江苏省镇江市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）

江苏省镇江市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．（2021·江苏镇江·统考中考真题）如图所示，滑板运动员从高处沿坡道加速下滑的过程中，运动员的（　　）

A．动能减小 B．重力势能增大 C．动能不变 D．重力势能减小

2．（2021·江苏镇江·统考中考真题）如图所示，轻质杠杆OB可绕O点转动，，用细线将重物悬挂在A点，在B点作用竖直向上的拉力F。则在保持杠杆水平静止的情况下（　　）

A．拉力F的大小为物重的2倍 B．当悬挂点左移时，F将减小

C．若F改为沿图中虚线方向施力，F将增大 D．若物重增加2N，F的大小也增加2N

二、填空题

3．（2020·江苏镇江·统考中考真题）如图所示，某同学站在电梯内的电子秤上，在电梯向下匀速运动的过程中，该同学的重力势能_____，机械能_____（上述两空均选填“增大”、“减小”或“不变”）。在电梯减速停靠一楼的过程中，电子秤的示数比该同学所受重力_____｡

4．（2021·江苏镇江·统考中考真题）粽叶呈绿色是因为粽叶___________（填“反射”或“吸收”）绿光；高压锅煮粽子更容易熟，这是由于水的沸点随气压升高而___________；“粽叶飘香”是由于___________做无规则运动引起的。

5．（2021·江苏镇江·统考中考真题）中医拔火罐能有效治疗某些疾病。使用时先加热火罐中气体，再按图示方法迅速将火罐按到皮肤上。一段时间后，罐内气体的内能___________，这是通过___________来改变罐内气体内能的；由于罐内气体压强___________外部大气压，从而使火罐紧紧吸附在皮肤上。

6．（2021·江苏镇江·统考中考真题）小华用天平正确测量螺栓质量时，砝码的使用情况和游码的位置如图甲所示，螺栓的质量为______g；盛有20mL水的量筒置于水平桌面上，将螺栓放入后，量筒对桌面的压强变_____ ，液面位置如图乙所示，则螺栓的密度为______。

7．（2020·江苏镇江·统考中考真题）如图1所示，吸管A插入杯中，吸管B管口贴在A管上端，往B管中吹气，A管中水面将上升，这是因为A管口处气体压强变_____。图2是探究影响液体内部压强因素的实验装置，将金属盒向下移动，观察到U形管两边液面的高度差h变大，表明金属盒所在处水的压强变_____，说明了液体内部压强与_____有关｡

8．（2021·江苏镇江·统考中考真题）我国“奋斗者”号成功下潜至10909米的深海处，达到了全球深海探测的制高点。如图所示，某潜水器由宁舱体和油囊两部分构成，质量为M、体积为V，悬停在深海中甲处。从舱内向油囊注入质量为m的油后，潜水器的体积增大了0.1V，此时潜水器将___________（填“上浮”或“下沉”），最终悬停在乙处，则潜水器在乙处所排开海水的质量为___________，乙处海水的密度为___________。（上述过程无其他动力）

9．（2022·江苏镇江·统考中考真题）如图1所示，轻质杠杆可绕O转动，A点悬挂一重为12N的物体M，B点受到电子测力计竖直向上的拉力F，杠杆水平静止，已知OA=AB=BC，则F为 ___________N。保持杠杆水平静止，将F作用点从B移至C，此过程中F方向保持不变，F的力臂记为l，则F的大小变 ___________，F与（）的关系图线为图2中的①；将M从A移至B，再重复上述步骤，F与（）的关系图线为图2中的 ___________（选填数字序号）。

10．（2022·江苏镇江·统考中考真题）如图为自制发球机示意图，当吹风机向水平管吹风时，乒乓球上方的气体压强变 ___________。已知球的质量为2.5g，竖直方向受大气压作用的等效面积为12.5cm2，若不计管壁摩擦，当球下方和上方气压差为 ___________Pa时，球恰能上升；若考虑管壁摩擦，则需要 ___________乒乓球上方的风速（g取10N/kg）。

三、实验题

11．（2020·江苏镇江·统考中考真题）“探究动能大小与哪些因素有关”的实验装置如图1所示∶将小车从斜面上高h处由静止释放，运动至木板上后与木块碰撞通过改变小车释放时高度h、在小车中增加钩码和在木板上铺垫棉布的方法，得到了图2虚线框内的四个实验场景｡

