华师大版科学九年级上学期 第五章 简单机械与功 单元测试卷

华师大版科学九年级上学期 第五章 简单机械与功 单元测试卷
第 Ⅰ 卷 （选择题）
一、选择题(本大题共20小题，每小题3分，共60分。请选出每小题中一个符合题意的选项，不选、多选、错选均不给分)
1．（2018?荆州）如图所示，竖直固定的测力计下端挂一个滑轮组，已知每个滑轮重均为50N，滑轮组下端挂有物体B，滑轮组绳的末端通过定滑轮沿水平方向与物体A相连，此时物体A在绳的水平拉力作用下向右做匀速直线运动，测力计的示数为550N；在物体B下加挂重为90N的物体C后，同时用水平向左的力F拉动物体A使其沿水平桌面向左做匀速直线运动，此时物体B上升的速度大小为5cm/s。若不计绳重及滑轮的摩擦，g取10N/kg，则下列说法中正确的是（　　）
A．物体A所受滑动摩擦力大小为275N
B．F的大小为530N
C．F做功的功率为42W
D．B的重力为500N
2．（2018?洛阳一模）如图所示，重80N的物体，在拉力F的作用下2s内匀速上升了0.4m，动滑轮重20N，不计绳重及摩擦，则下列计算结果正确的是（　　）
A．拉力的大小为40N B．绳子自由端移动距离为1.2m
C．拉力F的功率为20W D．滑轮组的机械效率为67%
3．（2018?绵阳）如图所示，两个等高的托盘秤甲、乙放在同一水平地面上，质量分布不均匀的木条AB重24N，A、B是木条两端，O、C是木条上的两个点，AO=BO，AC=OC．A端放在托盘秤甲上，B端放在托盘秤乙上，托盘秤甲的示数是6N．现移动托盘秤甲，让C点放在托盘秤甲上。此时托盘秤乙的示数是（　　）
A．8N B．12N C．16N D．18N
4．（2018?乌鲁木齐）如图所示，轻质杆可绕O点转动。分别将质量相同的纯金块、纯银块、金银制作的王冠悬挂于杆的最左端并浸没水中，将质量与王冠相同的重物对应地悬挂在杆上的A、B、C处（图中未标出），杆恰好在水平位置平衡。测得A、C两点间的距离为7cm，B、C两点间的距离为3cm。则王冠中金和银的质量比为（　　）
A．3：7 B．7：3 C．2：5 D．5：2
5．（2018?达州）如图所示，光滑带槽的长木条AB（质量不计）可以绕支点O转动，木条的A端用竖直细线连接在地板上，OA=0.6m，OB=0.4m。在木条的B端通过细线悬挂一个长方体木块C，C的密度为0.8×103kg/m3，B端正下方放一盛满水的溢水杯。现将木块C缓慢浸入溢水杯中，当木块浸入水中一半时，从溢水口处溢出0.5N的水，杠杆处于水平平衡状态，然后让质量为300g的小球从B点沿槽向A端匀速运动，经4s的时间系在A端细绳的拉力恰好等于0，下列结果不正确的是（忽略细线的重力，g取10N/kg）（　　）
A．木块受到的浮力为0.5N
B．木块C受到细线的拉力为0.3N
C．小球刚放在B端时A端受到细线的拉力为2.2N
D．小球的运动速度为0.2m/s
6．（2018?黑龙江）如图所示的简单机械中一定费力的是（　　）
A．起瓶器 B．撬棒 C．羊角锤 D．钓鱼竿
7．（2018?齐齐哈尔）如图所示的用具，在正常使用的过程中，属于费力杠杆的是（　　）
A． B． C． D．
8．（2018?贵阳）人们应用不同的简单机械来辅助工作，正常使用下列简单机械时说法正确的是（　　）
A．筷子可以省距离 B．所有剪刀都一定省力 C．定滑轮可以省力 D．撬棒越短一定越省力
9．（2018?海南）如图所示，下列工具在使用中属于省力杠杆的是（　　）
A．筷子 B．钓鱼竿 C．钢丝钳 D．食品夹
10．（2018?陕西）如图所示的不锈钢空调架，安装时横杆OB伸出墙外由斜杆AC支撑，其中O、A两点固定在墙上，C端固定在横杆OB上，通常将空调室外机置于该支架上时，不紧靠墙体，下列相关说法正确的是（　　）
A．空调架对墙没有力的作用
B．若以O为支点，OB一定是一个省力杠杆
C．若室外机向外移动，AC对OB的支撑力变大
D．室外机不能紧靠墙体主要是为了防止漏电
11．（2018?邵阳）某校操场上正在举行升旗仪式，同学们看着国旗冉冉升起，暗暗立志要更加努力学习。在国旗上升的过程中，下列说法不正确的是（　　）
A．以地面为参照物，国旗是运动的 B．国旗由静止到运动是由于受到了力的作用
C．旗杆上端的滑轮是一个定滑轮 D．地面相对于国旗是静止的
