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陕西省延安市志丹县2校联考2023-2024学年九年级上学期月考物理试卷（9月份）
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这是一份陕西省延安市志丹县2校联考2023-2024学年九年级上学期月考物理试卷（9月份），共28页。试卷主要包含了选择题，填空与作图题，实验探究题，综合题等内容，欢迎下载使用。
陕西省延安市志丹县2校联考2023-2024学年九年级上学期月考物理试卷（9月份）(解析版)
一、选择题（共10小题，每小题2分，计20分。每小题只有一个选项是符合题意的）
1．（2分）吃饭时使用的筷子可以看作是（ ）
A．省力杠杆 B．费力杠杆 C．等臂杠杆 D．都不正确
2．（2分）如图，清晨，伴随着嘹亮的国歌声，该滑轮的作用是（ ）
A．减小拉力
B．减少拉力做功
C．改变拉力的方向
D．增大绳子自由端移动的距离
3．（2分）渭南文化旅游（西安）宣传推介活动于2023年7月19日在西安举行。如图所示，航拍本次活动的无人机匀速下降的过程中（ ）
A．重力不做功 B．动能减小
C．重力势能不变 D．机械能减小
4．（2分）如图，工人师傅正在使用一根硬棒撬动石头，使用此硬棒（ ）
A．省力且省距离 B．省力但费距离
C．费力且费距离 D．费力但省距离
5．（2分）如图，大人和小孩分别将5块相同的砖从一楼搬到二楼，在这个过程中（ ）
A．小孩对砖做功更多 B．小孩对砖做功更快
C．大人对砖做功更多 D．大人对砖做功更快
6．（2分）如图，这是我国古人利用绞车提升巨石的情景，下列说法正确的是（ ）
A．使用轮轴可以省力
B．使用此装置可以省功
C．下方的滑轮可以省距离
D．绞车由动滑轮、定滑轮及轮轴组成
7．（2分）如图，甲物重12N，乙物重8N，不计测力计自重，则测力计示数为（ ）
A．4N B．8N C．12N D．20N
8．（2分）用如图所示的四种简单机械，将同一重物从低处匀速提升到高处，在不计机械自重及摩擦的情况下（ ）
A．
B．
C．
D．
9．（2分）关于跳水运动员踏板起跳时的情景，下列说法正确的是（ ）
A．运动员向下压跳板时对跳板做功，跳板的弹性势能增加
B．运动员被跳板弹起的过程中动能转化为弹性势能
C．运动员离开跳板上升的过程中，其动能增加
D．运动员在空中下落过程中没有力对其做功
10．（2分）如图所示，长1m、重3N的均匀木板放在水平桌面上，木板左端离桌面边沿4dm，若一老鼠来偷吃此诱饵，沿木板向左端爬去，而使老鼠落入桌子下面的水桶中。以下说法错误的是（ ）
A．木板重力的力臂为1dm
B．此机关对0.5N重的老鼠没有影响
C．1N重的老鼠最多爬到距桌面边沿3dm的地方
D．2N重的老鼠最多爬到距桌面边沿2dm的地方
二、填空与作图题（共8小题，计22分）
11．（2分）如图所示是三种类型的剪刀，请为铁匠师傅选择一把剪铁皮的剪刀，你会选择 （选填“A”“B”或“C”）剪刀，这样选择的目的是为了 （选填“省力”“省距离”或“省功”）。
12．（3分）如图所示，物体A重10牛，物体B重20牛，则图中绳子对物体B的拉力为 牛，物体B对地面的压力为 牛，弹簧测力计示数为 牛。
13．（2分）如图所示的“开瓶起子”，它是 杠杆（选填“省力”、“费力”或“等臂”），点 （选填“A”或“B”）是支点，使用时在C点处施加 （选填“向上”或“向下”）的力。
14．（4分）如图所示，塔式起重机上的滑轮组既可以 ，又可以改变施力的 ，只让起重机做功的功率变大，其机械效率将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。某次作业中起重机将900N的物体匀速吊起5m高，拉力F为400N，则这次作业的机城率为 。
15．（3分）如图甲所示，在探究斜面机械效率的小组活动中，分别将A、B两个完全相同的物体拉到斜面顶端，对物体A做的有用功是 J，对物体B做的有用功是 J，对物体B做的额外功是 J。
16．（4分）在水平地面上铺一张纸，将皮球表面涂黑，让皮球从不同高度处自由下落撞击纸面。碰撞使得皮球发生 形变并在纸上留下黑色圆斑，此过程能量的转化是 ；分析图中两个圆斑大小可知：低速碰撞形成的圆斑是 图；反弹时弹性势能更大的是 图。
17．（2分）桔槔是中国古代用于灌溉或汲水的一种器具，是杠杆的一种应用，如图甲所示。图乙是桔槔的简化示意图，并画出动力的力臂l1。
18．（2分）如图所示，某人站立在地面上用滑轮组将物体A匀速向上拉起，请在图中用笔画线代替绳子画出所用滑轮组绳子绕法。
三、实验探究题（共4小题，计22分）
19．（4分）请完成下列填空。
（1）图﹣1中点燃的蜡烛上下摆动，形成跷跷板，涉及的物理原理是 。
（2）图﹣2是用绳和木棍体验“滑轮组”的实验，该实验说明滑轮组绕绳段数越多，所省的 （选填“力”、“距离”或“能量”）也越多。
（3）图﹣3所示的单摆实验说明物体的重力势能和 是可以相互转化的。
（4）如图﹣4所示，从最高位置到最低位置的过程中滚摆的动能 （选填“增大”或“减小”）。
20．（4分）小明学做家乡特色菜“贴饽饽熬鱼”时，一个不小心让饮料瓶落到了松软的玉米面团上，在面团上留下较深的痕迹。于是他灵机一动
（1）通过面团的凹陷程度可以确定水瓶下落前 的大小。
（2）利用实验①、②可探究重力势能大小与物体的 是否有关。
（3）要研究物体的重力势能是否与物体所在高度有关，应对比实验 （选填实验序号）的结果。
（4）高空抛物是一种危害公共安全的行为，请阐述不能高空抛物的原因： 。
21．（7分）如图是小净利用刻度均匀的杠杆探究“杠杆平衡条件”的实验装置。
（1）实验前没挂钩码，杠杆静止的位置如图甲，为使杠杆在水平位置平衡 （选填“左”或“右”）端调节；
（2）在杠杆调整到水平位置平衡后，利用钩码和刻度尺测量出杠杆平衡时各个力及其力臂，测得数据如表。由表中实验数据 ；
次数
动力F1/N
动力臂l1/cm
阻力F2/N
阻力臂l2/cm
1
1.0
10
2.0
5
2
1.5
5
0.5
15
3
2.0
15
1.5
20
（3）进行3次实验的目的是 （单项选择，选填正确答案标号）；
A．取平均值减小误差
B．归纳出物理规律
C．使每组数据更准确
（4）如图乙，由杠杆的平衡条件可知杠杆的 （选填“左”或“右”）端会下沉；要使杠杆重新在水平位置平衡，在不改变两侧钩码各自数量的前提下 ；
（5）如图丙，用同一弹簧测力计两次挂在杠杆的同一位置用力拉（不超过弹簧测力计的量程），均使杠杆在水平位置平衡 （选填“大”或“小”）；
（6）如图丁，有一左粗右细的直木棒，悬挂使其水平平衡，使用该直木棒 （选填“能”或“不能”）探究“杠杆平衡条件”；
（7）如图戊，杆秤是我国古老的衡量工具，现今人们仍然在使用。根据杠杆平衡条件 的（选填“均匀”或“非均匀”）。
22．（7分）小明通过下面的实验，研究“动能的大小与物体运动的速度有关”的问题。让质量相同的小球从斜面上不同高度处自由滚下。
（1）图甲、乙中两次实验，小球到达水平面时的速度是 （选填“相同”或“不同”）的。
（2）实验中观察木块被撞的距离，并以此判断小球动能的大小，这里用到的物理方法是 。
（3）将小球从斜面上自由滚下（如图甲、乙），观察到木块被撞出的距离不同，我们可以得出结论：同一物体， ，动能越大。
（4）每次撞击过后，都需要把小木块放回同一位置，这是为了方便 。
（5）将小球从一光滑斜槽轨道（OAB）O点自由滚下（如图丙），依次经过A、B两点到达C点（忽略空气阻力）A和EB，则EA （选填“＞”、“＝”或“＜”）EB。
（6）当小球从B点运动到达最高点C时，假设小球所受的外力全部消失，则小球将沿 （选填“a”、“b”或“c”）轨迹运动，并且机械能 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。
四、综合题（共2小题，计16分）
23．（7分）图﹣1是古人劳动时抬起木料的情景，图﹣2为该系统工作的原理示意图，已知其中BO：OC＝1：5
（1）求木料所受的重力。（g取10N/kg）
（2）当F2为多大时，木料刚好被抬起？（木料可视为质量均匀的圆柱体）
（3）如果他们无法将巨木抬起，请你提出一个有可能抬起巨木的改进方案，并简述其中的物理学原理。
