初中科学-物理-功和能-提分题-附答案和详细解析

初中科学功和能提分题

都是难度较大的题目，附答案和详细解析

题号 得分 一 二 三 四 五 总分 一、选择题（本大题共2小题，共8.0分）

1. 如图所示，是体能测试中掷出的实心球运动的情景，下列说法正确的是（）

2.

A. 实心球离开手后继续前进，是由于受到惯性的作用 B. 实心球在 b 点时，处于平衡状态

C. 实心球从 b 点运动到 c 点的过程中，动能转化为重力势能

D. 从 a 点运动到 b 点的过程中，实心球的惯性大小不变，速度逐渐减小

3. “模拟实验”是一种常用的科学研究方法，以下不属于该研究方法的是（）

A.

B.

C.

D.

二、填空题（本大题共7小题，共42.0分）

A点最高点、B点为弹性绳自然伸长的位置，4. 蹦极是一项极限体育运动，如图所示，

蹦极人在C点受弹性绳的弹力与自身重力相等，D点是能下落到的最低点．在蹦极人从A点下落到D点的过程中， （填“B”、“C”或“D”）点动能最大，在这个过程中，减小的重力势能都转化为 能（不计空气阻力）。

5.

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6. 如图所示，一根原长为L 的轻弹簧，竖直放置，一个质量为的m 的小球在弹簧的

正上方从距地面高为H 处自由下落并压缩弹簧。若弹簧的最大压缩量为 X ，不计空气阻力和摩擦，则小球的机械能__________（填“守恒”或“不守恒”），小球动能的变化量为_________，弹簧弹性势能的增加量为____________。

7. 如图所示，重为120牛的物体A置于粗糙的水平地面上，用两

个滑轮按图连接，当水平拉力F为30牛时，物体A恰能匀速前进，则A受到的摩擦力为________牛（绳和滑轮的质量及它们之间的摩擦都不计，下同）。若物体A前进1米所用的时间为10秒，拉力F做功的功率为________瓦。

8. 如图甲所示，在探究“不同物质吸热能力”的实验中

（1）在两个相同的烧杯中加入初温相同、________相同的水和煤油（ρ水＞ρ煤油）。选用相同电加热器的目的是：使水和煤油在相同时间内________。 （2）水和煤油温度随时间变化的图象如图乙所示 ①根据图甲可判断出b物质是 ________ 。

②根据图乙可判断出________吸热能力强（填a或b）。

9. 汽车是我们最熟悉的交通工具之一。汽油机是汽车内的动力装置，通过汽油在汽缸

内燃烧，生成高温高压的燃气，推动活塞做功。如图甲所示是汽油机的 冲程，能量转化过程为 。在乙、丙两图所示的实验中，与该冲程能量转化相同的是 。

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10. 如图为农用扬场机的示意图，谷物脱粒后，谷粒、糠皮及少量碎石的混合物在快速

转动的转轮 W和皮带B的带动下被抛出，谷粒、糠皮、碎石落地的远近不同，形成1、2、3三堆，从而达到分离的目的。其中3是 。其分离的原因是（从能量的角度分析）： 。

11. 如图所示是一个传送带，A、B轮转动带动物体C向右上方匀速运动，物体C没有

在皮带上发生滑动，皮带与轮之间不打滑，该过程物体C受到的力中不做功的有 __ _ （填力的名称）；该物体斜向上运动的过程中，物体C的机械能是否守恒？理由是 __ _______________ 。

三、实验探究题（本大题共2小题，共16.0分）

12. 小敏做“探究小灯泡的亮度与电功率的关系”实验时，观察到小灯泡上标有“2.5V”的

字样，灯的额定功率小于1W，滑动变阻器标有“20Ω 1A”字样，而电源上却看不到电压值。

(1)开关断开，连接好电路，如图甲所示，但电路连接中存在一处错误，请在图上改动一根导线的一个连接处，将电路连正确(要求：滑动变阻器滑片向左滑时灯泡变亮)。

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(2)正确连接电路后，按要求操作，闭合开关时电压表和电流表示数如图乙所示，他很快就计算出电源电压为________V，实验中，测得通过灯泡电流与加在灯两端电压的关系如图丙。

(3)继续训节滑动变阻器滑片，小灯泡发出耀眼的白光后突然熄灭，他会观察到电压表指针________(选填字母)。

A．回到0刻度 B．达到满刻度 C．超过满刻度

(4)完成实验后，同组的小旦在原电路上，只改变了电压表的位置测出了灯泡的额定功率，如图丁所示(电源电压不变)。实验中，在不改变电表连线状况、不损坏用电器的前提下，滑动变阻器可调节的范围是________(保留两位小数)。

13. 小明骑自行车上学途中，要经过一段上坡路。他思考：

物体冲上斜坡的最大距离可能与哪些因素有关呢？

(1)他发现车子的初始速度越大，冲上斜坡的最大距离就越长。这是因为车子的初始速度越大，它的初始动能也越大，上坡过程中增加的 __________ 就越大。 (2)他进而又提出两个猜想：

