2017-2018新余市渝水区界水中学九年级物理试题【精编解析版】

2017-2018新余市渝水区界水中学九年级物理试题【精编解析版】

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一、选择题（每小题2分，共20分，在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的．）

1．如图所示的各种工具中，属于费力杠杆的是（）

A．起钉子的羊角锤              B．天平

C．铡草的铡刀              D．面包夹

2．关于温度、热量、内能，以下说法正确的是（）

A．物体温度升高，它的内能会增加

B．温度越高的物体，内能越大

C．物体温度不变，它的内能一定不变

D．物体的温度越高，所含的热量越多

3．下列说法中正确的是（）

A．机械效率越高，机械做功一定越快

B．做功越多的机械，机械效率一定越高

C．功率越大的机械做功一定越多

D．做功越快的机械，功率一定越大

4．在如图的四种情境中，人对物体做功的是（）

A．

提着水桶在水平地面上匀速前进

B．

扛着米袋慢慢爬上楼梯

C．

用力推汽车，汽车没动

D．

举着杠铃原地不动

5．汽车驶上陡坡时，司机通常要进行调换档位操作，以减小汽车的行驶速度．这样做的目的是（）

A．增大爬坡的牵引力              B．安全

C．增大摩擦力              D．省油

6．初二物理兴趣小组的同学学习了功率知识后，进行了“比一比谁上楼功率大”的比赛．其中某同学从一楼跑到三楼用了10s，则他上楼过程中的功率大约是（）

A．3W              B．30W              C．300W              D．3000W

7．一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功分别为W1、W2、W3，关于它们之间的大小关系说法正确的是（）

A．W1＜W2＜W3              B．W1＜W2=W3              C．W1=W2=W3              D．W1=W2＜W3

8．如图所示，小明用一可绕O点转动的轻质杠杆，将挂在杠杆下的重物提高，他用一个始终与杠杆垂直的力F，使杠杆由竖直位置缓慢转到水平位置，在这个过程中此杠杆（）

A．一直是省力的              B．先是省力的，后是费力的

C．一直是费力的              D．先是费力的，后是省力的

9．有一种运动叫蹦极，如图所示是蹦极运动的简化示意图，弹性绳一端固定在O点，另一端系住运动员，运动员从O点自由下落，A点处弹性绳自然伸直．B点是运动员受到的重力与弹性绳对运动员拉力相等的点，C点是蹦极运动员到达的最低点，运动员从O点到C点的运动过程中忽略空气阻力，则（）

A．从O至C运动员速度一直减小

B．从O点至A点运动员机械能不守恒，从A点至C点机械能守恒

C．从O至A过程中运动员速度增大，从A至C过程中运动员速度减小

D．从O至B过程中运动员速度增大，从B至C过程中运动员速度减小

10．如图，在探究杠杆平衡条件时，左边的钩码个数和位置保持不变，右边弹簧测力计的作用点固定，只改变测力计与水平方向的角度θ，则能描述测力计示数F与θ关系的图象是（）

A．              B．              C．              D．

二、填空题（每空1分，共24分）

11．如图所示，小强在一个罐子的盖和底各开两个小洞，将小铁块用细绳绑在橡皮筋的中部穿入罐中，橡皮筋两端穿过小洞用竹签固定起来，他将“魔罐”在水平桌面上向前滚出后将看到的现象是　你对此现象的解释是　能转化为　 能．

12．如图表示撑杆跳高运动的几个阶段：助跑、撑杆起跳、越横杆．从运动员撑杆起跳到越横杆的过程中，有关机械能变化的情况是：运动员的重力势能　，杆的弹性势能　．

13．向分别盛有相同质量冷水和热水的烧杯中各滴入一滴红墨水，隔了一会儿，我们会看到盛有　的杯子里的水变红快．这个现象说明了　．

14．重为50N的木块在大小为10N的水平拉力作用下，10s内在水平面上沿拉力方向前进2m，拉力做功为　J，功率为　W；在此过程中重力对木块做功为　J．

15．如图所示，用定滑轮和动滑轮分别将质量相同的甲、乙两物体匀速提升相同的高度，不计绳重与摩擦，且动滑轮重G动小于乙物体的物重G，则所用的拉力F甲　F乙（选填“＞”、“＜”或“=”，下同），其机械效率η甲　η乙．

16．一辆汽车在水平路面上匀速行驶，发动机的功率是60kW，若汽车的速度为20m/s，汽车的牵引力在5min内做的功为　J，这辆汽车受到的牵引力为　N．

17．AOB是可绕O点无摩擦转动的轻杆，A端挂重为300N的物块，AO与OB长度之比为5：3，人始终沿竖直方向拉挂在B端的轻环．要使轻杆水平平衡，人应施加的拉力为　N；人要不被拉起，则人重至少为　N．与水平平衡相比，当轻杆在图中虚线位置平衡时，人的拉力将　（填“变大”“变小”或“不变”）．

18．跳绳看起来似乎很简单，然而亲自跳起来就会感到运动量是相当大的．有位同学对此作了专门研究：跳绳者的质量m=50kg，跳绳者的重心高度随时间变化的情况如图所示．根据所给条件可估算出此跳绳者跳一次绳所做的功为　J；在1分钟内做功的平均功率为　W．（g=10N/kg）

19．甲、乙两台机器的功率之比为3：2，它们做同样多的功所需的时间之比为　；在相同的时间内，甲、乙两台机器所做功之比为　．

20．如图甲所示，水平地面上的一物体，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t关系和物体速度v与时间t的关系如图乙所示．则第2秒末时，物体处于　状态，第4秒末时，物体受到的摩擦力是　N，第6秒末到第9秒末，推力F做功是　J．

