?山東省棗莊市山亭區(qū)翼云中學(xué)2023-2024學(xué)年九年級上學(xué)期開學(xué)物理試卷(解析版)
一、單選題(12x3=36分)
1.(3分)估測是我們要掌握的能力之一,下列所受重力約為490N的是( ?。?br /> A.一只公雞 B.一名中學(xué)生 C.一頭大象 D.一艘輪船
2.(3分)如圖所示,兩個彈簧測力計的自重均為0.5N,單個鉤碼質(zhì)量均為50g,則A、B兩個測力計的示數(shù)分別為(g取10N/kg)( ?。?br />
A.1N 0.5N B.2N 1N C.1.5N 0.5N D.1.5N 1N
3.(3分)深圳麒麟舞被列為非物質(zhì)文化遺產(chǎn),關(guān)于麒麟舞的表演,下列說法錯誤的是(  )

A.上下舞動麒麟時,力改變了麒麟的運動狀態(tài)
B.麒麟對水平地面的壓力等于它自身的重力
C.麒麟突然向左舞動,它的胡須由于受到慣性力而向右飄
D.麒麟豎直躍起達(dá)到最高點時,若所有外力都消失,它將停在空中
4.(3分)下列關(guān)于2022年北京冬奧會上運動項目情景的有關(guān)說法,正確的是( ?。?br />
A.運動員不停地刷冰面,是為增大冰壺與冰面的摩擦力
B.?dāng)S出后的冰壺能向前滑行,是由于慣性
C.跳臺滑雪運動員下落過程運動狀態(tài)不變
D.跳臺滑雪運動員在空中不受重力作用
5.(3分)如圖(a)所示,一個質(zhì)量分布均勻的長方體靜止在水平面上,它對水平面的壓強(qiáng)為p。若將它沿斜線切割為如圖(b)所示的兩部分,它們對水平面的壓強(qiáng)分別pa和pb,則( ?。?br />
A.p>pa>pb B.pa>p>pb C.p<pa<pb D.pa<p<pb
6.(3分)下列實例中,屬于減小壓強(qiáng)的是(  )
A.篆刻刀的鋒利刀口 B.駱駝的寬大腳掌
C.注射器的尖銳針頭 D.壓路機(jī)質(zhì)量很大的碾子
7.(3分)將兩個完全相同的小球分別放入甲、乙兩杯鹽水中,甲杯中的小球處于漂浮狀態(tài)。乙杯中的小球處于懸浮狀態(tài),如圖所示,此時鹽水液面相平,則下列判斷正確的是( ?。?br />
A.甲杯中鹽水對容器底部的壓強(qiáng)大于乙杯中鹽水對容器底的壓強(qiáng)
B.甲杯中鹽水的密度小于乙杯中鹽水的密度
C.甲杯中小球受到的浮力小于乙杯中小球受到的浮力
D.甲杯中小球受到的浮力大于乙杯中小球受到的浮力
8.(3分)水平桌面上放有甲、乙兩個裝有不同液體的相同容器,把兩個完全相同實心小球分別緩慢放入兩容器中,兩小球靜止時液面恰好相平,如圖所示,下列說法中正確的是( ?。?

A.甲小球受到的浮力大
B.甲容器中液體的密度較小
C.甲容器對水平桌面的壓力小
D.甲容器底部受到液體壓強(qiáng)大
9.(3分)如圖所示,小明沿滑道從頂端勻速下滑的過程中,小明的( ?。?br />
A.重力勢能減小,機(jī)械能減小
B.動能不變,機(jī)械能不變
C.重力勢能減小,動能增大
D.重力勢能不變,機(jī)械能減小
10.(3分)在國際單位制中,功的單位是( ?。?br /> A.瓦特 B.開爾文 C.焦耳 D.牛頓
11.(3分)體重為600N的小江用如圖所示的滑輪組來提升重1050N的物體,他用400N的拉力使該物體緩慢勻速上升,5s內(nèi)物體上升了1m,不計繩重及滑輪與軸之間的摩擦,下列說法中正確的是( ?。?br /> ?

A.小江拉力做功的功率為80W
B.此時滑輪組的機(jī)械效率為75%
C.提重物的過程中克服動滑輪重力做功450J
D.小江用該滑輪組能提起的最大物重為1650N
(多選)12.(3分)用功率恒為160W的拉力,使質(zhì)量為5kg的物體以4m/s的速度沿30°角的斜坡勻速拉到坡頂,已知斜坡長60m,則下列說法錯誤的是(  )

A.物體從斜坡底端到達(dá)坡頂?shù)臅r間是15s
B.物體上坡時的牽引力是40N
C.物體上坡時受到的摩擦力為15N
D.斜面的機(jī)械效率是50%
二、填空題(10X1=10分)
13.(3分)如圖所示,工人師傅用夾磚器豎直提起兩塊完全一樣的水泥建筑空心磚塊。磚塊制為空心的可以減小整個磚塊的   ?。ㄟx填“質(zhì)量”或“體積”),兩塊磚受到夾磚器的摩擦力方向為    ,兩塊磚的接觸面間   ?。ㄟx填“存在”或“不存在”)摩擦力。

