江蘇省常州實驗中學2023-2024學年九年級上學期月考物理試卷

2023-2024學年江蘇省常州實驗中學九年級（上）月考物理試卷

一.單項選擇題（本題共12小題，每小題3分，共36分）每小題只有一個選項符合題意.

1.（3分）下列所示簡單機械中，使用時能省距離的是（）

2.（3分）如圖所示，杠桿處于平衡狀態(tài)，下列操作中能讓杠桿繼續(xù)保持平衡的是（）

A.將左邊的鉤碼去掉二個并保持位置不變，同時將右邊鉤碼向左移二格

B.在左右兩邊鉤碼的下方各加一個鉤碼，位置保持不變

C.將左右兩邊的鉤碼各去掉一個，位置保持不變

D.將左右兩邊的鉤碼均向外移動一格

3.（3分）如圖所示，質量分布均勻的直桿AB置于水平地面上，現在A端施加拉力F,

緩慢抬起直桿直至豎直.B端始終和地面之間保持相對靜止，F的方向始終和直桿垂直,

該過程中拉力F的大小將（）

A.保持不變B.先減小后增大

C.逐漸減小D.先增大后減小

4.（3分）我國民俗活動豐富多彩，在立夏時節(jié)，有的地方會給孩子稱體重，如圖1所示,

冀求孩子健康成長，俗稱“立夏秤人”。如圖2,小孩和籃子的總質量為10kg,調整秤

坨的位置，使桿秤處于水平平衡狀態(tài)（忽略繩重和桿重），此時OA=3cm,OB=10cm。

下列說法不正確的是（）

圖1圖2

A.該桿秤一定為費力杠桿

B.該秤蛇的質量為3kg

C.要使該桿秤的量程變大，應該換用質量更大的秤蛇

D.若換稱質量較小的孩子，當秤桿水平平衡后，秤坨的懸掛點在B點左邊

5.（3分）如圖所示為一種手搖升降晾衣架示意圖它由4個定滑輪和兩個動滑輪組成，繩

子的尾端繞在一個固定在墻壁的旋輪上，旋轉搖柄可以使晾衣架升降假設在升降過程中

衣架橫梁保持水平，若衣服和晾衣架等總重30N,每個滑輪重10N（各種摩擦力及繩重

忽略不計），則靜止時繩子拉力為（）

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

（3分）如圖甲，大人、男孩、女孩用兩根相同圓木棍和一根繩子玩“比力氣”的游戲。

該游戲裝置與滑輪組類似，圖乙是其示意圖。繩的一端固定在一根木棍上，在兩根木棍

上繞幾圈后女孩捆住繩的另一端向外拉，大人、男孩則各握住一根木棍向外拉，三人中

被拉動者為負，他們都使出了最大力氣，仍處于“僵持”狀態(tài)，沒能分出勝負。忽略繩

與木棍之間的摩擦，以下做法中最有可能使女孩獲勝的是（）

A.僅將繩在兩木棍上多繞1圈

B.僅將繩在兩木棍上少繞1圈

C.僅增加繩的總長

D.僅減小繩的總長

7.（3分）《天工開物》中記載有一種自動引水灌溉工具一一“高轉筒車”（如圖）。使用

時下方轉輪安裝在河道中，流水驅動輪子轉動，系在傳動繩索上的竹筒將水從河里源源

不斷輸送到上方農田中。下列說法正確的是（）

A.這是一臺“永動機”

B.水在輸送過程中重力勢能不變

C.轉輪轉速越快輸水做功功率越大

D.上、下兩個轉輪可分別看作定滑輪和動滑輪

8.（3分）如圖所示，是兩個質量相同的小球甲、乙均從a處豎直下落到b處的過程中,

每隔相等時間曝光一次分別得到的照片，據此記錄，下列說法正確的是（)

甲乙

A.兩球的平均速度相等B.兩球的重力做功相等

C.甲球受的阻力比乙大D.甲球做勻速直線運動

9.（3分）非洲旱季，常用Hipporoller（中間有轉軸的塑料桶）運水。如圖所示，小華分

別用背背、手抱、平拉、滾拉的方式運滿桶水，在粗糙程度相同的水平地面上勻速行走

相同路程，她對滿桶水做功最多的是（）

D.

