2019-2020学年浙江省杭州市余杭区临平三中九年级（上）月考物理试卷（含详细解答）

1、2019-2020 学年浙江省杭州市余杭区临平三中九年级（上）月考物理试卷一、选择题（本大题共 60 分，每小题 3 分，每小题只有一个选项符合题意）分，每小题只有一个选项符合题意） 1 （3 分）在“电闪雷鸣”这一自然现象中，没有涉及到的能量形式（ ） A电能 B声能 C电磁能 D核能 2 （3 分）关于功、功率、机械效率，下列说法中正确的是（ ） A物体受力且运动时，力对物体就做了功 B功率大的机器做功一定多 C功率大的机器做功就快 D做功快的机器其机械效率一定高 3 （3 分）一位中学生从普通居民楼的一楼走到三楼，他克服自身重力做功大约为（ ） A300 焦 B3000 焦 C30000

2、 焦 D没有做功 4 （3 分）一个小石块由紧贴地面的弹簧装置竖直弹射出后，若不计空气阻力，小石块的重 力势能随高度变化的图象如右图所示。则小石块的动能或机械能随高度的图象是（ ） A B C D 5 （3 分）如图所示是蹦床运动员表演的情景。运动员从最高点 A 到达最低点 C 的过程中， 下列说法中正确的是（ ） 第 2 页（共 18 页） AAB，运动员的动能减小 BBC，运动员的重力势能减小 CAC，运动员的动能先增大后减小，重力势能一直减小 DB 处时，运动员的动能最大 6 （3 分）如图所示的工具中，属于费力杠杆的是（ ） A B C D 7 （3 分）如图所示，OAB 为轻质杠杆，

3、可绕支点 O 自由转动，在 B 端施加一个动力使杠 杆在水平位置平衡，该杠杆（ ） A一定是省力杠杆 B一定是费力杠杆 C一定是等臂杠杆 D以上情况都有可能 8 （3 分）材料相同的甲、乙两个物体分别挂在杠杆 A、B 两端，O 为支点（OAOB） ，如 图所示， 杠杆处于平衡状态。 如果将甲、 乙物体 （不溶于水） 浸没于水中， 杠杆将会 （ ） （不考虑杠杆自身的影响） 第 3 页（共 18 页） AA 端下沉 BB 端下沉 C仍保持平衡 D无法确定 二、填空题（本大题共二、填空题（本大题共 30 分）分） 9 （3 分）用水平拉力先后两次拉着重为 20N 的同一物体，沿同一水平面做直线运动

4、。第一 次拉力为 10N，物体恰好做匀速直线运动，拉力对物体做了 20J 的功；第二次拉力增大 为 20N，拉力对物体做了 48J 的功。分析两次做功过程，可知： （1）第一次物体受到的摩擦力是 N，物体运动了 m。 （2）第二次物体受到的摩擦力是 N，物体运动了 m。 10 （3 分）如图所示，杠杆 AB 放在钢制圆柱体的正中央水平凹槽 CD 中，杠杆 AB 能以凹 槽两端的C点或D点为支点在竖直平面内转动， 长度ACCDDB， 左端重物G12N 当 作用在 B 点竖直向下的拉力 F 足够大时，杠杆容易绕 （选填“C”或“D” ）点翻 转，为使杠杆 AB 保持水平位置平衡，拉力 F1 N 的

5、最小值，最大值 F2 N （杠杆、细绳的质量及摩擦均忽略不计） 三、实验探究题（本大题共三、实验探究题（本大题共 42 分）分） 11 （3 分）如图是研究小球动能与小球的质量和速度关系的实验装置示意图。 （1）在实验中，小金让同一铁球 A 从斜面的不同高度自由静止释放，撞击同一木块 B， 测量 B 被推动的距离。 他探究了物体的动能大小与 的关系， 该实验中用到的科学 方法有 和转换法。 （2）小金还用甲、乙两球分别进行实验的数据。 第 4 页（共 18 页） 小球 小球质量 小球碰撞物体 A 时的速度 物体 A 被推动的距离 甲球 2m v s 乙球 m 2v 2s 由表中数据可知：甲球的

