专题28 基于力学模块的大单元综合分析计算(专项训练)(山东专用)2026年中考物理一轮复习讲练测
2026-03-09
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2份
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64页
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 力学 |
| 使用场景 | 中考复习-一轮复习 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 山东省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 17.83 MB |
| 发布时间 | 2026-03-09 |
| 更新时间 | 2026-03-09 |
| 作者 | 一米书香 |
| 品牌系列 | 上好课·一轮讲练测 |
| 审核时间 | 2026-03-09 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/56706868.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
专题28 基于力学模块的大单元综合分析计算(解析版)
目 录
2
8
考点一 力学综合分析 8
考点二 力学综合计算 12
18
18
27
1.(2025·山东济南·二模)轮滑是同学们非常喜欢的一项运动,如图是李兵同学在水平路面上进行轮滑训练的情景,则该同学( )
A.穿上轮滑鞋后,通过减小接触面粗糙程度减小摩擦
B.在减速滑行的过程中,因没有受外力而逐渐停下来
C.匀速滑行时他的重力和地面对他的支持力是平衡力
D.下蹲弯腰滑行时提高了稳度,但是其重心位置不变
【答案】C
【详解】A.穿上轮滑鞋后主要是将滑动摩擦转化为滚动摩擦,从而减小摩擦,并非仅仅通过“减小接触面粗糙程度”来减小摩擦,故A不符合题意;
B.在减速滑行过程中,受到地面的摩擦力作用才逐渐停下,并非“没有受外力”,故B不符合题意;
C.在水平路面上匀速滑行时,竖直方向上重力与地面对人的支持力大小相等、方向相反,二力平衡,故C符合题意;
D.下蹲弯腰会降低重心,使身体更稳定,并非“重心位置不变”,故D不符合题意。
故选C。
2.(2025·山东滨州·模拟预测)北京时间2024年10月30日凌晨4时27分,搭载神舟十九号载人飞船的长征二号F遥十九运载火箭点火发射,并与中国空间站完成自主快速交会对接,发射任务取得圆满成功。在神舟十九号载人飞船加速上升过程中( )
A.动能减小 B.重力势能增大 C.机械能不变 D.机械能减小
【答案】B
【详解】飞船在加速升空的过程中,质量不变、速度增大,动能增大;高度增大、重力势能增大,机械能是势能和动能的总和,所以机械能增大,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选 B。
3.(2025·山东聊城·模拟预测)用密度计测量酒精的密度,是一种初步判断酒精是否合格的简单办法。如图所示是跨学科实践小组的同学们设计的微型密度计。主要由标度杆、浮子、配重等构成。把调好配重的微型密度计放入标准消毒酒精中。待微型密度计静止时,依据液面的位置在标度杆上做一个记号。则微型密度计( )
A.在水中时排开水的质量大于自身的质量 B.在水中时受到水向上的压力大于自身的重力
C.在标准消毒酒精中浸入的更深一些 D.在标准消毒酒精中受到的浮力更大
【答案】C
【详解】AB.微型密度计漂浮在水面上,受到水向上的压力为浮力,此时浮力等于重力,即排开水的重力等于自身重力,故AB不符合题意;
CD.漂浮状态的微型密度计,浮力等于重力,密度计重力不变,在水中所受浮力等于其在酒精中所受浮力,酒精的密度小于水的密度,由可知,在标准消毒酒精中密度计排开液体体积变大,即浸入的更深一些,故C符合题意,D不符合题意。
故选C。
4.(2025·山东聊城·模拟预测)如图所示是人们仿照《天工开物》中的桔槔利用杠杆原理从水井中提水的情景。假设不悬挂重物时木杆恰好能保持平衡。为了省力,在木杆左端悬吊水桶,木杆右端固定一个石块。已知支点到水桶所受的重力作用线的距离是支点到石块所受重力作用线距离的3倍。用该装置提水时,水桶所受的重力为20N,每次提水时连水带桶所受的重力为80N。下列分析合理的是( )
A.该装置相当于省力杠杆
B.取水时水桶受到的重力是杠杆的阻力
C.若将固定石块的位置靠近支点,则能提更多的水
D.若使提水时所用力最小,石块的重力至少为240N
【答案】D
【详解】AB.由图可知,利用杠杆原理从水井中提水时,水桶和水的总重力是杠杆的阻力,支点到水桶所受的重力作用线的距离是阻力臂,石块的重力属于杠杆的动力,支点到石块所受重力作用线距离是动力臂,支点到水桶所受的重力作用线的距离是支点到石块所受重力作用线距离的3倍,即阻力臂是动力臂的3倍,阻力臂大于动力臂是费力杠杆,故AB不符合题意;
C.若将固定石头的位置靠近支点,根据杠杆的平衡条件可知,动力大小不变,动力臂变小,阻力臂不变,故阻力变小,即水桶和水所受的总重力变小,能提起的水变少,故C不符合题意;
D.由题可知,每次提水时连水带桶所受的重力为80N,支点到水桶所受的重力作用线的距离是支点到石块所受重力作用线距离的3倍,根据杠杆的平衡条件可得
即,故D符合题意。
故选D。
5.(2025·山东泰安·三模)工人利用如图甲所示的滑轮组提升质量为10kg、边长为10cm的正方体物体,他用拉力F拉绳,F随时间变化的图像如图乙所示,物体的速度v随时间t变化的关系图像如图丙所示,滑轮组的绕绳能承受的最大拉力为200N,不计绳重及滑轮与轴之间的摩擦,g取10N/kg。以下说法正确的是( )
A.在内动滑轮对重物做的功为260J
B.在内物体对地面的压强为3000Pa
C.使用此滑轮组能匀速提起重为590N的物体
D.若匀速提升另一物体时机械效率为80%,则提升的物体重力为100N
【答案】B
【详解】A.由图丙可知,在2~3s内,物体做匀速运动,物体上升的速度,物体这段时间内上升的距离为
物体的重力为
在内动滑轮对重物做的有用功为,故A错误;
B.由图甲可知,承担重物绳子段数,不计绳重及摩擦,在内,物体做匀速运动,由图乙知,此时绳端拉力, 由得,动滑轮重力
由图乙知,在内,拉力, 把动滑轮和重物看成整体,则这个整体受到竖直向下的总重力、竖直向上的支持力以及三根绳向上的拉力作用处于静止状态,重物对地面的压力等于地面对重物的支持力
重物对地面的压强,故B正确;
C.滑轮组的绕绳能承受的最大拉力为,由图甲可得,使用此滑轮组能匀速提起物体的最大重力
使用此滑轮组不能匀速提起重为590N的物体,故C错误;
D.滑轮组的机械效率
当机械效率为80%时,有
解得,则提升的物体重力为80N,故D错误。
故选B。
6.(2025·山东济宁·三模)如图甲是“测量水平运动物体所受滑动摩擦力”的实验装置,小明用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,弹簧测力计的示数及变化情况如图乙所示,木块在0~1s做加速运动,在1~3s以0.2m/s的速度做匀速直线运动、则下列有关说法正确的是( )
A.在0~1s内木块受到的滑动摩擦力为0.6N B.在1~3s内拉力的功率为0.1W
C.如果3s后物体不再受拉力就会立即停止运动 D.在0~3s内拉力做的功为0.2J
【答案】B
【详解】A.木块在1~3s以速度0.2m/s做匀速直线运动时,木块在水平方向上受到的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力,由图乙可知,在1~3s内,弹簧测力计对木块的拉力等于0.5N,则木块受到的滑动摩擦力大小为0.5N;木块运动过程中,对水平面的压力大小不变,接触面粗糙程度不变,所以木块受到的滑动摩擦力不变,在0~1s内做加速运动,木块受到的滑动摩擦力也为0.5N,故A错误;
B.由图乙可知,在1~3s内,木块以速度0.2m/s做匀速直线运动,拉力为0.5N,拉力功率,故B正确;
C.3s后,物体不受拉力,由于物体具有惯性,会保持原来的运动状态不变,继续往前运动一段距离,所以不会立即停止运动,故C错误;
D.在1~3s以0.2m/s的速度做匀速直线运动,拉力功率为0.1W,则拉力做的功
所以在0~3s内拉力做的功一定大于0.2J,故D错误。
故选B。
7.(2025·山东枣庄·三模)嫦娥五号返回器用类似“打水漂”的方式着陆地球,如图所示为其着陆轨迹简化图,AB段返回器离地球越来越远,它的重力势能___________;BC段返回器的机械能___________;CD段返回器的机械能___________。(以上三空均选填“变大”“不变”或“变小”)
【答案】 变大 不变 变小
【详解】[1]重力势能的大小与物体的质量和高度有关,AB段返回器离地球越来越远,即高度增大,而返回器的质量不变,因此它的重力势能变大。
[2]BC段返回器在大气层外运动,不受空气阻力,只受到重力作用,动能与重力势能相互转化,BC段返回器的机械能总量不变。
[3]CD段返回器进入大气层,运动过程中克服空气阻力做功,一部分机械能会转化为其它形式的能,导致机械能总量减少。因此,CD段返回器的机械能变小。
8.(2025·山东淄博·二模)图甲是一种新型吊运设备的简化模型示意图,定滑轮的轴和电动机均固定在B点。在一次作业中,该吊运设备匀速竖直提升物体,此时滑轮组的机械效率为80%,被提升的物体上升的速度为0.5m/s,4s内电动机做的功为1200J。不考虑滑轮组绳子的质量、滑轮与轴和绳子间的摩擦。求:
(1)此次作业中电动机的功率;
(2)此次作业中被提升物体的重力;
(3)动滑轮的总重。
【答案】(1)300W (2)480N (3)120N
【详解】(1)电动机的功率为
(2)根据可知,电动机的有用功为
物体上升的高度为
根据可知,物体的重力为
(3)根据可知,动滑轮的总重为
9.(2025·山东济南·三模)如图,质量为0.46kg的物体浸没在水中静止时,下底面与容器底距离为10cm。g取10N/kg,通过计算回答:
(1)物体的重力是多少?
(2)物体此时受到的浮力是多少?
(3)物体的密度是多少?
(4)剪断悬挂物体的细绳后,物体缓慢沉底,这个过程中合力对物体做功是多少?
