江苏省苏州市新区某中学2023-2024学年九年级上学期月考物理试卷（10月份）

2023・2024学年江苏省苏州市新区实验中学九年级（上）月考物

理试卷（10月份）

一、选择题（每小题2分，共24分，每小题给出的四个选项中只有一个选项正确）

1.（2分）《民法典》规定：禁止从建筑物中抛掷物品，高空抛物存在巨大的安全隐患，是

因为高处的物体具有较大的（）

A.重力B.内能C.动能D.重力势能

3.（2分）如图所示用剪刀将一张纸片缓慢地一刀剪断的过程中，阻力臂L见和动力F动的

变化情况是（）

A.Lia不变，F动变大B.Lm不变，F动不变

C.L组变大，F动变大D.L阳变大，F动不变

4.（2分）如图所示为等刻度的轻质杠杆，在A处挂一个重为4N的物体，若要使杠杆在

水平位置平衡（）

AOB

A.可能是6.5NB.可能是L8N

C.一定是2ND.一定是4N

5.（2分）如图所示，某同学用重为10N的动滑轮匀速提升重为50N的物体，不计摩擦

()

C.30ND.35N

6.（2分）一个人先后用同样大小的力F将不同质量的物体分别在光滑水平面、粗糙水平

面和粗糙斜面上沿力的方向移动相同的距离s（如图所示），该力在这三个过程中所做的

7.（2分）如图是根据相机拍摄的照片按比例描绘的初三学生小明投篮的图片，已知篮球

8.（2分）乒乓球发球机在同一高度朝不同方向分别发出甲、乙、丙三个相同的小球，三

个小球落地时的速度大小均相等。若不计空气阻力，则三球的发球速度大小关系是

ON\

发球位置7、\

\\\

\、、一、、

-

甲丙乙

A.v甲＞丫乙＞丫丙B.v内＞v乙＞丫甲

C.v甲=丫乙=丫丙D.v丙＞丫甲=丫乙

9.（2分）如图是物体在空中飞行过程中动能Ek随时间t变化的曲线，运动的物体可能是

B.竖直向上垫起的排球

C.从地面斜向上踢出的足球

D.从肩上斜向上投掷出去的铅球

10.（2分）如图所示，是小明玩蹦床时的情景，当他从高处落下后又被弹起的过程中

()

