安徽省芜湖市弋江区萃文中学2019-2020学年九年级上学期开学物理试卷

这是一份安徽省芜湖市弋江区萃文中学2019-2020学年九年级上学期开学物理试卷，共24页。试卷主要包含了填空题，选择题，实验题，计算与推导题等内容，欢迎下载使用。
1．（4分）乘客在匀速前进的火车车厢内竖直向上抛出一个小球，由于 ，该小球下落在抛出点的 （选填“前方”“后方”或“正下方”）。
2．（4分）如图所示，物体在推力F（方向竖直向上，大小为50N）的作用下静止在天花板下面，若物体的重力为30N，则天花板受到的压力大小为 N，方向 。
3．（2分）如图所示，一圆柱体合金块放在水平地面上，若沿竖直方向将其截掉，则剩余合金块对水平地面的压强 （选填“变大“变小”或“不变”）。
4．（4分）如图所示，边长为10cm的正方体木块，静止时有体积浸入水中，则该正方体木块底部受到水的压力大小为 N；若要使正方体木块刚好浸没在水中，则需要对其施加的压力大小为 N。
5．（4分）将一重为2N的物体放在盛满水的容器中，溢出150g的水，则物体受到的浮力大小为 N，物体在水中处于 （选填“漂浮”“悬浮”或“下沉”）状态。
6．（2分）取一根粗细均匀的铁丝，在中点用细线悬挂起来，铁丝恰好水平平衡，若把其右端对折起来，如图所示，则细铁丝 （选填“水平平衡”“左端下降”或“右端下降”）。更多优质滋源请 家 威杏 MXSJ663
7．（2分）如图所示，每个动滑轮重均相等，且不计绳重和摩擦，若G1＝80N，G2＝50N，在甲、乙两种情况下物体均匀速上升，作用在绳子上的拉力也相等，则每个动滑轮的重力为 N。
8．（2分）如图所示，工人用600N沿斜面方向的力把重为2000N的箱子匀速推到汽车上，若搭建的斜面长为6m，高为1.5m，则该斜面的机械效率为 （结果保留一位小数）。
9．（4分）某同学的质量为50kg，在中考体育“1min跳绳”测试中，她每次起跳的高度为6cm，测试成绩是160次，该同学跳绳一次克服自身重力所做的功为 J，她在整个跳绳过程中的平均功率为 W。
二、选择题（每小题3分，共24分；每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题意）
10．（3分）用分子的知识来解释下列现象，其中合理的是（ ）
A．水结成冰，这是因为水分子停止了运动
B．1L大豆和1L小米混合后总体积小于2L，这是因为分子之间存在间隙
C．变瘪的乒乓球放在热水中鼓起，这是因为分子的体积变大
D．加入糖的水变甜，这是因为分子永不停息地做无规则运动
11．（3分）下列事例中，与大气压强无关的是（ ）
A．用吸管吸饮料能证明大气压的存在
B．大气压的值，在不同的地方一般是不同的，但在同一地方是固定不变的
C．在托里拆利实验中，玻璃管倾斜时，玻璃管内外水银面的高度差不变
D．两船并列航行时，要保持安全距离
12．（3分）小明在探究“物体的浮沉条件”时，将重为100g的物体放入盛水的玻璃杯中，溢出90g的水，则（ ）
A．物体会漂浮在水面上B．物体会悬浮在水中
C．物体会沉入杯底D．条件不足无法判断
13．（3分）如图所示的轻质杠杆，AO小于BO．在A、B两端悬挂重物G1和G2后杠杆平衡，若将G1和G2同时向支点O移动相同的距离，则（ ）
A．杠杆仍保持平衡B．杠杆的A端向下倾斜
C．杠杆的B端向下倾斜D．无法判断
14．（3分）如图所示，用大小为10N的水平推力F推着重为20N的物体沿水平方向做直线运动，若推力F做了20J的功，则在这一过程中（ ）
A．物体受到的摩擦力一定是10N
B．重力做的功一定是20J
C．物体一定运动了1m
D．物体一定运动了2m
15．（3分）关于同一直线上的二力合成，下列说法中正确的是（ ）
A．两个力的方向必须相反
B．两个力的方向必须相同
C．两个力必须作用在同一物体上
D．两个力可以作用在不同的物体上
16．（3分）下列关于机械效率的说法中正确的是（ ）
A．越省力的机械，机械效率越高
B．做功越慢的机械，机械效率越低
C．做功越多的机械，机械效率越高
D．总功相同时，额外功越小，机械效率越高
17．（3分）如图所示，小球从A处由静止开始沿轨道运动到D处的过程中，忽略空气阻力和摩擦，仅有动能和势能的转化，则（ ）
A．小球在A处的动能大于在D处的动能
B．小球在A处的机械能大于D处的机械能
C．小球在B处的机械能最小
D．小球在B处的动能大于在D处的动能