【答案】(1)4.6N (2)1N (3)4.6×103kg/m3 (4)0.36J
【详解】(1)物体的重力G=mg=0.46kg×10N/kg= 4.6N
(2)由图可知弹簧测力计的分度值是0.02N,示数是3.6N,物体受到的浮力F浮=G-F=4.6N-3.6N=1N
(3)物体的体积
物体的密度
(4)剪断悬挂物体的细绳后,物体受到的合力F合= G-F浮=4.6N-1N=3.6N
这个过程中合力对物体做功W=F合s=3.6N×10×0.01m=0.36J
10.(2025·山东潍坊·二模)如图所示,物体放置在水平桌面上,通过细绳与桌面两侧的物体及滑轮相连接。A、C为两个圆柱体,重为。重为,高为,底面积为,且被放置在一个足够大的盛水容器中。此时水深,液面与的上表面相平,不受摩擦力;打开阀门,以恒定流量向外放水,当水位下降时,物体开始向左做匀速直线运动,不计滑轮装置的摩擦、绳重以及水的阻力,水的密度,取,求:
(1)放水前,所受浮力的大小;
(2)动滑轮重力;
(3)当上升时容器底部所受液体压强大小;
(4)当刚要接触容器底部时所受摩擦力大小。
【答案】(1)30N (2)10N (3)1700Pa (4)3N
【详解】(1)放水前,柱体所受浮力
(2)绳对的拉力
动滑轮绳子自由端的拉力
动滑轮的重力
(3)水位下降时,物体开始向左做匀速直线运动,则当上升时,下降的距离为。则水面累计下降,此时容器中水的深度为
容器底部所受液体压强
(4)此时圆柱体A所受浮力
绳对的拉力
绳对的拉力
所受摩擦力
考点一 力学综合分析
1.(2025·山东济南·一模)小亮周末在家洗碗时发现了一个有趣的现象:两只完全相同的碗A、B,将碗A轻轻放在水面上,松手后它能漂浮在水面上;将碗B按入水中,松手后它却沉入水底,如图所示。则此时两碗所受浮力、的大小关系是( )
A. B. C. D.条件不足,无法比较浮力的大小
【答案】A
【详解】根据物体浮沉条件,碗A漂浮在水面上,浮力等于重力,;碗B沉入水底,浮力小于重力,,所以。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
2.向装有细沙的气球中吹入适量气体,使其恰好悬浮在水中,如图所示。以下说法正确的是( )
A.气球悬浮在水中时,所受浮力小于排开的水所受到的重力
B.将气球用细棒压入水底的过程,气球所受水的压强不变
C.将气球用细棒压入水底的过程,气球所受浮力不变
D.将气球用细棒压入水底,撤去细棒后,气球不会上浮
【答案】D
【详解】A.根据阿基米德原理,物体所受浮力等于排开液体所受的重力,所以气球悬浮时,浮力等于排开的水的重力,故A错误;
B.将气球压入水底过程中,深度增加,根据,气球所受水的压强会增大,故B错误;
C.压入水底过程中,气球体积会因水的压强增大而变小,排开水的体积变小,根据,浮力会变小,故C错误;
D.开始气球悬浮,受到的浮力与其重力大小相等,气球被压入水底后,体积变小,浮力变小,浮力小于重力,所以撤去细棒后,气球不会上浮,故D正确。
故选D。
3.(2025·山东济南·三模)(多选题)如图,小明做模拟“蹦极”的实验时,将橡皮筋一端系上小球,另一端固定在A点,B点是不系小球橡皮筋自然下垂时下端所在的位置,C点是系上小球静止时小球所在的位置。小球从A点由静止开始释放,D点是小球下落所能到达的最低点,不考虑空气阻力,在这个运动过程中,以下说法正确的是( )
A.从A点到D点,小球的重力势能在不断的减小
B.从A点到C点,小球的动能在一直不断的增大
C.小球到达B点时受力平衡,此时动能达到最大
D.小球在D点时,如果力全部消失,小球将静止
【答案】ABD
【详解】A.从A点到D点,小球的高度逐渐减小,所以小球的重力势能不断减小,故A正确;
B.B点橡皮筋长度处于原长,弹性势能为零,故由A点到B点的过程中,小球的重力势能转化为小球的动能,小球的动能不断增大,由于C点时小球静止时小球所在的位置,说明此时橡皮筋的弹力等于小球的重力,由B点到C点的过程中,弹力小于小球的重力,故小球继续向下加速运动,动能增大,故B正确;
C.小球到达B点时,橡皮筋处于自然下垂状态,没有弹力,只有重力作用,因此受力并不平衡,根据上述分析可知,小球在C点时动能最大,故C错误。
D.根据牛顿第一定律,如果小球在D点时所有外力消失,小球将保持外力消失瞬间的运动状态。然而,在D点时小球的速度为零(最低点),如果所有力消失,小球将保持静止状态,故D正确。
故选ABD。
4.(2025·山东日照·一模)(多选题)一位摄影爱好者采用在同一张底片上多次曝光的方法,拍摄了极限跳伞运动员从悬崖上跳下的过程。从运动员离开悬崖时开始,每隔曝光一次,得到了一张记录运动员在打开降落伞之前的一段下落情况的照片,如图所示。已知运动员从a点到d点可视为沿竖直方向运动,通过ab、bc和cd的时间间隔均为,空气阻力不能忽略,且其大小与速度大小成正比。对于运动员从a点到d点的下落过程,下列分析中正确的是( )
A.运动员在a点时所受合力比在d时的小
B.运动员在a点时的机械能比在d点时的大
C.运动员由a至d的过程中,其重力势能转化为动能
D.运动员由a至d的过程中,其所受重力做功的功率变大
【答案】BCD
【详解】A.由图知,运动员下落过程中在相同时间内通过的距离逐渐变大,因此他的速度逐渐变大;又因为阻力的大小与速度大小成正比,所以运动员在a点时所受的空气阻力比在d点时的小,因为运动员在整个过程中只受重力和阻力的作用,且它们方向相反,故合力等于这两个力的大小之差,即合力大小等于重力减去受到的阻力,因为重力不变,所以运动员在a点时所受合力比在d点时的大,故A错误;
B.由于空气阻力不能忽略,所以运动员下落过程中克服空气阻力做功,会消耗一部分机械能,所以运动员在a点时的机械能比在d点时的大,故B正确;
C.运动员由a至d的过程中,其质量不变,高度降低,速度变大,重力势能减少,动能增加,其重力势能转化为动能和内能,故C正确;
D.运动员由a至d的过程中,速度变大,由可知,其所受重力做功的功率变大,故D正确。
故选BCD。
5.(2025·山东临沂·二模)小华使用图1装置来探究影响滑动摩擦力大小的因素。
(1)实验中,应沿水平方向拉动弹簧测力计,使木块在水平木板上做_________运动;
(2)某次正确实验中,弹簧测力计的指针位置如图2所示,木块受到的滑动摩擦力大小为_________N;
(3)小华利用图3中场景①和②来探究滑动摩擦力与压力的关系,请指出她在实验中明显的不当之处:__________。改正后,得到的结论是________;实验过程中用到的主要的探究方法与下列_________事例中的探究方法相同。
A.用光线表示光的传播路径和方向
B.探究平面镜成像的特点时,用两支相同的蜡烛来比较像与物大小
C.探究凸透镜成像性质与物距关系时,保持凸透镜的焦距不变
D.探究真空不能传声
(4)在某次实验中,小华拉动木块在木板上运动,木块运动的图象如图4所示。若用和分别表示和时间内弹簧测力计的示数,则可判断_________(填“>”、“<”或“=”)。
【答案】(1)匀速直线 (2)3.4
(3) 没有控制接触面粗糙程度相同 当接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大 C (4) =
【详解】(1)木块受到的滑动摩擦力无法直接测量,为方便测量当用弹簧测力计水平拉着木块做匀速直线运动时,弹簧测力计的拉力与滑动摩擦力为平衡力,根据二力平衡条件拉力大小等于滑动摩擦力的大小。
(2)由图2可知,弹簧测力计的分度值为0.2N,其示数大小为3.4N,木块受到的滑动摩擦力大小为3.4N。
(3)[1]由图3中场景①和②可知,实验中没有控制接触面粗糙程度相同,不是单一变量无法进行探究。
[2]改正后,保持接触面不变只改变接触面压力的大小,可得到的实验结论是:当接触面相同时,接触面受到的压力越大,滑动摩擦力越大。
[3]滑动摩擦力与多个因素有关,实验时,需要应用控制变量法。
A.用光线表示光的传播路径和方向,应用了模型法,故A不符合题意;
B.探究平面镜成像的特点时,用两支相同的蜡烛来比较像与物大小,应用了等效替代法,故B不符合题意;
C.保持凸透镜焦距不变,来探究凸透镜成像性质与物距关系,应用了控制变量法,故C符合题意;
D.探究声音的传播时,利用真空罩实验,越向外抽空气,声音越小,在此基础上得到声音传播需要介质,真空不能传声,采用的是科 学推理法,故D不符合题意。
故选C。
(4)由图4可知,木块在和内运动的路程和时间之间的关系均是直线,说明木块均做匀速直线运动,同一木块在同一水平面上运动,压力不变,所以木块受到的滑动摩擦力相同,木块做匀速直线运动,拉力等于滑动摩擦力,所以拉力也相等,即。
考点二 力学综合计算
6.(2025·山东济宁·三模)研学实践活动时,小明在农家乐看到一种农具,他查阅资料后知道,这种农具是农民捣谷用的“舂”,其工作原理图如图。AOB为碓杆,O为支点,A处连接着碓头,脚踏碓杆的B处可使碓头升高,抬起脚,碓头会落下去击打稻谷。若碓头的重力为30N,每踩一次碓头上升的高度为60cm,AO长1.5m,OB长0.3m,则( )
A.使用舂捣谷时可以省力
B.不计碓杆的重力和摩擦,脚至少用15N的力才可以将碓头抬起
C.每踩一次对碓头做的功是1800J
D.若1min将B踩下30次,舂的机械效率为60%,则人做功的功率是15W
【答案】D
【详解】A.由图可知,使用过程中,动力臂OB小于阻力臂OA,故舂相当于简单机械中的费力杠杆,A错误;
B.脚对B点的力为动力F,阻力大小等于碓头的重力G,OA为阻力臂,OB为动力臂,根据杠杆平衡条件得
即脚至少用150 N的力才可以将碓头抬起,故B错误;
C.每踩一次对碓头做的功为,故C错误;
D.1min所做的总的有用功为
1min人做的总功为
则人做功的功率是,故D正确。
故选D。
7.(2025·山东聊城·三模)使用如图所示的滑轮组,沿水平方向匀速拉动质量为300kg的物体,弹簧测力计的示数为200N,物体在10s内移动1m。物体所受的摩擦力为物重的倍。不计绳重和轮与轴间的摩擦。下列说法不正确的是( )
A.该滑轮组中有两个定滑轮和一个动滑轮 B.绳子自由端拉力的速度
C.动滑轮重力为100N D.该滑轮组的机械效率为
【答案】D
【详解】A.由图可知,上、下两个滑轮的轴的位置固定不变,为定滑轮,中间滑轮的轴随物体一起运动,为动滑轮,故A正确,不符合题意;
B.由图可知,滑轮组的绳子承重股数为,绳子自由端的速度为
故B正确,不符合题意;
C.物体的重力
物体受到的摩擦力
绳子自由端的拉力F等于弹簧测力计的示数,即,不计绳重和轮与轴间的摩擦,拉力,则动滑轮重力为
故C正确,不符合题意;
D.滑轮组的机械效率
故D错误,符合题意。
故选D。
8.(2025·山东泰安·三模)如图所示,水平桌面上两个质量相等的圆柱形薄壁容器甲、乙,底面积,分别装入两种不同液体,A、B是两个完全相同的物体。A静止时有体积露出液面,B用细线拴在容器底部且B对细线有拉力。已知液面相平。液体对容器底的压力相等,下列说法中( )
