山东省烟台市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

山东省烟台市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·山东烟台·统考中考真题）在2023年的央视春晚上，来自烟台的金娃艺术团表演的具有浓郁“海阳大秧歌”特色的儿童舞蹈《我和爷爷踩高跷》在全球华人面前华彩绽放。当小朋友踩在高跷(如图所示)上竖直站立不动时，下列说法正确的是（    ）

A．高跷对地面的压力与地面对高跷的支持力是一对平衡力

B．小朋友所受的重力与小朋友对踏板的压力是一对平衡力

C．小朋友单腿站立比双腿站立时对地面的压强小

D．缠绕高跷和小朋友腿的绑带比较宽大是为了减小压强

2．（2023·山东烟台·统考中考真题）如图所示的实例中，不能用流体压强与流速的关系解释的是（    ）

A．图甲，刮大风时，伞面会被向上“吸”起

B．图乙，向两张纸之间吹气，两张纸会相互“吸”起来

C．图丙，等候列车的乘客应站在安全线以外，否则可能会被“吸”向列车

D．图丁，将吸盘压在光洁的瓷砖表面，吸盘会被“吸”在瓷砖上

3．（2023·山东烟台·统考中考真题）如图所示，水平桌面上放有底面积和质量都相同的两个玻璃杯，分别装有深度相同的水。下列说法中正确的是（    ）

A．两个玻璃杯对桌面的压力大小相等 B．两个玻璃杯对桌面的压强大小相等

C．水对两个玻璃杯底部的压力大小相等 D．水对两个玻璃杯底部的压强大小不相等

4．（2022·山东烟台·统考中考真题）如图所示的实例中，能利用流体压强与流速的关系解释的是（　　）

A．拦河坝设计得下宽上窄

B． 锅炉水位计显示水位

C． 用吸管吸饮料

D． 自制喷雾器喷雾

5．（2022·山东烟台·统考中考真题）如图所示的实例中，为了减少压强的是（　　）

A．图钉尖做得很尖

B．铁轨铺在路枕上

C．斧头刃做得很薄

D．推土机土铲做得很锋利

6．（2021·山东烟台·统考中考真题）下列现象中，能利用流体压强规律解释的是（　　）

A．用活塞式抽水机抽水

B．用塑料吸管吸饮料

C．盆景自动供水装置

D．伞面被大风“吸”起

7．（2021·山东烟台·统考中考真题）小明同学在一根细木棒的下端缠绕了一些铁丝然后将它分别置于甲，乙两杯液体中，静止时的状态如图所示，下列说法正确的是（　　）

A．甲杯液体的密度较大 B．乙杯液体的密度较大

C．木棒在甲杯液体中受到的浮力较大 D．木棒在乙杯液体中受到的浮力较大

8．（2021·山东烟台·统考中考真题）如图所示，跳伞运动员在空中匀速直线下降的过程中，关于运动员（不包含降落伞和绳）下列说法正确的是（　　）

A．动能不变，重力势能不变，机械能不变

B．动能变大，重力势能变小，机械能不变

C．动能不变，重力势能交小，机械能变小

D．动能变小，重力势能变小，机械能变小

9．（2022·山东烟台·统考中考真题）如图所示，用绳子把一块橡皮悬挂起来把橡皮贴近自己的鼻子稳定后松手，头保持不动，橡皮向前摆去又摆回来，不会碰到鼻子。下列说法正确的是（　　）

A．橡皮在摆动的过程中机械能保持不变

B．橡皮摆动到最低点时动能最小

C．橡皮在下降过程中，重力势能转化为动能

D．橡皮在上升过程中，重力势能转化为动能

10．（2023·山东烟台·统考中考真题）生活中处处有物理，根据你的经验，下列描述最符合实际的是（   ）

A．一层教学楼的高度约为 B．一名普通中学生的质量约为

C．成年人步行的速度约为 D．教室内每只灯管的电功率约为

11．（2023·山东烟台·统考中考真题）跳水运动中蕴含着许多物理知识，如图所示，有关跳板跳水过程中能量变化的说法正确的是（   ）

A．运动员用力下压跳板的过程中，跳板的弹性势能减小

B．运动员被跳板向上弹起的过程中，重力势能减小

C．运动员离开跳板向上运动的过程中，动能减小

D．运动员从最高点下落的过程中，机械能增大

12．（2023·山东烟台·统考中考真题）筷子发源于中国，是华夏饮食文化的标志之一，如图所示，使用筷子时虽然费力但省距离，下列工具在使用中也能省距离的是（   ）

