1 . 阅读材料，回答问题：
材料一：《天工开物》是世界上第一部关于农业和手工业生产的综合性著作，书中记载着大量的古代农业机械，其中一段这样写道：“凡河滨有制筒车者，堰陂障流，绕于车下，激轮使转，挽水入筒，一一顷于枧内，流入亩中。昼夜不息，百亩无忧。”题图甲为文中记载的筒车，图乙为筒车的简化示意图。

材料二：现代灌溉系统具有定时、循环灌溉功能．结合土壤检测系统和气象监控数据，可实现设施农业和大田农业自动灌溉需求，既高效又节省人力资源．如图丙，使用水泵灌溉梯田时，水泵依靠电机运转抽水浇灌秧苗，利用电机做功是为了对水产生稳定的压力，可以将水以一定速度推到高处。某水泵出水管横截面积为，出水速度恒定为2m/s，灌溉不同高度所需水压和电机效率如题表所示。

灌溉高度h/m	所需压强p/（）	电机效率/%
8	0.25	62.5
40	0.55	85
50	0.65	80

（1）材料一中，筒车工作时是把水的________能转化为重力势能；
（2）取水筒的容积越大，筒车旋转一周提升的水就越多，那么对进入接水槽的水所做的功越________；当水流变湍急后，筒车提升水的功率会变________；
（3）若接水槽离取水处高4m，水轮上有12个取水筒，一个取水筒每次可取水4kg，筒车旋转一周所用时间为60s，水流冲击筒车的总功率为40W，则水流做的总功为________J，筒车旋转一周取水的机械效率为________；（接水槽离倒水处的高度忽略不计，g取）
（4）题表提到的三个灌溉高度中，灌溉高度为________m时，电机效率最高若用材料二中的水泵灌溉50m高的田地，需要电机提供的压力为________N。

2 . 阅读材料题

第五代战斗机“歼-20”

“歼-20”作为中国第五代战斗机，融合了全球优秀战斗机的特点，具备了很强的隐形性能、机动性能等．“歼-20”表面平滑，机翼的外形做成流线型，它拥有良好的大仰角升力特性，较大的瞬时攻角与滚转率，并采用先进的光传操纵系统，可随时保证飞机与地面的联系；“歼-20”配备了大功率雷达，为解决雷达工作放热问题，采用了新一代液体冷却系统．该飞机最大起飞质量为，最大飞行高度达，最大航行速度达，最大油量为10t。战斗机的速度超过音速时，由于速度太快，空气都堆积到了飞机周围，产生极大压力，即使空气温度较高时，也会使机身周围产生水雾，这种现象叫做音障．突破音障时如果机身不作特殊处理，将会被瞬间摇成碎片，所以飞机要采用密度小强度极高的材料制作。

飞机航行时所功率和发动机的效率与速度的关系见表：

速度	100	200	300	400	500
功率P/W
发动机的效率

（1）战斗机在突破音障的过程中，机身周围的水雾是由于水蒸气被______（填“压缩体积”或“降低温度”）发生______形成的（填物态变化名称）；
（2）为解决雷达的放热问题，采用比热容______的液体作为冷却剂帮助散热（选填“大”/“小”）；
（3）由上表可知飞机的发动机效率随速度增大的变化情况：______；
（4）飞机以航行速度匀速巡航时的牵引力为______N；
（5）飞机先以航行速度匀速巡航，发动机做功______J，又以400m/s航行速度匀速巡航6min，36min内飞机共需消耗______的燃油（燃油热值约为）。

3 . 阅读短文、回答问题：

电梯

电梯是高层住宅必备的交通工具。如图甲所示是某种升降电梯工作原理图，它由轿厢、配重、电动机、钢丝绳、滑轮等部件连接组成。电动机和配重通过钢丝绳分别给轿厢施加拉力。电梯某次搭载乘客上楼，轿厢启动上升的路程与时间关系（s﹣t）如图乙所示，电动机拉钢丝绳做功的功率与时间关系（P﹣t）如图丙所示，不计钢丝绳的重力和一切摩擦。

