中考物理真题汇编机械能解析版文档格式.doc
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2×
0.05m/s=0.24W,C符合题意；
D．滑轮组的机械效率约η==83.3％，D不符合题意。
【分析】A、根据弹簧测力计的最小分度值读出拉力；
B、根据v=求解；
C、根据P=Fv求解；
D、根据η=求解。
C。
3.2018年2月12日13时03分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，以“一箭双星”方式成功发射第二十八、二十九颗北斗导航卫星，如图所示的卫星沿椭圆轨道绕地球运行，离地球最近的一点叫近地点，最远的一点叫远地点，它在大气层外运行，不受空气阻力，则下列说法正确的是（
A.卫星从远地点运行到近地点，重力势能减小，动能增大，机械能守恒
B.卫星从远地点运行到近地点，重力势能增大，动能减小，机械能守恒
C.卫星从近地点运行到远地点，重力势能增大，动能增大，机械能不守恒
D.卫星从近地点运行到远地点、重力势能减小，动能减小，机械能不守恒
【答案】A
【解析】AB、在大气层外运行，不受空气阻力，机械能是守恒的；
卫星从远地点运行到近地点时，相对高度减小，所以势能减小，同时速度增大，动能增大，A符合题意、B不符合题意；
CD、在大气层外运行，不受空气阻力，机械能是守恒的；
卫星从近地点运行到远地点时，相对高度增大，所以势能增大，同时速度减小，动能减小，机械能守恒，CD不符合题意。
A。
【分析】重力势能和物体的质量、高度有关，动能和物体的质量、速度有关，在没有能量损失时，总的机械能不变.
4.如图所示，用同一滑轮组分别将物体A和物体B匀速提升相同的高度，与提升B相比，提升A的过程滑轮组的机械效率较大，若不计绳重与摩擦的影响，则提升A的过程（
额外功较小
额外功较大
总功较小
总功较大
【答案】D
【解析】A．B由W额外=G动得出额外功相同，A、B不符合题意；
C．由W额外=G动得出额外功相同，再根据提升A的过程滑轮组的机械效率较大得出提升A的过程做的有用功较大，由W总=W有用+W额外得W总较大，C不符合题意，D符合题意。
D。
【分析】A、B由W额外=G动得出答案；
C、D由题意、η=和W总=W有用+W额外得出答案。
5.某实验小组分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组（每个滑轮等重），在相同时间内把重物G提升相同高度，F1和F2大小相等，不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（
A.力F1和F2做功的功率相同
B.力F1和F2做的总功相同
C.乙滑轮组更省力，两个滑轮组机械效率一样大
D.甲滑轮组的机械效率比乙滑轮组高
【解析】由图知，甲滑轮组中承担物重的绳子段数n＝3，乙滑轮组中承担物重的绳子段数n＝4。
AB、若重物上升高度为h，则两滑轮组中绳端移动的距离分别为：
s甲＝3h，s乙＝4h；
甲滑轮组中拉力做的总功为W甲总＝F1•3h，乙滑轮组中拉力做的总功为W乙总＝F2•4h，已知F1＝F2，所以W甲总＜W乙总，B不符合题意；
已知时间相同，由公式P＝知，P甲总＜P乙总．A不符合题意；
CD、已知F1＝F2，所以省力情况相同，C不符合题意；
甲、乙两滑轮组提升的物重G相同，设一个动滑轮的重为G动，不计绳重及摩擦，则甲滑轮组的机械效率为：
η甲＝×
100%，乙滑轮组中有2个动滑轮，同理可得，乙滑轮组的机械效率为：
η乙＝，所以η甲＞η乙，C不符合题意，D符合题意。
【分析】总功与所用时间之比是拉力做功的功率；
利用公式η=比较滑轮组机械效率.
