全效提优 2022华师大版九上科学《第5章功和简单机械 》单元测试
答 题 卷
一、单选题（共15题，1-10题每小题4分，11-15题每小题3分；共55分）
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案
题号 11 12 13 14 15
答案
二、填空题（本题共7小题，每空2分，共34分）
16、 ； ；
17、（1） ； ；（2） ；
18、 ； ； ；
19、 ； ；
20、 ； ；
21、（1） ；（2） ；
22、（1） ；
（2） ； 。
三、实验探究题（本题共4小题，每空3分，共36分）
23、（1） ；（2） ；（3） ；
24、（1） ；（2） ；（3） ；
25、（1） ；（2） ；（3） ；
26、（1） ；（3） ；（3） 。
四、解答题（本题共7小题，第27、28小题各4分，第29、30、32小题各6分，第31小题10分，第33小题9分，共45分）
27、（1） ；（2） ；
28、（1） ；（2） ；
29、
（1） （2） （3）
30、（1）解：
（2）解：
（3）解：
32、（1） ；
（2）解：
（3）解：
33、（1）解：
（2）解：
学校 班级 姓名 学号
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全效提优 2022华师大版九上科学
《第5章功和简单机械》单元测试卷
一、单选题（共15题，1-10题每小题4分，11-15题每小题3分；共55分）
1、如图所示的四种机械装置中，不能省力的装置是（ ）
A．自行车的脚踏板 B． 旗杆顶的定滑轮 C．水管上的水龙头 D．大门上的门把手
2、下列关于功、功率、机械效率的说法中，正确是（ ）
A. 机械效率越高，做功越多，功率越大 B. 机械效率越高,做功越少，功率越大
C. 机械的功率越大，做功越快 D. 机械效率越高，做功越少，但功率不一定大
3、如图所示，甲站在0.5m/s匀速上行的自动扶梯上，乙站在0.7m/s匀速下行的自动扶梯上。甲、乙两人质量相等，能够大致反映此过程两人动能变化的图象是（ ）
4、下列关于简单机械的理解，错误的是（ ）
A．甲图中，木螺丝能轻松拧入木头，螺丝的螺纹可看作是一个斜面
B．乙图中，汽车方向盘是一个轮轴，其本质是一个等臂杠杆
C．丙图中，将绳子把两根光滑的木棍绕起来，可以看作是滑轮组
D. 丁图中，蜡烛跷跷板在两端蜡烛都点燃时能上下摆动，因此可以看作是一个杠杆
5、如图所示，物体M放在水平桌面上，现通过一动滑轮(质量和摩擦均不计)拉着M向左匀速运动，此时弹簧测力计(质量可忽略)示数为10N，M上加放一物块m，要保持M匀速向左运动，需要在绳子自由端施加力Fˊ，则（ ）
A．M运动时受到向左的摩擦力 B．加放m前，M受到10N的摩擦力
C．加放m前，M受到20N的摩擦力 D．加放m后，力Fˊ保持10N不变
（第5题图） （第6题图）
6、如图所示，小球沿轨道由静止从A处运动到D处的过程中，忽略空气阻力和摩擦力，仅有动能和势能的互相转化。下列说法正确的是（ ）
A．小球在A处的动能等于在D处的动能 B．小球在A处的动能大于在D处的动能
C．小球在B处的机械能小于在C处的机械能 D．小球在B处的机械能等于在C处的机械能
7、如图所示，一轻质弹簧一端系在墙上的O点，自由伸长到B点，今将一小物块m连在弹簧上，并把弹簧压缩到A点，然后释放，小物体能运动到C点静止，物体与水平地面间的摩擦力恒定，试判断下列说法中正确的是 （ ）
A．物体从A到B动能越来越大，从B到C动能越来越小
B．物体从A到C动能一直在减小
C．物体动能最大的位置在B和C之间
D．物体从A到B动能先增大后减小，从B到C动能一直减小
（第7题图） （第8题图）
8、如图所示为一轻质硬棒，在A点悬挂重物G，在C点作用一拉力F，使硬棒水平平衡，则硬棒的支点可能在（ ）
A．A点 B．B点 C．C点 D．D点
9、在我校物理科技节上，玲玲老师给大家演示了神奇的“二力平衡”．如图所示，当一学生握住中间细细的圆柱体并保持静止时，玲玲老师用两弹簧测力计拉动圆柱体两侧的“同一根”细线，使“整根”细线向右做匀速运动，神奇的是：左手甲弹簧测力计的示数为4.8N，右手乙弹簧测力计的示数却只有1.6N．“同一根”细线右端受拉力小，为何细线还能向右匀速运动呢？原来中空的细圆柱体内部另有“机械”，你认为内部最有可能的滑轮绕线结构是下列图中（不计绳重及摩擦）（ ）
A．B．C．D．
10、A、B 两种实心物体的质量与体积的关系如 1 图，把体积相等的 A、B 物体挂在滑轮组下， 若要使它们处于静止状态，则 2 图的虚线框内悬挂 B 物体的个数是（不计摩擦和滑轮的自重）（ ）
A. 1 个 B. 2 个 C. 3 个 D. 4 个
11、平直公路上的甲、乙两辆汽车，在相同牵引力作用下匀速行驶，如果在相同的时间内通过的路程之比为3∶2，则甲与乙( )
A.牵引力做功之比为2∶3 B.牵引力做功之比为3∶2
C.牵引力的功率之比为1∶1 D.汽车所受的阻力之比为3∶2
12、如图，用F=20N的水平推力推着重为40N的物体沿水平方向做直线运动，若推力F对物体做了40J的功，则在这一过程中（ ）
A．重力做的功一定为40J B． 物体一定受到20N的摩擦力
C．物体一定运动了2m D． 物体一定运动了4m
（第12题图） （第13题图） （第14题图）
13、图中的定滑轮重0.5N，物体 ( http: / / www.21cnjy.com )A重6N。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，拉力F所做的额外功是0.36J。不计滑轮轴摩擦和绳重，以下计算结果正确的是( )
A．动滑轮和托板总重为0.3N B．滑轮组的机械效率约为78%
C．拉力F做功的功率为1.08W D．天花板对定滑轮的拉力为1.1N
14、把一个内表面光滑的圆碗固定在水平桌面上。将一个小球如图所示从碗的一侧边缘由静止释放。则小球（ ）【来源：21cnj*y.co*m】