14.(2分)小王在河邊玩耍時,發(fā)現(xiàn)水中有一塊奇特的石頭。在打撈過程中,小王覺得石頭在水中比在水面上    (填“輕”或“重”),這是因為在水中時,石頭受到一個方向向    的浮力。
15.(2分)2023年4月以來,淄博燒烤火遍全網(wǎng)。吃淄博燒烤要有技巧,拿兩串滋滋冒油的肉串,先裹上蘸料,然后攤在小餅上,手掌握住小餅將肉串攥緊,往后一拉簽子,幾塊肉就這樣完整包裹在小餅里面了。簽子尖是通過減小受力面積來    (選填“增大”或“減小”)壓強(qiáng),方便穿肉。用力握緊小餅是通過增大    來增大摩擦的。

16.(3分)桿秤是運用不等臂杠桿的特點制作的,是測量物體    的工具。如圖所示,若秤砣質(zhì)量為0.6kg,15AO=BO,該稱最多能稱量    kg的物體(不計秤桿、秤鉤的質(zhì)量),若桿秤的秤砣磨掉一些,則秤得物體的質(zhì)量比物體真實質(zhì)量   ?。ㄟx填“偏大”或“偏小”)。

三、實驗題(5x2=10分)
17.(10分)在“探究物體的動能大小與哪些因素有關(guān)”的實驗中,同學(xué)們做了如圖所示三個實驗,將小球沿著同一斜面由靜止釋放,并與同一水平面上的同一木塊相碰,木塊在水平面上移動一段距離后靜止。請回答下列問題:

(1)為了研究物體動能與速度的關(guān)系,實驗中選擇    兩個圖進(jìn)行比較,得到的結(jié)論是:小球的質(zhì)量一定時,   越大,則動能越大。
(2)為了研究物體動能與質(zhì)量的關(guān)系,實驗中應(yīng)選擇    兩個圖進(jìn)行比較,得到的結(jié)論是:小球的速度一定時,   越大,則動能越大。
(3)實驗中,通過比較    來判斷小球動能的大小,這種實驗方法是    法(選填“控制變量”或“轉(zhuǎn)換”)。

四、計算題(14分)注意:15-16-17-18-29-30-31-32班只做20-21題,其余班級只做18-19題)
18.(7分)質(zhì)量為2×103kg的汽車在平直公路上20s內(nèi)勻速行駛了600m,已知汽車所受阻力為重力的0.02倍。求:
(1)汽車牽引力的大??;
(2)牽引力做功的功率。
19.(7分)用如圖所示滑輪組,將一質(zhì)量為50kg的物體,在10s內(nèi)勻速向上提升2m,已知拉力F=300N。求:
(1)人做的有用功是多少?
(2)拉力F的功率是多少?
(3)該滑輪組的機(jī)械效率約為多少?

20.(7分)我國第三艘航空母艦“福建艦”于2022年6月17日正式下水。該航母滿載時的排水量約8.4×104t,可搭載60架艦載機(jī)。航母的動力是由蒸汽輪機(jī)提供,最大功率可以達(dá)到1.6×105kW。取g=10N/kg,通過計算回答:
(1)該航母滿載時所受浮力是多少?
(2)若航母以15m/s的速度勻速直線航行54km,則航母航行的時間是多少?
(3)若航母在該航行的時間內(nèi),蒸汽輪機(jī)的功率約為1.0×105kW,則蒸汽輪機(jī)做的功是多少?

21.(7分)一位質(zhì)量為60kg的工人用圖甲的滑輪組運送建材上樓,每個滑輪重力相同,每次運送建材的重力不固定,滑輪組的機(jī)械效率η隨建材重力G變化圖像如圖乙所示,工人和地面的總接觸面積為0.04m2,滑輪和繩的摩擦力及繩重忽略不計。求:
(1)每個動滑輪的重力。
(2)當(dāng)把600N的建材以0.1m/s的速度勻速提升時,工人作用在繩子上的拉力的功率。
(3)當(dāng)機(jī)械效率達(dá)到75%時,工人對地面的壓強(qiáng)。


