九年级物理模拟考试精选测试卷测试卷 (word版,含解析)含答案
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九年级物理模拟考试精选测试卷测试卷（word版，含解析）含答案一、中考物理力学问题易错压轴题提优（难）1．面积很大的水池，水面上浮着一边长为a、质量为m的正方体均匀木块，开始时木块静止，如图甲。
现用力F将木块匀速下压，运动时，F随深度H变化如图乙，则：(1)木块静止时，所受浮力F浮=______，正方体木块的密度ρ木=_______ρ水；(2)木块开始下沉到恰好浸没的过程中，重力对木块做功是______；（用a、m、g表示）(3)在木块匀速下沉过程中，F最大值是_______？木块开始下沉到恰好浸没的过程中，忽略水面高度的变化，F对木块做的功是______？（提示：F是匀速增大的，用a、m、g表示）【答案】mg3414mga13mg124mga【解析】【分析】【详解】(1)[1]木块静止时漂浮在水面，受到的浮力等于木块本身的重力，即F G mg==浮木[2]由图乙可知，木块静止时木块浸入水中的深度为34a，则木块静止漂浮时排开水的体积为334V a=排根据漂浮时受到的浮力等于物体本身重力，则有gV gVρρ=水排木木则木块的密度333344aVV aρρρρ===水排木水水木(2)[3]木块开始下沉到恰好浸没的过程中，木块在重力方向移动了3144h a a a=-=则重力对木块做功14W G h mgh mga ===木 (3)[4]由[2]已知水和木块的密度关系是34ρρ=木水木块完全浸没后受到的浮力4433F gV gV gV mg ρρρ''====浮水排水木木木木块完全浸没时受力平衡，则有F G F '=+浮压木则手对木块的最大压力max 4133F FG mg mg mg '=-=-=浮木[5]木块开始下沉到恰好浸没的过程中，F 是匀速增大的，到浸没时最大压力为max 13F mg =则该过程的平均压力为()max max 1110226F F F mg =+==平均 所以F 对木块做的功1116424W F h mg a mga '==⨯=平均2．阅读《桔槔和辘轳》，回答问题。
桔槔和辘轳中国古代五大农书之首《齐民要术》中清楚的记载着：“井深用辘轳，井浅用桔槔。
”桔槔是人类最早发明的简单汲水工具，如图甲所示，在其横长杆的中间由竖木支撑或悬吊起来，横杆的一端用一根绳与汲器相连，另一端绑上或悬上一块重石头。
这个石头不能太重，也不能太轻，太重落桶时费力，太轻提水时费力。
石头到底多重呢？假设落桶与提水时人施加在绳上的力的大小均为F ，只不过落桶时F 方向向下，提水时F 方向向上，不计桶本身重力，利用杠杆平衡条件，我们可以计算出对于等臂的桔槔，石头重12G G =石水，也就是石头的重力是所汲水重的一半。
桔槔只能在浅水中汲水，无法满足深井汲水的需求，极大限制了农业发展。
辘轳的出现，弥补了桔槔的功能缺陷，既省力，又便于深井汲水，满足了人们农业生产和日常生活方面对水资源的进一步需求（如图乙所示）。
辘轳是典型的轮轴，其结构如图丙所示，半径较大的是轮，半径较小的是轴，轮轴是能够连续转动的杠杆，支点就在转轴线上。
R 为轮半径，r 为轴半径，1F 为作用在轮上的力，2F 为作用在轴上的力，当轮轴匀速转动时，有12F R F r =，且R r >，所以12F F <，因而辘轳能够省力，同时可以根据井深确定绳子的长度。
根据上述材料，回答下列问题。
(1)与桔槔相比，辘轳的优势是______（写出一条即可）；(2)用桔槔汲水时，不计桶本身重力，设所提水重为G 水，石头重为G 石，动力臂为1l ，阻力臂为2l ，提水时人施加在绳上的力F 方向向上，如果桔槔匀速转动，根据杠杆平衡条件，下列关系式符合提水情景的是______；（选填选项前的字母） A ．12l l G G =石水 B ．()12G F l G l -=石水 C ．()12G F l G l +=石水(3)使用辘轳时，若想更加省力，可以进行改进，请你列举出一条_______。
