挑戰(zhàn)27解答題(簡(jiǎn)單機(jī)械8題、其他綜合17題)(原卷版+解析)

2022年中考物理真題《壓軸挑戰(zhàn)》分類匯編（原卷版）挑戰(zhàn)27解答題（簡(jiǎn)單機(jī)械8題、其他綜合17題）1．（2022?杭州）為弘揚(yáng)紅軍長(zhǎng)征精神，鑄造廠用鐵合金制作了如圖甲所示的紅軍戰(zhàn)士雕像。為確保運(yùn)輸與安裝的安全，需要測(cè)量出雕像的重力和重心所在位置。其測(cè)量方法如圖乙所示，將雕像水平放置在上端裝有壓力傳感器的支架上，測(cè)出頭部A處和腳后跟B處之間的距離為175cm。用數(shù)據(jù)線分別連接兩邊支架上的壓力傳感器，測(cè)出A處和B處受到的壓力FA和FB（可通過(guò)顯示器直接讀取壓力大?。錅y(cè)量值如表所示。壓力顯示器讀數(shù)/NFA3200FB2400（1）雕像受到的重力為多少？（2）雕像重心距腳后跟B處的距離是多少？2．（2022?臺(tái)州）圖甲是一種太陽(yáng)能“擺葉花”，其擺動(dòng)原理如圖乙所示。塑料擺葉AOB是硬質(zhì)整體，由擺桿OB和葉瓣OA組成，可視為繞固定點(diǎn)O自由轉(zhuǎn)動(dòng)的杠桿。（1）圖乙為斷電靜止時(shí)的狀態(tài)，葉瓣OA重0.04牛，C是其重力作用點(diǎn)。擺桿OB質(zhì)量不計(jì)，B端固定著一塊小磁鐵，C、O、D在同一水平線上。求磁鐵受到的重力是多少牛？（2）線圈E有電流時(shí)，推動(dòng)磁鐵向左上方運(yùn)動(dòng)，則線圈E上端的磁極是極。（3）線圈E推動(dòng)磁鐵向左上方運(yùn)動(dòng)，使擺葉AOB順時(shí)針小幅擺動(dòng)后，立即斷電，擺葉AOB會(huì)自動(dòng)逆時(shí)針擺回來(lái)。請(qǐng)利用杠桿知識(shí)對(duì)上述現(xiàn)象作出分析。。3．（2022?揚(yáng)州）某同學(xué)鍛煉時(shí)，雙腳并攏，腳尖O觸地，腳后跟踮起，手掌支撐在豎直墻壁上，手臂水平，A為人體重心所在位置.此時(shí)墻壁對(duì)手掌的支撐力F如圖所示，不計(jì)墻壁對(duì)手掌的摩擦力。（1）以O(shè)為支點(diǎn)，請(qǐng)?jiān)趫D中作出動(dòng)力F的力臂L。（2）該同學(xué)質(zhì)量為50kg，則墻壁對(duì)人的支撐力約為N。（3）若增大腳尖與墻壁的距離，手臂仍然水平支撐在墻壁上，支撐力F如何變化？，并說(shuō)明理由。4．（2022?浙江）如圖是廣泛應(yīng)用于建筑的強(qiáng)夯機(jī)，使用時(shí)夯錘從高處下落撞擊地面，從而起到夯實(shí)地基的作用。（g取10N/kg）（1）如圖所示，a是動(dòng)滑輪。（2）為確保安全，應(yīng)考慮鋼繩的承受力。若強(qiáng)夯機(jī)使用了質(zhì)量為4×104千克的夯錘，則鋼繩能承受的拉力至少多大？（不計(jì)滑輪、鋼繩自重及摩擦）（3）夯實(shí)地基所需能量來(lái)自于夯錘的重力勢(shì)能。若質(zhì)量為4×104千克的夯錘，從10米高處下落至地面，重力做了多少功？5．（2022?蘇州）用如圖所示的滑輪組將重為300N的物體以0.1m/s的速度勻速向上提升10s。（1）若不計(jì)動(dòng)滑輪重、繩重和滑輪與軸間的摩擦，求人對(duì)繩的拉力F；（2）實(shí)際中動(dòng)滑輪重為40N，人的拉力做功400J，求滑輪組的機(jī)械效率以及克服繩重和摩擦所做的額外功。6．（2022?廣元）如圖所示，水平實(shí)驗(yàn)臺(tái)寬為l，邊緣安裝有壓力傳感器C、D，現(xiàn)將長(zhǎng)為3l的一輕質(zhì)桿平放在C、D上，其兩端到C、D的距離相等，兩端分別掛有質(zhì)量均為m0的空容器A、B，實(shí)驗(yàn)中向A中裝入一定質(zhì)量的細(xì)沙，要使桿始終水平靜止不動(dòng)，可向B中注入一定質(zhì)量的水。請(qǐng)分析：（水的密度為1.0×103kg/m3，g取10N/kg）（1）已知m0＝2kg，若小剛操作中，向B中注入水的體積為6L時(shí)，觀察到傳感器C示數(shù)恰好為零。①求容器B中水的質(zhì)量；②求容器A中細(xì)沙的質(zhì)量。（2）若小明操作中，向A中裝入細(xì)沙的質(zhì)量為mA（mA＞0），求桿始終水平靜止不動(dòng)時(shí)，B中注入水的質(zhì)量范圍（結(jié)果用mA、m0表示）。7．（2022?常州）某記者報(bào)道：他在植物園內(nèi)，看到一位老人伸手抱起一根長(zhǎng)約3m，橫切面積為0.1m2的木頭輕輕地舉在頭頂盡情玩耍，如圖甲，該木頭就是地球上最輕的木料﹣﹣輕木，其密度為0.2g/cm3，（g＝10N/kg）（1）請(qǐng)你通過(guò)文中給出的數(shù)據(jù)計(jì)算并回答上述報(bào)道是否真實(shí)。（2）若小華用圖乙所示滑輪組勻速提升該木頭至1m高的車上，所用拉力F為250N，時(shí)間為10秒，求小華做功的功率。（3）用此滑輪組勻速提升900N的物體的機(jī)械效率。（不計(jì)摩擦和繩重）8．（2022?大連）如圖是液壓汽車起重機(jī)從水中打撈重物的示意圖。A是動(dòng)滑輪，B是定滑輪，C是卷?yè)P(yáng)機(jī)，D是油缸，E是柱塞。作用在動(dòng)滑輪上共三股鋼絲繩，卷?yè)P(yáng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)使鋼絲繩帶動(dòng)動(dòng)滑輪上升提取重物，被打撈的重物體積V＝0.5m3．若在本次打撈前起重機(jī)對(duì)地面的壓強(qiáng)p1＝2.0×107Pa，當(dāng)物體在水中勻速上升時(shí)起重機(jī)對(duì)地面的壓強(qiáng)p2＝2.375×107Pa，物體完全出水后起重機(jī)對(duì)地面的壓強(qiáng)p3＝2.5×107Pa．假設(shè)起重時(shí)柱塞沿豎直方向，物體出水前、后柱塞對(duì)吊臂的支撐力分別為N1和N2，N1與N2之比為19：24．重物出水后上升的速度v＝0.45m/s。吊臂、定滑輪、鋼絲繩的重以及輪與繩的摩擦不計(jì)。（g取10N/kg）求：（1）被打撈物體的重力；（2）被打撈的物體浸沒(méi)在水中上升時(shí)，滑輪組AB的機(jī)械效率；（3）重物出水后，卷?yè)P(yáng)機(jī)牽引力的功率。9．（2022?麗水）螢石是我市的優(yōu)勢(shì)礦產(chǎn)資源，也是我國(guó)“戰(zhàn)略性礦物”。為探討螢石的形成、開采、浮選等跨學(xué)科問(wèn)題。興趣小組對(duì)某螢石礦區(qū)開展項(xiàng)目化研究?！疚炇_采】螢石開采過(guò)程中，通常用乳化炸藥裝入鑿好的巖壁小孔，將巖石炸成碎塊，再將巖石碎塊裝入車廂運(yùn)出礦洞。