第3章《能量的转化与守恒》单元练习（解析版）

第3章《能量的转化与守恒》单元练习

一．选择题（共20小题）

1．如图所示是使用简单机械匀速提升同一重为100N的物体的四种方式（不计机械自重和摩擦），

其中所需动力最小的是（）

A．B．

C．D．

【解答】解：物体的重力为G，不计机械自重和摩擦：

1

A、图中为斜面，不计摩擦，拉力做的功等于有用功，故F=G；

12

B、图中为定滑轮，定滑轮不省力，则F2＝G；

C、图中为动滑轮，则F3＝2G；

D、图中阻力臂为L，动力臂为4L，

퐿2퐺1

根据杠杆的平衡条件可得动力：F4==G；

퐿14

因此动力最小的是D。

故选：D。

2．如图所示的返回舱在一段时间内做竖直向下的匀速运动，则在这段时间内返回舱（）

第1页共24页.

A．动能变大

B．重力势能不变

C．机械能不变

D．克服阻力做功，内能增大

【解答】解：A、返回舱匀速下落的过程中，其质量不变，速度不变，所以动能大小不变，故A

错误；

B、返回舱匀速下落的过程中，其质量不变，高度减小，则重力势能减小，故B错误；

C、因为机械能等于动能与势能的总和，动能大小不变，重力势能减小，所以返回舱的机械能减

小，故C错误；

D、克服大气摩擦做功，机械能转化为内能，使返回舱的内能增加，故D正确。

故选：D。

3．如图所示是蹦床运动员表演的情景，运动员从最低点到脱离床的过程中，其动能变化情况是（）

A．动能不断减少B．动能不断增大

C．动能先增大后减小D．动能先减小后增大

【解答】解：运动员从最低点开始向上时，先是弹性势能转化为动能，当蹦床对人的弹力与重力

相等的时候速度最大，动能最大；运动员继续向上运动，弹力小于重力，向上做减速运动，直至

离开蹦床，故整个过程中，动能先增大后减小。

故选：C。

4．如图甲所示，木块放在水平面上，用弹簧测力计沿水平方向拉木块使其做匀速直线运动，两次拉

动木块得到的s﹣t关系图象如图乙所示。两次对应的弹簧测力计示数分别为F1、F2，两次拉力的

功率分别为P1、P2，下列判断正确的是（）

第2页共24页.

A．F1＞F2P1＞P2B．F1＝F2P1＞P2

C．F1＞F2P1＝P2D．F1＜F2P1＜P2

【解答】解：同一木块两次在同一地面上运动，压力不变，接触面的粗糙程度不变，滑动摩擦力

不变；

由图中可知，木块两次都做匀速直线运动，拉力等于滑动摩擦力，滑动摩擦力相等，拉力F相等，

即F1＝F2；

从图象中可以判断出，第①次的运动速度v较大，根据公式P＝Fv，当拉力相等时，速度越大，

拉力的功率越大，即P1＞P2。

故选：B。

5．如图所示是实验室电流表的内部结构图，处在磁场中的线圈有电流通过时，线圈会带动指针一起

偏转。线圈中电流越大，指针偏转角度就越大。关于该现象，下列说法正确的是（）

A．该电流表是利用电磁感应原理工作的

B．线圈中有电流通过时，把机械能转化为电能

C．改变线圈中的电流方向，指针的偏转方向不会改变

D．线圈中电流越大，其所受磁场力就越大

【解答】解：通过电流表的内部构造显示电流表的制成原理：通电线圈在磁场中受力而转动，并

且电流越大，线圈受到的力越大，其转动的幅度越大。因此可以利用电流表指针的转动幅度来体

现电路中电流的大小。

A．通过电流表的内部构造显示电流表的制成原理：通电线圈在磁场中受力而转动，故A错误；

B．线圈中有电流通过时，电能转化为机械能，故B错误；

C．改变线圈中的电流方向，其转动方向会发生改变，故C错误；

D．电流越大，线圈受到的力越大，因此可以利用电流表指针的转动幅度来体现电路中电流的大

小，故D正确。

故选：D。

6．如图所示，用三种方法拉动同一物体以相等速度v匀速上升相同高度h。拉力F1、F2、F3的功率

第3页共24页.

