题目内容

13．图甲为玩具“跳跳杆”及组成部件（相关信息见下表）．杆内的弹簧可以自由伸缩，人站上踏板后弹簧受拉伸长，随后收缩将人向上弹起，带动跳跳杆一起向上运动，由于重力作用人和跳跳杆在到达最高处后会下落，杆着地后，人继续往下运动拉长弹簧，接着弹簧双收缩将人向上弹起，…所以人就和杆一起连续跳动．
杆高（m）自重（kg）踏板数量（个）单个踏板面积（m2）弹簧数量（根）适用范围（kg）
1.102.5左、右各10.004130-100
（1）人站在踏板弹簧向下伸长的过程中，下列说法正确的是AB．
A．人的重力势能减小  B．弹簧的弹性势能增大  C．人的机械能守恒
（2）玩跳跳杆需要保持身体的平衡和动作的协调，这主要是小脑（选填“大脑”、“小脑”或“脑干”）的功能．
（3）如图乙，质量为60kg、双脚面积为0.04m2的同学在玩跳跳杆，当弹簧的长度为56cm时，踏板与他的双脚完全接触，此时弹簧的弹力踏板对脚的压强是多少？（踏板的重力忽略不计，弹簧的长度与所受拉力关系如图丙）？
（4）上题中的同学在水平地面上连续跳了20次，杆每次上升的高度平均为0.2m，则弹簧克服杆本身重力做功100J（假设杆始终竖直），从能量利用角度分析，跳跳杆本身的重量应该轻一点．

分析 （1）弹性势能与物体发生弹性形变的程度有关，即弹性形变程度越大，弹性势能就越大；
重力势能的大小与物体的质量和高度有关，即质量越大，高度越高，重力势能越大；
（2）玩跳跳杆需要保持身体的平衡和动作的协调，这主要是小脑的功能；
（3）据弹簧的长度计算压力，而后据压强公式计算出压强即可；
（4）计算出跳跳杆的重力来后，据公式W=Gh即可计算克服重力做的功．

解答 解：（1）人站在踏板弹簧向下伸长的过程中，人的质量不变，高度减小，故重力势能减小；同时质量不变，弹簧的形变程度变大，所以弹性势能变大，但人的机械能是变化的；故AB正确；
（2）据生物知识可知，玩跳跳杆需要保持身体的平衡和动作的协调，这主要是小脑的功能；
（3）当弹簧的长度是56cm时，弹簧的弹力F=800N；受力面积是S=0.004m2×2=0.008m2；
所以压强是p=$\frac{F}{S}$=$\frac{800N}{0.008{m}^{2}}$=1×105Pa；
（4）自身的重力是：G=mg=2.5kg×10N/kg=25N；
故克服自身重力做的功是：W=Gh=25N×0.2m×20=100J；从能量利用角度分析，跳跳杆本身的重量应该轻一点更好；
故答案为：（1）AB；（2）小脑；（3）1×105Pa；（4）100；轻一点．

点评 该题考查了能量转化的判断、压强的计算和功的计算，是一道综合题．

练习册系列答案
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3．如图是单相电能表，小勇同学想用此电能表测实验室里电水壶的电功率，发现电能表上用电器每消耗 1kW•h的电能转盘转动的转数模糊不清，小勇请同桌的小慧同学帮助设计实验．他们找来100W的灯泡和秒表，首先让电水壶单独工作，记下转盘转动10圈所用的时间t1，再让电灯泡单独工作，记下转盘转动10圈所用的时间t2，则电水壶的电功率P为$\frac{100W•{t}_{2}}{{t}_{1}}$W．（写出表达式）
4．利用一定两动滑轮做滑轮组，匀速提升重力为300N的物体，已知，动滑轮重5N（在不计绳重及摩擦的前提条件下）求：
（1）绳末端的力？
（2）求该滑轮组的机械效率是多少？
1．在“探究电流与电压、电阻的关系”的实验中，实验室老师给同学们准备了以下器材：“5Ω、10Ω、15Ω、20Ω”的定值电阻各一个，“15Ω  1A”的滑动变阻器一个，电流表，电压表，电源，开关和导线若干．