A. 不能到达碗的另一侧边缘 B. 到达碗底时就会静止不动
C. 到达碗的另一侧边缘时速度为零 D. 能到达碗的另一侧边缘并从碗中飞出
15、如图所示，一弹簧的左端固定，右端连接一个小球，把它们套在光滑的水平杆上，a点是压缩弹簧后小球静止的位置，b点是弹簧原长时小球的位置，c点是小球到达最右端的位置。则小球由a点运动到c点的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 从a到b点，小球的动能逐渐增大 B. 小球在b点，小球的速度最小
C. 从a点到c，小球所受弹力的方向保持不变 D. 从b点到c点，弹簧的弹性势能逐渐减小
（第15题图） （第16题图）
二、填空题（本题共7小题，每空2分，共34分）
16、小翔同学利用课余时间制作图示一款捕鼠器。将一块木板用铰链固定在桌边的O点，木板能绕O点转动，食饵放于A点，A的下方放一水桶，木板经打蜡后，很光滑。捕鼠器的工作原理是_____________________，木板的重心位于_______________（选填“O点”、“略偏O点左侧”或“略偏O点右侧”）。
17、学习了杠杆知识后，小金自制了一个杆秤，如图。秤杆、秤钩及秤纽的总质量为0.05千克，秤砣的质量为0.1千克，秤钩悬挂处A与秤纽O间的距离为4厘米。
（1）已知秤杆、秤钩及秤纽组成的系统重心在O点。挂上重物后，将秤砣移至距O点16厘米的B处时，秤杆恰好处于水平平衡，则所挂重物为______千克。手提秤纽O的拉力为______牛顿；
（2）称完以后，小金发现使用的秤砣生锈了，则称得的质量____(选填“偏大”或”“偏小”或“不变”)。
18、如图AB为能绕B点转动的轻质杠杆，中点C处用细线悬挂一重物，在A端施加一个竖直向上大小为10N的拉力F，使杠杆在水平位置保持平衡，则物重G= N，此杠杆为 (选填“省力”、“费力”或“等臂”)杠杆。若保持拉力方向不变，将A端缓慢向上提升一小段距离，在提升的过程中，拉力F将 (选填“增大”、“不变”或“减小”)。
(第18题图) (第19题图)
19、跳绳是一种健身运动，某同学对此作了专门研究：跳绳者的质量m=50kg，跳绳者的重心高度随时间变化的情况如图所示。根据所给条件可估算出此跳绳者每跳一次克服重力所做的功是___J，在30s内克服重力做功的平均功率为___W。
20、如图甲，木块从斜面匀速滑下时，受到摩擦力大小为F1；当用平行于斜面的推力将该木块由斜面底端匀速推至顶端的过程中，推力大小为F2（如图乙）。关于F1与F2的大小关系和做功情况，F2 （选填“＞”或“=”或“＜”）2F1；乙图中，斜面给木块的支持力对木块 （选填“做或不做”）功.
21、如图甲所示，放在水平地面上的 ( http: / / www.21cnjy.com )物体，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系和物体的运动速度v与时间t的关系如图乙所示。
（1）当t＝5s时，物体受到的摩擦力为_________N。
（2）在匀速直线运动阶段，力F的功率是_______W。21教育名师原创作品
22、检测机构为了检测汽车的刹车性能，在同一场地做了如下实验：
(1)某车以不同车速行驶时，测得有关数据如图甲所示。其中反应距离是指司机发现情况，决定刹车到脚踩在刹车踏板上时，车通过的距离；刹车距离是指脚踩在刹车踏板上，使车减速，到车停时车通过的距离。如果司机以60千米/时的速度驾驶，从发现情况，决定刹车到车停止时，车通过的距离为 米。
(2)汽车的刹车方式有两种：
方式一：刹车时，车轮不能滚动，只能滑行，直至车停。
方式二：刹车时，车轮仍保持滚动，但滚动减慢，直至车停。
检测中，相同的A、B两车均以v1速度行驶，A车采取方式一刹车，B车采取方式二刹车，刹车时车与障碍物的距离相等(距离小于s1，如图乙所示)，则撞击时 (选填“A”或“B”)车对障碍物的破坏程度更大，理由是 (请结合图乙中曲线说明)。
三、实验探究题（本题共4小题，每空3分，共36分）
23、小知和小临在老师的帮助下设计“探究物体动能大小与哪些因素有关”的实验装置如图所示∶将小车从斜面上高h处由静止释放，运动至木板上后与木块碰撞。通过改变小车释放时高度h、在小车中增加钩码和在木板上铺垫棉布的方法，得到了图的四个实验场景
（1）为探究小车动能与质量的关系，应选用场景 进行实验。
（2）小如通过观察木块移动的距离长短，来判断小车动能的大小，这种研究方法是 （选填“控制变量法”或“转换法”）。
（3）猜想一下：如果斜面和水平面都是光滑的，把木块固定在水平面上，将小车从斜面上高10厘米处由静止释放，小车与木块碰撞时无能量损失，那么小车被木块反弹后将会运动到斜面高
（选填“小于”或“等于”或“大于”）10厘米处。
24、用如图甲的装置探究滑轮组的机械效率η与动滑轮重G动的关系：
（1）实验时，应 向下拉动弹簧测力计。
（2）改变动滑轮重，提升同一物体进行多次实验，获得数据并绘制出如图乙的图像，分析可知：被提升物体所受的重力相同时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越 。
（3）分析图像中的A点可知，被提升物体所受的重力为 N。(忽略绳重和摩擦)
25、如图甲所示，是探究“动滑轮工作时的特点”的实验装置。
(1)实验时，应竖直拉动使钩码________上升。
(2)小军记录数据如表，分析数据可得：使用动滑轮可以__________________。
(3)小军继续实验，并作出拉力与钩码重的比值随钩码重的变化图像，如图乙所示，分析图像可知：钩码越重，拉力F与钩码重的比值就越接近一个定值。由此他推理得出：在不计动滑轮重时， 使用动滑轮可以省________的力。
26、小芳同学设计了一个高度可调节的斜面来探究斜面的省力情况、斜面的机械效率与斜面的倾斜程度之间的关系如图所示。她首先测出小车重，然后用弹簧测力计沿斜面拉动小车，调节斜面倾斜角θ的大小并多次测量，得表中所示的数据：
