江苏省常州市教科院附中2024-2025学年九年级上学期诊断物理试卷（9月份）

这是一份江苏省常州市教科院附中2024-2025学年九年级上学期诊断物理试卷（9月份），共31页。试卷主要包含了选择题，填空题，作图题，实验探究题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1．（2分）在如图所示的四种用具中，正常使用时属于费力杠杆的是（ ）
A．撬棒B．瓶盖起子
C．筷子D．核桃夹子
2．（2分）小明制作了一个简易杠杆，调节杠杆在水平位置平衡，然后在它两边恰当位置分别放上不同数量的同种硬币，如图所示。若两边同时各减少一枚同种硬币，则杠杆将（ ）
A．右端下降B．左端下降
C．仍然水平平衡D．无法判断其状态
3．（2分）如图所示是工地搬运砖头的独轮车，人抬起车把时，车体可以看成一个杠杆。关于这个杠杆（ ）
A．砖头的位置越靠近车轮越省力
B．此独轮车相当于一个费力杠杆
C．轮子与地面的接触点O是杠杆的支点
D．砖头受到的重力是杠杆的阻力
4．（2分）如图所示，国旗杆顶部装有一个滑轮，关于该滑轮下列说法正确的是（ ）
A．它是一个动滑轮B．它可以上下移动
C．用它改变力的方向D．用它改变力的大小
5．（2分）如图，人对绳的拉力F都相等，并且物体处于静止状态（不计摩擦及动滑轮重量）（ ）
A．B．C．D．
6．（2分）下列情景中，人施加的力对物体做功的是（ ）
A．甲：球被踢出后，在空中飞行的过程
B．乙：拉车使车向前运动
C．丙：推箱子但没有推动
D．丁：提着滑板在水平路面上前进
7．（2分）某商场中有两种电梯，甲为阶梯式电梯，乙为履带式电梯。如图所示，该过程他与电梯保持相对静止，下列说法错误的是（ ）
A．两种上楼方式，人克服重力做功相等
B．乘甲电梯过程中，电梯对人没有摩擦力
C．乘甲电梯过程中，电梯对人的支持力做功为零
D．乘乙电梯过程中，电梯对人的支持力做功为零
8．（2分）如图所示，斜面长3m，高1m，在10s内将重为900N的箱子匀速推到车上，关于此过程（ ）
A．搬运工沿斜面向上推箱子的过程，既省力又省功
B．搬运工做的有用功为1200J
C．斜面机械效率为75%
D．推力做功的功率为90W
9．（2分）如图所示，皮划艇是我国奥运优势项目之一。比赛中运动员一手撑住桨柄的末端，另一手用力划桨。下列所示的四种工具与运动员手中船桨属于同类杠杆的是（ ）
A．钢丝钳B．钓鱼竿
C．羊角锤D．自行车手闸
10．（2分）如图所示，动滑轮重为2N，拉力F为6N，则重物G和弹簧测力计的示数分别为（不计绳重和摩擦）（ ）
A．4N 5NB．9N 10NC．10N 6ND．9N 5N
11．（2分）如图所示，弹簧测力计下挂有一定滑轮，定滑轮重为1N，GB＝100N，GA＝10N，则弹簧测力计的示数为（ ）
A．100NB．111NC．21ND．20N
12．（2分）如图所示，光滑斜面AB和AC，AB比AC长，所需拉力分别为F1和F2，所做的功分别为W1和W2，则（ ）
A．F1＞F2 W1＞W2B．F1＜F2 W1＜W2
C．F1＜F2 W1＝W2D．F1＞F2 W1＝W2
13．（2分）如图所示，小明体重600N，小亮体重400N，小明先到达，小亮后到达（ ）
A．小明上楼功率大B．小亮上楼功率大
C．小明上楼做功少D．小亮上楼做功多
14．（2分）如图甲所示，在粗糙程度均匀的水平地面上运动的物体，受到方向不变的水平拉力F的作用（ ）
A．0﹣3s内拉力做功9J
B．3﹣6s内拉力的功率逐渐变小
C．第6s拉力的功率为54W
D．9﹣12s内拉力做功18J
15．（2分）如图所示，用相同的滑轮组成甲、乙两个滑轮组，在相同时间内分别将A、B两物体匀速提升相同高度A＞GB，忽略绳重和摩擦，下列判断正确的是（ ）
A．两滑轮组绳子自由端移动的距离相等
B．乙滑轮组做的额外功比甲的少
C．甲滑轮组的总功率比乙的小
D．甲滑轮组的机械效率比乙的大
二、填空题（每空1分，共24分）