分别是P1、P2、P3。不计滑轮与线及滑轮与转轴之间的摩擦，不计滑轮、绳的重量，则下列功率

大小判定正确的是（）

A．P1＞P2＞P3B．P1＞P3＞P2C．P2＞P3＞P1D．P1＝P2＝P3

【解答】解：由题意可知，用三种方法拉动同一物体以相等速度v匀速上升相同高度h，不计滑

轮与线及滑轮与转轴之间的摩擦，不计滑轮、绳的重量。

1

甲图：滑轮为动滑轮，动滑轮能省一半的力，则此时拉力F=G；但是多费1倍的距离，则拉

12

力作用点移动的速度v1＝2v；

乙图：滑轮为动滑轮，但拉力的作用点在动滑轮的轴上，因此是一个费力杠杆，多费1倍的力，

1

省一半的距离，因此F＝2G，拉力作用点移动的速度v=v；

222

丙图：滑轮为定滑轮，定滑轮不能省力，且不计滑轮重及摩擦，则此时拉力F3＝G；拉力作用点

移动的速度v3＝v；

푊퐹푠

根据P===Fv知，拉力的功率分别为：

푡푡

1

P＝Fv=G×2v＝Gv，

1112

1

P＝Fv＝2G×v＝Gv，

2222

P3＝F3v3＝G×v＝Gv，

所以拉力F1、F2、F3的功率P1＝P2＝P3，故ABC错误，D正确。

故选：D。

7．长期低头会对颈部肌肉造成损伤，图中A点为头部重力作用点，B点为颈部肌肉受力点，下列能

正确表示人低头时杠杆示意图是（）

A．B．

第4页共24页.

C．D．

【解答】解：由题意知，头部重力方向是竖直向下，颈部肌肉拉力的方向应垂直于OB向下，如

图所示：

故选：B。

8．一块磁性黑板擦吸在磁性板墙上，若用拉力F1使它匀速直线向下移动距离S，然后又用F2使它

匀速直线向上运动相同距离。则两次拉力做功（）

A．F1做功多B．F2做功多

C．一样多D．速度未知，无法确定

【解答】解：当磁性黑板檫向下运动时，受到竖直向下的重力G、拉力F1、竖直向上的摩擦力f，

三个力的关系是：F1+G＝f，

当磁性黑板檫向上运动时，受到竖直向下的重力G、摩擦力f、竖直向上的拉力拉力F1，三个力

的关系是：F2＝G+f，

两种情况下，压力不变、接触面的粗糙程度不变，所以摩擦力f的大小不变，所以F2大于F1，

因为移动距离相同，由W＝Fs可知，F2做功多。

故选：B。

9．测温棚内的自动测温装置除测量体温外还能记录通过的人数。如图所示，R0为定值电阻，R是光

敏电阻，电源电压为3V。闭合开关S，无人通过时，电压表示数为2.5V，有人通过时，挡住入

射到光敏电阻上的光，光敏电阻阻值变为10Ω，电压表示数变为2V，装置计数一次。下列说法

正确的是（）

第5页共24页.

A．有人通过，R的阻值变小

B．有人通过，电路总功率变小

C．有人通过，R的功率为0.2W

D．R0的阻值为20Ω

【解答】解：由图可知，两电阻串联，电压表测电阻R两端的电压；

A、由题意可知，有人通过时R两端的电压减小，由串联电路的电压特点可知，R0两端的电压增

大，由欧姆定律可知，R0的电流变大，结合串联电路的电流关系可知，流过R的电流变大，由

欧姆定律可知R的电阻变小，故A正确；

B、由串联电路的电流特点可知，有人通过时，电路中的电流变大，由P＝UI可知，电源电压一

定，有人通过时，电路中的电流变大，电路的总功率变大，故B错误；

푈푅有

CD、有人通过时，光敏电阻阻值变为10Ω，电压表示数变为2V，此时电路中电流：I==

有푅

2푉

=0.2A，

10훺

由串联电路的电压特点可知，此时R0两端的电压：U0有＝U﹣UR有＝3V﹣2V＝1V，

푈0有1푉

由欧姆定律可知，R0的阻值：R0===5Ω，

퐼有0.2퐴

22

此时R0的功率：P＝I有R0＝（0.2A）×5Ω＝0.05W，故CD错误。

故选：A。

10．自行车出行是一种低碳环保的出行方式。下列关于自行车结构及使用说法正确的是（）

第6页共24页.

