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【刷題補漏·備戰期中】浙教版九年級科學上冊期中易錯精選(三)【3.1~3.4 55題10考點】(含解析)

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【刷題補漏·備戰期中】浙教版九年級科學上冊期中易錯精選(三)【3.1~3.4 55題10考點】(含解析)

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【刷題補漏】浙教版九年級科學上冊·備戰期中
易錯精選(三)55題10考點
本練習訓練范圍:浙教版九上科學3.1~3.4
一 勢能的影響因素
1.(2023九下·杭州期中)2023年10月3日,在杭州亞運會男子單人3米板決賽中(圖1),王宗源以542.30分奪冠。小金在家觀看跳水比賽時,發現彈跳的高度會影響運動員完成動作的難易程度。他想探究彈跳高度與哪些因素有關,并作出以下猜想:
猜想一:運動員彈跳高度與跳板的松緊程度有關;
猜想二:運動員彈跳高度與跳板的厚度有關;
猜想三:運動員彈跳高度與運動員的質量有關。
為驗證上述猜想,小金設計了如圖2所示的裝置模擬跳板,裝置組裝步驟如下:
①將橡皮膜蒙在小號塑料盒上;
②在大號透明塑料杯杯底挖一個圓孔,將其倒扣在小號塑料盒上;
③每次實驗玻璃珠都是從圓孔處由靜止釋放,觀察玻璃珠的彈跳高度。
(1)運動員能被跳板彈起,是將跳板的 能轉化為運動員的動能。
(2)探究玻璃珠的彈跳高度與橡皮膜松緊程度的關系時,應保持玻璃珠的質量和 相同,改變 ,并觀察玻璃珠的彈跳高度。
(3)接著小金進一步探究玻璃珠彈跳高度與玻璃珠質量的關系,為了方便記錄數據與分析,請你幫小金設計出記錄實驗數據的表格 。
【答案】 彈性勢 高度 橡皮膜松緊程度
實驗組 第1組 第2組 第3組
玻璃珠質量/g
彈跳高度/cm
【詳解】(1)[1]運動員向下用力是為了使跳板發生彈性形變,當跳板恢復原狀的過程中,彈性勢能減小,將跳板的彈性勢能轉化為運動員的動能。
(2)[2][3]探究玻璃珠的彈跳高度與橡皮膜松緊程度的關系時,根據控制變量法可知,應控制玻璃珠的質量和高度相同,改變橡皮膜松緊程度,并觀察玻璃珠的彈跳高度。
(3)[4]探究玻璃珠彈跳高度與玻璃珠質量的關系,應保持玻璃珠高度和橡皮膜松緊程度相同,改變玻璃珠的質量,并觀察玻璃珠的彈跳高度,實驗表格如下
實驗序號 橡皮膜松緊程度 玻璃珠的高度 玻璃珠的質量 玻璃珠的彈跳高度
2.(2023九上·金華期中)在探究彈性勢能的大小跟哪些因素有關時,小明提出了如下猜想。
猜想一:與彈簧被壓縮的程度有關
猜想二:與彈簧的材料有關
猜想三:與彈簧的長度有關
猜想四:與彈簧的粗細有關
(1)為驗證猜想一,他設計了如下圖所示實驗,實驗時將同一彈簧壓縮不同的長度(未超過其彈性限度),將小球置于彈簧右端,松開后小球碰到同一位置的相同木塊上,對數據進行比較分析,若 ,說明彈性勢能的大小與彈簧被壓縮的程度有關;
(2)為驗證猜想四,需選用 兩根彈簧,實驗時將兩根彈簧壓縮相同的長度,將小球置于彈簧的右端,松手后小球碰到同一位置的相同木塊,對數據進行比較分析,得出彈性勢能的大小與彈簧的粗細是否有關;
(3)小明根據實驗現象認為小球和木塊移動一段距離后都要停下來,是因為彈簧、小球和木塊所具有的能量消失了,其實小明的觀點是錯誤的,理由是 。
【答案】 木塊移動的距離不同 粗細不同,但材料、長度相同 能量不會消失,機械能轉化成內能
【詳解】(1)[1]探究彈性勢能的大小與彈簧被壓縮的程度有關,要改變彈簧的彈性形變大小,因此要將同一個彈簧壓縮不同的長度;運用轉換法,觀察木塊被推動距離的遠近來比較彈性勢能的大小,若木塊移動的距離不同,說明彈性勢能的大小與彈簧被壓縮的程度有關。
(2)[2]為驗證猜想四,需選用粗細不同,但材料、長度相同的兩根彈簧,實驗時將兩根彈簧壓縮相同的長度,將小球置于彈簧的右端,松開后小球碰到同一位置的相同木塊上,對數據進行比較分析時,若木塊被推動的距離不相等,說明彈性勢能的大小與彈簧的粗細有關。
(3)[3]小球推動木塊移動一段距離后都要停下來,是因為能量不會消失,動能克服摩擦做功,轉化成了內能,以熱的形式散發了,所以,小明的觀點是錯誤的。
二 動能的影響因素
3.(2023九上·杭州期中)在“探究物體的動能大小與哪些因素有關”的實驗中,同學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。關于該實驗的說法中,不正確的是(  )
A.該實驗的設計思路是采用轉換法,用木塊移動的距離來表示動能的大小
B.在實驗器材的選擇時,除用同一斜面外,還需考慮被撞木塊的質量和軟硬等因素
C.甲、乙實驗對比可以研究動能與高度的關系
D.甲、丙實驗對比可以研究動能與質量的關系
【答案】C
【詳解】A.小球的動能是從木塊被推出的距離看出的,這里采用了轉換法的思想,故A正確,不符合題意;
B.斜面的光滑程度影響小球滾下的速度,木塊的質量和軟硬影響碰撞的程度,所以在實驗器材的選擇時,除用同一斜面外,還需考慮被撞木塊的質量和軟硬等因素,故B正確,不符合題意;
CD.球的動能與質量和速度都有關系,研究與質量的關系控制小球滾下的高度相同,研究與速度的關系,控制小球的質量相等,這是控制變量法的應用;球滾到水平面上時獲得的速度與球在斜面上的高度有關,同一小球從不同高度落下,目的是為了讓小球在斜面上獲得不同的運動速度,甲、乙實驗對比可以研究動能與速度的關系,甲、丙實驗對比可以研究動能與質量的關系,故C錯誤,符合題意,D正確,不符合題意;
故選C。
4.(2023九上·紹興期中)小華為了探究物體動能的大小與質量、速度的關系,設計了如圖甲、乙所示的實驗。
實驗甲:質量相同的兩個小球,沿同一光滑弧形軌道分別從A處和B處開始向下運動,然后與放在水平面上的木塊相碰,木塊在水平面上移動一段距離后靜止,如圖甲所示。
實驗乙:質量不同的兩個小球,沿同一光滑弧形軌道分別從A處開始向下運動,然后與放在水平面上的木塊相碰,木塊在水平面上移動一段距離后靜止,如圖乙所示。
(1)實驗甲是在探究物體動能的大小與 的關系;
(2)實驗乙可以得出的結論是 ;
(3)上述實驗結束后,小華又突發奇想利用丙圖示裝置研究“動能大小與質量的關系”,他選用同一彈簧壓縮相同距離后分別彈出兩個質量不等的小球,然后根據木塊被彈出距離的多少來判斷小球的動能的大小。試問這種研究方法合理嗎?說出理由 。
【答案】 速度 物體速度一定時,物體質量越大,動能越大 不合理,沒有控制速度相同,木塊移動的距離相同
【詳解】(1)[1]甲圖,同一小球質量相同,到底斜面底部的速度不同,小球推動木塊運動的距離不同,動能不同,由控制變量法可知,實驗甲是在探究物體動能的大小與速度的關系。
(2)[2]乙圖,不同質量的小球從同一斜面同一高度滑下,速度相同,小球推動木塊運動的距離不同,動能不同,所以實驗乙可以得出的結論是物體速度一定時,物體質量越大,動能越大。
(3)[3]利用木塊被碰撞后移動的距離長短來比較物體的動能大小。這種方法是轉換法,若用質量不同的小球將同一彈簧壓縮相同程度后靜止釋放,撞擊的動能由彈簧的彈性勢能轉化而來,故彈簧勢能相同,而質量不等,沒有控制速度相同,木塊最終移動的距離相同,所以不合理。
5.(2023九上·金華期中)科學興趣小組在“影響動能大小的因素”實驗中,準備的器材有:質量分別為m、2m的兩個鋼球、木塊和斜面等。
實驗組 小球質量m/g 小球的速度V/m/s 木塊滑行距離S/cm
甲 m v 6.0
乙 m 2v 23.9
丙 2m v 12.1
(1)【實驗探究】
實驗通過觀察木塊移動距離的大小,從而判斷出 (選填“木塊”或“鋼球”)的動能大小。
(2)通過對比 兩組實驗,可以探究動能大小與速度大小的關系;根據甲、丙兩組實驗結果,可以得出的結論是: 。
(3)【分析應用】
為更好的定量研究動能大小的影響因素,科學興趣小組用傳感器,刻度尺等工具測量了小球達到斜面底端的速度和木塊滑行距離,并將實驗結果記錄在表中。請結合表中的實驗數據,解釋“超速和超載都存在著巨大的安全隱患,往往超速的危害更大。”這句話中蘊含的科學道理: 。
【答案】 鋼球 甲、乙 當速度相同時,質量越大,動能越大 根據表中數據可知,質量增大一倍動能增大一倍,速度增大一倍動能增大4倍;因此速度對動能的影響大于質量對動能的影響
【詳解】(1)[1]鋼球從斜面上滾下,撞擊水平面上的木塊,且木塊移動距離更大,則克服阻力做功越多,那么說明鋼球的動能越大。實驗通過觀察木塊移動距離的大小,從而判斷出鋼球的動能大小。
(2)[2][3]探究動能大小與速度的關系時,需要控制質量相同,只改變速度,即小球在斜面上的高度,故選甲和乙;
甲和丙中小球的高度相同,即速度相同,丙中小球質量大,木塊移動的距離大,那么得到結論: 當速度相同時,質量越大,動能越大 。
(3)[4]“超速和超載都存在著巨大的安全隱患,往往超速的危害更大。”這句話中蘊含的科學道理:根據表中數據可知,質量增大一倍動能增大一倍,速度增大一倍動能增大4倍;因此速度對動能的影響大于質量對動能的影響。
三 動能和勢能的轉化與守恒
6.(2022九上·舟山期中)如圖所示,小球從高處由靜止下落, 將豎直放置、下端固定的輕質彈簧壓縮到最短的過程中(彈簧始終保持豎直), 下列敘述正確的是(  )
A.小球的機械能保持不變 B.小球的重力勢能先增大后減小
C.小球的動能先增大后減小 D.彈簧的彈性勢能先增大后減小
【答案】C
【詳解】A.小球在下降過程中,由于小球壓縮彈簧,小球的部分機械能會轉化為彈簧的彈性勢能,所以小球的機械能是始終減小的,故A錯誤;
B.對于小球從接觸彈簧到將彈簧壓縮到最短的過程中,小球的高度不斷減小,重力勢能不斷減小,故B錯誤;
C.小球下落過程中,開始時彈力小于重力,小球向下做加速運動,動能變大,當彈力大于重力后,小球做減速運動,動能減小,故C正確;
D.彈簧彈性勢能大小與彈性形變程度有關,小球在下落過程中,彈簧的彈性形變程度逐漸變大,彈性勢能一直變大,故D錯誤。
故選C。
7.(2023九上·杭州期中)小王系好安全彈性繩玩蹦極,他從最高點下落到最低點過程的v﹣t圖像如圖甲所示(忽略空氣阻力)。已知:在t1時,彈性繩處于自然伸直狀態;t3時,小王到最低點。則下列說法正確的是(  )
A.0~t3,小王的動能不斷增大
B.0~t3,小王的重力勢能不斷減少
C.0~t1,小王的機械能不斷增大
D.t1~t2,小王的動能轉化為繩的彈性勢能
【答案】B
【詳解】人從最高點下落,0~t1,人只受到重力作用,做加速運動,將重力勢能轉化為動能,t1~t2,彈性繩被拉長,此時拉力小于人體重力,繼續向下做加速運動,此時重力勢能轉化為彈性勢能和動能,t2~t3,拉力大于人體的重力,人開始做減速運動,重力勢能和動能都向彈性勢能轉化。
AB.0~t3,高度不斷減小,速度先增加后減小,故小王的重力勢能不斷減少,動能先增加后減少,故A錯誤,B正確;
C.0~t1,人只受到重力作用,將重力勢能轉化為動能,故小王的機械能不變,故C錯誤;
D.t1~t2,拉力小于人體重力,繼續向下做加速運動,此時小王重力勢能轉化為彈性勢能和動能,故D錯誤。
