初中物理机械能试题

小宇看到南平到武夷山高速公路旁的限速牌如图1，小宇猜想限速的原因可能是：车辆的动能越大，发生交通事故后果越严重．

（1）探究小宇的猜想，如图2所示让铁球从斜面上撞击木块，记录的实验数据如下表：
序号   铁球质量m/g 铁球起始高度h/cm   木块撞击后的距离s/cm
1   100 10  15
2   100 20  26
3   200 20  41
①为了使铁球到达斜面底端时速度相同，小宇将质量不等的铁球从斜面的　　高度释放；
②物理学中将不易直接测量的量转化为可感知、可量度的量，这种研究方法叫转化法．实验时铁球从斜面上释放，通过改变铁球的质量、速度，比较　　来反映铁球动能的大小．
③探究动能与速度、质量的关系，综合表中实验数据可得出的结论是　　．
（2）下列实例中与此实验研究方法相同的是　　
A、推导密度公式
B、认识电流时，用水流进行类比
C、用吸引大头针数目来判定电磁铁磁性的强弱
（3）小宇通过互联网找到一幅车的质量与限制车速关系的坐标图象．如图3所示，请你判断车辆的　　越大，限制车速　　．（填“越大”或“越小”）

如图所示，小明用300N的拉力向下拉动拉杆，把270N的配重块匀速提升0.4m，小明做的有用功是　　J；此过程中该装置的机械效率是　　．

如图是小明同学做“探究斜面的机械效率”的实验装置。
(1)请计算斜面坡度为600时的机械效率。
(2)请你根据实验数据推导下列的结论：

斜面 坡度	斜面粗 糙程度	物重 G (N)	斜面高度 h (m)	沿斜面 拉力 F (N)	斜面长 L(m)．	有用功 W有(J)	总功 W总(J)	机械效率 11(%)
300	粗糙	0.5	0. 20	O．35	0.4	0.  10	0. 14	71.4
600	粗糙	0.5	0. 28	0. 45	0.4	0.  14	0. 18

 
结论1：沿粗糙程度相同的斜面向上匀速拉动同一物体时，斜面坡度越______，拉力越小。
结论2：在粗糙程度相同的条件下，斜面坡度越大，机械效率越_____。
(3)如果你是一位建筑设计师，需要设计一幢老年人俱乐部的大楼，受上述实验的启发，在设计楼梯时，您会把楼梯设计得较 _____（填“缓”或“陡”）。

在“测定滑轮组的机械效率”的实验中，所用装置如图所示。

(1)安装好实验器材后，记下钩码和拴住弹簧测力计的线端原先的位置，然后________向上________提起弹簧测力计，读出________________的大小，测出钩码和拴住弹簧测力计的线端上移的距离。
(2)某同学正确测得钩码上升的高度为0.2米，钩码重1.5牛，其他被测和计算的数据如下表：

拉力F(N)	线端上移的距离s(m)	有用功W有用(J)	总功W总(J)
0.6	0.4	0.3	0.24

 
上表中肯定错误的数据是________和________。若表中其他数据是正确的，则该滑轮组的机械效率为________。

如图所示，斜面长１０ｍ，高４ｍ，用沿斜面方向的推力Ｆ，将一个质量为５０ｋｇ的货物由斜面底端匀速推到顶端，运动过程中克服摩擦做功５００Ｊ。已知货物放在水平地面上时与地面的接触面积是0.5ｍ^２，

（１）货物对水平地面的压强是多少？
（２）斜面的机械效率是多少？

上海世博会浙江馆内有一只直径8米的“青瓷巨碗”，内装6吨“水”。在灯光下，青瓷碗内碧波荡漾，伴随着悠扬悦耳的丝竹，游客宛若置身如画江南。围绕“青瓷巨碗”的是一个巨大的环形升降台，游客在升降台上站成一圈，升降台上升后可以同时看到“青瓷巨碗”内的景象。在某次升降中，升降台把50名游客匀速升高3米，若每位游客的质量以60千克计算，则升降台在这次上升过程中对游客所做的功为    焦。如果站在升降台上的人数增多，升降台的效率将              （填“变大”、“变小”或“不变”）．

如图所示，用滑轮组把一个物体匀速拉起，不计摩擦，则下列 说法中正确的是（  ）

A．使用这个滑轮组可以省功	B．使用这个滑轮组可以省距离
C．使用这个滑轮组可以省力	D．物体被拉起的越高，机械效率越高

在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的活动中。
(1)如图甲所示，让小车从斜面上相同的高度由静止开始下滑，碰到同一位置的相同木块上。

该实验探究的是      (小车/木块)的动能大小与其      的关系，实验时物体动能的大小是通过                                     来反映的；若水平面绝对光滑，本实验将不能达到探究目的，原因是                                                 。
(2)为了探究动能的大小与物体速度的关系，小明设计了如图乙所示的实验。

