九年級(jí)物理上學(xué)期第一次月考試卷（含解析） 蘇科版8

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2016-2017學(xué)年江蘇省連云港市灌云縣西片九年級(jí)（上）第一次月考物理試卷 一、選擇題：（每題只有一個(gè)正確答案，每題2分，共20分）． 1．如圖所示，下列器件中屬于省力杠桿的是（　?。? A．坩鍋鉗 B．剪刀 C． 筷子 D．鑷子 2．如圖所示的四幅圖是小新提包回家的情景，小新提包的力不做功的是（　　） A． 將包提起來(lái) B．站在勻速行駛的車(chē)上 C． 乘電梯上樓 D．步行上樓 3．一臺(tái)機(jī)器的功率是150W，它表示的含義是（　　） A．這臺(tái)機(jī)器所做的功只能是150J B．這臺(tái)機(jī)器每分鐘內(nèi)做功150J C．這臺(tái)機(jī)器每秒鐘所做的功是150J D．這臺(tái)機(jī)器在每秒鐘內(nèi)所做的功是150W 4．如圖所示的杠桿，每個(gè)砝碼重均為1牛頓，杠桿處于平衡狀態(tài)，若在杠桿兩邊各減去一個(gè)砝碼，則（　?。? A．杠桿保持平衡 B．杠桿左邊向下傾 C．杠桿右邊向下傾 D．無(wú)法判 5．利用如圖所示的裝置估測(cè)物體重G，當(dāng)杠桿平衡時(shí)，已知力F大小為5N，則物體重（　?。? A．大于5N B．小于5N C．等于5N D．無(wú)法確定 6．如圖示AOB為輕質(zhì)杠桿，B端掛重物G，A端分別作用四個(gè)方向力時(shí)，杠桿都能在圖示位置平衡．則四個(gè)力大小說(shuō)法正確的是（　?。? A．F2最小 B．F4最小 C．F1最小 D．F3最小 7．如圖所示，在扶正被風(fēng)吹倒的樹(shù)木時(shí)，下列措施最合適的是（　?。? A．繩直接系在A點(diǎn) B．繩直接系在B點(diǎn) C．在A點(diǎn)墊上橡皮，再系上繩 D．在B墊上橡皮，再系上繩 8．下列不是功率的單位的是（　?。? A．J/S B．W/S C．W D．N．m/s 9．曉亮同學(xué)從地面走上10m高的四樓教室，估計(jì)他克服重力做的功為（　?。? A．500W B．500J C．5000W D．5000J 10．如圖所示，輕質(zhì)杠桿的支點(diǎn)為O，在杠桿的A點(diǎn)始終作用豎直向上的力F，將重為G的物體勻速提升至杠桿處于水平位置的過(guò)程中，則力F的大小將（　?。? A．逐步變大 B．逐步變小 C．始終不變 D．無(wú)法確定 　 二、填空題（每空2分，共24分） 11．如圖是一種拉桿式旅行箱的示意圖，使用時(shí)相當(dāng)于一個(gè)　?。ㄌ睢笆×Α被颉百M(fèi)力”）杠桿，若箱和物品共重100N，設(shè)此時(shí)動(dòng)力臂是阻力臂的5倍，則抬起拉桿的力F為　　N． 12．物體1000N，如果用一個(gè)定滑輪提起它，要用　　N的力．如果用一個(gè)動(dòng)滑輪提起它，要用　　N的力．（不計(jì)摩擦及滑輪自重） 13．如圖所示，某同學(xué)在做俯臥撐運(yùn)動(dòng)，可將他視為一個(gè)　　杠桿，他的重心在A點(diǎn)，重力為500N，那么他將身體撐起，雙手對(duì)地面的壓力至少　　N，若他在1min內(nèi)做了20個(gè)俯臥撐，每次肩部上升的距離均為0.3m，則他1min內(nèi)做的功至少為　　J，他的功率為　　W． 14．如圖，小云想粗略地測(cè)算自己在單杠上做引體向上運(yùn)動(dòng)的功率，如圖所示，他用尺量出握拳時(shí)手臂的長(zhǎng)度，并測(cè)出自己連續(xù)拉上去的次數(shù)和時(shí)間填入下表，請(qǐng)?jiān)诳崭裉幯a(bǔ)上相應(yīng)的數(shù)據(jù)． 臂長(zhǎng)l/m 體重G/N 拉上去 的次數(shù) 克服重力 所做的功W/J 時(shí)間t/s 功率P/W 0.6 500 5 　　 12 　　 15．如圖慢慢將一根電線桿豎起； （1）若力的方向總是豎直向上，在電線桿豎直抬起的過(guò)程中，力的大小將　　； （2）若力的方向始終與桿垂直，則提起的過(guò)程中，力的大小將　　． 　 三、作圖和實(shí)驗(yàn)探究題（2+2+6+6+10共26分） 16．如圖所示，杠桿OA在F1、F2兩個(gè)力作用下平衡，圖中已畫(huà)出了杠桿A端受的力F1．如果虛線OO1是力F2的力臂，請(qǐng)?jiān)诟軛U上畫(huà)出力F2的示意圖，并標(biāo)出F1的力臂L1． 17．用滑輪組將陷在泥中汽車(chē)?yán)鰜?lái)，試在圖中畫(huà)出最省力的繞繩方法． 18．“動(dòng)能的大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)．