宁夏固原市隆德四中2023-2024学年九年级上学期第一次月考物理试卷+

这是一份宁夏固原市隆德四中2023-2024学年九年级上学期第一次月考物理试卷+，共29页。试卷主要包含了单选题，选择说理题，填空题，综合题，实验题等内容，欢迎下载使用。
宁夏固原市隆德四中2023-2024学年九年级上学期第一次月考物理试卷(解析版)
一、单选题（本题共7小题，共14分）
1．（2分）下列工具，在如图使用的过程中，属于费力杠杆的是（　　）
A．用镊子取砝码 B．用核桃钳捏核桃
C．用剪刀剪绳子 D．用开瓶器开瓶盖
2．（2分）下列四幅图中，力有对物体做功的是（　　）
A．推车未推动 B．提着滑板水平前行
C．搬石未搬起 D．用绳子提升物体
3．（2分）关于功率，下列说法正确的是（　　）
A．做功多的机器，功率一定大
B．做功越快的机械，功率一定大
C．做功时间短的，功率一定大
D．做相同的功，所用时间长的，功率一定大
4．（2分）下列办法中，能提高如图滑轮组机械效率的是（　　）

A．增大摩擦 B．增大定滑轮重力
C．增大动滑轮重力 D．增大被提升物体重力
5．（2分）如图所示，用相同的滑轮不同的绕法提升相同的重物，绳重、摩擦忽略不计（　　）

A．甲图比乙图省力 B．乙图比甲图省力
C．乙图和甲图一样省力 D．无法比较哪个省力
6．（2分）如图所示，是某工地施工时用于提升重物的滑轮组，工人用大小为160N的拉力，则下列判断错误的是（　　）

A．绳子自由端移动的距离为6m
B．动滑轮的重力为80N
C．该滑轮组没有改变拉力的方向
D．物体上升的速度为0.6m/s
7．（2分）星期天的早晨小明去登山采用两种路径登山，一种是从东面陡坡登上山顶，用了15分钟，用了7分钟（设山下地面相平，不计摩擦）。则下列说法正确的是（　　）
A．从东面登山，克服自身重力做功多一些
B．从东面登山和从西面登山，克服自身重力做功一样多
C．从东面登山的功率大
D．两种登山方式功率一样大
二、选择说理题（本题共2小题，每小题5分，共10分）
8．（5分）如图所示，斜面长10m，高4m。用平行于斜面F＝50N的拉力，从斜面的底端匀速拉到顶端。在此过程中，下列说法正确的是 　 　。
A.利用此装置既可以省力，也可以省功
B.物体受到的摩擦力为50N
C.对物体所做的有用功为500J
D.该斜面的机械效率为80%
说明理由：　 　。

9．（5分）如图所示是使用简单机械匀速提升同一物体的四种方式（不计机械自重和摩擦），其中所需动力最小的装置是 　 　。

说明理由：　 　。
三、填空题（本题共4小题，共9分）
10．（3分）学校举行以“学党史，忆初心”为主题的升旗仪式。如图甲所示，旗杆顶端的滑轮是一种简单机械　 　。生活中我们经常用到各种简单机械，如图乙是园艺工人修剪树枝时使用的剪刀，属于杠杆。使用这种剪刀的好处是可以省 　 　（选填“力”或“距离”），如果树枝太硬不容易剪断，可以使树枝尽量 　 　（选填“靠近”或“远离”）支点O。

11．（2分）如图所示，水平地面上有一重为20N的物块，在水平拉力F＝5N作用下向右运动了10m　 　J，重力做的功为 　 　J。

12．（2分）工人师傅用如图所示滑轮组向楼上运送沙子，在30s内将45kg的沙子匀速向上竖直拉升了6m，绳子自由端的拉力是300N。这个过程中拉力做的功是 　 　J，此次运送沙子，滑轮组的机械效率是 　 　。

13．（2分）如图所示是生活中常见的杆秤。称量时杆秤在水平位置平衡，被测物体和秤砣到提纽的距离分别为0.05m、0.2m，秤砣的质量为0.1kg，则被测物体的质量为 　 　kg。若秤砣有缺损，则杆秤所测物体的质量会 　 　（选填“偏大”或“偏小”）。

四、综合题（本题共5小题，共16分）
14．（2分）请在图中画出动力臂和阻力臂。

15．（2分）请在图中画出重物所受重力的示意图，并在杠杆上的B点画出能使杠杆在图示位置保持平衡的最小动力F的示意图。

16．（2分）如图所示，若利用滑轮组向下拉绳将重物提升，请画出滑轮组绕绳方法。

17．（4分）如图是用道钉撬撬道钉的情景。道钉撬可视为以O为支点的杠杆，若动力F1为200N，动力臂l1为1.2m（图中未画出），阻力臂l2为0.06m，不计道钉撬自身重力。
（1）在图中画出动力臂l1；
（2）求道钉对道钉撬的阻力F2的大小。

