中考专题之简单机械及功和能
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中考专题之简单机械 功和能
一、单选题
1．如图所示，小球在A点由静止开始释放，向右侧摆动，B点是小球摆动的最低点，C点是小球摆动到右侧的最高点，且A、C两点到B点的竖直距离，在小球从B点摆动到C点的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 小球的运动状态保持不变
B. 小球的机械能总量逐渐减小
C. 小球的内能逐渐减小
D. 小球的动能全部转化为重力势能
2．一位父亲与他5岁的儿子一起上楼回家，对此，下列说法中错误的是 （ ）
A. 爬相同的楼梯，儿子体重小做的功少
B. 爬相同的楼梯，父亲体重大做的功多
C. 爬相同的楼梯，儿子比父亲先到达，儿子的功率一定大
D. 爬相同的楼梯, 父亲比儿子先到达，父亲的功率一定大
3．如图（甲）、（乙）所示是由相同的滑轮组装的滑轮组，甲 乙两人分别用两装置在相等时间内将质量相等的重物匀速提升相同的高度，空气阻力、摩擦、滑轮和绳子的质量均不计，下列说法正确的是： （ ）
A. 甲的拉力是乙的拉力的3倍
B. 甲拉力的功率大于乙拉力的功率
C. 乙拉绳子的速度大小是甲拉绳子速度大小的2倍
D. 如果考虑滑轮质量，图甲装置的机械效率比图乙的小
4．如图所示，小车和弹簧放在光滑的水平面上，用手将小车推出后，小车向左运动。当弹簧右端被小车压至A处时，小车速度为零。小车向左运动的过程中 （ ）
A.小车一直减速 B. 小车先加速后匀速
C. 小车的动能先不变后减小 D. 小车的机械能不变
5．某人用80N的力提起了300N的重物，那么他可能使用了（ ）
A. 一个定滑轮
B. 一个动滑轮
C. 一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组
D. 一支杠杆
6．用F1的拉力直接将重为G的物体A匀速提升h（如图甲）；换用斜面把物体A匀速提升相同的高度，拉力为F2，物体沿斜面运动的距离为L（如图乙），利用斜面工作过程中（ ）
A. 有用功为F2h B. 额外功为F2L－F1h C. 总功为（F1+F2）L D. 机械效率为F1/F2
7．如下左图所示，用一长为1.2m的斜面将重6N的物体从底端沿斜面匀速拉到0.4m高度处，斜面的机械效率为60%．则该过程中 （ ）
A.物体的动能变大 B. 拉力做功为4J
C. 物体的内能不变 D. 物体受到的摩擦力为2.4N
8．班里组织一次比赛活动，从一楼登上五楼，比谁的功率最大．为此，需要测量一些物理量．下列物理量中必须测量的是（ ）
①五楼到一楼的高度H；
②从一楼到达五楼所用的时间T：
③每个同学的体重G；
④四楼到五楼楼梯的长度L．
A. ①②③ B. ②③ C. ②④ D. ①②
9．如图所示，不计绳及滑轮重力，不计滑轮与绳、滑轮与转轴间的摩擦前提下，用三个同样的滑轮分别拉同一物体，使物体沿同一水平面做匀速直线运动，速度分别为， ， （），所用的拉力分别为， ， ，则， ， 大小关系是（ ）
B. C. D. 无法判断
填空题
10．重力灯是英国里弗斯设计的一款概念环保灯，它是通过一定的装置将重力势能转化为电能的设备。如图所示，已知沙袋重力为200 N，用滑轮系统将它提升到2 m高处，然后放手让沙袋下降到地面，此过程中重力所做的功是____J，利用滑轮系统的目的是____。已知重力灯功率为0.5 W，重力势能转化为电能效率为50%，则每举高一次该沙袋使重力灯正常照明 ____s。
11．用镊子夹取砝码时，镊子相当于 杠杆．即使用较大的力拉镊子的两端，镊子也不会被拉伸，说明分子间存在 （选填“引力”或“斥力”）．握住镊子一会儿后，镊子的温度升高，这是通过 方式改变了内能．
12．电动自行车已成为大众化的一种交通工具，小明对家里的电动自行车进行了测试．他骑车在平直的路面上由静止开始运动，获得如图所示的速度v和牵引力F随时间t变化的关系图像．已知匀速行驶时，电动机输入电压48V，输入电流5A．由图可知7至12s内电动自行车受到的摩擦力为 N；电动自行车匀速行驶时，机械效率为 %．
13．返回地球的宇宙飞船为了保护舱内仪器和宇航员，在靠近地面时要打开降落伞进行减速，在竖直减速下落过程中，宇宙飞船的动能 ，机械能 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。
14．过山车是一项富有刺激性的娱乐工具．那种风驰电掣、有惊无险的感觉令不少人着迷（如图）．过山车的运动包含了许多物理学原理，人们在设计过山车时巧妙地运用了这些原理．
（1）过山车上升阶段，其重力势能___________．（填“增加”、“减少”、“不变”）
（2）过山车在轨道的最低处，运动最快，动能最大，说明物体的动能同_____有关．
（3）设计师所设计的过山车轨道中，过山车依次通过的竖直回环的高度一次比一次低的原因是_______________．
15．如图所示，O为轻质杠杆的支点，OA=40cm，OB=50cm，B点所挂物体重60N，要使杠杆在水平位置平衡，则在A点至少加一个竖直向上________N的拉力，这是一个_____杠杆（选填“省力”或“费力”）。
三、简答题
16．排球充气后，让排球从手上自由落下，排球每次弹回的高度都低于落下时的高度．
（1）解释整个过程中能量是否守恒．
（2）排球从接触地面到形变最大的过程中，速度v与形变大小△V之间的关系大致如图，请说明该过程中，排球受力情况与机械能变化的关系．
17．在一次娱乐节目中，魔术师表演了“硬币入杯”，吸引了许多魔术爱好者的兴趣，他们集中智慧，对“硬币入杯”进行了拆招（如图所示）：硬币从进币口进入桌面下，然后被安排好的弹簧向上弹出进入杯口中。请你分析硬币在这个过程中的机械能是如何转化的（说出主要的即可）？
实验探究题
18．小明用图示装置探究浮力大小与深度的关系，细线体积、重力及滑轮摩擦不计。实验步骤如下：
A．用测力计测出长方体空心塑料块的重力为0.5 N；
B．在底部固定有滑轮的容器中装适量的水；
C．用一根细线穿过滑轮将塑料块与测力计连接起来；
D．往容器中注水，待水面平静时记录塑料块底部所处的深度及测力计的示数；
E．多次重复步骤D的实验操作。
实验数据记录如下表。
（1）实验中滑轮的作用是______。
（2）本实验是通过测量拉力间接测出浮力，以下测量方法与之不同的是______。
a．用测力计测量物体受到的重力
b．用测力计测量水平面上匀速直线运动物体受到的摩擦力
c．用量筒测量液体的体积
（3）分析实验数据可知，塑料块受到的浮力与所处深度______（选填“有关”或“无关”）。
19．在用滑轮组提升重物的实验中，若要“测该滑轮组机械效率”：
（1）实验中，在测量绳端所受的拉力时，弹簧测力计应 ______ （填“保持静止”或“匀速上升”）．
（2）实验中测得数据为上表，请完成表格中空格内容_______．
（3）上述实验数据是用右图中 ______ 装置测的（填“甲”或“乙”），并画出其绕绳的情况．
