（1）根据所测数据，请计算一个动滑轮的重力是 0.8 N，甲滑轮组的机械效率是 83.3% ；
（2）由计结果可以确定 小马 的说法是正确的，这个实验说明了影响滑轮组机械效率的因素是 动滑轮的个数 ，由此可知，可采用 尽可能的减小动滑轮的个数 的方法来提高滑轮组的机械效率。
（3）随后小马又设计了一个方案，如图丙所示，你认为和图甲装置对比，在提升同一重物时，装置丙的机械效率 等于 （选填“大于”“等于”或“小于”）装置的机械效率。
【解答】解：（1）甲装置的有用功：W有用=Gh=4N×0.1m=0.4J； 总功：W总=Fs=1.6N×0.3m=0.48J；
额外功：W额=W总﹣W有用=0.48J﹣0.4J=0.08J； 根据W额=G动h知，
动滑轮的重力：G动===0.8N；
装置甲的机械效率：η=×100%=×100%≈83.3%；
（2）由表格数据可知，甲乙装置中，甲的拉力较大，动滑轮的个数较少，动滑轮重力小，额外功少，滑轮组的机械效率较高，故小马的说法正确；
这个实验说明了影响滑轮组机械效率的因素有动滑轮的个数，尽可能的减小动滑轮的个数可以提高滑轮组的机械效率；
（3）由甲装置和丙装置可知，绳子的有效股数相同、动滑轮的个数相同、物体的重力相等，绳子的缠绕方式不同，
两装置中，提升相同的物体上升相同的高度时所做的有用功相同，动滑轮的个数和摩擦力的大小相同所做的额外功相等，
由η=×100%可知两者的机械效率相同。
故答案为：（1）0.8；83.3%；
（2）小马；动滑轮的个数；尽可能的减小动滑轮的个数； （3）等于。
27．在测量额定电压为3.8V的小灯泡电功率实验中，小明同学连接了如图甲所示的电路（电源电压4.5V保持不变，电路元件完好，接线柱接线牢固）。 （1）在未检查电路连接是否正确的情况下，闭合开关，调节滑动变阻器滑片，电流表的示数将 变化 ，电压表的示数将 不变 （两空均选填“变化”或“不变”）。
（2）检查电路发现一处错误，指出连接错误的导线是 d （填“a”、“b”、“c”或“d”）。
（3）排除故障后，继续实验，分别记下了多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制了如图乙所示的I﹣U图象。某次实验时电流表示数如图丙所示，电流表的示数为 0.18 A，此时小灯泡的电阻是 10 Ω；当小灯泡正常发光时，它的额定功率是 1.064 W。
（4）若实验过程中电压表的大量程损坏，在不添加任何器材的情况下，请你在答题卡中的方框内设计能测量小灯泡额定功率的实验电路图。
【解答】解：（1）电路中，电压表测电源电压，电流表测电路中的电流，在未检查电路连接是否正确的情况下，闭合开关，调节滑动变阻器滑片，电路中的电阻变化，由欧姆定律，电流表的示数将变化，而电压表的示数将不变。 （2）电压表应测灯的电压，故连接错误的导线是d。
（3）某次实验时电流表示数如图丙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，读数为0.18A，由图乙知，电压大小为1.8V，由欧姆定律，灯泡的电阻是：
R===10Ω；
小灯泡正常发光（3.8V）时，图乙知电流为0.28A，灯的额定功率：P=ULIL=3.8V×0.28A=1.064W；
（4）若实验过程中电压表的大量程损坏，根据串联电路电压的规律，当变阻器的电压为：4.5V﹣3.8V=0.7V＜3V时，灯正常发光，故将电压表小量程并联在变阻器两端即可，如下所示：
故答案为：（1）变化； 不变； （2）d；
（3）0.18A； 10； 1.064； （4）如上所示。
五、计算题（28題10分，29题10分，共20分）
28．有种太阳能、电能两用热水器，该热水器用电加热时的额定功率为2000w，晴天时在西宁地区，这种热水器一天内吸收的太阳别能为2.8×107J，能将水箱内80kg初温为20℃的水加热到70℃【c水=4.2×103J/（kg℃）】。求 （1）80kg水吸收的热量是多少？
（2）该热水器将太阳能转化为内能的效率是多少？
（3）如果遇到阴雨天改用电加热，热水器在正常工作时，将上述同样质量、初温的水加热到同样的温度需要多长时间（假设所消耗电能全部转化为内能）？ （4）用电高峰期，家中只有液晶电视机和热水器工作时，热水器将上述同样质量、初温的水加热到问样的温度，实际用时1×104s，通过电能表测得此过程共耗电1.8×107J，此时热水器和液晶电视机的实际电功率分别为多大（假设热水器所消耗电能全部转化为内能）？ 【解答】解：（1）水吸收的热量：
Q吸=cm△t=4.2×4.2×103J/（kg℃）×80kg×（70﹣20）℃=1.68×107J；
（2）该热水器将太阳能转化为内能的效率：
η=×100%=×100%=60%；
（3）假设热水器所消耗电能全部转化为内能，W电=Q吸=1.68×107J； 因为W电=Q吸=Pt，
所以t===8400s；
（4）热水器的实际功率：
P热=
==1680W，
液晶电视机消耗的电能：
W液=W总﹣W热=1.8×107J﹣1.68×107J=1.2×106J； 液晶电视机的实际功率：
P液=
==120W。
答：（1）80kg水吸收的热量是1.68×107J；
（2）该热水器将太阳能转化为内能的效率是60%；
（3）如果遇到阴雨天改用电加热，热水器在正常工作时，将上述同样质量、初温的水加热到同样的温度需要8400s；
（4）热水器和液晶电视机的实际电功率分别为1680W和120W。
29．某工程队在一次施工作业中，以恒定速度沿竖直方向将圆柱形工件从深水中吊起至距水面某一高度，工件从刚接触水而到完全脱离水面用时5s，绳子作用在工件上端的拉力F随工件上升高度h变化的图象如图1所示，不计水的阻力（ρ
水
=1.0×103kg/m3，g取10N/kg），求：
（1）如图2所示，刚开始拉动时，工件上表面所受到水的压强大小？ （2）工件完全浸入在水中时所受浮力大小？
（3）工件完全浸入在水中时，拉力做功的功率是多少？ （4）工件的横截面积S是多大？
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