1、 2022-2023 学年扬州市宝应学年扬州市宝应县县九年级上九年级上第一次月考物理试卷第一次月考物理试卷 一一.选择题选择题 1如图是杠杆原理在生活中的应用，能省距离的是（ ） A羊角锤 B核桃夹 C园艺剪 D赛艇的桨 2如图所示，作用在杠杆一端始终与杠杆垂直的力 F，将杠杆缓慢匀速地由位置 A 拉至位置 B，下列说法正确的是（ ） A拉力 F 的力臂不变，拉力 F 变大 B拉力 F 先变小后变大 C阻力和阻力臂乘积不变 D这个杠杆先省力后费力 3前后两次水平拉动同一物体在同一水平面上做匀速直线运动，物体运动的路程与时间图象如图所示，则下列判断正确的是（ ） A两次物体所受的拉力 F1F2
2、B两次物体所受的拉力 F1F2 C08 s 两次拉力对物体所做的功 W1W2 D08 s 两次拉力对物体做功的功率 P1P2 4教学大楼每层楼高为 3m，小明提着一重为 50N 的箱子，沿楼梯从一楼登上三楼，则小明从一楼到教室过程中对箱子做的功为（ ） A300J B450J C500J D650J 5下列关于机械效率的说法错误的是（ ） A总功一定，有用功越多，机械效率越高 B相同的时间内，机械效率高的机械做的功多 C当额外功一定时，有用功越多，机械效率越高 D当有用功一定时，额外功越少，机械效率越高 6学校趣味运动会举行“双摇跳绳”比赛，“双摇跳绳”是指每次在双脚跳起后，绳连续绕身体两周的
3、跳绳方法。 质量为50kg的小明同学1min内摇绳200圈， 则他在整个跳绳过程中的平均功率为 （ ）（g取10N/kg） A10W B50W C100W D200W 7如图所示的是运动员在铅球比赛中的场景。铅球离手后，在空中飞行过程中动能 EK随时间 t 变化的曲线最接近的是（ ） A B C D 8 班里组织一次比赛活动， 从一楼登上三楼， 比比谁的功率最大。 为此， 下列物理量中必须测量的量是 （ ） 三楼地面到一楼地面的高度 从一楼到达三楼所用的时间 每个同学的质量或体重 一楼到三楼楼梯的长度。 A B C D 9如图所示，粗糙的弧形轨道竖直固定于水平面，一小球由 A 点以速度 沿轨道
4、滚下（ ） A整个过程中小球的机械能不变 B小球在 A、B 两点具有的动能相同 C小球在 A、B、C 三点的速度大小关系是 vAvBvC D小球在 A 点具有的机械能等于它在 C 点具有的重力势能 10同一滑轮用如图甲、乙两种方式匀速提升重为 100N 的物体，已知滑轮重 20N、绳重和滑轮的摩擦力不计。则 （ ） A手的拉力：F甲F乙；机械效率：甲乙 B手的拉力：F甲F乙； 机械效率：甲乙 C手的拉力：F甲F乙；机械效率：甲乙 D手的拉力：F甲F乙；机械效率：甲乙 11小明用如图所示的装置探究杠杆的机械效率，他将两个钩码悬挂在 B 点，在 A 点用弹簧测力计保持竖直方向拉动杠杆，带动钩码上升
5、一定的高度 h（不计摩擦） （ ） A在杠杆转动过程中，弹簧测力计的示数会变小 B仅将拉力的作用点从 A 点移到 C 点，杠杆的机械效率不变 C仅增加钩码的个数，拉力所做的额外功增大 D仅将钩码的悬挂点从 B 点移到 C 点，拉力做的总功变大 12如图，某同学用重为 10N 的动滑轮匀速提升重为 90N 的物体。不计绳重与摩擦，则该同学所用动滑轮的机械效率可能值是（ ） A大于 90% B等于 90% C小于 90% D不确定 13用如图甲所示的滑轮组缓慢提升不同物体，每次物体被提升的高度均为 0.5m，滑轮组的机械效率与物体受到重力的关系如图乙所示，下列分析正确的是（ ） A动滑轮的重力为
6、5N B该滑轮组的机械效率可以达到 100% C滑轮组的机械效率越高，拉力做功越少 D每次提升重物时，滑轮组做的额外功为 5J 二二.填空题填空题 14如图所示的三种情景中： （1）如图（a）所示，是子弹射穿木板的情景 能。 （2）如图（b）所示，其他条件不变，则卡片会跳得越 （选填“高”或“低”） 。 （3）如图（c）所示，是跳伞运动员匀速下落时 。 （选填“增大”“减小”或“不变”） 15清扫路面垃圾的清洁车，能通过吸尘器将路面上的垃圾吸入车内容器中。清洁车沿街道匀速行驶，在清扫垃圾过程中 （选填：变大、变小或保持不变） 。 16如图所示，沿斜面向上匀速拉一个重为 5N 的物体到斜面顶端，
