江苏省淮安市涟水四中2023-2024学年九年级上学期第一次质检物理试卷

江苏省淮安市涟水四中2023-2024学年九年级上学期第一次质检物理试卷(解析版)一、选择题（共10小题，每小题2分，共20分）1．（2分）如图所示，每个钩码的质量为50g，在均匀杠杆的A处挂2个钩码，杠杆恰好水平平衡。在A、B两处再各加1个钩码，那么（）A．杠杆仍水平平衡 B．杠杆的左边向下倾斜 C．杠杆的右边向下倾斜 D．将A处的钩码向左移动一格，杠杆仍能水平平衡2．（2分）下列说法正确的是（）A．任何状态下处于任何位置的物体都具有内能 B．机械能大的物体内能一定大 C．静止在地面上的物体无内能 D．空中飞行的子弹比地面上静止的子弹内能多3．（2分）下列有关功的说法正确的是（）A．用力推车没有推动，人对车也做了功 B．足球在水平地面上滚动时重力对足球没有做功 C．运动员举起杠铃在空中静止不动时对杠铃做了功 D．学生背着书包在水平路面匀速前进时对书包做了功4．（2分）下列关于机械效率的说法正确的是（）A．越省力的机械，机械效率越高 B．做功越快的机械，机械效率越高 C．所做有用功越多的机械，机械效率越高 D．有用功与总功的比值越大的机械，机械效率越高5．（2分）即将建成的镇江仑山湖抽水蓄能电站，在用电低谷时利用多余的电能，将山下的水抽往山上的水库实现“蓄能”（）A．重力势能 B．内能 C．动能 D．化学能6．（2分）如图所示，是仿照人的手臂设计的我国天宫空间站的机械臂。下列工具使用时与机械臂属于同类型杠杆的是（）A．夹起食物的筷子 B．拔钉子的羊角锤 C．剪铁丝的钢丝钳 D．起瓶盖的开瓶扳手7．（2分）用大小不同的甲、乙两个力拉同一物体，两力所做的功W与在这两个力的方向上移动的距离s的关系图象如图，由图可知（）A．F甲＞F乙 B．F甲＜F乙 C．F甲＝F乙 D．条件不足，无法判断8．（2分）如图所示，小明沿滑道从顶端匀速下滑的过程中，小明的（）A．重力势能减小，机械能减小 B．动能不变，机械能不变 C．重力势能减小，动能增大 D．重力势能不变，机械能减小9．（2分）在水平地面上铺一张白纸，将皮球表面涂黑，使其分别从不同高度处自由下落，如图所示。下列说法中正确的是（）A．皮球下落过程中动能转化为重力势能 B．皮球落地发生形变的过程中动能转化为弹性势能 C．形成圆斑B时皮球是从更高处下落的 D．形成圆斑A时皮球接触地面后形变程度更小10．（2分）为了增强免疫力抵御H1N1甲型流感，星期天小明和爸爸一起去登山。小明用了20min登上山顶，爸爸用了25min登上山顶，则小明与爸爸登山时所做功的功率之比是（）A．5：6 B．6：5 C．15：8 D．2：3二、填空题（共9小厘，每空1分，共28分）11．（2分）①剪铁皮的剪子、②钓鱼竿、③天平，其中省力的杠杆是，省距离的杠杆。12．（2分）如图所示的滑轮，可以把它看作杠杆时，其支点在（选填“A”、“B”或“C”）点。13．（7分）使用简单机械可以给人们的生活带来便利。（1）学校升旗仪式上，当升旗手缓缓向下拉绳子时，旗子就会徐徐上升滑轮，它能（选填“改变力的方向”或”省力”）；在国旗匀速上升的过程中，拉力大小（“大于”“小于”或“等于”）国旗的重力大小（不计绳重和摩擦），国旗的机械能。（选填”变大”、”不变”或”变小”）（2）如图所示，螺丝钉上的螺纹越（选填“密”或“稀”）一些，用起子拧螺丝钉会更省力，螺纹相当于（填一种简单机械名称）模型。（3）使用剪刀时，把被剪物体尽量靠近刀的转动轴，目的是（选填“增大”或“减小”）阻力臂，这样剪断物体更省力。14．（2分）比较如图所示的三杯水的内能大小，杯中水的内能最大，理由是。15．（3分）国顾第十二章的小实验，完成下列二个小题。（1）如图甲所示，木块从高处自由下落时将小桌的脚打入沙子中，要将小桌的脚打入沙子中更深些（选“大”或“小”）的木，并将其从更（选“高”或“低”）处下落；（2）如图乙所示。