初中物理能量试题

一辆质量为 $1.5\times {10}^3\mathit{kg}$的汽车陷入一泥泞路段，司机师傅利用滑轮组和周围条件，组装成了如图所示的拖车装置。已知汽车通过泥泞路段需移动 $8m$距离，汽车在泥泞路段受到的阻力为车重的0.1倍，滑轮组的机械效率为 $80\%$， $g$取 $10N/\mathit{kg}$。

在将车匀速拖离泥泞路段过程中，求：

（1）做的有用功；

（2）作用在绳子自由端的拉力。

竖直向上抛出一小球，小球在由最低点升到最高点的过程中发生的能量转化是　　　　　　，到达最高点时，小球处于         状态(选填“平衡”或“非平衡”)，你判断的依据是___________________________________________.

如图所示是深受年轻人喜爱的电动平衡车。

（1）平衡车采用锂电池组提供电能，行驶时电动机把电能转化为平衡车的 　 　能，实现了碳的零排放；

（2）平衡车在行驶过程中，以车为参照物，车上的人是 　　的；

（3）平衡车限速 $18\mathit{km}/h$ ，" $18\mathit{km}/h$ "是指平衡车安全行驶过程中的 　　（选填"平均速度"或"最大速度" $)$ ；

（4）平衡车的轮胎表面有凹凸不平的花纹，是为了 　　（选填"增大"或"减小" $)$ 车轮与地面的摩擦力，防止平衡车打滑。

见气体燃料热值如右图所示，小明家每天生活所需热量为3.6×10⁶J,灶具综合效率
为30 %，每天需消耗多少煤气？（结果保留一位小数）后来改烧天然气，每立方米天然气的
价格接近煤气的两倍，但小明发现每月的燃料费用并没有增多。请你帮他简要分析其中原因。

如图是小明同学设计的简易实验装置，用手握住烧瓶的外壁，会看到液柱向左移动，这是因为空气受热膨胀对液柱做功，将　　能转化为机械能，此时瓶中空气的密度　　。

一名建筑工人用如图所示的滑轮组，将一个重为450N的货物，在10s内沿竖直方向匀速提升了4m，建筑工人所用的拉力是300N。则该建筑工人所做的有用功是 　 　J，建筑工人做功的功率是 　 　W，该滑轮组的机械效率是 　 　。

如图所示，一位同学用滑轮组拉着重 $450N$ 的物体 $A$ ，使它 $5s$ 内在水平面上匀速前进 $1m$ ，水平拉力 $F=75N$ ，若与地面的摩擦力是物重的0.2倍，下列说法正确的是 $($ 　　 $)$

A．	他做的总功是 $150J$	B．	他做的有用功是 $450J$
C．	拉力做功的功率是 $15W$	D．	该滑轮组的机械效率是 $60\%$

中国首次火星探索任务"天问一号"探测器的成功发射，是我国综合国力和创新能力提升的重要标志。如图所示是某火箭发射时的场景，目前运载火箭一般使用液态氢作为燃料、液态氧作为助燃剂。火箭燃料的发展如表1所示，表2是一些燃料的热值。

表1

	第1代	第2代	第3代	第4代
燃料	氧气和汽油混合	偏二甲肼	煤油	液态氢
氧化剂		四氧化二氮	液态氧	液态氧

表2

燃料	热值	燃料	热值
汽油	$4.6\times {10}^{7}J/\mathit{kg}$	煤油	$4.6\times {10}^{7}J/\mathit{kg}$
柴油	$4.3\times {10}^{7}J/\mathit{kg}$	氢	$1.4\times {10}^{8}J/\mathit{kg}$

（1）使用氢作为燃料的主要优点是： 　　和 　　。

（2）某火箭发射时携带了 $3\times {10}^4\mathit{kg}$ 液态氢燃料，这些燃料完全燃烧最多能将多少千克初温为 ${20}^{°}\text{C}$ 的水加热至沸腾？ $[c_{水}=4.2\times {10}^{3}J/\left(\mathit{kg}{\cdot }^{\circ }\text{C}\right)$ ，当地大气压为1标准大气压 $]$

