资源简介

湖南省长沙市雅礼洋湖实验中学2024-2025学年九年级上学期暑期自主学习成果展示（开学考试） 物理试题
一、选择题（1-10题为单选题，11-12题为多选题，每小题3分，共36分）
1．（2024九上·长沙开学考）下列估算符合实际的是（　　）
A．托起两枚鸡蛋的力约为10N
B．中学生步行速度约为10m/s
C．中学生上一层楼所做的功约为1500J
D．中学生站立时对地面的压强约为1Pa
2．（2024九上·长沙开学考）水平面上有两个完全相同的长方体a、b，按图所示甲、乙、丙、丁四种方式将a叠放在b上。四种方式中b对地面的压强大小关系是（　　）
A． B．
C． D．
3．（2024九上·长沙开学考）在图所示的装置中，不是利用连通器原理工作的是（　　）
A．船闸
B．茶壶
C．活塞式抽水机
D．水封式地漏
4．（2024九上·长沙开学考）如图所示的工具中，在使用时属于费力杠杆的是（　　）
A．电缆钳 B．筷子
C．核桃夹 D．瓶盖起子
5．（2024九上·长沙开学考）如图所示，一个指尖陀螺停在手指上，下列说法中正确的是（　　）
A．静止的陀螺不受力的作用
B．陀螺停在手指上时不具有惯性
C．陀螺对手指的压力和手指对陀螺的支持力是一对平衡力
D．陀螺对手指的压力和手指对陀螺的支持力是一对相互作用力
6．（2024九上·长沙开学考）跳伞运动员在空中匀速下落，则（　　）
A．势能减少，机械能减少 B．势能减少，动能增加
C．势能减少，机械能不变 D．动能不变，机械能不变
7．（2024九上·长沙开学考）近期交警部门加大对电动车安装遮阳伞的检查拆除力度。遮阳伞虽能遮挡阳光，但存在安全隐患，当电动车快速行驶时，如图所示，下列说法正确的是（　　）
A．遮阳伞上边空气流速小，压强小，伞面被向下压
B．遮阳伞下边空气流速小，压强大，伞面被向下压
C．遮阳伞上边空气流速大，压强小，伞面被向上吸
D．遮阳伞下边空气流速大，压强大，伞面被向上吸
8．（2024九上·长沙开学考）如图所示为赛艇比赛时的情景，此时船桨可看作一个杠杆，F1为动力，F2为阻力，则下列选项中船桨模型合理的是（　　）
A． B．
C． D．
9．（2024九上·长沙开学考）如下图所示，A、B两个物体叠放在水平面上，同时有F=4N的两个水平力分别作用于A、B两物体上，使A、B两个物体处于静止状态。下列分析正确的是（　　）
A．A和B之间摩擦力为0
B．地面对B的摩擦力为0
C．地面对B的摩擦力为4N，方向水平向左
D．地面对B的摩擦力为4N，方向水平向右
10．（2024九上·长沙开学考）把一块石头和一个西红柿同时放入水中，它们静止时西红柿漂在水面上，而石头沉入了水底，如图所示。石头和西红柿在水中受到的浮力的大小相比较（　　）
A．石头受到的浮力更大些
B．西红柿受到的浮力更大些
C．石头和西红柿受到的浮力一样大
D．无法比较石头和西红柿受到的浮力大小
11．（2024九上·长沙开学考）用相同的滑轮和绳子分别组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，相同时间内把相同的重物匀速提升相同的高度。若不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（　　）
A．绳子自由端所受的拉力
B．拉力对重物做功的功率相等
C．甲、乙两个滑轮组的机械效率相等
D．甲滑轮组的绳子自由端移动速度大
12．（2024九上·长沙开学考）如图所示，容器中装有一定质量的水，先后按甲、乙两种方式使物体A和小玻璃杯漂浮在水面上（图中细线重力及体积均不计）。设甲、乙两图中物体A和小玻璃杯共同受到的浮力分别为F甲和F乙，水对容器底的压强分别为p甲和p乙，则（　　）
A．p甲＝p乙 B．p甲＜p乙 C．F甲＝F乙 D．F甲＞F乙
二、填空题（每空2分，共18分）
13．（2024九上·长沙开学考）如图所示，用一根细线把一个小球悬挂起来，将小球从位置B拉到位置A，松开手释放小球，观察到它在AC之间摆动且摆动的幅度逐渐减小，最终停下来，说明力能改变物体的　 　，若小球摆动到位置C时所受的外力突然全部消失，小球将处于　 　状态。
14．（2024九上·长沙开学考）以茶论道，茶和天下，是中国文化自信的体现。如图3是一个茶壶，其壶嘴和壶身构成了一个　 　；茶壶的壶盖有一小孔，这是利用　 　的作用，使壶中的水　 　（选填“容易”或“不容易”）倒出。
15．（2024九上·长沙开学考）如图所示，在60 N的水平拉力F作用下，物体沿水平地面以0.3 m/s的速度运动。若不计机械的摩擦及自重。则物体与地面间的摩擦力为　 　N，拉力F的功率为　 　W。
16．（2024九上·长沙开学考）如图所示，轻质木杆AB的O点用细线悬挂在天花板上并保持水平，已知AB是OB长度的4倍，AO是AC长度的3倍。在杆的B点用细线竖直悬挂一边长为10cm的正方体物块甲，该物块静止在水平地面上；O点左侧悬挂一可自由移动的质量为2kg的物块乙。当乙悬挂在A点时，甲恰好对地面无压力，则甲的重力为　 　N；当乙悬挂在C点时，甲对地面的压强为　 　Pa。（g取10N/kg）
三、作图题（每题2分，共4分）
17．（2024九上·长沙开学考）如图是一形状不规则薄形物体，其重心在O处，请在物体的O点画出物体静止时所受的重力和拉力的示意图。
18．（2024九上·长沙开学考）如图所示，O为杠杆的支点，小球重3N，请作出小球受到的重力图示和使杠杆平衡的最小动力F并标出动力臂L。
四、实验题（每空2分，共28分）
19．（2024九上·长沙开学考）在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中（如图所示），小明先用弹簧测力计测出金属块的重力，然后将金属块缓慢浸入液体中不同深度，步骤如图B、C、D、E、F所示（液体均未溢出），并将其示数记录在表中：
实验步骤 B C D E F
弹簧测力计示数 2.2 2.0 1.7 1.7 1.9
（1）分析比较实验步骤A和　 　，可得出：浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关；
（2）分析实验数据可知，F中液体密度　 　（选填“大于”、“小于”或“等于”）水的密度；
（3）金属块浸没在水中时受到的浮力大小是　 　N，金属块密度为　 　，水的密度，g取）
20．（2024九上·长沙开学考）天平和杆秤在古籍中常被称为“权衡器”，《墨经》最早对权衡器的杠杆原理做了理论上的探讨。关于杠杆的平衡条件，小明利用如图所示装置进行探究。
（1）在实验前，杠杆静止在图甲所示的位置，此时杠杆处于　 　（选填“平衡”或“非平衡”）状态，要使杠杆在水平位置平衡，应将左端的平衡螺母向　 　调节；
（2）图乙中，杠杆恰好处于水平平衡状态，若取掉乙图中挂在B处的钩码，改用弹簧测力计钩在C处对杠杆施加拉力，为使杠杆保持水平平衡，且弹簧测力计示数最小，则弹簧测力计对杠杆的拉力方向是　 　；
（3）此实验多次改变挂在支点O两边钩码的质量和悬挂位置，收集杠杆平衡时多组动力、动力臂、阻力和阻力臂的数据，其目的是　 　。
21．（2024九上·长沙开学考）在“测量滑轮组的机械效率”的实验中，小皇用如图所示的滑轮组进行了三次实验，实验数据如下表所示。
实验序号 物重 物体上升的高度 拉力 绳端移动的距离 机械效率
