江苏省盐城市景山中学中考物理专项训练机械功和机械能.docx
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江苏省盐城市景山中学中考物理专项训练机械功和机械能
2016年江苏省盐城市景山中学中考物理专项训练：
机械功和机械能
一、选择题
1．（3分）某学生用40牛的力将重60牛的铅球抛出5米远，则铅球在空中运动过程中，人对铅球所做的功是（ ）
A．200焦B．300焦C．500焦D．0焦
2．（3分）在2000年9月22日悉尼奥运会上，我国运动员丁美媛获得75kg以上级举重金牌，她的挺举成绩是165kg．她在挺举过程中对杠铃做的功大约为（ ）
A．3×102JB．1×103JC．3×103JD．5×103J
3．（3分）教学大楼每层楼高为3m，小明提着一重为50N的箱子，沿楼梯从一楼登上三楼，再沿三楼水平走廊走了4m进入课室，从一楼到课室过程中小明对箱做的总功为（ ）
A．0JB．300JC．450JD．500J
4．（3分）当两台机器正常工作时，功率大的机器一定比功率小的机器（ ）
A．做功多B．做功少C．做功快D．做功慢
5．（3分）班里组织一次比赛活动，从一楼登上三楼，比比谁的功率最大。
为此，需要测量一些物理量，下列物理量中必须测量的量是（ ）
①三楼地面到一楼地面的高度
②从一楼到达三楼所用的时间
③每个同学的质量或体重
④一楼到三楼楼梯的长度。
A．①②B．①④C．①②③D．②③
6．（3分）登楼梯比赛时，某同学从底楼匀速登上五楼，共用了12s，该同学登楼时克服重力做功的功率最接近于（ ）
A．500WB．100WC．50WD．10W
7．（3分）在2005年中考体能测试中，某同学选择跳绳。
他在1min内跳了120次，每次跳离地面的高度为5cm．设他每跳一次所用的时间相等，则他跳绳时的功率最接近（ ）
A．5WB．50WC．500WD．5000W
8．（3分）甲、乙两台机器的功率相等，在相同的时间内通过的路程之比为3：
1，则甲、乙两台机器的（ ）
A．做功之比为1：
1，受到的牵引力之比为3：
1
B．做功之比为1：
1，受到的牵引力之比为1：
1
C．做功之比为1：
1，受到的牵引力之比为1：
3
D．做功之比为1：
3，受到的牵引力之比为3：
1
9．（3分）分别用定滑轮、动滑轮、滑轮组把同一个物体匀速提升到同一高度，其中机械效率最高的是（ ）（不计绳重和摩擦）
A．定滑轮B．动滑轮C．滑轮组D．无法确定
10．（3分）如图所示，用滑轮组将重为600N的重物匀速提升，如果拉力为350N，则下列结论中正确的是（ ）
A．如果将物体提升2m，拉力做功1400J
B．物体升高1m，机械所做的有用功为350J
C．物体以0.5m/s速度匀速上升，拉力的功率为350W
D．此滑轮组的机械效率为80%
11．（3分）在苏州乐园里有个极刺激的游乐项目：
蹦极。
游乐者系上弹性牵索从高处跳下，利用牵索产生的弹力作用使自己在空中几番升降后静止。
那么游乐者在下降过程中（ ）
A．重力势能一直在减小B．动能一直在增大
C．重力势能一直在增大D．机械能保持不变
12．（3分）老鹰和麻雀都在空中飞行，如果他们具有的动能相等，那么（ ）
A．老鹰比麻雀飞得快B．麻雀比老鹰飞得快
C．老鹰比麻雀飞得高D．麻雀比老鹰飞得高
二、填空题
13．（3分）起重机匀速吊起重为1000N的物体，沿竖直方向提升了3m后又使物体沿水平方向移动了2m，最后又匀速提升了2m，在整个过程中，起重机对物体的拉力是 N，拉力对物体做的功是 J。
14．（3分）大人用300N的力推车时车子恰好能在水平地面上匀速运动。
而甲乙两同学用如图所示的方法使该车在原水平地面上匀速前进5m时，甲同学的推力是200N，则乙同学的拉力是 N，两同学所做的功是 J。
