山东省泰安市2021-2023三年中考物理真题分类汇编-02压强、浮力、做功与机械能、简单机械及机械效率

山东省泰安市2021-2023三年中考物理真题分类汇编-02压强、浮力、做功与机械能、简单机械及机械效率

一、单选题

1．（2023·山东泰安·统考中考真题）如图所示，有两个正方体实心物体A、B叠放在水平桌面上，物体A重5N，B重40N。已知物体A对B的压强与此时物体B对桌面的压强相等，物体A对B的压力、物体B对桌面的压力分别为和，物体A和物体B的密度分别是和。下列说法中（　　）

①    ②    ③    ④

A．只有①③正确 B．只有①④正确

C．只有②③正确 D．只有②④正确

2．（2023·山东泰安·统考中考真题）关于下列四幅图的说法中，（　　）

①  如图甲，向下压活塞使筒内的硝化棉燃烧，说明压缩空气做功，空气的内能增加

②  如图乙，从纸条上方吹气使纸条飘起来，说明气体流速大的位置压强小

③  如图丙，奥斯特实验说明通电导线周围存在磁场

④  如图丁，古人用桔槔提水既省力又省功

A．只有②③正确 B．只有①④正确

C．只有②③④正确 D．只有①②③正确

3．（2023·山东泰安·统考中考真题）下列有关物理量的估测，符合实际的是（　　）

A．一个鸡蛋所受重力约为0.5N

B．学校教学楼的高度约为12dm

C．泰山山顶上的大气压约为

D．汽车在高速公路正常行驶的速度约为120m/s

4．（2022·山东泰安·统考中考真题）关于下面四幅图的说法正确的是（　　）

A．如甲图，管中水面上升，是因为流体中流速越大的位置压强越小

B．如乙图，将竖直玻璃管倾斜，水银柱的长度不变

C．如丙图，把水气压计从山下移到山顶，细管内的水柱下降

D．如丁图，盆景中的水位能保持一定高度，是利用了连通器原理

5．（2021·山东泰安·统考中考真题）两个体积相同的实心正方体A和B，静止在水槽内如图所示位置。正方体A有的体积浸入水中，正方体A的下表面和正方体B的上表面所处的深度相同。设两正方体密度分别为和，所受浮力分别为和，所受重力分别为和，下表面所受水的压强分别为和，下列说法中（    ）

①    ②

③    ④

A．只有①②正确 B．只有③④正确

C．只有②④正确 D．只有①②③正确

6．（2022·山东泰安·统考中考真题）两个相同的容器放在同一水平桌面上，分别装有甲、乙两种密度不同的液体，且；两个体积相同的实心小球和在甲、乙两种液体中静止时的状态如图所示；两容器内、两点到容器底部的距离相等。设小球和的密度分别为和，质量分别为和，受到的浮力分别为和，、两处的液体压强分别为和。下列说法中（　　）

①   ②   ③   ④

A．只有①③正确 B．只有②③正确

C．只有①④正确 D．只有①③④正确

7．（2023·山东泰安·统考中考真题）北京时间2023年5月10日，搭载天舟六号货运飞船的长征七号遥七运载火箭，在我国文昌航天发射中心成功发射。天舟六号“快递员”给空间站携带了各类补给物资，是世界现役的上行载货能力最强的货运飞船。在火箭发射升空的过程中，下列说法正确的是（　　）

A．以火箭为参照物，飞船是运动的 B．飞船携带的各类补给物资质量变小

C．飞船的重力势能变大 D．飞船的机械能不变

8．（2023·山东泰安·统考中考真题）在初中物理的学习中，我们常会用到一些科学研究方法，如在“探究压力的作用效果与受力面积的关系”时，保持压力不变，改变受力面积。以下研究中所采用方法与此相同的是（　　）

A．“探究物体动能的大小与速度的关系”时，让同一小车由斜面的不同高度静止滑下

B．“探究杠杆平衡的条件”时，改变动力（臂）和阻力（臂），多次测量

C．计算高速列车由泰安到北京全程的平均速度时，忽略列车的长度

D．认识磁场时，用磁感线描述磁场

9．（2022·山东泰安·统考中考真题）如图所示，物理项目化学习小组在空旷的室外测试某型号无人机负重飞行能力。测试时将重的物体固定在无人机上，并控制无人机完成以的速度匀速上升、在空中悬停、以的速度匀速下降三个阶段的测试项目，同时利用系统软件记录多次测量的相关信息，并做出测评报告。下列说法中（　　）

