08，江苏省扬州市直学校2023-2024学年九年级上学期10月素养体验物理试题

这是一份08，江苏省扬州市直学校2023-2024学年九年级上学期10月素养体验物理试题，共28页。试卷主要包含了选择题，填空题，解答题等内容，欢迎下载使用。

一、选择题（每题2分，共24分）
1. 简单机械在我们生活中运用广泛，如图简单机械使用中，费力的是（ ）
A B.
C D.
【答案】D
【解析】
【详解】A．托盘天平属于等臂杠杆，故A不符合题意；
B．定滑轮属于等臂杠杆，不省力但能改变力的方向，故B不符合题意；
C．独轮车属于省力杠杆，动力臂大于阻力臂，故C不符合题意；
D．鱼竿属于费力杆杠，动力臂小于阻力臂，故D符合题意。
故选D。
2. 2023年5月23日12时30分许，我国13名科考队员成功登顶珠穆朗玛峰，巍巍珠峰再次见证历史！如图所示。在他们从山脚下到峰顶的过程中，体重（含装备）越大的队员一定（ ）

A. 做功越多B. 功率越大
C. 做功越快D. 功率越小
【答案】A
【解析】
【详解】体重越大，则重力越大，从山脚下到峰顶的过程中，上升的高度相同，则克服重力做功越多，由您看到的资料都源自我们平台，家威杏 MXSJ663 低至0.3元/份于不知道做功时间长短，所以无法比较做功的快慢程度和功率的大小，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
3. 下列关于机械效率的说法正确的是（ ）
A. 越省力的机械，机械效率越高
B. 做功越快的机械，机械效率越高
C. 所做有用功越多的机械，机械效率越高
D. 有用功与总功的比值越大的机械，机械效率越高
【答案】D
【解析】
【详解】A．机械效率是指有用功与总功的比值，与省力情况无关，故A错误；
B．功率是描述物体做功快慢的物理量，做功慢的机械，其功率小；机械效率是指有用功与总功的比值，两者没有必然的联系，故B错误；
C．机械效率是指有用功与总功的比值，所做有用功越多，总功未知，机械效率不一定越高，故C错误；
D．机械效率是指有用功与总功的比值，有用功与总功的比值越大的机械，机械效率越高，故D正确。
故选D。
4. 如图所示，用一根绳子绕过定滑轮，一端拴在钩码上，手执另一端，分别用力、、匀速拉起钩码。忽略绳子与滑轮的摩擦，下列说法中正确的是（ ）
A. 较大B. 较大
C. 较大D. 、、的大小相等
【答案】D
【解析】
【详解】由图可知，图中滑轮是定滑轮，定滑轮不能省力，所以忽略绳子与滑轮的摩擦，匀速向上拉物体时，无论向哪个方向拉动绳子，施加在绳子上的拉力都与物体重力相等，所以三种拉法所用拉力一样大，故ABC错误，D正确。
故选D。
5. 如图，大人和小孩分别将5块相同的砖从一楼搬到二楼，在这个过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 小孩对砖做功更多B. 小孩对砖做功更快
C. 大人对砖做功更多D. 大人对砖做功更快
【答案】D
【解析】
【详解】AC．大人和小孩分别将5块相同的砖从一楼搬到二楼，根据
W=Fs=Gh
可知，做功一样多，故AC错误；
BD．两人做功一样多，大人用时较短，根据可知，大人对砖做功更快，故B错误，D正确。
故选D。
6. 如图所示小明组装了甲、乙两种滑轮，用来提升同一物体，G物=200N（不计绳重、轮重和摩擦），要使物体竖直匀速提升2m。下列说法中正确的是（ ）

A. F甲=200N，并向上移动4m
B. F甲=100N，并向上移动2m
C. F乙=200N，并向上移动1m
D. F乙=400N，并向上移动lm
【答案】D
【解析】
【详解】AB．不计绳重、轮重和摩擦，图甲是动滑轮，动滑轮不能改变力的方向，但是可以省一半的力，所以
拉力端移动的距离为
s=2h=2×2m=4m
故AB错误；
CD．不计绳重、轮重和摩擦，图乙是动滑轮，拉力作用在动滑轮的轴上，拉力
F乙=2G物=400N
