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浙江省杭州启正中学2024-2025学年九年级上学期期中科学试题
1．（2024九上·杭州期中）在“比比谁的功率大”的挑战活动中，小科同学从1楼跑到4楼所花的时间如图所示，则他爬楼的功率约为（　　）
A． B． C． D．
2．（2024九上·杭州期中）关于内能、温度和热量，下列说法正确的是（　　）
A．物体的内能跟物体的运动速度、物体的温度和物质状态都有关系
B．不同燃料燃烧时，放出热量较多的热值越大
C．内燃机的压缩冲程将机械能转化为气缸内气体的内能，导致气体内能增加，温度升高
D．内能总是从内能多的物体向内能少的物体转移
3．（2024九上·杭州期中）如题图所示，用一个平行于斜面向上的拉力F将重力为G的物体从粗糙的斜面底端拉到斜面顶端，已知斜面对物体的支持力为，斜面对物体的摩擦力为f，这些力中，没有对物体做功的力是（　　）
A．重力G B．拉力F C．支持力F支 D．摩擦力f
4．（2024九上·杭州期中）如图1所示是某型号太阳能路灯。白天该路灯不照明，太阳能电池对蓄电池充电；夜间，路灯开始工作，由蓄电池供电，某同学画出了如图2所示的能量转化流程图。下列选项中分析正确的是（　　）
A．甲是“内能” B．乙是“电能”
C．丙是“光能” D．丁是“电能”
5．（2024九上·杭州期中）如图所示的工具中均属于杠杆，在使用时与其他三个类型不同的是（　　）
A．镊子 B．取碗夹子
C．核桃夹子 D．食品夹
6．（2024九上·杭州期中）蹦床是集艺术性和竞技性于一身的运动，深受广大青少年喜爱。图甲为蹦床运动简化示意图，O点是小滨由静止开始自由落下的起始位置，C点是小滨到达的最低点。从高处开始下落到弹回的整个过程中，他的运动速度随时间变化的图像如图乙所示（速度为负值，表示运动方向向上，整个过程忽略空气阻力）则下列说法不正确的是（　　）
A．从O点下落到A点的过程中，小滨的机械能不变
B．小滨整个过程中动能增大的时间段为0-t2，t3-t4
C．从A点下落到C点的过程中，蹦床的弹性势能增大
D．在t3时刻时小滨所受的重力和蹦床对他的弹力相等
7．（2024九上·杭州期中）图中的每个滑轮重0.5N，物体A重6N，托板重1N。为了提升重物A，在2s的时间内，拉力F的作用点沿竖直方向匀速升高了1.2m，这个过程中，不计滑轮轴摩擦和绳重，则下列分析正确的是（　　）
A．拉力F的大小为1.5N
B．天花板对定滑轮拉力大小为4.5N
C．物体A上升的速度为0.6m/s
D．拉力F克服A重力做功7.2J
8．（2024九上·杭州期中）如图甲所示，电源电压不变，小灯泡L允许通过的最大电流为0.6A，滑动变阻器R的最大阻值。为50Ω，电流表量程为“0~0.6A”，电压表量程为“0~15V”。闭合开关S，在保证电路安全的前提下，最大范围调节滑动变阻器的滑片P，分别绘制了电流表示数与电压表示数、电流表示数与滑动变阻器R连入电路阻值的变化关系图象，如图乙、丙所示。则下列说法中正确的是（　　）
A．电源电压为16V
B．当电流表示数为0.25A时，滑动变阻器连入电路的阻值为45Ω
C．若滑动变阻器连入电路的阻值变小，则电压表V与电流表A示数之比变小
D．若将电压表量程换为0~3V，滑动变阻器允许连入电路的阻值范围为18Ω ~ 50Ω
9．（2024九上·杭州期中）如图所示的电路中，已知电阻 R1：R2=1：3.如果甲、乙两表均为电压表，当开关 S 闭合时，两表的示数之比U甲：U乙=　 　。如果甲、乙两表均为电流表，当开关S断开时，两表的示数之比Ⅰ甲：Ⅰ乙=　 　。
10．（2024九上·杭州期中）现有30捆书籍，每捆书籍的质量都为5kg。小明想尽快将它们搬上10m高的四楼教室。如图是小明可以提供的用于搬运物体的功率与被搬运物体质量的关系图像。由图可知，若用最少的时间将这批书籍搬上教室，每次搬运的书籍的质量应是　 　kg，每次上楼对书做的功是　 　J，除去小明搬起、放下以及下楼的时间，搬完这批书小明最少需要　 　分钟。
11．（2024九上·杭州期中）工人用如图所示装置把重为的物体，从斜面底部匀速拉到高的平台上（斜面与水平地面的夹角为30°），用时20s。工人对绳子的拉力为，动滑轮重为，不考虑绳重和滑轮转轴的摩擦，整个过程中工人做功的功率为　 　W，整个装置的机械效率为　 　。
12．（2024九上·杭州期中）在探究“杠杆的平衡条件”的实验中：
（1）为了便于直接读出力臂的大小，应对图甲杠杆进行的操作是　 　；
（2）如图乙所示，杠杆上每格均匀等距，每个钩码的质量都相同，若在C位置挂4个钩码，在D处挂　 　个钩码，仍可使其在水平位置平衡；
（3）如图丙所示，用弹簧测力计代替钩码，保持所挂钩码位置不变，不断改变弹簧测力计的作用点和拉力的大小，使杠杆始终在水平位置平衡，绘制出弹簧测力计的拉力F与其力臂L的图像如图丁所示，图像中每次描出的点与两坐标轴围成的矩形面积（如图丁中阴影部分）　 　（选填“相等”或“不等”），其原因是　 　。
13．（2024九上·杭州期中）小正同学利用如图所示的装置探究“物体的动能大小与哪些因素有关”。他先将小球A、B分别拉到与竖直方向成一定角度的位置，然后都由静止释放，当小球摆动到竖直位置时，将与静止在水平面上的木块C发生碰撞，木块都会在水平面上滑行一定距离后停止。图中的摆长L都相同，，球A、B的质量分别为。
组别 小球质量/g 高度/cm 木块移动的距离/cm
1 25 15 14.8
2 25 10 9.9
3 25 5 5.0
4 10 15 5.9
5 5 15 3.0
6 20 24.0
请回答：
（1）基于　 　的假设，小正进行甲、乙两组实验；
（2）在甲、乙两组实验中，小正每次都将小球拉到与竖直方向成的位置，然后都由静止释放。他这样做的主要目的是　 　
（3）小正发现丙组木块C撞击最远，比较乙、丙实验，得出的结论是　 　。
14．（2024九上·杭州期中）在学习了“机械能”相关内容后，同学们在老师的指导下为我市某游乐园体验项目设计了“过山车模型”，同时针对该模型的科学性设计了评价表。
“过山车模型”评价表（节选）
评价指标 优秀 合格 待改进
指标一 设计合理，运行过程安全，体验感好。 能正常使用 不能正常运行
指标二 更好的利用地理优势，摆脱外界能源依赖。 适当使用外界能源 能量完全依靠外界
同学们利用凹槽，拼接软管，小车等器材设计了如下模型、注射器等材料制作了如图所示的模型。
（1）在某次实验中小车从A点匀速下滑至点B该过程小车的机械能　 　；（选填“增大”，“减小”或“不变”）
（2）该小组设计的作品，小车不借助外界能量，从A点静止下滑，不考虑能量损失，小车能否顺利通过点C　 　；（选填“能”或“否”）
（3）根据评价表，该模型“指标一”被评为“优秀”，“指标二”被评为“待改进”。为使该模型的“指标二”达到优秀水平，请你针对该模型提出更合理的设计方案：　 　。
