华师大版科学中考冲刺——简单机械和能量一（含答案）

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华师大版科学中考冲刺——简单机械和能量一
一、选择题
1． 如图所示的工具中，属于费力杠杆的是（ ）
A．瓶起子 B．天平
C．镊子 D．汽车方向盘
2． 为了杀灭美国白蛾调动了直升飞机，在灾区上空喷洒生物农药，飞机在某一高度水平匀速飞行喷洒农药的过程中，飞机的（ ）
A．动能减小，重力势能减小 B．动能不变，重力势能不变
C．动能减小，重力势能不变 D．动能增大，重力势能增大
3． 体育测试立定跳远时的动作分解如图，在此过程中运动员（ ）
A．上升时，动能减小，势能减小
B．上升时，动能增大，势能增大
C．下落时，势能增大，动能减小
D．下落时，势能减小，动能增大
4．如图所示是跳伞运动员在匀速下落过程中，下落的速度v、下落的路程s、重力做的功W和重力做功的功率P随时间t变化规律的图象，其中正确的是（ ）
A．B． C． D．
5． 如图所示，建筑工人用滑轮组提升重为285N的水泥桶，动滑轮重为15N，不计滑轮与轴之间的摩擦及绳重。工人在将水泥桶匀速向上拉的过程中，水泥桶上升的高度h随时间t变化的关系如图所示。由此可知（ ）
A．水泥桶匀速上升的速度为3m/s
B．0～10s内建筑工人对绳的拉力做的功为300J
C．0～8s内建筑工人对水泥桶做的功为228J
D．建筑工人对绳的拉力的功率为90W
6． 如图所示，轻质杠杆OA可绕O点转动。在杠杆的B点挂上重物，在A端通过细绳施加竖直向上、大小为4.5牛的拉力F使杠杆水平平衡。如果把重物悬挂点和拉力作用点互换，当杠杆水平平衡时，竖直向上的拉力大小变为8牛。通过上述条件可以确定该物体的重力为（ ）
A．4牛 B．6牛 C．8牛 D．9牛
7． 如图所示，一块厚度、密度均匀的长方形玻璃板平放在水平地面上，分别用竖直向上的拉力F甲、F乙拉在长短不同的两端的中央位置，使该端抬离地面，下列说法正确的是（ ）
A．F甲＞F乙，因为甲方法的动力臂短
B．F甲＜F乙，因为乙方法的动力臂长
C．F甲＞F乙，因为甲方法的阻力臂短
D．F甲＝F乙，因为动力臂都是阻力臂的2倍
8． 小明想估测自己跑步上楼的功率，他从一楼跑到三楼用了10秒，他上楼的功率大约是（ ）
A．3W B．30W C．300W D．3000W
9． 杆秤是我国古代杠杆应用的杰作，如图所示是我国传统的杆秤，常用来测量物体的质量。它由带有刻度的秤杆、秤盘、秤砣、提纽等组成。关于杆秤下列说法不正确的是（ ）
A．杆秤利用杠杆平衡来称量物体质量
B．只有所测物体的质量与秤砣的质量相等时秤杆才能水平静止
C．秤杆上50g的刻度比100g的刻度离提纽更近
D．用杆秤称量物体质量时，B点是杆秤的支点
10．如图所示，小球A沿着粗糙的曲面加速向下滚动的过程中，小球A的（ ）
A．动能不变，重力势能不变，机械能不变
B．动能不变，重力势能变小，机械能变小
C．动能变大，重力势能变小，机械能不变
D．动能变大，重力势能变小，机械能变小
11．如图所示，用同一个动滑轮先后提升同一物体、使物体以相同的速度匀速上升相同的高度，所用的力分别是F甲和F乙，拉力做功的功率分别是P甲和P乙。若不计摩擦、动滑轮重和绳重，则F甲与F乙、P甲与P乙之间的大小关系是（ ）
A．F甲＜F乙 P甲=P乙
B．F甲＞F乙 P甲＞P乙
C．F甲＞F乙 P甲=P乙
D．F甲＜F乙 P甲＜P乙
12．小梦在探究杠杆平衡条件的实验时，先在杠杆两侧挂钩码进行实验探究，再用弹簧测力计取代一侧的钩码继续探究，如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．拉力的力臂为OC
