專題05 功和功率【考題猜想】（解析版）

專題05功和功率題組猜想內(nèi)容題組一功的概念題組二功和功率的計(jì)算題組三內(nèi)能的計(jì)算題組四熱機(jī)題組一題組一功的概念1．在臺(tái)球比賽中，選手推動(dòng)球桿撞擊白球，白球發(fā)生運(yùn)動(dòng)后碰撞其它球，以下說(shuō)法正確的是（）A．在水平桌面滾動(dòng)的球受到了重力，重力對(duì)它做了功B．手推動(dòng)球桿前進(jìn)時(shí)，手對(duì)球桿做了功C．桌面對(duì)球的支持力做了功D．白球撞擊黑球后沒(méi)有靜止，是因?yàn)槿说氖诌€在對(duì)白球做功【答案】B【解答】解：A、重力與小球運(yùn)動(dòng)的方向垂直，重力對(duì)小球不做功，故A錯(cuò)誤；B、手推動(dòng)球桿前進(jìn)時(shí)，有力也有距離，所以手對(duì)球桿做了功，故B正確；C、桌面支持力與小球的運(yùn)動(dòng)方向垂直，支持力對(duì)小球不做功，故C錯(cuò)誤；D、手對(duì)白球沒(méi)有力的作用，白球繼續(xù)運(yùn)動(dòng)是因?yàn)榘浊蚓哂袘T性，故D錯(cuò)誤．故選B．2．如圖是某籃球比賽中的精彩畫面，運(yùn)動(dòng)員的精彩表現(xiàn)為球迷留下了深刻印象，下列說(shuō)法正確的是（）A．運(yùn)動(dòng)員助攻傳球時(shí)，球的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變B．運(yùn)動(dòng)員持球突破上籃時(shí)，球的動(dòng)能不變C．運(yùn)動(dòng)員摘下籃板時(shí)，球具有的慣性不變D．運(yùn)動(dòng)員雙手灌籃時(shí)，不需要對(duì)球做功【答案】C【解答】A.助攻“傳球”時(shí)，力改變了籃球的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，故A錯(cuò)誤。

B.持球突破上籃時(shí)，籃球的質(zhì)量不變，速度變大，則籃球的動(dòng)能增加，故B錯(cuò)誤。

C.慣性的唯一量度是質(zhì)量，質(zhì)量不變，慣性不變，故C正確。

D.雙手灌籃時(shí)，籃球的速度變大，對(duì)籃球做功，故D錯(cuò)誤。

3．速度是用路程和時(shí)間的比值來(lái)定義的（），物理學(xué)常用這種方法來(lái)定義物理量．下列物理量中所采用的定義方法與速度不同的是（）A．密度 B．壓強(qiáng) C．功 D．功率【答案】C【解答】A、密度是指單位體積的某種物質(zhì)的質(zhì)量，公式為ρ=m/V,屬于定義式；

B、壓強(qiáng)是指單位面積上受到的壓力，公式為p=F/S，屬于定義式；

C、功等于力跟物體在力的方向上通過(guò)距離的乘積，不屬于定義式；

D、功率是指單位時(shí)間內(nèi)做功的多少，公式為P=W/t，屬于定義式；4．冰壺是冬奧會(huì)比賽項(xiàng)目．比賽時(shí)，一名隊(duì)員在水平冰面上將底面平滑的冰壺推出后，由兩名本方隊(duì)員手持毛刷在冰壺滑行的前方擦刷冰面，使冰壺盡量滑行到目標(biāo)位置，如圖，下列關(guān)于冰壺的敘述中，錯(cuò)誤的是（）A．冰壺在滑行過(guò)程中動(dòng)能保持不變B．冰壺離開運(yùn)動(dòng)員的手后，運(yùn)動(dòng)員不再對(duì)它做功C．冰壺底面磨得平滑是為了減小滑行時(shí)的摩擦力D．冰壺離開運(yùn)動(dòng)員的手后能繼續(xù)前進(jìn)是因?yàn)楸鶋鼐哂袘T性【答案】A【解答】A、冰壺被擲出之后，冰壺由于受到阻力的作用，所以其速度逐漸減小，冰壺的質(zhì)量不變，所以動(dòng)能變小，故A敘述錯(cuò)誤；BD、冰壺離開運(yùn)動(dòng)員的手后，能夠繼續(xù)往前滑動(dòng)，是因?yàn)楸鶋鼐哂袘T性，此時(shí)冰壺沒(méi)有在運(yùn)動(dòng)員力的作用下通過(guò)距離，運(yùn)動(dòng)員不再對(duì)它做功，故BD敘述正確；C、冰壺底面磨得平滑是為了減小滑行時(shí)的摩擦力，故C敘述正確；故選：A。5．小明和小雯一起打掃教室衛(wèi)生，如圖所示．他們提著一桶水沿水平方向勻速行走的過(guò)程中，以下說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A．小明和小雯沒(méi)有做功 B．水桶的重力沒(méi)有做功C．桶底對(duì)水的支持力沒(méi)有做功 D．小明和小雯提桶的力沒(méi)有做功【答案】A【解答】提著一桶水沿水平方向勻速行走的過(guò)程中，

