2021-2022学年安徽省亳州市蒙城县九年级(上)第一次测评物理试卷(附答案详解)

2021-2022学年安徽省亳州市蒙城县九年级（上）第一次
测评物理试卷
一、单选题（本大题共7小题，共14.0分）
1.关于热值和热机效率，下列说法正确的是()
A. 使燃料燃烧更充分，可提高热机效率
B. 热机使用的燃料的热值越大，热机效率就越高
C. 1kg汽油在气缸内燃烧放出的热量，就是汽油的热值
D. 把煤磨成煤粉或煤粒，加大送风量使其燃烧更充分，可以提高煤的热值
2.水的比热容较大的特点在日常生活中的应用非常广泛，下列现象及应用与此特点无
关的是()
A. 冬天的暖气设备用热水供暖
B. 汽车发动机冷却循环系统用水作工作物质
C. 春天的夜晚，农民往稻田里灌水以防秧苗冻坏
D. 炎热的夏天在教室地面上洒水，顿时感觉变凉爽
3.关于温度、热量、内能说法正确的是()
A. 在相同温度下，1kg的水含有热量比1kg冰含有热量多
B. 热量总是从内能多的物体传给内能少的物体
C. 物体吸收热量，温度不一定升高
D. 物体温度升高，一定是吸收了热量
4.将一个小球斜向上抛出去，不计空气阻力，下列说法正
确的是()
A. 小球对地球的吸引力小于地球对小球的吸引力
B. 上升过程，小球的动能转化为重力势能
C. 到达最高点的瞬间，小球动能为0
D. 下落过程，小球重力做功的功率不变
5.甲、乙两个物体的比热容之比为2：1.若使它们升高相同的温度，吸收的热量之比
为3：1，则甲、乙两个物体的质量之比为()
A. 1：2
B. 2：1
C. 3：2
D. 4：1
6.如图所示，用细绳将一重为6N的物体沿粗糙程度相同的斜面匀速拉到高处，斜面
长s=1.5m，高ℎ=0.5m，在此过程中，斜面的机械效率为75%。

下列说法正确的是()
A. 拉力F的大小为2N
B. 斜面对物体的摩擦力与拉力F是一对平衡力
C. 只将物体拉到斜面中点位置处，斜面的机械效率变为原来的一半
D. 若只把斜面的高度降低，则斜面的机械效率降低
7.如图甲、乙、丙、丁是单缸内燃机一个工作循环的四个冲程，该内燃机工作时飞轮
转速为2400r/min。

以下说法正确的是()
A. 该内燃机四个冲程正确的顺序是丙、甲、丁、乙
B. 该内燃机每秒做功20次
C. 汽油机在压缩冲程中对气体的压缩程度更高
D. 如图丁是做功冲程，机械能转化为内能
二、填空题（本大题共10小题，共20.0分）
8.小明打乒乓球时不小心将乒乓球踩瘪，但并没有破裂，他把乒乓球放入热水中，瘪
下去的部分很快恢复了原状，这是因为球内气体通过______ 方式增加内能使气压增大。

9.如图所示，小球从光滑轨道AC上的A点释放，经过M点时的机械能______(选填“大
于”、“等于”或“小于”)在A点的机械能。

(不考虑空气阻力)
10.在2021年4月24日中国航天日开幕启动仪式上，我国首辆火星车被命名为“祝融
号”，其质量为240kg。

假设火星车在火星上受到的重力是地球上的0.4倍，火星车竖直向火星下落100m，则在此过程中重力对火星车做的功为______J。

11.如图所示，B是一个被销钉锁住的活塞，气缸A密封有少量
空气，气缸内气压小于外界气压，C是一支温度计。

若活塞
与气缸壁之间没有摩擦，当把销钉K拔出后，观察到活塞
向左移动，此时温度计的示数______(选填“变大”、“变
小”或“不变”)。

12.一架由碳纤维材料制造的小型无人机，其质量只有2kg，该无人机在5s内可匀速竖
直上升10m，则该电动机的功率为______W。

13.如图所示，水平地面上的物体，受到方向不变的推力F的作用，其F−t和v−t的图
象分别如图乙所示。

3～6s内，物体所受的摩擦力为______N，推力F对物体做功的功率为______W。

14.如图用F=10N水平拉力F，使重力为100N的物体A，沿水平方向在3s内匀速直线
运动了1.5m，机械效率η为80%，则物体受到地面的摩擦力为______。

