功與機(jī)械能-2022年合肥市中考物理一模匯編

1、功與機(jī)械能2022年合肥市中考物理一模匯編質(zhì)量為 m 的木塊在 F 的作用下，沿著長(zhǎng)為 L 的粗糙斜面勻速運(yùn)動(dòng)到高為 h 的斜坡的頂端，則在此過程中 A支持力做的功為 FL B拉力做的功為 Fh C克服重力做的功為 mgh D克服摩擦力做的功為 FL 近幾年流行的低速電動(dòng)汽車是指速度低于 70km/h 的簡(jiǎn)易四輪純電動(dòng)汽車。小明的媽用這種低速電動(dòng)汽車帶著小明以 36km/h 的速度勻速行駛，電動(dòng)汽車所受的阻力為總重力的 0.1 倍，已知人和車的總質(zhì)量為 1000kg，g=10N/kg，則此時(shí)電動(dòng)汽車的電動(dòng)機(jī)的輸出功率為 A 1.8103W B 1.0105W C 1.0104W D 3.510

2、4W 為了研究彈簧的性質(zhì)，我們?cè)谪Q直放置的輕質(zhì)彈簧上壓上質(zhì)量不同的物塊，如圖甲所示，同時(shí)將所得的數(shù)據(jù)記錄在表中。已知彈簧原長(zhǎng) L0=8.0cm，在實(shí)驗(yàn)過程中，彈簧的形變?cè)趶椥韵薅确秶鷥?nèi)，不計(jì)彈簧所受的重力。完成下列問題： 實(shí)驗(yàn)次數(shù)123456物塊質(zhì)量m/g01020304050彈力大小F/N00.10.20.30.40.5彈簧總長(zhǎng)度L/cm8.07.57.06.56.05.5彈簧壓縮長(zhǎng)度x/cm00.511.52 (1) 通過計(jì)算得出在第 6 次實(shí)驗(yàn)中，彈簧被壓縮的長(zhǎng)度。(2) 分析表格中的數(shù)據(jù)，可以發(fā)現(xiàn)彈力與彈簧壓縮的長(zhǎng)度成正比，用勁度系數(shù) k 表示這比值，其單位為 N/m，求該彈簧的勁度系

3、數(shù)。(3) 已知彈簧的彈性勢(shì)能的表達(dá)式為 Ep=12kx2，物體動(dòng)能的表達(dá)式為：Ek=12mv2，其中 k 為彈簧的勁度系數(shù)，x 為彈簧被壓縮或拉伸的長(zhǎng)度，m 為物體的質(zhì)量，v 為物體運(yùn)動(dòng)的速度。若將（2）中的彈簧放在光滑的水平面上，用質(zhì)量為 0.2kg 的小球?qū)椈蓧嚎s 1cm，如圖乙所示，不考慮能量的損失，求小球被彈出后在水平面上的運(yùn)動(dòng)速度。已知物體的重力勢(shì)能表達(dá)式為 Ep=mgh，動(dòng)能表達(dá)式為 Ek=12mv2，其中 m 為物體的質(zhì)量，h 為物體距離水平地面的高度，v 為物體的運(yùn)動(dòng)速度，g 為常量，取 10N/kg。如圖所示，高為 h 的光滑斜面固定在水平地面上，一質(zhì)量為 m 的小物塊，

4、從斜面頂端 A 由靜止開始下滑，不計(jì)空氣阻力，物塊從頂端開始下滑到落地的瞬間，設(shè)整個(gè)過程中機(jī)械能守恒（即機(jī)械能保持不變）(1) 證明：小物塊從斜面頂端 A 由靜止下滑到底端 B 時(shí)的速度 v=2gh；(2) 若一質(zhì)量為 0.4kg 的小物體從距離地面 2m 高度的斜面頂端 A 點(diǎn)以 3m/s 的初速度出發(fā)，求其到斜面低端 B 時(shí)的速度。如圖所示，一根不可伸縮的細(xì)線上端固定，下端系著一個(gè)小球。小球可以從 A 點(diǎn)擺動(dòng)到 B 點(diǎn)再擺動(dòng)到 C 點(diǎn)。其中小球從 B 點(diǎn)擺動(dòng)到 C 點(diǎn)的過程中，其動(dòng)能主要逐漸轉(zhuǎn)化為 。如圖所示的水平拉力 F 的作用下，使重 300N 的物體在水平桌面上以 0.1m/s 的速