A、小明和小雯在行走過(guò)程中，與地面之間有摩擦力，摩擦力的方向是水平方向，水桶的運(yùn)動(dòng)方向是水平方向的，力和運(yùn)動(dòng)方向相同，故摩擦力有做功，故A錯(cuò)；B、水桶的重力方向是豎直向下的，水桶的運(yùn)動(dòng)方向是水平方向的，力和運(yùn)動(dòng)的方向不同，故重力沒(méi)有做功；

C、桶底對(duì)水的支持力方向垂直于水桶底面向上，水桶的運(yùn)動(dòng)方向是水平方向的，力和運(yùn)動(dòng)的方向不同，故桶底對(duì)水的支持力沒(méi)有做功；

D、小明和小雯提桶的力方向是豎直向上的，水桶的運(yùn)動(dòng)方向是水平方向的，力和運(yùn)動(dòng)的方向不同，故水桶的運(yùn)動(dòng)方向是水平方向的，力和運(yùn)動(dòng)的方向不同，故小明和小雯提桶的力沒(méi)有做功；6．如圖所示甲、乙運(yùn)動(dòng)員在挺舉項(xiàng)目中把同樣重的杠鈴一次性舉起。（1）該過(guò)程中甲運(yùn)動(dòng)員所做的功乙運(yùn)動(dòng)員所做的功。（選填“大于”、“小于”或“等于”）（2）為了比較兩運(yùn)動(dòng)員做功的快慢還需要測(cè)出的物理量是?！敬鸢浮浚?）大于（2）時(shí)間【解答】（1）甲、乙運(yùn)動(dòng)員在舉起同樣重的杠鈴時(shí)，由公式W=Gh可知，G相同時(shí)h大的做功多，甲運(yùn)動(dòng)員的手臂長(zhǎng)舉的高h(yuǎn)大，所以甲運(yùn)動(dòng)員所做的功大于乙運(yùn)動(dòng)員所做的功；

（2）公式P=W/t可得做功的快慢，功的大小已知，還需要知道做功的時(shí)間可得做功的快慢。7．在水平地面上有一長(zhǎng)方體木箱。小林用水平推力F把木箱向前推，如圖甲所示。此過(guò)程中，推力F隨時(shí)間t的變化情況如圖乙所示，木塊前進(jìn)的速度v的大小隨時(shí)間t的變化情況如圖丙所示。（1）0~1秒內(nèi)，推力F對(duì)木箱是否做功（選填“是”或“否”）；（2）3~5秒內(nèi)，推力F對(duì)木箱做功焦?！敬鸢浮浚?）否（2）400【解答】（1）根據(jù)圖丙可知，0~1s內(nèi)物體的運(yùn)動(dòng)速度為零，即它處于靜止?fàn)顟B(tài)，沒(méi)有在推力的方向上通過(guò)距離，因此推力對(duì)木箱不做功。

（2）3-5s內(nèi)，木箱運(yùn)動(dòng)的距離為v=1m/s，時(shí)間為t=5s-3s=2s，受到的推力F=200N；

則木塊移動(dòng)的距離s=vt=1m/s×2s=2m，

那么推力對(duì)木箱做功：W=Fs=200N×2m=400J。8．能量轉(zhuǎn)化和守恒定律是許多科學(xué)家經(jīng)長(zhǎng)期探索建立起來(lái)的，是科學(xué)史上的重大發(fā)現(xiàn)。材料一：十七至十八世紀(jì)，多位科學(xué)家對(duì)能量的量度提出了不同的觀點(diǎn)。1644年，笛卡爾用物體的質(zhì)量和其速度的乘積來(lái)量度；1686年，萊布尼茲用物體的質(zhì)量和其速度平方的乘積來(lái)量度；1743年，達(dá)朗貝爾用“活力”（即物體受力作用而通過(guò)一定距離）來(lái)量度。材料二：溫度計(jì)的不斷改進(jìn)給熱與功研究的精確化準(zhǔn)備了必要條件。焦耳通過(guò)400多次的實(shí)驗(yàn)，于1849年精確地測(cè)定了熱功當(dāng)量關(guān)系的數(shù)值，這一數(shù)值與現(xiàn)代公認(rèn)值非常接近，為能量守恒定律的確立奠定了定量的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。（1）材料一中，哪位科學(xué)家的觀點(diǎn)與“功”概念相符合？。A．笛卡爾 B．萊布尼茲 C．達(dá)朗貝爾（2）如圖所示是焦耳研究熱功當(dāng)量關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置，通過(guò)重物的上下運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)葉片轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)做功使水的內(nèi)能(選填“增大”或“減小”)。（3）結(jié)合材料分析，以下觀點(diǎn)正確的是。（可多選）A．面對(duì)前人的觀點(diǎn)要敢質(zhì)疑B．時(shí)間久遠(yuǎn)的理論是沒(méi)有科學(xué)價(jià)值的C．測(cè)量工具的發(fā)展有助于科學(xué)理論研究D．對(duì)科學(xué)的認(rèn)識(shí)是不斷修正完善的過(guò)程【答案】（1）C（2）增大（3）A；C；D【解答】（1）物體在力的作用下通過(guò)了一段距離，那么力對(duì)物體做功，據(jù)此可知，達(dá)朗貝爾的觀點(diǎn)與“功”的概念相符合，故選C。

