江苏省常州市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）

江苏省常州市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·江苏常州·统考中考真题）有市民在湿地劳动时不慎陷入淤泥无法脱身.救援者将宽大的木板平绑在鞋底，顺利走到受困者身边，如图所示。受困者的质量为、对淤泥的压强为，救援者连同木板的总质量为、对淤泥的压强为，淤泥处处相同，则（　　）

A． B．

C． D．数据不全，无法比较

2．（2022·江苏常州·统考中考真题）如图所示为西汉时期的熊足青铜鼎。考古学家打造了一个仿制品进行实验：鼎内装较多水、盖上向外凸起的鼎盖、闭合锁扣，鼎下堆放干柴燃烧，当鼎外为1标准大气压时，鼎内的水在120℃沸腾，因此该鼎被誉为“古代高压锅”。下列事实中，不能导致“鼎内的水在120℃沸腾”的是（　　）

A．鼎盖厚实自重较大

B．鼎盖与鼎体结合处平整，密封性好

C．锁扣给鼎盖施加向下的压力

D．鼎内所装水的质量较大

3．（2022·江苏常州·统考中考真题）2022年1月，海啸导致南太平洋岛国汤加淡水紧缺，为实施人道主义救援，中国海军五指山舰日夜兼程抵达汤加之后，停泊于码头旁并通过管道向陆地输送550t淡水。如图所示，输水过程中，五指山舰（　　）

A．舰体略上浮受到浮力不变

B．舰体略上浮受到浮力变小

C．舰体略下沉受到浮力不变

D．舰体略下沉受到浮力变大

4．（2022·江苏常州·统考中考真题）小明背着书包从教学楼的一楼匀速爬到三楼，此过程中，以书包为研究对象，其（　　）

A．动能增加，重力势能增加，机械能增加

B．动能增加，重力势能不变，机械能增加

C．动能不变，重力势能增加，机械能增加

D．动能不变，重力势能不变，机械能不变

5．（2022·江苏常州·统考中考真题）为了拔除外来入侵物种“一枝黄花”，农业专家自制轻质拔草器，如图所示，将拔草器左下端的叉子插入植株根部，用手对拔草器施力，可将植株连根拔起。若拔同一植株，手施力最小的是（　　）

A． B．

C． D．

6．（2021·江苏常州·统考中考真题）2021年3月23日，巴拿马籍大型货轮“长赐号”在苏伊士运河搁浅，如图甲所示。28～29日，海水涨潮、运河水位持续上升，28日“长赐号”仍处于搁浅状态，29日“长赐号“脱离运河河底，随着水位上升船身逐渐升高，最终如图乙所示。28～29日。海水涨潮、运河水位持续上升过程中，“长赐号“受到的浮力（　　）

A．一直变大 B．先变大后不变 C．一直不变 D．先不变后变大

7．（2021·江苏常州·统考中考真题）新冠疫情期间，下班时，某企业要求员工利用截孔器把口罩打孔破坏后再丢弃。确保废弃口罩不会被重复使用，如图所示。双手共同作用对口罩施加竖直向下，等大的力。口罩受到钉子的压强最大的是（　　）

A． B． C． D．

8．（2020·江苏常州·统考中考真题）下列情景中，没有利用大气压强的是（　　）

A．杯中水不流出 B．用吸管吸饮料

C．用吸盘吊起玻璃板 D．堤坝上窄下宽

9．（2020·江苏常州·统考中考真题）一个薄壁密封饮料瓶内装有一些饮料，分别放在装有甲、乙两种液体的容器中，静止后饮料瓶的状态如图所示饮料瓶受到的浮力分别为F浮甲、F浮乙。甲、乙两种液体的密度分别为ρ甲、ρ乙。则（　　）

