2013年中考物理分类汇编力学压轴题.pdf

1 20132013 年中考物理试题分类汇编年中考物理试题分类汇编 力学压轴题 二 力学压轴题 二 1 2013 泰安 利用轮船上的电动机和缆绳从水库底竖直打捞出一长方体物体 下图P t 图像中表示了电动机输出的机械功率P与物体上升时间t的关系 已知 0 80s 时间内 物 体始终以m s1 0 v的速度匀速上升 当s80 t时 物体底部恰好平稳的放在轮船的水平 甲板上 已知电动机的电压是 200V 物体上升过程中的摩擦阻力不计 g取 10N kg 求 1 湖水的深度h1 甲板离水面距离h2 2 物体的质量m 长度l 体积V 3 若电动机电能转换为机械能的效率为 80 求在 0 50s 内 电动机线圈中电流的大小 1 物体从湖底至完全露出水面的时间 t1 60s mvth6 11 1 分 mvth2 22 1 分 2 由Fv t FS t W P 可得 N101 41 1 v P F N102 4 2 2 v P F VgmgF 水 1 mgF 2 kg g F m 32 102 1 分 mvtl1 3 1 分 3 1 1m g Fmg V 水 1 分 3 由 机械电 WW 80得 1 80PP 电 2 1 80PIU 1 分 A25 6 8 0 1 U P I 1 分 2 2013 青岛 将一个圆柱体 A 分别竖直放在水中和液体甲中 都能漂浮 并且分别有 4 1 5 2 和的体积露出液面 1 这两种情况下 圆柱体 A 下表面所受液体压强之比为多少 2 如图 现有一个左右力臂之比为 3 1 的轻质杠杆 用细线将圆柱体 A 悬挂在杠杆左端 并放入液体甲中 再将细线在杠杆的右端悬挂一个完全相同的圆柱体 B 并放在地面上 当杠杆两端细线均被拉直且水平平衡时 圆柱体 A 有 3 1 的体积露出液面 且该圆柱体底面所受液体压强为 800Pa 求此 时圆柱体 B 对地面的压强为多少 请在图中画出圆柱体请在图中画出圆柱体 A 的受力的受力 示意图 示意图 A 在甲液体中受重力 拉力 FA 浮力 右端的 B 受重力 拉力 FB 支持力 FN 1 圆柱体 A 漂浮 F浮水 F浮甲 GA 又 浮力等于液体对物体上下表面的压力差 F压水 F压甲 p F s p水 p甲 p水 p甲 1 1 2 圆柱体 A 能漂浮与水和甲液体中 F浮水 F浮甲 GA 即 3 水gV 5 3 甲gV 4 AgV 甲 4 水 5 800kg m3 A 3 水 5 600kg m3 设 A 物体高度为 h 在上图装置中 A 物体浸入甲液体深度为 h甲 由液体压强公式变形得 h甲 p 甲g 0 1m 2h 3 h 0 15m FAlA FBlB 3FA FB 3 G F浮 G FN FN 3F浮 2G 3 甲g 2V 3 2 AgV 800 10 2V 2 600 10V 4000V p F s 4000V S 4000h 4000 0 15 600 帕 本题还有其它解法 答案 1 1 600Pa 3 3 2013 济宁 为了保障学生人身安全 目前已有一大批校车投入使用 如图 17 为实验 中学专用校车 其质量为 6 4t 每个轮子跟地面的接触面积为 400cm2 这辆校车在某段平 直公路上匀速行驶 8km 用时 10min 消耗柴油 2L 受到阻力是 1 8 103N 柴油热值 3 3 107J kg 柴油的密度为 0 85 103kg m3 取 g 10N kg 求 1 这段路程内发动机做功的功率 2 这段路程内消耗的柴油完全燃烧放出的热量 3 校车对地面的压强 本题综合了力学和热学知识 已知条件较多 但难度不算大 1 2 4 104W 2 5 61 107J 3 4 105Pa 4 2013 重庆 B 卷 随着科学习技术的发展 电动自行车已成 