故選B。
8.(2023九上·杭州期中)2023年10月26日11:14,中國的長征二號F17運載火箭在酒泉衛星發射中心成功發射,搭載著神舟17號載人飛船,預計在明年4月左右返回東風著陸場。關于這次發射,以下說法正確的是(  )
A.火箭的燃料使用液態氫,主要是因為它的密度小無污染
B.火箭升空過程中機械能不變
C.載人飛船在軌運行期間,從近地點向遠地點運動過程中動能轉化為重力勢能
D.火箭燃料的化學能全部轉化為機械能
【答案】C
【詳解】A.火箭的燃料使用液態氫,主要是因為它的熱值大,燃燒相同質量的液態氫會放出更多的熱量,故A錯誤;
B.火箭升空過程中,質量不變,速度和高度均增大,動能增大,重力勢能增大,機械能是動能和重力勢能的總和,機械能變大,故B錯誤;
C.船從近地點向遠地點運動的過程中,速度減小,動能減小,高度增大,重力勢能增大,動能轉化為重力勢能,故C正確;
D.火箭燃料的化學能先轉化為內能,內能對外做功,轉化為機械能,在能量轉化的過程中,有能量的散失,故D錯誤。
故選C。
9.(2023九下·杭州·階段練習)在豎直平面內用輕質細線懸掛一個小球,將小球拉至A點,使細線處于拉直狀態。由靜止釋放,不計空氣阻力,小球可在A、C兩點間來回擺動,B點是小球運動軌跡中的最低點,如圖所示。下列分析正確的是(  )

A.從A運動到C的過程中,小球的機械能減小
B.小球運動到C點時,小球速度為0,處于平衡狀態
C.小球運動到B點時,若細線斷開,之后小球的重力勢能先增大后減小
D.小球運動到C點時,若細線斷開,小球將豎直下落
【答案】D
【詳解】A.不計阻力,從A到C過程中,小球的動能與勢能相互轉化,機械能的總量不變,故A錯誤;
B.小球擺到C點時,受重力與繩子的拉力,二力不在一條直線上,則受到的不是一對平衡力,故B錯誤;
C.擺到B點時,若細線斷開,小球由于慣性會向右運動,同時受到重力作用會向下運動,因此,小球將向右下方做曲線運動,重力勢能始終減小,故C錯誤;
D.小球運動到C點時,處于靜止狀態,若細線斷開,小球只受重力的作用,因此小球將豎直下落,故D正確。
故選D。
10.(2023九下·寧波·階段練習)第19屆亞運會的男足比賽將在龍灣區奧體中心舉行。下圖為熱身賽中運動員某次踢出足球的軌跡示意圖,O為踢出的瞬間,足球經過最高點A,在B點落地后,最終在C點靜止。下列關于足球在不同階段的能量變化正確的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】A
【詳解】AB.足球運動由O點到A點過程中,動能轉化為重力勢能,動能減小;A點時足球還有水平方向的速度,速度不可能減小為0;A點到B點重力勢能轉化為動能,動能增加;B點到C點,克服阻力做功,動能轉化為內能,最后足球靜止,動能為0,故A正確,B錯誤;
CD.整個運動過程中都要克服阻力做功,所以機械能不斷減小為0,故CD錯誤。
故選A。
11.(2023九上·杭州期中)如圖所示,光滑水平桌面上的彈性小球被彈出后,經過A點和B點后落到地面,又被多次反彈,圖中虛線為小球的運動軌跡。下列有關小球的運動,描述正確的是(  )

A.小球從點運動到點的過程中機械能不斷減少
B.小球反彈經過點時動能為零
C.若將彈性小球表面涂黑,則會在兩點留下等大的黑色圓斑
D.小球經過點的機械能大于經過點的機械能
【答案】D
【詳解】A.機械能等于動能與重力勢能之和,因為桌面光滑,因此從A點到B點小球速度不變,動能不變,因桌面高度不變,因此小球重力勢能不變,所以機械能不變,故A錯誤;
B.當小球在D點時,在豎直方向上速度為0,但在水平方向上速度不是0,因此動能不是0,故B錯誤;
C.小球在地面上的黑斑大小取決于小球的形變程度,即此時小球的彈性勢能大小,而B點的重力勢能大于D點的重力勢能,B點的重力勢能轉化為C點的彈性勢能,D點的重力勢能轉化為F點的彈性勢能,因此C點彈性勢能大于F點的彈性勢能,即C點黑斑大,故C錯誤;
D.在運動過程中,小球要克服空氣阻力而消耗機械能,機械能越來越小,E點在G點之前,因此E點機械能大于G點機械能,故D正確。
故選D。
12.(2023九上·杭州期中)同一籃球以不同弧線從A點投向B點,空氣阻力不可忽略且大小恒定,則下列說法正確的是(  )
A.從A點到B點,籃球重力勢能的增加量弧線l大于弧線2
B.籃球在弧線l和弧線2的最高點的動能都為零
C.籃球沿著兩條弧線運動,重力勢能均一直增大
D.若籃球在B點的機械能相等,則在A點的機械能弧線l大于弧線2
【答案】D
【詳解】A.重力勢能與質量和高度有關,從A點到B點,弧線1與弧線2兩種情況下,籃球的質量不變,增加的高度相同,所以籃球重力勢能的增加量相等,故A錯誤;
B.籃球在弧線1和弧線2的最高點速度不為零,動能都不為零,故B錯誤;
C.籃球上升時,重力勢能增加,籃球下落時重力勢能減小,整個過程重力勢能先增大后減小,故C錯誤;
D.由圖可知,籃球通過弧線1運動的路程較大,克服空氣阻力做功消耗的機械能較多,若籃球在B點的機械能相等,則在A點的機械能弧線1大于弧線2,故D正確。
故選D。
13.(2023九上·杭州期中)冬季奧運會上,在自由式滑雪比賽中。運動員的軌跡(b、d在同一高度)如圖所示,有關運動員的能量變化不正確的是(  )
A.a點向b點運動的過程中動能增加
B.b點向c點運動的過程中勢能增加
C.在b點的機械能等于d點的機械能
D.a點機械能最大
【答案】C
【詳解】A.運動員在a點向b點運動的過程中,重力勢能轉化為動能,因此動能增加,A正確,故A不符合題意;
B.運動員在b點向c點運動的過程中,動能轉化為勢能,因此勢能增加,B正確,故B不符合題意;
CD.運動員在運動過程中需要克服阻力做功,導致整個過程中機械能減小,因此a點機械能最大,e點機械能最小,C錯誤,D正確,故C符合題意,D不符合題意。
故選C。
14.(2023九上·紹興期中)如圖是雜技演員演出時的過程示意圖。男演員從甲處用力向上起跳,落下后踩在翹翹板的a端,能把站在b端的女演員彈上乙處。由于存在阻力,故(  )
A.男演員離開跳臺時的機械能一定大于乙處女演員的勢能
B.甲處男演員的勢能一定要大于乙處女演員的勢能
C.男演員的質量必須要大于女演員的質量
D.女演員彈起時的動能與她站在乙處時的機械能相等
【答案】A
【詳解】ABC.男演員向上跳起時,同時具有動能和重力勢能,女演員到達乙處靜止不動,只具有重力勢能,整個過程中有機械能損失,因此男演員的機械能一定大于女演員的機械能(勢能),甲向上跳起一定的高度,因此甲處男演員的重力勢能不一定大于乙處女演員的重力勢能,甲處男演員的高度低于乙處女演員的高度,所以男演員的質量不一定大于女演員質量,故A符合題意,BC不符合題意;
D.女演員彈起時動能轉化為重力勢能,由于存在阻力,克服阻力做功,動能沒有完全轉化為重力勢能,所以女演員彈起時的動能大于她站在乙處時的機械能,故D不符合題意。
故選A。
15.(2023九上·金華期中)“反向蹦極”是一項比蹦極更刺激的運動。如圖所示,彈性輕繩的上端固定在 O 點,拉長后將下端固定在體驗者的身上,并與固定在地面上的扣環相連。打開扣環,人從 A 點由靜止釋放, 像火箭一樣被“豎直發射”,上升到最高位置 C 點,其中在 B 點時速度最快。對此過程,下列描述不正確的是(  )
A.扣環打開前,彈性繩的彈性勢能最大
B.到達 B 點時,彈性繩處于原長位置
C.人從 A 到 C 的過程中,重力勢能增加,動能先增加后減少
D.人從 A 到 B 的過程中,彈性繩的彈性勢能轉化為人的機械能
【答案】B
【詳解】A.扣環打開前,彈性繩的彈性形變程度最大,彈性勢能最大,故A正確,不符合題意;
B.人在B點時速度最快,此時彈力與人的重力相等,此時彈性繩對人還有彈力,則不是繩的原長位置,故B錯誤,符合題意;
C.人從A到C的過程中,質量不變,高度增大,重力勢能增加;AB段速度逐漸變大,動能逐漸變大;BC段速度逐漸變小,動能逐漸變小,動能先增加后減少,故C正確,不符合題意;
D.從A到B的過程中,人的質量不變、高度增大,重力勢能增加;質量不變、速度逐漸變大,動能變大,所以機械能增大,人從A到B的過程中,彈性繩的彈性勢能轉化為人的機械能,故D正確,不符合題意。
故選B。
16.(2023九上·期中)如圖所示,彈簧的左端固定,將小球套在水平桿上,裝置的各種摩擦均不計。 a 點是 壓縮彈簧后小球靜止釋放的位置,b 點是彈簧原長時小球的位置,c 點是小球到達最右端的 位置。小球由a 點運動到c 點的過程中(水平面光滑),下列說法中錯誤的是(  )
A.在 a 點時,彈簧的彈性勢能最大
B.在 b 點時,小球的運動速度最大
C.從 a 點到b 點,小球的機械能逐漸增大
D.從 b 點到 c 點,小球處于加速滑動過程
【答案】D
【詳解】
A.a點是壓縮彈簧后形變程度最大處,彈性勢能也最大,故A正確,不符合題意;
B.因為水平桿光滑,所以小球在a點時只受到彈簧向右的彈力,則小球由a向b運動時會做加速運動,過了b點受向左的彈簧拉力而減速運動,則b點時小球的速度最大,故B正確,不符合題意;
C.小球質量一定,從a點到b點時速度越來越快,所以動能逐漸增大;小球的重力勢能不變,所以機械能變大,故C正確,不符合題意;
D.b點是彈簧原長時小球的位置,彈性勢能為0,小球到達b點后由于慣性繼續向右運動,所以彈簧逐漸被拉伸,彈性勢能逐漸變大,小球的動能轉化為彈性勢能,使得小球的動能減小,速度變小,小球做減速運動,故D錯誤,符合題意。
故選D。
17.(2023九上·期中)某運動員做蹦極運動,如圖甲所示,從高處O點開始下落,A點是彈性繩的自由長度,在B點運動員所受彈力恰好等于重力,C點是第一次下落到達的最低點。運動員所受彈性繩彈力F的大小隨時間t變化的情況如圖乙所示(蹦極過程視為在豎直方向的運動)。下列判斷錯誤的是(  )
A.運動員在B點的動能大于在C點動能
B.從B點到C點繩的彈性勢能增大
C.運動員重力大小大于F0
D.t0時刻運動員動能為0
【答案】C
【詳解】由題意可知,在B點運動員所受彈力恰好等于重力,C點是第一次下落到達的最低點;
A.運動員從B點到C點的過程中,由于彈力大于重力,所以運動員的運動速度減小,動能減小,因此運動員在B點的動能大于在C點動能,故A正確,不符合題意;
B.從B點到C點的過程中,繩子的長度越來越長,形變程度越來越大,則繩的彈性勢能越來越大,故B正確,不符合題意;
C.由圖乙可知,最后繩的彈力幾乎不變,說明此時運動員已經靜止下來,此時彈力與重力平衡,由圖象可知,運動員的重力小于F0,故C錯誤,符合題意;
D.由圖乙可知,t0時刻彈力最大,則繩子的彈性形變是最大的,所以運動員應達到了最低點,此時速度為零,動能最小為零,故D正確,不符合題意。
故選C。
四 功的計算
18.(2023九上·金華期中)在學習了能量轉化的量度后小科同學利用身邊的物體感受做功。下列感受符合科學的是(  )
A.把質量為1千克的物體沿力F的方向移動10米,力F所做的功等于10焦
B.把質量為2千克的物體豎直勻速舉高5米,力所做的功等于10焦
C.把重為10牛的物體沿水平方向移動1米,水平推力所做的功為10焦
D.把重為5牛的物體豎直勻速舉高2米,克服重力所做的功為10焦
【答案】D