（1）分析表中的数据，可以得出的探究结论：斜面倾斜角θ越小，斜面越省力，斜面的机械效率越________。
（2）若想探究斜面的机械效率与物重的关系，应采用________法。
（3）上述实验中，物重、斜面长度不变，若不考虑斜面摩擦，图中能正确表示拉力F与斜面高度h关系的是____(填字母)。
A. B. C. D.
四、解答题（本题共7小题，第27、28小题各4分，第29、30、31小题各6分，第32小题10分，第33小题9分，共45分）
27、如图为小柯制作的“杠杆力臂演示仪”，杠杆AOB可绕O点(螺母)转动，OA＝0.2m，OB＝0.1m，G1＝2N。杠杆自身重力和摩擦不计，固定装置未画出。
（1）当杠杆处于图甲所示水平位置平衡时，G2的重力为________N。
（2）若松开螺母保持OA不动，使OB向下折一个角度后，再拧紧螺母形成一根可绕O点转动的杠杆AOB′(B′点对应B点)，保持G1位置不变，要使杠杆在图乙位置保持平衡，则G2应该移动至 。
A.B′点处 B.①点处 C.②点处 D.③点处
28、A、B是两个质量相等的小球，分别用长度不相等的细线悬吊于同一水平面上的O1、O2两点．已知悬线长度LA＞LB．先将两球拉至悬线水平伸直的位置，如图所示，然后将两球由静止释放，则两球将在竖直平面内沿圆弧摆动起来，若不计一切阻力。则：
（1）两球摆动过程中，小球所受绳子拉力F对小球 （填“做功”或“不做功”；
（2）两球分别经过最低点时，虽然它们总的机械能 （填“相等”或“不相等”）。
29、作图题：
（1） 由静止开始在光滑斜面上下滑的小球所受重力G的示意图；
（2）作出F的力臂和重力的示意图；
（3）在图中画出最省力的绕绳方法。
（1） （2） （3）
30、一辆在水平路面上沿直线匀速行驶的货车，行驶时所受的阻力为车总重的0.1倍，货车（含驾驶员）空载时重为2.5×104 N。
（1）求货车空载行驶时所受的阻力大小；
（2）求货车以36km／h的速度空载匀速行驶时，10s内货车牵引力做的功；
（3）当货车以90kW的额定功率、90km/h的速度匀速行驶时，求货车最多可装载多重的货物。
31、如图甲所示的滑轮组装置，不计绳重和摩擦，绳对滑轮的拉力方向均为竖直方向。用该滑轮组提升放置在水平地面上重为G＝80N的重物到高处。用竖直向下的拉力拉绳的自由端，拉力F随时间t变化的图像如图乙所示，重物上升的速度v随时间变化的图像如图丙所示。已知在2～4s内重物上升的竖直高度为2m，求：
（1）在4～6s内，重物克服重力做功的功率。
（2）在2～4s内，绳自由端下降的平均速度。
（3）在0～2s内，重物对地面的压力大小。
32、如图所示，工人用沿斜面向上、大小为500N的推力，将重800N的货物从A点匀速推至B点；再用100N的水平推力使其沿水平台面匀速运动5s，到达C点。已知AB长3m，BC长1.2m，距地面高1.5m。试问：
（1）利用斜面搬运货物主要是为了 。
（2）货物在水平面上运动的速度为多少？
（3）水平推力做功的功率为多少？
（4）斜面的机械效率为多少？
33、如图所示，用滑轮组提升水中的物体A，若物体的质量为140kg，体积为60dm3，滑轮组的机械效率为80%，取g=10N/kg，不计绳重及轮与轴的摩擦，求：
（1）物体A在水中被匀速提升时，拉力F是多大？
（2）如果动滑轮挂钩用钢丝绳与物体A相连，而连接滑轮组的绳子所能承受的最大拉力为350N，当物体露出水的体积多大时绳子会断？此时物体A受到的浮力是多少？
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《第5章功和简单机械》单元测试卷
一、单选题（共15题，1-10题每小题4分，11-15题每小题3分；共55分）
1、如图所示的四种机械装置中，不能省力的装置是（ ）
A．自行车的脚踏板 B． 旗杆顶的定滑轮 C．水管上的水龙头 D．大门上的门把手
[解析] A、自行车的脚踏板是轮轴，轮半径大于轴半径，在使用时动力臂大于阻力臂，是省力机械，故A不符合题意；B、旗杆顶的定滑轮是等臂杠杆，动力臂等于阻力臂，既不省力也不费力，故B符合题意；C、水管上的水龙头是轮轴，轮半径大于轴半径，在使用时动力臂大于阻力臂，是省力机械，故C不符合题意；D、大门上的门把手是轮轴，轮半径大于轴半径，在使用时动力臂大于阻力臂，是省力机械，故D不符合题意。
[答案]B
2、下列关于功、功率、机械效率的说法中，正确是（ ）
A. 机械效率越高，做功越多，功率越大 B. 机械效率越高,做功越少，功率越大
C. 机械的功率越大，做功越快 D. 机械效率越高，做功越少，但功率不一定大
[解析] 机械效率高,只能说明有用功在总功中占的比例多,而不能说明做功的多少、做功的快慢；C、说法正确,功率越大,说明做功越快。
[答案]C
3、如图所示，甲站在0.5m/s匀速上行的自动扶梯上，乙站在0.7m/s匀速下行的自动扶梯上。甲、乙两人质量相等，能够大致反映此过程两人动能变化的图象是（ ）
[解析]自动扶梯都是匀速直线运动，所以动能不变，动能大小与质量及速度有关，两人质量相等，速度大的动能大，故乙的动能大于甲。B符合题意。
[答案]B
4、下列关于简单机械的理解，错误的是（ ）
A．甲图中，木螺丝能轻松拧入木头，螺丝的螺纹可看作是一个斜面
B．乙图中，汽车方向盘是一个轮轴，其本质是一个等臂杠杆
C．丙图中，将绳子把两根光滑的木棍绕起来，可以看作是滑轮组
D. 丁图中，蜡烛跷跷板在两端蜡烛都点燃时能上下摆动，因此可以看作是一个杠杆