A．F浮甲＞F浮乙，ρ甲＞ρ乙 B．F浮甲＜F浮乙，ρ甲＜ρ乙

C．F浮甲＝F浮乙，ρ甲＞ρ乙 D．F浮甲＝F浮乙，ρ甲＜ρ乙

二、填空题

10．（2021·江苏常州·统考中考真题）《天工开物》中写道“凡弓弦取食柘叶蚕茧”，指出用多股蚕丝作为弓的弦，这说明蚕丝 ___________好，拉弯的弓把箭射出去，是把弓的 ___________能转化为箭的 ___________能。

11．（2020·江苏常州·统考中考真题）2020年5月27日11点，我国珠穆朗玛峰高度测量登山队成功登顶。队员脚穿布满尖钉的登山鞋，通过______的方法______冰雪受到的压强，保障行走安全。

12．（2020·江苏常州·统考中考真题）利用如图所示的滑轮组，小明在50s内将重450N的物体匀速吊起10m高，已知动滑轮重50N，不计绳重及摩擦，绳端处拉力F做功的功率为______W，滑轮组的机械效率为______。

三、作图题

13．（2021·江苏常州·统考中考真题）请在图中画出使杠杆ABC保持平衡的最小动力F1及其力臂l1的示意图。

四、实验题

14．（2021·江苏常州·统考中考真题）小明探究“重力势能与重物质量和下落高度的关系”，如图所示，重物质量m＜M。

（1）让重物自由下落到平放在细沙表面的小桌上，通过观察桌腿下陷的深度判断 ______（小桌/重物）的重力势能大小；

（2）由实验步骤 ______和______，可判断重力势能的大小和重物下落高度的关系；

（3）小明认为由实验步骤B和C，可判断重力势能的大小和重物质量的关系，该观点 ______（正确/错误），理由是 ______。

五、计算题

15．（2022·江苏常州·统考中考真题）2022年4月，一头质量为180kg的海豚在昌江棋子湾受伤搁浅，被救援人员送至科研基地治疗。救援过程中，利用如图所示的滑轮组，在40s时间内，救援人员用500N的拉力拉动绳端，把轻质布兜内的海豚沿竖直方向匀速提升2m。g取10N/kg，问，此过程中：

（1）滑轮组对海豚做的有用功有多大？

（2）拉力做功的功率有多大？

（3）滑轮组的机械效率有多大？

六、综合题

16．（2022·江苏常州·统考中考真题）潜艇在水舱内无水时应漂浮于海面，可以通过充入适量海水实现潜入海中。2013年，西班牙刚建成的S—80潜艇，质量为3.3×106kg。海水密度为1.1×103kg /m3，g取10N/kg。

（1）工程师对潜艇进行试验，发现水舱内无水的潜艇居然在海水中沉没，最终静止在水平船坞底部，如图甲所示，已知船坞底部对潜艇的支持力为6.6×105N，求潜艇的体积有多大_________？

（2）为了实现水舱内无水时潜艇刚好悬浮在海水中，工程师先将潜艇切割成两段，然后在这两段之间加入增补舱段，如图乙所示，建成潜艇如图丙所示。已知增补舱段的质量为4.4×104kg，求增补舱段的体积有多大_________？

（3）在此基础上，工程师将潜艇内的部分原设备更换为更_________（选填“轻”或“重”）的新设备，即可实现在水舱内无水时潜艇漂浮于海面。

17．（2021·江苏常州·统考中考真题）2021年4月21日，印度尼西亚“南伽拉”402号潜艇在巴厘岛附近海域训练。

（1）下潜过程中，潜艇受到海水压强的变化情况为 ___________。

（2）在某一深度，由于潜艇老旧，艇身破裂沉入海底，应印度尼西亚请求，中国派出“永兴岛”号打捞船展开救援。如图甲所示，打捞船向海底竖直发射超声波，1.1秒后收到回波信号，已知声音在海水中传播速度是1500m/s，海洋该处的深度是 ___________m。

（3）打捞船利用绳子以0.5m/s的速度竖直向上匀速吊起一块潜艇残骸，绳子拉力F与时间t的关系如图乙所示，已知ρ海水=1.1×103kg/m3，g取10N/kg，不计海水对残骸的阻力，问：

①残骸的密度有多大？(       )

②拉力F功率的最大值有多大？(        )