【詳解】A.把質量為1千克的物體沿力F的方向移動10米,由于不知道F大小,因此無法計算力F所做的功,故A不符合題意;
B.把質量為2千克的物體豎直勻速舉高5米,力所做的功
W=Gh=2kg×10N/kg×5m=100J
故B不符合題意;
C.把重為10牛的物體沿水平方向移動1米,不知道推力大小,無法計算水平推力做功,故C不符合題意;
D.把重為5牛的物體豎直勻速舉高2米,克服重力所做的功
W=Gh=5N×2m=10J
故D符合題意。
故選D。
19.(2023九上·期中)如圖所示,為兩個光滑的圓弧槽和一段粗糙的水平面相連接的裝置。將質量為m的物體從左側圓弧槽A點由靜止釋放,最高到達右側圓弧槽B點處,然后再次滑下,最高到達左側圓弧槽C點處,其中A、B兩點距離水平面的高度分別為H、h(忽略空氣阻力)。下列選項錯誤的是(  )
A.物體從A點滑到水平面時,重力所做的功為mgH
B.C點距離水平面的高度為
C.物體能返回至C點處,可推出
D.從A點到B點又回到C點過程中,克服水平面上摩擦力做功為
【答案】D
【詳解】A.物體從A點滑到水平面時,在豎直方向上下降的高度為H,所以重力做功為
W=GH=mgH
故A正確,不符合題意;
BC.物體在A、B兩點的高度分別為H、h,從A點滑到B點的過程中,設機械能損失量為,即克服摩擦力做的功,由能量守恒定律得
物體從B點滑到C點的過程中,物體與水平面間的壓力和接觸面粗糙程度都不變,長度也不變,即物體克服摩擦力做的功不變,即損失的機械能不變。設C點高度為h',由能量守恒定律得
由上面兩個等式可得
所以。因為BC之間的距離大于0,則有
解得2h > H,故BC正確,不符合題意;
D.根據上面分析,一次克服摩擦力做功
從A點到B點又回到C點過程中,克服水平面上摩擦力做功為。
故D錯誤,符合題意。
故選D。
20.(2023九上·杭州期中)質量分布均勻、重為G的直桿AB置于水平面上(忽略桿的直徑大小),小科同學現正A端施加外力F,勻速緩慢抬起直桿至如圖位置(桿與水平面成60°),此時桿A端距地面高度為h,桿的B端始終和地面之間保持相對靜止,F的方向始終和直桿垂直,則下列說法中正確的是(  )
A.抬起過程中,此杠桿先省力后費力
B.抬起過程中,力F所做的功為Fh
C.抬起過程中,桿克服重力做功為
D.抬起過程中,若不計摩擦損失能量,則桿的機械能守恒
【答案】C
【詳解】A.在A端施加外力F,勻速緩慢抬起直桿至如圖位置,則杠桿AB的支點為B點;由題意可知,F的方向始終和直桿垂直,則動力臂等于桿的長度;如圖所示:
在抬起的過程中,因動力臂始終大于阻力臂,所以杠桿為省力杠桿,一直省力,故A錯誤;
BC.質量分布均勻的直桿AB的重心在其中點處,如圖所示,此時桿A端距地面高度為h,抬起過程中,力F使杠桿的高度發生了變化,由幾何知識可知杠桿的重心上升的高度為,則桿克服重力做功為
不計摩擦損失的能量時,力F所做的功等于克服桿的重力做的功,為,故B錯誤,C正確;
D.勻速抬起過程中,若不計摩擦損失的能量,桿的質量不變、速度不變,所以桿的動能不變,同時桿的高度變大,其重力勢能變大,所以桿的機械能增大,則桿的機械能不守恒,故D錯誤。
故選C。
21.(2023九上·杭州期中)在甲、乙兩圖中,甲圖地面光滑,乙圖地面粗糙。質量分別為m,2m的兩個物體在大小為F的恒力作用下,在力的方向上前進了相同的距離,則下列結論正確的(  )
A.條件不足,無法比較甲、乙圖中F做的功多少
B.甲圖中F做的功大于乙圖中F做的功
C.甲圖中F做的功等于乙圖中F做的功
D.甲圖中F做的功小于乙圖中F做的功
【答案】C
【詳解】根據題意,兩個物體在大小為F的恒力作用下,在力的方向上前進了相同的距離s,根據W=Fs可知,甲圖中F做的功等于乙圖中F做的功。
故選C。
22.(2023九上·期中)如圖所示,質量為40g的金屬小球從導軌的a處自由滑下,依次經過b處、c處,到達d處時恰好停下。在從a到b的過程中,重力做功為 J;在整個運動過程中機械能 (選填“變大”、“變小”或“不變”)。
【答案】 0.196 變小
【詳解】[1]由圖知,從a處到b處下降的高度
重力做功
[2]小球從導軌的a處自由滑下,在a處的動能為0,在d處恰好停下,動能為0,但小球在a處重力勢能大于小球在d處的重力勢能,重力勢能減小,所以機械能減小。
23.(2023九上·期中)如圖所示,用手將一重為G的鐵球緩慢放在一彈簧上,放手后,鐵球從A位置開始向下運動,到達C位置小球的速度變為零(整個過程中不計能量損耗)。
(1)已知A、C間的高度差為h,則從A位置到C位置鐵球的重力做功是 ;在此過程中彈簧的彈性勢能 ;(填“變大”“變小”或“不變”)
(2)已知B時鐵球受到的重力和彈簧的彈力相等,則鐵球的動能最大值在 。(填“B點之前”“B點”或“B點之后”)
【答案】 mgh 變大 B點
【詳解】(1)[1][2]從A位置到C位置鐵球的重力做功
W=Gh=mgh
此過程中彈簧彈性形變變大,彈簧的彈性勢能變大。
(2)[3]鐵球在B位置時,受到的重力和彈力大小相等、方向相反、作用在一條直線上、作用在一個物體上,是一對平衡力,鐵球受到的合力為零,速度達到最大值,鐵球的動能最大。
24.(2022九上·杭州期中)2022年4月,電動自行車新國標要求已正式實施,其中它要求最高時速不超過25公里/小時。如圖為某品牌國標電動自行車,車重為500N,若一個體重為50kg的人騎著它在水平公路上勻速直線行駛1000m,行駛時受到的平均阻力是車和人總重的0.05倍。問。
(1)該過程中電動自行車的牽引力做功多少?
(2)若勻速直線行駛的速度為6m/s,求該自行車勻速行駛時的功率是多少?
【答案】(1)5×104J;(2)300W
【詳解】解:(1)人的重力為
G人=m人g=50kg×10N/kg=500N
電動自行車做勻速直線運動,處于平衡狀態,該過程中電動自行車的牽引力為
F=f=0.05(G人+G車)=0.05×(500N+500N)=50N
牽引力做的功為
W=Fs=50N×1000m=2×104J
(2)該自行車勻速行駛時的功率為
P=Fv=50N×6m/s=300W
答:(1)牽引力做的功是6×104J;
(2)該自行車勻速行駛時的功率是300W。
25.(2023九上·金華期中)太陽能將成為全球未來供電的主要能源。某學校開展了“制作太陽能動力小車”的項目活動。小科制作的小車已經完成,測定的參數如下:小車的質量為100g,車長8cm、寬6.5cm、高3cm。完成下列問題:
(1)若測試距離為30米,牽引力恒為50牛,完成此次測試,牽引力做功為多少焦?
(2)測試中,小車以最快速度0.8m/s在水平地面上勻速直線行駛,若受到的阻力為重力的0.1倍,此時小車的功率為多少瓦?
【答案】(1)1500J;(2)0.08W
【詳解】(1)牽引力做功
W=Fs=50N×30m=1500J
(2)小車受到的阻力
f=0.1G=0.1×0.1kg×10N/kg=0.1N
則小車的功率
P=Fv=0.1N×0.8m/s=0.08W
五 功的大小比較
26.(2023九上·紹興期中)現有甲、乙、丙三個質量不同的物體(),在相等的恒力F作用下,分別在水平方向、沿斜面向上、豎直方向通過了相等的距離s,如圖所示,F在三種情況下做的功分別為、、,三者大小判斷正確的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】C
【詳解】先后用同樣大小的力F使物體沿力的方向移動相同的距離s;該力在這三個過程中所做的功分別為W甲、W乙、W丙,三個功的大小都等于;即;故C正確;ABD錯誤。
故選C。
27.(2023九上·期中)如圖所示,用大小相等的拉力F,分別沿斜面和水平面拉木箱,拉力方向和運動方向始終一致,運動時間tAB>tCD,運動距離,比較兩種情況下拉力所做的功和功率(  )
A.AB段做功較多 B.CD段做功較多
C.AB段與CD段做的功一樣多 D.AB段的功率比CD段的功率大
【答案】C
【詳解】ABC.兩個拉力的大小相等,運動距離
由W=Fs可知:拉力所做的功相同,故AB不符合題意,C符合題意;
D.運動時間
tAB>tCD
由可知AB段的功率和CD段的功率大小關系
PAB故D不符合題意。
故選C。
28.(2022九·期中)在甲、乙兩圖中,甲圖地面粗糙,乙圖地面光滑。質量分別為m、2m的兩個物體在大小都為F的恒力作用下,在力的方向上前進了相同的距離,則下列結論正確的是(  )
A.甲圖中F做的功小于乙圖中F做的功 B.甲圖中F做的功等于乙圖中F做的功
C.甲圖中F做的功大于乙圖中F做的功 D.條件不足,無法比較
【答案】B
【詳解】根據題意知道,兩個物體在大小為F的恒力作用下,在力的方向上前進了相同的距離s,力的大小相等,物體在力的方向上通過的距離相等,所以由W=Fs知道,甲圖中F做的功等于乙圖中F做的功,故B符合題意,ACD不符合題意。
故選B。
29.(2023九上·杭州期中)如圖所示,一塊厚度、密度均勻的長方形水泥板放在水平地面上,始終用一豎直向上的力,欲使其一端抬離地面直至整塊水泥板豎直放置,則此過程中F甲 F乙(填“大于”、“小于”或“等于”,下同),做功W甲 W乙。
【答案】 等于 小于
【詳解】[1]兩次抬起水泥板時的情況如圖所示:
在上述兩種情況下,動力克服的都是水泥板的重力,其重心都在其幾何中心上。根據杠桿的平衡條件可得
兩個圖中都滿足,因此可得
[2]若甲、乙兩種情況均將水泥板拉至豎直位置,則水泥板重心升高的高度
則拉力做功
30.(2022九·期中)在光滑水平面上,有一重為G的小球與彈簧接觸,現用恒力F將球向左推動,將彈簧壓縮,依次經過A、B、C位置,AB、BC距離都為s,如圖所示(圖中水平面未畫出)。
(1)從A位置到B位置,推力F做功為 ;
(2)使球分別停留在B、C兩個位置,撤去力F后,小球水平向右能達到的最大速度記為、。則 (選填“大于”、“等于”、“小于”)。
【答案】 小于
【詳解】(1)[1]從A位置到B位置,小球移動的距離為s,由得推力F做功為
(2)[2]從A位置經B位置到C位置,小球移動的距離為2s,由得推力F做功為
小球分別停留在B、C兩個位置(彈簧均處于壓縮狀態),撤去力F后,彈簧將對小球做功,小球的動能增大,因為水平面光滑,所以小球和彈簧組成的整體機械能守恒,即彈簧的彈性勢能全部轉化為小球的動能,因,所以小球分別停留在B、C兩個位置的彈簧的彈性勢能為,所以。
六 功率的計算
31.(2023九上·溫州·階段練習)一個物體由A點自由下落時,相繼經過B、C兩點,如圖所示,已知,物體在AB段重力做功,功率;在BC段重力做功,功率,則下列關系正確的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】C
【詳解】物體在AB和BC段,距離相同,重力相同,根據W=Gh,重力做功相同,所以;小球在自由下落時做加速運動,即在BC段的運動速度大于AB段的運動速度,根據可得,小球在BC段運動的時間短,即,根據可得,,故C正確,ABD錯誤。
故選C。
32.(2023九上·金華期中)一定質量的貨物在吊車鋼索拉力的作用下,豎直向上運動,如圖是貨物上升的路程s隨時間t變化的圖像。不考慮空氣的阻力和鋼索重力(  )
