1、第 1 页 共 34 页2015年中考物理试题分类汇编1、（2015内江）2014年4月14日，为寻找失联的MH370航班，启用了“蓝鳍金枪鱼21”（简称“金枪鱼”）自主水下航行器进行深海搜寻。其外形与潜艇相似（如图16甲所示），其相关参数为：体积1m 3、重量 7500N，最大潜水深度4500m，最大航速7.4km/h （为简化计算，不考虑海水密度变化，海水密度取1.010 3kg/m3，g取10N/kg）。（1）假设“金枪鱼”上有面积为210 -3m2的探测窗口，当它下潜至 4000m深度处时，该探测窗口承受海水的压力是多少？（2）“金枪鱼”搜寻任务完成后，变为自重时，能静止漂浮在海面上，
2、求此时“金枪鱼”露出海面的体积为多大？（3）若上述漂浮在海面的“金枪鱼” ，由起重装置将其匀速竖直吊离海面。从某时刻计时起，起重装置拉力的功率随时间变化的图象如图 16 乙所示，图中 P3=3P1。请分析出t3 时刻起重装置对“金枪鱼” 拉力，并求出 t1 时刻起重装置对 “金枪鱼”拉力（不考虑水的阻力） 。【解答】（1）当它下潜至4000m深度处受到海水的压强：P=gh=1.0103kg/m310N/kg4000m=4107Pa探测窗口承受海水的压力：由P=F/S得F=PS=410 7Pa210-3m2=8104N（2）解：“金枪鱼” 搜寻任务完成后，静止漂浮在海面上，所以有F 浮 =G=7
3、500N。由 F 浮 = 液 gV 排 得 V 排 =F 浮 /（ 液 g）=7500N/（1.010 3kg/m310N/kg）=0.75m3露出海面体积为：V 露 =VV 排 =1m30.75m3=0.25m3（3）解：由图象分析知，在 t3 时刻“金枪鱼”离开水面，此时起重装置对“金枪鱼”的拉力等于“金枪鱼”的重力，即 F3 =G=7500N由于起重装置吊起“金枪鱼”是匀速竖直离海面，所以速度保持不变即 v1=v3，由P=Fv， 图 16第 2 页 共 34 页得 P1=F1v1，P 3=F3v3，又 P3=3P1，所以有 F3=3F1所以 F1= F3= 7500N=2500N2（20
4、15 绵阳）我国南宋远洋商贸船“南海一号”于 2007 年成功打捞出水，为复原我国海上丝绸之路历史提供了极其珍贵的实物资料，采用沉井包裹沉船的整体打捞方式，在世界水下考古也是一大创新。某同学为了体验“南海一号”的打捞过程，特利用滑轮组从水下打捞一重物。如图所示，用一个底面积 S=0.05m 2、高 h=0.2m 的长方体形状的重物模拟 “南海一号” ，该同学站在岸边拉动绳子自由端，使重物从水底开始向上运动。假定重物一直做竖直向上的匀速直线运动，并经历三个运动阶段：第一阶段，从重物在水度开始运动到重物的上表面刚露出水面，绳对重物的拉力 F1=140 N，用时t1=40s；第二阶段，从重物上表面刚
5、露出水面到其下表面刚离开水面，用时 t2=4s；第三阶段，从重物下表面离开水面后在空中上升。已知动滑轮所受重力 G0=60 N， 水 =1.0103kg/m3， g=10N/g，不计绳重、轮与轴之间的摩擦及水的阻力，不考虑重物出水前后质量的变化。求：在第一阶段运动中，水对重物的浮力 F 浮 为多大?在第一阶段运动中，绳对重物做功 W1 为多大?滑轮组在第一阶段运动中的机械效率 1 和第三阶段运动中的机械效率3 分別为多大?【解答】 在第一阶段中 V 排 =V 物 =Sh=0.05m20.2m=0.01m3，则水对重物的浮力：F 浮 =水 gV 排 =1.0103kg/m310N/kg0.01
6、m3=100N； 在第二阶段，从重物上表面刚露出水面到其下表面刚离开水面，用时 t2=4s，上升高度为物体的高 h，物体上升的速度 smstv/05.42.在第一阶段中，重物上升的高度 h1=vt1=0.05m/s40s=2m绳对重物做功 W1=F1 h1=140 N2m=280J 由于不计绳重、轮与轴之间的摩擦及水的阻力，以动滑轮为研究对象，受 3 段绳子向上的拉力、动滑轮的重力、下方绳子对动滑轮向下的拉力。在第一阶段中，人对绳子自由端的拉力 20361401 NGF动机械效率 %70321431NhF在第一阶段中，以重物为研究对象，受向下的重力 G 物 、向上的拉力 F1、向上的浮力 F
