2022-2023学年九年级上学期第一次月考物理试题
一、选择题(本大题共12小题,共24分)
1.如图所示,使用起子向上用力打开瓶盖时,起子可视为杠杆,这时杠杆的支点是( )
A.A点 B.B点 C.C点 D.D点
2.用下列简单机械,使物重同为G的物体都处于静止状态,不计摩擦、机械自重及绳重,其中用力最小的是( )
3.如图所示,质地均匀的圆柱体,在拉力F的作用下,由实线位置匀速转到虚线所示位置,整个过程中,拉力F始终作用于A点且与OA保持垂直(OA为圆柱体横截面的直径),圆柱体在转动过程中不打滑。则下列分析正确的是( )
A.拉力F逐渐变小
B.由于拉力F的力臂始终保持最长,拉力F始终保持最小值不变
C.拉力F逐渐变大
D.条件不足,无法判断
4.一个滑轮组经改进后提高了机械效率,用它将同一物体匀速提升同样的高度,改进后与改进前相比( )
A.有用功增加,总功增加 B.有用功不变,总功增加
C.有用功不变,总功不变 D.有用功不变,总功减少
5.如图所示的杠杆中,动力的力臂用l表示,图中所画力臂正确的是( )
6.用F1的拉力直接将重为G的物体A匀速提升h(如图甲);换用斜面把物体A匀速提升相同的高度,拉力为F2,物体沿斜面运动的距离为L(如图乙),利用斜面工作过程中( )
A.有用功为F2h B.额外功为F2L-F1h C.总功为(F1+F2)L D.机械效率为
7.如图所示是探究“杠杆平衡条件”的实验,下列说法中正确的是( )
A.若实验前杠杆如图甲所示,则应该将杠杆上的平衡螺母向右调节,才能使杠杆水平平衡
B.本实验要做多次,目的是求平均值减小误差
C.乙图中保持杠杆水平位置平衡,B点弹簧测力计向虚线方向转动过程中,示数会变大
D.乙图中保持杠杆水平位置平衡,B点弹簧测力计向虚线方向转动过程中,示数会变小
8.如图所示,吊篮的重力为400N,动滑轮总重力为50N,定滑轮总重力为40N,人的重力为600N,不计绳重与摩擦,人在吊篮里拉着绳子不动时需用力( )
A.218N B.220N C.210N D.236N
9.如图所示,用滑轮组提升重物时,重80N的物体在10s内匀速上升1m。已知拉绳子的力F为50N,则提升重物的过程中( )
A.绳子自由端被拉下3m B.做的有用功是 80J
C.拉力 F 的功率是 8W D.滑轮组的机械效率是 60%
10.建筑工地上需要将6块相同的砖从地面运送到楼顶,工人师傅利用如图所示的装置分三次运送,第一次运1块,第二次运2块,第三次运3块。每次运送时,砖都以相同的速度匀速上升相同高度,绳重及摩擦均忽略不计。这三次拉力依次为F1、F2、F3,拉力做的功为W1、W2、W3,有用功率为P1、P2、P3,机械效率为η1、η2、η3,则( )
A.F1+F2=F3 B.W1+W2=W3 C.η1+η2=η3 D.P1+P2=P3
11.在水平地面上的甲乙两个物体在水平牵引力F甲、F乙作用下都做匀速直线运动,它们运动的路程和所做的功随时间变化的图像分别如图所示,根据图像,可以判断牵引力F甲、F乙以及做功功率P甲、P乙大小关系( )
A.P甲<P乙F甲<F乙 B.P甲>P乙F甲>F乙
C.P甲<P乙F甲>F乙 D.P甲>P乙F甲<F乙
12.甲物体静止在水平地面上时,对地面的压强为6×105Pa.现将甲物体用细绳挂在轻质杠杆的A端,杠杆的B端悬挂乙物体,如图所示,当杠杆在水平位置平衡时,甲物体对地面的压强为2×105Pa,已知:乙物体的质量为2kg,AO:AB=1:4,g取10N/kg.要使甲物体恰好被细绳拉离地面,则下列判断中正确的是( )
A.甲物体的底面积应小于2 B.甲物体对地面的压力只需减少10N
C.杠杆B端所挂物体的质量至少增加2kg D.可以移动支点O的位置,使OA:OB=2:9
二、填空题(本大题共10小题,共28分)
13.有一把均匀的木尺,在上端转有一小孔,挂在钉子A上,如图所示,它可以在竖直平面内以A点为轴摆动。现从静止开始,在木尺的另一端点处施加一个水平向右的作用力F,使木尺缓慢地向右偏转,到图中虚线位置,在这一过程中,木尺的重力对A点的力臂逐渐变___________,水平力F的大小逐渐变___________。
14.如图所示,重为50N物体在30N的拉力F的作用下匀速上升2m,不计绳重和摩擦,动滑轮的重力为_____N,拉力F移动的距离为_____m,若物体的重力变为80N,则拉力F为_____N.