A.2s時與8s時的拉力大小相等
B.0﹣6s內和6﹣12s內通過的距離相等
C.整個上升過程速度一直不變
D.0至12s內拉力做功的功率保持不變
【答案】A
【詳解】
A.根據圖像知道,貨物在0~6s以較大的速度做勻速直線運動,貨物在6~12s的內以較小的速度做勻速直線運動,因為貨物處于平衡狀態,拉力都等于貨物的重力,所以2s時與8s時的拉力大小相等,故A正確;
B.根據圖像知道,0~6s內貨物通過的距離是3m,6~12s內物體通過的距離為
4m-3m=1m
所以0-6s內和6-12s內通過的距離不相等,故B錯誤;
C.由B知道,貨物在相同時間內,0~6s通過的距離大于6s~12s通過的距離,因此貨物0~6s內的速度大于6~12s內的速度,故C錯誤;
D.由A知道,貨物0~6s內的受到的拉力等于6~12s內受到的拉力;由C知道,貨物0~6s內的速度大于6~12s內的速度,根據知道,0至12s內拉力做功的功率發生了改變,故D錯誤。
故選A。
33.(2023九上·臺州期中)如圖甲所示,小明水平去推地面上的物體,物體受到方向不變的水平推力F的作用,其F-t和v-t 圖像分別如圖乙和圖丙所示。由圖像可知(  )
A.0~3s,推力做的功為9J
B.9s~12s,小明克服摩擦做功6J
C.9s~12s,推力做功的功率為6W
D.3s~6s,物體受到的摩擦力小于6s~9s物體受到的摩擦力
【答案】C
【詳解】A.由圖丙可知,0~3s物體的速度為0,處于靜止狀態,因此推力對物體做的功為0J,故A錯誤;
B.由圖丙可知,9~12s內物體做勻速直線運動,物體的速度為1m/s,處于平衡狀態,由圖乙可知,此時水平推力為6N,根據二力平衡條件可知,此時物體在水平方向上受到的推力、摩擦力是一對平衡力,因此物體受到的滑動摩擦力
f=F=6N
物體運動的距離
s=vt=1m/s×3s=3m
克服摩擦做功
W=fs=6N×3m=18J
故B錯誤;
C.由圖丙可知,9~12s內物體的速度為1m/s,則9~12s內,推力F對物體做功的功率
故C正確;
D.由圖丙可知,3~6s內物體做加速直線運動,6~9s物體做減速直線運動,由于壓力和接觸面的粗糙程度不變,所以摩擦力不變,都等于做勻速直線運動時的摩擦力,所以3s~6s物體受到的摩擦力等于6s~9s物體受到的摩擦力,故D錯誤。
故選C。
34.(2023九上·杭州期中)跳繩是一種簡便易行的鍛煉方式。如圖所示描繪了小明同學某次跳繩時重心移動的高度h隨時間t變化的圖像。按圖像中的規律跳繩,小明1min能完成的跳繩個數為 個,若他的質量為50kg,則他跳繩克服重力做功的平均功率為 W。(g取10N/kg)

【答案】 150 75
【詳解】[1] 由圖可知,跳一次的時間為0.4s,則小明同學1min內能完成的跳繩個數為
[2]小明的重力為
跳一次克服重力做的功為
1min內做的總功為
1min內克服重力做功的功率為
35.(2023九上·期中)小衢在旅店中體驗了智能機器人送外賣的服務,(如圖所示)機器人質量為80kg,在水平地面上工作時,該機器人勻速直線運動的速度為1m/s,所受阻力是機器人重力的0.05倍。求:
(1)機器人在水平地面上勻速直線運動時的牽引力:
(2)機器人在水平地面上勻速直線移動30s,此過程中牽引力做功的功率。
【答案】(1)40N;(2)40W
【詳解】解:(1)機器人在水平地面上勻速直線運動時,牽引力與所受阻力是一對平衡力,二者大小相等,機器人所受的牽引力
(2)機器人在水平地面上勻速直線移動30s,牽引力做的功
此過程中牽引力做功的功率
答:(1)機器人在水平地面上勻速直線運動時的牽引力為40N;
(2)機器人在水平地面上勻速直線移動30s,此過程中牽引力做功的功率為40W。
36.(2023九上·金華期中)如圖所示甲為某品牌的電動平衡車,它在行駛過程中僅僅通過人體重心的改變便可實現車輛的啟動、停止等動作。
(1)若該電動平衡車的踏板高度為30厘米,小明質量為60千克,當小明從水平地面站到電動平衡車的踏板上,求該過程中小明克服自身重力所做的功為多少?
(2)如圖乙所示為小明某次騎行平衡車時運動速度隨時間變化曲線。若該平衡車自重為120牛,運動過程中所受阻力為總重的0.1倍,請計算:小明騎行過程中,電動車在5~10秒內牽引力做功的功率為多少?
【答案】(1)180J;(2)360W
【詳解】
解:(1)小明的重力
G=mg=60kg×10N/kg=600N
該過程中小明克服自身重力所做的功
W=Gh=600N×0.3m=180J
(2)小明和電動平衡車的總重
G總=G+G車=600N+120N=720N
電動平衡車在5~10s做速度為5m/s的勻速直線運動,處于平衡狀態,所受的牽引力
F=f=0.1G總=0.1×720N=72N
根據
可知小明騎行過程中,電動車在5~10s內牽引力做功的功率
P=Fv=72N×5m/s=360W
答:(1)該過程中小明克服自身重力所做的功為180J;
(2)電動車在5~10s內牽引力做功的功率為360W。
七 探究杠桿的平衡條件實驗
37.(2022九上·期中)小金在做“研究杠桿平衡條件”的實驗時,先后出現杠桿右端下降的現象。為使杠桿水平平衡,下列操作正確的是(  )
A.圖甲中左平衡螺母向左調:圖乙中右側平衡螺母向左調
B.圖甲中左平衡螺母向右調;圖乙中右側平衡螺母向左調
C.圖甲中右平衡螺母向左調;圖乙中右側鉤碼向左移動
D.圖甲中右平衡螺母向右調:圖乙中右側鉤碼向左移動
【答案】C
【詳解】由圖甲可知,是在探究之前,杠桿右端下降,因此應將平衡螺母向左調節,由圖乙可知,是在探究過程中,杠桿右端下降,應將鉤碼向左移動,故C正確,ABD錯誤。
故選C。
38.(2023九上·期中)學習了杠桿知識后,小建用身邊的物體來探究杠桿的平衡條件。他所選擇的器材有:鉛筆、橡皮若干(每塊橡皮質量均為10g)、細線、刻度尺等。
(1)他將細線大致系在鉛筆的中部位置,鉛筆靜止后的情形如圖甲,若想調節鉛筆水平平衡,他應將線向 移動;
(2)調節鉛筆水平平衡后,他用細線綁定數量不等的橡皮掛在杠桿支點兩側,如圖乙所示,下表為小寧記錄的實驗數據:
動力 動力臂 阻力 阻力臂
0.2 0.02 0.1 0.04 0.004 0.004
據此小建得出如下結論:“動力×動力臂=阻力×阻力臂”。請對他的探究過程合理性進行評價: 。
(3)鉛筆水平平衡后,小建不小心將前端細長的鉛筆芯弄斷了(如圖丙),他立刻將鉛筆穩住并將鉛筆芯放到左端細線上方固定(如圖丁),松手后鉛筆將 (填字母)。
A.仍然水平平衡 B.左端下沉 C.右端下沉 D.無法確定
【答案】 左 見解析 C
【詳解】(1)[1]由圖知道,鉛筆靜止后左端下沉,若想調節鉛筆水平平衡,應將支點向左移動,即細線向左移動。
(2)[2]實驗數據分析不合理,因為只有一組實驗數據,得出的實驗結論具有偶然性。
(3)[3]由丁圖知道,把折斷的鉛筆芯放到左端細線下方固定,對于杠桿來說,杠桿兩側的重力不變,但是杠桿左側的力臂變短,根據杠桿的平衡條件知道
杠桿不能在水平位置平衡,杠桿右端下沉,故C符合題意,ABD不符合題意。
故選C。
39.(2023九上·杭州期中)在探究“杠桿平衡條件”實驗中:
(1)將杠桿的中點O掛在支架上,調節杠桿兩端螺母使杠桿在水平位置平衡,目的是防止 對測量結果的影響和方便測量 ;
(2)杠桿平衡后,小英同學在圖甲所示的A位置掛上兩個鉤碼,可在B位置掛上 個鉤碼,使杠桿在水平位置平衡;
(3)取下B位置的鉤碼,改用彈簧測力計拉杠桿的C點,使杠桿在水平位置保持平衡。當彈簧測力計由位置1轉至位置2的過程中,杠桿在水平位置始終保持平衡(如圖乙),測力計示數將 ;
(4)完成實驗后,小英利用杠桿的平衡條件來測量杠桿的質量
①將杠桿的B位置掛在支架上,在B的右側掛質量為m的鉤碼,前后移動鉤碼的位置,使杠桿在水平位置平衡(如圖丙);
②用刻度尺測出此時鉤碼懸掛位置E到B的距離L1和 的距離L2;
③根據杠桿的平衡條件,可以計算出杠桿的質量m桿= 。(用題目中所給物理量表示)
【答案】 杠桿自重 力臂 3 先變小后變大 O到B
【詳解】(1)[1][2]調節兩端的平衡螺母,使杠桿在水平位置平衡,力臂在杠桿上,方便測出力臂大小,同時杠桿的重心通過支點,消除杠桿自重對杠桿平衡的影響。
(2)[3]設杠桿的一個小格為L,一個鉤碼重為G,由杠桿平衡條件得到
2G×3L=nG×2L
所以n=3,所以在B處掛3個鉤碼。
(3)[4]由圖可知,OC為最長力臂,當彈簧測力計由位置1轉至位置2的過程中,動力臂先變長后變短,而杠桿在水平位置始終保持平衡,根據杠桿平衡條件可知,阻力和阻力臂不變,測力計示數將先變小后變大。
(4)②[5]已知鉤碼的質量m,用刻度尺測出此時鉤碼懸掛位置E到B的距離,即L1,欲求杠桿的質量m桿,則應量出O到B的距離,即L2。
③[6]根據杠桿平衡條件可得
mL1=m桿L2
40.(2023九上·期中)項目學習小組在使用密度計時發現由于刻度不均勻,估讀時誤差較大,由此準備制作一個刻度均勻的密度計。
【小組討論】
液體密度計是根據排開液體的體積變化判斷密度大小的;根據密度公式想到是否可以通過密度與質量之間的關系來制作刻度均勻的密度計。經過查閱資料及深入討論最后確定了制作方案。
【查閱資料】
桿秤是我國古老的質量稱量工具(如圖甲),刻度是均勻的。使用時先把被測物體掛在秤鉤處,提起秤紐,移動秤砣,當秤桿在水平位置平衡時,秤砣懸掛點對應的數值即物體的質量。
(1)桿秤的工作原理是 ;
【產品制作】
器材:木棒、塑料杯、細線、刻度尺、金屬塊(代替秤砣)。
步驟:①模仿桿秤結構,用杯子代替秤鉤,先自制一根無刻度“密度秤”
②杯中不加液體,提起秤紐,移動秤砣,當秤桿在水平位置平衡時(如圖乙),將此時秤砣的懸掛點A標記為“0”刻度。
③杯中加水至a處,提起秤紐,移動秤砣,當秤桿在水平位置平衡時,將此時秤砣的懸掛點B標記為某刻度(單位:g/cm3)。
④以AB兩點之間長度的為標準,在整根秤桿上均勻地標上刻度。
(2)在制作過程中,秤桿出現左低右高現象(如圖丙),要調至水平位置平衡,秤砣應往 側移動;
(3)步驟③中,秤砣懸掛點B標記的刻度值應為 ;
【產品檢驗】用多種密度已知的液體對“密度秤”刻度準確度進行檢驗。
【產品升級】
(4)為了制作出精確度更高的“密度秤”,下列改進措施可行的是 。
A.把秤紐位置往遠離杯子一側移動B.減小秤砣的質量
C.減少加入杯中的液體體積 D.換用更細的秤桿
【答案】 右 1.0 AB
【詳解】(1)[1]通過圖示的模型結合杠桿的定義,即可確定它用到的相關知識,桿秤的工作原理是。
(2)[2]秤桿出現左低右高現象,根據杠桿平衡原理,右側的動力和動力臂的乘積小于左側阻力和阻力臂的乘積,所以向右移動秤碗,增大動力臂可以達到水平平衡。
(3)[3]密度秤測量水的密度,水的密度是1.0g/cm,故在B的位置標記為1.0。
(4)[4] A.把秤紐位置往遠離杯子一側移動,說明阻力臂增大,根據杠桿平原理,動力和阻力不變,動力臂也要隨著增大,AB兩點之間長度增大,密度秤會更精確,故A符合題意;
B.減小秤碗的質量,說明動力減小,根據杠桿平衡原理,動力臂也要隨著增大,AB兩點之間長度增大,密度秤會更精確,故B符合題意;