三、实验题（每空2分，共24分）
18．（4分）如图所示，在光滑的水平面上，弹簧的左端被固定，右端连接一个小球，a是压缩弹簧后小球由静止释放的位置，b是弹簧处于原长状态时小球的位置，c是小球到达最右端的位置。请画出小球在b位置时受力示意图；从b到c的过程中，小球的动能转化为弹簧的 。
19．（8分）小明在探究“液体内部压强”的实验中：
（1）他在使用压强计前，发现U形管内水面已有高度差如图甲所示，接下来小明应该 （选填正确选项的字母）进行调节。
A．从U形管水面较高的一侧倒出适量的水
B．向U形管水面较低的一侧倒入适量的水
C．拆除软管重新安装
（2）比较图乙和图丙，可以得出结论：在同种液体中，液体内部压强随液体深度的增加而 。
（3）保持图丙中金属盒的位置不变，并将一杯浓盐水倒入烧杯中搅匀，如图丁所示。比较丙、丁两次实验，小明得出结论：液体的密度越大，其内部的压强越大。你认为他的结论是否可靠？ ，理由是 。
20．（6分）如图所示的是探究“物体动能的大小”的实验装置。
（1）小球的动能是由 能转化而来的。
（2）该实验是通过观察 来判断小球动能的大小。
（3）让同一小球从同一斜面的不同高度由静止滚下并推动木块做功，这样做的目的是探究动能大小与 的关系。
21．（10分）在探究“滑轮组的机械效率”时，小明利用滑轮组进行了4次测量，测得数据如表所示：
（1）请根据表中的数据，在图中画出实验中滑轮组的绕绳方法。
（2）实验中为了测量绳子自由端拉力F的大小，应该在弹簧测力计 （选填“静止”或“竖直匀速拉动”）时读数。
（3）表格中缺少的一个数据应为 %。
（4）由表中1、2两组数据可知，同一滑轮组的机械效率与 无关。
（5）由表中数据可知，通过 可以提高滑轮组的机械效率。
四、计算与推导题（第22小题6分，第23小题5分，第24小题9分，共20分；解答要有必要的公式和解答过程，只有最后答案的不能得分）
22．（6分）如图甲所示，在平底薄玻璃杯中装满水。现将一个物体缓慢放入水中，静止后漂浮在水面上如图乙所示。证明：物体排开水的质量等于物体的质量。
23．（5分）如图所示的是某公司新推出的新能源汽车，其质量为1000kg，该汽车在平直公路上匀速行驶时的速度为20m/s。
（1）若汽车受到的阻力为车重的0.15倍，求汽车牵引力的功率。
（2）若汽车匀速行驶时功率不变，行驶5min，求汽车牵引力所做的功。
24．（9分）如图所示，使用滑轮组匀速拉动质量为50kg的物体，所用的拉力为80N，物体在6s内向左匀速运动1.2m。
（1）若不考虑滑轮的重力、滑轮与轴及滑轮与绳子之间摩擦，求物体受到地面的摩擦力。
（2）求拉力的功率。
（3）若摩擦力不变，作用在绳子上的实际拉力为90N，则滑轮组的机械效率为多少？（结果保留一位小数）
2019-2020学年安徽省芜湖市弋江区萃文中学九年级（上）开学物理试卷
参考答案与试题解析
一、填空题（每空2分，共32分；直接把答案写在横线上，不必写出解题过程）
1．（4分）乘客在匀速前进的火车车厢内竖直向上抛出一个小球，由于 惯性 ，该小球下落在抛出点的 正下方 （选填“前方”“后方”或“正下方”）。
【分析】一切物体都有保持原来运动状态不变的性质。
【解答】解：惯性是物体的一种特性，是指物体保持原来运动状态不变的性质。
在做匀速直线运动的火车上，竖直向上抛出一个小球，由于具有惯性，小球仍要保持原来的运动状态，即匀速直线运动状态，所以小球落下的位置在抛出点的正下方。
故答案为：惯性；正下方。
【点评】此题主要考查学生对惯性的理解和掌握。惯性现象在日常生活中十分常见，在学习中要注意细心观察，认真领会，用所学惯性知识解决相关的物理问题。
2．（4分）如图所示，物体在推力F（方向竖直向上，大小为50N）的作用下静止在天花板下面，若物体的重力为30N，则天花板受到的压力大小为 20 N，方向 竖直向上 。
【分析】物体在推力F的作用下静止在天花板下面，物体还受到向下的重力和天花板的压力，因物体静止，所以物体受力平衡，则F＝G+F压，据此求出天花板对物体的压力；因天花板受到的压力和天花板对物体的压力是一对相互作用力，所以二力的大小相等、方向相反。
【解答】解：
物体在推力F（方向竖直向上）的作用下静止在天花板下面，物体还受到向下的重力和天花板的压力，
因物体静止，所以物体受力平衡，则F＝G+F压，
天花板对物体的压力F压＝F﹣G＝50N﹣30N＝20N，
