初中物理机械能试题

冬奥会上滑雪运动员从山坡上匀速滑下，则运动员的 $($　　 $)$

A．动能不变，重力势能减小B．动能增加，重力势能减小

C．机械能守恒D．机械能增加

2015年4月16日，我国首创的 $30s$级闪充电车在宁波正式下线。这种电动汽车采用超级电容作为电能存储设备（电源），这种超级电容具有安全环保，反复充放电，使用寿命长等特点。充电桩给电动汽车充电和电容存储设备工作时的有关技术参数如表所示。则：

物理 量	充电时的输入电压	电容存储设备的额定输出电压	电容存储设备的额定输出功率	每次充满 时的能量	每次充满的时间	每次充满电正常行驶的距离
数据	$380V$	$700V$	$92\mathit{kw}$	$1.8\times {10}^{7}J$	$30s$	$5\mathit{km}$

（1）充电桩为电动汽车充电时的输出功率是多少？

（2）电容存储设备正常工作时的电流多大？

（3）如果电价按0.4元 $/(\mathit{kW}\cdot h)$计费，那么，电动汽车每行驶 $1\mathit{km}$需要花费多少钱？

如图所示，分别用图甲、乙两种形式滑轮组合组合，把重为 $500N$的物体以 $0.5m/s$的速度匀速向上提起，忽略绳子的重力以及滑轮与绳子的摩擦，图甲中车对绳子的拉力为　　 $N$，图乙中人所做有用功的功率为　　 $W$。

某人站在水平高台上用如图所示的滑轮组提升重物，不计绳重和摩擦。第一次他匀速提升重物 $G_1=150N$时，人竖直向上拉绳的力为 $F_1$，人对高台的压强为 $p_1$；第二次他匀速提升另一重物 $G_2=270N$时，人竖直向上拉绳的力为 $F_2$，人对高台的压强为 $p_2$．两次物体匀速上升的速度均为 $0.5m/s$，人的重力 $G_{人}=500N$，且 $p_1:p_2=14:15$．求：

（1）若人的双脚与高台的总接触面积为 $4\times {10}^{-2}{m}^2$，当人站在高台上没有拉绳时，人对高台的压强；

（2）第一次提升重物时，克服物体重力做功的功率；

（3）第二次提升重物时，滑轮组的机械效率。

如图所示是“探究物体动能的大小与什么因素有关”的实验装置。实验中，让同一个钢球从斜面上的不用高度由静止滚下，碰到同一木块。

（1）实验中，通过观察　　来判断钢球动能的大小。

（2）实验中，让同一个钢球从斜面上的不同高度由静止滚下，是为了探究钢球动能的大小与其　　的关系。

（3）如果水平面是光滑的，木块收到钢球撞击后将做　　。

（4）本实验的科学研究方法用到了控制变量法，在你所学的物理探究实验中，哪些实验也用到了这个研究方法，请举一例：　　。

武都引水工程被誉为“第二个都江堰”，具有防洪、灌溉、生态环保、国土资源保护、工业生活供水、旅游以及发电等综合利用功能的大型骨干水利工程。作为武引一期工程的骨干屯水库 $--$沉抗水库位于绵阳市的游仙区沉抗镇境内，距离绵阳市区15公里，现已成为绵阳的著名旅游景点“仙海风景区”。作为二期工程内容的武都水库位于我市江油武都镇的涪江干流上。总库容5.72亿立方米，碾压混凝土大坝高120米，设计控灌面积228万亩。武都电站是依托武都水库兴建的坝后式电站，装有三台机组，总装机容量15万千瓦 $\left(g=10N/\mathit{kg},{\rho }_{水}=1.0\times {10}^3\mathit{kg}/m^3\right)$。

①若电站实际年平均发电量为6.1亿 $\mathit{kW}\cdot h$，电力系统吸收的有效电量为5.745亿 $\mathit{kW}\cdot h$，其中电厂用电 $0.5\%$，出厂后专用输变电损失 $1\%$，按平均上网电价0.28元 $/\mathit{kW}\cdot h$计算，电站年收益多少亿元？（保留三位数）

②若电站水面落差（水面与发电机之间的高度差）为 $80m$，按装机容量满负荷发电，发电机机械能转化为电能的效率为 $75\%$，水的流量 $Q$为多少？（流量 $Q:$单位时间内流过截面积的体积）

③仙海中学兴趣小组在仙海湖面上做实验，用一机动船拖拉一无动力的木船以 $1.5m/s$匀速前进，机动船的质量为 $2\times {10}^3\mathit{kg}$，内燃机功率为 $170\mathit{kW}$，木船下部都可以视为长方体，底面面积为 $12m^2$，吃水深度 $0.4m$，两船受到的阻力都是船重的0.5倍，机动船的内燃机效率是多少？

如图所示，钢球从高 $h$处的斜槽上由静止滚下，在水平面上运动，运动的钢球 $A$碰上木块 $B$后，能将 $B$撞出一段距离 $S$．再让同一钢球从高 $1.5h$处由静止滚下，重复第一次实验。实验表明：质量相同时，钢球的速度越　　，木块 $B$被撞得越远。在两次实验中木块移动时受到的摩擦力分别为 $f_h$、 $f_{1.5h}$，则 $f_h$　　 $f_{1.5h}$（选填“ $>$”、“ $=$”或“ $<$” $)$。