[解析] A．甲图中，木螺丝能轻松拧入木头，螺丝的螺纹可看作是一个斜面，正确；B．乙图中，汽车方向盘是一个轮轴，其本质是一个省力杠杆，不正确；C．丙图中，将绳子把两根光滑的木棍绕起来，可以看作是滑轮组，正确；D. 丁图中，蜡烛跷跷板在两端蜡烛都点燃时能上下摆动，因此可以看作是一个杠杆，正确。
[答案]B
5、如图所示，物体M放在水平桌面上，现通过一动滑轮(质量和摩擦均不计)拉着M向左匀速运动，此时弹簧测力计(质量可忽略)示数为10N，M上加放一物块m，要保持M匀速向左运动，需要在绳子自由端施加力Fˊ，则（ ）
A．M运动时受到向左的摩擦力 B．加放m前，M受到10N的摩擦力
C．加放m前，M受到20N的摩擦力 D．加放m后，力Fˊ保持10N不变
[解析] 动滑轮可省一半力，未加m前，拉M的力为弹簧测力计示数的2倍，弹簧测力计示数为10N，可知M拉绳的力为20N，M做匀速直线运动，水平方向上二力平衡，所以摩擦力大小为20N，故B错误，C正确；物体M向左运动，则受到向右的摩擦力，故A错误；当加放物块m后，物体M受到的摩擦力将大于20N，则绳子自由端施加的力Fˊ将大于10N，故D错误。
[答案]C
6、如图所示，小球沿轨道由静止从A处运动到D处的过程中，忽略空气阻力和摩擦力，仅有动能和势能的互相转化。下列说法正确的是（ ）
A．小球在A处的动能等于在D处的动能 B．小球在A处的动能大于在D处的动能
C．小球在B处的机械能小于在C处的机械能 D．小球在B处的机械能等于在C处的机械能
[解析] AB．根据题意，小球在运动的过程中仅有动能和势能互相转化，所以小球在重力势能较大的地方其动能肯定较小。观察图象，发现小球在A处比在D处所处的高度较高，具有的重力势能较大，所以小球在A处具有的动能小于D处，故AB错误；CD．根据题意“小球沿轨道由静止从A处运动到D处的过程中，忽略空气阻力和摩擦力，仅有动能和势能互相转化”，所以在整个过程中没有能量的损耗，动能和势能的总和即机械能是不会减少的，小球在各处的机械能都是相等的，故C错误，D正确。
[答案]D
7、如图所示，一轻质弹簧一端系在墙上的O点，自由伸长到B点，今将一小物块m连在弹簧上，并把弹簧压缩到A点，然后释放，小物体能运动到C点静止，物体与水平地面间的摩擦力恒定，试判断下列说法中正确的是 （ ）
A．物体从A到B动能越来越大，从B到C动能越来越小
B．物体从A到C动能一直在减小
C．物体动能最大的位置在B和C之间
D．物体从A到B动能先增大后减小，从B到C动能一直减小
[解析] 物体在竖直方向受到重力与地面的支持力平衡，水平方向受到弹簧的弹力和滑动摩擦力。从A到B过程中，弹簧的弹力水平向右，摩擦力水平向左，弹簧的弹力先大于摩擦力，后小于摩擦力，故物体先加速后减速，从B到C过程，物体由于惯性继续向前运动，摩擦力方向向左，物体做减速运动；当质量一定时，速度越大动能越大，速度越小动能越小，所以物体从A到B过程中，动能先增大后减小，从B到C过程中，动能一直减小。故ABC错误，D正确。
[答案]D
8、如图所示为一轻质硬棒，在A点悬挂重物G，在C点作用一拉力F，使硬棒水平平衡，则硬棒的支点可能在（ ）
A．A点 B．B点 C．C点 D．D点
[解析] 动力与阻力使杠杆的转动方向相反，若一个力能使杠杆顺时针转动，则另一个力需使杠杆逆时针转动；AC、支点不能和力的作用点相同，否则力臂为0，所以A、C两点不能作为支点，故AC错误；B、当B点为支点时，F1、G使杠杆转动的方向相同，均使杠杆沿逆时针方向转动，故B错误；D、当D点为支点时，F1、G使杠杆转动的方向相反，故D正确。
[答案]D
9、在我校物理科技节上，玲玲老师给大家演示了神奇的“二力平衡”．如图所示，当一学生握住中间细细的圆柱体并保持静止时，玲玲老师用两弹簧测力计拉动圆柱体两侧的“同一根”细线，使“整根”细线向右做匀速运动，神奇的是：左手甲弹簧测力计的示数为4.8N，右手乙弹簧测力计的示数却只有1.6N．“同一根”细线右端受拉力小，为何细线还能向右匀速运动呢？原来中空的细圆柱体内部另有“机械”，你认为内部最有可能的滑轮绕线结构是下列图中（不计绳重及摩擦）（ ）
A．B．C．D．
[解析]由于“左手甲弹簧测力计示数为4.8N，右手乙弹簧测力计示数只有1.6N”，可知，F乙＝F甲/3，由此可确定内部的滑轮的绕线应该是三股绳子，A选项是两个定滑轮，不省力，B是三股绳子承担，符合要求；C应该是B的颠倒与题意不相符合，D是四股绳子承担，不符合题意。
[答案]B
10、A、B 两种实心物体的质量与体积的关系如 1 图，把体积相等的 A、B 物体挂在滑轮组下， 若要使它们处于静止状态，则 2 图的虚线框内悬挂 B 物体的个数是（不计摩擦和滑轮的自重）（ ）
A. 1 个 B. 2 个 C. 3 个 D. 4 个
[解析] 根据图1确定A、B两个物体的重力之间的数量关系，然后根据滑轮组的工作特点计算出虚线框内物体重力和A的重力的数量关系，最后将虚线框内的重力和物体B的重力比较即可。 当质量为20g时，A的体积是10cm3，B的体积是40cm3；那么A、B两个物体的密度之比为：; 那么体积相等的A、B两个物体的质量之比： ; 根据G=mg可知，它们的重力的关系：GA=4GB ①;
根据图2可知，动滑轮上有2段绳子，那么虚线框内物体重力G和GA的关系为：GA=2G ②；
将①带入②得到：4GB =2G； 那么G=2GB。
[答案]B
11、平直公路上的甲、乙两辆汽车，在相同牵引力作用下匀速行驶，如果在相同的时间内通过的路程之比为3∶2，则甲与乙( )
A.牵引力做功之比为2∶3 B.牵引力做功之比为3∶2
C.牵引力的功率之比为1∶1 D.汽车所受的阻力之比为3∶2
[解析] 平直公路上的甲、乙两辆汽车，在相同牵引力作用下匀速行驶，由W=Fs可知，路程之比为3∶3，它们所做的功之比为3∶2。因汽车匀速行驶，所以汽车所受的阻力之比为1∶1。由P=W/t可知，牵引力的功率之比为3∶2。