三、解答题（共46分，第22、23题应有解题过程）

21．如图所示，杠杆在力F1、F2作用下处于平衡状态，L1为F1的力臂．请在图中作出F2的力臂L2及力F1．

22．在如图所示中画出使轻质杠杆保持平衡的最小的力F的示意图及其力臂．

23．在图中画出滑轮组最省力的绳子绕法．

24．如图，重为3.2×104N的卡车，经过一段水平路面，再以9.6×104W的功率沿与水平地面成30°角的斜坡匀速向上爬行，已知斜坡长100m，斜坡的机械效率为80%．求卡车：

（1）运动过程中，克服重力做的功；

（2）爬坡时的牵引力；

（3）爬坡时的受到的摩擦力．

25．如图所示，滑轮组提起重500N的货物，绳子的自由端拉力F=200N，重物以0.2m/s的速度匀速上升，不考虑绳重和摩擦，求：

（1）此时滑轮组的机械效率（保留一位小数）    

（2）拉力做功功率

（3）当所提货物重力为800N时，绳端的拉力为多大？

26．在“探究杠杆的平衡条件”的实验中：

（1）在实验前，要求杠杆在水平位置平衡的目的是　．小王同学把杠杆放在支架后，在没有挂钩码时杠杆的平衡位置如图（甲）所示．为使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆右端螺母向　边旋一些（选填“左”或“右”）．

（2）调好后，第一组按图（乙）进行实验，第二组按图（丙）进行实验．你认为第　组实验更好，理由是　．

（3）小王的实验数据如下表：

根据实验数据分析，可得出杠杆的平衡条件：　．

分析小王所做实验存在不足，原因是　．

（4）如图丁所示，当小王用弹簧测力计在C处竖直向上拉，当弹簧测力计逐渐向右倾斜时，杠杆仍然在水

平位置平衡，弹簧测力计的拉力F　（填“变大”、“不变”或“变小”），原因是　．

27．小华猜想：动能大小可能与物体的质量与物体的速度有关．因此．他设计了如下两种实验方案：

A．让同一辆小车分别从同一斜面的不同高度由静止开始下滑．与放在水平面上的木块相碰，比较木块在水平面上移动的距离（如图甲所示）．

B．让不同质量的小车分别从同一斜面的不同高度由静止开始下滑，与放在水平面上的木块相碰．比较木块在水平面上移动的距离（如图乙所示）．

上述两种实验方案中：

（1）A方案是为了探究动能大小与　关系，若木块被撞后移动的距离越远．

（2）小华想用B方案探究动能大小与质量的关系．该方案是否合理？　 （A、合理/B、不合理）．理由是　．

（3）小红完成实验后想，本实验中水平轨道能否是光滑的呢？请你帮小红解决这个问题，你的结论是　（A、能/B、不能），你的依据是　．

（4）在实际实验中，常常发现木块会被推出木板外，导致无法记录木块移动的距离，在不添加实验器材的基础上，通过实验操作，使其不再滑出木板，做法是：　．

28．如图所示，小华用装有细沙的容器、三脚小桌和质量不同的木块做“探究重力势能大小与哪些因素有关”的实验：①该实验是通过观察比较　来间接判断物体重力势能大小的；②实验中采用质量不同的木块，是为了探究物体重力势能大小与物体　

的关系，操作时应该让木块从　选填“相同”或“不同”）的高度自由下落；③若要探究物体重力势能大小与物体高度的关系，请简要说明具体做法　．

29．在“测量动滑轮机械效率”的实验中，小明用如图所示的动滑轮提升钩码，改变钩码的数量，正确操作，实验数据如下．

（1）实验时，用手沿　向上　拉动弹簧测力计，使挂在动滑轮下的钩码缓缓上升．

（2）第①次实验测得动滑轮的机械效率为　（保留一位小数）．

（3）第③次实验时，钩码上升的速度为1cm/s，则拉力的功率为　W，静止时拉力F的大小　（选填“大于”、“小于”或“等于”）1.7N．

30．某实验小组的同学们在探究“斜面的机械效率”实验时，用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动物块，收集了下表中的实验数据．

（1）分析表中的数据可得出：斜面越缓越　力（选填“省”或“费”）．

（2）该小组又进行了第4次实验，他们在斜面上铺上棉布，使斜面变粗糙，保持斜面高和长分别是0.5m和1m，用弹簧测力计拉动同一物块沿斜面向上做匀速直线运动，读出此时弹簧测力计的示数为4.5N，他们测得这种情况下斜面的机械效率为　．

（3）把第4次实验数据与表中数据综合分析可得出：斜面的机械效率与　和　有关．

（4）当用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动物块时，物块所受的拉力　 物块所受的摩擦力（选填“大于”、“小于”或“等于”）．