用質(zhì)量不同的A、B兩個(gè)小球（mA＞mB）碰撞靜止在水平面上的紙盒，如圖所示． （1）該實(shí)驗(yàn)中是通過(guò)比較　　說(shuō)明動(dòng)能的大小，這種研究方法叫做　　． （2）將甲與乙兩實(shí)驗(yàn)比較可知，小球動(dòng)能的大小與小球的　　有關(guān)； 結(jié)論是：　?。? （3）將甲與丙兩實(shí)驗(yàn)比較可知，小球動(dòng)能的大小與小球的　　有關(guān)． 結(jié)論是：　　． 19．某同學(xué)做探究杠桿平衡條件的實(shí)驗(yàn)． （1）實(shí)驗(yàn)前沒(méi)有掛鉤碼時(shí)，若杠桿左端下傾，則應(yīng)將右端的平衡螺母向　?。ㄟx填“左”或“右”）調(diào)節(jié)，使杠桿在水平位置平衡，實(shí)驗(yàn)時(shí)也要使杠桿水平平衡，目的是　　 （2）如表是測(cè)得的兩組數(shù)據(jù)，請(qǐng)你幫他補(bǔ)充完整： 實(shí)驗(yàn)次數(shù) 動(dòng)力F1/N 動(dòng)力臂L1/m 阻力F2/N 阻力臂L2/m 1 1.0 0.24 2.0 0.12 2 1.5 0.1 0.5 　　 （3）分析如表，可得杠桿的平衡條件為：　?。? （4）如圖所示，若每個(gè)鉤碼重0.5N，測(cè)力計(jì)的示數(shù)可能是　　N；如果將測(cè)力計(jì)沿圖中虛線方向拉，仍使杠桿在水平位置平衡，則測(cè)力計(jì)的示數(shù)將　　（變大/不變/變?。? 20．小靜測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率，使用如圖所示的裝置，圖中鉤碼重2N，豎直向上拉彈簧測(cè)力計(jì)使鉤碼勻速?gòu)膱D甲上升到圖乙的位置，上升過(guò)程中彈簧測(cè)力計(jì)的指針一直指在圖丙所示的刻度． （1）請(qǐng)將實(shí)驗(yàn)表格填寫(xiě)完整： 鉤碼重G（N） 彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F（N） 鉤碼上升高度h（m） 彈簧測(cè)力計(jì)移動(dòng)距離s（m） 有用功 W有（J） 總功 W總（J） 機(jī)械效率 η 2 　　 　　 　　 　　 　　 　　 （2）小靜繼續(xù)利用如圖丁研究提高滑輪組的機(jī)械效率的方法，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表， 鉤碼重G（N） 彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F（N） 鉤碼上升高度h（m） 彈簧測(cè)力計(jì)移動(dòng)距離s（m） 有用功 W有（J） 總功 W總（J） 機(jī)械效率 η 4 1.5 0.1 0.3 0.4 0.54 88.9% 6 2.2 0.1 0.3 0.6 0.66 90.9% 由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得出結(jié)論：使用同樣的滑輪組，提起的鉤碼越重，滑輪組的機(jī)械效率越　?。? （3）若小靜改用二個(gè)動(dòng)滑輪二個(gè)定滑輪來(lái)提升原來(lái)的重物，如圖丁，則彈簧秤的示數(shù)將　　（填變大、變小、不變）；但由于動(dòng)滑輪自重增大，對(duì)動(dòng)滑輪所做的額外功　　（選填“增大”或“減小”），此時(shí)滑輪組機(jī)械效率將　?。ㄌ钭兇蟆⒆冃?、不變）． 　 四、計(jì)算題（6+6+8共20分） 21．“解放”牌卡車(chē)在平直的公路上勻速行駛8s，通過(guò)的路程是120m，若此時(shí)卡車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力大約3000N，則在這段時(shí)間內(nèi)： （1）卡車(chē)行駛的速度是多少？ （2）發(fā)動(dòng)機(jī)所做的功大約是多少？ （3）發(fā)動(dòng)機(jī)的功率又是多少？ 22．如圖所示，建筑工人用滑輪組提升重為220N的泥桶，動(dòng)滑輪重為20N，不計(jì)滑輪與軸之間的摩擦及繩重．若工人在5s內(nèi)將繩子勻速向上拉6m，求 （1）手拉繩子的力為多大？ （2）拉力的功率為多大？ （3）滑輪組的機(jī)械效率． 23．一輛汽車(chē)不小心開(kāi)進(jìn)了泥潭中，司機(jī)取來(lái)一套滑輪組欲將汽車(chē)從泥潭中拉出，如圖所示．若車(chē)重為8104N，汽車(chē)受到的阻力為車(chē)重的0.03倍，滑輪組的機(jī)械效率為80%，問(wèn)： （1）該司機(jī)至少要用多大的力才能將汽車(chē)從泥潭中拉出？ （2）若拉動(dòng)汽車(chē)時(shí)，汽車(chē)前進(jìn)的速度為0.1m/s，則司機(jī)做功的功率是多大？ 　  2016-2017學(xué)年江蘇省連云港市灌云縣西片九年級(jí)（上）第一次月考物理試卷 參考答案與試題解析 　 一、選擇題：（每題只有一個(gè)正確答案，每題2分，共20分）． 