參考答案與試題解析
一、單選題(12x3=36分)
1.(3分)估測是我們要掌握的能力之一,下列所受重力約為490N的是( ?。?br /> A.一只公雞 B.一名中學(xué)生 C.一頭大象 D.一艘輪船
【分析】先由重力公式得到重為490N的物體的質(zhì)量,再分別估出各選項物體的質(zhì)量,選出符合要求的選項。
【解答】解:重為490N的物體的質(zhì)量m==50kg,
A.一只公雞的質(zhì)量約3kg,故A不符合實際;
B.一名中學(xué)生的質(zhì)量約50kg,故B符合實際;
C.一頭大象的質(zhì)量約5t,故C不符合實際;
D.一艘輪船的質(zhì)量通常在幾百噸到萬噸之間,故D不符合實際。
故選:B。
【點評】本題考查重力公式的應(yīng)用和質(zhì)量的估算,要對生活中常見物體的質(zhì)量有初步的了解。
2.(3分)如圖所示,兩個彈簧測力計的自重均為0.5N,單個鉤碼質(zhì)量均為50g,則A、B兩個測力計的示數(shù)分別為(g取10N/kg)( ?。?br />
A.1N 0.5N B.2N 1N C.1.5N 0.5N D.1.5N 1N
【分析】根據(jù)鉤碼的質(zhì)量可計算其重力的大小,再對彈簧測力計所受拉力進(jìn)行分析,明確其下端所掛的物重可做出判斷。
【解答】解:在B彈簧測力計的下端,掛了兩只鉤碼,所以其受到的是鉤碼對它的拉力,F(xiàn)B=G=mg=0.05kg×2×10N/kg=1N,
在A彈簧測力計的下端,除了有鉤碼的拉力,還有彈簧測力計B的拉力,故A測力計的示數(shù)FA=1N+0.5N=1.5N。
故選:D。
【點評】認(rèn)真觀察圖中兩彈簧測力計的關(guān)系,明確鉤碼的重和彈簧測力計自身的重,可做出正確的解答,關(guān)鍵是不要忘記B彈簧測力計的重。
3.(3分)深圳麒麟舞被列為非物質(zhì)文化遺產(chǎn),關(guān)于麒麟舞的表演,下列說法錯誤的是( ?。?br />
A.上下舞動麒麟時,力改變了麒麟的運動狀態(tài)
B.麒麟對水平地面的壓力等于它自身的重力
C.麒麟突然向左舞動,它的胡須由于受到慣性力而向右飄
D.麒麟豎直躍起達(dá)到最高點時,若所有外力都消失,它將停在空中
【分析】(1)力可以改變物體的形狀、力可以改變物體的運動狀態(tài);
(2)置于水平面上的物體對水平面的壓力大小等于重力大小;
(3)一切物體具有的保持運動狀態(tài)不變的性質(zhì)叫慣性;
(4)由牛頓第一運動定律知,一切物體在沒有受到任何外力時,其總是保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運動狀態(tài)。
【解答】解:A.上下舞動麒麟時,麒麟受到力的作用,運動狀態(tài)發(fā)生改變,說明力改變了麒麟的運動狀態(tài),故A正確;
B.如圖所示,麒麟在水平地面時,對水平地面的壓力大小等于自身重力大小,故B正確;
C.麒麟突然向左舞動,它的胡須由于具有慣性而向右飄,慣性不是力,不能說“受到慣性力”,故C錯誤;
D.麒麟豎直躍起達(dá)到最高點時,速度為零,由牛頓第一定律可知,若所有外力都消失,它將停在空中,故D正確。
故選:C。
【點評】本題考查了力的作用效果、壓力與重力的關(guān)系、慣性和牛頓第一定律,綜合性較強(qiáng)。
4.(3分)下列關(guān)于2022年北京冬奧會上運動項目情景的有關(guān)說法,正確的是(  )

