九年級物理上學期第一次月考試卷（含解析） 蘇科版4 (2)

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2016-2017學年江蘇省無錫市宜興市陶都中學九年級（上）第一次月考物理試卷 一、填空題（共26分） 1．做功包括兩個必要因素，它們是：　　和　　，在國際單位制中，功率的單位是　　． 2．某汽車發(fā)動機的功率為40kW，它的物理意義　?。? 3．如圖所示，小明分別用甲、乙兩滑輪把同一桶沙從一樓地面提到二樓地面，用甲滑輪所做的總功為W1，機械效率為η1；用乙滑輪所做的總功為W2，機械效率為η2，（若不計繩重與摩擦），則W1　　W2，η1　　η2（填“大于”、“小于”或“等于”）． 4．①天平、②動滑輪、③定滑輪、④剪鐵剪刀、⑤理發(fā)剪刀、⑥鍘刀、⑦起子、⑧釣魚竿，其中屬于省力杠桿的有　?。ㄌ顚懶蛱枺瑢儆诘缺鄹軛U的有　?。ㄌ顚懶蛱枺? 5．班級里組織登樓比賽活動，比一比誰登樓的功率最大．為此，在活動中必須測量的物理量有：　　，　　，　　． 6．重100N的物體在水平力F的作用下，5s內沿水平面勻速前進4m，已知物體與水平面之間的滑動摩擦力為20N，則此過程中力F對物體所做的功為　　J，功率為　　W． 7．工人站在地面上，用定滑輪將27kg的物品吊運到10m高處，使用定滑輪的優(yōu)點是　?。舨挥嬂K重和摩擦，勻速吊運所需的拉力是　　N；若勻速吊運時的實際拉力是300N，則人所做的有用功是　　J，定滑輪的機械效率是　?。╣取10N/kg）． 8．小欣用如圖所示的動滑輪提升重量為G=9N的物體，當用豎直向上F=5N的拉力拉繩的自由端勻速上升0.8m，用時4s，小欣所做的總功是　　J，機械效率是　　，拉力的功率是　　W． 9．某同學家新房裝修時，在地面與窗臺間放置一斜木板，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500N，沿斜面所用拉力400N，則斜面的機械效率是　　，瓷磚受到的摩擦力為　　N． 10．跳繩是一種簡便易行的鍛煉方式．如圖所示描繪了小明同學某次跳繩時重心移動的高度h隨時間t變化的圖象．若該同學重500N，由圖象可知，她跳一次做的功為　　J，則她1min內克服重力做功的功率為　　W． 11．鐵路提速要解決許多具體的技術問題，其中提高機車牽引力功率是一個重要問題．已知勻速行駛時，列車所受阻力與速度的平方成正比，即f=kv2．列車要提速，就必須研制出更大功率的機車．那么當列車分別以120km/h和40km/h的速度在水平軌道上勻速行駛時，機車的牽引力功率之比為　?。? 12．如圖所示，有一根均勻鐵棒，長為L，OA=，重力G=600N，為了不使這根鐵棒的B端下沉，所需外力F至少應為　　N；若F的方向不變，微微抬起這根鐵棒的B端，所需外力F應為　　N． 　 二、選擇題 13．在生產和生活中經(jīng)常使用各種機械，關于機械的下列說法，正確的是（　　） A．機械做功越快，機械效率越高 B．機械做功越多，機械效率越高 C．使用機械可以省力、省距離，也可以省功 D．使用機械可以省力或省距離，但不能省功 14．登樓梯比賽時，某同學從底樓勻速登上五樓，共用了12s，該同學登樓時克服重力做功的功率最接近于（　　） A．500W B．100W C．50W D．10W 15．小車重200N，人用30N的水平力推小車沿水平路面勻速前進50m的過程中，下列判斷正確的是（　?。? A．重力做功為10000J B．人對車做功10000J C．人對車做功1500J D．小車受到的阻力是230N 16．一個人先后用同樣大小的力沿水平方向拉木箱，使木箱分別在光滑和粗糙兩種不同的水平地面上前進相同的距離．關于拉力所做的功，下列說法中正確的是（　　） A．在粗糙地面上做功較多 B．在光滑地面上做功較多 C．兩次做功一樣多 D．條件不夠，無法比較兩次做功的多少 17．分別用杠桿、斜面和滑輪組將同一物體舉到相同高度，做的有用功（　?。? A．杠桿最多 B．斜面最多 C．滑輪組最多 D．一樣多 18．關于簡單機械下列說法中正確的是（　　） A．定滑輪不僅能改變力的大小而且能改變力的方向 B．使用滑輪組不僅省力而且省功 C．做功越多的機械，其機械效率就越高 D．功率越大的機械，做功就越快 19．如圖，用滑輪組提升重物時，重800N的物體在10s內勻速上升了lm．已知拉繩子的力F為300N，則提升重物的過程中（　?。? A．繩子自由端被上升2m B．做的有用功是800J C．滑輪組的機械效率是75% D．拉力F的功率是30W 20．如圖所示，輕質杠桿一端因始終水平方向力F作用而被逐步抬起，在此過程中F的大小及力臂變化是（　?。? A．變大、變大 B．變大、變小 C．變小、變大 D．變小、變小 21．如圖所示，作用在杠桿一端且始終與杠桿垂直的力F，將杠桿緩慢地由位置A拉至位置B，力F在這個過程中（　?。? A．變大 B．