【正文】 的基本連接方式． 【分析】 （ 1）小球處于平衡狀態(tài)，一定受力平衡，受到重力和彈簧的支持力，重力的作用點(diǎn)在重心上，方向豎直向下，支持力的作用點(diǎn)在重心上，方向豎直向上； （ 2）由杠桿的平衡條件 F1L1=F2L2可知，當(dāng)動(dòng)力臂最大時(shí)，動(dòng)力最小，即最省力．連接支點(diǎn)和力的作用點(diǎn) C即是最大動(dòng)力臂，當(dāng)作用力與之垂直時(shí)，作用力最?。? （ 3）串聯(lián)的各電路元件相互影響不能獨(dú)立工作，并聯(lián)的各電路元件互不影響能獨(dú)立工作，根據(jù)題意確定各電路元件的連接方式并畫(huà)出電路圖． 【解答】 解：、 （ 1）小球受重力和支持力，重力豎直向下畫(huà)，標(biāo)上符號(hào) G；支持力豎直向上畫(huà)，標(biāo)出符號(hào) F，注意兩個(gè)力長(zhǎng)度相等，如圖： ； （ 2）由甲圖可知，杠桿 ABC繞點(diǎn) B轉(zhuǎn)動(dòng)，所以 B點(diǎn)為此杠桿的支點(diǎn)； 力臂越長(zhǎng)越省力，最長(zhǎng)的力臂即支點(diǎn)與作用點(diǎn) C的連線，然后根據(jù)力臂的畫(huà)法 作出垂直于力臂的作用力； 由支點(diǎn)作阻力作用線的垂線，垂線段長(zhǎng)就是阻力臂．如圖所示： ； （ 3）拆去電池，轉(zhuǎn)動(dòng)車(chē)輪，車(chē)輪帶動(dòng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，電動(dòng)機(jī)變成了發(fā)電機(jī)，車(chē)上的指示燈能發(fā)光，說(shuō)明此時(shí)電動(dòng)機(jī)、指示燈構(gòu)成閉合回路，故電動(dòng)機(jī)與指示燈是并聯(lián)的；如果電動(dòng)機(jī)與指示燈是串聯(lián)的，拆去電池、閉合開(kāi)關(guān)后，電動(dòng)機(jī)、指示燈組成的電路是開(kāi)路，指示燈不會(huì)發(fā)光，故可以確定玩具車(chē)中的電動(dòng)機(jī)與指示燈一定是并聯(lián)．電路連接如圖所示： ． 四、實(shí)驗(yàn)題（共 4小題，共 19分） 16．圖甲中物體長(zhǎng)度是 cm，圖乙中秒表示數(shù)為 s，圖丙中電能表的示數(shù)為 kw?h 【考點(diǎn)】 長(zhǎng)度的測(cè)量；時(shí)間的測(cè)量；電能表參數(shù)的理解與電能的求法． 【分析】 （ 1）讀數(shù)時(shí)： ① 弄清刻度尺的最小分度值， ② 被測(cè)物體的端點(diǎn)是否與刻度尺的零刻度線對(duì)齊， ③ 在最小分度值即精度下再估讀一位． （ 2）秒表的中間的表盤(pán)代表分鐘，周?chē)拇蟊肀P(pán)代表秒，秒表讀數(shù)是兩個(gè)表盤(pán)的示數(shù)之和． （ 3）電能表最后一位是小數(shù)位，由表盤(pán)可直接讀出電能表的示數(shù)． 【解答】 解：（ 1）由圖知刻度尺的最小分度值是 1mm，此圖是以 “ 零 ” 刻度，末端刻度值為 ，所以物體長(zhǎng)度為 ﹣ =； （ 2）在秒表的中間表盤(pán)上， 1min中間有兩個(gè)小格，所以一個(gè)小格代表 ，指針在 “4”和 “5” 之間，偏向 “4” 一側(cè)，所以分針指示的時(shí)間為 4min； 在秒表的大表盤(pán)上， 1s之間有 10個(gè)小格，所以一個(gè)小格代表 ，指針在 ，所以秒針指示的時(shí)間為 ，即秒表的讀數(shù)為 4′″= ． （ 3）電能表最后一位是小數(shù)位，由圖示表盤(pán)讀出電能表的示數(shù)是 ?h． 故答案為：（ 1） ；（ 2） ；（ 3） ． 17．