18．（6分）用如图所示的滑轮组将重为300N的物体以0.1m/s的速度匀速向上提升10s。
（1）若不计动滑轮重、绳重和滑轮与轴间的摩擦，求人对绳的拉力F；
（2）实际中动滑轮重为40N，人的拉力做功400J，求滑轮组的机械效率以及克服绳重和摩擦所做的额外功。

五、实验题（本题共5小题，共26分）
19．（5分）小明利用如图所示实验装置“探究杠杆的平衡条件”：

（1）轻质杠杆静止时如图甲所示，可将左端的平衡螺母向 　 　（选填“左”或“右”）调节，使其在水平位置平衡，这样操作的目的是便于测量 　 　。
（2）小明多次实验并记录数据如表，总结数据得出杠杆的平衡条件：　 　。
次数
动力F1/N
动力臂l1/m
阻力F2/N
阻力臂l2/m
1
1
0.1
2
0.05
2
2
0.15
1.5
0.2
3
3
0.05
1.5
0.1
（3）第2次实验所挂钩码的个数和位置如图乙所示，此时将两侧所挂的钩码同时向支点O靠近一格，杠杆会 　 　（选填“左侧下降”、“右侧下降”或“仍水平平衡”）。
（4）如图丙所示，用弹簧测力计在A处竖直向上拉，使杠杆在水平位置平衡，保持杠杆在水平位置平衡，则测力计的示数将 　 　（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
20．（3分）小聪同学按照如图所示的装置对动滑轮特点进行了探究，实验数据见表。通过分析数据，他觉得与“使用动滑轮能省一半的力”的结论偏差较大。
（1）该实验中出现这样结果的主要原因是没有考虑 　 　；
（2）动滑轮可视为杠杆的变形，实质是一个 　 　杠杆（选填“省力”或“费力”），如图，此时其支点为 　 　（选填“A”、“B”或“C”）点。
实验次数
物重G/N
弹簧测力计示数F/N
1
1
0.7
2
1.5
1
3
20
1.3

21．（6分）在“测量滑轮组的机械效率”的实验中，实验小组用如图所示的装置进行了实验，实验数据记录如表所示。
序号
钩码重
力G/N
钩码上升
高度h/cm
拉力F/N
绳端移动
距离s/cm
机械效率η
1
2
10
0.8
30
83.3%
2
4
10
1.5
30

3
6
10
2.2
30
90.9%
4
6
15
2.2
45
90.9%
（1）实验过程中，应缓慢拉动弹簧测力计，使钩码竖直向上做 　 　运动。
（2）如果在第一次实验时，忽略绳重和摩擦，可以计算出动滑轮的重为 　 　N。
（3）第2次实验时所做的有用功为 　 　J，滑轮组的机械效率是 　 　。
（4）分析1、2、3次实验的数据可知，使用同一滑轮组提升重物时，重物所受重力越 　 　（选填“大”或“小”），滑轮组的机械效率越高。分析3、4次实验的数据可知，滑轮组的机械效率与钩码上升的高度 　 　（选填“有关”或“无关”）。
（5）结合生产生活实际，用滑轮组提升重物时，下列选项中也可提高机械效率的是 　 　。
A.增大绳重
B.减轻动滑轮重
C.加快物体提升的速度

22．（6分）在探究杠杆平衡条件的实验中：
​
（1）实验中，在杠杆两侧挂上不同数量的钩码，第1、2次杠杆平衡时的数据已填入表格。图1是第3次杠杆平衡时的情景　 　，②为 　 　。
实验次数
动力F1/N
动力臂l1/m
阻力F2/N
阻力臂l2/m
1
2.5
0.2
2
0.25
2
2
0.15
1.5
0.2
3
1.5
0.1
①
②
（2）若实验只测量一组数据行吗？　 　，为什么？　 　。
（3）某小组对实验过程交流、讨论后，按图2所示又进行了实验。老师肯定了他们的做法，并指出，因为这样做改变了 　 　。在测量拉力F的力臂时，小组内有不同的意见，你认为拉力的力臂应为 　 　（选填“OA”“OB”或“AB”）。
23．（6分）在图中，s＝60cm，与之对应的h＝30cm。现用弹簧测力计进行两次操作：（1）（2）沿斜面方向匀速拉动小车记录数据如下表
操作 数据
测力计示数/N
移动距离/cm
竖直提升
10
30
沿斜面拉升
5.2
60
（1）分析表中的数据可知，斜面是一种 　 　（省力/费力）的简单机械。
（2）沿竖直方向匀速提升小车拉力所做的功是 　 　J，沿斜面方向匀速拉动小车拉力所做的功是 　 　J，由此实验可推断，利用斜面提升物体时，　 　（能/不能）省功。
（3）生活中常见的斜面有 　 　。（写出一个）