變小 C．不變 D．先變大后變小 22．功率相同的兩輛汽車，各自在水平公路上做勻速直線運動，汽車甲在半小時內行駛15km，汽車乙在2min內行駛1200m，則（　　） A．兩車牽引力之比為5：6 B．兩車發(fā)動機做功之比為1：1 C．兩車速度之比為1：1 D．兩車所受阻力之比為6：5 23．用四只完全相同的滑輪和兩根相同的繩子組成如圖所示的 甲、乙兩個滑輪組，不計繩重及繩子與滑輪間的摩擦，勻速提升2個相同的物體，則（　?。? A．甲較省力且機械效率較高 B．乙較省力且機械效率較高 C．兩個滑輪組省力程度不同，機械效率相同 D．兩個滑輪組省力程度相同，機械效率不同 24．粗細均勻長L重G的木棒橫臥在水平地面上，用力提起一端使木棒以另一端為支撐點慢慢成豎立，此過程中做功至少是（　　） A．0.5GL B．GL C．2GL D．不好判斷 　 三、實驗探索（共21分） 25．如圖，杠桿OA在力F1、F2的作用下處于靜止，L2是力F2的力臂，在圖中畫出F1的力臂L1和力F2． 26．如圖所示，AB是一根均勻木棒，B端著地，在A端用最小的力F時，恰好在圖示位置處于平衡狀態(tài)，請畫出力F的示意圖． 27．用滑輪組將陷在泥中汽車拉出來，試在圖中畫出最省力的繞繩方法． 28．在“探究動滑輪的機械效率”時，某小組利用自重不同的兩個動滑輪進行了如圖所示的三次測量，數(shù)據(jù)記錄如下： 實驗 序號 鉤碼 重/N 動滑輪 重/N 拉力/N 鉤碼上升的高度/m 測力計移動的距離/m 有用功/J 總功/J 機械效率/% ① 4 0.5 2.3 0.2 0.4 0.8 0.92 87.0 ② 4 0.9 2.5 0.2 0.4 0.8 1.0 ③ 6 0.5 3.3 0.2 0.4 （1）完成表格中空白處的計算，直接填在表格的空白處． （2）通過比較　　兩次實驗數(shù)據(jù)（選填實驗序號），可知動滑輪的機械效率與動滑輪的自重　　（選填“有關”或“無關”）． （3）小明認為“同一個機械，它的機械效率是一個定值”，通過比較　　兩次實驗數(shù)據(jù)（選填實驗序號），可知他的觀點是　　的（選填“正確”或“錯誤”）． （4）第二次實驗中，鉤碼上升所用的時間為1.5s，則動力的功率為　　W． （5）如果在實驗過程中，小敏同學斜向上拉彈簧測力計，則所測的機械效率會　　．（選填：“變大、變小或不變”） 29．在“探究杠桿的平衡條件”的實驗中， （1）應先調節(jié)杠桿兩端的平衡螺母，使杠桿在　　位置平衡，這樣做是為了便于測量　　；如發(fā)現(xiàn)杠桿左端偏高，則可把右端的平衡螺母向　　調節(jié)，或將左端的平衡螺母向　　調節(jié)． 如圖是小敏同學三次實驗的情景，實驗時所用的每個鉤碼重0.5N，杠桿上每一格長5cm，部分實驗數(shù)據(jù)已記錄在表中． 實驗次數(shù) 動力F1/N 動力臂L1/cm 阻力F2/N 阻力臂L2/cm 1 1.5 10 1 2 1 20 10 3 1 20 1.5 10 （2）請將表中的實驗數(shù)據(jù)補充完整． （3）小敏的第三次實驗存在錯誤，其錯誤是　　． （4）由正確的實驗結果可得到杠桿的平衡條件是　?。? 　 四、計算 30．工人利用如圖所示的滑輪組提升重物，不計繩重和摩擦． （1）若工人用250N的力恰好能將重400N的物體豎直向上勻速提起2米．求該滑輪組此時的機械效率． （2）若用此滑輪組將重900N的物體豎直向上勻速提升2m，求該滑輪組此時的機械效率． 31．做俯臥撐運動的人可視為杠桿．如圖所示，一同學重500N，P點為重心，他每次將身體撐起，肩部上升0.4m．某次測試中．他1min內完成30次俯臥撐． 求：（1）俯臥撐中的動力臂、阻力臂． （2）將身體勻速撐起，雙手對地面的壓力． （3）將身體撐起一次所做的功． （4）該同學在這1min內的功率． 32．某型號汽車發(fā)動機的額定功率為6104W，在水平路面上勻速行駛時受到的阻力是2000N．在額定功率下，當汽車勻速行駛時，求： （l）發(fā)動機所提供的牽引力大小； （2）行駛5min牽引力所做的功； （3）行駛速度的大小． 　  2016-2017學年江蘇省無錫市宜興市陶都中學九年級（上）第一次月考物理試卷 參考答案與試題解析 　 一、填空題（共26分） 1．做功包括兩個必要因素，它們是：　有力作用在物體上　和　物體在力的方向上移動距離　，在國際單位制中，功率的單位是　瓦（W）　． 【考點】力做功的必要因素． 【分析】根據(jù)力對物體做功的兩個必要因素、功率的單位來填寫． 【解答】解：做功的兩個必要因素為：有力作用在物體上；物體在力的方向上移動距離． 國際單位制中功率的是瓦特，簡稱瓦，符號為W． 故答案為：有力作用在物體上；物體在力的方向上移動距離；瓦（W）． 　 2．某汽車發(fā)動機的功率為40kW，它的物理意義　該發(fā)動機在1s內完成40000J的功?。? 