江苏省南京市秣陵中学九年级物理上学期第一次月考试题（含解析） 苏科版.docVIP

2015-2016学年江苏省南京市秣陵中学九年级（上）第一次月考物理试卷一、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选项符合题意）1下面哪种情况下做的功大约是1j（）a把地上一张桌子搬到楼上b把地上一副杠铃举过头顶c把地上一个鸡蛋举过头顶d把地上一张试卷举过头顶2如图所示，是开瓶扳手开启瓶盖时的示意图，要将瓶盖打开，则在a处用力的方向合理的是（）a竖直向上b竖直向下c水平向左d水平向右3如图所示，用食指顶起一把金属勺子保持水平平衡状态，oa段和ob段的重分别为g1和g2则下列判断正确的是（）ag1g2bg1g2cg1=g2d无法判断4如图所示的器具，属于省力杠杆的是（）a镊子b独轮车c托盘天平d筷子5如图所示，oab为轻质杠杆，可绕支点o自由转动，在b端施加一个动力使杠杆在水平位置平衡，该杠杆（）a一定是省力杠杆b一定是费力杠杆c一定是等臂杠杆d以上情况都有可能6如图所示，夹子是我们生活巾经常使用的物品，如图给出了用手捏开和夹住物品时的两种情况下列说法中正确的是（）a当我们用手将其捏开时它是省力的b当我们用其夹住物品时，它是省力的c无论用手将其捏开还是夹住物品时它都是省力的d无论用手将其捏开还是夹住物品时，它都是费力的7下列图所示的过程中，人对物体做功的是（）a扛着米袋慢慢爬上楼梯b用力推汽车、汽车不动c提着水桶在水平面匀速前进d双手举着杠铃、杠铃静止不动8如图所示，用大小相等的拉力f1、f2、f3使同一物体分别沿着水平面、斜面和竖直方向移动相同的距离s，拉力f1、f2、f3所做的功分别是w1、w2、w3下列判断正确的是（）aw1w2w3bw1w2w3cw1=w2w3dw1=w2=w39一个重为2n的皮球从10m高处下落3m的过程中，重力对它所做的功为（）a20jb6jc14jd26j10关于做功和功率的说法中正确的是（）a有力作用在物体上，力一定对物体做功b力对物体做功越多，功率就越大c物体受到的作用力越大，力对物体做功就越多d在光滑水平面上做匀速直线运动的物体，没有力做功11四个同学在公园进行登山比赛如果规定功率最大者获胜，那么最后胜出者一定是（）a体重最大的一个b时间最短的一个c做功最快的一个d速度最大的一个12工人用动滑轮将重1000n的货物匀速提高2m，所用时间为10s若不计绳重、动滑轮的重和摩擦，则在此过程中（）a拉力f为500n，绳子自由端移动距离为2mb拉力f为500n，绳子自由端移动距离为4mc拉力f做的功为1000j，功率为500wd拉力f做的功为2000j，功率为500w二、填空题（本题共9小题，每空1分，共27分）13功率是表示物体的物理量，某机器的功率为1.5kw，合w，表示的物理意义是：14如图所示，小华正在做俯卧撑，已知他受到的重力为600n，若将他的身体看作一个杠杆，o为支点，a为他的重心，相关长度已在图中标明，图示时刻地面对双手支持力f的力臂l1=m，地面对双手的支持力f=n15小强推着重力为100n的小车，30s内在水平地面上匀速前进了15m，如果水平推力为20n，在此过程中推力对小车做的功为j，重力做的功为j，小强做功的功率为w16甲乙两同学进行爬杆比赛，爬到杆顶（杆长相同）时，甲用10s，乙用9s，若甲乙两人的体重之比为5：6，则甲乙两人爬到杆顶做功之比是，甲乙两人平均功率之比是17如图所示，用竖直向上的力匀速拉动较长的杠杆，使重为16n的物体缓慢升高0.1m，拉力大小f=8n，拉力移动的距离为0.25m求：（1）拉力所做的功多大？（2）杠杆对重物所做的有用功多大？（3）杠杆的机械效率是多少？18如图所示，搬运工人用滑轮组在20s内将重为540n的重物匀速提升3m，所用拉力为200n，则他所做的有用功是j，额外功是j，拉力的功率是w，滑轮组的机械效率是19用两个完全相同的滑轮，分别以图中两种方式将重为g的物体匀速提升相同高度（绳重、摩擦不计），使用（选填“甲”或“乙”）滑轮可以改变用力方向，所用拉力f甲f乙（选填“大于”“等于”或“小于”，下同），滑轮的机械效率甲乙20质量为60kg的搬运工人，要将质量为40kg的一摞书搬上五楼（每层楼高3米），可以有两种方法：一是把所有的书一次搬上楼；二是先搬一部分书上楼，再搬剩下的部分第一种方法搬书所做的有用功是j，额外功是j，机械效率是%，第二种方法的机械效率比第一种的（选填“高”或“低”）21现有30包大米，总质量为150kg，小明想尽快将它们搬上10m高处的库房，如图为小明可以提供的用于搬动物体的功率与被搬运物体质量之间的关系图象，由图可知他可以提供的最大功率为w；为 