拉力端移动的距离为
故C错误，D正确。
故选D。
7. 如图所示，从空中落下的排球先后在草地和水泥地面上弹起，你认为排球运动的轨迹最有可能的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】从空中落下的排球先后在草地和水泥地面上弹起，由于草地松软，撞击时损失的机械能较多，弹起的高度比原来的高度低较多，当第二次从水泥地上弹起时，水泥地坚硬，撞击损失的能量较少，反弹后最大高度降低较小，但一定比草地上反弹最大高度小，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
8. 2022年4月16日9时56分，神舟十三号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆，神舟十三号飞船轨道舱和返回舱绕地球飞行5圈后成功分离，返回舱进入大气层返回地球.下列说法正确的是（ ）
A. 返回舱绕地球飞行过程中，重力势能和动能均不变
B. 返回舱绕地球飞行过程中，机械能守恒
C. 返回舱进入大气层过程中，重力势能和动能均不变
D. 返回舱进入大气层过程中，机械能守恒
【答案】B
【解析】
【详解】AB．返回舱绕地球飞行过程中，沿椭圆形的轨迹运动，返回舱的速度和高度都是变化的，因此重力势能和动能都变化，因为只有重力势能和动能之间相互转化，所以机械能守恒，故A错误，B正确；
CD．返回舱进入大气层过程中，高度减小，所以重力势能肯定减小，还有哦部分机械能用来克服空气摩擦做功，机械能减小，故CD错误。
故选B。
9. 如图所示是某中学的一位同学大课间跑操结束后手拿班旗时的情景。其中旗杆由质量均匀分布的铝合金管制成，此时旗杆水平放置保持静止状态。若这位同学的左手向旗子方向移动一小段距离，下列说法正确的是（ ）
A. 左手对旗杆的力变小，右手对旗杆的力变大
B. 左手对旗杆的力变大，右手对旗杆的力变小
C. 左手和右手对旗杆的力都变大
D. 左手和右手对旗杆的力都变小
【答案】D
【解析】
【详解】我们可以把旗杆抽象为杠杆，则左手处为该杠杆的支点，对杠杆施加向上的力；若右手对杠杆没有施加力的作用，旗杆将顺时针旋转，由此可以判断，右手对旗杆施加的是向下的力；在左手没有移动前，旗杆处于平衡状态；假设左右手之间的距离为l1，旗杆总重为G，旗杆重心到左手的距离为l2，则有
F1l1=Gl2
此时左手所受的压力大小
F压=F1+G
左手向右移动一段距离（假设为L）后，此时旗杆仍保持水平静止，则有
F1′(l1+L)=G(l2-L)
此时左手所受的压力大小
F压′=F1′+G
由此可以判断出，在移动左手后，旗帜的总重G不变，动力臂变大，阻力臂变小，则可知右手对旗杆施加的力将变小，左手所受的压力也将变小，根据力的作用是相互的可知，左手对旗杆的力也将变小；故ABC错误，D正确。
故选D。
10. 用如图所示的滑轮组甲和乙提升重物（钩码），不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（ ）
A. 若钩码重力和提升高度相同，则滑轮组的机械效率相同
B. 若钩码重力和绳端拉力相同，则滑轮组甲的机械效率高
C. 若钩码重力和绳端拉力相同，则滑轮组的机械效率相同
D. 若滑轮重力和绳端拉力相同，则滑轮组甲的机械效率高
【答案】B
【解析】
【详解】A．不计绳重和摩擦，滑轮组的机械效率
现在物重相等，但两滑轮组中动滑轮的重力不一定相等，所以，滑轮组的机械效率不一定相同，故A错误；
BC．滑轮组甲由2段绳子承担物重，即n甲=2；滑轮组乙由3段绳子承担物重，即n乙=3；若钩码重力和绳端拉力相同，根据
可知，滑轮组甲的机械效率高，故B正确，C错误；
D．若滑轮重力和绳端拉力相同，且不计绳重和摩擦，则提升的物重分别为
G甲=2F﹣G动，G乙=3F﹣G动
显然乙图中物重要重些，由
可知，滑轮组乙的机械效率高，故D错误。
