2023-2024学年江苏省镇江市丹阳市正则中学九年级（上）月考物理试卷（10月份）

这是一份2023-2024学年江苏省镇江市丹阳市正则中学九年级（上）月考物理试卷（10月份），共22页。试卷主要包含了选择题，填空题，解答题等内容，欢迎下载使用。

1．（2分）如图所示的四种情景中，所使用的杠杆属于费力杠杆的是（ ）
A．撬棒B．食品夹
C．核桃夹D．羊角锤
2．（2分）下列数据中正确的是（ ）
A．人骑车时的功率大约是80W
B．将地面的足球举过头顶所做的功大约为100J
C．中学生完成一个引体向上所做的功约为1000J
D．跳绳比赛中某同学的平均功率大约为5W
3．（2分）关于功和能的说法正确的是（ ）
A．具有能量的物体一定正在做功
B．物体具有的能量越大，它做的功就越多
C．物体能够做的功越多，它具有的能就越大
D．静止的物体一定不具有机械能
4．（2分）某同学在学习了机械的相关知识后，总结了几条“规律”，其中总结正确的是.（ ）
A．机械效率大的机械做的有用功一定越多
B．使用任何机械都一定不会省功
C．机械的功率越大，机械效率也一定越大
D．克服摩擦力做的功一定是额外功
5．（2分）以下示例所列举的几个力中，力对物体没有做功的是（ ）
A．（1）（2）B．（1）（3）C．（2）（3）D．（3）（4）
6．（2分）小明对四位同学做功情况各测量了一次，把四位同学做功W和所用时间t在坐标系中描点，得到了图中甲、乙、丙、丁四个点（ ）
A．甲和乙B．丙和乙C．甲和丙D．甲和丁
7．（2分）如图所示，某同学分别用甲、乙两套滑轮把同一桶沙子从一楼地面匀速提升到二楼。用甲滑轮所做的总功为W1，机械效率为η1；用乙滑轮所做的总功为W2，机械效率为η2。不计绳重和滑轮的摩擦，下列说法中正确的是（ ）
A．W1＜W2，η1＞η2B．W1＜W2，η1＜η2
C．W1＝W2，η1＝η2D．W1＝W2，η1＜η2
8．（2分）如图所示，用滑轮组在4s内将重为160N的物体匀速提升2m，若动滑轮重20N，下列说法正确的是（ ）
A．绳子自由端向上移动了4m
B．拉力F的功率为90W
C．拉力F为90N
D．滑轮组的机械效率为80%
9．（2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是（ ）
A．
B．
C．
D．
10．（2分）如图所示是小球从高处下落到水平地面不断弹起的过程中，每隔相等时间曝光一次所得到的照片，小球在1、2位置的高度一样。下面说法正确的是（ ）
A．小球运动时，机械能保持不变
B．小球在3位置时动能为0
C．小球在1位置时的动能比在2位置时大
D．小球在1位置时的重力势能等于在2位置时的重力势能
11．（2分）小明同学从距地面1m高的地方竖直向上抛出一块橡皮，橡皮离手后，在空中飞行到落地的过程中k随时间t变化的曲线最接近的是（ ）
A．B．
C．D．
12．（2分）小华发现一只虫子在长50cm、质量20g的刻度尺上向右爬行，她将刻度尺右端伸出水平课桌边缘23cm，如图所示，刻度尺刚好翻转，由此计算出虫子的质量约为（刻度尺质量分布均匀，不考虑虫子的长度）（ ）
A．17gB．2gC．20gD．200g
二、填空题：（每空1分，共32分）
13．（5分）如图甲所示，用扳手拧螺帽时，图 （选填“a”或“b”）的握法更有利于拧紧或松开螺帽，原因是 。如图乙所示，当升旗手缓缓向下拉绳子时，旗子就会徐徐上升。这是由于旗杆顶部有一个 滑轮，它 （选填“能”或“不能”）省力，但可以 。
14．（2分）用10N的水平拉力，使质量为10kg的物体沿水平方向匀速前进10m，用了10s ，拉力的功率为 W。
15．（3分）将滚摆从图的位置1静止释放，滚摆下降经过位置2，继续下降，这三个位置：滚摆的重力势能最大的是 、动能为零的是 、机械能最大的是 。（填写位置序号）
16．（2分）如图所示，OA是起重机的吊臂，可绕O点转动。在距O点6m远的B处吊有重3000N的物体。为保证吊臂在水平位置平衡 N．将吊臂缓慢拉起，使用A点升高2m的过程中，拉力变 。（绳重、吊臂重、摩擦均不计）
17．（3分）如图所示刻度均匀杠杆AC，可绕支点O自由转动，杠杆自身重力忽略不计．在B点挂一个重为6N的物体，应在杠杆 点施加一个方向 的作用力，这个最小作用力的大小应为 N。
18．（3分）在体育考试中，小明投出的实心球在空中的运动轨迹如图所示。若实心球重20N，从最高点到落地点的过程中，水平飞出10m，用时约0.75s．则球离开手后在空中飞行过程中 （做/不做）功；下降过程中重力做功为 J，功率为 W。
19．（3分）如图所示，人造地球卫星在大气层外沿椭圆轨道绕地球运行，当它从远地点向近地点运动时 ，动能 ，机械能 （均选填“变大”“变小”或“不变”）。
20．（3分）如图所示，工人用250N的拉力将重为400N的装修材料匀速提升6m，所用时间为1min W，动滑轮的机械效率是 %。
