2023年温州市九上科学第三单元能量的转化与守恒拔高培优训练卷（浙教版）
一、选择题（每小题2分，共40分）
1．（2022九上·平湖期末）燕尾夹是常用的文具，它利用了杠杆原理。燕尾夹可简化为杠杆ABC（如图），其中AB＝BC，当用力F以图示方式按住C点打开该夹子时，假设作用力垂直于燕尾所在平面，下列说法正确的是（ ）
A．A点为支点，燕尾夹是一种费力杠杆
B．B点为支点，燕尾夹是一种省力杠杆
C．A点处阻碍夹子打开的力的大小为F
D．B点处阻碍夹子打开的力的大小为F
2．（2023九上·杭州月考）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)。下列说法错误的是（ ）
A．物体4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
3．（2023九上·慈溪月考）小科用如图所示的电路测小灯泡功率。电路中电源电压恒为4.5V，电压表的量程为0~3V，电流表的量程为0~0.6A，滑动变阻器的规格为”20Ω1A”，灯泡标有”2.5V1.25W”字样。若闭合开关，两电表的示数均不超过所选量程，灯泡两端电压不允许超过额定值，不考虑灯丝电阻的变化，则下列说法正确的是（ ）
A．该电路的最大功率是2.7W
B．灯泡的最小功率是0.162W
C．电流表示数的变化范围是0~0.5A
D．滑动变阻器的电阻允许调节的范围是2.5~20Ω
4．（2023九上·舟山开学考）如图所示，两滑轮采取不同的绕绳方法，在粗糙程度相同的木板上，拉着同一重物不计绳重和摩擦），沿水平方向匀速运动相同的距离（不计绳重和摩擦）下列说法中正确的是（ ）
A．F1所做的额外功多 B．F1C．两装置的机械效率相同 D．F1>F2，F1移动距离多
5．（2022九上·平湖期末）图甲所示为起重机的吊臂，可简化为图乙所示的滑轮组。已知此滑轮组的机械效率为80%，在匀速起吊0.6t的物体时，物体10s内上升了12m，则此过程中（ ）
A．滑轮组的有用功为5.76×104J B．钢丝绳移动的速度为2.4m/s
C．钢丝绳的拉力F为2×103N D．钢丝绳拉力的功率为9×103W
6．（2023九上·舟山开学考）常用Hippo roller（中间有转轴的塑料桶）运水。下列选项中，小华分别用背背，手抱、平拉、滚拉的方式运满桶水，在粗糙程度相同的水平地面上匀速行走相同路程，她对满桶水做功最多的是（ ）
A． B．
C． D．
7．（2023九上·杭州月考）塑料捆扎带是日常用品.如图所示，先将捆扎带打个结，然后两手用力反方向一扯，它就会在打结处断开.关于这个现象的讨论，下列说法中正确（ ）
A．用力一扯，打结处发生摩擦，温度升高，是化学能转化为内能
B．用力一扯，打结处发生摩擦，温度升高，是捆扎带对外做功的结果
C．用力一扯，打结处发生摩擦，温度升高，分子间作用力减小因而被扯断
D．用力一扯，手移动速度越快，惯性越大，捆扎带在惯性作用下扯断的
8．（2023九上·温州期末）滑板是深受青少年喜欢的一项体育运动。下列滑板模型中，一定无法滑行到滑台C处的是（ ）
A． B．
C． D．
9．（2023九上·杭州期末）如图所示，为了把两件相同的货物搬运到平板货车上，工人用相同材质的木板搭建了AB、CD两个斜面(ABA．沿斜面AB推动更省力
B．沿斜面CD推动更省功
C．无论利用哪个斜面，工人克服货物重力做功一定相同
D．无论利用哪个斜面，工人克服货物重力做功的功率一定相同
10．（2023九上·余姚期末）某同学在家中要自制1000W的电炉，但手边只有500W和2000W的电炉丝各若干，下列方法不可行的是（ ）
A．将两根500W电炉丝并联
B．将两根500W电炉丝串联
C．将500W的电炉丝分成相等的两段，取其中一段
D．将两根2000W电炉丝串联
11．（2023九上·杭州开学考）如图用10N的水平拉力F拉滑轮，使足够长的物体A以0.4m/s的速度在水平地面上匀速运动，弹簧测力计的示数为3N。下列说法正确的是（不计滑轮、弹簧测力计、绳重及滑轮摩擦）（ ）
A．地面对A的摩擦力为3N
B．绳子拉物体A的功率为2W
C．物体B受到的摩擦力为3N，方向水平向左
D．在运动过程中若将拉力F增大到12N，弹簧测力计的示数也增大
12．（2023九上·慈溪月考）超导是一种零电阻现象，用超导材料输送电能，可减少由于电阻引起的电能损耗。常温超导已成科研最高目标，最新研究己实现15贮超导(需要267GP的压力)，有了新突破。下列关系式可以解释超导减少电能损耗的是（ ）
A．I= B．W=UIt C．P= D．Q=I2Rt
13．（2023九上·拱墅期末）如图所示，某人通过滑轮提升重为G的重物，人由A到B的过程中，物体保持匀速上升，人对绳子的拉力为F，AB间水平距离为s，不计绳重和摩擦。则此过程中（ ）
A．F大小保持不变 B．人做的功为Gs
C．人做的功为Fs D．人做功的功率逐渐增大
14．（2023九上·宁海期末）2021年10月16日，“长征二号F遥十三”运载火箭托举“神舟十三号”载人飞船升空，开始了我国迄今为止时间最长的载人飞行。下列说法正确的是（ ）
A．火箭可选用液态氢作为燃料，是因为氢的比热容较大
B．加速上升的过程中，飞船的动能增大，重力势能也增大
C．太空中的温度很低，飞船的内能可能为零
D．燃料燃烧放出的热量全部用来做功
15．（2023九上·舟山开学考）小柯说：微波炉很省电，用它加热食物花不了多少电费。小薛说：微波炉很费电，他家的微波炉一使用空气开关就“跳闸”。上述争论中，混淆的两个概念是（ ）
A．电压和电流内流 B．电能和电功率
C．电能和电压 D．电流和电能
16．（2023九上·余姚期末）某四冲程汽油机的做功冲程如图所示，该汽油机工作时飞轮转速为1200 r/min，活塞面积为120平方厘米，气缸的冲程活塞移动长度为0.25m，做功冲程中气体对活塞的平均压强是8×105Pa，该汽油机的功率为（ ）
A．4.8×104W B．2.4×104W C．9.6×103W D．2.4×103W
17．（2023九上·余姚期末）关于温度、热量、内能、比热容，以下说法正确的是（ ）
A．一块0℃的冰没有内能，它的分子不会运动
B．一个物体吸收了热量，它的温度一定会升高
C．一个物体温度升高了，它的内能一定增加
D．物体的质量越大，温度越高，它的比热容就越大
18．（2023九上·海曙期末）质量分布均匀、重为G的直杆AB置于水平面上(忽略杆的直径大小)，小科同学现在A端施加外力F，匀速缓慢抬起直杆至如图位置(杆与水平面成60角)，此时杆A端距地面高度为h，杆的B端始终和地面之间保持相对静止，F的方向始终和直杆垂直，则下列说法中正确的是（ ）
A．抬起过程中，此杠杆先省力后费力
B．抬起过程中，力F所做的功为Fh
C．抬起过程中，杆克服重力做功为
D．抬起过程中，若不计摩擦损失能量，则杆的机械能守恒
19．（2023九上·海曙期末）如图为探究“焦耳定律"的实验装置，将容器中的5Ω和10Ω电阻丝串联在电路中，两个透明容器中密封着等量的空气，初始时甲、乙U形管中液面高度相同。下列说法正确的是（ ）
A．闭合开关，一段时间后，比较U形管中液面高度差，甲的比乙小
B．闭合开关后，通过5Ω电阻丝的电流大于通过10Ω电阻丝的电流
C．闭合开关后，要使液面上升更快，应将滑动变阻器滑片P向左移动
D．该实验装置用于探究“通电导体产生的电热与电流的关系”
20．（2023九上·温州期末）连接如图所示的电路，闭合开关后，调节滑动变阻器，观察到小灯泡L1比L2亮，下列说法中正确的是（ ）
A．灯泡L1的实际功率比L2大
B．灯泡L1对应的电压表示数比L2小
C．灯泡L1、L2规格是相同的
D．可以验证电功率与电流大小的关系
二、填空题（每空1分，共 29分）
21．（2023九上·杭州开学考）如图所示为蹦极运动的简化示意图，弹性绳一端系在运动员双脚上，另一端固定在跳台O点。运动员由静止开始自由下落，A点处弹性绳正好处于原长；B点处运动员受到的重力与弹性绳对运动员的拉力大小相等；C点处是蹦极运动员到达的最低点。（整个过程忽略空气阻力，弹性绳的自重不计）
（1）从O点到A点的过程中，运动员的机械能 （选填“增大”“减小”“不变”或“先增大后减小”）。
（2）从A点到C点的过程中，弹性绳的弹性势能 （选填“增大”“减小”“不变”或“先增大后减小”，下同）；运动员的动能 。
22．（2023九上·杭州开学考）一只木箱放在水平地面上，地面上各处粗糙程度相同。对木箱施加一个方向不变的水平推力F（如图甲）；F的大小与时间t的关系、木箱的运动速度v与时间t的关系图像如图乙所示。
（1）由图象可知当t=1s时，木箱处于 状态；
（2）2 4s内，木箱所受摩擦力大小为 N；
（3）4 6s内，推力F对木箱做功的功率为 W。
23．（2023九上·杭州月考）平抛运动是将物体以一定的水平速度抛出，只在重力作用下所做的运动。如图所示，一个物体质量为0.5kg的小球从距离地面高h=0.6m的平台末端，以初速度Vo=2m/s水平飞出，随后落到水平地面上，小球的重力势能的表达式为Ep=mgh，动能的表达式：Ek=m，其中m为小球的质量，h为小球距离水平地面的高度，v为小球的运动速度，g为常量，取10N/kg，若不计空气阻力影响，小球在运动过程中的机械能守恒，则小球落地时的速度大小为 m/s
24．（2020九上·黄岩期中）实验小组的同学用如图所示的装置探究“物体动能大小与质量和速度的关系”。将钢球从某一高度由静止释放，钢球摆到竖直位置时，撞击水平木板上的木块，将木块撞出了一段距离。
（1）通过观察比较木块移动的距离来比较小球动能的大小，这种科学研究的方法与以下选项中的____相同。
A．用磁感线的疏密表示磁体周围磁场的强弱
B．用黄豆和芝麻混合前后的体积变化来研究分子之间有间隙
C．探究压力作用效果与受力面积的关系时控制压力大小相同
D．判断电路中是否有电流可通过电路中灯泡是否发光来确定
（2）实验过程中，让质量不同的钢球从相同高度摆下，记录部分数据如下：
实验次数 钢球质量/g 钢球下摆高度/cm 木块滑行距离/cm
1 20 20 30
2 40 20 58
3 60 20
在第3次实验中，木块被撞后滑出木板，需要重做第3次实验，甲同学建议换用一个较大的木块，乙同学建议换同样材质但较长的木板，丙同学建议降低钢球下摆的高度，丁同学建议换用一个质量为50克钢球。你认为应当采用 的建议。
（3）钢球从最高点摆动到竖直位置的过程中，绳子的拉力对钢球有无做功？并说明原因
25．（2022九上·镇海区期末）单位质量的气体物质，在体积不变的条件下温度升高1℃所吸收的热量称为该气体的定容比热，已知氦气的定容比热为3100J/（kg ℃）。如图所示，质量为0.02kg的氦气被密封在圆柱形气缸内，气缸内氦气气压与外界大气压相同。用力把活塞AB固定，当氦气的温度从20℃升高到30℃时，氦气吸收的热量是 J。撤去力，氦气推动活塞做功，这一过程的能量转化形式与四冲程汽油机的 冲程相同。
26．（2022九上·平湖期末）小明同学用图甲中的器材测量一只标有“2.5V0.3A“字样的小灯泡的额定功率。
（1）小明所连的电路中有一处错误或不妥，请改正（在要去掉的线上打“×”，并添加相应的导线），再将图甲的电路连接完整，要求滑动变阻器滑片向右移动时，小灯泡变亮。
（2）闭合开关后，小明发现小灯泡不亮，电压表的示数为2.9V，电流表示数为0，则出现的故障可能是 。
（3）故障排除后，小明移动滑动变阻器的滑片使电压表示数为2.5V，这时电流表指针如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 W.
