江苏省常州实验中学2023-2024学年九年级上学期月考物理试卷

2023-2024学年江苏省常州实验中学九年级（上）月考物理试卷

一.单项选择题（本题共12小题，每小题3分，共36分）每小题只有一个选项符合题意.

1.（3分）下列所示简单机械中，使用时能省距离的是（）

2.（3分）如图所示，杠杆处于平衡状态，下列操作中能让杠杆继续保持平衡的是（）

A.将左边的钩码去掉二个并保持位置不变，同时将右边钩码向左移二格

B.在左右两边钩码的下方各加一个钩码，位置保持不变

C.将左右两边的钩码各去掉一个，位置保持不变

D.将左右两边的钩码均向外移动一格

3.（3分）如图所示，质量分布均匀的直杆AB置于水平地面上，现在A端施加拉力F,

缓慢抬起直杆直至竖直.B端始终和地面之间保持相对静止，F的方向始终和直杆垂直,

该过程中拉力F的大小将（）

A.保持不变B.先减小后增大

C.逐渐减小D.先增大后减小

4.（3分）我国民俗活动丰富多彩，在立夏时节，有的地方会给孩子称体重，如图1所示,

冀求孩子健康成长，俗称“立夏秤人”。如图2,小孩和篮子的总质量为10kg,调整秤

坨的位置，使杆秤处于水平平衡状态（忽略绳重和杆重），此时OA=3cm,OB=10cm。

下列说法不正确的是（）

图1图2

A.该杆秤一定为费力杠杆

B.该秤蛇的质量为3kg

C.要使该杆秤的量程变大，应该换用质量更大的秤蛇

D.若换称质量较小的孩子，当秤杆水平平衡后，秤坨的悬挂点在B点左边

5.（3分）如图所示为一种手摇升降晾衣架示意图它由4个定滑轮和两个动滑轮组成，绳

子的尾端绕在一个固定在墙壁的旋轮上，旋转摇柄可以使晾衣架升降假设在升降过程中

衣架横梁保持水平，若衣服和晾衣架等总重30N,每个滑轮重10N（各种摩擦力及绳重

忽略不计），则静止时绳子拉力为（）

A.25NB.12.5NC.22.5ND.20N

（3分）如图甲，大人、男孩、女孩用两根相同圆木棍和一根绳子玩“比力气”的游戏。

该游戏装置与滑轮组类似，图乙是其示意图。绳的一端固定在一根木棍上，在两根木棍

上绕几圈后女孩捆住绳的另一端向外拉，大人、男孩则各握住一根木棍向外拉，三人中

被拉动者为负，他们都使出了最大力气，仍处于“僵持”状态，没能分出胜负。忽略绳

与木棍之间的摩擦，以下做法中最有可能使女孩获胜的是（）

A.仅将绳在两木棍上多绕1圈

B.仅将绳在两木棍上少绕1圈

C.仅增加绳的总长

D.仅减小绳的总长

7.（3分）《天工开物》中记载有一种自动引水灌溉工具一一“高转筒车”（如图）。使用

时下方转轮安装在河道中，流水驱动轮子转动，系在传动绳索上的竹筒将水从河里源源

不断输送到上方农田中。下列说法正确的是（）

A.这是一台“永动机”

B.水在输送过程中重力势能不变

C.转轮转速越快输水做功功率越大

D.上、下两个转轮可分别看作定滑轮和动滑轮

8.（3分）如图所示，是两个质量相同的小球甲、乙均从a处竖直下落到b处的过程中,

每隔相等时间曝光一次分别得到的照片，据此记录，下列说法正确的是（)

甲乙

A.两球的平均速度相等B.两球的重力做功相等

C.甲球受的阻力比乙大D.甲球做匀速直线运动

9.（3分）非洲旱季，常用Hipporoller（中间有转轴的塑料桶）运水。如图所示，小华分

别用背背、手抱、平拉、滚拉的方式运满桶水，在粗糙程度相同的水平地面上匀速行走

相同路程，她对满桶水做功最多的是（）

D.