15.如图所示，质量不同的A、B两小球分别用细线悬挂在等高的悬点O1、O2处。

将两
球拉至与悬点同一高度，使细线水平伸直，由静止释放。

已知L A>L B，不计空气阻力，两球运动到最低点时测得A球动能小于B球动能。

则m A______m B。

(选填“大于”“小于”或“等于”)。

16.沙漠地区昼夜温差大，主要原因是砂石的比热容较小。

初温为20℃、质量为50kg的
砂石吸收3.6×106J的热量后，温度升高到______ ℃。

[砂石的比热容为
0.9×103J/(kg⋅℃)]
17.小明暑假去研学，中间经过了芜湖长江大桥。

他坐的小轿车速度是36km/ℎ，汽车
匀速直线通过芜湖长江大桥花了84s，受到阻力恒为220N，该汽油机的效率为21%。

则通过全程消耗了______ kg的汽油。

(已知汽油热值4.4×107J/kg)
三、实验探究题（本大题共3小题，共16.0分）
18.小明和小红在“测滑轮组机械效率”的实验中，一起组装好如图甲所示的实验装置，
他们分别记下了钩码和弹簧测力计的位置与示数。

小明竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使钩码升高，测出相关数据并计算记录填写在下表：
钩码重(N)弹簧测力计
示数(N)
钩码提升的高
度(m)
弹簧测力计提
升的高度(m)
有用
功(J)
总功
(J)
机械
效率
20.50.150.60.30.3100% (1)小明测得滑轮组的机械效率为100%，他意识到出现了错误，他错误的原因是______。

(2)小明实验中滑轮组的机械效率实际为______。

(3)小红想进一步探究“滑轮组的机械效率是否与滑轮组中细绳的绕法有关”，根
据探究目的，她先通过实验测算出如图乙所示的滑轮组的机械效率，请你在图丙中画出她下一步实验所需的组装图。

19.如图甲，熊二用两个完全相同的电加热器分别对初温均为20℃的a、b两种液体加热，
a液体质量小于b液体质量。

图乙为a、b两种液体的温度随加热时间变化的关系图象(不计热量散失)，根据图象回答下列问题：
(1)a液体t2时刻的内能______t1时刻的内能。

(2)当加热到t2时刻，a液体吸收的热量______b液体吸收的热量。

(3)a液体的比热容______b液体的比热容(以上均选填“>”、“=”或“<”)。

20.小明为研究动能大小与哪些因素有关，设计了如图实验，让小球静止从斜面上滚下
后与固定在右端的弹簧碰撞，斜面底端和水平面平滑相接，请结合实验回答下列问题：
(1)实验中通过______反映小球动能的大小；
(2)在实验的基础上进行推理，接触面越光滑小球被弹回得越高，如果接触面光滑
到没有摩擦，那么小球将______
A.沿着斜面匀速直线运动
B.不能上升到初始高度，最终静止在平面上
C.上升到初始高度后静止
D.能上升到初始高度，并在斜面和弹簧之间往复运动
四、计算题（本大题共3小题，共20.0分）
21.如图所示，当水平拉力F=50N时，恰好可以使物体A沿水平地面向右做匀速直线
运动。

已知物体重为200N，所受地面的摩擦力约为80N，假如在5s时间内，物体水平移动了0．6m，不计绳和滑轮的自重，则在此过程中
(1)物体A克服摩擦做功为多少？
(2)拉力F做功的功率为多少？
(3)该装置的机械效率约为多少？
22.一轻质杠杆可绕O点转动，已知OA=1.6m，OB=0.4m，C为杠杆的中点，如图所
示。

