1、中考物理試題之力學壓軸題（補充版精編）1、如圖是一種常見的飲水機結構剖面圖，控水槽內浮體A與閥門C固定相連，當A恰好浸沒時閥門C關閉，A未浸沒時C略有下降，桶內水流入控水槽中。已知浮體A的體積為40 cm3，閥門C的橫截面積為1cm2，不計A、C本身重及大氣壓強。（水的比熱容為4.2×103J(kg)，g取l0Nkg）問：(1)若熱膽中儲水lkg，加熱管將其從初溫200C加熱到l00，這些水吸收的熱量是多少?(2)浮體A浸沒時所受浮力為多大?(3)浮體A浸沒時閥門C受到的壓強是多少?(4)桶內水位的最大高度是多少?解：(1)水吸收的熱量： Q吸= cm(t-t0)=4.2×

2、103J(kg·) ×1kg× (1000C200C)=3.36×105J (2)浮體A所受浮力： F浮=水V排g=1.0×103kgm3×40×10-6m3×10N/kg=0.4N (3) 把閥門C和浮體看作一個整體，受浮力和上方水的壓力（重力不計）整體處于靜止狀態，所以有閥門C受到的壓力：F=F浮=0.4N 閥門C受到的壓強：P=4×103 Pa (4)P=gh桶內水位最大高度：h=0.4m 2、如圖所示，一球狀載人深潛器自身沒有動力，通過繩索（重力忽略不計）懸吊在母船的下面。已知深潛器的質量是10噸

3、，體積為8m3，母船的質量是50噸。若船體在淺水中航行，求母船所受浮力。解：設深潛器所受重力為G1、浮力為F1，則G1=m1g=10×103kg×10N/kg=1×105N其浮力F1=水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×8m3 =8×104N設母船所受重力為G2、浮力為F2，則G2=m2g=50×103kg×10N/kg=5×105N把母船和深潛器看作一個整體，處于漂浮狀態，有：F2+F1=G2+G1,即F2+8×104N=5×105N+1×105N解

4、得母船所受浮力F2=5.2×105N3、2012年6月，蛟龍號潛水器下潛至7000m以下深度，下面是某同學收集的蛟龍號潛水器某次海試活動的有關信息；潛水器5：29開始下潛，8：29到達7020m深度。下潛前，潛水器停放在母船上，潛水器艙內如同悶罐一樣濕熱，室溫達39.7，當潛水器下潛到500m深度時，冷凝水已布滿了整個艙壁。海面海水密度為1.021×103kg/m3,7000m深海處海水密度為1.059×103kg/m3.蛟龍號潛水器是新一代無纜繩潛水器，配有壓載鐵，當他潛到海洋深處時，潛水員會適時拋掉一定數量的壓載鐵，實現潛水器的懸停或上浮。（1）潛水器下潛70

5、20m的平均速度是_km/h。（2）潛水器下潛到500m深度時，潛水器內產生了大量的冷凝水，這些冷凝水的形成是_。A.汽化現象 B.液化現象 C.凝華現象 D.凝固現象（3）如果潛水器在7000m深度時，受到的浮力比他剛潛沒在海水中時受到的浮力大7980N，則潛水器的體積是多少立方米？設潛水器的體積不變，g取10N/kg。（4）科考時，如果潛水器在某一區域內以某一速度勻速下降，在到達一定深度后，潛水器拋棄了重為2460N的壓載鐵，經過一段時間，潛水器以同樣的速度勻速上升，則潛水器在勻速上升時所受阻力的大小是_（設潛水器在該區域受到的浮力不變，所受阻力僅與速度的大小有關）。A.4920N B.2

6、460N C.1230N D.615N 解：(1)2.34 （提示：所用時間t=8：295：29=3h)(2)B(3)設剛潛沒在海水中時受到的浮力為F浮1，在7000m深度時受到的浮力為F浮2由題意可知，F浮2F浮1=7980N即2gV排1gV排=7980N（其中2=1.059×103kg/m3，1=1.021×103kg/m3）代入數據，解得V排=21m3,又因潛水器浸沒在海水中，所以V物=V排=21m3（4） C潛水器勻速下降時，受重力、浮力、豎直向上的阻力。根據力的平衡知識，有F浮+f=G 潛水器勻速上升時，受重力、浮力、豎直向下的阻力且浮力與阻力均不變(題中告訴的）

7、。根據力的平衡知識，有F浮=GG壓 +f 聯立、解得，f=G壓/2=1230N,故選C.4、圖(1)，溢水杯中裝滿水(水的密度用表示)，將一正方體木塊(棱長為a)輕輕放入溢水杯中，木塊靜止時浸入水的深度為，現在用一根輕細鋼針對著木塊上表面中心豎直向下施加壓力F，F從0慢慢增加，直到木塊恰好完全浸沒水中。解題時用、a、g表示相關量。(1)求木塊恰好完全浸沒水中時壓力；(2)在F從O增至過程中，木塊浸沒在水中的深度從增到a，推導出F與間的函數關系式；(3)將F、的函數關系圖像畫在相應的坐標系中，并標出兩端點的橫、縱坐標。解：(1)F=0時(即木塊漂浮在水面上），F浮=G，由阿基米德原理，有G=F浮

