湖南省衡阳市华新实验中学2024-2025学年九年级上学期入学考试物理试题
一、单选题（共12题；共36分）
1．（2024九上·衡阳开学考）下列四位科学家中，以其名字命名力的单位的是（ ）
A．伽利略 B．牛顿 C．帕斯卡 D．焦耳
2．（2024九上·衡阳开学考）有些量的大小不容易直接观测，但它的变化时引起其他量的变化却是容易直接观测的，用易观测的量显示不易观测的量，是制作测量仪器的一种思路，下列测量仪器中不是利用这种思路制作的是（ ）
A．温度计 B．量筒 C．弹簧测力计 D．压强计
3．（2024九上·衡阳开学考）在生产、生活中有很多物理知识的应用，下列说法中正确的是（ ）
A．滑雪板一般都有较大的面积，是为了增大压力
B．把书包带做得扁而宽，是为了减小书包对人体的压强
C．菜刀钝了磨一磨，是为了减小对被切物的压强
D．在铁轨下铺设枕木，是为了减小对地面的压力
4．（2024九上·衡阳开学考）如图所示，舰艇护航编队在距离较近时，一般采用“前后”形式护航，而不采用“并排”形式，下列选项与之原理相同的是（ ）
A．排水管U型返水弯 B．小孩喝饮料
C．水下穿潜水服 D．地铁站候场安全线
5．（2024九上·衡阳开学考）中国语言丰富多彩，其中蕴含着许多物理知识，下列对应的物理知识错误的是（ ）
A．四两拨千斤——杠杆原理
B．镜花水月——平面镜成的像是虚像
C．磨刀不误砍柴功——减小受力面积可以减小压强
D．以卵击石——作用力与反作用力
6．（2024九上·衡阳开学考）如图所示，在木棒的一端缠绕一些铜丝制成一个简易密度计，现将它先后放入盛有甲、乙两种液体的烧杯中，当它竖直静止在两种液体中时，液面高度相同。密度计在甲、乙两种液体中所受浮力分别为F甲和F乙，两个烧杯底部所受液体的压强分别为p甲和p乙，下列判断正确的是（ ）
①F甲=F乙 ②F甲
p乙
A．只有①③ B．只有①④ C．只有②③ D．只有②④
7．（2024九上·衡阳开学考）有一种救生艇满载时排开水的体积是2.4m3，艇的自重为1×104N，为保证安全，该救生艇最多承载的人数大约是（ ）
A．18人 B．28人 C．32人 D．48人
8．（2024九上·衡阳开学考）关于功、功率、机械效率，下列说法正确的是（ ）
A．机械效率越高，越省力
B．机械效率越高，做功越快
C．机械的功率越大，做功越多
D．机械效率越高，额外功占总功的比例越小
9．（2024九上·衡阳开学考）如图所示，将弹簧测力计左端固定在墙上，右端用细线与重力为20N的木块相连，木块放在上表面水平的小车上，弹簧测力计保持水平，现用F＝10N的力拉动小车沿水平方向做匀速直线运动，木块静止时弹簧测力计的示数为4N，则小车所受地面摩擦力的大小与方向分别是（ ）
A．10N，水平向右 B．14N，水平向左
C．6N，水平向左 D．4N，水平向右
10．（2024九上·衡阳开学考）学校运动会上举行“双摇跳绳”比赛，“双摇跳绳”是指每次在双脚跳起后，绳连续绕身体两周的跳绳方法。比赛中，初三某同学1min内摇轻绳240圈，则他在整个跳绳过程中的功率最接近于（ ）
A．150W B．500W C．1000W D．1500W
11．（2024九上·衡阳开学考）如图甲是北京冬奥会中运动员翻跃大跳台的情景。运动员不借助滑雪杖，只踩着雪板从高处滑行而下，通过起跳台起跳，完成各种空翻、转体等技术动作后落地。图乙中的虚线是比赛过程中运动员的轨迹，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A．从a点到b点的过程中，机械能守恒
B．从b点到c点的过程中，运动员的动能减少，重力势能增加
C．在c点时，运动员的动能为零
D．从c点到d点的过程中，运动员的机械能变小
12．（2024九上·衡阳开学考）如今大城市普遍存在着停车难的问题，图为“路边空中绿化存车亭”的工作原理图。O为转动轴，存车亭固定在A端，小汽车从水平地面被提升到如图所示的位置，作用在A点的动力将（ ）
A．逐渐变小 B．逐渐变大
C．先变小后变大 D．先变大后变小
二、填空题（共3题；共12分）
13．（2024九上·衡阳开学考）拖拉机的履带有一块块的金属板连接而成,每块金属块上都有一两条凸起的棱,金属板的作用和物理原理是 ,凸起的棱的作用和物理原理是 ．
14．（2024九上·衡阳开学考）用钢丝绳系上一个重为500N的物体，当钢丝绳拉着它匀速上升时，绳对物体的拉力是 N，当钢丝绳拉着物体以2m/s的速度匀速下降时，绳对物体的拉力 （变大、变小或不变）。
15．（2024九上·衡阳开学考）高速铁路的输电线，无论冬、夏都绷得直直的，以保障列车电极与输电线的良好接触。如图为输电线的牵引装置，钢绳通过滑轮组悬挂10个相同的坠砣，每个坠砣质量为15kg，不计滑轮和钢绳自重及摩擦，输电线A端受到的拉力大小为 N。若某段时间内坠砣串下降了20cm，则输电线A端向左移动了 m。（g=10N/kg，不考虑钢绳的热胀冷缩）
三、作图题（共2题；共4分）
16．（2024九上·衡阳开学考）劳动课上小明正在学习羊角锤的使用方法，他想利用羊角锤撬起钉子（如图所示），请你在锤柄A点处画出撬起钉子所施加的最小的动力F。
17．（2024九上·衡阳开学考）如图，一只丹顶鹤正沿直线朝斜向上方向匀速滑翔，画出①此时丹顶鹤受到重力，②空气对它的作用力的示意图。（图中O点表示丹顶鹤的重心）
四、实验探究题（共3题；共30分）
18．（2024九上·衡阳开学考）在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中，小江同学设计了如图所示甲、乙、丙三次实验。让小球从同一斜面上某处由静止开始向下运动，然后与放在水平面上的纸盒相碰，小球与纸盒在水平面上共同移动一段距离后静止。
（1）此实验是通过观察小球和纸盒在水平面移动的距离，来比较三个小球到达水平面时动能的大小，这种实验方法称为 （选填“控制变量法”或“转换法”）；
（2）要探究动能大小与物体质量的关系应选用 两图，得出的结论是： 相同的物体，质量越大，动能越大；
（3）如果水平面绝对光滑，本实验将 （选填“能”或“不能”）达到探究目的。
