江苏省苏州市昆山四校2023-2024学年九年级上学期第一次月考物理试卷
一、选择题
1．如图是深圳某住宅小区门口栏杆的示意图，当在处施加一个动力时，可将栏杆逆时针拉起来，如图四个选项中的杠杆与它类型一致的是（ ）
A．钓鱼竿 B．核桃夹
C．天平 D．开瓶器
【答案】A
【知识点】杠杆的分类
2．（2021·宜昌）下列有关机械做功、功率、机械效率的说法，正确的是（ ）
A．效率越高的机械，功率越大
B．做功越多的机械，功率越大
C．做有用功越多的机械，效率越高
D．功率越大的机械，做功越快
【答案】D
【知识点】功率的概念；机械效率；功的计算及应用
【解析】【解答】A．功率指做功的快慢，取决于做功的多少和做这些功所用的时间；效率是有用功与总功之比。两者没有必然的联系，A不符合题意；
B．功率是由做功的多少和做这些功所用的时间共同决定的，做功多的机械，功率不一定大，B不符合题意；
C．效率的高低取决于有用功占总功的比例，做有用功多的机械，效率不一定高，C不符合题意；
D．功率就是表示机械做功的快慢，功率越大，表示机械做功越快，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】功率是描述物体做功快慢的物理量，物体功率越大，做功越快，但不见得做功多。
3．如图所示是扔实心球的四个过程，其中手对实心球做功的过程是（ ）
A．和 B．和 C．和 D．和
【答案】C
【知识点】是否做功的判断
4．开明中学大课间举行分钟跳绳活动，同学们每天坚持练习，试估测一位同学每一次跳绳时克服重力做的功为（ ）
A． B． C． D．
【答案】B
【知识点】功的计算及应用
5．用如图所示的四种简单机械，将同一重物从低处匀速提升到高处，在不计机械自重及摩擦的情况下，最省力的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】B
【知识点】杠杆的平衡分析法及其应用；定滑轮及其工作特点；动滑轮及其工作特点；斜面的机械效率
6．如图所示，用完全相同的四个滑轮和两根相同的细绳组成甲、乙两个滑轮组，在各自的自由端均施加大小相等的拉力，将、两个不同的物块匀速提升相同的高度不计绳重和摩擦，已知、两物块重分别为、，动滑轮重为，下列说法正确的是（ ）
A．甲、乙两滑轮组的机械效率相等
B．物块的重力大于物块的重力
C．若，则甲、乙滑轮组一定都是省力机械
D．甲滑轮组的机械效率为
【答案】D
【知识点】机械效率的大小比较；滑轮（组）的机械效率
7．如图，一块厚度、密度均匀的长方形水泥板放在水平地面上，用一竖直向上的力，将其抬起时所用的力如图所示，抬至竖直位置所做的功分别为、，则（ ）
A．， B．，
C．， D．，
【答案】C
【知识点】杠杆的平衡分析法及其应用；功的计算及应用
8．（2023·无锡）如图所示，是《天工开物》中记载的我国传统提水工具“桔槔”，用绳子系住一根直的硬棒的O点作为支点，A端挂有重为40N的石块，B端挂有重为20N的空桶，OA长为1.2m，OB长为0.6m。使用时，人向下拉绳放下空桶，装满重为100N的水后向上拉绳缓慢将桶提起。硬棒质量忽略不计，下列说法中正确的是（ ）
A．向下拉绳放下空桶时桔槔为省力杠杆
B．向下拉绳放下空桶时拉力为
C．向上拉绳提起装满水的桶时桔槔为费力杠杆
D．向上拉绳提起装满水的桶时拉力为
【答案】D
【知识点】杠杆的平衡条件；杠杆的分类
【解析】【解答】A.向下拉绳放下空桶时，B端的力为动力，A端的力为阻力，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故A错误；
BD.根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2得到：G石 OA=FB×OB；
40N×1.2m=FB×0.6m；
解得：FB=80N；
放下空桶时，向下拉绳子的力F1=FB-G桶=80N-20N=60N，
装满水时，桶和水的总重力G总=G桶+G水=20N+100N=120N，
向上拉绳提起装满水的桶时拉力为F2=G总-FB=120N-80N=40N，
故B错误，D正确；
C.向上拉绳提起装满水的桶时，在A端的力为动力，B端的力为阻力，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故C错误；
故选D。
【分析】AC.比较动力臂和阻力臂的变化，从而确定杠杆的分类；
BD.首先根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2计算放下空桶时B端受到的拉力，再根据平衡力的知识分别计算放下空桶时向下的拉力和向上提起水桶时的拉力。
9．科普活动中，老师为同学们表演了一个“自动爬坡“实验，惊艳了全场。该实验如下：将一个用轻质泡沫做成的圆环，轻轻放在一个斜坡上，结果发现圆环不但没有滚下，反而加速滚上了斜坡。揭秘后才发现，这是一个内部镶嵌了一个小铁块的圆环。在圆环加速滚上斜坡的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．圆环的动能增大，重力势能减小
B．圆环的动能增大，重力势能增大
C．圆环受到的摩擦力沿斜面向下
D．圆环受到的支持力是由泡沫发生弹性形变产生的
【答案】A
【知识点】机械能及其转化；力作用的相互性；摩擦力的方向
10．（2022·抚顺）使用如图所示的滑轮组，沿水平方向匀速拉动质量为300kg的物体，弹簧测力计的示数为200N，物体在10s内移动1m。物体所受的摩擦力为物重的0.1倍。不计绳重和滑轮组内的摩擦，下列说法正确的是（ ）
