江蘇省南京江寧濱江某中學(xué)2023-2024學(xué)年九年級上學(xué)期期初測試物理試卷

2023-2024年江寧區(qū)濱江外國語初三上期初

物理測試卷

本試卷分試題和答題卡兩部分，所有答案一律寫在答題卡上.考試時間為90分鐘，試卷滿分為100分.

一.選擇題（本題共12小題，每小題2分，共24分.每小題只有一個正確）

1.人體中有多個杠桿，如圖所示的幾個人體杠桿中，屬于費力杠桿的是（）

2.下列四個情境中，屬動能轉(zhuǎn)化為勢能的是（）

3.下列事例中，人對物體做了功的是（）

A.將重物從一樓扛到二樓B.踢出去的足球在草地上滾動

C.運動員舉著杠鈴保持不動D.提著水桶在水平路面上勻速前行

4.下列有關(guān)機械做功、功率、機械效率的說法，正確的是（）

A.機械效率越高的機械，功率越大B.做功越多的機械，功率越大

C.功率越大的機械，做功越快D.做有用功越多的機械，機械效率越高

5.為了比較兩位同學(xué)上樓時的功率，使用下列哪組器材一般不能達到目的（）

A.皮尺、體重計B.皮尺、秒表C.體重計、皮尺、秒表D.體重計、秒表

6.2022年北京冬奧會賽場上，我國選手谷愛凌摘得自由式滑雪大跳臺比賽的金牌。谷愛凌離開跳臺后，從低處向高

處躍起后下落，在此過程中（）

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A.動能一直減小B.重力勢能一直減小

C.動能先減小后增大D.重力勢能先減小后增大

7.如圖所示，輕質(zhì)杠桿AOB的支點是O,AO=BO,在A端掛重物Gl、B端掛重物G2,杠桿剛好在如圖所示位置

平衡，若將Gl、G2的位置對調(diào)，則杠桿（）

A.保持平衡B.A端下沉C.B端下沉D.以上均可能

8.一根直桿可以繞。點轉(zhuǎn)動，在直桿的中點掛一個重為G的重物，在桿的另一端施加一個力F,如圖所示，在力F

從水平方向緩慢轉(zhuǎn)動到沿豎直向上的方向過程中，為使直桿保持在圖示位置平衡，則拉力F的變化情況是（）

A.一直變大B.一直變小C.先變大，后變小D.先變小，后變大

9.在如圖的三種場景中，拉力Fi、F2、F3大小相等，在拉力的作用下物體移動的距離也相等。若拉力所做的功分別

記為Wl、W2、W3,下列關(guān)于它們大小關(guān)系的判斷中正確的是（）

□

A.W1=W2<W3B.W1=W2=W3C.W1=W2>W3D.W1<W2<W3

10周四只完全相同的滑輪組成如圖所示的甲、乙兩個滑輪組，把相同的物體勻速提升相同的高度。若用n甲、n乙

表示甲、乙兩滑輪組的機械效率，w甲、w乙表示拉力所做的功（不計繩重與摩擦），則（）

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A.n甲=n乙，w甲=\￥乙B.n甲vn乙,w甲vw乙

c.n甲＞n乙，w甲＞\\^乙D.n甲=n乙，w甲vw乙

11.如圖，在“探究動能的大小與什么因素有關(guān)”實驗中，下列說法正確的是（）

A.王亞平的“太空授課”可以操作本實驗

B.小球靜止在斜面上時沒有能量

C.木塊被撞擊后滑行得越遠，說明小球的動能越大

D.不同質(zhì)量小球從同一高度下滑，是為了探究動能與速度的關(guān)系

12.如圖，兩個滑輪組，提升一個重為17N的物體A（每個滑輪重相同），使物體A在2s內(nèi)拉升了20cm,拉力如圖

所示（不計繩重和摩擦）。下列說法正確的是（）

A.甲中，繩端移動的距離為60cmB.繩自由端移動的速度之比為2:3

C.拉力之比為3:2D.乙中，動滑輪的重力為2N

二、填空題（本題共7小題，每空1分，共24分）

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13.如圖所示，旋翼無人機正在噴灑農(nóng)藥，當(dāng)無人機水平勻速飛行時，無人機處于（選填“平衡”或“非平衡”）

