1、中考新题型力学部分（ 四 ） 1、 斜面是一种简单机械，生活中经常用到它 . 工人师傅小波和小新分别用如图所示的甲、乙两种方法，将同样的物体搬上车，下列说法正确的是 ( ) A甲方法不可以省力，但能省功 B甲方法可以省力，也能省功 C乙方法可以省力，但不能省功 D乙方法可以省力，也能省功 （ 1）小李同学在测斜面机械效率的实验中，使用图 a 所示的装置，他将木块从斜面底部用弹簧测力计沿斜面方向匀速拉到顶部，弹簧测力计的示数如图 b 所示，请将在下面的表格中填上有关数据。 木块重 G/N 斜面高 h/m 沿斜面的拉力 F/N 斜面长 s/m 有用功 W 有 /J 总功 W 总 /J 机械效率 2
2、 0.2 0.5 （ 2） 小李同学认为摩擦是影响斜面机械效率的重要因素，为提高斜面的机械效率，他用小车代替木块重做上面的实验，并采取其它措施减小摩擦力的影响，分别将小车沿不同长度的斜面拉上同一高度，记录的数据如下表： 小车重 G/N 斜面高 h/m 沿斜面的拉力 F/N 斜面长 s/m 有用功 W 有 /J 总功 W 总 /J 机械效率 6 0.2 2.5 0.5 1.2 1.25 96% 6 0.2 1.3 1 1.2 1.3 92% 6 0.2 0.9 1.5 1.2 1.35 89% 通过对上面数据的分析可得出： 使用斜面时越省力就越要 移动距离。若忽略摩擦，小车重 G、斜面高 h、沿
3、斜面方向的拉力 F、斜面长 s 这几个量的关系是： 。 答案： C （ 1） 木块重 G/N 斜面高 h/m 沿斜面的拉力 F/N 斜面长 s/m 有用功 W 有 /J 总功 W 总 /J 机械效率 2 0.2 1 0.5 0.4 0.5 80% （ 2） 多 Fs=Gh h s F 图 a 图 b N 0 2 4 1 3 5 0 2 4 1 3 5 2、 课题：研究与力有关的现象 为了研究物体不受力时的运动情况，小组回顾了真空是否传声的探究： 把正在响铃的闹钟放在玻璃罩内，逐渐抽出罩内的空气，使玻璃罩内的空气越来越稀薄，发现闹钟的声音越来越小。进一步推断，当罩内完全没有空气时，声音将完全 _
4、。 .小组类比声音的研究方法，进行了如下的实验： 小李让成 5N 的小车沿斜面从同一高度自由滑下，让它以相同的初速度 v0 在不同的平面上向前运动，得到如下实验记录，其中有 1 处未完成，请你在表格中补充完整： 表面 毛巾 棉布 木板 摩擦 力 最大 较大 最小 小车运动距离 最近 较远 最远 小车运动时间 /s 4 6 8 小车速度变化 速度从 v0 均变为 0 由此推断，当摩擦力为零时，小车在水平方向上所受力为 ，将做 运动。 小张还由此反向推断：小车在水平方向上受到的摩擦力越大，速度变化越大。她的说法不正确，请你帮她将错误之处圈出来，并在其下方改正。 . 小马用如图滑轮组抬高重 5N 的
5、小车 .若不考虑摩擦和绳重，请你计算下列问题： 若不计动滑轮重量，绳子自由端弹簧测力计的示数是多大？ 若考虑动滑轮重 量，此时弹簧侧力计的示数是 2.5N ，则该 滑轮组的机械效率是多大？ 当动滑轮总重超过多少时，使用该滑轮组提该小车不再省力？ 某弹簧测力计量程为 5N ，若想用它来称量重约为 15N 的重物，应怎样来称量？手边现有铅笔一支、铁钉一个、铁丝一段，请你说明称量方法及其物理原理。（不计器材自重和摩擦） 答案：（ 1）消失 （ 2） 零；匀速直线运动 大 ；快 (或相同时间内速度大 ) （ 3） 1.25； 50%； 15N （ 4）略 3、 小明学过机械效率后，提出了一个问题：“斜