[答案]B
12、如图，用F=20N的水平推力推着重为40N的物体沿水平方向做直线运动，若推力F对物体做了40J的功，则在这一过程中（ ）
A．重力做的功一定为40J B． 物体一定受到20N的摩擦力
C．物体一定运动了2m D． 物体一定运动了4m
[解析] （1）物体在重力的方向没有移动距离，故重力做的功为0，故A错误；（2）用F=20N的水平推力推着重为40N的物体沿水平方向做直线运动，没有说是匀速直线运动，故摩擦力不一定是20N，故B错误；（3）由W=Fs可得，物体沿水平方向运动的距离s=W/F=40J/20N=2m故C对，D错。
[答案]C
（第12题图） （第13题图） （第14题图）
13、图中的定滑轮重0.5N，物体 ( http: / / www.21cnjy.com )A重6N。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，拉力F所做的额外功是0.36J。不计滑轮轴摩擦和绳重，以下计算结果正确的是( )
A．动滑轮和托板总重为0.3N B．滑轮组的机械效率约为78%
C．拉力F做功的功率为1.08W D．天花板对定滑轮的拉力为1.1N
[解析] 由W额=（m板+m滑 ( http: / / www.21cnjy.com )轮）gh，带入数据解方程可得m板=0.2N （F端上升1.2m，则物体A上升0.3m），所以A错；又W有=mAgh带入数据W有=1.8J，则η=W有/W总≈83.3%，B错；由P=F·x/t带入数据P=1.08W （物体A与滑轮和板的总重是7.2N，所以F=1.8N），C对；把整个装置看成一个整体，只受三个力作用：重力，拉力F和天花板的拉力F天，则F天=G-F带入数据得F天=5.4N，D错。
[答案]C
14、把一个内表面光滑的圆碗固定在水平桌面上。将一个小球如图所示从碗的一侧边缘由静止释放。则小球（ ）【来源：21cnj*y.co*m】
A. 不能到达碗的另一侧边缘 B. 到达碗底时就会静止不动
C. 到达碗的另一侧边缘时速度为零 D. 能到达碗的另一侧边缘并从碗中飞出
[解析] A、圆碗内表面光滑，所以机械能守恒，故小球可以到达碗的另一侧边缘相同的高度，选项说法错误；B、到达碗底时，重力势能转化为动能，其速度最大，不会静止不动，选项说法错误；C、到达碗的另一侧边缘时，动能全部转化为重力势能，其瞬间速度为零，选项说法正确；D、能到达碗的另一侧时，其重力势能与起初时相同，故高度相同，不可能从碗中飞出，选项说法错误。
[答案]C
15、如图所示，一弹簧的左端固定，右端连接一个小球，把它们套在光滑的水平杆上，a点是压缩弹簧后小球静止的位置，b点是弹簧原长时小球的位置，c点是小球到达最右端的位置。则小球由a点运动到c点的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 从a到b点，小球的动能逐渐增大
B. 小球在b点，小球的速度最小
C. 从a点到c，小球所受弹力的方向保持不变
D. 从b点到c点，弹簧的弹性势能逐渐减小
[解析] A、小球质量一定，从a点到b点时速度越来越快，所以动能逐渐增大，故A正确；B、因为水平杆光滑，所以小球在a点时只受到弹簧向右的弹力，则小球由a向b运动时会加速运动，即小球在b点时速度是变大的，故B错误；C、b点是弹簧原长时小球的位置，从a 到b，弹簧处于压缩状态，弹力向右；从b到c弹簧处于拉伸状态，弹力向左，故C错误；D、从b点到c点，弹簧被拉伸，所以弹簧的弹性势能逐渐增大，故D错误。
[答案]A
二、填空题（本题共7小题，每空2分，共34分）
16、小翔同学利用课余时间制作图示一款捕鼠器。将一块木板用铰链固定在桌边的O点，木板能绕O点转动，食饵放于A点，A的下方放一水桶，木板经打蜡后，很光滑。捕鼠器的工作原理是_____________________，木板的重心位于_______________（选填“O点”、“略偏O点左侧”或“略偏O点右侧”）。
[解析] [1]由图知道， 捕鼠器的工作原理是杠杆的平衡条件； [2] 由图知道，木板的重心应位于略偏O点右侧，这样木板能静止在桌子上，当老鼠沿木板到A点吃食饵时，破坏木板的平衡，使木板转动掉入水桶中。
[答案] 杠杆平衡条件， 略偏O点右侧
17、学习了杠杆知识后，小金自制了一个杆秤，如图。秤杆、秤钩及秤纽的总质量为0.05千克，秤砣的质量为0.1千克，秤钩悬挂处A与秤纽O间的距离为4厘米。
（1）已知秤杆、秤钩及秤纽组成的系统重心在O点。挂上重物后，将秤砣移至距O点16厘米的B处时，秤杆恰好处于水平平衡，则所挂重物为______千克。手提秤纽O的拉力为______牛顿；
（2）称完以后，小金发现使用的秤砣生锈了，则称得的质量____(选填“偏大”或”“偏小”或“不变”)。
[解析] (1)∵杠杆平衡,F1L1=F2L2， ∴GA×OA=GB×OB，即：mAg×OA=mBg×OB，又∵OA=4cm，
OB=16cm，∴被称物体的质量：mA= ==0.4kg；
手提秤纽O的拉力为：F=( mA mB0.05kg10N/kg=(0.1kg0.4kg+0.05kg)×10N/kg=5.5N;
(2) 小金发现使用的秤砣生锈了，即mB增加了，据mAg×OA=mBg×OB可知，mAg×OA不变，则OB将减小，即则称得的质量变小了。
[答案] 0.4 5.5 偏小
18、如图AB为能绕B点转动的轻质杠杆，中点C处用细线悬挂一重物，在A端施加一个竖直向上大小为10N的拉力F，使杠杆在水平位置保持平衡，则物重G= N，此杠杆为 (选填“省力”、“费力”或“等臂”)杠杆。若保持拉力方向不变，将A端缓慢向上提升一小段距离，在提升的过程中，拉力F将 (选填“增大”、“不变”或“减小”)。