猜想一：物体冲上斜坡的最大距离可能与物体的质量大小有关； 猜想二：物体冲上斜坡的最大距离可能与斜坡的倾角大小有关。

为了验证猜想一，他将与水平面平滑连接的长木板以一定的倾角θ固定，如图所示。实验时为了让不同质量的小木块以相同的初始速度滑上长木板，请你写出利用该装置进行实验时的操作要点是： ________________ 。

(3)在验证猜想二的实验中，小明让一木块以相同的初始速度分别滑上不同倾角的长木板，测得的数据记录如表：

根据表中数据，可知木块向上滑行的最大距离s与倾角θ的定性关系是 __________ 。

四、分析计算题（本大题共8小题，共64.0分）

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14. 如图所示，重为50N的物体A在拉力F作用下沿水平面做匀速直线运动。已知滑

轮组机械效率为80%，物体运动的速度为1m/s，则

（1）物体受到的摩擦力为_______N。 （2）拉力F做功的功率为_______W （3）在10s内机械所做的有用功多少焦？

15. 如图甲所示中，一圆柱体置于水平桌面上，其体积为160cm3，高为10cm，用弹簧

测力计拉着这个物体从图所示位置开始向上缓慢提升，其示数F与弹簧测力计顶端上升高度h之间的关系如图乙所示。求：

（1）当弹簧上端上升1cm时，圆住体对桌面的压强是 _ __Pa； （2）整个过程中拉力对圆柱体做了 _ __焦的功；

（3）将该物体完全浸入水中时，弹簧测力计的示数为多少？（列式计算） 这种水箱能把自来水管持续供给的16. 小明设计了一个公厕中的自动冲刷厕所的水箱。

较小流量的水储备到一定量后，自动开启放水阀，这样就可用较大水量冲刷便池中

的污物。下图为这种水箱的结构示意图，已知水箱底为边长a=40cm的正方形，A

2

是面积S1为50cm的圆形放水阀门，其质量和厚度均可忽略不计，且恰好能将排水管口及连杆与浮子B相连，连杆的长度h0=10cm。浮子B是一外部面积S2与A的面积S1相等、高H＝30cm、质量m=0.4kg的空心圆柱体，设水箱每次放水都能将水箱中的水全部放净，试通过计算说明：

（1）水箱体至少多高，水才不会从水箱上部溢出？

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3

（2）如果自来水管的流量为0.2m/h，该水箱某次放水结束到下次开始放水的时间间隔为几分钟？

17. 快走是一种简易的健身运动，与跑步相比，跑是双脚有腾空的动作，而走路始终有

一条腿在地面支撑身体，走路时做的功相对较小，消耗的能量也更少。

（1）小华根据自己的腿长和步距画出了如图所示的步行示意图，对步行时重心的变化进行了分析，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，因此每走一步都要克服重力做功。如果小华的质量为60kg，请根据图中小华测量的有关数据，计算他每走一步克服重力所做的功。

（2）小华测出自己的步距为0.5m，他从教学楼的一端走到另一端，共走了90步，如果这个过程用时40s，则他的步行功率是多少？

（3）资料表明，人步行时消耗的能量大于克服重力所做的功。请你分析一下，人步行时还在哪些方面消耗能量？（写出两条）

已知货物的质18. 如图是搬运工人用滑轮组将仓库中的货物沿水平轨道拉出的示意图。

量为600kg，所受轨道的摩擦力为其重力的0.1倍，滑轮组的机械效率为75％。若

人以0.5m/s的速度匀速前行，经100s将货物拉出仓库，g取10N/kg,。求在此过程中：

（1）人做的有用功为多大？ （2）人的拉力为多大？ （3）人拉力的功率为多大？

19. 《都市快报》“好奇实验室”选择了iPhone6S和华为P9这两款手机，进行了进水的

极限体验测试，将这两部手机同时浸入1.2米深池水底部，看谁先黑屏？测试结果如表所示。两部手机捞出后，经过擦干、埋在大米中4天等处理，华为P9神奇复活，各项操作一切正常，而iPhone6S一直没有任何反应。

时间 32秒 3分18秒 iPhone6S 跳出关机界面 黑屏，闪光灯自动打开 第6页，共22页

华为P9 正常待机 正常待机 6分25秒 8分01秒 19分29秒 黑屏，闪光灯亮 黑屏，闪光灯亮 黑屏，闪光灯亮 iPhone6S 1420mAh 4V 闪光灯打开 闪光灯关闭 黑屏 华为P9 2100mAh 4V

手机型号 电池容量 输出电压 （1）两款手机入水后闪光灯均自动打开，你认为可能的原因是 （写出一种）。 （2）假若在水中的华为P9电池因遇水发生短路，电池总能量的50%转化为内能，而这些内能全部被水吸收，那么池水吸收了多少热量？（不考虑其他散热情况。）

20. 两轮自平衡电动车作为一种新兴的交通工具，倍受年轻人的喜爱（如图所示）。下表是某型号两轮自平衡电动车的主要技术参数。

（1）若电动机以额定功率工作，求锂电池充足一次电最多可骑行的时间（精确到0.1）?

