江苏泰州市姜堰区实验初级中学2026-2027学年九年级上学期物理独立作业一(含解析)

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江苏泰州市姜堰区实验初级中学2026-2027学年九年级上学期物理独立作业一(含解析)

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九年级物理第一次学情了解
一、选择题(本题共12小题,每小题2分,共24分。)
1. 如图是杠杆在生活中的应用,其中属于费力杠杆的是( )
2. 某同学听到上课铃响了,他一口气从一楼跑到三楼,所用时间为15s。那么他上楼过程中,克服自己重力做功的功率最接近下面哪个值( )
A.2W B.20W C.200W D.2000W
3. 下列情境中,人对物体做功的是( )
A. 消防员沿直爬梯将水带扛上12米高的楼层
B. 学生用15N的水平力推讲台,讲台未移动
C. 快递员托着包裹在小区门口等待签收
D. 运动员踢出的足球继续往前运动
4. 下列关于功率、机械效率说法正确的是( )
A. 功率大的机械,做功一定快
B. 做有用功越多,机械效率越高
C. 功率大的机械,机械效率高
D. 有用功占总功的比例越大,机械效率越低
5. 如图所示,跳伞运动员在空中匀速直线下降的过程中,关于运动员(不包含降落伞和绳)下列说法正确的是( )
A.动能不变,重力势能不变,机械能不变
B.动能变大,重力势能变小,机械能不变
C.动能不变,重力势能变小,机械能变小
D.动能变小,重力势能变小,机械能变小
6. 如图所示的是小明自己制作的魔罐,制作方法是将小铁块用细绳绑在橡皮筋的中部穿入罐中,橡皮筋两端穿过小洞用竹签固定,在水平地面上将其推出去后可以自己返回。下列说法正确的是( )
A.罐子被推出时,动能主要转化为重力势能
B.罐子滚到最远处时,罐子的动能为零
C.罐子往回滚时,罐子的机械能保持不变
D.罐子最终停下来是因为失去了所有力
7. 如图所示,轻质杠杆 中点悬挂重为 的物体,在 端施加力 ,当力 从图中实线方向转动到虚线方向的过程中,杠杆始终保持水平位置静止,则下列判断正确的是( )
A.杠杆受到的阻力是物体的重力
B.杠杆一直是省力杠杆
C. 大小一直变大
D. 及其力臂的乘积保持不变
8. 如图所示,冰壶比赛中,投掷时运动员用20N的水平力将冰壶从水平冰道的点推至点后放手,离手后冰壶继续滑行至点停止。该过程中( )
A. 段冰道对冰壶的支持力做了功
B. 离手后冰壶继续滑行过程摩擦力逐渐减小
C. 段运动员的推力做功752J
D. 整个过程运动员的推力做功48J
9. 学校要组织一次“比一比谁上楼功率大”的比赛.同学们设计了如下一些方案:
①测出各自的质量、爬楼用的时间和爬楼的高度,就可以进行比较;
②在爬楼的时间相同时,只要测出各自的质量、爬楼的高度,就可以进行比较;
③在爬楼的高度相同时,只要测出各自的质量、爬楼的时间,就可以进行比较。
其中方案可行的是( )
A. 只有① B. 只有①②
C. 只有②③ D. ①②③都可以
10. 如图所示,在一段塑料管中间插入一根大号缝衣针,将两根蜡烛分别插入塑料管的两端,再把缝衣针的两端分别放在两个玻璃杯上,点燃蜡烛。关于此蜡烛跷跷板,下列说法不正确的是( )
A. 跷跷板在蜡烛点燃前,在水平位置平衡,两根蜡烛的质量不一定相等
B. 一端烛油滴下,此端上升,是因为此端力与力臂的乘积变大
C. 蜡烛两端燃烧速度不同时,跷跷板会往复翘动
D. 蜡烛跷跷板上下摆动时,蜡烛的自身重力在做功
11. 建筑工人通过如图所示的装置将质量为45kg的货物从地面提起,货物离开地面后在3s内缓慢上升0.6m,工人所用的拉力为300N。下列说法中正确的是( )
A.动滑轮的重力为150N
B.绳子自由端所用拉力的功率为60W
