届中考科学杭州版复习全效高分卷十六主题3 能的转化和能量守恒14单元.docx
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届中考科学杭州版复习全效高分卷十六主题3能的转化和能量守恒14单元
全效高分卷(十六)
主题3 能的转化与能量守恒
第一单
元~第四单元
一、选择题(本大题共28分,每小题2分,每小题只有一个选项符合题意)
1.下列说法中正确的是(B)
A.物体吸热后温度就一定升高
B.内燃机的压缩冲程中机械能转化为内能
C.只有通过热传递才能改变物体的内能
D.扩散现象只能发生在气体和液体中
2.下图所示的简单机械,正常使用时费距离的是(D)
3.用20N的竖直向上的力分别拉着质量是1kg的甲物体和质量是2kg的乙物体都上升1m,下列有关分析与计算正确的是(B)
图1
A.对甲做功10J,对乙做功20J
B.甲增加的动能是10J,乙增加的动能是0J
C.甲增加的重力势能是20J,乙增加的重力势能是20J
D.甲增加的机械能是20J,乙增加的机械能为0J
4.假设某人骑一辆公共自行车,沿西湖大道以某一速度匀速行驶,若人和车所受的阻力为30N,则通常情况下,骑车人消耗的功率最接近(C)
图2
A.1WB.10W
C.100WD.1000W
5.如图甲,用恒定不变的拉力F,沿斜面匀速直线向上拉木块。
各物理量随时间变化规律的图像表示正确的是(B)
图3
A.①B.①②
C.①②③D.①②③④
6.如图为一名运动员投掷铅球的过程示意图,铅球在b点离手,c点是铅球运动的最高点,不计空气阻力,在a到d的整个过程中,下列说法错误的是(B)
图4
A.在c处铅球的重力势能最大
B.在b到d的过程中,铅球的机械能先增加后减少
C.在c到d的过程中,铅球的重力势能减少
D.在a到d的过程中,铅球的运动状态在不断地变化
7.有一种运动叫蹦极,如图所示是蹦极运动的简化示意图,弹性绳一端固定在O点,另一端系住运动员,运动员从O点自由下落,A点处弹性绳自然伸直,B点是运动员受到的重力与弹性绳对运动员拉力相等的点,C点是运动员到达的最低点,运动员从O点到C点的运动过程中忽略空气阻力,则(D)
图5
A.从O点至C点运动员速度一直减小
B.从O点至A点运动员机械能不守恒,从A点至C点机械能守恒
C.从O点至A点过程中运动员速度增大,从A点至C点过程中运动员速度减小
D.从O点至B点过程中运动员速度增大,从B点至C点过程中运动员速度减小
8.如图所示,O为拉杆式旅行箱的轮轴,OA为拉杆。
现在拉杆端点A处施加一竖直向上的力F,使箱体从图示位置绕O点缓慢逆时针转至接近竖直位置,则力F的大小(A)
图6
A.始终不变B.一直变大
C.一直变小D.先变小后变大
9.如图所示,一根粗细均匀的铁棒AB静止在水平地面上,现用力F将铁棒从水平地面拉至竖直立起。
在这个过程中,力F作用在B端且始终与铁棒垂直,则力F将(B)
图7
A.逐渐变大B.逐渐变小
C.保持不变D.先变小后变大
10.如图所示,长1m的粗细均匀的光滑金属杆可绕O点转动,杆上套一滑环,用测力计竖直向上拉着滑环缓慢向右移动,并保持金属杆处于水平状态。
则测力计示数F与滑环离开O点的距离s之间的关系图像为(B)
图8
11.小明发现一种利用滚轴和绳子组装的特殊机械(如图所示),借助这种装置可以将较重的物体很轻便地搬运到二楼上面。
已知滚轮B的质量为5kg。
小明借助该装置,在20s内,用很小拉力就能将质量为80kg的重物匀速提升了3m,g=10N/kg,下列说法正确的是(C)
图9
A.该装置可看成由一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组,属于动滑轮的是滚轮A
B.重物上升3m,绳子自由端下降9m
C.若不计绳重和摩擦,整个过程中,小明做功的功率为127.5W
D.该过程中,小明对重物做功240J
12.如图所示,斜面长3m,高0.6m,建筑工人用绳子在6s内将重500N的物体从其底端沿斜面向上匀速拉到顶端,拉力是150N(忽略绳子的重力),则下列说法正确的是(A)
图10
A.斜面上的摩擦力是50N
B.拉力的功率是50W
C.拉力所做的功是300J
D.整个过程物体机械能守恒
13.某实验小组分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组(每个滑轮重相同)以相同速度匀速提起相同的重物,不计绳重及摩擦,下列说法正确的是(D)
图11
A.甲图省力,F甲做功的功率大
B.甲图省力,F甲、F乙做功的功率一样大
C.乙图省力,F甲做功的功率大
D.乙图省力,F甲、F乙做功的功率一样大
14.小华在做实验时提出了如图所示两个模型,两杠杆均处于平衡状态,甲杠杆上平衡的是两个同种密度但体积不同的实心物体,乙杠杆上平衡的是两个体积相同但密度不同的实心物体,如果将它们都浸没在水中,则两杠杆将(C)
