中考物理压轴题汇总.pdf

11某物理小组决定测量一块鹅卵石的密度，但是手边的测量工具只有量筒。他们设计了如图7 所 示的实验装置。先把鹅卵石浸没在水杯内的水中，向矿泉水瓶中逐渐加水，当加入225ml 的水时， 瓶子在如图7 甲所示的位置平衡。拿掉水杯后，再向瓶中加入150ml 的水，此时瓶子在如图7 乙所 示的位置平衡。若不考虑鹅卵石的吸水性，忽略瓶子的质量，g 取 10N/kg ，求： (1)鹅卵石在水中受到的浮力。 (2)鹅卵石的密度。 11如图所示，质量相等的甲、乙两球分别悬浮、漂浮在水中，下列说法正确的是（） A甲球受到的浮力大B乙球受到的浮力大 C甲球浸在水中的体积大D两球浸在水中的体积一样大 汽车启动时，需将钥匙插入钥匙孔内并旋转（相当于闭合开关），请你用笔画线代替导线将轿车的 启动原理如图所示连接完整 （5）电路连接如图，钥匙孔与一节电池、电磁铁组成控制电路，电动机与总电源组成工作电路 30小明利用实验室的电磁继电器、阻值随温度变化的电阻R1、滑动变阻器 R2等器件 设计了一个恒温箱控制电路。如图甲所示，恒温箱加热器的电源电压为220V，加热 电热丝 R2和电阻 R1处于恒温箱内。 图乙是电阻的阻值随温度变化的关系曲线。电磁 继电器所在的控制电路的电源电压U9 V，电磁继电器线圈的电阻可不计，通过实 验测得当电磁继电器线圈的电流达到30mA 时，电磁继电器的衔铁被吸下来。 (1)请用笔画线代替导线，按照题意将图中的电路连接完整。 (2)当滑动变阻器 R2接人电路中的电阻为250时，接通电路，加热电热丝加热使恒温 箱的温度升高到大约并保持不变。在升温的过程中，电阻R1两端的电压 会(填“变大”、 “变小”或“不变” )。 (3)如果要使恒温箱内保持的温度升高，合理的操作方法是。 答案： （5 分） 电路连接如图所示： 50；变大 将 R2的滑片向左移动 24、如图所示是一电动机通过动滑轮提升重物的装置示 意图。假设电源电压380V 保持不变，电动机线圈电阻为 1，不考虑电动机各处摩擦。 当电动机将 540kg 重物匀速提 升 16m 的过程中，电路中的电流为 20A，动滑轮的机械效率为80%（g=10Nkg） 。则： （1）电动机所施加的拉力F 做的功是多少？ （2）电动机所施加的拉力F 是多少？ （3）电动机线圈电阻的发热功率是多少？ （4）试从能量转化和守恒的角度，求电动机提升重物所用的时间。 20 （3 分） （2014?泸州）为避免汽车超速行驶带来的危害，某校科技创新小组设计了如 图所示的一个装置来自动限制车速电路中电源电压为6V，保护电阻 R0的阻值是 5 ， Rx是一个阻值随车速增大而减小的电阻元件（装置中其它的电阻不计） 开关 S闭合后， 螺线管 A 的上端相当于电磁铁的_极；当车速增大时，电磁铁的磁性会 _（选填 “ 增强 “ 、“ 减弱“ 或“ 不变” ） ；如果车速达到 130km/h 时，电路中电流 恰好为 1A，电磁铁 A 刚好能吸下衔铁 B，使油门 C 喷油进受到限制而控制车速， 此时， Rx的阻值是_ 26 （2 分） （2013?雅安）电动自行车已成为大众化的一种交通工具，小乔对家里的电动 自行车进行了测试，他骑车在平直的路面上由静止开始运动，获得如图所示的速度v 和 牵引力 F 随时间 t 变化的关系图象已知匀速行驶时，电动机输入电压48V，输入电流 5A，由图可知，712s 电动自行车受到的摩擦力为35N； 电动自行车匀速行驶时， 电能转化为机械能的效率为 87.5% 8如图，小明用一轻质杠杆自制简易密度秤的过程中，在A 端的空桶内分别注入密度 已知的不同液体，改变物体M悬挂点 B的位置，当杠杆在水平位置平衡时，在M悬挂点 处标出相应液体的密度值。下列关于密度秤制作的说法中，错误的是（） A每次倒入空桶的液体体积相同 B秤的刻度值向右越来越大 C悬点 O适当右移，秤的量程会增大 D增大 M的质量，秤的量程会增大 2015潜江】10电磁波是个大家族，图中所示的是其家族成员下列关于电磁波及其应 用的说法中，正确的是（） A 可见光是一种电磁波 B 在真空中， 射线传播速度最快 C X 射线比无线电波频率高 D 电视机 遥控器可以利用红外线实现对电视机的控制 2015潜江】23科技小组的同学设计了如图甲所示的恒温水箱温控电路（设环境温度不 高于 20） ，由工作电路和控制电路组成工作电路中的电热器上标有“220V 2000W ” 的字样；控制电路中热敏电阻Rt 作为感应器探测水温，置于恒温水箱内，其阻值随温 度变化的关系如图乙所示，R1 为滑动变阻器电磁铁产生的吸引力F 与控制电路中电 流 I 的关系如图丙所示，衔铁只有在不小于3N 吸引力的作用下才能被吸下闭合开关 S（不计继电器线圈的电阻） （1） 用电热器给恒温箱中100kg的水加热，正常工作 20min 时， 水温由 20升高到 25， 求电热器的加热效率？ （2）调 节滑动变阻器，使R1=280，为了把温度控制在25左右，设定在水温低于 25时自动加热，在水温达到25时停止加热，求控制电路中的电源电压U 是多少？ （3）设控制电路中电源电压U 不变，将水箱中水温由25的恒温调节到 30的恒温， 应（填“ 增大” 或“ 减小” ）滑动变阻器接入电路中的阻值 16 (2011，河南)如图是一种“闯红灯违规证据模拟器”的工作原理图，光控开关接收 到红光时会自动闭合，压敏电阻若同时受到车的压力，其阻值变小，电磁铁的磁性 因电路中电流的改变而变_（填“强”或“弱”） ，当电流变化到一定值时， 衔铁与触点 _（填 “1”或“ 2” ）接触，电控照相机工作，拍摄违规车辆。 5. 如图所示的电路中 ,R1为滑动变阻器 ,R0、R2均为定值电阻，电源两端电压保持不变， 改变滑动变阻器 R1的滑片的位置，两电压表的示数随电流变化的图线分别画在图乙所 示的坐标系中，根据以上信息求出R0的阻值 （2） 36. （10 分）阅读短文，回答问题。 变频空调机 空调机中有被称为“冷媒”的物质，利用它的物态变 化可以实现室内、外热量的转移。如图所示是空调机制冷 系统的原理图，其中压缩机的作用是对气态“冷媒”加压， 并使“冷媒”在管内循环。压缩机的转速越大，“冷媒”的 流量越大，空调机的制冷能力就越强。 压缩机的转速由供电频率决定。 “变频空调”是与传 统供电频率不变的 “定频空调”相比较而产生的概念，与“变 频空调”相比，变频空调机的变频器可以在一定范围内调 节供电频率，从而改变压缩机的转速，达到控制“冷媒”流 量的目的。 变频空调机开始工作时，以最大功率进行制冷，当室内温度快速降至设定温度后， 压缩机随即处于低速持续运转状态，维持室温基本不变。 表一表示某型号变频空调机的“冷媒”流量与变频器供电频率之间的对应关系。 表二表示该型号变频空调及部分参数之间的对应关系，其中：制冷量是 指单位时间 内空调机从密闭区域内去除热量的总和；能效比是空调机在额定状态工作时，制冷量与 输入功率之比。 （1）空调机工作时， 当液态“冷媒”（填物态变化名称） 成气态时，需要热 量。 （2）关于变频空调机，下列说法正确的是 A.变频空调的压缩机与定频空调一样，也是断断续续工作的 B.空调机制冷时，途中钢管A内流动的是气态“冷媒” C.空调压缩机是利用降温的方法使“冷媒”发生物态变化的 D.变频器供电频率越小，空调机的制冷能力越强 （3）根据表一中的数据，请在坐标系中画出“冷媒”流 量 Q与变频器供电频率? 之间的关系图线。当变频 器供电频率为80Hz 时，“冷媒”流量为 kg/h. （4）表二中空调机额定制冷量为 W，在额定状态下工作10min, 可以使 kg的空气温度下降 6。 取空气的比热容c=1.010 3J/(kg ) （5）夏天，上述空调机开 始工作 0.5h 后，家中房间温度降至设定温度，随即空调机处 于低速稳定运转状态，又工作了10h，全过程共耗电2.9kWh. 则前 0.5h 内空调 机消耗的电能是kW h, 后 10h 空调机的电流是 A. （1）汽化（ 1 分）；吸收（ 1 分）；（ 2）B（2 分）；（ 3）见图（ 1 分）；123 （120 12 6）（1 分）； （4）2660 （1 分）； 266 （1 分）；（ 5）0.7（1 分）； 1（1 分）。 （1）空调机工作时，液态冷媒汽化时，需要吸收热量； （2）A 中的变频空调的压缩机一直在工作，只不过在到达设定温度之前，频率较高，致冷速 度快，在温度到达设定温度之后，频率变慢，维持室内的温度，故A 不对； B 中钢管 A 处是 刚从蒸发器中流出来的物质，由于蒸发器发生的物态变化是汽化，故形成的是气态，所以B 是正确的； C 中压缩机是利用改变压强使冷媒发生物态变化的；D 中变频供电频率越小，制 冷能力越弱，故C、D 均不对。 （3）关系图线根据表1 直接描点、连线即可；由图像可以看出，频率与流量Q 间的关系是 线性关系（一次函数关系），频率每提高20Hz ，其流量 Q 就要增加 34kg/h ，故 80Hz 时， 要比 70Hz 多 10Hz ，故其流量要比106kg/h增加 17kg/h ，即流量为 123kg/h ； （4）由表二可以看出，额定输入功率为700W ，能效比为 3.80 ，而由阅读材料可得，能效比 正好是空调机在额定状态下，制冷量与输入功率之比，故此时的制冷量=700W 3.80= 266 0W ；再由热量的计算公式Q=cm t 可得， 2660W 1060s=1.0 10 3J/(kg ) m6， 故解之得 m=266kg； （5）由于空调机刚开始工作时，其功率最大，由表二可得，最大的功率为1400W ，工作 0. 5h ，故消耗的电能为 W=Pt=1.4kW0.5h=0.7kWh；则后 10h 消耗的电能为 2.9kWh 0. 7kWh=2.2kWh，故再由电功的计算公式可得W=UIt ，即 2.2 3.610 6J=220V I 10 36 00s，解之得 I=1A 。 12(2015?梅州) 根据电动机的工作原理可知，其能量由电能转变为和。 