湖北恩施2020-2022三年中考物理真题分类汇编-02力学（压强、浮力、做功和机械能、简单机械及机械效率）

湖北恩施2020-2022三年中考物理真题分类汇编-02力学（压强、浮力、做功和机械能、简单机械及机械效率）

一、单选题

1．（2020·湖北恩施·统考中考真题）做如图所示的实验，小试管在水流出时不下落反而上升，主要依靠的是（  ）

A．大气压强 B．水的分子引力 C．手的吸引力 D．两试管间的相互吸引

2．（2020·湖北恩施·统考中考真题）下列几种情况中能使受到浮力变大的是（  ）

A．潜水浸没在水中后继续下潜 B．轮船由长江驶入大海

C．从水银中取出铁球放入水中 D．人由浅水区走向深水区

二、填空题

3．（2022·湖北恩施·统考中考真题）汽车在冰雪路面上行驶，轮子上安装防滑链，这是通过增大接触面________的方法来增大与路面的摩擦力。如图所示，汽车起重机通过液压装置推动吊臂时，吊臂属于________（选填“省力”、“费力”或“等臂”）杠杆。

4．（2021·湖北恩施·统考中考真题）如图，有人利用该滑轮将G=100N的物体匀速提升了20cm（不计绳重G和摩擦），此过程克服物体重力做的功为______J，若动滑轮重10N，则F=______N。

5．（2021·湖北恩施·统考中考真题）如图、天问号大星探测器准备登陆火星表面，着陆器设计了四个脚、每个脚上都安装了一个较大的圆盘，这是为了______；刚着陆的瞬间着陆器周围尘土飞扬，这______（选填“能”或“不能”）说明分子在做无规则运动；火星表面有稀薄的空气，在降落过程中着陆器的机械能______（选填“增大”、“不变”或“减小”）；地面是通过______遥控使降落伞张开的。

6．（2020·湖北恩施·统考中考真题）国产雪龙2号极地科考破冰船配备15000kW总动力，能以2~3节的航速在冰厚1.5米的条件下连续破冰航行。2019年11月23日，雪龙2号完成了南极中山站附近的航道破冰任务。若此次破冰所用功率为6000kW，向前破冰行驶速度是3.6km/h，则破冰船产生的向前推力大约是______N。

7．（2020·湖北恩施·统考中考真题）今年6月17日，长征二号丁运载火箭在酒泉卫星发射中心升空（如图），成功以一箭三星的方式发射取得圆满成功。火箭加速上升阶段，卫星的机械能将______ （选填“增大”、“不变”或“减小”）。运载火箭常选用液氢、煤油等作燃料，选择依据主要是密度小和______等物理性质。

8．（2020·湖北恩施·统考中考真题）如图所示，有斜面长为l、高为h的斜坡和物块等器材，同学们一起探究使用斜面这种简单机械是否省功，应测量的数值有物块重G、斜面高h、______和斜面长l。

三、作图题

9．（2022·湖北恩施·统考中考真题）用绳系住氢气球，在风力的作用下静止在如图所示的位置。请补全气球受力的示意图。

四、实验题

10．（2022·湖北恩施·统考中考真题）如图所示，让从斜面上由静止滚下的小球钻入水平面上的纸盒，探究影响小球动能大小的因素。

（1）有多个因素可以影响物体的动能大小，比较质量________（选填“相同”或“不同”）的两个小球从不同高度滚下，是为了改变小球撞击纸盒时的运动速度；

（2）此实验现象说明运动速度较________的小球具有的动能较大。

11．（2021·湖北恩施·统考中考真题）如图，在探究杠杆平衡条件的实验中，每个钩码重1N。

（1）实验前需调节平衡螺母使杠杆处于水平位置，这样做的目的是______；

（2）若在A点挂有2个钩码，则B点要挂______个钩码才能使杠杆水平平衡；

（3）若A点钩码数不变，取下B点钩码，用测力计作用在C点，为使杠杆再次水平平衡，测力计上最小示数为______N，方向______。

五、计算题

12．（2022·湖北恩施·统考中考真题）小明家的屋顶上建有一个长方体蓄水池，池内装有长2m、宽1m、深0.5m的水。求：（g取10N/kg）

（1）水对池底产生的压强；

（2）水对池底产生的压力；

（3）将重50N、体积为6×10-3m3的某物体浸没在水中后放手，判断它的浮沉情况。

13．（2022·湖北恩施·统考中考真题）如图所示是一款爬绳机器人，它能沿绳子负载爬升，其主要技术参数如下表所示，电池的充电电压和工作电压一致。求：（g取10N/kg，电池容量20Ah相当于在额定电压下，用1A的放电电流工作可连续供电20h）

（1）动力锂电池可提供的总电能；

（2）机器人满载匀速爬升的功率；

（3）上述爬升12m的过程中，机器人消耗电能的80%用于爬升做功，则实际工作的电流多大？（结果保留到整数位）

14．（2021·湖北恩施·统考中考真题）如图，柱状容器下方装有一阀门，容器底面积为S=200cm2，另有一边长为L1=10cm的正方体木块，表面涂有很薄的一层蜡，防止木块吸水（蜡的质量可忽略），现将木块用细绳固定在容器底部，再往容器内倒入一定量的水，使木块上表面刚好与水面相平，绳长L2=20cm，木块的密度为ρ木=0.6×103kg/m3。求:

（1）图中水对容器底的压强？

（2）若从阀门放出m1=300g的水后，木块受到的浮力多大?

（3）若从阀门继续放出m2=200g的水后，细绳的拉力多大?