24．（9分）如图，这是一款地面清扫机器人，它可以代替人工去清扫垃圾，它的直径为18cm，若该机器人工作时牵引力的功率为5W，g取10N/kg。
（1）该机器人移动的速度为 m/s；10min可以完成的作业面积是 m2。
（2）该机器人工作时的牵引力在10s内所做的功是多少？
（3）该机器人工作10min后，机内增加1000g的垃圾，此后已无垃圾可扫。若阻力增加了，试通过计算分析其牵引力的功率是否发生了改变。
参考答案与试题解析
一、选择题（共10小题，每小题2分，计20分。每小题只有一个选项是符合题意的）
1．（2分）吃饭时使用的筷子可以看作是（ ）
A．省力杠杆 B．费力杠杆 C．等臂杠杆 D．都不正确
【分析】根据生活经验，先判断杠杆在使用过程中，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：筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，故ACD错误。
故选：B。
【点评】此题考查的是杠杆的分类主要包括以下几种：
①省力杠杆，动力臂大于阻力臂；②费力杠杆，动力臂小于阻力臂；③等臂杠杆，动力臂等于阻力臂。
2．（2分）如图，清晨，伴随着嘹亮的国歌声，该滑轮的作用是（ ）
A．减小拉力
B．减少拉力做功
C．改变拉力的方向
D．增大绳子自由端移动的距离
【分析】轴固定不动的滑轮叫定滑轮，使用定滑轮可以改变用力方向，但不能省力，也不能改变绳子自由端移动的距离。
【解答】解：旗杆顶部滑轮的轴固定不动，是一个定滑轮，但不能省力。
故选：C。
【点评】此题考查了定滑轮的工作特点，是基础性题目。
3．（2分）渭南文化旅游（西安）宣传推介活动于2023年7月19日在西安举行。如图所示，航拍本次活动的无人机匀速下降的过程中（ ）
A．重力不做功 B．动能减小
C．重力势能不变 D．机械能减小
【分析】做功的两个必要条件：作用在物体上的力，二是物体在这个方向上通过的距离；
影响动能大小的因素：质量、速度。质量越大，速度越大，动能越大；影响重力势能大小的因素：质量、被举的高度。质量越大，高度越大，重力势能就越大；机械能为动能和势能的和。
【解答】解：
A、航拍本次活动的无人机匀速下降的过程中，重力做了功；
BCD、航拍本次活动的无人机匀速下降的过程中，速度不变，高度变小，所以机械能减小、D正确。
故选：D。
【点评】本题考查了做功的必要条件，以及动能、重力势能、机械能的大小变化，属于基础题。
4．（2分）如图，工人师傅正在使用一根硬棒撬动石头，使用此硬棒（ ）
A．省力且省距离 B．省力但费距离
C．费力且费距离 D．费力但省距离
【分析】分析动力臂与阻力臂的长度关系，从而判断它属于哪种类型杠杆，进而判断其是否省力和是否省距离。
【解答】解：由图可知，使用一根硬棒撬动石头时，由杠杆的平衡条件知道，即使用的是省力杠杆，使用任何机械都不省功，故B正确。
故选：B。
【点评】该题考查杠杆的分类和特点，根据具体情况来判断，解决此类题的关键是判断动力臂与阻力臂的大小。
5．（2分）如图，大人和小孩分别将5块相同的砖从一楼搬到二楼，在这个过程中（ ）
A．小孩对砖做功更多 B．小孩对砖做功更快
C．大人对砖做功更多 D．大人对砖做功更快
【分析】（1）两人分别将5块完全相同的砖从一楼运到三楼，根据公式W＝Gh比较大人和小孩对砖做功的多少；
（2）根据功率的公式P＝比较大人和小孩对砖做功的功率大小。
【解答】解：两人分别将5块完全相同的砖从一楼运到二楼，砖的总重力相同，根据公式W＝Gh可知；
运砖时上升的高度相同，小孩用的时间比大人多，根据公式P＝，大人对砖做功的功率一定比小孩对砖做功的功率大，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查了功和功率的大小比较，属于基础题，难度不大。
6．（2分）如图，这是我国古人利用绞车提升巨石的情景，下列说法正确的是（ ）
A．使用轮轴可以省力
B．使用此装置可以省功
C．下方的滑轮可以省距离
D．绞车由动滑轮、定滑轮及轮轴组成
【分析】定滑轮不能省力，但可以改变力的方向；轮轴的实质是可以连续转动的杠杆，可以省力，但费距离；使用任何机械都不省功。
【解答】解：A、轮轴的轮半径大于轴半径，省力但费距离；
B、由功的原理可知，所以此装置不能省功；
C、D、由图可知，没有用到动滑轮，故CD错误。
故选：A。
【点评】本题通过分析绞车的结构特点，了解了简单机械的分析与应用，同时考查了机械功原理，难度一般。
7．（2分）如图，甲物重12N，乙物重8N，不计测力计自重，则测力计示数为（ ）
A．4N B．8N C．12N D．20N
【分析】物体处于平衡状态时，受到的合力为零；弹簧测力计读数时，都是在静止或匀速直线运动状态即平衡状态下使用的，此时弹簧测力计的示数等于弹簧测力计受到的拉力。
【解答】解：弹簧测力计受到乙对它一个向右的拉力，这个拉力就等于乙的重力，弹簧测力计的示数就等于这个拉力。
故选：B。
【点评】能对物体的受力情况进行分析，知道弹力测力计读数时的特点是解答的关键。
8．（2分）用如图所示的四种简单机械，将同一重物从低处匀速提升到高处，在不计机械自重及摩擦的情况下（ ）
A．
B．
C．
D．
【分析】（1）动滑轮在理想情况下可以省一半力。
（2）斜面长是斜面高的多少倍，所用的拉力就是物重的多少分之一。
（3）根据杠杆的平衡条件进行分析。
（4）使用定滑轮不省力。
【解答】解：A、动滑轮可以省一半力，；
B、不计机械自重及摩擦的情况下，；
C、根据题图可知：此时杠杆的动力臂是阻力臂的4.5倍；
D、使用定滑轮不省力。综上可知：最省力的是斜面，ACD不符合题意。
故选：B。
【点评】本题主要考查了常见的简单机械的省力状况，属于基础性题目；会利用杠杆原理进行分析。
9．（2分）关于跳水运动员踏板起跳时的情景，下列说法正确的是（ ）
A．运动员向下压跳板时对跳板做功，跳板的弹性势能增加
B．运动员被跳板弹起的过程中动能转化为弹性势能
C．运动员离开跳板上升的过程中，其动能增加
D．运动员在空中下落过程中没有力对其做功
【分析】（1）力学中做功的两个必要因素是作用在物体上的力和物体在力的方向上通过的距离；
（2）运动员被跳板弹起的过程，跳板的弹性势能减少，运动员的动能增加；
（3）动能的大小与质量和速度有关；
（4）运动员在空中下落过程中受到重力作用。
【解答】解：A、运动员对跳板的压力向下，运动员对跳板做功，故A正确；
B、运动员被跳板弹起的过程中弹性势能转化为动能；
C、运动员离开跳板上升的过程中，速度变小，故C错误；
D、运动员在空中下落过程中受到重力作用，所以重力对运动员做功。
故选：A。
【点评】本题考查了做功的两个必要因素和机械能转化，属于常考题。
10．（2分）如图所示，长1m、重3N的均匀木板放在水平桌面上，木板左端离桌面边沿4dm，若一老鼠来偷吃此诱饵，沿木板向左端爬去，而使老鼠落入桌子下面的水桶中。以下说法错误的是（ ）
A．木板重力的力臂为1dm
B．此机关对0.5N重的老鼠没有影响
C．1N重的老鼠最多爬到距桌面边沿3dm的地方
D．2N重的老鼠最多爬到距桌面边沿2dm的地方
【分析】从图中可知，支点在离木板左端4dm处，木板的重心在离支点1dm处，已知木板和老鼠的重力，根据杠杆平衡条件可求老鼠离桌沿的距离，逐项分析判断。
【解答】解：A．均匀木板的重心在其几何中心，由图可知，木板的重心距离支点的距离是1dm，故A正确；
B．为使木板不失去平衡小＝＝＝0.75N，故B正确；
C．木板的重力为3N木＝×10dm﹣4dm＝1dm，则5N的老鼠最多可到达的距离L1＝＝＝5dm；
D．根据G2L2＝G木L木可得，7N重的老鼠最多到达的距离L2＝＝＝7.5dm。
故选：D。
【点评】本题考查杠杆平衡条件的应用，本题的关键是认清杠杆的五要素。
二、填空与作图题（共8小题，计22分）
11．（2分）如图所示是三种类型的剪刀，请为铁匠师傅选择一把剪铁皮的剪刀，你会选择 A （选填“A”“B”或“C”）剪刀，这样选择的目的是为了 省力 （选填“省力”“省距离”或“省功”）。
【分析】生活中的各类剪刀可以看作不同种类的杠杆，各类杠杆的特点也不相同：省力杠杆费距离；费力杠杆省距离。
【解答】解：由图可知，A剪刀的动力臂大于阻力臂，可用来剪铁皮。
故答案为：A；省力。
