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浙教版九上科学期末复习：能量的转化与守恒3
一、单选题
1．（2021九上·绍兴期中）网球发球机在同一高度以相同的速度朝不同方向分别发出 a、b、c 三个完全一样的球（如图所示），若不计空气阻力，则关于落到水平面时的速度大小关系，下列说法中正确的是（　　）
A．va>vb>vc B．vb>vc>va C．va>vc>vb D．va=vb=vc
2．（2021九上·绍兴期中）如图五所示，将同一物体分别沿光滑的斜面AB、AC以相同的速度从底部匀速拉到顶点A，已知AB>AC，施加的力分别为F1、F2，拉力做的功为W1、W2，拉力做功的功率分别为P1、P2，则下列判断中正确的是 （　　）
A．F1B．F1 >F2 ，W1>W2 ， P1 >P2
C．F1 D．F1P2
3．如图所示，在四个相同的水槽中盛有质量相等、温度相同的水，现将阻值为R1、R2的电阻丝(R1A． B．
C． D．
4．（2021·海曙模拟）如图甲所示的力学装置，杠杆OAB始终在水平位置保持平衡，O为杠杆的支点，OB=20A，竖直细杆a的上端通过力传感器相连在天花板上，下端连接杠杆的A点，竖直细杆b的两端分别与杠杆的B点和物体M固定，水箱的质量为0.8kg，底面积为200cm2，不计杠杆、细杆及连接处的重力，力传感器可以显示出细杆a的上端受到作用力的大小，图乙是力传感器的示数大小随水箱中水的质量变化的图像，则（　　）
A．物体M的密度为0.6×103kg/m3
B．当传感器示数为0N时，加水质量为1.4kg
C．当加水质量为1.8kg时，容器对桌面的压强为
D．加水质量为2kg时，水对水箱底部的压力为31N
5．（2021·宁波模拟）如图所示，在粗糙程度相同的水平面上，先用拉力F1将物体从A拉到O，再改用拉力F2将物体从O拉到C，其中LAO＝LOB，用频闪相机每隔相同的时间拍下物体的位置（用虚线框表示），若拉力F1在AO段所做的功为W1，拉力F2在OB段所做的功为W2，物体在AO段受到的摩擦力为f1，在OC段受到的摩擦力为f2。下列判断正确的是（　　）
A．W1＞W2 B．W1＜W2 C．f1＞f2 D．f1＜f2
6．（2021九下·富阳期中）如图1所示，水平路面由三段粗糙程度不同的区域组成。物块（体积忽略不计）在F＝2N的水平拉力作用下从区域①的最左端由静止开始运动，在刚进入区域③时撤去拉力，物块最终停在区域③的最右端。图2为物块运动的v﹣t图象，下列说法正确的是（　　）
A．区域①路面的粗糙程度比区域②路面的粗糙程度大
B．物块在区域①路面上所受的摩擦力等于2N
C．拉力在区域①中做的功等于区域②中所做的功
D．区域③的长度小于区域①的长度
7．（2021·余杭模拟）小乐用如图所示的滑轮组提升G为600N的重物，在绳子自由端施加F为250N的拉力，使重物在4s内匀速上升1m，不计绳重和摩擦。则（　　）
A．绳子自由端移动的距离为2m
B．拉力做功的功率为150W
C．动滑轮重100N
D．此过程滑轮组的机械效率为80%
8．（2021九下·杭州开学考）如图所示，用10N的力F沿水平方向拉滑轮，可使物体A以0.2m/s的速度在水平面上匀速运动。弹簧测力计的示数恒为2N（不计滑轮、测力计、绳子的重力，滑轮的转轴光滑）。下列说法不正确的是（　　）
A．物体A受到地面水平向右3N的摩擦力
B．物体A受到B的摩擦力是2N
C．滑轮移动的速度是0.1m/s
D．拉力F做功功率为4W
9．（2020九上·温州期末）如图甲为工人师傅用滑轮组提升重物的装置示意图，已知动滑轮和水桶总重20N，将重为160N的水以0.2m/s的速度匀速提起，所用时间为20s，此过程工人拉力做的功随时间变化的图像如图乙所示，下列说法正确的是（　　）
A．工人的拉力为200N B．工人做功的功率为100W
C．绳子自由端移动的距离为4m D．该装置的机械效率为80%
10．（2021九下·台州开学考）如图所示，一弹簧的左端固定，右端连接一个小球，把它们套在光滑的水平杆上。a点是压缩弹簧后小球静止释放的位置，b点是弹簧原长时小球的位置，c点时小球到达最右端的位置。则小球a点运动到c点的过程中，下列说法正确的是（　　）
A．小球在b点，小球的速度最小
B．小球在a点，弹簧的弹性势能最小
C．从a点到b点，小球的动能逐渐增大
D．从b点到c点，弹簧的弹性势能逐渐减小
11．（2021九上·江干期末）如图甲所示滑动变阻器的滑片从a端滑到b端的过程中，电流表和电压表示数变化的规律如图乙所示。则以下说法正确的是（　　）
A．滑动变阻器的最大阻值为60Ω
B．滑片在滑动的过程中，电阻R0的电功率不断变大
C．滑片在滑动的过程中，电路中的最大电流为0.5A
D．滑片在从a端滑到b端的过程中，滑动变阻器的功率先变大后变小
12．（2021九上·江干期末）体重为80kg的工人利用如图滑轮组将一质量为 60kg 的重物A匀速提升1m，此时该滑轮组的机械效率为75% (不计绳重与摩擦，g取10N/kg)，小明对此工作过程及装置作出了论断，下列论断正确的是（　　）
A．动滑轮重为200N
B．此过程中，工人对地面的压力为600N
C．重物匀速上升过程中机械能不变
D．若增大重物A，滑轮组机械效率不变
13．（2021九上·江干期末）把“220V 40W”的灯泡L1和“220V 60W”的灯泡L2串联接入220V电路，下列说法正确的是（　　）
A．两灯泡的额定电功率都变小了
B．两灯泡的额定电压都不变
C．电路实际总功率为100W
D．灯泡L1两端的实际电压比L2两端的实际电压低
14．（2020九上·滨江月考）有一个标有“220V或110V，500W”的电炉，它对应的电炉丝连线图如图所示，其中B为电热丝AC的中点抽头，下列说法正确的是（　　）
A．将AB端与220伏特电源相连功率为250瓦特
B．将AC端与220伏特电源相连功率为500瓦特
C．将AC连在一起作为一个接线端，再将它和B端与110伏特电源相连功率为1000瓦特
D．将AC端与110伏特电源相连功率为250瓦特
15．（2020九上·滨江月考）甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示，下列说法中正确的是（　　）
A．当两灯串联在一起时，乙灯较亮
B．当两灯串联在一起时，只允许甲灯泡正常发光，否则可能会损坏
C．当两灯工作时间相同时，甲灯消耗的电能比乙灯少
D．当两灯均正常发光时，乙灯灯丝电阻较大
16．（2020九上·拱墅月考）如图甲所示的电路中，电源电压为8V恒定不变，R0为定值电阻，R为滑动变阻器，闭合开关S后，在滑片P滑动的过程中，电压表与电流表示数的变化关系如图乙所示，根据图像信息可知，下列判断正确的是（　　）
A．R0的阻值是10Ω B．R0的最小功率是0.4W
C．电路的最大总功率是3.2W D．滑动变阻器的最大阻值是14Ω
17．（2020九上·余杭月考）如图所示，用24N的力F沿水平方向拉滑轮，可使重20N的物体A以0.2m/s的速度在水平面上匀速运动。物体B重10N，弹管测力计的示数恒为5N(不计滑轮、测力计、绳子的重量，滑轮的转轴光滑)。下列说法正确的是（　　）
A．物体A受到地面的摩擦力是5N
B．滑轮移动的速度是0.4m/s
C．水平拉力F的功率是4.8W
D．在2s内绳子对物体A做的功为4.8J
二、填空题
18．（2021九上·杭州期中）用大小为250N、方向沿斜面向上的推力F，将重为400N的货物由斜面底端推至车箱，已知斜面长s为4m，高h为2m，如图所示，则此过程中推力所做的功为　 　J，斜面的机械效率为　 　，斜面对货物的摩擦力为　 　N。
19．（2021九上·杭州期中）物体G和弹簧相连固定于墙壁上，当物体处于位置B处弹簧没有形变，用力将其拉至C处，松手后物体从C点出发在CA之间往返运动并最终停留在某处，停留时弹簧弹性势能为0。则
（1）由C到B时，弹簧的弹性势能　 　 (填“不变”、“增大”或“减少”)
（2）物体在CA之间运动过程中，物体动能最大的点位于　 　 (选填“B点”、“AB之间”或“BC之间”)
（3）物体最终停留在　 　 (选填“B点”、“AB之间”
、“BC之间” )
20．（2021·海曙模拟）如图所示，利用电动机通过滑轮组( 虛线框内的滑轮组未画出)依次拉动物体A、B。图中效率为60%的电动机拉绳子的功率为50W且保持不变，不计绳重与摩擦，动滑轮的总重力为6N，拉动A向右做匀速直线运动时，A所受阻力为48N，电动机拉绳的力为F1，此过程中，A所受的拉力与阻力的大小　 　(填“相等”或“不相等”)，电动机工作1min消耗的电能为　 　 J。拉动B向右做匀速直线运动时，B所受阻力为36N，电动机拉绳的力为F2，F2比F1小4N，此时电动机拉绳的力F1为　 　N。(电动机的效率为电动机输出的有用机械功与电流做的总功的比值)
21．（2021九下·富阳期中）小华在金老师的指导下用小球和弹性很好的轻质橡皮筋等器材进行了如下实验（不考虑空气阻力）。让系于橡皮筋一端的小球，从O点的正下方的P点由静止释放，分别经过a、b、c三点，如图甲所示。整个下落过程中，橡皮筋所受弹力F与小球下落高度h的关系如图乙所示；小球的速度v与下落高度h的关系如图丙所示。
（1）小球从a点运动到c点的过程中，小球下落速度的变化情况是　 　。
（2）当橡皮筋的伸长量最大时，小球的速度为　 　（选填“va”、“vb”或“0”）。
（3）已知该橡皮筋每受到0.3N的拉力就伸长1cm，经测量小球从P点下落到a、b、c三点的距离分别为：ha=0.4m，hb=0.5m，hc=0.7m。则实验中所用小球的重力为　 　。
22．（2021九下·鄞州月考）古代护城河上有座吊桥,它的结构原理如图所示。把桥面看成是长为10m,所受重力为3000N的均匀杆OA,可以绕转轴O点在竖直平面内转动,在O点正上方10m处固定一个定滑轮,绳子通过定滑轮与杆的另一端A相连,用力拉动绳子就可以将杆从水平位置缓慢向上拉起。杆即将离开水平位置时,绳子的拉力为F1，当士兵们把吊桥拉起到与水平面的夹角为30°时,绳子的拉力为F2,所用的时间是0.5min(忽略绳子重力、滑轮半径和摩擦)。则：
（1）F1:F2=　 　。
（2）士兵们对吊桥做功的平均功率是　 　W。
23．（2020九上·温州期末）如图甲，电源为可调节学生电源，电压表量程为“0~15 V”，电流表量程为“0~0.6 A”， 小灯泡标有“4 V 1 W”字样，R0 为 10 Ω 的定值电阻。电流表随电压表示数变化的 U—I 图像如图乙所示。当电压表示数为 3 V 时，此时灯泡灯丝的电阻是　 　Ω；调节电源电压，当小灯泡与定值电阻R0消耗的总功率为0.7W时，此时的电源电压为　 　V， 小灯泡的实际功率为　 　W。
24．（2020九上·温州期末）如图所示为温州市公共卫生中心建设过程中用吊车提升建材的示意图。重
570 N 的建材在吊绳拉力
F 的作用下以 0.5 m/s 的速度向上运动了 10 s，忽略滑轮与吊绳间的摩擦力，
起重杆 AC 自重，以及吊绳所受的重力，动滑轮重力为 30 N，吊框的重力为
600 N。求：
（1）10
s 内拉力 F 做功为　 　J。
（2）若上升到此高度还未达到要求，还可利用 B 点下方的伸缩柱。现在（1）的基础上，再利用伸缩柱在 5 s 内将吊框内物体升高了 8 m，则伸缩柱的功率为　 　W。
25．（2020九上·诸暨期末）如图所示，拉力F为5N，物体A以0.1m/s的速度在物体B表面向左做匀速直线运动(B表面足够长)；物体B静止在地面上，受到地面水平向右4N的摩擦力，绳重及摩擦不计。
（1）拉力F做功的功率为　 　W。
（2）物体A向左做匀速直线运动时，弹簧测力计示数为　 　N。
26．（2020九上·镇海期末）步行是一种简易的健身运动，深受运动爱好者的喜爱。
（1）步行时，落地缓冲阶段鞋底发生形变，离地蹬伸时鞋底恢复原状，这一过程中动能与　 　相互转化。
（2）如图为步行示意图。当两脚一前一后着地时重心降低，而单脚着地迈步时重心升高，每走一步要克服重力做功。小科质量为 60kg，每分钟行走 100 步，他步行所消耗的功率是　 　W。
（3）人步行时消耗的能量大于克服自身重力所做功的原因是　 　。（答一点即可）
27．（2020九上·镇海期末）小科利用如图所示的电路测量小灯泡的电功率。实验中电源电压保持不变，小灯泡正常发光时，电压表的示数为2.5V，继续调节滑动变阻器，让小灯泡两端的电压逐渐降低，小灯泡逐渐变暗，小灯泡的实际电功率　 　（填“减小”、“增大”或“不变”）。这段时间内，若小灯泡电阻变化量的绝对值是△R1，滑动变阻器接入电路的电阻变化量的绝对值是△R2，则△R1　 　△R2（填“大于”、“等于”或者“小于”）。（实验中小灯泡的电阻随温度的升高而增加）。
三、解答题
28．（2021九上·台州期中）小明在学了电学知识后，对家里的电瓶车进行了研究，图甲是该电瓶车铭牌的部分参数。然后他进行了测试，获得如图乙、丙所示的速度随时间变化的关系图像和牵引力随时间变化的关系图像。（不考虑空气阻力）
（1）在1～2 s时电瓶车受到的摩擦力为　 　N。
（2）在7～12 s时电瓶车功率为　 　W。
（3）假设电动车一直做匀速直线运动，假设电能全部转化为机械能，若消耗电池容量的50%，理论上能行驶多少千米？
29．（2021九上·杭州期中）古代护城河上安装的吊桥可以看成一个以O为支点的质量均匀杠杆，如图所示，人通过O点正上方的滑轮B用力F将吊桥由图示位置缓慢拉至竖直位置，吊桥AO长为10m，BO距离也为10m，吊桥质量为500kg，则（本题中 取1.4， 取1.7）
（1）在答卷的图中画出此时绳子对吊桥拉力F1的力臂L
（2）滑轮B的类型为　 　；
（3）在拉动吊桥慢慢匀速升起的过程中，F1与L的乘积大小的变化为　 　（选填“变大”、“变小”、“先变大后变小”、“先变小后变大”）
（4）若从水平位置将吊桥匀速拉至与水平面呈30度角，则此时的拉力F2为　 　N
（5）若在10秒内从水平位置将吊桥匀速拉至与水平面呈45度角，则该过程中人拉力做功的功率为　 　W
30．（2021九上·温州月考）如图甲所示，滑轮组在竖直向上的拉力F作用下，将重为105N的物体匀速提起，在5s时间内绳子自由端移动的距离为s=3m。图乙是滑轮组工作时的拉力F与绳自由端移动距离s的关系图。
（1）在5秒内物体上升的高度是　 　m；物体上升的速度是　 　m/s。
（2）图乙中阴影部分的面积表示的物理量是　 　。
（3）拉力F的功率是　 　W。
（4）计算滑轮组提升该重物时的机械效率。
31．（2021·江北模拟）如图，一个重为20N的物体在大小不变的力F作用下先后经过光滑水平面和粗糙斜面，其中AB和CD段距离均为 s。
（1）物体在CD段运动时，物体所受重力的方向是　 　。
（2）物体在AB和CD段运动时，拉力F所做的功分别为W1和W2，其大小关系是：W1　 　W2。
（3）若物体在斜面上匀速通过距离s＝20cm，所受拉力F为15N，斜面倾角为30°，则斜面CD段物体所受的摩擦力为多少牛？
四、实验探究题
32．（2021九上·温州月考）在“探究杠杆的平衡条件”实验中，每个钩码重力相等，杠杆刻度均匀。
（1）小周同学所在实验小组完成某次操作后，实验现象如图1所示，他们记录的数据为：动力F1=1.5N，动力臂L1=0.1m，阻力F2=1N，则阻力臂L2=　 　m。
（2）下列四个因素中，不会带来实验误差的是
A．铁架台自身的重力足够大 B．单个钩码的重力不完全相等
C．悬挂钩码的绳套重力偏大 D．杠杆与转轴之间的摩擦偏大
