【正文】 等時，小車受到的阻力越小，運動距離越遠，速度減小越慢；假如表面絕對光滑，則小車不受摩擦阻力作用，小車將永遠不停地運動下去． 【解答】 解：（ 1）為了使小車到達水平面時的速度相等，應讓小車從相同斜面的同一高度由靜止開始下滑；則 b 步驟 錯誤，因為在斜面上鋪上棉布改變了接觸面的粗糙程度，就不能保持初速度相同了； （ 2）水平面越光滑，小車運動的距離越遠，由圖示可知，木板的表面最光滑，則小車在木板表面受到阻力最小，運動的距離最長； （ 3）由實驗可知，平面越光滑，小車受到的阻力越小，運動距離越遠，速度減小得越慢． 第 18 頁（共 22 頁） 由此可以推知：如果運動物體不受力，它的速度將不變，小車將做勻速直線運動． 故答案為：（ 1） b；（ 2）遠；（ 3）勻速直線． 19．小明利用如圖甲所示的電路，實驗探究 “保持電阻不變時，電流跟電壓的關系 ”．實驗器材：電源（電壓恒為 ）、電流表、電壓表各一只，一個開關，一個定值電阻，一只滑動變阻器，導線若干． （ 1）請根據(jù)圖甲所示的電路圖，用筆畫線代替導線把圖乙所示的實物電路連接完整． （ 2）小明在閉合開關 S 后，發(fā)現(xiàn)電壓表指針反向偏轉(zhuǎn)，出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是： 電壓表正負接線柱接反了 ． （ 3）小明通過實驗得到多組實驗數(shù)據(jù)，由這些數(shù)據(jù)畫出如圖丙所示的圖象，由圖象可得結論：保持電阻不變時， 電流與電壓成正比 ． （ 4）若電流表損壞，請你利用余下實驗器材，測量一個額定電壓為 的小燈泡的額定功率（燈絲的電阻會隨溫度變化），并把如下的實 驗步驟補充完整． ①在原實驗電路中，斷開開關 S，拆去電流表，用小燈泡替換定值電阻，重新連接好電路，并移動滑片 P 至 B （選填 “A”或 “B”）端； ②閉合開關 S，移動滑片 P，直至電壓表的示數(shù)為 V 時，小燈泡正常發(fā)光； ③ 保持滑片 P 的位置不變，斷開開關，用定值電阻替換小燈泡，閉合開關，讀出電壓表的示數(shù) U； （補全實驗步驟）； ④小燈泡的額定功率的表達式 P 額 = ． （用數(shù)據(jù)和測量的物理量符號表示）． 【考點】 探究電流與電壓、電阻的關系實驗；串聯(lián)電路的電壓規(guī)律；歐姆定律的應用． 【分析】 （ 1）根據(jù)電路圖 連接實物電路圖； （ 2）電表正負接線柱不要接反，否則指針將反向偏轉(zhuǎn)； （ 3）分析圖示圖象，然后得出結論； （ 4）首先通過移動滑片使燈正常發(fā)光，為測量此時變阻器連入電路中的電阻大小 R 滑 ，保持滑片的位置不動，斷開開關，用定值電阻替換小燈泡，讀出電壓表的示數(shù) U（在沒有電流表的情況下，電壓表與定值電阻應起到電流表的作用），可求出電路中的電流，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的特點和歐姆定律求出 R 滑 ，因變阻器連入電路中的阻值大小不變，在 ②操作的電路中，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的特點和歐姆定律可求出電路中的電流大小，即燈正常工作時的電流大小， 根據(jù) P 額 =U 額 I 額 ，寫出額定功率的表達式． 【解答】 解：（ 1）把電流表串聯(lián)接入電路，根據(jù)電路圖連接實物電路圖，如下圖所示： 第 19 頁（共 22 頁） （ 2）閉合開關 S 后，電壓表指針反向偏轉(zhuǎn)，這是由于電壓表正負接線柱接反了造成的； （ 3）由圖丙所示圖象可知， U﹣ I 圖象是一條傾斜的直線， R= ，由此可得：電阻保持不變時，電流與電壓成正比； （ 4） ①斷開開關 S，拆去電流表，用小燈泡替換定值電阻，重新連接好電路，并移動滑片P 至 B 端； ②閉合開關 S，移動滑片 P，直至電壓表的示數(shù)為燈泡額定電壓 時，小燈泡正常發(fā)光； ③保持滑片 P 的位置 不變，斷開開關，用定值電阻替換小燈泡，閉合開關，讀出電壓表的示數(shù) U； ④由圖丙所示圖象可知，定值定值阻值 R= =5Ω，在第 ③操作中，通過定值電阻的電流大小 I′= ，即為通過變阻器的電流大小，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的特點，此時變阻器的電壓U 滑 =﹣ U， 所以變阻器連入電路中的阻值大小 R 滑 = = ； 在 ②操作的過程中，因燈正常發(fā)光，所以，變阻器的電壓 U′滑 =﹣ =2V，此時通過變阻器的電流即燈正常發(fā)光時的電流 I 額= ，所以燈的額定功率： P 額 =U 額 I 額 = = ． 