山东省泰安市东平县江河国际实验学校2021-2022学年八年级（上）第一次月考物理【试卷+答案】

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2021-2022学年山东省泰安市东平县江河国际实验学校八年级（上）第一次月考物理试卷
一．选择题：（共57分，每题3分）
1．（3分）如图所示，用一根绳子绕过定滑轮，一端拴在钩码上，分别用力F1、F2、F3匀速拉起钩码。忽略绳子与滑轮的摩擦，则F1、F2、F3的大小关系是（　　）

A．F1＞F2＞F3
B．F1＜F2＜F3
C．F1＝F2＝F3
D．F1、F2、F3的大小不能确定
2．（3分）学校升国旗的旗杆顶上有一个滑轮，升旗时往下拉动绳子，国旗就会上升。对这滑轮的说法（　　）

A．这是一个动滑轮，可省力
B．这是一个定滑轮，可省力
C．这是一个动滑轮，可改变力的方向
D．这是一个定滑轮，可改变力的方向
3．（3分）长沙市的高层建筑越来越多，同时高空抛物也存在巨大的安全隐患，2021年3月1日起高空抛物入刑法（　　）
A．弹性势能 B．重力势能 C．体积 D．阻力
4．（3分）在匀速飞行的鸽子和小燕子，如果它们具有相同的动能，则（　　）
A．鸽子飞得快 B．它们飞得一样快
C．小燕子飞得较快 D．无法判断
5．（3分）下列物体具有弹性势能的是（　　）
A．被拉开的弹弓
B．弹簧测力计里的弹簧
C．悬挂在天花板上的吊灯
D．因为挤压而变形的橡皮泥
6．（3分）用四只完全相同的滑轮和两根相同的绳子组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，提升相同的重物，不计绳子与滑轮的摩擦，则（　　）

A．甲较费力但机械效率与乙相同
B．乙较省力且机械效率比甲高
C．两个滑轮组省力程度不同，机械效率相同
D．两个滑轮组省力程度相同，机械效率不同
7．（3分）如图所示，工人用动滑轮提升重物，使用动滑轮的作用是（　　）

A．既能省力，又能改变力的方向
B．既不能省力，也不能改变力的方向
C．不能省力，但能改变力的方向
D．能省力，但不能改变力的方向
8．（3分）如图所示下列简单机械中，忽略杠杆、滑轮的自重、绳重及摩擦，当提起同一重物时（　　）
A． B．
C． D．
9．（3分）关于机械效率，下列说法中正确的是（　　）
A．机械效率越高，做的功就越多
B．机械做功越多，效率就越高
C．额外功越少，机械效率越高
D．总功一定时，额外功越少，机械效率越高
10．（3分）对同一滑轮组，下列各措施中不能提高机械效率的是（　　）
A．增加提升重物的重力
B．改用质量小的动滑轮
C．减少提升高度，减少做功
D．在轮轴处加润滑油，减小摩擦
11．（3分）下列说法中正确的是（　　）
A．省距离的机械可以省功，但一定费力
B．省力的机械可以省功，但一定费距离
C．省距离的机械可以省力，但不能省功
D．省力的机械一定费距离，但不省功
12．（3分）如图所示，甲、乙分别为同一滑轮组的不同绕法，忽略绳重及一切阻力，机械效率为90%。下列判断正确的是（　　）
①拉力F1的大小为450N
②用图乙绕法匀速提升400N重物时，机械效率为80%
③分别用两种绕法匀速提升相同重物时，图乙绕法机械效率大
④分别用两种绕法匀速提升相同重物升高相同高度，F1、F2做功相等

A．只有②④正确 B．只有①②正确
C．只有②③正确 D．只有①②④正确
13．（3分）2020年4月24日是第五个中国航天日，我国已经有六次载人飞船成功发射并安全返回的历史。当返回舱下落到地面附近时，由于受到空气阻力作用而做减速运动。在减速下降的过程中（　　）
A．动能减小，重力势能减小
B．动能不变，重力势能减小
C．动能增大，重力势能减小
D．动能减小，重力势能不变
14．（3分）下列情况中机械能不发生变化的是（　　）
A．汽车刹车后在水平地面上向前滑行
B．抛向空中正在上升的石块（不计空气阻力）
C．小孩从滑梯上匀速滑下
D．用滑轮组把物体匀速提高
15．（3分）小红在操场上将皮球斜向上抛出，皮球被抛出后的运动轨迹如图所示，a．c两点处于同一高度。则下列判断正确的是（　　）

A．b点重力势能最大
B．a、c 两点的动能相等
C．d点的机械能小于e点
D．b点到d点的过程中动能转化为重力势能
16．（3分）如图所示，用拉力F＝50N将重G＝80N的物体匀速向上提升20cm，不计绳重和摩擦。下列说法正确的是（　　）

A．绳端移动的距离为60cm
B．动滑轮的重为30N
C．拉力F所做的有用功为20J
D．滑轮组的机械效率为80%
17．（3分）如图所示，工人用100N的拉力F搬运重为1200N的物体A，物体A在20s内沿水平方向匀速移动3m，不计滑轮重及绳轮间的摩擦。下列说法正确的是（　　）