①两物体受的浮力;
②甲、乙容器中两种液体的密度之比;
③两容器对桌面的压力;
④若将B下方的细线剪断,则静止时B将有体积露出液面。
A.只有①④正确 B.只有②③正确 C.只有①③正确 D.只有②③④正确
【答案】B
【详解】②由题意知,液面等高且液体对容器底的压力相等,即,因为容器底面积,所以由公式得,液体对容器底部的压强之比为,根据液体压强公式得,甲、乙容器中两种液体的密度之比为,故②正确;
①因为A、B是两个完全相同的物体,即,则A受到的浮力
B受到的浮力
两物体受的浮力之比为,所以两物体受的浮力,故①错误;
③甲容器对桌面的压力为
乙容器对桌面的压力为
两液面相平,则,
即两液体的重力比为
因为A、B是两个完全相同的物体,即,得,则
由题可知圆柱形薄壁容器甲、乙质量相等,A、B物体完全相同,所以,则,故③正确;
④,由题干和②可知,绳子剪断后,B物块会漂浮,由阿基米德原理可知,A受到的浮力
剪断绳子后B受到的浮力
根据浮沉条件可知漂浮状态的物体,重力等于浮力则
解得,即静止时B有体积浸没在水中,体积露出水面,故④错误;故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
9.(2025·山东日照·二模)图甲所示,一块质量分布均匀的长木板平放在水平桌面上,对长木板施加一个水平向右的力,使木板沿着与桌子边缘平行的方向缓慢向右做直线运动,直到木板的长度伸出桌面时停止运动,此过程中木板对桌面的压强与木板被推动的距离的关系图像如图乙所示。已知木板宽为,下列说法中( )
①长木板的底面积为
②当时,木板对桌面的压强为
③当时,木板对桌面的压力为
④移动过程中,木板对桌面的摩擦力先不变后减小
A.只有①②正确 B.只有①④正确 C.只有②③正确 D.只有②④正确
【答案】C
【详解】①由图乙可知,木板伸出桌面的长度为
此时木板的长度伸出桌面,所以长木板的长度为
长木板的底面积为
故①错误;
②③木板对桌面的压力等于木板的重力,移动过程中,木板对桌面的压力不变,由图乙可知,长木板未伸出桌面时对桌面的压强,根据,则木板的重力为
当时,木板对桌面的压力还是等于木板自身的重力为;
当时,此时桌面的受力面积为
长木板对桌面的压力不变,此时木板对桌面的压强
故②③正确;
④移动过程中,木板对桌面的压力、接触面的粗糙程度以及材料都不变,所以滑动摩擦力不变,故④错误。
故选C。
10.(2025·山东济宁·二模)小明在溢水杯中装满某种密度未知的液体后,用弹簧测力计悬挂一正立方体合金块慢慢浸没在溢水杯中的液体中,如图(a)所示,他画出测力计拉力F随合金块下降高度h变化的图像,如图(b)所示,下列说法正确的是( )
A.合金块的密度为3×103kg/m3 B.合金块的密度为4×103kg/m3
C.液体的密度为1.25×103kg/m3 D.液体的密度为0.8×103kg/m3
【答案】D
【详解】由图知,合金块重力G=4N,浸没后测力计示数为3N不变,由称重法可得合金块受到的浮力为F浮=G-F=4N-3N=1N
从底部刚开始与液面接触到刚好浸没下降的距离为l=10cm-5cm=5cm
则合金块的边长为5cm ,合金块的密度为
由阿基米德原理可得出液体的密度为
故ABC错误,D正确。
故选D。
11.(2025·山东济宁·二模)在学习了密度、浮力、杠杆的相关知识后,小聪同学根据杠杆的平衡条件测出了一个物块的密度,请帮他将下列实验步骤补充完整。(,g取)
(1)相邻两刻度间距离相等的轻质杠杆静止在如图甲所示的位置,此时杠杆______(选填“是”或“不是”)处于平衡状态,为了使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向______(选填“左”或“右”)调节;
(2)调节杠杆水平平衡后,用细线将物块挂于杠杆左侧,将3个钩码挂于右侧,调节杠杆处于水平平衡,如图乙所示,每个钩码质量为50g,则物块质量为______g;
(3)将该物块浸没在装有水的烧杯中,调节右侧钩码的位置,使杠杆处于水平平衡,如图丙所示,则物块在水中所受浮力为______N;
(4)物块的密度是______。
【答案】(1) 是 右 (2)200 (3)1 (4)
【详解】(1)[1]杠杆平衡状态包括杠杆静止和匀速转动,图中杠杆处于静止状态,是平衡状态。
[2]杠杆左端下沉,为使杠杆在水平位置平衡,平衡螺母应向翘起的右端调节。
(2)图乙所示,每个钩码质量50g,设每个小格的长度为,根据杠杆的平衡条件得
则物块质量为。
(3)该物块浸没在装有水的烧杯中,调节右侧钩码的位置,使杠杆处于水平平衡,根据杠杆的平衡条件得
解得;由于力的作用是相互的,杠杆对物块的拉力也为1N,则物块受到的浮力为
(4)根据阿基米德原理,物块的体积为
物块的密度为
12.(2025·山东威海·二模)学校进行教学楼改建时,需要将一堆相同的物料搬运到高处。解答下列问题:
(1)如图所示,小亮模拟古代人民用杠杆将物料提起的情景,他在端竖直向下施加的力刚好能把一块物料提起,并使杠杆在水平位置平衡。已知,则这块物料重为多少?(取)
(2)为了一次能提升更多物料,小亮利用了如图甲所示装置。某次搬运过程中,小亮在的时间内,将4块物料匀速提升,卷扬机对绳子的拉力为,则:
①拉力做功的功率为多少?
②滑轮组的机械效率为多少?
③小亮对图甲中的滑轮组进行了重新设计,如图乙所示,某次他利用这个装置匀速提起了6块物料,已知吊篮重为260N,动滑轮重为40N,若不计绳重和滑轮轴处的摩擦,则此时卷扬机对绳子的拉力为多少?
【答案】(1)1000N (2) 1000W 80% 2100N
【详解】(1)根据杠杆平衡条件,已知在Q端的力为200N,且,
由杠杆平衡条件可得,则
(2)①由图甲可知,滑轮组承担重物的绳子段数n=2,物体上升的高度h=6m,则绳子自由端移动的距离
得到拉力做的功
已知时间t=30s,则拉力F做功的功率为
②由(1)可知4块物料总重为
则有用功为
而总功即为拉力做的功为30000J,
故滑轮组的机械效率为
③由(1)可知6块物料重力
由图乙可知,滑轮组承担重物的绳子段数n'=3,又已知,,
不计绳重和滑轮轴处的摩擦,则此时卷扬机对绳子的拉力为
1.(2025·山东济南·中考真题)如图为载有重物的家用“L”形小车的示意图,在挡板顶端对挡板施加一个始终垂直挡板的力,使小车绕点慢慢转动到图中虚线位置忽略小车受到的重力,此过程中力的大小( )
A.一直减小 B.一直增大 C.先减小后增大 D.先增大后减小
【答案】A
【详解】以O点为支点,重物对小车的拉力为阻力,阻力大小等于重物的重力,在转动过程中阻力大小不变;阻力臂是支点O到阻力作用线的垂直距离,随着小车绕O点转动,阻力臂逐渐变小。力F为动力,动力臂是支点O到动力F作用线的垂直距离,由于F始终垂直挡板,动力臂大小始终等于挡板的长度,保持不变。根据杠杆平衡条件“动力×动力臂=阻力×阻力臂”,动力臂和阻力大小不变,阻力臂变小,所以动力F的大小一直减小。故BCD不符合题意,A符合题意。
故选A。
2.(2025·山东淄博·中考真题)小明在厨房清洗樱桃时发现,有的樱桃漂浮在水面上,有的沉底。两颗体积相等的樱桃在水中静止时如图所示。下列说法正确的是( )
A.甲樱桃所受浮力大于自身重力 B.甲樱桃的质量小于乙樱桃的质量
C.向水中加盐,甲樱桃会下沉 D.向水中加盐,盆底受到的液体压强变小
【答案】B
【详解】A.由图可知,甲樱桃处于漂浮状态,乙樱桃沉底,根据物体的浮沉条件可知,漂浮时浮力等于重力,即
沉底时浮力小于重力,即,故A错误;
B.两颗樱桃的体积相同,由图可知,两者排开水的体积,根据阿基米德原理可知,甲樱桃所受的浮力小于乙樱桃所受的浮力,即,由于,,所以,所以,故B正确;
C.向水中加盐,液体密度增大,由阿基米德原理可知,樱桃所受的浮力将增大,甲樱桃的位置要上浮一些,最终仍漂浮,故C错误;
D.向水中加盐,液体密度增大,由公式可知,在深度h不变时,盆底受到的液体压强将变大,故D错误。
故选B。
3.(2025·山东淄博·中考真题)如图所示,小红在家玩“套圈”游戏,套圈从a点运动到c点的过程中(不计空气阻力)( )
A.在a点的重力势能最大
B.在c点的机械能大于在a点的机械能
C.由b点到c点的过程中,重力势能转化为动能
D.运动到b点时若所受的力全部消失,套圈将保持静止状态
【答案】C
【详解】B.套圈从a点运动到c点的过程中,由题意可知,不计空气阻力,套圈在整个过程中机械能守恒,机械能保持不变,所以a、b、c三点的机械能相等,故B不符合题意;
A.由于b点的位置最高,所以套圈在b点的重力势能最大,故A不符合题意;
C.从b点运动到c点的过程中,套圈的质量不变,高度减小,速度增大,则套圈的重力势能减小,动能增大,重力势能转化为动能,故C符合题意;
D.运动到b点的套圈在水平方向仍然具有一定的速度,若此时所受的力全部消失,由牛顿第一定律可知,套圈将沿水平方向做匀速直线运动,故D不符合题意。
故选C。
4.(2025·山东济宁·中考真题)图是用去掉底部的玻璃瓶制作的一个肺呼吸模型。向下拉橡皮膜,空气经胶管进入气球,完成“吸气”过程;撤去拉力,橡皮膜恢复原状,气球内一部分空气经胶管排出,完成“呼气”过程。小明分析了该模型,观点如下:①手受到的拉力与手对细绳的拉力是一对平衡力;②向下拉橡皮膜的过程中,橡皮膜的弹性势能逐渐增大;③“吸气”时,瓶内气压大于外部大气压;④“呼气”结束时,气球内气压等于外部大气压。观点都正确的选项是( )
A.①② B.③④ C.①③ D.②④
【答案】D
【详解】手受到的拉力与手对细绳的拉力,这两个力分别作用在细绳和手上,作用在不同的物体上,不是平衡力,所以观点①错误;
向下拉橡皮膜的过程中,橡皮膜发生弹性形变,且形变程度逐渐增大,根据弹性势能的影响因素(弹性形变程度越大,弹性势能越大),橡皮膜的弹性势能逐渐增大,观点②正确;
“吸气”时,向下拉橡皮膜,瓶内空间增大,气压减小,瓶内气压小于外部大气压,空气才会经胶管进入气球,所以观点③错误;
“呼气”结束时,气球内气压等于外部大气压,这样才能保持平衡,观点④正确。
综上所述,观点②和④正确,故D正确,ABC错误。
故选D。
5.(2025·山东德州·中考真题)“秤砣虽小压千斤”,杆秤是中国最古老的称量工具,是我国的“国粹”之一。如图甲所示,当不挂秤砣时,在O点提起提纽,杆秤水平平衡。用秤钩悬挂100g物体、秤砣移到B点时,杆秤再次水平平衡,如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.甲图中A点为杠杆的支点
B.若OB=5OA,则“秤砣”的质量为20g
C.若秤钩再加挂20g物体,秤砣向左移动可使杆秤再次平衡
D.如果“秤砣”磨损,则测量值比真实值偏小
【答案】B
【详解】A.支点为杠杆绕着转动的点,甲图中O点为杠杆的支点,故A错误;
B.若OB=5OA,根据杠杆的平衡条件可知