[解析] （1）如图，杠杆在水平位置，
LBA=2LBC，杠杆平衡，FLBA=GLBC，所以G= =10N×2LBC/LBC=2×10N=20N；
由图示可知，F的力臂大于G的力臂故为省力杠杆；
（2）杠杆被拉起后，如图所示，
BA′为动力臂，BC′为阻力臂，阻力不变为G，△BC′D∽△BA′D′，BC′：BA′=BD：BD′=1：2，杠杆平衡，所以F′LBA′=GLBC′，
F′= ；由此可知当杠杆从A位置匀速提到B位置的过程中，力F的大小不变。
[答案] 20；省力；不变
(第18题图) (第19题图)
19、跳绳是一种健身运动，某同学对此作了专门研究：跳绳者的质量m=50kg，跳绳者的重心高度随时间变化的情况如图所示。根据所给条件可估算出此跳绳者每跳一次克服重力所做的功是___J，在30s内克服重力做功的平均功率为___W。
[解析] 跳绳者每跳一次克服重力所做的功W=Gh=50kg×10N/kg×0.09m=45J；
由图分析可知，每三分之一秒跳一次，即每秒跳3次，则在lmin内可跳跃3×60=180（次），故lmin内克服重力做功的平均功率P===135W。
[答案] 45，135
20、如图甲，木块从斜面匀速滑下时，受到摩擦力大小为F1；当用平行于斜面的推力将该木块由斜面底端匀速推至顶端的过程中，推力大小为F2（如图乙）。关于F1与F2的大小关系和做功情况，F2 （选填“＞”或“=”或“＜”）2F1；乙图中，斜面给木块的支持力对木块 （选填“做或不做”）功.
[解析]斜面是否省力与斜面的倾斜程度、粗糙程度等有关，同一斜面倾斜程度和粗糙程度一致，故用力情况一致；图乙中支持力垂直斜面而物体沿斜面运动，即用力方向与物体移动方向垂直，不做功。
[答案] =；不做
21、如图甲所示，放在水平地面上的 ( http: / / www.21cnjy.com )物体，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系和物体的运动速度v与时间t的关系如图乙所示。
（1）当t＝5s时，物体受到的摩擦力为_________N。
（2）在匀速直线运动阶段，力F的功率是_______W。21教育名师原创作品
[解析]据图可知，物体运动分三个阶段，第1段推力1N，时间2s,物体没有运动，第2段推力3N，时间2s，物体加速运动，第3段推力2N，时间2s，物体匀速直线运动；所在（1）t=5s时，物体推力大于摩擦力，而第4s后物体受力平衡可知摩擦力为2N，所以第5s时摩擦力2N；（2）匀速直线运动时，力为2N，速度为4m/s，所以P＝Fv＝2N×4m/s=8w.
[答案] （1）2 （2）8
22、检测机构为了检测汽车的刹车性能，在同一场地做了如下实验：
(1)某车以不同车速行驶时，测得有关数据如图甲所示。其中反应距离是指司机发现情况，决定刹车到脚踩在刹车踏板上时，车通过的距离；刹车距离是指脚踩在刹车踏板上，使车减速，到车停时车通过的距离。如果司机以60千米/时的速度驾驶，从发现情况，决定刹车到车停止时，车通过的距离为 米。
(2)汽车的刹车方式有两种：
方式一：刹车时，车轮不能滚动，只能滑行，直至车停。
方式二：刹车时，车轮仍保持滚动，但滚动减慢，直至车停。
检测中，相同的A、B两车均以v1速度行驶，A车采取方式一刹车，B车采取方式二刹车，刹车时车与障碍物的距离相等(距离小于s1，如图乙所示)，则撞击时 (选填“A”或“B”)车对障碍物的破坏程度更大，理由是 (请结合图乙中曲线说明)。
[解析] (1)由图可知，汽车的反应距离为15m，刹车距离是20m，因此汽车的停车距离s=15m+20m=35m；(2)由图象可知，在两车的车速相同的情况下，刹车方式二的刹车距离明显比第一种方式短；因障碍物与车的距离小于s1，所以此时B车的速度较大，因此具有的动能较大，破坏性更强。
[答案] (1)35 (2) B 由图象可知，在撞击时B车的车速较大，因此其动能更大，破坏性更厉害
三、实验探究题（本题共4小题，每空3分，共36分）
23、小知和小临在老师的帮助下设计“探究物体动能大小与哪些因素有关”的实验装置如图所示∶将小车从斜面上高h处由静止释放，运动至木板上后与木块碰撞。通过改变小车释放时高度h、在小车中增加钩码和在木板上铺垫棉布的方法，得到了图的四个实验场景
（1）为探究小车动能与质量的关系，应选用场景 进行实验。
（2）小如通过观察木块移动的距离长短，来判断小车动能的大小，这种研究方法是 （选填“控制变量法”或“转换法”）。
（3）猜想一下：如果斜面和水平面都是光滑的，把木块固定在水平面上，将小车从斜面上高10厘米处由静止释放，小车与木块碰撞时无能量损失，那么小车被木块反弹后将会运动到斜面高
（选填“小于”或“等于”或“大于”）10厘米处。
[解析] （1）探究小车动能与质量的关系时，必需控制小车的速度相同，即在斜面上的高度相同而改变小车的质量，故选①③。（2）小如通过观察木块移动的距离长短，来判断小车动能的大小，这种研究方法是转换法；（3）如果斜面和水平面都是光滑的，把木块固定在水平面上，将小车从斜面上高10厘米处由静止释放，小车与木块碰撞时无能量损失，那么小车被木块反弹后将会运动到斜面上最高处时的重力势能应该与开始时相同，即高度相同，回到斜面上高10cm的地方。
[答案] （1）①和③ （2）转换法 （3）等于
24、用如图甲的装置探究滑轮组的机械效率η与动滑轮重G动的关系：
（1）实验时，应 向下拉动弹簧测力计。