B．用弹簧测力计取代钩码的目的是便于正确认识力臂
C．此时弹簧测力计的示数一定等于两个钩码的重力
D．弹簧测力计的拉力方向改变时，拉力大小一定不变
13．关于下列现象，说法正确的是（ ）
A．秋千从低处向高处摆动过程中重力势能转化为动能
B．汽车突然刹车时，乘客的身体会前倾，是由于身体上部受到惯性的作用
C．静止在水平地面上的课桌对地面的压力与地面对课桌的支持力是一对平衡力
D．一切物体在没有受到力的作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态
14．如图是杂技演员演出时的过程示意图，男演员从甲处用力向上起跳，落下后踩在跷跷板的a端，能把站在b端的女演员弹上乙处。由于存在阻力，故（ ）
A．男演员的质量必须要大于女演员的质量
B．甲处男演员的势能一定要大于乙处女演员的势能
C．男演员离开跳台时的机械能一定大于乙处女演员的势能
D．女演员弹起时的动能与她站在乙处时的机械能相等
15．在北京冬奥会自由式滑雪女子大跳台的比赛中，中国选手谷爱凌从50m高的跳台由静止出发，在空中完成了一次超高难度的1620度旋转，获得本项目的金牌。现将运动轨迹简化如图所示，若不考虑能量损失，她的运动轨迹最符合实际的是（ ）
A．a B．b C．c D．d
二、填空题
16．如图所示，用相同的滑轮安装成甲、乙两种装置，分别用FA、FB匀速提升重力为GA、GB的A、B两物体，不计绳重和摩擦。若FA＝FB，则GA　 　GB；若GA＝GB，则η甲　 　η乙（选填“＞”、“＜”或“＝”）。
17．将一个重为4.5N的物体沿斜面从底端匀速拉到顶端（如图所示）。已知斜面长1.2m，高为0.4m，沿斜面向上的拉力大小为 2N（物体的大小可忽略不计）。则在上述过程中有用功为 　 J，机械效率为 　 　，斜面对物体的摩擦力为 　N。
18．如图所示，把一小球放在一碗沿a处放开，小球在碗内来回荡动，但第二次达到的高度比第一次低，第三次比第二次低…这说明在这个过程中小球机械能在　 　，从能量角度分析其原因是______________________________________________________________________________________。
9．如图所示为一种手摇升降晾衣架示意图它由4个定滑轮和两个动滑轮组成，绳子的尾端绕在一个固定在墙壁的旋轮上，旋转摇柄可以使晾衣架升降假设在升降过程中衣架横梁保持水平，不计摩擦，假设衣服和晾衣架（含动滑轮）等的总重是60N，则静止时绳子拉力是 　 　N；要使衣架横梁上升0.5m，则绕进旋轮上的绳子长度是 　 　m。
20．如图所示是某考生参加1min跳绳时重心高度的变化量随时间变化的情况，已知考生的质量为50kg，根据所给条件可估算出此考生跳绳的功率为 　 　W。
21．如图甲所示，小球从某高度处静止下落到竖直放置的轻弹簧上并压缩弹簧。从小球刚接触到弹簧到将弹簧压缩最短的过程中，得到小球的速度v和弹簧被压缩的长度△l之间的关系图象，如图乙（不计空气阻力，弹簧始终发生弹性形变）
（1）b为曲线最高点，此时小球受到的重力 　 　弹力。
（2）请写出b→c发生的能量转化过程 　 　。
22．在水平地面上有一长方体木箱。小林用水平推力F把木箱向前推，如图甲所示。此过程中，推力F随时间t的变化情况如图乙所示，木块前进的速度v的大小随时间t的变化情况如图丙所示。
（1）0～1秒内，推力F对木箱是否做功 　 　（选填“是”或“否”）；
（2）3～5秒内，推力F对木箱做功 　 　焦。