A．滑轮组的机械效率为50% B．动滑轮重为100N
C．绳子自由端拉力的功率为20W D．增大物重机械效率不变
【答案】B
【知识点】滑轮组及其工作特点；滑轮（组）的机械效率
【解析】【解答】A．物体的重力G=mg=300kg×10N/kg=3000N
物体受到的摩擦力f=0.1G=0.1×3000N=300N
则拉力F克服物体摩擦力做的有用功W有=fL=300N×1m=300J
由图可知，动滑轮用2段绳子拉物体，且弹簧测力计的示数为200N，则拉力F=200N，绳子自由端移动的距离s=2m，拉力做的总功W总=Fs=200N×2m=400J
滑轮组的效率
A不符合题意；
B．由 可知，动滑轮重G动=nF-f=2×200N-300N=100N
B符合题意；
C．拉力的功率
C不符合题意；
D．若增大物重，则物体受到的摩擦力变大，物体移动相同的距离，滑轮组所做的有用功变大，而额外功不变，有用功在总功中所占的比例变大，因此机械效率会变大，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】根据，求出机械效率；根据，确定动滑轮重；根据，确定功率；同一滑轮组，物重越重，机械效率越大。
11．在粗糙程度均匀的水平地面上的运动物体，受到方向不变的水平拉力的作用，其和图象分别如图甲和图乙所示。下列的分析正确的是（ ）
A．物体受到的摩擦力为 B．内拉力的功率逐渐变小
C．内拉力做功为 D．第拉力的功率为
【答案】D
【知识点】功率的计算；力与图象的结合；摩擦力的大小；功的计算及应用
12．杆秤作为华夏国粹，它制作轻巧、使用便利，如图所示，是小阳同学制作的杆秤的示意图，使用时将货物挂在秤钩上，用手提起或相当于支点处的秤纽，移动秤砣在秤杆上的位置，当秤杆水平平衡时，可读出货物的质量。秤砣最远可移至点，此秤最大称量是。秤杆、秤钩和秤纽的质量忽略不计，、、的长度如图所示。下列说法不正确的是（ ）
A．秤砣的质量是
B．提起秤纽，可以达到最大称量
C．距离点，有两个刻度，分别为和
D．如果秤砣磨损，用该秤称量货物质量偏小
【答案】D
【知识点】杠杆的平衡条件；力臂的画法；杠杆的平衡分析法及其应用
13．如图甲所示是剪高处树枝的剪刀，将其套在竹竿上，拉动绳子一端就可以剪下高处的树枝。这个剪刀上的滑轮是 选填“定滑轮”或“动滑轮”，它起到 的作用；
【答案】动滑轮；省力
【知识点】动滑轮及其工作特点
14．（2019九上·江苏期中）如图所示，一根质量分布均匀的木棒，能绕O处转轴自由转动（不计摩擦）．现有拉力F1始终水平方向、拉力F2始终与杆垂直和拉力F3始终竖直向上，分别作用在木棒最下端，使木棒由A处缓慢地抬升到B处，在此过程中，拉力 （选填“F1”、“F2”或“F3”）的大小保持不变；抬升木棒的过程中，三拉力所做的功 （选填“F1大”、“F2大”、“F3大”或“一样大”）
【答案】F3；一样大
【知识点】杠杆的平衡分析法及其应用
【解析】【解答】 F2与杠杆垂直，动力臂大小等于OA，保持不变，杠杆的G不变，在上升的过程中，阻力臂变大，根据杠杆的平衡条件，F2逐渐变大；
设杠杆与竖直方向的夹角为θ，F1的力臂：
重力的力臂：
根据杠杆的平衡条件：
因此θ变大时，F1也变大
F3始终沿即沿竖直方向，由图可知，动力臂始终是阻力臂的2倍，根据杠杆的平衡条件，F3始终等于 ，所以F3大小始终不变；
由功的原理，使用任何机械不省功，三次拉力抬升木棒的过程中所做的功均相等。
【分析】分别分析F1、F2、F3各自的力臂，根据杠杆平衡条件可分析出力的变化情况，由功的原理，使用任何机械不省功，三次拉力抬升木棒的过程中所做的功均相等.
15．（2019九上·萍乡月考）如图所示，斜面长5m，高1m，工人用沿斜面方向400N的力把重1600N的木箱匀速推到车上，推力对木箱做的功是 J，斜面的机械效率是 。木箱所受摩擦力大小为 N。
【答案】2000；80%；80
【知识点】斜面的机械效率；功的计算及应用
【解析】【解答】解：推力对木箱做的功：W总＝Fs＝400N×5m＝2000J；
推力对木箱做的有用功：W有＝Gh＝1600N×1m＝1600J，
斜面的机械效率：η＝ ×100%＝ ×100%＝80%；
克服木箱摩擦力所做的额外功：W额＝W总﹣W有＝2000J﹣1600J＝400J，
木箱所受摩擦力大小：f＝ ＝ ＝80N。
故答案为：2000；80%；80
【分析】根据力和斜面长计算总功，物体的重力和高度的变化计算有用功，有用功和总功的比值计算机械效率。
16．有甲、乙、丙三个物体在做不同的运动：甲在空中下落不计空气阻力，乙沿斜面匀速下滑，丙在水平面上做曲线运动且速度大小保持不变，那么在这三个物体中，机械能总量不变的是 ，动能不变而势能减少的是 ．
【答案】甲、丙；乙
【知识点】机械能及其转化；机械能守恒条件
17．如图，同一小球在同一高度以相同速度向三个不同方向抛出不计空气阻力和摩擦，设小球刚落地时的速度分别为、、，则、、的大小关系为 。
【答案】
【知识点】机械能及其转化；机械能守恒条件
18．（2023·连云港）重450N的箱子，在20N水平推力的作用下，沿水平路面做匀速直线运动，地面对箱子的支持力大小为 N，箱子受到的阻力大小为 N。如果用如图所示的滑轮组匀速提升该箱子，拉力F=250N，滑轮组的机械效率为 。箱子以0.1m/s的速度匀速上升的过程中，拉力的功率为 W。
【答案】450；20；90%；50
【知识点】功率的计算；压力及重力与压力的区别；滑轮（组）的机械效率
【解析】【解答】