（2）如圖所示是焦耳研究熱功當(dāng)量關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置，通過(guò)重物的上下運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)葉片轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)做功使水的內(nèi)能增大。

（3）A.面對(duì)前人的觀點(diǎn)要敢質(zhì)疑，故A正確；

B.時(shí)間久遠(yuǎn)的理論仍然存在價(jià)值，故B錯(cuò)誤；

C.測(cè)量工具的發(fā)展有助于科學(xué)理論研究，故C正確；

D.對(duì)科學(xué)的認(rèn)識(shí)是不斷修正完善的過(guò)程，故D正確。9．某跳傘運(yùn)動(dòng)員從飛機(jī)上跳下，沿豎直方向降落，一段時(shí)間后打開降落傘，最后安全著地。已知運(yùn)動(dòng)員和跳傘設(shè)備的總重力為700牛，跳傘過(guò)程中下降的速度與時(shí)間的關(guān)系如圖甲所示。（1）求圖甲中AB段重力對(duì)運(yùn)動(dòng)員做了多少功。（2）圖乙屬于圖甲四個(gè)階段中的階段。(請(qǐng)用字母表示)【答案】（1）解：運(yùn)動(dòng)路程s=vt=50m/s×20s=1000m做的功W=Gs=700N×1000m=7×105J（2）BC【解答】（1）AB降落傘和人一起做勻速直線運(yùn)動(dòng)；

解：運(yùn)動(dòng)路程s=vt=50m/s×20s=1000m做的功W=Gs=700N×1000m=7×105J（2）如乙中阻力大于重力，所以跳傘運(yùn)動(dòng)運(yùn)和降落傘儀器做減速下降的運(yùn)動(dòng)，所以符合BC段的圖像；題組題組二功和功率的計(jì)算1．甲、乙兩個(gè)滑輪組如圖所示，其中的每一個(gè)滑輪重力都相同，用它們分別將重物G1、G2提高相同的高度，不計(jì)滑輪組的摩擦和繩重，下列說(shuō)法正確的是（）A．若G1=G2，甲的機(jī)械效率大于乙的機(jī)械效率B．若G1=G2，拉力做的總功相同C．若G1=G2，拉力大小相同D．用甲、乙其中的任何一個(gè)滑輪組提起不同的重物，機(jī)械效率不變【答案】A【解答】A.如果G1=G2，G動(dòng)1<G動(dòng)2，根據(jù)公式可知，甲的機(jī)械效率>乙的機(jī)械效率，故A正確；

B.如果G1=G2，G動(dòng)1<G動(dòng)2，根據(jù)公式W總=W有+W額=（G+G動(dòng)）h可知，甲的總功小于乙的總功，故B錯(cuò)誤；

C.根據(jù)公式可知，甲的拉力為：，乙的拉力：，在現(xiàn)有條件下，無(wú)法確定二者的大小，故C錯(cuò)誤；

D.根據(jù)公式可知，物體的重力和動(dòng)滑輪的重力都會(huì)影響滑輪組的機(jī)械效率，因此物重不同，機(jī)械效率不同，故D錯(cuò)誤。故選A。2．“建設(shè)美麗城市，優(yōu)化市內(nèi)交通”，寧波市計(jì)劃建設(shè)地鐵五號(hào)線。地鐵的建造過(guò)程需要大型機(jī)械——盾構(gòu)機(jī)。如圖是地鐵建設(shè)施工挖隧道的盾構(gòu)機(jī)正面，下列關(guān)于工作中的盾構(gòu)機(jī)說(shuō)法正確的是（）A．做的功越多，機(jī)械效率越高B．做功多的盾構(gòu)機(jī)，功率大C．延長(zhǎng)工作時(shí)間，可提高機(jī)械效率D．做功越快的盾構(gòu)機(jī)，功率越大【答案】D【解答】根據(jù)可知，當(dāng)盾構(gòu)機(jī)做的總功相同時(shí)，有用功越多，則機(jī)械效率越高，故A錯(cuò)誤；

根據(jù)可知，當(dāng)做功時(shí)間相同時(shí)，做功越多，則功率越大，故B錯(cuò)誤；

工作時(shí)間對(duì)機(jī)械效率沒(méi)有影響，故C錯(cuò)誤；

功率是表示物體做功快慢的物理量，故D正確。故選D。3．南寧市某商場(chǎng)舉行首屆跑樓梯比賽，共有500多名選手參加.若要比較參賽者的功率大小，需測(cè)出的物理量是（）A．登樓所用的時(shí)間B．參賽者的體重，所登樓層的高度C．參賽者的體重，所登樓層的高度以及登樓所用的時(shí)間D．參賽者的體重，所登樓層的高度，登樓所用的時(shí)間以及參賽者通過(guò)的路程【答案】C【解答】功率，由此可判斷，需要比較參賽者功率大小，需要測(cè)出參賽者質(zhì)量，樓層高度和登樓時(shí)間即可。故選C4．2018年6月29日，一則題為“20秒60級(jí)臺(tái)階他抱著暈倒的女士沖向醫(yī)院"的新聞報(bào)道，讓救人兵哥哥、東部戰(zhàn)區(qū)海軍戰(zhàn)士朱墨巖刷屏全國(guó)。在這20秒內(nèi)，朱墨巖登臺(tái)階的平均功率接近（）。A．5.5瓦 B．55瓦 C．550瓦 D．5500瓦【答案】C【解答】每級(jí)臺(tái)階大約高20cm，那么60級(jí)臺(tái)階的總高度h=0.2m×60=12m；