19．（2024九上·衡阳开学考）为了探究“阻力对物体运动的影响”，小夏设计了如图所示的斜面实验。让同一小车滑到接触面分别为毛巾、棉布和木板的水平面上，观察小车在水平面上滑行的距离。
（1）实验过程中应让小车从斜面的 由静止滑下，这样做的目的是使小车到达斜面底端的 ；
（2）比较如图所示三次实验，发现阻力越小，小车滑行的距离就越 ，说明小车运动的速度改变得越 ；
（3）由此可以推断：如果水平面绝对光滑，物体受到的阻力为零，它的速度将不会减小，这时物体将 。由此可知物体的运动 （填“需要”或“不需要”）力来维持。
20．（2024九上·衡阳开学考）小刚同学在测量某液体的密度时，将两端开口、底部带有阀门K的三通U形玻璃管倒置在两个容器中，左侧容器盛有密度已知（ρ0）的液体。右侧容器盛有待测液体（ρ）。先用抽气机抽出U形管内的部分空气，再关闭阀门K，如图所示：
(1)如图所示，液柱会上升是因为玻璃管内部气压 （选填“大于”或“小于”）玻璃管外部大气压，形成压强差；
(2)为了测量右侧液体的密度还需要的测量器材是 ，需要测量的物理量有 ；
(3)根据已知液体密度和测量得到的物理量，可得出待测液体密度的表达式为 ；
(4)空气不能完全抽空，测量结果 （选填“偏大”“偏小”或“不受影响”）。
五、计算题（共2题；共18分）
21．（2024九上·衡阳开学考）某智能机器人的质量为80kg，其轮子与水平地面接触的总面积为。在水平地面上工作时，该机器人匀速直线移动的速度为1m/s，所受阻力是机器人重力的0.05倍。求：（取）
（1）机器人对水平地面的压强；
（2）机器人在水平地面上匀速直线移动时的牵引力；
（3）机器人在水平地面上匀速直线移动20s，此过程中牵引力做的功和功率。
22．（2024九上·衡阳开学考）达州锂钾资源储量丰富，具有品位高、易开发等特点，其锂钾综合开发园区项目被省委、省政府纳入全省“5+1”重点特色园区培育名单和川东北经济区“十大产业”协同推进项目。项目建设中，工人用如图所示的装置将质量为70kg的建筑材料匀速提升了6m，用时10s。电动机的输出功率恒定为600W（即绳子末端拉力的功率），不计绳重和摩擦，g=10N/kg。求：
（1）10s内电动机输出的总功；
（2）动滑轮所受的重力；
（3）若用此滑轮组匀速提升另一批建筑材料时，机械效率是90%，则该建筑材料上升的速度。
答案解析部分
1．【答案】B
【知识点】力的概念及单位
【解析】【解答】A．伽利略是在前人的基础上研究力学，A不符合题意；
B．牛顿是力学的奠基人，为了纪念牛顿，将力的单位命名为牛顿，B符合题意；
C．帕斯卡是压强的单位，C不符合题意；
D．焦耳是能量的单位，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】牢记常见物理量的单位，解答即可。
2．【答案】B
【知识点】物理学方法
【解析】【解答】 有些量的大小不容易直接观测，但它的变化时引起其他量的变化却是容易直接观测的 ，这种方法在物体学中叫做转换法，如温度计是利用液体热胀冷缩、弹簧测力计用弹簧的变化量来表示拉力或压力的大小、压强计也是用液面的变化来表示压强的变化，量筒是直接读数得出体积，没有转换或转化的思想．故选择B．
选B．
【分析】转换法：在物理实验中，某些物理量（内能、电能、温度）难以直接观察，需要转换成容易观察的指标进行测量，如温度计的使用、压强计的使用等等。
3．【答案】B
【知识点】增大压强的方法及其应用；减小压强的方法及其应用
【解析】【解答】AD．滑雪板较大的面积，在铁轨下面铺设枕木，通过增大受力面积来减小压强，故AD错误；
B．把书包带做得扁而宽，通过增大受力面积来减小书包对人体的压强，故B正确；
C．菜刀钝了磨一磨，通过减小受力面积来增大压强，故C错误；
故选B。
【分析】压强的计算公式：F=Ps，增加压强的方式有增加压力、减小受力面积、减小压强的方式有减小压力，增加受力面积。
4．【答案】D
【知识点】液体压强计算公式的应用；连通器原理及其应用；大气压的综合应用；流体压强与流速的关系
【解析】【解答】舰艇护航编队在距离较近时，采用“前后”形式护航，原因是流体流速越大的位置压强越小。
A. 排水管U型返水弯不是利用流速和压强的关系，而是利用连通器原理，故A不符合题意；
B. 小孩喝饮料，将吸管内部的空气吸出导致压强减小，在外界气压作用下使得饮料压入人口，故B不符合题意；
C. 水下穿潜水服是利用液体压强随深度的增加而增大而制作，故C不符合题意；
D. 地铁站候场安全线是由于列车速度大导致压强小，避免出现危险而设置的，故D符合题意。
故选D。
【分析】1、压强和流速的关系：压强越大，流速越小，应用为飞机机翼上凸，空气流速快，导致压强较小，形成向上的升力；
2、大气压的应用：吸盘是将吸盘内部的气压减小，导致外界大气压大于内部气压，将吸盘压在墙面，和吸管吸取饮料的原理相同。
5．【答案】C
【知识点】光的反射；力作用的相互性；增大压强的方法及其应用；杠杆的平衡分析法及其应用
【解析】【解答】A．“四两拨千斤”正是应用了省力杠杆的原理，动力臂越长，则需要的动力越小，故A正确，不符合题意；
B．花在镜中和月亮在水中形成像，本质是光的反射形成的虚像，故B正确，不符合题意；
C．刀磨后变得锋利，通过减小受力面积来增大压强，故C错误，符合题意；
D．以卵击石，卵对石头施加力的同时，由于相互作用力，卵会受到石头力的作用，是作用力与反作用力，故D正确，不符合题意。
故选C。
【分析】杠杆原理的应用：杠杆的平衡条件为：动力×动力臂=阻力×阻力臂；
光的反射：光在同一种介质中传播中，遇到反射面，将一部分光反射回来的现象叫做光的反射，常见例子有：平面镜反射，湖面反射；
压强的计算公式：F=Ps，增加压强的方式有增加压力、减小受力面积、减小压强的方式有减小压力，增加受力面积；
相互作用力：作用力是相互的，施力物体也是受力物体。特点为大小相等、方向相反、作用在两个物体上。
6．【答案】A
