三、解答与探究(本题共有7小题，共48分，解答26、27、28时应有必要的解题过程)

22.请按题目要求作答(6分)：

(1)如图甲所示，一根木棒用细线系着悬挂在天花板上，木棒一端吊着一个质量为m的重物.为了使木棒能在图中所示的位置静止，必须给它施加一个力的作用.请你画出施加的最小力的示意图.

(2)在图乙所示的两个虚线框内分别填入电源或开关的符号，并满足闭合任何一个开关都能使小灯泡L发光.

(3)如图丙所示，站在地面上的人想用尽可能小的力提升水桶.请在图中画出滑轮组绳子的绕法。.

甲 乙 丙

23.(8分) 下面是我们甲乙两个兴趣小组的实验

甲组：“探究物体动能大小与哪些因素有关”的实验装置.

(1) (2)

(1)该实验是通过 ▲ 研究方法，研究小车的动能大小和哪些因素有关的;采用 ▲

研究方法比较动能的大小.

(2)图(1)所示方案是为了探究动能大小与 ▲ (填“速度”或“高度”)关系的，根据你所学的知识可得出的结论是 ▲ .

(3)若想用图(2)所示方案探究动能大小与质量的关系，需要改进的地方是 ▲ .

乙组：如图所示，用装有细沙的容器、三脚小桌和质量不同的木块做“探究重力势能大小与哪些因素有关”的实验.

(1)实验中采用质量不同的木块，是为了探究物体重力势能大

小与物体 ▲ 的关系，操作时应该让木块从 ▲ (选

填“相同”或“不同”)的高度自由下落.

(2)若要探究物体重力势能大小与物体高度的关系，请简要说明具体做法 ▲ .

24.(8分)在探究“杠杆的平衡条件”实验中，所用的实验器材有：杠杆(杠杆上每小格长为2cm)、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个(每个钩码重lN).

(1)实验前，杠杆静止在如图甲所示的位置，此时杠杆处于 ▲ (选填“平衡”或“不平衡”)状态.

(2)实验时，使杠杆在 ▲ 位置平衡，主要是为了便于测量 ▲ 大小，因此他把杠杆右端的平衡螺母调到最右边，但是杠杆仍然不能水平平衡，接下来他应该 ▲ .

(3)杠杆在水平位置平衡后，小明在杠杆A点处挂上2个钩码，作为动力F1，B点处挂上1个钩码，作为阻力F2，杠杆恰好在水平位置平衡，如图乙所示，分别测量出两个力的力臂L1和L2，计算后发 现：F1 L1= F2 L2，便得出杠杆的平衡条件是：F1 L1= F2 L2.但小红认为小明这种实验处理方法是不完善的，理由是 ▲ .

(4)接着，小明提出新的探究问题：“若支点不在杠杆的中点时，杠杆的平衡条件是否仍然成立?”于是小明利用如图丙所示装置进行探究，在杠杆D点处挂上2个钩码，用弹簧测力计在C点处竖直向上拉，使杠杆在水平位置处于平衡状态，此时弹簧测力计的示数如图丙所示，则弹簧测力计的拉力是 ▲ N.以弹簧测力计的拉力为动力F1，钩码重力为阻力F2，多次调整力和力臂的大小进行测量，发现：F1 L1总是大于F2 L2，其原因主要是受 ▲ 的影响.

(5)小明又把弹簧测力计的作用点固定，只改变测力计与水平方向的角度θ，则能描述测力计示数F与θ关系的图象是 ▲

25.(6分)物理活动课上，同学们骑自行车经过一个斜坡，小明沿直线奔向坡顶，小红则沿着“S”形路线骑向坡顶，到达坡顶时两人颇有思考地一番对话，如图1所示.

(1)为了验证小明的说法，他们设计实验测量斜面的机械效率：

①如图2所示，选用的器材有长木板、木块1、木块2各一个，还需要的测量工具是 ▲ 和 ▲ .

②在实验过程中应沿斜面拉动木块1做 ▲ 运动.

③他们进行了甲、乙、丙三次操作：以上三次操作过程，能验证小明说法的两次操作是 ▲ (选填“甲、乙”或“甲、丙”或“乙 、丙”).

④如果小明的说法正确，你选择的两次操作中机械效 率的大小关系是 ▲ (甲、乙、丙的机械效率分别用η甲、η乙、η丙表示).

(2)小红的做法所依据的物理知识在实际中还有什么应用，请举出一例： ▲ .

26.(5分)如图所示，搬运工人用滑轮组在20s内将重为270N的重物匀速提升6m，所用拉力为 100N，则他所做的有用功是多少J?额外功是多少J?拉力的功率是多少W?滑轮组的机械效率是多少?如果增加物体的重力，则滑轮组的机械效率将 ▲ (填“增大”或“减小”或“不变”)

27.(7分)学校物理兴趣小组的同学在研究“沙子和水谁的吸热本领大”时，选用了两只完全相同的酒精灯分别给质量都是200g的沙子和水加热.他们绘制出沙子与水的温度随加热时间变化的图像如图所示.已知酒精的热值是3.0×107J/kg，水的比热容是4.2×103J/(kg•℃)，假设酒精灯燃烧放出的热量完全被水和沙子吸收，那么请问：

(1)图中 ▲ (“a”或“b”)是水吸热升温的图像;

(2)加热满2min时，水吸收了多少热量?

(3)给水加热持续了10min时间，需要完全燃烧多少克酒精?

(4)试求出沙子的比热容.

28.(8分)近几年政府推出了“汽车下乡” 、“小排气量购置税减半”、“以旧换新”等政策，极大的促进了汽车行业的发展，随 着人民生活水平的不断提高，汽车已经走进我们的家庭，小明的爸爸最近也购买了一辆轿车.小明利用所学的物理知识对汽车进行了一系列探索与研究活动：

(1)汽车发动机常用循环流动的水来帮助它散热，主要是利用了水的 ▲ 较大的特点.

(2)小明同学阅读了汽车发动机的说明书后，将内燃机的能量流向制成如图甲所示的图

表，请根据给出的信息，计算完全燃烧0.2kg的汽油能够获得多少J的能量，这些能量能产生多少J的有用功.(汽油的热值为4.6×107J/kg)(写出计算过程)

(3)若轿车以60kW的恒定功率启动做直线运动，运动过程中受到的阻力不变，运动的速度υ与时间t的关系如图乙所示.则在0～5s时间内，轿车发动机对外做功多少J?轿车在运动过程中受到的阻力是多少? (写出计算过程)

(4)汽车行驶时发动机产生的牵引力为F，则燃烧m质量的汽油，能使汽车前进的距离s为 ▲ (用前面给出物理量的符号表示距离，汽油的热值在本小题中用q表示)

(5)通过测量获得轿车以不同速度行驶时对应的制动距离(即从操纵制动刹车到车停下来的距离)，数据如表丙所示：根据表中数据所反映的规律可知，当轿车速度为120km/h时对应的制动距离是 ▲ m.