①匀速上升阶段，物体相对于地面是运动的

②匀速上升阶段，物体的机械能不变

③匀速下降阶段，物体的重力势能转化为动能

④物体匀速下降阶段的动能小于匀速上升阶段的动能

A．只有①③正确 B．只有②④正确

C．只有①④正确 D．只有①②③正确

10．（2022·山东泰安·统考中考真题）如图所示，利用滑轮组将重为的物体在内匀速提升，已知拉力为，若不计绳重和摩擦。下列说法正确的是（　　）

A．绳端移动的速度为 B．动滑轮重力为

C．拉力做功的功率为 D．滑轮组的机械效率为80%

11．（2021·山东泰安·统考中考真题）在蹦床比赛中，运动员从高处落到蹦床上又被弹起，该过程中有关机械能及其转化的说法正确的是（    ）

A．运动员上升到最高点时重力势能为零

B．运动员下降过程中机械能增大

C．运动员从高处下落到蹦床前，重力势能转化为动能

D．运动员弹离蹦床后，上升的过程中弹性势能转化为动能

二、填空题

12．（2023·山东泰安·统考中考真题）用如图所示的滑轮组在10s内将200N的重物匀速提升3m，滑轮组的机械效率为80%，不计绳重和摩擦，拉力F的功率为_________W。

三、作图题

13．（2023·山东泰安·统考中考真题）如图所示，画出图中力F的力臂并用字母L表示．

四、计算题

14．（2023·山东泰安·统考中考真题）某同学受“怀丙打捞铁牛”故事的启发，设计了如下“打捞”过程：如图甲，金属块A部分陷入淤泥内，轻质小船装有18N的沙石，细绳将金属块A和小船紧连，细绳对小船的拉力为2N，水面与船的上沿相平；将小船内所有沙石清除后，金属块A被拉出淤泥静止在水中，如图乙所示。已知金属块A的体积为，，g取，小船的质量忽略不计，细绳的质量和体积忽略不计。

（1）甲图中，金属块A上表面距离水面50cm，求金属块A上表面受到的水的压强；

（2）乙图中，小船有体积露出水面，求金属块A的密度。

15．（2022·山东泰安·统考中考真题）电动车是人们便捷出行的交通工具。某人骑着电动车在水平路面上沿直线行驶了，已知他和电动车的总重力为，轮胎和地面的总接触面积为。假定骑行过程中电动车的牵引力恒为，在此骑行过程中，求：

（1）牵引力做的功；

（2）电动车对水平路面的压强。

16．（2021·山东泰安·统考中考真题）物理兴趣小组设计了一个便携式水深测量仪，如图甲所示，它主要是由探头A和控制盒B构成，A、B之间用有绝缘皮的细导线相连。探头A是一个装配有压敏电阻RX的圆柱体，压敏电阻RX所受压力等于圆柱体底部所受压力。圆柱体底面积为、高、重，工作时底部始终与水平面相平。A、B之间的电路连接如图乙所示，电源电压恒为，当压敏电阻RX受到的压力达到最大值时，电路中的电流为，报警器（电阻不计）开始报警。正常工作时，压敏电阻RX阻值随压力的变化规律如图丙所示。（不考虑大气压强的影响，细导线重力与体积均不计湖水的密度为，g取）。

