中考物理一轮总复习专题39 中考图像类问题（含解析）

这是一份中考物理一轮总复习专题39 中考图像类问题（含解析），共36页。试卷主要包含了熔化图象，凝固图象，水沸腾图像，其他情况等内容，欢迎下载使用。

专题39 图像类问题

解答图象题的总纲领是：先搞清楚图象中横坐标、纵坐标所表示的物理量；弄清坐标上的分度值；明确图象所表达的物理意义，利用图象的交点坐标、斜率和截距及图象与坐标轴所包围的面积等，进行分析、推理、判断和计算；根据图象对题目中的问题进行数据计算或做出判断性结论。我省各地市在中考试卷中，每年都在最后两道大题其中的一道题里出现一个涉及利用图象提供信息的计算题。分值可观，加强训练。
知识点1：路程——时间图像、速度——时间图像
图象问题解题时先分析图象的特点：物体的路程随时间如何变化，判断物体在各时间段内做什么运动，熟练应用速度公式即可正确解题。物体的速度随时间如何变化，判断物体在各时间段内速度怎样变化，确定做什么运动，再熟练应用速度公式正确解题。
知识点2：温度——时间图像
1.熔化图象




（1）晶体熔化特点：固液共存，吸热，温度不变
（2）非晶体熔化特点：吸热，先变软变稀，最后变为液态温度不断上升。
2.凝固图象

（1）晶体凝固特点：固液共存，放热，温度不变
（2）非晶体凝固特点：放热，逐渐变稠、变黏、变硬、最后成固体，温度不断降低。
3.水沸腾图像

（1）由图象可知：水在沸腾过程中，吸收热量但温度保持不变。
（2）水沸腾之前，水下层的温度高于上层的水温，气泡上升过程中，气泡中的水蒸气遇冷液化成水，气泡变小，B图符合水沸腾前的现象；水沸腾时，整个容器中水的温度相同，水内部不停的汽化，产生大量的水蒸气进入气泡，气泡变大，故图A符合水沸腾时的现象.
知识点3：质量——体积图像
1.物质的质量与体积的关系：体积相同的不同物质组成的物体的质量一般不同，同种物质组
成的物体的质量与它的体积成正比。
2. 一种物质的质量与体积的比值是一定的，物质不同，其比值一般不同，这反映了不同物
质的不同特性，物理学中用密度表示这种特性。单位体积的某种物质的质量叫做这种物质的密度。
3.密度与温度：温度能改变物质的密度，一般物体都是在温度升高时体积膨胀（即：热胀冷缩，水在4℃以下是热缩冷胀），密度变小。
知识点4：像距v和物距u的关系图像
10
20
20
30
30
10
15
15
u/cm
v/cm

考查凸透镜成像的规律以及运用图像给出的信息解决问题的能力。抓住关键点，即u=20cm时，v=20cm。这时u=v=2f=20cm，解出f=10cm.
知识点5：浮力——深度图像
2

O

h/cm
H
F/N
H

4

6

8

0.2

0.4

0.6

0.8

10

12

14


根据图像特征，可以判断出物体在液体里对应的深度受到浮力的大小，还可以知道物体全部进入液体里，受到的浮力不变。根据这些信息结合物理规律就可以解决问题。
知识点6：图像在机械功计算问题中的妙用
1.物体运动的图象是一条斜线，表明物体做匀速直线运动。根据图象信息，知道速度时间，可以求出距离s，利用公式W=Fs求出外力做功，根据P=W/t外力做功的功率；
2.如给出物体在外力F作用下移动的距离s的图象，可以用求面积的办法解决做功，进一步解决功率问题；
3.根据图像信息，获得物体运动速度，可以用P=Fv求出功率。
4.其他情况。
知识点7：I-U图象
1.一般情况下，在I-U图象中，找一点读出对应的电流和电压，根据欧姆定律R=U/I求出元件A、B的电阻；根据串联分压及并联分流的原理求解即可.
2.考查与I-U图像相关的电功率计算
3.其他情况。

【例题1】（2020江苏扬州模拟）如图是某凸透镜成实像时，像距v和物距u的关系图像。分析图像中有关数据可知 （ ）
A．该凸透镜的焦距为10cm B．当物距u=30cm时，像距v=15cm
C．物距增大时，像距也增大 D．当物距u=15cm时，成的是缩小的像
10
20
20
30
30
10
15
15
u/cm
v/cm

【答案】A
【解析】本题考查凸透镜成像的规律以及运用图像给出的信息解决问题的能力。抓住关键点，即u=20cm时，v=20cm。这时u=v=2f=20cm，解出f=10cm.收集信息和处理信息能力的试题是今后中考的热点。是创新能力培养的重要举措。
A．由图象可知，u=v=2f=20cm，所以凸透镜的焦距是10cm，故A正确；
B．当物距u=30cm＞2f=20cm时，2f＞v＞f，即20cm＞v＞10cm，故B错误；
C．凸透镜成实像时，物距增大时像距减小，故C错误；
D．当物距u=15cm，此时2f＞u＞f，成倒立放大的实像，故D错误．
【对点练习】某同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中，绘制了如图所示的图象（v表示像到凸透镜的距离，u表示物体到凸透镜的距离），用该凸透镜作放大镜使用时，被观察的物体到透镜的距离在_______m以内；把物体从距凸透镜5cm处移动到距凸透镜20cm处的过程中，像的大小将______（选填“变大”、“变小”“先变小再变大”、“先变大再变小”）．

【答案】0.05；变小
【解析】（1）由图像可知，当物距:u＝10cm时，像距：v＝10cm，即u＝v，∴焦距：，∴用该凸透镜作放大镜使用时，被观察的物体到透镜的距离在0.05m以内；
（2）根据凸透镜成实像时，遵循“物远像近”即物体远离凸透镜时，所成像变近，像变小，∴把物体从距凸透镜5cm处移动到距凸透镜20cm处的过程中，像的大小将变小．
【例题2】（2020四川成都）小叶同学用酒精灯对冰块加热，研究冰的熔化现象。图中，甲乙两条图线中的一条，是他依据实验数据绘制而成。已知m冰=0.1kg，c水=4.2×103J/(kg×oC)，c冰=2.1×103J/(kg×oC)。下列分析正确的是（　　）

A. 小叶绘制的是乙图线
B. 0——1min内冰块吸收的热量为2.1×103J
C. 1——3min内温度不变，说明冰块没有吸收热量
D. 如果酒精完全燃烧，酒精灯的加热效率可以达到100%
【答案】A
【解析】AB．0——1min内冰块温度由0oC升高至5oC时，吸收的热量为

3min后冰全部变成水，当温度由0oC升高至5oC时，根据

由于，
则
即加热时间应为2min，小叶绘制的是乙图线；故A正确、B错误；
C．冰属于晶体，1~3min处于熔化阶段，吸收热量但温度不变，故C错误；
D．即使酒精完全燃烧，酒精燃烧产生的热量必然有一部分消耗在空气中，加热效率不可能达到100%，故D错误。
【对点练习】如图所示是海波熔化时温度随时间变化的图象。由此可判断（　　）