让同一小车，从倾斜程度不同斜面上的A点由静止滑下，撞击B点的木块，控制AB距离相同，该实验的物体速度是指小车与木块碰撞     （前小车/后小车/前木块/后木块）的速度，他是通过改变斜面      （长度/倾斜程度 ）来改变速度大小的。老师肯定了小明爱动脑筋的习惯，但指出这种设计通过推动木块移动的距离大并不能说明其动能大，原因是         。

五一节，小瑞在公园里看到小朋友们荡秋千时不停地往复摆动．他想：秋千小角度往复摆动一次的时间与哪些因素有关呢？他提出了三种猜想：
猜想1：可能与小朋友的质量有关；
猜想2：可能与摆动的幅度有关；
猜想3：可能与绳长有关．
（1）为了验证猜想是否正确，他设计了如图a所示的装置，用系有细线（线长L可调）的小球来模拟秋千的运动进行了如下探究（摆动角度均较小）：
①如图a所示，用细线系住一铁球，保持细线的长度一定，使小球从A点由静止释放，改变OA（O为固定悬点）的连线与竖直方向的夹角θ以改变小球摆动的幅度，测出小球在AB间往复运动一次所用的时间t与θ的关系如下表所示，由此可得出的结论是
           ．

θ/度	4	6	8	10
t/秒	2.0	2.0	2.0	2.0

 
②用细线系住一铁球，改变细线的长度，使小球以较小的幅度在竖直面内CD之间摆动，用频闪相机（保持曝光时间间隔相等）拍摄小球由C运动至D的过程中的位置如图b所示（除C位置外，其余细线未画出），由此分析可知，上述猜想      是正确的，其具体关系可表述为          ．

（2）请设计实验来探究秋千往复摆动一次的时间与小朋友的质量之间的关系，简述你的实验方案．
简要做法：    ；
判断方法：    ．

如图所示，现在市场上制成赛车的车架有各种不同的材料，这些材料的部分技术指标如下表．

材料 技术指标	锰 钢	铝合金	钛合金	碳纤维
性能(强度)	强	较 弱	较 强	强
密度／(kg／m^3)	7.9×10^3	3.0×10^3	4.5×10^3	1.6×10^3

（1）若一副车架的体积约为2.5×10^-3m³，则最轻的车架质量是多少？
（2）运动员骑着一辆赛车在平直公路上匀速行驶500m，所用时间为50s．假设自行车在行驶过程中受到的阻力是100N，在这段时间内，运动员骑车速度、所做的功和做功功率分别是多大?(g取10N/kg)

（3）若运动员和赛车的总质量为60kg，车胎与地面的总接触面积为4×10^-3m²,则该运动员骑车时对地面的压强是多大？

小明用如图所示的实验装置进行“测滑轮组机械效率”的实验。已知物体所受重力为6N。

（1）实验中，测出了物块上升的高度为0.1m，弹簧测力计所示的拉力为    N,则此时滑轮组的机械效率为      ％，动滑轮的重为      N（不计绳重和摩擦）。
（2）小明用弹簧测力计拉物体时，先静止不动测出拉力的大小，再提升物体测出上升的高度和弹簧测力计移动的距离来计算机械效率，则算出的机械效率将偏      ．
（3）如果要研究滑轮组的机械效率和物重的关系，如何进行实验?请简要写出实验方案

为了研究动能的大小与哪些因素有关，教材中设计了“小钢球撞木块”的实验（如图所示）让静止的小钢球从斜面滚下，观察木块被推动的距离．关于该实验的说法中，不正确的是（　　）

A．该实验的设计思路是采用转换法，用木块移动的距离来表示动能的大小

B．该实验研究的基本方法是控制变量法，如分别控制小球滚下的高度、小球的质量等

C．在实验器材的选择时，可以不考虑斜面的光滑程度，被撞木块的质量和软硬等因素

D．实验过程中，让同一小球从不同高度落下，目的是为了让小球获得不同的运动速度

如图，电动机M的线圈电阻为0.5欧，当S断开时，电流表读数1安当S闭合时，电流表读数3安。问：

（）电阻R为多大？
（2）电动机的机械功率为多大？
（3）电动机工作2分钟，电动机线圈产生了多少热量？

如图所示是某水上打捞船起吊装置结构示意简图．某次打捞作业中，该船将沉没于水下20m深处的一只密封货箱打捞出水面，已知该货箱体积为20m³，质量是80t．（ρ_水=1.0×10³kg/m³；取g=10N/kg）
（1）货箱完全浸没在水中时受到的浮力是多少？
（2）起吊装置提着货箱在水中（未露出水面）匀速上升了12m，用时2mim．若滑轮组的机械效率为60%，求钢丝绳的拉力F为多大？拉力F的功率多大？

水平地面上有一个重为5000N的箱子，现用起重机把箱子吊到3m高的位置，所用时间为10s，起重臂下的钢丝绳是绕在一个动滑轮上的，如图所示，钢丝绳上的拉力为3000N．求：
（1）起重机起吊该箱子的机械效率是多少？
（2）钢丝绳上拉力的功率是多少？