【苏科版物理】九年级物理上册 全册全套精选试卷(提升篇)(Word版 含解析)

【苏科版物理】九年级物理上册全册全套精选试卷（提升篇）（Word版含解
析）
一、初三物理第十一章简单机械和功易错压轴题提优（难）
1．在“测量滑轮组的机械效率”的实验中，某组同学用滑轮安装了如图甲、乙所示的滑轮组，实验测得的数据如下表所示：
次数物体的重力G/N物体被提升高度h/m拉力F/N 绳端移动的距离
s/m
机械效率η
120.1 1.00.366.7% 230.1 1.40.371.4% 340.1 1.80.374.1% 420.1 1.50.2
(1)表格内的第4次实验中应补充的数据是_______（结果精确到0.1%）。

这次数据是用图
_________（选填“甲”或“乙”）所示的滑轮组测得的；
(2)分析比较第1、2、3次实验数据可以判定，若增大提升物体的重力，滑轮组的机械效率
_________（选填“变大”“不变”或“变小”）；
(3)用甲滑轮组提升不同重物时，绳重和摩擦导致的额外功与总功的比为定值k，根据表格
中的数据可求出k=_________。

【答案】66.7 乙变大1 6
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]表格中第四次的有用功
W有=Gh=2N×0.1m=0.2J 总功
W总=Fs=1.5N×0.2m=0.3J 那么机械效率
0.2J
66.7%0.3J
W W η=
==有总 [2]由于s =2h ，所以所用滑轮组的承重绳子数为2根，则用的是图乙。

(2)[2]由表格数据可知，从1至3次实验，在增大提升物体的重力时，滑轮组的机械效率越来越大。

(3)[3]假设绳重和摩擦导致的额外功为W 其它，根据题意有
=k W W 其它
总
第一次实验时，滑轮组做的总功及有用功分别为
W 总1=F 1s 1=1.0N×0.3m=0.3J ，W 有1=G 1h 1=2N×0.1m=0.2J
即
W 其它1=0.3J ⋅k
第二次实验时，滑轮组做的总功和有用功分别为
W 总2=F 2s 2=1.4N×3m=0.42J ，W 有2=G 2h 2=3N×0.1m=0.3J
第一、二次实验，滑轮组所做的总功和有用功分别增加了
W 总2- W 总1=0.42J-0.3J=0.12J ，W 有2- W 有1=0.3J-0.2J=0.1J
而滑轮组所做的总功
W 总= W 有+ W 动+ W 其它
可是，滑轮组每次做功，动滑轮所做的功不变，即两次做功，绳重和摩擦导致的额外功增加了0.02J ，那么
220.02J 0.3J k 0.02J
===k 0.42J 0.42J
W W W +⋅+其它其它1总 所以
1
k 6
=
2．小刚想粗略地测算自己在单杠上做引体向上运动时的功率，如图所示。

(1)需要的测量工具：体重计、刻度尺、______。

(2)请帮他设计实验步骤：______
(3)小刚采用了合适的方法记录数据，请帮他在空格处补上相应的数据。

（取g =10N/kg ）
【答案】秒表使用体重计测量小刚的体重；用刻度尺测量每次引体向上下鄂上升的高度；用秒表测量连续5次引体向上动作需要的时间；计算出小刚做引体向上运动时的功率240 120
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]要测量功率需要测量时间，实验器材还需要秒表。

(2)[2]使用体重计测量小刚的体重；用刻度尺测量每次引体向上下鄂上升的高度；用秒表测量连续5次引体向上动作需要的时间；计算出小刚做引体向上运动时的功率。

(3)[3]小刚的体重为
G=mg=60kg×10N/kg=600N
做一次引体向上小刚做功为
W=Gh=600N×0.4m=240J
[4]小刚做的总功为
W总=5W=5×240J=1200J
小刚做引体向上的功率
总1200J
120W 10s
W
P
t
===
3．小金用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率；实验时竖直向上拉动杠杆，使挂在杠杆下面的钩码缓缓上升，（支点和杠杆的摩擦不计）问：
(1)重为5N的钩码挂在A点时，人的拉力F为4N，钩码上升0.3m时，动力作用点C上升0.5m，此时机械效率η1为______？
(2)小金为了进一步研究杠杆的机械效率与哪些因素有关，仍用该实验装置，将钩码移到B 点，再次缓慢提升杠杆使动力作用点C仍然上升0.5m。

