江苏省盐城市建湖县汇文实验中学九年级物理上学期第一次调考试题（含解析） 苏科版.doc

2015-2016学年江苏省盐城市建湖县汇文实验中学九年级（上）第一次调考物理试卷一、选择题：本题共12小题，每小题2分，共24分1如图所示的四种情景中，所使用的杠杆属于费力杠杆的是（）a羊角锤b筷子c启瓶器d独轮车2如下图所示的四种机械装置中，不能省力的装置是（）a 自行车的脚踏板b旗杆顶的定滑轮c水管上的水龙头d 大门上的门把手3如图所示，用下列装置提升同一重物，若不计滑轮自重及摩擦，则最省力的是（）abcd4下列有关功、功率、机械效率的说法错误的是（）a有力作用在物体上，物体通过了一段距离，该力对物体不一定做功b功率是表示物体做功快慢的物理量，做功越快，功率越大c功率越大的机械，做功一定越多d做有用功越多的机械，机械效率不一定高5将一定滑轮改为动滑轮使用，则它的机械效率在不计绳重和摩擦时（）a一定提高b一定降低c一定不变d无法判断6粗糙水平地面上有一个重为100n的物体，用20n的水平拉力使其在10s内匀速前进了10m，在此过程中（）a重力做功的功率为100wb支持力做功的功率为100wc拉力做功的功率为200wd拉力做功的功率为20w7如图所示，杠杆可绕o（o是杠杆的中点）转动，现在b端挂一重为g的物体，在a端施加一作用力f，使其在如图所示的位置平衡，则（）af一定大于gbf一定等于gcf一定小于gdf可能小于g8如图，小丽和爷爷进行爬楼比赛他们同时从一楼出发，爬到五楼，结果小丽先到达已知小丽的体重比爷爷的体重小下列说法正确的是（）a爬到五楼时，小丽做的功比爷爷做的功多b爬到五楼时，爷爷做的功比小丽做的功多c小丽做功的功率一定比爷爷做功的功率大d爷爷做功的功率一定比小丽做功的功率大9某实验小组分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组（每个滑轮重相同）匀速提起相同的重物不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（）a甲图省力，机械效率甲图大b甲图省力，机械效率一样大c乙图省力，机械效率一样大d乙图省力，机械效率乙图大10物体沿斜面匀速下滑时，它的（）a动能增加，重力势能减少，机械能不变b动能不变，重力势能不变，机械能不变c动能不变，重力势能减少，机械能减少d动能增加，重力势能减少，机械能减少11如图甲所示，小明用弹簧测力计拉木块，使它沿水平木板匀速滑动，图乙是他两次拉动同一木块得到的距离随时间变化的图象下列说法正确的是（）a木块第1次受到的拉力较大b拉力第一次做做功的功率大c木块两次的动能一样多d两次拉力对木块做的功一样多12小明在“探究杠杆的机械效率与哪些因素有关”时，猜想a：可能与悬挂重物位置有关猜想b：可能与物体的质量有关为此设计了以下三个方案：（1）在a处悬挂质量不同的钩码（2）在a、b两处悬挂质量不同的钩码（3）在a、b两处悬挂质量相同的钩码下列说法正确的是（）a（1）方案能探究猜想ab（2）方案能探究猜想bc（3）方案能探究猜想ad（3）方案能探究猜想b二、填空题：本小题共8小题，每空1分，共24分13在电视剧三国中，有这样一个情景：一群士兵用力拉动一个杠杆，会将石块抛向敌方阵营，它是一个（省力/费力）杠杆，使用该杠杆的好处是要把石块抛出去，图中作用在a点的力沿（a/b/c）方向最小14如图，滑轮重小于物重（绳重、摩擦不计）使用甲图滑轮最大的好处是；若匀速提升相同的重物，则f甲f乙、机械效率甲乙（“”、“=”、“”）15小明将放在水平桌面上重为3n的物理课本，水平匀速拉动0.5m，用了5s拉力做的功为0.5j，则课本重力做功j，水平拉力n，拉力的功率为w16引体向上是同学们经常做的一项健身运动该运动的规范动作是两手正握单杠，由悬垂开始，上提时，下颚须超过杠面；下放时，两臂放直，不能曲臂这样上提下放，重复动作，达到锻炼臂力和腹肌的目的陈强同学能连续匀速做16个规范的引体向上动作，课外活动小组的同学现要估测陈强同学做引体向上时的功率（1）请你说出应测量的物理量是、和（2）写出计算陈强同学做动作时功率的表达式p=（用测量的物理量表示）17如图所示，用平行于斜面大小为1.25n的拉力f，将重为2n的物体从斜面底端匀速拉至顶端，斜面的长与高分别是40cm和20cm，则有用功是j，总功是j，额外功是j18如图是皮球落地后弹跳过程中，每隔相等时间曝光一次所拍摄的照片a、b是同一高度的两点，则a点的重力势能b点的重力势能（大于/小于/等于）；a点的机械能b点的机械能（大于/小于/等于）；a点的速度b点的速度（大于/小于/等于）19小明发现教室内的日光灯都是由两条竖直平行的吊链吊在天花板上的（图甲所示），两条吊链竖直平行除了美观外，是不是还能减小灯对吊链的拉力呢？