河北省沧州市献县垒头中学中考物理模拟练 简单机械与能.doc

简单机械与能当堂练习一、选择题1.如图所示，一根木棒ab在o点被悬挂起来，aooc，在a、c两点分别挂有两个和三个相同的钩码，木棒处于水平平衡。如在木棒的a、c两点各增加一个同样的钩码，则木棒()a绕o点顺时针方向转动b绕o点逆时针方向转动c仍保持平衡d平衡被破坏，转动方向不定解析由于aooc，再各增加一个相同的钩码时，动力动力臂仍然等于阻力阻力臂。答案c2(改编)已知雨滴在空中竖直下落时所受空气阻力与速度大小的二次方成正比，且不同质量的雨滴所受空气阻力与速度大小的二次方的比值相同。现有两滴质量分别为m1和m2的雨滴从空中竖直下落，在落到地面之前都已做匀速直线运动，那么在两滴雨滴落地之前做匀速直线运动的过程中，其重力的功率之比为()am1m2 b.c. d.解析因为雨滴落到地面前均已做匀速直线运动，所以雨滴受的是平衡力，雨滴受到的阻力为fmgkv2，所以雨滴的速度为v；又因为pfv所以两雨滴功率之比为。答案d3(衔接)如图所示，长1.6 m、粗细均匀的金属杆可以绕o点在竖直平面内自由转动，一位移传感器上的拉力竖直作用在杆上，并能使杆始终保持水平平衡。该传感器显示其拉力f与作用点到o点距离x的变化关系如图所示。据图可知金属杆重()a5 n b10 n c20 n d40 n解析金属杆重心在中心上，力臂为l10.8 m，取图像上的一点f20 n，l20.4 m，根据杠杆的平衡条件：动力动力臂阻力阻力臂得：gl1fl2，所以g0.8 m20 n0.4 m解得：g10 n答案b二、非选择题4(原创)如图甲所示的是现在比较流行的胶棉拖把，只需要用手在a处向上拉动即可把海绵里的水挤干，非常方便、卫生。这里拉杆abc是_(选填“省力”“等臂”或“费力”)杠杆。如图乙所示，海绵被折叠、压扁，说明力可以改变物体的_。解析(1)如图，在使用拉杆abc时，c点是支点，ac是动力臂，bc是阻力臂，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；(2)在力的作用下海绵的形状发生了改变，这说明力改变了物体的形状。答案省力形状5.(2015铁岭市模拟)如图所示是小球在地面弹跳的频闪照片，a、b两点高度相同且距地面30 cm，小球在a点的重力势能_(选填“大于”“小于”或“等于”)b点的重力势能，小球在a点的动能_(选填“大于”“小于”或“等于”)b点的动能；若小球的质量为100 g，它从a点落到地面，重力做功_ j。(g取10 n/kg)解析小球在a点的高度和b点的高度相等，小球的质量一定，根据重力势能的影响因素可知，小球在a、b两点的重力势能相等。小球从高处落下经过a位置，经两次弹跳后经过b位置，可知小球在a位置的机械能大于b位置时的机械能，由于小球在a、b两位置的重力势能相等，所以小球在a位置的动能大于在b位置的动能。小球从a点落到地面，重力做的功为wghmgh0.1kg10 n/kg0.3 m0.3 j。答案等于大于0.36.如图所示，用竖直向上的力f匀速拉动较长的杠杆，使重为18 n的物体缓慢升高0.1 m，拉力大小为8 n，拉力移动的距离为0.25 m。该杠杆的机械效率为_，此杠杆属于_(选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆。解析杠杆工作时的有用功为w有用gh18 n0.1 m1.8 j，总功为w总fs8 n0.25 m2 j，杠杆的机械效率为100%100%90%。杠杆工作时动力臂大于阻力臂，杠杆属于省力杠杆。答案80%省力7如图所示是小张为新装的空调室外机设计的支架，支架可以看作杠杆，以o为支点，在支架p孔处拉一根铁线到墙上固定，要使铁线受到的拉力最小，请从p孔处画出铁线到墙的连线，并画出铁线拉力f的力臂l。解析阻力与阻力臂一定时，由杠杆平衡条件可知，动力臂越大，动力越小，由图示可知，连接op，让op作为力臂l，力臂最大，拉力f最小。过p点做垂直于op的作用力f即可。答案如图所示8同学们所用的笔，有些在靠近笔端的地方装有一个轻质弹簧(如图所示)。小文和小军各自拿自己装有弹簧的笔玩弹笔游戏。结果发现小军的笔弹得高一些，小文分析：笔弹起的高度与笔内弹簧的弹性势能的大小有关，那么弹簧弹性势能的大小又跟什么因素有关呢？小文猜想：弹簧弹性势能的大小可能跟它的材料有关；弹簧弹性势能的大小可能跟它弹性形变的程度有关。