7、浮 ，由平衡条件有：G 物 =F1+F 浮 = 140N+100N=240N，在第三阶段中，设重物上升高度为 h3，由于不计绳重、轮与轴之间的摩擦及水的阻力，第 3 页 共 34 页此时机械效率 %806240303 NhG）（ 物 物答：在第一阶段运动中，水对重物的浮力 F 浮 为 100N；在第一阶段运动中，绳对重物做功 W1 为 280J在第一阶段运动中的机械效率 1 和在第三阶段运动中的机械效率 3 分别为 70%、80% .3（2015 成都 B 卷）如图所示，轻质硬杆 K 左侧与墙体相连（可自由转动，不能水平移动），右侧与 A 固定；长方体滑块 B 置于光滑水平地面上，A 与 B
8、的接触面粗糙程度不变，A、B 间的滑动摩擦力大小为 f；人的重力为 G 人 ，与地面的接触面积为 S 人 ；动滑轮 P 的重力为 G。以 2cm/s 速度匀速下降 以 4cm/s 速度匀速上升 以 6cm/s 速度匀速上升在拉动过程中选取了三段时间，用表格记录了 A、B、C 的运动状态，图甲记录了绳对 C 竖直向上的拉力 FC，图乙记录了人对绳竖直向下的拉力 FD。甲 乙0 2 s 4 6 s 8 10 sA 相对地面静止 相对地面静止 相对地面静止B 向左匀速直线运动 向右匀速直线运动 向右匀速直线运动C 浸没在水中，以 2cm/s 速度匀速下降浸没在水中，以 4cm/s 速度匀速上升在空中
9、，以 6cm/s 速度匀速上升第 4 页 共 34 页在拉动过程中，B 足够长， A 始终没有掉下；C 受水的阻力、C 露出水面后表面附着的水的质量忽略不计；运动中空气阻力不计；细绳的质量、滑轮与轴的摩擦忽略不计；绳或竖直或水平，不可伸缩且长度足够。求：（1）在 4 6 s 内，杆 K 对 A 作用力的方向，并简述理由。扬州大学附属中学东部分校姜雪峰编制（2）在 0 2 s 内，人对地面的压强 p 人 为多少？（用字母 F、f、S 人 、G、 G 人 表示）在 4 6 s 内人对地面的压强比 0 2 s 减小了多少？（用字母 f、S 人 表示）（3）若 C 的重力 GC=40N， F3= 2
10、F1， 且 F3 F2F 1= 321，则 C 在 0 2 s 内所受的浮力为多少？人在 8 10 s 内做功的功率为多少？【解答】 （1）A 受到杆 K 的作用力 FK 向左因为在 4 6s 内，A 相对地面静止，B 向右匀速直线运动，A 相对于 B 向左运动，可知 B 对 A 摩擦力 f向右，A 处于静止状态，水平方向必定受平衡力作用，所以杆 K 对 A 作用力向左（2）在 02s 内：B 向左匀速直线运动，在水平方向受 C 的向左的拉力，A 向右的摩擦力及 P 向右的摩擦力，则 FP+f=F1，可得 FP=F1f；由图知，滑轮组由 2 段绳子承担物重，所以 FD= （F P+GP）= （
11、F 1f+GP） ，则人对地面的压力 F=G 人 FD=G 人 （F 1f+GP） ，人对地面的压强：p= = ；在 46s 内：B 向右右匀速直线运动，受到 A 的摩擦力向左，则 F1+f=FP；则 FD= （F P+GP）= （F 1+f+GP） ；人对地面的压力 F=G 人 FD=G 人 （F 1+f+GP） ；则F=F F=G 人 （F 1f+GP）G 人 （F 1+f+GP）=f则p= = ；（3）以 C 为研究对象：由图 2 知，在 810s 内，物体在空气中，则 F3=GC=40N由题意知，F 1= F3= 40N=20N在 02s 内有，物体 C 受浮力、绳的拉力、和重力作用，
12、则F1+F 浮 =GC所以 F 浮 =GCF1=40N20N=20N以 B 为研究对象：在 46s 内有 F1+f=2 F2GP第 5 页 共 34 页在 810s 内有 F3+f=2 F3GPF3F1=2（F 3F2）又因为 F3：F 2=3：2；所以 F3F1=2 F3= F3F3= （F 3F1）= （40N20N）=30N在 810s 内，人做功的功率：P= = =F3v=30N0.12m/s=3.6W答：（1）K 对 A 作用力向左；理由如上所述；（2）在 02s 内， ；在 46s 内人对地面的压强比 02s 减小了 ；（3）C 在 02s 内所受的浮力为 20N；人在 810s