A.運動員不停地刷冰面,是為增大冰壺與冰面的摩擦力
B.?dāng)S出后的冰壺能向前滑行,是由于慣性
C.跳臺滑雪運動員下落過程運動狀態(tài)不變
D.跳臺滑雪運動員在空中不受重力作用
【分析】(1)減小摩擦的方法:在接觸面粗糙程度一定時,減小壓力;在壓力一定時,減小接觸面的粗糙程度;使接觸面脫離;用滾動代替滑動;
(2)一切物體都有保持原來運動狀態(tài)不變的性質(zhì),叫慣性;
(3)運動狀態(tài)的改變包括速度大小和方向的改變;
(4)地面附近的一切物體都受到重力的作用。
【解答】解:A、運動員不停地刷冰面,使冰面變光滑,是為減小冰壺與冰面的摩擦力,故A錯誤;
B、擲出后的冰壺能向前滑行,是由于冰壺具有慣性,會保持原來的運動狀態(tài)繼續(xù)向前滑行一段距離,故B正確;
C、跳臺滑雪運動員下落過程中,速度大小和方向都會發(fā)生改變,所以運動狀態(tài)改變,故C錯誤;
D、跳臺滑雪運動員在空中同樣受重力作用,故D錯誤。
故選:B。
【點評】本題主要考查了對摩擦力、慣性、運動狀態(tài)、重力等的理解與應(yīng)用,屬力學(xué)基礎(chǔ)知識。
5.(3分)如圖(a)所示,一個質(zhì)量分布均勻的長方體靜止在水平面上,它對水平面的壓強(qiáng)為p。若將它沿斜線切割為如圖(b)所示的兩部分,它們對水平面的壓強(qiáng)分別pa和pb,則( ?。?br />
A.p>pa>pb B.pa>p>pb C.p<pa<pb D.pa<p<pb
【分析】物體放在水平地面上,對地面的壓力等于物體的重力,根據(jù)壓強(qiáng)公式p=知對地面的壓強(qiáng)p====ρgh,由圖分析分成的a、b兩塊對地面壓強(qiáng)的變化情況,進(jìn)行比較即可。
【解答】解:原來的長方體放在水平地面上,對地面的壓強(qiáng)為p====ρgh,
設(shè)長方體的高為h,
若沿如圖所示的虛線方向切成a、b兩部分,
則:①pa===,
由圖知:Va<Sah,
所以pa<=ρgh=p,
即pa<p;
②pb===,
由下圖知Vb>Sbh,
所以pb>=ρgh=p,
即:pb>p。
故選:D。
【點評】此題主要考查學(xué)生對壓強(qiáng)公式的應(yīng)用,可根據(jù)a、b形狀分別分析它們對桌面的壓強(qiáng),并與p比較,然后即可得出結(jié)論。
6.(3分)下列實例中,屬于減小壓強(qiáng)的是( ?。?br /> A.篆刻刀的鋒利刀口 B.駱駝的寬大腳掌
C.注射器的尖銳針頭 D.壓路機(jī)質(zhì)量很大的碾子
【分析】壓強(qiáng)大小跟壓力大小和受力面積大小有關(guān);
增大壓強(qiáng)的方法:在壓力一定時,減小受力面積;在受力面積一定時,增大壓力;
減小壓強(qiáng)的方法:在壓力一定時,增大受力面積;在受力面積一定時,減小壓力。
【解答】解:A、篆刻刀的鋒利刀口,是在壓力一定時,通過減小受力面積來增大壓強(qiáng),故A不合題意。
B、駱駝的寬大腳掌,是在壓力一定時,通過增大受力面積來減小壓強(qiáng),故B符合題意。
C、注射器的尖銳針頭,是在壓力一定時,通過減小受力面積來增大壓強(qiáng),故C不合題意。
D、壓路機(jī)質(zhì)量很大的碾子,是在受力面積一定時,通過增大壓力來增大壓強(qiáng),故D不合題意。
故選:B。
【點評】這是一道與生活聯(lián)系非常密切的物理題,在我們?nèi)粘I钪薪?jīng)常需要根據(jù)實際情況來增大或減小壓強(qiáng),要學(xué)會學(xué)以致用,活學(xué)活用,這才是學(xué)習(xí)物理的真正意義。
7.(3分)將兩個完全相同的小球分別放入甲、乙兩杯鹽水中,甲杯中的小球處于漂浮狀態(tài)。乙杯中的小球處于懸浮狀態(tài),如圖所示,此時鹽水液面相平,則下列判斷正確的是( ?。?br />
A.甲杯中鹽水對容器底部的壓強(qiáng)大于乙杯中鹽水對容器底的壓強(qiáng)
B.甲杯中鹽水的密度小于乙杯中鹽水的密度
C.甲杯中小球受到的浮力小于乙杯中小球受到的浮力
D.甲杯中小球受到的浮力大于乙杯中小球受到的浮力
【分析】(1)根據(jù)小球的浮沉情況判斷出杯中鹽水密度的大小關(guān)系;利用壓強(qiáng)公式p=ρgh判斷壓強(qiáng)的大小;
(2)根據(jù)漂浮與懸浮的條件可判斷小球在不同杯子中受到的浮力的大小。
【解答】解:AB、小球在甲杯中漂浮,則鹽水甲的密度ρ甲>ρ球;在乙杯中懸浮,則鹽水乙的密度ρ乙=ρ球,所以ρ甲>ρ乙,即甲杯中鹽水的密度大于乙杯中鹽水的密度,故B錯誤;
兩杯中液面相平,即鹽水的深度相等,由公式p=ρgh可知,p甲>p乙,即甲杯中鹽水對容器底部的壓強(qiáng)大于乙杯中鹽水對容器底部的壓強(qiáng),故A正確;
CD、小球在甲杯中漂浮,在乙杯中懸浮,由物體的浮沉條件可知,它們此時所受的浮力都等于自身的重力,即浮力相同,故CD錯誤。
故選:A。
【點評】本題考查了浮沉條件、液體壓強(qiáng)公式的應(yīng)用,同時還要進(jìn)行嚴(yán)密的推理,難度適中。
8.(3分)水平桌面上放有甲、乙兩個裝有不同液體的相同容器,把兩個完全相同實心小球分別緩慢放入兩容器中,兩小球靜止時液面恰好相平,如圖所示,下列說法中正確的是( ?。?

A.甲小球受到的浮力大
B.甲容器中液體的密度較小
C.甲容器對水平桌面的壓力小
D.甲容器底部受到液體壓強(qiáng)大
【分析】(1)(2)根據(jù)物體沉浮條件即判斷即可兩球受到的浮力及液體密度的關(guān)系;
(3)根據(jù)密度的公式和水平面上F=G總分析判斷即可;
(4)根據(jù)液體內(nèi)部壓強(qiáng)的特點分析判斷即可。
【解答】解:A、已知兩個小球完全相同,重力相同,甲圖漂浮,浮力等于重力,乙圖懸浮,浮力也等于重力,兩小球受到的浮力相等,故A錯誤;
B、把完全相同的兩個小球放入液體中后,甲容器中小球漂浮,小球的密度小于甲液體的密度,乙容器中小球懸浮,說明小球的密度等于乙容器中液體的密度,所以甲容器中液體的密度較大,故B錯誤;
C、由圖知,甲液體的體積大于乙液體的體積,由B知,甲液體的密度大于乙液體的密度,根據(jù)ρ=知,甲液體的質(zhì)量大于乙液體的質(zhì)量,根據(jù)G=mg知甲液體的重力大于乙液體的重力,而甲、乙兩個容器相同,兩個完全相同的實心小球,根據(jù)F壓=G液+G容+G球可知,因此甲容器底部對水平桌面的壓力大,故C錯誤;
D、由于甲、乙兩容器中液體的深度相同,甲液體的密度較大,根據(jù)公式p=ρgh可知,甲容器底部受到的液體的壓強(qiáng)大,故D正確。
故選:D。
【點評】該題考查了浮力的判斷、液體壓強(qiáng)的計算、密度與浮沉條件的關(guān)系等知識點,是一道綜合題。
9.(3分)如圖所示,小明沿滑道從頂端勻速下滑的過程中,小明的( ?。?br />
A.重力勢能減小,機(jī)械能減小
B.動能不變,機(jī)械能不變
C.重力勢能減小,動能增大
D.重力勢能不變,機(jī)械能減小
【分析】動能大小的影響因素:質(zhì)量、速度;質(zhì)量越大,速度越大,動能越大;
重力勢能大小的影響因素:質(zhì)量、高度;質(zhì)量越大,高度越高,重力勢能越大;
對物體做功(克服摩擦力做功、壓縮氣體做功等),將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為物體的內(nèi)能。
【解答】解:小明沿滑道從頂端勻速下滑的過程中質(zhì)量不變,高度減小,因此小明的重力勢能減小;速度不變,因此動能不變。有部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為物體的內(nèi)能,因此機(jī)械能減小。
故選:A。
【點評】熟悉機(jī)械能的轉(zhuǎn)化過程,并理解改變內(nèi)能的兩種方式是解決該題的關(guān)鍵。
10.(3分)在國際單位制中,功的單位是( ?。?br /> A.瓦特 B.開爾文 C.焦耳 D.牛頓
【分析】功的國際單位是J(焦耳),所有能量的單位也是J。
【解答】解:瓦特是功率的單位,開爾文是溫度的單位,焦耳是功和能的單位,牛頓是力的單位。
故選:C。
【點評】本題考查了學(xué)生對功的單位的了解,比較簡單,屬于基礎(chǔ)知識的考查。
11.(3分)體重為600N的小江用如圖所示的滑輪組來提升重1050N的物體,他用400N的拉力使該物體緩慢勻速上升,5s內(nèi)物體上升了1m,不計繩重及滑輪與軸之間的摩擦,下列說法中正確的是( ?。?br /> ?

