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 0.2 0.5（2） 小李同学认为摩擦是影响斜面
2、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
3、/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 hs F图 a图 bN0241350241352、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_。 .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
4、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
5、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
6、/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
7、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 3.5103kg/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F1700N。 （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=3.510 3kg/m30.16m3=560kgF 浮 = 液 g
8、V 排 =1103kg/m310N/kg0.16m3=1600N(2)F=G-F 浮 =mg-F 浮 =560kg10N/kg-1600N=5600N-1600N=4000N=(W 有用 /W 总 )100%=(Fh)/(Fs)100%=(Fh)/(F3h)100%=(4000N/1700N3)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 10810 9Pa 的压强。工业上常用来切割大理石、钢板
9、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 300 510-8 2.7 225 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=10 6Pa, 1L110 3 m3.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)
10、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=510-8m2由 p= 得:F=pS=30010 6510-8N=15NSF(3) 解法一： 排量 Q= StLtV水喷射速度 = ssmSQ/10.9260157.283水刀有效功率 P/ =F=15910 2W=1.35104W=13.5 KW切割效率 %2513/kw解法二：水刀有效功率 tFLtW/而排量 tStVQ又 F=pS 由得：WpP46017.23/ 1035.38切割效率 %34/125.W6、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
11、物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，请计算这棵树对这些水所做的功( g=10
12、N/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=200103kg10N/kg5m=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，推动木块使木块从位置 A 移动到位置 C。步骤三：
13、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
14、从 ABCDE、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
15、，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1.14107m3 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 0.8410 3J/（）,C 水4.210 3J/（） （2）噪声是当代社会的公害之一，它是由发声体的 产生的，有资料显示，噪声每经过一条 100m 宽的林带可降低 2025 分贝，从减弱噪声的途径看，这是在 中降低噪声的。（3） “外环”
16、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 9.0lO5Pa,飞轮 lmin 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
17、功率答案：(1)燃气对活塞的平均压力：F=Ps=9.O105Pa3010-4m2=2.7103N (2)燃气对活塞做的功：W=FS=2.710 3N5010-3 m=135J(3)1 分钟内燃气对活塞做功的次数：n=18002=900汽油机的功率：P=W 总 t=135900 J60 s=2025W 地区的平均风速是6ms，已知空气的密度是1.2kgm 3此地有一风车，它的车叶转动时可以形成面积约为1200m 2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
18、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 = 1200m 26ms 1s = 7200m 3 m = V = 1.2 kgm 3 7200m3 = 8640 kg(2)E动 8640 18J = 155520J)E 电 E 动 = lO155520J 15552J 11、杨洋同学家原来是用液化石油气烧水的(每天至少用 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
19、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 )=2.110 7J，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
20、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：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
21、；机械能转化为内能。（2）W=Gh=420N1 m=420J；Q=Cm(t0 t)= 4.2103 J/ kg0.50.01=420JW=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？（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：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
22、图 a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 “
23、永 动机 ”.请 运 用 你 掌 握 的 知 识 ， 说 明 这 个 装 置 是 否 真 能“永动”：。(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 b叶轮水管水池送水管水 泵抽水管水池打磨轮图 12a b牵线电动机图 cd c