图12
A.仍保持平衡
B.都失去平衡
C.甲仍保持平衡,乙失去平衡
D.甲失去平衡,乙仍保持平衡
二、填空题(本大题共32分)
15.(4分)在自由下落过程中,物体运动速度会越来越快,一个物体由A点自由下落,相继经过B、C两点,已知AB=BC。
如图,物体在AB段重力做功W1,做功功率P1,在BC段重力做功W2,做功功率P2。
则W1__=__W2,P1__<__P2(均选填“>”“<”或“=”)。
图13
16.(4分)在中考体育考试中,小刚投出的实心球在空中的运动轨迹如图所示,
图14
若不考虑空气阻力,则实心球从离开手后到达最高点的过程中,球的机械能__不变__(选填“增大”“减小”或“不变”),在最高点时,球的动能__大于__(选填“大于”或“等于”)零。
17.(6分)如图质量分布均匀的长方体砖,平放在水平地面上,第一次用竖直向上的力F1只作用于ab的中点,第二次用竖直向上的力F2只作用于bc的中点,都使它们在竖直方向上慢慢向上移动h(h<ab<bc),则在上述过程中F1__等于__F2(选填“大于”“小于”或“等于”,下同);F1所做的功__等于__F2所做的功;第一次克服重力所做的功__等于__第二次克服重力所做的功。
图15
18.(6分)如图为小柯在科技节中制作的“杠杆力臂演示仪”,如图(杠杆自身质量和摩擦忽略不计,固定装置未画出),O为支点,OA=OD=3OB=0.6m,CD=0.2m。
在做背景的白纸上作有以O为圆心半径为0.2m的圆。
在A点挂5N的重物G,要使杠杆水平平衡,则作用在B点竖直向下的力FB应为__15__N,撤去FB后,按图示方向分别施加FC、FD两个力,且每次都使杠杆在水平位置平衡,则FC、FD大小关系为__FC=FD__。
19.(6分)某工人用如图所示的装置,把重160N的物体提高1m,所用的拉力为100N,若不计绳重,动滑轮重为30N。
则该工人所做的有用功为__160__J,绳子自由端移动的距离为__2__m。
图17
20.(6分)如图是搬运工人用滑轮组将仓库中的货物沿水平轨道拉出的示意图。
已知货物的质量为600kg,所受轨道的摩擦力为其重力的0.1倍,滑轮组的机械效率为75%。
若人以0.5m/s的速度匀速前行,经100s将货物拉出仓库,在此过程中,人做的有用功为__1.5×104__J,人拉力的功率为__200__W。
(g取10N/kg)
三、实验探究题(本大题共18分)
21.(6分)某科学兴趣小组自制了一个液体密度秤,其实验主要材料有:
木杆、重为5N的小桶、重为5N的秤砣、轻质细绳等。
具体步骤如下:
①如图甲,当竖直向上的拉力作用于O点时,木杆恰好维持水平平衡,确定O点为提钮位置不变;
②如图乙,将空小桶挂在A点,OA=10cm,移动秤砣至B点时,木杆恰好维持水平平衡,标记B点为该密度秤的零刻度;
③将100mL某待测液体倒入小桶中,移动秤砣到相应位置C点,木杆再次水平平衡,通过计算在木杆上标出相应的密度值;
④更换不同的液体,重复上述实验,标记刻度,这样密度秤就制作完成了。
请回答:
(1)步骤①的目的是__排除木杆自身重力对实验结果造成影响__。
(2)步骤③中,测得OC=12cm,请计算C点该标出的密度值为__1×103kg/m3__。
(3)为了提高该密度秤的精确度,请提出两种可行性的方法:
__增大倒入液体的体积;小桶往左移__。
22.(12分)某实验小组的同学用如图所示的装置探究“质量对物体动能大小的影响”。
他们将钢球用绳系着,从某一高度由静止释放。
钢球摆到竖直位置时,撞击水平木板上的木块,将木块撞出一段距离。
经过实验,获得三组数据,如表:
图20
实验次数
钢球质量(g)
钢球下摆高度(cm)
木块滑行距离(cm)
1
20
20
30
2
40
20
58
3
60
20
(1)钢球动能的大小是通过观察__木块滑行距离__来判断的。
(2)在第3次实验中,木块被撞后滑出木板,需要改进方案并只重做第3次实验。
下面有几种建议,你认为可行的是__A__。
A.甲同学建议换用一块更长的同样木板
B.乙同学建议换一个较大的木块
C.丙同学建议降低钢球下摆的高度
(3)通过本实验可得出的结论是__速度一定时,质量越大动能越大__。
(4)科学研究方法有许多,如“控制变量法”“模型法”“类比法”“转换法”和“等效替代法”等,本实验采用的研究方法有控制变量法和转换法,下列实验也同时采用这两种科学方法的有__AC__。
A.研究影响压力作用效果的因素
B.研究电流与电压、电阻的关系
C.研究电流产生的热量与哪些因素有关
四、解答题(本大题共22分)
23.(6分)某科学兴趣小组利用硬棒(质量可忽略不计)、细线、若干已知重力的物体、刻度尺等器材来研究杠杆平衡的条件。
如图所示,在C处挂上待测物体B,当重为8N的物体A挂在D处时,硬棒在水平位置平衡,用刻度尺测得OC为6cm,OD为18cm。
图21
(1)此时物体B的重力是多少牛?