【知识点】液体压强计算公式的应用；阿基米德原理；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】密度计在两液体中均处于漂浮状态，即F浮=G，所以密度计在两种液体中所受的浮力相等；故①正确，②错误；由图知，甲中密度计排开液体的体积大于乙中排开液体的体积，根据F浮=ρ液gV排可知，甲液体的密度小于乙液体的密度，液面高度相同，则根据p=ρgh可知，两个烧杯底部所受液体的压强p甲故选A。
【分析】1、浮力的本质为上下表面产生的压力差，计算公式为F浮=ρ液gV排，所以物体所受浮力和物体所处的深度无关，与排开水的体积有关，当排开水的体积越小时，浮力越小，排开水的体积越大时，浮力越大；
2、阿基米德原理：物体排开水的重力等于物体所受浮力；
3、物体沉浮条件：物体悬浮时的浮力等于重力（排开水的体积等于物体体积），物体的密度等于液体的密度，物体漂浮表明浮力等于重力（排开水的体积小于物体体积），物体的密度小于液体的密度，物体下沉时重力大于浮力（排开水的体积等于物体体积），物体的密度大于液体的密度。
7．【答案】A
【知识点】阿基米德原理
【解析】【解答】救生艇满载时，漂浮在水面上，受到的浮力等于重力，结合浮力计算公式计算可知，
设游艇的自重为G1，最多可承载的人重力为G2，游艇漂浮最多可承载的人的重力为
，一个人的体重约700N，最多可承载的人数，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
【分析】1、浮力的本质为上下表面产生的压力差，计算公式为F浮=ρ液gV排，所以物体所受浮力和物体所处的深度无关，与排开水的体积有关，当排开水的体积越小时，浮力越小，排开水的体积越大时，浮力越大；
2、阿基米德原理：物体排开水的重力等于物体所受浮力；
3、物体沉浮条件：物体悬浮时的浮力等于重力（排开水的体积等于物体体积），物体的密度等于液体的密度，物体漂浮表明浮力等于重力（排开水的体积小于物体体积），物体的密度小于液体的密度，物体下沉时重力大于浮力（排开水的体积等于物体体积），物体的密度大于液体的密度。
8．【答案】D
【知识点】功率的概念；机械效率
【解析】【解答】A．机械效率与机械省不省力无关，故A错误；
B．机械效率高做功不一定快，故B错误；
C．功率大，做功时间不确定，做功多少不能确定，故C错误；
D．由机械效率的公式可知，机械效率越高，有用功占比越高，所以额外功在总功中占的比例越小，故D正确。
故选D。
【分析】效率的计算：；
功率的公式：W=Pt，机械效率和功率无关。功率打，做功越快。
9．【答案】C
【知识点】二力平衡的条件及其应用；力的合成与应用；摩擦力的方向
【解析】【解答】向右匀速拉动小车时，木块和地面保持静止，所以小车和木块均受力平衡，木块受到弹簧测力计的示数为4N，所以摩擦力的大小为4N，方向向右，根据相互作用力，可知，小车受到木块的摩擦力方向向左，大小为4N，对小车进行受力分析可知，小车受到向右的拉力，大小为10N，向左的摩擦力，大小为4N，所以受到地面向左的摩擦力6N.
故选C。
【分析】1、力和运动：物体静止或者做匀速直线运动，物体受到平衡力的作用；
2、力的合成：同一方向上力的合成为代数和的加减。
10．【答案】A
【知识点】功率的计算；重力及其大小的计算；功的计算及应用
【解析】【解答】中学生的质量约为50kg，结合重力公式G=mg计算可知其重力约为G=mg=50kg×10N/kg=500N，每次起跳的高度约为0.15m，根据做功公式W=Gh计算可知他跳一次绳做的功W=Gh=500N×0.15m=75J，所以1min内摇轻绳240圈，则人跳起的次数为，所以in内一共做的功W总=nW=120×75J=9000J，结合功率公式计算可知他在整个跳绳过程中的功率
，
故选A。
【分析】做功公式：W=Fs，功率的计算：W=Pt，题目中结合常识结算人的重力和弹跳的高度，进而计算一分钟跳绳重力做功，和功率。
11．【答案】B
【知识点】机械能及其转化；机械能守恒条件
【解析】【解答】A．从a点到b点的过程中，受到摩擦，机械能不守恒，故A错误；
B．从b点到c点的过程中，速度减小，高度增大，运动员的动能减少，重力势能增加，故B正确；
C．在c点时，运动员具有速度，动能不为零，故C错误；
D．从c点到d点的过程中，运动员受到重力作用，运动员的机械能不变，故D错误。
故选B。
【分析】机械能：机械能为动能和重力势能之和，当质量不变时，动能和速度成正比，速度不变时，动能和质量成正比；当质量不变时，重力势能和高度成正比，高度不变时，重力势能和质量成正比。
12．【答案】A
【知识点】杠杆的平衡条件；杠杆的动态平衡分析
【解析】【解答】拉力即动力始终与OA垂直，动力臂不变，小汽车从水平地面被提升到如图所示的位置的过程中，车的重力不变，阻力的力臂逐渐变小，由可知，动力逐渐变小。
故选A。
【分析】杠杆原理的应用：杠杆的平衡条件为：动力×动力臂=阻力×阻力臂。
13．【答案】减小压强；增大摩擦
【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】拖拉机履带是用一块块金属板连接而成的，是为了在压力一定时，增大受力面积来减小拖拉机对路面的压强，保护路面。每块金属板上都有1 2条凸起的棱，是为了在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦的。
故答案为：减小压强；增大摩擦。
【分析】增大受力面积可以减小压强，增大粗糙程度可以增大摩擦力。
14．【答案】500；不变
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】钢丝绳拉着物体匀速上升时，此时物体受力平衡，绳对物体的拉力和物体的重力大小相等，绳子对物体的拉力为500N。当钢丝绳拉着物体以2m/s的速度匀速下降时，绳对物体的拉力和物体的重力仍是一对平衡力，拉力仍为500N，大小不变。
【分析】力和运动：物体静止或者做匀速直线运动，物体受到平衡力的作用。
15．【答案】3000；0.1
【知识点】滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】 每个坠砣质量为15kg ，结合重力公式G=mg计算10个坠砣的总重力
，动滑轮缠绕绳子数为2，不计滑轮和钢绳自重及摩擦，可得
