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浙教版科学九上能量的转化与守恒3.4-3.5同步练习（含答案）
一、选择题
1．图所示的实例中，属于做功改变物体内能的是（　　）
A．烧水时水温升高 B．钻木取火
C．冷毛巾给头部降温 D．利用热水袋取暖
2．下列关于内能、热量、温度和做功的说法中不正确的是（　　）
A．某铁块温度降低，内能一定减小
B．温度高的物体把温度传给温度低的物体
C．物体吸热，温度不一定升高
D．一个物体温度升高，可能是外界对物体做功
3．2021年8月20日，航天员聂海胜、刘伯明在机械臂（左图）的辅助下成功从天和核心舱出舱。机械臂的功能类似于人的手臂（杠杆），但它有7个关节，长度可达10多米，具有抓住、拉回、锁死等功能。如图工具在使用时与机械臂工作时属于同一类杠杆的是（　　）
A．羊角锤 B．起子
C．食品夹 D．扳手
4．人踮脚时脚掌可以看作一个杠杆，下列能正确表示踮脚时该杠杆的支点、动力和阻力的示意图是（　　）
A． B． C． D．
5．如图所示，分别用力F1、F2、F3，匀速提起重物A，若不计摩擦，关于三个力的大小关系，下列选项中正确的是（　　）
A．F1＝F2＝F3 B．F1＞F2＞F3
C．F1＞F2＝F3 D．F1＜F2＜F3
6．自行车是最常见的绿色交通工具，具有低碳环保的优点。停放自行车时，若要从如图的四点中选择一点施加竖直向上的力，将后轮略微提起。其中最省力的是（　　）
A．A点 B．B点 C．C点 D．D点
7．关于机械效率的问题，下列说法中正确的是（　　）
A．额外功在总功中所占比例越小，机械效率一定越高
B．单位时间内做功越多，机械效率一定越高
C．做功越多，机械效率一定越高
D．省力越多的机械，机械效率一定越高
8．婚礼上常用的礼花喷射器结构如图，气内有高压气体，气罐通过气阀与纸筒相连，使用时转动纸筒打开气阀，气体将纸筒内的礼花快速喷向远处，对该过程的分析正确的是（　　）
A．罐内气体的内能增加
B．气罐内壁的温度降低
C．罐内气体通过热传递方式改变了内能
D．该过程能量转化方式与汽油机压缩冲程类似
9．如图所示的各种情况中，用同样大小的力F将重物匀速提升，不计绳与滑轮自重、不计摩擦，物重最大的是（　　）
A．GA B．GB C．GC D．GD
10．将质量和初温相同的铜块和铝块（已知c铜＜c铝）同时放在沸水中加热相当长的时间，再迅速让它们相互接触，则（　　）
A．热量将从铝块传递到铜块 B．铝块具有的热量大于铜块
C．两金属块吸收的热量相同 D．它们之间不发生能量转移
11．如图所示，是我国古代《墨经》最早记述的秤的杠杆原理，此时杠杆处于平衡状态，有关它的说法错误的是（　　）
A．“标”“本”表示力臂，“权”“重”表示力
B．“权”“重”增加相同的质量，A端会上扬
C．增大“重”时，若要保持平衡，应把“权”向A端适当移动
D．若将提纽O向B端移动一些，杆秤测量范围变大
12．质量和温度都相同的甲、乙两种物质，用同样的加热器进行加热，它们的温度随时间变化的图像如图所示，下列说法正确的是（　　）
A．甲物质的沸点一定是80℃，乙物质的沸点一定是40℃
B．0～6min甲比乙吸收的热量多
C．甲的比热容大于乙的比热容
D．8～10min甲和乙继续吸热，虽然温度各自保持不变，但甲和乙的内能都不断增加
13．质量为m的同一物体，先用滑轮组（如图甲）匀速提升，后沿斜面（如图乙）匀速拉升，两次物体提升高度均为h，两次拉力大小均为0.8mg，斜面长AB＝2h，则两次提升物体的机械效率（　　）
A．η甲＞η乙 B．η甲＜η乙
C．η甲＝η乙 D．条件不足无法判断
