2023-2024學年度初三物理上學期單元檢測卷簡單機械和功學校:___________姓名：___________班級：___________考號：___________（考試時間：60分鐘?試卷滿分：100分）一、單選題（共30分）1．（本題3分）“愛物理，愛生活”，對一些生活常識的認知是科學素養(yǎng)的重要方面，下列對一些生活中的相關物理量估測比較貼近事實的是（）A．一位中學生受到的重力約60NB．把一個雞蛋舉起1m做的功約20JC．一位中學生正常站立對地面的壓強約104PaD．中學生正常步行的速度約10m/s【答案】C【詳解】A．中學生的質量在50kg左右，受到的重力大約為故A不符合題意；B．兩個雞蛋重約1N，把2個雞蛋舉起1m做的功約為故B不符合題意；C．中學生的體重在G=500N左右，雙腳站立時與水平地面的接觸面積在0.05m2左右，雙腳對水平地面的壓強大約為故C符合題意；D．中學生正常步行的速度大約為故D不符合題意。故選C。2．（本題3分）如圖所示的工具，正常使用時屬于費力杠桿的是（）A．核桃夾 B．筷子C．瓶起子 D．鉗子【答案】B【詳解】ACD．核桃夾、瓶起子、鉗子在使用過程中動力臂都大于阻力臂是省力杠桿，故不符合題意；B．筷子在使用時動力臂小于阻力臂是費力杠桿，故符合題意。故選B。3．（本題3分）用如圖所示的滑輪或滑輪組，不計滑輪重、繩重及曝擦，將同一物體勻速提高h，最省力的是（）A． B．C． D．【答案】D【詳解】根據(jù)滑輪相關知識，動滑輪上的繩越多，越省力，A中無動滑輪，而定滑輪不能省力，只能改變力的方向；BC中動滑輪上有兩股繩，D中動滑輪上有三股繩，則D中最省力，故ABC不符合題意，D符合題意。故選D。4．（本題3分）下列簡單機械，在使用時可以省距離的是（）A．賽艇的漿 B．鉗子C．獨輪車 D．撬棒【答案】A【詳解】A．賽艇的槳在使用過程中，動力臂小于阻力臂，是費力杠桿，費力可以省距離，故A符合題意；B．鉗子在使用過程中，動力臂大于阻力臂，是省力杠桿，省力但費距離，故B不符合題意；C．獨輪車在使用過程中，動力臂大于阻力臂，是省力杠桿，省力但費距離，故C不符合題意；D．撬棒在使用過程中，動力臂大于阻力臂，是省力杠桿，省力但費距離，故D不符合題意。故選A。5．（本題3分）下列現(xiàn)象中，力對物體沒有做功的是（）A．流動的風推動帆船前進 B．馬拉車在水平路面上前行C．人舉著杠鈴在空中不動 D．人將木箱推到斜坡的頂端【答案】C【詳解】A．在風力的作用下，帆船沿著力的方向前進了一定的距離，所以風對帆船做了功，故A不合題意；B．車在拉力的作用下通過了一段距離，同時具備了做功的兩個必要因素，故拉力對車做了功，故B不合題意；C．人舉著杠鈴不動，雖然此時運動員對杠鈴有一個支持力的作用，但此時杠鈴不再運動，有力但沒有距離，故支持力不做功，故C符合題意；D．人將木箱推到斜面頂端，在向上推力的作用下，木箱上升了一定的高度，所以推力對木箱做了功，故D不合題意。故選C。6．（本題3分）下列關于功、功率、機械效率的說法中正確的是（）A．機械效率越高，機械做功一定越快B．越省力的機械，其機械效率一定越高C．做功越慢的機械，功率一定越小D．功率不同的機器，做的功一定不相等【答案】C【詳解】A．機械效率越高，說明轉化成的有用功占比大，不能說明機械做功一定越快，故A錯誤；B．機械效率是指有用功占總功的百分比，與是否省力沒有必然的聯(lián)系，故B錯誤；C．功率是指做功的快慢，則做功越慢的機械其功率一定越小，故C正確；D．做功與功率及時間有關，則功率不同的機器做的功可能相等，故D錯誤。故選C。7．（本題3分）如圖所示，是甲乙兩臺機械做功時的功與時間圖像，由圖像可知甲乙兩臺機械的功率大小關系是（）A． B． C． D．無法確定【答案】A【詳解】取時間，在圖像上找出機械對應做的功，如圖：由圖可知，在相同時間內，甲物體做的功多，乙物體做的功少，根據(jù)P＝可知，甲物體的功率大于乙物體的功率，即，故A符合題意，BCD不符合題意。故選A。8．