1．如圖所示，下列器件中屬于省力杠桿的是（　　） A．坩鍋鉗 B．剪刀 C． 筷子 D．鑷子 【考點(diǎn)】杠桿的分類． 【分析】動(dòng)力臂大于阻力臂的杠桿為省力杠桿；動(dòng)力臂小于阻力臂的杠桿為費(fèi)力杠桿；動(dòng)力臂等于阻力臂的杠桿為等臂杠桿． 【解答】解：A、坩堝鉗，動(dòng)力臂小于阻力臂，為費(fèi)力杠桿；故A不符合題意． B、剪刀，動(dòng)力臂大于阻力臂，為省力杠桿；故B符合題意． C、筷子使用時(shí)，動(dòng)力臂小于阻力臂，為費(fèi)力杠桿；故C不符合題意． D、鑷子，動(dòng)力臂小于阻力臂，為費(fèi)力杠桿；故D不符合題意． 故選B． 　 2．如圖所示的四幅圖是小新提包回家的情景，小新提包的力不做功的是（　?。? A． 將包提起來(lái) B．站在勻速行駛的車(chē)上 C． 乘電梯上樓 D．步行上樓 【考點(diǎn)】力是否做功的判斷． 【分析】本題要抓住做功的兩個(gè)必要因素：作用在物體上的力；物體在力的方向上通過(guò)的距離；二者缺一不可． 【解答】解：A、將包提起來(lái)，人給包一個(gè)向上的力，向上移動(dòng)了距離．力對(duì)包做功．不符合題意． B、站在水平勻速提包，人給包一個(gè)向上的力，向上沒(méi)有移動(dòng)距離．力對(duì)包沒(méi)有做功．符合題意． C、小新乘升降電梯，人向上施加了力，且在力的方向移動(dòng)了距離，提包的力做了功，不符合題意； D、提著包上樓，人給包一個(gè)向上的力，向上移動(dòng)了距離．力對(duì)包做功．不符合題意． 故選：B． 　 3．一臺(tái)機(jī)器的功率是150W，它表示的含義是（　　） A．這臺(tái)機(jī)器所做的功只能是150J B．這臺(tái)機(jī)器每分鐘內(nèi)做功150J C．這臺(tái)機(jī)器每秒鐘所做的功是150J D．這臺(tái)機(jī)器在每秒鐘內(nèi)所做的功是150W 【考點(diǎn)】功率的概念． 【分析】（1）物體單位時(shí)間所做的功叫功率； （2）由功率單位的規(guī)定和由公式運(yùn)算得到的單位可得：1W=1J/s，它表示1s的時(shí)間完成的功為1J． 【解答】解：功率是150W=150J/s，它表示這臺(tái)機(jī)器1s做的功是150J；故A、B、D錯(cuò)誤；C正確． 故選C． 　 4．如圖所示的杠桿，每個(gè)砝碼重均為1牛頓，杠桿處于平衡狀態(tài)，若在杠桿兩邊各減去一個(gè)砝碼，則（　?。? A．杠桿保持平衡 B．杠桿左邊向下傾 C．杠桿右邊向下傾 D．無(wú)法判 【考點(diǎn)】杠桿的平衡分析法及其應(yīng)用． 【分析】分析在杠桿兩邊各減去一個(gè)砝碼后，兩邊的力和力臂是否相等得結(jié)論 【解答】解：原來(lái)左邊：45=20，右邊：210=20，相等，所以杠桿平衡 在杠桿兩邊各減去一個(gè)砝碼后：左邊35=15，右邊：110=10，不相等，所以杠桿左邊向下傾 故選B． 　 5．利用如圖所示的裝置估測(cè)物體重G，當(dāng)杠桿平衡時(shí)，已知力F大小為5N，則物體重（　?。? A．大于5N B．小于5N C．等于5N D．無(wú)法確定 【考點(diǎn)】杠桿的平衡條件． 【分析】畫(huà)出動(dòng)力臂，分析動(dòng)力臂與阻力臂之間的大小關(guān)系，又知道動(dòng)力大小，利用杠桿的平衡條件估測(cè)物重． 【解答】解：如圖，動(dòng)力臂為L(zhǎng)OA，阻力臂為L(zhǎng)OB，LOA＜LOC=LOB， ∵FLOA=GLOB，LOA＜LOB， ∴G＜F=5N． 故選B． 　 6．如圖示AOB為輕質(zhì)杠桿，B端掛重物G，A端分別作用四個(gè)方向力時(shí)，杠桿都能在圖示位置平衡．則四個(gè)力大小說(shuō)法正確的是（　?。? A．F2最小 B．F4最小 C．F1最小 D．F3最小 【考點(diǎn)】杠桿中最小力的問(wèn)題；杠桿的平衡分析法及其應(yīng)用． 【分析】由杠桿平衡條件F1L1=F2L2可知，在阻力和阻力臂都一定的情況下，動(dòng)力臂越長(zhǎng)則動(dòng)力越?。砸袛嗄膫€(gè)動(dòng)力最小，就看哪個(gè)動(dòng)力對(duì)應(yīng)的動(dòng)力臂最長(zhǎng)．支點(diǎn)與動(dòng)力作用點(diǎn)之間的連線就是最長(zhǎng)的動(dòng)力臂，與這條動(dòng)力臂垂直的力即為最小動(dòng)力． 【解答】解：由圖可知，動(dòng)力F3與OA垂直，則動(dòng)力F3對(duì)應(yīng)的動(dòng)力臂就是OA，它是最長(zhǎng)的動(dòng)力臂．由杠桿平衡條件F1L1=F2L2可知，在阻力和阻力臂都一定的情況下，動(dòng)力臂越長(zhǎng)則動(dòng)力越?。?yàn)镕3對(duì)應(yīng)的動(dòng)力臂最長(zhǎng)，所以F3最小． 