15．（3分）甲、乙两位同学分别把同样重的木头从一楼搬到三楼，甲用的时间比乙用的时间长，两人对木头做功的大小关系是W甲 W乙（选填“＞”、“=”或“＜”）．对木头做功快的是 同学。
16．（3分）某商场扶梯的高度是5m，扶梯长是7m，小明体重为600N．扶梯把小明从三楼送上四楼的过程中对小明做功 J．如果要知道扶梯对小明做功的功率，还应该测量的物理量是 。
17．（3分）小刚用力将一桶水从井里提上来，他对 做的功是有用功，他对 做的功是额外功，如果要提高做功效率，应该 。
18．（3分）用一只动滑轮把400N的重物匀速提高10m，所用拉力为250N，则有用功为 J，该动滑轮的机械效率为 。
19．（3分）用一个滑轮组在6s内把84N的重物匀速提升4m时，在绳的自由端所加拉力大小为40N，自由端通过的距离为12m．则此过程中，有用功为 J，拉力做功的总功率为 W，滑轮组的机械效率为 。
20．（3分）如图所示，木块的下面拴一铁球悬浮在水中，当把细线剪断后，木块的机械能 ，铁球的重力势能 ，水的重力势能 。
（填“增大”“减小”或“不变”）
21．（3分）在花样跳伞表演时，跳伞运动员在空中匀速下降阶段，他的动能 ，机械能 。
（选填“变大”、“变小”，或“不变”）
三、作图题
22．用一机械效率为70%的滑轮组，将重2240N的货物提起，所用拉力为800N，则此时至少需要用几个滑轮，请在图方框内画出安装图。
四、实验与探究题
23．学校买了一箱物理器材，小军同学将它从一楼搬运到三楼（如图所示），小丽同学想测量小军同学搬运器材过程中对箱子做功的功率。
（1）测量所需要的器材有：
。
（2）小丽同学设计的测量步骤如下，其中多余的是
A、测出箱子所受的重力
B、测出楼梯的总长度
C、测出一楼到三楼的竖直高度
D、测出小军上楼梯所用的时间
E、算出小军搬运箱子的功率
（3）请你帮小丽设计一个实验记录表格。
24．在“测滑轮组机械效率”的实验中，用同一滑轮组进行了两次实验，实验数据如下：
次数
钩码重/N
钩码上升的高度/cm
弹簧测力计的示数/N
弹簧测力计移动的距离/cm
1
2
10
0.8
40
2
5
5
1.5
20
（1）此实验所用滑轮的个数至少是 个，其中动滑轮有 个。
（2）实验中应 拉弹簧测力计。
（3）第一次实验测得滑轮组的机械效率为 ，第二次实验时滑轮组的机械效 （填“大于”、“小于”或“等于”）第一次的机械效率。
（4）如何改变滑轮组的效率？
。
25．我国研制的高压水流切割器的技术已达到国际先进水平，这种很细的高速水流一次可顺利切割26层牛皮，或2.3mm厚的钢板…如果在水中加入某种砂质磨料，在水的流速相同的情况下，可切割300mm的花岗石，或130mm厚的钢板…
请简要回答：
（1）高速水流为什么能切割坚硬的物体？
（2）为什么加入砂质磨料后，在流速相同的情况下切割能力大大提高了？
五、计算题
26．2004年5月27日上午9时，长沙黑石铺湘江大桥正式竣工，黑石铺大桥东起开心区大托铺，与107国道相接，西至城县苹塘镇与319国道相连，使长常高速公路与京珠高速公路连在一起，大桥全长3068m，一辆质量为2.0×103kg的小汽车，从桥东匀速至桥西所用时间为200s，所受的阻力是2.0×103N，问：
（1）小汽车从桥东到桥西行驶的速度是多大？
（2）小汽车引力所做的功是多大？
（3）小汽车此时的功率是多大？
27．工人用一个动滑轮，将质量为20kg的货物竖直提高了2m．已知该动滑轮的机械效率为80%，求工人的拉力。
小明解此题的思路是：
因为使用动滑轮省一半力，所以F=
=
；又因为此滑轮的机械效率η=
，故所求拉力F′=
，即得。
请判断小明的思路是否正确？
若正确，请按其思路代入数据，解出此题；若不正确，请指出错在那里？