2017-2018新余市渝水区界水中学九年级物理试题参考答案与试题解析

一、选择题（每小题2分，共20分，在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的．）

1．如图所示的各种工具中，属于费力杠杆的是（）

A．起钉子的羊角锤              B．天平

C．铡草的铡刀              D．面包夹

【考点】7O：杠杆的分类．

【分析】该题考查了学生对物理模型的抽象、分析能力．判断杠杆的类型可结合生活经验和动力臂与阻力臂的大小关系来判断．

【解答】解：A、生活中我们使用羊角锤在使用时动力臂大于阻力臂，为省力杠杆，不符合题意；

B、天平为等臂杠杆，不符合题意；

C、铡草的铡刀使用时动力臂大于阻力臂，为省力杠杆，不符合题意；

D、面包夹在使用时动力臂小于阻力臂，费了力但省距离，符合题意．

故选D．

2．关于温度、热量、内能，以下说法正确的是（）

A．物体温度升高，它的内能会增加

B．温度越高的物体，内能越大

C．物体温度不变，它的内能一定不变

D．物体的温度越高，所含的热量越多

【考点】G6：温度、热量与内能的关系．

【分析】（1）物体吸热或温度升高，内能一定增大；但物体的内能增大，不一定是由物体吸热或温度升高引起的．

（2）物体的内能跟物体的质量、状态、温度有关．

（3）热量是一个过程量，不能用含有表示．

【解答】解：A、物体温度升高，内能一定增加，故A正确；

B、内能跟物体的质量、状态、温度有关，因此温度高的物体内能不一定大，故B错误；

C、物体吸收热量，温度不一定升高，但内能一定增大，例如晶体的熔化和液体的沸腾过程，故C错误；

D、描述热量的术语只能用”吸收“或”放出“，不能用“含有”，故D错误．

故选A．

3．下列说法中正确的是（）

A．机械效率越高，机械做功一定越快

B．做功越多的机械，机械效率一定越高

C．功率越大的机械做功一定越多

D．做功越快的机械，功率一定越大

【考点】FB：功率的概念；F1：机械效率．

【分析】功率表示物体做功的快慢程度，而机械效率指有用功占总功的比值，二者之间没有什么关系．

【解答】解：A、机械效率高，说明有用功占总功的比值大，但不一定做功就快，故A错误；

B、做功多，效率不一定高，这要看有用功、额外功的比例大小，故B错误；

C、功率大表明机械做功快，但做功不一定多，这要看做功时间的长短，故C错误；

D、做功快，说明机械的功率大，能够在较短的时间内做更多的功，故D正确．

故选：D．

4．在如图的四种情境中，人对物体做功的是（）

A．

提着水桶在水平地面上匀速前进

B．

扛着米袋慢慢爬上楼梯

C．

用力推汽车，汽车没动

D．

举着杠铃原地不动

【考点】EA：力是否做功的判断．

【分析】本题要抓住做功的两个必要因素：（1）作用在物体上的力；（2）物体在力的方向上通过的距离；二者缺一不可．

【解答】解：A、提着水桶在水平地面上匀速前进，人给水桶的力的向上的，向上没有移动距离，人对水桶没有做功．故A不符合题意．

B、扛着米袋慢慢爬上楼梯，人给米袋的力向上，向上移动了距离，人对米袋做功．故B符合题意．

C、用力推汽车，汽车没动，人给汽车一个向前的力，向前没有移动距离，人对汽车没有做功．故C不符合题意．

D、举着杠铃原地不动，人对杠铃的力向上，向上没有移动距离，人对杠铃没有做功．故D不符合题意．

故选：B．

5．汽车驶上陡坡时，司机通常要进行调换档位操作，以减小汽车的行驶速度．这样做的目的是（）

A．增大爬坡的牵引力              B．安全

C．增大摩擦力              D．省油

【考点】FG：功率计算公式的应用．

【分析】对于汽车来说，其最大功率是一定的，由P=Fv可知，只有减小速度，才能得到更大的牵引力，更有利于上坡．

【解答】解：

根据P===Fv可知，

汽车牵引力F=，由于汽车的最大功率是一定的，当减小行驶速度时，可以获得更大的牵引力．

故选A．

6．初二物理兴趣小组的同学学习了功率知识后，进行了“比一比谁上楼功率大”的比赛．其中某同学从一楼跑到三楼用了10s，则他上楼过程中的功率大约是（）

A．3W              B．30W              C．300W              D．3000W

【考点】FF：功率的计算；23：质量的估测；63：长度的估测；78：重力的计算．

【分析】上楼时要克服自身的重力做功，做功的大小等于重力和楼高的乘积．我们可以估测出人的质量，求出人的重力，再估测出楼高，利用公的计算公式W=Gh求出做的功．再利用功率计算公式P=求出功率．

【解答】解：质量约为50kg，一层楼高约为3m，人从一楼到三楼上升了两层楼高为6m．

∴上楼的功率：P=====300W，

故选C．

7．一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功分别为W1、W2、W3，关于它们之间的大小关系说法正确的是（）

A．W1＜W2＜W3              B．W1＜W2=W3              C．W1=W2=W3              D．W1=W2＜W3

【考点】EC：功的计算．

【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W=Fs．

【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、W3，三个功的大小都等于W=Fs；即W1=W2=W3；

故C正确；ABD错误；

故选：C．

8．如图所示，小明用一可绕O点转动的轻质杠杆，将挂在杠杆下的重物提高，他用一个始终与杠杆垂直的力F，使杠杆由竖直位置缓慢转到水平位置，在这个过程中此杠杆（）

A．一直是省力的              B．先是省力的，后是费力的

C．一直是费力的              D．先是费力的，后是省力的

【考点】7Q：杠杆的动态平衡分析；7O：杠杆的分类．

【分析】（1）力臂的概念：从支点到力的作用线的距离叫做力臂．

（2）运用杠杆的平衡条件F1l1=F2l2分析动力的大小变化．

【解答】解；由图可知动力F1的力臂始终保持不变，物体的重力G始终大小不变，在杠杆从竖直位置向水平位置转动的过程中，重力的力臂逐渐增大，在L2＜L1之前杠杆是省力杠杆，在L2＞L1之后，杠杆变为费力杠杆．

故选B．

9．有一种运动叫蹦极，如图所示是蹦极运动的简化示意图，弹性绳一端固定在O点，另一端系住运动员，运动员从O点自由下落，A点处弹性绳自然伸直．B点是运动员受到的重力与弹性绳对运动员拉力相等的点，C点是蹦极运动员到达的最低点，运动员从O点到C点的运动过程中忽略空气阻力，则（）

