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九上第三章 期末備考
（復習范圍：3.4-3.5）
考點一、杠桿的五要素及力臂的畫法
考點精要：在力的作用下能繞固定點轉動的硬棒叫做杠桿。杠桿的五要素：使杠桿繞著轉動的固定點叫支點，作用在杠桿上使杠桿轉動的力叫動力，作用在杠桿上阻礙杠桿轉動的力叫阻力，從支點到動力作用線的垂直距離叫動力臂，從支點到阻力作用線的垂直距離叫阻力臂。
典例1：（2022·浙江杭州九年級階段練習）（1）如下圖所示，在杠桿AB上掛了一個重為G的物體。為使杠桿在圖中的位置靜止，請在杠桿上畫出最小的動力F1的示意圖（保留作圖痕跡）
（2）如下圖是雙塔鋼索斜拉式的大橋可看成是一個杠桿，大橋一部分可抽象為如圖乙所示的模型，F2為橋重和車輛對橋的壓力，F1為鋼索的拉力，O為支點，請在圖乙中作出F1的力臂l1（保留作圖痕跡）
（3）如下圖所示，輕質杠桿可繞O點轉動，杠桿上吊一重物G，在力F的作用下，杠桿靜止在水平位置，圖中l為動力F的力臂，請作出動力F的示意圖（保留作圖痕跡）
【答案】
【解析】(1)在阻力與阻力臂的乘積一定的情況下，最省力，即動力臂最長，由圖知OB比OA長，所以OB作動力臂最長，過B點與OB垂直向上作垂線就得到動力F1的方向；重物對杠桿的拉力即為阻力F2，方向豎直向下，如圖所示
(2)過支點O作垂直于F1作用線的垂線段(即動力臂l1)。如圖所示
(3)做出力臂l的垂線，與杠桿相交于一點，即F的作用點，由于G使杠桿沿順時針方向轉動，所以F方向應使杠桿沿逆時針方向轉動，如圖所示
考點二、杠桿的分類
考點精要：
名稱 力臂關系 力的關系 特點 應用舉例
省力杠桿 L1＞L2 F1＜F2 省力但費距離 撬棒、鍘刀、起子等
費力杠桿 L1＜L2 F1＞F2 費力但省距離 釣魚竿、鑷子等
等臂杠桿 L1＝L2 F1＝F2 既不省力也不費力 天平、定滑輪
典例2：（2022·浙江紹興·九年級期末）下列屬于費力杠桿的是（　　）
A．筷子 B．托盤天平
C．核桃夾 D．開瓶起子
【答案】A
【解析】A．使用筷子時，大拇指所在的位置相當于支點，阻力作用在筷子尖端，而動力作用在食指的位置，此時動力臂小于阻力臂，為費力杠桿，故A符合題意。
B．托盤天平動力臂等于阻力臂，為等臂杠桿，故B不合題意。
C．使用核桃夾子時，夾片相連的位置為支點，動力作用在手柄上，而阻力作用在刀口上，此時動力臂大于阻力臂，為省力杠桿，故C不合題意。
D．使用開瓶器時，它與瓶蓋上面接觸的位置為支點，阻力作用在瓶蓋的下邊緣，動力作用在手柄上，此時動力臂大于阻力臂，為省力杠桿，故D不合題意。
考點三、人體中的杠桿
考點精要：人體中有很多的杠桿，例如①抬頭時，可以在頸部找到杠桿，杠桿的支點在脊柱之頂，支點后的肌肉收縮提供動力，頭顱的重量是阻力。這個杠桿幾乎是個等臂杠桿②手臂拿物體時，肘關節是支點，肱二頭肌肉所用的力是動力，手拿的重物的重力是阻力顯然我們的前臂是一種費力力杠桿。雖然費力，但是可以省距離(少移動距離)，提高工作效率。③走路時的腳，腳掌前部是支點，人體的重力就是阻力，腿肚肌肉產生的拉力就是動力。這種杠桿可以克服較大的體重。
典例3：（2022·浙江天臺九年級開學考試）快走有利于身體健康，人走路時可以將腳視為杠桿（如圖所示）。行走時人的腳掌前端是支點，位于杠桿的一端，人體受到的重力是阻力，且作用點位于杠桿的中點，小腿肌肉施加的力是動力，位于杠桿的另一端。已知人的質量為60kg，g=10N/kg。求：
（1）請畫出小腿肌肉施加的拉力F的力臂l1。
（2）根據圖示計算小腿肌肉產生的拉力是多大？
（3）人向前走一步，重心將升高約 5cm，求人克服自身重力做了多少功？
【答案】（1）；（2）300N；（3）30J
【解析】（1）過支點O作力F作用線的垂線段，即為F的力臂l1
（2）重力為
根據題意知道，力F的力臂是G的力臂的二倍，由杠桿的平衡條件知道，小腿肌肉對腳的拉力
（3）每向前走一步的過程中，小明克服自身重力做的功W=Gh=600N×0.05m=30J
考點四、杠桿的最小力問題
考點精要：使杠桿繞著轉動的點叫支點，作用在杠桿上使杠桿轉動的力叫動力，作用在杠桿上阻礙杠桿轉動的力叫阻力，從支點到動力作用線的垂直距離叫動力臂，從支點到阻力作用線的垂直距離叫阻力臂。做此類題，必須先找準杠桿的動力、阻力、動力臂、阻力臂，以及各力臂的變化，此類題只需找出最長動力臂即可，可根據這個思路進行判斷。
典例4：（2022·浙江蕭山區九年級階段練習）如圖為脫模油廠的油桶，空桶質量為100kg，油桶高為1.2m，底部直徑為0.5m，據此回答。
(1)某次裝卸中，小明需要將直立的空油桶(如圖甲)沿D點推翻，試在甲圖上作出推翻空油桶所需的最小力F1。____
(2)在推翻油桶過程中，小明至少需要對油桶做功____J；
(3)若將翻倒的空油桶(如圖乙)重新豎起所用的最小力為F2，那么，F1____F2(選填“大于”、“等于”或“小于”)。
【答案】 50 小于
【解析】（1）在阻力與阻力臂一定的情況下，動力臂越大，動力越小，由圖示可知，AD是最大動力臂，過A與AD的垂直的力最小，如圖所示：
（2）由幾何知識可得
在推翻油桶過程中，小明至少需要對油桶做功
（3）由圖甲與圖乙所示可知，兩種情況下，最小推力的動力臂相等，兩種情況下阻力相等，圖甲的阻力臂小于圖乙的阻力臂，由杠桿平衡條件可知，圖甲中的推力小于圖乙中的推力，即F1小于F2。
考點五、杠桿的動態平衡問題
考點精要：先找出杠桿的相關要素——支點、動力、動力臂、阻力、阻力臂，當杠桿水平時，如果動力臂最長，也就是說動力是最小的。因此，根據杠桿的平衡條件可繼續分析出，當力的方向改變時，對力臂與力的影響。
典例5：（2022·浙江湖州·九年級期末）如圖所示，在A點分別作用的四個力中，能使杠桿處于平衡狀態的最小力________，若作用力F始終沿豎直方向則將杠桿抬到水平位置的過程中拉力F將________（選填“增大”、“減小”或“不變”）。
【答案】F3 不變
【解析】[1]如圖所示：
F1使杠桿順時針轉動，F2、F3、F4使杠桿逆時針轉動，所以不能使杠桿處于平衡狀態的力是F1；F2、F3、F4的力臂分別為OD、OB、OC，其中OB最長，阻力和阻力臂一定，根據杠桿的平衡條件可知，動力臂越長，動力越小，所以F3最小。
[2]若作用力F始終沿豎直方向則將杠桿抬到水平位置的過程中，阻力臂與動力臂的比值不變，阻力不變，由杠桿平衡條件可知，拉力F不變。
考點六、探究杠桿的平衡條件
考點精要：在研究杠桿的平衡條件時，需要調節杠 ( http: / / www.21cnjy.com )桿在水平位置平衡，其目的是便于直接從杠桿上讀出力臂的大小。探究杠桿的平衡條件的實驗，一般需測多組不同的數據，其目的是排除實驗的偶然性，增加實驗結論的可信度。
典例6：（2022·浙江寧波·九年級期末）在“探究杠桿平衡條件”的實驗中：
（1）小科同學先把杠桿的中點支在支架上，杠桿靜止在如圖甲所示的位置，此時杠桿處于___________（填 “平衡”或“不平衡”）狀態。
（2）杠桿在水平位置平衡后，小科按照圖乙所示的實驗方案，在杠桿上分別施加動力、阻力，并使杠桿在水平位置重新平衡，記錄動力F1、動力臂L1、阻力F2、阻力臂L2在下表中。
實驗序號 F1 L1 F2 L2
1 2 3 2 3
2 3 4 3 4
3 4 2 4 2
該小組同學分析比較表中數據后，發現可以得出多個不同的結論。他們經過思考，認為圖乙所示的方案存在缺陷。你認為圖乙所示方案的缺陷是：___________。
（3）小科重新多次實驗后，根據所得數據繪制成如圖丙所示的L2和F2的關系圖像。他發現這和數學課上學過的反比例函數y=kx的圖像很相似。為了進一步確定L2和F2的函數關系，他應該利用以上數據作L2和___________之間的關系圖像。
（4）小科想利用杠桿的平衡條件來測量均勻刻度尺的質量。
①將刻度尺平放在支座上，左右移動刻度尺，找出能夠使刻度尺在水平位置保持平衡的支點位置，記下這個位置，它就是刻度尺的重心；
②如圖丁所示，將質量為M1的物體掛在刻度尺左邊某一位置，使刻度尺能夠在支座上重新保持水平平衡，記錄物體懸掛點到支座的距離L1和刻度尺的重心到支座的距離L2；
③根據杠桿的平衡條件，可以計算出刻度尺的質量m=___________（用題目中所給物理量表示）。
【答案】平衡 每組動力與阻力，動力臂和阻力臂大小都相等，實驗數據單一重復，不具有普遍性
【解析】（1）[1]小科同學先把杠桿的中點支在支架上，杠桿靜止在如圖甲所示的位置，此時杠桿處于平衡狀態。
（2）[2]觀察表格數據知道，圖乙所示方案的缺陷是：每組動力與阻力，動力臂和阻力臂大小都相等，實驗數據單一重復，不具有普遍性。
（3）[3]為了進一步確定L2和F2的函數關系，他應該利用以上數據作L2和之間的關系圖像。
（4）[4]根據杠桿的平衡條件F1L1=F2L2知道G1L1=GL2即M1gL1=mgL2
由于M1L1=mL2，所以，直尺的質量
考點七、定滑輪和動滑輪
考點精要：
定滑輪 動滑輪
定滑輪是等臂杠桿，不省力，但可以改變力的方向 動滑輪是動力臂等于阻力臂二倍的杠桿，使用動滑輪可以省一半的力。
典例7：（2022·浙江寧波·九年級期末）如圖所示實驗裝置，甲重18N、乙重12N，甲、乙和彈簧測力計均處于靜止狀態，若不計彈簧測力計、繩子的自重及一切摩擦，則繩子對甲的拉力為________N；彈簧測力計的讀數為________N。
【答案】12 12
【解析】[1]圖中兩個滑輪均為定滑輪，根據定滑輪的工作特點可知，若不計彈簧測力計、繩子的自重及一切摩擦，則繩子對甲的拉力等于乙對繩子的拉力，等于乙的重力，大小為12N。
