江苏省无锡市滨湖区太湖格致中学2024-2025学年九年级上学期11月期中物理试题（解析版）

2024年秋学期期中考试试卷九年级物理2024.11本试卷分试题和答题卡两部分，所有答案一律写在答题卡上。考试时间为100分钟，试卷满分为100分。一、选择题（本题共12小题，每小题2分，共24分。每小题给出的四个选项中只有一个正确）1.在如下图所示的杠杆中，使用时能省力的是（）A.瓶盖起 B.镊子C.钓鱼杆 D.船桨【答案】A【解析】A．瓶盖起的支点在最上端，瓶盖对起子的力为阻力，手对起子的作用力为动力，则动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，能省力，故A符合题意；B．图示，镊子的支点在最上端，物体对镊子的作用力为阻力，手对镊子的作用力是动力，则动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，不能省力，故B不符合题意；C．图示中，左手的作用点为钓鱼杆的支点，右手对鱼杆的作用力为动力，鱼对杆的作用力为阻力，则动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，不能省力，故C不符合题意；D．船桨的支点偏向上端，手对顶端的作用力为动力，水对桨下端的作用力为阻力，则动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，不能省力，故D不符合题意。故选A。2.使用下列机械时，用大小相等的拉力F，能匀速移动最重货物的是（不计机械自重和摩擦）（）A. B.C. D.【答案】D【解析】A中是定滑轮，使用它不省力，故

B中是动滑轮，使用它可以省一半的力，故

C中是杠杆，设每一小格的长度为L，根据杠杆平衡条件可知解得

D中是斜面，根据机械功原理可知解得由此可知故ABC不符合题意，D符合题意。故选D。3.在下列情景中，人对物体做功的是（）A.举重运动员举着杠铃不动B.小明在超市里推着购物车沿水平方向前进C.大力士用力推一块大石头，但没有推动D.人拎着书包，沿水平直线匀速运动【答案】B【解析】A．举着杠铃不动，对杠铃施加了力，但在力的方向上没有移动距离，故运动员没有对杠铃做功，故A不符合题意；B．小明在超市里推着购物车沿水平方向运动，小明给力购物车一个水平方向的作用力，而购物车在水平方向移动了距离，故小明对购物车做了功，故B符合题意；C．大力士用力推一块大石头但没有推动，有力但没有距离，所以没有做功，故C不符合题意；D．小明拎着书包使书包沿水平直线匀速运动，人作用在书包的力竖直向上，但在竖直方向上没有移动的距离，故小明没有对书包做功，故D不符合题意。故选B。4.下列关于功、功率和机械效率说法正确的是（）A.机械做功时间越短，功率越大B.机械做功越快，功率越大C.机械做功越多，机械效率越高D.使用机械可以避免额外功，所以机械效率可以达到100%【答案】B【解析】A．功率是做功快慢的物理量，机械做功相同时，时间越短，功率越大，做功的多少不知，无法比较功率的大小，故A错误；B．功率是指做功快慢的物理量，所以机械做功越快，功率越大，故B正确；C．机械效率是有用功与总功的比值，总功相同时，有用功越多，机械效率越高，若机械做的总功越多，额外功也多，则机械效率不是越高，故C错误；D．使用机械不可避免要做额外功，有用功总小于总功，所以机械效率不可能达到100%，故D错误。故选B。5.在跨学科实践活动中，小明设计了如图所示组合机械模型。推动硬棒CD或EF，使它们在水平面内绕轴O转动，即可将绳逐渐绕到轴O上，提升重物G。下列说法正确的是（）A.硬棒CD是费力杠杆B.滑轮B能改变施力的大小C.工作中轴O上绕进的绳长等于重物上升的高度D.该组合机械既可以省力，又可以改变力的方向【答案】C【解析】A．