13、内做功的功率为 3.6W4（2015 泸州）图甲是建造长江大桥是使用起吊装置（图中未画出）的钢缆绳拉着实心圆柱体 A 距江面某一高度处沿竖直方向匀速下 降，在下降到江底之前，始终保持 0.2m/s的速度不变。图乙是 A 下降到江底之前钢缆绳对 A 的拉力 F 的随时间 t 变化的图像。（取江水的密度为 =1.0103kg/m3 ，g 取 10N/kg）求： （1）圆柱体 A 下降过程中，重力的功率？ （2）圆柱体 A 的密度？ （3）当圆柱体 A 下降到江底（江底视为水平），卸下钢缆绳后，圆柱体 A 对江底的压强？【解答】（1）圆柱体在江面上匀速下降时，重力 G=F1=3104N .重力的功率
14、 P=Gv=3104N0.2m/s=6103W（2）当 A 完全浸入水中时，拉力 F2=1104NA 受到的浮力：F 浮 =G-F2=3104N-1104N=2104N，第 6 页 共 34 页A 的体积 V=V 排 = gF水 浮3342/10/2mkgNkA 的密度 334/5./VGm（3）A 从刚接触江面到浸没用的时间 t=15s-10s=5sA 的高度 h=vt=0.2m/s5s=1mA 的底面积 231mhS圆柱体 A 沉底且卸下钢缆绳后， A 对江底的压力 F=G-F 浮 =3104N-2104N=1104N圆柱体 A 对江底的压强 paNSFp3241055 （2015 德阳）
15、如图甲所示底面积为 0.2m2，高 0.2m 的质量均匀的长方体物体 A，放置在水平地面上，对地面的压强为 6103Pa；一质量为 80kg 的工人站在水平地面上，用如图乙所示的滑轮组把 A 运到高处，工人用大小为 F1 的竖直拉力拉绳使 A 以 10cm/s 的速度匀速上升，这时地面对工人的支持力为 N1，工人匀速拉绳的功率为 P，滑轮组的机械效率为 1若工人以相同的功率用大小为 F2 的竖直拉力拉绳使另一物体 B 以 12.5cm/s 的速度匀速上升，这时地面对工人的支持力为 N2，滑轮组的机械效率为 2已知N1：N 2=3：4， 1： 2=16：15 （g 取 10N/kg）求：（1）物
16、体 A 的密度；（2）工人拉绳的功率 P；（3）用滑轮组提升 B 时滑轮组的机械效率 2【解答】（1）由 p= = 可知，G=pS=6 103Pa0.2m2=1200N，SFG由 G=mg 可知，A 的质量：m A= = =120kg，gA 的密度：= =3000kg/m3；（2）对工人，由平衡条件得：F 拉 +N=m 人 g=80kg10N/kg=800N，则：N 1=800NF1，N 2=800NN2，由题意可知：N 1：N 2=3：4，则：4F 13F2=800N提升物体时的功率相等，P=F 1v1=F2v2，解得：F 1：F 2=5：4由解得：F 1=500N，F 2=400N，第 7
17、 页 共 34 页工人拉绳子的功率：P=F 1v1=500N0.1m/s3=150W；（3）滑轮组效率：= = ，由题意可知： 1： 2=16：15，2= 1= = =75%；答：（1）物体 A 的密度为 3000kg/m3；（2）工人拉绳的功率 P 为 150W；（3）用滑轮组提升 B 时滑轮组的机械效率 2 为 75%6（2015 广安）新农村建设让农村面貌焕然一新。许多楼房顶部装有自动供水水箱，箱体重 1250N，与水平楼顶接触面积为 1.5m2。为了控制进水量，在水箱顶部安装压力传感器，如图（14）所示，A 物体通过细线与压力传感器相连接，压力传感器相等于拉线开关，A 的密度是 2.5
18、103kg/m3，A 重为 25N。当压力传感器受到竖直向下的拉力等于 25N 时闭合，电动水泵向水箱注水；当拉力等于 15N 时断开，电动水泵停止向水箱注水。（1）求未装水时整个水箱对楼顶的压强是多少？（压力传感器及连接线质量不计，g 取10N/kg）（2）通过计算说明当水面与 A 上表面相平时，电动水泵能否停止注水？（g 取10N/kg，连接线体积不计）【解答】第 8 页 共 34 页7 （2015 凉山州）如图所示，水平桌面的正中央放着三个底面积均为 500cm2 的薄壁容器，容器内装有适当的水，在圆柱形的乙容器中放入一个密度为 0.6103kg/m3，体积为1dm3 的木块漂浮在水面，
