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江苏省无锡市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）
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这是一份江苏省无锡市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），共21页。试卷主要包含了单选题，填空题，实验题，作图题，综合题等内容，欢迎下载使用。
江苏省无锡市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·江苏无锡·统考中考真题）如图所示，A、B、C是三个圆柱形容器，分别装有水或酒精（ρ水>ρ酒精）B和C两容器的底面积相同，且其中的液体深度也相同，三个容器中，底部所受液体压强最大的是（ ）
A．A容器 B．B容器 C．C容器 D．无法比较
2．（2022·江苏无锡·统考中考真题）如图是我国自主研发的“极目一号”Ⅲ型浮空艇示意图，艇体采用轻质的复合织物材料制成，外观呈白色，囊体上层装有压缩氨气通过向艇外排出下层部分的空气而实现上升，高度达到9032m，高度越高大气越稀薄，上升过程中艇体体积不变，关于浮空艇，以下说法中正确的是（ ）
A．艇体材料的密度较大
B．白色外观可以吸收各种色光
C．上升过程中，浮空艇所受的浮力变小
D．上升过程中，浮空艇所受的重力不变
3．（2022·江苏无锡·统考中考真题）用如图所示的器材探究动能大小与哪些因素有关，实验时让小车从斜面上由静止开始下滑，撞击置于水平面上的木块，关于该实验，下列说法中错误的是（ ）
A．小车从斜面下滑过程中重力势能转化为动能
B．小车撞击木块对木块做功，使木块获得动能
C．木块被撞击后移动的距离可反映小车动能大小
D．本套器材只能探究小车动能大小与速度的关系
4．（2021·江苏无锡·统考中考真题）如图所示，摆球由A点静止释放，经过最低点O到达B点，A、B两点等高。关于摆球，下列说法中正确的是（ ）
A．从A点到B点的过程中机械能守恒
B．在B点时处于平衡状态
C．在O点时重力势能最大
D．从A点到O点动能转化为重力势能
5．（2021·江苏无锡·统考中考真题）如图所示，将压强计的金属盒放在水中某一深度处，U型管两侧液面出现高度差。下列操作会使高度差增大的是（ ）
A．仅将金属盒向上移动
B．仅将金属盒水平移动
C．仅改变金属盒面的朝向
D．仅在水中加入食盐，食盐溶解后
6．（2020·江苏无锡·统考中考真题）如图所示，把长约20cm的饮料吸管从中部剪开（但不要彻底剪断）并弯折过来，将其中一段吸管插在盛水的烧杯中，从另一段吸管的管口用力吹气，水将从管的管口喷出，且呈雾状，这是因为吹气时（ ）
A．管上端附近气体的压强变大 B．管上端附近气体的压强变小
C．烧杯中水面上气体的压强变大 D．烧杯中水面上气体的压强变小
7．（2020·江苏无锡·统考中考真题）如图所示的一次性使用医用口罩，由罩体、松紧和铝条组成佩戴时，罩体紧粘面部，松紧跨在两耳耳根后，用手指紧压铝条。使口罩上端紧贴鼻梁。然后向下拉伸口罩，覆盖鼻子、嘴巴，关于该口罩，以下说法中正确的是（ ）
A．任何物质的分子都不能通过罩体
B．压弯的铝条发生的是弹性形变
C．松紧形变后会对耳根处产生弹力的作用
D．松紧拉得越长，对耳根处的压强越小
二、填空题
8．（2022·江苏无锡·统考中考真题）北京2022年冬奥会花样滑冰双人自由滑比赛中，中国组合隋文静、韩聪完美发挥，摘得冠军，如图所示是比赛中的一个场景，韩聪双脚立于冰面，仅用0.40s就将原本站立于冰面的隋文静托举起来，隋文静的质量为38kg，韩聪的质量为62kg，身高h=170cm。（g取10N/kg）
（1）若韩聪将隋文静托举起的过程中所施加的力的大小等于隋文静所受的重力大小，韩聪将隋文静托举起的高度h1=____________cm，托举过程中所做功的功率为___________W；
（2）保持图中姿势静止时，若韩聪脚底冰刀与冰面的总接触面积为10cm2，韩聪对地面的压强为___________Pa，冰面对韩聪的支持力为___________N。
9．（2022·江苏无锡·统考中考真题）杆秤是我国古代劳动人民的一项发明，是各种衡器中历史最悠久的一种，称量物体质量时，它相当于一个____________（填简单机械名称）。某杆秤的示意图如图所示，C处是秤钩，A、B位置各有一个提纽，BC=7cm，秤砣质量为0.5kg。提起B处提纽，秤钩不挂物体，将秤砣移至D点，杆秤恰好水平平衡，BD=1cm；将质量为2.5kg的物体挂在秤钩上，提起B处提组，秤砣移至最大刻度E处，杆秤再次水平平衡，则BE=____________cm。若要称量质量更大的物体，应选用____________处提纽。
10．（2021·江苏无锡·统考中考真题）小红和小华用一只弹簧测力计，一根长度为1m、质量为1.2kg粗细均匀、质量均匀分布的圆柱型螺纹钢AB，一只金属筐，制成了如图所示的机械装置。制作时，她们将金属筐系于螺纹钢上的B端，当悬挂螺纹钢的钢索在螺纹钢上的悬吊点移至O点时，螺纹钢在水平位置平衡，测得OB＝4cm，则金属筐的质量为______kg。称重时，将重物放入金属筐中，用弹簧测力计竖直向下拉住螺纹钢的A端，便之再次在水平位置平衡，此时弹簧测力计示数为15N，则重物的质量是______kg。若在她们制作的装置中仅将弹簧测力计换成质量为1kg的“秤砣”，制成杆秤，从O点开始，沿OA每隔1cm标出对应的质量刻度，则该杆秤的分度值为______kg。（g取10N/kg）
11．（2020·江苏无锡·统考中考真题）如图所示，某同学正在探究影响浮力大小的因素。
(1)为了探究浮力大小与物体排开液体体积的关系，接下来的操作是______，并观察弹簧测力计示数的变化。
(2)将水换成酒精，比较物体浸没时弹簧测力计的示数，可探究物体所受浮力大小与______的关系。