狀態(tài)，噴灑過程中無人機的動能（選填“增大”、“減小”或“不變”）。

14.如圖a所示是用手捏開夾子的情形，捏開夾子是（省力/費力）的；如圖b所示說明；如圖

c所示，點燃蠟燭蹺蹺板的兩端，發(fā)現(xiàn)蹺蹺板不停地往返擺動，原理是

15.回顧有關(guān)“機械能”的幾個小實驗，請完成下列四個小題。

甲乙丙

（1）如圖甲所示，木塊從高處自由下落時將小桌的腳打入沙子中。要將小桌的腳打入沙子中更深些，應(yīng)選用質(zhì)量

較（選填“大”或“小”）的木塊，并將其從更（選填“高”或“低”）處下落。

（2）如圖乙所示，橡皮筋兩頭分別固定在罐子的頂部和底部，中間系一個鉤碼，就制成了一個“魔罐”。當(dāng)你將“魔

罐”在水平地面上滾出后，你將看到“魔罐”來回滾動，它能滾回來是能轉(zhuǎn)化為能。

（3）如圖丙所示，這是一個會跳的卡片，將卡片反過來，把它放在桌面上用手向下壓，使橡皮筋伸長，迅速松開

手，觀察到卡片向上跳起。這個現(xiàn)象說明：發(fā)生彈性形變的橡皮筋能對卡片,因此它具有彈性勢能。要想

使卡片向上跳得更高，應(yīng)（選填“增大”或“減小”）兩個小豁口A和B之間的距離。

16.如圖所示一輕質(zhì)硬棒，AB=BC=CD,在A點懸掛一個60N的重物G,C點在Fi作用下處于水平平衡，則硬棒

的支點可能在杠桿上（選填"A”、"B”、"C”或"D"）點，F(xiàn)i的大小為No若將重物拿走，在A點

施加一個與Fi平行且大小等于100N的力F2（圖中虛線所示），使杠桿處于水平平衡，則Fi大小為N?

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17.質(zhì)量為3kg的清潔機器人在水平地面上勻速運動時，所受水平推力與速度的關(guān)系如圖乙所示，g取10N/kg。在

150N的水平推力作用下，該機器人在水平地面上勻速運動10s的過程中，所受阻力大小為N,推力所做功

為J；當(dāng)該機器人在水平地面上以0.6m/s的速度勻速運動時水平推力的功率是W=

AF/N

300-FT

18.如圖所示，沿斜面向上拉一個重4.5N的物體到高處，拉力F為2N,斜面長s為1.2m,高h為0.4m,則拉力做

的功為J,斜面的機械效率為,斜面在生產(chǎn)、生活中隨處可見，在盤山公路、鑲子、汽車方向盤中,

應(yīng)用了斜面的是。

19用如圖所示的滑輪組將90N的重物勻速提升2m,用時10s,已知動滑輪重為ION,機械效率為75%,此過程總

功為J,拉力F的大小為N,拉力F做功的功率為W,當(dāng)該滑輪組的機械效率低于

時，使用它將不再省力。

三、解答題（本題共8小題，共52分，其中第26、727題應(yīng)寫出必要的解題過程）

20.（6分）（1）如圖所示，用羊角錘拔釘子時，若O為支點，畫出動力F力臂L。

（2）如圖所示，左圖是正在使用的核桃夾，上、下兩部分都是杠桿，右圖是上半部分杠桿的示意圖，請在A點畫

出最小動力Fi及其力臂Li。

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（3）用圖示所示的滑輪組提升重物，若拉力F將繩子的自由端移動1.2m時，重物升高0.6m,請你在圖中畫出繩

子繞法。

21.（5分）如圖所示，是探究“杠桿的平衡條件”的實驗裝置。

（1）實驗前，將杠桿置于支架上，當(dāng)杠桿靜止時，如圖甲所示，此時杠桿（選填“是”或“不是"）平衡

狀態(tài)；接著把左端的平衡螺母向（選填“左”或“右”）調(diào)節(jié)，直至使杠桿在水平位置平衡；

（2）實驗中，通過改變鉤碼的位置或鉤碼的個數(shù)來改變力臂或力的大小進行多次實驗，目的是:

（3）根據(jù)實驗數(shù)據(jù)分析：杠桿在水平平衡位置時，不但有動力X動力臂=阻力X阻力臂的關(guān)系，同時還滿足動力

X支點到動力作用點間距離=陰力又支點到阻力作用點間距離的關(guān)系。為了使實驗結(jié)論明確，把實驗裝置中右側(cè)改

為彈簧測力計，如圖乙所示，這樣做的最終的目的是為了。

A.便于直接讀出拉力的大小

B.便于正確認(rèn)識力臂

C.便于測量力臂的大小

實驗次數(shù)動力臂阻力臂

動力Fi/NLi/cm阻力F2/NLz/cm

1310215

222058

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345120

（4）在杠桿左側(cè)掛上一個重為0.5N的鉤碼，調(diào)整杠桿支點至圖丙所示位置時，杠桿恰好處于水平靜止。則杠桿的

自重為No

22.（11分）在“測量滑輪組的機械效率”的實驗中，實驗小組用如圖所示的裝置進行了實驗，實驗數(shù)據(jù)記錄如表

所示。

鉤碼所受的重鉤碼上升的高繩自由端移動

實驗次數(shù)拉力F/N機械效率〃

力G/N度h/cm的距離s/cm

12100.83083.3%

24101.530

36102.23090.9%

46152.24590.9%

（1）實驗過程中，應(yīng)緩慢拉動彈簧測力計，使鉤碼豎直向上做運動。

（2）如果在第一次實驗時，忽略繩重和摩擦，可以計算出動滑輪的重為N.

（3）第2次實驗時所做的有用功為J,滑輪組的機械效率是o

（4）分析1、2、3次實驗的數(shù)據(jù)可知，使用同一滑輪組提升重物時，重物所受重力越（選填“大”或“小”），

滑輪組的機械效率越高；分析3、4次實驗的數(shù)據(jù)可知，滑輪組的機械效率與鉤碼上升的高度（選填“有關(guān)”

或“無關(guān)”）。

（5）結(jié)合生產(chǎn)生活實際，用滑輪組提升重物時，下列選項中也可提高機械效率的是。

A.增大繩重B.減輕動滑輪重C.加快物體提升的速度

（6）實驗表明：額外功越小，總功越接近有用功；進一步推理得出：假設(shè)沒有額外功，總功等于有用功；可見使

用任何機械都o(jì)下列物理規(guī)律的得出運用了這種研究方法的選項是O

A.平面鏡成像規(guī)律B.牛頓第一定律C.阿基米德原理D.光的反射定律

（7）實驗過程中邊過動邊讀數(shù)，彈簧測力計示數(shù)不穩(wěn)定，有同學(xué)認(rèn)為應(yīng)靜止時讀數(shù)，你認(rèn)為他的想法（正

確/不正確），因為他沒有考慮到對滑輪組機械效率的影響。

23.（8分）如圖是探究“物體動能的大小與什么因素有關(guān)”的實驗示意圖。小明同學(xué)讓同一鋼球分別從斜面由靜止

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開始滾下，撞擊木塊。

（1）該實驗是通過觀察木塊移動的距離來判斷_______（選填“鋼球”或“木塊”）動能的大?。?/p>

（2）利用如圖所示的實驗情景，可以得到的結(jié)論是：o

（3）在探究動能的大小與質(zhì)量關(guān)系時，當(dāng)換用另一個鋼球?qū)嶒灂r，發(fā)現(xiàn)它將木塊撞出了木板，要維續(xù)完成此實驗,

下列措施中可行的是：（選填序號）：

①換質(zhì)量更大的木塊；

②降低第二次鋼球的高度；

③換質(zhì)量更大的鋼球；

④換質(zhì)量更小的鋼球；

（4）小明由此實驗還聯(lián)想到探究牛頓第一定律的實驗，讓同一個小車沿同一斜面的同一個高度由靜止開始向下運

動，到達毛巾、棉布、玻璃三種不同水平面上繼續(xù)向前運動直到停止，在水平面運動的整個過程中，克服摩擦力做

的功（選填“相等”或“不相等”），小車在玻璃、毛巾表面克服阻力做功的功率分別是Pi、P2,則PiP2

（選填或“="或

（5）小明同學(xué)嘗試改用如圖丙所示裝置探究“物體動能大小與質(zhì)量的關(guān)系”，經(jīng)過思考設(shè)計了實驗方案：用質(zhì)量不