10.在大小为500N的拉力F作用下，滑轮组在2s内将800N的重物匀

速提升了1m,不计绳重和摩擦，则在此过程中，下列说法正确的是（）

①绳子自由端移动速度为0.5m/s

②动滑轮的重为200N

③滑轮组的机械效率是80%

④若用该滑轮组提升所受重力更小的物体，该装置的机械效率会提高

A.①②B.①③C.②③D.②④

11.（3分）打篮球是很多同学喜爱的运动项目，某次打篮球过程中，篮球的部分运动轨迹

如图所示，下列说法正确的是（）

A.篮球经过相同高度的B、C两点时，机械能相等

B.篮球第一次反弹后到达最高点D时，动能为0

C.篮球经过B、E两点时，动能可能相等

D.篮球在整个过程中机械能守恒

12.（3分）北京世园会上，车身离地30cm高的电动无人扫地车在平直路面上匀速前进并

将地面上的落叶吸入车内，此过程中，扫地车整体的（）

A.动能不变,重力势能不变

B.动能不变,重力势能变大

C.动能变大，重力势能不变

D.动能变大，重力势能变大

二.填空作图题（每空格I分，每图2分，共18分）

13.（1分）如图甲是一种落地式海报架,图乙是海报架的侧视结构示意图。若视海报架为

杠杆，水平向右的风将其吹倒的瞬间，支点是（填“B”或"C”）。

甲乙

14.（3分）“由物及理，思维建模”。如图所示，这是一种利用滚轴和绳子组装的特殊提

升装置，该提升装置相当于（填简单机械名称）模型；人们借助

这种装置的主要目的是为（选填“省力”、“省距离”或“省功”）；若某

同学所用的拉力为300N,不计摩擦和装置的自重，则摩托车的质量为kg。

（g取10N/kg）

15.（2分）如图是使用手机和自拍杆自拍时的示意图，自拍杆可以看作是一个杠杆（O为

支点）。已知自拍杆长1m（质量忽略不计），手机对杆竖直向下的作用力F2=3N,图中

OC=10cm、OB=80cm,该杠杆属于杠杆，Fi=N,

手机

16.（2分）某同学家新房装修时，在地面与窗台间放置斜木板，将瓷砖沿木板从地面匀速

拉上窗台。如图所示，已知窗台高3m,木板长5m,瓷砖重为600N,斜面的机械效率为

90%,则克服物体的重力所做的功为J,拉力F的大小为N,瓷

砖在斜木板上所受的摩擦力为N。

17.（2分）目前在轨的有中国空间站和国际空间站。中国空间站的轨道高度是：远地点

346.9km,近地点319.6km,如图所示，从远地点到近地点的过程中，其运动速度越来越

远地点

18.（3分）武帅同学帮父母搬家，现有15捆书籍。每捆书籍的质量都为5kg。武帅想尽快

将它们搬上6m高的楼上。武帅对这些书籍至少需要做功J。如图是武帅用

于搬运物体的功率与被搬运物体质量之间的关系图像。由图可知，为了尽可能快地将这

批书籍搬到楼上，他每次应搬捆。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，所用的总时间为s。

19.（2分）请在图中画出使杠杆ABC保持平衡的最小动力Fi及其力臂Li的示意图。

20.（2分）用如图所示的滑轮组将水桶匀速提升，请画出连接滑轮组最省力的绕法。

三.解答探究题（共46分）计算型问题解答时要有必要的文字说明、公式和运算过程，直接

写出结果的不能得分.

21.（10分）小明利用以下器材：刻度均匀的杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和

质量相同的钩码若干个，对杠杆的特性进行了如下探究。

A：“探究杠杆的平衡条件”

（1）实验前，杠杆静止在图甲所示的位置时，此时，应将右端的平衡螺母向调

节，使杠杆在水平位置平衡。

（2）小明同学所在实验小组完成一次操作后，实验现象如图乙所示，使得杠杆在水平位

置平衡的目的是，他们记录的数据为动力Fi=1.5N,动力臂li=0.2m,

阻力F2=1N,阻力臂12=0.3m。小华同学测出了这组数据后就得出了'‘动力X动力臂=

阻力又阻力臂”的结论，小强同学认为他的结论不一定科学，理由

是。

（3）小明把右边的钩码换成弹簧测力计，使杠杆从水平位置慢慢转过一定角度并保持静

止，弹簧测力计始终沿竖直方向，如图丙所示，此时的杠杆（是/不是）处于平

衡状态。

（4）如图丁所示装置，若每个钩码的重为0.5N,在A点竖直向上拉动弹簧测力计使杠

杆保持水平平衡，则弹簧测力计的示数（大于/等于/小于）4N,原因

是。

B：“探究杠杆的机械效率”

如图丁所示装置，每个钩码的质量为m,O为支点（支点处摩擦忽略不计）。

（5）小明将3个钩码悬挂在B点，在A点竖直向上缓慢拉动弹簧测力计，拉力为F1,

测得A、B两点上升的高度分别为hi、h2,则此次杠杆的机械效率为9=

（用物理量的符号表示）。

22.（11分）小明在“测滑轮组机械效率”的实验中，用如图甲所示的滑轮组进行了三次

实验，实验数据如表:

实验次数物重G/N物体上升的高度测力计的示数测力计移动的距离

h/cmF/Ns/cm

1632.59

2652.517

3682.524

（1）实验过程中，应拉动弹簧测力计，若小明在实验中加速向上提升重物,

所测滑轮组的机械效率会（变大/变小/不变）。

（2）分析表中数据，回答以下问题：

①表中有一个数据的记录是错误的，错误的数据是，应改为;

②第3次实验中滑轮组的机械效率是:

③由表格中的数据可知：滑轮组的机械效率与无关。

（3）小红在小明实验的基础上多使用一个滑轮也做了实验，如图乙所示。

①小红多使用一个滑轮，目的是为了改变;