12．（2020·江苏无锡·统考中考真题）用“模拟打桩”来探究物体重力势能的大小与哪些因素有关，物体的质量，实验时，让物体从木桩正上方的某一高度处自由下落，将木桩打入沙中，三次实验木桩进入沙中的深度如图所示，木桩进入沙中的深度越深，则物体对木桩做的功越______，比较、可知：物体重力势能的大小与物体的______有关；比较______可知：物体重力势能的大小与物体的质量有关。
13．（2020·江苏无锡·统考中考真题）如图所示，把托板盖在支座上，将小钢球放在托板上，对准支座的正上方，压住底座，向后弯曲弹性片，松手后弹性片快速打击托板，弹性片的弹性势能转化为托板的______能，托板飞出。小钢球由于具有______，恰好落在支座内。
三、实验题
14．（2022·江苏无锡·统考中考真题）小红陪奶奶就医时，看见如图甲所示竖直放置的静脉输液装置，观察到输液管口的盐水一滴一滴地往下滴，于是，地提出一个问题：管口处水流出的速度大小与哪些因素有关？并作出如下猜想：
猜想1：随着输液瓶中液面不断下降，速度变小
猜想2：换粗一些的输液管，速度变大
猜想3：增加图甲中输液管的长度h，速度变大
为检验上述猜想，她准备了如下器材进行探究：铁架台、锥形瓶、量杯、双孔软木塞、橡胶软管、弹簧夹、秒表，4根粗细均匀的玻璃管：a管（长20cm、内孔直径3mm）、b管（长20cm、内孔直径6mm）、c管（长25cm、内孔直径3mm），长5cm的d管。
探究过程如下：
（1）如图乙所示，雏形瓶中装有红色的水，a、d管通过双孔软木塞插入瓶中，两管上方端口接近瓶口并齐平，a管下端放入量杯，d管下端套有橡胶软管，并用弹簧夹夹住，装置是竖直放置。此时，a管下端管口无水流出，这是由于__________的作用；
（2）松开弹簧夹，水从a管口流出，用秒表测出量杯中的水分别达到20mL、40mL、60mL、80mL、100mL水位时的时间t，记录在表1中；
表1：
量杯中水的体积V/mL
0
20
40
60
80
100
时间t/s
0.00
2.00
4.00
6.00
8.00
10.00
①依据所测数据，在图丙中画出量杯中水的体积V与时间t的图像_________；
②每秒钟从a管口流出的水量是__________mL；a管口处水流出的速度大小为__________m/s（保留1位小数）；
（3）将a管换成b管，重复步骤（2）的操作，将所侧数据记录在表2中；
表2：
量杯中水的体积V/mL
0
20
40
60
80
100
时间t/s
0.00
0.50
1.00
1.50
2.00
2.50
分析表1和表2的数据，可知猜想2是__________（选填“正确”“错误”）的；
（4）若要检验猜想3，请简要写出你的操作：__________。
15．（2021·江苏无锡·统考中考真题）用如图的装置探究动能大小与哪些因素有关。让小车从斜面顶部由静止开始下滑，撞击置于水平面上的木块。
（1）实验时用木块被撞击后移动的______来反映小车动能大小。
（2）让装有钩码的小车和未装钩码的小车分别从斜面顶部由静止开始下滑，小车运动到水平面上时的速度大小______（选填“相等”或“不等”），装有钩码的小车将木块推得较远，这说明动能的大小与物体的______有关。
四、作图题
16．（2022·江苏无锡·统考中考真题）按要求作图：
（1）如图甲所示，一束光斜射向水面，请画出它的反射光线及折射光线的大致位置；
（2）如图乙所示，杠杆处于水平平衡，支点为O，请画出A点处所受拉力F1及其力臂l1；
（3）根据图丙中小磁针静止时的指向，标出通电螺线管磁感线的方向和电源左端的极性（“+”或“-”）。
五、综合题
17．（2021·江苏无锡·统考中考真题）图甲是某居民楼前的无障碍通道，一位中年人正用轮椅推着他年迈的母亲缓缓上行，图乙是该通道斜面示意图。为了解中年人推轮椅时所用力的大小，小红和小华进行了探究。她们从斜面底端A点沿斜面确定了相距1m处的B点。（g取10N/kg）
（1）使刻度尺“0”刻度线与水平地面对齐，正确测量B点高度，结果如图乙，为______cm；
（2）选用车轮与轮椅相同材质、花纹的小车为研究对象，进行了如下操作：
①正确使用弹簧测力计，测出小车重为2.0N；
②将弹簧测力计与斜面平行放置并______，然后沿斜面方向匀速拉动小车，如图乙所示，弹簧测力计示数为______N；
③计算出将小车从A点拉到B点的过程中，拉力所做的功为______J；利用斜面将小车从水平地面提升到B点时的机械效率为______；
（3）在小车上逐渐添加重物，测出小车的总重G，测出沿斜面匀速拉动小车需要的力，计算出拉小车从A点到B点所做的功W1；计算出竖直向上将小车从水平地面提升到B点所做的功W2。以功为纵坐标，以小车总重为横坐标，建立平面直角坐标系，作出W1和W2与小车总重G的关系图像，分别如图丙中的线段a和b；
①由图像可知：用该通道斜面提升物体时的机械效率与物重______（选填“有关”或“无关”）；
②若这位母亲的质量为50kg，所坐的轮椅质量为20kg，则中年人用沿着通道斜面方向的力推轮椅匀速上坡时，力的大小为______N。
18．（2021·江苏无锡·统考中考真题）2020年11月10日，中国万米载人深潜器“奋斗者”号在马里亚纳海沟成功坐底，深度达10909m。图甲是“奋斗者”号模型，图乙是它的部分结构示意图。“奋斗者”号总质量为20t，其底部装配有质量为2t的可抛弃压载铁，中部安装有固体浮力材料，载人舱为空心球体。除载人舱及部分电路设施外，其余部分与海水相通。“奋斗者”号在海水中依靠改变自身重力和受到的海水浮力实现无动力下潜和上浮。不考虑海水的流动影响，忽略深潜器部件受到海水压力后的体积变化。（海水密度取1.0×103kg/m3，g取10N/kg）
（1）若在10909m深度处，海水产生的压强为1.1×108Pa，此处海水在载人舱外壳2×10﹣4m2的面积上产生的压力为多少？( )
（2）若固体浮力材料质量为2400kg，密度为600kg/m3。求：
①固体浮力材料的体积为多少？( )
②固体浮力材料完全浸没在海水中时，受到的浮力和自身重力之差为多少？( )
