梯度訓(xùn)練第五章簡單機械與功（達(dá)標(biāo)）華東師大版九年級上冊科學(xué)

2024九上科學(xué)梯度訓(xùn)練第五章簡單機械與功（達(dá)標(biāo)系列）班級__________座號_____姓名__________分?jǐn)?shù)__________一、選擇題1．如圖所示是高速公路上的交通標(biāo)志牌，汽車在行駛過程中，不允許超過最大限制速度。從物理角度看，這樣做的目的是減小汽車的（）A．重力 B．慣性 C．動能 D．功率2．如圖質(zhì)量為50kg某同學(xué)跳繩時，每次跳離地面的高度為0.04m，在1min內(nèi)跳繩個數(shù)為150個，則他跳繩功率為（）A．30W B．40W C．50W D．60W3．如圖所示，是自卸車的示意圖，車廂部分可視為杠桿，則下列分析錯誤的是（）①C點是支點②液壓桿B施加的力是動力③阻力只有貨物的重力④物體A放在車廂后部可省力⑤物體A放在車廂前部可省力A．①②④ B．①③⑤ C．③④ D．③⑤4．如圖所示，甲滑輪組中滑輪的質(zhì)量均為m，乙滑輪組中滑輪的質(zhì)量均為0.5m，用甲、乙滑輪組分別使重力均為G的重物在相同時間內(nèi)勻速上升相同高度h，繩子自由端的拉力分別為F1、F2．不計繩重和摩擦，則下列判斷正確的是（）A．拉力F1小于F2 B．拉力F1的功率小于F2的功率 C．拉力F1做的功小于拉力F2做的功 D．甲滑輪組的機械效率小于乙滑輪組的機械效率5．如圖，輕質(zhì)杠桿OA可繞O點轉(zhuǎn)動，在杠桿的B點掛上重物G，并在A點施加豎直向上的拉力F1＝9N使杠桿在水平位置靜止；交換重物懸掛點和拉力作用點使杠桿在水平位置平衡，所需的拉力大小F2＝16N；（不計摩擦）下列說法錯誤的是（）A．重物的重力G＝12N B．16?OB＝9?OA C．F1：F2＝OB2：OA2 D．此原理可用于非等臂天平的質(zhì)量測量6．如圖所示，某力F＝10N作用于半徑R＝1m的轉(zhuǎn)盤的邊緣上，力F的大小保持不變，但方向始終與作用點的切線方向保持一致，則轉(zhuǎn)動半周過程中，這個力F做的總功應(yīng)為（）A．0J B．20πJ C．10J D．10πJ7．利用如圖所示的滑輪組，使重80N的物體A沿水平地面勻速向左移動了1m，物體A與地面間摩擦力為30N，不計繩重、滑輪重以及滑輪與軸間摩擦，則下列說法正確（）A．拉力F為30N B．滑輪組掛鉤拉物體A的力為30N C．該滑輪組既能省力又可以省距離 D．繩子自由端移動的距離為3m8．如圖，褲架上的兩個夾子分別夾住一條毛巾以下方法能使褲架在水平位置平衡的是（）A．右邊夾子向左移動 B．左邊夾子向右移動 C．右邊毛巾的下角夾在左邊夾子上 D．以上都不正確9．如圖是中國自主研制的首列永磁動力單軌列車，安裝有高壓細(xì)水霧滅火系統(tǒng)和制動發(fā)電裝置，當(dāng)高壓細(xì)水霧系統(tǒng)中水槍工作時，水對噴孔的壓強p＝10MPa，水霧噴出的速度v≥10m/s，若噴孔的總面積S＝0.5cm2，當(dāng)列車在平直軌道上制動減速時，將機械能轉(zhuǎn)化為電能W1和內(nèi)能W2，W1：W2＝9：16，如圖乙是機械能的變化量△W與速度變化量△v的關(guān)系圖象。若列車從108km/h開始減速，轉(zhuǎn)化的電能為1kW?h，則下列說法中不正確的是（）A．水槍工作時，水對噴孔的壓力為500N B．細(xì)水霧系統(tǒng)工作時，水槍的功率為5000W C．列車減速時，機械能轉(zhuǎn)化的內(nèi)能為3.6×106J D．列車的速度最終將會減小到72km/h10．如圖所示，物體A，B的重分別為50N、20N，滑輪重和滑輪與繩子之間的摩擦忽略不計，此時物體A在水平面上向右做勻速直線運動，若用力F向左拉物體A，使物體A向左做勻速直線運動，則（）A．F＝20N B．F＝10N C．F＝70N D．F＝30N11．如圖，小球沿光滑軌道由靜止從A點向D點運動的過程中（空氣阻力不計），下列說法正確的是（）A．小球在A點的動能最大 B．小球在B點的速度最小 C．小球不能到達(dá)D點 D．小球在C點和B點的機械能相等12．如圖所示，是山西省男子籃球隊在某場比賽中的精彩畫面。籃球比賽中有關(guān)物理現(xiàn)象解釋正確的是（）A．籃球在擊地傳球過程中運動狀態(tài)不變 B．籃球隨手上升時雙手對籃球不做功 C．籃球離手后上升過程中動能保持不變 D．籃球被投出后由于具有慣性繼續(xù)運動13．在“富國強軍”的時代要求下，大連造船廠建造了首艘國產(chǎn)航空母艦。在建造過程中需要使用大型起重機“龍門吊”。它主要由主梁和支架構(gòu)成，可以提升和平移重物，其示意圖如圖所示。在重物由主梁右端緩慢移到左端的過程中，右支架對主梁的支持力F與重物移動距離s的關(guān)系圖像是（）A．B． C． D．14．士兵用力緩慢勻速拉動繩子，把吊橋AB（杠桿）吊起，下列說法正確的是（）A．