故选B。
11. 用滑轮组进行“一瓶水提升一个人”活动，如图，水瓶匀速直线下降10m，使人匀速升高0.5m，水瓶对绳a的拉力为，绳b对人的拉力为。此过程（ ）

A. 有用功为300J
B. 做的功等于做的功
C. 做的功小于做的功
D. 滑轮组的机械效率为80%
【答案】D
【解析】
【详解】A．做的功为有用功，大小为
故A错误，不符合题意；
BC．做功为总功，大小为
故BC错误，不符合题意；
D．滑轮组的机械效率为
故D正确，符合题意。
故选D。
12. 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。
二、填空题（每空1分，共31分）
13. 载人飞行包是一个单人低空飞行装置，如图所示，其发动机提供动力，可以垂直起降也可以快速前进，若飞行包(包括人)在竖直方向上匀速上升的过程中不考虑飞行包质量变化，飞行包的动能 ______ ，重力势能 ______ ，机械能 ______ 。（均选填“不变”“变小”或“变大”）
【答案】 ①. 不变 ②. 变大 ③. 变大
【解析】
【详解】[1]动能与质量、速度有关，质量越大，速度越大，动能越大；飞行包(包括人)在竖直方向上匀速上升的过程中，速度不变，质量不变，动能不变。
[2]重力势能与质量、高度有关，质量越大，高度越大，重力势能越大；飞行包(包括人)在竖直方向上匀速上升的过程中，质量不变，高度增加，重力势能变大。
[3]机械能等于动能与重力势能总和，动能不变，重力势能变大，所以机械能变大。
14. 如图所示，篮球撞击到地面时发生弹性形变，产生________（选填“弹力”、“重力”或“摩擦力”），这个过程中，篮球的______能转化为______能。（不考虑机械能的损失）
【答案】 ①. 弹力 ②. 动 ③. 弹性势
【解析】
【详解】[1]篮球撞击到地面时发生弹性形变，发生弹性形变的物体会产生弹力。
[2][3]这个过程中，篮球速度减小所以动能减小，篮球的弹性形变变大，弹性势能增大，所以篮球的动能转化为弹性势能。
15. 2022年北京冬奥会上智能设备广泛应用，一款智能送餐机器人的重力是，如果机器人在水平路面上以的速度沿直线匀速运动，它所受到的阻力为。机器人的重力做功___________，牵引力对机器人做功___________。
【答案】 ①. 0 ②. 3000
【解析】
【详解】[1]重力的方向是竖直向下的，机器人在水平路面上运动，没有在重力的方向上通过一定的距离，重力没有做功，即重力做功为零。
[2]机器人匀速直线运动，受到的牵引力和阻力是平衡力，由二力平衡条件得到牵引力
F=f=60N
牵引力对机器人做功
W=Fs=60N×50m=3000J
16. 晚饭后，妈妈带着小涛和他两岁的妹妹到文化活动中心玩跷跷板，如图所示，图中的转轴相当于杠杆的___________，妹妹的总重力比小涛的重力大，跷跷板水平平衡时，小涛比妈妈离转轴___________（选填“远”或“近”）；若妈妈放下怀抱中的妹妹（妈妈的位置不变），为了保持跷跷板水平平衡，小涛应适当___________转轴（选填“远离”或“靠近”）。
【答案】 ①. 支点 ②. 远 ③. 靠近
【解析】
【详解】[1]支点是杠杆绕着转动的点，图中跷跷板绕转轴转动，转轴相当于杠杆的支点。
[2]跷跷板水平平衡时，设妹妹的总重力为G1，力臂为l1，小涛的重力为G2，力臂为l2，由杠杆平衡条件得到
G1l1=G2l2
已知
G1>G2
所以
l1小涛比妈妈离转轴远一些。
[3]若妈妈放下怀抱中的妹妹（妈妈的位置不变），G1减小，l1不变，G2不变，为了保持跷跷板水平平衡，由杠杆平衡条件可知，减小l2，小涛应适当靠近转轴。
17. 如图所示，轻质细杆可绕竖直墙上的O点转动，末端挂一个重为150N的物体，拉力F沿水平方向，当θ=45°时，拉力F=_________N。若保持拉力沿水平方向，让细杆顺时针缓慢旋转到图中虚线位置，则拉力将__________（选填“变大”或“变小”）。
