专题05 机械能和简单机械（测试）-【上好课】2025年中考物理二轮复习讲练测（安徽专用）

专题05 机械能和简单机械 （试题分值：70分 测试时间：70分钟） 一、填空题（每空2分，共20分）。 1．自2016年起，每年4月24日定为中国航天日，是为了纪念我国首枚人造卫星东方红一号发射成功。则用火箭发射卫星时，卫星加速升空的过程中机械能将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。 2．引体向上是本市中考体育选项之一，某同学在10s内做了5个“引体向上”，若他的质量为60kg，每次上升的高度为40cm。该同学做一次“引体向上”克服重力做的功是 J。 3．一辆汽车以72km/h的速度在水平公路上匀速行驶了72km，消耗汽油6kg。若已知汽车发动机功率为23kW，汽油的热值为4.6×107J/kg，则该汽车发动机的效率是 。 4．如图所示，工人师傅用平行于斜面向上的推力，把重为的木箱从斜面底端推到顶端，用时。已知斜面长、高，木箱受到斜面的摩擦力为其重力的，则推力的平均功率为 。 5．按国家标准，电动自行车的最高时速不得超过25km/h。若龙老师骑着电动自行车在水平路面上匀速行驶时，牵引力做功的功率为150W，车和人所受的阻力为25N，则电动自行车行驶速度大小为 。 6．如图所示，轻质杠杆OB可绕O点转动，OA＝AB，物块G重30N，在B点施加一个竖直向上的拉力F，使杠杆在水平位置平衡，保持杠杆在水平位置平衡，仅将拉力F沿顺时针方向转动，则在转至虚线位置的过程中，拉力将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。 7．如图所示滑轮组，忽略滑轮自重和摩擦，若物块A重15N，当滑轮平衡时，物块B重为 N。 8．如图所示，绳的一端通过弹簧测力计固定，人拉绳的另一端使物体A匀速上升。若滑轮重30N，物体A重90N，则弹簧测力计的示数是 N。（不计绳重和摩擦） 9．世界上先进的古代排水系统福寿沟的工作原理如下图所示，其中有一个独特的设计——水窗。当江水水位低于水窗时，城内水通过福寿沟将水窗冲开流入江中，该水窗类似于 （填简单机械名称）。 10．如图，在A点施加一个最小的力F，使杠杆在图中所示的位置上平衡，试画出这个力F的示意图。 二、选择题（本题共7小题，每小题2分，共14分；每小题4个选项中，只有一个选项符合题意） 11．如图所示，在竖直平面内，小球从A点由静止释放，B点是小球摆动的最低点，C点是小球摆到右侧的最高点。下列对小球摆动过程分析正确的是（   ） A．由A到B的过程中，小球的机械能增加 B．由B到C的过程中，小球的动能全部转化为重力势能 C．小球第二次经过B点的速度小于小球第一次经过B点的速度 D．小球从C点返回，摆到左侧的最大高度等于C点的高度 12．某同学总结了机械的几条“规律”，其中总结正确的是（　　） A．克服摩擦力做的功一定是额外功 B．机械效率大的机械，做的有用功一定越多 C．使用任何机械都一定不能省功 D．机械的功率越大，机械效率也一定越大 13．过山车是同学们比较喜欢的娱乐项目。图为小明自制的过山车的简易模型，钢球在斜轨点由静止释放，恰好能通过轨道内侧最高处点，走完一圈圆形轨道后，再爬上斜轨到达点并静止，则（　　） A．小球从运动到的过程，动能增大，重力势能增大 B．小球从运动到的过程，动能不变，重力势能增大 C．小球从运动到的过程，动能转化为重力势能，机械能不变 D．小球从运动到的过程，动能转化为重力势能，机械能减小 14．A、B两种实心物体的质量与体积的关系如图甲所示，它们的体积相等，如图乙所示，将它们悬挂于滑轮组下。