这是一个会跳的卡片，将卡片反过来，把它放在桌面上用手向下压，迅速松开手，观察到卡向上跳起。这个现象说明：发生弹形变的橡皮筋能对卡片，因此它具有弹件势能。16．（2分）把常用的按钮式圆珠笔笔尖朝上用力按下后放手，它会弹起很高。把它拆开后发现，它能弹起的原因是内部装有一根弹簧，圆珠笔弹起的过程可以分为“A：按下后放手”到“B：获得一个向上的速度”再到“C：向上运动到达最高点”，如图乙所示。圆珠笔在“A→B”阶段，转化为动能；圆珠笔在“B→C”阶段，动能转化为。17．（3分）据报道，一位物理老师在动物园内，用弹簧测力计称出了一头大象的质量。在称象过程中，操作步骤如下：步骤一：他首先将铁笼系于槽钢上的B点，当吊车吊钩在槽钢上的悬吊点移至O点时，槽钢在水平位置平衡；步骤二：将大象引入铁笼，用弹簧测力计竖直向下拉住槽钢的另一端，使之再次在水平位置平衡；步骤三：测得OA＝9m，OB＝9cm，弹簧测力计的示数为200N；（1）该称象过程运用了原理；（2）设计步骤一的重要目的是；（3）计算出大象的质量为kg（g取10N/kg）。18．（3分）如图甲所示，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，如图乙为其截面图。做好后如图丙所示，将该罐子从斜面A点由静止释放，然后返回，自行滚上斜面的B点停止后又滚下斜面……如此往返点（选填字母）的弹性势能最大；若罐内没有橡皮筋和小铁块（选填“可能”或“不能”）返回滚上斜面；第一次返回斜面，向上滚动的过程中（选填“大于”、“小于”或“等于”）在B点时的机械能。19．（4分）重450N的箱子，在20N水平推力的作用下，沿水平路面做匀速直线运动N，箱子受到的阻力大小为N。如果用如图所示的滑轮组匀速提升该箱子，拉力F＝250N，滑轮组的机械效率为。箱子以0.1m/s的速度匀速上升的过程中，拉力的功率为W。三、解答（本共6小题，共32分，解答第24题时应有公式和解题过程）20．（2分）小明站在地上利用滑轮组将物体提高，请画出绕法。21．（2分）图中，用直棒提升重物，画出图示位置所用最小力F1和阻力F2的力臂L2。22．（9分）图甲是某实验小组探究“杠杆的平衡条件”的实验装置。（1）挂钩码前，杠杆在图甲所示的位置静止，此时杠杆处于（选填“平衡”或“非平衡”）状态；要想使杠杆在水平位置平衡，接下来应将杠杆两端的螺母向（选填“左”或“右”）侧调节。（2）图乙是一个平衡的杠杆，此时若推动右侧钩码的悬线（如图丙所示），就会发现杠杆（选填“左端下沉”、“仍然平衡”或“右端下沉”）。（3）在探究过程中，需要进行多次实验的目的是。（4）某同学提出，若支点不在杠杆的中点，杠杆的平衡条件是否仍然成立？于是该小组利用图丁所示的装置进行探究，用弹簧测力计在A点处竖直向上拉，使杠杆在水平位置平衡N。以弹簧测力计的拉力为动力F1，钩码处绳子拉力为阻力F2，多次改变动力作用点的位置进行实验发现：当杠杆水平平衡时，F1L1总是（选填“大于”、“等于”或“小于”）F2L2，其原因可能是。（5）图丁中，弹簧测力计处在A点位置时，此杠杆属于（选填“省力”或“费力”）杠杆，请举出它在生活生产中的一个应用实例：。23．（5分）兴趣小组的同学认为车祸的危害程度与汽车的动能大小有关，于是他们进行了如下探究：【提出问题】汽车的动能大小跟什么因素有关？【猜想假设】由“十次车祸九次快”可猜想：汽车的动能可能跟有关；由“安全驾驶莫超载”可猜想：汽车的动能可能跟有关。【进行实验】他们做了如图所示的三次实验：用金属球模拟汽车，让金属球从斜槽的某一高度由静止开始滚下，碰到水平面上的物块，说明金属球到达水平面时的动能就越。【分析论证】分析甲、丙两图的实验现象，可以初步得到的结论是：。【实践应用】用甲、乙两图的实验现象所得到的结论，可以解释汽车（选填“超载”或“超速”）行驶时危险性大的原因。24．