C.该装置的机械效率为75%
D.用该装置提起更重的货物,其机械效率就越低
12.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,绳子受的拉力分别为、,保持甲、乙两绳自由端的速度相同,把相同的物体匀速提升相同的高度。若不计绳重及轴处摩擦,下列说法正确的是( )
A.和大小相等
B.绳子自由端移动的距离相等
C.和的功率相同
D.两个滑轮组的机械效率相同
二、填空题(每空1分,共25分)
13.如图甲所示,要用更小的力来夹碎核桃则该力应作用在 点(选填“A”或“B”)上更好;如图乙所示,手柄 (选填“粗”或“细”)一些的螺丝刀用起来更省力;螺纹 (选填“密”或“疏”)一些的螺丝钉拧起来更省力。如图丙,将穿好的鞋带两端拉扯,鞋帮就会收紧,达到省力的效果,这与简单机械中 (选填“杠杆”“滑轮组”或“斜面”)的省力原理相同。
14.农业中常会用到旋翼无人机来喷洒农药。喷洒过程中无人机保持水平匀速飞行,此过程中无人机动能 ,机械能 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
15.小明将一箱书搬上楼,可以有如图所示的两种方法:一把所有的书一起搬上楼;二是先搬一部分书上楼,再搬剩下的部分。假设他上楼的速度相同,则用这两种方法搬书过程中, (选填“第一种”或“第二种”)方法人做功的功率大, (选填“第一种”或“第二种”)方法人做功的机械效率高。
16.如图所示,水平地面上放一高0.8m、重1000N、均匀的圆柱形木柱,截面半径为0.3m,若要使木柱的a点离开地面,支点是 (选填“a”或“b”)点,至少需要 N的力作用在木柱上。
17.重为450N的小明周末去爬山,他用了30min爬上一座高150米的小山,则小明克服自身重力做的功为 J,功率为 W,而同班的小华同学只用了25min爬上了此山,则小华的功率 (选填“定小于”、“定大于”或“可能小于”)小明的功率。
18.为了方便残疾人上下台阶,很多公共场所设计了如图所示的专用通道.沿专用通道至入口和直接上台阶相比较,可以 (选填“省力”、“省功”或“省距离”)。若将重600N的小车沿8m长的斜面推至2m高的入口处,沿斜面所用的推力为200N,在此过程中推力做的总功为 J,斜面的机械效率为 %,小车在斜面上的摩擦力为 N。
19.如图所示,有一根质量均匀的杠杆OA,B是OA的中点。在C处挂重为80N的物体,用25N的竖直向上拉力F将物体匀速缓慢提升20cm,若拉力F移动的距离为80cm,杠杆的机械效率为 ,杠杆的重为 N。(不计摩擦)
20. 小白将篮球掷向地面,篮球碰到地面后斜向上反弹。篮球运动过程中经过两个位置A和B。A处的机械能为17J,重力势能为10J,B处的机械能为20J,重力势能为6J。在A位置时动能为 J,如图左侧篮球对应的是 (选填“A”或“B”)位置,篮球的运动路径是 (选填“由A到B”或“由B到A”)。
21. 如图所示,塔式起重机上的滑轮组将重为 的重物吊起,使其在10s内匀速上升5m,滑轮组的机械效率为80%。则拉力所做的功是 J,拉力的功率是 W。若克服摩擦和钢丝绳重所做的功8000J,动滑轮的重力是 N。
三、解答题(共51分。)
22.(1)如图所示,一轻质杠杆在力 、 的作用下处于静止状态。 是力 的力臂,请在图中画出 的力臂 和力 的示意图。
(2)“节约用水,人人有责”。如图甲是用水后及时关闭水龙头时的情景,水龙头手柄看作是一个杠杆,向下按关水,请你在图乙所示的示意图中画出阻力臂 ,并画出施加在A点的最小动力 。
(3)工人站在地面上用如图的滑轮组提升重物,画出滑轮组的绕绳方式。
23. 一辆汽车装满货物共重,发动机的功率为,在平直公路上匀速行驶了,汽车所受阻力是车总重的0.1倍。求:
(1)汽车的牵引力是多大?