尽可能快地将大米搬上库房，他每次应搬包，若每次下楼时间是上楼时间的一半，则他最快完成搬运任务并返回原地所用的时间是s（g=10n/kg）三、解答题（本题共9小题，共49分解答28、29、30题时应有公式和解题过程）22按照题目要求作图：（1）画出甲图中f1的力臂l1，并在a点画出阻力f2的示意图（2）在乙图的a点施加一个水平方向的力，使杠杆aob在图中位置平衡，画出这个力f1的方向（3）如丙图，通过滑轮组用最省力的绕法来提升物体，请画出滑轮组的绕线23在探究杠杆平衡条件的实验中：（1）如图a所示，要使杠杆在水平位置平衡，可将杠杆左端的平衡螺母向调节，也可将杠杆右端的平衡螺母向调节杠杆在水平位置平衡，此时杠杆自身重力的力臂为（2）调节平衡后，在以下实验过程中（选填“需要”或“不需要”）再调节平衡螺母如图b所示，左侧挂上钩码，在右侧用弹簧测力计（图中未画出）拉杠杆，使其在水平位置平衡，为便于测量力臂，应使弹簧测力计拉力的方向（3）若操作过程中，当弹簧测力计的示数达到量程仍不能使杠杆水平平衡，你认为接下来合理的操作是（写出一条即可）（4）实验中测得的数据如表所示，填写好表格中漏填的数据和 测量序号 动力f1/n 动力臂l1/cm阻力f2/n 阻力臂l2/cm（1） 1 2 10（2） 2 15 1.5 20（3） 3 5 15（5）有的同学按现有方案得出如下结论：“动力支点到动力作用点的距离=阻力支点到阻力作用点的距离”这个结论与杠杆平衡条件不符，原因是实验过程中（填字母）a没有改变力的大小 b没有改变力的方向c没有改变力的作用点 d实验次数较少，结论具有偶然性24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，实验数据如下实验序号钩码重g/n钩码上升高度h/cm拉力f/n绳端移动的距离s/cm1.020.00.740.02.020.01.240.03.020.01.740.0（1）实验时，用手拉动弹簧测力计，使挂在动滑轮下的钩码缓缓上升（2）第次实验测得动滑轮的机械效率为（3）第次实验时，钩码上升的速度为0.05m/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（4）由表中实验数据分析可知，同一动滑轮，所提升物重增大，机械效率将（选填“增大”、“减小”或“不变”）25学习了功率的知识后，小刚想粗略地测算自己在单杠上做引体向上的运动时的功率，如图所示（1）实验中依据的原理是（写公式）：；（2）需要的测量工具：、（3）小刚测出了自己的质量为m，拉上去一定的次数n所用的时间t，并测出自己每做一次引体向上时则他做引体向上时功率的表达式是（4）爱动脑的小刚想课后和几位同学准备开展“比一比谁在爬楼过程中的功率大”的活动他设计了三套方案：只有测量出各自的体重、爬楼用的时间和爬楼的高度，才能算出爬楼的功率并进行比较；控制爬楼的时间相同，测量出各自的体重、爬楼的高度，算出爬楼做的功并进行比较；控制爬楼的高度相同，测量出各自的体重、爬楼的时间，算出体重和时间的比值并进行比较则在上述方案中可行的是a只有b只有c只有d都可以26某小组同学在探究滑轮组的机械效率与哪些因素有关时，提出了一些猜想，小组将对猜想进行验证（1）如果影响机械效率的因素有多个，要研究机械效率与某个因素的关系，需要先控制其他几个因素不变，这种方法在科学探究中被称作（2）下列a、b是同学提出的两个猜想：猜想a：两个相同滑轮组成的滑轮组，其机械效率与滑轮组细线的绕法有关；猜想b：两个相同滑轮组成的滑轮组，其机械效率与滑轮组提升的物重有关；（3）为了验证上述猜想是否正确，同学们准备分别按图1、图2、图3和图4的滑轮组进行实验（a）按图滑轮组准备做的两个实验时用来验证猜想a的，若实验测得两个滑轮组的机械效率大小（相等/不相等），则可初步判断猜想a是错误的；（b）按图滑轮组准备做的两个实验时用来验证猜想b的，若实验测得两滑轮组的机械效率大小不相等，则可初步判断猜想b是（正确/错误）的（4）接着，小组进行了实验验证27用图示装置探究“斜面机械效率”，实验记录如下表实验次数物体种类物重g/n斜面高h/cm沿斜面的拉力f/n斜面长s/cm机械效率/%1木块4151.19060.62小车41590（1）沿斜面拉动物体时，应使其做 