2019 年荆州市中考物理试卷（解析版）
一、单项选择题
1.下列关于声现象的说法，正确的是（）
A. 敲击大石头发声时，大石头没有振动
B. 小提琴琴弦的松紧程度不同，发出声音的音调也不同
C. 市区内某些路段禁止鸣笛，这是在声音传播过程中控制噪声
D. “B 超”是利用声音传播能量的
【答案】B
【详解】A. 声音是由振动产生的，故大石头发声时，大石头在振动；
B. 改变小提琴琴弦松紧程度，会改变其振动的频率，不同频率决定了声音的音调不同；
C. 禁止鸣笛是在声源处控制噪音，例如道路两旁的树木则是在传播途径中控制噪音；
D. “B超”是利用了声音传递信息从而成像，“超声波碎结石”则是利用了声音传递能量。
2.下列关于物态变化的说法，不正确的是（）
A. 冬天在菜窖里放几桶水，利用了水凝固吸热
B. 夏天，从冰箱里面拿出来的饮料罐“出汗”是液化现象
C. 霜是水蒸气遇冷凝华形成的
D. 晾晒的湿衣服变干是汽化现象
【答案】A
【详解】A. 冬天菜窖内放几桶水，水在凝固过程中放热，避免菜窖温度过低蔬菜腐烂；
B. 空气中的水蒸气遇到冰箱内拿出的饮料罐，遇冷放热发生液化现象，变成小水珠；
C. 冬天的霜、雪、雾凇均为水蒸气遇强冷放热凝华形成；
D. 晾晒湿衣服是水分蒸发变成水蒸气的过程，属于汽化现象。
3.用如图所示的装置做“探究凸透镜成像规律”的实验时，已知凸透镜的焦距为10cm，下列说法正确的是（）
A. 烛焰在如图所示的位置时，成像特点与照相机成像特点相同
B. 若将蜡烛移到光具座42cm 刻度处时，烛焰所成的像是倒立、放大的
C. 若将蜡烛移到光具座30cm 刻度处时，烛焰所成的像是等大的
D. 若将蜡烛从光具座30cm 刻度处向远离凸透镜方向移动时，烛焰所成的像将逐渐变大
【答案】C
【详解】A. 如图物距为15cm，介于一二倍焦距之间，成倒立放大的实像，与投影仪成像原理相同，照相机成倒立缩小的实像，物距应大于二倍焦距；
B. 蜡烛移到42cm处，物距为8cm，小于一倍焦距，成虚像；
C. 蜡烛移到30cm处，物距为20cm，等于二倍焦距，成倒立等大的实像；
D. 根据物远像近像变小，物近像远像变大可得，将蜡烛从光具座30cm 刻度处向远离凸透镜方向移动时，
烛焰所成的像将逐渐变小。
4.关于电磁波和现代通信，下列说法正确的是（）A. 导体中电流的迅速变化会在空间激起电磁波B. 我国建立的“北斗”卫星导航系统是利用超声波进行导航的C. 固定电话、移动电话、广播和电视都是利用导线中的电流传递信息的D. 电话听筒是把声信号转换成电信号
【答案】A
【详解】A. 导体中电流频率越高即变化越快会在空间激起电磁波；
B. 真空不能传声，超声波属于声音，卫星导航利用的是电磁波，超声波可用于潜水艇的雷达；
C. 固定电话是有导线，是利用电流传递信息，移动电话、广播和电视则是利用电磁波与卫星之间传递信息；
D. 话筒是把声信号转化为电信号，听筒是把电信号转化为声信号。
5.关于家庭电路和安全用电，下列说法正确的是（）
A. 家庭电路中的空气开关跳闸，一定是发生了短路
B. 三孔插座不需要接地
C. 螺丝刀式试电笔使用时，手指不能接触上端的金属帽
D. 控制用电器的开关必须安装在火线上
【答案】D
【详解】A. 空气开关跳闸时因为电流过大，主要原因有两个，一是短路，而是同时工作用电器过多；
B. 三孔插座为“左零右火上接地”，上方接地线，以防金属外壳漏电发生危险；
C. 使用试电笔时应按住笔后的金属，不能触碰试点笔前端金属，以防触电；
D. 家庭电路连接，开关应接火线，因为接火线时，当开关断开，用电器与火线断开连接，避免触电危险。
6.关于电和磁，下列说法正确的是（）
A. 电动机的工作原理是磁场对通电导体有力的作用
B. 奥斯特发现了电磁感应现象
C. 指南针指南北是因为地球周围存在磁场，地磁场的南极在地理的南极附近
D. 导体在磁场中运动就一定会产生感应电流
【答案】A
【详解】A. 电动机原理为电流磁效应，为通电导体在磁场中受到力的作用而运动；