若电动机两端电压为U，流经电流为 I ，线圈的电阻为 R，则电动机的工作效率可表示为 。 内能；机械能； 19 （3 分） （2015?扬州）两个电阻 A 和 B 中的电流与两端电压的关系如图，则A 的阻 值是5 若将电阻 A 和 B 并联后接在电压为3V 的电源两端，则总电流是0.9A， 两个电阻 A、B 产生的热量之比是2：1 23 （3 分） （2015?茂名）如图所示是电动机结构的示意图， F 为换向器，它的作用是使 线圈在平衡位置自动改变线圈中的电流方向闭合开关 S，线圈缓慢转动，现要使线 圈转动加快，可以增大线圈中电流小明用图乙所示的电子式电能表测额定电压为 220V 洗衣机的功率， 当电路中只有洗衣机正常工作时，电能表的指示灯在 3 min 内闪烁 30 次，则该洗衣机的额定功率是200W （3000imp/kW?h表示消耗 1 千瓦时电能指 示灯闪烁 3000 次） 31(7 分) (2015?常州)2015 年 1 月，“蛟龙”号深潜器在印度洋下潜，游弋于海底高 温热液区，为避免过高温度的热液对器材造成损坏，技术人员按照两种方法设计“高温 自动报警电路”，请选择其中一种方法完成电路设计并算出相应答案(两种方法都做， 以第一种为准 ) 方法一 器材：恒为 12V的蓄电池， 开关 S， 定值电阻 R0，热敏电阻 Rx(电阻随 温度的变化关系如图所示)，电压 表，电磁继电器 ( 线圈电阻不计， 线圈电流大于 0.2A 时衔铁被吸下， 线圈电流小于 0.2A 时衔铁被弹 回)，额定电压均为 220V的红灯和 绿灯 功能：闭合开关S，水温越高，电 压表示数越大 水温低于 500时， 绿灯正常发光； 水温高于 500时， 红灯正常发光 方法二 器材：恒为 12V 的蓄电池，开关 S， 定值电阻 R0，热敏电阻 Rx(电阻随温 度的变化关系如图所示 ) ，电压表， 电磁继电器 (线圈电阻不计，线圈电 流大于 0.2A 时衔铁被吸下，线圈电 流小于 0.2A 时衔铁被弹回 ) ， 额定电 压均为 220V的红灯和绿灯 功能：闭合开关 S，水温越高，电压 表示数越大水温低于500时，绿 灯正常发光；水温高于500时，红 灯正常发光 (1) 请以笔画线代替导线完成电路连 (1) 请以笔画线代替导线完成电路 连接 (2) 定值电阻 R0的阻值为 _ (3) 电压表示数为 3.6V 时，热液温 度为 _ 接 (2) 定值电阻 R0的阻值为 _ (3) 电压表示数为 9.6V 时，热液温度 为 _ 12(2015? 温州) 某兴趣小组设计了如图甲所示的汽车转向指示灯电路模型，接通相应指 示灯后，该指示灯 会亮、暗（微弱发光）交替闪烁发光。电路中电源电压恒为 6 伏， 指示灯的规格为“6V 3W ” ，R0为定值电阻，电磁铁线圈及衔铁的阻值忽略不计。 (1)若让左转、右转指示灯同时工作，转向开关应与触点 接通。 （选填“1 和 2”、“2 和 3”、“ 3 和 4”或“ 4和 5”） (2)当转向开关与触点“ 2 和 3”接通时，右转指示灯两端实际电压变化规律如图乙 所示。已知当右转指示灯微弱发光时，其两端实际电压为UX，消耗的实际功率为 额定功率的 25 1 。 求：右转指示灯闪烁交替工作30 秒消耗的电能。 定值电阻 R0的阻值。 （指示灯的电阻不变） 7下列说法中错误的是（） A电铃是利用电流的磁效应来工作的 B奥斯特实验说明通电导线周围存在磁场 C发电机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的 D电动机是把电能转化为机械能的装置 88如图所示，条形磁铁放在木质的水平桌面上，电磁铁与条形磁铁在同一水平面上， 右端固定并保持水平，闭合开关S 后，当滑动变阻器的滑片P逐渐向左滑动时，条形磁 铁仍保持静止，在此过程中，关于条形磁铁受到的摩擦力的判断， 正确的是（） A方向向左，逐渐增大B方向向左，逐渐减 小 C方向向右，逐渐增大D方向向右，逐渐减 小 103利用如图 9 所示的电路， 测量 Rx 的阻值电源电压保持不 变， S 是单刀双掷开关、 R是电阻箱、 R0是已知阻值的电 阻、Rx 是待测电阻 将开关 S 拨到 a，电流表的示数为I；再 将开关 S 拨到 b，调节电阻箱 R的阻值，当电流表的示数为 I/2 时，读出电阻箱的阻值为R，则被测电阻Rx 的阻值 为,（ ） A 0 R 3R 2 BR C 0 R R 2 D 0 0 R R R R 105. 两电阻的阻值分别为2 和 3，它们串联后的总电阻为（D ） A 2 B. l C3 D.5 124如图 6 所示，在蹄形磁体的磁场中放置一根与螺线管连 接的导体棒 ab，当 ab棒水平向右运动时，小磁针N 极 转至右边可使如图6 所示位置的小磁针N 极转至左边 的操作是图 7 中的（ A） 260在“探究水的沸腾”实验中，小明观察到从杯底产生的气泡在上浮的过程中越来 越小，如图所示。