扬州市高邮市2017届九年级上第一次月考物理试卷含答案解析

第 1 页（共 27 页） 2016年江苏省扬州市高邮市九年级（上）第一次月考物理试卷 一、选择题（每题 2 分共 24 分） 1晓芬同学从地面走上四楼教室，估计他克服重力做的功约为（ ） A 50J B 500J C 5000J D 50000J 2如图所示的各类杠杆中，属于费距离的是（ ） A 门把手 B 钓鱼杆 C 镊子 D 扫帚 3如图所示的几种情况中，人对物体做了功的是（ ） A 用力将足球踢出去 B 运动员举着杠铃在空中停留了 3 秒 第 2 页（共 27 页） C 小孩用力推车，车末被推动 D 提着小 桶在水平路上匀速前进 4如图是使用简单机械匀速提升同一物体的四种方式（不计机械重和摩擦），其中所需动力最小的是（ ） A B C D 5下列说法正确的是（ ） A机械效率越高，机械做的有用功一定越多 B功率越大的机械，做功一定越多 C做功时间越短的机械，功率一定越大 D做功越快的机械，功率一定越大 6中学生小华在一次跳绳的体能测试中， 1跳了 120 次，每次跳离地面的高度约为5他跳绳时的功率最接近（ ） A 5W B 50W C 500W D 5000W 7如图所示，作用在杠杆一端且始终与杠杆垂直的力 F，将杠杆缓慢地由位置 A 拉至位置B，力 F 在这个过程中（ ） A变大 B变小 C不变 D先变大后变小 8如图所示，拉力 F=125N，在 10s 内将重物匀速提升 2m，滑轮组的机械效率是 80%则下列说法正确的是（ ） A绳子自由端移动距离为 6m B物体重是 375N C拉力 F 做的功是 250J D拉力 F 的功率为 25W 9平直公路上的甲、乙两辆汽车，在相同牵引力作用下匀速行驶，如果在相同时间内通过的路程之比为 3： 2，则甲与乙（ ） A牵引力做功之比为 2： 3 B牵引力做功之比为 3： 2 C牵引力的功率之比为 1： 1 D汽车所受的阻力之比为 3： 2 第 3 页（共 27 页） 10春游时两个体重相同的学生分别沿缓坡和陡坡爬上同一座山，结果同时到达山顶，则 两个爬山过程中所做的功和功率的大小关系是（ ） A爬缓坡的做功和功率都较小 B爬缓坡的功率较小，但做功相等 C两人做的功、功率都相等 D爬缓坡的做功较小，功率相等 11用测力计沿水平方向两次拉着同一物体在同一水平面上运动，两次运动的 s t 图象如图所示，其对应的测力计示数分别为 率分别为 他们大小关系正确的是：（ ） A 2 2 2如图所示， B 端悬挂一重为 G 的重物，不计杠杆自重，在 A 点施加动力 F 使杠杆保持水平平衡则下列说法正确的是（ ） A当杠杆平衡时，一定满足 G 因为 于 以 F 小于 G C杠杆可能为等臂杠杆 D动力的方向一定竖直向下 二、填空题（每空 1 分，共 23 分） 13如图是奥运会皮划艇比赛的体育图标，当运动员用船桨划水时，运动员手中使用的船桨属于 （费力 /省力 /等臂）杠杆，使用它 的好处是 14如图是一种拉杆式旅行箱的示意图，使用时相当于一个 （选填 “省 ”或 “费 ”）力杠杆；若箱和物品共重 100N，动力臂是阻力臂的 5 倍，则抬起拉杆的力至少为 N 15如图甲所示，用一把弹簧测力计，人就可以拉起 3 吨重的大象和铁笼，是因为使用杠杆可以 如图乙所示，升旗杆顶部有一个定滑轮，使用它不能省力，但可以改变 如图丙所示漫画说明 第 4 页（共 27 页） 16起重机在 5 秒内将一个重 2 104N 的集装箱匀速提高了 2m，在这个过程中起重机的拉力做了 J 的功，它的功率为 W若起重机又将集装箱沿水平方向匀速移动了 3m，此时拉力做的功为 J 17如图所示，工人用 240N 的拉力，在 15s 的时间内，将重 600N 的建筑材料提升到 6子自由端移动了 m，拉力做的功是 J，拉力的功率是 W 18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，不计绳重和摩擦，且动滑轮重 G 动 远小于乙物体的物重 G，则所用的拉力 F 甲 F 乙 ，其机械效率 甲 乙 （两空均选填 “ ”、 “ ”或 “=”） 19如图甲所示，用弹簧秤将重为 物块从斜面的底端匀速拉至顶端，则物块所受拉力为 N，已知斜面的高为 2m，长为 4m，则拉力做功为 J，斜面的机械效率为 物块受到斜面的摩擦力大小为 N，若用图乙所示装置匀速提升该重物上升 其机械效率与斜面相同时，竖直向上的拉力为 