高频考点专题08电路的动态分析、功率的计算及公式的应用--山东省16市2023年中考物理真题按题型难易度知识点分类汇编
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TOC \o "1-3" \h \z \u HYPERLINK \l "_Toc160970220" 一．选择题（共8小题） 1
HYPERLINK \l "_Toc160970221" 二．多选题（共4小题） 4
HYPERLINK \l "_Toc160970222" 三．填空题（共4小题） 6
HYPERLINK \l "_Toc160970223" 四．计算题（共5小题） 7
HYPERLINK \l "_Toc160970224" 一．选择题（共8小题） 11
HYPERLINK \l "_Toc160970225" 二．多选题（共4小题） 17
HYPERLINK \l "_Toc160970226" 三．填空题（共4小题） 21
HYPERLINK \l "_Toc160970227" 四．计算题（共5小题） 24
一．选择题（共8小题）
1．（2023 德州）如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器滑片P由图示位置向右滑动时，下列说法正确的是（ ）
A．小灯泡L与滑动变阻器R串联
B．电压表V示数变大
C．电流表A1和A2示数都变小
D．小灯泡L亮度变暗
2．（2023 聊城）如图所示，是列车上烟雾报警器的简化原理图。内装有一个激光发生器及带有一光敏电阻R的电路，其中电源电压恒定，R0为定值电阻。有烟雾产生时，激光被烟雾遮挡而使光敏电阻的阻值发生变化，从而改变电路中的电流。当电路中的电流增大至某一数值时报警器开始报警。下列说法中正确的是（ ）
A．光敏电阻R的阻值随光照强度的减弱而增大
B．烟雾越浓，电流表示数越小
C．烟雾越浓，电压表示数越小
D．若要提高警报灵敏度，可以适当增大R0的阻值
3．（2023 东营）小区内路灯能根据光线亮暗情况实现自动控制，其电路原理如图所示，R1是定值电阻，R2是光敏电阻，其阻值大小随光照强度的增大而减小。当开关S1闭合，光线变暗时，下列判断正确的是（ ）
A．电流表示数减小，电磁铁的磁性减弱，开关S2闭合
B．电流表示数减小，电磁铁的磁性增强，开关S2断开
C．电流表示数增大，电磁铁的磁性增强，开关S2闭合
D．电流表示数增大，电磁铁的磁性减弱，开关S2断开
4．（2023 日照）如图所示的电路中，L1、L2是两只规格相同的小灯泡，R是滑动变阻器。开始时，滑动变阻器的滑片P位于中点位置。当S闭合后，两只小灯泡都发光。将滑片P向左移动时，下列关于小灯泡L1、L2亮度的变化情况，判断正确的是（ ）
A．L1变暗 B．L2变暗
C．L1、L2均变暗 D．L1、L2均变亮
5．（2023 滨州）如图所示，电源电压恒定不变，闭合开关后，当滑动变阻器滑片P向左端滑动时，下列说法正确的是（ ）
A．电流表A示数变大，电压表V示数变小
B．电流表A示数变小，电压表V示数变大
C．电流表A示数变大，电压表V示数不变
D．电流表A示数变小，电压表V示数不变
6．（2023 烟台）如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S，当滑动变阻器滑片P向右滑动过程中，下列说法正确的是（ ）
A．电流表A的示数不变
B．电流表A1的示数变小
C．电压表V的示数变大
D．电压表V的示数与电流表A的示数的比值变小
7．（2023 枣庄）如图所示，R1是定值电阻，R2是滑动变阻器，电源电压保持不变，当滑动变阻器R2的滑片P向b端滑动时，下列说法正确的是（ ）
A．电压表V的示数变小，电流表A1的示数变小
B．电压表V的示数变大，电流表A2的示数不变
C．电压表V的示数不变，电流表A1的示数变大
D．电压表V的示数与电流表A2的示数之比不变
8．（2023 德州）如图所示，A、B两个长方体物块叠放在水平桌面上，用F＝10N的水平向左的力作用在A物块上，使A、B一起向左做匀速直线运动，经过4s，两个物块一起移动了40cm的距离。下列说法中（ ）
①物块B受到的重力和地面对物块B的支持力是一对平衡力
②物块A对B的摩擦力大小是10N，方向水平向左
③地面对B的摩擦力大小是10N，方向水平向左
④物块A对B的摩擦力的功率为1W
A．只有②④正确 B．只有③④正确
C．只有②③正确 D．只有①④正确