27．（2023九上·温州期末）图甲是一款家用电热器，旋钮开关位置如图乙所示三种：关闭、低温档(400瓦)和高温档(800瓦)。电热器内部有两根电热丝R1和R2，小明绘制了简易原理图如图丙。
（1）电热器的工作原理是通过电流做功将电能转化为 。
（2）在图丙上闭合开关S1、S2和S，相当于电热器旋钮开关位于图乙中的 。(选填①②③)
（3）为了比较高温档和空调的功率大小，小明测出空调4小时耗电量为3.6度，其功率为 。
28．（2023九上·温州期末）小明自制了建筑工地上用的打桩机模型（如图所示），为粗略测量卷扬机中电动机的功率，将质量为G的夯锤匀速上升，上升高度h所用时间为t。
（1）本实验中，电动机的功率大小是 。（用字母表示）
（2）实验测出的电动机功率要比实际的小，请写出造成这种现象的原因： 。（写出一点）
（3）若要一次撞击把桩打得深些，在不更换夯锤的前提下，可以采用的方法是 。
29．（2023九上·丽水期末）电能因其易于运输和转化被广泛运用，长远看太阳能和核能将有广阔的发展空间。
（1）图甲是某家庭电能表月初、月未的两次示数，该户本月消耗的电能为 千瓦时；
（2）原子核在转变过程中所释放出来的能量，称为核能。太阳辐射的巨大能量来自图乙中 所示的核反应（填“A”或“B”）；
（3）太阳能热水器内盛有100千克温度为20℃的水，受阳光的照射水温升高到60℃，则这些水吸收了 焦的热量（C水=4.2×103焦/千克 ℃）。
30．（2022九上·舟山月考）我国“长剑10”是一种国产新型隐身巡航导弹，主要以巡航状态在稠密的大气层内飞行。下图是“长剑10”的飞行路线图。
导弹速度v（米／秒） 50 100 150 200
导弹受到的阻力f（牛） 50 200 450 800
（1）俯冲加速阶段：导弹升空后，发动机处于关闭状态，导弹向下俯冲，速度越来越快。这是因为 。
（2）巡航飞行阶段：当“巡航状态”时，主发动机的推力与阻力平衡，弹翼的升力与重力平衡后，可以实现远距离发射，超低空高速飞行，精确打击目标，已知该导弹的速度和阻力测试数据如上表。若该导弹在末端巡航飞行过程中以200米／秒的速度匀速直线飞行60秒，求该过程内发动机的推力做功为 。
31．（2022九上·杭州期中）如图甲所示，在一个罐子的盖和底各开两个小洞。将小铁块用细绳绑在橡皮筋的中部穿入罐中，橡皮筋两端穿过小洞用竹签固定，如图乙为其截面图。做好后如图丙所示，将该罐子从斜面A点由静止释放，滚到水平面D点停止，然后返回，自行滚上斜面的B点停止后又滚下斜面……如此往返，最后停在水平面上。
（1）橡皮筋在 点(选填字母)的弹性势能最大；
（2）若罐内没有橡皮筋和小铁块，罐子 （选填“可能”或“不能”）返回滚上斜面；第一次返回斜面，向上滚动的过程中，罐子整体在C点时的机械能 （选填“大于”“小于”或“等于”）在B点时的机械能。
三、实验探究题（第32题每空2分，其他每空1分，共20分）
32．（2023九上·舟山开学考）小明用图1所示电路来测量小灯泡的电功率（部分器材的规格已标明）。
（1）闭合开关进行实验，小明发现无论怎样调节滑动变阻器，电压表示数始终为3V，而电流表示数始终为零。已知仅图1中导线①、②或③中的一根发生故障，请指出发生故障的导线 ，并写出故障名称： 。
（2）小明进行了六次实验，记录实验数据并在U-I图像中描点，得到小灯泡两端的电压与电流的关系图像如图2所示。则根据记录的数据和图像可知：小灯泡的额定功率为 W。
（3）实验结束后，小明继续对滑动变阻器两端电压与通过它的电流关系进行探究，画出了对应的U-I图像（如图3），请你在图中“①”、“②”或“③”三条虚线中选择正确的一条 ，并说明你选择的依据 。
33．（2023九上·杭州期末）在“探究杠杆平衡条件”的实验中：
（1）杠杆静止在如图甲所示的位置，为了使杠杆在水平位置平衡，此时应向 (填“左”或“右”)调节平衡螺母。
（2）如果利用如图乙所示装置进行实验，保持弹簧测力计拉力作用点的位置不变，把弹簧测力计沿虚线方向拉，为了保证杠杆在水平位置平衡，其示数将 (选填“变大”“不变” 或“变小”)。
（3）某同学想利用杠杆的平衡条件来测量刻度尺的质量如图丙所示。
①将刻度尺平放在支座上，左右移动刻度尺找出能够使刻度尺在水平位置保持平衡的支点位置，记下这个位置，它就是刻度尺的重心；
②将质量为M的物体挂在刻度尺左边某位置，向右移动刻度尺，直到刻度尺能够在支座上重新保持水平平衡。记录物体悬挂点到支座的距离L1和悬挂点到刻度尺重心的距离L2；
③根据杠杆的平衡条件，可以计算出刻度尺的质量m= (用题目中所给物理量表示)。
34．（2022九上·杭州期中）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，利用图甲和图乙装冒进行实验，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 提升的高度g/m 有用功W有用/J 拉力F/N 绳端移动的距离s/m 总共W总/J 机械效率
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动滑轮的重有关。
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
四、解答题（第35题5分，第36题6分，共11分）
35．（2023九上·余姚期末）某滚桶洗衣机自带加热功能，其洗衣过程分加热水”、“保温洗涤”、“脱水”三种状态，图乙是其简化电路图，其中电热丝R1、R2的阻值分别为24.2Ω和242Ω。
（1）当开关置于2位置时，R2与电动机并联，此时洗衣机的工作状态是 ( 填“加，热水“保温洗涤"或“脱水”)。
（2）该洗衣机脱水过中消耗的电能主要转化为 能。
（3）洗衣机处于“加热水”状态(R1与R2并联)正常工作的功率为多少？
36．（2022九上·杭州期中）如图甲所示是某种升降电梯工作原理图，它由轿厢、对重、电动机、钢丝绳、滑轮等部件连接组成。电动机和对重通过钢丝绳分别给轿厢施加拉力，连接轿厢的两根钢丝绳非常靠近，轿厢与对重的运动方向始终相反。对重的质量为400千克，空轿厢的质量是500千克，额定载重量是1000千克，某次电梯满载上升时的v-t图象如图乙所示。不计钢丝绳重力和一切摩擦。求：
（1）电梯匀速上升的高度是多少？
（2）电梯匀速运动阶段，对重的重力做的功是多少？
（3）电梯匀速运动时，电动机钢丝绳对轿厢拉力的功率是多少？（g取10牛/千克)
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】杠杆的分类
【解析】【分析】杠杆可以绕其转动的点为支点；比较动力臂、阻力臂大小关系，识别杠杆类型。【解答】图中的燕尾夹，支点是B点，作用力垂直于燕尾所在平面时，动力臂是BC，阻力臂是AB。AB=BC，即动力臂等于阻力臂，该杠杆属于等臂杠杆，故A、B错误；
根据等臂杠杆的特点可知，当用力F以图示方式按住C点打开该夹子时，阻力作用点为A点，A点处阻碍夹子打开的力的大小为F，故C正确，D错误。
故选C。
2．【答案】D
【知识点】平衡力的辨别；动滑轮及其工作特点
【解析】【分析】AB.根据动滑轮的特点计算出物体A受到向左的拉力，根据平衡力的知识计算A、B之间的摩擦力，最后再根据平衡力的知识分析A受到地面的摩擦力大小和方向；
C.根据vA=nv计算滑轮移动的速度；
D.根据P=Fv计算拉力F的功率。
【解答】A.根据图片可知，作用在A物体上向左的拉力为FA=。B保持静止状态，则A、B之间的摩擦力等于测力计的示数2N。当A匀速向左移动时，它受到水平向左的拉力5N，B对A向右的摩擦力2N，则此时合力为3N，方向向左。根据平衡力的知识可知，地面对A的摩擦力与这个合力大小相等，方向相反，即地面对A的摩擦力为3N，水平向右，故A、B正确不合题意；
C.拉力F在滑轮中间，而物体A在边缘，则滑轮移动的速度：，故C正确不合题意；
D.拉力F的功率P=Fv=10N×0.1m/s=1W，故D错误符合题意。
故选D。
3．【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】A.根据计算灯泡的额定电流，再与电流表的量程进行比较，从而确定电路的最大电流，最后根据P大=UI大计算电路的最大功率。
B.根据计算灯泡的电阻，再根据计算电路中的最小电流，最后根据P小=I小2RL计算灯泡的最小功率。
C.根据前面的分析确定电流表的示数变化范围；
D.电路中电流最大时，变阻器的阻值最小，根据计算变阻器接入的最小电阻，从而确定变阻器接入的阻值范围。
【解答】A..灯泡的额定电流，电流表的量程为0~0.6A，所以电路中电流最大值为I大=IL=0.5A，该电路的最大功率是 P大=UI大=4.5×0.5W=2.25W，故A错误；
B.灯泡的电阻为，
当阻器接入电路的电阻最大，电路中电流最小，灯泡的功率最小，
电路中电流最小值为 ，
灯泡的最小功率是 P小=I小2RL=（0.18A）2×5Ω=0.162W，故B正确；
C.根据前面的分析可知，电流表的变化范围为0.3A~0.5A，故C错误；
D.当电路中电流最大时，变阻器的阻值最小，
则变阻器接入的最小值为
所以滑动变阻器阻值变化的范围是4Ω～20Ω．故D错误。
故选B。
4．【答案】C
【知识点】滑轮组绳子拉力的计算；机械效率的计算
【解析】【分析】（1）根据图片分析所做额外功的大小；
（2）（4）当水平拉动物体时，根据计算自由端拉力的大小，再根据s=ns物计算自由端移动的距离。
（3）当水平拉动物体时，根据公式比较机械效率的大小。
【解答】根据图片可知，两个装置除了连接方式不同，其它都相同，那么所做的额外功应该相等，故A错误；
根据图可知，承担拉力的绳子段数n=2和3，则根据可知，绳子自由端的的拉力F1>F2。根据s=ns物可知，右边F2移动的距离更多，故B、D错误；
根据图片可知，滑轮组做的有用功相等，额外功也相等，根据公式可知，两个滑轮组的机械效率相等，故C正确。
故选C。
5．【答案】D
【知识点】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）根据W有=Gh=mgh计算有用功；
（2）由速度公式计算物体上升速度，由v=nv物计算绳端速度；
（3）根据计算绳端拉力的大小；
（4）根据P=Fv计算绳端拉力的功率。【解答】A.滑轮组的有用功W有=Gh=mgh=0.6×103kg×10N/kg×12m=7.2×104J，故A错误；
B.物体上升的速度，
由图知，承担重物绳子的段数n=3，所以钢丝绳移动的速度：v=nv物=3×1.2m/s=3.6m/s，
故B错误；
C.根据可得，
绳端拉力的大小：，故C错误；
D.钢丝绳拉力的功率：P=Fv=2500N×3.6m/s=9×103W，故D正确。
故选D。
6．【答案】C
【知识点】力是否做功的判断；功的计算公式的应用
【解析】【分析】物理学中规定，功等于力跟物体在力的方向上移动距离的乘积。先判断力的大小、物体在力的方向上移动的距离相同，利用功的公式W=Fs分析判断。【解答】由图可知，AB中小华是用背背、用手抱，即力的方向向上，桶是在水平方向上移动的距离，即沿向上的方向没有移动距离，因此不做功；
在其他条件相同时，滑动摩擦力大于滚动摩擦力，则C中滑动摩擦力大于D中的滚动摩擦力。又因为匀速拉动水桶向前运动，所以由二力平衡条件可知C中拉力大于D中拉力，且水平移动的距离s相同，根据W=Fs可知C做功最多，故A、B、D不合题意，C符合题意。
故选C。
7．【答案】C
【知识点】惯性；物体内能的改变方法
【解析】【分析】ABC.根据改变物体内能的方式判断；
C.惯性是物体的一种性质，而不是力的作用。
【解答】ABC.用力一扯，打结处发生摩擦，温度升高，其实是通过外界对捆扎带做功，将机械能转化为内能所致。此时分子运动剧烈，且分子距离增大，因此分子作用力减小而被扯断，故A、B错误，C正确；
D.用力一扯，手移动速度越快，惯性越大，捆扎带具有惯性而被扯断，故D错误。
故选C。
8．【答案】C
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【分析】运动员在滑台A处由静止自由下滑，不计滑台摩擦和空气阻力，则运动员在整个过程中机械能守恒，只有重力势能和动能的转化。【解答】不计滑台摩擦和空气阻力，则运动员在整个过程中机械能守恒；