故選 D． 　 7．如圖所示，在扶正被風(fēng)吹倒的樹(shù)木時(shí)，下列措施最合適的是（　?。? A．繩直接系在A點(diǎn) B．繩直接系在B點(diǎn) C．在A點(diǎn)墊上橡皮，再系上繩 D．在B墊上橡皮，再系上繩 【考點(diǎn)】杠桿中最小力的問(wèn)題；減小壓強(qiáng)的方法及其應(yīng)用． 【分析】減小壓強(qiáng)的方法，在壓力一定時(shí)，增大受力面積可以減小壓強(qiáng)； 根據(jù)杠桿平衡條件可知，動(dòng)力（繩子上的力）、阻力臂一定時(shí)，動(dòng)力臂越長(zhǎng)、阻力（承受的風(fēng)力）越大． 【解答】解：在樹(shù)上墊上橡皮，再系上繩，增大樹(shù)的受力面積、減小了對(duì)樹(shù)的壓強(qiáng)，以防損壞樹(shù)木； 在A點(diǎn)系繩，增大了動(dòng)力臂，在動(dòng)力一定時(shí)，根據(jù)杠桿平衡條件知道，可以承受更大的風(fēng)力． 故選C． 　 8．下列不是功率的單位的是（　?。? A．J/S B．W/S C．W D．N．m/s 【考點(diǎn)】物理量的單位及單位換算． 【分析】物理學(xué)中，各個(gè)物理量都有自己專用的單位，功率的國(guó)際單位是瓦特，簡(jiǎn)稱瓦，符號(hào)為W；其它單位還有kW、J/s、N．m/s． 【解答】解：A、J/s在電學(xué)中用W取代，J/s和W都是功率的單位；故A不符合題意； B、W是功率的單位，S時(shí)間的單位，W/S不表示任何物理量的單位；故B符合題意； C、W即瓦，是功率的國(guó)際單位；故C不符合題意； D、N?m是功的單位，N．m/s是根據(jù)功率的計(jì)算公式P=得出的復(fù)合單位，是功率的單位；故D不符合題意； 故選B． 　 9．曉亮同學(xué)從地面走上10m高的四樓教室，估計(jì)他克服重力做的功為（　?。? A．500W B．500J C．5000W D．5000J 【考點(diǎn)】重力大小的估測(cè)；功的計(jì)算． 【分析】題中已知了該同學(xué)在力的方向上移動(dòng)的距離，只需估算出他的重力，再代入功的計(jì)算公式進(jìn)行解答即可． 【解答】解：若按曉亮的體重為50kg計(jì)算，那么：G=mg=50kg10N/kg=500N； 他克服重力所做的功為：W=FS=Gh=500N10m=5000J； 故選D． 　 10．如圖所示，輕質(zhì)杠桿的支點(diǎn)為O，在杠桿的A點(diǎn)始終作用豎直向上的力F，將重為G的物體勻速提升至杠桿處于水平位置的過(guò)程中，則力F的大小將（　　） A．逐步變大 B．逐步變小 C．始終不變 D．無(wú)法確定 【考點(diǎn)】杠桿的動(dòng)態(tài)平衡分析． 【分析】從支點(diǎn)向力的作用線作垂線，垂線段的長(zhǎng)度即力臂．根據(jù)杠桿平衡條件動(dòng)力動(dòng)力力臂=阻力阻力力臂分析力臂變化可知力的變化． 【解答】解：如圖所示， 設(shè)杠桿與水平方向的夾角為θ， 則阻力臂和動(dòng)力臂分別為：LG=OB?cosθ，LF=OA?cosθ， 由杠桿平衡條件得：GLG=FLF， 則：F===， 由于G、OB、OA保持不變，則力F將保持不變； 故選C． 　 二、填空題（每空2分，共24分） 11．如圖是一種拉桿式旅行箱的示意圖，使用時(shí)相當(dāng)于一個(gè)　省力?。ㄌ睢笆×Α被颉百M(fèi)力”）杠桿，若箱和物品共重100N，設(shè)此時(shí)動(dòng)力臂是阻力臂的5倍，則抬起拉桿的力F為　20　N． 【考點(diǎn)】杠桿的分類；杠桿中最小力的問(wèn)題． 【分析】由示意圖分析動(dòng)力和阻力，然后看動(dòng)力臂和阻力臂的大小，根據(jù)杠桿的平衡條件進(jìn)行計(jì)算求出抬起拉桿的力． 【解答】解：抬起拉桿的力F為動(dòng)力，物品的重力為阻力，支點(diǎn)在下面，故動(dòng)力臂大于阻力臂，所以是省力杠桿； 由杠桿的平衡條件：F動(dòng)L動(dòng)=F阻L阻，可求得F動(dòng)=20N； 故答案為：省力，20． 　 12．物體1000N，如果用一個(gè)定滑輪提起它，要用　1000　N的力．如果用一個(gè)動(dòng)滑輪提起它，要用　500　N的力．（不計(jì)摩擦及滑輪自重） 【考點(diǎn)】動(dòng)滑輪拉力的計(jì)算． 【分析】使用定滑輪時(shí)不省力，只能改變力的方向；使用動(dòng)滑輪可以省一半的力． 【解答】解：由題知，不計(jì)摩擦及滑輪自重，使用定滑輪將它提起時(shí)，所用拉力等于物體的重力，是1000N；使用動(dòng)滑輪將它提起，所用拉力是物體重力的一半，為500N． 故答案為：1000；500． 　 13．