（3）氢能源车的发动机工作时将液态氢转化为氢气在气缸中燃烧。某次测试中，一辆氢能源车以 $70\mathit{kW}$ 的功率匀速行驶 $0.5h$ ，消耗了 $2\mathit{kg}$ 燃料，求该发动机的效率。

小明学习了燃料的热值后，很想知道家中使用的天然气的热值是多少？但在教材的燃料热值表中没有查阅到。于是，他在家里将装有2kg水的水壶放到天然气灶上去烧，用温度计测量水从20℃加热至80℃的过程中，观察到天然气表的数字变化了0.035m ³。他通过上网查阅得知天然气灶的效率约为36%，已知水的比热容c _水＝4.2×10 ³J/（kg•℃）。求：

（1）在这个过程中水吸收了多少热量？

（2）请你帮小明算出天然气的热值。

合理分类和利用垃圾可以变废为宝，在一定条件下，1kg垃圾能“榨”出0.17kg燃料油，若燃料油的热值为4.0×10⁷J/kg，则这些燃料油完全燃烧释放出的热量为 　        　J，燃烧时燃料油的化学能转化为 　        　能；如果这些热量的42%被水吸收，则可以使 　        　kg的水温度从20℃升高到100℃，这是通过 　        　的方式改变水的内能。

如图是网红擦玻璃神器，质量为 $1\mathit{kg}$，其磁性强弱可调节，某时刻神器静止在竖直玻璃窗上，对玻璃的压力为 $100N$，所受摩擦力为　       　 $N$：减弱磁性，神器对玻璃的压力为 $30N$，其匀速下滑，所受摩擦力　       　（选填“变大”“变小”或“不变”）下滑过程中的能量转化是　         　。

在斜面上将一个重 $600N$的物体匀速拉到高处，沿斜面向上的拉力 $F=400N$，拉动的距离 $s=4.5m$，提升高度 $h=1.8m$，所用时间 $t=30s$。则拉力 $F$做功的功率为　　 $W$，此过程中物体受到的摩擦力为　　 $N$．

如图所示，甲、乙分别为同一滑轮组的不同绕法，忽略绳重及一切阻力。用图甲绕法匀速提升重为 $900N$的物体时，机械效率为 $90\%$．下列判断正确的是 $($　　 $)$

A．拉力 $F_1$的大小为 $450N$

B．用图乙绕法匀速提升 $400N$重物时，机械效率为 $80\%$

C．分别用两种绕法匀速提升相同重物时，图乙绕法机械效率大

D．分别用两种绕法匀速提升相同重物升高相同高度， $F_2$做功少

如图所示，水平地面 $G$点两侧粗糙程度不同，物体一直受到沿水平方向 $5N$的拉力 $F$．物体经过 $E$点开始计时，每经过相同时间，用虚线框记录物体的位置，物体在 $\mathit{EG}$段做匀速直线运动，则： $($　　 $)$

A．物体在 $\mathit{EF}$段的速度大于 $\mathit{GH}$段的速度

B．物体在 $\mathit{GK}$段受到的摩擦力等于 $5N$

C．拉力 $F$在 $\mathit{EF}$段所做的功大于在 $\mathit{GH}$段所做的功

D．拉力 $F$在 $\mathit{EF}$段的功率小于在 $\mathit{GK}$段的功率

如图所示，一物块从光滑斜面上A点由静止滑下，B为斜面AC的中点，设物块在AB段重力做功为W ₁，重力的功率为P ₁；在BC段重力做功为W ₂，重力的功率为P ₂，则下列关系正确的是（　　）

A．	W 1＞W 2，P 1＞P 2	B．	W 1＝W 2，P 1＝P 2
C．	W 1＝W 2，P 1＜P 2	D．	W 1＜W 2，P 1＜P 2