【点评】解题时应先根据生活经验了解各种活动的目的，然后再根据各种杠杆的特点选择相应的剪刀。
12．（3分）如图所示，物体A重10牛，物体B重20牛，则图中绳子对物体B的拉力为 10 牛，物体B对地面的压力为 10 牛，弹簧测力计示数为 25 牛。
【分析】物体B受到向上的拉力等于物体A的重力，B物体处于静止状态，对地面的压力等于物体B的重力减去拉力；弹簧测力计的示数等于下面2倍物体A的重力加上动滑轮的重力。
【解答】解：
物体B受到向上的拉力F＝GA＝10N，
B物体处于静止状态，对地面的压力F压＝GB﹣F＝20N﹣10N＝10N，
弹簧测力计的示数：
F′＝2GA+G轮＝2×10N+3N＝25N。
故答案为：10；10。
【点评】本题考查了使用动滑轮拉力的计算，能对物体B进行正确的受力分析是关键。
13．（2分）如图所示的“开瓶起子”，它是 省力 杠杆（选填“省力”、“费力”或“等臂”），点 A （选填“A”或“B”）是支点，使用时在C点处施加 向上 （选填“向上”或“向下”）的力。
【分析】根据力臂关系可以把杠杆分为三类：动力臂大于阻力臂，省力杠杆；动力臂等于阻力臂，等臂杠杆；动力臂小于阻力臂，费力杠杆。
【解答】解：“开瓶起子”在使用过程中，A是支点，B是阻力作用点，所以是省力杠杆，C点的动力向上。
故答案为：省力；A；向上。
【点评】此题考查了杠杆的分类﹣﹣省力杠杆、等臂杠杆和费力杠杆，属于基础题。
14．（4分）如图所示，塔式起重机上的滑轮组既可以 省力 ，又可以改变施力的 方向 ，只让起重机做功的功率变大，其机械效率将 不变 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。某次作业中起重机将900N的物体匀速吊起5m高，拉力F为400N，则这次作业的机城率为 75% 。
【分析】（1）使用滑轮组既可以省力，又可以改变力的方向，但要费距离；
（2）单位时间内所做的功叫做功率，功率是表示做功快慢的物理量；有用功跟总功的比值叫做机械效率；
（3）根据滑轮组确定绳子股数，利用η＝＝＝＝求出该滑轮组的机械效率。
【解答】解：使用滑轮组既可以省力，又可以改变力的方向；
机械效率的高低与机械做功快慢没有关系，只让起重机做功的功率变大；
由图可知，n＝3
η＝＝＝＝＝×100%＝75%。
故答案为：省力；方向；75%。
【点评】本题考查了滑轮组及其工作特点和滑轮组机械效率公式的应用，明确滑轮组绳子的有效股数是关键。
15．（3分）如图甲所示，在探究斜面机械效率的小组活动中，分别将A、B两个完全相同的物体拉到斜面顶端，对物体A做的有用功是 2 J，对物体B做的有用功是 2 J，对物体B做的额外功是 0.5 J。
【分析】读图知每次的总功，根据有用功与额外功的和叫总功，且有用功不变。
【解答】解：用功与额外功的和叫总功。由乙图知，WA有用＝WA总﹣WA额＝3J﹣1J＝2J，
如图甲，分别将A，做的有用功相等A有用＝WB有用＝2J，
对物体B做的额外功是：WB额＝WB总﹣WB有用＝2.5J﹣2J＝0.2J。
故答案为：2；2；2.5。
【点评】本题考查了对有用功、额外功和总功的理解和计算，难度不大。
16．（4分）在水平地面上铺一张纸，将皮球表面涂黑，让皮球从不同高度处自由下落撞击纸面。碰撞使得皮球发生 弹性 形变并在纸上留下黑色圆斑，此过程能量的转化是 动能转化为弹性势能 ；分析图中两个圆斑大小可知：低速碰撞形成的圆斑是 A 图；反弹时弹性势能更大的是 B 图。
【分析】重力势能的大小与物体的质量和下落高度有关，下落高度相同时，质量越大，重力势能越大；质量相同时，下落高度越大，重力势能越大；皮球下落过程中，具有的重力势能转化为动能，与地面碰撞接触时又转化为弹性势能。
【解答】解：使皮球分别从不同高度处自由下落，在纸上留下黑色圆斑A、B，此时，分析图中两个圆斑大小可知：低速碰撞的球动能小，形成的圆斑是A。
故答案为：弹性；动能转化为弹性势能；A；B。
【点评】本题考查机械能的转化，知道弹性势能与形变大小有关。
17．（2分）桔槔是中国古代用于灌溉或汲水的一种器具，是杠杆的一种应用，如图甲所示。图乙是桔槔的简化示意图，并画出动力的力臂l1。
【分析】根据力臂是支点到力的作用线的垂直距离可作出动力的力臂l1；
根据重力的方向竖直向下画出重力，作用点在重心。
【解答】解：重力的方向是竖直向下的，过水桶重心作竖直向下的重力G，该垂线段为动力的力臂l1；如图所示；
【点评】本题考查重力和动力臂的画法，属于基础题。
18．（2分）如图所示，某人站立在地面上用滑轮组将物体A匀速向上拉起，请在图中用笔画线代替绳子画出所用滑轮组绳子绕法。
【分析】滑轮组绳子的绕法，有两种：一是绳子先系在定滑轮的固定挂钩上，绕过下面的动滑轮，再绕过上面的定滑轮；二是绳子先系在动滑轮的固定挂钩上，绕过定滑轮，然后再绕过动滑轮。
【解答】解：因为是人站在地面上用滑轮组提升重物，所以由2段绳子承担物重，绕过下面的动滑轮；如图所示：
【点评】此题主要考查滑轮组承担物重绳子股数，滑轮组的绕线方法不同，拉力的方向不同，达到省力程度也不同，绳子股数越多越省力。
三、实验探究题（共4小题，计22分）
19．（4分）请完成下列填空。
（1）图﹣1中点燃的蜡烛上下摆动，形成跷跷板，涉及的物理原理是 杠杆原理 。
（2）图﹣2是用绳和木棍体验“滑轮组”的实验，该实验说明滑轮组绕绳段数越多，所省的 力 （选填“力”、“距离”或“能量”）也越多。
（3）图﹣3所示的单摆实验说明物体的重力势能和 动能 是可以相互转化的。
（4）如图﹣4所示，从最高位置到最低位置的过程中滚摆的动能 增大 （选填“增大”或“减小”）。
【分析】（1）图A点燃的蜡烛上下摆动，符合杠杆的五要素，因此符合杠杆原理；
（2）定滑轮可以改变力的方向，而动滑轮可以省力，所以滑轮组既能改变力的方向，又能省力，故据此分析即可；
（3）单摆在竖直平面内左右摆动，小球在最高位置时静止，动能为零，重力势能最大，小球摆到最低点时，速度最快，动能最大，重力势能最小，在这一过程中，重力势能转化成动能。从最低点向最高点运动的过程中，动能转化成重力势能；同理滚摆在竖直平面内上下往复运动，也是动能和重力势能相互转化的过程；在单摆左右摆动和滚摆上下往复运动的过程中，需要克服摩擦阻力做功，消耗一部分机械能。
【解答】解：
（1）图1中点燃的蜡烛上下摆动，有支点、两个力臂，故其原理为杠杆原理；
（2）图2相当于一个滑轮组，手所拿的绳端相当于滑轮组的绳子自由端，所省的力越多；
（3）图6单摆实验说明物体的重力势能和动能是可以相互转化的；
（4）图4滚摆从最高位置到最低位置的过程中质量不变，速度变大。
故答案为：（1）杠杆原理；（2）力；（4）增大。
【点评】本题考查了学生识图的能力，根据图示的内容，联系相关的物理知识内容，体现了物理知识的应用。
20．（4分）小明学做家乡特色菜“贴饽饽熬鱼”时，一个不小心让饮料瓶落到了松软的玉米面团上，在面团上留下较深的痕迹。于是他灵机一动
（1）通过面团的凹陷程度可以确定水瓶下落前 重力势能 的大小。
（2）利用实验①、②可探究重力势能大小与物体的 质量 是否有关。
（3）要研究物体的重力势能是否与物体所在高度有关，应对比实验 ②③ （选填实验序号）的结果。
（4）高空抛物是一种危害公共安全的行为，请阐述不能高空抛物的原因： 质量一定的物体，高度越大，重力势能越大 。
【分析】（1）掌握转换法在实验中的应用，实验中通过面团的凹陷程度比较各水瓶重力势能的大小；
（2）（3）掌握影响物体重力势能的因素：质量和被举高度；根据重力势能与高度和质量的关系进行分析；
（4）物体的质量一定时，高度越大，重力势能越大。
【解答】解：（1）实验中通过面团的凹陷程度可以确定水瓶下落前重力势能的大小；
（2）实验①、②中高度相同，可探究重力势能大小与物体的质量是否有关；
（3）要研究物体的重力势能是否与物体所在高度有关，应该控制水瓶质量相同，所以应对比实验②③的结果；
（4））“高空抛物”危害性大是说物体的高度越大，重力势能越大，做的功越多，得出的结论来解释，高度越大。
故答案为：（1）重力势能；（2）质量；（4）质量一定的物体，重力势能越大。
【点评】本题研究重力势能大小跟哪些因素有关，考查控制变量法和转换法的运用及能量的转化。
21．（7分）如图是小净利用刻度均匀的杠杆探究“杠杆平衡条件”的实验装置。
（1）实验前没挂钩码，杠杆静止的位置如图甲，为使杠杆在水平位置平衡 右 （选填“左”或“右”）端调节；
