四川省资阳市2020-2022三年中考物理真题分类汇编-02力学（压强、浮力、做功和机械能、简单机械及机械效率）
一、单选题
1．（2022·四川资阳·统考中考真题）2022年2月15日，滑雪运动员苏翊鸣在北京冬奥会单板滑雪男子大跳台的项目中夺得第一名，为我国摘得第6金。大跳台的场地分为助滑区、起跳台、着陆坡和终点区域四个部分。运动员从高为50m的高台起滑，沿着助滑区滑行而下，冲上起跳台起跳，完成空翻、转体、抓板等各种技术动作后着陆，最终滑向终点区停下来。关于大跳台项目中的运动现象，下列说法中正确的是（ ）
A．站立在高台上时，运动员所受重力与台面对他的支持力是一对平衡力
B．运动员沿助滑区下滑时，他的重力势能越来越大
C．运动员从起跳台起跳腾空后，不受重力作用
D．运动员到达终点区不能立刻停下来是由于受到阻力的作用
2．（2020·四川资阳·统考中考真题）中国古代的造纸术、指南针、火药、印刷术“四大发明”影响了世界，现代的“新四大发明：高铁、支付宝、共享单车和网购”改变了中国。关于新的四大发明，下列说法中错误的是（ ）
A．高铁站台设置黄色安全线是为了避免乘客过于靠近运行中的列车而被“吸”进轨道
B． 支付盒子静止于水平桌面上，它受到的重力和桌面对它的支持力是一对平衡力
C． 共享单车的脚踏板上刻有凹凸不平的花纹是为了增大摩擦
D． 行驶在平直路面的电动无人快递车关闭电源后会很快停下，说明物体的运动需要力来维持
3．（2020·四川资阳·统考中考真题）如图所示，某健身俱乐部通过压力传感器获取运动者的运动数据，其工作原理如图乙所示。人从离蹦床一定高度处下落，保持电源电压不变，R1、R2为定值电阻，压力传感器R的阻值随压力增加而减小。在人从与蹦床接触至下落到最低点过程中，下列说法中正确的是（ ）
A．人的重力势能转化为人的动能和蹦床的弹性势能，机械能总和不变
B．人下落至最低点时蹦床的弹性势能Ep最小
C．电压表V1示数变大，电压表V2示数变小
D．电流表A示数逐渐变小，电路消耗的总功率P逐渐减小
二、填空题
4．（2020·四川资阳·统考中考真题）根据图中提供的信息回答下列各题：
（1）根据国家疫情防控要求，体温达37.3℃及以上者需要进行医学观察。小明入校体温检测时体温计显示如图1所示，则小明______（选填“需要”或“不需要”）进行医学观察；
（2）“五一”假期，为响应国家防疫号召，小明一家就近选择驾车到本市陈毅故里参观。经过某路口时，小明注意到交通指示牌标示如图2所示。在遵守交通规则的前提下，到达陈毅故里最少还需要时间______min；
（3）用同样的加热器给相同质量的A、B两种液体加热，得到它们的温度随时间变化的图像如图3所示，则A、B两种液体的比热容cA______cB（选填“>”、“=”或“<”）；
（4）容器被带薄橡皮膜的挡板分隔为左、右两部分，两边分别倒入甲、乙两种液体。当左右两边液面如图4所示时，橡皮膜刚好处于竖直状态，则甲、乙液体密度关系是ρ甲______ρ乙（选填“>”、“=”或“<”）。
三、作图题
5．（2022·四川资阳·统考中考真题）在国家提倡一对夫妻可生育两个子女以后，很多同学家里都有了弟弟妹妹。春节后，小明也有了一个妹妹。某个春光明媚的周末，在小明的陪同下，妈妈用婴儿车推着妹妹在小区散步，回来时，遇到单元门口的台阶；为了将婴儿车推上台阶，需要在把手A处施加动力使婴儿车前轮抬起迈过台阶，如图甲所示。已知婴儿车连同婴儿所受的重力为G，重心为O，作用在A处的动力F的方向竖直向下、若将婴儿车视为一个杠杆，请在图乙所示的简化示意图中画出重力G、支点P、动力F和动力臂L。
四、实验题
6．（2021·四川资阳·统考中考真题）小明所在的实验小组要“探究杠杆平衡条件”，实验室提供的实验器材有：
A．带有均匀刻度的匀质杠杆 B．带固定轴的支架
C．弹簧测力计（不计重量，量程为10N） D．刻度尺
