压轴培优专题12 力学综合问题 -中考物理【高分突破专项】压轴题培优专题精练

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一、单选题
1．如图所示，质量相等的实心均匀长方形A和B用一根不可伸长的轻质细绳连接后，放入水中，细线拉直，B物体沉入水底且A物体有部分体积露出水面，下列说法正确的是（ ）
A．A的密度比B物体和水的密度都大
B．A受到浮力大小等于A的重力和绳拉力之和
C．剪断细绳，静止后A物体受浮力大小不变
D．剪断细绳，静止后B物体受杯底支持力大小不变
2．如图所示装置，物体B重为800N，当用一个水平向左的拉力F1=200N拉绳子自由端时，物体B在水中匀速上升，6s内物体B上升0.6m（物体B未露出水面），已知动滑轮重120N，绳重及摩擦均忽略不计。则下列说法正确的有（ ）

①绳子自由端的移动速度为0.1m/s
②此时滑轮组的机械效率为80%
③物体B浸没时所受的浮力为480N
④物体B的密度为2.5×103kg/m3
A．①③B．②④C．②③D．③④
3．某考古队在一次勘探中发现一座水下古城，其中有一块刻有文字的长方形大石块静静地躺在湖底，几乎有一半体积陷在泥沙里，大石块上模糊的文字极有可能会揭开古城的秘密，于是考古队决定将它打捞上来。他们计划在巨石底部的淤泥里打入两根钢管，从钢管中穿过钢索，再用打捞船上的起重机将大石块提升出水面。下面是他们打捞过程：先将起重机上的绳索放入水底，系在捆绑石块的钢索上，如图甲所示；当石块脱离湖底后，起重机将石块缓慢地在水中匀速提升，如图乙所示；最后将石块提出水面，放置在打捞船上，如图丙所示。在不考虑钢索和钢管所受重力以及水对石碑阻力的情况下，对于整个打捞过程，下列说法正确的是（ ）

A．甲图中，绳索上的拉力只要大于石块受到的重力，就能使石块脱离水底
B．在乙图和丙图所示情境中，打捞船所受的浮力大小相等
C．打捞船吃水最深的情境，不在甲、乙、丙三幅图所示场景之中
D．乙图所示情境中绳索对石块的拉力与丙图所示情境中石块对打捞船的压力大小相等
4．在学校物理文化周活动中，小华演示了物体漂浮时的情景：如图所示，将底面为正方形的柱形容器放在水平桌面上，容器内装有一定量的水，水面漂浮着一个直径为10cm的球，已知容器的质量为2kg，则容器底部对桌面的压强最接近（ ）

A．1500PaB．2000PaC．2500PaD．3500Pa
5．某容器由底面积不同、高度均为h的两个空心薄壁圆柱形玻璃粘合而成，两圆柱形玻璃内部连通，薄壁容器质量可以忽略。如图甲放置时，容器内部水的高度为，容器对地面的压强为p甲，水对容器底部的压强为pA。现将容器倒置，如图乙所示（内部水位未画出），容器对地面的压强为p乙，水对容器底部的压强为pB以下关系正确的是（ ）

A．若p甲∶p乙＝1∶2，则pA∶pB＝1∶3
B．若p甲∶p乙＝2∶3，则pA∶pB＝1∶2
C．若p甲∶p乙＝1∶4，则pA∶pB＝2∶5
D．若p甲∶p乙＝2∶5，则pA∶pB＝1∶3
6．如图，两个完全相同的烧杯中分别装有一定量的水和酒精（ρ酒精＝0.8×103kg/m3），有两个完全相同的实心小球分别投入两烧杯中，下列说法正确的是（ ）

A．如果投入的是木球 （ρ木＝0.6×103kg/m3），其在水中和酒精中受到的浮力比为3∶5
B．如果投入的是冰球 （ρ冰＝0.9×103kg/m3），其在水中和酒精中受到的浮力比为1∶1
C．如果投入的是铁球 （ρ铁＝7.9×103kg/m3），其在水中和酒精中受到的浮力比为5∶4
D．以上都不正确
二、多选题
7．如图的装置，甲、乙分别表示两个滑轮组，连接滑轮和物体的细绳相同，绳子能承受的最大拉力为500N，物块重为200N，动滑轮重为20N，当甲的绳自由端拉力为400N，乙的绳自由端拉力为150N时，物块以0.2m/s匀速水平向左移动；当甲的绳端拉力为340N，乙的绳端拉力为F乙'时，物块处于静止状态，且物块与地面之间的摩擦力为0N，物块与水平地面粗糙程度均匀，忽略绳重及滑轮转轴摩擦，则下列说法正确的是（ ）