18．（2020·江苏常州·统考中考真题）创新小组自制简易“浸没式液体密度计”，过程为：

①将一实心小球悬挂在弹簧测力计下方，示数如图甲所示；

②将小球浸没在水中，弹簧测力计示数如图乙所示；

③将小球浸没在某未知液体中，弹簧测力计示数如图丙所示；

已知ρ水＝1×103kg/m3，取10N/kg，问：

(1)该小球的密度有多大______？

(2)未知液体的密度有多大______？

(3)该密度计的最大测量值是______kg/m3；

(4)在测量范围内，某待测液体的密度ρ与弹簧测力计示数F的关系式为______，则该“浸没式液体密度计”的刻度值分布______（均匀/不均匀）。

19．（2020·江苏常州·统考中考真题）为避免同学们用手按压宿舍楼大门的开门按钮造成交叉传染，小明用轻质木杆自制了“脚踏式杠杆”，借助杠杆按动按钮，如图所示，已知OB=60cm、AB=80cm、OC=15cm，当小明在C点用脚给杠杆施加20N的压力F1时，按钮触发、大门打开，

(1)请在图中作出动力F1的示意图。

(2)该杠杆属于哪种类型？（直接回答）

(3)求此时按钮对杠杆施加的水平阻力F2，有多大？

参考答案：

1．B

【详解】淤泥处处一样，根据两人所处的状态，受困者深陷泥潭，施救者由于与地面接触面积大，其在淤泥表面，故根据压力作用效果的定义可知p1> p2。故ACD不符合题意，B符合题意。

故选B。

2．D

【详解】A．鼎盖厚实自重较大，能承受鼎内更大的气压，使鼎内水的沸点增大，故A不符合题意；

B．鼎盖与鼎体结合处平整，密封性好，有效防止漏气，增大鼎内气压，进而使鼎内水的沸点增大，故B不符合题意；

C．锁扣给鼎盖施加向下的压力，使鼎盖承受更大的气压，使鼎内水的沸点增大，故C不符合题意；

D．鼎内所装水的质量较大，不能增大水的沸点，故D符合题意。

故选D。

3．B

【详解】输水过程中，五指山舰的重力减小，但五指山舰始终漂浮在海面上，所以受到的浮力大小等于重力大小，重力减小，所以浮力减小，根据F浮=ρgV排可知，排开液体的体积变小，所以五指山舰上浮，故B符合题意，ACD不符合题意。

故选B。

4．C

【详解】动能与物体的质量和速度有关，由于物体质量不变，但是在竖直方向上速度大小不变，故动能不变。重力势能与物体的质量和高度有关，物体质量不变，但是高度增加，故其重力势能增加，机械能增加。故ABD不符合题意，C符合题意。

故选C。

5．C

【详解】杠杆平衡条件。根据题意可知阻力大小是不变的，要让动力最小，应该使尽量小，尽量大。根据图示最小，垂直于杠杆，的长度最大的，C符合题意，ABD不符合题意。

故选C。

6．B

【详解】搁浅状态是沉底，浮力始终小于重力，海水涨潮、运河水位持续上升，排开液体体积变大，根据F浮=ρgV排，浮力变大，直到漂浮，浮力等于重力，之后浮力不变，故ACD不符合题意，B符合题意。