推动硬棒CD，使它们在水平面内绕轴O转动，支点在O点，阻力作用在轴上，则动力臂大于阻力臂，所以硬棒CD属于省力杠杆，故A错误；B．滑轮B是定滑轮，不能改变力的大小，只能改变力的方向，故B错误；CD．在重物上升的过程中，A、B都是定滑轮，使用时不能省力，也不能省距离，所以轴O上增加的绳长等于重物上升的高度，故C正确，D错误。故选C。6.如图所示，人造卫星在太空中绕地球沿椭圆轨道运行，近地点为离地球中心最近的点，远地点为离地球中心最远的点。下列说法正确的是（）A.在近地点时，卫星的重力势能最大B.在远地点时，卫星的动能最大C.卫星从远地点向近地点运动，机械能减少D.卫星从近地点向远地点运动，动能转化为重力势能【答案】D【解析】A．卫星在运行过程，质量保持不变，在近地点时，卫星的高度最小，重力势能最小，故A错误；BC．在远地点时，卫星的高度最高，重力势能最大，而整个运行过程，不受到阻力作用，机械能守恒，所以此时的动能最小，故BC错误；D．卫星从近地点向远地点运动，动能减小，重力势能增大，是动能转化为重力势能，故D正确。故选D。7.如图所示，对于图片中所描述的物理过程，下列分析中正确的是（）A.甲图中厚玻璃瓶内的空气被压缩，空气内能减少B.乙图中瓶子内的空气推动塞子跳起时，瓶子内空气的内能增加C.丙图中气缸的气体推动活塞向下运动时，气缸内气体的内能减少D.丁甲图中试管内的水蒸气推动了塞子冲出时，水蒸气的内能增大.【答案】C【解析】A．图甲，厚玻璃瓶内的空气被压缩时，活塞对空气做功，瓶内空气温度升高，空气的内能增加，故A错误；B．图乙，瓶子内的空气推动塞子跳起时，空气对塞子做功，瓶子内空气的内能减小，故B错误；C．图丙，汽缸内的气体推动活塞向下运动时（即做功冲程），内能转化为机械能，气缸内气体的内能减少，故C正确；D．图丁试管内的水蒸气推动了塞子冲出时，水蒸气对塞子做功，水蒸气的内能减少，故D错误。故选C。8.下面是初中物理中的几个研究实例：①可以用与机械能类比的方法学习内能；②研究钢丝钳是否省力时，将之抽象为杠杆模型；③探究物质的吸热能力时，控制水和沙石的体积相同；④研究重力势能和高度的关系时，通过观察木桩下陷的深度来反映重力势能大小。上述研究方法中正确的有（）A.1个 B.2个 C.3个 D.4个【答案】C【解析】①学习内能时，用运动的小球具有动能来类比做无规则运动的分子也具有动能，用弹簧发生弹性形变时具有势能来类比分子之间存在相互作用力也具有势能，用到了类比法，故①正确；②研究钢丝钳是否省力，将之抽象成杠杆模型，利用杠杆的平衡条件进行研究，故②正确；③探究物质的吸热能力时，据控制变量法，应控制水和沙石的体积相同，故③错误；④研究重力势能和高度的关系时，重力势能不易测量，应用转换法，通过观察木桩下陷的深度来反映重力势能的大小，故④正确。上述研究方法中正确的有3个，故ABD错误，C正确。故选C。9.现代智能手机通常支持多种解锁方式，如数字解锁、图案解锁、指纹解锁、人脸解锁等，我们可以任选一种方式解锁，解锁成功后即可正常使用手机。在图所示的模拟电路中，S1表示数字解锁开关，S2表示图案解锁开关，S3表示指纹解锁开关，灯泡L发光表示手机解锁成功，则下列模拟电路中符合上述要求的是（）A. B. C. D.【答案】B【解析】数字解锁开关S1或图案解锁开关S2或指纹解锁开关S3均可以解锁，说明三个开关可以独立工作、互不影响即为并联，然后与灯泡、电源组成电路，故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。10.如图所示是甲、乙两杯液体（两个烧杯完全相同），用相同的电加热器加热过程中，液体温度随时间变化的图像。根据图像下列判断中正确的是（）A.若甲、乙质量相等，则甲比热容较大B.若甲、乙是同种液体，则甲的质量较大C.若甲、乙质量相等，加热相同时间乙吸收的热量较少D.