这说明（） A整杯水的温度均达到沸点 B气泡上升时，因上部水温较低，部分水蒸气液化成水 C气泡上升时，气泡的密度变大 D气泡上升时，气泡内压强变大 289如图 6 所示，将凸透镜看作是眼睛的晶状体，光屏看作是眼睛的视网膜，烛焰看 作是眼睛观察的物体。拿一个近视眼镜给“眼睛”戴上，光屏上出现烛焰清晰的像， 而拿走近视眼镜则烛焰的像变得模糊。那么在拿走近视眼镜后，下列操作能使光屏上重 新得到清晰像的是（） A将光屏适当远离凸透镜 B将蜡烛适当远离凸透镜 C将光屏适当移近凸透镜或将蜡烛适当移近凸透镜 D同时将光屏和蜡烛适当远离凸透镜 小明做“研究远视眼的矫正”实验时，他把凸透镜看作是眼睛的晶状体，光屏看作是眼 睛的视网膜，烛焰看作是眼睛观察的物体小明拿一个远视眼镜放在凸透镜前，光屏上 出现烛焰清晰的像，如图所示而拿走远视眼镜则烛焰的像变得模糊，下列操作能使光 屏上重新得到清晰像的是（） A将光屏适当靠近凸透镜 B将蜡烛适当靠近凸透镜 C同时将光屏和蜡烛适当靠近凸透镜 D将光屏适当远离凸透镜或将蜡烛适当远离凸透镜 12、把一个凸透镜固定于薄壁玻璃筒中间，在凸透镜的焦点F 处放一个点光源 S，然 后注入水，使水面处于光源S和凸透镜之间，如图1 所示，为使凸透镜折射后的光线是 一束平行光，则光源的位置（） A应适当升高 B应适当降低C 应不 动 D无论怎样变动，均无法实现 19、小丽和小刚用相同的相机对远处的同一景物进行拍照，洗出的底片分别为图5 甲 和乙所示，则（） A. 小丽离被拍景物距离远 B. 小刚和小丽离被拍景物距离一样远 C. 小刚要使底片上的像与小丽的一样大，小刚移动位置后，镜头要往前伸 D. 小刚要使底片上的像与小丽的一样大，小刚移动位置后，镜头要往后缩 21、图 4 是教学中常用的投影仪的结构示意图，下面有关投影仪的四句说法中正确的是 A. 螺纹透镜对灯泡发出的光有发散作用B. 透明胶片与凸透镜间的距离大于两 倍焦距 C. 在屏幕上可以观察到胶片上箭头的虚像D. 平面镜的作用是改变光的传播方 向 22、 放映幻灯时，要想使银幕上出现大的 “F” 字母， 幻灯片正确的放法应该是 （） A. B. C. D. 24、用焦距一定的照相机照相，要使照片上的人像再小一些，可以采取的办法是 （） A照相机离人近一些，同时将镜头与底片的距离调近一些 B照相机离人远一些，同时将镜头与底片的距离调近一些 C照相机离人远一些，同时将镜头与底片的距离调远一些 D照相机离人近一些，同时将镜头与底片的距离调远一些 26、小星同学利用太阳光测量凸透镜的焦距，方法如图所示他注意到让凸透镜正对阳 光，但没有仔细调节纸片与透镜的距离，在纸片上的光斑并不是最小时，就测出了光斑 到凸透镜中心的距离L，那 么，凸透镜的实际焦距（D ） A一定小于 lB一定大于 l C可能等于 l D可能小于 l 、也可能大于 l 27、小青用若干个小发光体组成形状如“E”的发光物体，如图甲所示，将发光物体、 凸透镜、光屏依次组装到光具座上并调整好，在光屏上形成的像如图乙所示， 如果将“E” 换成“ F”( 如图丙 )，在同一位置观察，屏上的像应是（） 31、如图 6 所示，将凸透镜看作是眼睛的晶状体，光屏看作是眼睛的视网膜，烛焰看作 是被眼睛观察的物体拿一个近视眼镜给“眼睛”戴上，光屏上出现烛焰清晰的像，而 拿走近视眼镜则烛焰的像变得模糊在拿走近视眼镜后，为了能在光屏上重新得到清晰 的像，下列操作可行的是 A将蜡烛远离凸透镜 B将光屏远离凸透镜 C将光屏靠近凸透镜 D将光屏和蜡烛同时远离凸透镜 、如图 21 所示，在“探究凸透镜成像规律”的实验中，凸透镜位置保持不变，凸 透镜的焦距为 10cm （1）实验中随着蜡烛的燃烧，光屏上依然得到烛焰清晰的像，但光屏上像的位置却偏 高，为了使像仍成在光屏的中央，则应向（填“上”或“下”）调节凸透镜； （2） 调整后， 图中 光屏上烛焰的像是倒立的实像， 此规律的应用是（举 一例）； （3）若实验中光屏上呈现了烛焰倒立清晰的像，如果去掉光屏，眼睛在图21 中 A 处 _ （选填“能”或“不能”）看到这个像，原因是； （4）要使光屏上的像变成与物大小相等，则应向左调节蜡烛到30cm处，光屏应 向调（填“左”、 “右”）到 cm 处，此时蜡烛和光屏之间距离与 开始相比变（填“大”、“小”或“不变”）； （5）透镜位置不变，将蜡烛移到标尺45cm处，此时眼睛应在什么位置朝着什么方向才 能观察到蜡烛的像？答： 36、（1）在同一高度上（2）10 照相机（3）乙甲 39、小明用凸透镜、蜡烛、光屏和刻度尺等器材，探究凸透镜成像的规律。 测量焦距： 如图所示让一束平行光经过凸透镜，在光屏上得到一个最小、 最亮的光斑。 此现象说明了凸透镜对光具有_作用，并可得出此透镜的焦距为_cm 。 如图所示，把蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上，点燃蜡烛，将烛焰、凸透镜、 光屏三者中心调到 _ ，这样做是为了 _. 当蜡烛距凸透镜25cm时，移动光屏，可在光屏上得到一个清晰的倒立、_ （选 填“放大”或“缩小”）的_ 。