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2021年北京延庆区延庆八中八年级下期中物理试卷
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这是一份2021年北京延庆区延庆八中八年级下期中物理试卷，共12页。试卷主要包含了单项选择题，双项选择题，多项选择题，填空题，实验题，科普阅读题，计算题，综合应用题等内容，欢迎下载使用。
一、单项选择题（共12小题；共48分）
1. 下图所示的情景中，关于力对物体做功的叙述，正确的是
A.
大力士表演拉汽车前行，此时人拉车的力做了功
B.
起重机吊着重物水平移动，钢丝绳的拉力对重物做了功
C.
举重运动员举着杠铃不动，运动员对杠铃做了功
D.
足球在水平地面上运动，足球的重力对足球做了功
2. 功的单位是
A. 焦耳B. 瓦特C. 牛顿D. 帕斯卡
3. 如图所示的简单机械，在使用中属于费力杠杆的是
A. B.
C. D.
4. 如图为一名举重运动员做挺举连续动作时的几个状态图。下列说法中正确的是
A. 从发力到上拉的过程中，运动员对杠铃不做功
B. 从上拉到翻站的过程中，运动员对杠铃不做功
C. 从翻站到上挺的过程中，运动员对杠铃不做功
D. 举着杠铃稳定站立的过程中，运动员对杠铃不做功
5. 如图所示，动滑轮重 2 N，弹簧秤的示数为 10 N，则拉力 F 和物体的重为
A. 20 N，18 NB. 10 N，18 NC. 18 N，10 ND. 20 N，20 N
6. 甲、乙两台机器，甲的功率比乙的大，则
A. 甲做的功比乙做的功多B. 甲做功比乙做功快
C. 甲做功所用的时间比乙的少D. 以上说法都不对
7. 下列关于功率的说法中，正确的是
A. 物体做功越多，功率越大B. 物体做功时间越短，功率越大
C. 物体做功越快，功率越大D. 物体做功时间越长，功率越大
8. 如图所示，mA>mB>mC 三个物体在同样大的力 F 作用下，都沿着 F 的方向移动距离 s，比较力 F 对三个物体所做的功
A. 一样多B. 对 A 做的功多C. 对 B 做的功多D. 对 C 做的功多
9. 2019 年 9 月 17 日，国航一家飞往北京的飞机起飞后疑因飞鸟撞击导致发动机引擎起火，紧急返航华盛顿杜勒斯机场，在降落前进行了放油操作以减轻重量。下列说法正确的是
A. 发动机引擎是将机械能转化为内能的装置
B. 飞机加速爬升时，飞机的动能转化为重力势能
C. 放油操作可以减少飞机的机械能，确保安全降落
D. 降落时轮胎和地面摩擦会冒烟，这是内能转化为机械能
10. 如图，质量为 2m 的物块 P 下方连接有一个质量为 m 的钩码，上端通过细线绕过轻质定滑轮连接一质量为 2m 的物块 Q。将它们由静止释放，在物块 P 下落到地面的过程中，P 、 Q 间细线拉力大小为 F。（细线重力及各处的摩擦均不计，钩码落地后不弹起）
A. 钩码落地前 F=3mg，Q 的机械能增大
B. 钩码落地前 F<3mg，Q 的机械能增大
C. 钩码落地后 F=2mg，P 的机械能不变
D. 钩码落地后 F>2mg，P 的机械能减小
11. 校工用如下图所示的剪刀修剪树枝时，常把树枝尽量往剪刀的轴处靠近，这样做是为了
A. 增大阻力臂，省力B. 减小阻力臂，省力
C. 增大动力臂，方便D. 减小动力臂，方便
12. 甲、乙两台机器完成的功之比为 2:1，所用时间之比为 1:2，则甲、乙两台机器的功率之比是 。
A. 4:1B. 2:1C. 1:1D. 1:4
二、双项选择题（共3小题；共12分）
13. 淼淼在实验室做“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验。实验中记录的一部分信息如下：使物体在水平桌面上做直线运动，如图所示。水平桌面 O 点两侧粗糙程度不同，物体运动过程中始终受到沿水平方向 5 N 的拉力 F。物体经过 M 点开始计时，每经过相同时间，频闪相机会自动拍摄记录物体的位置（用虚线框表示），物体在 MO 段做匀速直线运动。
在实验中，F 在 MN 、 OP 段做功分别为 WMN 、 WOP，功率分别为 PMN 、 POP，则
A. WMN=WOPB. WMN>WOPC. PMN=POPD. PMN
14. 关于使用简单机械，下列说法正确的是
A. 既可以实现省力，又可以实现省功B. 可以实现省力，但不能实现省功
C. 有用功总是等于总功D. 有用功总是小于总功
15. 关于功率和机械效率，下列说法正确的是
A. 机械做功越快，功率越大
B. 机械做功越多，功率越大