（3）小周同学所在实验小组在完成规定实验后，他们想进一步探究，如果杠杆受到F2、F3两个阻力，结构会怎样？通过实验，他们得到了如图2所示的结果．根据这个结果，可以初步得出，在这种情况下杠杆的平衡条件为：F1L1=　 　。（F1、F2、F3的力臂分别用L1、L2、L3表示）
33．某小组研究小灯泡电功率，小灯泡额定电压为2.5V，电源电压恒定不变，有规格为“10Ω 2A”和“20Ω 2A”的滑动变阻器各一个。
（1）请根据图甲实物电路所示，在方框中画出实验电路图。
（2）如图甲所示，选用“10Ω 2A"规格的滑动变阻器进行实验，连接电路时，需将滑动变阻器的滑片P置于　 　(选填“A”或“B" )端，其目的是　 　 。
（3）接着用开关迅速试触，灯泡发光，电压表示数如图乙，此时灯泡两端电压为　 　 V，为了使灯泡正常发光，接下来的操作是：　 　。
（4）实验中收集信息如下表：
次数 电压表示数/V 电流表示数/A 电功率/W 灯泡亮度
1 2.5 0.30 　 较亮
2 3 0.32 0.96 很亮
3 2 0.26 0.52 稍亮
分析表格中信息可得：
①小灯泡额定功率为　 　W。
②在电路安全范围内，小灯泡两端实际电压越大，　 　，灯泡越亮。
34．（2021·江北模拟）小科在“测量小灯泡的额定功率”实验中，选用的小灯泡标有“2.5V”字样。
（1）如图甲是小科测量小灯泡额定功率不完整的实物电路，请用笔画线代替导线将电路连接完整。
（2）实验时，电压表的示数如图乙所示，则应将滑片向　 　端移到某一位置，才能使小灯泡正常工作，测出其额定功率。
（3）完成上述实验后，小科又设计了一种测额定电压为U1的小灯泡额定功率的方案，如图丙所示，R0是阻值已知的定值电阻。请完成下列操作：
①连接好电路，闭合开关S，将开关S1拨到触点A，移动滑片，使电压表的示数为小灯泡的额定电压U1；
②保持滑片的位置不动，再将开关S1拨到另一触点B，读出电压表的示数U2；
③用U1、U2、R0表示小灯泡的额定功率，则表达式 P＝　 　。
35．（2021·宁波模拟）为了测定小灯泡的电功率，小明利用电压恒为3伏的电源、滑动变阻器、标有“2.5V”字样的小灯泡等器材按图甲方式连接电路进行实验，闭合开关并移动滑片P，获得相关数据如下表：
实验序号 电压/伏 电流/安 电功率/瓦
1 2.0 0.18 0.36
2 2.5 0.50
3 3.0 0.22 0.66
（1）完成实验2后，要想获得实验3的数据，则实验中滑片P的移动情况是　 　。
（2）请分析表中数据，确定小灯泡正常发光时电流表示数，并在图乙中画出此时电流表指针位置。
（3）在滑动变阻器滑片移动过程中，电路消耗的总功率、小灯泡的功率随电流变化如图丙所示，请判断随电流增大，滑动变阻器的功率大小变化是　 　。
36．（2020九上·滨江月考）在日常生活和工农业生产中，提高机械效率有着重要的意义。提高机械效率，要从研究影响机械效率的因素出发，寻求办法。
（1）为了探究影响机械效率的因素，小明选取了大小相同的滑轮，利用图甲和图乙装置进行实验，并把数据整理记录在下表中。
实验
次数 滑轮
材质 钩码重G/N 提升的高h/m 有用功
W有用/J 拉力F/N 绳端移动的距离S/m 总功
W总/J 机械效率/η
1 铝 1 0.1 0.1 0.6 0.3 0.18 56%
2 铝 2 0.1 0.2 1.0 0.3 0.3 67%
3 铝 2 0.2 0.4 1.0 0.6 0.6 67%
4 塑料 2 0.2 0.4 0.8 0.6 0.48 83%
5 塑料 2 0.2 0.4 2.1 0.2 0.42 95%
①比较1和2两次实验发现：在所有滑轮组一定时，提升的钩码　 　，机械效率越高。
②比较3和4两次实验发现：滑轮组的机械效率还与　 　有关。
③比较　 　两次实验发现：在所用滑轮组一定时，机械效率与提升钩码的高度无关。
④第5次实验是利用了图　 　的装置完成的。
⑤利用图甲的装置，把重6N的物体用2.5N的拉力迅速拉起，滑轮组的机械效率为　 　。可见如果没有刻度尺，只有测力计，也可以测量出滑轮组的机械效率。
（2）小明利用图丙装置实验发现：斜面的机械效率与斜面的倾斜程度和摩擦有关，与物重无关。保持斜面倾斜程度不变，可以采用　 　的方法减小摩擦，从而提高斜面的机械效率。
（3）实验表明：额外功越小，总功越接近有用功；进一步推理得出：假设没有额外功，总功等于有用功；可见使用任何机械都　 　。下列物理规律的得出运用了这种研究方法的是　 　。
A、焦耳定律 B、牛顿第一定律 C、阿基米德原理 D、欧姆定律
答案解析部分
1．【答案】D
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【分析】根据机械能守恒的知识分析判断。
【解答】同一个网球，发出时的高度相同，则重力势能相同；速度相同，则动能相同，根据“机械能=动能+重力势能”可知，开始时网球具有的机械能相同。运动过程中不计空气阻力，则到达地面时它们的机械能仍然相等。由于此时它们的重力势能都是0，因此它们的动能都相等，即落到水平面时的速度都相等，故D正确，而A、B、C错误。
故选D。
2．【答案】A
【知识点】功的计算公式的应用；功率计算公式的应用
【解析】【分析】斜面的表面光滑，即没有摩擦力，因此不会克服阻力做额外功，根据W总=W有+W额比较拉力做功的大小，再根据比较拉力的大小，最后根据P=Fv比较拉力的功率大小。
【解答】根据题意可知，斜面光滑，则不会克服阻力做额外功，
根据“W总=W有+W额”可知，二者做的总功W总=W有；
根据W有=Gh可知，两次做的有用功相等；
则二者做的总功相等，即W1=W2。
根据图片可知，斜面的长度s1>s2；
根据公式可知，斜面上的拉力F1根据公式P=Fv可知，拉力做功的功率P1故A正确，而B、C、D错误。
故选A。
3．【答案】D
【知识点】电功率计算公式的应用
【解析】【分析】电流通过电阻时，将电能全部转化为热能，根据分析判断即可。
【解答】A图中只有R1，则总电阻为R1；B图中两个电阻串联，则总电阻为R串；C图中只有R2，则总电阻为R2；D图中两个电阻并联，则总电阻为R并。
根据串并联电路的电阻特点可知，R并根据可知，当总电压和时间一定时，产生的热量与电阻成反比；
则产生的热量Q并>Q1>Q2>Q串；
那么通电相同时间后，水温最高的是D。
故选D。
4．【答案】C
【知识点】密度公式的应用；二力平衡的条件及其应用；浮力大小的计算；杠杆的平衡条件
【解析】【分析】（1）由图乙可知，水箱中没有水时力传感器的示数，即细杆a的上端受到的拉力，根据杠杆的平衡条件得出等式即可求出物体M的重力；确定M完全浸没时力传感器的示数，根据杠杆的平衡条件计算出此时B端受到的作用力，再根据二力平衡原理计算出M受到的浮力，然后根据阿基米德原理计算出物体的体积，最后根据密度公式计算出M的密度；
（2）设M的底面积为S，压力传感器示数为0时M浸入水中的深度为h1，M的高度为h，压力传感器的压力为零时受到的浮力等于M的重力，根据阿基米德原理表示出此时M受到的浮力，由图乙可知M完全浸没时压力传感器的示数，根据杠杆的平衡条件求出B点竖直向下的作用力，对M受力分析可知，受到竖直向上的浮力、竖直向下的重力和杆的作用力，据此求出此时M受到的浮力，根据阿基米德原理表示出M受到的浮力，从而得出每加0.1kg水物体M受到的浮力增加1N，据此求出当传感器示数为0N时加水的质量；
（3）由（2）可知，每加0.1kg水，物体M受到的浮力增加1.5N，加水1kg时水面达到M的下表面，据此求出加水质量为1.8kg时受到的浮力，然后求出物体M受到细杆b向下的压力，水箱对水平面的压力等于水箱、水、M的重力之和加上物体M受到细杆b向下的压力，利用压强公式求出容器对桌面的压强。
（4）加水质量为2kg时，M刚好完全浸没，由（2）可知此时M受到的浮力，根据阿基米德原理可知排开水的重力，水对水箱底部的压力等于水和排开水的重力之和。
【解答】A．由图乙可知，水箱中没有水时（m=0），力传感器的示数为F0=6N（即细杆a的上端受到的拉力为6N），
由杠杆的平衡条件可得：F0×OA=GM×OB；
6N×OA=GM×2OA；
解得：GM=3N。
由图乙可知，当M完全浸没时，压力传感器的示数为24N，
由杠杆的平衡条件可得：FA×OA=FB×OB，
24N×OA=FB×2OA；
解得：FB=12N。
对M受力分析可知，受到竖直向上的浮力、竖直向下的重力和杆的作用力，
则此时M受到的浮力：F浮=GM+FB=3N+12N=15N，
那么M的体积为：；
则M的密度
故A错误；
B．设M的底面积为S，压力传感器示数为0时M浸入水中的深度为h1，M的高度为h，
当压力传感器的压力为零时，M受到的浮力等于M的重力3N，
由阿基米德原理F浮力=ρ水gV排可得：ρ水gSh1=3N ①；
由图乙可知，当M完全浸没时，压力传感器的示数为24N，
则此时M受到的浮力：F浮=15N，
由阿基米德原理可得：ρ水gSh=15N ②
由①和②得：h=5h1，
由图乙可知，加水1kg时水面达到M的下表面（此时浮力为0），加水2kg时M刚好浸没（此时浮力为15N），该过程中增加水的质量为1kg，浮力增大了15N，
所以，每加0.1kg水，物体M受到的浮力增加1.5N，当向水箱中加入质量为1.2kg的水时，受到的浮力为3N，此时传感器的示数为0N，故B错误；
C．由选项B可知，每加0.1kg水，物体M受到的浮力增加1.5N，加水1kg时水面达到M的下表面，加水质量为1.8kg时，浮力为12N，
物体M受到细杆b向下的压力：FB′=F浮′-GM=12N-3N=9N，
水箱对水平面的压力：F=（m水箱+m水）g+GM+FB′=（0.8kg+1.8kg）×10N/kg+3N+9N=38N，
容器对桌面的压强为：，故C正确；
D．加水质量为2kg时，M刚好完全浸没，
由选项B可知此时M受到的浮力是15N，
由阿基米德原理可知排开水的重力是15N，
水对水箱底部的压力：F压=G水+G排=m水g+G排=2kg×10N/kg+15N=35N，故D错误。
故选C。
5．【答案】B
【知识点】二力平衡的条件及其应用；影响摩擦力大小的因素；功的计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据影响滑动摩擦力的因素是否改变比较两个时间段内摩擦力的大小；
（2）首先根据图像确定物体在两个时间段内的运动状态，然后根据力与运动的关系确定拉力与摩擦力的大小关系，从而比较两个拉力的大小，最后根据W=Fs比较做功的大小即可。
【解答】（1）在物体运动的过程中，物体对接触面的压力不变，接触面的粗糙程度不变，则物体受到的摩擦力相等，即f1=f2；
（2）根据图像可知，从A到O，相同的时间内物体前进相同的路程，则物体做匀速直线运动。根据二力平衡的条件可知，此时F1=f。
从O到C，相邻的时间内物体运动的距离不断增大，则物体在做加速运动，即合力的方向与运动方向相同，也就是F2>f。
二者比较可知，F1故B正确，而A、C、D错误。
故选B。
6．【答案】C
【知识点】速度公式及其应用；力与运动的关系；影响摩擦力大小的因素；功的计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据力与运动的关系比较摩擦力的大小，从而确定粗糙程度大小；
（2）根据（1）中的分析判断；
（3）根据图2确定物块在两个区域内通过的距离大小，再根据W=Fs比较做功的大小；
（4）图像与横轴围起来的面积就是物块在这段时间内通过的距离，据此比较大小即可。
【解答】根据图2可知，物体在区域①内做加速运动，此时的合力方向与拉力方向相同，即F-f>0，即f<2N。在区域②内做匀速直线运动，此时f=F=2N，则区域①内的摩擦力小于区域②内的摩擦力，即前者的粗糙程度小于后者，故A、B错误；
根据图2可知，物体在区域①内通过的距离为：；
物体在区域②内通过的距离为：；
则s1=s2，且F1=F2；
根据W=Fs可知，拉力做的功W1=W2，故C正确；
物体在区域③内通过的长度：，则区域③内通过长度大于区域①，故D错误。
故选C。
7．【答案】D
【知识点】功率计算公式的应用；滑轮组及其工作特点；机械效率的计算
【解析】【分析】（1）根据s=nh计算绳子自由端移动的距离；
（2）首先根据W总=Fs计算出总功，再根据计算拉力做功的功率；
（3）根据计算动滑轮的重力；
（4）根据公式计算滑轮组的机械效率。
【解答】A.绳子自由端移动的距离为s=nh=3×1m=3m，故A错误；
B.拉力做的功为：W总=Fs=250N×3m=750J；拉力做功的功率为，故B错误；
C.根据公式得到：，解得：G动=150N，故C错误；
D.此过程滑轮组的机械效率为，故D正确。
故选D。
8．【答案】D
【知识点】二力平衡的条件及其应用；功的计算公式的应用；功率计算公式的应用；滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【分析】（1）（2）首先以动滑轮为对象进行受力分析，根据二力平衡的知识计算出物体A受到绳子的拉力。然后以物体B为对象，根据二力平衡的知识计算出A和B之间摩擦力的大小和方向。最后以物体A为受力对象，再次根据二力平衡的原理分析地面对A的摩擦力的大小和方向；
（3）根据动滑轮的特点及A的移动速度判断滑轮的移动速度；
（4）根据公式P=Fv计算出拉力F的功率。
【解答】以动滑轮为研究对象，两段绳子向右的拉力与向左的拉力平衡，
所以2F拉=F，
则A物体对滑轮的拉力；
根据相互作用力原理可知，滑轮对A的拉力也为5N；
物体B始终处于静止状态，
则测力计对B向右的拉力与A对B向左的摩擦力平衡，
所以fA对B=F示=2N；
根据相互作用力原理可知，物体B对A的摩擦力为2N，方向向右，故B正确不合题意；
物体A向左匀速运动，由力的平衡条件F拉=fB对A+f地可知，
地面对物体A还有向右的摩擦力，
所以物体A受到地面的摩擦力：f地=F拉-fB对A=5N-2N=3N，故A正确不合题意；
由图知，拉力作用在动滑轮的轴上，
此时动滑轮费力但省一半的距离，
所以滑轮移动的速度：，故C正确不合题意；
水平拉力F的功率：P=Fv滑轮=10N×0.1m/s=1W，故D错误符合题意；。
故选D。
9．【答案】D
【知识点】滑轮组及其工作特点；滑轮组绳子拉力的计算；机械效率的计算
【解析】【分析】（1）（3）根据甲图确定承担重力的绳子段数，然后根据s=nh计算出自由端拉力移动的距离，最后根据公式计算出拉力；
（2）根据公式计算出功率；
（4）根据W=Gh计算出滑轮组做的有用功，再根据计算滑轮组的机械效率。
【解答】根据甲图可知，承担重力的绳子段数n=2，则绳子自由端移动的距离：s=nh=2×（0.2m/s×20s）=8m，则工人的拉力为：，故A、C错误；
工人的功率：，故B错误；
滑轮组做的有用功为：W=Gh=160N×4m=640J；
则滑轮组的机械效率为：；
故D正确。
故选D。
10．【答案】C
【知识点】力与运动的关系；动能和势能的大小变化
【解析】【分析】（1）当物体受到的合力方向与运动方向相同时，做加速运动；当合力为零时，加速停止，此时速度最大；当合力的方向与运动方向相反时，做减速运动；
（2）（4）弹性势能的大小与形变程度的大小有关；
（3）分析从a到b的速度变化，进而判断动能变化。
【解答】从a到b的过程中，小球不受阻力，只受水平向右的弹力，此时合力的方向与运动方向相同，小球做加速运动，因此小球的动能逐渐增大，故C正确；
当小球到达b点时，弹簧恢复原长，弹力消失，此时小球受到的合力为零，加速停止，此时速度最大，故A错误；
小球在a点时压缩程度最大，因此弹性势能最大，故B错误；
从b点到c点，弹簧被拉长，且越来越长，因此弹性势能变大，故D错误。
故选C。