15．（2024九上·杭州期中）如图所示（滑轮组的绕绳未画出），人以500N的力向下拉动绕在滑轮组的绳子一端10秒，使绳端向下移动了1.5m，重物匀速上升了0.5m，已知滑轮组的机械效率为60%。
（1）按题意画出滑轮组的绕绳。
（2）人所做功的功率为多太？
（3）被吊起的重物质量为多大？
16．（2024九上·杭州期中）如图甲所示，工人用推力F将重为1000N的箱子沿斜面推至水平车厢中，斜面长3m、高1.5m，F始终与箱子运动方向相同。箱子运动路程随时间变化关系如图乙所示，推力F随时间变化关系如图丙所示。求：
（1）0~20s内工人对箱子做的功；
（2）斜面的机械效率；
（3）箱子在斜面上受到的摩擦力。
17．（2024九上·杭州期中）如图所示为升降机电路的部分原理图，电源电压恒定为，为定值电阻，电压表量程为，压敏电阻的阻值与所受压力大小F的关系如下表：
压力大小 0 1000 2000 3000 4000 ……
压敏电阻 200 160 120 80 40 ……
（1）若在升降机地板上放置一个物块，静止时电压表示数为，当升降机匀速下降时，电压表示数　 　（填“大于”“等于”或“小于”）；
（2）压敏电阻不受压力时，电压表示数为，求定值电阻的阻值；
（3）在电路正常工作时，求此压敏电阻能承受的最大压力；
（4）在不改变电表的条件下，要增大压敏电阻的承压范围，应如何调整？（写出一条）
答案解析部分
1．【答案】B
【知识点】功率计算公式的应用
【解析】【分析】图知小表盘的分度值为0.5min，大表盘的示数为0.5s，据此读出停表的示数；
估算出小科同学的体重和从1楼跑到4楼的高度，根据W=Gh小科同学从1楼跑到4楼做的功，由功率公式算出小科同学从1楼跑到4楼做功为的功率。
【解答】根据生活常识知道，小科同学的质量大约是50kg，则小科的重力
G=mg=50kg×10N/kg=500N
图知小表盘的分度值为0.5min，大表盘的示数为0.5s，停表的示数为
t=0.5min+15s=45s
从1楼跑到4楼的高度为
3×3m=9m
从1楼上到4楼所做的功
W=Gh=500N×9m=4500J
则他上楼的功率最接近于
故B符合题意，ACD不符合题意。
故答案为：B。
2．【答案】C
【知识点】内能；燃料的热值；热机的工作原理
【解析】【分析】根据对内能、温度和热量的认识分析判断。
【解答】A.物体的内能与温度、状态、物质的质量等因素有关，与物体的宏观机械运动无关，故A错误；
B.根据Q=qm可知，当燃料的质量相同时，放出热量较多的热值较大，故B错误；
C.内燃机的压缩冲程将机械能转化为气缸内气体的内能，导致气体内能增加，温度升高，故C正确；
D.内能总是从温度高的物体向温度低的物体转移，故D错误。
故选C。
3．【答案】C
【知识点】力是否做功的判断
【解析】【分析】 做功的两个条件：（1）力；（2）在力的方向上移动一段距离。
【解答】A．此过程中，物体在重力的方向上移动了距离，所以重力对物体做了功，故A不符合题意；
B．此过程中，物体在拉力的方向上移动了距离，所以拉力对物体做了功，故B不符合题意；
C．此过程中，物体没有在支持力的方向上移动距离，所以支持力没有对物体做功，故C符合题意；
D．此过程中，物体在摩擦力的方向上移动了距离，所以摩擦力对物体做了功，故D不符合题意。
故答案为：C。
4．【答案】B
【知识点】能量的相互转化和转移
【解析】【分析】根据图2，结合路灯在白天和黑天时的工作状态，对能量转化的过程进行判断即可。
【解答】根据图片可知，白天时，太阳能电池对蓄电池充电，直接将太阳能转化成电能。给蓄电池充电，将电能转化成化学能储存起来。
夜间，路灯开始工作，通过蓄电池将化学能转化成电能，再通过路灯转化为光能；
所以甲是“太阳能”，乙是“电能”，丙是“电能”，丁是“光能”，
故ACD错误，B正确。
故选B。
5．【答案】C
【知识点】杠杆的分类
【解析】【分析】结合图片和生活经验分析动力臂和阻力臂的大小关系，当动力臂大于阻力臂时，是省力杠杆；当动力臂小于阻力臂时，是费力杠杆；当动力臂等于阻力臂时，是等臂杠杆。
【解答】A、镊子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；
B、取碗夹子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；
C、核桃夹子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；
D、食品夹在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆。
故C符合题意，ABD不符合题意。
故答案为：C。
6．【答案】D
【知识点】动能和势能的大小变化；动能和势能的转化与守恒
【解析】【分析】 （1）机械能包括动能与势能，其中动能的影响因素是质量与速度，重力势能的影响因素是质量与高度，弹性势能的影响因素是弹性形变量。
（2）忽略空气阻力做功时，机械能不变。
（3）静止的物体如果不受力或受平衡力时，总保持静止状态。
【解答】 A.从O点下落到A点的过程中，由于忽略空气阻力，小滨的重力势能全部转化为动能，机械能不变，故A正确不合题意；
B.根据图像小滨整个过程中速度增大的时间段为0～t2，t3～t4，动能的影响因素是质量与速度，所以动能增大的时间段为0～t2，t3～t4，故B正确不合题意；
C.从A点下落到C点的过程中，蹦床的形变量增大，所以弹性势能增大，故C正确不合题意；
D.根据图像在t3时刻小滨开始向上运动，所以蹦床对他的弹力大于重力，故D错误符合题意。
故选D。
7．【答案】B
【知识点】功的计算公式的应用；动滑轮及其工作特点；滑轮组及其工作特点；滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【分析】动滑轮上的绳子有4股，所以绳子自由端的拉力为总重力的四分之一，绳子移动的距离是物体移动距离的4四倍。
【解答】A、由图知，滑轮组由4段绳子承担物重，不计滑轮轴摩擦和绳重，则绳末端的拉力为
故A错误；
B、天花板对定滑轮的拉力，故B正确；
C、已知2s绳子末端移动的距离为1.2m，则物体A移动的距离为0.3m，则物体A上升的速度为
，故C错误；
D、拉力F克服A重力做的功为，故D错误。
故答案为：B。
8．【答案】D
【知识点】电路的动态分析
【解析】【分析】由图甲可知，灯泡L与滑动变阻器R串联接入电路，电流表测量电路中的电流，电压表测量灯泡两端的电压；
A、由图乙可知，当电流表的示数为0.6A时，电压表的示数为6V；由图丙可知，当电流表示数为0.6A时，滑动变阻器接入电路的阻值为10Ω，根据欧姆定律可求出滑动变阻器两端的电压，根据串联电路电压规律可求出电源电压；
B、由图乙可知，当电流表示数为0.25A时，电压表的示数为1V，根据串联电路电压规律可求滑动变阻器两端的电压，根据欧姆定律可求出滑动变阻器连入电路的阻值；
