《中考物理试题分类汇编之力学压轴题(二)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《中考物理试题分类汇编之力学压轴题(二)（31页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、学海无涯2015年中考物理试题分类汇编1 2015内江 2014年4月14日 为寻找失联的MH370航班 启用了 蓝鳍金枪鱼 21 简称 金枪鱼 自主水下航行器进行深海搜寻 其外形与潜艇相似 如图16甲所示 其相关参数为 体积1m3 重量7500N 最大潜水深度4500m 最大航速7 4km h 为简化计算 不考虑海水密度变化 海水密度 取1 0 103kg m3 g取10N kg 假设 金枪鱼 上有面积为2 10 3m2的探测窗口 当它下潜至4000m深度处时 该探测窗口承受海水的压力是多少 金枪鱼 搜寻任务完成后 变为自重时 能静止漂浮在海面上 求此时 金枪鱼 露出海面的体积为多大 若上述
2、漂浮在海面的 金枪鱼 由起重装置将其匀速竖直吊离海面 从某时刻计时起 起重装置拉力的功率随时间变化的图象如图16乙所示 图中P3 3P1 请分析出t3时刻起重装置对 金枪鱼 拉力 并求出t1时刻起重装置对 金枪鱼 拉力 不考虑水的阻力 解答 1 当它下潜至4000m深度处受到海水的压强 P gh 1 0 103kg m3 10N kg 4000m 4 107Pa探测窗口承受海水的压力 由P F S得F PS 4 107Pa 2 10 3m2 8 104N解 金枪鱼 搜寻任务完成后 静止漂浮在海面上 所以有F浮 G 7500N 由F浮 液gV排得V排 F浮 液g 7500N 1 0 103kg
3、m3 10N kg 0 75m3露出海面体积为 V露 V V排 1m3 0 75m3 0 25m3解 由图象分析知 在t3时刻 金枪鱼 离开水面 此时起重装置对 金枪鱼 的拉力等于 金枪鱼 的重力 即F3 G 7500N由于起重装置吊起 金枪鱼 是匀速竖直离海面 所以速度保持不变即v1 v3 由P Fv 得P1 F1v1 P3 F3v3 又P3 3P1 所以有F3 3F1所以F1 F3 7500N 2500N2 2015绵阳 我国南宋远洋商贸船 南海一号 于2007年成功打捞出水 为复原我国 图16 学海无涯海上丝绸之路历史提供了极其珍贵的实物资料 采用沉井包裹沉船的整体打捞方式 在世界水下考
4、古也是一大创新 某同学为了体验 南海一号 的打捞过程 特利用滑轮组从水下打捞一重物 如图所示 用一个底面积S 0 05m2 高h 0 2m的长方体形状的重物模拟 南海一号 该同学站在岸边拉动绳子自由端 使重物从水底开始向上运动 假定重物一直做竖直向上的匀速直线运动 并经历三个运动阶段 第一阶段 从重物在水度开始运动到重物的上表面刚露出水面 绳对重物的拉力F1 140N 用时t1 40s 第二阶段 从重物上表面刚露出水面到其下表面刚离开水面 用时t2 4s 第三阶段 从重物下表面离开水面后在空中上升 已知动滑轮所受重力G0 60N 水 1 0 103kg m3 g 10N g 不计绳重 轮与轴之
5、间的摩擦及水的阻力 不考虑重物出水前后质量的变化 求 在第一阶段运动中 水对重物的浮力F浮为多大 在第一阶段运动中 绳对重物做功W1为多大 滑轮组在第一阶段运动中的机械效率 1和第三阶段运动中的机械效率 3分別为多大 解答 在第一阶段中V排 V物 Sh 0 05m2 0 2m 0 01m3 则水对重物的浮力 F浮 水gV排 1 0 103kg m3 10N kg 0 01m3 100N 在第二阶段 从重物上表面刚露出水面到其下表面刚离开水面 用时t2 4s 上升高度为物体的高h h0 2m t24s 0 05m s 物体上升的速度v 在第一阶段中 重物上升的高度h1 vt1 0 05m s 4