① 4 0.1 1.9 0.3
② 6 0.1 2.7 0.3
③ 9 0.1 4.0 0.3
（1）小皇是利用图中的　 　（选填“甲”或“乙”）滑轮组完成实验的；
（2）实验中用到的测量工具有弹簧测力计和　 　；
（3）在第③次实验中，滑轮组的机械效率是　 　；
（4）通过分析实验数据可以得出：同一滑轮组提升的物重增大，机械效率将　 　（均选填“增大”、“减小”或“不变”）；
（5）想要提升滑轮组的机械效率，还可以使用的方法是__________；
A．减小动滑轮的质量
B．减小定滑轮的质量
C．增大物体上升的高度
（6）实验过程中如果在静止状态下读数，测得的机械效率将　 　（选填“偏大”、“偏小”或“更准确”）。
五、计算题（第22题6分，第23题8分，共14分）
22．（2024九上·长沙开学考）中国目前已成为世界基建强国，如图甲所示的塔吊是基建的常用设备，其起重机构的部分结构可简化为如图乙所示的滑轮组模型。已知物体质量为120kg，动滑轮的重量为300N，在绳子自由端施加拉力F后物体在10s内匀速上升5m。不计绳重和一切阻力。求：
（1）提升物体时做的有用功；
（2）10s内拉力F的功率；
（3）此时滑轮组的机械效率。
23．（2024九上·长沙开学考）如图甲所示，一底面积为圆柱形容器内盛足够多的水，一实心正方体木块漂浮在液面上，已知木块的体积为，，。（g取）
（1）求这时木块受到的浮力；
（2）求此时木块浸在水中的体积；
（3）若在木块上放入一物体A后，木块刚好浸没在水中（如图乙所示），则容器底部对桌面的压强增加多少？水对容器底部的压强增加多少？
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】速度与物体运动；重力及其大小的计算；压强的大小及其计算；功的计算及应用
【解析】【解答】A．托起两枚鸡蛋的力约为1N，故A不符合题意；
B．中学生步行速度约为1.2m/s，故B不符合题意；
C．中学生重力约为500N，一层楼高度约为3m，根据W=Gh计算中学生上一层楼所做的功约为
，故C符合题意；
D．中学生重力约为500N，中学生站立时与地面的接触面积约为，则中学生站立时对地面的压强约为，故D不符合题意。
故选C。
【分析】1、熟悉生活中常见的物体质量，如一枚鸡蛋为50g，中学生质量为50kg，
2、压强的计算：公式为F=Ps。
3、识记生活中常见的长度、中学生身高160cm，课桌80cm，
4、识记生活中常见的速度、心跳一分钟70次，走路的速度1.2m/s。
2．【答案】B
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【解答】解：由图知四种方式中b对地面的压力都相等，都等于两块长方体的重力之和，甲图b的受力面积最大，乙图的受力面积最小，丙、丁两图的受力面积相等且都小于甲的受力面积大于乙的受力面积，由压强公式知甲对地面的压强最小，丙、丁次之，乙对地面的压强最大，即p甲＜p丁=p丙＜p乙，故B正确。
故选：B。
【分析】长方体放在水平地面上，长方体对水平地面的压力等于长方体自身的重力；根据判断出压强的关系。
3．【答案】C
【知识点】连通器原理及其应用；大气压的综合应用
【解析】【解答】A．船闸开启后，上端开口，下端连通，构成连通器，故A不符合题意；
B．茶壶的壶嘴与壶身底部连通，上端开口，是连通器原理，故B不符合题意；
C．活塞式抽水利用了大气压强将水抽上来，故C符合题意；
D．水封式地漏的下水道形状为U形反水弯是上端开口，下端连通，故D不符合题意。
故选C。
【分析】连通器：上端开口相通，或底部相通的容器叫连通器，在连通器的液体保持同一水平，压强相等，应用：茶壶；回水弯管；船闸。
大气压的应用； 吸盘是将吸盘内部的气压减小，导致外界大气压大于内部气压，将吸盘压在墙面，和吸管吸取饮料的原理相同。
4．【答案】B
【知识点】杠杆的分类
【解析】【解答】A．电缆钳在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故A不符合题意；
B．筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故B符合题意；
C．核桃夹在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故C不符合题意；
D．瓶盖起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故D不符合题意。
故选B。
【分析】 此题考查的是杠杆的分类主要包括以下几种：①省力杠杆，动力臂大于阻力臂；②费力杠杆，动力臂小于阻力臂；③等臂杠杆，动力臂等于阻力臂。
5．【答案】D
【知识点】惯性及其现象；二力平衡的条件及其应用；平衡力的辨别
【解析】【解答】A．静止的陀螺表示处于平衡状态，受力平衡，受到重力和手指对它的支持力，故A错误；
B．惯性大小只与物体的质量有关，陀螺停在手指上时具有惯性，故B错误；
CD．陀螺对手指的压力和手指对陀螺的支持力作用在两个物体上，且大小相等，方向相反，是一对相互作用力，故C错误，D正确；
故选D。
【分析】1、力和运动：物体静止或者做匀速直线运动，物体受到平衡力的作用；
2、相互作用力：作用力是相互的，施力物体也是受力物体。特点为大小相等、方向相反、作用在两个物体上；
3、惯性是物体的基本属性，只有物体重力有关，当物体速度发生变化时，由于惯性物体保持原来运动状态的属性，利用惯性的实例：运动员助跑起跳，乘车系安全带可以降低司机惯性带来的伤害，惯性不是力，不能用受到惯性、惯性力的作用进行表述。
6．【答案】A
【知识点】机械能及其转化
【解析】【解答】跳伞运动员在空中匀速下落过程中，质量和速度不变，高度减小，则动能不变，重力势能变小，因此机械能减小。
故选A。
【分析】机械能：机械能为动能和重力势能之和，当质量不变时，动能和速度成正比，速度不变时，动能和质量成正比；当质量不变时，重力势能和高度成正比，高度不变时，重力势能和质量成正比。
7．【答案】C
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】遮阳伞上凸下平，当电动车快速行驶时，遮阳伞上边空气流速大，压强小，下边空气流速小，压强大，产生一个向上的升力，所以伞面被向上吸，故ABD错误，C正确。
【分析】流体压强与流速有关，流体流速越大的位置，压强越小，据此分析。
8．【答案】D
【知识点】杠杆及其五要素；杠杆的平衡分析法及其应用
【解析】【解答】船桨的本质为费力杠杆，支点为船桨与船的接触点，手给桨一个向下的作用力，桨抬起，水给桨下端一个阻力，故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
【分析】船桨时费力杠杆，即动力臂小于阻力臂，在划船过程中，船桨抬起，水阻碍其向上运动，所以水对船桨的力方向向下，手对船桨有向下的力，据此作图。
9．【答案】B
【知识点】力作用的相互性；二力平衡的条件及其应用；摩擦力的大小；摩擦力的方向
【解析】【解答】A．采用隔离法进行受力分析可知，A在水平方向上受到水平向左的拉力F，A在水平方向受力平衡，所以A在水平方向受到B水平向右的摩擦力，大小为4N，故A错误；