二．多选题（共4小题）
（多选）9．（2023 青岛）如图所示电路，电源电压不变，闭合S1和S2，灯泡L1和L2均能正常发光，电流表和电压表均有示数。下列分析正确的是（ ）
A．只闭合S1，电压表可以测量出电源两端的电压
B．只闭合S1，电流表可以测量出通过L2的电流
C．先闭合S1，再闭合S2，L1的亮度不变
D．先闭合S1，再闭合S2，电流表和电压表的示数均不变
（多选）10．（2023 威海）如图所示，电源电压为4.5V，R1阻值为6Ω，滑动变阻器R2规格为“20Ω 1A”，电压表量程为“0～3V”，电流表量程为“0～0.6A”，在保证电路安全的前提下，闭合开关，调节滑动变阻器，下列说法正确的是（ ）
A．滑片向右滑动时，电压表示数变大
B．滑片向左滑动时，电流表示数变大
C．R2连入电路的最小阻值是1.5Ω
D．电路最大总功率为2.25W
（多选）11．（2023 潍坊）某同学连接了如图所示电路，电源电压恒为18V，电压表量程为“0～15V”，电流表量程为“0～0.6A”，滑动变阻器规格为“100Ω 1A”，小灯泡标有“6V 3W”字样。不考虑灯丝电阻的变化，在确保电路安全的情况下，下列说法正确的是（ ）
A．电路允许通过的最大电流是0.5A
B．电压表示数的变化范围是3～6V
C．小灯泡消耗电功率的最小值是0.75W
D．滑动变阻器允许接入电路的阻值范围是24～100Ω
（多选）12．（2023 潍坊）如图甲所示，工人用推力F将重为1000N的箱子沿斜面推至水平车厢中，斜面长3m、高1.5m，F始终与箱子运动方向相同。箱子运动路程随时间变化关系如图乙所示，推力F随时间变化关系如图丙所示。下列分析正确的是（ ）
A．0～10s内，箱子做加速运动
B．0～10s内，箱子所受摩擦力为100N
C．10～20s内，推力F的功率为160W
D．10～20s内，箱子所受摩擦力为200N
三．填空题（共4小题）
13．（2023 菏泽）在如图所示的电路中，电源的电压保持不变。先闭合开关S1后，再闭合开关S2，电流表的示数 ，灯泡L1的电功率 。（选填“变大”、“变小”或“不变”）
14．（2023 聊城）如图所示，是为了搬运建筑材料而使用的简单机械。此滑轮组在1min内将一批建材匀速提升了12m，此过程中滑轮组的机械效率是75%，钢丝绳拉力F所做的功是7.2×104J。则这批建材所受的重力是 N，拉力F的功率是 W。
15．（2023 济宁）两个滑轮按如图所示的方式组合，用5N的拉力F拉动绳端，使物体在5s内水平向左匀速滑动1m，物体与地面间的摩擦力为9N，则拉力F的功率为 W，滑轮组的机械效率为 。
16．（2023 滨州）如图所示，重为20N，棱长为10cm的正方体物块放在水平桌面上，在10N的水平拉力F作用下，5s内沿水平方向匀速移动了50cm，则物块对水平桌面的压强为 Pa，水平拉力F做功的功率为 W。
四．计算题（共5小题）
17．（2023 淄博）淄博城区东部快速路建设正在进行，施工现场一台起重机将质量为1800kg的重物以0.1m/s的速度竖直匀速提升一定高度，用时60s，所做的额外功是7.2×104J。（g取10N/kg）
求：（1）起重机做功的功率；
（2）起重机的机械效率。
18．（2023 威海）五一假期，小明和爸爸自驾到海边游玩，小轿车不慎陷入水平沙滩无法行驶，请来救援车帮忙，如图甲所示，救援车固定不动，利用绞盘、绳子、轻质滑轮将车拉出沙滩。若小轿车的质量为1.2t，轮胎底部与沙滩接触的总面积为0.2m2，整个拉动过程中小轿车移动的速度随时间变化的图象如图乙所示，其中小轿车被匀速拉动时绞盘的拉力F恒为2×103N。（g＝10N/kg）求：
（1）小轿车静止时对沙滩的压强是多少？
（2）小轿车被匀速拉动通过的路程是多少？在此过程中滑轮的机械效率为90%，则小轿车受到的拉力做功的功率是多少？（滑轮轮轴处摩擦不可忽略）
19．（2023 东营）2023年5月，世界智能大会在天津的成功举办，将进一步推动我国人工智能技术的研发和应用。图甲为某款智能机器人，质量为30kg，底部轮与地面接触总面积为150cm2，它在某次引领接待工作中沿直线行走的速度随时间变化的图象如图乙所示。（g取10N/kg）
（1）求智能机器人静止在水平地面上时，对地面产生的压强。
（2）求智能机器人在0～6s内行走的距离和0～10s内的平均速度。
（3）在0～6s内，智能机器人受到的水平阻力为重力的0.05倍，求此段时间内智能机器人牵引力做功的功率。
