2022年中考物理试题之力学压轴题 .pdf

学习好资料欢迎下载中考物理试题之力学压轴题（补充版精编）1、 （2013 山东莱芜）如图是一种常见的饮水机结构剖面图，控水槽内浮体A 与阀门 C 固定相连，当A 恰好浸没时阀门C 关闭， A未浸没时C 略有下降，桶内水流入控水槽中。已知浮体A 的体积为 40 cm3，阀门 C 的横截面积为1cm2，不计 A、C 本身重及大气压强。 （水的比热容为4.2 103J(kg )，g 取 l0Nkg）问：(1)若热胆中储水lkg，加热管将其从初温200C 加热到 l00，这些水吸收的热量是多少? (2)浮体 A 浸没时所受浮力为多大? (3)浮体 A 浸没时阀门C 受到的压强是多少? (4)桶内水位的最大高度是多少? 解：(1)水吸收的热量：Q吸= cm(t-t0)=4.2 103J(kg ) 1kg (1000C200C)=3.36 105J (2)浮体 A 所受浮力：F浮=水V排g=1.0 103kgm3 40 10-6m3 10N/kg=0.4N (3) 把阀门 C 和浮体看作一个整体，受浮力和上方水的压力（重力不计）整体处于静止状态，所以有阀门C 受到的压力： F=F浮=0.4N 阀门 C 受到的压强： P=SF=341014 .0mN=4 103 Pa (4)P=gh 桶内水位最大高度： h=g水P=kg/N10m/kg100.1Pa104333=0.4m 2、 （ 2013 湖北恩施州）如图所示，一球状载人深潜器自身没有动力，通过绳索（重力忽略不计）悬吊在母船的下面。已知深潜器的质量是10 吨，体积为8m3，母船的质量是50 吨。若船体在浅水中航行，求母船所受浮力。解：设深潜器所受重力为G1、浮力为 F1，则 G1=m1g=10 103kg 10N/kg=1 105N 其浮力 F1=水gV排=1.0 103kg/m3 10N/kg 8m3 =8 104N 设母船所受重力为G2、浮力为 F2，则 G2=m2g=50 103kg 10N/kg=5 105N 把母船和深潜器看作一个整体，处于漂浮状态，有：F2+F1=G2+G1,即 F2+8 104N=5105N+1105N 解得母船所受浮力F2=5.2 105N 3、 （ 2013 无锡） 20XX 年 6 月，蛟龙号潜水器下潜至7000m 以下深度，下面是某同学收集的蛟龙号潜水器某次海试活动的有关信息；潜水器 5：29 开始下潜， 8：29 到达 7020m 深度。下潜前，潜水器停放在母船上，潜水器舱内如同闷罐一样湿热，室温达39.7，当潜水器下精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 10 页学习好资料欢迎下载潜到 500m 深度时，冷凝水已布满了整个舱壁。海面海水密度为1.021 103kg/m3,7000m 深海处海水密度为1.059 103kg/m3. 蛟龙号潜水器是新一代无缆绳潜水器，配有压载铁， 当他潜到海洋深处时，潜水员会适时抛掉一定数量的压载铁，实现潜水器的悬停或上浮。（1）潜水器下潜7020m 的平均速度是_km/h。（2）潜水器下潜到500m 深度时，潜水器内产生了大量的冷凝水，这些冷凝水的形成是_。,KA.汽化现象B.液化现象C.凝华现象D.凝固现象（3） 如果潜水器在7000m 深度时，受到的浮力比他刚潜没在海水中时受到的浮力大7980N，则潜水器的体积是多少立方米？设潜水器的体积不变，g 取 10N/kg 。（4）科考时，如果潜水器在某一区域内以某一速度匀速下降，在到达一定深度后，潜水器抛弃了重为2460N 的压载铁，经过一段时间，潜水器以同样的速度匀速上升，则潜水器在匀速上升时所受阻力的大小是_（设潜水器在该区域受到的浮力不变，所受阻力仅与速度的大小有关） 。A.4920N B.2460N C.1230N D.615N 解：(1)2.34 （提示：所用时间t=8：295：29=3h) (2)B (3)设刚潜没在海水中时受到的浮力为F浮1，在 7000m深度时受到的浮力为F浮2由题意可知， F浮2F浮1=7980N 即2gV排1gV排=7980N （ 其 中2=1.059 103kg/m3，1=1.021 103kg/m3）代入数据，解得 V排=21m3,又因潜水器浸没在海水中，所以V物=V排=21m3 （4）C 潜水器匀速下降时，受重力、浮力、竖直向上的阻力。根据力的平衡知识，有F浮+f=G 潜水器匀速上升时，受重力、浮力、竖直向下的阻力且浮力与阻力均不变(题中告诉的） 。