BCD．将A、B看成一个整体，整体在水平方向上分别受到水平向左的拉力F和水平向右的拉力F，受力平衡，所以地面对整体无摩擦力作用，故B正确，CD错误。
故选B。
【分析】力和运动：物体静止或者做匀速直线运动，物体受到平衡力的作用。
10．【答案】A
【知识点】阿基米德原理
【解析】【解答】据图可知，石头排开水的体积大于西红柿的体积，根据浮力公式可知，石头的浮力更大，A正确，BCD错误；
综上选A。【分析】浮力的本质为上下表面产生的压力差，计算公式为F浮=ρ液gV排，所以物体所受浮力和物体所处的深度无关，与排开水的体积有关，当排开水的体积越小时，浮力越小，排开水的体积越大时，浮力越大。
11．【答案】B,C
【知识点】功率计算公式的应用；滑轮（组）的机械效率；滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】A．甲滑轮组由2段绳子吊着动滑轮，乙滑轮组由3段绳子吊着动滑轮，根据题意分析可知甲图绳子自由端所受的拉力，乙图绳子自由端所受的拉力，所以，故A错误；
B．根据W=Pt计算而控制拉力对重物做功的功率，相同时间内把相同的重物匀速提升相同的高度，功率相等，故B正确；
C．若不计绳重及摩擦，根据效率公式计算可知滑轮组的机械效率为
，重物和滑轮的重力相同，所以甲、乙两个滑轮组的机械效率相等，故C正确；
D．甲滑轮组的绳子自由端移动速度为物体移动速度的2倍，乙滑轮组的绳子自由端移动速度为物体移动速度的3倍，甲滑轮组的绳子自由端移动速度小，故D错误。
故选BC。
【分析】1、动滑轮的工作特点：可以省力，但是费距离，定滑轮的工作特点：可以改变方向但是不省力；
2、拉力的计算， ，n为动滑轮缠绕绳子数，绳子移动的距离为物体移动距离的n倍；
3、功的相关计算：W=Fs，距离为拉力的方向。总结：考虑滑轮重力的情况，定滑轮的机械效率要大于动滑轮，重物重力越大，机械效率越大。
12．【答案】A,C
【知识点】液体压强计算公式的应用；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】CD．由图可知，甲、乙中物体都是漂浮在水面上，所以物体A和小玻璃杯共同受到的浮力都等于物体A和小玻璃杯的总重力，故F甲=F乙；故C符合题意，D不符合题意；
AB．两种情况下浮力相等，由浮力公式计算可知可得V排甲=V排乙，初始状态相同质量的水，浸入A后液面的高度是相同的；则由可得p甲=p乙。故A符合题意，B不符合题意。
故选AC。
【分析】浮力的本质为上下表面产生的压力差，计算公式为F浮=ρ液gV排，所以物体所受浮力和物体所处的深度无关，与排开水的体积有关，当排开水的体积越小时，浮力越小，排开水的体积越大时，浮力越大；
压强的计算：公式为P=ρgh，压强和液体的密度、浸没深度有关，且密度越大，压强越大，深度越大，压强越大， 在同种液体的同一深度，液体向各个方向的压强 相同；
物体沉浮条件：物体悬浮时的浮力等于重力（排开水的体积等于物体体积），物体的密度等于液体的密度，物体漂浮表明浮力等于重力（排开水的体积小于物体体积），物体的密度小于液体的密度，物体下沉时重力大于浮力（排开水的体积等于物体体积），物体的密度大于液体的密度。
13．【答案】运动状态；静止
【知识点】力的作用效果；物体运动状态的变化
【解析】【解答】当小球从位置B被拉到位置A并释放后，受到重力和拉力，小球的运动方向不断发生变化，所以力能改变物体的运动状态。小球在摆动到位置C时的速度为0。此时小球所受的外力突然全部消失，将保持静止状态。
【分析】1、力的作用效果：力会使物体的运动状态和物体形状发生改变；
2、牛顿第一定律：一切物体在没有受到外力作用的时候，总保持 匀速直线运动。
14．【答案】连通器；大气压强；容易
【知识点】连通器原理及其应用；大气压的综合应用
【解析】【解答】（1）茶壶的下端连接，上端开口，构成一个连通器；
（2）壶盖有一小孔，使壶中水上方空气压强与外界空气压强相等，水较易倒出。
【分析】（1）茶壶是一个典型的连通器，在水不流动时，壶嘴中的液面与壶身中的液面应是相平的；
（2）壶盖上有孔，壶内气压与大气压相同，倒茶时，壶内液面高于壶口，在液体压强作用下很方便流出。
15．【答案】180；54
【知识点】功率计算公式的应用；滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】由图知，缠绕在动滑轮的绳子段数n=3，不计机械的摩擦及自重，根据动滑轮拉力的计算可知
，代入数据解得；绳子自由端的速度为物体的3倍，即，结合功率公式P=Fv计算可知拉力F的功率为
。
【分析】1、动滑轮的工作特点：可以省力，但是费距离，定滑轮的工作特点：可以改变方向但是不省力；
2、拉力的计算， ，n为动滑轮缠绕绳子数，绳子移动的距离为物体移动距离的n倍；
3、功率的计算：公式为P=Fv。
16．【答案】60；2000
【知识点】压强的大小及其计算；杠杆的平衡条件
【解析】【解答】根据重力公式G=mg计算乙物体重力G乙=mg=2kg×10N/kg=20N；当乙悬挂在A点时，甲恰好对地面无压力，由，解得G甲=60N； 当乙悬挂在C点时，同理计算
；对甲进行受力分析可知，重力方向向下，支持力，拉力竖直向上，所以物块对地面的压力为，结合压强公式计算则物块对地面的压强为。
【分析】重力：由于地球的吸引而使物体受到的力，大小为自身重力、方向竖直向下，作用点位于物体重心。
压强的计算公式：F=Ps，增加压强的方式有增加压力、减小受力面积、减小压强的方式有减小压力，增加受力面积。
17．【答案】
【知识点】力的三要素及力的示意图；弹力；重力示意图；平衡状态的判断
【解析】【解答】物体处于静止状态，故拉力与重力是一对平衡力，拉力大小等于重力大小，拉力方向竖直向上，重力方向竖直向下，两力的线段长度相等，如下图所示：
【分析】重力：由于地球的吸引而使物体受到的力，大小为自身重力、方向竖直向下，作用点位于物体重心。
力和运动：物体静止或者做匀速直线运动，物体受到平衡力的作用。
18．【答案】
【知识点】重力示意图；力臂的画法；杠杆中最小力的问题
【解析】【解答】小球受到的重力作用点在它的重心，方向竖直向下，大小为3N；根据杠杆平衡原理可知当阻力和阻力臂一定时，动力臂越长，动力越小，OC为最长的动力臂，与之垂直的力即为最小动力，故作图如下：
【分析】杠杆原理的应用：杠杆的平衡条件为：动力×动力臂=阻力×阻力臂；
重力：由于地球的吸引而使物体受到的力，大小为自身重力、方向竖直向下，作用点位于物体重心。
19．【答案】（1）D、E
（2）小于
（3）1；
【知识点】探究浮力大小的实验
【解析】【解答】（1）探究浮力大小与物体浸没在液体中的深度关系，变量浸没的深度，其余因素相同，所以分析比较实验步骤A和D和E三个实验。
（2）结合称重法可知浮力的大小为，所以F液体的给与的浮力小，排开液体的体积相同，根据可知，F中液体的密度小于水的密度。
（3）根据A、E可知，金属块浸没在水中时受到的浮力大小是结合浮力公式计算金属块的体积为，根据密度公式计算金属块密度为。
【分析】1、浮力的本质为上下表面产生的压力差，计算公式为F浮=ρ液gV排，所以物体所受浮力和物体所处的深度无关，与排开水的体积有关，当排开水的体积越小时，浮力越小，排开水的体积越大时，浮力越大；
2、阿基米德原理：物体排开水的重力等于物体所受浮力；
