2015年中考物理试题分类汇编之力学压轴题(二)(共16页).doc
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1、精选优质文档-倾情为你奉上强烈推荐:原创,从几十套题中精选,花了不少时间编辑和校对,含解析,适合培优用 。2015年中考物理试题分类汇编力学压轴题(二)1、(2015郴州)如图是一厕所自动冲水装置,圆柱体浮筒A与阀门C通过杆B连接,浮筒A的质量为 1kg,高为 0.22m,B杆长为 0.2m,阀门C的上表面积为 25 cm2 ,B和C的质量、厚度、体积及摩擦均忽略不计,当 A露出 0.02m 时,C恰好被A拉开,实现了自动冲水(g 取 10N/kg)。求: (1)刚拉开阀门C 时,C 受到水的压强和压力; (2 )此时浮筒A 受到的浮力; (3 )浮筒A 的密度。 【解析】(1)阀门C处水的深
2、度h=h浸+L=(0.22m-0.02m)+0.2m=0.4m水对阀门C的压强水对阀门C的压力(2)C恰好被A拉开,浮筒A对阀门C的拉力浮筒A的重此时浮筒受向上的浮力、向下的重力和向下的拉力,浮筒A受到的浮力(3)浮筒A排开水的体积浮筒A的底面积浮筒A的体积浮筒A的密度2、(2015株洲)一根金属棒AB置于水平地面上,今通过弹簧测力计竖直地将棒的右端B缓慢拉起,如图甲所示。在此过程中,弹簧测力计对棒所做的功W与B端离开地面的高度x的关系如图乙所示。请根据图象解答下列问题。(1)该金属棒的长度l = m。(2)在B端拉起的过程中,当x1=0.6m时,测力计的示数为F1= N;当x2=1.6m时,
3、测力计的示数为F2= N。(3)求金属棒的重心到A端的距离d。【解析】本题的难点是看懂图像,从图像中获取有用信息。(1)由图乙可知,两段图线均为倾斜直线,说明做功与移动的竖直距离成正比;而第2段图线更陡一些,说明拉力更大,原因是此时金属棒已经离开地面,拉力等于金属棒的重了。由此可知,B端离开地面的高度为1.2m时,金属棒即将离开地面,所以金属棒长1.2米;(2)图乙中x为01.2m过程中,金属棒被提起的高度h1=1.2m,对金属棒所做的功W1=3.6J,W1=F1h1,拉力F1=3N;图乙中x为1.2m1.6m过程中,金属棒被提起的高度h2=1.6m -1.2m=0.4m,对金属棒所做的功W2
4、=5.6J -3.6J=2JW2=Gh2,金属棒的重G=5N,则F2=G=5N;(3)金属棒未提离地面时,根据相似三角形知识可知,力臂之比根据杠杆平衡条件有F1l1=Gl2,即F1l棒=Gd;则重心到A端的距离d=0.72m答:(1)1.2;(2)3;5;(3)金属棒的重心到A端的距离d为0.72m3、(2015襄阳)如图所示,用滑轮组匀速提起1200N的重物,拉力做功的功率为1500W, 绳子的自由端向下拉的速度为3m/s,地面对人的支持力为N1,不计绳重和摩擦。(1)滑轮组中有几股绳子承担重物?作用在绳自由端的拉力是多少?(2)滑轮组的机械效率是多少?(3)若用此滑轮组匀速提起2400N的
5、重物时,地面对人的支持力为N2,作用在绳自由端的拉力是多少?若N1:N2=5:1时,人的重力是多少?【解析】由图可知,n=3,F拉=500N;(2)机械效率:=100%=100%=100%=100%=80%;(3)不计绳重和摩擦,则F拉=(G动+G)G动=3F拉G=3500N1200N=300N提起2400N的重物时,F拉=(G动+G)=(300N+2400N)=900N人拉绳子的力与绳子拉人的力是相等的,人受3个力即向下的重力、向上的拉力、向上的支持力,因此有支持力N=G人F拉N1=G人500N N2=G人900N N1:N2=5:1 所以(G人500N):(G人900N)=5:1解得:G人
