“不是”）平衡状态；此时我们常把杠杆的平衡螺母向______ 调，直至在水平位置平衡；
（2）如图乙所示，在A点挂2个重均为0.5N的钩码，在B点用弹簧测力计竖直向下拉杠杆，使其在水平位置平衡，弹簧测力计的示数为______ N（g=10N/kg）；
（3）如图丙，保持A点所挂钩码的数量和位置不变，将弹簧测力计绕B点从a位置缓慢转到b位置，杠杆始终保持水平平衡，在此过程中拉力F ______ （选填“变大”、“变小”或“不变”）；
（4）竖直向下拉弹簧测力计，使杠杆从水平位置缓慢转过一定角度，如图丁所示，此过程中，弹簧测力计的示数______ （选填“变大”、“变小”或“不变”）；
（5）下列三个因素中，不会影响探究结果的是______ 。
A．铁架台没有放在水平桌面上
B．弹簧测力计的弹簧和刻度盘之间摩擦较大
C．实验所用的钩码生锈
（6）小明用如图戊所示的装置研究“杠杆的机械效率”实验时，将重为的钩码挂在铁质杠杆上A点，弹簧测力计作用于点，现竖直向上匀速拉动弹簧测力计，杠杆的机械效率；若仅将弹簧测力计改挂到点，仍将钩码竖直向上匀速提升的高度，杠杆的机械效率为，则 ______ （“”“”“”）。
【答案】 ①. 是 ②. 右 ③. ④. 变大 ⑤. 不变 ⑥. A ⑦.
【解析】
【详解】（1）[1]杠杆静止在如图甲所示位置，杠杆处于静止状态，所以此时杠杆处于平衡状态。
[2]调节杠杆在水平位置平衡，杠杆右端偏高，平衡螺母应向右端移动。
（2）[3]根据杠杆平衡原理可得
带入数值可得
解得
此时弹簧测力计示数为1.5N。
（3）[4]保持A点所挂钩码数量和位置不变，将弹簧测力计绕B点从a位置缓慢转到b位置，此时弹簧测力计所对应力的力臂逐渐变小，为使其保持平衡，对应的弹簧测力计拉力F要逐渐变大。
（4）[5]由丁图可知，动力臂和阻力臂均变小，但阻力臂与动力臂的比值不变，由杠杆平衡条件可知，动力与阻力之比不变，在阻力不变时，则动力大小不变，弹簧测力计的示数不变。
（5）[6] A．实验前需要调整杠杆平衡，故铁架台没有放在水平桌面上对杠杆的平衡无影响，故A符合题意；
B．弹簧测力计的弹簧和刻度盘之间摩擦较大，会造成拉力偏小，对实验有影响。故B不符合题意；
C．所用的钩码生锈，钩码的质量大于标注的质量，实际的重力偏大，对实验结果有影响，对测量结果造成误差，故C不符合题意。
故选A。
（6）[7]原来弹簧测力计作用于C点，竖直向上匀速拉动弹簧测力计时，测得杠杆的机械效率为η1，将弹簧测力计移动到B点时，仍将钩码竖直向上匀速提升相同的高度，根据可知有用功不变。因杠杆的偏转角度不变，如下图所示
则杠杆重心上升的高度不变，根据可知，克服杠杆重和摩擦所做的额外功不变。由于有用功和额外功都不变，所以总功也不变，根据可知，杠杆的机械效率不变，即η1＝η2。
29. 某小组在“测滑轮组机械效率的实验”中得到的数据如表所示，实验装置如图所示：
（1）实验中应沿竖直方向______ 缓慢拉动弹簧测力计，某同学在该实验中加速向上提升重物，所测滑轮组的机械效率会______ （选填“偏大”、“偏小”或“不变”）；
（2）分析表中数据可知：第2次实验是用______ 图做的；第3次实验是用______ 图做的；
（3）通过比较______（填实验次数的序号）两次实验数据得出结论：使用同一滑轮组提升同一重物时，滑轮组的机械效率与绳子段数______ ；比较2、3两次实验得出结论：同一滑轮组，______ 越大，滑轮组的机械效率______ 。实验中使用了不同的滑轮组，还多次改变提升的物重来测量滑轮组的机械效率，目的是为了______ ；（填字母）