6、0s 2m绳对重物做功W1 F1h1 140N 2m 280J 由于不计绳重 轮与轴之间的摩擦及水的阻力 以动滑轮为研究对象 受3段绳子向上的拉力 动滑轮的重力 下方绳子对动滑轮向下的拉力 3 3 1 F G140N 60N200N3 在第一阶段中 人对绳子自由端的拉力F 1动 3 11 1 70 200N 3 F 3h F1h1140N 机械效率 在第一阶段中 以重物为研究对象 受向下的重力G物 向上的拉力F1 向上的浮力F浮 由平衡条件有 G物 F1 F浮 140N 100N 240N 在第三阶段中 设重物上升高度为h3 由于不计绳重 轮与轴之间的摩擦及水的阻力 3 80 G G h240
7、N 60N 物03 G物h3240N 此时机械效率 答 在第一阶段运动中 水对重物的浮力F浮为100N 在第一阶段运动中 绳对重物做功W1为280J 在第一阶段运动中的机械效率 1和在第三阶段运动中的机械效率 3分别为70 80 3 2015成都B卷 如图所示 轻质硬杆K左侧与墙体相连 可自由转动 不能水平移 学海无涯动 右侧与A固定 长方体滑块B置于光滑水平地面上 A与B的接触面粗糙程度不变 A B间的滑动摩擦力大小为f 人的重力为G人 与地面的接触面积为S人 动滑轮P的重力为G 以2cm s速度匀速下降以4cm s速度匀速上升以6cm s速度匀速上升在拉动过程中选取了三段时间 用表格记录了
8、A B C的运动状态 图甲记录了绳对C竖直向上的拉力FC 图乙记录了人对绳竖直向下的拉力FD 甲乙在拉动过程中 B足够长 A始终没有掉下 C受水的阻力 C露出水面后表面附着的水的质量忽略不计 运动中空气阻力不计 细绳的质量 滑轮与轴的摩擦忽略不计 绳或竖直或水平 不可伸缩且长度足够 求 1 在4 6s内 杆K对A作用力的方向 并简述理由 2 在0 2s内 人对地面的压强p人为多少 用字母F f S人 G G人表示 在4 6s内人对地面的压强比0 2s减小了多少 用字母f S人表示 学海无涯 3 若C的重力GC 40N F3 2F1 且F3 F2 F1 3 2 1 则C在0 2s内所受的浮力为多
9、少 人在8 10s内做功的功率为多少 解答 1 A受到杆K的作用力FK向左 因为在4 6s内 A相对地面静止 B向右匀速直线运动 A相对于B向左运动 可知B对A摩擦力f 向右 A处于静止状态 水平方向必定受平衡力作用 所以杆K对A作用力向左 2 在0 2s内 B向左匀速直线运动 在水平方向受C的向左的拉力 A向右的摩擦力及P向右的摩擦力 则FP f F1 可得FP F1 f 由图知 滑轮组由2段绳子承担物重 所以FD FP GP F1 f GP 则人对地面的压力F G人 FD G人 F1 f GP 人对地面的压强 p 在4 6s内 B向右右匀速直线运动 受到A的摩擦力向左 则F1 f FP 则
10、FD FP GP F1 f GP 人对地面的压力F G人 FD G人 F1 f GP 则 F F F G人 F1 f GP G人 F1 f GP f则 p 3 以C为研究对象 由图2知 在8 10s内 物体在空气中 则F3 GC 40N由题意知 F1 F3 40N 20N在0 2s内有 物体C受浮力 绳的拉力 和重力作用 则F1 F浮 GC所以F浮 GC F1 40N 20N 20N以B为研究对象 在4 6s内有F1 f 2F2 GP在8 10s内有F3 f 2F3 GPF3 F1 2 F3 F2 又因为F3 F2 3 2 所以F3 F1 2 F3 F3 F3 F3 F1 40N 20N 30
11、N在8 10s内 人做功的功率 P F3 v 30N 0 12m s 3 6W 答 1 K对A作用力向左 理由如上所述 学海无涯 在4 6s内人对地面的压强比0 2s减小 2 在0 2s内 了 3 C在0 2s内所受的浮力为20N 人在8 10s内做功的功率为3 6W 4 2015泸州 图甲是建造长江大桥是使用起吊装置 图中未画出 的钢缆绳拉着实心圆柱体A距江面某一高度处沿竖直方向匀速下降 在下降到江底之前 始终保持0 2m s的速度不变 图乙是A下降到江底之前钢缆绳对A的拉力F的随时间t变化的图像 取江水的密度为 1 0 103kg m3 g取10N kg 求 圆柱体A下降过程中 重力的功率
