五年中考荟萃中考科学专题9能量的转化与守恒一机械

1、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一&<t考荟萃_A组 2015年全国中考题组、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,14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 CA A2 C B 首 - -2.（2015 山东济南，22,2分）为了

2、探究杠杆的平衡条件，物理老师带来了一个自制杠AR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 A、A、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 A、A、A等各点

3、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、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,甲 乙可减小 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F1l1=F2l2可知，当阻力、动力臂一定时，越省

4、力。答案定（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 W4Wb 3X104J解析 W有用=Gh= 6 000 N X5 m=3X10 J , W息=；-=Y 80%4- W 3.75 X 104J33.75X10 J ,拉力 F 的功率是 P=7=而=3.75X10 W。t 10 s答案 3X 104 3.75 X 104 3.75 X 103 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

5、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“ Fi” “F2” “F3”或" FT ）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4 l, l,l FaI i 20 N X 0.5 m

6、-施力. 因为 FaI i = F212, 所以 F2= =-= 25 N120.4 m答案 F2 256. （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人站上踏板弹簧向下伸长的过程中，下列说法正确的是

7、 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56cm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

8、）当弹簧的长度是 56 cm时，弹簧的弹力 F= 800 N,受力面积是 S= 0.004 02X 2=0.008 吊，压强是 p=F= c800 N 2= 1X105S 0.008 mPa； （3）跳跳杆自身的重力是G= mg= 2.5 kgX10 N/kg=25 N,克服自身重力做的功是W= Gh 25 NX 0.2 m X 20= 100 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）1X105 Pa （3）100 轻一点块金属块。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

9、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 （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哪于拉力做功，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3.75 X 104 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

10、8块金属块；（3）拉力F=G= mgr 60 kgX 10 N/kg =600 N,拉配力做的功为 W Fs= 100X 600 NX 0.5 m =3X104 J,脂肪氧化5.释放的能量为 3X104 J +10%r3X105 J ,消耗脂肪的质量 m=txt-=8 g 。3.75 X 10 J/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

11、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 Q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

12、宝箱”重力做的功为W= Gh 200 NX 0.6 m = 120 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 m 1,因为F111= F212,所以 200 N X(1.5 m -1 ) = 100 N x 1 ,解得 1=1 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 AF= 100 N,而受力面积不变，对地面减小的压强为AA F 100 Np="S答案（1）120 J(2)1 m 不变 压

13、强减小，减小了 2 500 Pa、选择题1. (2012 浙江衢州,B组 20142011年全国中考题组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()A.天平B.铁锹D.侧刀分别沿斜面和水平面拉木箱，拉力方向和运动方向()解析 阿基米德所说的杠杆是省力杠杆，选项中只有侧刀是省力的，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始终一致，运动时间tab>tcd,运动距离Sab=Scd比较两种情况下拉力所做的功和功率A. ab段做功较多B. ab

14、段与cd段的功一样多C. ab段功率较大D. ab段与cd段的功率一样大解析 因为Fl=F2, Sab= Scd,所以由VW= FS可知：拉力所做的功相同，B正确；由于tab>tcd,由 P= a:RbVRd。所以 A C、D错误。答案 B由杠杆平衡的条件知动力3. （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 NB.小于98NC.等于98 ND.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,大于阻力，阻力为 98 N,则动力大于98 No答案 A4. （2013 宁波，16, 4分）如图所示，物体

15、G在竖直向上的拉力 F的作用下，匀速上升 0.2 m,已知G= 18 N, F= 10 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 s=nh=2X0.2 m= 0.4 m ; W= Fs= 10 NX 0.4 m =4 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；y =WVW'Gh 3.6 J=-=x 100%= 90%Fs 4 J答案 C5. （2014 株洲，9, 2分）在小千从O点由静止开始沿 X轴竖 直下落的过程中，小球某种形

16、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（）B.动能小球的能量变化A.重力势能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、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 I7777

17、. 窗台面与窗台间放置一斜木板，将瓷砖沿木板从地面匀速拉上3 m窗台。如图所示，已知窗台高 3 m,木板长5 m,瓷砖重 Zf门地面500 N ,沿斜面所用拉力 400 N ,则斜面的机械效率是 W用 Gh 500 N X 3 m解析 广证=铲400 NX5 m X100唳75%答案 75%所以力作用在杠杆的最右端,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

18、O点到A点的距离最大，这是最长的力臂。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G9. （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 0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e的大小，重复实验。 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。 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