16．（1分）如图，用细绳将不锈钢勺子悬挂起来，使其静止在水平位置 （选填“左”或“右”）侧的质量较大一些。
17．（3分）防疫居家期间，一位母亲推着婴儿车行走，如图（a），母亲向下按扶把，若把婴儿车视为杠杆 （选填“前轮”或“后轮”）；当后轮遇到障碍物时，母亲竖直向上抬起扶把 杠杆（选填“省力”、“费力”或“等臂”）。婴儿的哥哥小明在做俯卧撑运动图（b）。此过程，他的重心在M点，所受重力为600N，手掌处的支撑力（即动力）为 N。
18．（2分）如图所示，工人用动滑轮将重为600N的物体匀速提升到3m的平台上，所用拉力F为310N，则动滑轮重为 N。动滑轮实质相当于一根省力杠杆，则在提升物体的过程中，这根杠杆的支点是 （选填“A”“B”或“C”）。
19．（1分）如图所示，绳重和动滑轮自重忽略不计，两图中物体重力相同甲：F乙＝ 。
20．（3分）如图所示用甲、乙两滑轮组匀速提升重物A，重物A的重力是600N，不计动滑轮重及摩擦乙为 N；若将重物A提高1m，则甲滑轮组中绳子的自由端移动的距离为 m；若乙滑轮组中绳子的自由端移动的速度为40cm/s，则重物A移动的速度为 m/s。
21．（2分）如图甲所示，放在水平地面上的物体C受到方向不变的水平拉力F的作用，F—t和v—t图像分别如图乙、图丙所示 N，在6s—9s内，物体克服摩擦力所做的功为 J。
22．（1分）如图所示，一个重为5N的物体被水平力F＝25N压在竖直墙面上匀速下滑20cm，则匀速下滑的过程中压力F做的功为 J。
23．（3分）如图是小明在做俯卧撑和引体向上时的锻炼场景：
（1）图甲中小明静止时地面对双手的支持力为F1，图乙中小明静止悬挂在单杠上时，单杠对他的作用力为F2，则F1 F2。
（2）如图乙，小明的质量为60kg，做一次引体向上需克服重力做功 J，如果小明1min完成10个引体向上，则他的功率是 W。（g取10N/kg）
24．（2分）跳绳是一种健身运动。一位质量m＝50kg同学在原地跳绳过程中，离开地面后竖直方向的高度一时间图像如图所示。不计阻力，则跳绳者每跳绳一次克服自身所受重力做的功是 ，他的做功的平均功率P＝ W。
25．（3分）如图甲所示，滑轮组在竖直向上的拉力F作用下，将重为105N的物体匀速提起，在5s时间内绳子自由端移动的距离为s＝3m。图乙是滑轮组工作时的拉力F与绳自由端移动距离s的关系图，则，图乙中阴影部分的面积表示的物理量是 ，拉力F做功的功率是 W，该滑轮组提升此重物时的机械效率为 。
26．（3分）如图所示，物体重为300N，用沿斜面方向大小为200N的拉力F将其拉上斜面，长为4m，则此过程中拉力做的有用功为 J；斜面的机械效率为 %；物体受到斜面摩擦力的大小为 N。
三、作图题（每题2分，共4分）
27．（2分）如图甲是《水浒传》中风雪山神庙的情节，林冲用长枪挑着酒葫芦在雪中行走，其简化图如图乙所示．O为肩膀处的支点，请在图乙中画出作用在A点的最小动力F1及酒葫芦受到的重力。
28．（2分）在图中某同学想用40N的力拉起重为80N的物体，动滑轮重40N，请按要求画出滑轮组的绕线方法（不计绳重及摩擦）。
四、实验探究题（每空2分，共26分）
29．（12分）在“探究杠杆平衡条件”的实验中：
（1）小华同学先把杠杆的中点支在支架上，杠杆静止在如图甲所示的位置，此时杠杆处于 （填“平衡”或“不平衡”）状态。为了使杠杆在水平位置平衡，此时应向 调节平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡的好处是 ；
（2）如图乙所示，在杠杆A处挂4个相同钩码，要使杠杆在水平位置平衡 个；
（3）如图丙所示，用弹簧测力计在C处竖直向上拉，当弹簧测力计逐渐向右倾斜时，则弹簧测力计的示数将 （填“变大”、“变小”或“不变”），其原因是 。
30．（14分）如图所示，某实验小组的同学们在探究“斜面的机械效率”实验时，用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动物块A
