浙教版九上第三章《能量的轉(zhuǎn)化與守恒》第4節(jié)測試卷（原卷版）

浙教版九上第三章：《能量的轉(zhuǎn)化與守恒》第4節(jié)測試卷總分：100分姓名：班級(jí)：得分：.一、選擇題（每小題2分，共40分）1.人體內(nèi)也存在著杠桿，如圖所示，當(dāng)人踮足時(shí)，足可以視為杠桿，此杠桿的支點(diǎn)是......（▲）A.A點(diǎn)B.B點(diǎn)C.O點(diǎn)D.腳尖【答案】C【解析】【分析】【詳解】由圖可知，當(dāng)人踮足時(shí)，足可以視為杠桿，此杠桿的支點(diǎn)是0點(diǎn)，故C正確，ABD錯(cuò)誤。故選：C2.使用機(jī)械的好處是........（▲）A.一定省力B.一定省距離C.一定省功D.都不對【答案】D【解析】【分析】【詳解】A、費(fèi)力杠桿和等臂杠桿都不能省力，所以A錯(cuò)誤；B、省力機(jī)械都會(huì)費(fèi)距離，所以B錯(cuò)誤；C、因?yàn)闄C(jī)械本身有重力，也會(huì)有摩擦，所以使用機(jī)械還要做額外功，使用任何機(jī)械都不省功，故C錯(cuò)誤；D、綜上所述，不同機(jī)械的特點(diǎn)不同，ABC的說法都不對，D符合題意；故選：D3.生產(chǎn)生活中人們常用簡單機(jī)械以滿足不同的需求，以下四個(gè)場景中能省距離，但需多費(fèi)點(diǎn)力的是......（▲）A.道釘撬撬釘B.沿斜面推物體C.鑷子D.滑輪組提物體【答案】C【解析】【分析】【詳解】A.道釘撬撬釘，動(dòng)力臂大于阻力臂，是省力杠桿，多費(fèi)距離，故A不符合題意；B.沿斜面推物體省力，費(fèi)距離，故B不符合題意；C.鑷子使用過程中，動(dòng)力臂小于阻力臂，是費(fèi)力杠桿，省距離，故C符合題意；D.滑輪組提物體省力，費(fèi)距離，故D不符合題意4.如圖所示的四種機(jī)械裝置中，不能省力的裝置是.......（▲）A.自行車的腳踏板B.旗桿頂?shù)亩ɑ咰.水管上的水龍頭D.大門上的門把手【答案】B【解析】（1）自行車的腳踏板、水管上的水龍頭、大門上的門把手都是輪軸，輪半徑大于軸半徑，即杠桿的動(dòng)力臂大于阻力臂，是省力杠桿。（2）定滑輪實(shí)質(zhì)是等臂杠桿，不省力也不費(fèi)力。【分析】此類型題目的解決主要是依據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)和動(dòng)力臂及阻力臂的大小關(guān)系進(jìn)行判斷?！驹斀狻緼、自行車的腳踏板是輪軸，輪半徑大于軸半徑，在使用時(shí)動(dòng)力臂大于阻力臂，是省力機(jī)械，故A不符合題意；B、旗桿頂?shù)亩ɑ喪堑缺鄹軛U，動(dòng)力臂等于阻力臂，既不省力也不費(fèi)力，故B符合題意；C、水管上的水龍頭是輪軸，輪半徑大于軸半徑，在使用時(shí)動(dòng)力臂大于阻力臂，是省力機(jī)械，故C不符合題意；D、大門上的門把手是輪軸，輪半徑大于軸半徑，在使用時(shí)動(dòng)力臂大于阻力臂，是省力機(jī)械，故D不符合題意；故選：B5.園藝師傅使用如圖所示的剪刀修剪樹枝時(shí)，常把樹枝盡量往剪刀軸0靠近，這樣做的目的是為了......（▲）A.增大阻力臂，減小動(dòng)力移動(dòng)的距離B.減小動(dòng)力臂，減小動(dòng)力移動(dòng)的距離C.增大動(dòng)力臂，省力D.減小阻力臂，省力【答案】D【解析】把樹枝盡量往剪刀軸處靠近，減小了阻力臂，在阻力、動(dòng)力臂一定的情況下，由杠桿的平衡條件可知，減小了動(dòng)力，將更省力?！痉治觥快`活運(yùn)用杠桿的平衡條件分析有關(guān)杠桿的實(shí)際做法，多積累，能恰當(dāng)?shù)氖褂煤酶軛U（省力或省距離）?！驹斀狻堪褬渲ΡM量往剪刀軸處靠近，減小了阻力臂L2，而動(dòng)力臂L1和阻力F2不變，∵F1L1=F2L2，∴F1=將變小，即省力。故選：D夾子是我們生活中經(jīng)常使用的物品，圖中給出了夾住物品和用手捏開時(shí)的兩種情況。下列說法中正確的是.......（▲）A.用手將其捏開時(shí)，它是省距離的B.用其夾住物品時(shí)，它是費(fèi)力的C.無論將其捏開還是夾住物品時(shí)，它都是省力的D.無論將其捏開還是夾住物品時(shí)，它都是費(fèi)力的【答案】B【解析】結(jié)合圖片和生活經(jīng)驗(yàn)，先判斷夾子在使用過程中，動(dòng)力臂和阻力臂的大小關(guān)系，再判斷它是屬于哪種類型的杠桿。【分析】此題考查的是杠桿的分類和特點(diǎn)，主要包括以下幾種：①省力杠桿，動(dòng)力臂大于阻力臂，省力但費(fèi)距離；②費(fèi)力杠桿，動(dòng)力臂小于阻力臂，費(fèi)力但省距離；③等臂杠桿，動(dòng)力臂等于阻力臂，既不省距離也不省力。要注意，我們用手將夾子捏開和我們用夾子夾住物品，兩種情況的區(qū)別，這是個(gè)易錯(cuò)點(diǎn)?！驹斀狻繆A子在使用過程中，當(dāng)我們用手將其捏開時(shí)，動(dòng)力臂大于阻力臂，是省力的，費(fèi)距離。當(dāng)我們用其夾住物品時(shí)，動(dòng)力臂小于阻力臂，是費(fèi)力的，省距離。