（1）探头A的密度是多少？

（2）为保证压敏电阻RX受到的压力达到最大值时报警器能正常报警，接入电路的定值电阻阻值为多大？

（3）小组同学将该装置带到湖面进行测量，当探头A在细导线的牵引下，下沉到湖中某深度处时，电压表示数是，求此处的深度和此时细导线对探头A的拉力。

17．（2022·山东泰安·统考中考真题）如图所示，物理科技小组设计的具有防干烧功能的空气加湿器装置模型，由控制器和加热器组成，可在水量不足时自动停止加热。加热器有高、低两个档位，由开关和加热电阻丝、组成，，；控制电路电压恒定，，为压敏电阻，下方固定一个轻质绝缘形硬质杆，水箱注水后圆柱形浮体竖直上浮，通过形杆对压敏电阻产生压力，所受压力每增加，电阻减小。浮体体积为，质量为。科技小组对加湿器进行测试：向水箱内缓慢注水，当液面上升至浮体体积的浸入水中时，电磁铁线圈中电流为，此时衔铁恰好被吸下，加热器开始工作；当液面上升至浮体体积的浸入水中时，电磁铁线圈中电流为；当水箱注水量达到最大值时，电磁铁线圈中电流为。形硬质杆的质量和电磁铁线圈电阻忽略不计，取，水的密度为，水的比热容为。

（1）当加热器处于高档位时，加热所产生的热量全部被的水吸收，水温升高了25℃。求加热器的高档功率和低档功率；

（2）求浮体体积的浸入水中时受到的浮力和此时压敏电阻受到的压力；

（3）求水箱注水量达到最大值时，浮体浸入水中的体积。

18．（2021·山东泰安·统考中考真题）如图所示，甲工人用水平推力F甲推动重为750N的货物，在水平路面上匀速移动2m至仓库门口A处，用时10s，此过程中甲工人做功的功率P甲=30W；乙工人接着使用滑轮组拉动该货物在同样的路面上匀速移动3m到达指定位置B，拉力F乙为80N。求：

