2017-2018新余市渝水區界水中學九年級物理試題【精編解析版】

2017-2018新余市渝水區界水中學九年級物理試題【精編解析版】

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一、選擇題（每小題2分，共20分，在每小題給出的四個選項中，只有一個選項是正確的．）

1．如圖所示的各種工具中，屬于費力杠桿的是（）

A．起釘子的羊角錘????????????? B．天平

C．鍘草的鍘刀????????????? D．面包夾

2．關于溫度、熱量、內能，以下說法正確的是（）

A．物體溫度升高，它的內能會增加

B．溫度越高的物體，內能越大

C．物體溫度不變，它的內能一定不變

D．物體的溫度越高，所含的熱量越多

3．下列說法中正確的是（）

A．機械效率越高，機械做功一定越快

B．做功越多的機械，機械效率一定越高

C．功率越大的機械做功一定越多

D．做功越快的機械，功率一定越大

4．在如圖的四種情境中，人對物體做功的是（）

A．

提著水桶在水平地面上勻速前進

B．

扛著米袋慢慢爬上樓梯

C．

用力推汽車，汽車沒動

D．

舉著杠鈴原地不動

5．汽車駛上陡坡時，司機通常要進行調換檔位操作，以減小汽車的行駛速度．這樣做的目的是（）

A．增大爬坡的牽引力????????????? B．安全

C．增大摩擦力????????????? D．省油

6．初二物理興趣小組的同學學習了功率知識后，進行了“比一比誰上樓功率大”的比賽．其中某同學從一樓跑到三樓用了10s，則他上樓過程中的功率大約是（）

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

7．一個人先后用同樣大小的力F將不同質量的物體分別在光滑水平面、粗糙水平面和粗糙斜面上沿力的方向移動相同的距離S（如圖所示），該力在這三個過程中所做的功分別為W1、W2、W3，關于它們之間的大小關系說法正確的是（）

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

8．如圖所示，小明用一可繞O點轉動的輕質杠桿，將掛在杠桿下的重物提高，他用一個始終與杠桿垂直的力F，使杠桿由豎直位置緩慢轉到水平位置，在這個過程中此杠桿（）

A．一直是省力的????????????? B．先是省力的，后是費力的

C．一直是費力的????????????? D．先是費力的，后是省力的

9．有一種運動叫蹦極，如圖所示是蹦極運動的簡化示意圖，彈性繩一端固定在O點，另一端系住運動員，運動員從O點自由下落，A點處彈性繩自然伸直．B點是運動員受到的重力與彈性繩對運動員拉力相等的點，C點是蹦極運動員到達的最低點，運動員從O點到C點的運動過程中忽略空氣阻力，則（）

A．從O至C運動員速度一直減小

B．從O點至A點運動員機械能不守恒，從A點至C點機械能守恒

C．從O至A過程中運動員速度增大，從A至C過程中運動員速度減小

D．從O至B過程中運動員速度增大，從B至C過程中運動員速度減小

10．如圖，在探究杠桿平衡條件時，左邊的鉤碼個數和位置保持不變，右邊彈簧測力計的作用點固定，只改變測力計與水平方向的角度θ，則能描述測力計示數F與θ關系的圖象是（）

A．????????????? B．????????????? C．????????????? D．

二、填空題（每空1分，共24分）

11．如圖所示，小強在一個罐子的蓋和底各開兩個小洞，將小鐵塊用細繩綁在橡皮筋的中部穿入罐中，橡皮筋兩端穿過小洞用竹簽固定起來，他將“魔罐”在水平桌面上向前滾出后將看到的現象是　你對此現象的解釋是　能轉化為　 能．

12．如圖表示撐桿跳高運動的幾個階段：助跑、撐桿起跳、越橫桿．從運動員撐桿起跳到越橫桿的過程中，有關機械能變化的情況是：運動員的重力勢能　，桿的彈性勢能　．

13．向分別盛有相同質量冷水和熱水的燒杯中各滴入一滴紅墨水，隔了一會兒，我們會看到盛有　的杯子里的水變紅快．這個現象說明了　．

14．重為50N的木塊在大小為10N的水平拉力作用下，10s內在水平面上沿拉力方向前進2m，拉力做功為　J，功率為　W；在此過程中重力對木塊做功為　J．

15．如圖所示，用定滑輪和動滑輪分別將質量相同的甲、乙兩物體勻速提升相同的高度，不計繩重與摩擦，且動滑輪重G動小于乙物體的物重G，則所用的拉力F甲　F乙（選填“＞”、“＜”或“=”，下同），其機械效率η甲　η乙．

16．一輛汽車在水平路面上勻速行駛，發動機的功率是60kW，若汽車的速度為20m/s，汽車的牽引力在5min內做的功為　J，這輛汽車受到的牽引力為　N．

17．AOB是可繞O點無摩擦轉動的輕桿，A端掛重為300N的物塊，AO與OB長度之比為5：3，人始終沿豎直方向拉掛在B端的輕環．要使輕桿水平平衡，人應施加的拉力為　N；人要不被拉起，則人重至少為　N．與水平平衡相比，當輕桿在圖中虛線位置平衡時，人的拉力將　（填“變大”“變小”或“不變”）．

18．跳繩看起來似乎很簡單，然而親自跳起來就會感到運動量是相當大的．有位同學對此作了專門研究：跳繩者的質量m=50kg，跳繩者的重心高度隨時間變化的情況如圖所示．根據所給條件可估算出此跳繩者跳一次繩所做的功為　J；在1分鐘內做功的平均功率為　W．（g=10N/kg）

19．甲、乙兩臺機器的功率之比為3：2，它們做同樣多的功所需的時間之比為　；在相同的時間內，甲、乙兩臺機器所做功之比為　．

20．如圖甲所示，水平地面上的一物體，受到方向不變的水平推力F的作用，F的大小與時間t關系和物體速度v與時間t的關系如圖乙所示．則第2秒末時，物體處于　狀態，第4秒末時，物體受到的摩擦力是　N，第6秒末到第9秒末，推力F做功是　J．