11．【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】如图甲所示，R0与R串联，电流表测电路中的电流，电压表测R两端的电压；
（1）当滑片位于b端时，变阻器接入电路中的电阻最大时，此时电路中的电流最小，根据图乙得出电表的示数，根据欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值；
（2）根据滑片的移动方向判定电路电流的变化，根据P=I2R判定R0的电功率的变化；
（3）根据乙图判定电路中的最大电流；
（4）利用P=I2R分析滑动变阻器功率的变化。
【解答】如图甲所示，R0与R串联，电流表测电路中的电流，电压表测R两端的电压；
A.当滑片位于b端时，R0与R串联，电流表测电路中的电流，电压表测R两端的电压，此时电路中的电流最小，
由图乙可知，电路中的电流I小=0.1A，UR=5V，
则滑动变阻器的最大阻值：，故A错误；
B.滑动变阻器的滑片从a端滑到b端的过程中，滑动变阻器接入电路的电阻变大，总电阻变大，根据欧姆定律可知，电路的电流减小，根据P=I2R判定R0的电功率变小，故B错误；
C.根据乙图可知，滑动变阻器接入电路中电阻为0时，电流是最大的，最大电流为0.6A，故C错误；
D.设滑动变阻器的电阻为R，电路中的电流： ，
滑动变阻器R的电功率： ；
所以，当R=R0=10Ω时，滑动变阻器R的功率最大，即滑片在从a端滑到b端的过程中，滑动变阻器的功率先变大后变小，故D正确。
故选D。
12．【答案】A
【知识点】二力平衡的条件及其应用；动能和势能的大小变化；滑轮组绳子拉力的计算；机械效率的计算
【解析】【分析】（1）知道重物A的质量，利用G=mg求其重力；不计绳重和摩擦，滑轮组的机械效率，据此求动滑轮重力；
（2）根据图片确定绳子的有效段数为n，不计绳重与摩擦，然后根据计算出作用在绳子自由端的拉力，再根据力的相互性可知绳子对人向上的拉力。利用G=mg求出人的重力，最后根据F压=G物-G人得出人对地面的压力；
（3）重力势能与质量和物体的高度有关，动能大小质量和速度有关，机械能为重力势能和动能之和；
（4）根据滑轮组的机械效率 分析。
【解答】A.重物A的重力：GA=mAg=60kg×10N/kg=600N；
不计绳重和摩擦，克服动滑轮重力做的功为额外功的唯一来源，
滑轮组的机械效率：；
即
解得：动滑轮重力：G动=200N，故A正确；
B.绳子的有效段数为n=3，因不计绳重与摩擦，
作用在绳子自由端的拉力：；
根据力的相互性，绳子对人向上的拉力为F′=266.7N，
质量为80kg人的重力：G人=m人g=80kg×10N/kg=800N；
故人对地面的压力：F压=G物-G人=800N-266.7N=533.3N，故B错误；
C.重物匀速上升过程中，因速度不变，故重物的动能不变，但因高度变大，重物的重力势能变大，则机械能变大，故C错误；
D.由A知，滑轮组的机械效率：，动滑轮的重力不变，若增加增大重物，则滑轮组机械效率变大，故D错误。
故选A。
13．【答案】B
【知识点】功率计算公式的应用；电器的电功率
【解析】【分析】（1）（2）根据额定电压和额定功率的定义判断；
（3）根据判断；
（4）在串联电路中，电压的分配与电阻成正比，据此判断。
【解答】额定电压是灯泡正常工作时的电压，而额定功率是灯泡正常工作时的功率，这些都是出厂时固定下来的，不会改变，故A错误，B正确；
根据可知，当电压不变时，电路的功率与电阻成反比。如果两个灯泡串联，那么总电阻肯定大于40W灯泡的电阻，则总功率肯定小于40W，故C错误；
根据可知，当额定电压相同时，电阻与额定功率成反比。因为L1的额定功率小于L2，所有L1的电阻大于L2的电阻。二者串联时，电压与电阻成正比，即U1>U2，故D错误。
故选B。
14．【答案】B
【知识点】电功率计算公式的应用
【解析】【分析】根据公式，结合电压和电阻的变化，对功率的大小进行推导计算即可。
【解答】B为电热丝AC的中点抽头，则RAC=2RAB=2RBC，
由电炉的铭牌“220V或110V，500W”可知，其额定功率为500W，额定电压为110V或220V，
由公式可知：在功率P一定时，电阻越大，其工作电压应越大，
则电炉的功率为额定功率500W时，接AC时电压是220V，接AB或BC时，电压是110V；
当A、C端与220V电源相连时，电炉正常工作，电功率为500W，故B正确；
当A、B端与220V电源相连时，电阻变为原来的 ，由可知，功率变为原来的2倍，即1000W，故A错误；
当AC连在一起作为一个接线端时，再将它和B端与110V电源相连，相当于把整个电阻平分成两段后再并联，总电阻变为原来的 ，再将它和B端与110V电源相连时，电压变为原来的
，根据公式可知，此时电功率变不变，仍然为500W，故C错误；
将AC端与110V电源相连时，电阻不变，电压变为原来的，由可知，功率变为原来的
，即125W，故D错误。
故选B。
15．【答案】B
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）在串联电路中，功率与电阻成正比，据此判断哪盏灯较亮；
（2）串联电路各处电流都相等，因此额定电流小的正常发光；
（3）根据W=Pt分析判断；
（4）根据公式比较电阻的大小。
【解答】根据公式可知，当额定电压相同时，功率与电阻成反比。因为甲的功率小于乙的功率，所以电阻R甲大于R乙，故D错误；
当两灯串联时，功率与电阻成正比，即电阻越大，功率越大。因为R甲大于R乙，所以甲的实际功率大于乙，即甲灯较亮，故A错误；
根据可知，当额定电压相同时，甲的额定功率小于乙的额定功率，所以甲的额定电流小于乙的额定电流。串联时各处电流都相等，因此电流小的甲正常发光，故B正确；
根据W=Pt可知，当时间相同时，实际功率越大，消耗的电能越多。因为甲的实际功率大，所以甲消耗的电能比乙大，故C错误。
故选B。
16．【答案】C
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（4）当滑动变阻器接入电路的电阻为0时，电路为R0的简单电路，电路中的电流最大，根据乙图读出此时的电流，根据欧姆定律表示出电源的电压；当滑动变阻器接入电路的电阻最大时，电路中的电流最小，根据图象读出此时电路中的电流和R两端的最大电压，根据欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值；
（1）根据串联电路的电压特点和欧姆定律表示出电源的电压，利用电源的电压不变得出等式即可求出R0的阻值；
（3）根据P=UI求出电路最大的总电功率；
（2）根据P0最小=I最小2R0计算消耗电功率的最小值。
【解答】当滑动变阻器接入电路的电阻为0时，电路为R0的简单电路，电路中的电流最大，
由乙图可知，电路中的最大电流I大=0.4A，
电源电压：U=I大R0=0.4A×R0------------①
当滑动变阻器接入电路的电阻最大时，电路中的电流最小，
由乙图可知，电路中的最小电流I最小=0.05A，R两端的电压UR=7V，
则滑动变阻器的最大阻值：
，故D错误；
电源电压：U=I最小R0+UR=0.05A×R0+7V--------②，
①②联立解得：R0=20Ω，故A错误；
已知电源电压U=8V，
则电路的最大总功率：P最大=UI最大=8V×0.4A=3.2W，故C正确；
R0的最小功率：P0最小=I最小2R0=（0.05A）2×20Ω=0.05W，故B错误。
故选C。
17．【答案】D
【知识点】功的计算公式的应用；功率计算公式的应用；动滑轮及其工作特点
【解析】【分析】（1）要判断出A所受的摩擦力，首先根据拉力F和动滑轮的特点，计算出绳子对A的拉力，对A进行受力分析，根据平衡力的特点计算出A受地面的摩擦力；
（2）根据动滑轮的特点及A的移动速度判断滑轮的移动速度；
（3）根据公式P=Fv计算出拉力F的功率；
（4）利用W=Fs求绳子对物体A做的功。
【解答】A.动滑轮上有2根绳子承担拉力，因为拉力F=24N，所以对A的拉力为FA=.
弹簧测力计的示数恒为5N，则物体B对A的摩擦力fAB为5N，方向向右，
所以地面对A的摩擦力为f地面=FA-fAB=12N-5N=7N，故A错误；
B.A移动的速度即绳端移动的速度为0.2m/s，
所以滑轮的移动速度为，故B错误；
C.水平拉力的功率P=Fv=24N×0.1m/s=2.4W，故C错误；
D.绳子对A的拉力是12N，2s物体A移动的距离为s=vt=0.2m/s×2s=0.4m，
绳子的拉力做功W=Fs=12N×0.4m=4.8J，故D正确。
故选D。
18．【答案】1000；80%；50
【知识点】功的计算公式的应用；机械效率的计算
【解析】【分析】（1）根据W总=Fs计算出推力做的功，根据W有=Gh计算有用功，根据计算出斜面的机械效率。
（2）根据W额=W总-W有计算出克服摩擦做的额外功，再根据计算出斜面对物体的摩擦力。
【解答】（1）推力做的功W总=Fs=250N×4m=1000J；
推力做的有用功W有=Gh=400N×2m=800J；
则斜面的机械效率：。
（2）克服摩擦做的额外功W额=W总-W有=1000J-800J=200J；
斜面对物体的摩擦力为：。
19．【答案】（1）减少
（2）BC之间
（3）B点
【知识点】力与运动的关系；势能的影响因素
【解析】【分析】（1）弹性势能的大小与弹性形变的程度大小有关；
（2）当物体受到的合力与运动方向相同时，做加速运动；当合力为零时，加速停止，此时速度最大；当合力的方向与运动方向相反时，做减速运动。
（3）弹性势能为零，即没有发生弹性形变，据此分析解答。
【解答】（1）由C到B时，弹簧的形变程度减小，即弹性势能减少。
（2）物体从C到A时，开始时，弹力大于阻力，合力向左，即物体向左做加速运动；当弹力和阻力相同时，合力为零，此时加速停止，速度最大；B点时，弹力为零，此时合力向右，物体已经开始做减速运动，因此物体速度最大的点在BC之间，动能最大的点也在BC之间。
（3）当物体停留时，弹性势能为零，即弹簧没有发生形变，因此停留在B点。
20．【答案】相等；5000；18
【知识点】二力平衡的条件及其应用；功的计算公式的应用；滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【分析】（1）不计绳重与摩擦，拉动A向右做匀速直线运动时，根据二力平衡条件分析计算；
（2）已知电动机拉绳子的功率和效率，然后由W=Pt可求得消耗的电能；
（3）已知F2比F1小2N，利用列出等式可求得电动机拉绳的力F1。
【解答】（1）拉动A向右做匀速直线运动，A处于平衡状态，由二力平衡条件可知，A所受的拉力与阻力的大小相等，
（2）已知电动机的效率为60%，电动机拉绳子的功率P=50W，
则电动机的电功率；
电动机工作1min消耗的电能W=P′t=×60s=5000J；
（3）依次拉动物体A、B，电动机的效率都为60%，
不计绳重与摩擦，设动滑轮上绳子的有效股数为n，则：
①
②
由题知，F2+4N=F1 ③
将fA=48N、fB=36N代入①②式，
解得：F1=18N。
21．【答案】（1）先增大后减小
（2）0
（3）3N
【知识点】二力平衡的条件及其应用；动能和势能的大小变化
【解析】【分析】（1）根据丙图，确定小球的速度变化情况；
（2）根据橡皮筋和小球的能量转化判断；
（3）根据丙图和乙图，确定橡皮筋的原长，以及弹力和重力相等时的伸长量，最后跟机0.3N/cm× △L计算小球的重力。
【解答】（1）根据丙图可知，小球从a点运动到c点的过程中，小球下落速度的变化情况是：先增大后减小。
（2）当橡皮筋的伸长量最大时，此时小球的动能全部转化为橡皮筋的弹性势能，即此时它的动能为零，它的速度为零。
（3）根据乙图可知，当下落高度为ha时，橡皮筋的弹力开始增大，即此时橡皮筋开始伸长，那么橡皮筋的原长为ha=0.4m。根据丙图可知，当hb=0.5m时，小球的速度达到最大，此时合力为零，即弹力等于重力。此时橡皮筋伸长△L=0.5m-0.4m=0.1m=10cm，则小球的重力为：0.3N/cm×10cm=3N。
22．【答案】（1） :1
（2）250
【知识点】功率计算公式的应用；杠杆的平衡条件
【解析】【分析】（1）找出杠杆即将离开水平位置和把吊桥拉起到与水平面的夹角为30°时的动力臂和阻力臂，然后结合利用杠杆的平衡条件分别求出F1、F2的大小；
（2）由于不计绳重和摩擦，士兵对吊桥做的功即为克服桥重做的功，那么求出桥重心提升的高度，利用W=Gh即可得出士兵做功的多少，然后根据功率公式 即可得出答案。
【解答】（1）当杆即将离开水平位置时，如下图所示，
AE=OE，OA=OD，
由勾股定理，（OE）2+（AE）2=（OA）2，
2OE2=OA2=（10m）2，
解得：，
根据杠杆的平衡条件得到：F1×OE=G×OB；
F1×m=3000N×；
解得：，
把吊桥拉起到与水平面的夹角为30°时，如右下图，AE′=5m，OA=10m；
由（OE′）2+（AE′）2=（OA）2得到：（OE′）2+（5m）2=（10m）2；
解得：，
因为（OC′）2+（BC）2=（OB）2，
所以，
根据杠杆平衡条件得到：F2×OE′=G×OC′，
F2×=3000N×，
解得：F2=1500N；
所以。
（2）士兵们把吊桥拉起到与水平面的夹角为30°的过程中，
桥的重心升高的距离为：
；
克服重力做的功为：W=Gh=3000N×2.5m=7500J；
那么其平均功率为：。
23．【答案】15；2；0.3
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据甲图可知，定值电阻R0与灯泡并联。首先根据乙图确定电压表示数为3V时通过电流表的示数，再根据计算出通过R0的电流，接下来根据IL=I总-I0计算出通过灯泡的电流，最后根据计算灯泡的电阻。
（2）根据P=UI可知，总功率等于总电压和总电流的乘积，根据乙图确定此时的电压和电流，再根据计算出R0的功率，最后根据PL'=P总-P0'计算出灯泡的实际功率。
【解答】（1）根据甲图可知，定值电阻R0与灯泡并联。
根据乙图可知，当电压表示数为3V时，通过电流表的示数为0.5A；
此时通过R0的电流为：；
通过灯泡的电流为：IL=I总-I0=0.5A-0.3A=0.2A；
灯泡的电阻：。
（2）根据乙图可知，当电压表的示数为2V时，通过电流表的示数为0.35A，
根据P=UI可知，此时总功率恰好为0.7W，
即此时电源电压为2V。
此时R0的实际功率为：，
则灯泡的实际功率为：PL'=P总-P0'=0.7W-0.4W=0.3W。
24．【答案】（1）6000
（2）1920
【知识点】功的计算公式的应用；功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）忽略滑轮和吊绳之间的摩擦力，那么拉力做的功与克服动滑轮、物体和吊框的总重力做的功相等，即W=Fs=G总h。
（2）首先根据W=G总h'计算出伸缩柱做的功，再根据计算出伸缩柱的功率。
【解答】（1）10s内物体上升的高度h=vt=0.5m/s×10s=5m；
忽略滑轮和吊绳之间的摩擦力，
则拉力做的功为：W=Fs=G总h=（570N+30N+600N）×5m=6000J。
（2）伸缩柱做的功为：W=G总h'=（570N+30N+600N）×8m=9600J；
则伸缩柱的功率为：。
25．【答案】（1）1
（2）6
【知识点】二力平衡的条件及其应用；功率计算公式的应用；动滑轮及其工作特点
【解析】【分析】（1）首先根据v=nvA计算出拉力F移动的速度，再根据功率的计算式P=Fv计算功率；