故选B。

7．A

【详解】影响压强大小的因素为压力大小和受力面积。当压力相同时，受力面积越小压强越大，由题意可知，一个钉子时受力面积最小，所以压强最大。

故选A。

8．D

【详解】A．覆杯实验，是大气压强托住了纸片，故A不符合题意；

B．用吸管吸饮料时，吸出吸管中的部分空气，使吸管内的气压减小，瓶中饮料在大气压的作用下，上升通过吸管进入口中，利用大气压强，故B不符合题意；

C．用吸盘吊起玻璃板，先把吸盘内的空气排尽，是大气压强托住玻璃把玻璃吊起，故是利用大气压强，故C不符合题意；

D．堤坝上窄下宽，是利用液体压强随深度的增加而增大，没有利用大气压，故D符合题意。

故选D。

9．C

【分析】同一饮料瓶在两种液体中都漂浮，所以受到的浮力都等于饮料瓶受到的重力；由图可以饮料瓶得出排开液体体积的大小关系，再根据阿基米德原理分析液体的密度。

【详解】由于饮料瓶漂浮，则F浮＝G，所以，饮料瓶在两种液体中受到的浮力相等，都等于饮料瓶受到的重力G，即

F浮甲＝F浮乙＝G

由图可知，饮料瓶排开液体的体积：V甲排＜V乙排，根据F浮＝ρ液gV排可知，液体的密度：ρ甲＞ρ乙。

故选C。

【点睛】本题考查了阿基米德原理、物体的漂浮条件，利用好漂浮（F浮＝G）条件是解此类题目的关键。

10．     弹性     弹性势     动

【详解】[1]弓的弦需要发生弹性形变，用多股蚕丝作为弓的弦，这说明蚕丝弹性好。

[2][3]拉弯的弓具有弹性势能，拉弯的弓把箭射出去，将弹性势能转化为箭的动能。

11．     减小受力面积     增大

【分析】压强大小跟压力大小和受力面积有关，压力一定时，受力面积越小，压强越大；在受力面积一定时，压力越大，压强越大。

【详解】队员脚穿布满尖钉的登山鞋，在压力相同的情况下，减小受力面积来增大压强鞋对冰雪的压强。

12．     100     90%

【详解】[1]由图可知

拉力端端移动的距离

不计绳重及摩擦，绳端处拉力

 小明做的总功

拉力做功的功率

[2]有用功

滑轮组的机械效率

【点睛】本题考查了使用滑轮组时有用功、总功、功率、机械效率的计算，从图中确定承担物重的绳子股数、利用好是关键。

13．

【详解】先确定最长的力臂，即连接OA，则最长的动力臂为l1，然后过动力作用点A，做垂直于l1的作用力F1，如图所示：

14．     重物     A     B     错误     没有控制两个重物下落的高度相同

【详解】（1）[1]此实验探究的是重物重力势能与质量和高度的关系，根据转换法的思想可知，通过观察桌腿下陷的深度可以判断重物重力势能的大小。

（2）[2][3]判断重力势能的大小和重物下落高度的关系，根据控制变量法的思想可知，需要控制重物的质量相等，改变重物下落的高度，所以选择步骤AB。

（3）[4][5]观察步骤BC可知，重物的质量和下落的高度都不同，所以无法去判断重力势能的大小和重物质量的关系，根据控制变量法可知，若要研究重力势能的大小和重物质量的关系，需要控制两个重物的下落高度相同，来进行实验。

