?2023-2024學(xué)年江蘇省蘇州市工業(yè)園區(qū)青劍湖實驗中學(xué)九年級（上）段考物理試卷（10月份）
一、選擇題（每小題2分，共24分.請將唯一正確的選項填涂在答題卡相應(yīng)的位置上）
1．（2分）下列數(shù)據(jù)中正確的是（　?。?br /> A．人騎車時的功率大約是80W
B．將地面的足球舉過頭頂所做的功大約為100J
C．中學(xué)生完成一個引體向上所做的功約為1000J
D．機(jī)械改進(jìn)后其效率可達(dá)100%
2．（2分）小明在剪紙時，所用剪刀的機(jī)械效率為80%，這表示（　　）
A．若作用在剪刀的動力做功1J，則有0.8J的功用于剪紙
B．若作用在剪刀的動力做功1J，則有0.2J的功用于剪紙
C．若作用在剪刀的動力是1N，則阻力是0.8N
D．若作用在剪刀的阻力是1N，則動力是0.8N
3．（2分）如圖所示是農(nóng)民拔去地里的棉桿工具，使用時，將小鏟著地，然后在套管上用力，棉桿就拔出來了。該農(nóng)具整體視為杠桿（　?。?br />
A．轉(zhuǎn)軸—虎口—套管 B．虎口—轉(zhuǎn)軸—套管
C．小鏟—虎口—套管 D．小鏟—套管—虎口
4．（2分）如圖所示，某同學(xué)用重為10N的動滑輪勻速提升重為50N的物體，不計摩擦（　?。?br />
A．20N B．25N C．30N D．35N
5．（2分）如圖所示，為一可繞O點轉(zhuǎn)動的杠桿，在A端通過繩作用一豎直向下的拉力F使杠桿平衡，保持重物靜止不動，而使繩繞A點從如圖所示的位置沿圖中的虛線CD轉(zhuǎn)動，則（　?。?br />
A．逆時針轉(zhuǎn)，F(xiàn)先變小后變大
B．順時針轉(zhuǎn)，F(xiàn)先變小后變大
C．順時針轉(zhuǎn)，F(xiàn)先變大后變小
D．逆時針轉(zhuǎn)，F(xiàn)先變大后變小
6．（2分）在生產(chǎn)和生活中經(jīng)常使用各種機(jī)械，關(guān)于機(jī)械的下列說法，正確的是（　?。?br /> A．使用機(jī)械可以省力、省距離，也可以省功
B．機(jī)械做功越快，機(jī)械效率越高
C．功率越大的機(jī)械，做功越快
D．機(jī)械做功越多，機(jī)械效率越高
7．（2分）如圖所示，B端懸掛一重為G的重物，不計杠桿自重（　?。?br />
A．杠桿可能為等臂杠桿
B．因為OA大于OB，所以F小于G
C．當(dāng)杠桿平衡時，一定滿足G×OB＝F×OA
D．動力的方向一定豎直向下
8．（2分）一位體重為500N的同學(xué)在跳繩測試中，1min跳180次，每次騰空的最大高度平均為4cm，克服重力做功的平均功率是（　?。?br /> A．60W B．3.6×103W C．6×103W D．3.6×105W
9．（2分）在我校物理科技節(jié)上，玲玲老師給大家演示了神奇的“二力平衡”。如圖所示，當(dāng)一學(xué)生握住中間細(xì)細(xì)的圓柱體并保持靜止時，使“整根”細(xì)線向右做勻速運(yùn)動，神奇的是：左手甲彈簧測力計的示數(shù)為4.8N，為何細(xì)線還能向右勻速運(yùn)動呢？原來中空的細(xì)圓柱體內(nèi)部另有“機(jī)械”，你認(rèn)為內(nèi)部最有可能的滑輪繞線結(jié)構(gòu)是下列圖中（不計繩重及摩擦）（　?。?br />
A．
B．
C．
D．
10．（2分）用F1的拉力直接將重為G的物體A勻速提升h（如圖甲）；換用斜面把物體A勻速提升相同高度，拉力為F2，物體沿斜面運(yùn)動的距離為L（如圖乙）。利用斜面工作過程中（　?。?br /> A．有用功為F2h B．額外功F2L﹣F1h
C．總功為（F1+F2）L D．機(jī)械效率為
11．（2分）桿秤是我國古代對杠桿平衡條件的應(yīng)用。小華用硬桿自制了一個桿秤，桿的粗細(xì)不均勻，將提紐固定在O點，托盤中不放重物，將秤砣移至O點左側(cè)的B點，如圖所示。已知提紐與托盤間距離OA＝10cm，OB＝2cm，以下說法正確的是（　?。?br />
A．秤的零刻線在O點
B．因桿粗細(xì)不均勻，所以秤的刻線分布也不均勻
C．秤的2kg刻度線在O點右側(cè)C處，OC＝38cm
D．稱量物體質(zhì)量時，若桿秤右端上揚(yáng)，可將秤砣向左側(cè)適當(dāng)移動
12．（2分）小明去健身房用如圖所示的牽引裝置來鍛煉腿部和手部肌肉。使用時，若繩a處固定不動，手在b處需用力Fb拉繩，使重物G勻速上升；若繩b處固定不動a拉繩，使重物G勻速上升。不計繩重和摩擦，則（　　）

A．Fb＝Fa B．Fb＝2Fa C．Fb＜2Fa D．Fb＞2Fa
二、填空題（每空1分，共27分）
13．（4分）杠桿的應(yīng)用非常廣泛，如圖所示的兩種剪刀，正常使用時屬于省力杠桿的是 　 　剪刀（甲/乙）；如圖所示，A裝置是 　 　滑輪（定/動），它的實質(zhì)是 　 　，使用它的作用是 　 　。
14．（4分）船槳可看成一根杠桿。如圖所示，其支點位于圖中 　 　點，要使劃船時所用的力小一些，則運(yùn)動員兩只手之間的距離應(yīng) 　 　一些（選填“增大”、“減小”、“不變”）。船槳屬于 　 　杠桿（選填“省力”、“等臂”、“費力”），它的優(yōu)點是 　 　。

15．（2分）“暴走”是一種快速的徒步運(yùn)動方式，人體重心約在肚臍處。如圖甲所示是人體重心最低的位置，如圖乙所示是重心最高位置，他10s內(nèi)行走了40步，則每走一步克服重力所做的功為 　 　J，功率為 　 　W。（g取10N/kg）

16．（3分）如圖所示，滑輪重小于物重（不計繩重和摩擦），若在相同時間內(nèi)勻速提升相同的重物相同的高度甲　 　F乙，拉力做功的功率P甲　 　P乙，機(jī)械效率η甲　 　η乙．（選填“＞”、“＜”或“＝”）。

17．（2分）如圖所示，桃子從樹上落下的過程中，先后經(jīng)過A、B、C三點，在經(jīng)歷AB和BC過程中桃子重力做功分別為W1、W2，功率分別為P1、P2，則有W1　 　W2；P1　 　P2．（都選填“大于”、“等于”或“小于”）

18．（4分）工人師傅要將質(zhì)量100kg的木箱搬到1.5m高的車廂里，他將一塊5m長的木板擱在地面與車廂之間構(gòu)成的斜面，然后站在車上用400N的拉力在10s內(nèi)將物體從斜面底端勻速拉到車廂里，那么工人所做的有用功為 　 　J，工人做功的功率為 　 　W，斜面的機(jī)械效率為 　 　，物體所受摩擦為 　 　N。

19．（3分）如圖為一輛變速自行車，它的車把和后輪都可看作是一個杠桿或輪軸；你認(rèn)為車把是一個 　 　杠桿（或輪軸）（選填“省力”、“費力”或“等臂”），后輪是一個 　 　杠桿（或輪軸）（選填“省力”或“費力”），騎著它爬坡時，后軸的齒輪應(yīng)更換 　 　。（選填“較大的”或“較小的”）