5、度勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，物體與桌面的摩擦力為 60N（不計(jì)繩重，動(dòng)滑輪重及摩擦），F(xiàn) 及其功率的大小分別為 A 20N6W B 20N2W C 60N2W D 30N6W 如圖所示，小明駕駛小汽車沿水平公路勻速直線行駛 144km，用時(shí) 2h，消耗汽油 9kg，在其過程中，該小汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的功率恒為 23kW。請(qǐng)運(yùn)用所學(xué)的物理知識(shí)解答下列問題（汽油的熱值為 4.6107J/kg）。求：(1) 該過程中，汽車勻速直線行駛時(shí)所受的摩擦阻力是多大？(2) 該過程中，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的工作效率是多少？如圖所示，一臺(tái)直流發(fā)電機(jī) D 放在實(shí)驗(yàn)桌上，質(zhì)量為 2kg 的砝碼用細(xì)繩直接繞在發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸上，當(dāng)砝碼緩慢下降時(shí)，發(fā)電機(jī)

6、兩端相連的燈泡會(huì)發(fā)光。砝碼下降的高度為 1.5m，下降時(shí)所用的時(shí)間為 3s，小燈泡在發(fā)光這段時(shí)間發(fā)電機(jī)兩端連接的電壓表的讀數(shù)為 6V，與燈泡串聯(lián)的電流表的讀數(shù)為 1A。（整個(gè)裝置繩重、摩擦不計(jì)，發(fā)電機(jī)外部連接導(dǎo)線電阻忽略不計(jì)）求：(1) 砝碼的重力在 3s 內(nèi)所做功的功率；(2) 發(fā)電機(jī)的效率；(3) 發(fā)電機(jī)線圈的電阻 r。答案1. 【答案】C2. 【答案】C3. 【答案】(1) 2.5cm (2) 0.2N/cm (3) 0.1m/s 【解析】(1) 分析表格數(shù)據(jù)知：在彈性限度內(nèi)彈力的大小與彈簧的壓縮長(zhǎng)度成正比；所以：F1F2=x1x2 將 2 、 6 兩組數(shù)據(jù)代入得： 0.1N0.5cm=

7、0.5Nx2 所以 x2=2.5cm。(2) 由題意知：勁度系數(shù)為現(xiàn)彈力與彈簧壓縮的長(zhǎng)度，所以：k=Fx=0.1N0.5cm=0.2N/cm。(3) 不考慮能量的損失，釋放后，彈性勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為小球的動(dòng)能；所以 Ep=Ek，即 12kx2=12mv2，所以 v=kx2m=0.210-2N/m(10-2)20.2kg=0.1m/s。4. 【答案】(1) 證明：由題意知，小滑塊從 A 點(diǎn)下滑到 B 點(diǎn)的過程中，機(jī)械能是守恒的，則 EA=EB；即 0+mgh=12mvB2+0；故 12mvB2=mgh 所以 vB=2gh；(2) 7m/s 【解析】(2) 小滑塊從 A 點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到 B 點(diǎn)的過程中機(jī)械能

8、也是守恒的，EA=EB；即 12mvA2+mghA=12mvB2+0；所以 vB=vA2+2ghA=(3m/s)2+210N/kg2m=7m/s。5. 【答案】重力勢(shì)能6. 【答案】A7. 【答案】(1) 1150N (2) 40% 【解析】(1) 小明駕駛小汽車沿水平公路勻速直線行駛 144km，用時(shí) 2h，則汽車的速度為：v=st=144km2h=72km/h=20m/s；根據(jù) P=Fv 可得，汽車受到的牽引力為：F=Pv=23000W20m/s=1150N；由于汽車做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則牽引力和摩擦力是一對(duì)平衡力，故摩擦力 f=F=1150N；(2) 9kg 汽油完全燃燒放出的熱量：Q放=mq=9kg4.6107J/kg=4.14108J，發(fā)動(dòng)機(jī)做的功：W=Pt=23000W23600s=1.656108J；汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率：=WQ100%=1.656108J4.14108J100%=40%。8. 【答案】(1) 10W (2) 60% (3) 4 【解析】(1) 砝碼的重力做的機(jī)械功： W機(jī)=Fs=Gh=mgh=2kg10N/kg1.5m=30J，在 3s 內(nèi)所做功的功率： P=W機(jī)t=30J3s=10W。(2) 燈泡發(fā)光時(shí)消耗的電能： W電=UIt=6V1A3s=18J，則發(fā)電機(jī)的