6、动能 （选填“大于” 、 “小于” 、或“等于” ）乙球的动能； 在质量和速度两个物理量中，对动能影响较大的是 。 12 （3 分）小华在做“探究杠杆平衡条件”实验的装置如图，杠杆上相邻刻线间的距离相 等。 （1）杠杆在如图甲的位置静止时 （选填“是”或“不是” ）处于杠杆平衡状态的。 （2）为使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向 （选填“左”或“右” ）端调节。 （3）如图乙，杠杆在水平位置平衡后，在 A 点挂两个钩码，每个钩码重 0.5N，在 B 点 竖直向下拉弹簧测力计，仍使杠杆水平位置平衡，此时弹簧测力计的示数应为 N 当弹簧测力计改为斜拉时， 再次使杠杆水平位置平衡， 则弹簧测力计的

7、示数将 。 （选填“变大” 、 “变小”或“不变” ） （4）小华改变钩码的个数和位置进行了多次实验，其目的是 。 四、计算题（本大题共四、计算题（本大题共 28 分）分） 13 （3 分）图 1 为该大桥的实景图，其主通航孔桥采用双塔双索面斜拉桥，可逐步抽象成 图 2、图 3、图 4 所示的模型。 （1）请在答卷中画出图 4 中 F1和 F2的力臂。 第 5 页（共 18 页） （2）为了减小钢索承受的拉力，在需要与可能的前提下，可以适当 （选填“增 加”或“减小” ）桥塔的高度。 （3）该大桥设计车速为 60km/h，若某汽车质量为 5103kg，在大桥上按设计车速水平 匀速直线行驶时受到

8、的阻力为汽车重力的 0.06 倍，则汽车通过该大桥时汽车发动机的功 率。 （g 取 10N/kg） 14 （3 分）做俯卧撑运动的人可视为杠杆。如图所示，小金同学重 500N，P 点为重心，他 每次将身体撑起，肩部上升 0.4m。某次测试中，小金 1min 内完成 30 次俯卧撑，根据图 中标注的长度，求： （1）静止时小金双手对地的压力是多大？ （2）小金同学 1min 内的平均功率是？ 15 （3 分）小金把图甲中三个质量重均为 m 千克、边长为 a 的正方体泡沫塑料块按图乙堆 叠起来，小金叠起这堆正方体泡沫塑料块，小金至少要做功多少焦？若将水平面上的 n 块这样的泡沫塑料块，像图乙那样竖

9、直叠放起来，小金至少要做功多少焦？ 第 6 页（共 18 页） 2019-2020 学年浙江省杭州市余杭区临平三中九年级（上）月考学年浙江省杭州市余杭区临平三中九年级（上）月考 物理试卷物理试卷 参考答案与试题解析参考答案与试题解析 一、选择题（本大题共一、选择题（本大题共 60 分，每小题分，每小题 3 分，每小题只有一个选项符合题意）分，每小题只有一个选项符合题意） 1 （3 分）在“电闪雷鸣”这一自然现象中，没有涉及到的能量形式（ ） A电能 B声能 C电磁能 D核能 【分析】根据电闪雷鸣中包含的能量分析。 【解答】解：电闪雷鸣中的“电闪”具有电能，同时由于电流的大小会发生变化，能产 生

10、电磁波，具有电磁能；声音可以传递能量，雷鸣说明具有声能；电闪雷鸣中没有涉及 到核能。 故选：D。 【点评】本题考查了能量的形式，属于基础知识。 2 （3 分）关于功、功率、机械效率，下列说法中正确的是（ ） A物体受力且运动时，力对物体就做了功 B功率大的机器做功一定多 C功率大的机器做功就快 D做功快的机器其机械效率一定高 【分析】根据做功的条件、功率、机械效率的关系分析。功率是单位时间内做的功的多 少，机械效率是有用功与总功的比值。 【解答】解：A、说法错误，若物体运动的方向与受力方向垂直，则力对物体没有做功； B、说法错误，功率大的机器只有说明它做功快，而不一定做功多； C、说法正确；