（3）“奋斗者”号完全浸没在海水中后匀速下潜，接近海沟底部时，抛掉质量为m的压载铁后悬浮在海水中，待海底科研任务结束后，抛掉剩余的全部压载铁后匀速上浮至海面。若 “奋斗者” 号只在竖直方向实现下潜和上浮，船身与水平面平行，下潜和上浮过程中所受阻力大小不变、方向与运动方向相反，压载铁的密度为8.0×103kg/m3，则“奋斗者”号在抛掉质量为m的压载铁后所受海水的浮力为______N。
19．（2020·江苏无锡·统考中考真题）如图所示，在科普节目《加油，向未来》中，有一项对抗性实验，甲、乙两人站在平衡板上。滑轮组将平衡板提升至一定高度后。两人在平衡板上挪动，并保持平衡板平衡。若甲的质量为55kg，乙的质量为45kg。平衡板质量为900kg，且质量分布均匀，重心在点。
(1)当平衡板在水平地面上时，甲静止站在平衡板上，与板的接触面积为，则甲对平衡板的压强为______？
(2)甲、乙两人竖直站在平衡板上，滑轮组将平衡板匀速提升至离地面的高度处，提升过程中平衡板始终保持水平平衡，拉力为6250N，求在此过程中：
①平衡板提升两人所做的功为______？
②在提升平衡板和人的过程中，滑轮组的机械效率为______？
(3)当甲、乙两人竖直站立在图中、位置时，平衡板在空中处于水平平衡。甲、乙两人从图中位置同时向平衡板左，右两侧沿同一直线向相反方向缓慢挪动至、竖直站立时，平衡板也恰好处于水平平衡，则两人挪动的距离和之比为______。
参考答案：
1．B
【详解】根据液体压强公式
可知，在液体密度相同时，深度越深，液体压强越大；在深度相同时，液体密度越大，液体压强越大。A容器与B容器装有的液体都是水，由图可知在B容器中水的深度比A容器中水的深度要大，则A容器中底部所受液体压强pA小于B容器中底部所受液体压强pB，即；B容器与C容器中液体深度相同，由题意ρ水>ρ酒精可知，B容器中所装水的密度大于C容器中所装酒精的密度，则B容器中底部所受液体压强pB大于C容器中底部所受液体压强pC，即；综上可知，三个容器中，底部所受液体压强最大的是B容器。故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
2．C
【详解】A．艇体采用轻质的复合织物材料制成，艇体材料的密度较小，故A错误；
B．白色外观可以反射各种色光，故B错误；
C．上升过程中，艇体体积不变，根据可知，高度越高大气越稀薄，空气的密度变小，故艇体受到的浮力变小，故C正确；
D．上升过程中，囊体上层装有压缩氨气通过向艇外排出下层部分的空气，空气的密度比较大，减轻了浮空艇的重力，重力小于浮力，从而实现上升，故D错误。
故选C。
3．D
【详解】A．小车从斜面下滑过程中高度降低，重力势能减小，速度增大，动能增大，重力势能转化为动能，故A正确，A不符合题意；
B．小车撞击木块对木块做功，使木块具有初速度，从而获得动能，故B正确，B不符合题意；
C．本实验将小车动能的大小转换为木块移动距离的长短，木块移动距离越长，小车动能越大，故C正确，C不符合题意；
D．把钩码固定在小车上，增加小车的质量，因此本套器材还可以探究小车的动能与质量的关系，故D错误，D符合题意。
故选D。
4．A
【详解】A．因为A、B两点等高，可知小球在摆动过程中机械能没有损耗，即机械能守恒，故A正确；
B．小球摆到B点时，受到非平衡力的作用，处于非平衡状态，故B错误；
C．在O点时为最低点，高度最低，而质量不变，所以在O点时重力势能最小，故C错误；
D．小球从A点到O点的过程中，质量不变，高度减小，速度增大，是将重力势能转化为动能，故D错误。
故选A。
5．D
【详解】A．仅将金属盒向上移动，深度变小，所测点受到的压强变小，U型管两侧液面出现高度差变小，故A不符合题意；
BC．同种液体中同一深度处，液体压强大小不变，所以仅将金属盒水平移动或者仅改变金属盒面的朝向，U型管两侧液面出现高度差不变，故BC不符合题意；
D．仅在水中加入食盐，食盐溶解后，液体密度变大，所测点受到的压强变大，U型管两侧液面出现高度差变大，故D符合题意。
故选D。
6．B
【详解】往b管中轻轻吹气，可以看到管中的水面上升，原因是：往管中吹气，吸管上方空气的流速增大，压强减小，管中液体受到向上的压强大于向下的压强，所以管水上升后从管口喷出；烧杯中水面上气体的压强是不变，故正确，错误。
故选B。
7．C
【详解】A．透过罩体人能正常呼吸空气，说明有空气分子通过，故A错误；
B．压弯的铝条，铝条弯曲变形，撤去外力，铝条不能自动恢复原状，发生的不是弹性形变，故B错误；
C．松紧受力后发生的是弹性形变，松紧形变后会对耳根处产生弹力的作用，故C正确；
D．在受力面积相同时，松紧拉得越长，压力越大，对耳根处的压强越大，故D错误。
故选C。
8． 116 1102 1×106 1000
【详解】（1）[1]用刻度尺测量出h1和h2所对应的长度分别为2.2cm和1.5cm，由数学知识有
代入数据
解得
[2]隋文静的重力
G隋=m隋g=38kg×10N/kg=380N
托举过程中所做的功
W=G隋h=m隋gh1=38kg×10N/kg×1.16m=440.8J
托举过程中所做功的功率
（2）[3]韩聪对地面的压强为
[4]冰面对韩聪的支持力为
F支=G总=m总g=(38kg+62kg)×10N/kg=1000N
9． 杠杆 34 A
【详解】[1]杆秤在使用时是一个绕支点转动的硬棒，相当于一个杠杆。
[2]杠杆前后两次在水平位置平衡，根据杠杆平衡条件，动力与动力臂的乘积等于阻力和阻力臂的乘积，在挂物体前
挂上物体后
上下两式相减有
则
[3]若要称量质量更大的物体，根据杠杆平衡条件，在杆秤长度一定时，应选用A处的提纽，这样可以减小阻力臂，增大动力臂，在秤砣重力一定时称量质量更大的物体，使杠杆仍旧平衡，所以应选用A处的提纽。
10． 13.8 36 0.25
【详解】[1]螺纹钢重力
G=mg=1.2kg×10N/kg=12N
因为质量均匀分布，所以重力作用在重心位置，即中点，重心到O距离为
L1=0.5m-0.04m=0.46m
由杠杆平衡条件可知
G×L1=G1×OB
解得
金属筐的质量为
[2]因为之前已经调平衡，所以根据杠杆平衡条件可得
F×OA=G2×OB