（6分）某学习小组用几个相同的滑轮来探究定滑轮、动滑轮和滑轮组的机械效率，实验装置如图所示。他们将测得的钩码重G、拉力F、钩码上升的高度h、测力计移动的距离s，并将计算出的有用功W有用功、总功W总和机械效率η数据一并记入表中：次序G/NF/Nh/ms/mW有用/JW总/Jη122.10.10.10.20.2195.2%221.20.10.20.20.2483.3%320.90.10.30.20.27★（1）在实验操作中，应沿竖直方向拉动弹簧测力计；（2）比较实验1、2，第2次的机械效率较低，主要原因是需要克服多做额外功；（3）表格中数据★＝，比较实验2、3，这两次实验机械效率不同的主要原因是不同；（选填“与动滑轮相连绳子的股数”或“摩擦”）（4）在实验2的装置下再加挂一只相同的钩码，装置的机械效率将；（选填“变大”、“变小”或“不变”）（5）在实验3中，若弹簧测力计沿竖直方向加速向上拉，其他条件不变。（选填“变大”、“变小”或“不变”）25．（8分）如图甲所示，重500N、底面积为0.2m2的箱子放在水平地面上。现用一块直木板将该箱子匀速拉上平台（图乙）。已知拉力为350N，箱子沿板移动了2m升高1m用时20s。求，（1）上移过程中拉力做功的功率；（2）箱子克服木板摩擦力所做的功。

参考答案与试题解析一、选择题（共10小题，每小题2分，共20分）1．（2分）如图所示，每个钩码的质量为50g，在均匀杠杆的A处挂2个钩码，杠杆恰好水平平衡。在A、B两处再各加1个钩码，那么（）A．杠杆仍水平平衡 B．杠杆的左边向下倾斜 C．杠杆的右边向下倾斜 D．将A处的钩码向左移动一格，杠杆仍能水平平衡【分析】（1）杠杆的平衡条件：动力×动力臂＝阻力×阻力臂，即F1×L1＝F2×L2；（2）在A、B两处再各加挂一个50g的钩码后，分析两边的力和力臂的乘积是否还相等，据此判断杠杆是否还平衡。【解答】解：ABC、如图所示，重力为G＝mg＝0.05kg×10N/kg＝0.7N，则FA＝0.5N×5＝1N，LA＝1cm×2＝2cm，FB＝0.8N，LB＝1cm×4＝8cm，杠杆平衡A×LA＝FB×LB；在A、B两处再各加挂一个50g的钩码后，FA′＝0.5N×2＝1.5N，FB′＝7.5N×2＝8N，LA和LB的长度都不变，则FA′×LA＝1.5N×2cm＝3N•cm，FB′×LB＝1N×8cm＝4N•cm，则：FA′×LA＜FB′×LB，杠杆右边下倾，故AB错误；D、将A处的钩码向左移动一格，杠杆右端为：1N×7cm＝4N•cm，所以杠杆不能水平平衡。故选：C。【点评】杠杆是否平衡，取决于力和力臂的乘积是否相等，不能只看力或力臂的大小。2．（2分）下列说法正确的是（）A．任何状态下处于任何位置的物体都具有内能 B．机械能大的物体内能一定大 C．静止在地面上的物体无内能 D．空中飞行的子弹比地面上静止的子弹内能多【分析】①一切物体都由内能；②内能的大小只与物体的质量和物体的温度有关系而与其他因素无关。【解答】解：①一切物体都有内能，所以A选项是正确的。②内能的大小只和物体的温度以及物体的质量有关，所以内能的大小和机械能无关，所以B。故选：A。【点评】很基础的概念考查题，严格按照内能大小的影响因素进行推断就可以。3．（2分）下列有关功的说法正确的是（）A．用力推车没有推动，人对车也做了功 B．足球在水平地面上滚动时重力对足球没有做功 C．运动员举起杠铃在空中静止不动时对杠铃做了功 D．学生背着书包在水平路面匀速前进时对书包做了功【分析】本题要抓住做功的两个必要因素：一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上通过的距离，二者缺一不可。【解答】解：A、用力推车，没有距离，故A不符合题意。B、足球在水平地面上滚动时，运动方向是水平的，重力对足球没有做功；C、运动员举着杠铃静止不动，所以没做功；D、学生背着书包在水平路面匀速前进时，但不是在力的方向上通过的距离，故D不符合题意。