20．（2分）某轎車以96kW的恒定功率在水平路面啟動做直線運(yùn)動，速度v與時間t的關(guān)系如圖所示，若轎車運(yùn)動過程中受到的阻力不變，其發(fā)動機(jī)做功為 　 　J，運(yùn)動過程中受到的阻力為 　 　N。

21．（3分）風(fēng)車是利用風(fēng)力做功的裝置。小明制作了一架小風(fēng)車，他想粗略測定風(fēng)車在一定風(fēng)速下做功的功率，實驗裝置如圖所示。除了圖中的實驗器材
（1）觀察實驗裝置，小明是通過測量細(xì)線對 　 　做功的功率來測定風(fēng)車做功的功率。
（2）實驗時，逐漸增加掛在細(xì)線下的回形針數(shù)量，直到細(xì)線恰好緩慢勻速提升回形針為止。若測得回形針勻速上升的高度h、所用的時間t、回形針的總質(zhì)量m，則風(fēng)車做功的功率P＝　 　（請用題給符號寫出表達(dá)式）。
（3）實驗過程中，風(fēng)車轉(zhuǎn)軸處總會有摩擦，摩擦較小時與摩擦較大時相比　 ?。ㄟx填：大/小）時測得風(fēng)車的功率值較大。

三、解答題（本大題共11小題，共49分，其中26、27、28題需有解題過程）
22．（2分）工人沿臺階向上滾動圓柱形塑料桶如圖所示。他在A點施加力F使塑料桶繞O點向上滾動，請畫出F的力臂。

23．（2分）請在圖中畫出重物所受重力的示意圖，并在杠桿上的B點畫出能使杠桿在圖示位置保持平衡的最小動力F的示意圖。

24．（2分）用滑輪組將放在水平地面上的重物G提起，在圖中畫出最省力的繩子繞法。

25．（2分）如圖，質(zhì)量分布不均勻的長方形物體放在水平地面上，A點是它的重心，在物體上畫出所施加最小力的示意圖及其力臂，并標(biāo)明支點O。

26．（6分）天門山盤山公路是網(wǎng)紅打卡地，公路全長大約10km，公路的海拔落差高度約1000m。為提供多元的登山方式，客車滿載時總質(zhì)量為6000kg。現(xiàn)有一輛滿載的新能源客車，以100kW的恒定功率（行駛過程中客車所受重力和阻力大小恒定不變，g取10N/kg）請完成下列問題：
（1）整個過程中，電動機(jī)對客車和游客所做的有用功為多少？
（2）盤山公路的機(jī)械效率為多少？
（3）整個過程中，汽車受到的阻力為多少？

27．（6分）一輛在水平路面上沿直線勻速行駛的貨車，行駛時所受的阻力為車總重的0.1倍，貨車（含駕駛員）4N。
（1）求貨車空載行駛時所受的阻力大??；
（2）求貨車以36km/h的速度空載勻速行駛時，10s內(nèi)貨車牽引力做的功；
（3）當(dāng)貨車以90kW的額定功率、90km/h的速度勻速行駛時，求貨車最多可裝載多重的貨物。
28．（6分）玻璃裝運(yùn)車間常用“低壓吸盤吊車”進(jìn)行吊運(yùn)玻璃，如圖甲所示，先將6個吸盤壓在玻璃上，在大氣壓作用下吸盤將玻璃“吸住”，再通過電動機(jī)牽引滑輪組自由端的繩子就可以將玻璃吊起。圖乙為“低壓吸盤吊車”結(jié)構(gòu)示意圖，每個滑輪的質(zhì)量為15kg，不計抽氣管和繩重，在某次吊裝過程中，吊車將一塊重為90kg的玻璃以0.2m/s的速度吊高2m。求：

（1）本次吊裝過程中所做的有用功是多少？
（2）本次吊裝過程中，電動機(jī)拉繩子自由端的拉力做功時的功率為多大？
（3）本次吊裝過程中，該裝置的機(jī)械效率是多少？
29．（8分）如圖是探究“杠桿平衡條件”的實驗。

（1）如圖甲所示，此時杠桿 　 　（處于/不處于）平衡狀態(tài)；為使杠桿在水平位置平衡應(yīng)將平衡螺母向 　 ?。ㄗ?右）調(diào)節(jié)。
（2）杠桿水平平衡后，小明在杠桿A點處掛上2個鉤碼，B點處掛上 　 　個鉤碼，可以再次使杠桿在水平位置平衡，若把A、B處所掛鉤碼同時向支點移動1格　 　（選填“依然平衡”“左端下降”或“右端下降”）；
（3）小明將一端的鉤碼換成彈簧測力計，發(fā)現(xiàn)按圖丙中彈簧測力計使用方式校零時往往很困難，由于彈簧測力計的彈簧和秤鉤都有一定的質(zhì)量　 　繩子受到的實際拉力（選填“大于”或“小于”），為了在豎直向下方向校零，一種方法是取兩個彈簧測力計先豎直方向校零后，秤鉤對鉤，在豎直方向拉到某一數(shù)值　 ?。?乙）的指針，使其示數(shù)與另一彈簧測力計相等即可完成校零。
（4）實驗中小明曾提出“力的作用點到支點的距離影響杠桿的平衡”。為判斷這一觀點是否正確，小華制作了一個密度均勻的圓盤（相當(dāng)于杠桿），圓盤可以繞著圓心O轉(zhuǎn)動（轉(zhuǎn)軸阻力忽略不計），又在G點掛上一定數(shù)量的鉤碼后，圓盤在圖示位置平衡；接著他將掛在G點的鉤碼先后掛在 　 　兩個點又進(jìn)行了兩次實驗，發(fā)現(xiàn)圓盤仍在圖示位置平衡，則說明小明的觀點是 　 ?。ㄟx填“正確”或“錯誤”）的。
30．（5分）小華等同學(xué)在“測滑輪組機(jī)械效率”的實驗中得到的數(shù)據(jù)如表所示，實驗裝置如圖所示。

（1）小華發(fā)現(xiàn)實驗過程中邊拉邊讀數(shù)，彈簧測力計示數(shù)不穩(wěn)定，應(yīng)該靜止讀數(shù)　 ?。ㄟx填“正確”或“不正確”），因為他沒有考慮到 　 　對滑輪組機(jī)械效率的影響。
實驗次數(shù)
鉤碼重力G/N
鉤碼上升高度h/m
繩端拉力F/N
繩端移動距離s/m
機(jī)械效率η
1
2
0.1
1.39
0.2
72%
2
2
0.1
0.90
0.3
74%
3
4
0.1
1.51
0.3
88%
4
4
0.1
1.25
0.4
②
（2）表中第4次實驗數(shù)據(jù)是用 　 　圖裝置進(jìn)行實驗的，請問表中②的值為 　 　。
（3）通過比較2、3兩次實驗數(shù)據(jù)得出結(jié)論：同一滑輪組提升重物時，物重越大，滑輪組的機(jī)械效率越 　 　。
31．（7分）物理學(xué)在橋梁建筑技術(shù)方面有很多應(yīng)用，如圖甲為宜興首座鋼結(jié)構(gòu)斜拉橋荊邑大橋，橋梁全長544.5米，有十八層樓那么高?！皹蛩槭裁匆爝@么高？”
小華對此進(jìn)行了研究：他將大橋的結(jié)構(gòu)進(jìn)行簡化，抽象成圖乙所示的模型。小華通過比較發(fā)現(xiàn)：適當(dāng)增加橋塔的高度，可 　 　（增大/減?。┬崩骼Φ牧Ρ郏瑥亩?　 ?。ㄔ龃?減?。┬崩鞯睦?，在橋面上行駛的汽車，位置越靠近橋塔　 　（大/?。蛎嫦匏?0km/h，在遵守交通規(guī)則的前提下，一輛小車通過全橋至少需要 　 　s（結(jié)果保留一位小數(shù)）。近年來，多起高架橋側(cè)翻事故引起了人們對如圖丙所示的獨柱高架橋安全性的思考。
獨柱式高架橋分如圖?。╝）單支座式和圖?。╞）雙支座式，建造橋梁時應(yīng)選擇的支撐方式為 　 ?。▎?雙）支座式。當(dāng)重載卡車在雙支座式高架橋最右側(cè)行駛時橋面?zhèn)确?，支點是 　 　（左/右）支座。如果在兩個支座中間再增加一個支座如圖?。╟），橋面?zhèn)确：Φ娘L(fēng)險將 　 ?。p小/增大/不變）。
32．（3分）在機(jī)械制造中有一個給大飛輪定重心的工序，該工序的目的是使飛輪的重心發(fā)生微小的位移，以使它準(zhǔn)確位于軸心上。如圖所示（圖中兩虛線的交點）自由轉(zhuǎn)動。用力推動一下大飛輪，飛輪轉(zhuǎn)動若干周后停止。多次試驗
（1）根據(jù)以上情況，可以初步確定飛輪重心P可能在圖中 　 　。
A．軸心正下方的某一位置 B．軸心左側(cè)的某一位置
C．軸心右側(cè)的某一位置 D．軸心正上方的某一位置
（2）工人在飛輪邊緣上的某點E處，焊接上質(zhì)量為m＝0.4kg的金屬后，再用力推動飛輪　 　的現(xiàn)象時，說明飛輪的重心已調(diào)整到軸心上了。
（3）調(diào)整前飛輪的重心P到軸心的距離為 　 　mm。






