中考物理试题之力学压轴题补充版精编精品教育doc.docx

1、中考物理试题之力学压轴题补充版精编精品教育doc2019 年中考物理试题之力学压轴题(补充版精编)1、( 2019 山东莱芜)如图是一种常见的饮水机结构剖面图，控水槽内浮体 A 与阀门 C 固定相连，当 A 恰好浸没时阀门 C 关闭， A未浸没时 C 略有下降，桶内水流入控水槽中。已知浮体 A 的体积为 40 cm3，阀门 C 的横截面积为 1cm2，不计 A、 C 本身重及大气压强。 (水的比热容为 4.2103J (kg )， g 取 l0N kg)问：(1)若热胆中储水 lkg，加热管将其从初温 200C 加热到 l00，这些水吸收的热量是多少 ?(2)浮体 A 浸没时所受浮力为多大 ?

2、(3)浮体 A 浸没时阀门 C 受到的压强是多少 ?(4)桶内水位的最大高度是多少 ?Q吸 = cm(t-t0)=4.2 103J (kg ) 1kg (1000C 200C)=3.36 105J解： (1)水吸收的热量：(2)浮体 A 所受浮力：F 浮 = 水 V 排 g=1.0 103kg m3 40 10-6m3 10N/kg=0.4N(3)把阀门 C 和浮体看作一个整体，受浮力和上方水的压力(重力不计)整体处于静止状态，所以有阀门 C 受到的压力： F=F 浮 =0.4N阀门 C受到的压强： P= F = 0.4N4 3 =4 103 PaS 1 10 4m3(4) P= ghh= P

3、 = 34 1033Pa =0.4m水 g 1.0 103kg/m3 10N/kg2、( 2019 湖北恩施州)如图所示，一球状载人深潜器自身没有动力，通过绳索(重力忽略不计)悬吊在母船的下面。已知深潜器的质量是 10 吨，体积为 8m3，母船的质量是 50 吨。若船体在浅水中航行，求母船所受浮力。解：设深潜器所受重力为 G1、浮力为 F1，则 G1=m1g=10 103kg 10N/kg=1 105N其浮力 F1= 水 gV 排 =1.0 103kg/m310N/kg 8m3 =8 104N设母船所受重力为 G2、浮力为 F2，则 G2=m2g=50103kg10N/kg=5105N把母船和

4、深潜器看作一个整体，处于漂浮状态，有：F2+F1=G2+G1,即 F2+8 104N=5 105N+1 105N解得母船所受浮力 F2=5.2 105N3、( 2019 无锡) 2019 年 6 月，蛟龙号潜水器下潜至 7000m 以下深度，下面是某同学收集的蛟龙号潜水器某次海试活动的有关信息；潜水器 5： 29 开始下潜， 8： 29 到达 7020m 深度。下潜前，潜水器停放在母船上， 潜水器舱内如同闷罐一样湿热，室温达 39.7，当潜水器下潜到 500m 深度时，冷凝水已布满了整个舱壁。海面海水密度为 1.021 103kg/m3,7000m 深海处海水密度为 1.059 103kg/m

5、3.蛟龙号潜水器是新一代无缆绳潜水器， 配有压载铁， 当他潜到海洋深处时， 潜水员会适时抛掉一定数量的压载铁，实现潜水器的悬停或上浮。（ 1 ）潜水器下潜 7020m 的平均速度是 km/h 。（ 2）潜水器下潜到 500m 深度时， 潜水器内产生了大量的冷凝水， 这些冷凝水的形成是 。来源 学科网 Z,X,X,KA. 汽化现象 B.液化现象 C.凝华现象 D.凝固现象（ 3）如果潜水器在 7000m 深度时， 受到的浮力比他刚潜没在海水中时受到的浮力大 7980N ，则潜水器的体积是多少立方米？设潜水器的体积不变， g 取 10N/kg 。（ 4）科考时，如果潜水器在某一区域内以某一速度匀速