即
则“秤砣”的质量为,故B正确;
C.若秤钩再加挂20g物体,根据杠杆的平衡条件可知
即
可知秤砣向右移动可使杆秤再次平衡,故C错误;
D.根据杠杆平衡条件有
秤砣磨损了,质量变小,OB变大,则测量结果将偏大,故D错误。
故选B。
6.(2025·山东济宁·中考真题)下图是一座高山的等高线图。小明从A处到达B处,下列分析错误的是( )
A.小明在A处的重力势能比B处大 B.A处的大气压比B处小
C.水在A处的沸点比B处低 D.小明的质量为60kg,其重力所做的功为
【答案】D
【详解】A.由图可知,A处海拔约2000m,B处海拔约1000m,因为A处高度较大,小明在A处的重力势能较大,故A正确,不符合题意;
B.大气压随高度的增加而减小,A处比B处海拔更高,因此A处的大气压比B处小,故B正确,不符合题意;
C.海拔越高,大气压越低,水的沸点随大气压降低而降低,A处海拔更高,故A处的沸点比B处低,故C正确,不符合题意;
D.小明从A处到B处,下降的高度Δh=2000m-1000m=1000m
重力所做的功W=GΔh=mgΔh=60kg×10N/kg×1000m=6×105J
故D错误,符合题意。
故选D。
7.(2025·山东滨州·中考真题)如图所示,工人站在地面上,利用滑轮组将重为500N的建筑材料提升到楼上,10s的时间内将建筑材料匀速提升4m,已知工人对绳端施加的拉力为300N,不计绳重及摩擦,下列说法正确的是( )
A.绳端移动的速度为0.4m/s B.拉力做功的功率为200W
C.动滑轮所受的重力为50N D.该滑轮组的机械效率为83.3%
【答案】D
【详解】A.由图可知,动滑轮上承担物重的绳子段数n=2,建筑材料上升高度h=4m,则绳端移动的距离为
绳端移动的速度为,故A错误;
B.拉力做的总功为
拉力做功的功率为,故B错误;
C.不计绳重及摩擦时,由可得,动滑轮的重力为,故C错误;
D.有用功为
机械效率为,故D正确。
故选D。
8.(2025·山东潍坊·中考真题)如图甲所示,电动机通过滑轮组沿斜面匀速拉动重为的货物,电动机的输出功率恒为。内货物运动的路程随时间变化关系如图乙所示,货物被提升的高度为。不计滑轮重、绳重及滑轮与绳的摩擦,则内( )
A.斜面对货物的支持力做功为 B.电动机对绳子的拉力为
C.货物受到斜面的摩擦力为 D.滑轮组的机械效率为
【答案】C
【详解】A.支持力的方向垂直于斜面向上,而货物的运动方向是沿斜面向上,支持力与货物的运动方向相互垂直。根据功的计算公式W=Fs,当力的方向与物体运动方向垂直时,力对物体不做功,即支持力做的功为0J,故A不符合题意;
B.由图乙可知,10秒内货物匀速移动了4m,因为滑轮组由4段绳子拉动物体,所以绳子自由端移动的距离s绳=4s物=4×4m=16m
电动机的输出功率 P=240W,整个过程的时间 t=10s,可先计算出电动机做的总功W总=Pt=240W×10s=2400J
再根据功的计算公式W=Fs,变形可得电动机对绳子的拉力
故B不符合题意;
C.货物的重力G=900N,被提升的高度h=2m,克服货物重力所做的功为有用功W有= Gh=900N×2m=1800J
因为不计滑轮重、绳重及滑轮与绳的摩擦,所以额外功仅来自克服货物与斜面之间的摩擦力,即W额= W总-W有= 2400J-1800J=600J
额外功是克服摩擦力所做的功,其计算公式为W额= fs物,变形可得摩擦力
故C符合题意;
D.机械效率η是有用功与总功的比值,不计滑轮重、绳重及滑轮与绳的摩擦,则使用滑轮组时没有做额外功,所以滑轮组的机械效率为100%,故D不符合题意。
故选C。
9.(2025·山东日照·中考真题)(多选题)重为5N的磁铁吸附在竖直放置且足够长的白板上。0~6s内磁铁在图甲所示的拉力作用下沿竖直方向向上运动,拉力F的大小与时间t的关系如图乙所示,速度v的大小与时间t的关系如图丙所示。6s后撤去拉力F,磁铁静止不动。不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.磁铁受到白板的吸引力与支持力是一对平衡力 B.磁铁在0~6s内通过的路程为8m
C.磁铁在5s时所受的摩擦力大小为6N D.磁铁在2s时机械能达到最大
【答案】AC
【详解】A.磁铁受到白板的吸引力与支持力,作用在同一物体上,大小相等、方向相反、作用在同一直线上,因此是一对平衡力,故A正确;
B.由图丙可知,0~2s,磁铁通过的路程为
2~4s,磁铁通过的路程为
4~6s,磁铁通过的路程为
则磁铁在0~6s内通过的路程为s=s1+s2+s3=4m+8m+4m=16m
故B错误;
C.由图丙可知,2~4s内,磁铁在做匀速直线运动,处于平衡状态,因此受到的摩擦力为f=G-F=11N-5N=6N
磁铁在5s时,处于减速状态,但由于磁铁对白板的压力和接触面的粗糙程度不变,因此滑动摩擦力的大小不变,因此所受的摩擦力大小仍为6N,故C正确;
D.机械能包括动能和势能,由图丙可知,磁铁在2s时速度达到最大,即动能最大,但2~4s内仍在向上做匀速运动,此时动能不变,高度变大,因此势能仍在变大,机械能继续变大,所以磁铁在2s时机械能没有达到最大,故D错误。
故选AC。
10.(2025·山东青岛·中考真题)(多选题)在践行青岛中小学生“十个一”行动中,小明用独轮车帮助爸爸运送货物。车和货物的总重力G为960N,小明的质量为50kg,双脚与地面的接触面积为0.05m2。小明抬起独轮车在水平地面静止时如图所示,下列说法正确的是( )
A.独轮车是一个费力杠杆 B.小明对车竖直向上的力F为400N
C.小明对地面的压力为900N D.小明对地面的压强为
【答案】BC
【详解】A.由图可知,动力臂为1.2m,阻力臂为0.5m,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故A错误;
B.小明抬起独轮车,独轮车可以看作以前轮轴为支点的杠杆,动力臂为1.2m,阻力臂为0.5m,阻力等于重力为960N,根据杠杆平衡条件可得,小明对车竖直向上的力F为,故B正确;
C.小明对车竖直向上的力为400N,由于力的作用是相互的,车对小明有向下的压力,大小为400N,所以小明对地面的压力大小为F压=400N+50kg×10N/kg=900N,故C正确;
D.小明对地面的压强为,故D错误。
故选BC。
11.(2025·山东潍坊·二模)如图甲所示,将薄壁柱形玻璃杯A和实心物体B用细线相连,放入装有适量水的薄壁柱形容器C中,当它们静止时,细线被拉直(细线不可伸长且质量体积均忽略不计)。A的底面积为20cm2,重为1N,B的体积为100cm3,C的底面积为30cm2,现打开C底部水龙头缓慢放水,细线所受拉力大小随时间变化图象如图乙所示。已知水的密度ρ=1.0×103kg/m3,g取10N/kg,求:
(1)玻璃杯受到的最大浮力;
(2)物体B的密度;
(3)t1到t2时间内放出水的体积。
【答案】(1)3N (2) (3)
【详解】(1)开始细线有较大拉力,浮力最大,玻璃杯受到的浮力等于重力与拉力之和,玻璃杯受到的浮力最大
(2)在t1时刻刚接触容器底,但还没有支持力,因而受到浮力和拉力与重力,且浮力与拉力之和等于B的重力,根据受力平衡知,B的重力为
代入数据
解得
(3)从t1时刻到t2时刻,细线拉力从2N减小到1N。设t1时刻A浸入水中的深度为h1,则,根据
设t2时刻A浸入水中的深度为h2,则,根据
对比两式得
液面下降的高度
则放出水的体积
12.(2025·山东烟台·中考真题)为了方便快捷地从河中取水,小明利用身边的物品设计了一款“打水神器”(图甲),其中无盖塑料瓶的质量为110g,容积为2.5L,瓶底有一圆孔,绳子穿过圆孔和瓶口,绳子上系一细棒A,A的长度大于圆孔的直径,绳子下端拴着一个直径略大于瓶口的小球B,小球体积为,密度为。打水时,人握住绳子上端,将“打水神器”抛入河水中,水逐渐进入瓶子(图乙)。水满后,将装置提起(图丙),然后将塑料瓶口插入岸上的水桶中,松开绳子,水就自动地流进水桶(图丁)。忽略细棒与绳子的质量和体积,g取10N/kg,。求:
(1)小球B的重力;
(2)图乙中,假设河水进入瓶子的过程中瓶子是匀速下沉的,且绳子与圆孔、瓶口边缘均不接触,当瓶内水的体积为瓶子容积的一半时,瓶子底部受到细棒的压力;
(3)图丙中,“打水神器”离开水面后匀速上升过程中的机械效率。
【答案】(1)3.9N (2)3.4N (3)
【详解】(1)小球B的重力为
(2)小球受到的浮力为
匀速下沉时,小球受力平衡,则小球受到绳子的拉力为
则细棒受到绳子的拉力为
则瓶子底部受到细棒的压力
(3)水满后,将装置提起(图丙),水的质量为
则“打水神器”离开水面后匀速上升过程中的机械效率
13.(2025·江苏南京·中考真题)乒乓球运动中蕴含着许多力学知识,下列说法正确的是( )
A.发球时,球拍对球有力的作用,球对球拍没有力的作用
B.击球时,乒乓球受到的弹力是由球拍的形变产生的
C.击球后,乒乓球在空中飞行时,受到了向前的推力
D.空中飞行的乒乓球,如果所受的力全部消失,它将立即静止
【答案】B
【详解】A.根据力的作用是相互的,当发球时球拍对球有力的作用,同时球对球拍也会产生一个反作用力,故A错误;
B.弹力是由于物体发生弹性形变而产生的,击球时,球拍发生弹性形变,会对乒乓球产生弹力,所以乒乓球受到的弹力是由球拍的形变产生的,故B正确;
C.击球后,乒乓球在空中飞行是由于惯性,此时乒乓球不再受到球拍向前的推力,其只受到重力和空气阻力的作用,故C错误;
D.根据牛顿第一定律,一切物体在不受外力作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态。空中飞行的乒乓球处于运动状态,若所受的力全部消失,它将保持原来的速度和方向做匀速直线运动,故D错误。
故选B。
14.(2025·四川巴中·中考真题)图甲是小朋友荡秋千的情景,其过程可简化为图乙所示,下列描述正确的是( )
A.a到b的过程小朋友重力势能变大 B.b到c的过程小朋友动能变大
C.b点处小朋友的机械能最大 D.整个过程小朋友机械能一直在减小
【答案】D
【详解】A.重力势能的大小与物体的质量和高度有关。 在a到b的过程中,小朋友的质量不变,高度降低,小朋友的重力势能变小,故A错误;
B.动能的大小与物体的质量和速度有关。 在b到c的过程中,小朋友的质量不变,速度逐渐减小,小朋友的动能变小,故B错误;
C.在荡秋千的过程中,小朋友会受到空气阻力的作用,空气阻力会对小朋友做功,将一部分机械能转化为内能,导致机械能逐渐减小。 所以在整个过程中,小朋友在初始位置a点时机械能最大,随着摆动过程的进行,机械能逐渐减小,b点处的机械能不是最大的,故C错误;
D.由于小朋友在荡秋千的过程中,要克服空气阻力做功,根据能量守恒定律,一部分机械能会转化为内能,所以机械能会不断减小,即整个过程小朋友机械能一直在减小,故D正确。
故选D。
