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    这是一份江苏省徐州市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),共12页。试卷主要包含了填空题,实验题,作图题,计算题,综合题等内容,欢迎下载使用。

    江苏省徐州市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、填空题

    1.(2022·江苏徐州·统考中考真题)要测量一张纸平放在桌面上时对桌面的压强,小明设计了如下实验方案:用______测量5张长方形A4打印纸的质量m;用______测量A4纸的边长ab。则一张A4纸对桌面的压强p=______

    2.(2022·江苏徐州·统考中考真题)引体向上是我市体育中考今年新增的可选项目之一。在做引体向上时,如果身体匀速竖直上升,则所受的拉力_____________重力(选填大于”“小于等于);上升过程中,身体的重力势能_____________(选填变大”“变小不变)。选考这个项目有优势的身体条件是______________(写出一点)。

    3.(2021·江苏徐州·统考中考真题)如图所示,小球从斜面上由静止滚下,最后停在粗糙水平面上的B点处。小球滚下过程中______能转化为动能。从A点到B点的运动过程中,小球的速度______(填变大”“变小不变),原因是小球受到粗糙水平面对它的______力。

    4.(2021·江苏徐州·统考中考真题)如图所示,用塑料瓶制成的潜水艇模型悬浮于水中,此时模型受到的浮力______重力(填“>”“<”“=”)。当通过进排气管向瓶中打气时,瓶内气体的压强将______,模型将上浮。在上浮过程中,水对模型底部的压强将______(以上两空填变大”“变小不变)。

    5.(2020·江苏徐州·统考中考真题)如图所示,用一个矿泉水瓶和两根吸管制成口吹喷雾器。它的原理是流体的流速越大,压强越______,吸管和瓶口间的空隙是否需要密封?______,随着瓶内水面降低,吸管内水柱的压强变______,要想吹出水雾会更费力。

    6.(2020·江苏徐州·统考中考真题)如图所示,塔式起重机上的滑轮组既可以______,又可以改变施力的______,若用它将900N的物体匀速吊起5m高,拉力为400N,则滑轮组的机械效率为______

     

    二、实验题

    7.(2022·江苏徐州·统考中考真题)在探究杠杆的平衡条件实验中。

    1)如图甲所示,安装杠杆时,为了使杠杆在水平位置平衡,应调节杠杆右端的平衡螺母向__________移动;

    2)如图乙所示,杠杆上每一格的长度为5cm,在杠杆左边挂钩码,弹簧测力计对杠杆竖直向下的拉力是动力,则动力臂为____________cm

    3)如果要用弹簧测力计向上拉,需要对图乙所示的实验设计进行的调整是___________

    4)如图丙所示,当杠杆绕支点转动时,杠杆上A点的速度方向总是和杠杆垂直。作用在A点的三个大小相等、方向不同的力F1F2F3,请指出为什么力臂最大的F2对杠杆转动的作用最大?______________

     

    三、作图题

    8.(2021·江苏徐州·统考中考真题)按要求作图

    1)如图甲所示,一束光射到平面镜上,请画出它的反射光线;

     

    2)如图乙所示,用两个滑轮组成滑轮组提升重物,请画出滑轮组最省力的绕法。

    9.(2020·江苏徐州·统考中考真题)如图所示是蜡烛跷跷板,请画出蜡烛右半段所受重力G的力臂。

     

    四、计算题

    10.(2022·江苏徐州·统考中考真题)溪水中一块石头的质量为2.4kg,体积为1×10-3m3g10N/kg。求:

    1)石头的密度;

    2)石头浸没在水中受到的浮力。

    11.(2021·江苏徐州·统考中考真题)根据《西游记》的描述,孙悟空的金箍棒的质量约为6750kg,体积约为0.2m3,横截面积约为0.03m2g10N/kg。求:

    1)金箍棒的密度;

    2)金箍棒竖立在水平地面时,对地面的压强。

    12.(2020·江苏徐州·统考中考真题)一个潜水艇模型的质量为2kg。体积为3×103m3,将其浸没在水中。已知水的密度为1×103kg/m3g10N/kg。求:

    (1)模型所受重力;

    (2)模型所受浮力。

     

    五、综合题

    13.(2021·江苏徐州·统考中考真题)阅读文,回答文后问题。

    航速优化

    化石燃料的广泛应用加快了人类文明的进程,但同时也污染了环境.因为大量燃烧化石燃料使大气中CO2浓度增加,引起温室效应而导致全球变暖。人们意识到环境保护的重要性,开始从各个方面着手减少碳排放.