A．海波是非晶体
B．海波的熔化时间是5min
C．海波的熔点是50℃
D．海波在熔化过程中吸收热量，温度升高
【答案】C
【解析】（1）由图象可知，海波从第5分钟开始温度保持50℃不变，所以海波是晶体，其
熔点为50℃，约到第8min时熔化完成，则熔化过程持续了约8min﹣5min＝3min，故AB错
误，C正确；
（2）海波是晶体，在熔化过程中吸收热量，温度保持不变，故D错误。
【例题3】（2020贵州黔东南）如图所示是甲和乙两种物质的质量与体积关系图象，下列说法正确的是（ ）

A. 甲物质的密度随体积增大而增大
B. 当甲和乙两物质的质量相同时，乙物质的体积较大
C. 甲、乙两种物质的密度之比是4：1
D. 体积为5cm3的乙物质，质量为10g
【答案】D
【解析】A．密度是物质的一种特性，其大小与物体的质量和体积无关，故A错误；
B．由图象可知，当甲和乙两物质的质量相同时（如质量都为2g），乙物质的体积较小，故B错误；
C．由图象可知，当甲物质的质量m甲＝2g时，V甲＝4cm3，V乙＝2cm3，
ρ甲＝＝＝0.5g/cm3
当乙物质的质量m乙＝4g时，V乙＝2cm3，
ρ乙＝ ＝＝2g/cm3
所以甲、乙两种物质密度之比是1：4，故C错误；
D．体积为V乙′＝5cm3的乙物质的质量：
m乙′＝ρ乙V乙′＝2g/cm3×5cm3＝10g
【对点练习】甲、乙两种物体的质量和体积的关系图象如图所示，则甲、乙两物体的密度之比是（　　）

A．8：1 B．4：3 C．4：1 D．2：1
【答案】A
【解析】由图象可知，当V甲=1cm3时，m甲=8g；当V乙=4cm3时，m乙=4g，
则两种物体的密度分别为：
ρ甲=8g/cm3，
ρ乙=1g/cm3，
则ρ甲：ρ乙=8g/cm3：1g/cm3=8：1。
【例题4】（2020四川南充）如图甲所示滑动变阻器的滑片从a端滑到b端的过程中，电流表和电压表示数变化的规律如图乙所示。则以下说法正确的是（　　）

A. R0的阻值为10Ω
B. 滑动变阻器的最大阻值为60Ω
C. 电源电压为8V
D. 滑片在滑动的过程中，滑动变阻器的最大功率为0.9W
【答案】AD
【解析】当滑片P在a端时，电路为R0的简单电路，电路中的电流最大，由图乙可知，电路中的最大电流I大=0.6A，则电源的电压
U=I大R0=0.6A×R0①
当滑片位于b端时，R0与R串联，电流表测电路中的电流，电压表测R两端的电压，此时电路中的电流最小，由图乙可知，电路中的电流I小=0.1A，UR=5V
滑动变阻器的最大阻值
=50Ω
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电源的电压
U=I小(R0+R)=0.1A×(R0+50Ω)②
由①②得到
0.6A×R0=0.1A×(R0+50Ω)
R0=10Ω
电源电压U=I大R0=0.6A×10Ω=6V
D．滑动变阻器的功率
P=
当R=R0时，变阻器的功率最大，最大功率为
P最大==0.9W
故D正确。
【对点练习】如图是电阻A、B的I﹣U图象。由图可知：B电阻的阻值是 Ω；将电阻A、B串联后接入电路，当通过A的电流为0.3A时，A和B两端的总电压是 V；将电阻A、B并联后接入某电路，当通过B的电流为0.2A时，A两端的电压是 V。

【答案】10；4.5；2.0
【解析】（1）由图象可知，A、B两元件是定值电阻，由I=U/R的变形式R=U/I可知，
B的电阻：RB= UB / IB =2.0V/0.2A=10Ω；
（2）因串联电路中各处的电流相等，
所以，通过A的电流为0.3A时，通过B的电流也为0.3A，
由图象可知，通过AB两端的电压分别为UA=1.5V，UB=3V，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，A和B两端的电压总和：
UAB=UA+UB=1.5V+3V=4.5V；
（2）因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，将A、B并联后接入电路中时，它们两端的电压相等，
由图象可知，当通过B的电流为0.2A时，两端的电压为2.0V，也是A两端的电压。

一、选择题
1.（2020山东泰安）某晶体熔化时温度随时间变化的图象如图所示，下列判断正确的是（　　）

A. 第5min，晶体开始熔化
B. 晶体熔化过程持续20min
C. 晶体在熔化过程中不吸收热量
D. 晶体的熔点是80℃
【答案】D
【解析】A．由图可知，第10min，晶体开始熔化，故A错误；
B．晶体熔化过程持续的时间t=25min-10min=15min故B错误；
C．晶体在熔化过程中，不断吸收热量，故C错误；
D．由图知，图象中呈水平的一段所对应的温度80℃就是物质的熔点，所以晶体的熔点是80℃，故D正确。
2.（2020天津）图所示是某导体中的电流I跟它两端电压U的关系图象，该导体的阻值为（　　）

A. 40Ω B. 30Ω C. 20Ω D. 10Ω
【答案】D
【解析】由图像知，通过该导体的电流与导体两端的电压成正比，说明导体的电阻不随温度变化而变化；由欧姆定律可得，导体的电阻

3.在一年一度的大庆市“黎明湖端午龙舟赛”中，有人对某组在平行赛道上比赛的甲乙两队龙舟的速度与时间关系进行了仔细研究，得出了甲乙的速度与时间关系图象如图。根据图象可知，其中下列说法正确的是（　　）

A．0﹣t1时刻两队所走距离相等
B．t1时刻甲队比乙队运动的快
C．t1时刻甲队超过乙队
D．t1时刻甲乙两队速度相等
【答案】D
【解答】AC．由图象可知，0～t1时刻内，甲队龙舟的平均速度小于乙队龙舟的平均速度，
由v＝的变形式s＝vt可知，甲队龙舟所走的距离小于乙队龙舟走过的距离，
所以，t1时刻甲队不可能超过乙队，故AC错误；
BD．由图象可知，t1时刻甲乙两队速度相等，两对运动的快慢相同，故B错误、D正确。
4.（2020湖南常德）用电器R1和R2上都标有“6V”字样，它们的电流随电压变化关系如图所示。下列说法不正确的是（　　）

