沪粤版九年级上册机械功与机械能中考题训练.doc

全方位课外辅导体系 Comprehensive Tutoring Operation System 全方位教学辅导教案 学科：物理 任课教师： 授课时间：姓 名性 别年 级总课时：教 学内 容第十一章机械能与机械功教 学目 标重 点难 点教学重点：教学难点：教学过程课前检查与交流作业完成情况：交流与沟通:针对性授课一填空题（共4小题）1（2015广东）从桌面掉到地上的乒乓球会自动弹起，球在上升过程中动能转化为重力势能，由于球与空气有摩擦，上升过程中球的机械能减小2（2015广东）如图所示，已知物体A和动滑轮的总重为200N，当物体A匀速上升高度为1m时，绳子移动的距离为2m，人对绳子的拉力为100N，拉力所做的功为200J，（绳子与滑轮的摩擦力、空气阻力忽略不计）【解答】解：拉力移动距离：s=nh=21m=2m 人对绳子的拉力F=（GA+G动）=200N=100N， 所以拉力所做的功：W=Fs=100N2m=200J3（2015深圳）近年来，频繁发生轮船翻沉事件，以下是关于此事的一些材料信息请你模仿样例格式，从材料原方中摘抄出涉及到物理知识的内容，并写出对应的物理知识或规律救援队抵达轮船翻沉现场后，首先进行水下摸索搜救工作，潜水员进入深水区时，需穿好潜水装备；之后救援队利用多台装有多个滑轮组的起吊机器，把船体打捞出水面；在清理船舱时，搜救员利用重锤砸开损坏变形的门窗，用撬棒撬开堵塞通道的重物，为了进一步进行水下搜救，救援队利用起吊机器，把船体脱离出事水域专家建议：如乘客以外落水，一定要穿好救生衣迅速离开船体，以防被漩涡再次吸入船只；同时应仰起头，保持身体倾斜，借助救生衣的强大浮力，慢慢浮出水面，浮上水面后，不要将手举出水面，要放在水下划水，使头部保持在水面以上序号材料原文物理知识样例以防被漩涡再次吸入船只漩涡越大的位置，液体压强越小用撬棒撬开堵塞通道的重物撬棒是省力杠杆，能够省力借助救生衣的强大浮力，慢慢浮出水面排开水的体积越大，人体所受到的浮力越大4（2015广州）如图所示，手用F1的力直接将物体B匀速提升h，F1做功为300J；若借助滑轮组把B匀速提升相同高度，滑轮组机械效率是30%，则F2做功为1000J【解答】解：用F1的力直接将物体B匀速提升h，F1做功为300J，即有用功：W有=300J，滑轮组把B匀速提升相同高度，F2做功是总功，由=，F2做功：W总=1000J故答案为：1000三计算题（共1小题）5（2016广东）小明骑车在某段平直的水平路面上由静止开始运动，共用时12s，小明重450N，自行车重250N，轮子与地面的总接触面积是2103m2，图1是速度V随时间t变化的关系图象，小明在t=7s时刚好到达这段路程的中点，图2是动力F随时间t变化的关系图象（1）请问小明骑自行车在水平地面行驶时，对地面的压强为多大？（2）在712s内，自行车所受的摩擦阻力是多少？自行车克服摩擦阻力做了多少功？此时功率是多少？（3）自行车在07s内的平均速度是多少？（保留小数点后两位）【解答】解：（1）小明骑自行车在水平地面行驶时，对地面的压力：F=G总=G小明+G车=450N+250N=700N，对地面的压强：p=3.5105Pa；（2）由速度时间图象可知，自行车在712s做匀速直线运动，速度v=6m/s，由牵引力时间图象可知，在712s牵引力大小F=30N，所以摩擦力：f=F=30N；根据v=可得，712s内行驶的路程：s=vt=6m/s5s=30m，自行车克服摩擦力做功：W=fs=30N30m=900J，此时功率为：P=180W；（3）712s内行驶的路程：s=30m，小明在t=7s时刚好到达这段路程的中点，所以，07s通过的路程s=s=30m，自行车在07s内的平均速度：v=4.29m/s四解答题（共17小题）6（2016广东）如图所示是“探究物体动能的大小与哪些因素有关”的实验装置，实验中让钢球从斜面上某个高度由静止沿斜面滚下，在底部与静止在水平面上的木块发生碰撞，木块沿水平向右运动直至停止（1）实验中是通过观察木块被推动距离的大小来判断钢球的动能大小（2）让同一钢球从斜面的不同高度由静止开始滚下，目的是探究钢球的动能大小与速度的关系（3）换用质量不同的钢球从斜面的相同高度由静止开始滚下，目的是探究钢球的动能大小与质量的关系（4）木块最终会停下来的主要原因是受到摩擦力的作用，在此过程中木块通过做