21．（5分）如图所示是玩弹弓的情景。经验表明，橡皮筋拉得越长，同样的“子弹”射得越 ，这说明橡皮筋的弹性势能与其 有关；若橡皮筋被拉的长度相同，而用的“子弹”不同 ，原因是质量大的“子弹”射出时 小。在此过程中，橡皮筋对“子弹”做的功 （选填“相同”或“不相同”）。
22．（3分）如图所示，斜面长s＝10m，高h＝4m。用沿斜面方向的推力F，运动过程中物体克服摩擦力做了200J的功，运动过程中克服物体的重力做的功W＝ J：斜面的机械效率η＝ %；推力F的大小F＝ N。
三、解答题（共44分）
23．（2分）如图所示，在杠杆上的A点挂一重物，在C点对杠杆施加一个最小的力
24．（2分）如图所示，杠杆在力F1、F2作用下处于平衡状态，L1为F1的力臂。请在图中作出F2的力臂L2及力F1．
25．（2分）用如图所示的滑轮组提升重物，请画出最省力的滑轮组绕线。
26．（7分）在“探究杠杆平衡条件的实验”中：
（1）小明安装好杠杆将其放到水平位置后松手，发现杠杆不能在水平位置平衡，于是他将右端的平衡螺母向右调节便能使杠杆在水平位置平衡。若改为调节杠杆左端的平衡螺母 调节也能使杠杆在水平位置平衡；
（2）如图（a）所示，在A点挂2个重力均为0.5N的钩码，使其在水平位置平衡，弹簧测力计的示数为 N；
（3）如图（b），保持A点所挂砝码的数量和位置不变，将弹簧测力计绕B点从a位置转到b位置，在此过程中拉力F与其力臂的乘积变化情况是 。
A．一直变小
B．一直变大
C．一直不变
D．先变小后变大
（4）竖直向下拉弹簧测力计，使杠杆从水平位置缓慢转过一定角度，如图（c），此过程中，拉力的力臂 ，弹簧测力计的示数 （均选填“变大”、“变小”或“不变”）。
（5）若要使图（c）状态下的弹簧测力计读数减小，可将弹簧测力计绕B点 （选填“顺时针”或“逆时针”）方向转动一个小角度。
（6）小华用如图（d）装置进行探究，发现总是无法得到教材上所列出的杠杆平衡条件 。
27．（7分）测量如图所示滑轮组的机械效率，部分实验数据如表。
（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。第1次实验时，弹簧测力计示数如图所示，为 N。
（2）第2次实验时所做的有用功为 J，滑轮组的机械效率是 。
（3）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 （选填“有关”或“无关”）。
（4）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
28．（6分）为探究“动能大小的影响因素”，某一科学小组利用斜面、钢球、木块等器材开展了如图所示的活动。
（1）本实验研究对象是 ；
（2）本实验通过 来反映研究对象的动能大小的；
（3）比较甲、乙两图是为了探究动能大小与 的关系，
（4）比较甲、乙两图，支持该实验结论的现象是 ；
（5）图甲、丙中的小球下滑到斜面底端时的速度分别为v1和v2，则v1 v2（选填“＞”、“＝”或“＜”），本次实验的结论是 。
29．（6分）一辆载水平路面上沿直线匀速行驶的货车，行驶时所受的阻力为车总重的0.1倍，货车（含驾驶员）4N。
（1）求货车空载行驶时所受的阻力大小；
（2）求货车以36km/h的速度空载匀速行驶时，10s内货车牵引力做的功；
（3）如果货车装载1.1×104N的货物，以90km/h速度行驶时，求货车牵引力的功率。
30．（6分）在图中轻质均匀杆OB长1米，能绕支点O转动，B端用细绳BC竖直悬于C点，OA长0.3米，求；
（1）画出此时图中的动力臂和阻力臂
（2）此时BC绳对杠杆的拉力大小。
（3）若绳BC能承受的最大拉力为150牛，移动重物到某一位置，绳BC恰好断裂
31．（6分）用如图所示滑轮组提升重物。人用100N的拉力F，30s内使重为180N的物体匀速上升了6m。不计绳重和摩擦，求：
（1）人拉绳子做功的功率；
（2）滑轮组的机械效率；
（3）若所拉物体的重为280N，则滑轮组的机械效率为多少？
2023-2024学年江苏省镇江市丹阳市正则中学九年级（上）月考物理试卷（10月份）
参考答案与试题解析
一、选择题：（每题2分，共24分）
1．（2分）如图所示的四种情景中，所使用的杠杆属于费力杠杆的是（ ）
A．撬棒B．食品夹
C．核桃夹D．羊角锤
【答案】B
【分析】结合生活经验，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：A、撬棒在使用过程中，是省力杠杆；
B、食品夹在使用过程中，是费力杠杆；
C、核桃夹在使用过程中，是省力杠杆；
D、羊角锤在使用过程中，是省力杠杆。
故选：B。
2．（2分）下列数据中正确的是（ ）
A．人骑车时的功率大约是80W
B．将地面的足球举过头顶所做的功大约为100J
C．中学生完成一个引体向上所做的功约为1000J
D．跳绳比赛中某同学的平均功率大约为5W
【答案】A