(1)为探究小车动能与质量的关系，应选用场景①和_____（选填“②”､“③”或“④”）进行实验；选用场景③和④进行实验时，可探究小车动能与____的关系

(2)在实验中，小车动能越大，发生碰撞时对木块所做的功就越____，木块被碰撞后在木板上____｡

(3)若将场景①和②中的木块均移走，利用这两个场景可探究____对物体运动的影响，为提高实验结论的准确性，还需再增加一次实验，为此，在场景①的基础上，你所作的调整是________｡

四、计算题

12．（2020·江苏镇江·统考中考真题）如图1所示，质量为20kg的重物放在水平地面上，重物与地面间的接触面积为0.1m2。利用图2所示的滑轮组，小明在20s内将重物匀速提高5m，他对绳子自由端施加的拉力为150N。不计绳重和轮轴处摩擦，g取10N/kg

(1)求图1中重物对地面的压强；

(2)在图2所述过程中，求∶

①小明所做的额外功。

②小明做功的功率。

13．（2020·江苏镇江·统考中考真题）“超级电容”电动公交车利用超级电容替代电池储存电能，仅需在起始站和终点站充电数分钟就能完成一次运营。在平直公路上，某次运营过程简化为图示三个阶段∶

阶段一∶公交车充满电后，从起始站加速运动至A处时速度达到54km/h，此阶段电容释放的电能为E1=1.5×106J，其中80%转化为车的动能。

阶段二∶公交车从A处开始以54km/h的速度匀速行驶100s后到达B处，此阶段电容释放电能的90%用于维持公交车匀速行驶，公交车匀速行驶时所受阻力为3000N。

阶段三∶公交车从B处开始刹车，最后停在终点站｡

(1)求公交车运动至A处时的动能E2

(2)在公交车匀速行驶的过程中，求电容释放的电能E3

(3)在进站刹车过程中，若公交车可将动能减少量的75%回收为电能储存在电容中｡

①求进站车过程中回收的电能E4

②到达终点站后，要将电容充满电，求需要充入的电能E5

14．（2021·江苏镇江·统考中考真题）氢气—汽油发动机采用氢气和汽油两种燃料工作，可进行自由切换。氢气和汽油的热值分别取、。小华驾驶使用上述发动机的轿车沿平直公路从甲地至乙地，两地相距250km，出发时油箱内汽油的质量为8kg。设氢气和汽油在汽缸内均完全燃烧，轿车行驶中所受阻力恒定，发动机输出的能量全部用来驱动轿车行驶。全程分两个阶段，如图所示。

阶段一：轿车使用氢燃料从甲地出发，以25m/s的速度匀速行驶1h到达丙地，此过程中轿车牵引力的功率为20kW，消耗了0.8kg氢气。

阶段二：从丙地开始，由于氢气不足，小华切换汽油为燃料，轿车仍以25m/s的速度匀速行驶，此过程中发动机的效率为30%。

（1）求轿车行驶过程中受到的阻力；

（2）在使用氢燃料的情况下，求轿车发动机的效率；

（3）请通过计算说明小华最终能否到达乙地。

15．（2021·江苏镇江·统考中考真题）将重为16N的重物用图示动滑轮匀速提升2m，所用拉力。不计轮轴处摩擦及绳重。求：

（1）该过程中的有用功。

（2）动滑轮的机械效率。

（3）动滑轮的重力。

16．（2022·江苏镇江·统考中考真题）如图所示，用拉力F通过动滑轮将重90N的货物匀速提升1m，动滑轮的机械效率为90%，不计绳重及滑轮与轴之间的摩擦，求；

（1）上述过程中的有用功W有；

（2）上述过程中拉力所做的功W总；

（3）动滑轮所受的重力G动。

五、综合题

17．（2022·江苏镇江·统考中考真题）小华制作的蓄水池水位报警模拟装置如图所示：浮子由铜片E、空心杆F和木块Q构成。在低水位时，触点C、D位于E的正上方h0处，Q的下表面距池底的高度为h。当水位上升到使E与C、D接触后，蜂鸣器R发出忽强忽弱的报警音，报警音的强弱取决于其两端电压大小。电源电压U=6V，定值电阻R0=3Ω，R可视为9Ω的定值电阻，不计其它电阻。

（1）当E与C、D接触时，电路接通，衔铁吸下与触点 ___________接触（选填“A”或“B”），线圈和R0被 ___________（选填“短路”或“断路”）；

（2）在被释放和吸下的过程中，衔铁与A、B的接触时间分别为0.5s和1.5s，不考虑衔铁在AB之间切换的时间。在未解除报警的情况下，求开始报警后1min内电路所消耗的电能；(        )

（3）Q为边长10cm的正方体，密度为0.5×103kg/m3，h0=12cm，h=20cm，g取10N/kg。不计E、F的质量及F与支架间的摩擦。

①求刚开始报警时水面距池底的高度H；(        )

