湖南省益阳市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）(含解析)

湖南省益阳市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．（2022·湖南益阳·统考中考真题）2021年7月30日，中国蹦床运动员朱雪莹和刘灵玲包揽了东京奥运会女子蹦床金银牌，为国争了光。比赛中朱雪莹先被蹦床弹起上升到最高点，之后从最高点下落直至将蹦床压缩到最低点。在此过程中，有关朱雪莹机械能变化的说法正确的是（　　）
A．在空中上升过程中，她的动能转化为重力势能
B．在最高点她的动能最大
C．下落到将与床面接触时，她的动能为零
D．蹦床被压缩到最低点时，她的重力势能最大
2．（2021·湖南益阳·统考中考真题）滑雪是人们喜爱的运动。如图所示，某同学坐在轮胎上从雪道的A点由静止开始滑下，经最低点B滑行到右边坡道的最高点C，轮胎与雪道之间有摩擦力存在。从A到C的过程中（　　）
A．重力势能一直减少 B．动能一直减少 C．动能一直增加 D．机械能一直减少
3．（2020·湖南益阳·统考中考真题）“反向蹦极”是一项比蹦极更刺激的运动。如图所示，弹性轻绳的上端固定在O点，拉长后将下端固定在体验者的身上，并与固定在地面上的扣环相连。打开扣环，人从A点由静止释放，像火箭一样被“竖直发射”，经上升到最高位置C点，在B点时速度最大。对此过程，下列描述正确的是（　　）
A．人从A到C的过程中，重力势能增加，动能一直减少
B．人从A到B的过程中，动能增加，重力势能减少
C．人在B点时动能最大
D．弹性绳的弹性势能在B点时最大
4．（2020·湖南益阳·统考中考真题）如图所示是指甲剪的示意图，F是剪指甲时施加的一个力，则下列关于指甲剪的说法正确的是（　　）
A．指甲剪只由一个杠杆组成
B．指甲剪由两个杠杆组成
C．对杠杆ABC，若以B为支点，则动力臂是L
D．对杠杆ABC，若以B为支点，则动力臂是BC
二、填空题
5．（2022·湖南益阳·统考中考真题）建筑工地上起重机把重为的建筑材料匀速提升了，起重机做的有用功为___________J，若起重机的机械效率为45%，做的总功为___________J。
6．（2021·湖南益阳·统考中考真题）如图，装满物品的拉杆式旅行箱总重60N，其重心在箱体的几何中心，图中AB与BC等长。现将平放在水平地面上的该旅行箱的C端抬离地面，至少用力___________N，拉杆越短，所需的力越___________。
7．（2021·湖南益阳·统考中考真题）在弹簧测力计下端悬挂一个金属零件，测力计的示数是5N。当把零件浸没在密度为0.9×103 kg/m3的液体中时，测力计的示数变为3.2N。金属零件在液体中受到的浮力是___________N，其体积为___________m3（g=10 N/kg）。
8．（2020·湖南益阳·统考中考真题）某体积为200cm3、重为1.6N的物体，把它浸没在水中后放手，它将______ “上浮”，“悬浮”或“下沉” ，当该物体静止时排开水的体积______ cm3（g=10N/kg）。
9．（2020·湖南益阳·统考中考真题）一辆重型卡车正在平直公路上以20m/s的速度匀速行驶，卡车的牵引力为1.0104N。卡车行驶1min后发动机做的功是______J，发动机做功的功率为______。
10．（2020·湖南益阳·统考中考真题）小芳利用如图装置测量滑轮组提升某重物时的机械效率，测得这个重物重为1N，物体被缓慢提升的高度为0.2m，竖直向上的拉力为0.4N。则绳端移动的距离为______，此时该滑轮组的机械效率为______（保留一位小数）。
三、实验题
11．（2022·湖南益阳·统考中考真题）在探究“杠杆的平衡条件”的实验中：
（1）没有挂钩码时，杠杆静止时的状态如图所示，为了使杠杆在水平位置平衡，平衡螺母应向___________移动；
（2）杠杆在水平位置平衡后，在杠杆两侧挂上不同数量的钩码，移动钩码的位置，使杠杆重新在水平位置平衡。然后改变动力和动力臂，相应调节阻力和阻力臂，再做几次实验。再做几次实验的目的是___________（填序号）；
A．多次测量求平均值，减小误差
B．寻找规律的普遍性
（3）当货车所载货物重心太靠后时，货车会翘起来，如图所示，这样容易造成交通安全事故。若以后轮为支点，货物对货车压力F的力臂用表示，货车重力G的力臂用表示，货车之所以会翘起来，是因为___________（选填“>”、“=”或“<”）。