（1）实验时要使木板的倾斜角变大，应该把木板下面的木块向 移动（选填“左”或“右”）。分析表中的数据可得出：斜面越缓越 力（选填“省”或“费”），斜面的机械效率越 ；
（2）该小组又进行了第4次实验，他们在斜面上铺上棉布，使斜面变粗糙，用弹簧测力计拉动同一物块沿斜面向上做匀速直线运动，读出此时弹簧测力计的示数为4.0N，有用功 （选填“相同”或“不同”）、而拉力做的总功 （选填“变大”或“变小”），这种情况下斜面的机械效率将变 （选填“变大”或“变小”）；
（3）把第4次实验数据与表中数据综合分析可得出：斜面的机械效率与斜面的倾斜程度和 有关。
五、计算题（每题8分，共16分）
31．（8分）如图所示，中考体育测试中，小宇同学正在测试自己的仰卧起坐的成绩。小宇同学质量为50kg（肚脐以上）质量约为全身质量的60%；若一分钟内她做了40个仰卧起坐，这一分钟小宇共消耗4000J能量。（g取10N/kg）求：
（1）小宇完成1次仰卧起坐，克服重力所做的功；
（2）这段时间内她克服重力做功的功率；
（3）这个过程小宇做功的效率。
32．（8分）如图所示，质量为60kg的工人师傅使用滑轮组在20s内将重为1000N的装修材料从地面匀速提升8m运送到博物馆三楼窗口处，他对绳子的拉力为400N（g取10N/kg）求；
（1）工人师傅做的有用功；
（2）滑轮组的机械效率；（百分号前保留1位小数）
（3）该工人师傅利用此滑轮组工作时，能拉重物的最大重力是多少。
2024-2025学年江苏省常州市教科院附中九年级（上）诊断物理试卷（9月份）
参考答案与试题解析
一、选择题（每题2分，共30分）
1．（2分）在如图所示的四种用具中，正常使用时属于费力杠杆的是（ ）
A．撬棒B．瓶盖起子
C．筷子D．核桃夹子
【答案】C
【解答】解：ABD．核桃夹子，动力臂大于阻力臂；
C．筷子使用过程中，是费力杠杆。
故选：C。
2．（2分）小明制作了一个简易杠杆，调节杠杆在水平位置平衡，然后在它两边恰当位置分别放上不同数量的同种硬币，如图所示。若两边同时各减少一枚同种硬币，则杠杆将（ ）
A．右端下降B．左端下降
C．仍然水平平衡D．无法判断其状态
【答案】A
【解答】解：根据杠杆的平衡条件F1l1＝F7l2，设每个硬币的重力为G，则由图可得1＝5Gl2，则l1：l7＝2：1；若两边同时各减少—枚硬币6＝2Gl2，右边为2Gl2，由于3Gl3＞2Gl2，所以杠杆的右端将下沉。
故选：A。
3．（2分）如图所示是工地搬运砖头的独轮车，人抬起车把时，车体可以看成一个杠杆。关于这个杠杆（ ）
A．砖头的位置越靠近车轮越省力
B．此独轮车相当于一个费力杠杆
C．轮子与地面的接触点O是杠杆的支点
D．砖头受到的重力是杠杆的阻力
【答案】A
【解答】解：A、在阻力一定的情况下，砖头的位置靠近车轮时阻力臂短，故A正确；
BC、人抬起车把时，轮子的中心是杠杆的支点，阻力等于独轮车的总重力，所以这是一个省力杠杆；
D、砖头对杠杆的压力为阻力，故D错误。
故选：A。
4．（2分）如图所示，国旗杆顶部装有一个滑轮，关于该滑轮下列说法正确的是（ ）
A．它是一个动滑轮B．它可以上下移动
C．用它改变力的方向D．用它改变力的大小
【答案】C
【解答】解：升旗时旗杆顶端的滑轮并不随国旗升降，它是一个定滑轮，故用它改变力的方向，ABD不正确。
故选：C。
5．（2分）如图，人对绳的拉力F都相等，并且物体处于静止状态（不计摩擦及动滑轮重量）（ ）
A．B．C．D．
【答案】B
【解答】解：不计滑轮重及摩擦，人对绳的自由端拉力F都相等：
A图为动滑轮，n＝21＝3F，
B和D是滑轮组，B中由3段绳子承担动滑轮和物体的重2＝4F，
D由2段绳子承担动滑轮和物体的重，所以物重G1＝7F，物重G4＝2F，
C图为定滑轮，所以物重G5＝F，
四个物体中重力最大的是G2。
故选：B。
6．（2分）下列情景中，人施加的力对物体做功的是（ ）