无论甲、乙质量和种类是否相同，乙的质量和比热容的乘积较大【答案】D【解析】用相同的电加热器加热，则在相同的时间内，放出的热量相同。由图示知，加热相同时间，甲升温比乙快。A．若甲和乙质量相等，吸收相同热量，甲升温快，乙升温慢，则乙的比热容较大，故A错误；B．甲和乙是同种液体，吸收相同热量，甲升温比乙快，则甲的质量比乙小，故B错误；C．加热相同时间，电加热器放出的热量相等，则甲和乙吸收的热量相等，故C错误；D．由图示知，升高相同温度时，甲所需加热时间比乙的少，则甲吸收的热量比乙的少，据知，乙的质量和比热容的乘积较大，故D正确。故选D。11.如图甲所示的装置，A是重10N的空吊篮，绳子B和C能承受的最大拉力分别为100N和60N。小明将A提升到高处，施加的拉力F随时间变化关系如图乙所示，A上升的速度v随时间变化关系如图丙所示。不计绳重及摩擦（）。下列说法正确的是（）A.动滑轮的重力为14N B.1~2s内拉力F做的功为2JC.1~2s内拉力F的功率为2W D.此装置的最大机械效率约为81.8%【答案】D【解析】A．由图丙可知，在1~2s内A被匀速提升，由图乙可知此时的拉力F=10N，由图可知滑轮组的动滑轮绕绳子的段数n=2，忽略绳重及摩擦，动滑轮重力故A错误；B．由图丙可知，1~2s内A上升的速度，A上升的高度拉力移动的距离拉力F做的功故B错误；C．1~2s内拉力F的功率D．忽略绳重及摩擦，当绳子C最大拉力为60N时，绳子B拉力为大于绳子B能承受的最大拉力100N；当绳子B最大拉力为100N时，绳子C拉力为小于绳子C能承受的最大拉力60N；所以要以B最大拉力为准，此时C的拉力，B的拉力此装置最多能匀速运载货物的重力装置提升重物的机械效率随提升物重的增大而增大，此装置提升重物的最大机械效率故D正确。故选D。12.某运动员做蹦极运动，如图甲所示，从高处O点开始下落，A点是弹性绳的自由长度，在B点运动员所受弹力恰好等于重力，C点是第一次下落到达的最低点。运动员所受弹性绳弹力F的大小随时间t变化的情况如图乙所示（蹦极过程视为在竖直方向的运动）。下列判断正确的有（）A.从O点到B点过程中，运动员动能先增大后减少B.从A点到C点过程中，弹性绳的弹性势能先增大后减少C.从C点到A点过程中，弹性绳的弹力一直减少，运动员重力小于D.从C点到A点过程中，运动员动能先增大后减少，运动员重力等于【答案】C【解析】A．根据题意知道，A点刚好是绳子的自然长度，所以，从O点到A的过程中运动员只受重力，即此过程中运动员做加速运动；由于在B点弹力等于重力，所以，从A点到B点弹力都小于重力，即合力向下，仍然做加速运动，综上所述，从O点到B点的过程中速度一直在增大，即动能一直在增大，故A错误；B．从A点到C点的过程中，弹性绳的长度一直在变大，所以它的弹性势能一直在增大，故B错误；C．从C点到A点过程中，弹性绳的长度不断减小，所以弹性绳的弹力一直减小，由乙图可知，最终人静止时，弹力等于重力，所以运动员重力小于，故C正确；D．从C点到B点的过程中，弹性绳的弹力大于运动员的重力，所以，运动员的速度在增大；从B点到A点的过中，弹性绳的弹力小于运动员的重力，所以，运动员的速度在减小，即运动员的动能先增大后减小，由乙图可知，最终人静止时，弹力等于重力，所以运动员重力小于，故D错误。故选C。二、填空题（本题共12小题，每空1分，共36分）13.如图甲所示，用酒精灯加热试管中的水，当水沸腾一段时间后，塞子被试管内水蒸气推出，图______中汽油机的工作过程与这一实验过程中能量的转化是一致的。若汽油机飞轮的转速为1200r/min，该汽油机每秒钟对外做功的次数为______次。【答案】①.丙②.10【解析】[1]当试管内水被酒精加热后，水蒸气的内能逐渐增大，最后会把塞子冲出去，水蒸气的内能转化为了塞子的机械能；由图可知图丙是做功冲程，汽油机的做功冲程是汽油燃烧产生的内能转化为曲轴的机械能，所以图丙中汽油机的工作过程与这一实验过程中能量的转化是一致的。