（1）箱子在水平路面上，根据二力平衡，支持力等于重力，故支持力也等于450N。
（2）因为箱子匀速直线运动，根据二力平衡，摩擦力等于推力，阻力大小为20N。
（3）机械效率为
（4） 拉力的功率为
【分析】
（1）当物体处于静止或匀速直线运动时，物体处于平衡状态。
（2）机械效率公式为
（3）功率公式为
19．如图所示，重的物体在水平拉力的作用下以的速度匀速运动，弹簧测力计的示数为，滑轮组的机械效率为。则拉力所做的功是 ，拉力的功率是 ，物体受到的摩擦力是 。不计绳重和滑轮重
【答案】40；4；32
【知识点】功率的计算；滑轮组及其工作特点；滑轮（组）的机械效率；功的计算及应用
20．建筑工地上，工人利用杠杆提起重物。如图所示，杠杆在竖直拉力的作用下恰好在水平位置平衡。已知：：，物体的重力为，与地面的接触面积为，此时物体对水平地面的压强为。若工人的重力为，则工人对地面的压力为 ，工人最多能拉起 的重物杠杆与绳的自重、转轴上的摩擦均不计。
【答案】500；2100
【知识点】压力及重力与压力的区别；杠杆的平衡分析法及其应用
21．“蹦极”是一种富有刺激性的勇敢者的运动项目。如图所示，一端系住人的腰部、另一端系于跳台的是一根弹性橡皮绳。当人下落至图中点时，橡皮绳刚好被拉直，那么，在人越过点继续向下的过程中，人的动能将 ，重力势能将 ，橡皮绳的弹性势能将 。填“变大”、“变小”“先变大后变小”、“先变小后变大”或“不变”
【答案】先变大后变小；变小；变大
【知识点】机械能及其转化；机械能守恒条件
22．月日，为世界脊柱日如图人的脊柱起着支撑头部的作用，颈部肌肉连接颈部和头部，并控制着头部的运动。长时间低头会对颈椎和颈部肌肉造成损伤，人低头时头部的脊椎可以看作一个杠杆。分析问题：
（1）人在低头过程中，头部的重力的力臂 选填增大或减小颈部肌肉群对后颅向下的拉力 填增大或减小若将拉力看作动力，这是一个 杠杆，头部向下弯曲度增大颈椎所受的 增大；
（2）结合以上分析，给出一条保护颈椎健康的合理建议 ，
【答案】（1）增大；增大；费力；压力
（2）不要长时间低头
【知识点】杠杆及其五要素；杠杆的平衡分析法及其应用
23．（2023·东平模拟）图甲是小明自行车的手闸，其中ABO可视为一种杠杆，简化示意图如图乙，O为支点，F2为阻力，请在图乙中画出作用在A点的最小动力F1及其力臂l1。
【答案】
【知识点】力臂的画法；杠杆中最小力的问题
【解析】【解答】根据杠杆平衡的条件F1L1=F2L2可知，想要使动力最小，就要使动力臂最长，连接支点O和作用点A，OA就是最长的动力臂，动力垂直于动力臂，从而找到最小力F1，以及其力臂l1，做图如下：
【分析】杠杆最小力问题：杠杆支点到作用点的距离就是最大力臂，此时的动力最小，且与动力臂垂直。
24．利用图中的滑轮组，用向下的拉力将重为的物体匀速提升到高处，请画出滑轮组中绳的绕法。
【答案】
【知识点】滑轮组的设计与组装
25．如图所示，为杠杆，为支点，在点处挂一个重物，请画出杠杆在如图所示位置平衡时，受到的最小动力及其动力臂。
【答案】
【知识点】杠杆中最小力的问题
26．一辆在水平路面上沿直线匀速行驶的货车，货车含驾驶员空载时重为，行驶时所受的阻力为车总重的倍。求：
（1）货车空载行驶时所受的阻力；
（2）货车空载时以的速度匀速行驶，内货车牵引力做的功；
（3）当货车装载重的货物，以的额定功率匀速行驶时，货车行驶的速度。
【答案】（1）解： 货车空载行驶时所受的阻力；
答：货车空载行驶时所受的阻力是；
（2）解： 货车匀速行驶的速度，货车匀速行驶通过的路程，
由于货车在水平路面上沿直线匀速行驶，货车的牵引力，
牵引力做的功；
答：内货车牵引力做的功是；
（3）解：当货车装载重的货物，货车的总重，
货车匀速行驶时所受的阻力，
由于货车在水平路面上沿直线匀速行驶，货车的牵引力，
根据可得，货车的速度。
答：货车的速度是。
【知识点】功率计算公式的应用；功的计算及应用
27．（2021·资阳）随着疫情防控形势的好转，人民群众的生产生活秩序逐步恢复正常，各地的基础设施项目正在热火朝天的开工建设。如图所示，某建筑工地上，工人通过固定在斜面顶端的滑轮组把工件匀速拉上斜面。已知斜面高，长，工人施加的拉力，工件的质量，工件沿斜面上升的速度；若不计工件和滑轮组长度，忽略绳和动滑轮重量及绳与滑轮间、滑轮与轮轴间的摩擦，g取10N/kg。求：
（1）拉力F做功的功率P；
（2）整个装置的机械效率；
（3）工件所受斜面的摩擦力f。
【答案】（1）解：由图知承重绳子股数n=3，则拉力的速度
拉力F做功的功率
答：拉力F做功的功率为900W；
（2）解：工人做的总功为
工人做的有用功为
整个装置的机械效率
答：整个装置的机械效率为83.3%
（3）解：根据
得，克服摩擦做的额外功
由可得
答：工件所受斜面的摩擦力300N。
【知识点】功率计算公式的应用；机械效率的计算；滑轮组绳子拉力的计算；滑轮与功的综合题；有用功和额外功
【解析】【分析】（1）根据力和速度的乘积，计算功率大小；
（2）根据力和距离的乘积，计算做功多少；利用有用功和总功的比值，计算机械效率；
（3）利用总功和有用功的差， 计算额外功，结合距离，计算摩擦力。
28．在探究“杠杆平衡条件”的实验中：
（1）实验前，杠杆在如图甲所示的位置静止，此时杠杆 选填“是”或“不是”平衡状态；此时我们常把杠杆的平衡螺母向 调，直至在水平位置平衡；
（2）如图乙所示，在点挂个重均为的钩码，在点用弹簧测力计竖直向下拉杠杆，使其在水平位置平衡，弹簧测力计的示数为 ；