10.在大小為500N的拉力F作用下，滑輪組在2s內將800N的重物勻

速提升了1m,不計繩重和摩擦，則在此過程中，下列說法正確的是（）

①繩子自由端移動速度為0.5m/s

②動滑輪的重為200N

③滑輪組的機械效率是80%

④若用該滑輪組提升所受重力更小的物體，該裝置的機械效率會提高

A.①②B.①③C.②③D.②④

11.（3分）打籃球是很多同學喜愛的運動項目，某次打籃球過程中，籃球的部分運動軌跡

如圖所示，下列說法正確的是（）

A.籃球經過相同高度的B、C兩點時，機械能相等

B.籃球第一次反彈后到達最高點D時，動能為0

C.籃球經過B、E兩點時，動能可能相等

D.籃球在整個過程中機械能守恒

12.（3分）北京世園會上，車身離地30cm高的電動無人掃地車在平直路面上勻速前進并

將地面上的落葉吸入車內，此過程中，掃地車整體的（）

A.動能不變,重力勢能不變

B.動能不變,重力勢能變大

C.動能變大，重力勢能不變

D.動能變大，重力勢能變大

二.填空作圖題（每空格I分，每圖2分，共18分）

13.（1分）如圖甲是一種落地式海報架,圖乙是海報架的側視結構示意圖。若視海報架為

杠桿，水平向右的風將其吹倒的瞬間，支點是（填“B”或"C”）。

甲乙

14.（3分）“由物及理，思維建?！?。如圖所示，這是一種利用滾軸和繩子組裝的特殊提

升裝置，該提升裝置相當于（填簡單機械名稱）模型；人們借助

這種裝置的主要目的是為（選填“省力”、“省距離”或“省功”）；若某

同學所用的拉力為300N,不計摩擦和裝置的自重，則摩托車的質量為kg。

（g取10N/kg）

15.（2分）如圖是使用手機和自拍桿自拍時的示意圖，自拍桿可以看作是一個杠桿（O為

支點）。已知自拍桿長1m（質量忽略不計），手機對桿豎直向下的作用力F2=3N,圖中

OC=10cm、OB=80cm,該杠桿屬于杠桿，Fi=N,

手機

16.（2分）某同學家新房裝修時，在地面與窗臺間放置斜木板，將瓷磚沿木板從地面勻速

拉上窗臺。如圖所示，已知窗臺高3m,木板長5m,瓷磚重為600N,斜面的機械效率為

90%,則克服物體的重力所做的功為J,拉力F的大小為N,瓷

磚在斜木板上所受的摩擦力為N。

17.（2分）目前在軌的有中國空間站和國際空間站。中國空間站的軌道高度是：遠地點

346.9km,近地點319.6km,如圖所示，從遠地點到近地點的過程中，其運動速度越來越

遠地點

18.（3分）武帥同學幫父母搬家，現有15捆書籍。每捆書籍的質量都為5kg。武帥想盡快

將它們搬上6m高的樓上。武帥對這些書籍至少需要做功J。如圖是武帥用

于搬運物體的功率與被搬運物體質量之間的關系圖像。由圖可知，為了盡可能快地將這

批書籍搬到樓上，他每次應搬捆。若每次下樓時間是上樓時間的一半，則他最

快完成搬運任務并返回原地，所用的總時間為s。

19.（2分）請在圖中畫出使杠桿ABC保持平衡的最小動力Fi及其力臂Li的示意圖。

20.（2分）用如圖所示的滑輪組將水桶勻速提升，請畫出連接滑輪組最省力的繞法。

三.解答探究題（共46分）計算型問題解答時要有必要的文字說明、公式和運算過程，直接

寫出結果的不能得分.

21.（10分）小明利用以下器材：刻度均勻的杠桿、支架、彈簧測力計、刻度尺、細線和

質量相同的鉤碼若干個，對杠桿的特性進行了如下探究。

A：“探究杠桿的平衡條件”

（1）實驗前，杠桿靜止在圖甲所示的位置時，此時，應將右端的平衡螺母向調

節(jié)，使杠桿在水平位置平衡。

（2）小明同學所在實驗小組完成一次操作后，實驗現象如圖乙所示，使得杠桿在水平位

置平衡的目的是，他們記錄的數據為動力Fi=1.5N,動力臂li=0.2m,

阻力F2=1N,阻力臂12=0.3m。小華同學測出了這組數據后就得出了'‘動力X動力臂=

阻力又阻力臂”的結論，小強同學認為他的結論不一定科學，理由

是。

（3）小明把右邊的鉤碼換成彈簧測力計，使杠桿從水平位置慢慢轉過一定角度并保持靜

止，彈簧測力計始終沿豎直方向，如圖丙所示，此時的杠桿（是/不是）處于平

衡狀態(tài)。

（4）如圖丁所示裝置，若每個鉤碼的重為0.5N,在A點豎直向上拉動彈簧測力計使杠

桿保持水平平衡，則彈簧測力計的示數（大于/等于/小于）4N,原因

是。

B：“探究杠桿的機械效率”

如圖丁所示裝置，每個鉤碼的質量為m,O為支點（支點處摩擦忽略不計）。

（5）小明將3個鉤碼懸掛在B點，在A點豎直向上緩慢拉動彈簧測力計，拉力為F1,

測得A、B兩點上升的高度分別為hi、h2,則此次杠桿的機械效率為9=

（用物理量的符號表示）。

22.（11分）小明在“測滑輪組機械效率”的實驗中，用如圖甲所示的滑輪組進行了三次

實驗，實驗數據如表:

實驗次數物重G/N物體上升的高度測力計的示數測力計移動的距離

h/cmF/Ns/cm

1632.59

2652.517

3682.524

（1）實驗過程中，應拉動彈簧測力計，若小明在實驗中加速向上提升重物,

所測滑輪組的機械效率會（變大/變小/不變）。

（2）分析表中數據，回答以下問題：

①表中有一個數據的記錄是錯誤的，錯誤的數據是，應改為;

②第3次實驗中滑輪組的機械效率是:

③由表格中的數據可知：滑輪組的機械效率與無關。

（3）小紅在小明實驗的基礎上多使用一個滑輪也做了實驗，如圖乙所示。

①小紅多使用一個滑輪，目的是為了改變;

②當這兩位同學使用各自的滑輪組提升相同的重物時，若忽略繩重及摩擦，它們的機械

效率（相同/不相同）。

23.（10分）小明在“探究物體的動能大小跟哪些因素有關”的實驗中，選用質量不同的

兩個鋼球m和M（M的質量大于m）,分別從不同的高度h和H（H>h）由靜止開始

滾下，觀察木塊B被撞擊后移動的距離，實驗過程如圖所示:

(1)該實驗中物體的動能是指(選填“鋼球”或“木塊”)的動能；實驗中

通過觀察來說明動能的大小；

(2)比較甲、乙兩圖進行的實驗，由此得出結論是：當相同時，小球的

越大，動能越大；

(3)圖乙、丙換用質量不同的鋼球從斜面的相同高度由靜止開始滾下，目的是控制

相同，探究物體動能大小與的關系；

(4)木塊在水平面上滑動的過程中，克服摩擦力做功的功率(選填“變

大”、“變小”或“不變”)O

24.(9分)據報道，一位物理老師在動物園內，用彈簧測力計稱出了一頭大象的重量，在

稱象過程中，他用到吊車、鐵籠和一根很長的槽鋼(質量分布和粗細均勻)等輔助工具，

操作步驟如下：

a.如圖(a)所示，將鐵籠系于槽鋼上的一端B點，當吊車吊鉤在槽鋼上的懸吊點移至O

點時，槽鋼在水平位置平衡。

b.將大象引入鐵籠，保持吊鉤懸吊點O點和鐵籠懸掛點B點的位置不變，用彈簧測力計

豎直向下拉住槽鋼的另一端，使之再次在水平位置平衡，如圖(b)所示。測得0B=

10cm,OA=5m,鐵籠重2400N,彈簧測力計的示數為400N根據上述數據測出了大象

的重量。

(1)設計步驟a的目的是。

(2)大象的重量為多少？

(3)槽鋼的重量為多少？

25.(7分)如圖所示，工人站在水平臺面上用滑輪組提貨物。工人第一次豎直向上用200N

的力拉繩子時，貨物未離開水平臺面；第二次豎直向上拉動繩子，使貨物以0.09m/s的

速度勻速上升。已知工人體重為600N,貨物重為900N,動滑輪重為100N。不計滑輪組

的繩重和摩擦，貝!1：

(1)第一次拉繩子的過程中，工人對水平臺面的壓力是多少？

(2)第二次拉繩子的過程中,工人拉力的功率為多少？

(3)第二次拉繩子的過程中,該滑輪組的機械效率為多少？

2023-2024學年江蘇省常州實驗中學九年級（上）月考物理試卷

參考答案與試題解析

一.單項選擇題（本題共12小題，每小題3分，共36分）每小題只有一個選項符合題意.

1.（3分）下列所示簡單機械中，使用時能省距離的是（）

【答案】B

【分析】結合圖片和生活經驗，判斷各個工具在使用過程中，動力臂和阻力臂的大小關

系，再判斷它是屬于哪種類型的杠桿，費力杠桿省距離。

【解答】解：A、瓶起子在使用過程中，動力臂大于阻力臂，是省力杠桿，省力費距離，

故A不符合題意；

B、食品夾在使用過程中，阻力臂大于動力臂，是費力杠桿，費力省距離，故B符合題

-iV-

忌；

C、羊角錘在使用過程中，動力臂大于阻力臂，是省力杠桿，省力費距離，故C不符合

題意；

D、撬棒在使用過程中，動力臂大于阻力臂，是省力杠桿，省力費距離，故D不符合題

足上.、O

故選：B,

2.（3分）如圖所示，杠桿處于平衡狀態(tài)，下列操作中能讓杠桿繼續(xù)保持平衡的是（）

A.將左邊的鉤碼去掉二個并保持位置不變，同時將右邊鉤碼向左移二格

B.在左右兩邊鉤碼的下方各加一個鉤碼，位置保持不變

C.將左右兩邊的鉤碼各去掉一個，位置保持不變

D.將左右兩邊的鉤碼均向外移動一格

【答案】A

【分析】根據杠桿平衡條件判斷杠桿是否平衡或杠桿的哪端下沉的方法：

FI1I=F212,杠桿平衡；F111WF212,力和力臂的乘積大的一端下沉。

【解答】解：設杠桿上一個小格的長度為1cm,一個鉤碼的重為1N?

A、將左邊的鉤碼去掉二個并保持位置不變，同時將右邊鉤碼向左移二格，則(4-2)N

X3cm=3NX(4-2)cm,杠桿仍然能平衡，故A正確。

B、在左右兩邊鉤碼的下方各加一個鉤碼，位置保持不變，則(4+1)NX3cm<(3+1)

NX4cm,杠桿的右端下沉，故B錯誤。

C、將左右兩邊的鉤碼各去掉一個，位置保持不變，則(4-1)NX3cm>(3-1)NX

4cm,杠桿的左端下沉，故C錯誤。

D、將左右兩邊的鉤碼均向外移動一格，則4NX(3+1)cm>3NX(4+1)cm,杠桿的

左端下沉，故D錯誤。

故選：Ao

3.(3分)如圖所示，質量分布均勻的直桿AB置于水平地面上，現在A端施加拉力F,

緩慢抬起直桿直至豎直.B端始終和地面之間保持相對靜止，F的方向始終和直桿垂直，

該過程中拉力F的大小將()

r

A.保持不變B.先減小后增大

C.逐漸減小D.先增大后減小

【答案】C

【分析】分析動力臂、阻力臂、阻力的變化情況，根據杠桿平衡條件判斷動力的變化。

【解答】解：阻力不變，動力臂不變，阻力臂不斷減小，根據杠桿平衡條件”動力x動

力臂=阻力X阻力臂”得，動力逐漸減小。

故選：Co

4.（3分）我國民俗活動豐富多彩，在立夏時節(jié)，有的地方會給孩子稱體重，如圖1所示,

冀求孩子健康成長，俗稱“立夏秤人”。如圖2,小孩和籃子的總質量為10kg,調整秤

坨的位置，使桿秤處于水平平衡狀態(tài)（忽略繩重和桿重），此時OA=3cm,OB=10cm。

不正確的是（)

