四川省广元市2021-2023三年中考物理真题分类汇编-02压强、浮力、做功与机械能、简单机械及机械效率
一、单选题
1.(2023·四川广元·统考中考真题)下列关于压强知识的运用,说法不正确的是( )
A.甲图中,火车轨道铺在枕木上,通过增大受力面积减小铁轨对地面的压强
B.乙图中,做托里拆利实验时,玻璃管内顶端混入少量空气会使大气压的测量值变大
C.丙图中,排水管的U形“反水弯”是一个连通器,起到隔绝下水道异味的作用
D.丁图中,飞机水平飞行时,机翼上方附近空气的流速大于机翼下方附近空气的流速
2.(2022·四川广元·统考中考真题)在物理实验操作考试中,小马同学用弹簧测力计悬挂一个圆柱体物块,使物块下表面与水面刚好接触,如图甲所示;然后匀速放下物块,此过程中弹簧测力计示数F与物块下表面浸入水中的深度h的关系如图乙所示,弹簧测力计始终在水面上方,水未溢出,g取10N/kg,水的密度是1.0×103kg/m3.下列说法中正确的是( )
A.物块受到的重力是10N
B.物块完全浸没在水中受到的浮力是0.64N
C.物块的密度为6g/cm3
D.物块刚好浸没时,物块下表面受到水的压强是1.25×103Pa
3.(2022·四川广元·统考中考真题)生活中很多现象都蕴含着物理知识,下列说法中不正确的是( )
A.塑料吸盘能牢牢吸在玻璃上,说明分子间存在引力
B.用水作汽车冷却剂是利用了水的比热容大的特点
C.冬天跑步,身体就感觉暖和,是通过做功的方式改变身体的内能
D.端午期间,粽香四溢,能闻到粽香是由于分子在不停地做无规则运动
4.(2021·四川广元·统考中考真题)人坐在沙发上比坐在窄木凳上感觉舒服,是因为坐沙发时( )
A.弹簧的弹力与人体受到的重力平衡 B.减小了人体受到的压力
C.减小了人体受到的压强 D.减小了人体受到的压力和压强
5.(2023·四川广元·统考中考真题)我国第三艘航空母舰“福建舰”满载时的排水量为8万吨。若满载时,“福建舰”匀速直线航行受到的阻力是自身总重力的0.01倍;如果一架舰载机飞离后,“福建舰”排开的海水体积减少。则下列描述中正确的是( )(海水的密度取,g取10N/kg)
A.“福建舰”静止在海面时,水面下15m处海水的压强为
B.“福建舰”满载时,受到的浮力大小为8万吨
C.飞离“福建舰”的这架舰载机的质量是
D.满载时,“福建舰”匀速直线航行受到的牵引力大小是
6.(2022·四川广元·统考中考真题)某同学在整理自己的上课笔记时,发现以下记录中有一条错误笔记,该条笔记是( )
A.同一密度计在不同液体中受到的浮力大小不相等
B.通过拍打窗帘清除它上面的浮灰是利用了惯性
C.高台跳水运动员在空中下落的过程中,动能逐渐增大
D.运动的小铁球受旁边磁铁吸引而转弯,说明力可以改变物体的运动状态
7.(2022·四川广元·统考中考真题)小李家在自建房屋的过程中,自制了向高处运送材料的装置如图所示,其中动滑轮重为100N。若某一次运送的材料重为400N,在拉力F作用下,材料在20s内匀速上升4m,不计绳的质量和滑轮的摩擦,下列说法中正确的是( )
A.滑轮组所做的额外功为1600J B.材料上升的速度大小为0.4m/s
C.拉力F做功的功率为80W D.滑轮组的机械效率为80%
8.(2021·四川广元·统考中考真题)如图所示,在“探究杠杆平衡条件”的实验中,轻质杠杆上每个小格长度均为2cm,在B点竖直悬挂4个重均为0.5N的钩码,当在A点用与水平方向成30°角的动力F拉杠杆,使杠杆在水平位置平衡.对该杠杆此状态的判断,下列说法中正确的是
A.杠杆的动力臂为8cm B.该杠杆为费力杠杆
C.该杠杆的阻力大小为 D.动力F的大小为
9.(2023·四川广元·统考中考真题)如图所示,杠杆OBA可绕O点在竖直平面内转动,,在B点悬挂一个10N的重物G,在A点施加竖直向上的动力使杠杆OBA水平平衡(杠杆重力及摩擦均忽略不计),下列说法正确的是( )
