试卷答案
寻你做寻,想你所想

江苏省苏州市昆山市秀峰中学2023-2024九年级上学期月考物理试卷

江苏省苏州市昆山市秀峰中学2023-2024学年九年级上学期月考物理试卷
一、选择题(共12小题)
1.(2023九上·昆山月考)如图所示的生活用具中,使用时能省距离但费力的杠杆是(  )
A.筷子 B.托盘天平
C.核桃夹 D.瓶起子
【答案】A
【知识点】杠杆的分类
【解析】【解答】A.使用筷子时,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,可以省距离,A符合题意;
B.托盘天平是等臂杠杆,不省距离,不费距离,B不符合题意;
C.使用核桃夹时,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,但费距离,C不符合题意;
D.使用瓶起子时,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,费距离,D不符合题意。
故答案为:A.
【分析】使用杠杆时,根据动力臂和阻力臂的大小,判断杠杆的种类,省力会费距离,费力省距离。
2.(2023九上·昆山月考)现代农业用无人机喷洒农药,安全又高效。如图所示,喷药无人机正在农田上方沿水平方向匀速飞行并喷洒农药,下列关于无人机的说法,正确的是(  )
A.动能与重力势能均不变 B.动能与重力势能均减小
C.动能不变,重力势能减小 D.动能减小,重力势能不变
【答案】B
【知识点】动能大小的比较;势能大小的比较
【解析】【解答】喷药无人机沿水平方向匀速飞行,高度不变,速度不变,喷洒农药后,质量减小,动能和重力势能都减小,机械能减小,B符合题意,ACD不符合题意。
故答案为:B.
【分析】动能和物体的质量、速度有关;重力势能和质量、高度有关。
3.(2023·石景山模拟)比赛中,被运动员垫起的排球从空中最高点竖直加速下落过程中,经过A点、B点和C点,示意图如图所示.若A、B两点间的距离等于B、C两点间的距离,判断下列说法正确的是(  ).
A.排球在B点的动能大于在C点的动能
B.排球在B点的重力势能小于在C点的重力势能
C.排球所受的重力在段做的功等于在段做的功
D.排球所受的重力在段做功的功率大于在段做功的功率
【答案】C
【知识点】功率大小的比较;动能和势能的大小变化;是否做功的判断;功的计算及应用
【解析】【解答】 A、排球从A点由静止下落,速度越来越大,质量不变,动能不断变大,所以排球在B点的动能小于在C点的动能,故A错误;
B、由题可知小球的质量不变,C点的高度小于在B点的高度,故小球在C点的重力势能小于在B点的重力势能。故B错误;
C、由题可知AB= BC,重力一定,通过的距离相同,所以重力做的功相同,故C正确;
D、由题意可知,,且AB和BC的距离相等,所以在BC段所用的时间小于在A B段所用时间,重力做功相同的情况下,BC段的时间短,所以BC段做功的功率大,故D错误。
故选:C。
【分析】 (1)影响动能的因素有质量和速度:在速度一定时,质量越大,动能越大;在质量一定时,速度越大,动能越大 ;
(2) 重力势能 因为重力作用而拥有的能量 ,与质量和被举的高度有关,高度相同的物体,质量越大,它的重力势能越大;质量相同的物体,高度越高,它的重力势能越大 。
4.(2023九上·昆山月考)如图所示,将细绳的一端固定在天花板上,细绳绕过滑轮后,手作用在细绳的B点,利用滑轮匀速提升物体。若不计摩擦,下列说法正确的是(  )
A.物体克服重力做的功是总功
B.物体和绳子上B点移动的距离相等
C.手对B点施加的拉力所做的功是有用功
D.绳子上A点和B点受到的拉力大小相同
【答案】D
【知识点】动滑轮及其工作特点;动滑轮拉力的计算
【解析】【解答】A.对物体做的功是有用功,克服物体重力做的功是有用功,A不符合题意;
B.动滑轮有2股绳子,物体是绳子上B点移动的距离的一半,B不符合题意;
C.手对B点施加的拉力克服了物体的重力和动滑轮的重力,所做的功是总功,C不符合题意;
D.绳子上A点和B点是绳子两端的力,大小相同,D符合题意。
故答案为:D.
【分析】使用动滑轮时,绳子的拉力是总重力的一半,对物体做的功是有用功,绳子拉力做的功是总功。
5.(2023九上·昆山月考)用如图装置提升物体,先将重为G的钩码挂在均匀铁质杠杆上的A点,弹簧测力计作用于C点,竖直向上匀速拉动测力计,使钩码上升h,杠杆的机械效率为η1;若仅将弹簧测力计改挂到B点,仍竖直向上匀速拉动测力计,使钩码上升h,杠杆的机械效率为η2,摩擦不计,则(  )
A.η1<η2 B.η1=η2 C.η1>η2 D.无法判断
【答案】B
【知识点】杠杆的机械效率
【解析】【解答】根据图像,改变拉力的位置C点或B点,杠杆上的钩码在A点,上升高度相同,W=Gh,有用功一定,克服杠杆的重力做的额外功相同,则总功相等,根据,机械效率相等,B符合题意。
故答案为:B.
【分析】使用杠杆对物体的有用功相同,额外功相同时,机械效率相等。
6.(2023九上·昆山月考)近年来AI送餐机器人以其优质的服务、良好的互动、幽默的语言得到了大家的喜爱。如图是送餐机器人手持托盘水平匀速前进送餐的场景。下列说法正确的是(  )
A.机器人对地面的压力与地面对机器人的支持力是一对平衡力
B.机器人空载时与满载时所具有的惯性相同
C.为了让机器人行进时更平稳而不易“跌倒”,应使其重心更高些
D.托盘的支持力对餐碗、餐碟没有做功
【答案】D
【知识点】惯性及其现象;平衡力的辨别;稳度和提高稳度的方法;是否做功的判断
【解析】【解答】A.机器人对地面的压力与地面对机器人的支持力是力和反作用力,是一对相互作用力,A不符合题意;
B.惯性是物体的属性,只和物体的质量有关,机器人空载时与满载时质量不同,惯性不同,B不符合题意;
C.重心越低,物体越平稳,机器人的重心低,行进时更平稳而不易跌倒,C不符合题意;
D.托盘的支持力对餐碗、餐碟的支持力方向向上,行进距离水平,支持力没有做功,D符合题意。
故答案为:D.
【分析】物体间力和反作用力是相互作用力;惯性只和质量有关;物体的重心越低,越平稳;物体受力且在力的方向移动距离,力对物体做了功。
7.(2023八下·江北期末) 2023年跳水世界杯西安站,我国跳水运动员全红婵再现满分引全场喝彩。从跳台下落过程中,关于全红婵能量变化的描述正确的是(  )
A.她的动能保持不变 B.她的重力势能增加
C.她的机械能不断增大 D.她的重力势能逐渐转化为动能
【答案】D
【知识点】动能和势能的大小变化;动能的影响因素;势能的影响因素
【解析】【解答】跳水运动员全红婵从跳台跳下时,质量不变,高度变小,速度变大,
A.由于速度变大,她的动能变大,A不符合题意;
B.由于高度变小,她的重力势能减小,B不符合题意;
C.向下运动时,克服空气阻力,机械能总量不断减小,C不符合题意;
D.下落时,动能变大,重力势能减小,她的重力势能逐渐转化为动能,D符合题意。
故答案为:D.
【分析】质量一定时,速度变大,动能变大,高度减小,重力势能减小。
8.(2023九上·昆山月考).利用四个相同的滑轮,组成如图所示的甲、乙两个滑轮组,用同样的时间,把质量相等的重物G提升了相同的高度,所用的拉力分别为F甲,F乙,拉力做的功分别为W甲,W乙,拉力的功率分别为P甲,P乙,机械效率分别是η甲,η乙(忽略绳重与摩擦),下列关系式正确的是(  )
A.F甲<F乙η甲=η乙 B.F甲>F乙η甲>η乙
C.W甲>W乙P甲>P乙 D.W甲<W乙P甲<P乙
【答案】A
【知识点】功率大小的比较;机械效率的大小比较;滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】AB.动滑轮相同,物体质量相等,甲图有3股绳子,乙图2股绳子,拉力分别为,,甲的拉力小于乙的拉力,F甲CD.根据功的计算W总=W有+W额=Gh+G动h,物体重力和动滑轮重力相同,总功相等,时间相同,功率相等,CD不符合题意。
故答案为:A.
【分析】根据物体重力和动滑轮的重力,结合绳子股数判断拉力大小;物体重力和动滑轮重力相同时,有用功和总功相等,机械效率相等。
9.(2023九上·昆山月考)同一物体在力的作用下沿同一水平地面上做直线运动。当物体受到的水平推力为F1时,运动的路程和时间图像如图甲;当物体受到的水平推力为F2时,运动的速度和时间图像如图乙。两次推力的功率分别为P1、P2。则下列关系正确的是(  )
A.F1=F2 P1>P2 B.F1=F2 P1<P2
C.F1>F2 P1>P2 D.F1<F2 P1<P2
【答案】B
【知识点】功率大小的比较;二力平衡的条件及其应用;时间速度路程的图像分析
【解析】【解答】根据图甲,速度为,同一物体在相同的水平面上移动时,受到的摩擦力相同,当匀速直线运动时,根据二力平衡条件,推力等于摩擦力,由于摩擦力相同,两次推力F1=F2;根据乙图,第二次的速度v2=4m/s,根据P=Fv,推力相同时,速度越大,功率越大,即P1【分析】根据,可以计算速度;水平方向匀速直线运动的物体,受到的推力等于摩擦力;根据P=Fv,判断功率的大小。
10.(2023九上·昆山月考)用4个相同的滑轮组成滑轮组甲和乙,分别匀速提升A、B两个物体时,拉力F相等。不计绳重和摩擦,若滑轮组甲的机械效率为80%,则滑轮组乙的机械效率为(  )
A.75% B.70% C.60% D.50%
【答案】B
【知识点】机械效率的计算
【解析】【解答】根据图像,n甲=3,甲的机械效率,GA=2.4F,动滑轮重力G动=3F-GA=0.6F;乙图n乙=2,物体的重力GB=2F-G动=2F-0.6F=1.4F,乙滑轮组的机械效率为,B符合题意。
故答案为:B.