6.新的国家标准对延长线插座配用电缆的导线横截面积要求进行了修改，额定电流16A的延长线插座，导线最小标称横截面积由1mm2提升到1.5mm2.增大导线横截面积的目的是（
增大导线的电阻
减小通过导线的电流
增大导线的电压
减小导线发热的功率
【解析】【解答】A．减小导线的电阻，A不符合题意；
B．由I=知当U一定时R越小I越小，B不符合题意；
C．由I=的变形式U=IR知当I一定时R越小U越小，C不符合题意；
D．根据P=I2R知当I一定时R越小P越小，D符合题意。
【分析】A、影响导体电阻大小的因素：
材料、长度、横截面及温度，当材料、长度、温度不变时横截面越大电阻越小；
B、根据I=分析判断；
C、根据I=的变形式U=IR分析判断；
D、根据P=I2R分析判断。
7.体育测试中，小明立定跳远的运动轨迹如图所示，他在上升过程中（
）。
动能减小
动能增大
重力势能减小
重力势能不变
【解析】【解答】在上升过程中，质量不变，速度减小，动能减小；
高度增大，重力势能增大。
【分析】动能大小与质量和速度有关，重力势能的大小与质量和高度有关。
8.“歼15”飞机在“辽宁号”航母上进行起降训练。
下列说法正确的是（
飞机减速降落，机械能增大
飞机静止在航母上，没有惯性
飞机加速起飞，运动状态保持不变
飞机空中飞行，机翼上方空气流速大压强小
【解析】【解答】飞机减速时，速度变小，动能减小；
降落的过程中，高度减小，重力势能减小；
动能和势能总和为机械能，所以机械能减小，A选项错误；
物体在任何时候都有惯性，飞机静止在航母上具有惯性，B选项错误；
飞机加速起飞，速度越来越大，运动状态改变了，C选项错误；
飞机的机翼是上凸下平的，通过机翼上方的空气流速大，压强较小，机翼下方的空气流速小，压强大，使飞机产生一个向上的升力，D选项正确。
【分析】根据动能和重力势能的影响因素分析动能和势能大小变化；
动能和势能统称为机械能；
一切物体都有惯性，跟物体物体的运动状态无关，只跟物体的质量有关；
力是改变物体运动状态的原因；
流体压强与流速的关系：
流体在流速大的地方压强较小，在流速小的地方压强较大。
9.某品牌无人驾驶汽车在一段平直公路上匀速行驶6.9km，用时5min45s，消耗燃油1.5kg，已知汽车的牵引力是2000N，燃油的热值为4.6×
107J/kg，假设燃油完全燃烧。
通过计算可知，下列结果正确的是（
①汽车行驶速度是20km/h
②消耗的燃油完全燃烧放出的热量是6.9×
107J
③汽车牵引力做功的功率是30kW
④汽车发动机的效率是20%
A.只有①和②
B.只有②和③
C.只有①和④
D.只有②和④
【解析】【解答】①汽车行驶速度是：
，故①错误；
②消耗的燃油完全燃烧放出的热量是：
，故②正确；
③匀速行驶时汽车受到的牵引力与阻力是平衡力，所以汽车牵引力做功的功率是：
，故③错误；
④汽车发动机的做的功为：
，
汽车发动机的效率是：
，故④正确。
.
【分析】利用速度公式v=求得速度；
根据Q放=mq可求热量；
再利用W=Fs可求得该汽车牵引力所做的功，再利用P=求功率；
利用Q=mq可求得消耗的总能量，再利用效率公式求出该汽车的效率.
二、填空题
10.使用同一个滑轮组提升物体，提升的物体质量越大，滑轮组的机械效率________（填“越高”“越低”或“不变”）
【答案】越高
【解析】【解答】使用同一个滑轮组提升物体时，效率为：
可知，同一个滑轮组提升物体时，对动滑轮做的额外功是不变的，当提升的物体质量越大时，有用功越大，所以效率会提高.
越高.
【分析】用同一个滑轮组提升物体时，对动滑轮做的额外功是不变的，当提升的物体质量越大时，有用功越大，有用功在总功中所占的比值越大，机械效率越高.
11.小明用如图所示的动滑轮提起140N的水桶，动滑轮重20N（不计绳重和摩擦），小明拉绳子的动力为________N；
如果向水桶内再加入40N的水，提起时动滑轮的机械效率________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
【答案】80；
变大
【解析】【解答】由图可知，该滑轮为动滑轮，有两段绳子拉着动滑轮，不计绳重和摩擦，则拉绳子的动力：
；
使用同一滑轮组，在提升高度相同时，所做的额外功不变，增加水的重力，增大了有用功，所以有用功在总功中所占的比例变大，机械效率会变大。
80；
变大。
【分析】动滑轮上的拉力是总重力的一半，物体越重，滑轮的机械效率越大.
