江苏省徐州市睢宁县2023-2024学年九年级上学期期中物理模拟练习试卷（含解析）

江苏省徐州市睢宁县2023-2024学年九年级上学期期中物理模拟练习试卷(解析版)
一、选择题（本题共10小题，每小题2分，共20分。）
1．（2分）下列的工具中，在正常使用时，属于费力杠杆的是（　　）
A．普通剪子
B．剪线头用的剪子
C．开瓶盖的起子
D．裁纸用的铡刀
2．（2分）如图所示，在均匀杠杆的A处挂3个钩码，B处挂2个钩码，那么杠杆（　　）
A．右边向下倾斜
B．左边向下倾斜
C．仍保持水平位置平衡
D．无法确定杠杆是否平衡
3．（2分）如图，杠杆AO可绕O转动，B为OA中点，用始终与OA垂直的力F抬起杠杆。下列说法不正确的是（　　）
A．动力F的力臂始终不变
B．若把F变为始终竖直向上，则旋转过程中，它的大小不变
C．力F先增大后减小
D．旋转过程中阻力与阻力臂的乘积一直变大
4．（2分）将一本现在使用的八年级第二册物理书由地面拿到学生课桌上，所做的功约为（　　）
A．0.1焦 B．1焦 C．10焦 D．100焦
5．（2分）如图，是小球从某高度处由静止下落过程中，路程h与时间t的关系图。则图中能正确表示重力对该球做功的功率与速度关系的图象是（　　）
A． B．
C． D．
6．（2分）如图所示，利用轻质滑轮匀速拉动水平地面上重300N的A物体，使A物体在10s内向右移动了2m，拉力F大小为50N，则（　　）（不计绳子与滑轮间的摩擦）
A．A物体受到的摩擦力大小为10N
B．水平拉力F所做的功为100J
C．拉力的功率为10W
D．滑轮的机械效率为80%
7．（2分）小华用图甲所示的滑轮组运送货物上楼，每次运送的量不定，每件货物重为
100N；图乙是在整个过程中滑轮组的机械效率随货物重力增加而变化的图像。整个过程中物体上升保持v＝0.4m/s不变，不考虑绳重和摩擦。下列说法正确的（　　）
A．该装置中动滑轮的重为50N
B．当运送4件货物时，拉力大小为225N
C．当运送4件货物时，拉力的功率为90W
D．运送4件货物时，滑轮组的机械效率为80%
8．（2分）一个篮球从A点由静止下落，下落的速度与时间图象如图甲所示。篮球相继经过B、C两个位置，且AB＝BC，考虑空气阻力的影响，下列说法正确的是（　　）
A．重力在BC段做功比在AB段做功快
B．重力在BC段做功比在AB段做功多
C．篮球在A点的重力势能小于在B点的重力势能
D．在运动过程中，篮球的机械能不变
9．（2分）关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（　　）
A．物体内能增大，一定从外界吸收热量
B．物体的温度越高，所含的热量越多
C．物体的温度升高，内能增大
D．物体的温度不变，其内能就一定不变
10．（2分）如图所示，乙轻质弹簧一端系在墙上的O点，自由伸长到B点，并把弹簧压缩到A点，然后释放，物体与水平地面间的摩擦力恒定，下列说法中正确的是（　　）
A．物体从A到B动能先增大后减小，从B到C动能一直减小
B．物体从A到B动能越来越小，从B到C动能越来越大
C．物体从A到B动能越来越大，从B到C弹性势能越来越大
D．物体从A到B弹性势能越来越大，从B到C弹性势能越来越小
二、填空题（每空1分，共20分）
11．（3分）同学们在体育课上做仰卧起坐，前半段是背部由平躺地面变成脊柱弯曲，后半段是上半身完全离开地面。
（1）仰卧起坐时，人体可看成杠杆模型，O为支点，先将头向前抬起，可以减小 　 　力臂；在平躺至坐起的过程中，运动员肌肉所施加的动力变化情况是 　 　；
（2）同学们可以改变仰卧起坐的快慢，来控制体育锻炼的效果，从物理学角度分析　 　的大小。
12．（3分）2022年北京冬奥会上智能设备广泛应用，一款智能送餐机器人的重力是500N，如果机器人在水平路面上以0.8m/s的速度沿直线匀速运动50m　 　J，牵引力对机器人做功 　 　J，牵引力对机器人做的功率是 　 　W。
13．（3分）九年级的同学即将面临体育中考。下面是体重50kg的小徐在备考中的一些场景。（g＝10N/kg）
（1）小徐跳绳跳起高度约为5厘米（人整体上升，如图甲所示），一分钟跳180次，小徐跳一次所做的功为 　 　J，一分钟内他跳绳的功率为 　 　W；
（2）在练习实心球时，小徐投出的实心球在空中画了一条优美弧线，如图丙，小徐对实心球有做功的是 　 　。
A．用力将实心球抛出（球未离开手） B．实心球在空中飞行
C．实心球掉到地上 D．实心球在地上滚动
14．（3分）如图甲所示的装置探究滑轮组的机械效率η与动滑轮重G动的关系。（忽略绳重和摩擦）