15.当用镊子夹取物体时,镊子就相当于___________(选填“杠杆”、“滑轮”或“斜面”),它是一个___________(选填“省力”或“费力”)的机械。盘山公路相当于___________(选填“杠杆”、“滑轮”或“斜面”),它的优点是为了___________。
16.小丽同学用如图所示的定滑轮匀速提升G=90N 的重物.若定滑轮重16N,机械效率为90%,则轻质弹簧测力计A与B的示数分别为_______N和_______N.
17.如图为水平桌面上的圆形玻璃转盘(转盘半径为50cm),在水平力作用下能绕转盘中心O点自由转动,转动时可视为杠杆。甲在A点施加一个大小为20N的水平力FA,想让转盘转动,对面的乙在距O点40cm处的B点同时施加一个水平力,想让转盘反方向转动,乙应沿图中__________(选填“F1”、“F2”、“F3”或“F4”)方向施加一个至少为__________N的力,才可能达到目的(假设只有甲、乙两人对转盘施力,忽略其它力对转动的影响)。
18.图甲所示的独轮车是生活中搬运泥土的轻便工具。某次搬运泥土时,车体和泥土的总重G=1000N,运泥土时从A点提起独轮车把手。图乙为独轮车被抬起到某位置静止时的示意图,已知:AO=1.2m,C为OB连线上一点,OC=0.3m,OB=1.0m。
(1)如图甲,独轮车可看作是一个__________(选填“省力”或“费力”)杠杆;
(2)在图乙所示位置时,若竖直向上拉动A点提升把手,需要的拉力为_____N;
(3)在图乙所示位置时,要使提升把手的拉力最小,施加在A点的拉力方向为__________;若继续向上拉动,所需最小拉力将__________(选填“变大”、“变小”或“不变”);
(4)在图乙中,为了更轻便,可以把车厢内泥土适当向__________(选填“左”或“右”)移动。
19.用如图所示装置按顺序依次做“探究滑轮组机械效率和哪些因素有关”的实验:(已知ρ塑料<ρ铝<ρ铁)
(1)实验时在三个装置上分别挂上相同的钩码,并且用力拉绳使钩码_________上升;
(2)实验时不考虑绳重及摩擦,塑料滑轮、铝制滑轮及铁制滑轮外形相同、材质不同,则拉力F1、F2、F3的大小关系是__________________;机械效率η1、η2、η3的大小关系是____________________;
(3)若每个钩码重5N,铝制滑轮的重力为2N,将钩码匀速提升20cm,不计绳重和摩擦,该铝制滑轮组的机械效率为_____________。
20.如图所示,重力G=700N水平木板在滑轮组的作用下保持静止。三个滑轮等大、光滑,质量均忽略不计。所有细绳的重力均不计,与天花板间的固定点分别叫做A、B、C,与木板间的固定点分别叫做D、E;各条细绳中不与滑轮接触的部分均竖直。则B点处的细绳对天花板的拉力大小为___________。
21.工人用图中甲、乙两种方法将圆柱形铁块推倒成丙图情况,则F1___________F2;工人用甲、乙两种方法时至少要做的功分别为W1和W2,则W1___________W2。
22.小金用轻质木棒、小桶(容积100mL)等器材,制作了一个“密度秤”(如图所示)。已知,秤砣质量为100g,桶内不装任何液体时,移动秤砣到B处,秤杆恰好处于平衡状态,请回答下列问题:
(1)若,秤砣的质量________小桶的质量(填“”、“”或“”;
(2)该秤的刻度是________(选填“均匀”或“不均匀”的;
(3)当小金向桶内装满某种液体后,需将秤砣向右移动8cm,秤杆再次达到平衡状态,则该液体的密度为________。
三、作图题(本大题共2小题,共4分)
23.如图中已作出动力F1和阻力臂l2,请画出对应的动力臂l1和阻力F2。
24.要站在地面上用一个滑轮组提升重物,请在图中作出最省力的绕线方法。
四、计算题(本大题共2小题,共18分)
25.一辆汽车在平直公路上匀速行驶,发动机的牵引力为2000N,速度为72km/h。
(1)求牵引力在10min内所做的功;
(2)求汽车牵引力在这段时间内的功率。
26.如图所示的滑轮组,李伟同学用了最省力的方式提升重为600N的物体,当物体匀速上升时,他用力F1为250N(不计绳重及摩擦)。
(1)请在图中画出滑轮组的绕线方式;
(2)动滑轮的重G动是多少?
(3)当物体上升0.5m时,绳子自由端移动的距离s是多少?
(4)若用该滑轮组匀速提起750N重的物体,需要的拉力F2是多大?