②当这两位同学使用各自的滑轮组提升相同的重物时，若忽略绳重及摩擦，它们的机械

效率（相同/不相同）。

23.（10分）小明在“探究物体的动能大小跟哪些因素有关”的实验中，选用质量不同的

两个钢球m和M（M的质量大于m）,分别从不同的高度h和H（H>h）由静止开始

滚下，观察木块B被撞击后移动的距离，实验过程如图所示:

(1)该实验中物体的动能是指(选填“钢球”或“木块”)的动能；实验中

通过观察来说明动能的大小；

(2)比较甲、乙两图进行的实验，由此得出结论是：当相同时，小球的

越大，动能越大；

(3)图乙、丙换用质量不同的钢球从斜面的相同高度由静止开始滚下，目的是控制

相同，探究物体动能大小与的关系；

(4)木块在水平面上滑动的过程中，克服摩擦力做功的功率(选填“变

大”、“变小”或“不变”)O

24.(9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重量，在

称象过程中，他用到吊车、铁笼和一根很长的槽钢(质量分布和粗细均匀)等辅助工具，

操作步骤如下：

a.如图(a)所示，将铁笼系于槽钢上的一端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(b)所示。测得0B=

10cm,OA=5m,铁笼重2400N,弹簧测力计的示数为400N根据上述数据测出了大象

的重量。

(1)设计步骤a的目的是。

(2)大象的重量为多少？

(3)槽钢的重量为多少？

25.(7分)如图所示，工人站在水平台面上用滑轮组提货物。工人第一次竖直向上用200N

的力拉绳子时，货物未离开水平台面；第二次竖直向上拉动绳子，使货物以0.09m/s的

速度匀速上升。已知工人体重为600N,货物重为900N,动滑轮重为100N。不计滑轮组

的绳重和摩擦，贝!1：

(1)第一次拉绳子的过程中，工人对水平台面的压力是多少？

(2)第二次拉绳子的过程中,工人拉力的功率为多少？

(3)第二次拉绳子的过程中,该滑轮组的机械效率为多少？

2023-2024学年江苏省常州实验中学九年级（上）月考物理试卷

参考答案与试题解析

一.单项选择题（本题共12小题，每小题3分，共36分）每小题只有一个选项符合题意.

1.（3分）下列所示简单机械中，使用时能省距离的是（）

【答案】B

【分析】结合图片和生活经验，判断各个工具在使用过程中，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，费力杠杆省距离。

【解答】解：A、瓶起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，省力费距离，

故A不符合题意；

B、食品夹在使用过程中，阻力臂大于动力臂，是费力杠杆，费力省距离，故B符合题

-iV-

忌；

C、羊角锤在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，省力费距离，故C不符合

题意；

D、撬棒在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，省力费距离，故D不符合题

足上.、O

故选：B,

2.（3分）如图所示，杠杆处于平衡状态，下列操作中能让杠杆继续保持平衡的是（）

A.将左边的钩码去掉二个并保持位置不变，同时将右边钩码向左移二格

B.在左右两边钩码的下方各加一个钩码，位置保持不变

C.将左右两边的钩码各去掉一个，位置保持不变

D.将左右两边的钩码均向外移动一格

【答案】A

【分析】根据杠杆平衡条件判断杠杆是否平衡或杠杆的哪端下沉的方法：

FI1I=F212,杠杆平衡；F111WF212,力和力臂的乘积大的一端下沉。

【解答】解：设杠杆上一个小格的长度为1cm,一个钩码的重为1N»

A、将左边的钩码去掉二个并保持位置不变，同时将右边钩码向左移二格，则(4-2)N

X3cm=3NX(4-2)cm,杠杆仍然能平衡，故A正确。

B、在左右两边钩码的下方各加一个钩码，位置保持不变，则(4+1)NX3cm<(3+1)

NX4cm,杠杆的右端下沉，故B错误。

C、将左右两边的钩码各去掉一个，位置保持不变，则(4-1)NX3cm>(3-1)NX

4cm,杠杆的左端下沉，故C错误。

D、将左右两边的钩码均向外移动一格，则4NX(3+1)cm>3NX(4+1)cm,杠杆的

左端下沉，故D错误。

故选：Ao

3.(3分)如图所示，质量分布均匀的直杆AB置于水平地面上，现在A端施加拉力F,

缓慢抬起直杆直至竖直.B端始终和地面之间保持相对静止，F的方向始终和直杆垂直，

该过程中拉力F的大小将()

r

A.保持不变B.先减小后增大

C.逐渐减小D.先增大后减小

【答案】C

【分析】分析动力臂、阻力臂、阻力的变化情况，根据杠杆平衡条件判断动力的变化。

【解答】解：阻力不变，动力臂不变，阻力臂不断减小，根据杠杆平衡条件”动力x动

力臂=阻力X阻力臂”得，动力逐渐减小。

故选：Co

4.（3分）我国民俗活动丰富多彩，在立夏时节，有的地方会给孩子称体重，如图1所示,

冀求孩子健康成长，俗称“立夏秤人”。如图2,小孩和篮子的总质量为10kg,调整秤

坨的位置，使杆秤处于水平平衡状态（忽略绳重和杆重），此时OA=3cm,OB=10cm。

不正确的是（)

