初三物理月考复习每日练(杠杆的机械效率,发动机效率问题)

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初三物理月考复习每日练(杠杆的机械效率,发动机效率问题)

复习时要注意公式的正确应用,例如W=FS, W=Pt. 其中第三题综合题要注意读懂题目给出的隐形已知条件:

通过对1、2、3的分析可知,速度越大制动距离越大,即制动距离一定与速度有关,但明显不是正比关系,故可以想到可能与速度的平方成正比,通过计算可知制动距离的确与速度的平方成正比。这里经历了先猜想后计算验证的解题方法。仔细体会一下。

1.(2022秋•港闸区校级月考)水平地面上G点两侧粗糙程度不同,从E点开始,物体如终受到大小相等、方向水平向右的拉力F作用,每经过相等的时间用虚线框记录物体所处位置,测得EF=GH,则(  )

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A.拉力在GH段做功可能为零

B.拉力在GH段做的功比拉力在EF段做的功多

C.拉力在EF段做的功比拉力在GH段做的功多

D.拉力在EF段做的功和拉力在GH段做功相等

2.(2022秋•港闸区校级月考)某实验小组利用图示装置探究杠杆的机械效率,实验的主要步骤如下:①将质地均匀的杠杆O点悬挂,能自由转动,在A点悬挂总重为9N的钩码,在B点用弹簧测力计竖直向上拉,使杠杆保持水平静止,其中AO=10cm,AB=20cm。

②竖直向上拉动弹簧测力计缓慢匀速上升使物体上升5cm(保持O点位置不变),在此过程中弹簧测力计的读数为4N,回答下列问题:

(1)在步骤①中,若杠杆自重和摩擦不计,弹簧测力计示数应为_______ 。

(2)杠杆机械效率为 _______ %。

(3)若不计杠杆受到的摩擦,则杠杆的自重为 _____ N。

(4)若只将钩码的悬挂点由A移至C点,O和B位置不变,仍将钩码提升相同的高度(不计摩擦阻力),则杠杆的机械效率将 _______ (选填“变大”、“变小”或“不变”)。

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3.(2024秋•崇川区校级月考)阅读短文,回答问题:随着人民生活水平不断提高,汽车已经走进我们的家庭。小明的爸爸最近也购买了一辆轿车。

(1)“轿车不但要吃油,有时也要喝水”,汽车用水冷却发动机是因为水的 ________ 大,在发动开始工作后一段时间内,水箱中水的内能会 _______ ,这是通过 ________ 方式来改变内能的;

(2)下列四个实验中(图2所示),其能量转化方式与图1所示汽油机对应冲程类似的是 _____ ;

(3)这台汽油机每秒内完成80个该冲程,则其飞轮转速为 _________ r/min;

(4)小明通过测量获得轿车以不同速度行驶时对应的制动距离(即从操纵制动刹车到车停下来的距离),数据如表所示:

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根据表中数据所反映的规律,当轿车速度为120km/h时对应的制动距离是 _______ m。小明通过上网查到了这种轿车的输出功率与转速的关系如图3所示。小明又向爸爸询问了一些实测数据:轿车行驶的路况好,平均车速为120km/h,发动机转速为2000r/min,平均油耗为百公里9L,参考图中的数据,分析这辆汽车在这种状态下行驶时,发动机的效率为 _______ %;(已知汽油的热值约为5×107J/kg,密度为0.8×103kg/m3)

(5)太阳能汽车利用太阳能来驱动,实现了零排放,有效地减少了环境的污染。汽车顶部所安装的太阳能电池板的有效面积为6m2,太阳光照射到地面时单位面积上的辐射功率为1.2×103W/m2,如将太阳能转化为电能的效率为15%,则电池的输出功率为 _________ W,如果这辆汽车的电动机将电能最终转化为机械能的效率为80%,当汽车在水平面上匀速行驶时,受到的牵引力为80N,则汽车的行驶速度为 _________ m/s。

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第一题:思路点拨
A、因为内能与温度、质量和状态有关,所以温度不变,内能可能会改变,故A错误;

B、对一个物体做功,同时物体放出热量,物体的内能不一定会增加,故B错误;

C、物体温度越高,内能越多,不能说含有的热量越多,故C错误;

D、热传递的条件是有温度差,因此内能小的物体可以将热量传递给内能大的物体,故D正确。

故选:D。

第二题:思路点拨

(1)OB=AO+AB=10cm+20cm=30cm=0.3m,不计杠杆自重和摩擦,可由杠杆平衡条件,F×OB=G×OA,

即F×0.3m=9N×0.1m,解得F=3N;

(2)因为AO:OB=10cm:30cm=1:3,所以hA:hB=1:3;

若F=2N,杠杆的机械效率为:

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(3)物体M在2s内缓慢匀速提升了5cm=0.05m,

做的有用功:W有=Gh=9N×0.05m=0.45J,

总功:W总=F×3h=4N×3×0.05m=0.6J,

做的额外功:W额=W总-W有=0.6J-0.45J=0.15J,

设杠杆重心上升的高度为h杆,且杠杆重心到O点的距离为

OC=1/2OB=15cm

由相似三角形的性质可得

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(4)将钩码的悬挂点由A移至C点,O和B位置不变,仍将钩码提升相同的高度,杠杆向上转动的角度减小,杠杆升高的高度变小,则克服杠杆重做的额外功变小,而有用功不变;根据W有+W额=W总可知总功变小,由机械效率公式可知杠杆的机械效率变大。

故答案为:(1)3N;(2)75%;(3)2;(4)变大。

第三题:思路点拨

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(4)通过对1、2、3的分析可知,速度越大制动距离越大,即制动距离一定与速度有关,但明显不是正比关系,故可以想到可能与速度的平方成正比,通过计算可知制动距离的确与速度的平方成正比,所以有

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这一步是解题的关键!

由发动机输出特性曲线图像可知:发动机转速为2000r/min时,其输出功率为30kW,轿车的平均车速为120km/h,行驶一百公里所用时间

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此过程中所做的有用功W=Pt=30×103W×3000s=9×107J,

行驶100km消耗的汽油是9L=9dm3=9×10-3m3,

则完全燃烧释放的热量Q=mq=ρVq=0.8×103kg/m3×9×10-3m3×5×107J/kg=3.6×108J,发动机的效率:

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(5)太阳光照射到地面时单位面积上的辐射功率为1.2×103W/m2,如将太阳能转化为电能的效率为15%,则电池的输出功率为P=P太阳能η=1.2×103W/m2×6m2×15%=1080W,因为电能最终转化为机械能的效率为80%,所以P机械=Pη′=1080W×80%=864W,

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这里要注意:功率和效率的公式不能混淆,需要熟记才能正确运用。

关于机械功,机械效率,热值,燃料释放热量的综合题是模拟练习中经常出现的提高题,需要耐心的审题,良好的阅读习惯。后面继续进行推送阶段月考复习问题,敬请关注。

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