同的鋼球?qū)⑼粡椈蓧嚎s相同程度后由靜止釋放，撞擊同一木塊，比較木塊被橙擊的距離；這個實驗方案是

（選填“正確”或“錯誤”）的，因為壓縮程度相同時，小球獲得的動能,木塊移動的距離o

24.（3分）學(xué)了功的知識后，甲和乙兩位同學(xué)想測量自己平時從底樓爬到教學(xué)樓三樓的功率，他們測試前設(shè)計了如

下問題，請你幫忙補充完整。

（1）實驗原理：（寫出公式）。

（2）甲和乙兩同學(xué)都覺得測功率需要多次實驗，他們給出了以下兩種方法。

甲：每天測1次自己正常爬樓的功率，一星期后把測得的所有值取平均值。

乙：在2h內(nèi)不間斷地爬樓N次，最后求出N次爬樓的平均值。

其中，甲同學(xué)求得的功率值能較準(zhǔn)確地反映他爬樓的功率，乙同學(xué)求得的值將比通常情況下的功率值偏（選

填“大”或“小”），采取多次測量取平均值主要目的是o

25.（4分）桿秤是一種用來測量物體質(zhì)量的工具。小金嘗試做了如圖所示的桿秤。在秤盤上不放重物時，將秤泥移

至。點提紐處，桿秤恰好水平平衡，于是小金將此處標(biāo)為0刻度。當(dāng)秤盤上放一個質(zhì)量為2kg的物體時，秤坨移

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到B處，恰好能使桿秤水平平衡，測得OA=5cm,OB=10cmo

BC

Offfit

砰盤

（1）計算秤蛇的質(zhì)量是kg

（2）小金在B處標(biāo)的刻度應(yīng)為kg。若圖中OC=2OB,則C處的刻度應(yīng)為kg。

（3）當(dāng)秤盤上放一個質(zhì)量為2kg的物體時，若換用一個質(zhì)量更大的秤蛇，移動秤坨使桿秤再次水平平衡時，其讀

數(shù)（選填或“>"）2kg,由此可知一桿桿秤不能隨意換秤坨。

26.（5分）如圖甲是疫情期間的一塊校園移動牌，簡化圖如圖乙，其中AB為豎直牌面，CD（水平）和BE（豎直）

為支架，并且測得牌面長AB為150cln,寬為120cm,支架長度CE=ED=2BE=50cm,指示牌的質(zhì)量為15kg（所

有支架的受風(fēng)面積忽略不計）。

（1）乙圓所畫指示牌模型可視作簡單機械中模型；

（2）假設(shè)風(fēng)對指示牌的作用點在AB中點，根據(jù)圖示風(fēng)向計算：剛好把D端吹離地面這一瞬間的風(fēng)力F。

27.（10分）工人利用如圖所示的滑輪組勻速提升重700N的貨物，繩子自由端被豎直向上拉起6m,所做的額外功

為600J,不計繩重和摩擦。求：

（1）拉力所做的有用功;

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（2）滑輪組的機械效率；

（3）當(dāng)另一重物被提起相同高度時，滑輪組的機械效率增加了10%,求此時被提升重物的重力。

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物理測試卷參考答案

本試卷分試題和答題卡兩部分，所有答案一律寫在答題卡上.考試時間為90分鐘，試卷滿分為100分.