3、物体沉浮条件：物体悬浮时的浮力等于重力（排开水的体积等于物体体积），物体的密度等于液体的密度，物体漂浮表明浮力等于重力（排开水的体积小于物体体积），物体的密度小于液体的密度，物体下沉时重力大于浮力（排开水的体积等于物体体积），物体的密度大于液体的密度。
（1）分析比较实验步骤A和D和E三个实验，排开液体的体积相同，液体的密度相同，物体浸没在液体中的深度不同，弹簧测力计的示数相同，则可得出：浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关。
（2）浮力的大小为
物体的重力相同，在F中拉力较大，故浮力较小，由于排开液体的体积相同，根据可知，F中液体的密度小于水的密度。
（3）[1]根据A可知，物体所受的重力为2.7N，根据A、E可知，金属块浸没在水中时受到的浮力大小是
[2]金属块的体积为
金属块密度为
20．【答案】平衡；左；竖直向上；寻找普遍规律
【知识点】探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【解答】（1）杠杆静止时，处于平衡状态。杠杆向右偏，说明右端重，应将平衡螺母向左调。
（2） 为使杠杆保持水平平衡，且弹簧测力计示数最小， 即此时拉力最小，动力臂最大，最大动力为杠杆水平时，此时拉力方向是竖直向上；
（3）收集杠杆平衡时多组数据的目的是避免偶然性，寻找普遍规律。
【分析】1、 探究杠杆平衡的条件 ，原理为动力*动力臂=阻力*阻力臂，首先对杠杆进行调平：调平原理为动力×动力臂=阻力×阻力臂，当指针偏左表明左侧较重，所以需要增加右侧力和力臂；调平的原因为：减小杠杆自重对杠杆平衡试验的影响
2、其次不断改变钩码重力以及钩码的位置，记录多组试验数据，分析动力、动力臂、阻力、阻力臂的大小关系；其中动力大于阻力此时杠杆为费力杠杆，反之属于在省力杠杆；
3、最后，使用弹簧测力计对杠杆的平衡进行动态分析，改变拉力的方向，实质为改变动力臂的大小，动力臂变小，则动力变大，本题重拉力最小，即动力臂最大。
21．【答案】（1）甲
（2）刻度尺
（3）75%
（4）增大
（5）A
（6）偏大
【知识点】滑轮（组）的机械效率
【解析】【解答】（1）由表中数据可知，绳子移动距离时物体移动距离的3倍，所以动滑轮承接的绳子有效段数为3.由此可知，该实验是利用图甲滑轮组完成实验的。
（2）实验中还需要测量物体上升的高度，因此实验中还需要刻度尺。
（3）重9N物体被提升0.1m时，有用功为，该过程拉力做的总功为，所以滑轮组的机械效率为；
（4）根据表中数据可知，提升的钩码重力越大，机械效率越高。
（5）A．减小动滑轮的质量，减小额外功，增大有用功占总功的比值，故A符合题意；
B．减小定滑轮的质量，有用功、额外功、总功均不受影响，所以机械效率不变。故B不符合题意；
C．根据效率公式可知，机械效率与提升物体的高度无关，故C不符合题意。
故选A。
(6)在实验中应匀速缓慢竖直拉动测力计，测力计示数等于作用在绳子自由端的拉力大小。若弹簧测力计静止时读出了数据，会导致测得的拉力偏小，没有测量摩擦力，根据公式W=Fs可知，求出的总功变小，而有用功不变，根据效率公式计算可得，测出的机械效率将比真实值偏大，故该做法错误。
【分析】1、动滑轮的工作特点：可以省力，但是费距离，定滑轮的工作特点：可以改变方向但是不省力；
2、拉力的计算， ，n为动滑轮缠绕绳子数，绳子移动的距离为物体移动距离的n倍；
3、功的相关计算：W=Fs，距离为拉力的方向。总结：考虑滑轮重力的情况，定滑轮的机械效率要大于动滑轮，重物重力越大，机械效率越大。
（1）由表中数据可知，动滑轮承接的绳子有效段数为
由此可知，该实验是利用图甲滑轮组完成实验的。
（2）实验中需要测量物体的重力、拉力以及物体上升的高度，因此实验中需要弹簧测力计和刻度尺。
（3）根据实验数据，由可得，重9N物体被提升0.1m时，所做的有用功为
又知此时的拉力为4.0N，且拉力端绳子移动距离为0.3m，则可知该过程拉力做的总功为
由可得，此时滑轮组的机械效率为
（4）根据表中数据可知，使用同一滑轮组，提升的钩码重力越大，机械效率越高，说明同一滑轮组提升的物体越重，滑轮组机械效率越高。
（5）A．用滑轮组提升重物时，减小动滑轮的质量，可减小额外功，从而增大有用功占总功的比值，故A符合题意；
B．减小定滑轮的质量，定滑轮受到的重力减小，而在滑轮组拉动物体的过程中，有用功、额外功、总功均不受影响，所以机械效率不变。故B符合题意；
C．根据
可知，机械效率与提升物体的高度无关，故C不符合题意。
故选A。
（6）在实验中应匀速缓慢竖直拉动测力计，此时系统处于平衡状态，测力计示数等于作用在绳子自由端的拉力大小。若弹簧测力计静止时读出了数据，绳子与滑轮之间的摩擦力就不能测量，会导致测得的拉力偏小，根据公式W=Fs可知，求出的总功变小，而有用功不变，根据
可得，测出的机械效率将比真实值偏大，故该做法错误。
22．【答案】解：（1）物体的重力为
有用功为
（2）由图知，通过动滑轮绳子的段数n=3，不计绳重和一切阻力，绳子自由端拉力
绳子自由端移动的距离
拉力所做的功
拉力F的功率
（3）滑轮组的机械效率
答：（1）提升物体时做的有用功为6000J；
（2）10s内拉力F的功率为750W；
（3）时滑轮组的机械效率80%。
【知识点】功率计算公式的应用；重力及其大小的计算；机械效率的计算；滑轮（组）的机械效率
【解析】【解答】（1）根据重力公式G=mg计算物体的重力；结合做功公式计算有用功；
（2）由图知，通过动滑轮绳子的段数n=3，绳子自由端拉力，绳子自由端移动的距离为物体移动距离的3倍，即，结合做功公式计算拉力所做的功，根据功率公式计算拉力F的功率；
（3）滑轮组的机械效率为。
23．【答案】解：（1）由 得木块的质量
m=ρ木 V=0.6×103kg/m3×1000×10 6m3=0.6kg
木块重
G=mg=0.6kg×10N/kg=6N
因为木块漂浮，所以木块受到的浮力
F浮 =G=6N
（2）由得木块浸在水中的体积
（3）在木块上放入一物体A后，木块刚好浸没在水中，此时木块受到的浮力
F浮'=ρ水 gV排'=ρ水 gV=1.0×103kg/m3×10N/kg×1000×10 6m3=10N
由于物体A和木块整体漂浮，故此时的浮力
F浮'=G木+GA
则物体A的重力为
GA=F浮' G木=10N 6N=4N
此时容器底部对桌面增加的压力
ΔF=GA =4N
故容器底部对桌面的压强增加
水对容器底部的压强增加量
答：（1）这时木块受到的浮力为6N；
（2）此时木块浸在水中的体积为；
（3）容器底部对桌面的压强增加100Pa ；水对容器底部的压强增加100Pa。
【知识点】密度公式及其应用；压强的大小及其计算；浮力的利用；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】（1）由 得木块的质量，结合G=mg计算木块重，因为木块漂浮，所以木块受到的浮力等于重力，即F浮 =G。
（2）由得木块浸在水中的体积；
（3）木块刚好浸没在水中，根据浮力公式F浮'=ρ水 gV排'计算此时木块受到的浮力，由于物体A和木块整体漂浮，故此时的浮力F浮'=G木+GA；此时容器底部对桌面增加的压力ΔF=GA；根据压强公式计算容器底部对桌面的压强增加，根据压强公式计算水对容器底部的压强增加量。
