8下-10-功和機械能（原卷版）-全國初中物理競賽試題編選

試卷第=page1313頁，共=sectionpages1414頁試卷第=page1414頁，共=sectionpages1414頁保密★啟用前《功和機械能》全國初中物理競賽試題精編學校:___________姓名：___________班級：___________考號：___________一、單選題1．如圖的斜面是光滑的，分別用F1、F2的推力從斜面的底部將同樣的物體勻速推上斜面的頂端，推力所做的功為W1、W2，斜面兩底角不等α<β，那么（）A．F1>F2；W1=W2 B．F1<F2；W1<W2C．F1>F2；W1>W2 D．F1<F2；W1=W22．用杠桿、斜面和滑輪組分別將物重相同的物體提升到相同高度的過程中，所做的有用功（）A．使用杠桿時最多 B．使用斜面時最多C．使用滑輪組時最多 D．一樣多3．如圖甲，體積為1000cm3的實心均勻正方體A，自由放置在底面積為200cm2、高為16cm的薄壁柱形容器中，容器重力為10N；底面積50cm2、高為10cm的長方體B通過一輕質細線懸掛于天花板，細線拉力為12N，A與B相距7cm，現往容器中注入某種液體，當液體深度為15cm時，細線拉力變?yōu)?0N，如圖乙，此時液體對容器底的壓強為1500Pa。下列說法正確的是（）A．液體的密度為0.8g/cm3B．從甲圖到乙圖，A物體克服重力做功42JC．從甲圖到乙圖，容器對桌面的壓力增加了34ND．若輕輕剪斷乙圖中細線，待AB物體靜止后，容器對桌面的壓強為2350Pa4．如圖所示木塊從光滑斜面的頂端由靜止下滑，途經A、B、C三點。已知AB和BC的長度相同，下列說法正確的是（）A．從A點到C點木塊保持勻速直線運動B．木塊受到的支持力和重力都對木塊做功C．AB和BC段重力對木塊做功的多少相同D．AB和BC段重力對木塊做功的功率相同5．甲、乙兩人質量之比為，他們沿靜止的自動扶梯勻速跑上樓的功率之比為，甲跑上樓所用的時間是t1。當甲站在自動扶梯上不動，開動自動扶梯把甲送上樓所用的時間是t2。那么，當乙用原來的速度沿向上開動的扶梯跑上樓時，所用的時間為（）A． B．C． D．6．汽車以速度v0在平直路面上勻速行駛，在t1時刻將汽車發(fā)動機的輸出功率調大為另一個恒定值，設汽車行駛過程中受到的阻力恒定不變。汽車運動的路程s，發(fā)動機做功W，汽車的運動速度v，汽車的牽引力F，從t=0時刻開始，下列隨時間t變化的圖像可能正確的是（）A． B．C． D．7．如圖，一輛電動車在月球表面（月球面附近無大氣層）沿著平直軌道行駛，物體M相對于車靜止，則以下說法中正確的是（）A．電動車動能一定增加B．M受到的摩擦力一定向右C．此時小車可能做勻速直線運動D．若電動車急剎車，M受到的摩擦力一定向左8．原長為l的橡皮筋一端固定在O點，另一端懸掛一個小鋼球，將鋼球從O點釋放，鋼球運動到A點后開始向上返回，O、A兩點間距離為2l，如圖所示.則能反映鋼球從O點運動到A點的過程中，其動能、重力勢能、橡皮筋所受的拉力F和橡皮筋的彈性勢能隨運動距離s變化的關系圖象可能是A． B．C． D．9．如圖所示，兩個相同的光滑弧形槽，一個為A1B1C1凸形，一個為A2B2C2凹形，兩個相同小球分別進入兩弧形槽的速度都為v，運動到槽的末端速度也都為v，小球通過凹形槽的時間為t1，通過凸形槽的時間為t2，則t1、t2的關系為（）A．t1=t2 B．t1>t2 C．t1<t2 D．無法確定10．如圖所示，質量為m的小球從靜止下落，落在與A點等高處、豎直放置靜止的輕彈簧上，到達與B點等高處時小球重力與彈簧的彈力大小相等，圖中與C點等高處是小球到達的最低點（不計空氣阻力）。下列說法正確的是（）A．到達A點時，小球的動能最大B．從A到B，小球減少的重力勢能等于增加的動能C．下落過程中，小球重力勢能一直減小、動能先增大后減小D．