圖2

A.該桿秤一定為費力杠桿

B.該秤坨的質量為3kg

C.要使該桿秤的量程變大,應該換用質量更大的秤碇

D.若換稱質量較小的孩子，當秤桿水平平衡后，秤坨的懸掛點在B點左邊

【答案】A

【分析】A、根據杠桿的省力情況可以分為三類：動力臂大于阻力臂，省力杠桿；動力臂

小于阻力臂，費力杠桿；動力臂等于阻力臂，等臂杠桿;

B、作用在杠桿A點的力等于小孩及秤鉤和所坐籃子的總重力，作用在杠桿B點的力等

于秤蛇的重力，根據杠桿平衡條件和重力公式分析可知孩子及秤鉤和所坐籃子的總質量

與秤坨的質量的大小關系;

C、由杠桿平衡條件F山l=F2L2和G=mg表示出物體質量的關系式可知，所以要使該桿

秤的量程變大，應該換用質量更大的秤坨;

D、根據杠桿平衡條件分析若換稱下一個體重較小的孩子，秤蛇和籃子等都不變，仍在

O點提起桿秤，調到水平平衡后秤蛇的懸掛點應在什么位置。

【解答】解：

A、使用桿秤時，動力臂大于阻力臂，省力，所以桿秤是省力杠桿，故A錯誤；

B、作用在杠桿A點的力等于孩子及秤鉤和所坐籃子的總重力，作用在杠桿B點的力等

于秤坨的重力，根據杠桿平衡條件FILI=F2L2可得，m人和籃gX3cm=mfflggX10cm,解

得m秤爬=3kg；故B正確；

C、由杠桿平衡條件FiLi=F2L2可得：G人和籃XOA=m'gXOB,即m'=

G人和籃入OA=]0k”空,所以要使該桿秤的量程變大，應該換用質量更大的秤花，

gXQB0B

故C正確；

D、因為OA<OB,所以孩子及秤鉤和所坐籃子的總重力大于秤泥的重力，根據G=mg

可知孩子及秤鉤和所坐籃子的總質量大于秤泥的質量，若換稱下一個體重較小的孩子，

秤蛇和籃子等都不變，則作用在杠桿A點的力變小，動力臂不變，作用在杠桿B點的力

不變，根據杠桿平衡條件FILI=F2L2可知阻力臂會變小，所以調到水平平衡后秤坨的懸

掛點應在B點左邊，故D正確。

故選：A?

5.（3分）如圖所示為一種手搖升降晾衣架示意圖它由4個定滑輪和兩個動滑輪組成，繩

子的尾端繞在一個固定在墻壁的旋輪上，旋轉搖柄可以使晾衣架升降假設在升降過程中

衣架橫梁保持水平，若衣服和晾衣架等總重30N,每個滑輪重10N（各種摩擦力及繩重

忽略不計），則靜止時繩子拉力為（）

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

【答案】B

【分析】在滑輪組中，拉物體的力由幾根繩子承擔，則繩子自由端的力為拉物體的力的

幾分之一。

【解答】解：從圖中看出由4根繩子承擔物重，故繩子自由端的拉力F=」G總=1（G+2G

44

輪）=工（30N+2XION）=12.5N?

4

故選：B。

6.（3分）如圖甲，大人、男孩、女孩用兩根相同圓木棍和一根繩子玩“比力氣”的游戲。

該游戲裝置與滑輪組類似，圖乙是其示意圖。繩的一端固定在一根木棍上，在兩根木棍

上繞幾圈后女孩捆住繩的另一端向外拉，大人、男孩則各握住一根木棍向外拉，三人中

被拉動者為負，他們都使出了最大力氣，仍處于“僵持”狀態(tài)，沒能分出勝負。忽略繩

與木棍之間的摩擦，以下做法中最有可能使女孩獲勝的是（）

繩子

圖乙

A.僅將繩在兩木棍上多繞1圈

B.僅將繩在兩木棍上少繞1圈

C.僅增加繩的總長

D.僅減小繩的總長

【答案】A

【分析】使用滑輪組時，承擔物重的動滑輪的股數越多越省力。

【解答】解：

AB、僅將繩在兩木棍上多繞1圈，這樣承擔男孩所用木棍的繩子的段數增大，女孩更省

力，可能使女孩獲勝；同理可知，僅將繩在兩木棍上少繞1圈，不能使女孩獲勝，故A

正確，B錯誤；

CD、改變繩的總長，不能改變力的大小，故CD錯誤。

故選：A,

7.（3分）《天工開物》中記載有一種自動引水灌溉工具一一“高轉筒車”（如圖）。使用

時下方轉輪安裝在河道中，流水驅動輪子轉動，系在傳動繩索上的竹筒將水從河里源源

不斷輸送到上方農田中。下列說法正確的是（）

A.這是一臺“永動機”