（本題3分）建筑工地上需要將6塊相同的磚從地面運送到樓頂，工人師傅利用如圖所示的裝置分三次運送，第一次運1塊，第二次運2塊，第三次運3塊，每次運動時，繩重及摩擦均忽略不計，這三次拉力依次為F1、F2、F3，效率為η1、η2、η3，則（）A．F1+F2=F3 B．F1+F2>F3 C．η1+η2=η3 D．η1>η2>η3【答案】B【詳解】AB．由圖可知，作用在動滑輪上繩子的股數(shù)n=2；設一塊磚的重力為G，繩重及摩擦均忽略不計，由可得這3次的拉力分別為則因此F1+F2>F3故A不符合題意，B符合題意；CD．繩重及摩擦均忽略不計，則滑輪組的機械效率分析可得，動滑輪的重一定，滑輪組的機械效率越大η1<η2<η3而故CD不符合題意。故選B。9．（本題3分）一定質量的物體在水平拉力的作用下沿同一水平面做直線運動，其運動的s-t圖像如圖所示，下列說法正確的是（）A．物體20s時的速度大于4s時的速度 B．0~12s物體所受的拉力大于12~24s物體所受的拉力C．相對同一參考系，物體在0~24s的運動狀態(tài)不變 D．0~12s拉力做功的功率大于12~24s拉力做功的功率【答案】D【詳解】A．由圖12~24s的圖像斜率小于0~12s的斜率，斜率越大速度越大，故物體20s時的速度小于4s時的速度，故A錯誤；B．兩段都是勻速直線運動，拉力等于摩擦力，因為壓力和粗糙程度沒變，所以摩擦力沒變，拉力相同，故B錯誤；C．0~12s運動的速度和12~24s運動盡管都是勻速直線運動但是運動的速度是不同的，因而物體在0~24s的運動狀態(tài)發(fā)生了改變，故C錯誤；D．由W=Fs可知，拉力相等，0~12s路程大于12~24s的路程，0~12s拉力做的功大于12s~24s拉力做的功，時間相同，根據(jù)，0~12s拉力做功的功率大于12s~24s拉力做功的功率，故D錯誤。故選C。10．（本題3分）如圖所示，用力F沿豎直方向勻速拉動繩子，使掛在下面重為G的物體緩緩上升，不計繩重和摩擦，現(xiàn)改變物體的重力G，則動滑輪的機械效率η與物體重力G的關系可能符合下列圖中的（

）A． B．C． D．【答案】C【詳解】若不計繩重和摩擦，則克服動滑輪重力所做的功為額外功；物重增大，有用功逐漸增大，有用功在總功中所占的比例增大，則機械效率逐漸增大，但機械效率不可能增大到100%，只能接近100%，所以機械效率增大得越來越緩慢，機械效率與物體重力G的關系并不成正比，故C符合題意，ABD不符合題意。故選C。二、填空題（共25分）11．（本題4分）如圖所示，為我國古代勞動人民用木棒搬動巨大木料時的情景。架在支架上的木棒屬于（選填“省力”、“費力”或“等臂”）杠桿；為了更易撬起木料，人們對杠桿施加動力時應（選填“靠近”或“遠離”）杠桿支點?！敬鸢浮渴×h離【詳解】[1]由圖可知，架在支架上的木棒在使用過程中，動力臂大于力臂，是省力杠桿。[2]由杠桿平衡條件F1L1=F2L2可知，在阻力跟阻力臂的乘積一定時，動力臂越長，動力越小，所以為了更易翹起木料，人們對杠桿施加動力時應遠離杠桿支點，以增大動力臂。12．（本題3分）如圖所示為甲、乙兩物體做功與所需時間的關系圖象，由圖象可知，甲物體的功率P甲與乙物體的功率P乙相比是P甲P乙(選填“＞”“＝”或“＜”)．【答案】>【詳解】由圖象可知，在相同時間t1內，甲物體做的功比乙物體做功多，即W甲>W乙，根據(jù)功率公式P=可知，P甲＞P乙．13．（本題4分）四月春光明媚，萬物復蘇，小明和同學到游樂園乘坐“森林小火車”。若火車以5m/s的速度在平直軌道上勻速行駛5min，則通過的路程為m，若車此時受到的阻力為2×104N，該小火車的功率是kW?！敬鸢浮?500100【詳解】[1]由題知，火車的速度5m/s，行駛時間5min，由可得，火車通過的路程s=vt=5m/s×5×60s=1500m[2]火車在平直軌道上勻速行駛，處于平衡狀態(tài)，則牽引力F=f=2×104N其功率14．