乳化炸藥將巖石炸成碎塊的過(guò)程中，化學(xué)能轉(zhuǎn)化成。10．（2022?山西）2021年10月16日，小明和小亮收看神舟十三號(hào)載人飛船發(fā)射升空的電視直播，直播信息是衛(wèi)星通過(guò)電磁波傳遞的。當(dāng)飛船與火箭分離，進(jìn)入預(yù)定軌道時(shí)，小亮突然問(wèn)小明：“飛船與火箭分離，沒(méi)有了推力，怎么還能繼續(xù)運(yùn)動(dòng)？”從小亮提出的問(wèn)題中可判斷他所持有的觀點(diǎn)是。11．（2022?柳州）某汽車有限公司是一家大型的特種專用汽車生產(chǎn)基地。該廠某型號(hào)專用車在車型測(cè)試中，在一段平直的公路上勻速行駛5.6km，受到的阻力是3.0×103N，消耗燃油1.5×10﹣3m3（假設(shè)燃油完全燃燒）．若燃油的密度0.8×103kg/m3，熱值q＝4×107J/kg，求：（1）專用車牽引力所做的功是多少？（2）燃油完全燃燒放出的熱量是多少？（3）已知熱機(jī)效率η＝（式中W為熱機(jī)在某段時(shí)間內(nèi)對(duì)外所做的功，Q為它在這段時(shí)間內(nèi)所消耗的燃油完全燃燒所產(chǎn)生的熱量），則該專用車的熱機(jī)效率是多少？12．（2022?柳州）共有3座污水處理廠，每天約處理污水43.5萬(wàn)噸，產(chǎn)生約300t污泥。過(guò)去，這些污泥多采取自然晾曬和直接利用等處理方式，效率低下，且需要大量的填埋場(chǎng)地。其實(shí)，污泥也是一種可再生資源，污泥可以用于發(fā)電，污泥摻人煤中進(jìn)行焚燒發(fā)電，只需對(duì)熱電廠鍋爐除塵裝置進(jìn)行改造，增加污泥貯存輸送裝置，便可通過(guò)高溫燃燒后產(chǎn)生一定的熱量，為廣大市民取暖、夏季制冷之用，同時(shí)燃燒后的產(chǎn)物經(jīng)除塵處理后，還可作修路等用途。研究表明：污泥中水的含量達(dá)80%，可燃物含量達(dá)9%，只有4%為廢物。從熱值角度看，6t污泥經(jīng)能量置換后相當(dāng)于1t標(biāo)準(zhǔn)煤。一天可節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤50t.300t污泥可發(fā)電約70000kW?h，如果每戶居民每月用電可以讓700戶居民用電一個(gè)月。請(qǐng)根據(jù)上述提供的信息進(jìn)行估算并回答問(wèn)題：（1）如果標(biāo)準(zhǔn)煤的熱值為3.0×107J/kg，污泥燃燒放出的熱量全部被水吸收。則1kg污泥完全燃燒放出的熱量能使多少kg水溫度升高50℃？[（J/（kg?℃）]（2）請(qǐng)估算污泥發(fā)電廠發(fā)電的效率。13．（2022?鞍山）某同學(xué)乘坐的汽艇遙對(duì)一座高崖，他向高崖大喊一聲，歷時(shí)5s鐘聽(tīng)到回聲（聲速為340m/s）．問(wèn)：（1）若汽艇靜泊水面，他離高崖多遠(yuǎn)？（2）若汽艇以10m/s的速度正對(duì)高崖駛?cè)?，他喊叫時(shí)離高崖多遠(yuǎn)？14．（2022?常州）太陽(yáng)能熱水器具有安全、節(jié)能、經(jīng)濟(jì)和環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)。為有效利用太陽(yáng)能，某研究性學(xué)習(xí)小組對(duì)“物體吸收太陽(yáng)能的能力與表面顏色之間的關(guān)系”進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究：在兩只相同的燒杯中裝有質(zhì)量和初溫相同的水，燒杯外用一個(gè)黑色塑料袋和一個(gè)白色塑料袋密封，插入溫度計(jì)（溫度計(jì)的玻璃泡浸沒(méi)在水中，大部分刻度露出可見(jiàn)），放在陽(yáng)光下曝曬。每隔相同的時(shí)間讀出溫度計(jì)的示數(shù)，數(shù)據(jù)記錄如下：塑料袋顏色水的質(zhì)量m（kg）初溫t0℃溫度t1℃溫度t2℃溫度t3℃…黑色11522.327.831.5…白色11516.517.819…根據(jù)上述數(shù)據(jù)回答下列問(wèn)題：（1）這次實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，采用的科學(xué)研究方法是；（2）通過(guò)上面的研究可以推斷：太陽(yáng)能熱水器的集熱管表面顏色以為宜；（3）小明家使用的太陽(yáng)能熱水器的說(shuō)明書如表，若在太陽(yáng)能熱水器的水箱中裝滿水，中午在太陽(yáng)照曬下每小時(shí)溫度升高10℃，則該熱水器中的水每小時(shí)吸收的熱量是多少？該熱水器中午每秒鐘每平方米的面積上獲得的太陽(yáng)能是多少？容積100L集熱箱的采光面積1.5m2效率40%使用年限15年15．（2022?徐州）用燃?xì)庠顭?，燃?.5千克的煤氣，使50千克的水從20℃升高到70℃．已知水的比熱容為4.2×103J/（kg?℃），煤氣的熱值為4.2×107J/kg．求：（1）0.5千克煤氣完全燃燒放出的熱量。（2）水吸收的熱量。（3）燃?xì)庠顭男省?6．（2022?揚(yáng)州）利用一根長(zhǎng)橡皮筋自制簡(jiǎn)易測(cè)力計(jì)，裝置如圖1所示，在制作測(cè)力計(jì)刻度面板時(shí)，小明和小華的方法不同。小明：在回形針上掛6個(gè)50g的鉤碼，記下指針靜止時(shí)的位置，等分刻度，畫出的刻度線如圖2所示。小華：在回形針上每次加掛一個(gè)50g的鉤碼，分別記下指針靜止時(shí)的位置，畫出相應(yīng)的刻度線如圖3所示。（1）實(shí)際操作后發(fā)現(xiàn)兩人的刻線并不完全重合，你認(rèn)為圖的刻度較準(zhǔn)確；若采用小明的測(cè)力計(jì)測(cè)力，讀數(shù)為2.0N，則測(cè)量值真實(shí)值。（2）小華想在原有刻度基礎(chǔ)上進(jìn)一步畫出分度值是0.1N的刻線，但未找到10g的鉤碼。他注意到拉力越大，橡皮筋形變，于是想通過(guò)探尋形變與拉力的定量關(guān)系進(jìn)行細(xì)分刻度。他測(cè)量了每根刻線到零刻線的距離L，數(shù)據(jù)記錄在下表中。拉力F/N0.51.01.52.02.53.0刻線到零刻線的距離L/cm1.002.203.605.207.009.00他在坐標(biāo)紙上畫出對(duì)應(yīng)的F﹣L圖像如圖4所示，請(qǐng)你利用圖像信息在圖5中標(biāo)出2.2N力對(duì)應(yīng)的刻度線。（3）小華將鉤碼逐個(gè)取下，測(cè)量每次指針到零刻線的距離L，畫出拉力逐漸減小過(guò)程的F﹣L圖像，如圖6中圖線②所示，與拉力逐漸增大過(guò)程的圖線①不重合。