8、=ga2 =ga3 木塊恰好完全浸沒水中時，木塊受三個力的作用：重力、最大浮力、最大壓力.由力的平衡知識時，F浮m=G+Fm，Fm=F浮m一G=ga3 ga3 =ga3 (2) F為一般值時，因為F從0慢慢增加，所以木塊處于平衡狀態，由三力平衡知識得：F+G=F浮，F=F浮一G，即：F= ga2ga3 （a/3 a)(3) 由數學知識可知，壓力F與浸入水中深度成一次函數關系，當F=0時，=a/3 ；當F=Fm=ga3 時，=a. 圖像如下圖所示：5、（1）配置適當密度的鹽水，可以用來為某些農作物選種，把種子放在鹽水中，漂浮的種子是不飽滿的，沉底的種子是飽滿的，請說明道理（2）研究表明，某鹽水的

9、密度隨深度h而變化，變化規律為=0+kh，式中0=1.0×103kg/m3，k=1.0×103 kg/m4，向此鹽水中投放兩個用一根輕細線系著的小球A和B，兩小球體積均為1cm3，兩球質量分別為mA=1.2g，mB=1.4g，如果每個球在溶液中都處于靜止狀態，兩球球心相距L=10cm，線是拉緊的且不拉斷（假設鹽水足夠深且小球所在處的鹽水密度取球心對應深度處的密度值，取g=10N/kg）求：A球球心所處的深度值？A球所在處鹽水的壓強是否可以計算？如果能，請列出計算此處壓強的表達式；如果不能，請說明理由？細線對小球的拉力？解：（1）在質量一定時，飽滿種子的體積要比不飽滿的種子的

10、體積小，由密度公式=m/V知：飽滿種子的密度大；根據物體的浮沉條件知：密度大的飽滿種子會下沉，而密度小的不飽滿種子會上浮，最終漂浮在水面上（2）設A球所處深度為hA，B球所處深度為hB，由于mAmB，所以B球應在A球下方；設A球所在處的鹽水密度為A，B球所在處的鹽水密度為B.則：hB=hA+0.1m，將A、B看作整體，根據物體的懸浮條件可得：F浮A+F浮B=GA+GB，即：AgVA+BgVB=mAg+mBg，（0+khA）V+（0+khB）V=mA+mB，20V+2khAV+k×0.1m×V=mA+mB，代入數據解得：hA=0.25m=25cm，A球所在處鹽水的壓強不能計算

11、，因為隨著深度的變化液體密度是變化的，不能利用p=gh計算，若要計算可以求平均值這時，hB=hA+0.1m=0.25m+0.1m=0.35m；B=0+khB=1×103kg/m3+1.0×103kg/m4×0.35m=1.35×103kg/m3，B球受到的浮力：FB=BgVB=BgV=1.35×103kg/m3×10N/kg×1×106m3=0.0135N，B球重：GB=mBg=0.0014kg×10N/kg=0.014N，GB=FB+F拉，F拉=GBFB=0.014N0.0135N=5×10-

12、4N. （說明：第三問可以以A為研究對象）答：（1）密度大的飽滿種子會下沉，而密度小的不飽滿種子會上浮，最終漂浮在水面上（2） A球球心所處的深度為0.25m；不能，因為隨著深度的變化液體密度是變化的，不能利用p=gh計算，若要計算可以求平均值細線對小球的拉力為5×10-4N6、將體積為1dm3，重27N的金屬塊，用細繩吊著從水面上方逐漸浸沒于底面積為200cm2的圓柱形容器內的水中，水未溢出。（g=10N/kg) 求：（1） 金屬塊浸沒在水中靜止時（未接觸容器底部），細繩對金屬塊的拉力大小。（2） 金屬塊從水面上方到浸沒后，水對容器底部壓強增加了多少？解：（1）金屬塊浸沒在水中所受

13、的浮力:F浮=水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10-3m3 =10N金屬塊浸沒在水中靜止時，受重力、浮力、拉力三個力的作用所以有：F+F浮=G,即F+10N=27N，解得F=17N（2）金屬塊浸沒在水中排開水的體積V排=V物=1×10-3m3水面上升的高度h=V排/S=1×10-3m3/(200×10-4m2)=0.05m水對容器底部增加的壓強p=水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.05m=500pa7、如圖所示，放在水平桌面上的薄壁圓柱形容器重6N，底面積

14、100cm2，彈簧測力計的掛鉤上掛著重為27N的金屬塊，現將金屬塊浸沒水中，容器內水面由20cm 上升到30cm（g=10N/kg）求：（1）金屬塊未放入水中時（如圖所示），容器底部受到的水的壓強：（2）金屬塊的密度；（3）金屬塊浸沒水中靜止后彈簧測力計的示數；（4）金屬塊浸沒水中后（未于底部接觸），容器對桌面的壓強解：(1)金屬塊未放入水中時容器底部受到的水的壓強： p1=水gh1=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2×103Pa；（2）金屬塊的體積為V金=V排=Sh排=S（h2h1）=0.01m2×（0.3m0.2m）=0.