（1）实验时，竖直向下拉动弹簧测力计使物体 　 　（选填“匀速”“加速”或“减速”）运动。
（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所示的图象。分析图象中的A点可知　 　N。若用不同滑轮组提升同一物体的效率分别为60%和90%，则两个滑轮组中动滑轮的重力之比为 　 　。
15．（3分）如图是上海明珠线某轻轨车站的设计方案图，与站台连接的轨道有一定坡度。当列车无动力滑行进站时将 　 　能转化为 　 　能，此过程中机械能 　 　（选填增加、减少或不变）。
16．（3分）将温度是300℃的铁块投入到温度是10℃的水中，铁块的内能会　 　，水的内能会　 　　（选填“增加”、“减少”或“不变”），这是通过　 　　的方式来改变内能的。
17．（2分）在水平地面上铺一张纸，将皮球表面涂黑，使其分别从不同高度处自由下落，圆斑 　 　是皮球从较高处落下形成的，试分析原因：　 　。
三．解答题（本题共40分）
18．（2分）如图所示，一根质量忽略不计的杠杆，支点为O，物体对杠杆的拉力为F。现在杠杆上施加一个大小为10N竖直向上的力F2，杠杆在水平位置保持平衡，请在图中画出拉力F1的力臂L1以及拉力F2的示意图。
19．（2分）如图所示，利用滑轮组拉着重物体A沿水平方向做匀速直线运动。请在图中画出滑轮组最省力的绕线情况，并画出A对地面压力的示意图。
20．（6分）如图所示，张伟同学通过斜面用平行于斜面F＝200N的推力，将质量为30kg的物体在5s时间内匀速推到1m高的平台上（g取10N/kg）求：
（1）推力做功的功率。
（2）斜面的机械效率。
（3）斜面对物体的摩擦力。
21．（6分）如图甲是《天工开物》里记载的一种捣谷的舂，“横木插碓头，硬嘴为铁，不计横木的重力和转动摩擦，捣谷人双手与扶手之间的作用力为0。
（1）碓头竖直下落0.5m，用时0.4s，求重力做功的功率；
（2）质量为72kg的捣谷人，当他右脚在B点用最小力踩横木使其刚好转动时，示意图如图乙，求人左脚对地面的压力。
22．（8分）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）调节平衡后，如图甲所示，在杠杆的左边A处挂四个钩码，应在杠杆右端B处挂同样的钩码 　 　个；
（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，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）完成实验后小明想利用该杠杆（重心位于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，挂到右侧作为“秤砣”；
②为了将“杆秤”的零刻度线标在A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。
23．（8分）小萌同学利用甲图探究“物体的弹性势能的大小与弹性形变程度的关系”。将弹簧和金属球（球上有一直小孔）套在铁架台的金属杆AB（足够长）上面
（1）压缩的弹簧可以将小球向上弹起，说明发生 　 　的物体具有弹性势能；
（2）小萌记录小球的高度随时间变化的情况如图乙所示。在整个过程中，小球在“t1”、“t2”、“t3”时刻的动能最大的是 　 　时刻；
（3）下表中的数据是小萌同学的实验记录。分析数据后发现弹簧的弹性势能E与压缩量x 　 　正比（选填“成”或“不成”），表格中第5次实验小球上升的高度应为 　 　cm。
实验次数 弹簧压缩量x（cm） 上升的高度h（cm）
1 1.00 1.50
2 2.00 6.00
3 3.00 13.50
4 4.00 24.00
5 5.00

24．（8分）阅读短文，回答问题。
随着人民生活水平的不断提高，汽车已经走进我们的家庭，小华的爸爸最近也购买了一辆某品牌的小汽车
（1）小华对汽车产生了强烈的兴趣，坐上停在地面汽车后不断转动方向盘。从物理学的角度分析，汽车的方向盘实质是 　 　（费力杠杆、等臂杠杆或省力杠杆）。
（2）某次全家自驾游过程中，遇到一比较高的桥。他父亲在汽车开始上桥时立即加大油门同时减档降速，其目的是 　 　；
（3）小华上网查得该型号汽车在某次启动性能测试的有关数据，汽车以恒定功率的启动做直线运动，运动过程中受到的阻力为3000N且保持不变，汽车运动60m，汽车运动过程中的功率是 　 　kW。
（4）制动距离是衡量汽车安全性能的重要参数之一。图d中所示的图线分别为甲、乙不同品牌汽车在同一路面上紧急刹车过程中的实际制动距离s与刹车前的车速v的关系图象。图中 　 　（选填“甲”或“乙”）车的刹车性能较好。