B. 奥斯特发现电流磁效应，法拉第发现了电磁感应现象；
C. 指南针指南北是因为地球周围存在磁场，地磁场的南极在地理的北极附近，根据异名磁极相互吸引，从而达到“指南”的效果；
D. 导体应在磁场中做切割磁感线的运动才会产生感应电流。
7.2022 年第24 届冬季奥林匹克运动会将在我国举行，如图是滑雪运动员正在训练的场景，下列说法正确的是（）
A. 使用雪橇滑雪是通过减小压力来减小压强的
B. 运动员加速滑行时，地面对雪橇的支持力与雪橇对地面的压力是一对相互作用力
C. 当运动员匀速直线滑行时，雪橇的重力与地面对雪橇的支持力是一对平衡力
D. 运动员冲过终点后不能立即停止滑行，是由于运动员受到惯性力的作用
【答案】B
【详解】A. 使用雪橇滑雪，人的重力不发生改变故压力不变，雪橇增大了接触面积，从而减小了压强；B. 相互作用力满足两个力作用在两个物体上，大小相等，方向相反，作用在同一条直线上，对面对雪橇的支持力作用在雪橇上，雪橇对地面的压力作用在地面上，且满足大小相等，方向相反，作用在同一直线，为相互作用力；
C. 雪橇的重力及地面对雪橇的支持力均作用在雪橇上，但大小不相等、方向相反、作用在同一直线上，不为平衡力；
D. 惯性不是力，是物体的一种性质，只与物体质量有关。
8.如图所示，A、B 两个物体叠放在水平面上，同时用力F1、F2分别作用于A、B 两个物体上，A、B 始终处于静止状态，其中力F1=3N，方向水平向左，力F2=5N 方向，水平向右，下列分析正确的是（）
A. A 和B 之间摩擦力为0
B. 地面对B 的摩擦力为2N，方向水平向左
C. 地面对B 的摩擦力为5N，方向水平向左
D. B 对A 的摩擦力为5N，方向水平向右
【答案】B
【详解】A、D. 对A作受力分析，由于A始终处于静止状态，则所受合力为零，又因为拉力F1向左为3N，故B对A必有摩擦，且大小为3N，方向水平向右，则A、D错误。
B、C. 对B作受力分析，B始终处于静止状态，则所受合力也为零，由于力的作用是相互的，A对B有水平向左3N的摩擦力，F2对B有5N水平向右的拉力，则地面必对B有摩擦力，且大小为2N水平向左，则B正确，C错误。
9.如图所示，粗糙水平面AB与光滑斜面BC平滑连接，弹簧左端固定．小木块P被压缩的弹簧弹出并冲上斜面BC的过程中（空气阻力忽略不计），下列说法正确的是（）
A. 在弹簧恢复原状的过程中，弹簧的弹性势能全部转化为小木块P 的动能
B. 小木块P 离开弹簧后在粗糙水平面 AB 上滑行时机械能守恒
C. 小木块P 在斜面上向上运动时，动能减小，重力势能增加
D. 小木块P 运动到最高点时处于平衡状态 【答案】C
【详解】A. 由于AB 水平面粗糙，需要克服摩擦力做功，则在弹簧恢复原状过程中，能量有损耗，并弹簧的弹性势能并没有全部转化为小木块的动能；
B. 小木块离开弹簧后在粗糙水平面上作减速运动，重力势能不变，动能减小，机械能等于动能与势能之和，则机械能减小；
C. 小木块在斜面向上运动过程中，高度增加，速度减小，质量不变，故动能减小，重力势能增加；
D. 小木块运动到最高点时，受重力、支持力，二者并不能达到平衡，故不处于平衡状态
10.共享电动车不仅环保节能而且为人们的出行带来了很大方便．已知某品牌共享电动车的电动机线圈内阻一定，转轴卡住不能转动时，线圈两端电压为 48V ，电流为 12A ．当电动车在水平地面上以 18km/h 的速度匀速直线行驶时，线圈两端电压仍然为 48V ，电流为 2A ，则下列说法正确的是（ ） A. 电动机线圈电阻为 24Ω B. 电动机的机械功率为 96W C. 电动机的效率是 66.7% D. 电动车前进时受到的阻力为 16N
【答案】D
【详解】A. 转轴卡住不动时，无感应电流影响，为纯电阻可求得线圈电阻48V 412A U R I =
==Ω； B.正常行驶时总功率48V 2A 96W P UI ==?=总，电阻发热功率22(2A)4=16W P I R ==?Ω热
