江苏省南京师大附中新城中学2024-2025学年九年级上学期月考物理试卷

这是一份江苏省南京师大附中新城中学2024-2025学年九年级上学期月考物理试卷，共34页。试卷主要包含了单选题，填空题，解答题等内容，欢迎下载使用。
1．（2分）下列厨房用品中属于省力杠杆的是（ ）
A．防烫夹B．压蒜器
C．食品夹D．筷子
2．（2分）下列有关数据符合实际的是（ ）
A．一名中学生从一楼登上三楼克服自身重力做的功约为300J
B．一个机械经改进后其效率可达100%
C．从地上捡起一只鸡蛋并把它缓缓举过头顶，所做的功约为10J
D．一名中学生骑自行车的功率约为80W
3．（2分）如图所示，旅游景区的索道缆车载着游客匀速上山，它具有的（ ）
A．动能增加，重力势能增加
B．动能不变，机械能减少
C．动能减少，重力势能增加
D．动能不变，机械能增加
4．（2分）下列事件中，力对物体做了功的是（ ）
A．用力推汽车，没有推动
B．将重物从一楼扛到二楼
C．举重运动员举着杠铃保持不动
D．提着水桶在水平路面上匀速前行
5．（2分）关于内能、温度和热量，下列表述正确的是（ ）
A．物体温度越高含有的热量越多
B．一切物体在任何情况下都具有内能
C．热量只能从内能大的物体转移到内能小的物体
D．物体的温度越高、比热容越大，所放出的热量越多
6．（2分）如图，用大小相等的拉力F，分别沿粗糙斜面和光滑斜面拉木箱，运动时间tAB＞tCD，运动距离sAB＝sCD，比较两种情况下拉力所做的功和功率（ ）
A．AB段做功较多
B．AB段与CD段的功一样多
C．AB段功率较大
D．AB段与CD段的功率一样大
7．（2分）如图所示为两个光滑的圆弧槽和一段粗糙的水平面相连接的装置。将质量为m的物体从左侧圆弧槽A点自由释放，最高到达右侧圆弧槽B点处；然后再次滑下（忽略空气阻力）。则C点高度为（ ）
A．H﹣hB．2H﹣hC．2h﹣HD．3h﹣H
8．（2分）物理课上刘老师将规格完全相同的滑轮，用相同的绳子绕成甲、乙两个滑轮组，如图所示1、G2两个物体，比较它们省力情况和机械效率，不计绳重及摩擦下面四位同学作了四种猜测（ ）
A．甲同学说若G1＝G2，则F1＜F2，η甲＞η乙
B．乙同学说若G1＝G2，则F1＞F2，η甲＜η乙
C．丙同学说若G1＜G2，则F1＜F2，η甲＝η乙
D．丁同学说若G1＜G2，则F1＜F2，η甲＜η乙
9．（2分）用滑轮组进行“一瓶水提升一个人”活动，如图所示，水瓶匀速直线下降10m，水瓶对绳a的拉力为F1＝30N，绳b对人的拉力为F2＝480N。此过程（ ）
A．有用功为300J
B．F1做功与F2做功一样快
C．F1做的功小于F2做的功
D．滑轮组的机械效率为80%
10．（2分）如图所示是荡秋千的简化模型。摆球从A点由静止释放，到达D点后返回，B、C两点等高。下列说法正确的是（ ）
A．球在B、C两点的动能相等
B．球在A、D两点的机械能相等
C．球从B点到O点的过程中机械能减少
D．球从O点到C点的过程中重力势能减少
11．（2分）某小球被水平抛出后，其部分运动轨迹如图甲所示，其中位置①和③离地高度相等，其动能和重力势能的参数如图乙所示，且M、N两点分别为图中“①”、“②”或“③”点中的两点（ ）
A．经过的M点就是②点
B．小球在点③的速度比在点②的大
C．在M点的重力势能大于在N点的
D．小球在点①的动能大于260J
12．（2分）图甲所示为用两套完全相同的装置分别对a、b两种液体加热，图乙是根据测得数据描绘出的两种液体的温度随时间变化的图象用ma、ca和mb、cb分别表示a、b两种液体的质量和比热容，则下面四个判断组合正确的是（ ）
①若ca＝cb，则ma＜mb
②若ca＝cb，则ma＞mb
③若ma＝mb，则ca＜cb
④若ma＝mb，则ca＞cb
A．①③B．②③C．①④D．②④
二、填空题（每空1分，共30分）
13．（5分）如图所示的四种情景中：
（1）如图（a）是子弹射穿木板的情景，表明运动的子弹具有 能。
（2）仔细观察如图（b）中的实验，图中滑轮的特点是 。
（3）如图（c）所示，其他条件不变，则卡片会跳得越 （选填“高”或“低”）。
（4）（d）图所示的是自动回转的“魔罐”，橡皮筋两头分别固定在罐子的顶部和底部，当你将“魔罐”在水平地面上滚出后，它能自动滚回来的原因是 能转化为 能。
14．（3分）（1）如图甲所示是工地上常见的独轮车，属于 杠杆（选填“省力”或“费力”）；
（2）另有一长1m、粗细均匀的金属杆可以绕O点在竖直平面内自由转动，一拉力﹣﹣位移传感器竖直作用在杆上，并能使杆始终保持水平平衡。该传感器显示其拉力F与作用点到O点距离x的变化关系如图乙所示。据图可知金属杆重为 N；保持F的方向不变，将杠杆从A位置匀速提升到B位置的过程中如图丙 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
15．（3分）如图无人机的质量为1.2kg，下方悬挂着一个质量为0.1kg的摄像机。在10s内无人机从地面竖直上升了20m，然后边摄像边斜向上飞行了60m又用时30s J，后30s对摄像机做功 J，整个过程中，无人机对摄像机做功的功率为 W。（g取10N/kg）
16．（2分）工人利用图甲所示滑轮组提升重力为960N的物体A，拉力F随时间t变化的关系图象如图乙所示，物体A上升的速度v随时间t变化的关系图象如图丙所示，动滑轮的重力为 N，在1～3s内，滑轮组的机械效率为 。