每個(gè)人的質(zhì)量大約50kg，則兩個(gè)人的總質(zhì)量大約100kg，

那么克服兩人重力做功W=Gh=100kg×10N/kg×12m=12000J；

做功的平均功率為：。

故C符合題意，A、B、D不合題意。故選C。5．都市生活離不開電梯，如圖，將電梯簡(jiǎn)化為“鋼繩拉著電梯廂在豎直導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)”模型。小剛同學(xué)乘坐電梯從一樓到五樓，電梯廂和人的總質(zhì)量為500kg，電梯上行受到軌道摩擦力為500N，鋼繩對(duì)電梯廂的拉力用T表示。電梯(底面)在A點(diǎn)(一樓地面)到B點(diǎn)(二樓地面)過(guò)程中速度在增加，用時(shí)4s；在B點(diǎn)到D點(diǎn)(四樓地面)過(guò)程中勻速運(yùn)動(dòng)，用時(shí)4s；在D點(diǎn)到E點(diǎn)(五樓地面)過(guò)程中速度逐漸減小，用時(shí)4s；每層樓高3m(g取10N/kg)，下面說(shuō)法正確的是（）A．電梯從A點(diǎn)到B點(diǎn)過(guò)程中，鋼繩拉力T做功1.65×104JB．電梯從B點(diǎn)到C點(diǎn)過(guò)程中，鋼繩拉力T做功的功率4.125×103WC．電梯從C點(diǎn)到D點(diǎn)過(guò)程中，鋼繩拉力T做功的功率8.25×103WD．電梯從D點(diǎn)到E點(diǎn)過(guò)程中，鋼繩拉力T＝5.55×103N【答案】C【解答】A.電梯從A點(diǎn)到B點(diǎn)過(guò)程中，如果做勻速運(yùn)動(dòng)，那么鋼繩拉力T=G總=（500kg+50kg）×10N/kg=5500N，那么拉力做功W=Gh=5500N×3m=1.65×104J。由于實(shí)際上做加速運(yùn)動(dòng)，那么拉力T>G總，因此實(shí)際做功大于1.65×104J，故A錯(cuò)誤；

B.電梯從B點(diǎn)到C點(diǎn)過(guò)程中運(yùn)動(dòng)，它的速度，鋼繩拉力T做功的功率P=Fv=5500N×1.5m/s=8.25×103W，故B錯(cuò)誤；

C.電梯從C點(diǎn)到D點(diǎn)過(guò)程中，與從B點(diǎn)到C點(diǎn)的過(guò)程中速度相同，狀態(tài)一樣，因此鋼繩做功的功率為8.25×103W，故C正確；

D.電梯從D點(diǎn)到E點(diǎn)過(guò)程中，電梯做減速運(yùn)動(dòng)，那么合力的方向與運(yùn)動(dòng)方向相反，即方向向下，那么鋼繩的拉力小于總重力，因此鋼繩的拉力小于5500N，故D錯(cuò)誤。故選C。6．如圖所示，利用電動(dòng)機(jī)通過(guò)滑輪組(虛線框內(nèi)的滑輪組未畫出)依次拉動(dòng)物體A、B。圖中效率為60%的電動(dòng)機(jī)拉繩子的功率為50W且保持不變，不計(jì)繩重與摩擦，動(dòng)滑輪的總重力為6N，拉動(dòng)A向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，A所受阻力為48N，電動(dòng)機(jī)拉繩的力為F1，此過(guò)程中，A所受的拉力與阻力的大小(填“相等”或“不相等”)，電動(dòng)機(jī)工作1min消耗的電能為J。拉動(dòng)B向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，B所受阻力為36N，電動(dòng)機(jī)拉繩的力為F2，F(xiàn)2比F1小4N，此時(shí)電動(dòng)機(jī)拉繩的力F1為N。(電動(dòng)機(jī)的效率為電動(dòng)機(jī)輸出的有用機(jī)械功與電流做的總功的比值)【答案】相等；5000；18【解答】（1）拉動(dòng)A向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，A處于平衡狀態(tài)，由二力平衡條件可知，A所受的拉力與阻力的大小相等，