故選：B7.如圖所示，用20N的拉力向上拉動(dòng)繩子，使重為50N的物體5s內(nèi)勻速升高5m,繩重和摩擦不可忽略。則下列說法不正確的是........（▲）A.繩子自由端拉動(dòng)的距離為15mB.動(dòng)滑輪重為10NC.物體上升的速度為1m/sD.繩子自由端拉力的功率為60W【答案】B【解析】（1）由圖知，n=3,則繩子自由端拉動(dòng)的距離為s=3h；不計(jì)繩重和摩擦，拉力F=（G+G動(dòng)）,據(jù)此求出動(dòng)滑輪的重力，然后分析繩重和摩擦不可忽略時(shí)動(dòng)滑輪的重力大?。焕盟俣裙角蟪鑫矬w上升的速度；（4）利用速度公式求出繩子自由端拉動(dòng)的速度，然后利用P==Fυ求出繩子自由端拉力的功率。【分析】本題考查了使用滑輪組時(shí)拉力端移動(dòng)距離、速度、功率、動(dòng)滑輪省力等相關(guān)計(jì)算，關(guān)鍵是繩子有效股數(shù)的判斷和公式的靈活運(yùn)用?！驹斀狻緼、由圖可知，繩子的股數(shù)為n=3,則繩子自由端拉動(dòng)的距離：s=nh=3×5m=15m,故A正確；若不計(jì)繩重和摩擦，則有：F=（G=G動(dòng)），改動(dòng)滑輪的重力：G動(dòng)=nF-G=3×20N-50N=10N，當(dāng)繩重和摩擦不可忽略時(shí)，動(dòng)滑輪重力應(yīng)該小于10N,故B錯(cuò)誤；C、5s內(nèi)物體上升的速度：υ==1m/s,故C正確；繩子自由端拉動(dòng)的速度：υ′==3m/s，則繩子自由端拉力的功率為：P==Fυ=20×3m/s=60W,故D正確。故選：B8.如圖甲所示，長1m的粗細(xì)均勻的光滑金屬桿可繞0點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，桿上有一光滑滑環(huán)，用豎直向上的測力計(jì)拉著滑環(huán)緩慢向右移動(dòng)，使桿保持水平狀態(tài)，測力計(jì)示數(shù)F與滑環(huán)離開0點(diǎn)的距離s的關(guān)系如圖乙所示，則.......（▲）s=0.1m時(shí)，把F看作動(dòng)力，則杠桿為省力杠桿B.滑環(huán)向右移動(dòng)時(shí)，F(xiàn)一直增大C.桿的重力為50ND.s=0.5m時(shí)，F(xiàn)=100N【答案】D【解析】杠桿是粗細(xì)均勻的一只金屬桿，重心在杠桿的中點(diǎn)，當(dāng)s為1m時(shí)，動(dòng)力臂為阻力臂的2倍，所以阻力就是拉力的二分之一；根據(jù)杠桿的平衡條件分析?！痉治觥拷鉀Q圖表類的題目要充分利用表中數(shù)據(jù)，此題，當(dāng)s為1m時(shí)拉力等于杠桿的重力二分之一是解決問題的關(guān)鍵?！驹斀狻坑蓤D甲知道，金屬桿是粗細(xì)均勻的一只杠桿，重心在杠桿的中點(diǎn)，當(dāng)s=OA=1m時(shí)，動(dòng)力臂是阻力臂的二倍，根據(jù)杠桿平衡的條件F1L1=F2L2知道，此時(shí)的動(dòng)力就是阻力的二分之一，由圖乙知道，此時(shí)的動(dòng)力F=50N,則桿重G=2F=2×50N=100N,當(dāng)s=0.5m時(shí)，根據(jù)F1L1=F2L2可知此時(shí)F=G=100N,故C錯(cuò)誤，D正確；當(dāng)s=OA=0.1m時(shí)，動(dòng)力臂小于阻力臂，故A錯(cuò)誤；由圖乙可看到，隨著s的增大，F(xiàn)在變小，故B錯(cuò)誤。故選：D9.用如圖實(shí)驗(yàn)裝置測量杠桿的機(jī)械效率，鉤碼總重G為1.0N,鉤碼上升高度h為0.1m,測力計(jì)移動(dòng)距離s為0.3m。實(shí)驗(yàn)時(shí)，豎直向上勻速拉動(dòng)彈簧測力計(jì)，使掛在較長杠桿A點(diǎn)下面的鉤碼緩緩上升，實(shí)驗(yàn)中，將杠桿拉至圖中虛線位置，測力計(jì)的示數(shù)F為0.5N。則下列說法正確的是.......（▲）A.拉力對杠桿做的額外功為0.1JB.勻速豎直拉動(dòng)過程中彈簧測力計(jì)示數(shù)先變小后變大C.若將鉤碼從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，用同樣的方式將鉤碼提升0.1m,則機(jī)械效率降低D.若將鉤碼從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，用同樣的方式將鉤碼提升0.1m,則機(jī)械效率升高【答案】D【解析】（1）先找出鉤碼G和彈簧測力計(jì)拉力F的力臂，根據(jù)相似三角形得出豎直向上勻速拉動(dòng)彈簧測力計(jì)時(shí)兩者的力臂之比是否發(fā)生變化，根據(jù)杠桿的平衡條件得出等式，然后分析判斷彈簧測力計(jì)示數(shù)的變化，根據(jù)W=Fs求出拉力做的總功，根據(jù)W=Gh求出拉力做的應(yīng)用，總功減去額外功即為拉力對杠桿做的額外功；（2）將鉤碼的懸掛點(diǎn)從A點(diǎn)移至B點(diǎn)，鉤碼還升高相同的高度，杠桿上旋的角度減小，克服杠桿重做功減小，有用功不變，額外功減小，總功減小，機(jī)械效率增大?！