（1）甲图中a、b是挂日光灯的吊链，若以吊链a的固定点o作为支点，分析吊链b对灯的拉力时，可将日光灯视作（选填“省力”、“等臂”或“费力”）杠杆（2）同一盏日光灯若按甲图、乙图两种方式悬挂，甲图吊链受到的拉力大小为f甲，乙图吊链受到的拉力大小为f乙，则f甲f乙（选填“”、“=”或“”），依据杠杆平衡原理分析并说明理由（3）甲图中b吊链突然断开后日光灯将绕o点转动，此时日光灯的重力势能将（选填“增大”、“减小”或“不变”）20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52分21按照题目要求作图（1）如图1（a）所示，小华用笤帚在扫地，o为支点，作用在a点的动力为f1在图2（b）中画出作用在b点的阻力f2的示意图及其力臂l2（2）如图2是用螺丝刀撬起图钉的示意图，o为支点，a为动力作用点，f2为阻力请在图中画出作用在a点的最小动力f1的示意图（3）用滑轮组将陷在泥中汽车拉出来，试在图3中画出最省力的绕绳方法22“塔吊”是建筑工地上普遍使用的一种起重设备，如图是“塔吊”的简化图ob是竖直支架，ed是水平臂，oe段叫平衡臂，e端装有配重体，od段叫吊臂，c处装有滑轮，可以在o、d之间移动已知oe=10m，oc=15m，（不计“水平臂”和滑轮重力）（1）由杠杆的平衡条件可知，起重机的起重量随起吊幅度而变化，起吊幅度越大，起重量（2）若在c点用此塔吊能起吊重物的最大重量是1.5104n，则配重体的重量应为多少n（3）当滑轮移到d点时能够安全起吊重物的最大重量是9000n，则吊臂od的长度是多少？23用如图所示滑轮组在15s内将重1000n的物体匀速上升了3m，人用拉力的f为400n，不计绳重和摩擦力求：（1）拉力f所做的有用功w有用；（2）拉力f的功率；（3）滑轮组的机械效率24如图所示是一个演示实验的插图，请回答：（1）该实验研究的问题是；（2）该实验是通过比较木块来比较钢球动能的大小；（3）比较乙、丙两图可知：在相同时，越大，动能就越大（4）小明想用甲和丙探究动能大小与质量的关系该方案是否合理？理由是（5）三次实验木块移动过程中克服摩擦力做的功（甲最大/丙最大/一样大）25学习了“机械效率”后，小明知道了同一动滑轮提升不同重物机械效率不同他想知道自重不同的动滑轮提升相同重物机械效率是否相同小明用如图所示装置，选用三个自重不同的动滑轮进行了实验，测得数据如表所示实验序号动滑轮重g0/n被提升钩码重力g/n钩码上升的高度h/cm弹簧测力计的示数f/n弹簧测和计移动的距离s/cm动滑轮的机械效率0.2653.21093.8%0.5653.41088.2%1.5654.010/（1）实验开始时要分别记下钩码和弹簧测力计的起始位置，目的是为了（2）实验中应沿竖直方向拉动弹簧测力计（3）第次实验中，动滑轮的机械效率为，此时克服绳重与摩擦而做的额外功为j（4）分析表中数据，可得出的结论是：（5）要研究滑轮组机械效率高低是否与物体的重量有关，应该选用（同一/不同）重量的动滑轮组成的滑轮组，提升（相同/不同）重量的物体去研究26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n27物理实验复习时，小美和小丽再探有关杠杆平衡的问题（1）如图甲所示，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（2）如图乙所示，调节平衡后，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）将杠杆调节至水平位置平衡，在左右两侧各挂如图丙所示的钩码后，杠杆的端下降要使杠杆重新在水平位置平衡，如果不改变钩码总数和悬挂点位置，只需将即可（4）小丽还想探究当动力和阻力在杠杆同侧时杠杆的平衡情况，于是她将杠杆左侧的所有钩码拿掉，结果杠杆转至竖直位置，如图丁所示小丽在a点施加一个始终水平向右的拉力f，却发现无论用多大的力都不能将杠杆拉至水平位置平衡你认为原因是28探究篮球反弹性能的强弱与哪些因索有关？