A.小明落下并接触蹦床瞬间，蹦床刚要开始形变时，他的动能最大

B.小明弹起并离开蹦床瞬间，蹦床刚好恢复形变时，他的动能最大

C.蹦床形变增大的过程中，他的动能先增大后减小

D.蹦床形变减小的过程中，他的机械能先减小后增大

11.（2分）将规格完全相同的滑轮，用绳子绕成图中的甲、乙滑轮组。使用甲、乙滑轮组

分别匀速提升重力为Gi、G2的两物体，升高相同的高度。绳自由端施加的拉力大小分

14.（3分）如图所示一轻质硬棒，AB=BC=CD,在A点悬挂一个60N的重物G1作用下

处于水平平衡，则硬棒的支点可能在杠杆上（选填"A”、"B”、“C”或

“D”）点，F1的大小为No若将重物拿走，在A点施加一个与F1平行且大

小等于100N的力F2（图中虚线所示），使杠杆处于水平平衡，则Fi大小为

15.（3分）如图所示，两光滑斜面长度ABVAC,沿斜面AB和AC分别将同一重物从它

们的底端以相同的速度拉到顶端1、功率P1；沿AC斜面拉力F2、做功W2、功率P2。则

有F1F2,WlW2,PlP2（均选填“>"、"=”或“V”）。

16.（2分）荡秋千是中小学生喜欢的游戏，如图为荡秋千的简化模型。摆球从A点由静止

释放，到达D点后返回kBEkC（选填“>"、"=”或“V”），小球从B点摆

动到D点的过程中，绳的拉力对小球（选填“有”或“没有”）做功。

17.（4分）神舟十三号乘组共在轨飞行183天，创造了中国航天员连续在轨飞行时间的最

长纪录。

近地点

远地点

甲乙

（1）2021年10月16日，神舟十三号载人飞船与空间站组合体完成自主快速交会对接。

如图甲所示，神舟十三号载人飞船与空间站组合体沿椭圆轨道环绕地球运行，当它从远

地点向近地点运动时势能（填“增大”“不变”或“减小”）、机械能

（填“增大”“不变”或“减小”）。

（2）2022年4月16日，神舟十三号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。如图乙所

示，神舟十三号载人飞船返回舱在返回时会打开降落伞使返回舱减速（填”增

大”“不变”或“减小”），机械能（填“增大”“不变”或“减小”）。

18.（2分）如图所示，质量为50kg的同学在做仰卧起坐运动。若该同学上半身的质量约

为全身质量的60%,她在Imin时间内做了40个仰卧起坐，则她在这段时间克服重力做

的功约为J,功率为Wo

仰卧起坐［

a一^/V

19.（3分）如图甲，用滑检组将重为12UN的物体匀速提起，在5s内绳子自由端移动的距

离为3m,不计绳重和摩擦。则拉力F的功率是W,动滑轮的重是

N,该滑轮组的机械效率为o

20.（3分）如图甲所示，小林用水平推力F推动水平地面上的一木块，此过程中

J,5〜6s木块受到的摩擦力大小为No若已知在Is〜3s内，木块水平移动的

距离为1m,则在1s〜3s内Jo

甲乙丙

21.（3分）小金用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率。实验时竖直向上拉动杠杆，

使挂在杠杆下面的钩码缓缓上升（支点和杠杆的摩擦不计）。问：

（1）重为5N的钩码挂在A点时，人的拉力F为2.5N,钩码上升0.15m时，此时机械效

率中为;

（2）小金为了进一步研究杠杆的机械效率与哪些因素有关，仍用该实验装置，将钩码移

到B点，拉力变为4N,钩码上升0.3m。实验测得（选填“>”“V"或“=”）

nio请你进一步分析，简述此过程中杠杆效率变化的原因.

三、解答题：（22〜24每题2分，25、26、29、30题各6分，27、28题各8分，31题4

分，

22.（2分）如图所示，杠杆OA在力Fi、F2的作用下处于平衡状态，Li为动力Fi的力普,

请在图中作出动力Fi的示意图和F2的力臂。

23.（2分）利用图中的定滑轮和动滑轮绕制滑轮组，要求能够既省力又能改变用力的方

向。

¥

24.（2分）如图所示，轻质衣架搭着一条毛巾，要使其持水平平衡

A

2s.（6分）质量为Xt的某载重汽车.额定功率为240kW,车卜装有⑵的砂石.汽车先以

36km/h的速度，在平直的路面上匀速行驶了5min,然后又以额定功率用了2min的时间

（g取10N/kg）求：

（1）汽车在平直路面上匀速行驶的过程中，发动机所做的功

（2）汽车在平直路面上匀速行驶的过程中，汽车受到的阻力

（3）汽车从坡底向坡顶运送砂石的机械效率。

26.（6分）如图所示的滑轮组吊起重960N的物体，小明站在地面上用力F匀速往下拉绳，

拉力F=400N时（不计绳重和一切摩擦）。求

（1）拉力F做功的功率为多大？

（2）此时滑轮组的机械效率为多大？

（3）若小明的重力为500N,绳能承受的最大拉力为600N,小明月此滑轮组提升物体所

能达到的最大机械效率为多少？

27.（8分）在探究“斜面的机械效率与斜面的倾斜程度关系”的实验中，实验小组用如图

甲所示的装置。在其它条件一定时，获取了表格中的实验数据。

实验次数斜面倾斜程斜面的物重斜面高度拉力F/N斜面长度机械效率

度G/Nh/ms/m

1较缓100.15.50.536.4%

2较陡100.27.00.5①

3最陡100.38.50.570.6%

（1）实验时，沿斜面缓慢拉动弹簧测力计，尽量使木块运动；

（2）通过比较表格中和两栏对应的数据，可知斜面是一种省

力的简单机械；在第1次实验时，则拉力F沿着斜面拉木块移动$距离所做的功等于直

接用手把重为G的木块提升h高度所做的功，这样算出的拉力F大小为No对

比表格中的拉力，发现实际拉力大于计算值，是因为使用机械，;