参考答案与试题解析
一、单选题（本题共7小题，共14分）
1．（2分）下列工具，在如图使用的过程中，属于费力杠杆的是（　　）
A．用镊子取砝码 B．用核桃钳捏核桃
C．用剪刀剪绳子 D．用开瓶器开瓶盖
【分析】结合图片和生活经验，判断各个工具使用过程中，动力臂和阻力臂的大小关系，再判断它是属于哪种类型的杠杆。
【解答】解：A.镊子在使用时，动力臂小于阻力臂；B.用核桃钳捏核桃时，属于省力杠杆，动力臂大于阻力臂；D.开瓶器在使用时，属于省力杠杆。
故选：A。
【点评】此题考查的是杠杆的分类和特点，主要包括以下几种：
①省力杠杆，动力臂大于阻力臂，省力但费距离；
②费力杠杆，动力臂小于阻力臂，费力但省距离；
③等臂杠杆，动力臂等于阻力臂，既不省距离也不省力。
2．（2分）下列四幅图中，力有对物体做功的是（　　）
A．推车未推动 B．提着滑板水平前行
C．搬石未搬起 D．用绳子提升物体
【分析】判断力做没做功的依据就是看在这个过程中，是否同时具备做功的两个必要因素：①作用在物体上的力，②物体在力的方向上通过了距离。
【解答】解：A、推车未推动，但是物体没有在力的方向上移动距离，故A不符合题意；
B、提着滑板在水平路面上匀速前行，与距离的方向垂直，故B不符合题意；
C、搬石未搬起，所以力没有做功；
D、用绳子提升物体，物体在力的方向上通过了距离，故D符合题意。
故选：D。
【点评】本题考查做功的两个要素，明确三种情况不做功：一是有力无距离（例如：推而未动），二是有距离无力（由于惯性运动），三是力的方向与运动方向垂直。
3．（2分）关于功率，下列说法正确的是（　　）
A．做功多的机器，功率一定大
B．做功越快的机械，功率一定大
C．做功时间短的，功率一定大
D．做相同的功，所用时间长的，功率一定大
【分析】功率是表示做功快慢的物理量，是机器在单位时间内所完成的功，据此结合选项的描述做出判断。
【解答】解：A、功率等于功与时间的比值，做功多的机器功率不一定大；
B、功率是表示做功快慢的物理量，故B正确；
C、功率等于功与时间的比值，做功时间短的机器功率不一定大；
D、功率等于功与时间的比值，所用时间长的，故D错误。
故选：B。
【点评】了解功率的概念和物理意义，会根据描述判断做功与功率大小的关系，是正确解答的关键。
4．（2分）下列办法中，能提高如图滑轮组机械效率的是（　　）

A．增大摩擦 B．增大定滑轮重力
C．增大动滑轮重力 D．增大被提升物体重力
【分析】（1）提高滑轮组机械效率的方法，有两种方法：
一是减轻动滑轮质量、加润滑油减小摩擦，这些方法可以减少额外功，提高机械效率；
二是增加提升物体的重，在额外功不变的情况下，增大有用功，从而提高机械效率。
（2）不计绳重和摩擦时，滑轮组机械效率：η＝＝＝＝，据此分析影响滑轮组机械效率的因素。
【解答】解：A、增大摩擦，额外功增大，根据η＝＝＝，机械效率会减小；
B、增大定滑轮重力、额外功的大小，故B错误；
C、增大动滑轮的重力，额外功增加，故C错误；
D、增大被提升重物的重力，可增加有用功＝＝＝＝可知，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查了影响滑轮组机械效率的因素，难度不大。
5．（2分）如图所示，用相同的滑轮不同的绕法提升相同的重物，绳重、摩擦忽略不计（　　）

A．甲图比乙图省力 B．乙图比甲图省力
C．乙图和甲图一样省力 D．无法比较哪个省力
【分析】分析两图滑轮组的结构，得出承担物重的绳子股数，因绳重、摩擦忽略不计；根据F＝（G物+G动）求拉力的大小进行比较。
【解答】解：绳重、摩擦忽略不计，甲图n＝21＝（G物+G动），乙图n＝32＝（G物+G动），所以F7＞F2，乙图更省力，B正确。
故选：B。
【点评】本题考查滑轮组的工作特点，关键是确定滑轮组绳子的段数。
6．（2分）如图所示，是某工地施工时用于提升重物的滑轮组，工人用大小为160N的拉力，则下列判断错误的是（　　）