17．（1分）城市快速路建设正在进行，施工现场一台起重机将质量为2000kg的重物竖直匀速提升了6m，用时50s4J，起重机的机械效率为 。
18．（3分）如图所示，小明在跑步机上锻炼身体，设他在跑步机上以5m/s的速度匀速跑动30min m路程，他在这段时间内做的功是 J，他做功的功率是 W。
19．（3分）如图所示，小球以某速度从M点开始沿粗糙轨道MOP运动，经P点离开轨道，又下落经过Q点。N位于P、Q之间，O、P、Q处在同一水平高度。不计空气阻力 （选填“相等”或“不等”），小球到达的最高点N （选填“可能”或“不可能”）高于M点，小球经过N点时的机械能 （选填“大于”或“等于”或“小于”）经过Q点时的机械能。
20．（4分）杆秤是一种测量物体质量的工具。小明尝试制作了如图所示的杆秤，秤盘上不放重物时，将秤砣移至O点提纽处，将此处标为0刻度线。当秤盘上放一质量为2kg的物体时，秤砣移到B处，测得OA＝5cm，OB＝10cm。
（1）秤砣的质量为 kg。
（2）若C处的刻度为5kg，则图中OC＝ cm。小明所标的杆秤刻度线分布 （选填“均匀”或“不均匀”）。
（3）用该自制杆秤测待测物体时，若换用一个质量更大的秤砣，移动秤砣使杆秤再次水平平衡 （选填“大”或“小”）。
21．（3分）如图是100g冰块温度随加热时间变化的图象，整个过程不考虑水的汽化，假设相同时间内物体吸收的热量相等。由图象可知：
（1）AB段比CD段 快，可以说明冰比水的比热容小；
（2）该物体在B点时的内能 （选填“大于”、“小于”或“等于”）在C点时的内能；
（3）BC阶段物体共吸收了 J的热量。[c冰＝2.1×103J/（kg•℃）]
22．（3分）图甲中均匀木板AB重为8N、长为20cm，恰好有一半伸出水平桌面静止，在B端施加一个始终竖直向上的力F N时，木板中点O恰好离开桌面；缓缓抬起B端的过程中 ，如图乙，若在A端放一重为10N、边长为2cm的均匀物体M，M左端与木板A端对齐 cm，AB恰好翻倒。
三、解答题（共10小题，共46分）
23．（2分）如图所示，O为支点，L1为动力F1的力臂，请作出此杠杆的动力F1和阻力F2的示意图。
24．（2分）请在图中画出提升滑轮组既可以省力又可以改变力的方向的绕法。
25．（2分）运动会开幕式上，小明举着红旗前进，如图所示。红旗受到风的水平阻力为F2，作用点在A处。旗杆可视为一个杠杆，为使小明施加在旗杆上的力F1最小，请你标出此时杠杆的支点O，并画出最小力F1的示意图。
26．（5分）提高机械效率能够充分发挥机械设备的作用，一组同学在“测量滑轮组的机械效率”实验中，实验测得的数据如表所示。
（1）实验中应尽量竖直向上 （选填“匀速”或“加速”）拉动弹簧测力计。
（2）计算出第3组实验的有用功 J，机械效率是 （结果精确到0.1%）。
（3）分析比较第1、2、3次实验数据可以判定，使用同一个滑轮组提升物体时，被提升的物体越重 （选填“越高”或“越低”或“不变”）；分析比较第3、4次实验数据可得，机械效率与物体上升的高度 （选填“有关”或“无关”）。
27．（4分）在探究“重力势能的大小与哪些因素有关”的实验中，重物 A、B、C的质量关系为mA＝mB＜mC，木桩相同。木桩和重物位置如图甲所示。重物静止释放后，木桩被打击陷入沙中的情形如图乙所示，重物 B、C将木桩打入沙中的深度相同。
（1）实验的研究对象是 ；
（2）比较 两个重物把桩打入沙中的深度，可判断重力势能的大小和重物下落高度的关系，结论为 。
（3）重物 B、C的重力势能的大小关系为（ ）。
A、B的重力势能较大
B、C的重力势能较大
C、无法比较
28．（8分）探究杠杆的平衡条件的实验：
（1）实验前，杠杆处于静止状态如图甲所示，此时杠杆是不是平衡状态？ 。为了使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向 调，在水平位置平衡的优点是 ；
（2）杠杆调平衡后，在左侧A位置挂上钩码，且保持左侧悬挂钩码的位置和数量不变（如乙图），使杠杆始终在水平位置平衡，记录对应的力F和力臂L1大小，绘制成图像如图丙所示。图像中每个点与两坐称轴围成的方形面积 （填“相等”或“不相等”）；
（3）将右侧的钩码改为竖直向下拉弹簧测力计，已知每个钩码的重力均为0.5N，丁图中弹簧测力计示数为 N，保持测力计在B点不动，改为斜向右下方拉动 。
（4）如图戊所示的实验装置测量杠杆的机械效率，实验时，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，不考虑摩擦。
①将三个相同的钩码悬挂在A点匀速提高时，杠杆的机械效率为η2，则η2 η1；
②将同一物体分别悬挂在A、B两点匀速提高时的机械效率分别为ηA和ηB，则ηA ηB。
29．（7分）在探究“物体动能大小与哪些因素有关”的实验中，选择了质量不同的两个小球、斜面和木块等器材。
（1）甲图实验中，探究的“动能”是指 ；
A.小球在斜面上时的动能
B.小球撞击木块时的动能
C.小球撞击木块后的动能
D.小球在刚释放时的动能
（2）为控制小球到达水平面时的速度相等，应让不同质量的小球从斜面的 （选填“不同”或“相同”）高度处释放；用甲图中的装置 （选填“能”或“不能”）探究动能大小与速度的关系；实验过程中是通过 来反映小球的动能大小；