(1)小文利用两个外形完全相同但材料不同的弹簧a和b、一个小钢球、一个轻木块，在同一水平面上进行了如图所示的实验，此实验是为了验证猜想_，实验中弹性势能的大小是通过_来体现的。(2)请你设计一个实验方案来验证另一个猜想(写出简要的实验步骤，分析可能出现的现象并得出结论)。解析(1)图示实验中，弹簧a和b外形完全相同但材料不同，这是在探究弹性势能的大小跟弹簧材料之间的关系。由实验可知，弹性势能的大小是通过木块被推动距离的远近来体现的；(2)探究弹簧弹性势能的大小跟弹性形变程度的关系，设计实验方案验证时，需要保持弹簧的外形、材料完全相同，改变弹簧弹性形变的大小，比较木块移动的距离。答案(1)木块被推动的距离(2)步骤：a.将小球置于弹簧a右端，使弹簧压缩2 cm，放手后小球弹出，与木块相碰，木块推动的距离为s1；b.将同一个弹簧压缩的程度稍大一些，把小球置于弹簧a右端，观察小球撞击木块后木块移动的距离s2。比较s1、s2得出结论：若s1s2说明弹簧弹性势能的大小与弹性形变的程度无关；若s1s2，说明弹簧弹性形变的程度越小，弹性势能越大；若s1s2，说明弹簧弹性形变的程度越小，弹性势能越小9(原创)如图所示，是由瑞士公司rinspeed研发制造，世界首款“水陆两栖”的敞篷概念车squba，也是全球首款潜水跑车。在陆地上squba最高时速可达126 km/h，它还能够潜入10 m深的水下，在水下的最高时速为3 km/h。squba轻巧的车身由纳米碳纤维构成，整车质量仅有920 kg，潜入水下时，乘客利用车携带的压缩空气装置，可以正常呼吸(水1.0103 kg/m3，g取10 n/kg)。求：(1)squba受到的重力；(2)当汽车底部位于水下10 m深处时，水对汽车底部的压强；(3)当体重为80 kg的驾驶员驾驶squba在陆地上以最高速度匀速行驶时，汽车所受阻力为车重的0.2倍，则10 min内汽车牵引力所做功的功率。解析(1)汽车受的重力：gmg920 kg10 n/kg9 200 n；(2)水对汽车底部的压强：p水gh1.0103 kg/m310 n/kg10 m1105 pa；(3)车人总重：g总m总g(m人m车)g(80 kg920 kg)10 n/kg10 000 n，因为汽车匀速行驶，所以汽车受的牵引力：ff0.2g0.210 000 n2 000 n，v126 km/h126 m/s35 m/s，汽车牵引力所做功的功率：pfv2 000 n35 m/s7104 w70 kw。答案(1)9 200 n(2)1105 pa(3)70 kw中考链接一、选择题1(2015浙江温岭模拟)如图所示，静止在高处的岩石，给人以危险的感觉，原因是岩石具有较大的()a势能 b热能 c动能 d化学能解析静止在高处的岩石，由于其处于一定的高度，容易落下来，对外界做功从而造成危害，物体由于举高而具有的能量是重力势能。答案a2(2015湖北黄冈六模)如图为教室里两块可上下拉动的活动黑板。两块黑板形状和质量均相同，通过两只定滑轮相连。擦黑板时，某同学推拉其中一块黑板觉得较“费力”。则下列说法中正确的是()a定滑轮不能省力，向上推黑板的力等于一块黑板的重力b定滑轮不能省力，向下拉黑板的力等于两块黑板的重力c向上推黑板时推力做功，向下拉黑板时拉力也做功d向上推黑板时推力做功，向下拉黑板时拉力不做功解析向上推黑板和向下拉黑板都用了力，且黑板均在力的方向上移动了距离，故力都做功。答案c3(2015济南市中一模)学习了功率的知识后，小明和几位同学准备开展“比一比谁的功率大”的活动，他们设计了三套方案：测量出各自的体重、爬楼用的时间和爬楼的高度，算出爬楼的功率并进行比较；控制爬楼的时间相同，测量出各自的体重、爬楼的高度，算出爬楼做的功并进行比较；控制爬楼的高度相同，测量出各自的体重、爬楼的时间，算出爬楼做的功和时间的比值并进行比较，可行的是()a只有 b只有c只有 d都可以解析要比较功率的大小，有三种方法：做功时间一定，比较做功的多少，做功多的，功率大；做功的多少一定，做功时间短的，功率大；分别测出功率，进行比较。答案d4.(2015浙江宁波模拟)如图所示，小科同学用动滑轮斜拉重物提升到一定高度，重物的重力为g物，动滑轮的重力为g动。在提升过程中，小科拉绳子的速度大小保持v不变，(不计绳重和摩擦)。