，则机械功率96W 16W=80W P P P =-=-总热机
； C.18km /h 5m /s v ==，则牵引力80W
16N 5m /s
P F v
=
=
=机，机械效率=
100%100%=83.33%P t W W P t
η?=?机有
总总。 D. 匀速直线运动，阻力等于牵引力为16N 。
11.湖北省第二届园林博览会将于 2019 年 9 月 28 日在荆州开幕．在某场馆建设中，采用了如图所示的装置提升重物，当工人师傅们用 1000N 的拉力F 向下拉绳，使重1600N 的重物匀速上升了 5m ，此过程中克服绳重和摩擦做功500J ，下列说法中正确的是（ ）
A. 拉力F 做功为 5×103 J
B. 缠绕在动滑轮上每股绳的拉力为 800 N
C. 动滑轮重为 300N
D. 滑轮组的机械效率为 75% 【答案】C
【详解】A. 拉力拉的距离25m=10m s =?，则拉力做的功41000N 10m 110J W Fs ==?=?； B. 工人拉力为1000N ，则动滑轮每股绳的拉力为1000N ；
C. 有用功3
1600N 5m 810J W Gh ==?=?有，克服绳重和摩擦做功W 1=500J ，则克服动滑轮重力做功
4
3
3
1110J-810J-500J=1.510J W W W W =--=???动有，31.510J
300N 5m
W G h ?===动动；
D. 机械效率34810J
=100%=100%=80%110J
W W η????有总。
12.如图所示电路，电源电压不变，闭合开关S ，当滑片P 置于滑动变阻器 R 2 的最右端B 处时，电压表的示数为 4V ，定值电阻 R 1 的功率为 0.8W ；当滑片P 置于滑动变阻器 R 2 的中点时，电压表的示数变化了 1V ．下列结果正确的是（ ）
A. 电源电压为 8V
B. R 1 的阻值为 20Ω
C. 电路前后电流之比为 1：3
D. 电路总功率变化了 1.2W 【答案】D
【详解】A 、B. 分析电路为串联电路，且电压表测量滑动变阻器，当滑动变阻器滑片移至中点时，电阻减小变为原来的一半，由于串联分压，则电压表示数变小，为3V 。当滑片置于最右端时，设滑动变阻器最大阻值为R 2,，由串联分压可得22124V R U U R R =
?=+右，22
211121
12
4V ()0.8W P I R I R R R ====，当滑片置
于中间时，2212
123V 12
R U U R R =
?=+中，联立求解得R 1=5Ω，R 2=10Ω，U =6V ，则A 、B 错误； C 、D. 则当滑片置于最右端时电流224V 0.4A 10U I R ===Ω始，22'3V 0.6A 152
U I R
===Ω末，故0.4A 20.6A 3I I ==始末，总电流变化0.2A ，则总功率变化6V 0.2A=1.2W P U I ?=?=?，则C 错误，D 正确。
二、填空题
13.如图所示的港珠澳大桥是在“一国两制”框架下，粤港澳三地首次合作建设的超大型跨海交通工程，它是全球最长跨海大桥，于 2018 年 10 月 24 日正式通车运营．大桥在水中的倒影是光的_______现象，倒影看起来较暗是由于光在水面发生了________导致的．小轿车在桥面上高速行驶时对桥面的压力______（选填“大于”、“小于”或“等于”）车所受重力，此时轮胎的温度升高主要是通过________的方式改变内
能的
【答案】 (1). 反射 (2). 折射（或折射现象） (3). 小于 (4). 做功
【详解】水中的倒影时平面镜成像，其原理为光的反射，看见倒影是由于光线在水面发生反射进入人的眼睛，但一部分光线由于折射进入水中，则会导致倒影看起来更暗一些，小车在桥上行驶时，因上方凸起空气流速大压强小，则小车受到向上的升力，故对桥的压力小于重力，高速行驶，轮胎摩擦起热，则是通过做功的方式改变内能。