【答案】 ①. 150 ②. 变大
【解析】
【详解】[1]如下图：
θ=45°，拉力的方向沿水平方向，阻力来自物体的重力，阻力的方向竖直方向，根据等腰直角三角形的知识可知，F的力臂与阻力的力臂是相同的，根据杠杆的平衡条件可知，动力等于阻力，所以
F=G=150N
[2]若保持拉力水平方向，让杠杆顺时针缓慢旋转一个小角度到虚线位置，易知，此时的动力臂变小，阻力臂变大，在阻力不变的情况下，根据杠杆的平衡条件可知，拉力将变大。
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. “兄弟齐心，其利断金”，在某次劳动课上，李陆同学用的力水平向左推小车，刘湾同学用的力作用在该小车上，要使两人作用在小车上的力的效果最大，两个力的方向须______，在两人共同作用下，10s内小车加速前行了5m，则此10s内两人作用在小车上的力做的总功为______J。

【答案】 ①. 相同 ②. 1500
【解析】
【详解】[1]作用在同一直线上方向相同的两个力的合力，大小等于两力之和，方向与其中任一力的方向相同，要使两人作用在小车上的力的效果最大，两个力的方向须相同。
[2]两人的合力大小为
F=F1+F2=200N+100N=300N
在两人共同作用下，10s内小车加速前行了5m，则此10s内两人作用在小车上的力做的总功为
W=Fs=300N×5m=1500J
20. 如图所示是篮球运动员比赛时的情景。运动员把飞来的篮球接住，说明力可以改变物体的 _________；运动员再将篮球投出，篮球离开手后，继续向上运动，是因为篮球具有 _______；篮球离开手后，手对篮球 ________（选填“做功”或“不做功”）。

【答案】 ①. 运动状态 ②. 惯性 ③. 不做功
【解析】
【详解】[1]运动员把飞来的篮球接住，篮球因受到力的作用，由运动变为静止，说明力可以改变物体的运动状态。
[2]篮球离开手后，由于具有惯性，篮球仍保持原来的运动状态，继续向上运动。
[3]做功的两个必要条件：一是作用在物体上的力，二是在力的方向上移动一定的距离。篮球离开手后，手对其没有作用力，故手对篮球不做功。
21. 工人用图中甲、乙两种方法将圆柱形铁块推倒成丙图情况，则F1___________F2；工人用甲、乙两种方法时至少要做的功分别为W1和W2，则W1___________W2。
【答案】 ①. < ②. =
【解析】
【详解】[1]将圆柱形铁块推倒的过程，是利用杠杆工作的过程，铁块的重力是阻力，图甲方法推倒时，支点为B点，动力F1对应的力臂为BD。图乙推倒铁块时，支点为C点，动力F2对应的力臂小于BD，而铁块的重力及力臂保持不变，据杠杆的平衡条件知
F1[2]两种方法将铁块推倒，所做的功都至少等于克服重力做功，两种方法使重力移动的距离相等，所以两种方法至少要作的功相等，即
W1=W2
22. 采用如图所示站姿锻炼手臂力量：双脚并拢，脚尖O触地，脚后跟踮起，手臂水平，手掌支撑在竖直墙壁上的A点，B为人体重心所在位置．锻炼时，躯体伸直，手臂弯曲和伸直动作交替进行．现要估测手掌对墙壁的压力F．（g为已知常量）
（1）用体重计称量出人体的体重（质量）m：用卷尺分别测量出_____两点间的竖直距离l1和_____两点间的水平距离l2：（填“A、O”或“B、O”）
（2）手掌对墙壁的压力F＝_____（用已知和测得的物理量表示）；
（3）锻炼时，脚尖离开墙壁越远，手掌对墙壁的压力就越_____．
【答案】 ①. A、O ②. B、O ③. ④. 大
【解析】
【详解】采用如图所示站姿锻炼手臂力量：双脚并拢，脚尖O触地，脚后跟踮起，手臂水平，手掌支撑在竖直墙壁上的A点，B为人体重心所在位置．锻炼时，躯体伸直，手臂弯曲和伸直动作交替进行．现要估测手掌对墙壁的压力F；
第一空、第二空．用体重计称量出人体的体重（质量）m：由图可知，
