【正文】 17．用如圖所示的滑輪組，將重為 10N的物體以 ，拉力 F=6N，拉力的功率為 W，滑輪組的機(jī)械效率 % ，若不計繩重及摩擦，動滑輪的重力為 2 N． 【考點(diǎn)】 滑輪（組）的機(jī)械效率；功率的計算． 【分析】 由圖可知，承擔(dān)物重的繩子股數(shù) n=2，則 s=2h． （ 1）知道物體提升的速度，求出繩子自由端移動的速度，知道拉力大小，利用 P=Fv求拉力的功率； （ 2）利用 W 總 =Fs求出總 功，知道提升物體的高度和物重大小，利用 W 有用 =Gh求出他做的有用功；再利用 η= 求出該滑輪組的機(jī)械效率． （ 3）不計繩重和摩擦，知道物重和拉力大小，根據(jù) F= （ G 物 +G 動 ）求動滑輪重． 【解答】 解： 由圖知， n=2， s=2h， （ 1）繩子自由端移動的速度： v=2 ， 拉力的功率： P=Fv=6N ； （ 2）使用滑輪組做的有用功： W 有用 =Gh， 使用滑輪組做的總功： W 總 =Fs， 滑輪組的機(jī)械效率： η= 100%= 100%= 100%= 100%= 100%≈ %； （ 3） ∵ 不計繩重和摩擦， ∴ 拉力 F= （ G 物 +G 輪 ）， 即： 6N= （ 10N+G 輪 ）， ∴ G 動 =2N． 故答案為： ； %； 2． 18． “ 生活處處有物理，細(xì)心觀察皆學(xué)問 ” ，同學(xué)們在學(xué)習(xí)時，要善于把物理知識與生活、學(xué)習(xí)活動有機(jī)地結(jié)合起來．請分析下列幾個問題： （ 1）公安部門要求小汽車的司機(jī)和前排的乘客必須使用安全帶，這主要是為了防止緊急剎車時由 慣性 帶來的危害；當(dāng)汽車在平直公路上勻速直線行駛時，汽車所受到的合力為 0 N． （ 2）如下圖所示 為生活中常用的熱水瓶，注入一定量的熱水后，立即蓋上軟木塞，軟木塞常會跳起來．圖 丙 中（選填 “ 乙 ” 或 “ 丙 ” ）汽油機(jī)的工作過程與軟木塞跳起這一現(xiàn)象能量的轉(zhuǎn)化是相同的． 若該單缸汽油機(jī)，飛輪轉(zhuǎn)速是 1800r/min，則它每秒鐘內(nèi)做了 15 次功． （ 3）若有兩臺汽油機(jī) A和 B， A的功率為 B功率的 3倍， A的效率為 20%， B的效率為 25%，那么 A、 B兩汽油機(jī)每小時耗油量之比為 15： 4 ． （ 4）小中在家里通過光亮的瓷磚地面看到了掛在天花板上的吊燈，他看到的其實(shí)是吊燈的 虛 （填 “ 實(shí) ” 或 “ 虛 ” ）像，如果吊燈到地面的距 離是 3m，則像到吊燈的距離為 6 m． 【考點(diǎn)】 慣性；力的合成與應(yīng)用；平面鏡成像的特點(diǎn)、原理、現(xiàn)象及其實(shí)驗方案；熱機(jī)的效率；有關(guān)熱機(jī)的計算． 【分析】 （ 1）物體由于慣性要保持原來的運(yùn)動狀態(tài)．物體靜止或勻速直線運(yùn)動時受到平衡力的作用，平衡力的合力為零． （ 2）瓶內(nèi)熱水蒸發(fā)產(chǎn)生大量水蒸氣，水蒸氣膨脹對瓶塞做功，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；汽油機(jī)的四個沖程中，壓縮沖程機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，做功沖程內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能． 內(nèi)燃機(jī)的一個工作循環(huán)包括四個沖程，飛輪轉(zhuǎn)兩周，對外做功一次． （ 3）要求甲乙的每小時的耗油量之比，首先要表示出每 臺汽油機(jī)在 1小時內(nèi)消耗的汽油，然后利用表達(dá)式之比去求其耗油量之比． 汽油機(jī)每小時的耗油量可用汽油機(jī)每小時消耗的總能量除以汽油的熱值來表示． 