【分析】根据滑轮组的绳子拉力和机械效率,可以计算物体的重力;根据拉力和物体重力,计算动滑轮重力;结合拉力和动滑轮重力,利用,可以计算机械效率。
11.(2023九上·昆山月考)如图所示,有一斜面长为s、高为h,现用力F沿斜面将重力为G的物体从底端匀速拉到顶端,斜面的机械效率为η。则下列关于斜面对物体的摩擦力f的表达式中不正确的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】斜面的机械效率
【解析】【解答】A.根据,得,斜面的机械效率是,算式不成立,A符合题意;
B.由,得fs=Fs-Gh,W额=fs,W总=Fs,W有=Gh,即W额=W总-W有,B不符合题意;
C.由,得Gh=Fsη,则fs=Fs-Gh=Fs-Fsη=Fs(1-η),则f=F(1-η),C不符合题意;
D.由,得η(Gh+fs)=Gh,展开为ηGh+ηfs=Gh,整理为ηfs=Gh-ηGh,,D不符合题意。
故答案为:A.
【分析】根据斜面上的有用功和总功的比值,利用 计算斜面的机械效率,结合物体重力和拉力,计算斜面上的摩擦力。
12.(2023九上·昆山月考)如图所示,轻质杠杆两端悬挂同种材料制成的大小不同的金属球时,杠杆平衡。若把它们同时浸入水中杠杆仍然平衡,则(  )
A.两球都是实心的
B.大球实心,小球空心
C.大球空心,小球实心
D.两球都空心,且空心部分体积相同
【答案】A
【知识点】浮力大小的计算;杠杆的平衡分析法及其应用
【解析】【解答】球在空气中平衡时,G大L大=G小L小,完全浸没在水中仍平衡,则(G大-F浮大)L大=(G小-F浮小)L小;即ρ水gV大L大=ρ小gV小L小;则V大L大=V小L小;由于,由于力臂的比值不变,则体积比等于物体的质量之比,说明球是实心的,A符合题意。
故答案为:A.
【分析】根据杠杆的平衡条件,分别计算杠杆上的力的关系;结合判断是否实心。
二、填空题(共10小题)
13.(2019八下·鹤岗期末)如图所示是“嫦娥四号”点火发射过程.火箭加速上升过程中,“嫦娥四号”的动能   ,机械能   .(均填“增大”“减小”或“不变”)
【答案】增大;增大
【知识点】动能大小的比较;势能大小的比较
【解析】【解答】影响动能的因素是质量和速度,影响重力势能大小的因素是质量和高度;“嫦娥四号”加速上升时,质量不变,速度增大,动能增大;高度增加,重力势能增加;因为机械能等于动能与势能的总和,所以机械能增大.
【分析】运动的物体具有动能,物体的质量越大、速度越大,物体的动能就越大;物体如果受到除重力里外其他的力,那么物体的机械能发生改变,除重力以外的力对物体做正功,物体的机械能增加。
14.(2023九上·昆山月考)如图所示,用力F拉重为400N的木箱在水平地面上做匀速直线运动,木箱受到的摩擦力为200N,则方向为水平向    ;若木箱匀速运动了3m,则拉力F移动的距离为    m,拉力F为    N。(不计滑轮重及绳与滑轮间的摩擦)
【答案】右;6;100
【知识点】摩擦力的方向;滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】木箱匀速向左运动时,受到的摩擦力水平向右;根据图像,滑轮组的绳子股数为2,物体移动3m,绳子拉长的距离为s=2×3m=6m;拉力为。
【分析】摩擦力方向和物体相对运动方向相反;根据绳子股数和物体受到的力,计算绳子的拉力。
15.(2023九上·昆山月考)如图所示,小京利用动滑轮在A端匀速提起重200N的货物,若不计绳重、滑轮重及摩擦,则他拉绳子A端的拉力F为    N;实际测量A端的拉力为120N,不计绳重及摩擦,则该动滑轮的重量为    N,这个动滑轮的机械效率为    %。
【答案】100;40;83.3
【知识点】机械效率的计算;滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】在不计绳重、滑轮重及摩擦时,拉力为;根据实际拉力,计算动滑轮重力G动=nF-G=2×120N-200N=40N;机械效率为。
【分析】根据动滑轮上物体重力,计算拉力;利用G动=nF-G,计算动滑轮的重力;根据,计算机械效率。
16.(2023·柳南模拟) 如图所示,、为相同的物块,长为,在推力作用下、一起做匀速直线运动,后掉下,以不变的速度继续运动,直到掉下。没掉下时为,则没掉下时、的速度为   ,从开始推到掉下,推力做的功为   。
【答案】0.025;1.2
【知识点】二力平衡的条件及其应用;功的计算及应用
【解析】【解答】根据题意可知,A刚开始掉下时A的中点正好到了桌边,行驶的距离为:
则A没掉下时A、B的速度为:,从开始推到A掉下,推力做的功为:从A掉下到B掉下,B物块经过的距离为:
S'=A掉下后到B掉下过程中,对桌面的压力减小为原来的一半,桌面的粗糙程度没有改变,滑动摩擦力的大小与接触面积无关,因此推力减小为原来的一半,为:从A掉下到B掉下,推力做的功为:W'= F's'= 3N x 0.2m= 0.6J;从开始推到B掉下,推力做的功为:
【分析】 物块匀速直线运动时处于平衡状态,推力等于滑动摩擦力 ,根据求出A没掉下时A、B的速度;根据W = Fs求出推力F做的功。
17.(2023九上·昆山月考)一攀岩爱好者体重为540N,背着质量为6kg的背包用20min登上8m的峭壁,在此过程中,攀岩者对背包做功   J,他对自己和背包在上升过程中做功的平均功率是   W.(g取10N/kg)。
【答案】480;4
【知识点】功率的计算;功的计算及应用
【解析】【解答】对重物做功W物=G物h=mgh=6kg×10N/kg×8m=480J;克服自身重力做功W人=G人h=540N×8m=4320J;做功的功率为。
【分析】根据W=Gh,计算做功多少,根据,计算功率的大小。
18.(2015八上·钦州期末) 甲、乙两台机器的功率比3:4,做相同的功所需时间比为   ,在相同的时间内甲、乙做功比为   .
【答案】4:3;3:4
【知识点】功率计算公式的应用
【解析】【解答】解;(1)根据公式P= 可得,t= ,
则做相同的功所需时间比:
= = = = .(2)根据公式P= 可得,W=Pt,
则在相同的时间内甲、乙做功比:
= = = .
故答案为:4:3;3:4.
【分析】已知功率之比和做相同的功,利用公式t= 求解所需时间比;
已知功率之比和时间相同,利用公式W=Pt计算甲、乙做功比.