（3）在第2次实验时表格中①的数据为:依据完整的数据可得出结论：

在其它条件一定时，斜面，机械效率越高：

（4）第3次实验中物块所受滑动摩擦力大小为。（忽略空气阻力）

28.（8分）疯狂物理实验小组在测滑轮组机械效率的实验中得到的数据如表所示，装置如

丙丁

实验次数物理123

钩码重G/N446

钩码上升高度h/m0.10.10.1

绳端拉力F/N1.81.62.4

绳端移动距离s/m0.30.4

机械效率n74.1%62.5%

（1）实验中应沿竖直方向缓慢拉动弹簧测力计，使钩码上升；

（2）小组同学用第1次实验中使用的装置做第3次实验，表中第3次实验中空缺的数据

应为：绳端移动距离s=m,机械效率n=%。

（3）如采用图丙装置，改变动滑轮重，提升同一物体进行多次实验，分析可知：被提升

物体所受的重力相同时，动滑轮越重（选填“越高”、“不变”或“越

低”）；分析图像中的A点可知，被提升物体所受的重力为N（忽略绳重和摩

擦）。

（4）若每个滑轮的质量为100g,则第二次实验中克服摩擦做的额外功为

Jo（不计绳重）

（5）物理学中把机械对重物施加的力与人对机械施加的力的比值叫作机械效益MA,用

于比较不同机械的省力程度。现用图甲所示滑轮组匀速提升重物，不计绳重和摩擦。则

下列描述滑轮组的机械效率与机械效益MA、机械效益MA与物体重力G的关系图线

戊

29.（6分）如图是探究“物体动能的大小与什么因素有关”的实验示意图。小明同学让同

一钢球分别从斜面由静止开始滚下，撞击木块。

（1）该实验是通过观察木块移动的距离来判断（选填“钢球”或“木块”）

动能的大小；

（2）利用如图所示的实验情景，可以得到的结论是：;

（3）在探究动能的大小与质量关系时，当换用另一个钢球实验时，发现它将木块撞出了

木板，下列措施中可行的是：（选填序号）。

①换质量更大的木块：

②降低第二次钢球的高度；

③换质量更大的钢球；

④换质量更小的钢球；

（4）小明由此实验还联想到探究牛顿第一-定律的实验，让同一个小车沿同一斜面的同

一个高度由静止开始向下运动.到达毛巾、棉布、玻璃三种不同水平面上继续向前运动

直到停止，克服摩擦力做的功（选填“相等”或“不相等”）。小车在玻璃、

毛巾表面克服阻力做功的功率分别是Pl、P2,则PlP2o（选填“>”或“=”或

“V”）

（5）小明同学尝试改用如图丙所示装置探究物体动能大小与哪些因素有关“，经过思考

设计了以下两个实•验方案：

实验方案一：探究动能大小与速度的关系：用同一钢球将同一弹簧压缩至不同程度后由

静止释放，撞击同一木块，比较木块被撞击的距离；

实验方案二：探究动能大小与质量的关系：用质量不同的钢球将同一弹簧压缩相同程度

后由静止释放，撞击同一木块，比较木块被撞击的距离。

关于小明的实验方案，。（填序号）

A.只有实验方案一可行

B.只有实验方案二可行

C.两个实验方案均可行

D.两个实验方案均不可行

30.（6分）压缩的弹簧可以将小球向上弹起，说明发生弹性形变的物体具有弹性势能；小

萌同学利用甲图探究“物体的弹性势能的大小与弹性形变程度的关系”。将弹簧和金属

球（球上有一直小孔）（足够长）上面，每次将小球压缩弹簧后松手。

实验次数弹簧压缩量x（cm）上升的高度h（cm）

11.001.50

22.006.00

33.0013.50

44.0024.00

55.00

（1）实验时每次将弹簧压缩（填“相同”或“不同”）的长度，分析比较

（“小球第一次弹起的高度”、“小球最终静止时的高度”或“任意某一次的弹起高

度”），从而比较弹簧的弹性势能大小；

（2）当压缩的弹簧x=5.00cm时，小球离开弹簧后继续向上运动，达到最高点H时

能。小萌记录小球的高度随时间变化的情况如图乙所示。在整个过程中，小球在

“ti”、“t2”、“t3”时刻的动能最大的是时刻；

（3）上表中的数据是小萌同学的实验记录。分析数据后发现弹簧的弹性势能E与压缩量

x正比（选“成”或“不成”），表格中第5次实验小球上升的高度应为

甲乙

31.（4分）阅读短文，回答问题。

螺旋在生产生活中的应用

根据斜面可以省力的原理，人均在生活中发明了螺旋状的机械工具，如螺栓、螺钉、螺

旋千斤顶等（如图所示），是通过人力旋转手柄，使螺杆上升

普通螺旋千斤顶靠螺纹自锁作用支持重物，最大起重量能达10吨，且构造简单，返程

慢。自降螺旋千斤顶的螺纹无自锁作用，装有制动器，重物即可自行快速下降，缩短返

程时间

(1)盘山公路也可以看成一种螺旋，其目的主要是为了省，但不能

省。

(2)使用螺旋千斤顶时，如果人始终垂直于手柄用力为F且作用点离螺杆中心的距离为

L,每旋转两圈，则螺旋千斤顶的机械效率用字母表示为n

=0当升起同一重物时，能提高螺旋千斤顶效率的主要办法

是。(选填“加润滑油”或“加长手柄”)