A.小江拉力做功的功率為80W
B.此時滑輪組的機(jī)械效率為75%
C.提重物的過程中克服動滑輪重力做功450J
D.小江用該滑輪組能提起的最大物重為1650N
【分析】(1)根據(jù)滑輪組裝置確定繩子股數(shù),利用W總=Fs=Fnh求出小江做的總功,根據(jù)P=求出小江拉力做功的功率;
(2)根據(jù)η====求出該滑輪組的機(jī)械效率;
(3)根據(jù)W有=Gh求出有用功,不計繩重及滑輪與軸之間的摩擦,利用W總=W有+W額求出克服動滑輪重力做的功;
(4)根據(jù)W額=G動h求出動滑輪的重力;滑輪組自由端最大拉力為小江的重力,不計繩重及滑輪與軸之間的摩擦,根據(jù)F'=(G'+G動)求出小江用該滑輪組能提起的最大物重。
【解答】解:A、由圖可知,n=3,小江做的總功為:
W總=Fs=Fnh=400N×3×1m=1200J,
則小江拉力做功的功率為:
P===240W,故A錯誤;
B、該滑輪組的機(jī)械效率為:
η=====×100%=87.5%,故B錯誤;
C、小江做的有用功為:
W有=Gh=1050N×1m=1050J,
不計繩重及滑輪與軸之間的摩擦,則克服動滑輪重力做功為:
W額=W總﹣W有=1200J﹣1050J=150J,故C錯誤;
D、根據(jù)W額=G動h可知,動滑輪的重力為:
G動===150N;
滑輪組自由端最大拉力為小江的重力,即F'=G人=600N,
不計繩重及滑輪與軸之間的摩擦,根據(jù)F'=(G'+G動)可知,小江用該滑輪組能提起的最大物重為:
G'=nF'﹣G動=3×600N﹣150N=1650N,故D正確。
故選:D。
【點評】本題考查了功率公式、做功公式和滑輪組拉力公式以及滑輪組機(jī)械效率公式的應(yīng)用,明確額外功和滑輪組繩子的有效股數(shù)是關(guān)鍵。
(多選)12.(3分)用功率恒為160W的拉力,使質(zhì)量為5kg的物體以4m/s的速度沿30°角的斜坡勻速拉到坡頂,已知斜坡長60m,則下列說法錯誤的是( ?。?br />
A.物體從斜坡底端到達(dá)坡頂?shù)臅r間是15s
B.物體上坡時的牽引力是40N
C.物體上坡時受到的摩擦力為15N
D.斜面的機(jī)械效率是50%
【分析】(1)已知斜坡的長度和汽車的行駛速度,根據(jù)v=求出汽車從斜坡底端到達(dá)坡頂?shù)臅r間;
(2)已知汽車發(fā)動機(jī)功率和汽車的行駛速度,根據(jù)P===Fv求出汽車上坡時的牽引力;
(3)根據(jù)三角關(guān)系求出斜面的高度,根據(jù)W=Fs求出總功,根據(jù)W=Gh求出有用功,不考慮汽車自重時,總功減去有用功即為克服斜面摩擦力所做的額外功,根據(jù)W=fs求出汽車勻速上坡時受到的摩擦力,而實際上要考慮汽車的自重,汽車上坡時受到的摩擦力應(yīng)小于計算值;
(4)根據(jù)η=×100%求出斜面的機(jī)械效率。
【解答】解:A.由v=可得,汽車從斜坡底端到達(dá)坡頂?shù)臅r間t===15s,故A正確;
B.由P===Fv可得,汽車上坡時的牽引力F===40N,故B正確;
C.坡頂?shù)母叨萮=ssin30°=60m×=30m,
總功W總=Fs=40N×60m=2400J,
有用功W有=Gh=mgh=5kg×10N/kg×30m=1500J,
由W總=W有+W額可得,不考慮汽車自重時,克服斜面摩擦力所做的額外功W額=W總﹣W有=2400J﹣1500J=900J,
則汽車上坡時受到的摩擦力f===15N,
因汽車上坡時額外功等于克服自身重力做功和克服摩擦力做功之和,
所以,汽車上坡時受到的摩擦力小于15N,故C錯誤;
D.汽車運送貨物的機(jī)械效率η=×100%=×100%=62.5%,故D錯誤。
故選:CD。
【點評】本題考查了速度公式、功率公式、效率公式的靈活運用,明確額外功以及與總功、有用功的關(guān)系是關(guān)鍵。
二、填空題(10X1=10分)
13.(3分)如圖所示,工人師傅用夾磚器豎直提起兩塊完全一樣的水泥建筑空心磚塊。磚塊制為空心的可以減小整個磚塊的  質(zhì)量?。ㄟx填“質(zhì)量”或“體積”),兩塊磚受到夾磚器的摩擦力方向為  豎直向上 ,兩塊磚的接觸面間  不存在?。ㄟx填“存在”或“不存在”)摩擦力。