如圖所示，某同學(xué)在做俯臥撐運(yùn)動(dòng)，可將他視為一個(gè)　省力　杠桿，他的重心在A點(diǎn)，重力為500N，那么他將身體撐起，雙手對(duì)地面的壓力至少　300　N，若他在1min內(nèi)做了20個(gè)俯臥撐，每次肩部上升的距離均為0.3m，則他1min內(nèi)做的功至少為　1800　J，他的功率為　30　W． 【考點(diǎn)】杠桿的分類；杠桿的平衡條件；功的計(jì)算；功率的計(jì)算． 【分析】（1）結(jié)合圖片和生活經(jīng)驗(yàn)，先判斷杠桿在使用過(guò)程中，動(dòng)力臂和阻力臂的大小關(guān)系，再判斷它是屬于哪種類型的杠桿． （2）利用杠桿平衡的條件可以求出雙手對(duì)地面的壓力；根據(jù)W=FS求出做的功，利用P=求出功率． 【解答】解： （1）某同學(xué)在做俯臥撐運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，阻力為人的重力，動(dòng)力為地面對(duì)手的支持力，由圖可知，動(dòng)力臂大于阻力臂，可將他視為一個(gè)省力杠桿； （2）①根據(jù)杠桿平衡條件可得：F1L1=F2L2 即F11.5m=500N0.9m， 壓力和支持力為一對(duì)相互作用力，所以雙手對(duì)地面的壓力：F壓=F1=300N； ②他1min內(nèi)做的功：W=nFs=20300N0.3m=1800J； ③他的功率：P===30W． 故答案為：省力；300；1800；30． 　 14．如圖，小云想粗略地測(cè)算自己在單杠上做引體向上運(yùn)動(dòng)的功率，如圖所示，他用尺量出握拳時(shí)手臂的長(zhǎng)度，并測(cè)出自己連續(xù)拉上去的次數(shù)和時(shí)間填入下表，請(qǐng)?jiān)诳崭裉幯a(bǔ)上相應(yīng)的數(shù)據(jù)． 臂長(zhǎng)l/m 體重G/N 拉上去 的次數(shù) 克服重力 所做的功W/J 時(shí)間t/s 功率P/W 0.6 500 5 　　 12 　　 【考點(diǎn)】功的計(jì)算；功率的計(jì)算． 【分析】求解克服重力所做的功可利用公式W=Gh求解計(jì)算功的大小，利用功率的公式P=計(jì)算功率的大?。? 【解答】解：通過(guò)表格分析可知，小云升高距離為0.6m，重力為500N，5次所做的功：W=5Gh=500N0.6m5=1500J； 由功率的公式P==W=125W； 故表格中的數(shù)據(jù)如下： 　 15．如圖慢慢將一根電線桿豎起； （1）若力的方向總是豎直向上，在電線桿豎直抬起的過(guò)程中，力的大小將　不變??； （2）若力的方向始終與桿垂直，則提起的過(guò)程中，力的大小將　變小　． 【考點(diǎn)】杠桿的平衡分析法及其應(yīng)用． 【分析】（1）如果力總是豎直向上，則由力F的力臂與重力的力臂的關(guān)系可以得出力的變化； （2）若力的方向始終與桿垂直，則可得出力F的力臂不變，由重力力臂的變化可求得力F的變化． 【解答】解：（1）若力總是豎直向上，則由幾何知識(shí)可得力F的力臂始終為重力力臂的2倍，由力矩平衡得，力F將始終為重力的一半，故力F保持不變． （2）若力與桿垂直，則力F的力臂不變，而重力的力臂逐漸減小，則由力矩平衡得力F將變小． 故答案為：不變，變小． 　 三、作圖和實(shí)驗(yàn)探究題（2+2+6+6+10共26分） 16．如圖所示，杠桿OA在F1、F2兩個(gè)力作用下平衡，圖中已畫(huà)出了杠桿A端受的力F1．如果虛線OO1是力F2的力臂，請(qǐng)?jiān)诟軛U上畫(huà)出力F2的示意圖，并標(biāo)出F1的力臂L1． 【考點(diǎn)】力臂的畫(huà)法． 【分析】力臂是從支點(diǎn)到力的作用線的垂直距離，據(jù)此畫(huà)出力臂的垂線，與杠桿的交點(diǎn)為F2的作用點(diǎn)，為使杠桿平衡F2的方向應(yīng)該向下，據(jù)此畫(huà)出力F2的示意圖． 【解答】解：過(guò)支點(diǎn)O作F1作用線的垂線段，即為F1的力臂L1； 過(guò)阻力臂l2的末端O1作垂直于L2的直線，與杠桿的交點(diǎn)為F2的作用點(diǎn)，F(xiàn)2的方向斜向下，在線段末端標(biāo)出箭頭，標(biāo)出阻力F2．如下圖所示： 　 17．用滑輪組將陷在泥中汽車(chē)?yán)鰜?lái)，試在圖中畫(huà)出最省力的繞繩方法． 【考點(diǎn)】滑輪組的設(shè)計(jì)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(dòng)滑輪繞起．要知道從動(dòng)滑輪繞起比從定滑輪繞起多中間一根繞線承擔(dān)物重，更省力． 【解答】解：只有一個(gè)動(dòng)滑輪，要求最省力，繩子先系在動(dòng)滑輪的固定掛鉤上，然后繞過(guò)左邊的定滑輪，再繞過(guò)動(dòng)滑輪．如圖所示： 　 18．“動(dòng)能的大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)．