2023・2024学年江苏省苏州市新区实验中学九年级（上）月考物

理试卷（10月份）

参考答案与试题解析

一、选择题（每小题2分，共24分，每小题给出的四个选项中只有一个选项正确）

I.（2分）《民法典》规定：禁止从建筑物中抛掷物品，高空抛物存在巨大的安全隐患，是

因为高处的物体具有较大的（）

A.重力B.内能C.动能D.重力势能

【答案】D

【分析】物体由于被举高而具有的能叫重力势能，重力势能的大小与物体的质量和高度

有关。

【解答】解：由题意可知，高空抛物现象之所以存在巨大的安全隐患，而且物体的质量

越大，重力势能越大。

故选：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：A、羊角锤在使用过程中，是省力杠杆；

B、筷子在使用过程中，是费力杠杆；

C、起瓶器在使用过程中，是省力杠杆；

D、独轮车在使用过程中，是省力杠杆；

故选：Bo

3.（2分）如图所示用剪刀将一张纸片缓慢地一刀剪断的过程中，阻力臂L见和动力F动的

变化情况是（）

A.人不变，F动变大B.Lm不变，F动不变

C.L闲变大，F动变大D.L吼变大，F动不变

【答案】C

【分析】先分析阻力臂的变化，冉根据杠杆平衡条件动力X动力臂=阻力又阻力臂，分

析动力的变化。

【解答】解：剪刀的轴是支点，剪纸时阻力作用在纸和剪刀的接触点，阻力Fpn不变，动

力臂L动不变，阻力臂L处逐渐变大，由杠杆平衡条件动力X动力臂=阻力X阻力臂可知

动逐渐变大。

故选：Co

4.（2分）如图所示为等刻度的羟质杠杆，在A处挂一个重为4N的物体，若要使杠杆在

水平位置平衡（）

A0B

A.可能是6.5NB,可能是1.8N

C.一定是2ND.一定是4N

【答案】A

【分析】根据杠杆平衡的条件和杠杆中最小力的问题进行分析，在B点施加的力的方向

不同、力臂不同，用力的大小不同，支点与力的作用点的连线为最长力臂时用力最小。

【解答】解：设杠杆每一格长度是L,当B处的作用力与杠杆垂直时，此时作用力最小，

由杠杆平衡条件可得：FALA=FB处小LB,即：4NX2L=FBAM、X8L,

则FB域小=2N,当作用在B处的力与杠杆不垂直时，作用力大于2N,

因此要使杠杆平衡，作用在B处的力F25N、A正确。

故选：Ao

5.（2分）如图所示，某同学用重为10N的动滑轮匀速提升重为50N的物体，不计摩擦

()

ZZZZZ/ZZZ

【答案】D

【分析】动滑轮有几段绳子承担，拉力就是物体和动滑轮总重的几分之一。

【解答】解：由图可知，物体与滑轮的总重力由两段绳子承担，

所以由力的合成可得：2F>G饰+G物=ION+5ON=6ON,即：F>30N,D正确。

故选：D。

6.（2分）一个人先后用同样大小的力F将不同质量的物体分别在光滑水平面、粗糙水平

面和粗糙斜面上沿力的方向移动相同的距离s（如图所示），该力在这三个过程中所做的

【答案】C

【分析】物理上，功的大小等于力与在力的方向上通过的距离的乘积；即亚=尸5。

【解答】解：一个人先后用同样大小的力F使物体沿力的方向移动相同的距离s；该力在

这三个过程中所做的功分别为W1、W2、W2,三个功的大小都等于W=Fs；即W|=W2

=W3:

故C正确；ABD错误;

故选：Co

7.（2分）如图是根据相机拍摄的照片按比例描绘的初三学生小明投篮的图片，已知篮球

重6N。则篮球从A处离手后在空中运动至B处的过程中，克服重力做功约为（）

B.10JC.20JD.30J

【答案】B

【分析】篮球从A处离手后在空中运动至B处的过程中，上升高度约h=1.7m,根据W

=Gh得出克服重力做功。

【解答】解：篮球从A处离手后在空中运动至B处的过程中，上升高度h=1.7m。

故选B。

8.（2分）乒乓球发球机在同一高度朝不同方向分别发出甲、乙、丙三个相同的小球，三

个小球落地时的速度大小均相等。若不计空气阻力，则三球的发球速度大小关系是

（）

发球位置

A.v甲＞丫乙＞丫内B.v内＞v乙＞丫甲

C.v甲=丫乙=丫丙D.v丙＞丫甲=丫乙

【答案】C

【分析】首先判定开始时三球机械能的大小；不计空气阻力，三个小球的机械能是守恒

的，据此判定速度的大小。

【解答】解：乒乓球发球机在同一高度以相同的初速度朝不同方向分别发出a、b、c三

个球，则机械能是相同的，三个小球的机械能是守恒的，由于高度相同，则动能相同。

故选：Co

9.（2分）如图是物体在空中飞行过程中动能Ek随时间I变化的曲线，运动的物体可能是

)

