湖南省永州市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）

湖南省永州市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·湖南永州·统考中考真题）将实心小铅球轻轻放入水中，铅球将（　　）

A．漂浮在水面上 B．悬浮在水中

C．沉在水底 D．以上三种情况都有可能

2．（2022·湖南永州·统考中考真题）如图所示，用F=12N的拉力竖直向上匀速提升木块，2s内木块升高的高度为0.1m，木块重力G=30N，在此过程中下列判断正确的是（　　）

A．拉力F做功为1.2J

B．滑轮组做的有用功为3J

C．滑轮组机械效率为40%

D．拉力F做功的功率为0.6W

3．（2022·湖南永州·统考中考真题）在田径运动会上，小明参加掷铅球比赛，铅球脱手后在空中上升过程速度越来越慢，上升过程的运动轨迹如图所示，下列关于铅球能上升的原因及上升过程能量变化的说法正确的是（　　）

A．铅球在空中能上升，是因为铅球具有惯性

B．铅球在空中能上升，是因为铅球一直受到向上的推力

C．铅球在空中上升过程，动能逐渐增大

D．铅球在空中上升过程，重力势能逐渐减小

4．（2021·湖南永州·统考中考真题）如图所示，用F＝10N的拉力使重物匀速上升0.1m，已知物体的重力为27N（忽略绳子与滑轮的摩擦及绳子的重力），下列说法正确的是（　　）

A．绳子末端移动的距离是0.2m

B．拉力做的功是2.7J

C．滑轮组的机械效率是90%

D．动滑轮的重力是1N

5．（2021·湖南永州·统考中考真题）关于能量和能源，下列说法正确的是（　　）

A．物体的质量越大，动能一定越大

B．竖直向上抛出的物体在上升过程中，动能减小，重力势能增大

C．水能是不可再生能源

D．能量是守恒的，节约能源是没有意义的

6．（2021·湖南永州·统考中考真题）如图所示，底面积相同的甲、乙两个容器放在水平桌面上，容器内的水面相平。现将a、b两个体积相同的实心物体分别放入甲、乙两个容器内，静止时a沉在甲容器底部，b悬浮在乙容器的水中。下列说法正确的是（　　）

A．a、b两物体的密度ρa＝ρb

B．a、b两物体的质量ma＜mb

C．a、b两物体所受的浮力Fa＞Fb

D．放入a、b两物体后，甲、乙容器底部所受水的压强p甲＞p乙

7．（2020·湖南永州·统考中考真题）如图所示，在粗糙的轨道内，小球从a点静止释放，小球沿轨道运动到达c点时速度为0，b为轨道的最低点。下列正确的是（　　）

A．小球从a点运动到b点的过程，重力势能逐渐减小

B．小球从b点运动到c点的过程，动能逐渐增大

C．小球从a点运动到c点的过程，机械能守恒

D．小球运动到c点后，小球一定沿原路径返回到达a点

8．（2020·湖南永州·统考中考真题）如图所示，用力F将重力G＝10N的物体匀速向上提升2m，动滑轮重2N（不计绳重摩擦），下列正确的是（　　）

A．绳子末端移动的距离为1m

B．拉力大小为5N

C．滑轮组的机械效率为100%

D．物体克服重力所做的功为20J

二、填空题

9．（2021·湖南永州·统考中考真题）如图所示，在一质量不计、刻度分布均匀的杠杆上的A点悬挂两个质量均为50g的钩码，将一质量为0.3kg的物体放在水平地面上，用一轻绳将该物体悬挂在杠杆上的B点，杠杆在水平位置平衡。此时轻绳对杠杆的拉力大小为 ______N，物体对地面的压力大小为 ______N。要使物体对地面的压力大小为零，同时杠杆在水平位置平衡，则在A点要增挂 ______个50g的钩码。现提供一个量程为0~3N的弹簧测力计和若干个50g的钩码，利用弹簧测力计和钩码使杠杆在水平位置平衡，则在A点所挂钩码的个数最多为______个。（g=10N/kg）

10．（2021·湖南永州·统考中考真题）如图所示，水平地面上有一物块，在水平向右的拉力F＝5N作用下向右匀速运动，5s内通过的路程为10m，则物体运动的速度为______m/s，在这一过程中拉力F对物体做的功为______J。