【分析】(1)物體制成空心,可以減小質(zhì)量;
(2)用夾磚器將兩塊磚提起來,豎直方向上磚受到的重力和總的摩擦力是一對平衡力;
(3)兩塊磚之間沒有相對運動的趨勢或相對運動,所以兩塊磚之間不存在摩擦力。
【解答】解:磚塊制為空心的,整個磚塊的體積不變,質(zhì)量減小。
兩塊磚受到夾磚器的摩擦力與磚塊的重力為平衡力,摩擦力的方向與重力方向相反,重力方向豎直向下,則摩擦力方向豎直向上。
兩塊磚的接觸面間沒有相互滑動,且沒有發(fā)生相對滑動的趨勢,所以兩塊磚之間沒有摩擦力作用。
故答案為:質(zhì)量;豎直向上;不存在。
【點評】知道二力平衡的條件;知道摩擦力產(chǎn)生的條件是解決本題的關(guān)鍵。
14.(2分)小王在河邊玩耍時,發(fā)現(xiàn)水中有一塊奇特的石頭。在打撈過程中,小王覺得石頭在水中比在水面上  輕?。ㄌ睢拜p”或“重”),這是因為在水中時,石頭受到一個方向向  上 的浮力。
【分析】液體和氣體對浸在其中的物體有豎直向上的托力,物理學(xué)中把這個托力叫浮力。
石頭在水中時,小王用的力等于石頭的重力減去石頭受到的浮力,和在水面上相比,受到的浮力減小,而石頭重力不變,所以會產(chǎn)生小王那樣的感覺。
【解答】解:石頭在水中時,小王用的力:
F=G﹣F浮,浮力的方向是豎直向上的;
石頭在水面上時,小王用的力F′=G,
可見,F(xiàn)′>F,
所以小王會覺得石頭在水中比在水面上輕。
故答案為:輕;上。
【點評】本題考查了學(xué)生對浮力概念、方向的了解與掌握,生活中好多現(xiàn)象體現(xiàn)了浮力的存在,平時多觀察、多分析,并且能合理的利用。
15.(2分)2023年4月以來,淄博燒烤火遍全網(wǎng)。吃淄博燒烤要有技巧,拿兩串滋滋冒油的肉串,先裹上蘸料,然后攤在小餅上,手掌握住小餅將肉串攥緊,往后一拉簽子,幾塊肉就這樣完整包裹在小餅里面了。簽子尖是通過減小受力面積來  增大?。ㄟx填“增大”或“減小”)壓強(qiáng),方便穿肉。用力握緊小餅是通過增大  壓力 來增大摩擦的。

【分析】(1)增大壓強(qiáng)的方法:在壓力一定時,減小受力面積;在受力面積一定時,增大壓力。
(2)增大摩擦的方法:在接觸面粗糙程度一定時,增大壓力;在壓力一定時,增大接觸面的粗糙程度。
【解答】解:簽子尖是在壓力一定時,通過減小受力面積來增大壓強(qiáng),方便穿肉。
用力握緊小餅是在接觸面粗糙程度一定時,通過增大壓力來增大摩擦力的。
故答案為:增大;壓力。
【點評】掌握壓強(qiáng)和摩擦力大小的影響因素,利用控制變量法解釋生活中有關(guān)增大和減小壓強(qiáng)、摩擦力的問題。
16.(3分)桿秤是運用不等臂杠桿的特點制作的,是測量物體  質(zhì)量 的工具。如圖所示,若秤砣質(zhì)量為0.6kg,15AO=BO,該稱最多能稱量  9 kg的物體(不計秤桿、秤鉤的質(zhì)量),若桿秤的秤砣磨掉一些,則秤得物體的質(zhì)量比物體真實質(zhì)量  偏大?。ㄟx填“偏大”或“偏小”)。