7、斜面长 1.0m，拉力做功为 2J，则使用该斜面所做的额外功为 ，这个斜面的机械效率是 。实际匀速拉动过程中拉力一定会 （选填“大于”、“小于”或“等于”）摩擦力，该摩擦力为 N。 17如图所示，在 20N 的水平拉力 F 作用下，重 200N 的物体沿水平地面向左做匀速直线运动，则滑轮组的机械效率为 ；若物体的速度为 0.2m/s，则 1min 内拉力做的功为 J，功率为 W。 18一根金属棒 AB 置于水平地面上，今通过弹簧测力计竖直地将棒的右端 B 缓慢拉起，如图甲所示，弹簧测力计对棒所做的功 W 与 B 端离开地面的高度 x 的关系如图乙所示，请根据图象解答下列问题。 （1）该金属棒的
8、长度 l m； （2）在 B 端拉起的过程中，当 x10.6m 时，测力计的示数为 F1 N；当 x21.6m 时，测力计的示数 F2 N。 三三.解答题解答题 19如图所示为钓鱼竿的简化示意图，其中 O 为支点，F1为动力。请在图中画出动力臂 L1和阻力 F2的示意图（钓鱼竿自重忽略不计） 。 20如图，在撬棒 AD 上作出撬起“石块 1”的最小力 F 及对应的力臂 l。 21站在地面上的人想用尽可能小的力提升水桶，请在图中画出滑轮组绳子的绕法。 22如图所示，在“探究影响重力势能大小的因素”实验中，有三个实心的、大 小相同的铁球 A、铁球 B 和塑料球 C，球 A、C 离沙地高度相同。现让
9、三个球同时由静止释放，球落到沙地上的状态如图中虚线球所示： （1）根据 可以判断出 球释放前的重力势能最大； （2）比较球 A、C 可得出影响重力势能大小的因素是 ； （3）球在空中下落时减少的重力势能主要转化为 ； （4）为了显示重力势能的大小，小明用橡皮泥代替沙子，小丽用海绵代替沙子 （填“小明”或“小丽”） ，理由是 。 23某小组在探究“杠杆的平衡条件”的实验，实验步骤如图所示。 （1）甲图是 （选“平衡”或“非平衡”）状态，在实验过程中将杠杆调节到水平位置平衡，这样做的目的是 ，若杠杆调节前如图甲所示，为使其在水平位置上平衡，应将左端的平衡螺母向 （选填“左”或“右”）调节。 （2）
10、若每个钩码重 1N，且杠杆上每格相等。如图乙所示，同学们在杠杆上 A 点挂 3 个钩码，应该在 B点悬挂 个钩码；当杠杆平衡后，将 A、B 两点下方所挂的钩码同时向靠近支点 O 的方向移动一格 （选填“左”或“右”）端将下沉。 （3）下表是该组某同学在实验中记录杠杆平衡的部分数据：表中空格处所缺的数据是： 次数 F1/N L1/cm F2/N L2/cm 1 2 5 1 10 2 3 10 2 15 3 2 30 3 分析表中的实验数据可以得出杠杆的平衡条件是 （用公式表达） 。 （4）如图丙所示，保持杠杆水平位置平衡，测力计从 a 位置转到 b 位置 （选填“变大”、“变小”或“不变”） 。
11、 （5）实验结束后，小王提出了新的探究问题：“若支点不在杠杆的中点时，杠杆的平衡条件是否仍然成立？”于是他将支点调整在如图丁所示位置进行探究，与之前得出的杠杆平衡条件不相符，原因可能是： 。 24如图所示的滑轮组，每个滑轮重 50N，用这个滑轮组把质量为 40kg 的重物在 2s 内匀速提升 2m，求这一过程中： （1）作用在绳自由端的拉力是多少？ （2）拉力所做的有用功是多少？ （3）提升的重物变成 450N 时，滑轮组的机械效率是多少？ 参考答案含解析参考答案含解析 一一.选择题选择题 1如图是杠杆原理在生活中的应用，能省距离的是（ ） A羊角锤 B核桃夹 C园艺剪 D赛艇的桨 【分析】结