图2

A.该杆秤一定为费力杠杆

B.该秤坨的质量为3kg

C.要使该杆秤的量程变大,应该换用质量更大的秤碇

D.若换称质量较小的孩子，当秤杆水平平衡后，秤坨的悬挂点在B点左边

【答案】A

【分析】A、根据杠杆的省力情况可以分为三类：动力臂大于阻力臂，省力杠杆；动力臂

小于阻力臂，费力杠杆；动力臂等于阻力臂，等臂杠杆;

B、作用在杠杆A点的力等于小孩及秤钩和所坐篮子的总重力，作用在杠杆B点的力等

于秤蛇的重力，根据杠杆平衡条件和重力公式分析可知孩子及秤钩和所坐篮子的总质量

与秤坨的质量的大小关系;

C、由杠杆平衡条件F山l=F2L2和G=mg表示出物体质量的关系式可知，所以要使该杆

秤的量程变大，应该换用质量更大的秤坨;

D、根据杠杆平衡条件分析若换称下一个体重较小的孩子，秤蛇和篮子等都不变，仍在

O点提起杆秤，调到水平平衡后秤蛇的悬挂点应在什么位置。

【解答】解：

A、使用杆秤时，动力臂大于阻力臂，省力，所以杆秤是省力杠杆，故A错误；

B、作用在杠杆A点的力等于孩子及秤钩和所坐篮子的总重力，作用在杠杆B点的力等

于秤坨的重力，根据杠杆平衡条件FILI=F2L2可得，m人和篮gX3cm=mfflggX10cm,解

得m秤爬=3kg；故B正确；

C、由杠杆平衡条件FiLi=F2L2可得：G人和篮XOA=m'gXOB,即m'=

G人和篮入OA=]0k”空,所以要使该杆秤的量程变大，应该换用质量更大的秤花，

gXQB0B

故C正确；

D、因为OA<OB,所以孩子及秤钩和所坐篮子的总重力大于秤泥的重力，根据G=mg

可知孩子及秤钩和所坐篮子的总质量大于秤泥的质量，若换称下一个体重较小的孩子，

秤蛇和篮子等都不变，则作用在杠杆A点的力变小，动力臂不变，作用在杠杆B点的力

不变，根据杠杆平衡条件FILI=F2L2可知阻力臂会变小，所以调到水平平衡后秤坨的悬

挂点应在B点左边，故D正确。

故选：A»

5.（3分）如图所示为一种手摇升降晾衣架示意图它由4个定滑轮和两个动滑轮组成，绳

子的尾端绕在一个固定在墙壁的旋轮上，旋转摇柄可以使晾衣架升降假设在升降过程中

衣架横梁保持水平，若衣服和晾衣架等总重30N,每个滑轮重10N（各种摩擦力及绳重

忽略不计），则静止时绳子拉力为（）

A.25NB.12.5NC.22.5ND.20N

【答案】B

【分析】在滑轮组中，拉物体的力由几根绳子承担，则绳子自由端的力为拉物体的力的

几分之一。

【解答】解：从图中看出由4根绳子承担物重，故绳子自由端的拉力F=」G总=1（G+2G

44

轮）=工（30N+2XION）=12.5N»

4

故选：B。

6.（3分）如图甲，大人、男孩、女孩用两根相同圆木棍和一根绳子玩“比力气”的游戏。

该游戏装置与滑轮组类似，图乙是其示意图。绳的一端固定在一根木棍上，在两根木棍

上绕几圈后女孩捆住绳的另一端向外拉，大人、男孩则各握住一根木棍向外拉，三人中

被拉动者为负，他们都使出了最大力气，仍处于“僵持”状态，没能分出胜负。忽略绳

与木棍之间的摩擦，以下做法中最有可能使女孩获胜的是（）

绳子

图乙

A.仅将绳在两木棍上多绕1圈

B.仅将绳在两木棍上少绕1圈

C.仅增加绳的总长

D.仅减小绳的总长

【答案】A

【分析】使用滑轮组时，承担物重的动滑轮的股数越多越省力。

【解答】解：

AB、仅将绳在两木棍上多绕1圈，这样承担男孩所用木棍的绳子的段数增大，女孩更省

力，可能使女孩获胜；同理可知，仅将绳在两木棍上少绕1圈，不能使女孩获胜，故A

正确，B错误；

CD、改变绳的总长，不能改变力的大小，故CD错误。

故选：A,

7.（3分）《天工开物》中记载有一种自动引水灌溉工具一一“高转筒车”（如图）。使用

时下方转轮安装在河道中，流水驱动轮子转动，系在传动绳索上的竹筒将水从河里源源

不断输送到上方农田中。下列说法正确的是（）

A.这是一台“永动机”