参考答案与试题解析
一、选择题（本题共10小题，每小题2分，共20分。）
1．（2分）下列的工具中，在正常使用时，属于费力杠杆的是（　　）
A．普通剪子
B．剪线头用的剪子
C．开瓶盖的起子
D．裁纸用的铡刀
【分析】结合图片和生活经验，先判断杠杆在使用过程中，动力臂和阻力臂的大小关系，再判断它是属于哪种类型的杠杆。
【解答】解：ACD、普通剪子、裁纸用的剪刀，动力臂大于阻力臂，故ACD错误；
B、剪线头剪子在使用过程中，是费力杠杆。
故选：B。
【点评】此题考查的是杠杆的分类，主要包括以下几种：
①省力杠杆，动力臂大于阻力臂；
②费力杠杆，动力臂小于阻力臂；
③等臂杠杆，动力臂等于阻力臂。
2．（2分）如图所示，在均匀杠杆的A处挂3个钩码，B处挂2个钩码，那么杠杆（　　）
A．右边向下倾斜
B．左边向下倾斜
C．仍保持水平位置平衡
D．无法确定杠杆是否平衡
【分析】杠杆是否平衡，取决于两边力和力臂的乘积是否相等，若F1L1＝F2L2，杠杆平衡；若F1L1≠F2L2，杠杆就不平衡，且向较大的一侧倾斜。
【解答】解：设每个钩码重力为G，每个小格长度为L；
若将两边的钩码同时向外移动1格，左边：3G×8L＝9GL，右边小于左边，故B正确。
故选：B。
【点评】本题考查了杠杆的动态平衡分析，学生要加强对杠杆平衡条件的认识。
3．（2分）如图，杠杆AO可绕O转动，B为OA中点，用始终与OA垂直的力F抬起杠杆。下列说法不正确的是（　　）
A．动力F的力臂始终不变
B．若把F变为始终竖直向上，则旋转过程中，它的大小不变
C．力F先增大后减小
D．旋转过程中阻力与阻力臂的乘积一直变大
【分析】从支点向力的作用线作垂线，垂线段的长度即力臂。根据杠杆平衡条件F1L1＝F2L2分析，力F作用在杠杆一端且始终与杠杆垂直，即动力臂不变，然后分析阻力与阻力臂的关系，并得出正确结果。
【解答】解：ACD、将杠杆缓慢地由最初位置拉到水平位置时，阻力不变，阻力与阻力臂的乘积变大1L1＝F3L2可知，动力F逐渐变大；
当杠杆从水平位置向上拉动时，动力臂不变，阻力臂变小，根据杠杆的平衡条件F1L8＝F2L2可知，动力变小，故AC正确；
B、若把F变为始终竖直向上，根据相似三角形知识可知，阻力为杠杆的重力，根据杠杆平衡条件F6L1＝F2L8可知，动力的大小不变。
故选：D。
【点评】本题是动态平衡问题，考查了学生对杠杆平衡条件的理解和灵活运用。能否正确分析重力的阻力臂与动力臂的大小关系是本题的解题关键。
4．（2分）将一本现在使用的八年级第二册物理书由地面拿到学生课桌上，所做的功约为（　　）
A．0.1焦 B．1焦 C．10焦 D．100焦
【分析】估测出物理书的重力和学生课桌高度，然后根据W＝Fs＝Gh即可求出所做的功。
【解答】解：一本物理书重约1.5N，课桌高度在7.8m左右，所做的功大约是：W＝Fs＝Gh＝1.6N×0.8m＝7.2J；
故选：B。
【点评】物理学中，对各种物理量的估算能力，是我们应该加强锻炼的重要能力之一，这种能力的提高，对我们的生活同样具有很大的现实意义。
5．（2分）如图，是小球从某高度处由静止下落过程中，路程h与时间t的关系图。则图中能正确表示重力对该球做功的功率与速度关系的图象是（　　）
A． B．
C． D．
【分析】根据W＝Gh和P＝得出重力对该球做功的功率P与速度v的关系，然后根据表达式判断对于的图象。
【解答】解：重力对该球做功的功率：
P＝＝＝Gv，
据此可知，重力对该球做功的功率P与速度v成正比，
则P﹣v图象应是过原点的斜直线，故ABC错误。
故选：D。
【点评】本题考查了功率公式的灵活应用，是一道较为简单的应用题。
6．（2分）如图所示，利用轻质滑轮匀速拉动水平地面上重300N的A物体，使A物体在10s内向右移动了2m，拉力F大小为50N，则（　　）（不计绳子与滑轮间的摩擦）
A．A物体受到的摩擦力大小为10N
B．水平拉力F所做的功为100J
C．拉力的功率为10W
D．滑轮的机械效率为80%
【分析】（1）根据二力平衡条件求出A物体受到的摩擦力大小；
（2）由图可知n＝2，拉力移动的距离s＝s物，根据W＝Fs求出水平拉力F所做的功；
（3）利用P＝求拉力做功的功率；
（4）根据W＝fs物求出有用功，求滑轮的机械效率。
【解答】解：A、因为不计绳子与滑轮间的摩擦，由二力平衡条件可知示＝20N，故A错误；
B、由图可知n＝2s物＝×3m＝1m总＝Fs＝50N×1m＝50J，故B错误；
C、拉力做功的功率：P＝＝，故C错误；
D、拉力做的有用功：W有＝fs物＝20N×7m＝40J，滑轮的机械效率：η＝×100%＝80%。