19、现用力 F 将木块刚好压没于水中静止，水未溢出。求：（1）静止时所施加的压力 F 的大小；（2）乙容器中木块被压没后和没有放入木块时相比水对容器底部的压强增加了多少？（3）若也将木块压没于甲、丙两容器中（木块未触底、水未溢出） ，静止时判断三容器中水对容器底部的压强增加量的大小关系。【解答】 （1）木块重力 G 木 =mg= 木 Vg=0.6103kg/m31103m310N/kg=6N由于木块完全浸没，则 V 排 =V=1dm3=110-3m3，F 浮 = 水 gV 排 =1000kg/m310N/kg1103m3=10N；由于 F 浮 =F+G，所以，所施加的压力：F=F 浮 G=10N6
20、N=4N；（2）由于乙容器是柱状容器，则木块被压没后和没有放入木块时水对容器底部的增加的压力即为木块浸没时所受浮力，即F 乙 =F 浮 =10N，所以水对容器底面增加的压强为p 乙 = = =200Pa；SF乙第 9 页 共 34 页（3）若也将木块压没于甲、丙两容器中（木块未触底、水未溢出） ，由于甲的形状是上大下小，故水面升高的高度最小；而丙的形状是上小下大，故水面升高的高度最高；所以根据 可知：p 甲 p 乙 p 丙 hg说明：第 2、3 两小题的解法不止一种，用其它方法也行。8（2015 遂宁）某兴趣小组用如图甲所示的滑轮组（物体与动滑轮用绳子 a 连接）匀速拉动放在同一水平面上的不同
21、物体，物体受到的摩擦力从 200N 开始逐渐增加，直到组装滑轮组的绳子 b 被拉断，每次物体拉动的距离均为 2m。 通过实验绘出了该滑轮组机械效率随物体受到摩擦力大小变化的关系图像如图乙。（不计绳重和绳与滑轮间的摩擦）求：（1）动滑轮重力；（2）当滑轮组的机械效率为 80%，物体以 0.2m/s 的速度匀速运动时，该滑轮组的有用功率；（4）一个重 500N 的同学利用该滑轮组，想独自用竖直向下的力拉断绳子 b，请你通过计算分析他能否实现？【解答】（1）由图乙可知，当 f1=200N 时， 501W 有用 1 = fs 由于不计绳重及绳与滑轮间的摩擦， W 额外 = G 动 s W 总 1 =
22、fs+ G 动 s 1有 用总 50201 动动 Nsf G 动 = 200N （2）当 时， 8028022动动 Gfsf f2 = 800N W 有用 2 = f2s = 800N2m = 1600J tSv sm10/.第 10 页 共 34 页 tWP 160JWts有 用 2有 用另解：当 时，82222 80%ffGs动 动 f2 = 800N PFvt 280.2/160fNmsW有 用（3）由图乙可知，当 f3=1600N 时，绳子刚好被拉断，由于不计绳重及绳与滑轮间的摩擦，且物体做匀速直线运动 绳 b 承受的最大拉力 )(313fGF动 NNF60)20(31因为人的重力为
23、500N，竖直匀速拉动，所以绳子对人的最大拉力为人的重力，根据力的作用是相互的，故人给绳子的最大拉力为 500N，由于绳子 b 承受的最大拉力大于人给绳子的最大拉力，所以该同学不能拉断绳子 b 。9（2015 玉林）如图是利用电子秤显示水库水位装置的模型图。该装置主要由两个重力均为 20N 的动滑轮、长方体物块 A 和 B 以及轻质杠杆 MN 组成，物块 A 通过细绳与滑轮相连，物块 B 通过细绳与杠杆相连。杠杆可以绕支点 O 在竖直平面内转动，杠杆始终在水平位置平衡，且 OM：ON=1：4。已知物块 A 的重力 GA=1500N，底面积 S=0.01m2，高H=10m，物块 B 的重力 GB
24、=100N。一切摩擦均忽略不计， g 取 10N/kg。当物块 A 有五分之一露出水面时，水库水位刚好达到警戒水位。求：（1）当达到警戒水位时，物块 A 底部受到水的压强；（2）当达到警戒水位时，物块 A 所受的浮力大小；（3）当水位上涨超出警戒水位 2.5m 时，电子秤的示数。【解答】 （1）当达到警戒水位时，物块 A 有五分之一露出水面，则底部所处的深度：h=（1 ）H= 10m=8m，底部受到水的压强：p=gh=1 103kg/m310N/kg8m=8104pa（2）当达到警戒水位时，物块 A 排开水的体积 V 排=Sh=0.01m28m=0.08m3，物块 A 所受的浮力：F 浮 =
