13.(2018·常州)现代农业利用喷药无人机喷洒农药,安全又高效,如图所示,喷药无人机在农田上方沿水平方向匀速飞行,同时均匀喷洒农药。
此过程中,喷药无人机的( A )
A.动能减小、重力势能减小
B.动能减小、重力势能不变
C.动能不变、重力势能减小
D.动能不变、重力势能不变
14.(2018·襄阳)在排球比赛中,小明把排球竖直向上抛出,排球在运动中动能E随时间t变化的图像最接近的是( A )
15.(2018·福建)如图,用同一滑轮组分别将物体A和物体B匀速提升相同的高度。
与提升B相比,提升A的过程滑轮组的机械效率较大。
若不计绳重与摩擦的影响,则提升A的过程( D )
A.额外功较小B.额外功较大
C.总功较小D.总功较大
第15题图
第16题图
16.(2018·广州)如图所示,甲、乙两个质量不同的小球从相同高度静止释放,甲球下落过程中经过P、Q两点,忽略空气阻力,下列说法正确的是( B )
A.着地瞬间,两球的动能相等
B.甲球在P点和Q点的机械能相等
C.释放瞬间,两球的重力势能相等
D.从释放到着地,两球所受重力做的功相等
17.(2018·乐山)图甲中用力F1水平拉着重为G的物体在水平路面上匀速移动s的距离。
图乙中用动滑轮拉着它也在同一路面上匀速移动s的距离,水平拉力为F2。
使用动滑轮的过程中( AD )
A.总功为W总=2F2sB.有用功为W有=Gs
C.机械效率为η=
D.额外功为W额=2F2s-F1s
第17题图
第18题图
18.(2018·聊城)工人师傅搬运货物时,在地面和卡车的车厢间倾斜放置一长木板搭成斜面,将地面上的货物沿斜面匀速拉上车厢用时15s。
已知车厢高1.5m,木板长3m,货物质量为60kg,沿斜面所用的拉力为400N,g=10N/kg,则下列说法正确的是( BD )
A.工人做的总功为900JB.工人做的额外功为300J
C.工人做功的功率为60WD.此斜面的机械效率为75%
三、简答与计算题(共26分,第19小题5分,第20小题6分,第21小题7分,第22小题8分)
19.
(江西中考)如图所示,两小儿之辩:
关于机械省力,省功以及机械效率的辩论,你支持哪一方的说法?
不支持另外一方的原因是什么?
答:
支持乙的说法,不支持甲的原因:
(1)使用任何机械都不省功;
(2)使用机械要多做额外功,机械效率会更低。
20.重庆至德国杜伊斯堡的中欧班列全程约10800km,运行时间约300h。
中欧班列在平直路面匀速行驶时,和谐型大功率机车提供的牵引力约9.6×107N,求:
(1)中欧班列运行时的平均速度约为多少千米每小时?
(2)中欧班列在平直路面以v=20m/s匀速行驶时,机车功率约为多少瓦?
