初中物理机械能试题

2019年1月3日，嫦娥四号实现了人类探测器首次成功在月球背面软着陆。嫦娥四号探测器在距离月球表面100米高处悬停，对月球表面识别，并自主避障，选定相对平坦的区域后，开始缓慢地竖直下降，最后成功软着陆。从距离月球表面100米到软着陆在月球表面的过程中，嫦娥四号探测器的重力势能　　，机械能　　。（选填“增加”或“不变”或“减少” $)$

如图所示，斜面长 $20m$ 、高 $10m$ ，固定在水平地面上。一位同学用平行于斜面向上 $40N$ 的拉力，在 $20s$ 内把重 $60N$ 的物体沿斜面向上匀速拉动了 $10m$ 。在此过程中 $($ 　　 $)$

A．	斜面的机械效率是 $66.7\%$
B．	斜面的机械效率是 $75\%$
C．	该同学对物体做功的功率是 $10W$
D．	该同学对物体做功的功率是 $30W$

庆祝中国人民解放军海军成立70周年海上阅兵活动在青岛附近海域举行，图中093改进型攻击核潜艇于2019年4月27日公开亮相，进行了战略巡航。该潜艇最大核动力功率为 $2.8\times {10}^4\mathit{kW}$，完全下潜到海面下后的排水量为 $6.8\times {10}^{3}t$（取海水密度 $\rho =1\times {10}^3\mathit{kg}/m^3$、 $g=10N/\mathit{kg})$。问：

（1）该潜艇悬浮时，其上一面积为 $0.05m^2$的整流罩距海面深度为 $200m$，此时整流罩受到海水的压力为多少？

（2）若最大核动力功率转化为水平推力功率的效率为 $80\%$，该潜艇在海面下以最大核动力功率水平巡航时，受到的水平推力为 $1.6\times {10}^{6}N$，此时潜艇的巡航速度为多少？

（3）该潜艇浮出海面处于漂浮时，露出海面的体积为 $1.5\times {10}^3{m}^3$，此时潜艇的总重量是多少？

用如图所示的滑轮组匀速竖直提升物体，不计一切摩擦和绳重。下列判断正确的是 $($ 　　 $)$

A．	该滑轮组绳自由端拉力 $F$ 的大小一定等于所提物体重力的三分之一
B．	用该滑轮组提升不同的物体，物体越重，其机械效率越大
C．	用该滑轮组分别提升水面下和水面上的同一物体，其机械效率相等
D．	其他条件不变，仅将滑轮组中的动滑轮重力变大，其机械效率变大

西昌卫星发射中心用长征三号运载火箭，于2019年4月20日将第四十四颗北斗导航卫星成功送上太空。下列说法中正确的是 $($ 　　 $)$

A．	火箭使用液氢燃料，主要是利用了液氢的比热容大
B．	火箭升空过程中，燃料燃烧将机械能转化为化学能
C．	北斗导航卫星加速升空过程中，其动能和重力势能均增大
D．	北斗导航卫星加速升空过程中，其惯性增大

如图所示，用滑轮组匀速提起重 $1000N$的物体，使物体上升 $10m$，所用拉力为 $400N$，若绳重和摩擦不计，求：

（1）滑轮组的机械效率；

（2）若用此装置匀速提起 $1200N$的重物，则拉力又为多少 $N$。

在一次军事演习中，空中加油机正在给战斗机加油，以战斗机为参照物，加油机的运动状态是　　，在加油过程中，加油机的动能　　。（选填“变大”“变小”“不变” $)$

小夏利用如图的滑轮组，将重量为 $280N$的物体匀速提升了 $2m$。已知他自身的重量为 $500N$，对绳子施加的拉力 $F=200N$，两脚与地面接触的总面积 $S=400c{m}^2$．求此过程中：

（1）小夏对地面的压强；

（2）拉力 $F$做的功；

（3）该滑轮组的机械效率。

在斜面上将一个重 $600N$的物体匀速拉到高处，沿斜面向上的拉力 $F=400N$，拉动的距离 $s=4.5m$，提升高度 $h=1.8m$，所用时间 $t=30s$。则拉力 $F$做功的功率为　　 $W$，此过程中物体受到的摩擦力为　　 $N$．

如图所示，不计绳重及绳与滑轮的摩擦，铁块重 $79N$，被匀速提升 $2m$，拉力 $F$做功 $200J({\rho }_{铁}=7.9\times {10}^3\mathit{kg}/m^3$， $g=10N/\mathit{kg})$，求：

（1）此时滑轮组的机械效率？

（2）若该铁块 $G$浸没在水中时，铁块所受到的浮力是多少？

（3）将铁块浸没在足够深的水中时，用此滑轮组把铁块从水中匀速向上提升，当绳自由端的拉力做功为 $135J$时，铁块被提升了多少米（不计水的阻力）？

如图所示，斜面长为 $s=2m$，高为 $h=1m$。装卸工人用沿斜面向上的拉力 $F$将重 $1000N$的货物从斜面底端匀速拉到顶端，用时 $10s$，不计空气阻力，斜面的机械效率为 $80\%$，则工人拉力 $F$的功率为　　 $W$，货物在运动过程中受到斜面的摩擦力为　　 $N$。

超市的自动扶梯把小红从一层匀速送到二层的过程中，如图所示，则下列说法正确的是 $($　　 $)$

A．小红所受的支持力不做功

B．由于小红匀速上升，她的动能不变，所以机械能不变

C．小红相对于自动扶梯是运动的

D．小红所受的重力和支持力是一对平衡力

如图所示，图甲是使用滑轮组从水中打捞一正方体物体的简化示意图，在打捞过程中物体始终以 $0.1m/s$的速度匀速竖直上升，物体未露出水面前滑轮组的机械效率为 $75\%$，图乙是打捞过程中拉力 $F$随时间 $t$变化的图像。（不计绳重，忽略摩擦和水的阻力， $g$取 $10N/\mathit{kg})$求：

（1）物体的边长；

（2）物体浸没在水中时受到的浮力；

（3）物体的重力。

如图所示，甲、乙两个滑轮组，其中每个滑轮的质量都相同、分别用拉力 $F_1$、 $F_2$将重物 $G_1$、 $G_2$提升相同高度，不计绳重和摩擦，下列说法正确的是 $($　　 $)$

A．若 $G_1=G_2$，则拉力 $F_1$、 $F_2$做的总功相同

B．若 $G_1=G_2$，则拉力 $F_2$做的有用功多

C．若 $G_1>G_2$，则甲的机械效率大于乙的机械效率

D．若 $G_1>G_2$，则甲、乙两个滑轮组的机械效率相等

汽车尾气是大气的重要污染源，而动车组可实现零排放。假设德阳与成都相距 $60\mathit{km}$，一动车组从德阳站由静止启动后做直线运动，先加速运动 $2\mathit{min}$，然后以恒定速度匀速运动 $21\mathit{min}$，最后做减速运动 $2\mathit{min}$到达成都站停住。

（1）动车组从德阳站到成都站的平均速度是多少 $m/s$？

（2）若动车组的平均牵引力为 $2.8\times {10}^{5}N$，则从德阳到成都动车组的牵引力的平均功率是多少 $W$？

（3）如果燃油公共汽车与动车组从德阳站到成都站牵引力所做的功相同，则公共汽车排放气体污染物的质量是多少 $\mathit{kg}$。（燃油公共汽车每做 $1J$功排放气体污染物 $3\times {10}^{-6}g)$