（2）已知電動(dòng)機(jī)的效率為60%，電動(dòng)機(jī)拉繩子的功率P=50W，

則電動(dòng)機(jī)的電功率；

電動(dòng)機(jī)工作1min消耗的電能W=P′t=×60s=5000J；

（3）依次拉動(dòng)物體A、B，電動(dòng)機(jī)的效率都為60%，

不計(jì)繩重與摩擦，設(shè)動(dòng)滑輪上繩子的有效股數(shù)為n，則：

①

②

由題知，F(xiàn)2+4N=F1③

將fA=48N、fB=36N代入①②式，

解得：F1=18N。7．小明自制了建筑工地上用的打樁機(jī)模型（如圖所示），為粗略測(cè)量卷?yè)P(yáng)機(jī)中電動(dòng)機(jī)的功率，將質(zhì)量為G的夯錘勻速上升，上升高度h所用時(shí)間為t。（1）本實(shí)驗(yàn)中，電動(dòng)機(jī)的功率大小是。（用字母表示）（2）實(shí)驗(yàn)測(cè)出的電動(dòng)機(jī)功率要比實(shí)際的小，請(qǐng)寫出造成這種現(xiàn)象的原因：。（寫出一點(diǎn)）（3）若要一次撞擊把樁打得深些，在不更換夯錘的前提下，可以采用的方法是?！敬鸢浮浚?）（2）由于摩擦力的存在，會(huì)有一部分能量的損失（3）增加夯錘的下落高度【解答】（1）電動(dòng)機(jī)做的功等于對(duì)夯錘做的功，即W=Gh；

根據(jù)可知，電動(dòng)機(jī)的功率為：。

（2）實(shí)驗(yàn)測(cè)出的電動(dòng)機(jī)功率要比實(shí)際的小，造成這種現(xiàn)象的原因：由于摩擦力的存在，會(huì)有一部分能量的損失。

（3）若要一次撞擊把樁打得深些，則應(yīng)該增大夯錘的重力勢(shì)能，即在不更換夯錘的前提下，可以采用的方法是：增加夯錘的下落高度。8．如圖1所示，工人沿斜面把一箱貨物從底端拉進(jìn)車廂，貨物移動(dòng)的距離s與時(shí)間t的關(guān)系如圖2所示，在此期間，工人拉這箱貨物沿斜面勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的拉力為594N，此斜面的長(zhǎng)為5m，高為1m，這箱貨物重為1500N．（1）0～5s內(nèi)，這箱貨物處于狀態(tài)，工人所做的功為J．（2）5～30s內(nèi)，這箱貨物運(yùn)動(dòng)的速度是多少？拉力做功的功率是多大？（3）該斜面的機(jī)械效率是多少？【答案】（1）靜止；0（2）貨物運(yùn)行的時(shí)間t=30s-5s=25s，貨物在這25s內(nèi)通過(guò)的路程是s=5m，則貨物的速度：，拉力做功W總=Fs=594N×5m=2970J；則功率（3）有用功W有用=Gh=1500N×1m=1500J；則機(jī)械效率【解答】（1）由圖象可知，貨物在0至5s時(shí)，通過(guò)的路程為0，這表明貨物在0至5s時(shí)處于靜止?fàn)顟B(tài)；則根據(jù)W=Fs可知工人所做的功為0；（2）貨物運(yùn)行的時(shí)間t=30s-5s=25s，貨物在這25s內(nèi)通過(guò)的路程是s=5m，則貨物的速度：，拉力做功W總=Fs=594N×5m=2970J；則功率；（3）有用功W有用=Gh=1500N×1m=1500J；則機(jī)械效率答：（1）靜止；0；（2）5～30s內(nèi)，這箱貨物運(yùn)動(dòng)的速度是0.2m/s；拉力做功的功率是118.8W；（3）該斜面的機(jī)械效率是50.5%．9．一根金屬棒AB置于水平地面上，今通過(guò)彈簧測(cè)力計(jì)豎直地將棒的右端B緩慢拉起，如圖甲所示。在此過(guò)程中，彈簧測(cè)力計(jì)對(duì)棒所做的功W與B端離開地面的高度x的關(guān)系如圖乙所示，請(qǐng)根據(jù)圖像解答下列問(wèn)題：（1）該金屬棒的長(zhǎng)度l=m。（2）在B端拉起的過(guò)程中，當(dāng)x1=0.6m時(shí)，測(cè)力計(jì)的示數(shù)為F1=N；當(dāng)x2=1.6m時(shí)，測(cè)力計(jì)的示數(shù)為F2=N。（3）求金屬棒的重心到A端的距離d?！敬鸢浮浚?）1.2（2）2.5；5（3）由杠桿平衡條件F1L1=F2L2得，

重心到A端的距離：。【解答】（1）由于拉力始終豎直向上，重力的方向豎直向下，則動(dòng)力臂與阻力臂之比不變，由杠桿的平衡條件F1L1=F2L2可知，桿未離地時(shí)的拉力大小不變。由圖乙可知，當(dāng)B端離地1.2m時(shí)，A端剛離地，所以金屬棒長(zhǎng)為1.2米；

（2）因?yàn)閃=Gh，

所以金屬棒的重力：，

即F2=5N；

桿未離地時(shí)，動(dòng)力臂與阻力臂的比值不變，拉力大小不變，

由圖乙和W=Fh可知，

桿未離地時(shí)的拉力：；

（3）由杠桿平衡條件F1L1=F2L2得，

重心到A端的距離：。題組三題組三內(nèi)能的計(jì)算1．有幾根同種金屬材料的導(dǎo)線，它們橫截面積和長(zhǎng)度都不相同，但都是粗細(xì)均勻的。它們串聯(lián)后通過(guò)大小恒定的電流，經(jīng)過(guò)同樣時(shí)間，若它們損失的熱量與產(chǎn)生的熱量之比相同，則它們溫度的升高與它們的（）A．長(zhǎng)度成正比 B．長(zhǎng)度的平方成正比C．橫截面積成反比 D．橫截面直徑的四次方成反比【答案】D【解答】根據(jù)已有知識(shí)可知，導(dǎo)體的電阻與其材料、長(zhǎng)度、橫截面積、溫度有關(guān)。