问：人的拉力F与第一次相比
______（选填“变大”“变小”或“不变”）。

比较此时的机械效率η2与η1的大小并用学过的知识给以推导______。

【答案】75% 变小η2<η1，推到过程见解析
【解析】 【分析】 【详解】 (1)[1]有用功为
W 有用=Gh =5N ×0.3m=1.5J
总功为
W 总=Fs =4N ×0.5m=2J
机械效率为
1.5J
100%100%75%2J
W W η=
⨯=
⨯=有用总
(2)[2]钩码的悬挂点在A 点时，由于杠杆的重力会阻碍杠杆转动，则由杠杠的平衡条件得
1
2
G OA G OC F OC ⋅+⋅=⋅杠杆
悬挂点移至B 点时，由杠杠的平衡条件得
1
'2
G OB G OC F OC ⋅+⋅=⋅杠杆
观察比较可知，悬挂点移至B 点时，OB <OA ，即钩码重力的力臂变小，所以拉力F 也变小。

[3]杠杆的机械效率
11W W W W W W W η=
==++有用有用
额
总有用额
有用
因为杠杆升高的高度不变，所以克服杠杆自重所做的额外功不变；由于悬挂点B 更接近支点，所以钩码提升的高度减小，根据W 有用=Gh 可知，有用功减小；从上面的表达式可知：W 有用减小、W 额不变，所以
W W 额有用
变大，分母变大，η就减小；即η2<η1。

4．在“测量滑轮组的机械效率”的实验中，某组同学用滑轮安装了如图甲、乙所示的滑轮组，实验测得的数据如下表所示。

(1)使用图甲的滑轮组实验时，应该要沿____方向匀速拉动弹簧测力计；
(2)第3次实验数据是用图____（选填“甲”“乙”）所示的滑轮组测得的，其机械效率是_____（结果精确到0.1%）；
(3)通过分析第1、2、3次实验数据可得出结论：使用同一滑轮组提升重物时，钩码越重，滑轮组的机械效率越_____（选填“高”“低”），通过分析第____两次实验数据可得出结论：使用滑轮组提升相同的重物时，滑轮组的机械效率与绳子段数无关；
(4)同组同学发现实验过程中边拉动弹簧测力计边读数，弹簧测力计示数不稳定，该同学认为应该在弹簧测力计静止时读数，你认为他的想法______（选填“合理”“不合理”）。

(5)实验中多次改变提升钩码的重力来测量滑轮组的机械效率，其目的是_____（选填字母序号）
A ．减小摩擦力
B ．多次测量求平均值
C ．获得多组数据归纳出物理规律 【答案】竖直向上 甲 74.1% 高 1、4 不合理 C 【解析】 【分析】 【详解】
(1)[1]使用图甲的滑轮组实验时，应该要沿竖直向上方向匀速拉动弹簧测力计。

(2)[2]从表中数据可以看到，第三次实验时，绳端移动的距离是钩码被提升的高度三倍，那么托着动滑轮的绳子是3条，那么图甲的动滑轮合适。

[3]第三次实验时，其所做的有用功
4N 0.1m 0.4J W Gh ==⨯=有用功
其所做的总功
1.8N 0.3m 0.54J W Fs ==⨯=总功
其机械效率是
0.4J
100%100%74.1%0.54J
W W η=
⨯=
⨯≈有用功总功
(3)[4]通过分析第1、2、3次实验数据可知，都是使用同一滑轮组，随着钩码重力的增加，机械效率也在变大，可得出结论：使用同一滑轮组提升重物时，钩码越重，滑轮组的机械效率越高。