14．在试管中装适量的水，试管口用塞子塞住，用酒精灯对试管加热，如图所示，加热一段时间后，塞子冲出去了，则下列说法正确的是（　　）
A．本实验实际是一个“内燃机”
B．试管口的白气是玻璃管内热空气液化成的小水珠
C．加热过程中，酒精燃烧将化学能全部转化为塞子的机械能
D．玻璃管中气体内能的改变方式既有热传递，也有做功
15．工人利用滑轮组吊起重为2400N的路灯杆（质量分布均匀）。如图所示，这是路灯杆一端刚被匀速拉起的简图。路灯杆离地后被匀速提升1m，绳端拉力F＝1000N。下列说法正确的是（　　）
A．路灯杆一端刚被匀速拉起时，相当于费力杠杆
B．利用该滑轮组既可以省力还可以省功
C．路灯杆离地后，绳端拉力F做的功为1000J
D．路灯杆离地后，滑轮组的机械效率为80%
二、填空题
16．2021年9月17日，神舟十二号搭载三名航天员并在轨道运行3个月后，平安降落在东风着陆场预定区域。如图所示是返回舱落入大气层时，与空气剧烈摩擦的情形，返回舱表面温度升高，这是通过 　 　的方式改变物体内能。返回加速下落的过程中，它的机械能 　 　（选填“增大”、“减小”或“不变”）。
17．王力同学自己动手在家做实验，请据图回答下列问题。
如图①所示，取一个配有活塞的厚壁玻璃筒，筒内放一小团浸有少量乙醚的棉花。快速压下活塞，观察到浸有乙醚的棉花会着火燃烧，说明活塞对玻璃筒内空气做功，可以使物体内能
　 　（填“增大”或“减少”），棉花内能增加是通过 　 　实现的。
（2）王力同学联想到课本中介绍的汽油机，一个工作循环包含四个冲程，图①压缩厚壁玻璃筒实验和图②“热气”冲金属片现象分别相当于如图③、④、⑤、⑥中哪个冲程？　 　。
（3）一台单缸四冲程汽油机，若该汽油机飞轮的转速为600r/min，做功冲程一次对外做功大约为1500J。那么这台汽油机的功率为 　 　W。
18．如图甲所示是某一风景区的盘山公路，之所以要把上山的公路修成这般模样，是因为盘山公路相当于简单机械中的 　 　，使用它可以省 　 　。图乙和图丙所示为生活中常见的两种钉子，其中与盘山公路的力学原理相同的是图 　 　（乙/丙）钉子，为了将它钉进木块，应该用
　 　（敲/拧）的方式更好。
三、探究题
19．如图甲所示是“比较水和煤油吸热升温特点”的实验装置。
（1）加热过程中，用搅棒搅动的目的是 　 　；水和煤油吸热的多少是通过 　 　来反映的（选填“温度计示数”或“加热时间”）。
（2）关于该实验的变量控制，下列要求中不正确的是 　 　（填字母）
A．采用相同的加热方法（如酒精灯火焰的大小，与烧杯底的距离等）
B．烧杯中分别装入相同体积的水和煤油
C．使用相同的烧杯
（3）某同学用同一个加热装置分别给质量和初温都相同的水和煤油加热，分别记录加热时间和升高的温度，根据记录的数据作出了两种液体的温度（T）随时间（t）变化的图象（如图乙所示）。
①根据图象，给水和煤油加热相同的时间时，　 　升高的温度高一些；要使水和煤油升高相同的温度，应给 　 　加热更长的时间，这说明 　 　的吸热能力强些。
②已知水的比热容是4.2×103J/（kg ℃），则煤油的比热容是 　 　J/（kg ℃）。
20．同学们用如图所示的装置“探究杠杆的平衡条件”，其中每个钩码质量都相等。
（1）如图甲所示，杠杆在此位置静止，此时杠杆 　 　（选填“平衡”或“不平衡”）；为使杠杆在水平位置平衡，需将两端的平衡螺母向 　 　调节；挂钩码前，使杠杆在水平位置平衡，是为了挂钩码后便于测量 　 　，且便于寻找杠杆平衡时杠杆应处的位置。
（2）下表中是同学们在实验过程中收集的数据，通过分析实验数据，可得出杠杆平衡的条件是：　 　；
次数 动力F1/N 动力臂L1/cm 动力F2/N 动力臂L2/cm