C. 机械做的有用功与总功的比值越大，机械效率越高
D. 机械的功率越大，机械效率越高
三、多项选择题（共1小题；共4分）
16. 两个物体都做匀速直线运动，但它们的速度大小不同，下列说法不正确的是
A. 在不同的时间内，两个物体通过的路程可能相等
B. 在相同的时间内，两个物体通过的路程可能相等
C. 速度大的物体，通过的路程一定长
D. 速度小的物体，通过的路程一定短
四、填空题（共3小题；共10分）
17. 如图所示，OA 是以 O 点为支点的杠杆，F 是作用在杠杆 A 端的力。图中线段 AB 与力 F 的作用线在一条直线上，且 AB⊥OB 、 OA⊥BC。则线段 表示力 F 的力臂（选填“AB”“BC”或“OB”）。
18. 如图所示，从斜面上滚下来的小球，接触弹簧后，将弹簧压缩至最短。在这一过程中，小球的 能转化为 能又转化为弹簧的 能。
19. 如图所示，不计绳的重力和摩擦，已知每个滑轮重 10 N，物体重 G=100 N，为了使整个装置在如图所示位置静止，则需要施加的力 F= N。
五、实验题（共3小题；共28分）
20. 在探究“动能的大小与哪些因素有关”的实验中，小李同学设计了如图所示的两次实验。让小球从同一斜面上某一位置静止释放，小球运动到斜面底端时会推动物块运动一段距离后静止（S甲（1）实验中小球动能的大小是通过观察比较 反映出来的；
（2）图中两次实验是为了探究动能大小与 的关系，并由此得出的实验结论是 。
（3）为了探究动能的大小与物体质量的关系，实验中应控制小球 相同，具体做法是让小球从斜面的 （选填“相同”或“不同”）高度由静止滚下。
21. 小东在“测量滑轮组的机械效率”的实验中，利用如图所示的滑轮组进行了 4 次测量，测得数据如下表所示：
次数钩码重力G/N钩码提升高度h/m自由端拉力F/N自由端移动的距离s/m机械效率η%%%430.11.5
（1）根据表中的数据计算得出第 4 次实验时绳端移动的距离 s= m，机械效率 η= 。
（2）通过比较 1 、 3 和 4 三次实验数据得出：同一滑轮组，物重越大，滑轮组的机械效率 。（选填“越大”或“越小”）
（3）在忽略摩擦力和绳重的前提下，通过第 1 次数据可算出动滑轮的重力为 N。
（4）以下选项中不影响滑轮组机械效率的因素是 。
A．动滑轮的重力
B．绳子与滑轮之间的摩擦
C．物体上升的高度
22. 在研究物体的重力势能与哪些因素有关的实验中，小民采用三个体积相同而质量不同的小球做实验。实验时分别将小球由某个高度自由落下，然后观察在松软的花泥上砸出的痕迹，从而判断重力势能的大小，实验过程及现象如图所示。（m钢>m玻>m木）
（1）实验通过观察 ，判断重力势能的大小。
（2）实验序号 是在研究重力势能与质量是否有关，可以得出初步结论： 。
（3）分析实验（a）、（d）、（e），可归纳得出初步结论： 。
六、科普阅读题（共1小题；共18分）
23. 光纤通信
激光具有很高的亮度，一台大功率激光器发出的激光，亮度可达太阳亮度的 107∼1014 倍。激光通信与无线电通信类似，即先将声音和图象信号调制到激光束上，然后把载有声音和图象信号的激光发送出去，最后用接收装置把声音和图象信号检出来。科学家们研究利用激光进行光纤通信，并取得了很大的成功，光纤是一种非常细的玻璃丝，比人的头发丝还要细，直径只有十分之几毫米，光纤由内芯和包层两部分组成，内芯由光速较小的物质做成，包层由光速较大的物质做成，光在内芯中传播，不断被包层反射回来，曲折前进，如图所示，这样，带有信号的激光就沿着光纤向前传播，容量大，不受外界条件的干扰，使激光通信能传播很远，并且能提高通信质量。
完成以下填空：
（1）激光通信的原理是，先将声音和图象信号调制到 上，然后把载有声音和图象信号的 发送出去，最后用 把声音和图象信号检出来。
（2）光纤是一种非常细的玻璃丝，它由 和 两部分组成，光在 中传播时，不断被反射，曲折前进。
（3）激光的光纤通信具有 大，通信 高，不受外界 等优点。
七、计算题（共3小题；共39分）
24. 大力推广电动汽车是崇明区创建世界级生态岛的有力举措之一。纯电动汽车具有节能减排、绿色环保的优点。小明家购买的纯电动汽车的部分数据如下表所示。在某次行驶过程中，小明测得该车在 1 分钟内匀速直线行驶了 2000 米。求：
车辆类型纯电动电池类型磷酸铁锂电池纯电模式续驶里程(千米)160整车质量(千克)1385牵引力(牛)3600
（1）该车牵引力所做的功。
（2）该车牵引力所做功的功率。
25. 一小轿车以 108 km/h 的速度匀速行驶，此时发动机动率是 75 kW，行驶 30min，求：
（1）发动机的牵引力是多大?