一.選擇題（本題共12小題，每小題2分，共24分.每小題只有一個正確）

1.【答案】A

【解析】

ac、托鐵球、舉啞鈴時，動力臂小于阻力臂，屬于費力杠桿；

b、踮起腳尖時，動力臂大于阻力臂，屬于省力杠桿

d、做俯臥撐時，動力臂大于阻力臂，屬于省力杠桿。

可見，屬于費力杠桿的是a、co

故選A

2.【答案】C

【解析】

A、拉弓放箭的過程是將弓的彈性勢能轉(zhuǎn)化為箭的動能，故A錯誤；

B、踩板下滑的過程是重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，故B錯誤；

C、秋千上擺的過程，是動能轉(zhuǎn)化為重力勢能，故C正確；

D、彈簧拉車的過程是彈簧的彈性勢能轉(zhuǎn)化為車的動能，故D錯誤。

故選C

3.【答案】A

【解析】

A、將重物從一樓扛到二樓，對重物用了力，并且在力的方向上移動了距離，做了功，故A正確；

B、踢出去的足球，由于慣性在草地上滾動，有距離，但不再受人的作用力，沒有做功，故B錯誤；

C、運動員舉著杠鈴保持不動，用了力，但沒有移動距離，沒有做功，故C錯誤；

D、提著水桶在水平路面上勻速前行，力的方向豎直向上，移動的距離在水平方向上，二者方向相互垂直，水桶沒

有在力的方向上通過距離，沒有做功，故D錯誤。

故選A

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4.【答案】C

【解析】

A、機械效率越高的機械，功率不一定越大，故A錯誤；

B、做功越多的機械，功率不一定越大，還要看時間是否相等，故B錯誤；

C、功率表示做功的快慢，所以功率越大的機械，做功越快，故C正確；

D、做有用功越多的機械，機械效率不一定越高，還要看總功是否相等，故D錯誤。

故選C

5.【答案】B

【解析】

由尸=巴W=丫Gh2可以知道，要比較兩位同學(xué)上樓時的功率，需測量兩名同學(xué)的體重、樓的高度和所用的時間，因此

tt

需要使用測量體重的工具：體重計；測量高度的工具：皮尺；測量時間的工具：秒表；故C能達到目的；

還可以通過相同時間比較上樓的高度，因此可以不用測量時間的工具，故A能達到目的；

還可以通過相同高度，比較時間，因此可以不使用測量高度的工具，故D能達到目的；

無論選用那種方案，都必須測量人的體重，因此B不能達到目的。

故選B

6.【答案】C

【解析】

谷愛凌離開跳臺后，從低處向高處躍起時，高度增加，質(zhì)量不變，故重力勢能增加，同時她的運動速度減小，故動

能減??；當(dāng)她從高處往下落時，質(zhì)量不變，高度減小，故重力勢能減小，同時運動速度加快，故動能增大。所以她

的動能是先減小后增大，重力勢能先增大后減小，故C正確。

故選C。

7.【答案】B

【解析】

杠桿的示意圖如下所示：

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重物對8端施加的力大小等于G2,力臂為0C；

重物對/端施加的力大小等于G1,力臂為CM.

因OC<OB=OA,根據(jù)杠桿的平衡條件：FJI=F2L2可知，G]<G2；

若將G],G2的位置對調(diào)，GI<G2,OC<OA,則GjOC<G20A.故杠桿的Z端下沉。

故選B

8.【答案】D

【解析】在轉(zhuǎn)動過程中F力矩與重物的重力的力矩動態(tài)平衡，在轉(zhuǎn)動過程中，由幾何關(guān)系知：F的力臂先變大后變

?。Φ姆较蚺c杠桿垂直時最大），所以力F先變小，后變大（在水平時最大）。

故選D

9.【答案】A

【解析】

由圖可見，第一幅圖中滑輪為定滑輪，它的特點是不省力，不省距離，所以拉力移動的距離等于物體移動距離為拉

力做的功為：W]=F；s；

第二幅圖中，拉力移動的距離也等于物體移動距離為s,拉力做的功為：W2=F2S；

第三幅圖中滑輪為動滑輪，可以省一半力，但是費距離，拉力移動距離為2s,拉力做的功為：

W3=F3X2S

又因為拉力耳、F2.E,大小相等，

所以綜上分析可得：W]=W2<W3故A正確，BCD錯誤。

故選A

10.【答案】A

【解析】

此題中，鉤碼的重力相同，鉤碼上升的高度相同，據(jù)V*=Gh可知，所做的有用功相同；此時對動滑輪做的功是

額外功，不計繩子和摩擦，滑輪相同，即額外功相同，即W額是相同的，據(jù)W總=V^+W額，可知，所以W總是

相同的，故拉力做的功相同，即％=W乙，機械效率〃=也義100%,故也是相同的，即〃甲=〃乙故選A

w總

11.【答案】C

【解析】

A、在太空中，物體處于失重狀態(tài)，所以小球在斜面上不會滑下，故A錯誤；

B、小球靜止在斜面上時具有能量，比如具有內(nèi)能，故B錯誤；

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C、根據(jù)轉(zhuǎn)換法可知，木塊被撞擊后滑行得越遠，說明小球的動能越大，故c正確；