运动（2）根据图中测力计的示数，可知第2次实验的机械效率为%由实验可得初步结论：斜面倾斜程度相同时，越小，机械效率越大（3）第1次实验中，木块所受摩擦力为n28某人在动物园内，用弹簧测力计称出了一头大象的重量，在称象过程中，他用到了吊车、铁笼和一根很长的配槽钢等辅助工具，操作步骤如下：a、如图甲所示，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b、将大象引入铁笼，保持吊钩悬吊点o点和铁笼悬挂点b点的位置不变，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，如图乙所示，测得ob=6cm，oa=9m，弹簧测力计的示数为200n，根据上述数据测出了大象的重量（1）大象的重为n（2）设计步骤a的目的是29如图所示，工人用定滑轮匀速提升重为180n的物体，所用的拉力为200n，在5s内物体升高的高度为2m此过程中，求：（1）有用功；（2）总功；（3）拉力的功率；（4）定滑轮的机械效率30星期天，小明同学骑着电动自行车以18km/h的速度匀速行驶在长江边的公路上，公路全长7000m，电动自行车牵引力的功率为150w，求：（1）电动自行车通过公路全程牵引力所做的功（2）电动自行车的牵引力2015-2016学年江苏省南京市秣陵中学九年级（上）第一次月考物理试卷参考答案与试题解析一、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选项符合题意）1下面哪种情况下做的功大约是1j（）a把地上一张桌子搬到楼上b把地上一副杠铃举过头顶c把地上一个鸡蛋举过头顶d把地上一张试卷举过头顶【考点】功的大小比较 【专题】估算题；比较思想；估算综合应用题【分析】首先估测出桌子、杠铃、鸡蛋、一张试卷的质量，利用g=mg计算出重力，然后估测出从地上到搂、地上到头顶的距离，利用w=gh计算克服重力所做的功，进而做出选择即可【解答】解：a、一张桌子的质量约为20kg，从地上到一楼的距离约为4m，则桌子的重力g=mg=20kg10n/kg=200n；把地上一张桌子搬到楼上所做的功w=gh=200n4m=800j故a不符合题意；b、一副杠铃的质量约为70kg，重力为g=mg=70kg10n/kg=700n，从地上到头顶的距离约为1.8m，把地上一副杠铃举过头顶所做的功w=gh=700n1.8m=1260j故b不符合题意；c、一个鸡蛋的质量大约0.05kg，重力为g=mg=0.05kg10n/kg=0.5n，从地上到头顶的距离约为1.8m，把地上一个鸡蛋举过头顶所做的功w=gh=0.5n1.8m=0.9j故c符合题意；d、一张试卷的质量约为4g，重力为g=mg=0.004kg10n/kg=0.04n，从地上到头顶的距离约为1.8m，所做的功w=gh=0.04n1.8m=0.072j故d不符合题意故选c【点评】估测是一种科学的近似计算，它不仅是一种常用的解题方法和思维方法，而且是一种重要的科学研究方法，在生产和生活中也有着重要作用2如图所示，是开瓶扳手开启瓶盖时的示意图，要将瓶盖打开，则在a处用力的方向合理的是（）a竖直向上b竖直向下c水平向左d水平向右【考点】杠杆及其五要素 【专题】应用题【分析】支点即杠杆可以绕着转动的点，阻力是阻碍杠杆转动的力，动力是使杠杆转动的力【解答】解：如图所示，因阻力方向是竖直向下，而动力要使将瓶盖打开，应施加的力的方向是竖直向上故选a【点评】知道杠杆的五要素，会根据动力和阻力的关系，能准确画出力的示意图3如图所示，用食指顶起一把金属勺子保持水平平衡状态，oa段和ob段的重分别为g1和g2则下列判断正确的是（）ag1g2bg1g2cg1=g2d无法判断【考点】杠杆的平衡分析法及其应用 【专题】应用题【分析】由图可知，勺子被支起，处于平衡状态，只要能确定两边力臂的大小关系即可求得两边的重力的大小关系【解答】解：勺子处于平衡状态，由图可知，右侧部分重心离支点o较近，故力臂of较小，左侧部分重心离支点o较远，故力臂oe较大；根据杠杆平衡条件g1oe=g2of，左侧勺子重力g1小、右侧重力g2大，即：g1g2故选b【点评】本题考查了学生对杠杠平衡条件的掌握和运用，确定两边力臂大小关系是本题的关键4如图所示的器具，属于省力杠杆的是（）a镊子b独轮车c托盘天平d筷子【考点】杠杆的分类 【专题】简单机械【分析】结合图片和生活经验，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、镊子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故a错误；b、独轮车动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故b正确；c、天平在使用过程中，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆，故c错误；d、筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故d错误故选：b【点评】此题考查的是杠杆的分类主要包括以下几种：省力杠杆，动力臂大于阻力臂；费力杠杆，动力臂小于阻力臂；等臂杠杆，动力臂等于阻力臂5如图所示，oab为轻质杠杆，可绕支点o自由转动，在b端施加一个动力使杠杆在水平位置平衡，该杠杆（）a一定是省力杠杆b一定是费力杠杆c一定是等臂杠杆d以上情况都有可能【考点】杠杆的分类 