现在杠杆B点挂一重为60N的物体，用始终竖直向上的力F作用在A点使杠杆在水平位置平衡。

(不计摩擦)
(1)根据杠杆平衡条件，计算力F的大小；
(2)若杠杆自重G0=10N且质量分布均匀，不改变F的
方向，求竖直匀速提升时杠杆的机械效率。

23.冬天即将来临，学校积极创造条件为学生供应开水。

在这个过程中，若用锅炉将
300kg的水从20℃加热到100℃，燃烧了11.2kg的煤[c水=4.2×103J/(kg⋅℃)，煤的热值为3×107J/kg]，则：
(1)锅炉内300kg的水吸收的热量是多少？
(2)此锅炉的效率是多少？
(3)某同学从开水房打了3kg的100℃的开水，为了便于使用，他将这100℃的开水和质量为5kg的20℃的冷水混合，若不计混合过程的热损失，则混合后温水的温度为多少？
答案和解析
1.【答案】A
【解析】解：A、使燃料燃烧更充分，可以增大有效利用的能量，提高热机的效率，故A正确；
B、热机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比，与燃料的热值无关，故B错误；
CD、1kg汽油完全燃烧放出的热量叫做汽油的热值，热值是燃料的一种特性，和燃料是否燃烧、是否完全燃烧、燃料的质量等无关，故CD错误。

故选：A。

(1)热机用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比叫做热机的效率，在工作过程中，损失的能量越少，热机的效率越高；
(2)1kg某种燃料完全燃烧放出的热量叫做这种燃料的热值。

热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧程度等均无关。

本题考查了学生对热值概念和热机效率的了解与掌握，明确热值是燃料的一种特性(只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧程度等无关)是本题的关键。

2.【答案】D
【解析】解：A、因为水的比热容大，同样质量的水和其它物质比较，降低相同的温度，水放出的热量多，故冬天室内的暖气用热水循环供热，故A不符合题意；
B、因为水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，升高相同的温度，水吸收的热量多，所以汽车发动机的冷却循环系统用水做工作物质，故B不符合题意；
C、因为水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，降低相同的温度，水放出的热量多，所以晚上向秧苗田里放水，水可以放出更多的热量以防冻坏秧苗，故C不符合题意；
D、炎热的夏天，往室内地面上洒水，水蒸发会从周围吸热而降低周围环境的温度，不是利用水的比热容大的特点，故D符合题意。

故选：D。

(1)对水的比热容大的理解：相同质量的水和其它物质比较，吸收或放出相同的热量，
水的温度升高或降低的少；升高或降低相同的温度，水吸收或放出的热量多。

(2)水分的蒸发会从周围吸热而降低周围环境的温度，即蒸发吸热。

本题考查了蒸发吸热、水的比热容大的特点的应用，应用所学知识，解释了实际问题，体现了新课标的要求，属于中考热点问题。

3.【答案】C
【解析】解：A、热量不是状态量，不能说含有或者具有热量，故A错误；
B、热传递中，热量从高温物体传给低温物体，而不是从内能多的物体传给内能少的物体，故B错误；
C、物体吸收了热量，内能一定增加，但温度不一定升高，例如晶体的熔化过程，故C 正确；
D、物体温度升高，可能是物体吸收了热量，也可能是对物体做了功，故D错误。

故选：C。

(1)热量是一个过程量，不能说含有；
(2)热传递发生的条件是存在温度差异，热量由高温物体传递给低温物体，或者由同一个物体上的高温部分传递给低温部分，与物体自身内能的大小无关；
(3)物体内能改变了，可能表现在温度的变化，也可能表现在物态的变化；
(4)改变内能的方式有做功和热传递。

本题考查了温度、热量、内能之间的关系，改变内能的两种方式以及热传递现象，综合性较强，但难度不大。

4.【答案】B
【解析】解：
A、小球对地球的吸引力和地球对小球的吸引力是一对相互作用力，大小相同，故A错误；
B、上升过程，小球的质量不变，速度变小，动能变小，高度变大，重力势能变大，是动能转化为重力势能，故B正确；
C、到达最高点的瞬间，小球仍然有一定的速度，所以动能不为0，故C错误；
D、下落过程，小球的速度越来越大，根据P=W
t =Gℎ
t
=Gv可知，小球重力做功的功率
变大，故D错误。

故选：B。

(1)相互作用力的大小是相同的；
(2)(3)动能的大小与质量、速度有关；重力势能的大小与质量、高度有关；
(4)根据P=W
t =Gℎ
t
=Gv分析功率的变化。