A．绳子自由端移动的距离为6m
B．动滑轮的重力为80N
C．该滑轮组没有改变拉力的方向
D．物体上升的速度为0.6m/s
【分析】（1）由图可知，n＝3，绳子自由端移动的距离s＝3h；
（2）不计绳重和滑轮转轴处的摩擦，拉力F＝（G+G动），据此求动滑轮重力；
（3）据图可以判断；
（4）利用速度公式求物体上升速度。
【解答】解：
A、由图可知，绳子自由端移动的距离s＝3h＝3×6m＝6m；
B、不计绳重和滑轮转轴处的摩擦（G+G动），则动滑轮的重力G动＝3F﹣G＝3×160N﹣400N＝80N，故B正确；
C、由图可知该滑轮组没有改变拉力的方向；
D、物体上升速度：v＝＝，故D错误。
故选：D。
【点评】本题考查了使用滑轮组时拉力端移动距离、动滑轮重力的计算等，属于基础题。
7．（2分）星期天的早晨小明去登山采用两种路径登山，一种是从东面陡坡登上山顶，用了15分钟，用了7分钟（设山下地面相平，不计摩擦）。则下列说法正确的是（　　）
A．从东面登山，克服自身重力做功多一些
B．从东面登山和从西面登山，克服自身重力做功一样多
C．从东面登山的功率大
D．两种登山方式功率一样大
【分析】（1）根据W＝Gh比较克服自身重力做功大小；
（2）根据P＝比较克服自身重力做功的功率大小。
【解答】解：AB、小明重力一定，高度h相等，从东面登山和从西面登山，故A错误；
CD、由题知，又知从东面登山和从西面登山，根据P＝，从西面登山的功率大。
故选：B。
【点评】此题考查功和功率的大小比较，属于基础题目，难度不大。
二、选择说理题（本题共2小题，每小题5分，共10分）
8．（5分）如图所示，斜面长10m，高4m。用平行于斜面F＝50N的拉力，从斜面的底端匀速拉到顶端。在此过程中，下列说法正确的是 　D　。
A.利用此装置既可以省力，也可以省功
B.物体受到的摩擦力为50N
C.对物体所做的有用功为500J
D.该斜面的机械效率为80%
说明理由：　使用任何机械都不省功，
拉力做的总功W总＝FL＝50N×10m＝500J，

对物体做的有用功W有用＝Gh＝100N×4m＝400J，

该斜面的机械效率η＝×100%＝×100%＝80%，
额外功是W额＝W总﹣W有用＝500J﹣400J＝100J，

物体受到的摩擦力f＝＝＝10N。　。

【分析】使用任何机械都不省功，根据W＝FL计算拉力做的总功，根据W＝Gh计算对物体做的有用功，根据η＝×100%计算该斜面的机械效率，根据W额＝W总﹣W有用计算额外功，根据f＝物体受到的摩擦力。
【解答】解：使用任何机械都不省功，
拉力做的总功W总＝FL＝50N×10m＝500J，
对物体做的有用功W有用＝Gh＝100N×4m＝400J，
该斜面的机械效率η＝×100%＝，
额外功是W额＝W总﹣W有用＝500J﹣400J＝100J，
物体受到的摩擦力f＝＝＝10N。
所以正确的是D。
故答案为：D；理由见上。
【点评】本题要求学生知道有关斜面的有用功、总功、效率和摩擦力的计算，属于基础题。
9．（5分）如图所示是使用简单机械匀速提升同一物体的四种方式（不计机械自重和摩擦），其中所需动力最小的装置是 　A　。

说明理由：　F1＝G，F2＝G，F3＝2G，F4＝G　。
【分析】（1）由图示杠杆求出动力臂与阻力臂的关系，然后由杠杆平衡条件求出拉力F1；
（2）由图示滑轮或滑轮组，确定其特点，求出拉力F2、F3、F4。
【解答】解：不计机械自重和摩擦，即在理想状况下：
A、由图结合相似三角形知识可知＝＝，
由杠杆平衡条件可得：F1•L1＝G•LG，则拉力F6＝G×＝G；
B、由图示可知，则拉力F2＝G；
C、这是动滑轮的特殊使用方法，拉动滑轮的轮轴3＝2G；
D、图示是一个定滑轮3＝G；
比较可知，所需动力最小的是F1。
故答案为：A；F1＝G，F2＝G，F3＝3G，F4＝G。
【点评】本题主要考查各种滑轮及滑轮组以及杠杆的使用，是一道常见题。
三、填空题（本题共4小题，共9分）
10．（3分）学校举行以“学党史，忆初心”为主题的升旗仪式。如图甲所示，旗杆顶端的滑轮是一种简单机械　方向　。生活中我们经常用到各种简单机械，如图乙是园艺工人修剪树枝时使用的剪刀，属于杠杆。使用这种剪刀的好处是可以省 　力　（选填“力”或“距离”），如果树枝太硬不容易剪断，可以使树枝尽量 　靠近　（选填“靠近”或“远离”）支点O。

【分析】（1）定滑轮不省力，但可以改变用力方向；
（2）利用杠杆平衡条件F1L1＝F2L2，阻力和动力臂不变，动力随阻力臂的增大而增大。
【解答】解：（1）旗杆顶端的滑轮是一种简单机械，升旗时不随红旗一起升降为定滑轮；
（2）园艺工人剪树枝时，使树枝靠近支点O，而阻力和动力臂不变1L1＝F8L2可知，动力会变小。
故答案为：方向；力；靠近。
【点评】本题考查了定滑轮以及杠杆平衡条件的应用，难度不大。
11．（2分）如图所示，水平地面上有一重为20N的物块，在水平拉力F＝5N作用下向右运动了10m　50　J，重力做的功为 　0　J。

