功与机械能量中考真题与详细答案

功与机械、能量中考真题与详细答案5．（2012·呼和浩特）如图所示，用相同的滑轮不同的绕法提起相同的重物，摩擦力可以忽略不计，在物体匀速上升的过程中（）A．甲图省力，机械效率甲图大B．甲图省力，机械效率一样大C．乙图省力，机械效率乙图大D．乙图省力，机械效率一样大考点：滑轮组绳子拉力的计算；机械效率的计算。专题：计算题。分析：（1）分析左图滑轮组的结构，得出承担物重的绳子股数n=3，则拉力端移动的距离s=3h，因摩擦力可以忽略不计，根据F=（G物+G动）求拉力的大小；利用η===求机械效率大小；（2）同理，求出右图的拉力和机械效率，通过比较得出答案．[来源:学&科&网Z&X&X&K]解答：解：（1）分析左图可知，n=3，则s=3h，∵摩擦力可以忽略不计，∴F1=（G+G动），η1===；（2）分析右图可知，n=2，则s=2h，∵摩擦力可以忽略不计，∴F2=（G+G动），η2===；由此可知：F1＜F2，η1=η2，所以甲图省力，机械效率一样大．故选B．点评：本题考查了使用滑轮组拉力的计算和机械效率的计算，利用好两个推导公式是本题的关键：①忽略摩擦及绳重，拉力F=（G物+G动）；②η===．15．（2012•随州）小明做“测定滑轮组的机械效率”的实验时，用如图所示的滑轮成滑轮组，请用笔画出在图中使用该滑轮组时最省力的绕法．考点：滑轮（组）机械效率的测量实验。103034专题：实验题；作图题。分析：（1）滑轮组绳子的绕法，有两种：一是绳子先系在定滑轮的固定挂钩上，绕过下面的动滑轮，再绕过上面的定滑轮；二是绳子先系在动滑轮的固定挂钩上，绕过定滑轮，然后再绕过动滑轮．（2）通过比较提升物体绳子条数的多少确定最省力的绕法．解答：解：对由两个动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组，有两种绕法：一是绳子先系在定滑轮的固定挂钩上，这种绕法滑轮组上的滑轮都使用，有四股绳子承担物重；拉力是滑轮组提升物重的四分之一；二是绳子先系在动滑轮的固定挂钩上，最后滑轮组只能使用一个动滑轮和一个定滑轮，有一个动滑轮后没有使用，这种绕法只能有三股绳子承担物重，拉力是滑轮组提升物重的三分之一；由此可知，滑轮组最省力的绕法是绳子股数最多是第一种，即四股绕线的方法．如图所示：点评：本题滑轮组中动滑轮和定滑轮的个数不同，分析时注意并不是从动滑轮上引出的绳子越多、越省力，要把两种绕法（绳子先系在定滑轮的固定挂钩上、绳子先系在动滑轮的固定挂钩上）都画出来选择．5．（2012•南充）如图所示，小球从左端由静止释放，在左右摆动过程中，不计空气阻力，则（）A．从最高点运动到最低点的过程，一部分重力势能转化为动能B．从最低点运动到最高点的过程，一部分动能转化为重力势能C．左侧最高点的高度大于右侧最高点的高度D．左侧最高点的高度等于右侧最高点的高度考点：能量转化的现象。103034专题：应用题。分析：本题考查的知识点：（1）物体的动能由质量和速度决定，重力势能由质量和高度决定，分析摆动过程中质量、速度、高度的变化，判断出动能和重力势能的转化；（2）机械能守恒的条件：只有动能和势能的相互转化或者只有重力做功，机械能才守恒．解答：解：A、小球从最高点运动到最低点的过程，质量不变，高度降到最低，重力势能最小，速度达到最大，动能最大，所以不计空气阻力时，是重力势能全部转化为动能；故A错误B、小球从最低点运动到最高点的过程，质量不变，高度升高到最高，重力势能最大，速度最小，动能最小，所以不计空气阻力时，是动能全部转化为重力势能；故B错误C、D、小球在摆动过程中，不计空气阻力，所以机械能守恒；左侧最高点的高度等于右侧最高点的高度，故C错误，D正确．故选D．．点评：本题考查能量转化的有关问题；机械能守恒在初中只是要求定性的会判断，不要求根据机械能守恒去定量计算．17．（2012•南充）如图所示，在水平地面上放一个重300N，底面积为100cm2的物体，不考虑绳的重力和绳与滑轮间的摩擦，匀速拉动物体时，物体与地面的摩擦力为60N，则水平拉力F=30N，物体对地面的压强是30000Pa．