A．右侧滑轮相当一个省力杠杆
B．绳端拉力F移动的速度为0.15m/s
C．工人所做的有用功为3600J
D．该滑轮组的机械效率为80%
18．（3分）在探究重力势能与哪些因素有关时，小明将A、B、C三个钢球从不同高度自由释放（小球质量mA＞mB＞mC，下落高度hA＝hB＜hC）；都落在同样的水平细沙面上。如图所示，实验发现A、B、C都使沙面凹陷，B最浅，则下列说法错误的是（　　）

A．该实验采用了转换法，用沙面凹陷程度来反映重力势能大小
B．对比A、B两次撞击，可知物体的质量越大，重力势能越大
C．对比B、C两次撞击，可知物体被举得越高，重力势能越大
D．对比A、C两次撞击，要得出结论不符合控制变量的科学方法
19．（3分）如图所示，蹦床运动借助弹力床的弹力将人体弹向空中，下列说法正确的是（　　）

A．运动员从高处落向蹦床的过程中，动能转化为重力势能
B．运动员从接触蹦床至将蹦床压到最低位置过程中，速度不断减小
C．蹦床被压到最低位置时，蹦床具有的弹性势能能最大
D．运动员向上运动到最大高度时，处于平衡状态
二、填空题（每空1分，共8分）
20．（3分）在水平桌面上放一个重300N的物体，物体与桌面的摩擦力为60N，如图所示，使物体以0.1m/s匀速移动时，水平拉力F为 　 　N及其功率的大小为 　 　W，拉力作用点移动的速度为 　 　m/s。

21．（3分）如图所示，工人沿斜面用一定大小的力F把一重为600N的物体从斜面底部匀速推到顶部（不考虑物体的大小）。已知斜面长L＝3m，力F所做的功为 　 　J，力F的大小为 　 　N，斜面给物体的摩擦力为 　 　N。

22．（3分）人造卫星沿椭圆轨道绕地球运行，当它由远地点向近地点运行时，卫星的动能　 　（选填“增大”、“减小”、“不变”），　 　能转化为　 　能。
三、作图题（每题2分，共4分）
23．（2分）利用如图所示的滑轮组拉着重为100N的物体A沿水平方向做匀速直线运动。请画出：滑轮组最省力的绕线情况。

24．（2分）如图所示，用一根细绳将杠杆AOB在O点悬挂起来，B处挂一重物G，并作出使杠杆在图中位置平衡时最小的动力F1及动力臂L1。

四．实验题（每空1分，共13分）
25．（6分）在“探究物体的动能与那些因素有关”的实验中，小明提出如下猜想：
A．物体的动能可能与物体的质量有关；
B．物体的动能可能与物体的速度有关。
设计以下探究实验：让质量为m的小球从高为h的斜槽上滚下，在水平面上运动。运动的小球碰上水平面上静止的木块后，能将木块撞出一段距离s。实验过程如图甲、乙、丙所示。图中m1＜m2、s1＜s2、s1＜s3、h1＜h2，水平面上所用的木块是同一木块。
（1）通过观察比较 　 　就可以反映小球动能的大小，这里用到的物理学研究问题的方法是 　 　法。
（2）通过比较甲、乙，可初步验证 　 　（填猜想序号）是正确的；
（3）甲丙两次实验怎样控制小球到达水平面时的速度相同的：　 　。
（4）甲乙两次实验表明 　 　；
甲丙两次实验表明：　 　。

26．（7分）在探究“滑轮组机械效率”时，小强利用两组滑轮组进行了4次测量，用一个动滑轮和一个定滑轮测得前3组数据，如下表：

实验次数
物重G物/N
动滑轮重G动/N

钩码上升的高度h/m

动力F/N

动力作用点移动的距离s/m

滑轮组的机械效率η/%
1
1
0.5
0.1
0.7
0.3
47.6
2
2
0.5
0.1
1.1
0.3
60.6
3
4
0.5
0.1
2
0.3

4
4
1
0.1

0.5
50.0
（1）根据表中前3次实验数据，画出甲图中滑轮组的绕绳方法。
（2）在实验中，测量绳端拉力F时，应尽量 　 　拉动测力计，读出乙图中弹簧测力计的示数为 　 　，第3次实验时滑轮组的机械效率为 　 　。
（3）第4组数据，根据计算F为 　 　N。
（4）由表中第3、4组数据可知，同一滑轮组的机械效率与摩擦和 　 　有关，请计算出第3组实验中克服摩擦所做的额外功 　 　。

五、计算题
27．工人师傅要把一个质量为200kg的箱子装上车，他们先搭了个斜面，如图，已知斜面长s＝8m，车厢高h＝2m，（g取10N/kg），求：
（1）运动过程中箱子克服重力做了多少功？
（2）斜面的机械效率是多大？
（3）运动过程中摩擦力的大小。