19.(2023九上·昆山月考)如图所示,ON是质量分布均匀的杠杆,长为1.5m,O是支点。当杠杆不挂重物时,需要在N点施加竖直向上2.5N的力F,使杠杆水平平衡。现将一个重为G=30N的重物悬挂在杠杆的M点,OM=0.5m,则杠杆水平平衡时,作用在N点力F的大小为    N。
【答案】12.5
【知识点】杠杆的平衡分析法及其应用
【解析】【解答】不考虑杠杆重时,拉动重力为30N的物体,根据杠杆的平衡条件G×OM=F×ON,需要的拉力为;由于克服杠杆重力需要2.5N的拉力,则N点的拉力为10N+2.5N=12.5N。
【分析】根据杠杆的平衡条件,计算杠杆上的拉力的大小。
20.(2023九上·昆山月考)如图所示,动滑轮重20N,所吊重物B重80N,物体A重240N,此时物体B恰好以1m/s的速度匀速下降。不计绳重、绳子的伸长和滑轮组内部的摩擦。求:
(1)水平面对物体A的摩擦力是    N;
(2)若将重为40N的物体C悬挂于物体B的下方,现要使物体B和物体C一起恰好以2m/s的速度匀速上升,则要对物体A施加水平向右拉力F的功率为    W。
【答案】(1)50
(2)480
【知识点】功率计算公式的应用;平衡力的辨别
【解析】【解答】(1)不计绳重和摩擦时,B匀速下降时,A匀速向左运动,绳子对A的拉力等于A受到的摩擦力,则摩擦力为;
(2)B下挂40N的C时,绳子的拉力为,若使A向右匀速直线运动,对A施加的拉力为FA=70N+50N=120N,B上升的速度为2m/s,则绳子移动的速度v绳=2×2m/s=4m/s,拉力的功率为P=FAv=120N×4m/s=480W。
【分析】(1)根据绳子股数,结合物体重力和动滑轮计算绳子的拉力;根据物体受到的破坏力,计算摩擦力;
(2)根据绳子股数计算绳子的拉力;物体匀速直线运动时,根据受到的平衡力,计算拉力;利用P=Fv,计算功率的大小。
21.(2021九上·苏州月考)斜面长5m,高1m,把重为5000N的物体匀速地推向斜面顶端,若斜面是光滑的,则推力为   N;如果斜面不光滑,所用推力为1250N,则斜面的机械效率为   。利用斜面所做的额外功为   J,物体受到斜面对它的摩擦力为   N。
【答案】1000;80%;1250;250
【知识点】斜面的机械效率
【解析】【解答】所做的有用功为W有=Gh=5000N×1m=5000J
若斜面光滑,则没有额外功,即推力做的功W总=W有=5000J推力的大小F= =1000N
如果斜面不光滑,推力为1250N,则推力的功为W总′=Fs=1250N×5m=6250J
斜面的机械效率η= =80%
额外功W额=W总′﹣W有=6250J﹣5000J=1250J
根据W额=fs可得摩擦力的大小f= =250N
【分析】 若斜面是光滑的, 推力的功等于提升物体所做的有用功,根据W=Gh求出有用功,根据W=Fs求出推力;如果斜面不光滑,根据W=Fs求出推力做的总功,根据效率公式求出斜面的机械效率;总功减去有用功求出额外功,额外功为克服摩擦力所做的功,根据W额=fs求出摩擦力的大小。
22.(2023九上·昆山月考)如图所示,均匀杆AB长为L,可以绕转轴A点在竖直平面内自由转动,在A点正上方距离L处固定一个小定滑轮,细绳通过定滑轮与杆的另一端B相连,并将杆从水平位置缓慢向上拉起。已知杆水平时,细绳的拉力为T1,杆与水平面夹角为30°时,细绳的拉力为T2,则T2:T1=   。
【答案】:2
【知识点】杠杆的平衡分析法及其应用
【解析】【解答】杠杆在水平位置时,如图,△AOB和△ABE都是等腰直角三角形,则AE=BE,由于BE2+AE2=AB2,故,
由杠杆平衡可得: T1×AE=G×AC,;把吊桥拉起到与水平位置成30°夹角时,如图:
△ABO为等边三角形,AB=L,,由于BE'2+ AE'2=AB2,故, 在△ACC'中,∠CAC'=30°,,由于AC'2+CC'2=AC2,故 根据杠杆平衡的条件可得:T2×AE'=G×AC',
,故。
【分析】根据杠杆的位置,结合三角形的三边关系,判断力臂的大小;根据杠杆的平衡条件,判断拉力的大小;计算拉力的比值关系。
三、解答题
23.(2023九上·昆山月考)如图所示,为了使轻质杠杆AB在如图所示位置静止,请在杠杆上画出所施加最小力F的示意图及其力臂L
【答案】
【知识点】力臂的画法
【解析】【解答】根据图像,O为杠杆的支点,若动力最小,则动力臂最大,即动力的作用点距离支点O最远,则为B点,OB为最大的动力臂,在B点作OB的垂线为动力的作用线,小球在杠杆上的作用力向下,拉力向上,如图 。
【分析】杠杆上支点到力的作用点的连线是最大的力臂,最小的力和最大的力臂垂直。
24.(2023九上·昆山月考)用滑轮组提升物体如图,请画出最省力的绳子绕法。
【答案】
【知识点】滑轮组的设计与组装
【解析】【解答】若使滑轮组最省力,则动滑轮上绳子股数最多,即绳子一端连接动滑轮,并依次绕过定滑轮和动力臂,如图
【分析】使用滑轮组时,动滑轮上绳子股数越多越省力。
25.(2023九上·昆山月考)如图所示,一辆汽车水平匀速行驶,通过滑轮组将深井中的物体从井底拉至井口,该过程中,轻绳均始终拉直。已知井深10m,物体重G=6×103N。汽车对轻绳的拉力F=2.5×103N。物体体积及汽车所受阻力均忽略不计,求:
(1)将物体从井底刚好拉到井口过程中汽车通过的路程;
(2)滑轮组的机械效率;
(3)若物体以1m/s的速度匀速竖直上升,汽车牵引力的功率。
【答案】(1)解:由图可知,n=3,汽车通过的路程为s=nh=3×10m=30m;
答:将物体从井底刚好拉到井口过程中汽车通过的路程为30m;
(2)解: 物体体积及汽车所受阻力均忽略不计,滑轮组的机械效率为:;
答:滑轮组的机械效率为80%;
(3)解:若物体以1m/s的速度匀速竖直上升,汽车水平匀速行驶的速度为v车=nv物=3×1m/s=3m/s,
则汽车牵引力的功率为:。
答:若物体以1m/s的速度匀速竖直上升,汽车牵引力的功率为7.5×103W。
【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
【解析】【分析】(1)根据物体移动的距离和绳子股数,判断绳子拉长的距离;
(2)根据,计算滑轮组的机械效率;
(3)根据P=Fv,计算拉力的功率大小。
26.(2023·安庆模拟)如图所示,一块重为200N的质地均匀水泥杆AB放在水平地面上,杆长4m。用始终与水泥杆垂直的拉力F将杆的一端缓慢抬起,杆围绕B点转动。当水泥杆被抬起角度为30°时,用时100s。水泥杆粗细忽略,忽略杆被抬起过程中摩擦的影响。求:
(1)水泥杆A端即将脱离地面时拉力F的大小
(2)拉力F做功的功率。
【答案】(1)解:按图中所示竖直向上将它的一端缓缓台起,可将水泥杆看成杠杆,支点在它的另一端与地面接触的地方,阻力为水泥杆自身的重力,根据杠杆的平衡条件可知得且且 ,则力F为:
(2)解:水泥杆缓慢抬起过程中,拉力做的功等于克服板重力做功 J
拉力F做功的功率:
【知识点】功率计算公式的应用;杠杆的平衡分析法及其应用;功的计算及应用
【解析】【分析】(1)根据杠杆平衡条件,可求出拉力大小;
(2)根据W=Gh及,可求出功率。
27.(2023九上·昆山月考)小明同学做“测量滑轮组机械效率”的实验(如图所示).用相同的滑轮组提升不同数量的钩码,记录数据如表所示。
实验 次数 钩码的 重力G/N 钩码提升高度h/m 拉力 F/N 绳端移动的 距离s/m 机械效率 η
1 2 0.1 0.9 0.3 74%
2 4 0.1 1.6 0.3 83%
3 6 0.1 ① 0.3 ②
(1)实验中要竖直向上    拉动弹簧测力计,使物体升高。
(2)观察图中测力计的示数,表格中①处的数值是    ,②处的数值约为    。
(3)小明通过分析表格中的数据,得到了提高滑轮组机械效率的方法。汽车作为一种“机械”,提高效率对节能减排有重要意义。请你指出以下三种提高效率的方法中,方法    与本实验同理的。
方法一:鼓励人们“拼车”出行,使汽车尽量装满人员
方法二:汽车制造厂用新材料减轻汽车重量
方法三:经常给汽车做保养,保持良好的润滑
(4)小明发现绳端移动的距离与钩码提升高度有固定的倍数关系,于是他认为钩码数量一定时,无论将钩码提升多高,都不影响该滑轮组的机械效率。你认为他的看法是    (正确/错误)的。
【答案】(1)匀速
(2)2.3;83.3%
(3)一
(4)正确
【知识点】机械效率的计算;滑轮(组)机械效率的测量实验
【解析】【解答】测量滑轮组机械效率的实验中,
(1)实验中,要竖直向上匀速拉动弹簧测力计,物体受力平衡,使物体升高;
(2)根据图像,测力计的分度值为0.1N,指针在2后3格处,则测力计的拉力为2.3N,①处的数值是2.3N,计算②处的机械效率约为;
(3)分析表中数据,动滑轮相同时,物体的重力在变大,机械效率变大,即提高滑轮组机械效率的方法是增大物体的重力;提高热机效率的方法中,
方法一:“拼车”出行,使汽车尽量装满人员,相当于增大的物体重力,和本实验相同,符合题意;
方法二:汽车用新材料减轻汽车重量,相当于减小机械自身重力,不符合题意;
方法三:给汽车做保养,保持良好的润滑,是通过减小摩擦力提高机械效率的,不符合题意;
(4)根据,当钩码数量一定时,滑轮组的机械效率和物体移动的距离无关,无论将钩码提升多高,滑轮组的机械效率不变,是正确的。
【分析】(1)测量滑轮组的机械效率时,拉动测力计匀速运动;
(2)根据测力计指针位置,测量拉力的大小;根据,计算机械效率;
(3)动滑轮一定时,增大物体重力,可以增大滑轮组的机械效率;
(4)滑轮组的机械效率和物体移动的距离无关。
28.(2020九上·新吴期末)小明在探究杠杆平衡条件的实验中,所用杠杆质量分布均匀,每个钩码质量均为 50g。
(1)实验前没有挂钩码时,发现杠杆右端高,要使杠杆在水平位置平衡,可将杠杆右端的 螺母向   调节。调节平衡后,如图甲所示,在杠杆的左边A处挂四个钩码,要使杠杆在水平位置平衡,应在杠杆右端B处挂同样的钩码    个。若将A、B两点下方所挂的钩码同时向支点O靠近1格,那么杠杆   (选填“左”或“右”)端将会下沉;