【猜想与假设】猜想一：可能与篮球的材质有关； 猜想二：可能与篮球的有关【制定计划与设计实验】在探究猜想一时，我们只选择材质不同、其他因素都相同的篮球设计了以下实验方案方案一：其他条件都相同，用力向下拍不同的篮球，观察比较它们反弹后的高度；方案二：其他条件都相同，将不同的篮球从同一高度自由下落观察比较它们反弹后的高度方案三：其他条件都相同，使不同的篮球反弹到相同的高度观察比较它们所需自由下落高度【评估与交流】（1）按照方案一探究，其不足之处是（2）按照方案二探究篮球反弹后的高度越高，反弹性能就越；像这种用反弹的高度来表示篮球反弹性能强弱的方法，在物理学上，我们把这种研究方法称之为（3）按照方案三探究，篮球所需自由下落的高度越高，反弹性能就越【拓展应用】类比于机械效率，我们可以用篮球反弹后的机械能与反弹前的机械能的来描述篮球反弹性能的强弱，其值越大，则反弹性能就越2015-2016学年江苏省盐城市建湖县汇文实验中学九年级（上）第一次调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1如图所示的四种情景中，所使用的杠杆属于费力杠杆的是（）a羊角锤b筷子c启瓶器d独轮车【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、羊角锤在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，不符合题意b、筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，符合题意c、启瓶器在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，不符合题意d、独轮车在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，不符合题意故选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2如下图所示的四种机械装置中，不能省力的装置是（）a 自行车的脚踏板b旗杆顶的定滑轮c水管上的水龙头d 大门上的门把手【考点】定滑轮及其工作特点；轮轴及其他常见简单机械 【专题】简单机械【分析】（1）自行车的脚踏板、水管上的水龙头、大门上的门把手都是轮轴，轮半径大于轴半径，即杠杆的动力臂大于阻力臂，是省力杠杆（2）定滑轮实质是等臂杠杆，不省力也不费力【解答】解：a、自行车的脚踏板是轮轴，轮半径大于轴半径，在使用时动力臂大于阻力臂，是省力机械，故a不符合题意； b、旗杆顶的定滑轮是等臂杠杆，动力臂等于阻力臂，既不省力也不费力，故b符合题意； c、水管上的水龙头是轮轴，轮半径大于轴半径，在使用时动力臂大于阻力臂，是省力机械，故c不符合题意；d、大门上的门把手是轮轴，轮半径大于轴半径，在使用时动力臂小于阻力臂，是省力机械，故d不符合题意；故选b【点评】此类型题目的解决主要是依据生活经验和动力臂及阻力臂的大小关系进行判断3如图所示，用下列装置提升同一重物，若不计滑轮自重及摩擦，则最省力的是（）abcd【考点】滑轮组及其工作特点 【专题】应用题；简单机械【分析】根据滑轮组绳子拉力的计算，定滑轮及其工作特点和动滑轮及其工作特点对各个选项注意分析即可【解答】解：a、此图是动滑轮，由动滑轮及其工作特点可知，省一半的力，即f=g；b、此图是定滑轮，由定滑轮及其工作特点可知，不省力，即f=g；c、此图是滑轮组，绕在动滑轮上的绳子由3股，则f=g；d、此图是滑轮组，绕在动滑轮上的绳子由2股，则f=g由以上可知：在滑轮重及摩擦不计的情况下最省力的是c故选c【点评】此题主要考查滑轮组绳子拉力的计算，定滑轮及其工作特点和动滑轮及其工作特点等知识点，综合性强，难易程度适中，是一道很典型的题目4下列有关功、功率、机械效率的说法错误的是（）a有力作用在物体上，物体通过了一段距离，该力对物体不一定做功b功率是表示物体做功快慢的物理量，做功越快，功率越大c功率越大的机械，做功一定越多d做有用功越多的机械，机械效率不一定高【考点】力是否做功的判断；机械效率；功率大小的比较 【专题】功、功率、机械效率【分析】根据功、功率、机械效率的关系分析功是指作用在物体上的力与物体在力的方向上通过距离的乘积；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【解答】解：a、有力作用在物体上，物体通过了一段距离，该力对物体不一定做功，只有距离是在力的方向上时，这个力才做功，故a正确；b、功率是表示物体做功快慢的物理量，做功越快，功率越大，故b正确；c、功率越大的机械，做功不一定越多，因此做功多少还跟做功的时间有关，故c错误；d、做有用功越多的机械，机械效率不一定高，因为机械效率是有用功与总功的比值，因此还要看额外功和总功的多少，故d正确故选c【点评】本题考查了功、功率、机械效率的关系做功要有两个必要因素，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5将一定滑轮改为动滑轮使用，则它的机械效率在不计绳重和摩擦时（）a一定提高b一定降低c一定不变d无法判断【考点】滑轮（组）的机械效率 