A. R1和R2的阻值不随温度的变化而变化
B. R1:R2=2: 1
C. R1和R2并联在4V电源上，通过电流I1:I2=2:1
D. R1和R2并联在4V电源上，消耗总功率为1.2W
【答案】C
【解析】A．由图像可知，两条线都是直线电压和电流的比值是一个定值，所以R1和R2的阻值不随温度的变化而变化，故A正确，A不符合题意；
B．由图像可知，两条直线都过坐标原点，符合正比例函数的关系，我们取电压都为2V时，流经R1的电流为0.05A，流经R2的电流为0.1A，根据欧姆定律变形式可知，R1: R2=2: 1，故B正确，B不符合题意；
C．由选项B可知R1: R2=2: 1，R1和R2并联，加在其两端的电压相等，根据公式可知，I1:I2=1:2，故C错误，C符合题意；
D．R1和R2并联，加在其两端的电压相等都是4V，根据公式，由图可知R1=40Ω，R2=20Ω，消耗的总功率为

故D正确，D不符合题意。
5．（2020四川成都）如图甲所示的装置，A是重15N的空吊篮，绳子B和C能承受的最大拉力分别为100N和50N。质量为50kg的小张同学将A提升到高处，施加的拉力F随时间变化关系如图乙所示，A上升的速度v随时间变化关系如图丙所示。忽略绳重及摩擦，常数g取10N/kg。下列结论正确的是（　　）

A. 动滑轮重力为9N
B. 第2s内拉力F的功率为40W
C. 此装置最多能匀速运载80N的货物
D. 此装置提升重物的最大机械效率为85%
【答案】BC
【解析】A．由图丙可知，在1~2s内物体匀速运动，图乙可知，拉力为10N，由图甲知绳子股数n=2，则根据
即
解得G动=5N
故A错误；
B．第2s内绳子自由端的速度为
第2s内拉力F的功率为
故B正确；
C．当拉力最大为50N时，可以拉动物重为

绳子B不断，故C正确；
D．由C可得，重物最重为80N，则最大的机械效率为

故D错误。
6.如图甲所示为水的密度在0～10℃范围内随温度变化的图象，图乙为北方冬天湖水温度分布示意图，根据图象及水的其他性质下列分析判断错误的是（　　）

A．温度等于4℃时，水的密度最大
B．在0～4℃范围内，水具有热缩冷胀的性质
C．示意图中从上至下A、B、C、D、E处的温度分别为4℃、3℃、2℃、1℃、0℃
D．如果没有水的反常膨胀，湖底和表面的水可能同时结冰，水中生物很难越冬
【答案】C
【解析】A.由图象可知，在4℃时水的密度是最大的,A正确；
B.在0～4℃范围内，温度越高，密度越大；体积越小，故在0～4℃范围内，水具有热缩冷胀的性质，故B正确；
C.因为水的凝固点是0℃，当河面结冰时，冰接触的河水温度即冰水混合物的温度也为0℃，故A点为0℃，故C错误；
D.温度不同的水密度不同，密度大的水下沉到底部，而下层的密度小的水就升到上层来。这样，上层的冷水跟下层的暖水不断地交换位置，整个的水温逐渐降低。这种热的对流现象只能进行到所有水的温度都达到4℃时为止，故如果没有水的反常膨胀，湖底和表面的水可能同时结冰，水中生物很难越冬，故D正确。
7.甲、乙两种物质的质量和体积关系如图所示，如分别用甲、乙两种物质制成体积相等的两实心物体a和b，放在水中静止后，则 （　　）

A. a漂浮，a受浮力大于b B. b漂浮，b受浮力大于a
C. a沉底，a受浮力大于b D. b沉底，b受浮力大于a
【答案】C．
【解析】由图象可知，当m甲=m乙=4g时，V甲=2cm3，V乙=8cm3，
则甲、乙两种物质的密度分别为：
ρ甲===2g/cm3，ρ乙===0.5g/cm3，
用甲、乙两种物质制成体积相等的两实心物体a和b，放在水中静止后，
因ρ甲＞ρ水＞ρ乙，
所以，a沉底，b漂浮，故AD错误；
设a、b物体的体积为V，
则F浮a=ρ水gV排=ρ水gV，F浮b=Gb=mbg=ρ乙Vg，
因ρ水＞ρ乙，
所以，F浮a＞F浮b，故B错误，C正确．
8.放在水平地面上的一物块，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系和物块速度与时间t的关系如下左图和右图所示。已知物块运动时受到的摩擦力是重力的0.4倍，取g＝10m/s2。由此两图线可以知道 下列结论错误的是（ ）

A．物块的质量为m＝0.5kg，物块运动时受到的摩擦力为f=2N；
B．物块在4s—6s时间内水平推力做功为16J；
C．物块0—2s时间内在1N的水平推力作用下，处于静止状态；
D．物块2s—4s时间内的平均速度大小为4m/s。
【答案】D
【解析】巧用图像的面积解决力学问题。本题关键点在于用速度——时间图像与横轴围成的面积等于变速运动的物体在一定时间内运动的路程。
根据图像可以获得以下相关信息：0至2s时间内物块在1N的水平推力作用下静止，所以C结论正确；4s至6s时间内在2N的水平推力作用下，做匀速直线运动，F=f=0.4mg=2N ，m=0.5kg.
所以结论A正确；
由于F=2N,s=vt=4m/s×2s=8m, 水平推力做功W=Fs=2N×8m=16J,所以B结论正确；
2s至4s时间内做变速直线运动，初中阶段涉及平均速度，求解办法是利用V=s/t。这时的路程s就是速度——时间图像上的图线与横轴围成的三角形面积的数值。s=2×4/2=4
V=s/t=4m/2s=2m/s,所以D项结论错误。
9.在如图所示的甲图中，石料在钢绳拉力的作用下从水面上方以恒定的速度下降，直至全部没入水中。图乙是钢绳拉力随时间t变化的图像。若不计水的摩擦力，则可算出该石料的密度为（ ）

A．石料的重为1400N B．石料的重为500N
C．石料的密度为2.8×103kg/m3 D．石料的密度为3.2×103kg/m3
【答案】AC
【解析】本题需要用密度公示与阿基米德原理求解．当石块没有浸入水中时，拉力等于重力，即：F=G=1400N，故A正确；
根据G=mg得到石料的质量：m=G/g=1400N/10N/Kg=140 Kg
当石块全浸入后，拉力等于重力减去浮力，
F浮=G- F1=1400N-900N=500N
根据阿基米德原理，F浮=ρ水gV排得
V排=F浮/ρ水g= 500N/1.0×103kg/m3×10N/Kg=5×10-2m3
因为石料完全浸没，V石=V排=5×10-2m3
据ρ=m/v可知，石料的密度据ρ=140 Kg/5×10-2m3=2.8×103kg/m3,故C正确．
10.两个定值电阻R1、R2并联在电路中，如图甲所示，它们的电流与其两端的电压关系如图乙所示，闭合开关S，则R1、R2产生的热量之比为( )
A. 2：1 B. 1：2 C. 4：1 D. 1：4
【答案】A
【解析】据图象利用欧姆定律判定R1、R2的阻值关系；根据焦耳定律公式判定产生热量的比值。本题考查了欧姆定律、焦耳定律公式的应用，能判定电阻的比值是解题的关键。
由图可知，该电路为并联电路，电压是相同的，由图乙可知，电压相同，通过R1、R2的电流之比为2：1；根据I=U/R可知，R1、R2的电阻之比为1：2；通电时间相同，电压相同，则根据焦耳定律公式可知，产生的热量与电阻成反比，故热量之比为2：1。
11.如图甲所示，电源电压保持不变，R1为定值电阻，滑动变阻器R2的最大阻值为30Ω，电压表的量程为0～15V．电压表的示数与滑动变阻器R2的关系如图乙所示。则下列结果正确的是（　　）