A．自行车匀速转弯时受到平衡力的作用

B．把手的花纹是为了增大接触面积，从而增大摩擦力

C．用于自行车刹车的闸杆（如图）是省力杠杆

D．自行车刹车后减速滑行至静止，说明物体的运动需要力来维持

【解答】解：A、自行车转弯时其方向发生了改变，不是平衡状态，所以不是受到平衡力的作用，

故A错误；

B、把手的花纹是在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力，故B错误；

C、用于自行车刹车的闸杆在使用时，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故C正确；

D、自行车刹车后减速滑行至静止，说明力可以改变物体的运动状态，故D错误。

故选：C。

11．某物质在凝固时温度随时间变化的图象如图所示，下列判断正确豹是（）

A．凝固过程一共经历了12分钟

B．物质固态的比热容比液态大

C．BC段物质的内能不变

D．该物质的熔点为80℃

【解答】解：AD、由图象知，该物质在凝固过程中保持80℃不变，该物质属于晶体，该物质的

熔点等于80℃，凝固过程为9min﹣5min＝4min，故A错误、D正确；

C、晶体凝固时，不断放出热量，BC段物质的内能减小，故C错误；

B、晶体物质在凝固前后质量不变；由图象知，整个放热过程中，单位时间内放出的热量相等，

降低相同的温度，晶体在固态时需要的时间较短，即放出的热量较少，由Q＝cmΔt知，该物质

在固态时的比热容小于液态时的比热容，故B错误。

故选：D。

第7页共24页.

12．如图所示，利用轻质滑轮组拉动水平地面上重为300N的物体以0.2m/s的速度沿水平地面匀速

前进1m，拉力F的大小为25N，若物体和地面之间的摩擦力大小为40N，下列说法中不正确的

是（）

A．A处绳子拉力为50N

B．绳子自由端通过的距离为2m

C．拉力做功的功率为10W

D．该滑轮组的机械效率为80%

【解答】解：A、因为物体做匀速直线运动，因此物体受到的拉力与摩擦力是一对平衡力，因此FA

＝f＝40N，故A错误；

B、由图可知n＝2，绳子自由端移动的距离：s＝nh＝2×1m＝2m，故B正确；

C、绳子自由端移动的速度：v＝nv物＝2×0.2m/s＝0.4m/s，

푊퐹푠

P===Fv＝25N×0.4m/s＝10W，故C正确；

푡푡

푊有푓푠物푓푠物푓40푁

D、滑轮组的机械效率：η=====×100%＝80%，故D正确。

푊总퐹푠퐹푛푠物푛퐹2×25푁

故选：A。

13．医生建议在“阳康”之后，同学们更要注重体育锻炼，提高免疫力。如图是小宁在做俯卧撑和

引体向上的场景。下列分析中正确的是（）

A．小宁按图乙做一个引体向上，需克服自身重力做功约为4000焦

B．图甲小宁静止，地面对双手的支持力等于小宁重力

第8页共24页.