（2）发动机在这段时间内做的功。
26. 用图所示的滑轮组将重 G=12 N 的物体匀速提升 20 cm，所用的拉力 F=5 N，忽略摩擦阻力。求：
（1）所做的有用功；
（2）此时滑轮组的机械效率；
（3）当改为提升 27 N 的重物时，该滑轮组的机械效率。
八、综合应用题（共1小题；共13分）
27. 某小组用如图所示的轻质杠杆探究杠杆平衡条件，杠杆上刻有等间距的刻度线，O 点为杠杆的支点，另外还有数量足够的质量相同的钩码。
（1）某同学在调节杠杆时，出现如图甲所示的情况，此时他可以将杠杆右端的平衡螺母向 （选填“左”或“右”）调节，直到杠杆在水平位置平衡。
（2）调节杠杆水平平衡后，把 2 个钩码挂在杠杆 D 点左侧的 A 刻线处，如图乙所示，此时为使杠杆能再次在水平位置平衡，则应在杠杆 B 点右侧的刻线处挂 个钩码。
答案
第一部分
1. A
2. A
3. A
4. D
【解析】从发力到上拉的过程中，运动员对杠铃施加一个向上的力，杠铃向上移动了距离，所以人对杠铃做了功，故A错；从上拉到翻站的过程中，运动员对杠铃施加一个向上的力，杠铃向上移动了距离，所以人对杠铃做了功，故B错；从翻站到上挺的过程中，运动员对杠铃施加一个向上的力，杠铃向上移动了距离，所以人对杠铃做了功，故C错；举着杠铃稳定站立的过程中，运动员施加了力，但杠铃没移动距离，所以人对杠铃不做功，故D正确。
5. B
【解析】绳子可以大小不变的传递拉力，故拉力 F=10 N；
动滑轮绳子的有效股数 n=2，因为不计摩擦和绳重，所以拉力：F=12(G物+G动)，物体重：G物=2F−G动=2×10 N−2 N=18 N；故选B。
6. B
7. C
8. A
9. C
10. B
11. B
【解析】根据杠杆平衡条件 F1l1=F2l2，把树枝向轴靠近时，阻力臂 l2 减小，则阻力与阻力臂的乘积 F2l2 减小，同时动力与动力臂的乘积 F1l1 也减小，由于手的位置不变，即动力臂 l1 不变，则动力 F1 减小，所以这样做是为了减小阻力臂，省力，所以选 B。
12. A
【解析】P1P2=W1t1W2t2=W1W2⋅t2t1=21⋅21=4:1。
第二部分
13. A， D
14. B， D
【解析】AB.由功的原理知，使用任何机械都不能省功，但是使用部分机械可以省力，故A错误，B正确；
CD.使用机械时，不得不提升机械、克服摩擦做功，这些功叫额外功，永远存在额外功，总功等于有用功加额外功，所以有用功总是小于总功，故C错误，D正确。
15. A， C
【解析】功率是反映机械做功快慢的物理量，机械做功越快，功率越大，故A正确，B错误；
机械效率是有用功与总功的比值，故机械做的有用功与总功的比值越大，机械效率越高，与功率大小无直接关系。
第三部分
16. B， C， D
【解析】两个物体都做匀速直线运动，速度不同，在不同时间内通过的路程可能相同，如甲的速度是 3 m/s ， 2 s 通过的路程是 6 m；乙的速度是 2 m/s ， 3 s 通过的路程也是 6 m，故A正确；
两个物体都做匀速直线运动，速度不同，根据 s=vt 可知，相同时间通过的路程不相等，故B错误；
速度大的物体，如果运动时间短，通过的路程可能较短，故C错误；
速度小的物体，如果运动时间长，通过的路程可能较长，故D错误。
第四部分
17. OB
【解析】由图可知，OB⊥AB，则 OB 是从支点 O 到力 F 作用线的距离，所以，线段 OB 表示力 F 的力臂。
18. 重力势；动；弹性势
19. 190
【解析】物体在如图所示位置静止时，绳子对物体的拉力 F绳=G=100 N，对动滑轮受力分析，向上受到 2 根绳子的拉力，向下受到动滑轮自身重力和拉力 F，由物体受力平衡可知，需要施加的力：F=2F绳−G动=2×100 N−10 N=190 N。
第五部分
20. （1） 物块被推动距离的大小