2023-2024學(xué)年江蘇省蘇州市工業(yè)園區(qū)青劍湖實驗中學(xué)九年級（上）段考物理試卷（10月份）
參考答案與試題解析
一、選擇題（每小題2分，共24分.請將唯一正確的選項填涂在答題卡相應(yīng)的位置上）
1．（2分）下列數(shù)據(jù)中正確的是（　?。?br /> A．人騎車時的功率大約是80W
B．將地面的足球舉過頭頂所做的功大約為100J
C．中學(xué)生完成一個引體向上所做的功約為1000J
D．機(jī)械改進(jìn)后其效率可達(dá)100%
【答案】A
【分析】根據(jù)日常生產(chǎn)生活知識，分別計算出選項中數(shù)據(jù)，然后一一比較即可。
【解答】解：A、人騎自行車的速度v＝5m/s左右，騎行功率在P＝＝，故A正確。
B、足球的質(zhì)量約為450g＝0.45kg，從地面到舉過頭頂?shù)母叨燃s為3m，故B錯誤；
C、一個中學(xué)生的體重約500N，完成一個引體向上所做的功約為：W＝Gh＝500N×0.5m＝250J；
D、使用定滑輪時、克服繩重做額外功，故D錯誤。
故選：A。
2．（2分）小明在剪紙時，所用剪刀的機(jī)械效率為80%，這表示（　　）
A．若作用在剪刀的動力做功1J，則有0.8J的功用于剪紙
B．若作用在剪刀的動力做功1J，則有0.2J的功用于剪紙
C．若作用在剪刀的動力是1N，則阻力是0.8N
D．若作用在剪刀的阻力是1N，則動力是0.8N
【答案】A
【分析】①使用機(jī)械時，人們?yōu)橥瓿赡稠椚蝿?wù)必須做的功叫有用功；對完成任務(wù)沒有用，但又不得不做的功叫額外功；有用功與額外功之和叫總功；有用功與總功的比值，是機(jī)械效率。
②機(jī)械效率是有用功與總功的比值，與動力或阻力的大小無關(guān)。
【解答】解：小明在剪紙時，目的是剪紙，克服摩擦做的功為額外功。
所用剪刀的機(jī)械效率為80%，表示若作用在剪刀的動力做功1J。
故選：A。
3．（2分）如圖所示是農(nóng)民拔去地里的棉桿工具，使用時，將小鏟著地，然后在套管上用力，棉桿就拔出來了。該農(nóng)具整體視為杠桿（　?。?br />
A．轉(zhuǎn)軸—虎口—套管 B．虎口—轉(zhuǎn)軸—套管
C．小鏟—虎口—套管 D．小鏟—套管—虎口
【答案】D
【分析】杠桿繞著轉(zhuǎn)動的固定點叫支點；
使杠桿轉(zhuǎn)動的力叫動力，動力作用的位置叫動力作用點；
阻礙杠桿轉(zhuǎn)動的力叫阻力，阻力作用的位置叫阻力作用點。
【解答】解：將小鏟著地，整個杠桿是繞著小鏟轉(zhuǎn)動的；
要讓杠桿轉(zhuǎn)動，在套管上用力；
虎口處夾著棉花桿，棉花桿會對虎口處施加一個阻礙杠桿轉(zhuǎn)動的力，
支點、動力作用點、套管。
故選：D。
4．（2分）如圖所示，某同學(xué)用重為10N的動滑輪勻速提升重為50N的物體，不計摩擦（　?。?br />
A．20N B．25N C．30N D．35N
【答案】D
【分析】動滑輪有幾段繩子承擔(dān)，拉力就是物體和動滑輪總重的幾分之一。
【解答】解：由圖可知，物體與滑輪的總重力由兩段繩子承擔(dān)，
所以由力的合成可得：2F＞G滑輪+G物＝10N+50N＝60N，即：F＞30N，D正確。
故選：D。
5．（2分）如圖所示，為一可繞O點轉(zhuǎn)動的杠桿，在A端通過繩作用一豎直向下的拉力F使杠桿平衡，保持重物靜止不動，而使繩繞A點從如圖所示的位置沿圖中的虛線CD轉(zhuǎn)動，則（　?。?br />
A．逆時針轉(zhuǎn)，F(xiàn)先變小后變大
B．順時針轉(zhuǎn)，F(xiàn)先變小后變大
C．順時針轉(zhuǎn)，F(xiàn)先變大后變小
D．逆時針轉(zhuǎn)，F(xiàn)先變大后變小
【答案】B
【分析】從支點向力的作用線作垂線，垂線段的長度即力臂。根據(jù)杠桿平衡條件動力×動力力臂＝阻力×阻力力臂，分析力臂的變化可知力的變化。
【解答】解：如右圖；連接OA；
已知阻力（物重）不變，阻力臂不變動L動＝F阻L阻，知：
在F阻L阻不變的情況下，動力臂越長越省力；
因此以O(shè)A為動力臂時，動力F最??；
由圖可知：當(dāng)繩從圖示位置沿順時針方向旋轉(zhuǎn)時，力F先變小后變大。
沿逆時針方向旋轉(zhuǎn)時，力F變大。
故選：B。