C．图乙中小宁引体向上运动时，单杠对小宁的作用力大于小宁对单杠的作用力

D．小宁在俯卧撑和引体向上时，小宁的机械能都不守恒

【解答】解：

A、重为600牛的小明按图乙做一个引体向上，需克服自身重力做功W＝Gh＝600N×0.7m＝

420J，故A错误；

B、图甲中小明静止时地面对双手的支持力为F1，此时地面对双手的支持力和双脚的支持力的和

等于小明自身的重力大小，所以地面对双手的支持力小于小宁重力，故B错误；

C、图乙中小宁引体向上运动时，单杠对小宁的作用力和小宁对单杠的作用力是一对相互作用力，

大小相同，故C错误；

D、小宁在俯卧撑和引体向上时，质量不变，速度不变，动能不变，高度发生了变化，重力势能

改变了，所以机械能改变，小宁的机械能都不守恒，故D正确。

故选：D。

14．如图是某品牌的闪光滑板车，下列说法正确的是（）

A．滑板车运动时车轮闪光，机械能转化为光能

B．男孩蹬地使滑板车运动，物体不受力是无法运动的

C．男孩站在滑板车上静止时，滑板车的重力和人受到的支持力是一对平衡力

D．运动的滑板车不能马上停下，是因为一切物体都要受到惯性力的作用

【解答】解：A、滑板车运动时车轮闪光，机械能转化为光能，故A正确；

B、牛顿第一定律告诉我们，物体不受力要么静止，要么匀速直线运动，故B错误；

C、男孩站在滑板车上静止时，地面对滑板车的支持力等于人和车的总重力，所以支持力与滑板

车的重力不相等，不是一对平衡力，故C错误；

D、人站在滑板车上能继续前进是因为人和车具有惯性，惯性不是力，不能说受到了惯性力的作

用，故D错误。

故选：A。

15．如图甲所示，电源电压恒为9V，滑动变阻器的最大阻值为100Ω，电流在0.1A～0.4A之间时电

第9页共24页.

子元件均能正常工作。若通过此电子元件的电流与其两端电压的关系如图乙所示，下列判断不正

确的是（）

A．电子元件工作时，电阻是在不断变化的

B．电子元件正常工作时，电路消耗的最小功率为0.9W

C．当P在中点时，电子元件与滑动变阻器的电压之比为1：1

D．为使电子元件正常工作，滑动变阻器阻值范围应为12.5Ω～70Ω

【解答】解：（1）从图象可知，电子元件的电阻是在变化的，故A错误；

（2）电子元件处于正常工作状态，当电路电流最小即I小＝0.1A时，电路消耗的功率最小，

则电路消耗的最小功率：

P＝UI小＝9V×0.1A＝0.9W，故B正确；

（3）因为电子元件与滑动变阻器串联，通过的电流相等，

所以电子元件与滑动变阻器串联两端的电压之比就等于两电阻之比，

因无法判断电子元件与滑动变阻器电阻的大小关系，

所以无法判断它们两端电压的关系，故C错误；

（4）电子元件处于正常工作状态时，电路电流最小为0.1A，电子元件两端的最小电压为2V，

因串联电路中总电压等于各分电压之和，

所以，滑动变阻器两端的最大电压：

U滑＝U﹣U电子＝9V﹣2V＝7V，

푈

此时滑动变阻器接入电路的电阻最大，由I=可得：

푅

푈滑7푉

R滑===70Ω，

퐼小0.1퐴

电路电流最大为0.4A，电子元件两端的最大电压为4V，

则滑动变阻器两端的最小电压：

U滑′＝U﹣U电子′＝9V﹣4V＝5V，

第10页共24页.

滑动变阻器接入电路的电阻最小，

푈滑′5푉

R滑′===12.5Ω，

퐼大0.4퐴

所以滑动变阻器的阻值范围应控制在12.5Ω～70Ω，故D正确。

故选：C。

16．如图，将甲、乙两钩码以细线相连并跨过定滑轮，使两钩码距离地面相同高度。静止释放后，

观察到甲下降，乙上升。忽略摩擦及细线重力，在钩码运动过程中，机械能变化的情况是（）

A．甲的动能增加，乙的重力势能减少

B．甲的动能减少，乙的重力势能增加

C．甲的动能增加，乙的重力势能增加

D．甲的动能减少，乙的重力势能减少

【解答】解：

当由静止自由释放后，甲砝码下降，乙砝码上升；甲所处的位置下降（高度减小），速度变大，

因此甲的重力势能减小，动能增大；乙所处的位置升高（高度增大），速度变大，因此乙的重力

势能增大，动能增大。

由于细线的质量不计，且细线与定滑轮间无摩擦力，所以整个过程中机械能守恒，总量不变。

故选：C。

17．如图所示，是探究“电流通过导体时产生的热量跟哪些因素有关”的实验装置。甲、乙两图中

的电源电压是相同的，图乙中R1＝R2＝R3＝5Ω。通电相同时间后，下列说法正确的是（）

第11页共24页.