功方式把动能转化为内能（5）如果木块在运动过程中所受的摩擦阻力为O，木块将永远做匀速直线运动7（2015广东）已知小汽车的总质量为1500kg，该车以30m/s的速度作水平匀速直线运动，行驶了180s，汽车在行驶过程中受到的阻力为车重的0.16倍（g=10N/kg）求：（1）小车行驶的距离（2）在此过程中汽车的牵引力和功率【解答】（1）由v=可知，小车行驶的距离：s=vt=30m/s180s=5400m；（2）小车做匀速直线运动，处于平衡状态，由平衡条件得：F=f=0.16mg=0.161500kg10N/kg=2400N，牵引力的功率：P=72000W；8（2015深圳）同学用滑轮组提升一边长为0.2m的正方体物块，物块质量为20kg，如图所示：（1）人未拉动细绳时，物块静止在水平面地面上，求对地面的压强？（g=10N/kg）（2）当人用125N的力拉动细绳使物体升高1m，求此时的机械效率？【解答】（1）物块的重力G=mg=20kg10N/kg=200N，S=0.2m0.2m=0.04m2，物块静止在水平面地面上，对地面的压力等于其重力，即F=G=200N，对地面的压强p=5103Pa；（2）W有用=Gh=200N1m=200J，s=2h=21m=2m，W总=Fs=125N2m=250J，此时的机械效率=100%=100%=80%9（2015广州）如图所示，用水平向右的力F拉着物体，使其匀速直线运动了5m，运动时间为10s，F做功的功率是50W，这段时间（1）F做了多少功？（2）F多大？（3）在方框图内画出物体运动时的受力示意图（以“黑点”代表物体）（4）物体受到的摩擦力多大？【解答】（1）由P=可得F做功：W=Pt=50W10s=500J；（2）由W=Fs可得：F=100N，（3）在水平地面上做匀速直线运动的物体，处于平衡状态，受平衡力作用；在水平方向上受：拉力F，方向向右；阻力方向向左，它们是一对平衡力F=f=100N；在竖直方向上受：向下的重力和向上的支持力，它们是一对平衡力，从物体车的重心沿力的作用线作出各力的示意图，如图所示：10（2015佛山）如图所示，在C点作用方向始终与半径OC垂直、大小为F3的力缓慢转动轮轴时，细绳不断缠绕于轮轴之上，细绳通过滑轮组拉动A物体沿斜面匀速向上运动了2m，力的传感器显示对A物体的拉力F1为450N（忽略轮轴摩擦）（1）拉力F1做功是多少？（2）若滑轮组的机械效率为75%，绳对滑轮组拉力F2是多少？（3）若OB：OC=1：4，则F3的大小为多少？【解答】（1）拉力F1 做的功W1=F1s1=450N2m=900J；（2）由=得：W总=1200J，由W总=F2s2得：F2=300N，（3）根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2，所以=所以F3=F2=300N=75N11（2016凉山州）2015年10月5日考古学家在黄海海域发现甲午海战沉船“致远舰”的消息轰动了整个考古界，随着水下考古工作的进行，一些重要文物近日陆续出水重见天日，关于这艘在海水中沉睡了120余年的战舰是如何被打捞起的谜题也逐步解开现某课外活动小组，照此设计了如图所示的简单机械，模拟打捞沉船，实验中用实心立方体A代替沉船，已知A的体积为0.1m3，质量为280kg（设整个过程A均为匀速直线运动状态，忽略钢缆绳重及滑轮摩擦，不考虑风浪，水流等因素的影响）（1）A完全浸没在水中时受到的浮力是多大？（水=1.0103kg/m3）（2）若A完全浸没在水中时，滑轮组的机械效率为60%，那么A完全打捞出水面后，岸上钢绳的拉力F为多大？（3）若A完全打捞出水面后，以0.1m/s的速度被匀速提升，求岸上钢绳拉力F的功率【解答】（1）A完全浸没在水中时受到的浮力：F浮=gV排=gV=1.0103kg/m39.8N/kg0.1m3=980N；（2）物体A的重力：G=mg=280kg9.8N/kg=2744N，A完全浸没在水中时，总功为W总=（G+G动F浮）h，有用功为W有=（GF浮）h，所以，滑轮组的机械效率：=100%=100%=100%=100%=60%，解得：G动=1176N，由图可知，n=5，A完全打捞出水面后，岸上钢绳的拉力：F=（G+G动）=（2744N+1176N）=784N；（3）A完全打捞出水面后，以0.1m/s的速度被匀速提升时，绳端的速度：v绳=nv物=50.1m/s=0.5m/s，岸上钢绳拉力F的功率：P=Fv绳=784N0.5m/s=392W答：（1）A完全浸没在水中时受到的浮力是980N；（2）A完全打捞出水面后，岸上钢绳的拉力F为为784N；（3）岸上钢绳拉力F的功率为392W12（2016枣庄校级自主招生）图（甲）所示是使用汽车打捞水下重物的示意图，汽车通过定滑轮牵引水下一个圆柱形重物，在整个打捞过程中，汽车以恒定的速度V=0.2m/S向右运动图（乙）是此过程中汽车拉动重物的功率P随时间t的变化图象，设t=0时汽车开始提升重物，忽略水的重力和滑轮的摩擦，g取10N/求：（1）圆柱型重物的质量？