初中物理机械能试题

如图是宜宾天池公园内的“摩天轮”，一游客坐在“摩天轮”中在竖直平面内做速度大小不变的圆周运动，游客从最低点向最高点运动的过程中，下列说法正确的是 $($　　 $)$

A．游客的动能保持不变B．游客的动能先增大后减小

C．游客的重力势能保持不变D．游客的机械能保持不变

质量为 $60\mathit{kg}$的工人站在水平地面上，用如图装置匀速打捞浸没在长方形水池中的物体，水池底面积为 $15m^2$，物体重 $2000N$、体积为 $0.1m^3$，物体未露出水面前，此装置机械效率为 $80\%$．（不考虑水对物体的阻力、绳重及绳与滑轮间的摩擦） $g$取 $10N/\mathit{kg}$求：

（1）物体浸没在水中受到的浮力；

（2）动滑轮的重力；

（3）若工人双脚与地面的接触面积为 $500c{m}^2$，当他对地面的压强为 $2\times {10}^3\mathit{Pa}$时，池底受到水的压强的变化量。

小丽同学用水平力 $F$拉动如图所示装置，使重 $100N$的 $A$物体 $4s$内在水平地面上匀速运动了 $80\mathit{cm}$，物体 $B$重 $50N$（物体 $B$与 $A$始终接触），此过程中地面受到的摩擦力为 $10N$，弹簧测力计的示数为 $8N$．若不计轮重、弹簧测力计重、绳重和绳与滑轮间摩擦，则滑轮移动的速度为　　 $m/s$，物体 $A$受到 $B$施加的摩擦力　　（选填“水平向左”、“水平向右”或“为零” $)$，水平拉力 $F$为　　 $N$，水平拉力 $F$的功率为　　 $W$。

“绿水青山就是金山银山”，为了保护环境，我国大力发展电动汽车车替代传统燃油汽车。表中是某种电动汽车的部分参数，假设车上只有司机一人，质量为 $60\mathit{kg}$，汽车匀速行驶时所受阻力为总重力的0.04倍，电动汽车充满电后以节电模式匀速行驶 $20\mathit{km}$，电池剩余容量为 $38\mathit{kW}·h$． $(g=10N/\mathit{kg})$

空车质量	$1380\mathit{kg}$
轮胎与地面总接触面积	$320c{m}^2$
电池容量	$42\mathit{kW}·h$
最高时速	$120\mathit{km}/h$
最大功率	$100\mathit{kW}$
最大续航里程	$260\mathit{km}$

求：（1）电动汽车对水平地面的压强

（2）电动汽车匀速行驶 $20\mathit{km}$，牵引力所做的功

（3）电动汽车电能转化为机械能的转化效率

小明在“探究物体的动能大小跟哪些因素有关”的实验中，选用质量不同两个钢球 $m$和 $M(M$的质量大于 $m)$，分别不从同的高度 $h$和 $H(H>h)$静止开始放下，观察木块 $B$被撞击后移动的距离。实验过程如图所示。

（1）小明通过观察木块 $B$移动的距离长短，来判断小球动能的大小，他利用的研究方法是　　（选填“控制变量法”或“转换法” $)$；若水平面绝对光滑，本实验将　　（选填“能”或“不能” $)$达到探究目的。

（2）由甲、乙图可得实验结论：物体的动能大小与　　有关。

（3）小明根据甲、丙两图得出结论：物体的动能大小与质量有关，她的看法是否正确？　　（选填“正确”或“错误” $)$，理由是：　　。

某实验小组分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组（每个滑轮等重），在相同时间内把重物 $G$提升相同高度， $F_1$和 $F_2$大小相等，不计绳重及摩擦，下列说法正确的是 $($　　 $)$

A．力 $F_1$和 $F_2$做功的功率相同

B．力 $F_1$和 $F_2$做的总功相同

C．乙滑轮组更省力，两个滑轮组机械效率一样大

D．甲滑轮组的机械效率比乙滑轮组高

步行是一种简易方便的健身运动，人正常步行时，步距（指步行一步的距离）变化不大，步距还可作为身体上的一把“尺子”。小东测出自己的步距为 $0.5m$，他正常步行 $1\mathit{min}$走了180步。小东根据自己的腿长和步距画出了如图所示的步行示意图，对步行时重心的变化进行了分析，当两脚一前一后着地时重心降低，而单脚着地迈步时重心升高，因此每走一步都要克服重力做功。

（已知小东的腿长是 $65\mathit{cm}$，质量是 $50\mathit{kg}\left)\right(g$取 $10N/\mathit{kg})$求：

（1）小东正常步行的速度是多少？

（2）小东每走一步克服重力所做的功是多少？

（3）小东正常步行克服重力做功的功率是多少？

用如图甲所示的滑轮组运送货物上楼，每件货物重 $100N$，每次运送的量不定。图乙记录了在整个过程中滑轮组的机械效率随货物重力增加而变化的图象，则动滑轮重为　　 $N$；当某次运送3件货物时，绳子的拉力 $F$是　　 $N$．（不考虑绳重和摩擦）