A．A B．B C．C D．D

13．（2022·山东烟台·统考中考真题）如图所示的杠杆在使用过程中，属于费力杠杆的是（　　）

A． 用羊角锤起钉子 B． 用钳子夹导线

C． 用起子起瓶盖 D． 用镊子夹取砝码

14．（2021·山东烟台·统考中考真题）用如图所示的四种方式匀连提升同一物体（不计机械自重和摩擦），其中最费力的是（　　）

A． B．

C． D．

二、填空题

15．（2022·山东烟台·统考中考真题）如图所示，用动滑轮将重为160N的物体在5s内匀速提升1m，所用拉力F为100N，在此过程中，拉力F做的功为______J，拉力做功的功率为______W，动滑轮的机械效率为______。

三、简答题

16．（2023·山东烟台·统考中考真题）某实验小组为了研究浮力大小与物体排开液体重力的关系，进行了下面的实验，如图所示：

（1）实验过程中，利用哪些步骤能够计算出物体所受的浮力大小？哪些能够计算出物体排开液体的重力大小？(用图中的序号表示)

（2）通过实验数据可以发现，浮力大小与物体排开的液体所受的重力有什么关系？

（3）为了使结论具有普遍性，该小组还应该进行怎样的操作？

（4）另外一个小组进行实验后，发现浮力大小与物体排开液体重力不相等，在排除误差因素的情况下，出现这个结果的原因可能是什么？（写出一条即可）

四、计算题

17．（2022·山东烟台·统考中考真题）在物理做中学实践活动中，某活动小组想要用橡皮泥做“船”浮在水面上，并探究橡皮泥“船”的装载能力。他们用一块体积为20cm3的橡皮泥做成一只“船”，放入水中漂浮，试着向其中添加物体，发现最多只能装载25g的物体，如图所示。查阅资料知道橡皮泥的密度为1.5×103kg/m3。已知水的密度为1.0×103kg/m3，g取10N/kg，求：

（1）将这块橡皮泥浸没在水中时所受的浮力为多少？

（2）这只橡皮泥“船”装载最多物体时受到的浮力为多少？

（3）该小组同学想提高橡皮泥“船”的装载能力，请你帮助他们提出一条合理化的建议。

18．（2023·山东烟台·统考中考真题）在宜居宜业和美乡村建设中，某施工队正在进行农村基础设施改建，建筑工人利用小型的升降机来搬运水泥。如图甲所示，某次搬运过程中，工人在的时间内，将8袋水泥匀速提起，电动机牵引绳子的拉力F为，每袋水泥质量为。g取，求：

（1）拉力F做功的功率；

（2）滑轮组的机械效率(小数点后保留1位小数)；

（3）为了一次能提升更多的水泥，物理实践小组利用学过的知识对升降机的滑轮组进行重新设计，如图乙所示。假设升降机足够稳定，电动机输出功率足够大，电动机牵引绳子的拉力仍为，吊篮及动滑轮的总重力为，不计绳重和摩擦，则这种设计的装置一次能提起多少袋水泥？