12．（2021·湖南益阳·统考中考真题）如图所示，用微小压强计探究液体内部压强的特点。甲、乙、丙三个烧杯中盛有不同密度的盐水，甲图中盐水的密度与丁图相同。探头在液体中的深度甲与乙相同，丙与丁相同。
（1）为使实验现象更明显，压强计U形管中的液体最好用______（选填“水”或“水银”）；
（2）要探究液体压强与深度的关系，应选______ 两图；
（3）四个烧杯中，盐水密度最大的是______ 图。
四、计算题
13．（2022·湖南益阳·统考中考真题）我国从远古时代就开始利用浮力了。据考古工作者发现，在距今7500年前的新石器时期，我国古代劳动人民就制造出了独木舟，如下图所示。该独木舟外形可看成一个长方体，它长、宽、高，质量为，g取，。求：
（1）当独木舟底部距离水面时，底部受到的压强；
（2）独木舟空载时受到的浮力；
（3）独木舟能承载的最大货物的重量。
14．（2022·湖南益阳·统考中考真题）为了实现节能减排，我市很多出租车都换成了燃气汽车。一辆出租车气罐中充有的压缩天然气，天然气的热值为，若天然气完全燃烧后产生的热量有30%用于出租车牵引力做功，出租车行驶过程中受到的平均阻力为。求：
（1）出租车气罐中的天然气完全燃烧后产生的热量Q；
（2）气罐中天然气完全燃烧后出租车能匀速行驶的路程s。
15．（2021·湖南益阳·统考中考真题）杂技表演在我国具有悠久的历史。如图所示为杂技“顶竿”表演，甲站在地面上，肩上顶着一根重为G1=50N的竖直竹竿，重为G2=550N的乙沿竹竿匀速上爬4m，然后甲顶着乙在水平地面上缓慢直立行走2m。求在此过程中：
（1）乙受到摩擦力的大小和方向；
（2）摩擦力对乙所做的功；
（3）甲对竿和乙做的功。
16．（2020·湖南益阳·统考中考真题）“拔火罐”是我国传统医疗的一种手段。如图所示，医生先用点燃的酒精球加热小罐内的空气，随后迅速把小罐倒扣在需要治疗的部位，冷却后小罐便紧贴在皮肤上。已知大气压为1.0105Pa，小罐开口部位的面积为10cm2，罐内空气冷却变为室温时其压强为9.0104Pa，不计小罐重力。求：
(1)罐内空气对皮肤的压力；
(2)皮肤对小罐的支持力。
参考答案：
1．A
【详解】A．在空中上升过程中，运动员的质量不变，速度变小，高度升高，动能减少，重力势能增大，是动能转化为重力势能，故A正确；
B．在最高点，运动员的速度为0，动能为0，故B错误；
C．在空中下落时，重力势能转化为动能，所以与床面接触时，动能不为0，故C错误；
D．运动员上升到最高点时，高度最高，重力势能最大，蹦床被压缩到最低点时，弹性形变最大，床具有的弹性势能最大，故D错误。
故选A。
2．D
【详解】ABC．某同学从A到B的过程中，高度变小，质量不变，重力势能变小；速度变大，质量不变，动能变大；从B到C的过程中，高度变大，质量不变，重力势能变大；速度变小，质量不变，动能变小；从A到C的过程中，动能先变大后变小，重力势能先变小后变大，故ABC错误；
D．由于轮胎与雪道之间有摩擦力存在，克服摩擦力做功，机械能转化为内能，机械能会变少，故D正确。
故选D。
3．C
【详解】A．人从到的过程中，质量不变，高度增大，重力势能增加；段速度逐渐变大，动能逐渐变大；段速度逐渐变小，动能逐渐变小，故A错误；
B．从到的过程中，质量不变、高度增大，重力势能增加；质量不变、速度逐渐变大，动能变大，故B错误；
C．人的质量一定，在点时速度最大，动能最大，故C正确；
D．弹性绳在点时弹性形变最大，弹性势能最大，故D错误。
故选C。
4．C
【分析】(1)根据杠杆的定义分析指甲剪有几个杠杆组成；
(2)根据力臂的定义分析动力臂。
【详解】AB．由图可知，杠杆ABC的下面由两个杠杆组成，这两个杠杆的支点在最右侧，所以指甲剪有三个杠杆组成，故AB错误；
CD．对杠杆ABC，若以为支点，动力臂为支点到动力的作用线的距离，所以为动力臂，故C正确，D错误。
故选C。
【点睛】本题考查了杠杆的定义、力臂的定义，属于基础知识，要熟记。
5．
【详解】[1]起重机做的有用功
[2]根据，则起重机做的总功
6． 15 大
【详解】[1]以A点为支点，重心在箱体的几何中心，则重力与A点距离为AB，AB与BC等长，根据杠杆平衡条件可得
G×lAB=F×lAC
则
60N×lAB= F×2lAB
解得
F=15N
[2]拉杆越短，则动力与A点的距离越短，即动力臂越短，而阻力与阻力臂均不变，根据杠杆平衡条件可知，需要的动力将变大。
7． 1.8 2×10-4