三、解答題（共46分，第22、23題應有解題過程）

21．如圖所示，杠桿在力F1、F2作用下處于平衡狀態，L1為F1的力臂．請在圖中作出F2的力臂L2及力F1．

22．在如圖所示中畫出使輕質杠桿保持平衡的最小的力F的示意圖及其力臂．

23．在圖中畫出滑輪組最省力的繩子繞法．

24．如圖，重為3.2×104N的卡車，經過一段水平路面，再以9.6×104W的功率沿與水平地面成30°角的斜坡勻速向上爬行，已知斜坡長100m，斜坡的機械效率為80%．求卡車：

（1）運動過程中，克服重力做的功；

（2）爬坡時的牽引力；

（3）爬坡時的受到的摩擦力．

25．如圖所示，滑輪組提起重500N的貨物，繩子的自由端拉力F=200N，重物以0.2m/s的速度勻速上升，不考慮繩重和摩擦，求：

（1）此時滑輪組的機械效率（保留一位小數）????

（2）拉力做功功率

（3）當所提貨物重力為800N時，繩端的拉力為多大？

26．在“探究杠桿的平衡條件”的實驗中：

（1）在實驗前，要求杠桿在水平位置平衡的目的是　．小王同學把杠桿放在支架后，在沒有掛鉤碼時杠桿的平衡位置如圖（甲）所示．為使杠桿在水平位置平衡，應將杠桿右端螺母向　邊旋一些（選填“左”或“右”）．

（2）調好后，第一組按圖（乙）進行實驗，第二組按圖（丙）進行實驗．你認為第　組實驗更好，理由是　．

（3）小王的實驗數據如下表：

根據實驗數據分析，可得出杠桿的平衡條件：　．

分析小王所做實驗存在不足，原因是　．

（4）如圖丁所示，當小王用彈簧測力計在C處豎直向上拉，當彈簧測力計逐漸向右傾斜時，杠桿仍然在水

平位置平衡，彈簧測力計的拉力F　（填“變大”、“不變”或“變小”），原因是　．

27．小華猜想：動能大小可能與物體的質量與物體的速度有關．因此．他設計了如下兩種實驗方案：

A．讓同一輛小車分別從同一斜面的不同高度由靜止開始下滑．與放在水平面上的木塊相碰，比較木塊在水平面上移動的距離（如圖甲所示）．

B．讓不同質量的小車分別從同一斜面的不同高度由靜止開始下滑，與放在水平面上的木塊相碰．比較木塊在水平面上移動的距離（如圖乙所示）．

上述兩種實驗方案中：

（1）A方案是為了探究動能大小與　關系，若木塊被撞后移動的距離越遠．

（2）小華想用B方案探究動能大小與質量的關系．該方案是否合理？　 （A、合理/B、不合理）．理由是　．

（3）小紅完成實驗后想，本實驗中水平軌道能否是光滑的呢？請你幫小紅解決這個問題，你的結論是　（A、能/B、不能），你的依據是　．

（4）在實際實驗中，常常發現木塊會被推出木板外，導致無法記錄木塊移動的距離，在不添加實驗器材的基礎上，通過實驗操作，使其不再滑出木板，做法是：　．

28．如圖所示，小華用裝有細沙的容器、三腳小桌和質量不同的木塊做“探究重力勢能大小與哪些因素有關”的實驗：①該實驗是通過觀察比較　來間接判斷物體重力勢能大小的；②實驗中采用質量不同的木塊，是為了探究物體重力勢能大小與物體　

的關系，操作時應該讓木塊從　選填“相同”或“不同”）的高度自由下落；③若要探究物體重力勢能大小與物體高度的關系，請簡要說明具體做法　．

29．在“測量動滑輪機械效率”的實驗中，小明用如圖所示的動滑輪提升鉤碼，改變鉤碼的數量，正確操作，實驗數據如下．

（1）實驗時，用手沿　向上　拉動彈簧測力計，使掛在動滑輪下的鉤碼緩緩上升．

（2）第①次實驗測得動滑輪的機械效率為　（保留一位小數）．

（3）第③次實驗時，鉤碼上升的速度為1cm/s，則拉力的功率為　W，靜止時拉力F的大小　（選填“大于”、“小于”或“等于”）1.7N．

30．某實驗小組的同學們在探究“斜面的機械效率”實驗時，用彈簧測力計沿斜面勻速向上拉動物塊，收集了下表中的實驗數據．

（1）分析表中的數據可得出：斜面越緩越　力（選填“省”或“費”）．

（2）該小組又進行了第4次實驗，他們在斜面上鋪上棉布，使斜面變粗糙，保持斜面高和長分別是0.5m和1m，用彈簧測力計拉動同一物塊沿斜面向上做勻速直線運動，讀出此時彈簧測力計的示數為4.5N，他們測得這種情況下斜面的機械效率為　．