14.小明在学习了大气压强的知识后，自制了一个如图所示的气压计，瓶中装有适量的水，当他将自制气压计由楼下拿到楼上时发现细玻璃管中液面上升，说明大气压随高度的增加而________（选填“增大”、“减小”或“不变”）．若他将这个瓶子装满水，戴着隔热手套捏瓶子，发现细玻璃管中液面也能上升，说明力能使物体发生_________．他还发现将装满水的瓶子放入热水中，细玻璃管中液面仍能上升，这又成了一支自制温度计，它的工作原理是__________________，在此过程中瓶内水的密度将_________．（选填“变大”、“变小”或“不变”）
【答案】 (1). 减小 (2). 形变 (3). 热胀冷缩（液体的热胀冷缩和水的热胀冷缩均可） (4). 变小
【解析】
【详解】从楼下拿到楼上液面上升，说明外界压强减小，产生压强差，从而产生压力差，使液面上升，用手捏瓶子，液面上升，说明瓶子体积减小，从而说明力能使物体发生形变，放入热水中，体积膨胀，液面上升，依据液体热胀冷缩原理制成温度计，体积变大，质量不变，由密度公式=
m
V
ρ可得，密度变小。
15.2018 年 4 月 25 日上午，习近平总书记来到荆州港码头乘船，沿江察看荆江两岸生态环境和发展建设情况，强调长江经济带建设要“共抓大保护，不搞大开发”．合理分类和利用垃圾可以保护环境、变废为宝．在一定条件下，1t 生活垃圾能“榨”出 140kg 燃料油．若燃料油的热值为 4.0×107J/kg ，某城镇每天产生 50t 生活垃圾，则这些垃圾“榨”出的燃料油完全燃烧释放出的热量为_____________J ．在一个标准大气压下，这些热量的 30%被 500m 3 30℃的水吸收，则水温能升高_______℃．[c 水=4.2×103J/（kg ?℃），
331.010kg /m ρ=?水]
【答案】 (1). 2.8×1011 (2). 40 【解析】
【详解】3
=50140kg 710kg m ?=?总，3711
710kg 4.0J /kg 2.810J 10Q m q ?==??=?总放，则50t 生活
垃圾产生的燃料完全燃烧可释放热量 2.8×1011J ；1110
30% 2.810J 30%=8.410J Q Q =?=???吸放，
3
3
3
5
110kg /m 500m 510kg m V ρ==??=?水水水，()10358.410J
404.210J /kg 510kg
Q t c m ??=
==????吸水水℃℃。
16.2018 年 10 月 20 日，全球最大水陆两栖飞机“鲲龙”AG600 在湖北荆门成功实现水上首飞起降．若某次 AG600 漂浮停在水面上时，飞机排开水的体积为 45m 3，飞机底部距水面 2m 深处受到水的压强为
________Pa ，飞机所受重力为_________N ．（g =10N/kg ，33
1.010kg /m ρ=?水）
【答案】 (1). 2×104 (2). 4.5×105 【解析】
【详解】3
3
4
110kg /m 10N /kg 2m=210Pa p gh ρ==????水，由于飞机漂浮，浮力与重力相等，则
3335110kg /m 10N /kg 45m =4.510N G F gV ρ===????浮水排。
【点睛】注意抓住漂浮、悬浮浮力等于重力。
三.实验与探究题
17.如图 1 所示是探究“平面镜成像特点”的实验装置．实验步骤如下：把一支点燃的蜡烛 A 放在玻璃板前面，再拿一只完全相同的蜡烛B 竖立在玻璃板后面移动，直到看上去跟蜡烛 A 的像完全重合，此时在白纸上记下蜡烛A 和蜡烛B 的位置．移动点燃的蜡烛，多做几次实验．
（1）实验过程中蜡烛B______（选填“需要”或“不需要”）点燃．
（2）选取两支相同的蜡烛是为了比较像与物的______关系．
（3）实验中若移开蜡烛B，将光屏放在像的位置，不透过玻璃板，直接观察光屏，看不到蜡烛A的像，说明平面镜成的是________．（选填“虚像”或“实像”）