【解析】物理学中，用物体能够做功的多少表示物体具有能量的大小，实验中小球能够做功是体现在推动物块运动，推动物块运动的距离越远，表示小球能够做的功越多，小球且有的动能就越大，所以通过观察物块被推动的距离的大小，来判断小球动能的大小。
（2） 速度；当物体的质量相同时，速度越大，具有的动能越大
【解析】由图示实验可知，甲、乙两次实验，球的质量相同，甲滚下的高度小于乙滚下的高度，乙将物块推动得更远，说明小球的动能更大，两次实验是为了探究动能大小与速度的关系，由此可得：质量相同的物体，运动速度越大，它具有的动能就越大。
（3） 速度；相同
【解析】为了探究动能的大小与物体质量的关系，实验中应控制小球的运动速度相同，两球的质量不同，所以需使质量不相同的小球从斜面的相同高度由静止滑下。
21. （1） 0.4；50%
【解析】由图知实验中由四段绳子承担物重，所以第 4 次实验中绳子移动的距离：s=4h=4×0.1 m=0.4 m
第 4 次实验测得机械效率为：
η=W有W总=GhFs×100%=3.0 N×0.1 m1.5 N×0.4 m×100%=50%；
（2） 越大
【解析】通过比较 1 、 3 和 4 三次实验数据知，物体提升的高度和绳子移动的距离相同，物体的重力不同，且物体的重力越大，机械效率越高，所以可以得出：同一滑轮组，物重越大，滑轮组的机械效率高；
（3） 2.2
【解析】如果不考虑绳子与滑轮之间的摩擦，动滑轮和重物由几股绳子承担，拉力为重物和动滑轮总重的几分之一。即：F=14(G物+G动)，
所以动滑轮的重力：G动=4F−G物=4×0.8 N−1 N=2.2 N。
（4） C
【解析】滑轮组的机械效率跟动滑轮的重、绳重、摩擦、提起物体的重有关，跟滑轮组的绕法、物体升高的距离等都没有关，所以AB不符合题意，C符合题意。
22. （1） （花泥）凹陷程度
【解析】实验通过观察（花泥）的凹陷程度，判断重力势能的大小。
（2） a 与 b 与 c；当小球所处高度相同时，小球质量越大，小球重力势能越大
【解析】实验（a）、（b）、（c）中三个小球的体积、所处高度相同，但质量不同，钢球的质量最大，木球的质量最小。发现钢球砸出的痕迹最深，说明重力势能的大小与物体的质量有关，且质量越大，重力势能越大。
（3） 当小球质量相同时，小球所处高度越高，小球重力势能越大
【解析】比较（a）、（d）、（e）实验，小球的质量相同，但所处高度不同，小球所处高度越高，落下来砸出的痕迹越深，说明小球具有的重力势能越大。综上分析可得：当小球质量相同时，小球所处高度越高，小球重力势能越大。
第六部分
23. （1） 激光束；激光束；接收装置
（2） 内芯；包层；内芯；包层
（3） 容量；质量；干扰
第七部分
24. （1） 7.2×106 J
【解析】W=Fs=3600 N×2000 m=7.2×106 J。
（2） 1.2×105 W
【解析】P=Wt=7.2×106 J60 s=1.2×105 W。
25. （1） 发动机的牵引力是 2500 N；
【解析】由题知：v=108 km/h=30 m/s；P=75 kW=7.5×104 W；t=30min=1800 s；
由 P=Fv 得：F=Pv=7.5×104 W30 m/s=2500 N；
（2） 发动机在这段时间内做的功是 1.35×108 J。
【解析】由 P=Wt 得：W=Pt=7.5×104 W×1800 s=1.35×108 J。
26. （1） 2.4 J
【解析】W有=Gh=12 N×0.2 m=2.4 J；
（2） 80%
【解析】W总=FS=5 N×3×0.2 m=3 J，η=W有用W总=2.4 J3 J=80%；
（3） 90%
【解析】G动=G物+G动3=27 N+3 N3=3 N，η=W有用W总=GhF1F=G物3×10 N=27 N30 N=90%。
第八部分
27. （1） 右
（2） 3
一、单项选择题（共12小题；共48分）
1. 下图所示的情景中，关于力对物体做功的叙述，正确的是
A.