（3）如图丙，保持点所挂钩码的数量和位置不变，将弹簧测力计绕点从位置缓慢转到位置，杠杆始终保持水平平衡，在此过程中拉力 选填“变大”、“变小”或“不变”；
（4）竖直向下拉弹簧测力计，使杠杆从水平位置缓慢转过一定角度，如图丁所示，此过程中，弹簧测力计的示数 选填“变大”、“变小”或“不变”；
（5）下列三个因素中，不会影响探究结果的是____ 。
A．铁架台没有放在水平桌面上
B．弹簧测力计的弹簧和刻度盘之间摩擦较大
C．实验所用的钩码生锈
（6）小明用如图戊所示的装置研究“杠杆的机械效率”实验时，将重为的钩码挂在铁质杠杆上点，弹簧测力计作用于点，现竖直向上匀速拉动弹簧测力计，杠杆的机械效率；若仅将弹簧测力计改挂到点，仍将钩码竖直向上匀速提升的高度，杠杆的机械效率为，则 “”“”“”。
【答案】（1）是；右
（2）1.5
（3）变大
（4）不变
（5）A
（6）=
【知识点】探究杠杆的平衡条件实验
29．某小组在“测滑轮组机械效率的实验”中得到的数据如表所示，实验装置如图所示：
实验次数 钩码重 钩码上升高度 绳端拉力 绳端移动距离 机械效率
（1）实验中应沿竖直方向 缓慢拉动弹簧测力计，某同学在该实验中加速向上提升重物，所测滑轮组的机械效率会 选填“偏大”、“偏小”或“不变”。
（2）分析表中数据可知：第次实验是用 图做的；第次实验是用 图做的。
（3）通过比较 填实验次数的序号两次实验数据得出结论：使用同一滑轮组提升同一重物时，滑轮组的机械效率与绳子段数 ；比较、两次实验得出结论：同一滑轮组， 越大，滑轮组的机械效率 。实验中使用了不同的滑轮组，还多次改变提升的物重来测量滑轮组的机械效率，目的是为了 。填字母
A.减小摩擦
B.多次测量取平均值减小误差
C.获得多组数据归纳出物理规律
（4）用同一滑轮组匀速提升重力不同的物体，该滑轮组的机械效率与所提升物体的重力的关系图像正确的是 不计绳重和摩擦。
（5）表格中第次实验空格中数值：绳端移动距离 ；通过比较、两次实验数据可得出结论；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 填“高”或“低”；
（6）若每个滑轮的质量为，第三次实验中克服摩擦做的额外功为 不计绳重。
【答案】（1）匀速；变小
（2）乙；丙
（3）1、2；无关；物重；高；C
（4）A
（5）0.4；低
（6）0.03
【知识点】滑轮（组）机械效率的测量实验
30．如图所示，在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中，将小钢球从高度为的同一斜面上由静止开始滚下，推动同一小木块在木板上向前移动一段距离后停下。完成甲、乙、丙所示的三次实验，其中，。
（1）小钢球在滚下斜面的过程中，它的重力势能转化为动能，其动能大小是通过 大小来反映的。
（2）分析比较甲和乙两组实验可得，物体质量相同时， 越大，动能越大；分析比较 两组实验可得出物体的动能与质量的关系。
（3）某学习小组同学做丙实验时：小木块被撞后滑出木板，同学建议换用表面相同但长度较长的木板，同学建议换质量较大的木块，同学建议换用质量比前两次实验更小的钢球，你认为不恰当的是 同学的建议。
（4）有同学将实验装置改装成图丁所示，用同一铁球将同一弹簧压缩不同程度后由静止释放，撞击同一木块，比木块在木板足够长上滑行距离，能否研究铁球的动能大小与速度的关系？ 选填“能”或“不能”。
（5）得出正确的实验结论后，有同学用质量不同的铁球将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放，撞击同一木块，如图戊所示，观察到木块被撞击后移动的情况是____铁球滚动时所受摩擦力忽略不计
A．质量大的铁球将木块推动的距离较远
B．质量小的铁球将木块推动的距离较远
C．质量不同的铁球将木块推动的距离相同
【答案】（1）小木块移动的距离
（2）速度；甲、丙
（3）B
（4）能
（5）C
【知识点】探究影响物体动能大小的因素
31．明代宋应星在天工开物中记载的农业生产汲水装置辘轳，沿用至今。如图甲是一种辘轳，由具有共同转动轴的大轮和小轮组成。提水时，用力使大轮转动，小轮随之转动并缠绕井绳，提起水桶。
（1）如图甲所示辘轳可视为不等臂杠杆，为方便提水，它是按照 选填“省力”或“费力”杠杆来设计的。用辘轳提水的某时刻示意图如图乙所示，它的支点是“”“”或“”中的 点。
（2）设大轮与小轮的半径比为：，水桶受到的总重力为。使周长为的大轮转动一圈，水桶匀速上升，井绳对水桶做功 ；若要使辘轳静止在图乙所示位置，作用在点最小的力应为 。不计井绳的粗细和自重
（3）图丙所示水龙头开关的设计也应用了同样的原理，为了更省力，开关应选用 选填“”或“”。
【答案】（1）省力；B
（2）90；30
（3）
【知识点】轮轴及其他常见简单机械；滑轮与功的综合题
江苏省苏州市昆山四校2023-2024学年九年级上学期第一次月考物理试卷
一、选择题
1．如图是深圳某住宅小区门口栏杆的示意图，当在处施加一个动力时，可将栏杆逆时针拉起来，如图四个选项中的杠杆与它类型一致的是（ ）
A．钓鱼竿 B．核桃夹
C．天平 D．开瓶器
2．（2021·宜昌）下列有关机械做功、功率、机械效率的说法，正确的是（ ）
A．效率越高的机械，功率越大
B．做功越多的机械，功率越大
C．做有用功越多的机械，效率越高
D．功率越大的机械，做功越快
3．如图所示是扔实心球的四个过程，其中手对实心球做功的过程是（ ）
A．和 B．和 C．和 D．和
4．开明中学大课间举行分钟跳绳活动，同学们每天坚持练习，试估测一位同学每一次跳绳时克服重力做的功为（ ）