(2)这段时间内汽车的牵引力做了多少功?
(3)汽车的行驶速度是多少?
24. 工人利用如图所示的滑轮组在20s内将重为400N的物体向上匀速提起2m,所用拉力为250N,不计绳重和摩擦。
(1)求拉力的功率;
(2)求动滑轮的重 ;
(3)若用此滑轮组竖直向上匀速提升重为900N的物体,机械效率为多大?
25. 如图所示,你一定动手做过这个“会跳的卡片”吧!用手把它平压在桌面上,使橡皮筋伸长,迅速松后卡片就会弹跳起来。图甲中,A为外表面,B为内表面,实验时把 (选填“A”或“B”)面紧贴桌面,在图乙、丙中,实验时 (选填“乙”或“丙”)图中卡片会弹跳得高一些,这是因为橡皮筋的 较大。在卡片离开桌面上升的过程中 能转化为 能。
26. 小明用图甲所示的装置探究杠杆的平衡条件,其中杠杆的刻度均匀,每小格为5cm,每个钩码的重力均为0.5N。
(1)如图甲所示,安装好杠杆,将平衡螺母向左调节,杠杆在水平位置平衡,说明一开始杠杆的 (选填“左”或“右”)端翘起。杠杆水平平衡后,在实验过程中 (选填“能”或“不能”)再次调节两侧的平衡螺母。
(2)如图乙所示,小明在杠杆两侧挂上不同数量的钩码,移动钩码的位置,进行了3次实验。杠杆水平平衡时的数据已填入表中。分析实验数据,可归纳出杠杆的平衡条件是 (用表格中的物理量符号表示)。该实验中,进行多次实验的目的是 。
实验次数/次 动力 动力臂 阻力 阻力臂
1 1 0.2 2 0.1
2 2 0.15 2 0.15
3 2 0.15 1.5 0.2
(3)如图丙所示,当弹簧测力计由图中位置逐渐旋转至虚线位置时,杠杆始终处于水平位置平衡,弹簧测力计的示数将 (选填“变小”、“变大”或“不变”)。
(4)小海与小明对实验过程进行交流,产生了一个新的问题:若支点不在杠杆的中点,上述结论是否也成立?于是他们用弹簧测力计代替一侧的钩码施力,共同进行了如图丁、戊、己所示的探究。若以弹簧测力计的拉力为动力、钩码对杠杆的拉力为阻力,进行多次实验,他们发现动力×动力臂始终大于阻力×阻力臂,与之前实验时得出的杠杆平衡条件不相符,其原因可能是 。
(5)如图所示,在杠杆C点挂上钩码,在转轴O上套有半径大小为R的圆形纸板,纸板圆心也在O点。在杠杆上先后施加与纸板边缘相切的拉力、,杠杆都能在水平位置保持平衡(知识链接:圆的切线与过切点的半径垂直)。杠杆平衡时,拉力的力臂大小为 ,拉力 。(选填“>”“<”或“=”)
27.小波是一名初三学生,他了解到中考体育跳绳需要达到一分钟180个才能满分,于是小波在学校操场上进行了测试,同时物理兴趣小组也来测量小波跳绳的功率
(1)根据你所掌握的知识,要达到实验目的,兴趣小组需要选择的测量器材有: , 和体重计。
(2)兴趣小组同学根据小波跳绳情况制作了一张图(如图),h为小波跳绳一次重心上升的高度,若小波跳绳整个过程是匀速的。通过计算,可以判断出这次跳绳成绩小波 (“能”或“不能”)获得满分
(3)下表是小波设计的测量跳绳功率的表格,①处应填写 。
小波的质量 ① 每分钟跳绳个数 跳绳的平均功率
(4)称得小波同学质量为60kg,请你通过图示,估算一下1min内小波做的功为 J,他跳绳的功率为 W。( 取10N/kg)
28.小华用如图所示的装置探究滑轮组的机械效率,每个钩码重2N,实验数据记录如下表。
实验次数 钩码总重 钩码上升的高度 测力计示数 测力计移动距离 机械效率
1 4 0.1 1.8 0.3
2 6 0.1 2.4 0.3 83%
3 4 0.1 1.4 0.5 57%
4 4 0.2 1.4 1 57%
(1)实验时应沿竖直方向 拉动弹簧测力计,不能停下来读数,是因 对实验的影响不同;
(2)第1次实验测得的机械效率为 ;
(3)分析第1、2次实验数据可知:使用同一滑轮组, 可以提高滑轮组的机械效率;
(4)通过比较第1、3次实验数据可知:不同滑轮组提升相同重物时,动滑轮越重,滑轮组的机械效率越 ;