12.新能源汽车因节能、环保等优点深受广大家庭的喜爱。
小明爸爸驾驶电动汽车在平直公路上匀速行驶12km，用时10min。
已知该车的总质量为1.6×
103kg，行驶中阻力为车重的0.05倍，此过程中该车牵引力做功________J，功率为________kW．（g=10N/kg）
【答案】9.6×
106；
16
【解析】【解答】由于车做匀速直线运动，则牵引力等于阻力，则牵引力：
汽车做的功为：
汽车的功率为：
9.6×
16。
【分析】根据质量计算物体的重力，利用重力和阻力的关系计算阻力的大小，根据牵引力和距离计算功，功和时间的比值计算功率的大小.
13.在“再探动滑轮”的实验中，小明用动滑轮将重3N的钩码匀速向上提升，拉力为1.8N，2s钩码上升0.2m，此过程中有用功为________J，拉力做功的功率为________W，动滑轮的机械效率为________。
【答案】0.6；
0.36；
83.3℅
【解析】【解答】有用功：
W有=Gh=3N×
0.2m=0.6J；
使用动滑轮时，n=2，则拉力端移动的距离：
s=2h=2×
0.2m=0.4m，拉力做的总功：
W总=Fs=1.8N×
0.4m=0.72J，拉力做功的功率：
P===0.36W；
动滑轮的机械效率：
η=W有/W总=×
100%≈83.3%。
【分析】知道物体上升的高度，可利用公式W有=Gh计算有用功；
使用动滑轮时，则n=2，利用s=2h求出拉力移动的距离，知道拉力大小，利用公式W总=Fs计算拉力做的总功；
知道运动时间，利用公式P=计算拉力的功率；
机械效率的公式求动滑轮的机械效率。
14.小丽同学用水平力F拉动如图所示装置，使重100N的A物体4s内在水平地面上匀速运动了80cm，物体B重50N（物体B与A始终接触），此过程中地面受到的摩擦力为10N，弹簧测力计的示数为8N．若不计轮重、弹簧测力计重、绳重和绳与滑轮间摩擦，则滑轮移动的速度为________m/s，物体A受到B施加的摩擦力________（选填“水平向左”、“水平向右”或“为零”），水平拉力F为________N，水平拉力F的功率为________W。
【答案】0.1；
水平向右；
36；
3.6
【解析】【解答】解：
根据v=得A物体运动的速度：
v==20cm/s,绳子的股数为2股，滑轮移动的速度为v滑=×
v=×
20cm/s=10cm/s=0.1m/s；
物体B在水平方向上受水平向右的拉力和A对B施加的向左的摩擦力是一对平衡力，所以A对B施加的摩擦力为8N且水平向左；
A对B施加的向左的摩擦力和B对A施加的向右的摩擦力是一对相互作用力，所以B对A施加的向右的摩擦力为8N：
A在水平方向受到向左的拉力F’、B对A施加的向右的摩擦力、地面对A向右的摩擦力，所以绳子对A的拉力F’=8N+10N=18N，F=2F’=2×
18N=36N,P=Fv=36N×
0.1m/s
3.6W.