故选：D。
【点评】本题考查功、功率、效率的计算，并考查动滑轮的有关知识，综合性较强。
7．（2分）小华用图甲所示的滑轮组运送货物上楼，每次运送的量不定，每件货物重为
100N；图乙是在整个过程中滑轮组的机械效率随货物重力增加而变化的图像。整个过程中物体上升保持v＝0.4m/s不变，不考虑绳重和摩擦。下列说法正确的（　　）
A．该装置中动滑轮的重为50N
B．当运送4件货物时，拉力大小为225N
C．当运送4件货物时，拉力的功率为90W
D．运送4件货物时，滑轮组的机械效率为80%
【分析】（1）由图乙可知，运送1件货物时，即G＝100N时，滑轮组的机械效率η＝50%；不考虑绳重和摩擦时，滑轮组的机械效率η＝＝＝，据此求出动滑轮的重力；
（2）不计绳重和摩擦，当某次运送4件货物时，根据F＝（G′+G动）可求得拉力大小；
（3）已知整个过程中物体上升速度，则绳子移动速度v绳＝2v，由P＝＝＝Fv可求得拉力的功率；
（4）根据η′＝＝＝求出此时滑轮组的机械效率。
【解答】解：A、由图乙可知，即G＝100N时，
因不考虑绳重和摩擦时，滑轮组的机械效率η＝＝＝，
所以可得：50%＝，解得G动＝100N，故A错误；
B、当某次运送4件货物时；
不计绳重和摩擦，拉力F＝动）＝×（400N+100N）＝250N；
C、当则绳子移动速度v绳＝6v＝2×0.3m/s＝0.8m/s，运送6件货物时
P＝＝＝Fv绳＝250N×0.8m/s＝200W，故C错误；
D、运送2件货物时
η′＝＝＝＝＝80%。
故选：D。
【点评】此题考查了滑轮组机械效率公式的应用，关键要知道：在不计摩擦和绳重时，额外功为克服动滑轮重力做的功，则滑轮组的机械效率η＝＝＝，这是求解竖直滑轮组机械效率的常用方法。
8．（2分）一个篮球从A点由静止下落，下落的速度与时间图象如图甲所示。篮球相继经过B、C两个位置，且AB＝BC，考虑空气阻力的影响，下列说法正确的是（　　）
A．重力在BC段做功比在AB段做功快
B．重力在BC段做功比在AB段做功多
C．篮球在A点的重力势能小于在B点的重力势能
D．在运动过程中，篮球的机械能不变
【分析】小球做加速运动，由W＝Gh、P＝可得功、功率的大小关系；
动能和势能之和称为机械能。动能和势能都属于机械能，动能是物体运动时具有的能量，势能是存储着的能量，动能和势能是机械能的两种表现形式。
【解答】解：AB.由W＝Gh可得，重力在BC段和AB段减小的高度相等；
由于小球做加速运动，通过BC段的时间较小得，重力在BC段比在AB段的功率大；故A正确；
C.A点的高度大于B点，因此篮球在A点的重力势能大于在B点的重力势能；
D.由于空气阻力不能忽略，则篮球由A到C的过程中，有一部分机械能转化为内能，故D错误；
故选：A。
【点评】此题是一道信息题，题目中给出一个新的信息，让学生根据自己学过的知识结合信息解决问题。考查了学生接受新知识、运用新知识的能力。
9．（2分）关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（　　）
A．物体内能增大，一定从外界吸收热量
B．物体的温度越高，所含的热量越多
C．物体的温度升高，内能增大
D．物体的温度不变，其内能就一定不变
【分析】（1）做功和热传递都能改变物体的内能；
（2）热量是一个过程量，不能说物体含有多少热量；
（3）内能的大小与物体质量、温度和状态有关，同一物体，温度升高，内能增加；
（4）物体的温度不变，其内能可能增加可能不变。
【解答】解：
A、物体的内能增大，也可能是外界物体对它做了功；
B、热量是一个过程量，只能说吸收或放出热量；
C、物体的温度升高，物体的内能增加；
D、物体的温度不变，如晶体熔化过程吸收热量，温度不变。
故选：C。
【点评】此题考查了热量的理解、内能大小的影响因素、能量的转化是一道综合题。
10．（2分）如图所示，乙轻质弹簧一端系在墙上的O点，自由伸长到B点，并把弹簧压缩到A点，然后释放，物体与水平地面间的摩擦力恒定，下列说法中正确的是（　　）
A．物体从A到B动能先增大后减小，从B到C动能一直减小
B．物体从A到B动能越来越小，从B到C动能越来越大
C．物体从A到B动能越来越大，从B到C弹性势能越来越大
D．物体从A到B弹性势能越来越大，从B到C弹性势能越来越小
【分析】解答此题注意三个步骤：
第一：物体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，弹簧的弹力先大于摩擦力，后小于摩擦力，则知物体先加速后减速，从B到C过程，摩擦力和弹簧的弹力方向均向左，物体一直做减速运动；