A.若运动员站立着从A速度为零开始滑行，到达U形滑台另一侧最高位置B点时，若是站立着，则此时重力势能等于A点的重力势能，动能为零。实际上运动员到此点时下蹲，则到达B点时重力势能小于A点，此时动能不为零，所以运动员会继续向前滑行，可能到达C点，故A不合题意；
B.若运动员下蹲从A开始滑行时速度不为零，到达U形滑台另一侧最高位置B点当它站立时，此时A点的重力势能和动能之和可能大于B点时的重力势能，即到达B点时动能不为零，可以继续运动到C点，故B不合题意；
C.若运动员站立着从A速度为零开始滑行，到达U形滑台另一侧最高位置B点时，若是站立着，则此时重力势能等于A点的重力势能，动能为零，即不能继续运动到达C点，故C符合题意；
D.运动员站立着从A速度不为零开始滑行，到达U形滑台另一侧最高位置B点站立着，则A点的重力势能和动能之和可能大于B点，即到达B点时动能不为零，可以继续运动到C点，故D不合题意。
故选C。
9．【答案】C
【知识点】功的计算公式的应用；功率计算公式的应用；斜面及其工作特点
【解析】【分析】（1）斜面越长越省力；
（2）根据W总=W有+W额比较做功的大小；
（3）根据W有=Gh判断；
（4）根据P=Fv比较做功功率的大小。
【解答】A.根据图片可知，斜面CD更长，则斜面CD更省力，故A错误；
B.克服物体重力做的有用功相等，而在CD斜面上摩擦力更大，因此克服摩擦做的额外功更大。根据“W总=W有+W额”可知，在斜面AB上做的总功要小一些，故B错误；
C.根据W有=Gh可知，工人克服重力做功相等，故C正确；
D.推力FCD＜FAB，而速度相同，根据P=Fv可知，工人克服重力做功的功率PCD＜PAB，故D错误。
故选C。
10．【答案】B
【知识点】电功率计算公式的应用
【解析】【分析】电炉丝接到同一电路中，电源电压保持不变，所以电功率大小用来进行计算。串联电路，电阻之和等于总电阻，电压之和等于总电压。并联电路各之路两端的电压等于电源电压，电流之和等与总电流。
【解答】A、将两根500W电炉丝并联，各自在额定电压下工作，功率为额定功率500W，相加即为总功率1000W，故A可行。
B、将500W的电炉丝串联，， ，故B不可行；
C、500W的电炉丝分成相等两段，则，，故C可行。
D、 将两根2000W电炉丝串联，各自分压110V，，，P实=500W，P总=1000W，故D可行。
所以选：B。
11．【答案】B
【知识点】功率计算公式的应用；动滑轮及其工作特点
【解析】【分析】单独对B受力分析，根据二力平衡条件求出A对B的摩擦力的大小；根据物体间力的作用是相互的得出B对A的摩擦力的大小；
A处于静止状态，水平方向上受力平衡，根据力的平衡求出A受到地面的摩擦力的大小；根据求出绳子拉动A的功率的大小；
滑动摩擦力的大小与压力大小、接触面的粗糙程度有关。
【解答】AC.B静止处于平衡状态，水平方向上受到向左的拉力和A给它的右向的摩擦力的作用，由力的平衡条件可得，B受到的摩擦力f=F示=3N，方向水平向右；
由于物体间力的作用是相互的，B对A的摩擦力的方向水平向左，大小为3N；
A沿水平方向向右做匀速直线运动，A在水平方向上受力平衡；图中的滑轮为动滑轮，2段绳子向左的拉力与F平衡，即2F绳=F，则；
则地面对A的摩擦力f'=F绳-f=5N-3N=2N，故AC错误；
B.绳子拉物体A的功率：，故B正确；
D.在运动过程中若将拉力F增大，但是AB间的压力大小和接触面的粗糙程度不变，则AB间的摩擦力不变，且物体B仍然静止，由二力平衡条件可知，测力计的示数不变，仍为3N，故D错误。
故答案为：B。
12．【答案】D
【知识点】焦耳定律的计算公式及其应用
【解析】【分析】根据电流的热效应分析判断。
【解答】当电流经过导体时都会发热，根据焦耳定律Q=I2Rt可知，使用超导体为导线时，导线的电阻几乎为零，那么电流产生的热量为零，从而减小电能损耗，故D正确，而A、B、C错误。
故选D。
13．【答案】A
【知识点】功的计算公式的应用；功率计算公式的应用；定滑轮及其工作特点
【解析】【分析】（1）根据定滑轮的特点判断；
（2）（3）人的拉力所做的功等于客服重力做的功；
（4）根据分析功率的变化。
【解答】根据图片可知，滑轮固定不动，为定滑轮，而定滑轮不省力不费力，因此F始终等于物体的重力，它保持不变，故A正确；
不计绳重和摩擦，人的拉力做的功等于克服物体重力做的功，即W=Gh。而h等于绳子被拉长的距离，即虚线部分和竖直长度的差，与s无关，故B、C错误；
根据P=Fv=Gv可知，人做功的功率保持不变，故D错误。
故选A。
14．【答案】B
【知识点】动能和势能的大小变化；内能；燃料的热值
【解析】【分析】（1）热值是表示燃料放热本领大小的物理量；
（2）动能与质量和速度有关，重力势能与质量和高度有关；
（3）一切物体都有内能；
（4）注意能量的损失。
【解答】A.火箭可选用液态氢作为燃料，是因为氢的热值较大，故A错误；
B.加速上升的过程中，飞船的质量不变，速度增大，则动能增大；质量不变，高度增大，则重力势能也增大 ，故B正确；
C.太空中的温度很低，飞船的内能很小，但是肯定不是零，故C错误；
D.燃料燃烧放出的热量会向外散失，不能全部用来做功，故D错误。
故选B。
15．【答案】B
【知识点】电功的实质；电功率
【解析】【分析】根据公式W=Pt可和据分析判断。【解答】售货员认为微波炉很省电，是说微波炉的电功率大，但加热食物用时很短，消耗的电能并不多，所以“微波炉很省电，用它加热食品花不了多少电费”，即售货员是从电能角度说的；
顾客是从电功率角度考虑的，因为微波炉属于大功率用电器，工作时电路中电流很大，空气开关会跳闸，相同时间内消耗的电能多，所以认为很“费电”。
故选B。
16．【答案】B
【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】首先根据F=pS计算出活塞受到的压力，再根据W=Fs计算出活塞做的功，最后根据计算汽油机的功率。
【解答】活塞受到的压力：F=pS=8×105Pa×（120×10-4m2）=9600N；
活塞做的功：W=Fs=9600N×0.25m=2400J；
每分钟做功：1200÷2=600次，
则汽油机的功率为：2.4×104W。
故选B。
17．【答案】C
【知识点】温度、热量与内能的关系；比热容
【解析】【分析】根据温度、热量、内能等的关系判断即可。
【解答】A.一切物体都有内能，一切分子都在不停的做无规则运动，故A错误；
B.当冰块到达熔点后继续吸热，则它的温度不变，而开始熔化，故B错误；
C.物体温度升高，内能一定增大，故C正确；
D.比热容是物质的一种性质，只与物质的种类和状态有关，与质量无关，故D错误。
故选C。
18．【答案】C
【知识点】功的计算公式的应用；杠杆的平衡条件
【解析】【分析】（1）分析动力臂和阻力臂的变化，从而确定省力或费力；
（2）（3）抬起的过程中，力F做的功等于克服重力做的功；
（4）机械能=动能+重力势能。
【解答】A.根据图片可知，B点为支点，杆的重力相当于阻力，F为动力。在抬起的过程中，阻力臂不断减小，而动力臂保持不变。根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知，越来越省力，故A错误；
BC.在抬起的过程中，力F做的功等于克服杠杆重力做的功。由于杆的重心升高，所以力F做的功为：W=Gh'=，故B错误，C正确；
D.在抬起的过程中，杆的高度不断增大，则它的重力势能不断增大。速度不变，则动能不变。根据”机械能=动能+重力势能“可知，杆的机械能增大，故D错误。
故选C。
19．【答案】A
【知识点】影响电流热效应的因素（焦耳定律）
【解析】【分析】（1）根据Q=I2Rt比较二者产生的热量，哪个产生的热量多，哪侧液面就高；
（2）根据串联电路的电流规律判断；
（3）根据变阻器的使用方法判断；
（4）根据控制变量法的要求判断。
【解答】AB.根据图片可知，5Ω和10Ω的电阻丝串联，则通过它们的电流相等。根据Q=I2Rt可知，10Ω的电阻丝产生的热量多，则乙的U型管两侧液面高度差更大，故A正确，B错误；
C.要使液面升高更快，就要增大通过电阻丝的电流，即减小变阻器的阻值，那么滑片应该向右移动，故C错误；
D.探究通电导体产生的热量与电流的关系时，必须控制电阻相同而改变电流，而题目中两个电阻阻值不同，故D错误。
故选A。
20．【答案】A
【知识点】串、并联电路的电流特点；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）灯泡的实际功率越大，则亮度越大；
（2）根据P=UI比较电压表的示数大小；
（3）规格相同时，两个灯泡的亮度相同；
（4）根据控制变量法的要求分析判断。
【解答】根据图片可知，灯泡L1与L2串联，电压表分别与它们并联，分别测它们的电压。
A.灯泡的亮度L1大于L2，则灯泡L1的实际功率大于L2，故A正确；
B.已知实际功率P1>P2，通过它们的电流I1=I2 ，根据P=UI可知，L1的电压大于L2的电压，故B错误；
C.如果两个灯泡的规格相同，那么它们的电阻相等。根据P=I2R可知，两个灯泡的实际功率相等，则它们的亮度相同，故C错误；
D.探究电功率与电流大小的关系时，必须控制电压相同而改变电流，故D错误。
故选A。
21．【答案】（1）不变
（2）增大；先增大后减小
【知识点】能的多种形式；能量的相互转化和转移
【解析】【分析】（1）A点处弹性绳自然伸直，弹性绳没有产生弹力，因此从O点到A点的运动过程中，忽略空气阻力，机械能守恒；
（2）弹性势能大小的影响因素：弹性形变的大小，发生弹性形变的难易程度，形变越大，越难，弹性势能越大。A点到B点的过程中，重力大于弹性绳对运动员拉力，速度越来越大，动能越来越大，当弹性绳对运动员拉力大于重力时，运动员的速度开始减小，到达C点时，速度为零，因此动能逐渐减小。
【解答】（1）O点到A点，运动员自由下落，其重力势能转化为动能，由于不计空气阻力，所以运动员的机械能不变；
（2）在从A点至C点运动员的动能和重力势能转化为绳的弹性势能；A点到B点的过程中，重力大于弹性绳对运动员拉力，因此速度越来越大，动能越来越大；到达C点动能变为0，弹性势能增大到最大值，所以从A点到C点的过程中，弹性绳的弹性势能增大，而运动员的动能先增大后减小。
故答案为：（1）不变；（2）增大；先增大后减小。
22．【答案】（1）静止
（2）2
（3）8
【知识点】力与图象的结合；摩擦力的存在；功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）由v-t图象可知，0～2s内木箱的速度，然后判断t=1s时木箱的状态；
（2）根据由F-t图象求出物体受到的拉力，然后由二力平衡的条件求出摩擦力的大小；
（3）根据图象读出在4s～6s内木箱受到的推力和对应的速度，根据求出推力F对木箱做功的功率。
【解答】（1）由v-t图象可知，0～2s时木箱运动的速度为0，则木箱处于静止状态，所以，当t=1s时，木箱处于静止状态；
（2）由v-t图象可知，在4s～6s物体做匀速直线运动，处于平衡状态，由F-t图象可知在4s～6s拉力F=2N，由平衡条件可得滑动摩擦力f=F=2N，由v-t图象可知，物体在2～4秒做匀加速运动，受到的摩擦力为滑动摩擦力，因为压力和接触面的粗糙程度不变，因此物体受到的摩擦力仍是2N；
（3）在4s～6s内，由F-t图象可知，木箱受到的推力为2N，由v-t图象可知，木箱以4m/s的速度做匀速直线运动，
则推力F对木箱做功的功率。
故答案为：（1）静止；（2）2；（3）8。
23．【答案】4
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【分析】根据Ep=mgh计算出开始时小球的重力势能，根据 Ek=m 计算开始时小球的动能，然后二者相加得到小球的机械能。根据机械能守恒可知，小球落地时的机械能全部表现为动能，再根据动能的公式计算落地时的速度即可。
【解答】开始时小球的重力势能Ep=mgh=0.5kg×10N/kg×0.6m=3J；
开始时小球的动能：Ek=m=×0.5kg×（2m/s）2=1J；
则小球的机械能=3J+1J=4J；
根据机械能守恒可知，小球落地时动能为4J，根据 Ek=m得到：4J=×0.5kg×v'2；