28．小明家正在装修，他用如图所示滑轮组拉着重600N的物体A沿水平方向匀速移动了8m，已知，动滑轮的重力为40N。（不计绳重和轮与轴之间的摩擦）
（1）有用功是多少？
（2）总功是多少？
（3）滑轮组的机械效率是多少？


2021-2022学年山东省泰安市东平县江河国际实验学校八年级（上）第一次月考物理试卷（五四学制）
参考答案与试题解析
一．选择题：（共57分，每题3分）
1．（3分）如图所示，用一根绳子绕过定滑轮，一端拴在钩码上，分别用力F1、F2、F3匀速拉起钩码。忽略绳子与滑轮的摩擦，则F1、F2、F3的大小关系是（　　）

A．F1＞F2＞F3
B．F1＜F2＜F3
C．F1＝F2＝F3
D．F1、F2、F3的大小不能确定
【分析】定滑轮的工作特点是：使用定滑轮只能改变力的方向，不能省力。
【解答】解：由图可知，图中滑轮是定滑轮，忽略绳子与滑轮的摩擦1、F2、F2都与物体重力相等，所以三种拉法所用拉力一样大；
故选：C。
2．（3分）学校升国旗的旗杆顶上有一个滑轮，升旗时往下拉动绳子，国旗就会上升。对这滑轮的说法（　　）

A．这是一个动滑轮，可省力
B．这是一个定滑轮，可省力
C．这是一个动滑轮，可改变力的方向
D．这是一个定滑轮，可改变力的方向
【分析】解决此题要知道：
滑轮轮轴固定的是定滑轮，定滑轮实质是等臂杠杆，不省力也不费力，但可以改变作用力方向。
【解答】解：因为滑轮的轮轴固定在旗杆上，所以该滑轮是个定滑轮；
故选：D。
3．（3分）长沙市的高层建筑越来越多，同时高空抛物也存在巨大的安全隐患，2021年3月1日起高空抛物入刑法（　　）
A．弹性势能 B．重力势能 C．体积 D．阻力
【分析】重力势能是指物体被举高而具有的能量，跟物体的质量和高度有关；弹性势能是由于物体发生弹性形变而具有的能量，跟材料本身以及弹性形变量大小有关。
【解答】解：由题意可知，高空抛物现象之所以会造成危害，而且物体质量越大，重力势能就越大，故B正确。
故选：B。
4．（3分）在匀速飞行的鸽子和小燕子，如果它们具有相同的动能，则（　　）
A．鸽子飞得快 B．它们飞得一样快
C．小燕子飞得较快 D．无法判断
【分析】动能大小的影响因素：质量和速度，质量越大，速度越大，动能越大。动能相等的两个物体质量越大，速度就越小。
【解答】解：物体的动能与质量和速度有关，鸽子与燕子动能相等，燕子的质量较小，飞得快，飞得慢。
故选：C。
5．（3分）下列物体具有弹性势能的是（　　）
A．被拉开的弹弓
B．弹簧测力计里的弹簧
C．悬挂在天花板上的吊灯
D．因为挤压而变形的橡皮泥
【分析】物体由于发生弹性形变而具有的能，叫做弹性势能。
【解答】解：A、被拉开的弹弓发生了弹性形变，故A正确；
B、弹簧测力计里的弹簧没有拉伸或压缩时，没有弹性势能；
C、悬挂在天花板上的吊灯没有发生弹性形变，故C错误；
D、因为挤压而变形的橡皮泥，不弹性形变，故D错误。
故选：A。
6．（3分）用四只完全相同的滑轮和两根相同的绳子组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，提升相同的重物，不计绳子与滑轮的摩擦，则（　　）

A．甲较费力但机械效率与乙相同
B．乙较省力且机械效率比甲高
C．两个滑轮组省力程度不同，机械效率相同
D．两个滑轮组省力程度相同，机械效率不同
【分析】（1）在不计摩擦的情况下，若有n段绳子在拉重物，则 F＝（G动+G物）。
（2）机械效率是指有用功占总功的百分比，而有用功和额外功之和称为总功。增大机械效率的方法有二：一是增大有用功，即拉更重的重物；二是减小额外功，如减小摩擦、减轻动滑轮重。
【解答】解：（1）从图中可以看出，甲图是有两段绳子在拉重物（G动+G物）；
乙图有三段绳子在拉重物，故 F＝动+G物）。所以两个滑轮组的省力程度不同。
（2）因为两图的动滑轮和绳子是完全相同的，所以额外功相同，做的有用功相同，可知两滑轮组的机械效率是相同。
故选：AC。
7．（3分）如图所示，工人用动滑轮提升重物，使用动滑轮的作用是（　　）