【考點】功率的概念． 【分析】功率是表示物體做功快慢的物理量，功率是物體在1s內完成的功． 【解答】解：功率是表示物體做功快慢的物理量，發(fā)動機的功率是40kW=40000W，表示該發(fā)動機在1s內完成40000J的功． 故答案為：該發(fā)動機在1s內完成40000J的功． 　 3．如圖所示，小明分別用甲、乙兩滑輪把同一桶沙從一樓地面提到二樓地面，用甲滑輪所做的總功為W1，機械效率為η1；用乙滑輪所做的總功為W2，機械效率為η2，（若不計繩重與摩擦），則W1　小于　W2，η1　大于　η2（填“大于”、“小于”或“等于”）． 【考點】機械效率的大小比較；功的計算． 【分析】由圖可知甲是定滑輪，乙是動滑輪，利用乙滑輪做的額外功多，由“小明分別用甲、乙兩滑輪把同一桶沙從一樓地面提到二樓地面”可知兩種情況的有用功，再根據(jù)總功等于有用功加上額外功，可以比較出兩種情況的總功大?。缓罄忙?100%即可比較出二者機械效率的大小． 【解答】解：因為小明分別用甲、乙兩滑輪把同一桶沙從一樓地面提到二樓地面，所以兩種情況的有用功相同； 當有用功一定時，甲中所做的總功為對一桶沙所做的功，利用機械時做的額外功越少，則總功就越少，機械效率就越高； 又因為乙是動滑輪，乙中所做的總功還要加上對動滑輪所做的功，利用乙滑輪做的額外功多，則總功越多，機械效率越低． 即W1 小于W2，η1 大于η2． 故答案為：小于；大于． 　 4．①天平、②動滑輪、③定滑輪、④剪鐵剪刀、⑤理發(fā)剪刀、⑥鍘刀、⑦起子、⑧釣魚竿，其中屬于省力杠桿的有　②④⑥⑦?。ㄌ顚懶蛱枺瑢儆诘缺鄹軛U的有?、佗邸。ㄌ顚懶蛱枺? 【考點】杠桿的應用；杠桿的分類． 【分析】依據(jù)杠桿的動力臂和阻力臂大小關系：若動力臂大于阻力臂，則是省力杠桿；若動力臂小于阻力臂，則是費力杠桿；若動力臂等于阻力臂，則為等臂杠桿． 【解答】解： ①天平在使用過程中，動力臂等于阻力臂，屬于等臂杠桿； ②動滑輪的實質是動力臂為阻力臂兩倍的杠桿，是省力杠桿； ③定滑輪的實質是等臂杠桿； ④剪鐵剪刀在使用過程中，動力臂大于阻力臂，是省力杠桿； ⑤理發(fā)剪刀在使用過程中，動力臂小于阻力臂，是費力杠桿； ⑥鍘刀在使用過程中，動力臂大于阻力臂，是省力杠桿； ⑦起子在使用過程中，動力臂大于阻力臂，是省力杠桿； ⑧釣魚竿在使用過程中，動力臂小于阻力臂，是費力杠桿． 綜上所述，屬省力杠桿的是②④⑥⑦，屬費力杠桿的是⑤⑧，屬等臂杠桿的是①③． 故答案為：②④⑥⑦；①③． 　 5．班級里組織登樓比賽活動，比一比誰登樓的功率最大．為此，在活動中必須測量的物理量有：　體重G或人的質量m　，　樓高h　，　上樓所用時間t?。? 【考點】功率的測量實驗；功率的計算． 【分析】登樓時是克服自身的重力做功，功等于重力和樓高的乘積，功除以登樓時間就是登樓的功率． 【解答】解：登樓的功率需要測量的物理量是：體重、樓高和登樓的時間． 故答案為：體重G；樓高h；上樓所用時間t． 　 6．重100N的物體在水平力F的作用下，5s內沿水平面勻速前進4m，已知物體與水平面之間的滑動摩擦力為20N，則此過程中力F對物體所做的功為　80　J，功率為　16　W． 【考點】功的計算；功率的計算． 【分析】物體勻速前進，所以拉力和摩擦阻力是一對平衡力，根據(jù)W=Fs求出拉力對物體做的功；根據(jù)P=求出功率． 【解答】解：物體勻速前進，所以拉力F=f=20N， 拉力做功W=Fs=20N4m=80J； 功率P===16W． 故答案為：80；16． 　 7．工人站在地面上，用定滑輪將27kg的物品吊運到10m高處，使用定滑輪的優(yōu)點是　改變施力方向?。舨挥嬂K重和摩擦，勻速吊運所需的拉力是　270　N；若勻速吊運時的實際拉力是300N，則人所做的有用功是　2700　J，定滑輪的機械效率是　90%?。╣取10N/kg）． 【考點】定滑輪及其工作特點；滑輪組繩子拉力的計算；功的計算；機械效率的計算． 【分析】（1）定滑輪的使用特點是：可以改變力的方向，但不省力； （2）利用G=mg求重力，利用W總=Fs求總功，再利用W有用=Gh求有用功，即可利用η=100%求機械效率． 【解答】解：物體重力：G=mg=27kg10N/kg=270N， 定滑輪的實質是個等臂杠桿，使用定滑輪的目的是可以改變施力方向，但不能省力． 所以若不計繩重和摩擦，勻速吊運所需的拉力是F′=G=270N； 若勻速吊運時的實際拉力是300N， W總=Fs=300N10m=3000J， W有用=Gh=270N10m=2700J， η=100%=100%=90% 故答案為：改變施力方向，270；2700J；90%． 　 8．小欣用如圖所示的動滑輪提升重量為G=9N的物體，當用豎直向上F=5N的拉力拉繩的自由端勻速上升0.8m，用時4s，小欣所做的總功是　4　J，機械效率是　90%　，拉力的功率是　1　W． 【考點】動滑輪及其工作特點． 