第三章期末综合复习题-2025-2026学年浙教版九年级上册科学

浙教版九年级上学期第三章期末综合复习题（含教师版解析） 一、功和功率、机械能 1.水车在清洁龙港市街道卫生环境中起到了很重要的作用，洒水车在水平路面上进行酒水作业时保持匀速行驶，则洒水车发动机的牵引力如何改变，洒水车的动能将如何改变（　　） A．牵引力不变，动能不变 B．牵引力减小，动能减小 C．牵引力减小，动能不变 D．牵引力不变，动能减小 2.关于机械能守恒，下列说法正确的是（　　） A．没有外力做功的情况下，机械能才会守恒 B．只有一个力做功时，机械能一定不守恒 C．物体受平衡力作用时，物体的机械能一定会守恒 D．物体受非平衡力作用时，物体的机械能可能会守恒 3.过山车是一项刺激有趣的项目。下列过山车模型中，一定无法到达右边平台的是（　　） A． B． C． D． 4.图甲是简易儿童蹦极装置，活动前给小朋友绑上安全带并固定拉长的弹性绳，通过外力使小朋友停在床上。当撤去外力后，小朋友冲向高空，然后下落至蹦床，蹦床发生形变。图乙中C点为最高点，B点为弹性绳原长，A点为下落最低点，若小朋友始终沿竖直方向运动且忽略绳重及空气阻力等，则下落过程中。下列图像关系最接近事实的是（　　） A． B． C． D． 5.如图1所示，用弹簧测力计水平拉动木块，使它在水平长木板上做匀速直线运动，图2是它运动的路程随时间变化的两段图像下列说法不正确的是（　　） A．图1中木块受到的拉力为3.4N B．木块在AB段和BC段受到的滑动摩擦力之比为1：2 C．AB段和BC段拉力做功的功率之比为2：1 D．AB段和BC段，木块均受平衡力作用 6.质量相同的甲、乙两个小球，从静止开始自由下落，经过如图所示的位置时机械能相等，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A．两球在落地瞬间的速度v甲＜v乙 B．此时甲、乙两球的重力势能相等 C．此时甲、乙两球的速度v甲＜v乙 D．两球下落前的初始位置的高度h甲＝h乙 7.如图所示，同一木块放在同样粗糙的水平面上，在拉力F作用下先后以不同的速度被匀速拉动。甲图中速度为v1、拉力的功率为P甲，乙图中速度为v2，拉力的功率为P乙，丙图中木块上叠放一重物，共同速度为v3，v1＜v2＜v3。则（1）拉力F乙 F丙。（2）功率P甲 P乙。（填“大于”“等于”或“小于”） ​ 8.如图所示，为两个光滑的圆弧槽和一段粗糙的水平面相连接的装置。将质量为m的物体从左侧圆弧槽A点由静止释放，最高到达右侧圆弧槽B点处；然后再次滑下，最高到达左侧圆弧槽C点处。其中A、B两点距离水平面的高度分别为H、h（忽略空气阻力）。 （1）物体从A点滑到水平面时，重力所做的功为 。 （2）物体从A点滑到B点的过程中，损失的机械能转化为物体内能的效率为η，则物体到达B点时温度升高了 。（物体比热容用c表示） （3）C点距离水平面的高度为 。 9.在我国，随着人民生活水平的提高，汽车开始进入普通百姓家庭。小明同学家买了一辆汽车，部分相关参数配置如表所示。（g取10N/kg） 参数 车身质量 油箱容积 理论油耗 全车长度 1200kg 50L 6L/100km 4269mm 车身宽度 车身高度 最高车速 每个轮胎与地面的接触面积 1686mm 1492mm 160km/h 200cm2 （1）观察汽车的外形，若汽车在水平路面上急速行驶，对地面的压力会 （选填“变大”或“变小”），汽车容易失控。 （2）如果他家的汽车正常行驶100km（已知：1L＝10﹣3m3，汽油的密度为0.71×103kg/m3），查阅表中的参数可知，理论情况下该车行驶100km所消耗的汽油的质量是 kg； （3）若汽车启动做直线运动，运动过程中受到的阻力不变，汽车所受牵引力与时间t的关系、汽车运动的速度v与时间t的关系如图甲所示，则在5～10s时间内，汽车受到的阻力是 N；15～30s时间内，汽车的功率为 W，牵引力做 J。 10.小陈开着一辆质量为M小车从水平路面驶入西湖大道，再从高架入口驶入引桥。引桥长度为L，高为h。 （1）当汽车在水平路面行驶时，发动机输出功率恒为P1，此时汽车以v的最大速度匀速行驶，求汽车受到的阻力多大？ （2）当汽车驶入高架引桥，发动机输出功率恒定为P2，已知汽车从引桥底部行驶到顶部所用时间为t，那么在引桥上行驶时汽车做的（输出）总功是多少？ （3）在第（2）问的基础上，试推导汽车在引桥上受到的阻力是水平路面受到阻力的k倍，证明：k。 2、 杠杆滑轮斜面、机械效率 1.如图所示筷子盒在A处施加向下的力时，筷子会从出口滚出。忽略筷子的压力，以下能正确表示按下A处时杠杆示意图的是（　　） A． B． C． D． 2.如图所示，不计滑轮自重及绳子与滑轮之间的摩擦，三个弹簧测力计拉力 三者的关系正确的是（   ） A. B. C. D. 3.如图所示，轻质杠杆AB可绕O点自由转动。当杠杆A端的甲物块悬空；B端的乙球浸没在水中时（不碰容器底和壁），杠杆恰好水平平衡，A、B两端的细线均不可伸长且处于张紧状态。已知OA：OB＝1：2，甲物块重400N，乙球体积为1×10﹣2m3，g取10N/kg。下列说法中正确的是（　　） A．乙球受到的浮力为10N B．杠杆B端所受的拉力为100N C．乙球的重力为300N D．乙球的密度为2×103kg/m3 4.图甲是《墨经》中记载的古代提升重物的工具——“车梯”，图乙是其等效图。利用此“车梯”匀速提升重物时，下列说法正确的是（　　） A．绳端移动的距离是物体上升距离的5倍 B．被提升的物重是绳子拉力的4倍 C．增大物重，所做的有用功增大 D．增大物重，“车梯”的机械效率变高 5.如图所示，F1＝4N，F2＝3N，此时物体A相对于地面静止，物体B以0.1m/s的速度在物体A表面向左做匀速直线运动（不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及滑轮和绳子之间的摩擦）。下列说法错误的是（　　） A．F2的功率为0.6W B．弹簧测力计读数为9N C．物体B对物体A的摩擦力向左，大小为6N D．如果增大F2物体A可能向左运动 6.如图所示，水平桌面上有一长L＝30厘米的长方形木板，其右端距桌面末端s＝25厘米，现用8牛的水平恒力F推木板，木板由静止开始运动，受到的阻力恒定为4牛。为使得木板离开桌面，则推力至少需要作用多少距离（　　） A．55厘米 B．27.5厘米 C．20厘米 D．25厘米 7.如图所示，利用轻质滑轮匀速拉动水平地面上重为G的物体，弹簧测力计B的示数为F示，若物体和地面之间的摩擦力为f，拉力的大小为F，则下列说法正确的是（　　） A．物体和地面之间的摩擦力f＝F示 B．拉力F＝2F示 C．此滑轮的机械效率η D．轻质滑轮移动的距离是物体移动距离的一半 8.如图所示，竖直固定的测力计下端挂一个滑轮组，已知每个滑轮重均为30N，滑轮组下端挂有质量为30kg的物体B，滑轮组绳的末端通过定滑轮沿水平方向与物体A相连，物体A在绳的水平拉力作用下向右做匀速直线运动；用水平向左的力F拉动物体A可使其沿水平桌面向左做匀速直线运动，此时物体B上升的速度大小为6cm/s。若不计绳重及滑轮的摩擦，g取10N/kg，则下列说法中正确的是（　　） A．物体A所受滑动摩擦力大小为110N B．F的大小为210N C．F做功的功率为42W D．提升物体B时的机械效率约为83% 9．工人用图中甲、乙两种方法将圆柱形铁块推倒成丙图情况，工人用甲、乙两种方法时至少要做的功分别为W1 和W2，则W1 W2。（选填“<”、“= ”或“> ”） 10.明在学校运动会上是仪仗队旗手，如图所示，他竖直举红旗前进时，风对红旗水平向右的阻力为20N，其作用点可以看成在A点。已知AB＝1.6m，BC＝0.4m，小明的两只手分别位于B、C两点，他用一只手握紧旗杆的C点不让它下滑，用另一只手握住旗杆的B点不让它倾斜。则握在B点的手对旗杆施的最小力为 N，方向 。他举旗沿水平路面匀速前进10m的过程中克服风力做的功为 J。 11.斜面是生活中常见的简单机械。请回答下列问题： （1）如图所示，工人沿斜面用一定大小的力F把一重为600的物体从光滑斜面底都匀速推到项部（不考虑物体的大小）。已知斜面长L＝3m，高h＝1.5m，则力F＝ 。 （2）请通过分析推理说明当光滑斜面高度不变、倾角增大时，匀速推动同一物体时所用力F的变化情况。 12.