【分析】不同物理量的估测，有的需要生活经验、有的需要换算单位、有的需要简单计算，最后判断哪个选项符合实际。
【解答】解：A、人骑自行车的速度v＝5m/s左右，骑行功率在P＝＝，故A正确；
B、足球的质量约为450g＝0.45kg，从地面到举过头顶的高度约为7m，故B错误；
C、一个中学生的体重约500N，完成一个引体向上所做的功约为：W＝Gh＝500N×0.5m＝250J；
D、人跳绳是克服体重做功，跳的高度h约为10cm＝3.1m，跳的个数n约为120＝100W。
故选：A。
3．（2分）关于功和能的说法正确的是（ ）
A．具有能量的物体一定正在做功
B．物体具有的能量越大，它做的功就越多
C．物体能够做的功越多，它具有的能就越大
D．静止的物体一定不具有机械能
【答案】C
【分析】能是描述物体做功本领的，物体能够做的功越多，说明具有的能量越大，但具有的能量大，做功不一定多。
【解答】解：A、能够做功的物体具有能，故A错误；
B、物体具有能量大，例如，但还未做功；
C、物体能够做的功越多，故C正确。
D、静止的物体一定不具有动能，例如：静止在高处的石块，故D错误；
故选：C。
4．（2分）某同学在学习了机械的相关知识后，总结了几条“规律”，其中总结正确的是.（ ）
A．机械效率大的机械做的有用功一定越多
B．使用任何机械都一定不会省功
C．机械的功率越大，机械效率也一定越大
D．克服摩擦力做的功一定是额外功
【答案】B
【分析】（1）使用机械时，有用功与总功的比值叫机械效率；
（2）物体在单位时间完成的功叫功率；
（3）由功的原理可知使用任何机械都不省功。
【解答】解：
A、机械效率是有用功和总功的比值，有用功不一定多；
B、使用任何机械可以省力或省距离，故B正确；
C、功率越大，单位时间内做的功越多，故C错误；
D、克服摩擦力做的功不一定是额外功，克服摩擦力所做的功是有用功。
故选：B。
5．（2分）以下示例所列举的几个力中，力对物体没有做功的是（ ）
A．（1）（2）B．（1）（3）C．（2）（3）D．（3）（4）
【答案】A
【分析】判断力是否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：
（1）人用力搬石头但没有搬动，有力作用在石头上，没有做功；
（2）提着水桶在水平面上行走，人给水桶一个向上的力，没有做功；
（3）拉车沿路面运动，人给小车一个拉力，人的拉力对小车做功；
（4）向上提升物体，人给物体的拉力向上，人的拉力对物体做功。
综上分析可知，有力对物体做功的是（3）（4）。
故选：A。
6．（2分）小明对四位同学做功情况各测量了一次，把四位同学做功W和所用时间t在坐标系中描点，得到了图中甲、乙、丙、丁四个点（ ）
A．甲和乙B．丙和乙C．甲和丙D．甲和丁
【答案】B
【分析】功率的计算公式是P＝，根据W﹣t图象中各点，作出四位同学做功的图象，然后结合图象，利用控制变量法分析解答。
【解答】解：将各点与坐标原点相连，并作出相应的“辅助线”，
由图知，甲和乙做功相同时，根据P＝，甲的功率大于乙的功率；
甲和丙所用时间相同时，甲做功较多可知；
丙和丁做功相同时，丙所用时间较少可知；
故甲的功率大于丁的功率；
丙和乙在同一条斜线上，说明其做的功与时间的比值相等。
故ACD错误，B正确。
故选：B。
7．（2分）如图所示，某同学分别用甲、乙两套滑轮把同一桶沙子从一楼地面匀速提升到二楼。用甲滑轮所做的总功为W1，机械效率为η1；用乙滑轮所做的总功为W2，机械效率为η2。不计绳重和滑轮的摩擦，下列说法中正确的是（ ）
A．W1＜W2，η1＞η2B．W1＜W2，η1＜η2
C．W1＝W2，η1＝η2D．W1＝W2，η1＜η2
【答案】A
【分析】由图可知甲是定滑轮，乙是动滑轮；
分别用甲、乙两滑轮把同一桶沙从一楼地面提到二楼地面，根据W＝Gh判断所做有用功的关系；
不计绳重与摩擦，使用定滑轮不做额外功，而使用动滑轮要克服动滑轮重力做额外功，由W总＝W有+W额可判断所做总功的关系；
然后利用η＝×100%即可比较出二者机械效率的大小。
【解答】解：由图可知甲是定滑轮，乙是动滑轮，
分别用甲、乙两滑轮把同一桶沙从一楼地面提到二楼地面，则根据W＝Gh知所做的有用功相同；
不计绳重与摩擦，则使用定滑轮不做额外功，由W总＝W有+W额可知，使用动滑轮做的总功多1＜W2；
因有用功相同，使用动滑轮做的总功多×100%可知动滑轮的机械效率小，即η4＞η2。
结合选项可知，A正确；
故选：A。
8．（2分）如图所示，用滑轮组在4s内将重为160N的物体匀速提升2m，若动滑轮重20N，下列说法正确的是（ ）
A．绳子自由端向上移动了4m
B．拉力F的功率为90W
C．拉力F为90N
D．滑轮组的机械效率为80%
【答案】B
【分析】（1）由图可知，滑轮组绳子的有效股数为3，根据s＝nh求出绳端移动的距离；
（2）根据F＝（G+G动）求出拉力；根据W＝Fs可求拉力做功；根据P＝可求拉力做功的功率；