因天花板受到的压力和天花板对物体的压力是一对相互作用力，所以天花板受到的压力大小为F压′＝F压＝20N，其方向与推力方向相同，为竖直向上。
故答案为：20；竖直向上。
【点评】本题考查了受力分析和力的合成，注意相互作用力的大小相等、方向相反。
3．（2分）如图所示，一圆柱体合金块放在水平地面上，若沿竖直方向将其截掉，则剩余合金块对水平地面的压强 不变 （选填“变大“变小”或“不变”）。
【分析】柱形物体对支持面的压力大小等于物体重力大小，根据p＝＝＝＝＝＝ρgh，推导出柱形物体对支持面的压强大小只与物体的密度和高度有关。
【解答】解：柱形物体对支持面的压力大小等于重力F＝G，对支持面的压强大小：
p＝＝＝＝＝＝ρgh，
即柱形物体对支持面的压强大小只与物体的密度和高度有关，
若沿竖直方向将其截掉，物体的密度和高度不变，则剩余合金块对水平地面的压强与原来相等。
故答案为：不变。
【点评】本题考查压强公式的灵活运用，比较柱形物体对支持面的压强大小可借用p＝ρgh来判断。关键是选择合适的公式。
4．（4分）如图所示，边长为10cm的正方体木块，静止时有体积浸入水中，则该正方体木块底部受到水的压力大小为 6 N；若要使正方体木块刚好浸没在水中，则需要对其施加的压力大小为 4 N。
【分析】①已知正方体棱长，可以得到体积；已知正方体漂浮时排开水的体积，可以得到正方体此时受到的浮力，也就是底部受到水的压力；
②漂浮的物体受到的浮力等于重力；已知正方体体积，可以得到完全浸没水中受到的浮力；已知正方体完全浸没受到的浮力、重力，可以得到需要施加的压力。
【解答】解：①正方体静止且有体积浸入水中时，
底部受到水的压力大小为F压＝F浮漂＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg××（0.1m）3＝6N；
②因为正方体漂浮，
所以G＝F浮漂＝6N；
当正方体浸没水中时，
G+F＝F浮没，
即6N+F＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×（0.1m）3，
解得F＝4N，
所以需要对其施加的压力大小为4N。
故答案为：6；4。
【点评】此题考查了阿基米德原理和物体浮沉条件的应用，对正方体正确进行受力分析，是解答第二空的关键。
5．（4分）将一重为2N的物体放在盛满水的容器中，溢出150g的水，则物体受到的浮力大小为 1.5 N，物体在水中处于 下沉 （选填“漂浮”“悬浮”或“下沉”）状态。
【分析】（1）掌握物体的浮沉条件：上浮：F浮＞G；悬浮：F浮＝G；下沉：F浮＜G；
（2）根据物体密度和水密度的关系，判断物体完全浸没时受到浮力与重力的关系，得出物体的浮沉情况。
【解答】解：物体的重力：G＝2N；
物体受到的浮力：F浮＝G排＝m排g＝0.15kg×10N/kg＝1.5N，
因为G＞F浮，所以物体静止前的运动状态是下沉的，最后沉底。
故答案为：1.5；下沉。
【点评】此题考查了物体浮沉条件及阿基米德原理的应用，先得出浮力大小，再比较此时物体受到的浮力与重力的关系即可得出结论。
6．（2分）取一根粗细均匀的铁丝，在中点用细线悬挂起来，铁丝恰好水平平衡，若把其右端对折起来，如图所示，则细铁丝 左端下降 （选填“水平平衡”“左端下降”或“右端下降”）。
【分析】如图，若将右边铁丝弯折一下，其重力的大小没有变化，但是重心向左移动，力臂减小；因原来左右两边重力相同，力臂相等；其右端弯折后，力臂左大、右小，所以左边的力和力臂的乘积大，杠杆的左端将向下倾斜。
【解答】解：因为细铁丝在水平位置处于平衡状态，根据杠杆平衡条件可知：F左l左＝F右l右。
将右端细铁丝弯折，右端铁丝的重心将向左移动，此时杠杆右边的重力不变、力臂l右却减小，而左边的力和力臂不变，所以，F左l左＞F右l右′，则杠杆左端下降，右端上升。
故答案为：左端下降。
【点评】本题考查杠杆平衡条件的应用，知道F1l1＝F2l2时杠杆平衡。F1l1≠F2l2时，杠杆不能平衡，而且是力和力臂的乘积大的一端下沉。
7．（2分）如图所示，每个动滑轮重均相等，且不计绳重和摩擦，若G1＝80N，G2＝50N，在甲、乙两种情况下物体均匀速上升，作用在绳子上的拉力也相等，则每个动滑轮的重力为 10 N。
【分析】不计绳重及摩擦，每个动滑轮重力相同，拉力F＝（G+G动），由于拉力相同，据此得出关系式求出动滑轮重力。
【解答】解：不计绳重及摩擦，每个动滑轮重力相同，拉力F＝（G+G动），