现用如图甲所示的装置来探究滑轮组的机械效率η与所挂物重G物的关系，改变G物，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，计算并绘出η与G物关系如图乙所示，若不计绳重和摩擦，则：动滑轮自重为 N；图乙中曲线表明，同一滑轮组的机械效率η随所挂物重G物的增大而增大，最终 （会/不会）达到100%；仅改变图甲中的绕绳方式、重复上述实验，所得到的η﹣G物图线与图乙所示曲线 （相同/不同）。 13.某型号挖掘机的质量3000kg，两履带与地面接触的总面积1.5m2．挖掘机在6s内将装满铲斗质量为0.75t的泥石送到岸边，挖掘深度H＝2m。（如图乙所示）（取g＝10N/kg）求： （1）挖掘机静止在水平地面上不工作时对地面的压强多大？ （2）挖掘机每挖一次泥土并水平移送到岸边，对泥土做功多少？ （3）若发动机的总功率是20kW，挖泥过程中挖掘机的机械效率多大？ 14.如图所示，轻质木板OB可绕O点转动，OB长1.2m，细线AB能承受的最大拉力为60N，在C点放一重为36N的物体M，OC长10cm，此时木板在水平位置处于静止状态，现在物体M上再加一水平向右的拉力F，大小为10N，恰好使物体M在木板上匀速移动。 （1）物体受到的摩擦力为多少？ （2）当物体静止在C点时，绳子的拉力是多少？ （3）以绳子拉力作为动力，当物体离O点的距离为 范围内时，此杠杆为费力杠杆。（写出计算过程） 15.各地的基础设施项目正在热火朝天的开工建设。如图所示，某建筑工地上，工人通过固定在斜面顶端的滑轮组把工件匀速拉上斜面。已知斜面高，长，工人施加的拉力，工件的质量，工件沿斜面上升的速度；若不计工件和滑轮组长度，忽略绳和动滑轮重量及绳与滑轮间、滑轮与轮轴间的摩擦，g取10N/kg。求： （1）拉力F做功的功率P； （2）整个装置的机械效率； （3）工件所受斜面的摩擦力f。 3、 内能 1.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，它们温度随时间变化的图像如图所示，下列说法正确的是（　　） A．由图可知，甲物质的熔点一定是80℃ B．0﹣6min甲和乙两种物质吸收的热量一样多 C．8﹣10min甲物质的温度和内能保持不变 D．在升温阶段，甲的比热大于乙的比热 2.0 ℃的冰全部熔化成0 ℃的水，体积将变小，比较这块0 ℃的冰和熔化成0 ℃的水，对它们具有的内能，下列说法正确的是( ) A. 它们的内能相等 B. 0 ℃的冰具有的内能较多 C. 0 ℃的水具有较多的内能 D. 无法确定 3.有甲、乙两个不同金属物体，已知m甲＞m乙，c甲＞c乙，现将两物体同时放入标况下的沸水中充足时长。现取出后将两物体相互接触（两物体与外界没有热量交换），则有（　　） A．热量将从甲物体传递给乙物体 B．热量将从乙物体传递给甲物体 C．甲、乙两物体始终处于热平衡状态 D．条件不足，无法判断 4.认识自然，亲近自然。初春学校组织学生到桂林市东北的猫儿山山脚下一农庄进行社会实践活动，小明携带一个质量为1kg的合金锅、一台如图所示的便携式丁烷气炉(内置一瓶新的燃气，参数如下表所示)，爱探究的小明通过手机上网查到便携式燃气炉的热效率为30%，丁烷气体的燃烧效率为90%，野炊地水的沸点为96℃，测出当地水的温度为26℃。[水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)，锅的比热容为0.8×103JJ/(kg·℃)] (1)完全燃烧0.1kg的丁烷气体可以放出多少焦耳的热量? (2)需多少焦耳的热量，才能使合金锅内2kg的水温度升高50℃? (3)如果燃气炉以最大火力工作，一瓶燃气最多能持续燃烧1.4h，这样能够把质量为多少千克的水烧开?(最后结果保留1位小数) 5.如图是一种常见的饮水机结构剖面图，控水槽内浮体A与阀门C固定相连，当A恰好浸没时阀门C关闭，A未浸没时C略有下降，桶内水流入控水槽中。已知浮体A的体积为40cm3，阀门C的横截面积为1cm2，不计A、C本身重及大气压强。（水的比热容为，g取10N/kg）问： （1）若热胆中储水，加热管将其从初温加热到，这些水吸收的热量是多少？ （2）浮体A浸没时所受浮力为多大？ （3）浮体A浸没时阀门C受到的压强是多少？ （4）桶内水位的最大高度是多少？ 四、电能、电功率 1.将灯L1（9V 9W）和L2（6V 6W）串联接入电源电压为15V电路中，闭合开关后，两灯都发光。下列关于L1、L2的说法正确的是（　　） A．L1实际功率小于额定功率 B．L2 实际功率小于额定功率 C．L1、L2实际功率相等 D．L1、L2都能正常发光 2.如图甲，R1为定值电阻，Rp为滑动变阻器，闭合开关，Rp的滑片从一端移动到另一端，得到电压与电流图象如图乙，下列说法正确的是（　　） A．R1阻值为1.8Ω B．电路消耗的最小功率为0.2W C．当 Rp总阻值的接入电路时，它与定值电阻消耗的功率之比为5：6 D．当电流为0.4A时，R1与Rp连入电路的阻值之比为2：1 3．将如图甲所示的电热水瓶，接入家庭电路中单独工作时，观察到电能表(如图乙)的转盘转6 r用时1 min。下列关于电能表和电热水瓶的说法正确的是（　　） A．电能表应接在空气开关和用电器之间 B．该电能表所在家庭电路用电器同时工作时最大功率不能超过2200 W C．电热水瓶的实际功率是600 W D．若电热水瓶的指示灯损坏，它的发热电阻还能工作，说明它们之间是串联的 4.如图是家里电热锅的工作原理图，电热锅有高中低三挡功率。则下列判断正确的是（　　） ​ A．开关S1接a，S2闭合，电热锅处于低温挡 B．开关S1接b，S2断开，电热锅处于高温挡 C．开关S1接b，S2闭合，电热锅中温挡 D．开关S1接 a，S2断开，电热锅处于高温挡 5.一充电宝，其输出电压和输入电压都是5V，电池容量为1000mAh，关于充电宝下列说法正确的是（　　） A．当给充电宝充电时，电能主要转化为了化学能 B．当充电宝充满电时，储存了0.5kW·h的电能 C．当充电宝给手机充电时，手机电池相当于电源 D．充电宝的两个插孔是串联的连接关系 6.下列关于电功、电功率说法中哪个是正确的（　　） A．电流做功．其他形式的能转化为电能 B．电流做功，电流减小 C．电流做功越多，电功率就越大 D．在相同时间里，电流所做的功越多，电功率就越大 7.如图是两个定值电阻R1、R2的内部结构图，R1、R2所用电阻丝（涂有绝缘漆）粗细均匀、材料相同，分别缠绕在相同的圆柱形绝缘棒上，圈数分别为40圈和50圈，R1的电阻丝比R2的电阻丝粗。将R1、R2串联在电路中工作一段时间，下列说法正确的是（　　） A．通过R1的电流小于通过R2的电流 B．R1两端的电压大于R2两端的电压 C．R1的电功率等于于R2的电功率 D．R1消耗的电能小于R2消耗的电能 8.如图所示的电路中，闭合开关S后，电流表A1的示数为0.2A，电流表A2的示数为0.8A，此时，电阻R1和R2消耗的功率之比是（　　） A．1∶3 B．3∶1 C．1∶4 D．4∶1 9.小科利用如图甲所示的电路测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率。 （1）请用笔画线代替导线，将图甲的实物图连接完整，要求滑动变阻器滑片P向右移动时小灯泡变亮； （2）连接电路后，闭合开关，发现小灯泡不发光，电流表示数不为零，电压表示数为零，则故障可能是由于小灯泡 引起的； （3）当小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是 W；在实际测量中，电压表有示数时内部有微弱的电流通过，如果考虑这个微弱电流的影响，则所测小灯泡的额定功率偏 。 10.有一个瀑布，每分钟有50m3的水从40m高处落下，政府想利用它建设一个小型水电站为附近的一个居民楼供电，如图是供电设备向居民楼用户输电的示意图。若水流做功有48%须保证为220V，居民楼内消耗的总功率为88kW（g＝10N/kg） （1）供电设备的输出电压是多少伏？ （2）输电线的总电阻是多少？ 11.如图甲是坐位体前屈项目测试仪及使用示意图：测试者两腿伸直，两脚分开约15厘米，上体前屈，两臂伸直前，用中指尖逐渐向前推动游标，直到不能推动为止并维持该姿势2秒。如图乙是坐位体前屈项目测试仪原理图，已知电源电压恒为6伏，R1＝30欧姆，电阻丝R2粗细均匀，总长度为30厘米。闭合开关，当挡板P在B端时，坐位体前屈成绩为0厘米，电流表示数为0.05安培；当挡板P在A端时，坐位体前屈成绩为30厘米。 求： （1）电阻丝R2的阻值。 （2）当挡板P在A端时，电压表的示数。 （3）某位同学成绩显示为18厘米，则在维持姿势的2秒内整个电路所消耗的电能。 12.图甲是一家用电暖器，有“低温”，“中温”，“高温”三挡，铭牌见下表（“高温”挡功率空出），图乙为其简化的电路原理图，S是自我保护开关，电暖器跌倒时，S自动断开，切断电源，保证安全，闭合S1为“低温”挡。请完成下列问题： ××牌电暖器 额定电压 220V 额定功率 低温挡 550W 中温挡 1100W 高温挡 　 频率 50Hz （1）“低温”挡正常工作时的电阻是多少？ （2）“高温”挡正常工作时的总电流是多少？ （3）若某房间内空气质量为60kg，空气温度为10℃，设定空气的比热容为1.1×103J/（kg•℃）且保持不变，用该电暖器的“高温”挡正常工作20分钟，放出热量的50%被房间内的空气吸收，那么可使此房间的空气温度升高多少℃？ 13.如图所示为用电动机提升重物的装置。电动机的输入电压为380V，输入电流为10A，线圈电阻为2Ω。电动机将重为1710N的重物提升了10m的高度，用时6s。求在这段时间内： （1）电动机克服物体重力做功的功率； （2）电动机线圈产生的热量； （3）电动机提升重物的效率。 14.电梯为居民出入带来很大的便利，小明家住某小区某栋6楼，放学后乘电梯回家。小明查阅资料，了解到出于安全考虑，电梯都设置了超载自动报警系统，其工作原理如图甲所示，电路由工作电路和控制电路组成：在工作电路中，当电梯没有超载时，动触点K与静触点A接触，闭合开关S，电动机正常工作；当电梯超载时，动触点K与静触点B接触，电铃发出报警铃声，即使闭合开关S，电动机也不工作，在控制电路中，已知电源电压U＝6V，保护电阻R1＝100Ω，电阻式压力传感器（压敏电阻）R2的阻值随压力F大小变化如图乙所示，电梯自重和电磁铁线圈的阻值都忽略不计。 （1）在控制电路中，当压敏电阻R2受到的压力F增大时，电磁铁的磁性 （选填“增强”、“减弱”或“不变”）。 （2）若电磁铁线圈电流达到20mA时，刚好接触静触点B，电铃发出警报声，当该电梯厢内站立总质量为1000kg的乘客时，试通过计算说明电梯是否超载？（g取10N/kg） 15.下表是某电动出租汽车的一些参数： 整车质量 1200kg 电机功率 75kW 每个车轮与地面的接触面积 0.02m2 0～100km/h加速时间 约9.2s 最高车速 140km/h～185km/h 综合工况耗电量 16kW•h/100km （1）使用这种新型能源汽车的好处是： 。 （2）若汽车以75kW的功率匀速直线运动且在5min内行驶了1500m，电动汽车效率为60%，汽车在行驶过程中受到的阻力。 （3）请以这款汽车为例：普通燃油出租车耗油9升每百公里，每升汽油9元，而纯电动出租车每度电0.8元（含服务费）。按出租车平均每天行驶500公里年运营350天来算，一年电动汽车比燃油汽车节约的成本是多少？ 浙教版九年级上学期第三章期末综合复习题（教师版解析） 一、功和功率、机械能 1.水车在清洁龙港市街道卫生环境中起到了很重要的作用，洒水车在水平路面上进行酒水作业时保持匀速行驶，则洒水车发动机的牵引力如何改变，洒水车的动能将如何改变（　　） A．牵引力不变，动能不变 B．牵引力减小，动能减小 C．牵引力减小，动能不变 D．牵引力不变，动能减小 【解答】解：当洒水车工作时，自身重力不断减小，对地面的压力不断减小，那么它受到的摩擦力不断减小。当它做匀速直线运动时，牵引力和摩擦力相互平衡，因此牵引力减小；洒水的过程中，速度不变，质量减小，因此动能减小；故B正确。 故选：B。 2.关于机械能守恒，下列说法正确的是（　　） A．没有外力做功的情况下，机械能才会守恒 B．只有一个力做功时，机械能一定不守恒 C．物体受平衡力作用时，物体的机械能一定会守恒 D．物体受非平衡力作用时，物体的机械能可能会守恒 【解答】解： A、由机械能守恒的条件可知，只有重力或弹力做功的情况下，物体或系统的机械能守恒，故A错误； B、只有一个力做功时，如果只是重力做功，则机械能是守恒的，故B错误； C、物体受平衡力作用时，物体的运动状态不变，动能不变，高度可能会发生变化，重力势能会改变，机械能不一定不守恒，故C错误； D、物体受非平衡力作用时，物体的机械能可能会守恒，例如在水平面上做匀速圆周运动的物体，故D正确。 故选：D。 3.过山车是一项刺激有趣的项目。下列过山车模型中，一定无法到达右边平台的是（　　） A． B． C． D． 【解答】解：在过山车运动过程中，发生动能和势能的相互转化，下降时重力势能转化为动能，上升时动能转化为重力势能，不考虑摩擦和空气阻力时，过山车的机械能守恒；在实际运行中由于摩擦和空气阻力的存在，克服摩擦做功，部分机械能会转化为内能，导致过山车的机械能逐渐减少；设左侧平台的高度为h0； A、图中过山车在出发点速度大于零，不考虑摩擦和空气阻力时，过山车在运行过程中能够达到的最大高度一定会超过h0，在图中过山车整个运行过程中的任意一点的高度均小于h0，所以物体在整个运行过程中，动能不为零，速度均不为零，物体能够顺利到达右边平台；在实际运行中由于存在摩擦和空气阻力，会有部分机械能转化为内能，导致运行过程中机械能持续减少，如果损失的机械能不多，则依然有可能过山车顺利到达右边平台，故A不符合题意； B、图中过山车在出发点速度v0＝v，不考虑摩擦和空气阻力时，过山车在运行过程中能够达到的最大高度大于h0，图中过山车运行过程中的最高点超过h0，但只要过山车速度足够大，过山车依然能够通过最高点，到达右边平台；在实际运行中由于存在摩擦和空气阻力，会有部分机械能转化为内能，导致运行过程中机械能持续减少，如果损失的机械能不多，则依然有可能过山车顺利到达右边平台，故B不符合题意； C、图中过山车在出发点速度为零，不考虑摩擦和空气阻力时，过山车在运行过程中能够达到的最大高度为h0，在图中过山车整个运行过程中的任意一点的高度均小于h0，所以物体在整个运行过程中，动能不为零，速度均不为零，物体能够顺利到达右边平台；在实际运行中由于存在摩擦和空气阻力，会有部分机械能转化为内能，导致运行过程中机械能持续减少，如果损失的机械能不多，则依然有可能过山车顺利到达右边平台，故C不符合题意； D、图中过山车在出发点速度为零，不考虑摩擦和空气阻力时，过山车在运行过程中能够达到的最大高度为h0，在图中过山车运行过程中的最高点为h0，过山车到达最高点时的速度为零，由于惯性，过山车仍然能够经过最高点；在实际运行中由于存在摩擦和空气阻力，会有部分机械能转化为内能，导致运行过程中机械能持续减少，则过山车在到达最高点之前速度已经为零，过山车将不能通过最高点，一定无法到达右边平台，故D符合题意。 故选：D。 4.图甲是简易儿童蹦极装置，活动前给小朋友绑上安全带并固定拉长的弹性绳，通过外力使小朋友停在床上。当撤去外力后，小朋友冲向高空，然后下落至蹦床，蹦床发生形变。图乙中C点为最高点，B点为弹性绳原长，A点为下落最低点，若小朋友始终沿竖直方向运动且忽略绳重及空气阻力等，则下落过程中。下列图像关系最接近事实的是（　　） A． B． C． D． 【解答】解：A、根据图片可知，从C到B时，弹性绳没有形变，即人不受弹力，此时只受向下的重力作用，合力向下，因此做加速运动。从B到A的过程中，弹性绳逐渐伸长，人受到的弹力逐渐增大。在弹力等于重力之前，合力仍然向下，人依然做加速运动因此速度最大的点肯定在B点下面，故A错误； B、在下降过程中，人的机械能会诼渐转化为弹性绳和蹦床的弹性势能，即人的机械能不断减小，故B错误； C、从C到B，绳子没有形变，因此绳子的弹性势能为零。从B到A，绳子的形变逐渐增大，则绳子的弹性势能逐渐增大，故C错误； D、在人接触蹦床之前，蹦床没有形变，则它的弹性势能为零。当人接触蹦床后，随着蹦床的形变增大，则它的弹性势能增大，故D正确。 故选：D。 5.如图1所示，用弹簧测力计水平拉动木块，使它在水平长木板上做匀速直线运动，图2是它运动的路程随时间变化的两段图像下列说法不正确的是（　　） A．图1中木块受到的拉力为3.4N B．木块在AB段和BC段受到的滑动摩擦力之比为1：2 C．AB段和BC段拉力做功的功率之比为2：1 D．AB段和BC段，木块均受平衡力作用 【解答】解：A、从图甲知，弹簧测力计的分度值为0.2N，弹簧测力计的示数为2.2N，即图甲中木块受到的拉力为2.2N，故A错误； B、两次接触面的粗糙程度相同、压力相同，摩擦力相同，即木块两次受到滑动摩擦力之比为1：1，故B错误； C、从图乙可知，木块两次都做匀速直线运动，而做匀速直线运动的物体受平衡力作用，所以两次木块受到的拉力和摩擦力相等，因为摩擦力相同，故拉力也相同；由图乙可知相同时间内的路程之比为s1：s2＝2：1，根据W＝Fs可得W1：W2＝2：1，，故C正确； D、从图乙可知，木块两次都做匀速直线运动，木块均受平衡力作用，故D正确。 