N，该过程 所做的额外功为 J 20某同学在探究滑轮组的机械效率与被提升物体重力的关系时，采用了如图甲所示的滑轮组，每个滑轮等重不计绳重和摩擦，物体重 200N 开始逐渐增加，直到绳子被拉断每次均匀速拉动绳子将物体提升同样的高度图乙记录了在此过程中滑轮组的机械效率随物体重力的增加而变化的图象请根据图象回答： （ 1）每个滑轮重 N； （ 2）当 G= N 时，滑轮组的机械效率可达到 75% 第 5 页（共 27 页） 三、解答题 21如图所示是一个简易压水机，其中 杠杆，作出动力 力臂与阻力 22在图中画出滑轮组最省力的绕线方式 23在图中， O 为支点，画出使杠杆保持平衡的最小力 F（保留作图痕迹） 24一辆载重量为 6 104N 的载重汽车在平直公路上以 10m/s 的速度匀速行驶 1动机功率 48 （ 1）汽车的重力 所做的功 （ 2）汽车在 1做的功？ （ 3）汽车行驶过程中受到的阻力 25滑轮组在建筑工地上应用广泛，如图所示为建筑工人自制的滑轮组某工人用此滑轮组匀速提升一个重 400N 的物体，物体在 5 秒内竖直上升了 2m，人拉绳子的力为 250N（不计绳重及摩擦） 求： （ 1）滑轮组对重物做的有用功是多少？ （ 2）人拉绳子做功的功率是多大？ （ 3）若工人师傅用此滑轮组匀速提升一个重 300N 的物体，则拉力是多大？此时滑轮组的机械效率是多少？ 第 6 页（共 27 页） 26小明在探 究利用杠杆做功的实践活动中，将重 G 为 15N 的重物挂在杠杆的中点，用手竖直提起棒的另一端，使物体缓慢匀速提升，如图所示 （ 1）不计杠杆自身重力和摩擦，求拉力 F 的大小？ （ 2）如杠杆是一根重为 5N 质量均匀的硬棒，若在 2s 内将重物提升 0 重物上升的速度是多大？小明使用杠杆所做的有用功为多大？机械效率是多大？ 27在 “探究杠杆平衡条件 ”实验中： （ 1）实验前，先把杠杆的中点支在支架上，调节两端的平衡螺母，使杠杆在 位置平衡，这样做的目的是 ，如果杠杆左边低右端高，则调节平衡螺母应向 移动此后在整个实验过程中，是否还要再旋动两侧的平衡螺母？ （图中杠杆上每格距离相等） （ 2）实验中，改变支点两侧的钩码位置和个数，一般要实验中多次测量，得到多组数据并进行分析，这样做的目的是： （ 3）如图所示，杠杆处于平衡状态如果在支点两侧的钩码下方分别再挂一个等重的钩码后，杠杆 保持平衡（选填 “能 ”或 “不能 ”），若不能， 端向下倾斜；如果两边各减少一个钩码，杠杆 端向下倾斜；将两边钩码都向外侧移动一个格子，杠杆 端向下倾斜；将两边钩码都向 内侧移动一个格子，杠杆 端向下倾斜 28如图所示是小华同学探究滑轮组的机械效率的实验装置，实验数据如下表： 实验次数 钩码重G/N 钩码上升高度 h/簧测力计示数 F/N 弹簧测力计移动的距离 s/械效率 /% 1 1 10 0 2 10 0 2 20 （ 1）实验时，应竖直向上 拉动弹簧测力计，使挂在动滑轮下的物体缓慢上升； （ 2）第 3 次测量中，弹簧测力计移动的 距离为 轮组机械效率为 ； （ 3）分析 1、 2 两次实验数据，可得出的实验结论是： ； （ 4）滑轮组的机械效率还可能与 有关 第 7 页（共 27 页） 29如图是小明 “探究斜面机械效率 ”的实验装置，他在实验时用弹簧测力计拉着重为 6N 的木块分别沿倾斜程度不同的同一斜面匀速向上运动，实验数据记录如下表 实验 次数 斜面倾 斜程度 斜面高 h/m 斜面长 s/m 沿斜面拉 力 F/N 机械效 率 1 较缓 60% 2 较陡 （ 1） 比较数据中的物重和 可知借助斜面是否省力，根据数据中物体上升高度和 可知斜面是否费距离 在第 2 次实验中拉力所做的额外功是 J （ 2）小明完成两次实验后，得出的结论是：光滑程度一样的斜面，其倾斜程度越大，机械效率越高他的结论 （选填 “可靠 ”或 “不可靠 ”），理由是 （ 3）斜面在生产、生活中随处可见在盘山公路、镊子、汽车方向盘中，应用了斜面的是 30如图所示是某同学做俯卧撑时的示意图，他的质量为 56 体可视为杠杆， O 点为支点 A 点为其身体重心每次俯卧撑他肩膀向上撑起 40 g=10N/ ） （ 1）该同学所受重力是多少？ （ 2）若 0B=地面对双手支持力的大小 （ 3）若他一分钟可完成 30 个俯卧撑，其功率多大？ 