A．电源电压为20V
B．R1的阻值为5Ω
C．为了保证电压表不被烧坏，滑动变阻器的阻值变化范围为4～30Ω
D．开关S闭合后电路消耗的最小功率为14.4W
【答案】D
【解析】由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R1两端的电压。
（1）由图乙可知，当R2＝10Ω时U1＝12V，当R2′＝20Ω时U1′＝8V，
因串联电路中各处的电流相等，所以，电路中的电流分别为：
I＝＝，I′＝＝，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，且电源电压保持不变，
所以，电源的电压：
U＝I（R1+R2）＝I′（R1+R2′），即（R1+10Ω）＝（R1+20Ω），
解得：R1＝10Ω，故B错误；
电源的电压U＝I（R1+R2）＝×（10Ω+10Ω）＝24V，故A错误；
（2）当电压表的示数U1″＝15V时，电路中的电流最大，滑动变阻器接入电路中的电阻最小，此时电路中的电流：
I大＝＝＝1.5A，
此时滑动变阻器两端的电压：
U2小＝U﹣U1″＝24V﹣15V＝9V，
则滑动变阻器接入电路中的最小阻值：
R2小＝＝＝6Ω，
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，电压表的示数最小，
所以，滑动变阻器接入电路中的阻值范围为6Ω～30Ω，故C错误；
（3）当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，电路消耗的功率最小，
则P小＝＝＝14.4W，故D正确。
12.如图甲的电路中，R0为定值电阻，R为电阻式传感器，电源电压保持不变，当R阻值从0增大到60Ω，测得R的电功率于通过它的电流关系图像如图乙，下列说法正确的是（ ）

A.R的阻值增大，电流表与电压表的示数都变小
B.电源电压为12V
C.当电流为0.6A时，1s内电路消耗的电能为21.6J
D. R0两端的电压变化范围为6V~18V
【答案】D
【解析】根据串联电路的特点、欧姆定律和电功率的计算公式的相关知识，结合题意来分析解答；
A.由图乙可知，当R的电阻增大时，通过它的电流一直在减小，由串联电路电压的特点可知，R两端的电压逐渐增大，故A错误；
B.由图乙可知，当电路中的电流I=0.2A时，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，由I=U/R可得，电源的电压：U=I（R0+R）=0.2A×（R0+60Ω）----①，
当R=0Ω时，电路为R0的简单电路，此时电路中的电流最大，由图乙可知最大电流I′=0.6A，
则电源的电压：U=I′R0=0.6A×R0------②
因电源的电压不变，
所以，0.2A×（R0+60Ω）=0.6A×R0，
解得：R0=30Ω，
电源的电压U=I′R0=0.6A×30Ω=18V，故B错误；
C.由题意可知，当电流为0.6A时，1s内电路消耗的电能为：，故C错误；
D.由题意可知，当电阻R连入电路的电阻为零时，R0两端的电压为18V，当电阻R连入电路的电阻为60Ω时，R0两端的电压为：
，
所以R0两端的电压变化范围为6V—18V，故D正确.
13．如图所示，长1.6m、粗细均匀的金属杆可以绕O点在竖直平面内自由转动，一拉力﹣位移传感器竖直作用在杆上，并能使杆始终保持水平平衡．该传感器显示其拉力F与作用点到O点距离x的变化关系如图所示．据图可知金属杆重（　　）

A．5 N B．10 N C．20 N D．40 N
【答案】B
【解析】根据图像知道Fx=8N m
设杆重力为G, 对应力臂为L=0.8 m
根据杠杆平衡条件有
Fx=GL
G= Fx/L=8N m/0.8 m=10N
14.如图所示，绳子OO′悬吊着质量忽略不计的杆，在杆的a点挂上重物G，在O右侧某点b处挂上钩码．重物G的质量及a到O的距离不变，要使杆保持水平，b点挂的钩码个数（各个钩码质量相同）和b到O的距离的关系是图中哪一幅图（ ）





【答案】B
【解析】设一个钩码重力为M，nM OB=GOA不变。
nM OB不变，也就知道nOB=k不变。OB=k/n
以n为横坐标，OB为纵坐标，得出一系列点，形成的图像是反比例函数的图像即双曲线。从而可知B正确。
二、填空题
15.（2020贵州黔东南）有一种亮度可以调节的小台灯,其电路如图甲,电源电压为24 V,灯泡L的额定电压为24 V,通过灯泡L的电流跟其两端电压的关系如图乙,当灯泡正常发光时,灯丝的电阻为____ Ω．调节滑动变阻器R,使灯泡的实际功率为1.2 W时,滑动变阻器R连入电路的阻值是____ Ω．观察图象发现灯泡L的电阻是在增大的,这是因为___________________．

【答案】 (1) 60 (2) 90 (3)灯丝电阻随温度的升高而增大
【解析】（1）灯泡两端的电压为24V时,灯泡正常发光,由图乙可以知道此时通过灯泡的电流IL=0.4A,
根据欧姆定律可得,此时灯丝的电阻: ;
(2)由图乙可以知道,当灯泡两端的电压为6V,通过的电流为0.2A时,灯泡的实际功率为1.2W,
因串联电路中总电压等于各分电压之和, 所以,灯泡的实际功率为1.2W时,滑动变阻器两端的电压, 串联电路中各处的电流相等,由欧姆定律可得,滑动变阻器R连入电路的阻值:
(3)在材料、长度和横截面积一定时,灯丝电阻还与温度有关,并且灯丝电阻随温度的升高而增大.
因此，本题正确答案是:60;90;灯丝电阻随温度的升高而增大.
16．（2020湖南衡阳）如图甲所示，在水平面上测量木块滑动摩擦力时，作用在木块上的水平拉力F大小随时间t变化情况的图象如图乙所示，木块运动速度v随时间t变化情况的图象如图丙所示。由以上情况可知，木块在　 　s至　 　s时间段内动能减小，此时动能转化为　 　能；木块在第15s时受到的摩擦力为　 　N。

