2020年中考科學(xué)壓軸專(zhuān)題15機(jī)械能與機(jī)械功計(jì)算(教師版)

1、精品資源備戰(zhàn)中考2020年中考科學(xué)壓軸專(zhuān)題匯編專(zhuān)題15機(jī)械能與機(jī)械功計(jì)算機(jī)械能與機(jī)械功計(jì)算機(jī)械功計(jì)算典例剖析【考點(diǎn)1】機(jī)械能計(jì)算【例1-1】.光滑斜面甲與水平面 AB平滑連接，從斜面甲高H處?kù)o止釋放小球，小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)靜止，如圖甲，在AB上的C點(diǎn)平滑拼接另一光滑斜面乙。已知AB = 3AC，如圖乙，回答下列問(wèn)題：融會(huì)貫通，戰(zhàn)勝中考（1）如果小球從斜面甲高 H處?kù)o止釋放，說(shuō)明小球在乙斜面到達(dá)的最大高度h與H的數(shù)量關(guān)系及理由。（2）要使小球在乙斜面上到達(dá)的最大高度變?yōu)?h,小球應(yīng)在甲斜面上多高處?kù)o止釋放，并說(shuō)明理由?！敬鸢浮浚?）答：從釋放點(diǎn)到B點(diǎn)靜止，減少的機(jī)械能等于在 AB水平面上由于摩擦而損

2、失的機(jī)械能，因?yàn)锳B = 3AC ,所以在AC上損耗的機(jī)械能是 AB上的三分之一，所以乙斜面上時(shí)機(jī)械能比甲斜面上時(shí)的機(jī)械能少三分之一 ，故上升白高度h= 2 H （2）解：小球在乙斜面上升高度為2h，即4 H，因?yàn)锳C33?段上消耗的機(jī)械能與第一次相同，即消耗？.高度的機(jī)械能，所以原來(lái)小球在甲斜面上的釋放高度是：32h+ ? = 5 H 33【解析】【分析】根據(jù)能量守恒定律分析即可。（1）小球在水平面上滾動(dòng)時(shí)，由于摩擦力的作用 ，機(jī)械能減小，根據(jù)小球在水平面上運(yùn)動(dòng)的距離分析小球的能量損失情況；小球的光滑的平面上運(yùn)動(dòng)時(shí)，能量不會(huì)有損失；（2）根據(jù)（【變式1-1】孝定同學(xué)在探究上依i * . tu

3、1）中的計(jì)算方法進(jìn)行計(jì)算。機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化”實(shí)驗(yàn)時(shí)，設(shè)計(jì)普進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn).! / L *-3.曰i PE(1)如圖甲，質(zhì)量為m的小球從高度為h的光滑斜面頂端由靜止自由滑下，到達(dá)斜面底端的速度為 v ,此過(guò)程只有動(dòng)能和重力勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化.如果小球在斜面頂端時(shí)重力勢(shì)能為mgh ,在斜面底端時(shí)重力勢(shì)能為零 ，動(dòng)能為2mv2 ,且h=0.2m ,g=10N/kg，則小球滑到光滑斜面底端時(shí)的速度為 m/s(2)如圖乙，將小球以一定的速度 vo沿水平方向拋出，小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中也只有動(dòng)能和重力勢(shì)能相互轉(zhuǎn)1化.時(shí)間t內(nèi)小球在水平萬(wàn)向運(yùn)動(dòng)的距離為x=vot ,在豎直萬(wàn)向下y的局度為y=2gt2,則y與t2的關(guān)系可用丙

4、圖中的圖線 表不(3)如圖丁所示，小球沿光滑斜面 AB由A點(diǎn)靜止自由滑下后進(jìn)入光滑水平桌面BC ,已知小球經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)速度大小不變，小球從C點(diǎn)水平拋出后落在水平地面E點(diǎn)，地面上D點(diǎn)在C點(diǎn)正下方，已知CD豎直高度為1.25m , 0 =30 ,g=10N/k瑞要求DE間的距離大于2m ,則斜面AB的長(zhǎng)度至少為 m【答案】(1) 2 (2) b (3) 1.6【解析】【解答】解：(1)因?yàn)橘|(zhì)量為 m的小球從高度為h的光滑斜面頂端由靜止自由滑下，到達(dá)斜面底端的速度為v，過(guò)程中機(jī)械能守恒，所以 mgh=1mv2,將 h=0.2m ,g=10m/s2代入求解得 v=2m/s.(2)由y=1gt2可得，丫與