汽油機(jī)消耗的總能量可以利用汽油機(jī)做的有用功除以熱機(jī)的效率． 題目中告訴的汽油機(jī)的功率為轉(zhuǎn)化成機(jī)械能的功率，即有用功率．有用功率乘以 1小時就是其在 1小時內(nèi)所做的有用功． 由此入手即可表示出汽油機(jī)在 1小時的耗油量，從而可以得到答案． （ 4）光亮的瓷磚相當(dāng)于平面鏡，依據(jù)平面鏡成像的特點(diǎn)可知，成的像是虛像，像與物到鏡面的距離相等． 【解答】 解：（ l）物體由于慣性要保持原來的運(yùn)動 狀態(tài)，司機(jī)和乘客與汽車一起運(yùn)動，當(dāng)汽車突然停止，司機(jī)和乘客由于慣性要保持原來的運(yùn)動狀態(tài)，容易沖出車外發(fā)生事故．小汽車的司機(jī)和前排的乘客必須使用安全帶； 汽車在平直公路上勻速直線行駛時，一定受到平衡力的作用，平衡力的合力為零． （ 2）瓶塞跳起來，機(jī)械能增大，這是由于暖瓶內(nèi)氣體膨脹做功造成的，水蒸氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化成瓶塞的機(jī)械能； 汽油機(jī)在做功沖程中，氣缸內(nèi)高溫氣體膨脹推動活塞做功，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能． 乙中的兩個氣門都關(guān)閉，活塞向上運(yùn)動，所以為壓縮沖程，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，丙中的兩個氣門都關(guān)閉，活塞下運(yùn)動，所以為做功 沖程． 故圖丙中汽油機(jī)的工作過程與軟木塞跳起這一現(xiàn)象能量的轉(zhuǎn)化是相同的． 由題知，飛輪每秒轉(zhuǎn)數(shù)為： n= =30r， 因為內(nèi)燃機(jī)的一個工作循環(huán)包括四個沖程，飛輪轉(zhuǎn)兩周，對外做功一次， 所以，此汽油機(jī)每秒鐘內(nèi)完成 60個沖程，對外做功 15次． （ 3）設(shè) A的功率為 PA， B的功率為 PB，效率為 η A，效率為 η B，汽油的熱值為 q，做功時間為 t， A在時間 t內(nèi)做的有用功： WA=PAt． 則由題意知： =3， = ， A在時間 t內(nèi)消耗的總能量： QA= = ． A在時間 t內(nèi)的耗油量： mA= = ． 同理可 以得到乙在時間 t內(nèi)的耗油量的表達(dá)式： m 乙 = ． 甲乙兩汽油機(jī)在相同時間（包括 1h）內(nèi)的耗油量之比就等于兩表達(dá)式之比： = ： = = = =15： 4． （ 4）光亮的瓷磚相當(dāng)于平面鏡，它能成天花板上的吊燈的像，像是由于光的反射形成的，即反射光線的反向延長線會聚而成，所以是虛像； 像與物到鏡面距離相等，吊燈到地面的距離是 3m，吊燈的像離地面上也應(yīng)是 3m；則像到吊燈的距離為 3m+3m=6m； 故答案為： （ 1）慣性； 0； （ 2）丙； 15； （ 3） 15： 4； （ 4）虛； 6． 19．如圖所示，一 個實(shí)心小球，質(zhì)量是 51g，放入盛滿水的容器中，沉入水底，溢出了 的水，則小球的體積是 50 cm3．若將小球放入密度為 103kg/m3的鹽水中，小球在鹽水中靜止時，受到的浮力是 ． 【考點(diǎn)】 物體的浮沉條件及其應(yīng)用；密度公式的應(yīng)用． 【分析】 （ 1）小球從盛滿水的容器中排出水的體積和自身的體積相等，知道溢出水的重力，根據(jù) G=mg和 ρ= 求出溢出水的體積即為小球的體積； （ 2）根據(jù)密度公式求出小球的密度，然后與鹽水的密度相比較確定小球漂浮，根據(jù)漂浮條件和重力公式求出受到的浮力． 