20．（2023 潍坊）图示为某公司研发的一款太阳能辅助电动车，车身上部铺满了太阳能电池薄膜，可实现太阳能和充电桩两种充电模式。使用前对该车进行测试，在其匀速直线行驶阶段，有关测试数据如下表所示。已知该车行驶过程所受阻力包括摩擦力和空气阻力，摩擦力为整车重力的0.03倍，空气阻力与行进速度的关系为f＝kv2，k＝0.02N s2/m2。若定义该车的推进效率为该车的牵引力所做的功与其消耗电能之比，用字母η表示，g取10N/kg，求该车本次测试过程中：
整车质量：940kg行驶路程：54km行驶时间：0.5h消耗电能：5kW h
（1）行驶的速度；
（2）牵引力做功的功率；
（3）推进效率η。
21．（2023 烟台）在宜居宜业和美乡村建设中，某施工队正在进行农村基础设施改建，建筑工人利用小型的升降机来搬运水泥。如图甲所示，某次搬运过程中，工人在30s的时间内，将8袋水泥匀速提起6m，电动机牵引绳子的拉力F为2400N，每袋水泥质量为50kg。g取10N/kg，求：
（1）拉力F做功的功率；
（2）整个装置的机械效率（小数点后保留1位小数）；
（3）为了一次能提升更多的水泥，物理实践小组利用学过的知识对升降机的滑轮组进行重新设计，如图乙所示。假设升降机足够稳定，电动机输出功率足够大，电动机牵引绳子的拉力仍为2400N，吊篮及动滑轮的总重力为200N，不计绳重和摩擦，则这种设计的装置一次能提起多少袋水泥？
高频考点专题08电路的动态分析、功率的计算及公式的应用--山东省16市2023年中考物理真题按题型难易度知识点分类汇编
参考答案与试题解析
一．选择题（共8小题）
1．（2023 德州）如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器滑片P由图示位置向右滑动时，下列说法正确的是（ ）
A．小灯泡L与滑动变阻器R串联
B．电压表V示数变大
C．电流表A1和A2示数都变小
D．小灯泡L亮度变暗
【答案】C
【解答】解：A、由图示电路图可知，灯泡L和滑动变阻器并联，电压表测电源电压，电流表A1测通过R的电流，电流表A2测干路电流；故A错误；
B、电压表始终测量电源电压，电源电压保持不变，故电压表示数不变，故B错误；
CD、滑片向右移动过程，滑动变阻器接入电路阻值变大，电源电压不变，通过滑动变阻器的电流变小，电流表A1示数变小，根据并联不相互影响，通过灯泡L的电流不变，小灯泡L亮度不变，电流表A2示数变小，故C正确，D错误。
故选：C。
2．（2023 聊城）如图所示，是列车上烟雾报警器的简化原理图。内装有一个激光发生器及带有一光敏电阻R的电路，其中电源电压恒定，R0为定值电阻。有烟雾产生时，激光被烟雾遮挡而使光敏电阻的阻值发生变化，从而改变电路中的电流。当电路中的电流增大至某一数值时报警器开始报警。下列说法中正确的是（ ）
A．光敏电阻R的阻值随光照强度的减弱而增大
B．烟雾越浓，电流表示数越小
C．烟雾越浓，电压表示数越小
D．若要提高警报灵敏度，可以适当增大R0的阻值
【答案】C
【解答】解：如图所示定值电阻R0光敏电阻R串联，电流表测电路中的电流，电压表测光敏电阻两端的电压；
A、当有烟雾时报警，已知电路中的电流增大至某一数值时报警器开始报警，故有烟雾时，光照减弱，电路中电流增大，当电路电阻减小时，电流增大，光敏电阻R的阻值随光照强度的减弱而减小，故A错误；
B、已知光敏电阻R的阻值随光照强度的减弱而减小，故烟雾越浓，光照强度越弱，电阻越小，电路中的电流越大，故B错误；
C、已知光敏电阻R的阻值随光照强度的减弱而减小，故烟雾越浓，光照强度越弱，电阻越小，电路中的电流越大，根据欧姆定律I＝，定值电阻R0两端的电压增大，串联电路电源电压等于各部分电压之和，故光敏电阻两端的电压减小，即电压表示数减小，故C正确；
D、要提高警报灵敏度，需减小电路中的电阻以增大电流，使报警器更快报警，增大R0的阻值会增大电路电阻减小电流，不能提高警报灵敏度，故D错误。
故选：C。
3．（2023 东营）小区内路灯能根据光线亮暗情况实现自动控制，其电路原理如图所示，R1是定值电阻，R2是光敏电阻，其阻值大小随光照强度的增大而减小。当开关S1闭合，光线变暗时，下列判断正确的是（ ）
A．电流表示数减小，电磁铁的磁性减弱，开关S2闭合
B．电流表示数减小，电磁铁的磁性增强，开关S2断开
C．电流表示数增大，电磁铁的磁性增强，开关S2闭合
D．电流表示数增大，电磁铁的磁性减弱，开关S2断开
【答案】A
