初中物理机械能试题

体育课上，小明在同一位置用相同的力多次将足球踢出，发现足球斜向上飞出的角度越大，球运动得越高，但并不能运动得越远。小明查阅资料后知道：足球所做的运动叫做斜抛运动，其运动轨迹如图所示。足球起始运动方向与水平方向的夹角叫做推射角，抛出点到落地点的水平距离叫做射程，射程与抛出速度和抛射角的大小有关。若物体的动能大小 $E_K=\frac{1}{2}m{v}^2$ ，重力势能大小 $E_p=\mathit{mgh}$ ，不计空气阻力， $g=10N/\mathit{kg}$ ，则：

（1）若将质量为0.4kg足球从地面踢出时，具有的动能是120J，踢出后能达到的最大高度是5m，则足球在最高点时具有的动能是 　      　；

（2）若足球的射程 $x$ 与抛出速度、抛射角 $\theta$ 之间满足公式 $x=\frac{2v^2\sin \theta \cos \theta }{g}$ ，当足球以 $20m/s$ 的速度且与水平方向成 $45°$ 角被踢出，足球的射程是 　      　；

（3）足球运动的速度v可以分解成水平速度v _x和竖直速度v _y，三者可构成如图所示的矩形。足球在空中飞行时，水平速度保持不变，竖直速度先减小后增大。若足球在地面以10 m/s的速度且与水平方向成45°角被踢出，当足球的速度与水平方向夹角为30°角时，此时足球距地面的高度是 　      　m。（小数点后保留2位数字）

2022年冬季奥林匹克运动会主办城市是北京，北京成为第一个举办过夏季奥林匹克运动会和冬季奥林匹克运动会以及亚洲运动会三项国际赛事的城市。在某场馆建设中，采用如图所示的装置，滑轮组悬挂在水平支架上，工人站在水平地面上，竖直向下拉动绳子自由端，使物体A在5s内匀速上升了1m。已知物体A重400N，该工人重500N，两个滑轮质量相等，不计滑轮组的绳重和摩擦，滑轮组的机械效率为80%。关于该过程，下列说法正确的是（　　）

A．	水平地面对工人的支持力为300N
B．	动滑轮重为50N
C．	人对绳子拉力的功率为120W
D．	支架受到滑轮组的拉力为850N

2020年12月17日凌晨，嫦娥五号返回器携带月球样品成功着陆地球，实现了中国首次月球无人采样返回，嫦娥五号探测器如图所示。以下有关说法正确的是（　　）

A．	携带的月球样品从月球到达地面后重力会变大
B．	嫦娥五号探测器加速升空的过程中，其机械能不变
C．	嫦娥五号在月球表面的惯性小于它在地面的惯性
D．	在返回的过程中，携带的月球样品相对于返回器是运动的

如图甲所示，在一个罐子的盖和底各开两个小洞。将小铁块用细绳绑在橡皮筋的中部穿入罐中，橡皮筋两端穿过小洞用竹签固定，如图乙为其截面图。做好后如图丙所示，将该罐子从不太陡的斜面A点由静止释放，滚到水平面D点停止，然后返回，自行滚上斜面的B点停止后又滚下斜面……如此往返，最后停在水平面上，下列说法正确的是（　　）

A．	罐子在A点的重力势能最大，橡皮筋在D点的弹性势能最大
B．	罐子从A点滚动到C点的过程中，重力势能只转化为动能
C．	若罐内没有橡皮筋和小铁块，罐子可能返回滚上斜面
D．	第一次返回斜面，向上滚动的过程中，罐子整体在C点时的机械能小于在B点时的机械能

如图所示，重600N的物体在大小为100N的水平拉力F作用下，以0.1m/s的速度沿水平地面向左匀速直线运动了10s，滑轮组的机械效率为60%。在此过程中下列选项正确的是（　　）

A．	物体与地面间的滑动摩擦力为100N
B．	拉力F做的功为100J
C．	额外功的功率是8W
D．	绳子自由端移动的速度为0.3m/s

如图所示为游乐园过山车的轨道示意图。过山车从高处加速滑下的过程中，轨道对车的支持力 　　（选填"不"或"要" $)$ 做功，过山车重力势能 　　（选填"增加"、"减少"或"不变" $)$ 。

如图所示，固定的斜面长 $s=1.2m$ ，高 $h=0.3m$ 。沿斜面向上用 $5N$ 的拉力在 $2s$ 内把一个重 $16N$ 的物体从斜面底端匀速拉到顶端。拉力的功率为 　　 $W$ ，斜面的机械效率为 　　。