故选：AB。 6.质量相同的甲、乙两个小球，从静止开始自由下落，经过如图所示的位置时机械能相等，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A．两球在落地瞬间的速度v甲＜v乙 B．此时甲、乙两球的重力势能相等 C．此时甲、乙两球的速度v甲＜v乙 D．两球下落前的初始位置的高度h甲＝h乙 【解答】解：A、甲、乙两个小球，自由下落经过如图所示的位置时机械能相等，不计空气阻力，小球在下落过程中机械能守恒，故只有重力势能转化为动能，在两球在落地前，两球的重力势能全部转化为动能，则两球在落地前的动能相等，动能的大小与质量和速度有关，故两球在落地前的速度相等，故A错误； B、甲、乙两个小球，自由下落经过如图所示的位置时机械能相等，由题图可知，两小球质量相等，乙球的高度大于甲球，则乙球的重力势能大于甲球，故B错误； C、由题图可知，此时乙球的高度大于甲球的高度，且两小球的质量相等，则乙球的重力势能大于甲球的重力势能；不计空气阻力，小球在下落过程中机械能守恒，所以，甲球的动能大于乙球的动能，则此时甲球的速度大于乙球的速度，故C错误； D、甲、乙两个小球，从静止开始自由下落，初始速度为0，此时两球的动能为0，不计空气阻力，小球在下落过程中机械能守恒，所以在高处时开始下落时的重力势能是相同的，即高度相同，故D正确。 故选：D。 7.如图所示，同一木块放在同样粗糙的水平面上，在拉力F作用下先后以不同的速度被匀速拉动。甲图中速度为v1、拉力的功率为P甲，乙图中速度为v2，拉力的功率为P乙，丙图中木块上叠放一重物，共同速度为v3，v1＜v2＜v3。则（1）拉力F乙 F丙。（2）功率P甲 P乙。（填“大于”“等于”或“小于”） ​ 【解答】解：（1）滑动摩擦力与接触面的粗糙程度和压力大小有关，与速度大小无关； 由题意和图示可知，甲、乙、丙三图中接触面的粗糙程度相同，甲、乙对水平面的压力相同，丙对水平面的压力较大（木块上叠放一重物），故摩擦力的大小关系为f甲＝f乙＜f丙； 因为三图中木块都在做匀速直线运动，所以由二力平衡条件可知拉力F＝f，即 F甲＝F乙＜F丙； （2）因为PFv，v1＜v2，F甲＝F乙， 所以功率P甲＜P乙。 故答案为：小于；小于。 8.如图所示，为两个光滑的圆弧槽和一段粗糙的水平面相连接的装置。将质量为m的物体从左侧圆弧槽A点由静止释放，最高到达右侧圆弧槽B点处；然后再次滑下，最高到达左侧圆弧槽C点处。其中A、B两点距离水平面的高度分别为H、h（忽略空气阻力）。 （1）物体从A点滑到水平面时，重力所做的功为 。 （2）物体从A点滑到B点的过程中，损失的机械能转化为物体内能的效率为η，则物体到达B点时温度升高了 。（物体比热容用c表示） （3）C点距离水平面的高度为 。 【解答】解： （1）质量为m的物体的重力为：G＝mg，物体从A点滑到水平面时，重力所做的功：W＝GH＝mgH； （2）A、B两点距离水平面的高度分别为H、h， 物体从A点滑到B点的过程中，损失的机械能（重力势能的减少量）为：ΔE＝GΔh＝mg（H﹣h）， 机械能转化为物体内能的效率为η，则物体增加的内能（吸收的热量）：Q吸＝ΔEη＝mg（H﹣h）η， 由Q吸＝cmΔt可知，物体到达B点时温度升高了：Δt； （3）再次滑下的过程，水平面的粗糙程度不变，长度也不变，即物体克服摩擦力做的功不变，即损失的机械能不变， 所以达到C点时物体的机械能（此时只有重力势能）：EC＝EB﹣ΔE＝mgh﹣mg（H﹣h）＝mg（2h﹣H）， 由W＝Gh可得，C点距离水平面的高度为：hC2h﹣H。 故答案为：（1）mgH；（2）；（3）2h﹣H。 9.在我国，随着人民生活水平的提高，汽车开始进入普通百姓家庭。小明同学家买了一辆汽车，部分相关参数配置如表所示。（g取10N/kg） 参数 车身质量 油箱容积 理论油耗 全车长度 1200kg 50L 6L/100km 4269mm 车身宽度 车身高度 最高车速 每个轮胎与地面的接触面积 1686mm 1492mm 160km/h 200cm2 （1）观察汽车的外形，若汽车在水平路面上急速行驶，对地面的压力会 （选填“变大”或“变小”），汽车容易失控。 （2）如果他家的汽车正常行驶100km（已知：1L＝10﹣3m3，汽油的密度为0.71×103kg/m3），查阅表中的参数可知，理论情况下该车行驶100km所消耗的汽油的质量是 kg； （3）若汽车启动做直线运动，运动过程中受到的阻力不变，汽车所受牵引力与时间t的关系、汽车运动的速度v与时间t的关系如图甲所示，则在5～10s时间内，汽车受到的阻力是 N；15～30s时间内，汽车的功率为 W，牵引力做 J。 【解答】解：（1）汽车急速行驶时，相同时间内，空气经过上方的路程比下方路程长，流速大，压强小，汽车在压强差的作用下产生向上的升力，汽车对路面的压力减小，容易失控； （2）由表中数据可知，汽车每行驶100km消耗汽油的体积为6L，该车行驶100km所消耗的汽油质量m＝ρ汽油V＝0.71×103kg/m3×6×10﹣3m3＝4.26kg； （3）由图乙v﹣t图像可知，汽车在15s以后做匀速直线运动，由F﹣t图像读出15s以后内汽车受到的牵引力为3×103N，由于汽车匀速直线行驶时，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，因此汽车受到的阻力为3×103N。由v﹣t图像可知5～10s内汽车做加速运动，所以此时汽车受到的阻力仍为3×103N； 由v﹣t图像可知，15s后汽车的速度为30m/s，此时汽车的功率PF牵v＝3×103N×30m/s＝9×104W； 15～30s时间内，牵引力做功W＝Pt＝9×104W×15s＝1.35×106J。 故答案为：（1）小；（2）4.26；（3）3×103；9×104； 1.35×106。 10.小陈开着一辆质量为M小车从水平路面驶入西湖大道，再从高架入口驶入引桥。引桥长度为L，高为h。 （1）当汽车在水平路面行驶时，发动机输出功率恒为P1，此时汽车以v的最大速度匀速行驶，求汽车受到的阻力多大？ （2）当汽车驶入高架引桥，发动机输出功率恒定为P2，已知汽车从引桥底部行驶到顶部所用时间为t，那么在引桥上行驶时汽车做的（输出）总功是多少？ （3）在第（2）问的基础上，试推导汽车在引桥上受到的阻力是水平路面受到阻力的k倍，证明：k。 【解答】解：（1）由PFv得， 汽车在水平路面匀速行驶时受到的牵引力：F1， 因为汽车在水平轮匀速行驶，根据二力平衡条件可知， 汽车受到的阻力：f1＝F1， （2）由P得，在引桥上行驶时汽车做的（输出）总功： W总＝P2t （3）汽车做的有用功：W有用＝Gh＝Mgh； 汽车克服阻力做功：W额＝W总﹣W有用＝P2t﹣Mgh， 由W＝f2L得，汽车在引桥上受到的阻力： f2， 又题意知，f2＝kf1＝k， 由以上两式可解得：k。 4、 杠杆滑轮斜面、机械效率 1.如图所示筷子盒在A处施加向下的力时，筷子会从出口滚出。忽略筷子的压力，以下能正确表示按下A处时杠杆示意图的是（　　） A． B． C． D． 【解答】解：A处施加的动力的方向是向下的，支点在杠杆的最左侧，所以阻力的方向是向上的，根据四个选项可知，A中图正确。 故选：A。 2.如图所示，不计滑轮自重及绳子与滑轮之间的摩擦，三个弹簧测力计拉力 三者的关系正确的是（   ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】利用同一根绳子上力的大小是相同的，得到, 3.如图所示，轻质杠杆AB可绕O点自由转动。当杠杆A端的甲物块悬空；B端的乙球浸没在水中时（不碰容器底和壁），杠杆恰好水平平衡，A、B两端的细线均不可伸长且处于张紧状态。已知OA：OB＝1：2，甲物块重400N，乙球体积为1×10﹣2m3，g取10N/kg。下列说法中正确的是（　　） A．乙球受到的浮力为10N B．杠杆B端所受的拉力为100N C．乙球的重力为300N D．乙球的密度为2×103kg/m3 【解答】解：A、根据阿基米德原理，乙球浸没在水中受到的浮力：F浮＝ρ水gV排＝1×103kg/m3×10N/kg×10﹣2m3＝100N，故A错误； B、杠杆B端所受的拉力为F′，杠杆恰好水平平衡。