（3）把第4次實驗數據與表中數據綜合分析可得出：斜面的機械效率與　和　有關．

（4）當用彈簧測力計沿斜面勻速向上拉動物塊時，物塊所受的拉力　 物塊所受的摩擦力（選填“大于”、“小于”或“等于”）．

2017-2018新余市渝水區界水中學九年級物理試題參考答案與試題解析

一、選擇題（每小題2分，共20分，在每小題給出的四個選項中，只有一個選項是正確的．）

1．如圖所示的各種工具中，屬于費力杠桿的是（）

A．起釘子的羊角錘????????????? B．天平

C．鍘草的鍘刀????????????? D．面包夾

【考點】7O：杠桿的分類．

【分析】該題考查了學生對物理模型的抽象、分析能力．判斷杠桿的類型可結合生活經驗和動力臂與阻力臂的大小關系來判斷．

【解答】解：A、生活中我們使用羊角錘在使用時動力臂大于阻力臂，為省力杠桿，不符合題意；

B、天平為等臂杠桿，不符合題意；

C、鍘草的鍘刀使用時動力臂大于阻力臂，為省力杠桿，不符合題意；

D、面包夾在使用時動力臂小于阻力臂，費了力但省距離，符合題意．

故選D．

2．關于溫度、熱量、內能，以下說法正確的是（）

A．物體溫度升高，它的內能會增加

B．溫度越高的物體，內能越大

C．物體溫度不變，它的內能一定不變

D．物體的溫度越高，所含的熱量越多

【考點】G6：溫度、熱量與內能的關系．

【分析】（1）物體吸熱或溫度升高，內能一定增大；但物體的內能增大，不一定是由物體吸熱或溫度升高引起的．

（2）物體的內能跟物體的質量、狀態、溫度有關．

（3）熱量是一個過程量，不能用含有表示．

【解答】解：A、物體溫度升高，內能一定增加，故A正確；

B、內能跟物體的質量、狀態、溫度有關，因此溫度高的物體內能不一定大，故B錯誤；

C、物體吸收熱量，溫度不一定升高，但內能一定增大，例如晶體的熔化和液體的沸騰過程，故C錯誤；

D、描述熱量的術語只能用”吸收“或”放出“，不能用“含有”，故D錯誤．

故選A．

3．下列說法中正確的是（）

A．機械效率越高，機械做功一定越快

B．做功越多的機械，機械效率一定越高

C．功率越大的機械做功一定越多

D．做功越快的機械，功率一定越大

【考點】FB：功率的概念；F1：機械效率．

【分析】功率表示物體做功的快慢程度，而機械效率指有用功占總功的比值，二者之間沒有什么關系．

【解答】解：A、機械效率高，說明有用功占總功的比值大，但不一定做功就快，故A錯誤；

B、做功多，效率不一定高，這要看有用功、額外功的比例大小，故B錯誤；

C、功率大表明機械做功快，但做功不一定多，這要看做功時間的長短，故C錯誤；

D、做功快，說明機械的功率大，能夠在較短的時間內做更多的功，故D正確．

故選：D．

4．在如圖的四種情境中，人對物體做功的是（）

A．

提著水桶在水平地面上勻速前進

B．

扛著米袋慢慢爬上樓梯

C．

用力推汽車，汽車沒動

D．

舉著杠鈴原地不動

【考點】EA：力是否做功的判斷．

【分析】本題要抓住做功的兩個必要因素：（1）作用在物體上的力；（2）物體在力的方向上通過的距離；二者缺一不可．

【解答】解：A、提著水桶在水平地面上勻速前進，人給水桶的力的向上的，向上沒有移動距離，人對水桶沒有做功．故A不符合題意．

B、扛著米袋慢慢爬上樓梯，人給米袋的力向上，向上移動了距離，人對米袋做功．故B符合題意．

C、用力推汽車，汽車沒動，人給汽車一個向前的力，向前沒有移動距離，人對汽車沒有做功．故C不符合題意．

D、舉著杠鈴原地不動，人對杠鈴的力向上，向上沒有移動距離，人對杠鈴沒有做功．故D不符合題意．

故選：B．

5．汽車駛上陡坡時，司機通常要進行調換檔位操作，以減小汽車的行駛速度．這樣做的目的是（）

A．增大爬坡的牽引力????????????? B．安全

C．增大摩擦力????????????? D．省油

【考點】FG：功率計算公式的應用．

【分析】對于汽車來說，其最大功率是一定的，由P=Fv可知，只有減小速度，才能得到更大的牽引力，更有利于上坡．

【解答】解：

根據P===Fv可知，

汽車牽引力F=，由于汽車的最大功率是一定的，當減小行駛速度時，可以獲得更大的牽引力．

故選A．

6．初二物理興趣小組的同學學習了功率知識后，進行了“比一比誰上樓功率大”的比賽．其中某同學從一樓跑到三樓用了10s，則他上樓過程中的功率大約是（）

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

【考點】FF：功率的計算；23：質量的估測；63：長度的估測；78：重力的計算．

【分析】上樓時要克服自身的重力做功，做功的大小等于重力和樓高的乘積．我們可以估測出人的質量，求出人的重力，再估測出樓高，利用公的計算公式W=Gh求出做的功．再利用功率計算公式P=求出功率．

【解答】解：質量約為50kg，一層樓高約為3m，人從一樓到三樓上升了兩層樓高為6m．

∴上樓的功率：P=====300W，

故選C．

7．一個人先后用同樣大小的力F將不同質量的物體分別在光滑水平面、粗糙水平面和粗糙斜面上沿力的方向移動相同的距離S（如圖所示），該力在這三個過程中所做的功分別為W1、W2、W3，關于它們之間的大小關系說法正確的是（）

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

【考點】EC：功的計算．

【分析】物理上，功的大小等于力與在力的方向上通過的距離的乘積；即W=Fs．

【解答】解：一個人先后用同樣大小的力F使物體沿力的方向移動相同的距離S；該力在這三個過程中所做的功分別為W1、W2、W3，三個功的大小都等于W=Fs；即W1=W2=W3；

故C正確；ABD錯誤；

故選：C．

8．如圖所示，小明用一可繞O點轉動的輕質杠桿，將掛在杠桿下的重物提高，他用一個始終與杠桿垂直的力F，使杠桿由豎直位置緩慢轉到水平位置，在這個過程中此杠桿（）

A．一直是省力的????????????? B．先是省力的，后是費力的

C．一直是費力的????????????? D．先是費力的，后是省力的

【考點】7Q：杠桿的動態平衡分析；7O：杠桿的分類．

【分析】（1）力臂的概念：從支點到力的作用線的距離叫做力臂．

（2）運用杠桿的平衡條件F1l1=F2l2分析動力的大小變化．

【解答】解；由圖可知動力F1的力臂始終保持不變，物體的重力G始終大小不變，在杠桿從豎直位置向水平位置轉動的過程中，重力的力臂逐漸增大，在L2＜L1之前杠桿是省力杠桿，在L2＞L1之后，杠桿變為費力杠桿．