A． B． C． D．
5．用如图所示的四种简单机械，将同一重物从低处匀速提升到高处，在不计机械自重及摩擦的情况下，最省力的是（ ）
A． B．
C． D．
6．如图所示，用完全相同的四个滑轮和两根相同的细绳组成甲、乙两个滑轮组，在各自的自由端均施加大小相等的拉力，将、两个不同的物块匀速提升相同的高度不计绳重和摩擦，已知、两物块重分别为、，动滑轮重为，下列说法正确的是（ ）
A．甲、乙两滑轮组的机械效率相等
B．物块的重力大于物块的重力
C．若，则甲、乙滑轮组一定都是省力机械
D．甲滑轮组的机械效率为
7．如图，一块厚度、密度均匀的长方形水泥板放在水平地面上，用一竖直向上的力，将其抬起时所用的力如图所示，抬至竖直位置所做的功分别为、，则（ ）
A．， B．，
C．， D．，
8．（2023·无锡）如图所示，是《天工开物》中记载的我国传统提水工具“桔槔”，用绳子系住一根直的硬棒的O点作为支点，A端挂有重为40N的石块，B端挂有重为20N的空桶，OA长为1.2m，OB长为0.6m。使用时，人向下拉绳放下空桶，装满重为100N的水后向上拉绳缓慢将桶提起。硬棒质量忽略不计，下列说法中正确的是（ ）
A．向下拉绳放下空桶时桔槔为省力杠杆
B．向下拉绳放下空桶时拉力为
C．向上拉绳提起装满水的桶时桔槔为费力杠杆
D．向上拉绳提起装满水的桶时拉力为
9．科普活动中，老师为同学们表演了一个“自动爬坡“实验，惊艳了全场。该实验如下：将一个用轻质泡沫做成的圆环，轻轻放在一个斜坡上，结果发现圆环不但没有滚下，反而加速滚上了斜坡。揭秘后才发现，这是一个内部镶嵌了一个小铁块的圆环。在圆环加速滚上斜坡的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．圆环的动能增大，重力势能减小
B．圆环的动能增大，重力势能增大
C．圆环受到的摩擦力沿斜面向下
D．圆环受到的支持力是由泡沫发生弹性形变产生的
10．（2022·抚顺）使用如图所示的滑轮组，沿水平方向匀速拉动质量为300kg的物体，弹簧测力计的示数为200N，物体在10s内移动1m。物体所受的摩擦力为物重的0.1倍。不计绳重和滑轮组内的摩擦，下列说法正确的是（ ）
A．滑轮组的机械效率为50% B．动滑轮重为100N
C．绳子自由端拉力的功率为20W D．增大物重机械效率不变
11．在粗糙程度均匀的水平地面上的运动物体，受到方向不变的水平拉力的作用，其和图象分别如图甲和图乙所示。下列的分析正确的是（ ）
A．物体受到的摩擦力为 B．内拉力的功率逐渐变小
C．内拉力做功为 D．第拉力的功率为
12．杆秤作为华夏国粹，它制作轻巧、使用便利，如图所示，是小阳同学制作的杆秤的示意图，使用时将货物挂在秤钩上，用手提起或相当于支点处的秤纽，移动秤砣在秤杆上的位置，当秤杆水平平衡时，可读出货物的质量。秤砣最远可移至点，此秤最大称量是。秤杆、秤钩和秤纽的质量忽略不计，、、的长度如图所示。下列说法不正确的是（ ）
A．秤砣的质量是
B．提起秤纽，可以达到最大称量
C．距离点，有两个刻度，分别为和
D．如果秤砣磨损，用该秤称量货物质量偏小
13．如图甲所示是剪高处树枝的剪刀，将其套在竹竿上，拉动绳子一端就可以剪下高处的树枝。这个剪刀上的滑轮是 选填“定滑轮”或“动滑轮”，它起到 的作用；
14．（2019九上·江苏期中）如图所示，一根质量分布均匀的木棒，能绕O处转轴自由转动（不计摩擦）．现有拉力F1始终水平方向、拉力F2始终与杆垂直和拉力F3始终竖直向上，分别作用在木棒最下端，使木棒由A处缓慢地抬升到B处，在此过程中，拉力 （选填“F1”、“F2”或“F3”）的大小保持不变；抬升木棒的过程中，三拉力所做的功 （选填“F1大”、“F2大”、“F3大”或“一样大”）
15．（2019九上·萍乡月考）如图所示，斜面长5m，高1m，工人用沿斜面方向400N的力把重1600N的木箱匀速推到车上，推力对木箱做的功是 J，斜面的机械效率是 。木箱所受摩擦力大小为 N。
16．有甲、乙、丙三个物体在做不同的运动：甲在空中下落不计空气阻力，乙沿斜面匀速下滑，丙在水平面上做曲线运动且速度大小保持不变，那么在这三个物体中，机械能总量不变的是 ，动能不变而势能减少的是 ．
17．如图，同一小球在同一高度以相同速度向三个不同方向抛出不计空气阻力和摩擦，设小球刚落地时的速度分别为、、，则、、的大小关系为 。
18．（2023·连云港）重450N的箱子，在20N水平推力的作用下，沿水平路面做匀速直线运动，地面对箱子的支持力大小为 N，箱子受到的阻力大小为 N。如果用如图所示的滑轮组匀速提升该箱子，拉力F=250N，滑轮组的机械效率为 。箱子以0.1m/s的速度匀速上升的过程中，拉力的功率为 W。
19．如图所示，重的物体在水平拉力的作用下以的速度匀速运动，弹簧测力计的示数为，滑轮组的机械效率为。则拉力所做的功是 ，拉力的功率是 ，物体受到的摩擦力是 。不计绳重和滑轮重
20．建筑工地上，工人利用杠杆提起重物。如图所示，杠杆在竖直拉力的作用下恰好在水平位置平衡。已知：：，物体的重力为，与地面的接触面积为，此时物体对水平地面的压强为。若工人的重力为，则工人对地面的压力为 ，工人最多能拉起 的重物杠杆与绳的自重、转轴上的摩擦均不计。
21．“蹦极”是一种富有刺激性的勇敢者的运动项目。如图所示，一端系住人的腰部、另一端系于跳台的是一根弹性橡皮绳。当人下落至图中点时，橡皮绳刚好被拉直，那么，在人越过点继续向下的过程中，人的动能将 ，重力势能将 ，橡皮绳的弹性势能将 。填“变大”、“变小”“先变大后变小”、“先变小后变大”或“不变”