(2)实验中小明发现用图乙所示的方式悬挂钩码,杠杆也能在水平位置平衡,但老师建议不宜采用这种方式,其主要原因为____;
A.一个人无法独立操作
B.不方便测量力臂
C.力和力臂数目过多,不易得出结论
D.杠杆受力不平衡
(3)完成实验后小明突发奇想,想利用该杠杆(重心始终位于O点)制作一个可以直接测
量质量的“杆秤”;
①如图丙所示,以杠杆上的A点为支点,当在C位置挂3个钩码,杠杆在水平位置刚好平衡,则该杠杆的质量   g。然后小明将C位置的3个钩码取下,挂到右侧作为“秤砣”;
②为了将该“杆秤”的零刻度线标在A位置处,小明应在图丙C位置处装配一质量为   g的吊盘;
③接着小明在图丁的D位置标记上该“杆秤”能测的最大质量   g,并将其它质量数均匀标记在AD之间的刻度线上,完成“杆秤”的制作;
④小红用小明制作好的“杆秤”测一物体的质量,不留意只将两个钩码作为“秤砣”来使用,则小红的测量结果会   (选填“偏小”、“依然准确”或“偏大”);
(4)小华在小明实验的基础上将“杆秤”改装成简易的液体密度秤,如图戊所示,将C位置 的吊盘换成等质量且容积足够大的空桶,将右侧的“秤砣”换成一已知质量的物块M,现往空桶内分别注入密度已知的等体积的不同液体,改变物块M悬挂点的位置,当密度秤在水平位置平衡时,在M悬挂点处标出相应液体的密度值。下列关于密度秤制作的说法中不正确的是________。
A.秤的刻度值可均匀标记在AD之间的刻度线上
B.秤的刻度值向右越来越大
C.增大M的质量,秤的量程会增大
D.将支点向A右侧移动1格,秤的量程会增大
【答案】(1)右;3;右
(2)C
(3)100;150;600;偏大
(4)D
【知识点】探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【解答】(1)杠杆右高,应将杠杆向右端调节,使杠杆在水平位置平衡。设杠杆的分度值为L,一个钩码的重为G,假设应该挂n个,根据杠杆平衡条件得nG×2L=2G×3L
解得:n=3(个)将A、B两点下方所挂的钩码同时向支点O靠近1个格,则杠杆左端F1L1=4G×2L=8GL杠杆右端F2L2=3G×3L=9GL
左端小于右端,故右端下沉。
(2)实验中小明的实验方式要考虑杠杆的重力对实验的影响,增大了实验的难度,力和力臂数目过多,不易得出结论,故应该选C。
(3)以杠杆上的A点为支点,当在C位置挂3个钩码,杠杆在水平位置刚好平衡,设杠杆的质量为m,则
解得m=2m钩码=2×50g=100g为了将该“杆秤”的零刻度线标在A位置处,由①可知,小明应在图丙C位置处装配的吊盘的质量应等于三个钩码的质量,即150g。小明在图丁的D位置挂上3个钩码后,设物体的最大质量为m′,由杠杆的平衡条件可知m′g2L=3m钩码g8L
解得m′=12m钩码=12×50g=600g小红用小明制作好的“杆秤”测一物体的质量,不留意只将两个钩码作为“秤砣”来使用,则秤砣的质量减小,阻力减小,由杠杆的平衡条件可知阻力臂变大,读数偏大。
(4) A.由图可知,密度秤以A点为支点,C端的空桶中装待测液体,根据杠杆平衡的条件可判断秤的刻度值可均匀标记在AD之间的刻度线上,A符合题意,不符合题意;
B.当C端的空桶内的液体密度越大时,根据杠杆平衡的条件可知,在M悬挂点处标出相应液体的密度值越大,故应将M向右移动,B符合题意,不符合题意;
C.增加M的质量,根据杠杆平衡的条件F1L1=F2L2
秤的量程会增大,C符合题意,不符合题意;
D. 物体M悬挂点到A点的距离为阻力臂,将支点适当右移,阻力臂减小,根据杠杆平衡的条件F1L1=F2L2
可知秤的量程会减小,D不符合题意,符合题意。
故答案为:D。
【分析】(1)杠杆调节平衡时,平衡螺母向偏高的一侧调节,根据杠杆平衡条件,在杠杆上挂钩码;(2)探究杠杆平衡时,不宜有太多的力;(3)根据杠杆平衡条件,计算杠杆上力的大小和质量大小;(4)其它条件不变时,减小阻力的力臂,阻力会变大。
29.(2023九上·昆山月考)在“测量滑轮组的机械效率”实验中,小彤用同一滑轮组进行了三次实验如图所示,实验数据记录如表:
次数 物重/N 物体上升 距离/cm 测力计示数/N 测力计 上升距离/cm 机械效率/%
1 2 10 0.8 30 83.3
2 4 10 1.5 30 88.9
3 6 10 2.2 30  
(1)实验中要竖直向上    拉动弹簧测力计,使钩码缓慢上升。
(2)表格中第3次实验的机械效率为    。(百分数前保留一位小数)
(3)分析表中数据可以得出结论:同一滑轮组的机械效率与    有关。
(4)根据实验结论,若该滑轮组提升物体时机械效率为92.1%,物体的重力可能为 ____。(填字母符号)
A.1N B.3N C.5N D.8N
(5)小彤改变动滑轮重,提升同一物体多次实验,根据所测数据绘制出图象丁。由图象可知:被提升物体重力相同时,动滑轮越重,滑轮组机械效率越    (填“高”或“低”)。
(6)根据所学知识,滑轮组的机械效率还与绳重和摩擦有关,分析图象丁中的A点可知,被提升物体所受的重力一定    (填“小于”、“等于”或“大于”)40N。
【答案】(1)匀速
(2)90.9%
(3)物体的重力
(4)D
(5)低
(6)大于
【知识点】机械效率的计算;滑轮(组)机械效率的测量实验
【解析】【解答】测量滑轮组的机械效率的实验中,
(1)实验中,要竖直向上匀速拉动弹簧测力计,物体受到平衡力,使钩码缓慢上升;
(2)根据表格中数据,计算第3次实验的机械效率为;
(3)分析表中数据,滑轮组相同,物体的重力为2N、4N、6N,在逐渐增大,机械效率变大,可得:同一滑轮组的机械效率与物体的重力有关;
(4)根据实验结论,若滑轮组的机械效率为92.1%,此时机械效率比物体重力为6N时的机械效率还大,说明物体的重力变大了,比6N大,根据选项,物体的重力可能为8N,D符合题意;
(5)根据图丁,物体重力一定时,动滑轮的重力变大时,机械效率在减小,可知:被提升物体重力相同时,动滑轮越重,滑轮组机械效率越低;
(6)根据图丁中的A点,当动滑轮重为10N时,滑轮组的机械效率为80%;若忽略绳重和摩擦,滑轮组的机械效率,所以,被提升物体所受的重力:,但由于绳重和摩擦力使得额外功变大,根据,在机械效率不变时,额外功增大,有用功也增大,若提升相同高度,物体的重力会大于40N,C符合题意。
【分析】(1)测量滑轮组的机械效率时,匀速拉动测力计,读取数值更稳定;
(2)根据,计算滑轮组的机械效率;
(3)动滑轮相同时,物体重力越大, 机械效率越大;
(4)根据已知物体的重力和机械效率,结合更大的机械效率,判断物体的重力变大;
(5)物体重力相同时,动滑轮的重力变大,机械效率减小;
(6)根据机械效率和动滑轮的重力,判断物体重力的范围。
30.(2023九上·昆山月考)为了模拟研究汽车超载和超速带来的安全隐患,小明同学设计了如下图所示的探究实验:将A、B、C三个小球先后从同一装置高分别为hA、hB、hC的位置滚下(mA=mB<mc,hA=hC>hB),推动小木块运动一段距离后停止。请你根据生活经验和所学的物理探究方法,回答:
(1)在图甲和图丙实验中,A球、C球刚滚到水平面时的速度    。(选填“相等”或“不相等”)
(2)小球推动小木块运动的距离越大,表示安全隐患    。(选填“越大”、“不变”或“越小”)
(3)用来研究超载安全隐患时,我们应选择    两个图所示实验进行比较。
(4)用来研究超速安全隐患时,我们应选择    两个图所示实验进行比较。
(5)实验中,小球碰撞木块后继续向前运动,木块在水平木板上滑动一段距离后停下,设碰撞前一瞬间小球的动能为E0,木块克服摩擦力所做的功为W,则E0   W(选填“>”、“<”或“=”)。
【答案】(1)相等
(2)越大
(3)甲、丙
(4)甲、乙
(5)>
【知识点】探究影响物体动能大小的因素
【解析】【解答】探究动能大小的影响因素时,
(1)在图甲和图丙实验中,A球、C球下落的高度相同,下落时加速运动,到水平面时速度相等;
(2)小球推动小木块运动的距离越大,是小球的动能越大,做功越多,危害越大,安全隐患越大;
(3)探究超载安全隐患时,需要改变物体的质量,保持速度相同,即下落的高度相同,应选择甲、丙两个图,下落高度相同,小球的质量不同,符合实验要求;
(4)探究超速安全隐患时,需要改变物体运动的速度,保持质量相同,下落的高度不同,选择甲、乙两个图,小球质量相同,下落高度不同,符合实验要求;
(5)木块被推动后,在水平木板上滑动一段距离后停下,设碰撞前一瞬间小球的动能为E0,木块移动距离,克服摩擦力所做的功为W,同时摩擦时产生部分内能,则E0>W。
【分析】(1)下落的物体加速运动,通过下落的高度判断速度的大小;
(2)物体的动能越大, 能做功越多;
(3)探究动能和质量的关系时,需要保持速度相等;
(4)探究动能和速度的关系时,需要保持物体的质量相同;
(5)物体具有动能,做功时,有内能产生。
江苏省苏州市昆山市秀峰中学2023-2024学年九年级上学期月考物理试卷
一、选择题(共12小题)
1.(2023九上·昆山月考)如图所示的生活用具中,使用时能省距离但费力的杠杆是(  )
A.筷子 B.托盘天平
C.核桃夹 D.瓶起子
2.(2023九上·昆山月考)现代农业用无人机喷洒农药,安全又高效。如图所示,喷药无人机正在农田上方沿水平方向匀速飞行并喷洒农药,下列关于无人机的说法,正确的是(  )
A.动能与重力势能均不变 B.动能与重力势能均减小
C.动能不变,重力势能减小 D.动能减小,重力势能不变
3.(2023·石景山模拟)比赛中,被运动员垫起的排球从空中最高点竖直加速下落过程中,经过A点、B点和C点,示意图如图所示.若A、B两点间的距离等于B、C两点间的距离,判断下列说法正确的是(  ).