解得
重物的质量是
[3]1kg的“秤砣”重力为
G3=m3g=1kg×10N/kg=10N
根据杠杆平衡条件最大物重为
最大质量为
OA=96cm，所以该杆秤的分度值为
11． 减小物体排开水的体积 液体的密度
【详解】(1)[1]为了探究浮力大小与物体排开液体体积的关系，要控制排开液体的密度相同，只改变物体排开液体的体积，故接下来的操作是减小物体排开水的体积，并观察弹簧测力计示数的变化。
(2)[2]将水换成酒精，比较物体浸没时弹簧测力计的示数，可探究物体所受浮力大小与液体的密度的关系。
12． 多 高度 a、c
【详解】[1]物体下落过程中，物体的重力势能转化为动能，物体的重力势能就越大，对木桩做功越多，木桩陷入沙坑越深，所以我们可以通过木桩陷入沙坑的深度观察来判断重力势能的大小，这用到了转换法。
[2]由、两图可知，物体的质量，从不同高度落下，落下的位置越高，木桩被打得越深，物体的重力势能越大，说明重力势能与高度有关。
[3]比较、两图可知，物体的质量，物体从同一高度落下，质量越大，木桩被打得越深，说明重力势能与质量有关。
13． 动 惯性
【详解】[1][2]向后弯曲弹性片，弹性片发生了弹性形变，具有弹性势能；松手后弹性片快速打击托板，托板的速度增大、动能增大，则该过程中弹性片的弹性势能转化为托板的动能；托板飞出时，由于小钢球具有惯性，仍然会保持原来的静止状态，则小钢球在重力作用下会向下运动，恰好落在支座内。
14． 大气压 10 1.4 错误 将a管换成c管，重复步骤（2）的操作，将所测数据记录在表3中
【详解】（1）[1]用弹簧夹夹住橡胶管后，瓶内和外界大气不连通，大气压作用在液体上，使液体不流出。
（2）[2]根据表中数据，描出对应的时间和液体体积，然后连线。
[3]根据表中数据可知，每秒钟从a管口流出的水量为
每秒钟从a管口流出的水量为10mL。
[4]水流速度
a管口处水流出的速度大小为1.4m/s。
（3）[5]b管口处水流出的速度大小
b管口处水流出的速度大小等于a管口处水流出的速度大小，说明管口处水流出的速度大小与管子粗细无关，则猜想2错误。
[6]若要探究管口处水流出的速度大小与管子长度的关系，应保持管粗细不变，改变管长度进行实验，将a管换成c管，重复步骤（2）的操作，将所测数据记录在表3中，分析管口处水流出的速度大小与管子长度是否有关。
15． 距离 相等 质量
【详解】（1）[1]通过木块运动距离大小来反映小车动能大小，木块运动距离越远，小车具有动能越大。
（2）[2][3]因为从斜面顶部由静止开始下滑，所以达到底部速度相同，装有钩码的小车质量大，将木块推得较远，说明速度相同时动能的大小与物体的质量有关。
16．（1）；（2）；（3）
【详解】（1）过入射点作垂直于界面的法线，根据反射角等于入射角，在法线右侧的空气中画出反射光线，光从空气斜射向水中，折射光线会向法线偏折，根据折射角小于入射角，在法线右侧的水中画出折射光线，如图所示：
（2）弹簧测力计对杠杆的拉力即为A点处所受拉力F1，过支点O作拉力F1作用线的垂直距离即为其力臂l1，如图所示：
（3）由图可知，小磁针左侧为S极，右侧为N极，由磁极间的相互作用规律可知，通电螺线管的左侧为S极，右侧为N极，磁体外部的磁感线由N极指向S极，根据安培定则，伸出右手握住通电螺线管，大拇指指向通电螺线管的N极，四根手指所指方向为电流方向，由此可知，电源左侧为正极，如图所示：
17． 9.00cm 重新调零 0.3 0.3 60％ 无关 105
【详解】（1）[1]由图乙可知，该刻度尺每大格为1cm，平均分成10小格，即分度值为0.1cm，故B点高度为9.00cm。
（2）②[2]弹簧测力计在不同方向上使用时，都需要重新进行调零。
[3]由图乙可知，弹簧测力计每大格表示0.2N，平均分成10小格，即分度值为0.02N，故弹簧测力计示数为0.3N。
③[4]将小车从A点拉到B点的过程中，距离为1m，则拉力所做的功为
[5]有用功为
故机械效率为
（3）①[6]机械效率等于有用功与总功的比值，即W2与W1的比值，由图丙可得，W1与W2分别与物体的重力成正比，即
，
则W2与W1的比值为
而k1、k2为定值，即W2与W1的比值也为定值，故用该通道斜面提升物体时的机械效率与物重无关。
②[7]由图丙可以，随着总重的增加，拉小车从A点到B点所做的功W1成正比例增加，当总重为1N时，W1为0.15J，故它们之间的函数关系为
若这位母亲的质量为50kg，所坐的轮椅质量为20kg，则此时总重
则此时拉小车从A点到B点所做的功
则此时推力
18．
【详解】（1）[1]此处海水在载人舱外壳2×10﹣4m2的面积上产生的压力为
故海水在载人舱外壳2×10﹣4m2的面积上产生的压力为。
（2）[2][3]固体浮力材料的体积为
故固体浮力材料的体积为；固体浮力材料完全浸没在海水中时，受到的浮力
自身重力为
浮力与自身重力差为
则浮力与自身重力差为1.6×104N。
（3）[4]设“奋斗者”号的体积为V船，由题匀速下沉时
……①
压载铁全部抛完匀速上升时
……②
两式相加可得
=……③
当抛掉质量为m的压载铁后，“奋斗者”号悬浮，则
……④
令③-④×2整理得
ρ水（V铁-2V铁剩）=ρ铁（V铁-2V铁剩）
可知
V铁-2V铁剩=0
即
船和压载铁总质量20t，压载铁质量为2t，则船的质量为18t，即18000kg，则船的重力
G船=18000kg×10N/kg=1.8×105N
则“奋斗者”号在抛掉质量为m的压载铁后所受海水的浮力为
答：（1）此处海水在载人舱外壳2×10﹣4m2的面积上产生的压力为；
（2）固体浮力材料的体积为4m3；固体浮力材料完全浸没在海水中时，受到的浮力和自身重力之差为1.6×104N；
（3）“奋斗者”号在抛掉质量为m的压载铁后所受海水的浮力为1.9×105N。
19． 5000J 80% 9:11
【详解】(1)[1]当平衡板在水平地面上时，甲静止站在平衡板上对板的压力
则甲对平衡板的压强
(2)[2]乙的重力
平衡板提升两人所做的功
[3]平衡板的重力
在提升平衡板和人的过程中，拉力做的有用功
由图可知
则拉力做的总功
滑轮组的机械效率