【答案】40；50；内；4。
【解析】根据图象可知，木块在40s﹣50s内的速度是减小的，质量不变，动能减小；木块与水平面之间有摩擦力的作用，克服摩擦力做功，机械能转化为内能；
由F﹣t图象可知，30s～40s内的拉力F＝4N，由v﹣t图象可知，木块做匀速直线运动，处于平衡状态，则此时木块受到的摩擦力为4N；
由v﹣t图象可知，15s时木块做变速直线运动，因滑动摩擦力只与压力的大小和接触面的粗糙程度有关，与运动的速度无关，所以，木块受到的滑动摩擦力不变，则第15s时受到的摩擦力为4N.
17.将一底面积为0.01m2的长方体木块用细线栓在个空容器的底部，然后向容器中缓慢加水直到木块上表面与液面相平，如图甲所示，在此整个过程中，木块底部受到水的压强随容器中水的深度的变化如图乙所示，则木块所受到的最大浮力为 N，木块重力为 N，细线对木块的最大拉力为 N．（g取10Nkg）

【答案】15；9；6
【解析】（1）根据图象可知，木块刚刚漂浮时，木块浸入水中的深度为L1=9cm；由于从9cm到16cm，木块一直处于漂浮，浸入水中的深度不变；当水面的高度为16cm时细线刚好张紧，线的拉力为零；直到木块上表面与液面相平，此时水面的高度为22cm；
所以木块的高度：L=9cm+（22cm﹣16cm）=15cm=0.15m；
则木块的体积：V木=S木L=0.01m2×0.15m=1.5×10﹣3m3，
木块全部淹没时受到的浮力最大为：
F浮=ρ水gV排=ρ水gV木=1×103kg/m3×10N/kg×1.5×10﹣3m3=15N。
（2）由图象可知，木块刚刚漂浮时木块底部受到水的压强为900Pa，
则木块的重力与水向上的压力（浮力）平衡，
所以，木块重力：G=F向上=p向上S=900Pa×0.01m2=9N；
（3）直到木块上表面与液面相平时，木块受到的浮力最大，
由力的平衡条件可得，细线对木块的最大拉力为：
F拉=F浮﹣G=15N﹣9N=6N。
18.在研究某物质熔化过程中温度的变化规律时，持续加热该物质，记录并描绘出了该物质温度随时间变化的图线，如图所示。根据图象可知该物质是　　（选填“晶体”或“非晶体”），判断依据是　　。

【答案】晶体；有熔点。
【解析】晶体和非晶体在熔化过程中的区别：晶体在熔化过程中，温度不变；非晶体在熔化过程中温度不断上升，晶体熔化时的温度为熔点。
由图知，该物质在熔化过程中，温度保持80℃不变，所以该物质为晶体。并且熔点为80℃。
19.把1kg的水从60℃开始加热至沸腾，温度随时间变化的图像如图，由图像可知，水的沸点是 ℃;水沸腾时，水面上方的气压 一个标准大气压(最后一空选填“大于”“小于”或“等于”)。

【答案】98；小于。
【解析】根据图像反映的信息可知，水的沸点是98℃;水沸腾时，水面上方的气压小于一个标准大气压。液体的沸点与液体上方受到的大气压有关。
20.若轿车以90kW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v与时间t的关系如图甲所示．则在20﹣25s时间内，轿车运动的距离是　　m，该过程发动机做的功是　　J，轿车在运动过程中受到的阻力是　　N．

【答案】150；4.5×105；3000．
【解析】由图象可知，在20﹣25s时间内，轿车运动的速度为30m/s，则轿车运动的距离s=vt=30m/s×5s=150m；
因轿车以90kW的恒定功率启动做直线运动，所以轿车发动机做功W=Pt=9×104×5J=4.5×105J；轿车运动过程中受到的阻力f===3000N．
三、实验探究题
21．（2020湖南衡阳）在“探究重力的大小跟质量的关系”的实验中，实验小组的同学们测量了相关数据并记录在如表中：
次数
1
2
3
4
5
6
…
质量m/g
40
100
160
200
240
300
…
重力G/N
0.4
1.4
▲
2.0
2.3
3.0
…

（1）测量前，要检查弹簧测力计的指针是否指在　 　上。
（2）第3次测量的弹簧测力计指针指示位置如图甲所示，表中空缺的实验数据“▲”是　 　N。
（3）根据表中的数据得到如图乙所示的对应点，请画出物体受到重力的大小跟质量关系的图象。
（4）由图象可知，物体所受的重力跟它的质量　 　。
【答案】（1）零刻度线；（2）1.6；（3）如解析图；（4）成正比。
【解析】（1）使用弹簧测力计时候，首先要“调零”，即检查指针是否在零刻度线；
（2）第3次测量的弹簧测力计指针指示位置如图甲所示，由图可知，该测力计的最小分度值为0.2N，指针在1刻度线下方3格，则弹簧测力计的示数是1N+3×0.2＝1.6N；
（3）根据描点法作图，重力与质量的关系图象如下所示：


（4）由于重力与质量的关系图象为原过点的直线，可以得出的结论是：物体所受的重力跟它的质量成正比.
22．在探究质量与体积的关系时，小明找来大小不同的塑料块和某种液体做实验

（1）图甲是小明在水平桌面上使用托盘天平的情景，他的错误是　 　．
（2）改正错误后，小明正确操作，根据实验数据分别画出了塑料块和液体质量随体积变化的图象，如图乙所示．
①分析图象可知：同种物质的不同物体，其质量与体积的比值　 　（选填“相同”或“不同），物理学中将质量与体积的比值定义为　 　，塑料的密度为　 　kg/m3．
②往烧杯内倒入10cm3的液体，用天平称出烧杯和液体的总质量，天平平衡时，右盘中砝码的质量及游码的位置如图丙所示，则烧杯和液体的总质量为　　g，若烧杯内液体的体积为20cm3，则烧杯和液体的总质量应为　 　g．
【答案】（1）称量时调节平衡螺母；（2）①相同；密度；1.2×103；②37.4；45.4．
【解析】（1）天平正确的调节方法是：将托盘天平放置在水平桌面上，将游码拨至标尺左端零刻度线上；调节横梁左右两端的平衡螺母，使横梁平衡；小明错误在称量时调节平衡螺母；
（2）①由图象可知，塑料（或液体）的质量和体积成正比，说明同种物质的质量与体积的比值相同；物理学中将质量与体积的比值定义为密度；
由塑料的质量为30g时，对应的体积为25cm3，
其密度ρ塑料=30g/25cm3=1.2g/cm3=1.2×103kg/m3
②烧杯和10cm3液体的总质量m总=20g+10g+5g+2.4g=37.4g；
由乙图象中液体可知，液体质量为20g时，体积为25cm3，液体的密度：
ρ液===0.8g/cm3，
由ρ=m/v得液体的质量为：m液=ρ液V1=0.8g/cm3×10cm3=8g，
则烧杯的质量m烧杯=m总﹣m液1=37.4g﹣8g=29.4g，
根据ρ=m/v可知，同种液体密度相同，20cm3液体的质量m液2=ρV2=0.8g/cm3×20cm3=16g，
m总2=m烧杯+m液2=29.4g+16g=45.4g．
23.小明同学在做“探究凸透镜成像现律”的实验，