（4）如图2 所示，玻璃板原来沿直线BC竖直放置，若实验中将玻璃板沿顺时针方向转过一定角度θ（θ＜90o）后，蜡烛A成的像移动到点A1处，已知图中方格均为边长相等的正方形，则θ=______．
【答案】(1). 不需要(2). 大小(3). 虚像(4). 45°
【解析】
【详解】（1）实验中蜡烛B的作用是确定像的位置以及比较物与像的大小关系，故不需要点燃；
（2）选择大小相同的蜡烛是为了比较所成像与物的大小关系；
（3）光屏所能承接的像为实像，平面镜所成的像光屏无法承接，故为虚像；
（4）由平面镜成像特点，物与像的连线与平面镜垂直且到平面镜距离相等可作如下图，故θ角为45°。
18.在探究“物质熔化规律”的实验中，小芳将质量相等的冰和石蜡分别装在两个相同的试管中，并放在同一个装有水的大烧杯中进行加热，如图甲所示．根据实验数据绘制的温度随时间变化的图象，如图丙所示．请回答下列问题
（1）图甲中的器材安装顺序是__________（选填“从上至下”或“从下至上”）
（2）实验中某时刻温度计示数如图乙所示，此时温度计示数为_______℃
（3）图丙中________（选填“A”或“B”）是冰，熔化过程经历了_____min
（4）当冰全部熔化后，继续加热使烧杯中的水沸腾并持续一段时间，发现试管中的水始终不会沸腾，其原因可能是________________________________．
【答案】(1). 从下至上(2). -4(3). A(4). 4(5). 试管中的水达到沸点后不能继续吸热【解析】
【详解】（1）有铁架台的实验装置，安装顺序应自下而上，先安装底部器材；
（2）图乙示数在零刻度以下，则读数为-4℃；
（3）冰为晶体，有固定的的熔化温度，其熔点为0℃，则丙图中A为冰，从第2分钟开始熔化，第6分钟熔化结束，则熔化经历了4分钟；
（4）液体沸腾需满足两个条件，一需要达到沸点，二需要继续吸热，试管中的水达到了沸点，但由于与烧杯中水温度相同，无法继续吸热，则无法沸腾。
19.小华在做“探究杠杆平衡条件”实验的装置如图所示，杠杆上相邻刻线间的距离相等
（1）杠杆在如图甲所示的位置静止时____（选填“是”或“不是”）处于杠杆平衡状态的． （2）为使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向_____（选填“左”或“右”）端调节．
（3）如图乙所示，杠杆在水平位置平衡后，在A 点挂两个钩码，每个钩码重0.5N ，在B 点竖直向下拉弹簧测力计，仍使杠杆水平位置平衡，此时弹簧测力计的示数应为___N ．当弹簧测力计改为斜拉时，再次使杠杆水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将________．（选填“变大”、“变小”或“不变”） （4）小华改变钩码的个数和位置进行了多次实验，其目的是________________________．
【答案】 (1). 是 (2). 右 (3). 1.5 (4). 变大 (5). 使实验结论更具有普遍性/避免实验结论的偶然性 【解析】
【详解】（1）平衡状态的含义为静止或匀速直线运动，甲图中杠杆虽未水平，但处于静止，属于平衡状态； （2）杠杆调平遵循哪边高，就向那边调，故应往右调平衡螺母；
（3）由乙图可得:3:2OA OB l l =，0.5N 21N A F =?=，则由A OA B OB F l F l =，可得F B =1.5N ，改为斜拉，则F B 力臂变小，由杠杆平衡公式可得力臂变小，力变大；
（4）为验证杠杆平衡公式的普遍性，需进行多次实验。
20.小阳利用如图甲所示的电路探究“电流与电阻的关系”．已知电源电压为 4.5V 且保持不变，实验用到的定值电阻阻值分别为 25Ω、20Ω、15Ω、10Ω、5Ω，滑动变阻器的规格为“0﹣50Ω”．
（1）如图乙所示的实物电路中存在连线错误，而且只要改接一根导线就可以了，请你把接错的那根导线打上“×”，再画线把它改到正确位置上（导线不允许交叉）． （ ）