（各连接部分的绳均水平）考点：二力平衡条件的应用；滑轮组绳子拉力的计算；滑轮组及其工作特点。103034专题：计算题。分析：（1）本题中使用滑轮组水平拉动物体，克服的是物体的摩擦力，根据省力公式，则有F=f；（2）物体放在水平地面上，对地面的压力和它的重力是相等的，根据P=就可以计算出物体对地面的压强．解答：解：（1）由图可见，该滑轮组是克服物体的摩擦阻力做功，与动滑轮相连的绳子有2段，则水平拉力F=f=×60N=30N；（2）物体放在水平地面上时，对地面的压力等于重力，即F=G=300N，受力面积为物体的底面积S=100cm2=100×10﹣4m2．=10﹣2m2，因此物体对地面的压强：P===30000Pa．故答案为：30；30000．点评：（1）对于滑轮组的拉力的计算，首先要看清滑轮组的克服物体的重力做功，还是客服摩擦力做功：①当克服重力做功时，绳子自由端的拉力F=；②当克服摩擦力做功时吗，绳子自由端的拉力F=．（2）计算压强时，要注意公式P=中的S指的是受力面积，单位是m2．23．（2012•南充）如图所示，用F=20N的水平拉力拉着边长l=10cm的正方体铁块在水平地面上做匀速直线运动，在t=10s内运动了s=46cm的路程，[c铁=0.46×103J/（kg•℃）ρ铁=7.9×103kg/m3]求（1）水平拉力F做的功W是多少？（2）水平拉力F做功的功率P是多少？（3）此过程有等于水平拉力做的功的内能产生，其中的79%被铁块吸收，铁块将升高多少温度？考点：功的计算；密度公式的应用；功率的计算；热量的计算。103034专题：计算题。分析：（1）知道水平拉力F的大小和在拉力的方向上通过的距离，可利用公式W=Fs计算出拉力做的功．（2）知道做功的时间，可利用公式P=计算出拉力做功的功率．（3）从题可知，水平拉力做的功等于产生的内能，而其中的79%被铁块吸收，从而可以计算出铁块吸收的热量；知道铁块的边长，可利用公式v=l3计算出铁块的体积，又知道铁块的密度，可利用公式m=ρv计算出铁块的质量；又知道铁块的比热容，最后再利用公式△t=计算出铁块升高的温度．解答：解：（1）∵F=20N，s=46cm=0.46m，∴拉力F做的功为：W=Fs=20N×0.46m=9.2J．（2）∵t=10s，∴拉力F做功的功率为：P===0.92W．（3）∵水平拉力做的功等于产生的内能，而其中的79%被铁块吸收，∴铁块吸收的热量为：Q吸=W×79%=9.2J×79%=7.268J；而正方体铁块的边长l=10cm=0.1m，则正方体铁块的为：v=l3=（0.1m）3=0.001m3，∵ρ铁=7.9×103kg/m3，∴铁块的质量为：m=ρ铁v=7.9×103kg/m3×0.001m3=7.9kg，又∵c铁=0.46×103J/（kg•℃），∴铁块升高的温度为：△t===0.002℃．答：（1）水平拉力F做的功W是9.2J．（2）水平拉力F做功的功率P是0.92W．（3）铁块将升高的温度为0.002℃．点评：本题考查了功和功率，以及体积、质量和温度的变化的计算，关键是公式和公式变形的理解和应用，在计算过程中要注意单位的换算．本题的第三问是一个比较容易出错的题目，需要特别注意．14．（2012·呼和浩特）九年级物理课本中给出了一些物体的动能，如下表所示：行走的牛约60J跑百米的运动员约3×103J飞行的步枪子弹[来源:Zxxk.Com]约5×103J（1）在质量和速度这两个物理量中，对动能影响较大的是速度（填“质量”或“速度”）（2）物体的动能（E）与物体的质量（m）和运动速度（v）的定量关系，你认为正确的是下面的哪一个（C）．A．E=mvB．E=C．E=mv2．考点：动能的影响因素。专题：应用题；信息给予题。分析：（1）通过物体质量、速度和动能的倍数关系得出结论．（2）通过（1）得出的结论，进一步得出物体的动能（E）与物体的质量（m）和运动速度（v）的定量关系．解答：解：（1）子弹的质量很小，约是运动员质量的，子弹的速度只是运动员的80倍，而它们的动能却差不多，说明速度对物体动能的影响更大．