（2）锂电池充足电后，电动车在平直的公路上匀速行驶，受到的平均阻力为96N，最多能连续行驶17.28km，求电动车工作的效率。

21. 2017年6月20日，丽水市有史以来单项投资最大的项目——缙云抽水蓄能电站获

省发改委批准建设。抽水蓄能电站的工作原理（如图）：在用电低谷时，电站利用电网多余电能把水抽到上水库中，到用电高峰时，再利用上水库中的水发电。该电

109千瓦时，总装机容量1.8×109瓦，由6台可逆式抽水蓄能站设计年总发电1.8×

机组组成。抽水蓄能机组放水发电阶段的效率为90%，抽水蓄能阶段的效率为91.5%。

106米3；下水库为河道型水库，有上水库库区为天然高山盆地，有效库容为7.86×

106米3；上、下水库落差约为600米。（上水库库区的其他水源忽效库容为7.81×

略不计，计算结果保留一位小数，g=10牛/千克）

109千瓦时“等于”或“大于”）（1）该电站设计年总抽水消耗电能 1.8×（填“小于”、；

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（2）该抽水蓄能电站一年的发电量，相当于完全燃烧煤气约 吨 （煤气的热

107焦/千克）; 值为4.2×

（3）按设计的年总发电要求，这6台可逆式抽水蓄能机组发电相当于要共同连续

工作 天；

（4）若将下水库中的有效库容的水全部抽到山顶的上水库，需要消耗的电能是多少？

五、解答题（本大题共1小题，共10.0分）

22. 光滑斜面甲与水平面AB平滑连接，从斜面甲高H处静止释放小球，小球运动到B

点静止，如图甲，在AB上的C点平滑拼接另一光滑斜面乙。已知AB=3AC，如图乙，回答下列问题：

（1）如果小球从斜面甲高H处静止释放，说明小球在乙斜面到达的最大高度h与H的数量关系 。

（2）要使小球在乙斜面上到达的最大高度变为3h，小球应在甲斜面上 高处静止释放。

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答案和解析

【答案】

1. D 2. C

3. C 弹性势能

4. 不守恒 0 mg（H-L+X） 5. 60 6

6. （1）质量 吸收相同的热量

（2）①煤油 ②a

7. 压缩 机械能转化为内能 丙

8. 碎石 当速度相同时，质量越大，动能越大

9. 支持力 否，物体匀速运动，所以物体C的动能不变，物体的位置升高，物体C的重力势能增大，机械能总量增加

10. (1)将与滑动变阻器连接的线从在电压表“－”上的线改接在“3”上(或灯泡右端)，如图

；

(2)4.5V；(3)C；(4)6.25Ω～11.54Ω。

11. （1）势能（或重力势能）

（2）让木块在轨道同一高度由静止释放

（3）随倾角θ的增大，木块上滑的最大距离s先减小后增大

12. （1）12N

（2）15W

1m/s×10s=120J； （3）解：在10s内机械所做的有用功W=fs=fvt=12N×

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答：在10s内机械所做的有用功为120J。

13. （1）3750

（2）0.48

（3）解：将该物体完全浸入水中时，

103kg/m3×10N/kg×160×10-6m3=1.6N 物体受到的浮力：F浮=ρ水gV排=ρ水gV物=1×

由称重法测浮力的公式F浮=G-F示可得，

弹簧测力计的示数：F示=G-F浮=8N-1.6N=6.4N 答：将该物体完全浸入水中时，弹簧测力计的示数为6.4N。

h0=10cm=0.1m，d2=8cm=0.08m，m=0.4kg，ρ水=103kg/m3，d1=8cm=0.08m，（1）已知：14. 解：

g=10N/kg；

设水箱中水面高度为h时，连杆对阀门A的拉力为T，此时阀门刚好可被拉开； 此时浮子B浸入水中的深度是：h-h0， 排开的水的体积是： 排 （ ） （

）（ ）

受到的浮力： 浮 水 （）（ ）

对浮子B根据平衡条件有： 浮 水 （）（ ）…①

即： （）（ ）…②

对放水阀门A根据杠杆的平衡条件有： 水 （

）

即： （联立②③式可解得：h≈0.36m；

所以水箱体的高度要至少为0.36m；

3

（2）已知：边长l=40cm，Q=0.2m/h；

） …③

当水位达到设计高度时，水箱内水的体积为： 箱 排 （ ）

（

）（ ） ，

箱

3

自来水管的流量Q=0.2m/h 蓄满一箱水所用时间

所以，水箱放水的时间间隔约17min；

答：（1）水箱体至少0.36m，水才不会从水箱上部溢出；

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3

（2）如果自来水管的流量为0.2m/h，该水箱某次放水结束到下次开始放水的时间间隔约为17分钟。

15. （1）在直角三角形中，

222 ∵a+b=c

∴重心升高的高度

10N/kg×0.05m=30J。 克服重力做的功为W=Gh=mgh=60kg×