然后写出你认为正确的解题过程，并求出拉力。
（取g=10N/kg）
28．一辆汽车不小心开进了泥潭中，司机取来一套滑轮组欲将汽车从泥潭中拉出，如图所示。
若车重为5×l04N，汽车受到的阻力为车重的0.04倍，滑轮组的机械效率为80%，问：
（1）该司机至少需用多大的力才能将汽车从泥潭中拉出？
（2）若拉动汽车时，汽车前进的速度为0.1m/s，则司机做功的功率是多少？
2016年江苏省盐城市景山中学中考物理专项训练：
机械功和机械能
参考答案与试题解析
一、选择题
1．（3分）某学生用40牛的力将重60牛的铅球抛出5米远，则铅球在空中运动过程中，人对铅球所做的功是（ ）
A．200焦B．300焦C．500焦D．0焦
【解答】解：
在铅球飞出的过程中，只受到竖直向下的重力和阻力的作用，已经脱离了手的作用，虽然有距离，但没有力的作用，人不做功。
故选：
D。
2．（3分）在2000年9月22日悉尼奥运会上，我国运动员丁美媛获得75kg以上级举重金牌，她的挺举成绩是165kg．她在挺举过程中对杠铃做的功大约为（ ）
A．3×102JB．1×103JC．3×103JD．5×103J
【解答】解：
挺举运动员举起杠铃的高度大约为2m，
由公式W=Gh=mgh，得：
W=165kg×10N/kg×2m=3300J，根据四个选项可知，最接近3×103J；
故选：
C。
3．（3分）教学大楼每层楼高为3m，小明提着一重为50N的箱子，沿楼梯从一楼登上三楼，再沿三楼水平走廊走了4m进入课室，从一楼到课室过程中小明对箱做的总功为（ ）
A．0JB．300JC．450JD．500J
【解答】解：
从一楼登上三楼，小明提箱子上楼通过的高度为h=3m×2=6m；
在水平方向上小明未对箱子做功；故小明对箱做的总功为W=Fs=Gh=50N×6m=300J；
故ACD错误，B正确；
故选：
B。
4．（3分）当两台机器正常工作时，功率大的机器一定比功率小的机器（ ）
A．做功多B．做功少C．做功快D．做功慢
【解答】解：
机器的功率大，知单位时间内完成的功多，做功就快，
所以功率大的机器一定比功率小的机器做功快，故C正确，A、B、D错误。
故选：
C。
5．（3分）班里组织一次比赛活动，从一楼登上三楼，比比谁的功率最大。
为此，需要测量一些物理量，下列物理量中必须测量的量是（ ）
①三楼地面到一楼地面的高度
②从一楼到达三楼所用的时间
③每个同学的质量或体重
④一楼到三楼楼梯的长度。
A．①②B．①④C．①②③D．②③
【解答】解：
登楼是克服自身重力在竖直方向上做功，功率的计算公式为P=
=
=
，
∵每位同学上楼的高度相同，
∴不需要测量楼高，需要测量的物理量是：
每个同学的质量或体重，从一楼到达三楼所用的时间。
故选：
D。
6．（3分）登楼梯比赛时，某同学从底楼匀速登上五楼，共用了12s，该同学登楼时克服重力做功的功率最接近于（ ）
A．500WB．100WC．50WD．10W
【解答】解：
估计该同学的体重为500N，每层楼高3m，登上五楼共登了4层，所以登的高度是12m
该同学克服重力做的功：
：
W=Gh=500N×12m=6000J，
该同学克服重力做功的功率：
P=
=
=500W。
故选：
A。
7．（3分）在2005年中考体能测试中，某同学选择跳绳。
他在1min内跳了120次，每次跳离地面的高度为5cm．设他每跳一次所用的时间相等，则他跳绳时的功率最接近（ ）
A．5WB．50WC．500WD．5000W
【解答】解：
由生活常识可知，初中生的重力大约为G=500N，在1min内跳了120次，所以跳一次所用时间t=0.5s，每次跳离地面的高度为h=5cm=0.05m，所以P=
=
=
=50W；
故选：
B。