（选填“实”或“虚”）像，依据此原理，人 们制成的光学仪器是 将蜡烛向凸透镜靠近， 移动到某一位置时， 无论怎样移动光屏， 都不能在光屏上成像， 原因 是。 小明在图所示位置得到一个清晰的像。老师要求他在凸透镜不动的情况下让在光屏 上的实像变大些，小明应当把蜡烛向（选填“远离”或“靠近”）透镜方向 移动同时把光屏向（选填“远离”或“靠近”）透镜方向移动。 小明把爷爷的老花眼镜放在凸透镜与蜡烛之间，发现光屏上的像变得模糊不清。她应 当向_ （选填“远离”或“靠近”）透镜的方向移动光屏，可再次得到清晰的 像。 实验一段时间蜡烛变短，要使烛焰像仍然成在光屏的中心，应将光屏向_ _移动。 40、某同学探究“视力的矫正”原理，如图6 所示。他实验 观察到如下现象： 将眼镜甲放在蜡烛与凸透镜之间，光屏上原来清晰的像变得模糊；只将光屏远离透 镜移动时，又能在光屏上看到烛焰清晰的像。 将另一只眼镜乙放在蜡烛与凸透镜之间，光屏上原来清晰的像也变得模糊了，只将 光屏靠近透镜移动时，又可以在光屏上看到烛焰清晰的像。 （1）分析实验现象可知：甲乙两个眼镜中，是凸透镜是 凹透镜。 （2）在实验现象和中，属于近视眼矫正原理的是，属于远视眼 矫正原理的是。（填写实验现象序号） 40、乙 甲 1 2 123图 5 中 a、b 是同一人的两幅照片， b 图中他 拿的眼镜（B ） A属于凸透镜，可用于矫正近视眼 B属于凸透镜，可用于矫正远视眼 C属于凹透镜，可用于矫正远视眼 D属于凹透镜，可用于矫正近视眼 17、在探究凸透镜成像规律实验中，光屏上得到了一个清晰的像（光屏上像未给出），如图21 甲所 示： （1）光屏上所成像应是倒立、（放大 / 缩小）的实像。利用这一规律制成的 是（照相机 / 投影仪）；保持透镜不动，只将蜡烛和光屏互换位置，光屏上会再次 出现清晰的 像，像的特点是倒立、（放大 /缩小）的实像。 （2）实验过程中，蜡烛在燃烧中不断缩短，导致光屏上的像向上移动。为使像重新回到光屏中央， 应将凸透镜（向上 / 向下）移动。 （3）像重新回到了光屏中央后，若将一眼镜片放在凸透镜前（如图21 乙所示），光屏上的像变模 糊了，只向右移动光屏，像又清晰了，由此可判定该镜片是透镜，该同志 是（近视 / 远视）。 7.(2007 黄石市 ) 如图所示是小星利用所学物理 知识设计的电子称的示意图，托盘、弹簧上端和 金属滑片 P固定在一起，定值电阻R0=5，ab是 一根长为 5cm的均匀电阻丝，电阻R=20 ，电源 电压 U=3V ，电流表的量程为00.6A， （弹簧的电 阻不计， P与 R间摩擦不计）求： （1）在托盘中无物体时，使金属滑片P处于 R最上端，闭合开关后，电流表的读数为 多少？ （2）已知该弹簧压缩的长度L 与所受压力 F 的关系如下表所示， 开关 S闭合后，当电 流表指针指在 0.2A 处时，托盘中物体的质量为多少？ 4如图 7 所示，质量为 70kg 的工人站在岸边通过一滑轮组打捞一块沉没在水池底 部的石材，该滑轮组中动滑轮质量为5kg。当工人用 120N 的力拉滑轮组的绳端时，石 材仍沉在水底不动。工人继续增大拉力将石材拉起，在整个提升过程中，石材始终以 0.2m/s的速度匀速上升。在石材还没有露出水面之前滑轮组的机械效率为1，当石材完 全露出水面之后滑轮组的机械效率为 2。在石材脱离水池底部至完全露出水面的过程 中，地面对人的支持力的最大值与最小值之比为29：21。绳重及滑轮的摩擦均可忽略不 计，石材的密度 石=2.510 3kg/m3，取 g=10N/kg，求： （1） 与打捞前相比， 当人用 120N 的力拉绳端时，水池底部对石材的支持力变化了多少； （2）1与 2的比值； （3）当石材完全露出水面以后，人拉绳子的功率。 4、解： （1）池底部对石材的支持力的变化等于滑轮组下端绳子拉石材的拉力变化： F=T=3F-G动=3120N-50N=310。 （2）石材浸没在水中时，人拉绳端的力 图 7 3 1 浮动石 拉 FGG F ， 其中石材所受浮力F浮=水 g 排=G石水/石。 石材在空气中时，人拉绳端的力 3 2 动石 拉 GG F 。 设石材浸没在水中被拉起时地面对人的最大支持力为N1， 石材在空气中时地面对人的最 小支持力为 N2，所以对于石材浸没在水中和在空气中分别有 G人=N1+F拉1， G人=N2+F拉2， 因为 F拉1与 F拉1大小相等， F拉2与 F拉2大小相等， 又因 N1： N2=29：21， 代入数据解得G石1000，F浮400。 石材浸没在水中时滑轮组的机械效率1= 浮动石 浮石 FGG FG ， 石材完全露出水面之后滑轮组的机械效率 2= 动石 石 GG G ， 所以 2 1 浮动石 浮石 FGG FG 石 动石 G GG = N400N50N1000 N400N1000 N1000 N50N1000 = 65 63。 （3）人拉绳的功率 P=F拉2nv=（G物+ G动）v物 =（1000N+50） 0.2m/s=210W。 说明： 其他解法正确的同样得分。 中考物理压轴题练习 1.