（2）对物体B进行受力分析，根据二力平衡的原理计算弹簧测力计的示数。
【解答】（1）拉力F移动的速度v=nvA=2×0.1m/s=0.2m/s；
拉力F做功的功率：P=Fv=5N×0.2m/s=1W；
（2）动滑轮上承担拉力的绳子段数n=2，
物体A和B之间的摩擦力；
物体B处于静止状态，它受到水平向左的摩擦力f，水平向右的地面施加的摩擦力f'和测力计的拉力F拉，
即f=f'+F拉；
10N=4N+F拉；
解得：F拉=6N。
26．【答案】（1）(弹性)势能
（2）50
（3）四肢运动需要消耗能量；身体肌肉的收缩和拉伸需要消耗能量；心脏推动血液循环需要消能量；人体向外散热需要消耗能量
【知识点】功的计算公式的应用；功率计算公式的应用；动能和势能的概念
【解析】【分析】（1）物体由于发生弹性形变而具有的能量叫弹性势能；
（2）首先根据勾股定理计算出迈步时重心到地面的距离，然后将站立时的重心高度与它相减得到重心上升的高度，再根据W总=nW=nGh计算出每分钟作的总功，最后根据计算步行时的功率；
（3）人再步行时，不光克服重力做功，还要肌肉收缩和拉伸、心脏推动血液，同时向外散热，这些都要消耗能量，据此分析解答。
【解答】（1）步行时，落地缓冲阶段鞋底发生形变，离地蹬伸时鞋底恢复原状，这一过程中动能与弹性势能相互转化。
（2）如下图所示，人迈步时重心到地面的距离：;
行走一步重心上升高度：△h=65cm-60cm=5cm=0.05m；
那么每分钟克服重力做功：W总=nW=nGh=60kg×10N/kg×0.05m×100=300J；
他步行的功率：。
（3）人步行时消耗的能量大于克服自身重力所做功的原因是：四肢运动需要消耗能量；身体肌肉的收缩和拉伸需要消耗能量；心脏推动血液循环需要消能量；人体向外散热需要消耗能量。
27．【答案】减小；小于
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率
【解析】【分析】（1）灯泡的亮度由它的实际功率决定，实际功率越大，它的亮度越大；
（2）灯泡的亮度变小，即总电流变小，那么总电阻变大，此时滑动变阻器的阻值也变大。灯泡的电阻随温度的降低而减小，因此它亮度减小时电阻也变小，根据R总=R变+RL可知，此时灯泡电阻的减小量肯定小于变阻器阻值的增大量，据此分析解答。
【解答】（1）继续调节滑动变阻器，让小灯泡两端的电压逐渐降低，小灯泡逐渐变暗，小灯泡的实际电功率减小。
（2）这段时间内，若小灯泡电阻变化量的绝对值是△R1，滑动变阻器接入电路的电阻变化量的绝对值是△R2，则△R1<△R2。
28．【答案】（1）36
（2）216
（3）解： W=48V×20Ah ×50%=1.728×106J
S= =48000m=48Km
【知识点】二力平衡的条件及其应用；功率计算公式的应用；电功计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据乙图找到电瓶车匀速行驶的时间段，再根据丙图确定此时电瓶车受到牵引力的大小，接下来根据二力平衡的知识计算出它受到摩擦力的大小。接下来根据乙图确定1-2s内车的运动状态，再根据影响摩擦力的因素分析摩擦力是否发生改变即可。
（2）根据图像确定7~12s内电瓶车的牵引力和速度，然后根据P=Fv计算出电瓶车的功率。
（3）首先根据W总=UIt计算出电动车电瓶储藏的电能，再根据W=50%W总计算出转化成的机械能，最后根据 计算出理论上行驶的距离。
【解答】（1）根据图乙可知，电动车在7-12s内做匀速直线运动，速度为6m/s。根据丙图可知，此时电动机受到的牵引力F=36N。根据二力平衡的知识可知，电瓶车受到的摩擦力f=F=36N。在1-2s内电瓶车做加速运动，但是它对地面的压力和接触面的粗糙程度不变，因此它受到的摩擦力不变，还是36N。
（2）在7～12 s时电瓶车功率：P=Fv=36N×6m/s=216W。
29．【答案】（1）
（2）定滑轮
（3）变小
（4）2500
（5）1750
【知识点】功的计算公式的应用；功率计算公式的应用；杠杆的平衡条件；力臂的画法
【解析】【分析】（1）力臂是从杠杆的支点到力的作用线的距离；
（2）固定不动的滑轮为定滑轮，跟随物体一起移动的滑轮为动滑轮。
（3）根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2分析；
（4）根据三角函数的知识计算出动力臂和阻力臂，然后根据杠杆的平衡条件计算即可。
（5）首先根据W=Gh计算出拉力做的功，再根据计算出拉力做功的功率。
【解答】（1）根据图片可知，O点为杠杆的支点，通过O点作AB的垂线，从O到垂足之间的距离为动力臂，如下图所示：
（2）根据图片可知，滑轮B固定在城墙顶端，为定滑轮。
（3）在拉动吊桥慢慢匀速升起的过程中，阻力为吊桥的重力，即阻力保持不变，但是阻力臂L2不断减小，根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知，F1与L的乘积不断减小。
（4）如下图所示，当从水平位置将吊桥匀速拉至与水平面呈30度角时，阻力臂，动力臂。根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2得到：F2×8.5m=500kg×10N/kg×4.25m，解得：F2=2500N。
（5）从水平位置将吊桥匀速拉至与水平面呈45度角，
则吊桥的重心上升的高度：
人拉绳子做的功等于克服吊桥重力做的功，
即拉力做功：W=Gh=500kg×10N/kg×3.5m=17500J；
拉力做功的功率：。
30．【答案】（1）1；0.2
（2）总功
（3）30
（4）解：滑轮组的机械效率： η= ×100%= ×100%= ×100%=70%.
【知识点】功率计算公式的应用；滑轮组及其工作特点；机械效率的计算
【解析】【分析】（1）首先根据s=nh计算出物体上升的高度，再根据计算出物体上升的速度。
（2）根据长方形的面积公式和功的计算式分析解答。
（3）根据乙图，利用公式计算出拉力移动的速度，再确定拉力的大小，最后根据公式P=Fv计算拉力的功率。
（4）首先根据W有=Gh计算出有用功，再根据计算出滑轮组的机械效率。
【解答】（1）根据甲图可知，滑轮组中承担重力的绳子段数n=3，
则物体上升的高度：；
物体上升的速度：。
（2）根据乙图可知，阴影部分为长方形，根据长方形的面积公式S=ab可知，这个长方形的面积S=Fs。因为W=Fs，所以S=W，即阴影部分的面积表示拉力做的总功。
（3）拉力移动的速度；
根据乙图可知，拉力F=50N；
则拉力的功率：P=Fv=50N×0.6m/s=30W。
31．【答案】（1）竖直向下
（2）=
（3）拉力做的总功W总=Fs=15N×0.2m=3J；
克服重力做的有用功W有=Gh=20N×0.2m×=2J；
克服摩擦做的额外功W额=W总-W有=3J-2J=1J；
物体受到的摩擦力。
【知识点】重力及其方向；功的计算公式的应用
【解析】【分析】（1）在地面附近，无论物体处在什么位置，重力的方向总是竖直向下的；
（2）根据公式W=Fs分析比较；
（3）首先根据W总=Fs计算出拉力做的总功，再根据W有=Gh计算出有用功，再根据W额=W总-W有计算出克服摩擦做的额外功，最后根据计算摩擦力。
【解答】（1）物体在CD段运动时，物体所受重力的方向是竖直向下的；
（2）物体在AB和CD段运动时，拉力大小相等，物体运动的距离相等，根据W=Fs可知，拉力做的功相等，即W1=W2；
（3）拉力做的总功W总=Fs=15N×0.2m=3J；
克服重力做的有用功W有=Gh=20N×0.2m×=2J；
克服摩擦做的额外功W额=W总-W有=3J-2J=1J；
物体受到的摩擦力。
32．【答案】（1）0.15
（2）A
（3）F3L3+F2L2
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【分析】（1）根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2分析解答；
（2）根据对杠杆平衡实验的过程的理解分析判断；
（3）无论两侧挂几组钩码，每一组都有自己的力与力臂，据此求出每一个力与相应力臂的乘积，再相加，然后比较两侧力和力臂的乘积之和是否相等即可。
【解答】（1）根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2得到：
1.5N×0.1m=1N×L2；
解得：L2=0.15m；
（2）A．铁架台自身的重力足够大目的使杠杆稳定，但对杠杆的平衡无影响，故A符合题意；
B．单个钩码的重力不完全相等，则多个钩码总重力无法确定，对实验结果有影响，故B不符合题意；
C．悬挂钩码的绳套重力偏大，会对力的真实值有影响，故C不符合题意；
D．杠杆与转轴之间的摩擦偏大会影响杠杆的灵敏，对测量结果造成误差，故D不符合题意，
故选A。
（4）设一个钩码的重力为G，杠杆一个格的长度为L，根据杠杆平衡条件可知，杠杆右侧F3L3+F2L2=2G×2L+2G×4L=12GL；杠杆左侧F1L1=4G×3L=12GL，故左侧等于右侧，故F3L3+F2L2=F1L1。
33．【答案】（1）
（2）A；保护电路
（3）2.8；断开开关，用“20Ω22A”替换“10Ω 2 A”的滑动变阻器，并调节滑片P位于阻值最大处；闭合开关，调节滑片P，直至观察到电压表示数为2.5 V
（4）0.75；消耗的电功率越大
【知识点】测定小灯泡的功率
【解析】【分析】（1）首先根据实物图确定电路的串并联关系，然后按照一定的顺序将各个电器元件依次用符号表示即可。
（2）在闭合开关前，为了防止电流过大而烧坏用电器，因此变阻器的滑片要调到阻值最大的位置；
（3）根据乙图确定电压表的量程和分度值，然后读出电压表的示数。闭合开关后，此时变阻器的滑片在阻值最大的地方，但是电压表的示数却大于灯泡的额定电压2.5V，这说明变阻器的最大阻值太小，因此换用另一个阻值更大的变阻器，然后调节滑片即可。
（4）①根据P额=U额I额计算灯泡的额定功率；
②根据表格分析灯泡亮度与消耗的电功率之间的关系。
【解答】（1）根据甲图可知，除了电压表与灯泡并联外，其它的元件都是串联，即电流从正极出发，依次经过开关、电流表、变阻器、灯泡流回负极，然后电压表与灯泡并联，则电路图如下图：
（2）根据甲图可知，滑动变阻器选择的右下角的接线柱，则滑片在A端时阻值最大，则：连接电路时，需将滑动变阻器的滑片P置于A端，其目的是保护电路 。
（3）根据乙图可知，电压表选择量程0~3V，分度值为0.1V，则电压表的示数为2.8V。为了使灯泡正常发光，接下来的操作为：断开开关，用“20Ω 22A”替换“10Ω 2 A”的滑动变阻器，并调节滑片P位于阻值最大处；闭合开关，调节滑片P，直至观察到电压表示数为2.5 V。
（4）①根据第1组数据可知，小灯泡的额定功率为：P额=U额I额=2.5V×0.3A=0.75W；
②根据表格可知，在电路安全范围内，小灯泡两端实际电压越大，消耗的电功率越大，灯泡越亮。
34．【答案】（1）
（2）A
（3）
【知识点】测定小灯泡的功率
【解析】【分析】（1）在测量灯泡额定功率的实验中，除了电压表与灯泡并联外，其它元件都是串联。要注意电表量程和接线柱的选择，还要注意变阻器接线“一上一下”。
（2）根据乙图读出电压表的示数，然后与灯泡的额定电压比较，确定电压表示数增大还是减小，然后根据U=IR分析电流表的示数变化方向，再根据“电流与电阻的反比关系”确定电阻的变化方向，从而确定变阻器滑片的移动方向。
（3）分析开关断开和闭合时电压表所测电压值的变化，然后根据串联电路的电压特点计算出定值电阻的电压，并根据“串联电路各处电流相等”计算出通过灯泡的额定电流，最后再根据公式P=UI计算灯泡的额定功率。
【解答】（1）电压表应该与灯泡并联，由于2.5V<3V，所以选择0~3V的量程。根据甲图可知，只需将灯泡右端的接线柱与电压表中间的“3”接线柱相连即可，如下图所示：
（2）根据乙图可知，电压表量程选择0~3V，分度值为0.1V，示数为1.8V<2.5V。小灯泡要正常发光，电压表的示数必须增大，根据U=IR可知，通过电路的电流要增大，而总电阻要减小，因此变阻器的滑片应该向A端移动。
（3）根据丙图可知，灯泡、定值电阻R0与变阻器串联。
闭合开关S，将开关S1拨到触点A，移动滑片，使电压表的示数为小灯泡的额定电压U1；
保持滑片的位置不动，再将开关S1拨到另一触点B，读出电压表的示数U2，这是灯泡与R0的总电压；
那么R0两端的电压为：U0=U2-U1；
通过灯泡的额定电流：；
则灯泡的额定功率为：。
35．【答案】（1）滑片P移至最左端
（2）
（3）先增大后减小至零
【知识点】测定小灯泡的功率
【解析】【分析】（1）根据电压表的示数变化确定电流的变化，然后根据“电流与电阻的反比关系”确定变阻器的阻值大小变化，最终确定滑片的移动方向。
（2）首先根据计算出正常发光时通过灯泡的电流，再根据乙图确定选择的量程和分度值，最终确定指针的位置。
（3）根据丙图，利用公式P变=P总-PL确定滑动变阻器功率的变化规律。
【解答】（1）从实验2到实验3，电压表的示数从2.5V变成3V，则电压表的示数增大，根据公式U=IR可知，通过灯泡的电流增大，则电路的总电阻变小，即变阻器的阻值变小，因此滑片向左移动。因为此时电压表的示数等于电源电压，则变阻器接入的阻值为零，那么滑片向左移动到最左端。
（2）小灯泡正常发光时的电流。
根据乙图可知，电流表选择量程0~0.6A，分度值为0.02A，那么电流表的指针应该在0.2处，如下图所示：
（3）根据丙图可知，当电流相等时，AB上的点对应总功率，曲线上的点对应灯泡的功率，根据P变=P总-PL可知，两个点之间纵坐标的距离差就是变阻器的功率。因为图像中对应两点的距离先变大后变小，所以滑动变阻器的电功率先增大后变小到零。
36．【答案】（1）重力越大；动滑轮的重力；2和3；乙；80%
（2）减小接触面的粗糙程度
（3）不能省功；B
【知识点】滑轮组及其工作特点；机械效率的测量实验
【解析】【分析】（1）①比较表格中第1、2次数据，分析哪个因素变化即可；
②比较表格中第3、4次数据，分析哪个因素变化即可；
③根据控制变量法的要求选择对比实验；
④比较钩码上升的高度与绳端移动的距离，从而确定s=nh中的n的数值，进而确定滑轮组的类型；
⑤根据公式计算机械效率。
（2）物体受到的摩擦力越小，克服摩擦做的额外功越小，自然机械效率越高；
（3）额外功越小，机械效率越高，这个可以通过实验数据分析得到；但是没有额外功的情形无法实现，只能通过科学推理得到，据此对各个选项进行判断即可。
【解答】（1）①比较实验1和2可知，在所有滑轮组一定时，提升的钩码重力越大，机械效率越高。
②比较实验3和4可知，二者动滑轮的重力不同，因此滑轮组的机械效率还与动滑轮的重力有关；
③探究滑轮组机械效率与提升钩码的高度无关是，必须控制其它因素相同而改变高度，故选2和3；
④在第5次实验中，钩码上升的高度h=0.2m，绳端移动的距离也是s=0.2m。根据s=nh可知，承担绳子的段数n=1，应该是乙图；
⑤利用图甲的装置，把重6N的物体用2.5N的拉力迅速拉起，
滑轮组的机械效率；
（2）小明利用图丙装置实验发现：斜面的机械效率与斜面的倾斜程度和摩擦有关，与物重无关。保持斜面倾斜程度不变，可以采用减小接触面的粗糙程度的方法减小摩擦，从而提高斜面的机械效率。
（3）验表明：额外功越小，总功越接近有用功；进一步推理得出：假设没有额外功，总功等于有用功；可见使用任何机械都不能省功。
这里使用的研究方法为实验+科学推理。