甲图中，n＝3，拉力F1＝（G1+G动）＝（80N+G动），
乙图中，n＝2，拉力F2＝（G2+G动）＝（50N+G动），
因为两图中绳端的拉力相同，所以：（80N+G动）＝（50N+G动），
解得G动＝10N；
故答案为：10。
【点评】本题考查了使用滑轮组时拉力的计算，明确两图中承担物重的绳子股数是关键。
8．（2分）如图所示，工人用600N沿斜面方向的力把重为2000N的箱子匀速推到汽车上，若搭建的斜面长为6m，高为1.5m，则该斜面的机械效率为 83.3% （结果保留一位小数）。
【分析】利用W＝Fs求工人做的总功，利用W＝Gh求工人做的有用功，斜面的机械效率等于有用功与总功之比。
【解答】解：
工人做的总功：W总＝Fs＝600N×6m＝3600J，
工人做的有用功：W有用＝Gh＝2000N×1.5m＝3000J，
斜面的机械效率：
η＝＝×100%≈83.3%。
故答案为：83.3%。
【点评】本题考查了使用斜面有用功、总功、机械效率的计算，明确有用功和总功的含义是关键。
9．（4分）某同学的质量为50kg，在中考体育“1min跳绳”测试中，她每次起跳的高度为6cm，测试成绩是160次，该同学跳绳一次克服自身重力所做的功为 30 J，她在整个跳绳过程中的平均功率为 80 W。
【分析】计算重力做的功，要知道重力的大小和上升的高度，根据功和时间即可算出功率，粗略计算g取10N/kg。
【解答】解：该同学的重力：G＝mg＝50kg×10N/kg＝500N，
跳绳一次克服自身重力所做的功：W＝Gh＝500N×0.06m＝30J，
1min内该同学克服自身重力做功：W总＝30J×160＝4800J。
她在整个跳绳过程中的平均功率：P＝＝＝80W。
故答案为：30；80。
【点评】本题只要知道功和功率的公式即可算出功和功率。但在计算过程中要注意单位配套，6cm要化成0.06m。1min要化成60s。
二、选择题（每小题3分，共24分；每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题意）
10．（3分）用分子的知识来解释下列现象，其中合理的是（ ）
A．水结成冰，这是因为水分子停止了运动
B．1L大豆和1L小米混合后总体积小于2L，这是因为分子之间存在间隙
C．变瘪的乒乓球放在热水中鼓起，这是因为分子的体积变大
D．加入糖的水变甜，这是因为分子永不停息地做无规则运动
【分析】分子之间有间隔；分子是在不断运动的；分子间存在相互作用的引力和斥力。
【解答】解：A、水结成冰，是因为降温后水分子间的间隔变小，分子总是在不断的运动的，故A错误。
B、1L大豆与1L小米混合总体积小于2L，大豆和小米是宏观的物质，是物体间的空隙，不能说明分子间有间隔，故B错误。
C、变瘪的乒乓球放入热水中能鼓起来，是由于温度升高，分子的间隔变大，体积不变，故C错误。
D、加入糖的水变甜，是由于分子永不停息地做无规则运动，故D正确。
故选：D。
【点评】本题难度不大，知道分子动理论的内容是解答此类题的关键。
11．（3分）下列事例中，与大气压强无关的是（ ）
A．用吸管吸饮料能证明大气压的存在
B．大气压的值，在不同的地方一般是不同的，但在同一地方是固定不变的
C．在托里拆利实验中，玻璃管倾斜时，玻璃管内外水银面的高度差不变
D．两船并列航行时，要保持安全距离
【分析】（1）用吸管吸饮料是利用大气压的作用；
（2）空气具有重力且具有流动性，这是大气有压强的原因，并且大气压强随高度的增加而减小，但即使在同一地区大气压也是变化的；
（3）玻璃管发生倾斜，则玻璃管内外水银面的高度差将不变，只是水银柱的长度会变长；
（4）两船并排快速前行，可导致中间水流速变大，压强变小。水压着船向中间靠近，造成事故。
【解答】解：A、用吸管吸饮料是利用大气压的作用，故A正确；
B、对于不同的地方，大气压一般不同，故B正确；
C、在做托里拆利实验时若玻璃管发生倾斜，则玻璃管内外水银面的高度差将不变，只是水银柱的长度会变长，故C正确；
D、两船并排快速前行，可导致中间水的流速变大，压强变小，而两船外侧水的流速小、压强大，向内的压强差会使两船向中间靠近，造成相撞，所以不能证明大气压的存在，故D错误。
故选：D。
【点评】掌握压强大小的影响因素，了解流体压强与流速的关系，知道液体的沸点与气压的关系，以及了解大气压的应用等，本题体现了物理和生活的密切关系。