(5)分析第3、4次实验数据可知,滑轮组的机械效率与物体被提升的高度 (选填“有关”或“无关”)。
29. 在“探究物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中,让铁球从斜面上自由释放撞击同一木块,能将木块撞出一段距离,如图1所示,请回答问题:
(1)该实验中探究物体的动能是指 (填字母)
A.小球在斜面上的动能
B.小球撞击木块时的动能
C.木块被小球撞击后的动能
(2)为了使同一铁球到达水平面时的速度不相等,应将铁球从斜面的 (相同/不同)高度自由释放,该实验可以探究的是铁球动能大小与 (质量/速度)的关系。
(3)如图2是高速公路上的限速牌,对不同车型的限速不一样,限制车速实际上是限制车的 (选填“惯性”、“动能”)。
(4)如图3所示,是“探究物体重力势能与哪些因素有关”的实验,其中,木桩起始位置高度相同,甲、乙、丙都由静止释放;
①比较图3中A、B两木桩扎入沙坑的深度可以得出结论: 。
②若图3中B、C两木桩扎入沙坑的深度相同,说明乙、丙的重力势能 (选填“相同”、“不同”)。
(5)如图4所示,2只相同的小球以同样的速度v沿着与水平方向均成角斜向上抛出,甲图中斜面光滑且足够长,乙图中小球被直接抛向空中,不计空气阻力,则甲图中小球沿斜面向上运动的过程中,支持力对小球 (选填“有”或“没有”)做功;甲、乙两图中,小球能到达的最高点离地高度分别为和(图中未画出),则 (选填“大于”、“等于”或“小于”)。
1.D
A.用园艺剪刀剪枝叶时,动力臂大于阻力臂,根据杠杆分类,动力臂大于阻力臂的杠杆是省力杠杆,所以园艺剪刀是省力杠杆,故A不符合题意;
B.用扳手拧螺母时,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故B不符合题意;
C.用行李车运行李时,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故C不符合题意;
D.用夹碗器夹盘子时,动力臂小于阻力臂,按照杠杆分类,动力臂小于阻力臂的杠杆为费力杠杆,所以夹碗器是费力杠杆,故D符合题意。
故选D。
2.C
中学生受到的重力约为500N,从一楼跑到三楼上升的高度约为6m,克服重力做的功约为
克服自己重力做功的功率约为
故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
3.A
A.消防员沿直爬梯将水带扛上12m高的楼层,消防员给水带向上的力,水带随消防员一起向上运动了一段距离,消防员对水带做了功,故A符合题意;
B.用15N的力推讲台,讲台没有移动,有力无距离,所以推力在这个过程中不做功,故B不符合题意;
C.快递员托着包裹在小区门口等待签收,快递员给包裹一个向上的力,包裹向上没有移动距离,快递员对包裹没有做功,故C不符合题意;
D.被踢出的足球继续向前运动,虽然移动了一定距离,但此过程中不再受到人的作用力,运动员对足球没有做功,故D不符合题意。
故选A。
4.A
A.功率是指机械做功的快慢,因此功率大的机械做功一定快,故A正确;
B.一台机器所做的有用功与总功越接近,这台机器的机械效率就越高,而不是所做有用功越多,机械效率越高,故B错误;
C.机械做功越快,表示功率越大,单位时间内做的功越多,但机械效率不一定就高,故C错误;
D.总功包括有用功和额外功,有用功在总功中占比例越大,机械效率越高,故D错误。
故选A。
5.C
跳伞运动员在空中匀速直线下降的过程中,质量不变,速度不变,则动能不变;高度降低,则重力势能变小;机械能等于动能与势能之和,则机械能变小。
故选C。
6.B
A.罐子被推出后,动能主要转化的是橡皮筋的弹性势能,而非重力势能,故A错误;
B.罐子滚到最远处时速度为0,因而此刻动能为0,故B正确;