故選B．

9．有一種運動叫蹦極，如圖所示是蹦極運動的簡化示意圖，彈性繩一端固定在O點，另一端系住運動員，運動員從O點自由下落，A點處彈性繩自然伸直．B點是運動員受到的重力與彈性繩對運動員拉力相等的點，C點是蹦極運動員到達的最低點，運動員從O點到C點的運動過程中忽略空氣阻力，則（）

A．從O至C運動員速度一直減小

B．從O點至A點運動員機械能不守恒，從A點至C點機械能守恒

C．從O至A過程中運動員速度增大，從A至C過程中運動員速度減小

D．從O至B過程中運動員速度增大，從B至C過程中運動員速度減小

【考點】FN：動能和勢能的大小變化．

【分析】當重力大于彈性繩對運動員拉力時，運動員做加速運動；當彈性繩對運動員拉力大于重力時，運動員做減速運動，據此分析解答．

【解答】解：根據題意可知，從O點到B點的過程中，重力大于彈性繩對運動員拉力，因此速度越來越大；從B點到C點的過程中，彈性繩對運動員拉力大于重力，運動員的速度開始減小，到達C點時，速度為零；由于不計空氣阻力，因此整個過程能量守恒；故選項ABC錯誤，選項D正確．

故選：D．

10．如圖，在探究杠桿平衡條件時，左邊的鉤碼個數和位置保持不變，右邊彈簧測力計的作用點固定，只改變測力計與水平方向的角度θ，則能描述測力計示數F與θ關系的圖象是（）

A．????????????? B．????????????? C．????????????? D．

【考點】7N：杠桿的平衡條件．

【分析】根據杠桿的平衡條件動力×動力臂=阻力×阻力臂可知，當阻力和阻力臂不變時，動力臂越大，動力越小．

【解答】解：當測力計和杠桿的角度從0度逐漸增加到90度時，動力臂越來越大，動力越來越小，當測力計和杠桿垂直時，此時動力臂最大，動力最小，當測力計和杠桿的角度從90度逐漸增加到180度時，角度越大，動力臂越小，動力越大．

故選B．

二、填空題（每空1分，共24分）

11．如圖所示，小強在一個罐子的蓋和底各開兩個小洞，將小鐵塊用細繩綁在橡皮筋的中部穿入罐中，橡皮筋兩端穿過小洞用竹簽固定起來，他將“魔罐”在水平桌面上向前滾出后將看到的現象是　魔罐又滾了回來　你對此現象的解釋是　彈性　能轉化為　動　 能．

【考點】FU：動能和勢能的轉化與守恒．

【分析】動能的影響因素：質量和速度；彈性勢能的影響因素：物體的形變程度．

【解答】解：魔罐在開始滾動的時候，具有動能，滾動的過程中，動能轉化為彈性勢能，當動能為0時，彈性勢能最大，魔罐開始向回滾動，在魔罐滾回來的過程中彈性勢能減小，動能增大，彈性勢能轉化為動能．

故答案為：魔罐又滾了回來；彈性；動．

12．如圖表示撐桿跳高運動的幾個階段：助跑、撐桿起跳、越橫桿．從運動員撐桿起跳到越橫桿的過程中，有關機械能變化的情況是：運動員的重力勢能　增大　，桿的彈性勢能　先增大后減小　．

【考點】FN：動能和勢能的大小變化．

【分析】（1）彈性勢能大小跟物體彈性形變的大小有關，彈性形變越大，彈性勢能越大．

（2）重力勢能大小的影響因素：質量和高度，質量越大，高度越高，重力勢能越大．

【解答】解：（1）運動員撐桿起跳到越橫桿的過程中，質量不變，高度增大，重力勢能增大．

（2）運動員起跳時，桿開始發生彈性形變，到越過橫桿時，桿恢復原狀，中間過程中桿的彈性形變最大，彈性勢能最大．整個過程桿的彈性勢能先增大后減小．

故答案為：增大；先增大后減小．

13．向分別盛有相同質量冷水和熱水的燒杯中各滴入一滴紅墨水，隔了一會兒，我們會看到盛有　熱水　的杯子里的水變紅快．這個現象說明了　溫度越高，分子的無規則運動越劇烈　．

【考點】55：宏觀熱現象和分子熱運動的聯系．

【分析】根據分子熱運動的劇烈程度與溫度的關系即可進行解答．

【解答】解：由于溫度越高，分子的熱運動就越劇烈；所以熱水中的水會很快的變紅；

故答案為：熱水；溫度越高，分子的無規則運動越劇烈．

14．重為50N的木塊在大小為10N的水平拉力作用下，10s內在水平面上沿拉力方向前進2m，拉力做功為　20　J，功率為　2　W；在此過程中重力對木塊做功為　0　J．

【考點】EC：功的計算；FF：功率的計算．

【分析】（1）已知水平拉力、木塊在拉力的方向上前進的距離，利用W=Fs求拉力做的功；

（2）又知道做功用的時間，再利用公式P=計算出拉力的做功功率；

（3）做功的兩個必要因素：一是作用在物體上的力，二是在力的方向上移動的距離，據此分析重力做功．

【解答】解：（1）拉力做功：W=Fs=10N×2m=20J；

（2）拉力做功功率：P===2W；

（3）木塊在水平方向上運動，在重力方向上沒有移動距離，重力做功為0．

故答案為：20；2；0．

15．如圖所示，用定滑輪和動滑輪分別將質量相同的甲、乙兩物體勻速提升相同的高度，不計繩重與摩擦，且動滑輪重G動小于乙物體的物重G，則所用的拉力F甲　＞　F乙（選填“＞”、“＜”或“=”，下同），其機械效率η甲　＞　η乙．