[2]乙對繩子的拉力等于乙的重力，大小為12N，彈簧測力計的示數等于繩子的拉力，則彈簧測力計的示數是12N
考點八、滑輪組的使用
考點精要：滑輪組既可省力，又可改變力的作用方向。在解題時要注意以下幾點：①繩子的繞法：“奇動偶定”，即繩子為奇數段時，要以動滑輪的掛鉤為起點開始繞；繩子為偶數段時，要以定滑輪的掛鉤為起點開始繞。如圖所示：②拉力F的大小： ( http: / / www.21cnjy.com )若不計動滑輪的重力及繩子的磨擦，則有F=G/n(n為承擔阻力的繩子段數)；若考慮動滑輪的重力(不計磨擦)，則有F=(G+G動滑輪)/ n。2③繩子自由端移動的距離和速度：S=nh物 v=nv物。
典例8：（2022·浙江紹興·九年級期末）如圖所示，一輛汽車通過滑輪組將深井中的物體從井底勻速拉至井口，所用時間為15s，已知井深15m，物體重G= 7000N，汽車重G車= 30000N，汽車勻速拉繩子時的拉力F=2500N。若不計繩與滑輪及滑輪與軸間的摩擦，求：
（1）汽車勻速前進的距離；
（2）動滑輪重力；
（3）將物體從井底拉至井口的過程中，滑輪組對重物所做的功；
（4）汽車拉繩子時的拉力F的功率。
【答案】（1）45m；（2）500N；（3）1.05×105J；（4）7500W
【解析】解：（1）由圖知n=3，汽車勻速前進距離s=3h=3×15m=45m
（2）根據可知
（3）滑輪組對重物所做的功W=Gh= 7000N×15m=1.05×105J
（4）汽車拉繩子時的拉力F的功率
考點九、機械效率
考點精要：
定義 公式
有用功 提升重物過程中必須要做的功 W有
額外功 利用機械時，人們不得不額外做的功 W額
總功 有用功和額外功之和 W總＝W有＋W額
機械效率 科學上把有用功跟總功的比值 η＝×100%
典例9：如圖甲所示，滑輪組在豎直向上的拉力F作用下，將重為105N的物體勻速提起，在5s時間內繩子自由端移動的距離為s=3m。圖乙是滑輪組工作時的拉力F與繩自由端移動距離s的關系圖。
（1）計算物體上升的速度。
（2）圖乙中陰影部分的面積表示的物理量是 ，并列式計算出該物理量。
（3）計算滑輪組提升該重物時的機械效率。
【答案】（1）物體上升的速度0.2m/s。
（2）圖乙中陰影部分的面積表示的物理量是功，功的大小為150J。
（3）滑輪組提升該重物時的機械效率為70%。
【解析】（1）滑輪組由三段繩子承擔總重，s=3h，，
物體上升的速度
（2）縱坐標表示力的大小為50N，大小不變，橫坐標表示距離，大小為3m，
所以陰影部分表示力所做的功W=Fs=50N×3m=150J；
（3）滑輪組的機械效率
考點十、斜面的機械效率
考點精要：測量斜面的機械效率：①光滑斜面：Fl＝Gh　W額＝0　η＝100% ②有摩擦的斜面：η＝Gh/Fl ③斜面的機械效率與斜面的光滑程度和傾斜程度有關。測量滑輪組的機械效率：多數情況下僅考慮由于動滑輪自重所帶來的額外功，而不考慮繩子的重力和摩擦。此時對于用滑輪組提升物體時有：η＝＝＝。測量杠桿的機械效率：η= =
典例10：（2022·浙江仙居縣九年級開學考試）工人要把貨物搬到汽車上，如圖所示，用400牛拉力，將重為500牛的物體，在5秒內勻速拉上1米高的車內，木板長為2米。則下列說法正確的是（　　）
A．拉力做的有用功為400焦 B．拉力做的總功為1000焦
C．拉力做的額外功為200焦 D．斜面對物體的摩擦力為150牛
【答案】D
【解析】A．拉力做的有用功W有=Gh=500N×1m=500J故A錯誤；
B．拉力做的總功W總=Fs=400N×2m=800J故B錯誤；
C．拉力做的額外功為W額= W總- W有=800J-500J=300J故C錯誤；
D．斜面對物體的摩擦力為 故D正確。
考點十一、物體內能的改變
考點精要：(1)熱傳遞可以改變物體的內能
①熱傳遞的條件：物體之間或同一物體的不同部分之間存在溫度差。
②熱傳遞對物體的影響：溫度高的物體放出熱量，溫度降低，內能減少；溫度低的物體吸收熱量，溫度升高，內能增加。
(2)做功可以改變物體內能，常見對物體做功四種方法：壓縮體積；摩擦生熱；鍛打物體；彎折物體
典例11：（2022·四川綿陽·中考真題）質量都是、初溫都是的水分別倒入兩個完全相同的杯中，用大小、形狀和厚度相同的白紙和黑紙包起來，將兩個杯子放在太陽光下，后，白紙杯內水溫，黑紙杯內水溫。根據這個實驗，下列說法正確的是（　　）
A．后，白紙杯內水的熱量大于黑紙杯內水的熱量
B．后，白紙杯內水的內能大于黑紙杯內水的內能
C．經過，白紙杯內水吸收的內能小于黑紙杯內水吸收的內能
D．經過，白紙杯內水吸收的熱量小于黑紙杯內水吸收的熱量
【答案】D
【解析】根據題意知道，兩瓶內裝有相同質量、初溫相同的水，所以，通過比較在相同時間內水溫升高的多少可以比較其吸收熱量的多少，又因為將兩個杯子放在太陽光下相同時間，即接收太陽輻射的能量相同，結果白紙杯內水溫，黑紙杯內水溫，說明相同時間內，白紙杯內水吸收的熱量小于黑紙杯內水吸收的熱量，故D正確，ABC錯誤。
考點十二、比熱容和熱量的計算
考點精要：(1)吸熱公式： Q吸=cm( t-to)。式中C表示物質的比熱容，m表示物體的質量，to表示物體加熱前的溫度,t表示物體加熱后的溫度,“t-to”表示升高的溫度，有時可用△to表示，此時吸熱公式可寫成Q吸=cm△to
(2)放熱公式：Q放=cm (to-t)。式中c、m的含義不變，to表示物體放熱前的溫度，t表示物體放熱后的溫度，“to-t”表示降低的溫度，有時可用△to表示，此時放熱公式可寫成Q放=cm△to
典例12：（2022·四川綿陽·中考真題）某學習小組用如圖甲所示裝置做“探究冰塊熔化時溫度的變化規律”實驗，操作如下：
（1）組裝裝置過程中固定鐵夾，應先固定___________；（選填“A”“B”或“C”）
（2）記錄冰塊初始溫度，點燃酒精燈開始加熱后，每隔記錄一次溫度，在冰塊完全熔化后再記錄2～3次；
（3）以縱軸表示溫度，橫軸表示時間，在坐標系中描點、連線繪制出冰塊熔化時溫度隨時間變化圖象如圖乙所示。分析圖象可知：
①內溫度不變，冰塊的質量___________。（選填“增加”“減少”或“不變”）
②和內溫度隨時間變化快慢不同，原因是冰和水的___________不同。
【答案】A 減少 比熱容
【解析】（1）[1]因要用酒精燈的外焰加熱，故應放置酒精燈，然后調整石棉網，放置裝水的燒杯，最后調試溫度計的高度，應先固定A。
（3）①[2]由圖乙可知，是冰的熔化過程，溫度不變，冰塊的質量減小。
②在0~2min內冰溫度升高8℃，6~8min內水溫度升高4℃，因為相同時間內吸熱相同，即吸收相同熱量，且冰化成水質量不變，根據Q=cmΔt可知，水的比熱容比冰的比熱容大，所以水的溫度變化小。
考點十三、熱機
考點精要：
沖程名稱 吸氣沖程 壓縮沖程 做功沖程 排氣沖程
工作示意圖
進氣門 打開 關閉 關閉 關閉
排氣門 關閉 關閉 關閉 打開
活塞方向 向下 向上 向下 向上
沖程作用 吸入汽油和空氣的混合物 壓縮汽油和空氣的混合物，使其壓強增大、溫度升高。在壓縮沖程末，火花塞產生電火花，點燃燃料混合物 燃料混合物燃燒產生高溫高壓燃氣，高溫高壓燃氣推動活塞向下運動，帶動曲軸轉動，對外做功 排出廢氣
能的轉化 無能量轉化 機械能轉化成內能 汽油燃燒：化學能轉化成內能；燃氣推動活塞做功：內能轉化成機械能 無能量轉化
典例13：（2022·浙江杭州·九年級期末）熱機的出現加快了人類社會的進步，同時也帶來了相應的環境問題。如圖所示為汽油機工作原理圖，下列說法錯誤的是（　　）
A．圖a是吸氣沖程 B．圖b中氣體溫度升高
C．圖d中內能轉化為機械能 D．靠慣性完成的沖程是a、d、e
【答案】D
【解析】A．圖a中，一個氣門打開，活塞向下運動，則為吸氣沖程，故A正確不合題意。
B．圖b中，兩個氣門關閉，活塞向上運動，為壓縮沖程，將機械能轉化為內能，則氣體溫度升高，故B正確不合題意。
C．圖d中，兩個氣門關閉，活塞向下運動，為做功沖程，將內能轉化為機械能，故C正確不合題意。
D．d為做功沖程，這是四個沖程中唯一獲得能量的沖程，故D錯誤符合題意。
考點十四、燃料的熱值
考點精要：燃料完全燃燒放出熱量的計算公式： Q放=mq。其中m代表燃料的質量,其單位為千克,q代表燃料的熱值，其單位為焦/千克，Q代表熱量，其單位為焦
典例14：（2022·四川綿陽·中考真題）隨著鄉村振興的持續推進，以天然氣為燃料的燃氣灶逐漸取代了以下木材為燃料的土灶，保護了生態環境。將質量為、初溫為的水加熱到，土灶燃燒了干木材，則該土灶的熱效率為___________%；若熱效率為60%的燃氣灶，則需要消耗天然氣___________（結果保留小數點后兩位）。干木材熱值取，天然氣熱值取，水的比熱容。
【答案】25 0.04
【解析】[1]水吸收的熱量Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×3kg×(98℃-23℃)=9.45×105J
干木材完全燃燒放熱Q放=m木q=0.315kg×1.2×107J/kg=3.78×106J
該土灶的熱效率為
[2]天然氣完全燃燒放出的熱量
需要消耗天然氣的體積
1.（2022·浙江衢州·九年級期末）如圖中的皮劃艇運動員一手支撐住槳柄的末端，另一手用力劃槳，此時的船槳可看作是一個杠桿。下圖中的船槳模型中最合理的是（ ）
A． B． C． D．
【答案】B
【解析】運動員劃槳時，船槳是費力杠桿，左手在上端為支點，右手在中間向后方用力劃槳，下端在水中受到向前的阻力，故選B。
2．（2021·浙江金華中考真題）生活中處處有科學。下列日常工作在使用時屬于費力杠桿的是（　）