痉治觥勘绢}考查了杠桿平衡的動(dòng)態(tài)分析和做功公式、機(jī)械效率公式的應(yīng)用，利用好相似三角形的邊長關(guān)系和鉤碼從A點(diǎn)移到B點(diǎn)過程中有有用功、額外功、總功變化的分析是關(guān)鍵?！驹斀狻浚?）由圖可知，OC為鉤碼G的力臂，OD為彈簧測力計(jì)拉力的力臂，由ΔOCA∽ΔODE可得：，由杠桿的平衡條件可得：G×OC=F×OD,則，由和G不變可知，F(xiàn)不變，即勻速豎直拉動(dòng)過程中彈簧測力計(jì)示數(shù)不變，故B錯(cuò)誤；拉力做的總功：W總=Fs=0.5N×0.3m=0.15J,拉力做的有用功：W有=Gh=1.0N×0.1m=0.1J,拉力對杠桿做的額外功：W額=W總-W有=0.15J-0.1JM=0.05J，故A錯(cuò)誤；若將鉤碼從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，用同樣的方式將鉤碼提升0.1m時(shí)，有用功不變，此時(shí)杠桿上旋的角度減小，杠桿升高的距離變小，則額外功變小，由η=×100%可知，機(jī)械效率升高，故C錯(cuò)誤、D正確。故選：D10.如圖所示，一塊厚度不計(jì)、密度均勻的長方形水泥板放在水平地面上，用一豎直向上的力分別作用于水泥板的長或?qū)挼囊粋?cè)，欲使其一端抬離地面。下列對此情景的分析中，正確的是......（▲）A.F甲作用于水泥板時(shí)，水泥板可看成是費(fèi)力杠桿B.F乙作用于水泥板時(shí)，水泥板可看成是費(fèi)力杠桿C.F甲＝F乙,因?yàn)閯?dòng)力臂都是阻力臂的2倍D.F甲＞F乙,因?yàn)榧追椒ǖ膭?dòng)力臂比乙方法的短【答案】C【解析】把水泥板看做一個(gè)杠桿，抬起一端，則另一端為支點(diǎn)；由于水泥板是一個(gè)厚度不計(jì)、密度都均勻的物體，所以，其重力的作用點(diǎn)在其中心上，此時(shí)動(dòng)力F克服的是水泥板的重力，即此時(shí)的阻力臂等于動(dòng)力臂的一半；在此基礎(chǔ)上，利用杠桿的平衡條件，即可確定F甲與F乙的大小關(guān)系?！痉治觥客ㄟ^杠桿的平衡條件，將抬起物體所用的力與物體的重力兩者聯(lián)系在一起。對于均勻的物體，抬起一端所用的力等于其重力的一半。【詳解】AB、F甲和F乙作用于水泥板時(shí)，動(dòng)力臂都大于阻力臂都為省力杠桿，故AB錯(cuò)誤；C、兩次抬起水泥板時(shí)，動(dòng)力克服的都是水泥板的重力，對于形狀規(guī)則質(zhì)地均勻的物體，其重心都在其幾何中心上，所以阻力臂都等于動(dòng)力臂的二分之一，即動(dòng)力臂都是阻力臂的2倍，故C正確；D、甲的動(dòng)力臂短，阻力臂也短，但動(dòng)力臂仍然是阻力臂的2倍，根據(jù)杠桿的平衡條件可得：F=G，即動(dòng)力都等于水泥板重力的一半，則F甲=F乙,故D錯(cuò)誤。故選：C11.如圖所示，利用輕質(zhì)滑輪組勻速拉動(dòng)水平地面上重為G的物體。若拉力的大小為F,物體和地面之間的摩擦力大小為f,A點(diǎn)的拉力FA,則下列滑輪組的機(jī)械效率表達(dá)式正確的是.......（▲）A.B.C.D.【答案】C【解析】

①物體在水平地面上做勻速運(yùn)動(dòng)，則此時(shí)A處繩子的拉力與物體與地面之間的摩擦力是一對平衡力，②本題中使用滑輪組水平拉動(dòng)物體，拉力F所做的功為總功，克服物體摩擦力所做的功為有用功，從圖可知，由2段繩子與動(dòng)滑輪相連，則S=2s物，可利用公式η=計(jì)算出滑輪組的機(jī)械效率。【分析】此題主要考查了滑輪組繩子拉力的計(jì)算以及滑輪組的機(jī)械效率，在計(jì)算過程中，要注意弄清哪些力是平衡力，不要被多余的條件所迷惑．【詳解】從圖可知，由2段繩子與動(dòng)滑輪相連，則拉力端移動(dòng)的距離s拉=2s物，則滑輪組的機(jī)械效率：η=，因物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，所以拉力FA和摩擦力f是一對平衡力，則f=FA，所以，滑輪組的機(jī)械效率：η=故選：C12.如圖所示，三個(gè)滑輪拉同一物體在水平面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，所用拉力分別在一個(gè)平面上，所使用的拉力分別為F1、F2和F3,那么有......（▲）A.F1＞F2＞F3B.F1＜F2＜F3C.F2＜F1＜F3D.F2＞F1＞F3【答案】C【解析】（1）滑輪的特點(diǎn)：使用定滑輪不省力但能改變力的方向；（2）滑輪的特點(diǎn)：動(dòng)滑輪實(shí)質(zhì)是動(dòng)力臂為阻力臂二倍的杠桿，使用動(dòng)滑輪能省一半力，但費(fèi)距離?！痉治觥勘绢}考查了動(dòng)滑輪和定滑輪的特點(diǎn)，要利用好條件“不計(jì)滑輪重和繩子與滑輪之間的摩擦”，屬于基礎(chǔ)題目。【詳解】不計(jì)滑輪重和繩子與滑輪之間的摩擦：假設(shè)物塊與地面的摩擦力為f，第一個(gè)圖中滑輪為定滑輪，不省力，F(xiàn)1=f；第二個(gè)圖中滑輪為動(dòng)滑輪，省一半的力，則F2=f；第三個(gè)圖中滑輪為動(dòng)滑輪，但F3處作用在動(dòng)滑輪上，費(fèi)2倍的力，所以F3=2f；故F2＜F1＜F3；故選：C13.