如图所示，小丽用三个均重 $10N$的滑轮组成的滑轮组以 $1m/s$匀速起吊重 $470N$的物体，物体上升 $5m$，不计绳的重力及一切摩擦。绳的拉力 $F=$　125　 $N$；滑轮组的机械效率为　　。

如图所示，甲用 $90N$的拉力，乙用 $50N$的推力，在 $30s$内共同使一辆小车从一个倾角为 $30°$长为 $60m$的斜坡底端匀速运动到顶端。甲乙二人对小车做功　   $J$，甲对小车做功的功率为　　 $W$。

一辆质量为 $1.4\times {10}^4\mathit{kg}$的小型压路机，以 $2\mathit{km}/h$的速度在路面上匀速行驶。在施工时可以等效为每次钢轮以 $2.5\times {10}^{5}N$的恒力垂直作用在路面上，下压路面的距离为 $1\mathit{mm}$，钢轮每秒钟压路25次。下列判断中正确的是 $(g=10N/\mathit{kg})($　　 $)$

A．压路机静止时对水平路面的压力是 $1.4\times {10}^{4}N$

B．压路机在 $5\mathit{min}$内通过的路程是 $200m$

C．压路机在 $1\mathit{min}$内对路面做功是 $3.7\times {10}^{5}J$

D．压路机在 $1\mathit{min}$内对路面做功功率是 $6.25\times {10}^{3}W$

如图所示，用滑轮组提升重物时，用大小为 $F_1$的拉力将重 $400N$的物体在 $10s$内匀速提升了 $2m$，已知动滑轮重为 $100N$（不计绳重和摩擦），则滑轮组的机械效率为　　 $\%$，拉力 $F_1$做功的功率为　　 $W$，如利用该装置使该物体沿竖直方向匀速下降时，绳子自由端的拉力为 $F_2$，则 $F_1$　　 $F_2$（选填“大于”、“等于”或“小于” $)$。

如图所示，将一小钢球从 $a$点竖直向上抛出（不计空气阻力），经过 $b$点到达最高点 $c$时速度为零，图中 $h_{\mathit{ab}}=h_{\mathit{bc}}$，下列判断正确的是 $($　　 $)$

A．小钢球在 $\mathit{ac}$段重力势能的增加量与动能的减小量相等

B．小钢球运动到最高点 $c$时所受的合力为零

C．小钢球在 $\mathit{ab}$段克服重力做功小于在 $\mathit{bc}$段克服重力做功

D．就 $a$、 $b$、 $c$三点而言，小钢球在 $a$点具有的机械能最大

2015年10月5日考古学家在黄海海域发现甲午海战沉船“致远舰”的消息轰动了整个考古界，随着水下考古工作的进行，一些重要文物近日陆续出水重见天日，关于这艘在海水中沉睡了120余年的战舰是如何被打捞起的谜题也逐步解开。现某课外活动小组，照此设计了如图所示的简单机械，模拟打捞沉船，实验中用实心立方体 $A$代替沉船，已知 $A$的体积为 $0.1m^3$，质量为 $280\mathit{kg}$（设整个过程 $A$均为匀速直线运动状态，忽略钢缆绳重及滑轮摩擦，不考虑风浪，水流等因素的影响）

（1） $A$完全浸没在水中时受到的浮力是多大？ $\left({\rho }_{水}=1.0\times {10}^3\mathit{kg}/m^3\right)$

（2）若 $A$完全浸没在水中时，滑轮组的机械效率为 $60\%$，那么 $A$完全打捞出水面后，岸上钢绳的拉力 $F$为多大？

（3）若 $A$完全打捞出水面后，以 $0.1m/s$的速度被匀速提升，求岸上钢绳拉力 $F$的功率。

下面几幅图是课本中的一些实验装置图，请在题中空格处填入相应的内容。

实验 $A$是研究　　现象的装置，实验 $B$能比较准确地测出　　的数值，实验 $C$是研究滚摆的动能与　　的相互转化。

物体由于　　而具有的能，叫做动能。在“探究物体的动能与哪些因素有关”的实验中，小明提出如下猜想：

$A$．物体的动能可能与物体的质量有关；

$B$．物体的动能可能与物体的速度有关。

设计以下探究实验：让质量为 $m$的小球从高为 $h$的斜槽上滚下，在水平面上运动。运动的小球碰上水平面上静止的木块后，能将木块撞出一段距离 $s$。实验过程如图甲、乙、丙所示。图中 $m_1<m_2$、 $s_1<s_2$、 $s_1<s_3$、 $h_1<h_2$，水平面上所用的木块是同一木块。

（1）通过观察比较　　就可以反映小球动能的大小，这里用到的物理学研究问题的方法是　　法（选填“放大”、“控制变量法”或“转换” $)$

（2）通过比较甲、乙，可初步验证　　（填猜想序号）是正确的；

（3）通过比较　　两次实验，初步验证猜想 $A$是正确的。

（4）实验表明：质量相同的物体，运动的速度越大，它的动能越　　；运动速度相同的物体，质量越大，它的动能也越　　。