或者：运动员的质量约是牛的，运动员的速度是牛的速度的20倍，而运动员的动能却是牛动能的50倍，这说明速度对物体动能的影响更大．（2）速度对物体动能的影响大于质量的影响，因此应该突出速度的主要，所以公式为C．故答案为：（1）速度；（2）C．点评：此题考查的是我们对于数据的分析能力，我们要能够从数据的微小差异得出有用的结论．22．（2012·呼和浩特）质量为8t的某载重汽车，额定功率为240kw，车上装有12t的砂石．汽车先以36km/h的速度，220kw的功率，在平直的路面上匀速行驶了5min，然后又以额定功率用了2min的时间，把砂石从山坡脚下送到了60m高的坡顶施工场地．求：（1）汽车在平直路面上匀速行驶的过程中，发动机所做的功和汽车受到的阻力．（2）汽车从坡底向坡顶运送砂石的机械效率．考点：功的计算；速度公式及其应用；机械效率的计算。专题：计算题。分析：（1）已知汽车在水平路面上的功率和行驶时间，可以得到发动机做的功；已知汽车行驶的速度和时间，可以得到通过的路程；已知汽车发动机做的功和通过的路程，利用F=得到发动机的牵引力．因为汽车匀速行驶，所以摩擦力等于牵引力；（2）已知汽车的额定功率和做功时间，可以得到发动机做的总功；已知沙子的质量和升高的高度，可以得到克服砂子重力做的有用功；已知有用功和总功，利用η=得到汽车的效率．解答：解：（1）汽车匀速行驶过程中做的功为W=Pt=2×105W×300s=6×107J；汽车行驶的路程为S=vt=10m/s×300s=3000m；汽车水平行驶过程中受到的阻力为f=F===2×104N；（2）爬坡时，汽车做的有用功为W有用=Gh=mgh=1.2×104kg×10N/kg×60m=7.2×106J汽车发动机做的总功为W总=P额t=2.4×105W×120s=2.88×107J；汽车向坡顶运送砂石的效率为η===25%．答：（1）汽车水平行驶过程中受到的阻力为2×104N；（2）汽车向坡顶运送砂石的效率为25%．点评：在解决机械效率问题时，要明确使用机械完成的任务，以确定有用功；动力做的功为总功．两者的比值就是机械效率．2．（2012·丽水）杠杆在生产生活中普遍使用．下列工具在使用过程中，属于省力杠杆的是（）A．天平B．铁锹C．钓鱼竿D．铡刀考点：杠杆的分类。专题：应用题。分析：结合图片和生活经验，先判断杠杆在使用过程中，动力臂和阻力臂的大小关系，再判断它是属于哪种类型的杠杆．[来源:学科网ZXXK]解答：解：A、天平在使用过程中，动力臂等于阻力臂，是等臂杠杆；B、铁锹在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；C、钓鱼竿在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆；D、铡刀在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；故选D．点评：此题考查的是杠杆的分类主要包括以下几种：①省力杠杆，动力臂大于阻力臂；②费力杠杆，动力臂小于阻力臂；③等臂杠杆，动力臂等于阻力臂．6．（2012·温州）如图是高速公路避险车道示意图．当高速行驶的汽车出现刹车失灵时，可通过进入避险车道快速降低车速直至停止．避险车道的作用是降低汽车因高速行驶而具有的哪种能量带来的危害（）A．动能B．势能C．[来源:Zxxk.Com]内能D．电能考点：动能的影响因素。专题：应用题。分析：（1）动能的大小与物体的质量和速度有关，物体的重力势能的大小与物体的质量和高度有关；（2）动能和重力势能间可以相互转化．解答：解：当汽车高速行驶时，其速度非常快，动能非常大，若汽车出现刹车失灵，即在发生交通事故时，其能对外做的功多，造成的危害非常大，故该情况下可以进入避险车道，见题目中的插图，即让汽车的动能转化为重力势能，故可以快速的降低车速，避免交通事故的发生．故选A．点评：知道动能和势能大小的影响因素，并能结合其能量的转化解释实际问题是解决该题的关键．11．（2012·