（本題8分）如圖所示，請回答下列問題：（1）圖甲中的茶壺是應用原理工作的，圖乙中要使杠桿保持水平平衡，用力最小的是（選填“F1”“F2”或“F3”）；（2）用起重機吊臂上的滑輪組吊起某箱式板房的情景如圖丙所示，其中使用滑輪組上面的小滑輪的好處是，最下面的大滑輪相當于杠桿?！敬鸢浮窟B通器F2改變力的方向省力【詳解】（1）[1]茶壺的壺身和壺嘴上端開口、底部連通，利用了連通器的原理。[2]圖乙中，阻力和阻力臂不變，由杠桿平衡條件可知，要使杠桿保持平衡用力最小，就應使動力臂最長，動力臂OA最長，F(xiàn)2的力臂是OA，因此最省力的是F2。（2）[3]圖丙中滑輪組上面的小滑輪是定滑輪，可以改變力的方向。[4]最下面的大滑輪是動滑輪，動滑輪實質是動力臂是阻力臂2倍的杠桿，是省力杠桿。15．（本題4分）如圖所示，用滑輪組拉著一只重力為10N的木塊P沿水平面向右勻速運動，此時彈簧測力計的讀數(shù)為8N。若每只滑輪重2N，不計繩重和繩子與滑輪間的摩擦，則拉力F的大小為N，該滑輪組的機械效率為?！敬鸢浮?80％【詳解】[1]如圖，彈簧測力計的讀數(shù)為8N，動滑輪下端受到繩的拉力為8N，如圖，由兩根繩承擔物重，不計繩重和繩子與滑輪間的摩擦，則拉力F的大小為[2]物體克服摩擦做的功為有用功，拉力做的功為總功，設物體向右移動的距離為s，該滑輪組的機械效率16．（本題2分）如圖所示，將杠桿AB放在鋼制圓柱體正中央的水平凹槽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AC=CD=DB。已知杠桿左端所掛重物G=18N，若杠桿、細繩的質量及摩擦均忽略不計，為使杠桿AB保持在水平位置平衡，則拉力F的最小值應為N。【答案】9【詳解】根據(jù)杠桿的平衡條件可知，要使拉力F的大小最小，那么需要拉力F的力臂最大，從圖中可以看到，以C點為支點時，力臂CB是大于以D點為支點時的力臂DB，那么以C點為支點時，拉力F最小，可得到而長度關系解得；拉力F的最小值是。三、作圖題（共8分）17．（本題4分）如圖甲是一個手動榨汁機，其上部手柄在使用時可看做一個杠桿，圖乙是其簡化的示意圖，O為支點，是壓水果時B點受到的阻力。請在圖乙中畫出作用在A點的最小動力的示意圖及阻力臂?！敬鸢浮俊驹斀狻坑芍c向阻力的作用線作垂線，垂線段的長度即為阻力臂；根據(jù)杠桿平衡條件可知，當阻力和阻力臂一定時，動力臂越長，動力越小，由圖可知，連接OA，OA即為最長的動力臂，與它垂直的力即為最小動力，阻力使杠桿逆時針轉動，所以動力應使杠桿順時針轉動，動力應斜向下，故作圖如下：18．（本題4分）如圖所示，某工人站在地面上使用由三個滑輪組成的滑輪組提升重物，請用筆畫線代替繩子，畫出最省力的繞繩方法?！敬鸢浮俊驹斀狻恳够喗M最省力，需要承擔物重的繩子段數(shù)最多，所以要從動滑輪繞起，依次繞過上面的定滑輪、下面的動滑輪，再繞過上面的另一個定滑輪，如圖所示：四、實驗題（共17分）19．（本題9分）桿秤是我國最古老也是現(xiàn)今人們仍然在使用的衡量工具，是根據(jù)杠桿原理制造出來的，以方便人們買賣，映射出中國古代漢族勞動人民的聰明才智，具有悠久的歷史。在物理實踐活動中，小明探究杠桿的平衡條件后制作了一把桿秤。（1）將杠桿的中點懸掛，杠桿在圖甲所示的位置靜止，此時杠桿（選填“平衡”或“不平衡”）。為使杠桿在水平平衡，小明應將杠桿的平衡螺母向（選填“左”或“右”）調節(jié)，這樣做的目的是便于直接在杠桿上讀出；（2）調節(jié)杠桿水平平衡后，在杠桿兩側懸掛同質量的鉤碼并移動鉤碼的位置，使杠桿重新水平平衡，測得的實驗數(shù)據(jù)如下表；實驗次數(shù)動力/N動力臂/cm阻力/N阻力臂/cm11102522101203215310①分析數(shù)據(jù)可得出杠桿的平衡條件是（用字母表示）；②小明多次實驗的目的是；（3）如圖乙，小明在杠桿A位置掛一個彈簧測力計，在B位置掛了2個鉤碼，將彈簧測力計沿D豎直向下拉，為使杠桿保持水平平衡，彈簧測力計的示數(shù)為N；然后沿C斜向下拉，在此過程中杠桿始終在水平位置保持平衡，則彈簧測力計的示數(shù)（選填“變大”“變小”或“不變”），其原因是（每個鉤碼重均為0.5N，杠桿每格刻度均勻且杠桿重不計）；（4）實驗結束后，小明制作了如圖丙所示的桿秤，經(jīng)測試發(fā)現(xiàn)能測的物體的最大質量太小。