8下-10-功和機(jī)械能（原卷版）-全國(guó)初中物理競(jìng)賽試題編選

試卷第=page1313頁(yè)，共=sectionpages1414頁(yè)試卷第=page1414頁(yè)，共=sectionpages1414頁(yè)保密★啟用前《功和機(jī)械能》全國(guó)初中物理競(jìng)賽試題精編學(xué)校:___________姓名：___________班級(jí)：___________考號(hào)：___________一、單選題1．如圖的斜面是光滑的，分別用F1、F2的推力從斜面的底部將同樣的物體勻速推上斜面的頂端，推力所做的功為W1、W2，斜面兩底角不等α<β，那么（）A．F1>F2；W1=W2 B．F1<F2；W1<W2C．F1>F2；W1>W2 D．F1<F2；W1=W22．用杠桿、斜面和滑輪組分別將物重相同的物體提升到相同高度的過(guò)程中，所做的有用功（）A．使用杠桿時(shí)最多 B．使用斜面時(shí)最多C．使用滑輪組時(shí)最多 D．一樣多3．如圖甲，體積為1000cm3的實(shí)心均勻正方體A，自由放置在底面積為200cm2、高為16cm的薄壁柱形容器中，容器重力為10N；底面積50cm2、高為10cm的長(zhǎng)方體B通過(guò)一輕質(zhì)細(xì)線懸掛于天花板，細(xì)線拉力為12N，A與B相距7cm，現(xiàn)往容器中注入某種液體，當(dāng)液體深度為15cm時(shí)，細(xì)線拉力變?yōu)?0N，如圖乙，此時(shí)液體對(duì)容器底的壓強(qiáng)為1500Pa。下列說(shuō)法正確的是（）A．液體的密度為0.8g/cm3B．從甲圖到乙圖，A物體克服重力做功42JC．從甲圖到乙圖，容器對(duì)桌面的壓力增加了34ND．若輕輕剪斷乙圖中細(xì)線，待AB物體靜止后，容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)為2350Pa4．如圖所示木塊從光滑斜面的頂端由靜止下滑，途經(jīng)A、B、C三點(diǎn)。已知AB和BC的長(zhǎng)度相同，下列說(shuō)法正確的是（）A．從A點(diǎn)到C點(diǎn)木塊保持勻速直線運(yùn)動(dòng)B．木塊受到的支持力和重力都對(duì)木塊做功C．AB和BC段重力對(duì)木塊做功的多少相同D．AB和BC段重力對(duì)木塊做功的功率相同5．甲、乙兩人質(zhì)量之比為，他們沿靜止的自動(dòng)扶梯勻速跑上樓的功率之比為，甲跑上樓所用的時(shí)間是t1。當(dāng)甲站在自動(dòng)扶梯上不動(dòng)，開(kāi)動(dòng)自動(dòng)扶梯把甲送上樓所用的時(shí)間是t2。那么，當(dāng)乙用原來(lái)的速度沿向上開(kāi)動(dòng)的扶梯跑上樓時(shí)，所用的時(shí)間為（）A． B．C． D．6．汽車(chē)以速度v0在平直路面上勻速行駛，在t1時(shí)刻將汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率調(diào)大為另一個(gè)恒定值，設(shè)汽車(chē)行駛過(guò)程中受到的阻力恒定不變。汽車(chē)運(yùn)動(dòng)的路程s，發(fā)動(dòng)機(jī)做功W，汽車(chē)的運(yùn)動(dòng)速度v，汽車(chē)的牽引力F，從t=0時(shí)刻開(kāi)始，下列隨時(shí)間t變化的圖像可能正確的是（）A． B．C． D．7．如圖，一輛電動(dòng)車(chē)在月球表面（月球面附近無(wú)大氣層）沿著平直軌道行駛，物體M相對(duì)于車(chē)靜止，則以下說(shuō)法中正確的是（）A．電動(dòng)車(chē)動(dòng)能一定增加B．M受到的摩擦力一定向右C．此時(shí)小車(chē)可能做勻速直線運(yùn)動(dòng)D．若電動(dòng)車(chē)急剎車(chē)，M受到的摩擦力一定向左8．原長(zhǎng)為l的橡皮筋一端固定在O點(diǎn)，另一端懸掛一個(gè)小鋼球，將鋼球從O點(diǎn)釋放，鋼球運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)后開(kāi)始向上返回，O、A兩點(diǎn)間距離為2l，如圖所示.則能反映鋼球從O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)的過(guò)程中，其動(dòng)能、重力勢(shì)能、橡皮筋所受的拉力F和橡皮筋的彈性勢(shì)能隨運(yùn)動(dòng)距離s變化的關(guān)系圖象可能是A． B．