小叶同学用如图所示的滑轮组提升重物 $A$ ，不计绳重和机械之间的摩擦，每个滑轮的重力均为 $10N$ ，与地面固定的细绳 $a$ 的拉力 $F_2=105N$ ，他通过细绳 $b$ 用 $F_1$ 的拉力将重物 $A$ 匀速提升 $1.5m$ ，所用时间 $10s$ 。下列说法中正确的是 $($ 　　 $)$

A．	物体 $A$ 的重力为 $210N$
B．	拉力 $F_1$ 做功的功率为 $32.5W$
C．	该装置由两个定滑轮和一个动滑轮组成
D．	该滑轮组在使用过程中的机械效率为 $80\%$

绵泸高铁内自泸段即将建成通车，据了解泸州乘高铁经内江到成都大约需要 $84\mathit{min}$。其中泸州至内江约 $130\mathit{km}$，按照设计速度 $250\mathit{km}/h$运行，泸州到内江列车大约需要 　　 $h$。内江至成都约 $150\mathit{km}$，从泸州经内江到成都全程的平均速度约为 　　 $\mathit{km}/h$。某牵引力为 $9\times {10}^{4}N$的动车组在一段平直轨道上匀速行驶时速度为 $216\mathit{km}/h$，则该动车组的输出功率为 　　 $W$。

如图所示的滑轮组，动滑轮重 $3N$ ，物体 $A$ 在 $5s$ 内被匀速提升 $0.5m$ 的过程中，图中绳的拉力均沿竖直方向，滑轮组的机械效率为 $90\%$ ，不计绳重和摩擦，则在本次实验中 $($ 　　 $)$

A．	若提升更重的物体，滑轮组的机械效率降低
B．	物体 $A$ 的重力为 $27N$
C．	绳子自由端的拉力 $F$ 大小为 $8N$
D．	绳子自由端拉力的功率为 $3W$

2021年5月15日我国自主研制的天问一号火星探测器成功登陆火星，已知火星表面引力约为地球表面引力的 $38\%$ ，其空气密度约为地球海平面空气密度的 $1\%$ 。下列关于探测器的描述正确的是 $($ 　　 $)$

A．	进入火星大气层后，探测器下降过程中其表面与大气层摩擦，机械能转化为其它形式的能
B．	探测器为了找到最佳着陆点，着陆前在火星上空有短暂悬停时间，悬停时探测器不受火星的引力
C．	探测器从悬停点减速降落火星表面过程中，动能逐渐增大
D．	停在火星表面的探测器受到的引力与它对火星表面的压力是一对平衡力

2021年泸州市中考体育考试增加了排球垫球项目，方法是用手臂将排球垫向墙壁，反弹回来后又重复垫球，如图所示为垫球过程示意图。下列说法中正确的是 $($ 　　 $)$

A．	垫排球时，排球离开手臂上升过程中，手臂依然在对排球做功
B．	排球从墙壁弹回手臂过程中，重力势能越来越大
C．	排球撞击墙壁后反弹回来，说明力可以改变物体的运动状态
D．	手臂垫球时，手对球的力大于球对手的力

工人用如图所示装置从水井中匀速吊起一个重为 $800N$ 的物体，所用拉力 $F$ 为 $250N$ ， $20s$ 内物体上升了 $6m$ （物体的上表面始终未露出水面），已知动滑轮重 $20N$ ，绳重及摩擦均忽略不计。求：

（1） $20s$ 内绳子自由端 $A$ 移动的距离；

（2）拉力 $F$ 做功的功率；

（3）物体在水中所受浮力的大小。

如图所示，跳伞运动员在空中匀速直线下降，在此过程中运动员和伞的动能 　　（选填"增大"、"减小"或"不变" $)$ ，重力势能 　　（选填"增大"、"减小"或"不变" $)$ 。

如图所示，在斜面上将一个重 $4.5N$ 的物体匀速拉到高处，沿斜面向上的拉力为 $1.8N$ ，斜面长 $s=1.2m$ 、高 $h=0.3m$ 。把重物直接提升 $h$ 所做的功作为有用功，则 $($ 　　 $)$

A．	有用功为 $1.35J$ ，机械效率为 $75\%$
B．	有用功为 $2.16J$ ，机械效率为 $62.5\%$
C．	有用功为 $1.35J$ ，机械效率为 $62.5\%$
D．	有用功为 $1.35J$ ，机械效率为 $100\%$