C、由图丙可知，当滑动变阻器连入电路的阻值变小时，电路中的电流将变大，由图乙可知，当电路中的电流变大时，电压表示数也将变大，但电压表示数增大得比电流表示数增大得更快，根据欧姆定律可得出结论；
D、将电压表量程换为0～3V时，当电压表示数为3V时，由图乙可知，通过灯泡的电流为0.5A，根据串联电路电流规律可知通过滑动变阻器的电流是0.5A，由串联电路电压规律可知滑动变阻器两端的电压，利用欧姆定律可求出此时滑动变阻器接入电路中的最小阻值；
当滑动变阻器接入电路的阻值增大时，由图丙可知电路中的电流将减小，当电路中的电流减小时，由图乙可知灯泡L两端的电压也减小，由此可知电流表、电压表、灯泡都不会损坏，由此可知滑动变阻器接入电路的最大阻值。
【解答】A、根据乙图可知，当电路中电流为0.6A时，小灯泡两端电压为6V；由图丙可知，滑动变阻器R连入电路中的电阻
R=10Ω
此时变阻器两端的电压为
U变=I变R变=0.6A×10Ω=6V
则电源的电压
U总=UL+U变=6V+6V=12V
故A错误。
B、由图乙可知，当电流表示数为0.25A时，灯泡两端电压UL'=1V，此时滑动变阻器R两端的电压
U变=U-UL'=12V-1V=11V
滑动变阻器接入的阻值为
故B错误。
C、电压表测灯泡的电压，电流表测通过灯泡的电流，根据可知，电压表与电流表的比值为灯泡的电阻。当变阻器的阻值变小时，通过电路的电流变大，根据乙图可知，则灯泡的电阻变大，即比值变大，故C错误。
D、若将电压表量程换成0～3V，则灯泡两端电压最大为3V，此时滑动变阻器接入电路电阻最小；
由图乙可知当灯泡两端电压为3V时，通过小灯泡L即电路中的电流
I''=0.5A
此时滑动变阻器R两端电压
U滑'=U UL″=12V 3V=9V
则滑动变阻器R接入电路中的最小阻值
滑动变阻器R接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，小灯泡L两端电压最小，由图丙可知，滑动变阻器R接入电路中的最大阻值为50Ω，
所以滑动变阻器R允许接入电路的阻值范围为：18Ω～50Ω，故D正确。
故答案为：D。
9．【答案】1：4；4：3
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析
【解析】【分析】（1）电压表的电阻非常大，在电路中相当于断路，分析电路时可以去掉，然后观察电路即可判断两电阻的连接方式，最后把电压表并在原来的位置，根据串联电路的电压特点和电流特点以及欧姆定律求出两电压表的示数之比；
（2）如果甲、乙两表均为电流表，当开关S断开时，两电阻并联，甲电流表测干路电流，乙电流表测R1支路的电流，根据并联电路的电压、分流规律求出两电流表的示数之比。
【解答】由电路图知道，当甲、乙两表均为电压表时，两电阻串联，甲电压表测R1 两端的电压，乙电压表测电源的电压，又因为串联电路中总电压等于各分电压之和，且各处的电流相等，由欧姆定律知道
当甲、乙两表均为电流表，当开关S断开时，两电阻并联，甲电流表测干路电流，乙电流表测R1支路的电流，由于并联电路中各支路两端的电压相等，所以，两支路的电流分别是：
由于并联电路中干路电流等于各支路电流之和，故
10．【答案】15；1500；75
【知识点】功的计算公式的应用；功率计算公式的应用
【解析】【分析】通过图线知，顶点的输出功率最大，为了尽可能快地将这批书籍搬上新家，要求人始终在最大功率（输出）状态下工作，因此每次应搬运质量15kg的书籍；根据G=mg求出每次搬运的书籍的重力；利用W=Gh求每次搬运书籍做的功。
【解答】由图像知道，当搬运质量为15kg物体时，人用于搬运物体的功率（输出）最大，其值为50W；30捆书籍的总重是一定的，搬运的高度一定（h=10m），所以搬运书籍需要做的总功是一定的；为了以最少的时间将这批书籍搬上新家，应要求人始终在最大功率（输出）状态下工作，所以，每次应搬运质量15kg的书籍。
每次搬运的书籍的重力
每次上楼对书做的功（克服书的重力做功）
[由 知道，每次上楼所用的时间
总共有30捆书籍，1次搬3捆，所以，要完成搬运任务需要10个来回，则他最快完成搬运任务并返回原地所用的总时间
11．【答案】160；62.5％
【知识点】功的计算公式的应用；功率计算公式的应用；机械效率的计算
【解析】【分析】（1）根据物体移动的距离求出绳端移动的距离，由公式W=Fs求出工人做的功，从而可根据求出功率的大小；（2）根据公式W=Gh求出有用功，由公式求出机械效率；
【解答】由图得
物体移动的距离为
拉力移动的距离为
拉力做的功为
整个过程中工人做功的功率为
滑轮组做的有用功为
整个装置的机械效率为
12．【答案】（1）调节平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡
（2）6
（3）相等；阻力和阻力臂保持不变，根据杠杆的平衡条件可知，动力与动力臂的乘积保持不变
【知识点】杠杆的动态平衡分析；探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【分析】（1）实验前没有挂钩码和弹簧测力计时，发现杠杆左端下沉，说明杠杆的重心在支点左侧，要使其在水平位置平衡，应将杠杆的平衡螺母向右调节，直到杠杆在水平位置平衡；
（2）根据已知条件，由杠杆的平衡条件求出在D位置所挂钩码的数量；
（3）由于此题中的阻力和阻力臂不变，由图中提供数据，根据杠杆的平衡条件分析即可求得。
【解答】（1）由于杠杆在水平位置平衡时，可以直接在杠杆上读出力臂的长度，所以实验前，需要调节平衡螺母，使杠杆水平平衡，便于实验中直接读出力臂的长度。
（2）由图乙可知，C处距离支点有3小格，C处挂4个钩码，D处距离支点有2小格，设每个钩码的重力为G，每小格长度为L，根据动力臂乘以动力等于阻力臂乘以阻力的杠杆平衡条件，可得
4G×3L=nG×2L
解得n=6
所以要在D处挂的钩码数量为6个。
（3）由于矩形的面积等于长乘宽，所以图像中每次描出的点与两坐标轴围成的矩形面积等于力乘力臂，根据动力臂乘以动力等于阻力臂乘以阻力的杠杆平衡条件可知，描出的点两坐标轴围成的矩形面积即为动力臂长度乘以动力的大小，所以各点处的矩形面积都相等。
（1）由于杠杆在水平位置平衡时，可以直接在杠杆上读出力臂的长度，所以实验前，需要调节平衡螺母，使杠杆水平平衡，便于实验中直接读出力臂的长度。
（2）由图乙可知，C处距离支点有3小格，C处挂4个钩码，D处距离支点有2小格，设每个钩码的重力为G，每小格长度为L，根据动力臂乘以动力等于阻力臂乘以阻力的杠杆平衡条件，可得
4G×3L=nG×2L
解得
n=6
所以要在D处挂的钩码数量为6个。
（3）[1][2]由于矩形的面积等于长乘宽，所以图像中每次描出的点与两坐标轴围成的矩形面积等于力乘力臂，根据动力臂乘以动力等于阻力臂乘以阻力的杠杆平衡条件可知，描出的点两坐标轴围成的矩形面积即为动力臂长度乘以动力的大小，所以各点处的矩形面积都相等。