（1）前面学过，物体离照相机的镜头比较远，成缩小的实像，物体离投影仪的镜头比较近，成放大的实像，物体离放大镜比较近，成放大、正立的虚像。据此小明据出的问题是，像的虚实、大小，正倒跟　 　有什么关系？
（2）如图甲，小明让平行光正对凸透镜照射，光屏上出现一个最小最亮的光斑，则凸透镜的焦距
f=　 　cm。
（3）小明所用实验装置如图乙所示，若将凸透镇放在光具座刻度50cm位置处不变，把蜡烛放在刻度10cm处，利用此时凸透镜成像的特点制成的光学仪器是　 　（选填“照相机”、“放大镜”或”投影仪”）
（4）如图丙所示是小明通过实验得到的凸透镜成像时的像距v和物距u关系的图象，由图象可知成实像时物距逐渐减小，像距逐渐　 　。当u＞2f时，物体移动速度　 　（选“大于”、“小于“或“等于”）像移动的速度，当f＜u＜2f时，物体移动速度　 　（选填“大于”，“小于”或“等于”）像移动的速度。
【答案】（1）物距；（2 ）10.0；（3）照相机；（4）增大；大于；小于。
【解析】（1）根据物体离照相机的镜头比较远，成缩小的实像，物体离投影仪的镜头比较近，成放大的实像，物体离放大镜比较近，成放大、正立的虚像。据此小明据出的问题是，像的虚实、大小，正倒跟物距有关；（2）由图中，平行光线经凸透镜后会聚到一点，说明凸透镜对光线具有会聚作用，光屏上得到的最小、最亮的光斑便是凸透镜的焦点，所以焦距为20.0cm﹣10.0cm=10.0cm；（3）由于凸透镜的焦距是10cm，当物体在15cm处时，物距为50cm﹣10cm=40cm，物距大于二倍焦距，成倒立缩小的实像，这是照相机的原理；（4）如图丙所示是小明通过实验得到的凸透镜成像时的像距v和物距u关系的图象，由图象可知成实像时物距逐渐减小，像距逐渐增大。当u＞2f时，物体移动速度大于像移动的速度，当f＜u＜2f时，物体移动速度小于像移动的速度。
24．如图是“探究凸透镜成像的规律”实验装置，小明通过实验得到了如表所示的实验数据，请回答下列
问题：
物距u（cm）
60
50
35
30
20
19
18
17
16
15
14
12
像距v（cm）
12
12.5
14
15
20
21.1
22.5
24.3
26.7
30
35
60

（1）根据表可知凸透镜的焦距f＝　　cm。
（2）当u＝25cm时，像距ν应该在　　（选填“15﹣16”、“16﹣17”、“17﹣18“、“18﹣19”或“19﹣20”）cm范围内；当u＝60cm时，光屏上成　　（选填“放大”或“缩小”）的像，此种成像原理可以制成什么光学仪器？　　（选填“照相机”或“投影仪“）；此时，用遮光板遮住LED光源的一部分，光屏上的像相比原来的像会　　（选填“变暗”“缩小”或“不完整”）。
（3）LED光源的高度h＝10cm，小明经过认真测量，得到像高h′与物距u的数据，如图2所示，请在图中画出h′与u的关系图象。
【答案】（1）10；（2）16﹣17；缩小；照相机；变暗；（3）见解析。
【解析】（1）由表格数据u＝v＝2f＝20cm，可得，所用透镜的焦距为10cm；
（2）已知f＝10cm，当u＝25cm时，＝，
则＝+，
解得v≈16.7cm，故像距ν应该在16﹣17cm范围内；
当u＝60cm时，u＞2f，成倒立缩小的实像，此种成像原理可以制成照相机；
用遮光板遮住LED光源的一部分，物体上任一点射向凸透镜的其他部分，经凸透镜折射后，照样能会聚成像，像的大小不发生变化，折射光线减少，会聚成的像变暗。
（3）根据表中数据描点连线，如图所示：

四、综合计算题
25．（2020苏州）如图所示电路中，电源电压6V，灯泡L规格为“6V 3W”。其电流与电压的关系如图乙所示。当S、S1、S3闭合，S2断开时，电流表示数为0.5A。

（1）求灯泡L的额定电流；
（2）求定值电阻R1的阻值；
（3）断开S1、S3，闭合S、S2，调节滑片P，使R2的电功率为灯泡的2倍，求此时滑动变阻器接入电路的阻值为多大？
【答案】（1）灯泡L的额定电流为0.5A；
（2）定值电阻R1的阻值为12Ω；
（3）此时滑动变阻器接入电路的阻值为16Ω。
【解析】（1）灯泡L规格为“6V 3W”，是指额定电压为6V、额定功率为3W。
由P＝UI可得灯泡L的额定电流：
I额＝＝＝0.5A；
（2）由图甲可得，当S、S1、S3闭合，S2断开时，灯L被短路、滑动变阻器没有连入电路，电路中只有R1，
由欧姆定律可得：
R1＝＝＝12Ω；
（3）断开S1、S3，闭合S、S2，灯L与滑动变阻器串联，通过的电流相等，调节滑片P，使R2的电功率为灯泡的2倍，
由P＝UI可知：
R2两端的电压、灯L两端电压之比：
U2：UL′＝2：1，
因为U2+UL′＝U＝6V，
所以R2两端的电压为4V、灯L两端电压为2V，
由图乙可知此时通过灯的电流，即电路中的电流：
I′＝0.25A，
滑动变阻器连入的电阻：
R2＝＝＝16Ω。
26.如图甲所示，物体重500N，某人用F=400N平行于斜面的拉力使物体沿斜面向上做直线运动，其路程随时间变化的图象如图乙所示．