6、=1000N答:(1)滑轮组中有3股绳子承担重物,作用在绳自由端的拉力是500N;(2)滑轮组的机械效率是80%;(3)若用此滑轮组匀速提起2400N的重物时,地面对人的支持力为N2,作用在绳自由端的拉力是900N,若N1:N2=5:1时,人的重力是1000N4、(2015武汉)在建的杨泗港长江大桥是武汉市第十座长江大桥,大桥的两个桥塔均为钢沉井基础,其中2号桥塔的钢沉井在距桥位上游20公里的工厂拼装完成后,采用气囊法整体下水,是世界上同类方法下水质量最大的钢沉井(江水=1.0103kg/m3 钢=7.9103kg/m3)(1)如图1所示,在钢沉井的底部两侧塞满气囊,松开固定的钢沉井的钢索后,
7、钢沉井便顺着倾斜的江滩滑入水中钢沉井入水后能自己滑行数百米,这是由于 托在钢沉井底部的气囊充气成圆筒状是为了 (2)钢沉井下水后,依靠拖船将其拖行至指定位置当拖船对钢沉井输出的总功率为5000kW时,1min内将钢沉井匀速拖行了120m,试估算这段时间内江水对钢沉井的阻力(3)工人们将钢板焊接成有18个大小相同的方形孔的钢沉井,其俯视图如图2所示钢沉井的长、宽和高分别为77m、40m和23m,质量为6225t经测算,这样的钢沉井自行滑入江中稳定后,水面下的高度会达到7.5m为了让钢沉井在江中被拖行时能顺利通过一些浅滩,下水前用质量为31t的钢板在钢沉井底部将一些方形孔密封起来,使钢沉井水面下的
8、高度降到了3.2m请求出钢沉井底部被密封的方形孔的个数【解析】(1)钢沉井便顺着倾斜的江滩滑入水中后,由于具有惯性,会继续向前运动;托在钢沉井底部的气囊充气成圆筒状,用利用滚动代替滑动以减小摩擦;(2)拖船将钢沉井匀速拖行,受到的拉力与阻力是一对平衡力,即F=f,拖行速度:v=2m/s,P=Fv=fv,水对钢沉井的阻力f=2.5106N;(3)设每一个方形孔的面积为S,钢沉井自行滑入江中稳定后,第一次钢沉井平衡时,F浮=G钢井,且F浮=水gV排,所以:水g(S整18S)h=mg,1.0103kg/m3 10N/kg(77m40m18S)7.5m=6225103kg10N/kg,解得:S=125
9、m2;钢板在钢沉井底部将一些方形孔密封起来,设密封的孔有n个,则未堵住的孔有18-n 个。第二次平衡时,F浮=G钢井+G板,即:水g(S整S未堵)h=mg+m板g,1.0103kg/m3 10N/kg77m40m(18n)125m23.2m=(6225+31)103kg10N/kg,解得:n=9故答案为:(1)惯性;减小摩擦;(2)江水对钢沉井的阻力为2.5106N;(3)钢沉井底部被密封的方形孔的个数为9个第3问另解:5、(2015黄石)2014年10月为黄石市“中小学科技体育艺术月”,某中学九年级兴趣小组进行了三项物理实践,请根据所给的条件进行计算。(1)小红同学想估测自己站立时对地面的压
10、强。她双脚站立在一张方格纸上,整个脚印范围都与纸面接触,其中一只鞋底的轮廓如图甲所示,已知图中方格的边长为2cm,小红同学的质量为40kg,g取10N/kg。请估算小红同学站立时对地面的压强。(2)小明同学想测量自己快速上楼时克服重力做功的功率。他快速的从一楼跑到五楼,共用时21s,已知小明同学的质量为50kg,每层楼高为3cm,g取9.8N/kg。请计算小明同学快速上楼过程中克服重力做功的功率。(3)大鹏同学想研究浮力问题。如图乙,一支粗细均匀的圆柱体蜡烛,长度L为17cm,底部粘有小石块,将它竖直放入水中静止,露出水面的长度h为1cm,现点燃蜡烛。问:蜡烛是否能够烧完,若能请说明理由;若不
11、能,请求出最后剩余的长度。(已知:蜡=0.9103kg/m3,水=1.0103kg/m3)【解析】(1)由图可知,一只脚印所占格数为34格,每小格的面积为2cm2cm=4cm2=4104m2,双脚接触地面的总面积S=2344104m2=2.72102m2,G=mg=40kg10N/kg=400N,站立时对地面的压力等于其重力F=G=400N,对地面的压强p=1.47104Pa,(2)小明同学的重力G=mg=50kg9.8N/kg=490N,上升高度为h=43m=12m,W=Gh=490N12m=5880J,克服重力做功的功率P=280W,(3)设小石块重力为G石,体积为V,蜡烛的横截面积为S,