若动滑轮下悬挂1个A物体，要使它们处于静止状态，则虚线框内悬挂B物体的个数是（不计绳重、摩擦和滑轮的自重）（    ） A．1 B．2 C．3 D．4 15．某滑轮组（不计绳重、摩擦和滑轮重力）如图所示，用力F向下拉动滑轮可以把的物体匀速提升，则F的大小是（   ） A．300N B．200N C．100N D．400N 16．如图所示，在“探究动滑轮工作特点”的实验中，滑轮第一次受到的作用，第二次受到竖直向上的作用，物体都被匀速向上提起。已知物体的重力为，若不计摩擦和绳重，则下列说法正确的是（   ） A．该实验中，需要测量的物理量只有物重和弹簧测力计示数F B． C．的力臂大小为2r D． 17．建筑工地用如图1所示的装置提升重物A，电动机拉动绳子的功率保持不变，电动机对绳子的拉力F与绳子自由端的移动速度v的关系如图2所示。重物A以0.1m/s的速度匀速上升时，滑轮组的机械效率为80%。不计绳重与摩擦。下列分析与计算正确的是（　　） A．重物A以0.1m/s的速度匀速上升时，电动机对绳子的拉力为600N B．重物A的重力为600N C．动滑轮重为120N D．匀速提升108kg的重物B时，重物B在30s上升的高度为4.5m 三、实验题（每空2分，共16分） 18．在“探究动能大小和哪些因素有关”的实验中，如图所示，让质量一定的钢球从某一高度静止释放，钢球摆到竖直位置时，撞击水平木板上的木块，将木块撞出一段距离。 (1)图中的h值越大，木块被钢球撞击的距离越远，说明动能大小和 （选填“高度”或“速度”）有关； (2)实验中根据木块被钢球撞击的距离远近来判断动能大小，是 法的应用。 19．关于杠杆的平衡条件，小海用如图甲所示的装置进行探究，其中杠杆的刻度均匀，每个钩码的重力均为0.5N。 (1)实验中，杠杆在 位置平衡最便于测量力臂； (2)如图乙所示，杠杆已经平衡。如果在左侧钩码下增加一个钩码或者将左侧钩码向右移动5cm，杠杆都将失去平衡。由此可以猜想：杠杆的平衡可能与力的 和力臂有关。 20．如图所示是“测量滑轮组机械效率”的实验装置图。 实验次数 钩码的重力G/N 钩码提升高度h/m 拉力F/N 绳端移动的距离s/m 机械效率η/% 1 2 0.1 0.9 0.3 74 2 4 0.1 1.6 0.3 83 3 6 0.1 ① 0.3 ② (1)第3次拉力示数如图所示，则表格中②处的数据是 （保留整数位数据）； (2)从表中可得结论：用相同滑轮组提升钩码时，滑轮组的机械效率与 有关； (3)结合生产生活实际，当提升重物时，下列选项中可以提高效率的是 ； A．增加物体提升的高度 B．加快提升物体的速度 C．减小动滑轮的重力 D．减小物体的重力 (4)分析数据可得结论：使用同一滑轮组，滑轮组的机械效率与物重的关系比较符合的图是 。 A． B． C． D． 四、计算题（本大题共3小题，第21小题6分，第22小题6分，第23小题8分，共20分；解答要有必要的公式和过程，只有最后答案的不能得分） 21．如图所示是国家体育馆鸟巢定制版的机器人，该机器人质量为80kg，匀速行驶时受到地面的阻力是机器人重力的0.05倍。求： (1)机器人在水平地面上匀速行驶20m，此过程牵引力所做的功是多少？ (2)若机器人在水平地面上行驶速度是1m/s，此过程牵引力做功的功率是多少？ 22．某新型节能汽车，它的油箱最多可加45kg燃油，它行驶时所受阻力的大小与速度的关系见表： 速度v（m/s） 10 20 30 40 阻力f/N 0.3×102 1.2×102 2.7×102 3.6×102 已知汽车发动机燃油完全燃烧的能量转化为机械能的效率是30%，汽车使用的燃油的热值为4.5×107 J/kg，求： (1)汽车油箱中加满燃油，这些燃油完全燃烧获得的能量是多少焦？ (2)汽车油箱加满燃油，并且以30m/s的速度匀速行驶时，汽车的最大行驶里程是多少？ 23．某学习小组要利用天平、弹簧测力计、一块质量适当的金属块、一把卷尺和几根足够长的细绳来测量一根一米左右、粗细和质地都均匀的细木棒的质量。通过估测发现木棒的质量超过天平的量程，其重力也超过了弹簧测力计的量程。于是学习小组讨论了一些其他非常规方法进行测量，请回答下列问题： （1）该学习小组挑选了天平、金属块、卷尺和细绳，设计了一种方案。该方案主要步骤为： ①用天平称出金属块的质量为； ②用卷尺测出木棒的长度； ③用细绳将金属块系在木棒的一端，然后再做一个细绳环套在木棒上，用手提起该绳环，将木棒提起，移动绳环的位置使木棒保持水平平衡； ④用卷尺测出系金属块那端到绳环的距离为。 如图所示，那么木棒的质量为多少？ （2）请你只借助未使用的弹簧测力计和细绳设计另一种测量木棒质量的方案，要求： ①写出主要实验步骤和需要测量的物理量（可用符号表示）； ②推出木棒质量M的表达式（用字母表示）。    1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题05 机械能和简单机械 （试题分值：70分 测试时间：70分钟） 一、填空题（每空2分，共20分）。 1．自2016年起，每年4月24日定为中国航天日，是为了纪念我国首枚人造卫星东方红一号发射成功。则用火箭发射卫星时，卫星加速升空的过程中机械能将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。 【答案】变大 【解析】卫星在加速升空过程中，质量不变，速度增大，其动能增大；同时高度增大，则重力势能增大；机械能等于动能与势能的总和，所以卫星的机械能变大。 2．引体向上是本市中考体育选项之一，某同学在10s内做了5个“引体向上”，若他的质量为60kg，每次上升的高度为40cm。该同学做一次“引体向上”克服重力做的功是 J。 【答案】240 【解析】根据重力公式，计算该同学的重力 根据功的公式，得该同学做一次“引体向上”克服重力做的功 3．一辆汽车以72km/h的速度在水平公路上匀速行驶了72km，消耗汽油6kg。若已知汽车发动机功率为23kW，汽油的热值为4.6×107J/kg，则该汽车发动机的效率是 。 【答案】30% 【解析】汽车行驶的时间为 汽车发动机在这段时间内的功率为P=23kW=23000W 汽车行驶过程牵引力所做的功W=Pt=23000W×3600s=8.28×107J 汽车的燃油完全燃烧放出的热量Q放=mq=6kg×4.6×107J/kg=2.76×108J 汽车发动机的效率为 4．如图所示，工人师傅用平行于斜面向上的推力，把重为的木箱从斜面底端推到顶端，用时。已知斜面长、高，木箱受到斜面的摩擦力为其重力的，则推力的平均功率为 。 【答案】24 【解析】木箱受到斜面的摩擦力为 摩擦力做的功属于额外功，则拉动木箱过程中做的额外功为 拉动木箱，克服木箱重力做的功属于有用功，则有用功为 推力做的功属于总功，总功为 则推力的平均功率为 5．按国家标准，电动自行车的最高时速不得超过25km/h。若龙老师骑着电动自行车在水平路面上匀速行驶时，牵引力做功的功率为150W，车和人所受的阻力为25N，则电动自行车行驶速度大小为 。 【答案】6m/s 【解析】由于电动自行车匀速运动，根据二力平衡知识可知，驱使电动自行车的力为 F=f=25N 电动自行车的功率为150W，电动自行车的速度为 6．如图所示，轻质杠杆OB可绕O点转动，OA＝AB，物块G重30N，在B点施加一个竖直向上的拉力F，使杠杆在水平位置平衡，保持杠杆在水平位置平衡，仅将拉力F沿顺时针方向转动，则在转至虚线位置的过程中，拉力将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。 