②下列措施中，可使①中H值增大的有 ___________。

A．将池中水换为密度更大的液体

B．仅适当减小Q的边长

C．仅在空心管F中装入适量沙子

D．仅适当减小Q的密度

18．（2020·江苏镇江·统考中考真题）图1是密水池水位自动控制模拟装置∶可绕O点转动的轻质杠杆A端用轻绳系正方体浮块，B端固定一轻质三角支架，支架与固定不动的压力敏感电阻R保持水平接触挤压，杠杆保持水平平衡，已知∶AO长为1m，BO长为2m；浮块边长为20cm，密度为5×103kg/m3，下表面距池底2m；当电磁铁线圈中的电流I≤0.02A时，铁K被释放，水泵开始工作向水池注水，反之停止注水，池内达到所设定的最高水位，线圈电阻不计；电压U=6V，电阻箱R调至75Ω；设R的阻值与支架所施加压力F的关系图线如图2所示，g取10N/kg｡

(1)浮块的重力为____N。在达到最高水位之前，随着浮块排开水的体积逐渐增大，支架对R的压力将____｡

(2)当池内达到所设定的最高水位时，求∶

①轻绳对浮块的拉力____

②池内水面距池底的高度____

(3)为使该装置能自动控制水池内的最高水位，在其他条件不变的情况下，电阻箱R接入电路的阻值应满足的条件是____｡

参考答案：

1．D

【详解】加速下滑的过程中，高度变小，重力势能减小，速度增大，动能变大，故ABC不符合题意，D符合题意。

故选D。

2．C

【详解】A．由杠杆的平衡条件可知，拉力F的大小为

故A不符合题意；

B．当悬挂点左移时，阻力臂增大，阻力不变，动力臂不变，则动力变大，即F将增大，故B不符合题意；

C．若F改为沿图中虚线方向施力，动力臂减小，阻力和阻力臂不变，则动力F变大，故C符合题意；

D．若物重增加2N，因为动力臂大于阻力臂，则动力F的大小增加量小于2N，故D不符合题意。

故选C。

3．     减小     减小     大

【详解】[1][2]在电梯向下匀速运动的过程中，该同学运动速度不变，高度减小，故其重力势能减小、动能不变，机械能减小。

[3]在电梯减速停靠一楼的过程中，该同学也在减速，支持力大于重力，故电子秤的示数比该同学所受重力大。

4．     反射     升高     分子

【详解】[1]粽叶呈绿色是因为粽叶吸收了除绿光以外的光，并把绿光反射出来，所以我们能看到的粽叶是绿色的。

[2]使用高压锅更容易把粽子煮熟是利用了液体沸点随气压增大而升高的原理。

[3]“粽叶飘香”是由于分子在永不停息的做无规则运动，移动到我们的鼻子中，从而使我们闻到了香味。

5．     减小     热传递     小于

【详解】[1][2]加热火罐中气体，迅速将火罐按到皮肤上，一段时间后，由于罐内气体向外界散热，气体的温度降低，内能减小，这是通过热传递来改变罐内气体内能的。

[3]罐内气体冷却后气压降低，导致罐内气强小于外部大气压，在内外气压差作用下火罐紧紧吸附在皮肤上。

6．     73     大     7.3

【详解】[1]图甲中天平游码标尺分度值为0.2g，示数为3g，则螺栓的质量为

m=50g+20g+3g=73g