6、下降，在到达一定深度后，潜水器抛弃了重为 2460N 的压载铁，经过一段时间，潜水器以同样的速度匀速上升，则潜水器在匀速上升时所受阻力的大小是 （设潜水器在该区域受到的浮力不变， 所受阻力仅与速度的大小有关） 。A.4920N B.2460N C.1230N D.615N解： （1）2.34 （提示：所用时间 t=8： 29 5： 29=3h）（2）B （3）设刚潜没在海水中时受到的浮力为 F 浮 1，在 7000m深度时受到的浮力为 F 浮 2由题意可知， F 浮 2 F 浮 1=7980N即 2gV 排 1gV 排 =7980N （ 其 中 2=1.059 103kg/m3 ， 1=1.0

7、21 103kg/m3）代入数据，解得 V 排 =21m3,又因潜水器浸没在海水中，所以 V 物 =V 排 =21m 3（ 4）C潜水器匀速下降时，受重力、浮力、竖直向上的阻力。根据力的平衡知识，有 F 浮 +f=G 潜水器匀速上升时，受重力、浮力、竖直向下的阻力且浮力与阻力均不变 （题中告诉的） 。根据力的平衡知识，有 F 浮 =G G 压 +f 联立 、 解得， f=G 压 /2=1230N,故选 C.4、（ 2019 湖北随州市）图 （1） ，溢水杯中装满水 （ 水的密度用 表示 ） ，将一正方体木块 （ 棱长为 a） 轻轻放入溢水杯中，木块静止时浸入水的深度为 a ，现在用一根轻细钢针

8、对着木块3上表面中心竖直向下施加压力 F， F从 0慢慢增加， 直到木块恰好完全浸没水中。 解题时用 、a、 g 表示相关量。（1）求木块恰好完全浸没水中时压力 Fm ；a（2）在 F 从 O增至 Fm过程中，木块浸没在水中的深度 从 增到 a，推导出 F 与 间的函m3数关系式；（3）将 F、 的函数关系图像画在相应的坐标系中，并标出两端点的横、纵坐标。解： （1）F=0 时 （即木块漂浮在水面上） ， F 浮 =G，由阿基米德原理，有 G=F 浮 = g a a2 = 1 ga333木块恰好完全浸没水中时，木块受三个力的作用：重力、最大浮力、最大压力 .由力的平衡知识时， F 浮 m=G+

9、Fm， Fm=F 浮 m 一 G= ga3 ga3 = ga333（2）F 为一般值时，因为 F 从 0 慢慢增加，所以木块处于平衡状态，由三力平衡知识得：F+G=F 浮 ， F=F 浮 一 G，即： F= ga2 1 ga3 （ a/3 a）（3）由数学知识可知，压力 F 与浸入水中深度 成一次函数关系，当 F=0 时， =a/3 ； 当 F=Fm= 2 ga3 时， =a. 图像 如下图所示：35、（ 2019 湖北黄石市） （ 1）配置适当密度的盐水，可以用来为某些农作物选种，把种子放在盐水中，漂浮的种子是不饱满的，沉底的种子是饱满的，请说明道理（ 2）研究表明， 某盐水的密度 随深度

10、h而变化， 变化规律为 = 0+kh， 式中 0=1.0103kg/m3，k=1.0103 kg/m4，向此盐水中投放两个用一根轻细线系着的小球 A 和 B，两小球体积均为1cm3，两球质量分别为 mA=1.2g， mB=1.4g，如果每个球在溶液中都处于静止状态，两球球心相距 L=10cm ，线是拉紧的且不拉断 （假设盐水足够深且小球所在处的盐水密度取球心对应深度处的密度值，取 g=10N/kg ）求：1A 球球心所处的深度值？2A 球所在处盐水的压强是否可以计算？如果能， 请列出计算此处压强的表达式； 如果不能，请说明理由？细线对小球的拉力？解： （ 1）在质量一定时，饱满种子的体积要比不