若用此測(cè)力計(jì)連續(xù)不間斷測(cè)量?jī)蓚€(gè)大小不等的拉力（小于3N），為使測(cè)量準(zhǔn)確，請(qǐng)針對(duì)此橡皮筋的特性提出操作要求。。17．（2022?蘇州）小明暑假外出旅游，他到火車站乘坐復(fù)興號(hào)列車，進(jìn)入車廂時(shí)，發(fā)現(xiàn)旁邊停著一列和諧號(hào)列車。（1）坐到座位上后，透過(guò)車窗只能看到和諧號(hào)列車，發(fā)現(xiàn)它動(dòng)了，據(jù)此判斷：。A.一定是和諧號(hào)運(yùn)動(dòng)了B.一定是復(fù)興號(hào)運(yùn)動(dòng)了C.可能是兩車都運(yùn)動(dòng)了（2）列車在平直軌道上向西行駛，小明發(fā)現(xiàn)桌上茶杯中的水面突然變?yōu)槿鐖D所示情形，此時(shí)茶杯受到的摩擦力方向；（3）行駛過(guò)程中，復(fù)興號(hào)列車以68m/s的速度駛?cè)腴L(zhǎng)1000m的平直隧道，復(fù)興號(hào)在進(jìn)入隧道時(shí)鳴笛5s，在隧道另一端口的護(hù)路工人聽(tīng)到鳴笛的時(shí)間為s。（空氣中聲速340m/s）18．（2022?蘇州）疫情期間“停課不停學(xué)”，在云課堂上物理老師要求學(xué)生利用家中的物品測(cè)量冰糖的密度。（1）小明找來(lái)電子秤、喝糖漿用的量杯、大米等物品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。①把放在電子秤盤上，測(cè)出它的質(zhì)量為m；②向量杯中加入適量的大米，將冰糖完全放入米中，讀出體積為V1；③取出冰糖，讀出量杯中大米的體積為V2；④利用測(cè)量的數(shù)據(jù)，計(jì)算冰糖的密度ρ＝（用m、V1和V2表示）。（2）線上交流時(shí)，小華的測(cè)量方法和小明相同，只是小明用大米，小華用芝麻。你認(rèn)為的測(cè)量結(jié)果誤差更小，理由是：。19．（2022?蘇州）探究水沸騰前后溫度變化的特點(diǎn)，所用器材有鐵架臺(tái)、燒瓶、溫度計(jì)、秒表、石棉網(wǎng)等。（1）在安裝如圖甲的裝置時(shí)，要保證用酒精燈的外焰加熱，應(yīng)先固定（a/b/c）的位置；（2）實(shí)驗(yàn)中，從水溫升到90℃開始，每隔1min讀一次溫度并記入表格，第2min時(shí)溫度計(jì)示數(shù)如圖乙，讀數(shù)為℃；時(shí)間/min01234567水的溫度/℃90929698999999（3）由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，水的沸點(diǎn)為℃；（4）實(shí)驗(yàn)完成后熄滅酒精燈，將燒瓶從鐵架臺(tái)上取下。拿橡皮塞塞緊瓶口，用冷水噴灑瓶底（如圖丙），里面的水沸騰。20．（2022?揚(yáng)州）在探究“平面鏡成像的特點(diǎn)”實(shí)驗(yàn)中，裝置如圖1所示（1）為了更好的完成實(shí)驗(yàn)，最好選用（選填“無(wú)色”或“茶色”）玻璃板，玻璃板應(yīng)放置在水平桌面上，可用（填器材名稱）來(lái)檢驗(yàn)。（2）將棋子A置于玻璃板前方，觀察到A的兩個(gè)像，在玻璃板后方放置棋子B，使之與棋子A較亮的像重合。在白紙上記下棋子A和B的位置，如圖2所示，此時(shí)物到鏡面的距離為，像到鏡面的距離為（選填“AC”、“AD”、“BD”或“BC”）?？裳胤较颍ㄟx填“MN”或“PQ”）移動(dòng)棋子A多次實(shí)驗(yàn)，尋找普遍規(guī)律。21．（2022?杭州）密閉的房間里有一臺(tái)規(guī)格為“220V800W”的取暖器，閉合開關(guān)使其正常工作30分鐘。（1）該取暖器消耗的電能為多少焦耳？（2）若房間里空氣質(zhì)量為45千克，取暖器放出熱量的15%被空氣吸收，則房間里空氣溫度升高了多少攝氏度？[空氣的比熱為1000J/（kg?℃）]22．（2022?湖州）2021年10月14日，“羲和號(hào)”探日衛(wèi)星順利升空，實(shí)現(xiàn)了我國(guó)太陽(yáng)探測(cè)零的突破。太陽(yáng)的巨大能量是內(nèi)部（選填“核聚變”或“核裂變”）產(chǎn)生的。23．（2022?湖州）南極地區(qū)以陸地為主，平均海拔高度2350米左右，是世界上平均海拔高度最高的大洲；北極地區(qū)以海洋為主。同為地球的兩極，南極的最低氣溫比北極低，原因是：南極冰川眾多，白色的冰雪（選填“反射”或“吸收”）更多的太陽(yáng)光。24．（2022?麗水）火的使用推動(dòng)了人類文明的進(jìn)步。隨著科技的發(fā)展，生活中的點(diǎn)火方式越來(lái)越便捷多樣，但火柴仍是實(shí)驗(yàn)室常用的點(diǎn)火工具?；鸩褚歼^(guò)程：劃動(dòng)火柴→擦火皮（含微量易燃物）產(chǎn)生火星→引發(fā)火柴頭燃燒。圖乙是小麗設(shè)計(jì)的三種引燃火柴的方式，若F1＝F2＞F3，且B、C的火柴棒與擦火皮夾角相同，則哪種方式更容易將火柴引燃？請(qǐng)用所學(xué)知識(shí)解釋。25．（2022?寧波）電動(dòng)汽車正在走進(jìn)千家萬(wàn)戶。高速公路上有一平直路段AB，相距5km，一輛電動(dòng)汽車從A地勻速運(yùn)動(dòng)到B地用時(shí)0.05h，這一行程中電動(dòng)汽車的平均能耗為0.22kW?h/km。（1）從A地到B地，電動(dòng)汽車的速度為km/h。（2）從A地到B地，電動(dòng)汽車消耗的電能為kW?h。（3）不同能源的單位能耗的碳排放量不同，其中電能的CO2排放系數(shù)為：1.00kg/kW?h（消耗1kW?h的電能相當(dāng)于排放1.00kg的CO2）。求汽車從A地到B地消耗的電能相當(dāng)于排放多少千克的碳元素？（4）從A地到B地的行程中，電動(dòng)汽車消耗電能的75%用于驅(qū)動(dòng)車輪推動(dòng)汽車前進(jìn)，求汽車受到的阻力大小。2022年中考物理真題《壓軸挑戰(zhàn)》分類匯編（解析版）挑戰(zhàn)27解答題（簡(jiǎn)單機(jī)械8題、其他綜合17題）1．（2022?杭州）為弘揚(yáng)紅軍長(zhǎng)征精神，鑄造廠用鐵合金制作了如圖甲所示的紅軍戰(zhàn)士雕像。為確保運(yùn)輸與安裝的安全，需要測(cè)量出雕像的重力和重心所在位置。其測(cè)量方法如圖乙所示，將雕像水平放置在上端裝有壓力傳感器的支架上，測(cè)出頭部A處和腳后跟B處之間的距離為175cm。用數(shù)據(jù)線分別連接兩邊支架上的壓力傳感器，測(cè)出A處和B處受到的壓力FA和FB（可通過(guò)顯示器直接讀取壓力大小），其測(cè)量值如表所示。壓力顯示器讀數(shù)/NFA3200FB2400（1）雕像受到的重力為多少？（2）雕像重心距腳后跟B處的距離是多少？