C． D．9．如圖所示，兩個(gè)相同的光滑弧形槽，一個(gè)為A1B1C1凸形，一個(gè)為A2B2C2凹形，兩個(gè)相同小球分別進(jìn)入兩弧形槽的速度都為v，運(yùn)動(dòng)到槽的末端速度也都為v，小球通過(guò)凹形槽的時(shí)間為t1，通過(guò)凸形槽的時(shí)間為t2，則t1、t2的關(guān)系為（）A．t1=t2 B．t1>t2 C．t1<t2 D．無(wú)法確定10．如圖所示，質(zhì)量為m的小球從靜止下落，落在與A點(diǎn)等高處、豎直放置靜止的輕彈簧上，到達(dá)與B點(diǎn)等高處時(shí)小球重力與彈簧的彈力大小相等，圖中與C點(diǎn)等高處是小球到達(dá)的最低點(diǎn)（不計(jì)空氣阻力）。下列說(shuō)法正確的是（）A．到達(dá)A點(diǎn)時(shí)，小球的動(dòng)能最大B．從A到B，小球減少的重力勢(shì)能等于增加的動(dòng)能C．下落過(guò)程中，小球重力勢(shì)能一直減小、動(dòng)能先增大后減小D．到達(dá)C點(diǎn)時(shí)，小球的動(dòng)能為零，受到的重力與彈簧的彈力是一對(duì)平衡力11．質(zhì)量相等的甲、乙兩個(gè)物體從同一斜面的相同高度處下滑，每隔相等時(shí)間曝光一次得到的頻閃照片如圖所示。則甲、乙在斜面上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中（）A．平均速度之比為3︰5B．甲的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能C．到達(dá)斜面底端的動(dòng)能相等D．乙重力做功的功率比甲大二、填空題12．質(zhì)量為1.5t的汽車(chē)以20m/s的速度在水平路面上沿直線勻速行駛5min，汽車(chē)行駛時(shí)所受阻力為車(chē)重的0.2倍，則牽引力為_(kāi)__________N，這段時(shí)間內(nèi)牽引力做功的功率為_(kāi)__________W，重力做的功為_(kāi)__________J。（取g=10N/kg）13．如圖甲所示，水平地面上的一物體，受到方向不變的水平拉力F的作用，F(xiàn)的大小與時(shí)間t的關(guān)系和物體的速度ν與時(shí)間t的關(guān)系如圖乙所示。

（1）3~6秒，物體受到的摩擦力是___________N，6~9秒，拉力F對(duì)物體做的功是___________J；（2）6~9秒，拉力F的功率是___________W，3~9秒，拉力F的平均功率是___________W。14．如圖甲所示，水平地面上的一物體，受到方向不變的水平推力F的作用，F(xiàn)的大小與時(shí)間t的關(guān)系和物體的速度v與時(shí)間t的關(guān)系如圖乙所示，則0~3sF對(duì)物體做的功為_(kāi)____J，3~6s物體受摩擦力大小為_(kāi)_____N。6~9sF對(duì)物體做的功為_(kāi)_____J。15．如圖甲所示，底面積為200cm2的輕質(zhì)薄壁柱形容器放置在水平桌面上，正方體A、圓柱體B浸沒(méi)在某種液體中。正方體A的體積為1000cm3、重力為6N，通過(guò)不可伸長(zhǎng)的細(xì)線與容器底部相連，B放在A上。打開(kāi)閥門(mén)K放出液體，容器中液體深度h與細(xì)線上拉力F關(guān)系如圖乙所示。則圓柱體B的高度為_(kāi)______cm。當(dāng)液體深度為20cm時(shí)，關(guān)閉閥門(mén)，剪斷細(xì)線，將B從A上取下放入液體中。待A、B靜止后，與剪線前相比，克服A的重力做功________J。16．如圖，實(shí)心正方體木塊（不吸水）放入底面積為200cm2的圓柱形容器中，木塊浸入水中的體積為6×10-4m3，然后在其上表面放置一個(gè)重4N的鋁塊，靜止后木塊上表面剛好與水面相平，木塊的密度為_(kāi)__kg/m3，鋁塊放上去到木塊靜止過(guò)程中，木塊克服重力做的功為_(kāi)___J。17．小斌在水平地面上用大小為F的推力沿水平方向推一個(gè)木箱，其F﹣t圖像和木箱的v﹣t圖像分別如圖甲和圖乙所示。由圖像可知，在0～2s內(nèi)推力F做功為_(kāi)_____J，在4～6s內(nèi)，推力F的功率為_(kāi)_____W。18．