动滑轮缠绕绳子数为2，坠砣串下降高度，则输电线A端向左移动的距离。
【分析】1、动滑轮的工作特点：可以省力，但是费距离，定滑轮的工作特点：可以改变方向但是不省力。
2、拉力的计算， ，n为动滑轮缠绕绳子数，绳子移动的距离为物体移动距离的n倍。
16．【答案】
【知识点】力臂的画法
【解析】【解答】最长的力臂为OA，力臂和力的作用线相互垂直，所以作出垂直于力臂的作用力F，如下图
【分析】力臂的画法：力臂是支点和力的作用线的垂线段。
17．【答案】
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】丹顶鹤沿直线向斜上方匀速滑翔，所以重力和空气对它的作用力是一对平衡力，如图所示：
【分析】力和运动：物体静止或者做匀速直线运动，物体受到平衡力的作用。
18．【答案】转换法；甲乙；速度；不能
【知识点】探究影响物体动能大小的因素
【解析】【解答】（1）动能的大小在实验中不易直接测量，所以将纸盒被撞击的距离转换为小球的动能大小，该方法为转换法。
（2）要探究动能大小与物体质量的关系，变量为质量，所以保持速度相同，故选甲乙两图。由甲乙可知速度相同的物体，质量越大，动能越大。
（3）水平面绝对光滑，小球和纸盒在水面上不受力将保持原来的速度做匀速直线运动，这个实验将无法完成。
【分析】1、物理学方法：转换法：在物理实验中，某些物理量（动能、电能）难以直接观察，需要转换成容易观察的指标进行测量；
2、机械能：机械能为动能和重力势能之和，当质量不变时，动能和速度成正比，速度不变时，动能和质量成正比；当质量不变时，重力势能和高度成正比，高度不变时，重力势能和质量成正比；
3、阻力越大，小车速度减小的越快，阻力越小，小车速度减小的越慢，据此可以推断阻力为0时，小车将做匀速直线运动。
19．【答案】同一高度；速度相同；长；慢；匀速直线运动；不需要
【知识点】阻力对物体运动影响的探究实验
【解析】【解答】（1）动能的大小在实验中不易直接测量，所以将纸盒被撞击的距离转换为小球的动能大小，该方法为转换法。
（2）要探究动能大小与物体质量的关系，变量为质量，所以保持速度相同，故选甲乙两图。由甲乙可知速度相同的物体，质量越大，动能越大。
（3）水平面绝对光滑，小球和纸盒在水面上不受力将保持原来的速度做匀速直线运动，这个实验将无法完成。
【分析】1、物理学方法：转换法：在物理实验中，某些物理量（动能、电能）难以直接观察，需要转换成容易观察的指标进行测量；
2、机械能：机械能为动能和重力势能之和，当质量不变时，动能和速度成正比，速度不变时，动能和质量成正比；当质量不变时，重力势能和高度成正比，高度不变时，重力势能和质量成正比；
3、阻力越大，小车速度减小的越快，阻力越小，小车速度减小的越慢，据此可以推断阻力为0时，小车将做匀速直线运动。
20．【答案】小于；刻度尺；h1和h2；ρ=ρ0；不受影响
【知识点】密度公式及其应用；液体压强计算公式的应用；大气压的综合应用
【解析】【解答】(1)抽气机抽出U型管内部分空气，内部气压小于外部气压，外界大气压使液柱上升。
(2)根据液体压强计算公式可知，需要使用刻度尺测量液柱高度h1和h2。
(3)[左右管内气压处于平衡状态，受力面积相等，根据压强公式计算可知左管与右管中压强相等；左管中压强为，右管中压强为，解得
(4)不能完全抽空空气，两侧上方的气压相等，测量结果不受影响。
【分析】1、压强的计算公式：P=F/S，增加压强的方式有增加压力、减小受力面积、减小压强的方式有减小压力，增加受力面积；
2、压强的计算：公式为P=ρgh，压强和液体的密度、浸没深度有关，且密度越大，压强越大，深度越大，压强越大， 在同种液体的同一深度，液体向各个方向的压强 相同。
21．【答案】解：（1）机器人的重力G=mg=80kg×10N/kg=800N。在水平地面上工作时，机器人对水平地面的压力F=G=800N；机器人对水平地面的压强；
（2）机器人在水平地面受到的阻力f=0.05G=0.05×800N=40N，机器人匀速直线运动时，机器人在水平方向上受力平衡，牵引力和阻力是平衡力，则机器人的牵引力F牵=f=40N；
（3）机器人在水平地面上移动20s的路程s=vt=1m/s×20s=20m；此过程中牵引力做的功W=F牵s=40N×20m=800J，牵引力的功率
。
答：（1）机器人对水平地面的压强是1.6×106Pa；
（2）机器人在水平地面上匀速直线移动时的牵引力是40N；
（3）机器人在水平地面上匀速直线移动20s，此过程中牵引力做的功和功率分别是800J和40W。
【知识点】功率计算公式的应用；压强的大小及其计算；功的计算及应用
【解析】【分析】（1）根据G=mg计算机器人的重力，在水平地面上工作时，机器人对水平地面的压力等于重力，即F=G，根据压强公式F=Ps计算机器人对水平地面的压强。
（2）机器人在水平地面受到的阻力f=0.05G。机器人匀速直线运动时，F牵=f。
（3）机器人在水平地面上移动20s的路程s=vt。结合W=Fs计算此过程中牵引力做的功，结合功率公式计算牵引力功率。
22．【答案】解：（1）电动机输出的功为；
（2）将建筑材料提升2m，2段绳子与动滑轮接触，则绳子末端下降的距离为s=2h=2×6m=12m；电动机对绳子末的拉力为；建筑材料重不考绳子重与摩擦，动滑轮的重为
；
（3）由，得，可知此时对绳子末端的拉力为F=1500N，则绳子末端移动的速度为，建筑材料上升的速度为
。
答：（1）10s内电动机输出的总功6000J；
（2）动滑轮所受的重力300N；
（3）该建筑材料上升的速度0.2m/s。
【知识点】速度公式及其应用；重力及其大小的计算；动滑轮拉力的计算；滑轮（组）的机械效率；电功的计算
【解析】【分析】（1）根据W=Pt计算电动机输出的功。
（2）将建筑材料提升2m，动滑轮缠绕绳子数为2，则绳子末端下降的距离为建筑材料的2倍，即s=2h，根据做功公式计算电动机对绳子末的拉力；建筑材料重；不考绳子重与摩擦，动滑轮的重为。
（3）由效率功公式计算可知此时对绳子末端的拉力F；根据做功公式计算绳子末端移动的速度为，所以建筑材料上升的速度为
。