【解答】解：方法一：假設(shè)雕像重心距腳后跟B距離為L(zhǎng)，雕像長(zhǎng)度為L(zhǎng)雕，利用杠桿的平衡條件可知，當(dāng)以B點(diǎn)為支點(diǎn)時(shí)，G?L＝FA?L雕＝3200N×175cm①當(dāng)以A點(diǎn)支點(diǎn)時(shí)，G?（L雕﹣L）＝FB?L雕＝2400×175cm②聯(lián)立①②兩式可得：G＝5600N，L＝100cm。方法二：（1）由平衡力的知識(shí)得，雕像受到的重力G＝FA+FB＝3200N+2400N＝5600N；（2）假設(shè)雕像重心距腳后跟B距離為L(zhǎng)，雕像長(zhǎng)度為L(zhǎng)雕，以B點(diǎn)為支點(diǎn)，由杠桿的平衡條件得：G?L＝FA?L雕，即5600N×L＝3200N×175cm，解得L＝100cm。答：（1）雕像受到的重力為5600N；（2）雕像重心距腳后跟B處的距離是100cm。2．（2022?臺(tái)州）圖甲是一種太陽(yáng)能“擺葉花”，其擺動(dòng)原理如圖乙所示。塑料擺葉AOB是硬質(zhì)整體，由擺桿OB和葉瓣OA組成，可視為繞固定點(diǎn)O自由轉(zhuǎn)動(dòng)的杠桿。（1）圖乙為斷電靜止時(shí)的狀態(tài)，葉瓣OA重0.04牛，C是其重力作用點(diǎn)。擺桿OB質(zhì)量不計(jì)，B端固定著一塊小磁鐵，C、O、D在同一水平線上。求磁鐵受到的重力是多少牛？（2）線圈E有電流時(shí)，推動(dòng)磁鐵向左上方運(yùn)動(dòng)，則線圈E上端的磁極是S極。（3）線圈E推動(dòng)磁鐵向左上方運(yùn)動(dòng)，使擺葉AOB順時(shí)針小幅擺動(dòng)后，立即斷電，擺葉AOB會(huì)自動(dòng)逆時(shí)針擺回來(lái)。請(qǐng)利用杠桿知識(shí)對(duì)上述現(xiàn)象作出分析。擺葉AOB順時(shí)針小幅擺動(dòng)后，使得力臂l1變小，l2變大，則F1l1＜F2l2，所以擺葉AOB會(huì)逆時(shí)針自動(dòng)擺回來(lái)?！窘獯稹拷猓海?）如圖所示：擺葉AOB可視為杠桿，此時(shí)：l1＝OC＝4.5厘米，l2＝OD＝1.5厘米；F1＝G葉瓣＝0.04N根據(jù)杠桿平衡條件：F1l1＝F2l2得：0.04N×4.5厘米＝F2×1.5厘米；解得：F2＝0.12牛；依據(jù)題意可知，B端固定的小磁鐵的重力和小磁鐵對(duì)B端的作用力F2大小相等，即小磁鐵B的重力GB＝F2＝0.12N；（2）因?yàn)榫€圈有電流時(shí)，推動(dòng)磁鐵向左上方運(yùn)動(dòng)，說(shuō)明線圈E對(duì)小磁鐵B有斥力作用，所以線圈E上端的磁極是S極；（3）擺葉AOB順時(shí)針小幅擺動(dòng)后，使得力臂l1變小，l2變大，則F1l1＜F2l2，所以擺葉AOB會(huì)逆時(shí)針自動(dòng)擺回來(lái)。答：（1）磁鐵受到的重力是0.12牛；（2）S；（3）擺葉AOB順時(shí)針小幅擺動(dòng)后，使得力臂l1變小，l2變大，則F1l1＜F2l2，所以擺葉AOB會(huì)逆時(shí)針自動(dòng)擺回來(lái)。3．（2022?揚(yáng)州）某同學(xué)鍛煉時(shí)，雙腳并攏，腳尖O觸地，腳后跟踮起，手掌支撐在豎直墻壁上，手臂水平，A為人體重心所在位置.此時(shí)墻壁對(duì)手掌的支撐力F如圖所示，不計(jì)墻壁對(duì)手掌的摩擦力。（1）以O(shè)為支點(diǎn)，請(qǐng)?jiān)趫D中作出動(dòng)力F的力臂L。（2）該同學(xué)質(zhì)量為50kg，則墻壁對(duì)人的支撐力約為187.5N。（3）若增大腳尖與墻壁的距離，手臂仍然水平支撐在墻壁上，支撐力F如何變化？變大，并說(shuō)明理由動(dòng)力臂會(huì)減小，阻力臂會(huì)增大，阻力（人的重力）大小不變，根據(jù)杠桿平衡條件可知人受到的支撐力會(huì)變大?！敬鸢浮浚?）見(jiàn)圖1；（2）187.5；（3）變大；動(dòng)力臂會(huì)減小，阻力臂會(huì)增大，阻力（人的重力）大小不變，根據(jù)杠桿平衡條件可知人受到的支撐力會(huì)變大?！窘獯稹拷猓海?）反向延長(zhǎng)支撐力F畫出動(dòng)力的作用線，過(guò)支點(diǎn)O向動(dòng)力F的作用線作垂線段，即為動(dòng)力F的力臂L，如圖1所示：（2）過(guò)重心作豎直向下的重力即為F2，從支點(diǎn)O向力F2的作用線作垂線段，即為阻力臂L2，如圖2，由圖2可知，L為8個(gè)小格，L2為3個(gè)小格，則＝，根據(jù)杠桿平衡條件可得FL＝F2L2，且F2＝mg，則支撐力：F＝＝＝＝187.5N；（3）鍛煉時(shí)，腳尖離開墻壁越遠(yuǎn)，支撐點(diǎn)會(huì)下移，則由圖可知?jiǎng)恿Ρ蹠?huì)減小，阻力臂會(huì)增大，阻力（人的重力）大小不變，根據(jù)杠桿平衡條件可知人受到的支撐力會(huì)變大。故答案為：（1）見(jiàn)圖1；（2）187.5；（3）變大；動(dòng)力臂會(huì)減小，阻力臂會(huì)增大，阻力（人的重力）大小不變，根據(jù)杠桿平衡條件可知人受到的支撐力會(huì)變大。4．（2022?浙江）如圖是廣泛應(yīng)用于建筑的強(qiáng)夯機(jī)，使用時(shí)夯錘從高處下落撞擊地面，從而起到夯實(shí)地基的作用。（g取10N/kg）（1）如圖所示，a是動(dòng)滑輪。（2）為確保安全，應(yīng)考慮鋼繩的承受力。若強(qiáng)夯機(jī)使用了質(zhì)量為4×104千克的夯錘，則鋼繩能承受的拉力至少多大？（不計(jì)滑輪、鋼繩自重及摩擦）（3）夯實(shí)地基所需能量來(lái)自于夯錘的重力勢(shì)能。若質(zhì)量為4×104千克的夯錘，從10米高處下落至地面，重力做了多少功？【解答】解：（1）如圖所示強(qiáng)夯機(jī)工作時(shí)a滑輪的軸心會(huì)上下移動(dòng)，因此a是動(dòng)滑輪；（2）不計(jì)滑輪、鋼繩自重及摩擦，動(dòng)滑輪的本質(zhì)是動(dòng)力臂是阻力臂二倍的杠桿，可以省一半的力，夯錘受到的重力：G＝mg＝4×104kg×10N/kg＝4×105N；因此，鋼繩至少能承受的拉力：F＝G＝×4×105N＝2×105N；（3）夯錘重力做的功：W＝Gh＝4×105N×10m＝4×106J。答：（1）動(dòng)；（2）鋼繩能承受的拉力至少為2×105N；（3）重力做功4×106J。5．（2022?蘇州）用如圖所示的滑輪組將重為300N的物體以0.1m/s的速度勻速向上提升10s。（1）若不計(jì)動(dòng)滑輪重、繩重和滑輪與軸間的摩擦，求人對(duì)繩的拉力F；（2）實(shí)際中動(dòng)滑輪重為40N，人的拉力做功400J，求滑輪組的機(jī)械效率以及克服繩重和摩擦所做的額外功。