A．既能省力，又能改变力的方向
B．既不能省力，也不能改变力的方向
C．不能省力，但能改变力的方向
D．能省力，但不能改变力的方向
【分析】动滑轮是指滑轮的轴随物体一起运动的滑轮，其实质是动力臂是阻力臂2倍的杠杆；使用动滑轮能省一半力，但不能改变用力的方向。
【解答】解：动滑轮的实质是动力臂为阻力臂2倍的杠杆，使用动滑轮时能省力，故ABC错误。
故选：D。
8．（3分）如图所示下列简单机械中，忽略杠杆、滑轮的自重、绳重及摩擦，当提起同一重物时（　　）
A． B．
C． D．
【分析】杠杆平衡条件的表达式：动力×动力臂＝阻力×阻力臂，即F1l1＝F2l2；
定滑轮使用时，滑轮的位置固定不变，定滑轮实质是等臂杠杆，不省力也不费力，但可以改变作用力方向；
斜面若不计算摩擦，则有FL＝Gh；
滑轮组来拉升重物时，绳子拉力的计算，就是看有几段绳子拉着重物，拉力就是重物重力的几分之一，不考虑摩擦力公式为F拉＝（G动+G物）/n；
【解答】解：A、A图杠杆1L1＝F6L2，可计算F1＝G；
B、B图为定滑轮，F2＝G；
C、C图为斜面，斜面角度为30°，不计摩擦力情况下，可以计算出F＝G；
D、D图为1个定滑轮和1个动滑轮组成的滑轮组，不计滑轮的自重及摩擦，F4＝G物；
故选：A。
9．（3分）关于机械效率，下列说法中正确的是（　　）
A．机械效率越高，做的功就越多
B．机械做功越多，效率就越高
C．额外功越少，机械效率越高
D．总功一定时，额外功越少，机械效率越高
【分析】机械效率是有用功与总功的比值：
（1）机械效率一定时，总功越大，有用功越大；
（2）总功一定时，额外功越少，有用功越多机械效率越高；
（3）有用功一定时，总功越大，机械效率越小
【解答】解：A、机械效率是有用功与总功的比值，做的功不一定越多；
B、机械效率是有用功与总功的比值，但有用功不确定，故B错误；
C、机械效率是有用功与总功的比值，但有用功不确定，故C错误；
D、机械效率是有用功与总功的比值，额外功越少，所以机械效率越高。
故选：D。
10．（3分）对同一滑轮组，下列各措施中不能提高机械效率的是（　　）
A．增加提升重物的重力
B．改用质量小的动滑轮
C．减少提升高度，减少做功
D．在轮轴处加润滑油，减小摩擦
【分析】（1）滑轮组的机械效率是指有用功和总功的比值，比值越大，机械效率越高。
（2）要提高滑轮组的机械效率可以在有用功一定时，减少额外功；额外功一定时，增大有用功。
【解答】解：
A、增加提升重物的重力，额外功不变，有用功和总功的比值变大，故A不符合题意；
BD、改用质量小的动滑轮，减小摩擦，减小了额外功，即滑轮组的机械效率升高；
C、减少提升物体的高度＝＝＝ 可知，故C错误。
故选：C。
11．（3分）下列说法中正确的是（　　）
A．省距离的机械可以省功，但一定费力
B．省力的机械可以省功，但一定费距离
C．省距离的机械可以省力，但不能省功
D．省力的机械一定费距离，但不省功
【分析】用机械的主要目的是省力、省距离或改变力的方向，但任何机械都不能省功。
【解答】解：A、省距离的机械一定费力；故A错误；
B、使用省力机械费距离，故B错误；
C、省距离的机械一定费力，故C错误；
D、费力的机械省距离，都不能省功。
故选：D。
12．（3分）如图所示，甲、乙分别为同一滑轮组的不同绕法，忽略绳重及一切阻力，机械效率为90%。下列判断正确的是（　　）
①拉力F1的大小为450N
②用图乙绕法匀速提升400N重物时，机械效率为80%
③分别用两种绕法匀速提升相同重物时，图乙绕法机械效率大
④分别用两种绕法匀速提升相同重物升高相同高度，F1、F2做功相等