當(dāng)杠桿AB處于水平時是費力杠桿 B．當(dāng)杠桿AB緩慢勻速升至虛線位置的過程，動力減小 C．當(dāng)杠桿AB緩慢勻速升至虛線位置的過程，阻力臂增大 D．當(dāng)杠桿AB緩慢勻速升至虛線位置的過程，動力臂先減小后增大15．乒乓球發(fā)球機在同一高度朝不同方向分別發(fā)出甲、乙、丙三個相同的小球，三個小球落地時的速度大小均相等。若不計空氣阻力，則三球的發(fā)球速度大小關(guān)系是（）A．v甲＞v乙＞v丙B．v丙＞v乙＞v甲 C．v甲＝v乙＝v丙 D．v丙＞v甲＝v乙二、填空題16．如圖所示，兩名舉重運動員，甲比乙高，他們用相等的時間從地上舉起相同質(zhì)量的杠鈴，舉起杠鈴的過程中甲、乙做功分別為W1、W2，功率分別為P1、P2，則W1W2，P1P2（均選填“＞”、“＜”或“＝”）。17．如圖所示，軌道ABC是光滑的，彈簧固定在水平軌道末端，鋼球從斜面上端下滑到水平面壓縮彈簧后又被彈簧彈開。在鋼球滾下到剛碰到彈簧的過程中，能轉(zhuǎn)化為能；在鋼球被彈開的過程中，能轉(zhuǎn)化為能。18．滑板（如圖甲）運動驚險刺激，深受青少年喜歡。如圖乙為滑板運動場地，圖丙為簡化示意圖。一愛好者從圖丙所示的弧形軌道A點由靜止開始自由滑下，因場地粗糙僅能滑至B點，由B點返回后，僅能滑到C點，已知A、B間的高度差為h1，B、C間的高度差為h2。（1）滑板在運行過程中，克服阻力做功，機械能轉(zhuǎn)化為能。（2）當(dāng)愛好者第一次經(jīng)由C點、B點、再滑回至D點的過程中，速度在不斷地變化。已知C、D兩處等高，試比較愛好者在C、D兩點處速度的大小：vcvd（填“＞”、“＝”或“＜”）。（3）根據(jù)學(xué)過的知識還可推算出h1h2（填“＞”、“＝”或“＜”）。19．如圖所示，可繞O點轉(zhuǎn)動的杠桿（質(zhì)量忽略不計），在C點掛一個質(zhì)量為10kg的物體M，依次在A、B兩點沿與圓O相切的方向用力拉，都使杠桿在水平位置平衡。知：CO＝OD＝DA＝AB（g取10N/kg）。（1）在圖中畫出FA的動力臂lA；FA＝N；（2）比較分析兩個力的大?。篎AFB，推導(dǎo)分析過程是：；（3）若在E點施加最小的動力，也能使杠桿水平平衡。在圖中畫出該力FE的示意圖。20．如圖所示，在粗糙水平面上，一輕質(zhì)彈簧左端固定，右端連接一金屬小球，彈簧在自然長度時，小球在O點，現(xiàn)通過小球壓縮彈簧到A位置，由靜止釋放小球，小球從A點開始向右運動，最遠(yuǎn)運動到B點。則小球從A點到O點的過程中動能的變化情況為，長度AOOB（＞/＝/＜）。三、探究題21．學(xué)習(xí)了杠桿知識后，小寧用身邊的物體來探究杠桿的平衡條件。他所選擇的器材有：鉛筆、橡皮若干（每塊橡皮質(zhì)量均為10g）、細(xì)線、刻度尺等。動力F1/N動力臂l1/m阻力F2/N阻力臂l2/mF1l1/N?mF2l2/N?m0.20.020.10.040.0040.004（1）他將細(xì)線大致系在鉛筆的中部位置，鉛筆靜止后的情形如圖甲，若想調(diào)節(jié)鉛筆水平平衡，他應(yīng)將線向_____移動；（2）調(diào)節(jié)鉛筆水平平衡后，他用細(xì)線綁定數(shù)量不等的橡皮掛在杠桿支點兩側(cè)，如圖乙所示，如表為小寧記錄的實驗數(shù)據(jù)；據(jù)此小寧得出如下結(jié)論：“動力×動力臂＝阻力×阻力臂”。請判斷他的探究過程是否正確，并說明理由；（3）鉛筆水平平衡后，小寧不小心將前端細(xì)長的鉛筆芯弄斷了（如圖丙），他立刻將鉛筆穩(wěn)住并將鉛筆芯放到左端細(xì)線上方固定（如圖丁），松手后鉛筆將（填字母）。A．仍然水平平衡B．左端下沉C．右端下沉D．無法確定22．在探究“物體動能的大小與哪些因素有關(guān)”的實驗中，小麗同學(xué)設(shè)計了如圖15所示甲、乙、丙三次實驗。讓鐵球從同一斜面上某處由靜止開始向下運動，然后與放在水平面上的紙盒相碰，鐵球與紙盒在水平面上共同移動一段距離后靜止。（1）要探究動能大小與物體質(zhì)量的關(guān)系時應(yīng)保證鐵球達(dá)到水平面的相同，為了達(dá)到這一目的所采取的具體操作方法是使小球；（2）選用甲、丙兩次實驗可以得出的結(jié)論是。（3）該實驗是通過觀察來比較鐵球動能的大小，從而得出結(jié)論的。這里所用的研究方法的是。（4）若水平面絕對光滑，鐵球與紙盒將做運動。23．在探究“物體動能的大小與哪些因素有關(guān)”的實驗中，讓質(zhì)量不同的鐵球從斜面的同一高度由靜止釋放，撞擊同一木塊，能將木塊撞出一段距離。如圖甲所示。請回答下列問題：（1）從同一高度由靜止釋放的目的是，該實驗的目的是研究鐵球的動能大小與的關(guān)系。（2）該實驗是通過觀察的大小，來說明鐵球?qū)δ緣K做功的多少，從而判斷出（“鐵球”或“木塊”）具有的動能的大小。