如圖所示，原長(zhǎng)為l的輕質(zhì)彈簧一端固定在豎直墻面上，另一端與水平面上的木塊相連．推動(dòng)木塊壓縮彈簧，當(dāng)其左端至A點(diǎn)時(shí)，彈簧具有的彈性勢(shì)能為25J；松手后，木塊在彈簧的作用下往復(fù)運(yùn)動(dòng)若干次后靜止，此時(shí)彈簧具有的彈性勢(shì)能為1J．則木塊最終靜止的位置一定不可能位于____（B/C/D）點(diǎn)，整個(gè)過(guò)程中木塊克服阻力做的功是____J，整個(gè)過(guò)程中木塊速度最大時(shí)其左端可能位于____（B/C/D）點(diǎn)．19．如圖是一種神奇的“魔罐”，其制作方法是：橡皮筋兩頭分別固定在罐子的頂部和底部，在橡皮筋的中間系一個(gè)鉤碼，當(dāng)你用手按著“魔罐”在水平地面上滾出后，松手后它能自動(dòng)滾回來(lái)的原因是_____能轉(zhuǎn)化為_(kāi)____能?！澳Ч蕖睗L回來(lái)后不能回到原釋放點(diǎn)的位置，主要原因是魔罐離開(kāi)手后，它的機(jī)械能_____（減小/增大）。三、實(shí)驗(yàn)題20．江蘇廣播電臺(tái)在2019年3?15期間對(duì)某知名汽車(chē)品牌E級(jí)轎車(chē)連續(xù)出現(xiàn)減震器斷裂事故（××減震門(mén)）進(jìn)行了跟蹤報(bào)道。汽車(chē)懸架系統(tǒng)上都裝有減震器（如圖甲），減震器一般和彈簧配合使用進(jìn)行共同減震（結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖乙），當(dāng)汽車(chē)壓下時(shí)彈簧被壓縮，同時(shí)減震器中活塞向下運(yùn)動(dòng)，擠壓減震器內(nèi)部注入的油液，由于擠壓作用，油液會(huì)在上下兩個(gè)工作缸內(nèi)上下流動(dòng)，從而產(chǎn)生一定的阻力，減弱汽車(chē)的上下振動(dòng)，改善汽車(chē)行駛的平順性和舒適性。如果來(lái)自外界的力過(guò)大時(shí)，彈簧迅速壓至最低位置，減震器壓到底部，出現(xiàn)減震器斷裂造成汽車(chē)底盤(pán)觸及地面等嚴(yán)重交通事故。（1）為避免減震器變形，車(chē)主采取的規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)方法中，不可行的是____________；A．過(guò)顛簸路段時(shí)盡量加速通過(guò)B．適當(dāng)降低汽車(chē)輪胎的胎壓，提高輪胎的彈性空間C．換用普通輪胎，避免使用強(qiáng)度大的防爆胎，緩解減震器壓力D．盡量避免前輪快速通過(guò)路牙或者撞到路墩（2）在一般召回處理策略中，有些廠商采用更換減震彈簧的方式去加以鞏固。通過(guò)查閱資料發(fā)現(xiàn)，對(duì)于某種材質(zhì)的彈簧在壓縮或伸長(zhǎng)時(shí)其形變量的影響因素及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表。試驗(yàn)次數(shù)彈簧長(zhǎng)度L/m橫截面積S/cm2所受拉力F/N伸長(zhǎng)量L/cm110.055000.8210.105000.4320.055001.6420.0510003.2540.1010003.2640.2010001.6在一次對(duì)汽車(chē)的減震測(cè)試中，對(duì)汽車(chē)輪胎都使用了一套這樣的組合減震器。使用的減震器內(nèi)部自平衡狀態(tài)向下移動(dòng)的最大長(zhǎng)度為10cm，外部配備由該材質(zhì)制作了長(zhǎng)度為0.5m，橫截面積為0.08cm2的減震彈簧。在經(jīng)過(guò)某顛簸路段時(shí)，對(duì)某個(gè)減震器產(chǎn)生了2.5×104N的壓力，恰好將其推到了底端。①該材料發(fā)生形變時(shí)，伸長(zhǎng)量的表達(dá)式為_(kāi)__________（比例常數(shù)可用k表示，不用求出）。②通過(guò)分析數(shù)據(jù)，減振彈簧受到的最大壓力為_(kāi)__________N。③這個(gè)減震器在此過(guò)程中產(chǎn)生的平均阻力至少為多大？()（3）某次低速測(cè)試時(shí)，該研究小組繪制了汽車(chē)行駛中牽引力與速度的關(guān)系圖象（如圖），試求在本次測(cè)試中汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)每分鐘所做的功的大小。