25、水 V 排g=1103kg/m30.08m310N/kg=800N；（3）由于水库水位刚好达到警戒水位物块 A 露出水面的长度为H=h=10m8m=2m，第 11 页 共 34 页所以当水位上涨超出警戒水位 2.5m 时，物块 A 已经浸没，则根据阿基米德原理可知：此时物块 A 所受的浮力 F 浮 = 水 Vg= 水 SHg=1103kg/m30.01m210m10N/kg=1000N；滑轮与转轴的摩擦、杠杆与轴的摩擦均忽略不计，物块 A 对滑轮 C 的拉力 FA 拉 =GAF 浮 =1500N1000N=500N；根据受力平衡可知：2F C=G 动 +FA 拉 ，所以，F C= （G 动 +
26、FA 拉 ）= （20N+500N）=260N，滑轮 D 根据受力平衡可知： 2FD=G 动 +FC，所以，F D= （G 动 +FC）= （20N+260N）=140N；由于力的作用是相互的，则 FM=FD=140N；根据杠杆平衡条件可知：F MLOM=FNLON，所以，F N= = =35N；对于物块 B，根据力的平衡条件可知： GB=FN+F 支 ，所以 F 支 =GBFN=100N35N=65N电子秤的示数=F 压 = F 支 =100N35N=65N.10 （2015 来宾）如图所示为一种蓄水箱的人工放水装置，AOB是以 O 点为转轴的轻质杠杆， AO 呈水平状态，A 、 O 两点间
27、的距离为 40cm，B 、 O 两点间的水平距离为 10cm，竖直距离为7cm。K 是一轻质、横截面积为 100cm2 的盖板（恰好堵住出水口），它通过细绳与杠杆的 A 端相连。在水箱右侧的水平地面上，重为 600N 的人通过滑轮组拉动系在 B 点呈竖直状态的绳子，可以控制出水口上的盖板。若水箱中水深为 50cm，当盖板恰好要被拉起时，水平地面对人的支持力为 490N，人对绳子的拉力为 F1，绳子对 B 点的拉力为 F2，滑轮组的机械效率为 。盖板的厚度、绳重及绳与滑轮间的摩擦均可忽略不计，人对绳的拉力与人所受重力在同一直线上（g 取 10N/kg） 。求：（1）水箱中水深为 50cm 时，盖
28、板上表面所受水的压强和压力；（2）人对绳子的拉力 F1 和绳子对 B 点的拉力 F2；（3）滑轮组的机械效率 ；（4）若与杠杆 A、 B 两端连接的细绳足够结实，当水位至少达到多高时，人将无法拉起盖板。【解答】第 12 页 共 34 页（3）动滑轮 C 上的绳子对杠杆及盖板所做的功为有用功，动滑轮上绳子的段数 n=2.滑轮组的机械效率 %9.021212 NsFs11 （2015 贵港）一带阀门的圆柱形容器，底面积是 200cm2，装有 12cm 深的水，正方体M 边长为 10cm，重 20N，用细绳悬挂放入水中，有 的体积露出水面，如图所示，试求：（1）正方体 M 的密度；（2）正方体 M
29、受到的浮力以及此时水对容器底部的压强；（3）若从图示状态开始，通过阀门 K 缓慢放水，当容器中水面下降了2cm 时，细绳刚好被拉断，则细绳能承受的最大拉力是多少？（g 取10N/Kg，水的密度为 1.0103kg/m3） 解：（1）正方体 M 的质量 mM= = =2kg，体积为 VA=L3=（10cm ） 3=1000cm3=1103m3，第 13 页 共 34 页所以，密度 A= = =2103kg/m3；（2）由于用细绳悬挂放入水中，有 的体积露出水面，则：V 排 1=（ 1 ） VA= 1103m3=8104m3，受到的浮力为：F 浮 1= 水 gV 排 1=1.0103kg/m310
30、N/kg8104m3=8N；设正方体悬挂放入水中后水深为 h，则有 Sh=Sh+V 排 1，则 h=h+ =0.12m+ =0.16m此时水对容器底部的压强：p= 水 gh=1.0103kg/m310N/kg0.16m=1.6103Pa（3）原来正方体 M 浸入水中深度为 h1=（1 ）L= 10cm=8cm，水面下降 2cm 时正方体 M 浸入水中深度为 h2=h12cm=8cm2cm=6cm，则 V 排 2=h2L2=6cm（10cm ） 2=600cm3=610-4m3，F 浮 2= 水 gV 排 2=1.0103kg/m310N/kg610-4m3=6N；当绳子刚被拉断时有：F m+F