第 8 页（共 27 页） 2016年江苏省扬州市高邮市九年级（上）第一次月考物理试卷 参考答案与试题解析 一、选择题（每题 2 分共 24 分） 1晓芬同学从地面走上四楼教室，估计他克服重力做的功约为（ ） A 50J B 500J C 5000J D 50000J 【考点】 功的计算 【分析】 根据对实际情况的了解、估算晓芬同学的质量和楼的高度，然后应用功的公式与功率公式求出功率 【解答】 解：晓芬的质量约为： m=50地面走上四楼教室的路程 h=10m， 晓芬上楼克服重力做的功约为： W=Gh=010N/10m=5000J 故选 C 2如图所示的各类杠杆中，属于费距离的是（ ） A 门把手 B 钓鱼杆 C 镊子 D 扫帚 【考点】 杠杆的分类 【分析】 依据杠杆的动力臂和阻力臂大小关系：若动力臂大于阻力臂，则是省力杠杆；若动力臂小于阻力臂，则是费力杠杆；若动力臂等于阻力臂，则为等臂杠杆； 第 9 页（共 27 页） 故费距离的杠杆一定是动力臂大于阻力臂，即为省力杠杆 【解答】 解： A、使用门把 手就是为了省力，并且在使用时，动力臂大于阻力臂，所以门把手属于省力杠杆，但费距离，故 A 符合题意； 鱼竿、镊子和扫帚在使用时，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，费力但省距离，故 B、 C、 D 不符合题意； 故选 A 3如图所示的几种情况中，人对物体做了功的是（ ） A 用力将足球踢出去 B 运动员举着杠铃在空中停留了 3 秒 C 小 孩用力推车，车末被推动 D 提着小桶在水平路上匀速前进 【考点】 力是否做功的判断 【分析】 逐个分析选择项中提到的物理情景，结合做功的两个必要因素 作用在物体上的力； 物体在力的方向上通过的距离即可得到答案 【解答】 解： A、用力将足球踢出去，此时人对物体做了功，故 A 正确； B、杠铃不动，此过程中，有力，但没有距离，所以没有做功，故 B 不正确； C、小孩用力推车，施加了力，车未被推动，即没移动距离，小孩不做功；故 C 不正确； D、人给水桶一个向上的力，水 桶向上没有移动距离，所以人对水桶没有做功，故 D 不正确 故选 A 4如图是使用简单机械匀速提升同一物体的四种方式（不计机械重和摩擦），其中所需动力最小的是（ ） A B C D 【考点】 轮轴及其他常见简单机械；滑轮组绳子拉力的计算；定滑轮及其工作特点 第 10 页（共 27 页） 【分析】 （ 1）图 1：不计机械重和摩擦，则用机械做的功等于直接用手做的功 （ 2）图 2：根据滑轮组的省力特点进行判断； （ 3）图 3：使用定滑轮不省力； （ 4）图 4：根据杠杆的平衡条件进行分析 【解答】 解： A、不计机械重和摩擦，由图可知： 4m=G 2m，所以 ； B、滑轮组由三段绳子承担，所以 ； C、由图 3 知，使用的是定滑轮，所以 ； D、根据杠杆的平衡条件： （ L+3L） =G L，所以 由以上分析得 故选 D 5下列说法正确的是（ ） A机械效率越高，机械做的有用功一定越多 B功率越大的机械，做功一定越多 C做功时间越短的机械，功率一定越大 D做功越快的机械，功率一定越大 【考点】 机械效率；功率的概念 【分析】 使用机械时，有用功与总功的比值叫机械效率； 物体在单位时间完成的功叫功率，是表示做功快慢的物理量 【解答】 解： A、由机械效率公式 = 可知，机械效率高，有用功不一定多，还要看总功的大小故A 错误； B、功率越大，表示机械做功越快，单位时间内做的功越多；由功率公式 P= 可知，做功不一定多，还要看做功的时间；故 B 错误； C、功率大小与做功多少和做功所用时间都有关，做功时间短功率不一定大；故 C 错误； D、功率是表示做功快慢的物理量，功率越大，表示机械做功越快；故 D 正确 故选 D 6中学生小华在一次跳绳的体能测试中， 1跳了 120 次，每次跳离地面的高度约为5他跳绳时的功率最接近（ ） A 5W B 50W C 500W D 5000W 【考点】 功率的计算 【分析】 中学生的体重在 500N 左右，已知体重和每次跳起的高度，可以得到跳起一次做的功；已知一次做的功和跳绳次数，可以得到此过程做的功；已知做功多少和所用时间，利用公式 P= 得到跳绳的功率 【解答】 解： 第 11 页（共 27 页） 小华一次跳绳做的功为 h=500N 5J， 小华 1绳做的功为 W=12020 25J=3000J， 小华跳绳的功 率为 P= = =50W 故选 B 7如图所示，作用在杠杆一端且始终与杠杆垂直的力 F，将杠杆缓慢地由位置 A 