1 / 1湖南省衡阳市华新实验中学2024-2025学年九年级上学期入学考试物理试题
一、单选题（共12题；共36分）
1．（2024九上·衡阳开学考）下列四位科学家中，以其名字命名力的单位的是（ ）
A．伽利略 B．牛顿 C．帕斯卡 D．焦耳
【答案】B
【知识点】力的概念及单位
【解析】【解答】A．伽利略是在前人的基础上研究力学，A不符合题意；
B．牛顿是力学的奠基人，为了纪念牛顿，将力的单位命名为牛顿，B符合题意；
C．帕斯卡是压强的单位，C不符合题意；
D．焦耳是能量的单位，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】牢记常见物理量的单位，解答即可。
2．（2024九上·衡阳开学考）有些量的大小不容易直接观测，但它的变化时引起其他量的变化却是容易直接观测的，用易观测的量显示不易观测的量，是制作测量仪器的一种思路，下列测量仪器中不是利用这种思路制作的是（ ）
A．温度计 B．量筒 C．弹簧测力计 D．压强计
【答案】B
【知识点】物理学方法
【解析】【解答】 有些量的大小不容易直接观测，但它的变化时引起其他量的变化却是容易直接观测的 ，这种方法在物体学中叫做转换法，如温度计是利用液体热胀冷缩、弹簧测力计用弹簧的变化量来表示拉力或压力的大小、压强计也是用液面的变化来表示压强的变化，量筒是直接读数得出体积，没有转换或转化的思想．故选择B．
选B．
【分析】转换法：在物理实验中，某些物理量（内能、电能、温度）难以直接观察，需要转换成容易观察的指标进行测量，如温度计的使用、压强计的使用等等。
3．（2024九上·衡阳开学考）在生产、生活中有很多物理知识的应用，下列说法中正确的是（ ）
A．滑雪板一般都有较大的面积，是为了增大压力
B．把书包带做得扁而宽，是为了减小书包对人体的压强
C．菜刀钝了磨一磨，是为了减小对被切物的压强
D．在铁轨下铺设枕木，是为了减小对地面的压力
【答案】B
【知识点】增大压强的方法及其应用；减小压强的方法及其应用
【解析】【解答】AD．滑雪板较大的面积，在铁轨下面铺设枕木，通过增大受力面积来减小压强，故AD错误；
B．把书包带做得扁而宽，通过增大受力面积来减小书包对人体的压强，故B正确；
C．菜刀钝了磨一磨，通过减小受力面积来增大压强，故C错误；
故选B。
【分析】压强的计算公式：F=Ps，增加压强的方式有增加压力、减小受力面积、减小压强的方式有减小压力，增加受力面积。
4．（2024九上·衡阳开学考）如图所示，舰艇护航编队在距离较近时，一般采用“前后”形式护航，而不采用“并排”形式，下列选项与之原理相同的是（ ）
A．排水管U型返水弯 B．小孩喝饮料
C．水下穿潜水服 D．地铁站候场安全线
【答案】D
【知识点】液体压强计算公式的应用；连通器原理及其应用；大气压的综合应用；流体压强与流速的关系
【解析】【解答】舰艇护航编队在距离较近时，采用“前后”形式护航，原因是流体流速越大的位置压强越小。
A. 排水管U型返水弯不是利用流速和压强的关系，而是利用连通器原理，故A不符合题意；
B. 小孩喝饮料，将吸管内部的空气吸出导致压强减小，在外界气压作用下使得饮料压入人口，故B不符合题意；
C. 水下穿潜水服是利用液体压强随深度的增加而增大而制作，故C不符合题意；
D. 地铁站候场安全线是由于列车速度大导致压强小，避免出现危险而设置的，故D符合题意。
故选D。
【分析】1、压强和流速的关系：压强越大，流速越小，应用为飞机机翼上凸，空气流速快，导致压强较小，形成向上的升力；
2、大气压的应用：吸盘是将吸盘内部的气压减小，导致外界大气压大于内部气压，将吸盘压在墙面，和吸管吸取饮料的原理相同。
5．（2024九上·衡阳开学考）中国语言丰富多彩，其中蕴含着许多物理知识，下列对应的物理知识错误的是（ ）
A．四两拨千斤——杠杆原理
B．镜花水月——平面镜成的像是虚像
C．磨刀不误砍柴功——减小受力面积可以减小压强
D．以卵击石——作用力与反作用力
【答案】C
【知识点】光的反射；力作用的相互性；增大压强的方法及其应用；杠杆的平衡分析法及其应用
【解析】【解答】A．“四两拨千斤”正是应用了省力杠杆的原理，动力臂越长，则需要的动力越小，故A正确，不符合题意；
B．花在镜中和月亮在水中形成像，本质是光的反射形成的虚像，故B正确，不符合题意；
C．刀磨后变得锋利，通过减小受力面积来增大压强，故C错误，符合题意；
D．以卵击石，卵对石头施加力的同时，由于相互作用力，卵会受到石头力的作用，是作用力与反作用力，故D正确，不符合题意。
故选C。
【分析】杠杆原理的应用：杠杆的平衡条件为：动力×动力臂=阻力×阻力臂；
光的反射：光在同一种介质中传播中，遇到反射面，将一部分光反射回来的现象叫做光的反射，常见例子有：平面镜反射，湖面反射；
压强的计算公式：F=Ps，增加压强的方式有增加压力、减小受力面积、减小压强的方式有减小压力，增加受力面积；
相互作用力：作用力是相互的，施力物体也是受力物体。特点为大小相等、方向相反、作用在两个物体上。
6．（2024九上·衡阳开学考）如图所示，在木棒的一端缠绕一些铜丝制成一个简易密度计，现将它先后放入盛有甲、乙两种液体的烧杯中，当它竖直静止在两种液体中时，液面高度相同。密度计在甲、乙两种液体中所受浮力分别为F甲和F乙，两个烧杯底部所受液体的压强分别为p甲和p乙，下列判断正确的是（ ）
①F甲=F乙 ②F甲p乙
A．只有①③ B．只有①④ C．只有②③ D．只有②④
【答案】A
【知识点】液体压强计算公式的应用；阿基米德原理；物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】密度计在两液体中均处于漂浮状态，即F浮=G，所以密度计在两种液体中所受的浮力相等；故①正确，②错误；由图知，甲中密度计排开液体的体积大于乙中排开液体的体积，根据F浮=ρ液gV排可知，甲液体的密度小于乙液体的密度，液面高度相同，则根据p=ρgh可知，两个烧杯底部所受液体的压强p甲故选A。
【分析】1、浮力的本质为上下表面产生的压力差，计算公式为F浮=ρ液gV排，所以物体所受浮力和物体所处的深度无关，与排开水的体积有关，当排开水的体积越小时，浮力越小，排开水的体积越大时，浮力越大；