1 2 3.0 3 2.0
2 1 6.0 2 3.0
3 4 2.0 1 8.0
（3）如图乙所示，若在A位置挂两个钩码，现有三个钩码，根据所得的实验结论可知，需将这三个钩码挂在杠杆O点右侧第 　 　格的位置，使杠杆再次在水平位置平衡。
（4）如图丙所示，用弹簧测力计在B位置向下拉杠杆，保持杠杆在水平位置平衡。弹簧测力计由图中a位置转至b位置时，其示数 　 　（选填“变大”“不变”或“变小”）。
21．在“探究滑轮组机械效率”的实验中：
（1）小明实验小组采用A、B两种绕线方式不同的滑轮组进行实验，发现了一些实际问题。
a．下表是实验中的几组数据，请在空白处填上相应的计算结果。
实验次数 滑轮组 物块重G/N 物块上升的高度h/m 有用功W有/J 拉力F/N 弹簧测力计移动的距离s/m 总功W总/J 机械效率
1 A 0.50 0.2 0.10 0.20 0.4 0.08 125%
2 A 1.90 0.2 0.38 0.95 0.4 0.38 100%
3 B 0.50 0.2 0.10 0.25 0.6
4 B 1.90 0.2 0.38 0.75 0.6 0.45 84.4%
b．实际中机械效率　 　1（选填“＞”、“＝”或“＜”），而表格中1、2两次实验的机械效率分别为100%和125%．这是什么原因？通过观察如图1，手持弹簧测力计在竖直方向时，发现指针的位置不同，中图中指针在零刻线的下方。经过分析，找到了机械效率为100%和125%的原因是：用滑轮组A进行实验时，弹簧测力计的示数比细绳实际的拉力要　 　（选填“大”或“小”，下同），用测量值计算出的总功比细绳实际拉力做的功要　 　，因此测得的机械效率比实际效率要高。
c．实验总结：在测量滑轮组机械效率的实验中，考虑弹簧测力计对读数的影响，测拉力时，弹簧测力计一般要竖直向　 　移动；若弹簧测力计倒置时测拉力，要先将指针调至零刻线处。
（2）小强小组利用两组滑轮组也进行了4次测量，用一个动滑轮和一个定滑轮测得前3组数据，用两个动滑轮和两个定滑轮测得第4组数据，如下表：
实验次数 物重G物/N 动滑轮重G动/N 钩码上升的高度h/m 动力F/N 动力作用点移动的距离s/m 滑轮组的机械效率η/%
1 1 0.5 0.1 0.7 0.3 47.6
2 2 0.5 0.1 1.1 0.3 60.6
3 4 0.5 0.1 2 0.3 66.7
4 4 1 0.1 0.5
a根据表中前3次实验数据，画出图2甲图中滑轮组的绕绳方法。
b．在实验中，测量绳端拉力F时，应尽量　 　向上拉动弹簧测力计，读出图2乙图中弹簧测力计的示数为　 　N，第4次实验时滑轮组的机械效率为　 　。
c．由表中第　 　组数据可知，同一滑轮组的机械效率与物重有关。
d．由表中第3、4组数据可知，同一滑轮组的机械效率与摩擦和　 　有关，请计算出第3组实验中克服摩擦所做的额外功　 　J。
四、解答题
22．如图甲是一种落地式海报架，图乙是海报架的侧视结构示意图。若视海报架为杠杆，水平向右的风将其吹倒的瞬间，支点是 　 　（选填“B”或“C”），请在图乙中画出此时重力G的力臂L2；若要使海报架抵抗更大的风力，可适当 　 　（选填“增大”或“减小”）∠BAC角度的大小。
23．如图所示，杠杆在竖直向下拉力F的作用下将一物体缓慢匀速提升。下表是提升物体时采集到的信息：
物重G（N） OA（m） OB（m） A端上升的高度h（m） B端下降的竖直距离s（m）
40 0.8 0.4 0.2 0.1
（1）若不计杠杆自重和摩擦，求拉力F的大小；
（2）若实际拉力F为90N，求拉力做的总功及杠杆的机械效率。