【解答】解：当开关S1闭合，光线变暗时，光敏电阻的电阻变大，控制电路中的总电阻变大，电路中的电流变小，电流表的示数变小，电磁铁的磁性减弱，对衔铁的吸引力减小，在右边弹簧的拉力作用下，动触点向下运动，开关S2闭合，故A正确，BCD错误。
故选：A。
4．（2023 日照）如图所示的电路中，L1、L2是两只规格相同的小灯泡，R是滑动变阻器。开始时，滑动变阻器的滑片P位于中点位置。当S闭合后，两只小灯泡都发光。将滑片P向左移动时，下列关于小灯泡L1、L2亮度的变化情况，判断正确的是（ ）
A．L1变暗 B．L2变暗
C．L1、L2均变暗 D．L1、L2均变亮
【答案】B
【解答】解：由电路图可知：滑动变阻器与灯泡L2并联后，再与灯泡L1串联；将滑片P向左移动时，滑动变阻器接入电路的电阻变小，和灯泡L2并联后的总电阻也减小，整个电路的总电阻减小，根据欧姆定律，电路中的电流变大，所以根据P＝I2R可知：灯泡L1的实际功率变大，灯泡L1变亮；
根据欧姆定律，灯泡L1两端的电压也增大，根据串联电路的电压规律，加在并联电路部分的电压减小，根据可知：灯泡L2实际功率变小，灯泡L2变暗。
综上分析可知，B正确，ACD错误。
故选：B。
5．（2023 滨州）如图所示，电源电压恒定不变，闭合开关后，当滑动变阻器滑片P向左端滑动时，下列说法正确的是（ ）
A．电流表A示数变大，电压表V示数变小
B．电流表A示数变小，电压表V示数变大
C．电流表A示数变大，电压表V示数不变
D．电流表A示数变小，电压表V示数不变
【答案】A
【解答】解：根据电路图可知，闭合开关后，R和R'串联接入电路中，电流表测量电路中的电流，电压表测量R'两端的电压；当滑动变阻器滑片P向左端滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻变小，总电阻变小，根据欧姆定律可知，电路中的电流变大，电流表示数变大；根据串联电路的分压规律可知，滑动变阻器分担的电压变小，电压表示数变小，故A正确。
故选：A。
6．（2023 烟台）如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S，当滑动变阻器滑片P向右滑动过程中，下列说法正确的是（ ）
A．电流表A的示数不变
B．电流表A1的示数变小
C．电压表V的示数变大
D．电压表V的示数与电流表A的示数的比值变小
【答案】D
【解答】解：由图示电路图可知，两电阻并联，电压表测电源电压，电流表A1测通过R2的电流，电流表A测干路电流；
由于电压表测量电源电压，所以滑片移动时电压表的示数不变，故C错误；
闭合开关S，当滑动变阻器滑片P向右滑动过程中，滑动变阻器接入电路阻值变小，电源电压不变，由I＝知通过滑动变阻器的电流变大，电流表A1的示数变大，故B错误；
由于并联电路各个支路互不影响，所以通过定值电阻的电流不变，根据并联电路干路电流等于各支路电流的和，干路电流变大，所以电流表A示数变大，故A错误；
由于电压表的示数不变，电流表A的示数变大，所以电压表V的示数与电流表A的示数的比值变小，故D正确。
故选：D。
7．（2023 枣庄）如图所示，R1是定值电阻，R2是滑动变阻器，电源电压保持不变，当滑动变阻器R2的滑片P向b端滑动时，下列说法正确的是（ ）
A．电压表V的示数变小，电流表A1的示数变小
B．电压表V的示数变大，电流表A2的示数不变
C．电压表V的示数不变，电流表A1的示数变大
D．电压表V的示数与电流表A2的示数之比不变
【答案】D
【解答】解：
由电路图可知，R1与R2并联，电压表测电源的电压，电流表A1测干路电流，电流表A2测R1支路的电流；
ABC、因电源电压保持不变，所以滑片移动时，电压表V的示数不变；
因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以，滑片移动时，通过R1的电流不变，即电流表A2的示数不变；
当滑动变阻器R2的滑片P向b滑动时，变阻器接入电路中的电阻变大，由I＝可知，通过R2的电流变小，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，干路电流变小，即电流表A1的示数变小；故ABC错误；
D、电压表示数不变，电流表A2的示数不变，则电压表V的示数与电流表A2的示数之比不变，故D正确。
故选：D。
8．（2023 德州）如图所示，A、B两个长方体物块叠放在水平桌面上，用F＝10N的水平向左的力作用在A物块上，使A、B一起向左做匀速直线运动，经过4s，两个物块一起移动了40cm的距离。下列说法中（ ）