解得：v'=4m/s。
24．【答案】（1）D
（2）乙丁
（3）没有，绳子的拉力与钢球运动方向垂直
【知识点】实验探究的其他思想方法；力是否做功的判断；动能的影响因素
【解析】【分析】转换法主要是指在保证效果相同的前提下，将不可见、不易见的现象转换成可见、易见的现象
当力的方向与运动方向相同时，力做正功；当力的方向与运动方向相反时，力做负功；当力的方向与运动方向垂直时，力不做功
【解答】（1） 通过观察比较木块移动的距离来比较小球动能的大小是转换法
A. 用磁感线的疏密表示磁体周围磁场的强弱，是建立模型，A错误
B. 用黄豆和芝麻混合前后的体积变化来研究分子之间有间隙，是类比法，B错误
C. 探究压力作用效果与受力面积的关系时控制压力大小相同，用了控制变量法，C错误
D. 用灯泡是否发光来确定电路中是否有电流，是转换法，D正确
故选D
（2）木块被撞后滑出木板，说明木板不够长，或者是动能太大了，因此可以换相同材质较长的木板，也可以减少钢球的质量，由于本实验控制钢球下摆高度相同，因此不能降低钢球下摆的高度，故应采用乙丁的建议
（3） 钢球运动的过程中运动方向为圆弧切线的方向，绳子拉力方向为沿着绳子的方向，绳子的拉力与钢球运动方向垂直，因此不做功
故答案为（1）D （2）乙丁 （3） 没有，绳子的拉力与钢球运动方向垂直
25．【答案】620；做功
【知识点】热量的计算；热机的工作原理
【解析】【分析】（1）根据公式Q=cm△t计算氦气吸收的热量；
（2）在四冲程内燃机中，压缩冲程将机械能转化为内能，做功冲程将内能转化为机械能。
【解答】（1）氦气吸收的热量：Q=cm△t=3100J/（kg ℃）×0.02kg×（30℃-20℃）=620J；
（2）撤去力，氦气推动活塞做功，将内能转化为机械能，与四冲程汽油机的做功冲程能量转化形式相同。
26．【答案】（1）
（2）灯泡断路
（3）0.65
【知识点】测定小灯泡的功率
【解析】【分析】（1）滑动变阻器有4个接线柱，连接时要上下各接一个接线柱；根据滑动变阻器滑片向右移动时，小灯泡变亮确定变阻器的连接；
（2）若电流表示数为0，灯不亮，说明电路可能断路；电压表示数接近电源电压，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的支路以外的电路是完好的，则与电压表并联的电路断路了；
（3）根据电流表选用的量程确定分度值读数，由P=UI求出灯的额定功率。
【解答】（1）甲图中，电流表的“0.6”接线柱与变阻器的滑片相连是不对的。根据滑动变阻器滑片向右移动时，小灯泡变亮可知，电路的电流变小，变阻器连入电路的电阻变小，故将变阻器右下接线柱连入电路中，电流表“0.6”接线柱与变阻器左上接线柱连接，如下所示：
（2）闭合开关后，小明发现小灯泡不亮，电流表示数为0，电路可能断路，电压表的示数为2.9V，则电压表与电源连通，则出现的故障可能是灯泡断路；
（3）故障排除后，小明移动滑动变阻器的滑片使电压表示数为2.5V。
如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.26A，
则小灯泡的额定功率为：P=UI=2.5V×0.26A=0.65W。
27．【答案】（1）内能
（2）③
（3）900瓦
【知识点】电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据能量转化的知识解答；
（2）分析电功率的大小变化，然后与图片进行比较；
（3）根据公式计算即可。
【解答】（1）电热器的工作原理是通过电流做功将电能转化为内能。
（2）根据丙图可知，当闭合开关S1、S2和S时，此时两个电阻并联，总电阻最小，而总功率最大，应该为高温档，相当于电热器旋钮开关位于图乙中的③位置。
（3）空调的电功率为：。
28．【答案】（1）
（2）由于摩擦力的存在，会有一部分能量的损失
（3）增加夯锤的下落高度
【知识点】功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据P=分析解答；
（2）注意摩擦力的存在，会造成机械能的损失；
（3）重力势能的大小与质量和高度有关，据此分析解答。
【解答】（1）电动机做的功等于对夯锤做的功，即W=Gh；
根据可知，电动机的功率为：。
（2）实验测出的电动机功率要比实际的小，造成这种现象的原因：由于摩擦力的存在，会有一部分能量的损失。
（3）若要一次撞击把桩打得深些，则应该增大夯锤的重力势能，即在不更换夯锤的前提下，可以采用的方法是：增加夯锤的下落高度。
29．【答案】（1）150
（2）B
（3）1.68x107
【知识点】热量的计算；核裂变与核聚变；电能表参数的理解与电能的求法
【解析】【分析】（1）根据甲图读出两个示数，然后相减即可；
（2）核裂变，又称核分裂，是指由重的原子核分裂成两个或多个质量较小的原子；核聚变，是指由质量小的原子互相吸引而碰撞到一起，发生原子核互相聚合作用。
（3）根据Q=cm△t计算即可。
【解答】（1）根据甲图可知，该户本月消耗的电能为：5818.3kW·h-5668.3kW·h=150kW·h；
（2）根据图片可知，A为核裂变，B为核聚变，而太阳辐射的巨大能量来自于核聚变，故选B。
（3）水吸收的热量为：Q=cm△t=4.2×103J/(kg·℃)×100kg×（60℃-20℃）=1.68×107J。
30．【答案】（1）重力势能减小，动能增大
（2）
【知识点】功的计算公式的应用；动能和势能的大小变化
【解析】【分析】（1）动能与质量和速度有关，重力势能与质量和高度有关，根据重力势能和动能的相互转化解答；
（2）首先根据二力平衡的知识计算出导弹飞行受到推力，再根据s=vt计算导弹飞行的距离，最后根据W=Fs计算推力做功。
【解答】（1）导弹向下俯冲，速度越来越快，此时质量不变高度减小，则重力势能减小；重力不变，速度增大，则动能增大，那么原因为：重力势能减小，动能增大。
（2）根据表格可知，当导弹的速度为200m/s时，受到的阻力为800N，
根据二力平衡的知识可知，导弹受到的推力F=f=800N；
导弹飞行的距离s=vt=200m/s×60s=12000m；
那么发动机推力做功：W=Fs=800N×12000m=9.6×106J。
31．【答案】（1）D
（2）不能；大于
【知识点】能量的相互转化和转移；动能和势能的大小变化
【解析】【分析】（1）重力势能的大小与质量、高度有关；弹性势能的大小与弹性形变的程度有关；动能的大小与质量、速度有关；
（2）罐子最后停在水平面上，罐子的机械能变小了，这说明罐子在运动的过程中，机械能转化为了其他形式的能。
【解答】（1）罐子在整个运动过程中的质量不变，在A点时的高度最高，重力势能最大；罐子从A点运动到D点，橡皮筋发生了弹性形变，在D点时的形变程度最大，所以在D点的弹性势能最大；
（2）若罐内没有橡皮筋和小铁块，罐子的重力势能转化为内能和罐子的动能，罐子不具有弹性势能，所以不会返回斜面；
第一次返回斜面，向上滚动的过程中，由于一部分机械能转化为了内能，所以罐子整体在C点时的机械能大于在B点时的机械能。
32．【答案】（1）①；断路
（2）0.75
（3）①；灯泡和滑动变阻器两端电压之和保持不变
【知识点】测定小灯泡的功率
【解析】【分析】（1）若电流表示数为0，说明电路可能断路；电压表示数接近电源电压，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的支路以外的电路是完好的，则与电压表并联的电路断路了；
（2）根据U-I图像知灯在额定电压下的电流，根据P=UI求出小灯泡的额定功率；
（3）已知电源电压，由串联电路电流和电压规律结合图3分析可知滑动变阻器的U-I图像。【解答】（1）电流表示数始终为零，则电路可能断路。电压表示数始终为3V，说明电压表与电源连通，已知仅导线发生故障，则图1中导线①发生了断路，导致电压表串联在电路中了；
（2）根据U-I图像知，灯泡两端电压等于额定电压2.5V正常发光，此时通过它的电流为0.3A，
则小灯泡的额定功率为：P额=U额I=2.5V×0.3A=0.75W；
（3）由题知，电源电压为3V，灯的U-I图像与变阻器电流随电压的变化关系图像交点，表示灯的电压与变阻器的电压相等（串联电路各处的电流相等），
故由串联电路电压的规律，此时灯与变阻器的电压都为1.5V，
由图知，只有图3中的虚线①符合这个条件，依据就是：灯泡和滑动变阻器两端电压之和保持不变。
33．【答案】（1）左
（2）变大
（3）
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【分析】（1）平衡螺母总是向轻的那端调节；
（2）注意分析动力臂的大小变化，根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2确定测力计的示数变化。
（3）根据杠杆的平衡条件列式计算。
【解答】（1）根据甲图可知，杠杆的左端上翘，则左端轻，那么平衡螺母应该向左调节。
（2）根据图片可知，当弹簧测力计沿虚线方向拉时，动力臂变小，根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知，动力应该变大，即测力计的示数变大。
（3）根据丙图可知，物体M的重力看作动力，阻力臂为L1；刻度尺的重力看作阻力，阻力臂为（L2-L1）；
根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2得到：Mg×L1=mg×（L2-L1）；
解得：。
34．【答案】（1）重力越大；2和3；乙；80%
（2）减小接触面的粗糙程度
（3）不省功；B
【知识点】机械效率的计算；机械效率的测量实验
【解析】【分析】（1）①根据表格中数据1和2，分析滑轮组的机械效率与钩码重力的变化规律；
③根据控制变量法的要求选择对比实验；
④比较拉力和钩码重力的大小关系，从而确定承担绳子的段数即可；
⑤根据公式计算滑轮组的机械效率。
（2）减小摩擦的方法：①减小压力；②减小接触面的粗糙程度；③注入润滑油；④改变接触面；⑤变滑动为滚动。
（3）从是否省功的角度解答。分析各个选项中使用的物理研究方法即可。
【解答】（1）①根据表格1和2可知，当钩码的重力从1N变成2N时，滑轮组的机械效率从56%变成67%，那么得到：在所有滑轮组一定时，提升的钩码重力越大，机械效率越高。
③探究滑轮组的机械效率与钩码高度的关系时，需要控制其它因素相同，只改变钩码的高度，故选数据2和3；
④在实验⑤中，钩码的重力为2N，拉力F=2.1N，即拉力几乎等于钩码重力，即不省力，那么应该用的是定滑轮，故选乙。
⑤利用图甲的装置，滑轮组的机械效率为：；
（2）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）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不省功。
本实验使用了科学推理的方法。
A.焦耳定律中使用了控制变量法，故A不合题意；
B.牛顿第一定律使用了实验+科学推理的方法，故B符合题意；
C.阿基米德原理使用了实验法，故C不合题意；
D.欧姆定律使用了控制变量法，故D不合题意。
故选B。
35．【答案】（1）保温洗涤
（2）机械（动）
（3）
P=P1+P2=2000W+200W=2200W
【知识点】电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据图乙确定三个用电器的工作情况，再与三个状态进行匹配即可；
（2）根据能量转化的知识解答；
（3）当洗衣机处于加热状态时，两个电阻并联，根据公式分别计算出它们的电功率，然后相加得到此时的总功率即可。
【解答】（1）根据乙图可知，当开关位于1位置时，两个电阻并联，此时加热功率最大，应该为加热水状态。
当开关S位于2位置时，电阻R2与电动机并联，此时既发热也洗涤，应该为保温洗涤状态；
当开关S位于3位置时，只有电动机工作，应该为脱水状态。
（2）该洗衣机脱水过中消耗的电能主要转化为机械能。
36．【答案】（1）解：
答：电梯匀速上升的高度是12m；
（2）解：
答：对重的重力做的功是 ；
（3）解：
答：电动机钢丝绳对轿厢拉力的功率是