[2]飞轮转速为1200r/min，即20转/s，即该飞轮每秒钟20圈，因为一个工作循环飞轮转2圈，完成四个工作冲程，做功1次，所以飞轮转20圈共做功10次。14.如图是刘星在“十一”假期探究“海水和海滩的温度随时间变化的规律”时画的一张示意图。根据图给的信息，刘星观察的时间是______（选填“中午”或“傍晚”），产生这一现象的原因是水的______比沙石的大。【答案】①.中午②.比热容【解析】[1][2]由图可知海滩上温度高，这是由于水的比热容比砂石大，太阳光照下吸收相同的热量，砂石升高的温度大，因此，白天海滩温度比较高。15.共享单车在车筐底部覆盖着太阳能发电板，如图所示，通过阳光给里面的蓄电池充电，从而为GPS和通信模块供电，此时在太阳能发电板和蓄电池的电路中，蓄电池相当于__________（选填“电源”、“用电器”或“开关”）。蓄电池充电过程中，把______能转化成______能。【答案】①.用电器②.电③.化学【解析】[1][2][3]图中装置通过阳光给里面的蓄电池充电，此时在太阳能发电板产生电能，蓄电池消耗电能，在充电过程中，将电能转化为化学能储存在电池中，故蓄电池相当于用电器。16.物体只在重力作用下从静止开始下落的运动叫自由落体运动。如图是自由落体运动的频闪照片，频闪时间间隔为0.03s。如果段物体重力做功为，做功功率为5W，在段物体重力做功为，做功功率为，则“5W”表示的物理意义是__________；__________；__________5W。（后两空均选填“＞”“＝”或“＜”）【答案】①.物体重力在1s内做功为5J②.＜③.＜【解析】【16题】[1]功率表示单位时间内做功的多少，即5W表示物体重力在1s内做功为5J。[2]自由下落物体的运动是加速下落，故物体下落的距离,物体的重力G不变，所以，根据知,即。[3]由图知自由落体运动的频闪照片，频闪时间间隔为0.03s。物体通过AB和BC段的时间相等，所以根据可知。17.如图所示，用两个完全相同的滑轮匀速提升重力相同的物体，不计轴处摩擦。其中省力的是______装置图，机械效率高的是______装置图。如图丙，将穿好的鞋带两端向两边拉扯，鞋帮就会收紧，达到省力的效果，这与简单机械中__________（选填“杠杆”、“滑轮组”或“斜面”）的省力原理相同。【答案】①.甲②.乙③.滑轮组【解析】[1]甲图是动滑轮，可以省力，乙图是定滑轮，不能省力，因此省力的是甲装置图。[2]由于两个滑轮都是匀速提升的是质量相等的物体，所以所做的有用功相同；使用乙图的定滑轮，不用对滑轮做额外功，使用甲图的动滑轮，要对滑轮做额外功，故乙装置图的机械效率高。[3]穿好的鞋带两端向两边拉扯，鞋帮就会收紧，达到省力的效果，这与简单机械中滑轮组的省力原理相同。18.如图所示电路中，只闭合开关___________时，灯和灯并联；只闭合开关___________时，灯与串联；只闭合开关和时，电路处于___________（填“通路”、“断路”或“短路”）状态。【答案】①.S1、S3②.S2③.短路【解析】[1]由图可知，只闭合S1、S3时，灯L1、L2首尾分别相连，再接入电路中，有两条电流的路径，此时灯和灯并联。[2]若是使得两个灯泡串联，即只有一条电流的路径，故应该闭合S2，断开S1、S3。[3]只闭合开关S1和S2时，相当于将电源的正负极直接相连，电路处于短路状态。19.使用简单机械可以给人们的生活带来便利。（1）如图甲，旗杆的顶端安装着一个定滑轮，使用它的好处是___________；（2）如图乙，把被剪物体尽量靠近剪刀的转动轴，可减小___________，剪断物体更省力；（3）如图丙，是用螺丝刀拧螺丝的情景。螺丝钉上螺纹___________（选填“密”或“疏”）一些的螺丝钉拧起来更省力。【答案】①.可以改变力的方向②.阻力臂③.