【精品解析】湖南省长沙市北雅中学2024-2025学年九年级上学期开学考试物理试题

湖南省长沙市北雅中学2024-2025学年九年级上学期开学考试物理试题
1．（2024九上·长沙开学考）亲爱的同学，学习物理是从观察事物，探求事理开始的，会估测物理量，是学好物理的基本功之一。下列估测的数据中，其中符合实际的是（　　）
A．物理课本一张纸的厚度约为70mm B．人正常步行的速度约是5m/s
C．两个鸡蛋的重量约为10N D．一名普通中学生的质量约为50kg
2．（2024九上·长沙开学考）暑期小雅和父母去甘肃骑了骆驼，骆驼被称为沙漠之舟，能在松散的沙漠中顺利行走而不会陷下去，这是因为（　　）
A．骆驼的重力小 B．骆驼跑得快
C．骆驼的重心低 D．骆驼脚掌面积大压强小
3．（2024九上·长沙开学考）当一个在平原生活惯了的人来到西藏，往往出现头晕、恶心等现象，主要原因是（　　）
A．西藏的气温太低 B．西藏的阳光太强
C．西藏海拔高，气压太低 D．西藏海拔高，气压太高
4．（2024九上·长沙开学考）电线下吊一电灯，下列哪一对力是电灯所受的平衡力（　　）
A．灯所受重力和电线对天花板的拉力
B．灯对电线的拉力和天花板对电线的拉力
C．灯所受重力和电线对电灯的拉力
D．灯所受重力和天花板对电线的拉力
5．（2024九上·长沙开学考）打篮球是广大青少年喜爱的运动，湖南地质中学获得了2024年耐高联赛冠军，首次把耐高奖杯带回了湖南，下列与打球有关的说法正确的是（　　）
A．抛球时手对球施加了力，球对手没有力的作用
B．只要手对球施加的力大小相同，力的作用效果一定相同
C．抛出去的球在空中运动的过程中，没有受到任何力的作用
D．用手接住飞来的球，力改变了球的运动状态
6．（2024九上·长沙开学考）生活中人们常常利用物体的惯性。下列描述正确的是（　　）
A．标枪运动员通过助跑提高成绩，利用了运动员自身的惯性
B．紧固锤头时撞击锤柄的下端，利用了锤柄的惯性
C．拍打窗帘清除上面的浮灰，利用了窗帘的惯性
D．将脸盆里的水泼出去，利用了水的惯性
7．（2024九上·长沙开学考）如图所示是《天工开物》中记录的舂米工具。人在A端用力踩下后立即松脚，B端的碓就会立即下落，打样在石臼内的稻谷上，从而把谷物打碎，舂在使用时是（　　）
A．省力杠杆 B．费力杠杆 C．等臂杠杆 D．不是杠杆
8．（2024九上·长沙开学考）下列实例中，目的是为了减小摩擦的是（　　）
A．给自行车轴承中加润滑油 B．骑自行车的人刹车时用力捏闸
C．足球守门员戴有防滑手套 D．运动鞋的底部凹凸不平的花纹
9．（2024九上·长沙开学考）2024年1月17日，搭载天舟七号货运飞船的长征七号遥八运载火箭在文昌航天发射场发射成功，在运载火箭加速升空过程中，下列说法正确的是（　　）
A．飞船的动能增大 B．飞船的重力势能减小
C．飞船的动能转化为重力势能 D．飞船的机械能守恒
10．（2024九上·长沙开学考）2024奥运会举重男子102公斤级比赛中，我国选手刘焕华以总成绩406公斤获得了金牌，图为举重运动员做挺举连续动作时的几个状态图，下列说法中正确的是（　　）
A．从发力到上拉的过程中，运动员对杠铃不做功
B．从上拉到翻站的过程中，运动员对杠铃不做功
C．从翻站到上挺的过程中，运动员对杠铃不做功
D．举着杠铃稳定站立的过程中，运动员对杠铃不做功
11．（2024九上·长沙开学考）将未装满水且密闭的矿泉水瓶，先正立放置在水平桌面上，再倒立放置，如图所示。两次放置时，水对瓶底和瓶盖的压强分别为p1和p2，水对瓶底和瓶盖的压力分别为F1和F2，则（　　）
A．p1>p2 B．p1F2
12．（2024九上·长沙开学考）如图所示，小李利用动滑轮将重为200N的水泥桶从地面提升到距地面2m的高处，用时5s，动滑轮重为20N，忽略绳重和摩擦。在该过程中下列说法正确的是（　　）
A．小李提起水泥桶需要用的力为110N
B．小李做的总功为400J
C．小李拉力做功的功率为88W
D．该动滑轮的机械效率约为81.8%
13．（2024九上·长沙开学考）2024年8月4日，我国网球选手郑钦文创造历史摘得奥运网球女子单打冠军，如图所示是网球拍击打网球的瞬间，球拍的网线被球压弯的同时，网球也被压扁，此现象说明力可以改变物体的　 　，力的作用是　 　的。
14．（2024九上·长沙开学考）如图所示是常见食用油桶的提手和桶盖，提手处设计成弯曲形状，贴合手形是为了减小对手的 　 　；桶盖边缘有较多的竖直条纹是通过 　 　来增大摩擦的。
15．（2024九上·长沙开学考）如图重为0.5N的鸡蛋漂浮在装有淡盐水的玻璃杯中，鸡蛋受到的浮力是　 　N，若再往玻璃杯中加盐，鸡蛋受到的浮力将　 　（选填“变大”、“不变”或“变小”）。
16．（2024九上·长沙开学考）新材料碳纤维具有高强度、高耐热、密度小等特性，一架由碳纤维材料制作的小型无人机，质量为2kg，在5s内匀速竖直上升10m，则该无人机克服自身重力做功为　 　J，功率为　 　W．
17．（2024九上·长沙开学考）如图所示，轻质杠杆CD可绕O点转动，OC︰OD=1︰2，边长为0.1m的均匀正方体A放置在水平地面上，上方通过轻质细线与轻质杠杆的C端连在一起，将重为2kg的物体B放入轻质托盘中，一起挂在杠杆D端，此时A对地面的压强为8000Pa（g取10N/kg）
（1）B的重力为 　 　N；
（2）此时C端绳子所受的拉力为 　 　N；
（3）若沿竖直方向将A切去一部分，然后将切去的部分放在托盘中，要使A对地面的压力为65N，应将物块A沿竖直方向切去的质量为　 　kg。（整个过程杠杆始终保持水平，忽略支点处的摩擦）
18．（2024九上·长沙开学考）小球正从斜面滚下，在图中画出小球此时所受重力的示意图。
19．（2024九上·长沙开学考）在图中画出活塞式抽水机动力的力臂。
20．（2024九上·长沙开学考）如图所示是“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验。
（1）如图甲所示，将一个木块放在长木板上，用弹簧测力计沿水平方向　 　拉动木块；
（2）如图乙所示，在木块上放一个重物，重复上面的操作，此时木块与木板之间的摩擦力为　 　N；
（3）如图丙所示，在木板上垫上毛巾，重复上面的操作，小明通过比较乙、丙两图中弹簧测力计的示数，可以得出“滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度有关”，你觉得小明通过以上操作得出的结论　 　（选填“合理”或“不合理”）。
21．（2024九上·长沙开学考）小红设计了如图所示的实验来探究“物体所受浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”。