（3）根据W＝Gh求出克服物体重力做的有用功，根据效率公式求出滑轮组的机械效率。
【解答】解：
由图可知，n＝3，故A错误；
不计摩擦及绳重，拉力：
F＝（G+G动）＝×（160N+20N）＝60N；
拉力做功：W总＝Fs＝60N×4m＝360J，
拉力做功的功率：P＝＝＝90W；
有用功：W有用＝Gh＝160N×2m＝320J，
滑轮组的机械效率：η＝×100%＝，故D错误。
故选：B。
9．（2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是（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】D
【分析】（1）滑轮组的使用过程中，不计机械自重和摩擦，利用F＝G求F的大小；
（2）求出动力臂和阻力臂的大小关系，利用杠杆平衡条件得出F大小；
【解答】解：A、此滑轮组的绳子股数n＝2，此拉力F＝G；
B、此滑轮组的绳子股数n＝3，此拉力F＝G；
C、此滑轮为动滑轮，此时的拉力F＝2G；
D、如图，
OA：OB＝OC：OD＝1m：（6m+3m）＝1：7，
∵F×OB＝G×OA，
∴F＝×G＝G，
综上所述，使用杠杆时的动力最小。
故选：D。
10．（2分）如图所示是小球从高处下落到水平地面不断弹起的过程中，每隔相等时间曝光一次所得到的照片，小球在1、2位置的高度一样。下面说法正确的是（ ）
A．小球运动时，机械能保持不变
B．小球在3位置时动能为0
C．小球在1位置时的动能比在2位置时大
D．小球在1位置时的重力势能等于在2位置时的重力势能
【答案】D
【分析】根据动能和势能的相互转化可以解决此题。小球弹跳的高度会越来越低，这说明在势能和动能的转化过程中有能量的消耗，所以小球的机械能一次比一次少。
【解答】解：A、小球在运动过程中、与地面的碰撞，所以小球的机械能逐渐减小；
B、由图可知，动能不为零；
CD、由于小球在1，所以重力势能相同，机械能等于动能与势能之和，故C错误。
故选：D。
11．（2分）小明同学从距地面1m高的地方竖直向上抛出一块橡皮，橡皮离手后，在空中飞行到落地的过程中k随时间t变化的曲线最接近的是（ ）
A．B．
C．D．
【答案】D
【分析】影响动能的因素是物体的质量和速度，质量越大、速度越大，动能越大。
【解答】解：橡皮上升的过程中，速度越来越小，到达最高点，动能为0，速度越来越大，所以动能是先减小，且落地点低于抛出点。
故选：D。
12．（2分）小华发现一只虫子在长50cm、质量20g的刻度尺上向右爬行，她将刻度尺右端伸出水平课桌边缘23cm，如图所示，刻度尺刚好翻转，由此计算出虫子的质量约为（刻度尺质量分布均匀，不考虑虫子的长度）（ ）
A．17gB．2gC．20gD．200g
【答案】B
【分析】把刻度尺看作杠杆，因为规则物体的重心在物体的几何中心处，据此可知刻度尺的重心；刻度尺刚好翻转时与桌沿的接触点为支点，计算出刻度尺重力的力臂和虫子重力的力臂，由杠杆平衡条件计算出虫子的质量。
【解答】解：
由题意可知，刻度尺的重心在，刻度尺刚好翻转时与桌沿的接触点为支点8＝25cm﹣23cm＝2cm；
当虫子爬行到距刻度尺右端3cm处时，虫子重力的力臂为：L3＝23cm﹣3cm＝20cm；
由杠杆平衡条件F1L2＝F2L2和重力公式G＝mg得：m尺g×L5＝m虫g×L2，
化简并代入数据可得：20g×2cm＝m虫×20cm，
解得：m虫＝3g。
故选：B。
二、填空题：（每空1分，共32分）
13．（5分）如图甲所示，用扳手拧螺帽时，图 b （选填“a”或“b”）的握法更有利于拧紧或松开螺帽，原因是 动力臂更长 。如图乙所示，当升旗手缓缓向下拉绳子时，旗子就会徐徐上升。这是由于旗杆顶部有一个 定 滑轮，它 不能 （选填“能”或“不能”）省力，但可以 改变力的方向 。
【答案】见试题解答内容
【分析】（1）根据杠杆平衡条件：动力×动力臂＝阻力×阻力臂可知，在阻力和阻力臂不变的情况下，动力臂越长，动力越小，杠杆越省力。
（2）定滑轮实质上是一等臂杠杆，它的特点是：只能改变力的方向，而不省力。
【解答】解：（1）通过对比图a和b可知，对于同一螺帽，而b图中的动力臂要大于a图中的动力臂。
（2）根据滑轮的轴固定不动的特点可知：旗杆顶部的定滑轮，它的使用特点是只能改变力的方向。
故答案为：b；动力臂更长；定；改变力的方向。
14．（2分）用10N的水平拉力，使质量为10kg的物体沿水平方向匀速前进10m，用了10s 100 ，拉力的功率为 10 W。
【答案】100；10。
【分析】（1）拉力做功可用公式W＝FS计算得出；
（2）拉力的功率可以用公式P＝计算。
【解答】解：（1）拉力所做的功为：W＝Fs＝10N×10m＝100J，
（2）拉力的功率为：P＝＝＝10W。
故答案为：100；10。
15．（3分）将滚摆从图的位置1静止释放，滚摆下降经过位置2，继续下降，这三个位置：滚摆的重力势能最大的是 1 、动能为零的是 1、3 、机械能最大的是 1 。（填写位置序号）