小文同學(xué)采用如圖所示的兩種不同方式將同一貨物搬運(yùn)到同一輛汽車上，下列說法正確的是......（▲）A.甲種方法更省距離B.乙種方法更省力C.兩種方法機(jī)械效率相等D.兩種情況克服重力做功相同【答案】D【解析】【分析】【詳解】使用任何機(jī)械時(shí)都不可避免的要做額外功，使得有用功小于總功，機(jī)械效率總小于1；使用斜面可以省力，但費(fèi)距離。甲方法使用的是斜面，所以可以省力，但費(fèi)距離，故A錯(cuò)誤；乙方法沒有使用任何機(jī)械，所以不省力，故B錯(cuò)誤；甲方法使用斜面，要克服摩擦力做功，所以機(jī)械效率小于乙方法，故C錯(cuò)誤；兩種情況克服重力做功相同，故D正確。故選：D14.一輛汽車不小心陷進(jìn)泥潭后，司機(jī)按如圖所示的甲、乙兩種方法安裝滑輪，均可將汽車從泥潭中勻速拉出。比較這兩個(gè)裝置，下列說法正確的是......（▲）A.甲、乙安裝的都是動(dòng)滑輪，都能省力B.甲、乙安裝的都是定滑輪，都不能省力C.甲安裝的是動(dòng)滑輪，能省力D.乙安裝的是動(dòng)滑輪，能省力【答案】D【解析】已知汽車做勻速運(yùn)動(dòng)，甲圖使用定滑輪，拉力等于汽車受到的阻力；乙圖使用動(dòng)滑輪，拉力為汽車所受阻力的一半，但移動(dòng)距離是汽車移動(dòng)距離的2倍?！痉治觥勘绢}考查動(dòng)滑輪和定滑輪的判斷和工作特點(diǎn)，知道使用動(dòng)滑輪，能省一半的力?！驹斀狻坑蓤D可知：甲圖使用定滑輪，拉力等于汽車受到的阻力；乙圖使用動(dòng)滑輪，拉力為汽車所受阻力的一半，所以乙方法使用的滑輪是能省力的。故選：D15.如圖所示，大人與小孩爬相同的樓梯所用時(shí)間相同，下列說法正確的是（▲）A.大人與小孩做功相同，兩人功率相同B.大人與小孩做功相同，小孩功率大C.大人比小孩做功多，大人功率大D.大人比小孩做功多，小孩功率大【答案】C【解析】大人與小孩爬相同的樓梯，h相同，但體重不同，根據(jù)W=Gh判斷兩人做功的大小關(guān)系；比較大人與小孩做功大小和所用時(shí)間大小，利用P=比較二人功率大小?！痉治觥勘绢}考查了功和功率的比較，比較得出大人與小孩爬樓做功大小是本題的突破口，利用好功和功率的公式是關(guān)鍵?！驹斀狻看笕伺c小孩爬相同的樓梯，h相同，但大人體重比小孩的大，由W=Gh可知大人做功多；爬樓梯所用時(shí)間相同，根據(jù)P=可知大人的功率大．所以ABD錯(cuò)誤、C正確。故選：C16.小勇體重600N,利用如圖所示的滑輪組在10s內(nèi)使物體A勻速上升5m。已知物體A重為800N,小勇作用在繩端的拉力大小為500N,在此過程中，下列說法正確的是（▲）A.水平地面對小勇的支持力做功為6000JB.小勇做的有用功為3000JC.小勇拉力的功率為250WD.此滑輪組的機(jī)械效率為80%【答案】D【解析】（1）做功的兩個(gè)必要條件：一是作用在物體上的力，二是物體在力的方向上移動(dòng)一段距離，二者缺一不可。（2）小勇做的有用功就是克服物體重力所做的功，利用W=Gh可求；（3）利用W=Fs求出拉力做的功，然后利用P=計(jì)算功率；（4）利用計(jì)算此滑輪組的機(jī)械效率?！痉治觥看祟}考查對是否做功的判斷、有用功和總功的計(jì)算，功率和機(jī)械效率的計(jì)算，是一道綜合性很強(qiáng)的題目，關(guān)鍵是公式的靈活運(yùn)用和繩子有效股數(shù)的確定。【詳解】A、由題意知，小勇在支持力的方向上沒有移動(dòng)距離，根據(jù)做功的兩個(gè)必要條件可知，水平地面對小勇的支持力做功為0J，故A錯(cuò)誤；B、小勇做的有用功W有用=Gh=800N×5m=4000J，故B錯(cuò)誤；C、由圖可知，繩子的有效股數(shù)n=2，則s=2h=2×5m=10m，拉力做的功W總=Fs=500N×10m=5000J，功率為P===500W，故C錯(cuò)誤；D、此滑輪組的機(jī)械效率：η=×100%=×100%=80%，故D正確；故選：D17.如圖所示，一長為L的直桿可繞0點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，桿下掛一所受重力為G的物塊，剛開始直桿與豎直方向夾角為60°。為了安全下降物塊，用一個(gè)始終水平向右且作用于直桿中點(diǎn)的拉力F,使直桿緩慢地轉(zhuǎn)動(dòng)到豎直位置（可以認(rèn)為杠桿每一瞬間都處于平衡狀態(tài)），則下列說法正確的是......（▲）A.拉力F的大小保持不變B.拉力F和物塊重力G是一對平衡力C.這個(gè)過程中物塊重力所做的功為GLD.這個(gè)過程中直桿一直都是費(fèi)力杠桿【答案】C【解析】【分析】本題考查了杠桿動(dòng)態(tài)平衡、杠桿類型的認(rèn)識(shí)和理解以及二力平衡的判斷以及功的計(jì)算，能否正確分析阻力臂與動(dòng)力臂的變化情況以及它們的大小關(guān)系是本題的解題關(guān)鍵?！驹斀狻緼.