根据杠杆的平衡条件：G甲×OA＝F′×OB；即F′200N，故B错误； C、杠杆B端所受的拉力为F′，根据物体间力的作用是相互的，则乙球受到杠杆B端的拉力大小也为F′，乙球浸没在水中时处于平衡状态，G乙＝F′+F浮＝200N+100N＝300N，故C正确； D、由C我们知道G乙＝300N，根据密度的公式：ρ乙3×103kg/m3，故D错误。 故选：C。 4.图甲是《墨经》中记载的古代提升重物的工具——“车梯”，图乙是其等效图。利用此“车梯”匀速提升重物时，下列说法正确的是（　　） A．绳端移动的距离是物体上升距离的5倍 B．被提升的物重是绳子拉力的4倍 C．增大物重，所做的有用功增大 D．增大物重，“车梯”的机械效率变高 【答案】D 【解析】A．由图可知，n=4，s=4h， 即绳端移动的距离是物体上升距离的4倍，故A错误； B．由于动滑轮自身有重力及克服绳和轮间的摩擦， 被提升的物重小于绳子拉力的4倍，故B错误； C．增大物重，重物提升的高度不一定，所做的有用功不一定增大，故C错误； D．增大物重，在动滑轮、摩擦不变的情况下（即额外功不变的情况下），有用功在总功中所占比例增大，所以机械效率增大，故D正确。 故选D。 5.如图所示，F1＝4N，F2＝3N，此时物体A相对于地面静止，物体B以0.1m/s的速度在物体A表面向左做匀速直线运动（不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及滑轮和绳子之间的摩擦）。下列说法错误的是（　　） A．F2的功率为0.6W B．弹簧测力计读数为9N C．物体B对物体A的摩擦力向左，大小为6N D．如果增大F2物体A可能向左运动 【解答】解： A、由图知，水平使用滑轮组，n＝2，拉力端移动速度v＝2v物＝2×0.1m/s＝0.2m/s，根据PFv可知F2的功率P＝F2v＝3N×0.2m/s＝0.6W，故A正确； B、不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及滑轮和绳子之间的摩擦，由力的平衡条件可得，弹簧测力计的示数F＝3F2＝3×3N＝9N，故B正确； C、由图知，水平使用滑轮组，n＝2，fB＝2F2＝2×3N＝6N，根据B向左做匀速直线运动可知物体A对B的摩擦力的方向向右，根据力的作用是相互的可知物体B对物体A的摩擦力向左，大小为6N，故C正确； D、如果增大F2，B将做加速运动，B对A的压力和接触面的粗糙程度不变，B与A之间的摩擦力不变，A受力不变，同理可知，A受到地面的摩擦力也不变，即A的受力情况不变，还是处于静止状态，故D错误。 故选：D。 6.如图所示，水平桌面上有一长L＝30厘米的长方形木板，其右端距桌面末端s＝25厘米，现用8牛的水平恒力F推木板，木板由静止开始运动，受到的阻力恒定为4牛。为使得木板离开桌面，则推力至少需要作用多少距离（　　） A．55厘米 B．27.5厘米 C．20厘米 D．25厘米 【解答】解：设推力作用的距离为s2，当木板的重心恰好运动到桌面右端，速度刚好为零，木板可离开桌面，此时阻力移动的距离为重心移动的距离为s140cm，根据推力做功等于阻力做功可得Fs2＝fs1，代入数据得8N×s2＝4N×40cm，解得：s2＝20cm。 故选：C。 7.如图所示，利用轻质滑轮匀速拉动水平地面上重为G的物体，弹簧测力计B的示数为F示，若物体和地面之间的摩擦力为f，拉力的大小为F，则下列说法正确的是（　　） A．物体和地面之间的摩擦力f＝F示 B．拉力F＝2F示 C．此滑轮的机械效率η D．轻质滑轮移动的距离是物体移动距离的一半 【解答】解： A、当绳子与滑轮间的摩擦不计时，由力的平衡条件可知物体和地面之间的摩擦力f＝F示；而题中并没有说明绳子与滑轮间的摩擦不计，所以f≠F示，故A错误； B、由图可知，当绳子与滑轮间的摩擦不计时，由力的平衡条件可知拉力F＝2F示；而绳子与滑轮间的摩擦是存在的，此时的拉力F≠2F示，故B错误； C、利用轻质滑轮匀速拉动水平地面物体，则滑轮组的机械效率η与物体的重力G无关，故C错误； D、由图可知，此滑轮为动滑轮，由于拉力F作用在动滑轮的轴上（特殊的动滑轮），此时费力，但省一半的距离，故轻质滑轮移动的距离是物体移动距离的一半，故D正确。 故选：D。 8.如图所示，竖直固定的测力计下端挂一个滑轮组，已知每个滑轮重均为30N，滑轮组下端挂有质量为30kg的物体B，滑轮组绳的末端通过定滑轮沿水平方向与物体A相连，物体A在绳的水平拉力作用下向右做匀速直线运动；用水平向左的力F拉动物体A可使其沿水平桌面向左做匀速直线运动，此时物体B上升的速度大小为6cm/s。若不计绳重及滑轮的摩擦，g取10N/kg，则下列说法中正确的是（　　） A．物体A所受滑动摩擦力大小为110N B．F的大小为210N C．F做功的功率为42W D．提升物体B时的机械效率约为83% 【解答】解： A、物体B的重力： GB＝mBg＝30kg×10N/kg＝300N， 由图可知，n＝3，不计绳重及滑轮的摩擦，A对滑轮组的拉力： F拉（GB+G动）（300N+30N）＝110N， 因A物体向右做匀速直线运动，则由二力平衡条件可得A物体所受滑动摩擦力： f＝F拉＝110N，故A正确； B、用水平向左的力F拉动A可使其沿水平桌面向左做匀速直线运动，因A对桌面的压力不变、接触面的粗糙程度不变，则A受到的摩擦力大小不变， 由力的平衡条件可得，此时水平向左的拉力： F＝f（GB+G动）＝110N（300N+30N）＝220N；故B错误； C、拉力端移动速度v＝3v物＝3×6cm/s＝18cm/s＝0.18m/s， 拉力做功的功率： PFv＝220N×0.18m/s＝39.6W，故C错误； D、匀速提升物体B时，A对滑轮组的拉力F拉′＝F﹣f＝220N﹣110N＝110N， 因为滑轮组的机械效率η， 所以此时滑轮组的机械效率： η′100%≈90.9%，故D错误。 故选：A。 9．工人用图中甲、乙两种方法将圆柱形铁块推倒成丙图情况，工人用甲、乙两种方法时至少要做的功分别为W1 和W2，则W1 W2。（选填“<”、“= ”或“> ”） 【答案】= 【详解】两种方法将铁块推倒，所做的功至少等于克服铁块重力所做的功，且两种方法使重力移动的距离相等，由可知，两种方法克服铁块重力所做的功相等，故用甲、乙两种方法时至少要做的功相等，即W1 =W2。 10.明在学校运动会上是仪仗队旗手，如图所示，他竖直举红旗前进时，风对红旗水平向右的阻力为20N，其作用点可以看成在A点。已知AB＝1.6m，BC＝0.4m，小明的两只手分别位于B、C两点，他用一只手握紧旗杆的C点不让它下滑，用另一只手握住旗杆的B点不让它倾斜。则握在B点的手对旗杆施的最小力为 N，方向 。他举旗沿水平路面匀速前进10m的过程中克服风力做的功为 J。 【解答】解：（1）小明在竖直举旗前进时，若以C为支点时，B处垂直于旗杆向左的力为动力，A处垂直杠杆向右的力为阻力，BC为动力臂，AC为阻力臂，根据杠杆的平衡条件知，此时的动力最小； 根据杠杆的平衡条件：F1×LBC＝F2×LAC， 所以最小的动力为：F1100N，水平向左； （2）沿水平路面匀速前进10m的过程中小明克服风力做的功为： W＝fs＝20N×10m＝200J。 故答案为：100；水平向左；200。 11.斜面是生活中常见的简单机械。请回答下列问题： （1）如图所示，工人沿斜面用一定大小的力F把一重为600的物体从光滑斜面底都匀速推到项部（不考虑物体的大小）。已知斜面长L＝3m，高h＝1.5m，则力F＝ 。 （2）请通过分析推理说明当光滑斜面高度不变、倾角增大时，匀速推动同一物体时所用力F的变化情况。 【解答】解：（1）因为斜面光滑，所以在拉动物体过程中，没有额外功。 故有：W总＝W有，即Fs＝Gh 故F300N； （2）若斜面光滑，W额＝0，则W总＝W有，即Fs＝Gh，F＝G，故当斜面倾角增大时会增大，所以F也会变大。 故答案为：（1）300N；（2）当斜面倾角增大，也会变大。 12.现用如图甲所示的装置来探究滑轮组的机械效率η与所挂物重G物的关系，改变G物，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，计算并绘出η与G物关系如图乙所示，若不计绳重和摩擦，则：动滑轮自重为 N；图乙中曲线表明，同一滑轮组的机械效率η随所挂物重G物的增大而增大，最终 （会/不会）达到100%；仅改变图甲中的绕绳方式、重复上述实验，所得到的η﹣G物图线与图乙所示曲线 （相同/不同）。 