密【解析】（1）[1]使用定滑轮的好处是可以改变力的方向，动滑轮可以省力，滑轮组可以省力也可以改变力的方向。（2）[2]剪刀相当于一个杠杆，支点在剪刀的转动轴，把被剪物体尽量靠近剪刀的转动轴，可减小阻力臂，剪断物体更省力。（3）[3]螺丝钉上的螺纹相当于斜面，螺纹密一些的螺丝钉相当于增加了斜面的长度，拧起来更省力。20.如图所示，有一根质量分布均匀的金属棒BC，现将AC部分搭在水平桌面上，已知金属棒长为L、重为300N，，为使金属棒保持图示位置静止，则在___________（选填“A”、“B”或“C”）点施加的力F最小，则使金属棒在图示位置静止时所需的最小力F1为___________N，若保持与F1的作用点和方向均相同，最大力为___________N。【答案】①.B②.100③.150【解析】[1][2]图示中，金属棒BC相当于杠杆，由于金属棒质量分布均匀，重心在O点，当以A为支点、AB为动力臂时，动力臂与阻力臂的比值为3∶1，此时的比值是最大的，根据杠杆的平衡条件可知，此时的动力是最小的，有即解得F1=100N。即在B点施加的力最小。[3]若保持与F1的作用点和方向均相同，则C为支点，BC为动力臂，动力臂与阻力臂的比值为2∶1，此时的动力臂是最小的，根据杠杆的平衡条件可知，此时的F2最大，则有21.小华在体育课上做仰卧起坐，如图所示。前半段是背部由平躺地面变成脊柱弯曲，后半段是上半身完全离开地面。先将头向前抬起，可以减小___________力臂。在平躺至坐起的过程中，运动员肌肉所施加的动力变化情况是___________（选填“不断增加”“不断减小”“不变”）；小华可以改变仰卧起坐的快慢，来控制体育锻炼的效果，从物理学角度分析其实质是改变___________大小。【答案】①.阻②.不断减小③.功率【解析】[1]将头向前抬起，身体重心更靠近支点，可以减小阻力臂。[2]在平躺至坐起的过程中，人体重心与支点的水平距离减小，即阻力臂减小，而动力臂长度不变，根据杠杆的平衡条件可知，运动员肌肉所施加的动力不断变小。[3]在仰卧起坐过程中，要克服身体的重力做功，改变仰卧起坐的快慢，可以改变做功的快慢，也就是改变功率的大小。22.小明测量如图甲所示滑轮组的机械效率，某次实验中将重2N的物体竖直匀速提升0.1m高度，用时5s，自由端的竖直拉力为1N，则拉力的功率为__________W，滑轮组的机械效率为__________。小明利用图甲滑轮组，只改变物重进行了多次实验（忽略绳重和摩擦），作出了如图乙所示的图像，已知该图像的纵坐标表示滑轮组机械效率的倒数，则该图像的横坐标所表示的物理量是__________。【答案】①.0.06②.66.7%③.【解析】[1]物体被竖直匀速提升0.1m高度，用时5s，则物体运动速度

由图可知，动滑轮上有3股绳子，则绳端移动速度v1=3v=3×0.02m/s=0.06m/s拉力为1N，则拉力的功率

[2]将重2N物体竖直匀速提升0.1m高度，自由端的竖直拉力为1N，则滑轮组的机械效率

[3]由于滑轮组的机械效率

所以物重越重，机械效率越高，由图可知，纵坐标表示滑轮组机械效率的倒数，所以横坐标所表示物重的倒数，即物重的倒数越大，机械效率的倒数越大，故该图像的横坐标所表示的物理量是。

23.小明在探究冰熔化特点时，用酒精灯加热100g的冰，每2min完全燃烧的酒精质量均为0.2g，保持加热效率不变时，冰的温度随时间变化的图像如图所示。由此可知：冰全部熔化成水后4min吸收热量为___________J，0.2g酒精完全燃烧放出的热量为___________J，该实验中酒精灯的加热效率为___________%，BC过程中被加热物质的内能将增加___________J。