江苏省宿迁市南京师范大学附属中学宿迁分校2024-2025学年九年级上学期月考物理试卷（10月份）（含解析）

九年级（上）月考物理试卷一．选择题（共12小题，满分24分，每小题2分）1．（2分）下列属于省力杠杆的是（）A．筷子 B．船桨 C．剪铁皮剪子 D．食品夹2．（2分）如图为正在施工的工程车，下列关于工程车的说法正确的是（）A．做的功越多，效率越高 B．缩短工作时间，可提高效率 C．做功多的工程车，功率大 D．做功越快的工程车，功率越大3．（2分）下列关于做功的说法中，正确的是（）A．人推箱子，推而未动，人对箱子做功 B．滑雪运动员从高处下落的过程中，重力对运动员做功 C．人提箱子沿水平方向匀速运动，人对箱子做功 D．掷出后的冰壶向前滑行过程中，运动员对冰壶做功4．（2分）如图是使用简单机械匀速提升同一物体的四种方式（不计机械重和摩擦），其中所需动力最小的是（）A．F1 B．F2 C．F3 D．F45．（2分）据《物原》记载：“史佚始作辘轳”。如图，人们借助辘轳从井中汲水。转动摇把，使绳子在轴筒上不断叠绕，从而将水桶从井中提出。以下方法可以提高辘轳机械效率的是（）A．增大水桶的重力 B．增大桶内的水量 C．增大转动的速度 D．增大轴筒的直径6．（2分）如图所示，是扔出去的小石头离手后在空中的运动轨迹，小石头最终停在水平地面e点处。不计空气阻力，则小石头在（）A．a、b两处机械能相等 B．a处的速度比c处大 C．b处动能为零 D．d处机械能为零7．（2分）拧螺丝时，你觉得用到了哪种简单机械（）A．斜面 B．轮轴 C．杠杆 D．滑轮8．（2分）为提高学生体质，很多城市把跳绳列入了初中体育学业水平测试项目。某初三学生1min完成了180次跳绳，以下相关估测不符合实际的是（）A．学生质量可能是50kg B．每次跳起的高度约5cm C．学生1min做功约5000J D．学生做功的功率约为35W9．（2分）用一个动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组，不考虑滑轮重和摩擦，用这个滑轮组提起重物时（）A．动滑轮半径越大越省力 B．动滑轮半径越小越省力 C．定滑轮半径越大越省力 D．用力的大小跟滑轮半径大小无关10．（2分）如图所示，甲乙是两个相同的小球，从同一高度以大小相同的速度分别竖直向下和竖直向上抛出，不计空气阻力，则下列说法正确的是（）A．甲球在下降过程中重力势能转化为动能，机械能减少 B．乙球到达最高点时的速度为0，处于静止状态 C．乙球到达最高点时的机械能和还未落地的甲球的机械能相等 D．甲球落地瞬间的动能大于乙球落地瞬间的动能11．（2分）如图，小洋分别用甲、乙两个滑轮组（每个滑轮重力相等）在相同时间内把重物G匀速提升相同高度，F1和F2大小相等，不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（）A．甲、乙两滑轮组绳子自由端移动速度相同 B．力F1和F2做的总功相同 C．甲滑轮组的机械效率比乙滑轮组高 D．力F1和F2做功的功率相同12．（2分）如图所示，一根直硬棒被细绳系在O点吊起。A处挂一金属块甲，B处挂一石块乙时恰好能使硬棒在水平位置平衡。不计硬棒与悬挂的细绳质量，下列推断合理的是（）A．甲的质量比乙大 B．O点绳子拉力大小一定等于甲、乙重力之和 C．如果甲浸没在水中，硬棒会逆时针转动 D．如果甲浸没在水中，要使硬棒水平平衡，可将乙向右移动二．填空题（共7小题，满分26分）13．（6分）如图所示，旗杆的顶端所用的滑轮A是（动/定）滑轮；如图为一辆变速自行车，它的车把和后轮都可看作是一个杠杆或轮轴；你认为车把是一个杠杆（或轮轴）（选填“省力”、“费力”或“等臂”），后轮是一个杠杆（或轮轴）（选填“省力”或“费力”），骑着它爬坡时，后轴的齿轮应更换。（选填“较大的”或“较小的”）14．（3分）功率是25kW的拖拉机，它4h做功J，如果由功率是0.4kW的耕牛去完成，需要h。利用这些功可以把一个质量为50kg的中学生匀速升高m。15．（3分）如图所示的斜面长6米，高2米。用沿斜面向上的拉力F把一个重力为150牛的物体，从斜面底端匀速拉到顶端，拉力F共做了450焦的功，则有用功为J；机械效率是；拉力F的大小是N；物体与斜面间摩擦力的大小是N。16．（3分）如图所示，用竖直向上的力匀速拉动较重的杠杆，使重为36N的物体缓慢升高10cm，拉力大小F为16N，拉力移动的距离为25cm，在此过程中拉力F'的大小变化情况是（变大/变小/不变），杠杆的机械效率为；若将重物的悬挂点A向右移动到B点，将重物提升相同的高度，则杠杆的机械效率将（变大/变小/不变）。