黑龙江省大庆市喇中初中物理大题集练功和机械能.docx
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黑龙江省大庆市喇中初中物理大题集练功和机械能
功和机械能
1、如图所示，是测量滑轮组机械效率的实验装置．
（1）用弹簧测力计竖直向上缓慢拉动重为5N的钩码，由图示可知拉力大小为 N，将弹簧测力计向上移动12cm，则钩码上升的高度为 cm，该滑轮组的机械效率是 （结果保留到0.1%）．
（2）提高机械效率的主要办法是改进结构，使它更轻巧．若如图装置中动滑轮的重为G1，用它提升一重物，滑轮组的机械效率为75%；改用一个轻质材料制作的重为G2的动滑轮后，再提升同一重物，滑轮组的机械效率提高到了90%，则G2与G1之比为 （不计绳重及各处的摩擦）．
2、老师利用如图甲所示的装置演示动能与重力势能的相互转化后，小光想：
小球在摆动过程中的机械能的大小是否与细线的长度有关呢？
为了探究此问题，他设计了以下实验装置：
将无弹性的细线上端固定在铁架台上，下端拴住小球，使小球摆动到最低点时恰好撞击静止在水平桌面上的木块，如图乙所示．（不计细线固定端的摩擦与空气阻力）
（1）小光将长为l的细线拉至水平状态静止时，小球具有的机械能是以________能的形式存在．
（2）释放小球后，木块被小球撞击并在水平桌面上滑动了一段距离s，在此过程中木块克服_______力做功．
（3）小光多次改变拴小球的细线长度，并调整细线固定端的位置，每次均将小球拉至细线处于水平状态时自由释放，使它摆动到相同的最低点撞击同一木块，测出木块被撞击后运动的距离，通过比较运动距离的长短来判断小球具有的机械能大小．请你分析小光的实验方案是否可行？
________，理由是：
________．
3、如下图1所示，重为8N的物体A在拉力F的作用下，5s内匀速运动了0.5m．拉力F做的功随时间变化的图象如图2所示．己知动滑轮重0.5N，物体A在水平桌面上运动时受到的摩擦阻力f为物重G的0.5倍．求：
（1）拉力F的功率．
（2）拉力F大小．
（3）克服绳重及摩擦所做的额外功占总功的比例．
4、在探究“物体的动能与质量和速度是否有关”实验中，小明先探究“物体的动能与质量是否有关”，所用的器材有：
一个用长木板搭成的斜面；三个质量不同的实心铁球；一个木块．各器材的组装示意图如图所示．
（1）每次实验时，都要将铁球从斜面的 由静止释放，其目的是 ．
（2）铁球动能的大小是通过 来间接反映的．
（3）该实验在操作时很难做到的是 ．
（4）某同学对小明的实验方案进行改进：
不用木块，在木块的位置上固定一个面积较大的挡板，在挡板前面贴上足够厚的长方体橡皮泥，如图所示，每次实验后都要换上另一块相同的橡皮泥．此外，还需要对小明的方案进行怎样相应的调整？
．（如果需要，可增加其他器材）
5、用如图甲所示的滑轮组提升物体M，已知被提升的物体M重为760N，卷扬机加在绳子自由端的拉力F将物体M以0.5m/s的速度匀速提升到10m的高度．拉力做的功W随时间t的变化图像如图乙所示，不计钢丝绳的重、摩擦力大小．求：
（1）滑轮组提升重物所做的有用功是多少？
（2）滑轮组提升重物的机械效率是多少？
（3）动滑轮的重力是多少？
6、某型号汽车重为6×104N，在平直的公路上以90km／h的速度匀速行驶，汽车受到的阻力为3000N，已知汽油的热值为5.0×107J／kg。
求：
（1）汽车以90km/h的速度匀速行驶时，牵引力的功率是多少？
（2）若汽车发动机的效率为30％，它以此速度匀速行驶100km消耗多少千克汽油？
7、如图，工人用滑轮组在15s内将重为480N的重物匀速提升3m，所用拉力为200N。
（1）工人所做的有用功是多少？
（2）拉力的功率是多少？
（3）滑轮组的机械效率是多少？
8、为了探究物体动能大小与哪些因素有关，同学们设计了如图甲、乙所示的实验装置来进行实验。
（1）图甲是让不同质量的小球沿同一光滑斜面从B处由静止自由释放，然后分别撞击到放在同一水平面上的同一木块，木块在水平面运动一段距离后静止时的情景。
据此你能得出的结论是：
速度相同时，物体的质量越大，动能 ；
