功与机械能—近年东莞市中考物理真题汇编

功与机械能近年东莞市中考物理真题汇编1. 在探究“阻力对物体运动的影响”的实验中，如 1 图所示。(1) 让同一小车从斜面上同一位置由静止开始下滑，目的是 。(2) 实验中同一小车在木板表面上运动的距离最长，表明它在该表面受到的阻力最 。(3) 假设水平面绝对光滑，小车不受任何阻力，则它会在水平面上做_ 运动。(4) 如 1 图丙所示，让同一小车从斜面的不同高度由静止开始下滑，则还可以探究小车的 关系（选填序号）。重力势能与质量；重力势能与高度；动能与质量；动能与速度。(5) 如 2 图所示，用弹簧测力计水平拉着木块在长木板上做匀速直线运动，此时测力计的示数为 N。(6) 在不同的水平面上用弹簧测力计水平拉着同一木块做匀速直线运动，可探究木块的 关系（选填序号）。滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度；滑动摩擦力的大小与压力大。2. 如图所示是建筑工地上的起重机示意图，起重机的电动机功率为 3×103W，当它把质量为 1t 的重物匀速提起 24m 时，用时 100s。（g=10N/kg）求：(1) 在这段时间内起重机提起重物的功率是多少？机械效率是多少？(2) 若起重机 AB 长为 20m，吊起重物时 B 端的配重质量为 4t，为使起重机不翻倒，则 OB 长为多少？（不计摩擦和起重机自重）3. 如 1 图所示，2018 年 5 月 23 日央视新闻报道，我国自行设计制造的新型磁浮列车工程样 车运行试验取得成功，时速可达 160 公里以上，列车由于车体与轨道不接触，无摩擦、具有噪音低、损耗小、易维护等优点，被誉为“零高度飞行器”。这种兼具高速与中低速磁浮交通优点的新型磁浮列车将为我国城市间提供一种方便快捷的绿色轨道交通工具。(1) 磁浮列车是在车厢底部和轨道上分别安装了磁体，并使它们的同名磁极相互 ，车体与轨道不接触，无摩擦，列车能够在轨道上方几厘米的高度上飞驰，避免了来自车轮与轨道之间的摩擦。(2) 如 2 图所示，列车站台设计成中间高、两边低的原因是：进站时列车由于 要保持原来的运动状态冲上站台；从能量转换的角度来说，当列车出站时从较高的地方下滑，它的 ，不用消耗过多的电能或化学能等能量。(3) 如 3 图所示，当列车进站时，乘客必须站在站台黄色线外的位置候车才安全的原因是 。(4) 小张乘坐列车时看见两旁的房屋迅速向东退去，则列车相对地面正在向 行驶。4. 阅读下列短文，回答问题。“天舟一号”与“天宫二号”成功对接我国自主研制的“天宫二号”空间实验室已于 2016 年 9 月 15 日发射成功。“天宫二号”在距离地面高度 380km 的圆形轨道上绕地球匀速运行，绕地球一周的运行时间为 90 分钟，“天舟一号”货运飞船于 2017 年 4 月 20 日由长征七号火箭成功发射升空，并于 2017 年 4 月 22 日与“天宫二号”首次自动交会对接成功，如 1 图所示，为建立我国自己的空间站迈出了坚实的一步。发射“天舟一号”货运飞船的长征七号火箭的燃料由液态煤油和液氧混合构成，火箭点火起飞时，火箭内的燃料燃烧从箭体尾部喷出火焰几乎直击发射平台，使得发射平台核心区的温度接近 3000C，足以熔化绝大多数金属和非金属材料，长征七号火箭发射时与其它火箭不同的是发射平台旁的“喷水降温降噪系统”，其采取的是国际上先进的喷水降温方法，如 2 图所示，在发射中火箭飞到 5m 高以后，“喷水降温降噪系统”向箭体尾部火焰中心喷水 20 余秒，喷水量约为 400t，一部分的水会汽化到大气中，大部分的水则通过导流槽流走，于是大流量喷水能够带走大量的热起到降温的作用，防止了火箭发射台内部的仪器设备可能因高温受到影响。 圆周率 =3，c水=4.2×103J/kgC (1) 设“喷水降温降噪系统”喷出 400t 水初温为 20C，在喷水 20 秒内全部变成 100C 的水，则水带走的热量为 J。(2) 如 3 图所示，设地球半径为 6370km，“天宫二号”空间实验室在圆形轨道上正常运行，圆形轨道的半径为 km，圆形轨道的周长为 km。“天舟一号”货运飞船成功发射及正常入轨后，与“天宫二号”空间实验室成功对接，对接时“天舟一号”的运行速度为 km/s。(3) 长征七号火箭所搭载的“天舟一号”货运飞船在上升过程中的机械能不断 （选填“变大”、“变小”或“不变”），长征七号火箭燃料的 能燃烧时转化为内能。5. 如图所示，用细线系住小球悬挂在 O 点，将小球拉至 A 点释放，从 A 点经过 B 点运动到 C 点的过程中，小球的重力势能先变小后 ，动能先 后 。（选填“变大”、“变小”或“不变”）6. 如图所示，质量为 960kg 、底面积为 0.5m2 的石材 A 放在水平地面上，利用滑轮组水平拉动 A，使其在 20s 的时间内匀速向墙靠近了 4m，水平拉力 F=500N，不计绳、滑轮组的质量以及绳与滑轮组之间的摩擦，g 取 10N/kg。求：(1) A 对水平地面的压强；(2) A 在运动过程中受到摩擦力的大小；(3) 拉力 F 的功率。