27. 小明用如图所示的实验装置探究物体的动能跟哪些因素有关。他让同一钢球 A 分别从斜面的不同高度由静止开始滚下，观察木块 B 被撞击后移动的距离 s。
（1）小明在研究动能大小与
速度
的关系，实验中他控制了钢球的
质量
不变。
（2）钢球沿斜面滚下的过程中，重力势能
减小
，（选填“增大”“减小”或“不变”，下同）动能
增大
。
（3）观察木块被撞击后移动的距离，是为了判断
钢球动能的大小
；若水平面绝对光滑，则本实验将
不能
（选填“能”或“不能”）达到探究目的。
答案：27. (1) 速度 质量 (2) 减小 增大 (3) 钢球动能的大小 不能
解析：
【分析】
要解答本题，需结合探究动能影响因素的实验原理、控制变量法、转换法以及机械能转化的知识分析：
1. 第（1）问：实验中用同一钢球，说明质量相同，从不同高度滚下时到达水平面的速度不同，因此是探究动能与速度的关系，控制了质量不变。
2. 第（2）问：钢球滚下时，质量不变，高度降低则重力势能减小，速度增大则动能增大。
3. 第（3）问：实验通过木块移动距离反映钢球动能大小，运用转换法；若水平面绝对光滑，木块不受摩擦力会做匀速直线运动，无法通过移动距离比较动能，因此不能达到探究目的。
【解析】
（1）实验中，同一钢球A的质量相同，从斜面不同高度由静止滚下，到达水平面时的速度不同，所以研究的是动能大小与速度的关系，控制了钢球的质量不变。
（2）钢球沿斜面滚下过程中，质量不变，高度减小，重力势能减小；速度增大，动能增大。
（3）根据转换法，木块被撞击后移动的距离用来判断钢球动能的大小；若水平面绝对光滑，木块在水平方向不受摩擦力，被撞击后将做匀速直线运动，无法通过移动距离比较动能大小，因此本实验不能达到探究目的。
【答案】
(1) 速度 质量 (2) 减小 增大 (3) 钢球动能的大小 不能
【知识点】
动能的影响因素、重力势能、动能与势能的转化
【点评】
本题是探究动能影响因素的基础实验题，考查控制变量法、转换法的应用及机械能变化的分析，是初中物理的重点实验，注重对实验方法和原理的理解。
【难度系数】
0.6
28. 如图所示,小明利用刻度均匀的匀质杠杆探究杠杆的平衡条件(每个钩码重为0.5 N)。
(1) 实验前,将杠杆的中点置于支架上,当杠杆静止时,发现杠杆右端下沉,这时应将平衡螺母向
左
(选填“左”或“右”)调节,直到杠杆在水平位置平衡。
(2) 在A点悬挂两个钩码,要使杠杆在水平位置平衡,需在B点悬挂
3
个钩码;取走悬挂在B点的钩码,改用弹簧测力计在C点竖直向上拉,使杠杆水平位置平衡,弹簧测力计的拉力为
0.75
N;若改变弹簧测力计拉力的方向,使之斜向右上方,杠杆仍然在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将
变大
(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(第28题图)
答案：28. (1) 左 (2) 3 0.75 变大
解析：
【分析】
首先，实验前调节杠杆平衡时，若杠杆右端下沉，说明右侧偏重，根据“右低左调”的原则，应将平衡螺母向左调节，使杠杆在水平位置平衡，便于后续测量力臂。解决杠杆平衡问题需利用杠杆平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂（$F_1L_1=F_2L_2$），结合各点的力臂长度计算；当弹簧测力计斜拉时，拉力的力臂会变小，根据平衡条件可判断拉力变化。
【解析】
(1) 实验前杠杆右端下沉，说明右侧较重，应将平衡螺母向左调节，直至杠杆在水平位置平衡。
(2) 设杠杆每格长度为$L$，每个钩码重力$G=0.5N$。
A点悬挂2个钩码，故A点阻力$F_A=2×0.5N=1N$，A点力臂$L_A=3L$；B点力臂$L_B=2L$。根据杠杆平衡条件$F_A L_A=F_B L_B$，代入得：$1N×3L=F_B×2L$，解得$F_B=1.5N$，因此B点悬挂钩码个数$n=1.5N÷0.5N=3$个。
在C点竖直向上拉时，C点力臂$L_C=4L$，阻力和阻力臂乘积不变（$F_A L_A=1N×3L=3N·L$），根据平衡条件$F×L_C=F_A L_A$，得$F=(3N·L)÷4L=0.75N$。
若弹簧测力计斜向右上方拉，拉力的力臂（支点到拉力作用线的垂直距离）变小，根据杠杆平衡条件，阻力和阻力臂乘积不变，力臂变小则拉力变大，故示数变大。
【答案】
(1) 左 (2) 3；0.75；变大
【知识点】
杠杆平衡条件、杠杆调节、力臂
【点评】
本题考查杠杆平衡条件的应用，涵盖实验前调节、平衡计算及力臂变化对拉力的影响，是初中力学核心考点，需熟练掌握平衡公式，明确力臂定义，准确对应力与力臂关系即可解题。
【难度系数】
0.6
四、计算题(每题6分,共18分)
29. 一辆重为 $1× 10^4$ N的汽车在水平路面匀速运动,所受的阻力为920 N,汽车牵引力的功率为9.2 kW,其汽油发动机效率为20%(汽油热值是 $4.6× 10^7$ J/kg)。若汽车运动100 s,问:
(1) 牵引力做了多少功?
(2) 汽车通过的距离是多长?
(3) 发动机消耗汽油的质量是多少?
答案：29. (1) $9.2×10^5$ J (2) 1 000 m (3) 0.1 kg
解析：
【分析】
要解决这道题，需根据题目给出的物理量，结合相关公式逐步推导：
1. 第(1)问求牵引力做功，已知牵引力的功率和运动时间，利用功率公式的变形W=Pt计算；
2. 第(2)问求汽车通过的距离，汽车匀速运动时牵引力与阻力平衡（F=f），再结合功的公式W=Fs变形s=W/F计算；
3. 第(3)问求消耗汽油的质量，先利用热机效率公式算出汽油完全燃烧放出的热量，再结合热值公式Q放=mq变形计算质量。
【解析】
解：已知汽车牵引力功率P=9.2kW=9.2×10³W，运动时间t=100s，阻力f=920N，发动机效率η=20%，汽油热值q=4.6×10⁷J/kg。
(1) 牵引力做的功：
W=Pt=9.2×10³W ×100s=9.2×10⁵J；
(2) 汽车匀速运动，牵引力与阻力平衡，故F=f=920N，
由W=Fs得，汽车通过的距离：
s=W/F=9.2×10⁵J /920N=1000m；
(3) 发动机效率η=W/Q放，所以汽油完全燃烧放出的热量：
Q放=W/η=9.2×10⁵J /20%=4.6×10⁶J，
由Q放=mq得，消耗汽油的质量：
m=Q放/q=4.6×10⁶J /(4.6×10⁷J/kg)=0.1kg。
【答案】
(1) 9.2×10⁵ J (2) 1000 m (3) 0.1 kg
【知识点】
功率的计算、功的计算、热机效率与热值的应用
【点评】
本题是力学与热学结合的基础计算题，主要考查功率、功、二力平衡、热机效率及热值的相关公式应用，解题思路清晰，步骤明确，只要掌握基本公式即可顺利解答，属于常规题型。
【难度系数】
0.6