A.在A点施加竖直向上的力时,该杠杆是费力杠杆
B.作用在A点的力的大小为5N
C.如果重物的悬挂点B向O点移动,要使杠杆水平平衡,应变小
D.若将作用于A点的力变为图中,要使杠杆水平平衡,应小于
二、填空题
10.(2022·四川广元·统考中考真题)2022年春,广元组织医疗队援助新冠肺炎疫情严重的地区,医疗队乘坐的大巴车总重为2×105N,车轮与地面的总接触面积为0.4m2,当大巴车静止在水平路面时,对路面的压强为___________Pa;大巴车在高速公路上加速超越前车时,两车间的气流速度增大,两车间气流的压强___________(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
11.(2023·四川广元·统考中考真题)如图所示是运动员在冬奥会跳台滑雪空中下落的情景,在下落过程中,运动员的重力势能逐渐___________(选填“减小”“不变”或“增大”);若某运动员质量为60kg,在空中经1.5s下落的竖直高度为10m,则这段时间内该运动员的重力的功率是___________W。(g取10N/kg)
12.(2021·四川广元·统考中考真题)如图所示,某人通过滑轮组将深井中的物体拉至井口。已知物体在10s内被匀速提升了2m,物体所受重力G=720N,人对绳子水平向右的拉力F=300N,物体被拉起时上升的速度是___________m/s;人匀速拉动绳子的功率是___________W。
13.(2021·四川广元·统考中考真题)我国独立自主研制的火星探测器“天问一号”沿椭圆轨道绕火星运动时,不考虑空气阻力,只有动能和势能的相互转化,由近火点向远火点运动时,探测器的动能 ___________,机械能 ___________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
三、作图题
14.(2023·四川广元·统考中考真题)如图所示,物体A静止于粗糙斜面B上,请你作出物体A对斜面B的压力F的示意图。
四、实验题
15.(2021·四川广元·统考中考真题)小敏在利用斜面搬运物体A的过程中,提出了一个问题:“斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有没有关系?”针对这个问题,他通过在斜面上匀速直线拉动物体进行了实验探究(如图所示),测得的实验数据如表所示:
实验序号 斜面的倾斜程度 物体重力G/N 物体上升高度h/m 沿斜面拉力F/N 物体移动距离s/m 有用功W有/J 总功W总/J 机械效率η/%
① 较缓 5.0 0.10 1.6 0.50 0.50 0.80 62.5
② 较陡 5.0 0.15 2.2 0.50 0.75 1.10 68.2
③ 最陡 5.0 0.25 3.1 0.50 1.25 1.55
(1)根据表中的数据可求出第③次实验中斜面的机械效率是 ___________%;
(2)通过对上述实验数据的分析可知,斜面的省力情况与斜面倾斜程度的关系是:斜面越陡,越 ___________;
(3)通过对上述实验数据的分析,对斜面机械效率的问题可获得的初步结论是:在其他条件不变的情况下,斜面越陡,机械效率 ___________。
五、计算题
16.(2021·四川广元·统考中考真题)如图所示,图甲是一盛有水的圆柱形容器,置于水平桌面上,容器内水深为0.3m,容器的底面积为0.04m2,图乙是一质量均匀的塑料球,密度为0.2×103kg/m3(g=10N/kg)。求:
(1)容器中水的质量;
(2)距容器底部0.2m处A点液体的压强;
(3)把塑料球放入该容器中,用了16N的力恰好使其完全浸没在水中(图丙),塑料球的重力多大?