13．【答案】（1）物体动能的大小与物体的质量有关
（2）控制物体碰撞时的速度相同
（3）物体质量相同时，速度越大，动能越大
【知识点】动能的影响因素
【解析】【分析】（1）根据控制变量法分析改变的量；
（2）根据能的转化知，同一高度释放控制速度相同；
（3）动能与质量和速度有关，根据控制变量法分析。
【解答】（1）甲、乙两组实验中小球的质量不同，拉开的角度相同，说明高度相同，到达最低位置的速度相同，探究是动能与质量的关系，因而基于的假设是物体动能的大小可能与物体的质量有关。
（2）在甲、乙两组实验中，小科每次都将小球拉到与竖直方向成θ1的位置，然后都由静止释放。他这样做的主要目的是控制物体碰撞时的速度相同。
（3）比较乙、丙实验，质量相同，拉开的角度越大，下降后的速度越大，推动物体的距离越远，说明动能越大，故得出的结论是：物体质量相同时，速度越大，动能越大。
（1）甲、乙两组实验中小球的质量不同，拉开的角度相同，说明高度相同，到达最低位置的速度相同，探究是动能与质量的关系，因而基于的假设是物体动能的大小可能与物体的质量有关。
（2）在甲、乙两组实验中，小科每次都将小球拉到与竖直方向成θ1的位置，然后都由静止释放。他这样做的主要目的是控制物体碰撞时的速度相同。
（3）比较乙、丙实验，质量相同，拉开的角度越大，下降后的速度越大，推动物体的距离越远，说明动能越大，故得出的结论是：物体质量相同时，速度越大，动能越大。
14．【答案】减小；否；将小车出发点A移至山体更高点
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【分析】（1）机械能=动能+重力势能；
（2）根据动能和重力势能的转化分析；
（3）要使小车顺利通过C点，则要求小车到大C点时动能越大越好。而小车的动能由重力势能转化而来，因此可以想办法增大小车开始时的重力势能，据此分析解答。
【解答】（1）在某次实验中小车从A点匀速下滑至点B该过程 ，小车的质量不变，速度不变，则动能不变；质量不变，高度减小，则重力势能减小。根据“机械能=动能+重力势能”可知，小车的机械能减小。
（2）根据图片知道，A点和C点高度相同，则二者重力势能相同，那么小车到达C点时动能为零，即它不能顺利通过C点。
（3）为使该模型的“指标二”达到优秀水平，针对该模型提出更合理的设计方案：将小车出发点A移至山体更高点。
15．【答案】（1）由s=nh得作用在动滑轮上的绳子段数
所以绳子的固定端应从动滑轮上开始缠绕，如下图所示：
（2）拉力做的功为
W总=Fs=500N×1.5m=750J
拉力做功的功率
（3）拉力做的有用功
W有用=W总×η=750J×60%=450J
由W有用=Gh得提升的物重
则提升物体的质量
【知识点】功的计算公式的应用；功率计算公式的应用；滑轮组及其工作特点；机械效率的计算
【解析】【分析】（1）已知绳子拉下的距离和物体上升的高度，可以得到作用在动滑轮上的绳子段数；
（2）已知拉力和绳子拉下的距离，可以得到拉力做的功；已知拉力做的功和所用时间，利用求拉力的功率；
（3）已知拉力做的总功和机械效率，利用效率公式求有用功；已知有用功和物体上升的高度，利用W=Gh求物体重力，再利用G=mg求重物质量。
（1）由s=nh得作用在动滑轮上的绳子段数
所以绳子的固定端应从动滑轮上开始缠绕，如下图所示：
（2）拉力做的功为
W总=Fs=500N×1.5m=750J
拉力做功的功率
（3）拉力做的有用功
W有用=W总×η=750J×60%=450J
由W有用=Gh得提升的物重
则提升物体的质量
16．【答案】（1）由图乙可知，0~10s内，箱子做匀速直线运动，箱子移动的距离是3m，此时的推力F是600N，此时做的功
10~20s内，箱子做匀速直线运动，箱子移动的距离是
8m-3m=5m
此时的推力F是200N，此时做的功
0~20s内工人对箱子做的功
（2）斜面的有用功
斜面的机械效率
（3）克服摩擦力做的功
故摩擦力的大小
答：（1）0~20s内工人对箱子做的功；
（2）斜面的机械效率；
（3）箱子在斜面上受到的摩擦力。
【知识点】力与运动的关系；功的计算公式的应用；机械效率的计算
【解析】【分析】（1）由图乙可知，箱子在10s～20s内运动的路程；由图丙可知推力大小，利用W=Fs求推力做的功，利用求推力的功率；
（2）箱子运动3m，提升高度h=1.5m，即箱子沿斜面从底端被推至顶端，利用W=Gh求推力克服箱子重力做的有用功，斜面的机械效率等于有用功与总功的比值；
（3）斜面上克服摩擦力做功：W额=W1-W有，由W额=fs可求得摩擦力。
17．【答案】（1）等于
（2）由表可知，当压敏电阻不受压力时，R1=200Ω并与R0串联，电压表测R0电压U0=2V， 串联电路中电流处处相等，可得
R0的阻值为
（3）由表格可知，压力越大，压敏电阻的阻值越小， 根据串联电路的分压原理可知，其两端的电压会越 小，则 R0两端电压即电压表示数会越来越大， 由电压表量程可知，，压敏电阻的阻值为
由表可知，当压敏电阻的阻值为120Ω时，其所受 的压力为2000N。
（4）可以适当减小定值电阻阻值
【知识点】电路的动态分析
【解析】【分析】（1）物体静止或匀速运动时，受到平衡力的作用力，据此分析；
（2）当压敏电阻不受压力时，读出此时压敏电阻的阻值，根据串联电路的特点和P=UI解题；
（3）由表格可知，压力越大，压敏电阻的阻值越小，根据串联电路的分压特点和电压表量程解题；
（4）根据串联电路的分压特点进行分析。
【解答】（1）在升降机底板上放置一个物块，升降机在静止时和匀速下降时受到的压力大小均为物块的重力，可得压敏电阻的值不变，根据串联电路的分压特点可知，电压表示数不变仍为U0。
（4）串联电路中，电阻越大，分得的电压就会越多，要在不改变电表的条件下，要增大压敏电阻的承压范围，可以适当减小定值电阻阻值，这样电路工作时，压敏电阻分得的电压相对就会低点，压敏电阻的承压范围会更广。
（1）在升降机底板上放置一个物块，升降机在静止时和匀速下降时受到的压力大小均为物块的重力，可得压敏电阻的值不变，根据串联电路的分压特点可知，电压表示数不变仍为U0。
（2）由表可知，当压敏电阻不受压力时，R1=200Ω并与R0串联，电压表测R0电压U0=2V， 串联电路中电流处处相等，可得
R0的阻值为
（3）由表格可知，压力越大，压敏电阻的阻值越小， 根据串联电路的分压原理可知，其两端的电压会越 小，则 R0两端电压即电压表示数会越来越大， 由电压表量程可知，，压敏电阻的阻值为
由表可知，当压敏电阻的阻值为120Ω时，其所受 的压力为2000N。
（4）串联电路中，电阻越大，分得的电压就会越多，要在不改变电表的条件下，要增大压敏电阻的承压范围，可以适当减小定值电阻阻值，这样电路工作时，压敏电阻分得的电压相对就会低点，压敏电阻的承压范围会更广。