由圖知，杠桿由與豎直方向成60°角逐漸轉(zhuǎn)到豎直位置時(shí)，由于拉力始終水平，所以其力臂逐漸變大；物體對杠桿拉力為阻力，轉(zhuǎn)動(dòng)過程中阻力臂逐漸變??；由杠桿平衡條件F1l1=F2l2可知，拉力F逐漸變小，故A錯(cuò)誤；拉力F和物塊重力大小不等、不在一條直線上，不作用在一個(gè)物體上，方向又不相反，所以不是一對平衡力，故B錯(cuò)誤；杠桿與豎直方向成60°角時(shí)，杠桿右端（下端）高度為h=L，轉(zhuǎn)到豎直位置時(shí)杠桿下端高度降到L處，所以物體下降高度：Δh=L-L=L,所以物體重力做功W=GΔh=GL,故C正確；當(dāng)杠桿轉(zhuǎn)到豎直位置時(shí)，阻力臂為0,杠桿為省力杠桿，故D錯(cuò)誤。故選：C18.如圖所示，甲、乙是固定在水平地面上的兩個(gè)光滑斜面，長度分別為4m、5m,高度相同。兩個(gè)工人分別用沿斜面向上的拉力F甲、F乙,把完全相同的工件從斜面底端勻速地拉到斜面頂端，且速度大小相等。此過程拉力F甲、F乙所做的功分別為W甲、W乙,功率分別為P甲、P乙,機(jī)械效率分別為η甲、η乙。下列說法正確的是（▲）A.P甲:P乙=5:4B.W甲:W乙=5:4C.η甲:η乙=5:4D.以上答案都不對【答案】A【解析】【分析】【詳解】略19.如圖甲所示，重為80N的物體在大小為10N,水平向左的拉力F1作用下，沿水平地面以3m/s的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)。如圖乙所示，保持拉力F1不變，用水平向右的拉力F2,使物體勻速向右運(yùn)動(dòng)1m。若不計(jì)滑輪、繩的質(zhì)量和輪與軸間的摩擦，則.......（▲）A.物體向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，拉力F1的功率P1=30WB.物體與地面之間的摩擦力f=10NC.物體向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，拉力F2=10ND.物體向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，拉力F2所做的功W2=40J【答案】D【解析】（1）拉力F1的功率可用P=FV求出；（2）物體與地面間的摩擦力可通過二力平衡求出；（3）拉力F2的大小可通過對滑輪組進(jìn)行分析得出；（4）拉力F2做的功可利用公式W=Fs求出?！痉治觥勘绢}對動(dòng)滑輪的受力分析，是解答本題的關(guān)鍵，同時(shí)要正確分析物體所受摩擦力的變化，知道物體受到的摩擦力大小沒有不變，只是方向不同?！驹斀狻緼、物體向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，F(xiàn)1的功率P1=F1V=10N×2×3m/s=60W，故A錯(cuò)誤；B、圖甲中是一只動(dòng)滑輪，用2段繩子拉動(dòng)物體，勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，拉力與摩擦力是一對平衡力，故摩擦力為2F1=2×10N=20N，所以B錯(cuò)誤；C、由于物體G和地面沒有改變，故所受摩擦力沒有改變，仍為20N，方向向左，同時(shí)物體向左還受兩股繩子施加的拉力，每股繩子的拉力為10N，物體右側(cè)滑輪為動(dòng)滑輪，對物體的拉力為2F2，因此，2F2=2F1+f=40N，所以F2=F1+f=10N+×20N=20N；故C錯(cuò)誤；D、在滑輪與繩子質(zhì)量及滑輪軸處摩擦均不計(jì)的情況下，拉力F2做的功W=F2×2s=20N×2×1m=40J，所以D正確；故選：D20.為了將放置在水平地面上重為100N的物體提升一定高度，設(shè)置了圖甲所示的滑輪組裝置。當(dāng)用圖乙所示隨時(shí)間變化的豎直向下的拉力F拉繩時(shí)，物體的速度υ和物體上升的高度h隨時(shí)間變化的關(guān)系分別如圖丙和丁所示。（不計(jì)繩重和繩與輪之間的摩擦）下列計(jì)算結(jié)果正確的是........（▲）A.0∽1s內(nèi)，地面對物體的支持力是10NB.1∽2s內(nèi)，拉力F做的功是187.5JC.2∽3s內(nèi)，拉力F的功率是100WD.2∽3s內(nèi)，滑輪組的機(jī)械效率是62.5%【答案】B【解析】【分析】【詳解】由圖乙可知，在0∽1s內(nèi)，拉力F=30N。取動(dòng)滑輪和物體為研究對象，受到向下的重力G總,向上的支持力F支,及三根繩子向上的拉力F′作用，處于靜止?fàn)顟B(tài)；地面對物體的支持力F支=G總-F′=G+G動(dòng)-3F1=100N+G動(dòng)-3×30N=G動(dòng)+10N,故A錯(cuò)誤；由圖丙可知在2∽3s內(nèi)，物體做勻速運(yùn)動(dòng)，υ3=2.50m/s,拉力F3=40N,因?yàn)閺膭?dòng)滑輪上直接引出的繩子股數(shù)（承擔(dān)物重和滑輪重的繩子股數(shù)）n=3,所以拉力F的作用點(diǎn)下降的速度υ3′=3υ3,=3×2.50m/s=7.5m/s,拉力做功的功率（總功率）：P總=F3υ3′=40N×7.5m/s=300W,故C錯(cuò)誤；滑輪組的機(jī)械效率：η=×100%=×100%=×100%=83.3%,故D錯(cuò)誤；在1-2s內(nèi)。