中考物理压轴题.docx
《中考物理压轴题.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《中考物理压轴题.docx（19页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
中考物理压轴题
2014中考物理压轴题------压强浮力专项
（2013•大兴区一模）如图所示，有两个底面积均为S的实心圆柱体C和D，分别用两根细绳的一端系于它们的上表面的中央，细绳的另一端分别系在轻质杠杆的两端，杠杆恰好水平平衡．把质量为800g的酒精缓慢注入底面积为S1的圆柱形容器甲中，同时向底面积为S2的圆柱形容器乙中注入某种液体，当两容器中液体均静止，且杠杆再次水平平衡时，圆柱体C下底浸入酒精中的深度为2.5cm，酒精对容器甲底面的压强为1100Pa，圆柱体D下底浸入液体的深度为4cm．若把圆柱体D从B端取下后将其从原位置再竖直向下移动2.5cm，圆柱体D刚好被液体浸没，此时细线的拉力为13.6N．在以上整个操作过程中，两容器中液体均未溢出，且圆柱体C和D均未与容器壁接触．已知酒精的密度为0.8×103kg/m3，S1为80cm2，AO：
OB=3：
1，S2：
S=9：
4，g取10N/kg，则圆柱体D的密度为 5.5×103 kg/m3．
考点：
杠杆的平衡条件；力的合成与应用；液体压强计算公式的应用；阿基米德原理．2364866
专题：
其他综合题．
分析：
①根据题意求出酒精的重力和酒精对甲容器底的压力，然后根据压力差C受到的浮力，从而进一步求出C排开酒精的体积，再根据体积与面积的关系求出C、D的底面积以及S2的大小；
②因为两次杠杆都平衡，因此可根据杠杆平衡的条件求出B端所受拉力减少量，即D受到的浮力；再利用阿基米德原理求出乙中液体的密度和D浸没4cm时排开液体的体积；
③把圆柱体D从B端取下后将其从原位置再竖直向下移动2.5cm，可求出D浸没2.5cm时排开液体的体积，然后再根据圆柱体D刚好被液体浸没求出圆柱体D的高度，再利用V=Sh和阿基米德求出D的体积和全部浸没时受到的浮力，根据D的重力等于浮力和拉力的合力即可求出重力，进一步得出质量，最后利用密度公式求出D的密度．
解答：
解：
酒精的重力：
G1=m1g=0.8kg×10N/kg=8N，
酒精对甲容器底的压力：
F甲=p1×S1=1100Pa×80×10﹣4m2=8.8N，
因为容器为规则容器，则物体C所受的浮力等于容器底部受到的压力与酒精的重力差：
F浮C=F甲﹣G1=8.8N﹣8N=0.8N．
∵F浮=ρ酒精gV排
∴物体C排开酒精的体积：
V排=
=
=10﹣4m3=100cm3，
物体C、D的底面积为：
S=
=
=40cm2，
∵S2：
S=9：
4
∴S2=
×40cm2=90cm2，
根据杠杆平衡的条件可知，FA×OA=FB×OB，因为两次杠杆都是平衡的，故杠杆B端所受拉力减少量：
△FB=
=0.8N×3=2.4N，
即D受到的浮力：
F浮D=2.4N，
则ρ乙gv排=F浮D
ρ乙=
=
=1.5×103kg/m3，
V排′=
=
=1.6×10﹣4m3=160cm3，
物体D下移2.5cm时，则排开液体的体积：
V排″=
×160cm3=100cm3，
从B端取下后将其从原位置再竖直向下移动2.5cm，圆柱体D刚好被液体浸没时，圆柱体D的高度：
hD=4cm+2.5cm+
=8.5cm，
则D完全浸没时受到的浮力：
F浮D′=ρ乙gVD=1.5×103kg/m3×10N/kg×0.004m2×0.085m=5.1N，