A．从O至C运动员速度一直减小

B．从O点至A点运动员机械能不守恒，从A点至C点机械能守恒

C．从O至A过程中运动员速度增大，从A至C过程中运动员速度减小

D．从O至B过程中运动员速度增大，从B至C过程中运动员速度减小

【考点】FN：动能和势能的大小变化．

【分析】当重力大于弹性绳对运动员拉力时，运动员做加速运动；当弹性绳对运动员拉力大于重力时，运动员做减速运动，据此分析解答．

【解答】解：根据题意可知，从O点到B点的过程中，重力大于弹性绳对运动员拉力，因此速度越来越大；从B点到C点的过程中，弹性绳对运动员拉力大于重力，运动员的速度开始减小，到达C点时，速度为零；由于不计空气阻力，因此整个过程能量守恒；故选项ABC错误，选项D正确．

故选：D．

10．如图，在探究杠杆平衡条件时，左边的钩码个数和位置保持不变，右边弹簧测力计的作用点固定，只改变测力计与水平方向的角度θ，则能描述测力计示数F与θ关系的图象是（）

A．              B．              C．              D．

【考点】7N：杠杆的平衡条件．

【分析】根据杠杆的平衡条件动力×动力臂=阻力×阻力臂可知，当阻力和阻力臂不变时，动力臂越大，动力越小．

【解答】解：当测力计和杠杆的角度从0度逐渐增加到90度时，动力臂越来越大，动力越来越小，当测力计和杠杆垂直时，此时动力臂最大，动力最小，当测力计和杠杆的角度从90度逐渐增加到180度时，角度越大，动力臂越小，动力越大．

故选B．

二、填空题（每空1分，共24分）

11．如图所示，小强在一个罐子的盖和底各开两个小洞，将小铁块用细绳绑在橡皮筋的中部穿入罐中，橡皮筋两端穿过小洞用竹签固定起来，他将“魔罐”在水平桌面上向前滚出后将看到的现象是　魔罐又滚了回来　你对此现象的解释是　弹性　能转化为　动　 能．

【考点】FU：动能和势能的转化与守恒．

【分析】动能的影响因素：质量和速度；弹性势能的影响因素：物体的形变程度．

【解答】解：魔罐在开始滚动的时候，具有动能，滚动的过程中，动能转化为弹性势能，当动能为0时，弹性势能最大，魔罐开始向回滚动，在魔罐滚回来的过程中弹性势能减小，动能增大，弹性势能转化为动能．

故答案为：魔罐又滚了回来；弹性；动．

12．如图表示撑杆跳高运动的几个阶段：助跑、撑杆起跳、越横杆．从运动员撑杆起跳到越横杆的过程中，有关机械能变化的情况是：运动员的重力势能　增大　，杆的弹性势能　先增大后减小　．

【考点】FN：动能和势能的大小变化．

【分析】（1）弹性势能大小跟物体弹性形变的大小有关，弹性形变越大，弹性势能越大．

（2）重力势能大小的影响因素：质量和高度，质量越大，高度越高，重力势能越大．

【解答】解：（1）运动员撑杆起跳到越横杆的过程中，质量不变，高度增大，重力势能增大．

（2）运动员起跳时，杆开始发生弹性形变，到越过横杆时，杆恢复原状，中间过程中杆的弹性形变最大，弹性势能最大．整个过程杆的弹性势能先增大后减小．

故答案为：增大；先增大后减小．

13．向分别盛有相同质量冷水和热水的烧杯中各滴入一滴红墨水，隔了一会儿，我们会看到盛有　热水　的杯子里的水变红快．这个现象说明了　温度越高，分子的无规则运动越剧烈　．

【考点】55：宏观热现象和分子热运动的联系．

【分析】根据分子热运动的剧烈程度与温度的关系即可进行解答．

【解答】解：由于温度越高，分子的热运动就越剧烈；所以热水中的水会很快的变红；

故答案为：热水；温度越高，分子的无规则运动越剧烈．

14．重为50N的木块在大小为10N的水平拉力作用下，10s内在水平面上沿拉力方向前进2m，拉力做功为　20　J，功率为　2　W；在此过程中重力对木块做功为　0　J．

【考点】EC：功的计算；FF：功率的计算．

【分析】（1）已知水平拉力、木块在拉力的方向上前进的距离，利用W=Fs求拉力做的功；

（2）又知道做功用的时间，再利用公式P=计算出拉力的做功功率；

（3）做功的两个必要因素：一是作用在物体上的力，二是在力的方向上移动的距离，据此分析重力做功．

【解答】解：（1）拉力做功：W=Fs=10N×2m=20J；

（2）拉力做功功率：P===2W；

（3）木块在水平方向上运动，在重力方向上没有移动距离，重力做功为0．

故答案为：20；2；0．

15．如图所示，用定滑轮和动滑轮分别将质量相同的甲、乙两物体匀速提升相同的高度，不计绳重与摩擦，且动滑轮重G动小于乙物体的物重G，则所用的拉力F甲　＞　F乙（选填“＞”、“＜”或“=”，下同），其机械效率η甲　＞　η乙．

【考点】7V：定滑轮及其工作特点；7W：动滑轮及其工作特点；F2：机械效率的大小比较．

【分析】本题主要考查两个方面的知识：（1）动滑轮和定滑轮的使用特点：使用定滑轮不能省力，但能改变动力的方向；使用动滑轮不能改变动力的方向，但能省力．（2）对滑轮组机械效率公式η=的理解．