答案1. 【答案】(1) 使小车到斜面底部的速度相同(2) 小(3) 匀速直线(4) (5) 0.8 (6) 【解析】(1) 实验中让同一小车从斜面上同一位置由静止开始下滑，目的是为了使小车到斜面底部的速度相同；(2) 实验中同一小车在木板表面上运动的距离最长，表明它在该表面受到的阻力最小；(3) 假设水平面绝对光滑，小车不受任何阻力，则根据牛顿第一定律知，它会在水平面上做匀速直线运动；(4) 若让同一小车从斜面的不同高度由静止开始下滑，则由于保持小车的质量不变，改变的是高度，小车的重力势能就会不同，可以探究小车的重力势能与高度的关系；另外，由于下滑高度不同，小车到斜面底部的速度也就不同，从而使小车的动能不同，可以探究小车的动能与速度的关系；故应选；(5) 由 2 知，此时弹簧测力计的读数为 0.8N；(6) 在不同的水平面上用弹簧测力计水平拉着同一木块做匀速直线运动时，由于保持木块对水平面的压力不变，改变的是水平面的粗糙程度，所以可以探究木块的滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度的关系，故应选。2. 【答案】(1) 2400W；80% (2) 4m 【解析】(1) 重物上升 24m 时克服重力做功为 W克=mgh=1×103kg×10N/kg×24m=2.4×105J，由于匀速提起重物，所以起重机对重物做功等于 W克，它在 100s 内对重物的功率为 P1=W克t=2.4×105J100s=2400W，起重机的机械效率为 =W有W总×100%=W克Pt×100%=2.4×105J3×103W×100s×100%=80%。(2) 设 OA=L2，OB=L1，根据杠杆的平衡条件得 F1L1=F2L2 得 L1=F2L2F1=mgL2m配g=mL2m配=1t(20m-L1)4t，解得 L1=4m。3. 【答案】(1) 排斥(2) 惯性；重力势能转化为动能(3) 站台黄色线内的气体流速大，压强小，而黄色线外气体流速小，压强大，若乘客站在黄色线以内，会被“吸入”引发危险(4) 西【解析】(1) 磁浮列车在车厢底部和轨道上分别安装了磁体，并使它们的同名磁极相互排斥，从而使车体与轨道不接触，无摩擦。(2) 列车站台设计成中间高、两边低的原因是：进站时列车由于惯性要保持原来的运动状态冲上站台，使动能转化为重力势能，当列车出站时从较高的站台下滑，又将重力势能转化为动能，让列车在不需要消耗过多电能或化学能的基础上获得一定启动速度，从而实现节能减排的目的。(3) 列车进站时，还有比较大的速度，在站台黄色线内的气体流速较大，压强会比较小，而黄色线外的气体流速较小，压强较大，乘客若站在黄色线内就会被外侧的空气推向列车，造成伤亡事故，因此为了安全起见，乘客候车时必须站在站台黄色线外的位置。(4) 小张乘坐列车时看见两旁的房屋迅速向东退去，这是以列车为参照物观察到的结果，若以地面为参照物，则列车相对地面应该是向西行驶的。4. 【答案】(1) 1.344×1011 (2) 6750；4.05×104；7.5 (3) 变大；化学【解析】(1) 水带走的热量为 Q=c水m(t2-t1)=4.2×103J/(kgC)×400×103kg×(100C-20C)=1.344×1011J. (2) 圆形轨道的半径 R=R地+h=6370km+380km=6750km；圆形轨道的周长 L=2R=2×3×6750km=4.05×104km；“天舟一号”对接“天宫二号”后的运行速度与“天宫二号”原来的运行速度相等；“天宫二号”运行一周所用时间 t=90min=5400s，运行路程 L=4.05×104km，所以运行速度 v=Lt=4.5×104km5400s=7.5km/s。(3) 由于长征七号火箭搭载着“天舟一号”货运飞船加速上升，所以在上升过程高度和速度都在增大，则机械能不断变大；长征七号火箭的燃料在燃烧时，温度升高，内能增大，能量的转化过程是燃料的化学能转化为内能。5. 【答案】变大；变大；变小【解析】小球从 A 点经过 B 点运动的过程中，高度减小，重力势能减小，速度变大，动能变大；小球从 B 点经过 C 点运动的过程中，高度变大，重力势能变大，速度变小，动能变小，故重力势能先变小后变大，动能先变大后变小。6. 【答案】(1) 1.92×104Pa。(2) 1000N。(3) 200W。【解析】(1) A 对水平地面的压力： F=G=mg=960kg×10N/kg=9.6×103N， A 的受力面积 S=0.5m2， A 对水平地面的压强：p=FS=9.6×103N0.5m2=1.92×104Pa。(2) 石材 A 做匀速直线运动，由图可知，动滑轮上绳子的段数 n=2，所以，A 在运动过程中受到摩擦力：f=nF=2×500N=1000N。(3) 拉力移动的距离：sF=ns=2×4m=8m，拉力做的总功：W总=FsF=500N×8m=4000J，拉力的功率：P=W总t=4000J20s=200W。