（4）该实验中，若在原装置基础上，想改变拉力的方向，可以采取的方法是 ______ ；不考虑绳重及摩擦，改装后的机械效率将 ______ （填“增大”、“减小”或“不变”）．
20．小华猜想：动能大小可能与物体的质量与物体的速度有关．因此．他设计了如下两种实验方案：
A．让同一辆小车分别从同一斜面的不同高度由静止开始下滑．与放在水平面上的木块相碰，比较木块在水平面上移动的距离（如图甲所示)．
B．让不同质量的小车分别从同一斜面的不同高度由静止开始下滑，与放在水平面上的木块相碰．比较木块在水平面上移动的距离(如图乙所示)．
上述两种实验方案中：
（1）A方案是为了探究动能大小与_________关系，
（2）小华想用B方案探究动能大小与质量的关系。该方案是否合理?_________ （A、合理／B、不合理）。理由是______________________________．
（3）小红完成实验后想，本实验中水平轨道能否是光滑的呢？请你帮小红解决这个问题，你的结论是_________（A、能／ B、不能），你的依据是______________________。
（4）在实际实验中，常常发现木块会被推出木板外，导致无法记录木块移动的距离，在不添加实验器材的基础上，通过实验操作，使其不再滑出木板，做法是：___________。
21．在探究“杠杆平衡条件”实验中
（1）实验前，将杠杆中点O置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆右端下沉．此时，应把杠杆左端的平衡螺母向_____ (左/右)调节，使杠杆在水平位置平衡，这样做目的是____________。
（2）如图甲杠杆调节平衡后，小明在杠杆上A点处挂2个钩码，在B点处挂3个钩码杠杆恰好在水平位置平衡．于是小明便得出了杠杆的平衡条件为：F1l1=F2l2．他这样得出的结论是否合理？_____；为什么？_________________________________。
（3）如图乙所示的A位置挂上两个钩码，用弹簧测力计拉杠杆的C点，当弹簧测力计由位置1转至位置2的过程中，杆杠在水平位置始终保持平衡，测力计示数将_________。
（4）小明提出了新的探究问题：“若支点不在杠杆的中点时，杠杆的平衡条件是否仍然成立？”用如图丙所示装置进行探究，发现在杠杆左端的不同位置，用弹簧测力计竖直向上拉使杠杆处于水平平衡时，测出的拉力都与杠杆平衡条件不相符，其原因是：____________。
（5）完成实验后，小英利用杠杆的平衡条件来测量杠杆的质量
①将杠杆的B位置挂在支架上，在B的右侧挂质量为m的钩码，前后移动钩码的位置，
使杠杆在水平位置平衡（如图丁）。
②用刻度尺测出此时钩码悬挂位置E到B的距离L1和____________的距离L2。
③根据杠杆的平衡条件，可以算出杠杆的质量m杆=________（用题中所给物理量表示）。
在“探究杠杆的平衡条件”实验中：
（6）杠杆处于图所示位置时，小李同学就在杠杆上挂钩码进行实验，小明认为这样操作会对实验产牛以下影响：
①杠杆自身重力可能会对实验产生影响
②可能不便于测量力臂或出现力臂测量错误
③无法得出杠杆平衡条件
你认为正确的是_______．
A．①② B．①③ C．②③
22．在图甲的电路中，电源电压为8V且保持不变，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～15V，小灯泡的电流随小灯泡两端电压变化关系如图乙所示，求：
（1）据图判断，实验过程中小灯泡的电阻是_______（选填“恒定”或“变化”）的．
（2）当电流表示数为0.4A时，电压表的示数_______
（3）为了保证电路安全，滑动变阻器接入电路中的最小阻值________．
23．如图所示为“无人机”（多功能飞行器），它具有4个旋翼，可通过无线电进行操控，其在拍摄调查、无人配送等方面具有广阔的前景。
（1）起飞时，增大四个旋翼的转速，使吹向下方的风量增加，无人机就会上升，这是因为力的作用是_______。在空中飞行时，只要增加_____侧（填“左”或“右”）两个旋翼的转速，就能使无人机右侧抬升，向左倾斜飞行。
（2）若该机在30s内匀速竖直上升120m进行空中拍摄，则它飞行的速度是 多少____m／s?
（3）该机一个旋翼的电动机额定功率为30W，额定电压为15V，电动机正常工作时，通过的电流为多少______A?
（4）该机所需的能量是由一块输出电压为15V，容量为5000mA?h的电池提供。若电能的80%用于飞行，飞行时的实际功率为100W，则该机最多能飞行多少小时________?
24．阅读下列材料，并解答问题：
“可燃冰”被视为21世纪的新型绿色能源．科学家估计，全球海洋底部可燃冰分布的范围约4000万平方公里，储量可供人类使用约1000年．我国南海海底存储着丰富的可燃冰资源，已经查明的储量相当于目前陆上石油、天然气资源量总数的三分之一．
可燃冰的主要成分是甲烷，1m3可燃冰可转化生成164m3的甲烷气体和0.8m3的水，已知甲烷气体的热值为3.6×107J/m3．
桂林市新开通的301路公交车，使用LNG天然液化气为燃料，这种燃料的主要成分就是甲烷．如果301路公交车满载乘客时总质量是6000kg，1m3可燃冰转化生成的甲烷气体完全燃烧产生的能量，可供公交车满载时以36km/h的速度匀速行驶1620min，行驶中公交车受到的平均阻力为车重的0.05倍，则这段时间内发动机的效率为多大？（g取10N/kg）
25．用如图所示的滑轮组来提升重物．
作图与填空：
①请在图上画出最省力的绕绳方式；
②在这种情况下，承担物体和动滑轮总重的绳子是________段．
按照最省力的绕法，若用300N的拉力，在5 s内将重为810 N的物体提高1 m，求：
①拉力做的功；
②拉力的功率；
③滑轮组的机械效率．
(3)小明同学认为：根据题目条件，还可以求出动滑轮重．他求解的过程如下：
由得：G动=3F拉－G物=3×300 N－810 N=90 N．
你认为小明这样求解正确吗?请说明理由．
参考答案
1．B
【解析】解答：A. 小球摆动过程中运动方向不断变化，也就是运动状态在变化。此选项错误；B. D. 小球从A到B的过程中，大部分重力势能转化为动能；从B到C的过程中，大部分动能转化为重力势能。由于与空气有摩擦，摆动过程中部分机械能转化为内能，所以机械能总量减少，动能也不可能全部转化为重力势能。选项B正确，选项D错误；C由于克服空气阻力，一部分机械能会转化为内能, 小球的内能逐渐增加，选项C错误.
点睛：物体的运动状态包括速度和方向两个方面；②动能和势能合称机械能，由于克服空气阻力，一部分机械能会转化为内能；③做功包含两个必要因素：有力作用在物体上，物体在力的方向上通过一定的距离．
2．C
【解析】AB、因为父亲的体重大于儿子的体重，两人上楼的高度相同，根据公式可知，父亲做的功多，儿子做的功少，故AB正确．
C、爬相同的楼梯，儿子比父亲先到达，儿子做功比父亲少，儿子又比父亲用时间短，根据公式可知，不能判断儿子的功率一定大，C错误． D、爬相同的楼梯，父亲比儿子先到达，父亲比儿子做功多，所用的时间又短，根据公式可知，父亲的功率一定大，D正确． 故选C.