【解答】解：由定滑轮的使用特点可知：F甲=G；F乙=，所以F甲＞F乙．

如图所示，用定滑轮和动滑轮分别将质量相同的甲、乙两物体匀速提升相同的高度，不计绳重与摩擦，则所做的有用功一样大，

由于要克服动滑轮重力的作用，所以使用动滑轮做的总功多，由η=可知定滑轮的机械效率高，所以η甲＞η乙．

故答案为：＞；＞．

16．一辆汽车在水平路面上匀速行驶，发动机的功率是60kW，若汽车的速度为20m/s，汽车的牵引力在5min内做的功为　1.8×107　J，这辆汽车受到的牵引力为　3000　N．

【考点】FG：功率计算公式的应用．

【分析】（1）知道汽车的功率和时间，根据公式P=求出汽车做的功；

（2）首先根据公式v=求出汽车通过的距离，知道汽车牵引力做的功和汽车通过的距离，再根据公式W=Fs求出汽车的牵引力．

【解答】解：（1）发动机的功率是P=60kW=6×104W，时间t=5min=300s，

根据公式P=可得：

汽车牵引力做的功：

W=Pt=6×104W×300s=1.8×107J；

（2）根据公式v=可得：

汽车通过的距离：

s=vt=20m/s×300s=6×103m，

根据公式W=Fs可得：

汽车的牵引力：

F===3000N．

故答案为：1.8×107；3000．

17．AOB是可绕O点无摩擦转动的轻杆，A端挂重为300N的物块，AO与OB长度之比为5：3，人始终沿竖直方向拉挂在B端的轻环．要使轻杆水平平衡，人应施加的拉力为　500　N；人要不被拉起，则人重至少为　500　N．与水平平衡相比，当轻杆在图中虚线位置平衡时，人的拉力将　不变　（填“变大”“变小”或“不变”）．

【考点】7N：杠杆的平衡条件．

【分析】（1）杠杆在水平位置平衡，知道动力臂和阻力臂的关系，以及在A点施加大小，利用杠杆的平衡条件F1L1=F2L2计算出杠杆B点人应施加拉力．人要不被拉起，则人重至少等于人应施加拉力；

（2）当轻杆在图中虚线位置平衡时，分析杠杆的五要素，A的重力不变，根据杠杆的平衡条件可知人的拉力大小

【解答】解：

（1）已知AO：OB=5：3，G=300N，

要使轻杆水平平衡，根据杠杆平衡条件可得：G×OA=F×OB，

则人应施加的拉力：F===500N，

人要不被拉起，则人重至少等于人应施加拉力；即人重至少为500N；

（2）当轻杆在图中虚线位置平衡时，示意图如下所示：

倾斜后动力臂为OD，阻力臂为OC，力臂都变小，

因OA=OA′，OB=OB′，△A′OC～△B′OD，

故由相似三角形性质可得OD：OC=OB′：OA′=OB：OA=3：5，

则两力臂的比值不变，且A的重力不变，根据杠杆的平衡条件可知人的拉力不变，仍为500N，保持不变．

故答案为：500；500；不变．

18．跳绳看起来似乎很简单，然而亲自跳起来就会感到运动量是相当大的．有位同学对此作了专门研究：跳绳者的质量m=50kg，跳绳者的重心高度随时间变化的情况如图所示．根据所给条件可估算出此跳绳者跳一次绳所做的功为　45　J；在1分钟内做功的平均功率为　135　W．（g=10N/kg）

【考点】EC：功的计算；FF：功率的计算．

【分析】跳绳的过程中上升阶段是克服重力做功，下降阶段是重力做功的过程，从题中获取信息可解决此题．

（1）从图中读出跳一次所用的时间t，计算1min内所跳的次数n；从图中读出一次停留的时间，可求出1min中共停留的时间．

（2）利用重力公式可先计算出物体的重力G，又从图中可知起跳的最大高度h，利用功的计算公式可计算出克服重力所做的功W；

（3）根据功率的定义式可估算出平均功率P．

【解答】解：由图可知跳一次所用时间t1=s；

∴1min内所跳的次数n==180；

该同学的重力为G=mg=50kg×10N/kg=500N，

起跳的最大高度h=0.09m，

跳一次克服重力做功W=Gh=500N×0.09m=45J，

1min内克服重力做功为W总=nW=180×45J=8100J；

1min内克服重力做功的平均功率P===135W；

故答案为：45；135．

19．甲、乙两台机器的功率之比为3：2，它们做同样多的功所需的时间之比为　2：3　；在相同的时间内，甲、乙两台机器所做功之比为　3：2　．

【考点】FG：功率计算公式的应用．

【分析】（1）甲、乙两台机器做同样多的功所需的时间之比，可利用公式P=来分析；

（2）在相同的时间内，甲、乙两台机器所做功之比，可由公式P=来分析．

【解答】解：（1）甲乙两台机器做功相等，故W甲：W乙=1：1，根据公式P=可得：

时间之比： ==×=×=；

（2）在相同的时间内，t甲：t乙=1：1，根据公式P=可得：

甲、乙两台机器所做功之比： ===．

故答案为：2：3；3：2．

20．如图甲所示，水平地面上的一物体，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t关系和物体速度v与时间t的关系如图乙所示．则第2秒末时，物体处于　静止　状态，第4秒末时，物体受到的摩擦力是　4　N，第6秒末到第9秒末，推力F做功是　24　J．