①物块B受到的重力和地面对物块B的支持力是一对平衡力
②物块A对B的摩擦力大小是10N，方向水平向左
③地面对B的摩擦力大小是10N，方向水平向左
④物块A对B的摩擦力的功率为1W
A．只有②④正确 B．只有③④正确
C．只有②③正确 D．只有①④正确
【答案】A
【解答】解：①地面对B的支持力等于A和B的重力之和，故物块B受到的重力和地面对B的支持力大小不等，不是一对平衡力，故①错误。
②以B为研究对象，B做匀速直线运动，处于平衡状态，受到平衡力的作用，而B受到地面对它的摩擦力作用，方向水平向右，所以物块A对B的摩擦力方向向左，大小是10N，故②正确。
③A、B一起向左做匀速直线运动，则地面对B的摩擦力方向水平向右，根据二力平衡可得大小是10N．故③错误。
④物块A对B的摩擦力做的功：W＝fs＝Fs＝10N×0.4m＝4J，
功率为P＝＝＝1W，故④正确。
故选：A。
二．多选题（共4小题）
（多选）9．（2023 青岛）如图所示电路，电源电压不变，闭合S1和S2，灯泡L1和L2均能正常发光，电流表和电压表均有示数。下列分析正确的是（ ）
A．只闭合S1，电压表可以测量出电源两端的电压
B．只闭合S1，电流表可以测量出通过L2的电流
C．先闭合S1，再闭合S2，L1的亮度不变
D．先闭合S1，再闭合S2，电流表和电压表的示数均不变
【答案】ACD
【解答】解：AB、只闭合S1，电路为只有L1的简单电路，电流表测电路中的电流，电压表测L1两端的电压，即电源电压，故A正确，B错误；
CD、先闭合S1，电路为只有L1的简单电路，电流表测电路中的电流，电压表测电源电压；再闭合S2，两灯泡并联，电流表测通过L1的电流，电压表测电源电压，根据并联电路电压特点可知，L1两端电压不变，因此通过L1的电流大小不变，即电流表示数不变，所以L1的亮度不变，电流表和电压表的示数均不变，故CD正确。
故选：ACD。
（多选）10．（2023 威海）如图所示，电源电压为4.5V，R1阻值为6Ω，滑动变阻器R2规格为“20Ω 1A”，电压表量程为“0～3V”，电流表量程为“0～0.6A”，在保证电路安全的前提下，闭合开关，调节滑动变阻器，下列说法正确的是（ ）
A．滑片向右滑动时，电压表示数变大
B．滑片向左滑动时，电流表示数变大
C．R2连入电路的最小阻值是1.5Ω
D．电路最大总功率为2.25W
【答案】BD
【解答】解：由图可知，该电路为R1和R2的串联电路，电流表测电路中的电流，电压表测R1两端的电压；
A、当变阻器滑片向右滑动时，接入电路中的电阻变大，电路的总电阻变大，根据欧姆定律可知电路中电流的变小，由U＝IR知定值电阻两端的电压变小，电压表的示数变小，故A错误；
B、当变阻器滑片向左滑动时，接入电路中的电阻变小，电路的总电阻变小，根据欧姆定律可知电路中的电流变大，电流表示数变大，故B正确；
C、电压表量程为“0～3V”，当电压表的示数为3V时通过定值电阻的电流最大，最大电流为：I大＝＝＝0.5A，由于滑动变阻器R2规格为“20Ω 1A”，电流表量程为“0～0.6A”，所以电路中的最大电流为0.5A，
电路的总电阻为：R总＝＝＝9Ω，
R2连入电路的最小阻值是：
R2小＝R总﹣R1＝9Ω﹣6Ω＝3Ω，故C错误；
D、电路最大总功率为：P＝UI大＝4.5V×0.5A＝2.25W，故D正确。
故选：BD。
（多选）11．（2023 潍坊）某同学连接了如图所示电路，电源电压恒为18V，电压表量程为“0～15V”，电流表量程为“0～0.6A”，滑动变阻器规格为“100Ω 1A”，小灯泡标有“6V 3W”字样。不考虑灯丝电阻的变化，在确保电路安全的情况下，下列说法正确的是（ ）
A．电路允许通过的最大电流是0.5A
B．电压表示数的变化范围是3～6V
C．小灯泡消耗电功率的最小值是0.75W
D．滑动变阻器允许接入电路的阻值范围是24～100Ω
【答案】AC
【解答】解：由图可知，灯泡L与滑动变阻器串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压，电流表测量电路中的电流；
A、由P＝UI可知，小灯泡的额定电流：IL＝＝＝0.5A，
根据小灯泡的额定电流、电流表的量程以及滑动变阻器的规格可知，电路允许通过的最大电流I大＝IL＝0.5A，故A正确；
B、小灯泡两端的最大电压为6V，根据串联电路的电压特点可知，滑动变阻器两端的最小电压：UR小＝U﹣UL＝18V﹣6V＝12V，