A．獨輪車 B．開瓶器
C．釣魚竿 D．大鍘刀
【答案】C
【解析】獨輪車、開瓶器和大鍘刀在使用時相當于杠桿，動力臂都大于阻力臂，都是省力杠桿，而釣魚竿在作為杠桿使用時，動力臂小于阻力臂，是費力杠桿，故ABD不符合題意，C符合題意。故選C。
3．（2021·浙江金華市九年級期中）某地一個結構堅固的水塔因地基松軟而傾斜。為阻止水塔繼續傾斜，救援隊借助山石用鋼纜拉住水塔。下列方案中，鋼纜承受拉力最小的是(　　)
A． B． C． D．
【答案】B
【解析】傾斜的水塔相對于一個杠桿，水塔的重力為阻力，鋼纜對水塔的拉力為動力，根據杠桿平衡條件，阻力和阻力臂不變，動力臂越大，動力越小，ABCD四個選項中，B動力臂最大，所以鋼纜對水塔拉力最小。
4．（2022·浙江臺州·九年級期末）如圖所示，物體A在水平拉力F的作用下，沿水平面勻速運動，彈簧測力計的示數為4N（不計滑輪和繩子之間的摩擦），拉力F的大小為（　　）
A．2N B．4N C．6N D．8N
【答案】B
【解析】不計繩子與滑輪間的摩擦，繩子穿過滑輪使用時，同一根繩子受到的力處處相等，可得水平拉力F與彈簧測力計的示數相等，彈簧測力計的示數為4N，則拉力F=4N
5．（2022·浙江湖州·中考真題）圖為小明同學用老虎鉗剪鋼絲時的情景，該老虎鉗（　　）
A．動力臂大于阻力臂；把刀口制得很鋒利，是為了增大壓力
B．動力臂小于阻力臂；把刀口制得很鋒利，是為了增大壓力
C．動力臂大于阻力臂；把刀口制得很鋒利，是為了增大壓強
D．動力臂小于阻力臂；把刀口制得很鋒利，是為了增大壓強
【答案】C
【解析】由圖可知，用老虎鉗剪鋼絲的過程中，動力臂大于阻力臂，則老虎鉗是省力杠桿；把刀口制得很鋒利，是在壓力一定時，通過減小受力面積來增大壓強，故C符合題意，ABD不符合題意。
6.（2022九上·寧波月考）有一根一端粗一端細的木棒，用繩子拴住木棒的O點，將它懸掛起來，恰好處于水平位置平衡，如圖所示，若把木棒從繩子懸掛處鋸開，則被鋸開的木棒（ ）
A.粗細兩端一樣重 B.粗端較重 C.細端較重 D.無法判定
【答案】B
【解析】將懸掛點O看做支點，左邊木棒的重力為阻力，右邊木棒的重力為動力。根據圖片可知，左端的阻力臂肯定小于右端的動力臂，根據杠桿平衡條件F1L1=F2L2可知，左端木棒的重力肯定大于右端木棒的重力，故B正確，而A、C、D錯誤。故選B。
7．（2022·浙江·瑞安市安陽實驗中學二模）如圖是內燃機的壓縮沖程，該過程將機械能轉化為內能，下圖改變內能方式與之不同的是（　　）
A． B． C． D．
【答案】A
【解析】A．試管中的水蒸氣將塞子推出的瞬間，對塞子做功，水蒸氣的內能減少，將內能轉化為機械能，與壓縮沖程改變內能的方式不同。故A符合題意；
B．迅速壓下活塞時，活塞對下方空氣做功，使空氣內能增加，將機械能轉化為內能，故B不符合題意；
C．向瓶內打氣，活塞對空氣做功，內能增大，將機械能轉化為內能，故C不符合題意；
D．搖晃試管晃動沙子，對沙子做功，溫度升高，將機械能轉化為內能，故D不符合題意。
8．（2022·浙江麗水·中考真題）如圖是某興趣小組用輕質桿制作的桿秤，經測試發現量程偏小。下列操作能使桿秤量程變大的是（　　）
A．將a點向左移
B．將b點向右移
C．換一個質量較小的秤砣
D．將a、b點都向左移等長距離
【答案】D
【解析】A．將a點向左移，阻力臂增大，動力臂和動力不變，由杠桿平衡條件知道，阻力變小，稱量的最大質量變小，量程變小，故A錯誤；
B．將b點向右移，阻力臂增大，動力不變，動力臂變小，由杠桿平衡條件知道，阻力變小，稱量的最大質量變小，量程變小，故B錯誤；
C．換一個質量較小的秤砣，阻力臂不變，動力變小，動力臂不變，由杠桿平衡條件知道，阻力變小，稱量的最大質量變小，量程變小，故C錯誤；
D．將a、b點都向左移等長距離，杠桿右邊長度變大，阻力臂不變，動力臂變大，動力不變，由杠桿平衡條件知道，阻力變大，所稱量物體的質量變大，量程變大，故D正確。
9．（2022·浙江寧波·九年級期末）如圖所示，用相同的加熱裝置對a、b、c三種物質加熱，它們的溫度隨時間變化的圖像，其中a、c質量相同。下列對圖像的分析正確的是（　　）
A．t1﹣t2時間內物質a的溫度不變，所以內能不變
B．如果a、b是同種物質，b的質量大于a的質量
C．溫度從T1升高到T2時，物質a和物質b吸收的熱量相等
D．物質b的比熱容大于物質c的比熱容
【答案】B
【解析】A．根據圖像可知，t1~t2時間內物質a的溫度不變，但是由于不斷吸熱，所以內能增大，故A錯誤；
B．a、b為同種物質，則比熱容相等；當加熱時間都為t1時，二者吸收的熱量相同，此時升高的溫度b小于a。根據Q=cm△t可知，升高的溫度與物體質量成反比，即b的質量大于a，故B正確；
C．根據圖像可知，從從T1升高到T2時，a用的時間小于b的時間，即物質a吸收的熱量小于b，故C錯誤；
D．根據圖像可知，同樣升高到T1，b用的時間比c小，即b吸收的熱量小于c，但由于不知道bc的質量大小，不能判斷bc的比熱容大小，故D錯誤。
10．（2022·浙江嘉興·九年級期末）十八世紀，瓦特發明的冷凝器蒸汽機推動了人類第一次工業革命。如圖為蒸汽機的工作原理：打開閥門A、關閉閥門B，高壓蒸汽進入汽缸，推動活塞上行。當活塞達到汽缸頂部時，關閉閥門A、打開閥門B，蒸汽進入冷凝器，汽缸內壓強減小，活塞下降，如此循環往復。下列說法錯誤的是（　　）
A．用水冷凝蒸汽是利用熱傳遞改變內能
B．蒸汽機在整個工作過程中遵循機械能守恒
C．蒸汽機活塞上行過程與汽油機的做功沖程相似
D．蒸汽推動活塞向外做功后，蒸汽的內能會減小
【答案】B
【解析】A．由于水和蒸汽存在溫度差，蒸汽放出熱量，水吸收熱量，故A正確，不符合題意；
B．在整個工作過程中部分機械能轉化為內能，機械能不守恒，故B錯誤，符合題意；
C．蒸汽機活塞上行過程蒸汽的內能轉化為活塞的機械能，故C正確，不符合題意；
D．物體對外做功內能減小溫度降低，故D正確，不符合題意。
11．（2022·浙江·舟山市定海區第七中學九年級階段練習）如圖所示裝置，在水平拉力F的作用下，物體M沿水平地面做勻速直線運動，一直彈簧秤讀數為10N，物體M的運動速度為1米/秒（若不計滑輪與繩子質量、繩子與滑輪間的摩擦、滑輪與軸間摩擦），那么在此過程中（　　）
A．物體M與地面間的摩擦力為5牛
B．物體M與地面間的摩擦力為10牛
C．水平拉力F做功的功率為20瓦
D．1秒內滑輪對物體M做功為10焦
【答案】C
【解析】AB．滑輪為動滑輪，且；由于物體做勻速運動，摩擦力等于牽引力
故A、B項均錯誤。
CD．1s內物體移動的距離，力F移動的距離
拉力F做功，拉力F做功的功率為故C項正確，D項錯誤。
12.如圖AB為一可繞O點轉動的杠桿，在A端通過繩子作用一個拉力，使杠桿平衡，保持重物不動，而使繩繞A點沿圖中虛線緩慢逆時針轉動，則F（ ）
A.先變大后變小 B.先變小后變大 C.不變 D.無法判斷
【答案】B
【解析】在杠桿上，從支點到力的作用點為力臂時最長，此時動力最小；分析拉力在轉動過程中動力臂的長度變化即可。
【解答】分析可知，當力F與杠桿AB垂直時，此時動力臂最長，因此在力F轉動的過程中，動力臂先變長后變短；根據杠桿的平衡條件可知，力F先變小后變大。故選B。
13.（2022九上·寧波月考）如圖所示，O為杠桿的支點，為了提高重物P，用一個跟杠桿保持垂直的力使杠桿由豎直位置轉動到水平位置,在這個過程中（ ）
A.杠桿始終是省力的 B.杠桿始終是費力的
C.先是省力的，后是費力的 D.先是費力的，后是省力的
【答案】C
【解析】分析杠桿旋轉的過程中，動力臂和阻力臂的大小關系，根據杠桿的平衡條件判斷即可。
【解答】在杠桿由豎直位置轉動到水平位置時，動力臂L1的長度始終不變。在開始的一端時間內，動力臂L1＞L2，為省力杠桿；后來，動力臂L1＜L2，為費力杠桿，因此這個杠桿先是省力的，后是費力的。故選C。
14.（2021 寧波模擬）如圖所示，物體B放在水平桌面上，物體A通過滑輪組拉著物體B，此時物體B保持靜止狀態。當只用豎直向下4N的力F1拉重為2N的物體A時，物體B以0.2m/s的速度勻速向右運動。當只用水平向左的力F2拉物體B時，物體A以0.3m/s速度勻速上升。若不計滑輪重、繩重及滑輪間的摩擦，則下列判斷錯誤的是（　　）
A．物體B運動時受到的摩擦力為18N B．拉力F2大小為24N
C．拉力F1的功率為0.8W D．拉力F2的功率為2.4W
【答案】C
【解析】由圖可知，連接動滑輪繩子的股數n=3，
A、不計滑輪重、繩重及滑輪間的摩擦，
當B水平勻速向右運動時，由力的平衡條件得物體B運動時受到的摩擦力：
f=n（F1+GA）=3×（4N+2N）=18N，故A正確；
B、水平向左勻速拉物體B時，因B對水平面的壓力不變、接觸面的粗糙不變，所以B受到的摩擦力仍然為18N，
由力的平衡條件可得拉力F2：F2=nGA+f=3×2N+18N=24N，故B正確；
C、用力F1豎直向下拉物體A時，物體A的速度：vA=nvB=3×0.2m/s=0.6m/s，
則拉力F1的功率：P1=F1vA=4N×0.6m/s=2.4W，故C錯誤；
則拉力F2的功率：P2=F2vB′=24N×0.1m/s=2.4W，故D正確。
15．（2022·浙江寧波·九年級期末）如圖所示，用水平方向的力F拉繩子的一端，使物體A以2m/s的速度向左勻速運動，此時彈簧測力計的示數為8N。不計滑輪、彈簧測力計的重力及繩與滑輪間的摩擦，則物體A在水平面受到的摩擦力為___________N ，拉力的功率為___________W。
【答案】16 32
【解析】[1]根據圖片可知，承擔拉力的繩子段數n=2，則物體在水平面受到的摩擦力f=nF=2×8N=16N