5、t2成正比；(3)如圖丁所示，小球沿長(zhǎng)度為l的光滑斜面AB由靜止自由滑下，則過(guò)程中機(jī)械能守恒1 O因?yàn)?mgh=2mv2所以 mglsin emVB2=1mVC2所以 VC2=2glsin 0又據(jù)小球從C點(diǎn)開(kāi)始做平拋運(yùn)動(dòng)據(jù) s=vct 1 2 h=2gt所以h=2gt2=或黑總？故h=1.25m , 0 =30 ,g=10N/k萱要求SDE=2m帶人上式，可得l=1.6m ;故答案為：(1) 2； (2) b； (3) 1.6【分析】(1)根據(jù)機(jī)械能守恒定律，將條件代入求出物體到達(dá)底端的速度；由y=1gt2分析y與t2的關(guān)系；(2)根據(jù)機(jī)械能守恒求得 C點(diǎn)的速度，再利用平拋運(yùn)動(dòng)原理公式推理證明

6、【考點(diǎn)2】機(jī)械功計(jì)算【例2-1(2017.衢州)通過(guò)多年的努力，今年5月，我國(guó)正式獲得北極圈觀察員國(guó)身份。破冰船是赴北極考察的重要工具。如圖是我國(guó) 雪龍”號(hào)破冰船。該破冰船自身質(zhì)量約 10000噸，滿載時(shí)總質(zhì)量約 20000噸 在普通海域最大航速為 36千米/小時(shí)，在1米厚冰層海域破冰航速1米 /秒。已知破冰船在最大航速時(shí)受 到的阻力為1.5 X 16)牛，在1米厚冰層海域破冰前行所受的阻力為1.5 X 10牛。試計(jì)算：(1)雪龍”號(hào)破冰船在普通海域以最大航速航行1晝夜通過(guò)的距離。(2)雪龍”號(hào)在1米厚冰層海域破冰前行 1000米，克服阻力所做的功。(3)破冰時(shí)，船頭的一部分壓在冰面上，利用巨

7、大的壓強(qiáng)使冰層破裂。若船頭壓在冰面上的受力面積是10米2 ,冰面受到的壓力為破冰船滿載時(shí)總重力的0.1倍。那么船對(duì)冰面的壓強(qiáng)是多少?！敬鸢浮?1)v=? , v=36km/h /. s=vt=36km/h x 24h=864km(2) W=Fs=1.5X 107NIX 1000m=1.5 X %。(3) F=0.1G=0.1X2X10kgX 10N/kg=2 X7N0? 2X 107? c 、/ /6c p=?=3k2x 10pa(1)已知破冰船航速36千米/小時(shí)和時(shí)間1晝夜，利用速度公式變形即可求解。(2)已知破冰船在最大航速時(shí)受到的阻力和在1米厚冰層海域破冰前行1000米 利用W=Fs即可

8、求得克服阻力所做的功。(3)已知壓力和受力面積利用公式p=?導(dǎo)到破冰船對(duì)冰面的壓強(qiáng)?！窘獯稹?1) v=? , v=36km/h s=vt=36km/h x 24h=864km(2)W=Fs=1.5X 107NX 1000m=1.5 X %。(3)F=0.1G=0.1 X2X170X l0N/kg=2 X7N0? 2X 107?門(mén)、/ .6cP=?=W=2X l0Pa。答：(1)雪龍”號(hào)破冰船在普通海域以最大航速航行1晝夜通過(guò)的距離為 864km。(2)雪龍”號(hào)在1米厚冰層海域破冰前行1000米，克服阻力所做的功為1.5 X 10J。(3)船對(duì)冰面的壓強(qiáng)是 2 x 10pa?！咀兪?-1】如圖

9、所示的叉車(chē)是工業(yè)搬運(yùn)車(chē)輛，是指對(duì)成件托盤(pán)貨物進(jìn)行裝卸、堆垛和短距離運(yùn)輸作業(yè)的各種輪式搬運(yùn)車(chē)輛.某品牌叉車(chē)的相關(guān)數(shù)據(jù)如表所示.4300kg最大行駛速度20km/h行走方式內(nèi)燃式叉車(chē)額定起重量2000kg起升高度3000mm額定功率63kW某次裝貨過(guò)程中，該叉車(chē)載著2000kg貨物以最大行駛速度水平行駛將貨物送往1km貨車(chē)處，然后將2000kg貨物舉高2m.叉車(chē)水平行駛過(guò)程中受到阻力為總重的0. 03倍。求：(1)叉車(chē)行駛1km克服摩擦力做的功。(2)將貨物舉起時(shí)對(duì)貨物做的功。(3)若在整個(gè)過(guò)程中消耗汽油0. 5L ,計(jì)算叉車(chē)的效率。(計(jì)算結(jié)果保留到 0.1%) (q汽油=4. 6X1j/kg ,