焦耳定律、阿基米德原理和欧姆定律，主要使用控制变量法，而只有牛顿第一定律使用实验+科学推理的方法，故选B。
1 / 1浙教版九上科学期末复习：能量的转化与守恒3
一、单选题
1．（2021九上·绍兴期中）网球发球机在同一高度以相同的速度朝不同方向分别发出 a、b、c 三个完全一样的球（如图所示），若不计空气阻力，则关于落到水平面时的速度大小关系，下列说法中正确的是（　　）
A．va>vb>vc B．vb>vc>va C．va>vc>vb D．va=vb=vc
【答案】D
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【分析】根据机械能守恒的知识分析判断。
【解答】同一个网球，发出时的高度相同，则重力势能相同；速度相同，则动能相同，根据“机械能=动能+重力势能”可知，开始时网球具有的机械能相同。运动过程中不计空气阻力，则到达地面时它们的机械能仍然相等。由于此时它们的重力势能都是0，因此它们的动能都相等，即落到水平面时的速度都相等，故D正确，而A、B、C错误。
故选D。
2．（2021九上·绍兴期中）如图五所示，将同一物体分别沿光滑的斜面AB、AC以相同的速度从底部匀速拉到顶点A，已知AB>AC，施加的力分别为F1、F2，拉力做的功为W1、W2，拉力做功的功率分别为P1、P2，则下列判断中正确的是 （　　）
A．F1B．F1 >F2 ，W1>W2 ， P1 >P2
C．F1 D．F1P2
【答案】A
【知识点】功的计算公式的应用；功率计算公式的应用
【解析】【分析】斜面的表面光滑，即没有摩擦力，因此不会克服阻力做额外功，根据W总=W有+W额比较拉力做功的大小，再根据比较拉力的大小，最后根据P=Fv比较拉力的功率大小。
【解答】根据题意可知，斜面光滑，则不会克服阻力做额外功，
根据“W总=W有+W额”可知，二者做的总功W总=W有；
根据W有=Gh可知，两次做的有用功相等；
则二者做的总功相等，即W1=W2。
根据图片可知，斜面的长度s1>s2；
根据公式可知，斜面上的拉力F1根据公式P=Fv可知，拉力做功的功率P1故A正确，而B、C、D错误。
故选A。
3．如图所示，在四个相同的水槽中盛有质量相等、温度相同的水，现将阻值为R1、R2的电阻丝(R1A． B．
C． D．
【答案】D
【知识点】电功率计算公式的应用
【解析】【分析】电流通过电阻时，将电能全部转化为热能，根据分析判断即可。
【解答】A图中只有R1，则总电阻为R1；B图中两个电阻串联，则总电阻为R串；C图中只有R2，则总电阻为R2；D图中两个电阻并联，则总电阻为R并。
根据串并联电路的电阻特点可知，R并根据可知，当总电压和时间一定时，产生的热量与电阻成反比；
则产生的热量Q并>Q1>Q2>Q串；
那么通电相同时间后，水温最高的是D。
故选D。
4．（2021·海曙模拟）如图甲所示的力学装置，杠杆OAB始终在水平位置保持平衡，O为杠杆的支点，OB=20A，竖直细杆a的上端通过力传感器相连在天花板上，下端连接杠杆的A点，竖直细杆b的两端分别与杠杆的B点和物体M固定，水箱的质量为0.8kg，底面积为200cm2，不计杠杆、细杆及连接处的重力，力传感器可以显示出细杆a的上端受到作用力的大小，图乙是力传感器的示数大小随水箱中水的质量变化的图像，则（　　）
A．物体M的密度为0.6×103kg/m3
B．当传感器示数为0N时，加水质量为1.4kg
C．当加水质量为1.8kg时，容器对桌面的压强为
D．加水质量为2kg时，水对水箱底部的压力为31N
【答案】C
【知识点】密度公式的应用；二力平衡的条件及其应用；浮力大小的计算；杠杆的平衡条件
【解析】【分析】（1）由图乙可知，水箱中没有水时力传感器的示数，即细杆a的上端受到的拉力，根据杠杆的平衡条件得出等式即可求出物体M的重力；确定M完全浸没时力传感器的示数，根据杠杆的平衡条件计算出此时B端受到的作用力，再根据二力平衡原理计算出M受到的浮力，然后根据阿基米德原理计算出物体的体积，最后根据密度公式计算出M的密度；
（2）设M的底面积为S，压力传感器示数为0时M浸入水中的深度为h1，M的高度为h，压力传感器的压力为零时受到的浮力等于M的重力，根据阿基米德原理表示出此时M受到的浮力，由图乙可知M完全浸没时压力传感器的示数，根据杠杆的平衡条件求出B点竖直向下的作用力，对M受力分析可知，受到竖直向上的浮力、竖直向下的重力和杆的作用力，据此求出此时M受到的浮力，根据阿基米德原理表示出M受到的浮力，从而得出每加0.1kg水物体M受到的浮力增加1N，据此求出当传感器示数为0N时加水的质量；
（3）由（2）可知，每加0.1kg水，物体M受到的浮力增加1.5N，加水1kg时水面达到M的下表面，据此求出加水质量为1.8kg时受到的浮力，然后求出物体M受到细杆b向下的压力，水箱对水平面的压力等于水箱、水、M的重力之和加上物体M受到细杆b向下的压力，利用压强公式求出容器对桌面的压强。
（4）加水质量为2kg时，M刚好完全浸没，由（2）可知此时M受到的浮力，根据阿基米德原理可知排开水的重力，水对水箱底部的压力等于水和排开水的重力之和。
【解答】A．由图乙可知，水箱中没有水时（m=0），力传感器的示数为F0=6N（即细杆a的上端受到的拉力为6N），
由杠杆的平衡条件可得：F0×OA=GM×OB；
6N×OA=GM×2OA；
解得：GM=3N。
由图乙可知，当M完全浸没时，压力传感器的示数为24N，
由杠杆的平衡条件可得：FA×OA=FB×OB，
24N×OA=FB×2OA；
解得：FB=12N。
对M受力分析可知，受到竖直向上的浮力、竖直向下的重力和杆的作用力，
则此时M受到的浮力：F浮=GM+FB=3N+12N=15N，
那么M的体积为：；
则M的密度
故A错误；
B．设M的底面积为S，压力传感器示数为0时M浸入水中的深度为h1，M的高度为h，
当压力传感器的压力为零时，M受到的浮力等于M的重力3N，
由阿基米德原理F浮力=ρ水gV排可得：ρ水gSh1=3N ①；
由图乙可知，当M完全浸没时，压力传感器的示数为24N，
则此时M受到的浮力：F浮=15N，
由阿基米德原理可得：ρ水gSh=15N ②
由①和②得：h=5h1，
由图乙可知，加水1kg时水面达到M的下表面（此时浮力为0），加水2kg时M刚好浸没（此时浮力为15N），该过程中增加水的质量为1kg，浮力增大了15N，
所以，每加0.1kg水，物体M受到的浮力增加1.5N，当向水箱中加入质量为1.2kg的水时，受到的浮力为3N，此时传感器的示数为0N，故B错误；
C．由选项B可知，每加0.1kg水，物体M受到的浮力增加1.5N，加水1kg时水面达到M的下表面，加水质量为1.8kg时，浮力为12N，
物体M受到细杆b向下的压力：FB′=F浮′-GM=12N-3N=9N，
水箱对水平面的压力：F=（m水箱+m水）g+GM+FB′=（0.8kg+1.8kg）×10N/kg+3N+9N=38N，
容器对桌面的压强为：，故C正确；
D．加水质量为2kg时，M刚好完全浸没，
由选项B可知此时M受到的浮力是15N，
由阿基米德原理可知排开水的重力是15N，
水对水箱底部的压力：F压=G水+G排=m水g+G排=2kg×10N/kg+15N=35N，故D错误。
故选C。
5．（2021·宁波模拟）如图所示，在粗糙程度相同的水平面上，先用拉力F1将物体从A拉到O，再改用拉力F2将物体从O拉到C，其中LAO＝LOB，用频闪相机每隔相同的时间拍下物体的位置（用虚线框表示），若拉力F1在AO段所做的功为W1，拉力F2在OB段所做的功为W2，物体在AO段受到的摩擦力为f1，在OC段受到的摩擦力为f2。下列判断正确的是（　　）
A．W1＞W2 B．W1＜W2 C．f1＞f2 D．f1＜f2
【答案】B
【知识点】二力平衡的条件及其应用；影响摩擦力大小的因素；功的计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据影响滑动摩擦力的因素是否改变比较两个时间段内摩擦力的大小；
（2）首先根据图像确定物体在两个时间段内的运动状态，然后根据力与运动的关系确定拉力与摩擦力的大小关系，从而比较两个拉力的大小，最后根据W=Fs比较做功的大小即可。
【解答】（1）在物体运动的过程中，物体对接触面的压力不变，接触面的粗糙程度不变，则物体受到的摩擦力相等，即f1=f2；
（2）根据图像可知，从A到O，相同的时间内物体前进相同的路程，则物体做匀速直线运动。根据二力平衡的条件可知，此时F1=f。
从O到C，相邻的时间内物体运动的距离不断增大，则物体在做加速运动，即合力的方向与运动方向相同，也就是F2>f。
二者比较可知，F1故B正确，而A、C、D错误。
故选B。
6．（2021九下·富阳期中）如图1所示，水平路面由三段粗糙程度不同的区域组成。物块（体积忽略不计）在F＝2N的水平拉力作用下从区域①的最左端由静止开始运动，在刚进入区域③时撤去拉力，物块最终停在区域③的最右端。图2为物块运动的v﹣t图象，下列说法正确的是（　　）
A．区域①路面的粗糙程度比区域②路面的粗糙程度大
B．物块在区域①路面上所受的摩擦力等于2N
C．拉力在区域①中做的功等于区域②中所做的功
D．区域③的长度小于区域①的长度
【答案】C
【知识点】速度公式及其应用；力与运动的关系；影响摩擦力大小的因素；功的计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据力与运动的关系比较摩擦力的大小，从而确定粗糙程度大小；
（2）根据（1）中的分析判断；
（3）根据图2确定物块在两个区域内通过的距离大小，再根据W=Fs比较做功的大小；
（4）图像与横轴围起来的面积就是物块在这段时间内通过的距离，据此比较大小即可。
【解答】根据图2可知，物体在区域①内做加速运动，此时的合力方向与拉力方向相同，即F-f>0，即f<2N。在区域②内做匀速直线运动，此时f=F=2N，则区域①内的摩擦力小于区域②内的摩擦力，即前者的粗糙程度小于后者，故A、B错误；
根据图2可知，物体在区域①内通过的距离为：；
物体在区域②内通过的距离为：；
则s1=s2，且F1=F2；
根据W=Fs可知，拉力做的功W1=W2，故C正确；
物体在区域③内通过的长度：，则区域③内通过长度大于区域①，故D错误。
故选C。
7．（2021·余杭模拟）小乐用如图所示的滑轮组提升G为600N的重物，在绳子自由端施加F为250N的拉力，使重物在4s内匀速上升1m，不计绳重和摩擦。则（　　）
A．绳子自由端移动的距离为2m
B．拉力做功的功率为150W
C．动滑轮重100N
D．此过程滑轮组的机械效率为80%
【答案】D
【知识点】功率计算公式的应用；滑轮组及其工作特点；机械效率的计算
【解析】【分析】（1）根据s=nh计算绳子自由端移动的距离；
（2）首先根据W总=Fs计算出总功，再根据计算拉力做功的功率；
（3）根据计算动滑轮的重力；
（4）根据公式计算滑轮组的机械效率。
【解答】A.绳子自由端移动的距离为s=nh=3×1m=3m，故A错误；
B.拉力做的功为：W总=Fs=250N×3m=750J；拉力做功的功率为，故B错误；
C.根据公式得到：，解得：G动=150N，故C错误；
D.此过程滑轮组的机械效率为，故D正确。
故选D。
8．（2021九下·杭州开学考）如图所示，用10N的力F沿水平方向拉滑轮，可使物体A以0.2m/s的速度在水平面上匀速运动。弹簧测力计的示数恒为2N（不计滑轮、测力计、绳子的重力，滑轮的转轴光滑）。下列说法不正确的是（　　）
A．物体A受到地面水平向右3N的摩擦力
B．物体A受到B的摩擦力是2N
C．滑轮移动的速度是0.1m/s
D．拉力F做功功率为4W
【答案】D
【知识点】二力平衡的条件及其应用；功的计算公式的应用；功率计算公式的应用；滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【分析】（1）（2）首先以动滑轮为对象进行受力分析，根据二力平衡的知识计算出物体A受到绳子的拉力。然后以物体B为对象，根据二力平衡的知识计算出A和B之间摩擦力的大小和方向。最后以物体A为受力对象，再次根据二力平衡的原理分析地面对A的摩擦力的大小和方向；
（3）根据动滑轮的特点及A的移动速度判断滑轮的移动速度；
（4）根据公式P=Fv计算出拉力F的功率。
【解答】以动滑轮为研究对象，两段绳子向右的拉力与向左的拉力平衡，
所以2F拉=F，
则A物体对滑轮的拉力；
根据相互作用力原理可知，滑轮对A的拉力也为5N；
物体B始终处于静止状态，
则测力计对B向右的拉力与A对B向左的摩擦力平衡，
所以fA对B=F示=2N；
根据相互作用力原理可知，物体B对A的摩擦力为2N，方向向右，故B正确不合题意；
物体A向左匀速运动，由力的平衡条件F拉=fB对A+f地可知，
地面对物体A还有向右的摩擦力，
所以物体A受到地面的摩擦力：f地=F拉-fB对A=5N-2N=3N，故A正确不合题意；
由图知，拉力作用在动滑轮的轴上，
此时动滑轮费力但省一半的距离，
所以滑轮移动的速度：，故C正确不合题意；
水平拉力F的功率：P=Fv滑轮=10N×0.1m/s=1W，故D错误符合题意；。
故选D。
9．（2020九上·温州期末）如图甲为工人师傅用滑轮组提升重物的装置示意图，已知动滑轮和水桶总重20N，将重为160N的水以0.2m/s的速度匀速提起，所用时间为20s，此过程工人拉力做的功随时间变化的图像如图乙所示，下列说法正确的是（　　）
A．工人的拉力为200N B．工人做功的功率为100W
C．绳子自由端移动的距离为4m D．该装置的机械效率为80%
【答案】D
【知识点】滑轮组及其工作特点；滑轮组绳子拉力的计算；机械效率的计算
【解析】【分析】（1）（3）根据甲图确定承担重力的绳子段数，然后根据s=nh计算出自由端拉力移动的距离，最后根据公式计算出拉力；
（2）根据公式计算出功率；
（4）根据W=Gh计算出滑轮组做的有用功，再根据计算滑轮组的机械效率。
【解答】根据甲图可知，承担重力的绳子段数n=2，则绳子自由端移动的距离：s=nh=2×（0.2m/s×20s）=8m，则工人的拉力为：，故A、C错误；
工人的功率：，故B错误；
滑轮组做的有用功为：W=Gh=160N×4m=640J；
则滑轮组的机械效率为：；
故D正确。
故选D。
10．（2021九下·台州开学考）如图所示，一弹簧的左端固定，右端连接一个小球，把它们套在光滑的水平杆上。a点是压缩弹簧后小球静止释放的位置，b点是弹簧原长时小球的位置，c点时小球到达最右端的位置。则小球a点运动到c点的过程中，下列说法正确的是（　　）
A．小球在b点，小球的速度最小
B．小球在a点，弹簧的弹性势能最小
C．从a点到b点，小球的动能逐渐增大
D．从b点到c点，弹簧的弹性势能逐渐减小
【答案】C
【知识点】力与运动的关系；动能和势能的大小变化
【解析】【分析】（1）当物体受到的合力方向与运动方向相同时，做加速运动；当合力为零时，加速停止，此时速度最大；当合力的方向与运动方向相反时，做减速运动；
（2）（4）弹性势能的大小与形变程度的大小有关；
（3）分析从a到b的速度变化，进而判断动能变化。
【解答】从a到b的过程中，小球不受阻力，只受水平向右的弹力，此时合力的方向与运动方向相同，小球做加速运动，因此小球的动能逐渐增大，故C正确；
当小球到达b点时，弹簧恢复原长，弹力消失，此时小球受到的合力为零，加速停止，此时速度最大，故A错误；
小球在a点时压缩程度最大，因此弹性势能最大，故B错误；
从b点到c点，弹簧被拉长，且越来越长，因此弹性势能变大，故D错误。
故选C。
11．（2021九上·江干期末）如图甲所示滑动变阻器的滑片从a端滑到b端的过程中，电流表和电压表示数变化的规律如图乙所示。则以下说法正确的是（　　）