11、D、说法错误，做功快的机器只能说明功率大，而机械效率不一定高。 故选：C。 【点评】本题考查了功、功率、机械效率的关系。功率由功和时间共同决定，机械效率 由有用功和总功共同决定。 3 （3 分）一位中学生从普通居民楼的一楼走到三楼，他克服自身重力做功大约为（ ） A300 焦 B3000 焦 C30000 焦 D没有做功 第 7 页（共 18 页） 【分析】估测出中学生的质量，利用 Gmg 求出重力，再利用 WGh 计算其克服自身 重力做功。 【解答】解：中学生的质量约为 m50kg， 其重力 Gmg50kg10N/kg500N， 三楼的高度为 h（31）3m6m， 则该同学登楼做的功： WG

12、h500N6m3000J。 故选：B。 【点评】此题考查功的计算，关键是估测出中学生的质量，难度不大。 4 （3 分）一个小石块由紧贴地面的弹簧装置竖直弹射出后，若不计空气阻力，小石块的重 力势能随高度变化的图象如右图所示。则小石块的动能或机械能随高度的图象是（ ） A B C D 【分析】 （1）动能大小的影响因素：质量、速度。质量越大，速度越大，动能越大。 （2）重力势能大小的影响因素：质量、被举得高度。质量越大，高度越高，重力势能越 大。 （3）机械能动能+势能。物体没有发生弹性形变时，不考虑弹性势能。 【解答】解： 由题意和图象可知，当小石块到达最高处（h4m）时，其速度为 0、动能为

13、 0，此时的 第 8 页（共 18 页） 重力势能为 2J，因机械能等于动能与势能的总和，所以此时小石块的机械能为 2J； 因不计空气阻力，所以小石块上升过程中的机械能是守恒的（始终为 2J） ，故 D 正确。 石块在上升的过程中，速度逐渐减小，其动能逐渐减小，故 BC 错误； 不计空气阻力，当小石块到达最高处时，动能全部转化为重力势能，此时的重力势能为 2J，则开始时石块的动能为 2J，故 A 错误； 故选：D。 【点评】 （1）掌握动能和重力势能大小的影响因素，根据图象能确定动能和势能的大小。 （2）根据“机械能动能+势能”计算机械能的大小。 5 （3 分）如图所示是蹦床运动员表演的情景。

14、运动员从最高点 A 到达最低点 C 的过程中， 下列说法中正确的是（ ） AAB，运动员的动能减小 BBC，运动员的重力势能减小 CAC，运动员的动能先增大后减小，重力势能一直减小 DB 处时，运动员的动能最大 【分析】 （1）动能大小的影响因素：质量、速度。质量越大，速度越大，动能越大。 （2）重力势能大小的影响因素：质量、被举得高度。质量越大，高度越高，重力势能越 大。 （3）弹性势能的大小与弹性形变的程度有关。 【解答】解：运动员从最高点到最低点的过程中，高度不断下降，所以重力势能一直减 小； 接触蹦床前，从 AB，运动员自由下落，动能不断增大。接触蹦床后，从 B 到 C，运 动员受到向

15、下的重力和向上的弹力，弹力先小于重力，后大于重力，则运动员先向下加 速后向下减速，所以运动员的动能先增大后减小，故 BC 正确。 故选：BC。 【点评】掌握动能、重力势能、弹性势能的影响因素。利用控制变量法能判断动能、重 力势能、弹性势能的变化。 第 9 页（共 18 页） 6 （3 分）如图所示的工具中，属于费力杠杆的是（ ） A B C D 【分析】结合图片和生活经验，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：ABC、钳子、起子和羊角锤在使用过程中，都是动力臂大于阻力臂，都是 省力杠杆；故选项 ABC 不符合题意 D、镊子在使用过程中，

16、动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故 D 符合题意； 故选：D。 【点评】杠杆的分类主要包括以下几种：省力杠杆，动力臂大于阻力臂；费力杠杆， 动力臂小于阻力臂；等臂杠杆，动力臂等于阻力臂。 7 （3 分）如图所示，OAB 为轻质杠杆，可绕支点 O 自由转动，在 B 端施加一个动力使杠 杆在水平位置平衡，该杠杆（ ） A一定是省力杠杆 B一定是费力杠杆 C一定是等臂杠杆 D以上情况都有可能 【分析】使用杠杆时，如果动力臂大于阻力臂，为省力杠杆；如果动力臂等于阻力臂， 为等臂杠杆；如果动力臂小于阻力臂，为费力杠杆； 因为在 B 点用力的方向不确定，所以其省费力情况要根据用力的方向确定。据此分析。 【解