如果水平面絕對光滑，則（選填“能”“不能”）比較出鐵球動能的大小。（3）有同學(xué)將實驗裝置改進(jìn)成圖乙所示，利用質(zhì)量不同的鐵球?qū)⑼粡椈蓧嚎s相同程度后靜止釋放，撞擊同一木塊，將木塊撞出一段距離進(jìn)行比較。該實驗方案是否可行？答：，你的理由是：。四、計算題24．如圖所示，一輛汽車在水平地面上將物體從枯井中拖起來的簡化模型，已知物體重2000N，井底到井口的高度為3m，物體從井底到井口上升用時10s，汽車質(zhì)量為1.2t，輪胎與地面的總接觸面積為800cm2，若四個車輪受力均勻，汽車前進(jìn)過程中自身受到水平地面對它的摩擦力為車重的0.1倍（忽略繩的重力、繩與滑輪之間的摩擦、空氣阻力不計，g取10N/kg）。求：（1）物體從井底到井口上升的平均速度；（2）未拖物體前汽車對水平地面的壓強；（3）把物體從井底拖到井口的整個過程，汽車牽引力所做的功。25．我國萬米深潛作業(yè)次數(shù)和下潛人數(shù)位居世界首位。圖甲所示為我國“奮斗者”號載人潛水器的海試現(xiàn)場。（1）潛水器的前邊固定著一個采樣籃，里面放著海底沉積物采樣器等工具，采樣器是一個下端開口的圓柱形玻璃管。潛水器兩側(cè)各連著一只機械手臂，其中一只機械手臂的簡化示意圖如圖乙所示，它由金屬桿AB、OC和可以伸縮的液壓桿AC組成，C點為機械手臂和潛水器的連接點。當(dāng)液壓桿伸長或縮短時，會帶動金屬桿AB繞著O點轉(zhuǎn)動，金屬桿B端就會向上提或向下壓采樣器。（ρ海水＝1.0×103kg/m3）①請在圖乙中畫出水平金屬桿的B端豎直向下壓采樣器時，采樣器對金屬桿AB的力的示意圖。②若OA、OC和AC的長分別是18cm、24cm和30cm，OB的長是72cm，這只機械手臂的液壓桿AC對水平金屬桿A端的拉力是200N，玻璃管水平的圓環(huán)形管口和海底沉積物的接觸面積是2cm2時，則豎直狀態(tài)下的玻璃管的圓環(huán)形管口對海底沉積物產(chǎn)生的壓強是多少Pa？（不考慮金屬桿AB和采樣器它們受到的重力和浮力）（2）總質(zhì)量是36t且處于懸浮狀態(tài)的潛水器在海底完成作業(yè)后，會拋卸吸附在艙外的壓載鐵再上浮。為了確保艙內(nèi)作業(yè)人員的安全，科學(xué)家們在設(shè)計“奮斗者”號時，可以讓潛水器在不能拋卸壓載鐵時進(jìn)行“斷臂求生”，即讓潛水器在深海拋掉兩只機械手臂和采樣籃等物體后再上浮。若某次深海演練拋掉質(zhì)量是1.8t、體積是0.3m3的兩只機械手臂和采樣籃等物體，則此時潛水器受到的浮力是多少N？浮力比重力大多少N？26．如圖是現(xiàn)代家庭使用的升降衣架的結(jié)構(gòu)示意圖，它可以很方便晾起洗好的衣服。已知晾衣架上所掛衣服總重40N，動滑輪、桿和晾衣架總重為10N．楊燕同學(xué)用力F拉動繩子自由端，在5s時間內(nèi)使衣服勻速上移0.5m（不計繩重和摩擦）求：（1）楊燕需要做的有用功；（2）拉力的功率P；（3）整個過程中機械效率η。（4）如果所掛衣服的重力增加了，整個裝置的機械效率將如何變化？

2024九上科學(xué)梯度訓(xùn)練第五章簡單機械與功（參考答案）一、選擇題1．【答案】C【解析】【考點】動能的影響因素．【分析】影響動能大小的因素是質(zhì)量和速度；質(zhì)量越大，速度越大，動能越大?！窘獯稹拷猓涸谫|(zhì)量一定時，速度越大，動能越大，越不容易剎車，所以汽車在行駛過程中，不允許超過最大限制速度。故選：C。2．【答案】C【解析】【考點】功率的計算．【分析】根據(jù)G＝mg算出該同學(xué)的重力，根據(jù)W＝Gh算出跳一次克服重力做功；根據(jù)功率公式P＝算出在這一分鐘內(nèi)跳繩的功率?！窘獯稹拷猓涸撏瑢W(xué)的重力為：G＝mg＝50kg×10N/kg＝500N，他跳一次克服重力做功：W＝Gh＝500N×0.04m＝20J，他一分鐘內(nèi)跳繩的功率：P＝＝＝50W。故選：C。3．【答案】D【解析】【考點】杠桿及其五要素．【分析】本題主要考查杠桿的五要素和判斷杠桿是否省力的方法。在杠桿中硬棒繞著轉(zhuǎn)動的點叫做支點；動力臂大于阻力臂的杠桿為省力杠桿?！窘獯稹拷猓很噹糠质抢@著C點轉(zhuǎn)動的，所以C點是支點，故①正確；液壓桿B施加的力是動力，把車廂支撐起來，故②正確；阻力應(yīng)是貨物對車廂的壓力，不是貨物的重力，故③錯誤；根據(jù)杠桿平衡條件，阻力臂越短動力越小，越省力，因此物體A放在車廂后部可省力，故④正確，⑤錯誤。故分析錯誤的是③⑤。故選：D。4．【答案】D【解析】【分析】（1）首先確定兩個滑輪組繩子的有效股數(shù)，然后根據(jù)不計繩重和摩擦，拉力F＝（G+G輪）分析解答；（2）根據(jù)物體上升的高度相同，結(jié)合滑輪組繩子的有效股數(shù)確定繩子自由端移動的距離，然后利用W＝Fs比較做功大小，再利用P＝比較拉力功率的大??