[2]将螺栓放入量筒后，量筒对桌面的压力变大，而量筒与桌面的接触面积不变，即受力面积不变，根据p=，则量筒对桌面的压强变大。

[3]由图乙可知，量筒的分度值为2mL，将螺栓放入量筒后，量筒中水和螺栓的总体积为30mL，则螺栓的体积为

V=30mL-20mL=10mL=10cm3

螺栓的密度为

ρ=

7．     小     大     深度

【详解】[1]往B管中吹气，吸管A上方空气的流速增大，压强变小，在烧杯中水面上方大气压的作用下，A管水上升或有水喷出。

[2][3]金属盒浸没在水中时的深度增加，U形管两边液面的高度差变大，所以在液体密度一定时，液体越深，液体压强越大，所以液体的压强跟液体的深度有关。

8．     上浮     M    

【详解】[1]根据浮力公式可知，当潜水器的体积增大0.1V时，潜水器收到的浮力增大，而此时潜水器的重力不变，故潜水器将上浮。

[2]潜水器在乙处时处于悬停状态，则

根据阿基米德原理，可知

[3]根据可得

9．     6     小     ②

【详解】[1]由图1可知，O为杠杆的支点，B点拉力F的力臂

A点作用力的力臂为OA，由杠杆平衡条件可得：F×OB=G×OA，

解得

[2]由题意可知，保持杠杆水平静止，将F作用点从B移至C，此过程中F方向保持不变，根据杠杆平衡条件可得F×l=G×OA，

解得

……Ⅰ

由题意可知，此过程中物体M的重力G和力臂OA不变，拉力F的力臂l变大，则拉力F变小。

[3]将M从A移至B，由杠杆平衡条件可得F×l=G×OB，解得

……Ⅱ

由数学知识可知，Ⅰ、Ⅱ两式中拉力F与的关系图线均为正比例函数，由图1可知，OB>OA，则Ⅱ式的斜率大于Ⅰ式的斜率，因此将M从A移至B，F与的关系图线为过原点且斜率比图线①大的图线②。

10．     小     20     增大

【详解】[1]当吹风机向水平管吹风时，乒乓球上方的气体流速大，压强小，小于下端管口气体压强，原本静止的乒乓球沿管上升。

[2]球的重力

G=mg=2.5×10﹣3kg×10N/kg=2.5×10﹣2N

当球下方和上方受到的压力差时，乒乓球开始上升，即

竖直方向受大气压作用的等效面积

S=12.5cm2=12.5×10﹣4m2

则球下方和上方气压差

 [3]若考虑管壁摩擦，则需要增大乒乓球上方的风速，则球下方和上方气压差增大，从而使球沿竖直管上升。

11．     ③     速度     大（或多）     滑行的距离越长     阻力（或摩擦力）     在木板上铺设玻璃板（或毛巾）

【详解】(1)[1][2]为探究小车动能与质量的关系，应控制小车滑下的高度相同、质量不同，故应选用场景①和③进行实验；选用场景③和④进行实验时，小车质量相同但滑下高度不同，即可探究小车动能与速度的关系。

(2)[3][4]在实验中通过木块被撞击后滑行的距离比较动能大小，即小车动能越大，发生碰撞时对木块所做的功就越大，木块被碰撞后在木板上滑行的距离越长｡

(3)[5][6]若将场景①和②中的木块均移走，利用这两个场景可探究阻力或摩擦力对物体运动的影响，为提高实验结论的准确性，还需再增加不同接触面的实验数据，故在场景①的基础上，在木板上铺设玻璃板或毛巾｡