第二：物体动能的影响因素有质量和速度，当质量一定时，速度越大动能越大，速度越小动能越小。
第三：物体由于发生弹性形变而具有的能量叫弹性势能，影响弹性势能的因素有弹性形变的大小，在弹性限度内，弹性形变越大，物体具有的弹性势能越大。
【解答】解：（1）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，弹簧的弹力水平向右，弹簧的弹力先大于摩擦力，故物体先加速后减速，物体由于惯性继续向前运动，物体做减速运动，速度越大动能越大，所以物体从A到B过程中，从B到C过程中。故A正确。
（2）物体从A到B弹簧的形变不断变小，弹性势能越来越小，弹性势能越来越大。
故选：A。
【点评】本题考查根据物体的受力情况分析其运动情况的能力，关键要抓住弹簧的弹力的可变性，进行动态分析，再根据速度变化情况判断动能变化。
二、填空题（每空1分，共20分）
11．（3分）同学们在体育课上做仰卧起坐，前半段是背部由平躺地面变成脊柱弯曲，后半段是上半身完全离开地面。
（1）仰卧起坐时，人体可看成杠杆模型，O为支点，先将头向前抬起，可以减小 　阻　力臂；在平躺至坐起的过程中，运动员肌肉所施加的动力变化情况是 　变小　；
（2）同学们可以改变仰卧起坐的快慢，来控制体育锻炼的效果，从物理学角度分析　功率　的大小。
【分析】（1）根据杠杆的平衡条件分析；
（2）根据功率的定义分析。
【解答】解：
（1）先将头向前抬起，人的重心向右移动；在平躺至坐起的过程中，阻力不变，根据杠杆的平衡条件可知；
（2）做仰卧起坐时，每次所做的功相同，则做功的功率发生了改变。
故答案为：（1）阻；变小。
【点评】本题考查了杠杆的平衡条件的应用、功率的概念等知识，难度不大。
12．（3分）2022年北京冬奥会上智能设备广泛应用，一款智能送餐机器人的重力是500N，如果机器人在水平路面上以0.8m/s的速度沿直线匀速运动50m　0　J，牵引力对机器人做功 　3000　J，牵引力对机器人做的功率是 　48　W。
【分析】根据W＝Gh算出机器人的重力做功；
机器人在水平路面上以0.8m/s的速度沿直线匀速运动，处于平衡状态，受到平衡力的作用，大小相等，据此算出所受的牵引力，根据W＝Fs可得牵引力对机器人做功；
根据P＝＝＝Fv算出牵引力对机器人做功的功率。
【解答】解：由于机器人在水平路面上沿直线匀速清扫，没有在重力的方向上移动距离；
机器人在水平路面上以0.8m/s的速度沿直线匀速运动，处于平衡状态，大小相等，
牵引力对机器人做功：W′＝Fs＝60N×50m＝3000J；
牵引力对机器人做功的功率为：
P＝＝＝Fv＝60N×5.8m/s＝48W。
故答案为：0；3000。
【点评】本题考查功的公式和功率公式的应用，综合性强，难度不大。
13．（3分）九年级的同学即将面临体育中考。下面是体重50kg的小徐在备考中的一些场景。（g＝10N/kg）
（1）小徐跳绳跳起高度约为5厘米（人整体上升，如图甲所示），一分钟跳180次，小徐跳一次所做的功为 　25　J，一分钟内他跳绳的功率为 　75　W；
（2）在练习实心球时，小徐投出的实心球在空中画了一条优美弧线，如图丙，小徐对实心球有做功的是 　A　。
A．用力将实心球抛出（球未离开手） B．实心球在空中飞行
C．实心球掉到地上 D．实心球在地上滚动
【分析】（1）根据G＝mg算出重力，根据G＝mg算出跳一次克服重力做功，再根据P＝算出小徐在这一分钟内跳绳的功率；
（2）做功的两个必要因素：作用在物体上的力；物体在力的方向上通过的距离（即力和距离的方向要一致）；二者缺一不可。
【解答】解：（1）小徐的重力为：G＝mg＝50kg×10N/kg＝500N，
小徐跳一次克服重力做功：W＝Gh＝500N×5×10﹣2m＝25J，
小徐在这一分钟内跳绳的功率：P＝＝＝75W；
（2）A．小徐用力将实心球抛出（球未离开手），并且球在推力的方向上移动了距离，故A符合题意；
BCD．实心球在空中飞行、实心球在地上滚动，因此都没有做功。
故答案为：（1）25；75。
【点评】本题主要考查功的计算公式的应用，解答时要注意：距离必须是物体在力的方向上移动的距离，易错点！
14．（3分）如图甲所示的装置探究滑轮组的机械效率η与动滑轮重G动的关系。（忽略绳重和摩擦）
（1）实验时，竖直向下拉动弹簧测力计使物体 　匀速　（选填“匀速”“加速”或“减速”）运动。
（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所示的图象。分析图象中的A点可知　3　N。若用不同滑轮组提升同一物体的效率分别为60%和90%，则两个滑轮组中动滑轮的重力之比为 　6：1　。