24．某家庭用太阳能热水器容积为100L，加满水后某段时间太阳能吸收的总热量为3×107J，可以将水从10℃加热到70℃，已知水的比热容为4.2×103J/（kg ℃），求：
（1）水的质量；
（2）水吸收的热量；
（3）该热水器工作时的效率；
（4）若3×107J的热量由燃烧焦炭来提供，需要完全燃烧多少焦炭？（焦炭的热值为q＝3×107J/kg）
答案
1．解：
A、烧水时水温升高，是通过热传递的方式改变物体的内能，故A不符合题意；
B、钻木取火是克服摩擦做功，是通过做功的方式改变物体内能，故B符合题意；
C、发烧时，用冷毛巾给头部降温，一段时间后，毛巾温度升高，体温降低，这是通过热传递改变物体的内能，故C不符合题意；
D、利用热水袋取暖，是通过热传递的方式改变物体的内能，故D不符合题意。
故选：B。
2．解：A、某铁块温度降低，放出热量，铁块的内能减小，故A正确。
B、温度高的物体把热量传给温度低的物体，故B不正确。
C、物体吸收热量，内能增加，可能是温度升高，也可能是状态发生变化，故C正确。
D、一个物体温度升高，物体的内能增加，可能是吸收热量，可能是外界对物体做功，故D正确。
故选：B。
3．解：机械臂在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；羊角锤、起子、扳手在使用过程中，动力臂大于阻力臂，都是省力杠杆；食品夹在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故C正确。
故选：C。
4．解：踮起脚时，脚尖O为支点，人的重力落在脚掌中为阻力，脚干对脚跟的拉力为动力，动力臂大于阻力臂，是一个省力杠杆；如A。
故选：A。
5．解：因为定滑轮相当于一等臂杠杆，只能改变力的方向，而不省力，故定滑轮拉同一重物G，不计摩擦，沿三个不同方向，用的拉力大小相等，即F1、F2、F3都等于物体的重力。故A正确，BCD错误。
故选：A。
6．解：由题可知，自行车可看作一个杠杆，根据杠杆平衡的条件当阻力和阻力臂一定时，动力臂越长，动力越小；如图所示，将后轮提起时，前轮的轴为支点，A点对应动力臂最长，所以，最省力的是A点，故A正确。
故选：A。
7．解：A、额外功在总功中所占比例越小，说明有用功在总功中所占的比例越大，机械效率就越高，故A正确；
B、单位时间内做功越多，表明机械的功率越大，但机械效率不一定越高，故B错误；
C、机械效率是有用功与总功的比值，与做功的多少没有直接关系，故C错误；
D、省力多的机械往往会费更多的距离，因此不能省功，相反，越省力的机械，在做相同有用功的情况下，需要克服机械自重做的额外功越多，机械效率越低，故D错误。
故选：A。
8．解：ABC、在喷出礼花的过程中，罐内的压缩空气对礼花做功，空气内能转化为礼花的机械能；罐内气体内能减少，气罐内壁温度降低，故AC错误，B正确；
D、汽油机做功冲程是将内能转化为机械能，汽油机压缩冲程是将机械能转化为内能，而气体将纸筒内的礼花快速喷向远处时，是将内能转化为机械能，所以与汽油机的做功冲程能量转化方式相同，故D错误。
故选：B。
9．解：因为定滑轮的实质是动力臂等于阻力臂的杠杆，所以使用定滑轮不能省力，好处是能够改变力的方向；因为动滑轮的实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆，使用动滑轮的好处是能够省一半的力；
如图中所示：设将重物匀速提升的力为F，若不计摩擦和滑轮重，
在A中，拉力等于物体重力，F＝GA，
在B中，拉力等于物体重力的一半，即：F＝，所以，GB＝2F，
在C中，拉力等于物体重力的 ，即：F＝，所以，GC＝3F，