在長(zhǎng)度和溫度不變時(shí)，導(dǎo)體電阻與長(zhǎng)度成正比，與橫截面積成反比；

不妨設(shè)導(dǎo)體的電阻R=k1，

相同時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量Q=I2Rt=I2k1t；

由題意可知，經(jīng)過(guò)相同的時(shí)間，它們損失的熱量與產(chǎn)生的熱量之比相同，

故可設(shè)導(dǎo)體吸收的熱量為Q吸=I2k1t，

由Q吸=cm△t和m=ρV=ρLS可得：

Q吸=k2Q=k2I2k1t=cρ·LS△t，

整理可得△t=，

因S=π（）2，故它們溫度的升高與它們的橫截面直徑的四次方成反比，與長(zhǎng)度無(wú)關(guān)。故答案為：D2．下列關(guān)于溫度與內(nèi)能在實(shí)際中應(yīng)用的實(shí)例，說(shuō)法正確的是（）A．在炒菜時(shí)，用鏟子在鍋內(nèi)反復(fù)翻炒，是通過(guò)做功的方法來(lái)增加菜的內(nèi)能的B．用錘子敲打釘子時(shí)，釘子溫度會(huì)升高，這是通過(guò)熱傳遞的方法改變釘子內(nèi)能的C．松開用氣筒打足氣的氣球進(jìn)行放氣，會(huì)發(fā)現(xiàn)氣球口處有小水珠，這是物體對(duì)外做功內(nèi)能減少造成的D．旋開常溫的可樂(lè)瓶蓋，會(huì)在瓶口處看到“白氣”，這是瓶?jī)?nèi)可樂(lè)汽化成的水蒸氣【答案】C【解答】炒菜時(shí)用鏟子翻炒是為了使菜受熱均勻，主要還是通過(guò)爐灶加熱，利用熱傳遞來(lái)改變菜的內(nèi)能，沒(méi)有爐灶僅利用鏟子翻炒無(wú)法使菜變熟。用錘子敲打釘子，是錘子對(duì)釘子做功，使釘子的內(nèi)能增加，溫度升高。氣球內(nèi)充入的是壓縮空氣，松開氣球口，氣球內(nèi)氣體對(duì)外做功，使氣體內(nèi)能減少，溫度降低，氣球口附近的水蒸氣液化成小水珠附著在氣球口。D選項(xiàng)中打開可樂(lè)瓶蓋，瓶?jī)?nèi)氣體對(duì)外做功，內(nèi)能減少，溫度降低，氣體中水蒸氣液化成小水珠形成“白氣”。故選C。3．甲乙兩個(gè)物體在同一光滑水平面上作勻速直線運(yùn)動(dòng)，甲的速度大于乙的速度，甲的溫度高于乙的溫度，則表明：（）A．甲物所含的熱量比乙物含有的熱量少B．乙物的內(nèi)能可能比甲物的內(nèi)能大C．甲物的機(jī)械能比乙物的機(jī)械能大D．乙物的分子熱運(yùn)動(dòng)比甲物的分子熱運(yùn)動(dòng)劇烈【答案】B【解答】A、熱量是一個(gè)過(guò)程量，不能說(shuō)物體含有熱量，故A說(shuō)法錯(cuò)誤。B、內(nèi)能的大小與物體的質(zhì)量和溫度有關(guān)，只是知道甲的溫度高于乙的溫度，不知道質(zhì)量大小關(guān)系，不能確定內(nèi)能大小關(guān)系，有可能乙物的內(nèi)能比甲物的內(nèi)能大，故B說(shuō)法正確。C、甲乙兩物體都具有動(dòng)能和重力勢(shì)能，不知道質(zhì)量大小關(guān)系，不能確定其動(dòng)能、重力勢(shì)能的大小關(guān)系，也就不能確定甲乙兩物體的機(jī)械能的大小關(guān)系，故C說(shuō)法錯(cuò)誤。D、甲的溫度高于乙的溫度，甲物體的分子熱運(yùn)動(dòng)比乙物體的分子熱運(yùn)動(dòng)劇烈，故D說(shuō)法錯(cuò)誤。故選B．4．關(guān)于溫度、熱量、熱傳遞和內(nèi)能，下列說(shuō)法中不正確的是（）A．0℃的冰塊內(nèi)能一定不為零B．物體溫度升高，內(nèi)能一定增加C．熱量總是從內(nèi)能大的物體向內(nèi)能小的物體傳遞D．溫度高的物體，內(nèi)能不一定大【答案】C【解答】A.一切物體都有內(nèi)能，故A正確不合題意；