（2）改变动滑轮重，提升同一物体进行多次实验，获得数据并绘制出如图乙的图像，分析可知：被提升物体所受的重力相同时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越 。
（3）分析图像中的A点可知，被提升物体所受的重力为 N。(忽略绳重和摩擦)
[解析] (1)实验中应该匀速向下拉动弹簧测力计，以保证拉力大小恒定。(3)根据图乙可知，当动滑轮重为1N时，滑轮组的机械效率为75%，根据η＝×100%＝×100%＝×100%，得G＝＝＝3N。
[答案]（1）匀速 （2）低 （3）3
25、如图甲所示，是探究“动滑轮工作时的特点”的实验装置。
(1)实验时，应竖直拉动使钩码________上升。
(2)小军记录数据如表，分析数据可得：使用动滑轮可以__________________。
(3)小军继续实验，并作出拉力与钩码重的比值随钩码重的变化图像，如图乙所示，分析图像可知：钩码越重，拉力F与钩码重的比值就越接近一个定值。由此他推理得出：在不计动滑轮重时， 使用动滑轮可以省________的力。
[解析]（1）为了使杠杆处于平衡状态，且方便读数，所以应尽量竖直向上、匀速地拉测力计。（2）（3）不计绳与滑轮间摩擦，利用动滑轮提升重物时，不仅要克服物体重力，还要克服动滑轮的重力，动滑轮重力G越小，拉力F越接近G/2。所以，从表格和图像数据分析计算可知，使用动滑轮可以约省力，而且钩码越重，拉力F与钩码重的比值就越接近0.5，即不计滑轮重力时，使用动滑轮可以省一半力。
[答案] （1）匀速 （2）省力 （3）一半
26、小芳同学设计了一个高度可调节的斜面来探究斜面的省力情况、斜面的机械效率与斜面的倾斜程度之间的关系如图所示。她首先测出小车重，然后用弹簧测力计沿斜面拉动小车，调节斜面倾斜角θ的大小并多次测量，得表中所示的数据：
（1）分析表中的数据，可以得出的探究结论：斜面倾斜角θ越小，斜面越省力，斜面的机械效率越________。
（2）若想探究斜面的机械效率与物重的关系，应采用________法。
（3）上述实验中，物重、斜面长度不变，若不考虑斜面摩擦，图中能正确表示拉力F与斜面高度h关系的是____(填字母)。
A. B. C. D.
[解析] 根据W有=Gh计算有用功，根据W总=Fs计算总功，根据计算机械效率；斜面越省力，即拉力越小，根据表格中第5列和第1列数据进行比较即可；将表格中的三组数据从下向上看，分析第5列和第8列数据之间的关系即可。小车的重力在斜面上向下的分力和摩擦力都是沿斜面平行向下的，根据平衡力的知识可知，拉力的方向肯定与它们的方向相反，即与斜面平行向上。如果不考虑斜面摩擦，那么有用功和总功相等，据此得到拉力F与斜面高度的关系式，从而对图像的形状进行分析即可。
（1）根据表格数据分别求得W有=Gh； W总=Fs；η＝W有/W总，可知，斜面倾斜角θ越小，斜面越省力，机械效率越低；（2）若想探究斜面的机械效率与物重的关系，则要保持斜面倾斜角不变，斜面的光滑程度不变，只改变小车重，这种研究问题的方法我们称之为控制变量法。 （3）如果不考虑斜面摩擦，那么有用功和总功相等， 那么Fs=Gh； 因此拉力； 因为重力G和s相同，所以拉力F与物体重力成正比，那么图像为一条通过坐标原点的斜线， 故选B。
[答案]（1）低 （2）控制变量 （3）B
四、解答题（本题共7小题，第27、28小题各4分，第29、30、31小题各6分，第32小题10分，第33小题9分，共45分）
27、如图为小柯制作的“杠杆力臂演示仪”，杠杆AOB可绕O点(螺母)转动，OA＝0.2m，OB＝0.1m，G1＝2N。杠杆自身重力和摩擦不计，固定装置未画出。
（1）当杠杆处于图甲所示水平位置平衡时，G2的重力为________N。
（2）若松开螺母保持OA不动，使OB向下折一个角度后，再拧紧螺母形成一根可绕O点转动的杠杆AOB′(B′点对应B点)，保持G1位置不变，要使杠杆在图乙位置保持平衡，则G2应该移动至 。
A.B′点处 B.①点处 C.②点处 D.③点处
[解析] （1）根据杠杆的平衡条件得到：G1×OA=G2×OB； 2N×0.2m=G2×0.1m； 解得：G2=4N。
（2）比较甲和乙两图可知，阻力G1和阻力臂OA不变，且动力G2也不变，根据杠杆的平衡条件G1×OA=G2×OB得到，乙图中的阻力臂仍然等于甲图中的阻力臂OB，所以G2应该连接在②处，故C正确，A、B、D错误。
[答案] （1）4 （2）C
28、A、B是两个质量相等的小球，分别用长度不相等的细线悬吊于同一水平面上的O1、O2两点．已知悬线长度LA＞LB．先将两球拉至悬线水平伸直的位置，如图所示，然后将两球由静止释放，则两球将在竖直平面内沿圆弧摆动起来，若不计一切阻力。则：
（1）两球摆动过程中，小球所受绳子拉力F对小球 （填“做功”或“不做功”；
（2）两球分别经过最低点时，虽然它们总的机械能 （填“相等”或“不相等”）。
[解析]（1）两小球摆动过程中，小球虽然受拉力作用，但小球并没沿拉力方向（O点）移动距离，故拉力不做功；（2）根据题意，不计一切阻力，故机械能守恒，两小球质量质量，起始的高度也相等，所以两小球起始的重力势能相等，因机械能守恒，故中途不考虑机械损失，所以它们分别经过最低点时的机械能相等。
[答案]（1）不做功 （2）相等
29、作图题：
（1） 由静止开始在光滑斜面上下滑的小球所受重力G的示意图；
（2）作出F的力臂和重力的示意图；
（3）在图中画出最省力的绕绳方法。
（1） （2） （3）
[解析]（1）重力的方向总是竖直向下的，（2）重力作用于G的中心，竖直向下，力臂是支点到力的作用线的垂直距离，（3）最省力的应该是5股绳子，故细线的起点应在动滑轮的钩上。具体作图如答案。