在D中，拉力等于物体重力的一半，即：F＝，所以，GD＝2F，
所以物体重力最大的是C。
故选：C。
10．解：铜块和铝块放入沸水中相当长时间，所以可知最后铜块和铝块都和沸水的温度一样。
AD、发生热传递的条件是：物体间存在温度差，当铜块和铝块接触时，温度相同不会发生热传递，故A错误、D正确；
B、热量不能用“具有”“含有”等词语形容，只能使用“传递”等词语，故B错误；
C、热量的计算公式：Q吸＝cm（t﹣t0）可知，质量、初温、末温都相同，铝的比热容大于铜的比热容，故知铝吸收的热量大于铜吸收的热量，故C错误。
故选：D。
11．解：A、由图可知，“权”“重”表示作用在杠杆上的力，“标”“本”表示作用在杠杆上的“权”“重”到支点的距离，即为力臂，故A说法正确。
B、杠杆原本是平衡的，即“权”ד标”＝“重”ד本”。假设左右侧两侧增加的质量均为m，则左侧动力与动力臂的乘积增加量为mד标”，则右侧阻力与阻力臂的乘积增加量为mד本”，因“标”＞“本”，则mד标”＞mד本”，即（“权+m”）ד标”＞（“重+m”）ד本”，所以A段会下沉，故B说法错误。
C、在“权”不变、“重”增大时，若要杠杆仍保持平衡，根据杠杆的平衡条件可知，应减小“本”而增大“标”，即把“权”向A端适当移动，故C说法正确。
D、将提纽O向B端移动一些，“标”增大而“本”变小，则“权”ד标”增大。由杠杆平衡可知“重”增大，即杆秤测量范围增大，故D说法正确。
故选：B。
12．解：A．由图象可知，甲和乙的末温保持不变，但可能处在熔化过程中，也可能处于沸腾过程中，此时的温度不一定是沸点，故A错误；
B．实验中用同样的加热器进行加热，在相同时间内物质吸收的热量是相同的，则在0﹣6min内两物质吸收的热量都是相同的，故B错误；
C．由图可知，在0﹣6min内，加热时间相同，吸收的热量相同，甲的温度变化快，且两物质的质量相同，根据Q＝cmΔt可知，甲的比热容小，故C错误；
D．8﹣10min甲和乙继续吸热，甲和乙的内能都不断增加，故D正确。
故选：D。
13．解：两次提升物体时，提升物体的高度相同，根据W有＝Gh可知，有用功相同；
由图可知，提升物体绳子的条数为2，则自由端移动的距离s＝2h；
物体在斜面通过的距离为AB＝2h，根据W总＝Fs可知，拉力做的总功相同；
由η＝×100%可知，两次提升物体的机械效率相等，即η甲＝η乙。
故选：C。
14．解：A、本实验实际是一个“蒸汽机”，不是内燃机，图中是水蒸气推动塞子做功，水蒸气的内能转化为机械能；内燃机燃烧燃料释放的内能转化为机械能。故A错误；
B、试管口的白气是玻璃管内的水蒸气液化成的小水珠，故B错误；
C、加热过程中，酒精燃烧将化学能大部分转化为塞子的机械能，还有部分能量通过热传递释放给仪器和空气，故C错误；
D、玻璃管中气体内能的改变方式既有热传递，也有做功，具体说：通过热传递增大了气体的内能，通过气体膨胀做功，使内能减小，故D正确。
故选：D。
15．解：A、路灯杆一端刚被匀速拉起时，阻力为路灯杆的重力G，作用点在重心上，绳子对路灯杆的拉力是动力F，支点为路灯杆的左端，可见，动力臂大于阻力臂，所以路灯杆相当于省力杠杆，故A错误。
B、使用任何机械都不省功，故B错误。
C、由图可知承担物重的绳子段数n＝3，路灯杆离地后被匀速提升1m，
则绳子自由端移动距离为：s＝3h＝3×1m＝3m，
绳端拉力F做的功为：W总＝Fs＝1000N×3m＝3000J，故C错误。
D、路灯杆离地后，所做有用功为：W有＝Gh＝2400N×1m＝2400J，
滑轮组的机械效率为：η＝＝×100%＝80%，故D正确。
故选：D。
16．解：
（1）当飞船的返回舱穿越大气层返回地面时，返回舱和大气摩擦生热，返回舱表面温度升高，这是通过做功的方式使其内能增加的；