【分析】（1）已知拉力F=5N，繩的自由端勻速上升0.8m，根據(jù)公式W=FS可求小欣所做的總功； （2）已知物體的重力G=9N，物體升高的高度為h=0.8m=0.4m，根據(jù)公式W=Gh可求出有用功，有用功與總功的比值就是機械效率； （3）已知人拉繩子所做的總功和工作時間，根據(jù)公式P=可求拉力的功率． 【解答】解：小欣所做的總功是：W總=FS=5N0.8m=4J； 有用功：W有用=Gh=9N0.4m=3.6J， 機械效率是：η===90%； 拉力的功率是：P===1W． 故答案為：4；90%；1． 　 9．某同學家新房裝修時，在地面與窗臺間放置一斜木板，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500N，沿斜面所用拉力400N，則斜面的機械效率是　75%　，瓷磚受到的摩擦力為　100　N． 【考點】斜面的機械效率． 【分析】（1）根據(jù)W總=Fs求出動力做的功；根據(jù)W有用=Gh求出有用功；根據(jù)η=求出機械效率； （2）根據(jù)W總=W有用+W額求出克服摩擦阻力做的額外功，根據(jù)W額=fs求出摩擦阻力． 【解答】解： （1）拉力做功是總功：W總=Fs=400N5m=2000J， 克服瓷磚重力所做功是有用功：W有用=Gh=500N3m=1500J， 所以斜面的機械效率η=100%=100%=75%； （2）因為W總=W有用+W額 所以克服摩擦力做的額外功：W額=W總﹣W有用=2000J﹣1500J=500J， 由W額=fs可得： 木板對瓷磚的摩擦阻力f===100N． 故答案為：75%；100． 　 10．跳繩是一種簡便易行的鍛煉方式．如圖所示描繪了小明同學某次跳繩時重心移動的高度h隨時間t變化的圖象．若該同學重500N，由圖象可知，她跳一次做的功為　30　J，則她1min內克服重力做功的功率為　75　W． 【考點】功的計算；功率的計算． 【分析】（1）從圖中可以看出他的重心移動的最大高度； （2）已知物體的質量，根據(jù)公式G=mg可求他的體重，再利用W=Gh求他跳一次克服重力做功； （3）從圖中可以看出跳一次所用的時間，然后可知1min內跳的次數(shù)n，求出1min做的總功，再利用功率的公式P=計算1min內克服重力做功的功率． 【解答】解： （1）由圖象可知，他的重心移動的最大高度h=6cm=0.06m； 跳一次克服重力做功： W=Gh=500N0.06m=30J； （2）由圖分析可知，跳一次的時間為0.4s，則小明同學1min內跳了150次， 1min內做的總功：W總=W150=30J150=4500J， 1min內克服重力做功的功率： P===75W． 故答案為：30；75． 　 11．鐵路提速要解決許多具體的技術問題，其中提高機車牽引力功率是一個重要問題．已知勻速行駛時，列車所受阻力與速度的平方成正比，即f=kv2．列車要提速，就必須研制出更大功率的機車．那么當列車分別以120km/h和40km/h的速度在水平軌道上勻速行駛時，機車的牽引力功率之比為　27：1　． 【考點】功率計算公式的應用；二力平衡條件的應用． 【分析】根據(jù)f=kv2求出兩種情況下列車受到的阻力之比，列車在水平軌道上勻速行駛時受到的阻力和牽引力是一對平衡力，根據(jù)二力平衡條件可知牽引力和阻力的大小相等，據(jù)此求出兩種情況下受到的牽引力之比，再根據(jù)P===Fv求出機車的牽引力功率之比． 【解答】解：當列車分別以v1=120km/h和v2=40km/h的速度在水平軌道上勻速行駛時，受到的牽引力之比： ==（）2=（）2=， 因列車勻速行駛時，受到的牽引力和阻力是一對平衡力， 所以，兩次列車受到的牽引力之比： ==， 兩次列車行駛的速度之比： ==， 因P===Fv， 所以，機車的牽引力功率之比： ====． 故答案為：27：1． 　 12．如圖所示，有一根均勻鐵棒，長為L，OA=，重力G=600N，為了不使這根鐵棒的B端下沉，所需外力F至少應為　200　N；若F的方向不變，微微抬起這根鐵棒的B端，所需外力F應為　300　N． 【考點】杠桿的平衡條件． 【分析】（1）根據(jù)均勻木桿確定杠桿的重心，支點為A；然后根據(jù)杠桿平衡的條件：F1L1=F2L2計算出F的大?。? （2）微微抬起這根鐵棒的B端，支點為C，根據(jù)杠桿平衡的條件進行分析即可得出． 【解答】解：（1）根據(jù)杠桿的平衡條件可知，F(xiàn)（+）=G； 所以F===200N； （2）微微抬起這根鐵棒的B端，F(xiàn)L=G； 所以F===300N． 故答案為：200；300． 　 二、選擇題 13．在生產和生活中經(jīng)常使用各種機械，關于機械的下列說法，正確的是（　?。? A．機械做功越快，機械效率越高 B．機械做功越多，機械效率越高 C．使用機械可以省力、省距離，也可以省功 D．使用機械可以省力或省距離，但不能省功 【考點】機械效率；功的原理． 