解:
(1)平均速度为:
v=
=
=36km/h
(2)机车的功率:
P=Fv=9.6×107N×20m/s=1.92×109W
21.(2018·长春)在翻建长春东大桥的施工中,起重机将质量为4.5×103kg的钢材沿竖直方向匀速提升了2m,而它的电动机所做的功是2×105J。
(g取10N/kg)求:
(1)起重机对钢材所做的有用功。
(2)起重机的机械效率。
解:
(1)G=mg=4.5×103kg×10N/kg=4.5×104N
W有=Gh=4.5×104N×2m=9×104J
(2)η=
×100%=
×100%=45%
22.如图所示,工人用滑轮组提升重为400N的货物所用拉力恒为240N,货物被匀速提升10m。
求:
(1)工人做的功;
(2)滑轮组的机械效率。
解:
(1)绳子自由端移动的距离s=2h=2×10m=20m
工人做的功W总=Fs=240N×20m=4800J
(2)有用功W有用=Gh=400N×10m=4000J
机械效率η=
×100%=
×100%=83.3%
四、实验与探究题(共28分,每小题7分)
23.(江西中考)“测算简单机械的效率”实验。
(1)下表是小明做“测算斜面的机械效率”的实验记录数据:
①将表格中数据补充填写完整;
②分析实验数据可知:
同一斜面,倾斜程度越高,拉同一个物体所用的拉力越__大__,机械效率越__高__。
(2)请您尝试做“测算滑轮组的机械效率”实验:
①在图中用笔画线按最省力的方法组装好滑轮组。
题图
答图
②设计一个记录此实验数据的表格。
实验次数
重力G/N
提升高度h/m
拉力F/N
绳子自由端移动距离s/m
有用功W有/J
总功W总/J
机械效率η
1
2
3
24.在同一粗糙水平面固定两个不同斜面,小华同学研究相同的两个小球A、B分别沿不同的斜面运动,用频闪照相机每隔0.1s拍摄了小球滚动时的不同位置,图上数字为闪光时刻编号,位置间距如图所示。
(1)甲图中A球在斜面上运动的速度不变(选填“增大”“减小”或“不变”),动能不变,机械能减少。
(后两空选填“增加”“减少”或“不变”)
(2)乙图中小球B从2位置运动到4位置的这段时间内平均速度v=__0.8__m/s,小球B沿斜面运动过程中的动能增加,重力势能减少。
(后两空选填“增加”“减少”或“不变”)
(3)若两个小球从斜面上运动到斜面底部时与相同的木块碰撞,碰撞之后图乙(选填“甲”或“乙”)中木块运动距离较大。
第24题图
第25题图
25.小明利用斜面搬运物体的过程中,提出了一个问题:
“斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有没有关系?
”。
针对这个问题,他通过在斜面上拉动物体进行了探究(如图所示),测得的实验数据如表中所示:
(1)沿斜面拉动物体时,应使其做匀速直线运动。
(2)根据表中的数据可求出第③次实验中拉力所做的有用功为__1.25__J,克服摩擦力做的额外功为__0.3__J,机械效率为_81%_。
(3)通过对上述实验数据的分析可知,斜面的省力情况与斜面倾斜程度的关系是:
斜面越缓,越省力。
(4)通过对上述实验数据的分析,对斜面机械效率的问题可获得的初步结论是:
在其他条件不变的情况下,斜面越陡,机械效率越高。
(5)当用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动物块时,物块所受的拉力大于(选填“大于”“小于”或“等于”)物块所受的摩擦力。
26.小夏同学在体育活动中,从铅球下落陷入沙坑的深度情况受到启发,并产生了如下猜想。
猜想一:
物体的重力势能与物体的质量有关
猜想二:
物体的重力势能与物体的下落高度有关
猜想三:
物体的重力势能与物体的运动路径有关
为此小夏设计了如图所示的实验:
用大小、形状相同的A、B、C、D四个铅球分别从距离沙表面某高度处静止释放,其中D球从光滑弯曲管道上端静止滑入,最后从管道下端竖直落下(球在光滑管道中运动的能量损失不计)。
实验数据如下表:
实验序号
铅球代号
铅球质量/g
下落高度/m
陷入沙中的深度/m
①
A
200
0.5
0.1
②
B
400
0.5
0.25
③
C
200
1
0.2
④
D
200
1
0.2
(1)本实验中,采用的研究问题的方法是控制变量法、转换法。
(2)本实验中,铅球的重力势能大小是通过铅球陷入沙中的深度来反映的。
(3)为验证猜想二,应比较①③(填实验序号),得到的结论是:
当物体质量相同时,物体所处的高度越高,重力势能越大。
(4)比较③④,得到的结论是物体的重力势能与物体运动的路径无关。
(5)经进一步实验和分析,小夏大胆给出重力势能(Ep)的表达式“Ep=mgh”,并去办公室询问了老师,得以证实,小夏高兴不已,回到教室后,根据学过的知识又算出了各小球落到沙表面时的动能,其中B球的动能为__2__J。
(忽略空气阻力,g=10N/kg)