【答案】1；1、3；1
【分析】解决此题的关键是要知道物体由于运动而具有的能叫动能，质量越大，速度越大，动能就越大；物体由于被举高而具有的能叫重力势能，质量越大，高度越高，重力势能就越大。
【解答】解：滚摆是重力势能和动能相互转化的装置，故滚摆升到最高点后，此时的速度为0，即1位置的动能最小；
会看到滚摆旋转着下降，越转越快，直到回到接近原来的位置；
滚摆在最高点位置时重力势能最大，在最低点时动能最大，所以图示三个位置中位置4的重力势能最大，机械能最大，动能为0。
故答案为：1；7、3；1。
16．（2分）如图所示，OA是起重机的吊臂，可绕O点转动。在距O点6m远的B处吊有重3000N的物体。为保证吊臂在水平位置平衡 3600 N．将吊臂缓慢拉起，使用A点升高2m的过程中，拉力变 小 。（绳重、吊臂重、摩擦均不计）
【答案】见试题解答内容
【分析】OAB构成杠杆，F的力臂图中标出为5米，阻力臂为OB的长度。根据杠杆平衡条件可解第一问。在动态提升过程中抓好杠杆要素中的不变量与变量的关系。
【解答】解：（1）杠杆阻力为物重G＝3000N，阻力臂为OB＝6m，因此动力臂为5m3l1＝F2l8即F×5m＝3000N×6m。所以F＝3600N。
（2）在动态提升的过程中阻力（物重）不变，阻力臂变小。由杠杆平衡条件可知拉力变小。
故答案为：3600、变小。
17．（3分）如图所示刻度均匀杠杆AC，可绕支点O自由转动，杠杆自身重力忽略不计．在B点挂一个重为6N的物体，应在杠杆 A 点施加一个方向 竖直向上 的作用力，这个最小作用力的大小应为 1.5 N。
【答案】A；竖直向上；1.5
【分析】根据杠杆平衡条件（F1l1＝F2l2）可知：在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小。据此分析解答。
【解答】解：由杠杆平衡条件F1l1＝F3l2可知：在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长。
由图可知，当力作用在A点，此时动力最小，动力方向垂直AO向上；
设杠杆上每格长为L，则L1＝3L，L2＝L，F2＝G＝7N，
由F1×L1＝F4×L2得：F1×7L＝6N×L，
解得：F1＝6.5N。
故答案为：A；竖直向上。
18．（3分）在体育考试中，小明投出的实心球在空中的运动轨迹如图所示。若实心球重20N，从最高点到落地点的过程中，水平飞出10m，用时约0.75s．则球离开手后在空中飞行过程中 不做 （做/不做）功；下降过程中重力做功为 54 J，功率为 72 W。
【答案】见试题解答内容
【分析】（1）根据做功的两个必要因素分析球离开手后在空中飞行过程中，人对球是否做功；
（2）知道实心球受到的重力和在重力方向上移动的距离，利用W＝Gh求重力做功大小；
（3）知道做功时间，利用公式P＝求重力做功功率。
【解答】解：（1）做功的两个必要因素：一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上通过的距离，球离开手后在空中飞行过程中，因此，没有力；
（2）重力对实心球做功：W＝Gh＝20N×2.7m＝54J，
（3）重力做功功率：P＝＝＝72W。
故答案为：不做；54。
19．（3分）如图所示，人造地球卫星在大气层外沿椭圆轨道绕地球运行，当它从远地点向近地点运动时 变小 ，动能 变大 ，机械能 不变 （均选填“变大”“变小”或“不变”）。
【答案】见试题解答内容
【分析】（1）势能大小的影响因素：质量、被举的高度。质量越大，高度越高，势能越大。
（2）在大气层外，卫星绕地球运动时，没有阻力作用，没有克服摩擦做功，机械能守恒。
【解答】解：卫星从远地点向近地点运动时，质量不变，故重力势能变小，速度变大。
当卫星在大气层外运动，不受空气阻力作用，因此卫星的机械能守恒。
故答案为：变小；变大。
20．（3分）如图所示，工人用250N的拉力将重为400N的装修材料匀速提升6m，所用时间为1min 50 W，动滑轮的机械效率是 80 %。
【答案】50；80。
【分析】（1）根据s＝2h求出拉力移动距离，再根据W总＝Fs求出拉力做的总功，根据P＝求出工人做功的功率；
（3）根据W有用＝Gh求出有用功；根据η＝求出机械效率。
【解答】解：（1）由图知n＝2，则拉力端移动距离：s＝2h＝7×6m＝12m，
拉力做的总功：W总＝Fs＝250N×12m＝3000J，
工人做功的功率：
P＝＝＝50W；
（2）有用功：W有用＝Gh＝400N×2m＝2400J；
动滑轮的机械效率：
η＝＝×100%＝80%；
故答案为：50；80。
21．（5分）如图所示是玩弹弓的情景。经验表明，橡皮筋拉得越长，同样的“子弹”射得越 远 ，这说明橡皮筋的弹性势能与其 橡皮筋伸长的长度 有关；若橡皮筋被拉的长度相同，而用的“子弹”不同 近 ，原因是质量大的“子弹”射出时 速度 小。在此过程中，橡皮筋对“子弹”做的功 相同 （选填“相同”或“不相同”）。
