江蘇省常州某中學2023-2024學年九年級上學期月考物理試卷（10月份）

2023?2024學年江蘇省常州二十四中九年級（上）月考物理試卷

（10月份）

一、單項選擇題（本題共15小題，每小題2分，共30分）

1.（2分）“給我一個支點，我就能撬動整個地球”，下列生產(chǎn)和生活中的杠桿與阿基米

德設想的杠桿屬于同一類型的是（）

2.（2分）如圖，一輛搬運磚頭的獨輪車，人抬起車把時，下列說法正確的是（）

A.獨輪車屬于費力杠桿

B.圖中拉力F大于重力G

C.手握的位置靠近把手末端時更省力

D.磚頭的位置遠離車輪時抬起更省力

3.（2分）我國民俗活動豐富多彩，立夏時節(jié)，有的地方會給孩子稱體重，祈求孩子健康

成長，俗稱“立夏秤人”。如圖2,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），OB=12cm。下歹］說法正確的是（）

圖1圖2

A.若換稱質量較大的孩子，當秤桿水平平衡后，秤蛇的懸掛點在B點左邊

B.該秤泥的質量為3kg

C.該桿秤的刻度是均勻的

D.換用質量更大的秤泥，稱的質量偏大

4.（2分）小明在體育測試中30秒內做r10個引體向上，估算做引體向上時的功率約是

()

A.9WB.90WC.900WD.9000W

5.（2分）以下示例所列舉的幾個力中，力對物體沒有做功的是（）

⑴石頭搬而未起（2）提桶在水平面上行走（3）拉車沿路面運動（4）向上提升物體

A.(1)(2)B.(1)(3)C.(2)(3)D.(3)(4)

6.（2分）學校升國旗的旗桿頂上有一個滑輪，升旗時往下拉動繩子，國旗就會上升。對

這滑輪的說法（）

A.這是一個動滑輪，可省力

B.這是一個定滑輪，可省力

C.這是一個動滑輪，可改變力的方向

D.這是一個定滑輪，可改變力的方向

7.（2分）如圖所示，用甲、乙兩個滑輪組在相同時間內分別將A、B物體勻速提升相同

高度，已知物體受到的重力GAVGB,滑輪組的機械效率n甲,n乙（不計繩重和摩

擦）.下列判斷正確的是（）

f-

1

/Fz.

N

L

甲乙

A.兩滑輪組繩子自由端移動的距離相等

B.甲滑輪組做的有用功比乙做的多

C.甲滑輪組的動滑輪比乙的輕

D.甲滑輪組的總功率比乙的大

8.（2分）用下列簡單機械，使重力為G的物體都處于靜止狀態(tài)，其中用力最小的是（不

////〃

G

B.

F3

F4

G

CD

9.（2分）如圖所示，用動滑輪勻速提升重物時，拉力為Fi,彈簧測力計的示數(shù)為F2,物

體重為G1,動滑輪重為G2,不計繩重及各種摩擦。下列關系正確的是（）

（刻度尺質量分布均勻，不考慮蟲子的長度）（)

A.17gB.2gC.20gD.200g

14.（2分）用圖甲所示滑輪組裝置將放置在水平地面上、重為100N的物體提升一定高度。

當用圖乙所示隨時間變化的豎直向上的拉力F拉繩時，物體的速度v和物體上升的高度

h隨時間變化的關系分別如圖丙和丁所示。（不計繩重和摩擦）下列計算結果不正確的是

()