到達C點時，小球的動能為零，受到的重力與彈簧的彈力是一對平衡力11．質量相等的甲、乙兩個物體從同一斜面的相同高度處下滑，每隔相等時間曝光一次得到的頻閃照片如圖所示。則甲、乙在斜面上運動的過程中（）A．平均速度之比為3︰5B．甲的重力勢能轉化為動能C．到達斜面底端的動能相等D．乙重力做功的功率比甲大二、填空題12．質量為1.5t的汽車以20m/s的速度在水平路面上沿直線勻速行駛5min，汽車行駛時所受阻力為車重的0.2倍，則牽引力為___________N，這段時間內牽引力做功的功率為___________W，重力做的功為___________J。（取g=10N/kg）13．如圖甲所示，水平地面上的一物體，受到方向不變的水平拉力F的作用，F的大小與時間t的關系和物體的速度ν與時間t的關系如圖乙所示。

（1）3~6秒，物體受到的摩擦力是___________N，6~9秒，拉力F對物體做的功是___________J；（2）6~9秒，拉力F的功率是___________W，3~9秒，拉力F的平均功率是___________W。14．如圖甲所示，水平地面上的一物體，受到方向不變的水平推力F的作用，F的大小與時間t的關系和物體的速度v與時間t的關系如圖乙所示，則0~3sF對物體做的功為_____J，3~6s物體受摩擦力大小為______N。6~9sF對物體做的功為______J。15．如圖甲所示，底面積為200cm2的輕質薄壁柱形容器放置在水平桌面上，正方體A、圓柱體B浸沒在某種液體中。正方體A的體積為1000cm3、重力為6N，通過不可伸長的細線與容器底部相連，B放在A上。打開閥門K放出液體，容器中液體深度h與細線上拉力F關系如圖乙所示。則圓柱體B的高度為_______cm。當液體深度為20cm時，關閉閥門，剪斷細線，將B從A上取下放入液體中。待A、B靜止后，與剪線前相比，克服A的重力做功________J。16．如圖，實心正方體木塊（不吸水）放入底面積為200cm2的圓柱形容器中，木塊浸入水中的體積為6×10-4m3，然后在其上表面放置一個重4N的鋁塊，靜止后木塊上表面剛好與水面相平，木塊的密度為___kg/m3，鋁塊放上去到木塊靜止過程中，木塊克服重力做的功為____J。17．小斌在水平地面上用大小為F的推力沿水平方向推一個木箱，其F﹣t圖像和木箱的v﹣t圖像分別如圖甲和圖乙所示。由圖像可知，在0～2s內推力F做功為______J，在4～6s內，推力F的功率為______W。18．如圖所示，原長為l的輕質彈簧一端固定在豎直墻面上，另一端與水平面上的木塊相連．推動木塊壓縮彈簧，當其左端至A點時，彈簧具有的彈性勢能為25J；松手后，木塊在彈簧的作用下往復運動若干次后靜止，此時彈簧具有的彈性勢能為1J．則木塊最終靜止的位置一定不可能位于____（B/C/D）點，整個過程中木塊克服阻力做的功是____J，整個過程中木塊速度最大時其左端可能位于____（B/C/D）點．19．如圖是一種神奇的“魔罐”，其制作方法是：橡皮筋兩頭分別固定在罐子的頂部和底部，在橡皮筋的中間系一個鉤碼，當你用手按著“魔罐”在水平地面上滾出后，松手后它能自動滾回來的原因是_____能轉化為_____能。“魔罐”滾回來后不能回到原釋放點的位置，主要原因是魔罐離開手后，它的機械能_____（減小/增大）。三、實驗題20．江蘇廣播電臺在2019年3?15期間對某知名汽車品牌E級轎車連續(xù)出現減震器斷裂事故（××減震門）進行了跟蹤報道。汽車懸架系統(tǒng)上都裝有減震器（如圖甲），減震器一般和彈簧配合使用進行共同減震（結構簡圖如圖乙），當汽車壓下時彈簧被壓縮，同時減震器中活塞向下運動，擠壓減震器內部注入的油液，由于擠壓作用，油液會在上下兩個工作缸內上下流動，從而產生一定的阻力，減弱汽車的上下振動，改善汽車行駛的平順性和舒適性。