22．月日，为世界脊柱日如图人的脊柱起着支撑头部的作用，颈部肌肉连接颈部和头部，并控制着头部的运动。长时间低头会对颈椎和颈部肌肉造成损伤，人低头时头部的脊椎可以看作一个杠杆。分析问题：
（1）人在低头过程中，头部的重力的力臂 选填增大或减小颈部肌肉群对后颅向下的拉力 填增大或减小若将拉力看作动力，这是一个 杠杆，头部向下弯曲度增大颈椎所受的 增大；
（2）结合以上分析，给出一条保护颈椎健康的合理建议 ，
23．（2023·东平模拟）图甲是小明自行车的手闸，其中ABO可视为一种杠杆，简化示意图如图乙，O为支点，F2为阻力，请在图乙中画出作用在A点的最小动力F1及其力臂l1。
24．利用图中的滑轮组，用向下的拉力将重为的物体匀速提升到高处，请画出滑轮组中绳的绕法。
25．如图所示，为杠杆，为支点，在点处挂一个重物，请画出杠杆在如图所示位置平衡时，受到的最小动力及其动力臂。
26．一辆在水平路面上沿直线匀速行驶的货车，货车含驾驶员空载时重为，行驶时所受的阻力为车总重的倍。求：
（1）货车空载行驶时所受的阻力；
（2）货车空载时以的速度匀速行驶，内货车牵引力做的功；
（3）当货车装载重的货物，以的额定功率匀速行驶时，货车行驶的速度。
27．（2021·资阳）随着疫情防控形势的好转，人民群众的生产生活秩序逐步恢复正常，各地的基础设施项目正在热火朝天的开工建设。如图所示，某建筑工地上，工人通过固定在斜面顶端的滑轮组把工件匀速拉上斜面。已知斜面高，长，工人施加的拉力，工件的质量，工件沿斜面上升的速度；若不计工件和滑轮组长度，忽略绳和动滑轮重量及绳与滑轮间、滑轮与轮轴间的摩擦，g取10N/kg。求：
（1）拉力F做功的功率P；
（2）整个装置的机械效率；
（3）工件所受斜面的摩擦力f。
28．在探究“杠杆平衡条件”的实验中：
（1）实验前，杠杆在如图甲所示的位置静止，此时杠杆 选填“是”或“不是”平衡状态；此时我们常把杠杆的平衡螺母向 调，直至在水平位置平衡；
（2）如图乙所示，在点挂个重均为的钩码，在点用弹簧测力计竖直向下拉杠杆，使其在水平位置平衡，弹簧测力计的示数为 ；
（3）如图丙，保持点所挂钩码的数量和位置不变，将弹簧测力计绕点从位置缓慢转到位置，杠杆始终保持水平平衡，在此过程中拉力 选填“变大”、“变小”或“不变”；
（4）竖直向下拉弹簧测力计，使杠杆从水平位置缓慢转过一定角度，如图丁所示，此过程中，弹簧测力计的示数 选填“变大”、“变小”或“不变”；
（5）下列三个因素中，不会影响探究结果的是____ 。
A．铁架台没有放在水平桌面上
B．弹簧测力计的弹簧和刻度盘之间摩擦较大
C．实验所用的钩码生锈
（6）小明用如图戊所示的装置研究“杠杆的机械效率”实验时，将重为的钩码挂在铁质杠杆上点，弹簧测力计作用于点，现竖直向上匀速拉动弹簧测力计，杠杆的机械效率；若仅将弹簧测力计改挂到点，仍将钩码竖直向上匀速提升的高度，杠杆的机械效率为，则 “”“”“”。
29．某小组在“测滑轮组机械效率的实验”中得到的数据如表所示，实验装置如图所示：
实验次数 钩码重 钩码上升高度 绳端拉力 绳端移动距离 机械效率
（1）实验中应沿竖直方向 缓慢拉动弹簧测力计，某同学在该实验中加速向上提升重物，所测滑轮组的机械效率会 选填“偏大”、“偏小”或“不变”。
（2）分析表中数据可知：第次实验是用 图做的；第次实验是用 图做的。
（3）通过比较 填实验次数的序号两次实验数据得出结论：使用同一滑轮组提升同一重物时，滑轮组的机械效率与绳子段数 ；比较、两次实验得出结论：同一滑轮组， 越大，滑轮组的机械效率 。实验中使用了不同的滑轮组，还多次改变提升的物重来测量滑轮组的机械效率，目的是为了 。填字母
A.减小摩擦
B.多次测量取平均值减小误差
C.获得多组数据归纳出物理规律
（4）用同一滑轮组匀速提升重力不同的物体，该滑轮组的机械效率与所提升物体的重力的关系图像正确的是 不计绳重和摩擦。
（5）表格中第次实验空格中数值：绳端移动距离 ；通过比较、两次实验数据可得出结论；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 填“高”或“低”；
（6）若每个滑轮的质量为，第三次实验中克服摩擦做的额外功为 不计绳重。
30．如图所示，在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中，将小钢球从高度为的同一斜面上由静止开始滚下，推动同一小木块在木板上向前移动一段距离后停下。完成甲、乙、丙所示的三次实验，其中，。
（1）小钢球在滚下斜面的过程中，它的重力势能转化为动能，其动能大小是通过 大小来反映的。
（2）分析比较甲和乙两组实验可得，物体质量相同时， 越大，动能越大；分析比较 两组实验可得出物体的动能与质量的关系。
（3）某学习小组同学做丙实验时：小木块被撞后滑出木板，同学建议换用表面相同但长度较长的木板，同学建议换质量较大的木块，同学建议换用质量比前两次实验更小的钢球，你认为不恰当的是 同学的建议。
（4）有同学将实验装置改装成图丁所示，用同一铁球将同一弹簧压缩不同程度后由静止释放，撞击同一木块，比木块在木板足够长上滑行距离，能否研究铁球的动能大小与速度的关系？ 选填“能”或“不能”。
（5）得出正确的实验结论后，有同学用质量不同的铁球将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放，撞击同一木块，如图戊所示，观察到木块被撞击后移动的情况是____铁球滚动时所受摩擦力忽略不计
A．质量大的铁球将木块推动的距离较远
B．质量小的铁球将木块推动的距离较远
