2023年沪粤版九年级物理第一单元测试（含解析）

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学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

评卷人得分

一、单选题（每题3分共21分）

1．如图所示，以科学家名字作为功和能量的单位的是（）

A．牛顿B．帕斯卡

C．焦耳D．瓦特

2．杂技是我市对外文化交流的重要名片，也是国家级首批非物质文化遗产。如图是杂技表演中男演员举着头上顶碗的女演员，并在舞台上保持静止的情景。关于此情景下列说法正确的是（）

A．女演员相对于男演员是运动的

B．女演员对头上的碗没有做功

C．男演员所受的重力与舞台对男演员的支持力是一对相互作用力

D．女演员对男演员的压力与男演员对女演员的支持力是一对平衡力

3．下列关于功、功率和机械效率的说法中，正确的是（）

A．功率越大，做的功越多B．功率越大，机械的效率越高

C．机械效率越高，做的功越多D．功率越大，做功越快

4．羽毛球比赛中，空中飞行的羽毛球先后经过A、B两点时的重力势能相等，相比A点，羽毛球在B点时（）

A．机械能相等，动能较大B．机械能较小，动能较小

C．机械能较小，动能较大D．机械能较大，动能较小

5．楼房的电梯限载12人，电梯从一楼运行到六楼用时约15秒，则电梯的输出功率约为（）

A．70WB．700WC．7kWD．70kW

6．用动滑轮在水平地面上沿直线匀速拉动重为G的物体，如图所示。已知水平拉力为F，物体受到地面的摩擦力为f，物体移动的距离为s。下列说法正确的是（）

A．重力做功数值为GsB．拉力做功数值为Fs

C．摩擦力做功数值为fsD．使用此滑轮既省力又省功

7．如图甲所示，小杨在平地上用水平向右的力推木箱，推力随时间变化的图像如图乙所示，木箱速度随时间变化的图像如图丙所示，以下说法错误的是（）

A．0~3s内小杨没有对木箱做功

B．3s~6s内木箱受到的合力大小为6N，方向是水平向左

C．6s~9s内木箱受到的摩擦力大小为6N，方向是水平向左

D．如果第12s后小杨撤去推力，木箱将做减速直线运动

评卷人得分

二、填空题（每空1分，共21分）

8．如图所示，重24N的物体在拉力F的作用下10s内匀速上升了1m，每个滑轮的重力都是6N，不计绳重和摩擦，则滑轮组的机械效率为；拉力F的功率为W；悬挂滑轮组的绳子A受到的拉力是N。

9．如图，斜面长s为、高h为，现将重为16N的物体沿斜面从底端匀速拉到顶端，若拉力F为5N，则此过程中拉力做功为J，物体受到的摩擦力为N，斜面的机械效率是。

10．如图是人造卫星轨道示意图，卫星在大气层外运行，不受空气阻力，从远地点向近地点运动时，它的重力势能，动能，机械能（均选填“变大”、“变小”或“不变”）。

11．如图是掷向地面的篮球落地后弹跳过程中的频闪照片。A、B是同一高度的两个点，则A点的重力势能B点的重力势能，篮球在A点的速度B点的速度（选填“大于”、“小于”或“等于”）；整个过程中的机械能（选填“增大”、“减小”或“不变”）。

12．质量为50kg的同学在做仰卧起坐，若该同学上半身质量为全身质量的60%，1分钟内做了40个仰卧起坐，每次上半身重心，上升距离均为0.25m，则他在1分钟内克服重力做功为J，功率为W。

13．放在水平桌面上的物理课本重为10N，现用2N的水平拉力拉课本，课本静止不动，这个课本所受到的摩擦力为N；当把拉力增大为4N时，在水平面内沿直线匀速拉动课本1m。则课本的重力做功J，拉力做功J，课本受到的摩擦力是N。

14．如图所示，张老师用大小为60N的水平推力推动总重为120N的小车和防疫消毒物品沿水平方向做匀速直线运动，在2分钟的时间内张老师对小车做了7200J的功，则在这一过程中小车运动的路程是m，重力做了J的功，张老师做功的功率是W。

评卷人得分

三、作图题（22，共4分）

15．小明正在探究“滑轮组的机械效率和绕线方式是否有关”时，请参照小明设计的图甲补全图乙完成探究实验。

16．如图所示，物体A的质量为100kg，A与地面间的滑动摩擦力是A重力的0.05倍，请你帮小明设计一下绳子的绕法（绳重、滑轮重、滑轮组摩擦均不计），并在图中画出绕法。