A．滑动变阻器的最大阻值为60Ω
B．滑片在滑动的过程中，电阻R0的电功率不断变大
C．滑片在滑动的过程中，电路中的最大电流为0.5A
D．滑片在从a端滑到b端的过程中，滑动变阻器的功率先变大后变小
【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】如图甲所示，R0与R串联，电流表测电路中的电流，电压表测R两端的电压；
（1）当滑片位于b端时，变阻器接入电路中的电阻最大时，此时电路中的电流最小，根据图乙得出电表的示数，根据欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值；
（2）根据滑片的移动方向判定电路电流的变化，根据P=I2R判定R0的电功率的变化；
（3）根据乙图判定电路中的最大电流；
（4）利用P=I2R分析滑动变阻器功率的变化。
【解答】如图甲所示，R0与R串联，电流表测电路中的电流，电压表测R两端的电压；
A.当滑片位于b端时，R0与R串联，电流表测电路中的电流，电压表测R两端的电压，此时电路中的电流最小，
由图乙可知，电路中的电流I小=0.1A，UR=5V，
则滑动变阻器的最大阻值：，故A错误；
B.滑动变阻器的滑片从a端滑到b端的过程中，滑动变阻器接入电路的电阻变大，总电阻变大，根据欧姆定律可知，电路的电流减小，根据P=I2R判定R0的电功率变小，故B错误；
C.根据乙图可知，滑动变阻器接入电路中电阻为0时，电流是最大的，最大电流为0.6A，故C错误；
D.设滑动变阻器的电阻为R，电路中的电流： ，
滑动变阻器R的电功率： ；
所以，当R=R0=10Ω时，滑动变阻器R的功率最大，即滑片在从a端滑到b端的过程中，滑动变阻器的功率先变大后变小，故D正确。
故选D。
12．（2021九上·江干期末）体重为80kg的工人利用如图滑轮组将一质量为 60kg 的重物A匀速提升1m，此时该滑轮组的机械效率为75% (不计绳重与摩擦，g取10N/kg)，小明对此工作过程及装置作出了论断，下列论断正确的是（　　）
A．动滑轮重为200N
B．此过程中，工人对地面的压力为600N
C．重物匀速上升过程中机械能不变
D．若增大重物A，滑轮组机械效率不变
【答案】A
【知识点】二力平衡的条件及其应用；动能和势能的大小变化；滑轮组绳子拉力的计算；机械效率的计算
【解析】【分析】（1）知道重物A的质量，利用G=mg求其重力；不计绳重和摩擦，滑轮组的机械效率，据此求动滑轮重力；
（2）根据图片确定绳子的有效段数为n，不计绳重与摩擦，然后根据计算出作用在绳子自由端的拉力，再根据力的相互性可知绳子对人向上的拉力。利用G=mg求出人的重力，最后根据F压=G物-G人得出人对地面的压力；
（3）重力势能与质量和物体的高度有关，动能大小质量和速度有关，机械能为重力势能和动能之和；
（4）根据滑轮组的机械效率 分析。
【解答】A.重物A的重力：GA=mAg=60kg×10N/kg=600N；
不计绳重和摩擦，克服动滑轮重力做的功为额外功的唯一来源，
滑轮组的机械效率：；
即
解得：动滑轮重力：G动=200N，故A正确；
B.绳子的有效段数为n=3，因不计绳重与摩擦，
作用在绳子自由端的拉力：；
根据力的相互性，绳子对人向上的拉力为F′=266.7N，
质量为80kg人的重力：G人=m人g=80kg×10N/kg=800N；
故人对地面的压力：F压=G物-G人=800N-266.7N=533.3N，故B错误；
C.重物匀速上升过程中，因速度不变，故重物的动能不变，但因高度变大，重物的重力势能变大，则机械能变大，故C错误；
D.由A知，滑轮组的机械效率：，动滑轮的重力不变，若增加增大重物，则滑轮组机械效率变大，故D错误。
故选A。
13．（2021九上·江干期末）把“220V 40W”的灯泡L1和“220V 60W”的灯泡L2串联接入220V电路，下列说法正确的是（　　）
A．两灯泡的额定电功率都变小了
B．两灯泡的额定电压都不变
C．电路实际总功率为100W
D．灯泡L1两端的实际电压比L2两端的实际电压低
【答案】B
【知识点】功率计算公式的应用；电器的电功率
【解析】【分析】（1）（2）根据额定电压和额定功率的定义判断；
（3）根据判断；
（4）在串联电路中，电压的分配与电阻成正比，据此判断。
【解答】额定电压是灯泡正常工作时的电压，而额定功率是灯泡正常工作时的功率，这些都是出厂时固定下来的，不会改变，故A错误，B正确；
根据可知，当电压不变时，电路的功率与电阻成反比。如果两个灯泡串联，那么总电阻肯定大于40W灯泡的电阻，则总功率肯定小于40W，故C错误；
根据可知，当额定电压相同时，电阻与额定功率成反比。因为L1的额定功率小于L2，所有L1的电阻大于L2的电阻。二者串联时，电压与电阻成正比，即U1>U2，故D错误。
故选B。
14．（2020九上·滨江月考）有一个标有“220V或110V，500W”的电炉，它对应的电炉丝连线图如图所示，其中B为电热丝AC的中点抽头，下列说法正确的是（　　）
A．将AB端与220伏特电源相连功率为250瓦特
B．将AC端与220伏特电源相连功率为500瓦特
C．将AC连在一起作为一个接线端，再将它和B端与110伏特电源相连功率为1000瓦特
D．将AC端与110伏特电源相连功率为250瓦特
【答案】B
【知识点】电功率计算公式的应用
【解析】【分析】根据公式，结合电压和电阻的变化，对功率的大小进行推导计算即可。
【解答】B为电热丝AC的中点抽头，则RAC=2RAB=2RBC，
由电炉的铭牌“220V或110V，500W”可知，其额定功率为500W，额定电压为110V或220V，
由公式可知：在功率P一定时，电阻越大，其工作电压应越大，
则电炉的功率为额定功率500W时，接AC时电压是220V，接AB或BC时，电压是110V；
当A、C端与220V电源相连时，电炉正常工作，电功率为500W，故B正确；
当A、B端与220V电源相连时，电阻变为原来的 ，由可知，功率变为原来的2倍，即1000W，故A错误；
当AC连在一起作为一个接线端时，再将它和B端与110V电源相连，相当于把整个电阻平分成两段后再并联，总电阻变为原来的 ，再将它和B端与110V电源相连时，电压变为原来的
，根据公式可知，此时电功率变不变，仍然为500W，故C错误；
将AC端与110V电源相连时，电阻不变，电压变为原来的，由可知，功率变为原来的
，即125W，故D错误。
故选B。
15．（2020九上·滨江月考）甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示，下列说法中正确的是（　　）
A．当两灯串联在一起时，乙灯较亮
B．当两灯串联在一起时，只允许甲灯泡正常发光，否则可能会损坏
C．当两灯工作时间相同时，甲灯消耗的电能比乙灯少
D．当两灯均正常发光时，乙灯灯丝电阻较大
【答案】B
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）在串联电路中，功率与电阻成正比，据此判断哪盏灯较亮；
（2）串联电路各处电流都相等，因此额定电流小的正常发光；
（3）根据W=Pt分析判断；
（4）根据公式比较电阻的大小。
【解答】根据公式可知，当额定电压相同时，功率与电阻成反比。因为甲的功率小于乙的功率，所以电阻R甲大于R乙，故D错误；
当两灯串联时，功率与电阻成正比，即电阻越大，功率越大。因为R甲大于R乙，所以甲的实际功率大于乙，即甲灯较亮，故A错误；
根据可知，当额定电压相同时，甲的额定功率小于乙的额定功率，所以甲的额定电流小于乙的额定电流。串联时各处电流都相等，因此电流小的甲正常发光，故B正确；
根据W=Pt可知，当时间相同时，实际功率越大，消耗的电能越多。因为甲的实际功率大，所以甲消耗的电能比乙大，故C错误。
故选B。
16．（2020九上·拱墅月考）如图甲所示的电路中，电源电压为8V恒定不变，R0为定值电阻，R为滑动变阻器，闭合开关S后，在滑片P滑动的过程中，电压表与电流表示数的变化关系如图乙所示，根据图像信息可知，下列判断正确的是（　　）
A．R0的阻值是10Ω B．R0的最小功率是0.4W
C．电路的最大总功率是3.2W D．滑动变阻器的最大阻值是14Ω
【答案】C
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（4）当滑动变阻器接入电路的电阻为0时，电路为R0的简单电路，电路中的电流最大，根据乙图读出此时的电流，根据欧姆定律表示出电源的电压；当滑动变阻器接入电路的电阻最大时，电路中的电流最小，根据图象读出此时电路中的电流和R两端的最大电压，根据欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值；
（1）根据串联电路的电压特点和欧姆定律表示出电源的电压，利用电源的电压不变得出等式即可求出R0的阻值；
（3）根据P=UI求出电路最大的总电功率；
（2）根据P0最小=I最小2R0计算消耗电功率的最小值。
【解答】当滑动变阻器接入电路的电阻为0时，电路为R0的简单电路，电路中的电流最大，
由乙图可知，电路中的最大电流I大=0.4A，
电源电压：U=I大R0=0.4A×R0------------①
当滑动变阻器接入电路的电阻最大时，电路中的电流最小，
由乙图可知，电路中的最小电流I最小=0.05A，R两端的电压UR=7V，
则滑动变阻器的最大阻值：
，故D错误；
电源电压：U=I最小R0+UR=0.05A×R0+7V--------②，
①②联立解得：R0=20Ω，故A错误；
已知电源电压U=8V，
则电路的最大总功率：P最大=UI最大=8V×0.4A=3.2W，故C正确；
R0的最小功率：P0最小=I最小2R0=（0.05A）2×20Ω=0.05W，故B错误。
故选C。
17．（2020九上·余杭月考）如图所示，用24N的力F沿水平方向拉滑轮，可使重20N的物体A以0.2m/s的速度在水平面上匀速运动。物体B重10N，弹管测力计的示数恒为5N(不计滑轮、测力计、绳子的重量，滑轮的转轴光滑)。下列说法正确的是（　　）
A．物体A受到地面的摩擦力是5N
B．滑轮移动的速度是0.4m/s
C．水平拉力F的功率是4.8W
D．在2s内绳子对物体A做的功为4.8J
【答案】D
【知识点】功的计算公式的应用；功率计算公式的应用；动滑轮及其工作特点
【解析】【分析】（1）要判断出A所受的摩擦力，首先根据拉力F和动滑轮的特点，计算出绳子对A的拉力，对A进行受力分析，根据平衡力的特点计算出A受地面的摩擦力；
（2）根据动滑轮的特点及A的移动速度判断滑轮的移动速度；
（3）根据公式P=Fv计算出拉力F的功率；
（4）利用W=Fs求绳子对物体A做的功。
【解答】A.动滑轮上有2根绳子承担拉力，因为拉力F=24N，所以对A的拉力为FA=.
弹簧测力计的示数恒为5N，则物体B对A的摩擦力fAB为5N，方向向右，
所以地面对A的摩擦力为f地面=FA-fAB=12N-5N=7N，故A错误；
B.A移动的速度即绳端移动的速度为0.2m/s，
所以滑轮的移动速度为，故B错误；
C.水平拉力的功率P=Fv=24N×0.1m/s=2.4W，故C错误；
D.绳子对A的拉力是12N，2s物体A移动的距离为s=vt=0.2m/s×2s=0.4m，
绳子的拉力做功W=Fs=12N×0.4m=4.8J，故D正确。
故选D。
二、填空题
18．（2021九上·杭州期中）用大小为250N、方向沿斜面向上的推力F，将重为400N的货物由斜面底端推至车箱，已知斜面长s为4m，高h为2m，如图所示，则此过程中推力所做的功为　 　J，斜面的机械效率为　 　，斜面对货物的摩擦力为　 　N。
【答案】1000；80%；50
【知识点】功的计算公式的应用；机械效率的计算
【解析】【分析】（1）根据W总=Fs计算出推力做的功，根据W有=Gh计算有用功，根据计算出斜面的机械效率。
（2）根据W额=W总-W有计算出克服摩擦做的额外功，再根据计算出斜面对物体的摩擦力。
【解答】（1）推力做的功W总=Fs=250N×4m=1000J；
推力做的有用功W有=Gh=400N×2m=800J；
则斜面的机械效率：。
（2）克服摩擦做的额外功W额=W总-W有=1000J-800J=200J；
斜面对物体的摩擦力为：。
19．（2021九上·杭州期中）物体G和弹簧相连固定于墙壁上，当物体处于位置B处弹簧没有形变，用力将其拉至C处，松手后物体从C点出发在CA之间往返运动并最终停留在某处，停留时弹簧弹性势能为0。则
（1）由C到B时，弹簧的弹性势能　 　 (填“不变”、“增大”或“减少”)
（2）物体在CA之间运动过程中，物体动能最大的点位于　 　 (选填“B点”、“AB之间”或“BC之间”)
（3）物体最终停留在　 　 (选填“B点”、“AB之间”
、“BC之间” )
【答案】（1）减少
（2）BC之间
（3）B点
【知识点】力与运动的关系；势能的影响因素
【解析】【分析】（1）弹性势能的大小与弹性形变的程度大小有关；
（2）当物体受到的合力与运动方向相同时，做加速运动；当合力为零时，加速停止，此时速度最大；当合力的方向与运动方向相反时，做减速运动。
（3）弹性势能为零，即没有发生弹性形变，据此分析解答。
【解答】（1）由C到B时，弹簧的形变程度减小，即弹性势能减少。
（2）物体从C到A时，开始时，弹力大于阻力，合力向左，即物体向左做加速运动；当弹力和阻力相同时，合力为零，此时加速停止，速度最大；B点时，弹力为零，此时合力向右，物体已经开始做减速运动，因此物体速度最大的点在BC之间，动能最大的点也在BC之间。
（3）当物体停留时，弹性势能为零，即弹簧没有发生形变，因此停留在B点。
20．（2021·海曙模拟）如图所示，利用电动机通过滑轮组( 虛线框内的滑轮组未画出)依次拉动物体A、B。图中效率为60%的电动机拉绳子的功率为50W且保持不变，不计绳重与摩擦，动滑轮的总重力为6N，拉动A向右做匀速直线运动时，A所受阻力为48N，电动机拉绳的力为F1，此过程中，A所受的拉力与阻力的大小　 　(填“相等”或“不相等”)，电动机工作1min消耗的电能为　 　 J。拉动B向右做匀速直线运动时，B所受阻力为36N，电动机拉绳的力为F2，F2比F1小4N，此时电动机拉绳的力F1为　 　N。(电动机的效率为电动机输出的有用机械功与电流做的总功的比值)
【答案】相等；5000；18
【知识点】二力平衡的条件及其应用；功的计算公式的应用；滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【分析】（1）不计绳重与摩擦，拉动A向右做匀速直线运动时，根据二力平衡条件分析计算；
（2）已知电动机拉绳子的功率和效率，然后由W=Pt可求得消耗的电能；
（3）已知F2比F1小2N，利用列出等式可求得电动机拉绳的力F1。
【解答】（1）拉动A向右做匀速直线运动，A处于平衡状态，由二力平衡条件可知，A所受的拉力与阻力的大小相等，
（2）已知电动机的效率为60%，电动机拉绳子的功率P=50W，
则电动机的电功率；
电动机工作1min消耗的电能W=P′t=×60s=5000J；
（3）依次拉动物体A、B，电动机的效率都为60%，
不计绳重与摩擦，设动滑轮上绳子的有效股数为n，则：
①
②
由题知，F2+4N=F1 ③
将fA=48N、fB=36N代入①②式，
解得：F1=18N。
21．（2021九下·富阳期中）小华在金老师的指导下用小球和弹性很好的轻质橡皮筋等器材进行了如下实验（不考虑空气阻力）。让系于橡皮筋一端的小球，从O点的正下方的P点由静止释放，分别经过a、b、c三点，如图甲所示。整个下落过程中，橡皮筋所受弹力F与小球下落高度h的关系如图乙所示；小球的速度v与下落高度h的关系如图丙所示。