A．甲：球被踢出后，在空中飞行的过程
B．乙：拉车使车向前运动
C．丙：推箱子但没有推动
D．丁：提着滑板在水平路面上前进
【答案】B
【解答】解：A．球踢出后，运动员对球没有力的作用，故A错误；
B．拉车使车向前运动，所以做了功；
C．用力推箱子但没有推动，但箱子没有在力的方向上移动距离，故C错误；
D．提着滑板车在水平地面上匀速前进，滑板向上没有移动距离，故D正确。
故选：B。
7．（2分）某商场中有两种电梯，甲为阶梯式电梯，乙为履带式电梯。如图所示，该过程他与电梯保持相对静止，下列说法错误的是（ ）
A．两种上楼方式，人克服重力做功相等
B．乘甲电梯过程中，电梯对人没有摩擦力
C．乘甲电梯过程中，电梯对人的支持力做功为零
D．乘乙电梯过程中，电梯对人的支持力做功为零
【答案】C
【解答】解：
A、两种方法中、被提高的高度h也相同有＝Gh可知，两种方法做的有用功相等；
B、根据题意在甲图中人与电梯之间没有相对运动，故与电梯之间没有摩擦力；
CD、甲中，物体的支持力方向上移动了距离，乙中支持力垂直于电梯，故支持力不做功，D错误。
故选：C。
8．（2分）如图所示，斜面长3m，高1m，在10s内将重为900N的箱子匀速推到车上，关于此过程（ ）
A．搬运工沿斜面向上推箱子的过程，既省力又省功
B．搬运工做的有用功为1200J
C．斜面机械效率为75%
D．推力做功的功率为90W
【答案】C
【解答】解：A．根据功的原理，故A错误；
B．斜面的目的是提升物体
W有用＝Gh＝900N×1m＝900J；
故B错误；
C．斜面机械效率
；故C正确；
D．工人推力做的是总功
，故D错误。
故选：C。
9．（2分）如图所示，皮划艇是我国奥运优势项目之一。比赛中运动员一手撑住桨柄的末端，另一手用力划桨。下列所示的四种工具与运动员手中船桨属于同类杠杆的是（ ）
A．钢丝钳B．钓鱼竿
C．羊角锤D．自行车手闸
【答案】B
【解答】解：船桨在使用时，桨柄的末端为支点，水对船桨的力为阻力，属于费力杠杆，
A、钢丝钳在使用过程中，属于省力杠杆；
B、钓鱼竿在使用过程中，属于费力杠杆；
C、羊角锤在使用过程中，属于省力杠杆；
D、自行车手闸在使用过程中，属于省力杠杆。
故选：B。
10．（2分）如图所示，动滑轮重为2N，拉力F为6N，则重物G和弹簧测力计的示数分别为（不计绳重和摩擦）（ ）
A．4N 5NB．9N 10NC．10N 6ND．9N 5N
【答案】C
【解答】解：不计绳重和摩擦，根据F＝动）得，G＝2F﹣G动＝2×6N﹣3N＝10N；
弹簧测力计的示数等于拉力F的大小，即6N。
故选：C。
11．（2分）如图所示，弹簧测力计下挂有一定滑轮，定滑轮重为1N，GB＝100N，GA＝10N，则弹簧测力计的示数为（ ）
A．100NB．111NC．21ND．20N
【答案】C
【解答】解：
因为GA＝10N，而GA处于静止状态说明GA对绳子左端施加一个10N的向下的拉力，绳子处于静止状态说明绳子右端也受到一个向下的10N的拉力，所以弹簧测力计的示数：F＝10N+10N+1N＝21N。
故选：C。
12．（2分）如图所示，光滑斜面AB和AC，AB比AC长，所需拉力分别为F1和F2，所做的功分别为W1和W2，则（ ）
A．F1＞F2 W1＞W2B．F1＜F2 W1＜W2
C．F1＜F2 W1＝W2D．F1＞F2 W1＝W2
【答案】C
【解答】解：
斜面AB倾斜角度小于AC，所以物体沿AB运动时拉力较小1＜F2；
由题知，AC和AB是两个光滑的斜面，拉力在两斜面上做的功均等于克服物体重力做的功A＝WB＝Gh。
综上分析可知，选项C正确。
故选：C。
13．（2分）如图所示，小明体重600N，小亮体重400N，小明先到达，小亮后到达（ ）
A．小明上楼功率大B．小亮上楼功率大
C．小明上楼做功少D．小亮上楼做功多
【答案】A
【解答】解：（1）由题知，小明体重大于小亮体重，上升的高度相同，小明做的功比小亮做的功多。