C.杯中不加液體,提起秤紐,移動秤碗,當秤桿在水平位置平衡時,杯中加水至a處,提起秤紐,移動秤碗,當秤桿在水平位置平衡時, ;聯立兩式可得;杯中加某種液體至a處,提起秤紐,移動秤碗當秤桿在AB中某一點C處,水平位置平衡時,可得;
;當液體體積和水的體積相同時,液體和水的密度比就是重力比,也為長度比;如果減少加入杯中的液體體積,則不能通過密度秤得到液體的密度大小,故C不符合題意;
D.由上述計算可知,秤桿的重力不影響最后的密度結果,故D不符合題意。
故選AB。
八 杠桿的動態平衡分析
41.(2023九上·杭州期中)小明所用的拉桿旅行箱示意圖如圖所示。裝有物品的旅行箱整體可視為杠桿,O為支點,B為重心,BC為豎直方向,A為拉桿的端點。已知箱重為250N,OA為120cm,OC為24cm。在A點沿圖示方向施加拉力F,旅行箱靜止,此時拉力大小為 N;要使作用在A點的拉力減小,下列做法可行的有 (選填序號)。
①縮短拉桿的長度 ②使拉力方向順時針改變30°
③使拉力方向逆時針改變60° ④將箱內較重的物品靠近O點擺放,重心由B變至B′
【答案】 100 ③④
【詳解】[1]在A點沿圖示方向施加拉力F,為動力,過支點畫它的垂線為動力臂,大小為
阻力為重力,阻力臂
l2=OC=24cm
根據杠桿平衡條件得,Fl1=Gl2,則
F×60cm=250N×24cm
解得F=100N。
[2]根據杠桿平衡條件得,在阻力一定時,要使作用在A點的拉力減小,可以增大動力臂或減小阻力臂,縮短拉桿的長度、使拉力方向順時針改變30°減小了阻力臂,使拉力方向逆時針改變60° , 增大了動力臂 ④將箱內較重的物品靠近O點擺放,重心由B變至B′,減小了阻力臂,故③④符合題意,①②不符合題意。
故選③④。
42.(2023九上·紹興期中)如圖所示,杠桿AB放在鋼制圓柱體的正中央水平凹槽CD中,杠桿AB能以凹槽兩端的C點或D點為支點在豎直平面內轉動,長度,左端重物。(杠桿、細繩的質量及摩擦均忽略不計)

(1)當作用在B點豎直向下的拉力F足夠大時,杠桿易繞 (選填“C”或“D”)點翻轉;
(2)為使杠桿AB保持水平位置平衡,拉力F最大值為 N。
【答案】 D 24
【詳解】(1)[1]由圖可知,D點更加靠近拉力一端,故當作用在B點豎直向下的拉力F足夠大時,杠桿容易繞 D點翻轉。
(2)[2]當以C點為支點時拉力最小,以D點為支點時拉力最大,則根據杠桿平衡條件可得
因為,所以
可得
解得

43.(2023九上·臺州期中)如圖所示,OAB 是杠桿,OA 與 BA 垂直,在 OA 的中點掛一個 20N 的重物,加在 B 點的動力 F1 始終使OA 在水平位置保持靜止(杠桿重力及摩擦均不計)。
(1)當 F1 豎直向上時,F1 的大小為 N;
(2)當 F1 由豎直向上的位置沿逆時針方向緩慢的轉到水平向左的位置時,動力 F1 的大小變化是 (選填“變小”、“變大”、“先變小后變大”或“先變大后變小”)
【答案】 10 先變小后變大
【詳解】(1)[1]O為支點,當F1豎直向上時,由杠桿平衡條件得
G×0.5×OA=F1×OA
解得
(2)[2]由下圖所示:
可知當F1由豎直向上的位置沿逆時針方向緩慢的轉到水平向左的位置時,由力臂的定義,動力臂先變大后變小,阻力與阻力臂不變,由杠桿平衡條件可知,動力先變小后變大。
44.(18-19九上·紹興期中)小科家里進行裝修,裝修的工人從建材市場運來一些質量均勻的矩形實木板和墻面漆,每塊木板的規格是1.2m×2m×0.015m,密度為0.7×103kg/m3,每一桶墻面漆的質量為30kg。
(1)木板的重力為 N;
(2)工人用一個豎直向上的力F將木板的一端勻速抬起到某個位置(如圖甲所示),在抬起過程中,力F的變化趨勢是 ;
A.變大 B.變小 C.先變大后變小 D.不變
(3)小科和工人身形相近,他們一起用一根輕桿將墻面漆抬起,工人抬起輕桿的A端,小科抬著B端,兩人施力的方向都為豎直向上,且保持輕桿水平(如圖乙所示),其中,AB為1.2m,桶懸掛點C離A端為0.4m,則小科對木板的力F2為多少?
【答案】 252 D 100N
【詳解】(1)[1]木板體積為
1.2m×2m×0.015m=0.036m3
木板的重力為
(2)[2]工人用一個豎直向上的力F將木板的一端勻速抬起過程中,動力始終為F方向豎直向上,阻力始終為木板的重力,位于木板的重心,方向豎直向下,在提起木板的過程中動力臂長度始終為阻力臂的2倍,由杠桿平衡條件F1l1=F2l2可得
因此在抬起過程中,力F不變。故ABC不符合題意,D符合題意。
故選D。
(3)[3]將A視為支點,此時動力為F2阻力為G桶由杠桿平衡條件F1l1=F2l2可得

即。
九 滑輪組及其工作特點
45.(2024九上·寧波·開學考試)圖中的每個滑輪重0.5N,物體A重6N,托板重1N。為了提升重物A,在2s的時間內,拉力F的作用點沿豎直方向勻速升高了1.2m,這個過程中,不計滑輪軸摩擦和繩重,則下列分析正確的是(  )
A.拉力F的大小為1.5N B.天花板對定滑輪拉力大小為4.5N
C.物體A上升的速度為0.6m/s D.拉力F克服A重力做功7.2J
【答案】B
【詳解】A.由圖知,滑輪組由4段繩子承擔物重,不計滑 輪軸摩擦和繩重,則繩末端的拉力為
故A錯誤;
B.天花板對定滑輪的拉力
故B正確;
C.已知2s繩子末端移動的距離為1.2m,則物體A移動的距離為0.3m,則物體A上升的速度為
故C錯誤;
D.拉力F克服A重力做的功為
故D錯誤。
故選B。
46.(2024·臺州·一模)如右圖甲所示裝置,小濱用力F向下拉繩子,使物體M在水平地面勻速移動,地面ab、bc粗糙程度不同。物體M重為400N,動滑輪重為5N,ab=2m,bc=3m,物體M從a點到c點過程中,拉力F與M移動距離的關系如圖乙。不考慮物體大小對運動的影響,忽略繩子重力及滑輪轉軸摩擦,對此過程的分析,下列結論正確的是( )
A.拉力F做的功為840J
B.繩子自由端移動的距離為15m
C.物體從ab段到bc段,滑輪組的機械效率變小
D.拉力F在ab段做的額外功等于在bc段做的額外功
【答案】A
【詳解】A.由圖乙可知,物體M從a點到b點過程中,拉力
F'=60N
由圖甲可知,繩子有效承重段數為n=2,則繩子自由端移動距離為
s'=2m×2=4m
拉力F做的功為
W'=F's'=60N×4m=240J
物體M從b點到c點過程中,拉力
F"=100N
繩子自由端移動距離
s"=3m×2=6m
拉力F做的功為
W"=F"s"=100N×6m=600J
則拉力F做的總功為
W=240J+600J=840J
故A正確;
B.由圖可知,繩子有效承重段數為n=2,物體移動的距離為
s物=2m+3m=5m
則繩子自由端移動的距離為
s=ns物=5m×2=10m
故B錯誤;
C.使物體M在水平地面勻速移動,根據二力平衡,物體受到的滑動摩擦力等于水平面上繩子的拉力的大小,因繩端拉力100N大于60N,由于
所以,bc段物體受到的滑動摩擦力大,滑輪組的機效率為
動滑輪的重力不變,物體從ab段到bc段,滑動摩擦力變大,故滑輪組的機械效率變大,故C錯誤;
D.本題中,克服摩擦力做的功為有用功,忽略繩子重力及滑輪轉軸摩擦,故克服動滑輪的重力做的功為額外功,ab段和在bc段動滑輪提升的高度不同,根據W=Gh可知,拉力F在ab段做的額外功小于在bc段做的額外功,故D錯誤。
故選A。
47.(2023九下·寧波·階段練習)甲、乙兩鐵塊通過滑輪組用細繩連接,吸附在豎直放置且足夠長的固定磁性平板兩側,m甲=1.8kg、m乙=2kg,如圖所示。甲以0.2m/s的速度豎直向下做勻速直線運動,磁性平板對甲的摩擦力大小為4N,對乙的摩擦力大小為2N(細繩足夠長且始終處于豎直拉伸狀態,不計繩重和繩與滑輪的摩擦,磁性平板對其他器材無磁力作用)。下列說法不正確的是(  )
A.動滑輪質量為0.6kg
B.甲所受拉力為22N
C.乙所受拉力的功率為2.2W
D.3s時間內甲、乙克服摩擦力做的功不相等
【答案】B
【詳解】對甲、乙兩物體進行受力分析知道,
AB.甲受到的重力為
乙受到的重力為
因為甲、乙都做勻速直線運動,則有


而對于動滑輪有

由G=mg知道,動滑輪的質量為
由于不知道動滑輪與定滑輪之間的關系,所以不能求出定滑輪的質量,故B錯誤,符合題意,A正確,不符合題意;
C.由知道,乙運動的速度為
由于
所以,乙所受拉力的功率為
故C正確,不符合題意;
D.由知道,甲、乙兩物體在3s內運動的路程分別為
由W=fs知道,3s時間內甲、乙克服摩擦力做的功分別為
所以3s時間內甲、乙克服摩擦力做的功不相等,故D正確,不符合題意。
故選B。
48.(2023九上·寧波期中)某項目建設中,工人用如圖所示的裝置將質量為70kg的建筑材料勻速提升了6m,用時10s電動機的輸出功率恒定為600W,不計繩重和摩擦,g取10N/kg,求:
(1)10s內電動機輸出的總功;
(2)繩子的拉力;
(3)滑輪組的機械效率。
【答案】(1)6000J;(2)500N;(3)70%
【詳解】解:(1)10s內電動機輸出的總功
(2)由圖知,n=2,繩端移動距離
由可得拉力大小
(3)建筑材料重力
拉力做的有用功
滑輪組的機械效率
答:(1)10s內電動機輸出的總功為6000J;
(2)繩子的拉力為500N;
(3)滑輪組的機械效率為70%。
49.(2023九上·杭州期中)如圖所示是小明家使用的升降衣架,它是通過一些簡單機械組合來方便地晾起衣服。每個滑輪重1牛,橫梁和衣架總重量為10牛。當晾衣架上所掛衣服重量為60牛時,在5s時間內使衣服勻速上移了1m,不計繩重和摩擦。
(1)該升降衣架的6個滑輪中,動滑輪有 個。
(2)小明所用拉力的大小為多少牛?( )
(3)拉力的功率大小為多少瓦?( )
【答案】 兩 18N 14.4W
【詳解】(1)[1]由圖知,使用升降衣架時,下面的兩個滑輪會隨所掛衣服一樣運動,是動滑輪。
(2)[2]由題知,每個滑輪重1N,G動=2N,所掛衣服重G=60N,由圖知,承擔重物繩子的段數n=4,不計繩重和摩擦,拉力的大小
(3)[3]由s=nh和W=Fs可得,拉力做的功
W=Fnh=18N×4×1m=72J
拉力的功率
十 機械效率的計算
50.(2023九上·杭州期中)如圖所示,甲、乙是固定在水平地面上的兩個光滑斜面,長度分別為4m、5m甲,把完全相同的工件從斜面底端勻速地拉到斜面頂端,且速度大小相等。此過程拉力F甲、F乙所做的功分別為W甲,W乙,功率分別為P甲、P乙,機械效率分別為η甲、η乙。下列說法正確的是(  )
A.P甲:P乙=5:4 B.W甲:W乙=5:4
C.F甲:F乙=1:1 D.η甲:η乙=5:4
【答案】A
【詳解】BC.因為甲乙是兩個光滑的斜面,所以物體在斜面運動時不受摩擦力,所以額外功為0,此時總功等于有用功,因為工件重力相同,兩個斜面的高度相同,根據公式 可知,拉力做的總功相同,即總功之比為1∶1,拉力之比為
故BC錯誤;
A.拉力的功率之比為
故A正確;
D.因為有用功和總功都相同,根據效率的公可知機械效率相同,即機械效率之比為1∶1,故D錯誤。
故選A。