31、 浮 2=G，所以细绳能承受的最大拉力 Fm=GF 浮 2 =20N6N=14N答：（1）正方体 M 的密度为 2103kg/m3；（2）正方体 M 受到的浮力为 8N；此时水对容器底部的压强为 1.6103Pa；（3）当容器中水面下降了 2cm 时，细绳刚好被拉断，细绳能承受的最大拉力是 14N12（2015 南宁）体重为 600N 的小聪用如图 19 所示的滑轮组来竖直提升物体 A。当 A 以 0.1m/s 的速度匀速上升时，小聪对绳子的拉力 F 为 400N，滑轮组的机械效率为 80%（不计摩擦及绳重）。求：（1）拉力 F 的功率；（2）物体 A 受到的重力；（3）小聪拉动绳子前后对地面
32、的压强之比；（4）小聪使用该滑轮组能提起物体的最大重力。【解答】（1）由图通过动滑轮绳子的段数 n=3，物体 A 匀速上升，拉力 F 的功率：P=Fv=Fnv 物 =400N30.1m/s=120W；（2）根据 = = = ，物体 A 受到的重力：G=nF=80%3 400N=960N；（3）小聪拉动绳子前对地面压力 F=G 人 =600N，小聪拉动绳子后对地面压力 F=G 人 F=600N400N200N，第 14 页 共 34 页小聪拉动绳子前后对地面的压强之比： = = = = ；（4）不计摩擦及绳重，F= （G 物 +G 动 ） ，提起 A 时，G 动 =3FGA=3400N960N=
33、240N，小聪对绳子自由端拉力最大等于他的重力，即 F 最大 =G 人 =600N，此时提起物体的重力最大：G 最大 =3FG 动 =3600N240N=1560N答：（1）拉力 F 的功率为 120W；（2）物体 A 受到的重力为 960N；（3）小聪拉动绳子前后对地面的压强之比 3：1；（4）小聪使用该滑轮组能提起物体的最大重力为 1560N。14（2015 达州）某工人用如图所示的装置把一重 1200N 的箱子从斜面底端匀速拉到顶端用时 10s，已知斜面长 6m，高 2m，此装置的机械效率为 80%（滑轮重、绳重、滑轮与绳之间的摩擦均不计）。求：（1）拉力 F；（2）拉力 F 做功的功率
34、；（3）箱子与斜面间的摩擦力。说明：本题的装置为斜面与动滑轮的组合机械，难点是第 3 问求摩擦力。【解答】（1）物体从底端到顶端的路程为 L，则绳子自由端移动的距离为2L。此装置的机械效率 FGhW2总有拉力 F= NmLGh506%8021（2）拉力 F 做的功 W 总 =Fs 绳 =250N26m=3000J拉力 F 做功的功率 sJtP31总（3）有用功 W 有 =Gh=1200N 2m=2400J额外功 W 额 = W 总 - W 有 =3000J-2400J=600J滑轮重、绳重、滑轮与绳之间的摩擦均不计，第 15 页 共 34 页W 额 = G 动 L则动滑轮的重 NmJ106额动
35、15、（2015上海）如图11 所示，薄壁圆柱形容器甲和圆柱体乙置于水平地面上。容器甲足够高、底面积为510 -2m2，盛有质量为 5 千克的水。圆柱体乙的重力为160 牛，底面积为810 -2m2。求容器甲内水的体积V 水 ；求圆柱体乙对水平地面的压强 p乙 ； 若将一物块A 分别浸没在容器甲的水中、放在圆柱体乙上表面的中央时，水对容器甲底部压强的变化量与圆柱体乙对水平地面压强的变化量相等。求物块A的密度 A。【解答】第 16 页 共 34 页17、（2015 天津）底面积为 S0 的圆柱形薄壁容器内装有密度为 0 的液体，横截面积为 S1的圆柱形木块由一段非弹性细线与容器底部相连，且部分浸
36、入液体中，此时细线刚好伸直，如图 19 所示，已知细线所能承受的最大拉力为 T，现往容器中再缓慢注入密度为 0 的液体，直到细线刚好被拉断为止，请解答下列问题：（1）画出细线刚好伸直时，木块在竖直方向上的受力示意图；（2）导出细线未拉断前，细线对木块拉力 F 与注入液体质量 m 之间的关系式；（3）求出细线刚好被拉断时与细线断后容器中液面恢复稳定时，容器底部所受液体压强的变化量。【解答】2015 年中考物理试题分类汇编力学压轴题（二）第 17 页 共 34 页1、（2015 郴州）如图是一厕所自动冲水装置，圆柱体浮筒 A 与阀门C 通过杆 B 连接，浮筒 A 的质量为 1kg，高为 0.22m
