功與機械能-2022年合肥市中考物理二模匯編

1、功與機械能2022年合肥市中考物理二模匯編物體只在重力的作用下由靜止開始下落，叫做自由落體運動。有一物體離地面的高度為 h，如果物體在下落的過程中重力做的功全部轉(zhuǎn)化為動能，物體的動能為 Ek=12mv2。(1) 請你分析說明物體下落的速度與自身的質(zhì)量大小無關(guān)。(2) 如圖，一小球從離地面高度 h=45m 的空中自由落下，不計一切阻力，則小球落地時速度是多大？隨著人們生活水平的不斷提高，小轎車已進(jìn)入普通居民家中。小轎車在行駛過程中主要將燃料燃燒放出的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能。在水平路面上有一輛輕型小轎車，油箱容積為 10L，裝滿汽油后以 72km/h 的速度可以勻速行駛 125km，小轎車的效率是 40

2、%，汽油的密度是 0.8103kg/m3，汽油的熱值是 4107J/kg，請解答下列問題：(1) 汽油完全燃燒放出的熱量。(2) 小轎車勻速行駛過程中受到的阻力。(3) 小轎車此時的輸出功率。在探究“阻力對物體運動的影響”實驗中，讓小車從斜面頂端靜止滑下，分別經(jīng)過毛巾、棉布、木板三種“路面”，如圖甲所示，觀察和比較小車在三種路面滑行的距離(1) 實驗中每次均讓小車從斜面頂端由靜止滑下的目的是 (2) 在實驗現(xiàn)象的基礎(chǔ)上我們可以推理：如果小車在水平面上運動時不受阻力，小車將會做 (3) 利用剛才實驗的結(jié)論，思考如下問題：如圖乙所示，擺球從 A 點由靜止釋放經(jīng) B 點擺到右邊最高點 C 的過程中，

3、若在 B 點剪斷繩子，同時所有力均消失，擺球?qū)?。（選填“靜止”“豎直下落”或“做勻速直線運動”）如圖所示，小明利用滑輪組水平拉貨物。在 10s 內(nèi)，貨物勻速移動了 2m，而繩端移動了 6m，已知貨物重量為 5000N，水平地面對其摩擦力為 1200N，滑輪組的機械效率為 80%，則：(1) 畫出滑輪組上繩子的繞法；(2) 求出繩端拉力 F 的大??；(3) 求出這個過程中小明做功的功率。如圖所示，水平臺面由同種材料制成，粗糙程度均勻，在它上面放著質(zhì)量為 m1 的木塊，將木塊用輕繩跨過定滑輪與質(zhì)量為 m2 的鉤碼相連。木塊在平行于臺面的輕繩的拉力作用下做勻速直線運動，運動一段時間，鉤碼觸地后立即

4、靜止，木塊繼續(xù)滑動一段距離停在臺面上。繩重、輪與軸的摩擦均忽略不計，下列說法中正確的是 A鉤碼觸地后木塊繼續(xù)滑動的過程中，木塊的動能保持不變B木塊勻速運動的過程中，木塊和鉤碼所受的重力都不做功C木塊勻速運動的過程中，木塊的機械能越來越大D鉤碼觸地后木塊繼續(xù)滑動的過程中，木塊所受摩擦力大小為 m2g 小明在參觀科技館時，發(fā)現(xiàn)一個有趣的器材，如圖甲所示，當(dāng)把椎體放在斜面底部時，發(fā)現(xiàn)椎體開始自己往上“爬”，該裝置可簡化成乙圖，則椎體“爬坡”過程中，重力勢能 。（選填“一直增加”、“一直減小”或“一直不變”）物體做功的過程就是能量轉(zhuǎn)化的過程，例如不計空氣阻力時，物體自由下落時重力做了多少功，物體的動能

5、就增加了多少。物體動能 Ek 的計算公式是 Ek=12mv2，m 表示物體的質(zhì)量，v 表示物體的速度。(1) 當(dāng)物體從靜止開始自由下落時，下落 5m 后物體的速度是多少？(2) 當(dāng)物體自由下落時先后測得兩個位置速度分別為 v1，v2，求這兩個位置距離 h。答案1. 【答案】(1) 由題可知，物體所處的高度為 h 時，重力做功 W=mgh，在下落過程中重力做功全部轉(zhuǎn)化為動能，則有 W=Ek，12mv2=mgh，v=2gh，所以物體下落的速度與自身的質(zhì)量無關(guān)。(2) 30m/s 【解析】(2) 由 v=2gh 可知物體落到地面的速度 v=2gh=210N/kg45m=30m/s。2. 【答案】(1

6、) 3.2108J (2) 1024N (3) 20480W 【解析】(1) 由 =mV 得 10L 汽油的質(zhì)量： m=V=0.8103kg/m31010-3m3=8kg，汽油完全燃燒放出的熱量： Q=mq=8kg4107J/kg=3.2108J。(2) 小轎車的效率為 40%，則小轎車獲得的機械能： W=Q40%=3.2108J40%=1.28108J，此過程小轎車行駛了 125km=1.25105m，由 W=Fs 得牽引力： F=Ws=1.28108J1.25105m=1024N，因為小轎車勻速行駛，所以受到的阻力等于牽引力的大?。?f=F=1024N。(3) 小轎車行駛的速度 v=72k

7、m/h=20m/s，小轎車此時的輸出功率： P=Wt=Fst=Fv=1024N20m/s=20480W。3. 【答案】(1) 小車運動到斜面底端時的速度相等(2) 勻速直線運動(3) 做勻速直線運動【解析】(1) 每次都從斜面上同一位置釋放，使小車運動到斜面底端時的速度相等；(2) 在做“斜面小車實驗”時，給水平桌面鋪上粗糙程度不同的物體，表面越光滑，阻力就越小，小車運動的距離就越遠(yuǎn)，這說明小車受到的阻力越小，速度減小得越慢，推理得出：假如小車受到的阻力為零，即小車不受力，小車的運動狀態(tài)將不會改變，做勻速直線運動；(3) 當(dāng)擺球從 A 點由靜止釋放擺到右側(cè)最高點 C 的過程中，動能和重力勢能相

8、互轉(zhuǎn)化，在 B 點時高度最小，重力勢能最小，速度最大，動能最大，當(dāng)在 B 點剪斷繩子，同時所有力均消失，根據(jù)牛頓第一定律知，擺球?qū)⒈３衷瓉硭俣茸鰟蛩僦本€運動。4. 【答案】(1) (2) 500N (3) 300W 【解析】(1) n=s繩s物=6m2m=3，所以，滑輪組繩子的有效股數(shù)為 3，滑輪組上繩子的繞法如圖所示：(2) 圖示為水平滑輪組，克服摩擦力所做的功為有用功： W有用=fs物=1200J2m=2400J，因為 =W有用W總，所以拉力做的總功： W總=W有用=2400J80%=3000J，則根據(jù) W=Fs 可得拉力： F=W總s繩=3000J6m=500N；(3) 這個過程中小明做功的功率： P=W總t=3000J10s=300W。5. 【答案】D6. 【答案】一直減小【解析】據(jù)圖乙可知，在椎體開始自己往上“爬”的過程中，質(zhì)量不變，其重心的位置不斷降低，所以高度降低，所以重力勢能一直減小。7. 【答案】(1) 2gh；(2) v22-v122g 【解析】(1) 由于重力做功等于物體動能的變化量，設(shè)下落高度為