拉至位置B，力 F 在这个过程中（ ） A变大 B变小 C不变 D先变大后变小 【考点】 杠杆的动态平衡分析 【分析】 解答此题，首先要判断杠杆的五要素中，有哪些要素发生了变化，然后再利用杠杆的平衡条件进行分析 【解答】 解：在杠 杆缓慢由 A 到 B 的过程中，动力臂 长度没有变化，阻力 G 的大小没有变化，而阻力臂 L 却逐渐增大； 由杠杆的平衡条件知： FL，当 G 不变时， L 越大，那么 F 越大； 因此拉力 F 在这个过程中逐渐变大 故选 A 8如图所示，拉力 F=125N，在 10s 内将重物匀速提升 2m，滑轮组的机械效率是 80%则下列说法正确的是（ ） A绳子自由端移动距离为 6m B物体重是 375N C拉力 F 做的功是 250J D拉力 F 的功率为 25W 【考点】 滑 轮组绳子拉力的计算；功的计算；功率的计算 【分析】 这类题要根据滑轮的组装情况来确定绳子段数，然后对每个选项逐一分析，看是否正确 【解答】 解： A、绳子自由端移动距离 S= 2m=6m，故 A 正确 B、 W 总 =F S=125N 3 2m=750J， W 有用 =W 总 80%=600J， G 物 = = =300N，故 B 不正确 C、 W 总 =F S=125N 3 2m=750J，故 C 不正确 D、 P= = =75W，故 D 不正确 故选 A 第 12 页（共 27 页） 9平直公路上的甲、乙两辆汽车，在相同牵引力作用下匀速行驶，如果在相同时间内通过的路程之比为 3： 2，则甲与乙（ ） A牵引力做功之比为 2： 3 B牵引力做功之比为 3： 2 C牵引力的功率之比为 1： 1 D汽车所受的阻力之比为 3： 2 【考点】 功的计算；功率的计算 【分析】 已知牵引力相等，路程之比已知，可求做功之比时间相同可求功率之比 【解答】 解：做功之比 功率之比 牵引力相等，匀速行驶，所以阻力相等阻力之比 1： 1 故选 B 10春游时两个体重相同的学生分别沿缓坡和陡坡爬上同一座山，结果同时到达山顶，则两个爬山过程中所做的功和功率的大小关系是（ ） A爬缓坡的做功和功率都较小 B爬缓坡的功率较小，但做功相等 C两人做的功、功率都相等 D爬缓坡的做功较小，功率相等 【考点】 功的大小比较；功率大小的比较 【分析】 爬山就是克服自身的重力做功， 同时到达山顶说明两者所用的时间相等，两个学生的体重相同，根据 W=断两者所做的功之间的关系，根据 P= 比较两者功率之间的关系 【解答】 解：由题意可知：两个学生的体重相同、爬山所用的时间相同， 根据 W=知，两者做的功相等， 根据 P= 可知，两者做功的功率相等 故选 C 11用测力计沿水平方向两次拉着同一物体在同一水平面上运动，两次运动的 s t 图象如图所示，其对应的测力计示数分别为 率分别为 他们大小关系正确的是：（ ） A 2 2 13 页（共 27 页） 【考点】 功率大小的比较 【分析】 首先根据路程时间图象判断出物体两次的运动情况，并判断出两次速度的大小 由二力平衡条件的知识得出两次拉力的大小不变根据公式 P= = =断出两次功率的大小关系 【解答】 解：由图象知，两次都是做匀速直线运动，所以两次的拉力都等于摩擦力，摩擦力不变，拉力不变因此 2 由图象知，在相同时间内， 经过的路程大，所以 的速度大于 的速度根据公式 P= =力相同， 故选 B 12如图所示， B 端悬挂一重为 G 的重物，不计杠杆自重，在 A 点施加动力 F 使杠杆保持水平平衡则下列说法正确 的是（ ） A当杠杆平衡时，一定满足 G 因为 于 以 F 小于 G C杠杆可能为等臂杠杆 D动力的方向一定竖直向下 【考点】 杠杆的平衡条件 【分析】 （ 1）因为在 A 点施加动力 F 的方向不知道，所以力 F 的力臂可能比 ，也可能比 ，还可能相等，力 F 的力臂大小决定了 F 与 G 的大小关系； （ 2）力 F 的作用与 G 的作用应使杠杆向两个相反的方向旋转 【解答】 解：因为力 F 的方向不确定， 一定是力 F 的力臂，因此杠杆可能为省力杠 杆或费力杠杆或等臂杠杆，故 误、 C 正确； 杠杆平衡时两个力应使杠杆绕支点转动的方向相反， F 的方向应向下，但不一定竖直，故 故选 C 二、填空题（每空 1 分，共 23 分） 13如图是奥运会皮划艇比赛的体育图标，当运动员用船桨划水时，运动员手中使用的船桨属于 费力 （费力 /省力 /等臂）杠杆，使用它的好处是 省距离 【考点】 杠杆的分类 