初中物理机械能作图题

一新型无人驾驶电动汽车的质量为 $1.6\times {10}^3\mathit{kg}$．性能测试时，汽车在平直的公路上匀速行驶 $6.0\times {10}^{3}m$用时 $300s$，共消耗电能 $1.2\times {10}^{7}J$，测得电机输出的机械功率为 $3.2\times {10}^{4}W$， $g$取 $10N/\mathit{kg}$。求：

（1）汽车的重力；

（2）汽车电机的效率；

（3）汽车受到的阻力。

工人用图示装置在 $10s$内将质量为 $45\mathit{kg}$的货物匀速提升 $2m$，此过程中拉力的功率为 $120W$． $(g$取 $10N/\mathit{kg})$求：

（1）有用功；

（2）滑轮组的机械效率；

（3）若工人用此装置匀速提升其他货物，测得拉力大小为 $300N$，额外功占总功的 $20\%$，工人提升货物的重。

如图所示的是运动员在铅球比赛中的场景．画出铅球离手后，在空中飞行过程中动能E_K随时间t变化的曲线

如图所示，小刚在5s内将一重为540N的物体匀速向上提起1m，拉力为300N．（不计摩擦及绳重）

求：⑴小刚拉绳的功率；⑵滑轮组的机械效率．

小红想探究滑轮组的机械效率是否与绳子的绕法有关，她先通过实验算出图甲中滑轮组的机械效率，请你帮她在图乙中画出下一步实验所需的完整的组装图（包含绳的绕法与提升的重物）。（甲、乙两滑轮组中的滑轮完全相同）

江南科技馆有一种神奇的装置，如图所示．借助该装置，小明仅用150N的拉力就提起了重量为600N的摩托车，并在10秒内将摩托车提起了5米，求：（1）小明做的有用功？（2）小明做的总功？(3)小明拉力的做功功率？（4）此过程中该装置的机械效率为多少？

某大学的两位研究生设计发明了“都市蚂蚁”概念车如图所示，这款概念车小巧实用，有利于缓解城市交通拥堵．已知“都市蚂蚁”概念车的主要参数如下（g=10N/kg）

质量m/kg	400
轮胎与地面的总接触面积S/cm^2	200
总体积V/m^3	0.75

（1）若每位乘员的质量均为50kg，求乘载两人的“都市蚂蚁”车对水平路面的压强为多大？
（2）若“都市蚂蚁”车发电机的输出功率为1000W，匀速行驶1×10⁴m过程中做功为2×10⁶J．则在此过程中“都市蚂蚁”车受到的牵引力是多大？“都市蚂蚁”车的行驶速度多大？
（3）航模社的同学想将此车改进成“水陆两栖蚂蚁车”．上述乘载两人的“都市蚂蚁”车若能浮在水面上，求露出水面的体积是多少？

如图所示，是建筑工人利用滑轮组从竖直深井中提取泥土的情形．某次操作中，工人用400N的拉力F在1分钟内将总重为900N的泥土匀速提升5m．在这段时间内：

（1）拉力F所做的有用功和总功各是多少？
（2）拉力F做总功的功率是多少？
（3）滑轮组的机械效率是多大？

如图所示，工人用滑轮组提升重240N的物体，所用的拉力为150N，在右侧手向下拉绳子自由端，使绳子自由端在5s内匀速下降了4m．求：

(1)在图中用笔画线代替细绳组装滑轮组；
(2)拉力的功率；
(3)滑轮组的机械效率．

如图所示，利用滑轮组吊运建筑材料。某次将总重G为4000N的砖块匀速吊运到高为10m的楼上，用时40s，卷扬机提供的拉力F做功的功率为1250W。求在此过程中：

（1）拉力F做功多少?
（2）拉力F的大小为多少?
（3）滑轮组的机械效率为多少?

如图所示，利用滑轮组吊运建筑材料．某次将总重G为4000N的砖块匀速吊运到高为10m的楼上，用时40s，卷扬机提供的拉力F做功的功率为1250W．求在此过程中：

（1）拉力F做功多少？
（2）拉力F的大小为多少？
（3）滑轮组的机械效率为多少？

火车进站时仍具有较大的动能，要使火车停下来需要刹车，造成能量的损失。小红想：怎么样才能让火车到车站时把动量转化为其它形式的能量先储存起来，这样火车就可以不刹车而停下来；当火车开动时，再将这些能量转化加以利用，从而避免能量的浪费。请你根据小红的思路，在上面的框中简单画出你设计的火车站台（用于停靠火车的平台）

建筑工地上，工人师傅将图所示的滑轮装配成最省力的滑轮组，利用它站在地面上向下拉绳提升重物。（1）请在图中画出滑轮组的绕线；（2）利用此滑轮组，工人用500N的力将1200N的重物匀速提升4m，求滑轮组的机械效率。

某同学通过一滑轮组将重为320N的物体匀速提起只用了100N的力,已知该滑轮组的机械效率为80%,请你选取图中适当的滑轮组并画出符合此要求的绳子的绕法(写出分析过程)

（I）小明根据对机动车行驶速度的限制和在同样的道路上，对不同车型的限制车速不一样，由此猜想：物体的动能大小可能与其速度、质量有关：于是设计了如图1所示的实验进行探究，让小球从光滑斜槽轨道上静止滑下，进入光滑水平滑槽与固定在水平滑槽右端的一轻质自然长度的弹簧相接触并压缩，弹簧被压缩得越短，弹簧的弹性势能越大，说明小球的动能就越大．实验测得的数据如下表一、表二

表一：当小球质量m=0.1kg时

实验序号	小球在斜槽上的高度h/cm	小球到达水平槽时的速度t/cm∙s^﹣1	弹簧的压缩长度△x/cm
1	20	198	4.9
2	50	314	7.9
3	80	400	10.0
实验序号	小球的质量m/kg	小球到达水平槽时的速度t/cm∙s^﹣1	弹簧的压缩长度△x/cm
1	0.05	397	7.1
2	0.1	400	10.0
3	0.2	398	14.1

（2）本实验中该同学采用的研究方法有（　　）
A、转换法       B．类比法       C．控制变量法       D、模拟法
（II）为了测定一个待测电阻R_n的阻值，实验室提供如下器材：电池、电流表A₁、电流表A₂、滑动变阻器R、定值电阻R₀、电键S、导线若干．小李同学用所提供的器材，设计了如图2（甲）所示的电路图．
（1）请报据设计的电路图，在实物图2（乙）中用笔画代替导线，把连接图补充完整．
（2）闭合开关前滑动变阻器的滑片P应调到　　端（选填“a”或“b”）
（3）实验中调节滑动变阻器的滑片P到某一位置，记录下此时电流表A₁、A₂的示数分別是I₁和I₂，则待测电阻R₀的表达式：P=　　．