(2)保持O点位置和物体A的重力不变,在C处挂上不同重力的物体,移动物体A的位置,使硬棒在水平位置平衡,分别在OE上标出相应的重力值所对应的刻度,就制成了一根能直接读出待测物体重力的杠杆。
问该杠杆的刻度是否均匀?
请说明理由。
【答案】
(1)根据杠杆平衡条件:
OC×GB=OD×GA,
6cm×GB=18cm×8N,GB=24N。
(2)设待测物体重为G,物体A距离O点为L,根据杠杆平衡条件,G×OC=GA×L,因为
是定值,所以G与L成正比,则该杠杆的刻度是均匀的。
24.(8分)一块质量分布均匀的光滑薄平板AB可以绕水平转轴自由转动(截面图中以O点表示)。
平板与水平地面的夹角为30°,AO长0.6m,OB长0.4m,平板质量为2kg。
小球在离地高为H=0.5m处由静止开始释放,沿光滑轨道到达AB上。
(所有运动过程中均无机械能转化为其他能量)
(1)要使平板会绕水平转轴转动起来,小球的质量m至少要多少?
(g取10N/kg)
(2)如果一个质量为4m的小球从离地高度为0.2m的地方由静止开始释放,能否使平板翻转?
请判断并说明理由。
【答案】
(1)设平板重心为点G,AG=BG=
AB=
×(0.6m+0.4m)=0.5m,
OG=0.6m-0.5m=0.1m,
小球的重心为动力作用点,平板的重心为阻力作用点,作动力臂l1和阻力臂l2,
由相似三角形的性质得
=
=
=4,
由杠杆定理得G板×l2=G球×l1=mg×l1,
m=
=0.5kg。
(2)不会翻转
设球落在平板上C点,因为运动过程中无机械能转化为其他能量,所以小球到达平板的高度也为0.2m,即C点到地面距离=0.2m,
由题意得倾斜角为30°,∴AC=0.4m,
∵C在O点左侧,
又∵动力方向向下,阻力方向向下,作用在同侧,
∴平板不会翻转。
25.(8分)图甲是海上打捞平台装置示意图,使用电动机和滑轮组将实心物体A从海底竖直向上始终以0.05m/s的速度匀速吊起,图乙是物体A所受拉力F随时间t变化的图像(不计摩擦、水的阻力及绳重,忽略动滑轮受到的浮力,ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)。
请解答下列问题:
(1)物体A的体积是多少?
(2)物体A完全浸没在水中时滑轮组的机械效率为80%,当物体A完全离开水面后,滑轮组的机械效率是多少?
【答案】
(1)根据图乙知,前30s时,拉力为2×104N;40s以后拉力为3×104N;30~40s时,拉力逐渐增大。
根据题中情境可以判断:
前30s时,物体浸没在水面下,浮力最大,所以拉力最小;30~40s时物体逐渐拉出水面,浮力变小,所以拉力变大;40s以后拉力最大且不变,说明物体已离开水面,此时拉力即为物体的重。
根据称重法测量浮力的原理,得到物体浸没时的浮力为F=G-F1=3×104N-2×104N=1×104N,
根据阿基米德原理得,物体的体积为V=
=
=1m3。
(2)不计摩擦、水的阻力及绳重时,水面下时的效率为80%,即:
η=
=
=
=
=
=80%,
解得:
G轮=5000N。
离开水面后,机械效率为η′=
=
=
=
=
×100%≈85.7%。
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