【解答】解：（1）由圖可知n＝2，因?yàn)椴挥?jì)動(dòng)滑輪重、繩重和滑輪與軸間的摩擦，所以繩子自由端的拉力：F＝G＝×300N＝150N；（2）由v＝可知，物體上升的高度：h＝vt＝0.1m/s×10s＝1m，拉力做的有用功：W有＝Gh＝300N×1m＝300J，滑輪組的機(jī)械效率：η＝×100%＝×100%＝75%；拉力做的額外功：W額＝W總﹣W有＝400J﹣300J＝100J，克服動(dòng)滑輪重力做的額外功：W動(dòng)＝G動(dòng)h＝40N×1m＝40J，則克服繩重和摩擦所做的額外功：Wf＝W額﹣W動(dòng)＝100J﹣40J＝60J；答：（1）若不計(jì)動(dòng)滑輪重、繩重和滑輪與軸間的摩擦，人對(duì)繩的拉力F為150N；（2）實(shí)際中動(dòng)滑輪重為40N，人的拉力做功400J，滑輪組的機(jī)械效率為75%，克服繩重和摩擦所做的額外功為60J。6．（2022?廣元）如圖所示，水平實(shí)驗(yàn)臺(tái)寬為l，邊緣安裝有壓力傳感器C、D，現(xiàn)將長(zhǎng)為3l的一輕質(zhì)桿平放在C、D上，其兩端到C、D的距離相等，兩端分別掛有質(zhì)量均為m0的空容器A、B，實(shí)驗(yàn)中向A中裝入一定質(zhì)量的細(xì)沙，要使桿始終水平靜止不動(dòng)，可向B中注入一定質(zhì)量的水。請(qǐng)分析：（水的密度為1.0×103kg/m3，g取10N/kg）（1）已知m0＝2kg，若小剛操作中，向B中注入水的體積為6L時(shí)，觀察到傳感器C示數(shù)恰好為零。①求容器B中水的質(zhì)量；②求容器A中細(xì)沙的質(zhì)量。（2）若小明操作中，向A中裝入細(xì)沙的質(zhì)量為mA（mA＞0），求桿始終水平靜止不動(dòng)時(shí)，B中注入水的質(zhì)量范圍（結(jié)果用mA、m0表示）?！窘獯稹拷猓海?）①由可知，容器B中水的質(zhì)量為：m＝ρV＝1.0×103kg/m3×6×10﹣3m3＝6kg；②當(dāng)傳感器C示數(shù)為零時(shí)，以D為支點(diǎn)，（m沙+m0）g?2l＝（m水+m0）g?l，即（m沙+2kg）g?2l＝（6kg+2kg）g?l，解得：m沙＝2kg；（2）當(dāng)傳感器D示數(shù)為零時(shí)，mB有最小值，（mA+m0）gl＝（mB+m0）g?2l，解得：mB＝，當(dāng)傳感器C示數(shù)為零時(shí)，mB有最大值，（mA+m0）g?2l＝（mB+m0）gl，解得：mB＝2mA+m0，由題意可知，mA﹣m0＞0，當(dāng)mA≤m0時(shí)，mB有最小值為0，當(dāng)mA＞m0時(shí)，mB有最小值為，所以①當(dāng)mA≤m0時(shí)，0≤mB≤2mA+m0；②當(dāng)mA＞m0時(shí)，≤mB≤2mA+m0。答：（1）①容器B中水的質(zhì)量為6kg；②容器A中細(xì)沙的質(zhì)量為2kg；（2）①當(dāng)mA≤m0時(shí)，0≤mB≤2mA+m0；②當(dāng)mA＞m0時(shí)，≤mB≤2mA+m0。7．（2022?常州）某記者報(bào)道：他在植物園內(nèi)，看到一位老人伸手抱起一根長(zhǎng)約3m，橫切面積為0.1m2的木頭輕輕地舉在頭頂盡情玩耍，如圖甲，該木頭就是地球上最輕的木料﹣﹣輕木，其密度為0.2g/cm3，（g＝10N/kg）（1）請(qǐng)你通過(guò)文中給出的數(shù)據(jù)計(jì)算并回答上述報(bào)道是否真實(shí)。（2）若小華用圖乙所示滑輪組勻速提升該木頭至1m高的車上，所用拉力F為250N，時(shí)間為10秒，求小華做功的功率。（3）用此滑輪組勻速提升900N的物體的機(jī)械效率。（不計(jì)摩擦和繩重）【解答】解：（1）已知：s＝0.1m2，h＝3m，那么v＝sh＝0.1m2×3m＝0.3m3，已知：ρ木＝0.2g/cm3＝0.2×103kg/m3，那么m木＝ρ木v＝0.2×103kg/m3×0.3m3＝60kg，那么G＝mg＝10N/kg×60kg＝600N，根據(jù)計(jì)算數(shù)據(jù)，上面報(bào)道情況真實(shí)，（2）已知：h＝1m，s＝3h＝1m×3＝3m，t＝10s，那么小華做的功為W＝Fs＝250N×3m＝750J，小華做的功率為P＝＝＝75w，小華做的額外功為W額＝W總﹣W有＝750J﹣600N×1m＝150J，那么滑輪的重為G滑＝＝＝150N，答；小華的功率為75W。（3）若要提升900N的物體，那么W有用＝G′h＝900N×1m＝900J，W總＝G（物+滑）h＝1050N×1m＝1050J，那么機(jī)械效率為η＝×100%＝85.7%，答：它的機(jī)械效率為85.7%。8．（2022?大連）如圖是液壓汽車起重機(jī)從水中打撈重物的示意圖。A是動(dòng)滑輪，B是定滑輪，C是卷?yè)P(yáng)機(jī)，D是油缸，E是柱塞。作用在動(dòng)滑輪上共三股鋼絲繩，卷?yè)P(yáng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)使鋼絲繩帶動(dòng)動(dòng)滑輪上升提取重物，被打撈的重物體積V＝0.5m3．若在本次打撈前起重機(jī)對(duì)地面的壓強(qiáng)p1＝2.0×107Pa，當(dāng)物體在水中勻速上升時(shí)起重機(jī)對(duì)地面的壓強(qiáng)p2＝2.375×107Pa，物體完全出水后起重機(jī)對(duì)地面的壓強(qiáng)p3＝2.5×107Pa．假設(shè)起重時(shí)柱塞沿豎直方向，物體出水前、后柱塞對(duì)吊臂的支撐力分別為N1和N2，N1與N2之比為19：24．重物出水后上升的速度v＝0.45m/s。吊臂、定滑輪、鋼絲繩的重以及輪與繩的摩擦不計(jì)。（g取10N/kg）求：（1）被打撈物體的重力；（2）被打撈的物體浸沒(méi)在水中上升時(shí)，滑輪組AB的機(jī)械效率；（3）重物出水后，卷?yè)P(yáng)機(jī)牽引力的功率?！窘獯稹拷猓海?）設(shè)起重機(jī)重為G，被打撈物體重力為G物；打撈物體前，G＝p1S；在水中勻速提升物體時(shí)：F拉＝G物﹣F?。黄鹬貦C(jī)對(duì)地面的壓力：G+F拉＝p2S；F?。溅阉甮V排＝1000kg/m3×10N/kg×0.5m3＝0.5×104N；物體出水后：G+G物＝p3SF拉＝（P2﹣P1）S；G物＝（P3﹣P1）S；整理可得：＝＝＝；可得物體重力為G物＝2.0×104N。答：被打撈物體的重力為2.0×104N。（2）設(shè)鋼絲繩上的力在出水前后分別為F1、F2，柱塞對(duì)吊臂力的力臂為L(zhǎng)1，鋼絲繩對(duì)吊臂力的力臂為L(zhǎng)2．