C．质量不同的铁球将木块推动的距离相同
31．明代宋应星在天工开物中记载的农业生产汲水装置辘轳，沿用至今。如图甲是一种辘轳，由具有共同转动轴的大轮和小轮组成。提水时，用力使大轮转动，小轮随之转动并缠绕井绳，提起水桶。
（1）如图甲所示辘轳可视为不等臂杠杆，为方便提水，它是按照 选填“省力”或“费力”杠杆来设计的。用辘轳提水的某时刻示意图如图乙所示，它的支点是“”“”或“”中的 点。
（2）设大轮与小轮的半径比为：，水桶受到的总重力为。使周长为的大轮转动一圈，水桶匀速上升，井绳对水桶做功 ；若要使辘轳静止在图乙所示位置，作用在点最小的力应为 。不计井绳的粗细和自重
（3）图丙所示水龙头开关的设计也应用了同样的原理，为了更省力，开关应选用 选填“”或“”。
答案解析部分
1．【答案】A
【知识点】杠杆的分类
2．【答案】D
【知识点】功率的概念；机械效率；功的计算及应用
【解析】【解答】A．功率指做功的快慢，取决于做功的多少和做这些功所用的时间；效率是有用功与总功之比。两者没有必然的联系，A不符合题意；
B．功率是由做功的多少和做这些功所用的时间共同决定的，做功多的机械，功率不一定大，B不符合题意；
C．效率的高低取决于有用功占总功的比例，做有用功多的机械，效率不一定高，C不符合题意；
D．功率就是表示机械做功的快慢，功率越大，表示机械做功越快，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】功率是描述物体做功快慢的物理量，物体功率越大，做功越快，但不见得做功多。
3．【答案】C
【知识点】是否做功的判断
4．【答案】B
【知识点】功的计算及应用
5．【答案】B
【知识点】杠杆的平衡分析法及其应用；定滑轮及其工作特点；动滑轮及其工作特点；斜面的机械效率
6．【答案】D
【知识点】机械效率的大小比较；滑轮（组）的机械效率
7．【答案】C
【知识点】杠杆的平衡分析法及其应用；功的计算及应用
8．【答案】D
【知识点】杠杆的平衡条件；杠杆的分类
【解析】【解答】A.向下拉绳放下空桶时，B端的力为动力，A端的力为阻力，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故A错误；
BD.根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2得到：G石 OA=FB×OB；
40N×1.2m=FB×0.6m；
解得：FB=80N；
放下空桶时，向下拉绳子的力F1=FB-G桶=80N-20N=60N，
装满水时，桶和水的总重力G总=G桶+G水=20N+100N=120N，
向上拉绳提起装满水的桶时拉力为F2=G总-FB=120N-80N=40N，
故B错误，D正确；
C.向上拉绳提起装满水的桶时，在A端的力为动力，B端的力为阻力，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故C错误；
故选D。
【分析】AC.比较动力臂和阻力臂的变化，从而确定杠杆的分类；
BD.首先根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2计算放下空桶时B端受到的拉力，再根据平衡力的知识分别计算放下空桶时向下的拉力和向上提起水桶时的拉力。
9．【答案】A
【知识点】机械能及其转化；力作用的相互性；摩擦力的方向
10．【答案】B
【知识点】滑轮组及其工作特点；滑轮（组）的机械效率
【解析】【解答】A．物体的重力G=mg=300kg×10N/kg=3000N
物体受到的摩擦力f=0.1G=0.1×3000N=300N
则拉力F克服物体摩擦力做的有用功W有=fL=300N×1m=300J
由图可知，动滑轮用2段绳子拉物体，且弹簧测力计的示数为200N，则拉力F=200N，绳子自由端移动的距离s=2m，拉力做的总功W总=Fs=200N×2m=400J
滑轮组的效率
A不符合题意；
B．由 可知，动滑轮重G动=nF-f=2×200N-300N=100N
B符合题意；
C．拉力的功率
C不符合题意；
D．若增大物重，则物体受到的摩擦力变大，物体移动相同的距离，滑轮组所做的有用功变大，而额外功不变，有用功在总功中所占的比例变大，因此机械效率会变大，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】根据，求出机械效率；根据，确定动滑轮重；根据，确定功率；同一滑轮组，物重越重，机械效率越大。
11．【答案】D
【知识点】功率的计算；力与图象的结合；摩擦力的大小；功的计算及应用
12．【答案】D
【知识点】杠杆的平衡条件；力臂的画法；杠杆的平衡分析法及其应用
13．【答案】动滑轮；省力
【知识点】动滑轮及其工作特点
14．【答案】F3；一样大
【知识点】杠杆的平衡分析法及其应用
【解析】【解答】 F2与杠杆垂直，动力臂大小等于OA，保持不变，杠杆的G不变，在上升的过程中，阻力臂变大，根据杠杆的平衡条件，F2逐渐变大；
设杠杆与竖直方向的夹角为θ，F1的力臂：
重力的力臂：
根据杠杆的平衡条件：
因此θ变大时，F1也变大
F3始终沿即沿竖直方向，由图可知，动力臂始终是阻力臂的2倍，根据杠杆的平衡条件，F3始终等于 ，所以F3大小始终不变；
由功的原理，使用任何机械不省功，三次拉力抬升木棒的过程中所做的功均相等。
【分析】分别分析F1、F2、F3各自的力臂，根据杠杆平衡条件可分析出力的变化情况，由功的原理，使用任何机械不省功，三次拉力抬升木棒的过程中所做的功均相等.