用質(zhì)量不同的A、B兩個(gè)小球（mA＞mB）碰撞靜止在水平面上的紙盒，如圖所示． （1）該實(shí)驗(yàn)中是通過(guò)比較　紙盒移動(dòng)的距離　說(shuō)明動(dòng)能的大小，這種研究方法叫做　轉(zhuǎn)換法?。? （2）將甲與乙兩實(shí)驗(yàn)比較可知，小球動(dòng)能的大小與小球的　速度　有關(guān)； 結(jié)論是：　質(zhì)量相同時(shí)速度越大，動(dòng)能越大?。? （3）將甲與丙兩實(shí)驗(yàn)比較可知，小球動(dòng)能的大小與小球的　質(zhì)量　有關(guān)． 結(jié)論是：　速度相同時(shí)質(zhì)量越大，動(dòng)能越大　． 【考點(diǎn)】探究影響物體動(dòng)能大小的因素． 【分析】（1）轉(zhuǎn)換法是物理研究中常用的方法之一，是將不易觀察或測(cè)量的量通轉(zhuǎn)換為容易觀察或測(cè)量的量來(lái)進(jìn)行研究的方法，這里就是通過(guò)觀察木塊來(lái)判斷動(dòng)能的； （2）掌握影響動(dòng)能的兩個(gè)因素：質(zhì)量和速度．比較甲乙、甲丙兩圖，找出相同的量和不同的量，便可得出結(jié)論． 【解答】解：（1）該實(shí)驗(yàn)中是通過(guò)比較紙盒移動(dòng)的距離說(shuō)明動(dòng)能的大小，這種研究方法叫做轉(zhuǎn)換法． （2）由甲乙知，兩球的質(zhì)量相同，滾下的高度不同，從而到達(dá)底端的速度不同，可得動(dòng)能與速度有關(guān)，質(zhì)量相同時(shí)速度越大，動(dòng)能越大；甲丙兩圖，小球從同一高度滾下，到達(dá)底端的速度相同，兩個(gè)小球的質(zhì)量不同，可得動(dòng)能與質(zhì)量有關(guān)，速度相同時(shí)質(zhì)量越大，動(dòng)能越大． 故答案為：（1）紙盒移動(dòng)的距離；轉(zhuǎn)換法；（2）速度；質(zhì)量相同時(shí)速度越大，動(dòng)能越大；（3）質(zhì)量；速度相同時(shí)質(zhì)量越大，動(dòng)能越大． 　 19．某同學(xué)做探究杠桿平衡條件的實(shí)驗(yàn)． （1）實(shí)驗(yàn)前沒(méi)有掛鉤碼時(shí)，若杠桿左端下傾，則應(yīng)將右端的平衡螺母向　右?。ㄟx填“左”或“右”）調(diào)節(jié)，使杠桿在水平位置平衡，實(shí)驗(yàn)時(shí)也要使杠桿水平平衡，目的是　方便力臂的測(cè)量　 （2）如表是測(cè)得的兩組數(shù)據(jù)，請(qǐng)你幫他補(bǔ)充完整： 實(shí)驗(yàn)次數(shù) 動(dòng)力F1/N 動(dòng)力臂L1/m 阻力F2/N 阻力臂L2/m 1 1.0 0.24 2.0 0.12 2 1.5 0.1 0.5 　0.3　 （3）分析如表，可得杠桿的平衡條件為：　動(dòng)力動(dòng)力臂=阻力阻力臂?。? （4）如圖所示，若每個(gè)鉤碼重0.5N，測(cè)力計(jì)的示數(shù)可能是　1　N；如果將測(cè)力計(jì)沿圖中虛線方向拉，仍使杠桿在水平位置平衡，則測(cè)力計(jì)的示數(shù)將　變大?。ㄗ兇?不變/變?。? 【考點(diǎn)】探究杠桿的平衡條件實(shí)驗(yàn)． 【分析】（1）杠桿在水平位置平衡，力臂在杠桿上，便于測(cè)量力臂大小，同時(shí)消除杠桿重對(duì)杠桿平衡的影響．調(diào)節(jié)杠桿兩端的平衡螺母，使螺母向偏高的一端移動(dòng)，使杠桿在水平位置平衡； （2）利用杠桿平衡條件F1L1=F2L2求出阻力臂即可； （3）根據(jù)表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，看F1L1與F2L2有什么關(guān)系，從而得出結(jié)論； （4）設(shè)杠桿的每一個(gè)小格L，知道動(dòng)力臂、阻力臂、阻力，根據(jù)杠桿平衡條件求出動(dòng)力；阻力、阻力臂不變，動(dòng)力臂變小，動(dòng)力變大． 【解答】解：（1）實(shí)驗(yàn)前沒(méi)掛鉤碼時(shí)，發(fā)現(xiàn)杠桿左端下傾，則重心應(yīng)向右移動(dòng)，應(yīng)將右端平衡螺母向右旋一些，使杠桿在水平位置平衡，實(shí)驗(yàn)前使杠桿水平平衡的目的是方便力臂的測(cè)量； （2）利用杠桿的平衡條件F1L1=F2L2可得：1.5N0.1m=0.5NL2，解得L2=0.3m； （3）由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，杠桿平衡時(shí)，動(dòng)力動(dòng)力臂=阻力阻力臂； （4）由F1l1=F2l2可得， F18L=0.5N44L， 解得：F1=1N； 杠桿平衡時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為F1，若在B點(diǎn)斜向上拉，杠桿要求在水平位置再次平衡時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為F′1，杠桿在水平位置平衡，阻力、阻力臂不變，彈簧測(cè)力計(jì)傾斜拉動(dòng)杠桿時(shí)，動(dòng)力臂變小，動(dòng)力變大．