A.排球在B点的动能大于在C点的动能
B.排球在B点的重力势能小于在C点的重力势能
C.排球所受的重力在段做的功等于在段做的功
D.排球所受的重力在段做功的功率大于在段做功的功率
4.(2023九上·昆山月考)如图所示,将细绳的一端固定在天花板上,细绳绕过滑轮后,手作用在细绳的B点,利用滑轮匀速提升物体。若不计摩擦,下列说法正确的是(  )
A.物体克服重力做的功是总功
B.物体和绳子上B点移动的距离相等
C.手对B点施加的拉力所做的功是有用功
D.绳子上A点和B点受到的拉力大小相同
5.(2023九上·昆山月考)用如图装置提升物体,先将重为G的钩码挂在均匀铁质杠杆上的A点,弹簧测力计作用于C点,竖直向上匀速拉动测力计,使钩码上升h,杠杆的机械效率为η1;若仅将弹簧测力计改挂到B点,仍竖直向上匀速拉动测力计,使钩码上升h,杠杆的机械效率为η2,摩擦不计,则(  )
A.η1<η2 B.η1=η2 C.η1>η2 D.无法判断
6.(2023九上·昆山月考)近年来AI送餐机器人以其优质的服务、良好的互动、幽默的语言得到了大家的喜爱。如图是送餐机器人手持托盘水平匀速前进送餐的场景。下列说法正确的是(  )
A.机器人对地面的压力与地面对机器人的支持力是一对平衡力
B.机器人空载时与满载时所具有的惯性相同
C.为了让机器人行进时更平稳而不易“跌倒”,应使其重心更高些
D.托盘的支持力对餐碗、餐碟没有做功
7.(2023八下·江北期末) 2023年跳水世界杯西安站,我国跳水运动员全红婵再现满分引全场喝彩。从跳台下落过程中,关于全红婵能量变化的描述正确的是(  )
A.她的动能保持不变 B.她的重力势能增加
C.她的机械能不断增大 D.她的重力势能逐渐转化为动能
8.(2023九上·昆山月考).利用四个相同的滑轮,组成如图所示的甲、乙两个滑轮组,用同样的时间,把质量相等的重物G提升了相同的高度,所用的拉力分别为F甲,F乙,拉力做的功分别为W甲,W乙,拉力的功率分别为P甲,P乙,机械效率分别是η甲,η乙(忽略绳重与摩擦),下列关系式正确的是(  )
A.F甲<F乙η甲=η乙 B.F甲>F乙η甲>η乙
C.W甲>W乙P甲>P乙 D.W甲<W乙P甲<P乙
9.(2023九上·昆山月考)同一物体在力的作用下沿同一水平地面上做直线运动。当物体受到的水平推力为F1时,运动的路程和时间图像如图甲;当物体受到的水平推力为F2时,运动的速度和时间图像如图乙。两次推力的功率分别为P1、P2。则下列关系正确的是(  )
A.F1=F2 P1>P2 B.F1=F2 P1<P2
C.F1>F2 P1>P2 D.F1<F2 P1<P2
10.(2023九上·昆山月考)用4个相同的滑轮组成滑轮组甲和乙,分别匀速提升A、B两个物体时,拉力F相等。不计绳重和摩擦,若滑轮组甲的机械效率为80%,则滑轮组乙的机械效率为(  )
A.75% B.70% C.60% D.50%
11.(2023九上·昆山月考)如图所示,有一斜面长为s、高为h,现用力F沿斜面将重力为G的物体从底端匀速拉到顶端,斜面的机械效率为η。则下列关于斜面对物体的摩擦力f的表达式中不正确的是(  )
A. B.
C. D.
12.(2023九上·昆山月考)如图所示,轻质杠杆两端悬挂同种材料制成的大小不同的金属球时,杠杆平衡。若把它们同时浸入水中杠杆仍然平衡,则(  )
A.两球都是实心的
B.大球实心,小球空心
C.大球空心,小球实心
D.两球都空心,且空心部分体积相同
二、填空题(共10小题)
13.(2019八下·鹤岗期末)如图所示是“嫦娥四号”点火发射过程.火箭加速上升过程中,“嫦娥四号”的动能   ,机械能   .(均填“增大”“减小”或“不变”)
14.(2023九上·昆山月考)如图所示,用力F拉重为400N的木箱在水平地面上做匀速直线运动,木箱受到的摩擦力为200N,则方向为水平向    ;若木箱匀速运动了3m,则拉力F移动的距离为    m,拉力F为    N。(不计滑轮重及绳与滑轮间的摩擦)
15.(2023九上·昆山月考)如图所示,小京利用动滑轮在A端匀速提起重200N的货物,若不计绳重、滑轮重及摩擦,则他拉绳子A端的拉力F为    N;实际测量A端的拉力为120N,不计绳重及摩擦,则该动滑轮的重量为    N,这个动滑轮的机械效率为    %。
16.(2023·柳南模拟) 如图所示,、为相同的物块,长为,在推力作用下、一起做匀速直线运动,后掉下,以不变的速度继续运动,直到掉下。没掉下时为,则没掉下时、的速度为   ,从开始推到掉下,推力做的功为   。
17.(2023九上·昆山月考)一攀岩爱好者体重为540N,背着质量为6kg的背包用20min登上8m的峭壁,在此过程中,攀岩者对背包做功   J,他对自己和背包在上升过程中做功的平均功率是   W.(g取10N/kg)。
18.(2015八上·钦州期末) 甲、乙两台机器的功率比3:4,做相同的功所需时间比为   ,在相同的时间内甲、乙做功比为   .
19.(2023九上·昆山月考)如图所示,ON是质量分布均匀的杠杆,长为1.5m,O是支点。当杠杆不挂重物时,需要在N点施加竖直向上2.5N的力F,使杠杆水平平衡。现将一个重为G=30N的重物悬挂在杠杆的M点,OM=0.5m,则杠杆水平平衡时,作用在N点力F的大小为    N。
20.(2023九上·昆山月考)如图所示,动滑轮重20N,所吊重物B重80N,物体A重240N,此时物体B恰好以1m/s的速度匀速下降。不计绳重、绳子的伸长和滑轮组内部的摩擦。求:
(1)水平面对物体A的摩擦力是    N;
(2)若将重为40N的物体C悬挂于物体B的下方,现要使物体B和物体C一起恰好以2m/s的速度匀速上升,则要对物体A施加水平向右拉力F的功率为    W。
21.(2021九上·苏州月考)斜面长5m,高1m,把重为5000N的物体匀速地推向斜面顶端,若斜面是光滑的,则推力为   N;如果斜面不光滑,所用推力为1250N,则斜面的机械效率为   。利用斜面所做的额外功为   J,物体受到斜面对它的摩擦力为   N。
22.(2023九上·昆山月考)如图所示,均匀杆AB长为L,可以绕转轴A点在竖直平面内自由转动,在A点正上方距离L处固定一个小定滑轮,细绳通过定滑轮与杆的另一端B相连,并将杆从水平位置缓慢向上拉起。已知杆水平时,细绳的拉力为T1,杆与水平面夹角为30°时,细绳的拉力为T2,则T2:T1=   。
三、解答题
23.(2023九上·昆山月考)如图所示,为了使轻质杠杆AB在如图所示位置静止,请在杠杆上画出所施加最小力F的示意图及其力臂L
24.(2023九上·昆山月考)用滑轮组提升物体如图,请画出最省力的绳子绕法。
25.(2023九上·昆山月考)如图所示,一辆汽车水平匀速行驶,通过滑轮组将深井中的物体从井底拉至井口,该过程中,轻绳均始终拉直。已知井深10m,物体重G=6×103N。汽车对轻绳的拉力F=2.5×103N。物体体积及汽车所受阻力均忽略不计,求:
(1)将物体从井底刚好拉到井口过程中汽车通过的路程;
(2)滑轮组的机械效率;
(3)若物体以1m/s的速度匀速竖直上升,汽车牵引力的功率。
26.(2023·安庆模拟)如图所示,一块重为200N的质地均匀水泥杆AB放在水平地面上,杆长4m。用始终与水泥杆垂直的拉力F将杆的一端缓慢抬起,杆围绕B点转动。当水泥杆被抬起角度为30°时,用时100s。水泥杆粗细忽略,忽略杆被抬起过程中摩擦的影响。求:
(1)水泥杆A端即将脱离地面时拉力F的大小
(2)拉力F做功的功率。
27.(2023九上·昆山月考)小明同学做“测量滑轮组机械效率”的实验(如图所示).用相同的滑轮组提升不同数量的钩码,记录数据如表所示。
实验 次数 钩码的 重力G/N 钩码提升高度h/m 拉力 F/N 绳端移动的 距离s/m 机械效率 η
1 2 0.1 0.9 0.3 74%
2 4 0.1 1.6 0.3 83%
3 6 0.1 ① 0.3 ②
(1)实验中要竖直向上    拉动弹簧测力计,使物体升高。
(2)观察图中测力计的示数,表格中①处的数值是    ,②处的数值约为    。
(3)小明通过分析表格中的数据,得到了提高滑轮组机械效率的方法。汽车作为一种“机械”,提高效率对节能减排有重要意义。请你指出以下三种提高效率的方法中,方法    与本实验同理的。
方法一:鼓励人们“拼车”出行,使汽车尽量装满人员