【分析】(1)桿秤利用的是杠桿的平衡條件,通過力臂的大小關(guān)系得出物體重和秤砣重之間的關(guān)系,進(jìn)而得出物體的質(zhì)量與秤砣的質(zhì)量之間的關(guān)系,測量的是物體的質(zhì)量;
(2)知道秤砣的質(zhì)量和兩邊力臂的大小,利用重力公式和杠桿的平衡條件求被測物的質(zhì)量;
(3)若秤砣有缺損時,左邊的力和力臂不變,右邊的力減小,根據(jù)杠桿的平衡條件知道右邊的力臂增大,即:桿秤所示的質(zhì)量值要大于被測物的真實質(zhì)量值。
【解答】解:桿秤是一種測量物體質(zhì)量大小的工具。
如圖,由杠桿平衡條件F1l1=F2l2可得G1LOA=G2LOB,
由G=mg可得m1gLOA=m2gLOB,
故m1=m2=0.6kg×15=9kg;
若秤陀有缺損,G2減小,而G1LOA不變,所以秤砣對秤桿的力的力臂要變大,即向右移動,故桿秤所示的質(zhì)量值要偏大。
故答案為:質(zhì)量;9;偏大。
【點評】本題考查了學(xué)生對杠桿的平衡條件的掌握和運用,找出力臂大小是本題的關(guān)鍵。
三、實驗題(5x2=10分)
17.(10分)在“探究物體的動能大小與哪些因素有關(guān)”的實驗中,同學(xué)們做了如圖所示三個實驗,將小球沿著同一斜面由靜止釋放,并與同一水平面上的同一木塊相碰,木塊在水平面上移動一段距離后靜止。請回答下列問題:

(1)為了研究物體動能與速度的關(guān)系,實驗中選擇  甲、乙 兩個圖進(jìn)行比較,得到的結(jié)論是:小球的質(zhì)量一定時, 速度 越大,則動能越大。
(2)為了研究物體動能與質(zhì)量的關(guān)系,實驗中應(yīng)選擇  甲、丙 兩個圖進(jìn)行比較,得到的結(jié)論是:小球的速度一定時, 質(zhì)量 越大,則動能越大。
(3)實驗中,通過比較  木塊移動的距離 來判斷小球動能的大小,這種實驗方法是  轉(zhuǎn)換 法(選填“控制變量”或“轉(zhuǎn)換”)。

【分析】(1)(2)動能大小的影響因素:質(zhì)量和速度。根據(jù)控制變量法可進(jìn)行實驗并得出結(jié)論:質(zhì)量一定時,速度越大,動能越大;速度一定時,質(zhì)量越大,動能越大;
(3)實驗中小車的動能大小通過比較小車推動木塊距離的遠(yuǎn)近來反映,是轉(zhuǎn)換法的運用。
【解答】解:(1)為了研究物體動能與速度的關(guān)系,根據(jù)控制變量法可知,需要控制小球的質(zhì)量相同,滾下的高度不同,應(yīng)選擇甲、乙兩個圖進(jìn)行比較,乙中小球滾下的高度高,到達(dá)水平面時的速度大,木塊被撞擊的距離遠(yuǎn),動能大,故得到的結(jié)論是:小球的質(zhì)量一定時,速度越大,則動能越大。
(2)為了研究物體動能與質(zhì)量的關(guān)系,根據(jù)控制變量法可知,需要控制小球的質(zhì)量不同,速度相同,讓質(zhì)量不同的小球從同一斜面的相同高度由靜止?jié)L下,實驗中應(yīng)選擇甲、丙兩個圖進(jìn)行比較,小球的質(zhì)量越大,木塊被撞擊的距離遠(yuǎn),動能大,故得到的結(jié)論是:小球的速度一定時,質(zhì)量越大,則動能越大。
(3)實驗中,通過比較木塊移動的距離來判斷小球動能的大小,這種實驗方法是轉(zhuǎn)換法。
故答案為:(1)甲、乙;速度;(2)甲、丙;質(zhì)量;(3)木塊移動的距離;轉(zhuǎn)換。
【點評】掌握動能的影響因素,能正確運用轉(zhuǎn)換法和控制變量法是本實驗成功的關(guān)鍵。
四、計算題(14分)注意:15-16-17-18-29-30-31-32班只做20-21題,其余班級只做18-19題)
18.(7分)質(zhì)量為2×103kg的汽車在平直公路上20s內(nèi)勻速行駛了600m,已知汽車所受阻力為重力的0.02倍。求:
(1)汽車牽引力的大??;
(2)牽引力做功的功率。
【分析】(1)由于汽車在平直的公路上勻速行駛,水平方向上受力平衡,牽引力和阻力相等,進(jìn)一步求解即可;
(2)利用W=Fs求得汽車牽引力做的功,再利用P=求得牽引力做功的功率。
【解答】解:(1)由于汽車在平直的公路上勻速行駛,水平方向上受力平衡,牽引力和阻力相等,即F牽=F阻=0.02G=0.02mg=0.02×2×103kg×10N/kg=400N。
(2)汽車牽引力做的功為W=F牽s=400N×600m=2.4×105J,
牽引力做功的功率為。
答:(1)汽車牽引力的大小為400N;
(2)牽引力做功的功率為1.2×104W。
【點評】此題考查了二力平衡條件、功及功率計算公式的應(yīng)用,屬于基礎(chǔ)知識。
19.(7分)用如圖所示滑輪組,將一質(zhì)量為50kg的物體,在10s內(nèi)勻速向上提升2m,已知拉力F=300N。求:
(1)人做的有用功是多少?
(2)拉力F的功率是多少?
(3)該滑輪組的機(jī)械效率約為多少?