6．（2分）在生產(chǎn)和生活中經(jīng)常使用各種機(jī)械，關(guān)于機(jī)械的下列說法，正確的是（　?。?br /> A．使用機(jī)械可以省力、省距離，也可以省功
B．機(jī)械做功越快，機(jī)械效率越高
C．功率越大的機(jī)械，做功越快
D．機(jī)械做功越多，機(jī)械效率越高
【答案】C
【分析】要解決此題需要了解：各機(jī)械的作用，從機(jī)械的利與弊兩方面進(jìn)行分析；機(jī)械效率反映有用功占總功的比例或額外功占總功的比例；功率是指做功的快慢。
【解答】解：A、我們使用機(jī)械有時是為了省力，有時是為了改變力的方向，故A錯誤；
B、機(jī)械做功越快，但不能說明機(jī)械效率越高；
C、功率是表示做功快慢的物理量，做功越快；
D、機(jī)械效率反映有用功占總功的比例或額外功占總功的比例，但機(jī)械效率不一定越高。
故選：C。
7．（2分）如圖所示，B端懸掛一重為G的重物，不計杠桿自重（　?。?br />
A．杠桿可能為等臂杠桿
B．因為OA大于OB，所以F小于G
C．當(dāng)杠桿平衡時，一定滿足G×OB＝F×OA
D．動力的方向一定豎直向下
【答案】A
【分析】（1）因為在A點施加動力F的方向不知道，所以力F的力臂可能比OB大，也可能比OB小，還可能相等，力F的力臂大小決定了F與G的大小關(guān)系；
（2）力F的作用與G的作用應(yīng)使杠桿向兩個相反的方向旋轉(zhuǎn)。
【解答】解：
ABC、因為力F的方向不確定，則不一定滿足G×OB＝F×OA；
力F的方向不確定，則力F的力臂可能大于或小于或等于G的力臂；故A正確。
D、杠桿平衡時，由圖知F的方向應(yīng)向下，故D錯誤；
故選：A。
8．（2分）一位體重為500N的同學(xué)在跳繩測試中，1min跳180次，每次騰空的最大高度平均為4cm，克服重力做功的平均功率是（　?。?br /> A．60W B．3.6×103W C．6×103W D．3.6×105W
【答案】A
【分析】已知該同學(xué)的體重和每次騰空的高度，則可利用公式W＝Gh計算每跳一次克服重力做的功，跳了180次，從而可以求出他在跳繩過程中克服重力做的功，已知時間，可利用公式P＝計算做功的功率。
【解答】解：
∵G＝500N，h＝4cm＝0.04m，
∴跳一次克服重力做功為：W＝Gh＝500N×3.04m＝20J，
1min跳180次所做的總功為：W總＝180×20J＝3600J，
又∵t＝1min＝60s，
∴功率為：P＝＝＝60W。
故選：A。
9．（2分）在我校物理科技節(jié)上，玲玲老師給大家演示了神奇的“二力平衡”。如圖所示，當(dāng)一學(xué)生握住中間細(xì)細(xì)的圓柱體并保持靜止時，使“整根”細(xì)線向右做勻速運(yùn)動，神奇的是：左手甲彈簧測力計的示數(shù)為4.8N，為何細(xì)線還能向右勻速運(yùn)動呢？原來中空的細(xì)圓柱體內(nèi)部另有“機(jī)械”，你認(rèn)為內(nèi)部最有可能的滑輪繞線結(jié)構(gòu)是下列圖中（不計繩重及摩擦）（　　）

A．
B．
C．
D．
【答案】B
【分析】首先根據(jù)左手甲彈簧測力計的示數(shù)為4.8N，右手乙彈簧測力計的示數(shù)卻只有1.6N，可確定繩子的股數(shù)，其次明確使用滑輪組時，不計繩重和摩擦，動滑輪的繩子有幾段，所用的力就是摩擦力和動滑輪重的幾分之一；然后對各個選項注意分析即可。
【解答】解：由“左手甲彈簧測力計的示數(shù)為4.8N，右手乙彈簧測力計的示數(shù)卻只有2.6N”可知，F(xiàn)乙＝F甲，由此可確定內(nèi)部的滑輪的繞線是三段繩子，A選項是兩個定滑輪。B是三段繩子承擔(dān)。C選項應(yīng)該是B的顛倒。
故選：B。
10．（2分）用F1的拉力直接將重為G的物體A勻速提升h（如圖甲）；換用斜面把物體A勻速提升相同高度，拉力為F2，物體沿斜面運(yùn)動的距離為L（如圖乙）。利用斜面工作過程中（　?。?br /> A．有用功為F2h B．額外功F2L﹣F1h
C．總功為（F1+F2）L D．機(jī)械效率為
【答案】B
【分析】直接將物體提起做的功為有用功，利用斜面拉力做的功為總功，總功等于有用功加上額外功，利用η＝求斜面的機(jī)械效率。
【解答】解：
如圖甲，F(xiàn)1做的功為直接提升物體做的功，
則利用斜面做的有用功：W有＝Gh＝F1h，
利用斜面做的總功：W總＝F7L，
利用斜面做的額外功：
W額＝W總﹣W有用＝F2L﹣F1h，
斜面的機(jī)械效率：
η＝＝，
可見，ACD錯。
故選：B。
11．（2分）桿秤是我國古代對杠桿平衡條件的應(yīng)用。小華用硬桿自制了一個桿秤，桿的粗細(xì)不均勻，將提紐固定在O點，托盤中不放重物，將秤砣移至O點左側(cè)的B點，如圖所示。已知提紐與托盤間距離OA＝10cm，OB＝2cm，以下說法正確的是（　?。?br />
A．秤的零刻線在O點
B．因桿粗細(xì)不均勻，所以秤的刻線分布也不均勻
C．秤的2kg刻度線在O點右側(cè)C處，OC＝38cm
D．稱量物體質(zhì)量時，若桿秤右端上揚(yáng)，可將秤砣向左側(cè)適當(dāng)移動
【答案】C
【分析】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。
【解答】解：A、將提紐固定在O點，托盤中不放重物，秤桿可以在水平位置平衡，故A錯誤；
B、無論桿秤粗細(xì)是否均勻，因為無論桿秤粗細(xì)是否均勻1L1＝F8L2可知，動力臂與阻力的大小成正比；
C、由題意知B點為零刻度線，OB＝2cm，
利用支點左端力與力臂乘積的變化量等于右端力與力臂乘積變化量：m6g×OA﹣m2×OB＝m2g×OC，
即8kg×10N/kg×10cm﹣0.5kg×10N/kg×7cm＝0.5kg×10N/kg×OC，
解得：OC＝38cm，故C正確；
D、秤桿右端上揚(yáng)，應(yīng)將秤砣向右移，故D錯誤。
故選：C。
12．（2分）小明去健身房用如圖所示的牽引裝置來鍛煉腿部和手部肌肉。使用時，若繩a處固定不動，手在b處需用力Fb拉繩，使重物G勻速上升；若繩b處固定不動a拉繩，使重物G勻速上升。不計繩重和摩擦，則（　?。?br />
A．Fb＝Fa B．Fb＝2Fa C．Fb＜2Fa D．Fb＞2Fa
【答案】D
【分析】（1）當(dāng)繩b處固定不動，在a處用力Fa拉繩時，該圖中滑輪均為定滑輪，不計繩重和摩擦，根據(jù)定滑輪不省力只改變力的方向可知繩a處的拉力Fa；
（2）由圖可知，當(dāng)繩a處固定不動，手在b處用力Fb拉繩時，a處的拉力和物體的重力G相等，物體G勻速上升時中間的滑輪處于平衡狀態(tài)，根據(jù)二力平衡可知繩b處的拉力Fb。
【解答】解：（1）當(dāng)繩b處固定不動，在a處用力Fa拉繩時，該圖中所有滑輪均為定滑輪，則Fa＝G；
（2）由圖知，當(dāng)繩a處固定不動b拉繩時，a處的拉力F拉和物體的重力G相等，
物體G勻速上升時，中間的滑輪處于平衡狀態(tài)，
不計繩重和摩擦，中間的滑輪受向上的拉力Fb、2段繩子向下的拉力2F拉和中間滑輪向下的重力G動，
則由二力平衡條件可得：
Fb＝7F拉+G動＝2G+G動＞2Fa；
即6Fa＜Fb。
故選：D。
二、填空題（每空1分，共27分）
13．（4分）杠桿的應(yīng)用非常廣泛，如圖所示的兩種剪刀，正常使用時屬于省力杠桿的是 　甲　剪刀（甲/乙）；如圖所示，A裝置是 　定　滑輪（定/動），它的實質(zhì)是 　等臂杠桿　，使用它的作用是 　改變用力的方向　。
【答案】甲；定；等臂杠桿；改變用力的方向。
【分析】（1）剪刀屬于杠桿，根據(jù)使用時動力臂與阻力臂的大小關(guān)系確定杠桿類型；
（2）定滑輪的本質(zhì)是等臂杠桿，既不省力也不費力，但是可以改變力的方向。
【解答】解：（1）甲剪刀使用時，動力臂大于阻力臂；乙剪刀使用時，為費力杠桿。
（2）A裝置的軸不能隨物體一起移動，是定滑輪，使用定滑輪不省力。
故答案為：甲；定；等臂杠桿。
14．（4分）船槳可看成一根杠桿。如圖所示，其支點位于圖中 　A　點，要使劃船時所用的力小一些，則運(yùn)動員兩只手之間的距離應(yīng) 　增大　一些（選填“增大”、“減小”、“不變”）。船槳屬于 　費力　杠桿（選填“省力”、“等臂”、“費力”），它的優(yōu)點是 　省距離　。