1 / 1浙江省杭州启正中学2024-2025学年九年级上学期期中科学试题
1．（2024九上·杭州期中）在“比比谁的功率大”的挑战活动中，小科同学从1楼跑到4楼所花的时间如图所示，则他爬楼的功率约为（　　）
A． B． C． D．
【答案】B
【知识点】功率计算公式的应用
【解析】【分析】图知小表盘的分度值为0.5min，大表盘的示数为0.5s，据此读出停表的示数；
估算出小科同学的体重和从1楼跑到4楼的高度，根据W=Gh小科同学从1楼跑到4楼做的功，由功率公式算出小科同学从1楼跑到4楼做功为的功率。
【解答】根据生活常识知道，小科同学的质量大约是50kg，则小科的重力
G=mg=50kg×10N/kg=500N
图知小表盘的分度值为0.5min，大表盘的示数为0.5s，停表的示数为
t=0.5min+15s=45s
从1楼跑到4楼的高度为
3×3m=9m
从1楼上到4楼所做的功
W=Gh=500N×9m=4500J
则他上楼的功率最接近于
故B符合题意，ACD不符合题意。
故答案为：B。
2．（2024九上·杭州期中）关于内能、温度和热量，下列说法正确的是（　　）
A．物体的内能跟物体的运动速度、物体的温度和物质状态都有关系
B．不同燃料燃烧时，放出热量较多的热值越大
C．内燃机的压缩冲程将机械能转化为气缸内气体的内能，导致气体内能增加，温度升高
D．内能总是从内能多的物体向内能少的物体转移
【答案】C
【知识点】内能；燃料的热值；热机的工作原理
【解析】【分析】根据对内能、温度和热量的认识分析判断。
【解答】A.物体的内能与温度、状态、物质的质量等因素有关，与物体的宏观机械运动无关，故A错误；
B.根据Q=qm可知，当燃料的质量相同时，放出热量较多的热值较大，故B错误；
C.内燃机的压缩冲程将机械能转化为气缸内气体的内能，导致气体内能增加，温度升高，故C正确；
D.内能总是从温度高的物体向温度低的物体转移，故D错误。
故选C。
3．（2024九上·杭州期中）如题图所示，用一个平行于斜面向上的拉力F将重力为G的物体从粗糙的斜面底端拉到斜面顶端，已知斜面对物体的支持力为，斜面对物体的摩擦力为f，这些力中，没有对物体做功的力是（　　）
A．重力G B．拉力F C．支持力F支 D．摩擦力f
【答案】C
【知识点】力是否做功的判断
【解析】【分析】 做功的两个条件：（1）力；（2）在力的方向上移动一段距离。
【解答】A．此过程中，物体在重力的方向上移动了距离，所以重力对物体做了功，故A不符合题意；
B．此过程中，物体在拉力的方向上移动了距离，所以拉力对物体做了功，故B不符合题意；
C．此过程中，物体没有在支持力的方向上移动距离，所以支持力没有对物体做功，故C符合题意；
D．此过程中，物体在摩擦力的方向上移动了距离，所以摩擦力对物体做了功，故D不符合题意。
故答案为：C。
4．（2024九上·杭州期中）如图1所示是某型号太阳能路灯。白天该路灯不照明，太阳能电池对蓄电池充电；夜间，路灯开始工作，由蓄电池供电，某同学画出了如图2所示的能量转化流程图。下列选项中分析正确的是（　　）
A．甲是“内能” B．乙是“电能”
C．丙是“光能” D．丁是“电能”
【答案】B
【知识点】能量的相互转化和转移
【解析】【分析】根据图2，结合路灯在白天和黑天时的工作状态，对能量转化的过程进行判断即可。
【解答】根据图片可知，白天时，太阳能电池对蓄电池充电，直接将太阳能转化成电能。给蓄电池充电，将电能转化成化学能储存起来。
夜间，路灯开始工作，通过蓄电池将化学能转化成电能，再通过路灯转化为光能；
所以甲是“太阳能”，乙是“电能”，丙是“电能”，丁是“光能”，
故ACD错误，B正确。
故选B。
5．（2024九上·杭州期中）如图所示的工具中均属于杠杆，在使用时与其他三个类型不同的是（　　）
A．镊子 B．取碗夹子
C．核桃夹子 D．食品夹
【答案】C
【知识点】杠杆的分类
【解析】【分析】结合图片和生活经验分析动力臂和阻力臂的大小关系，当动力臂大于阻力臂时，是省力杠杆；当动力臂小于阻力臂时，是费力杠杆；当动力臂等于阻力臂时，是等臂杠杆。
【解答】A、镊子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；
B、取碗夹子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；
C、核桃夹子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；
D、食品夹在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆。
故C符合题意，ABD不符合题意。
故答案为：C。
6．（2024九上·杭州期中）蹦床是集艺术性和竞技性于一身的运动，深受广大青少年喜爱。图甲为蹦床运动简化示意图，O点是小滨由静止开始自由落下的起始位置，C点是小滨到达的最低点。从高处开始下落到弹回的整个过程中，他的运动速度随时间变化的图像如图乙所示（速度为负值，表示运动方向向上，整个过程忽略空气阻力）则下列说法不正确的是（　　）
A．从O点下落到A点的过程中，小滨的机械能不变
B．小滨整个过程中动能增大的时间段为0-t2，t3-t4
C．从A点下落到C点的过程中，蹦床的弹性势能增大
D．在t3时刻时小滨所受的重力和蹦床对他的弹力相等
【答案】D
【知识点】动能和势能的大小变化；动能和势能的转化与守恒
【解析】【分析】 （1）机械能包括动能与势能，其中动能的影响因素是质量与速度，重力势能的影响因素是质量与高度，弹性势能的影响因素是弹性形变量。
（2）忽略空气阻力做功时，机械能不变。
（3）静止的物体如果不受力或受平衡力时，总保持静止状态。
【解答】 A.从O点下落到A点的过程中，由于忽略空气阻力，小滨的重力势能全部转化为动能，机械能不变，故A正确不合题意；
B.根据图像小滨整个过程中速度增大的时间段为0～t2，t3～t4，动能的影响因素是质量与速度，所以动能增大的时间段为0～t2，t3～t4，故B正确不合题意；
C.从A点下落到C点的过程中，蹦床的形变量增大，所以弹性势能增大，故C正确不合题意；
D.根据图像在t3时刻小滨开始向上运动，所以蹦床对他的弹力大于重力，故D错误符合题意。
故选D。
7．（2024九上·杭州期中）图中的每个滑轮重0.5N，物体A重6N，托板重1N。为了提升重物A，在2s的时间内，拉力F的作用点沿竖直方向匀速升高了1.2m，这个过程中，不计滑轮轴摩擦和绳重，则下列分析正确的是（　　）
A．拉力F的大小为1.5N
B．天花板对定滑轮拉力大小为4.5N
C．物体A上升的速度为0.6m/s
D．拉力F克服A重力做功7.2J
【答案】B