12、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：A、羊角锤在使用过程中，是省力杠杆，故 A 不符合题意； B、核桃夹在使用过程中，是省力杠杆，故 B 不符合题意； C、园艺剪在使用过程中，是省力杠杆，故 C 不符合题意； D、赛艇的桨在使用过程中，是费力杠杆，故 D 符合题意。 故选：D。 2如图所示，作用在杠杆一端始终与杠杆垂直的力 F，将杠杆缓慢匀速地由位置 A 拉至位置 B，下列说法正确的是（ ） A拉力 F 的力臂不变，拉力 F 变大 B拉力 F 先变小后变大 C阻力和阻力臂乘积不变 D这个杠杆先省力后费力 【分析】首先
13、要判断杠杆的五要素中，有哪些要素发生了变化，然后再利用杠杆的平衡条件进行分析。 【解答】解：重物 G 通过细线对杠杆的拉力为 F大小等于物体的重力 G，即 FG； 由图知，在杠杆缓慢由 A 到 B 的过程中，细线对杠杆的拉力 F的大小没有变化； 由杠杆的平衡条件知：F OAGL，当 OA，L 越大，那么 F 越大； 由于该过程中，动力臂始终大于阻力臂； 综上所述，A 正确。 故选：A。 3前后两次水平拉动同一物体在同一水平面上做匀速直线运动，物体运动的路程与时间图象如图所示，则下列判断正确的是（ ） A两次物体所受的拉力 F1F2 B两次物体所受的拉力 F1F2 C08 s 两次拉力对物体所做
14、的功 W1W2 D08 s 两次拉力对物体做功的功率 P1P2 【分析】 （1）根据二力平衡条件和滑动摩擦力大小的影响因素分析两次物体所受拉力的大小关系； （2）由图象可知 08s 两次物体通过路程的大小关系，然后利用 WFs 分析两次拉力对物体所做功的大小关系； （3）知道做功大小和所用的时间，利用 P分析两次拉力对物体做功的功率大小关系 【解答】解： AB、两次水平拉动同一物体在同一水平面上运动，接触面的粗糙程度不变； 由于两次物体都做匀速直线运动，物体在水平方向上受到的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力，所以1F2f，故 AB 错误； C、由图象可知，又知两次拉力大小相等，48s 两次拉力对物
15、体所做的功：W1W6，故 C 错误； D、08s，且 W4W2，根据 P可知1P4，故 D 正确。 故选：D。 4教学大楼每层楼高为 3m，小明提着一重为 50N 的箱子，沿楼梯从一楼登上三楼，则小明从一楼到教室过程中对箱子做的功为（ ） A300J B450J C500J D650J 【分析】由题意可知 FG50N，一层楼高 3m，一楼到三楼是两层楼高，所以 h3m 26m，沿三楼水平走廊走了 4m 进入教室，提箱子的力竖直向上，即水平方向上没有对箱子做功，根据 WFs 进行计算即可。 【解答】解：一层楼高 3m，一楼到三楼是两层楼高， 此过程小明做功：WFsGh50N 6m300J。 而小
16、明沿三楼水平走廊走了 2m 进入教室时，小明对箱子的拉力方向为竖直向上，即箱子没有在拉力的方向上通过一段距离； 故从一楼到教室过程中小明对箱子做的功为 300J。 故选：A。 5下列关于机械效率的说法错误的是（ ） A总功一定，有用功越多，机械效率越高 B相同的时间内，机械效率高的机械做的功多 C当额外功一定时，有用功越多，机械效率越高 D当有用功一定时，额外功越少，机械效率越高 【分析】机械效率指有用功和总功的比值，机械效率可以反映有用功或额外功所占总功的比值。 【解答】解：A、由公式 知，有用功越多，故 A 正确； B、机械效率可以反映有用功或额外功所占总功的比值，故 B 错误； C、由公
17、式 知，有用功越多，故 C 正确； D、由公式 知，额外功越少，故 D 正确。 故选：B。 6学校趣味运动会举行“双摇跳绳”比赛，“双摇跳绳”是指每次在双脚跳起后，绳连续绕身体两周的跳绳方法。 质量为50kg的小明同学1min内摇绳200圈， 则他在整个跳绳过程中的平均功率为 （ ）（g取10N/kg） A10W B50W C100W D200W 【分析】首先利用 WGh 计算出一次做的功；“双摇跳绳”是指每次在双脚跳起后，绳连续绕身体两周的跳绳方法， 求出起跳的次数即做功次数， 进而求出 1min 内做的总功， 再利用 P求出平均功率的大小。 【解答】解： 小明同学的重力： Gmg50kg