（2）在杠杆调整到水平位置平衡后，利用钩码和刻度尺测量出杠杆平衡时各个力及其力臂，测得数据如表。由表中实验数据 动力×动力臂＝阻力×阻力臂（或F1l1＝F2l2） ；
次数
动力F1/N
动力臂l1/cm
阻力F2/N
阻力臂l2/cm
1
1.0
10
2.0
5
2
1.5
5
0.5
15
3
2.0
15
1.5
20
（3）进行3次实验的目的是 B （单项选择，选填正确答案标号）；
A．取平均值减小误差
B．归纳出物理规律
C．使每组数据更准确
（4）如图乙，由杠杆的平衡条件可知杠杆的 左 （选填“左”或“右”）端会下沉；要使杠杆重新在水平位置平衡，在不改变两侧钩码各自数量的前提下 靠近支点O移动一格 ；
（5）如图丙，用同一弹簧测力计两次挂在杠杆的同一位置用力拉（不超过弹簧测力计的量程），均使杠杆在水平位置平衡 大 （选填“大”或“小”）；
（6）如图丁，有一左粗右细的直木棒，悬挂使其水平平衡，使用该直木棒 能 （选填“能”或“不能”）探究“杠杆平衡条件”；
（7）如图戊，杆秤是我国古老的衡量工具，现今人们仍然在使用。根据杠杆平衡条件 均匀 的（选填“均匀”或“非均匀”）。
【分析】（1）调节杠杆在水平位置平衡时，平衡螺母向上翘的一端移动；
（2）根据表中数据得出杠杆的平衡条件；
（3）实验中为得出普遍性规律，应多次测量分析得出结论；
（4）设一个钩码重为G，杠杆一个小格是L，根据杠杆平衡条件判断杠杆向哪端下降，要保持平衡，根据杠杆的平衡条件判断移动哪侧钩码；
（5）当拉力F向右倾斜时，这时杠杆右侧的力臂变短，根据杠杆的平衡条件可知，使杠杆仍在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将变大；
（6）找到不均匀的木棒的支点，木棒处于平衡状态，即可得到杠杆的平衡条件；
（7）根据杠杆平衡条件求得物重（阻力）与动力臂的关系，据此进行解答。
【解答】解：（1）如图所示，杠杆右端偏高，平衡螺母应向右端移动；
（2）由表中数据可知，动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂 （或F1l1＝F6l2）；
（3）如果实验次数太少，实验研究得出结论具有偶然性，实验结论必须在多次实验的基础上得出，故选：B；
（4）设杠杆每个格的长度为L，每个钩码的重力为G，
根据杠杆的平衡条件可知：F左L左＝F右L右，即4G×5L＞2G×4L，故左端下沉；
要使杠杆重新在水平位置平衡，在不改变两侧钩码各自数量的前提下，则有：5G×2L＝2G×5L；
（5）如图丙所示，保持作用点不变，此时F的力臂变短，力F变大；
（6）如下图所示：
木棒处于平衡状态，木棒的重力对平衡没有影响，测量对应个力臂；
（7）如图，秤钩处不放物体时，则B点作为杆秤对应的质量刻度值为0g；
该杆秤所能测量的物体质量的最大时，秤砣M在C点，
若杠杆的重心恰好在O点时，根据杠杆平衡条件物×OA＝GM×OC，
则G物＝•OCM是定值，
所以G物与OC成正比，即杆秤的刻度是均匀。
故答案为：（1）右；（2）动力×动力臂＝阻力×阻力臂 1l2＝F2l2）；（3）B；靠近支点O移动一格；（6）能。
【点评】此题是探究杠杆平衡条件的实验，考查了杠杆的调平，及实验中应注意的问题，在实验中为得到普遍性的规律，应多测几组数据进行分析以及学生对杆秤作用的了解，题目有一定的难度。
22．（7分）小明通过下面的实验，研究“动能的大小与物体运动的速度有关”的问题。让质量相同的小球从斜面上不同高度处自由滚下。
（1）图甲、乙中两次实验，小球到达水平面时的速度是 不同 （选填“相同”或“不同”）的。
（2）实验中观察木块被撞的距离，并以此判断小球动能的大小，这里用到的物理方法是 转换法 。
（3）将小球从斜面上自由滚下（如图甲、乙），观察到木块被撞出的距离不同，我们可以得出结论：同一物体， 速度越大 ，动能越大。
（4）每次撞击过后，都需要把小木块放回同一位置，这是为了方便 多次实验，得出普遍规律 。
（5）将小球从一光滑斜槽轨道（OAB）O点自由滚下（如图丙），依次经过A、B两点到达C点（忽略空气阻力）A和EB，则EA ＝ （选填“＞”、“＝”或“＜”）EB。
（6）当小球从B点运动到达最高点C时，假设小球所受的外力全部消失，则小球将沿 a （选填“a”、“b”或“c”）轨迹运动，并且机械能 不变 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。
【分析】（1）（3）（4）影响动能大小的因素有物体的质量与速度，因此，在探究和分析结论时，一定要注意控制变量法的运用，并据此得出结论；
（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；
（5）（6）轨道光滑的，实验过程不存在能的损耗，物体所受的外力全部消失，物体将做匀速直线运动一直运动下去。
【解答】解：（1）图甲、乙中两次实验，下滑的高度不同；
（2）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，小球具有的动能就越大，运用了转换法；
（3）将小球从斜面上自由滚下，小球的高度越高，我们可以得出结论：同一物体，动能越大；
（4）每次撞击过后，都需要把小木块放回同一位置，得出普遍规律；
（5）将小球从一光滑斜槽轨道（OAB）O点自由滚下（图丙），依次经过A，设AA和EB，实验过程不存在能的损耗，则EA＝EB；
（6）当小球从B点做斜抛运动到达最高点C时，假设小球所受的外力全部消失，轨迹如图a所示。
故答案为：（1）不同；（2）转换法；（4）多次实验；（5）＝；不变。
【点评】本实验中研究动能大小的决定因素时运用了控制变量法，反映动能多少时运用了转换法。
四、综合题（共2小题，计16分）
23．（7分）图﹣1是古人劳动时抬起木料的情景，图﹣2为该系统工作的原理示意图，已知其中BO：OC＝1：5
（1）求木料所受的重力。（g取10N/kg）
（2）当F2为多大时，木料刚好被抬起？（木料可视为质量均匀的圆柱体）
（3）如果他们无法将巨木抬起，请你提出一个有可能抬起巨木的改进方案，并简述其中的物理学原理。
【分析】（1）根据G＝mg得出木材所受重力；
（2）由杠杆平衡条件求解；
（3）根据杠杆的平衡条件，可对杠杆的使用进行改进。
【解答】解：（1）木材所受重力：
G＝mg＝2×103kg×10N/kg＝2×104N；
（2）由杠杆平衡条件可得：F1×OB＝F4×OC，
则F2＝＝＝4×103N；
（3）如果他们无法将巨木抬起，根据杠杆的平衡条件，增长动力臂，从而更加省力。
答：（1）木料所受的重力为2×104N；
（2）当F2为4×103N时，木料刚好被抬起；
（3）根据杠杆的平衡条件，可以将支点向左移动，同时减小阻力臂。
【点评】本题考查重力公式及杠杆平衡条件的运用。
24．（9分）如图，这是一款地面清扫机器人，它可以代替人工去清扫垃圾，它的直径为18cm，若该机器人工作时牵引力的功率为5W，g取10N/kg。
（1）该机器人移动的速度为 0.5 m/s；10min可以完成的作业面积是 54 m2。
（2）该机器人工作时的牵引力在10s内所做的功是多少？
（3）该机器人工作10min后，机内增加1000g的垃圾，此后已无垃圾可扫。若阻力增加了，试通过计算分析其牵引力的功率是否发生了改变。
【分析】（1）根据v＝计算机器人移动的速度；已知机器人的直径，根据s＝vt计算10min机器人移动的距离，根据S＝sd计算10min可以完成的作业面积；
（2）根据W＝Pt计算机器人工作时的牵引力在10s内所做的功；
（3）根据P＝＝＝Fv计算增加垃圾后牵引力的功率，从而知其功率是否发生了改变。
【解答】解：（1）机器人移动的速度：
v＝＝＝0.2m/s；
10min机器人移动距离：
s′＝vt′＝0.5m/s×10×60s＝300m，
机器人直径为d＝18cm＝4.18m，10min可以完成的作业面积：
S＝sd＝300m×0.18m＝54m2；
（2）由P＝可得
W＝Pt＝3W×10s＝50J；
（3）机器人沿直线匀速运动，由平衡力知识知，牵引力F′＝F，由P＝＝，牵引力的功率：
P′＝F×80%v＝0.96Fv＝0.96P，
所以牵引力的功率发生了改变。
故答案为：（1）4.5；54；