【解答】解：（1）由图乙可知，物重G＝12N时，滑轮组的机械效率η＝80%， 因不计绳重和摩擦，克服物重做的功为有用功，克服动滑轮重力和物重做的功为总功， 所以，滑轮组的机械效率： η80%， 解得：G动＝3N； （2）不计绳重和摩擦，使用滑轮组提升物体时，需要克服动滑轮重力做额外功，有用功一定小于额外功，滑轮组的机械效率达不到100%； 不计绳重和摩擦，用滑轮组提升相同的物体上升相同的高度时，改变图甲中的绕绳方式，所做的有用功相同，克服物体重力和动滑轮重力所做的总功不变，则滑轮组的机械效率不变，所以，重复上述实验，所得到的η﹣G物图线与图乙所示曲线相同。 故答案为：（1）3；（2）不会；相同。 13.某型号挖掘机的质量3000kg，两履带与地面接触的总面积1.5m2．挖掘机在6s内将装满铲斗质量为0.75t的泥石送到岸边，挖掘深度H＝2m。（如图乙所示）（取g＝10N/kg）求： （1）挖掘机静止在水平地面上不工作时对地面的压强多大？ （2）挖掘机每挖一次泥土并水平移送到岸边，对泥土做功多少？ （3）若发动机的总功率是20kW，挖泥过程中挖掘机的机械效率多大？ 【解答】解： （1）挖掘机对地面的压力为 F＝G＝mg＝3000kg×10N/kg＝3×104N， 挖掘机对地面的压强为 P2×104Pa； （2）泥石的重力为 G＝mg＝750kg×10N/kg＝7.5×103N 对泥石做的功为 W有用＝Gh＝7.5×103N×2m＝1.5×104J； （3）挖掘机做的总功为 W总＝Pt＝2×104W×6s＝1.2×105J 挖掘机的机械效率为η12.5%。 14.如图所示，轻质木板OB可绕O点转动，OB长1.2m，细线AB能承受的最大拉力为60N，在C点放一重为36N的物体M，OC长10cm，此时木板在水平位置处于静止状态，现在物体M上再加一水平向右的拉力F，大小为10N，恰好使物体M在木板上匀速移动。 （1）物体受到的摩擦力为多少？ （2）当物体静止在C点时，绳子的拉力是多少？ （3）以绳子拉力作为动力，当物体离O点的距离为 范围内时，此杠杆为费力杠杆。（写出计算过程） 【解答】解：（1）因物体M在木板上匀速移动，故物体M受到的滑动摩擦力：f＝F＝10N； （2）由数学知识可知，绳子拉力的力臂：L'OB1.2m＝0.6m＝60cm， 由杠杆平衡条件可得：F'×L'＝G×OC， 代入数据有：F'×60cm＝36N×10cm， 解得：F'＝6N； （3）由杠杆平衡条件可知，动力臂小于阻力臂时，动力大于阻力，此时杠杆为费力杠杆， 因此阻力臂L2＞L'＝0.6m， 当细线AB承受的拉力最大为60N时，由杠杆平衡条件可得：Fmax×L'＝G×L2max， 代入数据有：60N×60cm＝36N×L2max，则L2max＝100cm＝1m， 所以物体离O点的距离范围为0.6m＜d≤1m时，此杠杆为费力杠杆。 答：（1）物体受到的摩擦力10N； （2）当物体静止在C点时，绳子的拉力是6N； （3）0.6m＜d≤1m。 15.各地的基础设施项目正在热火朝天的开工建设。如图所示，某建筑工地上，工人通过固定在斜面顶端的滑轮组把工件匀速拉上斜面。已知斜面高，长，工人施加的拉力，工件的质量，工件沿斜面上升的速度；若不计工件和滑轮组长度，忽略绳和动滑轮重量及绳与滑轮间、滑轮与轮轴间的摩擦，g取10N/kg。求： （1）拉力F做功的功率P； （2）整个装置的机械效率； （3）工件所受斜面的摩擦力f。 【答案】（1）900W；（2）83%；（3）300N 【解析】解：（1）由图知承重绳子股数n=3，则拉力的速度 拉力F做功的功率 （2）工人做的总功为 工人做的有用功为 整个装置的机械效率 （3）根据 得，克服摩擦做的额外功 由可得 5、 内能 1.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，它们温度随时间变化的图像如图所示，下列说法正确的是（　　） A．由图可知，甲物质的熔点一定是80℃ B．0﹣6min甲和乙两种物质吸收的热量一样多 C．8﹣10min甲物质的温度和内能保持不变 D．在升温阶段，甲的比热大于乙的比热 【解答】解：A、由图象可知，甲的末温保持不变，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正确； C、不考虑物质质量的变化和能量损失，在8﹣10min内甲继续吸热，则甲的内能都不断增加，故C错误； D、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D错误。 故选：B。 2.0 ℃的冰全部熔化成0 ℃的水，体积将变小，比较这块0 ℃的冰和熔化成0 ℃的水，对它们具有的内能，下列说法正确的是( ) A. 它们的内能相等 B. 0 ℃的冰具有的内能较多 C. 0 ℃的水具有较多的内能 D. 无法确定 【答案】C 【解析】0 ℃冰要吸收热量才能熔化成0 ℃的水，当一定质量0 ℃冰全部熔化成0 ℃水时，0 ℃水的内能较多。 3.有甲、乙两个不同金属物体，已知m甲＞m乙，c甲＞c乙，现将两物体同时放入标况下的沸水中充足时长。现取出后将两物体相互接触（两物体与外界没有热量交换），则有（　　） A．热量将从甲物体传递给乙物体 B．热量将从乙物体传递给甲物体 C．甲、乙两物体始终处于热平衡状态 D．条件不足，无法判断 【解答】解：将两物体同时放入标况下的沸水中充足时长，两物体的温度相同，现取出后，现取出后将两物体相互接触（两物体与外界没有热量交换），由于两物体的温度相同，所以不会发生热传递，即两物体始终处于热平衡状态，故C正确。 故选：C。 4.认识自然，亲近自然。初春学校组织学生到桂林市东北的猫儿山山脚下一农庄进行社会实践活动，小明携带一个质量为1kg的合金锅、一台如图所示的便携式丁烷气炉(内置一瓶新的燃气，参数如下表所示)，爱探究的小明通过手机上网查到便携式燃气炉的热效率为30%，丁烷气体的燃烧效率为90%，野炊地水的沸点为96℃，测出当地水的温度为26℃。[水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)，锅的比热容为0.8×103JJ/(kg·℃)] (1)完全燃烧0.1kg的丁烷气体可以放出多少焦耳的热量? (2)需多少焦耳的热量，才能使合金锅内2kg的水温度升高50℃? (3)如果燃气炉以最大火力工作，一瓶燃气最多能持续燃烧1.4h，这样能够把质量为多少千克的水烧开?(最后结果保留1位小数) 【答案】(1)9×106J (2)4.2×103J (3)17.2kg 【解析】(1) Q放=mq=0.1kg×9×107J/kg=9×106J (2)Q吸= c水m水Δt=4.2×103J/(kg·℃)×2kg×50℃=4.2×105J。 (3)m耗=150g/h×1.4h=210g=0.21kg， Q放=qm耗×90%×30%=9×107J/kg×0.21kg×0.9×0.3=5.103×106J， Q锅吸=C锅m锅Δt=0.8×103J/(kg·℃) ×1kg×(96℃-26C) =5.6×104J，Q水吸=Q放-Q锅吸=5.103×106J-5.6×104J=5.047×106J，m'水= Q水吸/c水Δt=5.047×106J/[4.2×103J/(kg·℃)×(96℃-26℃)]≈17.2kg。 5.如图是一种常见的饮水机结构剖面图，控水槽内浮体A与阀门C固定相连，当A恰好浸没时阀门C关闭，A未浸没时C略有下降，桶内水流入控水槽中。已知浮体A的体积为40cm3，阀门C的横截面积为1cm2，不计A、C本身重及大气压强。（水的比热容为，g取10N/kg）问： （1）若热胆中储水，加热管将其从初温加热到，这些水吸收的热量是多少？ （2）浮体A浸没时所受浮力为多大？ （3）浮体A浸没时阀门C受到的压强是多少？ （4）桶内水位的最大高度是多少？ 【答案】（1）3.36×105J；（2）0.4N；（3）4×103 Pa；（4）0.4m 【解析】（1）水吸收的热量 （2）浮体A所受浮力 （3）阀门C受到的压力F=F浮=0.4N 阀门C受到的压强 （4）由于，所以，桶内水位最大高度 答：（1）若热胆中储水1kg，加热管将其从初温20℃加热到100℃，这些水吸收的热量是3.36×105J； （2）浮体A浸没时所受浮力为0.4N； （3）浮体A浸没时阀门C受到的压强是4×103 Pa； （4）桶内水位的最大高度是0.4m。 四、电能、电功率 1.