如果來自外界的力過大時，彈簧迅速壓至最低位置，減震器壓到底部，出現減震器斷裂造成汽車底盤觸及地面等嚴重交通事故。（1）為避免減震器變形，車主采取的規(guī)避風險方法中，不可行的是____________；A．過顛簸路段時盡量加速通過B．適當降低汽車輪胎的胎壓，提高輪胎的彈性空間C．換用普通輪胎，避免使用強度大的防爆胎，緩解減震器壓力D．盡量避免前輪快速通過路牙或者撞到路墩（2）在一般召回處理策略中，有些廠商采用更換減震彈簧的方式去加以鞏固。通過查閱資料發(fā)現，對于某種材質的彈簧在壓縮或伸長時其形變量的影響因素及實驗數據如表。試驗次數彈簧長度L/m橫截面積S/cm2所受拉力F/N伸長量L/cm110.055000.8210.105000.4320.055001.6420.0510003.2540.1010003.2640.2010001.6在一次對汽車的減震測試中，對汽車輪胎都使用了一套這樣的組合減震器。使用的減震器內部自平衡狀態(tài)向下移動的最大長度為10cm，外部配備由該材質制作了長度為0.5m，橫截面積為0.08cm2的減震彈簧。在經過某顛簸路段時，對某個減震器產生了2.5×104N的壓力，恰好將其推到了底端。①該材料發(fā)生形變時，伸長量的表達式為___________（比例常數可用k表示，不用求出）。②通過分析數據，減振彈簧受到的最大壓力為___________N。③這個減震器在此過程中產生的平均阻力至少為多大？()（3）某次低速測試時，該研究小組繪制了汽車行駛中牽引力與速度的關系圖象（如圖），試求在本次測試中汽車發(fā)動機每分鐘所做的功的大小。()21．小明同學用一個彈簧測力計、一個圓柱體、兩個底面積都為200cm2的薄壁燒杯（分別裝有一定量的酒精和水，酒精密度為0.8g/cm3），對浸在液體中的物體所受的浮力進行了探究，其中C、D分別是物體剛好浸沒在酒精和水中的情況。如圖表示探究過程及有關數據。（1）如圖A所示，使用彈簧測力計時，手應該握住彈簧測力計的______（選填“甲”或“乙”）；甲．拉環(huán)位置

乙．刻度盤位置（2）分析圖A、B、C，說明浮力大小跟______有關；（3）分析圖B、C，燒杯對桌面的壓力增加了______N；（4）如圖D所示，圓柱體浸沒在水中所受的浮力是______N；完成實驗后，小明將燒杯中水倒出，將該圓柱體放在燒杯底部，然后向燒杯倒入另一種液體，容器中液體的深度h與圓柱體受到的浮力F浮如圖所示。（5）分析圖象可知，液體深度增至8cm以后，物體處于______狀態(tài)（選填“漂浮”、“懸浮”或“沉底”）；（6）小明所用液體的密度為______kg/m3；（7）當液體深度增至10cm時，圓柱體對燒杯底部壓強為______Pa；（8）由圖B到圖C的過程中，圓柱體重力做功______J。22．如圖所示是小明“探究動能的大小與哪些因素有關”的實驗裝置.（1）原理：如圖甲，從斜面上滾下的鋼球A碰上木塊B后，能將木塊撞出一段距離s.在同樣的水平面上，B被撞得越遠，A對B木塊____________就越多，A的動能就越大.（2）該實驗中所探究鋼球A的動能是指____________的動能（填選項）.A．鋼球撞擊木塊時的動能B．鋼球撞擊木塊后的動能C．木塊被鋼球撞擊后的動能（3）小明將鋼球A分別從同一斜面的不同高度由靜止自由滾下，撞擊木塊，這是為了探究物體動能與____________的關系.（4）圖乙是用擋板控制大小不同的兩個鋼球在斜面上起始位置的兩種方案，小明實驗時選擇A方案而不能選擇B方案的原因是____________.（5）若水平面光滑，本實驗____________達到實驗目的.（選填“能”或“不能”）23．物體下落時受到的空氣阻力與速度和橫截面積有關，已探究出在橫截面積不變時空氣阻力與速度的平方成正比。