11．（2020·湖南永州·统考中考真题）电动车因便捷、低碳、环保等优点深受市民喜爱。小刘骑电动车在平直的公路上匀速直线行驶3km，已知人和车的总质量为100kg，若阻力为人和车总重力的0.08倍，则阻力的大小为______N，整个过程电动车的牵引力做功为______J。（g＝10Nkg）

三、作图题

12．（2022·湖南永州·统考中考真题）如图所示，将一木块放在水中，木块处于静止状态。请在图中画出木块所受浮力的示意图。

四、实验题

13．（2021·湖南永州·统考中考真题）小明同学利用烧杯、弹簧测力计、细线、水、密度计来测量金属块和液体的密度。（已知ρ水＝1.0×103kg/m3，g＝10N/kg）

（1）用弹簧测力计测量金属块的重力，其示数如图A所示，可求出金属块的质量m＝______kg；

（2）将金属块浸没在水中，弹簧测力计示数如图B所示，可求出金属块的体积V＝______m3；

（3）金属块的密度ρ＝______kg/m3；

（4）利用密度计可以直接测量出液体的密度，将其插入被测液体中，待其静止后直接读取液面处的刻度值即为该液体的密度值。小明同学将密度计放入甲液体中，其示数如图C所示，则甲液体的密度ρ＝______kg/m3；

（5）小明同学将密度计放入乙液体中，如图D所示，比较C、D两图可知ρ甲______ρ乙（选填“＞”、“＜”或“＝”）。

14．（2020·湖南永州·统考中考真题）如图所示，一轻质杠杆左端A处用轻绳挂一实心小球，小球浸没在水中，右端B处施加一个竖直向下的拉力F，此时杠杠水平平衡。已知OA＝20cm，OB＝30cm，F＝2N，小球的体积为100cm3，则小球所受浮力的大小为______N，绳子对杠杆A端拉力的大小______N，小球的质量为______kg；若烧断A端的细绳，小球将______（选填“上浮”、“悬浮”或“下沉”）。（忽略轻质杠杆和细绳的重力，g取10N/kg，ρ水＝l.0×103kg/m3）

五、计算题

15．（2022·湖南永州·统考中考真题）冰壶运动是2022年北京冬奥会比赛项目之一，冰壶是由不含云母的花岗岩凿磨制成。有一冰壶体积V=7×10﹣3m3，密度ρ=2.7×103kg/m3，取g=10N/kg。

（1）求冰壶的质量；

（2）将冰壶放在水平地面上，与地面的接触面积S=0.02m2，求冰壶对水平地面的压强。

16．（2021·湖南永州·统考中考真题）如图所示，一立方体物块静止在水平地面上，已知物块的边长L＝0.1m，密度ρ＝2.7×103kg/m3，水的密度ρ水＝1.0×103kg/m3，g＝10N/kg。

（1）求物块的质量；

（2）求物块对水平地面的压强；

（3）把物块放入足够多的水中，求物块静止时受到的浮力大小。

17．（2020·湖南永州·统考中考真题）“厉害了我的国！”2020年我国自主研制的“海斗一号”多次下潜至万米深海，完成了声学测线、布放标志、沉积物取样、高清摄像等一系列科考任务。（g＝10N/kg，海水的密度近似取ρ海水＝1.0×103kg/m3）