；（3）不計繩重和軸摩擦，滑輪組的機械效率η＝＝＝，據(jù)此得出甲、乙兩個滑輪組的機械效率大小關(guān)系。【解答】解：由圖知，n1＝n2＝3，A、不計繩重和摩擦，兩重物的重力均為G，甲滑輪組中滑輪的質(zhì)量均為m，乙滑輪組中滑輪的質(zhì)量均為0.5m，則兩滑輪組繩端的拉力分別為：F1＝（G+G輪1）＝（G+mg），F(xiàn)2＝（G+G輪2）＝（G+0.5mg），所以拉力F1大于F2，故A錯誤；BC、用甲、乙滑輪組分別使重力均為G的重物在相同時間內(nèi)勻速上升相同高度h，且n1＝n2＝3，則繩端移動的距離s相同，又因F1＞F2，所以，根據(jù)W＝Fs可知，拉力F1做的功大于拉力F2做的功，即W1＞W(wǎng)2。又因為時間相同，所以，根據(jù)P＝可知，拉力F1的功率大于F2的功率，即P1＞P2，故BC錯誤；D、不計繩重和摩擦，甲滑輪組的機械效率：η1＝＝；乙滑輪組的機械效率：η2＝＝；所以，甲滑輪組的機械效率小于乙滑輪組的機械效率，故D正確。故選：D?！军c評】本題考查了使用滑輪組時拉力、拉力做功、功率、機械效率的計算，要細(xì)心，防止因顛倒而出錯，有一定的難度。5．【答案】B【解析】【考點】杠桿的平衡條件．【分析】根據(jù)杠桿平衡條件列出把重物懸掛點和拉力作用點互換前后的表達(dá)式，聯(lián)立可得物體的重力以及F1：F2的值，根據(jù)重力公式計算物體的質(zhì)量。【解答】解：由題可知，F(xiàn)1＝9N，F(xiàn)2＝16N，重物懸掛點和拉力作用點互換前，由杠桿平衡條件可得：F1×OA＝G×OB，代入數(shù)據(jù)可得9N×OA＝G×OB，即：＝＝﹣﹣﹣﹣﹣﹣①，重物懸掛點和拉力作用點互換后，由杠桿平衡條件可得：F2×OB＝G×OA，代入數(shù)據(jù)可得16N×OB＝G×OA，即：＝＝﹣﹣﹣﹣﹣﹣②，由①②可得：G＝＝12N，故A正確，故B錯誤；物體的質(zhì)量：m＝＝＝1.2kg，所以此原理可用于非等臂天平的質(zhì)量測量，故D正確；①×②得：＝，即F1：F2＝OB2：OA2，故C正確。故選：B。6．【答案】D【解析】【分析】根據(jù)x＝πR得出轉(zhuǎn)半周通過的弧長，因為F的方向始終與速度方向相同，即與位移方向始終相同，則轉(zhuǎn)動半周，力F做的功為力與轉(zhuǎn)過的弧長的乘積，根據(jù)W＝Fx得出F做的功。【解答】解：轉(zhuǎn)半周通過的弧長為：x＝πR＝π×1m＝πm，因為F的方向始終與速度方向相同，即與位移方向始終相同，則轉(zhuǎn)動半周，力F做的功為力與轉(zhuǎn)過的弧長的乘積，故F做功為：W＝Fx＝10N×πm＝10πJ。故選：D?！军c評】本題考查功的計算，關(guān)鍵是位移的大小確定，難度不大。7．【答案】B【解析】【考點】滑輪組中的相關(guān)計算；滑輪組及其工作特點．【分析】如圖，物體在水平方向上做勻速直線運動，根據(jù)二力平衡的條件可知滑輪組掛鉤拉物體A的力等于物體A受到的摩擦力；不計繩重、滑輪重以及滑輪與軸間摩擦，根據(jù)F＝f和s繩＝ns物可求出繩子自由端的拉力和移動的距離?！窘獯稹拷猓篈B、如圖所示的滑輪組繩子有效股數(shù)n＝2，物體A沿水平地面勻速向左移動，物體A與地面間摩擦力為30N，故物體A在水平方向受到平衡力作用，滑輪組掛鉤拉物體A的力等于摩擦力，為30N；不計繩重、滑輪重以及滑輪與軸間摩擦，拉力F＝f＝×30N＝15N，故A錯誤，B正確；CD、該滑輪組能省力但不可以省距離，因為繩端移動的距離為物體A移動的距離的2倍，即s繩＝2×1m＝2m，故CD錯誤。故選：B。8．【答案】B【解析】【考點】杠桿的平衡分析法及其應(yīng)用【分析】褲架是一個杠桿，褲架的左端下沉、右端上翹，要使杠桿（褲架）在水平位置平衡，右端的力和力臂乘積變大，或左端的力和力臂乘積變小?！窘獯稹拷猓篈、右邊夾子向左移動，右端的力不變，力臂變小，右端力和力臂的乘積更小，褲架會更向左傾斜，故A錯誤。B、左邊夾子向右移動，右端的力不變，力臂變大，右端力和力臂乘積更大，褲架會向右傾斜，能在水平位置平衡，故B正確。C、右邊毛巾的下角夾在左邊夾子上，相當(dāng)于右端減小了重力，左端增加了重力，導(dǎo)致左端力和力臂乘積更大，右端力和力臂的乘積更小，褲架會更向左傾斜，故C錯誤。D、綜上所述，故D錯誤。故選：B。9．【答案】C【解析】【分析】（1）知道水對噴孔的壓強和噴孔的總面積，根據(jù)p＝求出水對噴孔的壓力；（2）根據(jù)P＝＝＝Fv求出水槍的功率；（3）知道轉(zhuǎn)化的電能，根據(jù)電能W1與內(nèi)能W2之比為9：16求出轉(zhuǎn)化的內(nèi)能；（4）轉(zhuǎn)化的電能和產(chǎn)生的內(nèi)能之和即為減小的機械能，再對照圖象得出減小的速度，最后求得列車的速度將會減小到的速度?！窘獯稹拷猓篈．