B.水在輸送過程中重力勢能不變

C.轉輪轉速越快輸水做功功率越大

D.上、下兩個轉輪可分別看作定滑輪和動滑輪

【答案】C

【分析】（1）自然界中能量是守恒的，但機械能在轉化時往往存在能量的損耗，一部分

機械能會轉化為內能散失到空氣中；

（2）重力勢能的大小與質量和高度有關；

（3）功率是表示做功快慢的物理量；

（4）“高轉筒車”在轉動時，它的軸始終是固定不動的。

【解答】解：A、這一裝置在工作時，存在摩擦和空氣阻力，不是一臺“永動機”，故A

錯誤；

B、水在輸送過程中高度改變，所以重力勢能改變，故B錯誤：

C、轉輪轉速越快，相同時間內輸水做功越多，則功率越大，故C正確；

D、上、下兩個轉輪在轉動時，它們的軸始終是固定不動的，不符合動滑輪的特點，里

面不存在動滑輪，故D錯誤。

故選：Co

8.（3分）如圖所示，是兩個質量相同的小球甲、乙均從a處豎直下落到b處的過程中，

每隔相等時間曝光一次分別得到的照片，據此記錄，下列說法正確的是（)

甲乙

A.兩球的平均速度相等B.兩球的重力做功相等

C.甲球受的阻力比乙大D.甲球做勻速直線運動

【答案】B

【分析】（1）比較物體運動快慢的方法：相同時間比距離的長短，距離越長速度越快，

相同路程比時間的多少，時間越少速度越快利用相同路程；

（2）根據W=Gh分析甲、乙兩球的重力做功關系；

（3）物體沿直線做快慢不變的運動，叫勻速直線運動，變速直線運動是指在相同的時間

內通過的路程不相等；兩小球的質量相等，重力相等，若兩球都只受到重力和阻力作

用，然后根據小球的運動狀態(tài)判斷受力情況，并進一步得出阻力大小。

【解答】解：A、小球甲、乙均從a處豎直下落到b處，通過的距離相等，乙球所用時間

大于甲球所用時間，所以甲球的平均速度大于乙球的平均速度，故A錯誤；

B、甲、乙兩球的質量相同，則重力相同，兩球均從a下落到b處，下落高度h相同，由

W=Gh可知，甲、乙兩球的重力做功相等，故B正確。

CD、甲球在相等的時間內通過的路程不相等，甲球做直線運動，所以甲球做變速直線

運動，

由圖可知，乙球在相等時間內通過的路程相同，并且乙球做直線運動，所以乙球做勻速

直線運動，

甲球做加速直線運動，甲的重力大于甲受到的阻力，

乙球做勻速直線運動，乙受到豎直向上的阻力和豎直向下的重力是一對平衡力，大小相

等，

甲、乙兩球質量相等，則重力相等，

所以甲受到的阻力小于乙受到的阻力，故CD錯誤。

故選：Bo

9.（3分）非洲旱季，常用Hipporoller（中間有轉軸的塑料桶）運水。如圖所示，小華分

別用背背、手抱、平拉、滾拉的方式運滿桶水，在粗糙程度相同的水平地面上勻速行走

相同路程，她對滿桶水做功最多的是（）

【答案】c

【分析】物理學中規(guī)定，功等于力跟物體在力的方向上移動距離的乘積。先判斷力的大

小、物體在力的方向上移動的距離相同，利用功的公式W=Fs分析判斷。

【解答】解：由圖可知，AB中小華是用背背、用手抱，即力的方向向上，桶是在水平方

向上移動的距離，即沿向上的方向沒有移動距離，因此不做功；

C中滑動摩擦力大于D中的滾動摩擦力，所以C中拉力大于D中拉力，由于所移動的距

離s相同，由W=Fs可知C做功最多，故ABD不合題意，C符合題意。

故選：Co

10.（3分）如圖所示，在大小為500N的拉力F作用下，滑輪組在2s內將800N的重物勻

速提升了1m,不計繩重和摩擦，則在此過程中，下列說法正確的是（）

①繩子自由端移動速度為0.5m/s

②動滑輪的重為200N

③滑輪組的機械效率是80%

④若用該滑輪組提升所受重力更小的物體，該裝置的機械效率會提高

A.①②B.①③C.②③D.②④

【答案】C

【分析】（1）由圖知，n=2,繩子自由端移動距離s=2h,利用速度公式求繩子自由端移

動速度；

（2）不計繩重和摩擦，根據F=工（G+G動）得到動滑輪的重力；

2

w有用

（3）利用功的計算公式W有用=Gh和W總=Fs可以計算出有用功和總功；根據n=—旦

Wa

得到滑輪組的機械效率；

（4）不計繩重和摩擦，一般增大滑輪組機械效率的方法：一是增大提升的物重，二是減

小動滑輪重。

【解答】解：①由圖知，n=2,繩子自由端移動距離s=2h=2Xlm=2m,繩子自由端移

動速度v=W>=-^=lm/s,故①錯誤；

t2s

②不計繩重及摩擦，拉力F=2（G+GM）可得動滑輪所受的重力G動=2F-G=2X500N

2

-800N=200N,故②正確；

③拉力做的功：W=Fs=500NX2m=1000J,

有用功：W甘用=611=80（^/lm=800J,

滑輪組的機械效率：i]=■^曳=&2L=8O%,故③正確；

W總1000.T

④若用該滑輪組提升所受重力更小的物體，不計繩重和摩擦，額外功不變，有用功減

小，有用功在總功中所占的比例減小，機械效率減小，故④錯誤。

故選：C,

11.（3分）打籃球是很多同學喜愛的運動項目，某次打籃球過程中，籃球的部分運動軌跡