[2]拉力移動的速度v=nv物=2×2m/s=4m/s
則拉力的功率P=Fv=8N×4m/s=32W
16．（2021·浙江吳寧九年級期中）如圖所示，OAB為一可繞O點自由轉動的輕質杠桿，OA垂直于AB，且OA長度為40cm，AB長度為30cm，在OA中點C處掛一質量為1kg的物塊，要求在端點B處施加一個最小的力F，使杠桿在圖示位置平衡，則力F的力臂應是______cm，最小的力F是______N。
【答案】50 4
【解析】[1]連接OB，以這條線段作為該力的力臂時力臂最長、力最小，所以力F的力臂就是圖中的OB，由勾股定理知道，直角邊OA為40cm，AB為30cm，則斜邊OB為50cm。
[2]物體的重力G=mg=1kg10N/kg=10N
根據杠桿的平衡條件知道
代入數據解得
17.（2021九下·濱江開學考）工人用平行于斜面向上的500N的推力將重800N的物體勻速推上高1.5m的車廂，所用的斜面長是3m。斜面的機械效率為________，斜面對物體的摩擦力是________。
【答案】80%；100N
【解析】（1）對物體做的總功W總=Fs=500N×3m=1500J；
對物體做的有用功W有=Gh=800N×1.5m=1200J；那么斜面的機械效率為：。
（2）克服摩擦額外功W額=W總-W有=1500J-1200J=300J；斜面對物體的摩擦力：。
18．（2022·浙江寧波·中考真題）單位質量的氣體物質，在體積不變的條件下溫度升高1℃所吸收的熱量稱為該氣體的定容比熱，已知氦氣的定容比熱為3100J/(kg·℃)。如圖所示，質量為0.02kg的氦氣被密封在圓柱形氣缸內，氣缸內氦氣氣壓與外界大氣壓相同。用力把活塞AB固定，當氦氣的溫度從20℃升高到30℃時，氦氣吸收的熱量是___________J。撤去力，氦氣推動活塞做功，這一過程的能量轉化形式與四沖程汽油機的___________沖程相同。
【答案】620 做功
【解析】[1]氦氣吸收的熱量Q吸=cmΔt=3100J/(kg·℃)×0.02kg×(30℃-20℃)=620J
[2]撤去力，氦氣推動活塞做功，內能轉化為機械能，此過程與四沖程汽油機的做功沖程的能量轉化相同。
19．（2022·浙江寧波·九年級期末）如圖所示，在試管里注入少量水，用軟木塞塞緊管口，用酒精燈加熱。一會兒試管里的水沸騰了， 水蒸氣把軟木塞向上沖出，瓶口出現白霧。
（1）軟木塞向上沖出這一過程，與四沖程汽油機的___________沖程相似。
（2）請你解釋以上這些現象產生的原因。( )
【答案】做功 見解析
【解析】（1）[1]軟木塞向上沖出這一過程，將水蒸氣的內能轉化為軟木塞的機械能，這與四沖程汽油機的做功沖程相似。
（2）[2]用酒精燈加熱，是通過熱傳遞的方式使得水的內能增加，產生大量水蒸氣；水蒸氣對木塞做功，水蒸氣的內能轉化為木塞的機械能，木塞沖出；此時水蒸氣的內能減少，溫度降低，液化為小水滴，即我們看到的白霧。
20.（2022·浙江九年級專題練習）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，杠桿容易繞_________（選填“C”或“D”）點翻轉。
（2）為使杠桿AB保持水平位置平衡，拉力最小值___________，最大值___________。
【答案】D 6 24
【詳解】（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）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
F1×BC=G×AC F2×BD=G×AD
因為AC=CD=DB，所以BC∶AC=2∶1，BD∶AD=1∶2
可得F1==6N F2==24N
解得F1=6N，F2=24N
21．（2022·浙江紹興·九年級期末）我國古代記錄傳統手工技術的著作《天工開物》里記載了一種搗谷用的春，“橫木穿插硬頭，嘴為鐵，足踏其末而舂之”，如圖甲所示。圖乙為腳向下施加力F1踩舂時在某一位置的示意圖。
（1）若碓頭質量為10千克，在圖示位置保持平衡時，l1=40厘米，l2=1.2米，不計橫木的重力和摩擦，則腳向下施加的力F1=___________；
（2）如果想省力些，可將腳踩點適當___________（選填“遠離”或“靠近”）O點。
【答案】300N 遠離
【解析】（1）根據杠桿的平衡條件得到Fl11=F2l2 Fl11=mgl2
（2）如果想省力些，動力減小，阻力和阻力臂不變，由杠桿平衡條件可知增大動力臂，可以減小動力，可將腳踩點適當遠離O點。
22．（2022·浙江杭州·九年級期末）現有兩根粗細不同的長方體形鋁條AB和CD，長度分別為LAB和LCD，兩鋁條質量分布均勻，不考慮形變。若將鋁條CD疊在鋁條AB上且右端對齊，然后放置在三棱柱形支架O上，鋁條AB恰好能水平平衡，如圖所示；此時OB的長度與LCD相同，且LAB:LCD=4:1。
（1）如圖所示，若將鋁條AB的重力作為杠桿的動力，鋁條CD的重力作為杠桿的阻力，則動力臂的長度為______。
（2）若鋁條AB和CD的橫截面積分別為S1和S2，計算S1:S2的值______。
【答案】0.25LAB（或LCD）
【解析】（1）[1]密度均勻的長方體的重心在總長度的一半處，則AB鋁條的重心距離B點。因為所以
那么重心到支點O的距離為
則動力臂的長度為，即0.25LAB。
（2）[2]根據杠桿平衡條件F1l1=F2l2得G1l1=G2l2
即ρgLABS1×=ρgLCDS2×
解得
23.（2020九上·新昌期末）在建筑工地上，小明同學利用如圖所示的裝置，用35N的拉力使重為400N的物體A沿著水平地面勻速運動。A在運動時受到地面的摩擦力為其所受重力的0.2倍，不計繩重及滑輪組的摩擦，則動滑輪所受重力 N；若增加物體A的重力，仍使物體A勻速運動，則該裝置的機械效率將 （選填“增大”、“減小”或“不變”）。
【答案】25；增大
【解析】（1）首先根據f=0.2G計算出物體A和動滑輪連接的繩子上受到的拉力，再根據nF=G動+f計算出動滑輪的重力；
（2）首先根據影響摩擦力的因素判斷物體A受到摩擦力的變化，再根據公式分析滑輪組機械效率的變化。
【解答】（1）物體A受到地面的摩擦力為f=0.2G=400N×0.2=80N；
當動滑輪向上做勻速直線運動時，它受到向上的3個拉力，向下的動滑輪的重力和與A受到的摩擦力相等的繩子上的拉力，
即3F=G動+f； 3×35N=G動+80N； 解得：G動=25N。
（2）增加物體A的重力，那么A對地面的壓力增大，則地面對A的摩擦力增大，根據可知，該裝置的機械效率增大。
24．（2022·浙江杭州·九年級期末）小和尚甲、乙將總質量30kg的水桶（含水）用輕繩懸于輕質木棍的O點，分別在A、B點以豎直向上的力共同抬起木棍，如圖，已知AO：BO=3：2，忽略手對木棍的作用力。
（1）將水桶從地面緩緩抬起50cm，至少需克服水桶（包括水）的重力做功___________J；
（2）若抬起水桶后木棍保持水平，小和尚乙肩部所受壓力為多大？
【答案】150 180
【解析】（1）水桶總重力為G=mg=30kg×10N/kg=300N
將水桶從地面緩緩抬起50cm，至少需克服水桶（包括水）的重力做功為W=Gh=300N×0.5m=150J
（2）以A為支點，則由杠桿平衡條件可得F乙lAB=GlAO
則可得
25．（2022·浙江臺州·中考真題）圖甲是一種太陽能“擺葉花”，其擺動原理如圖乙所示。塑料擺葉AOB是硬質整體，由擺桿OB和葉瓣OA組成，可視為繞固定點O自由轉動的杠桿。
（1）圖乙為斷電靜止時的狀態，葉瓣OA重0.04牛，C是其重力作用點。擺桿OB質量不計，B端固定著一塊小磁鐵，C、O、D在同一水平線上。求磁鐵受到的重力是多少牛？___________
（2）線圈E有電流時，推動磁鐵向左上方運動，則線圈E上端的磁極是___________極；
（3）線圈E推動磁鐵向左上方運動，使擺葉AOB順時針小幅擺動后，立即斷電，擺葉AOB會自動逆時針擺回來。請利用杠桿知識對上述現象作出分析。___________
【答案】0.12N 南##S 見解析
【解析】（1）擺葉AOB可視為杠桿，此時動力臂和阻力臂分別為
動力
根據杠桿平衡條件得0.04N×4.5cm=F2×1.5cmF2=0.12N
磁鐵受到的重力
（2）[2]因為線圈有電流時，推動磁鐵向左上方運動，說明線圈E對小磁鐵B有斥力作用，所以線圈E上端的磁極是S極。
（3）[3]擺動后，力臂變小，力臂變大，則，擺葉AOB會逆時針自動擺回來。
26．（2022·浙江杭州·九年級期末）室溫為10℃時，小金利用如圖所示裝置驗證“外界對物體做功，可以使物體的內能增加”。小金用平均為50牛的力將活塞壓下12厘米，發現底部浸有0.001千克乙醚的棉花并沒有出現燃燒現象。（乙醚的比熱容約為1.8×103J/kg·℃，著火點為160℃）
（1）小金的實驗沒有成功，請幫助他分析原因。
（2）小金對活塞做功多少焦？
（3）0.001千克乙醚溫度從10℃升高到著火點至少需要吸收多少熱量？
【答案】（1）推活塞的力太小，推動的距離太短，推動的速度太慢，乙醚汽化，氧氣含量太低；空氣和筒壁發生熱傳遞；（2）6J；（3）270J
【解析】解：（1）根據可燃物燃燒的條件：溫度達到可燃物的著火點以及助燃劑。可知推活塞的力太小，推動的距離太短，推動的速度太慢；乙醚汽化，氧氣含量太低；空氣和筒壁發生熱傳遞等原因會導致棉花沒有燃燒。（其它合理均可）
（2）小金對活塞做功W=F×s=50N×0.12m=6J