    船舶航行大多使用柴油发动机,航行时受到的阻力通常和航行速度的平方成正比。降低航速可以大大减小航行阻力,发动机对推进设备做功的功率即推进功率就会大大减小,从而减少燃油消耗。但航速不是越小越好,因为船舶航行过程中除了推进设备,还有其他辅助设备工作,需要发动机做功。航速减小后,一段航程所需的航行时间就会延长,虽然推进功减少,但辅助功增加了。发动机要做的功包括推进功和辅助功两部分。航速优化就是要找到适合的航速,使发动机做的总功减少,达到节能减排的目的。

    1)在柴油发动机的工作循环中,排出CO2等气体的冲程是______

    A.吸气冲程            B.压缩冲程

    C.做功冲程            D.排气冲程

    2)若船舶以速度匀速直线航行,航行时受到的阻力为f=kv2k为常量),则理想情况下,推进功率和速度的关系为P=______

    3)某船舶航行时,每公里航程的推进功、辅助功和航速的关系如图所示,则最省油的航速约为______m/s

    4)若题(3)中船舶的最大航速为10m/s,柴油发动机的效率为40%,柴油的热值为4.3×107J/kg。则航速从最大航速降低到最省油航速,每公里航程少消耗柴油______kg

    14.(2020·江苏徐州·统考中考真题)阅读短文,回答文后问题

    地基沉降

    建在地面的房屋往往会面临地基沉降问题,意大利的比萨斜塔就是图为地基沉降不均匀而倾斜的。房屋下方的地层通常包括土层和岩石层,岩石风化、脱落形成的细小颗粒称为土粒,土粒很坚硬,很难被压缩。但土粒之间有很多孔隙。如图a所示,土由土粒和土粒间的孔隙构成,土中孔隙的总体积和土粒的总体积之比称为土的孔隙比,与坚固的岩石层不同,外加压力时,土粒会发生移动。重新排列、靠紧,土的体积就变小了,如图b所示,房屋对下方地层的压力很大。土层被压缩,就造成了房屋的地基沉降,因此在建造房屋之前要勤测地层,预估地基的沉降量。

    (1)从土的构成看,土被压缩的体积可以认为等于______减小的体积;

    (2)在一次建造房屋前的地层勘测中,从上层中取一些土作为样木,烘干后测得密度为1.8×103kg/m3,已知土粒的密度为2.7×103kg/m3,则土的孔隙比为______

    (3)对上述样本土进行压缩试验,根据得到孔隙比和所加压强的数据,画出ep关系图象;

    孔隙比e

    0.50

    0.42

    0.38

    压强p×105Pa

    0

    2.5

    5

    (    )

    (4)若该房屋的重力为1×107N,地基面积为40m2,下方土层厚度为6m。请根据以上数据,预估地基的沉降量为______m


    参考答案:

    1     天平     刻度尺    

    【详解】[1]根据公式可知,要测量一张纸平放在桌面上时对桌面的压强,需要知道一张A4纸对地面的压力,压力等于重力,因为G=mg,所以需要用天平测量出一张A4纸的质量,但一张A4纸质量太小,可以利用累积法测量5A4纸的质量m,则一张A4纸的质量为 ,对地面的压力为

    [2]用刻度尺测出A4纸的边长ab,那么A4纸与地面的接触面积为S=ab

    [3]一张A4纸对桌面的压强

    2     等于     变大     体重小/双臂有力量

    【详解】[1]身体匀速竖直上升,所受的重力与拉力平衡,大小相等,所以所受的拉力等于重力。

    [2]上升过程中,质量不变,高度变大,所以身体的重力势能变大。

    [3]引体向上项目中,需克服自身重力做功,所以自身重力越小,克服重力做的功越少,所以选考这个项目有优势的身体条件是体重小,双臂有力量。

    3     重力势     变小     阻力(摩擦力)

    【详解】[1]小球滚下过程中,高度降低、速度增大,重力势能减小、动能增大,将重力势能转化为动能。

    [2][3]水平面是粗糙的,小球从A点到B点的运动过程中,由于受到水平面的阻力作用,小球的速度会减小。

    4     =     变大     变小

    【详解】[1]潜水艇模型悬浮,受平衡力作用,所以此时所受浮力等于自身重力。

    [2]当通过进排气管向瓶中打气时,瓶中气体增多,气压变大,将瓶中水压出,潜水艇模型自身重力变小,潜水艇上浮。

    [3]上浮过程中,模型底部所处深度变小,液体密度不变,模型底部所受压强,故模型底部所受压强变小。

    5          不需要    

    【详解】[1]流体流速越大的地方压强越小,水平吹气时,竖直管口上方空气流动快,压强小,瓶内水面空气流动很慢,压强大,压强差将水压入管中并喷出。

    [2]吸管和瓶口间要保持敞开以便与外界大气压相通,所以吸管和瓶口间的空隙不需要密封。

    [3]随着瓶内水面的降低,管中水柱深度增加,而液体的压强与液体密度及深度成正比,所以液柱的压强变大,要想吹出水雾会更费力。

    6     省力     方向     75%

    【详解】[1][2]根据滑轮组的特点可知,塔式起重机上的滑轮组既可以省力,又可以改变施力的方向。

    [3]由图知,该滑轮组承重绳子段数n=3,根据题意滑轮组的机械效率为

    η======75%

    7          25     将测力计移到左端第5个格处     F2v方向一致

    【详解】(1[1]由甲图可知,杠杆左端向下倾斜,说明左端沉,为使杠杆在水平位置平衡,应调节杠杆右端的平衡螺母向右移动。

    2[2]乙图中,杠杆水平位置平衡,弹簧测力计对杠杆竖直向下的拉力是动力,则动力臂此时落在杠杆上,测力计悬挂点到支点的距离就等于动力臂的长度,由于每一格的长度为5cm,共5个格,所以动力臂的长度为

    l1=5cm×5=25cm

    3[3]钩码的作用效果是使杠杆逆时针转动,要使弹簧测力计向上拉,拉力的作用效果需使杠杆顺时针转动,所以要使杠杆在水平位置平衡,需将测力计移到左端第5个格处向上拉。

