五年中考荟萃中考科学 专题9 能量的转化与守恒一 机械能 能量转化的量度 简单机械试题.doc

专题九能量的转化与守恒一：机械能 能量转化的量度 简单机械a组2015年全国中考题组一、选择题1(2015浙江杭州，5，3分)如图所示是蹦床运动员表演的情景。运动员从最低点到达最高点的过程中，运动员的动能和重力势能变化情况分别是()a动能减小，重力势能增大b动能增大，重力势能减小c动能先增大后减小，重力势能增大d动能先减小后增大，重力势能减小解析蹦床运动员从最低点到最高点的过程中，速度先增大后减小，动能先增大后减小，该过程中运动员质量不变，高度逐渐增大，因此重力势能增大。答案c2.(2015山东济南，22，2分)为了探究杠杆的平衡条件，物理老师带来了一个自制杠ab，从其上找一点c用支架支起来，如图所示。当小强依次在杠杆上的a1、a2、a等各点施加一个向下的力时，发现越来越容易提起水桶。根据这一实验现象大家提出的以下四个问题中，其中最有探究价值且易于探究的科学问题是()a水桶重和位置不变，杠杆平衡时，为什么施力点离支点越远就越省力？b水桶重和位置不变，杠杆平衡时，动力和动力臂之间存在着怎样的关系？c阻力和阻力臂不变，杠杆平衡时，动力和动力臂之间存在着怎样的关系？d杠杆平衡时，动力和动力臂、阻力和阻力臂之间存在着怎样的关系？解析水桶重和位置不变，即阻力和阻力臂不变，当小强依次在杠杆上的a1、a2、a等各点施加一个向下的力时，力臂不断增大，发现越来越容易提起水桶，说明力越来越小，可知此实验最有探究价值且易于探究的科学问题是阻力和阻力臂不变，杠杆平衡时，动力和动力臂之间存在着怎样的关系？答案c二、非选择题3.(2015浙江台州，5，4分)使用简单机械可以给人们的生活带来便利。(1)如图甲，旗杆的顶端安装着一个_滑轮，用来改变拉力的方向。(2)如图乙，把被剪物体尽量靠近剪刀的转动轴，可减小_臂，剪断物体更省力。解析(1)国旗杆上的滑轮为定滑轮，利用它来升国旗，可以改变施加力的方向；(2)剪刀在使用过程中，破剪物体越靠近转动轴，阻力臂越小，由f1l1f2l2可知，当阻力、动力臂一定时，越省力。答案(1)定(2)阻力4.(2015江苏南京，17，2分)如图所示，用塔式起重机上的滑轮组匀速起吊6000 n的物体，物体上升5 m所用的时间为10 s，滑轮组的机械效率是80%，则有用功是_ j，总功是_ j，拉力f的功率是_w。解析w有用gh6 000 n5 m3104 j，w总3.75104 j，拉力f的功率是p3.75103 w。答案31043.751043.75103 5.(2015浙江衢州，23，4分)如图为水平桌面上的圆形玻璃转盘(转盘半径为50 cm)，在水平力作用下能绕转盘中心o点自由转动，转动时可视为杠杆。甲在a点施加一个大小为20 n的水平力fa，想让转盘转动，对面的乙在距o点40 cm处的b点同时施加一个水平力，想让转盘反方向转动，乙应沿图中_(选填“f1”“f2”“f3”或“f4”)方向施加一个至少为_ n的力，才可能达到目的(假设只有甲、乙两人对转盘施力，忽略其它力对转动的影响)。解析ab相当于杠杆，o为支点，fa可视为动力，阻力在b点，为使作用力最小，应使力臂最长，且所施力的方向应阻碍杠杆的转动，应让转盘反方向转动，图中应沿f2方向施力因为fal1f2l2，所以f225 n答案f2256(2015浙江衢州，36，10分)图甲为玩具“跳跳杆”及组成部件(相关信息见下表)。杆内的弹簧可以自由伸缩，人站上踏板后弹簧受拉伸长，随后收缩将人向上弹起，带动跳跳杆一起向上运动，由于重力作用人和跳跳杆在到达最高处后会下落，杆着地后，人继续往下运动拉长弹簧，接着弹簧双收缩将人向上弹起，所以人就和杆一起连续跳动。杆高/m“自重”/kg踏板数量/个单个踏板面积/m2弹簧数量/根适用范围/kg1.102.5左、右各10.004130100(1)人站上踏板弹簧向下伸长的过程中，下列说法正确的是_。