10、 p汽油=0. 72X1&g/m3)【答案】(1)叉車(chē)和貨物的總重力：G= (m 貨+m 車(chē))g= (2000kg+4300kg ) X10N/kg=6. 3X10N ,該叉車(chē)載著貨物以最大彳T駛速度水平行駛，則牽引力：F=f=0. 03G=0. 03X6 3X 10n=1. 89 X 13NI ,叉車(chē)行駛1km克服摩擦力做的功：W1=Fs=1 . 89 X i0nx 1 X 3m=1 . 89X 1J.答：叉車(chē)行使1Km克服摩擦力做的功為 1. 89X10J。(2)將貨物舉起時(shí)對(duì)貨物做的功：W2=G 貨 h=m 貨 gh=2000kg x 10N/kg x 2m=4如 10答：將貨物舉起時(shí)貨

11、物做的功為4X104J.(3)在整個(gè)過(guò)程中發(fā)動(dòng)機(jī)所做的有用功：W*Wi+W2=1. 89 X 16J+4 X 14J=1 . 93X16J ,根據(jù)Q=mq、p = ?可得0. 5L汽油完全燃燒放出的熱量：Q=mq=p Vq=0. 72 x 10kg/m3x 0. 5X 103m3X4 6X 10J/kg=1 . 656X 10 ,一 ，.、.，一?有1.93 x 10?叉車(chē)的效率： 刀=萬(wàn) X 100%=1 656 x 17? X 100% 1.1 7% .答：叉車(chē)的效率為 11. 7%.【解析】【分析】此題為力學(xué)、熱學(xué)綜合題，主要考查了重力、密度公式的應(yīng)用，二力平衡的條件的應(yīng)用、功和效率的計(jì)

12、算，熱量的計(jì)算等，明確有用功和總功是解答此題的關(guān)鍵。(1)利用G=mg求出叉車(chē)和貨物的總重力，然后根據(jù)阻力與總重力的關(guān)系得出阻力大小，再利用力的平衡得出牽引力，最后利用W=Fs計(jì)算叉車(chē)行駛1km克服摩擦力做的功；(2)利用W=Gh計(jì)算將貨物舉起時(shí)對(duì)貨物做的功；(3)求出有用功，然后利用密度公式求出汽油的質(zhì)量，再利用Q=mq求出汽油完全燃燒放出的熱量，最后利用效率公式計(jì)算叉車(chē)的效率。，如圖。已知人和車(chē)【例2-215.暑假里，小科全家從寧波出發(fā)去舟山自駕游。經(jīng)過(guò)了壯觀的金塘跨海大橋的總質(zhì)量為 M。車(chē)子進(jìn)入大橋之前 ，先駛?cè)牒荛L(zhǎng)的一段引橋。引橋長(zhǎng)度為L(zhǎng),高為h。(1)當(dāng)汽車(chē)在水平路面行駛時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)輸

13、出功率恒為P1此時(shí)汽車(chē)以v的速度勻速直線行駛，求汽車(chē)受到的阻力為(2)當(dāng)汽車(chē)駛?cè)敫呒芤龢颍舭l(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率恒定為(3)已知汽車(chē)從引橋底部勻速行駛到頂部所用時(shí)間為P2 ,則速度越,越容易上橋。t ,若汽車(chē)在引橋上受到的阻力是水平路面受到阻力的k倍，用題中已有的條件(字母)證明： k= (P2tMgh)v/LP 1?！敬鸢浮?1) P1/v (2)小(3)證明：根據(jù)能量守恒，汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)在t時(shí)間內(nèi)做的功等于克服重力做的功與克服阻力做功之和。即 P2t=Mgh+f 2L ,解得 f2=(P2t Mgh)/L ,而 f2=kf=kP 1/v ,所以 k=(P2t Mgh)v/LP 1【解析】【分析】(1

14、)首先根據(jù)公式？?= ?計(jì)算出汽車(chē)受到的牽引力，然后再根據(jù)二力平衡的知識(shí)計(jì)算出汽車(chē)受到的阻力f;(2)根據(jù)公式P=Fv可知，當(dāng)功率一定時(shí)，速度越小，發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的牽引力越大；(3)汽車(chē)在引橋上行駛時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)做的總功等于克服重力做的功與克服摩擦做的功之和，據(jù)此計(jì)算出克服摩擦做的功，然后根據(jù) W=fs計(jì)算出引橋上受到的阻力，接下來(lái)與水平路面上受到的阻力作比就是k?！窘獯稹?1)汽車(chē)自愛(ài)水平路面上行駛時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力為：？?二胃；?因?yàn)槠?chē)勻速行駛，所以它受到的阻力和牽引力平衡，即？?= ?= ?;(2)當(dāng)汽車(chē)駛?cè)敫呒芤龢?，若發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率恒定為P2,則速度越小，越容易上橋。(3)當(dāng)汽車(chē)上到引橋的橋