（摩擦力可忽略不计）17．（5分）用手将一质量为m的铁球缓慢放在一弹簧上，放手后，铁球从A位置开始向下运动，到达B位置速度达到最大，到达C位置小球的速度变为零。已知AC间的高度差为h，则从A位置到C位置铁球的重力做功为，在此过程中弹簧的弹性势能（增大/减小/不变）。B位置到C位置的过程中铁球所受的重力（大于/小于/等于）弹簧所施加的弹力。（整个过程中不计能量损耗）18．（3分）有一条安全驾驶警示语是“多拉快跑，凶多吉少”。如果汽车拉得越多，在平直路上行驶速度过快，汽车的能就会过大，危害性就大；而汽车在上坡过程中常常要减速，是为了增大（选填“功率”或“牵引力”）。19．（3分）如图所示是安装在列车车厢之间的摩擦缓冲器结构图，图中①和②为楔块，③和④为垫板，楔块与弹簧盒、垫板间均有摩擦，在车厢相互撞击使弹簧压缩的过程中，有以下说法：A.缓冲器的机械能守恒B.摩擦力做功消耗机械能C.垫板的动能全部转化为内能D.弹簧的弹性势能全部转化为动能从上面选项中选择正确说法，然后解释该结构工作的原理。三．作图题（共9小题，满分50分）20．（2分）如图甲是小张同学用扫帚在水平地面扫地的情形，图乙是简化的示意图，图中O为支点，F1是扫地的动力，在图乙中画出作用在B点的摩擦力的示意图及其力臂L2。（保留作图痕迹）21．（2分）如图中，一辆汽车不慎陷入泥坑，司机借助路边固定的墙面，用滑轮组将它拖出.画出最省力的绳子的绕法.22．（2分）如图为一摆球从左侧A点摆到右侧最高点B的过程图，请在图中三个位置的摆球上用“1”和“2”分别标注出机械能最大位置和动能最小位置。23．（6分）新能源纯电动汽车因具有环保、节能、高效等诸多优势，日渐成为人们日常使用的重要交通工具。国内某型号的纯电动汽车在平直的公路上可以匀速行驶10h，速度为20m/s，测得汽车匀速行驶阻力为700N。求：（1）该电动汽车牵引力的功率；（2）该电动汽车牵引力做的功。24．（6分）如图所示，是用滑轮组提升物体A的示意图，物体A受到的重力大小为GA＝900N，在匀速竖直提升物体A的过程中，物体A上升的速度大小为vA＝0.2m/s，G动＝100N，绳重、轮与轴的摩擦均可忽略不计。求：（1）拉力F；（2）绳子自由端的速度大小v绳；（3）拉力F做功的功率P；（4）滑轮组的机械效率为η。25．（10分）【探究名称】探究杠杆的平衡条件【问题】小明家里有一杆秤如图甲所示，他发现小小的秤砣却能称量很重的物体，由此引起了他探究杠杆平衡条件的兴趣，于是他利用如图乙所示的装置开始了探究（实验中所用钩码均相同，杠杆质量均匀，相邻刻度线之间的距离相等）。【证据】（1）实验前将杠杆放置在水平桌面上，杠杆静止时如图乙所示，此时杠杆处于（选填“平衡”或“不平衡”）状态，接下来应将杠杆的平衡螺母向（选填“左”或“右”）调节，使杠杆水平平衡；（2）实验前要调整杠杆水平平衡，这样做的目的是便于；（3）调节杠杆水平平衡后，在杠杆两侧悬挂不同数量的钩码并移动钩码的位置，使杠杆重新水平平衡，测得的实验数据如表。实验次数动力F1/N动力臂L1/cm阻力F2/N阻力臂L2/cm111025221012032____310【解释】（1）分析数据可知，杠杆的平衡条件是（用字母表示）；（2）请将表格横处的内容补充完整：。【交流】（1）图丙中杠杆恰好处于水平位置平行，在A点下方再加挂2个相同的钩码，为使杠杆保持水平平衡，可以将挂在B点的钩码向右移动格；（2）在进行图丁所示的实验的过程中，将弹簧测力计由竖直方向向左偏移时，保持杠杆水平平衡，发现测力计的示数增大，原因是。26．（9分）如图所示为探究物体动能大小与哪些因素有关的实验装置。（1）分析比较甲、乙两次实验，可得出结论：质量相同的物体，越大，动能越大；分析比较两次实验，可探究动能大小与质量的关系。（2）若水平面绝对光滑，（选填“能”或“不能”）达到探究目的。（3）如果“探究物体重力势能大小与哪些因素有关”，比较甲、乙两次实验，可探究出的结论是：质量相同的物体，越大，重力势能越大。27．（9分）用如图甲的装置探究滑轮组的机械效率η与动滑轮重G动的关系（忽略绳重和摩擦）：（1）改变动滑轮重，提升同一物体进行多次实验，获得数据并绘制出如图乙的图像。分析可知：被提升物体所受的重力相同时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越。（填“高”或“低”）（2）分析图像中的A点可知，被提升物体所受的重力为N。（3）当被抬升物体的重力为9N，动滑轮重力为3N时，滑轮组的机械效率为。28．（4分）如图所示的摩天轮是武汉的一个地标建筑——“东湖之眼”，直径达49.9米，有28个座舱，游客可以通过它看到东湖的别样之美。若小明随座舱在竖直平面内匀速转动，从最低点转动到最高点的过程中，小明的动能，重力势能；从最高点转动到最低点的过程中，小明的机械能（以上均选填“增大”、“减小”或“不变”）。