【考點】7V：定滑輪及其工作特點；7W：動滑輪及其工作特點；F2：機械效率的大小比較．

【分析】本題主要考查兩個方面的知識：（1）動滑輪和定滑輪的使用特點：使用定滑輪不能省力，但能改變動力的方向；使用動滑輪不能改變動力的方向，但能省力．（2）對滑輪組機械效率公式η=的理解．

【解答】解：由定滑輪的使用特點可知：F甲=G；F乙=，所以F甲＞F乙．

如圖所示，用定滑輪和動滑輪分別將質量相同的甲、乙兩物體勻速提升相同的高度，不計繩重與摩擦，則所做的有用功一樣大，

由于要克服動滑輪重力的作用，所以使用動滑輪做的總功多，由η=可知定滑輪的機械效率高，所以η甲＞η乙．

故答案為：＞；＞．

16．一輛汽車在水平路面上勻速行駛，發動機的功率是60kW，若汽車的速度為20m/s，汽車的牽引力在5min內做的功為　1.8×107　J，這輛汽車受到的牽引力為　3000　N．

【考點】FG：功率計算公式的應用．

【分析】（1）知道汽車的功率和時間，根據公式P=求出汽車做的功；

（2）首先根據公式v=求出汽車通過的距離，知道汽車牽引力做的功和汽車通過的距離，再根據公式W=Fs求出汽車的牽引力．

【解答】解：（1）發動機的功率是P=60kW=6×104W，時間t=5min=300s，

根據公式P=可得：

汽車牽引力做的功：

W=Pt=6×104W×300s=1.8×107J；

（2）根據公式v=可得：

汽車通過的距離：

s=vt=20m/s×300s=6×103m，

根據公式W=Fs可得：

汽車的牽引力：

F===3000N．

故答案為：1.8×107；3000．

17．AOB是可繞O點無摩擦轉動的輕桿，A端掛重為300N的物塊，AO與OB長度之比為5：3，人始終沿豎直方向拉掛在B端的輕環．要使輕桿水平平衡，人應施加的拉力為　500　N；人要不被拉起，則人重至少為　500　N．與水平平衡相比，當輕桿在圖中虛線位置平衡時，人的拉力將　不變　（填“變大”“變小”或“不變”）．

【考點】7N：杠桿的平衡條件．

【分析】（1）杠桿在水平位置平衡，知道動力臂和阻力臂的關系，以及在A點施加大小，利用杠桿的平衡條件F1L1=F2L2計算出杠桿B點人應施加拉力．人要不被拉起，則人重至少等于人應施加拉力；

（2）當輕桿在圖中虛線位置平衡時，分析杠桿的五要素，A的重力不變，根據杠桿的平衡條件可知人的拉力大小

【解答】解：

（1）已知AO：OB=5：3，G=300N，

要使輕桿水平平衡，根據杠桿平衡條件可得：G×OA=F×OB，

則人應施加的拉力：F===500N，

人要不被拉起，則人重至少等于人應施加拉力；即人重至少為500N；

（2）當輕桿在圖中虛線位置平衡時，示意圖如下所示：

傾斜后動力臂為OD，阻力臂為OC，力臂都變小，

因OA=OA′，OB=OB′，△A′OC～△B′OD，

故由相似三角形性質可得OD：OC=OB′：OA′=OB：OA=3：5，

則兩力臂的比值不變，且A的重力不變，根據杠桿的平衡條件可知人的拉力不變，仍為500N，保持不變．

故答案為：500；500；不變．

18．跳繩看起來似乎很簡單，然而親自跳起來就會感到運動量是相當大的．有位同學對此作了專門研究：跳繩者的質量m=50kg，跳繩者的重心高度隨時間變化的情況如圖所示．根據所給條件可估算出此跳繩者跳一次繩所做的功為　45　J；在1分鐘內做功的平均功率為　135　W．（g=10N/kg）

【考點】EC：功的計算；FF：功率的計算．

【分析】跳繩的過程中上升階段是克服重力做功，下降階段是重力做功的過程，從題中獲取信息可解決此題．

（1）從圖中讀出跳一次所用的時間t，計算1min內所跳的次數n；從圖中讀出一次停留的時間，可求出1min中共停留的時間．

（2）利用重力公式可先計算出物體的重力G，又從圖中可知起跳的最大高度h，利用功的計算公式可計算出克服重力所做的功W；

（3）根據功率的定義式可估算出平均功率P．

【解答】解：由圖可知跳一次所用時間t1=s；

∴1min內所跳的次數n==180；

該同學的重力為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內克服重力做功為W總=nW=180×45J=8100J；

1min內克服重力做功的平均功率P===135W；

故答案為：45；135．

19．甲、乙兩臺機器的功率之比為3：2，它們做同樣多的功所需的時間之比為　2：3　；在相同的時間內，甲、乙兩臺機器所做功之比為　3：2　．

【考點】FG：功率計算公式的應用．

【分析】（1）甲、乙兩臺機器做同樣多的功所需的時間之比，可利用公式P=來分析；

（2）在相同的時間內，甲、乙兩臺機器所做功之比，可由公式P=來分析．

【解答】解：（1）甲乙兩臺機器做功相等，故W甲：W乙=1：1，根據公式P=可得：

時間之比： ==×=×=；

（2）在相同的時間內，t甲：t乙=1：1，根據公式P=可得：

甲、乙兩臺機器所做功之比： ===．

故答案為：2：3；3：2．

20．如圖甲所示，水平地面上的一物體，受到方向不變的水平推力F的作用，F的大小與時間t關系和物體速度v與時間t的關系如圖乙所示．則第2秒末時，物體處于　靜止　狀態，第4秒末時，物體受到的摩擦力是　4　N，第6秒末到第9秒末，推力F做功是　24　J．