评卷人得分

四、实验题（7+7+6，共20分）

17．（共7分）某小组“测滑轮组机械效率”的实验装置如甲、乙两图所示，下表为实验过程中的部分数据记录情况。甲滑轮组中动滑轮重为G甲，乙滑轮组中动滑轮总重为G乙，且G乙=1.5G甲。

实验序号钩码重G物/N钩码上升的高度h/cm绳自由端拉力F/N绳自由端移动的距离s/cm机械效率η

12100.93074.1%

24101.630①

3610②3090.9%

46101.8③83.3%

（1）实验时，应竖直向上且拉动弹簧测力计；

（2）请填写表中的三个数据：

①（结果保留一位小数）；

第三次实验时弹簧测力计示数如图所示，②填N；

第4次实验是用乙图所示装置完成的，③填cm；

（3）分析比较1、2、3次实验数据发现：使用同一滑轮组，，滑轮组的机械效率越高；

（4）第3、4次实验中滑轮组的机械效率不同，原因是；

（5）在第一次实验中，若其他条件不变，只增加钩码上升的高度，滑轮组机械效率将。（填“变大”、“不变”或“变小”）

18．（共7分）如图所示是“探究物体动能的大小与哪些因素有关”的实验装置。

（1）该实验利用了转换法，通过观察来判断（选填“小球”或“木块”）动能的大小。

（2）让同一小球从斜面的不同高度由静止滚下，推动木块做功，目的是探究物体动能的大小与的关系。

（3）换用质量不同的小球，使它们从斜面的相同高度由静止滚下，推动木块做功，目的是为了探究动能的大小与的关系。

（4）小球A第一次从h1的高度由静止滚下，第二次从h2的高度由静止滚下，若h1>h2，木块B两次移动的过程中克服摩擦力所做的功分别为W1和W2，则W1W2（选填“大于”、“等于”或“小于”）；（2分）

（5）若水平面绝对光滑，则本实验不能达到探究的目的，这是因为运动的物体不受阻力时，它将做。

19．（共6分）小华想探究斜面的机械效率可能与哪些因素有关？提出了以下的猜想：

A．斜面的机械效率可能与物体的重力有关；

B．斜面的机械效率可能与斜面的倾斜程度有关。

小华同学为了证实自己的猜想是否正确，于是他用同一块木板组成如图所示的装置进行了实验探究，记录的实验数据如下表：

次数斜面倾角物块重量G/N斜面高度h/m斜面拉力F/N斜面长s/m有用功W有/J总功W总/J斜面的机械效率

①30°5.00.64.21.23.05.0

②30°3.00.62.51.21.860%

③45°3.00.82.81.22.43.470%

（1）在实验操作过程中，应沿斜面向上直线拉动木块；

（2）根据表格，第①次实验斜面机械效率为%；第②次实验总功为J；第③实验摩擦力约N（保留一位小数）；

（3）通过对比①、②实验数据，可验证猜想（A/B）；通过对比②、③实验数据，可得到结论：当斜面粗糙程度和物重一定时，。

评卷人得分

五、计算题（7+8，共15分）

20．（2+2+3共7分）如图，用滑轮组提升重物时，重400N的重物在10s内匀速上升了1m。已知拉绳子的力F为250N，不计绳重和摩擦，则提升重物的过程中：

（1）绳子自由端下降速度为多少m/s；

（2）滑轮组的机械效率为多少；

（3）如果重物为900N，则滑轮组的机械效率为多少。

21．（2+3+3共8分）如图甲所示，用滑轮组拉重物体A沿水平方向匀速运动，物体A受到地面的摩擦阻力为物重的0.5倍，滑轮组的机械效率随物体重力变化的图像如图乙所示。滑轮组的机械效率为80%时，物体A以0.2m/s的速度匀速运动，人对地面的压强为Pa。不计绳重、滑轮轴处摩擦，绕滑轮组的绳子承受最大力为600N，人双脚与地的接触面积为300cm2。求：

（1）动滑轮的重力；

（2）滑轮组的机械效率为80%时，拉力的功率；

（3）该滑轮组的最大机械效率。

评卷人得分

六、综合题（5+8+6，共19分）

22．（共5分）如图所示，是一辆汽车通过滑轮组将深井中的物体拉至井口的装置图，已知井深10m，物重，汽车重，汽车匀速拉绳子时的拉力，汽车受到的阻力为车重的0.05倍。