B.水在输送过程中重力势能不变

C.转轮转速越快输水做功功率越大

D.上、下两个转轮可分别看作定滑轮和动滑轮

【答案】C

【分析】（1）自然界中能量是守恒的，但机械能在转化时往往存在能量的损耗，一部分

机械能会转化为内能散失到空气中；

（2）重力势能的大小与质量和高度有关；

（3）功率是表示做功快慢的物理量；

（4）“高转筒车”在转动时，它的轴始终是固定不动的。

【解答】解：A、这一装置在工作时，存在摩擦和空气阻力，不是一台“永动机”，故A

错误；

B、水在输送过程中高度改变，所以重力势能改变，故B错误：

C、转轮转速越快，相同时间内输水做功越多，则功率越大，故C正确；

D、上、下两个转轮在转动时，它们的轴始终是固定不动的，不符合动滑轮的特点，里

面不存在动滑轮，故D错误。

故选：Co

8.（3分）如图所示，是两个质量相同的小球甲、乙均从a处竖直下落到b处的过程中，

每隔相等时间曝光一次分别得到的照片，据此记录，下列说法正确的是（)

甲乙

A.两球的平均速度相等B.两球的重力做功相等

C.甲球受的阻力比乙大D.甲球做匀速直线运动

【答案】B

【分析】（1）比较物体运动快慢的方法：相同时间比距离的长短，距离越长速度越快，

相同路程比时间的多少，时间越少速度越快利用相同路程；

（2）根据W=Gh分析甲、乙两球的重力做功关系；

（3）物体沿直线做快慢不变的运动，叫匀速直线运动，变速直线运动是指在相同的时间

内通过的路程不相等；两小球的质量相等，重力相等，若两球都只受到重力和阻力作

用，然后根据小球的运动状态判断受力情况，并进一步得出阻力大小。

【解答】解：A、小球甲、乙均从a处竖直下落到b处，通过的距离相等，乙球所用时间

大于甲球所用时间，所以甲球的平均速度大于乙球的平均速度，故A错误；

B、甲、乙两球的质量相同，则重力相同，两球均从a下落到b处，下落高度h相同，由

W=Gh可知，甲、乙两球的重力做功相等，故B正确。

CD、甲球在相等的时间内通过的路程不相等，甲球做直线运动，所以甲球做变速直线

运动，

由图可知，乙球在相等时间内通过的路程相同，并且乙球做直线运动，所以乙球做匀速

直线运动，

甲球做加速直线运动，甲的重力大于甲受到的阻力，

乙球做匀速直线运动，乙受到竖直向上的阻力和竖直向下的重力是一对平衡力，大小相

等，

甲、乙两球质量相等，则重力相等，

所以甲受到的阻力小于乙受到的阻力，故CD错误。

故选：Bo

9.（3分）非洲旱季，常用Hipporoller（中间有转轴的塑料桶）运水。如图所示，小华分

别用背背、手抱、平拉、滚拉的方式运满桶水，在粗糙程度相同的水平地面上匀速行走

相同路程，她对满桶水做功最多的是（）

【答案】c

【分析】物理学中规定，功等于力跟物体在力的方向上移动距离的乘积。先判断力的大

小、物体在力的方向上移动的距离相同，利用功的公式W=Fs分析判断。

【解答】解：由图可知，AB中小华是用背背、用手抱，即力的方向向上，桶是在水平方

向上移动的距离，即沿向上的方向没有移动距离，因此不做功；

C中滑动摩擦力大于D中的滚动摩擦力，所以C中拉力大于D中拉力，由于所移动的距

离s相同，由W=Fs可知C做功最多，故ABD不合题意，C符合题意。

故选：Co

10.（3分）如图所示，在大小为500N的拉力F作用下，滑轮组在2s内将800N的重物匀

速提升了1m,不计绳重和摩擦，则在此过程中，下列说法正确的是（）

①绳子自由端移动速度为0.5m/s

②动滑轮的重为200N

③滑轮组的机械效率是80%

④若用该滑轮组提升所受重力更小的物体，该装置的机械效率会提高

A.①②B.①③C.②③D.②④

【答案】C

【分析】（1）由图知，n=2,绳子自由端移动距离s=2h,利用速度公式求绳子自由端移

动速度；

（2）不计绳重和摩擦，根据F=工（G+G动）得到动滑轮的重力；

2

w有用

（3）利用功的计算公式W有用=Gh和W总=Fs可以计算出有用功和总功；根据n=—旦

Wa

得到滑轮组的机械效率；

（4）不计绳重和摩擦，一般增大滑轮组机械效率的方法：一是增大提升的物重，二是减

小动滑轮重。

【解答】解：①由图知，n=2,绳子自由端移动距离s=2h=2Xlm=2m,绳子自由端移

动速度v=W>=-^=lm/s,故①错误；

t2s

②不计绳重及摩擦，拉力F=2（G+GM）可得动滑轮所受的重力G动=2F-G=2X500N

2

-800N=200N,故②正确；

③拉力做的功：W=Fs=500NX2m=1000J,

有用功：W甘用=611=80（^/lm=800J,

滑轮组的机械效率：i]=■^曳=&2L=8O%,故③正确；

W总1000.T

④若用该滑轮组提升所受重力更小的物体，不计绳重和摩擦，额外功不变，有用功减

小，有用功在总功中所占的比例减小，机械效率减小，故④错误。

故选：C,

11.（3分）打篮球是很多同学喜爱的运动项目，某次打篮球过程中，篮球的部分运动轨迹