15.(2025·陕西·中考真题)如图,是古人利用龙骨水车提水灌溉的场景。提水时,用脚踩动脚踏板,拐木转动,木链条带动叶板转动,将水从低处提升至高处,实现灌溉。下列说法正确的是 ( )
A.踩动脚踏板越快,对水做功越多 B.增大拐木的长度,可以更省力
C.水在上升的过程中,机械能不变 D.使用龙骨水车提水,可以省功
【答案】B
【详解】A.踩动脚踏板越快,对水做功的功率变大,但是时间未知,所以对水做功不一定越多,故A错误;
B.增大拐木的长度,动力臂变长,需要的动力减小,可以更省力,故B正确;
C.水在上升的过程中,重力势能增加,动能基本不变,所以机械能增加,故C错误;
D.使用龙骨水车提水,可以省力,但根据功的原理,使用任何机械都不能省功,故D错误。
故选B。
16.(2025·四川绵阳·中考真题)持续提升农村幸福宜居品质是美丽乡村建设的任务之一。某乡村建设工地上,建筑工人准备利用如图所示的滑轮组(绳子未连接)匀速提升建筑材料,第一次需提升的建筑材料重1500N,第二次需提升的建筑材料重2000N,已知动滑轮组的总重量是200N,不计绳重和摩擦,则( )
A.第一次提升,工人的拉力最小为340N B.第二次提升,工人的拉力最小为550N
C.第一次提升,滑轮组的机械效率约为91% D.第二次提升,滑轮组的机械效率约为88%
【答案】B
【详解】A.该滑轮组由2个定滑轮和2个动滑轮组成。为了省力,绳子的有效段数n应尽可能多。对于该滑轮组,最省力的绕法是绳子从动滑轮的挂钩上开始缠绕,此时滑轮组的动滑轮绕绳子的段数,拉力方向向上;如果考虑工人站在地面上方便施工,拉力方向应向下,此时绳子从定滑轮的挂钩上开始缠绕,。第一次提升,物重,动滑轮重。不计绳重和摩擦,承重绳段数,则工人的拉力
故A错误;
B.第二次提升,物重,动滑轮重。不计绳重和摩擦,承重绳段数,则工人的拉力
故B正确;
C.第一次提升,不计绳重和摩擦,滑轮组的机械效率
故C错误;
D.第二次提升,不计绳重和摩擦,滑轮组的机械效率
故D错误。
故选B。
17.(2025·黑龙江哈尔滨·中考真题)如图所示,一个工人利用动滑轮匀速提升重物。已知物重300N,施加在绳自由端竖直向上的拉力为200N,将物体提升10m。下列说法错误的是( )
A.此过程中有用功为3000J B.使用动滑轮可以省力
C.该动滑轮的机械效率为100% D.此过程中拉力做的总功为4000J
【答案】C
【详解】A.此过程中有用功为
故A正确,不符合题意;
B.使用动滑轮可以省力,但是费距离,故B正确,不符合题意;
D.动滑轮有效绳子段数,则绳子自由端移动距离为
则此过程中拉力做的总功为
故D正确,不符合题意;
C.该动滑轮的机械效率为
故C错误,符合题意。
故选C。
18.(2025·青海西宁·中考真题)如图甲所示,快递员用推力将重为800N的快递,先沿水平面推行一段距离,再推至长4m、高2m的斜面顶端,推力始终与快递运动方向相同;快递在整个运动过程中,路程与时间变化关系和推力与时间变化关系分别如图乙、丙所示(g取),下列分析正确的是( )
A.内快递所受的摩擦力为800N B.内推力的功率为800W
C.内快递克服重力做的功为3200J D.内快递受到的摩擦力为100N
【答案】D
【详解】A.根据题意,由图乙可知,0~4s内快递在水平面做匀速直线运动,则所受的摩擦力与推力是一对平衡力,由图丙可知,0~4s内快递所受的摩擦力f=F=200N,故A错误;
B.由图乙可知,0~4s内快递移动的距离为4m,则推力F的功率
故B错误;
C.4~12s,快递从斜面底端运动到顶端,快递克服重力做的功W有=Gh=800N×2m=1600J
故C错误;
D.由图乙可知,4~12s内快递在斜面上做匀速直线运动,由图丙可知,推力F'=500N,推力做的总功W总=F's'=500N×4m=2000J
克服快递重力做的有用功W有=1600J,则克服快递所受摩擦力做的额外功W额=W总-W有=2000J-1600J=400J
快递受到的摩擦力
故D正确。
故选D。
19.(2025·黑龙江大庆·中考真题)如图所示,用滑轮组将汽车沿水平方向匀速拉动,20s汽车移动了5m。已知绳端拉力F为900N,汽车受到的阻力为1500N,不计绳重和摩擦,下列说法正确的是( )
A.绳端移动的距离为15m B.此滑轮组的机械效率约为83.3%
C.汽车受到的拉力为1800N D.绳端拉力F的功率为750W
【答案】B
【详解】AD.由图可知,提升动滑轮绳子段数为2,汽车移动了5m,则绳端移动的距离为
绳端拉力F的功率为
故AD错误;
B.此滑轮组的机械效率为
故B正确;
C.汽车沿水平方向匀速拉动,处于平衡状态,汽车受到的拉力与汽车受到的阻力二力平衡,大小相等,汽车受到的拉力为1500N,故C错误。
故选B。
20.(2025·四川广元·中考真题)如图甲所示,横杆在铁架台上可上下移动,竖直硬质细杆(质量忽略)的上端通过力传感器固定在横杆上(力传感器可显示细杆受到力的大小),下端与底面积为40cm2、密度为0.4g/cm3的实心均匀长方体物块M相连,M浸没在底面积为100cm2装有水的容器中,此时水的深度为40cm。让横杆匀速缓慢向上移动,力传感器示数随时间的变化关系如图乙所示,时间段为6s;物块M始终竖直且不吸水,水的密度是1.0g/cm3,取10N/kg。下列说法正确的是( )
A.为0时,水对容器底部的压强是2×103Pa
B.0-t1时间段,力传感器示数F1为14.0N
C.t为0时与t3时相比,容器底部受到的压强变化量是100Pa
D.横杆向上运动的速度为1cm/s
【答案】D
【详解】由题可知,0-t1时间段,物块M浸没在水中,t1- t3时间段物块M从开始接触水面到刚好离开水面;因为t1- t3时间段在向上运动的过程中物块M排开液体的体积在不断减小,由可知,液体密度不变,其受到的浮力一直在减小,t1- t3时间段内,力传感器示数先减小后增大,说明t1- t2时间段内,物块M受到的浮力大于其重力,有
t2时刻,物块M受到的浮力等于其重力,所以力传感器示数为零,t2- t3时间段内,物块M受到的浮力小于其重力,有
A.为0时,水的深度为
水对容器底部的压强
故A错误;
B.由题可知,t3之后物体已经离开水中,此时力传感器示数等于物体的重力,所以长方体物块M的重力为4.0N,则长方体物块M的质量为
则长方体物块M的体积为
0-t1时间段,长方体物块M处于浸没状态,此时受到的浮力为
力传感器示数为
故B错误;
C.t为0时,容器内的体积为水和物块M的总体积,则容器内的总体积为
t3时,物块M刚好离开水面,容器内的体积只有水的体积,体积为
此时水的深度为
此时容器底部受到的压强
t为0时与t3时相比,容器底部受到的压强变化量
故C错误;
D.由题可知,横杆匀速缓慢向上移动,时间段为6s;t2时刻,物块M受到的浮力等于其重力,受到的浮力为
此时排开液体的体积为
t2时刻,水和物块M浸入水中的总体积为
物块M的高度为
t2时刻,水面的高度为
水面上方物块M的高度为
细杆与物块M连接部分的高度为
t3时刻,细杆与物块M连接部分的高度为
则细杆移动的距离为
横杆移动的距离与细杆移动的距离相同,则横杆向上运动的速度为
故D正确。
故选D。
21.(2025·江苏淮安·中考真题)如图所示,轻质杠杆OA的中点悬挂一重物,在A端施加竖直向上的力F,杠杆在水平位置平衡。若保持杠杆位置不变,将力F顺时针从AB方向转动到AC方向,则该过程中力F的大小___________(选填“变大”“变小”或“不变”,下同),力F与其力臂的乘积___________。作出AC方向上的力F对应的力臂l___________。
【答案】 变大 不变 /
【详解】[1][2]由图可知,杠杆在水平位置平衡时,重物对杠杠的拉力为阻力,OA中点到O点的距离为阻力臂。当力F从AB方向(竖直向上,此时动力臂为OA的长度)顺时针转动到AC方向时,动力臂逐渐变小。由杠杆平衡条件可知,阻力和阻力臂不变,动力臂变小,则力F变大;阻力和阻力臂乘积不变,力F与其力臂的乘积不变。
[3]延长力F的作用线,过支点O作力F作用线的垂线段,该垂线段就是力F对应的力臂l,如图所示:
或
22.(2025·四川资阳·中考真题)如图所示,某同学通过滑轮组将深井中的物体向上提升。提升过程中,该同学拉住绳的末端以速度v匀速向右移动,将质量的物体匀速提升了。动滑轮质量,不计绳重,不计绳与滑轮间、滑轮内部的摩擦,不计滑轮的大小,g取10N/kg。完成下列问题:
(1)求上述提升过程中该同学向右移动的距离s;
(2)求上述提升过程中该同学所受地面摩擦力的大小f;
(3)求上述提升过程中滑轮组的机械效率(结果保留一位小数)。
【答案】(1)6m (2)300N (3)88.9%
【详解】(1)物体匀速提升的高度为,如图所示,一共有3段绳子分担动滑轮和物重,故该同学向右移动的距离
(2)绳子的拉力为
该同学匀速向右移动,同学与地面的摩擦力为
(3)提升过程中滑轮组做的有用功为
同学对滑轮组所做的总功
滑轮组的机械效率
23.(2025·四川绵阳·中考真题)某同学在实践活动中制作液体密度计,并用于液体密度的测量。将瓶身主体为圆柱体的空塑料瓶瓶底剪掉,旋紧瓶盖并在瓶盖上用细线系上一金属块,然后将空塑料瓶和金属块一起倒放入装有适量水、足够高的玻璃容器中。当水面静止时,将塑料瓶瓶身上与水面相平的位置标记为“0”刻线,如图所示,“0”刻线以上塑料瓶瓶身是圆柱体。缓慢向空塑料瓶注入密度未知的液体,当液面刚好达到“0”刻线时停止注入,此时“0”刻线在水面以下4cm处。已知金属块的质量为58g,体积为8cm3,塑料瓶“0”刻线以上圆柱体的横截面积为20cm2,玻璃容器的内底面积为100cm2,ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg,忽略空塑料瓶自身的厚度和重量,向空塑料瓶注入液体的过程中金属块不触底。求:
(1)注入液体前,水面静止时细线对金属块的拉力;
(2)“0”刻线以下塑料瓶的容积;
(3)注入液体的密度和缓慢注入液体过程中金属块重力做的功。
【答案】(1) 0.50N (2) (3) ,0.01856J
【详解】(1)金属块在水中受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力F浮金和细线竖直向上的拉力F拉的作用,处于静止状态,受力平衡。
金属块的重力
金属块受到的浮力
细线对金属块的拉力
(2)注入液体前,空塑料瓶和金属块整体处于漂浮状态,由于忽略空塑料瓶的重量,则细线对塑料瓶的拉力就是塑料瓶受到的浮力,根据可得“0”刻线以下塑料瓶的容积
(3)注入液体后,塑料瓶、金属块和注入的液体整体处于漂浮状态,总浮力等于总重力,即注入的液体的重力等于增加的浮力,即
注入液体的体积
则注入液体的密度
缓慢注入液体过程中,塑料瓶下沉,导致容器内水面上升。设塑料瓶(及金属块)相对于容器底部下沉的距离为d,水面上升的高度为。“0”刻线从与水面相平到水面以下4cm,说明塑料瓶相对于水面下沉了4cm,即