由p＝可得，水槍工作時，水對噴孔的壓力F壓＝pS＝10×106Pa×0.5×10﹣4m2＝500N，故A正確；B．水槍的功率P＝＝＝Fv＝500N×10m/s＝5000W，故B正確；C．轉(zhuǎn)化的電能W1＝1kW?h，由＝可得，轉(zhuǎn)化的內(nèi)能W2＝kW?h＝×3.6×106J＝6.4×106J，故C錯誤；D．減小的機械能△W＝1kW?h+kW?h＝kW?h＝×3.6×106J＝1×107J，由圖象乙可知，列車減小的速度為10m/s＝10×3.6km/h＝36km/h，則列車的速度將會減小到108km/h﹣36km/h＝72km/h，故D正確。故選：C?！军c評】本題考查力了壓強公式、功率推導(dǎo)公式的應(yīng)用以及單位的換算，是一道綜合性較強的題目，關(guān)鍵是求出減小的機械能，對照圖象得出減小的速度。10．【答案】A【解析】【考點】滑輪組中的相關(guān)計算；二力平衡條件的應(yīng)用．【分析】物體A在水平面上向右做勻速直線運動時，由圖知，此滑輪組由2段繩子承擔(dān)物重，所以F＝GB，根據(jù)二力平衡條件確定出摩擦力的大?。划?dāng)拉動A向左運動時，摩擦力的方向水平向右，根據(jù)力的平衡條件確定出拉力的大小?！窘獯稹拷猓夯喼睾突喤c繩子之間的摩擦忽略不計，由圖知，此滑輪組由2段繩子承擔(dān)B物體的重力，所以物體A在水平面上向右做勻速直線運動時，繩子上的拉力FA＝GB＝×20N＝10N；A向右做勻速直線運動時，在水平方向A受到的摩擦力和繩對A的拉力平衡，所以f＝FA＝10N，方向水平向左；若使物體A向左做勻速直線運動，此時A受向左的拉力F、向右的摩擦力和向右的繩子拉力FA，且A對水平面的壓力大小和接觸面的粗糙程度不變，則A受到的摩擦力大小不變（仍為10N），因A處于平衡狀態(tài)且繩子上的拉力大小不變，則由力的平衡條件可得向左的拉力：F＝FA+f＝10N+10N＝20N。故選：A。11．【答案】D【解析】【考點】動能大小的比較；動能和勢能的轉(zhuǎn)化與守恒；機械能守恒條件．【分析】（1）只有重力或彈力做功，無摩擦力的情況下，物體機械能守恒；（2）機械能守恒特點為：物體動能與勢能之和不變。【解答】解：A、物體整個運動過程中機械能守恒，動能最大時重力勢能最小，因此B點動能最大，故A錯誤；B、物體整個運動過程中機械能守恒，動能最大時重力勢能最小，因此B點動能最大，速度最大，故B錯誤；C、物體整個運動過程中機械能守恒，A點與D點位于同一高度，因此可以達(dá)到D點，故C錯誤；D、物體整個運動過程中機械能守恒，因此小球在整個過程中機械能不變，故D正確。故選：D。12．【答案】D【解析】【考點】力是否做功的判斷；動能和勢能的大小變化；物體運動狀態(tài)變化的判斷；慣性．【分析】（1）物體的運動狀態(tài)變化包括速度大小和運動方向的變化。（2）做功的兩個必要因素：作用在物體上的力，物體在力的方向上通過的距離（即力和距離的方向要一致），二者缺一不可。（3）物體的動能與質(zhì)量和速度有關(guān)。（4）任何物體都具有慣性，即保持原運動狀態(tài)不變的性質(zhì)。【解答】解：A、籃球在擊地傳球過程中，運動方向和速度大小均變化，所以運動狀態(tài)改變，故A錯誤；B、籃球隨手上升時，受到手的力向上，運動方向向上，所以雙手對籃球做功，故B錯誤；C、籃球離手后上升過程中，速度變小，所以動能減小，故C錯誤；D、籃球被投出后，由于具有慣性繼續(xù)運動，故D正確。故選：D?！军c評】理解運動狀態(tài)不變的情況、做功的必要因素，知道影響動能的因素，理解慣性概念，可解答此題。13．【答案】B【解析】【考點】杠桿的平衡條件．【分析】在重物由主梁右端緩慢移到左端的過程中，以左側(cè)的支柱為支點，右支架對主梁的支持力F為動力，重物對杠桿的拉力為重力，大小等于物體的重力G，動力臂為整個主梁的長度，設(shè)為L，阻力臂為L﹣s，根據(jù)杠桿平衡條件分析出F和s的關(guān)系式，得出F與s的關(guān)系，找出圖像?！窘獯稹拷猓涸谥匚镉芍髁河叶司徛频阶蠖说倪^程中，以左側(cè)的支柱為支點，右支架對主梁的支持力F為動力，重物對杠桿的拉力為重力，大小等于物體的重力G，動力臂為整個主梁的長度，設(shè)為L，阻力臂為L﹣s，根據(jù)杠桿平衡條件：FL＝G（L﹣s）得，拉力F為：F＝G﹣，由關(guān)系式知：右支架對主梁的支持力F與重物移動距離s成一次函數(shù)關(guān)系，且拉力隨s的增大而減小，故B符合題意。故選：B。14．【答案】B【解析】【考點】杠桿的動態(tài)平衡分析；杠桿的分類．【分析】（1）從支點到動力作用線的距離為動力臂，從支點到阻力作用線的距離為阻力臂；根據(jù)動力臂和阻力臂的大小判定杠桿的類型；（2）當(dāng)杠桿AB緩慢勻速升至虛線位置的過程，分析得出動力臂和阻力臂的大小變化，根據(jù)杠桿平衡條件F1L1＝F2L2可知動力大小的變化。