（2）该机器人工作时的牵引力在10s内所做的功为50J
（3）机内增加垃圾后，机器人牵引力的功率发生了改变。
【点评】本题以地面清扫机器人为情景，考查了平衡力知识、速度、功率公式的灵活应用，难度适中。
陕西省延安市志丹县2校联考2023-2024学年九年级上学期月考物理试卷（9月份）(解析版)
一、选择题（共10小题，每小题2分，计20分。每小题只有一个选项是符合题意的）
1．（2分）吃饭时使用的筷子可以看作是（ ）
A．省力杠杆 B．费力杠杆 C．等臂杠杆 D．都不正确
2．（2分）如图，清晨，伴随着嘹亮的国歌声，该滑轮的作用是（ ）
A．减小拉力
B．减少拉力做功
C．改变拉力的方向
D．增大绳子自由端移动的距离
3．（2分）渭南文化旅游（西安）宣传推介活动于2023年7月19日在西安举行。如图所示，航拍本次活动的无人机匀速下降的过程中（ ）
A．重力不做功 B．动能减小
C．重力势能不变 D．机械能减小
4．（2分）如图，工人师傅正在使用一根硬棒撬动石头，使用此硬棒（ ）
A．省力且省距离 B．省力但费距离
C．费力且费距离 D．费力但省距离
5．（2分）如图，大人和小孩分别将5块相同的砖从一楼搬到二楼，在这个过程中（ ）
A．小孩对砖做功更多 B．小孩对砖做功更快
C．大人对砖做功更多 D．大人对砖做功更快
6．（2分）如图，这是我国古人利用绞车提升巨石的情景，下列说法正确的是（ ）
A．使用轮轴可以省力
B．使用此装置可以省功
C．下方的滑轮可以省距离
D．绞车由动滑轮、定滑轮及轮轴组成
7．（2分）如图，甲物重12N，乙物重8N，不计测力计自重，则测力计示数为（ ）
A．4N B．8N C．12N D．20N
8．（2分）用如图所示的四种简单机械，将同一重物从低处匀速提升到高处，在不计机械自重及摩擦的情况下（ ）
A．
B．
C．
D．
9．（2分）关于跳水运动员踏板起跳时的情景，下列说法正确的是（ ）
A．运动员向下压跳板时对跳板做功，跳板的弹性势能增加
B．运动员被跳板弹起的过程中动能转化为弹性势能
C．运动员离开跳板上升的过程中，其动能增加
D．运动员在空中下落过程中没有力对其做功
10．（2分）如图所示，长1m、重3N的均匀木板放在水平桌面上，木板左端离桌面边沿4dm，若一老鼠来偷吃此诱饵，沿木板向左端爬去，而使老鼠落入桌子下面的水桶中。以下说法错误的是（ ）
A．木板重力的力臂为1dm
B．此机关对0.5N重的老鼠没有影响
C．1N重的老鼠最多爬到距桌面边沿3dm的地方
D．2N重的老鼠最多爬到距桌面边沿2dm的地方
二、填空与作图题（共8小题，计22分）
11．（2分）如图所示是三种类型的剪刀，请为铁匠师傅选择一把剪铁皮的剪刀，你会选择 （选填“A”“B”或“C”）剪刀，这样选择的目的是为了 （选填“省力”“省距离”或“省功”）。
12．（3分）如图所示，物体A重10牛，物体B重20牛，则图中绳子对物体B的拉力为 牛，物体B对地面的压力为 牛，弹簧测力计示数为 牛。
13．（2分）如图所示的“开瓶起子”，它是 杠杆（选填“省力”、“费力”或“等臂”），点 （选填“A”或“B”）是支点，使用时在C点处施加 （选填“向上”或“向下”）的力。
14．（4分）如图所示，塔式起重机上的滑轮组既可以 ，又可以改变施力的 ，只让起重机做功的功率变大，其机械效率将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。某次作业中起重机将900N的物体匀速吊起5m高，拉力F为400N，则这次作业的机城率为 。
15．（3分）如图甲所示，在探究斜面机械效率的小组活动中，分别将A、B两个完全相同的物体拉到斜面顶端，对物体A做的有用功是 J，对物体B做的有用功是 J，对物体B做的额外功是 J。
16．（4分）在水平地面上铺一张纸，将皮球表面涂黑，让皮球从不同高度处自由下落撞击纸面。碰撞使得皮球发生 形变并在纸上留下黑色圆斑，此过程能量的转化是 ；分析图中两个圆斑大小可知：低速碰撞形成的圆斑是 图；反弹时弹性势能更大的是 图。
17．（2分）桔槔是中国古代用于灌溉或汲水的一种器具，是杠杆的一种应用，如图甲所示。图乙是桔槔的简化示意图，并画出动力的力臂l1。
18．（2分）如图所示，某人站立在地面上用滑轮组将物体A匀速向上拉起，请在图中用笔画线代替绳子画出所用滑轮组绳子绕法。
三、实验探究题（共4小题，计22分）
19．（4分）请完成下列填空。
（1）图﹣1中点燃的蜡烛上下摆动，形成跷跷板，涉及的物理原理是 。
（2）图﹣2是用绳和木棍体验“滑轮组”的实验，该实验说明滑轮组绕绳段数越多，所省的 （选填“力”、“距离”或“能量”）也越多。
（3）图﹣3所示的单摆实验说明物体的重力势能和 是可以相互转化的。
（4）如图﹣4所示，从最高位置到最低位置的过程中滚摆的动能 （选填“增大”或“减小”）。
20．（4分）小明学做家乡特色菜“贴饽饽熬鱼”时，一个不小心让饮料瓶落到了松软的玉米面团上，在面团上留下较深的痕迹。于是他灵机一动
（1）通过面团的凹陷程度可以确定水瓶下落前 的大小。
（2）利用实验①、②可探究重力势能大小与物体的 是否有关。
（3）要研究物体的重力势能是否与物体所在高度有关，应对比实验 （选填实验序号）的结果。
（4）高空抛物是一种危害公共安全的行为，请阐述不能高空抛物的原因： 。
21．（7分）如图是小净利用刻度均匀的杠杆探究“杠杆平衡条件”的实验装置。
（1）实验前没挂钩码，杠杆静止的位置如图甲，为使杠杆在水平位置平衡 （选填“左”或“右”）端调节；
（2）在杠杆调整到水平位置平衡后，利用钩码和刻度尺测量出杠杆平衡时各个力及其力臂，测得数据如表。由表中实验数据 ；
次数
动力F1/N
动力臂l1/cm
阻力F2/N
阻力臂l2/cm
1
1.0
10
2.0
5
2
1.5
5
0.5
15
3
2.0
15
1.5
20
（3）进行3次实验的目的是 （单项选择，选填正确答案标号）；
A．取平均值减小误差
B．归纳出物理规律
C．使每组数据更准确
（4）如图乙，由杠杆的平衡条件可知杠杆的 （选填“左”或“右”）端会下沉；要使杠杆重新在水平位置平衡，在不改变两侧钩码各自数量的前提下 ；
（5）如图丙，用同一弹簧测力计两次挂在杠杆的同一位置用力拉（不超过弹簧测力计的量程），均使杠杆在水平位置平衡 （选填“大”或“小”）；
（6）如图丁，有一左粗右细的直木棒，悬挂使其水平平衡，使用该直木棒 （选填“能”或“不能”）探究“杠杆平衡条件”；
（7）如图戊，杆秤是我国古老的衡量工具，现今人们仍然在使用。根据杠杆平衡条件 的（选填“均匀”或“非均匀”）。
22．（7分）小明通过下面的实验，研究“动能的大小与物体运动的速度有关”的问题。让质量相同的小球从斜面上不同高度处自由滚下。
（1）图甲、乙中两次实验，小球到达水平面时的速度是 （选填“相同”或“不同”）的。
（2）实验中观察木块被撞的距离，并以此判断小球动能的大小，这里用到的物理方法是 。
（3）将小球从斜面上自由滚下（如图甲、乙），观察到木块被撞出的距离不同，我们可以得出结论：同一物体， ，动能越大。
（4）每次撞击过后，都需要把小木块放回同一位置，这是为了方便 。
（5）将小球从一光滑斜槽轨道（OAB）O点自由滚下（如图丙），依次经过A、B两点到达C点（忽略空气阻力）A和EB，则EA （选填“＞”、“＝”或“＜”）EB。
（6）当小球从B点运动到达最高点C时，假设小球所受的外力全部消失，则小球将沿 （选填“a”、“b”或“c”）轨迹运动，并且机械能 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。
四、综合题（共2小题，计16分）
23．（7分）图﹣1是古人劳动时抬起木料的情景，图﹣2为该系统工作的原理示意图，已知其中BO：OC＝1：5
（1）求木料所受的重力。（g取10N/kg）
（2）当F2为多大时，木料刚好被抬起？（木料可视为质量均匀的圆柱体）
（3）如果他们无法将巨木抬起，请你提出一个有可能抬起巨木的改进方案，并简述其中的物理学原理。
24．（9分）如图，这是一款地面清扫机器人，它可以代替人工去清扫垃圾，它的直径为18cm，若该机器人工作时牵引力的功率为5W，g取10N/kg。
（1）该机器人移动的速度为 m/s；10min可以完成的作业面积是 m2。
（2）该机器人工作时的牵引力在10s内所做的功是多少？