故D的重力GD=13.6N+5.1N=18.7N，
D的质量：
m=
=
=1.87kg，
D的密度：
ρ=
=
=5.5×103kg/m3．
故答案为：
5.5×103kg/m3．
点评：
本题涉及到的知识点较多，考查受力分析、杠杆的平衡条件、浮力大小的计算、液体压强大小的计算的综合运用，属于难度较大的题目．解题时注意浮力公式和液体压强公式的灵活运用．
9．（2013•石景山区一模）水平桌面上放置一个底面半径为2r、高为2h的圆柱形薄壁开口容器如图所示，将高为h=10cm、半径为r、底面积为20cm2的圆柱体木块竖直放在容器中，木块的密度ρ=0.5ρ水，然后向容器内注水，若要使木
块竖直漂浮（木块吸水忽略不计），则向容器中注入水的质量范围是 0.3～1.5 kg．
考点：
物体的浮沉条件及其应用．2364866
专题：
浮沉的应用．
分析：
若使木块竖直漂浮，注入水的质量最少，即木块与容器底接触且木块对容器底的压力恰好为零，此时木体所受的浮力等于自身的重力；根据公式F浮=ρgV排可求木块排开水的体积；从而求出木块浸入水中的深度；根据公式V=Sh可求注入水的体积；根据公式m=ρV可求注入最少水的质量．
注入水的质量最多时，水刚好不会溢出，根据公式V=Sh可求注入水的体积；根据公式m=ρV可求注入最多水的质量．
解答：
解：
当木块与容器底接触且木块对容器底的压强恰好为零时，此时注入水的质量最少，
F浮=G=mg=ρS木hg=0.5×103kg/m3×20×10﹣4m2×0.1m×9.8Nkg=0.98N，
木块排开水的体积：
V排=
=
=10﹣4m3=100cm3，
木块浸入水中的深度：
h水=
=
=5cm，
∵容器的半径为2r，圆柱体木块的半径为r
∴容器的底面积S容=4S木=4×20cm2=80cm2
注入水的体积为：
V水=（S容﹣S木）h水=（80cm3﹣20cm3）×5cm=300cm3
注入最少水的质量：
m水=ρ水V水=1g/cm3×300cm3=300g=0.3kg；
当水注满时，注入水的质量最多；此时注入水的体积为：
V水′=S容（2h﹣h水）+V水=80cm2×（2×10cm﹣5cm）+300cm3=1500cm3，
注入最多水的质量：
m水′=ρ水V水′=1g/cm3×1500cm3=1500g=1.5kg；
故向容器中注入水的质量范围是0.3～1.5kg．
故答案为：
0.3～1.5．
点评：
本题考查了学生对密度公式、重力公式、阿基米德原理、物体的漂浮条件的掌握和运用，难点注入水的质量最少和最多情况的分析，知道要使木块竖直漂浮，注入水的质量最少，木块与容器底接触且木块对容器底的压力恰好为零；注入水的质量最多时，水刚好注满，是本题的关键．
10．（2012•贵港一模）将高为10cm的圆柱体甲放在水平地面上，细绳的一端系于圆柱体甲上表面的中央，另一端竖直拉着杠杆的A端．当把质量为800g的圆柱体乙悬挂在杠杆的B端并处于圆柱形容器M中央时，杠杆在水平位置平衡，如图所示，此时圆柱体甲对水平地面的压强为3200Pa．把质量为900g的水注入容器M中，水未溢出，水静止后，水对容器M底面的压强为2500Pa，圆柱体甲对水平地面的压强为5000Pa．已知：
AO：
OB=2：
3，容器M的底面积为60cm2，不计杠杆的质量，容器M的厚度和质量也不计，g取10N/kg，则圆柱体甲的密度为 5.6×103 kg/m3．
考点：
压强的大小及其计算；杠杆的平衡条件；阿基米德原理．2364866
专题：
计算题；图析法．
分析：