（2）小明做的功比小亮做的功多，小明先到达，说明小明用的时间比小亮短可知，故A正确。
故选：A。
14．（2分）如图甲所示，在粗糙程度均匀的水平地面上运动的物体，受到方向不变的水平拉力F的作用（ ）
A．0﹣3s内拉力做功9J
B．3﹣6s内拉力的功率逐渐变小
C．第6s拉力的功率为54W
D．9﹣12s内拉力做功18J
【答案】D
【解答】解：
D、由图甲可知，拉力为F＝6N，9～12s内，v＝2m/s，
所以9～12s内物体移动的距离s＝vt＝1m/s×5s＝3m，则推力对物体做功W＝Fs＝6N×7m＝18J；
A、由图乙知，物体速度为0，没有在拉力F的方向上移动距离，故A错误；
B、由图甲可知，拉力为F＝9N，7～6s内，由P＝＝，功率逐渐变大；
A、第6s拉力大小未知＝＝Fv可知，故A错误。
故选：D。
15．（2分）如图所示，用相同的滑轮组成甲、乙两个滑轮组，在相同时间内分别将A、B两物体匀速提升相同高度A＞GB，忽略绳重和摩擦，下列判断正确的是（ ）
A．两滑轮组绳子自由端移动的距离相等
B．乙滑轮组做的额外功比甲的少
C．甲滑轮组的总功率比乙的小
D．甲滑轮组的机械效率比乙的大
【答案】D
【解答】解：A、由图可知甲＝3、n乙＝2，则s甲＝2h，s乙＝2h，则两滑轮组绳端移动的距离不相等；
B、不计绳重和摩擦，物体提升的高度相同，根据W额＝G动h可知，两个滑轮组所做的额外功相同；
C、已知物体受到的重力GA＞GB、上升的高度相同，根据W有＝Gh可知，甲滑轮组的有用功比乙的多有甲＞W有乙，根据W总＝W有+W额可知，甲滑轮组所做的总功大，根据P＝，甲滑轮组的总功率比乙的大；
D、滑轮组相同，GA＞GB，根据η＝＝＝＝可知，故D正确。
故选：D。
二、填空题（每空1分，共24分）
16．（1分）如图，用细绳将不锈钢勺子悬挂起来，使其静止在水平位置 右 （选填“左”或“右”）侧的质量较大一些。
【答案】右。
【解答】解：不锈钢勺子悬挂起来，使其静止在水平位置左l左＝F右l右，即m左gl左＝m右gl右；因为l左＞l右，所以m左＜m右。
故答案为：右。
17．（3分）防疫居家期间，一位母亲推着婴儿车行走，如图（a），母亲向下按扶把，若把婴儿车视为杠杆 后轮 （选填“前轮”或“后轮”）；当后轮遇到障碍物时，母亲竖直向上抬起扶把 省力 杠杆（选填“省力”、“费力”或“等臂”）。婴儿的哥哥小明在做俯卧撑运动图（b）。此过程，他的重心在M点，所受重力为600N，手掌处的支撑力（即动力）为 400 N。
【答案】后轮；省力；400。
【解答】解：当前轮遇到障碍物时向下按扶把时，婴儿车绕后轮转动；
当后轮遇到障碍物时向上抬起扶把，婴儿车绕前轮转动，这时动力臂大于阻力臂是省力杠杆；
如图所示，O为杠杆的支点，则动力臂为L1＝1m+4.5m＝1.4m，
小明自身的重力G是阻力，阻力臂L2＝1m，则动力臂大于阻力臂；
根据杠杆的平衡条件可得，F×L6＝G×L2，
即F×1.2m＝600N×1m，
所以手掌处的支撑力F＝400N。
故答案为：后轮；省力。
18．（2分）如图所示，工人用动滑轮将重为600N的物体匀速提升到3m的平台上，所用拉力F为310N，则动滑轮重为 20 N。动滑轮实质相当于一根省力杠杆，则在提升物体的过程中，这根杠杆的支点是 A （选填“A”“B”或“C”）。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：动滑轮上的绳子股数n＝2，不计滑轮轴的摩擦及绳重，
根据F＝（G+G动）可得，动滑轮的重：G动＝nF﹣G＝7×310N﹣600N＝20N；
支点是指杠杆绕着转的固定点。在提升物体的过程中，B点为动力作用点，所以该杠杆的支点是A点。
故答案为：20；A。
19．（1分）如图所示，绳重和动滑轮自重忽略不计，两图中物体重力相同甲：F乙＝ 4：1 。
【答案】4：1
【解答】解：由题知，两装置都不计摩擦，提升物体的重相同，
甲图，拉力作用在动滑轮的轴上，省一半的距离甲＝2G；