【解答】解：由圖可知，支點為A，繩子對吊橋AB的拉力（動力）方向沿BC方向；從A作BC的垂線，該垂線段為動力臂L，如圖所示：；吊橋的重力為阻力，則阻力臂L2＝OA；已知∠ABC＝45°，則ΔBDA為等腰直角三角形，根據(jù)幾何知識可知動力臂L1＝AB，而阻力臂L2＝OA＝AB，所以此時的動力臂大于阻力臂，為省力杠桿；在緩慢勻速拉升至虛線位置的過程，動力臂變大，阻力臂變小，而阻力大小不變，根據(jù)F1L1＝F2L2可知，動力減??；故ACD錯誤，B正確。故選：B。15．【答案】C【解析】【考點】能量的轉(zhuǎn)化與守恒定律．【分析】首先判定開始時三球機械能的大小；不計空氣阻力，三個小球的機械能是守恒的，據(jù)此判定速度的大小。【解答】解：乒乓球發(fā)球機在同一高度以相同的初速度朝不同方向分別發(fā)出a、b、c三個球，由于高度和速度都相同，則機械能是相同的；不計空氣阻力，三個小球的機械能是守恒的，所以三個小球到達(dá)桌面時的機械能相同，由于高度相同，重力勢能相同，則動能相同，速度相同。故選：C。二、填空題16．【答案】＞；＞【解析】【考點】比較功率的大??；比較功的大小【分析】由題知甲比乙高，舉起相同的杠鈴時，舉起的高度大，根據(jù)W＝Gh分析做功大小，又知道所用時間相同，再利用P＝比較功率大小?！窘獯稹拷猓阂驗閮扇伺e起杠鈴質(zhì)量相同，則杠鈴重相同，甲比乙高，則舉起的高度：h1＞h2，所以，根據(jù)W＝Gh可知，舉起杠鈴做的功：W1＞W(wǎng)2，又因為舉起杠鈴用的時間相同，所以，根據(jù)P＝可知，做功功率：P1＞P2。故答案為：＞；＞。17．【答案】故答案為：重力勢；動；彈性勢；動?！窘馕觥俊痉治觥浚?）動能大小的影響因素：質(zhì)量、速度。質(zhì)量越大，速度越大，動能越大。重力勢能大小的影響因素：質(zhì)量、被舉得高度。質(zhì)量越大，高度越高，重力勢能越大。彈性勢能的大小與物體發(fā)生彈性形變的程度有關(guān)，彈性形變程度越大，其所具有的彈性勢能就越大。（2）動能和勢能之間是可以相互轉(zhuǎn)化?！窘獯稹拷猓喝鐖D所示，軌道ABC光滑，彈簧固定在水平軌道的C處，故小球從A點由靜止開始下滑的過程中，其質(zhì)量不變，速度變快，故其動能變大；同時其質(zhì)量不變，高度減小，故其重力勢能變小，所以該過程是將重力勢能轉(zhuǎn)化為動能的過程；在撞擊到彈簧使彈簧被壓縮的過程中，其質(zhì)量不變，速度變小，故動能變小；同時彈簧的彈性形變程度越來越大，故其所具有的彈性勢能變大，故該過程是將動能轉(zhuǎn)化為彈性勢能的過程，在鋼球被彈開的過程中，彈性勢能再轉(zhuǎn)化為動能。故答案為：重力勢；動；彈性勢；動?！军c評】在做能量的轉(zhuǎn)化這種題時，我們要注意分析哪種能量增加了，哪種能量減少，因為總是減少的這種能量轉(zhuǎn)化為增加的那種能量。18．【答案】（1）內(nèi)；（2）＞；（3）＞?！窘馕觥俊究键c】動能與勢能的相互轉(zhuǎn)化．【分析】（1）物體克服摩擦做功，機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；（2）動能的大小與質(zhì)量、速度有關(guān)，重力勢能的大小與質(zhì)量、高度有關(guān)，機械能為動能和勢能的和；（3）根據(jù)克服摩擦?xí)r通過的距離的大小分析?！窘獯稹拷猓海?）滑板在運行過程中，克服阻力做功，機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；（2）由于克服摩擦做功，愛好者的機械能逐漸變??；C、D兩處等高，重力勢能相同，D點的機械能小于C點的機械能，所以D點的動能小于C點的動能，由于愛好者的質(zhì)量不變，所以vc＞vd；（3）愛好者從A到B的過程中，克服摩擦做功時通過的距離要大于愛好者從B到C的距離，所以從B到C損失的機械能變小了，所以高度會變小，即h1＞h2。故答案為：（1）內(nèi)；（2）＞；（3）＞。19．【答案】（1）見解答圖；100；（2）＝；動力FA和FB的力臂都是圓O的半徑，即lA＝lB，且阻力和阻力臂不變，由杠桿平衡條件F1l1＝F2l2可知FA＝FB；（3）見解答圖?！窘馕觥俊究键c】杠桿中最小力的問題；杠桿的平衡條件．【分析】（1）力臂指的是支點到力的作用線的距離，分析動力臂與阻力臂的關(guān)系即可得出結(jié)論；（2）比較兩個力力臂的大小即可得出結(jié)論；（3）力的作用點與支點的距離是最大的力臂，即最小的動力?！窘獯稹拷猓海?）①力臂指的是支點到力的作用線的距離，即FA方向延長力的作用線，過支點O作FA的延長線的垂線段所求力臂lA；（如圖）②在A點沿與圓O相切的方向用力拉，所以此時的力臂即為該圓的半徑，等于阻力臂，所以動力就等于阻力，即為100N；（2）由圖可知，動力FA和FB的力臂都是圓O的半徑，即lA＝lB，且阻力和阻力臂不變，由杠桿平衡條件F1l1＝F2l2可知FA＝FB；（3）力的作用點與支點的距離是最大的力臂，即最小的動力，故OE為最長的力臂，由于支點在動力和阻力的中間，所以過點E作垂直于OE的朝下的點箭頭的線段即為最小動力FE的方向（如圖）。