（1）物体运动的速度多大？
（2）10s内人对物体做了多少功？功率多大？
（3）10s内人对物体做了多少有用功？
【答案】（1）物体运动的速度为1.2m/s；
（2）10s内人对物体做了4800J功；功率为480W；
（3）10s内人对物体做了3000J有用功．
【解析】本题考点有功的计算；有用功和额外功；功率的计算．
根据图象读出10s时物体运动的路程，利用v=s/t可求速度；知道10s物体运动的路程，又知拉力大小，利用W=Fs计算10s内人对物体做的功，再利用P=W/t计算功率；利用相关数学知识求出10s物体上升的高度，利用W=Gh计算有用功．
（1）由图可知，物体运动的图象是一条斜线，表明物体做匀速直线运动，并且10s时，运动的路程是12m，
则物体运动的速度v=s/t=12m/10s=1.2m/s；
（2）10s内人对物体做的功：W=Fs=400N×12m=4800J；
功率：P=W/t=4800J/10s=480W；
（3）10s内运动的路程是12m，
根据直角三角形中，30°角所对直角边是斜边的一半可知，10s时物体上升的高度为h=12m/2=6m，
则10s内人对物体做的有用功：W有用=Gh=500N×6m=3000J．
27.亮亮设计了一个用电压表的示数变化反映环境温度变化的电路．其电路原理图如图（a）所示．其中，电源两端电压U=4V（恒定不变）．电压表的量程为0～3V，R0是定值电阻，R0=300Ω，R1是热敏电阻，其电阻随环境温度变化的关系如图（b）所示．闭合开关S后．求：
V
R1
R0
S
20
40
60
80
100
120
300
250
200
150
100
50
R1/Ω
t/℃
O
（a）
（b）

（1）当环境温度为40℃时，热敏电阻R1的阻值是多少？
（2）当环境温度为40℃时，电压表的示数是多少？
（3）电压表两端电压不能超过其最大测量值，则此电路所允许的最高环境温度是多少？
【答案】（1）200Ω；（2）2.4V；（3）80℃．
【解析】（1）根据图b可读出环境温度为40℃时对应的R1的阻值为200Ω；
（2）环境温度为40℃时，根据电阻的串联特点可知：
R总=R0+R1=300Ω+200Ω=500Ω，
则I=U/R总=4V/500Ω=0.008A
由欧姆定律得：R0两端的电压U0=IR0=0.008A×300Ω=2.4V；
（3）由题意可知电压表示数允许最大值为3V，且此时电路能够测量的温度最高；
∴此时电路中的电流为：I=U0/R0=3V/300Ω=0.01A
∵串联电路两端的电压等于各部分电路两端的电压之和，
∴U1′=U﹣U0′=4V﹣3V=1V，
由欧姆定律得：此时热敏电阻的阻值R=U1/I=100Ω
根据图b可查得热敏电阻的阻值为100Ω时对应温度为80℃，即最高温度为80℃．
28.洗碗机是自动清洗、筷、盘、碟等餐具的机器。某型号家用洗碗机工作程序为：首先给水箱水，当水注满时停止注水并自动加热，水温上升到50℃即停止加热，洗涤程序启动，水从喷管喷出对餐具清洗、喷淋，直到洗涤过程结束，排水系启动，将水箱中的废水排出，水的比热容为4.2×103J/（kg℃），设水箱中水的初温为20℃，加热时产生的热量全部被水吸收。

（1）图甲为等效的加热电路图，R为发热电阻，其中位于水箱上部的两个导电块A、B组成一个开关。此开关除了具有注满水自动加热功能（一般的水是导体）外，还具有当加热过程中意外排水或排水阀没有关好时，　 　的功能。
（2）图乙为该洗碗机某次正常工作时的P﹣t图象。求发热电阻的阻值多大？不计水的电阻。
（3）某家庭每天洗碗2次，若人工洗碗一次用水20kg，则改用该选碗机洗碗，该家庭一年（按300天）可节水多少千克？
【答案】（1）自动停止加热；
（2）发热电阻的阻值为60.5Ω；
（3）该家庭一年（按300天）可节水7200千克。
【解析】（1）由等效的加热电路图可知，洗碗机位于水箱上部的两个导电块A、B组成一个开关。此开关除了具有注满水自动加热功能（一般的水是导体）外，还具有当加热过程中意外排水或排水阀没有关好时，开关自动断开，即还具有自动停止加热的功能。
（2）由图乙可知，该洗碗机正常加热时的功率P=800W，不计水的电阻，
由P= U2/R可得，发热电阻的阻值：
R=60.5Ω；
（3）由图乙可知，加热时间：t=22min﹣1min=21min，
由P=W/t可得，加热时产生的热量：Q=W=Pt=800W×21×60s=1.008×106J，
已知加热时产生的热量全部被水吸收，即Q吸=Q=1.008×106J，
由Q=cm△t可得，洗碗机一次洗碗用水的质量：
m=8kg，
人工洗碗一次用水20kg，改用该选碗机洗碗一次用水8kg，
则该家庭一年（按300天）可节约水的质量：
m总=（20kg﹣8kg）×2×300=7200kg。
29．如图甲所示，一弹簧测力计下挂一圆柱体，将圆柱体从水面上方某一高度处匀速下降，然后将圆柱体逐渐浸入水中．整个过程中弹簧测力计的示数F与圆柱体下降高度h关系如图乙所示．（g=10N/kg；水的密度约为1.0×103kg/m3）

求：（1）圆柱体的重力；
（2）当圆柱体刚好全部浸没时，下表面受到的水的压强；
（3）圆柱体的密度．
【答案】（1）圆柱体的重力为6N；
（2）当圆柱体刚好全部浸没时，下表面受到的水的压强为300Pa；
（3）圆柱体的密度为3×103kg/m3．
【解析】（1）由图乙可知，圆柱体没有浸入水中时弹簧测力计的示数F=6N，
则圆柱体的重力G=F=6N；
（2）由图乙可知，当圆柱体刚好全部浸没时，下表面所处的深度：
h=7cm﹣4cm=3cm，
则下表面受到的水的压强：
p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.03m=300Pa；
（3）由图乙可知，圆柱体完全浸没时弹簧测力计的示数F′=4N，
则圆柱体完全浸没后受到的浮力：
F浮=G﹣F′=6N﹣4N=2N，
因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等，
所以，由F浮=ρgV排可得，圆柱体的体积：
V=V排===2×10﹣4m3，
由G=mg可求，圆柱体的质量：
m===0.6kg，
则圆柱体密度：
ρ===3×103kg/m3．
30.一辆质量2t的汽车，在平直公路上以额定功率80kW从静止开始运动，经l5s运动200m恰好达到最大速度，接着匀速运动25s关闭发动机，滑行100m停下。其ν﹣t图象如图所示。已知汽车在运动过程中受到的阻力恰为车重的0.2倍，求：
（1）整个过程中发动机做的功；（2）汽车的最大速度ν最大（3）全程中汽车的平均速度ν。