乙图，拉力作用在绳子自由端，费一半的距离乙＝G，
则F甲：F乙＝2G：G＝4：1。
故答案为：6：1。
20．（3分）如图所示用甲、乙两滑轮组匀速提升重物A，重物A的重力是600N，不计动滑轮重及摩擦乙为 300 N；若将重物A提高1m，则甲滑轮组中绳子的自由端移动的距离为 3 m；若乙滑轮组中绳子的自由端移动的速度为40cm/s，则重物A移动的速度为 0.2 m/s。
【答案】300；3；0.2。
【解答】解：由图知，甲、乙两个滑轮组承担重物绳子的段数n甲＝3，n乙＝2，
不计动滑轮重及摩擦，乙滑轮组绳端拉力：
F＝G＝；
根据s＝nh可知，甲滑轮组中绳子的自由端移动的距离为：
s甲＝n甲h＝7×1m＝3m；
根据v自＝nv物可知，重物A移动的速度为：
vA＝v自乙＝×40cm/s＝20cm/s＝4.2m/s。
故答案为：300；3；7.2。
21．（2分）如图甲所示，放在水平地面上的物体C受到方向不变的水平拉力F的作用，F—t和v—t图像分别如图乙、图丙所示 4 N，在6s—9s内，物体克服摩擦力所做的功为 12 J。
【答案】4；12
【解答】解：如图甲所示，放在水平地面上的物体受到方向不变的水平拉力F的作用、丙所示，6﹣9秒物体做匀速直线运动，大小相等，因压力大小和接触面粗糙程度不变，故物体在第4秒时受到的摩擦力大小为4N；
在6～4s内，物体移动的距离：s＝vt＝1m/s×（9﹣4）s＝3m，
物体克服摩擦力所做的功：W＝fs＝4N×7m＝12J。
故答案为：4；12。
22．（1分）如图所示，一个重为5N的物体被水平力F＝25N压在竖直墙面上匀速下滑20cm，则匀速下滑的过程中压力F做的功为 0 J。
【答案】0
【解答】解：一个重为5N的物体被水平力F＝25N压在竖直墙面上匀速下滑20cm，在这个过程中，物体运动方向为竖直向下，故压力F做的功为0J。
故答案为：7。
23．（3分）如图是小明在做俯卧撑和引体向上时的锻炼场景：
（1）图甲中小明静止时地面对双手的支持力为F1，图乙中小明静止悬挂在单杠上时，单杠对他的作用力为F2，则F1 ＜ F2。
（2）如图乙，小明的质量为60kg，做一次引体向上需克服重力做功 420 J，如果小明1min完成10个引体向上，则他的功率是 70 W。（g取10N/kg）
【答案】见试题解答内容
【解答】解：（1）图甲中小明静止时地面对双手的支持力为F1，此时地面对双手的支持力与双脚的支持力的总和等于小明自身的重力大小，因此F1＜G；
图乙中小明静止悬挂在单杠上时，单杠对他的作用力F7等于小明自身的重力，即F2＝G，因此F1＜F7；
（2）小明的重力：G＝mg＝60kg×10N/kg＝600N，
由图乙可知，小明做引体向上时，因此做一次引体向上需克服重力做功：W＝Gh＝600N×0.7m＝420J；
小明3min完成10个引体向上，克服重力做的总功：W总＝10W＝10×420J＝4200J，
则他的功率：P＝＝＝70W。
故答案为：（1）＜；（2）420。
24．（2分）跳绳是一种健身运动。一位质量m＝50kg同学在原地跳绳过程中，离开地面后竖直方向的高度一时间图像如图所示。不计阻力，则跳绳者每跳绳一次克服自身所受重力做的功是 50J ，他的做功的平均功率P＝ 150 W。
【答案】50J；150
【解答】解：由图像可知，跳绳时跳起的高度：h＝0.1m，
跳绳者每跳绳一次克服自身所受重力做的功：W＝Gh＝mgh＝50kg×10N/kg×4.1m＝50J；
每跳一次绳的时间：t＝s，
跳绳的平均功率：P＝＝＝150W。
故答案为：50J；150。
25．（3分）如图甲所示，滑轮组在竖直向上的拉力F作用下，将重为105N的物体匀速提起，在5s时间内绳子自由端移动的距离为s＝3m。图乙是滑轮组工作时的拉力F与绳自由端移动距离s的关系图，则，图乙中阴影部分的面积表示的物理量是 功 ，拉力F做功的功率是 30 W，该滑轮组提升此重物时的机械效率为 70% 。
【答案】功；30；70%。