18、10N/kg500N； 每次起跳高度 h12cm0.12m； 跳绳一次做功： WGh500N 0.12m60J； 由于“双摇跳绳”是指每次在双脚跳起后，绳连续绕身体两周的跳绳方法， 所以 5min 内摇绳 200 圈，人的起跳次数为：n； 在 1min 内人一共做功： W总nW100 60J6000J， 他在整个跳绳过程中的平均功率： P100W。 故选：C。 7如图所示的是运动员在铅球比赛中的场景。铅球离手后，在空中飞行过程中动能 EK随时间 t 变化的曲线最接近的是（ ） A B C D 【分析】动能大小的影响因素：质量和速度。质量一定时，速度增大，动能增大；速度一定时，质量增大，动能增大
19、。 【解答】解：如图，铅球在整个飞行过程中，铅球一直在运动。从出手到最高点过程中速度减小；在下落的过程中，到达地面最大。整个过程动能先减小再增大，处于最高点时竖直方向速度为 0，因此动能不为 0。 故选：A。 8 班里组织一次比赛活动， 从一楼登上三楼， 比比谁的功率最大。 为此， 下列物理量中必须测量的量是 （ ） 三楼地面到一楼地面的高度 从一楼到达三楼所用的时间 每个同学的质量或体重 一楼到三楼楼梯的长度。 A B C D 【分析】登楼时是克服自身的重力做功，功等于重力和楼高的乘积，功除以登楼时间就是登楼的功率。 【解答】解：登楼是克服自身重力在竖直方向上做功，功率的计算公式为 P， 每
20、位同学上楼的高度相同， 不需要测量楼高，需要测量的物理量是：每个同学的质量或体重。 故选：D。 9如图所示，粗糙的弧形轨道竖直固定于水平面，一小球由 A 点以速度 沿轨道滚下（ ） A整个过程中小球的机械能不变 B小球在 A、B 两点具有的动能相同 C小球在 A、B、C 三点的速度大小关系是 vAvBvC D小球在 A 点具有的机械能等于它在 C 点具有的重力势能 【分析】 （1）运动的物体克服摩擦做功，机械能转化为内能； （2）由于受到的阻力，所以小球下落过程中，有机械能的损失； （3）物体受到非平衡力，其运动状态不断变化（如速度改变） 。 【解答】解： A、弧形轨道是粗糙的，要克服摩擦力做
21、功，机械能变小； B、在粗糙的弧形轨道上受摩擦力，则在整个过程中小球的机械能减小、B 两点等高，但由于小球的机械能减小，故 B 错误； C、由题意可知小球在 C 点的速度为 0，所以在 A、BABC，故 C 正确； D、小球要克服摩擦力做功，所以在 A 点具有的机械能大于它在 C 点具有的重力势能（此时小球的动能为 0，故 D 错误。 故选：C。 10同一滑轮用如图甲、乙两种方式匀速提升重为 100N 的物体，已知滑轮重 20N、绳重和滑轮的摩擦力不计。则 （ ） A手的拉力：F甲F乙；机械效率：甲乙 B手的拉力：F甲F乙； 机械效率：甲乙 C手的拉力：F甲F乙；机械效率：甲乙 D手的拉力：F
22、甲F乙；机械效率：甲乙 【分析】 （1）使用定滑轮不省力但能改变力的方向，使用动滑轮能省一半力，但费距离； （2）机械效率可以利用公式 100%，其中 W有是克服物体重力做的功，W总是拉力做的功。 【解答】解： （1）由图可知，甲滑轮是定滑轮，使用该滑轮不省力，F甲G100N； 乙滑轮是动滑轮，绳重和摩擦不计，即拉力等于物体和滑轮总重力的一半，F乙（G+G动）（100N+20N）60N甲F乙； （2）两幅图中的 W有是克服物体重力做的功是相同的，但乙图中拉力做功要克服动滑轮的重力做功，所以结合机械效率公式 ，有用功相同时，机械效率越小甲乙。 故选：C。 11小明用如图所示的装置探究杠杆的机械效