根據(jù)杠桿平衡條件可知：N1L1＝3F1L2；N2L1＝3F2L2；所以F1＝；F2＝；∴＝；又∵＝＝；整理得：動(dòng)滑輪的重力G動(dòng)＝0.4×104N；物體浸沒(méi)在水中上升時(shí)，滑輪組的機(jī)械效率η＝＝＝×100%＝78.9%；答：被打撈的物體浸沒(méi)在水中上升時(shí)，滑輪組AB的機(jī)械效率為78.9%；（3）出水后鋼絲繩上的力F2＝＝＝0.8×104N；物體上升的速度為V；則鋼絲繩的速度為V′＝3V＝3×0.45m/s＝1.35m/s；所以重物出水后，卷?yè)P(yáng)機(jī)牽引力的功率為P＝F2V＝0.8×104N×1.35m/s＝1.08×104W。答：重物出水后，卷?yè)P(yáng)機(jī)牽引力的功率為1.08×104W。9．（2022?麗水）螢石是我市的優(yōu)勢(shì)礦產(chǎn)資源，也是我國(guó)“戰(zhàn)略性礦物”。為探討螢石的形成、開采、浮選等跨學(xué)科問(wèn)題。興趣小組對(duì)某螢石礦區(qū)開展項(xiàng)目化研究。【螢石開采】螢石開采過(guò)程中，通常用乳化炸藥裝入鑿好的巖壁小孔，將巖石炸成碎塊，再將巖石碎塊裝入車廂運(yùn)出礦洞。乳化炸藥將巖石炸成碎塊的過(guò)程中，化學(xué)能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能?！敬鸢浮繖C(jī)械能?！窘獯稹扛鶕?jù)題意可知，乳化炸藥具有化學(xué)能，用乳化炸藥裝入鑿好的巖壁小孔，將巖石炸成碎塊，巖石碎塊飛出，具有機(jī)械能，所以該過(guò)程中化學(xué)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。故答案為：機(jī)械能。10．（2022?山西）2021年10月16日，小明和小亮收看神舟十三號(hào)載人飛船發(fā)射升空的電視直播，直播信息是衛(wèi)星通過(guò)電磁波傳遞的。當(dāng)飛船與火箭分離，進(jìn)入預(yù)定軌道時(shí)，小亮突然問(wèn)小明：“飛船與火箭分離，沒(méi)有了推力，怎么還能繼續(xù)運(yùn)動(dòng)？”從小亮提出的問(wèn)題中可判斷他所持有的觀點(diǎn)是物體的運(yùn)動(dòng)要靠力來(lái)維持?！敬鸢浮课矬w的運(yùn)動(dòng)要靠力來(lái)維持?！窘獯稹拷猓猴w船與火箭分離，沒(méi)有了推力，怎么還能繼續(xù)運(yùn)動(dòng)？這說(shuō)明小亮認(rèn)為物體沒(méi)有受力，則物體不會(huì)運(yùn)動(dòng)，所以小亮的觀點(diǎn)是：物體的運(yùn)動(dòng)需要力來(lái)維持。故答案為：物體的運(yùn)動(dòng)要靠力來(lái)維持。11．（2022?柳州）某汽車有限公司是一家大型的特種專用汽車生產(chǎn)基地。該廠某型號(hào)專用車在車型測(cè)試中，在一段平直的公路上勻速行駛5.6km，受到的阻力是3.0×103N，消耗燃油1.5×10﹣3m3（假設(shè)燃油完全燃燒）．若燃油的密度0.8×103kg/m3，熱值q＝4×107J/kg，求：（1）專用車牽引力所做的功是多少？（2）燃油完全燃燒放出的熱量是多少？（3）已知熱機(jī)效率η＝（式中W為熱機(jī)在某段時(shí)間內(nèi)對(duì)外所做的功，Q為它在這段時(shí)間內(nèi)所消耗的燃油完全燃燒所產(chǎn)生的熱量），則該專用車的熱機(jī)效率是多少？【解答】解：（1）因?yàn)閷Ｓ密噭蛩傩旭?，所以牽引力F＝f＝3.0×103N牽引力做的功W＝Fs＝3.0×103N×5.6×103m＝1.68×107J（2）消耗燃油的質(zhì)量：m＝ρV＝0.8×103kg/m3×1.5×10﹣3m3＝1.2kg燃油完全燃燒所產(chǎn)生的熱量：Q＝mq＝1.2kg×4×107J/kg＝4.8×107J（3）熱機(jī)效率η＝＝＝35%。答：（1）專用車牽引力所做的功是1.68×107J；（2）燃油完全燃燒放出的熱量是4.8×107J；（3）該專用車的熱機(jī)效率是35%。12．（2022?柳州）共有3座污水處理廠，每天約處理污水43.5萬(wàn)噸，產(chǎn)生約300t污泥。過(guò)去，這些污泥多采取自然晾曬和直接利用等處理方式，效率低下，且需要大量的填埋場(chǎng)地。其實(shí)，污泥也是一種可再生資源，污泥可以用于發(fā)電，污泥摻人煤中進(jìn)行焚燒發(fā)電，只需對(duì)熱電廠鍋爐除塵裝置進(jìn)行改造，增加污泥貯存輸送裝置，便可通過(guò)高溫燃燒后產(chǎn)生一定的熱量，為廣大市民取暖、夏季制冷之用，同時(shí)燃燒后的產(chǎn)物經(jīng)除塵處理后，還可作修路等用途。研究表明：污泥中水的含量達(dá)80%，可燃物含量達(dá)9%，只有4%為廢物。從熱值角度看，6t污泥經(jīng)能量置換后相當(dāng)于1t標(biāo)準(zhǔn)煤。一天可節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤50t.300t污泥可發(fā)電約70000kW?h，如果每戶居民每月用電可以讓700戶居民用電一個(gè)月。請(qǐng)根據(jù)上述提供的信息進(jìn)行估算并回答問(wèn)題：（1）如果標(biāo)準(zhǔn)煤的熱值為3.0×107J/kg，污泥燃燒放出的熱量全部被水吸收。則1kg污泥完全燃燒放出的熱量能使多少kg水溫度升高50℃？[（J/（kg?℃）]（2）請(qǐng)估算污泥發(fā)電廠發(fā)電的效率。【解答】解：（1）∵6t污泥經(jīng)能量置換后相當(dāng)于1t標(biāo)準(zhǔn)煤，∴1kg污泥燃燒放出的熱量Q＝qm＝3.0×107J/kg×1kg×＝5×106J，∵Q＝cm△t∴污泥完全燃燒熱量能使水溫度升高50℃的質(zhì)量：m＝＝＝23.8kg（2）根據(jù)題意“300t污泥可發(fā)電約70000kW?h”，產(chǎn)生的電能W電＝70000kW?h＝70000×3.6×106J＝2.52×1011J；300t污泥燃燒放出的熱量Q＝qm＝3.0×107J/kg×300×103kg×＝1.5×1012J，∴污泥發(fā)電廠發(fā)電的效率為η＝×100%＝×100%＝16.8%，答：（1）1kg污泥完全燃燒放出的熱量能使多少23.8kg水溫度升高50℃；（2）污泥發(fā)電廠發(fā)電的效率為16.8%。13．（2022?鞍山）某同學(xué)乘坐的汽艇遙對(duì)一座高崖，他向高崖大喊一聲，歷時(shí)5s鐘聽(tīng)到回聲（聲速為340m/s）．問(wèn)：（1）若汽艇靜泊水面，他離高崖多遠(yuǎn)？（2）若汽艇以10m/s的速度正對(duì)高崖駛?cè)ィ敖袝r(shí)離高崖多遠(yuǎn)？【解答】解：（1）∵聲音傳播到高崖的時(shí)間為聽(tīng)到回聲的時(shí)間的一半，∴t＝×5s＝2.5s，∵v＝，∴汽艇到高山的距離：s＝vt＝340m/s×2.5s＝850m。