[c水＝4.2×103J/(kg·℃)，q酒精＝3.0×107J/kg]【答案】①.2100②.6000③.17.5%④.2100【解析】[1]冰在8min时刚好完全熔化，熔化后4min内升高的温度为5℃，故吸收的热量为Q吸＝c水m水Δt＝4.2×103J/(kg·℃)×100×10-3kg×5℃＝2100J[2]0.2g酒精完全燃烧放出的热量为Q＝mq酒精＝0.2×10-3kg×3×107J/kg＝6000J[3]4min完全燃烧酒精放出的热量为Q放＝2Q＝2×6000J＝12000J该实验中酒精灯的加热效率为[4]加热效率不变，BC过程中加热时间为4min，所以被加热物质吸收的热量为2100J，而在热传递过程中，物体内能的增加量等于吸收的热量，故内能增加2100J。24.小明想利用杠杆平衡条件测量薯条质量。实验器材：刻度尺（30cm）、砝码（10g）、圆柱形铅笔。实验步骤如下：（1）如图（a）、（b）所示，将质量为m=10g的砝码放在刻度尺左边某一刻度处，此时应沿___________（选填“顺时针”或“逆时针”）旋转铅笔，使刻度尺移动，直到刻度尺在铅笔上水平平衡，读出左侧力臂（支点到砝码重心的距离）和右侧力臂（支点到刻度尺重心的距离）；（2）取下砝码，并在该位置放上3根质量相同的薯条，旋转铅笔，使刻度尺再次在水平位置平衡，此时左侧力臂，右侧力臂=___________cm；根据杠杆的平衡条件，可以计算出刻度尺质量为___________g，每根薯条的质量m=___________g。【答案】（1）逆时针（2）①.2.5②.15③.1【解析】【小问1】由图（a）知，刻度尺的重心偏向右侧，砝码放在刻度尺的左端，此时刻度尺的右端下沉，应向右移动铅笔，即逆时针放置铅笔才能让刻度尺在水平位置平衡。【小问2】[1]由题意知，刻度尺上放砝码时，左侧力臂和右侧力臂之和将薯条放在砝码的位置时，左侧力臂和右侧力臂之和不变，则此时右侧力臂[2]砝码的重力砝码在刻度尺上水平平衡时，据杠杆的平衡条件有解得，刻度尺的重力G1=0.15N，刻度尺的质量[3]刻度尺上放砝码时，据杠杆的平衡条件有解得，每根薯条的质量三、解答题（本题共6小题，共40分，其中第26、30题应写出必要的解题过程）25.按要求作图。（1）如图甲所示是一根曲杆，可以绕着O点转动，C点挂着一个物体，若在A点施加一个最小的力使杠杆在此位置平衡。要求：画出这个力和阻力的示意图；（2）如图乙所示，小明用滑轮组提升重物，试画出此滑轮组最省力时的绕线情况；（3）用笔划线代替导线完成如图丙所示的电路连接。要求组成一个并联电路，S做总开关控制所有用电器，做一个分开关控制。【答案】（1）（2）（3）【解析】【小问1】图甲中，连接OA为最长的动力臂，过A点作OA的向上垂线段，即为最小动力。物体对杠杆的力为阻力，作用在C点，方向竖直向下。作图如下：【小问2】图乙中，将绳子固定在动滑轮上，绳子逐一绕过定滑轮和动滑轮，承重绳子为3根，此种绕线最省力，作图如下：【小问3】两个灯并联，开关S是总开关，接在干路上，S1控制灯L2，与L2串联在同一支路上，作图如下：26.某汽车在水平地面上匀速行驶15000m，汽车发动机产生的牵引力所做的功为3×107J，消耗汽油1kg（假设汽油在发动机气缸内完全燃烧，q汽油＝5×107J/kg，g＝10N/kg）。针对这一过程，求：（1）汽车的牵引力；（2）汽车发动机的效率；（3）若这些汽油完全燃烧放出的热量有84%被20℃、100kg的水吸收，则可使水的温度升高多少摄氏度？（1个标准大气压下）。【答案】（1）2000N；（2）60%；（3）80℃【解析】解：（1）汽车的牵引力为（2）消耗的汽油完全燃烧放出的热量为汽车发动机的效率为（3）水吸收的热量为水温升高的温度为则水的末温为1个标准大气压下水在100℃沸腾，并且沸腾时吸热温度保持不变，所以水的末温实际为100℃，升高的温度为答：（1）汽车的牵引力为2000N；（2）汽车发动机的效率为60%；（3）水吸收的热量可使水的温度升高80℃。27.某科学兴趣小组在探究“杠杆平衡条件”的实验中。