23、率，他将两个钩码悬挂在 B 点，在 A 点用弹簧测力计保持竖 直方向拉动杠杆，带动钩码上升一定的高度 h（不计摩擦） （ ） A在杠杆转动过程中，弹簧测力计的示数会变小 B仅将拉力的作用点从 A 点移到 C 点，杠杆的机械效率不变 C仅增加钩码的个数，拉力所做的额外功增大 D仅将钩码的悬挂点从 B 点移到 C 点，拉力做的总功变大 【分析】 （1）弹簧测力计拉力方向总竖直向上，动力臂减小，阻力臂减小，阻力不变，动力不变。 （2）仅将拉力的作用点从 A 点移到 C 点，分析出有用功、额外功的变化，从而分析出杠杆的机械效率的变化； （3）克服杠杆重力做的功为额外功； （4）从图中可以看出，将 2
24、只钩码悬挂在 C 点时，重力的力臂大于在 B 点重力的力臂，而动力臂不变，根据杠杆平衡的条件可知弹簧测力计的示数的变化情况，再分析有用功和额外功的变化，根据总功等于有用功和额外功之和得出拉力做的总功的变化情况。 【解答】解：A、若弹簧测力计拉力方向一直竖直向上拉动，动力臂减小，如下图所示： OBBOAA，所以， 因为阻力不变，根据杠杆的平衡条件知，故 A 错误； B、仅将拉力的作用点从 A 点移到 C 点，有用功不变，杠杆的机械效率不变； C、克服杠杆重力做的功为额外功，杠杆重力和杠杆上升的高度不变，故 C 错误； D、钩码的悬挂点在 B 点时1OAGOB；悬挂点移至 C 点时2OAGOC；从
25、图中可以看出，所以弹簧测力计的示数变大，但杠杆提升的高度减小，又因为总功等于额外功与有用功之和，即仅将钩码的悬挂点从 B 点移到 C 点，故 D 错误。 故选：B。 12如图，某同学用重为 10N 的动滑轮匀速提升重为 90N 的物体。不计绳重与摩擦，则该同学所用动滑轮的机械效率可能值是（ ） A大于 90% B等于 90% C小于 90% D不确定 【分析】由于动滑轮提物体时，物体上升高度等于动滑轮上升高度，又不计绳重与摩擦，动滑轮和物体的重力已知，从而可以表示出有用功和额外功，再利用机械效率的公式 分析即可。 【解答】解：设动滑轮上升高度为 h，则物体上升高度也为 h， 由于不计绳重与摩擦
26、，则图中动滑轮的机械效率：，故 B 正确； 故选：B。 13用如图甲所示的滑轮组缓慢提升不同物体，每次物体被提升的高度均为 0.5m，滑轮组的机械效率与物体受到重力的关系如图乙所示，下列分析正确的是（ ） A动滑轮的重力为 5N B该滑轮组的机械效率可以达到 100% C滑轮组的机械效率越高，拉力做功越少 D每次提升重物时，滑轮组做的额外功为 5J 【分析】 （1）由图乙可知，提升物重 G10N 时，滑轮组的机械效率 50%，不计绳重和摩擦，滑轮组 的机械效率 ，据此求动滑轮重力； （2） 使用滑轮组时， 需要提升动滑轮做额外功， 使得有用功小于总功， 滑轮组的机械效率总小于 100%； （3
27、）滑轮组的机械效率越高，说明有用功与总功的比值越大； （4）不计绳重和摩擦，滑轮组提升动滑轮做的功为额外功。 【解答】解： A、由图乙可知，滑轮组的机械效率 50%， 不计绳重和摩擦，滑轮组的机械效率 ， 解得动滑轮重力： G动10N，故 A 错误； B、使用滑轮组时，使得有用功小于总功，故 B 错误； C、滑轮组的机械效率越高，拉力做功不一定少； D、 由题知， 提升动滑轮上升的高度也都是 0.5m， 不计绳重和摩擦额G动h10N 6.5m5J， 故 D 正确。 故选：D。 二二.填空题填空题 14如图所示的三种情景中： （1）如图（a）所示，是子弹射穿木板的情景 动 能。 （2）如图（b）
28、所示，其他条件不变，则卡片会跳得越 低 （选填“高”或“低”） 。 （3）如图（c）所示，是跳伞运动员匀速下落时 减小 。 （选填“增大”“减小”或“不变”） 【分析】 （1）运动的物体具有动能，动能大小与速度和质量有关； （2）将卡片压平后，卡口之间的橡皮筋被拉伸，发生弹性形变，具有弹性势能。松手后，橡皮筋恢复，将弹性势能转化为动能，卡片就会跳起。在上升的过程中，卡片的动能又转化成重力势能； （3）判断能量的转化，我们主要看它要消耗什么能量，得到什么能量，因为总是消耗的能量转化为得到的能量。 【解答】解： （1）图 a 中子弹射穿木板，子弹高速运动； （2）若两个卡口之间的间隔越小，卡片压平