C.往回滚时受到摩擦力等阻力作用,机械能逐渐损耗,不是保持不变,故C错误;
D.罐子最终停下,是因为阻力做功使其能量损失,而不是“失去所有力”,故D错误。
故选B。
7.D
A.阻力必须作用在杠杆上,阻碍杠杆转动的力,是物体对杠杆的向下的拉力,拉力的大小等于重力,而不是重力,重力不作用在杠杆上,故A错误;
B.根据力臂的定义可知,当力 F 从图中实线方向转动到虚线方向后,动力臂变得较小,动力臂小于阻力臂,杠杆此时属于费力杠杆,故B错误;
C.当动力沿竖直向上的方向时,施加的动力垂直于杠杆,动力臂最长,动力最小,故从实线方向转动到虚线方向的过程中,动力臂先变大后变小,则动力 F 先减小再增大,故C错误;
D.因为杠杆始终在水平位置保持平衡,阻力为重物对杠杆的拉力,此时的阻力和阻力臂一定,阻力和阻力臂的乘积一定。根据杠杆平衡条件:动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂。所以在调整过程中,动力 F 及其力臂的乘积保持不变,故D正确。
故选D。
8.D
A.支持力与物体运动方向一直垂直,冰壶没有在支持力的方向上通过距离,根据可知支持力没有做功,故A错误;
B.离手冰壶继续滑行过程中,冰壶对冰面的压力不变,冰面的粗糙程度不变,所以摩擦力大小不变,故B错误;
C.离手后冰壶由于惯性继续滑行的过程,运动员对冰壶的水平推力不存在,根据可知推力没有对冰壶做功,故C错误;
D.这次投掷过程中运动员对冰壶做的功
故D正确。
故选D。
9.D
因为人上楼的功率
所以要想比较功率的大小可以有三种不同的方法,即:
①测量出各自的质量、爬楼用的时间和爬楼的高度,算出功率进行比较;
②控制爬楼的时间相同,测量出各自的质量、爬上楼的高度,算出功率进行比较;
③控制爬楼的高度相同,测量出各自的质量、爬楼用的时间,算出功率进行比较;
因此,三种方案从理论上都可行。故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
10.B
A.在一段塑料管中间插入一根大号缝衣针,将两根蜡烛分别插入塑料管的两端,如果插入的深度不同,则左右力臂不相等,根据杠杆平衡条件知,在水平位置平衡,两根蜡烛的质量不一定相等,故A正确,不符合题意;
B.根据杠杆平衡条件,两侧力和力臂乘积相等,可以在水平位置平衡,如果上翘,则力与力臂的乘积较小,故B错误,符合题意;
C.当两端燃烧速度不同时,下端燃烧快,使得熔化的较多,故力臂和力乘积减小,因而会反复翘动,故C正确,不符合题意;
D.下端燃烧快,重心到支点上方,在重力作用下,重心下移,此时重力做功,故D正确。
故选B。
11.C
A.货物重力为
由图可知,滑轮组有效绳子段数,若不计绳重和摩擦,动滑轮的重力为
但题中没有说不计绳重和摩擦,故A错误;
B.绳子自由端移动距离为
则绳子自由端所用拉力做功为
则绳子自由端所用拉力的功率为
故B错误;
C.该装置的机械效率为
故C正确;
D.用该装置提起更重的货物,在提升高度不变时,有用功更大,额外功基本不变,则机械效率更高,故D错误。
故选C。
12.D
A.不计绳重及摩擦,甲滑轮组动滑轮上的绳子段数为3,则绳子的拉力
乙滑轮组动滑轮上的绳子段数为2,则绳子的拉力
所以和大小不相等,故A错误;
B.提升物体的高度相同,甲绳子自由端移动的距离
乙绳子自由端移动的距离
绳子自由端移动的距离不相等,故B错误;
C.不计绳重及摩擦,甲拉力做的功
乙拉力做的功
,物体上升相同的高度,绳子自由端移动的距离不相等,速度相同,则两滑轮组使物体上升相同高度所需时间不同,由可得,功率不同,故C错误;
D.提升的物体高度相同,则额外功和有用功为
,
滑轮组做的有用功相同、额外功相同,则总功相同,滑轮组的机械效率
所以滑轮组的机械效率相同,故D正确。
故选D。
13.