（3）乙醚吸收熱量=1.8×103J/kg·℃×0.001kg×（160℃-10℃）=270J
答：（1）推活塞的力太小，推動的距離太短，推動的速度太慢；乙醚汽化，氧氣含量太低；空氣和筒壁發生熱傳遞；
（2）小金對活塞做功6J；
（3）0.001千克乙醚溫度從10℃升高到著火點至少需要吸收270J的熱量。
27．（2022·浙江杭州·九年級期末）搬運工人站在水平高臺上用如圖所示的滑輪組勻速豎直向上提升重物，不計繩重和摩擦。上述過程中所提貨物重為360N，提升時間為20s，重物上升高度為2m。求：
（1）若拉力F的大小為150N，則拉力的功率為多少？
（2）此裝置中動滑輪重多少？
（3）若上述過程中所提貨物重為600N，則滑輪組的機械效率為多少？
【答案】（1）45W；（2）90N；（3）87.0%
【解析】解：（1）重物上升速度
由圖可知n=3
則提升時繩自由端的速度v′=3v物=3×0.1m/s=0.3m/s
拉力的功率
（2）不計繩重和摩擦，拉力
則動滑輪的重力G動=3F-G=3×150N-360N=90N
（3）滑輪組效率
28．（2021·浙江義烏市九年級期中）如圖所示，質量不計的木板AB長1.6m，可繞固定點O轉動，離O點0.4m的B端掛一重物G，板的A端用一根與水平地面成30°夾角的細繩拉住，木板在水平位置平衡時繩的拉力是8N，木板水平平衡。
（1）在圖上作出繩對木板的拉力的力臂。
（2）求重物G的大小。
（3）之后在O點的正上方放一質量為0.5kg的小球，若小球以20cm/s的速度由O點沿木板向A端勻速運動，問小球至少運動多長時間細繩的拉力減小到零？（g取10N/kg，繩的重力不計）
【答案】（1）；（2）12N；（3）4.8s
【解析】解：（1）[1]力臂是從支點到力的作用點的垂線段的長度。首先將繩子沿反方向延長，然后通過支點O做它的垂線段，這條垂線段就是拉力的力臂，如下圖所示：
（2）[2]根據圖片可知，動力臂L與30°角相對，
那么動力臂L等于AO長度的一半；根據杠桿平衡條件得F繩×AO＝G×BO
即8N××（1.6m－0.4m）＝G×0.4m解得G＝12N
（3）[3]球的重力G球＝m球g＝0.5kg×10N/kg＝5N
當繩子拉力為0時，設球離O點距離為L球
則根據杠桿平衡條件得G球×L球＝G×BO即5N×L球＝12N×0.4m
解得L球＝0.96m＝96cm運動時間
29．（2022·浙江溫州·九年級期末）人體旗幟是一種流行于歐美的運動，運動者要完成如圖甲所示的動作，用手抓著垂直于地面的桿，使身體與地面保持平行。我們把這個動作簡化成如圖乙所示的模型，假設人體的重心在O點，人體重力為G，OD長度為L1，AB的長度為L2，兩手與桿的夾角均為45°。為了研究方便，我們假定桿子對手施加的力是沿著手臂的方向。
（1）桿子對該運動員左手（甲圖中上方手臂）作用力的方向為沿著手臂_____（選填“斜向上”或“斜向下”）。
（2）圖乙所示的杠桿若以A為支點，人的重力為阻力，請畫出阻力臂。
（3）試推導桿子對該運動員左手作用力的大小F_____（請寫出推導過程，所得結果用字母表示）。
【答案】斜向上
【解析】(1)由圖甲可知，桿對運動員左手的作用力方向沿著手臂斜向上。
(2)從A點向重力作垂線，則阻力臂為L1，。
(3)受力分析如下圖所示，因為則 。
30.（2022·浙江杭州·中考真題）為弘揚紅軍長征精神，鑄造廠用鐵合金制作了如圖甲所示的紅軍戰士雕像。為確保運輸與安裝的安全，需要測量出雕像的重力和重心所在位置。其測量方法如圖乙所示，將雕像水平放置在上端裝有壓力傳感器的支架上，測出頭部A處和腳后跟B處之間的距離為175cm。用數據線分別連接兩邊支架上的壓力傳感器，測出A處和B處受到的壓力FA和FB（可通過顯示器直接讀取壓力大小），其測量值如表所示。
（1）雕像受到的重力為多少？
（2）雕像重心距腳后跟B處的距離是多少？
壓力 顯示器讀數/N
FA 3200
FB 2400
【答案】（1）5600N；（2）100cm
【解析】解：設雕像重心距腳后跟距離為l，雕像長度為l像，由杠桿平衡條件知道，當以B點為支點時G×l=FA×l像 ①
當以A點支點時G×（l像-l)=FB×l像 ②
由①②知道，雕像受到的重力G=FA+FB=3200N+2400N=5600N
雕像重心距腳后跟B處的距離是l =100cm
31．（2022·浙江杭州·二模）如圖，小型牽引機通過滑輪組勻速打撈起井中的物體。已知物體質量為120kg，密度為1.6×103kg/m3，物體在被拉出水面前后，牽引車作用在繩子上的拉力之比為1∶2，不計摩擦、繩重及水的阻力。
（1）物體的體積多大？
（2）物體浸沒在水中時所受的浮力是多少？
（3）物體出水面前，滑輪組的機械效率是多少？
【答案】（1）0.075m3；（2）750N；（3）60%
【解析】解：（1）物體的體積
（2）物體浸沒在水中時所受的浮力F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.075m3=750N
（3）物體的重力G=mg=120kg×10N/kg=1200N
設物體在水中受到的拉力為F1，由力的平衡得到F1+F浮=G
所以拉力F1=G-F浮=1200N-750N=450N
設出水面前、后牽引力作用在繩端的拉力為F、F′，動滑輪的重力為G1，因不計摩擦、繩重及水的阻力所以，物體出水面前拉力①
物體出水面后拉力②
由①②兩式相比可得，解得G1=300N
根據①式得
物體出水面前的機械效率
32．（2022·浙江金華·九年級期末）如圖所示，小科同學利用鐵架臺、帶有刻度的杠桿、細線、若干相同鉤碼、彈簧測力計（單位N）等實驗器材“探究杠桿的平衡條件”，一起完成以下問題：
（1）在掛鉤碼前，杠桿在如圖甲所示的位置靜止，此時杠桿___________（填“已達到”或“未達到”）平衡狀態，接下來應將杠桿兩端的平衡螺母向___________（填“左”或“右”）調，使杠桿在水平位置平衡；
（2）移動鉤碼的位置，使杠桿重新在水平位置平衡（如圖乙）。若在A、B下方再增掛一個相同的鉤碼，則杠桿___________（填“左”或“右”）端將下沉；
（3）圖丙是已經調節平衡的杠桿，在某處掛上適當的鉤碼后，用彈簧測力計在杠桿C處豎直向上按使杠桿在水平位置重新平衡，則所掛鉤碼的位置和重力分別是___________（填字母編號）
A．A處掛3N B．A處掛2N C．B處掛3N D．B處掛2N
（4）如圖丁所示為農村經常用來測量物體的質量的桿秤，它是利用杠桿原理來制作的。稱量是把貨物掛在A點。手提著B或C點，調節D點秤砣的位置使秤桿在水平位置平衡，對應秤桿上D點的讀數就是貨物的質量了。在使用時，為了稱量質量較大的貨物，手應該提著___________（填“B”或“C”）點的繩子；若秤砣有磨損，則所測物體的質量將___________（填“偏大”“偏小”或“不變”）。
【答案】已達到 左 左 BC B 偏大
【解析】（1）[1]杠桿在如圖甲所示的位置靜止，此時杠桿處于靜止狀態，達到平衡狀態。
[2]由圖甲中，杠桿的左端較高，平衡螺母應向左端移動使杠桿在水平位置平衡，這樣做的目的是為了方便讀出力臂。
（2）設杠桿上一個小格的長度為l，一個鉤碼重為G，由杠桿平衡條件，在A、B下方再增掛一個相同的鉤碼，則左側力和力臂的乘積5G×3l=15Gl
右側力和力臂的乘積7G×2l=14Gl，因為14Gl＜15Gl所以杠桿左端會下沉。
（3）[4]當彈簧測力計在C點豎直向上拉杠桿，彈簧測力計的示數如圖所示，分度值是0.2N，數值是3N，設每個小格長度為L，在A點掛一定數量的鉤碼時，阻力臂為3L，根據杠桿的平衡條件得
FC×3L=3N×2L FC=2N
B和C在同一點，根據杠桿的平衡條件得FB×2L=3N×2L FB=3N故選BC。
（4）[5]根據杠桿平衡條件，杠桿秤砣一端的力不變，力臂變大，力和力臂的乘積變大，重物一端的力和力臂的乘積也會相應變大，提鈕從C換到B時，力臂減小，力一定增大，稱得的質量會增大，因此為了稱量質量較大的貨物，手應該提著B點的繩子。
[6]若秤砣有磨損，秤砣一端的力減小，重物一端的力和力臂的乘積不變，由杠桿的平衡條件，所以秤砣一端力臂要變大，桿秤所示的質量值要偏大。
33．（2022·浙江中考真題）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；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為物體的質量。
（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“___________？___________”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．把秤紐位置往遠離秤鉤一側移動 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】杠桿平衡原理（或F1·l1=F2·l2） 右 1.0##1 AB
【解析】（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，桿秤的工作原理是杠桿平衡原理。
（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，所以向右移動秤砣，增大動力臂，可以達到水平平衡。
（3）密度秤測量水的密度，水的密度是1.0g/cm3；故在B的位置標記為1.0。
（4）A．把秤紐位置往遠離秤鉤一側移動，說明阻力臂增大，根據杠桿平衡原理F1L1=F2L2，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正確；