【专题】简单机械【分析】使用杠杆时，如果动力臂大于阻力臂，为省力杠杆；如果动力臂等于阻力臂，为等臂杠杆；如果动力臂小于阻力臂，为费力杠杆；因为在b点用力的方向不确定，所以其省费力情况要根据用力的方向确定据此分析【解答】解：b点力的方向不同，力臂的大小则不同，不能确定动力臂与阻力臂的大小关系，所以此时杠杆可能省力，可能费力，可能既不省力也不费力故abc不符合题意，d符合题意故选d【点评】本题考查了学生对杠杆平衡条件、杠杆的分类的了解与掌握，会画力臂帮助分析是本题的关键6如图所示，夹子是我们生活巾经常使用的物品，如图给出了用手捏开和夹住物品时的两种情况下列说法中正确的是（）a当我们用手将其捏开时它是省力的b当我们用其夹住物品时，它是省力的c无论用手将其捏开还是夹住物品时它都是省力的d无论用手将其捏开还是夹住物品时，它都是费力的【考点】杠杆的分类 【专题】简单机械【分析】结合图片和生活经验，先判断夹子在使用过程中，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：夹子在使用过程中，当我们用手将其捏开时动力臂大于阻力臂，是省力的，费距离当我们用其夹住物品时，动力臂小于阻力臂，是费力的，省距离只有a是正确的故选a【点评】此题考查的是杠杆的分类和特点，主要包括以下几种：省力杠杆，动力臂大于阻力臂，省力但费距离；费力杠杆，动力臂小于阻力臂，费力但省距离；等臂杠杆，动力臂等于阻力臂，既不省距离也不省力要注意，我们用手将夹子捏开和我们用夹子夹住物品，两种情况的区别，这是个易错点7下列图所示的过程中，人对物体做功的是（）a扛着米袋慢慢爬上楼梯b用力推汽车、汽车不动c提着水桶在水平面匀速前进d双手举着杠铃、杠铃静止不动【考点】力是否做功的判断 【专题】应用题【分析】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，据此分析判断【解答】解：a、人对米袋有力的作用，同时米袋在力的方向上移动了距离，故人对米袋做功，符合题意b、车未动，有力无距离，故人没有做功，不符合题意c、人对水桶的力是竖直向上，而人是提着水桶水平走，故不是在力的方向上移动，所以力没有做功，不符合题意d、运动员对杠铃有力的作用，但是在力的方向上没有距离，故人不做功，不符合题意故选a【点评】明确三种情况不做功：一是有力无距离（例如：推而未动），二是有距离无力（靠惯性运动），三是力的方向与运动方向垂直8如图所示，用大小相等的拉力f1、f2、f3使同一物体分别沿着水平面、斜面和竖直方向移动相同的距离s，拉力f1、f2、f3所做的功分别是w1、w2、w3下列判断正确的是（）aw1w2w3bw1w2w3cw1=w2w3dw1=w2=w3【考点】功的计算 【专题】压轴题【分析】根据功的计算公式w=fs可知：比较功的大小要比较拉力f和移动距离s的大小，从题目中找出f、s的大小就可比较做功的多少【解答】解：f1=f2=f3、s1=s2=s3w1=f1s1、w2=f2s2、w3=f3s3w1=w2=w3故选d【点评】比较做功多少的题目，要紧扣做功的两个必要条件，只要拉力和移动距离相等，则做功相等9一个重为2n的皮球从10m高处下落3m的过程中，重力对它所做的功为（）a20jb6jc14jd26j【考点】功的计算 【专题】功、功率、机械效率【分析】根据w=gh求出重力做的功【解答】解：重力对它所做的功：w=gh=2n3m=6j故选b【点评】此题主要考查的是学生对功的计算公式的理解和掌握，基础性题目10关于做功和功率的说法中正确的是（）a有力作用在物体上，力一定对物体做功b力对物体做功越多，功率就越大c物体受到的作用力越大，力对物体做功就越多d在光滑水平面上做匀速直线运动的物体，没有力做功【考点】力是否做功的判断；功率的概念 【专题】定性思想；比较思想；功、功率、机械效率【分析】功是力与物体在力的方向上通过距离的乘积，两个条件缺一不可单位时间内所做的功叫做功率功率是表示做功快慢的物理量功率得到计算公式为p=，即功率的大小等于功与时间的比值【解答】解：a、有力作用在物体上，力不一定对物体做功，只有物体在力的方向上通过了一定的距离时，力才一定做功，故a错误；b、功率的大小等于功与时间的比值，力对物体做功越多，功率不一定越大，故b错误；c、功是力与物体在力的方向上通过距离的乘积，物体受到的作用力越大，力对物体做功不一定就越多，故c错误；d、在光滑水平面上做匀速直线运动的物体，由于只有距离，没有力，所以没有力做功，故d正确故选d【点评】明确做功的两个必要条件，理解功、功率的概念，是正确解答本题的关键11四个同学在公园进行登山比赛如果规定功率最大者获胜，那么最后胜出者一定是（）a体重最大的一个b时间最短的一个c做功最快的一个d速度最大的一个【考点】功率大小的比较 