E．钩码若干（每个质量m=100g） F．细线
（1）实验前，用刻度尺测得杠杆相邻刻度线间距离l0=5.00cm；将杠杆安装到支架上后静止如图甲所示，此时杠杆______（选填“是”或“不是”）处于平衡状态；按照实验要求，小明应该将杠杆调节到______位置平衡；
（2）小明开始实验探究，将钩码用细线悬挂在杠杆左侧，在杠杆右侧用弹簧测力计拉住杠杆，使杠杆处于水平平衡状态，此过程中应该注意使弹簧测力计拉线沿______方向；
（3）小明按照正确的操作完成一次探究后，杠杆位置如图乙所示，A点所挂钩码的数量n=2，A点与转轴O点的距离l1=3l0，弹簧测力计悬挂点B与转轴O点的距离l2=2l0。根据杠杆平衡条件，可以知道弹簧测力计读数F=______N（g取10N/kg）；
（4）小明在图乙的基础上保持A点所挂钩码的数量和位置不变，将弹簧测力计绕B点从a位置转到b位置时杠杆仍然保持水平平衡，如图丙所示；则此时弹簧测力计的示数F1______F（选填“＞”、“＜”或“＝”）；
（5）图丁是猴、兔分萝卜过程的两张漫画。看似取得了皆大欢喜的结果，但根据杠杆的平衡条件可知，实际上猴子分得的萝卜重量______（选填“大于”、“小于”或“等于”）兔子分得的萝卜重量。
7．（2020·四川资阳·统考中考真题）如图所示，在“研究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中：
（1）将图甲装置放于水平桌面上，固定悬挂在P点的置物盘空载时调节平衡螺母使横梁处于水平平衡状态；将木块放在置物盘内，在右边适当位置悬挂砝码使横梁再次水平平衡；已知砝码质量m＝100g，测得OP＝L、OQ＝4L，则木块质量m＝______g；
（2）如图乙所示，①②为相同的水平木板，③在水平木板上铺了一层粗布。实验过程中弹簧测力计必须沿______方向拉木块；如果3次实验所用拉力分别为F1＝0.4N、F2＝0.5N、F3＝1.5N时，恰能拉着木块沿水平方向做匀速运动，则分析比较______（选填实验编号①②③）两组数据可得出结论：在压力一定时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大；
（3）在完成实验后，小明将毛巾铺在水平木板上，重复①的实验过程，探究木块在毛巾表面的运动情况；根据实验数据，小明得出拉力F与时间t的关系如图丙，木块运动速度v与时间t的关系如图丁。由图可知，在1~2s内木块沿毛巾表面做______（选填“加速”、“匀速”或“减速”）运动，木块受到的摩擦力f＝______N；
（4）研究表明，滑动摩擦力f与压力N满足关系f＝μN，μ是一个与接触面有关的比例常数，叫做动摩擦因数。根据前面所测得的有关数据，取g＝10N/kg，可求得木块与毛巾表面之间的动摩擦因数μ＝______。
五、计算题
8．（2022·四川资阳·统考中考真题）2022年，高亭宇在北京冬奥会速度滑冰男子500米项目上滑出34秒32的成绩，打破奥运纪录的同时也赢得中国历史上首枚冬奥会男子速度滑冰金牌。已知高亭宇连同其装备的总质量，静止站在起跑处时冰刀与冰面的接触总面积；若将高亭宇的滑行总时间记为，比赛项目的赛程长度为s，g取。求：
（1）高亭宇静止站立时冰刀对地面的压强p；
（2）高亭宇比赛全程的平均速度v的大小（结果保留2位小数）。
9．（2022·四川资阳·统考中考真题）我国第十四个五年规划和2035年远景目标纲要明确提出，要推进以县城为重要载体的城镇化建设，加快推进公共服务、环境卫生、市政公用、产业配套等设施提级扩能，增强综合承载能力和治理能力。随着近期疫情防控形势的好转，各类基础设施建设正如火如荼的展开。如图所示，一建筑工人欲通过滑轮组向高的三楼阳台上运送建筑材料，已知滑轮组的定滑轮固定在三楼阳台上面的天花板外缘。若工人用的力拉绳子，将重为的建材在内匀速竖直的由地面提升到三楼阳台上，不计建材和滑轮组长度，忽略绳的重量及绳与滑轮间、滑轮与轮轴间的摩擦，g取，求：