A．只有②④正确 B．只有①②正确
C．只有②③正确 D．只有①②④正确
【分析】（1）图甲中，n＝2，拉力端移动距离s＝2h，图甲的机械效率η＝＝＝＝，据此可求拉力F1的大小；
（2）图甲中，忽略绳重及一切阻力，拉力F1＝（G+G动），据此求动滑轮的重力；在图乙中，滑轮组的机械效率η＝＝＝；
（3）（4）分别用两种绕法匀速提升相同重物、升高相同的高度时，有用功相同，忽略绳重及一切阻力，克服动滑轮做的额外功相同，总功相同，有用功与总功的比值相同、机械效率相同。
【解答】解：
①图甲中，n＝2，匀速提升重为900N的物体时，
由η＝＝＝＝＝90%可得拉力F1的大小：
F1＝＝＝500N；
②图甲中，忽略绳重及一切阻力1＝（G+G动），则动滑轮的重力：
G动＝2F7﹣G＝2×500N﹣900N＝100N；
忽略绳重及一切阻力，滑轮组的机械效率η＝＝＝，
用图乙绕法匀速提升400N重物时，其机械效率为：
η′＝＝×100%＝80%；
③④分别用两种绕法匀速提升相同重物、升高相同高度时，忽略绳重及一切阻力，因同一滑轮组中动滑轮的重不变，额外功相同1和F6做功相同），有用功与总功的比值相同，故③错误。
故选：A。
13．（3分）2020年4月24日是第五个中国航天日，我国已经有六次载人飞船成功发射并安全返回的历史。当返回舱下落到地面附近时，由于受到空气阻力作用而做减速运动。在减速下降的过程中（　　）
A．动能减小，重力势能减小
B．动能不变，重力势能减小
C．动能增大，重力势能减小
D．动能减小，重力势能不变
【分析】（1）动能大小的影响因素：质量和速度，质量越大，速度越大，动能越大。
（2）重力势能大小的影响因素：质量和高度，质量越大，高度越高，重力势能越大。
【解答】解：在减速下降的过程中，返回舱质量不变，故其动能减小，故其重力势能也减小。
故选：A。
14．（3分）下列情况中机械能不发生变化的是（　　）
A．汽车刹车后在水平地面上向前滑行
B．抛向空中正在上升的石块（不计空气阻力）
C．小孩从滑梯上匀速滑下
D．用滑轮组把物体匀速提高
【分析】动能和势能统称为机械能，由机械能的守恒定律可知守恒的条件，如果不满足条件则不守恒。
【解答】解：A、刹车时由于摩擦力做功，故机械能减小。
B、石块在空中不受阻力，故机械能守恒。
C、小孩从滑梯上匀速滑下，势能减小，C错。
D、物体被匀速提高，势能增加，D错。
故选：B。
15．（3分）小红在操场上将皮球斜向上抛出，皮球被抛出后的运动轨迹如图所示，a．c两点处于同一高度。则下列判断正确的是（　　）

A．b点重力势能最大
B．a、c 两点的动能相等
C．d点的机械能小于e点
D．b点到d点的过程中动能转化为重力势能
【分析】利用下列知识分析判断：
（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）重力势能的大小与物体的质量和高度有关，即质量越大，高度越高，重力势能越大；
（3）动能和势能统称为机械能，只有在不计能量损失时，机械能是守恒的。
【解答】解：A、由图可知，重力势能最大；
B、从能量转化的角度分析，由于存在阻力会使得一部分机械能损失掉，a，重力势能相同，故a点的动能大；
C、皮球由d点到e点时，故机械能减小，C错误；
D、b点到d点的过程中重力势能转化为动能和内能。
故选：A。
16．（3分）如图所示，用拉力F＝50N将重G＝80N的物体匀速向上提升20cm，不计绳重和摩擦。下列说法正确的是（　　）

A．绳端移动的距离为60cm
B．动滑轮的重为30N
C．拉力F所做的有用功为20J
D．滑轮组的机械效率为80%
【分析】（1）由图知，n＝3，绳子自由端移动的距离s＝3h；
（2）不计绳重和摩擦，拉力F＝（G+G动），据此求动滑轮重力；
（3）利用W＝Gh求拉力做的有用功；
（4）利用W＝Fs求拉力做的总功，滑轮组的机械效率等于有用功与总功之比。
【解答】解：A、由图知，绳子自由端移动的距离：s＝nh＝3×20cm＝60cm；
B、不计绳重和摩擦（G+G动），则动滑轮重力：
G动＝3F﹣G＝3×50N﹣80N＝70N，故B错误；
C、拉力做的有用功：W有用＝Gh＝80N×4.2m＝16J，故C错误；
D、拉力做的总功：W总＝Fs＝50N×0.5m＝30J，
滑轮组的机械效率：
η＝＝×100%≈53.3%。
故选：A。
17．（3分）如图所示，工人用100N的拉力F搬运重为1200N的物体A，物体A在20s内沿水平方向匀速移动3m，不计滑轮重及绳轮间的摩擦。下列说法正确的是（　　）


A．右侧滑轮相当一个省力杠杆
B．绳端拉力F移动的速度为0.15m/s
C．工人所做的有用功为3600J
D．该滑轮组的机械效率为80%
【分析】（1）根据定滑轮和动滑轮的定义判断出右侧滑轮的种类，再根据定滑轮和动滑轮的实质判断相当于哪种杠杆；
（2）由图知，n＝3，绳子自由端移动距离s＝nsA，利用v＝求绳子自由端移动的速度；
（3）根据物体A移动过程中受到的摩擦力为总重的0.2倍求出摩擦力，根据W有＝fsA求出拉力做的有用功；
（4）根据W总＝Fs求出拉力F做的功，根据η＝×100%求出滑轮组的机械效率。
【解答】解：A．右侧滑轮固定属于定滑轮，故A错误；
B．由图知，绳子自由端移动距离s＝nsA＝3×3m＝6m，绳端拉力F移动的速度：v＝＝，故B错误；
C．因为物体A移动过程中受到的摩擦力为总重的0.4倍，
则拉力F做的有用功功W有＝fsA＝240N×3m＝720J，故C错误；
D．拉力做的总功：W总＝Fs＝100N×9m＝900J，
则滑轮组的机械效率η＝×100%＝，故D正确。
故选：D。
18．（3分）在探究重力势能与哪些因素有关时，小明将A、B、C三个钢球从不同高度自由释放（小球质量mA＞mB＞mC，下落高度hA＝hB＜hC）；都落在同样的水平细沙面上。如图所示，实验发现A、B、C都使沙面凹陷，B最浅，则下列说法错误的是（　　）