B
粗
密
滑轮组
核桃夹为杠杆,由杠杆平衡条件可知,阻力和阻力臂一定时,动力臂越长动力越小,B点动力臂更长,故作用在B点更省力。
螺丝刀是轮轴,由轮轴平衡条件可知,阻力和轴半径一定时,轮半径越大动力越小,手柄越粗轮半径越大,故粗手柄更省力。
螺丝钉的螺纹是斜面的应用,高度相同时斜面越长越省力,螺纹越密对应斜面总长越长,故密螺纹的螺丝钉更省力。
丙图中鞋带通过多段绳子共同承担收紧阻力,与滑轮组的省力原理一致。
14.
减小
减小
由动能的影响因素可知,无人机水平匀速飞行时速度不变,喷洒农药过程中总质量减小,故动能减小。
由重力势能的影响因素可知,无人机飞行高度不变,总质量减小,故重力势能减小。因机械能为动能与重力势能之和,故机械能减小。
15. 第一种 第一种
[1]功率的计算公式为。两种方法中,小明上楼的速度v相同,第一种方法是“把所有书一起搬上楼”,对书的作用力更大,第二种方法分两次搬,每次作用力更小。根据 ,速度v相同,作用力F越大,功率P越大,因此第一种方法人做功的功率大。
[2]机械效率的公式为,其中有用功,两种方法的有用功相同。
总功(额外功是克服小明自身重力做的功)。
第一种方法:只需搬一次,
第二种方法:分两次搬,
第一种方法所做的总功
第二种方法所做的总功
这两种方法总功的关系
根据,由于有用功相同,总功越小,机械效率越高。由于,因此第一种方法人做功的机
械效率高。
16. b 300
[1]要使a点离开地面,木柱绕b点转动,故支点为b点。
[2]根据杠杆平衡条件,动力臂最长时动力最小,最长动力臂为b点到木柱顶端右边缘的距离
阻力为木柱重力,阻力臂为支点b到重力作用线的垂直距离,即木柱截面半径
由杠杆平衡条件得最小动力
17. 37.5 可能小于
[1][2]小明克服自身重力做的功
做功的功率
[3]由于不知道小华的重力,由
可知小华的功率可能小于小明的功率。
18. 省力 1600 75 50
[1]斜面是省力机械,沿斜面推物体可以省力,但不能省功。
[2]推力做的总功
[3]有用功 ,机械效率
[4]额外功
摩擦力
19. 80% 10
[1]根据题意,拉力为做的有用功为
拉力为做的总功为
杠杆的机械效率为
[2]不计摩擦,拉力做的总功等于克服物体重力做的有用功和克服杠杆自身重力做的额外功之和。所
功为
因为杠杆是质量均匀的,所以其重心在杠杆的中点B处。当杠杆绕O点转动时,杠杆上各点移动的竖直高度与其到支点O的距离成正比。由于B是OA的中点,所以B点移动的高度是A点移动高度的一半。即
克服杠杆重力做的额外功,所以,杠杆的重力大小为
20. 7 B 由B到A
[1]机械能为动能和势能的总和,所以在A位置时动能为
[2]重力势能与质量和高度有关。左侧篮球的位置低,重力势能较小,所以左侧篮球对应的是B位置。
[3]篮球与地面碰撞和克服空气阻力时会损失机械能,运动过程中机械能是减小的。位置A的机械能小于位置B的机械能,所以篮球的运动路径是由B到A。
21.