37、，B 杆长为 0.2m，阀门 C 的上表面积为 25 cm2 ，B 和 C 的质量、厚度、体积及摩擦均忽略不计，当 A 露出 0.02m 时，C 恰好被 A 拉开，实现了自动冲水（g 取 10N/kg）。求： （1）刚拉开阀门 C 时，C 受到水的压强和压力； （2 ）此时浮筒 A 受到的浮力； （3 ）浮筒 A 的密度。 【解析】（1）阀门 C 处水的深度 h=h 浸 +L=(0.22m-0.02m)+0.2m=0.4m水对阀门 C 的压强 pamkgNkghp 33 104./10/ 水水对阀门 C 的压力 paSF25424（2）C 恰好被 A 拉开，浮筒 A 对阀门 C 的拉力 F拉浮
38、筒 A 的重 NkgmgG10/1此时浮筒受向上的浮力、向下的重力和向下的拉力，浮筒 A 受到的浮力 FA2拉浮（3）浮筒 A 排开水的体积 3310/10/ mkgNmkgV水 浮排 浮筒 A 的底面积 232.01hSA浸排浮筒 A 的体积 310V浮筒 A 的密度 33/45.102. mkgmkgA2、（2015 株洲）一根金属棒 AB 置于水平地面上，今通过弹簧测力计竖直地将棒的右端B 缓慢拉起，如图甲所示。在此过程中，弹簧测力计对棒所做的功 W 与 B 端离开地面的高度 x 的关系如图乙所示。请根据图象解答下列问题。（1）该金属棒的长度 l = m。（2）在 B 端拉起的过程中，当
39、 x1=0.6m 时，测力计的示数为 F1= N；当 x2=1.6m乙/J/mx03.61.25. 6乙第 18 页 共 34 页时，测力计的示数为 F2= N。（3）求金属棒的重心到 A 端的距离 d。【解析】本题的难点是看懂图像，从图像中获取有用信息。（1）由图乙可知，两段图线均为倾斜直线，说明做功与移动的竖直距离成正比；而第 2 段图线更陡一些，说明拉力更大，原因是此时金属棒已经离开地面，拉力等于金属棒的重了。由此可知，B 端离开地面的高度为 1.2m 时，金属棒即将离开地面 ，所以金属棒长 1.2 米；（2）图乙中 x 为 01.2m 过程中，金属棒被提起的高度 h1=1.2m，对金属
40、棒所做的功 W1=3.6J，W 1=F1h1， 拉力 F1= = =3N；图乙中 x 为 1.2m1.6m 过程中，金属棒被提起的高度 h2=1.6m -1.2m=0.4m，对金属棒所做的功 W2=5.6J -3.6J=2JW 2=Gh2，金属棒的重 G= =5N，则 F2=G=5N；mJh4.02（3）金属棒未提离地面时，根据相似三角形知识可知，力臂之比 dl棒21根据杠杆平衡条件有 F1l1=Gl2，即 F1l 棒 =Gd；则重心到 A 端的距离 d= = =0.72mG棒答：（1）1.2；（2）3；5；（3）金属棒的重心到 A 端的距离 d 为 0.72m3、（2015 襄阳）如图所示，
41、用滑轮组匀速提起 1200N 的重物，拉力做功的功率为1500W， 绳子的自由端向下拉的速度为 3m/s，地面对人的支持力为 N1，不计绳重和摩擦。（1）滑轮组中有几股绳子承担重物？作用在绳自由端的拉力是多少？（2）滑轮组的机械效率是多少？（3）若用此滑轮组匀速提起 2400N 的重物时，地面对人的支持力为 N2，作用在绳自由端的拉力是多少？若 N1:N2=5:1 时，人的重力是多少？【解析】由图可知，n=3，第 19 页 共 34 页 ，FvtsWPF 拉 = = =500N；（2）机械效率：= 100%= 100%= 100%= 100%=80%；（3）不计绳重和摩擦，则 F 拉 = （G
42、 动 +G）G 动 =3F 拉 G=3500N1200N=300N提起 2400N 的重物时，F 拉 = （G 动 +G）= （300N+2400N）=900N人拉绳子的力与绳子拉人的力是相等的，人受 3 个力即向下的重力、向上的拉力、向上的支持力，因此有支持力 N=G 人 F 拉N1=G 人 500N N2=G 人 900N N1：N 2=5：1 所以（G 人 500N）：（G 人 900N）=5：1解得：G 人 =1000N答：（1）滑轮组中有 3 股绳子承担重物，作用在绳自由端的拉力是 500N；（2）滑轮组的机械效率是 80%；（3）若用此滑轮组匀速提起 2400N 的重物时，地面对人