B.物體的溫度升高，內(nèi)能一定增大，故B正確不合題意；

C.熱量總是從溫度高的物體向溫度低的物體傳遞，故C錯(cuò)誤符合題意；

D.內(nèi)能與物質(zhì)種類、質(zhì)量和溫度等有關(guān)，因此溫度高的物體，內(nèi)能不一定大，故D正確不合題意。故選C。5．質(zhì)量相等，初溫相同的銅、鋁兩種物質(zhì)，放出相等的熱量后相接觸，則（c鋁＞c銅）（）A．溫度從鋁傳到銅 B．熱量從鋁傳到銅C．熱量從銅傳到鋁 D．銅和鋁之間沒(méi)有熱傳遞【答案】B【解答】解：（1）熱傳遞過(guò)程中傳遞的是能量，溫度是指物體的冷熱程度，不能說(shuō)傳遞的是溫度；故A錯(cuò)誤．（2）質(zhì)量相同的銅塊和鋁塊，因?yàn)閏銅＜c鋁，放出相同的熱量后，由Q放=cm△t可知，銅塊的溫度降低的多；因?yàn)殇X塊和銅塊的初溫度相同，放出相同的熱量后，銅塊溫度降低的幅度更大，所以銅塊的末溫度更低，因此內(nèi)能從鋁塊傳給銅塊；故B正確，CD錯(cuò)誤；故選：B．6．汽車發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí),會(huì)產(chǎn)生大量的熱量,為讓它正常工作,需要對(duì)它進(jìn)行冷卻,“水冷”是冷卻方式之一,這是因?yàn)樗妮^大,冷卻效果好;當(dāng)水吸收發(fā)動(dòng)機(jī)缸體熱量后,水的內(nèi)能?！敬鸢浮勘葻崛?；增大【解答】汽車發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí),會(huì)產(chǎn)生大量的熱量,為讓它正常工作,需要對(duì)它進(jìn)行冷卻,“水冷”是冷卻方式之一,這是因?yàn)樗谋葻崛葺^大,冷卻效果好;當(dāng)水吸收發(fā)動(dòng)機(jī)缸體熱量后,水的內(nèi)能增大。7．過(guò)春節(jié)時(shí)，人們總喜歡燃放鞭炮，其中有一種鞭炮無(wú)需用火點(diǎn)燃，只要稍用力將它甩向地面，鞭炮與地面發(fā)生碰撞時(shí)通過(guò)的方式，使它的內(nèi)能，從而引爆鞭炮?！敬鸢浮孔龉?；增大【解答】人在扔的過(guò)程對(duì)鞭炮做功使其內(nèi)能增加，從而引爆。8．為了探究不同液體溫度升高時(shí)吸收熱量的多少與哪些因素有關(guān)，某同學(xué)做了如下實(shí)驗(yàn)．在4只相同的燒杯中分別盛有水和煤油，用同樣的加熱器加熱，下表是他們的實(shí)驗(yàn)記錄。根據(jù)實(shí)驗(yàn)記錄，回答下列問(wèn)題。燒杯號(hào)液體質(zhì)量（克）初溫（℃）末溫（℃）加熱時(shí)間（分）1水3002030122水150203063煤油300203064煤油30020253（1）水和食用油吸熱多少足通過(guò)來(lái)反映的。（2）分析比較(填燒杯號(hào))號(hào)燒杯的實(shí)驗(yàn)記錄，可得出的初步結(jié)論是，在質(zhì)量和升高溫度相同時(shí)，不同物質(zhì)吸收的熱量不同。（3）分析上表，綜合可得出；物體溫度升高時(shí)吸收熱量的多少與有關(guān)?！敬鸢浮浚?）加熱器加熱時(shí)間（2）1和3（3）物質(zhì)的種類、升高的溫度、質(zhì)量【解答】(1)水和食用油吸熱多少足通過(guò)加熱器的加熱時(shí)間來(lái)反映的。

(2)根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知，分析比較1和3號(hào)燒杯的實(shí)驗(yàn)記錄，可得出的初步結(jié)論是，在質(zhì)量和升高溫度相同時(shí)，不同物質(zhì)吸收的熱量不同。

(3)綜合分析表中數(shù)據(jù)可知，物質(zhì)吸熱多少與質(zhì)量、升高溫度、物質(zhì)種類有關(guān)。9．具有防霧、除露、化霜功能的汽車智能后視鏡能保障行車安全，車主可通過(guò)旋鈕開關(guān)實(shí)現(xiàn)功能切換。下圖是模擬加熱原理圖，其中測(cè)試電源的電壓為10V，四段電熱絲電阻均為10Ω，防霧、除露、化霜所需加熱功率依次增大。求：（1）開關(guān)旋至“1”檔，開啟的功能是。（2）開啟除露功能時(shí)，電路中電流的大小。（3）開啟化霜功能1分鐘，電熱絲所產(chǎn)生的熱量?！敬鸢浮浚?）防霧（2）除露時(shí)，電路只有一個(gè)電阻絲接入電路，已知電壓和電阻，所以（3）化霜時(shí)，兩個(gè)電阻絲并聯(lián)接入電路，則電路總電阻為;

已知電壓和電阻，所以電路的總功率為：;