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（共12小题，满分24分，每小题2分）1．（2分）下列属于省力杠杆的是（）A．筷子 B．船桨 C．剪铁皮剪子 D．食品夹【分析】根据生活经验，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、筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故A错误；B、船桨在使用过程中，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故B错误；C、剪铁皮剪子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故C正确；D、食品夹在使用过程中，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故D错误。故选：C。【点评】此题考查的是杠杆的分类，主要包括以下几种：①省力杠杆，动力臂大于阻力臂；②费力杠杆，动力臂小于阻力臂；③等臂杠杆，动力臂等于阻力臂。2．（2分）如图为正在施工的工程车，下列关于工程车的说法正确的是（）A．做的功越多，效率越高 B．缩短工作时间，可提高效率 C．做功多的工程车，功率大 D．做功越快的工程车，功率越大【分析】根据功、功率、机械效率的关系分析；功率是单位时间内做的功的多少，是表示做功快慢的物理量；机械效率是有用功与总功的比值。【解答】解：A．机械效率是指有用功与总功的比值，总功相同时，有用功越多，则机械效率越高，故A错误；B．机械效率是指有用功与总功的比值，与工作时间无关，故B错误；C．功率的大小与功的大小、做功时间有关，只根据功的大小无法判定功率的大小，故C错误；D．功率是表示做功快慢的物理量，机械做功越快，表示功率越大，故D正确。故选：D。【点评】本题考查功率、机械效率的关系：功率由功和时间共同决定，机械效率由有用功和总功共同决定。3．（2分）下列关于做功的说法中，正确的是（）A．人推箱子，推而未动，人对箱子做功 B．滑雪运动员从高处下落的过程中，重力对运动员做功 C．人提箱子沿水平方向匀速运动，人对箱子做功 D．掷出后的冰壶向前滑行过程中，运动员对冰壶做功【分析】做功的两个必要因素：作用在物体上的力；物体在力的方向上通过的距离（即力和距离的方向要一致）。二者缺一不可。【解答】解：A、人推箱子，推而未动，只有力没有距离，所以人对物体没有做功，故A错误；B、滑雪运动员从高处下落的过程中，运动员受到重力的作用，在重力的方向上通过了一定距离，重力对运动员做功，故B正确；C、人提箱子沿水平方向匀速运动，提力的方向竖直向上，距离的方向水平向前，在力的方向上没有移动距离，所以人对物体没有做功，故C错误；D、掷出后的冰壶依靠惯性向前滑行，此时不再受到人的推力，所以运动员对冰壶不做功，故D错误。故选：B。【点评】本题考查了力是否做功的判断，难度不大，掌握做功的两个必要因素是关键。4．（2分）如图是使用简单机械匀速提升同一物体的四种方式（不计机械重和摩擦），其中所需动力最小的是（）A．F1 B．F2 C．F3 D．F4【分析】（1）不计动滑轮重力、绳重和一切摩擦，使用滑轮组时，有几段绳子承担动滑轮和物体的重，拉力就是物重的几分之一，因此承担动滑轮和物体的重的绳子段数越多越省力。（2）知道动力臂、阻力臂大小关系，利用杠杆平衡条件可得动力、阻力的大小关系。【解答】解：不计机械重和摩擦：A、图中为滑轮组，有2股绳子承担物重，所以F1=12B、图中为滑轮组，有3股绳子承担物重，所以F2=13C、图中为定滑轮，不省力，所以F3＝G；D、由杠杆平衡条件可知，F4×（3l+l）＝G×l，所以F4=14可见，D图中所用拉力F4最小。故选：D。【点评】本题考查了滑轮（组）的省力情况的判断、杠杆平衡条件的应用，属于基础题目。5．（2分）据《物原》记载：“史佚始作辘轳”。如图，人们借助辘轳从井中汲水。转动摇把，使绳子在轴筒上不断叠绕，从而将水桶从井中提出。以下方法可以提高辘轳机械效率的是（）A．增大水桶的重力 B．增大桶内的水量 C．增大转动的速度 D．增大轴筒的直径【分析】根据影响动滑轮机械效率的因素进行分析和解答，应尽量增大有用功或减小额外功。【解答】解：A、增大水桶的重力，在水的重力不变的情况下，有用功不变，额外功变大，根据η=W有WB、增大桶内的水量，有用功会变大，桶的重力不变，额外功不变，根据η=W有WCD、根据η=W有W故选：B。