【答案】（1）整个过程中发动机做的功为3.2×106J；
（2）汽车的最大速度为20m/s；
（3）全程中汽车的平均速度为16m/s。
【解析】（1）由题意可知，整个过程中发动机的工作时间：t=15s+25s=40s，
由P=W/t可得，整个过程中发动机做的功：W=Pt=80×103W×40s=3.2×106J；
（2）汽车的重力：G=mg=2000kg×10N/kg=2×104N，
由题意和图象可知，15﹣40s汽车的速度最大且做匀速直线运动，
根据二力平衡条件和题意可得，汽车匀速运动时的牵引力：F=f=0.2G=0.2×2×104N=4000N，
由P=Fv可得，汽车的最大速度：v最大=P/F=20m/s；
（3）由v=s/t可得，匀速运动的路程：s2=ν最大t2=20m/s×25s=500m，
由图象可知，滑行100m用的时间t3=10s，
则全程中汽车的平均速度：
ν=s总/t总=（s1+ s2+ s3）/（t1+ t2+ t3）
=（200m+ 500m+ 100m）/（15s+ 25s+ 10s）=16m/s。
31.某物理兴趣小组的同学，用煤炉给10kg的水加热，同时他们绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图线。若在6min内完全燃烧了2kg的煤，水的比热容为4.2×103J/（kg·℃），煤的热值约为3×107J/kg。求：（1）煤完全燃烧产生的热量；
（2）经过6min时间加热，水所吸收的热量；（3）煤炉烧水时的热效率。
温度/℃
时间/min
0
2
4
6
20
50
70
80

【答案】（1）6×107J（2）2.52×106J（3）4.2%。
【解析】经过6min时间加热，水所吸收的热量求解办法就是利用吸收热量公式。
Q吸=cm水（t－t0）。题中质量、比热已知。初温、末温根据图像就可获得。所以从图像获得初温、末温是突破难点的关键。
（1）燃料完全燃烧产生的热量：Q放=m煤q=2kg×3×107J/kg=6×107J
（2）从图像分析知道经过6min时间加热，水的温度从20℃升高到80℃. 水的质量10kg，
水的比热容为4.2×103J/（kg·℃），根据吸收热量公式得到水所吸收的热量：
Q吸=cm水（t－t0）=4.2×103J/（kg·℃）×10kg×60℃=2.52×106J
（3）煤炉烧水时的热效率：

32.小雨通过如图甲所示滑轮组将水中物体匀速提升至空中，他所用拉力F与绳子自由端移动的距离s的关系图像如图乙所示。其中物体在空中匀速上升过程中滑轮组的机械效率为85%，每个滑轮等重，不计绳重、摩擦和水的阻力。求：

（1）物体在空中上升1 m，小雨做的功是多少？
（2）每个滑轮的重力是多少？
（3）物体的密度是多少？
【答案】（1）800 J；（2）60 N；（3）1.7×103 kg/m3。
【解析】能根据图像分析出物体在空中运动时的大小和在拉力方向上移动的距离；能根据图像分析出物体没有露出水面之前拉力的大小。
（1）由图乙可知，绳子自由端移动的距离为0～4 m时，拉力为100 N不变，此时物体没有露出水面，4～6 m时，物体开始逐渐露出水面，拉力不断增大，6～8 m时拉力为200 N不变，此时物体完全离开水面，故物体在空中匀速上升过程中受到的拉力F=200 N，
由图可知，n=4，所以绳子自由端移动的距离s=nh=4×1 m=4 m，
小雨做的功是W=Fs=200 N×4 m=800 J。
（2）根据η= W有用/W总得，物体在空中上升1 m做的有用功
W有用=ηW总=85%×800 J=680 J，
根据W=Gh可得，物体的重力
G= W有用/h=680 N，
根据F=（G+G动）可得，2G动=4F﹣G=4×200 N﹣680 N=120 N，
所以每个滑轮的重力为1200N/2=60 N。
（3）物体没有露出水面之前受到的拉力为F′=4×100 N=400 N，重力G=680 N，2个动滑轮的重力为120 N，所以，物体完全浸没时受到的浮力
F浮=G+2G动﹣F′=680 N+120 N﹣400 N=400 N，
根据F浮=ρ水gV排可得物体的体积
V=V排= F浮/ρ水g=4×10﹣2 m3，
物体的质量m=680N/10N/kg=68 kg，
则物体的密度ρ=m/v=1.7×103 kg/m3。
33.将平底薄壁直圆筒状的空杯，放在饮料机的水平杯座上接饮料。杯座受到的压力F随杯中饮料的高度h变化的图象如图o饮料出口的横截面积S1＝0.8cm2，饮料流出的速度v＝50cm/s，杯高H＝10cm，杯底面积S2＝30cm2，g取10N/kgo
（1）装满饮料时，杯底受到饮料的压力为多大？
（2）饮料的密度为多大？
（3）设杯底与杯座的接触面积也为S2，饮料持续流入空杯5s后关闭开关，杯对杯座的压强为多大？

【答案】（1）3.6N；（2）1.2×103kg/m3；（3）1.1×103Pa。
【解析】（1）由图可知空杯对杯座的压力：F0＝0.9N；
装满饮料时，杯对杯座的压力：F1＝4.5N；
因杯子为平底薄壁直圆筒状，
所以杯底受到饮料的压力：F＝F1﹣F0＝4.5N﹣0.9N＝3.6N。
（2）饮料的质量：m＝＝＝＝0.36kg；
杯中饮料的体积：V＝S2H＝30cm2×10cm＝300cm3＝3×10﹣4 m3；
则饮料的密度：ρ＝＝＝1.2×103kg/m3；
（3）饮料持续流入空杯5s，则流入杯中饮料的质量：
m1＝ρS1vt＝1.2×103kg/m3×0.8×10﹣4 m2×0.5m/s×5s＝0.24kg；
此时饮料对杯底的压力：F2＝m1g＝0.24kg×10N/kg＝2.4N，
此时杯对杯座的压强：p＝＝＝1.1×103Pa。
34.如图甲所示，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器滑片从b点滑到a点过程中，两个电压表示数随电流表示数变化的图像如图乙所示。

（1）图乙中________（填“dc”或“ec”）表示电压表的示数随电流表示数变化的图像。
（2）该过程中电路消耗的总功率最大值为多少W。
【答案】（1）dc （2）36。
【解析】由电路图知，滑动变阻器R和电阻R0串联，电压表V1测R0两端电压，V2测R两端电压，电流表测电路中电流。
（1）滑动变器的滑片P从b点滑到a点的过程中，滑动变阻器R连入电路的电阻变小，电路中的电流变大，根据串联电路的分压原理可知：滑动变阻器两端的电压变小，R2两端的电压变大；所以图乙中dc是表示电压表V2的示数随电流表示数变化的图线，ec是表示电压表V1的示数随电流表示数变化的图线；
（2）由电路图知，P在b点时，电路中电阻最大，电流最小，
由图象可以看出，滑片P在b点时电流Ib=1A，U1=2V、U2=10V；
滑片P在a点时，电路中电阻最小，电流最大，所以电流Ia=3A，U1′=6V、U2′=6V；
根据欧姆定律和串联电路的电压特点可得电源电压：
U=U1+U2=IbR0+U2，U=U1′+U2′=IaR0+U2′，
电源电压不变，则：IbR0+U2=IaR0+U2′′，
即：1A×R0+10V=3A×R0+6V，
解得：R0=2Ω，则U=1A×2Ω+10V=12V；
所以电路消粍的总功率最大值P=UIa=12V×3A=36W。