A.减小摩擦
B.多次测量取平均值减小误差
C.获得多组数据归纳出物理规律
（4）用同一滑轮组匀速提升重力不同的物体，该滑轮组的机械效率η与所提升物体的重力G的关系图像正确的是______ （不计绳重和摩擦）；
A. B.
C. D.
（5）表格中第4次实验空格中数值：绳端移动距离s= ______ m；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时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越______ （填“高”或“低”）；
（6）若每个滑轮的质量为100g，第三次实验中克服摩擦做的额外功为______ J（不计绳重）。
【答案】 ①. 匀速 ②. 偏小 ③. 乙 ④. 丙 ⑤. 、 ⑥. 无关 ⑦. 物重 ⑧. 越高 ⑨. C ⑩. ⑪. ⑫. 低 ⑬.
【解析】
【详解】（1）[1]实验中要竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使物体匀速升高，此时系统处于平衡状态，测力计示数才等于拉力大小。
[2]实验中加速向上提升重物，提升物体的力变大，总功变大，而有用功不变，故滑轮组的机械效率变小。
（2）[3]第次实验，，，可知由段绳子承担物重，而被提升的物重为，一个钩码，所以是用乙滑轮组做的实验。
[4]第次实验，，，可知由段绳子承担物重，而被提升的物重为，则用了个钩码做实验，所以是用丙滑轮组做的实验。
（3）[5][6]比较、两次的实验数据，同一滑轮组，绳子段数不同，机械效率相同，可得出结论：使用同一滑轮组提升重物时，滑轮组的机械效率与绳子段数无关。
[7][8]比较第、次的实验数据，同一滑轮组提升不同重物，物重不同，机械效率不同，可得出结论：同一滑轮组，物重越大，滑轮组的机械效率越高。
[9]多次改变提升的物重测量滑轮组的机械效率，是为了进行多次测量，获得多组数据，总结实验规律，使实验结论具有普遍性；故AB不符合题意，C符合题意。
故选C。
（4）[10]滑轮组的机械效率为
同一滑轮组动滑轮重一定，由此可知，提起重物越重，其机械效率越高，且机械效率始终小于。
A．图像表示，随增大而增大，随的增加，逐渐接近，故A正确；
B．图像表示，随增大而减小，随的增加，会超过，故B错误；
C．图像表示，与成正比，故C错误；
D．图像表示，与成反比，故D错误。
故选A。
（5）[11]由图丁可知绳子的有效段数为，绳端移动距离为
[12]比较第、次的实验数据，不同滑轮组提升相同重物，动滑轮重不同，机械效率不同，丁图的动滑轮更重，机械效率更低，可得出结论：不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越低。
（6）[13]由表中数据可知，第三次实验中，有用功为
总功为
动滑轮的重力为
则克服动滑轮重力做的功为
不计绳重，则克服摩擦做的额外功为
30. 如图所示，在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中，将小钢球从高度为h的同一斜面上由静止开始滚下，推动同一小木块在木板上向前移动一段距离s后停下。完成甲、乙、丙所示的三次实验，其中，。
（1）小钢球在滚下斜面的过程中，它的重力势能转化为动能，其动能大小是通过 _______大小来反映的；
（2）分析比较甲和乙两组实验可得，物体质量相同时，________越大，动能越大；分析比较 ______两组实验可得出物体的动能与质量的关系；
（3）某学习小组同学做丙实验时：小木块被撞后滑出木板，A同学建议换用表面相同但长度较长的木板，B同学建议换质量较大的木块，C同学建议换用质量比前两次实验更小的钢球，你认为不恰当的是 _______同学的建议；
（4）有同学将实验装置改装成图丁所示，用同一铁球将同一弹簧压缩不同程度后由静止释放，撞击同一木块，比木块在木板（足够长）上滑行距离，能否研究铁球的动能大小与速度的关系？________（选填“能”或“不能”）；