（1）由图可知，滑轮组中由股绳子承担重物；

（2）滑轮组的机械效率是多少？（保留一位小数）（2分）

（3）汽车的牵引力是多大？

（4）将物体由井底拉至井口，汽车的牵引力做的功是多少？

23．（共8分）阅读短文，回答问题。

米国建筑师凯文朔普费尔设计出了一种能漂浮在水中的城市（如图所示），漂浮城市装有动力装置，可以移动。该漂浮城市三角形建筑的主体结构是中空的，强风能从中通过，可以确保当飓风来临时，把飓风对建筑的破坏降至最低。该漂浮城市高达360m，占地270万平方米，可容纳多达4万居民。酒店、商店只要是普通城市有的，这里都一应俱全。漂浮城市的表面安装有太阳能电池板，接收太阳能的功率为8.0×108W。

（1）太阳能电池板工作时，是能转化为能。

（2）若三角形建筑空洞的面积为2.0×104m2，某次飓风正好垂直于空洞的表面吹入，1s流入空洞的空气质量是1.92×106kg，该地的空气密度是1.2kg/m3，则飓风的风速是m/s。（2分）

（3）若电池板吸收的太阳能只用来提供推动漂浮城市前进所需的能量，漂浮城市在平静的水面上沿直线运动，运动过程中受到的阻力不变。从某一时刻开始，漂浮城市受到水平方向的牵引力F随运动时间t的变化关系如图甲所示，漂浮城市的运动速度v与时间t的关系如下图乙所示。

①漂浮城市运动到第25s时受到的阻力为N。从第50s钟到100s钟内牵引力做的功为J。

②漂浮城市在匀速运动过程中，太阳能转化为机械能的效率是。（2分）

24．（共6分）如图所示是某品牌无人驾驶出租车，该车的相关参数如表所示。（g取10N/kg）

整车质量1600kg

最高车速110km/h

沿直线匀速行驶时受到的阻力200N

与地面的总接触面积800cm2

（1）出租车在水平公路上沿直线以最高速度行驶时，出租车对路面的压力（选填“大于”、“小于”或“等于”）出租车的重力，你判断的依据是：；

（2）出租车静止在水平路面上时，对路面的压强为多少？

（3）若出租车以最高车速沿水平直线匀速行驶30min，则牵引力所做的功为多少？

（4）若该出租车以速度v匀速爬上长为s的斜坡，已知斜坡的高度为h，此过程中，牵引力的大小恒为F，忽略空气阻力，试推导出租车在此过程中所受摩擦力f摩的表达式。（出租车的重力大小用G车表示）（2分）

试卷第1页，共3页

试卷第1页，共3页

参考答案：

1．C

【详解】A．在国际单位制中，牛顿是力的单位，故A不符合题意；

B．在国际单位制中，帕斯卡是压强的单位，故B不符合题意；

C．在国际单位制中，焦耳是功和各种能量的单位，故C符合题意；

D．在国际单位制中，瓦特是功率的单位，故D不符合题意。

故选C。

2．B

【详解】A．男演员举着女演员静止不动，女演员与男演员之间没有位置的变化，女演员相对于男演员是静止的，故A错误；

B．男演员举着头上顶碗的女演员，在舞台上保持静止，女演员对头上的碗有力的作用，但碗没有在力的方向上通过一定距离，故女演员对头上的碗没有做功，故B正确；

C．男演员所受的重力与舞台对男演员的支持力，作用在同一物体上，不是一对相互作用力，故C错误；

D．女演员对男演员的压力与男演员对女演员的支持力，作用在两个物体上，不是一对平衡力，故D错误。

故选B。

3．D

【详解】．功率是表示做功快慢的物理量，功率大，但做功不一定多，故A错误；

B．功率越大，做功越快，但机械的效率不一定越高，二者没有必然的联系，故B错误；

C．机械效率越高，表示有用功占总功的比值越大，但不是做的功越多，故C错误；

D．功率是表示做功快慢的物理量，功率越大，做功越快，故D正确。

故选。

4．B

【详解】羽毛球在经过A点到达B点时，由于克服空气阻力做功，消耗了部分机械能，所以羽毛球的机械能变小，在B点的机械能小于在A点的机械能。机械能是动能和势能的总和，由于羽毛球在A与B点的重力势能相等，所以B点的动能小于A点的动能，故ACD不符合题意，B符合题意。