A.動滑輪重20N

B.2s?3s內，拉力F的功率是24W

C.0.5s時，物體對地面的壓力是I0N

D.Is?2s內，拉力F做的功是15J

15.（2分）某建筑工地上，用滑輪組將質量相同的水泥板吊往高處。不計繩重和摩擦，同

時吊起若干塊水泥板時，再多吊起一塊水泥板時，滑輪組的效率為80%。若要使滑輪組

吊起水泥板的效率不低于90%（）

A.5塊B.7塊C.9塊D.11塊

二、填空作圖題（每空1分，每圖2分，共25分）

16.（2分）如圖所示，我們常使用的拉桿行李箱是（選填“省力”“費力”或

“等愣”）杠桿。在拖動行李箱時一般先拉出行李箱上方的拉桿兒，這樣做的目的是為

了增大O

17.（3分）如圖所示，斜面高為2m,用斜面向上大小為250N的拉力F,經(jīng)過10s到達頂

端，則拉力的功率是W,該斜面的機械效率為,物體與斜面間的

摩擦力是No

18.（4分）俯臥撐是一項常見的健身項目,如圖所示是某同學做俯臥撐時的情景「此同學

的身體可視為杠桿，身高1.80m,腳與地的接觸點為A點，人的重心O點距A點1.2m,

支點是點，地面對兩手的支持力為No若50s內做俯臥撐40次，每

次人重心上升高度為0.2m,每次人做功為J,做功功率為W。

19.（4分）新開學，班級領取分發(fā)一批新書，每捆新書重為100N,此過程對書做功為

J;后經(jīng)過10米長的樓梯，爬上層高為3米的二樓J；為了省力，后勤人員用

如圖所示的滑輪組進行搬運書籍，每個滑輪重10N,若不考慮繩重和摩擦N

的拉力；通過計算比較，判定利用該滑輪組提升重物o（選填“省力省

功”、“省力不省功”、“不省力省功”或“不省力不省功”）

G

20.（5分）如圖是一風景區(qū)的盤山公路，之所以要把上山的公路修成這般模樣，是因為盤

山公路相當于簡單機械中的O一輛客車在盤山公路上勻速行駛，客車和乘客

的總質量為7000kg,向上行駛過程中牽引力保持20000N不變，到了高為0.5km的山

頂.）汽車的行駛速度是mk.牽引力從山腳到山頂做的功為L

盤山公路的“機械”效率為%,乘車時小明發(fā)現(xiàn)：在爬山過程中司機往往速

度很慢，是為了o

21.（3分）“馬力”是一種功率單位，它是怎樣產(chǎn)生的呢？200多年前，工程師根據(jù)瓦特

的設計，一個啤酒廠訂購了一臺，想代替馬匹去牽動抽水機，于是，他從自己的馬群中

選了一匹最強壯的馬，經(jīng)過折算得出：一匹馬每秒能夠把75千克的水提高1米。請你計

算：1馬力=W,故事中的馬8小時做功J,這些功如果由

功率為l2kW的機器完成，需要ho（取g=10N/kg）

22.（2分）如圖所示，用滑輪組提升重物用筆畫線代替繩子在圖中面出最省力的繩繞法。

23.（2分）在圖中畫出使杠桿0A平衡時的最小動力Fi的示意圖。

A

o

rF2

三、解答探究題（第24題7分，第25題12分，第26題7分，第27題4分第28題8分，

第29題7分，共45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）

24.（7分）某班物理實驗小組做探究杠桿平衡條件的實驗：

（一）小明所在的物理實驗小組

（1）實驗時，為了方便對力臂的測量，小明先調節(jié)平衡螺母位置平衡；

（2）實驗中，在杠桿上的A點掛四個重均為0.5N的鉤碼，用調好的彈簧測力計豎直向

卜拉桿桿卜的R點，如圖甲所示.測力計的示數(shù)是N：如果將測力計沿圖中虛

線方向拉，仍使杠桿在水平位置平衡（選填“變大”“不變”或“變小”）。

S

N

5

丙

（3）實驗結束后，小明提出了新的探究問題：”若支點不在杠桿的中點時，杠桿的平衡

條件是否仍然成立？”于是小組同學利用如圖乙所示裝置進行探究，用彈簧測力計豎直

向上拉使杠桿處于平衡狀態(tài)時，測出的拉力大小都與杠桿平衡條件不相符。其原因

是。

（二）小華所在的物理實驗小組

（4）小華所在的物理實驗小組的同學，利用如圖丙所示的裝置，在杠桿支點的兩邊分別

掛上鉤碼來探究杠桿的平衡條件，原因是實驗過程中（填字母）。

A.沒有改變力的大小

B.沒有改變力的方向

C.沒有改變力的作用點

D.實驗次數(shù)較少，結論具有偶然性。

（5）小華又思考了一個新的問題，她想：假如王亞平的太空授課，也用圖丙裝置探究該

實驗（填：能、不能）完成，理由o

測量序號動力F1/N動力臂11/cm阻力F2/N阻力臂h/cm

1120210

22151.520

335115

25.（12分）小明在“測量滑輪組的機械效率”的實驗中，利用如圖所示的滑輪組進行了4

次測量，測得的數(shù)據(jù)如表所示:

次序重力G/N鉤碼被提升的高拉力F/N繩端移動的距離機械效率n

度h，ms/m

110.10.80.431.25%

210.20.80.831.25%

320.11.20.441.67%

430.11.5

（1）除了圖示器材外，還需要彈簧測力計和；

（2）實驗中應沿豎直方向緩慢拉動彈簧測力計：

（3）根據(jù)表中的數(shù)據(jù)計算得出，第4次實驗時繩端移動的距離s=m,機械

效率T]=：

（4）通過比較兩次實驗數(shù)據(jù)可得出結論：使用同一滑輪組提升同一重物

時，滑輪組的機械效率與鉤碼被提升的高度;

（5）通過比較1、3和4三次實驗數(shù)據(jù)得出：同一滑輪組，提升的物重越大，滑輪組的

機械效率;

（6）在忽略摩擦力和繩重的前提下，通過第1次數(shù)據(jù)可算出動滑輪的總重為

N；

（7）實驗過程中邊拉動邊讀數(shù)，彈簧測力計示數(shù)不穩(wěn)定，有同學認為應靜止時讀數(shù)