水面上升是由于塑料瓶浸入水中的体积增加引起的。增加的浸入体积为
水面上升的的高度
则金属块下沉的距离
金属块重力做的功
24.(2025·甘肃兰州·中考真题)图甲是利用“浮筒打捞法”打捞沉船的示意图,浮筒是密封的大钢筒,能浮在水面上。打捞工作船把若干个浮筒拖到沉船所在位置上方的水面上,将浮筒灌满水,让它们沉到水底。潜水员用钢索把灌满水的浮筒拴牢在船的两侧,然后用压气机将空气压进浮筒,把水排出,浮筒就会带着沉船一起浮到水面上来。小雅利用上述原理制作了实心沉船模型A和空心浮筒模型B来模拟打捞沉船的过程:A、B间用轻质细绳相连,将A、B放入水平地面上一个装有适量水、足够高的圆柱形容器中,B利用容器中的水自动充水,B充满水后A、B的位置如图乙所示,此时,A对容器底部的压力为16N。打捞时,向B中充气,当B中的水全部排出至容器中时,B浮出水面,A、B静止时的位置如图丙所示。已知A的质量为1.4kg,体积为200cm3,B的质量为0.6kg,体积为2000cm3,圆柱形容器的底面积为1000cm2。求:
(1)图乙中B受到的浮力;
(2)B空心部分的体积;
(3)乙、丙两图中,水对容器底部压强的变化量Δp。
【答案】(1)20N (2)1.8×10﹣3m3 (3)160Pa
【详解】(1)由阿基米德原理得图乙中模型B受到的浮力为
(2)图乙中,以A、B整体为研究对象,受到重力G、浮力F浮和容器底的支持力F支,且根据力的相互作用知
整体受到的浮力为
整体受到的重力为
由于三力平衡,所以,B中充入的水的重力为
由和,根据题意知道,B空心部分的体积等于B中充入的水的,即
(3)图丙中,AB整体为研究对象,受到重力G、浮力F,处于漂浮状态,则浮力为
排开水的总体积为
则变化的体积为
液面变化的高度为
水对容器底的压强变化量为
25.(2025·湖北·中考真题)长江口二号古船是用整体打捞技术提取的宝贵水下文化遗产。如图甲,打捞船可看作中间开着方井的长方体,俯瞰为回字形结构。如图乙,将古船及周围泥沙封闭成总质量为8×106kg、体积为6×103m3的箱体,打捞船甲板上的机械通过钢缆将箱体匀速提升至方井中。(g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3,不计水的阻力和钢缆质量)
(1)求箱体的重力。
(2)求箱体出水前所受的浮力和钢缆的总拉力。
(3)箱体出水前,打捞船浸入水中的深度为1.5m,如图丙。箱体部分出水后在方井中静止时,钢缆总拉力为5.3×107N,求此时打捞船浸入水中的深度。(回字形打捞船上表面阴影部分面积取3.3×103m2)
【答案】(1) (2); (3)
【详解】(1)根据公式可知,箱体的重力为
(2)由题意可知,箱体出水前,排开水的体积等于箱体的体积,即,根据阿基米德原理可知,箱体出水前所受的浮力为
由题意可知,钢缆将箱体匀速提升,所以箱体受到向下的重力和向上的拉力、浮力是一对平衡力,即
所以钢缆的总拉力为
(3)对箱体出水前进行受力分析,打捞船和箱体的总浮力和总重力是一对平衡力,总浮力是箱体出水前的浮力加打捞船的浮力,即
根据阿基米德原理可知,箱体出水前打捞船的浮力为
总浮力为
总重力为
对箱体部分出水后进行受力分析,箱体由于部分出水,使箱体受到浮力减少,打捞船由于浸入深度变化,受到的浮力也发生变化,所以设箱体出水后浸入水中的体积为,则此时受到的浮力为
由题意可知,箱体部分出水后在方井中静止,所以钢缆的拉力、箱体浮力和箱体重力是一对平衡力,即
则此时箱体受到的浮力为
由题意可知,箱体部分出水后,此时打捞船和箱体的受到总浮力和其总重力是一对平衡力,即
求出此次打捞船受到的浮力为
根据阿基米德原理可知,此时打捞船浸入水中的体积为
则此时打捞船浸入水中的深度为
26.(2025·四川泸州·中考真题)科创小组的同学设计了如图甲所示的力学综合实验装置。力传感器上端固定在水平杆上,下端通过竖直轻杆与正方体相连,水平升降台上放有溢水杯和力传感器,小桶放在力传感器上,溢水杯中的水面刚好与溢水口齐平。水平升降台匀速上升,当时,正方体刚好接触水面,之后排开的水全部流入小桶中,力传感器的示数随时间变化的关系如图乙所示。已知。
(1)当力传感器的示数时,求正方体受到的浮力;
(2)求升降台匀速上升的速度;
(3)当时,力传感器的示数,求正方体的密度。
【答案】(1) (2) (3)见解析
【详解】(1)根据阿基米德原理,浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于物体排开液体所受的重力,即
由图乙可知,小桶的重力
当时,排开水的重力
所以正方体E受到的浮力
(2)由图乙可知,正方体E从刚接触水面到刚好完全浸没所用的时间
正方体E完全浸没时排开水的重力
根据,可得正方体E的体积
所以正方体E的边长
升降台匀速上升的速度
(3)当时,正方体E已经完全浸没在水中,此时力传感器A的示数。由前面计算可知
如果正方体E的密度大于水:根据称重法可得正方体E的重力
正方体E的质量
正方体E的密度
如果正方体E的密度小于水:根据称重法可得正方体E的重力
正方体E的质量
正方体E的密度
故正方体的密度为或
27.(2025·四川达州·中考真题)在物理实践活动中,“奇思妙想”小组用一根粗细均匀上端开口、下端封闭的轻质塑料管制成一只密度计,管长10cm,配重质量5g。用相关食材调制出一种饮料,将该密度计分别放入水和饮料中,静止时如甲图和乙图(,g取10N/kg)。请计算:
(1)密度计在水中所受浮力大小;
(2)饮料密度;
(3)小组成员突发奇想:将适量饮料倒入甲图密度计内,静止时如丙图。将丙图密度计中饮料全部倒出,用体积、质量均不计的细线将配重悬挂在塑料管底部,放入饮料中,静止时如丁图(配重未接触容器底),此时塑料管底部受到的液体压强是多少?
【答案】(1)0.05N (2) (3)
【详解】(1)密度计在水中漂浮,则所受浮力
(2)密度计在水中和饮料中均漂浮,浮力等于重力,重力不变,则浮力不变,设密度计横截面积为,根据则有
解得饮料密度。
(3)甲中密度计排水体积为
则塑料管横截面积为
甲丙中密度计均漂浮,浮力等于重力,则,则丙中加入的饮料重力为
则加入的饮料体积为
加入的饮料和配重总体积为
则配重体积为
丁中配重和塑料管整体漂浮,则浮力为0.05N,则排开饮料的总体积为
则塑料管排开饮料的体积为
则塑料管浸入的深度为
则此时塑料管底部受到的液体压强
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专题28 基于力学模块的大单元综合分析计算(原卷版)
目 录
2
6
考点一 力学综合分析 6
考点二 力学综合计算 8
11
11
16
1.(2025·山东济南·二模)轮滑是同学们非常喜欢的一项运动,如图是李兵同学在水平路面上进行轮滑训练的情景,则该同学( )
A.穿上轮滑鞋后,通过减小接触面粗糙程度减小摩擦
B.在减速滑行的过程中,因没有受外力而逐渐停下来
C.匀速滑行时他的重力和地面对他的支持力是平衡力
D.下蹲弯腰滑行时提高了稳度,但是其重心位置不变
2.(2025·山东滨州·模拟预测)北京时间2024年10月30日凌晨4时27分,搭载神舟十九号载人飞船的长征二号F遥十九运载火箭点火发射,并与中国空间站完成自主快速交会对接,发射任务取得圆满成功。在神舟十九号载人飞船加速上升过程中( )
A.动能减小 B.重力势能增大 C.机械能不变 D.机械能减小
3.(2025·山东聊城·模拟预测)用密度计测量酒精的密度,是一种初步判断酒精是否合格的简单办法。如图所示是跨学科实践小组的同学们设计的微型密度计。主要由标度杆、浮子、配重等构成。把调好配重的微型密度计放入标准消毒酒精中。待微型密度计静止时,依据液面的位置在标度杆上做一个记号。则微型密度计( )
A.在水中时排开水的质量大于自身的质量 B.在水中时受到水向上的压力大于自身的重力
C.在标准消毒酒精中浸入的更深一些 D.在标准消毒酒精中受到的浮力更大
4.(2025·山东聊城·模拟预测)如图所示是人们仿照《天工开物》中的桔槔利用杠杆原理从水井中提水的情景。假设不悬挂重物时木杆恰好能保持平衡。为了省力,在木杆左端悬吊水桶,木杆右端固定一个石块。已知支点到水桶所受的重力作用线的距离是支点到石块所受重力作用线距离的3倍。用该装置提水时,水桶所受的重力为20N,每次提水时连水带桶所受的重力为80N。下列分析合理的是( )
A.该装置相当于省力杠杆
B.取水时水桶受到的重力是杠杆的阻力
C.若将固定石块的位置靠近支点,则能提更多的水
D.若使提水时所用力最小,石块的重力至少为240N
5.(2025·山东泰安·三模)工人利用如图甲所示的滑轮组提升质量为10kg、边长为10cm的正方体物体,他用拉力F拉绳,F随时间变化的图像如图乙所示,物体的速度v随时间t变化的关系图像如图丙所示,滑轮组的绕绳能承受的最大拉力为200N,不计绳重及滑轮与轴之间的摩擦,g取10N/kg。以下说法正确的是( )
A.在内动滑轮对重物做的功为260J
B.在内物体对地面的压强为3000Pa
C.使用此滑轮组能匀速提起重为590N的物体
D.若匀速提升另一物体时机械效率为80%,则提升的物体重力为100N
6.(2025·山东济宁·三模)如图甲是“测量水平运动物体所受滑动摩擦力”的实验装置,小明用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,弹簧测力计的示数及变化情况如图乙所示,木块在0~1s做加速运动,在1~3s以0.2m/s的速度做匀速直线运动、则下列有关说法正确的是( )
A.在0~1s内木块受到的滑动摩擦力为0.6N B.在1~3s内拉力的功率为0.1W
C.如果3s后物体不再受拉力就会立即停止运动 D.在0~3s内拉力做的功为0.2J
7.(2025·山东枣庄·三模)嫦娥五号返回器用类似“打水漂”的方式着陆地球,如图所示为其着陆轨迹简化图,AB段返回器离地球越来越远,它的重力势能___________;BC段返回器的机械能___________;CD段返回器的机械能___________。(以上三空均选填“变大”“不变”或“变小”)
8.(2025·山东淄博·二模)图甲是一种新型吊运设备的简化模型示意图,定滑轮的轴和电动机均固定在B点。在一次作业中,该吊运设备匀速竖直提升物体,此时滑轮组的机械效率为80%,被提升的物体上升的速度为0.5m/s,4s内电动机做的功为1200J。不考虑滑轮组绳子的质量、滑轮与轴和绳子间的摩擦。求:
(1)此次作业中电动机的功率;
(2)此次作业中被提升物体的重力;
(3)动滑轮的总重。
9.(2025·山东济南·三模)如图,质量为0.46kg的物体浸没在水中静止时,下底面与容器底距离为10cm。g取10N/kg,通过计算回答:
(1)物体的重力是多少?
(2)物体此时受到的浮力是多少?
(3)物体的密度是多少?
(4)剪断悬挂物体的细绳后,物体缓慢沉底,这个过程中合力对物体做功是多少?