【知识点】速度公式及其应用；功的计算公式的应用；功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据图乙确定电梯匀速上升时的速度，然后根据s=vt计算上升的高度。
（2）根据W=Gh计算对重的重力做功大小；
（3）首先根据G总=m总g计算出轿厢的总重力，再根据二力平衡的知识 计算出钢丝绳的拉力，最后根据公式P=Fv计算拉力的功率。
1 / 12023年温州市九上科学第三单元能量的转化与守恒拔高培优训练卷（浙教版）
一、选择题（每小题2分，共40分）
1．（2022九上·平湖期末）燕尾夹是常用的文具，它利用了杠杆原理。燕尾夹可简化为杠杆ABC（如图），其中AB＝BC，当用力F以图示方式按住C点打开该夹子时，假设作用力垂直于燕尾所在平面，下列说法正确的是（ ）
A．A点为支点，燕尾夹是一种费力杠杆
B．B点为支点，燕尾夹是一种省力杠杆
C．A点处阻碍夹子打开的力的大小为F
D．B点处阻碍夹子打开的力的大小为F
【答案】C
【知识点】杠杆的分类
【解析】【分析】杠杆可以绕其转动的点为支点；比较动力臂、阻力臂大小关系，识别杠杆类型。【解答】图中的燕尾夹，支点是B点，作用力垂直于燕尾所在平面时，动力臂是BC，阻力臂是AB。AB=BC，即动力臂等于阻力臂，该杠杆属于等臂杠杆，故A、B错误；
根据等臂杠杆的特点可知，当用力F以图示方式按住C点打开该夹子时，阻力作用点为A点，A点处阻碍夹子打开的力的大小为F，故C正确，D错误。
故选C。
2．（2023九上·杭州月考）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)。下列说法错误的是（ ）
A．物体4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】平衡力的辨别；动滑轮及其工作特点
【解析】【分析】AB.根据动滑轮的特点计算出物体A受到向左的拉力，根据平衡力的知识计算A、B之间的摩擦力，最后再根据平衡力的知识分析A受到地面的摩擦力大小和方向；
C.根据vA=nv计算滑轮移动的速度；
D.根据P=Fv计算拉力F的功率。
【解答】A.根据图片可知，作用在A物体上向左的拉力为FA=。B保持静止状态，则A、B之间的摩擦力等于测力计的示数2N。当A匀速向左移动时，它受到水平向左的拉力5N，B对A向右的摩擦力2N，则此时合力为3N，方向向左。根据平衡力的知识可知，地面对A的摩擦力与这个合力大小相等，方向相反，即地面对A的摩擦力为3N，水平向右，故A、B正确不合题意；
C.拉力F在滑轮中间，而物体A在边缘，则滑轮移动的速度：，故C正确不合题意；
D.拉力F的功率P=Fv=10N×0.1m/s=1W，故D错误符合题意。
故选D。
3．（2023九上·慈溪月考）小科用如图所示的电路测小灯泡功率。电路中电源电压恒为4.5V，电压表的量程为0~3V，电流表的量程为0~0.6A，滑动变阻器的规格为”20Ω1A”，灯泡标有”2.5V1.25W”字样。若闭合开关，两电表的示数均不超过所选量程，灯泡两端电压不允许超过额定值，不考虑灯丝电阻的变化，则下列说法正确的是（ ）
A．该电路的最大功率是2.7W
B．灯泡的最小功率是0.162W
C．电流表示数的变化范围是0~0.5A
D．滑动变阻器的电阻允许调节的范围是2.5~20Ω
【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】A.根据计算灯泡的额定电流，再与电流表的量程进行比较，从而确定电路的最大电流，最后根据P大=UI大计算电路的最大功率。
B.根据计算灯泡的电阻，再根据计算电路中的最小电流，最后根据P小=I小2RL计算灯泡的最小功率。
C.根据前面的分析确定电流表的示数变化范围；
D.电路中电流最大时，变阻器的阻值最小，根据计算变阻器接入的最小电阻，从而确定变阻器接入的阻值范围。
【解答】A..灯泡的额定电流，电流表的量程为0~0.6A，所以电路中电流最大值为I大=IL=0.5A，该电路的最大功率是 P大=UI大=4.5×0.5W=2.25W，故A错误；
B.灯泡的电阻为，
当阻器接入电路的电阻最大，电路中电流最小，灯泡的功率最小，
电路中电流最小值为 ，
灯泡的最小功率是 P小=I小2RL=（0.18A）2×5Ω=0.162W，故B正确；
C.根据前面的分析可知，电流表的变化范围为0.3A~0.5A，故C错误；
D.当电路中电流最大时，变阻器的阻值最小，
则变阻器接入的最小值为
所以滑动变阻器阻值变化的范围是4Ω～20Ω．故D错误。
故选B。
4．（2023九上·舟山开学考）如图所示，两滑轮采取不同的绕绳方法，在粗糙程度相同的木板上，拉着同一重物不计绳重和摩擦），沿水平方向匀速运动相同的距离（不计绳重和摩擦）下列说法中正确的是（ ）
A．F1所做的额外功多 B．F1C．两装置的机械效率相同 D．F1>F2，F1移动距离多
【答案】C
【知识点】滑轮组绳子拉力的计算；机械效率的计算
【解析】【分析】（1）根据图片分析所做额外功的大小；
（2）（4）当水平拉动物体时，根据计算自由端拉力的大小，再根据s=ns物计算自由端移动的距离。
（3）当水平拉动物体时，根据公式比较机械效率的大小。
【解答】根据图片可知，两个装置除了连接方式不同，其它都相同，那么所做的额外功应该相等，故A错误；
根据图可知，承担拉力的绳子段数n=2和3，则根据可知，绳子自由端的的拉力F1>F2。根据s=ns物可知，右边F2移动的距离更多，故B、D错误；
根据图片可知，滑轮组做的有用功相等，额外功也相等，根据公式可知，两个滑轮组的机械效率相等，故C正确。
故选C。
5．（2022九上·平湖期末）图甲所示为起重机的吊臂，可简化为图乙所示的滑轮组。已知此滑轮组的机械效率为80%，在匀速起吊0.6t的物体时，物体10s内上升了12m，则此过程中（ ）
A．滑轮组的有用功为5.76×104J B．钢丝绳移动的速度为2.4m/s
C．钢丝绳的拉力F为2×103N D．钢丝绳拉力的功率为9×103W
【答案】D
【知识点】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）根据W有=Gh=mgh计算有用功；
（2）由速度公式计算物体上升速度，由v=nv物计算绳端速度；
（3）根据计算绳端拉力的大小；
（4）根据P=Fv计算绳端拉力的功率。【解答】A.滑轮组的有用功W有=Gh=mgh=0.6×103kg×10N/kg×12m=7.2×104J，故A错误；
B.物体上升的速度，
由图知，承担重物绳子的段数n=3，所以钢丝绳移动的速度：v=nv物=3×1.2m/s=3.6m/s，
故B错误；
C.根据可得，
绳端拉力的大小：，故C错误；
D.钢丝绳拉力的功率：P=Fv=2500N×3.6m/s=9×103W，故D正确。
故选D。
6．（2023九上·舟山开学考）常用Hippo roller（中间有转轴的塑料桶）运水。下列选项中，小华分别用背背，手抱、平拉、滚拉的方式运满桶水，在粗糙程度相同的水平地面上匀速行走相同路程，她对满桶水做功最多的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】C
【知识点】力是否做功的判断；功的计算公式的应用
【解析】【分析】物理学中规定，功等于力跟物体在力的方向上移动距离的乘积。先判断力的大小、物体在力的方向上移动的距离相同，利用功的公式W=Fs分析判断。【解答】由图可知，AB中小华是用背背、用手抱，即力的方向向上，桶是在水平方向上移动的距离，即沿向上的方向没有移动距离，因此不做功；
在其他条件相同时，滑动摩擦力大于滚动摩擦力，则C中滑动摩擦力大于D中的滚动摩擦力。又因为匀速拉动水桶向前运动，所以由二力平衡条件可知C中拉力大于D中拉力，且水平移动的距离s相同，根据W=Fs可知C做功最多，故A、B、D不合题意，C符合题意。
故选C。
7．（2023九上·杭州月考）塑料捆扎带是日常用品.如图所示，先将捆扎带打个结，然后两手用力反方向一扯，它就会在打结处断开.关于这个现象的讨论，下列说法中正确（ ）
A．用力一扯，打结处发生摩擦，温度升高，是化学能转化为内能
B．用力一扯，打结处发生摩擦，温度升高，是捆扎带对外做功的结果
C．用力一扯，打结处发生摩擦，温度升高，分子间作用力减小因而被扯断
D．用力一扯，手移动速度越快，惯性越大，捆扎带在惯性作用下扯断的
【答案】C
【知识点】惯性；物体内能的改变方法
【解析】【分析】ABC.根据改变物体内能的方式判断；
C.惯性是物体的一种性质，而不是力的作用。
【解答】ABC.用力一扯，打结处发生摩擦，温度升高，其实是通过外界对捆扎带做功，将机械能转化为内能所致。此时分子运动剧烈，且分子距离增大，因此分子作用力减小而被扯断，故A、B错误，C正确；
D.用力一扯，手移动速度越快，惯性越大，捆扎带具有惯性而被扯断，故D错误。
故选C。
8．（2023九上·温州期末）滑板是深受青少年喜欢的一项体育运动。下列滑板模型中，一定无法滑行到滑台C处的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】C
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【分析】运动员在滑台A处由静止自由下滑，不计滑台摩擦和空气阻力，则运动员在整个过程中机械能守恒，只有重力势能和动能的转化。【解答】不计滑台摩擦和空气阻力，则运动员在整个过程中机械能守恒；
A.若运动员站立着从A速度为零开始滑行，到达U形滑台另一侧最高位置B点时，若是站立着，则此时重力势能等于A点的重力势能，动能为零。实际上运动员到此点时下蹲，则到达B点时重力势能小于A点，此时动能不为零，所以运动员会继续向前滑行，可能到达C点，故A不合题意；
B.若运动员下蹲从A开始滑行时速度不为零，到达U形滑台另一侧最高位置B点当它站立时，此时A点的重力势能和动能之和可能大于B点时的重力势能，即到达B点时动能不为零，可以继续运动到C点，故B不合题意；
C.若运动员站立着从A速度为零开始滑行，到达U形滑台另一侧最高位置B点时，若是站立着，则此时重力势能等于A点的重力势能，动能为零，即不能继续运动到达C点，故C符合题意；
D.运动员站立着从A速度不为零开始滑行，到达U形滑台另一侧最高位置B点站立着，则A点的重力势能和动能之和可能大于B点，即到达B点时动能不为零，可以继续运动到C点，故D不合题意。
故选C。
9．（2023九上·杭州期末）如图所示，为了把两件相同的货物搬运到平板货车上，工人用相同材质的木板搭建了AB、CD两个斜面(ABA．沿斜面AB推动更省力
B．沿斜面CD推动更省功
C．无论利用哪个斜面，工人克服货物重力做功一定相同
D．无论利用哪个斜面，工人克服货物重力做功的功率一定相同
【答案】C
【知识点】功的计算公式的应用；功率计算公式的应用；斜面及其工作特点
【解析】【分析】（1）斜面越长越省力；
（2）根据W总=W有+W额比较做功的大小；
（3）根据W有=Gh判断；
（4）根据P=Fv比较做功功率的大小。
【解答】A.根据图片可知，斜面CD更长，则斜面CD更省力，故A错误；
B.克服物体重力做的有用功相等，而在CD斜面上摩擦力更大，因此克服摩擦做的额外功更大。根据“W总=W有+W额”可知，在斜面AB上做的总功要小一些，故B错误；
C.根据W有=Gh可知，工人克服重力做功相等，故C正确；
D.推力FCD＜FAB，而速度相同，根据P=Fv可知，工人克服重力做功的功率PCD＜PAB，故D错误。
故选C。
10．（2023九上·余姚期末）某同学在家中要自制1000W的电炉，但手边只有500W和2000W的电炉丝各若干，下列方法不可行的是（ ）
A．将两根500W电炉丝并联
B．将两根500W电炉丝串联
C．将500W的电炉丝分成相等的两段，取其中一段
D．将两根2000W电炉丝串联
【答案】B
【知识点】电功率计算公式的应用
【解析】【分析】电炉丝接到同一电路中，电源电压保持不变，所以电功率大小用来进行计算。串联电路，电阻之和等于总电阻，电压之和等于总电压。并联电路各之路两端的电压等于电源电压，电流之和等与总电流。
【解答】A、将两根500W电炉丝并联，各自在额定电压下工作，功率为额定功率500W，相加即为总功率1000W，故A可行。
B、将500W的电炉丝串联，， ，故B不可行；
C、500W的电炉丝分成相等两段，则，，故C可行。