（1）实验中，物体全部浸入液体时所受浮力为　 　N；
（2）通过实验可得到的结论是浸在液体中的物体，受到的浮力大小等于它　 　；
（3）以下情况会影响结论的是_______。
A．图乙中水面未到达溢水杯的溢水口
B．图乙中物体未全部浸没在水中
22．（2024九上·长沙开学考）探究“物体的动能与什么因素有关”，小明用如图所示的实验器材，让小球从轨道上滑下来撞击木块。
请你回答下列问题：
（1）实验中把同一小球的从不同高度释放是为了改变小球到达水平面时的　 　。
（2）实验中的是通过　 　来判断小球的动能大小。
23．（2024九上·长沙开学考）提高机械效率能够充分发挥机械设备的作用，一组同学在“测量滑轮组的机械效率”实验中，实验测得的数据如表所示。
次数 物体的重力G/N 提升的高度n/m 拉力F/N 绳端移动的距离s/m 机械效率
1 2 0.1 1 0.3 66.7%
2 3 0.1 1.4 0.3 71.4%
3 4 0.1 1. 8 0.3
4 4 0.2 1.8 0.6 74.1%
（1）实验中应尽量竖直向上　 　（选填“匀速”或“加速”）拉动弹簧测力计；
（2）计算出第3组实验机械效率是　 　（结果精确到0.1%）；
（3）分析比较第1、2、3次实验数据可以判定，使用同一个滑轮组提升物体时，被提升的物体越重，滑轮组的机械效率　 　（选填“越高”或“越低”或“不变”）；分析比较第3、4次实验数据可得，机械效率与物体上升的高度　 　（选填“有关”或“无关”）。
24．（2024九上·长沙开学考）小贝同学暑期去张家界旅游，天门山索道惊险刺激，已知索道全长约7500m，最高处到最低处高度差约1280m，吊车质量为200kg，从索道最高处运行到最低处，需时约30分钟，吊车上端钢绳能承受的拉力不能超过5000N。（g取10N/kg）求：
（1）吊车运行的平均速度是多少；
（2）吊车载人的最大重力是多少；
（3）吊车满载时克服总重力做了多少功。
25．（2024九上·长沙开学考）某兴趣小组要测量一金属块的密度，设计了如下方案：将装有适量细沙的薄壁圆筒，缓慢竖直放入盛有适量水的、水平放置的长方体透明薄壁容器中，待圆筒静止后，在圆筒上对应水面的位置标记一点A，并在长方体容器上标出此时的水位线MN（如图甲所示），此时水面距容器底部10cm；然后将待测金属块用细线悬挂在圆筒下方，缓慢竖直放入水中，圆筒静止后（金属块不接触容器底部），在长方体容器上标出此时的水位线PQ（如图乙所示）；再向长方体容器中缓慢注水至圆筒上的A点与MN在同一水平面上（如图丙所示），测出PQ与此时水面的距离为，与MN的距离为。若圆筒的底面积为100cm2，长方体容器的底面积为400cm2，A点到圆筒底部的竖直距离h为4cm，水的密度为，不计细线的质量和体积。（g取10N/kg）
（1）求图甲中圆筒底部受到水的压强p；
（2）求图甲中圆筒和细沙总重力G的大小；
（3）求金属块的密度。
答案解析部分
1．【答案】D
【知识点】质量及其特性；长度的估测；速度与物体运动；重力及其大小的计算
【解析】【解答】A.初中物理课本一页纸的厚度约为0.1mm，故A不符合题意；
B.人正常步行的速度约为1.2m/s，故B不符合题意；
C. 两个鸡蛋的重量约为100g，故C不符合题意；
D.一名普通中学生的质量约为50kg，故D符合题意。
故选D。
【分析】对于估值类的题目可用熟悉的物理量作为参照，或将不熟悉的单位转换为熟悉的单位进行判断，物理课本的厚度约为1cm，一本书约有一百张纸，可知每页的厚度约为0.1mm；成年人的步行速度在1.2m/s左右；鸡蛋的质量约为50g，一个鸡蛋所受重力为0.5N。
2．【答案】D
【知识点】减小压强的方法及其应用
【解析】【解答】解：根据减小压强进行分析，因为骆驼脚掌面积大，增大了受力面积，在压力一定时，减小了骆驼对沙漠的压强，使骆驼能在沙漠中顺利行走而不会陷下去，故D正确、ABC错误。
故选：D。
【分析】 由公式可知，在压力一定时，增大受力面积，可以减小压强。据此分析。
3．【答案】C
【知识点】大气压强与高度的关系
【解析】【解答】解：青藏高原地理位置比较高，越高的位置大气压的值越小。相对于大气压来说，体内气压过大，人就会头晕、头痛、耳鸣，有的甚至恶心呕吐。
故选：C。
【分析】 大气压与高度有关，越高的位置大气压的值越小。在海拔3000米以内，每升高10米，气压值减少100pa。
4．【答案】C
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】 解：A、选项中的电线对天花板的拉力不作用在电灯上，所以不符合平衡力的条件，故A错误；
B、选项中的两个力虽然是一对平衡力，但不是作用在电灯上的，是作用在电线上的，故B错误；
C、灯所受重力和电线对电灯的拉力这两个力符合二力平衡的条件，是一对平衡力，故C正确；
D、选项中天花板对电线的拉力作用在电线上，不作用在电灯上，不符合平衡力条件，故D错误。
故选：C。
【分析】 根据题意，要求电灯所受的平衡力，首先确定四个选项中所描述的力是否是电灯的受力，然后根据二力平衡条件进行判断，选出符合要求的选项。
5．【答案】D
【知识点】力的作用效果；力的三要素及力的示意图；力作用的相互性；重力及其大小的计算
【解析】【解答】解：A、抛球时手对球施加了力，因物体间力的作用是相互的，则球对手也有力的作用，故A错误；
B、力的大小、方向和作用点都会影响力的作用效果，所以，手对球施加的力大小相同时，力的作用效果不一定相同，故B错误；
C、抛出去的球在空中运动的过程中，受到重力和空气阻力的作用，故C错误；
D、用手接住飞来的球，手对球施加了力的作用，使球的运动状态发生了改变，即力改变了球的运动状态，故D正确。
故选：D。
【分析】 （1）物体间力的作用是相互的；
（2）影响力的作用效果的因素有力的大小、方向和作用点；
（3）地面附近的一切物体都受到重力的作用；
（4）力的作用效果有两个：①力可以改变物体的形状（即力可以使物体发生形变）；②力可以改变物体的运动状态，包括物体的速度大小发生变化、运动方向发生变化。
6．【答案】D
【知识点】惯性及其现象
【解析】【解答】解：A. 标枪运动员通过助跑提高成绩，利用了标枪自身的惯性；
B、紧固锤头时撞击锤柄的下端，当锤柄停止运动时，锤头由于惯性继续向下运动就紧套在锤柄上，这是利用了锤头的惯性；
C、拍打窗帘时 窗帘由于受力而运动起来，浮尘由于惯性将保持静止状态，脱离窗帘，所以这是利用浮灰的惯性；
D、泼水时，盆和水是运动的，当盆受力静止时，水由于惯性要保持原来的运动状态而被泼出，所以是利用了水的惯性。
故答案为：D。
【分析】惯性：物体保持运动状态不变的性质叫惯性.质量是物体惯性的唯一量度.