（選填“正確”或“不正確”），因為他沒有考慮到對滑輪組機械效率的影

響；

（8）為了探究滑輪組的機械效率與動滑輪所受重力有關，還需增加的實驗器材

有;

（9）以下選項中不影響滑輪生機械效率的因素是

A.動滑輪的重力

B,繩子與滑輪之間的摩擦

C.物體上升的高度

26.（7分）小潛在探究斜面的機械效率可能與哪些因素有關時，小潛提出了以下的猜想:

A.斜面的機械效率可能與物體的重力有關

B.斜面的機械效率可能與斜面的傾斜角有關

為了解決以上問題，小潛與幾位同學一起用如圖所示的裝置

進行了多次實驗探究，記錄部分實驗數(shù)據(jù)如表：

實驗斜面傾角物塊重力斜面高度沿斜面拉斜面長有用功總功W4J斜面的機

次數(shù)0G/Nh/m力F/Ns/mWHJ械效率n

130°5.00.64.21.2①5.0②

230°3.00.62.51.21.83.060%

345°3.00.82.81.22.43.471%

（1）在實驗操作過程中，應平行于斜面向上拉動物塊；實驗時要使木板的傾

角變大，應該把木板下面的木塊A向（選填“左”或“右”）移動。

（2）根據(jù)表格數(shù)據(jù)，第1次實驗中①、②數(shù)據(jù)分別為、。

（3）分析實驗1、2的數(shù)據(jù)，可以得出的結論，對于同一斜面（選填“無關”

或“有關”）。分析實驗2、3的數(shù)據(jù)，可驗證小潛的猜想（填寫字母）是

（選填“正確”或“錯誤”）的。

27.（4分）如圖所示，一輕質杠桿OA可繞0點無摩擦轉動，A端月繩子系在豎直墻壁的

B點,杠桿處于水平靜止狀態(tài)。已知0A長為50cm,OC長為30cm

（1）請在圖中畫出繩子對杠桿拉力F的力臂Li；

（2）請在圖中畫出物體所受重力的示意圖；

28.（8分）建筑工地上，工人用滑輪組吊起一質量為60kg的物體，如圖所示，此時滑輪

組的機械效率為80%,不計繩重和摩擦

（1）對物體做的有用功；

（2）拉力F的功率；

（3）動滑輪的重力；

（4）若利用此滑輪組吊起質量為30kg的物體，機械效率多大。

29.（7分）如圖所示，質量為60kg的工人用滑輪組提升重物A,每個滑輪重均為50N2,

人對繩子的拉力為300N時，物體勻速上升。（g=10N/kg）求：

（1）重物勻速上升時人對地面的壓強；

（2）物體10s內勻速上升了2m,人做功的功率？

（3）若繩子能夠承受的最大拉力為400N,重物提升過程中繩子重和摩擦對應的額外功

始終占總功的10%,求滑輪組的最大機械效率。

2023?2024學年江蘇省常州二十四中九年級（上）月考物理試卷

（10月份）

參考答案與試題解析

一、單項選擇題（本題共15小題，每小題2分，共30分）

1.（2分）“給我一個支點，我就能撬動整個地球”，下列生產(chǎn)和生活中的杠桿與阿基米

【答案】C

【分析】結合圖片和生活經(jīng)驗,判斷圖中的杠桿在使用過程中，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即可解答。