【点评】本题考查了增大或减小机械效率的方法，解题的关键是熟练掌握机械效率的概念。6．（2分）如图所示，是扔出去的小石头离手后在空中的运动轨迹，小石头最终停在水平地面e点处。不计空气阻力，则小石头在（）A．a、b两处机械能相等 B．a处的速度比c处大 C．b处动能为零 D．d处机械能为零【分析】（1）动能的大小与物体的质量以及速度有关，质量越大、速度越大，动能越大；（2）重力势能的大小和物体的质量以及物体所处的高度有关，质量越大、高度越高，重力势能越大；（3）不计空气阻力，说明机械能是守恒的。【解答】解：A、不计空气阻力，则小石头在空中运动时的机械能是守恒的，在a、b两处的机械能相等，故A正确；B、在a处和c处，小石头的高度相同，所以同一个小石头在a处和c处的重力势能相等，由于小石头在空中机械能守恒，机械能是动能和势能之和，所以小石头在a处的动能等于在c处的动能，即a处的速度和c处的速度一样大，故B错误；C、据图可知，小石头在b点时仍有水平向前的速度，所以此时的动能不是零，故C错误；D、不计空气阻力，小石头在d处的机械能仍旧等于小石头在空中的机械能，故d处机械能不为零，故D错误。故选：A。【点评】做本题要掌握动能、重力势能的影响因素，不考虑空气阻力，机械能的总量不变。7．（2分）拧螺丝时，你觉得用到了哪种简单机械（）A．斜面 B．轮轴 C．杠杆 D．滑轮【分析】轮子和轴固定在一起转动的机械，叫做轮轴，在轮上用力带动轴运动时省力；在轴上用力带动轮运动时费力。螺丝刀是轮轴类工具，它的刀柄是轮，刀杆是轴，根据轮轴的应用解答即可。【解答】解：螺丝刀是轮轴类工具，它的刀柄是轮，刀杆是轴；在轴相同的情况下，轮轴上的轮越大越省力，拧螺丝时用到了轮轴。故选：B。【点评】解决此题的关键是掌握轮轴的结构特点及应用。8．（2分）为提高学生体质，很多城市把跳绳列入了初中体育学业水平测试项目。某初三学生1min完成了180次跳绳，以下相关估测不符合实际的是（）A．学生质量可能是50kg B．每次跳起的高度约5cm C．学生1min做功约5000J D．学生做功的功率约为35W【分析】（1）大多数初三学生的质量约为50kg；（2）跳绳每次起跳的高度约为5cm；（3）根据W＝Gh＝mgh算出学生1min跳绳做的功，由P=W【解答】解：A、大多数初三学生的质量约为50kg，故A符合实际；B、跳绳每次起跳的高度约为5cm，故B符合实际；CD、学生1min跳绳180次，做的功约为：W＝Gh＝mgh＝50kg×10N/kg×5×10﹣2m×180＝4500J，5000J与4500J相差不大，故C符合实际；学生做功的功率为：P=Wt=4500J60s=故选：D。【点评】解决此类问题要利用生活常识，联系相关的物理知识进行估测。这就要求同学们要学会从生活体验中理解物理知识和物理规律，并且能将物理知识和物理规律用于对生活现象和生活常识的简单解释。9．（2分）用一个动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组，不考虑滑轮重和摩擦，用这个滑轮组提起重物时（）A．动滑轮半径越大越省力 B．动滑轮半径越小越省力 C．定滑轮半径越大越省力 D．用力的大小跟滑轮半径大小无关【分析】①定滑轮实质上是个等臂杠杆，所以定滑轮不能省力，但能改变动力的方向；②动滑轮实质上是省力杠杆，所以使用动滑轮可以省力，但不能改变力的方向；③滑轮组是由定滑轮和动滑轮组成的，它的省力情况取决于与动滑轮相连的绳子段数。【解答】解：一个定滑轮和动滑轮组成的滑轮组，不考虑滑轮重和摩擦时，绳子自由端拉力的大小取决于与动滑轮相连的绳子段数，与滑轮的半径大小没有关系。故选：D。【点评】本题考查了滑轮组省力情况的分析，了解滑轮组省力的公式是解题的关键。10．（2分）如图所示，甲乙是两个相同的小球，从同一高度以大小相同的速度分别竖直向下和竖直向上抛出，不计空气阻力，则下列说法正确的是（）A．甲球在下降过程中重力势能转化为动能，机械能减少 B．乙球到达最高点时的速度为0，处于静止状态 C．乙球到达最高点时的机械能和还未落地的甲球的机械能相等 D．甲球落地瞬间的动能大于乙球落地瞬间的动能【分析】（1）动能的大小与物体的质量以及速度有关；重力势能的大小与质量、高度有关；机械能等于动能和势能之和；不计空气阻力，机械能守恒；（2）处于平衡状态的物体受到平衡力作用，平衡状态表现为静止或匀速直线运动。