【考點】6V：力與圖象的結合；7D：摩擦力的大小；EC：功的計算．

【分析】（1）因為第二秒末物體的速度為0，所以物體靜止；

（2）從圖乙v﹣t圖象上看出，第6s以后，物體做勻速直線運動，受到的摩擦力等于拉力；由圖乙F﹣t圖象得出拉力大小；第4秒末時，物體加速運動，和6s以后相比，壓力和接觸面的粗糙程度不變，摩擦力不變；

（3）根據圖乙可以看出6秒到9秒作用在物體上的力是4N，并且在這段時間內物體在做勻速直線運動，速度為2m/s，求出物體運動的距離，再利用公式W=FS求出推力所做的功．

【解答】解：（1）從圖乙可以看出物體在第2秒末時速度為0，所以物體靜止；

（2）從圖乙v﹣t圖象上看出，第6s以后，物體做勻速直線運動，受到的摩擦力f=F=4N；第4秒末時，物體加速運動，和6s以后相比，壓力和接觸面的粗糙程度不變，摩擦力不變，大小為4N；

（3）從圖乙可以看出，6s～9s這段時間中F=4N，v=2m/s，

由v=可得，s=vt=2m/s×3s=6m，

利用功的計算公式得，W=Fs=4N×6m=24J；

故答案為：靜止；4；24．

三、解答題（共46分，第22、23題應有解題過程）

21．如圖所示，杠桿在力F1、F2作用下處于平衡狀態，L1為F1的力臂．請在圖中作出F2的力臂L2及力F1．

【考點】7P：力臂的畫法．

【分析】力臂是從支點到力的作用線的垂直距離，據此畫出力臂的垂線，與杠桿的交點為F1的作用點，為使杠桿平衡F1的方向應該向上，據此畫出動力示意圖．

【解答】解：過力臂L1的末端畫出力臂的垂線，與杠桿的交點為F1的作用點，F1的方向應該向上，在線段末端標出箭頭；從支點O到F2作用線的距離，即為L2．如圖所示：

22．在如圖所示中畫出使輕質杠桿保持平衡的最小的力F的示意圖及其力臂．

【考點】7P：力臂的畫法．

【分析】（1）力臂的概念：力臂是指從支點到力的作用線的距離；

（2）杠桿平衡條件：動力×動力臂=阻力×阻力臂（F1 L1=F2 L2），在阻力跟阻力臂的乘積一定時，動力臂越長，動力越小．

【解答】解：由杠桿平衡條件F1 L1=F2 L2可知，在阻力跟阻力臂的乘積一定時，動力臂越長，動力越小；圖中支點在O點，因此OP作為動力臂最長，連接OP，然后過P點作垂直于OP的力，由圖知動力的方向應該向上，如下圖所示：

23．在圖中畫出滑輪組最省力的繩子繞法．

【考點】7@：滑輪組的設計與組裝．

【分析】滑輪組可以從動滑輪繞起，也可以從定滑輪繞起，不同的繞法，省力情況也不同；要求最省力，則承擔物重的繩子股數最多，從動滑輪開始繞起．

【解答】解：

用一個定滑輪和一個動滑輪組成滑輪組，要求最省力，則承擔物重的繩子股數最多，從繩子開始端在動滑輪上的掛鉤，向上先通過上面的定滑輪，再繞過下面的動滑輪，如圖所示：

24．如圖，重為3.2×104N的卡車，經過一段水平路面，再以9.6×104W的功率沿與水平地面成30°角的斜坡勻速向上爬行，已知斜坡長100m，斜坡的機械效率為80%．求卡車：

（1）運動過程中，克服重力做的功；

（2）爬坡時的牽引力；

（3）爬坡時的受到的摩擦力．

【考點】EC：功的計算；F6：斜面的機械效率．

【分析】（1）斜面傾角為30°，直角三角形中，30°角對應的直角邊長度等于斜邊長度的一半，再根據W有=Gh算出有用功，即克服重力做的功．

（2）已知斜坡的機械效率，根據公式η=推導，可求出總功，再根據W=Fs推導，可求出牽引力．

（3）根據克服摩擦做功為額外功，計算摩擦力大小．

【解答】解：

（1）斜面傾角為30°，

斜面高度為：h=s=×100m=50m，

克服重力做的功為：W有=Gh=3.2×104N×50m=1.6×106J．

（2）由η=得，

總功：W總===2×106J．

又由：W總=Fs得，

牽引力：F===2×104N．

（3）由W總=W有+W額得，

上坡過程中，汽車所做額外功：W額=W總﹣W有=2×106J﹣1.6×106J=4×105J，

由W額=fs得，摩擦力f===4000N．

答：（1）克服重力做的功為1.6×106J；

（2）爬坡時的牽引力為2×104N；

（3）汽車受到的摩擦力為4000N．

25．如圖所示，滑輪組提起重500N的貨物，繩子的自由端拉力F=200N，重物以0.2m/s的速度勻速上升，不考慮繩重和摩擦，求：

（1）此時滑輪組的機械效率（保留一位小數）????

（2）拉力做功功率

（3）當所提貨物重力為800N時，繩端的拉力為多大？

【考點】F4：滑輪（組）的機械效率；7!：滑輪組繩子拉力的計算；FF：功率的計算．

【分析】（1）由圖可知滑輪組繩子的有效股數，根據η=×100%=×100%=×100%=×100%求出滑輪組的機械效率；

（2）根據v繩=nv物求出繩端移動的速度，利用P===Fv求出拉力的功率；

（3）不考慮繩重和摩擦，根據F=（G+G動）求出動滑輪的重力，再根據F=（G+G動）求出當所提貨物重力為800N時繩端的拉力．

【解答】解：（1）由圖可知，n=3，則滑輪組的機械效率：

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

（2）繩端移動的速度：

v繩=nv物=3×0.2m/s=0.6m/s，

拉力的功率：

P=Fv繩=200N×0.6m/s=120W；

（3）不考慮繩重和摩擦，由F=（G+G動）可得，動滑輪的重力：

G動=nF﹣G=3×200N﹣500N=100N，

當所提貨物重力為800N時，繩端的拉力：

F′=（G′+G動）=×=300N．

答：（1）此時滑輪組的機械效率為83.3%；????