拉力F2=50N,物體上升高度h2=1.25m拉力F的作用點(diǎn)下降的距離s2=3h2=3×1.25m=3.75m,拉力做的功：W=F2s2=50N×3.75m=187.5J。故B正確。故選：B二、填空題（每空2分，共32分）21.下列簡單機(jī)械中，定滑輪、扳手、筷子，屬于省力杠桿的是▲一臺(tái)起重機(jī)將重3600N的貨物提高5m的過程中，貨物的重力勢能▲（填“增加”“減少”或“不變”），如果總功為30000J,則起重機(jī)的機(jī)械效率為▲?！敬鸢浮堪馐?；增加；60％【解析】（1）結(jié)合生活經(jīng)驗(yàn)，判斷杠桿在使用過程中，動(dòng)力臂和阻力臂的大小關(guān)系，再判斷它是屬于哪種類型的杠桿；（2）影響重力勢能大小的因素：質(zhì)量、被舉的高度。質(zhì)量越大，高度越大，重力勢能就越大；（3）已知貨物重3600N，提高5m，根據(jù)W有用=Gh求出有用功，又知總功30000J，根據(jù)η=求出機(jī)械效率?！痉治觥看祟}考查了杠桿的分類、重力勢能大小的判斷及機(jī)械效率的計(jì)算，比較簡單?！驹斀狻浚?）定滑輪是等臂杠桿，扳手在使用過程中，動(dòng)力臂大于阻力臂，是省力杠桿，筷子在使用過程中，動(dòng)力臂小于阻力臂，是費(fèi)力杠桿；（2）貨物提高的過程中，高度升高，所以重力勢能增加；（3）W有用=Gh=3600N×5m=18000J，機(jī)械效率：η===60%，故答案為：扳手；增加；60%22.如圖所示，有一根均勻鐵棒，長為L,OA=AC=，重力G=900N,為了不使這根鐵棒的B端下沉，所需外力至少應(yīng)為▲N。若F的方向不變，稍微抬起這根鐵棒的B端，所需外力應(yīng)為▲N?！敬鸢浮?00；450【解析】【分析】【詳解】（1）根據(jù)杠桿的平衡條件可知，F(xiàn)×（）=G×；所以F==300N；（2）微微抬起這根鐵棒的B端，F(xiàn)×L=G×；所以F==450N故答案為：300；45023.如果杠桿的動(dòng)力臂是阻力臂的5倍，當(dāng)杠桿平衡時(shí)，動(dòng)力是阻力的▲倍。如果作用在杠桿上的動(dòng)力是80N,動(dòng)力臂是40cm,阻力臂是10cm,杠桿平衡時(shí)，阻力是▲N?！敬鸢浮?.2；320【解析】【分析】【詳解】（1）由題知，動(dòng)力臂是阻力臂的5倍，將杠桿平衡的條件變形可得：；則F1=0.2F2,因此當(dāng)杠桿平衡時(shí)，動(dòng)力是阻力的0.2倍；（2）根據(jù)杠桿平衡的條件F1L1=F2L2得80N×40cm=F2×10cm解得：F2=320N。故答案為：0.2；320N24.杠桿在我國古代就有了許多巧妙的應(yīng)用，護(hù)城河上安裝的吊橋就是一個(gè)杠桿（如圖所示），它的支點(diǎn)在▲點(diǎn)，在勻速拉起吊橋時(shí)，它屬于一個(gè)▲杠桿?！敬鸢浮緾；省力【解析】本題主要考查兩個(gè)知識(shí)點(diǎn)：（1）支點(diǎn)：硬棒繞著轉(zhuǎn)動(dòng)的點(diǎn)叫支點(diǎn)；（2）對杠桿的分類方法：動(dòng)力臂大于阻力臂的杠桿為省力杠桿；動(dòng)力臂小于阻力臂的杠桿為費(fèi)力杠桿；動(dòng)力臂等于阻力臂的杠桿為等臂杠桿?！痉治觥勘绢}的解題關(guān)鍵是知道支點(diǎn)及力臂的定義，在解題時(shí)先找出支點(diǎn)的位置，然后根據(jù)力臂的定義判斷動(dòng)力臂與阻力臂的長短?！驹斀狻坑蓤D可知吊橋繞著C點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，所以護(hù)城河上安裝的吊橋杠桿的支點(diǎn)在C點(diǎn)。在勻速拉起吊橋時(shí)，由于它的動(dòng)力臂大于阻力臂，所以屬于一個(gè)省力杠桿。故選：C；省力25.如圖所示，已知斜面長5m,高2m,拉力為50N,利用這個(gè)裝置將重為100N的物體在5s內(nèi)勻速從斜面的底端拉到頂端。則拉力做功的功率為▲W,該裝置的機(jī)械效率為▲?！敬鸢浮?00；40％【解析】（1）已知物體的重力和提升的高度，根據(jù)公式W=Gh可求拉力所做的有用功；（2）還知拉力的大小和斜面的長度，根據(jù)公式W=FS可求拉力所做的總功；（3）根據(jù)公式P=可求拉力做功的功率；（4）有用功與總功的比值就是斜面的機(jī)械效率?！痉治觥勘绢}考查在斜面上的有用功、總功、功率和機(jī)械效率的計(jì)算，關(guān)鍵是公式及其變形的靈活運(yùn)用。【詳解】（1）有用功等于直接把物體勻速舉高2m所做的功；W有用=Gh=100N×2m=200J；（2）拉力所做的總功W總=Fs=50N×2×5m=500J；（3）拉力做功的功率為P===100W，（4）此斜面的機(jī)械效率η=×100%=×100%=40%故答案為：100；40%26.在測滑輪組的機(jī)械效率實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)按如圖所示安裝好滑輪組，物重為G(每個(gè)輪的輪重都相同，摩擦和繩重不計(jì)），試比較甲、乙兩圖中，機(jī)械效率較高的是▲，拉力較小的是▲；在甲圖中，如果增大物重G,機(jī)械效率將▲（填“增大”“減小”或“不變”）?！