【解答】解：A、甲球在下降过程中，质量不变，高度变小，重力势能变小，速度变大，动能变大，重力势能转化为动能；不计空气阻力，机械能保持不变，故A错误；B、乙球到达最高点时的速度为0，由于此时只受重力的作用，受力不平衡，不是处于静止状态，故B错误；C、不计空气阻力，机械能守恒，所以乙球到达最高点时的机械能和还未落地的甲球的机械能相等，故C正确；D、抛出时刻，甲乙高度相同，质量相同，故重力势能相同，质量相同，速度相同，故动能相同，机械能等于动能和势能的总和，故甲乙的机械能相同；由于整个过程机械能守恒，所以甲球落地瞬间的动能等于乙球落地瞬间的动能，故D错误。故选：C。【点评】本题考查了平衡状态的判定、机械能的转化和守恒，难度不大。11．（2分）如图，小洋分别用甲、乙两个滑轮组（每个滑轮重力相等）在相同时间内把重物G匀速提升相同高度，F1和F2大小相等，不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（）A．甲、乙两滑轮组绳子自由端移动速度相同 B．力F1和F2做的总功相同 C．甲滑轮组的机械效率比乙滑轮组高 D．力F1和F2做功的功率相同【分析】（1）首先确定滑轮组绳子的有效股数，然后根据s＝nh比较甲、乙两滑轮组绳子自由端移动的距离，再利用速度公式比较速度大小；（2）使用滑轮组时，手拉绳子自由端做的功是总功，利用W＝Fs比较做功大小；（3）利用公式η=W（4）总功与所用时间之比是拉力做功的功率，利用P=W【解答】解：由图知，甲滑轮组中承担物重的绳子段数n＝3，乙滑轮组中承担物重的绳子段数n＝4。A、若重物上升高度为h，则两滑轮组中绳端移动的距离分别为：s甲＝3h，s乙＝4h，则甲滑轮组绳子自由端移动的距离小于乙滑轮组绳子自由端移动的距离，因为时间相同，所以根据v=st可知，甲滑轮组绳子自由端移动速度小于乙滑轮组绳子自由端移动速度，故B、甲滑轮组中拉力做的总功为W甲总＝F1•3h，乙滑轮组中拉力做的总功为W乙总＝F2•4h，已知F1＝F2，所以W甲总＜W乙总，故B错误；C、甲、乙两滑轮组提升的物重G相同，设一个动滑轮的重为G动，不计绳重及摩擦，则甲滑轮组的机械效率为：η甲=W乙滑轮组中有2个动滑轮，同理可得，乙滑轮组的机械效率为：η乙=G所以η甲＞η乙，即甲滑轮组的机械效率比乙滑轮组高，故C正确。D、由（2）知W甲总＜W乙总，已知时间相同，由公式P=Wt知，P甲总＜P乙总，即力F1做功的功率小于F2做功的功率，故故选：C。【点评】本题考查了使用滑轮组时n的确定方法，速度、总功、机械效率、功率的计算方法，本题关键在于确定总功大小关系。12．（2分）如图所示，一根直硬棒被细绳系在O点吊起。A处挂一金属块甲，B处挂一石块乙时恰好能使硬棒在水平位置平衡。不计硬棒与悬挂的细绳质量，下列推断合理的是（）A．甲的质量比乙大 B．O点绳子拉力大小一定等于甲、乙重力之和 C．如果甲浸没在水中，硬棒会逆时针转动 D．如果甲浸没在水中，要使硬棒水平平衡，可将乙向右移动【分析】（1）根据杠杆的平衡条件求出甲乙的重力的大小；（2）对整体受力分析，从而求出拉力；（3）（4）甲浸没在水中，则甲受到竖直向上的浮力的作用，根据杠杆平衡条件分析转动的方向；【解答】解：A、由图可知，OA大于OB，根据杠杆的平衡条件可知：G甲×OA＝G乙×OB，由于OA大于OB，则G甲＜G乙，则甲的质量小于乙的质量，故A错误；B、把杠杆、甲、乙看做一个整体，该整体受到两个力的作用：重力、拉力，这两个力为平衡力，故总重力等于拉力，即O点绳子拉力一定等于甲、乙重力之和，故B正确；C、如果甲浸没在水中，则甲受到竖直向上的浮力的作用，相当于减小了左边的力，故左边力与力臂的乘积要小于右边力与力臂的乘积，右边会下沉，即硬棒会顺时针转动，故C错误；D、如果甲浸没在水中，则甲受到竖直向上的浮力的作用，相当于减小了左边的力，故左边力与力臂的乘积要小于右边力与力臂的乘积，若使杠杆平衡，应减小右边力与力臂的乘积，即可用使乙向左移动一些，故D错误。故选：B。【点评】本题考查了了杠杆的平衡条件的应用、平衡力的分析，属于基础知识。二．填空题（共7小题，满分26分）13．（6分）如图所示，旗杆的顶端所用的滑轮A是定（动/定）滑轮；如图为一辆变速自行车，它的车把和后轮都可看作是一个杠杆或轮轴；你认为车把是一个省力杠杆（或轮轴）（选填“省力”、“费力”或“等臂”），后轮是一个费力杠杆（或轮轴）（选填“省力”或“费力”），骑着它爬坡时，后轴的齿轮应更换较大的。（选填“较大的”或“较小的”）【分析】滑轮使用时，滑轮的位置固定不变；轮轴由轮和轴组成，是变形杠杆，动力作用在轮上可以省力，作用在轴上费力。【解答】解：旗杆的顶端所用的滑轮A是定滑轮；车把在使用时是轮轴，在轮上用力是一个省力轮轴；变速自行车的后轮可看作是一个轮轴，由于动力作用在轴上，所以是费力的；骑着它爬坡时，后轴的齿轮应更换较大的，因为齿轮半径相当于动力臂，齿轮越大，动力臂越大，爬坡更容易一些。