五、综合题

19．（2021·山东烟台·统考中考真题）如图所示为某学校厕所内自动冲水装置简化的原理图，这种装置能定时为便池冲水。注水口通过阀门控制可保持细小水流不停地向水箱内注水。活塞下方有支撑销（体积不计）支撑，随着水位的升高，当活塞被顶起时水由冲水口快速流出，当两侧液面相平时，活塞落下，冲水结束；杠杆AB处在水平位置，O为支点，OA：OB=1：2，A端通过竖直顶杆AC与活塞相连，连接配重M的细绳通过定滑轮竖直作用在B端。已知活塞的横截面积S1=10cm2，右侧蓄水箱的横截面积为S2=0.12m2，注水速度为20cm3/s，配重M的质量m=0.5kg，密度物=2.0×103kg/m3，不计杆AB、顶杆AC、绳及活塞的重力，不计摩擦，不考虑冲水所用的时间，水=1.0×103kg/m3，g=10N/kg，设活塞刚被顶起时，杠杆水平，两侧水面高度差为h，求：

（1）配重M所受浮力F浮；

（2）两侧水面高度差h；

（3）前后两次冲水的时间间隔；

（4）若将配重M更换成相同材料体积较小的物体，装置的其它部分不变，则前后两次冲水的时间间隔怎样变化?此方法能否起到节水的作用?

参考答案：

1．D

【详解】

AB．一对平衡力要满足：大小相等、方向相反、作用在同一直线上，作用在同一物体上。高跷对地面的压力，受力物体是地面；地面对高跷的支持力，受力物体是高跷；两个力不是作用在同一物体上，不是一对平衡力；小朋友所受的重力与小朋友对踏板的压力，方向都是竖直向下的，不符合平衡力的特征，因此不是一对平衡力，故AB错误；

C．小朋友单脚和双脚站立时，对地面的压力大小与重力大小相等，因此压力不变；单腿站立时的受力面积更小，根据可知，压力不变时，受力面积越小，压强越大，故小朋友单腿站立比双腿站立时对地面的压强大，故C错误；

D．缠绕高跷和小朋友腿的绑带比较宽大，是在压力不变的条件下，增大受力面积，从而减小压强，故D正确。

故选D。

2．D

【详解】A．打开的伞上凸下平，刮风时，伞上方空气流速快，压强小；伞下方空气流速慢，压强大，产生一个向上的力，伞面会被向上“吸”起，故A不符合题意；

B．向两张纸之间吹气，中间气体流速快，压强小，纸两侧气体流速慢，压强大，则两张纸会被压向中间，相互“吸”起来，故B不符合题意；

C．如果乘客距离行驶的列车太近，乘客靠近列车这侧空气流速快，压强小；外侧空气流速相对较慢，压强大，产生的压力差会把乘客压向列车，造成危险，故C不符合题意；

D．将吸盘压在光洁的瓷砖表面，排出里面的空气，吸盘在大气压的作用下，紧紧“吸”在瓷砖上，与流体压强与流速的关系无关，故D符合题意。

故选D。

3．C

【详解】A．如图所示，两个玻璃板底面积和质量相同，右杯装水体积比左杯大，根据可知，右杯水的质量较大，故右杯和水总质量较大；根据可知右杯总重力较大，由于放水平面上时玻璃杯对桌面的压力与其重力相等，则右杯对桌面的压力较大，故A错误；