為探測空氣阻力與橫截面積的關系，取質量相同，半徑分別為r、2r和3r的甲、乙、丙三個小球，讓它們從不同高度分別豎直落下，并以磚墻為背景，當進入磚墻的區(qū)域時，用照相機通過每隔相等時間曝光一次的方法記錄小球的運動過程，如圖是其中一段的示意圖。（1）圖中的這段路程中，甲小球做______直線運動（選填“勻速”或“變速”）；（2）在圖示運動過程中，甲、乙、丙三個小球的速度之比是______；（3）分析實驗數據可知：在阻力相同時，小球的速度與半徑的關系是成______；（4）實驗結論是：在速度不變時，小球受到的空氣阻力______。24．如圖甲所示是研究做功與能量轉化關系的裝置．重物通過細繩與木塊相連，細繩不可伸長．AQ為水平面，AP段光滑，PQ段粗糙．實驗開始時，質量為M的重物恰好置于地面．將質量為m的木塊從P向右拉至A，PA長為L，放手后木塊向左運動，最終停在B點，PB長為x．不計空氣阻力、滑輪摩擦。（1）木塊在AB段運動過程中，重物的重力做的功為______（用字母表示）；木塊經過PB段內能______（增大/不變/減?。?；（2）觀察實驗，小明提出猜想：重物和木塊（系統(tǒng)）動能的變化與重物重力做功多少有關；（3）為了驗證猜想，小明做了以下實驗．重物，木塊，改變木塊從P點右移的距離L，測得一組數據，記錄如下：序號123456PA的長L/m0.10.150.20.350.430.5木塊在P點的速度平方0.20.30.40.70.91.0①根據表中數據，在圖乙中作出L與v2的圖像______。已知物體動能的表達式為，分析系統(tǒng)動能的變化及重物的重力做功的大小，可知猜想是______（正確/錯誤）的，得到的結論是______。②利用實驗信息分析，當L=0.8m時，木塊在P點獲得的動能是______J。四、計算題25．如圖甲所示，底面積為150cm2足夠高的長方體容器中，放有A、B兩個正方體，正方體B的邊長為5cm，且A下表面的中心與B上表面的中心用一根細線相連，現向容器中緩慢加水，測得B對容器底面的壓力F隨加水體積V之間的變化圖像如圖乙所示，當加水1875cm3時，水位恰好與A的上表面相平，停止加水。（不計細繩質量與體積）求：（1）整個過程所加水的總質量；（2）F0的值；（3）整個加水過程中，正方體A所受的浮力對其做的功。26．如圖甲所示，A、B兩物體都是質量均勻的正方體，邊長都為3cm，質量分別為13.5g、32.4g。將長度為3cm的細線兩端分別固定在物體A、B表面的中央，構成一個連接體放入底面積為30cm2、自重為0.141N的圓柱體容器中，如圖乙所示。A、B兩物體和繩子都不吸水，繩子質量和容器壁厚度忽略不計，，g取。求：（1）此時圖乙中容器對桌面的壓強p1；（2）小亮同學緩慢的沿容器壁注入水，當注水質量為118.5g時，

A、B兩物體靜止后，水對容器底的壓強p2；（3）若小亮同學緩慢的沿容器壁注入水，當A、B之間的細線剛好繃直時停止注水，待A、B兩物體靜止后，在A上表面中心處施加豎直向下的壓力，使其緩慢向下運動，直至A恰好完全浸沒在水中，則從施加壓力開始到物體A恰好完全浸沒，A的重力所做的功。（容器足夠高）27．如圖所示，足夠高的薄壁圓柱形容器放在水平桌面上；容器底面積為200cm2，容器內水的質量為4kg。實心正方體A重為6N，邊長為10cm。實心圓柱體B質量為m0（m0取值不確定，單位為克），底面積為50cm2，高度為12cm。A和B均不吸水，g取10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3。求：（1）容器中未放物體時，水對容器底的壓強；（2）若將正方體A豎直放入圓柱形容器里，待A靜止后，在A上表面中心處施加豎直向下的壓力，使其緩慢向下運動，直到恰好完全浸沒在水中，A從漂浮到完全浸沒在水中的過程中重力所做的功。（3）若將圓柱體B豎直放入容器內，靜止時水對容器底部的壓強p2與m0的函數關系式。28．經過三年的緊張施工建設，荊州復興大道主線于2