    4[4]作用在A点的三个力大小相等,方向不同。因为A点的速度方向总是和杠杆垂直,即F2v方向一致,杠杆运动速度加快,做加速运动,把F1F3分解为速度方向和杠杆方向的两个分力,沿杠杆方向的分力过支点,不能使杠杆转动;F1F3在速度方向的分力小于F2,所以F2对杠杆转动的作用最大。

    8.(1 ;(2

    【详解】(1)过入射点O垂直于镜面作出法线,根据反射角等于入射角,在法线的另一侧作出反射光线,如图:

    2)只有一个动滑轮,最多有3根绳子承担重物,根据奇动偶定,从动滑轮的挂钩开始依次绕绳子,此时最省力。如图:

    9

    【详解】支点为O,则过O作重力作用线的垂线即为重力G的力臂,如图所示:

    10.(12.4×103kg/m3;(210N

    【详解】解:(1)石头的密度为

    2)石头排开水的体积为

    V=V=1×10-3m3

    根据阿基米德原理可得

    F=G=ρgV=1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10-3m3=10N

    答:(1)石头的密度为2.4×103kg/m3

    2)石头浸没在水中受到的浮力为10N

    11.(13.375×104kg/m3;(22.25×106Pa

    【详解】解:(1)金箍棒的密度为

    ρ= 3.375×104kg/m3

    2)金箍棒竖立在水平地面时,对地面的压力为

    F=G=mg=6750kg×10N/kg=6.75×104N

    金箍棒对地面的压强为

    p=2.25×106Pa

    答:(1)金箍棒的密度为3.375×104kg/m3

    2)金箍棒竖立在水平地面时,对地面的压强为2.25×106Pa

    12(1) 20N(2) 30N

    【详解】(1)潜水艇模型的质量为2kg,它所受的重力为

    G=mg=2kg×10N/kg=20N

    (2)当潜水艇模型浸没在水中时,它排开水的体积为

    V=V=3×10-3m3

    由阿基米德原理可知,它所受的浮力为

    F=ρgV=1×103kg/m3×10N/kg×3×10-3m3=30N

    答:(1)为模型所受重力20N

    (2)模型所受浮力为30N

    13     D     kv3     6     26.2

    【详解】(1[1]在柴油发动机的工作循环中,排出CO2等气体,把废气排出汽缸,属于排气冲程,故选D

    2[2]若船舶以速度匀速直线航行,牵引力和阻力是平衡力,由二力平衡得到牵引力

    F=f= kv2

    推进功率

    P=Fv= kv2v=kv3

    3[3]发动机要做的功包括推进功和辅助功两部分。航速优化就是要找到适合的航速,使发动机做的总功减少,达到节能减排的目的,由图可知,当航速为6m/s时,推进功和辅助功之和最小,则最省油的航速约为6m/s

    4[4]船舶的最大航速为10m/s,由图可知,发动机做的功为

    W1=W辅助1+W推进1=3.5×108J+8×108J=11.5×108J

    燃料燃烧放出的热量

    每公里航程消耗柴油

    ≈66.9kg

    每公里航程少消耗柴油,发动机做的功为

    W2=W辅助2+W推进2=2×108J+5×108J=7×108J

    燃料燃烧放出的热量

    每公里航程消耗柴油

    ≈40.7kg

    航速从最大航速降低到最省油航速,每公里航程少消耗柴油

    Δm=m1-m2=66.9kg-40.7kg=26.2kg

    14     土粒间的孔隙     0.5          0.32

    【详解】(1)[1]由材料可知,土被压缩的体积可以认为等于土粒间的孔隙减小的体积。

    (2)[2]由题可知土的密度为=1.8×103kg/m3,土粒的密度为=2.7×103kg/m3,烘干前后土的质量不变,只是蒸发掉了水分,设土的质量为m,则土的孔隙比为

    e==0.5

    (4)[3]地面受到的压强

    由题可知孔隙比e==则有

    V=

    由图可知,土没有受到压强时孔隙的总体积是

    V1=V×40m2×6m×()=80m3

    此时压强是2.5×105Pa对应的孔隙比是0.42,房屋下面土中孔隙的总体积是

    V2=40m2×6m×()=67.2m3

    孔隙压缩的体积

    ΔV=V1-V2=80m3-67.2m3=12.8m3

    地基的沉降量

     

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