【考点】6V：力与图象的结合；7D：摩擦力的大小；EC：功的计算．

【分析】（1）因为第二秒末物体的速度为0，所以物体静止；

（2）从图乙v﹣t图象上看出，第6s以后，物体做匀速直线运动，受到的摩擦力等于拉力；由图乙F﹣t图象得出拉力大小；第4秒末时，物体加速运动，和6s以后相比，压力和接触面的粗糙程度不变，摩擦力不变；

（3）根据图乙可以看出6秒到9秒作用在物体上的力是4N，并且在这段时间内物体在做匀速直线运动，速度为2m/s，求出物体运动的距离，再利用公式W=FS求出推力所做的功．

【解答】解：（1）从图乙可以看出物体在第2秒末时速度为0，所以物体静止；

（2）从图乙v﹣t图象上看出，第6s以后，物体做匀速直线运动，受到的摩擦力f=F=4N；第4秒末时，物体加速运动，和6s以后相比，压力和接触面的粗糙程度不变，摩擦力不变，大小为4N；

（3）从图乙可以看出，6s～9s这段时间中F=4N，v=2m/s，

由v=可得，s=vt=2m/s×3s=6m，

利用功的计算公式得，W=Fs=4N×6m=24J；

故答案为：静止；4；24．

三、解答题（共46分，第22、23题应有解题过程）

21．如图所示，杠杆在力F1、F2作用下处于平衡状态，L1为F1的力臂．请在图中作出F2的力臂L2及力F1．

【考点】7P：力臂的画法．

【分析】力臂是从支点到力的作用线的垂直距离，据此画出力臂的垂线，与杠杆的交点为F1的作用点，为使杠杆平衡F1的方向应该向上，据此画出动力示意图．

【解答】解：过力臂L1的末端画出力臂的垂线，与杠杆的交点为F1的作用点，F1的方向应该向上，在线段末端标出箭头；从支点O到F2作用线的距离，即为L2．如图所示：

22．在如图所示中画出使轻质杠杆保持平衡的最小的力F的示意图及其力臂．

【考点】7P：力臂的画法．

【分析】（1）力臂的概念：力臂是指从支点到力的作用线的距离；

（2）杠杆平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂（F1 L1=F2 L2），在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小．

【解答】解：由杠杆平衡条件F1 L1=F2 L2可知，在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小；图中支点在O点，因此OP作为动力臂最长，连接OP，然后过P点作垂直于OP的力，由图知动力的方向应该向上，如下图所示：

23．在图中画出滑轮组最省力的绳子绕法．

【考点】7@：滑轮组的设计与组装．

【分析】滑轮组可以从动滑轮绕起，也可以从定滑轮绕起，不同的绕法，省力情况也不同；要求最省力，则承担物重的绳子股数最多，从动滑轮开始绕起．

【解答】解：

用一个定滑轮和一个动滑轮组成滑轮组，要求最省力，则承担物重的绳子股数最多，从绳子开始端在动滑轮上的挂钩，向上先通过上面的定滑轮，再绕过下面的动滑轮，如图所示：

24．如图，重为3.2×104N的卡车，经过一段水平路面，再以9.6×104W的功率沿与水平地面成30°角的斜坡匀速向上爬行，已知斜坡长100m，斜坡的机械效率为80%．求卡车：

（1）运动过程中，克服重力做的功；

（2）爬坡时的牵引力；

（3）爬坡时的受到的摩擦力．

【考点】EC：功的计算；F6：斜面的机械效率．

【分析】（1）斜面倾角为30°，直角三角形中，30°角对应的直角边长度等于斜边长度的一半，再根据W有=Gh算出有用功，即克服重力做的功．

（2）已知斜坡的机械效率，根据公式η=推导，可求出总功，再根据W=Fs推导，可求出牵引力．

（3）根据克服摩擦做功为额外功，计算摩擦力大小．

【解答】解：

（1）斜面倾角为30°，

斜面高度为：h=s=×100m=50m，

克服重力做的功为：W有=Gh=3.2×104N×50m=1.6×106J．

（2）由η=得，

总功：W总===2×106J．

又由：W总=Fs得，

牵引力：F===2×104N．

（3）由W总=W有+W额得，

上坡过程中，汽车所做额外功：W额=W总﹣W有=2×106J﹣1.6×106J=4×105J，

由W额=fs得，摩擦力f===4000N．

答：（1）克服重力做的功为1.6×106J；

（2）爬坡时的牵引力为2×104N；

（3）汽车受到的摩擦力为4000N．

25．如图所示，滑轮组提起重500N的货物，绳子的自由端拉力F=200N，重物以0.2m/s的速度匀速上升，不考虑绳重和摩擦，求：

（1）此时滑轮组的机械效率（保留一位小数）    

（2）拉力做功功率

（3）当所提货物重力为800N时，绳端的拉力为多大？

【考点】F4：滑轮（组）的机械效率；7!：滑轮组绳子拉力的计算；FF：功率的计算．

【分析】（1）由图可知滑轮组绳子的有效股数，根据η=×100%=×100%=×100%=×100%求出滑轮组的机械效率；

（2）根据v绳=nv物求出绳端移动的速度，利用P===Fv求出拉力的功率；

（3）不考虑绳重和摩擦，根据F=（G+G动）求出动滑轮的重力，再根据F=（G+G动）求出当所提货物重力为800N时绳端的拉力．

【解答】解：（1）由图可知，n=3，则滑轮组的机械效率：

η=×100%=×100%=×100%=×100%=×100%≈83.3%；

（2）绳端移动的速度：

v绳=nv物=3×0.2m/s=0.6m/s，

拉力的功率：

P=Fv绳=200N×0.6m/s=120W；

（3）不考虑绳重和摩擦，由F=（G+G动）可得，动滑轮的重力：

G动=nF﹣G=3×200N﹣500N=100N，

当所提货物重力为800N时，绳端的拉力：

F′=（G′+G动）=×=300N．

答：（1）此时滑轮组的机械效率为83.3%；    

（2）拉力做功功率为120W；

（3）当所提货物重力为800N时，绳端的拉力为300N．

26．在“探究杠杆的平衡条件”的实验中：

（1）在实验前，要求杠杆在水平位置平衡的目的是　便于测量力臂，且避免杠杆自重对实验的影响　．小王同学把杠杆放在支架后，在没有挂钩码时杠杆的平衡位置如图（甲）所示．为使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆右端螺母向　右　边旋一些（选填“左”或“右”）．