由題目信息可知，化霜時(shí)間為1min，所以.【解答】（1）由圖可知，開關(guān)旋到1的時(shí)候兩段電阻串聯(lián)接入電路，2時(shí)只有一段電阻接入電路，3時(shí)兩段電阻并聯(lián)接入電路，所以1的總電阻最大，3的總電阻最小，所以對(duì)應(yīng)的電路電功率1最小，3最大；則1對(duì)應(yīng)的防霧功能；題組四題組四熱機(jī)1．圖甲～丁為汽油機(jī)的四沖程示意圖，圖①②為實(shí)驗(yàn)演示圖，則下列說(shuō)法正確的是（）A．汽油機(jī)四沖程的工作過(guò)程為：丙→甲→丁→乙B．四沖程中依靠飛輪慣性帶動(dòng)的沖程是甲、乙、丙C．甲、丁過(guò)程中能量轉(zhuǎn)化均為機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能D．①演示實(shí)驗(yàn)可模擬甲沖程，②演示實(shí)驗(yàn)可模擬丁沖程【答案】D【解答】A.甲：火花塞點(diǎn)火為做功沖程；乙：排氣門打開為排氣沖程；丙：進(jìn)氣門打開，為吸氣沖程；丁：兩個(gè)氣門關(guān)閉，活塞向上運(yùn)動(dòng)，為壓縮沖程，則順序?yàn)椋罕　住?，故A錯(cuò)誤；

四沖程內(nèi)燃機(jī)的壓縮沖程，將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為內(nèi)能；做功沖程，將內(nèi)能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，則①模擬甲，②模擬丁，故C錯(cuò)誤，D正確；

只有做功沖程獲得能量，其它都靠慣性完成，故B錯(cuò)誤。

故選D。2．熱機(jī)的廣泛使用，為人們的生產(chǎn)和生活帶來(lái)了極大的方便，創(chuàng)造了巨大價(jià)值。下列關(guān)于熱機(jī)的敘述，正確的是（）。A．熱機(jī)是把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的機(jī)器B．熱機(jī)使用中要產(chǎn)生廢氣．噪聲，會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染C．不斷改進(jìn)制造工藝，可以使熱機(jī)效率達(dá)100%D．現(xiàn)代的火箭發(fā)動(dòng)機(jī)使用液態(tài)氫作燃料，它不屬于熱機(jī)【答案】B【解答】A.熱機(jī)是把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的機(jī)器，故A錯(cuò)誤；

B.熱機(jī)使用中要產(chǎn)生廢氣．噪聲，會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，故B正確；

C.不斷改進(jìn)制造工藝，只能增大熱機(jī)效率，但是不能到達(dá)100%，故C錯(cuò)誤；

D.現(xiàn)代的火箭發(fā)動(dòng)機(jī)使用液態(tài)氫作燃料，它屬于熱機(jī)，故D錯(cuò)誤。故選B。3．如圖為汽油機(jī)某一沖程示意圖，進(jìn)氣門、排氣門關(guān)閉，下列選項(xiàng)中與其能量轉(zhuǎn)化過(guò)程完全相同的是（）A．用手反復(fù)彎折鐵絲B．用熱水壺將水燒開C．壓循空氣棉花燃燒D．水蒸氣彈出活塞【答案】D【解答】根據(jù)圖片可知，此時(shí)火花塞打火，應(yīng)該為做功沖程，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。A.用手反復(fù)彎折鐵絲，通過(guò)彎折做功的方式，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故A不合題意；

B.用熱水壺將水燒開，通過(guò)熱傳遞的方式，將內(nèi)能轉(zhuǎn)移到水中，故B不合題意；

C.壓縮空氣棉花燃燒，通過(guò)壓縮做功的方式，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故C不合題意；

D.水蒸氣彈出活塞，將水蒸氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為活塞的機(jī)械能，故D符合題意。4．四沖程汽油機(jī)正常工作時(shí)，把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的沖程是（）A．吸氣沖程 B．壓縮沖程 C．做功沖程 D．排氣沖程【答案】B【解答】四沖程汽油機(jī)正常工作時(shí)，把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的沖程是壓縮沖程，故B正確。故選B。5．下列說(shuō)法正確的是（）A．汽油機(jī)的熱效率約為70%-80%B．中考立定跳遠(yuǎn)時(shí)，人克服重力做功的大小為200JC．中考游泳時(shí)，人的速度為8m/sD．普通照明燈的功率在500-1000W【答案】B【解答】A.汽油機(jī)的熱效率大約在30%~40%之間，故A錯(cuò)誤；

B.中學(xué)生的體重大約500N，跳遠(yuǎn)時(shí)跳起的高度大約0.4m，那么克服重力做功：W=Gh=500N×0.4m=200J，故B正確；C.游泳時(shí)，人的速度大約為1m/s，故C錯(cuò)誤；

D.普通照明燈泡的功率大約20~100W之間，故D錯(cuò)誤。故選B。6．如圖甲為航母上簡(jiǎn)化的蒸汽彈射裝置，能帶動(dòng)艦載機(jī)在兩秒鐘內(nèi)達(dá)到起飛速度，圖乙為汔油機(jī)的工作沖程。??（1）蒸汽彈射裝置工作時(shí)，氣缸內(nèi)蒸汽體積膨脹，對(duì)外做功，內(nèi)能(選填“增大”、“減小“或“不變")。同時(shí)推動(dòng)活塞，使艦載機(jī)獲得巨大的動(dòng)能。