【专题】功、功率、机械效率【分析】使用机械时，人们为完成某项任务必须做的功叫有用功，对完成任务没有用但不得不做的功叫额外功；有用功与额外功之和叫总功，有用功与总功之比为机械效率【解答】解：在不计绳重和摩擦时，用定滑轮时不需要克服滑轮的重做额外功，机械效率等于100%；而用作动滑轮时，如果提升物体，要克服滑轮的重做额外功，所以机械效率一定降低故选b【点评】此题给我们的启示是：选择机械要从实际出发，或者省力，或者提高效率，或者提高功率，不能简单判断某一机械的优劣6粗糙水平地面上有一个重为100n的物体，用20n的水平拉力使其在10s内匀速前进了10m，在此过程中（）a重力做功的功率为100wb支持力做功的功率为100wc拉力做功的功率为200wd拉力做功的功率为20w【考点】功率的计算；力是否做功的判断；功的计算 【专题】计算题；推理法【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，先判断重力、支持力和拉力是否做功，再利用功的公式求做功大小【解答】解：重力的方向是竖直向下的，物体水平移动，在重力的方向没移动距离，故重力不做功，重力做功功率为0，故a错；支持力的方向是竖直向上的，物体水平移动，在支持力的方向没移动距离，故支持力不做功，支持力做功功率为0，故b错；拉力做功为w=fs=20n10m=200j，拉力做功功率p=20w，故c错、d正确；故选d【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7如图所示，杠杆可绕o（o是杠杆的中点）转动，现在b端挂一重为g的物体，在a端施加一作用力f，使其在如图所示的位置平衡，则（）af一定大于gbf一定等于gcf一定小于gdf可能小于g【考点】杠杆的平衡分析法及其应用 【分析】本题属杠杆平衡题目，因为重力的力矩已知，故只需找到拉力的力矩与重力力矩的关系，即可求得拉力与重力的关系【解答】解：由图知重力的力臂小于ob，当拉力方向与oa垂直时，拉力的力臂最大，为oa，oa=ob，则拉力的力臂可以大于重力的力臂，当力的方向与oa不垂直时，力臂小于oa，最小可接近为0，即力臂可从比g的力臂小变到比g的力臂大，则由杠杆的平衡条件知：glg=fl得：f可以大于g，也可以小于g，也可以等于g故选d【点评】本题要考虑到力的方向不同会导致力臂的不同，力臂不同则拉力不同8如图，小丽和爷爷进行爬楼比赛他们同时从一楼出发，爬到五楼，结果小丽先到达已知小丽的体重比爷爷的体重小下列说法正确的是（）a爬到五楼时，小丽做的功比爷爷做的功多b爬到五楼时，爷爷做的功比小丽做的功多c小丽做功的功率一定比爷爷做功的功率大d爷爷做功的功率一定比小丽做功的功率大【考点】功的大小比较；功率大小的比较 【专题】功、功率、机械效率【分析】（1）爬楼时，克服重力做功，根据w=gh比较做功的多少；（2）根据p=比较功率的大小【解答】解：（1）小丽的体重比爷爷的体重小，爬到五楼时，高度相同，由w=gh可知，爷爷做的功比小丽做的功多，故a错误，b正确（2）爷爷做的功比小丽做的功多，但爷爷用的时间比小丽长由p=可知，爷爷做功的功率与小丽做功的功率无法比较，故cd错误故选b【点评】此题考查功和功率大小的比较，属于基础题9某实验小组分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组（每个滑轮重相同）匀速提起相同的重物不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（）a甲图省力，机械效率甲图大b甲图省力，机械效率一样大c乙图省力，机械效率一样大d乙图省力，机械效率乙图大【考点】滑轮（组）的机械效率；滑轮组及其工作特点 