A．物块与地面之间的滑动摩擦力为120N
B．物块以0.2m/s匀速向右移动，乙绳端拉力的最小功率为14W
C．F乙'＝260N
D．物块匀速移动时，乙的最大机械效率为96.2%
8．水平桌面上盛有适量盐水的烧杯中，悬浮着物块A。如图所示。现沿杯壁向烧杯中缓慢加水，在水面上升的过程中，则（ ）

A．杯底受到水的压强一定变大
B．物块A受到的浮力变小
C．物块A保持静止不动
D．物块A将上浮
9．小明用金属块做了如图所示的探究浮力大小跟排开液体所受重力的关系实验。测量时弹簧测力计的示数分别是、、和。若液体密度为，则以下说法正确的是（ ）

A．该实验最合理的顺序是甲、乙、丙、丁
B．分析实验数据，在误差允许的范围内可得出
C．金属块的质量为
D．金属块的密度为
10．如图所示，体重为500N的小楷用滑轮组拉着重400N的物体A沿水平方向匀速运动，物体A运动1m用时2s，此时滑轮组的机械效率为80%，每个滑轮重40N，绕绳能承受的最大拉力为600N，不考虑绳重和滑轮与轴之间的摩擦，下列计算结果正确的是（ ）
A．小楷对地面的压力为400N
B．10s内小楷对物体做功为1000J
C．小楷做功的功率为80W
D．小楷使用本装置的机械效率最高可达96%
11．一装有适量水的容器放在水平桌面上，一木球和一合金球的体积分别为4V0和V0。将它们用细绳相连放入水中静止时，木球露出水面的体积为V0，如图所示；当把细绳剪断后，合金球沉底，木球静止时露出水面的体积为2V0，如图所示。已知水的密度为ρ0，下列说法正确的是（ ）
A．合金球的重力为
B．合金球的密度为
C．木球的密度为
D．图中，容器底对合金球的支持力为
三、填空题
12．在一个圆柱形容器底部放入一个长方体木块，容器底面积是木块底面积的4倍，如图甲。滋滋同学向容器中缓慢加水，当加入质量为的水时，木块刚好脱离容器底，如图乙，此时她在木块上与水面相平处做好标记。接着她将水倒出，又向容器中加入质量为的酒精，木块也刚好脱离容器底面，同样在液面处标上。（已知，）
加入水和酒精的质量关系是 （填“大于”“等于”或“小于”），此木块的质量为 g。

（1）根据浮力的知识，她想到可以用此方法来测量各种液体的密度。滋滋拿来一大瓶可乐，重复上述实验，在准备标记时，发现木块上附有很多气泡，她想通过计算在此处标记可乐密度的话，会比可乐的真实密度要 （选填“偏大”或“偏小”）；
（2）润润重新拿了一个重6牛的木块，在容器中加水至足够高度，当木块上放入4N的砝码时，木块刚好全部浸没，如图丙。则此木块的密度为多少 ？
（3）要让这个6牛的木块完全浸没在酒精中，则需要放上多重的砝码 ？
13．如图是活塞式抽水机的示意图，已知O是该杠杆的支点，A、O、B在同一直线上，，当手柄处于静止状态时，竖直向上的动力F1为16N，则阻力F2为 N；若在力F1作用下A端向上移动50cm，则F1做的功为 J。

14．（1）如图1所示是常见的液体蚊香电热器。电热器工作时，加热片的温度升高，其内能改变的方式是 ，驱蚊液吸热发生 （填物态变化名）。此蚊香电热器使用两孔插口，主要是由于它的 （选填序号：①发热功率低②外壳的材料是塑料）。
（2）远程信息传递技术为我们的生活增添了便利：“天宫课堂”直播是通过发送、接收 实现“天地对话”的；防疫期间使用的测温枪能识别人体发出的 ，无需接触即可快速测温；导盲手杖通过发射 探测周围障碍物的情况并处理成语音信号进行导航。
（3）如图2所示，沿斜面向上匀速拉一个重5N的物体到斜面顶端，斜面长1.0m，高0.3m，拉力做功为2J，则使用该斜面所做的额外功为 J，这个斜面的机械效率是 。匀速拉动过程中拉力大小 摩擦力（选填“大于”、“小于”或“等于”）。