【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：因为船桨在使用过程中，动力臂小于阻力臂，所以是费力杠杆，但省距离 第 14 页（共 27 页） 故答案为：费力，省距离 14如图是一种拉杆式旅行箱的示意图，使用时相当于一个 省 （选填 “省 ”或 “费 ”）力杠杆；若箱和物品共重 100N，动力臂是阻力臂的 5 倍，则抬起拉杆的力至少为 20 N 【考点】 杠杆的平衡条件 【分析】 根据力臂关系可以把杠杆分为三类：动力臂大于阻力臂，省力杠杆；动力臂等于阻力臂，等臂杠杆；动力臂小于阻力臂，费力杠杆 杠杆的平衡 条件： 2据公式即可求出抬起杠杆用的最小的力 【解答】 解：图示的旅行箱，因为是动力臂大于阻力臂的杠杆，所以是一个省力杠杆； 总重 G=100N，动力臂 根据杠杆平衡条件可得： 500N =20N 故答案为：省； 20 15如图甲所示，用一把弹簧测力计，人就可以拉起 3 吨重的大象和铁笼，是因为使用杠杆可以 省力 如图乙所示，升旗杆顶部有一个定滑轮，使用它不能省力，但可以改变 力的方向 如图丙所示漫画说明 使用滑轮组可以省力 【考点】 杠杆的分类；定滑轮及其工作特点；滑轮组及其工作特点 【分析】 解决此题要知道： 要判断杠杆是省力杠杆还是费力杠杆，可依据杠杆的动力臂和阻力臂大小关系，若动力臂大于阻力臂，则是省力杠杆，若动力臂小于阻力臂，则是费力杠杆； 轴固定不动的滑轮为定滑轮，定滑轮实质上是一等臂杠杆，只改变力的方向，而不省力 动滑轮上有几段绳子，拉力就是物体重力的几分之一，使用滑轮组可以省力； 【解答】 解： 当杠杆的动力臂远大于阻力臂时，使用杠杆就会较为省力，所以可以 利用弹簧测力计拉起拉起 3 吨重的大象和铁笼； 定滑轮的特点是不能省力但可以改变拉力的方向；所以升旗杆顶部安装一个定滑轮，向下拉动绳子比较方便； 分析图丙所示漫画不难看出，绳子多次缠绕在两人紧握的硬棒上面，相当于滑轮组，使用滑轮组可以省力； 故答案为：省力；力的方向；使用滑轮组可以省力 第 15 页（共 27 页） 16起重机在 5 秒内将一个重 2 104N 的集装箱匀速提高了 2m，在这个过程中起重机的拉力做了 4 104 J 的功，它的功率为 8000 W若起重机又将集装箱沿水平方向匀速移动了 3m，此时拉力做的功为 0 J 【考点】 功的计算；功率的计算 【分析】 知道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 所以拉力做的功应知道拉力和物体在拉力的作用下升高的高度，利用公式 W=求； 平移时集装箱受拉力作用，但在拉力的方向上没移动距离，所以不做功 【解答】 解： （ 1） 起重机将集装箱匀速提高，集装箱受到的重力和拉力是一对平衡力，即 F=G=2104N， W= 104N 2m=4 104J 功率 P= = =8000W； （ 2）若起重机又将集装箱沿水平方向匀速移动，因为平移时在拉力的方向上没有移动距离，所以不做功 故答案为： 4 104； 8000； 0 17如图所示，工人用 240N 的拉力，在 15s 的时间内，将重 600N 的建筑材料提升到 6子自由端移动了 18 m，拉力做的功是 4320 J，拉力的功率是 288 W 【考点】 功的计算；功率的计算 【分析】 由滑轮组结构看出，承担物重的绳子股数 n=3， s=3h （ 1）知道物体上升高度，利用 s=3h 求绳的自由端移动的距离； （ 2）利用 W 总 =拉力做功； （ 3）又知道做功时间，利用功率公式求拉力做功的功率 【解答】 解：（ 1）由题知， n=3， s=3h=3 6m=18m， （ 2） W 总 =40N 18m=4320J， （ 3）拉力的功率 P= = =288W 故答案为： 18； 4320； 288 18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，不计绳重和摩擦，且动滑轮重 G 动 远小于乙物体的物重 G，则所用的拉力 F 甲 F 乙 ，其机械效率 甲 乙 （两空均选填 “ ”、 “ ”或 “=”） 第 16 页（共 27 页） 【考点】 滑轮组绳子拉力的计算；滑轮（组）的机械效率 【分析】 （ 1）定滑轮不省力，不计绳重和摩擦， F 甲 =G；动滑轮能够省一半力，不计绳重和摩擦，即 F= （ G 动 +G）据此判断拉力的大小 （ 2）根据 W=升相同的重物到相同的 