【分析】功包含两个必要因素：作用在物体上的力和力的方向上通过的距离；功的大小等于力乘以距离，即W＝Fs。
【解答】解：拉力F做的功为：W＝Fs＝5N×10m＝50J；
由于物体在重力的方向上没有通过距离；故重力没有做功。
故答案为：50；0。
【点评】深入理解做功的必要因素，熟练运用功的计算公式，可解答此题。
12．（2分）工人师傅用如图所示滑轮组向楼上运送沙子，在30s内将45kg的沙子匀速向上竖直拉升了6m，绳子自由端的拉力是300N。这个过程中拉力做的功是 　3600　J，此次运送沙子，滑轮组的机械效率是 　75%　。

【分析】由图知，承担重物绳子的段数n＝2，绳端移动距离s＝nh，由W总＝Fs计算拉力所做的总功；由W有＝Gh计算有用功，从而计算出机械效率。
【解答】解：
由图知，承担重物绳子的段数n＝2，
绳端移动距离s＝nh＝2×2m＝12m，
拉力所做的功（总功）：
W总＝Fs＝300N×12m＝3600J，
对砂子做的有用功：
W有＝Gh＝mgh＝45kg×10N/kg×6m＝2700J，
滑轮组的机械效率：
η＝＝＝75%。
故答案为：3600；75%。
【点评】本题考查了滑轮组特点、有用功、总功和滑轮组机械效率的计算，难度不大。
13．（2分）如图所示是生活中常见的杆秤。称量时杆秤在水平位置平衡，被测物体和秤砣到提纽的距离分别为0.05m、0.2m，秤砣的质量为0.1kg，则被测物体的质量为 　0.4　kg。若秤砣有缺损，则杆秤所测物体的质量会 　偏大　（选填“偏大”或“偏小”）。

【分析】知道秤砣的质量和两边力臂的大小，利用重力公式和杠杆的平衡条件求被测物的质量；
若秤砣有缺损时，左边的力和力臂不变，右边的力减小，根据杠杆的平衡条件知道右边的力臂增大，即：杆秤所示的质量值要大于被测物的真实质量值。
【解答】解：如图，
由杠杆平衡可知G1•OA＝G2•OB，
即：m3g•OA＝m2g•OB，
∴m1＝＝＝7.4kg。
若秤砣有缺损，m2减小，而G7•OA不变，所以OB要变大，
杆秤所示的质量值要偏大。
故答案为：0.4；偏大。

【点评】本题考查了学生对杠杆的平衡条件的掌握和运用，找出力臂大小是本题的关键。
四、综合题（本题共5小题，共16分）
14．（2分）请在图中画出动力臂和阻力臂。

【分析】力臂的画法：①首先根据杠杆的示意图，确定杠杆的支点。②确定力的作用点和力的方向，画出力的作用线。③从支点向力的作用线作垂线，支点到垂足的距离就是力臂。④用字母L1或L2标出。
【解答】解：从支点O分别向动力作用线F1、阻力作用线F2引垂线，垂线段的长度即为动力臂L7和阻力臂L2，如图所示：

【点评】此题考查了力臂的画法，力臂是从支点到力的作用线的距离，在作图时，注意确定支点和两个力，做出力臂后要用符号标出对应的力臂。
15．（2分）请在图中画出重物所受重力的示意图，并在杠杆上的B点画出能使杠杆在图示位置保持平衡的最小动力F的示意图。

【分析】重力和作用点在重心，重力的方向竖直向下。
若在杠杆上A端施加最小的力F，使杠杆在水平位置平衡，该力的方向应该垂直杠杆向上，使动力臂最长，在阻力和阻力臂一定时，动力臂最长时、最省力，据此画出动力方向。
【解答】解：根据重力的作用点在重心，重力的方向竖直向下；
为使拉力最小，动力臂要最长，动力臂为OB最长
。
【点评】本题考查了学生对杠杆平衡条件的掌握和运用，根据阻力和阻力臂一定时，动力臂最长时最省力找出动力臂是本题的关键。
16．（2分）如图所示，若利用滑轮组向下拉绳将重物提升，请画出滑轮组绕绳方法。

【分析】对于滑轮组的绕法，向下拉绳子将重物提升，可以从绳子的自由端开始画，然后依次绕过定滑轮和动滑轮，最后挂在定滑轮的下挂钩上。
【解答】解：向下拉绳将重物提升，从绳子的自由端绕过定滑轮，最后挂在定滑轮的下挂钩上。