EK

0t

A.由静止下落的乒乓球

B.竖直向上垫起的排球

C.从地面斜向上踢出的足球

D.从肩上斜向上投掷出去的铅球

【答案】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。

【解答】解：分析图象可知，物体的动能先减小再增大。

A、由静止下落的乒乓球质量不变，故其动能始终在增大；

B、竖直向上垫起的排球，速度先减小后增大，但排球运动到最高点时速度为0,故B不

合题意；

C、从地面斜向上踢出的足球在整个飞行过程中，一直在运动。从离开脚到最高点过程

中速度减小；在下落的过程中.动能增大。但由于足球从地面开始向上运动，故其最后

的动能不可能大于初始的动能；

D、斜向上投掷出去的铅球在整个飞行过程中，一直在运动，但水平方向仍然有速度。

从出手到最高点过程中速度减小，此过程动能减小，速度不断增大，此过程动能增大。

故D符合题意。

故选：Do

10.(2分)如图所示，是小明玩蹦床时的情景，当他从高处落下后又被弹起的过程中

()

A.小明落下并接触蹦床瞬间，蹦床刚要开始形变时，他的动能最大

B.小明弹起并离开蹦床瞬间，蹦床刚好恢复形变时，他的动能最大

C.蹦床形变增大的过程中，他的动能先增大后减小

D.蹦床形变减小的过程中，他的机械能先减小后增大

【答案】C

【分析】（1）动能大小的影响因素：质量、速度；质量不变、速度越大，动能越大；

（2）重力势能大小的影响因素：质量、高度；质量不变、高度越高，重力势能越大；

（3）机械能包括动能和势能。势能包括重力势能和弹性势能；在物体没有发生弹性形变

时，不考虑弹性势能。

【解答】解：小明落下并接触蹦床瞬间，蹦床刚要开始形变时具有向上的弹力，蹦床的

弹性形变逐渐增大；在弹力小于重力这段时间内，小明做加速运动；当弹力等于重力

时；

当弹力大于重力后，合力向上，小明的动能逐渐减小，小明的动能先增加后减小；

蹦床形变减小的过程中，开始弹力大于重力，当弹力等于重力时；小明继续向上运动，

小明做减速运动，蹦床刚好恢复形变时，动能不是最大；

蹦床形变减小的过程中，蹦床H勺弹性势能转化为小明的动能；

综上所述，C正确。

故选：Co

11.（2分）将规格完全相同的滑轮，用绳子绕成图中的甲、乙滑轮组。使用甲、乙滑轮组

分别匀速提升重力为Gi.G2的两物体，升高相同的高度。绳自由端施加的拉力大小分

别为F1和F2,物重GI>G2,不计绳重和摩擦。则卜列判断正确的是（）

A.拉力Fi一定小于F2

B.甲滑轮组的机械效率较高

C.Fi和F2做的功相同

D.甲的有用功与额外功的比值较小

【答案】B

【分析】（1）由图可知，甲有三段绳子拉着动滑轮，乙有两段绳子拉着动滑轮，根据F

=2（G+G动）比较拉力大小；

n

（2）根据W=Gh分析有用功的大小；两个物体上升相同的高度，根据W=Gh可知，

额外功相同，据此分析机械效率的大小；

（3）由W©=W有用+W歆分析Fi和F2做功关系；

（4）有用功占总功的比值越大，额外功与有用功的比值较小。

【解答】解：

A、由图可知，Fi=-1（Gi+G^j）,F2=3（G2+GG,动滑轮的重力相同5>G2,所以

82

无法比较拉力Fi、F7的大小关系，故A错误；

B、物体上升的高度相同i>Gz,根据W=Gh可知，甲的有用功要大于乙的有用功；

w有用

两个物体上升相同的高度，根据w=Gh可知，根据n=——改一，有用功大的机械

w有用”额

效率大，故B正确；

C、甲的有用功要大于乙的有用功，由W恁=W行用+W蒲可知，F2做功大于F2做功，故C

错误

D、甲的机械效率大，甲的额外功与有用功的比值较小，故D错误。

故选：Bo

12.（2分）如图所示，在长为L的轻质均匀杠杆0A的中点处悬挂一重物，在杠杆的最右