故答案為： （ 1）連接 如上圖所示； （ 2）電壓表正負接線柱接反了； （ 3）電流跟電壓成正比； （ 4） ①B； ②； ③保持滑片 P 的位置不變，斷開開關，用定值電阻替換小燈泡，閉合開關，讀出電壓表的示數(shù) U； ④ ． 五、綜合應用題（共 2 小題，滿分 18 分） 20．某公園為推進旅游開發(fā)建設，購進一批旅游觀光艇，其部分技術參數(shù)如下表：（ g 取10N/kg）求： 商品名稱 XX 觀光艇 第 20 頁（共 22 頁） 商品型號 空艇質(zhì)量 900kg 發(fā)動機最大輸出功率 45kW 最大載人數(shù)量 20 人 最大航速 45km/h （ 1）某 旅游團隊乘坐觀光艇以最大航速行駛 2 小時的路程是多少？ （ 2）假設每位乘客的平均質(zhì)量為 60kg，觀光艇滿載乘客時，所受浮力是多少？ （ 3）該艇以最大航速勻速行駛且發(fā)動機達到最大輸出功率，受到水的阻力是多少？ 【考點】 速度公式及其應用；二力平衡條件的應用；物體的浮沉條件及其應用；功率計算公式的應用． 【分析】 （ 1）已知速度和時間，用速度變形公式： s=vt 計算路程； （ 2）漂浮物體所受浮力等于重力； （ 3）利用功率變形式： P=Fv，計算阻力大?。? 【解答】 解：（ 1）觀光艇以最大航速： v 最大 =45km/h，航行時間 ： t=2h， 由 v= 得通過的路程： s=vt=45km/h 2h=90km； （ 2） ∵ 觀光艇行駛時處于漂浮狀態(tài)， ∴ F 浮 =G 總 =G 艇 +G 人 =（ m 艇 +m 人 ） g= 10N/kg= 104N； （ 3）觀光艇的最大功率： P=45kW= 104W， 觀光艇的最大速度： v=45km/h=； 由 P=vF 得牽引力： F= = =3600N 受到水的阻力： f=F=3600N． 答：（ 1）觀光艇以最大航速行駛 2 小時通過的路程是 90km； （ 2）觀光艇滿載乘客時，所受浮力是 104N； （ 3） 該艇以最大航速勻速行駛且發(fā)動機達到最大輸出功率，受到水的阻力是 3600N． 21．當前城鎮(zhèn)化建設進程中，在一些場館和樓房建設工地上，常見一種 “塔吊 ”的起重設備，其主要組成為電動機和機械兩部分，如圖所示．假設某 “塔吊 ”配置的電動機銘牌上標有：額定電壓 380V，額定功率 38kW，線圈電阻 ．在一次起吊中，該 “塔吊 ”電動機正常工作25s，把質(zhì)量為 3t 的重物吊起 22m（ g 取 10N/kg）．求： （ 1）電動機吊起重物的過程中消耗的電能． （ 2）電動機正常工作過程中線圈產(chǎn)生的熱量． （ 3）該次起吊過程中 “塔吊 ”機械部分的機械效率． 第 21 頁（共 22 頁） 【考點】 電功的計算；機械效率；焦耳定律． 【分析】 （ 1）已知電動機的額定功率和工作的時間，根據(jù)公式 W=Pt 可求消耗的電能． （ 2）已知電動機的額定功率和額定電壓，根據(jù)公式 I= 可求電動機正常工作時的電流，線圈產(chǎn)生的熱量根據(jù)公式 Q=I2Rt 可求． （ 3）已知電動機消耗的電能和產(chǎn)生的熱量，二者之差就是對電能轉(zhuǎn)化成的機械能，利用 W有 =Gh 可求克服物體重力做的有用功，最后利用公式 η= 求出機械效率． 【解答】 解：（ 1）由于電動機正常工作，消耗的功率等于額定功率，即 P=38kW= 104W，工作時間 t=25s，所以電動機消耗的電能為： W=Pt= 104W 25s= 105J （ 2）電動機正常工作時的電流： I= = =100A 線圈產(chǎn)生的熱量： Q=I2Rt=2 25s= 105J （ 3）線圈電流產(chǎn)生熱量即該 “塔吊 ”本身消耗的電能為 W1=Q= 105J， 所以 “塔吊 ”電能轉(zhuǎn)化為機械能的總量，即機械部分所做的總功為： W 總 =W﹣ W1= 105J﹣ 105J= 105J 該次起吊過程中 “塔吊 ”機械部分的機械效率： η= 100%= 100%= 100%=80% 答：（ 1）電動機吊起重物的過程中消耗的電能 105J． （ 2）電動機正常工作過程中線圈產(chǎn)生的熱量 105J． （ 3）該次起吊過程中 “塔吊 ”機械部分的機械效率 80%． 第 22 頁（共 22 頁） 2022 年 10 月 3 日