以脚尖O为支点，支持力F的力臂为A、O两点间的竖直距离，重力G的力臂为B、O两点间的水平距离，用卷尺分别测量出A、O两点间的竖直距离l1和B、O两点间的水平距离l2；
第三空．由杠杆的平衡条件可得，所以墙壁对手掌的支持力：
；
支持力与手对墙壁的压力是一对相互作用力，故
；
第四空．由可知，锻炼时，脚尖离开墙壁越远，l1减小，l2增大，质量不变，重力不变，手掌对墙壁的压力就越大．
23. 如图1所示，轻质杠杆可绕O转动，A点悬挂一重为12N的物体M，B点受到电子测力计竖直向上的拉力F，杠杆水平静止，已知OA=AB=BC，则F为 ___________N。保持杠杆水平静止，将F作用点从B移至C，此过程中F方向保持不变，F的力臂记为l，则F的大小变 ___________，F与（）的关系图线为图2中的①；将M从A移至B，再重复上述步骤，F与（）的关系图线为图2中的 ___________（选填数字序号）。
【答案】 ①. 6 ②. 小 ③. ②
【解析】
【详解】[1]由图1可知，O为杠杆的支点，B点拉力F的力臂
A点作用力的力臂为OA，由杠杆平衡条件可得：F×OB=G×OA，
解得
[2]由题意可知，保持杠杆水平静止，将F作用点从B移至C，此过程中F方向保持不变，根据杠杆平衡条件可得F×l=G×OA，
解得
……Ⅰ
由题意可知，此过程中物体M的重力G和力臂OA不变，拉力F的力臂l变大，则拉力F变小。
[3]将M从A移至B，由杠杆平衡条件可得F×l=G×OB，解得
……Ⅱ
由数学知识可知，Ⅰ、Ⅱ两式中拉力F与的关系图线均为正比例函数，由图1可知，OB>OA，则Ⅱ式的斜率大于Ⅰ式的斜率，因此将M从A移至B，F与的关系图线为过原点且斜率比图线①大的图线②。
三、解答题（24每题2分，25题4分，26题6分，其余每空1分，共45分）
24. 如图甲所示的多功能碗夹，使用时和钳子类似，其中AOB可以看成一个杠杆，其简化示意图如图乙所示，请你在图乙中画出使用该碗夹取餐时，作用在A点的最小动力F1及阻力F2的力臂l2。
【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，所以动力过点A垂直于OA向下，作出最小动力F1的示意图；过支点O作阻力F2的垂线，可得阻力臂l2，如图所示：
25. 如图所示，是一个电热水壶的简易图，用力作用在壶盖上A点时，可将壶盖打开。请在A点画出所需最小力F的示意图（O为支点）。
【答案】
【解析】
【详解】连接作用点A与支点O，作该连线的垂线，此时有最长力臂，该垂线即为最省力的方向，如图所示
26. 如图所示，工人站在地面上用滑轮组将重物提起，画出滑轮组的绕绳方法。
【答案】
【解析】
【详解】工人站在地面上用滑轮组将重物提起，拉力方向向下，所以是由两根绳子承担物重的，绳子固定在定滑轮上。如图所示：
27. 如图所示，用一块直木板将重500N的箱子匀速拉上平台。已知拉力为350N，箱子沿板移动了2m，升高1m，用时20s。求：
（1）上移过程中拉力做功的功率；
（2）箱子克服木板摩擦力所做功。
【答案】（1）35W；（2）200J
【解析】
【详解】解：（1）拉力所做的功
W总=Fs=350N×2m=700J
拉力做功功率
（2）该过程的有用功
W有=Gh=500N×1m=500J
克服摩擦力做的功为额外功，所以箱子克服木板摩擦力所做的功
W额=W总-W有=700J-500J=200J
答：（1）上移过程中拉力做功的功率为35W；
（2）箱子克服木板摩擦力所做的功为200J。
28. 如图是小明用滑轮组提升重物的示意图，他用400N的拉力使质量为70kg的物体在10s的时间里，匀速竖直上升了2m。不计绳子重力和摩擦，求：
（1）拉力的功率P；
（2）滑轮组的机械效率；
（3）动滑轮的重力。
【答案】（1）160W；（2）87.5%；（3）100N
【解析】
【详解】解：（1）由图知，滑轮组有效承担物重的绳子段数，所以绳子自由端移动的距离为