(3)[4]当甲、乙两人竖直站立在图中、位置时，平衡板在空中处于水平平衡，由杠杆的平衡条件可得
①
当甲、乙两人分别位于、竖直站立时，平衡板也恰好处于水平平衡，由杠杆的平衡条件可得
②
由可得
整理可得
③
由①③可得
江苏省无锡市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·江苏无锡·统考中考真题）如图所示，A、B、C是三个圆柱形容器，分别装有水或酒精（ρ水>ρ酒精）B和C两容器的底面积相同，且其中的液体深度也相同，三个容器中，底部所受液体压强最大的是（ ）
A．A容器 B．B容器 C．C容器 D．无法比较
2．（2022·江苏无锡·统考中考真题）如图是我国自主研发的“极目一号”Ⅲ型浮空艇示意图，艇体采用轻质的复合织物材料制成，外观呈白色，囊体上层装有压缩氨气通过向艇外排出下层部分的空气而实现上升，高度达到9032m，高度越高大气越稀薄，上升过程中艇体体积不变，关于浮空艇，以下说法中正确的是（ ）
A．艇体材料的密度较大
B．白色外观可以吸收各种色光
C．上升过程中，浮空艇所受的浮力变小
D．上升过程中，浮空艇所受的重力不变
3．（2022·江苏无锡·统考中考真题）用如图所示的器材探究动能大小与哪些因素有关，实验时让小车从斜面上由静止开始下滑，撞击置于水平面上的木块，关于该实验，下列说法中错误的是（ ）
A．小车从斜面下滑过程中重力势能转化为动能
B．小车撞击木块对木块做功，使木块获得动能
C．木块被撞击后移动的距离可反映小车动能大小
D．本套器材只能探究小车动能大小与速度的关系
4．（2021·江苏无锡·统考中考真题）如图所示，摆球由A点静止释放，经过最低点O到达B点，A、B两点等高。关于摆球，下列说法中正确的是（ ）
A．从A点到B点的过程中机械能守恒
B．在B点时处于平衡状态
C．在O点时重力势能最大
D．从A点到O点动能转化为重力势能
5．（2021·江苏无锡·统考中考真题）如图所示，将压强计的金属盒放在水中某一深度处，U型管两侧液面出现高度差。下列操作会使高度差增大的是（ ）
A．仅将金属盒向上移动
B．仅将金属盒水平移动
C．仅改变金属盒面的朝向
D．仅在水中加入食盐，食盐溶解后
6．（2020·江苏无锡·统考中考真题）如图所示，把长约20cm的饮料吸管从中部剪开（但不要彻底剪断）并弯折过来，将其中一段吸管插在盛水的烧杯中，从另一段吸管的管口用力吹气，水将从管的管口喷出，且呈雾状，这是因为吹气时（ ）
A．管上端附近气体的压强变大 B．管上端附近气体的压强变小
C．烧杯中水面上气体的压强变大 D．烧杯中水面上气体的压强变小
7．（2020·江苏无锡·统考中考真题）如图所示的一次性使用医用口罩，由罩体、松紧和铝条组成佩戴时，罩体紧粘面部，松紧跨在两耳耳根后，用手指紧压铝条。使口罩上端紧贴鼻梁。然后向下拉伸口罩，覆盖鼻子、嘴巴，关于该口罩，以下说法中正确的是（ ）
A．任何物质的分子都不能通过罩体
B．压弯的铝条发生的是弹性形变
C．松紧形变后会对耳根处产生弹力的作用
D．松紧拉得越长，对耳根处的压强越小
二、填空题
8．（2022·江苏无锡·统考中考真题）北京2022年冬奥会花样滑冰双人自由滑比赛中，中国组合隋文静、韩聪完美发挥，摘得冠军，如图所示是比赛中的一个场景，韩聪双脚立于冰面，仅用0.40s就将原本站立于冰面的隋文静托举起来，隋文静的质量为38kg，韩聪的质量为62kg，身高h=170cm。（g取10N/kg）
（1）若韩聪将隋文静托举起的过程中所施加的力的大小等于隋文静所受的重力大小，韩聪将隋文静托举起的高度h1=____________cm，托举过程中所做功的功率为___________W；
（2）保持图中姿势静止时，若韩聪脚底冰刀与冰面的总接触面积为10cm2，韩聪对地面的压强为___________Pa，冰面对韩聪的支持力为___________N。
9．（2022·江苏无锡·统考中考真题）杆秤是我国古代劳动人民的一项发明，是各种衡器中历史最悠久的一种，称量物体质量时，它相当于一个____________（填简单机械名称）。某杆秤的示意图如图所示，C处是秤钩，A、B位置各有一个提纽，BC=7cm，秤砣质量为0.5kg。提起B处提纽，秤钩不挂物体，将秤砣移至D点，杆秤恰好水平平衡，BD=1cm；将质量为2.5kg的物体挂在秤钩上，提起B处提组，秤砣移至最大刻度E处，杆秤再次水平平衡，则BE=____________cm。若要称量质量更大的物体，应选用____________处提纽。
10．（2021·江苏无锡·统考中考真题）小红和小华用一只弹簧测力计，一根长度为1m、质量为1.2kg粗细均匀、质量均匀分布的圆柱型螺纹钢AB，一只金属筐，制成了如图所示的机械装置。制作时，她们将金属筐系于螺纹钢上的B端，当悬挂螺纹钢的钢索在螺纹钢上的悬吊点移至O点时，螺纹钢在水平位置平衡，测得OB＝4cm，则金属筐的质量为______kg。称重时，将重物放入金属筐中，用弹簧测力计竖直向下拉住螺纹钢的A端，便之再次在水平位置平衡，此时弹簧测力计示数为15N，则重物的质量是______kg。若在她们制作的装置中仅将弹簧测力计换成质量为1kg的“秤砣”，制成杆秤，从O点开始，沿OA每隔1cm标出对应的质量刻度，则该杆秤的分度值为______kg。（g取10N/kg）
11．（2020·江苏无锡·统考中考真题）如图所示，某同学正在探究影响浮力大小的因素。
(1)为了探究浮力大小与物体排开液体体积的关系，接下来的操作是______，并观察弹簧测力计示数的变化。
(2)将水换成酒精，比较物体浸没时弹簧测力计的示数，可探究物体所受浮力大小与______的关系。
12．（2020·江苏无锡·统考中考真题）用“模拟打桩”来探究物体重力势能的大小与哪些因素有关，物体的质量，实验时，让物体从木桩正上方的某一高度处自由下落，将木桩打入沙中，三次实验木桩进入沙中的深度如图所示，木桩进入沙中的深度越深，则物体对木桩做的功越______，比较、可知：物体重力势能的大小与物体的______有关；比较______可知：物体重力势能的大小与物体的质量有关。