1 / 1湖南省长沙市雅礼洋湖实验中学2024-2025学年九年级上学期暑期自主学习成果展示（开学考试） 物理试题
一、选择题（1-10题为单选题，11-12题为多选题，每小题3分，共36分）
1．（2024九上·长沙开学考）下列估算符合实际的是（　　）
A．托起两枚鸡蛋的力约为10N
B．中学生步行速度约为10m/s
C．中学生上一层楼所做的功约为1500J
D．中学生站立时对地面的压强约为1Pa
【答案】C
【知识点】速度与物体运动；重力及其大小的计算；压强的大小及其计算；功的计算及应用
【解析】【解答】A．托起两枚鸡蛋的力约为1N，故A不符合题意；
B．中学生步行速度约为1.2m/s，故B不符合题意；
C．中学生重力约为500N，一层楼高度约为3m，根据W=Gh计算中学生上一层楼所做的功约为
，故C符合题意；
D．中学生重力约为500N，中学生站立时与地面的接触面积约为，则中学生站立时对地面的压强约为，故D不符合题意。
故选C。
【分析】1、熟悉生活中常见的物体质量，如一枚鸡蛋为50g，中学生质量为50kg，
2、压强的计算：公式为F=Ps。
3、识记生活中常见的长度、中学生身高160cm，课桌80cm，
4、识记生活中常见的速度、心跳一分钟70次，走路的速度1.2m/s。
2．（2024九上·长沙开学考）水平面上有两个完全相同的长方体a、b，按图所示甲、乙、丙、丁四种方式将a叠放在b上。四种方式中b对地面的压强大小关系是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】B
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【解答】解：由图知四种方式中b对地面的压力都相等，都等于两块长方体的重力之和，甲图b的受力面积最大，乙图的受力面积最小，丙、丁两图的受力面积相等且都小于甲的受力面积大于乙的受力面积，由压强公式知甲对地面的压强最小，丙、丁次之，乙对地面的压强最大，即p甲＜p丁=p丙＜p乙，故B正确。
故选：B。
【分析】长方体放在水平地面上，长方体对水平地面的压力等于长方体自身的重力；根据判断出压强的关系。
3．（2024九上·长沙开学考）在图所示的装置中，不是利用连通器原理工作的是（　　）
A．船闸
B．茶壶
C．活塞式抽水机
D．水封式地漏
【答案】C
【知识点】连通器原理及其应用；大气压的综合应用
【解析】【解答】A．船闸开启后，上端开口，下端连通，构成连通器，故A不符合题意；
B．茶壶的壶嘴与壶身底部连通，上端开口，是连通器原理，故B不符合题意；
C．活塞式抽水利用了大气压强将水抽上来，故C符合题意；
D．水封式地漏的下水道形状为U形反水弯是上端开口，下端连通，故D不符合题意。
故选C。
【分析】连通器：上端开口相通，或底部相通的容器叫连通器，在连通器的液体保持同一水平，压强相等，应用：茶壶；回水弯管；船闸。
大气压的应用； 吸盘是将吸盘内部的气压减小，导致外界大气压大于内部气压，将吸盘压在墙面，和吸管吸取饮料的原理相同。
4．（2024九上·长沙开学考）如图所示的工具中，在使用时属于费力杠杆的是（　　）
A．电缆钳 B．筷子
C．核桃夹 D．瓶盖起子
【答案】B
【知识点】杠杆的分类
【解析】【解答】A．电缆钳在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故A不符合题意；
B．筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故B符合题意；
C．核桃夹在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故C不符合题意；
D．瓶盖起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故D不符合题意。
故选B。
【分析】 此题考查的是杠杆的分类主要包括以下几种：①省力杠杆，动力臂大于阻力臂；②费力杠杆，动力臂小于阻力臂；③等臂杠杆，动力臂等于阻力臂。
5．（2024九上·长沙开学考）如图所示，一个指尖陀螺停在手指上，下列说法中正确的是（　　）
A．静止的陀螺不受力的作用
B．陀螺停在手指上时不具有惯性
C．陀螺对手指的压力和手指对陀螺的支持力是一对平衡力
D．陀螺对手指的压力和手指对陀螺的支持力是一对相互作用力
【答案】D
【知识点】惯性及其现象；二力平衡的条件及其应用；平衡力的辨别
【解析】【解答】A．静止的陀螺表示处于平衡状态，受力平衡，受到重力和手指对它的支持力，故A错误；
B．惯性大小只与物体的质量有关，陀螺停在手指上时具有惯性，故B错误；
CD．陀螺对手指的压力和手指对陀螺的支持力作用在两个物体上，且大小相等，方向相反，是一对相互作用力，故C错误，D正确；
故选D。
【分析】1、力和运动：物体静止或者做匀速直线运动，物体受到平衡力的作用；
2、相互作用力：作用力是相互的，施力物体也是受力物体。特点为大小相等、方向相反、作用在两个物体上；
3、惯性是物体的基本属性，只有物体重力有关，当物体速度发生变化时，由于惯性物体保持原来运动状态的属性，利用惯性的实例：运动员助跑起跳，乘车系安全带可以降低司机惯性带来的伤害，惯性不是力，不能用受到惯性、惯性力的作用进行表述。
6．（2024九上·长沙开学考）跳伞运动员在空中匀速下落，则（　　）
A．势能减少，机械能减少 B．势能减少，动能增加
C．势能减少，机械能不变 D．动能不变，机械能不变
【答案】A
【知识点】机械能及其转化
【解析】【解答】跳伞运动员在空中匀速下落过程中，质量和速度不变，高度减小，则动能不变，重力势能变小，因此机械能减小。
故选A。
【分析】机械能：机械能为动能和重力势能之和，当质量不变时，动能和速度成正比，速度不变时，动能和质量成正比；当质量不变时，重力势能和高度成正比，高度不变时，重力势能和质量成正比。
7．（2024九上·长沙开学考）近期交警部门加大对电动车安装遮阳伞的检查拆除力度。遮阳伞虽能遮挡阳光，但存在安全隐患，当电动车快速行驶时，如图所示，下列说法正确的是（　　）
A．遮阳伞上边空气流速小，压强小，伞面被向下压
B．遮阳伞下边空气流速小，压强大，伞面被向下压
C．遮阳伞上边空气流速大，压强小，伞面被向上吸
D．遮阳伞下边空气流速大，压强大，伞面被向上吸
【答案】C
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】遮阳伞上凸下平，当电动车快速行驶时，遮阳伞上边空气流速大，压强小，下边空气流速小，压强大，产生一个向上的升力，所以伞面被向上吸，故ABD错误，C正确。
【分析】流体压强与流速有关，流体流速越大的位置，压强越小，据此分析。
8．（2024九上·长沙开学考）如图所示为赛艇比赛时的情景，此时船桨可看作一个杠杆，F1为动力，F2为阻力，则下列选项中船桨模型合理的是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】D
【知识点】杠杆及其五要素；杠杆的平衡分析法及其应用
【解析】【解答】船桨的本质为费力杠杆，支点为船桨与船的接触点，手给桨一个向下的作用力，桨抬起，水给桨下端一个阻力，故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