由于电压表量程为“0～15V”，所以电压表的示数最大为15V，
则电压表示数的变化范围是12V～15V，故B错误；
C、由于滑动变阻器两端的最大电压为15V，根据串联电路的电压特点可知，小灯泡两端的最小电压：UL小＝U﹣UR大＝18V﹣15V＝3V，
由P＝可知，小灯泡的电阻：RL＝＝＝12Ω，
此时电路中的最小电流：I小＝IL小＝＝＝0.25A，
小灯泡消耗的最小电功率：PL小＝UL小IL小＝3V×0.25A＝0.75W，故C正确；
D、滑动变阻器接入电路中的最大阻值：R大＝＝＝60Ω，
滑动变阻器接入电路的最小电阻：R小＝＝＝24Ω，
所以滑动变阻器允许接入电路的阻值范围为24～60Ω，故D错误。
故选：AC。
（多选）12．（2023 潍坊）如图甲所示，工人用推力F将重为1000N的箱子沿斜面推至水平车厢中，斜面长3m、高1.5m，F始终与箱子运动方向相同。箱子运动路程随时间变化关系如图乙所示，推力F随时间变化关系如图丙所示。下列分析正确的是（ ）
A．0～10s内，箱子做加速运动
B．0～10s内，箱子所受摩擦力为100N
C．10～20s内，推力F的功率为160W
D．10～20s内，箱子所受摩擦力为200N
【答案】BD
【解答】解：A、由图乙可知，箱子在0～10s内路程和时间成正比，箱子做匀速运动，故A错误；
B、0～10s内，由图丙可知此时推力为600N，总功为：W总＝Fs＝600N×3m＝1800J，有用功为：W有用＝Gh＝1000N×1.5m＝1500J，额外功为：W额＝W总﹣W有＝1800J﹣1500J＝300J，箱子所受摩擦力为：f＝＝＝100N，故B正确；
C、由图乙可知，箱子在10～20s内路程和时间成正比，箱子做匀速运动，速度为v＝＝＝0.5m/s，由图丙知10～20s内，推力F的大小为200N，推力的功率为：P＝＝＝Fv＝200N×0.5m/s＝100W，故C错误；
D、10～20s内，箱子做匀速运动，此时推力等于摩擦力，由图丙可知此时推力为200N，所以摩擦力等于200N，故D正确。
故选：BD。
三．填空题（共4小题）
13．（2023 菏泽）在如图所示的电路中，电源的电压保持不变。先闭合开关S1后，再闭合开关S2，电流表的示数 变大 ，灯泡L1的电功率 不变 。（选填“变大”、“变小”或“不变”）
【答案】变大；不变。
【解答】解：
由电路图可知，开关S1闭合、S2断开时，电路为L1的简单电路，电流表A测通过L1的电流，电压表测量电源电压；
开关S1、S2闭合时，两灯泡并联，电流表A测干路电流；
因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以，再闭合开关S2后，通过L1的电流不变，由P＝UI知小灯泡L1的电功率不变；
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，干路电流变大，即电流表A的示数变大。
故答案为：变大；不变。
14．（2023 聊城）如图所示，是为了搬运建筑材料而使用的简单机械。此滑轮组在1min内将一批建材匀速提升了12m，此过程中滑轮组的机械效率是75%，钢丝绳拉力F所做的功是7.2×104J。则这批建材所受的重力是 4500 N，拉力F的功率是 1200 W。
【答案】4500；1200。
【解答】解：（1）拉力F做的总功W总＝7.2×104J，滑轮组的机械效率是75%，
由η＝可得拉力做的有用功：
W有用＝η×W总＝75%×7.2×104J＝5.4×104J，
由W有＝Gh可得这批建材所受的重力：
G＝＝＝4500N；
（2）做功时间t＝1min＝60s，
拉力F的功率：
P＝＝＝1200W。
故答案为：4500；1200。
15．（2023 济宁）两个滑轮按如图所示的方式组合，用5N的拉力F拉动绳端，使物体在5s内水平向左匀速滑动1m，物体与地面间的摩擦力为9N，则拉力F的功率为 2 W，滑轮组的机械效率为 90% 。
【答案】2；90%。
【解答】解：
（1）由图知，通过动滑轮绳子的段数n＝2，拉力端移动距离s＝2s物＝2×1m＝2m，
拉力做的总功W总＝Fs＝5N×2m＝10J，
拉力的功率为：
P＝＝＝2W；
（2）克服物体与地面间摩擦做的有用功W有＝fs物＝9N×1m＝9J；
滑轮组的机械效率η＝×100%＝×100%＝90%。
故答案为：2；90%。