6、面的 倾斜程度与斜面的机械效率有没有关系？” .针对这个问题他做了在斜面上匀速拉动物块的探究实验， 如图， 并记录实验数据如下： 实验 次数 斜面的 倾斜程 度 物体重 G/N 物体上 升高度 h/m 沿斜面 拉力 F/N 物体移 动距离 S/m 有用功 W 有 /J 总功 W 总 /J 机械效 率 1 较缓 5.0 0.1 1.6 0.5 0.5 0.8 63% 2 较陡 5.0 0.15 2.2 0.5 0.75 1.1 68% 3 最陡 5.0 0.25 3.1 0.5 (1) 第 3 次实验添入表格中的数据： 有用功为 J， (2) 通过对上述实验数据的分析，你认为斜面省力情况与斜面倾
7、斜程度的关系是：斜面越陡，越 ； (3) 通过对上述实验数据的分析，你对斜面机械效率的问题可获得的初步结论是： (4) 如果小明还想要探究斜面机械效率与物重的关系，实验时应控制哪些条件不变？ . 答案： （ 1） 1.25 1.55, 81%或 80.6% （ 2） 费力 或不省力 （ 3）在其它条件不变的情况下，斜面越陡，机械效率越高 （ 4）斜面的倾斜程度 、斜面与物体接触面的粗糙程度 4、 某桥梁施工队用如图所示的滑轮组打捞沉在水底的工件。已知工件的体积是 0.16m3，密度是 3.5 103kg/m3，滑轮组向上匀速拉动浸没在水中的工件时，人在绳子的自由端施加的拉力 F 1700N。（
8、不考虑摩擦及水的阻力， g 取 10N/kg）求： （ 1）工件的质量是多少？ 工件浸没在水中时，受到的浮力是多少？ （ 2）滑轮组向上匀速拉动浸没在水中的工件时，机械效率是多大？ （ 3）工件从水里升到水面上的过程中，滑轮组的机械效率将如何变化，并分析原因。 答案 ： (1)m= V=3.5 103kg/m3 0.16m3=560kg F 浮 = 液 gV 排 =1 103kg/m3 10N/kg 0.16m3=1600N (2)F=G-F 浮 =mg-F 浮 =560kg 10N/kg-1600N=5600N-1600N=4000N =(W 有用 /W 总 ) 100%=(F h)/(F
9、s) 100%=(F h)/(F 3h) 100%=(4000N/1700N 3) 100%=78.43% (3) 将变大 =W 有用 /(W 有用 +W 额 ) 100%， W 有用 增大，而 W 额 不变，所以变大 5、 超高压水切割又称“水刀”，它是将普通水经过多级增压后，通过一个极细的喷嘴喷出一道高速”水箭”，对切割表面产生 108 109Pa 的压强。工业上常用来切割大理石、钢板等坚硬物体。下表是某高压水切割机技术参数： 型号 压强 (MPa) 喷嘴横截面积 (m)2 排量 (L/min) 油泵电机功率 (kw) 换向方式 电源 (V) 2230 300 5 10-8 2.7 22
10、5 电子 380 表中“排量 2.7L/min”表示每分钟从喷嘴中喷出水 2.7 升。 1MPa=106Pa, 1L 1 10 3m3.求： (1)“水刀”有纯水切割和加磨料切割（磨料为密度大于水的石英砂、金刚砂）两种。高速水流能切割坚硬物体是因为高速水流具有较大的 ，加入磨料后切割能力大大提高了是因为 ， （ 2）若不考虑水从 喷嘴喷出后横截面积的变化，高压水流对切割面的压力为多大？ （ 3）高压水切割机的切割效率？ 答案 (1) 动能 ； 速度一定时流体的质量增加从而动能增大 （ 2）喷出水流横截面积 S=5 10-8m2 由 p=SF 得 :F=pS=300 106 5 10-8N=15