A．甲图中，左右两电阻发热量之比为2：1

B．甲图中，两电阻串联主要是为了通电时间相同

C．乙图中，R1R2发热量之比为4：1

D．本实验利用了液体热胀冷缩的性质使液面升高

【解答】解：AB、由图甲可知，两个电阻串联接入电路中，根据串联电路的特点可知通过两个电

阻的电流是相同的，通电时间也相同；根据Q＝I2Rt可知在电流和通电时间相同时，电流产生的

热量与电阻成正比，电阻之比为5Ω：10Ω＝1：2，所以左右两电阻发热量之比为1：2，故AB错

误；

C、乙图中，电阻相同，通电时间相同，根据串并联电路电流规律结合欧姆定律可知通过R1的电

2

流电流是通过R2电流的2倍，根据Q＝IRt可知左右两电阻发热量之比为4：1，故C正确；

D、本实验利用了气体热胀冷缩的性质使U形管的液面高度差发生变化，故D错误。

故选：C。

18．如图甲所示电路，闭合开关S后，当滑片P从中点滑动最右端的过程中，电压表的示数U与电

流表的I的关系图线如图乙所示。图乙中U1、U2、I1、I2已知，电源的电压保持不变，灯泡的额

定电压为U2．则由此不能求得的物理量是（）

A．滑片P移至最左端时电路的总功率

第12页共24页.

B．灯泡的额定功率

C．滑动变阻器的最大阻值

D．电源的电压

【解答】解：（1）当滑片位于右端时，电路为灯泡的简单电路，此时电压表测电源的电压，即U

＝U2，

灯泡的额定功率：

PL＝U2I2；

（2）当滑片位于中点时，电压表的示数为U1，电路中的电流为I1，

根据串联电路中总电压等于各分电压之和，

滑动变阻器两端的电压：

UR＝U﹣U1＝U2﹣U1，

根据欧姆定律可得：

1푈푅푈푅푈2푈1

R=，即R＝2=2；

2퐼1퐼1퐼1

（3）由乙图可知，灯泡的电阻是变化的，无法求出滑片P移至最左端时电路中的总电阻，即无

法求出电路的总功率。

故选：A。

19．如图甲所示电路，电源电压保持不变。闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P从右端滑到左端的

过程中，R1、R2的I﹣U关系图象如图乙所示，则下列判断正确的是（）

A．图线A电阻R1的I﹣U关系图象

B．电源电压为14V

C．滑动变阻器R2的最大阻值为30Ω

第13页共24页.

D．R1消耗的最大功率是16.2W

【解答】解：由电路图可知，R1与R2串联，电压表V1测R1两端的电压，V2测R2两端的电压，

电流表测电路中的电流。

（1）当滑动变阻器R2接入电路中的电阻为0时，电路为R1的简单电路，电路中的电流最大，R1

两端的电压最大，R2两端的电压为0，

由图象可知，A为滑动变阻器R2的I﹣U关系图象，B为电阻R1的I﹣U关系图象，故A错误；

（2）当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，

由U﹣I图象可知，电路中的最小电流I＝0.2A，R1两端的电压U1＝4V，R2两端的电压U2＝

14V，

因串联电路中总电压等于各分电压之和，

所以电源电压：U＝U1+U2＝14V+4V＝18V，故B错误；

푈

由I=可得，定值电阻R的阻值和滑动变阻器的最大阻值：

푅1

푈14푉

R===20Ω，

1퐼0.2퐴

푈214푉

R===70Ω，故C错误；

2퐼0.2퐴

D、由乙图知，电路中的最大电流为0.9A，R1两端的电压最大值为U大＝18V，则消耗的最大功

率P大＝U大I大＝18V×0.9A＝16.2W，故D正确。

故选：D。

20．足球素有世界第一运动的美誉，华师台州小学部举行“星华杯”足球联赛，进一步促进学生的

运动兴趣，促进健康成长。如图为丁旻书记为本次比赛踢出第一脚球，如图所示，O为踢出的瞬

间，足球经过最高点A，在B点落地后，最终在C点静止。下列关于足球在不同阶段的能量变化

正确的是（）

A．B．

第14页共24页.