【知识点】功的计算公式的应用；动滑轮及其工作特点；滑轮组及其工作特点；滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【分析】动滑轮上的绳子有4股，所以绳子自由端的拉力为总重力的四分之一，绳子移动的距离是物体移动距离的4四倍。
【解答】A、由图知，滑轮组由4段绳子承担物重，不计滑轮轴摩擦和绳重，则绳末端的拉力为
故A错误；
B、天花板对定滑轮的拉力，故B正确；
C、已知2s绳子末端移动的距离为1.2m，则物体A移动的距离为0.3m，则物体A上升的速度为
，故C错误；
D、拉力F克服A重力做的功为，故D错误。
故答案为：B。
8．（2024九上·杭州期中）如图甲所示，电源电压不变，小灯泡L允许通过的最大电流为0.6A，滑动变阻器R的最大阻值。为50Ω，电流表量程为“0~0.6A”，电压表量程为“0~15V”。闭合开关S，在保证电路安全的前提下，最大范围调节滑动变阻器的滑片P，分别绘制了电流表示数与电压表示数、电流表示数与滑动变阻器R连入电路阻值的变化关系图象，如图乙、丙所示。则下列说法中正确的是（　　）
A．电源电压为16V
B．当电流表示数为0.25A时，滑动变阻器连入电路的阻值为45Ω
C．若滑动变阻器连入电路的阻值变小，则电压表V与电流表A示数之比变小
D．若将电压表量程换为0~3V，滑动变阻器允许连入电路的阻值范围为18Ω ~ 50Ω
【答案】D
【知识点】电路的动态分析
【解析】【分析】由图甲可知，灯泡L与滑动变阻器R串联接入电路，电流表测量电路中的电流，电压表测量灯泡两端的电压；
A、由图乙可知，当电流表的示数为0.6A时，电压表的示数为6V；由图丙可知，当电流表示数为0.6A时，滑动变阻器接入电路的阻值为10Ω，根据欧姆定律可求出滑动变阻器两端的电压，根据串联电路电压规律可求出电源电压；
B、由图乙可知，当电流表示数为0.25A时，电压表的示数为1V，根据串联电路电压规律可求滑动变阻器两端的电压，根据欧姆定律可求出滑动变阻器连入电路的阻值；
C、由图丙可知，当滑动变阻器连入电路的阻值变小时，电路中的电流将变大，由图乙可知，当电路中的电流变大时，电压表示数也将变大，但电压表示数增大得比电流表示数增大得更快，根据欧姆定律可得出结论；
D、将电压表量程换为0～3V时，当电压表示数为3V时，由图乙可知，通过灯泡的电流为0.5A，根据串联电路电流规律可知通过滑动变阻器的电流是0.5A，由串联电路电压规律可知滑动变阻器两端的电压，利用欧姆定律可求出此时滑动变阻器接入电路中的最小阻值；
当滑动变阻器接入电路的阻值增大时，由图丙可知电路中的电流将减小，当电路中的电流减小时，由图乙可知灯泡L两端的电压也减小，由此可知电流表、电压表、灯泡都不会损坏，由此可知滑动变阻器接入电路的最大阻值。
【解答】A、根据乙图可知，当电路中电流为0.6A时，小灯泡两端电压为6V；由图丙可知，滑动变阻器R连入电路中的电阻
R=10Ω
此时变阻器两端的电压为
U变=I变R变=0.6A×10Ω=6V
则电源的电压
U总=UL+U变=6V+6V=12V
故A错误。
B、由图乙可知，当电流表示数为0.25A时，灯泡两端电压UL'=1V，此时滑动变阻器R两端的电压
U变=U-UL'=12V-1V=11V
滑动变阻器接入的阻值为
故B错误。
C、电压表测灯泡的电压，电流表测通过灯泡的电流，根据可知，电压表与电流表的比值为灯泡的电阻。当变阻器的阻值变小时，通过电路的电流变大，根据乙图可知，则灯泡的电阻变大，即比值变大，故C错误。
D、若将电压表量程换成0～3V，则灯泡两端电压最大为3V，此时滑动变阻器接入电路电阻最小；
由图乙可知当灯泡两端电压为3V时，通过小灯泡L即电路中的电流
I''=0.5A
此时滑动变阻器R两端电压
U滑'=U UL″=12V 3V=9V
则滑动变阻器R接入电路中的最小阻值
滑动变阻器R接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，小灯泡L两端电压最小，由图丙可知，滑动变阻器R接入电路中的最大阻值为50Ω，
所以滑动变阻器R允许接入电路的阻值范围为：18Ω～50Ω，故D正确。
故答案为：D。
9．（2024九上·杭州期中）如图所示的电路中，已知电阻 R1：R2=1：3.如果甲、乙两表均为电压表，当开关 S 闭合时，两表的示数之比U甲：U乙=　 　。如果甲、乙两表均为电流表，当开关S断开时，两表的示数之比Ⅰ甲：Ⅰ乙=　 　。
【答案】1：4；4：3
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析
【解析】【分析】（1）电压表的电阻非常大，在电路中相当于断路，分析电路时可以去掉，然后观察电路即可判断两电阻的连接方式，最后把电压表并在原来的位置，根据串联电路的电压特点和电流特点以及欧姆定律求出两电压表的示数之比；
（2）如果甲、乙两表均为电流表，当开关S断开时，两电阻并联，甲电流表测干路电流，乙电流表测R1支路的电流，根据并联电路的电压、分流规律求出两电流表的示数之比。
【解答】由电路图知道，当甲、乙两表均为电压表时，两电阻串联，甲电压表测R1 两端的电压，乙电压表测电源的电压，又因为串联电路中总电压等于各分电压之和，且各处的电流相等，由欧姆定律知道
当甲、乙两表均为电流表，当开关S断开时，两电阻并联，甲电流表测干路电流，乙电流表测R1支路的电流，由于并联电路中各支路两端的电压相等，所以，两支路的电流分别是：
由于并联电路中干路电流等于各支路电流之和，故
10．（2024九上·杭州期中）现有30捆书籍，每捆书籍的质量都为5kg。小明想尽快将它们搬上10m高的四楼教室。如图是小明可以提供的用于搬运物体的功率与被搬运物体质量的关系图像。由图可知，若用最少的时间将这批书籍搬上教室，每次搬运的书籍的质量应是　 　kg，每次上楼对书做的功是　 　J，除去小明搬起、放下以及下楼的时间，搬完这批书小明最少需要　 　分钟。
【答案】15；1500；75
【知识点】功的计算公式的应用；功率计算公式的应用
【解析】【分析】通过图线知，顶点的输出功率最大，为了尽可能快地将这批书籍搬上新家，要求人始终在最大功率（输出）状态下工作，因此每次应搬运质量15kg的书籍；根据G=mg求出每次搬运的书籍的重力；利用W=Gh求每次搬运书籍做的功。
【解答】由图像知道，当搬运质量为15kg物体时，人用于搬运物体的功率（输出）最大，其值为50W；30捆书籍的总重是一定的，搬运的高度一定（h=10m），所以搬运书籍需要做的总功是一定的；为了以最少的时间将这批书籍搬上新家，应要求人始终在最大功率（输出）状态下工作，所以，每次应搬运质量15kg的书籍。
每次搬运的书籍的重力
每次上楼对书做的功（克服书的重力做功）
[由 知道，每次上楼所用的时间
总共有30捆书籍，1次搬3捆，所以，要完成搬运任务需要10个来回，则他最快完成搬运任务并返回原地所用的总时间