（3）被碰撞的木块在水平木板上滑行一段距离后停下，设木块克服摩擦力做功为Wf，碰撞后木块获得的动能为Ek，忽略空气阻力，则Wf Ek（选填“＞”“＜”或“＝”）；
（4）若还想用质量不同的小球将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放，撞击同一木块，探究小球的动能大小与质量的关系，这个设计方案 （选填“可行”或“不可行”）。
（5）实验中，若先让质量为m的小球从斜面h高处由静止下滑，测出木块被撞击后移动的距离为s1，接着他立即让同一小球仍从斜面h高处由静止下滑，测出木块被撞击后移动的距离为s2，则s1 s2。
30．（4分）小明为比较“不同物质吸热升温的情况”设计了如下的实验方案：将A、B两种液体分别装入烧杯中，固定在铁架台上，用两个相同的酒精灯同时加热，实验时每隔一段时间同时测量并记录A、B的温度。
（1）组装器材时应按照 （选填“自下而上”或“自上而下”）的顺序依次安装；
（2）此实验通过 （选填“液体升高的温度”或“加热时间”）来反映液体吸收热量的多少；
（3）设计实验方案时，需要确定控制的变量，你认为下列多余的是 ；
A.采用完全相同的加热方式
B.酒精灯里所加酒精量相同
C.取相同质量的水和沙子
D.盛放水和沙子的容器相同
（4）根据实验数据小明绘制出的温度﹣时间图象如图丙所示，则液体 （选填“A”或“B”）更适合给发动机降温。
31．（6分）用如图所示滑轮组匀速提升重为350N的物体，人的体重为500N，人对绳的拉力为200N，求：
（1）滑轮组的机械效率；
（2）在此过程中，物体在5s内匀速上升了2m，求拉力的功率；
（3）若绳子能承受最大拉力是800N，拉动过程中绳始终未断裂，他用此滑轮组的最大机械效率为多少？
32．（6分）如图甲是我国设计并制造的无人驾驶汽车，汽车（包括司乘人员）的质量为1.2t
（1）汽车匀速行驶过程中所受阻力大小为车重的0.02倍，求汽车受到的牵引力；
（2）求汽车的恒定功率；
（3）求汽车在0～5s内牵引力做的功。
2024-2025学年江苏省南京师大附中新城中学九年级（上）月考物理试卷
参考答案与试题解析
一、单选题（12小题，共24分）
1．（2分）下列厨房用品中属于省力杠杆的是（ ）
A．防烫夹B．压蒜器
C．食品夹D．筷子
【答案】B
【解答】解：A、防烫夹在使用过程中，属于费力杠杆；
B、压蒜器在使用过程中，属于省力杠杆；
C、食品夹在使用过程中，属于费力杠杆；
D、筷子在使用过程中，是费力杠杆。
故选：B。
2．（2分）下列有关数据符合实际的是（ ）
A．一名中学生从一楼登上三楼克服自身重力做的功约为300J
B．一个机械经改进后其效率可达100%
C．从地上捡起一只鸡蛋并把它缓缓举过头顶，所做的功约为10J
D．一名中学生骑自行车的功率约为80W
【答案】D
【解答】解：A、一名中学生重力G约500N，该同学登楼做的功W＝Gh＝500N×6m＝3000J；
B、使用任何机械做功时，机械效率都小于100%；
C、一个鸡蛋的重力约为0.7N，所做的功W＝Gh＝0.5N×2m＝1J；
D、中学生骑自行车的速度在v＝5m/s左右，骑行功率在P＝＝，故D符合实际。
故选：D。
3．（2分）如图所示，旅游景区的索道缆车载着游客匀速上山，它具有的（ ）
A．动能增加，重力势能增加
B．动能不变，机械能减少
C．动能减少，重力势能增加
D．动能不变，机械能增加
【答案】D
【解答】解：缆车是匀速上山，速度不变；缆车在上山过程中高度不断增加；动能不变，故其总和机械能也在增大。
故选：D。
4．（2分）下列事件中，力对物体做了功的是（ ）
A．用力推汽车，没有推动
B．将重物从一楼扛到二楼
C．举重运动员举着杠铃保持不动
D．提着水桶在水平路面上匀速前行
【答案】B
【解答】解：A、用力推汽车，对汽车有力的作用，所以不做功；
B、将重物从一楼扛到二楼，做了功；
C、举重运动员举着杠铃站着不动，不做功；
D、提着水桶在水平路面上匀速前行，所以不做功
故选：B。
5．（2分）关于内能、温度和热量，下列表述正确的是（ ）
A．物体温度越高含有的热量越多
B．一切物体在任何情况下都具有内能
C．热量只能从内能大的物体转移到内能小的物体
D．物体的温度越高、比热容越大，所放出的热量越多
【答案】B
【解答】解：A、物体温度越高，但不能说含有的热量越多，只能说吸收和放出；
B、所有的物体都具有内能；
C、热传递的条件是：物体之间存在着温度差，故C错误；
D、比热容越大，质量不确定，故D错误。
故选：B。
6．（2分）如图，用大小相等的拉力F，分别沿粗糙斜面和光滑斜面拉木箱，运动时间tAB＞tCD，运动距离sAB＝sCD，比较两种情况下拉力所做的功和功率（ ）
A．AB段做功较多
B．AB段与CD段的功一样多
C．AB段功率较大
D．AB段与CD段的功率一样大
【答案】B
【解答】解：由题知，两次所用拉力F的大小相等AB＝sCD，所以根据W＝Fs可知，AB段与CD段拉力F做的功一样多，A错误；
AB段与CD段拉力F做的功一样多，所用时间tAB＞tCD，根据P＝可知PAB＜PCD，即CD段功率较大，故CD错误。
故选：B。