12．（3分）小明在探究“物体的浮沉条件”时，将重为100g的物体放入盛水的玻璃杯中，溢出90g的水，则（ ）
A．物体会漂浮在水面上B．物体会悬浮在水中
C．物体会沉入杯底D．条件不足无法判断
【分析】判断物体浮沉情况，需要通过比较物体受到的重力和物体受到的浮力；知道把物体放入盛水的玻璃杯中溢出水的质量，利用阿基米德原理可求物体受到的最小浮力，比较得出结论。
【解答】解：物体的重力为：G＝mg＝0.1kg×10N/kg＝1N；
把物体放入盛水的玻璃杯中，溢出水的重：
G溢＝m溢g＝0.09kg×10N/kg＝0.9N，
如果原来是满杯水，则物体受到水的浮力：F浮＝G排＝G溢＝0.9N，
如果原来杯子水不满，则G排＞G溢＝0.9N，即物体受到水的浮力大于0.9N，
所以物体的重力有可能大于浮力，也可能等于浮力，即物体有可能沉入水底，也可能漂浮或悬浮在水中。
故选：D。
【点评】本题考查了浮沉条件及其应用，是一道计算分析题，判断物体的浮沉由重力与浮力的大小进行判定。
13．（3分）如图所示的轻质杠杆，AO小于BO．在A、B两端悬挂重物G1和G2后杠杆平衡，若将G1和G2同时向支点O移动相同的距离，则（ ）
A．杠杆仍保持平衡B．杠杆的A端向下倾斜
C．杠杆的B端向下倾斜D．无法判断
【分析】杠杆原来处于平衡状态，利用图示杠杆的力臂大小关系，根据杠杆平衡条件得到物体A、B的质量大小关系；
利用现在的力臂和力分别表示出杠杆作用两边的力矩：力和力臂的乘积。比较力矩的大小，即可确定杠杆是否平衡。
【解答】解：原来杠杆在水平位置处于平衡状态，此时作用在杠杆上的力分别为G1和G2，其对应的力臂分别为OA、OB，
根据杠杆的平衡条件可得：G1•OA＝G2•OB，由图示可知，OA＜OB．所以：G1＞G2，
当向支点移动相同的距离ΔL时，两边的力臂都减小ΔL，此时左边的力矩为：G1（OA﹣ΔL）＝G1OA﹣G1ΔL，
右边的力矩为：G2（OB﹣ΔL）＝G2OB﹣G2ΔL，由于G1＞G2，所以G1ΔL＞G2ΔL；
所以：G1OA﹣G1ΔL＜G2OB﹣G2ΔL，
因此杠杆将向右端倾斜。
故选：C。
【点评】根据杠杆第一次处于平衡状态，利用杠杆的平衡条件，确定G1和G2，大小关系；然后根据现在作用在杠杆上的力和力臂表示出两者力矩，利用推导出物体的重力关系，和力臂关系，得出两个力矩的大小关系，从而确定杠杆的偏转方向。这是此题的解题思路。
14．（3分）如图所示，用大小为10N的水平推力F推着重为20N的物体沿水平方向做直线运动，若推力F做了20J的功，则在这一过程中（ ）
A．物体受到的摩擦力一定是10N
B．重力做的功一定是20J
C．物体一定运动了1m
D．物体一定运动了2m
【分析】（1）根据物体运动状态判断摩擦力的大小；
（2）重力做功需要利用W＝Gh分析计算；
（3）已知推力的大小和做功的多少，根据s＝可求出物体在水平方向运动的距离。
【解答】解：A、由于物体沿水平方向做直线运动，不一定匀速直线运动，故摩擦力与推力不一定是平衡力，故摩擦力的大小无法判断，故A错误；
B、物体在重力的方向没有移动距离，故重力做的功为0，故B错误；
CD、由W＝Fs可得，物体沿水平方向运动的距离s＝＝＝2m，故D正确，C错误；
故选：D。
【点评】本题考查了学生对功的公式的了解与掌握，注意做功时两个必要因素（力和距离）方向的一致性，易错点。
15．（3分）关于同一直线上的二力合成，下列说法中正确的是（ ）
A．两个力的方向必须相反
B．两个力的方向必须相同
C．两个力必须作用在同一物体上
D．两个力可以作用在不同的物体上
【分析】两个力在同一直线上，方向相同，合力大小等于这两个力的大小之和，合力方向与这两个力的方向相同；
两个力在同一直线上，方向相反，合力大小等于这两个力的大小之差，合力方向与较大的力的方向相同。
【解答】解：AB、同一直线上的二力合成，两个力的方向可以相同，也可以相反，故AB错误；
CD、同一直线二力的合成，两个力必须作用在同一物体上，故C正确、D错误。
故选：C。
【点评】本题考查同一直线上二力的合成，要结合同一直线上二力的方向分析合力大小，并会能判断出合力的方向。同时注意，两个力必须作用在同一物体上。
16．（3分）下列关于机械效率的说法中正确的是（ ）
A．越省力的机械，机械效率越高
B．做功越慢的机械，机械效率越低
C．做功越多的机械，机械效率越高
D．总功相同时，额外功越小，机械效率越高
【分析】（1）功率表示物体在单位时间内所完成的功的多少。功率的大小和做功的多少有关，和时间有关。