本题考查了相互作用力的大小、动能和势能的转化、功率的变化，难度不大。

5.【答案】C
【解析】解：
由题知，甲、乙两物体的比热容之比是2：1，升高的温度之比是1：1，吸收的热量Q甲：
Q
乙
=3：1，
由Q吸=cm△t，可得m=Q吸
c△t
，
则m甲：m乙=
Q
甲
c
甲
△t
甲
：
Q
乙
c
乙
△t
乙
=
Q
甲
Q
乙
×
c
乙
c
甲
×
△t
乙
△t
甲
=3
1
×1
2
×1
1
=3：2。

故选：C。

已知甲、乙两物体的比热容之比、升高的温度关系和吸收热量的关系，可利用公式m=
Q
吸
c△t
计算物体的质量之比。

本题考查学生对热量公式的掌握和运用，并可以利用其公式变形计算物体的质量之比，在代入数值的时候应注意要一一对应，这是一个比较容易出错的地方。

6.【答案】D
【解析】解：
A.根据机械效率η=W
有
W
总
=Gℎ
Fs
有：F=Gℎsη=6N×0.5m
1.5m×75％
≈2.7N，故A错误；
B.W额=W总−W有=Fs−Gℎ=2.7N×1.5m−6N×0.5m=1J，则f=W额
s =1J
1.5m
=
0.7N，所以斜面对物体的摩擦力与拉力F的大小不等，不是一对平衡力，故B错误；
C.物体拉到斜面中点位置处，ℎ′=1
2ℎ，s′=1
2
s，根据η=
W
有
W
总
=Gℎ′
Fs′
=G·
1
2
ℎ
F·1
2
s
=Gℎ
Fs
，所以斜
面的机械效率不变，故C错误；
D.若只把斜面的高度降低，根据η=W
有
W
总
×100%=Gℎ
Fs
×100%，可知道斜面的机械效率
降低，故D正确。

故选：D。

熟练运用功、机械效率的计算公式，准确分析物体的受力情况，理解影响斜面机械效率的因素，是解答此题的关键。

7.【答案】B
【解析】解：A、甲图中两个气门都关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，
乙图是进气门打开，排气门关闭，此时活塞向下运动，是吸气冲程，
丙图中进气门关闭，排气门打开，此时活塞向上运动，是排气冲程，
丁图中两个气门都关闭，火花塞点火，此时活塞向下运动，是做功冲程，
所以，该内燃机一个工作循环有四个冲程正确的顺序是乙、甲、丁、丙，故A错误；
=40r/s，因飞轮每转2周对外做功一次，所以该B、由题知，飞轮每秒转数为n=2400r
60s
内燃机每秒做功20次，故B正确；
C、汽油机和柴油机的构造相似，在压缩冲程末，柴油机在压缩冲程中对气体的压缩程度更高，柴油机汽缸内的温度比汽油机的高，故C错误；
D、图丁是做功冲程，是把燃气的内能转化为机械能，故D错误。

故选：B。

(1)四冲程内燃机一个工作循环包括吸气、压缩、做功、排气四个冲程，根据两个气门的开关、活塞的运动方向以及火花塞是否点火可以确定每个冲程，从而排列出正确的顺序。

(2)内燃机的一个工作循环包括四个冲程，飞轮转两周，对外做功一次。

(3)汽油机和柴油机的构造相似，但点燃方式不同：汽油机是点燃式，柴油机是压缩式。

(4)在内燃机的做功冲程中，把燃料的内能转化为机械能。

本题涉及到内燃机大部分知识，综合性强，要求熟练的掌握相应的知识点。

8.【答案】热传递
【解析】解：将踩瘪但没有破裂的乒乓球放入热水中，球内气体吸收热量，内能增加，这是通过热传递的方式改变内能的，属于内能的转移。

气球内部气压增大，所以瘪下去的部分很快恢复了原状。

故答案为：热传递。

改变物体内能的方法有做功和热传递；做功改变物体内能的实质是能量的转化过程，热
传递改变物体内能的实质是能量的转移过程。

此题考查了学生对改变内能的方法的了解与应用，属于对基础知识的考查。

9.【答案】等于
【解析】在不计一切摩擦的情况下，重力势能全部转化为动能，机械能守恒。

故M点的机械能等于A点的机械能
在不计一切摩擦的情况下，重力势能全部转化为动能，机械能守恒。

本题考查机械能守恒定律的理解及应用。

10.【答案】94080
【解析】解：火星车在地球上受到的重力为：G地=mg=240kg×9.8N/kg=2352N；火星车在火星上受到的重力为：G火=0.4G地=0.4×2352N=940.8N；
重力对火星车做的功为：W=G火ℎ=940.8N×100m=94080J。