【分析】（1）实验中应该匀速竖直向下拉动弹簧测力计；
（2）根据η＝＝＝＝可求出被提升物体所受的重力；根据η＝可求两个滑轮组中动滑轮的重力之比。
【解答】解：（1）实验时，应匀速竖直向下拉动弹簧测力计使物体匀速运动；
（2）根据图像可知，当动滑轮重为1N时，根据η＝＝＝＝，
被提升物体所受的重力：G＝＝＝3N；
根据η＝可得两个滑轮组中动滑轮的重力：G动＝可得不同滑轮组提升同一物体的效率分别为60%和90%
＝＝＝＝6：5。
故答案为：匀速；3；6：7。
【点评】此题是探究“影响滑轮组机械效率与动滑轮重关系”的实验，考查了实验注意事项、图像分析以及机械效率公式的应用。
15．（3分）如图是上海明珠线某轻轨车站的设计方案图，与站台连接的轨道有一定坡度。当列车无动力滑行进站时将 　动　能转化为 　重力势　能，此过程中机械能 　减少　（选填增加、减少或不变）。
【分析】动能大小的影响因素：质量和速度，质量越大，速度越大，动能越大；
重力势能大小的影响因素：质量和高度，质量越大，高度越高，重力势能越大；
列车克服摩擦做功，机械能转化为内能，据此解答。
【解答】解：列车进站时爬坡，速度减小，通过爬坡将动能转化为重力势能储存起来，机械能转化为内能。
故答案为：动；重力势。
【点评】本题考查能量的转化，关键是将课本知识内容记忆清楚，仔细分析即可。
16．（3分）将温度是300℃的铁块投入到温度是10℃的水中，铁块的内能会　减少　，水的内能会　增加　　（选填“增加”、“减少”或“不变”），这是通过　热传递　　的方式来改变内能的。
【分析】本题抓住热传递实质是内能从高温物体转移到低温物体，或者是从一个物体的高温部分传到低温部分。
【解答】解：铁块的温度高，投入到温度是10℃的水中，铁块的内能会减少，内能增加，这是通过热传递的方式来改变物体的内能。
故答案为：减少；增加。
【点评】本题考查了改变内能方式中的热传递，相对比较简答，属于基础题。
17．（2分）在水平地面上铺一张纸，将皮球表面涂黑，使其分别从不同高度处自由下落，圆斑 　甲　是皮球从较高处落下形成的，试分析原因：　质量相同时，高度越高，重力势能越大，落地时转化为的弹性势能越大、弹性形变越大　。
【分析】重力势能的大小与物体的质量和下落高度有关，下落高度相同时，质量越大，重力势能越大；质量相同时，下落高度越大，重力势能越大；皮球下落过程中，具有的重力势能转化为动能，与地面碰撞接触时又转化为弹性势能。
【解答】解：使皮球分别从不同高度处自由下落，在纸上留下黑色圆斑甲、乙，此时，分析图中两个圆斑大小可看出，说明它原来所具有的重力势能大，即质量相同时，重力势能越大、弹性形变越大。
故答案为：甲；质量相同时，重力势能越大、弹性形变越大。
【点评】本题综合考查了重力势能的影响因素、动能与势能的转化、弹性势能的影响因素的多个机械能的相关知识点，知识点本身难度较低，但多个知识点综合在一起，对学生的思维能力就有较高的要求。
三．解答题（本题共40分）
18．（2分）如图所示，一根质量忽略不计的杠杆，支点为O，物体对杠杆的拉力为F。现在杠杆上施加一个大小为10N竖直向上的力F2，杠杆在水平位置保持平衡，请在图中画出拉力F1的力臂L1以及拉力F2的示意图。
【分析】（1）力臂的画法：①首先根据杠杆的示意图，确定杠杆的支点；②确定力的作用点和力的方向，画出力的作用线；③从支点向力的作用线作垂线，支点到垂足的距离就是力臂；
（2）已知力F1竖直向下，拉力F2的方向竖直向上，则力F2作用与F1在支点的同侧，并且力臂不相等，根据杠杆平衡条件求得F2的力臂，然后即可画图。
【解答】解：（1）在A点悬挂物体G，则物体对杠杆的拉力F1是竖直向下的，过支点O作力F1作用线的垂线段，即为F3的力臂L1；
（2）设杠杆上一个小格的长为L，拉力F2作用在n格处，
根据杠杆平衡条件可得：F2×3L＝F2×nL，
即：20N×4L＝10N×nL，
则n＝＝6，
因为拉力F5的方向竖直向下，所以为了使杠杆平衡2的方向竖直向上，F2与F5应作用在支点的同侧（即F2作用在O点左侧6格处），过F8的作用点沿竖直向上的方向画一条带箭头的线段，并标出力的大小
【点评】此题主要考查了有关力臂的画法以及力的示意图，首先要掌握力臂的概念和分析力的三要素，然后找出支点和力的作用线、力的作用点和力的大小，从而正确地画出力臂和力的示意图。
19．（2分）如图所示，利用滑轮组拉着重物体A沿水平方向做匀速直线运动。请在图中画出滑轮组最省力的绕线情况，并画出A对地面压力的示意图。
【分析】（1）要使滑轮组最省力，就是使最多的绳子段数通过动滑轮，由此绕线；
（2）压力是垂直作用在物体表面的力，由此画出A对地面压力示意图。