【分析】要解決此題需要了解：1、各機械的作用，從機械的利與弊兩方面進行分析； 2、機械效率反映有用功占總功的比例或額外功占總功的比例． 【解答】解：我們使用機械有時是為了省力，有時是為了省距離，有時是為了改變力的方向，但都不能省功，故D選項正確，C選項錯誤； 機械效率是指有用功所占總功的比例，與做功快慢和做功多少無關，故A、B錯誤． 故選D． 　 14．登樓梯比賽時，某同學從底樓勻速登上五樓，共用了12s，該同學登樓時克服重力做功的功率最接近于（　?。? A．500W B．100W C．50W D．10W 【考點】功率的計算；功的計算． 【分析】根據(jù)P==可知，要估算該同學登樓時克服重力做功的功率，只要估測一下該同學的體重和從底樓到五樓的高度即可求出． 【解答】解：估計該同學的體重為500N，每層樓高3m，登上五樓共登了4層，所以登的高度是12m 該同學克服重力做的功：： W=Gh=500N12m=6000J， 該同學克服重力做功的功率： P===500W． 故選A． 　 15．小車重200N，人用30N的水平力推小車沿水平路面勻速前進50m的過程中，下列判斷正確的是（　　） A．重力做功為10000J B．人對車做功10000J C．人對車做功1500J D．小車受到的阻力是230N 【考點】功的計算． 【分析】人對車做的功等于推力與在推力的作用下物體移動的距離． 【解答】解：根據(jù)題意得人對車做的功為： W=Fs=30N50m=1500J 在重力的作用下物體沒有移動距離所以重力沒有做功，故A選項不對． 由于物體勻速前進，所以小車受到的阻力與人的推力相等，D選項也不對． 通過計算可知人對車做功1500J，故選C． 　 16．一個人先后用同樣大小的力沿水平方向拉木箱，使木箱分別在光滑和粗糙兩種不同的水平地面上前進相同的距離．關于拉力所做的功，下列說法中正確的是（　　） A．在粗糙地面上做功較多 B．在光滑地面上做功較多 C．兩次做功一樣多 D．條件不夠，無法比較兩次做功的多少 【考點】功的計算． 【分析】知道用力大小相同，木箱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：已知W=Fs，在光滑和粗糙兩種不同的水平地面上F相同、s相同， 所以兩次做功一樣多． 故選：C． 　 17．分別用杠桿、斜面和滑輪組將同一物體舉到相同高度，做的有用功（　?。? A．杠桿最多 B．斜面最多 C．滑輪組最多 D．一樣多 【考點】功的大小比較． 【分析】物體的重力相等，升高的高度相等，根據(jù)公式W=Gh可求有用功的大小． 【解答】解：用杠桿、斜面和滑輪組將同一物體舉到相同的高度，根據(jù)公式W=Gh可知，做的有用功相等． 故選D． 　 18．關于簡單機械下列說法中正確的是（　?。? A．定滑輪不僅能改變力的大小而且能改變力的方向 B．使用滑輪組不僅省力而且省功 C．做功越多的機械，其機械效率就越高 D．功率越大的機械，做功就越快 【考點】功率的概念；定滑輪及其工作特點；滑輪組及其工作特點；功；機械效率． 【分析】根據(jù)定滑輪，滑輪組的特點分析A、B選項； 根據(jù)功，功率，機械效率分析C、D選項． 【解答】解：定滑輪可改變用力的方向，不能改變力的大小，而滑輪組能改變用力的方向，也能改變力的大小，但不能省功，故A、B選項說法錯誤； 機械效率是有用功與總功的比值，只說有用功，無法說明機械效率的大小，故C說法錯誤； 功率是表示做功快慢的物理量，故D說法正確． 故選D． 　 19．如圖，用滑輪組提升重物時，重800N的物體在10s內勻速上升了lm．已知拉繩子的力F為300N，則提升重物的過程中（　?。? A．繩子自由端被上升2m B．做的有用功是800J C．滑輪組的機械效率是75% D．拉力F的功率是30W 【考點】有用功和額外功；滑輪組及其工作特點；滑輪（組）的機械效率；功率的計算． 【分析】（1）由圖可知滑輪組繩子的有效股數(shù)，根據(jù)s=nh求出繩子自由端被拉下的距離； （2）根據(jù)W=Gh求出有用功； （3）根據(jù)W=Fs求出總功，利用η=100%求出滑輪組的機械效率 （4）利用P=求出拉力的功率． 【解答】解：A、由圖可知，n=3，則繩子自由端被拉下的距離：s=nh=31m=3m，故A錯誤； B、做的有用功：W有=Gh=800N1m=800J，故B正確； C、拉力做的總功：W總=Fs=300N3m=900J， 滑輪組的機械效率：η=100%=100%≈88.9%，故C錯誤； D、拉力的功率：P===90W，故D錯誤． 故選：B． 　 20．如圖所示，輕質杠桿一端因始終水平方向力F作用而被逐步抬起，在此過程中F的大小及力臂變化是（　?。? A．變大、變大 B．變大、變小 C．變小、變大 D．變小、變小 【考點】杠桿的動態(tài)平衡分析． 【分析】杠桿是能夠繞某一固定點轉到的硬棒． 