2、阿基米德原理：物体排开水的重力等于物体所受浮力；
3、物体沉浮条件：物体悬浮时的浮力等于重力（排开水的体积等于物体体积），物体的密度等于液体的密度，物体漂浮表明浮力等于重力（排开水的体积小于物体体积），物体的密度小于液体的密度，物体下沉时重力大于浮力（排开水的体积等于物体体积），物体的密度大于液体的密度。
7．（2024九上·衡阳开学考）有一种救生艇满载时排开水的体积是2.4m3，艇的自重为1×104N，为保证安全，该救生艇最多承载的人数大约是（ ）
A．18人 B．28人 C．32人 D．48人
【答案】A
【知识点】阿基米德原理
【解析】【解答】救生艇满载时，漂浮在水面上，受到的浮力等于重力，结合浮力计算公式计算可知，
设游艇的自重为G1，最多可承载的人重力为G2，游艇漂浮最多可承载的人的重力为
，一个人的体重约700N，最多可承载的人数，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
【分析】1、浮力的本质为上下表面产生的压力差，计算公式为F浮=ρ液gV排，所以物体所受浮力和物体所处的深度无关，与排开水的体积有关，当排开水的体积越小时，浮力越小，排开水的体积越大时，浮力越大；
2、阿基米德原理：物体排开水的重力等于物体所受浮力；
3、物体沉浮条件：物体悬浮时的浮力等于重力（排开水的体积等于物体体积），物体的密度等于液体的密度，物体漂浮表明浮力等于重力（排开水的体积小于物体体积），物体的密度小于液体的密度，物体下沉时重力大于浮力（排开水的体积等于物体体积），物体的密度大于液体的密度。
8．（2024九上·衡阳开学考）关于功、功率、机械效率，下列说法正确的是（ ）
A．机械效率越高，越省力
B．机械效率越高，做功越快
C．机械的功率越大，做功越多
D．机械效率越高，额外功占总功的比例越小
【答案】D
【知识点】功率的概念；机械效率
【解析】【解答】A．机械效率与机械省不省力无关，故A错误；
B．机械效率高做功不一定快，故B错误；
C．功率大，做功时间不确定，做功多少不能确定，故C错误；
D．由机械效率的公式可知，机械效率越高，有用功占比越高，所以额外功在总功中占的比例越小，故D正确。
故选D。
【分析】效率的计算：；
功率的公式：W=Pt，机械效率和功率无关。功率打，做功越快。
9．（2024九上·衡阳开学考）如图所示，将弹簧测力计左端固定在墙上，右端用细线与重力为20N的木块相连，木块放在上表面水平的小车上，弹簧测力计保持水平，现用F＝10N的力拉动小车沿水平方向做匀速直线运动，木块静止时弹簧测力计的示数为4N，则小车所受地面摩擦力的大小与方向分别是（ ）
A．10N，水平向右 B．14N，水平向左
C．6N，水平向左 D．4N，水平向右
【答案】C
【知识点】二力平衡的条件及其应用；力的合成与应用；摩擦力的方向
【解析】【解答】向右匀速拉动小车时，木块和地面保持静止，所以小车和木块均受力平衡，木块受到弹簧测力计的示数为4N，所以摩擦力的大小为4N，方向向右，根据相互作用力，可知，小车受到木块的摩擦力方向向左，大小为4N，对小车进行受力分析可知，小车受到向右的拉力，大小为10N，向左的摩擦力，大小为4N，所以受到地面向左的摩擦力6N.
故选C。
【分析】1、力和运动：物体静止或者做匀速直线运动，物体受到平衡力的作用；
2、力的合成：同一方向上力的合成为代数和的加减。
10．（2024九上·衡阳开学考）学校运动会上举行“双摇跳绳”比赛，“双摇跳绳”是指每次在双脚跳起后，绳连续绕身体两周的跳绳方法。比赛中，初三某同学1min内摇轻绳240圈，则他在整个跳绳过程中的功率最接近于（ ）
A．150W B．500W C．1000W D．1500W
【答案】A
【知识点】功率的计算；重力及其大小的计算；功的计算及应用
【解析】【解答】中学生的质量约为50kg，结合重力公式G=mg计算可知其重力约为G=mg=50kg×10N/kg=500N，每次起跳的高度约为0.15m，根据做功公式W=Gh计算可知他跳一次绳做的功W=Gh=500N×0.15m=75J，所以1min内摇轻绳240圈，则人跳起的次数为，所以in内一共做的功W总=nW=120×75J=9000J，结合功率公式计算可知他在整个跳绳过程中的功率
，
故选A。
【分析】做功公式：W=Fs，功率的计算：W=Pt，题目中结合常识结算人的重力和弹跳的高度，进而计算一分钟跳绳重力做功，和功率。
11．（2024九上·衡阳开学考）如图甲是北京冬奥会中运动员翻跃大跳台的情景。运动员不借助滑雪杖，只踩着雪板从高处滑行而下，通过起跳台起跳，完成各种空翻、转体等技术动作后落地。图乙中的虚线是比赛过程中运动员的轨迹，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A．从a点到b点的过程中，机械能守恒
B．从b点到c点的过程中，运动员的动能减少，重力势能增加
C．在c点时，运动员的动能为零
D．从c点到d点的过程中，运动员的机械能变小
【答案】B
【知识点】机械能及其转化；机械能守恒条件
【解析】【解答】A．从a点到b点的过程中，受到摩擦，机械能不守恒，故A错误；
B．从b点到c点的过程中，速度减小，高度增大，运动员的动能减少，重力势能增加，故B正确；
C．在c点时，运动员具有速度，动能不为零，故C错误；
D．从c点到d点的过程中，运动员受到重力作用，运动员的机械能不变，故D错误。
故选B。
【分析】机械能：机械能为动能和重力势能之和，当质量不变时，动能和速度成正比，速度不变时，动能和质量成正比；当质量不变时，重力势能和高度成正比，高度不变时，重力势能和质量成正比。
12．（2024九上·衡阳开学考）如今大城市普遍存在着停车难的问题，图为“路边空中绿化存车亭”的工作原理图。O为转动轴，存车亭固定在A端，小汽车从水平地面被提升到如图所示的位置，作用在A点的动力将（ ）
A．逐渐变小 B．逐渐变大
C．先变小后变大 D．先变大后变小
【答案】A
【知识点】杠杆的平衡条件；杠杆的动态平衡分析