7．（2分）如图所示为两个光滑的圆弧槽和一段粗糙的水平面相连接的装置。将质量为m的物体从左侧圆弧槽A点自由释放，最高到达右侧圆弧槽B点处；然后再次滑下（忽略空气阻力）。则C点高度为（ ）
A．H﹣hB．2H﹣hC．2h﹣HD．3h﹣H
【答案】C
【解答】解：物体在B处具有的重力势能为：EpB＝mgh，
则物体在水平面上消耗的机械能为：ΔE＝EpA﹣EpB＝mgH﹣mgh，
当物体从B处到达C处时，物体具有的重力势能为：EpC＝EpB﹣ΔE＝mgh﹣（mgH﹣mgh）＝2mgh﹣mgH，
则C点距离水平面的高度为hC＝＝＝4h﹣H、ABD错误。
故选：C。
8．（2分）物理课上刘老师将规格完全相同的滑轮，用相同的绳子绕成甲、乙两个滑轮组，如图所示1、G2两个物体，比较它们省力情况和机械效率，不计绳重及摩擦下面四位同学作了四种猜测（ ）
A．甲同学说若G1＝G2，则F1＜F2，η甲＞η乙
B．乙同学说若G1＝G2，则F1＞F2，η甲＜η乙
C．丙同学说若G1＜G2，则F1＜F2，η甲＝η乙
D．丁同学说若G1＜G2，则F1＜F2，η甲＜η乙
【答案】D
【解答】解：
AB．由题知，动滑轮重力G轮相同，不计绳重和摩擦1＝（G+G轮），拉力F2＝（G+G轮），如果物重G1＝G2，则拉力F7＜F2；
机械效率η＝＝＝，物重相同，机械效率相同；
CD．由题知，动滑轮重力G轮相同，不计绳重和摩擦1＝（G1+G轮），拉力F8＝（G6+G轮），如果物重G1＜G2，则拉力F7＜F2；
如果物重G1＜G4，即物重增大，有用功将增大，额外功不变＝＝，所有机械效率将变大，故C错误。
故选：D。
9．（2分）用滑轮组进行“一瓶水提升一个人”活动，如图所示，水瓶匀速直线下降10m，水瓶对绳a的拉力为F1＝30N，绳b对人的拉力为F2＝480N。此过程（ ）
A．有用功为300J
B．F1做功与F2做功一样快
C．F1做的功小于F2做的功
D．滑轮组的机械效率为80%
【答案】D
【解答】解：A、克服人的重力所做的功为有用功2＝480N，所以人的重力G＝F2＝480N，W有＝Gh＝480N×2.5m＝240J，故A错误；
BC．F1做的功为总功，大小为：
W总＝F2S瓶＝30N×10m＝300J＞240J，
所用时间相同，F1做功与F2做功快慢不同，故BC错误；
D、滑轮组的机械效率为：
，故D正确。
故选：D。
10．（2分）如图所示是荡秋千的简化模型。摆球从A点由静止释放，到达D点后返回，B、C两点等高。下列说法正确的是（ ）
A．球在B、C两点的动能相等
B．球在A、D两点的机械能相等
C．球从B点到O点的过程中机械能减少
D．球从O点到C点的过程中重力势能减少
【答案】C
【解答】解：由于存在空气的摩擦，秋千在摆动的过程中，机械能会逐渐减小；
A、球在B，重力势能相同，B的动能大于C的动能；
B、由于机械能逐渐减小，故B错误；
C、球从B点到O点的过程中，机械能减少；
D、球从O点到C点的过程中，重力势能变大。
故选：C。
11．（2分）某小球被水平抛出后，其部分运动轨迹如图甲所示，其中位置①和③离地高度相等，其动能和重力势能的参数如图乙所示，且M、N两点分别为图中“①”、“②”或“③”点中的两点（ ）
A．经过的M点就是②点
B．小球在点③的速度比在点②的大
C．在M点的重力势能大于在N点的
D．小球在点①的动能大于260J
【答案】D
【解答】解：AC．根据图乙可知＝320J；
小球在M点时的动能为：EM动＝EM﹣EM势＝320J﹣240J＝80J，
小球在N点的机械能为：＝500J，
所以小球在M点时的重力势能小于小球在N点时的重力势能；小球起跳的高度越来越低，N点的机械能大于M点，由图可知，N点是②；
B．由以上分析可知，所以小球在点③的速度比在点②的小；
D．小球在点①时的重力势能与在点③时的重力势能相等，若小球在点①时机械能为500J，
则它的动能为：E动＝E﹣E势＝500J﹣240J＝260J，
而小球在运动过程中，机械能不断减小，所以小球在点①的动能大于260J。
故选：D。
12．（2分）图甲所示为用两套完全相同的装置分别对a、b两种液体加热，图乙是根据测得数据描绘出的两种液体的温度随时间变化的图象用ma、ca和mb、cb分别表示a、b两种液体的质量和比热容，则下面四个判断组合正确的是（ ）
①若ca＝cb，则ma＜mb
②若ca＝cb，则ma＞mb
③若ma＝mb，则ca＜cb
④若ma＝mb，则ca＞cb
A．①③B．②③C．①④D．②④
【答案】A
【解答】解：用相同的加热装置加热，相同时间，由图乙知，即吸收相同热量时a＞Δtb，由公式Q＝cmΔt知，
若ca＝cb，则ma＜mb，若ma＝mb，则ca＜cb，①③判断正确，故A选项正确。
故选：A。
二、填空题（每空1分，共30分）
13．（5分）如图所示的四种情景中：
（1）如图（a）是子弹射穿木板的情景，表明运动的子弹具有 动 能。
（2）仔细观察如图（b）中的实验，图中滑轮的特点是 能省一半力 。
（3）如图（c）所示，其他条件不变，则卡片会跳得越 低 （选填“高”或“低”）。
（4）（d）图所示的是自动回转的“魔罐”，橡皮筋两头分别固定在罐子的顶部和底部，当你将“魔罐”在水平地面上滚出后，它能自动滚回来的原因是 弹性势 能转化为 动 能。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：
（1）图示的是子弹射穿木板的情景，子弹高速运动；