【答案】便于深井汲水 B 使轮的半径更大些或轴的半径更小些 【解析】 【分析】(1)根据题中信息分析解答； (2)根据杠杆的平衡条件分析解答； (3)根据12F R F r =分析解答。
【详解】(1)[1]桔槔只能在浅水中汲水，无法满足深井汲水的需求，辘轳既省力，又便于深井汲水，满足了人们农业生产和日常生活方面对水资源的进一步需求；(2)[2]由题意知拉力F 使杠杆逆时针转动，石头对杠杆的拉力也是使杠杆逆时针转动，水对杠杆的拉力使杠杆顺时针转动， 根据杠杆平衡条件得121G l G l Fl =+石水整理得()12GF lG l -=石水故B 正确；(3)[3]根据12F R F r =知，要想更加省力，可以使轮半径更大些或轴半径更小些。
【点睛】本题考查杠杆平衡条件的应用、轮轴的应用等知识，还考查了学生的分析解答能力，是一道综合题，难度不是很大。
3．从地面上搬起重物我们的常见做法是弯腰（如图甲）或人下蹲弯曲膝盖（如图乙）把它搬起来，哪种方法好呢？下面就建立模型说明这个问题。
把脊柱简化为杠杆如图丙所示，脊柱可绕骶骨（轴）O 转动，腰背部复杂肌肉的等效拉力F 1作用在A 点，其实际作用方向与脊柱夹角为12°且保持不变，搬箱子拉力F 2作用在肩关节B 点，在B 点挂一重物代替箱子。
用测力计沿F 1方向拉，使模型静止，可测出腰背部复杂肌肉拉力的大小。
接着，改变脊柱与水平面的夹角即可改变杠杆与水平面的夹角α，多次实验得出结论。
(1)在图丙中画出F 2力臂L 2______；(2)当α角增大时，L 2______（选填“变大”、“不变”或“变小”），F 1______（选填“变大”、“不变”或“变小”），你判断F 1如何变化的依据是：______； (3)对比甲乙两种姿势所对应丙图中的两种状态，由以上分析得，______（选填“甲”或“乙”）图中的姿势比较正确。
【答案】变小 变小 根据杠杆平衡条件F 1L 1=F 2L 2，当α角增大时，动力臂L 1不变，阻力F 2=G 不变，但阻力臂L 2变小了，故动力F 1变小 乙 【解析】 【分析】 【详解】(1)[1]先延长阻力F 2的作用线，然后过支点O 做F 2的作用线的垂线，O 点到垂足的线段即为阻力臂L 2，如图所示：(2)[2][3][4]当α角增大时，由图分析可知，L2变小，F1变小，判断F1如何变化的依据是：根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2，当α角增大时，动力臂L1不变，阻力F2=G不变，但阻力臂L2变小了，故动力F1变小。
(3)[5]对比甲乙两种姿势所对应丙图中的两种状态，由以上分析得，乙图中的姿势比较正确。
4．小明在践行青岛市中小学生全面发展“十个一”活动中，进行了一次远行研学。
他所用的拉杆旅行箱示意图如图所示。
装有物品的旅行箱整体可视为杠杆，O为支点，B为重心，A为拉杆的端点。
在A点沿图示方向施加拉力F，旅行箱静止。
请完成下列问题：(1)画出拉力F的力臂L（______）。
(2)要使作用在A点的拉力减小，保持其他条件不变，下列做法可行的是______（选填所有符合要求的选项序号）。
①缩短拉杆的长度②使拉力方向顺时针改变30°③使拉力方向逆时针改变60°④将箱内较重的物品靠近O点摆放，重心由B变至B【答案】③④【解析】【分析】【详解】(1)[1]过支点O做拉力F作用线的反向延长线的垂直距离为力臂L，如图所示(2)[2]①拉杆箱的重力、重力的力臂不变；缩短拉杆的长度，则拉力的力臂变短，根据杠杆的平衡条件可知拉力变大，故该方法不可行；②拉杆箱的重力、重力的力臂不变；使拉力方向顺时针改变30°，此时拉力的力臂为0，不省力，即不能使作用在A点的拉力减小，故该方法不可行；③拉杆箱的重力、重力的力臂不变；使拉力方向逆时针改变60°，此时拉力的力臂变大，根据杠杆的平衡条件可知拉力变小，故该方法可行；④拉杆箱的重力不变，将箱内较重的物品靠近O点摆放，重心由B变至B ，重力的力臂变短；拉力方向不变，拉力的力臂不变；根据杠杆的平衡条件可知拉力变小，故该方法可行。