15、001m3，金屬塊的密度為金= = =2.7×103kg/m3；（3）金屬塊受到的浮力為F浮=水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.001m3=10N，彈簧測力計的示數為F=GF浮=27N10N=17N；（4） 容器中的水重：G水=m水g=水gV=水gSh1=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.01m2×0.2m=20N容器對桌面的壓力為F=G0+G水+G排=6N+20N+10N=36N，容器對水平桌面的壓強為p2=F/S=3600Pa8、在新農村建設中很多樓房頂部裝有如圖所示的太陽能、電能

16、兩用熱水器，該熱水器利用太陽輻射的能量加熱時，能把太陽輻射能的70%轉化為水的內能；用電熱絲加熱時，能把電能的90%轉化為水的內能，該熱水器也可利用太陽輻射的能量和電熱絲同時加熱它的銘牌如表格所示小明家熱水器的支架與樓頂水平臺面總接觸面積為0.1m2他家所在的地區（晴天）每天接受太陽輻射的時間為8h，太陽光照射地面時的輻射功率為900J/（sm2），即每平方米的面積上每秒得到的太陽輻射能平均為900J已知g=10N/kg，C水=4.2×103J、（kg）水=1.0×103kg/m3當熱水器內蓄滿水時，求：××牌熱水器型號HM-20集熱管數28支額定頻率5

17、0Hz水箱容積150L集熱管管長180cm額定電壓220V防水等級A系統承壓3.0MPa額定功率4000W自身質量50kg采光面積是2.0m2（1）熱水器對水平臺面的壓力和壓強；（2）熱水器每天接受的太陽輻射能使水升高的溫度；（3）熱水器將水從20加熱到52.4所需的最短時間解：（1）水的質量m水=V=1.0×103kg/m3×0.15m3=150kg，熱水器對水平臺的壓力：F=G總=（m器+m水）g=（50kg+150kg）×10N/kg=2000N，熱水器對水平臺的壓強：p=2×104Pa；（2）熱水器每天接受的太陽輻射能：W=900J/（sm2）&

18、#215;8×3600s×2.0m2=5.184×107J，水吸收的熱量：Q吸=70%W=70%×5.184×107J=3.6288×107J，Q吸=cm水t，水升高的溫度：t=57.6；（3）熱水器將水從20加熱到52.4所吸收的熱量：Q吸=cm（tt0）=4.2×103J/（kg）×150kg×（52.420）=2.0412×107J，熱水器利用太陽輻射的能量和電熱絲同時加熱，時間最短，假設此時的時間為t，W=Pt，則Q吸=90%×Pt+70%×900J/（sm2）

19、15;t×2.0m2=4860W×t需要加熱的時間：t=4200s甲乙9、乘坐羊皮筏在水流湍急的黃河漂流是一項驚險的活動。羊皮筏由多具充氣的羊皮捆綁在支架上做成，如圖甲。甲中羊皮筏總重為500N，平均每具羊皮最多排開水0.05m3。乙圖是游客乘坐在甲圖羊皮筏上漂流的情景。設人的平均體重為700N，g=10N/kg，水=1.0×103kg/m3。求：（1）乙圖中羊皮筏排開水的體積為多少？（2）該羊皮筏最多能承載多少人？ 解：（1）漂浮G總=F浮=水gV排得V排=0.33m3 (2)羊皮筏最大的浮力F=gV=103kg/m3×10N/kg×0.05

20、m3×13=6500N，漂浮G總=F浮G人max=FG筏=6500N500N=6000N最多能承載的人數為6000N÷700N8人10、（2013鐵嶺）一列由內燃機車牽引的運煤列車，一節車廂的質量是23t，每節車廂最大載貨量是60t，每節車廂與鐵軌總接觸面積是0.01m2.整列列車在內燃機車牽引下，以20m/s的速度在平直的鐵軌上勻速行駛，受到的阻力為5×104N。求；（1）一節滿載的車廂靜止時，對水平鐵軌的壓強為多少pa？（g取10N/kg）（2）內燃機車前進時牽引力的功率為多少W？（3）若煤炭完全燃燒放出的熱量有30%轉化為電能，一節車廂的燃煤（滿載）可發電多