90=2700J （2）每走一步克服重力所做的功为30J，所以走90步做功：W=30J×

。

（3）四肢的运动要消耗能量；身体肌肉的收缩和拉伸要消耗能量；心脏推动血液循环

要消耗能量；人体向外散热要消耗能量（任选两条）

16. 解：（1）人移动的距离：s=vt=0.5m/s×100s=50m， ∵使用该滑轮组，n=2，

∴货物移动的距离： ， 10N/kg=6000N， 货物重：G=mg=600kg×

∵货物受到的摩擦力为其重力的0.1倍，

6000N=600N， ∴货物受到的摩擦力：f=0.1G=0.1×人做的有用功：

W有用=fs′=600N×25m=1.5×104J； （2）∵ ∴ 总

有用 总

％

，

有用

％又∵W总=Fs， ∴拉力大小：

总

；

（3）拉力做功功率：

总

．

104J； 答：（1）人做的有用功为1.5×

（2）人的拉力为400N；

（3）人拉力的功率为200W。

17. （1）原因一、水是导体，在开关处连通了电路，使闪光灯打开 原因二、液体内部有压强，在液体压强的作用下，开关连通，就像用手触摸 2.1A×3600s=30240J （2）解：W=UIt=4V×Q=30240J×50%=15120J。 答：池水吸收了15120J热量。

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18. 解：（1）锂电池充足一次电储存的电能：

W电=UIt=48V×12A×3600s=2.0736×106J， 由 可得，最多可骑行的时间：

电

；

（2）电动车在平直的公路上匀速行驶处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，

则牵引力F=f=96N， 牵引力做的功： W=Fs=96N×17.28×103m=1.65888×106J， 电动车工作的效率： ％

电

％ ％；

答：（1）锂电池充足一次电最多可骑行的时间为5924.6s； （2）电动车工作的效率为80%。

19. （1）大于

105 （2）1.5×（3）41.7

（4）解：若将下水库中的有效库容的水全部注到山顶的上水库需要克服重力做功 WG=mgh=ρVgh= 4.69×1013J

考虑到抽水蓄能阶段的效率，则消耗电能 电 1013J。 答：需要消耗的电能是5.1×

％

20. （1）

（2）

【解析】

1. 【分析】

本题的综合性较强，包括惯性现象、平衡状态的判断、动能与重力势能的转化等，要

求我们对相关知识有一个熟练的掌握。惯性是物体保持原来的运动状态的性质，其大小只与质量有关；物体只有处于静止状态或匀速直线运动状态时，才称为平衡状态；动能的影响因素是质量和速度，重力势能的影响因素是质量和高度。

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【解答】

A、实心球离开手后继续前进，是由于球具有惯性，而不能说是受到惯性的作用，因为惯性不是力，故A错误；

B、实心球在b点时，不是静止也不是匀速直线运动，所以不是处于平衡状态，故B错误； C、在实心球从b点运动到c点的过程中，高度降低、速度增大，重力势能转化为动能，故C错误；

D、实心球从a点运动到b点的过程中，质量不变，因此实心球的惯性大小不变，在实心球从a点运动到b点的过程中，动能转化为重力势能，高度增加、速度减小，故D正确。 故选D。

2. 略

3. 【分析】

本题与弹簧类型问题相似，关键是分析物体的受力情况，确定物体的运动情况，将物体的运动分为三个过程，分别运用牛顿运动定律研究。

运动员下降的过程中，弹性绳未伸长前运动员做自由落体运动，弹性绳开始伸长后，弹力逐渐变大，运动员受到重力和弹力的合力先变小后反向变大，当合力向下时加速，合力向上时减速。 【解答】

运动员下降的过程中，弹性绳未伸长前运动员做自由落体运动，弹性绳开始伸长后，弹力逐渐变大，运动员受到重力和弹力的合力先变小后反向变大，当合力向下时加速，合力向上时减速；

当拉力等于重力时，速度最大，动能最大。即人到达C点时动能最大；

人到达D点时，弹性绳伸长最长，弹性绳的弹性势能最大，开始的重力势能全部转化成弹性势能。

故答案为：C 弹性势能。

4. 【分析】

解决该题关键要清楚小球的运动过程和运用功能关系求解，什么力做功量度什么能的变化要能够对应。

分析小球的运动过程，找出初末状态；

根据重力做功量度重力势能的变化，运用动能定理求出弹簧弹力做功，根据弹簧弹力做功量度弹性势能的变化。 【解答】

小球下落的整个过程中，开始时速度为零，结束时速度也为零， 所以小球动能的增量为0；

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小球下落的整个过程中，重力做功WG=mgh=mg（H+x-L） 根据重力做功量度重力势能的变化WG=-△Ep得： 小球重力势能的增量为-mg（H+x-L）； 根据动能定理得： WG+W弹=0-0=0