（2）圆柱型重物的密度？（3）打捞前，圆柱形重物的上表面所受的水的压力？（4）从打捞开始到圆柱形重物刚刚全部露出水面，汽车共对重物做了多少功？【解答】（1）由P=FV所以汽车在CD阶段对重物的拉力F1=4000N所以物体受到的重力为G=F1=4000N物体的质量为m=400（2）同理汽车在AB阶段对重物的拉力为F2=3500N此时物体受到的浮力为F浮=GF2=4000N3500N=500N物体的体积为V=V排=5102m3物体的密度为=8103/m3（3）重物从上表面接触到水面到刚好整个物体全部出水经历的时间为t=60S50S=10S物体的高度h=0.2m/s10s=2m物体的表面积S=2.5102由图乙AB阶段可知，物体从水底上升到上表面刚好接触水面用时50s，上升高度为H=0.2m/s50s=10m，所以水对上表面产生的压力F压=PS=水gHS=1103kg/m310N/kg10m2.5102m2=2.5103N（4）从开始打捞到物体上表面露出水面拉力做的功为W1=PABt1=700W50s=35000J；物体从上表面露出水面到完全离开水面拉力做的功为W2=Pt2=10s=7500J整个打捞过程拉力做的功为W=W1+W2=35000J+7500J=42500J15（2015泸州）图甲是建造长江大桥是使用起吊装置（图中未画出）的钢缆绳拉着实心圆柱体A距江面某一高度处沿竖直方向匀速下降，在下降到江底之前，始终保持0.2m/s的速度不变图乙是A下降到江底之前钢缆绳对A的拉力F的随时间t变化的图象（取江水的密度为=1.0103kg/m3，g取10N/kg）求：（1）圆柱体A下降过程中，重力的功率？（2）圆柱体A的密度（3）当圆柱体A下降到江底（江底视为水平），卸下钢缆绳后，圆柱体A对江底的压强？【解答】（1）实心圆柱体A距江面某一高度处沿竖直方向匀速下降，在下降到江底之前，始终保持0.2m/s的速度不变由图象，前10s钢绳的拉力不变，等于物体A的重力，此时物体在水面以上，所以拉力与重力是一对平衡力，则：G=F=3104N，圆柱体A下降过程中，重力的功率：P=Gv=3104N0.2m/s=6103W；（2）中间1015s，钢绳的拉力减小，是物体A从与水面接触到完全浸没，由图可知，当A完全浸入水中时，拉力F=1104N，所以石料受的浮力为：F浮=GF=3104N1104N=2104N，根据F浮=水gV排，A的体积V=V排=2m3，所以A的密度：=1.5103kgm3；（3）A下降到江底卸下钢缆绳后，受到平衡力作用，圆柱体A对江底的压力：F=GF浮=3104N2104N=1104N；根据V=Sh，物体A的底面积S=2m2，卸下钢缆绳后，圆柱体A对江底的压强：p=5103Pa16（2016邵阳）在一次车辆故障处置过程中，拖车所用装置简化如图为了尽快疏通道路，交警只用了30s的时间，指挥拖车在水平路面上将质量是1.5t的故障车匀速拖离了现场若故障车被拖离的速度是6m/s，绳子自由端的拉力F是500N，该装置的机械效率是80%求：（1）故障车在30s内通过的路程；（2）拉力F在30s内所做的功；（3）故障车在被拖离过程中受到的阻力【解答】（1）由v=得故障车在30s内通过的路程：s车=vt=6m/s30s=180m；（2）由图可知，n=3，绳子自由端移动的距离：s绳=3s车=3180m=540m，拉力F在30s内所做的功：W=Fs绳=500N540m=2.7105J；（3）由图知，n=3，水平滑轮组的机械效率：=，所以故障车在被拖离过程中受到的阻力：f=3F=3500N80%=1200N15（2013大庆）某同学用滑轮组从装满水的水井中将一铁块匀速提升了2m（铁块始终未露出水面）已知铁块体积0.006m3，铁块的密度为7.9103kg/m3（滑轮的重力和摩擦不计，g=10N/kg）求：（1）铁块的重力大小；（2）绳子AB给铁块的拉力大小；（3）在此过程中人做的功【解答】（1）=，铁块的质量m=V=7.9103kg/m30.006m3=47.4kg， 