16．（2023 滨州）如图所示，重为20N，棱长为10cm的正方体物块放在水平桌面上，在10N的水平拉力F作用下，5s内沿水平方向匀速移动了50cm，则物块对水平桌面的压强为 2000 Pa，水平拉力F做功的功率为 1 W。
【答案】2000；1。
【解答】解：（1）正方体对水平桌面的压力：F＝G＝20N，
正方体的底面积：S＝L2＝（10cm）2＝100cm2＝0.01m2，
则物块对水平桌面的压强：p＝＝＝2000Pa；
（2）正方体物块沿水平方向匀速运动的速度：v＝＝＝0.1m/s，
水平拉力F做功的功率：P＝＝＝F′v＝10N×0.1m/s＝1W。
故答案为：2000；1。
四．计算题（共5小题）
17．（2023 淄博）淄博城区东部快速路建设正在进行，施工现场一台起重机将质量为1800kg的重物以0.1m/s的速度竖直匀速提升一定高度，用时60s，所做的额外功是7.2×104J。（g取10N/kg）
求：（1）起重机做功的功率；
（2）起重机的机械效率。
【答案】（1）起重机做功的功率为3000W。
（2）起重机的机械效率为60%。
【解答】解：（1）重物被提升的距离h＝vt＝0.1m/s×60s＝6m，
起重机做的有用功W有＝Gh＝mgh＝1800kg×10N/kg×6m＝1.08×105J，
起重机所做的额外功W额外＝7.2×104J，
起重机所做的总功W＝W有+W额外＝1.08×105J+7.2×104J＝1.8×105J，
起重机做功的功率P＝＝＝3000W。
（2）起重机的机械效率η＝×100%＝＝60%。
答：（1）起重机做功的功率为3000W。
（2）起重机的机械效率为60%。
18．（2023 威海）五一假期，小明和爸爸自驾到海边游玩，小轿车不慎陷入水平沙滩无法行驶，请来救援车帮忙，如图甲所示，救援车固定不动，利用绞盘、绳子、轻质滑轮将车拉出沙滩。若小轿车的质量为1.2t，轮胎底部与沙滩接触的总面积为0.2m2，整个拉动过程中小轿车移动的速度随时间变化的图象如图乙所示，其中小轿车被匀速拉动时绞盘的拉力F恒为2×103N。（g＝10N/kg）求：
（1）小轿车静止时对沙滩的压强是多少？
（2）小轿车被匀速拉动通过的路程是多少？在此过程中滑轮的机械效率为90%，则小轿车受到的拉力做功的功率是多少？（滑轮轮轴处摩擦不可忽略）
【答案】（1）小轿车静止时对沙滩的压强是6×104Pa；
（2）小轿车被匀速拉动通过的路程是5m；在此过程中滑轮的机械效率为90%，则小轿车受到的拉力做功的功率是1800W。
【解答】解：（1）小轿车的质量为1.2t，因小轿车在水平沙滩上，小轿车对地面的压力大小等于小轿车的重力，
则F压＝G＝mg＝1.2×103kg×10N/kg＝1.2×104N，
故小轿车静止时对沙滩的压强为：
p＝＝＝6×104Pa；
（2）由图甲可知，n＝2，
由图乙可知，小轿车被匀速拉动的速度为0.5m/s，拉动的时间为10s，则小轿车被匀速拉动通过的路程为：
s车＝vt＝0.5m/s×10s＝5m；
滑轮组自由端通过的距离为：
s绳＝ns车＝2×5m＝10m，
滑轮组做的总功为：
W总＝Fs绳＝2×103N×10m＝2×104J，
根据η＝可知，滑轮组做的有用功为：
W有＝W总η＝2×104J×90%＝1.8×104J，
则小轿车受到的拉力做功的功率为：
P＝＝＝1800W。
答：（1）小轿车静止时对沙滩的压强是6×104Pa；
（2）小轿车被匀速拉动通过的路程是5m；在此过程中滑轮的机械效率为90%，则小轿车受到的拉力做功的功率是1800W。
19．（2023 东营）2023年5月，世界智能大会在天津的成功举办，将进一步推动我国人工智能技术的研发和应用。图甲为某款智能机器人，质量为30kg，底部轮与地面接触总面积为150cm2，它在某次引领接待工作中沿直线行走的速度随时间变化的图象如图乙所示。（g取10N/kg）
（1）求智能机器人静止在水平地面上时，对地面产生的压强。
（2）求智能机器人在0～6s内行走的距离和0～10s内的平均速度。
（3）在0～6s内，智能机器人受到的水平阻力为重力的0.05倍，求此段时间内智能机器人牵引力做功的功率。
【答案】（1）智能机器人静止在水平地面上时，对地面产生的压强是2×104Pa；
（2）智能机器人在0～6s内行走的距离是7.2m，0～10s内的平均速度是1.12m/s；
（3）在0～6s内，智能机器人受到的水平阻力为重力的0.05倍，此段时间内智能机器人牵引力做功的功率是18W。
【解答】解：（1）机器人的重力：G＝mg＝30kg×10N/kg＝300N，