（2）调好后，第一组按图（乙）进行实验，第二组按图（丙）进行实验．你认为第　二　组实验更好，理由是　力与杠杆垂直，便于测量力臂　．

（3）小王的实验数据如下表：

根据实验数据分析，可得出杠杆的平衡条件：　F1L1=F2L2　．

分析小王所做实验存在不足，原因是　实验次数太少，得出的结论没有普遍性　．

（4）如图丁所示，当小王用弹簧测力计在C处竖直向上拉，当弹簧测力计逐渐向右倾斜时，杠杆仍然在水

平位置平衡，弹簧测力计的拉力F　变大　（填“变大”、“不变”或“变小”），原因是　动力臂变小　．

【考点】7U：探究杠杆的平衡条件实验．

【分析】（1）杠杆在水平位置平衡后，支点到力的作用点的距离就是力臂；

在调节杠杆平衡时，应将平衡螺母向较高的一端调节；

（2）探究杠杆平衡条件时，使杠杆在水平位置平衡，此时力的方向与杠杆垂直，力臂的长度可以直接从杠杆上读出来；

（3）为使结论更具普遍性，应多测几组数据进行分析；

（4）阻力和阻力臂不变时，弹簧测力计倾斜，动力臂变小，动力变大．

【解答】解：

（1）为了便于测量力臂，应使杠杆在水平位置平衡，此时可消除杠杆自身重力的影响

图知，右端偏高，为使杠杆在水平位置平衡，需要将平衡螺母向右调节；

（2）力臂等于支点到力的作用线的距离，当杠杆在水平位置平衡时，力的方向与杠杆垂直，力臂可以从杠杆标尺刻度上直接读出来，因此第二组实验设计的好，此时弹簧测力计的拉力与杠杆垂直，便于测量力臂．

（3）由表格中数据知，杠杆的平衡条件是：F1L1=F2L2；

由题意知，实验只测量了一组数据，便得出结论，结论具有偶然性，不具普遍性；

（4）乙图，弹簧测力计竖直向上拉杠杆时，拉力力臂为OC，弹簧测力计逐渐向右倾斜拉杠杆，拉力的力臂小于OC，拉力力臂变小，拉力变大，弹簧测力计示数变大．

故答案为：（1）便于测量力臂，且避免杠杆自重对实验的影响；右；（2）拉二；力与杠杆垂直，便于测量力臂；（3）F1L1=F2L2；实验次数太少，得出的结论没有普遍性；（4）变大；动力臂变小．

27．小华猜想：动能大小可能与物体的质量与物体的速度有关．因此．他设计了如下两种实验方案：

A．让同一辆小车分别从同一斜面的不同高度由静止开始下滑．与放在水平面上的木块相碰，比较木块在水平面上移动的距离（如图甲所示）．

B．让不同质量的小车分别从同一斜面的不同高度由静止开始下滑，与放在水平面上的木块相碰．比较木块在水平面上移动的距离（如图乙所示）．

上述两种实验方案中：

（1）A方案是为了探究动能大小与　速度　关系，若木块被撞后移动的距离越远．

（2）小华想用B方案探究动能大小与质量的关系．该方案是否合理？　B　 （A、合理/B、不合理）．理由是　没有控制小车刚到达水平面时的速度相同　．

（3）小红完成实验后想，本实验中水平轨道能否是光滑的呢？请你帮小红解决这个问题，你的结论是　B　（A、能/B、不能），你的依据是　小车滑到的水平面上撞击木块后，木块会一直运动下去　．

（4）在实际实验中，常常发现木块会被推出木板外，导致无法记录木块移动的距离，在不添加实验器材的基础上，通过实验操作，使其不再滑出木板，做法是：　降低小车下滑的高度　．

【考点】FQ：探究影响物体动能大小的因素．

【分析】（1）动能的大小与质量和速度有关．小车的动能多少决定了木块运动距离的长短．此实验把动能的大小转换为木块被撞击后运动的距离，距离越远表明小球的动能越大；

（2）该实验利用了控制变量法，如果探究动能大小与质量的关系，必须保证运动速度相同，应该使小车从斜面的相同高度滑下；

（3）由牛顿第一定律内容分析回答．

（4）要使小车推动木块的距离变小，可通过减小小车的运动速度来减小小车的动能．

【解答】解：

（1）实验中，让小车处在不同的高度，反映了速度不同，这样设计的目的是为了研究动能与速度的关系；

（2）要探究动能大小与质量的关系，应该控制小车的速度相同，让小车从斜面的同一高度滑下；

（3）若水平面光滑，木块不受摩擦力，由牛顿第一定律可知物体将永远运动下去．物体的通过的距离无法确定，做功的多少也无法确定．所以小球动能的大小就无法比较；

（4）木块会被推出木板外，说明小车的动能太大，为减小动能，在质量不变的情况下，可减小速度，让其从更低的高度滑下．

故答案为：（1）速度；

（2）B；没有控制小车刚到达水平面时的速度相同；

（3）B； 小车滑到的水平面上撞击木块后，木块会一直运动下去；

（4）降低小车下滑的高度．

28．如图所示，小华用装有细沙的容器、三脚小桌和质量不同的木块做“探究重力势能大小与哪些因素有关”的实验：①该实验是通过观察比较　小桌在沙子中下陷的深度　来间接判断物体重力势能大小的；②实验中采用质量不同的木块，是为了探究物体重力势能大小与物体　质量　