3．C
【解析】由题知,重物重力相同(设其大小为G),物体升高的速度相同(设其大小为v)，(1)对于图甲，因为两个都是定滑轮，摩擦、滑轮和绳子的质量均不计，所以F甲＝G,绳子的速度v甲＝v；拉力功率P甲＝F甲v甲＝Gv;如果考虑滑轮质量,但空气阻力、摩擦、绳子的质量均不计,该装置的额外功为0，η甲＝100%；(2)对于图乙，因为是一个定滑轮、一个动滑轮,n＝2,空气阻力、摩擦、滑轮和绳子的质量均不计，所以F乙＝G，绳子的速度v乙＝2v；拉力功率P乙＝F乙v乙＝G×2v＝Gv;如果考虑滑轮质量，空气阻力、摩擦、绳子的质量均不计，该装置的额外功大于0，η乙<100%；由以上分析可知：A. 甲的拉力和乙的拉力的2倍，故A错；B. 甲拉力的功率等于乙拉力的功率，故B错误；C. 乙拉绳子的速度大小是甲拉绳子的速度大小的2倍，故C正确；D. 如果考虑滑轮质量，图甲装置的机械效率比图乙的大，故D错误。故选C.
4．C
【解析】水平面光滑，不受摩擦力，当A向左运动未接触弹簧时，将做匀速直线运动，小车动能不变；当物体A与弹簧接触后，受向右的弹力作用，速度将减小，动能减小，故C正确，ABD错误。
5．D
【解析】A. 定滑轮既不省力也不费力，因此A选项错误；B. 因为动滑轮省一半力，而物重的一半为G＝×300N＝150N>80N，故B选项错误；C. 一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组最省力的绕法是有三条绳子提升重物，因此最小外力为G＝×300N＝100N>80N，故C选项错误；D. 杠杆可以利用力臂的长短来改变用力的大小，所以当力臂长时，可以用较小的力提起较重物体，故D选项正确。故选D.
6．B
【解析】A.借助斜面做的有用功即为克服物体重力所做的功，则W有GhF1h，故A错误；BC.B.拉力所做的总功：W总F2L，额外功W额 W总W有 F2L F1h ，故B正确，C错误；D. 机械效率η，故D错误。故选B.
7．B
【解析】?A.物体从底端沿斜面匀速上升时,速度和质量不变,物体的动能不变,故A错误;? B.有用功，由可以知道拉力做的功,所以B选项是正确的;?
C.斜面的机械效率为60%说明物体从底端沿斜面匀速上升时需要摩擦力做功,做功可以改变物体的内能,故C错误;? D.克服摩擦力所做的额外功: ,物体受到的摩擦力,故D错误.?所以B选项是正确的.
8．B
【解析】登楼时克服自身重力在竖直方向上做功，且登楼的功率是P=W/t=Gh/t，从一楼登上五楼，每位同学上楼的高度相同，所以不需要测量楼高H、一楼到五楼楼梯的长度L；必须需要测量的物理量是：每个同学的体重G，从一楼到达五楼所用的时间T，故选B。
9．B
【解析】设物体移动时与地面的摩擦力是f第一个图中滑轮是动滑轮则F1＝f，第二个图中是定滑轮不省力也不费距离所以F2＝f，第三个图中因为动力作用在了轴上所以费力F3＝2f，故选B．
10． 400 省力/改变力的方向 1600
【解析】（1）由题知，沙袋重力为200N，被提高2m，所以沙袋下降到地面重力所做的功： W=Gh=200N×2m=400J；由图知，使用的滑轮是一个定滑轮，所以提起沙袋时人可向下用力，即滑轮系统的目的是改变力的方向；（4）由题知，重力势能转化为电能效率为50%，由得重物重力做的功转化的电能为：W电=ηW=50%×400J=200J，由可得每举高一次重物能使该灯正常照明的时间： ．
故答案为：400；改变力的方向；400．
11．费力；引力；热传递．
【解析】
试题分析：（1）用镊子取砝码，将镊子看作杠杆，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；（2）由于分子间存在相互作用的引力，所以即使用较大的力拉镊子的两端，镊子也不会被拉伸；（3）握住摄子一会儿后，镊子的温度升高，这是通过热传递的方式改变了内能．
12．35 87.5
【解析】
试题分析：由速度-时间图象可知，电动自行车的运动特点是先加速、后匀速；由牵引力-时间图象可知，在7～12s牵引力大小F=35N，因为在7～12s匀速运动，所以摩擦力f=F=35N；由速度-时间图象可知，电动自行车匀速行驶时速度v=6m/s，则克服摩擦力做功的功率为P有用=fv=35N×6m/s=210W；电动机输入总功率为P总=UI=48V×5A=240W，所以效率η=P有用/P总=210W/240W=87.5%
考点：摩擦力和机械效率的计算
13．减小 减小
【解析】
试题分析：在竖直减速下落过程中，宇宙飞船的速度不变，动能不变；位置越来越低，重力势能越来越小，所以机械能减小。
考点：动能和势能的决定因素；机械能
14． 增加 速度 在能量转化的过程中，由于过山车的车轮与轨道的摩擦而产生了热量，从而减少部 分机械能
【解析】(1)过山车上升阶段，其质量不变，高度增加，所以重力势能增加。(2)过山车在轨道的最低处，运动最快，动能最大，说明物体的动能同速度有关。(3)设计师所设计的过山车轨道中，过山车依次通过的竖直回环的高度一次比一次低的原因是在能量转化的过程中，由于过山车的车轮与轨道的摩擦而产生了热量，从而减少部分机械能。
15． 75 费力
【解析】在B点挂两物体，对杠杆施加的力F2方向是竖直向下，使杠杆向下转动；所以在A点应用力竖直向上拉杠杆，阻碍杠杆的转动；杠杆平衡的条件是F1L1=F2L2可得：；∴F1＞F2，即施加的动力大于提升物体的重力，∴这种杠杆是一个费力杠杆． 故答案为：竖直向上、75N、费力．
16．（1）整个过程中能量守恒．排球从手上自由落下，排球每次弹回的高度都低于落下时的高度，是因为由于空气的摩擦，有一部分机械能逐渐转化为内能，但能量的总量是守恒的．（2）排球从接触地面到形变最大的过程中，受到重力和地面给予的弹力的作用，开始时重力大于弹力，速度逐渐增大；当重力等于弹力时，速度达到最大值；最后重力小于弹力，速度逐渐减小，直至速度为零．同时这一过程中动能转化为排球的弹性势能．
【解析】（1）整个过程中能量守恒，排球从手上自由落下，排球每次弹回的高度都低于落下时的高度，是因为由于空气的摩擦，有一部分机械能逐渐转化为内能，但能量的总量是守恒的；
（2）排球从接触地面到形变最大的过程中，受到重力和地面给予的弹力的作用，开始时重力大于弹力，速度逐渐增大；当重力等于弹力时，速度达到最大值；最后重力小于弹力，速度逐渐减小，直至速度为零，同时这一过程中动能转化为排球的弹性势能。
17．见解析
【解析】硬币从进币口向下运动时重力势能转化为动能；硬币被弹起时，弹性势能转化成动能；硬币在上升时动能转化为重力势能；从最高点下降时，重力势能转化为动能。
18． 改变力的方向 a c 无关
【解析】（1）塑料块受到的拉力方向竖直向下，但通过定滑轮的作用，竖直向上用力就能起到同样的效果，所以，实验中定滑轮的作用是改变力的方向；