【专题】功、功率、机械效率【分析】解答本题可根据功率的物理意义进行分析选择【解答】解：功率的物理意义：功率是反映物体做功快慢的物理量，功率大的物体，做功快；功率小的物体，做功慢所以做功最快的那一个人，他的功率最大故选c【点评】解答本题关键是要理解功率的物理意义12工人用动滑轮将重1000n的货物匀速提高2m，所用时间为10s若不计绳重、动滑轮的重和摩擦，则在此过程中（）a拉力f为500n，绳子自由端移动距离为2mb拉力f为500n，绳子自由端移动距离为4mc拉力f做的功为1000j，功率为500wd拉力f做的功为2000j，功率为500w【考点】动滑轮拉力的计算；功的计算；功率的计算 【专题】计算题；应用题【分析】使用动滑轮，s=2h，不计绳重、动滑轮的重和摩擦，f=g，利用w=fs求出拉力做功，再利用功率公式求拉力的功率进行分析判断【解答】解：题中使用是动滑轮，绳子自由端移动距离为s=2h=22m=4m，不计绳重、动滑轮的重和摩擦，f=g=f=1000n=500n，故a错误，b正确；拉力做功：w=fs=500n4m=2000j，拉力功率：p=200w故c、d错误故选b【点评】本题考查了使用动滑轮拉力、拉力做功、功率的计算，利用好条件“不计绳重、动滑轮的重和摩擦”是关键二、填空题（本题共9小题，每空1分，共27分）13功率是表示物体做功快慢的物理量，某机器的功率为1.5kw，合1500w，表示的物理意义是：每秒钟机器做功1500j【考点】功率的概念 【专题】简答题；功、功率、机械效率【分析】物理学中用单位时间内做功的多少表示做功的快慢单位时间内所做的功叫功率结合其物理意义可做出解答【解答】解：功率是表示物体做功快慢的物理量；1.5kw=1500w；机器的功率是1.5kw，物理意义是：每秒钟机器做功1500j故答案为：做功快慢；1500；每秒钟机器做功1500j【点评】本题对功率的物理意义及单位换算进行考查，难度不大，属基础题14如图所示，小华正在做俯卧撑，已知他受到的重力为600n，若将他的身体看作一个杠杆，o为支点，a为他的重心，相关长度已在图中标明，图示时刻地面对双手支持力f的力臂l1=1.5m，地面对双手的支持力f=400n【考点】杠杆的平衡分析法及其应用 【专题】计算题；简单机械【分析】力臂是支点到力的作用线的距离，由此根据图示得到支持力f的力臂；根据杠杆的平衡条件计算支持力f的大小【解答】解：由图可知，地面对双手支持力f的力臂：l1=100cm+50cm=150cm=1.5m，根据杠杆平衡的条件可得：fl1=gl2，f150cm=600n100cm，解得：f=400n故答案为：1.5；400【点评】本题考查了对力臂的认识和理解以及杠杆的平衡条件应用，属于一道基础题15小强推着重力为100n的小车，30s内在水平地面上匀速前进了15m，如果水平推力为20n，在此过程中推力对小车做的功为300j，重力做的功为0j，小强做功的功率为10w【考点】功的计算；功率的计算 【专题】计算题；功、功率、机械效率【分析】（1）已知推力和物体在推力方向上移动的距离，根据功的公式w=fs即可求出小强所做的功；（2）力做功的两个必要因素：一是有力作用在物体上；二是物体在力的作用下移动了一段距离根据这两个因素可分析重力做功的情况；（3）求出了功，知道做功时间，根据功率公式p=即可求出小强做功的功率【解答】解：推力对小车做的功：w=fs=20n15m=300j；根据做功的两个必要因素可知，在重力的方向上没有移动距离，故重力不做功小强做功的功率：p=10w故答案为：300；0；10【点评】力不做功的情况有以下几种情况：（1）有力作用在物体上，但物体的运动不是该力作用的结果（劳而无功：力的方向和物体运动的分析垂直）；（2）物体运动，但在运动方向上未受力（靠惯性运动的物体，不劳无功）本题还考查了功和功率的计算，比较简单16甲乙两同学进行爬杆比赛，爬到杆顶（杆长相同）时，甲用10s，乙用9s，若甲乙两人的体重之比为5：6，则甲乙两人爬到杆顶做功之比是5：6，甲乙两人平均功率之比是3：4【考点】功的计算；功率的计算 【专题】计算题【分析】甲乙两人做功是克服自己重力做功，所以两人爬到杆顶做功分别等于两人的重力乘以杆的长度，当杆的长度相等时，则甲乙两人爬到杆顶做功之比等于甲乙两人的体重之比，甲乙两人平均功率之比可分别计算两人功率然后求比值【解答】解：=；=；故答案为：5：6、3：4【点评】求比值的题目要确定所求的是哪个物理量的比值，把这个物理量的公式写出来，然后把已知物理量的比值代入公式计算就可对于相等的物理量比值可按1：1处理17如图所示，用竖直向上的力匀速拉动较长的杠杆，使重为16n的物体缓慢升高0.1m，拉力大小f=8n，拉力移动的距离为0.25m求：（1）拉力所做的功多大？