0.1；
3.6。
【分析】根据v=求出A运动的速度，再根据绳子是股数求出滑轮运动的速度；
根据B的受力情况和二力平衡条件得出B受到摩擦力的方向和大小；
根据A的受力情况求出绳子对A的拉力；
根据P=Fv求出拉力的功率。
15.如图所示是某同学设计的一台浮力电子秤，其结构由浮力秤和电路两部分组成，小筒底面积为10cm2，大筒底面积为50cm2，装有适量水，金属滑片P固定在托盘下面并随托盘一起自由滑动（滑片质量和滑片受到导线的拉力均忽略不计），定值电阻R0=8Ω，AB是一根长为20cm的均匀电阻丝，其阻值为20Ω，电源电压为6V．当托盘中不放物体时，P位于A端，小筒浸入水中5cm（称量过程中大筒水未溢出），则：
R0在电路中的作用是________，托盘和小筒的总质量为________g，当开关S闭合且在托盘中放入质量为100g的物体时，R0消耗的功率为________W。
【答案】保护电路；
50；
0.72
【解析】【解答】当滑动变阻器的滑片移到最下端时R的阻值为0Ω，此时电路中只有R0，所以R0的作用时保护电路的作用；
根据阿基米德原理得F浮=G排、漂浮条件得F浮=G托，所以G排=G托，即m托=m排=ρ水V排=1g/cm3×
10cm2×
5cm=59g;
开关S闭合且在托盘中放入质量为100g的物体时托盘仍然漂浮，△V排==100cm3，△h==10cm，设小筒下降的高度为h1,水面上升的高度为h2,则h1-h2=10cm……①,S小h1+（S大-S小）h2=△V排，10cm2h1+（50cm2-10cm2）h2=100cm3……②，解由①②组成的方程组的h1=12cm,h2=2cm,所以R=12Ω，由P=I2R得P0=I02R0==0.72W。
保护电路；
0.72。
【分析】根据R=0Ω时的电路连接情况分析得出答案；
根据阿基米德原理、漂浮条件求解；
根据阿基米德原理求出小筒排开水的体积，当小筒下降时水面是上升的，根据h1-h2=10cm、S小h1+（S大-S小）h2=△V排求出小筒下降的高度，再根据“AB是一根长为20cm的均匀电阻丝，其阻值为20Ω”求出R的阻值，最后根据P=I2R和欧姆定律求解。
16.小张驾驶一辆额定功率为35千瓦、效率为30%的汽车在一段平直的公路上匀速行驶，在额定功率下行驶1小时至少需要________L汽油（汽油的热值为3.5×
107J/L）；
若行驶的速度为72km/h，则汽车受到的阻力为________N，汽油属于________能源（选填“可再生”或“不可再生”）。
【答案】12；
525；
不可再生
【解析】【解答】由P=得W=Pt=35×
103W×
3.6×
103s=1.26×
108J，
根据η=得Q放==4.2×
由Q放=Vq得V==12L；
72km/h=20m/s
根据P=Fv得F==1.75×
103N；
汽油属于不可再生能源。
12；
1.75×
103；
不可再生。
【分析】根据P=的变形式W=Pt求出汽车做的机械功，根据η=求出汽油放出的热量，最后根据Q放=Vq求解；
根据P=的推导式，即P=Fv求解；
不可再生能源：
在自然界中经过亿万年形成，短期内无法恢复且随着大规模开发利用，储量越来越少总有枯竭一天的能源。
17.如图所示，用动滑轮把重为40N的物体A以0.5m/s的速度匀速提升，用时4s，拉力F的大小是25N，则拉力F的功率是________W，动滑轮的机械效率是________。
【答案】25；
80%
【解析】【解答】动滑轮由两段绳子拉着物体上升，即。
总功为：
拉力F的功率是：
；
有用功为：
机械效率为：
。
25；
80%.
【分析】利用P=Fv求拉力F做功功率；
绳端移动距离s=2h，动滑轮的机械效率η=.
18.一台起重机在10s内将重为3600N的货物匀速提高了4m，起重机做的有用功是________J。
若起重机做的额外功是9600J，则机械效率是________，起重机的功率是________W。
【答案】1.44×
104；
60%；
2400
【解析】【解答】
（1）起重机做的有用功：
（2）起重机做的总功：
则机械效率：
（3）起重机的总功率：
1.44×
104J；
2400。
【分析】利用W=Gh求起重机做的有用功；
总功等于有用功与额外功的和，机械效率等于有用功与总功之比；
利用P=求起重机的总功率.