【解析】【解答】拉力即动力始终与OA垂直，动力臂不变，小汽车从水平地面被提升到如图所示的位置的过程中，车的重力不变，阻力的力臂逐渐变小，由可知，动力逐渐变小。
故选A。
【分析】杠杆原理的应用：杠杆的平衡条件为：动力×动力臂=阻力×阻力臂。
二、填空题（共3题；共12分）
13．（2024九上·衡阳开学考）拖拉机的履带有一块块的金属板连接而成,每块金属块上都有一两条凸起的棱,金属板的作用和物理原理是 ,凸起的棱的作用和物理原理是 ．
【答案】减小压强；增大摩擦
【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】拖拉机履带是用一块块金属板连接而成的，是为了在压力一定时，增大受力面积来减小拖拉机对路面的压强，保护路面。每块金属板上都有1 2条凸起的棱，是为了在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦的。
故答案为：减小压强；增大摩擦。
【分析】增大受力面积可以减小压强，增大粗糙程度可以增大摩擦力。
14．（2024九上·衡阳开学考）用钢丝绳系上一个重为500N的物体，当钢丝绳拉着它匀速上升时，绳对物体的拉力是 N，当钢丝绳拉着物体以2m/s的速度匀速下降时，绳对物体的拉力 （变大、变小或不变）。
【答案】500；不变
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】钢丝绳拉着物体匀速上升时，此时物体受力平衡，绳对物体的拉力和物体的重力大小相等，绳子对物体的拉力为500N。当钢丝绳拉着物体以2m/s的速度匀速下降时，绳对物体的拉力和物体的重力仍是一对平衡力，拉力仍为500N，大小不变。
【分析】力和运动：物体静止或者做匀速直线运动，物体受到平衡力的作用。
15．（2024九上·衡阳开学考）高速铁路的输电线，无论冬、夏都绷得直直的，以保障列车电极与输电线的良好接触。如图为输电线的牵引装置，钢绳通过滑轮组悬挂10个相同的坠砣，每个坠砣质量为15kg，不计滑轮和钢绳自重及摩擦，输电线A端受到的拉力大小为 N。若某段时间内坠砣串下降了20cm，则输电线A端向左移动了 m。（g=10N/kg，不考虑钢绳的热胀冷缩）
【答案】3000；0.1
【知识点】滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【解答】 每个坠砣质量为15kg ，结合重力公式G=mg计算10个坠砣的总重力
，动滑轮缠绕绳子数为2，不计滑轮和钢绳自重及摩擦，可得
动滑轮缠绕绳子数为2，坠砣串下降高度，则输电线A端向左移动的距离。
【分析】1、动滑轮的工作特点：可以省力，但是费距离，定滑轮的工作特点：可以改变方向但是不省力。
2、拉力的计算， ，n为动滑轮缠绕绳子数，绳子移动的距离为物体移动距离的n倍。
三、作图题（共2题；共4分）
16．（2024九上·衡阳开学考）劳动课上小明正在学习羊角锤的使用方法，他想利用羊角锤撬起钉子（如图所示），请你在锤柄A点处画出撬起钉子所施加的最小的动力F。
【答案】
【知识点】力臂的画法
【解析】【解答】最长的力臂为OA，力臂和力的作用线相互垂直，所以作出垂直于力臂的作用力F，如下图
【分析】力臂的画法：力臂是支点和力的作用线的垂线段。
17．（2024九上·衡阳开学考）如图，一只丹顶鹤正沿直线朝斜向上方向匀速滑翔，画出①此时丹顶鹤受到重力，②空气对它的作用力的示意图。（图中O点表示丹顶鹤的重心）
【答案】
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【解答】丹顶鹤沿直线向斜上方匀速滑翔，所以重力和空气对它的作用力是一对平衡力，如图所示：
【分析】力和运动：物体静止或者做匀速直线运动，物体受到平衡力的作用。
四、实验探究题（共3题；共30分）
18．（2024九上·衡阳开学考）在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中，小江同学设计了如图所示甲、乙、丙三次实验。让小球从同一斜面上某处由静止开始向下运动，然后与放在水平面上的纸盒相碰，小球与纸盒在水平面上共同移动一段距离后静止。
（1）此实验是通过观察小球和纸盒在水平面移动的距离，来比较三个小球到达水平面时动能的大小，这种实验方法称为 （选填“控制变量法”或“转换法”）；
（2）要探究动能大小与物体质量的关系应选用 两图，得出的结论是： 相同的物体，质量越大，动能越大；
（3）如果水平面绝对光滑，本实验将 （选填“能”或“不能”）达到探究目的。
【答案】转换法；甲乙；速度；不能
【知识点】探究影响物体动能大小的因素
【解析】【解答】（1）动能的大小在实验中不易直接测量，所以将纸盒被撞击的距离转换为小球的动能大小，该方法为转换法。
（2）要探究动能大小与物体质量的关系，变量为质量，所以保持速度相同，故选甲乙两图。由甲乙可知速度相同的物体，质量越大，动能越大。
（3）水平面绝对光滑，小球和纸盒在水面上不受力将保持原来的速度做匀速直线运动，这个实验将无法完成。
【分析】1、物理学方法：转换法：在物理实验中，某些物理量（动能、电能）难以直接观察，需要转换成容易观察的指标进行测量；
2、机械能：机械能为动能和重力势能之和，当质量不变时，动能和速度成正比，速度不变时，动能和质量成正比；当质量不变时，重力势能和高度成正比，高度不变时，重力势能和质量成正比；
3、阻力越大，小车速度减小的越快，阻力越小，小车速度减小的越慢，据此可以推断阻力为0时，小车将做匀速直线运动。
19．（2024九上·衡阳开学考）为了探究“阻力对物体运动的影响”，小夏设计了如图所示的斜面实验。让同一小车滑到接触面分别为毛巾、棉布和木板的水平面上，观察小车在水平面上滑行的距离。
（1）实验过程中应让小车从斜面的 由静止滑下，这样做的目的是使小车到达斜面底端的 ；
（2）比较如图所示三次实验，发现阻力越小，小车滑行的距离就越 ，说明小车运动的速度改变得越 ；
（3）由此可以推断：如果水平面绝对光滑，物体受到的阻力为零，它的速度将不会减小，这时物体将 。由此可知物体的运动 （填“需要”或“不需要”）力来维持。