a人的重力势能减小b弹簧的弹性势能增大c人的机械能守恒(2)如图乙，质量为60 kg、双脚面积为0.04 m2的同学在玩跳跳杆，当弹簧的长度为56 cm时，踏板与他的双脚完全接触，此时弹簧的弹力踏板对脚的压强是多少？(踏板的重力忽略不计，弹簧的长度与所受拉力关系如图丙)(3)上题中的同学在水平地面上连续跳了20次，杆每次上升的高度平均为0.2 m，则弹簧克服杆本身重力做功_ j(假设杆始终竖直)，从能量利用角度分析，跳跳杆本身的重量应该_。(g取10 n/kg)解析(1)人站上踏板弹簧向下伸长的过程中，人的质量不变，人的重力势能减小，弹簧的弹性势能变大，人的机械能变化，a、b正确；(2)当弹簧的长度是56 cm时，弹簧的弹力f800 n，受力面积是s0.004 m220.008 m2，压强是p1105 pa；(3)跳跳杆自身的重力是gmg2.5 kg10 n/kg25 n，克服自身重力做的功是wgh25 n0.2 m20100 j，从能量利用角度分析，跳跳杆本身的重量应该轻一点更好。答案(1)a、b(2)1105 pa(3)100轻一点 7.(2015浙江嘉兴，31，8分)肥胖可能会引发许多慢性疾病。某人用如图所示的健身拉力器进行减肥锻炼，配重由若干金属块(每块质量为10 kg)组成，锻炼时可以根据自己的实际选择配重的金属块数量。(杆重、绳重、摩擦均不计，g取10 n/kg)(1)拉力器上的滑轮均属于_(选填“定”或“动”)滑轮。(2)若该人的质量为85 kg，他一次最多能拉起_块金属块。(3)当他选择6块金属块时，把拉杆向下拉动0.5 m，若累积拉动100次，则拉配力共做了多少功？假设脂肪氧化释放的能量10%用于拉力做功，则相当于消耗多少克脂肪？(已知1 g脂肪在体内完全氧化约释放3.75104 j的能量)解析(1)拉力器上的滑轮均属于定滑轮；(2)每块配重的质量是10 kg，人的质量是85 kg，使用定滑轮不省力，所以人一次最多能拉起8块金属块；(3)拉力fgmg60 kg10 n/kg600 n，拉配力做的功为wfs100600 n0.5 m3104 j，脂肪氧化释放的能量为3104 j10%3105 j，消耗脂肪的质量m8 g。答案(1)定(2)8(3)8 g8.(2015浙江宁波，30，9分)后端挑着装满道具的“百宝箱”，前端挑着由活动支架与花布组成的“戏台”，江西省非物质文化遗产传承人肖秋林就这样挑着担子四处游走，表演了40多年“一人一台戏”的布袋木偶戏。如图所示，假设“戏台”重100 n，装了道具的“百宝箱”重200 n，它们的悬挂点a、b之间距离为1.5 m，扁担视作重力不计的硬直棒。(1)挑起担子时，“百宝箱”被提高了0.6 m，这一过程中，需要克服“百宝箱”重力做多少功？(2)假设肩膀与扁担的接触点为o，当手不对扁担施加力的作用时，要使扁担在水平位置平衡，前端悬挂点a与点o的距离多大？(3)当前端的“戏台”卸下后，左手在a点施加力，同样能使扁担在水平位置平衡。若肖师傅是在站立时卸下“戏台”，则卸下“戏台”前后：扁担对肩膀压力_(选填“变大”“变小”或“不变”)。肖师傅对水平地面的压强如何变化？变化多大？(假设肖师傅的每只脚与地面的接触面积为200 cm2)解析(1)克服“百宝箱”重力做的功为wgh200 n0.6 m120 j；(2)设前端悬挂点a与点o的距离为l，则后端悬挂点b到o的距离为1.5 ml，因为f1l1f2l2，所以200 n(1.5 ml)100 nl，解得l1 m；(3)扁担两端都挂着物体时，肩部受到的压力是物体拉力、扁担重力之和；当一端的“戏台”放下，但用手压住扁担时，扁担仍然水平平衡，此时肩部受到的压力不变；当“戏台”卸下后，肖师傅对地面的压力减小了f100 n，而受力面积不变，对地面减小的压强为p2 500 pa。答案(1)120 j(2)1 m(3)不变 压强减小，减小了2 500 pab组20142011年全国中考题组一、选择题1(2012浙江衢州，5，3分)“给我一个支点和一根足够长的棍，我就能翘起整个地球。”如图所示，生产和生活中的杠杆与阿基米德设想的杠杆属于同一类型的是()解析阿基米德所说的杠杆是省力杠杆，选项中只有铡刀是省力的，天平是等臂杠杆，铁锹和钓鱼杆都是费力杠杆。