（2）塑料块受到竖直向下的重力G、拉力T和竖直向上的浮力F浮作用，在这三个力的作用下，塑料块处于静止状态，所以F浮=G+T，塑料块受到的浮力是通过测出的拉力T和物体本身的重力G求出来的，即通过测量拉力间接测出浮力。
a、重力是不能直接测量的，根据二力平衡条件，通过测量物体质量的大小间接测出重力的大小，属于间接测量；
b、水平面上匀速直线运动物体受到的摩擦力不能直接测量，根据二力平衡，此时物体受到的摩擦力大小等于物体受到的拉力，通过测量拉力的大小间接测出了摩擦
力的大小，属于间接测量；
c、用量筒测量液体的体积，是直接测量出来，与间接测量不同，故选c；
（3）塑料块底部所处深度分别为2cm、3cm、4cm时，物体排开液体的体积逐渐增大；从所处深度为4cm开始，物体排开水的体积都等于物体自身的体积保持不变，从表中数据可知，塑料块受到的浮力与所处深度无关。
19． 匀速上升 乙 绳子的一端从动滑轮连接 不变
【解析】（1）根据二力平衡的原理，实验中应匀速拉动弹簧测力计；
（2）有用功：
总功：
（3）根据表格中接力移动距离是钩码上升距离的4倍，判断应该使用乙图滑轮组，绕绳情况如图：
（4）该实验中，若在原装置基础上，想改变拉力的方向，只能将绳子一端固定在动滑轮上，当然此时下面的动滑轮只使用一个；如果不考虑绳重及摩擦，那么所做额外功与上次所占比例相同，即做功过程中提升动滑轮所做的功，改装后的机械效率不会改变。
20． 速度 不合理 未控制速度相同 不能 小车和木块将永远运动下去 降低小车下降的高度
【解析】解答：(1)实验中，用同一个小车质量一定，而让小车处在不同的高度，到达斜面底部时速度不同，这样设计的目的是为了研究动能与速度的关系；(2)要探究动能大小与质量的关系，应该用不同质量的小车，控制小车的速度相同（即让小车从斜面的同一高度滑下），而B方案中未控制速度相同，故不合理。(3)不能，若水平面光滑，木块不受摩擦力，由牛顿第一定律可知物体将永远运动下去。物体的通过的距离无法确定，做功的多少也无法确定。所以小球动能的大小就无法比较；(4)木块会被推出木板外，说明小车的动能太大，为减小动能，在质量不变的情况下，可减小速度，让其从更低的高度滑下。
21． 左 避免杠杆自重对实验产生影响 不合理 试验次数太少不能排除偶然性 先变小后变大 杠杆自重对实验产生影响 O到B mL1/L2 A
【解析】（1）实验前，将杠杆中点O置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆右端下沉，．此时，应把杠杆左端的平衡螺母向左调节，使杠杆在水平位置平衡，这样做目的是避免杠杆自重对实验产生影响。
（2）只通过一次实验得出实验结论是不合理的，实验次数太少不能排除偶然性。要多进行几次实验，得出普遍性结论。
（3）由图可知，OC为最长力臂，当弹簧测力计由位置1转至位置2的过程中，动力臂先变大后变小，阻力、阻力臂不变，而杆杠在水平位置始终保持平衡，根据杠杆平衡条件可知，测力计示数将先变小后变大。
（4）若用图丙装置进行实验，杠杆的重心没有通过支点，杠杆自身重力对杠杆平衡有影响，因此用弹簧测力计竖直向上拉使杠杆处于水平平衡时，测出的拉力都与杠杆平衡条件不相符。
（5）钩码质量为m，杠杆平衡时，用刻度尺测出此时钩码悬挂位置E到B的距离L1；要求杠杆的质量m杆，杠杆的重心在O点，因此应测量出O到B的距离，即力臂L2；根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2，可得mL1=m杆L2，可以算出杠杆的质量.
（6）由题，杠杆处于图所示位置时，杠杆没有平衡就在杠杆上挂钩码进行实验，杠杆的重心不在支点上，杠杆自身重力对杠杆平衡有影响。故①正确；
杠杆不在水平位置平衡，力臂不在杠杆上，不便于测量力臂，容易出现力臂测量错误，故②正确；
实验不便得出杠杆平衡条件，通过改进实验方案也可以得出杠杆平衡条件，故③错误。
答案为A。
22． 变化 7V 10Ω
【解析】（1）从图象可知，灯泡两端的电压和通过的电流不成正比，所以说灯泡的电阻是在变化的．
（2）由图可知，灯泡和滑动变阻器串联，当电路中的电流为0.4A时，其两端的电压为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： ；
（3）因电流表的量程为0～0.6A，所以，电路中的最大电流I大=0.6A，由图乙可知，灯泡两端的电压UL″=2V，滑动变阻器两端的电压： ，滑动变阻器接入电路中的最小阻值： ．
故答案为：（1）变化；（2）当电流表示数为0.4A时，电压表的示数为7V；（3）为了保证电路安全，滑动变阻器接入电路中的最小阻值是10Ω．
23． 相互 右 4m/s 2A 2160s
【解析】（1）增大四个旋翼的转速，使吹向下方的风量增加，无人机就会上升，这是因为力的作用是相互的；增大右侧转速，使右侧旋翼对空气下向的作用力变大，根据物体间力的作用是相互的，从而使空气对右侧旋翼作用力变大，使右侧抬升，无人机就会向左倾斜飞行；
（2）根据题意在30s内匀速竖直上升120m，所以它飞行的速度是：v=s/t=120m/30s=4m/s；
（3）根据题意知道，电动机的额定电压是15V，额定功率为30W ，所以额定电流为：I=P/U=30W/15V=2A；
（4）根据题意知道，电池容量为5000mA?h，所以电池储存的能量是：W=UIt=15V×5A×3600s=2.7×105 J，
由η=W机/W知道，电能转为的机械能是：W机=W×80%=2.7×105 J×80%=2.16×105 J，
所以该机最多能飞行的时间是：t=W/P=2.16×105J/100W=2160s。
24．49.3%
【解析】总质量是6000kg，则重力为：
平均阻力为车重的0.05倍，且匀速行驶时牵引力和阻力相等，
所以牵引力为：
公交车通过距离：
发动机做功为：
1m3可燃冰可转化生成164m3的甲烷气体，
这些甲烷气体完全燃烧产生的热量为：
发动机的效率为：
25． 见解析 3 900 J 180 W 90％ 不正确；题中未说明摩擦不计．
【解析】（1）①要使承担物重的绳子段数最多，应从动滑轮绕起，如图所示：
②由图知，滑轮组由3段绳子承担物重；（2）①s＝3h＝3×1m＝3m，W总＝Fs＝300N×3m＝900J；②P总＝＝180W；③W有用＝Gh＝810N×1m＝810J, η＝×100%＝×100%＝90%；（3）由于绳子具有重力，轮和轴、轮和绳子之间存在摩擦力，所以用公式F拉＝（G动+G物）求出动滑轮的重力，是不正确的。
一、单选题
1．如图所示，小球在A点由静止开始释放，向右侧摆动，B点是小球摆动的最低点，C点是小球摆动到右侧的最高点，且A、C两点到B点的竖直距离，在小球从B点摆动到C点的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 小球的运动状态保持不变