下列相关说法中正确的是 ()a在提升的过程中，绳子自由端的拉力一直是b在提升的过程中，绳子自由端拉力的功率始终 是c在提升的过程中，机械能是守恒的d小科拉绳子的能量来自于呼吸作用解析拉力不是竖直方向，无法求出拉力的大小，若拉力沿竖直方向，拉力应为，a错；同理，若拉力沿竖直方向，拉力的功率就为，b错；在提升过程中，匀速拉绳子动能不变，物体一直保持上升，重力势能变大，无弹性势能的变化，机械能不守恒，c错；维持人体生命活动的能量均来自于呼吸作用(主要来自有氧呼吸，无氧呼吸产生的能量很小)，有氧呼吸将葡萄糖(主要)等有机物氧化分解，产生能量。答案d二、非选择题5.(2015浙江绍兴模拟)如图所示，质量为40 g的金属小球从导轨的a处自由滑下，依次经过b处、c处，到达d处时恰好停下。在从a到b的过程中，重力做功为_ j；在整个运动过程中，小球克服导轨摩擦消耗的机械能为_ j。(g取10 n/kg)解析在从a到b的过程中，重力做功为wghmgh0.04 kg10 n/kg0.6 m0.24 j。金属小球到达d点具有的重力势能为wghmgh0.04 kg10 n/kg0.2 m0.08 j，在整个运动过程中，小球克服导轨摩擦消耗的机械能为0.24 j0.08 j0.16 j。答案0.240.166(2015浙江温岭模拟)如图甲所示，重为80 n的物体在大小为15 n，方向水平向左的拉力f1作用下，在水平地面上以3 m/s的速度做匀速直线运动，滑轮质量、绳子质量和轴摩擦均不计。(1)拉力f1的功率为_w。(2)现改用如图乙所示的装置(滑轮质量、绳子质量和轴摩擦均不计)用f2拉动该物体在同一水平面上以6 m/s的速度做匀速直线运动，那么，f2的大小为_n。解析(1)拉力f1的功率p1f1v15n23m/s90w；(2)由甲图可知，物体与地面的摩擦力f2f1215n30n，乙图有3段绳子承担摩擦力，物体做匀速直线运动，因此拉力f2f30n10n。答案(1)90(2)107(2015重庆一模)用如图所示的滑轮组提起重力为1 200 n的物体时，若不考虑摩擦、绳和动滑轮的重力，则拉力f是_n；若实际作用在绳端的拉力是500 n，此时滑轮组的机械效率是_。解析观察图可知，由3段绳子承担物重，故若不考虑摩擦、绳和动滑轮的重力，拉力为物重的，为400 n；若实际用力f为500 n，则机械效率 80%。答案40080%8(2015北京西城模拟)请在图中，画出f的力臂并用字母l表示。解析过支点o作f作用线的垂线段，即力臂l。答案如图所示9(2015上海徐汇二模)在探究动滑轮使用特点的实验中，各小组按照图(a)中所示的实验器材进行实验，每个小组的实验器材都相同(摩擦力可忽略不计)。甲小组按照实验要求在滑轮上挂上钩码，竖直向上拉弹簧测力计，每次都匀速提起钩码，如图(a)所示。乙、丙两个小组的同学实验时，没有注意按照要求规范操作，他们斜向上拉弹簧测力计，匀速提起钩码，实验情况分别如图(b)、(c)所示。各小组的实验数据记录在表格中。表一(甲小组)表二(乙小组)表三(丙小组)实验序号物体的重力(n)弹簧测力计的示数(n)实验序号物体的重力(n)弹簧测力计的示数(n)实验序号物体的重力(n)弹簧测力计的示数(n)11.00.641.00.771.00.822.01.152.01.382.01.633.01.663.01.893.02.3(1)甲小组同学分析比较了实验序号1、2、3的数据和相关条件，得出动滑轮使用特点的初步结论是：使用动滑轮匀速提起重物，_。(2)同学们查阅相关资料得知：若不计动滑轮自身的重力，使用动滑轮匀速提升重物时，可以省一半的力由此，他们分析了表一中的实验数据，求出滑轮的重力为_ n。(3)分析比较表一、表二、表三中的实验数据和观察到的现象，初步分析甲小组、乙小组、丙小组的实验数据都不相同的原因是：_。(4)分析比较实验序号1、4、7(或2、5、8或3、6、9)的实验数据和相关条件，得出的初步结论是：_。解析(1)比较了实验序号1、2、3弹簧测力计的示数和对应的物体重力，可知使用动滑轮匀速提起重物可以省力，但不能改变用力方向；(2)由f(gg)得，滑轮的重力g2fg20.6 n1 n0.2 n；(3)当提升重物相同时，所用拉力的方向不同，得到的弹簧测力计的示数不同，由此可知拉力方向影响拉力的大小；(4)观察表格分析数据可知，使用动滑轮匀速提起同一重物，测力计与竖直方向夹角不同，拉力的大小不同，测力计与竖直方向夹角越大，拉力也越大。答案(1)可以省力，不能改变用力方向(2)0.2(3)拉力方向不同(4)使用动滑轮匀速提起同一重物，可以省力，测力计与竖直方向夹角越大，拉力也越大。10.(2015浙江宁波模拟)如图所示，有一底面积