下列操作能使桿秤所測最大質量變大的是（填選項）。A．將a點向左移B．將b點向左移C．將a、b點都向右移動等長距離D．換一個質量較小的秤砣【答案】平衡右力臂尋找普遍規(guī)律0.75變大彈簧測力計拉力的力臂變小B【詳解】（1）[1]杠桿處于靜止時為平衡狀態(tài)。因此在沒有掛鉤碼時，杠桿在圖甲所示位置靜止，此時杠桿平衡。[2][3]杠桿在圖甲所示的位置靜止時，左端偏低右端偏高，為使得杠桿在水平位置平衡應將右端的平衡螺母向右調節(jié)，這樣做的目的是便于直接在杠桿上讀出力臂。（2）[4]分析實驗數(shù)據(jù)1N×10cm=2N×5cm2N×10cm=1N×20cm2N×15cm=3N×10cm因此可得出杠桿平衡的條件為F1l1=F2l2。[5]實驗次數(shù)少，得出的結論具有偶然性，所以小明多次實驗的目的是尋找普遍規(guī)律。（3）[6]由題意及杠桿平衡原理可得，在B點處的拉力為FB=2×0.5N=1N設杠桿上每一小格的長度為l，則有FA×4l=FB×3l解得。[7][8]在圖乙中，保持A點不變，測力計從D位置轉動到C位置時，拉力F向左傾斜，此時F的力臂變短，阻力和阻力臂不變。根據(jù)杠桿的平衡條件，拉力變大，即彈簧測力計的示數(shù)變大。（4）[9]如圖丙所示的桿秤，支點為b，假設動力臂為lab，阻力臂為lbc，不計桿桿自身的重力，根據(jù)杠桿的平衡條件知G物×lab=G秤砣×lbcm物g×lab=m秤砣g×lbc所以在秤砣和桿秤長短不變時，能使桿秤所測最大質量變大的是將b點向左移，故ACD不符合題意，B符合題意。故選B。20．（本題8分）在學習了機械效率的相關知識后，課外研究小組有同學猜想：同一個機械的機械效率是不變的。為了驗證猜想，他們用如圖所示的滑輪組進行實驗，改變鉤碼個數(shù)，用彈簧測力計沿豎直方向拉著細繩，使鉤碼勻速向上運動，測得的數(shù)據(jù)如表。實驗次數(shù)鉤碼重G/N鉤碼上升的高度h/m繩端拉力F/N繩端移動距離s/m有用功總功機機械效率120.11.00.30.20.3066.7230.11.40.30.30.4271.4350.12.20.30.50.6675.8（1）分析表中的數(shù)據(jù)，他的猜想是（選填“正確”或“錯誤”）的；（2）實驗小組又進行了如下的探究：改變滑輪的個數(shù)組成不同的滑輪組，仍用彈簧測力計沿豎直方向向上勻速拉動細繩，測得的數(shù)據(jù)如表。實驗次數(shù)動滑輪個數(shù)鉤碼重G/N繩端拉力F/N鉤碼上升的高度h/m繩端移動距離s/m有用功總功機機械效率4163.60.20.41.21.4483.35262.40.20.81.21.9262.56362.20.21.21.22.6445.5分析數(shù)據(jù)可知：物重相同，動滑輪個數(shù)越多越省力，但機械效率越。進一步分析還發(fā)現(xiàn)，當滑輪組越來越省力時，它的額外功越來越，所以設計一個機械模型時，既要考慮省力，還要考慮；（3）根據(jù)表2中的數(shù)據(jù)，如果增加動滑輪個數(shù)繼續(xù)實驗，將會出現(xiàn)的困難是，你的改進方法是?！敬鸢浮垮e誤低大機械效率繩端移動距離太長，不便操作降低重物上升的高度【詳解】（1）[1]表格中第1、2、3次實驗，使用同一滑輪組提升不同重力的鉤碼，機械效率不同，所以他們的猜想是錯誤。（2）[2]由第4、5、6次實驗的表格數(shù)據(jù)知，提升鉤碼的重力相同時，動滑輪的個數(shù)越多，機械效率越小。[3]由第4、5、6次實驗知，動滑輪的個數(shù)分別為1、2、3個時，提升相同鉤碼，分別做的額外功，滑輪組中，動滑輪越多，它的額外功越來越大。[4]由實驗知，動滑輪個數(shù)越多，越省力，但