13．（2020·江苏无锡·统考中考真题）如图所示，把托板盖在支座上，将小钢球放在托板上，对准支座的正上方，压住底座，向后弯曲弹性片，松手后弹性片快速打击托板，弹性片的弹性势能转化为托板的______能，托板飞出。小钢球由于具有______，恰好落在支座内。
三、实验题
14．（2022·江苏无锡·统考中考真题）小红陪奶奶就医时，看见如图甲所示竖直放置的静脉输液装置，观察到输液管口的盐水一滴一滴地往下滴，于是，地提出一个问题：管口处水流出的速度大小与哪些因素有关？并作出如下猜想：
猜想1：随着输液瓶中液面不断下降，速度变小
猜想2：换粗一些的输液管，速度变大
猜想3：增加图甲中输液管的长度h，速度变大
为检验上述猜想，她准备了如下器材进行探究：铁架台、锥形瓶、量杯、双孔软木塞、橡胶软管、弹簧夹、秒表，4根粗细均匀的玻璃管：a管（长20cm、内孔直径3mm）、b管（长20cm、内孔直径6mm）、c管（长25cm、内孔直径3mm），长5cm的d管。
探究过程如下：
（1）如图乙所示，雏形瓶中装有红色的水，a、d管通过双孔软木塞插入瓶中，两管上方端口接近瓶口并齐平，a管下端放入量杯，d管下端套有橡胶软管，并用弹簧夹夹住，装置是竖直放置。此时，a管下端管口无水流出，这是由于__________的作用；
（2）松开弹簧夹，水从a管口流出，用秒表测出量杯中的水分别达到20mL、40mL、60mL、80mL、100mL水位时的时间t，记录在表1中；
表1：
量杯中水的体积V/mL
0
20
40
60
80
100
时间t/s
0.00
2.00
4.00
6.00
8.00
10.00
①依据所测数据，在图丙中画出量杯中水的体积V与时间t的图像_________；
②每秒钟从a管口流出的水量是__________mL；a管口处水流出的速度大小为__________m/s（保留1位小数）；
（3）将a管换成b管，重复步骤（2）的操作，将所侧数据记录在表2中；
表2：
量杯中水的体积V/mL
0
20
40
60
80
100
时间t/s
0.00
0.50
1.00
1.50
2.00
2.50
分析表1和表2的数据，可知猜想2是__________（选填“正确”“错误”）的；
（4）若要检验猜想3，请简要写出你的操作：__________。
15．（2021·江苏无锡·统考中考真题）用如图的装置探究动能大小与哪些因素有关。让小车从斜面顶部由静止开始下滑，撞击置于水平面上的木块。
（1）实验时用木块被撞击后移动的______来反映小车动能大小。
（2）让装有钩码的小车和未装钩码的小车分别从斜面顶部由静止开始下滑，小车运动到水平面上时的速度大小______（选填“相等”或“不等”），装有钩码的小车将木块推得较远，这说明动能的大小与物体的______有关。
四、作图题
16．（2022·江苏无锡·统考中考真题）按要求作图：
（1）如图甲所示，一束光斜射向水面，请画出它的反射光线及折射光线的大致位置；
（2）如图乙所示，杠杆处于水平平衡，支点为O，请画出A点处所受拉力F1及其力臂l1；
（3）根据图丙中小磁针静止时的指向，标出通电螺线管磁感线的方向和电源左端的极性（“+”或“-”）。
五、综合题
17．（2021·江苏无锡·统考中考真题）图甲是某居民楼前的无障碍通道，一位中年人正用轮椅推着他年迈的母亲缓缓上行，图乙是该通道斜面示意图。为了解中年人推轮椅时所用力的大小，小红和小华进行了探究。她们从斜面底端A点沿斜面确定了相距1m处的B点。（g取10N/kg）
（1）使刻度尺“0”刻度线与水平地面对齐，正确测量B点高度，结果如图乙，为______cm；
（2）选用车轮与轮椅相同材质、花纹的小车为研究对象，进行了如下操作：
①正确使用弹簧测力计，测出小车重为2.0N；
②将弹簧测力计与斜面平行放置并______，然后沿斜面方向匀速拉动小车，如图乙所示，弹簧测力计示数为______N；
③计算出将小车从A点拉到B点的过程中，拉力所做的功为______J；利用斜面将小车从水平地面提升到B点时的机械效率为______；
（3）在小车上逐渐添加重物，测出小车的总重G，测出沿斜面匀速拉动小车需要的力，计算出拉小车从A点到B点所做的功W1；计算出竖直向上将小车从水平地面提升到B点所做的功W2。以功为纵坐标，以小车总重为横坐标，建立平面直角坐标系，作出W1和W2与小车总重G的关系图像，分别如图丙中的线段a和b；
①由图像可知：用该通道斜面提升物体时的机械效率与物重______（选填“有关”或“无关”）；
②若这位母亲的质量为50kg，所坐的轮椅质量为20kg，则中年人用沿着通道斜面方向的力推轮椅匀速上坡时，力的大小为______N。
18．（2021·江苏无锡·统考中考真题）2020年11月10日，中国万米载人深潜器“奋斗者”号在马里亚纳海沟成功坐底，深度达10909m。图甲是“奋斗者”号模型，图乙是它的部分结构示意图。“奋斗者”号总质量为20t，其底部装配有质量为2t的可抛弃压载铁，中部安装有固体浮力材料，载人舱为空心球体。除载人舱及部分电路设施外，其余部分与海水相通。“奋斗者”号在海水中依靠改变自身重力和受到的海水浮力实现无动力下潜和上浮。不考虑海水的流动影响，忽略深潜器部件受到海水压力后的体积变化。（海水密度取1.0×103kg/m3，g取10N/kg）
（1）若在10909m深度处，海水产生的压强为1.1×108Pa，此处海水在载人舱外壳2×10﹣4m2的面积上产生的压力为多少？( )
（2）若固体浮力材料质量为2400kg，密度为600kg/m3。求：
①固体浮力材料的体积为多少？( )
②固体浮力材料完全浸没在海水中时，受到的浮力和自身重力之差为多少？( )
（3）“奋斗者”号完全浸没在海水中后匀速下潜，接近海沟底部时，抛掉质量为m的压载铁后悬浮在海水中，待海底科研任务结束后，抛掉剩余的全部压载铁后匀速上浮至海面。若 “奋斗者” 号只在竖直方向实现下潜和上浮，船身与水平面平行，下潜和上浮过程中所受阻力大小不变、方向与运动方向相反，压载铁的密度为8.0×103kg/m3，则“奋斗者”号在抛掉质量为m的压载铁后所受海水的浮力为______N。