的关系，操作时应该让木块从　相同　选填“相同”或“不同”）的高度自由下落；③若要探究物体重力势能大小与物体高度的关系，请简要说明具体做法　让同一木块从不同高度下落，比较小桌下陷的深度　．

【考点】FR：探究影响物体势能大小的因素．

【分析】掌握转换法在此实验中的应用，此实验通过小桌陷入沙子中的深度来判断重力势能的大小；

掌握控制变量法在此实验中的应用，重力势能与物体的质量和被举高度有关，在探究重力势能与其中一个量的关系时，另一个量保持不变，改变要探究的量．

【解答】解：①由题意知，实验是通过观察比较小桌在沙子中下陷的深度来间接判断物体重力势能大小的；

②实验中采用质量不同的物块，是为了探究重力势能与质量的关系，在探究过程中要注意保持物体从同一高度由静止落下；

③若要探究物体重力势能大小与物体高度的关系，则需让同一木块从不同高度下落，比较小桌下陷的深度．

故答案为：①小桌在沙子中下陷的深度；②质量；相同；③让同一木块从不同高度下落，比较小桌下陷的深度．

29．在“测量动滑轮机械效率”的实验中，小明用如图所示的动滑轮提升钩码，改变钩码的数量，正确操作，实验数据如下．

（1）实验时，用手沿　竖直　向上　匀速　拉动弹簧测力计，使挂在动滑轮下的钩码缓缓上升．

（2）第①次实验测得动滑轮的机械效率为　71.4%　（保留一位小数）．

（3）第③次实验时，钩码上升的速度为1cm/s，则拉力的功率为　0.034　W，静止时拉力F的大小　小于　（选填“大于”、“小于”或“等于”）1.7N．

【考点】F8：滑轮（组）机械效率的测量实验．

【分析】（1）在实验中，为了正确测出拉力的大小，应竖直拉动弹簧测力计匀速上升．

（2）根据表中实验数据，应用效率公式求出动滑轮的效率．

（3）拉力的功率即总功的功率，根据承担物重的绳子段数得出拉力的速度，根据公式P===Fv计算拉力的功率；静止时，消除了摩擦力的影响，测力计示数变小．

【解答】解：（1）在实验时，应用手竖直匀速拉动弹簧测力计，使挂在动滑轮下的钩码缓缓上升．

（2）由表中实验数据可知，第①次实验测得动滑轮的机械效率η1=×100=×100%≈71.4%；

（3）1cm/s=0.01m/s，

动滑轮承重绳子股数n=2，拉力的速度v=nv钩码=2×0.01m/s=0.02m/s，

第③次实验时拉力的功率：P=Fv=1.7N×0.02m/s=0.034W；

静止时没有摩擦力，拉力等于钩码和动滑轮重力的一半，拉力小于1.7N．

故答案为：（1）竖直；匀速；（2）71.4%；（3）0.034；小于．

30．某实验小组的同学们在探究“斜面的机械效率”实验时，用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动物块，收集了下表中的实验数据．

（1）分析表中的数据可得出：斜面越缓越　省　力（选填“省”或“费”）．

（2）该小组又进行了第4次实验，他们在斜面上铺上棉布，使斜面变粗糙，保持斜面高和长分别是0.5m和1m，用弹簧测力计拉动同一物块沿斜面向上做匀速直线运动，读出此时弹簧测力计的示数为4.5N，他们测得这种情况下斜面的机械效率为　55.6%　．

（3）把第4次实验数据与表中数据综合分析可得出：斜面的机械效率与　斜面倾斜程度　和　斜面粗糙程度　有关．

（4）当用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动物块时，物块所受的拉力　大于　 物块所受的摩擦力（选填“大于”、“小于”或“等于”）．

【考点】F9：斜面机械效率的测量实验；EC：功的计算；F6：斜面的机械效率．

【分析】（1）分析表中第二列与第五列对比斜面坡度与沿斜面拉力的变化情况即可得出答案；

（2）根据W=Gh求出有用功，根据W=Fs求出总功，利用η=求出这种情况下斜面的机械效率；

（3）根据控制变量法分析四组实验数据，抓住变量和不变量即可得出结论；

（4）实验过程中，用弹簧测力计拉物体在斜面上做匀速直线运动时，拉力F除克服摩擦力f外还要克服一部分物体的重力，根据W=Fs分析总功和额外功的大小即可得出答案．

【解答】解：（1）分析表中第二列与第五列对比斜面坡度与沿斜面拉力的变化情况可知，斜面越缓越越省力．

（2）这种情况下斜面的机械效率：

η===≈55.6%．

（3）分析表格中的第二列和第七列可知斜面的机械效率与倾斜程度有关，分析低2次和第4次实验数据可知斜面的机械效率与接触面的粗糙程度有关；

故斜面的机械效率与斜面倾斜程度和斜面粗糙程度有关．

（4）实验过程中，用弹簧测力计的拉力F要同时克服摩擦力f和物体的一部分重力，因此属多力平衡；

根据W总=W有+W额，W额小于W总，即fS小于FS，斜面的长S相同，所以f＜F．

故答案为：（1）省；

（2）55.6%；

（3）斜面倾斜程度；斜面粗糙程度；

（4）大于．