故选B。

5．C

【详解】一个人的重力约，一层楼的高度约，一楼到六楼的高度

克服人的重力所做的功

电梯的输出功率

故ABD不符合题意，C符合题意。

故选C。

6．C

【详解】A．物体在水平地面上匀速运动，重力的方向竖直向下，物体没有在重力的方向上通过一定的距离，重力做功为零，故A错误；

B．图中滑轮是动滑轮，拉力移动的距离

s′=2s

拉力做功

W=Fs′=F×2s=2Fs

故B错误；

C．摩擦力做功

Wf=fs

故C正确；

D．摩擦力做功可以省力，由功的原理可知，使用任何机械都不省功，使用此滑轮不能省功，故D错误。

故选C。

7．B

【详解】A．0~3s内，木箱的速度为0，保持静止状态，虽然有力，但没有在力的方向上通过距离，所以不做功，故A正确，不符合题意；

BC．由图可知，9~12s内，木箱做匀速直线运动运动，在水平方向上受到的合力为0，则推力和摩擦力是一对平衡力，所以滑动摩擦力为6N；由于滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关，在6s~9s内，压力和接触面都没有发生变化，所以滑动摩擦力不变，仍为6N，木箱向右运动，滑动摩擦力方向水平向左；3s~6s内木箱向右做加速运动，推力为9N，滑动摩擦力为6N．所以合力为

9N-6N=3N

方向水平向右，故B错误，符合题意；C正确，不符合题意；

D．如果第12s后小杨撤去推力，则水平方向上只受到滑动摩擦力的作用，则木箱将做减速直线运动，故D正确，不符合题意。

故选B。

8．

【详解】[1]克服物体重力做的有用功

不计绳重和摩擦，克服动滑轮重力做的额外功

拉力做的总功

滑轮组的机械效率

[2]拉力F的功率

[3]由图知，承担重物绳子的段数，由

可得，绳端拉力

定滑轮受到绳子A向上的拉力、竖直向下的重力和三段绳子竖直向下的拉力，由平衡力的知识可知，悬挂滑轮组的绳子A受到的拉力

9．6180%

【详解】[1][2][3]拉力做的有用功

拉力做的总功

拉力做的额外功

由得物体在斜面上受到的摩擦力

斜面的机械效率

10．变小变大不变

【详解】[1][2]从远地点向近地点运动时，质量不变，高度减小，重力势能减小，速度变大，动能变大。

[3]卫星在大气层外运行，不受空气阻力，机械能守恒，保持不变。

11．等于大于减小

【详解】[1]由图可知，A、B是同一高度的两点，篮球的质量始终不变，所以A点的重力势能等于B点的重力势能。

[2][3]篮球运动的过程中，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。

【点睛】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，难度不大。

12．300050

【详解】[1]该同学的上半身的质量

m＝60%×50kg＝30kg

她上半身的重力

G＝mg＝30kg×10N/kg＝300N

做一次仰卧起坐克服重力做的功

W＝Gh＝300N×0.25m＝75J

做了40个仰卧起坐克服重力做的功

W总＝W×40＝75J×40＝3000J

[2]做功的功率

13．2044

【详解】[1]现用2N的水平拉力拉课本，课本静止不动，处于平衡状态，所受到的摩擦力

[2]重为10N的物理课本，在水平面上匀速拉动1m，重力的方向竖直向下，物体在水平方向移动，距离不是在重力的方向上通过的距离，所以课本的重力做功为0J。

[3]课本水平拉力为4N，并在水平面上匀速前进1m，具备做功的两个条件，所以拉力做了功，为

[4]课本在4N的拉力下匀速运动，处于平衡状态，拉力与摩擦力平衡，大小相等，所受摩擦力

14．120060

【详解】[1]由可得，在这一过程中小车运动的路程是

[2]小车和防疫消毒物品沿水平方向做匀速直线运动，在重力的方向上没有移动距离，故重力没有做功，即重力做的功为0J。

[3]张老师做功的功率是

15．

【详解】探究“滑轮组的机械效率和绕线方式是否有关”应让滑轮相同，提升的物重相同，绳子的绕法不同，由甲图可知有2段绳子拉着动滑轮，故乙图应用3段绳子拉着动滑轮，从动滑轮的挂钩开始连起，如图所示：