12．（2018?贵阳）如图所示，粗糙的弧形轨道竖直固定于水平面，一小球由A点以速度ν沿轨道滚下，经另一侧等高点B后到达最高点C．下列关于小球滚动过程的分析正确的是（　　）
A．整个过程只有重力在对小球做功
B．小球在A、B两点具有的动能相同
C．小球在A、B、C三点的速度大小关系是νA＞νB＞νC
D．小球在A点具有的机械能等于它在C点具有的重力势能
13．（2018?连云港）如图所示，一物块从光滑斜面上A点由静止滑下，B为斜面AC的中点，设物块在AB段重力做功为W1，重力的功率为P1；在BC段重力做功为W2，重力的功率为P2，则下列关系正确的是（　　）
A．W1＞W2，P1＞P2 B．W1=W2，P1=P2 C．W1=W2，P1＜P2 D．W1＜W2，P1＜P2
14．（2018?无锡）用如图所示的滑轮组匀速提升200N的重物G，竖直向上的拉力F为100N，重物被提升1m，不计绳重和滑轮的摩擦，下列说法正确的是（　　）
A．拉力做的额外功是100J B．动滑轮的重力为50N
C．拉力做的总功是200J D．绳子未端移动的距离是2m
15．（2018?乐山）图甲中用力F1水平拉着重为G的物体在水平路面上匀速移动s的距离。图乙中用动滑轮拉着它也在同一路面上匀速移动s的距离，水平拉力为F2．使用动滑轮的过程中（　　）
A．总功为W总=F2s B．有用功为W有=Gs
C．机械效率为η= D．额外功为W额=2F2s﹣F1S
16．（2018?自贡）电梯匀速上升过程中，电梯的（　　）
A．动能保持不变 B．机械能保持不变 C．重力势能保持不变 D．动能转化为重力势能
17．（2018?襄阳）在排球比赛中，小明把排球竖直向上抛出，排球在运动中动能E随时间t变化的图象最接近的是（　　）
A． B． C． D．
18．（2018?泸州）在2018年泸州市中考体育考试中，小彤同学进行了实心球测试，对球运动的几个阶段，下列说法正确的是（　　）
A．小彤捡起实心球，并缓慢举高的过程中，小彤对球做功，球的重力势能增加
B．小彤将球用力投出后，球在空中运动过程中小彤对球做功，球的机械能增加
C．小彤将球用力投出后，球在空中最高点时所受的合力为零
D．球落地后在水平地面滚动一段距离停止，球在地面滚动阶段，球的机械能不变
19．（2018?湖州）在某次演习中，解放军在海拔6000米的高空空投重达8吨的新型履带式伞兵战车，如图。空投下来的战车在后阶段可认为与降落伞一起匀速竖直掉向地面。下列观点正确的是（　　）
A．伞兵战车出机舱后在水平方向仍会向前运动，这是由于战车受到惯性的作用
B．后阶段匀速下降的过程中机械能守恒
C．空投战车后，若飞机仍在原高度水平飞行，则飞机的势能比空投前减小
D．伞兵战车从出机舱到地面的整个过程中，重力做功4.8×107焦
20．（2018?聊城）2018年2月12日13时03分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，以“一箭双星”方式成功发射第二十八、二十九颗北斗导航卫星，如图所示的卫星沿椭圆轨道绕地球运行，离地球最近的一点叫近地点，最远的一点叫远地点，它在大气层外运行，不受空气阻力，则下列说法正确的是（　　）
A．卫星从远地点运行到近地点，重力势能减小，动能增大，机械能守恒
B．卫星从远地点运行到近地点，重力势能增大，动能减小，机械能守恒
C．卫星从近地点运行到远地点，重力势能增大，动能增大，机械能不守恒
D．卫星从近地点运行到远地点、重力势能减小，动能减小，机械能不守恒
第 Ⅱ 卷（非选择题）
填空题(本大题共7小题，每空1.5分，共19.5分)
21．（2018?内江）用如图甲所示的滑轮组运送货物上楼，每件货物重100N，每次运送的量不定。图乙记录了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象，则动滑轮重为　　N；当某次运送3件货物时，绳子的拉力F是　　N．（不考虑绳重和摩擦）
22．（2018?昆明）如图所示，轻质杠杆OA可绕O点无摩擦转动，A点处挂一个重为20N的物体，B点处加一个竖直向上的力F，杠杆在水平位置平衡，且OB：AB=2：1．则F=　　N，它是　　杠杆。
23．（2018?荆州）如图所示，一根足够长的轻质杠杆水平支在支架上，OA=20cm，G1是边长为5cm的正方体，G2重为20N．当OB=10cm时，绳子的拉力为　　N，此时G1对地面的压强为2×104Pa．现用一水平拉力使G2以5cm/s的速度向右匀速直线运动，经过　　s后，可使G1对地面的压力恰好为零。