（2）图示的是动滑轮，从弹簧测力计的示数变化可以看出；
（3）若两个卡口之间的间隔越小，卡片压平后橡皮筋发生弹性形变的程度就越小，当然最终转化成卡片的能量就越小；
（4）魔罐在开始滚动的时候，具有动能，罐子动能转化为橡皮筋的弹性势能，弹性势能最大，在魔罐滚回来的过程中橡皮筋弹性势能减小，弹性势能转化为动能。
故答案为：（1）动；（2）能省一半力；（4）弹性势；动。
14．（3分）（1）如图甲所示是工地上常见的独轮车，属于 省力 杠杆（选填“省力”或“费力”）；
（2）另有一长1m、粗细均匀的金属杆可以绕O点在竖直平面内自由转动，一拉力﹣﹣位移传感器竖直作用在杆上，并能使杆始终保持水平平衡。该传感器显示其拉力F与作用点到O点距离x的变化关系如图乙所示。据图可知金属杆重为 2.4 N；保持F的方向不变，将杠杆从A位置匀速提升到B位置的过程中如图丙 不变 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：（1）独轮车在使用过程中，动力臂大于阻力臂。
（2）金属杆重心在中心上，力臂为L2＝0.4m，取图象上的一点F＝6N，L1＝3.2m，
根据杠杆的平衡条件有：GL2＝FL3，即G×0.5m＝5N×0.2m
解得：G＝5.4N。
（3）杠杆在水平位置时，杠杆平衡，OA×F＝OC×GG，
当杠杆匀速提起的过程中，杠杆平衡，OA'×F'＝OC'×GG，
因为△OAA'∽△OCC'，所以＝．如图所示。
故答案为：省力；2.7。
15．（3分）如图无人机的质量为1.2kg，下方悬挂着一个质量为0.1kg的摄像机。在10s内无人机从地面竖直上升了20m，然后边摄像边斜向上飞行了60m又用时30s 20 J，后30s对摄像机做功 16 J，整个过程中，无人机对摄像机做功的功率为 0.9 W。（g取10N/kg）
【答案】20；16；0.9。
【解答】解：摄像机的重力：
G＝mg＝0.1kg×10N/kg＝4N；
无人机前10秒对摄像机做功：
W＝Gh＝1N×20m＝20J；
后30s摄像机上升的高度为：h1＝36m﹣20m＝16m，
后30s对摄像机做功为：W8＝Gh1＝1N×16m＝16J；
整个过程中对摄像机所做的功：W总＝W5+W＝20J+16J＝36J；
无人机对摄像机做功的功率：
P＝＝＝0.9W。
故答案为：20；16。
16．（2分）工人利用图甲所示滑轮组提升重力为960N的物体A，拉力F随时间t变化的关系图象如图乙所示，物体A上升的速度v随时间t变化的关系图象如图丙所示，动滑轮的重力为 240 N，在1～3s内，滑轮组的机械效率为 80% 。
【答案】240；80%。
【解答】解：由图甲可知n＝3，由图丙可知，物体做匀速直线运动，由图乙可知，拉力F＝400N，
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＝7×400N﹣960N＝240N；
滑轮组的机械效率：
η＝＝＝＝＝×100%＝80%。
故答案为：240；80%。
17．（1分）城市快速路建设正在进行，施工现场一台起重机将质量为2000kg的重物竖直匀速提升了6m，用时50s4J，起重机的机械效率为 60% 。
【答案】60%。
【解答】解：起重机做的有用功W有＝Gh＝mgh＝2000kg×10N/kg×6m＝1.3×105J，
起重机的机械效率为：
η＝＝＝×100%＝60%。
故答案为：60%。
18．（3分）如图所示，小明在跑步机上锻炼身体，设他在跑步机上以5m/s的速度匀速跑动30min 9000 m路程，他在这段时间内做的功是 3.6×105 J，他做功的功率是 200 W。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：（1）∵v＝，t＝30min＝1800s，
∴小明的路程s＝vt＝5m/s×1800s＝9000m；
（2）小明做的功W＝Fs＝40N×9000m＝3.5×105J，
（3）做功的功率P＝＝＝200W；
故答案为：9000；3.6×107；200。
19．（3分）如图所示，小球以某速度从M点开始沿粗糙轨道MOP运动，经P点离开轨道，又下落经过Q点。N位于P、Q之间，O、P、Q处在同一水平高度。不计空气阻力 不等 （选填“相等”或“不等”），小球到达的最高点N 可能 （选填“可能”或“不可能”）高于M点，小球经过N点时的机械能 等于 （选填“大于”或“等于”或“小于”）经过Q点时的机械能。
【答案】不等；可能；等于。
【解答】解：由于球以某速度从M点沿粗糙轨道开始运动，在轨道上运动过程中要克服摩擦阻力做功，因此球到达P点的机械能一定小于在O点的机械能，O，球的重力势能相等，球在轨道上运动过程中要克服摩擦阻力做功，球在N点的机械能一定小于在M点的机械能、N点的动能大小不确定、N两点的重力势能大小也不确定，则最高点N与M点对比，忽略空气阻力，因此球在N点的机械能等于Q点的机械能。
故答案为：不等；可能。
20．（4分）杆秤是一种测量物体质量的工具。小明尝试制作了如图所示的杆秤，秤盘上不放重物时，将秤砣移至O点提纽处，将此处标为0刻度线。当秤盘上放一质量为2kg的物体时，秤砣移到B处，测得OA＝5cm，OB＝10cm。
（1）秤砣的质量为 1 kg。
（2）若C处的刻度为5kg，则图中OC＝ 25 cm。小明所标的杆秤刻度线分布 均匀 （选填“均匀”或“不均匀”）。