大力士表演拉汽车前行，此时人拉车的力做了功
B.
起重机吊着重物水平移动，钢丝绳的拉力对重物做了功
C.
举重运动员举着杠铃不动，运动员对杠铃做了功
D.
足球在水平地面上运动，足球的重力对足球做了功
2. 功的单位是
A. 焦耳B. 瓦特C. 牛顿D. 帕斯卡
3. 如图所示的简单机械，在使用中属于费力杠杆的是
A. B.
C. D.
4. 如图为一名举重运动员做挺举连续动作时的几个状态图。下列说法中正确的是
A. 从发力到上拉的过程中，运动员对杠铃不做功
B. 从上拉到翻站的过程中，运动员对杠铃不做功
C. 从翻站到上挺的过程中，运动员对杠铃不做功
D. 举着杠铃稳定站立的过程中，运动员对杠铃不做功
5. 如图所示，动滑轮重 2 N，弹簧秤的示数为 10 N，则拉力 F 和物体的重为
A. 20 N，18 NB. 10 N，18 NC. 18 N，10 ND. 20 N，20 N
6. 甲、乙两台机器，甲的功率比乙的大，则
A. 甲做的功比乙做的功多B. 甲做功比乙做功快
C. 甲做功所用的时间比乙的少D. 以上说法都不对
7. 下列关于功率的说法中，正确的是
A. 物体做功越多，功率越大B. 物体做功时间越短，功率越大
C. 物体做功越快，功率越大D. 物体做功时间越长，功率越大
8. 如图所示，mA>mB>mC 三个物体在同样大的力 F 作用下，都沿着 F 的方向移动距离 s，比较力 F 对三个物体所做的功
A. 一样多B. 对 A 做的功多C. 对 B 做的功多D. 对 C 做的功多
9. 2019 年 9 月 17 日，国航一家飞往北京的飞机起飞后疑因飞鸟撞击导致发动机引擎起火，紧急返航华盛顿杜勒斯机场，在降落前进行了放油操作以减轻重量。下列说法正确的是
A. 发动机引擎是将机械能转化为内能的装置
B. 飞机加速爬升时，飞机的动能转化为重力势能
C. 放油操作可以减少飞机的机械能，确保安全降落
D. 降落时轮胎和地面摩擦会冒烟，这是内能转化为机械能
10. 如图，质量为 2m 的物块 P 下方连接有一个质量为 m 的钩码，上端通过细线绕过轻质定滑轮连接一质量为 2m 的物块 Q。将它们由静止释放，在物块 P 下落到地面的过程中，P 、 Q 间细线拉力大小为 F。（细线重力及各处的摩擦均不计，钩码落地后不弹起）
A. 钩码落地前 F=3mg，Q 的机械能增大
B. 钩码落地前 F<3mg，Q 的机械能增大
C. 钩码落地后 F=2mg，P 的机械能不变
D. 钩码落地后 F>2mg，P 的机械能减小
11. 校工用如下图所示的剪刀修剪树枝时，常把树枝尽量往剪刀的轴处靠近，这样做是为了
A. 增大阻力臂，省力B. 减小阻力臂，省力
C. 增大动力臂，方便D. 减小动力臂，方便
12. 甲、乙两台机器完成的功之比为 2:1，所用时间之比为 1:2，则甲、乙两台机器的功率之比是 。
A. 4:1B. 2:1C. 1:1D. 1:4
二、双项选择题（共3小题；共12分）
13. 淼淼在实验室做“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验。实验中记录的一部分信息如下：使物体在水平桌面上做直线运动，如图所示。水平桌面 O 点两侧粗糙程度不同，物体运动过程中始终受到沿水平方向 5 N 的拉力 F。物体经过 M 点开始计时，每经过相同时间，频闪相机会自动拍摄记录物体的位置（用虚线框表示），物体在 MO 段做匀速直线运动。
在实验中，F 在 MN 、 OP 段做功分别为 WMN 、 WOP，功率分别为 PMN 、 POP，则
A. WMN=WOPB. WMN>WOPC. PMN=POPD. PMN
14. 关于使用简单机械，下列说法正确的是
A. 既可以实现省力，又可以实现省功B. 可以实现省力，但不能实现省功
C. 有用功总是等于总功D. 有用功总是小于总功
15. 关于功率和机械效率，下列说法正确的是
A. 机械做功越快，功率越大
B. 机械做功越多，功率越大
C. 机械做的有用功与总功的比值越大，机械效率越高
D. 机械的功率越大，机械效率越高
三、多项选择题（共1小题；共4分）
16. 两个物体都做匀速直线运动，但它们的速度大小不同，下列说法不正确的是
A. 在不同的时间内，两个物体通过的路程可能相等