【专题】简单机械【分析】由滑轮组的结构知道承担物重的绳子股数n，则绳子自由端移动的距离s=nh；把相同的重物匀速提升相同的高度，做的有用功相同；不计绳重及摩擦，利用相同的滑轮和绳子、提升相同的高度，做额外功相同；而总功等于有用功加上额外功，可知利用滑轮组做的总功相同，再根据效率公式判断滑轮组机械效率的大小关系【解答】解：不计绳重及摩擦，拉力f=（g物+g轮），n1=2，n2=3，绳子受的拉力：f1=（g物+g轮），f2=（g物+g轮），f1f2，乙图省力；动滑轮重相同，提升的物体重和高度相同，w额=g轮h，w有用=g物h，利用滑轮组做的有用功相同、额外功相同，总功相同，=，滑轮组的机械效率相同故选c【点评】本题考查了使用滑轮组时n的确定方法，有用功、额外功、总功的计算方法，不计摩擦和绳重时拉力的求法；本题关键在于确定额外功相等10物体沿斜面匀速下滑时，它的（）a动能增加，重力势能减少，机械能不变b动能不变，重力势能不变，机械能不变c动能不变，重力势能减少，机械能减少d动能增加，重力势能减少，机械能减少【考点】动能和势能的大小变化 【专题】机械能及其转化【分析】（1）动能大小的影响因素：质量和速度，质量越大，速度越大，动能越大（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（3）机械能=动能+势能【解答】解：物体匀速下滑，（1）质量不变，速度不变，所以动能不变；（2）下滑高度减小，质量不变，所以重力势能减小；（3）机械能=动能+势能，动能不变，势能减小，机械能减小故选c【点评】（1）掌握动能、重力势能、弹性势能大小的影响因素（2）抓住影响因素判断动能、重力势能、弹性势能、机械能的大小变化11如图甲所示，小明用弹簧测力计拉木块，使它沿水平木板匀速滑动，图乙是他两次拉动同一木块得到的距离随时间变化的图象下列说法正确的是（）a木块第1次受到的拉力较大b拉力第一次做做功的功率大c木块两次的动能一样多d两次拉力对木块做的功一样多【考点】功率的计算；二力平衡条件的应用；功的计算 【专题】应用题【分析】（1）先判断木块两次的运动状态，然后根据二力平衡的条件分析拉力和摩擦力的关系；（2）根据决定功率的因素即木块的拉力和木块的速度进行分析；（3）根据决定动能的因素即木块的质量和木块的速度进行分析；（4）根据作用在物体上的拉力和在拉力方向上通过的距离，利用公式w=fs比较两次做功的多少【解答】解：从图象上可以看出，木块两次都是作匀速直线运动，而做匀速直线运动的物体受平衡力作用，所以两次木块受到的拉力和摩擦力相等，故a选项错误；从图中可以看出第一次木块运动的速度较大，而木块所受的拉力不变，根据公式p=fv可知，拉力第一次做功的功率大；故b选项正确；从图中可以看出第一次木块运动的速度较大，而木块的质量不变，所以第一次木块具有的动能多，故c选项错误；从图中可以看出，在相同拉力作用下，木块两次运动的距离不同，所以木块两次所做的功不同，故d选项错误故选b【点评】本题考查识图能力、二力平衡的条件、功的计算公式的应用以及能量守恒定律的掌握情况，本题的关键是能从图中得出相关信息12小明在“探究杠杆的机械效率与哪些因素有关”时，猜想a：可能与悬挂重物位置有关猜想b：可能与物体的质量有关为此设计了以下三个方案：（1）在a处悬挂质量不同的钩码（2）在a、b两处悬挂质量不同的钩码（3）在a、b两处悬挂质量相同的钩码下列说法正确的是（）a（1）方案能探究猜想ab（2）方案能探究猜想bc（3）方案能探究猜想ad（3）方案能探究猜想b【考点】杠杆机械效率的测量实验 【专题】探究型实验综合题【分析】当一个物理量跟多个影响因素有关时，我们通常只改变其中的某一个因素，而控制其余的所以因素不变，从而研究被改变的这个因素对事物影响，这种研究问题的方法叫控制变量法它是科学探究中的重要思想方法，广泛地用来研究各种物理现象如比较运动的快慢、研究斜面的机械效率、研究影响动能大小的因素等【解答】解：探究杠杆的机械效率与哪些因素有关时，若探究杠杆的机械效率与悬挂重物位置是否有关，需控制物体的质量不变，所挂位置发生变化，因此（3）方案能探究猜想a；若探究杠杆的机械效率与物体质量是否有关，需控制所挂物体的位置不变，物体的质量发生变化，因此（2）方案不能探究猜想b故选c【点评】本题主要考查对控制变量法在初中物理实验中应用的了解二、填空题：本小题共8小题，每空1分，共24分13在电视剧三国中，有这样一个情景：一群士兵用力拉动一个杠杆，会将石块抛向敌方阵营，它是一个费力（省力/费力）杠杆，使用该杠杆的好处是省距离要把石块抛出去，图中作用在a点的力沿c（a/b/c）方向最小【考点】杠杆中最小力的问题；杠杆的分类 