铁块的重力G=mg=47.4kg10N/kg=474N（2）铁块全部浸没在水中，F浮=gV排=1.0103kg/m310N/kg0.006m3=60N， 绳子AB给铁块的拉力F=GF浮=474N60N=414N，（3）物体AB受到的重力和浮力的合力方向是竖直向下的，保持平衡时，物体A对动滑轮的向下的拉力为F=F合=414N由图可知，动滑轮是由2股绳子承担，在不计摩擦和动滑轮重的条件下，作用于绳端的拉力F：F=414N=207N若缓慢将重物A提升2m，则因n=2，所以，s=nh=22m=4m，拉力做的功：W=Fs=207N4m=828J16（2013咸宁）两个实心正方体A、B由密度均为的同种材料制成，它们的重力分别是GA、GB，将A、B均放置在水平桌面上时，如图甲所示，两物体对桌面的压强分别是PA、PB，且PA：PB=1：2；当用甲、乙两组滑轮组分别匀速提升A、B两物体，如图乙所示，两动滑轮重均为G动，此时两滑轮组的机械效率之比为33：40；若将A物体浸没在水中，用甲滑轮组匀速提升，如图丙所示，匀速提升过程A物体一直没露出水面，此时甲滑轮组的机械效率为75%不计绳重和摩擦，水=1.0103kg/m3，求：（1）A、B两物体的重力之比GA：GB是多少？（2）滑轮组的动滑轮重力G动是A物体重力GA的多少倍？（3）A、B两个实心正方体的材料密度是多少kg/m3？【解答】解：（1）正方体A、B均放置在水平桌面上，P=gh，而两物体是同种材料制成的，且PA：PB=1：2，=，则A、B两物体的体积之比为：=，G=mg=vg，A、B两物体的重力之比为：=（2）=，=式，而=，则GB=8GA式，把式代入式解得：G动=GA，即动滑轮重力G动是A物体重力GA的倍（3）在图丙中，物体A受到三个力的作用，竖直向下的重力G、竖直向上的浮力和绳子对物体的拉力T，A物体一直没露出水面，则v排=vA，机械效率为：=100%=75%，化简得：100%=75%，而水=1.0103kg/m3，解得A=4103kg/m3，即A、B两个实心正方体的材料密度是4103kg/m317（2013梅州）小林用如图所示的滑轮组在20s的时间内把重为120N的重物匀速提升了6m，拉力所做的功为960J求：（1）小林所做的有用功功率；（2）滑轮组的机械效率；（3）拉力的大小【解答】已知：时间t=20s，物重G=120N，高度h=6m，拉力所做的功为W总=960J，n=2求：（1）小林所做的有用功功率P=？；（2）滑轮组的机械效率=？；（3）拉力的大小F=？解：（1）小林所做的有用功：W有用=Gh=120N6m=720J，功率：P=36W；（2）滑轮组的机械效率：=100%=100%=75%；（3）拉力移动距离s=2h=26m=12m，由W=Fs可知拉力大小F=80N18（2013盘锦）在“探究动滑轮的机械效率”时，某小组利用自重不同的两个动滑轮进行了如图所示的三次测量，数据记录如下：实验序号钩码重/N动滑轮重/N拉力/N钩码上升的高度/m测力计移动的距离/m有用功/J总功/J机械效率/%40.52.30.20.40.80.9287.040.92.50.20.40.81.080.060.53.30.20.4（a）（b）（c）（1）完成表格中第3次数据（a）（b）（c）处的计算，填在下面的横线上：（a）1.2； （b）1.32； （c）90.9（或90.91、91）（2）通过比较两次实验数据（选填实验序号），可知动滑轮的机械效率与动滑轮的自重有关（选填“有关”或“无关”）（3）小明认为“同一个机械，它的机械效率是一个定值”，通过比较两次实验数据（选填实验序号），可知他的观点是错误的（选填“正确”或“错误”）【解答】解：（1）第3次数据中，有用功W有用=Gh=6N0.2m=1.2J，总功W总=Fs=3.3N0.4m=1.32J，机械效率=100%=100%90.9%；（2）两次实验中，钩码的重力相同，动滑轮的重力不同，机械效率也不同，因此探究的是机械效率与动滑轮自重的关系；（3）比较，同一个机械，动滑轮重力不变，提升的物体重力不同时，机械效率也不同，提的物体越重，机械效率越大19（20