初中物理机械能试题

如图所示，在滑轮组的作用下，重为 $300N$的 $A$物体以 $0.2m/s$的速度匀速上升，动滑轮重为 $60N$，不计绳重和摩擦。则绳子自由端的拉力 $F=$　　 $N$，拉力 $F$的做功功率 $P=$　　 $W$。

将一个重为 $4.5N$的物体沿斜面从底端匀速拉到顶端（如图所示），斜面长 $1.2m$，高 $0.4m$，斜面对物体的摩擦力为 $0.3N$（物体大小可忽略）。则下列说法正确的是 $($　　 $)$

A．沿斜面向上的拉力 $0.3N$B．有用功 $0.36J$，机械效率 $20\%$

C．有用功 $1.8J$，机械效率 $20\%$D．总功 $2.16J$，机械效率 $83.3\%$

2017年4月20日，我国首艘货运飞船“天舟一号”在海南文昌航天发射中心由长征七号遥二运载火箭发射升空，并于4月27日成功完成与“天宫二号”的首次推进剂在轨补加实验。则下列说法正确的是 $($　　 $)$

A．“天舟一号”加速上升时，其机械能总量保持不变

B．“天舟一号”加速上升时，其惯性逐渐增大

C．“天舟一号”给“天宫二号”进行推进剂补加时，它们处于相对静止状态

D．“天宫二号”在轨运行时，处于平衡状态

鲲龙 $\mathit{AG}600$水陆两栖飞机是我国自主研制的“三个大飞机”（运 $-20$、 $\mathit{AG}600$和 $C919)$之一，被誉为国之重器。 $\mathit{AG}600$主要用于大型灭火和水上救援，可以从地面起飞和降落，也可以从水面起飞和降落，2017年2月13日，实现全部四台发动机试车成功，之后又进行了系列测试。 $\mathit{AG}600$空载时质量为 $41.5t$，最多可储水 $12t$。（取 $g=10N/\mathit{kg}$， ${\rho }_{水}=1.0\times {10}^3\mathit{kg}/m^3)$

①某次试飞前， $\mathit{AG}600$蓄满水后静止在某湖面上，求其排开湖水的体积。

②在水面滑行测试中， $\mathit{AG}600$蓄一定质量的水，发动机牵引力的实际总功率为 $2500\mathit{kW}$，飞机在水面上以 $36\mathit{km}/h$的速度匀速滑行了 $1\mathit{min}$，滑行过程中所受阻力为总重的0.5倍。求所蓄水的质量。

③在一次灭火演习测试中， $\mathit{AG}600$蓄水后以最大巡航速度飞往假象火场并盘悬在火场上方 $155m$处，分次将所蓄水投下，每次投水 $100\mathit{kg}$，投下的水下落过程中由于重力和空气阻力的作用，先加速运动后匀速运动，匀速运动的速度是 $10m/s$，运动时间是 $14s$，加速过程的平均速度是匀速运动速度的0.25倍。求一次所投的水在下落过程中重力做功的平均功率。

如图是某建筑工地上提升建筑材料的滑轮组示意图，其动滑轮质量 $15\mathit{kg}$，某次提升材料质量 $240\mathit{kg}$，材料在空中静止时，摩擦影响很小，绳很轻，可以不考虑，则竖着向上的拉力 $F=$　　 $N$；竖着向上匀速提升材料，摩擦影响较大，实际所用的拉力大小是 $1000N$，并将材料提升了 $10m$高。则滑轮组的机械效率是　　。（取 $g=10N/\mathit{kg})$

2017年4月20日19点41分在文昌航天发射场，长征七号重型运载火箭搭载天舟一号货运飞船发射升空。该型号火箭以液氧煤油为燃料，在火箭加速上升过程中 $($　　 $)$

A．液氧煤油燃烧放出的热量全部转化为火箭和天舟一号的机械能

B．液氧煤油燃烧放出的热量全部转化为火箭和天舟一号的动能

C．天舟一号的动能和重力势能都增大

D．天舟一号的动能转化为重力势能

2017年4月1日，中国四川省川南临港自由贸易试验区揭牌仪式在成都举行，标志着四川航运第一大港 $--$泸州港称为重要区域性综合交通枢纽。如图所示是泸州港口的轨道式龙门吊设备的简化机械示意图。图中在货船水平甲板上被吊起的集装箱体积是 $24m^3$，底面积 $4m^2$，平均密度 $1.5\times {10}^3\mathit{kg}/m^3$，图中每个滑轮的重力均为 $1.0\times {10}^{4}N$，在绳子自由端拉力 $F$的作用下，集装箱以 $0.2m/s$的速度在空中匀速竖直上升（绳重和摩擦不计，取 $g=10N/\mathit{kg})$。求：