故选：B。【点评】本题考查了力是否做功的判断方法，基础题目。4．（2分）下列关于机械效率的说法正确的是（）A．越省力的机械，机械效率越高 B．做功越快的机械，机械效率越高 C．所做有用功越多的机械，机械效率越高 D．有用功与总功的比值越大的机械，机械效率越高【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，机械效率是有用功与总功的比值；使用机械可以省力、可以改变力的方向、可以省距离。【解答】解：A、根据功的原理可知省力的机械不能省功，机械省力与否与机械效率大小没有关系，机械效率不一定越高；B、做功越快的机械功率越大，机械效率是指有用功与总功的比值，故B错误；C、机械效率是指有用功与总功的比值，有用功与总功的比值不一定大，故C错误；D、机械效率是有用功与总功的比值，机械效率就越高。故选：D。【点评】此题考查了学生对于功、功率和机械效率的理解和掌握，深刻理解功率和机械效率的概念是解答此题的关键。5．（2分）即将建成的镇江仑山湖抽水蓄能电站，在用电低谷时利用多余的电能，将山下的水抽往山上的水库实现“蓄能”（）A．重力势能 B．内能 C．动能 D．化学能【分析】蓄能时，水被抽到上水库中，水的高度增加，所以电能转化为水的重力势能。【解答】解：蓄能时，水被抽到上水库中，所以电能转化为水的重力势能。故选：A。【点评】本题考查了能量的转化，难度不大。6．（2分）如图所示，是仿照人的手臂设计的我国天宫空间站的机械臂。下列工具使用时与机械臂属于同类型杠杆的是（）A．夹起食物的筷子 B．拔钉子的羊角锤 C．剪铁丝的钢丝钳 D．起瓶盖的开瓶扳手【分析】（1）动力臂比阻力臂长的杠杆是省力杠杆。（2）动力臂比阻力臂短的杠杆是费力杠杆。【解答】解：我国天宫空间站的机械臂是动力臂比阻力臂短的杠杆，是费力杠杆。A、夹起食物的筷子的动力臂比阻力臂短，故A符合题意；BCD、拔钉子的羊角锤、起瓶盖的开瓶扳手的动力臂比阻力臂长，故BCD不符合题意。故选：A。【点评】本题考查的是杠杆的分类；在具体的实例中能区分省力杠杆和费力杠杆。7．（2分）用大小不同的甲、乙两个力拉同一物体，两力所做的功W与在这两个力的方向上移动的距离s的关系图象如图，由图可知（）A．F甲＞F乙 B．F甲＜F乙 C．F甲＝F乙 D．条件不足，无法判断【分析】分析图象，取相同的距离s，得出两个力做功的大小关系，再根据W＝Fs分析两个力的大小关系。【解答】解：如图，当移动距离为s时W甲＞W乙，∵W＝Fs，∴两个力：F甲＞F乙。故选：A。【点评】本题为很好的图象和控制变量法相结合的题目，类似图象：s﹣v图象、m﹣v图象、U﹣I图象等，属于中考常见题型。8．（2分）如图所示，小明沿滑道从顶端匀速下滑的过程中，小明的（）A．重力势能减小，机械能减小 B．动能不变，机械能不变 C．重力势能减小，动能增大 D．重力势能不变，机械能减小【分析】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；重力势能大小的影响因素：质量、高度；质量越大，高度越高，重力势能越大；对物体做功（克服摩擦力做功、压缩气体做功等），将机械能转化为物体的内能。【解答】解：小明沿滑道从顶端匀速下滑的过程中质量不变，高度减小；速度不变。有部分机械能转化为物体的内能。故选：A。【点评】熟悉机械能的转化过程，并理解改变内能的两种方式是解决该题的关键。9．（2分）在水平地面上铺一张白纸，将皮球表面涂黑，使其分别从不同高度处自由下落，如图所示。下列说法中正确的是（）A．皮球下落过程中动能转化为重力势能 B．皮球落地发生形变的过程中动能转化为弹性势能 C．形成圆斑B时皮球是从更高处下落的 D．形成圆斑A时皮球接触地面后形变程度更小【分析】（1）皮球由于被举高而具有的能叫做重力势能，重力势能的大小与物体的质量和下落高度有关，下落高度相同时，质量越大，重力势能越大；（2）皮球由高处下落过程中，重力势能转化为动能，与地面碰撞接触时动能又转化为弹性势能，从而在地面上留下黑色圆斑。