（2）杠杆对重物所做的有用功多大？（3）杠杆的机械效率是多少？【考点】机械效率的计算；功的计算 【专题】功、功率、机械效率【分析】（1）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；（2）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；（3）有用功和总功的比值就是机械效率【解答】解：（1）w总=fs=8n0.25m=2j；（2）w有用=gh=16n0.1m=1.6j；（3）=100%=100%=80%答：（1）拉力所做的功为2j；（2）杠杆对重物所做的有用功为1.6j；（3）杠杆的机械效率是80%【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，关键是区分有用功、总功和机械效率几个概念18如图所示，搬运工人用滑轮组在20s内将重为540n的重物匀速提升3m，所用拉力为200n，则他所做的有用功是1620j，额外功是180j，拉力的功率是90w，滑轮组的机械效率是90%【考点】有用功和额外功；滑轮（组）的机械效率；功率的计算 【专题】功、功率、机械效率【分析】（1）根据w=gh求出有用功；（2）根据s=3h求出拉力移动距离，根据w=fs求出总功，再根据w总=w有用+w额求出额外功；（3）根据p=求出拉力的功率；（4）根据=求出机械效率【解答】解：（1）有用功w有用=gh=540n3m=1620j；（2）拉力移动距离s=3h=33m=9m，拉力做的总功w总=fs=200n9m=1800j，w总=w有用+w额w额=w总w有用=1800j1620j=180j；（3）拉力的功率p=90w；（4）滑轮组的机械效率=100%=100%=90%故答案为：1620；180；90；90%【点评】此题主要考查的是学生对有用功、总功、额外功、功率、机械效率计算公式的理解和掌握，基础性题目19用两个完全相同的滑轮，分别以图中两种方式将重为g的物体匀速提升相同高度（绳重、摩擦不计），使用甲（选填“甲”或“乙”）滑轮可以改变用力方向，所用拉力f甲大于f乙（选填“大于”“等于”或“小于”，下同），滑轮的机械效率甲大于乙【考点】滑轮组绳子拉力的计算；滑轮（组）的机械效率 【专题】压轴题；简单机械；功、功率、机械效率【分析】（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）利用滑轮来提起重物时，所做的有用功就是克服物体自身重力所做的功；不计绳重和摩擦，克服动滑轮的重做的功就是额外功，使用定滑轮的机械效率就是100%【解答】解：由定滑轮的使用特点可知：f甲=g，并且可以改变力的方向；f乙=（g动+g），一般情况下，动滑轮重小于物重，因此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=100%可知，定滑轮的机械效率高，所以甲乙故答案为：甲；大于；大于【点评】本题的解题关键是知道使用动滑轮要克服动滑轮重力做功，在有用功相同的情况下，使用动滑轮所做的做功多20质量为60kg的搬运工人，要将质量为40kg的一摞书搬上五楼（每层楼高3米），可以有两种方法：一是把所有的书一次搬上楼；二是先搬一部分书上楼，再搬剩下的部分第一种方法搬书所做的有用功是4704j，额外功是7056j，机械效率是40%，第二种方法的机械效率比第一种的低（选填“高”或“低”）【考点】功的计算；机械效率的大小比较 【专题】计算题；比较思想；功、功率、机械效率【分析】已知书的质量可求得其重力，利用w=gh可求得搬书所做的有用功；所做的额外功为克服自身重力所做的功；这箱书的重力一定，楼的高度前后不变，根据机械效率公式可知效率的大小；通过比较额外功可知哪种方法的机械效率较高【解答】解：g书=m书g=40kg9.8n/kg=392n，g人=m人g=60kg9.8n/kg=588n，第一种方法搬书所做的有用功w有用=g书h=392n43m=4704j，w额=g人h=588n43m=7056j，机械效率=100%=40%；这摞书的重力一定，楼的高度前后不变，由w=gh可知，两次所做的有用功相等；第方法一所做的额外功为一次克服自身重力所做的功，而方法二所做的额外功是两次克服自身重力所做的功，因此方法二的额外功大于第一次的额外功，故方法二的总功大于第一次的总功，由=可知，12即第二种方法的机械效率比第一种的低故答案为：4704；7056；40；低【点评】本题考查了学生对有用功、额外功、总功、功率和机械效率的了解与掌握，能从场景中得出相关信息是本题的关键21现有30包大米，总质量为150kg，小明想尽快将它们搬上10m高处的库房，如图为小明可以提供的用于搬动物体的功率与被搬运物体质量之间的关系图象，由图可知他可以提供的最大功率为50w；为 