如圖所示，下列說法正確的是（）

A.籃球經過相同高度的B、C兩點時，機械能相等

B.籃球第一次反彈后到達最高點D時、動能為0

C.籃球經過B、E兩點時，動能可能相等

D.籃球在整個過程中機械能守恒

【答案】C

【分析】（1）每次籃球反彈后到的最高點都比上一次的最高點要低，說明籃球受到空氣

阻力，機械能逐漸變小；

（2）從軌跡來看，籃球既有豎直方向的速度又有水平方向的速度，影響動能的因素是質

量和速度，據此分析：

（3）機械能是物體動能與勢能的總和，B、E兩點高度不相同，則重力勢能不相同，據

此分析。

【解答】解：AD、由圖可知，每次籃球反彈后到達的最高點都比上一次的最高點要低，

說明籃球的機械能不斷減小，因此在B點的機械能大于在C點的機械能，故AD錯誤；

B、籃球在最高點時，豎直方向速度為零，但在水平方向上速度不為零，所以籃球第一

次反彈后到達最高點D時動能不為零，故B錯誤；

C、在B點的機械能大于在E點的機械能；在B、E兩點高度不相同則重力勢能不相同，

即B點的重力勢能大于E點的重力勢能，

機械能是物體動能與勢能的總和，因此在B點的動能可能等于在E點的動能，故C正

確。

故選：C,

12.（3分）北京世園會上，車身離地30cm高的電動無人掃地車在平直路面上勻速前進并

將地面上的落葉吸入車內，此過程中，掃地車整體的（）

A.動能不變，重力勢能不變

B.動能不變，重力勢能變大

C.動能變大，重力勢能不變

D.動能變大，重力勢能變大

【答案】D

【分析】影響動能的影響因素是物體的質量和運動的速度，影響重力勢能的因素是物體

的質量和高度，據此分析即可解答。

【解答】解：電動無人掃地車在平直路面上勻速前進并將地面上的落葉吸入車內，此過

程中，掃地車的總質量變大，速度和高度不變，則動能和重力勢能均變大。

故ABC錯誤，D正確。

故選：D。

二.填空作圖題（每空格1分，每圖2分，共18分）

13.（1分）如圖甲是一種落地式海報架，圖乙是海報架的側視結構示意圖。若視海報架為

杠桿，水平向右的風將其吹倒的瞬間，支點是C（填“B”或"C”）。

【答案】Co

【分析】可繞固定點（軸）轉動的硬棒是杠桿，杠桿繞著轉動的固定點叫支點。

【解答】解：根據圖片可知，水平向右的風將其吹倒的瞬間，只有C點不動，故支點為

C點。

故答案為：Co

14.（3分）“由物及理，思維建?！薄Ｈ鐖D所示，這是一種利用滾軸和繩子組裝的特殊提

升裝置，該提升裝置相當于定滑輪和動滑輪組成的滑輪組（填簡單機械名稱）模

型；人們借助這種裝置的主要目的是為省力（選填“省力”、“省距離”或“省

功”）；若某同學所用的拉力為300N,不計摩擦和裝置的自重，則摩托車的質量為

150kgo（g取10N/kg）

【答案】定滑輪和動滑輪組成的滑輪組：省力；150o

【分析】軸固定不動的滑輪是定滑輪，滑輪和物體一起移動的滑輪是動滑輪；利用該裝

置既能省力，又能改變力的方向。不計摩擦和裝置的自重，拉力F=」G。

5

【解答】解：提升物體時，上面的滾軸的軸固定不動，屬于定滑輪；下面的滾軸和物體

一起移動，屬于動滑輪，所以把該裝置看成由定滑輪和動滑輪組成的滑輪組；

利用該裝置既能省力，又能改變力的方向；

不計摩擦和裝置的自重，人對繩的拉力：F=」G=300N,所以G=1500N,則m=C=

5g

共00里=150kg。

10N/kg

故答案為：定滑輪和動滑輪組成的滑輪組；省力；150。

15.（2分）如圖是使用手機和自拍桿自拍時的示意圖，自拍桿可以看作是一個杠桿（O為

支點）。己知自拍桿長1m（質量忽略不計），手機對桿豎直向下的作用力F2=3N,圖中

OC=10cm、OB=80cm,該杠桿屬于費力杠桿,Fi=24N。

手機

【答案】費力；24。

【分析】當動力臂小于阻力臂時，動力大于阻力，杠桿是費力杠桿；杠桿的平衡條件

是：動力X動力臂=阻力X阻力臂，據此求出動力的大小。

【解答】解：由題可知，動力臂為Li=10cm=0.1m,阻力臂為L2=80cm=0.8m,動力

臂小于阻力臂，所以是費力杠桿；由杠桿的平衡條件可列式：FILI=F2L2,即FiXO.lm

=3NX0.8m,解得Fi=24N。

故答案為：費力；24。

16.（2分）某同學家新房裝修時，在地面與窗臺間放置斜木板，將瓷磚沿木板從地面勻速

拉上窗臺。如圖所示，已知窗臺高3m,木板長5m,瓷磚重為600N,斜面的機械效率為

90%,則克服物體的重力所做的功為1800J,拉力F的大小為400N,瓷磚在斜

木板上所受的摩擦力為40No

【答案】1800；400；40。

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

機械效率求出總功，再利用W.（j=Fs求拉力的大小；知道總功和有用功，求出額外功，

根據W88=fS求出摩擦力。

【解答】解：

克服物體的重力所做的有用功：W#）fi=Gh=600NX3m=1800J,

斜面的機械效率為90%,

w有用

因為TI=.