29、后橡皮筋发生弹性形变的程度就越小，最终转化成卡片的能量就越小； （3）跳伞运动员匀速下落时，其速度不变，但所处的高度降低；机械能等于动能与势能的总和。 故答案为： （1）动； （2）低。 15清扫路面垃圾的清洁车，能通过吸尘器将路面上的垃圾吸入车内容器中。清洁车沿街道匀速行驶，在清扫垃圾过程中 变大 （选填：变大、变小或保持不变） 。 【分析】物体的动能大小由物体的质量和物体的速度两个因素决定，并且质量越大，速度越大，物体的动能就越大。 【解答】解：因清洁车沿街道匀速行驶，车的速度不变，车的质量增加。 故答案为：变大。 16如图所示，沿斜面向上匀速拉一个重为 5N 的物体到斜面顶端，斜面长 1
30、.0m，拉力做功为 2J，则使用该斜面所做的额外功为 0.5J ，这个斜面的机械效率是 75% 。实际匀速拉动过程中拉力一定会 大于 （选填“大于”、“小于”或“等于”）摩擦力，该摩擦力为 0.5 N。 【分析】 （1）已知物体重力和提升的高度，根据公式 WGh 可求有用功；知道总功大小，使用该斜面所做的额外功等于总功减去有用功； （2）斜面的机械效率等于有用功与总功之比； （3） 拉力做的总功 W总Fs， 拉力做的额外功 W额fs， 根据 W总W额推导拉力与摩擦力的大小关系； （4）利用 W额fs 求物体受到的摩擦力。 【解答】解： （1）拉力做的有用功： W有用Gh5N 0.5m1.5J，
31、 拉力做的额外功： W额W总W有用6J1.5J7.5J； （2）斜面的机械效率： 100%75%； （3）因为 W总Fs，W额fs，而 W总W有用+W额W额， 所以，Fsfs， 即：实际匀速拉动过程中拉力一定会大于摩擦力； （4）由 W额fs 得物体受到的摩擦力： f3.5N。 故答案为：0.4J；75%；0.5。 17如图所示，在 20N 的水平拉力 F 作用下，重 200N 的物体沿水平地面向左做匀速直线运动，则滑轮组的机械效率为 80% ；若物体的速度为 0.2m/s，则 1min 内拉力做的功为 720 J，功率为 12 W。 【分析】由图知，与动滑轮相连的有三段绳子，则 n3， （1
32、） 用滑轮组水平拉动物体时， 克服物体的摩擦力做的功是有用功， 拉力做的功是总功； 利用 求滑轮组的机械效率； （2）先利用 svt 求出物体移动的距离，再求出绳自由端移动的距离，再利用 WFs 求出拉力做的功，利用 P求拉力做功功率。 【解答】解： 由图知，与动滑轮相连的有三段绳子， （1）滑轮组的机械效率： 100% 100% 100%80%； （2）物体移动的距离 s物vt0.2m/s 60s12m， 绳自由端移动的距离 s6s物3 12m36m， 拉力做功： WFs20N 36m720J， 拉力做功功率： P12W。 故答案为：80%；720。 18一根金属棒 AB 置于水平地面上，今
33、通过弹簧测力计竖直地将棒的右端 B 缓慢拉起，如图甲所示，弹簧测力计对棒所做的功 W 与 B 端离开地面的高度 x 的关系如图乙所示，请根据图象解答下列问题。 （1）该金属棒的长度 l 1.2 m； （2）在 B 端拉起的过程中，当 x10.6m 时，测力计的示数为 F1 3 N；当 x21.6m 时，测力计的示数 F2 5 N。 【分析】 （1）由甲乙图和杠杆平衡条件分析可知杆的长度； （2）在已知杆的长度的情况下，根据乙图 x 的不同长度对应的功的大小，由 WGh 可得到 F1的大小和杆的重力即 F2的示数。 【解答】解： （1）测力计对棒所做的功 W 与 B 端离开地面的高度 x 的关系
34、，如下图所示： 由题意和图示可知，OE 段表示 A 端没有离开地面时 W 随 x 的变化图象， 结合乙图象可知，当 x1.2m 时，故金属棒的长度 l2.2m； （2）由图甲知，测力计拉起金属棒的过程中，拉力方向竖直向上，可将金属棒看成一个杠杆，所以1不变； 由图乙可知，x81.2m 时，当 x31.2m 时，W33.6J， 由 WFsFx 可得，此过程中的拉力（即测力计的示数）为： F23N； 由图乙知，x1.5m1.6m 时，此过程中 B 端上升的高度 x71.6m8.2m0.5m， 此过程中拉力做功 W25.4J3.6J4J， 由 WFsFx 可得，此过程中的拉力（即测力计的示数）为：