答案d2(2014广东广州，7，3分)用大小相等的拉力f，分别沿斜面和水平面拉木箱，拉力方向和运动方向始终一致，运动时间tabtcd，运动距离sabscd，比较两种情况下拉力所做的功和功率()aab段做功较多bab段与cd段的功一样多cab段功率较大dab段与cd段的功率一样大解析因为f1f2，sabscd，所以由wfs可知：拉力所做的功相同，b正确；由于tabtcd，由p得：pabpcd。所以a、c、d错误。答案b3(2013杭州，17，3分)如图，手持10 kg物体保持平衡，此时肱二头肌收缩所承受的力一定()a大于98 n b小于98nc等于98 n d等于10 kg解析肱二头肌收缩所承受的力是动力，动力臂小于阻力臂，由杠杆平衡的条件知动力大于阻力，阻力为98 n，则动力大于98 n。答案a4(2013宁波，16，4分)如图所示，物体g在竖直向上的拉力f的作用下，匀速上升0.2 m，已知g18 n，f10 n。这一过程中，不能得到的结论是 ()a绳子自由端上升0.4 mb拉力f做功4 jc动滑轮重为2 nd该动滑轮的机械效率为90%解析snh20.2 m0.4 m；wfs10 n0.4 m4 j；题目中没有说忽略绳重及摩擦，因此所做的额外功不只是对动滑轮做的功，还包括克服绳重和摩擦做的功；100%90%。答案c5(2014株洲，9，2分)在小球从o点由静止开始沿x轴竖直下落的过程中，小球某种形式的能量e随下落高度x变化的图像如图所示。若不计空气阻力，那么这种能量是 ()a重力势能b动能c机械能d内能解析从图像上看，这种能量随高度的降低而增大，不计空气阻力，小球下降时，重力势能全部转化为动能，机械能的总量不变，但动能增加，故这种能量是动能。答案b二、非选择题6(2013浙江温州，22，2分)温州水上台阁是一种供观赏用的龙舟。用桨划水时，桨在力的作用下绕着一个固定点转动，可以将桨看作_。(填一简单机械名称)解析一硬棒在力的作用下可以绕一固定点转动，这根硬棒就是杠杆。答案杠杆7(2013山东东营，15，2分)某同学家新房装修时，在地面与窗台间放置一斜木板，将瓷砖沿木板从地面匀速拉上窗台。如图所示，已知窗台高3 m，木板长5 m，瓷砖重500 n，沿斜面所用拉力400 n，则斜面的机械效率是_。解析100%75%。答案75%8(2014四川遂宁，21，3分)请根据要求作图，并保留作图痕迹。曲杆可绕固定点o转动，在一个最小的拉力f的作用下，在图所示位置保持静止，请在图中作出：拉力f的力臂和拉力f的示意图；物体所受重力的示意图。解析物体的重力作用在重心上，方向竖直向下。根据此杠杆的形状，从o点到a点的距离最大，这是最长的力臂。所以力作用在杠杆的最右端，oa为力臂时力最小，根据力臂的概念和杠杆平衡条件确定力的方向，如图所示。答案如图所示9(2014浙江台州，15，3分)利用如图装置进行“探究动能大小的影响因素”实验。用两根细绳将小球悬挂起来，拉起小球，当细绳与竖直方向成角后松手，小球撞击水平木板上的木块，记下木块移动的距离s。改变角度的大小，重复实验。(1)利用如图两根细绳悬挂小球，而不用一根细绳，其好处是_。(2)本实验探究的问题是物体的动能大小与_的关系。(3)利用上述实验，同时还可以探究的问题是_。解析(1)若只有一根绳子小球的摆动方向不稳定，不一定能正撞木块；(2)拉起小球，当细绳与竖直方向角度不同时，与木块相撞时的速度不同，而小球的质量是一定的，故它是为了探究动能的大小与速度的关系的。(3)换个角度思考，小球从不同角度释放时，高度也不同，从而本实验还可探究重力势能的大小与高度的关系。答案(1)便于控制小球的撞击方向(或便于撞准木块等)(2)速度(3)物体重力势能大小与高度有什么关系？或重力势能大小与高度的关系。10(2014山东泰安，33，5分)一辆质量是3.5103 kg的汽车不慎陷入泥泞地面，汽车司机组织人们用如图所示的滑轮组将汽车拖出。已知整个过程中，水平拉力f是1103 n，汽车沿水