所以W弹=-mg（H+x-L）

根据弹簧弹力做功量度弹性势能的变化W弹=-△Ep得： 弹簧弹性势能的增量为mg（H+x-L）； 在整个过程中，小于的机械能不守恒。 故答案为：不守恒 0 mg（H-L+X）。

5. 明确滑轮组是水平放置，拉力f是克服摩擦力做功，不是克服重力做功，找出绕过动

滑轮的绳子的股数n，确定摩擦力和拉力的关系。根据绳端距离与物体移动距离的关系求出绳子自由移动的距离，在求出拉力f所做的功w，最后求出拉力的功率。 n=2，S=1m，由图可知，该滑轮为动滑轮，物体A匀速前进，故F=1/2f,故摩擦力为60N。

n=2，则S绳=2m。V =S/t=1m/10s=0.1m/s, P=Fv=60N×0.1m/s=6w 故答案为 60 6

本题是有关滑轮组的计算，考察了滑轮组的省力特点应用，关键是能够正确分析承担拉力的绳子段数，搞清绳端拉力与动滑轮拉力的关系。 6. 【分析】

本题考查了不同物质吸热能力与什么因素有关，及能够利用控制变量法分析实验数据的能力。

（1）两个相同的酒精灯对其加热，加热时间多，放出的热量就多，相应受热物质吸收的热量就多；

（2）①不同的物质质量相同时，物质的体积与密度成反比；②在质量相同、升高相同的温度时的不同物质，吸收的热量多的物质，其吸热能力强。 【解答】

（1）在两个相同的烧杯中加入初温相同、质量相同的水和煤油，实验中选用相同电加热器的目的是：使水和煤油在相同时间内吸收相同的热量； （2）①图甲中可知：Va＜Vb， ∵ρ水＞ρ煤油，

∴根据 可知：质量相同时，V水＜V煤油，

∴可判断出b物质是煤油；

②根据图乙可知：在质量、升高相同的温度时，a物质的加热时间长，说明a物质吸收的热量比乙物质吸收的热量多；所以物质a的吸热能力强。 故答案为：（1）质量 吸收相同的热量；（2）①煤油；②a。

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7. 【分析】

（1）解决此题要知道内燃机的四个冲程有吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程，

其中在做功冲程中，是内燃机的内能转化为机械能，在压缩冲程中是机械能转化为内能；

（2）做功改变物体内能的实质是能量的转化，具体来说是内能和机械能的相互转化。对物体做功，物体的内能增加，温度升高；物体对外做功，物体的内能减少，温度降低。 此题是通过内燃机的工作原理和课本中的实验来理解它们之间的关系，是一道比较简单的实验题，掌握热机的工作原理，学会变通。 【解答】

甲图两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程，压缩冲程是把机械能转化为内能的过程；

乙图瓶内气体体积膨胀，对外做功，使塞子飞出去，内能转化为塞子的机械能； 丙图是用力将活塞压下，活塞对空气做功，空气的内能增大，温度升高，是通过对物体做功来增大物体内能的，即是将机械能转化为内能的过程。

由以上分析可以看出：图甲是汽油机的压缩冲程，它是将机械能转化成内能，与此原理相同的是丙图所示的演示实验。 故填：压缩；机械能转化为内能；丙。

8. 【分析】

考查的是动能影响因素知识的应用，虽说比较简单，但是大多数学生没见过，比较抽象，不好理解。

谷粒和壳屑被扬向空中时的速度相同，由于密度不同造成质量不同，所以动能不同，动能大的就克服阻力运动的远，从而把它们分开。 【解答】

谷物脱粒后，谷粒、糠皮及少量碎石的混合物在快速转动的轮形和皮带的带动下被抛出，此时谷粒、糠皮及碎石的速度相同，由于碎石的质量最大，糠皮的质量最小，所以碎石的动能最大，克服阻力运动的最远，糠皮动能最小克服阻力运动最近，谷粒介于它两个之间，即抛出时动能不同的缘故。

故答案为：碎石 当速度相同时，质量越大，动能越大。

9. 【分析】

本题解答的关键是会对物体进行受力分析，知道做功的两个必要条件，同时会根据动能与重力势能的变化，判断机械能是否守恒。

①对物体进行受力分析，判断物体所受力是否做功．若物体在力的作用下，沿力的方向运动了一段距离，我们才说这个力做了功；

②机械能等于动能与势能之和，根据动能和重力势能的变化可判断机械能是否守恒。 【解答】

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货物随传送带一起匀速斜向上运动，受到重力、支持力和摩擦力的作用，如图所示：

重力方向竖直向下，支持力与传送带垂直向上．货物相对于传送带有向下运动的趋势，所以货物还要受到传送带对它的静摩擦力；该摩擦力的方向与它相对于传送带的运动趋势相反，即沿传送带斜向上；