B. 在相同的时间内，两个物体通过的路程可能相等
C. 速度大的物体，通过的路程一定长
D. 速度小的物体，通过的路程一定短
四、填空题（共3小题；共10分）
17. 如图所示，OA 是以 O 点为支点的杠杆，F 是作用在杠杆 A 端的力。图中线段 AB 与力 F 的作用线在一条直线上，且 AB⊥OB 、 OA⊥BC。则线段 表示力 F 的力臂（选填“AB”“BC”或“OB”）。
18. 如图所示，从斜面上滚下来的小球，接触弹簧后，将弹簧压缩至最短。在这一过程中，小球的 能转化为 能又转化为弹簧的 能。
19. 如图所示，不计绳的重力和摩擦，已知每个滑轮重 10 N，物体重 G=100 N，为了使整个装置在如图所示位置静止，则需要施加的力 F= N。
五、实验题（共3小题；共28分）
20. 在探究“动能的大小与哪些因素有关”的实验中，小李同学设计了如图所示的两次实验。让小球从同一斜面上某一位置静止释放，小球运动到斜面底端时会推动物块运动一段距离后静止（S甲
（2）图中两次实验是为了探究动能大小与 的关系，并由此得出的实验结论是 。
（3）为了探究动能的大小与物体质量的关系，实验中应控制小球 相同，具体做法是让小球从斜面的 （选填“相同”或“不同”）高度由静止滚下。
21. 小东在“测量滑轮组的机械效率”的实验中，利用如图所示的滑轮组进行了 4 次测量，测得数据如下表所示：
次数钩码重力G/N钩码提升高度h/m自由端拉力F/N自由端移动的距离s/m机械效率η%%%430.11.5
（1）根据表中的数据计算得出第 4 次实验时绳端移动的距离 s= m，机械效率 η= 。
（2）通过比较 1 、 3 和 4 三次实验数据得出：同一滑轮组，物重越大，滑轮组的机械效率 。（选填“越大”或“越小”）
（3）在忽略摩擦力和绳重的前提下，通过第 1 次数据可算出动滑轮的重力为 N。
（4）以下选项中不影响滑轮组机械效率的因素是 。
A．动滑轮的重力
B．绳子与滑轮之间的摩擦
C．物体上升的高度
22. 在研究物体的重力势能与哪些因素有关的实验中，小民采用三个体积相同而质量不同的小球做实验。实验时分别将小球由某个高度自由落下，然后观察在松软的花泥上砸出的痕迹，从而判断重力势能的大小，实验过程及现象如图所示。（m钢>m玻>m木）
（1）实验通过观察 ，判断重力势能的大小。
（2）实验序号 是在研究重力势能与质量是否有关，可以得出初步结论： 。
（3）分析实验（a）、（d）、（e），可归纳得出初步结论： 。
六、科普阅读题（共1小题；共18分）
23. 光纤通信
激光具有很高的亮度，一台大功率激光器发出的激光，亮度可达太阳亮度的 107∼1014 倍。激光通信与无线电通信类似，即先将声音和图象信号调制到激光束上，然后把载有声音和图象信号的激光发送出去，最后用接收装置把声音和图象信号检出来。科学家们研究利用激光进行光纤通信，并取得了很大的成功，光纤是一种非常细的玻璃丝，比人的头发丝还要细，直径只有十分之几毫米，光纤由内芯和包层两部分组成，内芯由光速较小的物质做成，包层由光速较大的物质做成，光在内芯中传播，不断被包层反射回来，曲折前进，如图所示，这样，带有信号的激光就沿着光纤向前传播，容量大，不受外界条件的干扰，使激光通信能传播很远，并且能提高通信质量。
完成以下填空：
（1）激光通信的原理是，先将声音和图象信号调制到 上，然后把载有声音和图象信号的 发送出去，最后用 把声音和图象信号检出来。
（2）光纤是一种非常细的玻璃丝，它由 和 两部分组成，光在 中传播时，不断被反射，曲折前进。
（3）激光的光纤通信具有 大，通信 高，不受外界 等优点。
七、计算题（共3小题；共39分）
24. 大力推广电动汽车是崇明区创建世界级生态岛的有力举措之一。纯电动汽车具有节能减排、绿色环保的优点。小明家购买的纯电动汽车的部分数据如下表所示。在某次行驶过程中，小明测得该车在 1 分钟内匀速直线行驶了 2000 米。求：
车辆类型纯电动电池类型磷酸铁锂电池纯电模式续驶里程(千米)160整车质量(千克)1385牵引力(牛)3600
（1）该车牵引力所做的功。
（2）该车牵引力所做功的功率。
25. 一小轿车以 108 km/h 的速度匀速行驶，此时发动机动率是 75 kW，行驶 30min，求：
（1）发动机的牵引力是多大?