11．（2024九上·杭州期中）工人用如图所示装置把重为的物体，从斜面底部匀速拉到高的平台上（斜面与水平地面的夹角为30°），用时20s。工人对绳子的拉力为，动滑轮重为，不考虑绳重和滑轮转轴的摩擦，整个过程中工人做功的功率为　 　W，整个装置的机械效率为　 　。
【答案】160；62.5％
【知识点】功的计算公式的应用；功率计算公式的应用；机械效率的计算
【解析】【分析】（1）根据物体移动的距离求出绳端移动的距离，由公式W=Fs求出工人做的功，从而可根据求出功率的大小；（2）根据公式W=Gh求出有用功，由公式求出机械效率；
【解答】由图得
物体移动的距离为
拉力移动的距离为
拉力做的功为
整个过程中工人做功的功率为
滑轮组做的有用功为
整个装置的机械效率为
12．（2024九上·杭州期中）在探究“杠杆的平衡条件”的实验中：
（1）为了便于直接读出力臂的大小，应对图甲杠杆进行的操作是　 　；
（2）如图乙所示，杠杆上每格均匀等距，每个钩码的质量都相同，若在C位置挂4个钩码，在D处挂　 　个钩码，仍可使其在水平位置平衡；
（3）如图丙所示，用弹簧测力计代替钩码，保持所挂钩码位置不变，不断改变弹簧测力计的作用点和拉力的大小，使杠杆始终在水平位置平衡，绘制出弹簧测力计的拉力F与其力臂L的图像如图丁所示，图像中每次描出的点与两坐标轴围成的矩形面积（如图丁中阴影部分）　 　（选填“相等”或“不等”），其原因是　 　。
【答案】（1）调节平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡
（2）6
（3）相等；阻力和阻力臂保持不变，根据杠杆的平衡条件可知，动力与动力臂的乘积保持不变
【知识点】杠杆的动态平衡分析；探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【分析】（1）实验前没有挂钩码和弹簧测力计时，发现杠杆左端下沉，说明杠杆的重心在支点左侧，要使其在水平位置平衡，应将杠杆的平衡螺母向右调节，直到杠杆在水平位置平衡；
（2）根据已知条件，由杠杆的平衡条件求出在D位置所挂钩码的数量；
（3）由于此题中的阻力和阻力臂不变，由图中提供数据，根据杠杆的平衡条件分析即可求得。
【解答】（1）由于杠杆在水平位置平衡时，可以直接在杠杆上读出力臂的长度，所以实验前，需要调节平衡螺母，使杠杆水平平衡，便于实验中直接读出力臂的长度。
（2）由图乙可知，C处距离支点有3小格，C处挂4个钩码，D处距离支点有2小格，设每个钩码的重力为G，每小格长度为L，根据动力臂乘以动力等于阻力臂乘以阻力的杠杆平衡条件，可得
4G×3L=nG×2L
解得n=6
所以要在D处挂的钩码数量为6个。
（3）由于矩形的面积等于长乘宽，所以图像中每次描出的点与两坐标轴围成的矩形面积等于力乘力臂，根据动力臂乘以动力等于阻力臂乘以阻力的杠杆平衡条件可知，描出的点两坐标轴围成的矩形面积即为动力臂长度乘以动力的大小，所以各点处的矩形面积都相等。
（1）由于杠杆在水平位置平衡时，可以直接在杠杆上读出力臂的长度，所以实验前，需要调节平衡螺母，使杠杆水平平衡，便于实验中直接读出力臂的长度。
（2）由图乙可知，C处距离支点有3小格，C处挂4个钩码，D处距离支点有2小格，设每个钩码的重力为G，每小格长度为L，根据动力臂乘以动力等于阻力臂乘以阻力的杠杆平衡条件，可得
4G×3L=nG×2L
解得
n=6
所以要在D处挂的钩码数量为6个。
（3）[1][2]由于矩形的面积等于长乘宽，所以图像中每次描出的点与两坐标轴围成的矩形面积等于力乘力臂，根据动力臂乘以动力等于阻力臂乘以阻力的杠杆平衡条件可知，描出的点两坐标轴围成的矩形面积即为动力臂长度乘以动力的大小，所以各点处的矩形面积都相等。
13．（2024九上·杭州期中）小正同学利用如图所示的装置探究“物体的动能大小与哪些因素有关”。他先将小球A、B分别拉到与竖直方向成一定角度的位置，然后都由静止释放，当小球摆动到竖直位置时，将与静止在水平面上的木块C发生碰撞，木块都会在水平面上滑行一定距离后停止。图中的摆长L都相同，，球A、B的质量分别为。
组别 小球质量/g 高度/cm 木块移动的距离/cm
1 25 15 14.8
2 25 10 9.9
3 25 5 5.0
4 10 15 5.9
5 5 15 3.0
6 20 24.0
请回答：
（1）基于　 　的假设，小正进行甲、乙两组实验；
（2）在甲、乙两组实验中，小正每次都将小球拉到与竖直方向成的位置，然后都由静止释放。他这样做的主要目的是　 　
（3）小正发现丙组木块C撞击最远，比较乙、丙实验，得出的结论是　 　。
【答案】（1）物体动能的大小与物体的质量有关
（2）控制物体碰撞时的速度相同
（3）物体质量相同时，速度越大，动能越大
【知识点】动能的影响因素
【解析】【分析】（1）根据控制变量法分析改变的量；
（2）根据能的转化知，同一高度释放控制速度相同；
（3）动能与质量和速度有关，根据控制变量法分析。
【解答】（1）甲、乙两组实验中小球的质量不同，拉开的角度相同，说明高度相同，到达最低位置的速度相同，探究是动能与质量的关系，因而基于的假设是物体动能的大小可能与物体的质量有关。
（2）在甲、乙两组实验中，小科每次都将小球拉到与竖直方向成θ1的位置，然后都由静止释放。他这样做的主要目的是控制物体碰撞时的速度相同。
（3）比较乙、丙实验，质量相同，拉开的角度越大，下降后的速度越大，推动物体的距离越远，说明动能越大，故得出的结论是：物体质量相同时，速度越大，动能越大。
（1）甲、乙两组实验中小球的质量不同，拉开的角度相同，说明高度相同，到达最低位置的速度相同，探究是动能与质量的关系，因而基于的假设是物体动能的大小可能与物体的质量有关。
（2）在甲、乙两组实验中，小科每次都将小球拉到与竖直方向成θ1的位置，然后都由静止释放。他这样做的主要目的是控制物体碰撞时的速度相同。
（3）比较乙、丙实验，质量相同，拉开的角度越大，下降后的速度越大，推动物体的距离越远，说明动能越大，故得出的结论是：物体质量相同时，速度越大，动能越大。
14．（2024九上·杭州期中）在学习了“机械能”相关内容后，同学们在老师的指导下为我市某游乐园体验项目设计了“过山车模型”，同时针对该模型的科学性设计了评价表。
“过山车模型”评价表（节选）
评价指标 优秀 合格 待改进
指标一 设计合理，运行过程安全，体验感好。 能正常使用 不能正常运行
指标二 更好的利用地理优势，摆脱外界能源依赖。 适当使用外界能源 能量完全依靠外界
同学们利用凹槽，拼接软管，小车等器材设计了如下模型、注射器等材料制作了如图所示的模型。
（1）在某次实验中小车从A点匀速下滑至点B该过程小车的机械能　 　；（选填“增大”，“减小”或“不变”）
（2）该小组设计的作品，小车不借助外界能量，从A点静止下滑，不考虑能量损失，小车能否顺利通过点C　 　；（选填“能”或“否”）
（3）根据评价表，该模型“指标一”被评为“优秀”，“指标二”被评为“待改进”。为使该模型的“指标二”达到优秀水平，请你针对该模型提出更合理的设计方案：　 　。