为大众化的一种交通工具 小周和他爸爸在一段平直公路上对家 里的电动自行车进行了测试 若电动自行车在行驶过程中消耗的 电能有 75 转化成机械能 电动机的额定功率是 240W 正常工 作时电流为 5A 求 1 电动机正常工作时电压是多少 2 小周骑着电动自行车测试时 电动自行车以额定功率在平 直公路上行驶 获得了速度 v 随时间 t 变化的关系图像 如图 16 所示 此过程中电动自行车的牵引力是多大 3 若测试中电动自行车一直以额定功率行驶 小周骑着电动 自行车匀速经过一段平直公路需要 1min 小周的爸爸骑车时受 到的阻力是小周骑车时的 1 2 倍 小周的爸爸骑车匀速经过同一路段需要多少时间 1 V A W I P U48 5 240 2 P有 P Fv P N sm W v P F30 6 75 0240 3 因为电动车做匀速直线运动 F f F 1 2f 1 2F t Fs t W P 小周 有 t sF t W P 爸 爸 t sF t Fs s F sF F tF t72 602 1 说明 第三问 可分步计算出一些物理量 如路程 s vt 6m s 60s 360m 机械功率恒为 180W 小周的爸爸骑车时受到的阻力为 36N 他骑车的速度为 5m s 4 5 2013 重庆 A 卷 电动车以其轻便 实用 环保的优点 深受人们的喜爱 已知一辆电 动车的质量为 40kg 速度最大可达 36km h 该电动车每次充电 能储存电能 3 106 J 其 中有 72 的电能可以转化为机械能 假设该电动车一直行驶在平直路面上 当它以最大速 度匀速行驶时 受到的阻力为 30N 1 该电动车以最大速度匀速行驶时 电动车牵引力的功率为多大 2 该电动车充一次电 以最大速度匀速行驶 最多可连续行驶多长时间 本题比 B 卷简单一些 答案 300W 2h 6 2013 宁波有删减 如图甲所示 放在水平地面上的物体 A 受到水平向右的力 F 的作用 力 F 的大小以及物体 A 的运动速度大小 V 随时间 t 的变化情况如图乙所示 1 当 t 7s 时 物体 A 受到的摩擦力 f 的大小为 N 方向为 2 根据图乙有关信息 请用公式 P Fv 求 F 10N 时该力的功率 3 如图丙所示 在 A 的两侧分别挂上柱状重物 B C 且 C 的一部分浸人水中 已知 GB 20N Gc 50N C 的横截面积为 30cm2 长度足够 水够深 则当物体 A 不受摩擦力作 用静止时 C 的下底面受到的水的压强是多少 g 取 10N kg 1 10 水平向左 2 当 F 10N 时 物体处于静止状态或以 5m s 的速度做匀速直线运动 物体静止时 P FV 10N 0m s 0W 当物体以 5m s 的速度匀速运动时 P Fv 10N 5m s 50W 答 拉力的功率为 0 W 或 50W 3 由题意可知 当物体不受摩擦力作用时 物体 C 受到的浮力 F浮 GC GB 50N 20N 30N 根据浮力产生的原因可知 F浮 F压 pS p F压 S 30N 30 10 4m2 1 104 Pa 5 7 2013 杭州 某工地用电动起重机吊起重物 重物的质量 m 400kg 电源提供的电压 U 220V 不计一切摩擦 当电动起重机以 v 0 lm s 的恒 定速度向上提升重物时 电路中的电流 I 2A g 取 l0N kg 1 电动机线圈的电阻 R 是多少 2 电动机匀速提升质量 m 200kg 的重物 电动机的输人功率不变 提升速度是多少 本题综合了电学和力学知识 1 P电 UI 220V 2A 440W P机械 Fv mgv 400kg 10N kg 0 lm s 400W P热 P电 P机械 440W 400W 40W P热 I2R R P热 I2 40 4 10 欧 2 因为电动机输入功率不变 