根据力的平衡知识，有F浮=GG压+f 联立、解得，f=G压/2=1230N,故选 C. 4、 （ 2013 湖北随州市）图(1) ，溢水杯中装满水( 水的密度用表示 ) ，将一正方体木块( 棱长为 a)轻轻放入溢水杯中，木块静止时浸入水的深度为3a，现在用一根轻细钢针对着木块上表面中心竖直向下施加压力F， F从 0 慢慢增加，直到木块恰好完全浸没水中。解题时用、a、g 表示相关量。(1) 求木块恰好完全浸没水中时压力mF；(2) 在 F从 O增至mF过程中，木块浸没在水中的深度从3a增到 a，推导出F 与间的函精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 10 页学习好资料欢迎下载数关系式；(3) 将 F、的函数关系图像画在相应的坐标系中，并标出两端点的横、纵坐标。解：(1)F=0 时(即木块漂浮在水面上），F浮=G，由阿基米德原理，有G=F浮=g3aa2 =31ga3木块恰好完全浸没水中时，木块受三个力的作用：重力、最大浮力、最大压力.由力的平衡知识时， F浮m=G+Fm，Fm=F浮m一 G=ga331ga3=32ga3(2)F 为一般值时，因为F从 0 慢慢增加，所以木块处于平衡状态，由三力平衡知识得：F+G=F浮，F=F浮一 G，即： F= ga231ga3（a/3 a) (3)由数学知识可知，压力F 与浸入水中深度成一次函数关系，当 F=0 时，=a/3 ；当 F=Fm=32ga3时，=a. 图像如下图所示：5、 （ 2013 湖北黄石市） （ 1）配置适当密度的盐水，可以用来为某些农作物选种，把种子放在盐水中，漂浮的种子是不饱满的，沉底的种子是饱满的，请说明道理（2） 研究表明，某盐水的密度 随深度 h而变化，变化规律为 =0+kh， 式中 0=1.0 103kg/m3，k=1.0 103 kg/m4，向此盐水中投放两个用一根轻细线系着的小球A 和 B，两小球体积均为1cm3，两球质量分别为mA=1.2g， mB=1.4g，如果每个球在溶液中都处于静止状态，两球球心相距 L=10cm ，线是拉紧的且不拉断（假设盐水足够深且小球所在处的盐水密度取球心对应深度处的密度值，取g=10N/kg ）求：A 球球心所处的深度值？A 球所在处盐水的压强是否可以计算？如果能，请列出计算此处压强的表达式；如果不能，请说明理由？细线对小球的拉力？解： （1）在质量一定时，饱满种子的体积要比不饱满的种子的体积小，由密度公式 =m/V 知：饱满种子的密度大；精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 10 页学习好资料欢迎下载根据物体的浮沉条件知： 密度大的饱满种子会下沉， 而密度小的不饱满种子会上浮，最终漂浮在水面上（2）设 A 球所处深度为 hA，B 球所处深度为 hB，由于 mAmB，所以 B 球应在 A 球下方；设 A 球所在处的盐水密度为A，B 球所在处的盐水密度为B. 则：hB=hA+0.1m，将 A、B 看作整体，根据物体的悬浮条件可得：F浮A+F浮B=GA+GB，即：AgVA+BgVB=mAg+mBg，（0+khA）V+（0+khB）V=mA+mB，20V+2khAV+k 0.1m V=mA+mB，代入数据解得：hA=0.25m=25cm，A 球所在处盐水的压强不能计算，因为随着深度的变化液体密度是变化的，不能利用 p= gh 计算，若要计算可以求平均值这时， hB=hA+0.1m=0.25m+0.1m=0.35m；B=0+khB=1 103kg/m3+1.0 103kg/m4 0.35m=1.35 103kg/m3，B 球受到的浮力：FB=BgVB=BgV=1.35 103kg/m3 10N/kg 1 106m3=0.0135N，B 球重：GB=mBg=0.0014kg 10N/kg=0.014N，GB=FB+F拉，F拉=GBFB=0.014N0.0135N=5 10-4N. （说明： 第三问可以以 A 为研究对象）答： （1）密度大的饱满种子会下沉，而密度小的不饱满种子会上浮，最终漂浮在水面上（2） A 球球心所处的深度为0.25m；不能，因为随着深度的变化液体密度是变化的，不能利用 p= gh 计算，若要计算可以求平均值细线对小球的拉力为5 10-4N6、 （ 2013 四川凉山州）将体积为1dm3，重 27N 的金属块，用细绳吊着从水面上方逐渐浸没于底面积为200cm2的圆柱形容器内的水中，水未溢出。