12、刚点燃时蜡烛整体处于漂浮状态,所以F浮= G蜡+G石,即水g S(Lh)+水gV=蜡g SL +G石 设蜡烛熄灭时,最后剩余的长度为x,此时悬浮,所以F浮= G蜡+G石即水g Sx+水gV=蜡g Sx +G石 - 得水g S(Lhx)=蜡g S(Lx) ,代入数据解得x=0.07m=7cm答:(1)小红同学站立时对地面的压强为1.47104Pa(2)上楼过程中克服重力做功的功率为280W;(3)最后剩余的长度为7cm6、(2015荆门)如图是公厕里间歇式自动冲水箱的原理图,进水管口以Q1=200cm3/s的流量24h不间断地向底面积为1800cm2的长方体水箱注水,当水位上升至h2=45cm时
13、,水箱中的水开始以Q2=2000cm3/s的平均流量从出水管口流出冲洗厕所,当水位下降至h1=5cm处时停止冲水(不计中水箱中水管的体积)求:(1)水位在h2时水箱底部受到水的压强。(2)冲洗一次厕所所用的时间。(3)为节约用水,在图示进水管A处安装一个由微电脑控制的电磁阀。当有人进入洗手间时,门内侧红外探头通过微电脑开启电磁阀,向水箱注水,当水位升至h2时,电磁阀自动关闭停止注水,同时开始冲洗厕所。假设电磁阀平均每天开启100次,则安装电磁阀后一天可节约多少千克水?【解析】(1)h2=45cm=0.45m,则水箱底部受到水的压强p=水gh2=1.0103kg/m310N/kg0.45m=45
14、00Pa;(2)当水位从h1上升至h2需要注入的水的体积:V=Sh=S(h2h1)=1800cm2(45cm5cm)=72000cm3;冲洗一次厕所所用的时间:t=40s(3)安装电磁阀前,一天消耗水的体积:V1=Q1t=200cm3/s243600s=1.728107cm3=17.28m3安装电磁阀后,一天消耗水的体积(开启100次):V2= 100V=10072000cm3=7.2106cm3=7.2 m3则节约的水V=V1V2=17.28m37.2m3=10.08m3安装电磁阀后,一天节约水的质量:m=V=1.0103kg/m310.08m3=1.008104kg答:(1)水位在h2时水
15、箱底部受到水的压强为4500Pa(2)冲洗一次厕所所用的时间为40s(3)安装电磁阀后一天可节约1.008104kg的水7、(2015孝感)如下图所示,是一辆汽车通过滑轮组将深井中的物体拉至井口的装置图。已知井深12m,物体重G=6103N,汽车重G车=3104N,汽车匀速拉绳子时的拉力F= 2.2103N,汽车受到的阻力为车重的0.1倍。求:(1)将物体从井底拉至井口的过程中,汽车拉绳子的拉力对滑轮组做了多少功?(2)滑轮组的机械效率为多少?(保留一位小数)(3)若汽车运动的速度为3m/s,则将物体由井底拉至井口需要多长时间?(4)汽车牵引力为多少?牵引力的功率为多少?【解析】(1)n=3,
16、s=3h=312m=36m,汽车拉绳子的拉力对滑轮组做的功:W=Fs=2.2103N36m=7.92104J;(2)滑轮组的机械效率:=100%=100%=100%=100%=100%90.9%;(3)v物=v=3m/s=1m/s,由v=s/t得,将物体由井底拉至井口需要的时间:t物=12s;(4)牵引力:F牵=F+f=F+0.1G车=2.2103N+0.13104N=5.2103N,拉力做功功率:P= =F牵v汽=5.2103N3 m/s=1.56104W答:(1)汽车拉绳子的拉力对滑轮组做了7.92104J的功;(2)滑轮组的机械效率为90.9%;(3)若汽车运动的速度为3m/s,则将物体
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