10.(2025·山东潍坊·二模)如图所示,物体放置在水平桌面上,通过细绳与桌面两侧的物体及滑轮相连接。A、C为两个圆柱体,重为。重为,高为,底面积为,且被放置在一个足够大的盛水容器中。此时水深,液面与的上表面相平,不受摩擦力;打开阀门,以恒定流量向外放水,当水位下降时,物体开始向左做匀速直线运动,不计滑轮装置的摩擦、绳重以及水的阻力,水的密度,取,求:
(1)放水前,所受浮力的大小;
(2)动滑轮重力;
(3)当上升时容器底部所受液体压强大小;
(4)当刚要接触容器底部时所受摩擦力大小。
考点一 力学综合分析
1.(2025·山东济南·一模)小亮周末在家洗碗时发现了一个有趣的现象:两只完全相同的碗A、B,将碗A轻轻放在水面上,松手后它能漂浮在水面上;将碗B按入水中,松手后它却沉入水底,如图所示。则此时两碗所受浮力、的大小关系是( )
A. B. C. D.条件不足,无法比较浮力的大小
2.向装有细沙的气球中吹入适量气体,使其恰好悬浮在水中,如图所示。以下说法正确的是( )
A.气球悬浮在水中时,所受浮力小于排开的水所受到的重力
B.将气球用细棒压入水底的过程,气球所受水的压强不变
C.将气球用细棒压入水底的过程,气球所受浮力不变
D.将气球用细棒压入水底,撤去细棒后,气球不会上浮
3.(2025·山东济南·三模)(多选题)如图,小明做模拟“蹦极”的实验时,将橡皮筋一端系上小球,另一端固定在A点,B点是不系小球橡皮筋自然下垂时下端所在的位置,C点是系上小球静止时小球所在的位置。小球从A点由静止开始释放,D点是小球下落所能到达的最低点,不考虑空气阻力,在这个运动过程中,以下说法正确的是( )
A.从A点到D点,小球的重力势能在不断的减小
B.从A点到C点,小球的动能在一直不断的增大
C.小球到达B点时受力平衡,此时动能达到最大
D.小球在D点时,如果力全部消失,小球将静止
4.(2025·山东日照·一模)(多选题)一位摄影爱好者采用在同一张底片上多次曝光的方法,拍摄了极限跳伞运动员从悬崖上跳下的过程。从运动员离开悬崖时开始,每隔曝光一次,得到了一张记录运动员在打开降落伞之前的一段下落情况的照片,如图所示。已知运动员从a点到d点可视为沿竖直方向运动,通过ab、bc和cd的时间间隔均为,空气阻力不能忽略,且其大小与速度大小成正比。对于运动员从a点到d点的下落过程,下列分析中正确的是( )
A.运动员在a点时所受合力比在d时的小
B.运动员在a点时的机械能比在d点时的大
C.运动员由a至d的过程中,其重力势能转化为动能
D.运动员由a至d的过程中,其所受重力做功的功率变大
5.(2025·山东临沂·二模)小华使用图1装置来探究影响滑动摩擦力大小的因素。
(1)实验中,应沿水平方向拉动弹簧测力计,使木块在水平木板上做_________运动;
(2)某次正确实验中,弹簧测力计的指针位置如图2所示,木块受到的滑动摩擦力大小为_________N;
(3)小华利用图3中场景①和②来探究滑动摩擦力与压力的关系,请指出她在实验中明显的不当之处:__________。改正后,得到的结论是________;实验过程中用到的主要的探究方法与下列_________事例中的探究方法相同。
A.用光线表示光的传播路径和方向
B.探究平面镜成像的特点时,用两支相同的蜡烛来比较像与物大小
C.探究凸透镜成像性质与物距关系时,保持凸透镜的焦距不变
D.探究真空不能传声
(4)在某次实验中,小华拉动木块在木板上运动,木块运动的图象如图4所示。若用和分别表示和时间内弹簧测力计的示数,则可判断_________(填“>”、“<”或“=”)。
考点二 力学综合计算
6.(2025·山东济宁·三模)研学实践活动时,小明在农家乐看到一种农具,他查阅资料后知道,这种农具是农民捣谷用的“舂”,其工作原理图如图。AOB为碓杆,O为支点,A处连接着碓头,脚踏碓杆的B处可使碓头升高,抬起脚,碓头会落下去击打稻谷。若碓头的重力为30N,每踩一次碓头上升的高度为60cm,AO长1.5m,OB长0.3m,则( )
A.使用舂捣谷时可以省力
B.不计碓杆的重力和摩擦,脚至少用15N的力才可以将碓头抬起
C.每踩一次对碓头做的功是1800J
D.若1min将B踩下30次,舂的机械效率为60%,则人做功的功率是15W
7.(2025·山东聊城·三模)使用如图所示的滑轮组,沿水平方向匀速拉动质量为300kg的物体,弹簧测力计的示数为200N,物体在10s内移动1m。物体所受的摩擦力为物重的倍。不计绳重和轮与轴间的摩擦。下列说法不正确的是( )
A.该滑轮组中有两个定滑轮和一个动滑轮 B.绳子自由端拉力的速度
C.动滑轮重力为100N D.该滑轮组的机械效率为
8.(2025·山东泰安·三模)如图所示,水平桌面上两个质量相等的圆柱形薄壁容器甲、乙,底面积,分别装入两种不同液体,A、B是两个完全相同的物体。A静止时有体积露出液面,B用细线拴在容器底部且B对细线有拉力。已知液面相平。液体对容器底的压力相等,下列说法中( )
①两物体受的浮力; ②甲、乙容器中两种液体的密度之比;
③两容器对桌面的压力; ④若将B下方的细线剪断,则静止时B将有体积露出液面。
A.只有①④正确 B.只有②③正确 C.只有①③正确 D.只有②③④正确
9.(2025·山东日照·二模)图甲所示,一块质量分布均匀的长木板平放在水平桌面上,对长木板施加一个水平向右的力,使木板沿着与桌子边缘平行的方向缓慢向右做直线运动,直到木板的长度伸出桌面时停止运动,此过程中木板对桌面的压强与木板被推动的距离的关系图像如图乙所示。已知木板宽为,下列说法中( )
①长木板的底面积为
②当时,木板对桌面的压强为
③当时,木板对桌面的压力为
④移动过程中,木板对桌面的摩擦力先不变后减小
A.只有①②正确 B.只有①④正确 C.只有②③正确 D.只有②④正确
10.(2025·山东济宁·二模)小明在溢水杯中装满某种密度未知的液体后,用弹簧测力计悬挂一正立方体合金块慢慢浸没在溢水杯中的液体中,如图(a)所示,他画出测力计拉力F随合金块下降高度h变化的图像,如图(b)所示,下列说法正确的是( )
A.合金块的密度为3×103kg/m3 B.合金块的密度为4×103kg/m3
C.液体的密度为1.25×103kg/m3 D.液体的密度为0.8×103kg/m3
11.(2025·山东济宁·二模)在学习了密度、浮力、杠杆的相关知识后,小聪同学根据杠杆的平衡条件测出了一个物块的密度,请帮他将下列实验步骤补充完整。(,g取)
(1)相邻两刻度间距离相等的轻质杠杆静止在如图甲所示的位置,此时杠杆______(选填“是”或“不是”)处于平衡状态,为了使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向______(选填“左”或“右”)调节;
(2)调节杠杆水平平衡后,用细线将物块挂于杠杆左侧,将3个钩码挂于右侧,调节杠杆处于水平平衡,如图乙所示,每个钩码质量为50g,则物块质量为______g;
(3)将该物块浸没在装有水的烧杯中,调节右侧钩码的位置,使杠杆处于水平平衡,如图丙所示,则物块在水中所受浮力为______N;
(4)物块的密度是______。
12.(2025·山东威海·二模)学校进行教学楼改建时,需要将一堆相同的物料搬运到高处。解答下列问题:
(1)如图所示,小亮模拟古代人民用杠杆将物料提起的情景,他在端竖直向下施加的力刚好能把一块物料提起,并使杠杆在水平位置平衡。已知,则这块物料重为多少?(取)
(2)为了一次能提升更多物料,小亮利用了如图甲所示装置。某次搬运过程中,小亮在的时间内,将4块物料匀速提升,卷扬机对绳子的拉力为,则:
①拉力做功的功率为多少?
②滑轮组的机械效率为多少?
③小亮对图甲中的滑轮组进行了重新设计,如图乙所示,某次他利用这个装置匀速提起了6块物料,已知吊篮重为260N,动滑轮重为40N,若不计绳重和滑轮轴处的摩擦,则此时卷扬机对绳子的拉力为多少?
1.(2025·山东济南·中考真题)如图为载有重物的家用“L”形小车的示意图,在挡板顶端对挡板施加一个始终垂直挡板的力,使小车绕点慢慢转动到图中虚线位置忽略小车受到的重力,此过程中力的大小( )
A.一直减小 B.一直增大 C.先减小后增大 D.先增大后减小
2.(2025·山东淄博·中考真题)小明在厨房清洗樱桃时发现,有的樱桃漂浮在水面上,有的沉底。两颗体积相等的樱桃在水中静止时如图所示。下列说法正确的是( )
A.甲樱桃所受浮力大于自身重力 B.甲樱桃的质量小于乙樱桃的质量
C.向水中加盐,甲樱桃会下沉 D.向水中加盐,盆底受到的液体压强变小
3.(2025·山东淄博·中考真题)如图所示,小红在家玩“套圈”游戏,套圈从a点运动到c点的过程中(不计空气阻力)( )
A.在a点的重力势能最大
B.在c点的机械能大于在a点的机械能
C.由b点到c点的过程中,重力势能转化为动能
D.运动到b点时若所受的力全部消失,套圈将保持静止状态
4.(2025·山东济宁·中考真题)图是用去掉底部的玻璃瓶制作的一个肺呼吸模型。向下拉橡皮膜,空气经胶管进入气球,完成“吸气”过程;撤去拉力,橡皮膜恢复原状,气球内一部分空气经胶管排出,完成“呼气”过程。小明分析了该模型,观点如下:①手受到的拉力与手对细绳的拉力是一对平衡力;②向下拉橡皮膜的过程中,橡皮膜的弹性势能逐渐增大;③“吸气”时,瓶内气压大于外部大气压;④“呼气”结束时,气球内气压等于外部大气压。观点都正确的选项是( )
A.①② B.③④ C.①③ D.②④
5.(2025·山东德州·中考真题)“秤砣虽小压千斤”,杆秤是中国最古老的称量工具,是我国的“国粹”之一。如图甲所示,当不挂秤砣时,在O点提起提纽,杆秤水平平衡。用秤钩悬挂100g物体、秤砣移到B点时,杆秤再次水平平衡,如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.甲图中A点为杠杆的支点
B.若OB=5OA,则“秤砣”的质量为20g
C.若秤钩再加挂20g物体,秤砣向左移动可使杆秤再次平衡
D.如果“秤砣”磨损,则测量值比真实值偏小
6.(2025·山东济宁·中考真题)下图是一座高山的等高线图。小明从A处到达B处,下列分析错误的是( )
A.小明在A处的重力势能比B处大 B.A处的大气压比B处小
C.水在A处的沸点比B处低 D.小明的质量为60kg,其重力所做的功为
7.(2025·山东滨州·中考真题)如图所示,工人站在地面上,利用滑轮组将重为500N的建筑材料提升到楼上,10s的时间内将建筑材料匀速提升4m,已知工人对绳端施加的拉力为300N,不计绳重及摩擦,下列说法正确的是( )
A.绳端移动的速度为0.4m/s B.拉力做功的功率为200W
C.动滑轮所受的重力为50N D.该滑轮组的机械效率为83.3%
8.(2025·山东潍坊·中考真题)如图甲所示,电动机通过滑轮组沿斜面匀速拉动重为的货物,电动机的输出功率恒为。内货物运动的路程随时间变化关系如图乙所示,货物被提升的高度为。不计滑轮重、绳重及滑轮与绳的摩擦,则内( )
A.斜面对货物的支持力做功为 B.电动机对绳子的拉力为
C.货物受到斜面的摩擦力为 D.滑轮组的机械效率为