【解答】 解：（ 1）因小球從盛滿水的容器中排出水的體積和自身的體積相等， 所以，由 G=mg和 ρ= 可得，小球的體積： V=V 溢水 = = = =5 10﹣ 5m3=50cm3； （ 2）小球的密度： ρ= = =， 因小球的密度小于鹽水的密度， 所以，小球在鹽水中漂浮， 則受到的浮力 F 浮 ′=mg=51 10﹣ 3kg 10N/kg=． 故答案為： 50； ． 20．請按題目要求，完成作圖． （ 1）在圖 1中畫出經(jīng)凹透鏡折射后的折射光線． （ 2）請在圖 2中畫出使輕質(zhì) 杠桿 OA在圖示位置保待平衡時，作用在 A點(diǎn)的最小力 F的示意圖． 【考點(diǎn)】 透鏡的光路圖；杠桿中最小力的問題． 【分析】 （ 1）在作凸透鏡、凹透鏡的光路圖時，先確定所給的光線的特點(diǎn)再根據(jù)透鏡的光學(xué)特點(diǎn)來作圖． （ 2）根據(jù)杠桿平衡的條件， F1 L1=F2 L2，在杠桿中的阻力、阻力臂一定的情況下，要使所用的動力最小，必須使動力臂最長．而在通常情況下，連接杠桿中支點(diǎn)和動力作用點(diǎn)這兩點(diǎn)所得到的線段最長，據(jù)此可解決此題． 【解答】 解：（ 1）平行于主光軸的光線經(jīng)凹透鏡折射后，其折射光線的反向延長線過焦點(diǎn)．如圖所示： （ 2）在阻力與阻力臂一定時，由杠桿平衡條件可知，動力臂越大，動力越小，由圖示可知，OA是最大動力臂，當(dāng)力 F與 OA 垂直向上時，力 F最小，如圖所示： 三、實(shí)驗與探究 21．學(xué)習(xí)了 “ 機(jī)械效率 ” 后，小明知道了同一動滑輪提升不同重物機(jī)械效率不同．他想知道自重不同的動滑輪提升相同重物機(jī)械效率是否相同．小明用如圖所示裝置，選用三個自重不同的動滑輪進(jìn)行了實(shí)驗，測得數(shù)據(jù)如表所示． 實(shí)驗序號 動滑輪自重G0/N 被提升鉤碼重力G/N 鉤碼上升的高度h/cm 彈簧測力計的示數(shù) F/N 彈簧測力計移動的距離s/cm 動滑輪的 機(jī)械效率 ① 6 5 10 % ② 6 5 10 % ③ 6 5 10 ﹣ （ 1）在實(shí)驗中，彈簧測力計應(yīng)豎直向上 勻速 拉動； （ 2）第 ③ 次實(shí)驗中，動滑輪的機(jī)械效率為 75% ； （ 3）分析表中數(shù)據(jù)，可得出的結(jié)論是： 物重一定時，動滑輪越重，動滑輪的機(jī)械效率越小 ． 【考點(diǎn)】 滑輪（組）機(jī)械效率的測量實(shí)驗． 【分析】 （ 1）實(shí)驗過程中要勻速直線拉動彈簧測力計，彈簧測力計示數(shù)不變，便于讀數(shù)； （ 2）根據(jù) η= = 求出第 ③ 次實(shí)驗中，動 滑輪的機(jī)械效率； （ 3）根據(jù)滑輪組的影響因素：動滑輪重、物重以及機(jī)械效率得出結(jié)論． 【解答】 解：（ 1）實(shí)驗中要豎直向上勻速拉動彈簧測力計，彈簧測力計示數(shù)不變，便于讀數(shù)； （ 2）第 ③ 次實(shí)驗中，動滑輪的機(jī)械效率： η= 100%= 100%= 100%=75%； （ 3）根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，物重一定時，動滑輪越重，動滑輪的機(jī)械效率越?。? 故答案為：（ 1）勻速；（ 2） 75%；（ 3）物重一定時，動滑輪越重，動滑輪的機(jī)械效率越?。? 22．為確定某種未知液體的 “ 身份 ” ，小華和他的同學(xué)利用天平和量筒進(jìn)行了多次測 量．某次的操作如下： （ 1）如圖甲所示，小華在使用天平過程中的錯誤是： 游碼沒有撥到標(biāo)尺左端的零刻線處 ． （ 2）小華糾正錯誤后繼續(xù)實(shí)驗，他先用天平測量了空燒杯的質(zhì)量，又測量了燒杯和液體的總質(zhì)量．當(dāng)天平平衡時，放在右盤中的砝碼大小和游碼的位置如圖乙所示，則稱得燒杯和液體的總質(zhì)量為 g；接下來，用量筒測量液體的體積，他將燒杯中的液體全部倒入量筒中，液面達(dá)到的位置如圖丙所示，