B．減小秤砣的質量，說明動力減小，根據杠桿平衡原理F1L1=F2L2，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正確；
C．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G0×L1=G陀×LA
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（G0+G水）×L1=G陀×LB
聯立兩式可得
杯中加某種液體至a處，提起秤紐，移動秤砣，當秤桿在AB中某一點C處，水平位置平衡時，可得
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錯誤；
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錯誤。故選AB。
典例分析
典例分析
典例分析
典例分析
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典例分析
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九上第三章 期末備考
（復習范圍：3.4-3.5）
考點一、杠桿的五要素及力臂的畫法
考點精要：在力的作用下能繞固定點轉動的硬棒叫做杠桿。杠桿的五要素：使杠桿繞著轉動的固定點叫支點，作用在杠桿上使杠桿轉動的力叫動力，作用在杠桿上阻礙杠桿轉動的力叫阻力，從支點到動力作用線的垂直距離叫動力臂，從支點到阻力作用線的垂直距離叫阻力臂。
典例1：（2022·浙江杭州九年級階段練習）（1）如下圖所示，在杠桿AB上掛了一個重為G的物體。為使杠桿在圖中的位置靜止，請在杠桿上畫出最小的動力F1的示意圖（保留作圖痕跡）
（2）如下圖是雙塔鋼索斜拉式的大橋可看成是一個杠桿，大橋一部分可抽象為如圖乙所示的模型，F2為橋重和車輛對橋的壓力，F1為鋼索的拉力，O為支點，請在圖乙中作出F1的力臂l1（保留作圖痕跡）
（3）如下圖所示，輕質杠桿可繞O點轉動，杠桿上吊一重物G，在力F的作用下，杠桿靜止在水平位置，圖中l為動力F的力臂，請作出動力F的示意圖（保留作圖痕跡）
考點二、杠桿的分類
考點精要：
名稱 力臂關系 力的關系 特點 應用舉例
省力杠桿 L1＞L2 F1＜F2 省力但費距離 撬棒、鍘刀、起子等
費力杠桿 L1＜L2 F1＞F2 費力但省距離 釣魚竿、鑷子等
等臂杠桿 L1＝L2 F1＝F2 既不省力也不費力 天平、定滑輪
典例2：（2022·浙江紹興·九年級期末）下列屬于費力杠桿的是（　　）
A．筷子 B．托盤天平
C．核桃夾 D．開瓶起子
考點三、人體中的杠桿
考點精要：人體中有很多的杠桿，例如①抬頭時，可以在頸部找到杠桿，杠桿的支點在脊柱之頂，支點后的肌肉收縮提供動力，頭顱的重量是阻力。這個杠桿幾乎是個等臂杠桿②手臂拿物體時，肘關節是支點，肱二頭肌肉所用的力是動力，手拿的重物的重力是阻力顯然我們的前臂是一種費力力杠桿。雖然費力，但是可以省距離(少移動距離)，提高工作效率。③走路時的腳，腳掌前部是支點，人體的重力就是阻力，腿肚肌肉產生的拉力就是動力。這種杠桿可以克服較大的體重。
典例3：（2022·浙江天臺九年級開學考試）快走有利于身體健康，人走路時可以將腳視為杠桿（如圖所示）。行走時人的腳掌前端是支點，位于杠桿的一端，人體受到的重力是阻力，且作用點位于杠桿的中點，小腿肌肉施加的力是動力，位于杠桿的另一端。已知人的質量為60kg，g=10N/kg。求：
（1）請畫出小腿肌肉施加的拉力F的力臂l1。
（2）根據圖示計算小腿肌肉產生的拉力是多大？
（3）人向前走一步，重心將升高約 5cm，求人克服自身重力做了多少功？
考點四、杠桿的最小力問題
考點精要：使杠桿繞著轉動的點叫支點，作用在杠桿上使杠桿轉動的力叫動力，作用在杠桿上阻礙杠桿轉動的力叫阻力，從支點到動力作用線的垂直距離叫動力臂，從支點到阻力作用線的垂直距離叫阻力臂。做此類題，必須先找準杠桿的動力、阻力、動力臂、阻力臂，以及各力臂的變化，此類題只需找出最長動力臂即可，可根據這個思路進行判斷。
典例4：（2022·浙江蕭山區九年級階段練習）如圖為脫模油廠的油桶，空桶質量為100kg，油桶高為1.2m，底部直徑為0.5m，據此回答。
(1)某次裝卸中，小明需要將直立的空油桶(如圖甲)沿D點推翻，試在甲圖上作出推翻空油桶所需的最小力F1。____
(2)在推翻油桶過程中，小明至少需要對油桶做功____J；
(3)若將翻倒的空油桶(如圖乙)重新豎起所用的最小力為F2，那么，F1____F2(選填“大于”、“等于”或“小于”)。
考點五、杠桿的動態平衡問題
考點精要：先找出杠桿的相關要素——支點、動力、動力臂、阻力、阻力臂，當杠桿水平時，如果動力臂最長，也就是說動力是最小的。因此，根據杠桿的平衡條件可繼續分析出，當力的方向改變時，對力臂與力的影響。
典例5：（2022·浙江湖州·九年級期末）如圖所示，在A點分別作用的四個力中，能使杠桿處于平衡狀態的最小力________，若作用力F始終沿豎直方向則將杠桿抬到水平位置的過程中拉力F將________（選填“增大”、“減小”或“不變”）。
考點六、探究杠桿的平衡條件
考點精要：在研究杠桿的平衡條件時，需要調節杠 ( http: / / www.21cnjy.com )桿在水平位置平衡，其目的是便于直接從杠桿上讀出力臂的大小。探究杠桿的平衡條件的實驗，一般需測多組不同的數據，其目的是排除實驗的偶然性，增加實驗結論的可信度。
典例6：（2022·浙江寧波·九年級期末）在“探究杠桿平衡條件”的實驗中：
（1）小科同學先把杠桿的中點支在支架上，杠桿靜止在如圖甲所示的位置，此時杠桿處于___________（填 “平衡”或“不平衡”）狀態。
（2）杠桿在水平位置平衡后，小科按照圖乙所示的實驗方案，在杠桿上分別施加動力、阻力，并使杠桿在水平位置重新平衡，記錄動力F1、動力臂L1、阻力F2、阻力臂L2在下表中。
實驗序號 F1 L1 F2 L2
1 2 3 2 3
2 3 4 3 4
3 4 2 4 2
該小組同學分析比較表中數據后，發現可以得出多個不同的結論。他們經過思考，認為圖乙所示的方案存在缺陷。你認為圖乙所示方案的缺陷是：___________。
（3）小科重新多次實驗后，根據所得數據繪制成如圖丙所示的L2和F2的關系圖像。他發現這和數學課上學過的反比例函數y=kx的圖像很相似。為了進一步確定L2和F2的函數關系，他應該利用以上數據作L2和___________之間的關系圖像。
（4）小科想利用杠桿的平衡條件來測量均勻刻度尺的質量。
①將刻度尺平放在支座上，左右移動刻度尺，找出能夠使刻度尺在水平位置保持平衡的支點位置，記下這個位置，它就是刻度尺的重心；
②如圖丁所示，將質量為M1的物體掛在刻度尺左邊某一位置，使刻度尺能夠在支座上重新保持水平平衡，記錄物體懸掛點到支座的距離L1和刻度尺的重心到支座的距離L2；
③根據杠桿的平衡條件，可以計算出刻度尺的質量m=___________（用題目中所給物理量表示）。
考點七、定滑輪和動滑輪
考點精要：
定滑輪 動滑輪
定滑輪是等臂杠桿，不省力，但可以改變力的方向 動滑輪是動力臂等于阻力臂二倍的杠桿，使用動滑輪可以省一半的力。
典例7：（2022·浙江寧波·九年級期末）如圖所示實驗裝置，甲重18N、乙重12N，甲、乙和彈簧測力計均處于靜止狀態，若不計彈簧測力計、繩子的自重及一切摩擦，則繩子對甲的拉力為________N；彈簧測力計的讀數為________N。
考點八、滑輪組的使用
考點精要：滑輪組既可省力，又可改變力的作用方向。在解題時要注意以下幾點：①繩子的繞法：“奇動偶定”，即繩子為奇數段時，要以動滑輪的掛鉤為起點開始繞；繩子為偶數段時，要以定滑輪的掛鉤為起點開始繞。如圖所示：②拉力F的大小： ( http: / / www.21cnjy.com )若不計動滑輪的重力及繩子的磨擦，則有F=G/n(n為承擔阻力的繩子段數)；若考慮動滑輪的重力(不計磨擦)，則有F=(G+G動滑輪)/ n。2③繩子自由端移動的距離和速度：S=nh物 v=nv物。
典例8：（2022·浙江紹興·九年級期末）如圖所示，一輛汽車通過滑輪組將深井中的物體從井底勻速拉至井口，所用時間為15s，已知井深15m，物體重G= 7000N，汽車重G車= 30000N，汽車勻速拉繩子時的拉力F=2500N。若不計繩與滑輪及滑輪與軸間的摩擦，求：
（1）汽車勻速前進的距離；
（2）動滑輪重力；
（3）將物體從井底拉至井口的過程中，滑輪組對重物所做的功；
（4）汽車拉繩子時的拉力F的功率。
考點九、機械效率
考點精要：
定義 公式
有用功 提升重物過程中必須要做的功 W有
額外功 利用機械時，人們不得不額外做的功 W額
總功 有用功和額外功之和 W總＝W有＋W額
機械效率 科學上把有用功跟總功的比值 η＝×100%
典例9：如圖甲所示，滑輪組在豎直向上的拉力F作用下，將重為105N的物體勻速提起，在5s時間內繩子自由端移動的距離為s=3m。圖乙是滑輪組工作時的拉力F與繩自由端移動距離s的關系圖。
（1）計算物體上升的速度。
（2）圖乙中陰影部分的面積表示的物理量是 ，并列式計算出該物理量。
（3）計算滑輪組提升該重物時的機械效率。
考點十、斜面的機械效率
考點精要：測量斜面的機械效率：①光滑斜面：Fl＝Gh　W額＝0　η＝100% ②有摩擦的斜面：η＝Gh/Fl ③斜面的機械效率與斜面的光滑程度和傾斜程度有關。測量滑輪組的機械效率：多數情況下僅考慮由于動滑輪自重所帶來的額外功，而不考慮繩子的重力和摩擦。此時對于用滑輪組提升物體時有：η＝＝＝。測量杠桿的機械效率：η= =