【分析】船桨时费力杠杆，即动力臂小于阻力臂，在划船过程中，船桨抬起，水阻碍其向上运动，所以水对船桨的力方向向下，手对船桨有向下的力，据此作图。
9．（2024九上·长沙开学考）如下图所示，A、B两个物体叠放在水平面上，同时有F=4N的两个水平力分别作用于A、B两物体上，使A、B两个物体处于静止状态。下列分析正确的是（　　）
A．A和B之间摩擦力为0
B．地面对B的摩擦力为0
C．地面对B的摩擦力为4N，方向水平向左
D．地面对B的摩擦力为4N，方向水平向右
【答案】B
【知识点】力作用的相互性；二力平衡的条件及其应用；摩擦力的大小；摩擦力的方向
【解析】【解答】A．采用隔离法进行受力分析可知，A在水平方向上受到水平向左的拉力F，A在水平方向受力平衡，所以A在水平方向受到B水平向右的摩擦力，大小为4N，故A错误；
BCD．将A、B看成一个整体，整体在水平方向上分别受到水平向左的拉力F和水平向右的拉力F，受力平衡，所以地面对整体无摩擦力作用，故B正确，CD错误。
故选B。
【分析】力和运动：物体静止或者做匀速直线运动，物体受到平衡力的作用。
10．（2024九上·长沙开学考）把一块石头和一个西红柿同时放入水中，它们静止时西红柿漂在水面上，而石头沉入了水底，如图所示。石头和西红柿在水中受到的浮力的大小相比较（　　）
A．石头受到的浮力更大些
B．西红柿受到的浮力更大些
C．石头和西红柿受到的浮力一样大
D．无法比较石头和西红柿受到的浮力大小
【答案】A
【知识点】阿基米德原理
【解析】【解答】据图可知，石头排开水的体积大于西红柿的体积，根据浮力公式可知，石头的浮力更大，A正确，BCD错误；
综上选A。【分析】浮力的本质为上下表面产生的压力差，计算公式为F浮=ρ液gV排，所以物体所受浮力和物体所处的深度无关，与排开水的体积有关，当排开水的体积越小时，浮力越小，排开水的体积越大时，浮力越大。
11．（2024九上·长沙开学考）用相同的滑轮和绳子分别组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，相同时间内把相同的重物匀速提升相同的高度。若不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（　　）
A．绳子自由端所受的拉力
B．拉力对重物做功的功率相等
C．甲、乙两个滑轮组的机械效率相等
D．甲滑轮组的绳子自由端移动速度大
【答案】B,C
【知识点】功率计算公式的应用；滑轮（组）的机械效率；滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】A．甲滑轮组由2段绳子吊着动滑轮，乙滑轮组由3段绳子吊着动滑轮，根据题意分析可知甲图绳子自由端所受的拉力，乙图绳子自由端所受的拉力，所以，故A错误；
B．根据W=Pt计算而控制拉力对重物做功的功率，相同时间内把相同的重物匀速提升相同的高度，功率相等，故B正确；
C．若不计绳重及摩擦，根据效率公式计算可知滑轮组的机械效率为
，重物和滑轮的重力相同，所以甲、乙两个滑轮组的机械效率相等，故C正确；
D．甲滑轮组的绳子自由端移动速度为物体移动速度的2倍，乙滑轮组的绳子自由端移动速度为物体移动速度的3倍，甲滑轮组的绳子自由端移动速度小，故D错误。
故选BC。
【分析】1、动滑轮的工作特点：可以省力，但是费距离，定滑轮的工作特点：可以改变方向但是不省力；
2、拉力的计算， ，n为动滑轮缠绕绳子数，绳子移动的距离为物体移动距离的n倍；
3、功的相关计算：W=Fs，距离为拉力的方向。总结：考虑滑轮重力的情况，定滑轮的机械效率要大于动滑轮，重物重力越大，机械效率越大。
12．（2024九上·长沙开学考）如图所示，容器中装有一定质量的水，先后按甲、乙两种方式使物体A和小玻璃杯漂浮在水面上（图中细线重力及体积均不计）。设甲、乙两图中物体A和小玻璃杯共同受到的浮力分别为F甲和F乙，水对容器底的压强分别为p甲和p乙，则（　　）
A．p甲＝p乙 B．p甲＜p乙 C．F甲＝F乙 D．F甲＞F乙
【答案】A,C
【知识点】液体压强计算公式的应用；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】CD．由图可知，甲、乙中物体都是漂浮在水面上，所以物体A和小玻璃杯共同受到的浮力都等于物体A和小玻璃杯的总重力，故F甲=F乙；故C符合题意，D不符合题意；
AB．两种情况下浮力相等，由浮力公式计算可知可得V排甲=V排乙，初始状态相同质量的水，浸入A后液面的高度是相同的；则由可得p甲=p乙。故A符合题意，B不符合题意。
故选AC。
【分析】浮力的本质为上下表面产生的压力差，计算公式为F浮=ρ液gV排，所以物体所受浮力和物体所处的深度无关，与排开水的体积有关，当排开水的体积越小时，浮力越小，排开水的体积越大时，浮力越大；
压强的计算：公式为P=ρgh，压强和液体的密度、浸没深度有关，且密度越大，压强越大，深度越大，压强越大， 在同种液体的同一深度，液体向各个方向的压强 相同；
物体沉浮条件：物体悬浮时的浮力等于重力（排开水的体积等于物体体积），物体的密度等于液体的密度，物体漂浮表明浮力等于重力（排开水的体积小于物体体积），物体的密度小于液体的密度，物体下沉时重力大于浮力（排开水的体积等于物体体积），物体的密度大于液体的密度。
二、填空题（每空2分，共18分）
13．（2024九上·长沙开学考）如图所示，用一根细线把一个小球悬挂起来，将小球从位置B拉到位置A，松开手释放小球，观察到它在AC之间摆动且摆动的幅度逐渐减小，最终停下来，说明力能改变物体的　 　，若小球摆动到位置C时所受的外力突然全部消失，小球将处于　 　状态。
【答案】运动状态；静止
【知识点】力的作用效果；物体运动状态的变化
【解析】【解答】当小球从位置B被拉到位置A并释放后，受到重力和拉力，小球的运动方向不断发生变化，所以力能改变物体的运动状态。小球在摆动到位置C时的速度为0。此时小球所受的外力突然全部消失，将保持静止状态。
【分析】1、力的作用效果：力会使物体的运动状态和物体形状发生改变；
2、牛顿第一定律：一切物体在没有受到外力作用的时候，总保持 匀速直线运动。
14．（2024九上·长沙开学考）以茶论道，茶和天下，是中国文化自信的体现。如图3是一个茶壶，其壶嘴和壶身构成了一个　 　；茶壶的壶盖有一小孔，这是利用　 　的作用，使壶中的水　 　（选填“容易”或“不容易”）倒出。
【答案】连通器；大气压强；容易
【知识点】连通器原理及其应用；大气压的综合应用
【解析】【解答】（1）茶壶的下端连接，上端开口，构成一个连通器；
（2）壶盖有一小孔，使壶中水上方空气压强与外界空气压强相等，水较易倒出。
【分析】（1）茶壶是一个典型的连通器，在水不流动时，壶嘴中的液面与壶身中的液面应是相平的；
（2）壶盖上有孔，壶内气压与大气压相同，倒茶时，壶内液面高于壶口，在液体压强作用下很方便流出。
15．（2024九上·长沙开学考）如图所示，在60 N的水平拉力F作用下，物体沿水平地面以0.3 m/s的速度运动。若不计机械的摩擦及自重。则物体与地面间的摩擦力为　 　N，拉力F的功率为　 　W。
【答案】180；54
【知识点】功率计算公式的应用；滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】由图知，缠绕在动滑轮的绳子段数n=3，不计机械的摩擦及自重，根据动滑轮拉力的计算可知