9.(2025·山东日照·中考真题)(多选题)重为5N的磁铁吸附在竖直放置且足够长的白板上。0~6s内磁铁在图甲所示的拉力作用下沿竖直方向向上运动,拉力F的大小与时间t的关系如图乙所示,速度v的大小与时间t的关系如图丙所示。6s后撤去拉力F,磁铁静止不动。不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.磁铁受到白板的吸引力与支持力是一对平衡力 B.磁铁在0~6s内通过的路程为8m
C.磁铁在5s时所受的摩擦力大小为6N D.磁铁在2s时机械能达到最大
10.(2025·山东青岛·中考真题)(多选题)在践行青岛中小学生“十个一”行动中,小明用独轮车帮助爸爸运送货物。车和货物的总重力G为960N,小明的质量为50kg,双脚与地面的接触面积为0.05m2。小明抬起独轮车在水平地面静止时如图所示,下列说法正确的是( )
A.独轮车是一个费力杠杆 B.小明对车竖直向上的力F为400N
C.小明对地面的压力为900N D.小明对地面的压强为
11.(2025·山东潍坊·二模)如图甲所示,将薄壁柱形玻璃杯A和实心物体B用细线相连,放入装有适量水的薄壁柱形容器C中,当它们静止时,细线被拉直(细线不可伸长且质量体积均忽略不计)。A的底面积为20cm2,重为1N,B的体积为100cm3,C的底面积为30cm2,现打开C底部水龙头缓慢放水,细线所受拉力大小随时间变化图象如图乙所示。已知水的密度ρ=1.0×103kg/m3,g取10N/kg,求:
(1)玻璃杯受到的最大浮力;
(2)物体B的密度;
(3)t1到t2时间内放出水的体积。
12.(2025·山东烟台·中考真题)为了方便快捷地从河中取水,小明利用身边的物品设计了一款“打水神器”(图甲),其中无盖塑料瓶的质量为110g,容积为2.5L,瓶底有一圆孔,绳子穿过圆孔和瓶口,绳子上系一细棒A,A的长度大于圆孔的直径,绳子下端拴着一个直径略大于瓶口的小球B,小球体积为,密度为。打水时,人握住绳子上端,将“打水神器”抛入河水中,水逐渐进入瓶子(图乙)。水满后,将装置提起(图丙),然后将塑料瓶口插入岸上的水桶中,松开绳子,水就自动地流进水桶(图丁)。忽略细棒与绳子的质量和体积,g取10N/kg,。求:
(1)小球B的重力;
(2)图乙中,假设河水进入瓶子的过程中瓶子是匀速下沉的,且绳子与圆孔、瓶口边缘均不接触,当瓶内水的体积为瓶子容积的一半时,瓶子底部受到细棒的压力;
(3)图丙中,“打水神器”离开水面后匀速上升过程中的机械效率。
13.(2025·江苏南京·中考真题)乒乓球运动中蕴含着许多力学知识,下列说法正确的是( )
A.发球时,球拍对球有力的作用,球对球拍没有力的作用
B.击球时,乒乓球受到的弹力是由球拍的形变产生的
C.击球后,乒乓球在空中飞行时,受到了向前的推力
D.空中飞行的乒乓球,如果所受的力全部消失,它将立即静止
14.(2025·四川巴中·中考真题)图甲是小朋友荡秋千的情景,其过程可简化为图乙所示,下列描述正确的是( )
A.a到b的过程小朋友重力势能变大 B.b到c的过程小朋友动能变大
C.b点处小朋友的机械能最大 D.整个过程小朋友机械能一直在减小
15.(2025·陕西·中考真题)如图,是古人利用龙骨水车提水灌溉的场景。提水时,用脚踩动脚踏板,拐木转动,木链条带动叶板转动,将水从低处提升至高处,实现灌溉。下列说法正确的是 ( )
A.踩动脚踏板越快,对水做功越多 B.增大拐木的长度,可以更省力
C.水在上升的过程中,机械能不变 D.使用龙骨水车提水,可以省功
16.(2025·四川绵阳·中考真题)持续提升农村幸福宜居品质是美丽乡村建设的任务之一。某乡村建设工地上,建筑工人准备利用如图所示的滑轮组(绳子未连接)匀速提升建筑材料,第一次需提升的建筑材料重1500N,第二次需提升的建筑材料重2000N,已知动滑轮组的总重量是200N,不计绳重和摩擦,则( )
A.第一次提升,工人的拉力最小为340N B.第二次提升,工人的拉力最小为550N
C.第一次提升,滑轮组的机械效率约为91% D.第二次提升,滑轮组的机械效率约为88%
17.(2025·黑龙江哈尔滨·中考真题)如图所示,一个工人利用动滑轮匀速提升重物。已知物重300N,施加在绳自由端竖直向上的拉力为200N,将物体提升10m。下列说法错误的是( )
A.此过程中有用功为3000J B.使用动滑轮可以省力
C.该动滑轮的机械效率为100% D.此过程中拉力做的总功为4000J
18.(2025·青海西宁·中考真题)如图甲所示,快递员用推力将重为800N的快递,先沿水平面推行一段距离,再推至长4m、高2m的斜面顶端,推力始终与快递运动方向相同;快递在整个运动过程中,路程与时间变化关系和推力与时间变化关系分别如图乙、丙所示(g取),下列分析正确的是( )
A.内快递所受的摩擦力为800N B.内推力的功率为800W
C.内快递克服重力做的功为3200J D.内快递受到的摩擦力为100N
19.(2025·黑龙江大庆·中考真题)如图所示,用滑轮组将汽车沿水平方向匀速拉动,20s汽车移动了5m。已知绳端拉力F为900N,汽车受到的阻力为1500N,不计绳重和摩擦,下列说法正确的是( )
A.绳端移动的距离为15m B.此滑轮组的机械效率约为83.3%
C.汽车受到的拉力为1800N D.绳端拉力F的功率为750W
20.(2025·四川广元·中考真题)如图甲所示,横杆在铁架台上可上下移动,竖直硬质细杆(质量忽略)的上端通过力传感器固定在横杆上(力传感器可显示细杆受到力的大小),下端与底面积为40cm2、密度为0.4g/cm3的实心均匀长方体物块M相连,M浸没在底面积为100cm2装有水的容器中,此时水的深度为40cm。让横杆匀速缓慢向上移动,力传感器示数随时间的变化关系如图乙所示,时间段为6s;物块M始终竖直且不吸水,水的密度是1.0g/cm3,取10N/kg。下列说法正确的是( )
A.为0时,水对容器底部的压强是2×103Pa
B.0-t1时间段,力传感器示数F1为14.0N
C.t为0时与t3时相比,容器底部受到的压强变化量是100Pa
D.横杆向上运动的速度为1cm/s
21.(2025·江苏淮安·中考真题)如图所示,轻质杠杆OA的中点悬挂一重物,在A端施加竖直向上的力F,杠杆在水平位置平衡。若保持杠杆位置不变,将力F顺时针从AB方向转动到AC方向,则该过程中力F的大小___________(选填“变大”“变小”或“不变”,下同),力F与其力臂的乘积___________。作出AC方向上的力F对应的力臂l___________。
22.(2025·四川资阳·中考真题)如图所示,某同学通过滑轮组将深井中的物体向上提升。提升过程中,该同学拉住绳的末端以速度v匀速向右移动,将质量的物体匀速提升了。动滑轮质量,不计绳重,不计绳与滑轮间、滑轮内部的摩擦,不计滑轮的大小,g取10N/kg。完成下列问题:
(1)求上述提升过程中该同学向右移动的距离s;
(2)求上述提升过程中该同学所受地面摩擦力的大小f;
(3)求上述提升过程中滑轮组的机械效率(结果保留一位小数)。
23.(2025·四川绵阳·中考真题)某同学在实践活动中制作液体密度计,并用于液体密度的测量。将瓶身主体为圆柱体的空塑料瓶瓶底剪掉,旋紧瓶盖并在瓶盖上用细线系上一金属块,然后将空塑料瓶和金属块一起倒放入装有适量水、足够高的玻璃容器中。当水面静止时,将塑料瓶瓶身上与水面相平的位置标记为“0”刻线,如图所示,“0”刻线以上塑料瓶瓶身是圆柱体。缓慢向空塑料瓶注入密度未知的液体,当液面刚好达到“0”刻线时停止注入,此时“0”刻线在水面以下4cm处。已知金属块的质量为58g,体积为8cm3,塑料瓶“0”刻线以上圆柱体的横截面积为20cm2,玻璃容器的内底面积为100cm2,ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg,忽略空塑料瓶自身的厚度和重量,向空塑料瓶注入液体的过程中金属块不触底。求:
(1)注入液体前,水面静止时细线对金属块的拉力;
(2)“0”刻线以下塑料瓶的容积;
(3)注入液体的密度和缓慢注入液体过程中金属块重力做的功。
24.(2025·甘肃兰州·中考真题)图甲是利用“浮筒打捞法”打捞沉船的示意图,浮筒是密封的大钢筒,能浮在水面上。打捞工作船把若干个浮筒拖到沉船所在位置上方的水面上,将浮筒灌满水,让它们沉到水底。潜水员用钢索把灌满水的浮筒拴牢在船的两侧,然后用压气机将空气压进浮筒,把水排出,浮筒就会带着沉船一起浮到水面上来。小雅利用上述原理制作了实心沉船模型A和空心浮筒模型B来模拟打捞沉船的过程:A、B间用轻质细绳相连,将A、B放入水平地面上一个装有适量水、足够高的圆柱形容器中,B利用容器中的水自动充水,B充满水后A、B的位置如图乙所示,此时,A对容器底部的压力为16N。打捞时,向B中充气,当B中的水全部排出至容器中时,B浮出水面,A、B静止时的位置如图丙所示。已知A的质量为1.4kg,体积为200cm3,B的质量为0.6kg,体积为2000cm3,圆柱形容器的底面积为1000cm2。求:
(1)图乙中B受到的浮力;
(2)B空心部分的体积;
(3)乙、丙两图中,水对容器底部压强的变化量Δp。
25.(2025·湖北·中考真题)长江口二号古船是用整体打捞技术提取的宝贵水下文化遗产。如图甲,打捞船可看作中间开着方井的长方体,俯瞰为回字形结构。如图乙,将古船及周围泥沙封闭成总质量为8×106kg、体积为6×103m3的箱体,打捞船甲板上的机械通过钢缆将箱体匀速提升至方井中。(g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3,不计水的阻力和钢缆质量)
(1)求箱体的重力。
(2)求箱体出水前所受的浮力和钢缆的总拉力。
(3)箱体出水前,打捞船浸入水中的深度为1.5m,如图丙。箱体部分出水后在方井中静止时,钢缆总拉力为5.3×107N,求此时打捞船浸入水中的深度。(回字形打捞船上表面阴影部分面积取3.3×103m2)
26.(2025·四川泸州·中考真题)科创小组的同学设计了如图甲所示的力学综合实验装置。力传感器上端固定在水平杆上,下端通过竖直轻杆与正方体相连,水平升降台上放有溢水杯和力传感器,小桶放在力传感器上,溢水杯中的水面刚好与溢水口齐平。水平升降台匀速上升,当时,正方体刚好接触水面,之后排开的水全部流入小桶中,力传感器的示数随时间变化的关系如图乙所示。已知。
(1)当力传感器的示数时,求正方体受到的浮力;
(2)求升降台匀速上升的速度;
(3)当时,力传感器的示数,求正方体的密度。
27.(2025·四川达州·中考真题)在物理实践活动中,“奇思妙想”小组用一根粗细均匀上端开口、下端封闭的轻质塑料管制成一只密度计,管长10cm,配重质量5g。用相关食材调制出一种饮料,将该密度计分别放入水和饮料中,静止时如甲图和乙图(,g取10N/kg)。请计算:
(1)密度计在水中所受浮力大小;
(2)饮料密度;
(3)小组成员突发奇想:将适量饮料倒入甲图密度计内,静止时如丙图。将丙图密度计中饮料全部倒出,用体积、质量均不计的细线将配重悬挂在塑料管底部,放入饮料中,静止时如丁图(配重未接触容器底),此时塑料管底部受到的液体压强是多少?
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