（1）设甲的密度为ρ甲，底面积为S甲，利用杠杆的平衡条件得出两个关于ρ甲、S甲的方程，然后利用数学知识将S甲消除，即可解得甲的密度．
（2）关键点在于求解注水后乙物体对杠杆的力的大小：
先利用液体压强的变形公式求出注水后水面的高度h1，然后利用密度公式求出没有物体浸没在水中时水面的高度h2，则乙物体排开水的体积为V排=（h1﹣h2）×S容器；然后将其代入浮力公式解得乙物体受到的浮力，再根据力的合成求出注水后乙物体对杠杆的力的大小．
解答：
解：
（1）由杠杆的平衡条件F1L1=F2L2得
F甲•AO=F乙•OB
（m甲g﹣F压）•2=0.8Kg•10N/kg•3
（ρ甲•S甲•0.1m×10N/kg﹣3200Pa•S甲）•2=0.8Kg•10N/kg•3…
（1）
（2）由液体压强公式P=hgρ得h1=
=
=0.25m
由ρ=
得h2=
=
=0.15m
则乙物体排开水的体积为：
V排=（h1﹣h2）×S容器=0.1m×0.006m2=0.0006m3
乙物体受到的浮力为F浮=ρ水V排g=1.0×103kg/m3×0.0006m3×10N/kg=6N
灌水后乙物体提供的阻力F2=8N﹣6N=2N
（3）注水后根据杠杆的平衡条件得
（ρ甲•S甲•0.1m×10N/kg﹣5000Pa•S甲）•2=2N•3…
（2）
由
（1）
（2）两式解得ρ甲=5.6×103kg/m3．
故答案为：
5.6×103kg/m3．
点评：
本题涉及到的知识点较多，考查杠杆的平衡条件、浮力大小的计算、液体压强大小的计算的综合运用，属于难度较大的题目．解题时注意浮力公式和液体压强公式的灵活运用．
11．（2011•北京）将高为10cm的圆柱体甲放在水平地面上，细绳的一端系于圆柱体甲上表面的中央，另一端竖直拉着杠杆的A端．当把质量为800g的圆柱体乙悬挂在杠杆的B端并处于圆柱形容器M中时，杠杆在水平位置平衡，如图所示，此时圆柱体甲对水平地面的压强为3200Pa．把质量为900g的水注入容器M中，水未溢出，水静止后，水对容器M底面的压强为2500Pa，圆柱体甲对水平地面的压强为5000Pa．已知：
AO：
OB=2：
3，容器M的底面积为60cm2，不计杠杆的质量，g取10N/kg，则圆柱体甲的密度为 5.6×103 kg/m3．
考点：
杠杆的平衡条件；力的合成与应用；液体的压强的计算；浮力大小的计算．2364866
专题：
计算题；压轴题．
分析：
假设甲的密度为ρ甲，底面积为S甲；利用杠杆的平衡条件得出两个关于ρ甲、S甲的方程，然后利用数学知识将S甲消除，即可解得甲的密度．解答本题的关键点在于求解注水后乙物体对杠杆的力的大小：
先利用液体压强的变形公式求出注水后水面的高度h1，然后利用密度公式求出没有物体浸没在水中时水面的高度h2，则乙物体排开水的体积为V排=（h1﹣h2）×S容器；然后将其代入浮力公式解得乙物体受到的浮力，再根据力的合成求出注水后乙物体对杠杆的力的大小．
解答：
解：
①由杠杆的平衡条件F1L1=F2L2得
F甲•AO=F乙•OB
（m甲g﹣F压）•2=0.8Kg•10N/kg•3
（ρ甲•S甲•0.1m×10N/kg﹣3200Pa•S甲）•2=0.8Kg•10N/kg•3…
（1）
②由液体压强公式P=hgρ得h1=
由
得h2=
=
则乙物体排开水的体积为：
V排=（h1﹣h2）×S容器=0.1m×0.006m2=0.0006m3
乙物体受到的浮力为F浮=ρ水V排g=1.0×103kg/m3×0.0006m3×10N/kg=6N
灌水后乙物体提供的阻力F2=8N﹣6N=2N
③注水后根据杠杆的平衡条件得