因为物体C向右上方匀速运动，所以支持力不做功．物体运动方向与摩擦力方向一致，所以摩擦力对物体做功；物体在竖直方向上通过了距离，所以克服重力做功；物体C的重力势能不断增加；因为物体匀速运动所以物体的动能不变，机械能总量增加，故该物体从A到B的过程机械能不守恒。

故答案为：支持力 否，物体匀速运动，所以物体C的动能不变，物体的位置升高，物体C的重力势能增大，机械能总量增加。

10. 小敏做“探究小灯泡的亮度与电功率的关系”实验时，观察到小灯泡上标有“2.5V”的

字样，灯的额定功率小于1W，滑动变阻器标有“20Ω 1A”字样，而电源上却看不到电压值。解答题目。

（1）要使滑动变阻器右滑时灯泡变亮，则滑动变阻器的阻值应变小；

（2）闭合开关时，滑动变阻器接入电路电阻最大，根据电流表、电压表的示数结合滑动变阻器的阻值计算出电源电压；

（3）根据串分压的知识，若要增大电阻两端的电压，应减小滑动变阻器的阻值；当灯泡两端的电压等于额定电压时，灯泡正常发光；根据图丙确定灯泡正常发光时的电流值，根据P=UI计算出额定功率；

（4）掌握断路的特点，断路电路中无电流，断开处的电压等于电源电压； （5）要测不同电压时的实际功率，需通过滑动变阻器改变灯泡两端的电压； （6）根据串联电路电压的规律，当滑动变阻器两端的电压为U-2.5V时，灯泡正常发光，滑动变阻器的阻值变小，利用欧姆定律即可求出变阻器最小阻值，然后即可判断可调范围。

由图知，电压表和灯泡被短路，应将灯泡与滑动变阻器连接的导线变动一下；滑动变阻器右滑时灯泡变亮，则滑动变阻器的电阻应变小，所以下面应接右边的接线柱，如图所示：

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；

（2）闭合开关时，滑动变阻器的阻值最大，为20Ω；由图乙知，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.2A；电压表的量程为0～3V，分度值为0.1V，示数为0.5V；所以U=U灯+IR滑=0.5V+0.2A×20Ω=4.5V；

（3）小灯泡发出耀眼的白光后突然熄灭，说明灯泡由于两端电压过高而烧坏，发生了断路，此时灯泡两端的电压会等于电源电压，电压表超过满刻度；

（4）当灯泡正常发光时，滑动变阻器两端的电压为：U滑=4.5V-2.5V=2V，因此要使灯泡正常发光，改变滑动变阻器的电阻，使电压表示数为2V；由图象知，当灯泡两端的电压为2.5V时，电流为0.32A，则变阻器的阻值为R最小=U滑/I=2V/0.32A=6.25Ω，所以滑动变阻器的阻值可调范围是6.25Ω～20Ω。 故答案为：

(1)将与滑动变阻器连接的线从在电压表“－”上的线改接在“3”上(或灯泡右端)，如图

；

(2)4.5V；(3)C；(4)6.25Ω～11.54Ω。

此题是测量灯泡的额定功率实验，考查了实物电路的连接，电流表、电压表的读数及欧姆定律的应用，在确定灯泡的额定功率时，关键是根据图象确定额定电压和电流，其中还涉及到了串分压的知识及串联电路中电压和电流的关系。

11. 【分析】

实验探究题考查学生的能力比较全面，往往探究的内容不再是课本上的知识，而是新的内容，掌握探究的方法：一般要用到控制变量法和转换法。

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（1）车子上坡的过程是一个将动能转化为重力势能的过程，转化出的重力势能的多少决定于物体具有动能的多少；

（2）由于物体上升的高度已经知道了与物体的速度大小有关，新的猜想有两个，根据控制变量法的思想，探究与物体质量的关系时，只控制质量不同，其它因素都相同．由此去考虑设计思路；

（3）猜想的正确与否，要通过实验现象来判定，因此，根据不同质量的木块以相同初始速度滑上长木板时，向上滑行的最大距离是否相同即可知道猜想是否正确； 利用表中给出的实验数据，即可确定物体上升的最大距离与倾斜角度的关系。 【解答】

（1）车子上升时将动能转化为重力势能，车子的速度越大，动能就越大，从而有更多的动能转化为重力势能．所以上升的高度就越高；

（2）木块滑动到底端的速度取决于木块初始点的高度，高度越高，到达底端时的速度越大，为了保证不同木块到达底端的速度相同，所以要可知木块滑动的初始点的高度相同，即让木块在轨道同一高度由静止释放；