【答案】变大 【解析】保持杠杆在水平位置平衡，将拉力F沿顺时针方向转动，拉力的力臂变小，因为阻力与阻力臂不变，由杠杆的平衡条件可知，拉力变大。 7．如图所示滑轮组，忽略滑轮自重和摩擦，若物块A重15N，当滑轮平衡时，物块B重为 N。 【答案】30 【解析】忽略滑轮自重和摩擦，若物块A重15N，则定滑轮右端绳子的拉力也为15N，右边为动滑轮，动滑轮省一半力，因此当滑轮平衡时，物块B重力为GB=2×15N=30N 8．如图所示，绳的一端通过弹簧测力计固定，人拉绳的另一端使物体A匀速上升。若滑轮重30N，物体A重90N，则弹簧测力计的示数是 N。（不计绳重和摩擦） 【答案】60 【解析】物体A的重力，滑轮的重力 ，总重力     动滑轮的工作原理：动滑轮可以将提升物体所需的力减少一半（不计绳重和摩擦）。因此，绳子自由端的拉力F是总重力的一半，即   同一根绳子上的拉力处处相等，因此弹簧测力计的示数为60N。 9．世界上先进的古代排水系统福寿沟的工作原理如下图所示，其中有一个独特的设计——水窗。当江水水位低于水窗时，城内水通过福寿沟将水窗冲开流入江中，该水窗类似于 （填简单机械名称）。 【答案】杠杆 【解析】由图知道，该水窗在力的作用下能绕着一固定点转动，所以该水窗类似于杠杆。 10．如图，在A点施加一个最小的力F，使杠杆在图中所示的位置上平衡，试画出这个力F的示意图。 【答案】 【解析】阻力和阻力臂一定，根据杠杆平衡条件可知，动力臂越长，动力越小；连接OA，OA即为最长的动力臂，与之垂直的力即为最小动力，故作图如下： 二、选择题（本题共7小题，每小题2分，共14分；每小题4个选项中，只有一个选项符合题意） 11．如图所示，在竖直平面内，小球从A点由静止释放，B点是小球摆动的最低点，C点是小球摆到右侧的最高点。下列对小球摆动过程分析正确的是（   ） A．由A到B的过程中，小球的机械能增加 B．由B到C的过程中，小球的动能全部转化为重力势能 C．小球第二次经过B点的速度小于小球第一次经过B点的速度 D．小球从C点返回，摆到左侧的最大高度等于C点的高度 【答案】C 【解析】A． 由A到B的过程中，小球需要克服空气阻力做功，一部分机械能转化为内能，故机械能减小，故A错误； B． 由B到C的过程中，小球的质量不变，高度升高，故动能变小，重力势能变大，但在此过程中，小球需要克服空气阻力做功，一部分机械能转化为内能，故动能一部分转化为重力势能，故B错误； C． 小球第二次经过B 点时的机械能要小于第一次经过B点时的机械能，在B点时重力势能为0，则小球第二次经过B 点时的动能小于第一次经过B点时的动能，动能小，速度小，故C正确； D． 小球从C点返回，摆到左侧的最大高度时的机械能小于在C点时的机械能，在左侧的最大高度时速度为0，动能为0，则此时的重力势能小于在C点时的重力势能，故小球从C点返回，摆到左侧的最大高度小于C点的高度，故D错误。 故选C。 12．某同学总结了机械的几条“规律”，其中总结正确的是（　　） A．克服摩擦力做的功一定是额外功 B．机械效率大的机械，做的有用功一定越多 C．使用任何机械都一定不能省功 D．机械的功率越大，机械效率也一定越大 【答案】C 【解析】A．在传送带上，靠的是摩擦力前进，此时摩擦力做功就是有用功，故A错误； B．机械效率大的机械，做的有用功的占比比较大，由于总功未知，故有用功的大小未知，故B错误； C．任何机械都不省功，都不可能避免的需要做额外功，故C正确； D．机械的功率越大，指的是做功越快，而机械效率大，指的是有用功的占比，这两个是不同的概念，不能等同，故D错误。 