（1）工人拉力F的功率P；
（2）滑轮组装置的机械效率η（结果保留2位小数）；
（3）滑轮组中动滑轮的质量m。
10．（2021·四川资阳·统考中考真题）随着疫情防控形势的好转，人民群众的生产生活秩序逐步恢复正常，各地的基础设施项目正在热火朝天的开工建设。如图所示，某建筑工地上，工人通过固定在斜面顶端的滑轮组把工件匀速拉上斜面。已知斜面高，长，工人施加的拉力，工件的质量，工件沿斜面上升的速度；若不计工件和滑轮组长度，忽略绳和动滑轮重量及绳与滑轮间、滑轮与轮轴间的摩擦，g取10N/kg。求：
（1）拉力F做功的功率P；
（2）整个装置的机械效率；
（3）工件所受斜面的摩擦力f。
11．（2021·四川资阳·统考中考真题）如图是我国自主研发的重型战略运输机“运20”，作为大型多用途运输机，可在复杂气象条件下，执行各种物资和人员的长距离航空运输任务。该飞机有个轮子，满载静止在水平跑道上时每个轮子与地面的接触面积约为；疫情期间，该飞机执行一次飞行任务，满载着抗疫物资从成都飞抵武汉，已知起飞质量，飞行高度，飞行距离，飞行时间。g取10N/kg，求：
（1）飞机满载静止在水平跑道上时对地面的压强p；
（2）飞机飞行过程中的平均速度v；
（3）飞机升空过程克服重力做的功W。
12．（2021·四川资阳·统考中考真题）被部分外国留学生评为中国新四大发明之一的共享单车为人们的出行带来了便利。近几年，许多公司又陆续推出了如图所示的电动共享单车。使用前要先对车上的蓄电池充电；骑行时蓄电池对车上的电动机供电，电动机为车提供动力。
下表是某电动自行车的一些主要技术参数：
整车 整车质量M 40kg 最大噪声 ≤62dB
最高车速vm ≤36km/h 轮胎承受最大压强pm 2×105Pa
蓄电池 电压U 50V 容量Q 10A·h
电动机 额定电压U0 50V 电动机效率η 80%
额定功率P0 250W
上表中电池容量C是指放电电流与放电时间的乘积。若小明的质量m=60kg，骑着电动自行车在平直的公路上匀速行驶，受到的阻力为总重的k=0.02倍，g取10N/kg。求：
（1）电动自行车蓄电池充电一次最多可储存的电能E；
（2）电动自行车以额定功率行驶时的工作电流I0；
（3）小明骑着充满电后的电动自行车以最高车速行驶的时间t。
13．（2020·四川资阳·统考中考真题）新冠疫情期间，为更好的收治重症患者，武汉市集结了约4万名建设者，仅用10天左右时间就使火神山、雷神山医院成功交付使用，再次让世界见证了“中国速度”。如图所示，工人用滑轮组装置沿水平轨道运送建筑工件，用力F拉绳使工件沿水平轨道匀速运动的速度v=0.5m/s，经t=20s将工件送到目的地。已知工件的质量m1=600kg，与轨道的接触面积S=1.2m2，运动过程中所受阻力f是重力的k=0.2倍；若滑轮组的绳保持竖直方向，不计绳重和滑轮与绳间的摩擦，滑轮组装置的机械效率η=96%，取g=10N/kg。求：
（1）工件在轨道上匀速前进时对轨道的压强p；
（2）工人拉力F做功的功率P；
（3）动滑轮的质量m。
14．（2020·四川资阳·统考中考真题）如图甲，是被大家认可的我国自主品牌混合动力畅销车型“比亚迪秦”。在某次性能测试中，汽车启动时内燃机工作，由内燃机提供能量驱动汽车以v1=50km/h的速度匀速行驶，同时给初始能量为E0=5.6×107J的蓄电池组充电，充电电压U1=400V，充电电流I1=50A；汽车行驶t1=2h、内燃机消耗燃料m=20kg后蓄电池组充电完成，改由电动机提供能量驱动汽车在水平路面上以v2=90km/h的速度匀速行驶，此时蓄电池组加在电动机两端的电压U2=320V，电动机的效率η=80%；已知汽车蓄电池组所储存能量降为E0时即自动切换为内燃机工作。若汽车运动过程中车速v与所受阻力f的关系如图乙所示，所用燃料的热值q=4.5×107J/kg，且燃料完全燃烧。不计汽车电路连接导线的电阻，忽略传动装置消耗的能量。求：