【专题】简单机械【分析】（1）根据动力臂和阻力臂的关系进行分析，即动力臂大于阻力臂时，为省力杠杆；动力臂小于阻力臂时，为费力杠杆；动力臂等于阻力臂时，为等臂杠杆（2）由杠杆平衡条件可知，在阻力和阻力臂一定时，动力臂越长、越省力【解答】解：（1）由图知，因为杠杆阻力臂大于动力臂，所以该杠杆为费力杠杆，但可以省距离；（2）在阻力和阻力臂一定时，动力臂越长、动力就越小，所以在a点施加垂直于杠杆的力时，力臂为oa，此时力臂最长，即c方向的力最小故答案为：费力；省距离；c【点评】会根据动力臂和阻力臂的关系对杠杆分类，会根据杠杆平衡的条件分析作用在杠杆上最小的力14如图，滑轮重小于物重（绳重、摩擦不计）使用甲图滑轮最大的好处是可以改变力的方向；若匀速提升相同的重物，则f甲f乙、机械效率甲乙（“”、“=”、“”）【考点】定滑轮及其工作特点；动滑轮及其工作特点 【专题】简单机械【分析】定滑轮是指固定不动的滑轮，动滑轮是指和物体一块移动的滑轮；定滑轮的特点是能够改变力的方向，但是不能省力；动滑轮的特点是能够省一半力，但是费距离【解答】解：甲图是一个定滑轮，定滑轮的特点是能够改变力的方向，但是不能省力，因此f甲=g；乙图是一个动滑轮，且动滑轮重小于物重，动滑轮的特点是能够省一半力，故f乙=（g动+g）g；所以f甲f乙若分别将质量相同的两物体匀速提升相同的高度，乙图中应提升动滑轮而产生额外功，所以其机械效率甲乙故答案为：可以改变力的方向；【点评】此题主要考查定滑轮和动滑轮的定义以及它们各自的特点，要注意在乙图中动滑轮的重不能忽略，但是它小于物重15小明将放在水平桌面上重为3n的物理课本，水平匀速拉动0.5m，用了5s拉力做的功为0.5j，则课本重力做功0j，水平拉力1n，拉力的功率为0.1w【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）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，课本是在水平桌面上移动，在重力的方向上移动距离为0，重力做功为0；（2）因为课本匀速运动，所以课本受的拉力和摩擦力是一对平衡力，大小相等；知道小明的拉力和移动的距离，利用w=fs求对课本做的功；（3）知道拉力做的功和时间，利用公式p=求拉力的功率【解答】解：（1）由题知，课本在水平桌面上运动，在重力的方向上没有移动距离，所以重力做功为0j；（2）因为课本匀速运动，所以课本受的拉力和摩擦力是一对平衡力，大小相等，所以小明的拉力f=f=1n，（3）小明对课本做的功：w=fs=1n0.5m=0.5j；拉力的功率：p=0.1w故答案为：0；0.5；0.1【点评】本题易错点：判断推力和重力做功情况注意三种情况不做功：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16引体向上是同学们经常做的一项健身运动该运动的规范动作是两手正握单杠，由悬垂开始，上提时，下颚须超过杠面；下放时，两臂放直，不能曲臂这样上提下放，重复动作，达到锻炼臂力和腹肌的目的陈强同学能连续匀速做16个规范的引体向上动作，课外活动小组的同学现要估测陈强同学做引体向上时的功率（1）请你说出应测量的物理量是陈强的体重g、陈强做动作时脚离开地面的最大高度h1和最小高度h2（或手腕到肩的长度l）和陈强做16个动作时所用的时间t（2）写出计算陈强同学做动作时功率的表达式p=（或 ）（用测量的物理量表示）【考点】功率的测量实验 【专题】测量型实验综合题【分析】要测某同学做引体向上的功率时，根据公式p=可知，只要测出双臂的拉力对身体做的功和做功需要的时间即可；双臂拉力对身体的做功，就是克服自身重力做的功；根据w=gh可知，只要测出身体上升的距离即可【解答】解：（1）应测量的物理量：陈强的体重g；陈强做动作时脚离开地面的最大高度h1和最小高度h2（或手腕到肩的长度l）；陈强做16个动作时所用的时间t；（2）根据功率的计算公式 p=和w=gh得出该同学做引体向上的功率即p=（或 ）故答案为：（1）陈强的体重g；陈强做动作时脚离开地面的最大高度h1和最小高度h2（或手腕到肩的长度l）；陈强做16个动作时所用的时间t；（2）（或 ）【点评】本题考查了学生利用功率公式设计实验方案解决实际问题的应用能力17如图所示，用平行于斜面大小为1.25n的拉力f，将重为2n的物体从斜面底端匀速拉至顶端，斜面的长与高分别是40cm和20cm，则有用功是0.4j，总功是0.6j，额外功是0.2j【考点】有用功和额外功 