B. 小球的机械能总量逐渐减小
C. 小球的内能逐渐减小
D. 小球的动能全部转化为重力势能
2．一位父亲与他5岁的儿子一起上楼回家，对此，下列说法中错误的是 （ ）
A. 爬相同的楼梯，儿子体重小做的功少
B. 爬相同的楼梯，父亲体重大做的功多
C. 爬相同的楼梯，儿子比父亲先到达，儿子的功率一定大
D. 爬相同的楼梯, 父亲比儿子先到达，父亲的功率一定大
3．如图（甲）、（乙）所示是由相同的滑轮组装的滑轮组，甲 乙两人分别用两装置在相等时间内将质量相等的重物匀速提升相同的高度，空气阻力、摩擦、滑轮和绳子的质量均不计，下列说法正确的是： （ ）
A. 甲的拉力是乙的拉力的3倍
B. 甲拉力的功率大于乙拉力的功率
C. 乙拉绳子的速度大小是甲拉绳子速度大小的2倍
D. 如果考虑滑轮质量，图甲装置的机械效率比图乙的小
4．如图所示，小车和弹簧放在光滑的水平面上，用手将小车推出后，小车向左运动。当弹簧右端被小车压至A处时，小车速度为零。小车向左运动的过程中 （ ）
A.小车一直减速 B. 小车先加速后匀速
C. 小车的动能先不变后减小 D. 小车的机械能不变
5．某人用80N的力提起了300N的重物，那么他可能使用了（ ）
A. 一个定滑轮
B. 一个动滑轮
C. 一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组
D. 一支杠杆
6．用F1的拉力直接将重为G的物体A匀速提升h（如图甲）；换用斜面把物体A匀速提升相同的高度，拉力为F2，物体沿斜面运动的距离为L（如图乙），利用斜面工作过程中（ ）
A. 有用功为F2h B. 额外功为F2L－F1h C. 总功为（F1+F2）L D. 机械效率为F1/F2
7．如下左图所示，用一长为1.2m的斜面将重6N的物体从底端沿斜面匀速拉到0.4m高度处，斜面的机械效率为60%．则该过程中 （ ）
A.物体的动能变大 B. 拉力做功为4J
C. 物体的内能不变 D. 物体受到的摩擦力为2.4N
8．班里组织一次比赛活动，从一楼登上五楼，比谁的功率最大．为此，需要测量一些物理量．下列物理量中必须测量的是（ ）
①五楼到一楼的高度H；
②从一楼到达五楼所用的时间T：
③每个同学的体重G；
④四楼到五楼楼梯的长度L．
A. ①②③ B. ②③ C. ②④ D. ①②
9．如图所示，不计绳及滑轮重力，不计滑轮与绳、滑轮与转轴间的摩擦前提下，用三个同样的滑轮分别拉同一物体，使物体沿同一水平面做匀速直线运动，速度分别为， ， （），所用的拉力分别为， ， ，则， ， 大小关系是（ ）
B. C. D. 无法判断
填空题
10．重力灯是英国里弗斯设计的一款概念环保灯，它是通过一定的装置将重力势能转化为电能的设备。如图所示，已知沙袋重力为200 N，用滑轮系统将它提升到2 m高处，然后放手让沙袋下降到地面，此过程中重力所做的功是____J，利用滑轮系统的目的是____。已知重力灯功率为0.5 W，重力势能转化为电能效率为50%，则每举高一次该沙袋使重力灯正常照明 ____s。
11．用镊子夹取砝码时，镊子相当于 杠杆．即使用较大的力拉镊子的两端，镊子也不会被拉伸，说明分子间存在 （选填“引力”或“斥力”）．握住镊子一会儿后，镊子的温度升高，这是通过 方式改变了内能．
12．电动自行车已成为大众化的一种交通工具，小明对家里的电动自行车进行了测试．他骑车在平直的路面上由静止开始运动，获得如图所示的速度v和牵引力F随时间t变化的关系图像．已知匀速行驶时，电动机输入电压48V，输入电流5A．由图可知7至12s内电动自行车受到的摩擦力为 N；电动自行车匀速行驶时，机械效率为 %．
13．返回地球的宇宙飞船为了保护舱内仪器和宇航员，在靠近地面时要打开降落伞进行减速，在竖直减速下落过程中，宇宙飞船的动能 ，机械能 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。
14．过山车是一项富有刺激性的娱乐工具．那种风驰电掣、有惊无险的感觉令不少人着迷（如图）．过山车的运动包含了许多物理学原理，人们在设计过山车时巧妙地运用了这些原理．
（1）过山车上升阶段，其重力势能___________．（填“增加”、“减少”、“不变”）
（2）过山车在轨道的最低处，运动最快，动能最大，说明物体的动能同_____有关．
（3）设计师所设计的过山车轨道中，过山车依次通过的竖直回环的高度一次比一次低的原因是_______________．
15．如图所示，O为轻质杠杆的支点，OA=40cm，OB=50cm，B点所挂物体重60N，要使杠杆在水平位置平衡，则在A点至少加一个竖直向上________N的拉力，这是一个_____杠杆（选填“省力”或“费力”）。
三、简答题
16．排球充气后，让排球从手上自由落下，排球每次弹回的高度都低于落下时的高度．
（1）解释整个过程中能量是否守恒．
（2）排球从接触地面到形变最大的过程中，速度v与形变大小△V之间的关系大致如图，请说明该过程中，排球受力情况与机械能变化的关系．
17．在一次娱乐节目中，魔术师表演了“硬币入杯”，吸引了许多魔术爱好者的兴趣，他们集中智慧，对“硬币入杯”进行了拆招（如图所示）：硬币从进币口进入桌面下，然后被安排好的弹簧向上弹出进入杯口中。请你分析硬币在这个过程中的机械能是如何转化的（说出主要的即可）？
实验探究题
18．小明用图示装置探究浮力大小与深度的关系，细线体积、重力及滑轮摩擦不计。实验步骤如下：
A．用测力计测出长方体空心塑料块的重力为0.5 N；
B．在底部固定有滑轮的容器中装适量的水；
C．用一根细线穿过滑轮将塑料块与测力计连接起来；
D．往容器中注水，待水面平静时记录塑料块底部所处的深度及测力计的示数；
E．多次重复步骤D的实验操作。
实验数据记录如下表。
（1）实验中滑轮的作用是______。
（2）本实验是通过测量拉力间接测出浮力，以下测量方法与之不同的是______。
a．用测力计测量物体受到的重力
b．用测力计测量水平面上匀速直线运动物体受到的摩擦力
c．用量筒测量液体的体积
（3）分析实验数据可知，塑料块受到的浮力与所处深度______（选填“有关”或“无关”）。
19．在用滑轮组提升重物的实验中，若要“测该滑轮组机械效率”：
（1）实验中，在测量绳端所受的拉力时，弹簧测力计应 ______ （填“保持静止”或“匀速上升”）．
（2）实验中测得数据为上表，请完成表格中空格内容_______．
（3）上述实验数据是用右图中 ______ 装置测的（填“甲”或“乙”），并画出其绕绳的情况．
（4）该实验中，若在原装置基础上，想改变拉力的方向，可以采取的方法是 ______ ；不考虑绳重及摩擦，改装后的机械效率将 ______ （填“增大”、“减小”或“不变”）．
20．小华猜想：动能大小可能与物体的质量与物体的速度有关．因此．他设计了如下两种实验方案：