所以則F1小于F′1，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)變大． 故答案為：（1）右；方便力臂的測(cè)量；（2）0.3；（3）動(dòng)力動(dòng)力臂=阻力阻力臂；（4）1；變大． 　 20．小靜測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率，使用如圖所示的裝置，圖中鉤碼重2N，豎直向上拉彈簧測(cè)力計(jì)使鉤碼勻速?gòu)膱D甲上升到圖乙的位置，上升過(guò)程中彈簧測(cè)力計(jì)的指針一直指在圖丙所示的刻度． （1）請(qǐng)將實(shí)驗(yàn)表格填寫(xiě)完整： 鉤碼重G（N） 彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F（N） 鉤碼上升高度h（m） 彈簧測(cè)力計(jì)移動(dòng)距離s（m） 有用功 W有（J） 總功 W總（J） 機(jī)械效率 η 2 　0.8　 　0.1　 　0.3　 　0.2　 　0.24　 　83.3%　 （2）小靜繼續(xù)利用如圖丁研究提高滑輪組的機(jī)械效率的方法，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表， 鉤碼重G（N） 彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F（N） 鉤碼上升高度h（m） 彈簧測(cè)力計(jì)移動(dòng)距離s（m） 有用功 W有（J） 總功 W總（J） 機(jī)械效率 η 4 1.5 0.1 0.3 0.4 0.54 88.9% 6 2.2 0.1 0.3 0.6 0.66 90.9% 由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得出結(jié)論：使用同樣的滑輪組，提起的鉤碼越重，滑輪組的機(jī)械效率越　高　． （3）若小靜改用二個(gè)動(dòng)滑輪二個(gè)定滑輪來(lái)提升原來(lái)的重物，如圖丁，則彈簧秤的示數(shù)將　變小?。ㄌ钭兇?、變小、不變）；但由于動(dòng)滑輪自重增大，對(duì)動(dòng)滑輪所做的額外功　增大?。ㄟx填“增大”或“減小”），此時(shí)滑輪組機(jī)械效率將　變小?。ㄌ钭兇?、變小、不變）． 【考點(diǎn)】滑輪（組）機(jī)械效率的測(cè)量實(shí)驗(yàn)． 【分析】（1）在讀取實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)，根據(jù)圖中鉤碼和繩子自由端在提升前后的高度之差來(lái)得出其被提升的高度，讀取彈簧測(cè)力計(jì)時(shí)要看清分度值，通過(guò)公式W有=Gh和W總Fs求出有用功和總功，最后通過(guò)公式η=求出機(jī)械效率； （2）用同樣的滑輪組，額外功相同，被提升的物體越重，所做的有用功越多，有用功占總共功的比值越大，則機(jī)械效率越高； （3）①改用二個(gè)動(dòng)滑輪二個(gè)定滑輪來(lái)提升原來(lái)的重物，與動(dòng)滑輪相連的繩子段數(shù)多了，比以前更省力； ②影響滑輪組機(jī)械效率的因素有被提升物體的重力、動(dòng)滑輪重力、繩子重力和摩擦等，提升物體重力不變，動(dòng)滑輪重力增大了，機(jī)械效率減小了． 【解答】解： （1）①由丙圖可知，彈簧測(cè)力計(jì)的分度值為0.1N，拉力F=0.8N， ②由甲乙兩圖可知，物體上升的高度h=0.1m， ③滑輪組繩子的有效股數(shù)n=3， 繩子自由端移動(dòng)的距離s=nh=30.1m=0.3m， ④有用功W有=Gh=2N0.1m=0.2J， ⑤總功W總=Fs=0.8N0.3m=0.24J， ⑥滑輪組的機(jī)械效率η==≈83.3%， 如下表所示： 鉤碼重G（N） 彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F（N） 鉤碼上升高度h（m） 彈簧測(cè)力計(jì)移動(dòng)距離s（m） 有用功 W有（J） 總功 W總（J） 機(jī)械效率 η 2 0.8 0.1 0.3 0.2 0.24 83.3% （2）從表格中數(shù)據(jù)可以看出，提升物體的重力逐漸變大，其機(jī)械效率逐漸增大，故可以得出：使用同一滑輪組提升重物時(shí)，被提升物體所受重力越大，滑輪組的機(jī)械效率越高； （3）改用二個(gè)動(dòng)滑輪二個(gè)定滑輪來(lái)提升原來(lái)的重物，與動(dòng)滑輪相連的繩子段數(shù)n多了，根據(jù)滑輪組的省力公式F=G總可知，比以前更省力了，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)變小了；提升物體重力不變，動(dòng)滑輪重力增大了，克服動(dòng)滑輪重力做的額外功增大了，所以機(jī)械效率變小了． 