（ρ甲•S甲•0.1m×10N/kg﹣5000Pa•S甲）•2=2N•3…
（2）
④由
（1）
（2）两式解得ρ甲=5.6×103kg/m3．
故答案为：
5.6×103kg/m3．
点评：
本题涉及到的知识点较多，考查杠杆的平衡条件、浮力大小的计算、液体压强大小的计算的综合运用，属于难度较大的题目．解题时注意浮力公式和液体压强公式的灵活运用．
12．将高为10cm的圆柱体甲放在水平地面上，细绳的一端系于圆柱体甲上表面的中央，另一端竖直拉着杠杆的A端．当把质量为800g的圆柱体乙悬挂在杠杆的B端并处于圆柱形容器M中时，杠杆在水平位置平衡，如图所示，此时圆柱体甲对水平地面的压强为3200Pa．把质量为900g的水注入容器M中，水未溢出，水静止后，水对容器M底面的压强为2500Pa．已知：
AO：
OB=2：
3，容器M的底面积为60cm2，不计杠杆的质量，g取10N/kg，圆柱体甲的密度为5.6×103kg/m3．则水注入后圆柱体甲对水平地面的压强是 5000 Pa．
考点：
压强的大小及其计算；杠杆的平衡条件；液体的压强的计算；浮力大小的计算．2364866
专题：
计算题．
分析：
（1）设甲的密度为ρ甲，底面积为S甲，利用杠杆的平衡条件得出两个关于ρ甲、S甲的方程，然后利用数学知识将S甲消除，即可解得甲对水平地面的压强．
（2）关键点在于求解注水后乙物体对杠杆的力的大小：
先利用液体压强的变形公式求出注水后水面的高度h1，然后利用密度公式求出没有物体浸没在水中时水面的高度h2，则乙物体排开水的体积为V排=（h1﹣h2）×S容器；然后将其代入浮力公式解得乙物体受到的浮力，再根据力的合成求出注水后乙物体对杠杆的力的大小．
解答：
解：
（1）由杠杆的平衡条件F1L1=F2L2得
F甲×AO=F乙×OB
（m甲g﹣F压）×2=0.8Kg×10N/kg×3
（5.6×103kg/m3×S甲×0.1m×10N/kg﹣3200Pa×S甲）×2=0.8Kg×10N/kg×3﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
（2）由液体压强公式P=hgρ得h1=
=
=0.25m．
由ρ=
得h2=
=
=0.15m，
则乙物体排开水的体积为：
V排=（h1﹣h2）×S容器=0.1m×0.006m2=0.0006m3
乙物体受到的浮力为F浮=ρ水V排g=1.0×103kg/m3×0.0006m3×10N/kg=6N
灌水后乙物体提供的阻力F2=8N﹣6N=2N；
（3）注水后根据杠杆的平衡条件得
（5.6×103kg/m3×S甲×0.1m×10N/kg﹣p甲•S甲）×2=2N×3﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
由①②两式解得p甲=5000Pa．
故答案为：
5000．
点评：
本题涉及到的知识点较多，考查杠杆的平衡条件、浮力大小的计算、固体压强计算、液体压强大小的计算的综合运用，属于难度较大的题目．解题时注意浮力公式和液体压强公式的灵活运用．
13．（2011•海淀区一模）如图甲所示，圆柱形平底容器置于水平桌面上，其底面积为500cm2．在容器内放入一个底面积为200cm2、高为20cm的圆柱形物块，物块底部的中心通过一段细线与容器底部相连．向容器内缓慢注入某种液体直至将其注满，如图乙所示．已知在注入液体的过程中细线对物块的拉力F随液体深度h的变化关系图象如图丙所示．若将细线剪断，当物块静止时，液体对容器底部的压强为 4640 Pa．（g=10N/kg）