43、的支持力为 N2，作用在绳自由端的拉力是 900N，若 N1：N 2=5：1 时，人的重力是 1000N4、 （2015 武汉）在建的杨泗港长江大桥是武汉市第十座长江大桥，大桥的两个桥塔均为钢沉井基础，其中 2 号桥塔的钢沉井在距桥位上游 20 公里的工厂拼装完成后，采用气囊法整体下水，是世界上同类方法下水质量最大的钢沉井 （ 江水 =1.0103kg/m3 钢=7.9103kg/m3）第 20 页 共 34 页（1）如图 1 所示，在钢沉井的底部两侧塞满气囊，松开固定的钢沉井的钢索后，钢沉井便顺着倾斜的江滩滑入水中钢沉井入水后能自己滑行数百米，这是由于 托在钢沉井底部的气囊充气成圆筒状是为了
44、 （2）钢沉井下水后，依靠拖船将其拖行至指定位置当拖船对钢沉井输出的总功率为5000kW 时，1min 内将钢沉井匀速拖行了 120m，试估算这段时间内江水对钢沉井的阻力（3）工人们将钢板焊接成有 18 个大小相同的方形孔的钢沉井，其俯视图如图 2 所示钢沉井的长、宽和高分别为 77m、40m 和 23m，质量为 6225t经测算，这样的钢沉井自行滑入江中稳定后，水面下的高度会达到 7.5m为了让钢沉井在江中被拖行时能顺利通过一些浅滩，下水前用质量为 31t 的钢板在钢沉井底部将一些方形孔密封起来，使钢沉井水面下的高度降到了 3.2m请求出钢沉井底部被密封的方形孔的个数【解析】（1）钢沉井便顺
45、着倾斜的江滩滑入水中后，由于具有惯性，会继续向前运动；托在钢沉井底部的气囊充气成圆筒状，用利用滚动代替滑动以减小摩擦；（2）拖船将钢沉井匀速拖行，受到的拉力与阻力是一对平衡力，即 F=f，拖行速度：v= = =2m/s，P= = =Fv=fv，水对钢沉井的阻力 f= = =2.5106N；（3）设每一个方形孔的面积为 S，钢沉井自行滑入江中稳定后，第一次钢沉井平衡时，F 浮 =G 钢井 ，且 F 浮 = 水 gV 排 ，所以： 水 g（ S 整 18S）h=mg，1.0103kg/m3 10N/kg（77m40m 18S）7.5m=6225 103kg10N/kg，解得：S=125m 2；钢板
46、在钢沉井底部将一些方形孔密封起来，设密封的孔有 n 个，则未堵住的孔有 18-n 个。第二次平衡时，F 浮 =G 钢井 +G 板 ，即： 水 g（S 整 S 未堵 ）h=mg+m 板 g，1.0103kg/m3 10N/kg77m40m（18n）125m 23.2m=（6225+31）10 3kg10N/kg，解得：n=9故答案为：（1）惯性；减小摩擦；（2）江水对钢沉井的阻力为 2.5106N；（3）钢沉井底部被密封的方形孔的个数为 9 个第 3 问另解：第 21 页 共 34 页5、（2015 黄石）2014 年 10 月为黄石市“中小学科技体育艺术月”，某中学九年级兴趣小组进行了三项物理
47、实践，请根据所给的条件进行计算。（1）小红同学想估测自己站立时对地面的压强。她双脚站立在一张方格纸上，整个脚印范围都与纸面接触，其中一只鞋底的轮廓如图甲所示，已知图中方格的边长为2cm，小红同学的质量为 40kg，g 取 10N/kg。请估算小红同学站立时对地面的压强。（2）小明同学想测量自己快速上楼时克服重力做功的功率。他快速的从一楼跑到五楼，共用时 21s，已知小明同学 的质量为 50kg，每层楼高为 3cm，g 取 9.8N/kg。请计算小明同学快速上楼过程中克服重力做功的功率。（3）大鹏同学想研究浮力问题。如图乙，一支粗细均匀的圆柱体蜡烛，长度 L 为17cm，底部粘有小石块，将它竖直放入水中静止，露出水面的长度 h 为 1cm，现点燃蜡烛。问：蜡烛是否能够烧完，若能请说明理由；若不能，请求出最后剩余的长度。（已知： 蜡 =0.9103kg/m3， 水 =1.0103kg/m3）【解析】（1）由图可知，一只脚印所占格数为 34 格，每小格的面积为 2cm2c