A．该实验采用了转换法，用沙面凹陷程度来反映重力势能大小
B．对比A、B两次撞击，可知物体的质量越大，重力势能越大
C．对比B、C两次撞击，可知物体被举得越高，重力势能越大
D．对比A、C两次撞击，要得出结论不符合控制变量的科学方法
【分析】在此实验中，是通过观察沙面的凹陷程度反映重力势能的大小；
知道重力势能与物体的质量和高度有关，所以在研究重力势能与某一个量的关系时，应采用控制变量法进行分析。
【解答】解：A、实验中通过球在沙中的凹陷程度来反映重力势能的大小；
B、在探究重力势能大小与质量的关系时，即可以让不同质量的小球从同一高度下落、B两次撞击，重力势能越大，故B正确；
C、对比B，小球的质量和下落的高度都不同，故C错误；
D、对比A，质量不同，所有不符合控制变量的科学方法。
故选：C。
19．（3分）如图所示，蹦床运动借助弹力床的弹力将人体弹向空中，下列说法正确的是（　　）

A．运动员从高处落向蹦床的过程中，动能转化为重力势能
B．运动员从接触蹦床至将蹦床压到最低位置过程中，速度不断减小
C．蹦床被压到最低位置时，蹦床具有的弹性势能能最大
D．运动员向上运动到最大高度时，处于平衡状态
【分析】（1）动能的大小与速度、质量有关，重力势能大小与高度、质量有关，弹性势能的大小与物体发生弹性形变程度的大小有关；机械能为动能和势能的和；根据物体的运动状态判定能量的转化。
（2）力可以改变物体的形状和运动状态；物体发生弹性形变时，具有弹性势能；
（3）物体受到的合力为0时，受到的是平衡力，处于平衡状态。
【解答】解：
A、运动员从高处落向蹦床的过程中，高度变小，速度变大，是重力势能转化为动能；
B、从接触蹦床到最低点的过程中，随后大于重力，后做减速运动，故B错误；
C、蹦床被压到最低位置时，具有的弹性势能能最大；
D、运动员向上运动到最大高度时，处于非平衡状态。
故选：C。
二、填空题（每空1分，共8分）
20．（3分）在水平桌面上放一个重300N的物体，物体与桌面的摩擦力为60N，如图所示，使物体以0.1m/s匀速移动时，水平拉力F为 　20　N及其功率的大小为 　6　W，拉力作用点移动的速度为 　0.3　m/s。

【分析】（1）由图可以看出拉物体的力是由于三股绳子承担，且物体匀速运动，可知物体受的拉力和摩擦力是一对平衡力，大小相等，故绳子自由端的拉力是对物体拉力的三分之一；
（2）根据P＝＝＝Fv＝Fnv物计算拉力的功率；
（3）拉力作用点移动的速度v＝nv物。
【解答】解：物体匀速运动，可知物体受的拉力和摩擦力是一对平衡力，即F拉＝f＝60N，
从图可知，此滑轮组有三股绳子承担对物体的拉力，所以绳子自由端的水平拉力为：
F＝F拉＝×60N＝20N；
水平拉力的功率：
P＝＝＝Fv＝Fnv物＝20N×3×7.1m/s＝6W；
拉力作用点移动的速度v＝nv物＝7×0.1m/s＝8.3m/s。
故答案为：20；6；4.3。
21．（3分）如图所示，工人沿斜面用一定大小的力F把一重为600N的物体从斜面底部匀速推到顶部（不考虑物体的大小）。已知斜面长L＝3m，力F所做的功为 　1500　J，力F的大小为 　500　N，斜面给物体的摩擦力为 　200　N。

【分析】知道斜面高（物体上升的高度）、物体重力，利用W＝Gh求推力做的有用功；
知道斜面的效率，利用η＝求总功，再利用W＝FL求推力F大小；
根据总功与有用功的差得出额外功，再根据W额＝fL，变形后可求摩擦力f。
【解答】解：推力做的有用功：
W有用＝Gh＝600N×1.5m＝900J，
由η＝＝60%得
W总＝＝＝1500J，
由W＝FL得推力大小：
F＝＝＝500N。
所做额外功为：W额＝W总﹣W有＝1500J﹣900J＝600J；
由W额＝fL得，摩擦力为：f＝＝。
故答案为：1500；500。
22．（3分）人造卫星沿椭圆轨道绕地球运行，当它由远地点向近地点运行时，卫星的动能　增大　（选填“增大”、“减小”、“不变”），　重力势　能转化为　动　能。
【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、被举的高度，质量越大，高度越大，重力势能越大；
【解答】解：卫星从远地点到近地点运动过程中，速度变大，重力势能减小，重力势能转化为动能。
故答案为：增大；重力势；动。
三、作图题（每题2分，共4分）
23．（2分）利用如图所示的滑轮组拉着重为100N的物体A沿水平方向做匀速直线运动。请画出：滑轮组最省力的绕线情况。