（2）机械效率是有用功和总功的比值。机械效率越大表示有用功占总功的比值越大。
【解答】解：
A、机械效率是指有用功占总功的百分比，与是否省力没有必然的联系，故A错误；
B、机械做功越慢，表示功率越小，机械效率与功率间没有必然联系，故B错误；
C、机械效率是有用功跟总功的比值，所以机械效率的高低是由有用功和总功这两个因素共同决定的，则做功越多的机械，其机械效率不一定越高，故C错误；
D、在总功相同时，额外功越少，有用功越多，机械效率就越高，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查了学生对机械效率的理解，要注意机械效率的高低并不单单是由做功多少决定的，它是由有用功和总功共同决定的。
17．（3分）如图所示，小球从A处由静止开始沿轨道运动到D处的过程中，忽略空气阻力和摩擦，仅有动能和势能的转化，则（ ）
A．小球在A处的动能大于在D处的动能
B．小球在A处的机械能大于D处的机械能
C．小球在B处的机械能最小
D．小球在B处的动能大于在D处的动能
【分析】该题仅有动能和势能的互相转化，所以可以通过比较小球所处的高度来分析重力势能和动能的大小。
小球在A处所处的高度最高，重力势能最大，动能最小；
小球在B处所处的高度最小，重力势能最小但动能最大。
另外，小球在运动的过程中忽略空气阻力和摩擦力，没有能量的损耗，其动能和势能的总和（机械能）是不变的。
【解答】解：AB、根据题意，小球在运动的过程中仅有动能和势能互相转化，所以小球在重力势能较大的地方其动能肯定较小。观察图象，发现小球在A处比在D处所处的高度较高，具有的重力势能较大，所以小球在A处具有的动能较小，根据机械能守恒可知，A处和D处的机械能是相等的，故A、B错误。
CD、根据题意“小球沿轨道由静止从A处运动到D处的过程中，忽略空气阻力和摩擦力，仅有动能和势能互相转化”，所以在整个过程中没有能量的损耗，动能和势能的总和即机械能是不会减少的，小球在各处的机械能都是相等的，故C错误，D正确。
故选：D。
【点评】该题考查了能量的转化和能量的守恒。对于动能和势能的相互转化问题，物体动能最大的时候势能最小，物体在势能最大的地方动能最小。如果忽略空气阻力和摩擦力，没有能量的损耗，其动能和势能的总和是不变的。
三、实验题（每空2分，共24分）
18．（4分）如图所示，在光滑的水平面上，弹簧的左端被固定，右端连接一个小球，a是压缩弹簧后小球由静止释放的位置，b是弹簧处于原长状态时小球的位置，c是小球到达最右端的位置。请画出小球在b位置时受力示意图；从b到c的过程中，小球的动能转化为弹簧的 弹性势能 。
【分析】（1）对小球进行受力分析，然后按照力的示意图的画法画出各个力；
（2）判断是哪种能量转化成了另一种能量的标准是：减小的转化为增多的。
【解答】解：（1）水平面光滑，小球不受摩擦力，在b位置时小球在竖直方向上受到重力和支持力，这两个力是平衡力。如图所示：
（2）从b到c的过程中，小球拉动弹簧向右运动，弹簧的形变程度变大，弹性势能变大，故小球的动能转化为弹簧的弹性势能。
故答案为：小球在b位置时受力示意图见解答；弹性势能。
【点评】此题考查力的示意图的画法、动能和势能的转化与守恒，关键是掌握力的示意图的画法，并对物体进行正确的受力分析。
19．（8分）小明在探究“液体内部压强”的实验中：
（1）他在使用压强计前，发现U形管内水面已有高度差如图甲所示，接下来小明应该 C （选填正确选项的字母）进行调节。
A．从U形管水面较高的一侧倒出适量的水
B．向U形管水面较低的一侧倒入适量的水
C．拆除软管重新安装
（2）比较图乙和图丙，可以得出结论：在同种液体中，液体内部压强随液体深度的增加而 增大 。
（3）保持图丙中金属盒的位置不变，并将一杯浓盐水倒入烧杯中搅匀，如图丁所示。比较丙、丁两次实验，小明得出结论：液体的密度越大，其内部的压强越大。你认为他的结论是否可靠？ 不可靠 ，理由是 没有控制金属盒在水和盐水中的深度相同 。
【分析】（1）U形管的实质是连通器，当连通器中的同种液体不流动时，两侧的液面高度相同；
U形管右端上方是和大气相通的，等于大气压强；U形管右端液面比较高，就说明U形管左端液面上方的气体压强大于大气压；只要取下软管，让U形管左端液面和大气相通，这样U形管两端的液面就是相平的；