端施加一个始终与杠杆垂直的力F,此时杠杆与水平方向夹角为30°（如图实线部分所

示）。若不考虑杠杆的自重和阻力（）

A.拉力F逐渐变大，拉力不做功

B.拉力F逐渐变小，拉力做功为GL

C.拉力P逐渐变大，拉力做功为&GL

4

D.拉力F保持不变，拉力做功为』GL

2

【答案】C

【分析】根据杠杆的平衡条件分析拉力F的变化，利用重物重心的变化确定克服重力做

的功，即拉力F做的功。

【解答】解：根据“动力X动力臂=阻力X阻力臂”可知，阻力G不变，动力臂不变；

由图示可知，物体的重心升iWh=Lxsin300~GL；

244

可见，C正确。

故选：Co

二、填空题（每空1分，共26分）

13.（3分）“文明城市”的创建让城市更美更洁净，如图所示，园林工人使用的剪刀可以

省力；环卫工人使用的扫帚可以省距离；上山的公路修成盘山公路，是因为

盘山公路相当于简单机械中的斜面，可以省力。

【答案】力；距离；斜面

【分析】（1）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；

（2）车经过盘山路时要向高处运动，所以我们可以从斜面模型上分析。使用斜面可以省

力，斜面越平缓，越省力，但同时越费距离。

【解答】解：（1）园林工人使用的剪刀，在使用过程中，是省力杠杆，在使用过程中，

是费力杠杆：

（2）盘山公路相当于简单机械中的斜面，加长了运动距离。

故答案为：力；距离。

14.（3分）如图所示一轻质硬棒，AB=BC=CD,在A点悬挂一个60N的重物Gi作用下

处于水平平衡，则硬棒的支点可能在杠杆上D（选填“A”、"B”、“C”或

“D"）点，Fi的大小为360No若将重物拿走，在A点施加一个与F1平行且大小

等于100N的力电（图中虚线所示），使杠杆处于水平平衡，则Fi大。、为300N.

JP-L-,

Fi|G

【答案】D；360；300.

【分析】杠杆的平衡条件，动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂，动力与阻力使杠杆的

转动方向相反，一个顺时针则另一个为逆时针：

根据杠杆的平衡条件求出力的大小。

【解答】解：动力与阻力使杠杆的转动方向相反，一个顺时针则另一个为逆时针，F］、

F2使杠杆转动的方向相反；AC不能为支点；B为支点时，F2、F?使杠杆转动的方向相

同；

根据数学关系可知，Fi的力臂为CD的一半，即L4=0.5CD；根据杠杆平衡条件可知：G

XAD=F6X0.5CD,则：F4=GXAD=6G=6X60N=360N；

0.5CD

若将重物拿走，在A点施加一个与Fi平行且大小等于100N的力F3,此时F2的力臂为

FQX0.5AD

L2=3.5AD,使杠杆处于水平平衡2X3.5AD=FIX2.5CD,FI=—---------=3X100N

2.5CD

=300N,

故答案为：D；360o

15.（3分）如图所示，两光滑斜面长度ABVAC,沿斜面AB和AC分别将同一重物从它

们的底端以相同的速度拉到顶端1、功率P1；沿AC斜面拉力F2、做功W2、功率P2。则

有F1>F2,W1=W2,P1>P2（均选填“>"、“=”或“V”）。

［答案］>;=;>。

【分析】（1）斜面光滑说明摩擦力为0,即使用光滑的斜面没有额外功，使用任何机械都

不省功，

斜面倾斜角度越大，越费力。斜面AC的倾斜角度小于斜面AB,所以斜面AC更省力；

（2）知道拉力大小关系，速度相同，根据公式P=V=E亘=Fv可判断拉力所做的功的

tt

功率大小。

【解答】解：斜面光滑说明摩擦力为0,使用任何机械都不省功，即W|=W3。

斜面AC倾斜角度小于AB,所以物体沿AB运动时拉力较小I>F2;