（1）图甲中，两个滑轮是__滑轮；            
（2）图甲中，配重质量为800kg，则电梯匀速下降时，滑轮右侧缆绳对轿厢的拉力为____ N；
（3）若轿厢中的乘客增加时，该装置的机械效率______（选填“增大”、“不变”或“减小”）；
（4）由图乙和图丙获取的以下信息中，其中正确的是________；
A. 电梯上升的0-2s内，轿厢上升的运行速度是1m/s
B. 电梯上升的0-2s内，电动机拉钢丝绳做功的功率为7000W
C. 电梯匀速上升的过程中，钢丝绳对桥厢的拉力是2000N
D. 0-2s内，静止在电梯里的一乘客受到重力与轿厢地面对他的支持力是一对平衡力
（5）电动机拉钢丝绳在0-12s内所做的功为_______J。

5 . 阅读短文，回答问题。

螺旋在生产生活中的应用

根据斜面可以省力的原理，人们在生活中发明了螺旋状的机械工具，如螺栓、螺钉、螺旋千斤顶等（如图所示），螺旋千斤顶又称机械式千斤顶，是通过人力旋转手柄，使螺杆上升，从而达到将重物举起的目的。普通螺旋千斤顶靠螺纹自锁作用支持重物，最大起重量能达10吨，且构造简单，但传动效率低，返程慢。

（1）盘山公路也可以看成一种螺旋，其目的主要是为了省 _____，但不能省 _____；
（2）生活中有很多类似的螺旋状设计，除文中提到的以外，请再列举出一种 _____；
（3）使用螺旋千斤顶时，如果人始终垂直于手柄用力为F且作用点离螺杆中心的距离为L，每旋转1圈，螺杆将质量为m的重物上举的高度为h，则螺旋千斤顶的机械效率用字母表示为η＝_____。当升起同一重物时，能提高螺旋千斤顶效率的主要办法是 _____。（选填“加润滑油”或“加长手柄”）

6 . 请阅读《轮轴和斜面》并回答问题。
轮轴和斜面轻轻转动门把手，就可以把门锁打开；司机用不大的力转动方向盘，在轴上就能产生较大的力使汽车转弯。门把手、方向盘等属于又一类简单机械一轮轴。轮轴由具有共同转动轴的大轮和小轮组成。通常把大轮叫轮，小轮叫轴，如图1所示。天门山盘山公路（如图2所示）是位于张家界天门山的一条公路，张家界天门山盘山公路有“通天大道”之称。盘山公路全长约11千米，海拔从200米急剧提升到1300米，大道两侧绝壁千仞，空谷幽深，共计99个弯。汽车沿着盘山公路，可以驶上高耸入云的山峰。上山的公路为什么修得弯弯曲曲如盘龙，而不是从山下直通山顶？找一张直角三角形的纸，按照图2那样，可以模拟一个盘山公路的形状。可以想象若将盘山公路取直，就相当于将这张纸展开，汽车是沿它的斜边（斜面）爬到山峰的。汽车沿这个边爬到山峰，比起直通山顶的路，走的路程要长得多。斜面也是一种简单机械，在生活和生产中随处可见。
请根据上述材料，回答下列问题：
（1）通常人们使用轮轴和斜面的目的是为了______；（选填选项前的字母）
A.省力          B.省距离          C.省功
（2）如图所示的三个实例中，属于轮轴的是______；（选填选项前的字母）



A.自行车车闸

B.赛艇的桨

C.水龙头开关
（3）一辆重5t的卡车沿天门山盘山公路匀速开到山顶，卡车在此过程中的机械能______（选填“增大”、“减小”或“不变”）。若汽车受到沿盘山路向上的牵引力为30000N，该斜面的机械效率大约是______（结果取百分数的整数位）。（取）

7 . 阅读短文，回答问题。

螺旋在生产生活中的应用

根据斜面可以省力的原理，人们在生活中发明了螺旋状的机械工具，如螺栓、螺钉、螺旋千斤顶等（如图所示）螺旋千斤顶又称机械式千斤顶，是通过人力旋转手柄，使螺杆上升，从而达到将重物举起的目的。
普通螺旋千斤顶靠螺纹自锁作用支持重物，最大起重量能达10吨，且构造简单，但传动效率低，返程慢。自降螺旋千斤顶的螺纹无自锁作用，装有制动器，放松制动器，重物即可自行快速下降，缩短返程时间，但这种千斤顶构造较复杂。

（1）盘山公路也可以看成一种螺旋，其目的主要是为了省______，但不能省______。
（2）使用螺旋千斤顶时，如果人始终垂直于手柄用力为F且作用点离螺杆中心的距离为L，每旋转两圈，螺杆将质量为m的重物上举的高度为h，则螺旋千斤顶的机械效率用字母表示为η＝______。当升起同一重物时，能提高螺旋千斤顶效率的主要办法是______。（选填“加润滑油”或“加长手柄”）