，代入数据解得；绳子自由端的速度为物体的3倍，即，结合功率公式P=Fv计算可知拉力F的功率为
。
【分析】1、动滑轮的工作特点：可以省力，但是费距离，定滑轮的工作特点：可以改变方向但是不省力；
2、拉力的计算， ，n为动滑轮缠绕绳子数，绳子移动的距离为物体移动距离的n倍；
3、功率的计算：公式为P=Fv。
16．（2024九上·长沙开学考）如图所示，轻质木杆AB的O点用细线悬挂在天花板上并保持水平，已知AB是OB长度的4倍，AO是AC长度的3倍。在杆的B点用细线竖直悬挂一边长为10cm的正方体物块甲，该物块静止在水平地面上；O点左侧悬挂一可自由移动的质量为2kg的物块乙。当乙悬挂在A点时，甲恰好对地面无压力，则甲的重力为　 　N；当乙悬挂在C点时，甲对地面的压强为　 　Pa。（g取10N/kg）
【答案】60；2000
【知识点】压强的大小及其计算；杠杆的平衡条件
【解析】【解答】根据重力公式G=mg计算乙物体重力G乙=mg=2kg×10N/kg=20N；当乙悬挂在A点时，甲恰好对地面无压力，由，解得G甲=60N； 当乙悬挂在C点时，同理计算
；对甲进行受力分析可知，重力方向向下，支持力，拉力竖直向上，所以物块对地面的压力为，结合压强公式计算则物块对地面的压强为。
【分析】重力：由于地球的吸引而使物体受到的力，大小为自身重力、方向竖直向下，作用点位于物体重心。
压强的计算公式：F=Ps，增加压强的方式有增加压力、减小受力面积、减小压强的方式有减小压力，增加受力面积。
三、作图题（每题2分，共4分）
17．（2024九上·长沙开学考）如图是一形状不规则薄形物体，其重心在O处，请在物体的O点画出物体静止时所受的重力和拉力的示意图。
【答案】
【知识点】力的三要素及力的示意图；弹力；重力示意图；平衡状态的判断
【解析】【解答】物体处于静止状态，故拉力与重力是一对平衡力，拉力大小等于重力大小，拉力方向竖直向上，重力方向竖直向下，两力的线段长度相等，如下图所示：
【分析】重力：由于地球的吸引而使物体受到的力，大小为自身重力、方向竖直向下，作用点位于物体重心。
力和运动：物体静止或者做匀速直线运动，物体受到平衡力的作用。
18．（2024九上·长沙开学考）如图所示，O为杠杆的支点，小球重3N，请作出小球受到的重力图示和使杠杆平衡的最小动力F并标出动力臂L。
【答案】
【知识点】重力示意图；力臂的画法；杠杆中最小力的问题
【解析】【解答】小球受到的重力作用点在它的重心，方向竖直向下，大小为3N；根据杠杆平衡原理可知当阻力和阻力臂一定时，动力臂越长，动力越小，OC为最长的动力臂，与之垂直的力即为最小动力，故作图如下：
【分析】杠杆原理的应用：杠杆的平衡条件为：动力×动力臂=阻力×阻力臂；
重力：由于地球的吸引而使物体受到的力，大小为自身重力、方向竖直向下，作用点位于物体重心。
四、实验题（每空2分，共28分）
19．（2024九上·长沙开学考）在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中（如图所示），小明先用弹簧测力计测出金属块的重力，然后将金属块缓慢浸入液体中不同深度，步骤如图B、C、D、E、F所示（液体均未溢出），并将其示数记录在表中：
实验步骤 B C D E F
弹簧测力计示数 2.2 2.0 1.7 1.7 1.9
（1）分析比较实验步骤A和　 　，可得出：浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关；
（2）分析实验数据可知，F中液体密度　 　（选填“大于”、“小于”或“等于”）水的密度；
（3）金属块浸没在水中时受到的浮力大小是　 　N，金属块密度为　 　，水的密度，g取）
【答案】（1）D、E
（2）小于
（3）1；
【知识点】探究浮力大小的实验
【解析】【解答】（1）探究浮力大小与物体浸没在液体中的深度关系，变量浸没的深度，其余因素相同，所以分析比较实验步骤A和D和E三个实验。
（2）结合称重法可知浮力的大小为，所以F液体的给与的浮力小，排开液体的体积相同，根据可知，F中液体的密度小于水的密度。
（3）根据A、E可知，金属块浸没在水中时受到的浮力大小是结合浮力公式计算金属块的体积为，根据密度公式计算金属块密度为。
【分析】1、浮力的本质为上下表面产生的压力差，计算公式为F浮=ρ液gV排，所以物体所受浮力和物体所处的深度无关，与排开水的体积有关，当排开水的体积越小时，浮力越小，排开水的体积越大时，浮力越大；
2、阿基米德原理：物体排开水的重力等于物体所受浮力；
3、物体沉浮条件：物体悬浮时的浮力等于重力（排开水的体积等于物体体积），物体的密度等于液体的密度，物体漂浮表明浮力等于重力（排开水的体积小于物体体积），物体的密度小于液体的密度，物体下沉时重力大于浮力（排开水的体积等于物体体积），物体的密度大于液体的密度。
（1）分析比较实验步骤A和D和E三个实验，排开液体的体积相同，液体的密度相同，物体浸没在液体中的深度不同，弹簧测力计的示数相同，则可得出：浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关。
（2）浮力的大小为
物体的重力相同，在F中拉力较大，故浮力较小，由于排开液体的体积相同，根据可知，F中液体的密度小于水的密度。
（3）[1]根据A可知，物体所受的重力为2.7N，根据A、E可知，金属块浸没在水中时受到的浮力大小是
[2]金属块的体积为
金属块密度为
20．（2024九上·长沙开学考）天平和杆秤在古籍中常被称为“权衡器”，《墨经》最早对权衡器的杠杆原理做了理论上的探讨。关于杠杆的平衡条件，小明利用如图所示装置进行探究。
（1）在实验前，杠杆静止在图甲所示的位置，此时杠杆处于　 　（选填“平衡”或“非平衡”）状态，要使杠杆在水平位置平衡，应将左端的平衡螺母向　 　调节；
（2）图乙中，杠杆恰好处于水平平衡状态，若取掉乙图中挂在B处的钩码，改用弹簧测力计钩在C处对杠杆施加拉力，为使杠杆保持水平平衡，且弹簧测力计示数最小，则弹簧测力计对杠杆的拉力方向是　 　；
（3）此实验多次改变挂在支点O两边钩码的质量和悬挂位置，收集杠杆平衡时多组动力、动力臂、阻力和阻力臂的数据，其目的是　 　。
【答案】平衡；左；竖直向上；寻找普遍规律
【知识点】探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【解答】（1）杠杆静止时，处于平衡状态。杠杆向右偏，说明右端重，应将平衡螺母向左调。
（2） 为使杠杆保持水平平衡，且弹簧测力计示数最小， 即此时拉力最小，动力臂最大，最大动力为杠杆水平时，此时拉力方向是竖直向上；
（3）收集杠杆平衡时多组数据的目的是避免偶然性，寻找普遍规律。
【分析】1、 探究杠杆平衡的条件 ，原理为动力*动力臂=阻力*阻力臂，首先对杠杆进行调平：调平原理为动力×动力臂=阻力×阻力臂，当指针偏左表明左侧较重，所以需要增加右侧力和力臂；调平的原因为：减小杠杆自重对杠杆平衡试验的影响
2、其次不断改变钩码重力以及钩码的位置，记录多组试验数据，分析动力、动力臂、阻力、阻力臂的大小关系；其中动力大于阻力此时杠杆为费力杠杆，反之属于在省力杠杆；