[1]拉力做的有用功
则拉力所做的功
[2]拉力的功率
[3]根据
可知,克服动滑轮重所做的功
动滑轮的重力
(1)由于支点到力的作用线的垂线段为力的力臂,所以过 的上端点做 的垂线,交杠杆的点为力 的作用点,图中力 使杠杆逆时针转动,则力 使杠杆顺时针转动,则力 方向向下;反向延长 的作用线,过 点作力 的垂线,垂线段即为力 的力臂 ,如下图所示:
(2)反向延长 的作用线,过 点作阻力 的垂线,垂线段即为阻力 的力臂 ;若动力最小,则动力臂最长,动力的方向应该向下,连接支点 与 点,过 点作 的垂线,方向向下,即为最小动力 , 即为动力臂 ,如下图所示:
(3)工人站在地面上,对绳端的拉力方向向下,所以从定滑轮开始,绕过动滑轮,再绕过定滑轮,到人手,如下图所示:
23.(1);
(2);
(3)
(1)汽车做匀速直线运动,处于平衡状态, 由二力平衡条件可得,汽车的牵引力
(2)由 得,牵引力所做的功
(3)由 可得,汽车行驶的路程
汽车行驶的速度
24.(1)50W
(2)100N
(3)90%
(1)由图可知,承担物重和动滑轮重的绳子段数,拉力端移动的距离
拉力做的总功
拉力的功率
(2)在不计绳重和摩擦的情况下,根据可知,动滑轮的重
(3)用此滑轮组竖直向上匀速提升重为900N的物体,机械效率为
25. B 乙 弹性势能 动 重力势
根据题意知道,“橡皮筋伸长”说明橡皮筋发生里弹性形变,发生弹性形变的物体要恢复原状,就会对使它发生形变的物体施加力的作用,故橡皮筋对硬卡片施力,使他弹起;实验时把B面,紧贴桌面,比较乙图和丙图知道,乙中卡口之间的间隔大,卡片压平后橡皮筋发生弹性形变的程度就大,则橡皮筋具有的弹性势能就大,当然最终转化成卡片的能量就大,卡片会跳得高一些;在卡片离开桌面上升的过程中会把动能转化为重力势能。
26.(1) 左 不能
(2) 寻找普遍规律,避免实验结论的偶然性
(3)变大
(4)杠杆自身的重力对实验结果产生了影响
(5)
(1)平衡螺母向翘起的一端调节,向左调后杠杆平衡,说明一开始杠杆左端翘起。杠杆调平后,实验过程中只能通过增减钩码、移动钩码位置使杠杆平衡,不能再调节平衡螺母。
(2)分析表格三组数据,每组都满足动力与动力臂的乘积等于阻力与阻力臂的乘积,即杠杆平衡条件为;本实验多次测量不是为了减小误差,是为了得到多组不同数据,避免单次实验的偶然性,归纳出普遍适用的杠杆平衡规律。
(3)弹簧测力计斜拉时,拉力的力臂是支点到拉力作用线的垂直距离,旋转过程中这个力臂会逐渐变小,而阻力和阻力臂都不变,根据杠杆平衡条件,拉力需要变大才能维持杠杆水平平衡。
(4)当支点不在杠杆中点时,杠杆自身重力的力臂不为零,杠杆自重会产生额外的力矩,导致测得的动力×动力臂需要同时平衡阻力×阻力臂和杠杆自重的力矩,因此数值始终偏大。
(5)根据题给知识“圆的切线与过切点的半径垂直”,拉力的力臂,即支点到作用线的垂直距离就是圆的半径。
同理的力臂也等于圆的半径,两个拉力的力臂相等,而阻力和阻力臂都不变,由杠杆平衡条件可知。
27.(1) 刻度尺 秒表
(2)不能
(3)跳绳时重心上升的高度 h/cm
(4) 3600 60
(1)根据功率公式为,跳绳需要克服重力做功,需要测量人的质量,人体重心上升的高度h,每分钟跳绳个数,因此需要的测量工具有体重计、刻度尺、秒表。