如图所示，下列说法正确的是（）

A.篮球经过相同高度的B、C两点时，机械能相等

B.篮球第一次反弹后到达最高点D时、动能为0

C.篮球经过B、E两点时，动能可能相等

D.篮球在整个过程中机械能守恒

【答案】C

【分析】（1）每次篮球反弹后到的最高点都比上一次的最高点要低，说明篮球受到空气

阻力，机械能逐渐变小；

（2）从轨迹来看，篮球既有竖直方向的速度又有水平方向的速度，影响动能的因素是质

量和速度，据此分析：

（3）机械能是物体动能与势能的总和，B、E两点高度不相同，则重力势能不相同，据

此分析。

【解答】解：AD、由图可知，每次篮球反弹后到达的最高点都比上一次的最高点要低，

说明篮球的机械能不断减小，因此在B点的机械能大于在C点的机械能，故AD错误；

B、篮球在最高点时，竖直方向速度为零，但在水平方向上速度不为零，所以篮球第一

次反弹后到达最高点D时动能不为零，故B错误；

C、在B点的机械能大于在E点的机械能；在B、E两点高度不相同则重力势能不相同，

即B点的重力势能大于E点的重力势能，

机械能是物体动能与势能的总和，因此在B点的动能可能等于在E点的动能，故C正

确。

故选：C,

12.（3分）北京世园会上，车身离地30cm高的电动无人扫地车在平直路面上匀速前进并

将地面上的落叶吸入车内，此过程中，扫地车整体的（）

A.动能不变，重力势能不变

B.动能不变，重力势能变大

C.动能变大，重力势能不变

D.动能变大，重力势能变大

【答案】D

【分析】影响动能的影响因素是物体的质量和运动的速度，影响重力势能的因素是物体

的质量和高度，据此分析即可解答。

【解答】解：电动无人扫地车在平直路面上匀速前进并将地面上的落叶吸入车内，此过

程中，扫地车的总质量变大，速度和高度不变，则动能和重力势能均变大。

故ABC错误，D正确。

故选：D。

二.填空作图题（每空格1分，每图2分，共18分）

13.（1分）如图甲是一种落地式海报架，图乙是海报架的侧视结构示意图。若视海报架为

杠杆，水平向右的风将其吹倒的瞬间，支点是C（填“B”或"C”）。

【答案】Co

【分析】可绕固定点（轴）转动的硬棒是杠杆，杠杆绕着转动的固定点叫支点。

【解答】解：根据图片可知，水平向右的风将其吹倒的瞬间，只有C点不动，故支点为

C点。

故答案为：Co

14.（3分）“由物及理，思维建模”。如图所示，这是一种利用滚轴和绳子组装的特殊提

升装置，该提升装置相当于定滑轮和动滑轮组成的滑轮组（填简单机械名称）模

型；人们借助这种装置的主要目的是为省力（选填“省力”、“省距离”或“省

功”）；若某同学所用的拉力为300N,不计摩擦和装置的自重，则摩托车的质量为

150kgo（g取10N/kg）

【答案】定滑轮和动滑轮组成的滑轮组：省力；150o

【分析】轴固定不动的滑轮是定滑轮，滑轮和物体一起移动的滑轮是动滑轮；利用该装

置既能省力，又能改变力的方向。不计摩擦和装置的自重，拉力F=」G。

5

【解答】解：提升物体时，上面的滚轴的轴固定不动，属于定滑轮；下面的滚轴和物体

一起移动，属于动滑轮，所以把该装置看成由定滑轮和动滑轮组成的滑轮组；

利用该装置既能省力，又能改变力的方向；

不计摩擦和装置的自重，人对绳的拉力：F=」G=300N,所以G=1500N,则m=C=

5g

共00里=150kg。

10N/kg

故答案为：定滑轮和动滑轮组成的滑轮组；省力；150。

15.（2分）如图是使用手机和自拍杆自拍时的示意图，自拍杆可以看作是一个杠杆（O为

支点）。己知自拍杆长1m（质量忽略不计），手机对杆竖直向下的作用力F2=3N,图中

OC=10cm、OB=80cm,该杠杆属于费力杠杆,Fi=24N。

手机

【答案】费力；24。

【分析】当动力臂小于阻力臂时，动力大于阻力，杠杆是费力杠杆；杠杆的平衡条件

是：动力X动力臂=阻力X阻力臂，据此求出动力的大小。

【解答】解：由题可知，动力臂为Li=10cm=0.1m,阻力臂为L2=80cm=0.8m,动力

臂小于阻力臂，所以是费力杠杆；由杠杆的平衡条件可列式：FILI=F2L2,即FiXO.lm

=3NX0.8m,解得Fi=24N。

故答案为：费力；24。

16.（2分）某同学家新房装修时，在地面与窗台间放置斜木板，将瓷砖沿木板从地面匀速

拉上窗台。如图所示，已知窗台高3m,木板长5m,瓷砖重为600N,斜面的机械效率为

90%,则克服物体的重力所做的功为1800J,拉力F的大小为400N,瓷砖在斜

木板上所受的摩擦力为40No

【答案】1800；400；40。

【分析】知道瓷砖的重力和斜面高度，根据W有出=Gh求出克服重力做功；知道斜面的

机械效率求出总功，再利用W.（j=Fs求拉力的大小；知道总功和有用功，求出额外功，

根据W88=fS求出摩擦力。

【解答】解：

克服物体的重力所做的有用功：W#）fi=Gh=600NX3m=1800J,

斜面的机械效率为90%,

w有用

因为TI=.