D、 将两根2000W电炉丝串联，各自分压110V，，，P实=500W，P总=1000W，故D可行。
所以选：B。
11．（2023九上·杭州开学考）如图用10N的水平拉力F拉滑轮，使足够长的物体A以0.4m/s的速度在水平地面上匀速运动，弹簧测力计的示数为3N。下列说法正确的是（不计滑轮、弹簧测力计、绳重及滑轮摩擦）（ ）
A．地面对A的摩擦力为3N
B．绳子拉物体A的功率为2W
C．物体B受到的摩擦力为3N，方向水平向左
D．在运动过程中若将拉力F增大到12N，弹簧测力计的示数也增大
【答案】B
【知识点】功率计算公式的应用；动滑轮及其工作特点
【解析】【分析】单独对B受力分析，根据二力平衡条件求出A对B的摩擦力的大小；根据物体间力的作用是相互的得出B对A的摩擦力的大小；
A处于静止状态，水平方向上受力平衡，根据力的平衡求出A受到地面的摩擦力的大小；根据求出绳子拉动A的功率的大小；
滑动摩擦力的大小与压力大小、接触面的粗糙程度有关。
【解答】AC.B静止处于平衡状态，水平方向上受到向左的拉力和A给它的右向的摩擦力的作用，由力的平衡条件可得，B受到的摩擦力f=F示=3N，方向水平向右；
由于物体间力的作用是相互的，B对A的摩擦力的方向水平向左，大小为3N；
A沿水平方向向右做匀速直线运动，A在水平方向上受力平衡；图中的滑轮为动滑轮，2段绳子向左的拉力与F平衡，即2F绳=F，则；
则地面对A的摩擦力f'=F绳-f=5N-3N=2N，故AC错误；
B.绳子拉物体A的功率：，故B正确；
D.在运动过程中若将拉力F增大，但是AB间的压力大小和接触面的粗糙程度不变，则AB间的摩擦力不变，且物体B仍然静止，由二力平衡条件可知，测力计的示数不变，仍为3N，故D错误。
故答案为：B。
12．（2023九上·慈溪月考）超导是一种零电阻现象，用超导材料输送电能，可减少由于电阻引起的电能损耗。常温超导已成科研最高目标，最新研究己实现15贮超导(需要267GP的压力)，有了新突破。下列关系式可以解释超导减少电能损耗的是（ ）
A．I= B．W=UIt C．P= D．Q=I2Rt
【答案】D
【知识点】焦耳定律的计算公式及其应用
【解析】【分析】根据电流的热效应分析判断。
【解答】当电流经过导体时都会发热，根据焦耳定律Q=I2Rt可知，使用超导体为导线时，导线的电阻几乎为零，那么电流产生的热量为零，从而减小电能损耗，故D正确，而A、B、C错误。
故选D。
13．（2023九上·拱墅期末）如图所示，某人通过滑轮提升重为G的重物，人由A到B的过程中，物体保持匀速上升，人对绳子的拉力为F，AB间水平距离为s，不计绳重和摩擦。则此过程中（ ）
A．F大小保持不变 B．人做的功为Gs
C．人做的功为Fs D．人做功的功率逐渐增大
【答案】A
【知识点】功的计算公式的应用；功率计算公式的应用；定滑轮及其工作特点
【解析】【分析】（1）根据定滑轮的特点判断；
（2）（3）人的拉力所做的功等于客服重力做的功；
（4）根据分析功率的变化。
【解答】根据图片可知，滑轮固定不动，为定滑轮，而定滑轮不省力不费力，因此F始终等于物体的重力，它保持不变，故A正确；
不计绳重和摩擦，人的拉力做的功等于克服物体重力做的功，即W=Gh。而h等于绳子被拉长的距离，即虚线部分和竖直长度的差，与s无关，故B、C错误；
根据P=Fv=Gv可知，人做功的功率保持不变，故D错误。
故选A。
14．（2023九上·宁海期末）2021年10月16日，“长征二号F遥十三”运载火箭托举“神舟十三号”载人飞船升空，开始了我国迄今为止时间最长的载人飞行。下列说法正确的是（ ）
A．火箭可选用液态氢作为燃料，是因为氢的比热容较大
B．加速上升的过程中，飞船的动能增大，重力势能也增大
C．太空中的温度很低，飞船的内能可能为零
D．燃料燃烧放出的热量全部用来做功
【答案】B
【知识点】动能和势能的大小变化；内能；燃料的热值
【解析】【分析】（1）热值是表示燃料放热本领大小的物理量；
（2）动能与质量和速度有关，重力势能与质量和高度有关；
（3）一切物体都有内能；
（4）注意能量的损失。
【解答】A.火箭可选用液态氢作为燃料，是因为氢的热值较大，故A错误；
B.加速上升的过程中，飞船的质量不变，速度增大，则动能增大；质量不变，高度增大，则重力势能也增大 ，故B正确；
C.太空中的温度很低，飞船的内能很小，但是肯定不是零，故C错误；
D.燃料燃烧放出的热量会向外散失，不能全部用来做功，故D错误。
故选B。
15．（2023九上·舟山开学考）小柯说：微波炉很省电，用它加热食物花不了多少电费。小薛说：微波炉很费电，他家的微波炉一使用空气开关就“跳闸”。上述争论中，混淆的两个概念是（ ）
A．电压和电流内流 B．电能和电功率
C．电能和电压 D．电流和电能
【答案】B
【知识点】电功的实质；电功率
【解析】【分析】根据公式W=Pt可和据分析判断。【解答】售货员认为微波炉很省电，是说微波炉的电功率大，但加热食物用时很短，消耗的电能并不多，所以“微波炉很省电，用它加热食品花不了多少电费”，即售货员是从电能角度说的；
顾客是从电功率角度考虑的，因为微波炉属于大功率用电器，工作时电路中电流很大，空气开关会跳闸，相同时间内消耗的电能多，所以认为很“费电”。
故选B。
16．（2023九上·余姚期末）某四冲程汽油机的做功冲程如图所示，该汽油机工作时飞轮转速为1200 r/min，活塞面积为120平方厘米，气缸的冲程活塞移动长度为0.25m，做功冲程中气体对活塞的平均压强是8×105Pa，该汽油机的功率为（ ）
A．4.8×104W B．2.4×104W C．9.6×103W D．2.4×103W
【答案】B
【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】首先根据F=pS计算出活塞受到的压力，再根据W=Fs计算出活塞做的功，最后根据计算汽油机的功率。
【解答】活塞受到的压力：F=pS=8×105Pa×（120×10-4m2）=9600N；
活塞做的功：W=Fs=9600N×0.25m=2400J；
每分钟做功：1200÷2=600次，
则汽油机的功率为：2.4×104W。
故选B。
17．（2023九上·余姚期末）关于温度、热量、内能、比热容，以下说法正确的是（ ）
A．一块0℃的冰没有内能，它的分子不会运动
B．一个物体吸收了热量，它的温度一定会升高
C．一个物体温度升高了，它的内能一定增加
D．物体的质量越大，温度越高，它的比热容就越大
【答案】C
【知识点】温度、热量与内能的关系；比热容
【解析】【分析】根据温度、热量、内能等的关系判断即可。
【解答】A.一切物体都有内能，一切分子都在不停的做无规则运动，故A错误；
B.当冰块到达熔点后继续吸热，则它的温度不变，而开始熔化，故B错误；
C.物体温度升高，内能一定增大，故C正确；
D.比热容是物质的一种性质，只与物质的种类和状态有关，与质量无关，故D错误。
故选C。
18．（2023九上·海曙期末）质量分布均匀、重为G的直杆AB置于水平面上(忽略杆的直径大小)，小科同学现在A端施加外力F，匀速缓慢抬起直杆至如图位置(杆与水平面成60角)，此时杆A端距地面高度为h，杆的B端始终和地面之间保持相对静止，F的方向始终和直杆垂直，则下列说法中正确的是（ ）
A．抬起过程中，此杠杆先省力后费力
B．抬起过程中，力F所做的功为Fh
C．抬起过程中，杆克服重力做功为
D．抬起过程中，若不计摩擦损失能量，则杆的机械能守恒
【答案】C
【知识点】功的计算公式的应用；杠杆的平衡条件
【解析】【分析】（1）分析动力臂和阻力臂的变化，从而确定省力或费力；
（2）（3）抬起的过程中，力F做的功等于克服重力做的功；
（4）机械能=动能+重力势能。
【解答】A.根据图片可知，B点为支点，杆的重力相当于阻力，F为动力。在抬起的过程中，阻力臂不断减小，而动力臂保持不变。根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知，越来越省力，故A错误；
BC.在抬起的过程中，力F做的功等于克服杠杆重力做的功。由于杆的重心升高，所以力F做的功为：W=Gh'=，故B错误，C正确；
D.在抬起的过程中，杆的高度不断增大，则它的重力势能不断增大。速度不变，则动能不变。根据”机械能=动能+重力势能“可知，杆的机械能增大，故D错误。
故选C。
19．（2023九上·海曙期末）如图为探究“焦耳定律"的实验装置，将容器中的5Ω和10Ω电阻丝串联在电路中，两个透明容器中密封着等量的空气，初始时甲、乙U形管中液面高度相同。下列说法正确的是（ ）
A．闭合开关，一段时间后，比较U形管中液面高度差，甲的比乙小
B．闭合开关后，通过5Ω电阻丝的电流大于通过10Ω电阻丝的电流
C．闭合开关后，要使液面上升更快，应将滑动变阻器滑片P向左移动
D．该实验装置用于探究“通电导体产生的电热与电流的关系”
【答案】A
【知识点】影响电流热效应的因素（焦耳定律）
【解析】【分析】（1）根据Q=I2Rt比较二者产生的热量，哪个产生的热量多，哪侧液面就高；
（2）根据串联电路的电流规律判断；
（3）根据变阻器的使用方法判断；
（4）根据控制变量法的要求判断。
【解答】AB.根据图片可知，5Ω和10Ω的电阻丝串联，则通过它们的电流相等。根据Q=I2Rt可知，10Ω的电阻丝产生的热量多，则乙的U型管两侧液面高度差更大，故A正确，B错误；
C.要使液面升高更快，就要增大通过电阻丝的电流，即减小变阻器的阻值，那么滑片应该向右移动，故C错误；
D.探究通电导体产生的热量与电流的关系时，必须控制电阻相同而改变电流，而题目中两个电阻阻值不同，故D错误。
故选A。
20．（2023九上·温州期末）连接如图所示的电路，闭合开关后，调节滑动变阻器，观察到小灯泡L1比L2亮，下列说法中正确的是（ ）
A．灯泡L1的实际功率比L2大
B．灯泡L1对应的电压表示数比L2小
C．灯泡L1、L2规格是相同的
D．可以验证电功率与电流大小的关系
【答案】A
【知识点】串、并联电路的电流特点；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）灯泡的实际功率越大，则亮度越大；
（2）根据P=UI比较电压表的示数大小；
（3）规格相同时，两个灯泡的亮度相同；
（4）根据控制变量法的要求分析判断。
【解答】根据图片可知，灯泡L1与L2串联，电压表分别与它们并联，分别测它们的电压。
A.灯泡的亮度L1大于L2，则灯泡L1的实际功率大于L2，故A正确；
B.已知实际功率P1>P2，通过它们的电流I1=I2 ，根据P=UI可知，L1的电压大于L2的电压，故B错误；
C.如果两个灯泡的规格相同，那么它们的电阻相等。根据P=I2R可知，两个灯泡的实际功率相等，则它们的亮度相同，故C错误；
D.探究电功率与电流大小的关系时，必须控制电压相同而改变电流，故D错误。
故选A。
二、填空题（每空1分，共 29分）
21．（2023九上·杭州开学考）如图所示为蹦极运动的简化示意图，弹性绳一端系在运动员双脚上，另一端固定在跳台O点。运动员由静止开始自由下落，A点处弹性绳正好处于原长；B点处运动员受到的重力与弹性绳对运动员的拉力大小相等；C点处是蹦极运动员到达的最低点。（整个过程忽略空气阻力，弹性绳的自重不计）
（1）从O点到A点的过程中，运动员的机械能 （选填“增大”“减小”“不变”或“先增大后减小”）。
（2）从A点到C点的过程中，弹性绳的弹性势能 （选填“增大”“减小”“不变”或“先增大后减小”，下同）；运动员的动能 。
【答案】（1）不变
（2）增大；先增大后减小
【知识点】能的多种形式；能量的相互转化和转移
【解析】【分析】（1）A点处弹性绳自然伸直，弹性绳没有产生弹力，因此从O点到A点的运动过程中，忽略空气阻力，机械能守恒；
（2）弹性势能大小的影响因素：弹性形变的大小，发生弹性形变的难易程度，形变越大，越难，弹性势能越大。A点到B点的过程中，重力大于弹性绳对运动员拉力，速度越来越大，动能越来越大，当弹性绳对运动员拉力大于重力时，运动员的速度开始减小，到达C点时，速度为零，因此动能逐渐减小。
【解答】（1）O点到A点，运动员自由下落，其重力势能转化为动能，由于不计空气阻力，所以运动员的机械能不变；