（g=10N/kg) 求：（1）金属块浸没在水中静止时（未接触容器底部），细绳对金属块的拉力大小。（2）金属块从水面上方到浸没后，水对容器底部压强增加了多少？解： （1）金属块浸没在水中所受的浮力: F浮=水gV排=1.0 103kg/m3 10N/kg 1 10-3m3 =10N 金属块浸没在水中静止时，受重力、浮力、拉力三个力的作用所以有： F+F浮=G,即 F+10N=27N，解得 F=17N （2）金属块浸没在水中排开水的体积V排=V物=1 10-3m3 水面上升的高度 h=V排/S=1 10-3m3/(200 10-4m2)=0.05m 水对容器底部增加的压强p=水gh= 1.0 103kg/m3 10N/kg 0.05m=500pa 7、 （ 2013 西宁）如图所示，放在水平桌面上的薄壁圆柱形容器重6N，底面积 100cm2，弹簧测力计的挂钩上挂着重为27N 的金属块，现将金属块浸没水中，容器内水面由20cm 上升到 30cm（g=10N/kg ） 求：（1）金属块未放入水中时（如图所示），容器底部受到的水的压强：精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 10 页学习好资料欢迎下载（2）金属块的密度；（3）金属块浸没水中静止后弹簧测力计的示数；（4）金属块浸没水中后（未于底部接触），容器对桌面的压强解：(1)金属块未放入水中时容器底部受到的水的压强：p1=水gh1=1.0 103kg/m3 10N/kg 0.2m=2 103Pa；（2） 金属块的体积为 V金=V排=Sh排=S （h2h1） =0.01m2（0.3m0.2m） =0.001m3，金属块的密度为 金=2.7 103kg/m3；（3）金属块受到的浮力为F浮=水gV排=1.0 103kg/m3 10N/kg 0.001m3=10N，弹簧测力计的示数为F=GF浮=27N10N=17N；（4）容器中的水重：G水=m水g=水gV=水gSh1=1.0 103kg/m3 10N/kg 0.01m2 0.2m=20N 容器对桌面的压力为F=G0+G水+G排=6N+20N+10N=36N，容器对水平桌面的压强为p2=F/S=3600Pa 8、 （ 2013 山东潍坊市）在新农村建设中很多楼房顶部装有如图所示的太阳能、电能两用热水器，该热水器利用太阳辐射的能量加热时，能把太阳辐射能的70%转化为水的内能；用电热丝加热时，能把电能的90%转化为水的内能，该热水器也可利用太阳辐射的能量和电热丝同时加热它的铭牌如表格所示小明家热水器的支架与楼顶水平台面总接触面积为0.1m2他家所在的地区（晴天）每天接受太阳辐射的时间为8h，太阳光照射地面时的辐射功率为 900J/（sm2） ，即每平方米的面积上每秒得到的太阳辐射能平均为900J已知 g=10N/kg ，C水=4.2 103J、 （kg）水=1.0103kg/m3当热水器内蓄满水时，求：（1）热水器对水平台面的压力和压强；（2）热水器每天接受的太阳辐射能使水升高的温度；（3）热水器将水从20加热到52.4所需的最短时间解： （1）水的质量 m水= V=1.0 103kg/m3 0.15m3=150kg，热水器对水平台的压力：F=G总=（m器+m水）g=（50kg+150kg） 10N/kg=2000N，热水器对水平台的压强： 牌热水器型号 HM-20 集热管数28 支额定频率50Hz 水箱容积150L 集热管管长180cm 额定电压220V 防水等级A 系统承压3.0MPa 额定功率4000W 自身质量50kg 采光面积是2.0m2精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 10 页学习好资料欢迎下载p=2 104Pa；（2） 热水器每天接受的太阳辐射能： W=900J/ （s m2） 8 3600s 2.0m2=5.184 107J，水吸收的热量： Q吸=70%W=70% 5.184 107J=3.6288 107J，Q吸=cm水t，水升高的温度：t=57.6；（3）热水器将水从 20加热到 52.4所吸收的热量：Q吸 =cm（tt0）=4.2 103J/（kg） 150kg （52.420）=2.0412 107J，热水器利用太阳辐射的能量和电热丝同时加热，时间最短，假设此时的时间为t，W=Pt，则 Q吸 =90% Pt+70% 900J/（sm2） t 2.0m2=4860W t 需要加热的时间：t=4200s9、 （ 2013 湖南益阳）乘坐羊皮筏在水流湍急的黄河漂流是一项惊险的活动。