(1)若“海斗一号”从海平面垂直下潜10800m用时6h，求“海斗一号”下潜的平均速度的大小；

(2)“海斗一号”下潜至离海平面10000深处观察摄像，观察窗面积近似取400cm2，请估算观察窗在该深度所受海水的压力；

(3)“海斗一号”广泛使用了新材料，新材料具有很多的优良性能，例如：抗腐蚀性强。请你再举出一例在“海斗一号”中新材料所具有的优良性能。

参考答案：

1．C

【详解】将实心小铅球轻轻放入水中，实心小铅球的密度大于水的密度，根据浮沉条件可知，铅球在水中是下沉的，故ABD不符合题意，C符合题意。

故选C。

2．B

【详解】AB．滑轮组做的有用功为

W有用=Gh=30N×0.1m=3J

由图可知，动滑轮上的绳子段数n=3，则绳端的移动距离

s=nh=3h=3×0.1m=0.3m

拉力F做功为

W总=Fs=12N×0.3m=3.6J

故A错误，B正确；

C．机械效率

故C错误；

D．拉力F做功的功率

故D错误。

故选B。

3．A

【详解】AB．铅球脱手后，铅球就不再受推力的作用，铅球在空中上升飞行，是由于铅球具有惯性，仍要保持原来的运动状态，故A正确，B错误；

CD．由题意可知，铅球在上升过程中，因为质量不变、速度减小、高度增大，所以铅球的动能减小，重力势能增加，故CD错误。

故选A。

4．C

【详解】A．由图可知，n=3，绳子末端移动的距离

s=nh=3×0.1m=0.3m

故A错误；

B．拉力做的功

W总=Fs=10N×0.3m=3J

故B错误；

C．有用功

W有=Gh=27N×0.1m=2.7J

滑轮组的机械效率

故C正确；

D．忽略绳子与滑轮的摩擦及绳子的重力，动滑轮的重力

G动=3F-G=3×10N-27N=3N

故D错误。

故选C。

5．B

【详解】A．动能大小与质量和速度有关，物体的质量越大，速度未知，动能不一定越大，故A错误；

B．竖直向上抛出的物体在上升过程中，质量不变，速度变小，动能变小，高度变大，重力势能变大，故B正确；

C．水能可以从自然界源源不断的得到补充，是可再生能源，故C错误；

D．能量是守恒的，但人类可利用的能源是有限的，有很多的能源人们无法利用，所以我们需要节约能源，故D错误。

故选B。

6．D

【详解】AB．a沉在甲容器底部，则

ρa＞ρ水

b悬浮在乙容器的水中，则

ρb=ρ水

所以

ρa＞ρb

a和b体积相同，由m=ρV可知

ma＞mb

故AB错误；

C．a沉在甲容器底部，b悬浮在水中，它们排开水的体积等于它自身的体积，它们的体积相同，所以它们排开水的体积相同，根据F浮=ρ水gV排可知它们的浮力相同，即

Fa=Fb

D．放入a、b两物体后，它们排开水的体积相同，两个容器的底面积相同，甲容器口小，乙容器口大，所以甲容器中水面较高，根据p=ρgh可知甲容器底受到水的压强较大，即

p甲＞p乙

故D正确。

故选D。

7．A

【分析】(1)重力势能的影响因素是质量和高度，质量一定时，高度越高，重力势能越大。

(2)动能的影响因素是质量和速度，质量一定时，速度越大，动能越大。

(3)由于存在摩擦阻力，小球的机械能会转化为内能，其机械能会一直变小。

【详解】A．小球从a点运动到b点的过程中，质量不变，高度降低，重力势能逐渐减小，故A项正确；

B．小球从b点运动到c点的过程中，质量不变，速度逐渐减小，动能逐渐减小，故B项错误；

CD．小球从a点运动到c点的过程，克服摩擦做功，一部分机械能转化为内能，机械能减小，不守恒，因此小球运动到c点后，沿原路径返回不会到达a点，故CD项错误。

故选A。

【点评】本题考查了影响机械能大小的因素和机械能能不守恒的原因分析，会用动能和重力势能的影响因素分析其变化是解题的关键。

8．D

【详解】A．由图可知，n＝2，绳子末端移动的距离

A错误；

B．不计绳重、摩擦，拉力

B错误；

CD．拉力做的总功

所做的有用功，即物体克服重力所做的功

该滑轮组的机械效率

C错误、D正确。

故选D。

9．     0.75     2.25     6     10

【详解】[1]每个钩码的重力

G钩码=m钩码g=50×10-3kg×10N/kg=0.5N

根据杠杆平衡条件可知，轻绳对杠杆的拉力

2G钩码3L=FB14L

故

FB1===0.75N

[2]物体的重力

G=mg=0.3kg×10N/kg=3N

物体对地面的压力