15、頂時(shí)，做的總功為：WMP2t；克服汽車(chē)的重力做的功為：W重=Gh=Mgh ；那么克服摩擦做的功為：Wf=W總-W重=P2t-Mgh ;那么引橋上汽車(chē)受到的阻力為：？?= ?= ?等?？因?yàn)槠?chē)在引橋上受到的阻力是水平路面受到阻力的k倍?2?-?所以:?=不(? ?-?7=?【變式2-2】2017年將要竣工的福建龍巖大橋?，超過(guò)了法國(guó)的本艾因大橋成為世界上最重的轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)大橋如圖1所示。高架橋限速 60km/h,主橋長(zhǎng)340m，引橋總長(zhǎng)1449m。(1)為監(jiān)控龍巖大橋上行駛的車(chē)輛是否超速，可以在橋面布點(diǎn)安裝工作原理如圖2所示的傳感電路。傳感器A、B采集車(chē)輛經(jīng)過(guò)它們正上方時(shí)的時(shí)間間隔t給計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)

16、行處理，若超速，則啟動(dòng)違章拍照。若Lo=10m ,試計(jì)算t小于多少秒時(shí)，系統(tǒng)啟動(dòng)架設(shè)在橋面上方的照相機(jī)C對(duì)超速車(chē)輛拍照。(2)假設(shè)一輛轎車(chē)從一側(cè)引橋駛?cè)臊垘r大橋。若轎車(chē)在正橋水平橋面上急速行駛，則根據(jù)轎車(chē)呈現(xiàn)的流線型外形可判斷，轎車(chē)對(duì)橋面的壓力 (填 大于、等于“或 小于”)轎車(chē)的總重，其解釋原理是氣體的流速越大的地方，氣體的壓強(qiáng)就越。若轎車(chē)以80kW的恒定功率通過(guò)一側(cè)引橋用時(shí)50s，則轎車(chē)通過(guò)該引橋時(shí)所做的功是多少焦耳?（3）物理學(xué)中常把實(shí)際的研究對(duì)象抽象為物理模型”引橋可以看作是斜面機(jī)械模型。如圖 3所示，若斜面的高度H一定，斜面的長(zhǎng)度L可以改變，試推導(dǎo)：在不考慮摩擦?xí)r，用平行于斜面的拉力

17、 F將重為G的物體勻速拉上斜面頂端，L越長(zhǎng)，F(xiàn)越小?！敬鸢浮浚?）車(chē)速不能超過(guò) 60km/h ,v=60Km/h= 50 m/s , 3?10?由存？?導(dǎo)：？ ?=0.6?即：時(shí)間間隔應(yīng)小于 0.6s，即可啟動(dòng)違章拍照。（2）小于；??； w=Pt=80X 103W 50s=4 X J（3） W 斫FL,W有用=GH ,不計(jì)摩擦 ，W*W有用即FL=GH , ?= ?,由此可知G、H 一定是時(shí),L越大，F(xiàn)就越小?！窘馕觥俊痉治觥浚?）根據(jù)？?=?殺出正常行駛的時(shí)間即可判斷；（2）流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系，在流速小的地方壓強(qiáng)大，轎車(chē)快速彳T駛時(shí)，上下方所受到的壓力差形成向上的升力，對(duì)地面的壓力減??；利

18、用W=Pt即可求功；（3）已知物體上升的高度 H，斜面的長(zhǎng)度L,又知道拉力大小 ，根據(jù)W=Fs求拉力F 做的功；利用 W=Gh求出有用功，在不考慮摩擦?xí)r，有用功等于總功，即Gh=FL,得出F與L、H的關(guān) 系式，據(jù)此得出答案。【解答】（2）轎車(chē)在快速行駛過(guò)程中，車(chē)子上方空氣的流速大于車(chē)子下方空氣的流速，由于氣體在流速大的地方壓強(qiáng)小，因而車(chē)子上方氣體的壓強(qiáng)小于車(chē)子下方氣體的壓強(qiáng)，轎車(chē)上下方所受到的壓力差形成向上的升力，從而使得轎車(chē)對(duì)地面的壓力小于車(chē)的重力。由 ？?=多導(dǎo):W=Pt=80X 1000WX 50s=4 XJ0壓軸精練1 .一物體在空中由靜止下落，物體下落時(shí)受到的空氣阻力隨著下落速度增加