（2）（3）液体内部的压强与液体的深度和密度都有关系，在实验中，应控制其中的一个量保持不变，才能观察压强与另一个量的关系，从控制变量法的角度可判断此题的实验过程。
【解答】解：
（1）他在使用压强计前，发现U形管内水面已有高度差如图甲所示，接下来小明进行调节时，只需要将软管取下，再重新安装，这样的话，U形管中两管上方的气体压强就是相等的（都等于大气压），当橡皮膜没有受到压强时，U形管中的液面就是相平的，故选C；
（2）比较图乙和图丙，两杯中的液体密度相同、金属盒所处的深度不相同，深度越深，高度差越大，压强越大，可以初步得出结论：在同种液体中，液体内部压强随液体深度的增加而增大。
（3）小明保持丙图中金属盒的位置不变，并将一杯浓盐水倒入烧杯中搅匀后，液体是深度增大，密度增大，U形管左右液面差增大，没有控制深度不变，不能探究液体压强跟密度的关系。
故答案为：（1）C；（2）增大；（3）不可靠；没有控制金属盒在水和盐水中的深度相同。
【点评】此题为探究液体压强特点的实验，解答此问题要求学生掌握液体压强大小的影响因素，利用控制变量法探究液体压强大小的影响因素。
20．（6分）如图所示的是探究“物体动能的大小”的实验装置。
（1）小球的动能是由 重力势能 能转化而来的。
（2）该实验是通过观察 小木块被推动的距离 来判断小球动能的大小。
（3）让同一小球从同一斜面的不同高度由静止滚下并推动木块做功，这样做的目的是探究动能大小与 速度 的关系。
【分析】（1）根据机械能的转化分析；
（2）实验中利用了转换法来进行探究活动，小球能够做功是观察小球推动小木块运动距离的远近来体现小球具有动能的大小。
（3）动能大小跟质量和速度有关。在探究动能大小跟速度关系时，控制质量大小不变。
【解答】解：（1）小球从斜面的一定高度滚下，高度减小，重力势能减小，速度变大，动能变大，重力势能转化为动能；
（2）物理学中，能够做功的多少表示具有能量的大小，实验中小球能够做功是体现在推动小木块运动，推动的距离越远，表示小球能够做的功越多，小球具有的动能就越大，所以通过观察小木块被推动的距离的大小，来判断小球动能的大小。
（3）实验表明动能的大小与物体的速度和质量有关；若探究速度对动能的影响，应使小球的质量相同，速度不同，所以需使同一小球的小车从斜面的不同高度由静止滑下。
故答案为：（1）重力势能；（2）小木块被推动的距离；（3）速度。
【点评】两种物理学方法的使用：①由木块在水平面上移动的距离远近来体现球的动能多少，是一种转换法；②动能的大小与质量和速度有关，实验时用控制变量法分别探究。
21．（10分）在探究“滑轮组的机械效率”时，小明利用滑轮组进行了4次测量，测得数据如表所示：
（1）请根据表中的数据，在图中画出实验中滑轮组的绕绳方法。
（2）实验中为了测量绳子自由端拉力F的大小，应该在弹簧测力计 竖直匀速拉动 （选填“静止”或“竖直匀速拉动”）时读数。
（3）表格中缺少的一个数据应为 66.7 %。
（4）由表中1、2两组数据可知，同一滑轮组的机械效率与 物体被提升的高度 无关。
（5）由表中数据可知，通过 增加物重 可以提高滑轮组的机械效率。
【分析】（1）根据h与s的关系（s＝nh）结合表格中数据判断承担物重的绳子段数，然后绕线；
（2）为准确地测出拉力，需竖直向上匀速拉动测力计；用测力计拉动绳子运动时，要克服摩擦；
（3）根据公式η＝×100%计算①的机械效率；
（4）分析机械效率的变化及前面物理量的变化得出结论，机械效率与物体被提升的高度无关；
（5）根据表格中物体的重力分析。
【解答】解：（1）由前4组实验数据知，s＝3h，所以滑轮组由3段绳子承担物重，因此应从动滑轮绕起，如图所示：
；
（2）实验中应沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计，这样才能准确测出拉力的值；
（3）①处的数据为机械效率：η＝×100%＝×100%＝×100%≈66.7%；
（4）第1、2组数据，动滑轮重、钩码重相同，钩码被提升的高度不同，机械效率相同，可知同一滑轮组的机械效率与物体被提升的高度无关；
（5）根据表格中的数据可知，在使用相同滑轮组的情况下，物体的重力越大，机械效率越高，故增加物重可以提高机械效率。
故答案为：（1）如图；（2）竖直匀速拉动；（3）66.7；（4）物体被提升的高度；（5）增加物重。
【点评】此题是“探究滑轮组的机械效率”实验，考查了滑轮组机械效率的计算，根据数据分析影响滑轮组效率的因素，同时考查了有关滑轮组的组装及测力计的读数问题，要细心分析每一个问题。