【分析】(1)根據(jù)G=mg求物體的重力,利用W有=Gh求有用功;
(2)由圖可知n=2,繩子自由端移動的距離s=nh,利用W總=Fs求拉力做的總功,利用P=求拉力做功的功率;
(3)利用η=×100%求滑輪組的機(jī)械效率。
【解答】解:(1)物體的重力:G=mg=50kg×10N/kg=500N,
人做的有用功:W有=Gh=500N×2m=1000J;
(2)由圖可知n=2,繩子自由端移動的距離:s=nh=2×2m=4m,
拉力做的總功:W總=Fs=300N×4m=1200J,
拉力做功的功率:P===120W;
(3)滑輪組的機(jī)械效率:η=×100%=×100%≈83.3%。
答:(1)人做的有用功是1000J;
(2)拉力F的功率是120W;
(3)該滑輪組的機(jī)械效率約為83.3%。
【點評】本題考查了使用滑輪組時重力、有用功、總功、功率和機(jī)械效率的計算,明確有用功和總功是關(guān)鍵。
20.(7分)我國第三艘航空母艦“福建艦”于2022年6月17日正式下水。該航母滿載時的排水量約8.4×104t,可搭載60架艦載機(jī)。航母的動力是由蒸汽輪機(jī)提供,最大功率可以達(dá)到1.6×105kW。取g=10N/kg,通過計算回答:
(1)該航母滿載時所受浮力是多少?
(2)若航母以15m/s的速度勻速直線航行54km,則航母航行的時間是多少?
(3)若航母在該航行的時間內(nèi),蒸汽輪機(jī)的功率約為1.0×105kW,則蒸汽輪機(jī)做的功是多少?

【分析】(1)根據(jù)阿基米德原理求出航母滿載時所受浮力;
(2)根據(jù)速度公式求出航母航行的時間;
(3)根據(jù)W=Pt求出在該航行時間內(nèi)蒸汽輪機(jī)做的功。
【解答】解:
(1)由阿基米德原理可知,航母滿載時所受浮力:F?。紾排=m排g=8.4×104×103kg×10N/kg=8.4×108N;
(2)由v=可知,航母航行的時間:t===3600s=1h;
(3)在該航行時間內(nèi)蒸汽輪機(jī)做的功:W=Pt=1.0×105×103W×3600s=3.6×1011J。
答:(1)該航母滿載時所受浮力是8.4×108N;
(2)航母航行的時間是1h;
(3)蒸汽輪機(jī)做的功是3.6×1011J。
【點評】本題考查了阿基米德原理、速度公式和功率公式的應(yīng)用,難度不大。
21.(7分)一位質(zhì)量為60kg的工人用圖甲的滑輪組運送建材上樓,每個滑輪重力相同,每次運送建材的重力不固定,滑輪組的機(jī)械效率η隨建材重力G變化圖像如圖乙所示,工人和地面的總接觸面積為0.04m2,滑輪和繩的摩擦力及繩重忽略不計。求:
(1)每個動滑輪的重力。
(2)當(dāng)把600N的建材以0.1m/s的速度勻速提升時,工人作用在繩子上的拉力的功率。
(3)當(dāng)機(jī)械效率達(dá)到75%時,工人對地面的壓強(qiáng)。

【分析】(1)由乙圖可知,當(dāng)重物為400N時,機(jī)械效率為50%,由于滑輪和鋼繩的摩擦力及繩重忽略不計,可利用η====求動滑輪重力;
(2)鋼繩自由端移動的速度v=nv物,利用滑輪和鋼繩的摩擦力及繩重忽略不計時,F(xiàn)=(G+G動)求拉力,再利用P===Fv求拉力做功功率;
(3)利用η=求當(dāng)滑輪組機(jī)械效率為75%時提升的物重,利用F=(G+G動)求此時的拉力,工人對地面的壓力等于重力減去拉力,知道受力面積,再利用p=求工人對地面的壓強(qiáng)。
【解答】解:(1)因為滑輪和繩的摩擦力及繩重忽略不計,所以滑輪組的機(jī)械效率η====,
由乙圖可知,當(dāng)重物G1=400N時,機(jī)械效率η1=50%,
所以50%=,
解得動滑輪的重力:G動=400N;
(2)繩自由端移動的速度v=nv物=4×0.1m/s=0.4m/s,
因為滑輪和繩的摩擦力及繩重忽略不計,所以拉力:F=(G+G動)=×(600N+400N)=250N,
拉力做功功率:P===Fv=250N×0.4m/s=100W;
(3)當(dāng)滑輪組機(jī)械效率η2=75%時,有η2==75%,
解得此時提升建材的重力:G2=1200N,
此時的拉力:
F2=(G2+G動)=(1200N+400N)=400N,
人對地面的壓力:
F壓=G人﹣F2=mg﹣F2=60kg×10N/kg﹣400N=200N,
則工人對地面的壓強(qiáng):
p===5000Pa。
答:(1)動滑輪的重力為400N;
(2)工人作用在繩子上的拉力的功率為100W;
(3)當(dāng)機(jī)械效率達(dá)到75%時,工人對地面的壓強(qiáng)為5000Pa。
【點評】本題為力學(xué)綜合題,考查了功的公式、功率公式、壓強(qiáng)公式、機(jī)械效率公式的應(yīng)用,利用好不計繩重和摩擦?xí)rF=(G+G動)和η====是解題的關(guān)鍵。

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