12、 圆柱体A的密度 当圆柱体A下降到江底 江底视为水平 卸下钢缆绳后 圆柱体A对江底的压强 解答 圆柱体在江面上匀速下降时 重力G F1 3 104N 重力的功率P Gv 3 104N 0 2m s 6 103W当A完全浸入水中时 拉力F2 1 104NA受到的浮力 F浮 G F2 3 104N 1 104N 2 104N 水 3 A的体积V V排 浮 2m g103kg m3 10N kg F2 104N 3 3 VgV10N kg 2m3 mG3 104N A的密度 1 5 10kg m 3 A从刚接触江面到浸没用的时间t 15s 10s 5sA的高度h vt 0 2m s 5s 1m 2
13、h1m V2m3 A的底面积S 2m 圆柱体A沉底且卸下钢缆绳后 A对江底的压力F G F浮 3 104N 2 104N 1 104N 3 2m2 F1 104N 圆柱体A对江底的压强p 5 10paS 学海无涯5 2015德阳 如图甲所示底面积为0 2m2 高0 2m的质量均匀的长方体物体A 放置在水平地面上 对地面的压强为6 103Pa 一质量为80kg的工人站在水平地面上 用如图乙所示的滑轮组把A运到高处 工人用大小为F1的竖直拉力拉绳使A以10cm s的速度匀速上升 这时地面对工人的支持力为N1 工人匀速拉绳的功率为P 滑轮组的机械效率为 1 若工人以相同的功率用大小为F2的竖直拉力拉
14、绳使另一物体B以12 5cm s的速度匀速上升 这时地面对工人的支持力为N2 滑轮组的机械效率为 2 已知N1 N2 3 4 1 2 16 15 g取10N kg 求 物体A的密度 工人拉绳的功率P 用滑轮组提升B时滑轮组的机械效率 2 解答 1 由p F G可知 G pS 6 103Pa 0 2m2 1200N SS 由G mg可知 A的质量 mA Gg 120kg A的密度 3000kg m3 2 对工人 由平衡条件得 F拉 N m人g 80kg 10N kg 800N 则 N1 800N F1 N2 800N N2 由题意可知 N1 N2 3 4 则 4F1 3F2 800N 提升物体时
15、的功率相等 P F1v1 F2v2 解得 F1 F2 5 4 由 解得 F1 500N F2 400N 工人拉绳子的功率 P F1v1 500N 0 1m s 3 150W 3 滑轮组效率 由题意可知 1 2 16 15 2 1 75 答 1 物体A的密度为3000kg m3 工人拉绳的功率P为150W 用滑轮组提升B时滑轮组的机械效率 2为75 6 2015广安 新农村建设让农村面貌焕然一新 许多楼房顶部装有自动供水水箱 箱体重1250N 与水平楼顶 学海无涯接触面积为1 5m2 为了控制进水量 在水箱顶部安装压力传感器 如图 14 所示 A物体通过细线与压力传感器相连接 压力传感器相等于拉
16、线开关 A的密度是2 5 103kg m3 A重为25N 当压力传感器受到竖直向下的拉力等于25N时闭合 电动水泵向水箱注水 当拉力等于15N时断开 电动水泵停止向水箱注水 求未装水时整个水箱对楼顶的压强是多少 压力传感器及连接线质量不计 g取10N kg 通过计算说明当水面与A上表面相平时 电动水泵能否停止注水 g取10N kg 连接线体积不计 解答 7 2015凉山州 如图所示 水平桌面的正中央放着三个底面积均为500cm2的薄壁容器 容器内装有适当的水 在圆柱形的乙容器中放入一个密度为0 6 103kg m3 体积为1dm3的木块漂浮在水面 现用力F将木块刚好压没于水中静止 水未溢出 求 静止时所施加的压力F的大小 乙容器中木块被压没后和没有放入木块时相比水对容器底部的压强增加了多少 若也将木块压没于甲 丙两容器中 木块未触底 水未溢出 静止时判断三容器中水对容器底部的压强增加量的大小关系 33 解答 1 木块重力G木 mg 木Vg 0 6 103kg m3 1 10m 10N kg 6N 由于木块完全浸没 则V排 V 1dm3 1 10 3m3 学海无涯F3 33浮 水gV排