[5]滑轮组提升相同的重物，观察表中数据可知，第一次和第四次的重物重力相同，滑轮组的机械效率也相同，再根据绳端移动的距离和钩码被提升的高度关系可知，托着动滑轮的绳子条数不同，可知道通过分析第1和4两次实验数据可得出结论：使用滑轮组提升相同的重物时，滑轮组的机械效率与绳子段数无关。

(4)[6]在弹簧测力计静止时读出了数据，由于不会克服绳与轮之间摩擦，所以测得的拉力偏小，这个想法是不正确的，没有考虑到摩擦对滑轮组机械效率的影响。

(5)[7]实验中多次改变提升钩码的重力来测量滑轮组的机械效率，其目的是获得多组数据归纳出物理规律。

故选C。

5．（1）如图是某街道路灯悬挂的情景。

画出斜拉钢丝对横杆拉力F的示意图和对应的力臂L（_______________）
（2）某同学在研究滑动摩擦力时，先后做了如下两次实验：
实验一：将重为G的物块A放在一水平薄木板上，用弹簧测力计沿水平方向拉动物块，使它在木板上匀速运动，如图甲所示。

读出弹簧测力计示数为F0。

实验二：再将上述木板一端垫起，构成一个长为s、高为h的斜面；然后用弹簧测力计沿斜面拉动物块A，使它在斜面上匀速向上运动，如图乙所示。

读出弹簧测力计的示数为
F1。

请你结合实验过程，运用所学知识解答如下问题。

（阅读图丙）
①画出物块A在斜面上运动时对斜面的压力F N的示意图____________。

②物块A与薄木板之间摩擦力的比例常数μ=_________。

（用实验中的数据表示）
【答案】
F G
μ=
【解析】 【分析】 【详解】
(1)[1]拉力的作用点在横杆上，从作用点开始，沿力的方向画一条带箭头的线段，标出F ，即为F 的示意图；从支点O 向F 所在的直线作垂线，并标出L ，即为拉力F 的力臂。

如图所示：
(2)[2]物块A 在斜面上运动时对斜面的压力F N 的作用点在斜面上，方向垂直于斜面竖直向下，过压力的作用点，沿压力的方向画一条有向线段，即为其压力示意图。

如下图所示：
[3]重为G 的物块A 在一水平薄木板上在拉力为F 0的作用下匀速直线运动，此时物块A 受到的摩擦力
f=F 0
受到的支持力
F N =G
根据题意可知
0N f F F G μμ===
所以物块A 与薄木板之间摩擦力的比例常数
F G
μ=
6．在“探究杠杆平衡条件”的实验中：
（1）安装好杠杆，将其放到水平位置后松手，发现杠杆沿顺时针方向转动，如图甲所示，则应将平衡螺母向______（选填“左”或“右”）调节，直到杠杆在水平位量平衡； （2）杠杆调节平衡后，如图乙所示，在杠杆a 点悬挂3个重力均为0.5N 的钩码，在b 点用竖直向上的拉力F 拉杠杆，使杠杆在水平位置平衡，拉力的大小为______N ；（杠杆上相邻两个黑点之间距离相等）
（3）实验结束后，小红把两个质量不等的实心铜块分别挂在另一杠杆两端，此时杠杆恰好在水平位置平衡，然后再将两个铜块同时浸没在水中，如图丙所示，则杠杆将______（选填“左端下沉”“右端下沉”或“仍然平衡”）。

【答案】左 2 仍然平衡 【解析】 【分析】
(1)在调平杠杆平衡时，杠杆的向哪端转动，那端沉，平衡螺母要向另一端移动； (2)根据杠杆平衡条件可求出弹簧测力计的示数；
(3)掌握杠杆的平衡条件：1122Fl F l =，利用阿基米德原理=F gV ρ浮
液排，计算出两铜块浸没在水中后两端力和力臂的乘积，根据乘积的大小，判断杠杆的状态。