C．D．

【解答】解：AB、足球在踢出的瞬间速度最大，所以动能最大，从O点上升到A点时，动能转

化为重力势能，因此动能变小，但不会为零；下落时，重力势能转化为动能，动能再次增大；到

达B点时，具有一定动能，但小于O点时的动能；从B点到C点，足球速度越来越小，动能越

来越小，最终变为零，故A正确、B错误；

CD、由于空气阻力和摩擦阻力的作用，足球在运动时机械能在不断减小，故CD错误。

故选：A。

二．填空题（共4小题）

21．在拓展课上，小明同学模拟某建筑工地上拉动工件的情景，设置了如图所示的滑轮组。他用该

滑轮组在4秒内将一个重为100牛底面积为200cm2的物体，沿着水平地面匀速拉动了2米。人

的拉力为10牛，不计绳重及机械的摩擦，每个滑轮重6N。

（1）则人拉力所做的功的功率为10瓦。

（2）物体对地面的压强为5×103帕。

（3）该滑轮组的机械效率是70%。

【解答】解：（1）由图知，n＝2，拉力端移动的距离：

s＝2s物＝2×2m＝4m，

人的拉力所做的功：

W总＝Fs＝10N×4m＝40J，

拉力F做功的功率：

第15页共24页.

푊总40퐽

P===10W；

푡4푠

（2）由于物体在水平地面，则物体对地面的压力：

F压＝G＝100N，

物体对地面的压强：

퐹压100푁

p===5×103Pa；

푆200×10―4푚2

（3）不计绳重及机械的摩擦，滑轮组的额外功为：

W额＝G动s物＝6N×2m＝12J，

滑轮组额外功的效率为：

푊额12퐽

η'=×100%=×100%＝30%，

푊总40퐽

则该滑轮组的机械效率为：η＝1﹣η'＝1﹣30%＝70%。

故答案为：（1）10；（2）5×103；（3）70%。

22．床运动有“空中芭蕾”之称，运动员从蹦床反弹起来一定高度后，在空中表演各种技巧。如图，

质量为m的运动员从离床高h的0处由静止开始下落到最低点C。（整个过程忽略空气阻力）

（1）从O点到A点的过程中，运动员的机械能不变（选填“增大”、“减小”，“不变”或

“先增大后减小”），运动员重力做功mghJ（用字母表示）。

（2）从A点到C点的过程中，运动员的动能先增大后减小（选填“增大”、“减小”、“不变”

或“先增大后减小”）。

【解答】解：（1）O点到A点的过程中，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；所做的功为：W＝Gh＝mgh；

（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。

第16页共24页.

故答案为：（1）不变；mgh；（2）先增大后减小。

23．生活中常把碗放在高压锅内的水中蒸食物，碗中装汤，碗与锅底不接触，如图所示，回答下列

问题：（外界为标准大气压，水和汤具有相同的沸点，不考虑碗中水分汽化）

（1）改变高压锅内能的方式是热传递。

（2）当高压锅里的水沸腾时，锅内水的温度大于100℃（填大于或小于或等于）；此时碗中

汤的内能不变（填增加或降低或不变）。

（3）限压阀周围有大量的白气冒出，“白气”形成的原因是限压阀里冒出的水蒸气遇冷液化

而成。

【解答】解：（1）改变高压锅内能的方式是热传递；

（2）高压锅内的气压大于一标准大气压，所以水的沸点升高，温度高于100℃；此时碗中汤不能

再从水中吸收热量，内能不变；

（3）限压阀周围有大量的白气冒出，是由于水蒸气遇冷液化形成的小水滴。

故答案为：（1）热传递；（2）大于；不变；（3）限压阀里冒出的水蒸气遇冷液化而成。

24．在北京冬奥会上，中国运动员苏翊鸣勇夺单板滑雪大跳台金牌。

（1）滑雪板底做得越宽大，在它对雪地的压力一定时，对雪地的压强越小。

（2）如图所示，苏翊鸣由A点运动到B点时动能减小（选填“增大”、“减小”或“不

变”）。

（3）若滑雪板与雪地的总接触面积为0.4m2，苏翊鸣和滑雪板的总质量为72kg，当他穿着滑雪

板站立在水平雪地上时，对雪地的压强为1800Pa。（g取10N/kg）

【解答】解：（1）压强的大小与压力大小和受力面积大小有关，所以滑雪板底面越宽大，在压力

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相同的情况下，由于受力面积越大，所以滑雪板对雪地的压强越小；