（3）用该自制杆秤测待测物体时，若换用一个质量更大的秤砣，移动秤砣使杆秤再次水平平衡 小 （选填“大”或“小”）。
【答案】（1）1；（2）25；均匀；（3）小。
【解答】解：（1）以O点为支点，当秤盘上放一个质量为2kg的物体时，恰好能使杆秤水平平衡物g•OA＝m秤砣g•OB，所以m秤砣＝•m物＝×5kg＝1kg；
（2）由于C点的刻度应为5kg，因此物体质量为8kg时且秤砣在C点时杆秤平衡，
则m′g•OA＝m秤砣g•OC，所以OC＝×7cm＝25cm；
杆秤刻度D（D点在O点右侧）与O点的距离为OD，刻度D对应的物体质量即秤盘中的待测物体质量为m物，
根据杠杆的平衡条件可得：m物g•OA＝m秤砣g•OD，
OD＝•OA秤砣为定值，所以OD与m物成正比，故小明所标的杆秤刻度线分布均匀；
（3）当秤盘上放一个质量为2kg的物体时，若换用一个质量更大的秤砣，重力的力臂不变，移动秤砣使杆秤再次水平平衡时，即向O点移动，B处标的刻度为2kg，其读数小于4kg。
故答案为：（1）1；（2）25；（3）小。
21．（3分）如图是100g冰块温度随加热时间变化的图象，整个过程不考虑水的汽化，假设相同时间内物体吸收的热量相等。由图象可知：
（1）AB段比CD段 升温 快，可以说明冰比水的比热容小；
（2）该物体在B点时的内能 小于 （选填“大于”、“小于”或“等于”）在C点时的内能；
（3）BC阶段物体共吸收了 6.3×103 J的热量。[c冰＝2.1×103J/（kg•℃）]
【答案】（1）升温；（2）小于；（3）6.3×103。
【解答】解：（1）由Q＝cmΔt可知，在AB段和CD段，温度变化不同，由于冰的比热容比水小；
（2）BC段是冰的熔化过程，此时吸收热量，所以物体在B点时具有的内能小于在C点时的内能；
（3）第5～20min是第0～8min加热时间的3倍，则第5～20min吸收的热量也是第3～5min吸收的热量的3倍；
冰的质量m＝100g＝8.1kg，第5～20min吸收的热量：Q吸＝2c冰m（t﹣t0）＝3×6.1×103J/（kg•℃）×5.1kg×[0﹣（﹣10℃）]＝6.3×103J。
故答案为：（1）升温；（2）小于8。
22．（3分）图甲中均匀木板AB重为8N、长为20cm，恰好有一半伸出水平桌面静止，在B端施加一个始终竖直向上的力F 4 N时，木板中点O恰好离开桌面；缓缓抬起B端的过程中 小 ，如图乙，若在A端放一重为10N、边长为2cm的均匀物体M，M左端与木板A端对齐 5 cm，AB恰好翻倒。
【答案】4；小；5。
【解答】解：（1）在B端施加一个始终竖直向上的力F，此时支点是A，动力臂等于AB长，重心在中点，
根据杠杆的平衡条件知F×AB＝G×AO，则F＝×7N＝4N；
由于重力G和F都是竖直方向，力臂始终在水平方向；
（2）如图乙所示，若在A端放一重为10N，M的左端与木板的A端对齐，
设向右缓慢推动木板移动的距离为L时，该装置恰好翻倒，木板的重心O向右移动的距离也为L（见上图）AB＝8N，动力臂为L，
阻力F3＝GM＝10N，阻力臂：L2＝AO﹣L﹣LM＝×20cm﹣L﹣，
根据杠杆平衡条件有：GABL＝F2L5，
代入数据可得：8N×L＝10N×（9cm﹣L），解得L＝2cm。
故答案为：4；小；5。
三、解答题（共10小题，共46分）
23．（2分）如图所示，O为支点，L1为动力F1的力臂，请作出此杠杆的动力F1和阻力F2的示意图。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：阻力F2是重物对杠杆的拉力，作用点在杠杆上；
过力臂L1的右端，作垂直于L7的直线，与杠杆的交点为力F1的作用点，方向斜向右上方
24．（2分）请在图中画出提升滑轮组既可以省力又可以改变力的方向的绕法。
【答案】见解答图
【解答】解：由图可知，要想改变力的方向，先从绳子自由端向上开始绕起、下面的动滑轮，如图所示：
25．（2分）运动会开幕式上，小明举着红旗前进，如图所示。红旗受到风的水平阻力为F2，作用点在A处。旗杆可视为一个杠杆，为使小明施加在旗杆上的力F1最小，请你标出此时杠杆的支点O，并画出最小力F1的示意图。
【答案】
【解答】解：杠杆绕着转动的点叫支点，图中旗杆绕着上面的手转动；
根据杠杆平衡的条件，F1×L1＝F2×L2，在阻力、阻力臂一定的情况下，动力臂需要最长，所以动力的方向应该向右1，如下图所示：
26．（5分）提高机械效率能够充分发挥机械设备的作用，一组同学在“测量滑轮组的机械效率”实验中，实验测得的数据如表所示。
（1）实验中应尽量竖直向上 匀速 （选填“匀速”或“加速”）拉动弹簧测力计。
（2）计算出第3组实验的有用功 0.4 J，机械效率是 74.1% （结果精确到0.1%）。
（3）分析比较第1、2、3次实验数据可以判定，使用同一个滑轮组提升物体时，被提升的物体越重 越高 （选填“越高”或“越低”或“不变”）；分析比较第3、4次实验数据可得，机械效率与物体上升的高度 无关 （选填“有关”或“无关”）。
【答案】（1）匀速；（2）0.4；74.1%；（3）越高；无关
【解答】解：
（1）实验中应沿竖直方向匀速缓慢拉动弹簧测力计，系统处于平衡状态；
（2）根据第3次实验数据可知，有用功为：W有＝Gh＝4N×7.1m＝0.3J；