【解答】解：（1）由图乙可知，纵坐标表示拉力F＝50N不变，由W＝Fs可知，其大小为W＝Fs＝50N×3m＝150J；由可得；
（2）由图可知n＝3，由s＝nh可得，
则拉力做的有用功W有＝Gh＝105N×1m＝105J，
滑轮组提升该重物时的机械效率。
故答案为：功；30。
26．（3分）如图所示，物体重为300N，用沿斜面方向大小为200N的拉力F将其拉上斜面，长为4m，则此过程中拉力做的有用功为 600 J；斜面的机械效率为 75 %；物体受到斜面摩擦力的大小为 50 N。
【答案】600；75；50
【解答】解：此过程中克服物体重力所做的有用功：W有＝Gh＝300N×2m＝600J；
拉力做的总功：W总＝Fs＝200N×4m＝800J，
斜面的机械效率：；
克服物体所受摩擦力做的额外功：W额＝W总﹣W有＝800J﹣600J＝200J，
物体受到斜面的摩擦力大小：。
故答案为：600；75。
三、作图题（每题2分，共4分）
27．（2分）如图甲是《水浒传》中风雪山神庙的情节，林冲用长枪挑着酒葫芦在雪中行走，其简化图如图乙所示．O为肩膀处的支点，请在图乙中画出作用在A点的最小动力F1及酒葫芦受到的重力。
【答案】
【解答】解：由杠杆平衡条件F1L1＝F2L2可知，在阻力与阻力臂一定的情况下，动力越小；
图中支点为O，因此OA作为动力臂最长，过A点作垂直于OA的作用力F1，方向斜向下，即为作用在A点的最小动力，作用点在其重心。如图所示：
28．（2分）在图中某同学想用40N的力拉起重为80N的物体，动滑轮重40N，请按要求画出滑轮组的绕线方法（不计绳重及摩擦）。
【答案】
【解答】解：不计绳重及摩擦，拉力F＝动），则此滑轮组承担物重的绳子的段数为：n＝＝，用力方向向上
四、实验探究题（每空2分，共26分）
29．（12分）在“探究杠杆平衡条件”的实验中：
（1）小华同学先把杠杆的中点支在支架上，杠杆静止在如图甲所示的位置，此时杠杆处于 平衡 （填“平衡”或“不平衡”）状态。为了使杠杆在水平位置平衡，此时应向 左 调节平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡的好处是 便于测量力臂 ；
（2）如图乙所示，在杠杆A处挂4个相同钩码，要使杠杆在水平位置平衡 6 个；
（3）如图丙所示，用弹簧测力计在C处竖直向上拉，当弹簧测力计逐渐向右倾斜时，则弹簧测力计的示数将 变大 （填“变大”、“变小”或“不变”），其原因是 该力的力臂变短 。
【答案】（1）平衡；左；便于测量力臂；（2）6；（3）变大；该力的力臂变短。
【解答】解：（1）如甲图杠杆静止处于平衡状态。杠杆右端低，为了使杠杆水平平衡，直到杠杆在水平位置平衡，便于测量力臂。
（2）设一个钩码的重力为G，杠杆一个小格代表L，杠杆的左端
4G×3L＝12GL，
B处的力臂为5L，杠杆的右端
F2×2L＝12GL，
解得F3＝6G，即在B处挂6个同样的钩码。
（3）如图丙，弹簧测力计在杠杆C处时，拉力力臂为OC，拉力的力臂小于OC，阻力和阻力臂不变，拉力将变大。
故答案为：（1）平衡；左；便于测量力臂；（3）变大。
30．（14分）如图所示，某实验小组的同学们在探究“斜面的机械效率”实验时，用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动物块A
（1）实验时要使木板的倾斜角变大，应该把木板下面的木块向 左 移动（选填“左”或“右”）。分析表中的数据可得出：斜面越缓越 省 力（选填“省”或“费”），斜面的机械效率越 小 ；
（2）该小组又进行了第4次实验，他们在斜面上铺上棉布，使斜面变粗糙，用弹簧测力计拉动同一物块沿斜面向上做匀速直线运动，读出此时弹簧测力计的示数为4.0N，有用功 相同 （选填“相同”或“不同”）、而拉力做的总功 变大 （选填“变大”或“变小”），这种情况下斜面的机械效率将变 变小 （选填“变大”或“变小”）；
