15道初二物理题

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2007年中考物理新题型--力学部分2
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
η
2 02 05
（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
η
6 02 25 05 12 125 96%
6 02 13 1 12 13 92%
6 02 09 15 12 135 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/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
η
2 02 1 05 04 05 80%
（2） 多 Fs=Gh

2、课题：研究与力有关的现象
⑴．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_______。
⑵ 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
①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。
②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。

⑶ 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：
①若不计动滑轮重量，绳子自由端弹簧测力计的示数是多大？
②若考虑动滑轮重量，此时弹簧侧力计的示数是25N ，则该
滑轮组的机械效率是多大？
③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？

⑷．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）①零；匀速直线运动 ②大；快(或相同时间内速度大)
（3）125；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/J 机械效
率
1 较缓 50 01 16 05 05 08 63%
2 较陡 50 015 22 05 075 11 68%
3 最陡 50 025 31 05
(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） 125 155, 81%或806%
（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016m3，密度是35×103kg/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。（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=ρV=35×103kg/m3×016m3=560kg
F浮=ρ液gV排=1×103kg/m3×10N/kg×016m3=1600N
(2)F=G-F浮=mg-F浮=560kg×10N/kg-1600N=5600N-1600N=4000N
η=(W有用/W总)×100%=(F′×h)/(F×s)×100%=(F′×h)/(F×3h)×100%=(4000N/1700N×3)×100%=7843%
(3) η将变大
η=W有用/(W有用+W额) ×100%，W有用增大，而W额不变，所以η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 27 22．5 电子 380
表中“排量27L/min”表示每分钟从喷嘴中喷出水27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= 得:F=pS=300×106×5×10-8N=15N
(3) 解法一： 排量Q=
水喷射速度 υ=
水刀有效功率P/ =Fυ=15×9×102W=135×104W=135 KW
切割效率
解法二：
水刀有效功率 ……①
而排量 ……②
又 F=pS …③
由①②③得：

切割效率

6、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：①降低植物的温度，②促进根吸收水分，③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=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，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114×107m3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＝084×103J/（㎏•℃）,C水＝42×103J/（㎏•℃）〕
（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）376;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90×lO5Pa,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)汽油机的功率．
答案：(1)燃气对活塞的平均压力：
F=Ps=9O×105Pa×30×10-4m2=27×103N
(2)燃气对活塞做的功：W=FS=27×103N×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12kg／m3．此地有一风车，它的车叶转动时可以形成面积约为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 = ρV = 12 kg／m3× 7200m3 = 8640 kg
(2)E动＝8640× 18J = 155520J)
E电＝ηE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80×107J/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=42×103J/(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) =42×103J/(kg•℃)×100kg×(65℃-15℃)=21×107J，由题意得

=0375kg
(2)答：优点有：①无污染 ②安全 ③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：
升降次数 1 2 3 4 5 6
温度变化/℃ 02 039 059 078 098 118
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)
= 42×103 J/ kg•℃×05×001=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？（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：① ；
②
(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
①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：


②这个设想曾得到不少人的赞许，并把这个装置誉为“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）①杠杆原理（或“杠杆”、“省力杠杆”）
②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）①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”。
②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。