(2)从图像可知,小波跳一次完整的绳的周期是0.4s(比如从0到0.4s完成第一次跳绳),那么1分钟的跳绳个数为个<180个,因此不能达到满分要求。
(3)结合功率公式的物理量,表格已有质量、每分钟跳绳个数、功率,缺少的物理量是跳绳时重心上升的高度,因此①处填写:跳绳时重心上升的高度 h/cm。
(4)小波的重力
单次重心上升高度,1分钟跳150个,因此总功
功率
28.(1) 匀速 滑轮组的摩擦力
(2)74%
(3)增加物重
(4)小
(5)无关
(1)[1]实验时应沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计,这样才能保证拉力F的大小恒定,弹簧测力计的示数稳定。
[2]当测力计停止运动时,滑轮组也会停止工作,此时滑轮组内部的摩擦力和其他阻力会发生变化,而这些变化会直接影响到滑轮组的机械效率。因此,为了得到准确的机械效率值,我们必须在测力计运动的过程中进行读数,以确保所有参数都处于稳定状态。
(2)第1次实验数据,,,,则机械效率
(3)分析第1、2次实验数据,同一滑轮组,动滑轮重力不变,增加钩码总重,机械效率从74%提升到83%。即使用同一滑轮组,增加物重可以提高滑轮组的机械效率。
(4)比较第1、3次实验数据,提升相同物重,但第3次实验的动滑轮更重,机械效率从74%降至57%。即不同滑轮组提升相同重物时,动滑轮越重,滑轮组的机械效率越小。
(5)分析第3、4次实验数据,提升相同物重,物体被提升的高度从0.1m变为0.2m,但机械效率均为57%。即滑轮组的机械效率与物体被提升的高度无关。
29.(1)B
(2) 不同 速度
(3)动能
(4) 质量相同时,高度越高,重力势能越大 相同
(5) 没有 大于
(1)实验中小球从斜面上滚下,获得动能,该动能再转化为木块移动的距离,所以该实验中探究物体的动能是指小球撞击木块时的动能。
(2)[1]铁球从斜面的相同高度自由释放,铁球到达水平面时的速度相等。为了使同一铁球到达水平面时的速度不相等,应将铁球从斜面的不同高度自由释放。
[2]该实验控制铁球的质量相同,改变铁球到达水平面时的速度,可以探究的是铁球动能大小与速度的关系。
(3) 物体的动能大小与物体的质量、速度有关,物体的质量相同时,速度不同,物体的动能不同;物体的惯性只与质量有关,物体的质量不变,物体的惯性不变。如图2是高速公路上的限速牌,对不同车型的限速不一样,限制车速实际上是限制车的动能。
(4) [1]依题意得,乙下落的高度高于甲下落的高度,B木桩扎入沙坑较深,说明乙球具有的重力势能大,由此可以得出结论:质量相同时,物体的高度越高,重力势能越大。
[2]探究影响重力势能大小的因素时,将重力势能转换为木桩陷入的深度,陷入的深度相同,则重力势能相同。若图3中B、C两木桩扎入沙坑的深度相同,说明乙、丙的重力势能相同。
(5)[1]甲图中小球沿斜面向上运动的过程中,支持力与小球的运动方向垂直,所以支持力对小球没有做功。
[2]甲、乙两图中,不计空气阻力,小球运动过程中,只有重力做功,小球的机械能不变,甲图中小球到达最高点时,速度为0,动能为0;乙图中小球到达最高点时,速度大于0,动能大于0;机械能为物体的动能与势能的总和,则甲图中小球到达最高点时的重力势能较大。物体的质量相同时,重力势能越大,说明物体的高度越高,故。

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