7．【答案】B
【知识点】杠杆的分类
【解析】【解答】解：由图可知，舂在使用时，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故ACD错误，B正确。
故选：B。
【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。
8．【答案】A
【知识点】增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】解：
A、给自行车轴承中加润滑油，是通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦，故A正确；
B、骑自行车的人刹车时用力捏闸，是在接触面的粗糙程度一定时，增大压力增大摩擦力，故B错；
C、足球守门员戴有防滑手套，是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦，故C错；
D、运动鞋的底部有凹凸不平的花纹，是在压力一定时，增大接触面的粗糙程度增大摩擦力，故D错．
故选A．
【分析】摩擦力大小的影响因素：压力大小和接触面的粗糙程（1）增大摩擦力的方法：增大压力，增大接触面的粗糙程度；（2）减小摩擦力的方法：减小压力，减小接触面的粗糙程度，使接触面脱离，用滚动代替滑动．
9．【答案】A
【知识点】机械能及其转化
【解析】【解答】加速升空的过程中，飞船的质量不变，速度增大，动能增大；高度增大，重力势能增大；动能和重力势能都增大；飞船的动能和重力势能都增大，不是动能转化为它的重力势能；机械能等于动能与势能之和，因此机械能总量增大。故A正确，BCD错误。
故选A。
【分析】动能大小的影响因素：质量、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、高度。质量越大，高度越高，重力势能越大。机械能=动能+势能。火箭升空时燃料燃烧放出的热量一部分转化为机械能，一部分转化为其他形式的能量。
10．【答案】D
【知识点】是否做功的判断
【解析】【解答】 解：力学里所说的功包括两个必要因素：一是作用在物体上的力；二是物体在力的方向上通过的距离。
A．从发力到上拉的过程中，运动员对杠铃施加一个向上的力，杠铃向上移动了距离，满足做功条件，所以运动员对杠铃做功，故A错误；
B．从上拉到翻站的过程中，运动员对杠铃施加一个向上的力，杠铃向上移动了距离，所以运动员对杠铃做功，故B错误；
C．从翻站到上挺的过程中，运动员对杠铃施加一个向上的力，杠铃向上移动了距离，所以运动员对杠铃做功，故C错误；
D．举着杠铃稳定站立的过程中，运动员对杠铃施加了力，但是杠铃没有移动距离，不满足做功条件，所以运动员对杠铃不做功，故D正确。
故选：D。
【分析】力学里所说的功包括两个必要因素：一是作用在物体上的力；二是物体在力的方向上通过的距离。
11．【答案】B,D
【知识点】压力及重力与压力的区别；液体压强计算公式的应用
【解析】【解答】 解：（1）水对瓶底和瓶盖的压强的判断：不论正放还是倒放，瓶子中装的都是水，可以不考虑液体密度对压强大小的影响，只从深度方面分析即可，由图可知，倒放时瓶中水的深度较大，根据p=ρgh可知，水对瓶盖的压强较大，即p1＜p2。
（2）水对瓶底和瓶盖的压力的判断：正放时，瓶子中的水柱是粗细相同的，瓶子底部受到的压力等于瓶中水的重力；倒放时，瓶子中的水柱上面粗，下面细，一部分水压的是瓶子的侧壁，瓶盖受到的压力小于瓶中水的重力；瓶中水的重力是一定的，所以正放时水对瓶底的压力大于倒放时水对瓶盖的压力，即F1＞F2。
故选：BD。
【分析】 （1）水对瓶底和瓶盖的压强是液体压强，可以根据液体压强的计算公式p=ρgh进行判断。
（2）水对瓶盖和瓶底的压力，可以根据水产生的压力和水重力的关系来入手（上下粗细一样的容器中水对容器底的压力等于水的重力，上面粗、下面细的容器中水对容器底的压力小于水的重力，上面细、下面粗的容器中水的压力大于水的重力）。
12．【答案】A,C
【知识点】功率计算公式的应用；动滑轮拉力的计算；滑轮（组）的机械效率；有用功和额外功
【解析】【解答】解：A．由图可知，与动滑轮连接的绳子段数为2，则提起水泥桶需要用的力为为
故A正确；
B．绳子自由端移动的距离为物体移动距离的n倍即：
小李拉力做的功为总功
故B错误；
C．根据功率公式可求出拉力的功率为
故C正确；
D．克服物体重力做功为有用功，即
该动滑轮的机械效率约为
故D错误。
故选：AC。
【分析】 （1）由图可知n=2，利用不计绳重和摩擦时求小李提起水泥桶需要用的力。
（2）绳子自由端移动的距离s=nh，利用W总=Fs求小李做的总功。
（3）利用求小李拉力做功的功率。
（4）利用W有=Gh求有用功；利用求动滑轮的机械效率。
13．【答案】形状；相互
【知识点】力的作用效果；力作用的相互性
【解析】【解答】解：网球拍击打网球的瞬间，网球被压扁，此现象说明力可以改变物体的形状；同时球拍的网线被球压弯，说明球拍网线对球施加力的同时，球也对球拍网线施加了力的作用，说明物体间力的作用是相互的。
故答案为：形状；相互。【分析】 力的作用效果有两个：一是力可以改变物体的运动状态，二是力可以改变物体的形状；物体间力的作用是相互的。
14．【答案】压强；增大接触面的粗糙程度
【知识点】增大或减小摩擦的方法；减小压强的方法及其应用
【解析】【解答】解：提手处设计成弯曲形状是在压力一定时，根据压强公式可知是通过增大受力面积来减小压强；
摩擦力与压力和接触面粗糙程度有关，壶盖边缘有较多的竖直条纹是在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。
故答案为：压强；增大接触面的粗糙程度。
【分析】 （1）减小压强的方法：是在压力一定时，通过增大受力面积来减小压强；是在受力面积一定时，通过减小压力来减小压强；
（2）增大摩擦力的方法：在接触面粗糙程度一定时，通过增大压力来增大摩擦力；在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。
15．【答案】0.5；不变
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】 解：鸡蛋漂浮在装有淡盐水的玻璃杯中，鸡蛋受到的浮力F浮=G=0.5N；
若再往玻璃杯中加盐，盐水的密度变大，则鸡蛋仍漂浮在液面上，则浮力等于重力，鸡蛋的重力不变，则鸡蛋受到的浮力不变。
故答案为：0.5；不变。
【分析】 鸡蛋漂浮在水面上，此时鸡蛋受到的浮力F浮=G。若再往玻璃杯中加盐，根据物体的浮沉条件判断所受浮力的变化。
16．【答案】200；40
【知识点】功率计算公式的应用；功的计算及应用
【解析】【解答】解：知道无人机的质量，根据重力公式可求出无人机的重力，即无人机的质量：m=2kg，
可以求出该物体的重力：，
克服重力做功：；
功率等于所做的功除以做功所用的时间：。
故答案为：200；40。
【分析】（1）已知无人机的质量可求其重力，然后用公式W=Fs=Gh计算克服自身重力所做的功；
（2）已知时间t=5s，s=10m，用公式求功率。
17．【答案】20；40；0.5
【知识点】重力及其大小的计算；压强的大小及其计算；杠杆的平衡条件
【解析】【解答】解：（1）B的重力：GB=mBg=2kg×10N/kg=20N；
（2）D点的拉力FD=GB=20N；
根据杠杆的平衡条件可知，FC×OC=FD×OD，
则C端绳子所受的拉力：；（3）A的底面积S=0.1m×0.1m=0.01m2，
根据可得此时A对水平地面的压力：F压=pS=8000Pa×0.01m2=80N，
则A的重力为：GA=FC+F压=40N+80N=120N，
若沿竖直方向将A切去一部分，设切去部分的重力为，
则剩余部分的重力为，