【详解】[1]零件的重力为
G=F示1=5N
零件的浮力为
F浮=G-F示2=5N-3.2N=1.8N
[2]零件的体积
V零=V排=
8． 上浮 160
【详解】[1]由于当物体完全浸没时，，所以，浸没在水中时受到的浮力
即，所以，把它浸没在水中后放手，物体上浮，最终处于漂浮状态。
[2]当物体静止后，漂浮在水面上，则，由知道
9． 1.2107 2105W
【详解】[1]由知道，卡车通过的距离为
在这段时间内卡车牵引力所做的功
[2]卡车的牵引力做功的功率
10． 0.6m 83.3
【详解】[1]由图知滑轮组的，则绳端移动的距离为
[2]拉力做的有用功为
拉力做的总功为
则滑轮组的机械效率为
11． 右 B >
【详解】（1）[1]杠杆的右端上翘，左端下沉，说明重心偏左，要使杠杆在水平位置平衡，平衡螺母应向上翘的右端移动。
（2）[2]通过实验总结归纳出物理规律时，一般要进行多次实验，获取多组实验数据，避免实验结论的偶然性，归纳出的物理规律才具有普遍性，所以在探究杠杆平衡的条件时，多次改变力和力臂的大小主要是为了寻找规律的普遍性。
（3）[3]货车可以看成杠杆，若以后轮为支点，当时，货车便不能平衡，货车车头会翘起来。
12． 水 甲和丁 乙
【详解】（1）[1]液体内部压强的大小是通过液体压强计U形管两边液面的高度差来判断的，采用了转换法。根据有
据此可知，在液体压强一定时，液体的密度越小，U形管中液面的高度差越大，为使实验现象更明显，压强计U形管中的液体最好用密度较小的水。
（2）[2]已知甲图中盐水的密度与丁图相同。液体压强与液体的深度和密度有关，研究与其中一个因素的关系时，要控制另外一个因素不变，故要探究液体压强与深度的关系，要控制液体的密度相同，故应选甲和丁两图。
（3）[3]探头在液体中的深度甲与乙相同，丙与丁相同。由上图可知，乙、丙、丁三个图中U形管中液面的高度差相同，即液体产生的压强相同，根据有
因乙图中探头处的深度最小，故盐水的密度最大，即四个烧杯中，盐水密度最大的是乙图。
【点睛】本题探究液体内部压强的特点，主要考查转换法、控制变量法及的运用。
13．（1）；（2）；（3）
【详解】解：（1）当独木舟底部距离水面时，底部受到的压强
（2）独木舟空载时漂浮在水面上，受到的浮力等于独木舟的重力，即
（3）当独木舟船舷刚好与水面相平时，所能承载的货物的重量最大，此时独木舟浸在水中的体积
此时独木舟受到的浮力
因为独木舟漂浮，则独木舟承载货物后的总重力
独木舟能承载的最大货物的重量
答：（1）当独木舟底部距离水面时，底部受到的压强为；
（2）独木舟空载时受到的浮力为；
（3）独木舟能承载的最大货物的重量为。
14．（1）；（2）
【详解】解：（1）由题意可知，根据公式
可得，出租车气罐中的天然气完全燃烧后产生的热量
（2）因为出租车在公路上做匀速直线运动，所以
牵引力做功所消耗的能量为
根据公式
可得，气罐中天然气完全燃烧后出租车能匀速行驶的路程
答：（1）出租车气罐中的天然气完全燃烧后产生的热量Q为；
（2）气罐中天然气完全燃烧后出租车能匀速行驶的路程s为。
15．（1）550N，方向竖直向上；（2）2200J；（3）0
【详解】（1）乙沿竹竿匀速上爬和乙在竹竿上静止时均处于平衡状态，受到的摩擦力和重力是一对平衡力，所以，乙受到摩擦力的大小
f=G2=550N
方向和重力的方向相等，即竖直向上。
（2）乙沿竹竿匀速上爬时，摩擦力对乙所做的功
W=fh=550N×4m=2200J
甲顶着乙在水平地面上缓慢直立行走2m时，竖直方向没有移动的距离，此过程中摩擦力对乙所做的功为0J，所以，在此过程中摩擦力对乙所做的功为2200J。
（3）甲对竿和乙的作用力是竖直向上的，乙沿竹竿匀速上爬时甲静止，甲顶着乙在水平地面上缓慢直立行走2m时运动的方向是水平方向的，所以，在此过程中甲对竿和乙的作用力方向上没有移动的距离，则甲对竿和乙做的功为零。
答：（1）乙受到摩擦力的大小为550N，方向为竖直向上；
（2）摩擦力对乙所做的功为2200J；
（3）甲对竿和乙做的功为0J。
16．(1)90N；(2)10N
【详解】(1)根据知道，罐内空气对皮肤的压力
(2)皮肤受到的外界大气压力
由力的平衡得火罐对皮肤的压力
因为压力和支持力是一对相互作用力，故皮肤对火罐的支持力
答：(1)罐内空气对皮肤的压力为90N；
(2)皮肤对小罐的支持力为10N。
试卷第1页，共3页
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