【解答】解：阿基米德設想的杠桿在使用過程中，動力臂大于阻力臂。

A、筷子在使用過程中，屬于費力杠桿；

B、天平在使用過程中，屬于等臂杠桿；

C、鋤刀在使用過程中，屬于省力杠桿；

D、釣魚竿在使用過程中，屬于費力杠桿。

故選：Co

2.（2分）如圖，一輛搬運磚頭的獨輪車，人抬起車把時，下列說法正確的是（）

A.獨輪車屬于費力杠桿

B.圖中拉力F大于重力G

C.手握的位置靠近把手末端時更省力

D.磚頭的位置遠離車輪時抬起更省力

【答案】C

【分析】（1）根據(jù)動力臂與阻力臂的大小關系分析杠桿類型，并比較動力與阻力大小；

（2）在阻力和阻力慢不變的情況下，動力臂越大，動力越??；

（3）在阻力和動力臂不變的情況下，阻力臂越大，越費力。

【解答】解：AB、由圖可知，所以輪子的中心是杠桿的支點，人的拉力是動力，動力臂

大于阻力臂，則動力小于阻力；

C、在阻力和阻力臂不變的情況下，動力臂大，更省力；

D、磚頭的位置遠離車輪時，阻力臂變大，動力變大，故D錯誤。

故選：Co

3.（2分）我國民俗活動豐富多彩，立夏時節(jié)，有的地方會給孩子稱體重，祈求孩子健康

成長，俗稱“立夏秤人”。如圖2,調整秤泥的位置，使桿秤處于水平平衡狀態(tài)（忽略繩

重和桿重），OB=12cmo下到說法正確的是（）

圖1圖2

A.若換稱質量較大的孩子，當秤桿水平平衡后，秤蛇的懸掛點在B點左邊

B.該秤坨的質量為3kg

C.該桿秤的刻度是均勻的

D.換用質量更大的秤泥，稱的質量偏大

【答案】C

【分析】A、根據(jù)杠桿平衡條件分析若換稱下一個體重較大的孩子，秤坨和籃子等都不

變，仍在O點提起桿秤，調到水平平衡后秤泥的懸掛點應在什么位置；

根據(jù)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

于秤花的重力，根據(jù)杠桿平衡條件和重力公式計算秤坨的質量；

C、由杠桿平衡條件F山l=F2L2和G=mg表示出動力臂，據(jù)此分析該桿秤的刻度是否均

勻；

D、由杠桿平衡條件FILI=F2L2和G=mg表示出物體質量的關系式可知質量更大的秤

泥，稱的質量的變化。

【解答】解：A、若換稱下一個體重較大的孩子，則作用在杠桿A點的力變大，作用在

杠桿B點的力不變|L]=F7L2可知阻力臂會變大，所以調到水平平衡后秤泥的懸掛點應

在B點右邊。

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，

根據(jù)杠桿平衡條件FIL6=F2L2可得m人和籃gX6cm=mmtgX12cm,即15kgXgX2cm=

m秤配gX12cm,

解得m抨舵=2.3kg,故B錯誤；

C、由杠桿平衡條件FILI=F8L2可得m人和監(jiān)gXOA=m抨舵gXOB,則OB=

m人和法XOA

人和0-----,所以該桿秤的刻度是均勻的；D、由杠桿平衡條件FIL7=F2L2可得G

m秤獨

和庇XOA=m'gXOB,換用質量更大的秤花，故稱的質量變化偏大。

故選：Co

4.(2分)小明在體育測試中30秒內做了10個引體向上，估算做引體向上時的功率約是

()

A.9WB.90WC.900WD.9000W

【答案】B

【分析】做引體向上就是克服自身的重力做功，先估算小明的重力和身體上升的高度，

再根據(jù)W=Gh求出做10個引體向上時做的功，最后根據(jù)P=X求出他引體向上的功

t

率c

【解答】解：中學生的重力大約為500N,每次身體上升的高度為0.5m,

則做10個引體向上時做的功：

W=nGh=10X500NX2.5m=2500J,

引體向上的功率：

P=M=250°J-83.3W,B較接近。

t30s

故選：Bo

5.(2分)以下示例所列舉的幾個力中，力對物體沒有做功的是()

(D石頭搬而未起(2)提桶在水平面上行走(3)拉車沿路面運動(4)向上提升物體

A.(1)(2)B.(1)(3)C.(2)(3)D.(3)(4)

【答案】A

【分析】判斷力是否做功的依據(jù)就是看在這個過程中，是否同時具備做功的兩個必要因

素：①作用在物體上的力，②物體在力的方向上通過了距離。

【解答】解：

（1）人用力搬石頭但沒有搬動，有力作用在石頭上，沒有做功；

（2）提著水桶在水平面上行走，人給水桶一個向上的力，沒有做功；

（3）拉車沿路面運動，人給小車一個拉力，人的拉力對小車做功；

（4）向上提升物體，人給物體的拉力向上，人的拉力對物體做功。

綜上分析可知，有力對物體做功的是（3）（4）。

故選：Ao

6.（2分）學校升國旅的旗桿頂上有一個滑輪，升旗時往下拉動繩子，國旗就會上升。對

這滑輪的說法（）

A.這是一個動滑輪，可省力

B.這是一個定滑輪，可省力

C.這是一個動滑輪，可改變力的方向

D.這是一個定滑輪，可改變力的方向

【答案】D

【分析】解決此題要知道：

滑輪輪軸固定的是定滑輪，定滑輪實質是等臂杠桿，不省力也不費力，但可以改變作用

力方向。

【解答】解：因為滑蛇的輪軸固定在旗桿上，所以該滑輪是個定滑輪；

故選：Do

7.（2分）如圖所示，用甲、乙兩個滑輪組在相同時間內分別將A、B物體勻速提升相同

高度，己知物體受到的重力GAVGB,滑輪組的機械效率n甲,n乙（不計繩重和摩

擦）.下列判斷正確的是（）

甲乙

A.兩滑輪組繩子自由端移動的距離相等

B.甲滑輪組做的有用功比乙做的多

C.甲滑輪組的動滑輪比乙的輕

D.甲滑輪組的總功率比乙的大

【答案】C

【分析】（1）由圖可知繩子的有效股數(shù)n,再利用s=nh比較繩端移動距離的大小關系;