（3）该机器人工作10min后，机内增加1000g的垃圾，此后已无垃圾可扫。若阻力增加了，试通过计算分析其牵引力的功率是否发生了改变。
参考答案与试题解析
一、选择题（共10小题，每小题2分，计20分。每小题只有一个选项是符合题意的）
1．（2分）吃饭时使用的筷子可以看作是（ ）
A．省力杠杆 B．费力杠杆 C．等臂杠杆 D．都不正确
【分析】根据生活经验，先判断杠杆在使用过程中，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：筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，故ACD错误。
故选：B。
【点评】此题考查的是杠杆的分类主要包括以下几种：
①省力杠杆，动力臂大于阻力臂；②费力杠杆，动力臂小于阻力臂；③等臂杠杆，动力臂等于阻力臂。
2．（2分）如图，清晨，伴随着嘹亮的国歌声，该滑轮的作用是（ ）
A．减小拉力
B．减少拉力做功
C．改变拉力的方向
D．增大绳子自由端移动的距离
【分析】轴固定不动的滑轮叫定滑轮，使用定滑轮可以改变用力方向，但不能省力，也不能改变绳子自由端移动的距离。
【解答】解：旗杆顶部滑轮的轴固定不动，是一个定滑轮，但不能省力。
故选：C。
【点评】此题考查了定滑轮的工作特点，是基础性题目。
3．（2分）渭南文化旅游（西安）宣传推介活动于2023年7月19日在西安举行。如图所示，航拍本次活动的无人机匀速下降的过程中（ ）
A．重力不做功 B．动能减小
C．重力势能不变 D．机械能减小
【分析】做功的两个必要条件：作用在物体上的力，二是物体在这个方向上通过的距离；
影响动能大小的因素：质量、速度。质量越大，速度越大，动能越大；影响重力势能大小的因素：质量、被举的高度。质量越大，高度越大，重力势能就越大；机械能为动能和势能的和。
【解答】解：
A、航拍本次活动的无人机匀速下降的过程中，重力做了功；
BCD、航拍本次活动的无人机匀速下降的过程中，速度不变，高度变小，所以机械能减小、D正确。
故选：D。
【点评】本题考查了做功的必要条件，以及动能、重力势能、机械能的大小变化，属于基础题。
4．（2分）如图，工人师傅正在使用一根硬棒撬动石头，使用此硬棒（ ）
A．省力且省距离 B．省力但费距离
C．费力且费距离 D．费力但省距离
【分析】分析动力臂与阻力臂的长度关系，从而判断它属于哪种类型杠杆，进而判断其是否省力和是否省距离。
【解答】解：由图可知，使用一根硬棒撬动石头时，由杠杆的平衡条件知道，即使用的是省力杠杆，使用任何机械都不省功，故B正确。
故选：B。
【点评】该题考查杠杆的分类和特点，根据具体情况来判断，解决此类题的关键是判断动力臂与阻力臂的大小。
5．（2分）如图，大人和小孩分别将5块相同的砖从一楼搬到二楼，在这个过程中（ ）
A．小孩对砖做功更多 B．小孩对砖做功更快
C．大人对砖做功更多 D．大人对砖做功更快
【分析】（1）两人分别将5块完全相同的砖从一楼运到三楼，根据公式W＝Gh比较大人和小孩对砖做功的多少；
（2）根据功率的公式P＝比较大人和小孩对砖做功的功率大小。
【解答】解：两人分别将5块完全相同的砖从一楼运到二楼，砖的总重力相同，根据公式W＝Gh可知；
运砖时上升的高度相同，小孩用的时间比大人多，根据公式P＝，大人对砖做功的功率一定比小孩对砖做功的功率大，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查了功和功率的大小比较，属于基础题，难度不大。
6．（2分）如图，这是我国古人利用绞车提升巨石的情景，下列说法正确的是（ ）
A．使用轮轴可以省力
B．使用此装置可以省功
C．下方的滑轮可以省距离
D．绞车由动滑轮、定滑轮及轮轴组成
【分析】定滑轮不能省力，但可以改变力的方向；轮轴的实质是可以连续转动的杠杆，可以省力，但费距离；使用任何机械都不省功。
【解答】解：A、轮轴的轮半径大于轴半径，省力但费距离；
B、由功的原理可知，所以此装置不能省功；
C、D、由图可知，没有用到动滑轮，故CD错误。
故选：A。
【点评】本题通过分析绞车的结构特点，了解了简单机械的分析与应用，同时考查了机械功原理，难度一般。
7．（2分）如图，甲物重12N，乙物重8N，不计测力计自重，则测力计示数为（ ）
A．4N B．8N C．12N D．20N
【分析】物体处于平衡状态时，受到的合力为零；弹簧测力计读数时，都是在静止或匀速直线运动状态即平衡状态下使用的，此时弹簧测力计的示数等于弹簧测力计受到的拉力。
【解答】解：弹簧测力计受到乙对它一个向右的拉力，这个拉力就等于乙的重力，弹簧测力计的示数就等于这个拉力。
故选：B。
【点评】能对物体的受力情况进行分析，知道弹力测力计读数时的特点是解答的关键。
8．（2分）用如图所示的四种简单机械，将同一重物从低处匀速提升到高处，在不计机械自重及摩擦的情况下（ ）
A．
B．
C．
D．
【分析】（1）动滑轮在理想情况下可以省一半力。
（2）斜面长是斜面高的多少倍，所用的拉力就是物重的多少分之一。
（3）根据杠杆的平衡条件进行分析。
（4）使用定滑轮不省力。
【解答】解：A、动滑轮可以省一半力，；
B、不计机械自重及摩擦的情况下，；
C、根据题图可知：此时杠杆的动力臂是阻力臂的4.5倍；
D、使用定滑轮不省力。综上可知：最省力的是斜面，ACD不符合题意。
故选：B。
【点评】本题主要考查了常见的简单机械的省力状况，属于基础性题目；会利用杠杆原理进行分析。
9．（2分）关于跳水运动员踏板起跳时的情景，下列说法正确的是（ ）
A．运动员向下压跳板时对跳板做功，跳板的弹性势能增加
B．运动员被跳板弹起的过程中动能转化为弹性势能
C．运动员离开跳板上升的过程中，其动能增加
D．运动员在空中下落过程中没有力对其做功
【分析】（1）力学中做功的两个必要因素是作用在物体上的力和物体在力的方向上通过的距离；
（2）运动员被跳板弹起的过程，跳板的弹性势能减少，运动员的动能增加；
（3）动能的大小与质量和速度有关；
（4）运动员在空中下落过程中受到重力作用。
【解答】解：A、运动员对跳板的压力向下，运动员对跳板做功，故A正确；
B、运动员被跳板弹起的过程中弹性势能转化为动能；
C、运动员离开跳板上升的过程中，速度变小，故C错误；
D、运动员在空中下落过程中受到重力作用，所以重力对运动员做功。
故选：A。
【点评】本题考查了做功的两个必要因素和机械能转化，属于常考题。
10．（2分）如图所示，长1m、重3N的均匀木板放在水平桌面上，木板左端离桌面边沿4dm，若一老鼠来偷吃此诱饵，沿木板向左端爬去，而使老鼠落入桌子下面的水桶中。以下说法错误的是（ ）
A．木板重力的力臂为1dm
B．此机关对0.5N重的老鼠没有影响
C．1N重的老鼠最多爬到距桌面边沿3dm的地方
D．2N重的老鼠最多爬到距桌面边沿2dm的地方
【分析】从图中可知，支点在离木板左端4dm处，木板的重心在离支点1dm处，已知木板和老鼠的重力，根据杠杆平衡条件可求老鼠离桌沿的距离，逐项分析判断。
【解答】解：A．均匀木板的重心在其几何中心，由图可知，木板的重心距离支点的距离是1dm，故A正确；
B．为使木板不失去平衡小＝＝＝0.75N，故B正确；
C．木板的重力为3N木＝×10dm﹣4dm＝1dm，则5N的老鼠最多可到达的距离L1＝＝＝5dm；
D．根据G2L2＝G木L木可得，7N重的老鼠最多到达的距离L2＝＝＝7.5dm。
故选：D。
【点评】本题考查杠杆平衡条件的应用，本题的关键是认清杠杆的五要素。
二、填空与作图题（共8小题，计22分）
11．（2分）如图所示是三种类型的剪刀，请为铁匠师傅选择一把剪铁皮的剪刀，你会选择 A （选填“A”“B”或“C”）剪刀，这样选择的目的是为了 省力 （选填“省力”“省距离”或“省功”）。
【分析】生活中的各类剪刀可以看作不同种类的杠杆，各类杠杆的特点也不相同：省力杠杆费距离；费力杠杆省距离。
【解答】解：由图可知，A剪刀的动力臂大于阻力臂，可用来剪铁皮。
故答案为：A；省力。
【点评】解题时应先根据生活经验了解各种活动的目的，然后再根据各种杠杆的特点选择相应的剪刀。
12．（3分）如图所示，物体A重10牛，物体B重20牛，则图中绳子对物体B的拉力为 10 牛，物体B对地面的压力为 10 牛，弹簧测力计示数为 25 牛。