即 P机械 P 机械 F v F m g 200kg 10N kg 2000N v P 机械 F 400W 2000N 0 2m s 答案 10 欧 0 2m s 8 2013 包头 如图 15 所示 轻质杠杆 OP 长 1m 能绕 O 点转动 P 端用细绳悬于 N 点 现有一质量为 1kg 的物体 A 通过滑环挂在 M 点 滑环和绳子的质量可忽略 OM 的长度 为 0 1m 由于杆 OP 与水平方向成 300角倾斜 滑环刚好能由 M 向 P 端匀速滑动 滑动速 度为 0 02m s 细绳能承受的最大拉力为 9N g 取 10N kg 求 滑环从 M 点开始滑动 经过多长时间后细绳会断裂 从滑环自 M 点滑动到细绳 PN 断裂时 A 所受重力做的功 上述过程中 A 所受重力做功的功率 设经 t 时间后绳子会断裂 由杠杆平衡条件有 00 30cos 30cosvtOMFOPF AP ss v OMmgOPF t vtOMmgOPF mgF P P A 40 02 0 1 0 101 19 重力做的功 J4J5 04002 010130sin 0 mgvtmghWG 重力做功的功率 6 W1 0W 40 4 t W P G 9 2013 长沙 中国第一艘航母 辽宁舰 已于 2012 年 10 月正式服役 其最大吃水 深度为 10 5m 指最底部到水面的竖直距离 排水量达 6 7 104t 舰载机 50 余架 它将为 保卫我国领土领海发挥重要的作用 取 海水 1 0 103kg m3 g 10N kg 1 每次战机从甲板起降前 机组成员要对甲板进行地毯式排查 已知飞行甲板长 300m 排查时人的行走速度约为 1 5m s 则船员从船头到船尾进行一次排查需要多长时间 2 当 辽宁舰 达到最大吃水深度时 其底部受到海水的压强为多大 3 当一架质量为 20t 的舰载机起飞后 航母排开海水的体积减小了多少 1 根据 s vt 可得 s t v 错误 未找到引用源 错误 未找到引用源 300m 200s 1 5m s 或 3 33min 或 0 056h 2 错误 未找到引用源 错误 未找到引用源 p 海水gh 1 0 103kg m3 10 N kg 10 5m 1 05 105 Pa 错误 未找到引用源 错误 未找到引用源 3 航母处于漂浮状态 浮力等于总的重力 当飞机起飞后 航母总重力减小 其减小的重力与减小的浮力相等 F浮减 G飞机 m飞机g 20 103 kg 10N kg 2 105 N 根据阿基米德原理 F浮减 海水gV排减 错误 未找到引用源 错误 未找到引用源 得 V排减 错误 未找到引用源 错误 未找到引用源 F浮减 海水g 2 105 N 1 0 103kg m3 10 N kg 20m3 10 2013 呼和浩特 2012 年 9 月 25 号 辽宁号 航空母舰正式交付使用 该航空母舰长 304 米 宽 70 5 米 最高航速 32 节 标准排水量 5 7 万吨 满载排水量 6 75 万吨 安装 四台蒸气轮发动机驱动 总计 20 万马力 以 20 节航行 续航能力可达 12000 海里 1 海里 1852 米 1 马力 735 瓦特 1 节 l 海里 小时 求 l 满载时航空母舰受到的重力 2 航母以 20 节速度航行 最长行驶时间 3 航母以最高速度航行时 动力多大 4 航 母以 20 节速度和航母以 30 节速度航行 行驶相同距离消耗能量多的是 选填 以 20 节航行 以 30 节航行 或 一样多 1 满载时 航母漂浮 G舰 F浮 G满排 m满排g 6 75 107kg 10N kg 6 75 108N 2 t s v 12000 海里 20 海里 时 600h 3 Vm 32 海里 时 32 1852m 3600s 16 46m s P 