15．（1）3.6×103J；（2）100W；（3）90%

【详解】解：（1）质量为180kg的海豚，被匀速提升2m，所以滑轮组对海豚做的有用功

（2）由滑轮组可知，动滑轮上绳子根数n=4，绳子拉的距离

s=4×2m=8m

拉力做功

拉力做功的功率

（3）滑轮组的机械效率

答：（1）滑轮组对海豚做的有用功为3.6×103J；

（2）拉力做功的功率为100W；

（3）滑轮组的机械效率为90%。

16．     2940m3     100m3     轻

【详解】（1）[1] 潜艇质量为3.3×106kg，则潜艇重力

船坞底部对潜艇的支持力为6.6×105N，则潜艇受到浮力

潜艇的体积

（2）[2]增补舱段的质量为4.4×104kg，加入增补舱段后潜艇重力

潜艇刚好悬浮在海水中，则潜艇受到浮力

潜艇的总体积

增补舱段的体积

（3）[3]潜艇体积不变，排海海水的体积不变，所以受到海水的浮力不变，要想上浮，需要减轻潜艇的重力，所以更换为更轻的设备。

17．     变大     825          3.95×103W

【详解】（1）[1]下潜过程中，深度增加，根据p=ρgh，潜艇受到海水压强变大。

（2）[2]海洋该处的深度是

（3）①[3]由图可知，残骸重力为7.9×103N，残骸完全浸没时，浮力为

F浮=7.9×103N-6.8×103N=1.1×103N

残骸体积为

残骸的密度

②[4]拉力F功率的最大值

P=F最大v=7.9×103N×0.5m/s=3.95×103W

18．     5×103kg/m3     2×103kg/m3     5×103          均匀

【分析】(1)由图甲读出弹簧测力计的示数，即为小球的重力，然后求出小球的质量；由图乙读出弹簧测力计的示数，然后利用称重法计算金属球在水中受到的浮力；根据F浮＝ρ液gV排求出小球的体积；根据 求出小球的密度；

(2)由图丙读出弹簧测力计的示数，然后利用称重法计算金属球在液体中受到的浮力；根据F浮＝ρ液gV排求出液体的密度；

(3)根据F浮＝ρ液gV排可知当测力计的示数为零时，所测的液体密度最大，据此即可根据F浮＝ρ液gV排求出液体的最大密度；

(4)在测量范围内，根据F浮＝G﹣F和F浮＝ρ液gV排求出液体的密度表达式；然后分析判断即可。

【详解】(1)[1]由图甲可知：金属球的重力G＝5N，则小球的质量

由图乙可知：弹簧测力计的示数为F1＝4N，根据称重法可知小球在水中受到的浮力

F浮1＝G﹣F1＝5N﹣4N＝1N

由于小球处于浸没状态，则根据F浮＝ρ液gV排可得：小球的体积

小球的密度

(2)[2]由图丙可知：弹簧测力计的示数为F2＝3N，根据称重法可知小球在液体中受到的浮力

F浮2＝G﹣F2＝5N﹣3N＝2N

由于小球处于浸没状态，则根据F浮＝ρ液gV排可得：液体的密度

(3)[3]当测力计的示数为零时，所测的液体密度最大，则小球在密度最大的液体中受到的浮力

F浮最大＝G﹣0＝5N﹣0N＝5N；

则根据F浮＝ρ液gV排可得液体的最大密度

(4)[4][5]在测量范围内，根据F浮＝G﹣F和F浮＝ρ液gV排可得液体的密度表达式

因ρ待测液体与F成一次函数，所以该“浸没式液体密度计”的刻度值分布均匀。

答：(1)该小球的密度为5×103kg/m3；

(2)未知液体的密度为2×103kg/m3；

(3)该密度计的最大测量值是5×103kg/m3；

(4) 待测液体的密度ρ与弹簧测力计示数F的关系式为；该“浸没式液体密度计”的刻度值分布均匀。

【点睛】此题考查密度的测量、阿基米德原理、弹簧测力计的使用与读数等知识点，是一道综合性较强的题目，通过阿基米德原理来测算物体的体积，是一种很重要的方法，应该熟练掌握。

19．(1) ；(2)费力杠杆；(3)3.75N

【分析】(1)脚垂直作用在杠杆上，画出压力大小。

(2)从动力臂和阻力臂关系判断是省力杠杆还是费力杠杆。

(3)作出动力臂和阻力臂，根据杠杆平衡条件求出水平阻力大小。

【详解】(1)小明脚对木杆的压力F1垂直作用的木杆上，如图所示：

。

(2)木杆是一个杠杆，O为支点，小明的脚施加的力是动力F1，动力臂为OC，按钮对木杆的压力为阻力F2，阻力臂为OD，动力臂OC小于阻力臂OD，所以木杆是费力杠杆。

(3)根据杠杆平衡条件得

F1×OC=F2×OD

按钮对木杆的压力水平向左，所以OD=AB，所以

20N×15×10-2m=F2×80×10-2m

解得：F2=3.75N。

答：(1)F1的示意图如图所示：

。

(2)该杠杆属于费力杠杆。

(3)此时按钮对杠杆施加的水平阻力F2是3.75N。

【点睛】本题要作出动力臂和阻力臂，并且明确阻力臂和按钮的高度相同，这是解决本题的关键。