B．因为两个玻璃板底面积相等，右杯对桌面的压力比左杯对桌面的压力大，根据可知，右杯对桌面的压强更大，故B错误；

CD．因为两杯水的密度和深度都相同，根据可知，水对玻璃杯底部的压强相等，又因为杯子底面积相等，根据可知，水对两个玻璃杯底部的压力大小相等，故C正确，D错误。

故选C。

4．D

【详解】A．液体压强随深度增加而增大，由F=pS可知，受力面积一定时，压强越大，拦河坝底部受到的压力越大，所以拦河坝设计得下宽上窄，故A不符合题意；

B．锅炉的水位计和炉身上端开口，下端连通，水静止时两侧液面总相平，属于连通器，故B不符合题意；

C．用吸管吸饮料时，吸管内压强小于外界大气压，在大气压的作用下，将饮料压入嘴中，故C不符合题意；

D．自制喷雾器喷雾，用嘴用力吹气时，竖管上端空气流速大压强小，下端流速小压强大，形成向上的压强差，产生向上的压力差，水受到向上的力，从竖管中喷出，故D符合题意。

故选D。

5．B

【详解】A．图钉尖做的比钉帽尖小很多，是在压力一定时，通过减小受力面积来增大压强，故A不符合题意；

B．铁轨铺在枕木上，是在压力一定时，通过增大受力面积来减小压强，故B符合题意；

C．斧头的刃很薄，是通过减小受力面积来达到增大压强的效果，故C不符合题意；

D．推土机的土铲做得很锋利，是在压力一定时，通过减小受力面积来增大压强，故D不符合题意。

故选B。

6．D

【详解】A．活塞式抽水机工作时，其内部压强小于外界大气压，低处的水在大气压的作用下流入抽水机内，是利用大气压工作的，故A不符合题意；

B．用塑料吸管吸饮料时，吸管内的气压小于外界大气压，饮料在大气压的作用下被压入吸管，是利用大气压工作的，故B不符合题意；

C．盆景自动供水装置中，瓶内的水在大气压的作用下不会流出瓶外，是利用大气压工作的，故C不符合题意；

D．伞的形状是上凸下平，风吹过时，流过伞上方的空气流速大于下方的空气流速，因流体流速越大的位置压强越小，故伞上方的气压小于下方的气压，使得伞受到向上的压力差而被大风“吸”起，故D符合题意。

故选D。

7．B

【详解】CD．木棒在甲、乙两杯液体中都处于漂浮状态，根据漂浮条件可知，木棒受到的浮力等于自身重力。同一支木棒重力不变，则两次浮力相等，故CD错误；

AB．由图可知，木棒在甲液体中排开液体的体积大于乙液体中排开液体的体积，而浮力相等，根据F浮=ρ液gV排可知，甲杯液体的密度小、乙杯体的密度大。故A错误，B正确。

故选B。

8．C

【详解】跳伞运动员在空中匀速直线下降的过程中，质量不变，速度不变，则动能不变；高度降低，则重力势能变小；机械能等于动能与势能之和，则机械能变小。

故选C。

9．C

【详解】A．由于在摆动中，橡皮受到了空气阻力，故机械能不守恒，故A错误；

B．橡皮在最低点时，高度最低，速度最快，所以重力势能最小，动能最大，故B错误；

C．橡皮在下降过程中，重力势能减小，动能增加，即重力势能转化为动能；故C正确；

D．橡皮在上升过程中，重力势能增加，动能减小，是动能转化为重力势能；故D错误。

故选C。

10．B

【详解】A．一层教学楼的高度约为4m，故A不符合题意；

B．普通中学生的质量约为50~60kg，故B符合题意；

C．成年人步行的速度约为1.0~1.2m/s，故C不符合题意；

D．教室内每只灯管的电功率约为50W，故D不符合题意。

故选B。

11．C

【详解】A．运动员用力下压跳板的过程中，跳板的弹性形变程度变大，弹性势能增大，故A错误；

B．运动员被跳板向上弹起的过程中，运动员的质量不变，高度变大，重力势能增大，故B错误；

C．运动员离开跳板向上运动的过程中，质量不变，速度减小，动能减小，故C正确；

D．运动员从最高点下落的过程中，由于受到空气阻力的作用，一部分机械能转化为内能，机械能减小，故D错误。

故选C。

12．C

【详解】A．用托盘天平称量质量的过程中，动力臂等于阻力臂，属于等臂杠杆，不能省距离，故A不符合题意；

B．用核桃夹夹核桃的过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，费距离，故B不符合题意；

C．用食品夹夹鸡蛋的过程中，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，省距离，故C符合题意；

D．用撬棒撬物体的过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，费距离，故D不符合题意。

故选C。

13．D

【详解】A．用羊角锤起钉子时，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故A不符合题意；

B．用钳子夹导线时，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故B不符合题意；

C．用起子起瓶盖时，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故C不符合题意；

D．用镊子夹取砝码时，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故D符合题意。

故选D。

14．A

【详解】设物体重力为G，不计机械自重和摩擦，则没有额外功。选项A中为动滑轮，拉力F1=2G；选项B中为定滑轮，拉力F2=G；选项C中滑轮组有效绳子段数n=3，则拉力F3= ；选项D中有用功等于总功，斜面长为高的2倍，则