15．小明利用如图1器材进行“提水”实验，他将盛有水的水槽放在电子秤水平秤盘上，再将水杯装满水倒扣与水槽内，用弹簧测力计竖直向上缓慢提起水杯，小明观察到水杯内的水也被提起来了，弹簧测力计示数有示数。“水被提起来”说明了 的存在；已知水槽底面积为500cm2，水的质量是5kg，不计水杯和水槽的质量，则当弹簧测力计示数如图2时，水槽对秤盘的压强为 Pa。向上“提水”的过程中，水槽底部受到水的压强 （选填“变大”、“不变”或“变小”）。（g＝10N/kg）

16．一架歼﹣15战机在“山东号”航母上起飞，此时机翼上方气流速度 下方气流速度；飞机离开甲板后，航母排开水的体积变化了25m3，则该飞机的质量为 t，飞机匀速飞行的升力为 N。（g=10N/kg，ρ海水=1.0×103kg/m3）
17．2022卡塔尔世界杯为人们奉上了无数精彩时刻。

（1）八大足球场馆大多采用 （选填“深色”或“浅色”）表层，以最大限度反射太阳光，避免吸收过多热量。足球场周围分布的热感摄像头可以通过接收球员辐射的 （选填“红外线”或“紫外线”）绘制出球员的运动轨迹；
（2）球员用力踢球时，脚会感到疼痛，说明力的作用是 的。当球员受伤时，在受伤部位喷洒的氯乙烷药液会在皮肤表面迅速 （选填“汽化”或“液化”）并吸收热量，使受伤部位温度降低从而减轻痛感；
（3）当球员踢出一个香蕉球（俯视的运动轨迹是弧线），足球在空中运动过程中 （填“是”或“不是”）旋转的。图中足球左侧空气压强 （选填“大于”“小于”或“等于”）右侧空气压强，足球的旋转方向为 （选填“顺”或“逆”）时针。
四、计算题
18．放在水平桌面上的圆柱形容器B高为20cm，底面积为0.03m2，容器中放一个质量为800g正方体A，边长为10cm，若一定质量的水沿着容器壁缓慢倒入容器B中，当木块A对容器B底的压强恰好为零时，求（g＝10N/kg）：
（1）物体A此时受到水的浮力是多大？
（2）此时容器B中水的高度为多少？
（3）容器底受到水的压力是多大？
（4）继续加水至18cm深时，水对正方体底部的压强是多大？
19．图甲是一种适用于陆地、浅水及深水作业环境的水陆挖掘机，图乙是该水陆挖掘机的结构示意图，机械臂可绕O点转动，挖掘机有两条履带，每条履带内侧均有1个由合金材料制成的空心浮箱（可视为长方体）。（g=10N/kg）
（1）该挖掘机在某次陆地作业时，斗铲装取砂石后静止在图乙所示的位置，此时机械臂和斗铲整体的重心在N点，O、M、N三点在同一直线上，且与水平面的夹角为37%，OM=1m，ON=10m，若机械臂和斗铲整体的总质量为3t，则此时伸缩杆对机械臂的支持力（支持力垂于机械臂）是多少？（提示：sin37°=0.6，cs37°=0.8）
（2）每个浮箱宽为1.5m，高为2m，合金材料的密度为8.0×103kg/m3，已知制作每个浮箱时所用合金材料的体积V与浮箱长度L的关系为V=0.07m2 L+0.05m3，除2个完全相同的浮箱外，挖掘机其余部分的质量为33t。若挖掘机漂浮在水中时，2个浮箱浸入水中的深度均不能超过1.5m，则每个浮箱的长度至少是多少？（不计履带排开水的体积和驾驶员的质量）
20．小梦参观工厂时看到许多液罐配有浮子液位计，他探究液位计工作原理后也设计了一个简易浮子液位计如图所示，把装有水的圆柱形水槽放在水平桌面上，圆柱形浮子用细绳通过定滑轮与重锤连接，将浮子放入水中，打开阀门缓缓排水并根据重锤位置在刻度尺上标注出对应的水位高度。已知浮子底面积50 cm2，水槽底面积200cm2，浮子重5N，重锤重3N，水槽重6N，不计细绳重与摩擦，g取10N/kg。求:
（1）水位为30cm时，水槽底部受到水的压强；
（2）排水至水槽中的水重为40N时，桌面受到水槽的压强（浮子未触底）；
（3）该刻度尺可标注的最小水位值。