（2）图乙是让质量相同的小球沿同一光滑斜面分别从A、B处由静止自由释放，然后分别撞击到放在同一水平面上的同一木块，木块在水平面运动一段距离后静止时的情景．据此你能得出结论是：
；
（3）本实验装置的水平面如果绝对光滑，还能得出结论吗？
。
理由是 。
（4）实验后，同学们联想到在许多交通事故中，造成安全隐患的因素有汽车的“超载”与“超速”，进一步想知道，在影响物体动能大小的因素中，哪个对动能影响更大？
于是利用上述器材进行了实验测定，得到的数据如下表：
①为了探究“超载”安全隐患，应选择 两个序号的实验进行比较。
②为了探究“超速”安全隐患，应选择 两个序号的实验进行比较。
分析表格中对应的实验数据可知：
对物体的动能影响更大，当发生交通事故时，由此造成的危害更严重。
9、太阳能清洁无污染，是人类能源的宝库，某太阳能汽车总质量为400kg，顶部安装了太阳能电池板，如图所示，太阳光照射到地面时单位面积上的辐射功率为1.2×103W/m2，汽车上的太阳能电池板的有效面积为5m2。
（1）太阳能电池板能将太阳能转化为电能，若太阳能电池板的转换效率为40%，则转换给汽车电动机的电功率是多少瓦？
（2）这辆汽车在某水平面上匀速行驶时，受到的阻力为车重的0.02倍，则汽车受到的牵引力为多少牛顿？
（3）如果这辆汽车的电动机经电能最终转化为机械能的效率为80%，则汽车在该平面上匀速形的速度为多少米每秒？
10、暑假期间，司机小方驾车沿高速公路到某地旅游,路程为300km。
轿车以108Km/h的速度匀速直线行驶,且受到的阻力900N,该小轿车的油箱内装有40L汽油,整车质量为1800Kg，已知汽油完全燃烧产生的内能有30%转化为有用的机械能,汽油的热值为3.3×107J/L，g=10N/kg。
求；
（1）小轿车到达目的地牵引力所做的功和功率;
（2）若将这箱油完全燃烧，可以使这辆车匀速直线行驶多少km？
11、某实验小组的同学们在探究“斜面的机械效率”实验时，用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动物块，收集了下表中的实验数据．
实验次数
斜面的倾斜程度
物块重力G/N
斜面高度h/m
拉力F/N
斜面长度S/m
机械效率η
1
较缓
5
0.2
2.4
1
41.7%
2
较陡
5
0.5
3.2
1
78.1%
3
最陡
5
0.7
4.3
1
81.4%
（1）分析表中的数据可得出：
斜面越缓越 力（选填“省”或“费”）．
（2）该小组又进行了第4次实验，他们在斜面上铺上棉布，使斜面变粗糙，保持斜面高和长分别是0.5m和1m，用弹簧测力计拉动同一物块沿斜面向上做匀速直线运动，读出此时弹簧测力计的示数为4.0N，他们测得这种情况下斜面的机械效率为 ．
（3）把第4次实验数据与表中数据综合分析可得出：
斜面的机械效率与 和 有关．
（4）当用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动物块时，物块所受的拉力 物块所受的摩擦力（选填“大于”、“小于”或“等于”）．
12、工人利用图示的滑轮组将重400N的物体向上匀速提起2m．所用拉力为250N
（1）滑轮组的机械效率是多少？
（2）不计绳重和摩擦，则动滑轮重为多少？
（3）若用此滑轮组将重900N的物体竖直向上匀速提升2m，拉力在这一过程中所做的功是多少？
（不计绳重和摩擦力）
13、小明猜想重力势能的大小可能与物体的质量及被举的高度有关．为了验证自己的猜想，小明进行了如下实验，让锥子自由下落扎到旧书上，书上被扎出孔，如图所示．
（1）比较甲和乙是通过控制 来探究重力势能的大小与 的关系；
（2）要验证重力势能的大小与高度有关，应选择图中的 和 进行对比实验．
（3）小明设想了以下两种方案来判断物体重力势能的大小，你认为最佳的是（ ）
A．看出书上扎出孔的深度；B．数出被扎出孔的纸的页数．
14、小明测量如图所示中甲、乙两不同滑轮组的机械效率，他匀速拉动弹簧测力计，正确操作并将实验数据记录如表：
（绳重、摩擦和弹簧测力计自重均不计）：
滑轮组
物体重G/N
物体上升的高度h/N
拉力F/N