23．如图所示，将长为 1.2 米的轻质木棒平放在水平方形台面上，左右两端点分别为A、B，它们距台面边缘处的距离均为 0.3 米。在 A 端挂一个重为 30 牛的物体，在 B 端挂一个重为 G 的物体。
（1）若 G=30 牛，台面受到木棒的压力为　 　牛。
（2）若要使木棒右端下沉，B 端挂的物体至少要大于　 　牛。
（3）若 B 端挂物体后，木棒仍在水平台面上静止，则 G 的取值范围为　 　牛。
三、探究题
24．用如图所示装置测量动滑轮的机械效率，实验时，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使挂在动滑轮下面的钩码缓缓上升，实验数据如下表：
序号 动滑轮重G动/N 钩码重力G/N 钩码上升高度h/m 绳的拉力F/N 绳端移动距离s/m 机械效率η
① 0.1 1 0.2 0.6 0.4 83.3%
② 0.1 2 0.2 1.1 0.4
③ 0.2 2 0.2 1.2 0.4 83.3%
（1）弹簧测力计应该　 　并匀速拉动绳子。
（2）第②次实验时，测得动滑轮的机械效率约为　 。
（3）分析表中数据可知，对于同一动滑轮，所提升钩码的重力增大，机械效率将　 　；提升相同重力的钩码时，动滑轮的重力增大，其机械效率将　 　。（选填“增大”、“减小”或“不变”）
（4）分析表中数据可知，F≠，可能的原因是：　 　。
25．小明猜想同一根弹簧具有的弹性势能大小可能与其形变量（x）或者形变量的平方（x2）成正比。于是进行了如下实验：
①如图所示，把弹簧套在光滑竖直杆上，且底端固定在水平面上，用刻度尺读出并记录处于自由状态时弹簧上端距水平面的高度h0；
②将中间有孔的小铁块套在光滑杆上放于弹簧上端，竖直向下按压铁块，读出并记录此时弹簧上端到水平面的高度h1；
③释放小铁块，读出并记录铁块上升到最大高度时，弹簧上端到水平面的高度h2；
④改变弹簧的压缩长度h1，重复以上步骤并根据表格中记录的数据计算出x、x2和小铁块上升的距离△h。
请你解答：
实验次数 h0/m h1/m h2/m x/m x2/m2 △h/m
1 0.50 0.40 0.55 0.10 0.01 0.15
2 0.50 0.30 0.90 0.20 0.04 0.60
3 0.50 0.20 1.55 0.30 0.09 1.35
4 0.50 0.15 2.00 0.35 0.12 1.85
（1）弹簧每次被压缩时的形变量的表达式为x＝　 　（用所测物理量的符号表示）；
（2）弹簧弹性势能的大小是通过　 　来间接反映的；
（3）根据表中数据得到的结论是同一根弹簧弹性势能的大小与　 　成正比。
26．学习了“物体的动能与什么因素有关”的实验后，小军开展了如图甲的实验：
步骤一：让铁球甲从斜面E点静止滚下，打到A处木块，推动木块；
步骤二：让铁球甲从斜面F点静止滚下，打到A处相同的木块，推动木块；
步骤三：换一铁球乙（m乙＞m甲）从斜面上F点静止滚下，打到A处相同的木块，推动木块。
（1）铁球动能的大小是通过 　 来比较的，这种研究方法叫转换法。
（2）实际操作中，小军发现几次木块并未发生移动，对此你建议的改进方法 　 　。小军进行改进后实验成功了，他通过对步骤一、二实验结果的分析，得出了动能与 　 　的关系。
（3）为了研究动能与质量的关系，有同学又设计了如图乙装置，将两个质量不同的小球压缩弹簧到同样的形变程度后自然释放。不考虑各种能量损耗，该方法是否合理？　 　，若不合理请说明理由 _______________________________________________________________________________　。