【答案】A；增大；費力；省距離。
【分析】結(jié)合圖片和生活經(jīng)驗，判斷船槳在使用過程中，動力臂和阻力臂的大小關(guān)系便可以知道是省力還是費力，由杠桿平衡條件便可知如何能夠更省力。
【解答】解：如圖，在使用船槳時，動力作用點在B點；
使劃船時所用的力小一些，由杠桿平衡條件：F1×L1＝F4×L2，要使動力減小，在阻力和阻力臂不變的條件下，也就是增大兩只手之間的距離；
船槳在使用時，動力臂小于阻力臂費力。
故答案為：A；增大；省距離。
15．（2分）“暴走”是一種快速的徒步運(yùn)動方式，人體重心約在肚臍處。如圖甲所示是人體重心最低的位置，如圖乙所示是重心最高位置，他10s內(nèi)行走了40步，則每走一步克服重力所做的功為 　25　J，功率為 　100　W。（g取10N/kg）

【答案】25；100。
【分析】（1）根據(jù)直角三角形的特征利用勾股定理求出重心升高的高度，再利用公式W＝Gh求出每走一步克服重力所做的功；
（2）先求出10s內(nèi)行走了40步克服重力所做的總功，再利用P＝求出克服重力做功的功率。
【解答】（1）重心升高的高度h＝65cm﹣＝6cm＝0.05m；
小明每走一步克服重力所做的功：W＝Gh＝mgh＝50kg×10N/kg×0.05m＝25J；
（4）他10s內(nèi)行走了40步克服重力所做的總功為：
W總＝40W＝40×25J＝1000J；
則克服重力做功的功率為：P＝。
故答案為：25；100。
16．（3分）如圖所示，滑輪重小于物重（不計繩重和摩擦），若在相同時間內(nèi)勻速提升相同的重物相同的高度甲?。尽乙，拉力做功的功率P甲　＜　P乙，機(jī)械效率η甲?。尽ˇ且遥ㄟx填“＞”、“＜”或“＝”）。

【答案】見試題解答內(nèi)容
【分析】（1）動滑輪和定滑輪的使用特點：使用定滑輪不能省力，但能改變動力的方向；使用動滑輪不能改變動力的方向，但能省力。
（2）根據(jù)公式P＝可比較功率的大??；
（3）比較有用功和總功的大小，根據(jù)機(jī)械效率公式η＝分析機(jī)械效率大小。
【解答】解：
（1）甲圖是一個定滑輪，定滑輪不能省力，因此F甲＝G；
乙圖是一個動滑輪，且動滑輪重小于物重，
不計繩重和摩擦，則F乙＝（G動+G）＜G；所以F甲＞F乙。
（2）用定滑輪和動滑輪分別將質(zhì)量相同的甲、乙兩物體勻速提升相同的高度有＝Gh＝mgh可知，則所做的有用功一樣大；
使用動滑輪時，由于要克服動滑輪的重力做額外功，即拉力做功W甲＜W乙；已知做功時間相同，根據(jù)公式P＝，使用動滑輪時拉力做功的功率大甲＜P乙；
（3）由前面分析可知，使用定滑輪和動滑輪時所做的有用功相同，根據(jù)機(jī)械效率的公式η＝，動滑輪的機(jī)械效率低甲＞η乙。
故答案為：＞；＜；＞。
17．（2分）如圖所示，桃子從樹上落下的過程中，先后經(jīng)過A、B、C三點，在經(jīng)歷AB和BC過程中桃子重力做功分別為W1、W2，功率分別為P1、P2，則有W1　等于　W2；P1　小于　P2．（都選填“大于”、“等于”或“小于”）

【答案】見試題解答內(nèi)容
【分析】（1）比較兩個階段的重力和距離，根據(jù)W＝Gh比較兩個階段的重力做功大小。
（2）物體在下落過程中重力勢能不斷轉(zhuǎn)化為動能，速度不斷增大，比較兩個階段的運(yùn)動時間，根據(jù)P＝比較功率。
【解答】解：（1）因為AB＝BC，重力相同，重力做功相同1＝W2。
（2）因為桃子在自由下落時做加速運(yùn)動，即在BC段的運(yùn)動速度大于AB段的運(yùn)動速度可知，
又由P＝可知，即P5＜P2。
故答案為：等于；小于。
18．（4分）工人師傅要將質(zhì)量100kg的木箱搬到1.5m高的車廂里，他將一塊5m長的木板擱在地面與車廂之間構(gòu)成的斜面，然后站在車上用400N的拉力在10s內(nèi)將物體從斜面底端勻速拉到車廂里，那么工人所做的有用功為 　1500　J，工人做功的功率為 　200　W，斜面的機(jī)械效率為 　75%　，物體所受摩擦為 　100　N。

【答案】見試題解答內(nèi)容
【分析】（1）知道木箱的重力和斜面的高度，根據(jù)W＝Gh求出克服重力做的有用功；
（2）已知拉力F與斜面長，利用W＝Fs計算總功，根據(jù)公式P＝計算功率；
（3）知道有用功和總功，根據(jù)機(jī)械效率公式求出機(jī)械效率。
（4）總功減去有用功即為克服摩擦力所做的額外功，根據(jù)W額＝fs求出物體和斜面之間的摩擦力。
【解答】解：（1）木箱的重力：
G＝mg＝100kg×10N/kg＝1000N，
工人師傅對木箱做的有用功：
W有用＝Gh＝1000N×1.5m＝1500J；
（2）拉力做的總功：
W總＝Fs＝400N×7m＝2000J。
拉力做功的功率為：
P總＝＝＝200W。
（3）斜面的機(jī)械效率：
η＝×100%＝。
（4）克服摩擦力所做的額外功：
W額＝W總﹣W有＝2000J﹣1500J＝500J，
由W額＝fs可得，物體和斜面之間的摩擦力：
f＝＝＝100N。
故答案為：1500；200；100。
19．（3分）如圖為一輛變速自行車，它的車把和后輪都可看作是一個杠桿或輪軸；你認(rèn)為車把是一個 　省力　杠桿（或輪軸）（選填“省力”、“費力”或“等臂”），后輪是一個 　費力　杠桿（或輪軸）（選填“省力”或“費力”），騎著它爬坡時，后軸的齒輪應(yīng)更換 　較大的　。（選填“較大的”或“較小的”）

【答案】見試題解答內(nèi)容
【分析】輪軸由輪和軸組成，是變形杠桿，動力作用在輪上可以省力，作用在軸上費力。
【解答】解：車把在使用時是輪軸，在輪上用力是一個省力輪軸，由于動力作用在軸上；
騎著它爬坡時，后軸的齒輪應(yīng)更換較大的，齒輪越大，爬坡更容易一些。
故答案為：省力；費力。
20．（2分）某轎車以96kW的恒定功率在水平路面啟動做直線運(yùn)動，速度v與時間t的關(guān)系如圖所示，若轎車運(yùn)動過程中受到的阻力不變，其發(fā)動機(jī)做功為 　1.92×105　J，運(yùn)動過程中受到的阻力為 　3.2×103　N。