測(cè)量色拉油的密度． （ a）把天平放在水平桌面上，當(dāng)移動(dòng)游碼至零刻度處時(shí)，指針位置如圖甲所示，則應(yīng)將平衡螺母向 右 （ “ 左 ” 或 “ 右 ” ）調(diào)，使橫梁平衡． （ b）天平平衡后，他們開(kāi)始測(cè)量，進(jìn)行了以下步驟： A．用天平測(cè)出燒杯和剩余色拉油的總質(zhì)量； B．將待測(cè)色拉油倒入燒杯中，用天平測(cè)出燒杯和色拉油的總質(zhì)量； C．將燒杯中的色拉油的一部分倒入量筒，測(cè)出倒出的這部分油的體積； 請(qǐng)你根據(jù)以上步驟，寫(xiě)出正確的操作順序： BCA （填字母代號(hào)）． （ c）又在步驟 B中測(cè)得燒杯中的色拉油的總質(zhì)量為 ，其余步驟數(shù)據(jù)如圖丙，則該色拉油的密度是 10 3 kg/m3． 【考點(diǎn)】 液體的密度測(cè)量實(shí)驗(yàn)． 【分析】 （ a）在天平使用時(shí)，應(yīng)先將天平放在水平的桌面上，而后將天平的游碼歸零，后根據(jù)指針的偏轉(zhuǎn)方向判斷天平哪端下沉，調(diào)節(jié)過(guò)程中，調(diào)節(jié)天平平衡時(shí)，平衡螺母向上翹的方向移動(dòng)． （ b）實(shí)驗(yàn)過(guò)程主要是測(cè)量色拉油的質(zhì)量與體積，并考慮盡量減小實(shí)驗(yàn)的誤差； （ c）色拉油的密度要用公式進(jìn)行計(jì)算，利用 m2﹣ m1求出色拉油的質(zhì)量，通過(guò)量筒讀出色拉油的體積． 【解答】 解：（ a）用天平測(cè)量物體的質(zhì)量時(shí)，首先把天平放在水平臺(tái) 上，把游碼放在標(biāo)尺左端的零刻線處．然后調(diào)節(jié)橫梁兩端的平衡螺母，使橫梁平衡，在調(diào)節(jié)過(guò)程中，若指針偏向分度盤(pán)的左方，應(yīng)將平衡螺母向右邊調(diào)節(jié)． （ b）實(shí)驗(yàn)中應(yīng)先測(cè)燒杯與色拉油的總質(zhì)量，再倒一部分到量筒中測(cè)出體積，最后測(cè)剩余色拉油和燒杯的質(zhì)量，因此正確操作步驟順序?yàn)?BCA； （ c）已知燒杯中的色拉油的總質(zhì)量為 ， 讀圖丙可知燒杯和剩余色拉油的總質(zhì)量為 20g+10g+5g+=， 所以量筒中色拉油的質(zhì)量為 ﹣ =，量筒中色拉油的體積為 20cm3， 色拉油的密度 ρ= = = 103kg/m3． 故答案為：（ a）右；（ b） BCA；（ c） 103． 18．小剛和小強(qiáng)想探究 “ 滑動(dòng)摩擦力的大小與哪些因素有關(guān) ” ： 小剛猜想： “ 滑動(dòng)摩擦力的大小可能與接觸面之間的壓力有關(guān) ” ． 小強(qiáng)猜想： “ 滑動(dòng)摩擦力的大小可能與接觸面的粗糙程度有關(guān) ” ． 為了驗(yàn)證他們的猜想．他們找來(lái)了量程合適的彈簧測(cè)力計(jì)一個(gè)、長(zhǎng)木板一塊、大小相同的長(zhǎng)方體木塊和塑料塊各一塊． （ 1）他們認(rèn)為：要準(zhǔn)確地測(cè)出物體與長(zhǎng)木板之間滑動(dòng)摩擦力的大小，必須用彈簧測(cè)力計(jì)拉著物體，使它沿水平 長(zhǎng)木板 勻速 滑動(dòng)． （ 2）他們通過(guò)圖甲、乙所示的實(shí)驗(yàn)．可以得出的結(jié)論是： 接觸面粗糙程度相同時(shí)，壓力越大 ，滑動(dòng)摩擦力越大． （ 3）小強(qiáng)對(duì)小剛說(shuō)： “ 我只要用乙中的器材再做一次實(shí)驗(yàn)．就能驗(yàn)證我的猜想． ” 小強(qiáng)的做法是： 將塑料塊疊放在木塊的下面 ，重新做一次實(shí)驗(yàn)． （ 4）小剛和小強(qiáng)都感到實(shí)驗(yàn)中彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)有一定的困難．