（1）挂钩码前，杠杆在如图甲所示位置静止，此时杠杆______（选填“达到”或“没有达到”）平衡状态，应将杠杆左端的平衡螺母向______（选填“左”或“右”）调节，使杠杆在水平位置平衡，这样调节的目的是______；（2）如图乙所示，实验时，为便于测量力臂，应将弹簧测力计竖直向下拉动，若此时弹簧测力计的拉力逐渐增大到量程最大值仍不能使杠杆保持水平平衡，则下列操作不可能使杠杆水平平衡的是______；A.减少钩码的数量B.将弹簧测力计的悬挂点向右移动C.将弹簧测力计的悬挂点向左移动D.将钩码的悬挂点向右移动（3）另一小组实验时的情景如图丙所示，拉力F与杠杆的夹角为，小组同学多次实验后绘制了如图丁所示的拉力F（拉力F始终处于量程内）和夹角的关系图像，请你根据图像结合所学知识推测时对应的弹簧测力计的拉力______N；（4）课后，第一小组同学换用如图戊所示的杠杆进行了深入探究，发现与前面的杠杆平衡条件的结论并不相符，其主要原因是：______；若将钩码的悬挂点由A移至C（钩码个数不变，O和B的位置也不变），仍将钩码提升相同的高度，则杠杆的机械效率将______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。【答案】①.达到②.左③.消除杠杆自重对实验的影响，便于测量力臂④.C⑤.4⑥.杠杆自身重力会对杠杆转动产生影响⑦.变大【解析】（1）[1]杠杆处于静止或匀速转动状态时，我们说杠杆处于平衡状态；杠杆处于静止状态，说明达到平衡状态。[2][3]由图甲可知杠杆的右端下倾，所以应将平衡螺母向左移动，使杠杆在水平位置平衡，实验前使杠杆在水平位置平衡，此时杠杆的重心和支点在同一竖直线上，是为了消除杠杆自重对实验的影响，力臂在杠杆上，便于测量力臂。（2）[4]A．减少钩码的数量，这样减小了阻力，阻力和力臂的乘积减小，根据杠杆的平衡条件F1l1=F2l2可知，这种方法可以使杠杆在水平位置平衡，故A不符合题意；B．将弹簧测力计的悬挂点向右移动，会使动力臂变大，动力和动力臂的乘积增大，根据杠杆的平衡条件F1l1=F2l2可知，在阻力和阻力臂不变的情况下，动力会变小，故B不符合题意，C．将弹簧测力计的悬挂点向左移动，会使动力臂变小，根据杠杆的平衡条件F1l1=F2l2可知，在阻力和阻力臂不变的情况下，动力会变大，故C符合题意；D．将钩码的悬挂点向右移动，会使阻力臂变小，根据杠杆的平衡条件F1l1=F2l2可知，在动力臂和阻力不变的情况下，动力会变小，故D不符合题意。故选C。（3）[5]根据杠杆的平衡条件F1l1=F2l2可知，在阻力和阻力臂一定时，动力臂越大，拉力越小，当拉力方向与水平杠杆垂直时，动力臂最大，拉力最小，由图丁可知，时，对应的拉力最小，最小拉力；由数学知识：在含有30°角的直角三角形中，30°角对应的直角边的边长是斜边长的一半可知，当拉力和杠杆的夹角如图丁中为150°时，拉力的力臂与支点到拉力的作用点的连线构成的直角三角形是含有30°角的直角三角形，此时拉力的力臂是拉力与杠杆垂直时的力臂的一半，拉力和杠杆的夹角如图丁中为150°时，拉力的大小是时的拉力的2倍，所以推测时，对应的弹簧测力计的拉力为（4）[6]第一小组同学用图戊装置进行探究，把支点支在杠杆的一端，杠杆自身重力会对杠杆转动产生影响，在探究杠杆平衡条件时，应加上杠杆重力产生的使杠杆逆时针转动的效果。[7]由题意知，将钩码从A点移到C点，仍将钩码提升相同的高度，有用功不变，因为杠杆自身重力不变，提升的高度减小，额外功减小，因此杠杆的机械效率变大。28.为了探究物体的动能大小与哪些因素有关，小明设计了如下实验。实验中让钢球从斜面上某个高度由静止沿斜面滚下，在底部与静止在水平面上的木块发生碰撞，木块沿水平方向向右运动直至停止，其中，不考虑空气阻力。