8 . 请根据上述材料，回答下列问题：请阅读《太空快递员》并回答下列各题。

太空快递员

2017年4月20日，天舟一号货运飞船成功进入预定轨道，太阳能帆板展开正常，发射获得圆满成功。因为天舟一号“只运货，不送人”，被人们形象地称为“太空快递员”。天舟一号外观如图所示，部分参数见下表。

“天舟一号”部分参数
全长	10.6m
最大直径	3.35m
太阳电池翼展开后最大宽度	14.9m
起飞质量	13.5t
最大上行货物运载量	6.5t
最大推进剂补加量	2t

在近地轨道运行的航天器会由于空气阻力而“掉高度”，为了维持高度，就需要火箭发动机适时启动以保持轨道高度，但是其携带的燃料是有限的。这就对被称为“太空加油”的在轨推进剂补加技术提出了需求。此次天舟一号的一个重要使命就是验证该项技术。
此次天舟一号的目标飞行器是天宫二号，为了给天宫二号补给物资，天舟一号必须首先和天宫二号交会对接。早在2011年11月3日，天宫一号目标飞行器就已与神舟八号飞船顺利完成我国的首次交会对接。天舟一号将首次使用我国航天人研发的快速自主交会对接技术。
交会对接完毕后，天舟一号就可以向天宫二号补给物资以及为天宫二号“太空加油”。别小看这次的“太空加油”，它是天舟一号和天宫二号在高速飞行中对接锁紧、确保补加装置和管路气密性好的前提下进行，其过程要比汽车加油复杂得多，分为29个步骤，每步都需要精细控制。首先，天宫二号的压气机将手风琴状的膜盒贮箱中的气体压回气瓶，使天宫二号的燃料贮箱的气压低于天舟一号的燃料贮箱的气压；随后，接通天舟一号和天宫二号贮箱，使推进剂自动从天舟一号贮箱“流入”天宫二号贮箱，当两侧贮箱的气压相等时，加注工作完成。目前，我国成为继俄罗斯和美国之后第三个掌握在轨推进剂补加技术的国家。天舟一号任务的圆满成功，标志着我国载人航天工程第二步胜利完成，也正式宣告中国航天迈进“空间站时代”。
（1）在近地轨道运行的航天器会由于空气阻力而“掉高度”，此过程中航天器机械能会_______（选填“增大”、“减小”）。
（2）“太空加油”时，推进剂自动从天舟一号贮箱“流入”天宫二号贮箱的条件是：天宫二号燃料贮箱的气压_______天舟一号燃料贮箱的气压。（选填“高于”或“低于”）
（3）欧洲太空局ATV货运飞船最大上行货运能力约7.7t物资，它的起飞质量约为21t。借鉴所学机械效率概念，请你通过计算比较天舟一号与欧洲太空局ATV货运飞船哪个运载效率高_______。

10 . 阅读短文，回答问题

无链条电动自行车

无链条电动自行车，被称为“没有链条的混合动力电动自行车”。如图所示为一种在售的无链条电动自行车。它结合了电子动力和人体动力，此车既可以通过给锂电池充电获得能量，也可以通过骑行者踩脚踏板获得能量。骑行者踩脚踏板的动能，可转化为电能，存储在自行车框架中的锂电池内，之后通过电动机驱动后轮转化成动能，以此驱动自行车前进。因此使骑行者骑得更省力，同时也能减少对环境的污染。
为了保证电动车的续航能力，该车采用了能量密度大的锂电池，其能量密度达160W•h/kg。能量密度为存储能量与电池质量的比值。

整车	整车质量	40kg
	最大车速	26km/h
	最大噪声	≤30dB
锂电池	电压	36V
	容量	10A•h
电动机	额定功率	180W

（1）无链条电动自行车可将骑行者踩脚踏板所产生的动能通过发电机转化为电能，然后电能又转化为______能存储在车的锂电池中。
（2）与汽车相比，电动自行车启动较快的原因之一是电动自行车质量小，具有的______较小。
（3）图中这款车的锂电池最多所储存的电能约为______J，锂电池的质量为______kg。
（4）若测试时质量为60kg的骑行者不踩脚踏板，仅靠锂电池驱动，已知行驶时的阻力为车对地面压力的0.04倍，在平直路面上可连续匀速行驶2.7×10⁴m所做的功为______J，此时电动机的效率为______。（结果保留小数点后一位）（g取10N/kg）