F压=G- FB1=3N-0.75N=2.25N

[3]要使物体对地面的压力大小为零，需要轻绳对杠杆的拉力大小为3N，根据杠杆平衡条件，A点需要的拉力

FA13L=FB24L

故

FA1==4N

则需要钩码的个数

n===8

则在A点要增挂6个50g的钩码。

[4]由图可知，当弹簧放在最左侧竖直向上拉杠杆时，力臂最大，为5L，使用最大拉力，保证杠杆平衡，则A点所需要的拉力为

FA2==5N

则在A点所挂钩码的个数最多为

n===10

10．     2     50

【详解】[1]物体运动的速度

[2]拉力F对物体做的功

W=Fs=5N×10m=50J

11．     80     2.4×105

【详解】[1]由 知道，人和电动车的总重力

G＝mg＝100kg×10N/kg＝104N

故电动车受到的阻力

f＝0.08G＝0.08×104N＝80N

[2]因为人与电动车在水平地面上沿直线匀速前进，所以电动车的牵引力为

F＝f＝80N

电动车所做的功

W＝Fs＝80N×3×103m＝2.4×105J

12．

【详解】木块受到的浮力的方向是竖直向上的，过木块的重心沿竖直向上的方向画一条带箭头的线段，用符号F浮表示，如图所示：

13．     0.22     1×10-4     2.2×103     0.85×103     ＜

【详解】（1）[1]由图A知，测力计的分度值为0.2N，金属块的重力G=2.2N，金属块的质量

0.22kg

（2）[2]将金属块浸没在水中，由图B可知，弹簧测力计的示数是1.2N，金属块受到的浮力

F浮=G-F=2.2N-1.2N=1N

金属块的体积

V=V排=

（3）[3]金属块的密度

=2.2×103kg/m3

（4）[4]将密度计放入甲液体中，由图C可知，液面处的刻度值是0.85g/cm3，甲液体的密度

ρ＝0.85g/cm3=0.85×103kg/m3

（5）[5]密度计在液体中漂浮，根据漂浮条件可知

F浮甲=G，F浮乙=G

F浮甲= F浮乙

ρ甲gV排甲=ρ乙gV排乙

V排甲＞V排乙

ρ甲＜ρ乙

14．     1     3     0.4     下沉

【详解】[1]小球排开水的体积

受到水的浮力

[2]由杠杆的平衡条件可得

则绳子对杠杆A端的拉力

[3]由于力的作用是相互的，小球受到的拉力

小球受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力、竖直向下的拉力而处于静止状态，

则小球的重力

其质量

 [4]此时

若烧断A端的细绳，小球将下沉。

【点睛】本题考查了杠杆平衡条件、阿基米德原理、物体浮沉条件、力的相互性的应用，利用好杠杆平衡条件是关键。

15．（1）18.9kg；（2）9450Pa

【详解】解：（1）冰壶的质量为

（2）冰壶对水平地面的压力为

冰壶对水平地面的压强为

答：（1）冰壶的质量是18.9kg；

（2）冰壶对水平地面的压强是9450Pa。

16．（1）2.7kg；（2）2700Pa；（3）10N

【详解】解：（1）物块的质量

m=ρV=ρL3=2.7×103kg/m3×(0.1m)3=2.7kg

（2）物块对水平地面的压力

F=G=mg=2.7kg×10N/kg=27N

物块对水平地面的压强

（3）因为

ρ＞ρ水

物块放入水中，会沉底，物块静止时受到的浮力

F浮=ρ水gV排=ρ水gV=1×103kg/m3×10N/kg×(0.1m)3=10N

答：（1）物块的质量是2.7kg；

（2）物块对水平地面的压强是2700Pa；

（3）物块静止时受到的浮力大小是10N。

17．(1)0.5m/s；(2)4×106N；(3)抗压能力强

【详解】(1)由知道，海斗一号”下潜的平均速度为

(2)观察窗所受海水的压强为

p＝ρgh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×10000m＝1×108Pa

由 知道，观察窗所受海水的压力为

F＝pS＝1×108Pa×4×10﹣2m2＝4×106N

(3)“海斗一号”多次下潜至万米深海，所以它的材料具有抗压能力强的特点。

答：(1)“海斗一号”下潜的平均速度的大小0.5m/s；

(2)观察窗在该深度所受海水的压力4×106N；

(3)“海斗一号”中新材料所具有的优良性能如：抗压能力强