17.(2023·四川广元·统考中考真题)如图所示,某工人利用滑轮组将一个工件沿水平地面匀速拉动到加工点。拉动过程中,工人对绳的拉力始终沿竖直方向,工人双脚始终与水平地面接触且接触面积为。工人对地面的压强为;此工人的质量为70kg,两个动滑轮的质量共为10kg,绳重、绳与滑轮之间的摩擦均忽略不计,g取10N/kg。求:
(1)工人的手对绳的拉力大小;
(2)工件移动过程中,地面对工件摩擦力的大小;
(3)滑轮组在此次工作中的机械效率。
六、综合题
18.(2022·四川广元·统考中考真题)如图所示,水平实验台宽为l,边缘安装有压力传感器C、D,现将长为3l的一轻质杆平放在C、D上,其两端到C、D的距离相等,两端分别挂有质量均为m0的空容器A、B,实验中向A中装入一定质量的细沙,要使杆始终水平静止不动,可向B中注入一定质量的水。请分析:(水的密度为1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
(1)已知m0=2kg,若小刚操作中,向B中注入水的体积为6L时,观察到传感器C示数恰好为零。
①求容器B中水的质量;( )
②求容器A中细沙的质量。( )
(2)若小明操作中,向A中装入细沙的质量为mA(mA>0),求杆始终水平静止不动时,B中注入水的质量范围(结果用mA、m0表示)。( )
参考答案:
1.B
【详解】A.列车的钢轨要铺在枕木上,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故A正确,不符合题意;
B.实验中玻璃管内水银面的上方是真空,若水银面的上方有少量空气,会对水银柱产生向下的压强,使得测量结果偏小,故B错误,符合题意;
C.排水管的 U 形反水弯是连通器,连通器中装同种液体时,液体静止时,液面相平,可以防止异味,是利用了连通器的原理,故C正确,不符合题意;
D.等质量的空气在相同的时间内同时通过机翼的上表面和下表面,由于上表面弯曲,所以机翼上方的流速就大于机翼前方的流速,机翼上方的压强小于机翼下方的压强,这样就产生了作用在机翼上的向上的升力,故D正确,不符合题意。
故选B。
2.C
【详解】A.由图可知当物体没有浸入液体中,弹簧测力计示数为12N,说明物体重力为12N,故A错误;
B.物体完全浸没在水中后,弹簧测力计示数为10N,则物体受到浮力
故B错误;
C.由B知物体在水中受到浮力为2N,可得物体的体积
物体的密度
故C正确;
D.由乙图可知,物体刚好完全浸没时h=4cm,则物体下表面受到压强
故D错误。
故选C。
3.A
【详解】A.塑料吸盘能牢牢吸在玻璃上,是利用大气压的作用,故A错误,符合题意;
B.水的比热容较大,吸热或放热本领大。用水作汽车冷却剂是利用了水的比热容大的特点,在同等情况下,能够吸收较多的热量,故B正确,不符合题意;
C.做功和热传递都能改变物体的内能。冬天跑步,身体就感觉暖和,是通过做功的方式改变身体的内能,故C正确,不符合题意;
D.粽香四溢,能闻到粽香属于扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动,故D正确,不符合题意。
故选A。
4.C
【详解】人对座位的压力大小等于本身重力,故压力相同,坐沙发身体被包围的面积大,压强就小;故选项A. B. D错误,选项C正确.故选C.
【点睛】此题是考查通过增大受力面积来减小压强的方法,进行实例分析.
5.C
【详解】A.“福建舰”静止在海面时,水面下15m处海水的压强为
故A错误;
B.辽宁舰满载并静止在水面上时,受到的浮力大小等于排开水的重力,即
故B错误;
C.当舰载机飞离航母后总重力减小,故排开水的体积减小,减小排开液体的重力等于舰载机的重力,即
由得,舰载机的质量是
故C正确;
D.“福建舰”漂浮时,重力等于浮力
满载时,“福建舰”匀速直线航行受到的牵引力大小是
故D错误。
故选C。
6.A
【详解】A.同一密度计在不同液体中都是漂浮状态,由物体沉浮条件可知,不同液体中浮力都等于密度计的重力,所以浮力大小都相等,故A错误,符合题意;
B.通过拍打窗帘清除它上面的浮灰,拍打窗帘时,窗帘被拍走,浮灰由于惯性停在原处,脱离窗帘,所以利用了惯性,故B正确,不符合题意;
C.高台跳水运动员在空中下落的过程中,速度越来越大,所以动能逐渐增大,故C正确,不符合题意;
D.运动的小铁球受旁边磁铁吸引而转弯,小球转弯是受到磁力的作用,所以力可以改变物体的运动状态,故D正确,不符合题意。
故选A。
7.D
【详解】A.因为不计绳的质量和滑轮的摩擦,那么对动滑轮所做的功就是混轮组所做的额外功,因此滑轮组所做的额外功为
故A错误;
B.材料上升的速度大小为
故B错误;
C.拉力F的大小为
绳自由端移动的距离
拉力F的所做的功
拉力F的所做的功率
故C错误;
D.滑轮组的机械效率为
故D正确。
故选D。
8.B
【详解】A、当动力在A点斜向下拉(与水平方向成30°角)动力臂是:OA=×4×2cm=4cm,故A错误;
B、阻力臂OB,3×2cm=6cm>OA,即阻力臂大于动力臂,该杠杆为费力杠杆,故B正确;
C、该杠杆的阻力大小为:G=4×0.5N=2N,故C错误;
D、根据杠杆的平衡条件,F1l1=F2l2,G×OB=F×OA,代入数据,2N×8cm=F×4cm,解得,F=4N,故D错误.