总功为：W总＝Fs＝1.8N×5.3m＝0.54J；
第6次实验的机械效率：η＝＝≈74.1%；
（3）比较第1、4、3次实验数据可知，绳子自由端移动的距离相同，但物重不同，滑轮组的机械效率越高；
分析比较第3、5次实验数据可知，物体上升的高度不同，这说明机械效率与物体上升的高度无关。
故答案为：（1）匀速；（2）0.4；（3）越高。
27．（4分）在探究“重力势能的大小与哪些因素有关”的实验中，重物 A、B、C的质量关系为mA＝mB＜mC，木桩相同。木桩和重物位置如图甲所示。重物静止释放后，木桩被打击陷入沙中的情形如图乙所示，重物 B、C将木桩打入沙中的深度相同。
（1）实验的研究对象是 重物的重力势能 ；
（2）比较 A、B 两个重物把桩打入沙中的深度，可判断重力势能的大小和重物下落高度的关系，结论为 物体的质量一定时，高度越高，重力势能越大 。
（3）重物 B、C的重力势能的大小关系为（ C ）。
A、B的重力势能较大
B、C的重力势能较大
C、无法比较
【答案】（1）重物的重力势能；（2）A、B；物体的质量一定时，高度越高，重力势能越大；（3）C。
【解答】解：（1）本题研究重物所具有的重力势能；
（2）由图知道，A、B的质量是相同的，根据控制变量法思想、B两个重物将木桩打入沙中的深度可以探究重力势能的大小和重物下落高度的关系，所以结论为：物体的质量一定时，具有的重力势能就越大。
（3）由题意，B、C两个物体质量大小不同，因此无法比较重力势能的大小。
故答案为：（1）重物的重力势能；（2）A、B，高度越高；（3）C。
28．（8分）探究杠杆的平衡条件的实验：
（1）实验前，杠杆处于静止状态如图甲所示，此时杠杆是不是平衡状态？ 是 。为了使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向 左 调，在水平位置平衡的优点是 便于测量力臂 ；
（2）杠杆调平衡后，在左侧A位置挂上钩码，且保持左侧悬挂钩码的位置和数量不变（如乙图），使杠杆始终在水平位置平衡，记录对应的力F和力臂L1大小，绘制成图像如图丙所示。图像中每个点与两坐称轴围成的方形面积 相等 （填“相等”或“不相等”）；
（3）将右侧的钩码改为竖直向下拉弹簧测力计，已知每个钩码的重力均为0.5N，丁图中弹簧测力计示数为 1.5 N，保持测力计在B点不动，改为斜向右下方拉动 变大 。
（4）如图戊所示的实验装置测量杠杆的机械效率，实验时，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，不考虑摩擦。
①将三个相同的钩码悬挂在A点匀速提高时，杠杆的机械效率为η2，则η2 ＞ η1；
②将同一物体分别悬挂在A、B两点匀速提高时的机械效率分别为ηA和ηB，则ηA ＜ ηB。
【答案】（1）是；左；便于测量力臂；（2）相等；（3）1.5；变大；（4）＞；＜。
【解答】解：（1）杠杆的平衡状态包括静止状态、匀速转动状态；若要使杠杆在水平位置平衡、右高右调”的原则；在水平位置平衡的优点是便于测量力臂；
（2）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，F2l2＝F4l1＝3N×6.02m＝2N×0.03cm＝4.06N•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；
（3）若每个小格长l，在A点挂2个相同的钩码，让杠杆在水平位置平衡
解得F＝1.7N，弹簧测力计的示数应为1.5N；
当弹簧测力计改为斜向右下方拉动时，拉力的力臂减小，根据杠杆的平衡条件；
（4）在实验过程中，有用功是W有用＝Gh，总功是W总＝Fs，所以杠杆的机械效率是：η＝η＝＝＝；
将三个相同的钩码悬挂在A点匀速提高时，所做的额外功相同，即有用功占总功的比值变大，即η2＞η1；
②将同一物体由悬挂的A点变为B点时，物体的力臂变大；杠杆提升的高度减小，因此有用功占总功的比值变大。
故答案为：（1）是；左；便于测量力臂；（3）8.5；（4）＞；＜。
29．（7分）在探究“物体动能大小与哪些因素有关”的实验中，选择了质量不同的两个小球、斜面和木块等器材。
（1）甲图实验中，探究的“动能”是指 B ；
A.小球在斜面上时的动能
B.小球撞击木块时的动能
C.小球撞击木块后的动能
D.小球在刚释放时的动能
（2）为控制小球到达水平面时的速度相等，应让不同质量的小球从斜面的 相同 （选填“不同”或“相同”）高度处释放；用甲图中的装置 能 （选填“能”或“不能”）探究动能大小与速度的关系；实验过程中是通过 木块移动的距离 来反映小球的动能大小；
（3）被碰撞的木块在水平木板上滑行一段距离后停下，设木块克服摩擦力做功为Wf，碰撞后木块获得的动能为Ek，忽略空气阻力，则Wf ＝ Ek（选填“＞”“＜”或“＝”）；
（4）若还想用质量不同的小球将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放，撞击同一木块，探究小球的动能大小与质量的关系，这个设计方案 不可行 （选填“可行”或“不可行”）。
（5）实验中，若先让质量为m的小球从斜面h高处由静止下滑，测出木块被撞击后移动的距离为s1，接着他立即让同一小球仍从斜面h高处由静止下滑，测出木块被撞击后移动的距离为s2，则s1 ＞ s2。