故答案為：（1）見解答圖；100；（2）＝；動力FA和FB的力臂都是圓O的半徑，即lA＝lB，且阻力和阻力臂不變，由杠桿平衡條件F1l1＝F2l2可知FA＝FB；（3）見解答圖。20．【答案】故答案為：先變大后變??；＞?！窘馕觥俊痉治觥浚?）動能的大小與質(zhì)量、速度有關(guān)；小球從A運動到O的過程中，受到水平向右的彈力、水平向左的摩擦力；該過程中彈簧的形變量減小，彈力減小，分析彈力與摩擦力的大小關(guān)系，確定小球的速度變化，從而可知小球動能的變化；（2）彈性勢能的大小與彈性形變的程度有關(guān)；把彈簧和小球看做一個整體，根據(jù)初末狀態(tài)的能量形式和能量守恒定律分析彈簧彈性勢能的大小關(guān)系、形變量的大小關(guān)系，據(jù)此可判斷長度AO與OB的關(guān)系?！窘獯稹拷猓海?）小球從A運動到O的過程中，受到水平向右的彈力、水平向左的摩擦力；開始一段時間內(nèi)，彈力大于摩擦力，小球做加速運動，其速度不斷增大，動能增大；當(dāng)小球受到的彈力等于摩擦力時，小球的速度最大，動能最大；繼續(xù)向右運動，彈簧的形變量減小，彈力減小，彈力小于摩擦力，小球做減速運動，動能變小，所以，小球從A點到O點的過程中動能先變大后變?。唬?）把彈簧和小球看做一個整體，小球在A點時速度為0、高度為0，則小球的動能、重力勢能和機械能均為0，此時彈簧由于被壓縮而具有較大彈性勢能；小球在整個運動過程中，需要克服摩擦做功，所以整體的機械能會轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；小球最遠(yuǎn)運動到B點，此時小球的速度為0、高度為0，則小球的動能、重力勢能和機械能均為0，但彈簧被拉長而具有一定的彈性勢能；根據(jù)能量守恒定律可知，在A點時彈簧的彈性勢能大于在B點時彈簧的彈性勢能，所以在A點時彈簧的形變量較大，故可知AO大于OB。故答案為：先變大后變小；＞。【點評】此題是關(guān)于運動和力的關(guān)系以及能量轉(zhuǎn)化的問題，有一定難度。三、探究題21．【答案】（1）左；（2）不合理；因為只有一組實驗數(shù)據(jù)，得出的實驗結(jié)論具有偶然性；（3）C?！窘馕觥俊究键c】探究杠桿的平衡條件．【分析】（1）鉛筆左端下沉，說明其重心在支點左側(cè)；要使鉛筆水平平衡，需使鉛筆所受重力的作用線過支點，據(jù)此分析細(xì)線移動方向；（2）從支點到動力作用線的垂直距離叫動力臂；從支點到阻力作用線的垂直距離叫阻力臂；要使實驗結(jié)論具有普遍性，要有多組實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，只有一組實驗數(shù)據(jù)得出的實驗結(jié)論具有偶然性。（3）鉛筆芯折斷后，固定在左端細(xì)線下，據(jù)此分析杠桿力臂的變化，根據(jù)杠桿平衡的條件分析解答。【解答】解：（1）由圖可知，鉛筆靜止后左端下沉，若想調(diào)節(jié)鉛筆水平平衡，應(yīng)將支點向左移動，即細(xì)線向左移動；（2）實驗數(shù)據(jù)分析不合理，因為只有一組實驗數(shù)據(jù)，得出的實驗結(jié)論具有偶然性；（3）由丁圖可知，把折斷的鉛筆芯放到左端細(xì)線下方固定，對于杠桿來說，杠桿兩側(cè)的重力不變，但是杠桿左側(cè)的力臂變短，根據(jù)杠桿的平衡條件可知，G左L左＜G右L右，杠桿不能在水平位置平衡，杠桿右端下沉，故C正確。故答案為：（1）左；（2）不合理；因為只有一組實驗數(shù)據(jù)，得出的實驗結(jié)論具有偶然性；（3）C。22．【答案】故答案為：（1）速度；讓質(zhì)量不同的鐵球從斜面的同一高度由靜止?jié)L下；（2）物體質(zhì)量相同時，速度越大，動能越大；（3）紙盒被鐵球推動距離的大小；轉(zhuǎn)換法；（4）勻速直線?！窘馕觥俊痉治觥浚?）要探究動能大小與物體質(zhì)量的關(guān)系，需保持物體的速度相同；則需使小球從同一斜面的同一高度由靜止開始運動；（2）分析圖甲、丙所示兩次實驗，根據(jù)實驗控制的變量與實驗現(xiàn)象分析答題；（3）掌握轉(zhuǎn)換法在實驗中的應(yīng)用，通過對紙盒做功的多少，來體現(xiàn)小球動能的大??；（4）根據(jù)牛頓第一定律，若水平面絕對光滑，則木塊不受摩擦力作用，運動后將保持勻速直線運動?！窘獯稹拷猓海?）