（2）利用W=Gh比較有用功的大??；

￥有_W有_Gh_G

（3）利用不計繩重和摩擦時n=分析動滑輪的

W總W有+W額外Gh+G動hG+G動

重力大小關系;

（4）滑輪組的機械效率n甲〈丹乙（忽略繩重和摩擦），由此可知總功大小。

【解答】解：A、由圖可知甲=3、n乙=2,則s甲=3h,S乙=2h,則兩滑輪組繩端移動的

距離不相等；

B、由題意知AVGB、上升的高度相同，根據(jù)W,j=Gh可知，甲滑輪組的有用功比乙的

少有甲VW仃乙，故B錯誤；

W有_*有_Gh_G得G

C、不計繩重和摩擦時甲_------A---n

W總M有+W額外Gh+G動hG+G動'GJG動

=——因為GA<GB,nw>n乙，所以甲滑輪組的動滑輪比乙的輕，故c正確;

GR+G動

w有

D、滑輪組的機械效率n甲乙，w的vw仃乙，由n=—5>可得，甲，則甲滑輪組的總

W總

功比乙的小。

故選：Co

8.（2分）用下列簡單機械，使重力為G的物體都處于靜止狀態(tài)，其中用力最小的是（不

計機械和繩重、不計摩擦）（）

////〃

G

GB.

【答案】A

【分析】不計機械和繩重、不計摩擦，知道動力臂和阻力臂的大小關系，利用杠桿平衡

條件求Fi的大??；使用定滑輪不省力，求出F2；使用動滑輪省一半力，求出F3；根據(jù)

滑輪組承擔物重的繩子段數(shù)，求出F4,通過比較得出哪個用力最大。

【解答】解：由題知，不計機械和繩重，

A、由于杠桿平衡，則Fi=2G；

6

B、使用定滑輪不省力，F(xiàn)2=G；

C、使用動滑輪，F(xiàn)3=U：

2

D、圖中有兩段繩子承擔物重《=&；

2

由以上分析可知，A選項中用力最小。

故選：Ao

9.（2分）如圖所示，用動滑輪勻速提升重物時，拉力為Fi,彈簧測力計的示數(shù)為F2,物

體重為Gi,動滑輪重為G2,不計繩重及各種摩擦。下列關系正確的是（）

〃〃N〃〃

A.FI=F2C.FI<F2D.FI>F2

【答案】A

【分析】不計摩擦和繩重時，繩子可以大小不變的傳遞拉力，根據(jù)彈簧測力計的示數(shù)可

知拉力的大小，動滑輪繩子的有效股數(shù)n=2,F=1（G物+G動）。

【解答】解：AB、不計摩擦和繩重時，所以FI=F2,故A正確，B錯誤;

CD、若不計繩重及各種摩擦區(qū)（GI+G2）,故CD錯誤;