（1）实验中通过观察___________来判断___________（选填“钢球”或“木块”）的动能大小；用来研究超速安全隐患时，我们应选择___________两图所示实验来进行比较；若将甲、乙两图中的木块均移走，并适当调节斜面倾角和钢球释放高度，___________（选填“能”或“不能”）研究物体的动能大小与速度的关系；（2）实验中钢球碰撞木块后继续向前运动一段距离，则开始时钢球的重力势能___________（选填“>”、“<”或“=”）木块克服摩擦力所做的功。若完成了图乙操作后，在做图丙所示的实验时，木块滑出了水平木板，如果仅对图丙所示的实验进行改进，下列措施中可行的是___________（填写序号）；A.换质量更大的木块B.降低钢球开始的高度C.换质量大于的钢球D.换质量小于的钢球（3）小华还利用图丁来研究动能和势能相互转化，图中两个相同的光滑弧形槽，一个为凸形，一个为凹形，A、B两个相同的钢球分别进入两弧形槽的速度都为v，运动到槽的末端速度也都为v，A小球通过凸形槽的时间为，B小球通过凹形槽的时间为，则通过时间较长的是小球___________（选填“A”或“B”）。【答案】（1）①.木块移动的距离②.钢球③.甲和乙④.能（2）①.>②.D（3）A【解析】【小问1】[1][2]钢球从斜面上滚动，到达水平面时具有一定的动能，撞击木块做功，所做的功越多，木块移动的距离越远，所以实验中通过观察木块移动的距离来判断钢球的动能大小。[3]用来研究超速安全隐患，即探究动能与速度的关系时，应保持质量不变，改变钢球到达水平面的速度，则钢球从斜面静止滚下的高度不同，所以应选择甲和乙两图所示实验。[4]当斜面倾角足够小，钢球释放高度足够低，小球可在水平面上停下，且两次实验，小球在斜面上静止滚下的高度不同，可通过小球停下的距离来比较其动能的大小，所以能研究物体的动能大小与速度的关系。【小问2】[1]钢球滚下时，钢球的重力势能转化为钢球的动能，钢球碰撞后继续运动，钢球的一部分动能转化为木块的动能，木块运动过程中，动能转化为内能，所以钢球的动能大于木块克服摩擦力所做的功，钢球的动能是由钢球的重力势能转化而来的，故开始时钢球的重力势能大于木块克服摩擦力所做的功。[2]小球动能的大小是通过小球对外做功的多少来体现，实验中通过观察木块被小球推开的距离反映做功的多少，用到了转换法；动能大小的影响因素：质量和速度。质量一定时，速度越大，动能越大；速度一定时，质量越大，动能越大；若完成了图乙操作后，在做图丙所示的实验时，木块滑出了水平木板，说明钢球的动能太大，而此实验主要是研究动能大小与质量的关系，因此钢球的速度应保持不变，而让钢球的质量不同。A．换质量更大的木块，改变了木块所受摩擦力的大小，则不能通过木块滑行的距离来比较两种情况下钢球的动能大小，故A不符合题意；B．实验中需要控制速度相同，不能降低钢球的高度，故B不符合题意；C．换质量更大的钢球，则更容易使木块滑出木板，故C不符合题意；D．换质量更小的钢球，能缩短木块移动的距离，故D符合题意。故选D。【小问3】在凸形滑道运动的物体，在运动到最高点的过程中，要将动能转化为重力势能，这个过程的平均速度小于初速度；在下落过程中不计滑道的摩擦，机械能守恒，重力势能再全部转化为动能，最后的速度等于初速度，则这个过程的平均速度小于初速度。在凹形滑道运动的物体，在运动到最低点的过程中，要将重力势能转化为动能，这个过程的平均速度大于初速度，运动在下落过程中不计滑道的摩擦，机械能守恒，动能再全部转化为重力势能，最后的速度等于初速度，则这个过程的平均速度大于初速度；因此在凸形滑道运动物体的平均速度小于在凹形滑道运动物体的平均速度，由可知，通过时间较长的是小球A。29.跳绳是我市初中毕业生体育测试的项目之一，小东想利用所学的物理知识估测小明跳绳时克服重力做功的平均功率（不计绳重）。【实验步骤】①用______测出小明的质量m；②用刻度尺测出跳起的高度h（脚离地面的高度）；③用秒表记录跳n次______（填物理量