A．让同一辆小车分别从同一斜面的不同高度由静止开始下滑．与放在水平面上的木块相碰，比较木块在水平面上移动的距离（如图甲所示)．
B．让不同质量的小车分别从同一斜面的不同高度由静止开始下滑，与放在水平面上的木块相碰．比较木块在水平面上移动的距离(如图乙所示)．
上述两种实验方案中：
（1）A方案是为了探究动能大小与_________关系，
（2）小华想用B方案探究动能大小与质量的关系。该方案是否合理?_________ （A、合理／B、不合理）。理由是______________________________．
（3）小红完成实验后想，本实验中水平轨道能否是光滑的呢？请你帮小红解决这个问题，你的结论是_________（A、能／ B、不能），你的依据是______________________。
（4）在实际实验中，常常发现木块会被推出木板外，导致无法记录木块移动的距离，在不添加实验器材的基础上，通过实验操作，使其不再滑出木板，做法是：___________。
21．在探究“杠杆平衡条件”实验中
（1）实验前，将杠杆中点O置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆右端下沉．此时，应把杠杆左端的平衡螺母向_____ (左/右)调节，使杠杆在水平位置平衡，这样做目的是____________。
（2）如图甲杠杆调节平衡后，小明在杠杆上A点处挂2个钩码，在B点处挂3个钩码杠杆恰好在水平位置平衡．于是小明便得出了杠杆的平衡条件为：F1l1=F2l2．他这样得出的结论是否合理？_____；为什么？_________________________________。
（3）如图乙所示的A位置挂上两个钩码，用弹簧测力计拉杠杆的C点，当弹簧测力计由位置1转至位置2的过程中，杆杠在水平位置始终保持平衡，测力计示数将_________。
（4）小明提出了新的探究问题：“若支点不在杠杆的中点时，杠杆的平衡条件是否仍然成立？”用如图丙所示装置进行探究，发现在杠杆左端的不同位置，用弹簧测力计竖直向上拉使杠杆处于水平平衡时，测出的拉力都与杠杆平衡条件不相符，其原因是：____________。
（5）完成实验后，小英利用杠杆的平衡条件来测量杠杆的质量
①将杠杆的B位置挂在支架上，在B的右侧挂质量为m的钩码，前后移动钩码的位置，
使杠杆在水平位置平衡（如图丁）。
②用刻度尺测出此时钩码悬挂位置E到B的距离L1和____________的距离L2。
③根据杠杆的平衡条件，可以算出杠杆的质量m杆=________（用题中所给物理量表示）。
在“探究杠杆的平衡条件”实验中：
（6）杠杆处于图所示位置时，小李同学就在杠杆上挂钩码进行实验，小明认为这样操作会对实验产牛以下影响：
①杠杆自身重力可能会对实验产生影响
②可能不便于测量力臂或出现力臂测量错误
③无法得出杠杆平衡条件
你认为正确的是_______．
A．①② B．①③ C．②③
22．在图甲的电路中，电源电压为8V且保持不变，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～15V，小灯泡的电流随小灯泡两端电压变化关系如图乙所示，求：
（1）据图判断，实验过程中小灯泡的电阻是_______（选填“恒定”或“变化”）的．
（2）当电流表示数为0.4A时，电压表的示数_______
（3）为了保证电路安全，滑动变阻器接入电路中的最小阻值________．
23．如图所示为“无人机”（多功能飞行器），它具有4个旋翼，可通过无线电进行操控，其在拍摄调查、无人配送等方面具有广阔的前景。
（1）起飞时，增大四个旋翼的转速，使吹向下方的风量增加，无人机就会上升，这是因为力的作用是_______。在空中飞行时，只要增加_____侧（填“左”或“右”）两个旋翼的转速，就能使无人机右侧抬升，向左倾斜飞行。
（2）若该机在30s内匀速竖直上升120m进行空中拍摄，则它飞行的速度是 多少____m／s?
（3）该机一个旋翼的电动机额定功率为30W，额定电压为15V，电动机正常工作时，通过的电流为多少______A?
（4）该机所需的能量是由一块输出电压为15V，容量为5000mA?h的电池提供。若电能的80%用于飞行，飞行时的实际功率为100W，则该机最多能飞行多少小时________?
24．阅读下列材料，并解答问题：
“可燃冰”被视为21世纪的新型绿色能源．科学家估计，全球海洋底部可燃冰分布的范围约4000万平方公里，储量可供人类使用约1000年．我国南海海底存储着丰富的可燃冰资源，已经查明的储量相当于目前陆上石油、天然气资源量总数的三分之一．
可燃冰的主要成分是甲烷，1m3可燃冰可转化生成164m3的甲烷气体和0.8m3的水，已知甲烷气体的热值为3.6×107J/m3．
桂林市新开通的301路公交车，使用LNG天然液化气为燃料，这种燃料的主要成分就是甲烷．如果301路公交车满载乘客时总质量是6000kg，1m3可燃冰转化生成的甲烷气体完全燃烧产生的能量，可供公交车满载时以36km/h的速度匀速行驶1620min，行驶中公交车受到的平均阻力为车重的0.05倍，则这段时间内发动机的效率为多大？（g取10N/kg）
25．用如图所示的滑轮组来提升重物．
作图与填空：
①请在图上画出最省力的绕绳方式；
②在这种情况下，承担物体和动滑轮总重的绳子是________段．
按照最省力的绕法，若用300N的拉力，在5 s内将重为810 N的物体提高1 m，求：
①拉力做的功；
②拉力的功率；
③滑轮组的机械效率．
(3)小明同学认为：根据题目条件，还可以求出动滑轮重．他求解的过程如下：
由得：G动=3F拉－G物=3×300 N－810 N=90 N．
你认为小明这样求解正确吗?请说明理由．
参考答案
1．B
【解析】解答：A. 小球摆动过程中运动方向不断变化，也就是运动状态在变化。此选项错误；B. D. 小球从A到B的过程中，大部分重力势能转化为动能；从B到C的过程中，大部分动能转化为重力势能。由于与空气有摩擦，摆动过程中部分机械能转化为内能，所以机械能总量减少，动能也不可能全部转化为重力势能。选项B正确，选项D错误；C由于克服空气阻力，一部分机械能会转化为内能, 小球的内能逐渐增加，选项C错误.
点睛：物体的运动状态包括速度和方向两个方面；②动能和势能合称机械能，由于克服空气阻力，一部分机械能会转化为内能；③做功包含两个必要因素：有力作用在物体上，物体在力的方向上通过一定的距离．
2．C
【解析】AB、因为父亲的体重大于儿子的体重，两人上楼的高度相同，根据公式可知，父亲做的功多，儿子做的功少，故AB正确．
C、爬相同的楼梯，儿子比父亲先到达，儿子做功比父亲少，儿子又比父亲用时间短，根据公式可知，不能判断儿子的功率一定大，C错误． D、爬相同的楼梯，父亲比儿子先到达，父亲比儿子做功多，所用的时间又短，根据公式可知，父亲的功率一定大，D正确． 故选C.