【解答】解：水平滑轮组中有一个动滑轮，滑轮组最省力时动滑轮接触绳子的段数最多；A对地面压力作用点在接触面中心位置；如图所示：
【点评】本题考查了滑轮组的绕法和力的示意图的画法。使用滑轮组可以省力，也可以改变用力的方向，关键是根据题意确定正确绕法。
20．（6分）如图所示，张伟同学通过斜面用平行于斜面F＝200N的推力，将质量为30kg的物体在5s时间内匀速推到1m高的平台上（g取10N/kg）求：
（1）推力做功的功率。
（2）斜面的机械效率。
（3）斜面对物体的摩擦力。
【分析】（1）利用W＝Fs求出推力做的总功，再利用P＝求出推力的功率；
（2）利用W＝Gh＝mgh求推力做的有用功，斜面的机械效率等于有用功与总功之比；
（3）先根据W总＝W有+W额求出额外功，然后根据W额＝fs求出斜面对物体的摩擦力。
【解答】解：
（1）推力做的总功：
W总＝Fs＝200N×2m＝400J；
推力的功率：
P＝＝＝80W；
（2）推力做的有用功：W有＝Gh＝mgh＝30kg×10N/kg×6m＝300J，
斜面的机械效率：
η＝×100%＝；
（3）由W总＝W有+W额可得，额外功：
W额＝W总﹣W有＝400J﹣300J＝100J，
由W额＝fs可得摩擦力：
f＝＝＝50N。
答：（1）推力做功的功率为80W；
（2）斜面的机械效率为75%；
（3）斜面对物体的摩擦力为50N。
【点评】本题考查了使用斜面时有用功、总功、功率、机械效率和摩擦力的计算，明确使用斜面时克服摩擦力做的功为额外功是关键。
21．（6分）如图甲是《天工开物》里记载的一种捣谷的舂，“横木插碓头，硬嘴为铁，不计横木的重力和转动摩擦，捣谷人双手与扶手之间的作用力为0。
（1）碓头竖直下落0.5m，用时0.4s，求重力做功的功率；
（2）质量为72kg的捣谷人，当他右脚在B点用最小力踩横木使其刚好转动时，示意图如图乙，求人左脚对地面的压力。
【分析】（1）根据G＝mg计算碓头的重力；先根据W＝Gh求出重力做的功，再根据P＝计算做功的功率；
（2）根据杠杆平衡条件计算捣谷人右脚对横木的压力，由力作用的相互性可知右脚受到的支持力；先求出人受到的重力，对人进行受力分析，根据力的平衡条件和力作用的相互性可求出左脚对地面的压力，根据压强公式计算左脚对地面的压强。
【解答】解：（1）碓头的重力为：G＝mg＝20kg×10N/kg＝200N；
碓头竖直下落0.5m，重力做的功为：W＝Gh＝200N×4.5m＝100J，
重力做功的功率为：；
（2）根据杠杆的平衡条件可得F1×OB＝G×OA，
则捣谷人右脚对横木的压力为：；
因为力的作用是相互的，则横木对右脚的支持力F右支＝F1＝300N，
捣谷人的重力为：G人＝m人g＝72kg×10N/kg＝720N，
以捣谷人为研究对象，根据力的平衡条件可得：G人＝F右支+F左支，
则左脚受到地面的支持力：F左支＝G人﹣F右支＝720N﹣300N＝420N，
左脚对地面的压力和左脚受到地面的支持力是一对相互作用力，大小相等压＝F左支＝420N；
答：（1）碓头竖直下落6.5m，用时0.8s；
（2）质量为72kg的捣谷人，人左脚对地面的压力为420N。
【点评】本题考查了重力、功、功率、杠杆的平衡条件的综合计算，属于中档题目。
22．（8分）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）调节平衡后，如图甲所示，在杠杆的左边A处挂四个钩码，应在杠杆右端B处挂同样的钩码 　3　个；
（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，其主要原因为 　C　；
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）完成实验后小明想利用该杠杆（重心位于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，挂到右侧作为“秤砣”；
②为了将“杆秤”的零刻度线标在A处，小明应在图丙C位置处装配一质量为 　150　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 　600　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。
【分析】（1）根据杠杆的平衡条件可以求出在B处挂钩码的个数；
（2）研究杠杆的平衡，需要有动力和阻力但力多了增加了难度，且不易得出结论；
（3）根据杠杆的平衡条件求解。
【解答】解：