（2）他在飞行过程中，上升阶段：质量不变，速度减小，动能减小，高度增加，重力势能增加，

动能转化为重力势能，苏翊鸣由A点运动到B点时动能减小；

（3）苏翊鸣和滑雪板的总重力：G＝mg＝72kg×10N/kg＝720N；

当他穿着滑雪板站立在水平雪地上时，对雪地的压力F＝G＝720N；

퐹720푁

对雪地的压强：p===1800Pa。

푆0.4푚2

故答案为：（1）越小；（2）减小；（3）1800。

三．实验探究题（共3小题）

25．小陈测量“滑轮组机械效率”实验中的某次情形如图，测得的实验数据记录如表。

钩码总重G/N钩码上升高度h/cm测力计拉力F/N测力计移动距离s/cm

1.5100.430

（1）实验中小陈拉动测力计移动距离是钩码上升高度的3倍，是因为承担物重的绳子有三段。

（2）根据表中的数据计算滑轮组机械效率为125%。对于这个结果你认为正确吗？请分析原

因：弹簧测力计的示数读错了。

（3）对测定滑轮组机械效率有影响的因素有滑轮与绳子之间的摩擦（写出一点）。

【解答】解：（1）由图可知有三段绳子承担物重，所以测力计移动距离是钩码上升高度的3倍；

（2）滑轮组的机械效率为：

푊有用퐺ℎ1.5푁×0.1푚

η=×100%==×100%＝125%，

푊总퐹푠0.4푁×0.3푚

图示弹簧测力计的时数为0.8N，是弹簧测力计的示数读错了；

（3）因为对重物做的功是有用功，所以重物重力大小可能会影响机械效率；对动滑轮要做额外

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功，所以动滑轮重力也会影响机械效率；

还有绳子重力以及摩擦都可能影响机械效率。

故答案为：（1）承担物重的绳子有三段；（2）125；弹簧测力计的示数读错了；（3）滑轮与绳子

之间的摩擦。

26．某同学测定小灯泡的额定功率，选用的电源电压恒为4.5V，小灯泡标有“2.5V”。

（1）根据图甲，请用笔画线代替导线将图乙中的实物电路连接完整；

（2）完成电路连接。闭合开关后发现小灯泡发出耀眼白光随后突然炮灭，为避免这一现象应在

连接电路时将滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处（写出相应操作过程）；

（3）改正错误后，闭合开关小灯泡不亮，但发现电流表有示数，请分析小灯泡不亮的原因是

小灯泡的实际功率太小。

（4）调节滑动变阻器电流表示数如图丙时，灯泡正常发光。则小灯泡的额定功率是0.65W。

【解答】解：（1）由题意可知，小灯泡的额定电压为2.5V，在电压表选择0～3V量程，由图丙

可知，电流表选择0～0.6A量程，电压表并联在小灯泡两端，如图所示：

（2）闭合开关后发现小灯泡发出耀眼白光随后突然炮灭这种现象，是流经小灯泡的电流过大，

使得小灯泡电流过载，烧坏了，为避免这一现象应在连接电路时将滑动变阻器的滑片应置于阻值

最大处；

（3）闭合开关，电流表有示数，表示电路是通路，小灯泡不亮原因是滑动变阻器连入电路的电

阻太大，导致通过小灯泡的电流太小，小灯泡的实际功率太小；

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（4）由图丙可知，电流表选择0～0.6A量程，示数为：0.26A，小灯泡的额定功率是：

P＝UI＝2.5V×0.26A＝0.65W。

故答案为：（1）见解答图；（2）将滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处；（3）小灯泡的实际功率

太小；（4）0.65W。

27．某科学兴趣小组测量额定电压为3.8V，阻值约为10Ω的小灯泡的额定功率。电源电压恒为

4.5V，电路如图甲所示。

（1）调节滑动变阻器至灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，该示数为0.3A。

（2）根据灯泡正常发光时的电流大小，小灯泡的额定功率为1.14W。

（3）实验时同学们发现自己无法准确判断电压表指针是否指向3.8V（如图丙所示）。经过思考后

他们认为应该进行多次实验，于是用同一灯泡开展了如下实验：.