【详解】
(1)[1]安装好杠杆，将其放到水平位置后松手，发现杠杆沿顺时针方向转动，左端上翘，如图甲所示，在调平杠杆平衡时，杠杆的向哪端转动，那端沉，平衡螺母要向另一端移动，则应将平衡螺母向左调节，直到杠杄在水平位置平衡； (2)[2]由图可知,根据杠杆平衡条件得：a a b b F l F l =带入数据，
30.5N 43b l F l ⨯⨯=⨯，
解得2N b F =；
(3)[3]分别挂上质量不等的实心铜块时，恰好能使杠杆在水平位置平衡，设力臂分别为1l 、
2l ，根据杠杆的平衡条件1122Fl F l =可得，
12gV l gV l ρρ⋅=⋅铜铜右左 ①
则有
12V l V l ⋅=⋅右左，
若将两铜块同时浸没在水中，则杠杆左端力和力臂的乘积
111gV gV l gV l gV l ρρρρ-⋅=⋅-⋅铜铜左水左左水左（）
则杠杆右端力和力臂的乘积
222gV gV l gV l gV l ρρρρ-⋅=⋅-⋅铜右右铜右右水水（）
又由于12V l V l ⋅=⋅右左，则有
12gV l gV l ρρ⋅=⋅右水左水 ②
根据上述等式①、②可得
1122=gV l gV l gV l gV l ρρρρ⋅-⋅⋅-⋅铜铜右右左水左水
因此杠杆仍然平衡。

7．在“探究影响动滑轮机械效率的因素”实验中，小明用同一动滑轮进行了三次实验，实验装置如图所示，实验数据如下表所示。

序号 钩码重G /N 物体上升的 高度h /m 绳端拉力F /N 绳端移动的距离s /cm 机械效率η/% 1 1 0.1 0.80 0.2 62.5
2 2 0.1 1.35 0.2
3
3
0.1
1.95
0.2
76.9
（1）实验时，应沿竖直向上_____拉动弹簧测力计，使钩码上升； （2）第2次实验中，拉力所做的功为_____J ，动滑轮的机械效率为_____%；
（3）分析表中数据可知：在用同一动滑轮将物体匀速提升相同的高度时，若仅增加被提升物体的重力，则拉力所做的额外功_____（减小/不变/增大），动滑轮的机械效率_____（减小/不变/增大），该实验中小明所用动滑轮的重力一定小于_____N 。

【答案】匀速 0.27 74.1 增大 增大 0.6 【解析】 【详解】
(1)[1]实验中要竖直向上匀速拉动弹簧测力计，弹簧测力计示数不变，便于读数； (2)[2][3]第2次实验中，滑轮对钩码所做的功为
2N 0.1m 0.2J W Gh =⨯==有
拉力做的总功为
1.35N 0.2m 0.27J W Fs =⨯==总
动滑轮的机械效率为
0.2J
100%100%74.1%0.27J
W W η=
⨯=
⨯≈有总
(3)[4]在用同一动滑轮将物体匀速提升相同的高度时，由表格数据可知： 第一次拉力所做的额外功
11111-0.8N 0.2m -1N 0.1m 0.06J -W W W F s G h ===⨯⨯=额总有
第二次拉力所做的额外功
22222- 1.35N 0.2m -2N 0.1m -0.07J W W W F s G h =⨯⨯===额总有
第三次拉力所做的额外功
33333- 1.95N 0.2m -3N 0.1m -0.09J W W W F s G h =⨯⨯===额总有
综上可知，若仅增加被提升物体的物重，则拉力所做的额外功增大， [5]从第二次实验可知，动滑轮的机械效率是
222N 0.1m
1.35N 0.100%100%74.1%2m
G h F s η=
⨯=⨯≈⨯⨯ 那么从第一次到第三次实验，动滑轮的机械效率是增大的；
[6]实验中，额外功的来源为克服动滑轮自重和机械摩擦做功，假设不计摩擦，根据作用在绳子自由端的拉力12
F G G =+动（）可知，由表中第1组数据
11220.8N -1.6N -N 0G F G ===⨯动
故实验中小明所用动滑轮的重一定小于 0.6N 。