【答案】（1）B；（2）相同；能；木块移动的距离；（3）＝；（4）不可行；＞。
【解答】解：（1）小钢球的动能大小是通过小木块移动的距离大小来反映的，所以探究的动能指的是小球撞击木块时的动能；
（2）要探究动能大小与物体质量的关系，应使质量不同的小球从斜面的同一高度由静止滚下；
图甲中可以让相同小球从不同高度滑下，从而改变速度大小；
实验中通过观察木块被撞击后移动的距离来判断小球动能的大小；
（3）木块在运动过程中，克服摩擦做功，所以木块克服摩擦做的功等于木块的动能大小f＝Ek；
（4）第一次实验时，小球刚滚下斜面就撞击到木块，小球在水平面上滚动了一段距离后才撞击到木块，部分机械能转化为内能，所以木块移动的距离s1＞s2。
故答案为：（1）B；（2）相同；能；（3）＝；＞。
30．（4分）小明为比较“不同物质吸热升温的情况”设计了如下的实验方案：将A、B两种液体分别装入烧杯中，固定在铁架台上，用两个相同的酒精灯同时加热，实验时每隔一段时间同时测量并记录A、B的温度。
（1）组装器材时应按照 自下而上 （选填“自下而上”或“自上而下”）的顺序依次安装；
（2）此实验通过 加热时间 （选填“液体升高的温度”或“加热时间”）来反映液体吸收热量的多少；
（3）设计实验方案时，需要确定控制的变量，你认为下列多余的是 B ；
A.采用完全相同的加热方式
B.酒精灯里所加酒精量相同
C.取相同质量的水和沙子
D.盛放水和沙子的容器相同
（4）根据实验数据小明绘制出的温度﹣时间图象如图丙所示，则液体 B （选填“A”或“B”）更适合给发动机降温。
【答案】（1）自下而上；（2）加热时间；（3）B；（4）B。
【解答】解：（1）要用酒精灯的外焰加热，故组装器材时应按照自下而上的顺序依次安装；
（2）根据转换法，此实验通过加热时间的长短来反映液体吸收热量的多少；
（3）用控制变量法进行探究，因为引起温度变化的因素是吸热的多少、加热时间和方式，所以C错误；
（4）根据绘制出的温度﹣时间图象知，升高相同的温度，B的吸热能力强，根据Q＝cmΔt，B吸热多。
故答案为：（1）自下而上；（2）加热时间；（4）B。
31．（6分）用如图所示滑轮组匀速提升重为350N的物体，人的体重为500N，人对绳的拉力为200N，求：
（1）滑轮组的机械效率；
（2）在此过程中，物体在5s内匀速上升了2m，求拉力的功率；
（3）若绳子能承受最大拉力是800N，拉动过程中绳始终未断裂，他用此滑轮组的最大机械效率为多少？
【答案】（1）滑轮组的机械效率为87.5%；
（2）拉力的功率为160W；
（3）他用此滑轮组的最大机械效率是95%。
【解答】解：（1）由图可知n＝2，滑轮组的机械效率：η＝＝＝＝＝；
（2）绳子自由端移动的距离：s＝nh＝3×2m＝4m，
拉力做的总功：W总＝Fs＝200N×7m＝800J，
拉力做功的功率：P＝＝＝160W。
（3）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＝8×200N﹣350N＝50N；
因为人的重力500N小于绳子能承受最大拉力是800N，
所以使用滑轮组时人向下的最大拉力大小等于人自身的重力，即F最大＝G人＝500N，
因为不计绳重和摩擦时F＝（G+G动），所以用此滑轮组能提升的最大物重：G最大＝nF最大﹣G动＝2×500N﹣50N＝950N，
滑轮组的最大机械效率：η＝＝＝＝＝×100%＝95%。
答：（1）滑轮组的机械效率为87.5%；
（2）拉力的功率为160W；
（3）他用此滑轮组的最大机械效率是95%。
32．（6分）如图甲是我国设计并制造的无人驾驶汽车，汽车（包括司乘人员）的质量为1.2t
（1）汽车匀速行驶过程中所受阻力大小为车重的0.02倍，求汽车受到的牵引力；
（2）求汽车的恒定功率；
（3）求汽车在0～5s内牵引力做的功。
【答案】（1）汽车受到的牵引力为240N；
（2）汽车的恒定功率为3600W；
（3）汽车在0～5s内牵引力做的功为1.8×104J。
【解答】解：（1）由题可知汽车的质量为m＝1.2t＝4.2×103kg，
汽车所受的重力为：G＝mg＝5.2×103kg×10N/kg＝4.2×104N，
则汽车所受阻力为f＝6.02G＝0.02×1.3×104N＝240N，
因为汽车匀速行驶，牵引力与阻力是一对平衡力，
所以车受到的牵引力为F＝f＝240N；
（2）由图乙可知，汽车匀速行驶时，
则汽车的恒定功率为：P＝＝＝Fv＝240N×15m/s＝3600W；
（3）汽车在0～3s内牵引力做的功为：W＝Pt＝3600W×5s＝1.5×104J。
答：（1）汽车受到的牵引力为240N；
（2）汽车的恒定功率为3600W；
（3）汽车在0～3s内牵引力做的功为1.8×105J。次数
物体的重力G/N
提升的高度h/m
拉力F/N
绳端移动的距离s/m
机械效率η
1
2
0.1
1
0.3
66.7%
2
3
0.1
1.4
0.3
71.4%
3
4
0.1
1.8
0.3
4
4
0.2
1.8
0.6
74.1%
次数
物体的重力G/N
提升的高度h/m
拉力F/N
绳端移动的距离s/m
机械效率η
1
2
0.1
1
0.3
66.7%
2
3
0.1
1.4
0.3
71.4%
3
4
0.1
1.8
0.3
4
4
0.2
1.8
0.6
74.1%