小科：闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，当认为此时电压表示数最接近3.8V时，记录电流表示

数；

小华：闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，当认为此时电压表示数最接近3.8V时，记录电流表示

数；

小明：闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，当认为此时电压表示数最接近3.8V时，记录电流表示

数；

他们设计了两个不同的实验数据记录表，如表一和表二。并依据表格中设计的内容对所得实验数

据进行处理。

表一：先计算各自的额定功率，再取额定功率平均值

实验人电流表示数/A灯泡的额定功率/W额定功率平均值/W

小科

小华

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小明

表二：先取电流平均值，再计算额定功率

实验人电流表示数/A电流平均值/A灯泡的额定功率/W

小科

小华

小明

你认为哪个数据记录表设计的更合理表一（填“表一”或“表二”）

【解答】解：（1）调节滑动变阻器至灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，电流表选用小量

程，分度值0.02A，其示数为0.3A；

（2）已知小灯泡额定电压为3.8V，额定电流为0.3A，则小灯泡额定功率为：

P＝UI＝3.8V×0.3A＝1.14W；

（3）要正确测量小灯泡的额定功率，可使灯泡两端的电压为额定电压，分别测出三组电流值，

计算出电功率；

因为电压表无法准确显示3.8V的刻度，所以可通过求电功率平均值的方法减小误差，故表一数

据记录表设计的更合理。

故答案为：（1）0.3；（2）1.14；（3）表一。

四．计算题（共3小题）

28．如图甲所示的地面清洁机器人，质量为3kg。机器人在水平地面运动时，所受推力F与速度v

关系如图乙所示。求：

（1）该机器人受到的重力为多大？

（2）该机器人所提供的水平推力为300N时，匀速直线运动3m，水平推力做了多少功？

（3）该机器人在水平地面上以0.5m/s速度匀速直线运动时，水平推力的功率是多大？

【解答】解：

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（1）该机器人受到的重力：

G＝mg＝3kg×9.8N/kg＝29.4N；

（2）该机器人所提供的水平推力为300N时，匀速直线运动3m，水平推力做的功：

W＝Fs＝300N×3m＝900J；

（3）该机器人在水平地面上以0.5m/s速度匀速直线运动时，由图乙可知此时的推力F′＝150

N，则水平推力的功率：

푊′퐹′푠

P===F′v＝150N×0.5m/s＝75W。

푡푡

答：（1）该机器人受到的重力为29.4N；

（2）水平推力做的功为900J；

（3）水平推力的功率为75W。

29．如图，水平地面上物体重G＝300牛，通过滑轮组用力F拉着物体沿水平地面匀速运动，物体

与地面的摩擦力f＝0.2G，物体的匀速运动速度为0.5米/秒，则：

（1）若不计滑轮质量与摩擦，在4秒之内拉力所做的功及功率。

（2）若滑轮组的机械效率为80%，求实际拉力及拉力的功率。

【解答】解：

（1）物体与地面摩擦力f＝0.2G＝0.2×300N＝60N，

푠

由=得物体移动的距离＝＝×＝，

v푡4ssAvt0.5m/s4s2m

由图知，使用的滑轮组n＝2，

则拉力端移动的距离sF＝2sA＝2×2m＝4m，

11

若不计滑轮质量与摩擦，拉力F=f=×60N＝30N，

22

拉力做功W总＝Fs＝30N×4m＝120J，

拉力做功功率：

푊总120퐽

P===30W；

푡4푠

（2）若滑轮组的机械效率为80%，

푊有用120퐽

拉力做功W′===150J，

总휂80%

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由W