51.(2022九上·杭州期中)利用四個相同的滑輪,組成如圖所示的甲、乙兩個滑輪組,用同樣的時間,把質量相等的重物G提升了相同的高度,所用的拉力分別為F甲、F乙,拉力做的功分別為W甲、W乙,拉力的功率分別為P甲、P乙,機械效率分別是η甲、η乙(忽略繩重與摩擦),下列關系式正確的是(  )
A.W甲C.W甲>W乙 P甲>P乙 D.F甲>F乙 η甲>η乙
【答案】B
【詳解】由圖可知,甲滑輪組承擔物重的繩子段數為
乙滑輪組承擔物重的繩子段數為
由題知,滑輪重、物體的質量和重力均相等,不計繩重與摩擦,根據
可知,甲滑輪組的拉力較小,即
物重相等,提升相同的高度,由
可知,有用功相同;動滑輪的重力相同,不計繩重與摩擦,由
可知,做的額外功相同;由
可知,拉力做的總功相等,即
拉力做功的功率
由于總功相等、做功時間也相等,所以功率大小相同,即
有用功、總功均相等,由
可知,兩個滑輪組的機械效率相等,即
故B正確,ACD錯誤。
故選B。
52.(2023九上·杭州期中)如圖滑輪組,在2s內將重為500N的物體沿水平方向勻速移動0.8m,所用水平拉力F為200N,物體受到水平地面的摩擦力f為物重的0.5倍。在此過程中,說法正確的是(  )
A.物體受到的拉力為400N B.繩子自由端移動的速度為0.2m/s
C.滑輪組的機械效率為67.5% D.拉力F的功率為160W
【答案】D
【詳解】A.物體沿水平方向勻速移動時處于平衡狀態,則物體受到的拉力
故A錯誤;
B.由圖可知,則繩子自由端移動的距離
繩子自由端移動速度
故B錯誤;
C.有用功
則滑輪組的機械效率
故C錯誤;
D.拉力F做的功
則拉力F的功率
故D正確。
故選D。
53.(2023九上·金華期中)如圖所示,兩滑輪采取不同的繞繩方法,在粗糙程度相同的木板上(不計繩重和摩擦),沿水平方向勻速運動相同的距離。下列說法中正確的是(  )
A.F1所做的額外功多
B.F1<F2,F2移動距離多
C.兩裝置的機械效率相同
D.F1>F2,F1移動距離多
【答案】C
【詳解】由圖可知,承擔物重的繩子股數分別為
n1=2
n2=3
繩子自由端移動的距離分別為
所以F2移動距離多;不計繩重及摩擦,由,繩子自由端受到的拉力分別為
由此可知
F1>F2
由于不計繩重和摩擦,兩圖中的額外功都為零,由于接觸面的粗糙程度相同、物體的重力相同,物體對水平面的壓力也相同,所以物體受到的摩擦力相同,由知道,利用兩滑輪組做的有用功相同,總功也相同,由知道,兩裝置的機械效率相同,故ABD錯誤,C正確。
故選C。
54.(2023九上·杭州期中)如圖所示,甲、乙分別為同一滑輪組的不同繞法,忽略繩重及一切阻力,機械效率為90%,下列判斷正確的是(  )
①拉力F1的大小為450N
②用圖乙繞法勻速提升300N重物時,機械效率為75%
③分別用兩種繞法勻速提升相同重物時,圖乙繞法機械效率大
④分別用兩種繞法勻速提升相同重物升高相同高度,F1、F2做功相等
A.只有②③正確 B.只有①②正確
C.只有②④正確 D.只有①②④正確
【答案】C
【詳解】
①由甲圖知道,承擔物重繩子的段數n=2,由于
則拉力
故①錯誤;
②忽略繩重及一切阻力,當提升900N的重物時,拉力為
所以動滑輪重力
用圖乙滑輪組提升300N重物時的機械效率
故②正確;
③忽略繩重及一切阻力,由知道,分別用兩種繞法勻速提升相同重物時,機械效率相同,故③錯誤;
④分別用兩種繞法勻速提升相同重物升高相同高度,由W有=Gh知,克服物重所做有用功相同,忽略繩重及一切阻力,由W額=G動h知道,克服動滑輪重所做額外功相同,由于,總功也相等,即F1、F2做功相等,故④正確;
綜上所述,只有②④正確,故C符合題意,ABD不符合題意。
故選C。
55.(2023九上·期中)王杰同學家剛買了一套新房子,最近正在裝修,需要往樓上搬運裝修材料,但有些材料由于樓道中搬運不方便,于是王杰同學讓父親借來兩個滑輪和一根繩子,他準備用如圖所示的滑輪組來提升材料,這樣不僅可以省力,還可以站在地上把材料運上樓。若某次搬運的材料重600N,被提升的高度為10m,人所用的拉力為375N。
(1)請你幫助王杰同學在圖中連接好滑輪組;
(2)求該滑輪組的機械效率;
(3)王杰同學把材料從地面提升到樓上用時20s,求王杰同學做功的功率。
【答案】(1);(2)80%;(3)375W
【詳解】解:(1)站在地上把材料運上樓,應從定滑輪開始繞線,滑輪組的動滑輪繞2段繩,如圖所示:
(2)有用功
W有=Gh=600N×10m=6000J
王杰做的總功
W總=Fs=F×2h=375N×2×10m=7500J
該滑輪組的效率
(3)王杰同學做功的功率
答:(1);
(2)該滑輪組的機械效率80%;
(3)王杰同學做功的功率375W。
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【刷題補漏】浙教版九年級科學上冊·備戰期中
易錯精選(三)55題10考點
本練習訓練范圍:浙教版九上科學3.1~3.4
一 勢能的影響因素
1.(2023九下·杭州期中)2023年10月3日,在杭州亞運會男子單人3米板決賽中(圖1),王宗源以542.30分奪冠。小金在家觀看跳水比賽時,發現彈跳的高度會影響運動員完成動作的難易程度。他想探究彈跳高度與哪些因素有關,并作出以下猜想:
猜想一:運動員彈跳高度與跳板的松緊程度有關;
猜想二:運動員彈跳高度與跳板的厚度有關;
猜想三:運動員彈跳高度與運動員的質量有關。
為驗證上述猜想,小金設計了如圖2所示的裝置模擬跳板,裝置組裝步驟如下:
①將橡皮膜蒙在小號塑料盒上;
②在大號透明塑料杯杯底挖一個圓孔,將其倒扣在小號塑料盒上;
③每次實驗玻璃珠都是從圓孔處由靜止釋放,觀察玻璃珠的彈跳高度。
(1)運動員能被跳板彈起,是將跳板的 能轉化為運動員的動能。
(2)探究玻璃珠的彈跳高度與橡皮膜松緊程度的關系時,應保持玻璃珠的質量和 相同,改變 ,并觀察玻璃珠的彈跳高度。
(3)接著小金進一步探究玻璃珠彈跳高度與玻璃珠質量的關系,為了方便記錄數據與分析,請你幫小金設計出記錄實驗數據的表格 。
2.(2023九上·金華期中)在探究彈性勢能的大小跟哪些因素有關時,小明提出了如下猜想。
猜想一:與彈簧被壓縮的程度有關
猜想二:與彈簧的材料有關
猜想三:與彈簧的長度有關
猜想四:與彈簧的粗細有關
(1)為驗證猜想一,他設計了如下圖所示實驗,實驗時將同一彈簧壓縮不同的長度(未超過其彈性限度),將小球置于彈簧右端,松開后小球碰到同一位置的相同木塊上,對數據進行比較分析,若 ,說明彈性勢能的大小與彈簧被壓縮的程度有關;
(2)為驗證猜想四,需選用 兩根彈簧,實驗時將兩根彈簧壓縮相同的長度,將小球置于彈簧的右端,松手后小球碰到同一位置的相同木塊,對數據進行比較分析,得出彈性勢能的大小與彈簧的粗細是否有關;
(3)小明根據實驗現象認為小球和木塊移動一段距離后都要停下來,是因為彈簧、小球和木塊所具有的能量消失了,其實小明的觀點是錯誤的,理由是 。
二 動能的影響因素
3.(2023九上·杭州期中)在“探究物體的動能大小與哪些因素有關”的實驗中,同學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。關于該實驗的說法中,不正確的是(  )
A.該實驗的設計思路是采用轉換法,用木塊移動的距離來表示動能的大小
B.在實驗器材的選擇時,除用同一斜面外,還需考慮被撞木塊的質量和軟硬等因素
C.甲、乙實驗對比可以研究動能與高度的關系
D.甲、丙實驗對比可以研究動能與質量的關系
4.(2023九上·紹興期中)小華為了探究物體動能的大小與質量、速度的關系,設計了如圖甲、乙所示的實驗。
實驗甲:質量相同的兩個小球,沿同一光滑弧形軌道分別從A處和B處開始向下運動,然后與放在水平面上的木塊相碰,木塊在水平面上移動一段距離后靜止,如圖甲所示。
實驗乙:質量不同的兩個小球,沿同一光滑弧形軌道分別從A處開始向下運動,然后與放在水平面上的木塊相碰,木塊在水平面上移動一段距離后靜止,如圖乙所示。
(1)實驗甲是在探究物體動能的大小與 的關系;
(2)實驗乙可以得出的結論是 ;
(3)上述實驗結束后,小華又突發奇想利用丙圖示裝置研究“動能大小與質量的關系”,他選用同一彈簧壓縮相同距離后分別彈出兩個質量不等的小球,然后根據木塊被彈出距離的多少來判斷小球的動能的大小。試問這種研究方法合理嗎?說出理由 。
5.(2023九上·金華期中)科學興趣小組在“影響動能大小的因素”實驗中,準備的器材有:質量分別為m、2m的兩個鋼球、木塊和斜面等。
實驗組 小球質量m/g 小球的速度V/m/s 木塊滑行距離S/cm
甲 m v 6.0
乙 m 2v 23.9
丙 2m v 12.1
(1)【實驗探究】
實驗通過觀察木塊移動距離的大小,從而判斷出 (選填“木塊”或“鋼球”)的動能大小。
(2)通過對比 兩組實驗,可以探究動能大小與速度大小的關系;根據甲、丙兩組實驗結果,可以得出的結論是: 。
(3)【分析應用】
為更好的定量研究動能大小的影響因素,科學興趣小組用傳感器,刻度尺等工具測量了小球達到斜面底端的速度和木塊滑行距離,并將實驗結果記錄在表中。請結合表中的實驗數據,解釋“超速和超載都存在著巨大的安全隱患,往往超速的危害更大。”這句話中蘊含的科學道理: 。
三 動能和勢能的轉化與守恒
6.(2022九上·舟山期中)如圖所示,小球從高處由靜止下落, 將豎直放置、下端固定的輕質彈簧壓縮到最短的過程中(彈簧始終保持豎直), 下列敘述正確的是(  )
A.小球的機械能保持不變 B.小球的重力勢能先增大后減小
C.小球的動能先增大后減小 D.彈簧的彈性勢能先增大后減小
7.(2023九上·杭州期中)小王系好安全彈性繩玩蹦極,他從最高點下落到最低點過程的v﹣t圖像如圖甲所示(忽略空氣阻力)。已知:在t1時,彈性繩處于自然伸直狀態;t3時,小王到最低點。則下列說法正確的是(  )
A.0~t3,小王的動能不斷增大
B.0~t3,小王的重力勢能不斷減少
C.0~t1,小王的機械能不斷增大
D.t1~t2,小王的動能轉化為繩的彈性勢能
8.(2023九上·杭州期中)2023年10月26日11:14,中國的長征二號F17運載火箭在酒泉衛星發射中心成功發射,搭載著神舟17號載人飛船,預計在明年4月左右返回東風著陸場。關于這次發射,以下說法正確的是(  )
A.火箭的燃料使用液態氫,主要是因為它的密度小無污染
B.火箭升空過程中機械能不變
C.載人飛船在軌運行期間,從近地點向遠地點運動過程中動能轉化為重力勢能
D.火箭燃料的化學能全部轉化為機械能
9.(2023九下·杭州·階段練習)在豎直平面內用輕質細線懸掛一個小球,將小球拉至A點,使細線處于拉直狀態。由靜止釋放,不計空氣阻力,小球可在A、C兩點間來回擺動,B點是小球運動軌跡中的最低點,如圖所示。下列分析正確的是(  )
A.從A運動到C的過程中,小球的機械能減小
B.小球運動到C點時,小球速度為0,處于平衡狀態
C.小球運動到B點時,若細線斷開,之后小球的重力勢能先增大后減小
D.小球運動到C點時,若細線斷開,小球將豎直下落
10.(2023九下·寧波·階段練習)第19屆亞運會的男足比賽將在龍灣區奧體中心舉行。下圖為熱身賽中運動員某次踢出足球的軌跡示意圖,O為踢出的瞬間,足球經過最高點A,在B點落地后,最終在C點靜止。下列關于足球在不同階段的能量變化正確的是(  )
A.B.C. D .