12．(1)2000Pa；(2)500J；75W

【详解】(1)重物对地面的压力大小与重物的重力大小相等，即

F= G=mg=20kg10N/kg =200N

根据压强公式可得重物对地面的压强为

(2)由图可知，动滑轮组中的n=2，则小明所做的总功为

W总=nFh=2150N5m=1500J

小明所做的有用功为

W有= Gh=200N5m=1000J

则小明所做的额外功为

W额=W总-W有=1500J-1000J=500J

根据功率公式，可知小明做功的功率为

答：(1)图1中重物对地面的压强为2000Pa；

(2)在图2所述过程中，小明所做的额外功为500J，做功的功率为75W。

13．(1)1.2×106J；(2)5×106J；(3)①9×105J，②5.6×106J

【详解】(1)根据题意知道，公交车运动至A处时的动能

(2) 54km/h=15m/s，公交车匀速行驶时克服阻力所做的功

电容释放的电能

(3)①根据题意知道，进站车过程中回收的电能E4

②到达终点站后，需要充入的电能

答：(1)公交车运动至A处时的动能E2是1.2×106J；

(2)在公交车匀速行驶的过程中，电容释放的电能E3是5×106J；

(3)①进站车过程中回收的电能E4是9×105J；

②到达终点站后，要将电容充满电，需要充入的电能E5是5.6×106J。

14．（1）800N；（2）；（3）不能

【详解】解：（1）轿车使用氢燃料从甲地匀速行驶到达丙地，轿车牵引力的功率为20kW，轿车的速度25m/s，轿车行驶过程中受到的阻力与牵引力为平衡力，由

得轿车行驶过程中受到的阻力

（2）使用氢燃料，轿车发动机做功

W有=Pt=20×103W×3600s=7.2×107J

氢燃烧放出的热量

Q放1=m氢q=0.8kg×1.5×108J/kg=1.2×108J

轿车发动机的效率

（3）轿车从甲地到丙地通过的路程

则从丙地到乙地的距离为

s2=250km-90km=160km

设油箱内汽油的质量能使轿车行驶的路程为s，由

得

所以小华最终不到达乙地。

答：（1）轿车行驶过程中受到的阻力为800N；

（2）在使用氢燃料的情况下，轿车发动机的效率是；

（3）小华最终不能到达乙地。

15．（1）32J；（2）80%；（3）4N

【详解】解：（1）有用功

W有=Gh=16N×2m=32J

（2）总功为

W总=Fs=Fnh=10N×2×2m=40J

动滑轮的机械效率

（3）动滑轮的重力

G1=nF-G=2×10N-16N=4N

答：（1）该过程中的有用功32J；

（2）动滑轮的机械效率80%；

（3）动滑轮的重力4N。

16．（1）90J；（2）100J；（3）10N

【详解】解：（1）将重90N的货物匀速提升1m，所做的有用功

W有=Gh=90N×1m=90J

（2）由得，拉力所做的总功

（3）由图知，有两段绳子提起物体，则

s=2h=2×1m=2m

由W=Fs得，绳端的拉力

不计绳重及滑轮与轴之间的摩擦，由可得，动滑轮的重力

G动=nF-G=2×50N-90N=10N

答：（1）上述过程中的有用功W有为90J；

（2）上述过程中拉力所做的功W总为100J；

（3）动滑轮的重力为10N。

17．     B     短路     225J     37cm     C

【详解】（1）[1][2]当水位上升到一定高度时E与C、D接触，电路接通，电磁铁开始工作，衔铁被吸下来与B点接触，R0及线圈被短路，蜂鸣器开始报警。

（2）[3] 已知tA=0.5s，tB=1.5s，U=6V，R0=3Ω，R=9Ω，那么完成一个周期需要2s，消耗的电能

完成一个周期需要的时间是2s，则1min完成30个周期，故

W总=30×WAB=30×7.5J=225J

（3）[4]①已知L木=10cm，ρ木=0.5×103kg/m3，木头漂在水面上，故

F浮=G木=ρ木V木g=0.5×103kg/m3×103×10﹣6m3×10N/kg=5N

木块浸入液体的体积

木块浸入液体的深度

则刚开始报警时水面距池底的高度

H=h0+h+h排=12cm+20cm+5cm=37cm

 [5]②A．由题意可知，h0和h大小不变，则由H=h0+h+h排可知，能够变化的只有h0，即木块浸入液体的深度变大时，水面距池底的高度H就变大，已知木块在水面漂浮，浮力等于自身重力，将池中水换为密度更大的液体时，木块的浮力仍然等于其重力，由可知，物体浸入液体的体积变小，因此h0变小，H变小，故A不符合题意；

B．仅减小Q的边长，则Q的体积减小，则由G=ρVg可知，木块的重力减小，则所受浮力变小，V排变小，因此h0变小，H变小，故B不符合题意；

C．仅在空心管F中装入适量沙子，则木块受到的向下的压力变大，则木块受到的浮力变大，由公式F浮=ρ水V排g可知，V排变大，因此h0变大，H变大，故C符合题意；

D．仅适当减小Q的密度，则由G=ρVg可知，木块的重力减小，则所受浮力变小，因此V排变小，h0变小，H变小，故D不符合题意。

故选C。

18．     400     减小     350N     2.125m     50Ω≤R＜90Ω

【详解】(1)[1]由密度计算公式，可知浮块的质量为

由重力与质量关系可知浮块的重力为

[2]随着浮块排开水的体积逐渐增大，其所受竖直向上的浮力逐渐增大，根据杠杆平衡条件，可知支架对R的压力将逐渐减小｡

(2)[3]当池内达到所设定的最高水位时，电路中电流I=0.02A，即

则R的电阻为

由图可知，R的阻值与支架所施加压力F的数值关系为

此时支架对R的压力为

F=175N

根据杠杆平衡条件

代入数据得A端绳拉力为

[4]在A端根据平衡条件

F+F浮=G

代入数据得

F浮=400N-350N=50N

根据浮力公式

代入数据可得

则浮块浸入水中的深度为

则池内水面距池底的高度为

(3)[5]当浮块浸没后其所受浮力达到最大且不再变化，此时浮力为

此时A端绳的拉力为

根据杠杆平衡条件

代入数据得B端压力为

此时R的阻值达到最小，为210Ω，则电阻箱R接入电路阻值最大为

当浮块不受水浮力时，代入数据得B端压力为200N，此时R的阻值达到最大，为250Ω，则电阻箱R接入电路阻值最小为

因为如果等于90,控制电路部分电流只能小于等于0.02A,铁块不会被吸走,水泵一直向水池注水,水池溢水也不会停止,不存在水位上限。故电阻箱R接入电路的阻值应满足的条件是50Ω≤R＜90Ω。