35、F25N。 故答案为：1.5；3；5。 三三.解答题解答题 19如图所示为钓鱼竿的简化示意图，其中 O 为支点，F1为动力。请在图中画出动力臂 L1和阻力 F2的示意图（钓鱼竿自重忽略不计） 。 【分析】 （1）鱼对鱼竿的拉力即为阻力，拉力 F2的作用点为鱼线与杆的交点，拉力的方向沿绳子向下，过拉力 F2的作用点表示出阻力的方向； （2）已知支点和动力的方向，根据力臂的定义过支点作力的作用线的垂线段。 【解答】解： （1）过拉力作用点作竖直向下的拉力即为阻力 F2； （2）过支点 O 作 F1作用线的垂线段即为动力臂 L7。 如图所示 20如图，在撬棒 AD 上作出撬起“石块 1”的最小力 F
36、 及对应的力臂 l。 【分析】 （1）支点是杠杆绕着转动的固定点，动力向下作用时，杠杆应绕石块的 C 点转动；动力向上作用时，杠杆应绕着杠杆与地面接触 A 点转动； （2）根据杠杆平衡条件：动力 动力臂阻力 阻力臂，在阻力 阻力臂一定的情况下，动力臂越大，动力将越小。 【解答】解： 由图示可知，当杠杆与地面的接触点（A 点）为支点时，所以此时动力最小，过 D 点作垂直于动力臂向上的力。如图所示： 21站在地面上的人想用尽可能小的力提升水桶，请在图中画出滑轮组绳子的绕法。 【分析】在绕线时，可以从动滑轮的上挂钩或定滑轮下挂钩，在题目中要根据实际情况而定。 【解答】解：由题意知，站在地面上的人想用
37、尽可能小的力提升水桶，所以绳子应从动滑轮的挂钩上开始绕起 22如图所示，在“探究影响重力势能大小的因素”实验中，有三个实心的、大 小相同的铁球 A、铁球 B 和塑料球 C，球 A、C 离沙地高度相同。现让三个球同时由静止释放，球落到沙地上的状态如图中虚线球所示： （1）根据 球陷入沙中的深度 可以判断出 A 球释放前的重力势能最大； （2）比较球 A、C 可得出影响重力势能大小的因素是 质量 ； （3）球在空中下落时减少的重力势能主要转化为 动能 ； （4）为了显示重力势能的大小，小明用橡皮泥代替沙子，小丽用海绵代替沙子 小明 （填“小明”或“小丽”） ，理由是 橡皮泥形变不能恢复，便于前后进
38、行比较 。 【分析】 （1）本实验中把小球的重力势能转化成小球陷进沙坑的深度来比较各小球重力势能的大小的，这种研究问题的方法叫转换法； 重力势能的大小与物体的质量和被举的高度有关； （2）比较 A、C 两球找出相同因素和不同因素，根据小球陷进沙坑的深度比较重力势能的大小，结合控制变量法的思想得出结论； （3）根据影响动能和重力势能的因素可判断球的能量转化情况。 （4）掌握转换法在此实验中的应用，橡皮泥形变不能恢复，便于前后进行比较，而海绵会部分恢复原状不能保持最大形变。 【解答】解： （1）小球释放前的重力势能越大，小球的能量就越多，则小球陷入沙中越深； 图中铁球 A 陷入沙中的深度最大，说明
39、铁球 A 的重力势能最大； （2）比较 A、C 两球可知，A 是铁球，铁球 A 的质量大，因此得出的结论是：物体所处的高度相同时，物体的重力势能越大； （3）球在空中下落时，高度降低，重力势能主要转化为动能。 （4） 本实验是通过观察小球陷入沙中的深浅来判断影响小球的重力势能大小的因素， 因重力势能的大小无法直接观察到，橡皮泥形变不能恢复，而海绵会部分恢复原状不能保持最大形变； 故答案为： （1）球陷入沙中的深度；A； （2）质量； （4）小明，便于前后进行比较。 23某小组在探究“杠杆的平衡条件”的实验，实验步骤如图所示。 （1）甲图是 平衡 （选“平衡”或“非平衡”）状态，在实验过程中将杠