要探究動能大小與物體質(zhì)量的關(guān)系，應(yīng)保持小球的速度相同，質(zhì)量不同，所以應(yīng)使質(zhì)量不同的小球從斜面的同一高度由靜止?jié)L下；（2）由圖示實驗可知，甲、丙兩次實驗，球的質(zhì)量相同，甲滾下的高度大于丙滾下的高度，甲將紙盒推動得更遠(yuǎn)，說明動能更大，可得質(zhì)量相同的物體，運動速度越大，它具有的動能就越大；（3）該實驗是通過觀察紙盒被撞擊后移動的距離來比較鐵球動能的大小的，這種方法是轉(zhuǎn)換法；（4）若水平面絕對光滑，鐵球?qū)⒆鰟蛩僦本€運動。故答案為：（1）速度；讓質(zhì)量不同的鐵球從斜面的同一高度由靜止?jié)L下；（2）物體質(zhì)量相同時，速度越大，動能越大；（3）紙盒被鐵球推動距離的大??；轉(zhuǎn)換法；（4）勻速直線。【點評】本題考查了探究“物體動能的大小與哪些因素有關(guān)”的實驗，實驗應(yīng)用了轉(zhuǎn)換法和控制變量法，掌握轉(zhuǎn)換法與控制變量法的應(yīng)用、分析圖示實驗即可正確解題。23．【答案】故答案為：（1）使鐵球到達(dá)水平面時的速度相等；質(zhì)量；（2）木塊移動的距離；鐵球；不能；（3）不可行；相同的彈性勢能轉(zhuǎn)化得到相同的動能，最終木塊移動的距離相等。【解析】【分析】（1）此實驗把動能的大小轉(zhuǎn)換為木塊被撞擊后運動的距離，距離越遠(yuǎn)表明鐵球的動能越大；（2）實驗過程要采用控制變量法，當(dāng)研究動能大小與質(zhì)量的關(guān)系時，要讓鐵球沿斜面的同一高度下落，這樣保證下落速度相同；當(dāng)研究動能大小與速度的關(guān)系時，應(yīng)選擇同一鐵球，這樣可以保證鐵球的質(zhì)量相同；（3）結(jié)合控制變量法的要求，看是否合理的控制了相關(guān)變量，并改變了要研究的變量，這樣才能知道是否符合實驗要求?！窘獯稹拷猓海?）實驗中，保持鐵球在斜面上的高度相同，是為了控制鐵球到達(dá)下端時具有相同的速度，研究鐵球的動能大小與質(zhì)量的關(guān)系；（2）實驗中通過觀察木塊被撞擊后運動的距離的大小來間接判斷鐵球動能的大??；若水平面光滑，木塊不受摩擦力，由牛頓第一定律可知木塊將永遠(yuǎn)運動下去。木塊通過的距離無法確定，做功的多少也無法確定。所以鐵球動能的大小就無法比較；（3）觀察圖乙的裝置可知，若用質(zhì)量不同的鐵球?qū)⑼粡椈蓧嚎s相同程度后靜止釋放，撞擊同一木塊，撞擊的動能由彈簧的彈性勢能轉(zhuǎn)化而來，而彈簧的彈性勢能的大小與形變程度有關(guān)，故彈簧勢能相同，轉(zhuǎn)化出的動能相同，因此，木塊最終移動的距離相同，這樣是不能完成實驗?zāi)康?。故答案為：?）使鐵球到達(dá)水平面時的速度相等；質(zhì)量；（2）木塊移動的距離；鐵球；不能；（3）不可行；相同的彈性勢能轉(zhuǎn)化得到相同的動能，最終木塊移動的距離相等。【點評】物體動能的大小是通過木塊移動的距離來體現(xiàn)的，比較鐵球的動能大小，即比較木塊通過的距離。由于木塊永遠(yuǎn)運動，所以距離的大小無法比較，即動能就無法比較。四、計算題24．【答案】答：（1）物體從井底到井口上升的平均速度為0.3m/s；（2）未拖物體前汽車對水平地面的壓強為1.5×105Pa；（3）把物體從井底拖到井口的整個過程，汽車牽引力所做的功為9600J?！窘馕觥俊究键c】功的計算；變速運動與平均速度；壓強的大小及其計算．【分析】（1）已知物體從井底到井口的高度和時間，利用速度公式計算上升的平均速度；（2）未拖物體前汽車對水平地面的壓力等于汽車的重力，利用G＝mg求出，又知輪胎與地面的總接觸面積，利用壓強公式計算壓強；（3）根據(jù)汽車前進(jìn)過程中自身受到水平地面對它的摩擦力為車重的0.1倍求出摩擦力，然后根據(jù)力的合成求出物體對汽車的拉力，再利用定滑輪的工作特點求出汽車的牽引力，最后利用W＝Fs計算汽車牽引力所做的功?！窘獯稹拷猓海?）物體從井底到井口上升的平均速度：v＝＝＝0.3m/s。（2）未拖物體前汽車對水平地面的壓力：F＝G汽＝m汽g＝1.2×103kg×10N/kg＝1.2×104N，輪胎與地面的總接觸面積為S＝800cm2＝0.08m2，則汽車對水平地面的壓強：p＝＝＝1.5×105Pa。（3）汽車前進(jìn)過程中受到水平地面對它的摩擦力：f＝0.1G汽＝0.1×1.2×104N＝1.2×103N，圖中滑輪為定滑輪，則物體對汽車向左的拉力：F拉＝G物＝2000N，因汽車勻速運動，由力的平衡條件可得，汽車的牽引力：F牽＝f+F拉＝1.2×103N+2000N＝3200N，汽車牽引力所做的功：W＝F牽s＝3200N×3m＝9600J。答：（1）物體從井底到井口上升的平均速度為0.3m/s；（2）未拖物體前汽車對水平地面的壓強為1.5×105Pa；（3）把物體從井底拖到井口的整個過程，汽車牽引力所做的功為9600J。25．【答案】（1）①采樣器對金屬桿AB的力F2的示意圖如上圖所示；②豎直狀態(tài)下的玻璃管的圓環(huán)形管口對海底沉積物產(chǎn)生的壓強是2×105Pa；（2）拋掉物品后