由于切去的部分放在托盘中，则D点的拉力，
整个过程杠杆始终保持水平，则根据杠杆的平衡条件可知，FC'×OC=FD'×OD，
所以，，
则A对水平地面的压力：F压'=GA'-FD'，
即：，
，
解得：n=24，
则切去部分的重力为：，
质量。
故答案为：（1）20；（2）40；（3）0.5。
【分析】 （1）根据G=mg即可求出B的重力；
（2）由于D点的拉力FC等于B的重力，根据杠杆的平衡条件可知C端绳子所受的拉力；
（3）均匀正方体A放置在水平地面上，求出受力面积，根据得出此时A对水平地面的压力，根据F压=GA-F拉得出A的总重力；
若沿竖直方向将A切去一部分，设切去部分的重力为A的总重的，则可得出剩余部分的重力；
根据杠杆的平衡条件得出绳子对A的拉力的表达式；
由于要使A对地面的压力，据此得出压力的表达式，解之得出n，进而得出切去部分的重力，根据G=mg可知切去部分的质量。
18．【答案】
【知识点】重力示意图
【解析】【解答】解：作用点在球的中心，从球心沿竖直向下的方向画一条线段，在线段的末端标上箭头表示重力的方向，如图所示：
【分析】 小球沿斜面滚下，受到重力、斜面支持力和斜面摩擦力的作用，重力的作用点在重心，方向竖直向下。
19．【答案】
【知识点】力臂的画法
【解析】【分析】 已知支点和动力的方向，从支点作力的作用线的垂线段（即力臂）。
【解答】 解：从支点O作垂直于动力作用线的垂线段，即为F的力臂L，如图所示：
20．【答案】匀速；3.6；不合理
【知识点】探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】 解：（1）探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关的实验中，需要采用控制变量法，需要使物体做匀速直线运动，根据二力平衡的知识可知，当物体做匀速直线运动时，拉力大小等于滑动摩擦力大小；
（2）乙图中弹簧测力计的分度值为0.2N，示数为3.6N；
（3）影响滑动摩擦力大小因素有两个：压力大小和接触面的粗糙程度，研究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度有关时，要控制另外一个因素压力大小相同，现压力大小不同，因此通过以上操作得出的结论不合理。
故答案为：（1）匀速； （2）3.6；（3）不合理。
【分析】 （1）木块在长木板上做匀速直线运动，根据二力平衡可知，弹簧测力计拉力大小与摩擦力大小相等；
（2）根据测力计的分度值读数；
（3）影响滑动摩擦力大小因素有两个：压力大小和接触面的粗糙程度，研究与其中一个因素的关系时，要控制另外一个因素不变，根据图中现象得出结论。
21．【答案】（1）1
（2）排开的液体所受到的重力
（3）A
【知识点】阿基米德原理
【解析】【解答】解：（1）空气中物体的重力为G=2N；水中弹簧测力计的示数为F'=1N，
物体在水中受到的浮力为：
F浮=G-F'=2N-1N=1N；
（2）由图丁可知，空桶的重力G桶=0.5N，
由图丙可知，水和桶的重力G总=1.5N，
所以溢出水的重力为：
G排=G总-G桶=1.5N-0.5N=1N；
根据计算结果，可见F浮=G排，说明浸在液体中的物体受到的浮力等于它排开的液体受到的重力；
（3）A．图乙中水面未到达溢水杯的溢水口，物体放入溢水杯时，先要使溢水杯满了才可以向外排水，故在此过程中，物体受到的浮力大于排出的水的重力，故A符合题意；
B．图乙中物体未全部浸没在水中，物体排开液体的体积小，排开液体的重力小，浮力也小，仍然能得出浮力等于排开的液体受到的重力，对实验没有影响，故B不符合题意；
故选：A；
故答案为：（1）1；（2）排开的液体受到的重力；（3）A。
【分析】 （1）物体所受的浮力等于物体的重力减去浸入液体时弹簧测力计的示数；
（2）物体排开液体的重力等于桶和排开水所受的重力减去空桶的重力，然后比较浮力和排开水所受的浮力得出结论；
（3）溢水杯的水没装满，会使溢出的水的重力偏少；
（1）由图甲可知，物体的重力为2N，当物体浸入水中后弹簧测力计的示数为1N，则物体在水中受到的浮力为
（2）由图丁可知，空桶的重力为0.5N，由图丙可知，水和桶的总重力为1.5N，所以溢出水的重力为
可得，说明浸在液体中的物体受到的浮力等于它排开的液体所受到的重力。
（3）A．图乙中水面未到达溢水杯的溢水口，物体放入溢水杯时，先要使溢水杯满了才可以向外排水，故在此过程中，物体受到的浮力大于排出的水的重力，故A符合题意；
B．图乙中物体未全部浸没在水中，物体排开液体的体积小，排开液体的重力小，浮力也小，仍然能得出浮力等于排开的液体受到的重力，对实验没有影响，故B不符合题意。
故选A。
22．【答案】（1）速度不同
（2）小球推动木块在水平面移动的距离
【知识点】探究影响物体动能大小的因素
【解析】【解答】解：（1）实验中如果让同一小球从不同高度释放，则小球到达水平面的速度是不同的；
（2）实验中通过木块被推出距离的多少可看出小球动能的大小；
故答案为：（1）速度不同；（2）小球推动木块在水平面移动的距离。【分析】 （1）让质量相同的小球从不同高度滚下，则小球到达水平面的速度是不同的；
（2）小球撞击木块，可以通过木块在水平面上移动的距离来判断动能的大小。
（1）小球从不同高度释放，到达斜面底端时其速度大小不同，所以把同一小球的从不同高度释放是为了改变小球到达水平面时的速度不同。
（2）该实验使用转换法，通过观察小球推动木块在水平面移动的距离大小来说明小球对木块做功多少，从而反应小球动能的大小。
23．【答案】匀速；74.1%；越高；无关
【知识点】滑轮（组）机械效率的测量实验
【解析】【解答】解：（1）实验中应沿竖直方向匀速缓慢拉动弹簧测力计，系统处于平衡状态，拉力大小才等于测力计示数；
（2）根据第3次实验数据可知，有用功为：W有=Gh=4N×0.1m=0.4J；
总功为：W总=Fs=1.8N×0.3m=0.54J；
第3次实验的机械效率：
（3）比较第1、2、3次实验数据可知，提升高度相同，绳子自由端移动的距离相同，说明使用的是同一滑轮组，但物重不同，且物重越大，滑轮组的机械效率越高；
分析比较第3、4次实验数据可知，使用相同的滑轮组提升相同的物体，物体上升的高度不同，机械效率相同，这说明机械效率与物体上升的高度无关。
故答案为：（1）匀速；（2）74.1%；（3）越高；无关。
【分析】 （1）实验中应沿竖直方向匀速缓慢拉动弹簧测力计，系统处于平衡状态，拉力大小才等于测力计示数；
（2）根据W有=Gh和W总=Fs求出有用功和总功，根据求出第3次实验的机械效率；
（3）根据表格中的数据，利用控制变量法得出结论。
24．【答案】（1）15km/h
（2）3×103N
（3）6.4×106J
【知识点】速度公式及其应用；重力及其大小的计算；功的计算及应用
【解析】【解答】 解：（1）已知索道全长约7500m，从索道最高处运行到最低处，需时约30分钟，
故吊车运行的平均速度：；
（2）吊车的重力：G车=mg=200kg×10N/kg=2000N，
吊车上端钢绳能承受的最大拉力为5000N，根据力的平衡条件可知，
吊车与人最大总重力为G总=F拉=5000N，
则吊车载人的最大重力：G人=G总-G车=5000N-2000N=3000N；
（3）从索道最高处运行到最低处的高度差：h=1280m，
吊车满载时克服总重力做的功：W=G总h=5000N×1280m=6.4×106J。
答：（1）吊车运行的平均速度是15km/h；
（2）吊车载人的最大重力是3000N；
（3）吊车满载时克服总重力做了6.4×106J的功。【分析】 （1）已知索道全长和运行时间，根据求吊车运行的平均速度；
（2）根据G=mg求吊车的重力，已知吊车上端钢绳能承受的最大拉力，即吊车与人最大总重力，从而可得吊车载人的最大重力；