（2）发动机在这段时间内做的功。
26. 用图所示的滑轮组将重 G=12 N 的物体匀速提升 20 cm，所用的拉力 F=5 N，忽略摩擦阻力。求：
（1）所做的有用功；
（2）此时滑轮组的机械效率；
（3）当改为提升 27 N 的重物时，该滑轮组的机械效率。
八、综合应用题（共1小题；共13分）
27. 某小组用如图所示的轻质杠杆探究杠杆平衡条件，杠杆上刻有等间距的刻度线，O 点为杠杆的支点，另外还有数量足够的质量相同的钩码。
（1）某同学在调节杠杆时，出现如图甲所示的情况，此时他可以将杠杆右端的平衡螺母向 （选填“左”或“右”）调节，直到杠杆在水平位置平衡。
（2）调节杠杆水平平衡后，把 2 个钩码挂在杠杆 D 点左侧的 A 刻线处，如图乙所示，此时为使杠杆能再次在水平位置平衡，则应在杠杆 B 点右侧的刻线处挂 个钩码。
答案
第一部分
1. A
2. A
3. A
4. D
【解析】从发力到上拉的过程中，运动员对杠铃施加一个向上的力，杠铃向上移动了距离，所以人对杠铃做了功，故A错；从上拉到翻站的过程中，运动员对杠铃施加一个向上的力，杠铃向上移动了距离，所以人对杠铃做了功，故B错；从翻站到上挺的过程中，运动员对杠铃施加一个向上的力，杠铃向上移动了距离，所以人对杠铃做了功，故C错；举着杠铃稳定站立的过程中，运动员施加了力，但杠铃没移动距离，所以人对杠铃不做功，故D正确。
5. B
【解析】绳子可以大小不变的传递拉力，故拉力 F=10 N；
动滑轮绳子的有效股数 n=2，因为不计摩擦和绳重，所以拉力：F=12(G物+G动)，物体重：G物=2F−G动=2×10 N−2 N=18 N；故选B。
6. B
7. C
8. A
9. C
10. B
11. B
【解析】根据杠杆平衡条件 F1l1=F2l2，把树枝向轴靠近时，阻力臂 l2 减小，则阻力与阻力臂的乘积 F2l2 减小，同时动力与动力臂的乘积 F1l1 也减小，由于手的位置不变，即动力臂 l1 不变，则动力 F1 减小，所以这样做是为了减小阻力臂，省力，所以选 B。
12. A
【解析】P1P2=W1t1W2t2=W1W2⋅t2t1=21⋅21=4:1。
第二部分
13. A， D
14. B， D
【解析】AB.由功的原理知，使用任何机械都不能省功，但是使用部分机械可以省力，故A错误，B正确；
CD.使用机械时，不得不提升机械、克服摩擦做功，这些功叫额外功，永远存在额外功，总功等于有用功加额外功，所以有用功总是小于总功，故C错误，D正确。
15. A， C
【解析】功率是反映机械做功快慢的物理量，机械做功越快，功率越大，故A正确，B错误；
机械效率是有用功与总功的比值，故机械做的有用功与总功的比值越大，机械效率越高，与功率大小无直接关系。
第三部分
16. B， C， D
【解析】两个物体都做匀速直线运动，速度不同，在不同时间内通过的路程可能相同，如甲的速度是 3 m/s ， 2 s 通过的路程是 6 m；乙的速度是 2 m/s ， 3 s 通过的路程也是 6 m，故A正确；
两个物体都做匀速直线运动，速度不同，根据 s=vt 可知，相同时间通过的路程不相等，故B错误；
速度大的物体，如果运动时间短，通过的路程可能较短，故C错误；
速度小的物体，如果运动时间长，通过的路程可能较长，故D错误。
第四部分
17. OB
【解析】由图可知，OB⊥AB，则 OB 是从支点 O 到力 F 作用线的距离，所以，线段 OB 表示力 F 的力臂。
18. 重力势；动；弹性势
19. 190
【解析】物体在如图所示位置静止时，绳子对物体的拉力 F绳=G=100 N，对动滑轮受力分析，向上受到 2 根绳子的拉力，向下受到动滑轮自身重力和拉力 F，由物体受力平衡可知，需要施加的力：F=2F绳−G动=2×100 N−10 N=190 N。
第五部分
20. （1） 物块被推动距离的大小