【答案】见试题解答内容
【分析】（1）要分析橡皮筋的弹性势能与什么有关，从影响弹性势能的因素入手来回答即可；要分析质量大的“子弹”射出时哪个物理量减小，应从能量转化的角度分析，思考“子弹”的能量是如何转化的，从而得出正确的结论。
（2）橡皮筋对“子弹”做的功从橡皮筋被拉的长度和弹力角度分析。
【解答】解：
（1）橡皮筋弹性势能的大小是通过子弹射出的距离来反映的；
经验表明，橡皮筋拉得越长，这说明橡皮筋的弹性势能与橡皮筋伸长的长度有关；
（2）当“子弹”射出时，“子弹”具有的动能是橡皮筋的弹性势能转化来的，说明橡皮筋的弹性势能相同；根据动能的影响因素是质量和速度，“子弹”的质量越大，射出的距离较小。
在此过程中，橡皮筋被拉的长度相同，所以橡皮筋对“子弹”做的功相同。
故答案为：远；橡皮筋伸长的长度；近；相同。
22．（3分）如图所示，斜面长s＝10m，高h＝4m。用沿斜面方向的推力F，运动过程中物体克服摩擦力做了200J的功，运动过程中克服物体的重力做的功W＝ 600 J：斜面的机械效率η＝ 75 %；推力F的大小F＝ 80 N。
【答案】600；75；80。
【分析】（1）已知物体的重力和斜面的高度，根据公式W＝Gh可求推力所做的有用功，即运动过程中克服物体的重力做的功；
（2）运动过程中物体克服摩擦力做的功为额外功，根据W总＝W有+W额求出总功，利用效率公式求出斜面的机械效率；
（3）根据W总＝Fs求出推力F大小。
【解答】解：（1）运动过程中克服物体的重力做的功：
W有＝Gh＝150N×4m＝600J；
（2）运动过程做的总功：
W总＝W有+W额＝600J+200J＝800J，
斜面的机械效率η＝×100%＝；
（3）根据W总＝Fs可得，推力：
F＝＝＝80N。
故答案为：600；75。
三、解答题（共44分）
23．（2分）如图所示，在杠杆上的A点挂一重物，在C点对杠杆施加一个最小的力
【答案】见试题解答内容
【分析】由杠杆的平衡条件：动力×动力臂＝阻力×阻力臂，知阻力×阻力臂是定值时，当力臂最大时，即力臂为OC时，力是最小的。
【解答】解：根据杠杆平衡条件，要想动力最小，因为支点是O点，力臂最长，即为最小力的示意图，其方向应该向上
24．（2分）如图所示，杠杆在力F1、F2作用下处于平衡状态，L1为F1的力臂。请在图中作出F2的力臂L2及力F1．
【答案】
【分析】F2与杠杆垂直，故连接支点O与F2的作用点即为力臂L2，过L1的上端作L1的垂线，交杠杆于一点，即为F1的作用点，F1的方向向上。
【解答】解：从支点到力的作用线的距离为力臂，F2与杠杆垂直，故连接支点O与F2的作用点B即为力臂L8，过L1的上端作L1的垂线，交杠杆于一点3的作用点A，因为F2与L2的作用，杠杆逆时针旋转（或者有逆时针旋转的趋势），因此杠杆F3的方向向上。
25．（2分）用如图所示的滑轮组提升重物，请画出最省力的滑轮组绕线。
【答案】见试题解答内容
【分析】滑轮组的省力情况取决于承担物重的绳子的段数，也就是看有几段绳子连着动滑轮，段数越多越省力。
【解答】解：从动滑轮的挂钩开始依次绕绳子，最后有三段绳子承担物重。如图所示：
26．（7分）在“探究杠杆平衡条件的实验”中：
（1）小明安装好杠杆将其放到水平位置后松手，发现杠杆不能在水平位置平衡，于是他将右端的平衡螺母向右调节便能使杠杆在水平位置平衡。若改为调节杠杆左端的平衡螺母 右 调节也能使杠杆在水平位置平衡；
（2）如图（a）所示，在A点挂2个重力均为0.5N的钩码，使其在水平位置平衡，弹簧测力计的示数为 1.5 N；
（3）如图（b），保持A点所挂砝码的数量和位置不变，将弹簧测力计绕B点从a位置转到b位置，在此过程中拉力F与其力臂的乘积变化情况是 C 。
A．一直变小
B．一直变大
C．一直不变
D．先变小后变大
（4）竖直向下拉弹簧测力计，使杠杆从水平位置缓慢转过一定角度，如图（c），此过程中，拉力的力臂 变小 ，弹簧测力计的示数 不变 （均选填“变大”、“变小”或“不变”）。
（5）若要使图（c）状态下的弹簧测力计读数减小，可将弹簧测力计绕B点 顺时针 （选填“顺时针”或“逆时针”）方向转动一个小角度。
（6）小华用如图（d）装置进行探究，发现总是无法得到教材上所列出的杠杆平衡条件 杠杆的自重对杠杆平衡有影响 。
【答案】见试题解答内容
【分析】（1）在调节杠杆平衡时，按照“左偏右调、右偏左调”的原则进行，即：如果杠杆左偏（左端下沉），向右移动平衡螺母（左右侧的平衡螺母都可以）；
（2）利用杠杆平衡条件求弹簧测力计的示数；
（3）在测力计转动过程中，钩码的重力不变，其力臂OA不变，根据杠杆的平衡条件分析拉力F与其力臂的乘积变化情况。
（4）图c使杠杆由水平位置缓慢转动到图中位置，求出各自的力臂根据杠杆平衡条件即可求判断F的大小变化。
（5）根据杠杆平衡条件知要使弹簧测力计读数减小，需要增大动力臂，当弹簧测力计与杠杆垂直时，力臂最长；