故答案为：94080。

先运用G=mg求出重力，在运用W=Gℎ可求出做功的多少。

熟练运用计算重力和功的公式，可解答此题。

11.【答案】变大
【解析】解：做功可以改变物体内能。

对物体做功，物体内能会增加，温度升高，物体对外做功，物体内能会减小，温度降低；当把销钉K拔出后，活塞向左移动，活塞对气体做功，空气内能增加，温度升高，所以温度计的示数变大。

故答案为：变大。

做功和热传递可以改变物体的内能。

本题考查了做功改变物体内能以及这一过程中的能量转化。

对物体做功，物体内能会增加，物体对外做功，物体内能会减小。

12.【答案】40
【解析】解：无人机的质量m=2kg，则其重力为：G=mg=2kg×10N/kg=20N；
克服自身重力做功为：
W=Fs=Gℎ=20N×10m=200J；
无人机克服自身重力的功率：
P=W
t =200J
5s
=40W。

故答案为：40。

已知无人机的质量可求其重力，然后用公式W=Fs=Gℎ计算克服自身重力所做的功；
已知时间，用公式P=W
t
求功率。

本题考查了重力公式、功的公式和功率公式的应用，是一道综合性较强的题目，但总体难度不大，关键是各种公式的灵活运用。

13.【答案】46
【解析】解：(1)由图乙、丙可知，物体在6～9s内的推力是4N，且物体做匀速直线运动，处于平衡状态，所以摩擦力与推力相等，即f=4N，在3～6s内物体加速运动，但压力大小和接触面的粗糙程度不变，所以摩擦力不变，所以3～6s的摩擦力也是4N；
(2)3～6s通过的路程是s=1
2
×3s×2m/s=3m，
所以该时间段内推力的功率为P=W
t =Fs
t
=6N×3m
3s
=6W。

故答案为：4；6。

(1)根据物体在6～9s内所匀速直线运动，判断摩擦力的大小，再根据影响滑动摩擦力大小的因素有压力和接触面的粗糙程度不变判断3～6s时的摩擦力大小；
(2)3～6s内通过的路程是图丙中该时间段内三角形的面积大小，再根据P=W
t =Fs
t
计算
功率。

本题考查二力平衡条件的应用和功率的计算，关键是明确三角形的面积是通过的路程。

14.【答案】16N
【解析】解：由图可知n=2，因为η=W
有
W
总
=
fs
物
Fs
=
fs
物
Fns
物
=f
nF
，所以物体受到地面的摩
擦力：f=nηF=2×80%×10N=16N。

故答案为：16N。

由图可知n=2，利用η=W
有
W
总
=
fs
物
Fs
=
fs
物
Fns
物
=f
nF
求摩擦力。

本题考查了机械效率的计算，是一道基础题。

15.【答案】小于
【解析】解：将两球拉至同一高度处且保持细线水平，两球静止，动能都是0；将两球由静止释放，不计空气阻力，机械能守恒；当小球至最低点时，A下降的高度大，此时速度大，A球动能小于B球动能，这说明A的质量要小于B的质量。

故答案为：小于。

物体的动能大小和物体的质量和速度有关，物体的质量越大，速度越大，物体的动能越大；重力势能的大小与物体的质量和所处高度有关，物体质量越大，高度越高，物体的重力势能越大；物体的机械能等于动能和势能之和。

动能和势能在转化过程中，若不计阻力、摩擦等，机械能的总和保持不变。

理解影响动能和势能的因素，以及动能和势能转化过程中机械能的变化情况，可解答此题。

16.【答案】100
【解析】解：由Q吸=cm△t得砂石升高的温度：
△t=Q
吸
cm
= 3.6×106J
0.9×103J/(kg⋅℃)×50kg
=80℃，
砂石的末温t=t0+△t=20℃+80℃=100℃。