D、不同質(zhì)量小球從同一高度下滑，小球到達水平面時的速度相同，小球的質(zhì)量不同，是為了探究動能與質(zhì)量的關(guān)

系，故D錯誤。

故選C

12.【答案】A

【解析】

由題意可知，不計繩重和摩擦。

A、由圖甲可知，々=3,則繩端移動的距離S]=〃/=60cm,故A正確；

B、由圖甲可知，繩自由端移動的速度：匕=.=0.3m/s,由圖乙可知，々=2，則繩端移動的距離

%

52=n2h=40cm=0.4m,繩自由端移動的速度：v2=—=0.2m/s,貝!J匕：％=3:2,故B錯誤；

C、由圖可知，片：鳥=2:3,故C錯誤；

D.在圖乙中，由E=g（G/+G動）可知，動滑輪的重力：G動=2F?—GA=1N,故D錯誤。

故選A

二、填空題（本題共7小題，每空1分，共24分）

13.【答案】平衡;減小。

【解析】

[1]無人機水平勻速飛行時，做勻速直線運動，所以無人機處于平衡狀態(tài)；

[2]無人機正在噴灑農(nóng)藥，質(zhì)量逐漸變小，速度不變，則動能變小。

14.【答案】省力；使用滑輪組可以省力；杠桿的平衡條件（或杠桿原理）。

【解析】

[1]用手捏開夾子時，夾子的手柄部分比較長，在使用的過程中，動力臂大于阻力臂，所以此時夾子是省力的；

[2]如圖b所示，將繩子的一頭系在一棍上，在另一棍子的中部繞幾圈，另一頭由另一人拉著，它的實質(zhì)是一個

滑輪組，說明使用滑輪組可以省力；

[3]點燃的蠟燭上下擺動，有一個支點、兩個力、兩個力臂，符合杠桿的五要素，所以其原理是杠桿的平衡條件,

即杠桿原理。

15.【答案】（1）大；高；（2）彈性勢；動；（3）做功；增大。

【解析】

（1）要將小桌的腳打入沙子中更深些，需要增大重力勢能，影響重力勢能的因素是質(zhì)量和高度，且物體質(zhì)量越大、

位置越高、物體具有的重力勢能就越大，故應(yīng)選用質(zhì)量較大的木塊，并將其從更高處下落。

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（2）魔罐在開始滾動的時候，具有動能，滾動的過程中，罐子動能轉(zhuǎn)化為橡皮筋的彈性勢能，當(dāng)動能為0時，彈

性勢能最大，魔罐開始向回滾動，在魔罐滾回來的過程中橡皮筋彈性勢能減小，罐子動能增大，彈性勢能轉(zhuǎn)化為動

能。

（3）“橡皮筋伸長”說明橡皮筋發(fā)生了彈性形變，發(fā)生彈性形變的物體要恢復(fù)原狀，就會對使它發(fā)生形變的物體施

加力的作用，所以橡皮筋會對硬卡片施力，使它彈起，這個現(xiàn)象說明：發(fā)生彈性形變的橡皮筋能對卡片做功，因此

它具有彈性勢能；

跳起高度與橡皮筋的形變量有關(guān)，保持其他條件不變，將卡片上的二個卡口之間的間隔增大，壓平松手，則橡皮筋

的形變量增大，彈性勢能增大，轉(zhuǎn)化成的重力勢能增大，故卡片跳起的高度變高。

16.【答案】D；360；300?