[答案]
30、一辆在水平路面上沿直线匀速行驶的货车，行驶时所受的阻力为车总重的0.1倍，货车（含驾驶员）空载时重为2.5×104 N。
（1）求货车空载行驶时所受的阻力大小；
（2）求货车以36km／h的速度空载匀速行驶时，10s内货车牵引力做的功；
（3）当货车以90kW的额定功率、90km/h的速度匀速行驶时，求货车最多可装载多重的货物。
[解析] （1）货车空载行驶时所受的阻力大小：f=0.1G=0.1×2.5×104N=2.5×103N；（2）v=36km/h=10m/s，
∵v=s/t，10s行驶的路程：s=vt=10m/s×10s=100m，∵汽车匀速行驶，∴牵引力：F=f=2.5×103N，10s内货车牵引力做的功：W=Fs=2.5×103N×100m=2.5×105J；（3）∵P=Fv′，v′=90km/h=25m/s，∴此时牵引力：F′=P/v=9000W/25m/s=3600N，∵汽车匀速行驶，∴此时汽车受到的阻力：f′=F′=3600N，∵f=0.1G，∴货车总重：G′=f/0.1=3600N/0.1=3.6×104N，货车最多可装载货物的重：G货=G′-G=
3.6×104N-2.5×104N=1.1×104N
[答案] （1）2.5×103N （2）2.5×105J （3）1.1×104N
31、如图甲所示的滑轮组装置，不计绳重和摩擦，绳对滑轮的拉力方向均为竖直方向。用该滑轮组提升放置在水平地面上重为G＝80N的重物到高处。用竖直向下的拉力拉绳的自由端，拉力F随时间t变化的图像如图乙所示，重物上升的速度v随时间变化的图像如图丙所示。已知在2～4s内重物上升的竖直高度为2m，求：
（1）在4～6s内，重物克服重力做功的功率。
（2）在2～4s内，绳自由端下降的平均速度。
（3）在0～2s内，重物对地面的压力大小。
[解析] （1）解：由图丙可知，在4～6s内，重物做匀速直线运动，其速度v3＝2.0m/s，由P＝W/t ＝ Fs/t＝Fv得，重物克服重力做功的功率P＝Gv3＝80N×2.0m/s＝160W。
（2）解：由图甲可知，连接动滑轮绳子的股数n＝2，已知在2～4s内重物上升的竖直高度为2m，则绳子自由端移动的距离s＝nh＝2×2m＝4m，所用的时间t＝4s－2s＝2s，则在2～4s内，绳自由端下降的平均速度v＝s/t ＝4m/2s ＝2m/s。（3）解：由图丙可知，物体在4～6s内做匀速直线运动，由图乙可知此时的拉力F3＝50N，因为不计绳重和摩擦，则由F＝1/n (G＋G动)得，动滑轮的重力G动＝nF3－G＝2×50N－80N＝20N， 在0～2s内，由图乙可知此时的拉力F1＝30N，
把动滑轮和重物看成整体，则这个整体受到向下的总重力、向上的支持力以及2股绳子向上的拉力而处于静止状态，由力的平衡条件得，F支＋2F1＝G＋G动 ， 则地面对物体的支持力F支＝G动＋G－2F1＝20N＋80N－2×30N＝40N，根据力的作用是相互的可知，此过程中重物对地面的压力F压＝F支＝40N。
[答案]（1）160W （2）2m/s （3）40N
32、如图所示，工人用沿斜面向上、大小为500N的推力，将重800N的货物从A点匀速推至B点；再用100N的水平推力使其沿水平台面匀速运动5s，到达C点。已知AB长3m，BC长1.2m，距地面高1.5m。试问：
（1）利用斜面搬运货物主要是为了 。
（2）货物在水平面上运动的速度为多少？
（3）水平推力做功的功率为多少？
（4）斜面的机械效率为多少？
[解析] （1）斜面是简单又省力的机械；(2)货物在水平面上运动的距离s＝1.2m，所用时间t＝5s，在水平面上运动的速度v＝＝＝0.24m/s。
(3)水平推力做功的功率P＝＝＝Fv＝100N×0.24m/s＝24W。
(4)在斜面上推力做的功W总＝F′s＝500N×3m＝1500J，做的有用功W有＝Gh＝800N×1.5m＝1200J，则斜面的机械效率η＝×100%＝×100%＝80%。
[答案]（1）省力 （2）0.24m/s （3）24W （4）80%
33、如图所示，用滑轮组提升水中的物体A，若物体的质量为140kg，体积为60dm3，滑轮组的机械效率为80%，取g=10N/kg，不计绳重及轮与轴的摩擦，求：
（1）物体A在水中被匀速提升时，拉力F是多大？
（2）如果动滑轮挂钩用钢丝绳与物体A相连，而连接滑轮组的绳子所能承受的最大拉力为350N，当物体露出水的体积多大时绳子会断？此时物体A受到的浮力是多少？
[解析] 由题意可知绳子股数是4，物体重力G物=mg=140kg×10N/kg=1400N，物体体积V物=60dm3=0.06m3 （1）物体A浸没在水中，受到了水对他施加的竖直向上的浮力：
F浮=ρ水V物g=1.0×103kg/m3×0.06m3×10N/kg=600N；此时机械效率：
，由此公式可得：
（2）“滑轮组绳索能承受到最大拉力为350N”即此时拉力F′=350N
设物体露出水面部分体积为V露，则有
滑轮组的机械效率不变，代入数值：
解得：V露=3.2×10-2m3；此时排开液体的体积：V′排=V物-V露=0.06m3-0.032m3=0.028m3，
此时物体A受到的浮力是：F′浮=ρ水gV′排=1×103kg/m3×10N/kg×0.028m3=280N
[答案] （1）物体A在水中被匀速提升时，拉力F是250N；（2）如果动滑轮挂钩用钢丝绳与物体相连，而滑轮组绳索能承受到最大拉力为350N，当物体露出水面体积为3.2×10-2m3时，绳子会断；此时A受到的浮力为280N。
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