8．（3分）甲、乙两台机器的功率相等，在相同的时间内通过的路程之比为3：
1，则甲、乙两台机器的（ ）
A．做功之比为1：
1，受到的牵引力之比为3：
1
B．做功之比为1：
1，受到的牵引力之比为1：
1
C．做功之比为1：
1，受到的牵引力之比为1：
3
D．做功之比为1：
3，受到的牵引力之比为3：
1
【解答】解：
（1）∵P=
，P1=P2，t1=t2，
∴
=
=
=
；
（2）∵W=Fs，
=
，
∴
=
=
×
=
=
。
故选：
C。
9．（3分）分别用定滑轮、动滑轮、滑轮组把同一个物体匀速提升到同一高度，其中机械效率最高的是（ ）（不计绳重和摩擦）
A．定滑轮B．动滑轮C．滑轮组D．无法确定
【解答】解：
把同一个物体匀速提升到同一高度，有用功相同，不计绳重和摩擦，使用定滑轮时做的额外功最小为0，所以使用定滑轮时机械效率最大为100%。
故选：
A。
10．（3分）如图所示，用滑轮组将重为600N的重物匀速提升，如果拉力为350N，则下列结论中正确的是（ ）
A．如果将物体提升2m，拉力做功1400J
B．物体升高1m，机械所做的有用功为350J
C．物体以0.5m/s速度匀速上升，拉力的功率为350W
D．此滑轮组的机械效率为80%
【解答】解：
A、有两端绳子承担总重，如果将物体提升2m，拉力移动的距离为s=2h，拉力做功W总=Fs=F×2h=350N×2×2m=1400J，故A正确。
B、物体升高1m，机械所做的有用功W有用=Gh=600N×1m=600J．故B错。
C、物体以0.5m/s速度匀速上升，绳子自由端移动的速度是物体上升速度的2倍，拉力的功率P=Fv=350N×2×0.5m/s=350W．故C正确。
D、此滑轮组的机械效率η=
=
=
=
≈86%．故D错。
故选：
AC。
11．（3分）在苏州乐园里有个极刺激的游乐项目：
蹦极。
游乐者系上弹性牵索从高处跳下，利用牵索产生的弹力作用使自己在空中几番升降后静止。
那么游乐者在下降过程中（ ）
A．重力势能一直在减小B．动能一直在增大
C．重力势能一直在增大D．机械能保持不变
【解答】解：
当游乐者从高处下落到最低点时，重力势能转化为动能，动能又转化为弹性势能。
下落时，质量不变，高度减小，重力势能减小；速度先增大后减小，动能先增大后减小；弹性形变越来越大，弹性势能越来增大。
下落时，游乐者和空气之间有摩擦，机械能转化为内能，机械能减小。
故选：
A。
12．（3分）老鹰和麻雀都在空中飞行，如果他们具有的动能相等，那么（ ）
A．老鹰比麻雀飞得快B．麻雀比老鹰飞得快
C．老鹰比麻雀飞得高D．麻雀比老鹰飞得高
【解答】解；A、老鹰比麻雀飞得快，老鹰的质量比麻雀大，所以老鹰的动能就比麻雀的大。
错误。
B、麻雀比老鹰飞得快，正确，因为老鹰的质量比麻雀大。
C、D、飞得高低与动能没关系，所以，这两个选项都是错误的。
故选：
B。
二、填空题
13．（3分）起重机匀速吊起重为1000N的物体，沿竖直方向提升了3m后又使物体沿水平方向移动了2m，最后又匀速提升了2m，在整个过程中，起重机对物体的拉力是 1000 N，拉力对物体做的功是 5000 J。
【解答】解：
物体匀速提升时，物体处于平衡状态，起重机对物体的拉力和物体本身的重力是一对平衡力，故大小相等，所以拉力是1000N；
当物体匀速水平移动时，物体处于平衡状态，钢丝绳对重物的拉力和物体本身的重力仍是一对平衡力，故大小相等，故拉力大小仍为1000N；所以在整个过程中，拉力对物体只是在物体竖直向上提起时对物体做了功，
则大小为W=Gh=1000N×（3m+2m）=5000J。
故答案为：
1000；5000。
14．（3分）大人用300N的力推车时车子恰好能在水平地面上匀速运动。