24．（2018?天津）利用图甲中的撬棒撬石块时，撬林相当于　　（选填“省力”或“费力”）杠杆：利用图乙中的滑轮组匀速提升900N的重物时，若忽略滑轮自重、绳重及摩擦，人对绳的最小拉力为　　N。
25．（2018?齐齐哈尔）如图所示的杠杆（自重和摩擦不计），O是支点，A处挂一重为50N的物体，为保证杠杆在水平位置平衡，在中点B处沿　　（选填“F1”、“F2”或“F3”）方向施加的力最小，为　　N。
26．（2018?东营）如图所示，杠杆AOB能绕O点转动。在A点挂一重物G，为使杠杆保持平衡且用力最小，在B点施加一个力，这个力应该是图中的　　。
27．（2018?德阳）图甲所示的铁块重力G=4N，被吸附在竖直放置且足够长的磁性平板上，当它在竖直方向上拉力F=6N的作用下向上运动时，铁块受到的摩擦力为　　N；铁块此时速度v与时间t的关系图象如图乙所示，则4s内拉力F做功是　　J。
　
三．实验探究题（共3小题,每空2分，共22分)
28．（2018?枣庄）如图所示是小李和小王利用刻度均匀的轻质杠杆探究“杠杆平衡条件”的实验装置。
（1）实验前没挂钩码时，杠杆静止的位置如图甲所示，此时应将螺母向　　调节，使杠杆在水平位置平衡。
（2）杠杆平衡后，小李在左右两侧分别挂上钩码，如图乙所示，杠杆的　　端会下沉，要使杠杆重新在水平位置平衡，在不改变钩码悬挂点的位置和改变较少钩码的前提下，只需将　　即可。
（3）小李和小王又分别设计了两种实验方案，小李的方案如图丙所示，小王的方案如图丁所示。你认为　　的实验方案更好，请说明你的理由　　。
（4）实验中小王发现：如果在杠杆的O点用弹簧测力计施加一个向上的力，这个力在探究实验时是否影响到杠杆的平衡？请说明理由　　。
29．（2018?青岛）实验探究：探究杠杄的平衡条件
数据
如图甲，利用钩码和刻度尺测量出杠杆平衡时各个力及其力臂，测得数据如下表：
次数
动力F1/N
动力臂L1/cm
阻力F2/N
阻力臂L2/cm
1
1.0
10
2.0
5
2
1.5
5
0.5
15
3
2.0
15
1.5
20
结论
作图
①杠杆的平衡条件是　　。
②实验进行3次的目的是　　（只有个选项正确，填写对应字母）。
a．取平均值减小误差
b．使每组数据更准确
c．归纳出物理规律
③如图乙，若用弹簧测力计的拉力作动力，进行实验，请画出其动力臂。
30．（2018?台州）将普通塑料水管进行改装，能做多个实验。将塑料水管①侧面开口并标上刻度，再将塑卷水管②在侧面不同高度开两个大小合适的口。
（1）将两根塑料管按图甲连接，选合适的滑块放入管①，将一钢球从管②的口放入后，静止释放。观察并记录　　。取出钢球，将滑块移回原位，将钢球从另一个口放入，重复实验。该实验可验证动能大小与　　的关系。
（2）将两根塑料管按图乙连接验证“重力势能大小与质量的关系”请你写出实验步骤。　　
　
四．解答题(本大题共3小题，第31、33小题6分，第32题6.5分，共18.5分)
31．（2018?山西）每天都会有许多全国各地的人民群众，来到天安门广场观看升国旗仪式。天安门广场上的国旗，每天都会随太阳一起升起，25000次零失误。奇迹。天安门广场上的国旗总重为175N，升旗时（如图），国旗上升高度为30m，所使用时间2分07秒，求解下列问题：
（1）国旗上升的平均速度是多少？（保留一位小数）
（2）将国旗沿竖直方向匀速升高30m，拉力对国旗做的功是多少？
（3）若某持枪战士总重约为700N，估算该战士站立时对水平地面的压强。
32．（2018?杭州）甲、乙两位同学对“雨滴的下落速度是否跟雨滴的大小有关”持有不同的意见，于是他们对此展开研究。他们从网上查到，雨滴在下落过程中接近地面时受到的空气阻力与雨滴的横截面积S成正比，与雨滴下落速度v的平方成正比，即f=kSv2（其中k为比例系数，是个定值），雨滴接近地面时可看做匀速直线运动。把雨滴看做球形，其半径为r，密度为ρ，比热为c，球的体积为V=πr3．（注：所有结果均用字母表示）
（1）半径为r的雨滴重力为　　。
（2）在接近地面时，大雨滴的下落速度　　小雨滴的下落速度（选填“大于”“等于”“小于”），写出推理过程。
（3）假设半径为r的雨滴在近地面下落h高度的过程中，重力对它所做的功全部转化为雨滴的内能，则雨滴的温度升高了多少？