【分析】物体B受到向上的拉力等于物体A的重力，B物体处于静止状态，对地面的压力等于物体B的重力减去拉力；弹簧测力计的示数等于下面2倍物体A的重力加上动滑轮的重力。
【解答】解：
物体B受到向上的拉力F＝GA＝10N，
B物体处于静止状态，对地面的压力F压＝GB﹣F＝20N﹣10N＝10N，
弹簧测力计的示数：
F′＝2GA+G轮＝2×10N+3N＝25N。
故答案为：10；10。
【点评】本题考查了使用动滑轮拉力的计算，能对物体B进行正确的受力分析是关键。
13．（2分）如图所示的“开瓶起子”，它是 省力 杠杆（选填“省力”、“费力”或“等臂”），点 A （选填“A”或“B”）是支点，使用时在C点处施加 向上 （选填“向上”或“向下”）的力。
【分析】根据力臂关系可以把杠杆分为三类：动力臂大于阻力臂，省力杠杆；动力臂等于阻力臂，等臂杠杆；动力臂小于阻力臂，费力杠杆。
【解答】解：“开瓶起子”在使用过程中，A是支点，B是阻力作用点，所以是省力杠杆，C点的动力向上。
故答案为：省力；A；向上。
【点评】此题考查了杠杆的分类﹣﹣省力杠杆、等臂杠杆和费力杠杆，属于基础题。
14．（4分）如图所示，塔式起重机上的滑轮组既可以 省力 ，又可以改变施力的 方向 ，只让起重机做功的功率变大，其机械效率将 不变 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。某次作业中起重机将900N的物体匀速吊起5m高，拉力F为400N，则这次作业的机城率为 75% 。
【分析】（1）使用滑轮组既可以省力，又可以改变力的方向，但要费距离；
（2）单位时间内所做的功叫做功率，功率是表示做功快慢的物理量；有用功跟总功的比值叫做机械效率；
（3）根据滑轮组确定绳子股数，利用η＝＝＝＝求出该滑轮组的机械效率。
【解答】解：使用滑轮组既可以省力，又可以改变力的方向；
机械效率的高低与机械做功快慢没有关系，只让起重机做功的功率变大；
由图可知，n＝3
η＝＝＝＝＝×100%＝75%。
故答案为：省力；方向；75%。
【点评】本题考查了滑轮组及其工作特点和滑轮组机械效率公式的应用，明确滑轮组绳子的有效股数是关键。
15．（3分）如图甲所示，在探究斜面机械效率的小组活动中，分别将A、B两个完全相同的物体拉到斜面顶端，对物体A做的有用功是 2 J，对物体B做的有用功是 2 J，对物体B做的额外功是 0.5 J。
【分析】读图知每次的总功，根据有用功与额外功的和叫总功，且有用功不变。
【解答】解：用功与额外功的和叫总功。由乙图知，WA有用＝WA总﹣WA额＝3J﹣1J＝2J，
如图甲，分别将A，做的有用功相等A有用＝WB有用＝2J，
对物体B做的额外功是：WB额＝WB总﹣WB有用＝2.5J﹣2J＝0.2J。
故答案为：2；2；2.5。
【点评】本题考查了对有用功、额外功和总功的理解和计算，难度不大。
16．（4分）在水平地面上铺一张纸，将皮球表面涂黑，让皮球从不同高度处自由下落撞击纸面。碰撞使得皮球发生 弹性 形变并在纸上留下黑色圆斑，此过程能量的转化是 动能转化为弹性势能 ；分析图中两个圆斑大小可知：低速碰撞形成的圆斑是 A 图；反弹时弹性势能更大的是 B 图。
【分析】重力势能的大小与物体的质量和下落高度有关，下落高度相同时，质量越大，重力势能越大；质量相同时，下落高度越大，重力势能越大；皮球下落过程中，具有的重力势能转化为动能，与地面碰撞接触时又转化为弹性势能。
【解答】解：使皮球分别从不同高度处自由下落，在纸上留下黑色圆斑A、B，此时，分析图中两个圆斑大小可知：低速碰撞的球动能小，形成的圆斑是A。
故答案为：弹性；动能转化为弹性势能；A；B。
【点评】本题考查机械能的转化，知道弹性势能与形变大小有关。
17．（2分）桔槔是中国古代用于灌溉或汲水的一种器具，是杠杆的一种应用，如图甲所示。图乙是桔槔的简化示意图，并画出动力的力臂l1。
【分析】根据力臂是支点到力的作用线的垂直距离可作出动力的力臂l1；
根据重力的方向竖直向下画出重力，作用点在重心。
【解答】解：重力的方向是竖直向下的，过水桶重心作竖直向下的重力G，该垂线段为动力的力臂l1；如图所示；
【点评】本题考查重力和动力臂的画法，属于基础题。
18．（2分）如图所示，某人站立在地面上用滑轮组将物体A匀速向上拉起，请在图中用笔画线代替绳子画出所用滑轮组绳子绕法。
【分析】滑轮组绳子的绕法，有两种：一是绳子先系在定滑轮的固定挂钩上，绕过下面的动滑轮，再绕过上面的定滑轮；二是绳子先系在动滑轮的固定挂钩上，绕过定滑轮，然后再绕过动滑轮。
【解答】解：因为是人站在地面上用滑轮组提升重物，所以由2段绳子承担物重，绕过下面的动滑轮；如图所示：
【点评】此题主要考查滑轮组承担物重绳子股数，滑轮组的绕线方法不同，拉力的方向不同，达到省力程度也不同，绳子股数越多越省力。
三、实验探究题（共4小题，计22分）
19．（4分）请完成下列填空。
（1）图﹣1中点燃的蜡烛上下摆动，形成跷跷板，涉及的物理原理是 杠杆原理 。
（2）图﹣2是用绳和木棍体验“滑轮组”的实验，该实验说明滑轮组绕绳段数越多，所省的 力 （选填“力”、“距离”或“能量”）也越多。
（3）图﹣3所示的单摆实验说明物体的重力势能和 动能 是可以相互转化的。
（4）如图﹣4所示，从最高位置到最低位置的过程中滚摆的动能 增大 （选填“增大”或“减小”）。
【分析】（1）图A点燃的蜡烛上下摆动，符合杠杆的五要素，因此符合杠杆原理；
（2）定滑轮可以改变力的方向，而动滑轮可以省力，所以滑轮组既能改变力的方向，又能省力，故据此分析即可；
（3）单摆在竖直平面内左右摆动，小球在最高位置时静止，动能为零，重力势能最大，小球摆到最低点时，速度最快，动能最大，重力势能最小，在这一过程中，重力势能转化成动能。从最低点向最高点运动的过程中，动能转化成重力势能；同理滚摆在竖直平面内上下往复运动，也是动能和重力势能相互转化的过程；在单摆左右摆动和滚摆上下往复运动的过程中，需要克服摩擦阻力做功，消耗一部分机械能。
【解答】解：
（1）图1中点燃的蜡烛上下摆动，有支点、两个力臂，故其原理为杠杆原理；
（2）图2相当于一个滑轮组，手所拿的绳端相当于滑轮组的绳子自由端，所省的力越多；
（3）图6单摆实验说明物体的重力势能和动能是可以相互转化的；
（4）图4滚摆从最高位置到最低位置的过程中质量不变，速度变大。
故答案为：（1）杠杆原理；（2）力；（4）增大。
【点评】本题考查了学生识图的能力，根据图示的内容，联系相关的物理知识内容，体现了物理知识的应用。
20．（4分）小明学做家乡特色菜“贴饽饽熬鱼”时，一个不小心让饮料瓶落到了松软的玉米面团上，在面团上留下较深的痕迹。于是他灵机一动
（1）通过面团的凹陷程度可以确定水瓶下落前 重力势能 的大小。
（2）利用实验①、②可探究重力势能大小与物体的 质量 是否有关。
（3）要研究物体的重力势能是否与物体所在高度有关，应对比实验 ②③ （选填实验序号）的结果。
（4）高空抛物是一种危害公共安全的行为，请阐述不能高空抛物的原因： 质量一定的物体，高度越大，重力势能越大 。
【分析】（1）掌握转换法在实验中的应用，实验中通过面团的凹陷程度比较各水瓶重力势能的大小；
（2）（3）掌握影响物体重力势能的因素：质量和被举高度；根据重力势能与高度和质量的关系进行分析；
（4）物体的质量一定时，高度越大，重力势能越大。
【解答】解：（1）实验中通过面团的凹陷程度可以确定水瓶下落前重力势能的大小；
（2）实验①、②中高度相同，可探究重力势能大小与物体的质量是否有关；
（3）要研究物体的重力势能是否与物体所在高度有关，应该控制水瓶质量相同，所以应对比实验②③的结果；
（4））“高空抛物”危害性大是说物体的高度越大，重力势能越大，做的功越多，得出的结论来解释，高度越大。
故答案为：（1）重力势能；（2）质量；（4）质量一定的物体，重力势能越大。
【点评】本题研究重力势能大小跟哪些因素有关，考查控制变量法和转换法的运用及能量的转化。
21．（7分）如图是小净利用刻度均匀的杠杆探究“杠杆平衡条件”的实验装置。
（1）实验前没挂钩码，杠杆静止的位置如图甲，为使杠杆在水平位置平衡 右 （选填“左”或“右”）端调节；
（2）在杠杆调整到水平位置平衡后，利用钩码和刻度尺测量出杠杆平衡时各个力及其力臂，测得数据如表。由表中实验数据 动力×动力臂＝阻力×阻力臂（或F1l1＝F2l2） ；
次数
动力F1/N
动力臂l1/cm
阻力F2/N
阻力臂l2/cm
1
1.0
10
2.0