（6）图d中，支点位于动力和阻力的右侧，弹簧测力计不但提了钩码，而且还提了杠杆，杠杆的重力对杠杆转动产生了影响。
【解答】解：
（1）将右端的平衡螺母向右调节便能使杠杆在水平位置平衡，说明杠杆左端偏重，还可以将左端的平衡螺母向右端调节。
（2）设杠杆一个格为L，根据杠杆的平衡条件F左L左＝F右L右得，
2×0.7N×3L＝F×2L，
解得：F＝8.5N；
（3）将测力计绕B点从a位置转动到b位置过程中，钩码的重力不变，即阻力与阻力臂的乘积不变，所以根据杠杆的平衡条件可知。
故选：C；
（4）力臂等于支点到力的作用线的距离，竖直向下拉弹簧测力计，如图c所示，弹簧测力计拉力的力臂变小，但是根据三角形的相似性，所以拉力大小不变；
（5）根据杠杆平衡条件知要使弹簧测力计读数减小，在阻力和阻力臂不变时，当弹簧测力计与杠杆垂直时，拉力最小；
（6）利用如图d所示装置进行探究，杠杆的重心没有通过支点；
故答案为：（1）右；（2）1.3；（4）变小；（5）顺时针。
27．（7分）测量如图所示滑轮组的机械效率，部分实验数据如表。
（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。第1次实验时，弹簧测力计示数如图所示，为 0.6 N。
（2）第2次实验时所做的有用功为 0.075J J，滑轮组的机械效率是 62.5% 。
（3）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 无关 （选填“有关”或“无关”）。
（4）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
【答案】（1）匀速；0.6；（2）0.075；62.5%；（3）大；无关；（4）B。
【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，弹簧测力计示数等于拉力大小；先确定弹簧测力计的分度值，再根据指针位置读数；
（2）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，滑轮组的机械效率等于有用功与总功之比；
（3）分析1、2、3次实验的数据得出结论；分析3、4次实验的数据可知得出滑轮组的机械效率与钩码上升的高度的关系；
（4）A．增大绳重，增大了额外功，据此分析；
B．减轻动滑轮重，减小了额外功，据此分析；
C．由（3）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。测力计分度值为0.1N，弹簧测力计示数为4.6N；
（2）第2次实验时所做的有用功为：
W有用8＝G2h2＝5.5N×0.05m＝2.075J；
第2次做的总功：W总2＝F8s2＝0.4N×0.15m＝0.12J；
滑轮组的机械效率：
η＝＝×100%＝62.5%；
（3）分析1、8、3次实验的数据可知，重物重力越大；
分析3、2次实验的数据可知；
（4）A．增大绳重，有用功与总功的比值变小；
B．减轻动滑轮重，有用功与总功的比值变大；
C．由（3）知，根据v＝。
故选B。
故答案为：（1）匀速；0.6；62.4%；无关。
28．（6分）为探究“动能大小的影响因素”，某一科学小组利用斜面、钢球、木块等器材开展了如图所示的活动。
（1）本实验研究对象是 钢球 ；
（2）本实验通过 木块被撞击后移动的距离 来反映研究对象的动能大小的；
（3）比较甲、乙两图是为了探究动能大小与 速度 的关系，
（4）比较甲、乙两图，支持该实验结论的现象是 乙图中木块比甲图中木块被撞后移动的距离近 ；
（5）图甲、丙中的小球下滑到斜面底端时的速度分别为v1和v2，则v1 ＝ v2（选填“＞”、“＝”或“＜”），本次实验的结论是 速度一定时，质量越大，动能越大 。
【答案】故答案为：（1）钢球；（2）木块被撞击后移动的距离；（3）速度；（4）乙图中木块比甲图中木块被撞后移动的距离近；（5）＝；速度一定时，质量越大，动能越大。
【分析】（1）（2）小球把木块推出的距离长，说明小球的动能大，这是一种转换的方法；
（3）（4）因物体的动能与质量和速度有关，所以当研究与其中一个因素关系时，应采取控制变量法；
当研究动能大小与质量的关系时，要让小球沿斜面的同一高度下落，这样保证下落速度相同；
当研究动能大小与速度的关系时，应选择同一小球，这样可以保证小球的质量相同；
（5）从同一高度下滑到斜面底端的小球速度相同，根据木块被推动的距离来判断出小球动能的大小，然后即可得出动能与质量的关系。
【解答】解：（1）（2）本实验是通过木块运动的距离大小，来反应钢球的动能大小；
（3）（4）甲、乙两实验的物体质量相同，所以到达水平面的速度不同，由于质量一定时，动能越大；
（5）在图甲、丙中，即小球到达平面的速度相同，质量大的推动木块运动的距离远，质量越大。
故答案为：（1）钢球；（2）木块被撞击后移动的距离；（4）乙图中木块比甲图中木块被撞后移动的距离近；速度一定时，动能越大。