33．（2018?长春）在翻建长春东大桥的施工中，起重机将质量为4.5×103kg的钢材沿竖直方向匀速提升了2m，而它的电动机所做的功是2×105J．（g取10N/kg）求：
（1）起重机对钢材所做的有用功。
（2）起重机的机械效率。
　
参考答案
第 Ⅰ 卷 （选择题）
一、选择题(本大题共20小题，每小题3分，共60分。请选出每小题中一个符合题意的选项，不选、多选、错选均不给分)
1．【解答】解：
（1）由图可知，两条绳子向下拉弹簧测力计，弹簧测力计的示数：
F示=2F拉1+G轮，
即：550N=2F拉1+50N，
则滑轮组绳子末端受到的拉力：
F拉1=250N，
又因为滑轮组绳子末端受到的拉力：
F拉1= （G轮+GB），
250N=（50N+GB）
解得B的重力：
GB=700N；
由于力的作用相互的，物体A受到的水平拉力：
F1=F拉1=250N，
因为物体A匀速直线运动，
所以A物体所受摩擦力：
f=F1=250N；
（2）在物体B下加挂重为90N的物体C后，滑轮组绳子末端受到的拉力：
F拉2= （G轮+GC+GB）=（50N+90N+700N）=280N，
由于力的作用相互的，物体A受到向右的拉力：
F右=F拉2=280N，
因为物体A对桌面的压力、接触面的粗糙程度不变，
所以物体A受到摩擦力不变，还是250N，
此时物体A受到向左的拉力F、向右的拉力F右、向右的摩擦力f，
因为物体A向左匀速直线运动，
所以可得：
F=F右+f=280N+250N=530N，
物体A左移的速度：
v=3v物=3×5cm/s=15cm/s=0.15m/s，
拉力做功功率：
P===Fv=530N×0.15m/s=79.5W。
可见，ACD错、B正确。
【答案】B。　
2．【解答】解：
A、如图滑轮组，承担物重的绳子股数n=2，由于不计绳重及摩擦，
则拉力F的大小F=（G物+G轮）=（80N+20N）=50N，故A错误；
B、由图知n=2，绳子自由端移动距离：
s=2h=2×0.4m=0.8m，故B错误；
C、拉力F做功：
W总=Fs=50N×0.8m=40J，
拉力做功功率：
P总===20W，故C正确；
D、使用滑轮组做的有用功：
W有用=Gh=80N×0.4m=32J，
滑轮组的机械效率：
η=×100%=×100%=80%，故D错误。
【答案】C。
3．【解答】解：
设木条重心在D点，当A端放在托盘秤甲上，B端放在托盘秤乙上时，以B端为支点，
托盘秤甲的示数是6N，根据力的作用是相互的，所以托盘秤对木条A端的支持力为6N，如图所示：
由杠杆平衡条件有：FA×AB=G×BD，即：6N×AB=24N×BD，
所以：AB=4BD，
BD=AB，
当C点放在托盘秤甲上时，仍以C为支点，此时托盘秤乙对木条B处的支持力为FB，
因为AO=BO，AC=OC，所以CO=OD=BD，BC=3BD，CD=2BD
由杠杆平衡条件有：FB×BC=G×CD，即：FB×3BD=24N×2BD，
所以：FB=16N，则托盘秤乙的示数为16N。
【答案】C。
4．【解答】解：设纯金块、纯银块、金银制作的王冠以及重物的质量为m，
纯金块、纯银块、金银制作的王冠的密度分别为ρ1、ρ2、ρ3，体积分别为V1、V2、V3，
由于ρ1＞ρ3＞ρ2，根据V=可知，三者的体积关系：V1＜V3＜V2，
浸没在水中时，三者排开水的体积与各自的体积相等，
根据F浮=ρ水gV排可知，三者的浮力关系：F浮1＜F浮3＜F浮2，
当质量相同（重力相同）的纯金块、纯银块、金银制作的王冠悬挂于杆的最左端并分别浸没水中时，杆的最左端受到的拉力：F拉=G﹣F浮，由于F浮1＜F浮3＜F浮2，则F拉1＞F拉3＞F拉2，且左边拉力的力臂相同，
根据杠杆平衡条件可知，相同的重物对应地悬挂在杆上的A、B、C处，如下图所示：
根据阿基米德原理和杠杆平衡条件得，当纯金块悬挂于杆的最左端并浸没水中时有：
（mg﹣ρ水gV1）LOD=mg（LOB+LBC+LAC）﹣﹣﹣﹣﹣①
当纯银块悬挂于杆的最左端并浸没水中时有：
（mg﹣ρ水gV2）LOD=mgLOB ﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
当金银制作的王冠悬挂于杆的最左端并浸没水中时有：
（mg﹣ρ水gV3）LOD=mg（LOB+LBC）﹣﹣﹣﹣﹣﹣③
用①﹣②得，（ρ水gV2﹣ρ水gV1）LOD=mg（LBC+LAC）﹣﹣﹣﹣﹣﹣④