机器人对地面的压力：F压＝G＝300N，
对地面产生的压强：p＝＝2×104Pa；
（2）由图乙可知，0～6s匀速运动，速度为1.2m/s，
智能机器人在0～6s内行走的距离：s1＝v1t1＝1.2m/s×6s＝7.2m，
由图乙可知，6～10s匀速运动，速度为1.0m/s，
智能机器人在6～10s内行走的距离：s2＝v2t2＝1.0m/s×4s＝4m，
0～10s内的平均速度：v＝＝1.12m/s；
（3）在0～6s内，智能机器人受到的水平阻力：f＝0.05G＝0.05×300N＝15N，
机器人匀速运动，牵引力和阻力是平衡力，牵引力：F＝f＝15N，
此段时间内智能机器人牵引力做功的功率：P＝＝Fv1＝15N×1.2m/s＝18W。
答：（1）智能机器人静止在水平地面上时，对地面产生的压强是2×104Pa；
（2）智能机器人在0～6s内行走的距离是7.2m，0～10s内的平均速度是1.12m/s；
（3）在0～6s内，智能机器人受到的水平阻力为重力的0.05倍，此段时间内智能机器人牵引力做功的功率是18W。
20．（2023 潍坊）图示为某公司研发的一款太阳能辅助电动车，车身上部铺满了太阳能电池薄膜，可实现太阳能和充电桩两种充电模式。使用前对该车进行测试，在其匀速直线行驶阶段，有关测试数据如下表所示。已知该车行驶过程所受阻力包括摩擦力和空气阻力，摩擦力为整车重力的0.03倍，空气阻力与行进速度的关系为f＝kv2，k＝0.02N s2/m2。若定义该车的推进效率为该车的牵引力所做的功与其消耗电能之比，用字母η表示，g取10N/kg，求该车本次测试过程中：
整车质量：940kg行驶路程：54km行驶时间：0.5h消耗电能：5kW h
（1）行驶的速度；
（2）牵引力做功的功率；
（3）推进效率η。
【答案】（1）行驶的速度为30m/s；
（2）牵引力做功的功率为9000W；
（3）推进效率η为90%。
【解答】解：（1）行驶的速度为：
v＝＝＝108km/h＝30m/s；
（2）摩擦力为：
f摩擦＝0.03G＝0.03mg＝0.03×940kg×10N/kg＝282N，
空气阻力为：
f空气＝kv2＝0.02N s2/m2×（30m/s）2＝18N，
由于匀速运动时牵引力等于所受阻力，
所以牵引力为：F＝f总＝f摩擦+f空气＝282N+18N＝300N，
牵引力做功的功率为：
P＝＝＝Fv＝300N×30m/s＝9000W；
（3）牵引力做的功为：
W＝Fs＝300N×54×103m＝1.62×107J，
消耗的电能为：
W电＝5kW h＝1.8×107J，
推进效率为：
η＝＝×100%＝90%。
答：（1）行驶的速度为30m/s；
（2）牵引力做功的功率为9000W；
（3）推进效率η为90%。
21．（2023 烟台）在宜居宜业和美乡村建设中，某施工队正在进行农村基础设施改建，建筑工人利用小型的升降机来搬运水泥。如图甲所示，某次搬运过程中，工人在30s的时间内，将8袋水泥匀速提起6m，电动机牵引绳子的拉力F为2400N，每袋水泥质量为50kg。g取10N/kg，求：
（1）拉力F做功的功率；
（2）整个装置的机械效率（小数点后保留1位小数）；
（3）为了一次能提升更多的水泥，物理实践小组利用学过的知识对升降机的滑轮组进行重新设计，如图乙所示。假设升降机足够稳定，电动机输出功率足够大，电动机牵引绳子的拉力仍为2400N，吊篮及动滑轮的总重力为200N，不计绳重和摩擦，则这种设计的装置一次能提起多少袋水泥？
【答案】（1）拉力F做功的功率是960W；
（2）整个装置的机械效率是83.3%；
（3）这种设计的装置一次能提起14袋水泥。
【解答】解：（1）图甲中滑轮组动滑轮绕绳子的段数是2段，绳子自由端移动的距离：s＝nh＝2×6m＝12m，
拉力F做功：W总＝Fs＝2400N×12m＝28800J，
拉力F做功的功率：P＝＝960W；
（2）水泥总重力：G＝mg＝8×50kg×10N/kg＝4000N，
滑轮组对水泥拉力做的功是有用功，有用功：W有＝Gh＝4000N×6m＝24000J，
整个装置的机械效率：η＝≈83.3%；
（3）由图乙可知滑轮组动滑轮绕绳子的段数是3段，不计绳重和摩擦，根据F＝（G总+G动+吊）得到水泥的总重力：G总＝3F﹣G动+吊＝3×2400N﹣200N＝7000N，这种设计的装置一次能提起水泥的袋数：n＝＝14。
答：（1）拉力F做功的功率是960W；
（2）整个装置的机械效率是83.3%；
（3）这种设计的装置一次能提起14袋水泥。