高度，有用功相同；根据滑轮组的机械效率：= = ，当有用功一定时，做的额外功越多，机械效率越低 【解答】 解：（ 1）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 （ 2） 甲图和乙图所提升的物体的质量相同 ，并且提升相同的高度， 由公式 W 有用 =Gh=知，在甲图和乙图中所做的有用功相同； 而在不计绳重和摩擦时，使用定滑轮不需要做额外功，使用动滑轮，由于要克服动滑轮的重力做额外功； 有机械效率公式 = = 可知，当有用功一定时，做的额外功越多，机械效率越低，所以 甲 乙 故答案为： ； 19如图甲所示，用弹簧秤将重为 物块从斜面的底端匀速拉至顶端，则物块所受拉力为 ，已知斜面的高为 2m，长为 4m，则拉力做功为 ，斜面的机械效率为 75% 物块受到斜面的摩擦力大小为 ，若用图乙所示装置匀速提升该重物上升 其机械效率与斜面相同时，竖直向上的拉力为 ，该过程所做的额外功为 【考点】 弹簧测力计的使用与读数；功的计算；斜面的机械效率 第 17 页（共 27 页） 【分析】 （ 1）首先读出弹簧测力计的示数，注意分度值，利用 W 总 =总功，利用 W 有 =据 = 计算斜面的机械效率；根据 W 总 =W 有 +W 额 求出额外功，然后根据 出摩擦力的大小； （ 2）对滑轮组进行分析，判断出承担物重的绳子段数， s=出有用功，知道机械效率，利用效率公式求总功，再根据 W 总 =拉力大小，根据总功等于有用功加上额外功求额外功的大小 【解答】 解： （ 1）由图知，测力计的分度值为 数为 拉力做的总功为： W 总 =4m= 有用功为： W 有 =2m= 机械效率为： = = 100%=75%； 在此过程中所做的额外功为： W 额 =W 总 W 有 = 根据 W 额 =知摩擦力的大小为： f= = = （ 2）由图知，滑轮组由 3 段绳子承担物重，所以 s=3h=3 有用功 W 有 = 根据 = 可知使用滑轮组所做的总功为： W 总 = = = 根据 W 总 =知， 拉力为： F= = 额外功为： W 额 =W 总 W 有 = 故答案为： 75%； 20某同学在探究滑轮组的机械效率与被提升物体重力的关系时，采用了如图甲所示的滑轮组，每个滑轮等重不计绳重和摩擦，物体重 200N 开始逐渐增加，直到绳子被拉断每次均匀速拉动绳子将物体提升同样的高度图乙记录了在此过程中滑轮组的机械效率随物体重力的增加而变化的图象请根据图象回答： （ 1）每个滑轮重 100 N； （ 2）当 G= 600 N 时，滑轮组的机械效率可达到 75% 第 18 页（共 27 页） 【考点】 滑轮（组）的机械效率；滑轮组绳子拉力的 计算 【分析】 （ 1）由甲图可知绳子的有效股数为 4，由乙图可知当滑轮组提起 200N 物体时，机械效率为 50%，不计绳重和摩擦，根据 = 100%= 100%= 100%= 100%求出每一个动滑轮的重力； （ 2）在动滑轮重力已经计算出的情况下，利用公式 = 100%的变形公式求出滑轮组的机械效率可达到 75%时物体的重力 【解答】 解：（ 1）由图可知：当物体重 200N 时，机械效率为 50% 不计绳重和摩擦时，滑轮组的机械效率 = 100%= 100%= 100%= 100%， G 动 = G= 200N=200N， 由图可知动滑轮为两个，则每个滑轮重 100N； （ 2）把 =75%、 G 动 =200N 代入公式 = 100%得： 75%= 100%= 100%， 解得： G=600N 故答案为：（ 1） 100；（ 2） 600 三、解答题 21如图所示 是一个简易压水机，其中 杠杆，作出动力 力臂与阻力 【考点】 力臂的画法 【分析】 阻力是阻碍杠杆转动的力，由图知：杠杆在动力 作用下顺时针转动，因此阻力应作用在 A 点，且方向竖直向上； 第 19 页（共 27 页） 图中给出了动力 示意图，那么根据力臂是支点到作用线的距离，即可作出相应的动力臂 【解答】 解：由分析知：过 B 点竖直向上的力，即为阻力 根据力臂的画法，过支点 O 作垂直于动力 用线的垂线段，即动力臂 图所示： 22在图中画出滑轮组最省力的绕线方式 【考点】 滑轮组的设计与组装 【分析】 首先要会组装滑轮组知道承担物重的绳子段数越多越省力在此题中，画出滑轮组最省力的绕线方式，所以要从动滑轮绕起 【解答】 解：要使滑轮组最省力，需要承担物重的绳子段数最多，所以要从动滑轮绕起 故答案为： 23在图中， O 为支点，画出使杠杆保持平衡的最小力 F（保留作图痕迹） 第 20 页（共 27 页） 【考点】 杠杆中最小力的问题 【分析】 根据杠杆平衡的条件可得力臂越长越省力，因此先确定最长的力臂，从而确定最小的力 F 【解答】 解：当力 F 作用在 A 点，并且与 连线垂直时，力臂最长，最省力 如图所示： 24一辆载重量为 6 104N 的载重汽车在平直公路上以 10m/s 的速度匀速行驶 1动机功率 48 （ 1）汽车的重力所做的功 （ 2）汽车在 1做的功？ （ 3）汽车行 驶过程中受到的阻力 【考点】 功的计算；功率计算公式的应用 【分析】 （ 1）做功的必要条件：一是作用在物体上的力，二是在力的方向上通过的距离； （ 2）知道发动机功率和行驶时间，利用 W=汽车做功； （ 3）汽车的牵引力可用汽车做的功除以汽车行驶的路程求得，汽车行驶过程中受到的阻力等于汽车的牵引力 【解答】 解： （ 1）汽车在平直公路上匀速行驶，汽车在重力的方向上没有移动距离，所以重力不做功，即汽车的重力做的功为 0J； （ 2） t=10s， P=488000W， 汽车在 1做的功： W=8000W 60s=106J； （ 2）汽车行驶的距离 s=0m/s 60s=600m， 由 W=牵引力： F= = =4800N， 因为汽车在平直公路上匀速行驶， 汽车行驶过程中受到的阻力： f=F=4800N 答：（ 1）汽车的重力所做的功为 0J； （ 2）汽车在 1做的功为 106J； （ 3）汽车行驶过程中受到的阻力为 4800N 第 21 页（共 27 页） 25滑轮组在建筑工地上 应用广泛，如图所示为建筑工人自制的滑轮组某工人用此滑轮组匀速提升一个重 400N 的物体，物体在 5 秒内竖直上升了 2m，人拉绳子的力为 250N（不计绳重及摩擦） 求： （ 1）滑轮组对重物做的有用功是多少？ （ 2）人拉绳子做功的功率是多大？ （ 3）若工人师傅用此滑轮组匀速提升一个重 300N 的物体，则拉力是多大？此时滑轮组的机械效率是多少？ 【考点】 有用功和额外功；滑轮组绳子拉力的计算；滑轮（组）的机械效率；功率的计算 【分析】 由题意可知连接动滑轮绳子 的股数为 3 股，所以绳子自由端移动距离是物体上升距离的 3 倍，可利用功的计算公式 W=解有用功的大小，求解拉力做功可用公式 W=人拉力的功率根据公式 P= 可求；机械效率可用公式 = 100%计算求得；由图可知，滑轮组绳子的有效股数为 2，不计绳重和摩擦时，根据 F= （ G 物 +G 动 ）的变形式求出动滑轮的重；在利用 = 可求 【解答】 解：（ 1）由图可知 n=2， 不计绳重和摩擦，由 F= （ G 物 +G 动 ）可得，动滑轮的重： G 动 =G 物 =2 250N 400N=100N； 有用功： W 有 =00N 2m=800J； （ 2）人拉绳子做的总功： W 总 =50N 2 2m=1000J， 拉绳子做功的功率： P= = =200W； （ 3）匀速提升一个重 300N 的物体，不计绳重和摩擦， 此时的拉力： F= （ G+G 动 ） = =200N； 此时滑轮组的机械效率： = = = = =75% 答：（ 1）滑轮 组对重物做的有用功是 800J； （ 2）人拉绳子做功的功率是 200W； 第 22 页（共 27 页） （ 3）若工人师傅用此滑轮组匀速提升一个重 300N 的物体，则拉力是 200N；此时滑轮组的机械效率是 75% 26小明在探究利用杠杆做功的实践活动中，将重 G 为 15N 的重物挂在杠杆的中点，用手竖直提起棒的另一端，使物体缓慢匀速提升，如图所示 （ 1）不计杠杆自身重力和摩擦，求拉力 F 的大小？ （ 2）如杠杆是一根重为 5N 质量均匀的硬棒，若在 2s 内将重物提升 0 重物上升的速度是多大？小明使用杠杆所做的有用功为多大？机械效率是多大？ 【考点】 杠杆的平衡条件；有用功和额外功；杠杆的机械效率 【分析】 （ 1）由于拉力总是竖直向上的，重物挂在杠杆的中点，所以动力臂是阻力臂的 2倍根据杠杆平衡条件求出拉力大小 （ 2）知道重物上升的距离和时间，根据速度公式求出速度大小；知道重物重力和重物上升的距离，根据 W=出有用功，知道杠杆在重力和杠杆中点上升的距离，根据 W=出额外功；求出总功；根据机械效率公式求出机械效率 【解答】 解：（ 1）由杠杆原理可知： = = ， F= = （ 2） v= = =s， W 有用 =5N W 额外 =G 杆 h=5N W 总 =W 有用 +W 额外 =J， = = =75% 答：（ 1）不计杠杆自身重力和摩擦，拉力 F 是 （ 2）重物上升的速度是 s；小明使用杠杆所做的有用功为 械效率是 75% 27在 “探究杠杆平衡条件 ”实验中： （ 1）实验前，先把杠杆的中点支在支架上，调节两端的平衡螺母，使杠杆在 水平 位置平衡，这样做的目的是 使实验结论具有普遍性，避免偶然性 ，如果杠杆左边低右端高，则调节平衡螺母应向 右 移动 此后在整个实验过程中，是否还要再旋动两侧的平衡螺母？ 