（3）已知从索道最高处运行到最低处的高度差，根据W=Gh求吊车满载时克服总重力做的功。
（1）吊车运行的平均速度为
（2）吊车自身所受的重力为
G车=m车g=200kg×10N/kg=2×103N
吊车上端钢绳能承受的拉力不能超过5000N，对吊车受力分析可知，吊车受到的总重力和钢绳的拉力，这两个力是一对平衡力，大小相等，所以，吊车和人的最大重力等于钢绳能承受的最大拉力，吊车和人的最大重力为
G总= F =5×103N
所以，吊车载人的最大重力为
G人= G总- G车=5×103N-2×103N=3×103N
（3）吊车满载时克服总重力做功为
W总= G总h=5×103N×1280m=6.4×106J
25．【答案】（1）图甲中，圆筒底部受到的液体压强
（2）图甲中，容器底部受到外侧水的压力为
圆筒所受的浮力为
圆筒漂浮在水中，处于平衡状态，则图甲中圆筒和细沙总重力G的大小为
（3）由图乙可知，加入金属块后排开水的体积的变化量为
放入金属块后整体仍处于漂浮状态，则浮力的变化量即为金属块的重力，为
金属块的质量为
圆筒浸入水中的体积变化量为
则金属块的体积为
则金属块的密度为
【知识点】浮力的利用；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】 （1）已知图甲中水的深度、水的密度，由液体压强公式可求出图甲中圆筒底部受到水的压强p；
（2）根据G=F浮=ρ水gV排=ρ水gSh算出圆桶和沙子的重力；
（3）由图甲到图丙，增加的浮力等于增加的重力求出金属块的重力，可表示出金属块的质量；根据容器中液面变化关系求出金属块的体积，根据密度公式求出金属块的密度。
（1）图甲中，圆筒底部受到的液体压强
（2）图甲中，容器底部受到外侧水的压力为
圆筒所受的浮力为
圆筒漂浮在水中，处于平衡状态，则图甲中圆筒和细沙总重力G的大小为
（3）由图乙可知，加入金属块后排开水的体积的变化量为
放入金属块后整体仍处于漂浮状态，则浮力的变化量即为金属块的重力，为
金属块的质量为
圆筒浸入水中的体积变化量为
则金属块的体积为
则金属块的密度为
1 / 1湖南省长沙市北雅中学2024-2025学年九年级上学期开学考试物理试题
1．（2024九上·长沙开学考）亲爱的同学，学习物理是从观察事物，探求事理开始的，会估测物理量，是学好物理的基本功之一。下列估测的数据中，其中符合实际的是（　　）
A．物理课本一张纸的厚度约为70mm B．人正常步行的速度约是5m/s
C．两个鸡蛋的重量约为10N D．一名普通中学生的质量约为50kg
【答案】D
【知识点】质量及其特性；长度的估测；速度与物体运动；重力及其大小的计算
【解析】【解答】A.初中物理课本一页纸的厚度约为0.1mm，故A不符合题意；
B.人正常步行的速度约为1.2m/s，故B不符合题意；
C. 两个鸡蛋的重量约为100g，故C不符合题意；
D.一名普通中学生的质量约为50kg，故D符合题意。
故选D。
【分析】对于估值类的题目可用熟悉的物理量作为参照，或将不熟悉的单位转换为熟悉的单位进行判断，物理课本的厚度约为1cm，一本书约有一百张纸，可知每页的厚度约为0.1mm；成年人的步行速度在1.2m/s左右；鸡蛋的质量约为50g，一个鸡蛋所受重力为0.5N。
2．（2024九上·长沙开学考）暑期小雅和父母去甘肃骑了骆驼，骆驼被称为沙漠之舟，能在松散的沙漠中顺利行走而不会陷下去，这是因为（　　）
A．骆驼的重力小 B．骆驼跑得快
C．骆驼的重心低 D．骆驼脚掌面积大压强小
【答案】D
【知识点】减小压强的方法及其应用
【解析】【解答】解：根据减小压强进行分析，因为骆驼脚掌面积大，增大了受力面积，在压力一定时，减小了骆驼对沙漠的压强，使骆驼能在沙漠中顺利行走而不会陷下去，故D正确、ABC错误。
故选：D。
【分析】 由公式可知，在压力一定时，增大受力面积，可以减小压强。据此分析。
3．（2024九上·长沙开学考）当一个在平原生活惯了的人来到西藏，往往出现头晕、恶心等现象，主要原因是（　　）
A．西藏的气温太低 B．西藏的阳光太强
C．西藏海拔高，气压太低 D．西藏海拔高，气压太高
【答案】C
【知识点】大气压强与高度的关系
【解析】【解答】解：青藏高原地理位置比较高，越高的位置大气压的值越小。相对于大气压来说，体内气压过大，人就会头晕、头痛、耳鸣，有的甚至恶心呕吐。
故选：C。
【分析】 大气压与高度有关，越高的位置大气压的值越小。在海拔3000米以内，每升高10米，气压值减少100pa。
4．（2024九上·长沙开学考）电线下吊一电灯，下列哪一对力是电灯所受的平衡力（　　）
A．灯所受重力和电线对天花板的拉力
B．灯对电线的拉力和天花板对电线的拉力
C．灯所受重力和电线对电灯的拉力
D．灯所受重力和天花板对电线的拉力
【答案】C
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】 解：A、选项中的电线对天花板的拉力不作用在电灯上，所以不符合平衡力的条件，故A错误；
B、选项中的两个力虽然是一对平衡力，但不是作用在电灯上的，是作用在电线上的，故B错误；
C、灯所受重力和电线对电灯的拉力这两个力符合二力平衡的条件，是一对平衡力，故C正确；
D、选项中天花板对电线的拉力作用在电线上，不作用在电灯上，不符合平衡力条件，故D错误。
故选：C。
【分析】 根据题意，要求电灯所受的平衡力，首先确定四个选项中所描述的力是否是电灯的受力，然后根据二力平衡条件进行判断，选出符合要求的选项。
5．（2024九上·长沙开学考）打篮球是广大青少年喜爱的运动，湖南地质中学获得了2024年耐高联赛冠军，首次把耐高奖杯带回了湖南，下列与打球有关的说法正确的是（　　）
A．抛球时手对球施加了力，球对手没有力的作用
B．只要手对球施加的力大小相同，力的作用效果一定相同
C．抛出去的球在空中运动的过程中，没有受到任何力的作用
D．用手接住飞来的球，力改变了球的运动状态
【答案】D
【知识点】力的作用效果；力的三要素及力的示意图；力作用的相互性；重力及其大小的计算
【解析】【解答】解：A、抛球时手对球施加了力，因物体间力的作用是相互的，则球对手也有力的作用，故A错误；
B、力的大小、方向和作用点都会影响力的作用效果，所以，手对球施加的力大小相同时，力的作用效果不一定相同，故B错误；
C、抛出去的球在空中运动的过程中，受到重力和空气阻力的作用，故C错误；
D、用手接住飞来的球，手对球施加了力的作用，使球的运动状态发生了改变，即力改变了球的运动状态，故D正确。
故选：D。
【分析】 （1）物体间力的作用是相互的；
（2）影响力的作用效果的因素有力的大小、方向和作用点；
（3）地面附近的一切物体都受到重力的作用；
（4）力的作用效果有两个：①力可以改变物体的形状（即力可以使物体发生形变）；②力可以改变物体的运动状态，包括物体的速度大小发生变化、运动方向发生变化。
6．（2024九上·长沙开学考）生活中人们常常利用物体的惯性。下列描述正确的是（　　）
A．标枪运动员通过助跑提高成绩，利用了运动员自身的惯性
B．紧固锤头时撞击锤柄的下端，利用了锤柄的惯性
C．拍打窗帘清除上面的浮灰，利用了窗帘的惯性
D．将脸盆里的水泼出去，利用了水的惯性
【答案】D
【知识点】惯性及其现象
【解析】【解答】解：A. 标枪运动员通过助跑提高成绩，利用了标枪自身的惯性；
B、紧固锤头时撞击锤柄的下端，当锤柄停止运动时，锤头由于惯性继续向下运动就紧套在锤柄上，这是利用了锤头的惯性；
C、拍打窗帘时 窗帘由于受力而运动起来，浮尘由于惯性将保持静止状态，脱离窗帘，所以这是利用浮灰的惯性；
D、泼水时，盆和水是运动的，当盆受力静止时，水由于惯性要保持原来的运动状态而被泼出，所以是利用了水的惯性。
故答案为：D。
【分析】惯性：物体保持运动状态不变的性质叫惯性.质量是物体惯性的唯一量度.