5
2
1.5
5
0.5
15
3
2.0
15
1.5
20
（3）进行3次实验的目的是 B （单项选择，选填正确答案标号）；
A．取平均值减小误差
B．归纳出物理规律
C．使每组数据更准确
（4）如图乙，由杠杆的平衡条件可知杠杆的 左 （选填“左”或“右”）端会下沉；要使杠杆重新在水平位置平衡，在不改变两侧钩码各自数量的前提下 靠近支点O移动一格 ；
（5）如图丙，用同一弹簧测力计两次挂在杠杆的同一位置用力拉（不超过弹簧测力计的量程），均使杠杆在水平位置平衡 大 （选填“大”或“小”）；
（6）如图丁，有一左粗右细的直木棒，悬挂使其水平平衡，使用该直木棒 能 （选填“能”或“不能”）探究“杠杆平衡条件”；
（7）如图戊，杆秤是我国古老的衡量工具，现今人们仍然在使用。根据杠杆平衡条件 均匀 的（选填“均匀”或“非均匀”）。
【分析】（1）调节杠杆在水平位置平衡时，平衡螺母向上翘的一端移动；
（2）根据表中数据得出杠杆的平衡条件；
（3）实验中为得出普遍性规律，应多次测量分析得出结论；
（4）设一个钩码重为G，杠杆一个小格是L，根据杠杆平衡条件判断杠杆向哪端下降，要保持平衡，根据杠杆的平衡条件判断移动哪侧钩码；
（5）当拉力F向右倾斜时，这时杠杆右侧的力臂变短，根据杠杆的平衡条件可知，使杠杆仍在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将变大；
（6）找到不均匀的木棒的支点，木棒处于平衡状态，即可得到杠杆的平衡条件；
（7）根据杠杆平衡条件求得物重（阻力）与动力臂的关系，据此进行解答。
【解答】解：（1）如图所示，杠杆右端偏高，平衡螺母应向右端移动；
（2）由表中数据可知，动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂 （或F1l1＝F6l2）；
（3）如果实验次数太少，实验研究得出结论具有偶然性，实验结论必须在多次实验的基础上得出，故选：B；
（4）设杠杆每个格的长度为L，每个钩码的重力为G，
根据杠杆的平衡条件可知：F左L左＝F右L右，即4G×5L＞2G×4L，故左端下沉；
要使杠杆重新在水平位置平衡，在不改变两侧钩码各自数量的前提下，则有：5G×2L＝2G×5L；
（5）如图丙所示，保持作用点不变，此时F的力臂变短，力F变大；
（6）如下图所示：
木棒处于平衡状态，木棒的重力对平衡没有影响，测量对应个力臂；
（7）如图，秤钩处不放物体时，则B点作为杆秤对应的质量刻度值为0g；
该杆秤所能测量的物体质量的最大时，秤砣M在C点，
若杠杆的重心恰好在O点时，根据杠杆平衡条件物×OA＝GM×OC，
则G物＝•OCM是定值，
所以G物与OC成正比，即杆秤的刻度是均匀。
故答案为：（1）右；（2）动力×动力臂＝阻力×阻力臂 1l2＝F2l2）；（3）B；靠近支点O移动一格；（6）能。
【点评】此题是探究杠杆平衡条件的实验，考查了杠杆的调平，及实验中应注意的问题，在实验中为得到普遍性的规律，应多测几组数据进行分析以及学生对杆秤作用的了解，题目有一定的难度。
22．（7分）小明通过下面的实验，研究“动能的大小与物体运动的速度有关”的问题。让质量相同的小球从斜面上不同高度处自由滚下。
（1）图甲、乙中两次实验，小球到达水平面时的速度是 不同 （选填“相同”或“不同”）的。
（2）实验中观察木块被撞的距离，并以此判断小球动能的大小，这里用到的物理方法是 转换法 。
（3）将小球从斜面上自由滚下（如图甲、乙），观察到木块被撞出的距离不同，我们可以得出结论：同一物体， 速度越大 ，动能越大。
（4）每次撞击过后，都需要把小木块放回同一位置，这是为了方便 多次实验，得出普遍规律 。
（5）将小球从一光滑斜槽轨道（OAB）O点自由滚下（如图丙），依次经过A、B两点到达C点（忽略空气阻力）A和EB，则EA ＝ （选填“＞”、“＝”或“＜”）EB。
（6）当小球从B点运动到达最高点C时，假设小球所受的外力全部消失，则小球将沿 a （选填“a”、“b”或“c”）轨迹运动，并且机械能 不变 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。
【分析】（1）（3）（4）影响动能大小的因素有物体的质量与速度，因此，在探究和分析结论时，一定要注意控制变量法的运用，并据此得出结论；
（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；
（5）（6）轨道光滑的，实验过程不存在能的损耗，物体所受的外力全部消失，物体将做匀速直线运动一直运动下去。
【解答】解：（1）图甲、乙中两次实验，下滑的高度不同；
（2）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，小球具有的动能就越大，运用了转换法；
（3）将小球从斜面上自由滚下，小球的高度越高，我们可以得出结论：同一物体，动能越大；
（4）每次撞击过后，都需要把小木块放回同一位置，得出普遍规律；
（5）将小球从一光滑斜槽轨道（OAB）O点自由滚下（图丙），依次经过A，设AA和EB，实验过程不存在能的损耗，则EA＝EB；
（6）当小球从B点做斜抛运动到达最高点C时，假设小球所受的外力全部消失，轨迹如图a所示。
故答案为：（1）不同；（2）转换法；（4）多次实验；（5）＝；不变。
【点评】本实验中研究动能大小的决定因素时运用了控制变量法，反映动能多少时运用了转换法。
四、综合题（共2小题，计16分）
23．（7分）图﹣1是古人劳动时抬起木料的情景，图﹣2为该系统工作的原理示意图，已知其中BO：OC＝1：5
（1）求木料所受的重力。（g取10N/kg）
（2）当F2为多大时，木料刚好被抬起？（木料可视为质量均匀的圆柱体）
（3）如果他们无法将巨木抬起，请你提出一个有可能抬起巨木的改进方案，并简述其中的物理学原理。
【分析】（1）根据G＝mg得出木材所受重力；
（2）由杠杆平衡条件求解；
（3）根据杠杆的平衡条件，可对杠杆的使用进行改进。
【解答】解：（1）木材所受重力：
G＝mg＝2×103kg×10N/kg＝2×104N；
（2）由杠杆平衡条件可得：F1×OB＝F4×OC，
则F2＝＝＝4×103N；
（3）如果他们无法将巨木抬起，根据杠杆的平衡条件，增长动力臂，从而更加省力。
答：（1）木料所受的重力为2×104N；
（2）当F2为4×103N时，木料刚好被抬起；
（3）根据杠杆的平衡条件，可以将支点向左移动，同时减小阻力臂。
【点评】本题考查重力公式及杠杆平衡条件的运用。
24．（9分）如图，这是一款地面清扫机器人，它可以代替人工去清扫垃圾，它的直径为18cm，若该机器人工作时牵引力的功率为5W，g取10N/kg。
（1）该机器人移动的速度为 0.5 m/s；10min可以完成的作业面积是 54 m2。
（2）该机器人工作时的牵引力在10s内所做的功是多少？
（3）该机器人工作10min后，机内增加1000g的垃圾，此后已无垃圾可扫。若阻力增加了，试通过计算分析其牵引力的功率是否发生了改变。
【分析】（1）根据v＝计算机器人移动的速度；已知机器人的直径，根据s＝vt计算10min机器人移动的距离，根据S＝sd计算10min可以完成的作业面积；
（2）根据W＝Pt计算机器人工作时的牵引力在10s内所做的功；
（3）根据P＝＝＝Fv计算增加垃圾后牵引力的功率，从而知其功率是否发生了改变。
【解答】解：（1）机器人移动的速度：
v＝＝＝0.2m/s；
10min机器人移动距离：
s′＝vt′＝0.5m/s×10×60s＝300m，
机器人直径为d＝18cm＝4.18m，10min可以完成的作业面积：
S＝sd＝300m×0.18m＝54m2；
（2）由P＝可得
W＝Pt＝3W×10s＝50J；
（3）机器人沿直线匀速运动，由平衡力知识知，牵引力F′＝F，由P＝＝，牵引力的功率：
P′＝F×80%v＝0.96Fv＝0.96P，
所以牵引力的功率发生了改变。
故答案为：（1）4.5；54；
（2）该机器人工作时的牵引力在10s内所做的功为50J
（3）机内增加垃圾后，机器人牵引力的功率发生了改变。
【点评】本题以地面清扫机器人为情景，考查了平衡力知识、速度、功率公式的灵活应用，难度适中。
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