所以③④能使作用在A点的拉力减小。
5．阅读下面短文并回答问题混合动力汽车下图是我国自主研制生产的一种环保混合动力实验汽车启动时，内燃机不工作，车内蓄电池输出能量；当高速行驶或蓄电池储存电能过低时，内燃机启动，既可以向车轮输出能量，同时可以向蓄电池充电；当车辆需要全力加速时，内燃机、蓄电池可以同时向车轮输出能量。
测试人员驾驶该车在平直公路上以 50km/h 的速度匀速行驶 1h，观察仪表盘，发现这段时间内燃机消耗燃油 10kg，蓄电池储存的能量由最大值的 60%增大至最大值。
该车行驶时所受阻力f 和车速v的关系如图甲所示，蓄电池的参数如图乙所示。
(1)该混合动力汽车的内燃机是一台单缸四冲程汽油机，若飞轮转速是 1800r/min ，则每秒对外做功_____次； (2)下列说法错误的是_____； A ．蓄电池充电时化学能转化为电能 B ．方向盘上适当增加花纹是为了增大摩擦力 C ．使轮胎形变的力是轮胎对地面的压力D ．汽车设计为流线型，则该车在高速行驶时对路面的压力会比静止时小(3)在交通运输中，常用“客运效率”来反映交通工具的某项效能，“客运效率”指每消耗单位能量时对应的载客数和行驶路程的乘积，即客运效率=人数×路程/消耗能量。
1人骑电动自行车，每消耗 106J 的能量可行驶 30km ，则此电动自行车与这辆汽车（测试过程车内有两人）的客运效率之比是_____；（汽油的热值为4.6×107J/kg ）(4)测试过程中该车内燃机能量转化效率为_____（结果保留一位小数）。
若内燃机不工作，该车_____（填“能”或“不能”）保持 50km/h 的速度匀速行驶。
【答案】15 A 105.6：1 45.2% 不能 【解析】 【分析】 【详解】(1)[1]该混合动力汽车的内燃机是一台单缸四冲程汽油机，一个工作过程有4个冲程，活塞往复2次，曲轴飞轮转2周，只做功1次；则若飞轮转速是1800r/min ，即每秒飞轮转30周，则每秒对外做功15次。
(2)[2]蓄电池充电过程是电能转化为电池内部的化学能，A 错误；方向盘上适当增加花纹是为了增大粗糙度从而增大摩擦力，B 正确；轮胎对地面产生压力，施力物体是轮胎，故是轮胎发生弹性形变对地面的力，C 正确；小汽车外型是流线型，当汽车高速行驶时，车身上方空气流速大，压强小，小汽车受到了一个向上的升力，减小了小汽车对地面的压力，D 正确；故选A 。
(3)[3]由客运效率=人数×路程/消耗能量，可知自行车的客运效率为1×30km/106J测试过程中车消耗燃油能量为7810kg 4.610J/kg 4.610J Q mq ==⨯⨯=⨯蓄电池储存的能量由最大值的60%增大至最大值，蓄电池的最大容量为30kW ⋅h ，则转化成的电能为382301(100%60%)W 03600 1.J 0108s W W -==⨯⨯⨯=电则测试过程中车实际消耗能量为8882 4.610J 1.0810J 3.5210J W W Q '=-=⨯-⨯=⨯车的客运效率为2×50km/3.52×108J则此电动自行车与这辆汽车（测试过程车内有两人）的客运效率之比是1×30km/106J ：2×50km/3.52×108J=105.6：1(4)[4]当测试人员驾驶该车在平直公路上以50km/h 的速度匀速行驶时，根据图表可知此时车受摩擦阻力为2000N ，由水平方向上二力平衡可知，车的牵引力也是2000N ，则测试过程中该车有用功为3812000N 50m/101h 10J h 1W Fs fvt ⨯==⨯⨯⨯==总的有用功包括牵引力做功与转化成的蓄电池电能，则内燃机能量转化效率为88128110J+1.0810J 4.6101045.J0%2%W W Q η+=⨯==⨯⨯⨯[5]测试过程中该车牵引力功率为3350102000N 10W kW 3600m/s 27.827.8P Fv ⨯==⨯⨯==而蓄电池的额定功率为25kW ，则若内燃机不工作，该车不能保持50km/h 的速度匀速行驶。