如图 1 所示,质量为 60kg 的工人在水平地面上 ,用滑轮组把货物运到高处。第一次运送 货物时 ,货物质量为 130kg,工人用力 F1匀速拉绳 ,地面对工人的支持力为N1,滑轮组的机 械效率为 1;第二次运送货物时 ,货物质量为 90 kg,工人用力 F2匀速拉绳的功率为P2, 货箱以 0.1m/s的速度匀速上升 ,地面对人的支持力为N2, N1与 N2之比为 2:3。(不计绳 重及滑轮摩擦 , g 取 10N/kg) 求:(1)动滑轮重和力 F1的大小 ; (2)机械效率 1; (3) 功率 P2。 1 1 1 2 图 1 1解： （1）第一次提升货物时，以人为研究对象 11 F 人 GN 绳对人的拉力与人对绳的拉力相等， 11 FF 4 1 1 动 GG F 1分 第二次提升货物时，以人为研究对象 22 F 人 GN 绳对人的拉力与人对绳的拉力相等， 22 FF 4 2 2 动 GG F1 分 3 2 N N 2 1 把数据分别带入以上5 个式子，解得：300 动 GN 1 分 F1=400N 1 分 F2=300N （2）第一次运送货物时滑轮组的机械效率： 81.25% 4J400 1300J 4hF hG W 1 1 1 总 有 W 1 分 （3）第二次货物上升速度为0.1m/s，人匀速拉绳的速度为 smsmv/4. 0/1. 04 2 1 分 WsmNvFP120/4. 0300 222 2小文的体重为 600 N，当他使用如图 3 所示的滑轮组匀速提升水 中的体积为 0.01m 3 的重物 A时（重物始终未出水面） ，他对地面的压 N1 G 人 F1 N2 G 人 F2 强为 8.75 10 3 Pa。已知小文与地面的接触面积为 400 2 cm。当他用此滑轮组在空气中 匀速提升重物 B时，滑轮组的机械效率是80% 。 已知重物 A重物 B所受重力之比 GAGB=5 12，若不计绳重和摩擦， g=10N/kg。 求： （1）提升重物 A时小文对地面的压力。 （2）物体 A的密度。 （3）在水中提升重物A时滑轮组的机械效率。 （4）重物 A完全出水面后，以0.2m/s 的速度匀速上升， 小文拉绳的功率 P。 图 3 2、解： (1) F支=F 压=P人S人 =8.75 10 3 Pa 400 10-4 m2=350N (2) F 拉=G人 F 支=600N-350N=250N F 浮=水gVA =1 10 3 kg/m3 10N/ kg 0.0 1 m 3=100N GA+G 动=2F拉+F浮=2 250N+100N=600N GA+G 动=600N B 在空气中 :B= hGG hG B B )( 动 =80% GA：GB=5：12 由式可得 GA=375N G动=225 N A= 3 A 01.0/10 375G mkgN N gVA =3.75 10 3 kg/m3 (3) A 在水中 A= hF hFG A 2 )( 拉 浮 = N NN 2502 100375 =55% （4）P=F拉 v拉= 2 动 GGA 2 v物 = 2 225375NN 2 0.2m/s = 120W 3如图 5 所示，某工地用固定在水平地面上的卷扬机（其内部有电动机提供动力）通 过滑轮组匀速提升货物，已知卷扬机的总质量为120kg，工作时拉动绳子的功率恒为 400W。第一次提升质量为320kg 的货物时，卷扬机对绳子的拉力为F1，对地面的压力 为 N1；第二次提升质量为240kg 的货物时，卷扬机对绳子的拉力为F2，对地面的压力 为 N2。已知 N1与 N2之比为 5：7，取 g=10N/kg，绳重及滑轮的摩擦均可忽略不计。求： （1）卷扬机对绳子的拉力F1的大小； （2）第一次提升货物过程中滑轮组的机械效率； （3）前后两次提升货物过程中货物竖直向上运动的速度之比。 3解：根据题意可得 图 5 11 22 11 22 1 2 1 2 11 1 1 ( 5 1 (1 5 5 7 1 ( 5 1 1 ( 5 8001 1 (32010/8 5 NGF NGF FGG FGG N N mgm gG mgm gG GN Fm gGkgNkg 机 机 动 动 动机 动 机 动 动 分 ） ）分 以上四式联立并代入 ） 5 可得：分 7 ） 将已知条件代入上式计算得：分 1 ） = 5 1 1 1 2 112 21 1 2 00)8001 32010/ 80%1 32010/800 1 ( 24010/8004 5 1 1 32010/8005 ( 5 NN GkgNkg GGkgNkgN P GG vFFkgNkgN P vFkgNkgN GG F 动 动 动 分 分 ） 分 ） 4图 22 是液压汽车起重机从水中打捞重物的示意图。起重机总重G8 10 4N，A 是动滑轮， B 是 定滑轮， C 是卷扬机， D 是油缸， E 是柱塞。通过卷扬机转动使钢丝绳带动A 上升，打捞体积V 0.5m 3、重为 G 物的重物。 