11、N (3) 解法一： 排量 Q= StSLtV 水喷射速度 = smsm mSQ /100.9 260105 107.2 28 33 水刀有效功率 P/ =F =15 9 102W=1.35 104W=13.5 KW 切割效率 %602 2 51 3 5/ kwkwPP 解法二： 水刀有效功率 tFLtWP / 而排量 tSLtVQ 又 F=pS 由得： WWpQP 460 107.2103/ 1035.138 切割效率 %6034/ 102 2 5 1035.1 WWPP6、 阅读下面的短文，然后解答后面的问题： 植物是我们的好朋友，它们与我们的生活息息相关，每一种植物都具有蒸腾作用 .植物
12、的蒸腾作用是一个水分的运输和散失的过程 .蒸腾过程如下：土壤中的水分 根毛 根内导管 茎内导管 叶内导管 叶肉细胞 气孔 大气 .蒸腾作用对植物体具有重要的意义： 降低植物的温度， 促进根吸收水分， 促进水分和无机盐的运输 .植物一天中蒸腾作用的变化规律是：日 出后，蒸腾作用随之增强，到午后三时左右达到最高峰，三时以后，植物体内的水分减少，气孔逐渐关闭，蒸腾作用随之下降，日落后蒸腾作用降到最低点 . (1)你认为蒸腾作用能降低植物及其周围环境的温度的物理原理是 ； (2)根据短文，影响植物蒸腾作用强弱的因素有： ； (3)设一棵树的树叶平均高度为 5m，它一生中共蒸腾了 200t 水，请计算这
13、棵树对这些水所做的功 (g=10N/Kg). 答案： (1)液体蒸发吸热具有致冷作用； (2)光线强弱、温度高低等； (3)W =Gh=mgh=200 103kg 10N/kg 5m=107J. 7、 我们玩溜溜球时发现，如果不用力将球向下掷出，球就不能自动回到手中同样在做如图所示的实验时，也会发现摆球每次上升的高度都比前一次要低些，这是因为_ 某同学在探究“物体的动能与什么因素有关”的实验中，设计了如图所示的实验方案，并进行了以下三步实验操作： 步骤一：让铁球甲从斜面 F 点滚下打到一个小木块上，推动木块使木块从位置 A 移动到位置B。 步骤二：让铁球甲从斜面 E 点滚下，打到相同的小木块上
14、，推动木块使木块从位置 A 移动到位置 C。 步骤三：换一铁球乙（ m 乙 m 甲 ）从斜面上 F 点滚下，打到相同的小木块上，推动木块从位置 A 移动到位置 D 分析步骤一、二，得出的结论是： _ . 分析步骤一、三，得出的结论是： _. 答案：分析步骤一、二，得出的结论是： 质量一定的物体，速度越大，动能越大（或质量一定的物体，动能和速度有关） 分析步骤一、三，得出的结论是： 速度相同的物体，质量越大，动能越大（或速度相同的物体，动能和质量有关） 8、 为纪念伟大的物理学家爱因斯坦在 100 年前完成的三项重大 科学发现，联合国把 2005年定为“国际物理年”在纪念活动中，小利同学将他近期
15、发明的令人称奇的“关门装置” (如下图 )展示给大家。 （ 1）根据图中场景，请你从 A B C D E、 F、 G 中任选三个环节，指出各自涉及的物理知识。 (2)要保证“关门装置”能顺利工作，各环节的设计应符合一定的要求。请你针对其中的两个环节，谈谈设计时要注意的问题。 答案： 本图中共有七个环节，在此以 A 为例做答案 （ 1）在图中的 A 环节，小孩剪断线后，由于受到的浮力大于重力，气球将上升而碰撞转板一端，使其发生倾斜。 各环节涉 及的物理知识有： A浮力 B杠杆 C减小摩擦 D 重力势能转化为动能 E重力势能转化为动能 F杠杆 G机械能转移 (2)在环节 A 中，氢气球对转板的作用