【解析】

[1]動力與阻力使杠桿的轉(zhuǎn)動方向相反，一個順時針則另一個為逆時針。故當(dāng)。為支點時，月、耳使杠桿轉(zhuǎn)動的方

向相反：ZC不能為支點，無動力臂或阻力臂：8為支點時，片、鳥使杠桿轉(zhuǎn)動的方向相同；

⑵根據(jù)數(shù)學(xué)關(guān)系可知，片的力臂為CD的一半，即右=0.5CD；根據(jù)杠桿平衡條件可知：GxAD=F[X0.5CD,

Ciy.AD

則：F.==6G=360N；

Q.5CD

[3]若將重物拿走，在Z點施加一個與公平行且大小等于100N的大鳥，此時用的力臂為4=0.52。，使杠桿處

于水平平衡，則居義0.540=片義0.5。。,片=2^^2=300N。

2110.5CD

17.【答案】150；750；1800

【解析】

[1]因為機器人在水平地面上勻速運動，所以，機器人所受的阻力：f=F=150N；

[2]由圖象可知，在150N的水平推力作用下機器人的速度v=0.5m/s,根據(jù)v=±可得，勻速直線運動通過的路程

t

s=vt=5m,推力做的功：W=Fs=750J

[3]由圖象可知，該機器人在水平地面上以0.6m/s速度勻速直線運動時的推力/'=300N,則水平推力的功率：

P'=FV=1SOW。

18.【答案】2.4；75%；盤山公路。

【解析】

[1]提升重物所做的有用功：%=Gh=L8J,提升重物所做的總功：W&=Fs=2AJ

[2]該斜面的機械效率：7=21kxioo%=75%

%

[3]鑲子應(yīng)用的是杠桿的原理，方向盤應(yīng)用的是輪軸的原理，盤山公路應(yīng)用了斜面的原理，故選盤山公路。

19.【答案】240；40；24；33.3%。

第14頁共19頁

【解析】

[1]拉力做的有用功：W^=Gh=180J,由7=^1x100%=75%,得拉力做的總功：沙口='=240兀[2]

段總心75%

由圖知，n=3,拉力端移動距離s=3/z=6〃z,由少省、=內(nèi)，得拉力大?。?=上自=40N

[3]拉力做功的功率：尸=區(qū)=24沙；

t

[4]不省力，說明拉力至少等于物重，當(dāng)E=G=90N時，此時滑輪組的機械效率：

wGbGhG

7=^=—==—x100%^33.3%,當(dāng)該滑輪組的機械效率低于33.3%時，使用它將不再省力。

W&FsFx3h3F

三、解答題（本題共8小題，共52分，其中第26、27題應(yīng)寫出必要的解題過程）

20.（6分）

【答案】

(1)

第15頁共19頁

【解析】

［1］已知羊角錘與物體的接觸點O為支點，從支點0到力F的作用線作垂線段，即可作出力臂I；

［2］連接0A兩點，0A即為最長動力臂Li,當(dāng)動力Fi與動力臂垂直時，動力最小，據(jù)此可作出最小動力Fi，動力

方向向下；

［3］已知繩子的自由端移動1.2m時，重物升高0.6m,則滑輪組由兩段繩子來承擔(dān)物重，根據(jù)“奇動偶定”原則即可

確定繩子的繞法。

21.（5分）【答案】（1）是；左；（2）尋找普遍規(guī)律；（3）B；（4）0.25o

【解析】

（1）杠桿靜止在如圖甲所示位置，杠桿處于靜止?fàn)顟B(tài)，所以此時杠桿處于平衡狀態(tài)；杠桿右端下沉，說明杠桿的

重心在支點右側(cè)，調(diào)節(jié)平衡螺母應(yīng)使杠桿重心左移，即向左調(diào)節(jié)平衡螺母使杠桿在水平位置平衡；

（2）通過實驗總結(jié)歸納出物理規(guī)律時，一般要進行多次實驗，獲取多組實驗數(shù)據(jù)歸納出物理規(guī)律才具有普遍性，

結(jié)論才正確，所以在探究杠桿平衡的條件時，多次改變力和力臂的大小主要是為了獲取多組實驗數(shù)據(jù)歸納出物理規(guī)

律；

（3）“動力X支點到動力作用點的距離=阻力X支點到阻力作用點的距離”，是在杠桿在水平位置平衡且動力和阻力

的方向都是豎直向下的條件下得出的，也就是實驗過程中沒有改變動力或阻力的方向，故為了使實驗結(jié)論明確，把

實驗裝置中右側(cè)改為彈簧測力計，如圖乙所示，這樣做的最終目的是便于正確認(rèn)識力臂，故選B；

（4）設(shè)杠桿的重力為G,每一格的長度為則每一格的重力為色，支點O左側(cè)的部分的杠桿重絲=0,力

8G4

臂為右側(cè)部分重絲=殂，力臂為3L根據(jù)杠桿平衡條件可知：0.5Nx/+gx￡=絲x3￡.解得：

8444

G=0.25N

22.（11分）

【答案】（1）勻速；（2）0.4；（3）0.4；88.9%；（4）大；無關(guān)；（5）B；（6）不能省功；B；（7）不正確；摩擦力。

【解析】

（1）［1］實驗過程中，應(yīng)緩慢拉動彈簧測力計，使鉤碼豎直向上做勻速直線運動，此時系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，測力

計示數(shù)等于拉力大小。

（2）［2］由圖可知，該滑輪組繩子的承重段數(shù)〃=3,忽略繩重和摩擦，根據(jù)/=?。℅+G動）可得，動滑輪的重

為G動=3F-G=0AN.