故答案为：100。

17.【答案】0.02
【解析】解：汽车行驶的速度为：v=36km/ℎ=10m/s，
由v=s
t
可得，汽车84s行驶的路程为：s=vt=10m/s×84s=840m，
因为小轿车做匀速直线运动时处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，所以，牵引力F=f=220N，
牵引力所做的功：W=Fs=220N×840m=1.848×105J，
由η=W Q放×100%得，
汽油完全燃烧放出的热量为：Q
放=W
η
=1.848×105J
21%
=8.8×105J，
由Q放=mq得，消耗的汽油的质量为：m=Q
放
q
=8.8×105J
4.4×107J/kg
=0.02kg。

故答案为：0.02。

知道汽车通过大桥的时间和汽车的速度，根据v=s
t
变形公式s=vt求出汽车行驶的路程；知道小轿车做匀速直线运动时处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，二力大小相等，即F=f，根据W=Fs求出牵引力所做的功；知道汽油机的效率，利用由η=
W Q放×100%的变形公式Q
放
=W
η
求出汽油完全燃烧放出的热量，再根据q=Q放
m
变形公式
m=Q
放
q
求出汽油的质量。

本题考查了速度公式、功的公式、二力平衡条件、燃料完全燃烧放热公式、效率公式的应用等，涉及到的知识点较多，有一定的综合性。

18.【答案】弹簧测力计提升的高度测量错误，应为0.75m80%
【解析】解：
(1)动滑轮被5根绳子承担，拉力移动的距离就是物体上升距离的5倍，因此弹簧测力计提升的高度错了，应为0.15m×5=0.75m；
(2)滑轮组的机械效率：η=W
有
W
总
=Gℎ
Fs
=2N×0.15m
0.5N×0.75m
=80%；
(3)与动滑轮相连的绳子段数为2段时，根据“奇动偶定”的原则绕线，绳子的起始端系在定滑轮的挂钩上，如图所示：。

故答案为：(1)弹簧测力计提升的高度测量错误，应为0.75m；(2)80%；(3)见上图。

(1)滑轮组在使用中，动滑轮被几根绳子承担，拉力端移动的距离就是物体移动距离的几倍；
(2)根据公式η=W
有
W
总
=Gℎ
Fs
可计算出机械效率；
(3)乙图中与动滑轮相连的绳子有3段，要研究滑轮组的机械效率与绳子绕法的关系，应控制其余条件不变，只改变绳子的绕法，画成与动滑轮相连的绳子为2段。

此题主要考查的是学生对滑轮组机械效率的计算、滑轮组机械效率的影响因素，难度不大。

19.【答案】大于等于大于
【解析】解：(1)在a液体，t2温度高于t1的温度，故a液体a液体t2时刻的内能大于t1时刻的内能。

(2)当加热到t2时刻，加热的时间相同，用两个完全相同的电加热器，故a液体吸收的热量等于b液体吸收的热量；
(3)由图可知，在b液体温度不变前的时间段，ab变化图象是重合的，即ab吸收相同的热量，升高相同的温度，由于a的质量小于b的质量，
根据c=Q吸
m△t 
可知，当吸收的热量和升高的温度相同时，质量大的比热容小，所以a的比热容大于b的比热容。

故答案为：(1)大于；(2)等于；(3)大于。

(1)温度越高，分子运动越剧烈；
(2)用相同的加热器加热相同的时间，两种液体吸收的热量相同；
(3)由Q=cm△t判断比热容的大小。

本题考查影响内能的因素以及热量公式的应用，难度不大。

20.【答案】弹簧被压缩的程度D
【解析】解：
(1)让小球静止从斜面上滚下后与固定在右端的弹簧碰撞，小球压缩弹簧，对弹簧做功，做功的多少反映了小球动能的多少，弹簧被压缩的程度越大，说明小球的动能越大，故可以通过弹簧被压缩的程度来反映小球动能的多少；
(2)接触面越光滑，小球被弹回得越高，由此推理，如果接触面光滑到没有摩擦，只有动能和势能相互转化，小球的机械能保持不变，那么小球将能上升到初始高度，上升到初始高度后，因重力和支持力不能平衡，则小球又会在重力的作用下向下滚动，重力势能会再次转化为动能，并且与弹簧发生碰撞而被弹回，所以小球会在斜面和弹簧之间往复运动，故D正确。