【分析】要使滑轮组最省力，就是使最多的绳子段数通过动滑轮，由此绕线。
【解答】解：水平滑轮组中有一个动滑轮，滑轮组最省力时动滑轮上绳子的段数最多，绳子由动滑轮的左挂钩为连接起点反向绕成

24．（2分）如图所示，用一根细绳将杠杆AOB在O点悬挂起来，B处挂一重物G，并作出使杠杆在图中位置平衡时最小的动力F1及动力臂L1。

【分析】（1）重力的作用点在物体的重心，过重心画一条竖直向下的线段，并在线段末端标上G；
（2）根据杠杆平衡的条件，F1×L1＝F2×L2，在杠杆中的阻力、阻力臂一定的情况下，要使所用的动力最小，必须使动力臂最长。因此先确定最长的力臂，即离支点最远的点；然后过动力作用点做垂直于杠杆的作用力即可。
【解答】解：（1）重力的作用点在物体的重心，过重心画一条竖直向下的线段；
（2）根据杠杆平衡的条件F1×L1＝F6×L2可知，在阻力，要使所用的动力最小；
由图知，B点离支点最远；过B点作垂直于OB的作用力F1，为使杠杆平衡，动力的方向应垂直于OB向上；
如下图所示：

四．实验题（每空1分，共13分）
25．（6分）在“探究物体的动能与那些因素有关”的实验中，小明提出如下猜想：
A．物体的动能可能与物体的质量有关；
B．物体的动能可能与物体的速度有关。
设计以下探究实验：让质量为m的小球从高为h的斜槽上滚下，在水平面上运动。运动的小球碰上水平面上静止的木块后，能将木块撞出一段距离s。实验过程如图甲、乙、丙所示。图中m1＜m2、s1＜s2、s1＜s3、h1＜h2，水平面上所用的木块是同一木块。
（1）通过观察比较 　木块被撞的距离　就可以反映小球动能的大小，这里用到的物理学研究问题的方法是 　转换　法。
（2）通过比较甲、乙，可初步验证 　 　（填猜想序号）是正确的；
（3）甲丙两次实验怎样控制小球到达水平面时的速度相同的：　小球从斜面的同一高度滚下　。
（4）甲乙两次实验表明 　质量相同的物体，运动的速度越大，它的动能越大　；
甲丙两次实验表明：　运动速度相同的物体，质量越大，它的动能也越大　。

【分析】（1）探究物体动能大小与哪些因素有关时，物体动能的大小无法直接观察，可通过木块被推动的距离来判断小球动能的大小，所用方法为转换法；
（2）动能的大小与质量和速度有关，若要探究动能的大小与速度的关系，需控制小球的质量相同；
（3）小球从斜面的同一高度滚下，小球到达水平面时的速度相同；
（4）质量相同的物体，运动的速度越大，它的动能越大；运动速度相同的物体，质量越大，它的动能也越大。
【解答】解：（1）探究物体动能大小与哪些因素有关时，物体动能的大小无法直接观察，即通过木块被推动的距离来判断小球动能的大小；
（2）动能的大小与质量和速度有关，若要探究动能的大小与速度的关系，所以通过图中甲；
（3）分析甲、丙两图可知，小球到达水平面时的速度相同；
（4）由h1＜h2可知两小球到达水平面的速度不同，s4＜s2，则甲乙两次实验表明质量相同的物体，运动的速度越大；
由m1＜m4可知两小球的质量不同，s1＜s3，则甲丙两次实验表明运动速度相同的物体，质量越大。
故答案为：（1）木块被撞的距离；转换；（3）小球从斜面的同一高度滚下，运动的速度越大；运动速度相同的物体，它的动能也越大。
26．（7分）在探究“滑轮组机械效率”时，小强利用两组滑轮组进行了4次测量，用一个动滑轮和一个定滑轮测得前3组数据，如下表：

实验次数
物重G物/N
动滑轮重G动/N

钩码上升的高度h/m

动力F/N

动力作用点移动的距离s/m

滑轮组的机械效率η/%
1
1
0.5
0.1
0.7
0.3
47.6
2
2
0.5
0.1
1.1
0.3
60.6
3
4
0.5
0.1
2
0.3

4
4
1
0.1

0.5
50.0
（1）根据表中前3次实验数据，画出甲图中滑轮组的绕绳方法。
（2）在实验中，测量绳端拉力F时，应尽量 　匀速竖直向上　拉动测力计，读出乙图中弹簧测力计的示数为 　1.6N　，第3次实验时滑轮组的机械效率为 　66.7%　。
（3）第4组数据，根据计算F为 　2　N。
（4）由表中第3、4组数据可知，同一滑轮组的机械效率与摩擦和 　动滑轮重　有关，请计算出第3组实验中克服摩擦所做的额外功 　0.15J　。