根据公式P=乜=』W=Fv可知，F5>F2,所以拉力沿AB运动时拉力FI做功的功率较

tt

大，即P8>P2。

故答案为：>;=;>。

16.（2分）荡秋千是中小学生喜欢的游戏，如图为荡秋千的简化模型。摆球从A点由静止

释放，到达D点后返回kB>EkC（选填“>"、"=”或“V”），小球从B点摆

动到D点的过程中，绳的拉力对小球没有（选填“有”或“没有”）做功。

【答案】>:没有。

【分析】（1）影响动能大小的因素：质量和速度，质量越大，速度越大，动能越大。

（2）影响重力势能大小的因素：质量和高度，质量越大，高度越高，重力势能越大。

（3）机械能是动能和重力势能的和，在秋千运动的过程中，克服空气阻力做功，所以机

械能不守恒。

（4）功等于力与物体在力的方向移动距离的乘积。

【解答】解：由于存在空气的摩擦，秋千在摆动的过程中，机械能会逐渐减小、C两点

高度相同，B的机械能大于C的机械能，绳的拉力始终与运动方向垂直，因而拉力不做

功。

故答案为：>;没有。

17.（4分）神舟十三号乘组共在轨飞行183天，创造了中国航天员连续在轨飞行时间的最

长纪录。

近地点

远地点

甲乙

（1）2021年10月16日，神舟十三号载人飞船与空间站组合体完成自主快速交会对接。

如图甲所示，神舟十三号载人飞船与空间站组合体沿椭圆轨道环绕地球运行，当它从远

地点向近地点运动时势能减小（填“增大”“不变”或“减小”）、机械能

变（填“增大”“不变”或“减小”）。

（2）2022年4月16神舟十三号载人飞船返回舱在东风看陆场成功着陆。如图乙所

示，神舟十三号载人飞船返回舱在返回时会打开降落伞使返回舱减速一减小（填”增

大”“不变”或“减小”），机械能减小（填“增大”“不变”或“减小”）。

【答案】（1）减小；不变；（2）减小；减小。

【分析】析】（1）在太空中，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，即机械能不变；

（2）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；

（3）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。

【解答】解：（1）卫星在远地点时势能最大，当它从远地点向近地点运动时，所以势能

减小；卫星在大气层外运动，只有动能和势能的转化：

（2）神舟十三号载人飞船返回舱在返回时会打开降落伞使返回舱减速，这个过程中返回

舱的动能减小，机械能转化为内能。

故答案为：（I）减小；不变；减小。

18.（2分）如图所示，质量为50kg的同学在做仰卧起坐运动。若该同学上半身的质量约

为全身质量的60%,她在Imin时间内做了40个仰卧起坐，则她在这段时间克服重力做

的功约为3600J,功率为60Wo

【答案】3600：60o

【分析】得出该同学的上半身的质量，根据G=mg得出她上半身的重力，根据W=Gh

得出做一次仰卧起坐克服重力做的功，进而得出做了40个仰卧起坐克服重力做的功，根

据p=&_得出做功的功率。

t

【解答】解:该同学的上半身的质量m=60%X50kg=30kg,

她上半身的重力G=mg=30kgX10N/kg=300N,

做一次仰卧起坐克服重力做的功W=Gh=300NX0.3m=90J,

做了40个仰卧起坐克服重力做的功W总=\¥'40=90»40=36001,

做功的功率P=—^=3600J=60W°

t60s

故答案为：3600；60.

19.（3分）如图甲，用滑轮组将重为120N的物体匀速提起，在5s内绳子自由端移动的距

离为3m,不计绳重和摩擦。则拉力F的功率是30W,动滑轮的重是30N,该

滑轮组的机械效率为80%O

【答案】30；30；80%。

【分析】（1）根据W&=Fs求出总功的大小，再根据P=更求出拉力的功率;