故答案为：定；省力；费力；较大的。【点评】知道轮轴是变形杠杆，动力作用在轮上可以省力，作用在轴上费力即可解答。14．（3分）功率是25kW的拖拉机，它4h做功3.6×108J，如果由功率是0.4kW的耕牛去完成，需要250h。利用这些功可以把一个质量为50kg的中学生匀速升高7.2×105m。【分析】已知拖拉机的功率和做功时间，利用W＝Pt求出4h内拖拉机所做的功；而拖拉机和耕牛做功相同，再由t=WP求出耕牛做这些功需要的时间，由W＝Gh可求得把一个质量为50kg的中学生匀速升高多少【解答】解：根据P=Wt可得，在W＝P机t机＝25×103W×4×3600s＝3.6×108J；根据P=Wt牛=WP牛=3.6×108J一个质量为50kg的中学生的重力G＝mg＝50kg×10N/kg＝500N，由W＝Gh可得，利用这些功可以把一个质量为50kg的中学生匀速升高：h=WG=3.6×108故答案为：3.6×108J；250；7.2×105。【点评】本题考查了功率公式及其变形的应用，关键要知道拖拉机、耕牛、把一个质量为50kg的中学生匀速升高做的功相同。15．（3分）如图所示的斜面长6米，高2米。用沿斜面向上的拉力F把一个重力为150牛的物体，从斜面底端匀速拉到顶端，拉力F共做了450焦的功，则有用功为300J；机械效率是66.7%；拉力F的大小是75N；物体与斜面间摩擦力的大小是25N。【分析】（1）利用W有＝Gh求出有用功。（2）利用机械效率的计算公式可求出斜面的效率η。（3）根据W总＝Fs变形可求出拉力F。（4）根据总功与有用功的差得出额外功，再根据W额＝fs，变形后可求摩擦力f。【解答】解：所做有用功为：W有＝Gh＝150N×2m＝300J；机械效率为：η=W有由W总＝Fs得，拉力为：F=W总额外功为：W额＝W总﹣W有＝450J﹣300J＝150J；由W额＝fs得，摩擦力为：f=W额故答案为：300；66.7%；75；25。【点评】熟练运用计算功、功率、机械效率的公式，明确额外功是用来克服斜面上的摩擦，是解答此题的关键。16．（3分）如图所示，用竖直向上的力匀速拉动较重的杠杆，使重为36N的物体缓慢升高10cm，拉力大小F为16N，拉力移动的距离为25cm，在此过程中拉力F'的大小变化情况是不变（变大/变小/不变），杠杆的机械效率为90%；若将重物的悬挂点A向右移动到B点，将重物提升相同的高度，则杠杆的机械效率将变大（变大/变小/不变）。（摩擦力可忽略不计）【分析】（1）由图示可知，当重物被提升的过程中，根据数学知识可知动力臂与阻力臂的关系，再根据杠杆平衡条件可知拉力的变化；已知拉力的大小和拉力移动的距离，根据公式W＝Fs可求拉力所做的功；还知道物体的重力和物体升高的高度，根据公式W＝Gh可求有用功；有用功和总功的比值就是机械效率。（2）将钩码的悬挂点从A点移至B点，钩码还升高相同的高度，杠杆上旋的角度减小，克服杠杆重做功减小，有用功不变，额外功减小，总功减小，进而判断机械效率的变化。【解答】解：（1）由图示可知，当重物被提升的过程中，根据数学知识可知动力臂与阻力臂的比值不变，且重物的重力不变，由杠杆平衡条件可知拉力不变；拉力所做的功：W总＝Fs＝16N×0.25m＝4J，有用功：W有＝Gh＝36N×0.1m＝3.6J，杠杆的机械效率：η=W有W总×100%（2）杠杆提升钩码时，对钩码做有用功，克服杠杆重做额外功，并且W有+W额＝W总；设杠杆重心升高的距离为h，所以，Gh1+G杠h＝Fh2，G不变，h1不变，G杠不变，钩码从A点到B点，钩码还升高相同的高度，有用功不变；杠杆上旋的角度减小，杠杆升高的距离h变小，克服杠杆重力所做的额外功变小；则Gh1+G杠h变小，所以Fh2也变小；根据η=W有用W故答案为：不变；90%；变大。【点评】本题考查了使用杠杆时有用功、总功和机械效率的计算，在判断杠杆的机械效率的大小变化时，利用杠杆平衡条件得出动力的大小变化是关键。17．（5分）用手将一质量为m的铁球缓慢放在一弹簧上，放手后，铁球从A位置开始向下运动，到达B位置速度达到最大，到达C位置小球的速度变为零。已知AC间的高度差为h，则从A位置到C位置铁球的重力做功为mgh，在此过程中弹簧的弹性势能增大（增大/减小/不变）。B位置到C位置的过程中铁球所受的重力小于（大于/小于/等于）弹簧所施加的弹力。（整个过程中不计能量损耗）【分析】利用W＝Gh求重力做功，根据机械能守恒定律判断，铁球在C位置的运动趋势判断受力情况。