（3）由于不同质量的木块以相同初始速度滑上长木板时，向上滑行的最大距离均相

同．所以物体冲上斜坡的最大距离可能与物体的质量大小无关，故说明猜想一是错误的．

由实验数据可以发现，从10°到53°这个过程，物体的上升的高度随着倾斜角度的增加在减小；从53°到85°这个过程，物体的上升的高度随着倾斜角度的增加在增大；故得结论：随倾角θ的增大，木块上滑的最大距离S先减小后增大。

12. 【分析】

此题主要考查的是学生对机械效率计算公式及其变形公式的理解和掌握，知道克服物体摩擦力做的功为有用功是解决此题的关键。 （1）根据效率公式求出摩擦力； （2）由功率公式求出拉力的功率； （3）由功的计算公式求出有用功。 【解答】

（1）由图示可知，滑轮组承重绳子的有效股数：n=3，克服摩擦力做的功为有用功，效率： ％ ％ ％，则f=nηF=3×80%×5N=12N；

总 有

（2）拉力的功率

物体

物体 ；

（3）根据W=Ptη计算出10秒内机械所做的有用功。 故答案为：（1）12N；（2）15W；（3）计算过程见答案。

13. 【分析】

本题考查了弹簧测力计的工作原理、力的合成、功的计算、浮力的计算，综合性较强；要学会分析图象，从中找到隐含的信息和条件。

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（1）由图可知，0～4cm，测力计示数均匀增大，但物体仍然静止在桌面上；当弹簧测力计顶端上升高度超过4cm时，物体离开桌面缓慢匀速上升，测力计的示数不再变化，此时示数即为物体所受重力大小；弹簧的伸长量与拉力成正比，据此求出当h=1cm时，弹簧测力计的拉力；对物体进行受力分析，根据力的平衡条件求出桌面对物体的支持力，即求出了物体对桌面的压力，根据p= 计算物体对桌面的压强；

（2）上述过程中，即弹簧上端上升1cm过程中，由于物体没有向上移动距离，故拉力对圆柱体做功为0；

（3）根据阿基米德原理求出物体受到的浮力，根据称重法测浮力公式F浮=G-F示可计算弹簧测力计的示数。 【解答】

（1）由图可知，物体离开桌面后测力计的示数不再变化，此时示数即为物体所受重力大小，故物体所受重力为G=8N；

由图象知：当h=4cm时，弹簧测力计的示数为8N；

设弹簧上端上升1cm时所需拉力为F拉，因为弹簧的伸长量与拉力成正比， 所以

拉

，解得F拉=2N，

此时物体受向下的重力、向上的拉力、向上的支持力， 此时物体仍然静止在桌面上，所以F拉+F支=G， 则桌面对物体的支持力：F支=G-F拉=8N-2N=6N；

压力和支持力为一对相互作用力，大小相等，所以地面受到的压力：F压=F支=6N， 圆柱体的底面积：

则物体对桌面的压强： ；

（2）0～4cm，测力计示数均匀增大，但物体仍然静止在桌面上，此时拉力对圆柱体做功为0J，

4～10cm，物体离开桌面缓慢匀速上升，此时拉力对圆柱体做的功：W=Fh=8N×（0.1m-0.04m）=0.48J。

故整个过程中拉力对圆柱体做功为：0J+0.48J=0.48J。

（3）根据阿基米德原理求出物体受到的浮力，根据称重法测浮力公式F浮=G-F示可计算弹簧测力计的示数。

故答案为：（1）3750；（2）0.48 ；（3）6.4N（计算过程见答案部分）。

14. 此题综合了二力平衡的条件、液体压强的计算、阿基米德原理、杠杆的平衡条件等

多个知识点，综合性较强，题目的难度较大；

在此题的第一问中，两次确定研究对象，得到关于连杆拉力和水的深度的关系式是解决此题的难点。

（1）浮子B对阀门A产生一个向上的拉力，这个拉力使阀门A向上运动造成阀门A打开，水向外流出；

①以浮子B为研究对象，对其受力分析：其受到的向下的重力、连杆对其向下拉力和向上的浮力．其处于平衡状态，从而可以得到三者的关系；进而可以得到连杆拉力和水的

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高度的关系式；

②以阀门A为研究对象，它是一个以左端为支点的杠杆；动力为连杆对其向上的拉力，动力臂等于其直径；阻力为水对它向下的压力，其作用点在其圆心上，因此阻力臂为其半径．根据杠杆的平衡条件可以得到连杆拉力和水的高度的关系式； 两者联立可以求得水的高度；