（2）在从A点至C点运动员的动能和重力势能转化为绳的弹性势能；A点到B点的过程中，重力大于弹性绳对运动员拉力，因此速度越来越大，动能越来越大；到达C点动能变为0，弹性势能增大到最大值，所以从A点到C点的过程中，弹性绳的弹性势能增大，而运动员的动能先增大后减小。
故答案为：（1）不变；（2）增大；先增大后减小。
22．（2023九上·杭州开学考）一只木箱放在水平地面上，地面上各处粗糙程度相同。对木箱施加一个方向不变的水平推力F（如图甲）；F的大小与时间t的关系、木箱的运动速度v与时间t的关系图像如图乙所示。
（1）由图象可知当t=1s时，木箱处于 状态；
（2）2 4s内，木箱所受摩擦力大小为 N；
（3）4 6s内，推力F对木箱做功的功率为 W。
【答案】（1）静止
（2）2
（3）8
【知识点】力与图象的结合；摩擦力的存在；功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）由v-t图象可知，0～2s内木箱的速度，然后判断t=1s时木箱的状态；
（2）根据由F-t图象求出物体受到的拉力，然后由二力平衡的条件求出摩擦力的大小；
（3）根据图象读出在4s～6s内木箱受到的推力和对应的速度，根据求出推力F对木箱做功的功率。
【解答】（1）由v-t图象可知，0～2s时木箱运动的速度为0，则木箱处于静止状态，所以，当t=1s时，木箱处于静止状态；
（2）由v-t图象可知，在4s～6s物体做匀速直线运动，处于平衡状态，由F-t图象可知在4s～6s拉力F=2N，由平衡条件可得滑动摩擦力f=F=2N，由v-t图象可知，物体在2～4秒做匀加速运动，受到的摩擦力为滑动摩擦力，因为压力和接触面的粗糙程度不变，因此物体受到的摩擦力仍是2N；
（3）在4s～6s内，由F-t图象可知，木箱受到的推力为2N，由v-t图象可知，木箱以4m/s的速度做匀速直线运动，
则推力F对木箱做功的功率。
故答案为：（1）静止；（2）2；（3）8。
23．（2023九上·杭州月考）平抛运动是将物体以一定的水平速度抛出，只在重力作用下所做的运动。如图所示，一个物体质量为0.5kg的小球从距离地面高h=0.6m的平台末端，以初速度Vo=2m/s水平飞出，随后落到水平地面上，小球的重力势能的表达式为Ep=mgh，动能的表达式：Ek=m，其中m为小球的质量，h为小球距离水平地面的高度，v为小球的运动速度，g为常量，取10N/kg，若不计空气阻力影响，小球在运动过程中的机械能守恒，则小球落地时的速度大小为 m/s
【答案】4
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【分析】根据Ep=mgh计算出开始时小球的重力势能，根据 Ek=m 计算开始时小球的动能，然后二者相加得到小球的机械能。根据机械能守恒可知，小球落地时的机械能全部表现为动能，再根据动能的公式计算落地时的速度即可。
【解答】开始时小球的重力势能Ep=mgh=0.5kg×10N/kg×0.6m=3J；
开始时小球的动能：Ek=m=×0.5kg×（2m/s）2=1J；
则小球的机械能=3J+1J=4J；
根据机械能守恒可知，小球落地时动能为4J，根据 Ek=m得到：4J=×0.5kg×v'2；
解得：v'=4m/s。
24．（2020九上·黄岩期中）实验小组的同学用如图所示的装置探究“物体动能大小与质量和速度的关系”。将钢球从某一高度由静止释放，钢球摆到竖直位置时，撞击水平木板上的木块，将木块撞出了一段距离。
（1）通过观察比较木块移动的距离来比较小球动能的大小，这种科学研究的方法与以下选项中的____相同。
A．用磁感线的疏密表示磁体周围磁场的强弱
B．用黄豆和芝麻混合前后的体积变化来研究分子之间有间隙
C．探究压力作用效果与受力面积的关系时控制压力大小相同
D．判断电路中是否有电流可通过电路中灯泡是否发光来确定
（2）实验过程中，让质量不同的钢球从相同高度摆下，记录部分数据如下：
实验次数 钢球质量/g 钢球下摆高度/cm 木块滑行距离/cm
1 20 20 30
2 40 20 58
3 60 20
在第3次实验中，木块被撞后滑出木板，需要重做第3次实验，甲同学建议换用一个较大的木块，乙同学建议换同样材质但较长的木板，丙同学建议降低钢球下摆的高度，丁同学建议换用一个质量为50克钢球。你认为应当采用 的建议。
（3）钢球从最高点摆动到竖直位置的过程中，绳子的拉力对钢球有无做功？并说明原因
【答案】（1）D
（2）乙丁
（3）没有，绳子的拉力与钢球运动方向垂直
【知识点】实验探究的其他思想方法；力是否做功的判断；动能的影响因素
【解析】【分析】转换法主要是指在保证效果相同的前提下，将不可见、不易见的现象转换成可见、易见的现象
当力的方向与运动方向相同时，力做正功；当力的方向与运动方向相反时，力做负功；当力的方向与运动方向垂直时，力不做功
【解答】（1） 通过观察比较木块移动的距离来比较小球动能的大小是转换法
A. 用磁感线的疏密表示磁体周围磁场的强弱，是建立模型，A错误
B. 用黄豆和芝麻混合前后的体积变化来研究分子之间有间隙，是类比法，B错误
C. 探究压力作用效果与受力面积的关系时控制压力大小相同，用了控制变量法，C错误
D. 用灯泡是否发光来确定电路中是否有电流，是转换法，D正确
故选D
（2）木块被撞后滑出木板，说明木板不够长，或者是动能太大了，因此可以换相同材质较长的木板，也可以减少钢球的质量，由于本实验控制钢球下摆高度相同，因此不能降低钢球下摆的高度，故应采用乙丁的建议
（3） 钢球运动的过程中运动方向为圆弧切线的方向，绳子拉力方向为沿着绳子的方向，绳子的拉力与钢球运动方向垂直，因此不做功
故答案为（1）D （2）乙丁 （3） 没有，绳子的拉力与钢球运动方向垂直
25．（2022九上·镇海区期末）单位质量的气体物质，在体积不变的条件下温度升高1℃所吸收的热量称为该气体的定容比热，已知氦气的定容比热为3100J/（kg ℃）。如图所示，质量为0.02kg的氦气被密封在圆柱形气缸内，气缸内氦气气压与外界大气压相同。用力把活塞AB固定，当氦气的温度从20℃升高到30℃时，氦气吸收的热量是 J。撤去力，氦气推动活塞做功，这一过程的能量转化形式与四冲程汽油机的 冲程相同。
【答案】620；做功
【知识点】热量的计算；热机的工作原理
【解析】【分析】（1）根据公式Q=cm△t计算氦气吸收的热量；
（2）在四冲程内燃机中，压缩冲程将机械能转化为内能，做功冲程将内能转化为机械能。
【解答】（1）氦气吸收的热量：Q=cm△t=3100J/（kg ℃）×0.02kg×（30℃-20℃）=620J；
（2）撤去力，氦气推动活塞做功，将内能转化为机械能，与四冲程汽油机的做功冲程能量转化形式相同。
26．（2022九上·平湖期末）小明同学用图甲中的器材测量一只标有“2.5V0.3A“字样的小灯泡的额定功率。
（1）小明所连的电路中有一处错误或不妥，请改正（在要去掉的线上打“×”，并添加相应的导线），再将图甲的电路连接完整，要求滑动变阻器滑片向右移动时，小灯泡变亮。
（2）闭合开关后，小明发现小灯泡不亮，电压表的示数为2.9V，电流表示数为0，则出现的故障可能是 。
（3）故障排除后，小明移动滑动变阻器的滑片使电压表示数为2.5V，这时电流表指针如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 W.
【答案】（1）
（2）灯泡断路
（3）0.65
【知识点】测定小灯泡的功率
【解析】【分析】（1）滑动变阻器有4个接线柱，连接时要上下各接一个接线柱；根据滑动变阻器滑片向右移动时，小灯泡变亮确定变阻器的连接；
（2）若电流表示数为0，灯不亮，说明电路可能断路；电压表示数接近电源电压，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的支路以外的电路是完好的，则与电压表并联的电路断路了；
（3）根据电流表选用的量程确定分度值读数，由P=UI求出灯的额定功率。
【解答】（1）甲图中，电流表的“0.6”接线柱与变阻器的滑片相连是不对的。根据滑动变阻器滑片向右移动时，小灯泡变亮可知，电路的电流变小，变阻器连入电路的电阻变小，故将变阻器右下接线柱连入电路中，电流表“0.6”接线柱与变阻器左上接线柱连接，如下所示：
（2）闭合开关后，小明发现小灯泡不亮，电流表示数为0，电路可能断路，电压表的示数为2.9V，则电压表与电源连通，则出现的故障可能是灯泡断路；
（3）故障排除后，小明移动滑动变阻器的滑片使电压表示数为2.5V。
如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.26A，
则小灯泡的额定功率为：P=UI=2.5V×0.26A=0.65W。
27．（2023九上·温州期末）图甲是一款家用电热器，旋钮开关位置如图乙所示三种：关闭、低温档(400瓦)和高温档(800瓦)。电热器内部有两根电热丝R1和R2，小明绘制了简易原理图如图丙。
（1）电热器的工作原理是通过电流做功将电能转化为 。
（2）在图丙上闭合开关S1、S2和S，相当于电热器旋钮开关位于图乙中的 。(选填①②③)
（3）为了比较高温档和空调的功率大小，小明测出空调4小时耗电量为3.6度，其功率为 。
【答案】（1）内能
（2）③
（3）900瓦
【知识点】电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据能量转化的知识解答；
（2）分析电功率的大小变化，然后与图片进行比较；
（3）根据公式计算即可。
【解答】（1）电热器的工作原理是通过电流做功将电能转化为内能。
（2）根据丙图可知，当闭合开关S1、S2和S时，此时两个电阻并联，总电阻最小，而总功率最大，应该为高温档，相当于电热器旋钮开关位于图乙中的③位置。
（3）空调的电功率为：。
28．（2023九上·温州期末）小明自制了建筑工地上用的打桩机模型（如图所示），为粗略测量卷扬机中电动机的功率，将质量为G的夯锤匀速上升，上升高度h所用时间为t。
（1）本实验中，电动机的功率大小是 。（用字母表示）
（2）实验测出的电动机功率要比实际的小，请写出造成这种现象的原因： 。（写出一点）
（3）若要一次撞击把桩打得深些，在不更换夯锤的前提下，可以采用的方法是 。
【答案】（1）
（2）由于摩擦力的存在，会有一部分能量的损失
（3）增加夯锤的下落高度
【知识点】功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据P=分析解答；
（2）注意摩擦力的存在，会造成机械能的损失；
（3）重力势能的大小与质量和高度有关，据此分析解答。
【解答】（1）电动机做的功等于对夯锤做的功，即W=Gh；
根据可知，电动机的功率为：。
（2）实验测出的电动机功率要比实际的小，造成这种现象的原因：由于摩擦力的存在，会有一部分能量的损失。
（3）若要一次撞击把桩打得深些，则应该增大夯锤的重力势能，即在不更换夯锤的前提下，可以采用的方法是：增加夯锤的下落高度。
29．（2023九上·丽水期末）电能因其易于运输和转化被广泛运用，长远看太阳能和核能将有广阔的发展空间。
（1）图甲是某家庭电能表月初、月未的两次示数，该户本月消耗的电能为 千瓦时；
（2）原子核在转变过程中所释放出来的能量，称为核能。太阳辐射的巨大能量来自图乙中 所示的核反应（填“A”或“B”）；
（3）太阳能热水器内盛有100千克温度为20℃的水，受阳光的照射水温升高到60℃，则这些水吸收了 焦的热量（C水=4.2×103焦/千克 ℃）。
【答案】（1）150
（2）B
（3）1.68x107
【知识点】热量的计算；核裂变与核聚变；电能表参数的理解与电能的求法
【解析】【分析】（1）根据甲图读出两个示数，然后相减即可；
（2）核裂变，又称核分裂，是指由重的原子核分裂成两个或多个质量较小的原子；核聚变，是指由质量小的原子互相吸引而碰撞到一起，发生原子核互相聚合作用。
（3）根据Q=cm△t计算即可。
【解答】（1）根据甲图可知，该户本月消耗的电能为：5818.3kW·h-5668.3kW·h=150kW·h；
（2）根据图片可知，A为核裂变，B为核聚变，而太阳辐射的巨大能量来自于核聚变，故选B。
（3）水吸收的热量为：Q=cm△t=4.2×103J/(kg·℃)×100kg×（60℃-20℃）=1.68×107J。