若在打捞前起重机对地面的压强p12 107Pa，当物体在水中匀速上升时起 重机对地面的压强为p2，重物完全出水后匀速上升时起重机对地面的压强p32.5 10 7Pa。假设起重 时 E 沿竖直方向，重物出水前、后E 对吊臂的支撑力分别为N1和 N2，重物出水前滑轮组的机械效 率为80%，重物出水后卷扬机牵引力的功率为11875W，吊臂、定滑轮、钢丝绳的重以及轮与绳的 摩擦不计。（ g取 10N/kg）求： （ 1）重物在水中匀速上升时起重机对地面的压强p2； （ 2）支撑力 N1和 N2之比； （ 3）重物出水后匀速上升的速度。 4 （ 7分） 解： （1） （ 2）重物浸没在水中上升时，滑轮组的机械效率： F1 N1 G1 F2 N2 G2 A B D C E F 图 22 4 32 7 1 73244 3 333 44 7 232 8 10 N 4 10m 2 10 Pa 2.510 Pa4 10m8 10 N2 10 N 10 kg/m10N/kg0.5m5000N 8 10 N210 N5000N 2.37510 Pa 410m G S p Gp SG FgV GGF p S 物 浮水排 浮物 , （1 分） , （1 分） , （1 分） G 动=3750N 设钢丝绳上的力在出水前后分别为F1、F2，柱塞对吊臂支撑力的力臂为L1，钢丝绳对吊臂拉力的力 臂为 L2。根据杠杆平衡条件可知： N1L1=3F1L2 ；N2L1=3F2L2 2 1 N N = 2 1 F F F1= 3 1 （G物F浮+ G动）F2= 3 1 （ G物+ G动） 2 1 N N = 动物 动浮 物 GG GFG = 20000N5000N3750N 20000N3750N = 19 15 （3）出水后钢丝绳上的力：F2= (G物+G动)/3 重物上升的速度v物，钢丝绳的速度v绳 v 绳=3v物 P=F2 v 绳 v绳= 2 11875W 1 (20000N3750N) 3 P F =1.5m/ s 5如图 25 所示，某工地用固定在水平地面上的卷扬机（其内部有电动机提供动力）通过滑轮组匀 速提升货物，已知卷扬机的总质量为120kg，工作时拉动绳子的功率恒为400W。第一次提升质量为 320kg 的货物时，卷扬机对绳子的拉力为F1，对地面的压力为 N1；第二次提升质量为240kg 的货物 时，卷扬机对绳子的拉力为F2，对地面的压力为N2。已知 N1与 N2之比为 5： 7，取 g=10N/kg，绳 重及滑轮的摩擦均可忽略不计。求： （ 1）卷扬机对绳子的拉力F1的大小； （ 2）第一次提升货物过程中滑轮组的机械效率； （ 3）前后两次提升货物过程中货物竖直向上运动的速度之比。 5解：根据题意可得 11 1.5m/s0.5m/s 33 vv绳 物 44 0 0 44 210N0.510N 80 210N0.510N WGFhGF WGFG GFGh G 浮浮有物物 总浮动物 浮动物 动 （） , （1分） , （1 分） , （1 分） , （1 分） 图 25 11 22 11 22 1 2 1 2 11 1 1 ( 5 1 (1 5 5 7 1 ( 5 1 1 ( 5 8001 1 (32010/8 5 NGF NGF FGG FGG N N m gm gG m gm gG GN Fm gGkgN kg 机 机 动 动 动 机 动机 动 动 分 ） ）分 以上四式联立并代入 ） 5 可得：分 7 ） 将已知条件代入上式计算得：分 1 ）= 5 1 1 1 2 112 21 1 2 00)8001 32010/ 80%1 32010/800 1 ( 24010/8004 5 1 1 32010/8005 ( 5 NN GkgNkg GGkgNkgN P GG vFFkgNkgN P vFkgN kgN GG F 动 动 动 分 分 ） 分 ） 6. 小林设计了一个由蓄水罐供水的自动饮水槽，如图18 所示，带有浮球的直杆AB能绕 O点转动。 C 为质量与厚度不计的橡胶片， AC 之间为质量与粗细不计的直杆，当进水口停止进水时，AC 与 AB垂直，杆AB成水平静止状态，浮球B恰没于水中。浮球B的体积为110 -4m3，此时橡胶 片恰好堵住进水口，橡胶片C距槽中水面的距离为m1 .0。进水管的横截面积为4cm 2，B点为浮 球的球心， OB=6AO 。不计杆及浮球的自重（g 取 10N/kg ） 。 求： （1）平衡时细杆对橡胶片C的压力大小； （2）蓄水罐中水位跟橡胶片处水位差应恒为多少米？ 解： （1）以杠杆为研究对象，受力分析如图5 所示。 杠杆处于水平平衡状态，所以有： F1 N1 G1 F2 N2 G2 图 18 FA LAF 浮LB FA LA水gVB6LA (1 分) FA 1. 0 10 3 kg/m310N/kg 10-4m366N (1 分) 因为橡胶片C受到的压力FC与 FA 为相互作用力， 大小相等。所以FC =6N （2）以橡胶片C 为研究对象，受力分析如图6 所示。 