（1）小球从a点运动到c点的过程中，小球下落速度的变化情况是　 　。
（2）当橡皮筋的伸长量最大时，小球的速度为　 　（选填“va”、“vb”或“0”）。
（3）已知该橡皮筋每受到0.3N的拉力就伸长1cm，经测量小球从P点下落到a、b、c三点的距离分别为：ha=0.4m，hb=0.5m，hc=0.7m。则实验中所用小球的重力为　 　。
【答案】（1）先增大后减小
（2）0
（3）3N
【知识点】二力平衡的条件及其应用；动能和势能的大小变化
【解析】【分析】（1）根据丙图，确定小球的速度变化情况；
（2）根据橡皮筋和小球的能量转化判断；
（3）根据丙图和乙图，确定橡皮筋的原长，以及弹力和重力相等时的伸长量，最后跟机0.3N/cm× △L计算小球的重力。
【解答】（1）根据丙图可知，小球从a点运动到c点的过程中，小球下落速度的变化情况是：先增大后减小。
（2）当橡皮筋的伸长量最大时，此时小球的动能全部转化为橡皮筋的弹性势能，即此时它的动能为零，它的速度为零。
（3）根据乙图可知，当下落高度为ha时，橡皮筋的弹力开始增大，即此时橡皮筋开始伸长，那么橡皮筋的原长为ha=0.4m。根据丙图可知，当hb=0.5m时，小球的速度达到最大，此时合力为零，即弹力等于重力。此时橡皮筋伸长△L=0.5m-0.4m=0.1m=10cm，则小球的重力为：0.3N/cm×10cm=3N。
22．（2021九下·鄞州月考）古代护城河上有座吊桥,它的结构原理如图所示。把桥面看成是长为10m,所受重力为3000N的均匀杆OA,可以绕转轴O点在竖直平面内转动,在O点正上方10m处固定一个定滑轮,绳子通过定滑轮与杆的另一端A相连,用力拉动绳子就可以将杆从水平位置缓慢向上拉起。杆即将离开水平位置时,绳子的拉力为F1，当士兵们把吊桥拉起到与水平面的夹角为30°时,绳子的拉力为F2,所用的时间是0.5min(忽略绳子重力、滑轮半径和摩擦)。则：
（1）F1:F2=　 　。
（2）士兵们对吊桥做功的平均功率是　 　W。
【答案】（1） :1
（2）250
【知识点】功率计算公式的应用；杠杆的平衡条件
【解析】【分析】（1）找出杠杆即将离开水平位置和把吊桥拉起到与水平面的夹角为30°时的动力臂和阻力臂，然后结合利用杠杆的平衡条件分别求出F1、F2的大小；
（2）由于不计绳重和摩擦，士兵对吊桥做的功即为克服桥重做的功，那么求出桥重心提升的高度，利用W=Gh即可得出士兵做功的多少，然后根据功率公式 即可得出答案。
【解答】（1）当杆即将离开水平位置时，如下图所示，
AE=OE，OA=OD，
由勾股定理，（OE）2+（AE）2=（OA）2，
2OE2=OA2=（10m）2，
解得：，
根据杠杆的平衡条件得到：F1×OE=G×OB；
F1×m=3000N×；
解得：，
把吊桥拉起到与水平面的夹角为30°时，如右下图，AE′=5m，OA=10m；
由（OE′）2+（AE′）2=（OA）2得到：（OE′）2+（5m）2=（10m）2；
解得：，
因为（OC′）2+（BC）2=（OB）2，
所以，
根据杠杆平衡条件得到：F2×OE′=G×OC′，
F2×=3000N×，
解得：F2=1500N；
所以。
（2）士兵们把吊桥拉起到与水平面的夹角为30°的过程中，
桥的重心升高的距离为：
；
克服重力做的功为：W=Gh=3000N×2.5m=7500J；
那么其平均功率为：。
23．（2020九上·温州期末）如图甲，电源为可调节学生电源，电压表量程为“0~15 V”，电流表量程为“0~0.6 A”， 小灯泡标有“4 V 1 W”字样，R0 为 10 Ω 的定值电阻。电流表随电压表示数变化的 U—I 图像如图乙所示。当电压表示数为 3 V 时，此时灯泡灯丝的电阻是　 　Ω；调节电源电压，当小灯泡与定值电阻R0消耗的总功率为0.7W时，此时的电源电压为　 　V， 小灯泡的实际功率为　 　W。
【答案】15；2；0.3
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据甲图可知，定值电阻R0与灯泡并联。首先根据乙图确定电压表示数为3V时通过电流表的示数，再根据计算出通过R0的电流，接下来根据IL=I总-I0计算出通过灯泡的电流，最后根据计算灯泡的电阻。
（2）根据P=UI可知，总功率等于总电压和总电流的乘积，根据乙图确定此时的电压和电流，再根据计算出R0的功率，最后根据PL'=P总-P0'计算出灯泡的实际功率。
【解答】（1）根据甲图可知，定值电阻R0与灯泡并联。
根据乙图可知，当电压表示数为3V时，通过电流表的示数为0.5A；
此时通过R0的电流为：；
通过灯泡的电流为：IL=I总-I0=0.5A-0.3A=0.2A；
灯泡的电阻：。
（2）根据乙图可知，当电压表的示数为2V时，通过电流表的示数为0.35A，
根据P=UI可知，此时总功率恰好为0.7W，
即此时电源电压为2V。
此时R0的实际功率为：，
则灯泡的实际功率为：PL'=P总-P0'=0.7W-0.4W=0.3W。
24．（2020九上·温州期末）如图所示为温州市公共卫生中心建设过程中用吊车提升建材的示意图。重
570 N 的建材在吊绳拉力
F 的作用下以 0.5 m/s 的速度向上运动了 10 s，忽略滑轮与吊绳间的摩擦力，
起重杆 AC 自重，以及吊绳所受的重力，动滑轮重力为 30 N，吊框的重力为
600 N。求：
（1）10
s 内拉力 F 做功为　 　J。
（2）若上升到此高度还未达到要求，还可利用 B 点下方的伸缩柱。现在（1）的基础上，再利用伸缩柱在 5 s 内将吊框内物体升高了 8 m，则伸缩柱的功率为　 　W。
【答案】（1）6000
（2）1920
【知识点】功的计算公式的应用；功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）忽略滑轮和吊绳之间的摩擦力，那么拉力做的功与克服动滑轮、物体和吊框的总重力做的功相等，即W=Fs=G总h。
（2）首先根据W=G总h'计算出伸缩柱做的功，再根据计算出伸缩柱的功率。
【解答】（1）10s内物体上升的高度h=vt=0.5m/s×10s=5m；
忽略滑轮和吊绳之间的摩擦力，
则拉力做的功为：W=Fs=G总h=（570N+30N+600N）×5m=6000J。
（2）伸缩柱做的功为：W=G总h'=（570N+30N+600N）×8m=9600J；
则伸缩柱的功率为：。
25．（2020九上·诸暨期末）如图所示，拉力F为5N，物体A以0.1m/s的速度在物体B表面向左做匀速直线运动(B表面足够长)；物体B静止在地面上，受到地面水平向右4N的摩擦力，绳重及摩擦不计。
（1）拉力F做功的功率为　 　W。
（2）物体A向左做匀速直线运动时，弹簧测力计示数为　 　N。
【答案】（1）1
（2）6
【知识点】二力平衡的条件及其应用；功率计算公式的应用；动滑轮及其工作特点
【解析】【分析】（1）首先根据v=nvA计算出拉力F移动的速度，再根据功率的计算式P=Fv计算功率；
（2）对物体B进行受力分析，根据二力平衡的原理计算弹簧测力计的示数。
【解答】（1）拉力F移动的速度v=nvA=2×0.1m/s=0.2m/s；
拉力F做功的功率：P=Fv=5N×0.2m/s=1W；
（2）动滑轮上承担拉力的绳子段数n=2，
物体A和B之间的摩擦力；
物体B处于静止状态，它受到水平向左的摩擦力f，水平向右的地面施加的摩擦力f'和测力计的拉力F拉，
即f=f'+F拉；
10N=4N+F拉；
解得：F拉=6N。
26．（2020九上·镇海期末）步行是一种简易的健身运动，深受运动爱好者的喜爱。
（1）步行时，落地缓冲阶段鞋底发生形变，离地蹬伸时鞋底恢复原状，这一过程中动能与　 　相互转化。
（2）如图为步行示意图。当两脚一前一后着地时重心降低，而单脚着地迈步时重心升高，每走一步要克服重力做功。小科质量为 60kg，每分钟行走 100 步，他步行所消耗的功率是　 　W。
（3）人步行时消耗的能量大于克服自身重力所做功的原因是　 　。（答一点即可）
【答案】（1）(弹性)势能
（2）50
（3）四肢运动需要消耗能量；身体肌肉的收缩和拉伸需要消耗能量；心脏推动血液循环需要消能量；人体向外散热需要消耗能量
【知识点】功的计算公式的应用；功率计算公式的应用；动能和势能的概念
【解析】【分析】（1）物体由于发生弹性形变而具有的能量叫弹性势能；
（2）首先根据勾股定理计算出迈步时重心到地面的距离，然后将站立时的重心高度与它相减得到重心上升的高度，再根据W总=nW=nGh计算出每分钟作的总功，最后根据计算步行时的功率；
（3）人再步行时，不光克服重力做功，还要肌肉收缩和拉伸、心脏推动血液，同时向外散热，这些都要消耗能量，据此分析解答。
【解答】（1）步行时，落地缓冲阶段鞋底发生形变，离地蹬伸时鞋底恢复原状，这一过程中动能与弹性势能相互转化。
（2）如下图所示，人迈步时重心到地面的距离：;
行走一步重心上升高度：△h=65cm-60cm=5cm=0.05m；
那么每分钟克服重力做功：W总=nW=nGh=60kg×10N/kg×0.05m×100=300J；
他步行的功率：。
（3）人步行时消耗的能量大于克服自身重力所做功的原因是：四肢运动需要消耗能量；身体肌肉的收缩和拉伸需要消耗能量；心脏推动血液循环需要消能量；人体向外散热需要消耗能量。
27．（2020九上·镇海期末）小科利用如图所示的电路测量小灯泡的电功率。实验中电源电压保持不变，小灯泡正常发光时，电压表的示数为2.5V，继续调节滑动变阻器，让小灯泡两端的电压逐渐降低，小灯泡逐渐变暗，小灯泡的实际电功率　 　（填“减小”、“增大”或“不变”）。这段时间内，若小灯泡电阻变化量的绝对值是△R1，滑动变阻器接入电路的电阻变化量的绝对值是△R2，则△R1　 　△R2（填“大于”、“等于”或者“小于”）。（实验中小灯泡的电阻随温度的升高而增加）。
【答案】减小；小于
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率
【解析】【分析】（1）灯泡的亮度由它的实际功率决定，实际功率越大，它的亮度越大；
（2）灯泡的亮度变小，即总电流变小，那么总电阻变大，此时滑动变阻器的阻值也变大。灯泡的电阻随温度的降低而减小，因此它亮度减小时电阻也变小，根据R总=R变+RL可知，此时灯泡电阻的减小量肯定小于变阻器阻值的增大量，据此分析解答。
【解答】（1）继续调节滑动变阻器，让小灯泡两端的电压逐渐降低，小灯泡逐渐变暗，小灯泡的实际电功率减小。
（2）这段时间内，若小灯泡电阻变化量的绝对值是△R1，滑动变阻器接入电路的电阻变化量的绝对值是△R2，则△R1<△R2。
三、解答题
28．（2021九上·台州期中）小明在学了电学知识后，对家里的电瓶车进行了研究，图甲是该电瓶车铭牌的部分参数。然后他进行了测试，获得如图乙、丙所示的速度随时间变化的关系图像和牵引力随时间变化的关系图像。（不考虑空气阻力）
（1）在1～2 s时电瓶车受到的摩擦力为　 　N。
（2）在7～12 s时电瓶车功率为　 　W。
（3）假设电动车一直做匀速直线运动，假设电能全部转化为机械能，若消耗电池容量的50%，理论上能行驶多少千米？
【答案】（1）36
（2）216
（3）解： W=48V×20Ah ×50%=1.728×106J
S= =48000m=48Km
【知识点】二力平衡的条件及其应用；功率计算公式的应用；电功计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据乙图找到电瓶车匀速行驶的时间段，再根据丙图确定此时电瓶车受到牵引力的大小，接下来根据二力平衡的知识计算出它受到摩擦力的大小。接下来根据乙图确定1-2s内车的运动状态，再根据影响摩擦力的因素分析摩擦力是否发生改变即可。
（2）根据图像确定7~12s内电瓶车的牵引力和速度，然后根据P=Fv计算出电瓶车的功率。
（3）首先根据W总=UIt计算出电动车电瓶储藏的电能，再根据W=50%W总计算出转化成的机械能，最后根据 计算出理论上行驶的距离。
【解答】（1）根据图乙可知，电动车在7-12s内做匀速直线运动，速度为6m/s。根据丙图可知，此时电动机受到的牵引力F=36N。根据二力平衡的知识可知，电瓶车受到的摩擦力f=F=36N。在1-2s内电瓶车做加速运动，但是它对地面的压力和接触面的粗糙程度不变，因此它受到的摩擦力不变，还是36N。
（2）在7～12 s时电瓶车功率：P=Fv=36N×6m/s=216W。
29．（2021九上·杭州期中）古代护城河上安装的吊桥可以看成一个以O为支点的质量均匀杠杆，如图所示，人通过O点正上方的滑轮B用力F将吊桥由图示位置缓慢拉至竖直位置，吊桥AO长为10m，BO距离也为10m，吊桥质量为500kg，则（本题中 取1.4， 取1.7）
（1）在答卷的图中画出此时绳子对吊桥拉力F1的力臂L
（2）滑轮B的类型为　 　；
（3）在拉动吊桥慢慢匀速升起的过程中，F1与L的乘积大小的变化为　 　（选填“变大”、“变小”、“先变大后变小”、“先变小后变大”）
（4）若从水平位置将吊桥匀速拉至与水平面呈30度角，则此时的拉力F2为　 　N
（5）若在10秒内从水平位置将吊桥匀速拉至与水平面呈45度角，则该过程中人拉力做功的功率为　 　W
【答案】（1）
（2）定滑轮
（3）变小
（4）2500
（5）1750
【知识点】功的计算公式的应用；功率计算公式的应用；杠杆的平衡条件；力臂的画法
【解析】【分析】（1）力臂是从杠杆的支点到力的作用线的距离；
（2）固定不动的滑轮为定滑轮，跟随物体一起移动的滑轮为动滑轮。
（3）根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2分析；
（4）根据三角函数的知识计算出动力臂和阻力臂，然后根据杠杆的平衡条件计算即可。
（5）首先根据W=Gh计算出拉力做的功，再根据计算出拉力做功的功率。
【解答】（1）根据图片可知，O点为杠杆的支点，通过O点作AB的垂线，从O到垂足之间的距离为动力臂，如下图所示：
（2）根据图片可知，滑轮B固定在城墙顶端，为定滑轮。
（3）在拉动吊桥慢慢匀速升起的过程中，阻力为吊桥的重力，即阻力保持不变，但是阻力臂L2不断减小，根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知，F1与L的乘积不断减小。
（4）如下图所示，当从水平位置将吊桥匀速拉至与水平面呈30度角时，阻力臂，动力臂。根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2得到：F2×8.5m=500kg×10N/kg×4.25m，解得：F2=2500N。
（5）从水平位置将吊桥匀速拉至与水平面呈45度角，
则吊桥的重心上升的高度：
人拉绳子做的功等于克服吊桥重力做的功，
即拉力做功：W=Gh=500kg×10N/kg×3.5m=17500J；
拉力做功的功率：。
30．（2021九上·温州月考）如图甲所示，滑轮组在竖直向上的拉力F作用下，将重为105N的物体匀速提起，在5s时间内绳子自由端移动的距离为s=3m。图乙是滑轮组工作时的拉力F与绳自由端移动距离s的关系图。
（1）在5秒内物体上升的高度是　 　m；物体上升的速度是　 　m/s。
（2）图乙中阴影部分的面积表示的物理量是　 　。
（3）拉力F的功率是　 　W。
（4）计算滑轮组提升该重物时的机械效率。
【答案】（1）1；0.2
（2）总功
（3）30
（4）解：滑轮组的机械效率： η= ×100%= ×100%= ×100%=70%.
