初中科学-物理-功和能-提分题-附答案和详细解析(4)

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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