绳自由端移动的距离s/m
机械效率η
甲
3
0.1
2
0.2
75%
乙
3
0.1
2
0.3
（1）甲图中定滑轮的作用是 ．
（2）乙滑轮组的机械效率为 ．
（3）甲、乙滑轮组机械效率不同的原因是 ．
（4）甲滑轮组中动滑轮的重力是 N．
（5）若甲滑轮组提升的物体重从3N增加到5N，其机械效率将 （变大/不变/变小）．
15、某工地用如图所示的滑轮组匀速提升400N的重物，在重物上升0.6m的过程中，拉力的功率为250W，滑轮组的机械效率为80%（不计滑轮的重与轴之间摩擦，）．则：
（1）滑轮组的有用功为多少？
（2）拉力做的总功为多少？
（3）绳子的自由端下降的速度为多少？
（4）若提升500N的重物，则实际拉力F为多少N？
16、如图所示，是研究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验装置，实验中让同一钢球从斜面上不同的高度由静止滚下，碰到同一木块上．请回答以下问题：
（1）设计实验的目的是研究 （钢球/木块）动能的大小与 的关系．
（2）动能是指 （填序号）
A．钢球在斜面上时的动能B．钢球撞击木块时的动能
C．钢球撞击木块后的动能D．木块的动能
（3）实验是通过观察 ，说明钢球对木块做功的多少，从而得出结论的．
（4）若水平面为光滑的，该实验还能得出结论吗？
，理由是：
．
（5）赵显同学在实验时，木块被撞出了水平木板的右端而掉到了地上．对这一现象，请你给赵显一条合理的建议：
．
17、在湛江港码头，小华看到工人利用斜面把货物推到车上，联想到上物理课时老师讲过的知识，小华想探究斜面的机械效率可能与哪些因素有关？
提出了以下的猜想：
A．斜面的机械效率可能与物体的重力有关．
B．斜面的机械效率可能与斜面的倾斜程度有关．
小华同学为了证实自己的猜想是否正确，他用同一块木板组成如图所示的装置进行了实验探究，记录的实验数据如表：
试验次数
斜面倾角θ
物块重量G/N
斜面高度h/m
沿斜面拉力F/N
斜面长
S/m
有用功
W有/J
总功W总/J
斜面的机械效率
①
30°
5.0
0.6
4.2
1.2
3.0
5.0
②
30°
3.0
0.6
2.5
1.2
1.8
60%
③
45°
3.0
0.8
2.8
1.2
2.4
3.4
71%
（1）在实验操作过程中，应沿斜面向上 拉动木块．
（2）根据表格中数据，第①次实验斜面的机械效率为 %，第②次实验中总功为 J．
（3）通过对比实验①、②数据，可验证小华的猜想 （填写字母）；通过对比实验②、③数据，可以得出的探究结论是：
．
（4）除了小华的猜想以外，请你猜想斜面的机械效率还可能与 （写出一个）有关．
18、按要求完成填空．
（1）图1所示，体温计的示数为 ℃．
（2）图2所示，读取液体体积时，正确的视线方向是 （填写相应的字母）．
（3）图3所示，该实验能探究出并联电路电流的特点是 ．
（4）图4所示，在探究物体动能大小与什么因素有关的实验中，通过比较小球推动木块 反映小球动能的大小．
19、随着人们生活水平的日益提高，小汽车越来越多地走进了百姓人家．一辆使用汽油为燃料的小汽车，以72km/h的速度在水平路面上匀速行驶时，发动机的实际功率为20kW．若小汽车行驶的距离为100km，汽油的热值q=4.6×107J/kg，小汽车发动机的效率为25%．求小汽车在这段路程中：
（1）运动的时间；
（2）发动机所做的功；
（3）消耗汽油的质量．
20、在农村常有家庭挖井取水．小明同学用如图（甲）所示的滑轮组提土，他用20s的时间把重为120N的土从井中匀速提升5m，拉力做的功W随时间t的变化图象如图（乙）所示．求：
（1）有用功；
（2）滑轮组的机械效率；
（3）拉力的大小；
（4）拉力的功率．
答案
1、答案
2、答案
3、答案
4、答案
5、答案
6、答案
7、答案
8、答案
9、答案
10、答案
11、答案
12、答案
13、答案
14、答案
15、答案
16、答案
17、答案
18、答案
19、答案
20、答案
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