（2）电路改正以后，闭合开关前应将滑动变阻器滑片调至最______端（选填“左”或“右”）． （3）连接好电路后，如果将电流表和电压表在电路中位置交换，则闭合开关后，会发现两表中只有_______表有示数（选填“电流”或“电压”）．
（4）为了用上所有的定值电阻正确完成五次实验，应利用滑动变阻器控制定值电阻两端的电压至少保持_____V 不变
（5）实验中将 5Ω的定值电阻更换为 10Ω的定值电阻后，闭合开关，应将滑动变阻器滑片向_______（选填“左”或“右”）适当滑动，使电压表示数恢复到原来的值．
（6）小阳同学每次随机选取一个定值电阻，进行了五次实验，根据所得数据画出电流与电阻关系的图象如图丙所示，且实验中各电路元件完好，读数、记录均正确．但老师发现五次实验中有一次未移动滑动变阻器滑片控制电压表示数一定，根据图丙中的数据分析，阻值为_____Ω的定值电阻连入电路时未移动滑片，这次实验之前的那一次实验，小阳选取的是阻值为_____Ω的定值电阻．
【答案】 (1). (2). 右 (3). 电压 (4). 1.5
(5). 右 (6). 20 (7). 10 【解析】
【详解】（1）电压表应与定值电阻并联，电流表应与定值电阻串联，故滑动变阻器与定值电阻间的连线错误，应该为定值电阻右端与开关和电压表之间的导线相连，如图所示
；
（2）闭合开关前为保护电路，应将滑动变阻器滑至最大阻值处，故应滑至最右端；
（3）电压表与电流表调换位置后，电路不通，为断路，电流表无示数，电压表两端一直到电源连接完好，故电压表有示数；
（4）当定值电阻与滑动变阻器均为最大时，对应的电压为定值电阻至少应分得的电压，由串联分压可求得此时定值电阻分得电压1.5V ； （5）串联分压，当定值电阻由5Ω换10Ω时，所分电压会增大，为保持电压不变，应使滑动变阻器阻值
增大，故向右滑；
（6）由丙图计算可得当接入电阻为5Ω、10Ω、15Ω、25Ω时电压均为3V ，当接入电阻为20Ω时，电压为3.6V ，则可知当接入电阻为20Ω时未调节滑动变阻器，当接入20Ω时，电流为0.18A ，电源电压为4.5V ，则4 4.5V 250.18A
U R I =
==Ω总，此时205R R =-Ω=Ω滑总，换为20Ω之前，定值电阻所分电压应为3V ，则滑动变阻器所分电压为1.5V ，串联分压，电压之比等于电阻之比，此时滑动变阻器阻值为5Ω，则可得定值电阻阻值为10Ω。
21.小丽同学在探究“弹簧弹力大小与形变量关系”时，发现同一根弹簧弹力大小F 与形变量Δx 的比值k 恒定．现小丽有两根原长相等的弹簧1和2，已知 k 1:k 2=1:2，当在两根弹簧下分别挂同一物体静止时，弹簧1和2伸长量分别为1x ?和2x ?，则1x ?:2x ?=____．小丽通过弹簧1和2弹性势能分别为 1p E 和 2p E ，
则 1p E ：2p E =_____．小丽将弹簧1和2并联悬挂一物体静止时如图甲所示，两弹簧弹性势能之和为 Ep 甲．将
弹簧1和 2 串联悬挂同一物体静止时如图乙所示两弹簧弹性势能之和Ep 乙 ，则Ep 甲：Ep 甲=____．（已知如图甲所示情况下悬挂重物时弹簧1和2伸长量相同，整个实验中弹簧所受重力不计，且均处于弹性限度范
围内．）
【答案】 (1). 2:1 (2). 2:1 (3). 2:9 【解析】
【详解】弹簧1和2下挂同一物体，则12F F =，
11
1F x k ?=，222
F
x k ?=，右有12:1:2k k =，则可得1x ?：2x ?=2：1，弹簧所储存的弹性势能等于所挂物体减小的重力势能，由于重力相等，弹簧1伸长长度为弹簧2的两倍，则可得1p E ：2p E =2,：1；如图甲设弹簧1、2伸长量为l 甲，则12k l k l G +=甲甲，如图乙设弹簧1伸长量为
l 1弹簧2伸长量为l 2，则11k l G =，22k l G =，乙图总伸长量为12l l l =+乙，连理可解得:2:9l l =甲乙，则Ep 甲：
Ep 甲=2：9.