t

（2）不计绳重和摩擦，根据F=2（G+G动）求出动滑轮的重；

n

_J_=3i=®=且求出机械效率。

（3）根据n=

W匕FsFnhnF

【解答】解：（1）由题知，在5s时间内绳子自由端移动的距离为s=3m,

则拉力做的总功：M^，、=Fs=50NX7m=150J,

拉力的功率：P=—15叮=30W；

t5s

（2）由图知n=3,不计绳重和摩擦匹（G+G动）可知，动滑轮的重：G动=3F-G=3X

n

50N-120N=30N；

（3）该滑轮组的机械效率为：n=!亘=01=®=2=上四一=80%。

W3FsFnhnF8X50N

故答案为：30：30o

20.（3分）如图甲所示，小林用水平推力F推动水平地面上的一木块，此过程中400J,

5〜6s木块受到的摩擦力大小为200No若已知在1s〜3s内，木块水平移动的距离

为1m,则在1s〜3s内200J。

【分析】根据s=vt、W=Fs求出推力做的功；木块做匀速直线运动，木块受到的摩擦力

和推力是一对平衡力，大小相等；接触面的粗糙程度和木块对水平地面的压力不变，木

块受到的滑动牌擦力不变，根宝W=fs,求出克服摩擦力做的功。

【解答】解：［1］由图丙可知，3s〜5s物体做匀速直线运动

s=vt=4m/sX2s=2m；

由图乙可知，8s〜5s推力大小为200N

W=Fs=200NX2m=400Jo

⑵8s〜5s时，由于木块做匀速直线运动，大小相等：f=F=200N。

5〜6s木块做减速运动，但与3s〜5s时相比，木块受到的滑动摩擦力不变。

⑶同理，4s〜3s内，木块克服摩擦力做的功为

W'=fs=200NXlm=200Jo

故答案为：400；200o

21.（3分）小金用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率。实验时竖直向上拉动杠杆,

使挂在杠杆下面的钩码缓缓上升（支点和杠杆的摩擦不计）。问：

（1）重为5N的钩码挂在A点F寸，人的拉力F为2.5N,钩码上升0.15m时，此时机械效

率中为60%；

（2）小金为了进一步研究杠杆的机械效率与哪些因素有关，仍用该实验装置，将钩码移

到B点，拉力变为4N,钩码上升0.3m。实验测得>（选填或“="）

T]io请你进一步分析，简述此过程中杠杆效率变化的原因额外功不变，有用功变

【答案】（1）60%；（2）>；额外功不变，有用功变大，总功变大，额外功所占比例减

小，有用功所占比例变大。

有用

【分析】（1）根据W=Gh求出有用功；根据W=Fs求出总功，根据n=_W*X100%

W巳

求出机械效率；

（2）将钩码的悬挂点从A点移至B点，改变了钩码重力的力臂，根据杠杆平衡条件分

析，改变了弹簧测力计的拉力，改变了弹簧测力计的拉力做功的多少，改变了机械效率

的高低。

【解答】解：（1）有用功：W有用=Gh=5NX0.15m=6.75J；

总功：W6=FS=2.5NX7.5m=1.25J,

机械效率：n=w有用x]oo%=了.75J；

W总1.251

（2）钩码的悬挂点在A点时，由于杠杆的重力会阻碍杠杆转动，

则由杠杆的平衡条件得：G・OA+G杠杆・1QC=F・OC；

4

悬挂点移至B点时，由杠杆的平衡条件得G・OB+G杠杆•工OC=F'・OC,

2

观察比较可知，悬挂点移至B点时，即钩码重力的力臂变大；

w有用—w有用

此时由于杠杆的机械效率：n=

底—一w有用+W额外—

w有用

因为杠杆升高的高度不变，所以克服杠杆自重所做的额外功不变（即W«=G|1:tl-h杠杆不

变）；由于悬挂点B更接近支点，根据Wmu=Gh可知，有用功变大；

从上面n的表达式可知：W行川变大、\¥检不变，所以分母变小；即”>中。

故答案为：（1）60%：（2）>,有用功变大，额外功所占比例减小。

三、解答题：（22〜24每题2分，25、26、29>30题各6分，27、28题各8分，31题4

分，

22.（2分）如图所示，杠杆OA在力Fi、F2的作用下处于平衡状态，Li为动力Fi的力牌，

请在图中作出动力Fi的示意图和F2的力臂。

【答案】□

【分析】根据力皆是支点到力的作用线的垂直距离可作出F2的力臂L2,根据力的作用线

与力臂垂直，可作出力的作用线，与杠杆的交点就是力的作用点，根据动力和阻力的关

系可确定力的方向。

【解答】解：由图可知，O为支点2的作用线引垂线，支点到垂足的距离就是力臂L2:

如下图所示：

作力臂L5的垂线即力F1的作用线，与杠杆的交点就是作用点，Fi使杠杆的转动方向与

力F3的相反；如下图所示：

23.（2分）利用图中的定滑轮和动滑轮绕制滑轮组，要求能够既省力又能改变用力的方

向。

¥

【答案】

【分析】定滑轮的作用是改变力的方向，要求“改变力的方向”，则绳子的自由端是从

定滑轮绕出，所以滑轮组有两段绳子承担物重，根据“奇动偶定”的绕线原则，绳子应

从定滑轮绕起。

【解答】解：图中滑轮组由一个定滑轮和一个动滑轮组成，要求能够既省力又能改变用

力的方向，物重由两根绳子承担。如图:

24.（2分）如图所示，轻质衣架搭着一条毛巾，要使其持水平平衡

【分析】根据杠杆平衡条件：动力x动力臂=阻力X阻力臂，动力F1要最小，Fl的力臂

应最大，动力臂最长、最省力。

【解答】解：连接AO,然后作AO的垂线即为A点应施加的最小力F,则此时动力臂最

25.(6分)质量为8t的某载重汽车，额定功率为240kW,车上装有12t的砂石。汽车先以

36km/h的速度，在平直的路面上匀速行驶了5min,然后又以额定功率用了2min的时间

(g取10N/kg)求：

(1)汽车在平直路面上匀速行驶的过程中，发动机所做的功

(2)汽车在平直路面上匀速行驶的过程中，汽车受到的阻力

(3)汽车从坡底向坡顶运送砂石的机械效率。

【答案】见试题解答内容

【分析】(1)已知汽车在水平路面上的功率和行驶时间，可以得到发动机做的功；

(2)已知汽车行驶的速度和时间，可以得到通过的路程；已知汽车发动机做的功和通过

的路程，利用F=V得到发动机的牵引力。因为汽车匀速行驶，所以摩擦力等于牵引

s

力；

(3)已知汽车的额定功率和做功时间，可以得到发动机做的总功；已知沙子的质量和升

w有用

高的高度，可以得到克服砂子重力做的有用功；已知有用功和总功，利用n=—53_得

到汽车的效率

【解答】解：（1）汽车在平直路面上匀速行驶的过程中，发动机所做的功：

W=Pt=2X105WX5X60S=6X107J：

（2）由丫=巨可得