Vh

所以90%=180QL

w日

解得總功為：W.e=2000J,

由W=Fs可得拉力：F=1^~=200°J=400N；

s5m

克服摩擦力做的額外功：W頷=W總-W存用=2000J-18OOJ=2OOJ,

因為Wj^=fs,

所以,200J=fX5m,

解得摩擦力為：f=40N。

故答案為：1800；400；40o

17.（2分）目前在軌的有中國空間站和國際空間站。中國空間站的軌道高度是：遠地點

346.9km,近地點319.6km,如圖所示，從遠地點到近地點的過程中，其運動速度越來越

大，動能逐漸增大，重力勢能逐漸減小。

中國

空間站

遠地點

【答案】增大；減小

【分析】動能的影響因素是物體的質量和速度，重力勢能的影響因素是物體的質量和高

度。

【解答】解：從遠地點到近地點的過程中，空間站的質量不變，運動速度越來越大，動

能逐漸增大，高度逐漸降低，重力勢能逐漸減小。

故答案為：增大；減小。

18.（3分）武帥同學幫父母搬家，現有15捆書籍。每捆書籍的質量都為5kg。武帥想盡快

將它們搬上6m高的樓上。武帥對這些書籍至少需要做功4500J。如圖是武帥用于

搬運物體的功率與被搬運物體質量之間的關系圖像。由圖可知，為了盡可能快地將這批

書籍搬到樓上，他每次應搬3捆。若每次下樓時間是上樓時間的一半，則他最快完

成搬運任務并返回原地，所用的總時間為135s.

60

4。|玉

0102030m/kg

【答案】4500；3；135.

【分析】（1）已知每捆書籍的質量是5kg,然后可知15捆書籍的總質量，由6=0^可求

得15捆書籍的總重力，由W=Gh可求得武帥對這些書籍至少需要做的功；

（2）通過圖線知，頂點的輸出功率最大，由于總功一定，根據P=學得出何種情況下搬

運的時間最短；

根據G=mg求出每次搬運的書籍的重力，利用W=Gh求每次搬運做功；又知道最大輸

出功率，根據t=也可求每次上樓時間，再求出下樓時間，進而得出完成搬運任務并返

回原地所用的總時間。

【解答】解：（1）已知每捆書籍的質量是5kg,則15捆書籍的總質量m總=15X5kg=

75kg,

其總重力G總=m"=75kgX10N/kg=750N,

武帥對這些書籍至少需要做功W.S=G&h=750NX6m=4500J；

（2）由坐標圖可知：當搬運質量為15kg物體時，人用于搬運物體的功率（輸出）最大，

其值為50W；

每捆書籍的質量是5kg,15捆書籍的總質量為75kg,由于搬運書籍所需要做的總功是一

定的，為了盡可能快地將這批書籍搬上新家，要求人始終在最大功率（輸出）狀態(tài)下工

作，因此每次應搬運質量15kg的書籍，即他每次應搬3捆。

每次搬運的書籍的重力：G=mg=15kgX10N/kg=150N；

重力做的功：W=Gh=150NX6m=900J；

由P=上得，每次上樓所用的時間：t=t=曬L=18S,

tP50W

每次下樓所用的時間：t'=-lt=_lx18s=9s,

22

則一個來回需要的時間：ti=t+t'=18s+9s=27s,

總共有15捆書籍，1次搬3捆，所以，要完成搬運任務需要5個來回，

則他最快完成搬運任務并返回原地所用的總時間：

t總=5ti=5X27s=135s。

故答案為：4500；3；135o

19.（2分）請在圖中畫出使杠桿ABC保持平衡的最小動力Fi及其力臂Li的示意圖。

【分析】（1）根據杠桿平衡的條件可知，在杠桿中的阻力、阻力臂一定的情況下，要使

所用的動力最小，必須使動力臂最長。

（2）在通常情況下，連接杠桿支點和動力作用點這兩點所得到的線段最長，以此為動力

臂，最省力。

【解答】解：杠桿ABC的支點在O點，連接OA,若在A端施力F1,當F1的方向與0B

垂直時動力臂最大，此時最省力，0A為其力臂Li；

根據杠桿平衡的條件，要使杠桿平衡，動力方向斜向下，據此可畫出最小的動力，如圖

20.（2分）用如圖所示的滑輪組將水桶勻速提升，請畫出連接滑輪組最省力的繞法。

【答案】

【分析】滑輪組繩子的繞法，有兩種：一是繩子先系在定滑輪的固定掛鉤上，繞過下面

的動滑輪，再繞過上面的定滑輪；二是繩子先系在動滑輪的固定掛鉤上，繞過定滑輪，

然后再繞過動滑輪。本題中，要求最省力，屬于第二種。

【解答】解：要使滑輪組最省力，需要承擔物重的繩子數最多，由一個動滑輪和一個定

滑輪組成的滑輪組，最多能繞出由3段繩子承擔物重，所以要從定滑輪繞起，繞繩方法

三.解答探究題（共46分）計算型問題解答時要有必要的文字說明、公式和運算過程，直接

寫出結果的不能得分.