则拉力做的功为
则拉力的功率为
（2）物体的重力为
不计绳子重力和摩擦，滑轮组的机械效率为
（3）不计绳子重力和摩擦，受力分析，则有，则动滑轮的重力为
答：（1）拉力的功率为160W；
（2）滑轮组的机械效率为87.5%；
（3）动滑轮的重力为100N。
29. 我国民俗活动丰富多彩，在立夏时节，有的地方会给孩子称体重，俗称“立夏秤人”。小汀发现杆秤的平衡与所学的杠杆平衡原理相同，他利用实验室的杠杆探究“杠杆的平衡条件”。

（1）如图乙，要使杠杆在水平位置平衡，应把杠杆两端的平衡螺母向____（选填“左”或“右”）调节，这样做的目的是便于_________，并消除杠杆自重对实验的影响。
（2）如图丙，在A点下方挂4个钩码，要使杠杆仍然在水平位置平衡，应该在B点下方挂___个相同的钩码。若将A，B两点下方所挂的钩码同时朝远离支点方向移动1格，则杠杆____端下沉。
（3）此实验多次改变挂在支点O两边钩码的质量和悬挂位置，收集杠杆平衡时多组动力、动力臂、阻力和阻力臂的数据，其目的是_____（选填“减小误差”或“寻找普遍规律”）。
（4）如图甲，调整秤碗的位置，使杆秤处于水平平衡状态。若称另一个体重较轻的孩子，秤花和篮子等都不变，仍在O点提起杆秤，杆秤平衡后，秤碗的悬挂点应在B点的___ （选填“左”或“右”）侧。
【答案】 ①. 右 ②. 便于测量力臂 ③. 6 ④. 右 ⑤. 寻找普遍规律 ⑥. 左
【解析】
【详解】（1）[1]由图可知，杠杆右端上翘，所以应将平衡螺母向右调节，使杠杆在水平位置平衡。
[2]由于重力的方向竖直向下，根据力臂的定义，杠杆在水平位置平衡时，支点和力的作用点之间的距离即为力臂大小，力臂可以从杠杆标尺刻度上直接读出来，即这样做的好处是便于测量力臂，杠杆在水平位置平衡时，杠杆的重心在支点上，杠杆的重力力臂为0，同时消除了杠杆自重对杠杆平衡的影响。
（2）[3]设杠杆每个格的长度为L，每个钩码的重力为G，根据杠杆的平衡条件
即
解得，需挂6个钩码。
[4]根据杠杆的平衡条件
若A、B两点的钩码同时向远离支点的方向移动一格，则左侧为
右侧为
因为，所以杠杆右端会下沉。
（3）[5]探究杠杆平衡的条件时进行多次实验，多次改变挂在支点O两边钩码大的质量和悬挂位置，收集杠杆平衡时多组动力和动力臂、阻力和阻力臂的数据，其目的是通过实验数据总结实验结论，使实验结论具有普遍性，避免偶然性。
（4）[6]若换称下一个体重较小的孩子，秤砣和篮子等都不变，则作用在杠杆杠杆A点的力变小，动力臂不变，作用在杠杆B点的力不变，根据杠杆平衡条件可知阻力臂会变小，所以调到水平平衡后秤砣的悬挂点应在B点左边。
30. 某实验小组在用“模拟打桩”来探究影响重力势能大小的因素，已知物体质量的关系为，使用的器材有沙子、木桩等。实验时，让物体从木桩正上方的某一高度处自由下落将木桩打入沙中，三次实验木桩进入沙中的深度如图所示。
（1）本实验是通过______来反映物体重力势能大小的；
（2）为了探究物体重力势能大小与质量的关系，应选择______两图实验进行分析，得到的正确结论是______；
（3）对比a、b、c三次实验，具有的重力势能最大的是图______（选填“a”、“b”或“c”）中的物体。
【答案】 ①. 木桩下陷的深度 ②. a、c ③. 见解析 ④. b
【解析】
【详解】（1）[1]根据转换法，本实验是通过木桩下陷的深度来反应物体的重力势能大小的。
（2）[2]为了探究物体重力势能大小与质量的关系，要控制物体被举高的高度相同，只改变物体的质量。已知m1＜m3，a、c两图物体被举高的高度相同。由上图知，应选择a、c两图进行实验。
[3] a、c两图木桩所处的高度相同，质量不同，c图中的木桩质量较大，陷入沙中的深度也较大，则c图中的木桩的重力势能较大，所以比较a、c两图可得结论：高度相同的两个物体，质量越大，重力势能越大。