羊皮筏由多具充气的 羊皮捆绑在支架上做成，如图甲。甲中羊皮筏总重为500N，平均每具羊皮最多排开水 0.05m3。 乙图是游客乘坐在甲图羊皮筏上漂流的情景。设人的平均体重为700N， g=10N/kg ，水=1.0 103kg/m3。求： （ 1）乙图中羊皮筏排开水的体积为多少？（2）该羊皮筏最多能承载多少人？,K解： （1）漂浮 G总=F浮=水gV排得 V排=gG=kgNmNN/10/kg10500470033=0.33m3(2)羊皮筏最大的浮力F=gV=103kg/m3 10N/kg 0.05m3 13=6500N，漂浮 G总=F浮G人max=FG筏=6500N500N=6000N 最多能承载的人数为6000N 700N 8 人10、 （2013 铁岭）一列由内燃机车牵引的运煤列车，一节车厢的质量是23t，每节车厢最大载货量是60t，每节车厢与铁轨总接触面积是0.01m2.整列列车在内燃机车牵引下，以20m/s 的速度在平直的铁轨上匀速行驶，受到的阻力为5104N。求；甲乙精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 10 页学习好资料欢迎下载（1）一节满载的车厢静止时，对水平铁轨的压强为多少pa？（ g 取 10N/kg ）（2）内燃机车前进时牵引力的功率为多少W？（3）若煤炭完全燃烧放出的热量有30%转化为电能，一节车厢的燃煤（满载）可发电多少J？（燃煤的热值q 燃煤 =2.9107J/kg）解： （1）满载的车厢的总重：G总=G车+G货=（m车+m货)g=(23103kg+60103kg）10N/kg=8.3105N对水平铁轨的压力F=G总=8.3105N对水平铁轨的压强 : P=F/S=8.3105N/0.01m2=8.3107pa（2）因为机车匀速行驶，所以F牵=f=5104N 内燃机车前进时牵引力的功率：P=F牵v=5104N20m/s=1106W (3)由题意可知， W=Q放=mq=60103kg2.9107J/kg30%=5.221011J 11、 （2013 辽宁葫芦岛市）如图16 所示，水平地面上放着物体A和 B，且 mA：mB=9：7。B与地面的接触面积为1.4103 cm2，对地面的压强为2500Pa。用滑轮组匀速提升A 物体时，滑轮组的机械效率是90 %（不计绳重和摩擦，取g= 10 N/kg ）求：(1)B 的质量；(2)匀速提升B 时滑轮组的机械效率；(3)用此滑轮组以0.1 m/s 的速度匀速向上提升A 时，人的拉力的功率多大 . 解：（1）B 平放在水平地面上，则GB=F=pS=2500Pa 1.4 103 10-4m2=350N mB=GB/g=350N/10N/kg=35kg （2）因 mA：mB=9：7，即 mA：35kg=9：7 解得 mA=45kg GA=mAg=45kg 10N/kg=450N 用滑轮组匀速提升A 物体时，滑轮组的机械效率是90 %，且不计绳重和摩擦A=W有/W总=GA/(GA+G动） ，即 90 %=450N/(450N+G动）解得 G动=50N 匀速提升 B 时，滑轮组的机械效率：B=W有/W总=GB/(GB+G动）=350N/(350N+50N）=87.5% (3) 由图可知 n=2, 不计绳重和摩擦，匀速提升A 时，人的拉力：F=(GA+G动）/2=(450N+50N）/2=250N v绳=2v物=0.2m/s P=Fv绳=250N 0.2m/s=50W 12、 （2013 广西河池） 某工程队在一次水下施工作业中，用 如图 20 所示的滑精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 10 页学习好资料欢迎下载轮组将浸没在河底的实心物体从深水中吊起。物体的密度为2.6 103kg/m3，体积是1.5m3，所用的拉力F 是 2.0 104N，物体在20s 内匀速上升了2m（未露出水面） ，不计水的阻力。求：（1）物体受到的重力；（2）物体受到的浮力；（3）拉力 F 做功的功率；（4）滑轮组的机械效率。