【解析】物理学中，用物体能够做功的多少表示物体具有能量的大小，实验中小球能够做功是体现在推动物块运动，推动物块运动的距离越远，表示小球能够做的功越多，小球且有的动能就越大，所以通过观察物块被推动的距离的大小，来判断小球动能的大小。
（2） 速度；当物体的质量相同时，速度越大，具有的动能越大
【解析】由图示实验可知，甲、乙两次实验，球的质量相同，甲滚下的高度小于乙滚下的高度，乙将物块推动得更远，说明小球的动能更大，两次实验是为了探究动能大小与速度的关系，由此可得：质量相同的物体，运动速度越大，它具有的动能就越大。
（3） 速度；相同
【解析】为了探究动能的大小与物体质量的关系，实验中应控制小球的运动速度相同，两球的质量不同，所以需使质量不相同的小球从斜面的相同高度由静止滑下。
21. （1） 0.4；50%
【解析】由图知实验中由四段绳子承担物重，所以第 4 次实验中绳子移动的距离：s=4h=4×0.1 m=0.4 m
第 4 次实验测得机械效率为：
η=W有W总=GhFs×100%=3.0 N×0.1 m1.5 N×0.4 m×100%=50%；
（2） 越大
【解析】通过比较 1 、 3 和 4 三次实验数据知，物体提升的高度和绳子移动的距离相同，物体的重力不同，且物体的重力越大，机械效率越高，所以可以得出：同一滑轮组，物重越大，滑轮组的机械效率高；
（3） 2.2
【解析】如果不考虑绳子与滑轮之间的摩擦，动滑轮和重物由几股绳子承担，拉力为重物和动滑轮总重的几分之一。即：F=14(G物+G动)，
所以动滑轮的重力：G动=4F−G物=4×0.8 N−1 N=2.2 N。
（4） C
【解析】滑轮组的机械效率跟动滑轮的重、绳重、摩擦、提起物体的重有关，跟滑轮组的绕法、物体升高的距离等都没有关，所以AB不符合题意，C符合题意。
22. （1） （花泥）凹陷程度
【解析】实验通过观察（花泥）的凹陷程度，判断重力势能的大小。
（2） a 与 b 与 c；当小球所处高度相同时，小球质量越大，小球重力势能越大
【解析】实验（a）、（b）、（c）中三个小球的体积、所处高度相同，但质量不同，钢球的质量最大，木球的质量最小。发现钢球砸出的痕迹最深，说明重力势能的大小与物体的质量有关，且质量越大，重力势能越大。
（3） 当小球质量相同时，小球所处高度越高，小球重力势能越大
【解析】比较（a）、（d）、（e）实验，小球的质量相同，但所处高度不同，小球所处高度越高，落下来砸出的痕迹越深，说明小球具有的重力势能越大。综上分析可得：当小球质量相同时，小球所处高度越高，小球重力势能越大。
第六部分
23. （1） 激光束；激光束；接收装置
（2） 内芯；包层；内芯；包层
（3） 容量；质量；干扰
第七部分
24. （1） 7.2×106 J
【解析】W=Fs=3600 N×2000 m=7.2×106 J。
（2） 1.2×105 W
【解析】P=Wt=7.2×106 J60 s=1.2×105 W。
25. （1） 发动机的牵引力是 2500 N；
【解析】由题知：v=108 km/h=30 m/s；P=75 kW=7.5×104 W；t=30min=1800 s；
由 P=Fv 得：F=Pv=7.5×104 W30 m/s=2500 N；
（2） 发动机在这段时间内做的功是 1.35×108 J。
【解析】由 P=Wt 得：W=Pt=7.5×104 W×1800 s=1.35×108 J。
26. （1） 2.4 J
【解析】W有=Gh=12 N×0.2 m=2.4 J；
（2） 80%
【解析】W总=FS=5 N×3×0.2 m=3 J，η=W有用W总=2.4 J3 J=80%；
（3） 90%
【解析】G动=G物+G动3=27 N+3 N3=3 N，η=W有用W总=GhF1F=G物3×10 N=27 N30 N=90%。
第八部分
27. （1） 右
（2） 3
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