考点：
液体的压强的计算；阿基米德原理；浮力大小的计算．2364866
专题：
计算题；图析法．
分析：
已知物体的底面积和高度，根据公式V=Sh可求物体的体积，当物体完全浸没时，根据图象可求其浸入的体积的变化和受到的浮力，利用浮力公式求出液体的密度，受到的浮力等于绳子的拉力与物体重力之和，从图象上可以看出物体完全浸没时绳子的拉力，进一步求出物体的重力；
将细线剪断，当物块静止时，物体漂浮，受到的浮力等于自身的重力；根据浮力公式求出此时排开液体的体积，与原先排开液体的体积相比较，即可得出减小的排开液体的体积，进一步求出液体减小的深度，从图象可知原先液体的深度，根据公式P=ρgh可求当物块静止时，液体对容器底部的压强．
解答：
解：
圆柱体的体积V=200cm2×20cm=4000cm3=0.004m3；
由丙图象可以看出，30cm到35cm时看出其特点：
液面变化5cm拉力变化8N，是浮力变化了8N；△F浮=ρ液g△V排；
所以ρ液=
=
=0.8×103kg/m3；
完全浸没时受到的浮力为F浮=ρ液gV=0.8×103kg/m3×10N/kg×0.004m3=32N；
物体的重力为G=F浮﹣F=32N﹣8N=24N；
将细线剪断，当物块静止时，物体漂浮，受到的浮力F浮1=G=24N；
此时排开水的体积V排=
=
=3×10﹣3m3；
排开水的体积减小了△V=V﹣V排=0.004m3﹣3×10﹣3m3=1×10﹣3m3；
水的深度减小△h=
=
=0.02m；
水的深度为h=0.6m﹣0.02m=0.58m；
当物块静止时，液体对容器底部的压强为P=ρ液gh=0.8×103kg/m3×10N/kg×0.58m=4640Pa．
故答案为：
4640．
点评：
本题考查浮力和压强的计算，难点是求物体的重力，进而求出完全浸没和漂浮时受到的浮力，这是解题的关键．
14．（2009•石景山区一模）用细绳系着底面积为S1、高为H的圆柱体，将圆柱体缓慢浸没到底面积为S2的圆柱形薄壁容器内密度为ρ的液体中（液体未溢出），且圆柱体未接触容器底部，则液体对容器底部的压强增大了
．
考点：
液体的压强的计算．2364866
专题：
计算题．
分析：
求出圆柱体的体积（浸没时排开液体的体积），知道圆柱形容器底面积，可求浸没后液面的升高值，再利用液体压强公式求液体对容器底部的压强增大值．
解答：
解：
圆柱体排开液体的体积：
V排=V=S1H，
使液面升高：
△h=
=
，
液体对容器底部的压强增大值：
△p=ρg△h=ρg
=
．
故答案为：
．
点评：
本题考查了学生对液体压强公式的掌握和运用，知道排开液体的体积等于圆柱体的体积、能求出液面升高值是本题的关键．
15．（2012•崇明县一模）某小组同学做实验探究盛有液体的容器底部受到液体压强、压力大小遵循的规律．如图（a）所示三个底面积不同的圆柱形容器中分别注入质量相等的水，利用仪器测得容器底部受到水的压强，并将相关实验数据记录在表一中；又用酒精重复上述实验，并将数据记录在表二中．之后，他们又在如图（b）所示三个不同底面积的口大底小容器中注入等质量的水，重复上述实验，数据记录在表三中．（ρ酒精=800千克/米3）
表一（注入水0.1千克）
实验
序号
深度
（米）
容器底
面积
（厘米2）
容器底
的压强
（帕）
1
0.01
100
98
2
0.02
50
196
3
0.05
20
490
表二（注入酒精0.08千克）
实验
序号
深度
（米）
容器底
面积
（厘米2）
容器底
的压强
（帕）
4
0.01
100
78.4
5