17、答】解：B 点力的方向不同，力臂的大小则不同，不能确定动力臂与阻力臂的大小 关系， 所以此时杠杆可能省力， 可能费力， 可能既不省力也不费力。 故 ABC 不符合题意， 第 10 页（共 18 页） D 符合题意。 故选：D。 【点评】本题考查了学生对杠杆平衡条件、杠杆的分类的了解与掌握，会画力臂帮助分 析是本题的关键。 8 （3 分）材料相同的甲、乙两个物体分别挂在杠杆 A、B 两端，O 为支点（OAOB） ，如 图所示， 杠杆处于平衡状态。 如果将甲、 乙物体 （不溶于水） 浸没于水中， 杠杆将会 （ ） （不考虑杠杆自身的影响） AA 端下沉 BB 端下沉 C仍保持平衡 D无法确定 【分

18、析】甲、乙浸没在水中后对杠杆的拉力 FGF浮，根据杠杆的平衡条件判断杠杆 左端是否下沉。 【解答】解： 由题知，甲、乙两物体的密度相同，OAOB，即甲的力臂要小于乙的力臂； 根据杠杆的平衡条件可知，G甲L甲G乙L乙， 即：gV甲L甲gV乙L乙， 所以：V甲L甲V乙L乙， 如果将甲、乙物体（不溶于水）浸没于水中，此时甲乙都要受到浮力的作用，根据阿基 米德原理可知，甲乙受到的浮力分别为： F浮甲水gV甲，F浮乙水gV乙， 此时左边拉力与力臂的乘积为： （G甲水gV甲）L甲G甲L甲水gV甲L甲 此时右边拉力与力臂的乘积为： （G乙水gV乙）L乙G乙L乙水gV乙L乙 由于 V甲L甲V乙L乙， 所以：水

19、gV甲L甲水gV乙L乙， 则由两式可知，此时左右两边拉力与力臂的乘积相同，故杠杆仍然会保持平衡。 第 11 页（共 18 页） 故选：C。 【点评】杠杆的平衡条件是，两边力和力臂的乘积相等，判断杠杆的倾斜方向，只要计 算出力力臂，杠杆将向乘积大的一端倾斜。 二、填空题（本大题共二、填空题（本大题共 30 分）分） 9 （3 分）用水平拉力先后两次拉着重为 20N 的同一物体，沿同一水平面做直线运动。第一 次拉力为 10N，物体恰好做匀速直线运动，拉力对物体做了 20J 的功；第二次拉力增大 为 20N，拉力对物体做了 48J 的功。分析两次做功过程，可知： （1）第一次物体受到的摩擦力是 10

20、 N，物体运动了 2 m。 （2）第二次物体受到的摩擦力是 10 N，物体运动了 2.4 m。 【分析】 （1）在水平面上匀速直线运动的物体，水平方向上受到拉力和摩擦力是平衡力， 竖直方向上受到的重力和支持力是平衡力；二力平衡力的条件：大小相等、方向相反、 作用在同一条直线上，作用在同一物体上；摩擦力的大小跟压力大小和接触面的粗糙程 度有关，压力越大，摩擦力越大；接触面越粗糙，摩擦力越大 （2）已知拉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： （1）第一次物体在水平面上做匀速直线运动时，在水平方向受拉力和摩擦力作用，并且 二力是一对平衡力，故物体受到的摩擦力：

21、fF10N； 拉力对物体做了 20J 的功，则物体通过的距离 s12m； （2）若拉力增大为 20N，而压力大小和接触面的粗糙程度都没有改变，因此，物体受到 的摩擦力不变，仍为 10N；第二次拉力对物体做了 48J 的功，则物体通过的距离 s2 2.4m。 故答案为： （1）10；2； （2）10；2.4。 【点评】此题主要考查二力平衡的条件和摩擦力大小的影响因素压力大小和接触面 的粗糙程度，只要是平衡状态，摩擦力的大小和拉力的大小无关，本题同时考查了功的 计算公式的应用。 10 （3 分）如图所示，杠杆 AB 放在钢制圆柱体的正中央水平凹槽 CD 中，杠杆 AB 能以凹 槽两端的C点或D点为