（3）[4]对比a、b、c三次实验，因b中木桩进入沙中的深度最大，由转换法可知，重力势能最大的是图b中的物体。
31. 同学们在体育课上做仰卧起坐，前半段是背部由平躺地面变成脊柱弯曲，后半段是上半身完全离开地面。

（1）仰卧起坐时，人体可看成杠杆模型，O为支点，肌肉的拉力F为动力，如图所示，请画出杠杆模型的阻力臂L______；
（2）先将头向前抬起，可以减小______力臂；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______；
（3）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，其实质是改变______的大小。
【答案】 ①. ②. 阻 ③. 变小 ④. 功率
【解析】
【详解】（1）[1]人受到的重力为阻力，从支点O向阻力作用线做垂线，该垂线段就是阻力臂L，如图所示：

（2）[2]将头向前抬起，身体重心更靠近支点，可以减小阻力臂；
[3]在平躺至坐起的过程中，人体重心与支点的水平距离减小，即阻力臂减小，而动力臂长度不变，根据杠杆的平衡条件可知，运动员肌肉所施加的动力会变小。
（3）[4]在仰卧起坐过程中，要克服身体的重力做功，改变仰卧起坐的快慢，可以改变做功的快慢，也就是改变功率的大小。
32. 在学习了机械效率的相关知识后，课外研究小组有同学猜想：同一个机械的机械效率是不变的。为了验证猜想，他们用如图所示的滑轮组进行实验，改变钩码个数，用弹簧测力计沿竖直方向拉着细绳，使钩码匀速向上运动，测得的数据如表1。

表1
（1）分析表中的数据，他的猜想是__________（选填“正确”或“错误”）的；
（2）实验小组又进行了如下的探究：改变滑轮的个数组成不同的滑轮组，仍用弹簧测力计沿竖直方向向上匀速拉动细绳，测得的数据如表2；
表2
分析数据可知：物重相同，动滑轮个数越多越省力，但机械效率越__________。进一步分析还发现，当滑轮组越来越省力时，它的额外功越来越大，甚至会出现额外功__________有用功的情况，所以设计一个机械模型时，既要考虑省力，还要考虑__________；
（3）根据表2中的数据，如果增加动滑轮个数继续实验，将会出现的困难是__________，你的改进方法是__________。
【答案】 ①. 错误 ②. 低 ③. 大于 ④. 机械所做的额外功 ⑤. 机械效率变低 ⑥. 减轻动滑轮的质量
【解析】
【详解】（1）[1]由表1数据可知，用同一滑轮组提升不同重力的钩码时，钩码上升的高度以及绳端移动的距离相同，所得的机械效率不同，即机械效率是变化的，因此他的猜想是错误的。
（2）[2]由表2数据可知，当物重相同时，动滑轮个数越多，绳端拉力越小，即越省力，但机械效率也变低。
[3]根据额外功等于总功与有用功之差可知，在第6次实验中，额外功大于有用功，由此可知当滑轮组越来越省力时，它的额外功越来越大，甚至会出现额外功大于有用功的情况。
[4]根据以上分析可知，在设计一个机械模型时，既要考虑省力，还要考虑机械所做的额外功。
（3）[5][6]由表2数据可知，在其它条件相同的情况下，增加动滑轮个数，机械效率变低，这是将会出现的困难。根据
可知，在提升的物体重力一定时，若要增大机械效率，应减小动滑轮重，因此改进方法是减小动滑轮的重力或减轻动滑轮的质量。
33. 跳绳是我市初中毕业生体育测试的项目之一，小华想利用所学的物理知识估测自己跳绳时克服重力做功的平均功率（不计绳重）。
（1）用体重计测量自己的质量m；
（2）用刻度尺测出自己每次跳起的平均高度h（人的重心上升的高度）；
（3）用秒表记录跳n次所用的时间t；
（4）计算出跳绳时克服重力的平均功率_________（用字母表示）；
（5）两人想比较跳绳的平均功率（假设两人跳起的平均高度相同），则_________
A.频率相同，体重大的功率大
B.频率相同，跳的时间长的功率大
C.体重相同，频率高的功率小
D.体重相同，跳的时间长的功率大