敬鸢浮考?；乙；增大【解析】【分析】【詳解】設(shè)每一個(gè)動(dòng)滑輪的重為G′，（1）甲的機(jī)械效率為：η甲=，乙的機(jī)械效率為：η乙=，所以η甲＞η乙（2）甲圖，物體由兩段繩子承擔(dān)，甲的拉力：F甲=（G+G′）=G+G′，乙圖，物體由四段繩子承擔(dān)，乙的拉力：F乙=（G+2G′）=G+G'，所以，F(xiàn)乙＜F甲（3）同一滑輪組，提起的物體越重，根據(jù)η=得，滑輪組的機(jī)械效率越高故答案為：甲；乙；增大27.小軍同學(xué)為了探究“使用動(dòng)滑輪的省力情況”，使用了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，實(shí)驗(yàn)前，小軍用彈簧測力計(jì)測得動(dòng)滑輪的重力為1.0牛，每個(gè)鉤碼的重力為0.5牛；實(shí)驗(yàn)過程中，小軍多次改變動(dòng)滑輪所掛鉤碼的數(shù)量，分別記下每次所掛鉤碼的重力及對應(yīng)的彈簧測力計(jì)示數(shù)，并將其填寫在預(yù)先設(shè)計(jì)好的記錄表中（見下表）。動(dòng)滑輪重G0/牛1.01.01.01.01.01.01.01.0所掛鉤碼的重力G/牛0.51.01.52.02.53.03.54.0彈簧測力計(jì)示數(shù)F/牛0.81.01.31.51.82.02.32.5分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以得出，在忽略摩擦、繩重及實(shí)驗(yàn)誤差的條件下，彈簧測力計(jì)的示數(shù)F與鉤碼的重力G以及動(dòng)滑輪的重力G0的關(guān)系為▲；在動(dòng)滑輪的重力大于或等于物體的重力條件下，使用動(dòng)滑輪▲?！敬鸢浮縁=（G+G0）；不省力【解析】這是個(gè)實(shí)驗(yàn)題，要根據(jù)題目中的圖確定滑輪為動(dòng)滑輪，然后根據(jù)動(dòng)滑輪的特點(diǎn)解題。【分析】這類題目只要分析對滑輪的性質(zhì)就能解出來，另外，還要會(huì)分析表格中的數(shù)據(jù)，根據(jù)數(shù)據(jù)得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論?！驹斀狻坑深}意可知，在動(dòng)滑輪重力一定的情況下，隨著掛鉤上重力以0.5N遞增，彈簧秤示數(shù)大小即繩子自由端的拉力等于或約等于動(dòng)滑輪加掛鉤上重力和的一半，分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以得出，在忽略摩擦、繩重及實(shí)驗(yàn)誤差的條件下，彈簧秤的示數(shù)F與鉤碼的重力G以及動(dòng)滑輪的重力G0的關(guān)系為：F=（G+G0）,即動(dòng)滑輪可以省一半力；根據(jù)表中數(shù)據(jù)得，在動(dòng)滑輪的重力大于或等于物體的重力的條件下，拉力F大于或等于物體自身的重力，所以不省力。故答案為：F=（G+G0）；不省力三、實(shí)驗(yàn)探究題（每空2分，共16分）28.如圖甲所示，小明在探究“杠桿的平衡條件”實(shí)驗(yàn)中所用的實(shí)驗(yàn)器材有：杠桿、支架、彈簧測力計(jì)、刻度尺、細(xì)線和質(zhì)量相同的鉤碼若干個(gè)。（1）實(shí)驗(yàn)前，將杠桿中點(diǎn)置于支架上，當(dāng)杠桿靜止時(shí)，發(fā)現(xiàn)杠桿右端下沉。此時(shí)，應(yīng)把杠桿兩端的平衡螺母向▲（填“左”或“右”）調(diào)節(jié)，使杠桿在不掛鉤碼時(shí)，保持水平并靜止，達(dá)到平衡狀態(tài)。這樣做的好處是▲。（2）杠桿調(diào)節(jié)平衡后，小明在杠桿上A點(diǎn)處掛4個(gè)鉤碼，在B點(diǎn)處掛6個(gè)鉤碼，杠桿恰好在原位置平衡。于是小明便得出了杠桿的平衡條件為▲。他這樣得出的結(jié)論是否合理？為什么？▲。（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，小明提出了新的探究問題：若支點(diǎn)不在杠桿的中點(diǎn)，杠桿的平衡條件是否仍然成立？于是小組同學(xué)利用如圖乙所示裝置進(jìn)行探究，發(fā)現(xiàn)在杠桿左端的不同位置，用彈簧測力計(jì)豎直向上拉使杠桿處于平衡狀態(tài)時(shí)，測出的拉力大小都與杠桿平衡條件不相符，其原因是▲。【答案】（1）左；便于在杠桿上直接讀出力臂；（2）動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂（或F1L1=F2L2）；不合理；實(shí)驗(yàn)次數(shù)太少，結(jié)論存在偶然性，不具普遍性；（3）杠桿自重影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果【解析】（1）杠桿右端下沉，說明杠桿的重心在支點(diǎn)右側(cè)，調(diào)節(jié)平衡螺母應(yīng)使杠桿重心左移，這一調(diào)節(jié)過程的目的是為了使杠桿的自重對杠桿平衡不產(chǎn)生影響；（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)，如果只用一組數(shù)據(jù)得到結(jié)論，偶然性太大，因此應(yīng)獲取多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)歸納出物理規(guī)律。