3．C
【解析】由题知,重物重力相同(设其大小为G),物体升高的速度相同(设其大小为v)，(1)对于图甲，因为两个都是定滑轮，摩擦、滑轮和绳子的质量均不计，所以F甲＝G,绳子的速度v甲＝v；拉力功率P甲＝F甲v甲＝Gv;如果考虑滑轮质量,但空气阻力、摩擦、绳子的质量均不计,该装置的额外功为0，η甲＝100%；(2)对于图乙，因为是一个定滑轮、一个动滑轮,n＝2,空气阻力、摩擦、滑轮和绳子的质量均不计，所以F乙＝G，绳子的速度v乙＝2v；拉力功率P乙＝F乙v乙＝G×2v＝Gv;如果考虑滑轮质量，空气阻力、摩擦、绳子的质量均不计，该装置的额外功大于0，η乙<100%；由以上分析可知：A. 甲的拉力和乙的拉力的2倍，故A错；B. 甲拉力的功率等于乙拉力的功率，故B错误；C. 乙拉绳子的速度大小是甲拉绳子的速度大小的2倍，故C正确；D. 如果考虑滑轮质量，图甲装置的机械效率比图乙的大，故D错误。故选C.
4．C
【解析】水平面光滑，不受摩擦力，当A向左运动未接触弹簧时，将做匀速直线运动，小车动能不变；当物体A与弹簧接触后，受向右的弹力作用，速度将减小，动能减小，故C正确，ABD错误。
5．D
【解析】A. 定滑轮既不省力也不费力，因此A选项错误；B. 因为动滑轮省一半力，而物重的一半为G＝×300N＝150N>80N，故B选项错误；C. 一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组最省力的绕法是有三条绳子提升重物，因此最小外力为G＝×300N＝100N>80N，故C选项错误；D. 杠杆可以利用力臂的长短来改变用力的大小，所以当力臂长时，可以用较小的力提起较重物体，故D选项正确。故选D.
6．B
【解析】A.借助斜面做的有用功即为克服物体重力所做的功，则W有GhF1h，故A错误；BC.B.拉力所做的总功：W总F2L，额外功W额 W总W有 F2L F1h ，故B正确，C错误；D. 机械效率η，故D错误。故选B.
7．B
【解析】?A.物体从底端沿斜面匀速上升时,速度和质量不变,物体的动能不变,故A错误;? B.有用功，由可以知道拉力做的功,所以B选项是正确的;?
C.斜面的机械效率为60%说明物体从底端沿斜面匀速上升时需要摩擦力做功,做功可以改变物体的内能,故C错误;? D.克服摩擦力所做的额外功: ,物体受到的摩擦力,故D错误.?所以B选项是正确的.
8．B
【解析】登楼时克服自身重力在竖直方向上做功，且登楼的功率是P=W/t=Gh/t，从一楼登上五楼，每位同学上楼的高度相同，所以不需要测量楼高H、一楼到五楼楼梯的长度L；必须需要测量的物理量是：每个同学的体重G，从一楼到达五楼所用的时间T，故选B。
9．B
【解析】设物体移动时与地面的摩擦力是f第一个图中滑轮是动滑轮则F1＝f，第二个图中是定滑轮不省力也不费距离所以F2＝f，第三个图中因为动力作用在了轴上所以费力F3＝2f，故选B．
10． 400 省力/改变力的方向 1600
【解析】（1）由题知，沙袋重力为200N，被提高2m，所以沙袋下降到地面重力所做的功： W=Gh=200N×2m=400J；由图知，使用的滑轮是一个定滑轮，所以提起沙袋时人可向下用力，即滑轮系统的目的是改变力的方向；（4）由题知，重力势能转化为电能效率为50%，由得重物重力做的功转化的电能为：W电=ηW=50%×400J=200J，由可得每举高一次重物能使该灯正常照明的时间： ．
故答案为：400；改变力的方向；400．
11．费力；引力；热传递．
【解析】
试题分析：（1）用镊子取砝码，将镊子看作杠杆，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；（2）由于分子间存在相互作用的引力，所以即使用较大的力拉镊子的两端，镊子也不会被拉伸；（3）握住摄子一会儿后，镊子的温度升高，这是通过热传递的方式改变了内能．
12．35 87.5
【解析】
试题分析：由速度-时间图象可知，电动自行车的运动特点是先加速、后匀速；由牵引力-时间图象可知，在7～12s牵引力大小F=35N，因为在7～12s匀速运动，所以摩擦力f=F=35N；由速度-时间图象可知，电动自行车匀速行驶时速度v=6m/s，则克服摩擦力做功的功率为P有用=fv=35N×6m/s=210W；电动机输入总功率为P总=UI=48V×5A=240W，所以效率η=P有用/P总=210W/240W=87.5%
考点：摩擦力和机械效率的计算
13．减小 减小
【解析】
试题分析：在竖直减速下落过程中，宇宙飞船的速度不变，动能不变；位置越来越低，重力势能越来越小，所以机械能减小。
考点：动能和势能的决定因素；机械能
14． 增加 速度 在能量转化的过程中，由于过山车的车轮与轨道的摩擦而产生了热量，从而减少部 分机械能
【解析】(1)过山车上升阶段，其质量不变，高度增加，所以重力势能增加。(2)过山车在轨道的最低处，运动最快，动能最大，说明物体的动能同速度有关。(3)设计师所设计的过山车轨道中，过山车依次通过的竖直回环的高度一次比一次低的原因是在能量转化的过程中，由于过山车的车轮与轨道的摩擦而产生了热量，从而减少部分机械能。
15． 75 费力
【解析】在B点挂两物体，对杠杆施加的力F2方向是竖直向下，使杠杆向下转动；所以在A点应用力竖直向上拉杠杆，阻碍杠杆的转动；杠杆平衡的条件是F1L1=F2L2可得：；∴F1＞F2，即施加的动力大于提升物体的重力，∴这种杠杆是一个费力杠杆． 故答案为：竖直向上、75N、费力．
16．（1）整个过程中能量守恒．排球从手上自由落下，排球每次弹回的高度都低于落下时的高度，是因为由于空气的摩擦，有一部分机械能逐渐转化为内能，但能量的总量是守恒的．（2）排球从接触地面到形变最大的过程中，受到重力和地面给予的弹力的作用，开始时重力大于弹力，速度逐渐增大；当重力等于弹力时，速度达到最大值；最后重力小于弹力，速度逐渐减小，直至速度为零．同时这一过程中动能转化为排球的弹性势能．
【解析】（1）整个过程中能量守恒，排球从手上自由落下，排球每次弹回的高度都低于落下时的高度，是因为由于空气的摩擦，有一部分机械能逐渐转化为内能，但能量的总量是守恒的；
（2）排球从接触地面到形变最大的过程中，受到重力和地面给予的弹力的作用，开始时重力大于弹力，速度逐渐增大；当重力等于弹力时，速度达到最大值；最后重力小于弹力，速度逐渐减小，直至速度为零，同时这一过程中动能转化为排球的弹性势能。
17．见解析
【解析】硬币从进币口向下运动时重力势能转化为动能；硬币被弹起时，弹性势能转化成动能；硬币在上升时动能转化为重力势能；从最高点下降时，重力势能转化为动能。
18． 改变力的方向 a c 无关