【答案】1.92×105；3.2×103。
【分析】（1）轎車的功率恒定，根據(jù)P＝求出發(fā)動機(jī)在0～2s時間內(nèi)做的功；
（2）根據(jù)圖像可知轎車在15s以后做勻速直線運(yùn)動，根據(jù)P＝＝＝Fv求出發(fā)動機(jī)的牽引力，根據(jù)二力平衡條件求出轎車在運(yùn)動過程中受到的阻力。
【解答】解：（1）轎車的功率恒定為P＝96kW，由P＝，發(fā)動機(jī)在0～2s時間內(nèi)做的功為：W＝Pt＝96×103W×2s＝1.92×103J；
（2）由圖像可知，轎車在15s以后做勻速直線運(yùn)動，
由P＝＝＝Fv可知＝＝3.8×103N，
因為此過程中轎車做勻速直線運(yùn)動，所以，轎車運(yùn)動過程中受到的阻力：f＝F＝3.4×103N。
故答案為：1.92×106；3.2×107。
21．（3分）風(fēng)車是利用風(fēng)力做功的裝置。小明制作了一架小風(fēng)車，他想粗略測定風(fēng)車在一定風(fēng)速下做功的功率，實驗裝置如圖所示。除了圖中的實驗器材
（1）觀察實驗裝置，小明是通過測量細(xì)線對 　回形針　做功的功率來測定風(fēng)車做功的功率。
（2）實驗時，逐漸增加掛在細(xì)線下的回形針數(shù)量，直到細(xì)線恰好緩慢勻速提升回形針為止。若測得回形針勻速上升的高度h、所用的時間t、回形針的總質(zhì)量m，則風(fēng)車做功的功率P＝　?。ㄕ堄妙}給符號寫出表達(dá)式）。
（3）實驗過程中，風(fēng)車轉(zhuǎn)軸處總會有摩擦，摩擦較小時與摩擦較大時相比　小?。ㄟx填：大/?。r測得風(fēng)車的功率值較大。

【答案】（1）回形針；（2）；（3）小。
【分析】（1）由圖可知，回形針隨風(fēng)車的轉(zhuǎn)動會上升，測量細(xì)線對回形針做功的功率即可測出風(fēng)車做功的功率；
（2）根據(jù)做功公式和功率公式得出細(xì)線對回形針做功的功率即為風(fēng)車做功功率的表達(dá)式；
（3）風(fēng)速一定時，總能量不變，根據(jù)能量的轉(zhuǎn)化分析測得風(fēng)車的功率值如何變化。
【解答】解：
（1）由實驗裝置可知，回形針隨風(fēng)車的轉(zhuǎn)動會上升，這用到了轉(zhuǎn)換法；
（2）若測得回形針勻速上升的高度h、所用的時間t，則風(fēng)車做功的功率：P＝＝＝；
（3）風(fēng)速一定時，總能量不變，摩擦較小時克服風(fēng)車轉(zhuǎn)軸處摩擦消耗的能量小，所以測得風(fēng)車的功率值會大于摩擦較大時的功率值。
故答案為：（1）回形針；（2）。
三、解答題（本大題共11小題，共49分，其中26、27、28題需有解題過程）
22．（2分）工人沿臺階向上滾動圓柱形塑料桶如圖所示。他在A點施加力F使塑料桶繞O點向上滾動，請畫出F的力臂。

【答案】見試題解答內(nèi)容
【分析】力臂是支點到力的作用線的距離；由支點向力的作用線作垂線，垂線段的長度即為力臂。
【解答】解：
圖中O為支點，反向延長力F畫出F的作用線，該垂線段即為力F的力臂L

23．（2分）請在圖中畫出重物所受重力的示意圖，并在杠桿上的B點畫出能使杠桿在圖示位置保持平衡的最小動力F的示意圖。

【答案】
【分析】重力和作用點在重心，重力的方向豎直向下。
若在杠桿上A端施加最小的力F，使杠桿在水平位置平衡，該力的方向應(yīng)該垂直杠桿向上，使動力臂最長，在阻力和阻力臂一定時，動力臂最長時、最省力，據(jù)此畫出動力方向。
【解答】解：根據(jù)重力的作用點在重心，重力的方向豎直向下；
為使拉力最小，動力臂要最長，動力臂為OB最長
。
24．（2分）用滑輪組將放在水平地面上的重物G提起，在圖中畫出最省力的繩子繞法。

【答案】見試題解答內(nèi)容
【分析】要使滑輪組省力，就是使最多的繩子段數(shù)來承擔(dān)動滑輪的拉力，圖中滑輪組由一個動滑輪和一個定滑輪組成，有兩種繞線方法。若n為偶數(shù)，繩子固定端在定滑輪上；若n為奇數(shù)，繩子固定端在動滑輪上；即：“奇動偶定”。
【解答】解：n為奇數(shù)時，承擔(dān)物重的有3段繩子，根據(jù)奇動偶定，如圖所示：

25．（2分）如圖，質(zhì)量分布不均勻的長方形物體放在水平地面上，A點是它的重心，在物體上畫出所施加最小力的示意圖及其力臂，并標(biāo)明支點O。

【答案】見試題解答內(nèi)容
【分析】①在杠桿上，支點指的是杠桿繞著轉(zhuǎn)動的點；
②根據(jù)杠桿的平衡條件，動力臂越長越省力，首先確定出最長的力臂，然后畫出的示意圖；由支點到力的作用點的距離是最長的力臂。
【解答】解：由圖可知，A點是長方體的重心，阻力臂最短，動力最小，最小動力的方向斜向右上方

26．（6分）天門山盤山公路是網(wǎng)紅打卡地，公路全長大約10km，公路的海拔落差高度約1000m。為提供多元的登山方式，客車滿載時總質(zhì)量為6000kg?，F(xiàn)有一輛滿載的新能源客車，以100kW的恒定功率（行駛過程中客車所受重力和阻力大小恒定不變，g取10N/kg）請完成下列問題：
（1）整個過程中，電動機(jī)對客車和游客所做的有用功為多少？
（2）盤山公路的機(jī)械效率為多少？
（3）整個過程中，汽車受到的阻力為多少？

