2022年中考物理试题分类汇编 力学压轴题（二） 新人教版

2022年中考物理试题分类汇编—力学压轴题（二）1、(2022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，物体始终以的速度匀速上升，当时，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，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------------------------------------------------1分------------------------------------------------1分（2）由可得:----------------------------------------1分----------------------------------------------1分-----------------------------------------1分（1）由得：9\n---------------------------------------------1分----------------------------------------1分2、*(2022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A的受力示意图。）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3ρ水gV/5=3ρ甲gV/4=ρAgVρ甲=4ρ水/5=800kg/m3ρA=3ρ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/(ρ甲g)=0.1m=2h/3，h=0.15m∵FAlA=FBlB\3FA=FB3(G－F浮)=G－FNFN=3F浮－2G=3ρ甲g×2V/3－2ρAgV=800×10×2V－2×600×10V=4000Vp=F/s=4000V/S=4000h=4000×0.15=600帕本题还有其它解法。答案：1:1600Pa3、（2022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）2.4×104W9\n（2）5.61×107J（3）4×105Pa4、（2022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）（2）P有＝PηFv＝Pη（3）因为电动车做匀速直线运动F＝fF/＝1.2f=1.2F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。5、（2022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3×106J，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、2h6、(2022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。9\n(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      ①物体静止时，P=FV=10N×0m/s=0W                                         ②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)=1×104Pa                                         7、(2022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？9\n本题综合了电学和力学知识（2)P电=UI=220V×2A=440WP机械=Fv=mgv=400kg×10N/kg×0.lm/s=400WP热=P电－P机械=440W－400W=40WP热=I2RR=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=2000Nv’=P’机械/F’=400W/2000N=0.2m/s答案：10欧0.2m/s8、（2022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：⑴滑环从M点开始滑动，经过多长时间后细绳会断裂；⑵从滑环自M点滑动到细绳PN断裂时，A所受重力做的功；⑶上述过程中，A所受重力做功的功率。⑴设经t时间后绳子会断裂，由杠杆平衡条件有：⑵重力做的功⑶重力做功的功率9、 （2022长沙）中国第一艘航母—“辽宁舰”已于2022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ρ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（或3.33min或0.056h）（2）p=ρ海水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×10.5m=1.05×105Pa（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，9\n其减小的重力与减小的浮力相等。F浮减=G飞机=m飞机g20×103kg×10N/kg=2×105N根据阿基米德原理，F浮减=ρ海水gV排减得V排减=F浮减/ρ海水g=2×105N/（1.0×103kg/m3×10N/kg）=20m310、（2022呼和浩特）2022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/sP=2×105马力=2×105×735W=1.47×108WF=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：6.75×108600h8.9×10630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。11、（2022•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2022年6月顺利完成工作设计深度7000m的海试任务。（海水密度取ρ海水=1.0×103kg/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2.2×104kg，求t1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=ρ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，9\n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=ρV排g，∴V排===11m3．第52题图12、（2022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。（π=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）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。直径2m围沿高20cm（3）结合实际，请谈谈亚马逊王莲载重量较大的原因。（1）S=π(d/2)2=πm2=3m2p=F/S=m总g/=30kg×10N/kg/3m2=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=ρ水gSh浸－m板gG人=103×10×3×0.04N－5×10N=1150Nm人=G人/g=115kg(2)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。9\n13、（2022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η=W有/W总=300J/500J=60%14、如图甲是我国某地区风力发电的外景,风力发电机组主要由风机叶片和发动机组成。（1）风力发电利用的是风能，风能是清洁的、_______（可再生/不可再生）能源。（2）风机叶片具有质量轻、强度高、耐磨损等性能，通常用密度小，硬度______（大/小）的复合材料制成；叶片形状像飞机的机翼，若叶片位置和风向如图乙所示，由于叶片两面空气流速不同产生压强差，而受到向______（上/下）的力使风叶旋转。（3）风叶产生的动力通过传动系统传递给发电机，利用___________原理。实现机械能转化为电能。甲乙丙（4）某风力发电机的输出功率与风速的关系如图丙所示，由图像得到的下列信息，正确的有哪些_____A.只要有风，机组就能产生电能B.风速过大，机组不会产生电能C.风速越大，机组产生的电功率一定越大D.风速在一定范围内，机组产生的电功率可能不变（5）下表给出了在不同风速下某风机获得的能量：9\n平均风速（m/s）51015201s内获得的能量（×104J）182764①对表格进行分析，你发现该风机1s内获得的能量与风速的定量关系是_____________________（用文字叙述）；②当风速为5m/s时，这台风机工作1s所产生的电能可供1只“220V100W”电灯正常工作10s，求风机发电的效率。(1)可再生(2)大、上(3)电磁感应（4)BD(5)观察后一次风速与前一次风速的比值，再观察后一次获得能量与前一次能量的比值①风机获得的能量与风速的三次方成正比（或风机获得的能量与风速的三次方的比值是定值或风速越大，风机获得的能量越大）（6）W电=Pt=100W×10s=1000Jη=W电/W总=1000J/104J=10%(理解风机发电的效率）9