【知识点】功率计算公式的应用；滑轮组及其工作特点；机械效率的计算
【解析】【分析】（1）首先根据s=nh计算出物体上升的高度，再根据计算出物体上升的速度。
（2）根据长方形的面积公式和功的计算式分析解答。
（3）根据乙图，利用公式计算出拉力移动的速度，再确定拉力的大小，最后根据公式P=Fv计算拉力的功率。
（4）首先根据W有=Gh计算出有用功，再根据计算出滑轮组的机械效率。
【解答】（1）根据甲图可知，滑轮组中承担重力的绳子段数n=3，
则物体上升的高度：；
物体上升的速度：。
（2）根据乙图可知，阴影部分为长方形，根据长方形的面积公式S=ab可知，这个长方形的面积S=Fs。因为W=Fs，所以S=W，即阴影部分的面积表示拉力做的总功。
（3）拉力移动的速度；
根据乙图可知，拉力F=50N；
则拉力的功率：P=Fv=50N×0.6m/s=30W。
31．（2021·江北模拟）如图，一个重为20N的物体在大小不变的力F作用下先后经过光滑水平面和粗糙斜面，其中AB和CD段距离均为 s。
（1）物体在CD段运动时，物体所受重力的方向是　 　。
（2）物体在AB和CD段运动时，拉力F所做的功分别为W1和W2，其大小关系是：W1　 　W2。
（3）若物体在斜面上匀速通过距离s＝20cm，所受拉力F为15N，斜面倾角为30°，则斜面CD段物体所受的摩擦力为多少牛？
【答案】（1）竖直向下
（2）=
（3）拉力做的总功W总=Fs=15N×0.2m=3J；
克服重力做的有用功W有=Gh=20N×0.2m×=2J；
克服摩擦做的额外功W额=W总-W有=3J-2J=1J；
物体受到的摩擦力。
【知识点】重力及其方向；功的计算公式的应用
【解析】【分析】（1）在地面附近，无论物体处在什么位置，重力的方向总是竖直向下的；
（2）根据公式W=Fs分析比较；
（3）首先根据W总=Fs计算出拉力做的总功，再根据W有=Gh计算出有用功，再根据W额=W总-W有计算出克服摩擦做的额外功，最后根据计算摩擦力。
【解答】（1）物体在CD段运动时，物体所受重力的方向是竖直向下的；
（2）物体在AB和CD段运动时，拉力大小相等，物体运动的距离相等，根据W=Fs可知，拉力做的功相等，即W1=W2；
（3）拉力做的总功W总=Fs=15N×0.2m=3J；
克服重力做的有用功W有=Gh=20N×0.2m×=2J；
克服摩擦做的额外功W额=W总-W有=3J-2J=1J；
物体受到的摩擦力。
四、实验探究题
32．（2021九上·温州月考）在“探究杠杆的平衡条件”实验中，每个钩码重力相等，杠杆刻度均匀。
（1）小周同学所在实验小组完成某次操作后，实验现象如图1所示，他们记录的数据为：动力F1=1.5N，动力臂L1=0.1m，阻力F2=1N，则阻力臂L2=　 　m。
（2）下列四个因素中，不会带来实验误差的是
A．铁架台自身的重力足够大 B．单个钩码的重力不完全相等
C．悬挂钩码的绳套重力偏大 D．杠杆与转轴之间的摩擦偏大
（3）小周同学所在实验小组在完成规定实验后，他们想进一步探究，如果杠杆受到F2、F3两个阻力，结构会怎样？通过实验，他们得到了如图2所示的结果．根据这个结果，可以初步得出，在这种情况下杠杆的平衡条件为：F1L1=　 　。（F1、F2、F3的力臂分别用L1、L2、L3表示）
【答案】（1）0.15
（2）A
（3）F3L3+F2L2
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【分析】（1）根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2分析解答；
（2）根据对杠杆平衡实验的过程的理解分析判断；
（3）无论两侧挂几组钩码，每一组都有自己的力与力臂，据此求出每一个力与相应力臂的乘积，再相加，然后比较两侧力和力臂的乘积之和是否相等即可。
【解答】（1）根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2得到：
1.5N×0.1m=1N×L2；
解得：L2=0.15m；
（2）A．铁架台自身的重力足够大目的使杠杆稳定，但对杠杆的平衡无影响，故A符合题意；
B．单个钩码的重力不完全相等，则多个钩码总重力无法确定，对实验结果有影响，故B不符合题意；
C．悬挂钩码的绳套重力偏大，会对力的真实值有影响，故C不符合题意；
D．杠杆与转轴之间的摩擦偏大会影响杠杆的灵敏，对测量结果造成误差，故D不符合题意，
故选A。
（4）设一个钩码的重力为G，杠杆一个格的长度为L，根据杠杆平衡条件可知，杠杆右侧F3L3+F2L2=2G×2L+2G×4L=12GL；杠杆左侧F1L1=4G×3L=12GL，故左侧等于右侧，故F3L3+F2L2=F1L1。
33．某小组研究小灯泡电功率，小灯泡额定电压为2.5V，电源电压恒定不变，有规格为“10Ω 2A”和“20Ω 2A”的滑动变阻器各一个。
（1）请根据图甲实物电路所示，在方框中画出实验电路图。
（2）如图甲所示，选用“10Ω 2A"规格的滑动变阻器进行实验，连接电路时，需将滑动变阻器的滑片P置于　 　(选填“A”或“B" )端，其目的是　 　 。
（3）接着用开关迅速试触，灯泡发光，电压表示数如图乙，此时灯泡两端电压为　 　 V，为了使灯泡正常发光，接下来的操作是：　 　。
（4）实验中收集信息如下表：
次数 电压表示数/V 电流表示数/A 电功率/W 灯泡亮度
1 2.5 0.30 　 较亮
2 3 0.32 0.96 很亮
3 2 0.26 0.52 稍亮
分析表格中信息可得：
①小灯泡额定功率为　 　W。
②在电路安全范围内，小灯泡两端实际电压越大，　 　，灯泡越亮。
【答案】（1）
（2）A；保护电路
（3）2.8；断开开关，用“20Ω22A”替换“10Ω 2 A”的滑动变阻器，并调节滑片P位于阻值最大处；闭合开关，调节滑片P，直至观察到电压表示数为2.5 V
（4）0.75；消耗的电功率越大
【知识点】测定小灯泡的功率
【解析】【分析】（1）首先根据实物图确定电路的串并联关系，然后按照一定的顺序将各个电器元件依次用符号表示即可。
（2）在闭合开关前，为了防止电流过大而烧坏用电器，因此变阻器的滑片要调到阻值最大的位置；
（3）根据乙图确定电压表的量程和分度值，然后读出电压表的示数。闭合开关后，此时变阻器的滑片在阻值最大的地方，但是电压表的示数却大于灯泡的额定电压2.5V，这说明变阻器的最大阻值太小，因此换用另一个阻值更大的变阻器，然后调节滑片即可。
（4）①根据P额=U额I额计算灯泡的额定功率；
②根据表格分析灯泡亮度与消耗的电功率之间的关系。
【解答】（1）根据甲图可知，除了电压表与灯泡并联外，其它的元件都是串联，即电流从正极出发，依次经过开关、电流表、变阻器、灯泡流回负极，然后电压表与灯泡并联，则电路图如下图：
（2）根据甲图可知，滑动变阻器选择的右下角的接线柱，则滑片在A端时阻值最大，则：连接电路时，需将滑动变阻器的滑片P置于A端，其目的是保护电路 。
（3）根据乙图可知，电压表选择量程0~3V，分度值为0.1V，则电压表的示数为2.8V。为了使灯泡正常发光，接下来的操作为：断开开关，用“20Ω 22A”替换“10Ω 2 A”的滑动变阻器，并调节滑片P位于阻值最大处；闭合开关，调节滑片P，直至观察到电压表示数为2.5 V。
（4）①根据第1组数据可知，小灯泡的额定功率为：P额=U额I额=2.5V×0.3A=0.75W；
②根据表格可知，在电路安全范围内，小灯泡两端实际电压越大，消耗的电功率越大，灯泡越亮。
34．（2021·江北模拟）小科在“测量小灯泡的额定功率”实验中，选用的小灯泡标有“2.5V”字样。
（1）如图甲是小科测量小灯泡额定功率不完整的实物电路，请用笔画线代替导线将电路连接完整。
（2）实验时，电压表的示数如图乙所示，则应将滑片向　 　端移到某一位置，才能使小灯泡正常工作，测出其额定功率。
（3）完成上述实验后，小科又设计了一种测额定电压为U1的小灯泡额定功率的方案，如图丙所示，R0是阻值已知的定值电阻。请完成下列操作：
①连接好电路，闭合开关S，将开关S1拨到触点A，移动滑片，使电压表的示数为小灯泡的额定电压U1；
②保持滑片的位置不动，再将开关S1拨到另一触点B，读出电压表的示数U2；
③用U1、U2、R0表示小灯泡的额定功率，则表达式 P＝　 　。
【答案】（1）
（2）A
（3）
【知识点】测定小灯泡的功率
【解析】【分析】（1）在测量灯泡额定功率的实验中，除了电压表与灯泡并联外，其它元件都是串联。要注意电表量程和接线柱的选择，还要注意变阻器接线“一上一下”。
（2）根据乙图读出电压表的示数，然后与灯泡的额定电压比较，确定电压表示数增大还是减小，然后根据U=IR分析电流表的示数变化方向，再根据“电流与电阻的反比关系”确定电阻的变化方向，从而确定变阻器滑片的移动方向。
（3）分析开关断开和闭合时电压表所测电压值的变化，然后根据串联电路的电压特点计算出定值电阻的电压，并根据“串联电路各处电流相等”计算出通过灯泡的额定电流，最后再根据公式P=UI计算灯泡的额定功率。
【解答】（1）电压表应该与灯泡并联，由于2.5V<3V，所以选择0~3V的量程。根据甲图可知，只需将灯泡右端的接线柱与电压表中间的“3”接线柱相连即可，如下图所示：
（2）根据乙图可知，电压表量程选择0~3V，分度值为0.1V，示数为1.8V<2.5V。小灯泡要正常发光，电压表的示数必须增大，根据U=IR可知，通过电路的电流要增大，而总电阻要减小，因此变阻器的滑片应该向A端移动。
（3）根据丙图可知，灯泡、定值电阻R0与变阻器串联。
闭合开关S，将开关S1拨到触点A，移动滑片，使电压表的示数为小灯泡的额定电压U1；
保持滑片的位置不动，再将开关S1拨到另一触点B，读出电压表的示数U2，这是灯泡与R0的总电压；
那么R0两端的电压为：U0=U2-U1；
通过灯泡的额定电流：；
则灯泡的额定功率为：。
35．（2021·宁波模拟）为了测定小灯泡的电功率，小明利用电压恒为3伏的电源、滑动变阻器、标有“2.5V”字样的小灯泡等器材按图甲方式连接电路进行实验，闭合开关并移动滑片P，获得相关数据如下表：
实验序号 电压/伏 电流/安 电功率/瓦
1 2.0 0.18 0.36
2 2.5 0.50
3 3.0 0.22 0.66
（1）完成实验2后，要想获得实验3的数据，则实验中滑片P的移动情况是　 　。
（2）请分析表中数据，确定小灯泡正常发光时电流表示数，并在图乙中画出此时电流表指针位置。
（3）在滑动变阻器滑片移动过程中，电路消耗的总功率、小灯泡的功率随电流变化如图丙所示，请判断随电流增大，滑动变阻器的功率大小变化是　 　。
【答案】（1）滑片P移至最左端
（2）
（3）先增大后减小至零
【知识点】测定小灯泡的功率
【解析】【分析】（1）根据电压表的示数变化确定电流的变化，然后根据“电流与电阻的反比关系”确定变阻器的阻值大小变化，最终确定滑片的移动方向。
（2）首先根据计算出正常发光时通过灯泡的电流，再根据乙图确定选择的量程和分度值，最终确定指针的位置。
（3）根据丙图，利用公式P变=P总-PL确定滑动变阻器功率的变化规律。
【解答】（1）从实验2到实验3，电压表的示数从2.5V变成3V，则电压表的示数增大，根据公式U=IR可知，通过灯泡的电流增大，则电路的总电阻变小，即变阻器的阻值变小，因此滑片向左移动。因为此时电压表的示数等于电源电压，则变阻器接入的阻值为零，那么滑片向左移动到最左端。
（2）小灯泡正常发光时的电流。
根据乙图可知，电流表选择量程0~0.6A，分度值为0.02A，那么电流表的指针应该在0.2处，如下图所示：
（3）根据丙图可知，当电流相等时，AB上的点对应总功率，曲线上的点对应灯泡的功率，根据P变=P总-PL可知，两个点之间纵坐标的距离差就是变阻器的功率。因为图像中对应两点的距离先变大后变小，所以滑动变阻器的电功率先增大后变小到零。
36．（2020九上·滨江月考）在日常生活和工农业生产中，提高机械效率有着重要的意义。提高机械效率，要从研究影响机械效率的因素出发，寻求办法。
（1）为了探究影响机械效率的因素，小明选取了大小相同的滑轮，利用图甲和图乙装置进行实验，并把数据整理记录在下表中。
实验
次数 滑轮
材质 钩码重G/N 提升的高h/m 有用功
W有用/J 拉力F/N 绳端移动的距离S/m 总功
W总/J 机械效率/η
1 铝 1 0.1 0.1 0.6 0.3 0.18 56%
2 铝 2 0.1 0.2 1.0 0.3 0.3 67%
3 铝 2 0.2 0.4 1.0 0.6 0.6 67%
4 塑料 2 0.2 0.4 0.8 0.6 0.48 83%
5 塑料 2 0.2 0.4 2.1 0.2 0.42 95%
①比较1和2两次实验发现：在所有滑轮组一定时，提升的钩码　 　，机械效率越高。
②比较3和4两次实验发现：滑轮组的机械效率还与　 　有关。
③比较　 　两次实验发现：在所用滑轮组一定时，机械效率与提升钩码的高度无关。
④第5次实验是利用了图　 　的装置完成的。
⑤利用图甲的装置，把重6N的物体用2.5N的拉力迅速拉起，滑轮组的机械效率为　 　。可见如果没有刻度尺，只有测力计，也可以测量出滑轮组的机械效率。
（2）小明利用图丙装置实验发现：斜面的机械效率与斜面的倾斜程度和摩擦有关，与物重无关。保持斜面倾斜程度不变，可以采用　 　的方法减小摩擦，从而提高斜面的机械效率。
（3）实验表明：额外功越小，总功越接近有用功；进一步推理得出：假设没有额外功，总功等于有用功；可见使用任何机械都　 　。下列物理规律的得出运用了这种研究方法的是　 　。
A、焦耳定律 B、牛顿第一定律 C、阿基米德原理 D、欧姆定律
【答案】（1）重力越大；动滑轮的重力；2和3；乙；80%
（2）减小接触面的粗糙程度
（3）不能省功；B
【知识点】滑轮组及其工作特点；机械效率的测量实验
【解析】【分析】（1）①比较表格中第1、2次数据，分析哪个因素变化即可；
②比较表格中第3、4次数据，分析哪个因素变化即可；
③根据控制变量法的要求选择对比实验；
④比较钩码上升的高度与绳端移动的距离，从而确定s=nh中的n的数值，进而确定滑轮组的类型；
⑤根据公式计算机械效率。
（2）物体受到的摩擦力越小，克服摩擦做的额外功越小，自然机械效率越高；
（3）额外功越小，机械效率越高，这个可以通过实验数据分析得到；但是没有额外功的情形无法实现，只能通过科学推理得到，据此对各个选项进行判断即可。
【解答】（1）①比较实验1和2可知，在所有滑轮组一定时，提升的钩码重力越大，机械效率越高。
②比较实验3和4可知，二者动滑轮的重力不同，因此滑轮组的机械效率还与动滑轮的重力有关；
③探究滑轮组机械效率与提升钩码的高度无关是，必须控制其它因素相同而改变高度，故选2和3；
④在第5次实验中，钩码上升的高度h=0.2m，绳端移动的距离也是s=0.2m。根据s=nh可知，承担绳子的段数n=1，应该是乙图；
⑤利用图甲的装置，把重6N的物体用2.5N的拉力迅速拉起，
滑轮组的机械效率；
（2）小明利用图丙装置实验发现：斜面的机械效率与斜面的倾斜程度和摩擦有关，与物重无关。保持斜面倾斜程度不变，可以采用减小接触面的粗糙程度的方法减小摩擦，从而提高斜面的机械效率。
（3）验表明：额外功越小，总功越接近有用功；进一步推理得出：假设没有额外功，总功等于有用功；可见使用任何机械都不能省功。
这里使用的研究方法为实验+科学推理。
焦耳定律、阿基米德原理和欧姆定律，主要使用控制变量法，而只有牛顿第一定律使用实验+科学推理的方法，故选B。
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