故选C。 13．过山车是同学们比较喜欢的娱乐项目。图为小明自制的过山车的简易模型，钢球在斜轨点由静止释放，恰好能通过轨道内侧最高处点，走完一圈圆形轨道后，再爬上斜轨到达点并静止，则（　　） A．小球从运动到的过程，动能增大，重力势能增大 B．小球从运动到的过程，动能不变，重力势能增大 C．小球从运动到的过程，动能转化为重力势能，机械能不变 D．小球从运动到的过程，动能转化为重力势能，机械能减小 【答案】D 【解析】AB．小球从运动到的过程，小球质量不变，高度降低，重力势能减小，速度变大，动能变大。故AB不符合题意； CD．小球从运动到的过程，高度增加，重力势能增加，小球的速度变小，动能变小，动能转化为重力势能。小球在走完一圈圆形轨道后，再爬上斜轨到达点并静止，说明轨道不是光滑的，小球运动过程中需要克服摩擦，存在能量损失，因此机械能会变小，故C不符合题意，D符合题意。 故选D。 14．A、B两种实心物体的质量与体积的关系如图甲所示，它们的体积相等，如图乙所示，将它们悬挂于滑轮组下。若动滑轮下悬挂1个A物体，要使它们处于静止状态，则虚线框内悬挂B物体的个数是（不计绳重、摩擦和滑轮的自重）（    ） A．1 B．2 C．3 D．4 【答案】B 【解析】根据图甲分别算出二者密度，，当它们的体积相等时二者重力之比为，滑轮组中同一绳子拉力相等，故， 则虚线框内悬挂B物体的个数是2。故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 15．某滑轮组（不计绳重、摩擦和滑轮重力）如图所示，用力F向下拉动滑轮可以把的物体匀速提升，则F的大小是（   ） A．300N B．200N C．100N D．400N 【答案】B 【解析】不计绳重、摩擦和滑轮重力，对物体进行受力分析可知，物体受到竖直方向的拉力和重力作用，因此绳子上的拉力等于物体的重力，即。对动滑轮进行受力分析可知，不计绳重、摩擦和滑轮重力，动滑轮受到竖直向上两条绳子的拉力和竖直向下F的作用，则有，故 故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 16．如图所示，在“探究动滑轮工作特点”的实验中，滑轮第一次受到的作用，第二次受到竖直向上的作用，物体都被匀速向上提起。已知物体的重力为，若不计摩擦和绳重，则下列说法正确的是（   ） A．该实验中，需要测量的物理量只有物重和弹簧测力计示数F B． C．的力臂大小为2r D． 【答案】D 【解析】A．在“探究动滑轮工作特点”的实验中，需要测量的物理量有动滑轮重G动、物重G物以及测力计示数F，故A错误； B．由图知，O为支点，不计摩擦和绳重，阻力为动滑轮和物体的总重力，阻力臂为动滑轮的半径；用竖直向上的力F2（动力）提升物体时，动力臂为动滑轮的直径，所以动力臂是阻力臂的2倍，由杠杆平衡条件可知，动力是阻力的一半，即故B错误； C．力臂是支点到力的作用线的垂线段，由图知OA与F1的作用线垂直，所以F1的力臂为OA，故C错误； D．在提升动滑轮的过程中，由力臂的定义可知，F1的力臂要小于F2的力臂，根据杠杆平衡条件可知，在阻力和阻力臂不变的情况下，动力臂越小，动力越大，即，故D正确。 故选D。 17．建筑工地用如图1所示的装置提升重物A，电动机拉动绳子的功率保持不变，电动机对绳子的拉力F与绳子自由端的移动速度v的关系如图2所示。重物A以0.1m/s的速度匀速上升时，滑轮组的机械效率为80%。不计绳重与摩擦。下列分析与计算正确的是（　　） A．重物A以0.1m/s的速度匀速上升时，电动机对绳子的拉力为600N B．重物A的重力为600N C．动滑轮重为120N D．