8．在探究“杠杆平衡条件”的实验中：
（1）没挂钩码的杠杆右端低左端高，要使它在水平位置平衡，应将杠杆右端的平衡螺母向_____（选填“左”或“右”）调节。

（2）如图甲所示，小明在杠杆左边A 处挂了4个1N 的钩码，要使杠杆在水平位置平衡，应在杠杆右边B 处挂了6个重0.5N 的钩码，使杠杆在水平位置平衡，小明根据这次试验得出结论“动力×动力臂＝阻力×阻力臂”。

小明实验中的不妥之处是_____
（3）如图乙所示，用弹簧测力计在C 处竖直向上拉，当保持杠杆水平平衡，把弹簧测力计逐渐向右倾斜时，小明发现弹簧测力计的示数将逐渐变大，拉力变大的原因_____。

（4）图乙和图丙中的杠杆都处于静止状态，弹簧测力计竖直向上的拉力分别为F 乙和F 丙，则F 乙_____F 丙．（选填“＞”、“＝”或“＜”，设杠杆质地均匀，支点恰好在杠杆的重心，不计支点处摩擦）
（5
）继续研究杠杆的机械效率，如图丁所示，用轻绳悬挂杠杆一端的O 点作为支点，在B 悬挂总重为G 的钩码，弹簧测力计在A 点施加竖直向上的拉力F ，使杠杆缓慢匀速上升，用刻度尺分别测出A 、B 两点上升的高度为h 1、h 2；则①杠杆机械效率的表达式为_____（用测量的物理量符号表示）
②若只将测力计的作用点由点A 移至C 点，O 、B 位置不变，仍将钩码提升相同的高度，不计摩擦，杠杆的机械效率将_____（选填“变大”、“变小”或“不变）
（6）如图戊所示为家庭电路常用的两种墙壁开关，其按钮可绕面板内的轴转动。

根据你的生活经验，你认为_____较易损坏，这是因为按动这种开关的_____较小，按动需要的力较大。

【答案】左 实验次数太少，结论可能有偶然性 拉力的力臂变短 ＝ η＝2
1
Gh Fh 不变 1 力臂 【解析】 【详解】
（1）杠杆的左端高说明左端轻，因此应将杠杆右端的平衡螺母向左调节；
（2）实验次数太少可能导致实验结论错误，因此小明实验次数太少，结论可能有偶然性； （3）当保持杠杆水平平衡，把弹簧测力计逐渐向右倾斜时，动力臂会逐渐减小，阻力和阻力臂不变，根据杠杆的平衡条件可知拉力变大； （4）当杠杆在水平位置平衡时，
OA OC
F G 乙=，当杠杆倾斜平衡时，如图所示：
动力臂是OD ，阻力臂是OE ，
OE OD
F G =
丙，因为△OAE ≈△OCD ，所以OA OE
=OC OD ，那么F 乙
＝F 丙；
（5）①由题知，在图丁中，测力计在A 点施加竖直向上的拉力F ，使杠杆缓慢匀速上升，用刻度尺分别测出A 、B 两点上升的高度为h 1、h 2； 克服钩码重力做的是有用功W 有＝Gh 2，总功是W 总＝Fh 1，
杠杆的机械效率为：η=W W 有用总=2
1
Gh Fh ；
②将测力计的作用点由点A 移至C 点，O 、B 位置不变，仍将钩码提升相同的高度，这时有用功和总功都不变，因此机械效率不变；
（6）如图戊所示为家庭电路常用的两种墙壁开关，其按钮可绕面板内某轴转动，图1中开关动力臂较小，按动需要的力较大，较易损坏。