22、支点在竖直平面内转动， 长度ACCDDB， 左端重物G12N 当 第 12 页（共 18 页） 作用在 B 点竖直向下的拉力 F 足够大时，杠杆容易绕 D （选填“C”或“D” ）点翻 转，为使杠杆 AB 保持水平位置平衡，拉力 F1 6 N 的最小值，最大值 F2 24 N （杠杆、细绳的质量及摩擦均忽略不计） 【分析】当以 C 点为支点时拉力最小，以 D 点为支点时拉力最大，根据 ACCDDB 分别求出动力臂与阻力臂的比值， 然后利用杠杆平衡条件计算拉力的最小值和最大值。 【解答】解：由图可知，D 点更加靠近拉力一端，故当作用在 B 点竖直向下的拉力 F 足 够大时，杠杆容易绕 D 点翻转

23、； 当以 C 点为支点时拉力最小，以 D 点为支点时拉力最大， 则根据杠杆平衡条件可得： F1BCGAC，F2BDGAD， 因为 ACCDDB， 所以 BC：AC2：1，BD：AD1：2， 可得：F1212N1，F2112N2， 解得，F16N，F224N。 故答案为：D；6；24。 【点评】此题考查平衡条件及其应用，难度不大，关键是根据图示得出以 C 点为支点时 拉力最小，以 D 点为支点时拉力最最大。 三、实验探究题（本大题共三、实验探究题（本大题共 42 分）分） 11 （3 分）如图是研究小球动能与小球的质量和速度关系的实验装置示意图。 （1）在实验中，小金让同一铁球 A 从斜面的不同

24、高度自由静止释放，撞击同一木块 B， 测量 B 被推动的距离。他探究了物体的动能大小与 速度 的关系，该实验中用到的科 学方法有 控制变量法 和转换法。 （2）小金还用甲、乙两球分别进行实验的数据。 第 13 页（共 18 页） 小球 小球质量 小球碰撞物体 A 时的速度 物体 A 被推动的距离 甲球 2m v s 乙球 m 2v 2s 由表中数据可知：甲球的动能 小于 （选填“大于” 、 “小于” 、或“等于” ）乙球的动 能；在质量和速度两个物理量中，对动能影响较大的是 速度 。 【分析】 （1）实验过程要采用控制变量法，当研究动能大小与速度的关系时，应选择同 一铁球，这样可以保证小球的质

25、量相同；要想研究物体动能与质量的关系，需要换用不 同质量的小球从斜面相同的高度滑下 （2）物体动能的多少，可由它对外做功的多少来确定，而做功的多少，是通过木块运动 距离的长短来反映的；根据表中物体 A 被推动的距离，可知甲球的动能与乙球动能的大 小关系；甲乙两球的质量速度都不同，动能也不同，要从它们的倍数关系上总体把握。 【解答】解； （1）实验中研究的是铁球的动能大小，让同一铁球沿斜面的不同高度静止 滚下撞击水平板上的木块，这是控制了质量相同，目的是探究物体的动能与速度的关系， 采用的是控制变量法；实验中通过木块移动的距离判定动能的大小，采用的是转换法； （2）实验中通过观察木块被撞击后运动

26、的距离的大小来间接判断物体动能的大小，分析 表中数据，物体 A 被甲球推动的距离比被乙球推动的距离小，因此甲球的动能小于乙球 的动能； 甲球的质量大，乙球的速度大，且倍数关系相同，结果乙球的动能比甲球大，所以对动 能影响较大的是速度。 故答案为： （1）速度；控制变量法； （2）小于；速度。 【点评】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，由质量、速度的倍数关系相同，而动能的不同来反映两者对动能的影响程度， 是此题的难点。 12 （3 分）小华在做“探究杠杆平衡条件”实验的装置如图，杠杆上相邻刻线间的距离相 等。 第 14 页（共 18 页） （1）杠杆在