【解答】解：从A位置到C位置铁球的重力做功W＝Gh＝mgh，因为从A位置开始向下运动的过程中，重力势能转化为动能，动能又转化为弹性势能，整个过程中不计能量损耗根据机械能守恒定律可知弹性势能增加；铁球在C位置受力不平衡，在弹力的作用下有向上运动的趋势，故B到C位置的过程中铁球所受的重力小于弹簧所施加的弹力。故答案为：mgh；增大；小于。【点评】本题考查重力做功和机械能守恒定律，能够比较全面考查学生掌握知识情况。18．（3分）有一条安全驾驶警示语是“多拉快跑，凶多吉少”。如果汽车拉得越多，在平直路上行驶速度过快，汽车的动能就会过大，危害性就大；而汽车在上坡过程中常常要减速，是为了增大牵引力（选填“功率”或“牵引力”）。【分析】（1）动能大小跟质量、速度有关。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；（2）根据P=Wt【解答】解：如果汽车拉得越多，在平直路上行驶速度过快，质量越大，速度很大，动能很大，危害性很大，所以要控制车速防止超载；汽车的输出功率不变，汽车在上坡过程中减速，根据P=Wt故答案为：动；牵引力。【点评】汽车不能超速是防止速度大动能大，出现事故时伤害大，汽车不能超载是质量大动能大，出现事故时伤害大，都是从动能大小的影响因素分析。19．（3分）如图所示是安装在列车车厢之间的摩擦缓冲器结构图，图中①和②为楔块，③和④为垫板，楔块与弹簧盒、垫板间均有摩擦，在车厢相互撞击使弹簧压缩的过程中，有以下说法：A.缓冲器的机械能守恒B.摩擦力做功消耗机械能C.垫板的动能全部转化为内能D.弹簧的弹性势能全部转化为动能从上面选项中选择正确说法B，然后解释该结构工作的原理。缓冲器通过摩擦将部分动能转化为内能，还会储存部分弹性势能，再次向内能和动能转化。【分析】通过克服摩擦力做功，系统的机械能转化为内能，结合能量守恒定律分析即可。【解答】解：A、通过克服摩擦力做功，系统的机械能向内能转化，故机械能减小，故A错误；B、通过克服摩擦力做功，系统的机械能向内能转化，故B正确；C、垫块的动能转化为弹性势能和内能，故C错误；D、弹簧的弹性势能转化为动能和内能，故D错误；综合上述分得可知，正确的选项为B；工作原理：缓冲器通过摩擦将部分动能转化为内能，还会储存部分弹性势能，再次向内能和动能转化。故答案为：B；缓冲器通过摩擦将部分动能转化为内能，还会储存部分弹性势能，再次向内能和动能转化。【点评】本题关键是明确缓冲器通过摩擦将部分动能转化为内能，还会储存部分弹性势能，再次向内能和动能转化。三．作图题（共9小题，满分50分）20．（2分）如图甲是小张同学用扫帚在水平地面扫地的情形，图乙是简化的示意图，图中O为支点，F1是扫地的动力，在图乙中画出作用在B点的摩擦力的示意图及其力臂L2。（保留作图痕迹）【分析】由题意分析笤帚上B点受摩擦力的方向，再根据力的示意图要求画出摩擦力示意图，根据力臂的概念画出其力臂L2。【解答】解：由图知，用笤帚在水平地面扫地时，笤帚相对水平地面地面向左运动，B点受到的摩擦力f方向水平向右，据此画出B点受摩擦力示意图；反向延长摩擦力的作用线，从支点O作摩擦力作用线的垂线，垂线段为其力臂L2，由图可以看出动力臂小于阻力臂，所以此杠杆为费力杠杆。如图所示：【点评】本题考查摩擦力的示意图和杠杆上力臂的作图，难度不大。21．（2分）如图中，一辆汽车不慎陷入泥坑，司机借助路边固定的墙面，用滑轮组将它拖出.画出最省力的绳子的绕法.【分析】要解决此题，需要知道滑轮组的绕线方法。可以从定滑轮或动滑轮绕起。要知道从动滑轮绕起比从定滑轮绕起多中间一根绕线承担物重，更省力。【解答】解：只有一个动滑轮，要求最省力，绳子先系在动滑轮的固定挂钩上，然后绕过左边的定滑轮，再绕过动滑轮。故答案为：【点评】最省力的滑轮组绕绳方法：绳子先系在动滑轮的固定挂钩上，绕过定滑轮，再绕过动滑轮。22．（2分）如图为一摆球从左侧A点摆到右侧最高点B的过程图，请在图中三个位置的摆球上用“1”和“2”分别标注出机械能最大位置和动能最小位置。【分析】（1）影响动能的因素有：质量和速度，质量一定时，速度越大，动能越大；（2）物体在运动过程中，克服阻力做功，机械能转化为内能。【解答】解：摆球从左侧A点摆到右侧最高点B的过程图，克服空气的阻力做功，一部分机械能转为内能，所以该过程中，摆球的机械能逐渐减小，所以在A点的机械能是最大的；摆球运动到B点时，摆球的质量不变，速度最小，动能最小，如图所示：【点评】本题考查了机械能的变化、影响动能大小的因素，属于基础题。23．（6分）新能源纯电动汽车因具有环保、节能、高效等诸多优势，日渐成为人们日常使用的重要交通工具。国内某型号的纯电动汽车在平直的公路上可以匀速行驶10h，速度为20m/s，测得汽车匀速行驶阻力为700N。求：（1）该电动汽车牵引力的功率；（2）该电动汽车牵引力做的功。