【点评】绕滑轮组时，可以从滑轮的挂钩开始绕，也可以从绳子的自由端开始绕，一般情况下从绳子的自由端绕更方便。
17．（4分）如图是用道钉撬撬道钉的情景。道钉撬可视为以O为支点的杠杆，若动力F1为200N，动力臂l1为1.2m（图中未画出），阻力臂l2为0.06m，不计道钉撬自身重力。
（1）在图中画出动力臂l1；
（2）求道钉对道钉撬的阻力F2的大小。

【分析】（1）根据力臂的定义画图；
（2）根据杠杆的平衡条件求出阻力的大小。
【解答】解：（1）动力臂为支点到动力的作用线的距离，过支点O作动力的作用线的垂线1，如图所示：
；
（2）由杠杆的平衡条件F1l3＝F2l2得，F3＝＝＝4000N。
故答案为：（1）见解析；（2）阻力F4的大小为4000N。
【点评】本题考查了力臂的画法、杠杆的平衡条件的应用，属于基础题。
18．（6分）用如图所示的滑轮组将重为300N的物体以0.1m/s的速度匀速向上提升10s。
（1）若不计动滑轮重、绳重和滑轮与轴间的摩擦，求人对绳的拉力F；
（2）实际中动滑轮重为40N，人的拉力做功400J，求滑轮组的机械效率以及克服绳重和摩擦所做的额外功。

【分析】（1）由图可知n＝2，利用不计动滑轮重、绳重和滑轮与轴间的摩擦F＝G求人对绳的拉力F；
（2）利用v＝求物体上升的高度，利用W有＝Gh求有用功，利用η＝×100%求滑轮组的机械效率；
利用W总＝W有+W额求额外功，由题意可知，额外功由克服动滑轮重力做的额外功和克服绳重和摩擦所做的额外功两部分组成，利用W动＝G动h求克服动滑轮重力做的额外功，进而求出克服绳重和摩擦所做的额外功。
【解答】解：（1）由图可知n＝2，因为不计动滑轮重，所以绳子自由端的拉力：
F＝G＝；
（2）由v＝可知
h＝vt＝0.6m/s×10s＝1m，
拉力做的有用功：
W有＝Gh＝300N×1m＝300J，
滑轮组的机械效率：
η＝×100%＝；
拉力做的额外功：
W额＝W总﹣W有＝400J﹣300J＝100J，
克服动滑轮重力做的额外功：
W动＝G动h＝40N×8m＝40J，
则克服绳重和摩擦所做的额外功：
Wf＝W额﹣W动＝100J﹣40J＝60J；
答：（1）若不计动滑轮重、绳重和滑轮与轴间的摩擦；
（2）实际中动滑轮重为40N，人的拉力做功400J，克服绳重和摩擦所做的额外功为60J。
【点评】本题考查了使用滑轮组时绳子的拉力、有用功、额外功和机械效率的计算，明确额外功由克服动滑轮重力做的额外功和克服绳重和摩擦所做的额外功两部分组成是关键。
五、实验题（本题共5小题，共26分）
19．（5分）小明利用如图所示实验装置“探究杠杆的平衡条件”：

（1）轻质杠杆静止时如图甲所示，可将左端的平衡螺母向 　右　（选填“左”或“右”）调节，使其在水平位置平衡，这样操作的目的是便于测量 　力臂　。
（2）小明多次实验并记录数据如表，总结数据得出杠杆的平衡条件：　动力×动力臂＝阻力×阻力臂（或F1l1＝F2l2）　。
次数
动力F1/N
动力臂l1/m
阻力F2/N
阻力臂l2/m
1
1
0.1
2
0.05
2
2
0.15
1.5
0.2
3
3
0.05
1.5
0.1
（3）第2次实验所挂钩码的个数和位置如图乙所示，此时将两侧所挂的钩码同时向支点O靠近一格，杠杆会 　右侧下降　（选填“左侧下降”、“右侧下降”或“仍水平平衡”）。
（4）如图丙所示，用弹簧测力计在A处竖直向上拉，使杠杆在水平位置平衡，保持杠杆在水平位置平衡，则测力计的示数将 　变大　（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
【分析】（1）杠杆不在水平平衡时，实验前调为水平位置平衡，以便我们直接读数力臂，支点在杠杆的中点可以消除杠杆的自重；如果杠杆左端向下倾斜，应向右调节左端或右端的平衡螺母；如果杠杆右端向下倾斜，应向左调节左端或右端的平衡螺母；
（2）杠杆的平衡条件：动力×动力臂＝阻力×阻力臂（或F1l1＝F2l2）；
（3）设一个钩码重为G，杠杆一个小格是L，根据杠杆平衡条件进行判断；
（4）阻力和阻力臂不变时，弹簧测力计倾斜，动力臂变小，动力变大。
【解答】解：（1）杠杆如图甲所示，左端向下倾斜，故应向右调节左端或右端的平衡螺母，便于我们直接读数力臂大小；
（2）根据表格中的实验数据得出杠杆的平衡条件：动力×动力臂＝阻力×阻力臂（或F1l1＝F5l2）；
（3）若一个钩码重G，每一个小格长L，将两侧所挂的钩码同时向支点O靠近一格，右侧3G×7L＝9GL，所以杠杆不能平衡；
（4）弹簧测力计逐渐向左倾斜拉杠杆，拉力的力臂变小，弹簧测力计示数变大。
答案为：（1）右、力臂1l6＝F2l2）；（3）右侧下降。
【点评】本题考查调节平衡螺母的作用、杠杆实验时动力和阻力的实验要求及根据杠杆平衡条件计算。当杠杆处于水平位置平衡时，竖直作用在杠杆上的力的力臂在杠杆上，倾斜作用在杠杆上力的力臂在杠杆以外的位置上，力臂变小。
20．（3分）小聪同学按照如图所示的装置对动滑轮特点进行了探究，实验数据见表。通过分析数据，他觉得与“使用动滑轮能省一半的力”的结论偏差较大。
（1）该实验中出现这样结果的主要原因是没有考虑 　滑轮的自重　；
（2）动滑轮可视为杠杆的变形，实质是一个 　省力　杠杆（选填“省力”或“费力”），如图，此时其支点为 　A　（选填“A”、“B”或“C”）点。
实验次数
物重G/N
弹簧测力计示数F/N
1
1
0.7
2
1.5
1
3
20
1.3