7．（2024九上·长沙开学考）如图所示是《天工开物》中记录的舂米工具。人在A端用力踩下后立即松脚，B端的碓就会立即下落，打样在石臼内的稻谷上，从而把谷物打碎，舂在使用时是（　　）
A．省力杠杆 B．费力杠杆 C．等臂杠杆 D．不是杠杆
【答案】B
【知识点】杠杆的分类
【解析】【解答】解：由图可知，舂在使用时，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故ACD错误，B正确。
故选：B。
【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。
8．（2024九上·长沙开学考）下列实例中，目的是为了减小摩擦的是（　　）
A．给自行车轴承中加润滑油 B．骑自行车的人刹车时用力捏闸
C．足球守门员戴有防滑手套 D．运动鞋的底部凹凸不平的花纹
【答案】A
【知识点】增大或减小摩擦的方法
【解析】【解答】解：
A、给自行车轴承中加润滑油，是通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦，故A正确；
B、骑自行车的人刹车时用力捏闸，是在接触面的粗糙程度一定时，增大压力增大摩擦力，故B错；
C、足球守门员戴有防滑手套，是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦，故C错；
D、运动鞋的底部有凹凸不平的花纹，是在压力一定时，增大接触面的粗糙程度增大摩擦力，故D错．
故选A．
【分析】摩擦力大小的影响因素：压力大小和接触面的粗糙程（1）增大摩擦力的方法：增大压力，增大接触面的粗糙程度；（2）减小摩擦力的方法：减小压力，减小接触面的粗糙程度，使接触面脱离，用滚动代替滑动．
9．（2024九上·长沙开学考）2024年1月17日，搭载天舟七号货运飞船的长征七号遥八运载火箭在文昌航天发射场发射成功，在运载火箭加速升空过程中，下列说法正确的是（　　）
A．飞船的动能增大 B．飞船的重力势能减小
C．飞船的动能转化为重力势能 D．飞船的机械能守恒
【答案】A
【知识点】机械能及其转化
【解析】【解答】加速升空的过程中，飞船的质量不变，速度增大，动能增大；高度增大，重力势能增大；动能和重力势能都增大；飞船的动能和重力势能都增大，不是动能转化为它的重力势能；机械能等于动能与势能之和，因此机械能总量增大。故A正确，BCD错误。
故选A。
【分析】动能大小的影响因素：质量、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、高度。质量越大，高度越高，重力势能越大。机械能=动能+势能。火箭升空时燃料燃烧放出的热量一部分转化为机械能，一部分转化为其他形式的能量。
10．（2024九上·长沙开学考）2024奥运会举重男子102公斤级比赛中，我国选手刘焕华以总成绩406公斤获得了金牌，图为举重运动员做挺举连续动作时的几个状态图，下列说法中正确的是（　　）
A．从发力到上拉的过程中，运动员对杠铃不做功
B．从上拉到翻站的过程中，运动员对杠铃不做功
C．从翻站到上挺的过程中，运动员对杠铃不做功
D．举着杠铃稳定站立的过程中，运动员对杠铃不做功
【答案】D
【知识点】是否做功的判断
【解析】【解答】 解：力学里所说的功包括两个必要因素：一是作用在物体上的力；二是物体在力的方向上通过的距离。
A．从发力到上拉的过程中，运动员对杠铃施加一个向上的力，杠铃向上移动了距离，满足做功条件，所以运动员对杠铃做功，故A错误；
B．从上拉到翻站的过程中，运动员对杠铃施加一个向上的力，杠铃向上移动了距离，所以运动员对杠铃做功，故B错误；
C．从翻站到上挺的过程中，运动员对杠铃施加一个向上的力，杠铃向上移动了距离，所以运动员对杠铃做功，故C错误；
D．举着杠铃稳定站立的过程中，运动员对杠铃施加了力，但是杠铃没有移动距离，不满足做功条件，所以运动员对杠铃不做功，故D正确。
故选：D。
【分析】力学里所说的功包括两个必要因素：一是作用在物体上的力；二是物体在力的方向上通过的距离。
11．（2024九上·长沙开学考）将未装满水且密闭的矿泉水瓶，先正立放置在水平桌面上，再倒立放置，如图所示。两次放置时，水对瓶底和瓶盖的压强分别为p1和p2，水对瓶底和瓶盖的压力分别为F1和F2，则（　　）
A．p1>p2 B．p1F2
【答案】B,D
【知识点】压力及重力与压力的区别；液体压强计算公式的应用
【解析】【解答】 解：（1）水对瓶底和瓶盖的压强的判断：不论正放还是倒放，瓶子中装的都是水，可以不考虑液体密度对压强大小的影响，只从深度方面分析即可，由图可知，倒放时瓶中水的深度较大，根据p=ρgh可知，水对瓶盖的压强较大，即p1＜p2。
（2）水对瓶底和瓶盖的压力的判断：正放时，瓶子中的水柱是粗细相同的，瓶子底部受到的压力等于瓶中水的重力；倒放时，瓶子中的水柱上面粗，下面细，一部分水压的是瓶子的侧壁，瓶盖受到的压力小于瓶中水的重力；瓶中水的重力是一定的，所以正放时水对瓶底的压力大于倒放时水对瓶盖的压力，即F1＞F2。
故选：BD。
【分析】 （1）水对瓶底和瓶盖的压强是液体压强，可以根据液体压强的计算公式p=ρgh进行判断。
（2）水对瓶盖和瓶底的压力，可以根据水产生的压力和水重力的关系来入手（上下粗细一样的容器中水对容器底的压力等于水的重力，上面粗、下面细的容器中水对容器底的压力小于水的重力，上面细、下面粗的容器中水的压力大于水的重力）。
12．（2024九上·长沙开学考）如图所示，小李利用动滑轮将重为200N的水泥桶从地面提升到距地面2m的高处，用时5s，动滑轮重为20N，忽略绳重和摩擦。在该过程中下列说法正确的是（　　）
A．小李提起水泥桶需要用的力为110N
B．小李做的总功为400J
C．小李拉力做功的功率为88W
D．该动滑轮的机械效率约为81.8%
【答案】A,C
【知识点】功率计算公式的应用；动滑轮拉力的计算；滑轮（组）的机械效率；有用功和额外功
【解析】【解答】解：A．由图可知，与动滑轮连接的绳子段数为2，则提起水泥桶需要用的力为为
故A正确；
B．绳子自由端移动的距离为物体移动距离的n倍即：
小李拉力做的功为总功
故B错误；
C．根据功率公式可求出拉力的功率为
故C正确；
D．克服物体重力做功为有用功，即
该动滑轮的机械效率约为
故D错误。
故选：AC。
【分析】 （1）由图可知n=2，利用不计绳重和摩擦时求小李提起水泥桶需要用的力。
（2）绳子自由端移动的距离s=nh，利用W总=Fs求小李做的总功。
（3）利用求小李拉力做功的功率。
（4）利用W有=Gh求有用功；利用求动滑轮的机械效率。
13．（2024九上·长沙开学考）2024年8月4日，我国网球选手郑钦文创造历史摘得奥运网球女子单打冠军，如图所示是网球拍击打网球的瞬间，球拍的网线被球压弯的同时，网球也被压扁，此现象说明力可以改变物体的　 　，力的作用是　 　的。
【答案】形状；相互
【知识点】力的作用效果；力作用的相互性
【解析】【解答】解：网球拍击打网球的瞬间，网球被压扁，此现象说明力可以改变物体的形状；同时球拍的网线被球压弯，说明球拍网线对球施加力的同时，球也对球拍网线施加了力的作用，说明物体间力的作用是相互的。
故答案为：形状；相互。【分析】 力的作用效果有两个：一是力可以改变物体的运动状态，二是力可以改变物体的形状；物体间力的作用是相互的。
14．（2024九上·长沙开学考）如图所示是常见食用油桶的提手和桶盖，提手处设计成弯曲形状，贴合手形是为了减小对手的 　 　；桶盖边缘有较多的竖直条纹是通过 　 　来增大摩擦的。
【答案】压强；增大接触面的粗糙程度
【知识点】增大或减小摩擦的方法；减小压强的方法及其应用
【解析】【解答】解：提手处设计成弯曲形状是在压力一定时，根据压强公式可知是通过增大受力面积来减小压强；
摩擦力与压力和接触面粗糙程度有关，壶盖边缘有较多的竖直条纹是在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。
故答案为：压强；增大接触面的粗糙程度。
【分析】 （1）减小压强的方法：是在压力一定时，通过增大受力面积来减小压强；是在受力面积一定时，通过减小压力来减小压强；
（2）增大摩擦力的方法：在接触面粗糙程度一定时，通过增大压力来增大摩擦力；在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。