40、杆调节到水平位置平衡，这样做的目的是 便于测量力臂 ，若杠杆调节前如图甲所示，为使其在水平位置上平衡，应将左端的平衡螺母向 左 （选填“左”或“右”）调节。 （2）若每个钩码重 1N，且杠杆上每格相等。如图乙所示，同学们在杠杆上 A 点挂 3 个钩码，应该在 B点悬挂 2 个钩码；当杠杆平衡后，将 A、B 两点下方所挂的钩码同时向靠近支点 O 的方向移动一格 右 （选填“左”或“右”）端将下沉。 （3）下表是该组某同学在实验中记录杠杆平衡的部分数据：表中空格处所缺的数据是： 20 次数 F1/N L1/cm F2/N L2/cm 1 2 5 1 10 2 3 10 2 15 3 2 30 3
41、分析表中的实验数据可以得出杠杆的平衡条件是 F1L1F2L2 （用公式表达） 。 （4）如图丙所示，保持杠杆水平位置平衡，测力计从 a 位置转到 b 位置 变大 （选填“变大”、“变小”或“不变”） 。 （5）实验结束后，小王提出了新的探究问题：“若支点不在杠杆的中点时，杠杆的平衡条件是否仍然成立？”于是他将支点调整在如图丁所示位置进行探究，与之前得出的杠杆平衡条件不相符，原因可能是： 没有考虑杠杆自身重力的影响 。 【分析】 （1）杠杆静止或匀速转动时，杠杆处于平衡状态，实验时为了直接读出力臂，调节平衡螺母使杠杆处于水平平衡；在调节杠杆平衡时，应将平衡螺母向较高的一端调节； （2）设杠杆每个
42、格的长度为 L，每个钩码的重力为 G，根据杠杆的平衡条件求解； 杠杆平衡后，将 A、B 两点下方所挂的钩码同时向靠近支点 O 的方向移动一格，分别求出左右两边力与力臂之积大小，乘积大一端将下沉； （3）分析实验数据可得杠杆平衡的条件为：F1L1F2L2； （4）当测力计从 a 位置转动到 b 位置时其示数变大，由力臂的定义确定拉力的力臂变化，由杠杆的平衡条件分析； （5）若支点不在杠杆的中点时，从杠杆的重力不能忽略考虑。 【解答】解： （1）图中杠杆静止，所以杠杆处于平衡状态，是为了消除杠杆自身重力对实验的影响； 杠杆调节前如图甲所示，杠杆的左端上翘，应将左端的平衡螺母向左调节； （2）设杠杆
43、每个格的长度为 L，每个钩码的重力为 GALAFBLB， 即 3G 2LnG 5L，n2（个） ； 杠杆平衡后，将 A， 左边：3G L3GL；右边：2G 2L6GL，则杠杆的右端将下沉； （3）根据表格中数据，可知：2N 5cm6N 10cm， 3N 10cm2N 15cm，故可得杠杆平衡的条件为：F3L1F2L5； 根据杠杆平衡的条件可知：20cm； （4） 在 O 点右侧 4 格处 C 点用弹簧测力计向下拉杠杆， 当测力计从 a 位置转动到 b 位置时其示数变大，阻力和阻力臂大小不变； （5）若用图丙所示装置进行探究，杠杆的重心没有通过支点；因此用弹簧测力计竖直向上拉使杠杆处于水平平衡状
44、态时，原因可能是没有考虑杠杆自身重力的影响 故答案为： （1）平衡；便于测量力臂；左；右； （3）20；F1L2F2L2； （4）变小； （5）没有考虑杠杆自身重力的影响。 24如图所示的滑轮组，每个滑轮重 50N，用这个滑轮组把质量为 40kg 的重物在 2s 内匀速提升 2m，求这一过程中： （1）作用在绳自由端的拉力是多少？ （2）拉力所做的有用功是多少？ （3）提升的重物变成 450N 时，滑轮组的机械效率是多少？ 【分析】 （1）根据 Gmg 求出物重，由图可知 n3，利用不计绳重和摩擦时 F（G+G动）求作用在绳自由端的拉力； （2）知道重物的质量，W有Gh； （3）根据不计绳重和摩擦时，计算。 【解答】解： （1）重物重力 Gmg40kg 10N/kg400N； 不计绳重和摩擦时，作用在绳自由端的拉力 F动） （400N+50N）150N； （2）W有Gh400N 2m800J； （3）滑轮组的机械效率 100%。 答： （1）作用在绳自由端的拉力是 150N； （2）拉力所做的有用功是 800J； （3）提升的重物变成 450N 时，滑轮组的机械效率是 90%。
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