【点睛】抓住弹性势能与重力势能的关系以及形变量决定力的大小
四、综合应用题
22.为了发展文化旅游事业，荆州市正在兴建华强方特文化主题园，建成后将通过最新的 VR 技术展示包括楚文化和三国文化在内的五千年华夏文明．园区建设中需把重 1200N 的木箱A 搬到高 h ＝2m ，长 L ＝10m 的斜面顶端．如图所示，工人站在斜面顶端，沿斜面向上用时50s 将木箱A 匀速直线从斜面底端拉到斜面顶端，已知拉力F 的功率80W ．求：
（1）拉力F 的大小；
（2）该斜面的机械效率是多少；
（3）木箱A 在斜面上匀速直线运动时受到的摩擦力是多大。 【答案】（1）400N （2）60%（3）160N 【解析】
【详解】（1）沿斜面速度110m
0.2m /s 50s
v =
= 180N 400N 0.2m /s
P F v =
== （2）3
1200N 2m 2.410J W Gh ==?=?有
3
400N 10m 410J W FL ==?=?总
=
100%=60%W W η?有
总
（3）3
3
3
410J 2.410J=1.610J W W W =-=?-??额总有
31.610J
160N 10m
W f L ?===额
【点睛】充分理解有用功、额外功、总功的
计算方式以及关系
23.如图所示，电源电压恒为 4.5V ，灯泡 L 上标有“3V 1.5W ”字样，滑动变阻器 R 2 上标有“15Ω 1A ”字样，定值电阻 R 1 阻值为 10Ω，电流表量程为 0—3A ，电压表量程为 0—3V ，不计温度对灯丝电阻的影响．求：
（1）灯泡正常工作时电阻为多大；
（2）当开关 S 、S 1、S 2 闭合，S 3 断开时，电路最小总功率为多大； （3）当开关 S 、S 3 闭合，S 1、S 2 断开时，在确保电路元件安全的情况下，滑动变阻器 R 2 的取值范围
【答案】（1）6Ω（2）3.375W （3）3Ω~12Ω 【解析】
【详解】（1）22
(3V)61.5W
L U R P =
==Ω额额
（2）当开关 S 、S 1、S 2 闭合，S 3 断开时，R 1、R 2并联，灯泡短路，则要使功率最小，滑动变阻器应滑至最大阻值15Ω处
1212 4.5V 4.5V
+0.75A 1015U U I I I R R =+=
+==ΩΩ
min 4.5V 0.75A 3.375W P UI ==?=
（3）当开关 S 、S 1、S 2 闭合，S 3 断开时，灯泡L 和R 2串联，电压表测量滑动变阻器电压 3V
0.5A 6L
U I R =
=
=Ω
额额 则电路能承受最大电流为0.5A ，对应电路电阻为 1 4.5V 90.5A
U R I =
==Ω总额 则R 2最小为min 1963L R R R =-=Ω-Ω=Ω总 电压表最大能承受电压为3V
4.5V 1.5V
'=0.25A 6L
U U I R --=
=
Ω
额
则R 2最大为max max 3V
12'0.25A
U R I =
==Ω 故R 2范围为3Ω~12Ω