19、而增大，且物體受到空氣阻力 f與物體的速度v平方成正比，即f=kv2。試解答下列問(wèn)題：（1）假如空中有一個(gè) 50g的冰粒，從1000m的高空由靜止開(kāi)始下路到地面。冰粒下落過(guò)程中的速度變化規(guī)律是A ;假設(shè)冰重力做功的 42%轉(zhuǎn)化為冰雹的內(nèi)能，則冰雹在下落過(guò)程中溫度會(huì)升高AC .（不考慮冰粒的熔化和質(zhì)量變化：c汽k=2.1 X 30/ （Kg （2） 一個(gè)重為G的物體從高空（高度足夠）靜止開(kāi)始下落，物體下落的最大速度為 V，請(qǐng)你用所學(xué)知識(shí)證明 v= V?【答案】(1)解：冰粒下落過(guò)程中的速度變化規(guī)律為：先加速后勻速;冰粒下落做的功為：W=Gh=0.05kg 10N/kg x 1000m=500J

20、；冰粒轉(zhuǎn)化為的內(nèi)能：Q=42%W=4 2%00J=210J； ？210?那 A 泳粒升局的溫度為：?:赤?= 2.1 x 10?/(?)6 0.05?= 2C；(2)證明：小物體勻速下落時(shí)速度達(dá)到最大，此時(shí)物體受到時(shí)的重力G和空氣阻力f相互平衡，即：f=G: f=kv2G=f=kv2V=也?【解析】【分析】(1)開(kāi)始時(shí)，冰粒的速度較小，此時(shí)它受到的阻力小于重力，合力向下，因此加速運(yùn)動(dòng)；隨著速度的增大，冰粒受到的阻力增大，當(dāng)阻力和重力相等時(shí)，冰粒做勻速運(yùn)動(dòng)。首先根據(jù)W=Gh計(jì)算?出冰粒下降重力做的功 ，然后根據(jù)Q=42%W計(jì)算出冰粒吸收的熱量 ，最后根據(jù)公式?袋赤?十算它升高的溫度；(2)當(dāng)物體

21、受到的阻力和重力平衡時(shí) ，物體不再加速，即這時(shí)速度達(dá)到最大，根據(jù)公式f=G計(jì)算出速 度最大時(shí)受到的阻力，然后再利用公式 f=kv2計(jì)算下落的最大速度。2 .寒假里小金和小徐一起玩了一回極速滑雪，如圖甲。為研究方便將其簡(jiǎn)化為模型，如圖乙。設(shè)小徐和小金及座墊的總質(zhì)量分劃為 m和M，他們分別從軌道 A點(diǎn)以初速為0向下滑行，求：(1)小金及座墊由 A點(diǎn)到達(dá)B點(diǎn)時(shí)，重力做功為 ;(2)若曲線軌道光滑 ，則小徐和小金由 A點(diǎn)到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度Vm=vM,請(qǐng)證明之(已知Mm，動(dòng)能表達(dá)式 E 動(dòng)=1/2mv2)；(3)若曲線軌道粗糙 ，小金由A點(diǎn)到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度剛好為零，座墊材料的比熱為 C，質(zhì)量為m0 ，小金在

22、滑動(dòng)過(guò)程中克服摩擦所做的功40%轉(zhuǎn)化為坐墊的內(nèi)能，則坐墊溫度升高多少？【答案】(1) W=Gh=Mg(H -h)(2)解：軌道光滑則機(jī)械能守恒，重力做的功全部轉(zhuǎn)化為動(dòng)能,Mg(H-h)=1/2Mv 2 , v= v2? (?。，速度與質(zhì)量無(wú)關(guān) ，即 vm=vM(3)解：小金由靜止從 A到達(dá)B點(diǎn)時(shí)，由重力勢(shì)能全部克服摩擦力做功，其中40%用來(lái)轉(zhuǎn)化為坐墊的內(nèi)能。即：40%Mg(H -h)=CmoAt，可解得溫度升高了 t=40%Mg(H -h)/Cm?！窘馕觥俊痉治觥?1)已知物體重力和高度根據(jù)W=Gh計(jì)算重力做的功；(2)如果軌道光滑，就不受摩擦力，那么兩個(gè)人的機(jī)械能守恒，即重力做的功等于它們的