五、实验探究题(本大题共4小题,共21分)
27.同学们共同研究滑轮的特点。
(1)他们研究定滑轮特点时,做的实验如图甲所示,据此可证明:使用定滑轮不省力,但可以改变___________。他们通过进一步分析还发现:使用定滑轮时,相当于一个___________杠杆;
(2)他们研究动滑轮特点时,用不同的动滑轮匀速缓慢竖直提升4N的重物,如图乙所示。记录的数据如下表。
①通过观察和比较测量结果,可得初步结论:使用动滑轮可以省力,但不能改变___________;用动滑轮匀速竖直提起同一重物时,不考虑绳重、滑轮与绳子之间的摩擦力,弹簧测力计的示数等于提升重力的___________。在实验中测绳端拉力时,应尽量竖直向上匀速拉动弹簧测力计,且在___________(选填“静止”或“拉动”)时读数;
②若还想继续研究用动滑轮匀速缓慢提起物体时,拉力方向对拉力的影响,则需要选择___________滑轮与___________重力的物体来进行实验对比(均选填“相同”或“不同”)。
28.“奋进”学习小组在“研究杠杆平衡条件”的实验中,使用的杠杆刻度均匀,每个钩码的质量都相等。
(1)实验开始时,杠杆如图甲处于静止状态,此时杠杆处于___________状态(选填“平衡”或“不平衡”);为使杠杆在水平位置平衡,他应将右端的平衡螺母向___________(选填“左”或“右”)移动;使杠杆水平平衡的目的是:___________;
(2)调节杠杆水平平衡后,在杠杆上挂了如图乙两组钩码,放手后杠杆在水平位置是否平衡:___________(选填“平衡”或“不平衡”)。在实验中,小赵同学多次改变力和力臂的大小主要是为了___________;
A.减小摩擦 B.使每组数据更准确
C.多次测量取平均值减小误差 D.获取多组实验数据归纳出普遍规律
(3)当弹簧测力计由图丙的竖直地拉着变成倾斜地拉着,使杠杆在水平位置静止时,弹簧测力计的示数将___________(选填“变大”“不变”或“变小”);
(4)用绳子拴住一根粗细不同的木头某处,静止后木头水平平衡,如图丁,现将木头从拴绳处沿竖直方向切成A、B两段,可判断GA___________GB(选填“>”、“=”或“<”)。
29.如图甲,质量为m货物在拉力作用下,沿粗糙斜面向上运动(不考虑空气的阻力),斜面长L、高H。物块上升高度h与时间t关系图像如图乙,0至t1时间内的拉力为F1,t1至 t2时间内拉力为F2。已知H>4h0,t2=2t1,不计速度变化时的时间,斜面粗糙程度不变。
(1)0至t2时间内拉力做的有用功是__________;
(2)0至时间内的拉力做功的功率为P1,t1至t2时间内的拉力 做功的功率为P2,则P1______P2。时斜面的机械效率为η1,F2时斜面的机械效率为η2,则 η1______η2。注:两空均填“”、“”或“。
30.一根金属棒AB置于水平地面上,今通过弹簧测力计竖直地将棒的右端B缓慢拉起,如图甲所示。在此过程中,弹簧测力计对棒所做的功W与 B端离开地面的高度x 的关系如图乙所示,请根据图像解答下列问题:
(1)该金属棒的长度l=_______m;
(2)在B端拉起的过程中,当x1=0.6 m时,测力计的示数为F1=_______N;当 x2=1.6 m 时,测力计的示数为F2=_______N;
(3)求金属棒的重心到A 端的距离d。( )
31.读短文,回答后面问题。
三峡升船机——全球最大的“超级电梯”三峡升船机是三峡工程重要通航设施之一,主要为客船、货船和特种船舶提供快速过坝通道,过船规模为3000吨级,提升总重量约15500吨,最大提升高度为113米,是目前世界上规模最大、技术难度最高的垂直升船机,如图1。
与电梯相似,升船机主要由塔柱、承船厢、滑轮组和平衡重组等构成,承船厢是3.5米标准水深、总重为15500吨的水厢。其工作原理是:船只由航道进入承船厢,关闭闸门后,由带动力的滑轮组和平衡重组将承船厢提升或下降,到达位置后开闸,船只离开承重厢驶出,如图2所示。
(1)一艘总重量为3000吨(船重+货重)的货轮驶入承船厢,关闭承船厢的闸门后,货轮和承船厢的总重是___________吨。因此,为了减少升船机的耗能,提升升船机的机械效率,三峡升船机的平衡重组设置重量应为___________吨;
(2)升船机将一艘总重量为3000吨的货轮,从下航道闸口以0.2m/s的速度匀速提升100米到上航道闸口。在提升过程中,为克服误载水深荷载、系统机械摩擦阻力和风阻力等,滑轮组驱动机构给予了承船厢400吨的驱动力,则在这次提升中滑轮组的驱动功率是___________W,滑轮组和平衡重组所做的总功为___________J,滑轮组和平衡重组提升承船厢的机械效率是___________%。(g取10N/kg)
…………
参考答案
一、选择题(本大题共12小题,共24分)
1、A
【解析】
【详解】在用启子开汽水瓶盖的过程中,受施力方向向上,启子绕启子与瓶盖的前接触点A转动,所以A点为支点,故BCD不符合题意,A符合题意。
故选A。
2、A
【解析】
【详解】在不计摩擦、机械自重及绳的重量的理想状况下:
…………
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