（1）根据如图1所示的实物图，在指定位置的虚线框内画出电路图．
（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于右（填“左”或“右”）端．
（3）在“探究电流与电压的关系”时，记录的电流表与电压表的示数如下表所示，请在图示坐标纸上描点画出U-I图象，由此得出的实验结论是：电阻不变，导体中的电流与它两端的电压成正比．
实验次数12345
电压U/V0.51.01.52.02.5
电流I/A0.10.20.30.40.5
（4）在“探究电流与电阻的关系”的实验中，先将5Ω电阻连入电路中，闭合开关，移动滑片，使电压表的示数为1.5V，读出电流表的示数；再分别改接10Ω、15Ω、20Ω的电阻，重复上述实验．当改接20Ω的电阻进行实验时，发现无论怎样移动滑动变阻器滑片，电压表的示数始终无法达到1.5V，经检查，电路连接无误，各元件均完好，请你找出一种可能的原因滑动变阻器最大阻值过小（或控制的定值电阻两端的电压过小或电源电压过大或定值电阻的阻值过大）．
8．甲铁棒能吸引小磁针，乙铁棒能排斥小磁针，若甲、乙铁棒相互靠近，则两铁棒（　　）
A．一定互相吸引B．一定互相排斥
C．可能无磁力的作用D．可能互相吸引，也可能排斥
18．1879年10月，经过对1600多种材料进行几千次试验后，爱迪生制成了第一个可供实用的碳丝灯泡（灯丝由竹丝炭化后制成）．
（1）如图甲所示，当磁体的磁极靠近正确工作的碳丝灯泡时，灯丝上端被磁体吸引，这是因为通电后的灯丝在磁场里受到了磁力的作用；
（2）要从图甲现象变为图乙中灯丝上端被排斥的现象，可以改变电流（磁场）方向．
5．匀速直线运动是指在任何相等的时间内通过相等路程的直线运动．匀加速直线运动是指在任何相等的时间内增加相同速度的直线运动，如从静止开始，1秒末的速度是2米/秒，则2秒末的速度是4米/秒，3秒末的速度是6米/秒…
作匀速直线运动的物体在时间t内移动的距离s=vt．在它的v-t图象中（如图1），阴影矩形的边长正好是v和t．可见，做匀速直线运动的物体移动的距离对应着v-t图象中阴影的面积．匀加速直线运动的物体移动的距离也有类似的关系．
现有一辆汽车在教练场上由静止开始沿平直道路做匀加速运动，在10秒末速度达到10米/秒，然后以此速度做50秒的匀速直线运动，最后减速慢慢停下．

（1）从汽车由静止开始运动计时，在如图2中作出汽车在1分钟内的v-t图象．
（2）求这1分钟内汽车行驶的距离．
（3）汽车行驶过程中，在水平方向上受到使汽车前进的牵引力F1和阻碍汽车运动的阻力F2，试分析这一分钟内F1和F2的大小关系．
2．（1）在图1中标示出物距．
（2）画出图1中所示的两条光线经凸透镜之后的光线．
17．如图1所示的是“测量小灯泡的电阻”实验的电路图，实验所用的小灯泡的额定电压为2.5V．

（1）小明在接完最后一根导线时，小灯泡立即发光，请你分析产生这一现象的原因：连接电路时，开关未断开．
（2）小明正确连接好电路后，在实验过程中小灯泡突然熄灭，他根据电流表指针不偏转，电压表指针偏转，确定了电路的故障为小灯泡断路；排除故障后，继续实验，如图甲所示的是小灯泡正常发光的电流表示数，此时灯丝的电阻为5Ω．（前两孔均填“偏转”或“不偏转”）．
（3）小雨和小欣按照老师的要求，设计了在缺少电压表时测量定值电阻Rx的方案（如下）：
小雨：用如图乙所示电路（滑动变阻器的最大阻值为Rp），闭合开关，分别读出滑片在a、b两端时电流表的示数I1、I2，然后计算出定值电阻Rx的阻值，则Rx=$\frac{{I}_{1}{R}_{P}}{{I}_{2}-{I}_{1}}$．
小欣：把一个电流表先后分别截在定值电阻Rx和阻值已知的定值电阻R0所在的支路上，如图丙所示，闭合开关，读出电流表的示数，然后计算出定值电阻Rx的电阻．你认为小雨（填“小雨”或“小欣”）设计的方案好，理由是测量电流时不需要换接电流表，操作简单方便．

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