【分析】（1）由P=Wt（2）由P=W【解答】解：（1）汽车在平直公路上匀速行驶，牵引力F与阻力f是一对平衡力，所以F＝f＝700N，电动汽车牵引力的功率：P=Wt=Fst=Fv＝700N×20m/s＝（3）由P=WW＝Pt＝1.4×104W×10×3600s＝5.04×108J。答：（1）该电动汽车牵引力的功率为1.4×104W；（2）该电动汽车牵引力做的功为5.04×108J。【点评】本题考查了功和功率计算公式的应用，难度不大。24．（6分）如图所示，是用滑轮组提升物体A的示意图，物体A受到的重力大小为GA＝900N，在匀速竖直提升物体A的过程中，物体A上升的速度大小为vA＝0.2m/s，G动＝100N，绳重、轮与轴的摩擦均可忽略不计。求：（1）拉力F；（2）绳子自由端的速度大小v绳；（3）拉力F做功的功率P；（4）滑轮组的机械效率为η。【分析】（1）由图知，使用的滑轮组承担物重的绳子股数n＝2，绳重、轮与轴的摩擦均可忽略不计，则拉力F=12（GA+G（2）使用的滑轮组承担物重的绳子股数n＝2，则绳子自由端（拉力端）移动的速度等于物体上升速度的2倍；（3）根据P=Wt（4）滑轮组的机械效率η=W【解答】解：（1）由图知，使用的滑轮组承担物重的绳子股数n＝2，绳重、轮与轴的摩擦均可忽略不计，拉力F=12（GA+G轮）=12（（2）由图知，n＝2，绳子自由端移动的速度：v＝2vA＝2×0.2m/s＝0.4m/s；（3）拉力F做功的功率为：P＝Fv＝500N×0.4m/s＝200W；（4）滑轮组的机械效率：η=W有解：（1）拉力为500N；（2）绳子自由端的速度大小为0.4m/s；（3）拉力F做功的功率为200W；（4）滑轮组的机械效率为90%。【点评】本题考查了速度公式、功率公式、效率公式的应用，关键是利用好两个推导公式：一是绳重、轮与轴的摩擦均可忽略不计时滑轮组的机械效率η=W有W总=25．（10分）【探究名称】探究杠杆的平衡条件【问题】小明家里有一杆秤如图甲所示，他发现小小的秤砣却能称量很重的物体，由此引起了他探究杠杆平衡条件的兴趣，于是他利用如图乙所示的装置开始了探究（实验中所用钩码均相同，杠杆质量均匀，相邻刻度线之间的距离相等）。【证据】（1）实验前将杠杆放置在水平桌面上，杠杆静止时如图乙所示，此时杠杆处于平衡（选填“平衡”或“不平衡”）状态，接下来应将杠杆的平衡螺母向左（选填“左”或“右”）调节，使杠杆水平平衡；（2）实验前要调整杠杆水平平衡，这样做的目的是便于测量力臂；（3）调节杠杆水平平衡后，在杠杆两侧悬挂不同数量的钩码并移动钩码的位置，使杠杆重新水平平衡，测得的实验数据如表。实验次数动力F1/N动力臂L1/cm阻力F2/N阻力臂L2/cm111025221012032____310【解释】（1）分析数据可知，杠杆的平衡条件是F1L1＝F2L2（用字母表示）；（2）请将表格横处的内容补充完整：15。【交流】（1）图丙中杠杆恰好处于水平位置平行，在A点下方再加挂2个相同的钩码，为使杠杆保持水平平衡，可以将挂在B点的钩码向右移动2格；（2）在进行图丁所示的实验的过程中，将弹簧测力计由竖直方向向左偏移时，保持杠杆水平平衡，发现测力计的示数增大，原因是弹簧测力计拉力的力臂减小。【分析】【证据】（1）（2）杠杆静止就说明是杠杆平衡状态；探究“杠杆的平衡条件”实验中，需要杠杆在水平位置平衡，调节时将螺母向上翘的一端移动，让杠杆在水平位置平衡的目的是便于测量力臂大小；【解释】（1）根据表格数据分析，得出结论；（2）杠杆平衡条件F1L1＝F2L2进行分析；【交流】（1）设一个钩码重为G，杠杆一个小格是L，根据杠杆平衡条件进行判断；（3）杠杆平衡条件F1L1＝F2L2进行分析。【解答】解：【证据】（1）（2）实验前发现杠杆静止时，此时处于平衡状态；杠杆右端下沉，为了使杠杆在水平位置平衡，便于测量力臂，他应将杠杆左端的平衡螺母向左调节，或将杠杆右端的平衡螺母向左调节；【解释】】（1）由表中的数据可得1N×10cm＝2N×5cm，2N×10cm＝1N×20cm，由此可得杠杆的平衡条件F1L1＝F2L2；（2）由杠杆的平衡条件F1L1＝F2L2可得2N×l1＝3N×10cm，解得l1＝15cm；【交流】（1）设每个钩码的重力为G，每个小格的长度为L，图丙中杠杆恰好处于水平位置平行，在A点下方再加挂2个相同的钩码，为使杠杆保持水平平衡，由杠杆的平衡条件F1L1＝F2L2可得，右侧钩码的力臂l2=F1L（2）弹簧测力计由竖直方向向左偏移时，要保持杠杆仍在水平位置平衡，则拉力F将变大，这是因为，阻力阻力臂不变，当拉力由竖直变成倾斜时，拉力F力臂变小，杠杆的平衡条件F1l1＝F2l2可知，相应的拉力会变大，这样