（3）圖2中，支點(diǎn)位于動(dòng)力和阻力的右側(cè)，彈簧測力計(jì)不但提了鉤碼，而且還提了杠桿，杠桿的重力對杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生了影響?！痉治觥浚?）杠桿在水平位置平衡后，支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)的距離就是力臂，因此在此實(shí)驗(yàn)中我們應(yīng)首先調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡；（2）初中物理實(shí)驗(yàn)進(jìn)行多次測量有些是為了求平均值，使測得的數(shù)據(jù)更準(zhǔn)確，有些是為了尋找普遍規(guī)律，探究杠桿平衡的條件多次測量就是為了尋找普遍規(guī)律?！驹斀狻浚?）杠桿右端下沉，杠桿重心在支點(diǎn)右側(cè)，為使杠桿能水平平衡，應(yīng)向左調(diào)節(jié)平衡螺母，直至重心移到支點(diǎn)處為止。這樣做的好處是便于在杠桿上直接讀出力臂；故答案為：左；便于在杠桿上直接讀出力臂；（2）杠桿的平衡條件是：動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂（或F1L1=F2L2）；只通過一次測量，根據(jù)得出的數(shù)據(jù)就得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)太少，不具備普遍性，因此得出的結(jié)論不合理。故答案為：動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂（或F1L1=F2L2）；不合理；實(shí)驗(yàn)次數(shù)太少，結(jié)論存在偶然性，不具普遍性。（3）圖2中，杠桿的重心不在支點(diǎn)上，杠桿的重力對杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生了影響，導(dǎo)致拉力F的大小比由杠桿平衡條件計(jì)算出來的數(shù)值偏大。故答案為：杠杠自重對實(shí)驗(yàn)有影響。29.某同學(xué)在“測滑輪組機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)中，用如圖甲所示的裝置勻速提起重物，并做了如下的實(shí)驗(yàn)記錄：鉤碼重G/牛鉤碼上升高度h/米測力計(jì)的拉力F/牛測力計(jì)移動(dòng)距離s/米20.10.40.3（1）如果你對該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)記錄進(jìn)行分析，就會(huì)發(fā)現(xiàn)他的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是違背科學(xué)規(guī)律的，其錯(cuò)誤之處在于▲。（2）圖乙是彈簧測力計(jì)的放大圖，結(jié)合圖甲，你會(huì)發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果違背科學(xué)規(guī)律的原因是▲。（3）糾正錯(cuò)誤后，可計(jì)算出該滑輪組的機(jī)械效率為▲?！敬鸢浮浚?）有用功比總功還大；（2）彈簧測力計(jì)讀數(shù)讀錯(cuò)了，應(yīng)為0.8牛；（3）83.3％【解析】【分析】【詳解】略四、分析計(jì)算題（30題6分，31題6分，共12分）30.如圖甲是學(xué)校重大活動(dòng)時(shí)常用的伸縮隔離柱。均質(zhì)底座呈圓盤形，底座直徑30cm,質(zhì)量為4.5kg,厚度不計(jì)；正中立柱桿AB長75cm,其頂端A為伸縮頭固定位置，伸縮頭中有可收縮的布帶，內(nèi)部有彈性裝置固定，松手后布帶會(huì)自動(dòng)收回伸縮頭中，收縮布帶的拉力與伸長量成正比。其結(jié)構(gòu)可簡化為如圖乙。（g取10N/kg）（1）將圖甲中的收縮布帶向右拉出時(shí)，可將隔離柱整體看成是一根杠桿。請?jiān)趫D乙上畫出杠桿的支點(diǎn)0、隔離柱受到的拉力F1和拉力的力臂L1。（2）在使用“標(biāo)配底座”時(shí)，布帶可承受的最大拉力為多少？（3）為使布帶承受更大的拉力，可對伸縮隔離柱進(jìn)行怎樣的改進(jìn)：▲。（寫出一種方法即可。）【答案】（1）（2）9N；（3）增加底座的質(zhì)量或適當(dāng)減少桿的高度【解析】（1）杠桿的支點(diǎn)是杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)保持不動(dòng)的點(diǎn)；力臂