其中，水槽中水对橡胶片C 的压力为 F1；蓄水罐中水对物体C 的压力为F2 橡胶片 C 处于静止状态，所以有： F2FAF1 （ 1 分） F1p1Sc水gh1Sc 1. 010 3 kg/m310N/kg 0. 1m4 10-4 m20.4 N ,（1 分） F2p2Sc 水gh2Sc1. 0103 kg/m 3 10N/kgh 水410-4 m 2 因为 F A与 F A大小相等，所以有： 1. 0 10 3 kg/m310N/kg h 水410-4 m2 6N+ 0.4 N （ 1 分） 解得 h水1. 6m（ 1 分） （其他答案正确均可得分） 7如图 23 所示，质量为70kg 的工人站在岸边通过一滑轮组打捞一块沉没在水池底部的石材， 该滑轮组中动滑轮质量为5kg。 当工人用 120N 的力拉滑轮组的绳端时，石材仍 沉在水底不动。工人继续增大拉力将石材拉起，在整个提升过程中，石材始 终以 0.2m/s 的速度匀速上升。在石材还没有露出水面之前滑轮组的机械效率 为 1，当石材完全露出水面之后滑轮组的机械效率为 2。在石材脱离 水池底 部至完全露出水面的过程中，地面对人的支持力的最大值与最小值之比为 29： 21。绳重及滑轮的摩擦均可忽略不计，石材的密度石=2.5 10 3kg/m3，取 g=10N/kg ，求： （ 1）与打捞前相比，当人用120N 的力拉绳端时，水池底部对石材的支 持力变化了多少； （ 2） 1与 2的比值； （ 3）当石材完全露出水面以后，人拉绳子的功率。 解： （1） 池底部对石材的支持力的变化等于滑轮组下端绳子拉石材的拉力 变化： F=T=3F-G 动=3120N-50N=310 。 （2）石材浸没在水中时，人拉绳端的力 3 1 浮动石 拉 FGG F， 其中石材所受浮力F浮=水g排=G石水/石。 石材在空气中时，人拉绳端的力 3 2 动石 拉 GG F 。 设石材浸没在水中被拉起时地面对人的最大支持力为N1，石材在空气 中时地面对人的最小支持力为N2，所以对于石材浸没在水中和在空气中分 别有 O F 浮 FA C F2 F1 FA 图 5 图 6 图 23 G 人=N1+F拉 1， G人=N2+F拉2， 因为 F拉 1与 F 拉1大小相等， F拉2与 F拉2大小相等， 又因 N1： N2=29：21， 代入数据解得G石1000， F浮400。 石材浸没在水中时滑轮组的机械效率 1= 浮动石 浮石 FGG FG ， 石材完全露出水面之后滑轮组的机械效率 2= 动石 石 GG G ， 所以 2 1 浮动石 浮石 FGG FG 石 动石 G GG = N400N50N1000 N400N1000 N1000 N50N1000 = 65 63。 （3）人拉绳的功率 P=F 拉2nv=（G物+ G动）v物 =（1000N+50 ） 0.2m/s=210W 。 说明： 其他解法正确的同样得分。 10如图所示， AB 是一杠杆，可绕支点O 在竖直平面内转动，AO ：OB=2：3，OD：DB=1 ：1，滑 轮重为 100N。 当在 B 点施加大小为F 的竖直向下的拉力时，杠杆在水平位置平衡，边长为 0.2m 的正方体M 对水平地面的压强为7500pa；当在 D 点施加大小为F 的竖直向下的拉力时，杠杆 在水平位置平衡，正方体M 对水平地面的压强为15000pa。 （不计杠杆重、绳重和摩擦，图中各 段绳子所受拉力均沿竖直方向） 求： （1）正方体M 的受到的重力； （2）拉力 F 的大小 解：当 F 作用 B 点时， A 点受拉力为F1。正方体M 受拉力为f1，受重力为G，受支持力为N1 1 1 1 2 D A B O M 第 38 题图 F B A F1 F O F1 F1 G 轮 f1 G M f1 N1 F12k=F3k 1 分 F1 = 1.5F f1= 3F-100N 1 分 N1= P1S= 7500 pa0.04m 2 = 300N 1 分 N1= G -（ 3F-100N ） 200N = G -3F 1分 当 F 作用 D 点时， A 电受拉力为F2，正方体 M 受拉力为f2。受重力为G，受支持力为N2 F22k=F1.5k F2=0.75F f2+100N = 1.5 F N2=P2S=15000pa 0.04m 2=600N 600N+ f2= G 500N= G -1.5F 1分 由两式得 F = 200N 1 分 G = 800N 1 分 12 体重为 510N 的人， 站在水平地面上对地面的压强为p1, .如图 20 所示， 用滑轮组拉物体A 沿 水平方向做匀速运动，此时人对地面的压强为p2,压强变化了 2750pa。已知人一只脚的面积是 200cm 2，滑轮组的机械效率为 80%。 （不计绳重和摩擦，地 面上的定滑轮与物体A 相连的绳子沿水平方向，地面上的 定滑轮与动滑轮相连的绳子沿竖直方向，人对绳子的拉力 与对地面的压力始终竖直向下且在同一直线上，） 。求： （1） 绳对人的拉力； （2）物体 A 与地面的摩擦力； （3）若在物 体 A 上再放一个物体B,滑动摩擦