（1）内燃机工作时的效率η1（结果保留一位小数）；
（2）汽车蓄电池组储存能量的最大值Em；
（3）充电一次采用纯电动模式以v2=90km/h的速度匀速行驶的最大里程sm。
六、综合题
15．（2022·四川资阳·统考中考真题）根据图中提供的信息回答下列各题：
（1）如图甲所示，当人漂浮在水面上时，水对人的浮力______（选填“大于”、“等于”或“小于”）人的重力；
（2）如图乙所示，图中图线是小明绘制的某种物质凝固过程的温度时间图象，则该物质是______（选填“晶体”或“非晶体”）；
（3）图丙是小明眼睛成像示意图。由图可知，小明需要配戴______（选填“凹”或“凸”）透镜制成的眼镜来矫正视力；
（4）电阻箱是电学实验中的常用器材。如图丁所示，该电阻箱的读数为______Ω。
参考答案：
1．A
【详解】A．站立在高台上时，运动员处于平衡状态，所受重力与台面对他的支持力符合二力平衡条件，二力是一对平衡力，故A正确；
B．运动员沿助滑区下滑时，其质量不变，高度不断变小，所以他的重力势能越来越小，故B错误；
C．运动员从起跳台起跳腾空后，仍然受重力的作用，故C错误；
D．运动员到达终点区不能立刻停下来是由于运动员具有惯性，仍要保持原来的运动状态，故D错误。
故选A。
2．D
【详解】A．高铁站台设置黄色安全线是为了避免乘客过于靠近运行中的列车而被“吸”进轨道，是流体压强和流速的关系，故A正确，不符合题意；
B．支付盒子静止于水平桌面上，它受到的重力和桌面对它的支持力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上、作用在同一物体上，故是一对平衡力，故B正确，不符合题意；
C．共享单车的脚踏板上刻有凹凸不平的花纹，是在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力，故C正确，不符合题意；
D．力是改变物体运动状态的原因，不是维持物体运动的原因。关闭电源后汽车会慢慢停下来，是因为受到摩擦力的作用，是摩擦力改变了快递车的运动状态，故D错误，符合题意。
故选D。
3．C
【详解】A．在人从与蹦床接触至下落到最低点过程中，需要克服空气的阻力做功，机械能转化为内能，则机械能总和会变小，故A错误；
B．人下落至最低点时蹦床的弹性形变程度最大，则弹性势能Ep最大，故B错误；
C．由图可知，该电路为串联电路，电流表测量电路中的电流，电压表V1测量R1两端的电压，电压表V2测量R1、R两端的电压；在人从与蹦床接触至下落到最低点过程中，蹦床受到的压力增大，压力传感器R阻值减小，由串联电路分压原理可知，R两端电压变小，R1两端电压变大，R2两端电压变大，电压表V1示数变大，电压表V2示数变小，故C正确；
D．蹦床受到的压力增大，压力传感器R阻值减小，电路总电阻变小，电流变大，根据P＝UI可知，电路消耗的总功率P逐渐变大，故D错误。
故选C。
4． 不需要 18 > >
【详解】（1）[1]由图可知，温度计的分度值为0.1℃，小明体温为37.1℃，所以小明不需要进行医学观察。
（2）[2]图中显示距离陈毅故里还有18km，限速60km/h，则到达陈毅故里最少还需要
（3）[3]由吸热公式Q=cm（t2﹣t1）可知，在质量和吸收热量一定的情况下，比热容越大的物质，温度变化越小，由图3可知，0~5分钟内，A温度变化小，所以A的比热容较大，故选填>。
（4）[4]由液体的压强公式p=ρgh可知，液体的压强大小取决于液体的密度和深度，由图4可知，甲液面距橡皮膜的深度比乙小，因为橡皮膜处于竖直状态，故p甲=p乙，由液体压强公式p=ρgh可知ρ甲gh甲=ρ乙gh乙，由于h甲