【答案】减小；否；将小车出发点A移至山体更高点
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【分析】（1）机械能=动能+重力势能；
（2）根据动能和重力势能的转化分析；
（3）要使小车顺利通过C点，则要求小车到大C点时动能越大越好。而小车的动能由重力势能转化而来，因此可以想办法增大小车开始时的重力势能，据此分析解答。
【解答】（1）在某次实验中小车从A点匀速下滑至点B该过程 ，小车的质量不变，速度不变，则动能不变；质量不变，高度减小，则重力势能减小。根据“机械能=动能+重力势能”可知，小车的机械能减小。
（2）根据图片知道，A点和C点高度相同，则二者重力势能相同，那么小车到达C点时动能为零，即它不能顺利通过C点。
（3）为使该模型的“指标二”达到优秀水平，针对该模型提出更合理的设计方案：将小车出发点A移至山体更高点。
15．（2024九上·杭州期中）如图所示（滑轮组的绕绳未画出），人以500N的力向下拉动绕在滑轮组的绳子一端10秒，使绳端向下移动了1.5m，重物匀速上升了0.5m，已知滑轮组的机械效率为60%。
（1）按题意画出滑轮组的绕绳。
（2）人所做功的功率为多太？
（3）被吊起的重物质量为多大？
【答案】（1）由s=nh得作用在动滑轮上的绳子段数
所以绳子的固定端应从动滑轮上开始缠绕，如下图所示：
（2）拉力做的功为
W总=Fs=500N×1.5m=750J
拉力做功的功率
（3）拉力做的有用功
W有用=W总×η=750J×60%=450J
由W有用=Gh得提升的物重
则提升物体的质量
【知识点】功的计算公式的应用；功率计算公式的应用；滑轮组及其工作特点；机械效率的计算
【解析】【分析】（1）已知绳子拉下的距离和物体上升的高度，可以得到作用在动滑轮上的绳子段数；
（2）已知拉力和绳子拉下的距离，可以得到拉力做的功；已知拉力做的功和所用时间，利用求拉力的功率；
（3）已知拉力做的总功和机械效率，利用效率公式求有用功；已知有用功和物体上升的高度，利用W=Gh求物体重力，再利用G=mg求重物质量。
（1）由s=nh得作用在动滑轮上的绳子段数
所以绳子的固定端应从动滑轮上开始缠绕，如下图所示：
（2）拉力做的功为
W总=Fs=500N×1.5m=750J
拉力做功的功率
（3）拉力做的有用功
W有用=W总×η=750J×60%=450J
由W有用=Gh得提升的物重
则提升物体的质量
16．（2024九上·杭州期中）如图甲所示，工人用推力F将重为1000N的箱子沿斜面推至水平车厢中，斜面长3m、高1.5m，F始终与箱子运动方向相同。箱子运动路程随时间变化关系如图乙所示，推力F随时间变化关系如图丙所示。求：
（1）0~20s内工人对箱子做的功；
（2）斜面的机械效率；
（3）箱子在斜面上受到的摩擦力。
【答案】（1）由图乙可知，0~10s内，箱子做匀速直线运动，箱子移动的距离是3m，此时的推力F是600N，此时做的功
10~20s内，箱子做匀速直线运动，箱子移动的距离是
8m-3m=5m
此时的推力F是200N，此时做的功
0~20s内工人对箱子做的功
（2）斜面的有用功
斜面的机械效率
（3）克服摩擦力做的功
故摩擦力的大小
答：（1）0~20s内工人对箱子做的功；
（2）斜面的机械效率；
（3）箱子在斜面上受到的摩擦力。
【知识点】力与运动的关系；功的计算公式的应用；机械效率的计算
【解析】【分析】（1）由图乙可知，箱子在10s～20s内运动的路程；由图丙可知推力大小，利用W=Fs求推力做的功，利用求推力的功率；
（2）箱子运动3m，提升高度h=1.5m，即箱子沿斜面从底端被推至顶端，利用W=Gh求推力克服箱子重力做的有用功，斜面的机械效率等于有用功与总功的比值；
（3）斜面上克服摩擦力做功：W额=W1-W有，由W额=fs可求得摩擦力。
17．（2024九上·杭州期中）如图所示为升降机电路的部分原理图，电源电压恒定为，为定值电阻，电压表量程为，压敏电阻的阻值与所受压力大小F的关系如下表：
压力大小 0 1000 2000 3000 4000 ……
压敏电阻 200 160 120 80 40 ……
（1）若在升降机地板上放置一个物块，静止时电压表示数为，当升降机匀速下降时，电压表示数　 　（填“大于”“等于”或“小于”）；
（2）压敏电阻不受压力时，电压表示数为，求定值电阻的阻值；
（3）在电路正常工作时，求此压敏电阻能承受的最大压力；
（4）在不改变电表的条件下，要增大压敏电阻的承压范围，应如何调整？（写出一条）
【答案】（1）等于
（2）由表可知，当压敏电阻不受压力时，R1=200Ω并与R0串联，电压表测R0电压U0=2V， 串联电路中电流处处相等，可得
R0的阻值为
（3）由表格可知，压力越大，压敏电阻的阻值越小， 根据串联电路的分压原理可知，其两端的电压会越 小，则 R0两端电压即电压表示数会越来越大， 由电压表量程可知，，压敏电阻的阻值为
由表可知，当压敏电阻的阻值为120Ω时，其所受 的压力为2000N。
（4）可以适当减小定值电阻阻值
【知识点】电路的动态分析
【解析】【分析】（1）物体静止或匀速运动时，受到平衡力的作用力，据此分析；
（2）当压敏电阻不受压力时，读出此时压敏电阻的阻值，根据串联电路的特点和P=UI解题；
（3）由表格可知，压力越大，压敏电阻的阻值越小，根据串联电路的分压特点和电压表量程解题；
（4）根据串联电路的分压特点进行分析。
【解答】（1）在升降机底板上放置一个物块，升降机在静止时和匀速下降时受到的压力大小均为物块的重力，可得压敏电阻的值不变，根据串联电路的分压特点可知，电压表示数不变仍为U0。
（4）串联电路中，电阻越大，分得的电压就会越多，要在不改变电表的条件下，要增大压敏电阻的承压范围，可以适当减小定值电阻阻值，这样电路工作时，压敏电阻分得的电压相对就会低点，压敏电阻的承压范围会更广。
（1）在升降机底板上放置一个物块，升降机在静止时和匀速下降时受到的压力大小均为物块的重力，可得压敏电阻的值不变，根据串联电路的分压特点可知，电压表示数不变仍为U0。
（2）由表可知，当压敏电阻不受压力时，R1=200Ω并与R0串联，电压表测R0电压U0=2V， 串联电路中电流处处相等，可得
R0的阻值为
（3）由表格可知，压力越大，压敏电阻的阻值越小， 根据串联电路的分压原理可知，其两端的电压会越 小，则 R0两端电压即电压表示数会越来越大， 由电压表量程可知，，压敏电阻的阻值为
由表可知，当压敏电阻的阻值为120Ω时，其所受 的压力为2000N。
（4）串联电路中，电阻越大，分得的电压就会越多，要在不改变电表的条件下，要增大压敏电阻的承压范围，可以适当减小定值电阻阻值，这样电路工作时，压敏电阻分得的电压相对就会低点，压敏电阻的承压范围会更广。
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