将灯L1（9V 9W）和L2（6V 6W）串联接入电源电压为15V电路中，闭合开关后，两灯都发光。下列关于L1、L2的说法正确的是（　　） A．L1实际功率小于额定功率 B．L2 实际功率小于额定功率 C．L1、L2实际功率相等 D．L1、L2都能正常发光 【解答】解：由P可知，灯L1的电阻R19Ω，灯L2的电阻R26Ω； 将两灯串联在电路中，电路中的总电阻R＝R1+R2＝9Ω+6Ω＝15Ω； 电路中的电流I1A； 根据串联电路的电流特点可知，通过L1、L2的电流I1＝I2＝I＝1A； 灯L1的实际功率P1实＝I12R1＝（1A）2×9Ω＝9W，灯L2的实际功率P2实＝I22R2＝（1A）2×6Ω＝6W；所以，灯L1、L2的实际功率都等于其额定功率，所以都能正常发光，故ABC错误，D正确。故选：D。 2.如图甲，R1为定值电阻，Rp为滑动变阻器，闭合开关，Rp的滑片从一端移动到另一端，得到电压与电流图象如图乙，下列说法正确的是（　　） A．R1阻值为1.8Ω B．电路消耗的最小功率为0.2W C．当 Rp总阻值的接入电路时，它与定值电阻消耗的功率之比为5：6 D．当电流为0.4A时，R1与Rp连入电路的阻值之比为2：1 【解答】解： 由电路图可知，定值电阻R1和滑动变阻器RP串联，电流表测电路中的电流，电压表测R1两端的电压。 （1）当滑片位于左端时，接入电路中的电阻为0，此时电流表和电压表的示数最大， 由图乙可知，电源的电压U＝3V，电路中的电流I＝0.6A， 由I可得，R1的阻值： R15Ω，故A错误； （2）当滑片位于右端时，接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，电压表的示数最小， 由图乙可知，电路中的最小电流I′＝0.2A，R1两端的电压U1＝1V， 因串联电路中总电压等于各分电压之和， 所以，滑动变阻器两端的电压： UP＝U﹣U1＝3V﹣1V＝2V， 则滑动变阻器的最大阻值： RP10Ω， 电路消耗的最小功率： P小＝UI′＝3V×0.2A＝0.6W，故B错误； （3）因串联电路中各处的电流相等， 所以，当Rp总阻值的接入电路时，Rp与定值电阻消耗的功率：，故C错误； （4）当电流为0.4A时，电路的总电阻： R总7.5Ω， Rp连入电路的阻值： RP″＝R总﹣R1＝7.5Ω﹣5Ω＝2.5Ω， 所以，R1与Rp连入电路的阻值之比R1：RP″＝5Ω：2.5Ω＝2：1，故D正确。 故选：D。 3．将如图甲所示的电热水瓶，接入家庭电路中单独工作时，观察到电能表(如图乙)的转盘转6 r用时1 min。下列关于电能表和电热水瓶的说法正确的是（　　） A．电能表应接在空气开关和用电器之间 B．该电能表所在家庭电路用电器同时工作时最大功率不能超过2200 W C．电热水瓶的实际功率是600 W D．若电热水瓶的指示灯损坏，它的发热电阻还能工作，说明它们之间是串联的 【答案】C 【解析】A.电能表应该接再空气开关的前面，故A错误； B.根据乙图可知，电能表允许通过的最大电流为20A，则承载的最大功率：P=UI=220V×20A=4400W，故B错误； C.电热水瓶消耗的电能：； 它的实际功率：，故C正确； D.若电热水瓶的指示灯损坏，它的发热电阻还能工作，那么二者不相互影响，为并联，故D错误。故选C。 4.如图是家里电热锅的工作原理图，电热锅有高中低三挡功率。则下列判断正确的是（　　） ​ A．开关S1接a，S2闭合，电热锅处于低温挡 B．开关S1接b，S2断开，电热锅处于高温挡 C．开关S1接b，S2闭合，电热锅中温挡 D．开关S1接 a，S2断开，电热锅处于高温挡 【解答】解： 电源的电压一定时，由P可知： 当开关S1接 a，S2断开，电路未接通，故D错误； 当开关S1接b，S2断开，两电阻串联，根据串联的电阻规律，总电阻最大，电功率最小，处于低温挡； 当开关S1接b，S2闭合，电路中只有一根电阻丝，此时处于中温挡； 当开关S1接a，S2闭合，两电阻并联，根据电阻的并联规律，总电阻最小，电功率最大，处于高温挡； 故C正确、AB错误； 故选：C。 5.一充电宝，其输出电压和输入电压都是5V，电池容量为1000mAh，关于充电宝下列说法正确的是（　　） A．当给充电宝充电时，电能主要转化为了化学能 B．当充电宝充满电时，储存了0.5kW·h的电能 C．当充电宝给手机充电时，手机电池相当于电源 D．充电宝的两个插孔是串联的连接关系 【答案】A 【解析】A．当给充电宝充电时，消耗了电能，获得了化学能，所以电能主要转化为了化学能，故A正确； B．电池容量为1000mAh，当充电宝充满电时，储存了的电能 C．当充电宝给手机充电时，在电路中手机电池消耗电能相当于用电器，而充电宝提供了电能相当于电源，故C错误； D．充电宝的两个插孔之间互不影响，是并联关系，故D错误。 6.下列关于电功、电功率说法中哪个是正确的（　　） A．电流做功．其他形式的能转化为电能 B．电流做功，电流减小 C．电流做功越多，电功率就越大 D．在相同时间里，电流所做的功越多，电功率就越大 【答案】D 7.如图是两个定值电阻R1、R2的内部结构图，R1、R2所用电阻丝（涂有绝缘漆）粗细均匀、材料相同，分别缠绕在相同的圆柱形绝缘棒上，圈数分别为40圈和50圈，R1的电阻丝比R2的电阻丝粗。将R1、R2串联在电路中工作一段时间，下列说法正确的是（　　） A．通过R1的电流小于通过R2的电流 B．R1两端的电压大于R2两端的电压 C．R1的电功率等于于R2的电功率 D．R1消耗的电能小于R2消耗的电能 【答案】D 【详解】A．两电阻串联，电流处处相等，故A错误； B．由于R1的长度比R2的长度小，R1的横截面积大于R2的横截面积，故R1的电阻小于R2的电阻，根据串联分压，R1两端的电压小于R2两端的电压，故B错误； C．根据可知，电流相同，R1两端的电压小于R2两端的电压，R1的电功率小于R2的电功率，故C错误； D．工作时间相同，根据可知，R1的电功率小于R2的电功率，R1消耗的电能小于R2消耗的电能，故D正确。 故选D。 8.如图所示的电路中，闭合开关S后，电流表A1的示数为0.2A，电流表A2的示数为0.8A，此时，电阻R1和R2消耗的功率之比是（　　） A．1∶3 B．3∶1 C．1∶4 D．4∶1 【答案】B 【详解】由电路图可知，电阻R1和R2并联，电流表A2测量干路电流，电流表A1测量R2的电流，则R2的电流为0.2A，则电阻R1的电流为 由于电阻R1和R2并联，并联电路各支路两端电压相等，根据可知，电阻R1和R2消耗的功率之比为 故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 9.小科利用如图甲所示的电路测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率。 （1）请用笔画线代替导线，将图甲的实物图连接完整，要求滑动变阻器滑片P向右移动时小灯泡变亮； （2）连接电路后，闭合开关，发现小灯泡不发光，电流表示数不为零，电压表示数为零，则故障可能是由于小灯泡 引起的； （3）当小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是 W；在实际测量中，电压表有示数时内部有微弱的电流通过，如果考虑这个微弱电流的影响，则所测小灯泡的额定功率偏 。 【解答】解：（1）滑动变阻器滑片P向右移动时小灯泡变亮，说明电路中电流变大，电阻变小，故变阻器选用右下接线柱与灯泡串联在电路中；如下所示： ； （2）闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表有示数，说明电路是通路；电压表无示数，说明电压表并联的支路短路或电压表短路，故原因可能是小灯泡短路或电压表短路； （3）当小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值0.02A，电流为0.24A，则小灯泡的额定功率是： P＝UI＝2.5V×0.24A＝0.6W； 电压表与灯并联测灯的电压，测量值是准确的，电流表测灯与电压表并联的电流，由并联电路电流的规律，电流表示数大于通过灯的实际电流，根据P＝UI可知，所测小灯泡的额定功率偏大。 故答案为：（1）见解答图；（2）短路；（3）0.6；大。 10.有一个瀑布，每分钟有50m3的水从40m高处落下，政府想利用它建设一个小型水电站为附近的一个居民楼供电，如图是供电设备向居民楼用户输电的示意图。