解： （1）物体受到的重力：G=mg=物gV物=2.6 103kg/m3 10N/kg 1.5m3 =3.9 104N (2)物体受到的浮力：F浮=物gV物=1.0 103kg/m3 10N/kg 1.5m3 =1.5 104N （3）当 h=2m时，动力作用点移动的距离s=4m 拉力 F 做的功 W=W总=Fs=2.0 104N 4m=8 104J 拉力 F 做功的功率 P=W/t=8104J/20s=4 103W (也可用 P=Fv 计算， v 为动力作用点移动的速度，v=0.2m/s) (4)由题意可知，滑轮组对物体的拉力F=GF浮=3.9 104N1.5 104N=2.4 104N 有用功 W有=Fh=2.4 104N2m=4.8 104J 滑轮 组的 机械效 率=W有/W总=4.8 104J/(8 104J)=60% 13、 （2013 山东潍坊）学习了简单机械的有关知识后，小强同学自制了一种简易升降晾衣架，它由4 个定滑轮和两个动滑轮组成，绳子的一端固定在天花板上，人用力拉绳子的自由端可以使晾衣架匀速上升，晾衣架在匀速上升过程中横梁保持水平，如图所示 若将 40N 的衣物挂在晾衣架上，衣物静止时，人拉绳的力为12.5N，忽略绳重及摩擦求: （1）该装置的机械效率；（2）将 60 N 的衣物挂在晾衣架上，使其匀速升高1m，人所做的总功。解： （1）由图可知 n=4,装置的机械效率 : 总有WW=FshG衣物=FhhG4衣物=FG4衣物=N5.124N40=80（2）设横梁和动滑轮的重G，横梁、动滑轮和衣物的重力是由4 段绳子承担，绳子自由端的拉力F=41（G衣物+G）横梁和动滑轮的重力G =4 FG衣物=412.5N40N=10N 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 10 页学习好资料欢迎下载10.4cm 10cm 液体纯水（丙）（丁）N 0 1 2 3 4 5 0 1 2 3 4 5 N 0 1 2 3 4 5 0 1 2 3 4 5 海水（甲）（乙）当将 60N 的衣物提升 1m 时，人所做的总功W总= W有W额= G衣物h + G h=60N1m+10N 1m =60J10J =70J 14、 （2013 江苏常州）严寒冬季，海面结了厚厚一层海冰（一）小明想：冰面下海水的密度是多大呢？于是他砸开冰面，进行实验探究：取长5cm、宽 5cm、高 8cm 的长方体物块，悬挂在弹簧测力计下方，示数如图（甲）所示；将物块浸没在海水中，弹簧测力计示数如图（乙）所示（g 取 10N/kg）问：（1）海水的密度是多大？ （二）小华想：海水结成的海冰是否含有盐分呢？于是她进行实验探究：取一根空心吸管，将一些小铁钉从吸管的下端塞入作为配重，并用石蜡将吸管的下端封起来；将配重吸管放入纯水中，静止后如图（丙）所示；取一些海冰放入烧杯中，待海冰完全熔化后，将配重吸管放入其中，静止后如图（丁）所示问：（2）海冰熔化所得的液体密度为多大？海冰是否含有盐分？ （3）小华将此液体置于室外直至其表面又凝固了一层固体，将此固体捞出置于空容器中直至完全熔化成新液体请合理猜想， 新液体的密度可能为 kg/m3解：（ 1）根据甲乙可知，木块受到的浮力：F浮=4.4N-2.2N=2.2N，排开海水的体积： v排=5cm 5cm 8cm=200cm3=0.0002m3，F浮=海水gV排海水=F浮/（gV排）=2.2N/(10Nkg 0.0002m3)=1.1 103kg/m3（2）设吸管的横截面积为S，则有 水gSh=海水gSh 海水= 水h/h = 1 103kg/m3 10.4/10 =1.04 103kg/m31 103kg/m3，所以含有盐(3) 根据前面的结果可知：海水结冰后再熔化成液体，液体的密度比海水密度要小，那么这里的新液体的密度应该比海水要小，但又要大于纯水的密度。即新液体的密度： 1 103kg/m3 液1.04 103kg/m3答案是： 1.01 103kg/m3或 1.02 103kg/m3或 1.03 103kg/m3等等（合理即可）。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 10 页学习好资料欢迎下载说明：由于没有贵港市、桂林市、朝阳市等省市的word 版中考真题，故没有收录（大家可查阅扫描版） 。本文参考了原有解答，并作了补充和改进，在此，对这些同行的辛苦付出表示感谢！对没有解答的， 给出了自己的解答过程。 由于本人时间和能力有限，文中定有不少疏漏之处，请谅解！另外，为了有一个绿色的交流空间，为了鼓励他人贡献自己好的资料，请勿转载！谢谢！精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页，共 10 页