支點就是杠桿繞著轉到的那一點． 動力是指使杠桿轉動的力． 阻力是指阻礙杠桿轉動的力． 動力臂是指從支點到動力作用線之間的距離． 阻力臂是指從支點到阻力作用線之間的距離． 根據(jù)圖中杠桿，對其動力和動力臂進行具體分析． 【解答】解：如圖所示，由于是輕質杠桿，所以杠桿自身重力忽略不計． 拉力F方向始終水平向右，支點在A點．動力臂是從A點到水平拉力F所在的水平直線之間的距離． 阻力是由于物體重力而對杠桿產生的豎直向下的拉力，方向始終豎直向下．阻力臂是從A點到豎直向下方向上所在直線之間的距離． 由于杠桿不斷被抬起，會導致動力臂不斷減小，阻力大小不變，阻力臂不斷增大． 根據(jù)杠桿平衡條件公式：F1L1=F2L2 當L1變小、F2不變、L2變大時，F(xiàn)1會變大． 故選B． 　 21．如圖所示，作用在杠桿一端且始終與杠桿垂直的力F，將杠桿緩慢地由位置A拉至位置B，力F在這個過程中（　?。? A．變大 B．變小 C．不變 D．先變大后變小 【考點】杠桿的動態(tài)平衡分析． 【分析】解答此題，首先要判斷杠桿的五要素中，有哪些要素發(fā)生了變化，然后再利用杠桿的平衡條件進行分析． 【解答】解：在杠桿緩慢由A到B的過程中，動力臂OA的長度沒有變化，阻力G的大小沒有變化，而阻力臂L卻逐漸增大； 由杠桿的平衡條件知：F?OA=G?L，當OA、G不變時，L越大，那么F越大； 因此拉力F在這個過程中逐漸變大． 故選A． 　 22．功率相同的兩輛汽車，各自在水平公路上做勻速直線運動，汽車甲在半小時內行駛15km，汽車乙在2min內行駛1200m，則（　?。? A．兩車牽引力之比為5：6 B．兩車發(fā)動機做功之比為1：1 C．兩車速度之比為1：1 D．兩車所受阻力之比為6：5 【考點】功率的計算；物理量的單位及單位換算；速度的計算；二力平衡條件的應用；功的計算． 【分析】已知兩輛汽車的功率相同，還知道行駛的時間，根據(jù)公式W=Pt可求做功的大小之比；汽車做勻速直線運動，已知行駛的速度和距離，再利用公式V=求出兩車的速度之比；再利用公式W=FS求出牽引力之比；牽引力等于所受到的阻力． 【解答】解：兩車做功的大小之比===；故B錯誤； 兩車速度之比====；故C錯誤； 兩車牽引力之比為====；故A錯誤； 牽引力之比等于所受阻力之比；故D正確． 故選D． 　 23．用四只完全相同的滑輪和兩根相同的繩子組成如圖所示的 甲、乙兩個滑輪組，不計繩重及繩子與滑輪間的摩擦，勻速提升2個相同的物體，則（　?。? A．甲較省力且機械效率較高 B．乙較省力且機械效率較高 C．兩個滑輪組省力程度不同，機械效率相同 D．兩個滑輪組省力程度相同，機械效率不同 【考點】滑輪組及其工作特點． 【分析】（1）在不計摩擦的情況下，若有n段繩子在拉重物，則 F=（G動+G物）． （2）機械效率是指有用功占總功的百分比，而有用功和額外功之和稱為總功．增大機械效率的方法有二：一是增大有用功，即拉更重的重物；二是減小額外功，如減小摩擦、減輕動滑輪重． 【解答】解：（1）從圖中可以看出，甲圖是有兩段繩子在拉重物，故 F=（G動+G物）； 乙圖有三段繩子在拉重物，故 F=（G動+G物）．所以兩個滑輪組的省力程度不同． （2）因為兩圖的動滑輪和繩子是完全相同的，對比分析中所述增大機械效率的方法，可知兩滑輪組的機械效率是相同． 故選C． 　 24．粗細均勻長L重G的木棒橫臥在水平地面上，用力提起一端使木棒以另一端為支撐點慢慢成豎立，此過程中做功至少是（　?。? A．0.5GL B．GL C．2GL D．不好判斷 【考點】功的計算；重心． 【分析】既然是均勻的木棒，那重心就在木棒中點的地方，那么用力提起一端使木棒以另一端為支撐點慢慢豎立起來，木棒的重心從水平到垂直的距離h=L，然后利用W=Gh即可得出答案． 【解答】解：由于木棒質地均勻，那么木棒的重心位于木棒的中點處； 木棒由水平到豎立的過程中，重心移動了 h=L； 那么要想提起這根木棒，至少要做的功為 W=Gh=G?L=0.5GL． 故選A． 　 三、實驗探索（共21分） 25．如圖，杠桿OA在力F1、F2的作用下處于靜止，L2是力F2的力臂，在圖中畫出F1的力臂L1和力F2． 【考點】力臂的畫法． 【分析】畫力臂的方法：首先確定支點；然后找到動力和阻力，并用虛線延長動力和阻力的作用線，做支點到動力作用線和阻力作用線的垂線即可；根據(jù)力臂的定義，力臂為支點到力的作用線的距離，已知力臂可畫出力． 【解答】解：過力臂L2的右端，作垂直于L2的直線，與杠桿的交點為力F2的作用點，方向斜向左上方，過支點O做力F1作用線的垂線段L1，則線段L1為力F1的力臂；如圖所示： 　 26．如圖所示，AB是一根均勻木棒，B端著地，在A端用最小的力F時，恰好在圖示位置處于平衡狀態(tài)，請畫出力F的示意圖． 【考點】杠桿中最小力的問題． 【分析】力臂越長，作用力越?。灰虼舜_定最長的力臂即OA，根據(jù)力臂的定義過支點作垂直于力的作用線的垂線段，并確定作用力的方向． 