典例10：（2022·浙江仙居縣九年級開學考試）工人要把貨物搬到汽車上，如圖所示，用400牛拉力，將重為500牛的物體，在5秒內勻速拉上1米高的車內，木板長為2米。則下列說法正確的是（　　）
A．拉力做的有用功為400焦 B．拉力做的總功為1000焦
C．拉力做的額外功為200焦 D．斜面對物體的摩擦力為150牛
考點十一、物體內能的改變
考點精要：(1)熱傳遞可以改變物體的內能
①熱傳遞的條件：物體之間或同一物體的不同部分之間存在溫度差。
②熱傳遞對物體的影響：溫度高的物體放出熱量，溫度降低，內能減少；溫度低的物體吸收熱量，溫度升高，內能增加。
(2)做功可以改變物體內能，常見對物體做功四種方法：壓縮體積；摩擦生熱；鍛打物體；彎折物體
典例11：（2022·四川綿陽·中考真題）質量都是、初溫都是的水分別倒入兩個完全相同的杯中，用大小、形狀和厚度相同的白紙和黑紙包起來，將兩個杯子放在太陽光下，后，白紙杯內水溫，黑紙杯內水溫。根據這個實驗，下列說法正確的是（　　）
A．后，白紙杯內水的熱量大于黑紙杯內水的熱量
B．后，白紙杯內水的內能大于黑紙杯內水的內能
C．經過，白紙杯內水吸收的內能小于黑紙杯內水吸收的內能
D．經過，白紙杯內水吸收的熱量小于黑紙杯內水吸收的熱量
考點十二、比熱容和熱量的計算
考點精要：(1)吸熱公式： Q吸=cm( t-to)。式中C表示物質的比熱容，m表示物體的質量，to表示物體加熱前的溫度,t表示物體加熱后的溫度,“t-to”表示升高的溫度，有時可用△to表示，此時吸熱公式可寫成Q吸=cm△to
(2)放熱公式：Q放=cm (to-t)。式中c、m的含義不變，to表示物體放熱前的溫度，t表示物體放熱后的溫度，“to-t”表示降低的溫度，有時可用△to表示，此時放熱公式可寫成Q放=cm△to
典例12：（2022·四川綿陽·中考真題）某學習小組用如圖甲所示裝置做“探究冰塊熔化時溫度的變化規律”實驗，操作如下：
（1）組裝裝置過程中固定鐵夾，應先固定___________；（選填“A”“B”或“C”）
（2）記錄冰塊初始溫度，點燃酒精燈開始加熱后，每隔記錄一次溫度，在冰塊完全熔化后再記錄2～3次；
（3）以縱軸表示溫度，橫軸表示時間，在坐標系中描點、連線繪制出冰塊熔化時溫度隨時間變化圖象如圖乙所示。分析圖象可知：
①內溫度不變，冰塊的質量___________。（選填“增加”“減少”或“不變”）
②和內溫度隨時間變化快慢不同，原因是冰和水的___________不同。
考點十三、熱機
考點精要：
沖程名稱 吸氣沖程 壓縮沖程 做功沖程 排氣沖程
工作示意圖
進氣門 打開 關閉 關閉 關閉
排氣門 關閉 關閉 關閉 打開
活塞方向 向下 向上 向下 向上
沖程作用 吸入汽油和空氣的混合物 壓縮汽油和空氣的混合物，使其壓強增大、溫度升高。在壓縮沖程末，火花塞產生電火花，點燃燃料混合物 燃料混合物燃燒產生高溫高壓燃氣，高溫高壓燃氣推動活塞向下運動，帶動曲軸轉動，對外做功 排出廢氣
能的轉化 無能量轉化 機械能轉化成內能 汽油燃燒：化學能轉化成內能；燃氣推動活塞做功：內能轉化成機械能 無能量轉化
典例13：（2022·浙江杭州·九年級期末）熱機的出現加快了人類社會的進步，同時也帶來了相應的環境問題。如圖所示為汽油機工作原理圖，下列說法錯誤的是（　　）
A．圖a是吸氣沖程 B．圖b中氣體溫度升高
C．圖d中內能轉化為機械能 D．靠慣性完成的沖程是a、d、e
考點十四、燃料的熱值
考點精要：燃料完全燃燒放出熱量的計算公式： Q放=mq。其中m代表燃料的質量,其單位為千克,q代表燃料的熱值，其單位為焦/千克，Q代表熱量，其單位為焦
典例14：（2022·四川綿陽·中考真題）隨著鄉村振興的持續推進，以天然氣為燃料的燃氣灶逐漸取代了以下木材為燃料的土灶，保護了生態環境。將質量為、初溫為的水加熱到，土灶燃燒了干木材，則該土灶的熱效率為___________%；若熱效率為60%的燃氣灶，則需要消耗天然氣___________（結果保留小數點后兩位）。干木材熱值取，天然氣熱值取，水的比熱容。
1.（2022·浙江衢州·九年級期末）如圖中的皮劃艇運動員一手支撐住槳柄的末端，另一手用力劃槳，此時的船槳可看作是一個杠桿。下圖中的船槳模型中最合理的是（ ）
A． B． C． D．
2．（2021·浙江金華中考真題）生活中處處有科學。下列日常工作在使用時屬于費力杠桿的是（　）
A．獨輪車 B．開瓶器
C．釣魚竿 D．大鍘刀
3．（2021·浙江金華市九年級期中）某地一個結構堅固的水塔因地基松軟而傾斜。為阻止水塔繼續傾斜，救援隊借助山石用鋼纜拉住水塔。下列方案中，鋼纜承受拉力最小的是(　　)
A． B． C． D．
4．（2022·浙江臺州·九年級期末）如圖所示，物體A在水平拉力F的作用下，沿水平面勻速運動，彈簧測力計的示數為4N（不計滑輪和繩子之間的摩擦），拉力F的大小為（　　）
A．2N B．4N C．6N D．8N
5．（2022·浙江湖州·中考真題）圖為小明同學用老虎鉗剪鋼絲時的情景，該老虎鉗（　　）
A．動力臂大于阻力臂；把刀口制得很鋒利，是為了增大壓力
B．動力臂小于阻力臂；把刀口制得很鋒利，是為了增大壓力
C．動力臂大于阻力臂；把刀口制得很鋒利，是為了增大壓強
D．動力臂小于阻力臂；把刀口制得很鋒利，是為了增大壓強
6.（2022九上·寧波月考）有一根一端粗一端細的木棒，用繩子拴住木棒的O點，將它懸掛起來，恰好處于水平位置平衡，如圖所示，若把木棒從繩子懸掛處鋸開，則被鋸開的木棒（ ）
A.粗細兩端一樣重 B.粗端較重 C.細端較重 D.無法判定
7．（2022·浙江·瑞安市安陽實驗中學二模）如圖是內燃機的壓縮沖程，該過程將機械能轉化為內能，下圖改變內能方式與之不同的是（　　）
A． B． C． D．
8．（2022·浙江麗水·中考真題）如圖是某興趣小組用輕質桿制作的桿秤，經測試發現量程偏小。下列操作能使桿秤量程變大的是（　　）
A．將a點向左移
B．將b點向右移
C．換一個質量較小的秤砣
D．將a、b點都向左移等長距離
9．（2022·浙江寧波·九年級期末）如圖所示，用相同的加熱裝置對a、b、c三種物質加熱，它們的溫度隨時間變化的圖像，其中a、c質量相同。下列對圖像的分析正確的是（　　）
A．t1﹣t2時間內物質a的溫度不變，所以內能不變
B．如果a、b是同種物質，b的質量大于a的質量
C．溫度從T1升高到T2時，物質a和物質b吸收的熱量相等
D．物質b的比熱容大于物質c的比熱容
10．（2022·浙江嘉興·九年級期末）十八世紀，瓦特發明的冷凝器蒸汽機推動了人類第一次工業革命。如圖為蒸汽機的工作原理：打開閥門A、關閉閥門B，高壓蒸汽進入汽缸，推動活塞上行。當活塞達到汽缸頂部時，關閉閥門A、打開閥門B，蒸汽進入冷凝器，汽缸內壓強減小，活塞下降，如此循環往復。下列說法錯誤的是（　　）
A．用水冷凝蒸汽是利用熱傳遞改變內能
B．蒸汽機在整個工作過程中遵循機械能守恒
C．蒸汽機活塞上行過程與汽油機的做功沖程相似
D．蒸汽推動活塞向外做功后，蒸汽的內能會減小
11．（2022·浙江·舟山市定海區第七中學九年級階段練習）如圖所示裝置，在水平拉力F的作用下，物體M沿水平地面做勻速直線運動，一直彈簧秤讀數為10N，物體M的運動速度為1米/秒（若不計滑輪與繩子質量、繩子與滑輪間的摩擦、滑輪與軸間摩擦），那么在此過程中（　　）
A．物體M與地面間的摩擦力為5牛
B．物體M與地面間的摩擦力為10牛
C．水平拉力F做功的功率為20瓦
D．1秒內滑輪對物體M做功為10焦
12.如圖AB為一可繞O點轉動的杠桿，在A端通過繩子作用一個拉力，使杠桿平衡，保持重物不動，而使繩繞A點沿圖中虛線緩慢逆時針轉動，則F（ ）
A.先變大后變小 B.先變小后變大 C.不變 D.無法判斷
13.（2022九上·寧波月考）如圖所示，O為杠桿的支點，為了提高重物P，用一個跟杠桿保持垂直的力使杠桿由豎直位置轉動到水平位置,在這個過程中（ ）
A.杠桿始終是省力的 B.杠桿始終是費力的
C.先是省力的，后是費力的 D.先是費力的，后是省力的
14.（2021 寧波模擬）如圖所示，物體B放在水平桌面上，物體A通過滑輪組拉著物體B，此時物體B保持靜止狀態。當只用豎直向下4N的力F1拉重為2N的物體A時，物體B以0.2m/s的速度勻速向右運動。當只用水平向左的力F2拉物體B時，物體A以0.3m/s速度勻速上升。若不計滑輪重、繩重及滑輪間的摩擦，則下列判斷錯誤的是（　　）
A．物體B運動時受到的摩擦力為18N B．拉力F2大小為24N
C．拉力F1的功率為0.8W D．拉力F2的功率為2.4W
15．（2022·浙江寧波·九年級期末）如圖所示，用水平方向的力F拉繩子的一端，使物體A以2m/s的速度向左勻速運動，此時彈簧測力計的示數為8N。不計滑輪、彈簧測力計的重力及繩與滑輪間的摩擦，則物體A在水平面受到的摩擦力為___________N ，拉力的功率為___________W。
16．（2021·浙江吳寧九年級期中）如圖所示，OAB為一可繞O點自由轉動的輕質杠桿，OA垂直于AB，且OA長度為40cm，AB長度為30cm，在OA中點C處掛一質量為1kg的物塊，要求在端點B處施加一個最小的力F，使杠桿在圖示位置平衡，則力F的力臂應是______cm，最小的力F是______N。
17.（2021九下·濱江開學考）工人用平行于斜面向上的500N的推力將重800N的物體勻速推上高1.5m的車廂，所用的斜面長是3m。斜面的機械效率為________，斜面對物體的摩擦力是________。