四、计算题
27．我国万米深潜作业次数和下潜人数位居世界首位。图甲所示为我国“奋斗者”号载人潜水器的海试现场。
（1）潜水器的前边固定着一个采样篮，里面放着海底沉积物采样器等工具，采样器是一个下端开口的圆柱形玻璃管。潜水器两侧各连着一只机械手臂，其中一只机械手臂的简化示意图如图乙所示，它由金属杆AB、OC和可以伸缩的液压杆AC组成，C点为机械手臂和潜水器的连接点。当液压杆伸长或缩短时，会带动金属杆AB绕着O点转动，金属杆B端就会向上提或向下压采样器。（ρ海水＝1.0×103kg/m3）
①请在图乙中画出水平金属杆的B端竖直向下压采样器时，采样器对金属杆AB的力的示意图。
②若OA、OC和AC的长分别是18cm、24cm和30cm，OB的长是72cm，这只机械手臂的液压杆AC对水平金属杆A端的拉力是200N，玻璃管水平的圆环形管口和海底沉积物的接触面积是2cm2时，则竖直状态下的玻璃管的圆环形管口对海底沉积物产生的压强是多少Pa？（不考虑金属杆AB和采样器它们受到的重力和浮力）
（2）总质量是36t且处于悬浮状态的潜水器在海底完成作业后，会抛卸吸附在舱外的压载铁再上浮。为了确保舱内作业人员的安全，科学家们在设计“奋斗者”号时，可以让潜水器在不能抛卸压载铁时进行“断臂求生”，即让潜水器在深海抛掉两只机械手臂和采样篮等物体后再上浮。若某次深海演练抛掉质量是1.8t、体积是0.3m3的两只机械手臂和采样篮等物体，则此时潜水器受到的浮力是多少N？浮力比重力大多少N？
28．人们利用如图所示的滑轮组将浸没在河底的实心物体A打捞上来，物体A的密度为9.0×103Kg/m3，体积为100dm3．在5000N的拉力F作用下，物体A在2s内匀速竖直上升2m（物体未露出水面），不计水的阻力，g＝10N/Kg．求：
（1）物体A受到的浮力。
（2）拉力F做功的功率。
（3）滑轮组的机械效率。
（参考答案）
一、选择题
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C A D A D B D C B D
题号 11 12 13 14 15
答案 C B D C C
二、填空题
16．＜；＝。
17．1.8；75%；0.5
18．故答案为：减少；小球在碗内荡动过程中，受到摩擦力作用，小球克服摩擦力做功，需要消耗部分机械能转化为内能。
19．（1）15；（2）2。
20．故答案为：75。
21．故答案为：（1）等于；（2）动能减小，重力势能减小，弹性势能增大，动能和重力势能转化为弹性势能。
22．（1）否；（2）400。
23．（1）60 （2）90 （3）10~90
三、探究题
24．故答案为：（1）竖直向上；（2）90.9%；（3）增大；减小；（4）滑轮与轮轴间有摩擦、绳子有重力。
25．故答案为：（1）h0﹣h1；（2）铁块上升的高度（h2﹣h1）；（3）形变量的平方。
26．（1）木块移动的距离s；（2）增加铁球的质量或减少桌面的粗糙程度；
（3）不合理；弹簧被压缩到同样的形变程度，弹性势能相同，推开小球后，小球获得的动能相同，但由于两个小球质量不同，所以速度不相等。
四、计算题
27．（1）①采样器对金属杆AB的力F2的示意图如上图所示；
②竖直状态下的玻璃管的圆环形管口对海底沉积物产生的压强是2×105Pa；
（2）抛掉物品后潜水器受到的浮力是3.57×105N；浮力比重力大1.5×104N。
28．（1）1000N。（2）10kW。（3）80%。
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