故答案为：(1)弹簧被压缩的程度；(2)D。

(1)该实验中，小球动能的多少是通过它对弹簧做功的多少来反映的，对弹簧做功的多少又是通过弹簧被压缩的程度来体现的；
(2)物体的动能和势能可以相互转化，而且在转化过程中，如果不受阻力，机械能的总量保持不变，如果有阻力作用，则机械能减小，内能增加。

本题考查了影响动能大小的因素、机械能守恒，考查了推理法和转换法的应用，难度不大。

21.【答案】解：(1)物体所受地面的摩擦力为80N，则有用功为：W有=fs物=
80N×0.6m=48J；
(2)由图可知，该滑轮为动滑轮，绳子的有效股数n=2，则绳端移动的距离：s=2s物= 2×0.6m=1.2m，
拉力F做的功为：W总=Fs=50N×1.2m=60J，
拉力F做功的功率为：P=W总
t =60J
5s
=12W；
(3)该装置的机械效率约为：η=W
有
W
总
×100%=48J
60J
×100%=80%。

答：(1)物体A克服摩擦做功为48J；
(2)拉力F做功的功率为12W；
(3)该装置的机械效率约为80%。

【解析】(1)根据W有=fs A求物体A克服摩擦做的有用功；
(2)由图可知，该滑轮为动滑轮，绳子的有效股数n=2，根据s=2s物求出绳端移动的
距离，根据W总=Fs求出拉力F做的功，根据P=W总
t
求出拉力F做功的功率；
(3)根据η=W
有
W
总
×100%求出该装置的机械效率。

本题考查了做功公式、功率公式、机械效率公式的应用，明确有用功和总功是关键。

22.【答案】解：(1)小桶挂在杠杆上，杠杆受到的阻力等于小桶的重力，所以F2=G物= 60N。

由杠杆平衡条件得：
F1×L1=F2×L2，
F1×OA=F2×OB，
F1×1.6m=60N×0.4m，
解得：F1=15N。

(2)设物体、杠杆上升的高度分别为ℎ1、ℎ2，根据数学知识可知，ℎ1：ℎ2=OB OC=0.4m
1.6m
2
=1：2，
竖直匀速提升时杠杆的机械效率η=W
有
W
总
=
W
有
W
有
+W
额
=
G
物
ℎ1
G
物
ℎ1+G
杠杆
ℎ2
=
G
物
ℎ1
G
物
ℎ1+G
杠杆
×2ℎ1
=
G 物
G 物+2G
杠杆
=60N
60N+2×10N
=75%。

答：(1)力F的大小为15N。

(2)竖直匀速提升时杠杆的机械效率为75%。

【解析】(1)作用在杠杆上的阻力是小桶的重力；知道动力臂、阻力臂、阻力，根据杠杆平衡条件F1×L1=F2×L2求出动力F1。

(2)设物体、杠杆、力F上升的高度分别为ℎ1、ℎ2，根据数学知识可知，ℎ1：ℎ2的值，根
据η=W
有
W
总
=
W
有
W
有
+W
额
=
G
物
ℎ1
G
物
ℎ1+G
杠杆
ℎ2
得出竖直匀速提升时杠杆的机械效率。

本题考查杠杆的平衡条件和机械效率的计算，有一定难度。

23.【答案】解：(1)锅炉内200kg的水吸收的热量：Q吸=cm(t−t0)=4.2×103J/ (kg⋅℃)×300kg×(100℃−20℃)=1.008×108J；
(2)煤完全燃烧放出的热量：Q放=qm煤=3×107J/kg×11.2kg=3.36×108J；
此锅炉的效率：η=Q
吸
 Q
放
×100%=1.008×108J
3.36×108J
×100%=30%。

(3)不计热损失，Q吸=Q放，
即：cm1(t−t01)=cm2(t02−t)，
即：4.2×103J/(kg⋅℃)×5kg×(t−20℃)=4.2×103J/(kg⋅℃)×3kg×(100℃−t)。