【解答】解：A、皮球在高处具有较大的重力势能，高度减小，速度变大，重力势能转化为动能；B、当球接触地面时，球的动能转化为球的弹性势能；CD、球的动能越大，则小球的形变越大，所以形成圆斑A时皮球接触地面后形变程度更大，故CD错误。故选：B。【点评】本题借助小球下落综合考查了重力势能的影响因素、动能与势能的转化、弹性势能的影响因素的相关知识，难度不大，有一定的综合性。10．（2分）为了增强免疫力抵御H1N1甲型流感，星期天小明和爸爸一起去登山。小明用了20min登上山顶，爸爸用了25min登上山顶，则小明与爸爸登山时所做功的功率之比是（）A．5：6 B．6：5 C．15：8 D．2：3【分析】先根据公式W＝Gh写出两人登上山顶做的功的表达式，再根据P＝写出两人的功率表达式，最后两功率之比即可。【解答】解：小明登上山顶做的功：W1＝G1h＝m8gh，爸爸登上山顶做的功：W2＝G2h＝m4gh，小明的登山功率：P1＝，爸爸的登山功率：P2＝，又m2＝1.6m1所以，＝×＝。故选：A。【点评】本题考查了功率的计算，属于基本内容，利用公式P＝正确表示出两人的功率整理即可求解。二、填空题（共9小厘，每空1分，共28分）11．（2分）①剪铁皮的剪子、②钓鱼竿、③天平，其中省力的杠杆是①，省距离的杠杆②。【分析】对于杠杆，要想省力，动力臂必须大于阻力臂；要想省距离，动力臂一定小于阻力臂；定滑轮和动滑轮的实质都是杠杆，而轮轴则是可以连续旋转的杠杆。总之，只有熟悉机械的结构特点，才可以将所学知识对号入座，做出正确的判断。【解答】解：①剪铁皮的剪子，在使用过程中动力臂大于阻力臂，可以省力；②钓鱼竿，在使用过程中动力臂小于阻力臂，但可以省距离；③天平，在使用过程中动力臂等于阻力臂，不省力也不省距离。故答案为：①；②。【点评】对于生活中常见的简单机械我们应该多观察，并学会用所学知识去分析它，这样才能更好地加以利用。12．（2分）如图所示的滑轮，可以把它看作省力杠杆时，其支点在A（选填“A”、“B”或“C”）点。【分析】轴的位置不动的滑轮叫定滑轮，随物体一起运动的滑轮叫动滑轮；动滑轮实质是动力臂等于二倍阻力臂的省力杠杆，使用时绕着转动的点为支点。【解答】解：如图，滑轮随提升的物体一起运动，是省力杠杆；由图可知，在提升物体的过程中，则A是支点。故答案为：省力；A。【点评】本题考查了动滑轮的实质、使用动滑轮支点的判断，属于基础题目。13．（7分）使用简单机械可以给人们的生活带来便利。（1）学校升旗仪式上，当升旗手缓缓向下拉绳子时，旗子就会徐徐上升定滑轮，它能改变力的方向（选填“改变力的方向”或”省力”）；在国旗匀速上升的过程中，拉力大小等于（“大于”“小于”或“等于”）国旗的重力大小（不计绳重和摩擦），国旗的机械能变大。（选填”变大”、”不变”或”变小”）（2）如图所示，螺丝钉上的螺纹越密（选填“密”或“稀”）一些，用起子拧螺丝钉会更省力，螺纹相当于斜面（填一种简单机械名称）模型。（3）使用剪刀时，把被剪物体尽量靠近刀的转动轴，目的是减小（选填“增大”或“减小”）阻力臂，这样剪断物体更省力。【分析】（1）定滑轮不省力，可以改变力的方向；机械能与质量、速度、高度有关。（2）斜面是省力的简单机械，螺纹本质上是斜面。（3）根据杠杆原理，在阻力和动力臂一定时，阻力臂越短越省力。【解答】解：（1）学校升旗仪式上，当升旗手缓缓向下拉绳子时，这是由于旗杆顶部有一个定滑轮；在国旗匀速上升的过程中，国旗的机械能随高度的增加而变大。（2）如图所示，螺丝钉上的螺纹越密一些，用起子拧螺丝钉会更省力。（3）使用剪刀时，把被剪物体尽量靠近刀的转动轴，根据杠杆原理，阻力臂越短越省力。故答案为：（1）①定；②改变力的方向；变大；斜面。【点评】本题考查的是定滑轮的特点及应用；知道机械能的影响因素和杠杆原理。