（2）拉力做功功率為120W；

（3）當所提貨物重力為800N時，繩端的拉力為300N．

26．在“探究杠桿的平衡條件”的實驗中：

（1）在實驗前，要求杠桿在水平位置平衡的目的是　便于測量力臂，且避免杠桿自重對實驗的影響　．小王同學把杠桿放在支架后，在沒有掛鉤碼時杠桿的平衡位置如圖（甲）所示．為使杠桿在水平位置平衡，應將杠桿右端螺母向　右　邊旋一些（選填“左”或“右”）．

（2）調好后，第一組按圖（乙）進行實驗，第二組按圖（丙）進行實驗．你認為第　二　組實驗更好，理由是　力與杠桿垂直，便于測量力臂　．

（3）小王的實驗數據如下表：

根據實驗數據分析，可得出杠桿的平衡條件：　F1L1=F2L2　．

分析小王所做實驗存在不足，原因是　實驗次數太少，得出的結論沒有普遍性　．

（4）如圖丁所示，當小王用彈簧測力計在C處豎直向上拉，當彈簧測力計逐漸向右傾斜時，杠桿仍然在水

平位置平衡，彈簧測力計的拉力F　變大　（填“變大”、“不變”或“變小”），原因是　動力臂變小　．

【考點】7U：探究杠桿的平衡條件實驗．

【分析】（1）杠桿在水平位置平衡后，支點到力的作用點的距離就是力臂；

在調節杠桿平衡時，應將平衡螺母向較高的一端調節；

（2）探究杠桿平衡條件時，使杠桿在水平位置平衡，此時力的方向與杠桿垂直，力臂的長度可以直接從杠桿上讀出來；

（3）為使結論更具普遍性，應多測幾組數據進行分析；

（4）阻力和阻力臂不變時，彈簧測力計傾斜，動力臂變小，動力變大．

【解答】解：

（1）為了便于測量力臂，應使杠桿在水平位置平衡，此時可消除杠桿自身重力的影響

圖知，右端偏高，為使杠桿在水平位置平衡，需要將平衡螺母向右調節；

（2）力臂等于支點到力的作用線的距離，當杠桿在水平位置平衡時，力的方向與杠桿垂直，力臂可以從杠桿標尺刻度上直接讀出來，因此第二組實驗設計的好，此時彈簧測力計的拉力與杠桿垂直，便于測量力臂．

（3）由表格中數據知，杠桿的平衡條件是：F1L1=F2L2；

由題意知，實驗只測量了一組數據，便得出結論，結論具有偶然性，不具普遍性；

（4）乙圖，彈簧測力計豎直向上拉杠桿時，拉力力臂為OC，彈簧測力計逐漸向右傾斜拉杠桿，拉力的力臂小于OC，拉力力臂變小，拉力變大，彈簧測力計示數變大．

故答案為：（1）便于測量力臂，且避免杠桿自重對實驗的影響；右；（2）拉二；力與杠桿垂直，便于測量力臂；（3）F1L1=F2L2；實驗次數太少，得出的結論沒有普遍性；（4）變大；動力臂變小．

27．小華猜想：動能大小可能與物體的質量與物體的速度有關．因此．他設計了如下兩種實驗方案：

A．讓同一輛小車分別從同一斜面的不同高度由靜止開始下滑．與放在水平面上的木塊相碰，比較木塊在水平面上移動的距離（如圖甲所示）．

B．讓不同質量的小車分別從同一斜面的不同高度由靜止開始下滑，與放在水平面上的木塊相碰．比較木塊在水平面上移動的距離（如圖乙所示）．

上述兩種實驗方案中：

（1）A方案是為了探究動能大小與　速度　關系，若木塊被撞后移動的距離越遠．

（2）小華想用B方案探究動能大小與質量的關系．該方案是否合理？　B　 （A、合理/B、不合理）．理由是　沒有控制小車剛到達水平面時的速度相同　．

（3）小紅完成實驗后想，本實驗中水平軌道能否是光滑的呢？請你幫小紅解決這個問題，你的結論是　B　（A、能/B、不能），你的依據是　小車滑到的水平面上撞擊木塊后，木塊會一直運動下去　．

（4）在實際實驗中，常常發現木塊會被推出木板外，導致無法記錄木塊移動的距離，在不添加實驗器材的基礎上，通過實驗操作，使其不再滑出木板，做法是：　降低小車下滑的高度　．

【考點】FQ：探究影響物體動能大小的因素．

【分析】（1）動能的大小與質量和速度有關．小車的動能多少決定了木塊運動距離的長短．此實驗把動能的大小轉換為木塊被撞擊后運動的距離，距離越遠表明小球的動能越大；

（2）該實驗利用了控制變量法，如果探究動能大小與質量的關系，必須保證運動速度相同，應該使小車從斜面的相同高度滑下；

（3）由牛頓第一定律內容分析回答．

（4）要使小車推動木塊的距離變小，可通過減小小車的運動速度來減小小車的動能．

【解答】解：

（1）實驗中，讓小車處在不同的高度，反映了速度不同，這樣設計的目的是為了研究動能與速度的關系；

（2）要探究動能大小與質量的關系，應該控制小車的速度相同，讓小車從斜面的同一高度滑下；

（3）若水平面光滑，木塊不受摩擦力，由牛頓第一定律可知物體將永遠運動下去．物體的通過的距離無法確定，做功的多少也無法確定．所以小球動能的大小就無法比較；

（4）木塊會被推出木板外，說明小車的動能太大，為減小動能，在質量不變的情況下，可減小速度，讓其從更低的高度滑下．

故答案為：（1）速度；

（2）B；沒有控制小車剛到達水平面時的速度相同；

（3）B； 小車滑到的水平面上撞擊木塊后，木塊會一直運動下去；

（4）降低小車下滑的高度．

28．如圖所示，小華用裝有細沙的容器、三腳小桌和質量不同的木塊做“探究重力勢能大小與哪些因素有關”的實驗：①該實驗是通過觀察比較　小桌在沙子中下陷的深度　來間接判斷物體重力勢能大小的；②實驗中采用質量不同的木塊，是為了探究物體重力勢能大小與物體　質量　