【答案】（1）整個過程中，電動機(jī)對客車和游客所做的有用功為6×107J；
（2）盤山公路的機(jī)械效率為30%；
（3）整個過程中，汽車受到的阻力為1.4×104N。
【分析】（1）已知客車滿載時總質(zhì)量，由G＝mg可求得其總重力，由W有用＝Gh可求得電動機(jī)對客車和游客所做的有用功；
（2）已知速度和公路全長可求得時間，已知以80kW的恒定功率勻速行駛至山頂，由W＝Pt可求得總功，由η＝×100%可求得盤山公路的機(jī)械效率；
（3）由W額＝W總﹣W有用可求得額外功，由W額＝fs可求得汽車受到的阻力。
【解答】解：（1）客車和游客總重力G＝mg＝6000kg×10N/kg＝6×104N；
電動機(jī)對客車和游客所做的有用功：W有用＝Gh＝2×104N×1000m＝6×102J；
（2）由v＝可得＝＝2×105s，
由P＝可得總＝Pt＝100×103W×2×108s＝2×108J，
盤山公路的機(jī)械效率：η＝×100%＝；
（3）額外功：W額＝W總﹣W有用＝2×108J﹣6×107J＝4.4×108J，
由W額＝fs可得，汽車受到的阻力：f＝＝4N。
答：（1）整個過程中，電動機(jī)對客車和游客所做的有用功為4×107J；
（2）盤山公路的機(jī)械效率為30%；
（3）整個過程中，汽車受到的阻力為1.5×104N。
27．（6分）一輛在水平路面上沿直線勻速行駛的貨車，行駛時所受的阻力為車總重的0.1倍，貨車（含駕駛員）4N。
（1）求貨車空載行駛時所受的阻力大?。?br /> （2）求貨車以36km/h的速度空載勻速行駛時，10s內(nèi)貨車牽引力做的功；
（3）當(dāng)貨車以90kW的額定功率、90km/h的速度勻速行駛時，求貨車最多可裝載多重的貨物。
【答案】見試題解答內(nèi)容
【分析】（1）知道貨車空載時重G，利用f＝0.1G求貨車空載行駛時所受的阻力大??；
（2）知道貨車空載時速度和行駛時間，利用s＝vt求行駛路程，汽車勻速行駛牽引力F＝f，再利用W＝Fs求10s內(nèi)貨車牽引力做的功；
（3）利用P＝Fv求牽引力大小，而汽車勻速行駛時f＝F，可求阻力大小，再根據(jù)f＝0.1G求貨車總重，貨車最多可裝載貨物的重等于貨車總重減去空車重，再求貨物質(zhì)量。
【解答】解：
（1）貨車空載行駛時所受的阻力大小：
f＝0.1G＝6.1×2.3×104N＝2.6×103N；
（2）v＝36km/h＝36×m/s＝10m/s，
∵v＝，
10s行駛的路程：
s＝vt＝10m/s×10s＝100m，
∵汽車勻速行駛，
∴牽引力：
F＝f＝2.8×103N，
10s內(nèi)貨車牽引力做的功：
W＝Fs＝2.6×103N×100m＝2.3×105J；
（3）∵P＝F′v′，v′＝90km/h＝90×，
∴此時牽引力：
F′＝＝＝3600N，
∵汽車勻速行駛，
∴此時汽車受到的阻力：
f′＝F′＝3600N，
∵f＝0.2G，
∴貨車總重：
G′＝＝＝3.8×104N，
貨車最多可裝載貨物的重力：
G貨＝G′﹣G＝3.7×104N﹣2.6×104N＝1.2×104N。
（1）貨車空載行駛時所受的阻力大小為2.5×103N；
（2）貨車以36km/h的速度空載勻速行駛時，10s內(nèi)貨車牽引力做的功為2.4×105J；
（3）貨車最多可裝載1.8×104N的貨物。
28．（6分）玻璃裝運(yùn)車間常用“低壓吸盤吊車”進(jìn)行吊運(yùn)玻璃，如圖甲所示，先將6個吸盤壓在玻璃上，在大氣壓作用下吸盤將玻璃“吸住”，再通過電動機(jī)牽引滑輪組自由端的繩子就可以將玻璃吊起。圖乙為“低壓吸盤吊車”結(jié)構(gòu)示意圖，每個滑輪的質(zhì)量為15kg，不計抽氣管和繩重，在某次吊裝過程中，吊車將一塊重為90kg的玻璃以0.2m/s的速度吊高2m。求：

（1）本次吊裝過程中所做的有用功是多少？
（2）本次吊裝過程中，電動機(jī)拉繩子自由端的拉力做功時的功率為多大？
（3）本次吊裝過程中，該裝置的機(jī)械效率是多少？
【答案】（1）本次吊裝過程中所做的有用功是1800J；
（2）本次吊裝過程中，電動機(jī)拉繩子自由端的拉力做功時的功率為300W；
（2）在本次吊裝過程中，吊車上的滑輪組的機(jī)械效率為60%。
【分析】（1）利用G＝mg求玻璃的重力G，利用W＝Gh求得吊裝過程中所做的有用功；
（2）利用G＝mg求吸盤、支架和動滑輪的總重力G動總，由圖可知n＝2，繩子自由端的速度v＝nv物，利用不計抽氣管和繩重，利用不計繩子與滑輪的摩擦?xí)rF＝（G+G動總）求繩子自由端的拉力，最后根據(jù)P＝＝＝Fv求拉力所做總功的功率；
（3）利用不計抽氣管和繩重，不計繩子與滑輪的摩擦?xí)rη＝＝＝＝求滑輪組的機(jī)械效率。
【解答】解：（1）一塊玻璃的重力：
G＝mg＝90kg×10N/kg＝900N，
則吊裝過程中所做的有用功是W＝Gh＝900N×2m＝1800J；
（2）吸盤、支架和動滑輪的總重力：
G動總＝（m架+m動）g＝（45kg+15kg）×10N/kg＝600N，
由圖可知n＝2，繩子自由端的速度：
v＝nv物＝3×0.2m/s＝3.4m/s，
因為不計抽氣管和繩重，利用不計繩子與滑輪的摩擦
F＝（G+G動總）＝（600N+900N）＝750N，
則拉力做功的功率：P＝＝＝Fv＝750N×0.6m/s＝300W；
（3）因為不計抽氣管和繩重，不計繩子與滑輪的摩擦
η＝＝＝＝＝＝60%。
答：（1）本次吊裝過程中所做的有用功是1800J；
（2）本次吊裝過程中，電動機(jī)拉繩子自由端的拉力做功時的功率為300W；
（2）在本次吊裝過程中，吊車上的滑輪組的機(jī)械效率為60%。
29．（8分）如圖是探究“杠桿平衡條件”的實驗。

（1）如圖甲所示，此時杠桿 　處于?。ㄌ幱?不處于）平衡狀態(tài)；為使杠桿在水平位置平衡應(yīng)將平衡螺母向 　右　（左/右）調(diào)節(jié)。
（2）杠桿水平平衡后，小明在杠桿A點處掛上2個鉤碼，B點處掛上 　1　個鉤碼，可以再次使杠桿在水平位置平衡，若把A、B處所掛鉤碼同時向支點移動1格　右端下降?。ㄟx填“依然平衡”“左端下降”或“右端下降”）；
（3）小明將一端的鉤碼換成彈簧測力計，發(fā)現(xiàn)按圖丙中彈簧測力計使用方式校零時往往很困難，由于彈簧測力計的彈簧和秤鉤都有一定的質(zhì)量　小于　繩子受到的實際拉力（選填“大于”或“小于”），為了在豎直向下方向校零，一種方法是取兩個彈簧測力計先豎直方向校零后，秤鉤對鉤，在豎直方向拉到某一數(shù)值　乙?。?乙）的指針，使其示數(shù)與另一彈簧測力計相等即可完成校零。
（4）實驗中小明曾提出“力的作用點到支點的距離影響杠桿的平衡”。為判斷這一觀點是否正確，小華制作了一個密度均勻的圓盤（相當(dāng)于杠桿），圓盤可以繞著圓心O轉(zhuǎn)動（轉(zhuǎn)軸阻力忽略不計），又在G點掛上一定數(shù)量的鉤碼后，圓盤在圖示位置平衡；接著他將掛在G點的鉤碼先后掛在 　ND　兩個點又進(jìn)行了兩次實驗，發(fā)現(xiàn)圓盤仍在圖示位置平衡，則說明小明的觀點是 　錯誤?。ㄟx填“正確”或“錯誤”）的。
【答案】（1）處于；右；（2）1，右端下降；（3）小于；乙；（4）ND；錯誤。
【分析】（1）杠桿靜止不動或勻速轉(zhuǎn)動叫杠桿的平衡；杠桿右端偏高，說明杠桿的重心在支點左側(cè)，應(yīng)將平衡螺母向右調(diào)節(jié)；
（2）設(shè)每個鉤碼重為G，杠桿每格長為L，根據(jù)杠桿平衡條件進(jìn)行分析；
（3））由于彈簧測力計的彈簧和秤鉤都有一定的質(zhì)量，據(jù)此分析；由于物體間力的作用是相互的甲對乙的拉力等于乙對甲的拉力；
（4）由題意知，左邊力與力臂保持不變，右邊力也保持不變，要使圓盤仍然平衡，則右邊的力臂也必須保持不變，從而找到另外掛鉤碼的點。
【解答】解：（1）如圖甲所示，此時杠桿靜止；為使杠桿在水平位置平衡；
（2）設(shè)每個鉤碼重為G，杠桿每格長為L，2G×2L＝nG×8L，故應(yīng)在B點掛1個鉤碼才能使杠桿平衡；
當(dāng)杠桿平衡后，將A，則有2G×L＜G×5L；
（3）如圖丙所示，在探究杠桿平衡條件實驗時，由于彈簧測力計的彈簧和秤鉤都有一定的質(zhì)量，故這時彈簧測計的示數(shù)略小于繩子受到的實際拉力；
為了在豎直向下方向校零，一種方法是取兩彈簧測力計先豎直方向校零后，物體間力的作用是相互的，因甲測力計已調(diào)零，使其示數(shù)與甲彈簧測力計相等即可完成校零；
（4）由題意可知，左右兩邊對圓盤的拉力不變，根據(jù)杠桿的平衡條件：F1L1＝F2L2得，要使圓盤平衡，所以可以將掛在G點的鉤碼先后掛在D，這樣右邊的力臂始終為OD，力的作用點到支點的距離發(fā)生變化，故小明的觀點是錯誤的。
故答案為：（1）處于；右；（2）1；（3）小于；乙；錯誤。
30．（5分）小華等同學(xué)在“測滑輪組機(jī)械效率”的實驗中得到的數(shù)據(jù)如表所示，實驗裝置如圖所示。