14．（2分）比较如图所示的三杯水的内能大小，c杯中水的内能最大，理由是c杯水的温度最高，质量最大。【分析】内能的大小与物体的质量、温度、状态等有关。【解答】解：内能与物质的种类、质量，图中三杯都是水，b和c杯中水的质量相同，c杯中水的温度是50℃；质量越大，内能越大。故答案为：c；c杯水的温度最高。【点评】理解内能概念和影响内能大小的因素，可解答此题。15．（3分）国顾第十二章的小实验，完成下列二个小题。（1）如图甲所示，木块从高处自由下落时将小桌的脚打入沙子中，要将小桌的脚打入沙子中更深些大（选“大”或“小”）的木，并将其从更高（选“高”或“低”）处下落；（2）如图乙所示。这是一个会跳的卡片，将卡片反过来，把它放在桌面上用手向下压，迅速松开手，观察到卡向上跳起。这个现象说明：发生弹形变的橡皮筋能对卡片做功，因此它具有弹件势能。【分析】（1）重力势能与质量和高度有关，物体质量越大、位置越高、物体具有的重力势能就越大；（2）发生弹性形变的物体就具有了弹性势能，也具有了弹力，必然会对使它发生形变的物体施加力的作用；若该物体受到了力且在的方向上运动了一段距离，就说它做了功。【解答】解：（1）要将小桌的脚打入沙子中更深些，需要增大重力势能，且物体质量越大、物体具有的重力势能就越大，并将其从更高处下落；（2）“橡皮筋伸长”说明橡皮筋发生了弹性形变，发生弹性形变的物体要恢复原状，所以橡皮筋会对硬卡片施力，这个现象说明：发生弹性形变的橡皮筋能对卡片做功。故答案为：（1）大；高；（2）做功。【点评】本题考查重力势能和弹性势能的影响因素，此类关于探究影响重力势能、弹性势能的因素时，常采用转化法和控制变量法。16．（2分）把常用的按钮式圆珠笔笔尖朝上用力按下后放手，它会弹起很高。把它拆开后发现，它能弹起的原因是内部装有一根弹簧，圆珠笔弹起的过程可以分为“A：按下后放手”到“B：获得一个向上的速度”再到“C：向上运动到达最高点”，如图乙所示。圆珠笔在“A→B”阶段，弹性势能转化为动能；圆珠笔在“B→C”阶段，动能转化为重力势能。【分析】物体由于运动而具有的能叫动能，物体由于被举高而具有的能叫重力势能，物体由于发生弹性形变而具有的势能叫弹性势能。【解答】解：将弹簧圆珠笔的盖钮按到桌面上，此时圆珠笔具有弹性势能，弹簧的弹性形变程度变小，松手后弹性势能转化为圆珠笔的动能，圆珠笔上升，高度变大，速度减小，是动能又转化为重力势能。故答案为：弹性势能；重力势能。【点评】解决此类问题的关键是要知道各能量跟哪些因素有关，根据各因素的变化情况分析能量的变化情况。17．（3分）据报道，一位物理老师在动物园内，用弹簧测力计称出了一头大象的质量。在称象过程中，操作步骤如下：步骤一：他首先将铁笼系于槽钢上的B点，当吊车吊钩在槽钢上的悬吊点移至O点时，槽钢在水平位置平衡；步骤二：将大象引入铁笼，用弹簧测力计竖直向下拉住槽钢的另一端，使之再次在水平位置平衡；步骤三：测得OA＝9m，OB＝9cm，弹簧测力计的示数为200N；（1）该称象过程运用了杠杆平衡原理；（2）设计步骤一的重要目的是消除槽钢和铁笼重力对杠杆平衡的影响；（3）计算出大象的质量为2000kg（g取10N/kg）。【分析】（1）长的槽钢实质是一个省力杠杆；（2）设计步骤1的目的，从列式中分析可知消除槽钢重力对杠杆的影响；（3）利用杠杆的平衡条件：动力×动力臂＝阻力×阻力臂，根据已知条件确定杠杆所受的力及力臂代入便可求出未知量。【解答】解：（1）由图可知，长的槽钢实质是一个省力杠杆，老师称象的过程运用的是杠杆平衡原理；（2）从题干中不难发现设置步骤1的作用：消除槽钢和铁笼重力对杠杆平衡的影响；（3）杠杆的平衡条件：F1L4＝F2L2可知，200N×2m＝G×0.09m。大小的质量m＝＝＝2000kg。故答案为：（1）杠杆平衡；（2）消除槽钢和铁笼重力对杠杆平衡的影响。