【分析】（1）实验中如果忽略滑轮自重和摩擦力的大小，使用动滑轮能省一半的力，如果考虑动滑轮自重，则F＝（G动+G物）；
（2）使用动滑轮时，只有匀速竖直向上拉，拉力的力臂才等于滑轮的直径，也使得弹簧测力计的示数稳定，便于读出拉力的大小。
【解答】解：（1）由表中数据可知，随着物重的增加，但比物重的一半要大。其主要原因是没有考虑滑轮的自重；
（2）使用动滑轮提升物体时，只有匀速竖直向上拉动弹簧测力计，便于读出拉力的大小，支点是A点。
故答案为：（1）滑轮的自重；（2）省力；A。
【点评】有许多物理中的结论是建立在理想模型条件下得出的，在实际的应用中会出现与结论不一致，是受到了客观条件的影响，而不能说结论有错误。某个结论的得出是有一定的前提条件的。
21．（6分）在“测量滑轮组的机械效率”的实验中，实验小组用如图所示的装置进行了实验，实验数据记录如表所示。
序号
钩码重
力G/N
钩码上升
高度h/cm
拉力F/N
绳端移动
距离s/cm
机械效率η
1
2
10
0.8
30
83.3%
2
4
10
1.5
30

3
6
10
2.2
30
90.9%
4
6
15
2.2
45
90.9%
（1）实验过程中，应缓慢拉动弹簧测力计，使钩码竖直向上做 　匀速　运动。
（2）如果在第一次实验时，忽略绳重和摩擦，可以计算出动滑轮的重为 　0.4　N。
（3）第2次实验时所做的有用功为 　0.4　J，滑轮组的机械效率是 　88.9%　。
（4）分析1、2、3次实验的数据可知，使用同一滑轮组提升重物时，重物所受重力越 　大　（选填“大”或“小”），滑轮组的机械效率越高。分析3、4次实验的数据可知，滑轮组的机械效率与钩码上升的高度 　无关　（选填“有关”或“无关”）。
（5）结合生产生活实际，用滑轮组提升重物时，下列选项中也可提高机械效率的是 　B　。
A.增大绳重
B.减轻动滑轮重
C.加快物体提升的速度