（1）甲工人做的功；

（2）该滑轮组的机械效率。

参考答案：

1．A

【详解】由题意可知，物体A对B的压力与物体B对桌面的压力之比为

正方体物体A对B的压强为

正方体物体B对地面的压强为

由题意可知：，即

解得

根据重力公式和密度公式可得，物体对接触面的压强为

所以

因，所以

整理可得

又，联立可得

综上，故A符合题意，BCD不符合题意。

故选A。

2．D

【详解】①如图甲，向下压活塞使筒内的硝化棉燃烧，说明压缩空气做功，空气的内能增加，温度上升，当空气温度达到硝化棉燃点时，硝化棉燃烧，故①符合题意；

②如图乙，从纸条上方吹气使纸条飘起来，纸条上方空气流速大，纸条上方压强小于下方压强，在压强差作用下纸条向上飘起，说明气体流速大的位置压强小，故②符合题意；

③如图丙的奥斯特实验：在通电导线周围的小磁针发生偏转，说明通电导线周围存在磁场，故③符合题意；

④如图丁，古人用桔槔提水，省力但不能省功，提水过程中要多做额外功，故④不符合题意，

综上所述，只有①②③正确，故ABC不符合题意，D符合题意。

故选D。

3．A

【详解】A．一个鸡蛋的质量约50g=0.05kg，受到的重力约为

故A符合题意；

B．一层教学楼的高度在3m左右，一般教学楼的高度在5层左右，高度在15m左右，故B不符合题意；

C．标准大气压约为1.0×105Pa，大气压随着海拔的增高而减小，所以泰山山顶上的大气压小于1.0×105Pa，故C不符合题意；

D．一辆小汽车在高速公路上正常行驶的速度约为30m/s，所以D不符合题意。

故选A。

4．A

【详解】A．如甲图，当对B管吹气时，是因为流体中流速越大的位置压强越小，导致A管上方的气压小于外界大气压，管中水面上升，故A正确；

B．如乙图，将竖直玻璃管倾斜，水银柱的长度变长，高度不变，故B错误；

C．如丙图，把水气压计从山下移到山顶，由于大气压随海拔高度的增加而降低，细管内外的压强差变大，所以，细管内的水柱上升，故C错误；

D．如丁图，盆景中的水位能保持一定高度，不是利用了连通器原理，而是利用大气压强，因为连通器是上端开口下部相连通的容器，故D错误。

故选A。

5．A

【详解】因为正方体A和B体积相同，所以两个正方体边长相等，又因为正方体A有的体积浸入水中，所以A受到的浮力为

B全部浸入水中，所以B受到的浮力为

所以

又因为A自由漂浮在水中，所以A受到的浮力等于自身的重力，即

B悬浮在水中，所以B受到的浮力也等于自身的重力

所以

根据密度计算公式可得，A的密度为

B因为悬浮在水中，所以密度等于水的密度，即

所以

因为A有的体积浸入水中且正方体A的下表面和正方体B的上表面所处的深度相同，所以A和B浸入水中的深度之比为，根据可得

综上可知，①②正确，③④错误。

故选A。

6．D

【详解】①由图可知，a在甲中悬浮，b在乙中漂浮，所以

，

又，所以

故①正确；

②由题意可知，ab两小球体积相同，由①可知。根据

m=ρV

ma=ρaV

mb=ρbV

所以，故②错误；

③由图可知，a全部浸没液体甲中，b浸没液体的一半。根据阿基米德原理，浸入液体中的物体受到的浮力等于它排开水液体所受到的重力，图中b排开液体体积是a排开液体体积的一半，，根据