如图所示，货架上放着 $\mathit{ABCD}$四个体积相同的实心球，其中 $A$和 $B$为铅球， $C$和 $D$为铁球，那么 $A$和 $B$两球相比较，　　球的重力势能大； $B$和 $C$两球相比较，做功本领更大的是　　球。 $({\rho }_{铅}>{\rho }_{铁})$

2017年9月29日，世界上首条量子保密通信干线“京沪干线”和“墨子号”科学实验卫星进行了天、地连接，成功实现了洲际量子保密通信，大大地提高了我国的保密技术水平，那么，在下列说法中正确的是 $($　　 $)$

A．在“墨子号”实验卫星的发射过程中，将重力势能转化为动能

B．在轨运行的“墨子号”卫星受到的力是平衡力

C．在轨运行的“墨子号”卫星内部的物体处于失重状态，但仍然受重力

D．保密通信“京沪干线”和卫星“墨子号”之间是通过超声波实现联系的

如图是工人将重 $160N$的物体匀速放下的过程，已知物体下降的距离为 $3m$，用时 $3s$，工人的拉力为 $50N$，工人质量为 $50\mathit{kg}$。（物体未浸入水中，且不计绳重及摩擦）

（1）求工人放绳的速度。

（2）求滑轮组的效率 ${\eta }_1$

（3）如果物体完全浸没水中后滑轮的机械效率为 ${\eta }_2$，已知 ${\eta }_1:{\eta }_2=4:3$（物体在水中仍匀速下降，动滑轮不会浸入水中且不计绳重及摩擦， $g=10N/\mathit{kg})$。求当物体完全浸没水中后，工人对地面的压力。

在如图所示的斜面上，一工人用 $200N$的拉力，将一重为 $250N$的物体，从底端匀速拉到顶端，用时 $6s$，则此过程中物体受到的拉力　　斜面对物体的摩擦力（选填“大于”、“等于”、“小于” $)$，拉力做功的功率为　　 $W$。

某小组同学测量滑轮组的机械效率。实验步骤有：

$\left(i\right)$按照如图所示安装滑轮组，测钩码重力 $G$并记钩码和绳端的位置；

$\left(\mathit{ii}\right)$用弹簧测力计缓慢拉动绳端，使钩码上升，读出拉力 $F$的值，并测出钩码上升的高度 $h$和绳端移动的距离 $s$；

$\left(\mathit{iii}\right)$记录实验数据填入表格中（表格略）；

$\left(\mathit{iv}\right)$多次改变钩码的数量，重复上述实验；

$\left(v\right)$用动滑轮质量不同的两个滑轮组吊相同的钩码，分别测机械效率；

$\left(\mathit{vi}\right)$分析测量结果，讨论影响机械效率的因素

回答以下问题：

（1）除了如图所示器材和弹簧测力计外，还需要的器材是　　。

（2）滑轮组机械效率的计算公式是 $\eta =$　　（用直接测得的物理量符号表示）。

（3）关于影响滑轮组机械效率的因素，该小组同学讨论后得到以下认识，你认为正确的有　　（填序号，可能不止一项正确）。

$A$．在相同情况下，摩擦越大，机械效率越小

$B$．在相同情况下，摩擦越大，机械效率越大

$C$．忽略摩擦，定滑轮质量相同，则机械效率相同

$D$．忽略摩擦，动滑轮质量相同，则机械效率相同

$E$．忽略摩擦，动滑轮质量相同，所吊重物质量越大，则机械效率越大

$F$．忽略摩擦，动滑轮质量相同，所吊重物质量越大，则机械效率越小

蹦床运动是奥运会比赛项目。运动员比赛开始前直立在蹦床中央，比赛开始时快速下蹲并立即恢复直立被蹦床弹起，离开蹦床时是成直立状态并一直保持，到达最高点后下落到接触蹦床时又快速下蹲并立即恢复直立。再次被蹦床弹起，达到更高点。忽略空气阻力，下列说法正确的是 $($　　 $)$

A．在此整个过程中，运动员机械能守恒

B．在此整个过程中，运动员机械能一直在增加

C．从离开蹦床到下落接触蹦床的过程中，运动员机械能守恒

D．从下落接触蹦床到离开蹦床的过程中，运动员机械能守恒

2018年4月2日，天宫一号圆满完成预定任务后返回地球。 $8.5t$重的天宫一号，在 $100\mathit{km}$左右的高空以约22倍音速再入大气层。其中部分器件在大气层中与大气层摩擦烧蚀销毁。最后大约 $1.5t$残骸坠入南太平洋。在这个过程中，天宫一号的部分机械能 $($　　 $)$

A．通过热传递转化为大气的内能

B．通过重力做功转化为大气的内能

C．通过摩擦做功转化为大气的内能

D．通过重力做功转化为残骸的内能