方法二:汽车制造厂用新材料减轻汽车重量
方法三:经常给汽车做保养,保持良好的润滑
(4)小明发现绳端移动的距离与钩码提升高度有固定的倍数关系,于是他认为钩码数量一定时,无论将钩码提升多高,都不影响该滑轮组的机械效率。你认为他的看法是    (正确/错误)的。
28.(2020九上·新吴期末)小明在探究杠杆平衡条件的实验中,所用杠杆质量分布均匀,每个钩码质量均为 50g。
(1)实验前没有挂钩码时,发现杠杆右端高,要使杠杆在水平位置平衡,可将杠杆右端的 螺母向   调节。调节平衡后,如图甲所示,在杠杆的左边A处挂四个钩码,要使杠杆在水平位置平衡,应在杠杆右端B处挂同样的钩码    个。若将A、B两点下方所挂的钩码同时向支点O靠近1格,那么杠杆   (选填“左”或“右”)端将会下沉;
(2)实验中小明发现用图乙所示的方式悬挂钩码,杠杆也能在水平位置平衡,但老师建议不宜采用这种方式,其主要原因为____;
A.一个人无法独立操作
B.不方便测量力臂
C.力和力臂数目过多,不易得出结论
D.杠杆受力不平衡
(3)完成实验后小明突发奇想,想利用该杠杆(重心始终位于O点)制作一个可以直接测
量质量的“杆秤”;
①如图丙所示,以杠杆上的A点为支点,当在C位置挂3个钩码,杠杆在水平位置刚好平衡,则该杠杆的质量   g。然后小明将C位置的3个钩码取下,挂到右侧作为“秤砣”;
②为了将该“杆秤”的零刻度线标在A位置处,小明应在图丙C位置处装配一质量为   g的吊盘;
③接着小明在图丁的D位置标记上该“杆秤”能测的最大质量   g,并将其它质量数均匀标记在AD之间的刻度线上,完成“杆秤”的制作;
④小红用小明制作好的“杆秤”测一物体的质量,不留意只将两个钩码作为“秤砣”来使用,则小红的测量结果会   (选填“偏小”、“依然准确”或“偏大”);
(4)小华在小明实验的基础上将“杆秤”改装成简易的液体密度秤,如图戊所示,将C位置 的吊盘换成等质量且容积足够大的空桶,将右侧的“秤砣”换成一已知质量的物块M,现往空桶内分别注入密度已知的等体积的不同液体,改变物块M悬挂点的位置,当密度秤在水平位置平衡时,在M悬挂点处标出相应液体的密度值。下列关于密度秤制作的说法中不正确的是________。
A.秤的刻度值可均匀标记在AD之间的刻度线上
B.秤的刻度值向右越来越大
C.增大M的质量,秤的量程会增大
D.将支点向A右侧移动1格,秤的量程会增大
29.(2023九上·昆山月考)在“测量滑轮组的机械效率”实验中,小彤用同一滑轮组进行了三次实验如图所示,实验数据记录如表:
次数 物重/N 物体上升 距离/cm 测力计示数/N 测力计 上升距离/cm 机械效率/%
1 2 10 0.8 30 83.3
2 4 10 1.5 30 88.9
3 6 10 2.2 30  
(1)实验中要竖直向上    拉动弹簧测力计,使钩码缓慢上升。
(2)表格中第3次实验的机械效率为    。(百分数前保留一位小数)
(3)分析表中数据可以得出结论:同一滑轮组的机械效率与    有关。
(4)根据实验结论,若该滑轮组提升物体时机械效率为92.1%,物体的重力可能为 ____。(填字母符号)
A.1N B.3N C.5N D.8N
(5)小彤改变动滑轮重,提升同一物体多次实验,根据所测数据绘制出图象丁。由图象可知:被提升物体重力相同时,动滑轮越重,滑轮组机械效率越    (填“高”或“低”)。
(6)根据所学知识,滑轮组的机械效率还与绳重和摩擦有关,分析图象丁中的A点可知,被提升物体所受的重力一定    (填“小于”、“等于”或“大于”)40N。
30.(2023九上·昆山月考)为了模拟研究汽车超载和超速带来的安全隐患,小明同学设计了如下图所示的探究实验:将A、B、C三个小球先后从同一装置高分别为hA、hB、hC的位置滚下(mA=mB<mc,hA=hC>hB),推动小木块运动一段距离后停止。请你根据生活经验和所学的物理探究方法,回答:
(1)在图甲和图丙实验中,A球、C球刚滚到水平面时的速度    。(选填“相等”或“不相等”)
(2)小球推动小木块运动的距离越大,表示安全隐患    。(选填“越大”、“不变”或“越小”)
(3)用来研究超载安全隐患时,我们应选择    两个图所示实验进行比较。
(4)用来研究超速安全隐患时,我们应选择    两个图所示实验进行比较。
(5)实验中,小球碰撞木块后继续向前运动,木块在水平木板上滑动一段距离后停下,设碰撞前一瞬间小球的动能为E0,木块克服摩擦力所做的功为W,则E0   W(选填“>”、“<”或“=”)。
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】杠杆的分类
【解析】【解答】A.使用筷子时,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,可以省距离,A符合题意;
B.托盘天平是等臂杠杆,不省距离,不费距离,B不符合题意;
C.使用核桃夹时,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,但费距离,C不符合题意;
D.使用瓶起子时,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,费距离,D不符合题意。
故答案为:A.
【分析】使用杠杆时,根据动力臂和阻力臂的大小,判断杠杆的种类,省力会费距离,费力省距离。
2.【答案】B
【知识点】动能大小的比较;势能大小的比较
【解析】【解答】喷药无人机沿水平方向匀速飞行,高度不变,速度不变,喷洒农药后,质量减小,动能和重力势能都减小,机械能减小,B符合题意,ACD不符合题意。
故答案为:B.
【分析】动能和物体的质量、速度有关;重力势能和质量、高度有关。
3.【答案】C
【知识点】功率大小的比较;动能和势能的大小变化;是否做功的判断;功的计算及应用
【解析】【解答】 A、排球从A点由静止下落,速度越来越大,质量不变,动能不断变大,所以排球在B点的动能小于在C点的动能,故A错误;
B、由题可知小球的质量不变,C点的高度小于在B点的高度,故小球在C点的重力势能小于在B点的重力势能。故B错误;
C、由题可知AB= BC,重力一定,通过的距离相同,所以重力做的功相同,故C正确;
D、由题意可知,,且AB和BC的距离相等,所以在BC段所用的时间小于在A B段所用时间,重力做功相同的情况下,BC段的时间短,所以BC段做功的功率大,故D错误。
故选:C。
【分析】 (1)影响动能的因素有质量和速度:在速度一定时,质量越大,动能越大;在质量一定时,速度越大,动能越大 ;
(2) 重力势能 因为重力作用而拥有的能量 ,与质量和被举的高度有关,高度相同的物体,质量越大,它的重力势能越大;质量相同的物体,高度越高,它的重力势能越大 。
4.【答案】D
【知识点】动滑轮及其工作特点;动滑轮拉力的计算
【解析】【解答】A.对物体做的功是有用功,克服物体重力做的功是有用功,A不符合题意;
B.动滑轮有2股绳子,物体是绳子上B点移动的距离的一半,B不符合题意;
C.手对B点施加的拉力克服了物体的重力和动滑轮的重力,所做的功是总功,C不符合题意;
D.绳子上A点和B点是绳子两端的力,大小相同,D符合题意。
故答案为:D.
【分析】使用动滑轮时,绳子的拉力是总重力的一半,对物体做的功是有用功,绳子拉力做的功是总功。
5.【答案】B
【知识点】杠杆的机械效率
【解析】【解答】根据图像,改变拉力的位置C点或B点,杠杆上的钩码在A点,上升高度相同,W=Gh,有用功一定,克服杠杆的重力做的额外功相同,则总功相等,根据,机械效率相等,B符合题意。
故答案为:B.
【分析】使用杠杆对物体的有用功相同,额外功相同时,机械效率相等。
6.【答案】D
【知识点】惯性及其现象;平衡力的辨别;稳度和提高稳度的方法;是否做功的判断
【解析】【解答】A.机器人对地面的压力与地面对机器人的支持力是力和反作用力,是一对相互作用力,A不符合题意;
B.惯性是物体的属性,只和物体的质量有关,机器人空载时与满载时质量不同,惯性不同,B不符合题意;
C.重心越低,物体越平稳,机器人的重心低,行进时更平稳而不易跌倒,C不符合题意;
D.托盘的支持力对餐碗、餐碟的支持力方向向上,行进距离水平,支持力没有做功,D符合题意。
故答案为:D.
