初中物理机械能和其他形式能的转化试题

一条绳子最多能承受1 000 N的拉力。请设计一个滑轮组,用这条绳子吊起3 300 N的重物，画出滑轮组安装示意图。（动滑轮重及摩擦不计）

如图所示，斜面底端的挡板上固定一轻质弹簧，物块从A点由静止开始沿斜面自由下滑，最终在斜面上的B点保持静止。请比较这一过程物块重力做功W ₁和克服摩擦力做功W ₂的大小关系，并从能量转化的角度说明理由。（不计空气阻力）

斜面是一种常见的简单机械，在生产和生活中利用斜面提升物体可以省力。图示为倾角θ=30。的固定斜面，用平行于斜面的拉力F=4N，将一物体从斜面底端匀速拉上斜面，已知物体上升的高度h=1m
(1)求拉力F做的功；
(2)若斜面的高度H一定，倾角θ可以改变，试推导：在不考虑摩擦时，用平行于斜面的拉力F将重为G的物体匀速拉上斜面顶端．θ越小,F越小。

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：    ．

某型号汽车起重机自身质量8t，起重时输出功率为2.5kw，汽车与地面接触面积约为4000cm2，在50s内，它从地面将2t货物匀速吊起5m．如图15所示．求

（1）起重机的起重臂是省力，还是费力杠杆？其优点是什么？
（2）地面受到的压强是多少?(g取10N／kg)
（3）汽车起重机的机械效率．

（2012·包头）图所示是一个左右对称的凹形槽，将小球从A点由静止释放，若小球由A点到B点运动过程中克服摩擦力做的功用W表示，忽略空气阻力，则下列说法正确的是（   ）

A．小球从A点运动到B点的过程中，势能的减少量与动能的增加量之差等于W

B．小球能够从A点运动到D点

C．小球从A点运动到B点的过程中，势能的减少量等于动能的增加量

D．小球从A点运动到C点的过程中，机械能的减少量等于动能的增加量

说明下列物体具有什么形式的机械能：
（1）在水平公路上行驶的汽车具有__________ ；
（2）被拉弯的弓具有__________ ；
（3）被举高的重锤具有__________ ；

如图，用滑轮组提升重物时，重800N的物体在10s内匀速上升了lm。已知拉绳子的力F为500N，则提升重物的过程中                          (       ) 

A．绳子自由端被拉下3 m

B．拉力F的功率是80 W

C．做的有用功是800 J

D．滑轮组的机械效率是60％

同学们正在进行排球训练，排球离开手后先向上运动，达到最高点后落下。下列说法正确的是 $($ 　　 $)$

A．	排球离开手上升过程中一直受到托力的作用
B．	排球下落过程中重力势能减小，动能增大
C．	排球运动到最高点时受平衡力的作用
D．	排球运动过程中与空气摩擦产生热量，机械能不变

如图所示，运动员迎着飞来的足球奔跑，腾空跃起将足球顶出。考虑空气阻力的影响，下列说法正确的是（　　）

A．	运动员在跑步阶段运动状态不变，在腾空阶段运动状态改变
B．	足球与运动员相互作用的过程中，足球的弹性势能逐渐增大
C．	足球从被顶出至刚落地的过程中，足球机械能减小，内能增大
D．	足球对运动员的作用力与运动员对地面的作用力是一对平衡力

儿童节期间，小朋友在公园里荡秋千，当秋千从高处落下时，重力势能　　（选填“变大”、“变小”或“不变” $)$，不再用力推时，秋千最后会停下来，在此过程中机械能转化为　　能。

2020年5月，如图所示的长征五号 $B$遥一运载火箭，将我国新一代载人飞船试验船和货物返回舱试验舱送入预定轨道。发射取得圆满成功。请回答下列问题：

（1）为什么火箭向下喷射燃气，却能向上运动？

（2）助推器分离后失去动力，为什么还能继续上升一段距离？

（3）返回舱再入大气层，与大气层摩擦生热，机械能转化为哪种形式的能量？

宁夏境内首条高速铁路 $---$ "银西高铁"正处在紧张施工中，"银西高铁"线路全长约 $618\mathit{km}$ ，设计行车时速为 $250\mathit{km}$ ，预留每小时 $350\mathit{km}$ 的提速条件，其中宁夏境内长约 $182\mathit{km}$ 。高铁车组与传统列车相比，在设计上采用了许多新技术。

（1）如图所示，高铁车头采用流线型设计可以减小 　　。

（2）高铁列车速度从 $200\mathit{km}/h$ 降到 $90\mathit{km}/h$ 的过程中不采用机械刹车，而是利用"再生制动"技术；列车由于 　　　　能；当车速降到 $90\mathit{km}/h$ 时，实施机械刹车，利用刹车片与轴之间的摩擦力使车速减小。

（3）若"银西高铁"通车后，列车按设计时速行驶，从银川到达西安至少需要几小时？

赵显同学学习了“功率”后，对测功率产生了兴趣，他请李沁帮忙，测他做俯卧撑时的功率。（每空1分，共4分）

（1）做俯卧撑时人的身体部分可以近似的看成是一个_________。（填一个简单机械的名称）
（2）所需准备的测量工具有体重计、刻度尺和________。
（3）赵显同学共做了20个俯卧撑，做前10个较快，后10个明显有点“力不从心”，则他做后10个俯卧撑的功率_______（选填“大于”、“等于”或“小于”）整个20个的平均功率。
（4）体重是500N的沈思邈想粗略的测出自己做俯卧撑的功率，他先用刻度尺测出自己手臂的长约60cm，10s内做了8个俯卧撑，则他的功率约是________W。

如图，将同一物体分别沿光滑斜面AB、AC以相同的速度，匀速拉到顶点A，施加的力分别为F₁、F₂。拉力做功分别为W₁、W₂，拉力的功率为P₁、P₂。下列正确的是（  ）
 
A．F₁＜F₂　　W₁＞W₂　　P₁＞P₂
B．F₁＞F₂　　W₁＝W₂　　P₁＜P₂
C．F₁＞F₂　　W₁＞W₂ 　　P₁＞P₂
D．F₁＜F₂　　W₁＝W₂ 　　P₁＜P₂