故答案為：（1）見(jiàn)上表；（2）高；（3）變??；增大；變?。? 　 四、計(jì)算題（6+6+8共20分） 21．“解放”牌卡車(chē)在平直的公路上勻速行駛8s，通過(guò)的路程是120m，若此時(shí)卡車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力大約3000N，則在這段時(shí)間內(nèi)： （1）卡車(chē)行駛的速度是多少？ （2）發(fā)動(dòng)機(jī)所做的功大約是多少？ （3）發(fā)動(dòng)機(jī)的功率又是多少？ 【考點(diǎn)】速度的計(jì)算；功的計(jì)算；功率的計(jì)算． 【分析】已知路程和時(shí)間，可求速度，又知牽引力可求做的功，還知時(shí)間，可求功率． 【解答】解：（1）已知s=120m，t=8s， 卡車(chē)行駛的速度，v===15m/s； （2）已知卡車(chē)的牽引力，F(xiàn)=3000N， 發(fā)動(dòng)機(jī)所做的功，W=F?s=3000N120m=3.6105J； （3）發(fā)動(dòng)機(jī)的功率， P===4.5104w． 答：（1）卡車(chē)行駛的速度是15m/s；（2）發(fā)動(dòng)機(jī)所做的功大約是3.6105J；（3）發(fā)動(dòng)機(jī)的功率4.5104W． 　 22．如圖所示，建筑工人用滑輪組提升重為220N的泥桶，動(dòng)滑輪重為20N，不計(jì)滑輪與軸之間的摩擦及繩重．若工人在5s內(nèi)將繩子勻速向上拉6m，求 （1）手拉繩子的力為多大？ （2）拉力的功率為多大？ （3）滑輪組的機(jī)械效率． 【考點(diǎn)】滑輪組繩子拉力的計(jì)算；滑輪（組）的機(jī)械效率；功率的計(jì)算． 【分析】（1）由圖可知，承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n=3，則s=3h，不計(jì)滑輪與軸之間的摩擦及繩重，知道物重和拉力大小，根據(jù)F=（G物+G動(dòng)）求拉力； （2）利用W總=Fs求出總功，再利用功率公式求拉力做功功率； （3）利用s=3h求出物體升高的高度，知道提升物體的高度和物重大小，利用W有用=Gh求出使用滑輪組做的有用功；根據(jù)η=求出機(jī)械效率． 【解答】解：（1）因?yàn)椴挥?jì)繩重和摩擦， 所以拉力F=（G物+G輪）==80N， （2）拉力移動(dòng)的距離s=6m， 使用滑輪組做的總功： W總=Fs=80N6m=480J， 拉力的功率，P===96W； （2）根據(jù)s=nh得：h===2m， 則使用滑輪組做的有用功： W有用=Gh=220N2m=440J； 所以機(jī)械效率η=100%=100%=91.7%． 答：（1）手拉繩子的力為80N；（2）拉力的功率為96W；（3）滑輪組的機(jī)械效率是91.7%． 　 23．一輛汽車(chē)不小心開(kāi)進(jìn)了泥潭中，司機(jī)取來(lái)一套滑輪組欲將汽車(chē)從泥潭中拉出，如圖所示．若車(chē)重為8104N，汽車(chē)受到的阻力為車(chē)重的0.03倍，滑輪組的機(jī)械效率為80%，問(wèn)： （1）該司機(jī)至少要用多大的力才能將汽車(chē)從泥潭中拉出？ （2）若拉動(dòng)汽車(chē)時(shí)，汽車(chē)前進(jìn)的速度為0.1m/s，則司機(jī)做功的功率是多大？ 【考點(diǎn)】功率的計(jì)算；滑輪組繩子拉力的計(jì)算． 【分析】（1）先設(shè)物體被拉動(dòng)的距離為S，則繩子自由端移動(dòng)的距離是4S；知道汽車(chē)受到的阻力為車(chē)重的0.03倍，有汽車(chē)重力可求出阻力大小，然后表示出有用功和總功，代入η=整理求出拉力F． （2）根據(jù)汽車(chē)前進(jìn)的速度為0.1m/s，可知繩子自由端的速度是0.4m/s，再有拉力F根據(jù)P=FV求出功率． 【解答】解：（1）設(shè)物體被拉動(dòng)的距離為S，則繩子自由端移動(dòng)的距離是4S； 因?yàn)?，汽?chē)受到的阻力為車(chē)重的0.03倍，所以，f=0.03G=0.0381O4N=2400N． 由η==，得 F===750N， （2）汽車(chē)前進(jìn)的速度為0.1m/s，所以，繩子自由端的速度是0.4m/s， 司機(jī)做功的功率是：P=FV=750N0.4m/s=300W． 答：（1）該司機(jī)至少要用750N的力才能將汽車(chē)從泥潭中拉出； （2）司機(jī)做功的功率是300W．