2

故選：Ao

10.（2分）如圖所示的圖線，是甲、乙兩物體所做功與所用時間的關系圖線。由圖線可知

甲、乙兩物體功率P甲、P乙大小關系為（）

A.P甲,P乙B.P甲=P乙C.P甲VP乙D.無法判斷

【答案】A

【分析】該圖是功和時間的關系圖象。根據(jù)功率的計算公式p=l可知，在相同時間內，

t

誰做的功多，誰的功率就大。

【解答】解：我們可以在橫軸上任找一點，即保證了甲和乙做功時間相同，與甲和乙的

圖象均有一個交點，所以甲的功率大。

故選：Ao

11.（2分）如圖顯示的是甲、乙兩機械的參數(shù)。甲、乙相比，甲的（）

□有用功口額外功

A.總功較大B.有用功較小

C.額外功較大D.機械效率較低

【答案】B

W有

【分析】W布+W^=W艙;n=—

【解答】解：AD.由圖可知，W甲杵=1500J,W乙帙=900J,n甲=75%,n乙=70%,

由吟可得,W3需=翳=2003,亞“察=端=3003；

BC.由W行+Wffi=W以可得，W甲前=W甲總-W甲有=2000J-1500J=500J,W乙行=W乙總

-W乙額=3000J-900J=2100J，故B正確。

故選：Bo

12.（2分）下列機械效率的說法正確的是（）

A.機械效率可以提高到100%

B.額外功與總功之比越小，機械效率越大

C.功率大的機械機械效率高

D.機械效率越高，有用功就越多

【答案】B

【分析】（1）在實際生產(chǎn)和生活中，機械效率總小于100%。

（2）總功等于有用功與額外功之和，有用功占比越大，機械效率越大；

（3）功率大的機械做功快，但機械效率未必高；

（4）在總功一定時，機械效率越高，有用功就越多。

【解答】解：（1）由于額外功的存在，在實際生產(chǎn)和生活中，故A錯誤；

（2）額外功與總功之比越小，說明有用功占比越大，故B正確；

（3）功率大的機械做功快，但機械效率未必高；

（4）機械效率越高，總功中有用功占比就越多，有用功未必多。

故選：Bo

13.（2分）小華發(fā)現(xiàn)一只蟲子在長50cm、質量20g的刻度尺上向右爬行，她將刻度尺右

端伸出水平課桌邊緣23cm,如圖所示，刻度尺剛好翻轉，由此計算出蟲子的質量約為

（刻度尺質量分布均勻，不考慮蟲子的長度）（）

【答案】B

【分析】把刻度尺看作杠桿，因為規(guī)則物體的重心在物體的幾何中心處，據(jù)此可知刻度

尺的重心；刻度尺剛好翻轉時與桌沿的接觸點為支點，計算出刻度尺重力的力臂和蟲子

重力的力臂，由杠桿平衡條件計算出蟲子的質量。

【解答】解：

由題意可知，刻度尺的重心在工，刻度尺剛好翻轉時與桌沿的接觸點為支點6=25cm-

2

23cm=2cm：

當蟲子爬行到距刻度尺右端3cm處時，蟲子重力的力惜為：L5=23cm-3cm=20cm；

由杠桿平衡條件FIL4=F2L2和重力公式G=mg得：m尺gXL4=mikgXL2,

化簡并代入數(shù)據(jù)可得：20gx2cm=m蟲乂20cm,

解得：m蟲=7g。

故選：Bo

14.（2分）用圖甲所示滑輪組裝置將放置在水平地面上、重為100N的物體提升一定高度。

當用圖乙所示隨時間變化的豎直向上的拉力F拉繩時，物體的速度v和物體上升的高度

h隨時間變化的關系分別如圖丙和丁所示。（不計繩重和摩擦）下列計算結果不正確的是

A.動滑輪重20N

B.2s?3s內，拉力F的功率是24W

C.0.5s時，物體對地面的壓力是10N

D.1s?2s內，拉力F做的功是15J

【答案】C

【分析】由滑輪組的結構可以看出，承擔物重的繩子股數(shù)n=3,則拉力F移動的距離S

=3ho

（1）由圖乙可知，在1?2s內的拉力，由圖丁得出重物上升高度，利用s=nh求拉力端

移動的距離，利用W=Fs求拉力做的功；

（2）由F-1圖象得出在2?3s內的拉力F,由v-l圖象得出重物上升的速度，求出拉

力F的作用點上升的速度，利用P=Fv求拉力做功功率：

（3）由F-t圖象得出在2?3s內的拉力F,根據(jù)F=2（G+G動）計算動滑輪重力；由

3

圖乙可知0s?1s內，拉力F3=30N；由圖丙可知，此時重物處于靜止狀態(tài)，

不計繩重和繩與輪之間的摩擦，拉力F3=2（F拉+G輪），據(jù)此求滑輪組對物體的拉力F

3

排物體對地面的壓力等于重力減去拉力。

【解答】解：由圖甲可知，動滑輪上承擔物重的繩子股數(shù)n=3；

D、由圖乙可知，拉力Fi=50N,由圖丁可知重物上升高度h8=0.1m,

則拉力端移動的距離S6=3hi=5X0.1m=4.3m,

拉力做的功：W=Fis7=50NX0.3m=15J,故D正確；

B、由圖丙可知，重物做勻速運動，v物=5.2m/s,由圖乙可知此時拉力F2=40N,

繩子自由端移動速度v繩=5v知=3X0.5m/s=0.6m/s,

因為p=V=E^=Fv,

tt

所以拉力做功功率（總功率）：P總=F6V繩=40NX0.6m/s=24W,故B正確；