21.（10分）小明利用以下器材：刻度均勻的杠桿、支架、彈簧測力計、刻度尺、細線和

質量相同的鉤碼若干個，對杠桿的特性進行了如下探究。

A：“探究杠桿的平衡條件”

（1）實驗前，杠桿靜止在圖甲所示的位置時，此時，應將右端的平衡螺母向右調

節(jié)，使杠桿在水平位置平衡。

（2）小明同學所在實驗小組完成一次操作后，實驗現象如圖乙所示，使得杠桿在水平位

置平衡的目的是便于測量力臂，他們記錄的數據為動力Fi=1.5N,動力臂11=

0.2m,阻力F2=1N,阻力臂12=0.3m。小華同學測出了這組數據后就得出了“動力X動

力臂=阻力義阻力臂”的結論，小強同學認為他的結論不一定科學，理由是一組實

驗數據太少，具有偶然性，不能作為普遍規(guī)律。

（3）小明把右邊的鉤碼換成彈簧測力計，使杠桿從水平位置慢慢轉過一定角度并保持靜

止，彈簧測力計始終沿豎直方向，如圖丙所示，此時的杠桿是（是/不是）處于平

衡狀態(tài)。

（4）如圖丁所示裝置，若每個鉤碼的重為0.5N,在A點豎直向上拉動彈簧測力計使杠

桿保持水平平衡，則彈簧測力計的示數大于（大于/等于/小于）4N,原因是重

力對杠桿的平衡有影響。

B：“探究杠桿的機械效率”

如圖丁所示裝置，每個鉤碼的質量為m,0為支點（支點處摩擦忽略不計）。

（5）小明將3個鉤碼懸掛在B點，在A點豎直向上緩慢拉動彈簧測力計，拉力為Fi,

測得A、B兩點上升的高度分別為hi、h2,則此次杠桿的機械效率為口=_口也區(qū)

一F】hi-

100%（用物理量的符號表示）。

【答案】（1）右；（2）便于測量力臂；一組實驗數據太少，具有偶然性，不能作為普遍

規(guī)律（3）是；（4）大于；重力對杠桿的平衡由影響；（4）必巴2x100%。

Flhl

【分析】（1）杠桿在水平位置平衡后，支點到力的作用點的距離就是力臂；在調節(jié)杠桿

平衡時，應將平衡螺母向較高的一端調節(jié)；

（2）杠桿處于靜止狀態(tài)或勻速轉動狀態(tài)時，杠桿處于平衡狀態(tài)；調節(jié)杠桿在水平位置平

衡，便于測量力臂；探究杠桿平衡條件時，一般要進行多次測量，為了使實驗結論具有

普遍性，只有一次實驗得出的結論是不科學的；

（3）杠桿的平衡狀態(tài)包括兩種：靜止狀態(tài)或勻速轉動狀態(tài)。

（4）若杠桿的支點在杠桿的中點處，此時重力恰好作用在支點，若不在中點，此時杠桿

的平衡會受重力的影響，根據重力的方向判斷出重力是使杠桿向哪個方向轉動，從而判

斷出測量結果偏差；

（5）使用杠桿克服鉤碼的重力做功，有用功等于克服鉤碼重力做的功，總功等于彈簧測

力計的拉力做的功，機械效率等于有用功和總功的比值。

【解答】解：（1）為了便于測量力臂，應使杠桿在水平位置平衡，由圖知，右端偏高，

為使杠桿在水平位置平衡，需要將平衡螺母向右調節(jié)；

（2）力臂等于支點到力的作用線的距離，當杠桿在水平位置平衡時，力的方向與杠桿垂

直，力臂可以從杠桿標尺刻度上直接讀出來，因此丙實驗設計的好，此時彈簧測力計的

拉力與杠桿垂直，便于測量力臂；只有一次實驗得出杠桿平衡的條件是：動力X動力臂

=阻力X阻力臂，這種結論很具有偶然性，不合理，要進行多次實驗，總結杠桿平衡條

件；

（3）杠桿的平衡狀態(tài)是指杠桿處于靜止或勻速轉動狀態(tài)，圖乙中杠桿處于靜止狀態(tài)，因

而杠桿是平衡狀態(tài)。

（4）若不計杠桿的重力，根據杠桿的平衡條件：F向上L向上=F叱L向”

F'?3L=3G?8L,解得F'=8G=8X0.5N=4N

由于桿的重心在桿的中點，方向豎直向下，重力與鉤碼同時使杠桿向逆時針方向轉動，

所以彈簧測力計的示數應大于4N；

（5）有用功為W有=6112=30^112,總功W慫=Fihi,則機械效率的表達式nX

w總

3mgh

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

Flhl

故答案為：（1）右；（2）便于測量力臂；一組實驗數據太少，具有偶然性，不能作為

普遍規(guī)律（3）是；（4）大于；重力對杠桿的平衡由影響；（4）」吧&X1（）0%。

Flhl

22.（11分）小明在“測滑輪組機械效率”的實驗中，用如圖甲所示的滑輪組進行了三次

實驗，實驗數據如表：

實驗次數物重G/N物體上升的高度測力計的示數測力計移動的距離

h/cm