（1）设杠杆的分度值为L，一个钩码的重为G1L1＝F2L2得，nG×2L＝8G×3L；
（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，不易得出结论；
（3）②为了将该“杆秤”的零刻度线标在A位置处，由①可知，即150g；
③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'钩码g8L，解得：m'＝12m钩码＝12×50g＝600g。
故答案为：（1）3；（2）C；③600。
【点评】杠杆在水平位置平衡后，支点到力的作用点的距离就是力臂，因此在此实验中我们应首先调节杠杆在水平位置平衡，减小了杠杆的自重对实验的影响，便于测量力臂。
23．（8分）小萌同学利用甲图探究“物体的弹性势能的大小与弹性形变程度的关系”。将弹簧和金属球（球上有一直小孔）套在铁架台的金属杆AB（足够长）上面
（1）压缩的弹簧可以将小球向上弹起，说明发生 　弹性形变　的物体具有弹性势能；
（2）小萌记录小球的高度随时间变化的情况如图乙所示。在整个过程中，小球在“t1”、“t2”、“t3”时刻的动能最大的是 　t1　时刻；
（3）下表中的数据是小萌同学的实验记录。分析数据后发现弹簧的弹性势能E与压缩量x 　不成　正比（选填“成”或“不成”），表格中第5次实验小球上升的高度应为 　37.50　cm。
实验次数 弹簧压缩量x（cm） 上升的高度h（cm）
1 1.00 1.50
2 2.00 6.00
3 3.00 13.50
4 4.00 24.00
5 5.00

【分析】（1）发生弹性形变的物体具有弹性势能，影响弹性势能的因素是弹簧的弹性形变程度；
（2）根据机械能可能转化为内能分析；
（3）根据表中数据分析，比较物体提升高的高度的倍数是否与弹簧压缩量的变化倍数相同即可确定是否成正比；
根据表中物体提升高的高度的变化倍数与弹簧压缩量的变化倍数之间的关系，确定表格中第5次实验小球上升的高度。
【解答】解：
（1）压缩的弹簧可以将小球向上弹起，说明发生弹性形变的物体具有弹性势能；
（2）小球离开弹簧后可以继续向上运动，但是小球每一次反弹的高度逐渐变小，在此过程中小球的机械能转化为内能，所以动能最大时是在t1时刻；
（3）由表中数据知：当压缩量由1.00cm变为5.00cm时，压缩量变为2倍，是原来的4倍；
进一步分析，应该与压缩量x的平方成正比，压缩量变为8倍，所以小球上升的高度应为1.50cm×25＝37.50cm。
故答案为：（1）弹性形变；（2）t1；（3）不成；37.50。
【点评】本题考查影响动能、势能的因素和能量之间的转化，有一定难度。
24．（8分）阅读短文，回答问题。
随着人民生活水平的不断提高，汽车已经走进我们的家庭，小华的爸爸最近也购买了一辆某品牌的小汽车
（1）小华对汽车产生了强烈的兴趣，坐上停在地面汽车后不断转动方向盘。从物理学的角度分析，汽车的方向盘实质是 　省力杠杆　（费力杠杆、等臂杠杆或省力杠杆）。
（2）某次全家自驾游过程中，遇到一比较高的桥。他父亲在汽车开始上桥时立即加大油门同时减档降速，其目的是 　增大牵引力　；
（3）小华上网查得该型号汽车在某次启动性能测试的有关数据，汽车以恒定功率的启动做直线运动，运动过程中受到的阻力为3000N且保持不变，汽车运动60m，汽车运动过程中的功率是 　90　kW。
（4）制动距离是衡量汽车安全性能的重要参数之一。图d中所示的图线分别为甲、乙不同品牌汽车在同一路面上紧急刹车过程中的实际制动距离s与刹车前的车速v的关系图象。图中 　乙　（选填“甲”或“乙”）车的刹车性能较好。
【分析】（1）方向盘属于轮轴，它的轮比轴大，相当于省力杠杆；
（2）利用P＝＝＝Fv可分析减少车速的原因；
（3）根据二力平衡条件求出汽车的牵引力，根据图c可知汽车做匀速直线运动运动时的速度，利用P＝＝＝Fv求得汽车的功率，根据汽车以恒定功率的启动做直线运动求出在0～5s内，汽车运动60m，汽车运动过程中的功率；
（4）分析s﹣v图象，找出相同速度的情况下，刹车距离小的即可。
【解答】解：（1）方向盘属于轮轴，它的轮比轴大；
（2）根据P＝＝＝Fv可知，速度越小，便于上坡；
（3）汽车匀速行驶时，受到的力是平衡力，为F＝f＝3000N，汽车做匀速直线运动运动时的速度为30m/s，汽车的功率为P＝＝，由于汽车以恒定功率的启动做直线运动，汽车运动60m。
（4）同样的速度，刹车时的制动距离越短的。由s﹣v图象可知，乙的制动距离短。
故答案为：（1）省力杠杆；（2）增大牵引力；（4）乙。
【点评】本题考查了杠杆的分类和功率公式的应用等，涉及到的知识点较多，综合性强，从图中获取有用的信息是关键。