【点评】此题考查了杠杆平衡条件的应用，关键是能够正确分析杠杆所受的力及力臂，在代入数据时一定要细心，并注意单位，物理来源于生活，也服务于生活。18．（3分）如图甲所示，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，如图乙为其截面图。做好后如图丙所示，将该罐子从斜面A点由静止释放，然后返回，自行滚上斜面的B点停止后又滚下斜面……如此往返D点（选填字母）的弹性势能最大；若罐内没有橡皮筋和小铁块不能（选填“可能”或“不能”）返回滚上斜面；第一次返回斜面，向上滚动的过程中大于（选填“大于”、“小于”或“等于”）在B点时的机械能。【分析】（1）重力势能的大小与质量、高度有关；弹性势能的大小与弹性形变的程度有关；动能的大小与质量、速度有关；（2）罐子最后停在水平面上，罐子的机械能变小了，这说明罐子在运动的过程中，机械能转化为了其他形式的能。【解答】解：（1）罐子在整个运动过程中的质量不变，在A点时的高度最高；罐子从A点运动到D点，在D点时的形变程度最大；（2）若罐内没有橡皮筋和小铁块，罐子的重力势能转化为内能和罐子的动能，所以不会返回斜面；（3）第一次返回斜面，向上滚动的过程中，所以罐子整体在C点时的机械能大于在B点时的机械能。故答案为：D；不能。【点评】本题考查铁罐的机械能的转化，包含了动能和弹性势能、重力势能的转化，应细化整个过程的分析是解题的关键。19．（4分）重450N的箱子，在20N水平推力的作用下，沿水平路面做匀速直线运动450N，箱子受到的阻力大小为20N。如果用如图所示的滑轮组匀速提升该箱子，拉力F＝250N，滑轮组的机械效率为90%。箱子以0.1m/s的速度匀速上升的过程中，拉力的功率为50W。【分析】（1）匀速直线运动的物体受到平衡力作用，根据平衡力条件求出地面对箱子的支持力大小和箱子受到的阻力大小；（2）由图可知滑轮组绳子的有效股数n＝2，令箱子被提升的高度为h，则拉力端移动距离s＝2h；利用W总＝Fs求拉力做的功（总功），利用W有＝Gh求克服重力做的有用功，滑轮组的机械效率η＝。再利用P＝可求拉力做功功率。【解答】解：箱子在大小为20N的水平推力作用下，沿水平路面做匀速直线运动，这两个力是平衡力，所以箱子受到的阻力大小等于推力大小即为20N；箱子在竖直方向上受到重力和地面对箱子的支持力作用，这两个力是平衡力，所以地面对箱子的支持力大小等于重力大小即为450N；由图可知滑轮组绳子的有效股数n＝2，令箱子被提升的高度为h，拉力端移动的速度等于箱子上升速度的2倍，滑轮组的机械效率η＝＝。根据P＝可求拉力做功功率P＝Fv＝250N×2×6.1m/s＝50W。故答案为：450；20；50。【点评】本题考查了二力平衡条件的运用、滑轮组的机械效率的计算以及功率的计算，难度一般。三、解答（本共6小题，共32分，解答第24题时应有公式和解题过程）20．（2分）小明站在地上利用滑轮组将物体提高，请画出绕法。【分析】滑轮组是“一定一动”，其绕线方法有两种，但由于小明站在地上，即确定了绳子自由端的方向，所以先从小明的手中出发，然后再依次绕过滑轮即可确定作图方法。【解答】解：由图知，小明站在地面上拉绳子，先绕过定滑轮，最后系在定滑轮下面的挂钩上【点评】此题主要考查了滑轮组的组装情况，在组装滑轮组时，可以从定滑轮或动滑轮绕起，要根据实际情况而定。21．（2分）图中，用直棒提升重物，画出图示位置所用最小力F1和阻力F2的力臂L2。【分析】（1）力臂的画法：①首先根据杠杆的示意图，确定杠杆的支点。②确定力的作用点和力的方向，画出力的作用线。③从支点向力的作用线作垂线，支点到垂足的距离就是力臂。（2）使用杠杆时，若阻力和阻力臂一定时，动力臂越长，越省力；因此解答此题，只需找出使动力臂最大的动力作用点，然后作动力臂的垂线即可。【解答】解：物体对杠杆的拉力为阻力F2，方向竖直向下，反向延长阻力F2的作用线，从支点O向阻力的作用线作垂线4。