27、如图甲的位置静止时 是 （选填“是”或“不是” ）处于杠杆平衡状态的。 （2）为使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向 右 （选填“左”或“右” ）端调节。 （3）如图乙，杠杆在水平位置平衡后，在 A 点挂两个钩码，每个钩码重 0.5N，在 B 点 竖直向下拉弹簧测力计，仍使杠杆水平位置平衡，此时弹簧测力计的示数应为 1.5 N当弹簧测力计改为斜拉时，再次使杠杆水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将 变 大 。 （选填“变大” 、 “变小”或“不变” ） （4）小华改变钩码的个数和位置进行了多次实验，其目的是 使实验结论更具有普遍性 /避免实验结论的偶然性 。 【分析】 （1）杠杆的平衡状态包括两种

28、：静止状态或匀速转动状态； （2）杠杆不在水平位置，左端向下倾斜，说明杠杆的重心在左端，据此判断平衡螺母的 调节方向； （3）从图乙知道两边力臂的关系，知道阻力（重力）大小，利用杠杆的平衡条件求所需 拉力大小；当弹簧测力计斜着拉时，其力臂小于杠杆长，根据杠杆平衡条件分析出答案。 （4）实验规律应建立在多次测量的基础上，以避免得到偶然性的结论。 【解答】解： （1）杠杆的平衡状态是指杠杆处于静止或匀速转动状态，图甲中杠杆处于静止状态，因 而杠杆处于平衡状态； （2）图甲可知，杠杆不在水平位置，左端向下倾斜，说明杠杆的重心在左端，平衡螺母 应向较高的右端调节； （3）每个钩码重 0.5N，由图可知

29、 OB：OA2：3， 根据杠杆的平衡条件可得，FOB2GOA， 测力计的示数：F1.5N； 斜向下拉时，阻力和阻力臂一定，动力臂变小，动力变大，所以，测力计的示数将大于 1.5N； 第 15 页（共 18 页） （4）本实验中进行多次测量的目的是：使实验结论更具有普遍性，避免实验结论的偶然 性； 故答案为： （1）是； （2）右； （3）1.5；变大； （4）使实验结论更具有普遍性，避免实 验结论的偶然性。 【点评】探究杠杆平衡条件时，使杠杆在水平位置平衡，此时力与杠杆垂直，力臂的长 度可以直接从杠杆上读出来；初中物理实验进行多次测量有些是为了求平均值，使测得 的数据更准确，有些是为了寻找普遍

30、规律，探究杠杆平衡的条件就是为了寻找普遍规律。 四、计算题（本大题共四、计算题（本大题共 28 分）分） 13 （3 分）图 1 为该大桥的实景图，其主通航孔桥采用双塔双索面斜拉桥，可逐步抽象成 图 2、图 3、图 4 所示的模型。 （1）请在答卷中画出图 4 中 F1和 F2的力臂。 （2）为了减小钢索承受的拉力，在需要与可能的前提下，可以适当 增加 （选填“增 加”或“减小” ）桥塔的高度。 （3）该大桥设计车速为 60km/h，若某汽车质量为 5103kg，在大桥上按设计车速水平 匀速直线行驶时受到的阻力为汽车重力的 0.06 倍，则汽车通过该大桥时汽车发动机的功 率。 （g 取 10N

31、/kg） 【分析】 （1）画力臂时要从支点开始向力的作用线画垂线。知道力臂画力，也要通过力 臂与力的作用线垂直来画出。 （2） 通过图示的模型结合杠杆的定义， 即可确定它用到的相关知识； 通过桥高度的变化， 结合图示模型分析出杠杆五要素中哪个量发生了变化，然后再利用杠杆平衡条件分析出 原因。 （3）已知汽车的质量，可以得到其重力；已知阻力与重力的关系，可以得到汽车受到的 阻力；已知汽车匀速行驶，牵引力与阻力相同，已知牵引力和车速，利用公式 PFv 得 到牵引力的功率。 第 16 页（共 18 页） 【解答】解： （1）F1的力臂就是从支点 O 到它的作用点的距离 L1；过 O 点做 F2的垂线