【解答】解：圖中杠桿支點為O，最小作用力F的力臂為線段OA，過A點作垂直于OA的作用力F，方向斜向右； 如圖所示： 　 27．用滑輪組將陷在泥中汽車拉出來，試在圖中畫出最省力的繞繩方法． 【考點】滑輪組的設計與組裝． 【分析】要解決此題，需要知道滑輪組的繞線方法．可以從定滑輪或動滑輪繞起．要知道從動滑輪繞起比從定滑輪繞起多中間一根繞線承擔物重，更省力． 【解答】解：只有一個動滑輪，要求最省力，繩子先系在動滑輪的固定掛鉤上，然后繞過左邊的定滑輪，再繞過動滑輪．如圖所示： 　 28．在“探究動滑輪的機械效率”時，某小組利用自重不同的兩個動滑輪進行了如圖所示的三次測量，數(shù)據(jù)記錄如下： 實驗 序號 鉤碼 重/N 動滑輪 重/N 拉力/N 鉤碼上升的高度/m 測力計移動的距離/m 有用功/J 總功/J 機械效率/% ① 4 0.5 2.3 0.2 0.4 0.8 0.92 87.0 ② 4 0.9 2.5 0.2 0.4 0.8 1.0 ③ 6 0.5 3.3 0.2 0.4 （1）完成表格中空白處的計算，直接填在表格的空白處． （2）通過比較?、倥c②　兩次實驗數(shù)據(jù)（選填實驗序號），可知動滑輪的機械效率與動滑輪的自重　有關　（選填“有關”或“無關”）． （3）小明認為“同一個機械，它的機械效率是一個定值”，通過比較?、倥c③　兩次實驗數(shù)據(jù)（選填實驗序號），可知他的觀點是　錯誤　的（選填“正確”或“錯誤”）． （4）第二次實驗中，鉤碼上升所用的時間為1.5s，則動力的功率為　0.67　W． （5）如果在實驗過程中，小敏同學斜向上拉彈簧測力計，則所測的機械效率會　變小?。ㄟx填：“變大、變小或不變”） 【考點】滑輪（組）機械效率的測量實驗． 【分析】（1）有用功等于鉤碼重力和鉤碼上升高度的乘積，即W有用=Gh；總功等于拉力和測力計移動距離的乘積，即W總=FS；機械效率等于有用功和總功的比值，即η=100%； （2）研究動滑輪機械效率與動滑輪自身重力是否有關時，應控制提升鉤碼的重力相同，改變動滑輪重力； （3）同一個機械，額外功基本上不變，當提升的物體重力變化時，有用功在總功中占得比值就變化，機械效率也就變化； （4）動力的功率應該用動力所做的功，除以做功的時間，即運用公式P=來計算； （5）判斷拉力的變化，得出總功的變化，從而可根據(jù)機械效率公式得出所測機械效率的變化． 【解答】解：（1）第二次數(shù)據(jù)，η=100%=100%=80%； 第3次數(shù)據(jù)中，有用功W有用=Gh=6N0.2m=1.2J； 總功W總=FS=3.3N0.4m=1.32J； 機械效率η=100%=100%≈90.9%； （2）①②兩次實驗中，鉤碼的重力相同，動滑輪的重力不同，機械效率也不同，因此探究的是機械效率與動滑輪自重的關系； （3）比較①③，同一個機械，動滑輪重力不變，提升的物體重力不同時，機械效率也不同，提的物體越重，機械效率越大，可知小明的觀點是錯誤的． （4）由表格中數(shù)據(jù)知，動力所做的功W=Fs=2.5N0.4m=1J， 則動力的功率為：P==≈0.67W． （5）如果在實驗過程中，小敏同學斜向上拉彈簧測力計，所測拉力偏大，總功偏大，由公式η=可知，所測的機械效率會偏?。? 故答案為：（1）1.2；1.32；90.9．（2）①與②；有關；（3）①與③；錯誤；（3）0.67；（5）變?。? 　 29．在“探究杠桿的平衡條件”的實驗中， （1）應先調節(jié)杠桿兩端的平衡螺母，使杠桿在　水平　位置平衡，這樣做是為了便于測量　力臂??；如發(fā)現(xiàn)杠桿左端偏高，則可把右端的平衡螺母向　左　調節(jié)，或將左端的平衡螺母向　左　調節(jié)． 如圖是小敏同學三次實驗的情景，實驗時所用的每個鉤碼重0.5N，杠桿上每一格長5cm，部分實驗數(shù)據(jù)已記錄在表中． 實驗次數(shù) 動力F1/N 動力臂L1/cm 阻力F2/N 阻力臂L2/cm 1 1.5 10 1 2 1 20 10 3 1 20 1.5 10 （2）請將表中的實驗數(shù)據(jù)補充完整． （3）小敏的第三次實驗存在錯誤，其錯誤是　彈簧測力計沒有豎直向下拉（或動力臂測量錯誤）?。? （4）由正確的實驗結果可得到杠桿的平衡條件是　F1L1=F2L2?。? 【考點】探究杠桿的平衡條件實驗． 【分析】（1）①探究杠桿平衡條件時，使杠桿在水平位置平衡，此時力與杠桿垂直，力臂的長度可以直接從杠桿上讀出來； ②杠桿左端偏高，說明杠桿的重心在支點右側，調節(jié)平衡螺母應使杠桿重心左移，這一調節(jié)過程的目的是為了使杠桿的自重對杠桿平衡不產生影響； （2）①根據(jù)表格中提供的數(shù)據(jù)和杠桿平衡條件F1L1=F2L2進行計算； ②由圖可見，第3次實驗中拉力的方向沒有豎直向下，導致力臂不能從杠桿上正確讀出； ③根據(jù)正確的數(shù)據(jù)可以計算出動力和動力臂的乘積、阻力和阻力臂的乘積，最后得出杠桿的平衡條件． 