9.C
【详解】A.在A点施加竖直向上的力F1时,动力臂是OA,阻力臂是OB,动力臂大于阻力臂,该杠杆是省力杠杆,故A错误;
B.由杠杆的平衡条件可知
F1×OA=G×OB
且
OA=OB+BA=3BA
则有
F1×3BA=G×2BA
解得
故B错误;
C.如果重物的悬挂点B向O点移动,则OB变小,由
F1×OA=G×OB
可知,OA与G大小不变,要使杠杆水平平衡,F1应变小,故C正确;
D.将作用于A点的力F1变为图中F2,动力臂会变小,由杠杆的平衡条件可知,在OB与G不变情况下,F2应大于F1,故D错误。
10. 5×105 减小
【详解】[1]当大巴车静止在水平路面时,对路面的压强为
[2]大巴车在高速公路上加速超越前车时,根据流体压强的特点,两车间的气流速度增大,两车间气流的压强减小。
11. 减小 4000
【详解】[1]在下落过程中,运动员的质量不变,高度减小,由重力势能大小的影响因素可知,运动员的重力势能逐渐减小。
[2]运动员的重力
G=mg=60kg×10N/kg=600N
运动员的重力做的功
W=Gh=600N×10m=6000J
运动员的重力的功率
12. 0.2 180
【详解】[1]由可知,物体上升的速度为
[2]由图可知,绳子的股数为3,则绳子端移动的速度为
由可知,人匀速拉动绳子的功率是
13. 变小 不变
【详解】[1]“天问一号”沿椭圆轨道绕火星运动时,不考虑空气阻力,只有动能和势能的相互转化,由近火点向远火点运动时,探测器高度增加,重力势能增加,探测器的动能将变小,动能转化成重力势能。
[2]因为运动过程中,不考虑空气阻力,只有动能和势能的相互转化,故机械能守恒,由近火点向远火点运动时,机械能不变。
14.
【详解】垂直作用在物体表面上的力叫压力。物块对斜面的压力作用点在斜面上,方向垂直斜面向下,物块对斜面的压力F的示意图如下所示:
15. 80.6 费力 越高
【详解】(1)[1]由表格数据知,第③次实验中,斜面的机械效率
(2)[2]由表格数据知,拉动物体的重力相同时,斜面倾斜程度越陡,所需的拉力越大,即斜面越陡,越费力。
(3)[3]分析表格数据知,当拉动相同重力的物体移动相同的距离时,斜面越陡,机械效率越高。
16.(1)12kg;(2)1000Pa;(3)4N
【详解】解:(1)容器中水的质量
(2)距容器底部0.2m处A点此位置液体的深度为0.1m,液体的压强
(3)设球的体积为V,根据小球受力情况可知
解得
塑料球的重力
答:(1)容器中水的质量12kg;
(2)距容器底部0.2m处A点液体的压强1000Pa;
(3)塑料球的重力为4N。
17.(1)100N;(2)300N;(3)75%
【详解】解:(1)工人的重力
由得,工人对地面的压力
由力的作用是相互的可知,工人受到的支持力
由力的平衡条件可知,工人的手对绳的拉力
(2)两个动滑轮的重力
由图可知n=4,因为不计绳重和摩擦时
所以地面对工件摩擦力
(3)滑轮组的机械效率
答:(1)工人的手对绳的拉力大小为100N;
(2)工件移动过程中,地面对工件摩擦力为300N;
(3)滑轮组在此次工作中的机械效率为75%。
18. 6kg 2kg 见解析
【详解】(1)[1]由题意可知,根据可知,容器B中水的质量为
m=ρV=1.0×103kg/m3×6×10-3m3=6kg
[2]当传感器C示数为零时,以D为支点,可得
(m沙+m0)g 2l=(m水+m0)g l
即
(m沙+2kg)g 2l=(6kg+2kg)g l
解得:m沙=2kg。
(2)[3]当传感器D示数为零时,mB有最小值,根据杠杆平衡条件可得
(mA+m0)gl=(mB+m0)g 2l
解得:mB=;
当传感器C示数为零时,mB有最大值,根据杠杆平衡条件可得
(mA+m0)g 2l=(mB+m0)gl
解得:mB=2mA+m0;
由题意可知,mA>0,所以当mA≤m0时,mB有最小值为0,最大值为2mA+m0;当mA>m0时,mB有最小值为,最大值为2mA+m0;
即当mA≤m0时,0≤mB≤2mA+m0;当mA<m0时,≤mB≤2mA+m0。
试卷第1页,共3页
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