二、初三物理第十二章机械能和内能易错压轴题提优（难）
9．某实验小组用图所示的装置粗略测量蜡的热值q，图中A桶内装有水，B为下部开了许多通气孔的罩子
(1)要完成本实验，还需要的测量工具是天平、砝码和______；
(2)罩子B的主要作用是______；
(3)实验收集的数据为：A桶中水的质量为m水，水的初温为t1，末温为t2，蜡烛燃烧前的质量为m1，燃烧后的质量为m2。

则蜡的热值q=______（水的比热容为c水）；
(4)实验测出的热值会比真实值偏小，造成这一偏差的原因可能是______（至少有一个选项正确，将正确选项的字母填在横线上）。

A．蜡烛没有完全燃烧
B．桶A中水的质量太多
C．桶A吸收了部分热量
D．蜡烛燃烧放出的热量一部分散失到空气中
【答案】温度计防止热散失21
12
()
c m t t
m m
-
-
水水 ACD
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]测量蜡的热值时，根据
Q
q
m
=放的原理进行实验，而蜡的质量用天平进行测量，燃烧焟放出的热量Q放在忽略热散失的情况下，等于A桶中内水吸收的热量，而Q吸=c水m(t-
t0)，所以还需要温度计来测量温度。

(2)[2]罩子B的作用是防止蜡燃烧放出的热量散失到空气中。

(3)[3]由题意知，水吸收的热量
Q吸=c水m水(t2-t1)
而Q吸=Q放，那么蜡的热值
21
1212
()
c m t t
Q
q
m m m m
-
==
--
水水
放
(4)[4]据
Q
q
m
=放，实验中造成测量的热值比实际值偏小的原因有：蜡烛没有完全燃烧，造
成放出的热量偏少，则热值偏小；桶A中吸收了部分热量造成水吸收的热量比实际放出的热量少，则热值偏小；蜡烛燃烧放出的热量一部分散失到空气中，造成测量的热量偏少，则热值偏小。

故ACD选项都有可能。

10．如图所示是研究做功与能量转化关系的装置。

重物通过细绳与木块相连，细绳不可伸长，AQ为水平面，AP段光滑，PQ段粗糙。

实验开始时，质量为M的重物恰好置于地面。

将质量为m的木块从P向右拉至A，PA长为L，放手后木块向左运动，最终停在B 点，PB长为x，不计空气阻力、滑轮摩擦：
(1)木块在AB段运动过程中，重物的重力做的功为_________（用字母表示）；
(2)观察实验，小明提出猜想：木块动能的变化与重物重力做功多少有关；
(3)为了验证猜想，小明做了以下实验。

重物M=0.1kg，木块m=0.9kg，改变木块从P点右移的距离L，测得一组数据，记录如下：
序号123456
PA的长L/m0.10.150.20.350.430.5
木块在P点的速度平方
0.20.30.40.70.9 1.0 ()2
21
v m s
⋅
/-
①根据表中数据，在图乙中作出L 与v 2的图像。

已知物体动能的表达式为
1
2
mv 2，分析木块动能的变化及重物的重力做功的大小，可知猜想是_________（正确/错误）的，由此得到的结论是________；
②利用实验信息分析，当L =0.8m 时，木块在P 点获得的动能是_________J 。

【答案】mgL 正确 木块动能的变化随重物重力做功的增加而增大 0.72 【解析】 【分析】 【详解】
(1)[1]由题知，细绳不可伸长，实验开始时，质量为M 的重物恰好置于地面。