16、力应足够大，才能使转板转动。 9、 驱车沿武汉绕城公路（简称外环）行进，会看到全长 188km 的现代化高速公路两侧，各有 100m 宽号称“中华第一环”的武汉环城森林生态绿带。 （ 1）专家测算，环城绿化带树苗长成浓荫后，绿化带常年涵养水源泉相当于一座容积为 1.14 107m3 的中型水库，由于水的比热容大，能使武汉城区夏季高温下降 1以上，有效 缓解日益严重的“热岛效应”。若这个“水库”水温升高 1所吸收的热量完全被质量相等的干泥土吸收，可使干泥土温度上升 。 C 泥土 0.84 103J/（） ,C 水 4.2 103J/（） （ 2）噪声是当代社会的公害之一，它是由发声体的 产生的，
17、有资料显示，噪声每经过一条 100m 宽的林带可降低 20 25 分贝，从减弱噪声的途径看，这是在 中降低噪声的。 （ 3）“外环”全线贯通后，小刚全家利用星期日乘车沿“外环”观光，假如车中“速度计”的示数如 下 图所示，他们沿“外环”游玩一周所用的时间 为 h。途中小刚用“傻瓜相机”在同一地点对同一景物拍下了两幅照片，如图所示，拍摄 照片时，镜头景物远一些。 答案： （ 1） 5；（ 2）振动；传播过程；（ 3） 3.76;乙。 10、 某单缸四冲程汽油机的气缸活塞面积为 30cm2，一个冲程活塞在气缸中移动的距离是50mm，满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为 9.0 lO5Pa,飞轮 l
18、min 转动 1800 周，当汽油机满负荷工作时 (不计摩擦 )，求： (1)做功冲程中燃气对活塞的平均压力； (2)一个做功冲程中燃气对活塞做的功； (3)汽油机的 功率 答案： (1)燃气对活塞的平均压力： F=Ps=9.O 105Pa 30 10-4m2=2.7 103N (2)燃气对活塞做的功： W=FS=2.7 103N 50 10-3 m=135J (3)1 分钟内燃气对活塞做功的次数： n=1800 2=900 汽油机的功率： P=W 总 t=135 900 J 60 s=2025W 地区的平均风速是 6m s，已知空气的密度是 1.2kg m3此地有一风车，它的车叶转动时可以形
19、成面积约为 1200m2的圆面，求： (1)平均 1s时间内有多少质量的气流冲击风车车叶形成的圆面 ? (2)已知 lkg空气以这样的速度运动时具有的动能为 18J，假如这个风车能将流过此圆面 内气流动能 E动的 10转变为电能则该风车平均每秒钟发出的电能 E电 是多少 ? 答案 (1)V =Sl = Svt = 1200m2 6m s 1s = 7200m3 m = V = 1.2 kg m3 7200m3 = 8640 kg (2)E动 8640 18J = 155520J) E 电 E 动 = lO 155520J 15552J 11、 杨洋同学家原来是用液化石油气烧水的 (每天至少用
20、65 的热水 100kg)，参加 “探究性学习 ”活动后，在老师的指导和同学们的帮助下，制作了一台简易的太阳能热水器 .这台热水器 6 月份平均每天可将 100kg 水从 15 升高到 65 . (1)若液化石油气的热值为 8.0107J/kg，改用太阳能热水器后， 6 月份平均每天可节约液化石油气多少千克？ 液化石油气燃烧放热的 70%被水吸收、 C 水 =4.2103J/(kg ) (2)使用太阳能热水器比使用燃料烧水，除了节约能源外，还有哪些优点？ (至少写出两点 ) 答案 ： (1)Q 吸 =Cm(t-t0) =4.2103J/(kg )100kg(65 -15 )=2.1107J，