用③﹣②得，（ρ水gV2﹣ρ水gV3）LOD=mgLBC﹣﹣﹣﹣﹣﹣⑤
用④÷⑤得，===，
化简整理得，10V3﹣3V1﹣7V2=0﹣﹣﹣﹣﹣⑥
设王冠中金和银的质量分别为m1、m2，
则王冠的体积：V3=+﹣﹣﹣﹣﹣⑦
纯金块的体积：V1=﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣⑧
纯银快的体积：V2=﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣⑨
将⑦⑧⑨代入⑥整理得，+=0，
由于ρ1＞ρ2＞0，所以，10m1﹣3m=0；10m2﹣7m=0；
解得：m1=m；m2=m；
则王冠中金和银的质量之比：
m1：m2=m：m=3：7。
【答案】A。
5．【解答】解：
（1）溢水杯内盛满水，当物体放入后，物体受到的浮力：F浮=G排=0.5N，故A正确；
（2）根据F浮=ρ液gV排可得排开水的体积：
V排===5×10﹣5m3；
因为一半浸入水中，
所以物体的体积：
V物=2V排=2×5×10﹣5m3=1×10﹣4m3；
由G=mg和ρ=可得，物体的重力：
G=mg=ρ物?V物g=0.8×103kg/m3×1×10﹣4m3×10N/kg=0.8N，
则B端木块C所受的拉力：FB=G﹣F浮=0.8N﹣0.5N=0.3N，故B正确；
（3）小球的质量为：
m球=300g=0.3kg，
小球的重：
G球=m球g=0.3kg×10N/kg=3N，
小球刚放在B端时，B端受到的力为3N+0.3N=3.3N，
根据杠杆平衡条件得出关系式：FA×OA=FB×OB
则A端受到细线的拉力：FA===2.2N，故C正确。
（4）设小球的运动速度为v，
则小球滚动的距离s=vt，
当A端的拉力为0时，杠杆再次平衡，此时小球到O点距离：
s′=s﹣OB=vt﹣OB=v×4s﹣0.4m，
根据杠杆平衡条件可知：
G球×s′=FB×OB，
即：3N×（v×4s﹣0.4m）=0.3N×0.4m，
解得：v=0.11m/s。故D错误。
【答案】D。
6．【解答】解：
A、起瓶器在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故A错误；
B．撬棒在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故B错误；
C、羊角锤在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故C错误；
D、钓鱼竿在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故D正确。
【答案】D。
7．【解答】解：
A、图示剪刀，在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；
B、钢丝钳在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；
C、图示剪刀，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；
D、独轮车在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆。
【答案】C。　
8．【解答】解：
A、用筷子夹菜时，动力臂小于阻力臂，所以是一个费力杠杆，费力但省距离，故A正确；
B、剪铁皮用的剪刀，在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；
理发用的剪刀，在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；
所以，剪刀有省力的，也有费力的，故B错误；
C、定滑轮在使用过程中，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆，不省力，故C错误；
D、撬棒在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；在其它条件不变时，省力的多少取决于动力臂的长短，撬棒越短动力臂越小，越费力，故D错误。
【答案】A。　
9．【解答】解：
A、筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故A错；