21、少J？（燃煤的熱值q燃煤=2.9×107J/kg）解：（1）滿載的車廂的總重：G總=G車+G貨=（m車+m貨)g=(23×103kg+60×103kg）×10N/kg=8.3×105N對水平鐵軌的壓力F=G總=8.3×105N對水平鐵軌的壓強:P=F/S=8.3×105N/0.01m2=8.3×107pa （2）因為機車勻速行駛，所以F牽=f=5×104N內燃機車前進時牽引力的功率：P=F牽v=5×104N×20m/s= 1×106W(3)由題意可知，W=Q放×=m

22、q=60×103kg×2.9×107J/kg×30%= 5.22×1011J11、（2013遼寧葫蘆島市）如圖16所示，水平地面上放著物體A和B，且mA：mB=9：7。B與地面的接觸面積為1.4×103 cm2，對地面的壓強為2500Pa。用滑輪組勻速提升A物體時，滑輪組的機械效率是90 %（不計繩重和摩擦，取g= 10 N/kg）求：(1)B的質量；(2)勻速提升B時滑輪組的機械效率；(3)用此滑輪組以0.1 m/s的速度勻速向上提升A時，人的拉力的功率多大.解：（1） B平放在水平地面上，則GB=F=pS=2500Pa×

23、1.4×103 ×10-4m2=350NmB=GB/g=350N/10N/kg=35kg（2） 因mA：mB=9：7，即mA：35kg=9：7解得mA=45kgGA=mAg=45kg×10N/kg=450N用滑輪組勻速提升A物體時，滑輪組的機械效率是90 %，且不計繩重和摩擦A=W有/W總=GA/(GA+G動），即90 %=450N/(450N+G動）解得G動=50N勻速提升B時，滑輪組的機械效率：B=W有/W總=GB/(GB+G動）=350N/(350N+50N）=87.5%(3) 由圖可知n=2, 不計繩重和摩擦，勻速提升A時，人的拉力：F=(GA+G動）/2

24、=(450N+50N）/2=250Nv繩=2v物=0.2m/sP=Fv繩=250N×0.2m/s=50W12、某工程隊在一次水下施工作業中，用 如圖20所示的滑輪組將浸沒在河底的實心物體從深水中吊起。物體的密度為2.6×103kg/m3，體積是1.5m3，所用的拉力F是2.0×104N，物體在20s內勻速上升了2m（未露出水面），不計水的阻力。求：（1）物體受到的重力；（2）物體受到的浮力；（3）拉力F做功的功率；（4）滑輪組的機械效率。解：（1）物體受到的重力：G=mg=物gV物=2.6×103kg/m3×10N/kg×1.5m3

25、=3.9×104N(2) 物體受到的浮力：F浮=物gV物=1.0×103kg/m3×10N/kg×1.5m3 =1.5×104N（3） 當h=2m時，動力作用點移動的距離s=4m拉力F做的功W=W總=Fs=2.0×104N×4m=8×104J拉力F做功的功率P=W/t=8×104J/20s=4×103W(也可用P=Fv計算，v為動力作用點移動的速度，v=0.2m/s)(4) 由題意可知，滑輪組對物體的拉力F=GF浮=3.9×104N1.5×104N=2.4×104N

26、有用功W有=Fh=2.4×104N×2m=4.8×104J滑輪組的機械效率=W有/W總=4.8×104J/(8×104J)=60%13、學習了簡單機械的有關知識后，小強同學自制了一種簡易升降晾衣架，它由4個定滑輪和兩個動滑輪組成，繩子的一端固定在天花板上，人用力拉繩子的自由端可以使晾衣架勻速上升，晾衣架在勻速上升過程中橫梁保持水平，如圖所示若將40N的衣物掛在晾衣架上，衣物靜止時，人拉繩的力為12.5N，忽略繩重及摩擦求:（1）該裝置的機械效率；（2）將60 N的衣物掛在晾衣架上，使其勻速升高1m，人所做的總功。解：（1）由圖可知n=4,裝置的

27、機械效率:=80（2）設橫梁和動滑輪的重G´，橫梁、動滑輪和衣物的重力是由4段繩子承擔，繩子自由端的拉力F=（G衣物+G´）橫梁和動滑輪的重力G´=4 FG衣物=4×12.5N40N=10N當將60N的衣物提升1m時，人所做的總功W總= W有W額= G´衣物h + G´h =60N×1m+10N×1m=60J10J=70JN012345012345N012345012345海水（甲）（乙）14、嚴寒冬季，海面結了厚厚一層海冰（一）小明想：冰面下海水的密度是多大呢？于是他砸開冰面，進行實驗探究：取長5cm、寬5cm、高8cm的長方體物塊，懸掛在彈簧測力計下方，示數如圖（甲）所示；將物塊浸沒在海水中，彈簧測