【分析】物体间力和反作用力是相互作用力;惯性只和质量有关;物体的重心越低,越平稳;物体受力且在力的方向移动距离,力对物体做了功。
7.【答案】D
【知识点】动能和势能的大小变化;动能的影响因素;势能的影响因素
【解析】【解答】跳水运动员全红婵从跳台跳下时,质量不变,高度变小,速度变大,
A.由于速度变大,她的动能变大,A不符合题意;
B.由于高度变小,她的重力势能减小,B不符合题意;
C.向下运动时,克服空气阻力,机械能总量不断减小,C不符合题意;
D.下落时,动能变大,重力势能减小,她的重力势能逐渐转化为动能,D符合题意。
故答案为:D.
【分析】质量一定时,速度变大,动能变大,高度减小,重力势能减小。
8.【答案】A
【知识点】功率大小的比较;机械效率的大小比较;滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】AB.动滑轮相同,物体质量相等,甲图有3股绳子,乙图2股绳子,拉力分别为,,甲的拉力小于乙的拉力,F甲CD.根据功的计算W总=W有+W额=Gh+G动h,物体重力和动滑轮重力相同,总功相等,时间相同,功率相等,CD不符合题意。
故答案为:A.
【分析】根据物体重力和动滑轮的重力,结合绳子股数判断拉力大小;物体重力和动滑轮重力相同时,有用功和总功相等,机械效率相等。
9.【答案】B
【知识点】功率大小的比较;二力平衡的条件及其应用;时间速度路程的图像分析
【解析】【解答】根据图甲,速度为,同一物体在相同的水平面上移动时,受到的摩擦力相同,当匀速直线运动时,根据二力平衡条件,推力等于摩擦力,由于摩擦力相同,两次推力F1=F2;根据乙图,第二次的速度v2=4m/s,根据P=Fv,推力相同时,速度越大,功率越大,即P1【分析】根据,可以计算速度;水平方向匀速直线运动的物体,受到的推力等于摩擦力;根据P=Fv,判断功率的大小。
10.【答案】B
【知识点】机械效率的计算
【解析】【解答】根据图像,n甲=3,甲的机械效率,GA=2.4F,动滑轮重力G动=3F-GA=0.6F;乙图n乙=2,物体的重力GB=2F-G动=2F-0.6F=1.4F,乙滑轮组的机械效率为,B符合题意。
故答案为:B.
【分析】根据滑轮组的绳子拉力和机械效率,可以计算物体的重力;根据拉力和物体重力,计算动滑轮重力;结合拉力和动滑轮重力,利用,可以计算机械效率。
11.【答案】A
【知识点】斜面的机械效率
【解析】【解答】A.根据,得,斜面的机械效率是,算式不成立,A符合题意;
B.由,得fs=Fs-Gh,W额=fs,W总=Fs,W有=Gh,即W额=W总-W有,B不符合题意;
C.由,得Gh=Fsη,则fs=Fs-Gh=Fs-Fsη=Fs(1-η),则f=F(1-η),C不符合题意;
D.由,得η(Gh+fs)=Gh,展开为ηGh+ηfs=Gh,整理为ηfs=Gh-ηGh,,D不符合题意。
故答案为:A.
【分析】根据斜面上的有用功和总功的比值,利用 计算斜面的机械效率,结合物体重力和拉力,计算斜面上的摩擦力。
12.【答案】A
【知识点】浮力大小的计算;杠杆的平衡分析法及其应用
【解析】【解答】球在空气中平衡时,G大L大=G小L小,完全浸没在水中仍平衡,则(G大-F浮大)L大=(G小-F浮小)L小;即ρ水gV大L大=ρ小gV小L小;则V大L大=V小L小;由于,由于力臂的比值不变,则体积比等于物体的质量之比,说明球是实心的,A符合题意。
故答案为:A.
【分析】根据杠杆的平衡条件,分别计算杠杆上的力的关系;结合判断是否实心。
13.【答案】增大;增大
【知识点】动能大小的比较;势能大小的比较
【解析】【解答】影响动能的因素是质量和速度,影响重力势能大小的因素是质量和高度;“嫦娥四号”加速上升时,质量不变,速度增大,动能增大;高度增加,重力势能增加;因为机械能等于动能与势能的总和,所以机械能增大.
【分析】运动的物体具有动能,物体的质量越大、速度越大,物体的动能就越大;物体如果受到除重力里外其他的力,那么物体的机械能发生改变,除重力以外的力对物体做正功,物体的机械能增加。
14.【答案】右;6;100
【知识点】摩擦力的方向;滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】木箱匀速向左运动时,受到的摩擦力水平向右;根据图像,滑轮组的绳子股数为2,物体移动3m,绳子拉长的距离为s=2×3m=6m;拉力为。
【分析】摩擦力方向和物体相对运动方向相反;根据绳子股数和物体受到的力,计算绳子的拉力。
15.【答案】100;40;83.3
【知识点】机械效率的计算;滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】在不计绳重、滑轮重及摩擦时,拉力为;根据实际拉力,计算动滑轮重力G动=nF-G=2×120N-200N=40N;机械效率为。
【分析】根据动滑轮上物体重力,计算拉力;利用G动=nF-G,计算动滑轮的重力;根据,计算机械效率。
16.【答案】0.025;1.2
【知识点】二力平衡的条件及其应用;功的计算及应用
【解析】【解答】根据题意可知,A刚开始掉下时A的中点正好到了桌边,行驶的距离为:
则A没掉下时A、B的速度为:,从开始推到A掉下,推力做的功为:从A掉下到B掉下,B物块经过的距离为:
S'=A掉下后到B掉下过程中,对桌面的压力减小为原来的一半,桌面的粗糙程度没有改变,滑动摩擦力的大小与接触面积无关,因此推力减小为原来的一半,为:从A掉下到B掉下,推力做的功为:W'= F's'= 3N x 0.2m= 0.6J;从开始推到B掉下,推力做的功为:
【分析】 物块匀速直线运动时处于平衡状态,推力等于滑动摩擦力 ,根据求出A没掉下时A、B的速度;根据W = Fs求出推力F做的功。
17.【答案】480;4
【知识点】功率的计算;功的计算及应用
【解析】【解答】对重物做功W物=G物h=mgh=6kg×10N/kg×8m=480J;克服自身重力做功W人=G人h=540N×8m=4320J;做功的功率为。
【分析】根据W=Gh,计算做功多少,根据,计算功率的大小。
18.【答案】4:3;3:4
【知识点】功率计算公式的应用
【解析】【解答】解;(1)根据公式P= 可得,t= ,
则做相同的功所需时间比:
= = = = .(2)根据公式P= 可得,W=Pt,
则在相同的时间内甲、乙做功比:
= = = .
故答案为:4:3;3:4.
【分析】已知功率之比和做相同的功,利用公式t= 求解所需时间比;
已知功率之比和时间相同,利用公式W=Pt计算甲、乙做功比.
19.【答案】12.5
【知识点】杠杆的平衡分析法及其应用
【解析】【解答】不考虑杠杆重时,拉动重力为30N的物体,根据杠杆的平衡条件G×OM=F×ON,需要的拉力为;由于克服杠杆重力需要2.5N的拉力,则N点的拉力为10N+2.5N=12.5N。
【分析】根据杠杆的平衡条件,计算杠杆上的拉力的大小。
20.【答案】(1)50
(2)480
【知识点】功率计算公式的应用;平衡力的辨别
【解析】【解答】(1)不计绳重和摩擦时,B匀速下降时,A匀速向左运动,绳子对A的拉力等于A受到的摩擦力,则摩擦力为;
(2)B下挂40N的C时,绳子的拉力为,若使A向右匀速直线运动,对A施加的拉力为FA=70N+50N=120N,B上升的速度为2m/s,则绳子移动的速度v绳=2×2m/s=4m/s,拉力的功率为P=FAv=120N×4m/s=480W。
【分析】(1)根据绳子股数,结合物体重力和动滑轮计算绳子的拉力;根据物体受到的破坏力,计算摩擦力;
(2)根据绳子股数计算绳子的拉力;物体匀速直线运动时,根据受到的平衡力,计算拉力;利用P=Fv,计算功率的大小。
21.【答案】1000;80%;1250;250
【知识点】斜面的机械效率
【解析】【解答】所做的有用功为W有=Gh=5000N×1m=5000J
若斜面光滑,则没有额外功,即推力做的功W总=W有=5000J推力的大小F= =1000N
如果斜面不光滑,推力为1250N,则推力的功为W总′=Fs=1250N×5m=6250J
斜面的机械效率η= =80%
额外功W额=W总′﹣W有=6250J﹣5000J=1250J
根据W额=fs可得摩擦力的大小f= =250N
【分析】 若斜面是光滑的, 推力的功等于提升物体所做的有用功,根据W=Gh求出有用功,根据W=Fs求出推力;如果斜面不光滑,根据W=Fs求出推力做的总功,根据效率公式求出斜面的机械效率;总功减去有用功求出额外功,额外功为克服摩擦力所做的功,根据W额=fs求出摩擦力的大小。
22.【答案】:2
【知识点】杠杆的平衡分析法及其应用
【解析】【解答】杠杆在水平位置时,如图,△AOB和△ABE都是等腰直角三角形,则AE=BE,由于BE2+AE2=AB2,故,
由杠杆平衡可得: T1×AE=G×AC,;把吊桥拉起到与水平位置成30°夹角时,如图:
△ABO为等边三角形,AB=L,,由于BE'2+ AE'2=AB2,故, 在△ACC'中,∠CAC'=30°,,由于AC'2+CC'2=AC2,故 根据杠杆平衡的条件可得:T2×AE'=G×AC',
,故。
【分析】根据杠杆的位置,结合三角形的三边关系,判断力臂的大小;根据杠杆的平衡条件,判断拉力的大小;计算拉力的比值关系。
23.【答案】
【知识点】力臂的画法
【解析】【解答】根据图像,O为杠杆的支点,若动力最小,则动力臂最大,即动力的作用点距离支点O最远,则为B点,OB为最大的动力臂,在B点作OB的垂线为动力的作用线,小球在杠杆上的作用力向下,拉力向上,如图 。
【分析】杠杆上支点到力的作用点的连线是最大的力臂,最小的力和最大的力臂垂直。
24.【答案】
【知识点】滑轮组的设计与组装
【解析】【解答】若使滑轮组最省力,则动滑轮上绳子股数最多,即绳子一端连接动滑轮,并依次绕过定滑轮和动力臂,如图
【分析】使用滑轮组时,动滑轮上绳子股数越多越省力。
25.【答案】(1)解:由图可知,n=3,汽车通过的路程为s=nh=3×10m=30m;
答:将物体从井底刚好拉到井口过程中汽车通过的路程为30m;
(2)解: 物体体积及汽车所受阻力均忽略不计,滑轮组的机械效率为:;
答:滑轮组的机械效率为80%;
(3)解:若物体以1m/s的速度匀速竖直上升,汽车水平匀速行驶的速度为v车=nv物=3×1m/s=3m/s,
则汽车牵引力的功率为:。
答:若物体以1m/s的速度匀速竖直上升,汽车牵引力的功率为7.5×103W。
【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
【解析】【分析】(1)根据物体移动的距离和绳子股数,判断绳子拉长的距离;
(2)根据,计算滑轮组的机械效率;
(3)根据P=Fv,计算拉力的功率大小。
26.【答案】(1)解:按图中所示竖直向上将它的一端缓缓台起,可将水泥杆看成杠杆,支点在它的另一端与地面接触的地方,阻力为水泥杆自身的重力,根据杠杆的平衡条件可知得且且 ,则力F为:
(2)解:水泥杆缓慢抬起过程中,拉力做的功等于克服板重力做功 J
拉力F做功的功率:
【知识点】功率计算公式的应用;杠杆的平衡分析法及其应用;功的计算及应用
【解析】【分析】(1)根据杠杆平衡条件,可求出拉力大小;
(2)根据W=Gh及,可求出功率。
27.【答案】(1)匀速
(2)2.3;83.3%
(3)一
(4)正确
【知识点】机械效率的计算;滑轮(组)机械效率的测量实验
【解析】【解答】测量滑轮组机械效率的实验中,
(1)实验中,要竖直向上匀速拉动弹簧测力计,物体受力平衡,使物体升高;
(2)根据图像,测力计的分度值为0.1N,指针在2后3格处,则测力计的拉力为2.3N,①处的数值是2.3N,计算②处的机械效率约为;
(3)分析表中数据,动滑轮相同时,物体的重力在变大,机械效率变大,即提高滑轮组机械效率的方法是增大物体的重力;提高热机效率的方法中,
方法一:“拼车”出行,使汽车尽量装满人员,相当于增大的物体重力,和本实验相同,符合题意;
方法二:汽车用新材料减轻汽车重量,相当于减小机械自身重力,不符合题意;
方法三:给汽车做保养,保持良好的润滑,是通过减小摩擦力提高机械效率的,不符合题意;
(4)根据,当钩码数量一定时,滑轮组的机械效率和物体移动的距离无关,无论将钩码提升多高,滑轮组的机械效率不变,是正确的。
【分析】(1)测量滑轮组的机械效率时,拉动测力计匀速运动;
(2)根据测力计指针位置,测量拉力的大小;根据,计算机械效率;
(3)动滑轮一定时,增大物体重力,可以增大滑轮组的机械效率;
(4)滑轮组的机械效率和物体移动的距离无关。
28.【答案】(1)右;3;右
(2)C
(3)100;150;600;偏大
(4)D
【知识点】探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【解答】(1)杠杆右高,应将杠杆向右端调节,使杠杆在水平位置平衡。设杠杆的分度值为L,一个钩码的重为G,假设应该挂n个,根据杠杆平衡条件得nG×2L=2G×3L
解得:n=3(个)将A、B两点下方所挂的钩码同时向支点O靠近1个格,则杠杆左端F1L1=4G×2L=8GL杠杆右端F2L2=3G×3L=9GL
左端小于右端,故右端下沉。
(2)实验中小明的实验方式要考虑杠杆的重力对实验的影响,增大了实验的难度,力和力臂数目过多,不易得出结论,故应该选C。
(3)以杠杆上的A点为支点,当在C位置挂3个钩码,杠杆在水平位置刚好平衡,设杠杆的质量为m,则
解得m=2m钩码=2×50g=100g为了将该“杆秤”的零刻度线标在A位置处,由①可知,小明应在图丙C位置处装配的吊盘的质量应等于三个钩码的质量,即150g。小明在图丁的D位置挂上3个钩码后,设物体的最大质量为m′,由杠杆的平衡条件可知m′g2L=3m钩码g8L
解得m′=12m钩码=12×50g=600g小红用小明制作好的“杆秤”测一物体的质量,不留意只将两个钩码作为“秤砣”来使用,则秤砣的质量减小,阻力减小,由杠杆的平衡条件可知阻力臂变大,读数偏大。
(4) A.由图可知,密度秤以A点为支点,C端的空桶中装待测液体,根据杠杆平衡的条件可判断秤的刻度值可均匀标记在AD之间的刻度线上,A符合题意,不符合题意;
B.当C端的空桶内的液体密度越大时,根据杠杆平衡的条件可知,在M悬挂点处标出相应液体的密度值越大,故应将M向右移动,B符合题意,不符合题意;
C.增加M的质量,根据杠杆平衡的条件F1L1=F2L2
秤的量程会增大,C符合题意,不符合题意;
D. 物体M悬挂点到A点的距离为阻力臂,将支点适当右移,阻力臂减小,根据杠杆平衡的条件F1L1=F2L2
可知秤的量程会减小,D不符合题意,符合题意。
故答案为:D。
【分析】(1)杠杆调节平衡时,平衡螺母向偏高的一侧调节,根据杠杆平衡条件,在杠杆上挂钩码;(2)探究杠杆平衡时,不宜有太多的力;(3)根据杠杆平衡条件,计算杠杆上力的大小和质量大小;(4)其它条件不变时,减小阻力的力臂,阻力会变大。
29.【答案】(1)匀速
(2)90.9%
(3)物体的重力
(4)D
(5)低
(6)大于
【知识点】机械效率的计算;滑轮(组)机械效率的测量实验
【解析】【解答】测量滑轮组的机械效率的实验中,
(1)实验中,要竖直向上匀速拉动弹簧测力计,物体受到平衡力,使钩码缓慢上升;
(2)根据表格中数据,计算第3次实验的机械效率为;
(3)分析表中数据,滑轮组相同,物体的重力为2N、4N、6N,在逐渐增大,机械效率变大,可得:同一滑轮组的机械效率与物体的重力有关;
(4)根据实验结论,若滑轮组的机械效率为92.1%,此时机械效率比物体重力为6N时的机械效率还大,说明物体的重力变大了,比6N大,根据选项,物体的重力可能为8N,D符合题意;
(5)根据图丁,物体重力一定时,动滑轮的重力变大时,机械效率在减小,可知:被提升物体重力相同时,动滑轮越重,滑轮组机械效率越低;
(6)根据图丁中的A点,当动滑轮重为10N时,滑轮组的机械效率为80%;若忽略绳重和摩擦,滑轮组的机械效率,所以,被提升物体所受的重力:,但由于绳重和摩擦力使得额外功变大,根据,在机械效率不变时,额外功增大,有用功也增大,若提升相同高度,物体的重力会大于40N,C符合题意。
【分析】(1)测量滑轮组的机械效率时,匀速拉动测力计,读取数值更稳定;
(2)根据,计算滑轮组的机械效率;
(3)动滑轮相同时,物体重力越大, 机械效率越大;
(4)根据已知物体的重力和机械效率,结合更大的机械效率,判断物体的重力变大;
(5)物体重力相同时,动滑轮的重力变大,机械效率减小;
(6)根据机械效率和动滑轮的重力,判断物体重力的范围。
30.【答案】(1)相等
(2)越大
(3)甲、丙
(4)甲、乙
(5)>
【知识点】探究影响物体动能大小的因素
【解析】【解答】探究动能大小的影响因素时,
(1)在图甲和图丙实验中,A球、C球下落的高度相同,下落时加速运动,到水平面时速度相等;
(2)小球推动小木块运动的距离越大,是小球的动能越大,做功越多,危害越大,安全隐患越大;
(3)探究超载安全隐患时,需要改变物体的质量,保持速度相同,即下落的高度相同,应选择甲、丙两个图,下落高度相同,小球的质量不同,符合实验要求;
(4)探究超速安全隐患时,需要改变物体运动的速度,保持质量相同,下落的高度不同,选择甲、乙两个图,小球质量相同,下落高度不同,符合实验要求;
(5)木块被推动后,在水平木板上滑动一段距离后停下,设碰撞前一瞬间小球的动能为E0,木块移动距离,克服摩擦力所做的功为W,同时摩擦时产生部分内能,则E0>W。
【分析】(1)下落的物体加速运动,通过下落的高度判断速度的大小;
(2)物体的动能越大, 能做功越多;
(3)探究动能和质量的关系时,需要保持速度相等;
(4)探究动能和速度的关系时,需要保持物体的质量相同;
(5)物体具有动能,做功时,有内能产生。

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