将质量为m 的木块从P 向右拉至A ，PA 长为L ，所以重物被提起高度h= L ，所以木块在AB 段运动过程中，重物的重力做的功为
W= Gh= mgh= mgL
(3)[2][3]因为重物和木块质量一定，由表中数据和W= MgL 知，L 越大，重力对重物做越
多，v 2越大，由动能的表达式
2
12
mv 知木块动能越大，由此可知猜想是正确的，得到的结论是：木块动能的变化随重物重力做功的增加而增大。

[4]由v 2与L 知，两者成正比，即有
v 2 =L
且当L= 0.1m 时
v 2 = 0.2m 2/s 2
即
220.2m /s 0.1m k =⨯
解得
k=2m /s 2
所以
222m /s v L =⨯
所以当L=0.8m 时
22222m /s 0.8m 1.6m /s v =⨯=
则木块在P 点获得的动能
222k 11
0.9kg 1.6m /s 0.72J 22
E mv =
=⨯⨯=
11．室内装修时，工人们常用到膨胀螺丝来安装家用电器或其他装饰物，如图甲所示。

安装前需要用电钻在墙壁上打孔。

(1)膨胀螺丝利用楔形斜度来使螺钉拧入时发生膨胀，这是通过_____从而增大摩擦力，达到固定效果；用电钻在墙壁上打孔后，钻头发烫，这是通过_____（选填“做功”或“热传递”）方式改变了钻头的内能。

(2)目前我市城区的老旧居民小区正在进行改造，改造中用到了一种打孔工具一冲击钻，如图乙所示。

冲击钻工作时，钻头在电动机的带动下不断地冲击墙壁，打出圆孔。

关于冲击钻的说法中正确的是_____。

A．其能量转化关系是内能转化为机械能
B．其能量转化关系中，有电能、机械能和内能的转化
C．其内置电动机利用了通电线圈在磁场中受力转动
D．其内置电动机利用了电磁感应现象
(3)小明家准备用膨胀螺丝将吸顶灯固定在天花板上。

如图丙所示，他用笔杆代替膨胀螺丝，探究插入沙子中的笔杆能吊起的物重与哪些因素有关？对此提出了以下猜想：
猜想一：可能与笔杆受到的压力有关：
猜想二：可能与笔杆的形状有关；
猜想三：可能与笔杆插入沙子中的深度有关。

A．为验证猜想一，小明用同一笔杆进行实验，保持笔杆_____不变，在瓶内装满沙子的情况下，通过夯实并增加沙子的质量，从而增大沙子对笔杆的挤压力。

然后改变轻质小桶内的物重，用弹簧测力计分别测出不同挤压力下笔杆能吊起的最大物重并记入表中。

B．为验证猜想二，在其他条件不变的情况下，小明将原笔杆上端劈开使其膨胀，重复上述实验，并将实验数据记入表格。

A分析比较①、②、③组数据，你得到的结论是_____；分析比较①④、②⑤或③⑥组数据你还可以得到的结论是_____（以上两空各写出一条即可）。

实验序号①②③④⑤⑥
笔杆形状（未膨胀）（膨胀）
沙子质量m/g300400500300400500
能吊起的最大物重G/N0.3 3.6 5.0 1.27.423.8
【答案】增大压力做功 BC 形状和深度插入沙子中的笔杆能吊起的物重与沙子的质量有关插入沙子中的笔杆能吊起的物重与笔杆的形状有关
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]膨胀螺丝紧紧的固定在墙体内是依靠膨胀管与孔之间的摩擦力，这里是用增大压力的方法来增大摩擦，达到紧固的目的。

[2]钻头打完孔后发烫，这是通过做功改变了钻头的内能。

(2)[3]A．冲击钻内部有电动机，电动机是将电能转化为机械能，故A不符合题意；
B．当电流通过电动机时，电流做功，消耗电能转化为机械能和内能，打孔时将机械能转化为内能，故B符合题意；
C．电动机是根据通电线圈在磁场中受力运动的原理工作的，故C符合题意；
D．电动机最根本的原理是电流的磁效应，故D不符合题意。