【答案】同一高度；速度相同；长；慢；匀速直线运动；不需要
【知识点】阻力对物体运动影响的探究实验
【解析】【解答】（1）动能的大小在实验中不易直接测量，所以将纸盒被撞击的距离转换为小球的动能大小，该方法为转换法。
（2）要探究动能大小与物体质量的关系，变量为质量，所以保持速度相同，故选甲乙两图。由甲乙可知速度相同的物体，质量越大，动能越大。
（3）水平面绝对光滑，小球和纸盒在水面上不受力将保持原来的速度做匀速直线运动，这个实验将无法完成。
【分析】1、物理学方法：转换法：在物理实验中，某些物理量（动能、电能）难以直接观察，需要转换成容易观察的指标进行测量；
2、机械能：机械能为动能和重力势能之和，当质量不变时，动能和速度成正比，速度不变时，动能和质量成正比；当质量不变时，重力势能和高度成正比，高度不变时，重力势能和质量成正比；
3、阻力越大，小车速度减小的越快，阻力越小，小车速度减小的越慢，据此可以推断阻力为0时，小车将做匀速直线运动。
20．（2024九上·衡阳开学考）小刚同学在测量某液体的密度时，将两端开口、底部带有阀门K的三通U形玻璃管倒置在两个容器中，左侧容器盛有密度已知（ρ0）的液体。右侧容器盛有待测液体（ρ）。先用抽气机抽出U形管内的部分空气，再关闭阀门K，如图所示：
(1)如图所示，液柱会上升是因为玻璃管内部气压 （选填“大于”或“小于”）玻璃管外部大气压，形成压强差；
(2)为了测量右侧液体的密度还需要的测量器材是 ，需要测量的物理量有 ；
(3)根据已知液体密度和测量得到的物理量，可得出待测液体密度的表达式为 ；
(4)空气不能完全抽空，测量结果 （选填“偏大”“偏小”或“不受影响”）。
【答案】小于；刻度尺；h1和h2；ρ=ρ0；不受影响
【知识点】密度公式及其应用；液体压强计算公式的应用；大气压的综合应用
【解析】【解答】(1)抽气机抽出U型管内部分空气，内部气压小于外部气压，外界大气压使液柱上升。
(2)根据液体压强计算公式可知，需要使用刻度尺测量液柱高度h1和h2。
(3)[左右管内气压处于平衡状态，受力面积相等，根据压强公式计算可知左管与右管中压强相等；左管中压强为，右管中压强为，解得
(4)不能完全抽空空气，两侧上方的气压相等，测量结果不受影响。
【分析】1、压强的计算公式：P=F/S，增加压强的方式有增加压力、减小受力面积、减小压强的方式有减小压力，增加受力面积；
2、压强的计算：公式为P=ρgh，压强和液体的密度、浸没深度有关，且密度越大，压强越大，深度越大，压强越大， 在同种液体的同一深度，液体向各个方向的压强 相同。
五、计算题（共2题；共18分）
21．（2024九上·衡阳开学考）某智能机器人的质量为80kg，其轮子与水平地面接触的总面积为。在水平地面上工作时，该机器人匀速直线移动的速度为1m/s，所受阻力是机器人重力的0.05倍。求：（取）
（1）机器人对水平地面的压强；
（2）机器人在水平地面上匀速直线移动时的牵引力；
（3）机器人在水平地面上匀速直线移动20s，此过程中牵引力做的功和功率。
【答案】解：（1）机器人的重力G=mg=80kg×10N/kg=800N。在水平地面上工作时，机器人对水平地面的压力F=G=800N；机器人对水平地面的压强；
（2）机器人在水平地面受到的阻力f=0.05G=0.05×800N=40N，机器人匀速直线运动时，机器人在水平方向上受力平衡，牵引力和阻力是平衡力，则机器人的牵引力F牵=f=40N；
（3）机器人在水平地面上移动20s的路程s=vt=1m/s×20s=20m；此过程中牵引力做的功W=F牵s=40N×20m=800J，牵引力的功率
。
答：（1）机器人对水平地面的压强是1.6×106Pa；
（2）机器人在水平地面上匀速直线移动时的牵引力是40N；
（3）机器人在水平地面上匀速直线移动20s，此过程中牵引力做的功和功率分别是800J和40W。
【知识点】功率计算公式的应用；压强的大小及其计算；功的计算及应用
【解析】【分析】（1）根据G=mg计算机器人的重力，在水平地面上工作时，机器人对水平地面的压力等于重力，即F=G，根据压强公式F=Ps计算机器人对水平地面的压强。
（2）机器人在水平地面受到的阻力f=0.05G。机器人匀速直线运动时，F牵=f。
（3）机器人在水平地面上移动20s的路程s=vt。结合W=Fs计算此过程中牵引力做的功，结合功率公式计算牵引力功率。
22．（2024九上·衡阳开学考）达州锂钾资源储量丰富，具有品位高、易开发等特点，其锂钾综合开发园区项目被省委、省政府纳入全省“5+1”重点特色园区培育名单和川东北经济区“十大产业”协同推进项目。项目建设中，工人用如图所示的装置将质量为70kg的建筑材料匀速提升了6m，用时10s。电动机的输出功率恒定为600W（即绳子末端拉力的功率），不计绳重和摩擦，g=10N/kg。求：
（1）10s内电动机输出的总功；
（2）动滑轮所受的重力；
（3）若用此滑轮组匀速提升另一批建筑材料时，机械效率是90%，则该建筑材料上升的速度。
【答案】解：（1）电动机输出的功为；
（2）将建筑材料提升2m，2段绳子与动滑轮接触，则绳子末端下降的距离为s=2h=2×6m=12m；电动机对绳子末的拉力为；建筑材料重不考绳子重与摩擦，动滑轮的重为
；
（3）由，得，可知此时对绳子末端的拉力为F=1500N，则绳子末端移动的速度为，建筑材料上升的速度为
。
答：（1）10s内电动机输出的总功6000J；
（2）动滑轮所受的重力300N；
（3）该建筑材料上升的速度0.2m/s。
【知识点】速度公式及其应用；重力及其大小的计算；动滑轮拉力的计算；滑轮（组）的机械效率；电功的计算
【解析】【分析】（1）根据W=Pt计算电动机输出的功。
（2）将建筑材料提升2m，动滑轮缠绕绳子数为2，则绳子末端下降的距离为建筑材料的2倍，即s=2h，根据做功公式计算电动机对绳子末的拉力；建筑材料重；不考绳子重与摩擦，动滑轮的重为。
（3）由效率功公式计算可知此时对绳子末端的拉力F；根据做功公式计算绳子末端移动的速度为，所以建筑材料上升的速度为
。
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