29．（6分）一辆载水平路面上沿直线匀速行驶的货车，行驶时所受的阻力为车总重的0.1倍，货车（含驾驶员）4N。
（1）求货车空载行驶时所受的阻力大小；
（2）求货车以36km/h的速度空载匀速行驶时，10s内货车牵引力做的功；
（3）如果货车装载1.1×104N的货物，以90km/h速度行驶时，求货车牵引力的功率。
【答案】见试题解答内容
【分析】（1）根据货车所受阻力与重力的关系，可求出阻力大小；
（2）根据速度的公式变形求出行驶的路程，再根据功的计算公式W＝Fs可求功的大小；
（3）先求出牵引力，再利用公式P＝Fv可求出功率的大小。
【解答】解：（1）货车空载行驶时所受的阻力大小：
f＝0.1G＝6.1×2.3×104N＝2.6×103N；
（2）v＝36km/h＝36×m/s＝10m/s，
10s行驶的路程：s＝vt＝10m/s×10s＝100m
∵汽车匀速行驶，∴牵引力：F＝f＝2.8×103N，
10s内货车牵引力做的功：
W＝Fs＝2.6×103N×100m＝2.8×105J；
（3）v′＝90km/h＝90×m/s＝25m/s，
此时牵引力：
F′＝f＝0.4G总＝0.1×（G车+G货）
＝4.1×（2.4×104N+1.8×104N）
＝3600N，
P＝F′v′＝3600N×25m/s＝9×107W。
答：（1）货车空载行驶时所受的阻力为2.5×107N；
（2）货车以36km/h的速度空载匀速行驶时，10s内货车牵引力做的功为2.5×107J；
（3）如果货车装载1.1×107N的货物，以90km/h速度行驶时4W。
30．（6分）在图中轻质均匀杆OB长1米，能绕支点O转动，B端用细绳BC竖直悬于C点，OA长0.3米，求；
（1）画出此时图中的动力臂和阻力臂
（2）此时BC绳对杠杆的拉力大小。
（3）若绳BC能承受的最大拉力为150牛，移动重物到某一位置，绳BC恰好断裂
【答案】（1）见解析；
（2）此时BC绳对杠杆的拉力60N；
（3）重物悬挂点到支点O的距离为0.75m处绳恰好断裂
【分析】（1）根据力臂的概念作图；
（2）利用杠杆的平衡条件求绳子的拉力；
（3）知道绳子BC的最大承受拉力，动力臂、阻力不变，利用杠杆的平衡条件求最大阻力臂。
【解答】解：（1）从支点到力的作用线的距离为力臂，所以动力臂
；
（2）根据杠杆的平衡条件：
F×OB＝G×OA，即：F×1m＝200N×0.3m，
F＝60N；
（3）设重物悬挂点到支点O的距离为L时，绳BC恰好断裂，
根据杠杆的平衡条件：
F′×OB＝G×L，即：150N×1m＝200N×L，
重物悬挂点到支点O的距离L＝0.75m。
答：（1）见解析；
（2）此时BC绳对杠杆的拉力60N；
（3）重物悬挂点到支点O的距离为4.75m处绳恰好断裂。
31．（6分）用如图所示滑轮组提升重物。人用100N的拉力F，30s内使重为180N的物体匀速上升了6m。不计绳重和摩擦，求：
（1）人拉绳子做功的功率；
（2）滑轮组的机械效率；
（3）若所拉物体的重为280N，则滑轮组的机械效率为多少？
【答案】（1）人拉绳子做功的功率为60W；
（2）滑轮组的机械效率为60%；
（3）若所拉物体的重为280N，则滑轮组的机械效率为70%。
【分析】（1）由图知，n＝3，拉力端移动的距离s＝nh，利用W＝Fs求人拉绳子做的总功，再利用P＝求做功的功率；
（2）利用W＝Gh求所做的有用功，滑轮组的机械效率等于有用功与总功之比；
（3）不计绳重及摩擦，拉力F＝（G+G动），据此求动滑轮重力；若所拉物体的重为280N，滑轮组的机械效率η′＝＝＝。
【解答】解：（1）由图知，n＝3
s＝nh＝3×5m＝18m，
人拉绳子做的总功：
W总＝Fs＝100N×18m＝1800J，
人拉绳子做功的功率：
P＝＝＝60W；
（2）所做的有用功：
W有用＝Gh＝180N×6m＝1080J，
滑轮组的机械效率：
η＝＝×100%＝60%；
（3）不计绳重及摩擦，拉力F＝动），
则动滑轮的重力：
G动＝nF﹣G＝6×100N﹣180N＝120N，
若所拉物体的重为280N，则滑轮组的机械效率：
η′＝＝＝＝×100%＝70%。
答：（1）人拉绳子做功的功率为60W；
（2）滑轮组的机械效率为60%；
（3）若所拉物体的重为280N，则滑轮组的机械效率为70%。实验次数
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
1.0
5
15
55.6
2
1.5
5
0.8
15
3
2.0
5
1.0
15
66.7
4
2.0
10
1.0
30
66.7
实验次数
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
1.0
5
15
55.6
2
1.5
5
0.8
15
3
2.0
5
1.0
15
66.7
4
2.0
10
1.0
30
66.7