【专题】计算题；功、功率、机械效率【分析】知道物体的重力和提升的高度，根据公式w=gh可求拉力所做的有用功；知道拉力的大小和斜面的长度，根据公式w=fs可求拉力所做的总功；总功减去有用功等于额外功【解答】解：h=20cm=0.2m，拉力所做的有用功：w有用=gh=2n0.2m=0.4j，s=40cm=0.4m，拉力所做的总功：w总=fs=1.5n0.4m=0.6j，所以额外功是：w额=w总w有用=0.6j0.4j=0.2j故答案为：0.4；0.6；0.2【点评】本题考查在斜面上的有用功、总功和机械效率的计算，关键是知道将物体提升斜面高做的功为有用功18如图是皮球落地后弹跳过程中，每隔相等时间曝光一次所拍摄的照片a、b是同一高度的两点，则a点的重力势能等于b点的重力势能（大于/小于/等于）；a点的机械能大于b点的机械能（大于/小于/等于）；a点的速度大于b点的速度（大于/小于/等于）【考点】动能和势能的转化与守恒 【专题】机械能及其转化【分析】（1）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（2）重力势能大小的影响因素：质量、被举得高度质量越大，高度越高，重力势能越大（3）机械能等于动能和势能之和，不计阻力，机械能守恒【解答】解：读图可知，a、b是同一高度的两点，皮球的质量始终不变，所以a点的重力势能等于b点的重力势能；皮球运动的过程中，由于与空气和地面摩擦，其中部分机械能转化为内能，机械能总量减小，所以a点的机械能大于b点的机械能；又由于a点和b点的重力势能相同，所以a点的动能大于b点的动能，因此，a点的速度大于b点的速度故答案为：等于；大于；大于【点评】本题考查的是动能和重力势能的影响因素及相互转化、机械能的概念，是一道基础题19小明发现教室内的日光灯都是由两条竖直平行的吊链吊在天花板上的（图甲所示），两条吊链竖直平行除了美观外，是不是还能减小灯对吊链的拉力呢？（1）甲图中a、b是挂日光灯的吊链，若以吊链a的固定点o作为支点，分析吊链b对灯的拉力时，可将日光灯视作省力（选填“省力”、“等臂”或“费力”）杠杆（2）同一盏日光灯若按甲图、乙图两种方式悬挂，甲图吊链受到的拉力大小为f甲，乙图吊链受到的拉力大小为f乙，则f甲f乙（选填“”、“=”或“”），依据杠杆平衡原理分析并说明理由甲图、乙图两种方式悬挂，支点都是0点，阻力和阻力臂都一样，只是f甲的力臂大于f乙的力臂，根据杠杆平衡条件可知，当阻力和阻力臂一定时，动力臂越长越省力（3）甲图中b吊链突然断开后日光灯将绕o点转动，此时日光灯的重力势能将减小（选填“增大”、“减小”或“不变”）【考点】杠杆的分类；杠杆的平衡条件；动能和势能的大小变化 【专题】应用题；其他综合题【分析】（1）结合图片，先判断杠杆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；（2）根据杠杆平衡条件，当阻力和阻力臂一定时，动力臂越长越省力；（3）判断日光灯重心高芳的变化即可判断重力势能的变化【解答】解：（1）甲图中将日光灯看作杠杆，若以吊链a的固定点o作为支点，重力是阻力，作用点在垂心上，f甲是动力，可见动力臂大于阻力臂，所以是省力杠杆；（2）甲图、乙图两种方式悬挂，支点都是0点，阻力和阻力臂都一样，只是f甲的力臂大于f乙的力臂，根据杠杆平衡条件可知，当阻力和阻力臂一定时，动力臂越长越省力，所以f甲f乙；（3）甲图中b吊链突然断开后日光灯将在重力作用下绕o点转动，由于重心降低，所以重力势能减小故答案为：（1）省力；（2）；甲图、乙图两种方式悬挂，支点都是0点，阻力和阻力臂都一样，只是f甲的力臂大于f乙的力臂，根据杠杆平衡条件可知，当阻力和阻力臂一定时，动力臂越长越省力；（3）减小【点评】本题考查了杠杆的分类、杠杆平衡条件的应用及影响重力势能大小的因素在利用杠杆平衡条件分析杠杆问题时，正确画出杠杆示意图，找出杠杆五个要素是关键20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52分21按照题目要求作图（1）如图1（a）所示，小华用笤帚在扫地，o为支点，作用在a点的动力为f1在图2（b）中画出作用在b点的阻力f2的示意图及其力臂l2（2）如图2是用螺丝刀撬起图钉的示意图，o为支点，a为动力作用点，f2为阻力请在图中画出作用在a点的最小动力f1的示意图（3）用滑轮组将陷在泥中汽车拉出来，试在图3中画出最省力的绕绳方法【考点】力的示意图；滑轮组的设计与组装；力臂的画法；杠杆中最小力的问题 