（2）由題知汽艇由A→B所用時(shí)間：t＝5s，汽艇行駛的路程：sAB＝v艇t聲音傳播的距離為：sAC+sBC＝v聲t，∵sAB+sAC+sBC＝2sAC，∴v艇t+v聲t＝2sAC代入數(shù)據(jù)：（10m/s+340m/s）×5s＝2sAC，∴sAC＝875m答：（1）若汽艇靜泊水面，他離高崖850m遠(yuǎn)；（2）若汽艇以10m/s的速度正對(duì)高崖駛?cè)?，他喊叫時(shí)離高崖875m遠(yuǎn)。14．（2022?常州）太陽(yáng)能熱水器具有安全、節(jié)能、經(jīng)濟(jì)和環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)。為有效利用太陽(yáng)能，某研究性學(xué)習(xí)小組對(duì)“物體吸收太陽(yáng)能的能力與表面顏色之間的關(guān)系”進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究：在兩只相同的燒杯中裝有質(zhì)量和初溫相同的水，燒杯外用一個(gè)黑色塑料袋和一個(gè)白色塑料袋密封，插入溫度計(jì)（溫度計(jì)的玻璃泡浸沒(méi)在水中，大部分刻度露出可見(jiàn)），放在陽(yáng)光下曝曬。每隔相同的時(shí)間讀出溫度計(jì)的示數(shù)，數(shù)據(jù)記錄如下：塑料袋顏色水的質(zhì)量m（kg）初溫t0℃溫度t1℃溫度t2℃溫度t3℃…黑色11522.327.831.5…白色11516.517.819…根據(jù)上述數(shù)據(jù)回答下列問(wèn)題：（1）這次實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，采用的科學(xué)研究方法是控制變量法；（2）通過(guò)上面的研究可以推斷：太陽(yáng)能熱水器的集熱管表面顏色以黑色為宜；（3）小明家使用的太陽(yáng)能熱水器的說(shuō)明書如表，若在太陽(yáng)能熱水器的水箱中裝滿水，中午在太陽(yáng)照曬下每小時(shí)溫度升高10℃，則該熱水器中的水每小時(shí)吸收的熱量是多少？該熱水器中午每秒鐘每平方米的面積上獲得的太陽(yáng)能是多少？容積100L集熱箱的采光面積1.5m2效率40%使用年限15年【解答】解：（1）本實(shí)驗(yàn)探究黑、白顏色物體的吸熱能力，實(shí)驗(yàn)時(shí)讓讓水的質(zhì)量、容器、水的初溫相同，采用了控制變量法；（2）通過(guò)實(shí)驗(yàn)說(shuō)明黑顏色物體的吸熱能力強(qiáng)，太陽(yáng)能熱水器的集熱管表面顏色以黑色為宜；（3）v＝100L＝100×10﹣3m3，水的質(zhì)量：m＝ρv＝1×103kg/m3×100×10﹣3m3＝100kg，水吸收的熱量：Q吸＝cm△t＝4.2×103J/（kg?℃）×100kg×10℃＝4.2×106J；熱水器中午每秒鐘每平方米的面積上獲得的太陽(yáng)能為Q，∵Q吸＝Q×1.5×3600×40%，∴＝1944J。故答案為：（1）控制變量；（2）黑色；（3）該熱水器中的水每小時(shí)吸收的熱量是4.2×106J，該熱水器中午每秒鐘每平方米的面積上獲得的太陽(yáng)能是1944J。15．（2022?徐州）用燃?xì)庠顭紵?.5千克的煤氣，使50千克的水從20℃升高到70℃．已知水的比熱容為4.2×103J/（kg?℃），煤氣的熱值為4.2×107J/kg．求：（1）0.5千克煤氣完全燃燒放出的熱量。（2）水吸收的熱量。（3）燃?xì)庠顭男??！窘獯稹拷猓海?）煤氣完全燃燒放出的熱量Q放＝qm＝4.2×107J/kg×0.5kg＝2.1×107J；（2）水吸收的熱量Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg?℃）×50kg×（70℃﹣20℃）＝1.05×107J；（3）效率：η＝×100%＝×100%＝50%；答：（1）0.5千克煤氣完全燃燒放出的熱量是2.1×107J。（2）水吸收的熱量是1.05×107J。（3）燃?xì)庠顭男适?0%。16．（2022?揚(yáng)州）利用一根長(zhǎng)橡皮筋自制簡(jiǎn)易測(cè)力計(jì)，裝置如圖1所示，在制作測(cè)力計(jì)刻度面板時(shí)，小明和小華的方法不同。小明：在回形針上掛6個(gè)50g的鉤碼，記下指針靜止時(shí)的位置，等分刻度，畫出的刻度線如圖2所示。小華：在回形針上每次加掛一個(gè)50g的鉤碼，分別記下指針靜止時(shí)的位置，畫出相應(yīng)的刻度線如圖3所示。（1）實(shí)際操作后發(fā)現(xiàn)兩人的刻線并不完全重合，你認(rèn)為圖3的刻度較準(zhǔn)確；若采用小明的測(cè)力計(jì)測(cè)力，讀數(shù)為2.0N，則測(cè)量值小于真實(shí)值。（2）小華想在原有刻度基礎(chǔ)上進(jìn)一步畫出分度值是0.1N的刻線，但未找到10g的鉤碼。他注意到拉力越大，橡皮筋形變?cè)酱螅谑窍胪ㄟ^(guò)探尋形變與拉力的定量關(guān)系進(jìn)行細(xì)分刻度。他測(cè)量了每根刻線到零刻線的距離L，數(shù)據(jù)記錄在下表中。拉力F/N0.51.01.52.02.53.0刻線到零刻線的距離L/cm1.002.203.605.207.009.00他在坐標(biāo)紙上畫出對(duì)應(yīng)的F﹣L圖像如圖4所示，請(qǐng)你利用圖像信息在圖5中標(biāo)出2.2N力對(duì)應(yīng)的刻度線。（3）小華將鉤碼逐個(gè)取下，測(cè)量每次指針到零刻線的距離L，畫出拉力逐漸減小過(guò)程的F﹣L圖像，如圖6中圖線②所示，與拉力逐漸增大過(guò)程的圖線①不重合。若用此測(cè)力計(jì)連續(xù)不間斷測(cè)量?jī)蓚€(gè)大小不等的拉力（小于3N），為使測(cè)量準(zhǔn)確，請(qǐng)針對(duì)此橡皮筋的特性提出操作要求。先測(cè)小的拉力，后測(cè)大的拉力?！敬鸢浮浚?）3；小于；（2）越大；見(jiàn)解析；（3）先測(cè)小的拉力，后測(cè)大的拉力?！窘獯稹拷猓海?）根據(jù)小華的實(shí)際測(cè)量可知，該測(cè)力計(jì)的刻度是不均勻的，故小明利用平均法等分刻度是不合理的；由圖2和圖3對(duì)比可知，小明的2.0N在實(shí)際值的下方，即小于真實(shí)值；（2）根據(jù)小華的實(shí)際測(cè)量可知，拉力越大，橡皮筋的形變量越大；由圖4的曲線可知，2.2N對(duì)應(yīng)的刻度為5.9cm，所以圖5標(biāo)記為：；（3）先測(cè)小的拉力，后測(cè)大的拉力。故答案為：（1）3；小于；（2）越大；見(jiàn)解析；（3）先測(cè)小的拉力，后測(cè)大的拉力。17．