若水流做功有48%须保证为220V，居民楼内消耗的总功率为88kW（g＝10N/kg） （1）供电设备的输出电压是多少伏？ （2）输电线的总电阻是多少？ 【答案】见试题解答内容 【解答】解：（1）由ρ＝可得，每分钟落下水的质量： m＝ρV＝1×103kg/m3×50m3＝5×104kg， 1分钟水流做的功： W1＝Gh＝mgh＝5×104kg×10N/kg×40m＝2×107J， 水流做功获得的电能： W2＝W1η＝2×107J×48%＝9.6×106J， 输电功率： P＝＝＝1.6×105W， 由P＝UI可得，输电电流： I＝＝＝400A， 则输电电压： U输＝＝＝400V； （2）输电线上损失的功率： P损＝P﹣P用户＝1.6×105W﹣8.8×104W＝7.2×104W 由P＝I2R可得，输电线的电阻： R＝＝＝0.45Ω。 答：（1）供电设备的输出电压是400V； （2）输电线的总电阻是0.45Ω。 11.如图甲是坐位体前屈项目测试仪及使用示意图：测试者两腿伸直，两脚分开约15厘米，上体前屈，两臂伸直前，用中指尖逐渐向前推动游标，直到不能推动为止并维持该姿势2秒。如图乙是坐位体前屈项目测试仪原理图，已知电源电压恒为6伏，R1＝30欧姆，电阻丝R2粗细均匀，总长度为30厘米。闭合开关，当挡板P在B端时，坐位体前屈成绩为0厘米，电流表示数为0.05安培；当挡板P在A端时，坐位体前屈成绩为30厘米。 求： （1）电阻丝R2的阻值。 （2）当挡板P在A端时，电压表的示数。 （3）某位同学成绩显示为18厘米，则在维持姿势的2秒内整个电路所消耗的电能。 【解答】解：由图乙可知，电阻R1、R2串联，电流表测量电路中的电流，电压表测量滑片P至B端之间电阻丝两端的电压； （1）由I可知，电路中的总电阻：R120Ω， 根据串联电路的电阻特点可知，R2的阻值：R2＝R﹣R1＝120Ω﹣30Ω＝90Ω； （2）当挡板P在A端时，电压表串联R2两端的电压， 由I可知，电压表示数：U2＝IR2＝0.05A×90Ω＝4.5V； （3）根据题意可知，电阻丝每cm的阻值：3Ω/cm， 则当成绩为18cm时滑片P至B端电阻丝的阻值：RPB＝18cm×3Ω/cm＝54Ω， 在维持姿势的2秒内整个电路所消耗的电能：W＝UIt＝I2RPBt＝（0.05A）2×54Ω×2s＝0.27J。 答：（1）电阻丝R2的阻值为90Ω； （2）当挡板P在A端时，电压表的示数为4.5V； （3）某位同学成绩显示为18厘米，则在维持姿势的2秒内整个电路所消耗的电能为0.27J。 12.图甲是一家用电暖器，有“低温”，“中温”，“高温”三挡，铭牌见下表（“高温”挡功率空出），图乙为其简化的电路原理图，S是自我保护开关，电暖器跌倒时，S自动断开，切断电源，保证安全，闭合S1为“低温”挡。请完成下列问题： ××牌电暖器 额定电压 220V 额定功率 低温挡 550W 中温挡 1100W 高温挡 　 频率 50Hz （1）“低温”挡正常工作时的电阻是多少？ （2）“高温”挡正常工作时的总电流是多少？ （3）若某房间内空气质量为60kg，空气温度为10℃，设定空气的比热容为1.1×103J/（kg•℃）且保持不变，用该电暖器的“高温”挡正常工作20分钟，放出热量的50%被房间内的空气吸收，那么可使此房间的空气温度升高多少℃？ 【答案】（1）解：闭合S1为“低温”挡，R1单独接入电路，由 可求“低温”挡正常工作时的电阻是： R1＝ ＝ ＝88Ω； 答：“低温”挡正常工作时的电阻是88Ω； （2）解：闭合S1为“低温”挡，R1单独接入电路，单独闭合S2为“中温”挡，高温挡为S1、S2同时闭合，R1、R2并联， P高温＝P低温+P中温＝550W+1100W＝1650W， 根据P＝UI可得高温挡时正常工作的电流： I＝ ＝ ＝7.5A， 答：“高温”挡正常工作时的总电流是7.5A； （3）解：电暖器的“高温”挡正常工作20分钟，放出的热量： W＝P高温t＝1650W×20×60s＝1.98×106J； 空气吸收的热量： Q吸＝ηW＝50%×1.98×106J＝0.99×106J； 由Q吸＝cmΔt可得，房间的空气温度升高： Δt＝ ＝ ＝15℃。 答：可使此房间的空气温度升高15℃。 13.如图所示为用电动机提升重物的装置。电动机的输入电压为380V，输入电流为10A，线圈电阻为2Ω。电动机将重为1710N的重物提升了10m的高度，用时6s。求在这段时间内： （1）电动机克服物体重力做功的功率； （2）电动机线圈产生的热量； （3）电动机提升重物的效率。 【解答】解：（1）电动机克服物体重力所做的功：W有用＝Gh＝1710N×10m＝1.71×104J； 电动机克服物体重力做功的功率：P5700W； （2）电动机线圈产生的热量：Q＝I2Rt＝（10A）2×2Ω×6s＝1200J； （3）电动机消耗的电能：W＝UIt＝380V×10A×6s＝2.28×104J， 电动机提升重物的效率：η75%。 14.电梯为居民出入带来很大的便利，小明家住某小区某栋6楼，放学后乘电梯回家。小明查阅资料，了解到出于安全考虑，电梯都设置了超载自动报警系统，其工作原理如图甲所示，电路由工作电路和控制电路组成：在工作电路中，当电梯没有超载时，动触点K与静触点A接触，闭合开关S，电动机正常工作；当电梯超载时，动触点K与静触点B接触，电铃发出报警铃声，即使闭合开关S，电动机也不工作，在控制电路中，已知电源电压U＝6V，保护电阻R1＝100Ω，电阻式压力传感器（压敏电阻）R2的阻值随压力F大小变化如图乙所示，电梯自重和电磁铁线圈的阻值都忽略不计。 （1）在控制电路中，当压敏电阻R2受到的压力F增大时，电磁铁的磁性 （选填“增强”、“减弱”或“不变”）。 （2）若电磁铁线圈电流达到20mA时，刚好接触静触点B，电铃发出警报声，当该电梯厢内站立总质量为1000kg的乘客时，试通过计算说明电梯是否超载？（g取10N/kg） 【解答】解：（1）在控制电路中，当压敏电阻R2受到的压力F增大时，其阻值减小，电路中的总电阻减小，根据欧姆定律可知，电路中的电流变大，电流增大时电磁铁的磁性增强； （2）电梯厢内站立总质量为1000kg的乘客时，电梯受到的压力等于乘客的重力， 即F＝G＝mg＝1000kg×10N/kg＝10000N， 由图乙，当压力F＝10000N，对应的压敏电阻阻值R2＝100Ω 因为串联电路中总电阻等于各分电阻之和， 所以控制电路中的电流：I0.03A＝30mA， 因为30mA＞20mA，所以此时电梯超载。 （3）由于电磁铁线圈电流达到20mA时，电铃发出警报声，减小最大载客量则R2的阻值变大，为了使电路中的电流提前达到20mA，所以根据I可知应减小R1或增大电源电压。 故答案为：（1）增强； （2）此时电梯超载。 15.下表是某电动出租汽车的一些参数： 整车质量 1200kg 电机功率 75kW 每个车轮与地面的接触面积 0.02m2 0～100km/h加速时间 约9.2s 最高车速 140km/h～185km/h 综合工况耗电量 16kW•h/100km （1）使用这种新型能源汽车的好处是： 。 （2）若汽车以75kW的功率匀速直线运动且在5min内行驶了1500m，电动汽车效率为60%，汽车在行驶过程中受到的阻力。 （3）请以这款汽车为例：普通燃油出租车耗油9升每百公里，每升汽油9元，而纯电动出租车每度电0.8元（含服务费）。按出租车平均每天行驶500公里年运营350天来算，一年电动汽车比燃油汽车节约的成本是多少？ 【解答】解：（1）使用这种新型能源汽车的好处是：降低尾气排放量，节约能源，降低运营成本； （2）电动汽车电动机所做的功为： W电＝Pt＝75×103W×5×60s＝2.25×107J， 电动汽车牵引力做的功为： W有＝W电η＝2.25×107J×60%＝1.35×107J， 电动汽车做匀速直线运动，所以电动汽车的阻力等于牵引力： F阻＝F牵9000N； （3）普通燃油出租车100km费用：9L×9元/L＝81元， 电动汽车100km费用：16kW•h×0.8元/kW•h＝12.8元， 出租车平均每天行驶500km，相当于5个100km，年运营350天，行驶了5×350＝1750个100km，一年电动汽车比燃油汽车节约的成本是： （81元﹣12.8元）×1750＝119350元。 答：（1）降低尾气排放量，节约能源，降低运营成本；（2）汽车在行驶过程中受到的阻力为9000N；（3）一年电动汽车比燃油汽车节约的成本是119350元 学科网（北京）股份有限公司 $