（6）若跳绳者的质量m=50kg，跳绳者的重心高度随时间变化的情况如图所示。根据图中所给条件，可估算出此跳绳者在1min内克服重力做功的平均功率为__________W。
【答案】 ①. ②. A ③. 135
【解析】
【详解】（4）[1]自己所受的重力是
每次克服重力所做的功
则跳n次所做的总功
则平均功率
跳绳时克服重力的平均功率。
（5）[2]AB．频率相同，体重大的在相同时间里做的功多，功率大，故A正确，B错误；
C．体重相同，频率高的在相同时间里做的功多，所以功率大，故C错误；
D．体重相同，只要的频率相同，功率与跳的时间长短无关，故D错误。
故选A。
（6）[3]跳绳者每跳一次克服重力所做的功
由图分析可知，每跳一次，即每秒跳3次，则在1min内可跳跃
3次×60=180次
故1min内克服重力做功的平均功率
1min内克服重力做功的平均功率为135W。
34. 如下图所示是某学习小组“探究物体的动能大小与哪些因素有关”的实验装置图，其中。
（1）实验中，探究的动能是指______（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．木块被小球撞击的动能
（2）由甲乙两图可知，使质量相同的小球从斜面上不同高度处自由滚下，是为了研究动能大小与______的关系；通过实验现象得出结论：______；
（3）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、，则______（选填“>”“=”或“<”），该过程中AB两球克服摩擦力做功分别为和，则______（选填“>”“=”或“<”）；
（4）在做了探究“物体动能大小与哪些因素有关”的实验后，有些同学对“质量不同的小球从同一光滑斜面同一高度由静止开始滚下，刚到达底部时的速度大小相等”有疑惑，小明设计了如下图所示的实验：让质量不同的小球A、C同时从同一高度由静止开始沿光滑斜面滚下，观察和比较两球相对运动情况，若C球相对于A球______（选填“运动”或“静止”），就可以说明任意时刻两球的速度大小相等。
【答案】 ①. B ②. 速度 ③. 质量相同的物体，物体的速度越大，动能越大 ④. = ⑤. > ⑥. 静止
【解析】
【详解】（1）[1]由题意可知，实验中探究小球动能，即小球撞击木块时的动能的大小，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
（2）[2][3]由甲乙两图可知，使质量相同的小球从斜面上不同高度处自由滚下，从而使两物体的速度不相等，来研究动能大小与物体速度的关系，从实验结果可知，甲图中小球的速度更大，木块被推的更远，说明动能更大。可得：质量相同的物体，物体的速度越大，动能越大。
（3）[4][5]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，摩擦力大小不变，故，sA>sB，根据做功的公式可知，。
（4）[6]让质量不同的小球A、C同时从同一高度由静止开始沿光滑斜面滚下，观察和比较两球相对运动情况，若任一时刻两球的速度大小相等，即以任何一个小球为参照物，另一个小球都是静止的，所以若C球相对于A球静止，就可以说明任一时刻两球的速度大小相等。实验次数
钩码重
钩码上升的高度
绳端拉力
绳端移动距离
有用功
总功
机械效率
1
2
0.1
1.0
0.3
0.2
0.30
66.7
2
3
0.1
1.4
0.3
0.3
0.42
71.4
3
5
0.1
2.2
0.3
0.5
0.66
75.8
实验次数
动滑轮个数
钩码重
绳端拉力
钩码上升的高度
绳端移动距离
有用功
总功
机械效率
4
1
6
3.6
0.2
0.4
1.2
1.44
83.3
5
2
6
2.4
0.2
0.8
1.2
1.92
62.5
6
3
6
2.2
0.2
1.2
1.2
2.64
45.5