19．（2020·江苏无锡·统考中考真题）如图所示，在科普节目《加油，向未来》中，有一项对抗性实验，甲、乙两人站在平衡板上。滑轮组将平衡板提升至一定高度后。两人在平衡板上挪动，并保持平衡板平衡。若甲的质量为55kg，乙的质量为45kg。平衡板质量为900kg，且质量分布均匀，重心在点。
(1)当平衡板在水平地面上时，甲静止站在平衡板上，与板的接触面积为，则甲对平衡板的压强为______？
(2)甲、乙两人竖直站在平衡板上，滑轮组将平衡板匀速提升至离地面的高度处，提升过程中平衡板始终保持水平平衡，拉力为6250N，求在此过程中：
①平衡板提升两人所做的功为______？
②在提升平衡板和人的过程中，滑轮组的机械效率为______？
(3)当甲、乙两人竖直站立在图中、位置时，平衡板在空中处于水平平衡。甲、乙两人从图中位置同时向平衡板左，右两侧沿同一直线向相反方向缓慢挪动至、竖直站立时，平衡板也恰好处于水平平衡，则两人挪动的距离和之比为______。
参考答案：
1．B
【详解】根据液体压强公式
可知，在液体密度相同时，深度越深，液体压强越大；在深度相同时，液体密度越大，液体压强越大。A容器与B容器装有的液体都是水，由图可知在B容器中水的深度比A容器中水的深度要大，则A容器中底部所受液体压强pA小于B容器中底部所受液体压强pB，即；B容器与C容器中液体深度相同，由题意ρ水>ρ酒精可知，B容器中所装水的密度大于C容器中所装酒精的密度，则B容器中底部所受液体压强pB大于C容器中底部所受液体压强pC，即；综上可知，三个容器中，底部所受液体压强最大的是B容器。故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
2．C
【详解】A．艇体采用轻质的复合织物材料制成，艇体材料的密度较小，故A错误；
B．白色外观可以反射各种色光，故B错误；
C．上升过程中，艇体体积不变，根据可知，高度越高大气越稀薄，空气的密度变小，故艇体受到的浮力变小，故C正确；
D．上升过程中，囊体上层装有压缩氨气通过向艇外排出下层部分的空气，空气的密度比较大，减轻了浮空艇的重力，重力小于浮力，从而实现上升，故D错误。
故选C。
3．D
【详解】A．小车从斜面下滑过程中高度降低，重力势能减小，速度增大，动能增大，重力势能转化为动能，故A正确，A不符合题意；
B．小车撞击木块对木块做功，使木块具有初速度，从而获得动能，故B正确，B不符合题意；
C．本实验将小车动能的大小转换为木块移动距离的长短，木块移动距离越长，小车动能越大，故C正确，C不符合题意；
D．把钩码固定在小车上，增加小车的质量，因此本套器材还可以探究小车的动能与质量的关系，故D错误，D符合题意。
故选D。
4．A
【详解】A．因为A、B两点等高，可知小球在摆动过程中机械能没有损耗，即机械能守恒，故A正确；
B．小球摆到B点时，受到非平衡力的作用，处于非平衡状态，故B错误；
C．在O点时为最低点，高度最低，而质量不变，所以在O点时重力势能最小，故C错误；
D．小球从A点到O点的过程中，质量不变，高度减小，速度增大，是将重力势能转化为动能，故D错误。
故选A。
5．D
【详解】A．仅将金属盒向上移动，深度变小，所测点受到的压强变小，U型管两侧液面出现高度差变小，故A不符合题意；
BC．同种液体中同一深度处，液体压强大小不变，所以仅将金属盒水平移动或者仅改变金属盒面的朝向，U型管两侧液面出现高度差不变，故BC不符合题意；
D．仅在水中加入食盐，食盐溶解后，液体密度变大，所测点受到的压强变大，U型管两侧液面出现高度差变大，故D符合题意。
故选D。
6．B
【详解】往b管中轻轻吹气，可以看到管中的水面上升，原因是：往管中吹气，吸管上方空气的流速增大，压强减小，管中液体受到向上的压强大于向下的压强，所以管水上升后从管口喷出；烧杯中水面上气体的压强是不变，故正确，错误。
故选B。
7．C
【详解】A．透过罩体人能正常呼吸空气，说明有空气分子通过，故A错误；
B．压弯的铝条，铝条弯曲变形，撤去外力，铝条不能自动恢复原状，发生的不是弹性形变，故B错误；
C．松紧受力后发生的是弹性形变，松紧形变后会对耳根处产生弹力的作用，故C正确；
D．在受力面积相同时，松紧拉得越长，压力越大，对耳根处的压强越大，故D错误。
故选C。
8． 116 1102 1×106 1000
【详解】（1）[1]用刻度尺测量出h1和h2所对应的长度分别为2.2cm和1.5cm，由数学知识有
代入数据
解得
[2]隋文静的重力
G隋=m隋g=38kg×10N/kg=380N
托举过程中所做的功
W=G隋h=m隋gh1=38kg×10N/kg×1.16m=440.8J
托举过程中所做功的功率
（2）[3]韩聪对地面的压强为
[4]冰面对韩聪的支持力为
F支=G总=m总g=(38kg+62kg)×10N/kg=1000N
9． 杠杆 34 A
【详解】[1]杆秤在使用时是一个绕支点转动的硬棒，相当于一个杠杆。
[2]杠杆前后两次在水平位置平衡，根据杠杆平衡条件，动力与动力臂的乘积等于阻力和阻力臂的乘积，在挂物体前
挂上物体后
上下两式相减有
则
[3]若要称量质量更大的物体，根据杠杆平衡条件，在杆秤长度一定时，应选用A处的提纽，这样可以减小阻力臂，增大动力臂，在秤砣重力一定时称量质量更大的物体，使杠杆仍旧平衡，所以应选用A处的提纽。
10． 13.8 36 0.25
【详解】[1]螺纹钢重力
G=mg=1.2kg×10N/kg=12N
因为质量均匀分布，所以重力作用在重心位置，即中点，重心到O距离为
L1=0.5m-0.04m=0.46m
由杠杆平衡条件可知
G×L1=G1×OB
解得
金属筐的质量为
[2]因为之前已经调平衡，所以根据杠杆平衡条件可得
F×OA=G2×OB
解得
重物的质量是
[3]1kg的“秤砣”重力为
G3=m3g=1kg×10N/kg=10N
根据杠杆平衡条件最大物重为
最大质量为
OA=96cm，所以该杆秤的分度值为
11． 减小物体排开水的体积 液体的密度
【详解】(1)[1]为了探究浮力大小与物体排开液体体积的关系，要控制排开液体的密度相同，只改变物体排开液体的体积，故接下来的操作是减小物体排开水的体积，并观察弹簧测力计示数的变化。