（1）小華發(fā)現(xiàn)實驗過程中邊拉邊讀數(shù)，彈簧測力計示數(shù)不穩(wěn)定，應(yīng)該靜止讀數(shù)　不正確?。ㄟx填“正確”或“不正確”），因為他沒有考慮到 　摩擦　對滑輪組機(jī)械效率的影響。
實驗次數(shù)
鉤碼重力G/N
鉤碼上升高度h/m
繩端拉力F/N
繩端移動距離s/m
機(jī)械效率η
1
2
0.1
1.39
0.2
72%
2
2
0.1
0.90
0.3
74%
3
4
0.1
1.51
0.3
88%
4
4
0.1
1.25
0.4
②
（2）表中第4次實驗數(shù)據(jù)是用 　丁　圖裝置進(jìn)行實驗的，請問表中②的值為 　80%　。
（3）通過比較2、3兩次實驗數(shù)據(jù)得出結(jié)論：同一滑輪組提升重物時，物重越大，滑輪組的機(jī)械效率越 　大　。
【答案】（1）不正確；摩擦；（2）??；80%；（3）大。
【分析】（1）在“探究影響滑輪組機(jī)械效率的因素”的實驗中，要勻速豎直向上拉動彈簧測力計，這樣示數(shù)穩(wěn)定，便于讀數(shù)。在測力計靜止時，不會克服輪與軸、繩與輪之間的摩擦，據(jù)此分析考慮；
（2）根據(jù)繩端移動距離與物體升高的高度的關(guān)系s＝nh求解；根據(jù)機(jī)械效率公式η＝＝×100%求解；
（3）通過比較2、3兩次實驗數(shù)據(jù)，找出相同的量和不同量，分析得出滑輪組的機(jī)械效率與變化量的關(guān)系。
【解答】解：（1）如果在彈簧測力計靜止時讀出了數(shù)據(jù)，由于不會克服輪與軸，所以測力計示數(shù)偏??；
（2）丁圖中，繩子的有效段數(shù)為n＝4
s＝nh＝4×8.1m＝0.4m，
表中第4次實驗數(shù)據(jù)是用丁圖裝置進(jìn)行實驗的；
滑輪組的機(jī)械效率：
η＝＝＝×100%＝80%；
（3）通過比較2、5兩次實驗數(shù)據(jù)知，重力越大，即同一滑輪組提升重物時，滑輪組的機(jī)械效率越高。
故答案為：（1）不正確；摩擦；80%。
31．（7分）物理學(xué)在橋梁建筑技術(shù)方面有很多應(yīng)用，如圖甲為宜興首座鋼結(jié)構(gòu)斜拉橋荊邑大橋，橋梁全長544.5米，有十八層樓那么高。“橋塔為什么要造這么高？”
小華對此進(jìn)行了研究：他將大橋的結(jié)構(gòu)進(jìn)行簡化，抽象成圖乙所示的模型。小華通過比較發(fā)現(xiàn)：適當(dāng)增加橋塔的高度，可 　增大?。ㄔ龃?減?。┬崩骼Φ牧Ρ?，從而 　減小?。ㄔ龃?減小）斜拉索的拉力，在橋面上行駛的汽車，位置越靠近橋塔　小?。ù??。?、橋面限速60km/h，在遵守交通規(guī)則的前提下，一輛小車通過全橋至少需要 　32.7　s（結(jié)果保留一位小數(shù)）。近年來，多起高架橋側(cè)翻事故引起了人們對如圖丙所示的獨柱高架橋安全性的思考。
獨柱式高架橋分如圖?。╝）單支座式和圖?。╞）雙支座式，建造橋梁時應(yīng)選擇的支撐方式為 　雙　（單/雙）支座式。當(dāng)重載卡車在雙支座式高架橋最右側(cè)行駛時橋面?zhèn)确?，支點是 　右?。ㄗ?右）支座。如果在兩個支座中間再增加一個支座如圖?。╟），橋面?zhèn)确：Φ娘L(fēng)險將 　不變　（減小/增大/不變）。
【答案】增大；減??；??；32.7；雙；右；不變。
【分析】（1）根據(jù)杠桿的力臂和杠桿的平衡條件來進(jìn)行分析。
（2）根據(jù)速度公式進(jìn)行計算。
（3）根據(jù)杠桿的五要素和杠桿的平衡條件來分析。
【解答】解：根據(jù)圖乙可知：在橋的程度一定時，橋塔越高，根據(jù)杠桿的平衡條件可知：在阻力和阻力臂一定時。
小華通過比較發(fā)現(xiàn)：適當(dāng)增加橋塔的高度，可增大斜拉索拉力的力臂，在橋面上行駛的汽車，阻力臂越小，鋼索受到的拉力越小。
橋面限速60km/h，在遵守交通規(guī)則的前提下；
從橋梁的穩(wěn)定性角度考慮，建造橋梁時應(yīng)選擇的支撐方式為雙支座式，支點是右支座，增大了支撐面。
故答案為：增大；減小；??；雙；右；不變。
32．（3分）在機(jī)械制造中有一個給大飛輪定重心的工序，該工序的目的是使飛輪的重心發(fā)生微小的位移，以使它準(zhǔn)確位于軸心上。如圖所示（圖中兩虛線的交點）自由轉(zhuǎn)動。用力推動一下大飛輪，飛輪轉(zhuǎn)動若干周后停止。多次試驗
（1）根據(jù)以上情況，可以初步確定飛輪重心P可能在圖中 　A　。
A．軸心正下方的某一位置 B．軸心左側(cè)的某一位置
C．軸心右側(cè)的某一位置 D．軸心正上方的某一位置
（2）工人在飛輪邊緣上的某點E處，焊接上質(zhì)量為m＝0.4kg的金屬后，再用力推動飛輪　每次推動飛輪后，飛輪邊緣上的標(biāo)記F可以停在任意位置　的現(xiàn)象時，說明飛輪的重心已調(diào)整到軸心上了。
（3）調(diào)整前飛輪的重心P到軸心的距離為 　3　mm。

【答案】見試題解答內(nèi)容
【分析】（1）轉(zhuǎn)動物體靜止時，重心應(yīng)在最低處，由題目中的條件可確定出重心的大致位置。
（2）若重心在轉(zhuǎn)軸處，則物體最后靜止時F可在任意點，由此可知答案；
（3）飛輪能停在任意位置，設(shè)轉(zhuǎn)到焊接點與重心處在同一水平面上時，焊接物與重心的力矩應(yīng)當(dāng)平衡，則由力矩平衡可求得重心的位置。
【解答】解：（1）重心在最低點時，飛輪才能靜止，則說明重心應(yīng)在軸心的正下方；
（2）如果重心在軸心處，則停止時，即F可能出現(xiàn)在任意位置，飛輪邊緣上的標(biāo)記F可以停在任意位置；
（3）考慮到調(diào)整后，飛輪可以停在任意位置，
那么當(dāng)飛輪的重心P和焊接點E轉(zhuǎn)動到同一水平線上時（如圖所示），

根據(jù)杠桿平衡條件：Mgl＝mgR，
解得：l＝＝＝3×10﹣8m＝3mm；
故答案為：（1）A；（2）每次推動飛輪后；（3）3。

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