（3）把第4次实验数据与表中数据综合分析可得出：斜面的机械效率与斜面的倾斜程度和 粗糙程度 有关。
【答案】（1）左；省；小；（2）相同；变大；变小；（3）粗糙程度。
【解答】解：（1）实验时要使木板的倾斜角变大，即斜面长度不变，故应该把木板下面的木块向左移动；
分析表中第2列与第5列，对比斜面坡度与沿斜面拉力的变化情况可知；对比第7列与第7列数据可知，斜面的机械效率越小；
（2）第4次实验与第7次实验相比，保持斜面高和长分别是0.5m和6m
W有＝Gh＝5N×0.4m＝2.5J，即两次实验有用功相同；
与第7次实验相比拉力变大，由W总＝Fs可知，拉力做的总功变大，总功变大，由，斜面的机械效率将变小；
（4）分析表格中的第2列和第7列可知，斜面的机械效率与倾斜程度有关；故斜面的机械效率与斜面倾斜程度和斜面粗糙程度有关。
故答案为：（1）左；省；小；（2）相同；变小。
五、计算题（每题8分，共16分）
31．（8分）如图所示，中考体育测试中，小宇同学正在测试自己的仰卧起坐的成绩。小宇同学质量为50kg（肚脐以上）质量约为全身质量的60%；若一分钟内她做了40个仰卧起坐，这一分钟小宇共消耗4000J能量。（g取10N/kg）求：
（1）小宇完成1次仰卧起坐，克服重力所做的功；
（2）这段时间内她克服重力做功的功率；
（3）这个过程小宇做功的效率。
【答案】（1）小宇完成1次仰卧起坐，克服重力所做的功为90J；
（2）这段时间内她克服重力做功的功率60W；
（3）这个过程小宇做功的效率为90%。
【解答】解：（1）小宇同学质量为50kg，小宇所受的重力
G＝mg＝50kg×10N/kg＝500N，
每次上半身重心上升的高度均为0.3m，仰卧起坐2次克服自身重力做功
W＝60%Gh＝60%×500N×0.3m＝90J；
（2）7min内完成40个仰卧起坐，所做的功
W有＝40×90J＝3600J，
这段时间做功的功率
；
（3）这个过程小宇做功的效率
。
答：（1）小宇完成1次仰卧起坐，克服重力所做的功为90J；
（2）这段时间内她克服重力做功的功率60W；
（3）这个过程小宇做功的效率为90%。
32．（8分）如图所示，质量为60kg的工人师傅使用滑轮组在20s内将重为1000N的装修材料从地面匀速提升8m运送到博物馆三楼窗口处，他对绳子的拉力为400N（g取10N/kg）求；
（1）工人师傅做的有用功；
（2）滑轮组的机械效率；（百分号前保留1位小数）
（3）该工人师傅利用此滑轮组工作时，能拉重物的最大重力是多少。
【答案】（1）工人师傅做的有用功为8000J；
（2）滑轮组的机械效率为83.3%；
（3）该工人师傅利用此滑轮组工作时，能拉重物的最大重力是1600N。
【解答】解：（1）工人师傅做的有用功为：
W有＝Gh＝1000N×8m＝8000J；
（2）由图可知，n＝3
η＝＝＝＝＝×100%≈83.3%；
（3）不计绳重和摩擦，根据F＝动）可知，动滑轮重为：
G动＝nF﹣G＝4×100N﹣1000N＝200N，
工人师傅对绳的最大拉力等于人的重力，即F'＝G人＝mg＝60kg×10N/kg＝600N，
则该工人师傅利用此滑轮组工作时，能拉重物的最大重力为：
G'＝nF'﹣G动＝3×600N﹣200N＝1600N。
答：（1）工人师傅做的有用功为8000J；
（2）滑轮组的机械效率为83.3%；
（3）该工人师傅利用此滑轮组工作时，能拉重物的最大重力是1600N。次数
斜面的倾斜程度
物块重力G/N
斜面高度h/m
拉力F/N
斜面长度s/m
机械效率η
1
较缓
5
0.2
2.4
1
41.7%
2
较陡
5
0.5
3.2
1
78.1%
3
最陡
5
0.7
4.3
1
81.4%
次数
斜面的倾斜程度
物块重力G/N
斜面高度h/m
拉力F/N
斜面长度s/m
机械效率η
1
较缓
5
0.2
2.4
1
41.7%
2
较陡
5
0.5
3.2
1
78.1%
3
最陡
5
0.7
4.3
1
81.4%