使杠杆AB静止时所用最小力的作用点在离支点最远的B点，用力方向与OB垂直，最省力；如图所示：【点评】在处理杠杆最小力的问题时，可按以下步骤进行：①确定支点和动力作用点，找出最长的动力臂；②过动力作用点做出与动力臂垂直的直线。22．（9分）图甲是某实验小组探究“杠杆的平衡条件”的实验装置。（1）挂钩码前，杠杆在图甲所示的位置静止，此时杠杆处于平衡（选填“平衡”或“非平衡”）状态；要想使杠杆在水平位置平衡，接下来应将杠杆两端的螺母向左（选填“左”或“右”）侧调节。（2）图乙是一个平衡的杠杆，此时若推动右侧钩码的悬线（如图丙所示），就会发现杠杆左端下沉（选填“左端下沉”、“仍然平衡”或“右端下沉”）。（3）在探究过程中，需要进行多次实验的目的是避免偶然性，寻找普遍规律。（4）某同学提出，若支点不在杠杆的中点，杠杆的平衡条件是否仍然成立？于是该小组利用图丁所示的装置进行探究，用弹簧测力计在A点处竖直向上拉，使杠杆在水平位置平衡2.3N。以弹簧测力计的拉力为动力F1，钩码处绳子拉力为阻力F2，多次改变动力作用点的位置进行实验发现：当杠杆水平平衡时，F1L1总是大于（选填“大于”、“等于”或“小于”）F2L2，其原因可能是杠杆自重对杠杆平衡有影响。（5）图丁中，弹簧测力计处在A点位置时，此杠杆属于费力（选填“省力”或“费力”）杠杆，请举出它在生活生产中的一个应用实例：钓鱼竿。【分析】（1）杠杆的平衡状态：静止或匀速转动；要使杠杆在水平位置平衡，调节平衡时将螺母向上翘的一端移动；（2）推动右侧钩码的悬线，会改变力的方向，从而改变力的力臂，破坏杠杆平衡；（3）本实验是为了探究杠杆平衡规律，进行多次实验，为避免偶然性，得出普遍结论；（4）明确测力计分度值和单位；若支点不在杠杆中心，此时杠杆的平衡会受杠杆自重的影响，根据杠杆平衡条件判断F1L1与F2L2大小；（5）动力臂小于阻力臂为费力杠杆；【解答】解（1）挂钩码前，杠杆在如图甲所示的位置静止；由图甲知，杠杆的左端较高，使杠杆保持水平并静止；（2）图乙中支点在中心时，杠杆平衡左L左＝F右L右，图丙中改变了右侧拉力的力臂，使右侧拉力的力臂减小左L左＞F右L右，故左端会下沉；（3）本实验进行多次实验，是为避免偶然性；（4）分度值为0.1N，弹簧测力计示数为6.3N；图丁中，设杠杆的重力为GG，当杠杆平衡时，根据杠杆的平衡条件：F1L6＝F2L2+GLG，由丁图可知LG≠4，所以杠杆自重对杠杆平衡有影响1L1＞F5L2；（5）由图丁可知此时L1＜L4，故为费力杠杆，生活中常见的镊子。故答案为：（1）平衡；左（2）左端下沉，寻找普遍规律；（4）2.3；大于；（5）费力。【点评】本题考查探究杠杆平衡条件实验操作与分析、杠杆的分类，关键是将实验操作原则及结论记忆清楚，仔细分析即可。23．（5分）兴趣小组的同学认为车祸的危害程度与汽车的动能大小有关，于是他们进行了如下探究：【提出问题】汽车的动能大小跟什么因素有关？【猜想假设】由“十次车祸九次快”可猜想：汽车的动能可能跟速度有关；由“安全驾驶莫超载”可猜想：汽车的动能可能跟质量有关。【进行实验】他们做了如图所示的三次实验：用金属球模拟汽车，让金属球从斜槽的某一高度由静止开始滚下，碰到水平面上的物块，说明金属球到达水平面时的动能就越大。【分析论证】分析甲、丙两图的实验现象，可以初步得到的结论是：质量一定时，物体的速度越大，动能越大。【实践应用】用甲、乙两图的实验现象所得到的结论，可以解释汽车超载（选填“超载”或“超速”）行驶时危险性大的原因。【分析】物体的动能跟物体的速度和质量有关，在实验过程中，通过观察物体被小球撞击的距离来判断小球动能的大小。【解答】解：“十次车祸九次快”指的是汽车的动能与速度有关，“安全驾驶莫超载”指的是汽车的动能与质量有关；物块被撞击得越远，那么金属球到达水平面时的动能就越大。分析甲，此时物体的质量相等，甲图小球到达水平面的速度越大，说明质量一定时，动能越大。分析甲，此时物体的