經(jīng)過(guò)思考．小剛提出如果按照?qǐng)D丙所示來(lái)改進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝．置實(shí)驗(yàn)效果會(huì)顯著改善．圖丙中水平向右拉動(dòng)長(zhǎng)木板時(shí)，長(zhǎng)方體木塊受的到摩擦力方向是水平向 右 ，請(qǐng)寫(xiě)出這樣改進(jìn)的好處： 不需要木板做勻速直線運(yùn)動(dòng)，便 于實(shí)驗(yàn)操作 ． 【考點(diǎn)】 探究摩擦力的大小與什么因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)． 【分析】 （ 1）實(shí)驗(yàn)中拉動(dòng)物體沿水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，物體受平衡力，拉力等于摩擦力； （ 2）比較甲、乙，分析控制的量和改變的量，根據(jù)現(xiàn)象得出結(jié)論； （ 3）保持壓力不變，改變接觸面的粗糙程度，可以改變疊放順序； （ 4）摩擦力的方向與物體的運(yùn)動(dòng)方向相反；木塊與彈簧測(cè)力計(jì)靜止不動(dòng)，不需要控制木板做勻速直線運(yùn)動(dòng)，便于實(shí)驗(yàn)操作，便于彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)． 【解答】 解： （ 1）要準(zhǔn)確地測(cè)出物體與長(zhǎng)木板之間滑動(dòng)摩擦力的大小，必須用彈簧測(cè)力計(jì)拉著物體，使它沿水平長(zhǎng)木 板做勻速運(yùn)動(dòng)，此時(shí)拉力與摩擦力平衡，大小相等； （ 2）分析圖甲、圖乙，接觸面的粗糙程度相同，壓力大小不同，且壓力越大，測(cè)力計(jì)示數(shù)越大，可知摩擦力越大； （ 3）小強(qiáng)想探究摩擦力與接觸面粗糙程度的關(guān)系，則需保持壓力不變，改變接觸面的粗糙程度，由丙圖可知，可將塑料塊疊放在木塊的下面，重新實(shí)驗(yàn)； （ 4）水平向右拉動(dòng)長(zhǎng)木板時(shí)，木塊相對(duì)于木板向左運(yùn)動(dòng)，所以長(zhǎng)方體木塊受的到摩擦力方向是水平向右；木塊與彈簧測(cè)力計(jì)固定不動(dòng)，拉動(dòng)木板運(yùn)動(dòng)，該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是：一方面，不需要木板做勻速直線運(yùn)動(dòng)，便于實(shí)驗(yàn)操作，另一方面，由于測(cè)力計(jì) 靜止便于讀數(shù)． 故答案為：（ 1）勻速；（ 2）接觸面粗糙程度相同時(shí)，壓力越大；（ 3）將塑料塊疊放在木塊的下面；（ 4）右；不需要木板做勻速直線運(yùn)動(dòng)，便于實(shí)驗(yàn)操作． 19．物理小組利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)電路測(cè)量小燈泡的額定功率，已知待測(cè)小燈泡額定電壓為；小燈泡額定功率約為 1W，電源電壓恒為 6V． （ 1）小劉同學(xué)連接的實(shí)驗(yàn)電路如圖甲所示，閉合開(kāi)關(guān)，小燈泡發(fā)光．他將滑動(dòng)變阻器的滑片從最左端向右移動(dòng)過(guò)程中，小燈泡的亮度 不變 （填 “ 變亮 ”“ 變暗 ” 或 “ 不變 ” ），滑動(dòng)變阻器連接出現(xiàn)了 短路 （填 “ 斷路 ” 或 “ 短 路 ” ）故障．