B、钓鱼竿在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故B错；
C、钢丝钳在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故C正确；
D、食品夹在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故D错。
【答案】C。
10．【解答】解：
A、空调对空调架有向下的压力，而空调架通过斜杆对墙施加了力的作用，故A错；
B、如图，对于横杆OB来说，O为支点，空调对OB的压力F2为阻力，此时阻力臂为OD；斜杆AC对OB的支撑力F1为动力，此时动力臂为OC＜OD，此时动力臂小于阻力臂，则此时OB为费力杠杆；则OB是什么类型的杠杆取决于空调放置的位置，OB不一定是省力杠杆，故B错；
C、若室外机向外移动，阻力臂增大，而动力臂OC、阻力F2（等于空调的重力）不变，由杠杆平衡条件可知，动力F1变大，即AC对OB的支撑力变大，故C正确；
D、若室外机紧靠墙体，不利于空气的对流，不能加快热传递达到散热的目的；所以，室外机不能紧靠墙体主要是为了加快散热，而不是为了防止漏电，故D错。
【答案】C。
11．【解答】解：
A、在国旗上升的过程中，以地面为参照物，国旗相对于地面是运动的，故A正确；
B、力是改变物体运动状态的原因；国旗由静止到运动，其运动状态发生了变化，是由于国旗受到了力的作用，故B正确；
C、旗杆上端的滑轮不随国旗一起运动，该滑轮能改变力的方向，所以旗杆上端的滑轮是一个定滑轮，故C正确；
D、以国旗为参照物，地面的位置在发生改变，则地面是运动的，故D错误。
【答案】D。
12．【解答】解：A、小球受到竖直向下的重力的作用，下落中，移动了距离，小球的重力是做功的，因为是粗糙的弧形轨道，所以受摩擦力，要克服摩擦力做功，故A错误；
B、在粗糙的弧形轨道上受摩擦力，要克服摩擦力做功，所以小球下落过程中，机械能减小，故在A、B两点具有的动能不同，故B错误；
C、小球运动过程中，要克服摩擦力做功，机械能减小，小球质量不变，故小球在A、B、C三点的速度大小关系是νA＞νB＞νC，故C正确；
D、要克服摩擦力做功，机械能减小，故在A点具有的机械能大于它在C点具有的重力势能，故D错误。
【答案】C。
13．【解答】解：
物块从光滑斜面上A点由静止滑下，由题意可知AB=BC，所以物块在两段路程中下滑的高度h相同，物块的重力不变，由W=Gh可知W1=W2；
物块从光滑斜面上A点由静止滑下，速度越来越快，则物块在AB段下滑的速度小于在BC段下滑的速度，
又因为AB=BC，所以物块在AB段所用时间大于在BC段下滑的时间，即t1＞t2，
由P=可知P1＜P2．故C正确。
【答案】C。　
14．【解答】解：
有用功：W有用=Gh=200N×1m=200J，
由图知n=3，则绳子未端移动的距离：s=3h=3×1m=3m，故D错误；
拉力做的总功：W总=Fs=100N×3m=300J，故C错误；
拉力做的额外功：W额=W总﹣W有用=300J﹣200J=100J，故A正确；
不计绳重和滑轮的摩擦，由W额=G动h可得，动滑轮的重力：
G动===100N，故B错误。
【答案】A。
15．【解答】解：
A、使用动滑轮拉力端移动距离s′=2s，拉力做的总功W总=F2s′=F2×2s=2F2s，故A错；
B、使用动滑轮做的有用功，等于直接拉物体做的功，即W有=F1s，故B错；
C、机械效率η==，故C错；
D、额外功W额=W总﹣W有=2F2s﹣F1s，故D正确。
【答案】D。　
16．【解答】解：电梯匀速上升的过程中，速度不变，动能不变，高度增大，重力势能增大；机械能等于动能和势能的和，故机械能变大。
【答案】A。　
17．【解答】解：小明把排球竖直向上抛出，排球向上运动，高度变大，速度减小，动能转化为重力势能，动能减小，到达最高时速度为0，动能为0，排球在重力的作用向下运动，高度减小，速度变大，重力势能转化为动能，动能变大，故动能先变小至0，然后再变大，故A符合题意。
【答案】A。
18．【解答】解：
A、小彤捡起实心球，并缓慢举高的过程中，球在力的方向上通过了距离，小彤对球做功，球的高度增大，则球的重力势能增加，故A正确；
B、小彤将球用力投出后，球在空中运动过程中小彤没有对球是家里，对球没有做功，球在运动时克服摩擦做功，机械能减小，故B错误；