四、计算与推导题（第22小题6分，第23小题5分，第24小题9分，共20分；解答要有必要的公式和解答过程，只有最后答案的不能得分）
22．（6分）如图甲所示，在平底薄玻璃杯中装满水。现将一个物体缓慢放入水中，静止后漂浮在水面上如图乙所示。证明：物体排开水的质量等于物体的质量。
【分析】根据漂浮条件，结合阿基米德原理公式和重力公式即可证明。
【解答】证明：
由漂浮条件可知，物体漂浮时F浮＝G物，
由有：ρ液gV排＝m物g，
即：ρ液V排＝m排液＝m物。
【点评】本题考查漂浮条件以及阿基米德原理和重力公式的应用，属于一道基础题。
23．（5分）如图所示的是某公司新推出的新能源汽车，其质量为1000kg，该汽车在平直公路上匀速行驶时的速度为20m/s。
（1）若汽车受到的阻力为车重的0.15倍，求汽车牵引力的功率。
（2）若汽车匀速行驶时功率不变，行驶5min，求汽车牵引力所做的功。
【分析】（1）利用G＝mg求汽车重力，汽车受到的阻力f＝0.15G，由于汽车在平直公路上匀速行驶，汽车受到的牵引力和阻力是一对平衡力，大小相等，再利用P＝Fv求汽车牵引力的功率；
（2）汽车匀速行驶时功率不变，利用W＝Pt求行驶5min汽车牵引力所做的功。
【解答】解：
（1）汽车重力：
G＝mg＝1000kg×10N/kg＝10000N，
汽车受到的阻力：
f＝0.15G＝0.15×10000N＝1500N，
因为汽车在平直公路上匀速行驶，
所以汽车受到的牵引力：
F＝f＝1500N，
汽车牵引力的功率：
P＝＝＝Fv＝1500N×20m/s＝30000W＝30kW；
（2）由P＝得行驶5min汽车牵引力所做的功：
W′＝Pt′＝30000W×5×60s＝9×106J。
答：（1）若汽车受到的阻力为车重的0.15倍，汽车牵引力的功率为30kW；
（2）若汽车匀速行驶时功率不变，行驶5min，汽车牵引力所做的功为9×106J。
【点评】本题考查了重力公式、功率公式以及二力平衡条件的应用，计算时注意单位统一，属于基础题目。
24．（9分）如图所示，使用滑轮组匀速拉动质量为50kg的物体，所用的拉力为80N，物体在6s内向左匀速运动1.2m。
（1）若不考虑滑轮的重力、滑轮与轴及滑轮与绳子之间摩擦，求物体受到地面的摩擦力。
（2）求拉力的功率。
（3）若摩擦力不变，作用在绳子上的实际拉力为90N，则滑轮组的机械效率为多少？（结果保留一位小数）
【分析】（1）在此题中承担的不是物体的重力，而是物体与地面之间的摩擦力；不考虑滑轮的重力、滑轮与轴及滑轮与绳子之间摩擦，绳端拉力与摩擦力之间的关系为：F＝f。
（2）已知物体移动的路程可求得绳子移动距离，利用W＝Fs可求拉力做功，再利用P＝可求得拉力的功率；
（3）摩擦力不变，有用功不变，利用η＝＝＝求滑轮组的机械效率。
【解答】解：
（1）由图知，n＝2，不考虑滑轮的重力、滑轮与轴及滑轮与绳子之间摩擦，拉力F＝f，
物体受到地面的摩擦力：f＝2F＝2×80N＝160N，
（2）由滑轮组的特点可得，绳子移动的距离：s′＝2s＝2×1.2m＝2.4m，
拉力做功：W＝Fs′＝80N×2.4m＝192J；
拉力的功率：P＝＝＝32W；
（3）由η＝＝＝可知，该滑轮组的机械效率：
η＝×100%＝×100%≈88.9%。
答：（1）物体受到地面的摩擦力为160N。
（2）拉力的功率为32W。
（3）滑轮组的机械效率为88.9%。
【点评】绳子自由端移动的距离、速度与物体移动的距离、速度是同学们容易混淆的问题，应特别注意。
声明：试题解析著作权属所有，未经书面同意，不得复制发布日期：2023/8/25 17:50:03；用户：微信用户；邮箱：rFmNt5_iwHlFkCHQ3K3CFPuu9Pc@；学号：46864446实验次序
物重G/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
0.1
0.7
0.3
47.6
2
1
0.2
0.7
0.6
47.6
3
2
0.1
1.1
0.3
47.6
4
4
0.1
2
0.3
实验次序
物重G/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
0.1
0.7
0.3
47.6
2
1
0.2
0.7
0.6
47.6
3
2
0.1
1.1
0.3
47.6
4
4
0.1
2
0.3