的關系，操作時應該讓木塊從　相同　選填“相同”或“不同”）的高度自由下落；③若要探究物體重力勢能大小與物體高度的關系，請簡要說明具體做法　讓同一木塊從不同高度下落，比較小桌下陷的深度　．

【考點】FR：探究影響物體勢能大小的因素．

【分析】掌握轉換法在此實驗中的應用，此實驗通過小桌陷入沙子中的深度來判斷重力勢能的大小；

掌握控制變量法在此實驗中的應用，重力勢能與物體的質量和被舉高度有關，在探究重力勢能與其中一個量的關系時，另一個量保持不變，改變要探究的量．

【解答】解：①由題意知，實驗是通過觀察比較小桌在沙子中下陷的深度來間接判斷物體重力勢能大小的；

②實驗中采用質量不同的物塊，是為了探究重力勢能與質量的關系，在探究過程中要注意保持物體從同一高度由靜止落下；

③若要探究物體重力勢能大小與物體高度的關系，則需讓同一木塊從不同高度下落，比較小桌下陷的深度．

故答案為：①小桌在沙子中下陷的深度；②質量；相同；③讓同一木塊從不同高度下落，比較小桌下陷的深度．

29．在“測量動滑輪機械效率”的實驗中，小明用如圖所示的動滑輪提升鉤碼，改變鉤碼的數量，正確操作，實驗數據如下．

（1）實驗時，用手沿　豎直　向上　勻速　拉動彈簧測力計，使掛在動滑輪下的鉤碼緩緩上升．

（2）第①次實驗測得動滑輪的機械效率為　71.4%　（保留一位小數）．

（3）第③次實驗時，鉤碼上升的速度為1cm/s，則拉力的功率為　0.034　W，靜止時拉力F的大小　小于　（選填“大于”、“小于”或“等于”）1.7N．

【考點】F8：滑輪（組）機械效率的測量實驗．

【分析】（1）在實驗中，為了正確測出拉力的大小，應豎直拉動彈簧測力計勻速上升．

（2）根據表中實驗數據，應用效率公式求出動滑輪的效率．

（3）拉力的功率即總功的功率，根據承擔物重的繩子段數得出拉力的速度，根據公式P===Fv計算拉力的功率；靜止時，消除了摩擦力的影響，測力計示數變小．

【解答】解：（1）在實驗時，應用手豎直勻速拉動彈簧測力計，使掛在動滑輪下的鉤碼緩緩上升．

（2）由表中實驗數據可知，第①次實驗測得動滑輪的機械效率η1=×100=×100%≈71.4%；

（3）1cm/s=0.01m/s，

動滑輪承重繩子股數n=2，拉力的速度v=nv鉤碼=2×0.01m/s=0.02m/s，

第③次實驗時拉力的功率：P=Fv=1.7N×0.02m/s=0.034W；

靜止時沒有摩擦力，拉力等于鉤碼和動滑輪重力的一半，拉力小于1.7N．

故答案為：（1）豎直；勻速；（2）71.4%；（3）0.034；小于．

30．某實驗小組的同學們在探究“斜面的機械效率”實驗時，用彈簧測力計沿斜面勻速向上拉動物塊，收集了下表中的實驗數據．

（1）分析表中的數據可得出：斜面越緩越　省　力（選填“省”或“費”）．

（2）該小組又進行了第4次實驗，他們在斜面上鋪上棉布，使斜面變粗糙，保持斜面高和長分別是0.5m和1m，用彈簧測力計拉動同一物塊沿斜面向上做勻速直線運動，讀出此時彈簧測力計的示數為4.5N，他們測得這種情況下斜面的機械效率為　55.6%　．

（3）把第4次實驗數據與表中數據綜合分析可得出：斜面的機械效率與　斜面傾斜程度　和　斜面粗糙程度　有關．

（4）當用彈簧測力計沿斜面勻速向上拉動物塊時，物塊所受的拉力　大于　 物塊所受的摩擦力（選填“大于”、“小于”或“等于”）．

【考點】F9：斜面機械效率的測量實驗；EC：功的計算；F6：斜面的機械效率．

【分析】（1）分析表中第二列與第五列對比斜面坡度與沿斜面拉力的變化情況即可得出答案；

（2）根據W=Gh求出有用功，根據W=Fs求出總功，利用η=求出這種情況下斜面的機械效率；

（3）根據控制變量法分析四組實驗數據，抓住變量和不變量即可得出結論；

（4）實驗過程中，用彈簧測力計拉物體在斜面上做勻速直線運動時，拉力F除克服摩擦力f外還要克服一部分物體的重力，根據W=Fs分析總功和額外功的大小即可得出答案．

【解答】解：（1）分析表中第二列與第五列對比斜面坡度與沿斜面拉力的變化情況可知，斜面越緩越越省力．

（2）這種情況下斜面的機械效率：

η===≈55.6%．

（3）分析表格中的第二列和第七列可知斜面的機械效率與傾斜程度有關，分析低2次和第4次實驗數據可知斜面的機械效率與接觸面的粗糙程度有關；

故斜面的機械效率與斜面傾斜程度和斜面粗糙程度有關．

（4）實驗過程中，用彈簧測力計的拉力F要同時克服摩擦力f和物體的一部分重力，因此屬多力平衡；

根據W總=W有+W額，W額小于W總，即fS小于FS，斜面的長S相同，所以f＜F．

故答案為：（1）省；

（2）55.6%；

（3）斜面傾斜程度；斜面粗糙程度；

（4）大于．