11.(2023九上·杭州期中)如圖所示,光滑水平桌面上的彈性小球被彈出后,經過A點和B點后落到地面,又被多次反彈,圖中虛線為小球的運動軌跡。下列有關小球的運動,描述正確的是(  )
A.小球從點運動到點的過程中機械能不斷減少
B.小球反彈經過點時動能為零
C.若將彈性小球表面涂黑,則會在兩點留下等大的黑色圓斑
D.小球經過點的機械能大于經過點的機械能
12.(2023九上·杭州期中)同一籃球以不同弧線從A點投向B點,空氣阻力不可忽略且大小恒定,則下列說法正確的是(  )
A.從A點到B點,籃球重力勢能的增加量弧線l大于弧線2
B.籃球在弧線l和弧線2的最高點的動能都為零
C.籃球沿著兩條弧線運動,重力勢能均一直增大
D.若籃球在B點的機械能相等,則在A點的機械能弧線l大于弧線2
13.(2023九上·杭州期中)冬季奧運會上,在自由式滑雪比賽中。運動員的軌跡(b、d在同一高度)如圖所示,有關運動員的能量變化不正確的是(  )
A.a點向b點運動的過程中動能增加
B.b點向c點運動的過程中勢能增加
C.在b點的機械能等于d點的機械能
D.a點機械能最大
14.(2023九上·紹興期中)如圖是雜技演員演出時的過程示意圖。男演員從甲處用力向上起跳,落下后踩在翹翹板的a端,能把站在b端的女演員彈上乙處。由于存在阻力,故(  )
A.男演員離開跳臺時的機械能一定大于乙處女演員的勢能
B.甲處男演員的勢能一定要大于乙處女演員的勢能
C.男演員的質量必須要大于女演員的質量
D.女演員彈起時的動能與她站在乙處時的機械能相等
15.(2023九上·金華期中)“反向蹦極”是一項比蹦極更刺激的運動。如圖所示,彈性輕繩的上端固定在 O 點,拉長后將下端固定在體驗者的身上,并與固定在地面上的扣環相連。打開扣環,人從 A 點由靜止釋放, 像火箭一樣被“豎直發射”,上升到最高位置 C 點,其中在 B 點時速度最快。對此過程,下列描述不正確的是(  )
A.扣環打開前,彈性繩的彈性勢能最大
B.到達 B 點時,彈性繩處于原長位置
C.人從 A 到 C 的過程中,重力勢能增加,動能先增加后減少
D.人從 A 到 B 的過程中,彈性繩的彈性勢能轉化為人的機械能
16.(2023九上·期中)如圖所示,彈簧的左端固定,將小球套在水平桿上,裝置的各種摩擦均不計。 a 點是 壓縮彈簧后小球靜止釋放的位置,b 點是彈簧原長時小球的位置,c 點是小球到達最右端的 位置。小球由a 點運動到c 點的過程中(水平面光滑),下列說法中錯誤的是(  )
A.在 a 點時,彈簧的彈性勢能最大 B.在 b 點時,小球的運動速度最大
C.從 a 點到b 點,小球的機械能逐漸增大 D.從 b 點到 c 點,小球處于加速滑動過程
17.(2023九上·期中)某運動員做蹦極運動,如圖甲所示,從高處O點開始下落,A點是彈性繩的自由長度,在B點運動員所受彈力恰好等于重力,C點是第一次下落到達的最低點。運動員所受彈性繩彈力F的大小隨時間t變化的情況如圖乙所示(蹦極過程視為在豎直方向的運動)。下列判斷錯誤的是(  )
A.運動員在B點的動能大于在C點動能 B.從B點到C點繩的彈性勢能增大
C.運動員重力大小大于F0 D.t0時刻運動員動能為0
四 功的計算
18.(2023九上·金華期中)在學習了能量轉化的量度后小科同學利用身邊的物體感受做功。下列感受符合科學的是(  )
A.把質量為1千克的物體沿力F的方向移動10米,力F所做的功等于10焦
B.把質量為2千克的物體豎直勻速舉高5米,力所做的功等于10焦
C.把重為10牛的物體沿水平方向移動1米,水平推力所做的功為10焦
D.把重為5牛的物體豎直勻速舉高2米,克服重力所做的功為10焦
19.(2023九上·期中)如圖所示,為兩個光滑的圓弧槽和一段粗糙的水平面相連接的裝置。將質量為m的物體從左側圓弧槽A點由靜止釋放,最高到達右側圓弧槽B點處,然后再次滑下,最高到達左側圓弧槽C點處,其中A、B兩點距離水平面的高度分別為H、h(忽略空氣阻力)。下列選項錯誤的是(  )
A.物體從A點滑到水平面時,重力所做的功為mgH
B.C點距離水平面的高度為2h-H
C.物體能返回至C點處,可推出H<2h
D.從A點到B點又回到C點過程中,克服水平面上摩擦力做功為mg(2h-H)
20.(2023九上·杭州期中)質量分布均勻、重為G的直桿AB置于水平面上(忽略桿的直徑大小),小科同學現正A端施加外力F,勻速緩慢抬起直桿至如圖位置(桿與水平面成60°),此時桿A端距地面高度為h,桿的B端始終和地面之間保持相對靜止,F的方向始終和直桿垂直,則下列說法中正確的是(  )
A.抬起過程中,此杠桿先省力后費力
B.抬起過程中,力F所做的功為Fh
C.抬起過程中,桿克服重力做功為
D.抬起過程中,若不計摩擦損失能量,則桿的機械能守恒
21.(2023九上·杭州期中)在甲、乙兩圖中,甲圖地面光滑,乙圖地面粗糙。質量分別為m,2m的兩個物體在大小為F的恒力作用下,在力的方向上前進了相同的距離,則下列結論正確的(  )
A.條件不足,無法比較甲、乙圖中F做的功多少
B.甲圖中F做的功大于乙圖中F做的功
C.甲圖中F做的功等于乙圖中F做的功
D.甲圖中F做的功小于乙圖中F做的功
22.(2023九上·期中)如圖所示,質量為40g的金屬小球從導軌的a處自由滑下,依次經過b處、c處,到達d處時恰好停下。在從a到b的過程中,重力做功為 J;在整個運動過程中機械能 (選填“變大”、“變小”或“不變”)。
23.(2023九上·期中)如圖所示,用手將一重為G的鐵球緩慢放在一彈簧上,放手后,鐵球從A位置開始向下運動,到達C位置小球的速度變為零(整個過程中不計能量損耗)。
(1)已知A、C間的高度差為h,則從A位置到C位置鐵球的重力做功是 ;在此過程中彈簧的彈性勢能 ;(填“變大”“變小”或“不變”)
(2)已知B時鐵球受到的重力和彈簧的彈力相等,則鐵球的動能最大值在 。(填“B點之前”“B點”或“B點之后”)
24.(2022九上·杭州期中)2022年4月,電動自行車新國標要求已正式實施,其中它要求最高時速不超過25公里/小時。如圖為某品牌國標電動自行車,車重為500N,若一個體重為50kg的人騎著它在水平公路上勻速直線行駛1000m,行駛時受到的平均阻力是車和人總重的0.05倍。問。
(1)該過程中電動自行車的牽引力做功多少?
(2)若勻速直線行駛的速度為6m/s,求該自行車勻速行駛時的功率是多少?
25.(2023九上·金華期中)太陽能將成為全球未來供電的主要能源。某學校開展了“制作太陽能動力小車”的項目活動。小科制作的小車已經完成,測定的參數如下:小車的質量為100g,車長8cm、寬6.5cm、高3cm。完成下列問題:
(1)若測試距離為30米,牽引力恒為50牛,完成此次測試,牽引力做功為多少焦?
(2)測試中,小車以最快速度0.8m/s在水平地面上勻速直線行駛,若受到的阻力為重力的0.1倍,此時小車的功率為多少瓦?
五 功的大小比較
26.(2023九上·紹興期中)現有甲、乙、丙三個質量不同的物體(m甲>m乙>m丙),在相等的恒力F作用下,分別在水平方向、沿斜面向上、豎直方向通過了相等的距離s,如圖所示,F在三種情況下做的功分別為W甲、W乙、W丙,三者大小判斷正確的是(  )
A. B. C. D.
27.(2023九上·期中)如圖所示,用大小相等的拉力F,分別沿斜面和水平面拉木箱,拉力方向和運動方向始終一致,運動時間tAB>tCD,運動距離SAB=SCD,比較兩種情況下拉力所做的功和功率( )
A.AB段做功較多 B.CD段做功較多
C.AB段與CD段做的功一樣多 D.AB段的功率比CD段的功率大
28.(2022九上·期中)在甲、乙兩圖中,甲圖地面粗糙,乙圖地面光滑。質量分別為m、2m的兩個物體在大小都為F的恒力作用下,在力的方向上前進了相同的距離,則下列結論正確的是(  )
A.甲圖中F做的功小于乙圖中F做的功 B.甲圖中F做的功等于乙圖中F做的功
C.甲圖中F做的功大于乙圖中F做的功
D.條件不足,無法比較
29.(2023九上·杭州期中)如圖所示,一塊厚度、密度均勻的長方形水泥板放在水平地面上,始終用一豎直向上的力,欲使其一端抬離地面直至整塊水泥板豎直放置,則此過程中F甲 F乙(填“大于”、“小于”或“等于”,下同),做功W甲 W乙。
30.(2022九上·期中)在光滑水平面上,有一重為G的小球與彈簧接觸,現用恒力F將球向左推動,將彈簧壓縮,依次經過A、B、C位置,AB、BC距離都為s,如圖所示(圖中水平面未畫出)。
(1)從A位置到B位置,推力F做功為 ;
(2)使球分別停留在B、C兩個位置,撤去力F后,小球水平向右能達到的最大速度記為vB、vC。則vB vC(選填“大于”、“等于”、“小于”)。
六 功率的計算
31.(2023九上·溫州·階段練習)一個物體由A點自由下落時,相繼經過B、C兩點,如圖所示,已知,物體在AB段重力做功W1,功率P1;在BC段重力做功W2,功率P2,則下列關系正確的是(  )
A.W1=W2,P1>P2 B.W1=W2,P1=P2
C.W1=W2,P132.(2023九上·金華期中)一定質量的貨物在吊車鋼索拉力的作用下,豎直向上運動,如圖是貨物上升的路程s隨時間t變化的圖像。不考慮空氣的阻力和鋼索重力(  )
A.2s時與8s時的拉力大小相等
B.0﹣6s內和6﹣12s內通過的距離相等
C.整個上升過程速度一直不變
D.0至12s內拉力做功的功率保持不變
33.(2023九上·臺州期中)如圖甲所示,小明水平去推地面上的物體,物體受到方向不變的水平推力F的作用,其F-t和v-t 圖像分別如圖乙和圖丙所示。由圖像可知(  )
A.0~3s,推力做的功為9J B.9s~12s,小明克服摩擦做功6J
C.9s~12s,推力做功的功率為6W
D.3s~6s,物體受到的摩擦力小于6s~9s物體受到的摩擦力
34.(2023九上·杭州期中)跳繩是一種簡便易行的鍛煉方式。如圖所示描繪了小明同學某次跳繩時重心移動的高度h隨時間t變化的圖像。按圖像中的規律跳繩,小明1min能完成的跳繩個數為 個,若他的質量為50kg,則他跳繩克服重力做功的平均功率為 W。(g取10N/kg)
35.(2023九上·期中)小衢在旅店中體驗了智能機器人送外賣的服務,(如圖所示)機器人質量為80kg,在水平地面上工作時,該機器人勻速直線運動的速度為1m/s,所受阻力是機器人重力的0.05倍。求:
(1)機器人在水平地面上勻速直線運動時的牽引力:
(2)機器人在水平地面上勻速直線移動30s,此過程中牽引力做功的功率。
36.(2023九上·金華期中)如圖所示甲為某品牌的電動平衡車,它在行駛過程中僅僅通過人體重心的改變便可實現車輛的啟動、停止等動作。
(1)若該電動平衡車的踏板高度為30厘米,小明質量為60千克,當小明從水平地面站到電動平衡車的踏板上,求該過程中小明克服自身重力所做的功為多少?
(2)如圖乙所示為小明某次騎行平衡車時運動速度隨時間變化曲線。若該平衡車自重為120牛,運動過程中所受阻力為總重的0.1倍,請計算:小明騎行過程中,電動車在5~10秒內牽引力做功的功率為多少?