【解答】解： （1）①當杠桿在水平位置平衡時，力的方向與杠桿垂直，力臂等于支點到力的作用線的距離，力臂可以從杠桿標尺刻度上直接讀出來； ②杠桿重心左移應將平衡螺母（左端和右端的均可）向左調節(jié)，直至重心移到支點處，使杠桿重力的力臂為零，這樣就減小了杠桿的自重對實驗的影響； （2）①第1次實驗中：F1L1=F2L2=1.5N10cm=15N?cm，L2===15cm； 第2次實驗中：F1L1=F2L2=1N20cm=20N?cm，F(xiàn)2===2N； ②第3次實驗中，拉力的方向向右傾斜，導致動力臂偏小，根據(jù)杠桿平衡條件，阻力、阻力臂不變時，動力臂變小，動力就會變大，因此彈簧測力計的示數(shù)變大； ③由數(shù)據(jù)可以得出杠桿的平衡條件：動力動力臂=阻力阻力臂（或F1L1=F2L2） 故答案為：（1）水平；力臂；左；左；（2）①15；2；②彈簧測力計沒有豎直向下拉（或動力臂測量錯誤）；③F1L1=F2L2． 　 四、計算 30．工人利用如圖所示的滑輪組提升重物，不計繩重和摩擦． （1）若工人用250N的力恰好能將重400N的物體豎直向上勻速提起2米．求該滑輪組此時的機械效率． （2）若用此滑輪組將重900N的物體豎直向上勻速提升2m，求該滑輪組此時的機械效率． 【考點】滑輪（組）的機械效率． 【分析】（1）根據(jù)公式η=100%=100%=100%=100%求出滑輪組的機械效率； （2）不計繩重和摩擦，根據(jù)公式F=（G物+G動）求出動滑輪重，再利用此公式求出第二次的拉力，再根據(jù)公式η=100%=100%=100%=100%求出滑輪組的機械效率． 【解答】已知：拉力F=250N，物體重力G=400N，上升高度h=2m，第二次的物重G′=900N，n=2 求：（1）該滑輪組此時的機械效率η=？；（2）第二次的機械效率η=？ 解：（1）滑輪組的機械效率： η=100%=100%=100%=100%=100%=80%； （2）不計繩重和摩擦，根據(jù)公式F=（G物+G動）可得： 動滑輪重：G動=2F﹣G=2250N﹣400N=100N， 提升900N重物時的拉力： F′=（G′+G動）==500N， 此時滑輪組的機械效率： η′=100%=100%=100%=100%=90%． 答：（1）該滑輪組此時的機械效率為80%； （2）此滑輪組將重900N的物體豎直向上勻速提升2m時的機械效率為90%． 　 31．做俯臥撐運動的人可視為杠桿．如圖所示，一同學重500N，P點為重心，他每次將身體撐起，肩部上升0.4m．某次測試中．他1min內完成30次俯臥撐． 求：（1）俯臥撐中的動力臂、阻力臂． （2）將身體勻速撐起，雙手對地面的壓力． （3）將身體撐起一次所做的功． （4）該同學在這1min內的功率． 【考點】功的計算；杠桿的平衡條件；功率的計算． 【分析】支點為O點，線段OA為動力臂，OB為阻力臂；利用杠桿平衡的條件可以求出雙手對地面的壓力；根據(jù)W=FS求出做的功，利用求出功率． 【解答】已知：OB=0.9m，AB=0.6m，G=500N，h=0.4m，n=30，t=1min 求：OA=？OB=？F，W，P 解：（1）動力臂OA=OB+AB=1.5m、阻力臂OB=0.9m． （2）F1L1=F2L2 F11.5m=500N0.9m F1=300N （3）W=FS=300N0.4m=120J （4）=60W 答：動力臂是1.5m，阻力臂是0.9m，雙手對地面的壓力是300N，身體撐起一次做的功是120J，1min內的功率是60W． 　 32．某型號汽車發(fā)動機的額定功率為6104W，在水平路面上勻速行駛時受到的阻力是2000N．在額定功率下，當汽車勻速行駛時，求： （l）發(fā)動機所提供的牽引力大??； （2）行駛5min牽引力所做的功； （3）行駛速度的大?。? 【考點】功率計算公式的應用． 【分析】（1）物體做勻速直線運動時，處于平衡狀態(tài)，受到平衡力的作用，根據(jù)平衡力的大小相等、方向相反即可得出牽引力的大??； （2）已知額定功率以及工作時間5min，直接由W=Pt可求得牽引力所做的功． （3）已知的條件有：牽引力的大小以及發(fā)動機的額定功率，求速度可由功率的推導式：P===Fv得出； 【解答】解：（1）因為汽車勻速行駛，受平衡力作用；由二力平衡知識得，F(xiàn)=f=2000N； （2）t=5min=300s， W=Pt=6104W300s=1.8107J． （3）根據(jù)P=得P===Fv； ∴由P=Fv得：v===30m/s； 答：（l）發(fā)動機所提供的牽引力大小為2000N； （2）行駛5min牽引力所做的功為1.8107J； （3）行駛速度的大小為30m/s．