F浮=ρ液gV排

Fa=ρ甲gVa

Fb=ρ乙gVb

所以，故③正确；

④由图可知，甲的液面高度高于乙的液面高度，且，两容器内、两点到容器底部的距离相等。根据液体压强公式

p=ρgh

pc=ρ甲gh甲

pd=ρ乙gh乙

可得，故④正确。故ABC不符合题意，D符合题意。

故选D。

7．C

【详解】A．运载火箭搭载飞船上升过程中，以火箭为参照物，飞船的位置没有发生变化，是静止的，故A错误；

B．质量是物体本身的一种属性，与状态和所处位置以及形状无关，故天舟六号货运飞船升空后，其内部携带的物体总质量不变，故B错误；

C．火箭升空的过程中，飞船高度不断增加，其重力势能增大，故C正确；

D．发射过程中，飞船的质量不变，速度和高度增加，动能和势能均增大，它的机械能增大，故C错误。

故选C。

8．A

【详解】“探究压力的作用效果与受力面积的关系”时，保持压力不变，改变受力面积，采用控制变量法。

A．探究物体动能的大小与速度的关系”时，让同一小车由斜面的不同高度静止滑下，控制小车的质量相同，改变小车到水平面的速度，采用控制变量法，故A符合题意；

B．“探究杠杆平衡的条件”时，改变动力（臂）和阻力（臂），多次测量，没有采用控制变量法，故B不符合题意；

C．计算高速列车由泰安到北京全程的平均速度时，忽略列车的长度，是采用理想模型法，故C不符合题意；

D．认识磁场时，用磁感线描述磁场采用模型法，故D不符合题意。

故选A。

9．C

【详解】①匀速上升阶段，物体相对于地面的位置发生了变化，故物体相对于地面是运动的，故①符合题意；

②匀速上升阶段，物体的质量不变，速度不变，动能不变，高度变大，重力势能变大，故机械能变大，故②不符合题意；

③匀速下降阶段，速度不变，动能不变，因高度变小，重力势能变小，物体的重力势能没有转化为动能，故③不符合题意；

④根据已知条件，物体匀速上升的速度大于下降的速度，故物体匀速上升时的动能大，即物体匀速下降阶段的动能小于匀速上升阶段的动能，故④符合题意。

故ABD不符合题意，C符合题意。

故选C。

10．D

【详解】A．由图可知，有两段绳子吊着动滑轮，即n=2。绳端移动的距离为

s=nh=2×3m=6m

绳端移动的速度为

故A错误；    

B．忽略绳子的重力和摩擦的情况下

则

由于n=2，则      

故B错误；

C．拉力做功为

拉力做功的功率为

故C错误；    

D．克服物体的重力做的有用功为

滑轮组的机械效率为

故D正确。

故选D。

11．C

【详解】A．运动员上升过程高度变大，重力势能增加，在最高点时重力势能最大，故A错误；

BC．运动员在空中下落过程中（未接触蹦床前），不计空气阻力，重力势能转化为动能，机械能不变，故B错误，C正确；

D．运动员离开蹦床后上升过程中，上升的过程中动能转化为重力势能，故D错误。

故选C。

12．75

【详解】由题意知

解得拉力F做的功W总=750J。根据得，拉力F的功率为

13．

【详解】由图知道O为杠杆的支点，所以过O作F作用线的垂线段，即是力臂L，如下图：

点睛：本题考查的是力臂的作法，关键是要作出支点到力所在的直线的垂线段，难度不大．

14．（1）；（2）

【详解】解：（1）已知金属块A上表面距离水面50cm，即

由可得，金属块A上表面受到的水的压强为

（2）由题意知，小船装有18N沙石时，处于漂浮状态，小船的质量忽略不计，细绳的质量和体积忽略不计，则小船此时受到得浮力为

由得，船排开水的体积为

当沙石清除后，小船有体积露出水面，此时小船排开水的体积为

根据得，此时船受到得浮力为

由图乙可知， A完全浸没在水中，根据可得，金属A受到的浮力为

金属块A被拉出淤泥静止在水中，则此时小船受到的浮力和金属球受到的浮力等于金属A的重力，则

由得，金属球A得质量为

根据密度公式可得，金属球A得密度为

答：（1）甲图中，金属块A上表面距离水面50cm，求金属块A上表面受到的水的压强为

（2）乙图中，小船有体积露出水面，求金属块A的密度为

15．（1）；（2）

【详解】解：（1）由题意可知，电动车的牵引力恒为，这个过程行驶了，则可知牵引力做的功

牵引力做的功为。

（2）由题意可知，他和电动车的总重力为，则他和电动车对地面的压力为，轮胎和地面的总接触面积为

则电动车对水平路面的压强

电动车对水平路面的压强为。

答：（1）牵引力做的功为；

（2）电动车对水平路面的压强为。

16．（1）6×103kg/m3；（2）1000；（3）2.5N

【详解】解：（1）探头的体积

探头A的密度

（2）压敏电阻受到的压力达到最大值时，由图丙可求得此时压敏电阻

电源电压恒为12V，电路中的电流为10mA=0.01A，定值电阻为

（3）电压表示数时，电路中电流

此时压敏电阻的阻值

由图丙可知此时压敏电阻受到的压力

探头底部所受压力

探头底部受到的压强

此处的深度

探头受到的浮力

细导线受到的拉力

答：（1）探头A的密度是；

（2）为保证压敏电阻RX受到的压力达到最大值时报警器能正常报警，接入电路的定值电阻R0阻值为；

（3）电压表示数是8V，此处的深度为，此时细导线对探头A的拉力为。

17．（1）900W，200W；（2）1.5N；（3）

【详解】解：（1）的水吸收的热量为

当加热器处于高档位时，加热所产生的热量全部被的水吸收，则高温挡产生的热量为

加热器的高档功率

根据可知，电源电压一定时，电阻越大，电功率越小，故当开关S闭合时，、并联，总电阻较小，电功率较大，此时为加热挡，加热挡的功率为900W，当开关S断开时，只有工作，电阻较大，处于低温挡，低档功率

（2）浮体体积的浸入水中时受到的浮力

物体A所受的重力为

物体A受到了向下的重力为0.5N，向上的浮力为2N，故杆对A的力是向下的，杆对A的压力为

（3）设控制电路的电压为U控，当杆对A的压力为1.5N时，对应压敏电阻的阻值为，则根据串联电路电压规律可以列等式

    ①

浮体体积的浸入水中时受到的浮力

物体A受到了向下的重力为0.5N，向上的浮力为5N，故杆对A的力是向下的，杆对A的压力为

根据所受压力每增加，电阻减小，此时压敏电阻的阻值为

此时对应的控制电路的电流为

根据串联电路电压规律可以列等式

②

联立①②可知

当水箱注水量达到最大值时，电磁铁线圈中电流为，则此时总电阻为

压敏电阻的阻值为

当压敏电阻为50欧姆时，对应的压力为1.5N，此时压敏电阻的阻值为30Ω，则对应的压力为

此时物体A的浮力为

此时物体A浸入水中的体积

答：（1）加热器的高档功率为900W和低档功率为200W；

（2）浮体体积的浸入水中时受到的浮力为2N和此时压敏电阻受到的压力为1.5N；

（3）水箱注水量达到最大值时，浮体浸入水中的体积为。

18．（1）300J；（2）62.5%

【详解】解：（1）甲工人做的功

W甲P甲t300J

（2）货物与地面的摩擦力

fF甲150N

滑轮组对货物的拉力

F牵f150N

滑轮组的机械效率

62.5

答：（1）甲工人做的功为300J；

（2）该滑轮组的机械效率为62.5。