C、小彤将球用力投出后，球在空中最高点时受到重力和空气阻力的作用，这两个力不是平衡力，故所受的合力不为零，故C错误；
D、球落地后在水平地面滚动一段距离停止，是因为球受到了阻力，克服摩擦阻力做功，机械能转化为内能，球的机械能减少，故D错误。
【答案】A。
19．【解答】解：
A、伞兵战车出机舱后在水平方向仍会向前运动，这是由于战车具有惯性，惯性是一种性质，不能说受到惯性的作用，故A错误；
B、后阶段匀速下降的过程中，动能不变，高度减小，重力势能减小，机械能减小，故B错误；
C、空投战车后，若飞机仍在原高度水平飞行，由于飞机的质量减小了，故飞机的势能比空投前减小，故C正确；
D、伞兵战车从出机舱到地面的整个过程中，重力做功为：W=Gh=mgh=8000kg×10N/kg×6000m=4.8×108J，故D错误。
【答案】C。
20．【解答】解：AB、在大气层外运行，不受空气阻力，机械能是守恒的；卫星从远地点运行到近地点时，相对高度减小，所以势能减小，同时速度增大，动能增大，故A正确、B错误；
CD、在大气层外运行，不受空气阻力，机械能是守恒的；卫星从近地点运行到远地点时，相对高度增大，所以势能增大，同时速度减小，动能减小，机械能守恒，故CD错误。
【答案】A。
第 Ⅱ 卷（非选择题）
二、填空题(本大题共7小题，每空1.5分，共19.5分)
21．【解答】解：
（1）由乙图可知，当提升货物重G=100N时，η=50%，
不考虑绳重和摩擦，滑轮组的机械效率η====，
即：50%=，
解得动滑轮重：G轮=100N；
（2）当运送3件货物时，货物的总重G′=3×100N=300N，
由图甲可知n=2，不考虑绳重和摩擦，此时绳子的拉力：
F′=（G′+G轮）=×（300N+100N）=200N。
【答案】100；200。
22．【解答】解：因为OB：AB=2：1，
所以OB：OA=OB：（OB+AB）=2：（2+1）=2：3
由杠杆平衡的条件F得：F?OB=G?OA可得：
即：F===30N；
因为F＞G，
所以此杠杆为费力杠杆。
【答案】30；费力。　
23．【解答】解：（1）G2在C点时，由杠杆平衡条件得：FA×OA=G2×OC，
即：FA×20cm=20N×10cm，解得：FA=10N；
物体与地面的接触面积：S=5cm×5cm=25cm2=0.0025m2；
由p=得物体G1对地面的压力：
F=pS=2×104Pa×0.0025cm2=50N，
地面对物体的支持力：F′=F=50N，
G1受竖直向下的重力G1、地面的支持力F′、绳子的拉力FA作用，
物体静止，处于平衡状态，由平衡条件得：
G1=FA+F′=10N+50N=60N；
（2）当G1对地面的压力为0时，杠杆在A点的受到的拉力FA′=G1=60N，
设G2位于D点，由杠杆平衡条件得：FA′×OA=G2×OD，
即：60N×20cm=20N×OD，
解得：OD=60cm，
物体G2的路程：s=OD﹣OC=60cm﹣10cm=50cm，
由v=得物体G2的运动时间：
t===10s；
【答案】10；10。
24．【解答】解：（1）用撬棒撬石头时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；
（2）由乙图可知绳子的有效股数n=3，
拉力F=G物=×900N=300N。
【答案】省力；300。
25．【解答】解：
为使拉力最小，动力臂要最长，拉力F的方向应该垂直杠杆向上，即竖直向上（F2），动力臂为OB最长，
杠杆在水平位置平衡，根据杠杆的平衡条件：
F2×OB=G×OA，由于OA是OB的二倍，所以：F=2G=100N。
【答案】F2；100。
26．【解答】解：在B点施力F，阻力的方向向下，为使杠杆平衡，动力的方向应向下，F4方向向上，不符合要求；
当F的方向与杠杆垂直时动力臂最大，此时最省力，即F2的方向与OB垂直，故F2最小。
【答案】F2。　
27．【解答】解：
（1）由乙图可见，铁块在竖直方向上运动时，速度保持不变，因此铁块做匀速直线运动，铁块受到平衡力的作用。
在竖直方向上受到竖直向下的重力G、竖直向下的摩擦力f和竖直向上的拉力F，
根据平衡力的特点，故铁块受到摩擦力大小f=F﹣G=6N﹣4N=2N。
（2）根据v=可得，铁块在4s内升高的距离s=vt=0.2m/s×4s=0.8m，
因此拉力F做的功W=Fs=6N×0.8m=4.8J。