15．（2024九上·长沙开学考）如图重为0.5N的鸡蛋漂浮在装有淡盐水的玻璃杯中，鸡蛋受到的浮力是　 　N，若再往玻璃杯中加盐，鸡蛋受到的浮力将　 　（选填“变大”、“不变”或“变小”）。
【答案】0.5；不变
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】 解：鸡蛋漂浮在装有淡盐水的玻璃杯中，鸡蛋受到的浮力F浮=G=0.5N；
若再往玻璃杯中加盐，盐水的密度变大，则鸡蛋仍漂浮在液面上，则浮力等于重力，鸡蛋的重力不变，则鸡蛋受到的浮力不变。
故答案为：0.5；不变。
【分析】 鸡蛋漂浮在水面上，此时鸡蛋受到的浮力F浮=G。若再往玻璃杯中加盐，根据物体的浮沉条件判断所受浮力的变化。
16．（2024九上·长沙开学考）新材料碳纤维具有高强度、高耐热、密度小等特性，一架由碳纤维材料制作的小型无人机，质量为2kg，在5s内匀速竖直上升10m，则该无人机克服自身重力做功为　 　J，功率为　 　W．
【答案】200；40
【知识点】功率计算公式的应用；功的计算及应用
【解析】【解答】解：知道无人机的质量，根据重力公式可求出无人机的重力，即无人机的质量：m=2kg，
可以求出该物体的重力：，
克服重力做功：；
功率等于所做的功除以做功所用的时间：。
故答案为：200；40。
【分析】（1）已知无人机的质量可求其重力，然后用公式W=Fs=Gh计算克服自身重力所做的功；
（2）已知时间t=5s，s=10m，用公式求功率。
17．（2024九上·长沙开学考）如图所示，轻质杠杆CD可绕O点转动，OC︰OD=1︰2，边长为0.1m的均匀正方体A放置在水平地面上，上方通过轻质细线与轻质杠杆的C端连在一起，将重为2kg的物体B放入轻质托盘中，一起挂在杠杆D端，此时A对地面的压强为8000Pa（g取10N/kg）
（1）B的重力为 　 　N；
（2）此时C端绳子所受的拉力为 　 　N；
（3）若沿竖直方向将A切去一部分，然后将切去的部分放在托盘中，要使A对地面的压力为65N，应将物块A沿竖直方向切去的质量为　 　kg。（整个过程杠杆始终保持水平，忽略支点处的摩擦）
【答案】20；40；0.5
【知识点】重力及其大小的计算；压强的大小及其计算；杠杆的平衡条件
【解析】【解答】解：（1）B的重力：GB=mBg=2kg×10N/kg=20N；
（2）D点的拉力FD=GB=20N；
根据杠杆的平衡条件可知，FC×OC=FD×OD，
则C端绳子所受的拉力：；（3）A的底面积S=0.1m×0.1m=0.01m2，
根据可得此时A对水平地面的压力：F压=pS=8000Pa×0.01m2=80N，
则A的重力为：GA=FC+F压=40N+80N=120N，
若沿竖直方向将A切去一部分，设切去部分的重力为，
则剩余部分的重力为，
由于切去的部分放在托盘中，则D点的拉力，
整个过程杠杆始终保持水平，则根据杠杆的平衡条件可知，FC'×OC=FD'×OD，
所以，，
则A对水平地面的压力：F压'=GA'-FD'，
即：，
，
解得：n=24，
则切去部分的重力为：，
质量。
故答案为：（1）20；（2）40；（3）0.5。
【分析】 （1）根据G=mg即可求出B的重力；
（2）由于D点的拉力FC等于B的重力，根据杠杆的平衡条件可知C端绳子所受的拉力；
（3）均匀正方体A放置在水平地面上，求出受力面积，根据得出此时A对水平地面的压力，根据F压=GA-F拉得出A的总重力；
若沿竖直方向将A切去一部分，设切去部分的重力为A的总重的，则可得出剩余部分的重力；
根据杠杆的平衡条件得出绳子对A的拉力的表达式；
由于要使A对地面的压力，据此得出压力的表达式，解之得出n，进而得出切去部分的重力，根据G=mg可知切去部分的质量。
18．（2024九上·长沙开学考）小球正从斜面滚下，在图中画出小球此时所受重力的示意图。
【答案】
【知识点】重力示意图
【解析】【解答】解：作用点在球的中心，从球心沿竖直向下的方向画一条线段，在线段的末端标上箭头表示重力的方向，如图所示：
【分析】 小球沿斜面滚下，受到重力、斜面支持力和斜面摩擦力的作用，重力的作用点在重心，方向竖直向下。
19．（2024九上·长沙开学考）在图中画出活塞式抽水机动力的力臂。
【答案】
【知识点】力臂的画法
【解析】【分析】 已知支点和动力的方向，从支点作力的作用线的垂线段（即力臂）。
【解答】 解：从支点O作垂直于动力作用线的垂线段，即为F的力臂L，如图所示：
20．（2024九上·长沙开学考）如图所示是“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验。
（1）如图甲所示，将一个木块放在长木板上，用弹簧测力计沿水平方向　 　拉动木块；
（2）如图乙所示，在木块上放一个重物，重复上面的操作，此时木块与木板之间的摩擦力为　 　N；
（3）如图丙所示，在木板上垫上毛巾，重复上面的操作，小明通过比较乙、丙两图中弹簧测力计的示数，可以得出“滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度有关”，你觉得小明通过以上操作得出的结论　 　（选填“合理”或“不合理”）。
【答案】匀速；3.6；不合理
【知识点】探究影响摩擦力大小因素的实验
【解析】【解答】 解：（1）探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关的实验中，需要采用控制变量法，需要使物体做匀速直线运动，根据二力平衡的知识可知，当物体做匀速直线运动时，拉力大小等于滑动摩擦力大小；
（2）乙图中弹簧测力计的分度值为0.2N，示数为3.6N；
（3）影响滑动摩擦力大小因素有两个：压力大小和接触面的粗糙程度，研究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度有关时，要控制另外一个因素压力大小相同，现压力大小不同，因此通过以上操作得出的结论不合理。
故答案为：（1）匀速； （2）3.6；（3）不合理。
【分析】 （1）木块在长木板上做匀速直线运动，根据二力平衡可知，弹簧测力计拉力大小与摩擦力大小相等；
（2）根据测力计的分度值读数；
（3）影响滑动摩擦力大小因素有两个：压力大小和接触面的粗糙程度，研究与其中一个因素的关系时，要控制另外一个因素不变，根据图中现象得出结论。
21．（2024九上·长沙开学考）小红设计了如图所示的实验来探究“物体所受浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”。
（1）实验中，物体全部浸入液体时所受浮力为　 　N；
（2）通过实验可得到的结论是浸在液体中的物体，受到的浮力大小等于它　 　；
（3）以下情况会影响结论的是_______。
A．图乙中水面未到达溢水杯的溢水口
B．图乙中物体未全部浸没在水中
【答案】（1）1
（2）排开的液体所受到的重力
（3）A
【知识点】阿基米德原理
【解析】【解答】解：（1）空气中物体的重力为G=2N；水中弹簧测力计的示数为F'=1N，
物体在水中受到的浮力为：
F浮=G-F'=2N-1N=1N；
（2）由图丁可知，空桶的重力G桶=0.5N，
由图丙可知，水和桶的重力G总=1.5N，
所以溢出水的重力为：
G排=G总-G桶=1.5N-0.5N=1N；
根据计算结果，可见F浮=G排，说明浸在液体中的物体受到的浮力等于它排开的液体受到的重力；
（3）A．图乙中水面未到达溢水杯的溢水口，物体放入溢水杯时，先要使溢水杯满了才可以向外排水，故在此过程中，物体受到的浮力大于排出的水的重力，故A符合题意；
B．图乙中物体未全部浸没在水中，物体排开液体的体积小，排开液体的重力小，浮力也小，仍然能得出浮力等于排开的液体受到的重力，对实验没有影响，故B不符合题意；
故选：A；
故答案为：（1）1；（2）排开的液体受到的重力；（3）A。
【分析】 （1）物体所受的浮力等于物体的重力减去浸入液体时弹簧测力计的示数；
（2）物体排开液体的重力等于桶和排开水所受的重力减去空桶的重力，然后比较浮力和排开水所受的浮力得出结论；
（3）溢水杯的水没装满，会使溢出的水的重力偏少；
（1）由图甲可知，物体的重力为2N，当物体浸入水中后弹簧测力计的示数为1N，则物体在水中受到的浮力为
（2）由图丁可知，空桶的重力为0.5N，由图丙可知，水和桶的总重力为1.5N，所以溢出水的重力为