11、饱满的种子的体积小，由密度公式 =m/V 知：饱满种子的密度大；根据物体的浮沉条件知： 密度大的饱满种子会下沉， 而密度小的不饱满种子会上浮，最终漂浮在水面上（ 2）设 A 球所处深度为 hA， B 球所处深度为 hB，由于 mA mB，所以 B 球应在 A 球下方；设 A 球所在处的盐水密度为 A， B 球所在处的盐水密度为 B.则： hB=hA+0.1m，将 A、 B 看作整体，根据物体的悬浮条件可得：F 浮 A+F 浮 B=GA+GB，即： AgVA+BgVB=mAg+mBg，（ 0+khA） V+（ 0+khB） V=mA+mB，20V+2khAV+k 0.1mV=mA+mB，代入数据

12、解得：hA=0.25m=25cm，3A 球所在处盐水的压强不能计算， 因为随着深度的变化液体密度是变化的， 不能利用 p= gh 计算，若要计算可以求平均值这时， hB=hA+0.1m=0.25m+0.1m=0.35m； B= 0+khB=1 103kg/m3+1.0 103kg/m4 0.35m=1.35 103kg/m3，B 球受到的浮力：FB=BgVB=BgV=1.35103kg/m310N/kg110 6m3=0.0135N，B 球重：GB=mBg=0.0014kg10N/kg=0.014N， GB=FB+F 拉 ， F拉 =GB FB=0.014N 0.0135N=510-4N. （

13、 说明： 第三问可以以 A 为研究对象）答： （ 1）密度大的饱满种子会下沉，而密度小的不饱满种子会上浮，最终漂浮在水面上（ 2） A 球球心所处的深度为 0.25m；不能， 因为随着深度的变化液体密度是变化的， 不能利用 p= gh 计算， 若要计算可以求平均值细线对小球的拉力为 5 10-4N6、（ 2019 四川凉山州） 将体积为 1dm3，重 27N 的金属块，用细绳吊着从水面上方逐渐浸没于底面积为 200cm2的圆柱形容器内的水中，水未溢出。 （ g=10N/kg） 求：（ 1 ）金属块浸没在水中静止时（未接触容器底部） ，细绳对金属块的拉力大小。（ 2）金属块从水面上方到浸没后，水

14、对容器底部压强增加了多少？解： （ 1）金属块浸没在水中所受的浮力 :F浮 =水 gV 排 =1.0103kg/m310N/kg 110-3m3 =10N金属块浸没在水中静止时，受重力、浮力、拉力三个力的作用所以有： F+F 浮 =G,即 F+10N=27N，解得 F=17N（ 2）金属块浸没在水中排开水的体积 V 排 =V 物 =1 10-3m3水面上升的高度 h=V 排 /S=1 10-3m3/（200 10-4m2）=0.05m水对容器底部增加的压强 p= 水 gh=1.0103kg/m310N/kg 0.05m=500pa27、（ 2019 西宁）如图所示，放在水平桌面上的薄壁圆柱形容

15、器重 6N，底面积 100cm ，弹簧测力计的挂钩上挂着重为 27N 的金属块，现将金属块浸没水中，容器内水面由 20cm 上升到 30cm（ g=10N/kg ） 求：（ 1 ）金属块未放入水中时（如图所示） ，容器底部受到的水的压强：（ 2）金属块的密度；（ 3）金属块浸没水中静止后弹簧测力计的示数；（ 4）金属块浸没水中后（未于底部接触） ，容器对桌面的压强解： （1）金属块未放入水中时容器底部受到的水的压强：p1=水 gh1=1.0 103kg/m3 10N/kg 0.2m=2 103Pa；（ 2）金属块的体积为 V 金 =V 排 =Sh 排 =S（ h2 h1） =0.01m2（ 0.3m 0.2m） =0.001m3，金属块的密度为 金 = =