故选BC。

(3) [4][5][6]为了探究可能与笔杆受到的压力有关，应改变压力的大小，保持笔杆的形状不变和深度不变；分析①、②、③组数据可知，在笔杆形状与插入沙子的深度一定时，沙子的质量越大，即笔杆受到的压力越大，能吊起的物重越大；分析①④（或②⑤或③⑥）组实验数据可知，在沙子质量相同（压力相同）、进入沙子的深度相同的情况下，粗细不同，其与沙子的接触面积不同，产生的摩擦力会不同，即笔杆能吊起的重物不同，即结论为：在深度、压力相同时，形状不同，提起的物重也不相同。

12．小明在老师的指导下用小球和弹簧等器材进行了如下实验与探究（不考虑空气阻力，g 取10N/kg）：
让小球从某高度处由静止开始下落到竖直放置的轻弹簧上（如图甲），在刚接触轻弹簧的瞬间（如图乙），小球速度为5m/s。

从小球接触弹簧到将弹簧压缩至最短（如图丙）的整个过程中，得到小球的速度 和弹簧缩短的长度△x之间的关系如图丁所示，其中A为曲线的最高点。

已知该轻弹簧每受到0.1N的压力就缩短1cm，并且轻弹簧在全过程中始终发生弹性形变。

（1）从小球接触弹簧到将弹簧压缩至最短的过程中，小球动能的变化情况是_________，小球机械能的变化情况是______________。

（2）实验中所用小球的质量为_____kg，全过程中，弹簧中弹力的最大值为_____N。

（3）由图可知，当弹簧的压缩量最大时，小球的速度为0，此时，小球处于______态（选填“平衡”或“非平衡”）。

（4）已知物体的重力势能表达式为E P =mgh ，动能表达式为：2
k 12
E mv =
；其中m 为物体的质量，h 为物体距离水平地面的高度，v 为物体的运动速度，g 为常量，取10N/kg 。

若本题中弹簧的原长为1m ，则本题的小球是从距离地面________m 的位置下落的。

【答案】先增加后减小 减小 0.1 6.1 非平衡 2.25 【解析】 【分析】 【详解】
(1)[1][2]小球刚接触弹簧时，弹簧发生形变，产生弹力，此时小球的重力大于弹力，小球做加速运动，这一过程小球动能增大，随着弹簧的形变程度越来越大，弹力增加，当弹力等于小球重力时，小球所受合力为0，小球停止加速，此时速度最大，动能最大，下一时刻，小球由于惯性继续向下运动，弹力大于球的重力，小球做减速运动，动能减小，弹性势能增加，最低点时，小球的动能为0，重力势能最小，弹性势能最大。

故小球动能的变化情况是先增大后减小，小球的动能和重力势能转化为弹簧的弹性势能，故小球的机械能减小。

(2)[3]弹簧每受到0.1N 的压力就缩短1cm ，由丁图可知速度最大时，弹簧的弹力和重力相等，此时弹簧缩短了0.1m ，合10cm 则此时受到弹力
F =10×0.1N=1N
由G mg =得出小球的质量
1N 0.1kg 10N kg
G F m g g =
=== [4]小球在最低点时，弹簧的弹力最大，由丁图知此时弹簧被压缩0.61m ，合61cm 则弹力最大为
610.1N=6.1N F '=⨯
(3)[5]小球在最低点时，受到竖直向下的重力，竖直向上的弹力，此时弹力大于重力，小球受力不平衡，处于非平衡状态。

(4)[6]由能量守恒定律可知，小球从最高处下落，到小球刚接触弹簧，弹簧还未发生形变那一刻，不考虑空气阻力时，机械能守恒，即
212
mgh mv '=
由丁图可知此时小球速度为5.0m/s ，代入式中有
()2
2
5m s 1.25m 2210N kg
v h g '==
=⨯ 弹簧原长1m ，所以小球距离底面的高度
=1.25m+1m=2.25m h h L '=+弹。