【解析】（1）塑料块受到的拉力方向竖直向下，但通过定滑轮的作用，竖直向上用力就能起到同样的效果，所以，实验中定滑轮的作用是改变力的方向；
（2）塑料块受到竖直向下的重力G、拉力T和竖直向上的浮力F浮作用，在这三个力的作用下，塑料块处于静止状态，所以F浮=G+T，塑料块受到的浮力是通过测出的拉力T和物体本身的重力G求出来的，即通过测量拉力间接测出浮力。
a、重力是不能直接测量的，根据二力平衡条件，通过测量物体质量的大小间接测出重力的大小，属于间接测量；
b、水平面上匀速直线运动物体受到的摩擦力不能直接测量，根据二力平衡，此时物体受到的摩擦力大小等于物体受到的拉力，通过测量拉力的大小间接测出了摩擦
力的大小，属于间接测量；
c、用量筒测量液体的体积，是直接测量出来，与间接测量不同，故选c；
（3）塑料块底部所处深度分别为2cm、3cm、4cm时，物体排开液体的体积逐渐增大；从所处深度为4cm开始，物体排开水的体积都等于物体自身的体积保持不变，从表中数据可知，塑料块受到的浮力与所处深度无关。
19． 匀速上升 乙 绳子的一端从动滑轮连接 不变
【解析】（1）根据二力平衡的原理，实验中应匀速拉动弹簧测力计；
（2）有用功：
总功：
（3）根据表格中接力移动距离是钩码上升距离的4倍，判断应该使用乙图滑轮组，绕绳情况如图：
（4）该实验中，若在原装置基础上，想改变拉力的方向，只能将绳子一端固定在动滑轮上，当然此时下面的动滑轮只使用一个；如果不考虑绳重及摩擦，那么所做额外功与上次所占比例相同，即做功过程中提升动滑轮所做的功，改装后的机械效率不会改变。
20． 速度 不合理 未控制速度相同 不能 小车和木块将永远运动下去 降低小车下降的高度
【解析】解答：(1)实验中，用同一个小车质量一定，而让小车处在不同的高度，到达斜面底部时速度不同，这样设计的目的是为了研究动能与速度的关系；(2)要探究动能大小与质量的关系，应该用不同质量的小车，控制小车的速度相同（即让小车从斜面的同一高度滑下），而B方案中未控制速度相同，故不合理。(3)不能，若水平面光滑，木块不受摩擦力，由牛顿第一定律可知物体将永远运动下去。物体的通过的距离无法确定，做功的多少也无法确定。所以小球动能的大小就无法比较；(4)木块会被推出木板外，说明小车的动能太大，为减小动能，在质量不变的情况下，可减小速度，让其从更低的高度滑下。
21． 左 避免杠杆自重对实验产生影响 不合理 试验次数太少不能排除偶然性 先变小后变大 杠杆自重对实验产生影响 O到B mL1/L2 A
【解析】（1）实验前，将杠杆中点O置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆右端下沉，．此时，应把杠杆左端的平衡螺母向左调节，使杠杆在水平位置平衡，这样做目的是避免杠杆自重对实验产生影响。
（2）只通过一次实验得出实验结论是不合理的，实验次数太少不能排除偶然性。要多进行几次实验，得出普遍性结论。
（3）由图可知，OC为最长力臂，当弹簧测力计由位置1转至位置2的过程中，动力臂先变大后变小，阻力、阻力臂不变，而杆杠在水平位置始终保持平衡，根据杠杆平衡条件可知，测力计示数将先变小后变大。
（4）若用图丙装置进行实验，杠杆的重心没有通过支点，杠杆自身重力对杠杆平衡有影响，因此用弹簧测力计竖直向上拉使杠杆处于水平平衡时，测出的拉力都与杠杆平衡条件不相符。
（5）钩码质量为m，杠杆平衡时，用刻度尺测出此时钩码悬挂位置E到B的距离L1；要求杠杆的质量m杆，杠杆的重心在O点，因此应测量出O到B的距离，即力臂L2；根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2，可得mL1=m杆L2，可以算出杠杆的质量.
（6）由题，杠杆处于图所示位置时，杠杆没有平衡就在杠杆上挂钩码进行实验，杠杆的重心不在支点上，杠杆自身重力对杠杆平衡有影响。故①正确；
杠杆不在水平位置平衡，力臂不在杠杆上，不便于测量力臂，容易出现力臂测量错误，故②正确；
实验不便得出杠杆平衡条件，通过改进实验方案也可以得出杠杆平衡条件，故③错误。
答案为A。
22． 变化 7V 10Ω
【解析】（1）从图象可知，灯泡两端的电压和通过的电流不成正比，所以说灯泡的电阻是在变化的．
（2）由图可知，灯泡和滑动变阻器串联，当电路中的电流为0.4A时，其两端的电压为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： ；
（3）因电流表的量程为0～0.6A，所以，电路中的最大电流I大=0.6A，由图乙可知，灯泡两端的电压UL″=2V，滑动变阻器两端的电压： ，滑动变阻器接入电路中的最小阻值： ．
故答案为：（1）变化；（2）当电流表示数为0.4A时，电压表的示数为7V；（3）为了保证电路安全，滑动变阻器接入电路中的最小阻值是10Ω．
23． 相互 右 4m/s 2A 2160s
【解析】（1）增大四个旋翼的转速，使吹向下方的风量增加，无人机就会上升，这是因为力的作用是相互的；增大右侧转速，使右侧旋翼对空气下向的作用力变大，根据物体间力的作用是相互的，从而使空气对右侧旋翼作用力变大，使右侧抬升，无人机就会向左倾斜飞行；
（2）根据题意在30s内匀速竖直上升120m，所以它飞行的速度是：v=s/t=120m/30s=4m/s；
（3）根据题意知道，电动机的额定电压是15V，额定功率为30W ，所以额定电流为：I=P/U=30W/15V=2A；
（4）根据题意知道，电池容量为5000mA?h，所以电池储存的能量是：W=UIt=15V×5A×3600s=2.7×105 J，
由η=W机/W知道，电能转为的机械能是：W机=W×80%=2.7×105 J×80%=2.16×105 J，
所以该机最多能飞行的时间是：t=W/P=2.16×105J/100W=2160s。
24．49.3%
【解析】总质量是6000kg，则重力为：
平均阻力为车重的0.05倍，且匀速行驶时牵引力和阻力相等，
所以牵引力为：
公交车通过距离：
发动机做功为：
1m3可燃冰可转化生成164m3的甲烷气体，
这些甲烷气体完全燃烧产生的热量为：
发动机的效率为：
25． 见解析 3 900 J 180 W 90％ 不正确；题中未说明摩擦不计．
【解析】（1）①要使承担物重的绳子段数最多，应从动滑轮绕起，如图所示：
②由图知，滑轮组由3段绳子承担物重；（2）①s＝3h＝3×1m＝3m，W总＝Fs＝300N×3m＝900J；②P总＝＝180W；③W有用＝Gh＝810N×1m＝810J, η＝×100%＝×100%＝90%；（3）由于绳子具有重力，轮和轴、轮和绳子之间存在摩擦力，所以用公式F拉＝（G动+G物）求出动滑轮的重力，是不正确的。