【答案】2；4.8。
三．实验探究题（共3小题，每空2分，共22分)
28．【解答】解：（1）调节杠杆在水平位置平衡，杠杆右端偏高，左端的平衡螺母应向上翘的右端移动，使杠杆在水平位置平衡，力臂在杠杆上，便于测量力臂大小，同时消除杠杆自重对杠杆平衡的影响；
（2））设杠杆每个格的长度为L，每个钩码的重力为G，根据杠杆的平衡条件：F左L左=F右L右，即4G×2L＞2G×3L，左端大，故左端下沉；要使杠杆重新在水平位置平衡，如果不改变钩码总个数和悬挂点位置，只需要将左侧的钩码去掉一个即可平衡；
（3）由图可知，弹簧测力计在图丙的力与力臂垂直，力臂在杠杆上便于测量，图丁的力不与杠杆垂直，力臂不方便测量，图丙好；
（4）杠杆在O点还受到一个向上的力，这个力与杠杆自身重力都过杠杆的支点，力臂为零，这两个力在探究杠杆平衡时不会影响到杠杆的平衡。
【答案】（1）右；（2）左；将左侧的钩码去掉一个；（3）小李；弹簧测力计在图丙的力与力臂垂直，力臂在杠杆上便于测量；（4）这个作用在杠杆O点的力的力臂等于零，不影响杠杆的平衡。
29．【解答】解：①第一次数据：F1L1=F2L2
1N×0.1m=2N×0.05m，
F1L1=F2L2，
第二组数据：F1L1=F2L2
1.5N×0.05m=0.5N×0.15m
第三组数据：F1L1=F2L2
2N×0.15m=1.5N×0.2m
杠杆的平衡条件为：F1L1=F2L2。
②如果实验次数太少，实验研究得出结论具有偶然性，不具有普遍性，实验结论必须在多次试验的基础上得出，这样才能有效地避免实验结果偶然性出现，故选c；
③画出其动力臂：
【答案】①F1L1=F2L2；②c；③如上图。
30．【解答】解：（1）将两根塑料管按图甲连接，选合适的滑块放入管①，将一钢球从管②的一口放入后，静止释放。通过观察滑块被撞击后移动的距离来表示钢球动能的大小，将滑块移回原位，将钢球从另一个口放入，在质量相同时，改变滑块的高度，可验证动能大小与速度大小的关系；
（2）研究重力势能与质量关系时控制高度一定，使用质量不同的钢球；
实验步骤：将一钢球从管②的一口放入后，静止释放，观察滑块被撞击后移动的距离；取出钢球，将滑块移回原位，将另一质量不同的钢球从同一个口放入，重复实验。
【答案】（1）滑块被撞击后移动的距离；速度大小；
（2）将一钢球从管②的一口放入后，静止释放，观察滑块被撞击后移动的距离；取出钢球，将滑块移回原位，将另一质量不同的钢球从同一个口放入，重复实验。　
四．解答题(本大题共3小题，第31、33小题6分，第32题6.5分，共18.5分)
31．【解答】解：
（1）国旗上升的时间：t=2min7s=127s，
国旗上升的平均速度：
v==≈0.2m/s；
（2）拉力对国旗做的功：
W=Fs=Gh=175N×30m=5250J；
（3）战士双脚站立时与地面的接触面积约为：
S=500cm2=5×10﹣2m2，
战士对地面的压力：F=G=700N，
该战士站立时对水平地面的压强：
p===1.4×104Pa。
【答案】（1）国旗上升的平均速度是0.2m/s；
（2）拉力对国旗做的功为5250J；
（3）该战士站立时对水平地面的压强为1.4×104Pa。　
32．【解答】解：
（1）雨滴的体积：V=πr3，
则根据ρ=得，其质量m=ρV=πr3ρ，
故重力G=mg=πr3ρg；
（2）雨滴接近地面时可看做匀速直线运动，故f=G，
因为f=kSv2=kπr2v2，G=πr3ρg，
所以，kπr2v2=πr3ρg，
化简得，v=，
又因为k、ρ、g均为定值，
所以，r越大，速度越大，
即在接近地面时，大雨滴的下落速度大于小雨滴的下落速度。
（3）设雨滴的质量为m，
因为重力对它所做的功全部转化为雨滴的内能，即W=Q，
又因为W=Gh=mgh，Q=cm△t，
所以，mgh=cm△t，
则△t=。
【答案】（1）πr3ρg；（2）大于；推理过程详见解答；（3）雨滴的温度升高了。
33．【解答】解：
（1）钢材的重力：
G=mg=4.5×103kg×10N/kg=4.5×104N，
起重机对钢材所做的有用功：
W有用=Gh=4.5×104N×2m=9×104J；
（2）由题知，电动机做的总功：W总=2×105J，
则起重机的机械效率：
η==×100%=45%。
【答案】（1）起重机对钢材所做的有用功为9×104J；
（2）起重机的机械效率为45%。