23、動(dòng)能，據(jù)此解答；(3)坐墊吸熱根據(jù)公式 Q=cmt計(jì)算，重力做的功根據(jù) W=Gh計(jì)算，根據(jù)Q=40%W推導(dǎo)即可。3 .如圖所示為四旋翼無(wú)人機(jī)，它是一種能夠垂直起降的小型遙控飛行器，目前正得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用.一架質(zhì)量m=2 kg的無(wú)人機(jī)，其動(dòng)力系統(tǒng)所能提供的最大升力F=33 N，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受空氣阻力大小恒為f=4N.取g=10 m/s2 . 動(dòng)力系統(tǒng)的電動(dòng)機(jī)工作電壓U=25V ,電流I=3A，電阻R=1歐姆。求：(1)無(wú)人機(jī)以最大升力豎直向上起飛，在ti=5 s時(shí)上升的高度h；(2)飛到100米高空，該無(wú)人機(jī)高空懸停狀態(tài)電機(jī)輸出電流變?yōu)?.5A，此時(shí)動(dòng)力系統(tǒng)電機(jī)的效率是多少?【答案】(1)由

24、牛頓第二定律F-mg-f=ma代入數(shù)據(jù)解得a=4.5m/s2在t1=5 s時(shí)上升的高度h=2?代入數(shù)據(jù)解得h=56m.(2)動(dòng)力系統(tǒng)的電動(dòng)機(jī)工作電壓U=25V ,電流I=3A，電阻R=1歐姆，?電動(dòng)機(jī)總電阻R總=,=8.3歐姆電動(dòng)機(jī)輸出功率 P出=P=UI=75W當(dāng)無(wú)人機(jī)高空懸停狀態(tài)電機(jī)輸出電流變?yōu)?.5A ,電壓 U=IR 總=20.8V電動(dòng)機(jī)輸入功率 P入=P=UI=52W電動(dòng)機(jī)效率 刀=2+P出X 100%=69.4%【解析】【分析】（1）根據(jù)牛頓第二定律求出上升的加速度，結(jié)合位移時(shí)間公式求出上升的位移。（2）電動(dòng)機(jī)效率ri=P+物100% P表示電動(dòng)機(jī)輸入功率（即額定功率）Pl表示電動(dòng)

25、機(jī)輸出功率。根據(jù)動(dòng)力系統(tǒng)的電動(dòng)機(jī)工作電壓 U=25V，電流I=3A，電阻R=1歐姆，因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)工作時(shí)電能沒(méi)有全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，大部分電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，所以根據(jù)公式P=UI計(jì)算電動(dòng)機(jī)輸入功率。當(dāng)無(wú)人機(jī)高空懸停狀態(tài)電機(jī)輸出電流變?yōu)?.5A，根據(jù)公式P=UI計(jì)算此時(shí)的電動(dòng)機(jī)輸出功率。4 .一輛滿載物資的總重為 G牛頓的運(yùn)輸車(chē)，將物資沿ABCD路線運(yùn)至D點(diǎn)，AB段與CD段的高度差為h米, 如圖所示.在整個(gè)運(yùn)輸過(guò)汽車(chē)以恒定速度v米/秒運(yùn)動(dòng)，汽車(chē)t=0時(shí)經(jīng)過(guò)A處，ti時(shí)經(jīng)過(guò)B處，t2時(shí)處經(jīng)過(guò)C處，在此過(guò)程中汽車(chē)牽引力功率P隨時(shí)間的變化的圖象可簡(jiǎn)化為圖所示（Pi、P2、ti、t2、G、h和v均是已知量常數(shù)）.

26、（1）請(qǐng)分析說(shuō)明汽車(chē)在 AB段和BC段運(yùn)動(dòng)時(shí)牽引力的大小關(guān)系f總=。（總摩擦力和空氣阻力）（2）請(qǐng)用已知量寫(xiě)出汽車(chē)沿斜坡 BC段運(yùn)動(dòng)時(shí)所受總阻力的表達(dá)式【答案】（1） L因?yàn)闋恳Φ墓β?P=Fv,可得F=P/v2 .由圖可知車(chē)在 BC段的功率P2大于在AB段的功率P13 .車(chē)在AB段和BC段的速度均為 v4 .根據(jù)F=P/v可得:車(chē)在BC段的牽引力大(2)?(?-?)-?(?1)，然后再根據(jù)公式？?= ?析牽引力【解析】【分析】（1）首先根據(jù)右圖分析整個(gè)過(guò)程中汽車(chē)功率的變化的變化;（2）根據(jù) WxPt計(jì)算出BC段汽車(chē)做的總功，根據(jù)公式 W有=6卜計(jì)算出克服重力所做的有用功，最后根據(jù)W額=W-