Vh

所以90%=180QL

w日

解得总功为：W.e=2000J,

由W=Fs可得拉力：F=1^~=200°J=400N；

s5m

克服摩擦力做的额外功：W颔=W总-W存用=2000J-18OOJ=2OOJ,

因为Wj^=fs,

所以,200J=fX5m,

解得摩擦力为：f=40N。

故答案为：1800；400；40o

17.（2分）目前在轨的有中国空间站和国际空间站。中国空间站的轨道高度是：远地点

346.9km,近地点319.6km,如图所示，从远地点到近地点的过程中，其运动速度越来越

大，动能逐渐增大，重力势能逐渐减小。

中国

空间站

远地点

【答案】增大；减小

【分析】动能的影响因素是物体的质量和速度，重力势能的影响因素是物体的质量和高

度。

【解答】解：从远地点到近地点的过程中，空间站的质量不变，运动速度越来越大，动

能逐渐增大，高度逐渐降低，重力势能逐渐减小。

故答案为：增大；减小。

18.（3分）武帅同学帮父母搬家，现有15捆书籍。每捆书籍的质量都为5kg。武帅想尽快

将它们搬上6m高的楼上。武帅对这些书籍至少需要做功4500J。如图是武帅用于

搬运物体的功率与被搬运物体质量之间的关系图像。由图可知，为了尽可能快地将这批

书籍搬到楼上，他每次应搬3捆。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，所用的总时间为135s.

60

4。|玉

0102030m/kg

【答案】4500；3；135.

【分析】（1）已知每捆书籍的质量是5kg,然后可知15捆书籍的总质量，由6=0^可求

得15捆书籍的总重力，由W=Gh可求得武帅对这些书籍至少需要做的功；

（2）通过图线知，顶点的输出功率最大，由于总功一定，根据P=学得出何种情况下搬

运的时间最短；

根据G=mg求出每次搬运的书籍的重力，利用W=Gh求每次搬运做功；又知道最大输

出功率，根据t=也可求每次上楼时间，再求出下楼时间，进而得出完成搬运任务并返

回原地所用的总时间。

【解答】解：（1）已知每捆书籍的质量是5kg,则15捆书籍的总质量m总=15X5kg=

75kg,

其总重力G总=m"=75kgX10N/kg=750N,

武帅对这些书籍至少需要做功W.S=G&h=750NX6m=4500J；

（2）由坐标图可知：当搬运质量为15kg物体时，人用于搬运物体的功率（输出）最大，

其值为50W；

每捆书籍的质量是5kg,15捆书籍的总质量为75kg,由于搬运书籍所需要做的总功是一

定的，为了尽可能快地将这批书籍搬上新家，要求人始终在最大功率（输出）状态下工

作，因此每次应搬运质量15kg的书籍，即他每次应搬3捆。

每次搬运的书籍的重力：G=mg=15kgX10N/kg=150N；

重力做的功：W=Gh=150NX6m=900J；

由P=上得，每次上楼所用的时间：t=t=晒L=18S,

tP50W

每次下楼所用的时间：t'=-lt=_lx18s=9s,

22

则一个来回需要的时间：ti=t+t'=18s+9s=27s,

总共有15捆书籍，1次搬3捆，所以，要完成搬运任务需要5个来回，

则他最快完成搬运任务并返回原地所用的总时间：

t总=5ti=5X27s=135s。

故答案为：4500；3；135o

19.（2分）请在图中画出使杠杆ABC保持平衡的最小动力Fi及其力臂Li的示意图。

【分析】（1）根据杠杆平衡的条件可知，在杠杆中的阻力、阻力臂一定的情况下，要使

所用的动力最小，必须使动力臂最长。

（2）在通常情况下，连接杠杆支点和动力作用点这两点所得到的线段最长，以此为动力

臂，最省力。

【解答】解：杠杆ABC的支点在O点，连接OA,若在A端施力F1,当F1的方向与0B

垂直时动力臂最大，此时最省力，0A为其力臂Li；

根据杠杆平衡的条件，要使杠杆平衡，动力方向斜向下，据此可画出最小的动力，如图

20.（2分）用如图所示的滑轮组将水桶匀速提升，请画出连接滑轮组最省力的绕法。

【答案】

【分析】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。本题中，要求最省力，属于第二种。

【解答】解：要使滑轮组最省力，需要承担物重的绳子数最多，由一个动滑轮和一个定

滑轮组成的滑轮组，最多能绕出由3段绳子承担物重，所以要从定滑轮绕起，绕绳方法

三.解答探究题（共46分）计算型问题解答时要有必要的文字说明、公式和运算过程，直接

写出结果的不能得分.