匀速提升108kg的重物B时，重物B在30s上升的高度为4.5m 【答案】C 【解析】A．由图可知，n=3，自由端移动的速度为 v绳=nv物=3×0.1m/s=0.3m/s 由图2可知，电动机对绳子的拉力为200N，故A错误； B．根据 可知，重物A的重力为 G=ηnF=80%×3×200N=480N 故B错误； C．不计绳重与摩擦，根据 可知，动滑轮重为 G动=nF-G=3×200N-480N=120N 故C正确； D．电动机的功率为 当匀速提升108kg的重物B时的拉力F'为 因电动机拉动绳子的功率保持不变，重物B移动的速度为 则重物B在30s上升的高度为 h=vBt=0.05m/s×30s=1.5m 故D错误。 故选C。 三、实验题（每空2分，共16分） 18．在“探究动能大小和哪些因素有关”的实验中，如图所示，让质量一定的钢球从某一高度静止释放，钢球摆到竖直位置时，撞击水平木板上的木块，将木块撞出一段距离。 (1)图中的h值越大，木块被钢球撞击的距离越远，说明动能大小和 （选填“高度”或“速度”）有关； (2)实验中根据木块被钢球撞击的距离远近来判断动能大小，是 法的应用。 【答案】(1)速度；(2)转换 【解析】（1）图中的h值越大，钢球摆到竖直位置时，速度越大，木块被钢球撞击的距离越远，说明动能大小和速度有关。 （2）实验中，钢球的动能大小不能直接判断，根据木块被钢球撞击的距离远近来判断动能大小，是转换法的应用。 19．关于杠杆的平衡条件，小海用如图甲所示的装置进行探究，其中杠杆的刻度均匀，每个钩码的重力均为0.5N。 (1)实验中，杠杆在 位置平衡最便于测量力臂； (2)如图乙所示，杠杆已经平衡。如果在左侧钩码下增加一个钩码或者将左侧钩码向右移动5cm，杠杆都将失去平衡。由此可以猜想：杠杆的平衡可能与力的 和力臂有关。 【答案】(1)水平；(2)大小 【解析】（1）实验中施加的力是竖直方向上的，为了便于测量力臂，应使杠杆在水平位置平衡，此时力臂刚好是所挂力的位置到支点的杆长。 （2）在左侧钩码下增加一个钩码或者将左侧钩码向右移动5cm，此时力的大小与力臂发生改变，杠杆不再平衡，说明杠杆的平衡可能与力的大小和力臂有关。 20．如图所示是“测量滑轮组机械效率”的实验装置图。 实验次数 钩码的重力G/N 钩码提升高度h/m 拉力F/N 绳端移动的距离s/m 机械效率η/% 1 2 0.1 0.9 0.3 74 2 4 0.1 1.6 0.3 83 3 6 0.1 ① 0.3 ② (1)第3次拉力示数如图所示，则表格中②处的数据是 （保留整数位数据）； (2)从表中可得结论：用相同滑轮组提升钩码时，滑轮组的机械效率与 有关； (3)结合生产生活实际，当提升重物时，下列选项中可以提高效率的是 ； A．增加物体提升的高度 B．加快提升物体的速度 C．减小动滑轮的重力 D．减小物体的重力 (4)分析数据可得结论：使用同一滑轮组，滑轮组的机械效率与物重的关系比较符合的图是 。 A． B． C． D． 【答案】(1)91；(2)钩码的重力；(3)C；(4)B 【解析】（1）如图所示，弹簧测力计分度值为0.2N，则第3次拉力示数为2.2N，则第3次实验中机械效率为 （2）从表中可得结论：用相同滑轮组提升钩码时，滑轮组的机械效率与钩码的重力有关，钩码的重力越大，滑轮组的机械效率越高。 （3）AB．滑轮组的机械效率为 可见滑轮组的机械效率与物体提升的高度和提升物体的速度无关，故AB不符合题意； C．减小动滑轮的重力，可以在有用功不变的情况下减小额外功，可以提高滑轮组的机械效率，故C符合题意； D．由上一问的结论可知，减小物体的重力，滑轮组的机械效率会降低，故D不符合题意。 故选C。 （4）由实验数据可知，物重越大，滑轮组的机械效率越高，但机械效率只能接近，不能，故滑轮组的机械效率与物重的关系比较符合的图是B，故选B。 四、计算题（本大题共3小题，第21小题6分，第22小题6分，第23小题8分，共20分；解答要有必要的公式和过程，只有最后答案的不能得分） 21．如图所示是国家体育馆鸟巢定制版的机器人，该机器人质量为80kg，匀速行驶时受到地面的阻力是机器人重力的0.05倍。求： (1)机器人在水平地面上匀速行驶20m，此过程牵引力所做的功是多少？ (2)若机器人在水平地面上行驶速度是1m/s，此过程牵引力做功的功率是多少？ 【答案】(1)800J；(2)40W 【解析】（1）机器人匀速行驶时牵引力与受到地面的阻力是一对平衡力，则牵引力大小为F=f=0.05G=0.05×mg=0.05×80kg×10N/kg=40N 行驶过程中牵引力做的功为W=Fs=40N×20m=800J （2）机器人行驶过程中牵引力做功的功率 22．某新型节能汽车，它的油箱最多可加45kg燃油，它行驶时所受阻力的大小与速度的关系见表： 速度v（m/s） 10 20 30 40 阻力f/N 0.3×102 1.2×102 2.7×102 3.6×102 已知汽车发动机燃油完全燃烧的能量转化为机械能的效率是30%，汽车使用的燃油的热值为4.5×107 J/kg，求： (1)汽车油箱中加满燃油，这些燃油完全燃烧获得的能量是多少焦？ (2)汽车油箱加满燃油，并且以30m/s的速度匀速行驶时，汽车的最大行驶里程是多少？ 【答案】(1)2.025×109 J；(2) 【解析】（1）燃油完全燃烧获得的能量为 （2）有用功为 由表可知，以30m/s的速度匀速行驶时，阻力为，根据二力平衡，牵引力为 则汽车的最大行驶里程为 23．某学习小组要利用天平、弹簧测力计、一块质量适当的金属块、一把卷尺和几根足够长的细绳来测量一根一米左右、粗细和质地都均匀的细木棒的质量。通过估测发现木棒的质量超过天平的量程，其重力也超过了弹簧测力计的量程。于是学习小组讨论了一些其他非常规方法进行测量，请回答下列问题： （1）该学习小组挑选了天平、金属块、卷尺和细绳，设计了一种方案。该方案主要步骤为： ①用天平称出金属块的质量为； ②用卷尺测出木棒的长度； ③用细绳将金属块系在木棒的一端，然后再做一个细绳环套在木棒上，用手提起该绳环，将木棒提起，移动绳环的位置使木棒保持水平平衡； ④用卷尺测出系金属块那端到绳环的距离为。 如图所示，那么木棒的质量为多少？ （2）请你只借助未使用的弹簧测力计和细绳设计另一种测量木棒质量的方案，要求： ①写出主要实验步骤和需要测量的物理量（可用符号表示）； ②推出木棒质量M的表达式（用字母表示）。    【答案】（1）；（2）①将细绳系在木棒的最右端，放在水平地面上，用弹簧测力计勾住细绳竖直向上匀速拉动，使木棒右端抬起，并读出弹簧测力计的示数F；②木棒质量 【解析】解：（1）金属块的重力为 根据杠杆平衡条件可得 则木棒的重力为 所以木棒的质量为 （2）①将细绳系在木棒的最右端，放在水平地面上，用弹簧测力计勾住细绳竖直向上匀速拉动，使木棒右端抬起，并读出弹簧测力计的示数F。 ②用弹簧测力计勾住细绳竖直向上匀速提起木棒时，木棒可抽象成一个杠杆，支点为最左端与地面接触点，重力为阻力，作用点在正中间的重心处，弹簧测力计的拉力F为动力，同时根据数学知识可知动力臂为阻力臂的2倍，根据杠杆平衡条件，有 所以木棒质量M为 答：（1）木棒的重力为0.4kg； （2）①将细绳系在木棒的最右端，放在水平地面上，用弹簧测力计勾住细绳竖直向上匀速拉动，使木棒右端抬起，并读出弹簧测力计的示数F；②木棒质量。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$