()21．小明同學(xué)用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)、一個(gè)圓柱體、兩個(gè)底面積都為200cm2的薄壁燒杯（分別裝有一定量的酒精和水，酒精密度為0.8g/cm3），對(duì)浸在液體中的物體所受的浮力進(jìn)行了探究，其中C、D分別是物體剛好浸沒(méi)在酒精和水中的情況。如圖表示探究過(guò)程及有關(guān)數(shù)據(jù)。（1）如圖A所示，使用彈簧測(cè)力計(jì)時(shí)，手應(yīng)該握住彈簧測(cè)力計(jì)的______（選填“甲”或“乙”）；甲．拉環(huán)位置

乙．刻度盤(pán)位置（2）分析圖A、B、C，說(shuō)明浮力大小跟______有關(guān)；（3）分析圖B、C，燒杯對(duì)桌面的壓力增加了______N；（4）如圖D所示，圓柱體浸沒(méi)在水中所受的浮力是______N；完成實(shí)驗(yàn)后，小明將燒杯中水倒出，將該圓柱體放在燒杯底部，然后向燒杯倒入另一種液體，容器中液體的深度h與圓柱體受到的浮力F浮如圖所示。（5）分析圖象可知，液體深度增至8cm以后，物體處于______狀態(tài)（選填“漂浮”、“懸浮”或“沉底”）；（6）小明所用液體的密度為_(kāi)_____kg/m3；（7）當(dāng)液體深度增至10cm時(shí)，圓柱體對(duì)燒杯底部壓強(qiáng)為_(kāi)_____Pa；（8）由圖B到圖C的過(guò)程中，圓柱體重力做功______J。22．如圖所示是小明“探究動(dòng)能的大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)裝置.（1）原理：如圖甲，從斜面上滾下的鋼球A碰上木塊B后，能將木塊撞出一段距離s.在同樣的水平面上，B被撞得越遠(yuǎn)，A對(duì)B木塊____________就越多，A的動(dòng)能就越大.（2）該實(shí)驗(yàn)中所探究鋼球A的動(dòng)能是指____________的動(dòng)能（填選項(xiàng)）.A．鋼球撞擊木塊時(shí)的動(dòng)能B．鋼球撞擊木塊后的動(dòng)能C．木塊被鋼球撞擊后的動(dòng)能（3）小明將鋼球A分別從同一斜面的不同高度由靜止自由滾下，撞擊木塊，這是為了探究物體動(dòng)能與____________的關(guān)系.（4）圖乙是用擋板控制大小不同的兩個(gè)鋼球在斜面上起始位置的兩種方案，小明實(shí)驗(yàn)時(shí)選擇A方案而不能選擇B方案的原因是____________.（5）若水平面光滑，本實(shí)驗(yàn)____________達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?（選填“能”或“不能”）23．物體下落時(shí)受到的空氣阻力與速度和橫截面積有關(guān)，已探究出在橫截面積不變時(shí)空氣阻力與速度的平方成正比。為探測(cè)空氣阻力與橫截面積的關(guān)系，取質(zhì)量相同，半徑分別為r、2r和3r的甲、乙、丙三個(gè)小球，讓它們從不同高度分別豎直落下，并以磚墻為背景，當(dāng)進(jìn)入磚墻的區(qū)域時(shí)，用照相機(jī)通過(guò)每隔相等時(shí)間曝光一次的方法記錄小球的運(yùn)動(dòng)過(guò)程，如圖是其中一段的示意圖。（1）圖中的這段路程中，甲小球做______直線運(yùn)動(dòng)（選填“勻速”或“變速”）；（2）在圖示運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，甲、乙、丙三個(gè)小球的速度之比是______；（3）分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知：在阻力相同時(shí)，小球的速度與半徑的關(guān)系是成______；（4）實(shí)驗(yàn)結(jié)論是：在速度不變時(shí)，小球受到的空氣阻力______。24．如圖甲所示是研究做功與能量轉(zhuǎn)化關(guān)系的裝置．重物通過(guò)細(xì)繩與木塊相連，細(xì)繩不可伸長(zhǎng)．AQ為水平面，AP段光滑，PQ段粗糙．實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)，質(zhì)量為M的重物恰好置于地面．