【专题】重力、弹力、摩擦力；简单机械【分析】（1）阻力是阻碍杠杆转动的力；根据力臂的概念画出f2的力臂l2（2）由杠杆的平衡条件f1l1=f2l2可知，当动力臂最大时，动力最小，即最省力连接支点和力的作用点a即是最大动力臂，当作用力与之垂直时，作用力最小（3）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：（1）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的方向与f1相反，标出从支点o到阻力作用线的距离，即为阻力臂l2；如图所示：（2）力臂越长越省力，最长的力臂即支点与作用点的连线，根据力臂的画法作出垂直于oa的作用力即可（3）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【点评】（1）求最小的力是常见的题型，关键是找到最大的动力臂，一般来说，支点与动力作用点的连线就是最大的动力臂（2）画力的示意图的一般步骤为：一画简图二定点，三画线，四画尖，五把力的符号标尖边按照这个作图步骤，很容易能够画出指定力的示意图（3）本题画最省力的绕绳方法：绳子先系在动滑轮的固定挂钩上，绕过左边定滑轮，再绕过动滑轮22“塔吊”是建筑工地上普遍使用的一种起重设备，如图是“塔吊”的简化图ob是竖直支架，ed是水平臂，oe段叫平衡臂，e端装有配重体，od段叫吊臂，c处装有滑轮，可以在o、d之间移动已知oe=10m，oc=15m，（不计“水平臂”和滑轮重力）（1）由杠杆的平衡条件可知，起重机的起重量随起吊幅度而变化，起吊幅度越大，起重量越小（2）若在c点用此塔吊能起吊重物的最大重量是1.5104n，则配重体的重量应为多少n（3）当滑轮移到d点时能够安全起吊重物的最大重量是9000n，则吊臂od的长度是多少？【考点】杠杆的平衡条件 【专题】简单机械【分析】（1）因动力臂及动力的乘积不变，则由杠杆的平衡条件可知起吊辐度与起重量的关系；（2）在c点用此塔吊能起重物时，知道两边力臂和在c点用此塔吊能起吊的最大重物，利用杠杆平衡条件求配重体的重量；（3）在d点用此塔吊能起重物时，知道配重体的重量、力臂和能够安全起吊重物的最大重量，利用杠杆平衡条件即可求出吊臂od的长度【解答】解：（1）由杠杆的平衡条件f1l1=f2l2（动力动力臂=阻力阻力臂）可知，当动力与动力臂不变时，阻力与阻力臂成反比；即阻力臂越大，阻力越小；阻力臂越小，阻力越大而本题中的动力与动力臂都不变，则起吊幅度越大，起吊重量越小；（2）在c点用此塔吊能起重物时，geoe=gcoc，即：ge10m=1.5104n15m，ge=2.25104n；（2）在d点用此塔吊能起重物的最大重量是9000n时，吊臂od的长度，geoe=gdod，即：2.25104n10m=9000nod，od=25答：（1）越小；（2）配重体的重量应为2.25104n；（3）吊臂od的长度是25m【点评】本题考查了学生对杠杆平衡条件的掌握和运用，确定不同情况下的力与力臂的关系是正确解答本题的关键23用如图所示滑轮组在15s内将重1000n的物体匀速上升了3m，人用拉力的f为400n，不计绳重和摩擦力求：（1）拉力f所做的有用功w有用；（2）拉力f的功率；（3）滑轮组的机械效率【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有=gh计算有用功；（2）由图可知，绳子的有效股数为3，根据s=nh求出绳端移动的距离，根据w=fs求出拉力做的功即为总功，再根据p=可求出拉力的功率；（3）根据=100%求出机械效率【解答】解：（1）拉力f所做的有用功：w有=gh=1000n3m=3000j；（2）由图可知，绳子的有效股数为3，物体在15s内匀速提高3m，则绳端移动的距离：s=nh=33m=9m，拉力做的功：w总=fs=400n9m=3600j，此人做功的功率：p=240w；（3）滑轮组的机械效率：=100%=100%83.3%答：（1）拉力f所做的有用功为3000j；（2）拉力f的功率为240w；（3）滑轮组的机械效率83.3%【点评】本题考查了总功、有用功和机械效率的计算，要能正确判断通过动滑轮绳子的段数，属于一道基础题24如图所示是一个演示实验的插图，请回答：（1）该实验研究的问题是动能的大小与哪些因素有关；（2）该实验是通过比较木块移动的距离来比较钢球动能的大小；（3）比较乙、丙两图可知：在质量相同时，运动速度越大，动能就越大（4）小明想用甲和丙探究动能大小与质量的关系该方案是否合理？不合理理由是没有控制小车到达水平面时的速度相同（5）三次实验木块移动过程中克服摩擦力做的功甲最大