【分析】（1）实验过程中，应缓慢拉动弹簧测力计，使钩码竖直向上做匀速运动，此时系统处于平衡状态，测力计示数等于拉力大小；
（2）由n＝可求动滑轮上绳子的段数，忽略绳重和摩擦，根据F＝（G+G动）可以计算出动滑轮的重；
（3）根据W有用＝Gh得出第2次实验时所做的有用功，
根据W总＝Fs得出第2次做的总功，根据η＝求出滑轮组的机械效率；
（4）分析1、2、3次实验的数据得出结论；
分析3、4次实验的数据可得出滑轮组的机械效率与钩码上升的高度的关系；
（5）A、增大绳重，增大了额外功，而有用功不变，总功增大，结合滑轮组的机械效率公式分析；
B、减轻动滑轮重，减小了额外功，而有用功不变，总功减小，结合滑轮组的机械效率公式分析；
C、由（4）知，滑轮组的机械效率与钩码上升的高度无关，根据v＝分析。
【解答】解：
（1）实验过程中，应缓慢拉动弹簧测力计；
（2）在第一次实验时，动滑轮上绳子的段数：
n＝＝＝3，
忽略绳重和摩擦，根据F＝动）可得动滑轮的重：
G动＝3F﹣G＝3×8.8N﹣2N＝4.4N；
（3）第2次实验时所做的有用功为：W有用＝Gh＝2N×0.1m＝2.4J；
第2次做的总功：W总＝Fs＝6.5N×0.8m＝0.45J；
则第2次滑轮组的机械效率：η＝＝×100%≈88.6%；
（4）分析1、2、6次实验的数据可知，重物重力越大；
分析3、4次实验的数据可知；
（5）A、增大绳重，而有用功不变，则有用功与总功的比值变小，故A错误；
B、减轻动滑轮重，而有用功不变，则有用功与总功的比值变大，故B正确；
C、由（4）知，所以v＝，故C错误；
故选B。
故答案为：（1）匀速；（2）4.4；88.9%；无关。
【点评】本题是测量滑轮组机械效率的实验，考查了实验注意事项、滑轮组的省力公式、功和机械效率的计算、数据分析及影响机械效率大小的因素。
22．（6分）在探究杠杆平衡条件的实验中：
​
（1）实验中，在杠杆两侧挂上不同数量的钩码，第1、2次杠杆平衡时的数据已填入表格。图1是第3次杠杆平衡时的情景　1　，②为 　0.15　。
实验次数
动力F1/N
动力臂l1/m
阻力F2/N
阻力臂l2/m
1
2.5
0.2
2
0.25
2
2
0.15
1.5
0.2
3
1.5
0.1
①
②
（2）若实验只测量一组数据行吗？　不行　，为什么？　只做一次实验，得出的结论不具有普遍性　。
（3）某小组对实验过程交流、讨论后，按图2所示又进行了实验。老师肯定了他们的做法，并指出，因为这样做改变了 　拉力的力臂　。在测量拉力F的力臂时，小组内有不同的意见，你认为拉力的力臂应为 　OB　（选填“OA”“OB”或“AB”）。
【分析】（1）根据图2中所挂钩码的数量和位置分析解答；
（2）探究型实验多次测量发现变化规律；测量型实验多次测量求平均值来减小误差；
（3）从支点到动力作用线的垂直距离叫动力臂；从支点到阻力作用线的垂直距离叫阻力臂。力臂不一定是支点到力作用点的距离；
但为得出普遍结论，用弹簧测力计拉杠杆，使力与杠杆不垂直，多做几次实验，得出实验结论。
【解答】解：（1）由图2可知，杠杆左端挂了3个钩码，右端挂了两个钩码，结合表中数据可知，因此4格处的力臂为0.15m，②为0.15；
（2）只有一次实验总结实验结论是不合理的，一次实验得到结论具有偶然性，这样得到结论才具有普遍性；
（3）力臂不一定是支点到力作用点的距离，用弹簧测力计斜拉可使结论更具普遍性，使力臂与杠杆不重合；
从支点到动力作用线的垂直距离叫动力臂，因此拉力的力臂应为OB。
故答案为：（1）5；0.15；只做一次实验；（3）拉力的力臂。
【点评】此题是探究杠杆平衡实验，考查了实验操作、力臂的概念及分析数据归纳结论的能力。
23．（6分）在图中，s＝60cm，与之对应的h＝30cm。现用弹簧测力计进行两次操作：（1）（2）沿斜面方向匀速拉动小车记录数据如下表
操作 数据
测力计示数/N
移动距离/cm
竖直提升
10
30
沿斜面拉升
5.2
60
（1）分析表中的数据可知，斜面是一种 　省力　（省力/费力）的简单机械。
（2）沿竖直方向匀速提升小车拉力所做的功是 　3　J，沿斜面方向匀速拉动小车拉力所做的功是 　3.12　J，由此实验可推断，利用斜面提升物体时，　不能　（能/不能）省功。
（3）生活中常见的斜面有 　盘山公路　。（写出一个）

【分析】（1）比较物块重量和沿斜面的拉力比较斜面是省力机械；
（2）使用斜面时克服物体重力所做功是有用功，根据W有＝Gh计算；使用机械可以省力、可以省距离、可以改变动力的方向，给人们带来方便；做到方便、快捷等；这是人们使用机械的目的，但使用任何机械都不能省功；
（3）根据生活中应用的简单机械，判断斜面。
【解答】解：
（1）分析表中的数据可知，竖直提升物体时拉力较大，所以斜面是省力机械；
（2）①由题可知，竖直提升时小车上升高度h＝30cm＝0.3m，
沿竖直方向匀速提升小车时，小车受到的拉力与重力是一对平衡力，
由表中数据可知，小车重：G＝F7＝10N，
所以沿竖直方向匀速提升小车拉力所做的功：W1＝Gh＝10N×0.5m＝3J；
②由表中的数据可知，使用斜面时拉力做功：W2＝F8s＝5.2N×8.6m＝3.12J＞8J，
所以，利用斜面提升物体时。
（3）盘山公路就是常见的斜面。
故答案为：（1）省力；（2）3；不能。
【点评】此题主要考查学生对功的原理这一知识点的理解和掌握，解答此题的关键是学生明确使用机械都不能省功。