3、最后，使用弹簧测力计对杠杆的平衡进行动态分析，改变拉力的方向，实质为改变动力臂的大小，动力臂变小，则动力变大，本题重拉力最小，即动力臂最大。
21．（2024九上·长沙开学考）在“测量滑轮组的机械效率”的实验中，小皇用如图所示的滑轮组进行了三次实验，实验数据如下表所示。
实验序号 物重 物体上升的高度 拉力 绳端移动的距离 机械效率
① 4 0.1 1.9 0.3
② 6 0.1 2.7 0.3
③ 9 0.1 4.0 0.3
（1）小皇是利用图中的　 　（选填“甲”或“乙”）滑轮组完成实验的；
（2）实验中用到的测量工具有弹簧测力计和　 　；
（3）在第③次实验中，滑轮组的机械效率是　 　；
（4）通过分析实验数据可以得出：同一滑轮组提升的物重增大，机械效率将　 　（均选填“增大”、“减小”或“不变”）；
（5）想要提升滑轮组的机械效率，还可以使用的方法是__________；
A．减小动滑轮的质量
B．减小定滑轮的质量
C．增大物体上升的高度
（6）实验过程中如果在静止状态下读数，测得的机械效率将　 　（选填“偏大”、“偏小”或“更准确”）。
【答案】（1）甲
（2）刻度尺
（3）75%
（4）增大
（5）A
（6）偏大
【知识点】滑轮（组）的机械效率
【解析】【解答】（1）由表中数据可知，绳子移动距离时物体移动距离的3倍，所以动滑轮承接的绳子有效段数为3.由此可知，该实验是利用图甲滑轮组完成实验的。
（2）实验中还需要测量物体上升的高度，因此实验中还需要刻度尺。
（3）重9N物体被提升0.1m时，有用功为，该过程拉力做的总功为，所以滑轮组的机械效率为；
（4）根据表中数据可知，提升的钩码重力越大，机械效率越高。
（5）A．减小动滑轮的质量，减小额外功，增大有用功占总功的比值，故A符合题意；
B．减小定滑轮的质量，有用功、额外功、总功均不受影响，所以机械效率不变。故B不符合题意；
C．根据效率公式可知，机械效率与提升物体的高度无关，故C不符合题意。
故选A。
(6)在实验中应匀速缓慢竖直拉动测力计，测力计示数等于作用在绳子自由端的拉力大小。若弹簧测力计静止时读出了数据，会导致测得的拉力偏小，没有测量摩擦力，根据公式W=Fs可知，求出的总功变小，而有用功不变，根据效率公式计算可得，测出的机械效率将比真实值偏大，故该做法错误。
【分析】1、动滑轮的工作特点：可以省力，但是费距离，定滑轮的工作特点：可以改变方向但是不省力；
2、拉力的计算， ，n为动滑轮缠绕绳子数，绳子移动的距离为物体移动距离的n倍；
3、功的相关计算：W=Fs，距离为拉力的方向。总结：考虑滑轮重力的情况，定滑轮的机械效率要大于动滑轮，重物重力越大，机械效率越大。
（1）由表中数据可知，动滑轮承接的绳子有效段数为
由此可知，该实验是利用图甲滑轮组完成实验的。
（2）实验中需要测量物体的重力、拉力以及物体上升的高度，因此实验中需要弹簧测力计和刻度尺。
（3）根据实验数据，由可得，重9N物体被提升0.1m时，所做的有用功为
又知此时的拉力为4.0N，且拉力端绳子移动距离为0.3m，则可知该过程拉力做的总功为
由可得，此时滑轮组的机械效率为
（4）根据表中数据可知，使用同一滑轮组，提升的钩码重力越大，机械效率越高，说明同一滑轮组提升的物体越重，滑轮组机械效率越高。
（5）A．用滑轮组提升重物时，减小动滑轮的质量，可减小额外功，从而增大有用功占总功的比值，故A符合题意；
B．减小定滑轮的质量，定滑轮受到的重力减小，而在滑轮组拉动物体的过程中，有用功、额外功、总功均不受影响，所以机械效率不变。故B符合题意；
C．根据
可知，机械效率与提升物体的高度无关，故C不符合题意。
故选A。
（6）在实验中应匀速缓慢竖直拉动测力计，此时系统处于平衡状态，测力计示数等于作用在绳子自由端的拉力大小。若弹簧测力计静止时读出了数据，绳子与滑轮之间的摩擦力就不能测量，会导致测得的拉力偏小，根据公式W=Fs可知，求出的总功变小，而有用功不变，根据
可得，测出的机械效率将比真实值偏大，故该做法错误。
五、计算题（第22题6分，第23题8分，共14分）
22．（2024九上·长沙开学考）中国目前已成为世界基建强国，如图甲所示的塔吊是基建的常用设备，其起重机构的部分结构可简化为如图乙所示的滑轮组模型。已知物体质量为120kg，动滑轮的重量为300N，在绳子自由端施加拉力F后物体在10s内匀速上升5m。不计绳重和一切阻力。求：
（1）提升物体时做的有用功；
（2）10s内拉力F的功率；
（3）此时滑轮组的机械效率。
【答案】解：（1）物体的重力为
有用功为
（2）由图知，通过动滑轮绳子的段数n=3，不计绳重和一切阻力，绳子自由端拉力
绳子自由端移动的距离
拉力所做的功
拉力F的功率
（3）滑轮组的机械效率
答：（1）提升物体时做的有用功为6000J；
（2）10s内拉力F的功率为750W；
（3）时滑轮组的机械效率80%。
【知识点】功率计算公式的应用；重力及其大小的计算；机械效率的计算；滑轮（组）的机械效率
【解析】【解答】（1）根据重力公式G=mg计算物体的重力；结合做功公式计算有用功；
（2）由图知，通过动滑轮绳子的段数n=3，绳子自由端拉力，绳子自由端移动的距离为物体移动距离的3倍，即，结合做功公式计算拉力所做的功，根据功率公式计算拉力F的功率；
（3）滑轮组的机械效率为。
23．（2024九上·长沙开学考）如图甲所示，一底面积为圆柱形容器内盛足够多的水，一实心正方体木块漂浮在液面上，已知木块的体积为，，。（g取）
（1）求这时木块受到的浮力；
（2）求此时木块浸在水中的体积；
（3）若在木块上放入一物体A后，木块刚好浸没在水中（如图乙所示），则容器底部对桌面的压强增加多少？水对容器底部的压强增加多少？
【答案】解：（1）由 得木块的质量
m=ρ木 V=0.6×103kg/m3×1000×10 6m3=0.6kg
木块重
G=mg=0.6kg×10N/kg=6N
因为木块漂浮，所以木块受到的浮力
F浮 =G=6N
（2）由得木块浸在水中的体积
（3）在木块上放入一物体A后，木块刚好浸没在水中，此时木块受到的浮力
F浮'=ρ水 gV排'=ρ水 gV=1.0×103kg/m3×10N/kg×1000×10 6m3=10N
由于物体A和木块整体漂浮，故此时的浮力
F浮'=G木+GA
则物体A的重力为
GA=F浮' G木=10N 6N=4N
此时容器底部对桌面增加的压力
ΔF=GA =4N
故容器底部对桌面的压强增加
水对容器底部的压强增加量
答：（1）这时木块受到的浮力为6N；
（2）此时木块浸在水中的体积为；
（3）容器底部对桌面的压强增加100Pa ；水对容器底部的压强增加100Pa。
【知识点】密度公式及其应用；压强的大小及其计算；浮力的利用；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】（1）由 得木块的质量，结合G=mg计算木块重，因为木块漂浮，所以木块受到的浮力等于重力，即F浮 =G。
（2）由得木块浸在水中的体积；
（3）木块刚好浸没在水中，根据浮力公式F浮'=ρ水 gV排'计算此时木块受到的浮力，由于物体A和木块整体漂浮，故此时的浮力F浮'=G木+GA；此时容器底部对桌面增加的压力ΔF=GA；根据压强公式计算容器底部对桌面的压强增加，根据压强公式计算水对容器底部的压强增加量。
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