AC、不計繩重和繩與輪之間的摩擦巨（G+G動），

3

所以動滑輪重力G輪=3F"G=3X40N-100N=20N,故A正確；

由圖乙可知0s?4s內，拉力F3=3ON；由圖丙可知，

不計繩重和繩與輪之間的摩擦，拉力F3=@（F拉+GQ

3

滑輪組對物體的拉力：

Fii=3F6-G輪=3X30N-20N=70N,

故0.7s時，物體對地面的壓力：

F?：=G-F]t=100N-70N=30N,故C錯誤。

故選：Co

15.（2分）某建筑工地上，用滑輪組將質量相同的水泥板吊往高處。不計繩重和摩擦，同

時吊起若干塊水泥板時，再多吊起一塊水泥板時，滑輪組的效率為80%,若要使滑輪組

吊起水泥板的效率不低于90%（）

A.5塊B.7塊C.9塊D.11塊

【答案】C

W有Gh

【分析】不計摩擦和繩重，滑輪組的機械效率T1=—X100%=X100%=

W總（G+G動x）h

—^Xioo%,設出每塊干水泥板的重力，當同時吊起n塊干塊水泥板時滑輪組的效

G+G動

率為75%,再多吊起一塊水泥板時滑輪組的效率為80%,根據(jù)效率公式得出等式即可求

出滑輪組的重力和每塊干水泥板的重力關系，若要使滑輪組吊起水泥板的效率不低于

90%,根據(jù)效率公式得出不等式即可求出答案-

【解答】解：不計摩擦和繩重，滑輪組的機械效率：

W有pur

n=—^-X100%=------—X100%,

用總（G+G動）hG+G動

設每塊干水泥板的重力為G,同時吊起n塊干塊水泥板時，

則有中=———=75%------------①

nG+G動

再多吊起一塊水泥板時，滑輪級的效率為80%,

則有單=/_=80%_-②

（n+l）G+G動

由①②可得：6動=6,

若要使滑輪組吊起水泥板的效率不低于90%,則有甲=尸，Gx]00%=

.G+G動

1G_n__xi00%>90%,即應至少同時吊起9塊水泥板。

n'G+Gn'+8

故選：Co

二、填空作圖題（每空1分，每圖2分，共25分）

16.（2分）如圖所示，我們常使用的拉桿行李箱是省力（選填“省力”“費力”或“等

臂”）杠桿。在拖動行李箱時一般先拉出行李箱上方的拉桿兒，這樣做的目的是為了增

大動力臂。

【答案】見試題解答內容

【分析】（1）杠桿的分類，主要包括以下兒種：①省力杠桿，動力臂大于阻力臂；②費

力杠桿，動力臂小于阻力臂；③等臂杠桿，動力臂等于阻力臂；

（2）杠桿平衡條件：動力X動力臂=阻力X阻力臂，據(jù)此分析回答。

【解答】解：

由圖知，拉桿行李箱在使用時，屬于省力杠桿；

在拖動行李箱時，阻力，拉出行李箱上方的拉桿兒，由杠桿平衡條件可知可以省力。

故答案為：省力；動力臂。

17.（3分）如圖所示，斜面高為2m,用斜面向上大小為250N的拉力F,經(jīng)過10s到達頂

端，則拉力的功率是」5ew,該斜面的機械效率為」物體與斜面間的摩擦

力是一50N。

【答案】見試題解答內容

【分析】（1）根據(jù)P=Fv可求功率；

（2）根據(jù)功的計算公式W=Fs可求出拉力做的功，即總功；再根據(jù)W=Gh求出有用

功；然后根據(jù)機械效率的計算公式可求出斜面的效率；

（3）運用總功與有用功之差，得出額外功的大小，再根據(jù)W^=fs,變形后可求摩擦力

fo

【解答】解：

（1）拉力的功率為：

P=W=FS=FV=250NX0.6Ws=150W；

（2）斜面長s=vt=5.6m/sX10s=6m,

此過程所做總功為：

W,^=Fs=250NX6m=1500J；

有用功為：

Wn=Gh=600NX2m=1200J；

斜面的機械效率為：

W有用=OOJx100%=80%；

W總1500.1

(3)此過程中所做額外功為：

W8J=W總-W仃=1500J-1200J=300J；

額外功為克服摩擦力做的功，由W^=fs可得摩擦力：

f=2^.=300!L=50Na

s6m

故答案為：150：80%n

18.(4分)俯臥撐是--項常見的健身項目，如圖所示是某同學做俯臥撐時的情景。此同學

的身體可視為杠桿，身高L80m,腳與地的接觸點為A點，人的重心O點距A點1.2m,

支點是A點,地面對兩手的支持力為640No若50s內做俯臥撐40次，每次人

重心上升高度為0.2m,每次人做功為160J,做功功率為128W。

【答案】A；640；160；128o

【分析】(1)根據(jù)題意找出支點、動力臂、動力、阻力臂、阻力，根據(jù)杠桿平衡條件求

出地面對雙手的支持力。

(2)做俯臥撐時，支持力對人做的功與克服重力所做的功相等，據(jù)此可求出每次人做的

功和做40次俯臥撐所做的總功，然后求出功率大小。

【解答】解：

(1)人在做俯臥撐時，人的身體相當于杠桿，人的重力是阻力，則：A為支點，Li=AB

=1.3m,L2=AO=l.2m,G=mg=80kgX10N/kg=800N,

根據(jù)杠桿平衡條件得：GXL2=FXLI,

則800NX1.5m_M0N.