5．
【详解】从重心O作竖直向下的力，即为其重力G；将婴儿车推上台阶，车前轮抬起迈过台阶，此时若将婴儿车视为一个杠杆，支点后轮与地面的接触点上；从A点作竖直向下的力，即为动力F；从支点P向动力F的作用线引垂线，垂线段的长即为动力臂L，如图所示：
6． 是 水平 竖直 3 ＞ 大于
【详解】（1）[1]物体受到平衡力的作用时将保持匀速直线运动或静止状态，如图所示，杠杆静止状态，处于平衡状态
[2]为了消除杠杆自重对实验的影响，杠杆在水平位置平衡，力臂在杠杆上便于直接读出力臂的大小。
（2）[3]力臂是支点到力作用线的垂直距离。当弹簧测力计拉力方向与杠杆垂直时，拉力的作用点到支点的距离就是力臂，这样便于从杠杆上直接读出力臂的大小，由图可知，杠杆水平平衡的拉力方向应该竖直向下。
（3）[4]由题意可知，每个钩码的重力为
G=mg=0.1kg×10N/kg=1N
根据杠杆平衡的条件F1l1=F2l2，弹簧测力计读数为
（4）[5]将弹簧测力计绕B点从a位置转到b位置时杠杆仍然保持水平平衡，会使得拉力的力臂变短,根据杠杆平衡的原理F1l1=F2l2，阻力和阻力臂不变时，动力臂减小，动力变大，故此时弹簧测力计的示数F1＞F。
（5）[6]如下图所示：
以O为支点，左端的重心在A处，右端的重心在B处，lOA＜lOB，即A端重力的力臂小于B端重力的力臂，根据杠杆平衡的条件可知GA lOA=GB lOB，因为lOA＜lOB，所以GA＞GB，故猴子分得的萝卜重量大于兔子分得的萝卜重量。
7． 400 水平 ②③ 加速 2.4 0.6
【详解】（1）[1]根据杠杆的平衡条件可知
m砝码g×OP＝M木块×g×OQ
则
m木块＝＝＝0.4kg＝400g
（2）[2]木块放置在水平木板上，受到的摩擦力为水平方向，要使测力计的示数与摩擦力相等，木块必须处于平衡状态，使拉力与摩擦力是一对平衡力，故要沿水平方向匀速直线拉动。
[3]探究滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度的关系时，需要控制压力一定，所以需要对比②③两组数据。
（3）[4][5]由图丁可知，在2~3s内，木块做匀速直线运动运动，此时的拉力与滑动摩擦力是一对平衡力，大小相等，对比图丙可知，则f＝2.4N；在1~2s内木块沿毛巾表面做加速运动，由于此时木块对毛巾表面的压力不变，接触面的粗糙程度不变，则受到的滑动摩擦力不变，即f＝2.4N。
（4）[6]木块的重力为
G＝m木块g＝0.4kg×10N/kg＝4N
对毛巾表面的压力为
F＝G＝4N
木块与毛巾表面之间的摩擦力为2.4N，则木块与毛巾表面之间的动摩擦因数为
μ＝＝＝0.6
8．（1）；（2）
【详解】解：（1）高亭宇静止站立时冰刀对地面的压力为
高亭宇静止站立时冰刀对地面的压强为
（2）高亭宇比赛全程的平均速度为
答：（1）高亭宇静止站立时冰刀对地面的压强为；
（2）高亭宇比赛全程的平均速度的大小为。
9．（1）216W；（2）97.22%；（3）4kg
【详解】解：（1）由图可知
绳子自由端移动的距离
拉力做的总功
工人拉力的功率为
（2）有用功为
滑轮组的机械效率
（3）不计绳重和摩擦
则动滑轮的重力
由知动滑轮的质量为
答：（1）工人拉力的功率为216W；
（2）滑轮组装置的机械效率为；
（3）滑轮组中动滑轮的质量为。
10．（1）900W；（2）83%；（3）300N
【详解】解：（1）由图知承重绳子股数n=3，则拉力的速度
拉力F做功的功率
（2）工人做的总功为
工人做的有用功为
整个装置的机械效率
（3）根据
得，克服摩擦做的额外功
由可得
答：（1）拉力F做功的功率为900W；
（2）整个装置的机械效率为83.3%；
（3）工件所受斜面的摩擦力300N。