可得，说明浸在液体中的物体受到的浮力等于它排开的液体所受到的重力。
（3）A．图乙中水面未到达溢水杯的溢水口，物体放入溢水杯时，先要使溢水杯满了才可以向外排水，故在此过程中，物体受到的浮力大于排出的水的重力，故A符合题意；
B．图乙中物体未全部浸没在水中，物体排开液体的体积小，排开液体的重力小，浮力也小，仍然能得出浮力等于排开的液体受到的重力，对实验没有影响，故B不符合题意。
故选A。
22．（2024九上·长沙开学考）探究“物体的动能与什么因素有关”，小明用如图所示的实验器材，让小球从轨道上滑下来撞击木块。
请你回答下列问题：
（1）实验中把同一小球的从不同高度释放是为了改变小球到达水平面时的　 　。
（2）实验中的是通过　 　来判断小球的动能大小。
【答案】（1）速度不同
（2）小球推动木块在水平面移动的距离
【知识点】探究影响物体动能大小的因素
【解析】【解答】解：（1）实验中如果让同一小球从不同高度释放，则小球到达水平面的速度是不同的；
（2）实验中通过木块被推出距离的多少可看出小球动能的大小；
故答案为：（1）速度不同；（2）小球推动木块在水平面移动的距离。【分析】 （1）让质量相同的小球从不同高度滚下，则小球到达水平面的速度是不同的；
（2）小球撞击木块，可以通过木块在水平面上移动的距离来判断动能的大小。
（1）小球从不同高度释放，到达斜面底端时其速度大小不同，所以把同一小球的从不同高度释放是为了改变小球到达水平面时的速度不同。
（2）该实验使用转换法，通过观察小球推动木块在水平面移动的距离大小来说明小球对木块做功多少，从而反应小球动能的大小。
23．（2024九上·长沙开学考）提高机械效率能够充分发挥机械设备的作用，一组同学在“测量滑轮组的机械效率”实验中，实验测得的数据如表所示。
次数 物体的重力G/N 提升的高度n/m 拉力F/N 绳端移动的距离s/m 机械效率
1 2 0.1 1 0.3 66.7%
2 3 0.1 1.4 0.3 71.4%
3 4 0.1 1. 8 0.3
4 4 0.2 1.8 0.6 74.1%
（1）实验中应尽量竖直向上　 　（选填“匀速”或“加速”）拉动弹簧测力计；
（2）计算出第3组实验机械效率是　 　（结果精确到0.1%）；
（3）分析比较第1、2、3次实验数据可以判定，使用同一个滑轮组提升物体时，被提升的物体越重，滑轮组的机械效率　 　（选填“越高”或“越低”或“不变”）；分析比较第3、4次实验数据可得，机械效率与物体上升的高度　 　（选填“有关”或“无关”）。
【答案】匀速；74.1%；越高；无关
【知识点】滑轮（组）机械效率的测量实验
【解析】【解答】解：（1）实验中应沿竖直方向匀速缓慢拉动弹簧测力计，系统处于平衡状态，拉力大小才等于测力计示数；
（2）根据第3次实验数据可知，有用功为：W有=Gh=4N×0.1m=0.4J；
总功为：W总=Fs=1.8N×0.3m=0.54J；
第3次实验的机械效率：
（3）比较第1、2、3次实验数据可知，提升高度相同，绳子自由端移动的距离相同，说明使用的是同一滑轮组，但物重不同，且物重越大，滑轮组的机械效率越高；
分析比较第3、4次实验数据可知，使用相同的滑轮组提升相同的物体，物体上升的高度不同，机械效率相同，这说明机械效率与物体上升的高度无关。
故答案为：（1）匀速；（2）74.1%；（3）越高；无关。
【分析】 （1）实验中应沿竖直方向匀速缓慢拉动弹簧测力计，系统处于平衡状态，拉力大小才等于测力计示数；
（2）根据W有=Gh和W总=Fs求出有用功和总功，根据求出第3次实验的机械效率；
（3）根据表格中的数据，利用控制变量法得出结论。
24．（2024九上·长沙开学考）小贝同学暑期去张家界旅游，天门山索道惊险刺激，已知索道全长约7500m，最高处到最低处高度差约1280m，吊车质量为200kg，从索道最高处运行到最低处，需时约30分钟，吊车上端钢绳能承受的拉力不能超过5000N。（g取10N/kg）求：
（1）吊车运行的平均速度是多少；
（2）吊车载人的最大重力是多少；
（3）吊车满载时克服总重力做了多少功。
【答案】（1）15km/h
（2）3×103N
（3）6.4×106J
【知识点】速度公式及其应用；重力及其大小的计算；功的计算及应用
【解析】【解答】 解：（1）已知索道全长约7500m，从索道最高处运行到最低处，需时约30分钟，
故吊车运行的平均速度：；
（2）吊车的重力：G车=mg=200kg×10N/kg=2000N，
吊车上端钢绳能承受的最大拉力为5000N，根据力的平衡条件可知，
吊车与人最大总重力为G总=F拉=5000N，
则吊车载人的最大重力：G人=G总-G车=5000N-2000N=3000N；
（3）从索道最高处运行到最低处的高度差：h=1280m，
吊车满载时克服总重力做的功：W=G总h=5000N×1280m=6.4×106J。
答：（1）吊车运行的平均速度是15km/h；
（2）吊车载人的最大重力是3000N；
（3）吊车满载时克服总重力做了6.4×106J的功。【分析】 （1）已知索道全长和运行时间，根据求吊车运行的平均速度；
（2）根据G=mg求吊车的重力，已知吊车上端钢绳能承受的最大拉力，即吊车与人最大总重力，从而可得吊车载人的最大重力；
（3）已知从索道最高处运行到最低处的高度差，根据W=Gh求吊车满载时克服总重力做的功。
（1）吊车运行的平均速度为
（2）吊车自身所受的重力为
G车=m车g=200kg×10N/kg=2×103N
吊车上端钢绳能承受的拉力不能超过5000N，对吊车受力分析可知，吊车受到的总重力和钢绳的拉力，这两个力是一对平衡力，大小相等，所以，吊车和人的最大重力等于钢绳能承受的最大拉力，吊车和人的最大重力为
G总= F =5×103N
所以，吊车载人的最大重力为
G人= G总- G车=5×103N-2×103N=3×103N
（3）吊车满载时克服总重力做功为
W总= G总h=5×103N×1280m=6.4×106J
25．（2024九上·长沙开学考）某兴趣小组要测量一金属块的密度，设计了如下方案：将装有适量细沙的薄壁圆筒，缓慢竖直放入盛有适量水的、水平放置的长方体透明薄壁容器中，待圆筒静止后，在圆筒上对应水面的位置标记一点A，并在长方体容器上标出此时的水位线MN（如图甲所示），此时水面距容器底部10cm；然后将待测金属块用细线悬挂在圆筒下方，缓慢竖直放入水中，圆筒静止后（金属块不接触容器底部），在长方体容器上标出此时的水位线PQ（如图乙所示）；再向长方体容器中缓慢注水至圆筒上的A点与MN在同一水平面上（如图丙所示），测出PQ与此时水面的距离为，与MN的距离为。若圆筒的底面积为100cm2，长方体容器的底面积为400cm2，A点到圆筒底部的竖直距离h为4cm，水的密度为，不计细线的质量和体积。（g取10N/kg）
（1）求图甲中圆筒底部受到水的压强p；
（2）求图甲中圆筒和细沙总重力G的大小；
（3）求金属块的密度。
【答案】（1）图甲中，圆筒底部受到的液体压强
（2）图甲中，容器底部受到外侧水的压力为
圆筒所受的浮力为
圆筒漂浮在水中，处于平衡状态，则图甲中圆筒和细沙总重力G的大小为
（3）由图乙可知，加入金属块后排开水的体积的变化量为
放入金属块后整体仍处于漂浮状态，则浮力的变化量即为金属块的重力，为
金属块的质量为
圆筒浸入水中的体积变化量为
则金属块的体积为
则金属块的密度为
【知识点】浮力的利用；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】 （1）已知图甲中水的深度、水的密度，由液体压强公式可求出图甲中圆筒底部受到水的压强p；
（2）根据G=F浮=ρ水gV排=ρ水gSh算出圆桶和沙子的重力；
（3）由图甲到图丙，增加的浮力等于增加的重力求出金属块的重力，可表示出金属块的质量；根据容器中液面变化关系求出金属块的体积，根据密度公式求出金属块的密度。
（1）图甲中，圆筒底部受到的液体压强
（2）图甲中，容器底部受到外侧水的压力为
圆筒所受的浮力为
圆筒漂浮在水中，处于平衡状态，则图甲中圆筒和细沙总重力G的大小为
（3）由图乙可知，加入金属块后排开水的体积的变化量为
放入金属块后整体仍处于漂浮状态，则浮力的变化量即为金属块的重力，为
金属块的质量为
圆筒浸入水中的体积变化量为
则金属块的体积为
则金属块的密度为
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