（2022?蘇州）小明暑假外出旅游，他到火車站乘坐復(fù)興號(hào)列車，進(jìn)入車廂時(shí)，發(fā)現(xiàn)旁邊停著一列和諧號(hào)列車。（1）坐到座位上后，透過(guò)車窗只能看到和諧號(hào)列車，發(fā)現(xiàn)它動(dòng)了，據(jù)此判斷：C。A.一定是和諧號(hào)運(yùn)動(dòng)了B.一定是復(fù)興號(hào)運(yùn)動(dòng)了C.可能是兩車都運(yùn)動(dòng)了（2）列車在平直軌道上向西行駛，小明發(fā)現(xiàn)桌上茶杯中的水面突然變?yōu)槿鐖D所示情形，此時(shí)茶杯受到的摩擦力方向向西；（3）行駛過(guò)程中，復(fù)興號(hào)列車以68m/s的速度駛?cè)腴L(zhǎng)1000m的平直隧道，復(fù)興號(hào)在進(jìn)入隧道時(shí)鳴笛5s，在隧道另一端口的護(hù)路工人聽(tīng)到鳴笛的時(shí)間為4s。（空氣中聲速340m/s）【答案】（1）C；（2）向西；（3）4。【解答】解：（1）坐在復(fù)興號(hào)列車上的小明看到和諧號(hào)動(dòng)了，說(shuō)明復(fù)興號(hào)與和諧號(hào)之間的位置發(fā)生了變化，可能是復(fù)興號(hào)運(yùn)動(dòng)的結(jié)果，可能是和諧號(hào)運(yùn)動(dòng)的結(jié)果，還可能是兩車都在運(yùn)動(dòng)，但運(yùn)動(dòng)方向不同，或是運(yùn)動(dòng)方向相同，運(yùn)動(dòng)速度不同。故選C；（2）列車在平直軌道上向西行駛，看到茶杯中水面向東傾斜，說(shuō)明列車在向西加速運(yùn)動(dòng)，因?yàn)椴璞S列車加速，水由于慣性還將保持原來(lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)向東運(yùn)動(dòng)，所以此時(shí)水面會(huì)向東傾斜；茶杯隨列車加速向西，水平方向只受一個(gè)摩擦力作用，因?yàn)榱κ歉淖兾矬w運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，所以摩擦力方向向西；（3）假設(shè)列車靜止在隧道口，鳴笛5s，在隧道另一端口則聽(tīng)到的鳴笛時(shí)間為t＝5s，列車從進(jìn)入隧道口開始鳴笛持續(xù)5s，列車行駛的距離：s＝vt＝68m/s×5s＝340m，聲音傳播這段路程的時(shí)間：t′＝＝＝1s，實(shí)際列車第5s末鳴笛聲到達(dá)隧道另一端則少用t′的時(shí)間，所以在隧道另一端口的護(hù)路工人聽(tīng)到鳴笛的時(shí)間為t﹣t′＝5s﹣1s＝4s。故答案為：（1）C；（2）向西；（3）4。18．（2022?蘇州）疫情期間“停課不停學(xué)”，在云課堂上物理老師要求學(xué)生利用家中的物品測(cè)量冰糖的密度。（1）小明找來(lái)電子秤、喝糖漿用的量杯、大米等物品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。①把冰糖放在電子秤盤上，測(cè)出它的質(zhì)量為m；②向量杯中加入適量的大米，將冰糖完全放入米中，讀出體積為V1；③取出冰糖，讀出量杯中大米的體積為V2；④利用測(cè)量的數(shù)據(jù)，計(jì)算冰糖的密度ρ＝（用m、V1和V2表示）。（2）線上交流時(shí)，小華的測(cè)量方法和小明相同，只是小明用大米，小華用芝麻。你認(rèn)為小華的測(cè)量結(jié)果誤差更小，理由是：測(cè)量冰糖的體積更準(zhǔn)確?！敬鸢浮浚?）①冰糖；④；（2）小華；測(cè)量冰糖的體積更準(zhǔn)確?！窘獯稹拷猓海?）要測(cè)量冰糖的密度，首先測(cè)出冰糖的質(zhì)量，①把冰糖放在電子秤盤上，測(cè)出它的質(zhì)量為m；將冰糖完全放入米中，總體積為V1；取出冰糖，讀出量杯中大米的體積為V2；則冰糖的體積V＝V1﹣V2，冰糖的密度ρ＝＝；（2）用芝麻和冰糖混合在一起，由于芝麻的體積小于大米的體積，所以小華用芝麻與冰糖混合比用大米與冰糖混合測(cè)出的體積誤差更小，測(cè)量冰糖的體積更準(zhǔn)確。故答案為：（1）①冰糖；④；（2）小華；測(cè)量冰糖的體積更準(zhǔn)確。19．（2022?蘇州）探究水沸騰前后溫度變化的特點(diǎn)，所用器材有鐵架臺(tái)、燒瓶、溫度計(jì)、秒表、石棉網(wǎng)等。（1）在安裝如圖甲的裝置時(shí)，要保證用酒精燈的外焰加熱，應(yīng)先固定a（a/b/c）的位置；（2）實(shí)驗(yàn)中，從水溫升到90℃開始，每隔1min讀一次溫度并記入表格，第2min時(shí)溫度計(jì)示數(shù)如圖乙，讀數(shù)為94℃；時(shí)間/min01234567水的溫度/℃90929698999999（3）由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，水的沸點(diǎn)為99℃；（4）實(shí)驗(yàn)完成后熄滅酒精燈，將燒瓶從鐵架臺(tái)上取下。拿橡皮塞塞緊瓶口，用冷水噴灑瓶底（如圖丙），里面的水不能沸騰?！敬鸢浮浚?）a；（2）94；（3）99；（4）不能。【解答】解：（1）在安裝如圖甲的裝置時(shí)，要保證用酒精燈的外焰加熱，應(yīng)從下向上固定實(shí)驗(yàn)器材的位置，因此應(yīng)先固定鐵圈a的位置；（2）由圖乙可知，溫度計(jì)的分度值為1℃，所以溫度計(jì)的讀數(shù)為94℃；（3）由表格中數(shù)據(jù)知，從5到7分鐘，水的溫度保持99℃不變，因此水的沸點(diǎn)是99℃；（4）由圖可知，用冷水噴灑瓶底，只會(huì)降低水的溫度，不能減小上方氣體的壓強(qiáng)，因此此時(shí)水的沸點(diǎn)不變，而水的溫度降得更低，故水不能再次沸騰。故答案為：（1）a；（2）94；（3）99；（4）不能。20．（2022?揚(yáng)州）在探究“平面鏡成像的特點(diǎn)”實(shí)驗(yàn)中，裝置如圖1所示.（1）為了更好的完成實(shí)驗(yàn)，最好選用茶色（選填“無(wú)色”或“茶色”）玻璃板，玻璃板應(yīng)豎直放置在水平桌面上，可用直角三角板（填器材名稱）來(lái)檢驗(yàn)。（2）將棋子A置于玻璃板前方，觀察到A的兩個(gè)像，在玻璃板后方放置棋子B，使之與棋子A較亮的像重合。在白紙上記下棋子A和B的位置，如圖2所示，此時(shí)物到鏡面的距離為AC，像到鏡面的距離為BC（選填“AC”、“AD”、“BD”或“BC”）。可沿PQ方向（選填“MN”或“PQ”）移動(dòng)棋子A多次實(shí)驗(yàn)，尋找普遍規(guī)律?！敬鸢浮浚?）茶色；豎直；直角三角板；（2）AC；BC；PQ?！窘獯稹拷猓海?）為了更好的完成實(shí)驗(yàn)，應(yīng)選