（5）得出正确的实验结论后，有同学用质量不同的铁球将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放，撞击同一木块，如图戊所示，观察到木块被撞击后移动的情况是 ___________（铁球滚动时所受摩擦力忽略不计）。
A．质量大的铁球将木块推动的距离较远
B．质量小的铁球将木块推动的距离较远
C．质量不同的铁球将木块推动的距离相同
【答案】 ①. 小木块移动的距离 ②. 速度 ③. 甲、丙 ④. B ⑤. 能 ⑥. C
【解析】
【详解】（1）[1]小钢球在滚下斜面的过程中，质量不变，高度减小，其重力势能转化为动能，动能大小是通过小木块移动的距离s大小来反映的。
（2）[2][3]分析比较甲和乙两组实验可得，物体的质量相同，而下滑的高度不同，甲图中下滑的高度大，运动到水平位置时速度大，推动木块滑行的距离大，故物体质量相同时，速度越大，动能越大；研究物体的动能与质量的关系要控制速度大小相同，故分析比较甲、丙两组实验可得出物体的动能与质量的关系。
（3）[4]探究动能与质量的关系，应控制速度相同，动能的大小通过木块移动距离的大小表现出来的，故实验中使用的木块大小不能改变，丙实验中，钢球的动能较大，因此可以改变木板的长度和金属球的质量，故AC符合题意，B不符合题意。
（4）[5]质量相同的铁球将同一弹簧压缩不同程度后静止释放，撞击同一木块，将木块撞出一段距离进行比较。能研究铁球的动能大小与速度的关系。
（5）[6]用质量不同的铁球将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放，撞击同一木块，由于弹簧的压缩程度相同，则具有的弹性势能相同，转换成的动能相同，所以推动木块移动的距离也相同，故AB不符合题意，C符合题意。
故选C。
31. 明代宋应星在《天工开物》中记载的农业生产汲水装置——辘轳，沿用至今。题图甲是一种辘轳，由具有共同转动轴的大轮和小轮组成。提水时，用力使大轮转动，小轮随之转动并缠绕井绳，提起水桶。
（1）图甲所示，辘轳可视为不等臂杠杆，为方便提水，它是按照___________（选填“省力”或“费力”）杠杆来设计的。用辘轳提水的某时刻示意图如图乙所示，它的支点是“A”“B”或“C”中的___________点。
（2）设大轮与小轮的半径比为3:1，水桶受到的总重力为90N。使周长为3m的大轮转动一圈，水桶匀速上升，井绳对水桶做功___________J；若要使辘轳静止在图乙所示位置，作用在C点最小的力应为___________N。（不计井绳的粗细和自重）
（3）图丙所示水龙头开关的设计也应用了同样的原理，为了更省力，开关应选用___________（选填“①”或“②”）。
【答案】 ①. 省力 ②. B ③. 90 ④. 30 ⑤. ①
【解析】
【详解】（1）[1][2]为方便提水，根据题图可知，它是按照省力杠杆来设计的；由于辅围绕B点进行旋转，可知B点为其支点。
（2）[3][4]由于大轮与小轮的半径比为3∶1，当周长为3m的大轮转动一圈，则小轮也转动一圈，且小轮转动的距离为1m，由于木桶匀速上升，则井绳对水桶做功
根据图乙所示，大轮与小轮的半径比为3∶1，当动力臂为BC时，作用在C点的力最小，根据杠杆平衡条件可知，最小的力为
因为，可得
（3）[5]为了更省力，开关应选用动力臂较大的，故开关应选用①。实验次数
钩码重
钩码上升高度
绳端拉力
绳端移动距离
机械效率
相关试卷
江苏省苏州市昆山市葛江中学2023-2024学年八年级上学期第一次月考物理试题： 这是一份江苏省苏州市昆山市葛江中学2023-2024学年八年级上学期第一次月考物理试题，共24页。试卷主要包含了选择题，填空题，探究题，附加题等内容，欢迎下载使用。
江苏省苏州市昆山市葛江中学2023-2024学年八年级上学期第一次月考物理试卷： 这是一份江苏省苏州市昆山市葛江中学2023-2024学年八年级上学期第一次月考物理试卷，文件包含人教版三年级语文上册期末试卷pdf、人教版三年级语文上册期末答案pdf等2份试卷配套教学资源，其中试卷共4页， 欢迎下载使用。
江苏省苏州市昆山四校2023-2024学年九年级上学期第一次月考物理试卷： 这是一份江苏省苏州市昆山四校2023-2024学年九年级上学期第一次月考物理试卷，共32页。