【分析】（1）根据绳子自由端移动的距离与物体升高高度的关系s＝nh求出绳子的有效股数，然后绕线；
（2）在实验中，测量绳端拉力F时，应尽量匀速竖直向上拉动弹簧测力计；根据图乙中弹簧测力计的分度值读数；根据η＝求出第3次实验时滑轮组的机械效率；
（3）先根据s＝nh求出绳子的有效股数，再根据η＝＝＝＝求出第4次实验时作用在自由端绳子上的拉力；
（4）由表中第3、4组数据可知，物重相同，动滑轮重力不同，先根据W＝Gh求出有用功和克服动滑轮重做的功，然后根据W＝Fs求出总功，则克服摩擦做的那部分额外功等于总功减去有用功和克服动滑轮重做的功。
【解答】解：（1）根据绳子自由端移动的距离与物体升高的高度的关系s＝nh，绳子的有效数：n＝＝，
根据“偶定奇动“的原则，让绳子一端从动滑轮的挂钩上开始绕线

（2）在实验中，测量绳端拉力F时，此时系统处于平衡状态；
图乙中弹簧测力计的分度值为0.2N，示数为1.6N；
第4次实验时滑轮组的机械效率：η3＝×100%＝×100%≈66.7%；
（3）由s＝nh可知，第3次实验中4＝＝＝5，
由η＝＝＝＝可知，作用在绳端的拉力：F7＝＝＝5N；
（4）由表中第3、4组数据可知，动滑轮重力不同，由此可得；
根据表中第3组数据可知，有用功：W3有用＝G3h5＝4N×0.7m＝0.4J；
克服动滑轮重做的功：W动＝G动h6＝0.5N×7.1m＝0.05J；
总功：W6总＝F3s3＝2N×0.3m＝2.6J；
则克服摩擦做的那部分额外功：W额′＝W总﹣W有﹣W动＝0.2J﹣0.4J﹣4.05J＝0.15J。
故答案为：（1）如上所示；（2）匀速竖直向上；66.7%；（4）动滑轮重。
五、计算题
27．工人师傅要把一个质量为200kg的箱子装上车，他们先搭了个斜面，如图，已知斜面长s＝8m，车厢高h＝2m，（g取10N/kg），求：
（1）运动过程中箱子克服重力做了多少功？
（2）斜面的机械效率是多大？
（3）运动过程中摩擦力的大小。

【分析】（1）根据W＝Gh求出有用功，即克服重力做的功。
（2）根据功的计算公式W＝Fs可求出拉力做的功，即总功；然后根据机械效率的计算公式可求出斜面的效率η。
（3）根据总功与有用功的差得出额外功，再根据W额＝fs，变形后可求摩擦力f。
【解答】解：（1）箱子的重力为：G＝mg＝200kg×10N/kg＝2000N；
运动过程中箱子克服重力做功为：W有＝Gh＝2000N×2m＝4000J。
（2）所做的总功为：W总＝Fs＝625N×8m＝5000J；
斜面的机械效率为：η＝＝＝80%。
（3）此过程所做额外功为：W额＝W总﹣W有＝5000J﹣4000J＝100J；
由W额＝fs变形得，摩擦力为：f＝＝。
答：（1）运动过程中箱子克服重力做功为4000J；
（2）斜面的机械效率是80%；
（3）运动过程中摩擦力的大小为125N。
28．小明家正在装修，他用如图所示滑轮组拉着重600N的物体A沿水平方向匀速移动了8m，已知，动滑轮的重力为40N。（不计绳重和轮与轴之间的摩擦）
（1）有用功是多少？
（2）总功是多少？
（3）滑轮组的机械效率是多少？

【分析】（1）根据运动中物体所受的摩擦力是重力的0.1倍求物体受到的摩擦力，利用W有＝fs物求有用功；
（2）由图可知n＝2，绳子自由端移动的距离s＝nh，利用不计绳重和摩擦时F＝（f+G动）求绳子自由端的拉力，利用W总＝Fs求拉力做的总功；
（3）利用η＝×100%求滑轮组的机械效率。
【解答】解：（1）因为运动中物体所受的摩擦力是重力的0.1倍，所以物体受到的摩擦力：
f＝3.1G＝0.6×600N＝60N，
则有用功：
W有＝fs物＝60N×8m＝480J；
（2）由图可知n＝2，绳子自由端移动的距离：
s＝nh＝7×8m＝16m，
因为不计绳重和摩擦，所以绳子自由端的拉力：
F＝（f+G动）＝×（60N+40N）＝50N，
拉力做的总功：
W总＝Fs＝50N×16m＝800J；
（3）滑轮组的机械效率：
η＝×100%＝。
答：（1）有用功是480J；
（2）总功是800J；
（3）滑轮组的机械效率是60%。