（1）该集装箱的重力；

（2）绳子自由端拉力 $F$的功率；

（3）在开始起吊集装箱的过程中，当绳子自由端的拉力为 $F\text{'}=1.45\times {10}^{5}N$时，集装箱对水平甲板的压强。

在探究“物体动能与其速度大小关系”的实验中，如图所示，同一个小车分别从同一斜面的不同高度由静止滑下，撞击静止在水平木板上的同一木块，木块被撞后在相同木板上运动一段距离后停下来，请你回答下列问题：

（1）小芳正确操作实验，观察到小车滑下的高度越高，木块运动的距离越　　，说明木块被撞后动能越　　。木块在木板上运动过程中，第一次受到的摩擦力为 $f_1$，第二次受到的摩擦力为 $f_2$，则 $f_1$与 $f_2$的大小关系是 $f_1$　　 $f_2$（选填“ $>$”、“ $<$”或“ $=$” $)$

（2）小芳利用上述器材探究“阻力对物体运动的影响”，为了完成该实验，还需要增加的器材有　　（选填“砝码”、“毛巾”或“弹簧测力计” $)$。每次让小车从同一高度由静止滑下，记下木块最终停在不同水平面上的位置，可知木块受到的阻力越小，运动的距离越　　。

如图所示，将一个重 $10N$的物体用沿斜面向上的拉力 $F=7.5N$匀速拉到斜面的顶端，物体沿斜面移动的距离 $s$为 $5m$，上升的高度 $h$为 $3m$，则人对物体做的有用功是　　 $J$，斜面的机械效率为　　。在高度相同时，斜面越长越　　（选填“省力”或“费力” $)$。

如图所示，2017年4月27日，天舟一号与天宫二号成功交会对接，天舟一号对天宫二号提供各种补给，下列说法正确的是 $($　　 $)$

A．天舟一号在加速升空过程中动能减小，重力势能增加

B．货物从地面运到天宫二号后，由于失重，货物的惯性减小

C．货物在天宫二号舱内，不再受到重力的作用

D．成功交会对接后，以地面为参照物，天舟一号是运动的

同种材料制成的两个实心正方体 $A$、 $B$，密度均为 $\rho$，他们的重力分别为 $G_A$、 $G_B$，如图1放在水平桌面上静止时，两个物体对桌面的压强分别是 $p_A$、 $p_B$；如图2所示，匀速提升浸没在水中的 $A$物体，匀速提升过程中 $A$物体一直没有露出水面，此时滑轮组的机械效率为 $75\%$，已知动滑轮重为 $G$动，且 $G_{动}:G_A:G_B=1:4:32$，滑轮组工作中不计绳子摩擦及绳重。求：

（1）水平桌面压强之比 $p_A:p_B$是多少？

（2）正方体材料的密度是多少？

4月29日19时41分，搭载着天舟一号货运飞船的长征七号遥二运载火箭，在我国文昌航天发生场点火发射，约 $596s$后，飞船与火箭分离，进入预定轨道，发射取得圆满成功。在天舟一号货运飞船加速上升阶段，它的机械能　　（选填“增大”、“减小”或“不变” $)$，运载火箭燃料燃烧过程是将　　能转化为　　能。

如图所示，某人通过滑轮组将深井中的物体拉至井口。已知物体在 $10s$内被提升了 $2m$，物体所受重力 $G=720N$，人对绳子水平向右的拉力 $F=300N$．求：

（1）物体上升的速度；

（2）人匀速拉动绳子的功率；

（3）人拉起货物时的机械效率。

如甲图所示，小球从竖直放置的弹簧上方一定高度处由静止开始下落，从 $a$处开始接触弹簧，压缩至 $c$处时弹簧最短。从 $a$至 $c$处的过程中，小球在 $b$处速度最大。小球的速度 $v$和弹簧被压缩的长度△ $L$之间的关系如乙图所示。不计空气阻力，则从 $a$至 $c$处的过程中，下列说法中正确的是 $($　　 $)$

A．小球所受重力始终大于弹簧的弹力

B．小球的重力势能先减小后增大

C．小球减少的机械能转化为弹簧的弹性势能

D．小球的动能一直减小

未来的广元将是全国绿色生态康养城市之一，提倡大家低碳出行，电动汽车比燃油汽车低碳环保并且能源利用率高，是今后交通工具的发展方向。某款新型家用四轮电动汽车质量为 $0.6t$，每个轮胎与地面接触面积为 $20c{m}^2$，汽车蓄电池提供电压 $150V$，电动机正常工作时电流为 $10A$，使汽车获得 $240N$的牵引力，保证汽车以 $18\mathit{km}/h$的速度在水平路面上匀速行驶， $g$取 $10N/\mathit{kg}$，求：

（1）汽车静止时对地面的压强；

（2）汽车匀速行驶 $5\mathit{min}$克服摩擦阻力所做的功；

（3）电动机正常工作时，电能转化为机械能的效率。