尽可能快地将大米搬上库房，他每次应搬3包，若每次下楼时间是上楼时间的一半，则他最快完成搬运任务并返回原地所用的时间是450s（g=10n/kg）【考点】功率的计算；速度公式及其应用 【专题】压轴题；其他综合题【分析】（1）通过图线知，a点的输出功率最大，可以得出输出功率最大时搬运物体的质量；（2）抓住总功一定，根据w=pt得出何种情况下搬运的时间最短（3）根据最大输出功率以及总功的大小求出搬动物体上楼的时间【解答】解：（1）图中曲线最高点的坐标为（15、50），其物理意义是：当搬动质量为15kg物体时，人用于搬动物体的功率（输出）最大，其值为50w（2）30包大米，总质量为150kg，每包大米的质量是5kg，由于搬动物体所需要做的总功是一定的，要尽快完成搬运工作，要求人始终在最大功率（输出）状态下工作，每次应搬动质量15kg的物体，即3包大米；（3）每次搬运的大米的重力g=mg=15kg10n/kg=150n；重力做的功w=gh=150n10m=1500j，则每次上楼所用的时间t=30s，每次下楼所用的时间是15s，则一个来回需要的时间是30s+15s=45s，搬30包大米需要10个来回，所以所用时间一共是45s10=450s故答案为：50；3；450【点评】求尽快把物体搬到楼上需要的时间，找到最大功率和最大功率下的质量，这是本题的关键学会在图象上获取有用信息三、解答题（本题共9小题，共49分解答28、29、30题时应有公式和解题过程）22按照题目要求作图：（1）画出甲图中f1的力臂l1，并在a点画出阻力f2的示意图（2）在乙图的a点施加一个水平方向的力，使杠杆aob在图中位置平衡，画出这个力f1的方向（3）如丙图，通过滑轮组用最省力的绕法来提升物体，请画出滑轮组的绕线【考点】力臂的画法；力的示意图；滑轮组的设计与组装 【专题】作图题；比较思想；图像综合题【分析】（1）阻力时阻碍杠杆转动的力；根据力臂的概念画出f1的力臂l1（2）已知力的作用点和力的方向，按照力的示意图的画法画出这个力即可；（3）滑轮组绳子的绕法，有两种：一是绳子先系在定滑轮的固定挂钩上，绕过下面的动滑轮，再绕过上面的定滑轮；二是绳子先系在动滑轮的固定挂钩上，绕过定滑轮，然后再绕过动滑轮【解答】解：（1）做出f1的作用线，标出从支点到动力作用线的距离，即为动力臂l1；动力f1的作用是使杠杆沿逆时针方向转动，而阻力f2的作用是阻碍其转动，所以f2的方向垂直于杆向下；如图所示：（2）要使杠杆aob在图中位置平衡，力的方向应该水平向左，已知力的作用点和方向，过力的作用点沿水平向左的方向画一条有向线段，用f1表示，如图所示：（3）图中滑轮组有两种绕线方法，一种是由两根绳子承担重物，一种是由三根绳子承担重物，要想最省力，应选用三根绳子承担的绕法，即从动滑轮开始缠绕，如图所示：【点评】（1）画力臂，关键是确定支点和力的作用线，从支点向力的作用线引垂线，垂线段的长度即为力臂，只要细心，不会出错；此题中，阻力的方向的判定是关键，由于动力使杠杆向逆时针方向转动，所以阻力应使杠杆沿顺时针方向转动（2）此题考查力的示意图的画法，关键是判断力的方向；（3）滑轮组最省力的绕绳方法，其实就是寻找连接动滑轮最多的绳子的段数，明确了这一点，滑轮组的绕法就变得非常简单23在探究杠杆平衡条件的实验中：（1）如图a所示，要使杠杆在水平位置平衡，可将杠杆左端的平衡螺母向左调节，也可将杠杆右端的平衡螺母向左调节杠杆在水平位置平衡，此时杠杆自身重力的力臂为零（2）调节平衡后，在以下实验过程中不需要（选填“需要”或“不需要”）再调节平衡螺母如图b所示，左侧挂上钩码，在右侧用弹簧测力计（图中未画出）拉杠杆，使其在水平位置平衡，为便于测量力臂，应使弹簧测力计拉力的方向竖直向下（3）若操作过程中，当弹簧测力计的示数达到量程仍不能使杠杆水平平衡，你认为接下来合理的操作是减少左侧钩码的数量或者左侧钩码右移（写出一条即可）（4）实验中测得的数据如表所示，填写好表格中漏填的数据20和 1 测量序号 动力f1/n 动力臂l1/cm阻力f2/n 阻力臂l2/cm（1） 1 2 10（2） 2 