21、由题意得 =0.375kg (2)答：优点有： 无污染 安全 光能取之不尽 12、 阅读图文，回答问题。 与 伟 大 同 行 这是一个著名物理学家发现一个伟大定律的实验装置 !仔细观察后回答： (1)装置中的两个配重的重量不等，释放后大配重下降，小配重上升；通过反复对调左右两个配重，会使动叶轮不停地转动，从而导致热量计中水的温度 _(填变化情况 )，原因是 _。实现的能量转化是： _。 (2)实验中科学家某次测得了的数据如下： 小配重重力 G 小 =100N， 大配重重量 G 大 =520N 每升降一次配重各自移动的距离 h=1m， 热量计中水的质量 m=500g， 升降次数与水温变化的关系：
22、 通 过分 析数 据，科 学家得出了结论：在上述现象中能量是守恒的 !请你帮他补出计算、判断过程 (只需分析一次实验 )： (3)本实验中的误差主要来源于 _。 (4)知道吗？那个著名物理学家叫焦耳 !那个伟大的定律叫能量守恒 !刚才你所经历的正是这个伟大工作的一个缩影。对此谈谈你的感受： _。 答案 （ 1）水温升高；对水做功，水的内能 增加；机械能转化为内能。 （ 2） W=G h=420N 1 m=420J； Q=C m (t0 t) = 4.2 103 J/ kg 0.5 0.01=420J W=Q （ 3）克服摩擦做功消耗一部分能量； （ 4）略 13、 是什么？为什么？怎么做？（
23、WWW） (1)有人根据古埃及文明发展史推测，描绘了三千多年 前古埃及人修建金字塔时的一个场景（图 a） . 在这个 场景中，运用到的物理知识有： ； . (2)如图 b 展示了一个极具想象力的设想，其大意是： 上面水池中的水流下来，冲击叶轮转动；叶轮带动 打磨轮和水泵的轴转动；人利用打磨轮打磨工件，同时，运转的 水 泵又 把 流到 下 面水 池中 的 水抽 到 上面 的 水池中 ，只要一开始在上面水池中注满水，就能通 过水的上下循环，使机器不停地工作 . 你认为，上面水池中流下来的水，能否被水泵全部抽 送到上面水池中？并说明理由： . 这个设想曾得到不少人的赞许，并把这个装置誉为 “永动机”
24、 .请运用你掌握的知识，说明这个装置是否真 能“永动”： 升降次数 1 2 3 4 5 6 温度变化/ 0.2 0.39 0.59 0.78 0.98 1.18 图 b 叶轮 水管 水池 送水管 水 泵 抽水管 水池 打磨轮 图 a 。 (3)如图 c 是舞台幕帘 . 幕帘有两片，其左右两边侧（ c、 d） 两端固定，“帘门”滑环上的两根线 (图中 a 和 b)与上方水平 牵线连结 . 当控制电动机作顺时针旋转时，“帘门”向两 侧分开，反之就向中间合拢 . 请按上述要求，分别将 a 和 b 两个线头连接到上方水平牵线上 . 答案：（ 1）杠杆原理（或“杠杆”、“省力杠杆”） 用滚动代替滑动，减小摩擦（或“滚动摩擦力比滑动摩擦力小”、“滚动摩擦小”） （ 2）不能 因为，高处水池中水的重力势能，只有部分转化为叶轮的动能； 而叶轮的动能部分用来打磨物体及转动部分摩擦做功，不会全部提供给水泵用来提升水。或简答为“用于水泵提升水的能量只是从上面流下的水的动能的一部分”。 不能 由于从上面流到下面水池中的水不能全部被抽送到上面的水池中（或“对外做功消耗能量”、“用来打磨物体消耗能量”、“克服装置的摩擦要消耗能量”），上面水池中的 （判断正确得 1 分；说理正确，得 1 分） （ 3）图略， a 接下面的牵线， b 接上面的牵线。 图 12 a b 牵 线 电动机 图 c d c