（2）在返回舱不断下落过程中，克服摩擦做功，有一部分机械能转化为内能，故返回舱的机械能减小。
故答案为：做功；减小。
17．解：（1）下压活塞时，活塞对筒内的空气做功，将机械能转化为空气的内能，使空气温度升高，空气有将热量传递给棉花，当棉花温度达到着火点时，将燃烧起来，故棉花内能增加是通过热传递方式实现的；
（2）由图可见：图③是吸气冲程；图④是压缩冲程，机械能转化为内能；图⑤是做功冲程，内能转化为机械能；图⑥是排气冲程；
从能量转化的角度看，其中与图①实验相同的是压缩冲程，故选④；与图②实验相同的是做功冲程，故选⑤；
（3）汽油机飞轮转速600r/min，每分钟飞轮转动600圈，完成300个工作循环，对外做功300次。
做功冲程工作时，推动活塞一次做功1500J，
1min做功W＝1500J×300＝4.5×105J，
这台汽油机的功率为：
P＝＝＝7.5×103W。
故答案为：（1）增大；热传递；（2）④和⑤；（3）7.5×103。
18．解：（1）盘山公路相当于简单机械中斜面，斜面加长了运动距离，但可以省力，故盘山公路修成了斜面形；
（2）图乙和图丙所示为生活中常见的两种钉子，其中图乙的螺丝钉上的一圈圈螺纹的长相当于斜面的长度，使用斜面可以省力，所以与盘山公路的力学原理相同的是图乙；
为了将它钉进木块，使用时用拧的比较好，拧的时候，相当于沿斜面向上运动的过程，可以省力。若用敲的方式，一圈圈螺纹相当于增加了接触面的粗糙程度，会使摩擦力变大，敲起来更费力。
故答案为：斜面；力；乙；拧。
19．解：（1）加热过程中，用搅棒搅动的目的是受热量均匀，水和油吸热的多少是通过加热时间来反映的。
（2）A．采用相同的加热方法（如酒精灯火焰的大小，与烧杯底的距离等）
C．使用相同的烧杯，是为了保证在相同的时间内吸收的热量相同，AC均正确；
B．烧杯中分别装入相同体积的水和煤油，根据m＝ρV，则水和煤油的质量不相等，错误；
（3）①根据图象，给水和煤油加热相同的时间时，煤油升高的温度高一些；要使水和煤油升高相同的温度，应给水加热更长的时间，根据比较吸热能力的方法，水的吸热能力强些。
②由图象可知，加热4分钟时，水的温度升高：4℃﹣2℃＝2℃，而煤油的升高：6℃﹣2℃＝4℃，根据c＝，相同质量的水和煤油吸收相同的热量，比热容与升高的温度成反比，已知水的比热容是4.2×103J/（kg ℃），则煤油的比热容是：
×4.2×103J/（kg ℃）＝2.1×103J/（kg ℃）。
故答案为：
（1）受热均匀；加热时间；（2）B； （3）煤油；水；水；2.1×103。
20．解：（1）杠杆静或匀速转动时杠杆就处于平衡状态，调节杠杆在水平位置平衡，平衡螺母向上翘的一端移动，如图杠杆的右端上翘，平衡螺母向上翘的右端移动，在水平位置平衡是便于测量力臂，同时消除杠杆自重对实验的影响。
（2）从实验表格中可知，几次实验数据都满足：动力×动力臂＝阻力×阻力臂，即F1L1＝F2L2；
（3）设杠杆的一个小格是L，一个钩码重为G，根据杠杆平衡条件得，2G×3L＝3G×nL，所以n＝2，所以挂在杠杆O点右侧第2格的位置挂3个钩码；
（4）保持B点不变，若拉力F向右倾斜时，此时F的力臂变短，左边力与力臂的乘积不变，根据杠杆的平衡条件，力变大。
故答案为：（1）平衡；右；力臂的长度；（2）动力×动力臂＝阻力×阻力臂，即F1L1＝F2L2；（3）2；（4）变大。
21．解：
（1）a、第3次实验时，总功：W总3＝F3s3＝0.25N×0.6m＝0.15J；
机械效率：η3＝＝×100%＝66.7%；
b、在实际中，由于额外功总是存在的，则有用功小于总功，所以机械效率总小于1；
