2014中考物理功和机械能试题汇编
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2014全国各地中考物理分类汇编－功和机械能
17．（4分）（2014•黄冈）如图所示，在“探究运动和力的关系”的实验中，每次都让小车从斜面顶端处由静止开始滑下，改变水平面的粗糙程度，测量小车在水平面上滑行的距离，结果记录在下表中．
接触面小车运动的距离s/（单位：cm）
毛巾18.00
棉布26.58
木板
（1）从能量转化角度看，小车每次滑行到斜面底端时具有相同的 动 能．
（2）若小车在水平木板上滑行3s后停止，位置如上图所示．则小车的平均速度为 0.21 m/s．
（3小车在铺有毛巾表面上滑行距离最短，是因为 摩擦力大 ．
（4）在此实验的基础上进行合理的推理，可以得到：一切运动的物体不受外力作用时，它将 做匀速直线运动 ．
考点：阻力对物体运动影响的探究实验．
专题：探究型实验综合题．
分析：（1）小车下滑时，重力势能转化为动能．
（2）由图示求出小车的路程，然后由平均速度公式求出受到．
（3）根据影响摩擦力的因素分析答题，
（4）根据实验事实进行合理的推理，然后得出结论．
解答：解：（1）小车从斜面的同一位置由静止滑下，小车每次滑行到斜面底端时具有相同的动能．
（2）由图示可知，小车的路程为63.00cm=0.63m，则小车的平均速度：v= = =0.21m/s．
（3）小车在铺有毛巾表面上滑行距离最短，是因为小车受到的摩擦力最大．
（4）由实验可知，水平面越光滑，小车受到的摩擦力越小，小车滑行的距离越大，如果物体不是外力作用，小车的速度 将保持不变，物体将做匀速直线运动．
故答案为：（1）动；（2）0.21；（3）摩擦力大；（4）做匀速直线运动．
点评：小车由斜面的同一位置由静止滑下，小车的重力势能转化为动能，小车到达低端时，动能相等，小车速度相等，可以控制每次实验时小车的速度相等．
20．（7分）（2014•黄冈）2014年4月14日，为寻找失联的MH370航班，启用了“蓝鳍金枪鱼?21”（简称“金枪鱼”）自主水下航行器进行深海搜寻．其外形与潜艇相似（如图甲所示），相关标准参数为：体积1m3、质量750kg，最大潜水深度4500m，最大航速7.4km/h（不考虑海水密度变化，密度ρ取1.0×103kg/m3，g取10N/kg）．
（1）假设“金枪鱼”上有面积为20cm2的探测窗口，当它由海水中2000m处下潜至最大潜水深度处，问该探测窗口承受海水的压力增加了多少？
（2）“金枪鱼”搜寻任务完成后，变为自重时恰能静止漂浮在海面上，此时露出海面体积为多大？
（3）若上述漂浮在海面的“金枪鱼”，由起重装置将其匀速竖直吊离海面．起重装置拉力的功率随时间变化的图象如图乙所示，图中P3=3P1．求t1时刻起重装置对“金枪鱼”的拉力（不考虑水的阻力）．
考点：液体压强计算公式的应用；阿基米德原理；功率计算公式的应用．
专题：压强和浮力．
分析：（1）根据压强公式p=ρgh求航行器由2000m下潜至4500m深度时受到海水的压强差．根据公式F=PS求所受压力差．
（2）处于漂浮状态的物体露出液面的体积等于总体积与浸在液面下的体积之差．
（3）利用功率变形式，结合受力分析，计算所受拉力．
解答：（1）海面下2000m处的压强为：p1=ρgh1=1.0×103kg/m3×10N/kg×2000m=2×107Pa；
下潜至最大潜水深度处压强为：p2=ρgh2=1.0×103kg/m3×10N/kg×4500m=4.5×107Pa；
增加的压强为：△p=p2?p1=4.5×107Pa?2×107Pa=2.5×107Pa；
由F=pS得探测窗口承受海水的压力增加：△F=△pS=2.5×107Pa×20×10?4m2=5×104N；
（2）由于“金枪鱼”搜寻任务完成后，静止漂浮在海面上，所以有F浮=G．
又由F浮=ρV排g，G=mg，得ρV排g=mg；
V排= = =0.75m3
露出海面体积为：V露=V?V排=1m3?0.75m3=0.25m3．
（3）由于起重装置吊起“金枪鱼”是匀速竖直离海面，所以速度保持不变即v1=v3，由P=Fv，得P1=F1v1，P3=F3v3，又P3=3P1，所以有F3=3F1，F1= F3，
在t3时刻“金枪鱼”离开水面，由图象分析知，此时起重装置对“金枪鱼”的拉力等于“金枪鱼”的重力，即F3=mg
所以t1时刻起重装置对“金枪鱼”的拉力：F1= = =2500N．
答：窗口承受海水的压力增加了5×104N；（2）露出海面体积为0.25立方米；（3）起重装置对“金枪鱼”的拉力是2500牛．
点评：本题考查了浮力、压强和功的计算，认真计算即可正确解题，解题时，有时要注意单位换算．
22. （2014山东济宁）山东省第23届运动会山地自行车比赛项目将在济宁市万紫千红度假村举行，运动员李伟参加了小组选拔赛。图18中的山地自行车为比赛用车，其相关数据见下表：
（1）求碳纤维车价的密度；
（2）估算比赛中的山地自行车对地面的压强；
（3）李伟在某路段匀速骑行6km，耗时10min，若该路段阻力为总重力的0.02倍，求他的骑行功率。
车架材料碳纤维
车架材料体积/cm32500
车架质量/kg4.5
整车质量/kg10
单轮接触面积/cm24