三、实验探究题
19.测量滑轮组的机械效率
步骤
如图22为测量某滑轮组机械效率的实验装置。
①实验时沿竖直方向匀速缓慢拉动弹簧测力计。
②分析表中数据可知：
实验2是用图________做的实验。
③实验序号3中的机械效率η=________。
装置图
表格
实验序号
钩码重量G/N
钩码上升高度h/m
绳端拉力F/N
绳端移动距离s/m
机械效率n
1
4
0.1
1.8
0.3
74%
2
8
3.1
86%
3
2.5
0.4
结论
通过比较________（填实验序号）两次实验数据得出结论：
同一滑轮组提升重物时，物重越大，滑轮组的机械效率越高。
通过比较2、3两次实验数据可得出结论：
不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率________。
问题讨论
实验过程中边拉动边读数，弹簧测力计示数不稳定，有同学认为应静止时读数。
你认为他的想法________（选填“正确”或“不正确”），因为他没有考虑到________对滑轮组机械效率的影响。
【答案】乙；
80%；
1.2；
越低；
不正确；
摩擦力
（1）实验步骤：
②分析表中数据，实验2中，绳端移动距离s=0.3m，钩码上升高度h=0.1m，则，
所以是用图乙做的实验；
③实验序号3的机械效率；
⑵由实验数据可知：
1、2两次实验，使用同一滑轮组提升重物，物重越大，滑轮组的机械效率越高；
通过比较2、3两次实验数据可知，用乙、丙滑轮组提升相同的重物时，因为丙滑轮组有两个动滑轮，动滑轮越重，克服动滑轮所做的额外功越多，机械效率越低。
由此可得出结论：
不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越重，机械效率越低；
⑶如让弹簧测力计静止时读数，则减小了一部分由于摩擦造成的额外功，因此测得的机械效率偏大。
所以这种想法是不正确的。
【分析】测量滑轮组的机械效率时，物体的重力和高度计算有用功，拉力和绳子的长度计算总功，有用功和总功的比值计算机械效率，物体重力越大，机械效率越大.
20.图甲是某学习小组“测量滑轮组的机械效率”的示意图。
用弹簧测力计竖直向上拉动绳子自由端，将重为4.5N的物体从A位置提升到A′位置，同时弹簧测力计从图中的B位置上升到B′位置，在这个过程中，弹簧测力计的示数如图乙所示。
请你根据他们做的实验完成下列问题：
（1）物体提升的高度是________cm，拉力是________N，该滑轮组的机械效率η=________；
（2）若在图甲装置的基础上，增加一个动滑轮，改为图丙所示的装置，提升同一物体，则滑轮组的机械效率________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
【答案】
（1）5.0；
2；
75%
（2）变小
（1）如图刻度尺的单位是cm，分度值为1cm，A’的位置对应的刻度为0刻度上面第5格，所以物体提升的高度h是5.0cm，
拉力移动的距离为：
如图测力计的分度值为0.2N，拉力是2N；
该动滑轮的机械效率：
（2）若在图甲装置的基础上，增加一个动滑轮，改为图丙所示的装置，提升同一物体，有用功不变，而滑轮的重增加，由于对滑轮做的功为额外功，所以额外功增大，则滑轮组的机械效率变小。
【分析】测滑轮组的机械效率，涉及到注意事项（实验时，应将弹簧测力计竖直匀速向上拉动）、长度的测量（刻度尺的正确使用：
（1）使用前要注意观察它的零刻线、量程和最小刻度值；
（2）用刻度尺测量时，尺要沿着所测长度，不利用磨损的零刻线；
（3）读数时视线要与尺面垂直，在精确测量时，要估读到最小刻度值的下一位；
（4）测量结果由数字和单位组成.）、机械效率的计算等知识.
21.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.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，木块在水平面上运动一段距离后静止时的情景；
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.
（1）若要探究动能大小与速度的关系，应选择图________（选填“甲”、“乙”）进行实验.
（2）木块在水平面上滑动时，受到水平面的摩擦力________（选填“变大”、“变小”或“不变”），克服摩擦力做功的功率________（选填“变大”、“变小”或“不变”）.
（3）本实验装置的水平面如果绝对光滑，还能得出结论吗？
________，原因是________.
（1）乙
（2）不变；
变小
（3）不能；
光滑水平面上，木块将不会停下来
（1）本实验需要采用控制变量法，要探究动能大小与速度的关系，则需要控制小球质量相同，从不同高度滑下，所以应选择图乙进行实验。
（2）木块在水平面上滑动时，对水平面的压力不变，接触面情况不变，所以摩擦力大小不变，但木块的运动速度越来越小，所以克服摩擦力做功的功率变小。
（3）如果实验装置中的水平面绝对光滑，将
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