W有=W总

Gh=F4s

Gh=F4×2h

解得F4=。综上分析可知，F1最大、最费力。

故选A。

15．     200     40     80%

【详解】[1]由题意可知，拉力F做功

[2]拉力F做功的功率为

[3]提升该物体时，动滑轮的机械效率为

16．（1）②③，①④；（2）浮力大小与排开液体的重力相等；（3）见解析；（4）见解析

【详解】解：（1）实验过程中，利用步骤②③的测量数据，用称重法能够计算出物体所受的浮力大小。利用步骤①④的测量数据，能够计算出物体排开液体的重力大小。

（2）如图所示，物块重力为2.0N，测力计对物块的拉力为1.5N，则物块受到的浮力为

空桶重力为0.5N，桶和液体的总重力为1N，则排开的液体的重力为

根据可得浮力大小与排开液体的重力相等。

（3）为了使结论具有普遍性，该小组还应该更换不同物块在不同的液体里多实验几次，通过分析实验数据，最终得出结论。

（4）根据题意，发现浮力大小与物体排开液体重力不相等，原因可能是在弹簧测力计拉着物块浸入液体前，溢水杯中液体没有装满，导致测量到的排开液体重力偏小；还有可能是物块在浸入液体后和容器底接触到了，导致测得的浮力偏大。

17．（1）（2）（3）见解析

【详解】（1）已知

根据阿基米德原理可知

（2）已知橡皮泥体积为

橡皮泥密度为

故橡皮泥的重力为

物体的质量为

物体的重力为

对整体进行受力分析，这只橡皮泥“船”装载最多物体时，浮力为

（3）如果要提高橡皮泥“船”的装载能力，根据阿基米德原理

我们可以通过增大水的密度或者减少船身重量或者增大船的体积等方式来提高船的装载能力。

答：（1）将这块橡皮泥浸没在水中时所受的浮力为；

（2）这只橡皮泥“船”装载最多物体时受到的浮力为；

（3）见解析。

18．（1）；（2）83.3%；（3）14

【详解】解：（1）如图甲所示，动滑轮上绕2条绳，则n=2，水泥被匀速提起，绳子自由端移动的距离为12m，则拉力F做功为

则拉力F做功的功率为

（2）由题可知8袋水泥重力为

升降机搬运水泥做的有用功为

则滑轮组的机械效率为

（3）如图乙所示，动滑轮上绕3条绳，电动机牵引绳子的拉力仍为，则绳子能够拉起物体的总重力为

吊篮及动滑轮的总重力为，不计绳重和摩擦，则一次能拉起水泥的重力为

每袋水泥重力为

则这种设计的装置一次能提起水泥的袋数为

答：（1）拉力F做功的功率为；

（2）滑轮组的机械效率为83.3%；

（3）不计绳重和摩擦，这种设计的装置一次能提起14袋水泥。

19．（1）2.5N；（2）0.5m；（3）3000s；（4）见详解

【详解】解：（1）配重M所受浮力F浮

（2）细绳通过定滑轮竖直作用在B端的拉力

根据杠杆的平衡条件，杠杆A端的作用力为

即作用在活塞上的力为5N，则有

解得两侧水面高度差h

（3）前后两次冲水的时间间隔

（4）若将配重M更换成相同材料体积较小的物体，装置的其它部分不变，

减小，使 减小，h减小，则前后两次冲水的时间间隔减小，此方法不能起到节水的作用，要想节水，需减小注水速度。

答：（1）配重M所受浮力F浮=2.5N；

（2）两侧水面高度差h=0.5m；

（3）前后两次冲水的时间间隔为3000s。