30．（2022九上·舟山月考）我国“长剑10”是一种国产新型隐身巡航导弹，主要以巡航状态在稠密的大气层内飞行。下图是“长剑10”的飞行路线图。
导弹速度v（米／秒） 50 100 150 200
导弹受到的阻力f（牛） 50 200 450 800
（1）俯冲加速阶段：导弹升空后，发动机处于关闭状态，导弹向下俯冲，速度越来越快。这是因为 。
（2）巡航飞行阶段：当“巡航状态”时，主发动机的推力与阻力平衡，弹翼的升力与重力平衡后，可以实现远距离发射，超低空高速飞行，精确打击目标，已知该导弹的速度和阻力测试数据如上表。若该导弹在末端巡航飞行过程中以200米／秒的速度匀速直线飞行60秒，求该过程内发动机的推力做功为 。
【答案】（1）重力势能减小，动能增大
（2）
【知识点】功的计算公式的应用；动能和势能的大小变化
【解析】【分析】（1）动能与质量和速度有关，重力势能与质量和高度有关，根据重力势能和动能的相互转化解答；
（2）首先根据二力平衡的知识计算出导弹飞行受到推力，再根据s=vt计算导弹飞行的距离，最后根据W=Fs计算推力做功。
【解答】（1）导弹向下俯冲，速度越来越快，此时质量不变高度减小，则重力势能减小；重力不变，速度增大，则动能增大，那么原因为：重力势能减小，动能增大。
（2）根据表格可知，当导弹的速度为200m/s时，受到的阻力为800N，
根据二力平衡的知识可知，导弹受到的推力F=f=800N；
导弹飞行的距离s=vt=200m/s×60s=12000m；
那么发动机推力做功：W=Fs=800N×12000m=9.6×106J。
31．（2022九上·杭州期中）如图甲所示，在一个罐子的盖和底各开两个小洞。将小铁块用细绳绑在橡皮筋的中部穿入罐中，橡皮筋两端穿过小洞用竹签固定，如图乙为其截面图。做好后如图丙所示，将该罐子从斜面A点由静止释放，滚到水平面D点停止，然后返回，自行滚上斜面的B点停止后又滚下斜面……如此往返，最后停在水平面上。
（1）橡皮筋在 点(选填字母)的弹性势能最大；
（2）若罐内没有橡皮筋和小铁块，罐子 （选填“可能”或“不能”）返回滚上斜面；第一次返回斜面，向上滚动的过程中，罐子整体在C点时的机械能 （选填“大于”“小于”或“等于”）在B点时的机械能。
【答案】（1）D
（2）不能；大于
【知识点】能量的相互转化和转移；动能和势能的大小变化
【解析】【分析】（1）重力势能的大小与质量、高度有关；弹性势能的大小与弹性形变的程度有关；动能的大小与质量、速度有关；
（2）罐子最后停在水平面上，罐子的机械能变小了，这说明罐子在运动的过程中，机械能转化为了其他形式的能。
【解答】（1）罐子在整个运动过程中的质量不变，在A点时的高度最高，重力势能最大；罐子从A点运动到D点，橡皮筋发生了弹性形变，在D点时的形变程度最大，所以在D点的弹性势能最大；
（2）若罐内没有橡皮筋和小铁块，罐子的重力势能转化为内能和罐子的动能，罐子不具有弹性势能，所以不会返回斜面；
第一次返回斜面，向上滚动的过程中，由于一部分机械能转化为了内能，所以罐子整体在C点时的机械能大于在B点时的机械能。
三、实验探究题（第32题每空2分，其他每空1分，共20分）
32．（2023九上·舟山开学考）小明用图1所示电路来测量小灯泡的电功率（部分器材的规格已标明）。
（1）闭合开关进行实验，小明发现无论怎样调节滑动变阻器，电压表示数始终为3V，而电流表示数始终为零。已知仅图1中导线①、②或③中的一根发生故障，请指出发生故障的导线 ，并写出故障名称： 。
（2）小明进行了六次实验，记录实验数据并在U-I图像中描点，得到小灯泡两端的电压与电流的关系图像如图2所示。则根据记录的数据和图像可知：小灯泡的额定功率为 W。
（3）实验结束后，小明继续对滑动变阻器两端电压与通过它的电流关系进行探究，画出了对应的U-I图像（如图3），请你在图中“①”、“②”或“③”三条虚线中选择正确的一条 ，并说明你选择的依据 。
【答案】（1）①；断路
（2）0.75
（3）①；灯泡和滑动变阻器两端电压之和保持不变
【知识点】测定小灯泡的功率
【解析】【分析】（1）若电流表示数为0，说明电路可能断路；电压表示数接近电源电压，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的支路以外的电路是完好的，则与电压表并联的电路断路了；
（2）根据U-I图像知灯在额定电压下的电流，根据P=UI求出小灯泡的额定功率；
（3）已知电源电压，由串联电路电流和电压规律结合图3分析可知滑动变阻器的U-I图像。【解答】（1）电流表示数始终为零，则电路可能断路。电压表示数始终为3V，说明电压表与电源连通，已知仅导线发生故障，则图1中导线①发生了断路，导致电压表串联在电路中了；
（2）根据U-I图像知，灯泡两端电压等于额定电压2.5V正常发光，此时通过它的电流为0.3A，
则小灯泡的额定功率为：P额=U额I=2.5V×0.3A=0.75W；
（3）由题知，电源电压为3V，灯的U-I图像与变阻器电流随电压的变化关系图像交点，表示灯的电压与变阻器的电压相等（串联电路各处的电流相等），
故由串联电路电压的规律，此时灯与变阻器的电压都为1.5V，
由图知，只有图3中的虚线①符合这个条件，依据就是：灯泡和滑动变阻器两端电压之和保持不变。
33．（2023九上·杭州期末）在“探究杠杆平衡条件”的实验中：
（1）杠杆静止在如图甲所示的位置，为了使杠杆在水平位置平衡，此时应向 (填“左”或“右”)调节平衡螺母。
（2）如果利用如图乙所示装置进行实验，保持弹簧测力计拉力作用点的位置不变，把弹簧测力计沿虚线方向拉，为了保证杠杆在水平位置平衡，其示数将 (选填“变大”“不变” 或“变小”)。
（3）某同学想利用杠杆的平衡条件来测量刻度尺的质量如图丙所示。
①将刻度尺平放在支座上，左右移动刻度尺找出能够使刻度尺在水平位置保持平衡的支点位置，记下这个位置，它就是刻度尺的重心；
②将质量为M的物体挂在刻度尺左边某位置，向右移动刻度尺，直到刻度尺能够在支座上重新保持水平平衡。记录物体悬挂点到支座的距离L1和悬挂点到刻度尺重心的距离L2；
③根据杠杆的平衡条件，可以计算出刻度尺的质量m= (用题目中所给物理量表示)。
【答案】（1）左
（2）变大
（3）
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【分析】（1）平衡螺母总是向轻的那端调节；
（2）注意分析动力臂的大小变化，根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2确定测力计的示数变化。
（3）根据杠杆的平衡条件列式计算。
【解答】（1）根据甲图可知，杠杆的左端上翘，则左端轻，那么平衡螺母应该向左调节。
（2）根据图片可知，当弹簧测力计沿虚线方向拉时，动力臂变小，根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知，动力应该变大，即测力计的示数变大。
（3）根据丙图可知，物体M的重力看作动力，阻力臂为L1；刻度尺的重力看作阻力，阻力臂为（L2-L1）；
根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2得到：Mg×L1=mg×（L2-L1）；
解得：。
34．（2022九上·杭州期中）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，利用图甲和图乙装冒进行实验，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 提升的高度g/m 有用功W有用/J 拉力F/N 绳端移动的距离s/m 总共W总/J 机械效率
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动滑轮的重有关。
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；2和3；乙；80%
（2）减小接触面的粗糙程度
（3）不省功；B
【知识点】机械效率的计算；机械效率的测量实验
【解析】【分析】（1）①根据表格中数据1和2，分析滑轮组的机械效率与钩码重力的变化规律；
③根据控制变量法的要求选择对比实验；
④比较拉力和钩码重力的大小关系，从而确定承担绳子的段数即可；
⑤根据公式计算滑轮组的机械效率。
（2）减小摩擦的方法：①减小压力；②减小接触面的粗糙程度；③注入润滑油；④改变接触面；⑤变滑动为滚动。
（3）从是否省功的角度解答。分析各个选项中使用的物理研究方法即可。
【解答】（1）①根据表格1和2可知，当钩码的重力从1N变成2N时，滑轮组的机械效率从56%变成67%，那么得到：在所有滑轮组一定时，提升的钩码重力越大，机械效率越高。
③探究滑轮组的机械效率与钩码高度的关系时，需要控制其它因素相同，只改变钩码的高度，故选数据2和3；
④在实验⑤中，钩码的重力为2N，拉力F=2.1N，即拉力几乎等于钩码重力，即不省力，那么应该用的是定滑轮，故选乙。
⑤利用图甲的装置，滑轮组的机械效率为：；
（2）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）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不省功。
本实验使用了科学推理的方法。
A.焦耳定律中使用了控制变量法，故A不合题意；
B.牛顿第一定律使用了实验+科学推理的方法，故B符合题意；
C.阿基米德原理使用了实验法，故C不合题意；
D.欧姆定律使用了控制变量法，故D不合题意。
故选B。
四、解答题（第35题5分，第36题6分，共11分）
35．（2023九上·余姚期末）某滚桶洗衣机自带加热功能，其洗衣过程分加热水”、“保温洗涤”、“脱水”三种状态，图乙是其简化电路图，其中电热丝R1、R2的阻值分别为24.2Ω和242Ω。
（1）当开关置于2位置时，R2与电动机并联，此时洗衣机的工作状态是 ( 填“加，热水“保温洗涤"或“脱水”)。
（2）该洗衣机脱水过中消耗的电能主要转化为 能。
（3）洗衣机处于“加热水”状态(R1与R2并联)正常工作的功率为多少？
【答案】（1）保温洗涤
（2）机械（动）
（3）
P=P1+P2=2000W+200W=2200W
【知识点】电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据图乙确定三个用电器的工作情况，再与三个状态进行匹配即可；
（2）根据能量转化的知识解答；
（3）当洗衣机处于加热状态时，两个电阻并联，根据公式分别计算出它们的电功率，然后相加得到此时的总功率即可。
【解答】（1）根据乙图可知，当开关位于1位置时，两个电阻并联，此时加热功率最大，应该为加热水状态。
当开关S位于2位置时，电阻R2与电动机并联，此时既发热也洗涤，应该为保温洗涤状态；
当开关S位于3位置时，只有电动机工作，应该为脱水状态。
（2）该洗衣机脱水过中消耗的电能主要转化为机械能。
36．（2022九上·杭州期中）如图甲所示是某种升降电梯工作原理图，它由轿厢、对重、电动机、钢丝绳、滑轮等部件连接组成。电动机和对重通过钢丝绳分别给轿厢施加拉力，连接轿厢的两根钢丝绳非常靠近，轿厢与对重的运动方向始终相反。对重的质量为400千克，空轿厢的质量是500千克，额定载重量是1000千克，某次电梯满载上升时的v-t图象如图乙所示。不计钢丝绳重力和一切摩擦。求：
（1）电梯匀速上升的高度是多少？
（2）电梯匀速运动阶段，对重的重力做的功是多少？
（3）电梯匀速运动时，电动机钢丝绳对轿厢拉力的功率是多少？（g取10牛/千克)
【答案】（1）解：
答：电梯匀速上升的高度是12m；
（2）解：
答：对重的重力做的功是 ；
（3）解：
答：电动机钢丝绳对轿厢拉力的功率是
【知识点】速度公式及其应用；功的计算公式的应用；功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据图乙确定电梯匀速上升时的速度，然后根据s=vt计算上升的高度。
（2）根据W=Gh计算对重的重力做功大小；
（3）首先根据G总=m总g计算出轿厢的总重力，再根据二力平衡的知识 计算出钢丝绳的拉力，最后根据公式P=Fv计算拉力的功率。
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