32、，就是 F2的 力臂 L2，如图所示。 图 4 所示的模型，可以看做是一个在力的作用下静止在水平位置的硬棒，结合杠杆的定 义，即可知道它就是杠杆的模型。所以用到了杠杆的知识。 由图可知，若增加塔桥的高度，增加了支点 O 到钢索的垂直距离，即增大了动力臂，根 据公式 F1，可以得到，在阻力和阻力臂不变的情况下，动力臂越大，动力越小， 即桥对钢索的拉力就越小。 （3）汽车受到的重力为 Gmg5103kg10N/kg5104N 汽车发动机的牵引力为 Ff0.06G0.065104N3103N 汽车行驶的速度为 v60km/hm/sm/s 汽车的功率为 PFv3103Nm/s5104W。 故答案为：

33、（1） 见上图； （2） 增加； （3） 汽车通过该大桥时汽车发动机的功率为 5104W。 【点评】此题考查杠杆的应用和功率的计算，将图示的钢索斜拉桥抽象成杠杆模型是解 决第二小题的突破口。 14 （3 分）做俯卧撑运动的人可视为杠杆。如图所示，小金同学重 500N，P 点为重心，他 每次将身体撑起，肩部上升 0.4m。某次测试中，小金 1min 内完成 30 次俯卧撑，根据图 中标注的长度，求： （1）静止时小金双手对地的压力是多大？ （2）小金同学 1min 内的平均功率是？ 第 17 页（共 18 页） 【分析】 （1）先求出动力臂和阻力臂，利用杠杆平衡的条件可以求出地面对手的支持力，

34、然后根据相互作用力得出双手对地面的压力； （2）根据 WFs 求出 1min 做的功，利用 P求出做功功率。 【解答】解： （1）动力臂 L10.9m+0.6m1.5m， 由杠杆平衡条件可知：F1L1F2L2， 即：F11.5m500N0.9m， 解得：F1300N； 因为双手对地面的压力和地面对双手的支持力是一对相互作用力，大小相等， 所以双手对地面的压力为 300N。 （2）他 1min 做功： W总nWnF1h30300N0.4m3600J， 则小金同学 1min 内的平均功率： P60W。 答： （1）静止时小金双手对地面的压力是 300N； （2）小金同学在 lmin 内的平均功率是

35、 60W。 【点评】本题考查杠杆平衡条件和功率的计算，在计算功率时，要注意单位要统一，难 度不大。 15 （3 分）小金把图甲中三个质量重均为 m 千克、边长为 a 的正方体泡沫塑料块按图乙堆 叠起来，小金叠起这堆正方体泡沫塑料块，小金至少要做功多少焦？若将水平面上的 n 块这样的泡沫塑料块，像图乙那样竖直叠放起来，小金至少要做功多少焦？ 【分析】 （1）由图可知，把 2 放到 1 上，提升的高度至少为 a，将 3 放到 2 上，提升的高 第 18 页（共 18 页） 度至少为 2a，又知道每块的重，根据 WGh 求出叠起这堆正方体泡沫塑料块所做的功。 （2）塑料块的重心在其中心处即a 处，因

36、此第一块塑料块重心不变，其余 n1 块塑料 块重心依次比前一块塑料块重心升高 h 即可，然后根据功和能的关系，结合数学关系求 解。 【解答】解： （1）如图，将 2 放到 1 上，h2a；将 3 放到 2 上，h32a； 分别做功： W2Gh2mgh2mga， W3Gh3mgh32mga， 小金叠起这堆正方体泡沫塑料块，至少要做功： WW2+W3mga+2mga3mga。 （2）根据功和能的关系有： 第二块塑料块重力势能升高：mga 第三块塑料块重力势能升高：2mga 依此类推第 n 块塑料块，重力势能升高： （n1）mga 总共做功为：W（1+2+3+4+n1）mgamga。 答：小金叠起这堆正方体泡沫塑料块，小金至少要做功 3amg；将水平面上的 n 块这样的 泡沫塑料块，像图乙那样竖直叠放起来，小金至少要做功mga。 【点评】本题联系实际考查了功能关系的应用，难点在于数学关系的推导和应用，因此 在平时的练习中注意数学知识在物理学科中的应用。