18．（2022·浙江寧波·中考真題）單位質量的氣體物質，在體積不變的條件下溫度升高1℃所吸收的熱量稱為該氣體的定容比熱，已知氦氣的定容比熱為3100J/(kg·℃)。如圖所示，質量為0.02kg的氦氣被密封在圓柱形氣缸內，氣缸內氦氣氣壓與外界大氣壓相同。用力把活塞AB固定，當氦氣的溫度從20℃升高到30℃時，氦氣吸收的熱量是___________J。撤去力，氦氣推動活塞做功，這一過程的能量轉化形式與四沖程汽油機的___________沖程相同。
19．（2022·浙江寧波·九年級期末）如圖所示，在試管里注入少量水，用軟木塞塞緊管口，用酒精燈加熱。一會兒試管里的水沸騰了， 水蒸氣把軟木塞向上沖出，瓶口出現白霧。
（1）軟木塞向上沖出這一過程，與四沖程汽油機的___________沖程相似。
（2）請你解釋以上這些現象產生的原因。( )
20.（2022·浙江九年級專題練習）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，杠桿容易繞_________（選填“C”或“D”）點翻轉。
（2）為使杠桿AB保持水平位置平衡，拉力最小值___________，最大值___________。
21．（2022·浙江紹興·九年級期末）我國古代記錄傳統手工技術的著作《天工開物》里記載了一種搗谷用的春，“橫木穿插硬頭，嘴為鐵，足踏其末而舂之”，如圖甲所示。圖乙為腳向下施加力F1踩舂時在某一位置的示意圖。
（1）若碓頭質量為10千克，在圖示位置保持平衡時，l1=40厘米，l2=1.2米，不計橫木的重力和摩擦，則腳向下施加的力F1=___________；
（2）如果想省力些，可將腳踩點適當___________（選填“遠離”或“靠近”）O點。
22．（2022·浙江杭州·九年級期末）現有兩根粗細不同的長方體形鋁條AB和CD，長度分別為LAB和LCD，兩鋁條質量分布均勻，不考慮形變。若將鋁條CD疊在鋁條AB上且右端對齊，然后放置在三棱柱形支架O上，鋁條AB恰好能水平平衡，如圖所示；此時OB的長度與LCD相同，且LAB:LCD=4:1。
（1）如圖所示，若將鋁條AB的重力作為杠桿的動力，鋁條CD的重力作為杠桿的阻力，則動力臂的長度為______。
（2）若鋁條AB和CD的橫截面積分別為S1和S2，計算S1:S2的值______。
23.（2020九上·新昌期末）在建筑工地上，小明同學利用如圖所示的裝置，用35N的拉力使重為400N的物體A沿著水平地面勻速運動。A在運動時受到地面的摩擦力為其所受重力的0.2倍，不計繩重及滑輪組的摩擦，則動滑輪所受重力 N；若增加物體A的重力，仍使物體A勻速運動，則該裝置的機械效率將 （選填“增大”、“減小”或“不變”）。
24．（2022·浙江杭州·九年級期末）小和尚甲、乙將總質量30kg的水桶（含水）用輕繩懸于輕質木棍的O點，分別在A、B點以豎直向上的力共同抬起木棍，如圖，已知AO：BO=3：2，忽略手對木棍的作用力。
（1）將水桶從地面緩緩抬起50cm，至少需克服水桶（包括水）的重力做功___________J；
（2）若抬起水桶后木棍保持水平，小和尚乙肩部所受壓力為多大？
25．（2022·浙江臺州·中考真題）圖甲是一種太陽能“擺葉花”，其擺動原理如圖乙所示。塑料擺葉AOB是硬質整體，由擺桿OB和葉瓣OA組成，可視為繞固定點O自由轉動的杠桿。
（1）圖乙為斷電靜止時的狀態，葉瓣OA重0.04牛，C是其重力作用點。擺桿OB質量不計，B端固定著一塊小磁鐵，C、O、D在同一水平線上。求磁鐵受到的重力是多少牛？___________
（2）線圈E有電流時，推動磁鐵向左上方運動，則線圈E上端的磁極是___________極；
（3）線圈E推動磁鐵向左上方運動，使擺葉AOB順時針小幅擺動后，立即斷電，擺葉AOB會自動逆時針擺回來。請利用杠桿知識對上述現象作出分析。___________
26．（2022·浙江杭州·九年級期末）室溫為10℃時，小金利用如圖所示裝置驗證“外界對物體做功，可以使物體的內能增加”。小金用平均為50牛的力將活塞壓下12厘米，發現底部浸有0.001千克乙醚的棉花并沒有出現燃燒現象。（乙醚的比熱容約為1.8×103J/kg·℃，著火點為160℃）
（1）小金的實驗沒有成功，請幫助他分析原因。
（2）小金對活塞做功多少焦？
（3）0.001千克乙醚溫度從10℃升高到著火點至少需要吸收多少熱量？
27．（2022·浙江杭州·九年級期末）搬運工人站在水平高臺上用如圖所示的滑輪組勻速豎直向上提升重物，不計繩重和摩擦。上述過程中所提貨物重為360N，提升時間為20s，重物上升高度為2m。求：（1）若拉力F的大小為150N，則拉力的功率為多少？
（2）此裝置中動滑輪重多少？
（3）若上述過程中所提貨物重為600N，則滑輪組的機械效率為多少？
28．（2021·浙江義烏市九年級期中）如圖所示，質量不計的木板AB長1.6m，可繞固定點O轉動，離O點0.4m的B端掛一重物G，板的A端用一根與水平地面成30°夾角的細繩拉住，木板在水平位置平衡時繩的拉力是8N，木板水平平衡。
（1）在圖上作出繩對木板的拉力的力臂。
（2）求重物G的大小。
（3）之后在O點的正上方放一質量為0.5kg的小球，若小球以20cm/s的速度由O點沿木板向A端勻速運動，問小球至少運動多長時間細繩的拉力減小到零？（g取10N/kg，繩的重力不計）
29．（2022·浙江溫州·九年級期末）人體旗幟是一種流行于歐美的運動，運動者要完成如圖甲所示的動作，用手抓著垂直于地面的桿，使身體與地面保持平行。我們把這個動作簡化成如圖乙所示的模型，假設人體的重心在O點，人體重力為G，OD長度為L1，AB的長度為L2，兩手與桿的夾角均為45°。為了研究方便，我們假定桿子對手施加的力是沿著手臂的方向。
（1）桿子對該運動員左手（甲圖中上方手臂）作用力的方向為沿著手臂_____（選填“斜向上”或“斜向下”）。
（2）圖乙所示的杠桿若以A為支點，人的重力為阻力，請畫出阻力臂。
（3）試推導桿子對該運動員左手作用力的大小F_____（請寫出推導過程，所得結果用字母表示）。
30.（2022·浙江杭州·中考真題）為弘揚紅軍長征精神，鑄造廠用鐵合金制作了如圖甲所示的紅軍戰士雕像。為確保運輸與安裝的安全，需要測量出雕像的重力和重心所在位置。其測量方法如圖乙所示，將雕像水平放置在上端裝有壓力傳感器的支架上，測出頭部A處和腳后跟B處之間的距離為175cm。用數據線分別連接兩邊支架上的壓力傳感器，測出A處和B處受到的壓力FA和FB（可通過顯示器直接讀取壓力大小），其測量值如表所示。
（1）雕像受到的重力為多少？
（2）雕像重心距腳后跟B處的距離是多少？
壓力 顯示器讀數/N
FA 3200
FB 2400
31．（2022·浙江杭州·二模）如圖，小型牽引機通過滑輪組勻速打撈起井中的物體。已知物體質量為120kg，密度為1.6×103kg/m3，物體在被拉出水面前后，牽引車作用在繩子上的拉力之比為1∶2，不計摩擦、繩重及水的阻力。
（1）物體的體積多大？
（2）物體浸沒在水中時所受的浮力是多少？
（3）物體出水面前，滑輪組的機械效率是多少？
32．（2022·浙江金華·九年級期末）如圖所示，小科同學利用鐵架臺、帶有刻度的杠桿、細線、若干相同鉤碼、彈簧測力計（單位N）等實驗器材“探究杠桿的平衡條件”，一起完成以下問題：
（1）在掛鉤碼前，杠桿在如圖甲所示的位置靜止，此時杠桿___________（填“已達到”或“未達到”）平衡狀態，接下來應將杠桿兩端的平衡螺母向___________（填“左”或“右”）調，使杠桿在水平位置平衡；
（2）移動鉤碼的位置，使杠桿重新在水平位置平衡（如圖乙）。若在A、B下方再增掛一個相同的鉤碼，則杠桿___________（填“左”或“右”）端將下沉；
（3）圖丙是已經調節平衡的杠桿，在某處掛上適當的鉤碼后，用彈簧測力計在杠桿C處豎直向上按使杠桿在水平位置重新平衡，則所掛鉤碼的位置和重力分別是___________（填字母編號）
A．A處掛3N B．A處掛2N C．B處掛3N D．B處掛2N
（4）如圖丁所示為農村經常用來測量物體的質量的桿秤，它是利用杠桿原理來制作的。稱量是把貨物掛在A點。手提著B或C點，調節D點秤砣的位置使秤桿在水平位置平衡，對應秤桿上D點的讀數就是貨物的質量了。在使用時，為了稱量質量較大的貨物，手應該提著___________（填“B”或“C”）點的繩子；若秤砣有磨損，則所測物體的質量將___________（填“偏大”“偏小”或“不變”）。
33．（2022·浙江中考真題）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；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為物體的質量。
（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“___________？___________”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．把秤紐位置往遠離秤鉤一側移動 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
典例分析
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精選精練
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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