27、W有計(jì)算出克服摩擦做的額外功，接下來(lái)根據(jù)s=vt計(jì)算出BC段的長(zhǎng)度，最后根據(jù)公式”工一?=上計(jì)算摩擦力即可。?（2）汽車(chē)在BC段所做的總功:W總=Pt=P2 (t2-t1)；【解答】（1）因?yàn)闋恳Φ墓β?P=Fv ,可得：F=P/v;由圖可知，車(chē)在BC段的功率P2大于在AB段的 功率P1；而車(chē)在AB段和BC段的速度均為v，根據(jù)F=P/v可得：車(chē)在BC段的牽引力大。在BC段克服重力做的有用功為：W有二6卜；克服摩擦做的額外功為：W額=W總-W a=P2 (t2-ti) -Gh;BC 段的長(zhǎng)度為：s=vt=v(t 2-ti);汽車(chē)在BC段的總阻力為：？?、= ?=竺半等。 2 15 .電動(dòng)自行車(chē)

28、是倍受人們青睞的一種交通工具。它可以電動(dòng)騎行，亦可以腳踏騎行。電動(dòng)騎行時(shí)，蓄電池對(duì)車(chē)上電動(dòng)機(jī)供電，電動(dòng)機(jī)為車(chē)提供動(dòng)力。下表是某型號(hào)電動(dòng)自行車(chē)主要技術(shù)參數(shù)。整車(chē)整車(chē)質(zhì)量40kg最局車(chē)速& 30km/h取大噪嚴(yán)w 62dB蓄電池電壓48V容量12A.h電動(dòng)機(jī)額定電壓48V額定功率240W(1)請(qǐng)你仔細(xì)觀察電動(dòng)自行車(chē)的構(gòu)造，會(huì)發(fā)現(xiàn)很多地方用到了物理知識(shí)。請(qǐng)列舉一例。示例：電動(dòng)自行車(chē)的車(chē)座大而扁平，可減少壓強(qiáng)。答：(2)電動(dòng)自行車(chē)以額定功率行駛時(shí)的工作電流是多大？(3)若蓄電池儲(chǔ)存能量的80%用于電動(dòng)自行車(chē)行駛克服阻力做功，電動(dòng)自行車(chē)在平直的公路上勻速行駛時(shí)受到的平均阻力為 40N，蓄電池充滿一次電最

29、多能連續(xù)電動(dòng)行駛多遠(yuǎn)？【答案】(1)車(chē)把手上有花紋，可以增大摩擦；車(chē)把手的構(gòu)造是杠桿；騎行時(shí)電能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能(2)電動(dòng)自行車(chē)以額定功率行駛時(shí)的工作電流是：？?= ?= 240? = 5?48?(3)電動(dòng)自行車(chē)行駛克服阻力做功：W機(jī)械二mW電=80%x 48V X 12A X 3600s=1658880J蓄電池充滿一次電最多能連續(xù)電動(dòng)行駛：？?= ?= 16翳?？ = 41472?。【解析】【分析】(1)可從手把上的花紋、車(chē)把是輪軸，車(chē)閘是杠桿、車(chē)輪使用軸承等方面思考；(2)已知額定功率和電壓根據(jù)公式？?= ?計(jì)算電動(dòng)自行車(chē)的電流；?.(3)首先根據(jù) W機(jī)械二刀3電計(jì)算出克服阻力做的功，然后再根據(jù)

30、？N虧計(jì)算電動(dòng)車(chē)行駛的距離?！窘獯稹?1)仔細(xì)觀察電動(dòng)自行車(chē)的構(gòu)造 ，會(huì)發(fā)現(xiàn)很多地方用到了物理知識(shí)，例如：車(chē)把手上有花紋可以增大摩擦；車(chē)把手的構(gòu)造是杠桿；騎行時(shí)電能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能；6 .下圖是我國(guó)新型核潛艇 ，是保衛(wèi)國(guó)家安全的利器。它的部分性能參數(shù)如下表。艇長(zhǎng)135米水下近人航速36節(jié)艇完13米水下巡航速度20節(jié)水下排水量11500 噸最大港深克0米水面排水量9000 噸發(fā)電機(jī)最大功率25000千瓦(1)若核潛艇以水下最大航速行駛，則潛艇到距離2592Km外的某海域執(zhí)行任務(wù)所用的時(shí)間為多少小時(shí)(1 節(jié)= 0.5m/S(2)核潛艇在水面上航行時(shí)受到的浮力多大？(3)若核潛艇在水下巡航時(shí)，做水平勻速直