2 105马力 2 105 735W 1 47 108W F P Vm 1 47 108W 16 46m s 8 9 106N 4 航母在海水中航行 速度越大 海水的阻力越大 所需动力越 大 行驶相同距离做功越多 消耗能量越多 故答案为以 30 节航行 各小题答案 6 75 10 8 600h 8 9 10 6 30 节 本题难点 已知条件中的物理量单位不是国际单位 考查运用新知识解决问题的 能力 7 11 2013 枣庄 我国首台自行设计 自主集成研制的 蛟龙号 载人深潜器于 2012 年 6 月顺利完成工作设计深度 7000m 的海试任务 海水密度取 海水 1 0 10 3kg m3 g 取 10N kg 1 当 蛟龙号 下潜到达 7000m 深度时 受到海水的压强是多少 2 蛟龙号 完成海试任务后 上浮最终漂浮在海面上 现在由起重装置将 其匀速竖直调离水面 起重机起吊拉力的功率随时间的变化图象如图所示 图中 P2 2P1 已知 蛟龙号 的总质量为 2 2 10 4kg 求 t 1时刻 蛟龙号 排开水的 体积 不考虑水的阻力 1 海水的压强 p 海水gh 1 0 103kg m3 10N kg 7000m 7 107Pa 2 设在 t1 t2时刻起重装置对探测器的拉力分别为 F1 F2 探测器的速度为 v t1时刻 探测器 F1 F浮 mg 可得 F1 mg F浮 t2时刻 探测器 F2 mg 由题知 P2 2P1 即 F2v 2F1v F2 2F1 mg 2 mg F浮 F浮 mg 2 2 2 104kg 10N kg 2 1 1 105N F浮 V排g V排 11m3 12 2013 年吉林市 亚马逊王莲的造型非常独特 厚厚的莲叶 背部长满了粗硕的藤茎 它们强有力地支撑着叶面 在莲叶的四周 还有一圈向上生长的外圈儿宛如围沿 如图所示 摘下一片莲叶 在叶片上方铺上与莲叶等大的质量为 5kg 的木板后 便可以托起一 小女孩 右表是小科收集到的亚马逊王莲莲叶的数据 3 1 如果小女孩的体重为 25kg 那么木板对莲叶的压强为多少 2 只要浸入水中的深度不超过四周围沿高度的 20 人站在莲 叶上面就是安全的 为安全起见 木板上最多可站体重为多少的 人 莲叶的质量不计 第 52 题图 8 3 结合实际 请谈谈亚马逊王莲载重量较大的原因 1 S d 2 2 m2 3m2 p F S m总g 30kg 10N kg 3m 2 100 帕 2 浸入水中的深度不超过四周围沿高度的 20 即 h浸 0 2h 0 2 20cm 4cm 莲叶 木板和人作为整体 漂浮在水面上 所以有 F浮 G人 G板 G人 F浮 G板 水gSh浸 m板g G人 10 3 10 3 0 04N 5 10N 1150N m人 G人 g 115kg 3 莲叶的四周还有一圈向上生长的外圈儿宛如围沿 莲叶 的面积大 增大了排开水的体积 增大了浮力 13 2013 孝感 如右图所示 已各斜面长 5m 高 3m 绳端拉力为 50N 利用这个滑轮 装置将重为 100N 的物体在 5s 内从斜面的底端匀速拉到顶端 在此过程中 1 物体沿斜面向上运动的速度为多少 2 绳端移动的距离是多少 3 拉力的功和功率各是多少 4 拉力的机械效率是多少 1 物体沿斜面向上运动的速度为 v s t 5m 5s 1m s 2 绳端移动的距离 s绳 2s 2 5m 10m 3 拉力做的功 W总 Fs绳 50N 10m 500J 拉力做功的功率 P W总 t 500J 5s 100W 4 有用功 W有 Gh 100N 3m 300J 拉力的机械效率 W有 W总 300J 500J 60 亚马逊王莲 睡莲科 王莲属 原产地 南美洲热带水域 气温要求 气温低于 20 摄氏度时 植 株停止生长 降至 10 摄氏 度 植株则枯萎死亡 直