21.（10分）小明利用以下器材：刻度均匀的杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和

质量相同的钩码若干个，对杠杆的特性进行了如下探究。

A：“探究杠杆的平衡条件”

（1）实验前，杠杆静止在图甲所示的位置时，此时，应将右端的平衡螺母向右调

节，使杠杆在水平位置平衡。

（2）小明同学所在实验小组完成一次操作后，实验现象如图乙所示，使得杠杆在水平位

置平衡的目的是便于测量力臂，他们记录的数据为动力Fi=1.5N,动力臂11=

0.2m,阻力F2=1N,阻力臂12=0.3m。小华同学测出了这组数据后就得出了“动力X动

力臂=阻力义阻力臂”的结论，小强同学认为他的结论不一定科学，理由是一组实

验数据太少，具有偶然性，不能作为普遍规律。

（3）小明把右边的钩码换成弹簧测力计，使杠杆从水平位置慢慢转过一定角度并保持静

止，弹簧测力计始终沿竖直方向，如图丙所示，此时的杠杆是（是/不是）处于平

衡状态。

（4）如图丁所示装置，若每个钩码的重为0.5N,在A点竖直向上拉动弹簧测力计使杠

杆保持水平平衡，则弹簧测力计的示数大于（大于/等于/小于）4N,原因是重

力对杠杆的平衡有影响。

B：“探究杠杆的机械效率”

如图丁所示装置，每个钩码的质量为m,0为支点（支点处摩擦忽略不计）。

（5）小明将3个钩码悬挂在B点，在A点竖直向上缓慢拉动弹簧测力计，拉力为Fi,

测得A、B两点上升的高度分别为hi、h2,则此次杠杆的机械效率为口=_口也区

一F】hi-

100%（用物理量的符号表示）。

【答案】（1）右；（2）便于测量力臂；一组实验数据太少，具有偶然性，不能作为普遍

规律（3）是；（4）大于；重力对杠杆的平衡由影响；（4）必巴2x100%。

Flhl

【分析】（1）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；在调节杠杆

平衡时，应将平衡螺母向较高的一端调节；

（2）杠杆处于静止状态或匀速转动状态时，杠杆处于平衡状态；调节杠杆在水平位置平

衡，便于测量力臂；探究杠杆平衡条件时，一般要进行多次测量，为了使实验结论具有

普遍性，只有一次实验得出的结论是不科学的；

（3）杠杆的平衡状态包括两种：静止状态或匀速转动状态。

（4）若杠杆的支点在杠杆的中点处，此时重力恰好作用在支点，若不在中点，此时杠杆

的平衡会受重力的影响，根据重力的方向判断出重力是使杠杆向哪个方向转动，从而判

断出测量结果偏差；

（5）使用杠杆克服钩码的重力做功，有用功等于克服钩码重力做的功，总功等于弹簧测

力计的拉力做的功，机械效率等于有用功和总功的比值。

【解答】解：（1）为了便于测量力臂，应使杠杆在水平位置平衡，由图知，右端偏高，

为使杠杆在水平位置平衡，需要将平衡螺母向右调节；

（2）力臂等于支点到力的作用线的距离，当杠杆在水平位置平衡时，力的方向与杠杆垂

直，力臂可以从杠杆标尺刻度上直接读出来，因此丙实验设计的好，此时弹簧测力计的

拉力与杠杆垂直，便于测量力臂；只有一次实验得出杠杆平衡的条件是：动力X动力臂

=阻力X阻力臂，这种结论很具有偶然性，不合理，要进行多次实验，总结杠杆平衡条

件；

（3）杠杆的平衡状态是指杠杆处于静止或匀速转动状态，图乙中杠杆处于静止状态，因

而杠杆是平衡状态。

（4）若不计杠杆的重力，根据杠杆的平衡条件：F向上L向上=F叱L向”

F'・3L=3G・8L,解得F'=8G=8X0.5N=4N

由于杆的重心在杆的中点，方向竖直向下，重力与钩码同时使杠杆向逆时针方向转动，

所以弹簧测力计的示数应大于4N；

（5）有用功为W有=6112=30^112,总功W怂=Fihi,则机械效率的表达式nX

w总

3mgh

100%=--------9ixi00%o

Flhl

故答案为：（1）右；（2）便于测量力臂；一组实验数据太少，具有偶然性，不能作为

普遍规律（3）是；（4）大于；重力对杠杆的平衡由影响；（4）」吧&X1（）0%。

Flhl

22.（11分）小明在“测滑轮组机械效率”的实验中，用如图甲所示的滑轮组进行了三次

实验，实验数据如表：

实验次数物重G/N物体上升的高度测力计的示数测力计移动的距离

h/cm