而甲乙两同学用如图所示的方法使该车在原水平地面上匀速前进5m时，甲同学的推力是200N，则乙同学的拉力是 100 N，两同学所做的功是 1500 J。
【解答】解：
大人用300N的力推车时车子恰好能在水平地面上匀速运动。
则车子在水平方向受到平衡力的作用，则有推力F等于摩擦力f，即f=F=300N；
当两同学共同对车子施力，仍让车子做匀速直线运动，车子仍受平衡力作用，而此时的摩擦力不变，故有F甲+F乙=f=300N，故F乙=f﹣F甲=300N﹣200N=100N；
两同学所做的功W=W甲+W乙=F甲S+F乙S=200N×5m+100N×5m=1000J+500J=1500J；
故答案为：
100、1500。
15．（3分）甲、乙两位同学分别把同样重的木头从一楼搬到三楼，甲用的时间比乙用的时间长，两人对木头做功的大小关系是W甲 = W乙（选填“＞”、“=”或“＜”）．对木头做功快的是 乙 同学。
【解答】解：
因为W=Gh，G、h都相同，所以做功相同。
功率表示做功的快慢，
，W相同，甲用的时间比乙用的时间长，所以功率小，对木头做功慢。
故答案为=；乙。
16．（3分）某商场扶梯的高度是5m，扶梯长是7m，小明体重为600N．扶梯把小明从三楼送上四楼的过程中对小明做功 3000 J．如果要知道扶梯对小明做功的功率，还应该测量的物理量是 运送时间 。
【解答】解：
自动扶梯对人做的功W=Gh=600N×5m=3000J。
已知做的功，要求功率还需要知道运送的时间。
故答案为：
3000；运送时间。
17．（3分）小刚用力将一桶水从井里提上来，他对 水 做的功是有用功，他对 桶 做的功是额外功，如果要提高做功效率，应该 减小桶重 。
【解答】解：
小刚用力将一桶水从井里提上来，他对水做的功是有用功，因为我们的目的是提水；
他对桶做的功是额外功。
要提高做功的效率，可减小桶重。
故答案为：
水；桶；减小桶重。
18．（3分）用一只动滑轮把400N的重物匀速提高10m，所用拉力为250N，则有用功为 4000 J，该动滑轮的机械效率为 80% 。
【解答】解：
（1）使用动滑轮绳子自由端移动的距离是物体移动距离的2倍，S=2h=2×10m=20m。
所做总功：
W总=FS=250N×20m=5000J；
（2）所做有用功：
W有用=Gh=400N×10m=4000J；
（3）机械效率：
η=
×100%=
×100%=80%；
故答案为：
4000；80%。
19．（3分）用一个滑轮组在6s内把84N的重物匀速提升4m时，在绳的自由端所加拉力大小为40N，自由端通过的距离为12m．则此过程中，有用功为 336 J，拉力做功的总功率为 80 W，滑轮组的机械效率为 75% 。
【解答】解：
W有用=Gh=84N×4m=336J，
W总=Fs=40N×12m=480J，
P=
=
=80W，
η=
×100%=
×100%=70%。
故答案为：
336，80，70%。
20．（3分）如图所示，木块的下面拴一铁球悬浮在水中，当把细线剪断后，木块的机械能 增大 ，铁球的重力势能 减小 ，水的重力势能 减小 。
（填“增大”“减小”或“不变”）
【解答】解：
当把细线剪断后，木块上升，高度增大，重力势能增大，木块的机械能增大；铁球下降，重力势能减小；木块最后漂浮，排开水的体积减小，液面下降，重力势能减小。
故答案为：
增大；减小；减小。
21．（3分）在花样跳伞表演时，跳伞运动员在空中匀速下降阶段，他的动能 不变 ，机械能 变小 。
（选填“变大”、“变小”，或“不变”）
【解答】解：
（1）跳伞运动员在下落过程中，质量不变，速度不变，动能不变。
高度减小，重力势能减小。
（2）机械能=动能+势能，动能不变，势能减小，机械能减小。
故答案为：
不变；变小。
三、作图题