15．【答案】2000；80%；80
【知识点】斜面的机械效率；功的计算及应用
【解析】【解答】解：推力对木箱做的功：W总＝Fs＝400N×5m＝2000J；
推力对木箱做的有用功：W有＝Gh＝1600N×1m＝1600J，
斜面的机械效率：η＝ ×100%＝ ×100%＝80%；
克服木箱摩擦力所做的额外功：W额＝W总﹣W有＝2000J﹣1600J＝400J，
木箱所受摩擦力大小：f＝ ＝ ＝80N。
故答案为：2000；80%；80
【分析】根据力和斜面长计算总功，物体的重力和高度的变化计算有用功，有用功和总功的比值计算机械效率。
16．【答案】甲、丙；乙
【知识点】机械能及其转化；机械能守恒条件
17．【答案】
【知识点】机械能及其转化；机械能守恒条件
18．【答案】450；20；90%；50
【知识点】功率的计算；压力及重力与压力的区别；滑轮（组）的机械效率
【解析】【解答】
（1）箱子在水平路面上，根据二力平衡，支持力等于重力，故支持力也等于450N。
（2）因为箱子匀速直线运动，根据二力平衡，摩擦力等于推力，阻力大小为20N。
（3）机械效率为
（4） 拉力的功率为
【分析】
（1）当物体处于静止或匀速直线运动时，物体处于平衡状态。
（2）机械效率公式为
（3）功率公式为
19．【答案】40；4；32
【知识点】功率的计算；滑轮组及其工作特点；滑轮（组）的机械效率；功的计算及应用
20．【答案】500；2100
【知识点】压力及重力与压力的区别；杠杆的平衡分析法及其应用
21．【答案】先变大后变小；变小；变大
【知识点】机械能及其转化；机械能守恒条件
22．【答案】（1）增大；增大；费力；压力
（2）不要长时间低头
【知识点】杠杆及其五要素；杠杆的平衡分析法及其应用
23．【答案】
【知识点】力臂的画法；杠杆中最小力的问题
【解析】【解答】根据杠杆平衡的条件F1L1=F2L2可知，想要使动力最小，就要使动力臂最长，连接支点O和作用点A，OA就是最长的动力臂，动力垂直于动力臂，从而找到最小力F1，以及其力臂l1，做图如下：
【分析】杠杆最小力问题：杠杆支点到作用点的距离就是最大力臂，此时的动力最小，且与动力臂垂直。
24．【答案】
【知识点】滑轮组的设计与组装
25．【答案】
【知识点】杠杆中最小力的问题
26．【答案】（1）解： 货车空载行驶时所受的阻力；
答：货车空载行驶时所受的阻力是；
（2）解： 货车匀速行驶的速度，货车匀速行驶通过的路程，
由于货车在水平路面上沿直线匀速行驶，货车的牵引力，
牵引力做的功；
答：内货车牵引力做的功是；
（3）解：当货车装载重的货物，货车的总重，
货车匀速行驶时所受的阻力，
由于货车在水平路面上沿直线匀速行驶，货车的牵引力，
根据可得，货车的速度。
答：货车的速度是。
【知识点】功率计算公式的应用；功的计算及应用
27．【答案】（1）解：由图知承重绳子股数n=3，则拉力的速度
拉力F做功的功率
答：拉力F做功的功率为900W；
（2）解：工人做的总功为
工人做的有用功为
整个装置的机械效率
答：整个装置的机械效率为83.3%
（3）解：根据
得，克服摩擦做的额外功
由可得
答：工件所受斜面的摩擦力300N。
【知识点】功率计算公式的应用；机械效率的计算；滑轮组绳子拉力的计算；滑轮与功的综合题；有用功和额外功
【解析】【分析】（1）根据力和速度的乘积，计算功率大小；
（2）根据力和距离的乘积，计算做功多少；利用有用功和总功的比值，计算机械效率；
（3）利用总功和有用功的差， 计算额外功，结合距离，计算摩擦力。
28．【答案】（1）是；右
（2）1.5
（3）变大
（4）不变
（5）A
（6）=
【知识点】探究杠杆的平衡条件实验
29．【答案】（1）匀速；变小
（2）乙；丙
（3）1、2；无关；物重；高；C
（4）A
（5）0.4；低
（6）0.03
【知识点】滑轮（组）机械效率的测量实验
30．【答案】（1）小木块移动的距离
（2）速度；甲、丙
（3）B
（4）能
（5）C
【知识点】探究影响物体动能大小的因素
31．【答案】（1）省力；B
（2）90；30
（3）
【知识点】轮轴及其他常见简单机械；滑轮与功的综合题