Li1.5m

（2）做俯臥撐時，支持力對人做的功與克服重力所做的功相等,

則每次人做的功：W=Gh=800NX3.2m=160J,

做40次俯臥撐所做的總功：W=160JX40=6400J,

做俯臥撐的功率：=6?°J=128W。

t50s

故答案為：A；640；128o

19.（4分）新開學，班級領取分發(fā)一批新書，每捆新書重為100N,此過程對書做功為_Q

J;后經(jīng)過10米長的樓梯，爬上層高為3米的二樓3QJ；為了省力，后勤人員用如

圖所示的滑輪組進行搬運書籍，每個滑輪重10N,若不考慮繩重卻摩擦的拉

力；通過計算比較，判定利用該滑輪組提升事物省力不省功。（選填“省力省

功”、“省力不省功”、“不省力省功”或“不省力不省功”）

【答案】0；300；505；省力不省功。

【分析】根據(jù)功的定義來判斷是否做功，若做功，根據(jù)W=Fs求功的大小；爬樓時，人

對書做的功等于克服重力做的功，根據(jù)W=Gh求克服重力做功：由滑輪組繩子的繞法

可知，相當于兩根繩拉物體和動滑輪，利用力的平衡判斷拉力大小，物體上升高度h=

3m,則繩子的自由端移動的距離s=2h,據(jù)此計算克服重力做功。

【解答】解：小明抱著重為100N的新書在水平過道上運動，書在重力和人對書的支持力

的作用下處于平衡狀態(tài)，書在豎直方向上沒有移動距離；

爬上3m高的二樓，人需克服重力做功W=Gh=100NX3m=300J：

利用滑輪組搬書，由圖可知，G|S=10X100N=1000N,G動=10N,勻速提升時則有：

5F=G和+G動=1010N,所以F=505N：

繩子的自由端移動的距離s=2h=6m,所以力F做功WF=FS=5O5NX7m=3030J；

小明搬運10捆書需做功W小明=10W=1OX3OOJ=3OOOJ：

可見，利用滑輪組省力不省功。

故答案為：0；300；省力不省力。

20.（5分）如圖是一風景區(qū)的盤山公路，之所以要把上山的公路修成這般模樣，是因為盤

山公路相當于簡單機械中的斜面。一輛客車在盤山公路上勻速行駛，客車和乘客

的總質量為7000kg,向上行駛過程中牽引力保持20000N不變，到了高為0.5km的山

頂，）汽車的行駛速度是10m/s,牽引力從山腳到山頂做的功為108J,盤山公

路的“機械”效率為35%,乘車時小明發(fā)現(xiàn)：在爬山過程中司機往往速度很慢，

是為了增大牽引力。

【答案】斜面；10;1（）8：35%；增大牽引力。

【分析】（1）車經(jīng)過盤山路時要向高處運動，所以我們可以從斜面模型上分析。使用斜

面可以省力，斜面越平緩，越省力，但同時越費距離。

（2）已知行駛的路程和所用的時間，根據(jù)公式丫=且可求行駛速度。

t

（3）根據(jù)W總=Fs得出牽引力從山腳到山頂做的功，利用G=mg得出客車和乘客的總

W有用

重力，根據(jù)w^=Gh得出有用功，根據(jù)“=-55_得出盤山公路的“機械”效率；

W總

（4）由功率公式P=更可以推出P=Fv,由此可以分析上坡慢速的原因。

t

【解答】解：（1）盤山公路相當于簡單機械中的斜面，斜面加長了運動距離：

3

（2）客車行駛的速度v=亙=5*13m=iom/s；

t500s

（3）牽引力從山腳到山頂做的功Wa=Fs=20000NX5X103m=i（）8j,

客車和乘客的總重力G=mg=7000kgX10N/kg=7X105N,

有用功W有用=Gh=7X104NX3.5X103m=7.5X107J：

盤山公路的“機械”效率用=&5X工X]OO%=35%；

W總148J

（4）由P=V=』W=Fv可知，減小速度。

故答案為：斜面；1()8；35%；增大牽引力。

21.(3分)“馬力”是一種功率單位，它是怎樣產(chǎn)生的呢？200多左前，工程師根據(jù)瓦特

的設計，一個啤酒廠訂購了一臺，想代替馬匹去牽動抽水機，于是，他從自己的馬群中

選了一匹最強壯的馬，經(jīng)過折算得出：一匹馬每秒能夠把75千克的水提高1米。請你計

算：1馬力=750W,故事中的馬8小時做功2.16義1。7J,這些功如果由功率為

12kW的機器完成，需要0.5h。(取g=10N/kg)

【答案】750；2.16X107；0.5

【分析】(1)知道提升水的質量，利用G=mg求其重力，再利用W=Gh求對水做的功，

再利用P=M求做功功率，即1馬力的大??；

t

(2)利用W=Pt求馬8小時做的功；

(3)這些功如果由功率為12kW的機器完成，利用1=衛(wèi)?求需要的時間。

P

【解答】解：(1)提升水的重力：

G=mg=75kgX10N/kg=750N,

將水提升1m做的功：

W=Gh=750NXlm=750J；

做功功率：

P=j^=750J=750W,

t7s

即1馬力的大小為750W；

(2)馬8小時做的功：

W'=Pt'=750WX3X36(X)s=2.16X1()7J；