分析表格中1、2两次实验可知，n＝2，即由两段绳子承担物重，所以拉力向下；由于弹簧测力计本身受重力作用，结合图1的第3幅图可知，测量时测力计的示数偏小，所测的拉力比实际的拉力要小；
因此计算的总功偏小，根据η＝可知，在有用功不变的情况下，总功偏小，所以测量的机械效率偏高；
c、由于测力计本身重力的影响，向下拉动测力计时误差会很大，所以测力计一般要竖直向上拉动。
（2）a、由前3次实验数据可知，s＝3h，所以滑轮组由3段绳子承担物重，因此绳子应从动滑轮绕起，如下图所示：
b、实验中应沿竖直向上匀速拉动弹簧测力计，这样才能准确测出拉力的值；
由图知，测力计的分度值为0.2N，所以其示数为1.6N；
第4次实验时滑轮组的机械效率为：η＝＝＝×100%＝50%；
c、由表中第 1、2、3组数据可知，用同一滑轮组提升不同的重物至同一高度，随着提升物重的增加，滑轮组的机械效率将变大，由此可知：同一滑轮组的机械效率与物重有关；
d、由表中第3、4组数据可知，物重相同，动滑轮重力不同，机械效率不同，由此可得：滑轮组的机械效率与摩擦和动滑轮重有关；
根据表中第3组数据可知，有用功：W有＝Gh＝4N×0.1m＝0.4J；
克服动滑轮重做的额外功：W动＝G动h＝0.5N×0.1m＝0.05J；
总功：W总＝Fs＝2N×0.3m＝0.6J；
则克服绳重及摩擦做的那部分额外功：W额′＝W总﹣W有﹣W动＝0.6J﹣0.4J﹣0.05J＝0.15J。
故答案为：（1）a、0.15；66.7%； b、＜；小；小； c、上；
（2）a、见上图； b、竖直匀速；1.6；50%； c、1、2、3； d、动滑轮重； 0.15。
22．解：杠杆绕着转动的固定点叫支点，支点为杠杆在转动过程中的不动点，视海报架为杠杆，水平向右的风将其吹倒的瞬间，B点在移动，C点不动，故支点为C点；
从支点到动力作用线的距离叫动力臂，重力G的力臂L2如图所示：
∠BAC角度越大，重力G的力臂L2越长，重力G大小不变，根据杠杆平衡原理可知，此时可承受更大的阻力，故若要使海报架抵抗更大的风力，应增大∠BAC角度。
故答案为：C；重力G的力臂L2如图所示：；增大。
23．解：（1）如图，当杠杆从水平位置匀速转到图示位置时，OC、OD为阻力臂和动力臂
∵ΔOCA′∽ΔODB′，
∴＝，大小不变；
又∵FL1＝GL2，阻力（物重G不变），
∴当杠杆匀速转动时，动力F的大小不变；
∵FLOB＝GLOA，
∴F＝＝＝80N；
（2）由表中数据可知，s＝0.1m，h＝0.2m，
W总＝F′s＝90N×0.1m＝9J，
W有用＝Gh＝40N×0.2m＝8J，
杠杆的机械效率：
η＝×100%＝×100%≈88.9%。
答：（1）若不计杠杆自重和摩擦，拉力F的大小为80N；
（2）若实际拉力F为90N，拉力做的总功为9J，杠杆的机械效率88.9%。
24．解：（1）将该热水器装满水，由ρ＝可得水的质量为：
m＝ρV＝1×103kg/m3×100×10﹣3m3＝100kg；
（2）使水温由10℃升高到70℃，水需要吸收热量为：
Q吸＝cm△t＝4.2×103J/（kg ℃）×100kg×（70℃﹣10℃）＝2.52×107J；
（3）热水器工作时的效率：
η＝＝×100%＝84%；
（4）由Q放＝mq可得，
需要完全燃烧焦炭的质量：
m′＝＝＝＝1kg。
答：（1）水的质量是100kg；
（2）水吸收的热量是2.52×107J；
（3）该热水器工作时的效率是84%；
（4）若3×107J的热量由燃烧焦炭来提供，需要完全燃烧1kg焦炭。
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