(2)[2]将水换成酒精，比较物体浸没时弹簧测力计的示数，可探究物体所受浮力大小与液体的密度的关系。
12． 多 高度 a、c
【详解】[1]物体下落过程中，物体的重力势能转化为动能，物体的重力势能就越大，对木桩做功越多，木桩陷入沙坑越深，所以我们可以通过木桩陷入沙坑的深度观察来判断重力势能的大小，这用到了转换法。
[2]由、两图可知，物体的质量，从不同高度落下，落下的位置越高，木桩被打得越深，物体的重力势能越大，说明重力势能与高度有关。
[3]比较、两图可知，物体的质量，物体从同一高度落下，质量越大，木桩被打得越深，说明重力势能与质量有关。
13． 动 惯性
【详解】[1][2]向后弯曲弹性片，弹性片发生了弹性形变，具有弹性势能；松手后弹性片快速打击托板，托板的速度增大、动能增大，则该过程中弹性片的弹性势能转化为托板的动能；托板飞出时，由于小钢球具有惯性，仍然会保持原来的静止状态，则小钢球在重力作用下会向下运动，恰好落在支座内。
14． 大气压 10 1.4 错误 将a管换成c管，重复步骤（2）的操作，将所测数据记录在表3中
【详解】（1）[1]用弹簧夹夹住橡胶管后，瓶内和外界大气不连通，大气压作用在液体上，使液体不流出。
（2）[2]根据表中数据，描出对应的时间和液体体积，然后连线。
[3]根据表中数据可知，每秒钟从a管口流出的水量为
每秒钟从a管口流出的水量为10mL。
[4]水流速度
a管口处水流出的速度大小为1.4m/s。
（3）[5]b管口处水流出的速度大小
b管口处水流出的速度大小等于a管口处水流出的速度大小，说明管口处水流出的速度大小与管子粗细无关，则猜想2错误。
[6]若要探究管口处水流出的速度大小与管子长度的关系，应保持管粗细不变，改变管长度进行实验，将a管换成c管，重复步骤（2）的操作，将所测数据记录在表3中，分析管口处水流出的速度大小与管子长度是否有关。
15． 距离 相等 质量
【详解】（1）[1]通过木块运动距离大小来反映小车动能大小，木块运动距离越远，小车具有动能越大。
（2）[2][3]因为从斜面顶部由静止开始下滑，所以达到底部速度相同，装有钩码的小车质量大，将木块推得较远，说明速度相同时动能的大小与物体的质量有关。
16．（1）；（2）；（3）
【详解】（1）过入射点作垂直于界面的法线，根据反射角等于入射角，在法线右侧的空气中画出反射光线，光从空气斜射向水中，折射光线会向法线偏折，根据折射角小于入射角，在法线右侧的水中画出折射光线，如图所示：
（2）弹簧测力计对杠杆的拉力即为A点处所受拉力F1，过支点O作拉力F1作用线的垂直距离即为其力臂l1，如图所示：
（3）由图可知，小磁针左侧为S极，右侧为N极，由磁极间的相互作用规律可知，通电螺线管的左侧为S极，右侧为N极，磁体外部的磁感线由N极指向S极，根据安培定则，伸出右手握住通电螺线管，大拇指指向通电螺线管的N极，四根手指所指方向为电流方向，由此可知，电源左侧为正极，如图所示：
17． 9.00cm 重新调零 0.3 0.3 60％ 无关 105
【详解】（1）[1]由图乙可知，该刻度尺每大格为1cm，平均分成10小格，即分度值为0.1cm，故B点高度为9.00cm。
（2）②[2]弹簧测力计在不同方向上使用时，都需要重新进行调零。
[3]由图乙可知，弹簧测力计每大格表示0.2N，平均分成10小格，即分度值为0.02N，故弹簧测力计示数为0.3N。
③[4]将小车从A点拉到B点的过程中，距离为1m，则拉力所做的功为
[5]有用功为
故机械效率为
（3）①[6]机械效率等于有用功与总功的比值，即W2与W1的比值，由图丙可得，W1与W2分别与物体的重力成正比，即
，
则W2与W1的比值为
而k1、k2为定值，即W2与W1的比值也为定值，故用该通道斜面提升物体时的机械效率与物重无关。
②[7]由图丙可以，随着总重的增加，拉小车从A点到B点所做的功W1成正比例增加，当总重为1N时，W1为0.15J，故它们之间的函数关系为
若这位母亲的质量为50kg，所坐的轮椅质量为20kg，则此时总重
则此时拉小车从A点到B点所做的功
则此时推力
18．
【详解】（1）[1]此处海水在载人舱外壳2×10﹣4m2的面积上产生的压力为
故海水在载人舱外壳2×10﹣4m2的面积上产生的压力为。
（2）[2][3]固体浮力材料的体积为
故固体浮力材料的体积为；固体浮力材料完全浸没在海水中时，受到的浮力
自身重力为
浮力与自身重力差为
则浮力与自身重力差为1.6×104N。
（3）[4]设“奋斗者”号的体积为V船，由题匀速下沉时
……①
压载铁全部抛完匀速上升时
……②
两式相加可得
=……③
当抛掉质量为m的压载铁后，“奋斗者”号悬浮，则
……④
令③-④×2整理得
ρ水（V铁-2V铁剩）=ρ铁（V铁-2V铁剩）
可知
V铁-2V铁剩=0
即
船和压载铁总质量20t，压载铁质量为2t，则船的质量为18t，即18000kg，则船的重力
G船=18000kg×10N/kg=1.8×105N
则“奋斗者”号在抛掉质量为m的压载铁后所受海水的浮力为
答：（1）此处海水在载人舱外壳2×10﹣4m2的面积上产生的压力为；
（2）固体浮力材料的体积为4m3；固体浮力材料完全浸没在海水中时，受到的浮力和自身重力之差为1.6×104N；
（3）“奋斗者”号在抛掉质量为m的压载铁后所受海水的浮力为1.9×105N。
19． 5000J 80% 9:11
【详解】(1)[1]当平衡板在水平地面上时，甲静止站在平衡板上对板的压力
则甲对平衡板的压强
(2)[2]乙的重力
平衡板提升两人所做的功
[3]平衡板的重力
在提升平衡板和人的过程中，拉力做的有用功
由图可知
则拉力做的总功
滑轮组的机械效率
(3)[4]当甲、乙两人竖直站立在图中、位置时，平衡板在空中处于水平平衡，由杠杆的平衡条件可得
①
当甲、乙两人分别位于、竖直站立时，平衡板也恰好处于水平平衡，由杠杆的平衡条件可得
②
由可得
整理可得
③
由①③可得
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