⑶同［4］克服鉤碼重力做功為有用功，根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)可得，第2次實驗時所做的有用功為咋2=G2%=04J；

拉力做的功為總功，根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)可得，第2次實驗時所做的總功為町2=耳§2=045J；

所以第2次實驗時，滑輪組的機械效率為%=凱乂100%合88.9%。

（4）［5］分析1、2、3次實驗的數(shù)據(jù)可知，重物越重，機械效率越大，所以可得：使用同一滑輪組提升重物時，重

第16頁共19頁

物所受重力越大，滑輪組的機械效率越高。

[6]分析3、4次實驗的數(shù)據(jù)可知，鉤碼上升的高度不同，但滑輪組的機械效率相同，所以滑輪組的機械效率與鉤碼

上升的高度無關(guān)。

（5）[7]A增大繩重，增大了額外功，有用功與總功的比值變小，機械效率變小，故A不符合題意；B.減輕動滑輪

重，減小了額外功，有用功與總功的比值變大，機械效率變大，故B符合題意：

C.由（4）可知，滑輪組的機械效率與鉤碼上升的高度無關(guān)，根據(jù)v=±可知，機械效率與物體提升的速度無關(guān)，故

t

C不符合題意。故選B。

（6）[8][9]實驗表明：額外功越小，總功越接近有用功：進一步推理得出：假設(shè)沒有額外功，總功等于有用功：

由此可見使用任何機械都不能省功，這個研究方法是理想化推理法：

ACD.平面鏡成像規(guī)律、阿基米德原理、光的反射定律，都可以通過實驗直接驗證，故ACD不符合題意：B.牛頓第

一定律不能用實驗直接驗證，是在實驗的基礎(chǔ)下推理得出的，故B符合題意。

故選B。

（7）實驗時，應(yīng)沿豎直方向勻速拉動彈簧測力計，此時系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，受到的拉力等于測力計的示

數(shù)，若靜止時讀數(shù)，拉力雖然也等于測力計的示數(shù)，但是與之前相比，缺少了滑動摩擦力對滑輪組機械效率的影響,

所以他的想法不正確。

23.（8分）

【答案】（1）鋼球；（2）質(zhì)量一定時，物體的速度越大，動能越大；（3）④；（4）相等；＜；（5）錯誤；相同；相

同。

【解析】

（1）實驗中通過觀察木塊被撞擊后滑行的距離的大小來間接判斷鋼球動能的大小，該方法是轉(zhuǎn)換法；

（2）根據(jù)圖示可知，小球的質(zhì)量不變，滾下的高度不同，到達水平面時的速度不同，所以探究的是動能大小與速

度的關(guān)系，鋼球的速度越大，撞擊木塊移動的距離越大，動能越大；結(jié)論為：在質(zhì)量一定時，物體的速度越大，動

能越大；

（3）在探究動能的大小與質(zhì)量關(guān)系時，需要控制速度大小不變，改變質(zhì)量，當(dāng)換用另一個鋼球?qū)嶒灂r，發(fā)現(xiàn)它將

木塊撞出了木板，這說明該球的質(zhì)量太大了；

①換質(zhì)量更大的木塊，改變了摩擦力的大小，故①錯誤；

②實驗中需要控制速度相同，不能降低第二次鋼球的高度，故②錯誤；

③換質(zhì)量更大的鋼球，則更容易使木塊滑出木板，故③錯誤；

④換質(zhì)量更小的鋼球，能減小木塊移動的距離，故④正確；

故選④；

（4）物體克服摩擦力做功的能量來自物體的動能，而動能一開始是相等的，最終物體停下來，動能為零，因此說

明，小球無論在什么樣的水平面上