22．用一机械效率为70%的滑轮组，将重2240N的货物提起，所用拉力为800N，则此时至少需要用几个滑轮，请在图方框内画出安装图。
【解答】解：
∵η=
=
=
=
，
∴n=
=
=4；
∴应该有4股绳子承物重，
∵一个动滑轮只能有3段绳子承重，
∴至少需要两个动滑轮、一个定滑轮；
由4段绳子承重，绕绳时，应从上面定滑轮的固定挂钩开始绕起，依次绕成，如图所示。
答：
至少需要3个滑轮，如图所示。
四、实验与探究题
23．学校买了一箱物理器材，小军同学将它从一楼搬运到三楼（如图所示），小丽同学想测量小军同学搬运器材过程中对箱子做功的功率。
（1）测量所需要的器材有：
台秤（或磅秤）、刻度尺（卷尺），秒表（手表） 。
（2）小丽同学设计的测量步骤如下，其中多余的是 B
A、测出箱子所受的重力
B、测出楼梯的总长度
C、测出一楼到三楼的竖直高度
D、测出小军上楼梯所用的时间
E、算出小军搬运箱子的功率
（3）请你帮小丽设计一个实验记录表格。
【解答】解：
（1）测量小军同学搬运器材过程中对箱子做功的功率，需结合公式P=
=
=
．式中W是克服箱子的重力所做功，m为箱子的质量，h为一楼到三楼的竖直高度，t为上楼所用的时间。
所以需要台秤测量箱子的质量m、用刻度尺测量一楼到三楼的竖直高度h，用秒表测量上楼所用的时间t。
（2）由以上分析可知并不需要测量楼梯的总长度。
（3）将实验中所要测量的这些物理量：
箱子的质量、楼梯高度、登楼时间，以及功率这四个内容逐一绘制在表格中便于记录分析。
故答案为：
（1）台秤（或磅秤）、刻度尺（卷尺），秒表（手表）。
（2）B
（3）
箱子的质量
m/kg
一楼到三楼的竖直高度
h/m
上楼梯所用的时间
t/s
搬运器材的功率
P/W
24．在“测滑轮组机械效率”的实验中，用同一滑轮组进行了两次实验，实验数据如下：
次数
钩码重/N
钩码上升的高度/cm
弹簧测力计的示数/N
弹簧测力计移动的距离/cm
1
2
10
0.8
40
2
5
5
1.5
20
（1）此实验所用滑轮的个数至少是 3 个，其中动滑轮有 2 个。
（2）实验中应 匀速竖直 拉弹簧测力计。
（3）第一次实验测得滑轮组的机械效率为 62.5% ，第二次实验时滑轮组的机械效 大于 （填“大于”、“小于”或“等于”）第一次的机械效率。
（4）如何改变滑轮组的效率？
改变物重 。
【解答】解：
（1）分析数据可知，弹簧测力计移动距离是钩码上升高度的4倍，故应有4段绳子吊着动滑轮，因此，动滑轮至少要有2个，定滑轮至少要有1个，共需要3个滑轮来组成滑轮组；
（2）为了准确测量拉力的大小，需使测力计竖直匀速运动；
（3）第一次的机械效率为：
η1=
=
=
×100%=62.5%；
第二次的机械效率为：
η2=
=
=
×100%=63.3%；
第二次实验时滑轮组的机械效率大于第一次的机械效率；
（4）根据（3）可知，使用同一滑轮组，额外功不变，增加物重，增加了有用功，则有用功占总功的比例变大，故滑轮组的机械效率变大。
故答案为：
（1）3；2；
（2）匀速竖直；（3）62.5%；大于；（4）改变物重。
25．我国研制的高压水流切割器的技术已达到国际先进水平，这种很细的高速水流一次可顺利切割26层牛皮，或2.3mm厚的钢板…如果在水中加入某种砂质磨料，在水的流速相同的情况下，可切割300mm的花岗石，或130mm厚的钢板…
请简要回答：
（1）高速水流为什么能切割坚硬的物体？
（2）为什么加入砂质磨料后，在流速相同的情况下切割能力大大提高了？
【解答】解：
（1）高速水流具有动能，一定质量的水速度越大、动能就越大，对外做功的本领就越大，从而能切割坚硬的物体。
（2）加入砂质磨料后，水
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