11．（1）；（2）180m/s；（3）
【详解】解：（1）飞机的总重力
G=mg=210×103kg×10N/kg=2.1×106N
飞机满载静止在水平跑道上时对地面的压强
（2）飞机飞行过程中的平均速度
（3）飞机升空过程克服重力做的功
答：（1）飞机满载静止在水平跑道上时对地面的压强是；
（2）飞机飞行过程中的平均速度是180m/s；
（3）飞机升空过程克服重力做的功是1.68×109J。
12．（1）1.8×106J；（2）5A；（3）7200s
【详解】解：（1）蓄电池充电一次最多可储存的电能E
（2）根据题意和电功率公式有
得以额定功率行驶时的工作电流I0
（3）根据题意和功、机械效率的公式有
，，
即
fs = Eη
又
，
故充满电后的电动自行车以最高车速行驶的时间
答：（1）电动自行车蓄电池充电一次最多可储存的电能E为1.8×106J；
（2）电动自行车以额定功率行驶时的工作电流I0是5A；
（3）小明骑着充满电后的电动自行车以最高车速行驶的时间t是7200s。
13．(1)5000Pa；(2)625W；(3)5kg
【详解】解：(1)工件在轨道上匀速前进时，对轨道的压力
F压=GM=m1g=600kg×10N/kg=6000N
对轨道的压强
(2)运动过程中所受的阻力
f=0.2GM=0.2×6000N=1200N
由图可知，滑轮组绳子的有效股数
n=2
则滑轮组的机械效率
η=×100%=×100%=×100%=×100%=×100%=96%
解得
F=625N
绳端移动的速度
v绳=nv=2×0.5m/s=1m/s
则拉力的功率
P===Fv绳=625N×1m/s=625W
(3)不计绳重和滑轮与绳间的摩擦，由F＝(f+G动)可得，动滑轮的重力
G动=nF-f=2×625N-1200N=50N
由G=mg可得，动滑轮的质量
m===5kg
答：(1)工件在轨道上匀速前进时对轨道的压强p为5000Pa；
(2)工人拉力F做功的功率P为625W；
(3)动滑轮的质量m为5kg。
14．(1)20.4%；(2)2×108J；(3)240km
【详解】解：(1)内燃机燃烧完全放出的热量
Q放=qm=4.5×107J/kg×20kg=9×108J
由题图乙可知v1=50 km/h时，汽车受到的阻力
f1=400N
t1时间内克服摩擦力做功
W1＝f1s1＝f1v1t1＝400N×m/s×2×3600s＝4×107J
t1时间蓄电池组充完电消耗的能量
W2=U1I1t1=400V×50A×2×3600s=1.44×108J
则内燃机工作时的效率
η1=×100%=×100%≈20.4%
(2)蓄电池组充电的能量
W2=1.44×108J
时，充电完成，则电池组储存能量的最大值
Em=E0+W2=5.6×107J+1.44×108J=2×108J
(3)由题图乙可知，汽车以90km/h的速度行驶时受到的阻力
f2=480N
由题意可知
W2×80%=f2sm
则
sm===2.4×105m=240km
答：(1)内燃机工作时的效率η1为20.4%；
(2)汽车蓄电池组储存能量的最大值Em为2×108J；
(3)充电一次采用纯电动模式以v2=90km/h的速度匀速行驶的最大里程sm为240km。
15． 等于 非晶体 凹 20.22
【详解】（1）[1]当人漂浮在水面上时，人只受到浮力和重力，处于静止状态，此时人受到的这两个力是一对平衡力，因此水对人的浮力等于人的重力。
（2）[2]由图乙中物质凝固图线可知，此物质没有固定的凝固点，因此该物质是非晶体。
（3）[3]据图丙可知，小明眼睛成像在视网膜之前，是近视眼，因此需要配戴凹透镜制成的眼镜来矫正视力。
（4）[4]图丁所示电阻箱的读数为
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