不需要 （图中杠杆上每格距离相等） （ 2）实验中，改变支点两侧的钩码位置和个数，一般要实验中多次测量，得到多组数据并进行分析，这样做的目的是： 使实验结论具有普遍性，避免偶然性 （ 3）如图所示，杠杆处于平衡状态如果在支点两侧的钩码下方分别再挂一个等重的钩码后，杠杆 不能 保持平衡（选填 “能 ”或 “不能 ”），若不能， 左 端向下倾斜；如果两边第 23 页（共 27 页） 各减少一个钩码，杠杆 右 端向下倾斜；将两边钩码都向外侧移动一个格子，杠杆 右 端向下倾斜；将两边钩码都向内侧 移动一个格子，杠杆 左 端向下倾斜 【考点】 探究杠杆的平衡条件实验 【分析】 （ 1） 探究杠杆平衡条件时，使杠杆在水平位置平衡，力臂在杠杆上，便于测量力臂，同时杠杆的重心通过支点，消除杠杆自重对杠杆平衡的影响 调节杠杆平衡时，平衡螺母向上翘的一端移动杠杆一旦调节平衡，在探究实验中就不能再移动平衡螺母 （ 2）初中物理用实验探究物理问题时要进行多次实验，有的是为了多次测量求平均值来减小误差；有的是多次测量发现变化规律；有的是为了使实验结论具有普 遍性 （ 3）杠杆两端力和力臂的乘积如果相等杠杆平衡，如果不相等，力和力臂乘积大的一端下沉 【解答】 解：（ 1） 实验前，先把杠杆的中点支在支架上，调节两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡，其目的是力臂在杠杆上，便于测量力臂，同时杠杆的重心通过支点，消除杠杆自重对杠杆平衡的影响 如果杠杆左边低右端高，杠杆向上翘的右端移动此后在整个实验过程中，不要再旋动两侧的平衡螺母 （ 2）改变支点两侧的钩码位置和个数，一般要实验中多次测量，得到多组数据并进行分析，总结结论，使实验结论具有普遍性，避免偶然性 （ 3） 设杠杆一个小格代表 L，一个钩码重为 G， 如果在支点两侧的钩码下方分别再挂一个等重的钩码后， 杠杆左端： 3G 3L=9 杠杆右端： 4G 2L=8 所以杠杆的左端向下倾斜 如果两边各减少一个钩码， 杠杆左端： G 3L=3 杠杆右端： 2G 2L=4 所以杠杆的右端向下倾斜 将两边钩码都向外侧移动一个格子， 杠杆左端： 2G 4L=8 杠杆右端： 3G 3L=9 所以杠杆的右端向下倾斜 将两边钩码都向内侧移动一个格子， 杠杆左端： 2G 2L=4 杠杆右端： 3G L=3 所以杠杆的左端向下倾斜 故答案为：（ 1）水平；力臂在杠杆上，便于测量力臂大小同时消除杠杆重对杠杆平衡的影响；右；不需要； （ 2）使实验结论具有普遍性，避免偶然性； （ 3）不能；左；右；右；左 第 24 页（共 27 页） 28如图所示是小华同学探究滑轮组的机械效率的实验装置，实验数据如下表： 实验次数 钩码重G/N 钩码上升高度 h/簧测力计示数 F/N 弹簧测力计移动的距离 s/械效率 /% 1 1 10 0 2 10 0 2 20 （ 1）实验时，应竖直向上 匀速 拉动弹簧测力计，使挂在动滑轮下的物体缓慢上升； （ 2）第 3 次测量中，弹簧测力计移动的距离为 60 轮组机械效率为 ； （ 3）分析 1、 2 两次实验数据，可得出的实验结论是： 使用同一滑轮组，提升重物的重力越大，滑轮组效率越高 ； （ 4）滑轮组的机械效率还可能与 动滑轮重力 有关 【考点】 滑轮（组）机械效率的测量实验 【分析】 （ 1）实验时应竖直匀速拉动测力计 （ 2）由图示滑轮组确定滑轮组承重绳子 的有效股数，然后应用滑轮组公式求出测力计移动的距离；根据实验数据应用效率公式求出滑轮组效率 （ 3）分析表中实验数据，根据实验控制的量与实验数据，得出实验结论 （ 4）根据影响滑轮组效率的因素分析答题 【解答】 解：（ 1）实验时，应竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使挂在动滑轮下的物体缓慢上升； （