七 探究杠桿的平衡條件實驗
37.(2022九上·期中)小金在做“研究杠桿平衡條件”的實驗時,先后出現杠桿右端下降的現象。為使杠桿水平平衡,下列操作正確的是(  )
A.圖甲中左平衡螺母向左調:圖乙中右側平衡螺母向左調
B.圖甲中左平衡螺母向右調;圖乙中右側平衡螺母向左調
C.圖甲中右平衡螺母向左調;圖乙中右側鉤碼向左移動
D.圖甲中右平衡螺母向右調:圖乙中右側鉤碼向左移動
38.(2023九上·期中)學習了杠桿知識后,小建用身邊的物體來探究杠桿的平衡條件。他所選擇的器材有:鉛筆、橡皮若干(每塊橡皮質量均為10g)、細線、刻度尺等。
(1)他將細線大致系在鉛筆的中部位置,鉛筆靜止后的情形如圖甲,若想調節鉛筆水平平衡,他應將線向 移動;
(2)調節鉛筆水平平衡后,他用細線綁定數量不等的橡皮掛在杠桿支點兩側,如圖乙所示,下表為小寧記錄的實驗數據:
動力F1/N 動力臂l1/m 阻力F2/N 阻力臂l2/m
0.2 0.02 0.1 0.04 0.004 0.004
據此小建得出如下結論:“動力×動力臂=阻力×阻力臂”。請對他的探究過程合理性進行評價: 。
(3)鉛筆水平平衡后,小建不小心將前端細長的鉛筆芯弄斷了(如圖丙),他立刻將鉛筆穩住并將鉛筆芯放到左端細線上方固定(如圖丁),松手后鉛筆將 (填字母)。
A.仍然水平平衡 B.左端下沉 C.右端下沉 D.無法確定
39.(2023九上·杭州期中)在探究“杠桿平衡條件”實驗中:
(1)將杠桿的中點O掛在支架上,調節杠桿兩端螺母使杠桿在水平位置平衡,目的是防止
對測量結果的影響和方便測量 ;
(2)杠桿平衡后,小英同學在圖甲所示的A位置掛上兩個鉤碼,可在B位置掛上 個鉤碼,使杠桿在水平位置平衡;
(3)取下B位置的鉤碼,改用彈簧測力計拉杠桿的C點,使杠桿在水平位置保持平衡。當彈簧測力計由位置1轉至位置2的過程中,杠桿在水平位置始終保持平衡(如圖乙),測力計示數將 ;
(4)完成實驗后,小英利用杠桿的平衡條件來測量杠桿的質量
①將杠桿的B位置掛在支架上,在B的右側掛質量為m的鉤碼,前后移動鉤碼的位置,使杠桿在水平位置平衡(如圖丙);
②用刻度尺測出此時鉤碼懸掛位置E到B的距離L1和 的距離L2;
③根據杠桿的平衡條件,可以計算出杠桿的質量m桿= 。(用題目中所給物理量表示)
40.(2023九上·期中)項目學習小組在使用密度計時發現由于刻度不均勻,估讀時誤差較大,由此準備制作一個刻度均勻的密度計。
【小組討論】
液體密度計是根據排開液體的體積變化判斷密度大小的;根據密度公式ρ=想到是否可以通過密度與質量之間的關系來制作刻度均勻的密度計。經過查閱資料及深入討論最后確定了制作方案。
【查閱資料】
桿秤是我國古老的質量稱量工具(如圖甲),刻度是均勻的。使用時先把被測物體掛在秤鉤處,提起秤紐,移動秤砣,當秤桿在水平位置平衡時,秤砣懸掛點對應的數值即物體的質量。
(1)桿秤的工作原理是 ;
【產品制作】
器材:木棒、塑料杯、細線、刻度尺、金屬塊(代替秤砣)。
步驟:①模仿桿秤結構,用杯子代替秤鉤,先自制一根無刻度“密度秤”
②杯中不加液體,提起秤紐,移動秤砣,當秤桿在水平位置平衡時(如圖乙),將此時秤砣的懸掛點A標記為“0”刻度。
③杯中加水至a處,提起秤紐,移動秤砣,當秤桿在水平位置平衡時,將此時秤砣的懸掛點B標記為某刻度(單位:g/cm3)。
④以AB兩點之間長度的為標準,在整根秤桿上均勻地標上刻度。
(2)在制作過程中,秤桿出現左低右高現象(如圖丙),要調至水平位置平衡,秤砣應往 側移動;
(3)步驟③中,秤砣懸掛點B標記的刻度值應為 ;
【產品檢驗】用多種密度已知的液體對“密度秤”刻度準確度進行檢驗。
【產品升級】
(4)為了制作出精確度更高的“密度秤”,下列改進措施可行的是 。
A.把秤紐位置往遠離杯子一側移動 B.減小秤砣的質量
C.減少加入杯中的液體體積 D.換用更細的秤桿
八 杠桿的動態平衡分析
41.(2023九上·杭州期中)小明所用的拉桿旅行箱示意圖如圖所示。裝有物品的旅行箱整體可視為杠桿,O為支點,B為重心,BC為豎直方向,A為拉桿的端點。已知箱重為250N,OA為120cm,OC為24cm。在A點沿圖示方向施加拉力F,旅行箱靜止,此時拉力大小為 N;要使作用在A點的拉力減小,下列做法可行的有 (選填序號)。
①縮短拉桿的長度 ②使拉力方向順時針改變30°
③使拉力方向逆時針改變60° ④將箱內較重的物品靠近O點擺放,重心由B變至B′
42.(2023九上·紹興期中)如圖所示,杠桿AB放在鋼制圓柱體的正中央水平凹槽CD中,杠桿AB能以凹槽兩端的C點或D點為支點在豎直平面內轉動,長度,左端重物。(杠桿、細繩的質量及摩擦均忽略不計)
(1)當作用在B點豎直向下的拉力F足夠大時,杠桿易繞 (選填“C”或“D”)點翻轉;
(2)為使杠桿AB保持水平位置平衡,拉力F最大值為 N。
43.(2023九上·臺州期中)如圖所示,OAB 是杠桿,OA 與 BA 垂直,在 OA 的中點掛一個 20N 的重物,加在 B 點的動力 F1 始終使OA 在水平位置保持靜止(杠桿重力及摩擦均不計)。
(1)當 F1 豎直向上時,F1 的大小為 N;
(2)當 F1 由豎直向上的位置沿逆時針方向緩慢的轉到水平向左的位置時,動力 F1 的大小變化是 (選填“變小”、“變大”、“先變小后變大”或“先變大后變小”)
44.(18-19九上·紹興期中)小科家里進行裝修,裝修的工人從建材市場運來一些質量均勻的矩形實木板和墻面漆,每塊木板的規格是1.2m×2m×0.015m,密度為0.7×103kg/m3,每一桶墻面漆的質量為30kg。
(1)木板的重力為 N;
(2)工人用一個豎直向上的力F將木板的一端勻速抬起到某個位置(如圖甲所示),在抬起過程中,力F的變化趨勢是 ;
A.變大 B.變小 C.先變大后變小 D.不變
(3)小科和工人身形相近,他們一起用一根輕桿將墻面漆抬起,工人抬起輕桿的A端,小科抬著B端,兩人施力的方向都為豎直向上,且保持輕桿水平(如圖乙所示),其中,AB為1.2m,桶懸掛點C離A端為0.4m,則小科對木板的力F2為多少?
九 滑輪組及其工作特點
45.(2024九上·寧波·開學考試)圖中的每個滑輪重0.5N,物體A重6N,托板重1N。為了提升重物A,在2s的時間內,拉力F的作用點沿豎直方向勻速升高了1.2m,這個過程中,不計滑輪軸摩擦和繩重,則下列分析正確的是(  )
A.拉力F的大小為1.5N B.天花板對定滑輪拉力大小為4.5N
C.物體A上升的速度為0.6m/s D.拉力F克服A重力做功7.2J
46.(2024·臺州·一模)如右圖甲所示裝置,小濱用力F向下拉繩子,使物體M在水平地面勻速移動,地面ab、bc粗糙程度不同。物體M重為400N,動滑輪重為5N,ab=2m,bc=3m,物體M從a點到c點過程中,拉力F與M移動距離的關系如圖乙。不考慮物體大小對運動的影響,忽略繩子重力及滑輪轉軸摩擦,對此過程的分析,下列結論正確的是( )
A.拉力F做的功為840J
B.繩子自由端移動的距離為15m
C.物體從ab段到bc段,滑輪組的機械效率變小
D.拉力F在ab段做的額外功等于在bc段做的額外功
47.(2023九下·寧波·階段練習)甲、乙兩鐵塊通過滑輪組用細繩連接,吸附在豎直放置且足夠長的固定磁性平板兩側,m甲=1.8kg、m乙=2kg,如圖所示。甲以0.2m/s的速度豎直向下做勻速直線運動,磁性平板對甲的摩擦力大小為4N,對乙的摩擦力大小為2N(細繩足夠長且始終處于豎直拉伸狀態,不計繩重和繩與滑輪的摩擦,磁性平板對其他器材無磁力作用)。下列說法不正確的是(  )
A.動滑輪質量為0.6kg
B.甲所受拉力為22N
C.乙所受拉力的功率為2.2W
D.3s時間內甲、乙克服摩擦力做的功不相等
48.(2023九上·寧波期中)某項目建設中,工人用如圖所示的裝置將質量為70kg的建筑材料勻速提升了6m,用時10s電動機的輸出功率恒定為600W,不計繩重和摩擦,g取10N/kg,求:
(1)10s內電動機輸出的總功;
(2)繩子的拉力;
(3)滑輪組的機械效率。
49.(2023九上·杭州期中)如圖所示是小明家使用的升降衣架,它是通過一些簡單機械組合來方便地晾起衣服。每個滑輪重1牛,橫梁和衣架總重量為10牛。當晾衣架上所掛衣服重量為60牛時,在5s時間內使衣服勻速上移了1m,不計繩重和摩擦。
(1)該升降衣架的6個滑輪中,動滑輪有 個。
(2)小明所用拉力的大小為多少牛?
(3)拉力的功率大小為多少瓦?
十 機械效率的計算
50.(2023九上·杭州期中)如圖所示,甲、乙是固定在水平地面上的兩個光滑斜面,長度分別為4m、5m甲,把完全相同的工件從斜面底端勻速地拉到斜面頂端,且速度大小相等。此過程拉力F甲、F乙所做的功分別為W甲,W乙,功率分別為P甲、P乙,機械效率分別為η甲、η乙。下列說法正確的是(  )
A.P甲:P乙=5:4 B.W甲:W乙=5:4
C.F甲:F乙=1:1 D.η甲:η乙=5:4
51.(2022九上·杭州期中)利用四個相同的滑輪,組成如圖所示的甲、乙兩個滑輪組,用同樣的時間,把質量相等的重物G提升了相同的高度,所用的拉力分別為F甲、F乙,拉力做的功分別為W甲、W乙,拉力的功率分別為P甲、P乙,機械效率分別是η甲、η乙(忽略繩重與摩擦),下列關系式正確的是(  )
A.W甲C.W甲>W乙 P甲>P乙 D.F甲>F乙 η甲>η乙
52.(2023九上·杭州期中)如圖滑輪組,在2s內將重為500N的物體沿水平方向勻速移動0.8m,所用水平拉力F為200N,物體受到水平地面的摩擦力f為物重的0.5倍。在此過程中,說法正確的是(  )
A.物體受到的拉力為400N B.繩子自由端移動的速度為0.2m/s
C.滑輪組的機械效率為67.5% D.拉力F的功率為160W
53.(2023九上·金華期中)如圖所示,兩滑輪采取不同的繞繩方法,在粗糙程度相同的木板上(不計繩重和摩擦),沿水平方向勻速運動相同的距離。下列說法中正確的是(  )
A.F1所做的額外功多 B.F1<F2,F2移動距離多
C.兩裝置的機械效率相同 D.F1>F2,F1移動距離多
54.(2023九上·杭州期中)如圖所示,甲、乙分別為同一滑輪組的不同繞法,忽略繩重及一切阻力,機械效率為90%,下列判斷正確的是(  )
①拉力F1的大小為450N
②用圖乙繞法勻速提升300N重物時,機械效率為75%
③分別用兩種繞法勻速提升相同重物時,圖乙繞法機械效率大
④分別用兩種繞法勻速提升相同重物升高相同高度,F1、F2做功相等
A.只有②③正確 B.只有①②正確
C.只有②④正確 D.只有①②④正確
55.(2023九上·期中)王杰同學家剛買了一套新房子,最近正在裝修,需要往樓上搬運裝修材料,但有些材料由于樓道中搬運不方便,于是王杰同學讓父親借來兩個滑輪和一根繩子,他準備用如圖所示的滑輪組來提升材料,這樣不僅可以省力,還可以站在地上把材料運上樓。若某次搬運的材料重600N,被提升的高度為10m,人所用的拉力為375N。
(1)請你幫助王杰同學在圖中連接好滑輪組;
(2)求該滑輪組的機械效率;
(3)王杰同學把材料從地面提升到樓上用時20s,求王杰同學做功的功率。
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