31、線運(yùn)動(dòng)，所受阻力與速度的關(guān)系如下圖所示，它的動(dòng)力功率是【答案】(1)解：V=36X 0.5m/s=18m/s=64.8km/h ,t=S/v=40h(2)解：5浮=仃排=m 排 g=9000 x 1000kg x 10N/kg=9 7N10(3)解：v=20 節(jié)=10m/s，故 f=F=30X 104N=3X 10NP=FV=3X 106W【解析】【分析】(1)由公式t=s/v，根據(jù)核潛艇的最大航速 36節(jié)，和距離2592km可求出所需的時(shí)間；(2)由公式5浮=6排液=水gV排，根據(jù)水面排水量，可求出核潛艇在水面上航行時(shí)受到的浮力(3)根據(jù)水下巡用O寸的速度，從圖中讀出受到的阻力。勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)牽

32、引力等于阻力，由公式P=Fv可求出功率?！窘獯稹?.電梯的簡(jiǎn)化模型如下圖甲所示?？紤]安全、舒適、省時(shí)等因素，電梯速度要經(jīng)過(guò)增大、不變和減小的過(guò)程這一過(guò)程是通過(guò)改變拉力大小來(lái)實(shí)現(xiàn)的。某次上升過(guò)程中電梯所受拉力F隨上升高度h變化的圖象如下圖乙所示，這個(gè)過(guò)程用時(shí)1分鐘。求在這個(gè)過(guò)程中:(1)電梯上升的平均速度;(2)拉力做的總功；(3)拉力做功的平均功率?！敬鸢浮?1)解：平均速度v= ?=黑=0.8?/?(2)解：拉力做的功：W=Fs=2.5 104NX 4m+2X 10JX 40m+1.5 X 4NX 4m =9.6 X5J0(3)解：拉力做功的功率： ？?=?=竺0?= 16 X104? ?6

33、0?【解析】【分析】從題意可知，電悌上升的圖度和時(shí)間，根據(jù)公式？?= ?可求電梯上升的平均速度;由圖可知，拉力大小和上升的高度，根據(jù)公式 W=Fs=Fh可求拉力做的功；根據(jù)公式？合 芻 可求電?動(dòng)機(jī)拉力做功的功率.【解答】電梯上升的高度 h=48m，用時(shí)間t=60s，電梯上升的平均速度：？?= 48? _60?=0.8?/?;拉力在 0-4m 做的功： W1=F1h1=2.5 104NX 4m=1.0X 105J ,拉力在 4-44m 做的功： W2=F2h2=2.(X 104NX 40m=8.0X 105J ,拉力在 44-48m 做的功： W3=F3h3=1.51h=1.2km=1200m

34、 ,?3雪龍?zhí)枴眲蛩傩旭?，所受牽引力：F牽引力=f=1.5 X1NIW=F 牽引力 S=1.5 X7NX 1200m=1.8 X 10J ,解：雪龍?zhí)枴弊畲蠛剿伲簐破=3.6km/h=1m/s普通海域中 雪龍?zhí)枴惫β剩篜 *F牽引力v破=1.5X17NX 1m/s=1.5 X7WQ此時(shí)牽引力:- _ 1.5 X 10?6F普七音二10?5 X 1N ,(3)解:船底受到海水的壓強(qiáng)：p=p海Kgh=1.0 x 3kg/m3x 10N/kg x 8m=81P0 ,因?yàn)榇冀K漂浮，始終F浮=6物增大的浮力：F浮增=G物增=100 X 10kg X 10N/kg=10N ;F部一106?由F浮二pgv

35、排得，增大的排開(kāi)海水體積：V排增4I=1x18? ,一7=100m3 .P 海水目?3X10?%?【解析】【分析】(1)先利用速度公式求出雪龍?zhí)枴毙旭偮烦?，結(jié)合牽引力計(jì)算做功；(2)利用P=Fv的變形式計(jì)算，最大航速時(shí)的牽引力；(3)液體產(chǎn)生的壓強(qiáng)利用p=pg忻十算，利用阿基米德原理計(jì)算浮力增大后增大的V排.11.蛟龍AG600水陸兩棲飛機(jī)是我國(guó)自主研制的大飛機(jī),它主要用于大型滅火和水上救援，可以水陸起飛和降落。AG600空載時(shí)質(zhì)量約為42t。請(qǐng)回答：(g取10N/kg ,P水=1.0 X 13kg/m3)(1)當(dāng)AG600蓄水后在火場(chǎng)上較高處勻速飛行并將所蓄水投下后，它的機(jī)械能將 (選填變大”、變小”或不變”)(2)某次試飛前，AG600空載靜止在某湖面上，求其排開(kāi)湖水的體積。(3)在水面滑行時(shí)，AG600蓄一定量的水，發(fā)動(dòng)機(jī)牽引力的總功率為 2000kW，飛機(jī)在水面