16．

【详解】A与地面间的滑动摩擦力的大小为

如图所示，是最省力的画法，绳子的自由端起始于动滑轮，依次绕过定滑轮、动滑轮，故如图所示：

17．匀速83.3%2.240提升的重物所受的重力越大动滑轮的重力不同不变

【详解】（1）[1]在实验中，应沿竖直方向匀速缓慢拉动弹簧测力计，此时系统处于平衡状态，测力计示数等于拉力大小。

（2）[2]根据机械效率的计算公式可得，第二次滑轮组的机械效率为

[3]由图可知，第三次实验时弹簧测力计示数为2.2N。

[4]由图乙可知，连接动滑轮绳子的段数为4段，则绳子自由端移动的距离为

4×10cm=40cm

（3）[5]分析比较1、2、3组数据发现，使用同一滑轮组，其他条件不变时，提升的重物所受的重力越大，滑轮组的机械效率越高。

（4）[6]第3、4次实验中物体的重力相同，动滑轮的重力不同，且动滑轮越重，机械效率越低，即动滑轮的重力不同，滑轮组的机械效率不同。

（5）[7]根据

可知，在第一次实验中，若其他条件不变，只增加钩码上升的高度，滑轮组机械效率将不变。

18．木块在同一水平面上被撞击的距离小球速度质量大于匀速直线运动

【详解】（1）[1][2]该实验利用了转换法，通过观察木块在同一水平面上被撞击的距离来判断小球动能的大小。

（2）[3]让同一小球从斜面的不同高度由静止滚下，小球运动到水平面的速度不同，目的是探究物体动能的大小与速度的关系。

（3）[4]换用质量不同的小球，则质量改变，要控制速度相同，故要使它们从斜面的相同高度由静止滚下，推动木块做功目的是为了探究动能的大小与质量的关系。

（4）[5]木块B两次移动过程中，压力和接触面的粗糙程度均不变，所以木块受到的摩擦力相同，即，高度越高，木块被撞击的越远，移动距离越大，根据公式可知，两次克服摩擦力所做的功W1>W2。

（5）[6]若水平面绝对光滑，小球在水平方向上不受力的作用，小球将做匀速直线运动。

19．匀速603.00.8A斜面倾角越大，机械效率越大

【详解】（1）[1]为了便于测量拉力和尽量减小不必要的额外功，应沿斜面向上拉动木块，使其做匀速直线运动。

（2）[2]由表格中的数据可知，第①次实验斜面的机械效率

[3]由表格中的数据可知，第②次实验中的总功为

W总2=F2s2=2.5N×1.2m=3.0J

[4]由表格中的数据可知，第三次的额外功为

W额外3=W总3-W有3=3.4J-2.4J=1.0J

根据W额外=fs可得，第③实验摩擦力约为

（3）[5]对比①②实验数据，控制的是斜面的倾角，改变的是物体的重力，因此研究的是斜面机械效率与物体重力的关系，即验证的是猜想A。

[6]对比②③实验数据，控制的是物体的重力，改变的是斜面的倾角，且倾角越大，效率越高，所以可以得出结论：当斜面粗糙程度和物重一定时，斜面倾角越大，机械效率越大。

20．（1）0.2m/s；（2）80%；（3）90%

【详解】解：（1）由图可知n=2，则绳子自由端被拉下的距离为

s=2h=2×1m=2m

绳子自由端下降的速度为

（2）有用功为

拉力做的总功为

滑轮组的机械效率为

（3）不计绳重和摩擦，根据可知，动滑轮的重力

如果重物为900N，滑轮组的机械效率

答：（1）绳子自由端下降速度为0.2m/s；

（2）滑轮组的机械效率为80%；

（3）如果重物为900N,则滑轮组的机械效率为90%。

21．（1）50N；（2）50W；（3）95%

【详解】解：（1）由乙图可知，当物重为400N时，滑轮组的机械效率为，物体A受到地面的摩擦阻力为物重的倍，则摩擦力

根据力的作用是相互的，滑轮组对物体A的拉力

由

可知，动滑轮重力为

（2）由图可知，滑轮组承重绳子，绳子自由端的速度为

绳子自由端的拉力为

则拉力的功率为

（3）当拉力时，人对地面的压强，则由可知，此时人对地面的压力

人对水平地面的压力与地面对人的支持力是一对相互作用力，大小相等，所以

人受到重力、支持力和拉力的作用，处于静止状态，则人的重力

人的重力小于绳子承受最大力600N，故人能施加的最大拉力，根据得，重物体A受到的最大拉力

由同一个滑轮组，机械效率随重物重力的增大而增大可知，当拉力时，滑轮组的机械效率最大，则该滑轮组的最大机械效率

答：（1）动滑轮的重力为50N；

（2）滑轮组的机械效率为时，拉力的功率为50W；

（3）该滑轮组的最大机械效率为。

22．3

【详解】（1）[1]由图可知，与动滑轮连接的绳子有3股，所以滑轮组中由