將質(zhì)量為m的木塊從P向右拉至A，PA長(zhǎng)為L(zhǎng)，放手后木塊向左運(yùn)動(dòng)，最終停在B點(diǎn)，PB長(zhǎng)為x．不計(jì)空氣阻力、滑輪摩擦。（1）木塊在AB段運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，重物的重力做的功為_(kāi)_____（用字母表示）；木塊經(jīng)過(guò)PB段內(nèi)能______（增大/不變/減?。?；（2）觀察實(shí)驗(yàn)，小明提出猜想：重物和木塊（系統(tǒng)）動(dòng)能的變化與重物重力做功多少有關(guān)；（3）為了驗(yàn)證猜想，小明做了以下實(shí)驗(yàn)．重物，木塊，改變木塊從P點(diǎn)右移的距離L，測(cè)得一組數(shù)據(jù)，記錄如下：序號(hào)123456PA的長(zhǎng)L/m0.10.150.20.350.430.5木塊在P點(diǎn)的速度平方0.20.30.40.70.91.0①根據(jù)表中數(shù)據(jù)，在圖乙中作出L與v2的圖像______。已知物體動(dòng)能的表達(dá)式為，分析系統(tǒng)動(dòng)能的變化及重物的重力做功的大小，可知猜想是______（正確/錯(cuò)誤）的，得到的結(jié)論是______。②利用實(shí)驗(yàn)信息分析，當(dāng)L=0.8m時(shí)，木塊在P點(diǎn)獲得的動(dòng)能是______J。四、計(jì)算題25．如圖甲所示，底面積為150cm2足夠高的長(zhǎng)方體容器中，放有A、B兩個(gè)正方體，正方體B的邊長(zhǎng)為5cm，且A下表面的中心與B上表面的中心用一根細(xì)線相連，現(xiàn)向容器中緩慢加水，測(cè)得B對(duì)容器底面的壓力F隨加水體積V之間的變化圖像如圖乙所示，當(dāng)加水1875cm3時(shí)，水位恰好與A的上表面相平，停止加水。（不計(jì)細(xì)繩質(zhì)量與體積）求：（1）整個(gè)過(guò)程所加水的總質(zhì)量；（2）F0的值；（3）整個(gè)加水過(guò)程中，正方體A所受的浮力對(duì)其做的功。26．如圖甲所示，A、B兩物體都是質(zhì)量均勻的正方體，邊長(zhǎng)都為3cm，質(zhì)量分別為13.5g、32.4g。將長(zhǎng)度為3cm的細(xì)線兩端分別固定在物體A、B表面的中央，構(gòu)成一個(gè)連接體放入底面積為30cm2、自重為0.141N的圓柱體容器中，如圖乙所示。A、B兩物體和繩子都不吸水，繩子質(zhì)量和容器壁厚度忽略不計(jì)，，g取。求：（1）此時(shí)圖乙中容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)p1；（2）小亮同學(xué)緩慢的沿容器壁注入水，當(dāng)注水質(zhì)量為118.5g時(shí)，

A、B兩物體靜止后，水對(duì)容器底的壓強(qiáng)p2；（3）若小亮同學(xué)緩慢的沿容器壁注入水，當(dāng)A、B之間的細(xì)線剛好繃直時(shí)停止注水，待A、B兩物體靜止后，在A上表面中心處施加豎直向下的壓力，使其緩慢向下運(yùn)動(dòng)，直至A恰好完全浸沒(méi)在水中，則從施加壓力開(kāi)始到物體A恰好完全浸沒(méi)，A的重力所做的功。（容器足夠高）27．如圖所示，足夠高的薄壁圓柱形容器放在水平桌面上；容器底面積為200cm2，容器內(nèi)水的質(zhì)量為4kg。實(shí)心正方體A重為6N，邊長(zhǎng)為10cm。實(shí)心圓柱體B質(zhì)量為m0（m0取值不確定，單位為克），底面積為50cm2，高度為12cm。A和B均不吸水，g取10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3。求：（1）容器中未放物體時(shí)，水對(duì)容器底的壓強(qiáng)；（2）若將正方體A豎直放入圓柱形容器里，待A靜止后，在A上表面中心處施加豎直向下的壓力，使其緩慢向下運(yùn)動(dòng)，直到恰好完全浸沒(méi)在水中，A從漂浮到完全浸沒(méi)在水中的過(guò)程中重力所做的功。（3）若將圓柱體B豎直放入容器內(nèi)，靜止時(shí)水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)p2與m0的函數(shù)關(guān)系式。28．經(jīng)過(guò)三年的緊張施工建設(shè)，荊州復(fù)興大道主線于2