（2）当水箱内的水高度达到设计高度时，水箱内的水就向外排出，因此水管中流出的水的体积等于水箱内水达到设计高度时的体积时，所用的时间就是间隔的放水时间。

15. 【分析】

（1）根据直角三角形的特征利用勾股定理求出重心升高的高度，再利用公式W=Gh求出做的功。

（2）已知一步克服重力所做的功，根据走了90步，如果这个过程用时40s，p=W/t即可计算出步行功率。

（3）根据一个动作的完成需要很多系统的协同作用解题。 【解答】

（1）在直角三角形中， 222 ∵a+b=c

∴重心升高的高度

10N/kg×0.05m=30J。 克服重力做的功为W=Gh=mgh=60kg×

90=2700J （2）每走一步克服重力所做的功为30J，所以走90步做功：W=30J×

。

（3）四肢的运动要消耗能量；身体肌肉的收缩和拉伸要消耗能量；心脏推动血液循环

要消耗能量；人体向外散热要消耗能量。

16. 【分析】

由图知，滑轮组 n=2，

（1）知道人的移动速度和移动的时间，利用速度公式求人移动的距离（拉力移动的距离）s，根据s=2s′求货物移动的距离s′；知道货物的质量，利用重力公式求货物重，求出货物受到的摩擦力；再利用W=fs′求人做的有用功；

（2）求出了有用功，知道滑轮组的机械效率，利用效率公式求人做的总功，再根据W=Fs求拉力大小；

（3）知道做功时间，利用功率公式求人拉力的功率。

本题考查了重力的计算、功的计算、功率的计算、机械效率的计算，本题关键：一是使用滑轮组 n的确定（从动滑轮上直接引出的绳子股数），二是本题有用功不是提升重物做功，而是克服摩擦做功。 【解答】

100s=50m， （ 1）人移动的距离：s=vt=0.5m/s×

∵使用该滑轮组，n=2，

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∴货物移动的距离： ， 10N/kg=6000N， 货物重：G=mg=600kg×

∵货物受到的摩擦力为其重力的0.1倍，

6000N=600N， ∴货物受到的摩擦力：f=0.1G=0.1×人做的有用功：

W有用=fs′=600N×25m=1.5×104J； （2）∵ ∴ 总

有用 总

％

，

有用

％又∵W总=Fs， ∴拉力大小：

总

；

（3）拉力做功功率：

总

．

104J； 答：（1）人做的有用功为1.5×

（2）人的拉力为400N； （3）人拉力的功率为200W。 17. 【分析】

本题通过手机进水后的情景考查了短路的原因、公式W=UIt的应用，真正体现了学以致用，有意义。

（1）闪光灯自动打开，说明开关闭合，可从开关短路（水是导体）、受外力作用（水压）等方面分析回答；

50%求水吸收的热量。 （2）利用W=UIt求华为P9手机电池总能量，由题知Q吸=W×

【解答】

（1）原因一：水是导体，在开关处连通了电路，使闪光灯打开；

原因二：液体内部有压强，在液体压强的作用下，开关连通，就像用手触摸；

50%可求出 池（ 2）华为P9手机电池总能量根据公式W=UIt可求出，由题知Q吸=W×

水吸收了多少热量。

故答案为：（1）原因一、水是导体，在开关处连通了电路，使闪光灯打开 原因二、液体内部有压强，在液体压强的作用下，开关连通，就像用手触摸；（2）解答过程见答案。

18. 本题考查了电功公式、做功公式、效率公式以及二力平衡条件的应用，从表格中获取有用的信息是关键。

（1）由表格数据可知锂电池的电压和容量，根据W=UIt求出锂电池充足一次电储存的电能，根据 求出电动机以额定功率工作时最多可骑行的时间；

（2）电动车在平直的公路上匀速行驶处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，二力大小相等，根据W=Fs求出牵引力做的功，根据 ％求出电动车工

电

作的效率。

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19. 【分析】

本题考查了功的计算及能量的转换，难度不大。

蓄水库注水后，水储存的重力势能更多，流下时转化更多的动能，从而转化更多的电能。 【解答】

109千瓦时； （1）该电站设计年总抽水消耗电能大于1.8×

109千瓦时=6.48×1012J，相当于完全燃烧煤气约 ； （2）1.8×

千瓦时 千瓦

（3）年总发电需要用时：

天；

（4）先根据WG=mgh计算出将这些水全部抽到山顶的上水库需要克服重力做功的大小，再根据 电

计算出消耗的电能大小。

105；（3）41.7；（4）计算过程见答案。 故答案为：（1）大于；（2）1.5×

20. 【分析】

弄懂题意，并能明确小球在AC段损失的机械能相当与斜面的多大高度是解决该题的关键。

（1）据AB=3AC可知，在AC上损耗的机械能是AB上的三分之一，进而判断乙斜面上时机械能比甲斜面上时的机械能少的关系，进而判断出上升高度；

（2）据（1）可判断出小球在AC上损失的机械，而后可以计算出（2）中小球在甲斜面上的高度。 【解答】

（1）从释放点到B点静止，减少的机械能等于在AB水平面上由于摩擦而损失的机械能，因为AB=3AC，所以在AC上损耗的机械能是AB上的三分之一，所以乙斜面上时 ； 机械能比甲斜面上时的机械能少三分之一，故上升的高度 （2）小球在乙斜面上升高度为2h，即 ，因为AC段上消耗的机械能与第一次相同， 。 即消耗 高度的机械能，所以原来小球在甲斜面上的释放高度是：

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