0.02
50
156.8
6
0.05
20
392
表三（注入水0.1千克）
实验
序号
深度
（米）
容器底
面积
（厘米2）
容器底
的压强
（帕）
7
0.01
80
98
8
0.02
40
196
9
0.05
15
490
（1）分析比较实验序号1、2、3（或4、5、6或7、8、9）的有关数据，可得出的初步结论是：
同种液体内部，液体压强随深度的增加而增大 ．
（2）分析比较实验序号 1、4或2、5或3、6 有关数据，可得到的初步结论：
液体深度相同，液体密度越大，液体压强越大．
（3）分析比较实验序号1、7（或2、8或3、9）的有关数据，可得出的初步结论是：
同种液体，深度相同时，液体对容器底部的压强与容器底部的面积和容器形状 无关 ．
（4）该小组同学对每表中第三、四列数据进行处理后结合相关条件（即液体的质量），进一步综合分析归纳得出结论：
（a） 圆柱形（规则）容器底部受到液体压力等于液体自身的重力 ；（b） 口大底小（圆锥体）的容器底部受到液体压力小于液体自身的重力 ．
考点：
探究液体压强的特点实验．2364866
专题：
探究型实验综合题．
分析：
（1）根据实验步骤总结规律，应明确这些步骤中控制的物理量有哪些，变化的物理量是什么，最终的结果是什么．
（2）根据实验结论确定实验步骤，要找出实验过程中控制的物理量，变化的物理量，最终实验结果，在实验步骤中对比确定．
（3）根据实验步骤确定影响因素和总结规律时，都需要明确实验过程中控制的物理量和变化的物理量及变化规律．
（4）分别用公式F=PS和G=mg计算液体对容器底的压力和液体的重力，将两者大小进行比较，同时比较不同容器形状的区别．
解答：
解：
（1）在实验序号1、2、3（或4、5、6或7、8、9）中，液体的种类是相同的，从上向下，液体深度是增大的，液体对容器底的压强也是增大的．所以结论为：
同种液体，对容器底的压强随深度的增加而增大．
（2）在实验结论中，控制的条件是液体深度相同，变化量是液体的密度，所以必须在表一和表二中寻找答案；观察表中的数据可以看出，1、4或2、5或3、6符合要求，可以得出：
液体深度相同，液体密度越大，液体压强越大的结论．
（3）分析比较实验序号1、7（或2、8或3、9）的有关数据，可以看出，同种液体的深度相同、只有容器底部的面积和容器形状不同，而最终的压强是相同的．
（4）（a）在表一序号1中，水的重力为G=mg=0.1kg×9.8N/kg=0.98N，
水对容器底的压力为F=pS=98Pa×0.01m2=0.98N，
比较结果知，水对容器底的压力等于水的重力，
序号2、3、4、5、6中压力都等于重力．
所以结论为：
圆柱形（规则）容器中，液体对容器底的压力等于液体的重力．
（b）在表三序号7中，水的重力为G=mg=0.1kg×9.8N/kg=0.98N，
水对容器底的压力为F=pS=98Pa×0.008m2=0.784N＜0.98N，
比较结果知，水对容器底的压力小于水的重力，序号8、9中，压力也小于重力，
所以结论为：
口大底下（圆锥体）的容器中，液体对容器底的压力小于液体的重力．
故答案为：
（1）同种液体，对容器底的压强随深度的增加而增大；
（2）1、4或2、5或3、6；
（3）无关；
（4）（a）圆柱形（规则）容器底部受到液体压力等于液体自身的重力；
（b）口大底小（圆锥体）的容器底部受到液体压力小于液体自身的重力．（其它合理答案均可以）
点评：
对于题目较长，信息量较大的实验题分析数据总结结论时，可以直接面对要解决的问题，采用逆推法找出需要的已知条件．
升级会员 