仔細(xì)檢查電路后，小組成員小宇、小新同學(xué)認(rèn)為要完成本實(shí)驗(yàn)，需要對(duì)小劉連接的電路進(jìn)行改正． 小宇認(rèn)為： “ 只需要將甲圖中導(dǎo)線 ① 在 C接線柱的連接改接到 B接線柱處 ” ； 小新認(rèn)為： “ 只需要將甲圖中導(dǎo)線 ② 在 C接線柱的連接改接到 B接線柱處 ” ． 你認(rèn)為 小新 （填 “ 小宇 ”“ 小新 ” 或 “ 小宇和小新 ” ）的觀點(diǎn)是正確的． （ 2） ① 改成正確的電路連接后，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，當(dāng)電壓表示數(shù)為 ．電流表示數(shù)如圖乙所示，電流表的示數(shù)為 A，小燈泡額定功率的測(cè)量值 W． ② 若該小燈泡被燒壞了，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)后 （滑動(dòng)變阻器滑片位置不變），物理小組用規(guī)格為 “ 、” 的小燈泡替換已燒壞小燈泡．當(dāng)再閉合開(kāi)關(guān)后，該小燈泡的功率 ＜ （填“ ＞ ”“ ＜ ” 或 “=” ） ，為使其兩端電壓達(dá)到額定電壓，應(yīng)讓滑動(dòng)変阻器的滑片 向B端移動(dòng) （填 “ 位置不變 ” 、 “ 向 A端移動(dòng) ” 或 “ 向 B端移動(dòng) ” ）． 【考點(diǎn)】 電功率的測(cè)量． 【分析】 （ 1）據(jù)實(shí)物圖的連接，分析可知，此時(shí)變阻器被短路，即移動(dòng)滑片，燈泡亮度不變，故應(yīng)該從讓變阻器接入電路的角度考慮，且讓電壓表必須測(cè)量小燈泡的電壓，而不能測(cè)量總電壓； （ 2） ① 據(jù)電流表的量程，判斷出分度值 ，而后讀出電流表的示數(shù)，據(jù) P=UI可以計(jì)算出電功率； ② 計(jì)算所換的燈泡的電阻值，與原燈泡的電阻相比較，再根據(jù)串聯(lián)分壓，可判斷滑片的移動(dòng)情況； 【解答】 解：（ 1）據(jù)實(shí)物圖的連接，分析可知，此時(shí)變阻器被短路，即移動(dòng)滑片，燈泡亮度不變，故應(yīng)該從讓變阻器接入電路的角度考慮，且讓電壓表必須測(cè)量小燈泡的電壓；故小宇的方案可以讓變阻器接入電路，但此時(shí)電壓表測(cè)量的是變阻器和燈泡的總電壓，故不合理；小新的方案可以讓變阻器串聯(lián)接入電路，且電壓表測(cè)量小燈泡的電壓，故該方案合理； （ 2） ① 讀圖可知，電流表的量程為 0～ ，分度 值為 ，其示數(shù)為 ，則小燈泡額定功率的測(cè)量值為 P 額 =U 額 I′= =． ② 由公式 P= 可知， R= ，額定電壓不變，新更換小燈泡的額定功率變大，則電阻變小， 由串聯(lián)分壓可知，同等情況下其分壓較小，閉合開(kāi)關(guān)后，為使其兩端電壓達(dá)到額定電壓，應(yīng)讓滑動(dòng)變阻器的滑片向 B端移動(dòng)，以減小變阻器的阻值，減小變阻器的分壓． 故答案為：（ 1）不變；短路；小新；（ 2） ① ； ； ② ＜ ；向 B端移動(dòng)． 五、計(jì)算題（共 2小題，共 13分） 20．掃地機(jī)器人是智能家用電器的一種，正 逐漸進(jìn)入我們的生活．如圖所示，是一款集自動(dòng)清掃技術(shù)和人工智能設(shè)計(jì)于一體的地面清掃機(jī)器人，小王在室內(nèi)運(yùn)動(dòng)場(chǎng)上試用中發(fā)現(xiàn)，該機(jī)器人在 1min內(nèi)沿直線勻速清掃的距離為 18m，若它在運(yùn)動(dòng)中所受阻力為 105N，問(wèn)： （ 1）此機(jī)器人清掃地面時(shí)運(yùn)動(dòng)的速度為多大？ （ 2）此過(guò)程中機(jī)器人的水平推力所做的功及功率分別為多大？