15 1.5 20（3） 3 5 15（5）有的同学按现有方案得出如下结论：“动力支点到动力作用点的距离=阻力支点到阻力作用点的距离”这个结论与杠杆平衡条件不符，原因是实验过程中b（填字母）a没有改变力的大小 b没有改变力的方向c没有改变力的作用点 d实验次数较少，结论具有偶然性【考点】探究杠杆的平衡条件实验 【专题】实验探究题；探究型实验综合题【分析】（1）在研究杠杆的平衡条件实验中，为了便于读出力臂，要保持杠杆在水平位置平衡；（2）力臂是支点到力的作用线的垂直距离由此分析为便于测量力臂，弹簧测力计拉力的方向；（3）根据杠杆平衡条件分析；（4）知道动力臂、阻力、阻力臂，根据杠杆平衡条件求出动力，得出数据即可（5）从支点到动力作用线的垂直距离叫动力臂；从支点到阻力作用线的垂直距离叫阻力臂【解答】解：（1）探究杠杆平衡条件中，要保持杠杆在水平位置平衡，通过调节平衡螺母来实现，图中左端偏高，应将杠杆左端或右端的平衡螺母向左调节；杠杆在水平位置平衡，重心在杠杆的重点，重力作用线恰好通过支点，所以重力的力臂为零；（2）调节平衡后，在以下实验过程中不需要再调节平衡螺母，力臂是支点到力的作用线的垂直距离当弹簧测力计拉力方向与杠杆垂直时，拉力作用点到支点的距离就是其力臂，这样便于从杠杆上直接读出力臂，由图杠杆水平平衡时拉力方向应竖直向下；（3）当弹簧测力计的示数达到量程仍不能使杠杆水平平衡，可以换用更大量程的测力计；根据杠杆的平衡条件，也可以减少左侧钩码的数量或者左侧钩码右移；（4）据题可知，根据杠杆平衡条件可得：f1l1=f2l2；即1n=2n10cm，解得l1=20n；同样3n5cm=15cm，解得f2=1n；（5）“动力支点到动力作用点的距离=阻力支点到阻力作用点的距离”，是在杠杆在水平位置平衡且动力和阻力的方向都是竖直向下的条件下得出的，也就是实验过程中没有改变动力或阻力的方向故选项a、c、d错误，选项b正确故答案为：（1）左；左；零；（2）不需要；竖直向下；（3）减少左侧钩码的数量或者左侧钩码右移；（4）20；1；（5）b【点评】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，因此在此实验中我们应调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡，以便直接读出力臂24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，实验数据如下实验序号钩码重g/n钩码上升高度h/cm拉力f/n绳端移动的距离s/cm1.020.00.740.02.020.01.240.03.020.01.740.0（1）实验时，用手匀速拉动弹簧测力计，使挂在动滑轮下的钩码缓缓上升（2）第次实验测得动滑轮的机械效率为71.4%（3）第次实验时，钩码上升的速度为0.05m/s，则拉力的功率为0.17w，静止时拉力f的大小小于（选填“大于”、“小于”或“等于”）1.7n（4）由表中实验数据分析可知，同一动滑轮，所提升物重增大，机械效率将增大（选填“增大”、“减小”或“不变”）【考点】滑轮（组）机械效率的测量实验 【专题】测量型实验综合题【分析】（1）在实验中，为了正确测出拉力的大小，应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（4）由表中实验数据分析，机械效率的变化和物重变化的关系【解答】解：（1）在实验时，应用手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，第次实验测得动滑轮的机械效率1=100=100%71.4%；（3）动滑轮承重绳子股数n=2，拉力的速度v=nv钩码=20.05m/s=0.1m/s，第次实验时拉力的功率：p=fv=1.7n0.1m/s=0.17w；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（4）根据表格中数据可知，动滑轮效率：2=100%=100%83.3%3=100%=100%88.2%根据三次的机械效率及物重的变化可得同一动滑轮，所提升物重增大，机械效率将增大故答案为：（1）匀速；（2）71.4%；小于；（3）0.17；（4）增大【点评】此题是测量滑轮组的机械效率，首先要熟练掌握机械效率的公式，会利用公式进行计算；同时考查了影响机械效率大小的因素及有关功率的计算，注意公式的推导25学习了功率的知识后，小刚想粗略地测算自己在单杠上做引体向上的运动时的功率，如图所示（1）实验中依据的原理是（写公式）：p=；（2）需要的测量工具：体重计、秒表、刻度尺（3）小刚测出了自己的质量为m，