15．（2020·湖北恩施·统考中考真题）如图所示，在一池泥塘里试验，发现质量为5kg、底面积为0.01m2的B石块竖直地轻放在软泥中，刚好被承载住。求：

(1)若将石块B抬高0.6m，对它至少应做多少功？（不计泥重、摩擦等因素的影响）

(2)一位质量为60kg的人，要想在这种软泥中不陷落，应踩在面积至少为多大的木板上？（木板重以50N计算）

六、综合题

16．（2022·湖北恩施·统考中考真题）阅读短文，回答问题。

超导磁流体推进器

磁流体推进器（MHD）由磁体、电极和通道三部分构成，如图所示。磁流体推进器可为贯通海水的通道建一个强磁场，能对导电的海水产生电磁力的作用，使之在通道内运动，若海水涌向船尾，水便会推动船舶前进。因采用超导磁体作为磁场来源，获称为超导磁流体推进器。

其推进原理利用了“磁场对通电直导体的作用”，工作过程中把电磁能直接转换成流体动能，以喷射推进新技术取代传统螺旋桨的推进，具有低噪音等特点，具有重大推广价值。

中科院从上世纪九十年代开始此项技术研究，第一艘超导磁流体推进实验船“HEMS﹣1”于1998年研制成功。

请回答下列问题：

（1）磁流体推进器的核心组件由________、电极和通道构成；

（2）为减小空气和海水的影响，实验船上部主体可加工成________（选填“上凸下平”、“上平下凸”或“上下对称”）的流线型；

（3）若上述实验船驶入清江，船身受到的大气压会________（选填“小于”、“等于”或“大于”）在海上时受到的大气压，利用河水________（选填“能”或“不能”）获得动力。

17．（2020·湖北恩施·统考中考真题）工人用扳手拧一个螺栓，无论怎么使劲拉扳手柄的上端，都没能成功，如图甲所示。于是他想出了一个新点子：在其它条件不变的情况下，取来一根绳子，将绳的一端拴在扳手柄的上端，再次使出浑身力气拉绳的另一端，如图乙所示。可还是没能扳动螺栓，这是为什么呢?请完成：

(1)在丙图的示意图中，螺栓中心为支点，画出绳端拉力的力臂；

(2)简要说明用绳也拉不动的原因。

参考答案：

1．A

【详解】小试管受到自身重力、水对试管向下的压力、大气对试管向上的压力三个力的作用，此时不下落而上升，说明大气对试管向上的压力大于小试管受到自身重力和水对试管向下的压力，而大气对试管向上的压力是大气压强作用在小试管底部此时的。故A符合题意，BCD不符合题意。

故选A。

2．D

【详解】A．潜水浸没在水中后继续下潜，排开水的体积不变，水的密度不变，根据可知受到的浮力不变，故A不符合题意；

B．轮船由长江驶入大海，依然处于飘浮状态，漂浮时受到的浮力等于物体自身的重力，所以轮船由长江驶入大海受到的浮力不变，故B不符合题意；

C．铁的密度大于水的密度，但是小于水银的密度；所以静止后，铁球在水银中漂浮，此时铁球受到的浮力等于本身重力；在水中沉底，此时铁球受到的浮力小于自身重力；所以从水银中取出铁球放入水中，浮力变小，故C不符合题意；

D．人由浅水区走向深水区，排开水的体积变大，水的密度不变，根据可知受到的浮力变大，故D不符合题意。

故选D。

3．     粗糙程度     费力

【详解】[1]在冰雪路面上行驶时，汽车轮胎上装防滑链，是为了在压力一定时，增大接触面的粗糙程度来增大摩擦。

[2]由图可见，吊臂OAB是杠杆，O是支点，动力作用在A点，阻力作用在B点，则动力臂小于阻力臂，故吊臂是费力杠杆。

4．     20     210

【详解】[1]此过程克服物体重力做的功为

[2]若动滑轮重10N，则

5．     减小压强     不能     减小     电磁波

【详解】[1]着陆器设计了四个脚、每个脚上都安装了一个较大的圆盘，增大受力面积减小压强。

[2]刚着陆的瞬间着陆器周围尘土飞扬，尘土不是分子，故尘土飞扬并不是分子运动。

[3]火星表面有稀薄的空气，在降落过程中着陆器，克服空气阻力做功，故机械能减小。

[4]地面是通过电磁波遥控使降落伞张开的，因为电磁波能够在空气中传播。

6．6×106

【详解】据P=Fv得，破冰船向前的推力

7．     增大     热值高

【详解】[1]火箭加速上升阶段，卫星的高度增加，重力势能增大，卫星速度增大，动能增大，故机械能增大。

[2]液氢、煤油具有较高的热值，完全燃烧相同质量的氢、煤油时，可以释放出更多的热量，故选择依据主要是密度小和热值高等物理性质。

8．弹簧测力计对物块的拉力F

【详解】探究使用斜面这种简单机械是否省功，我们需要知道物体做的有用功、总功；根据做功条件可知做有用功需要知道物体的重力F、斜面高h，总功需要知道斜面长l、弹簧测力计对物块的拉力F。

9．

【详解】氢气球受到重力、浮力、风的推力和绳子的拉力作用下处于静止状态，即处于平衡状态。过氢气球的重心，沿竖直向上画一条带箭头的线条，用符号F浮表示；沿竖直向下浮画一条带箭头的线段，用符号G表示；沿绳子向下画一条带箭头的线段，用符号F绳表示。如图所示

10．     相同     大

【详解】（1）[1]影响动能大小的因素有两个：质量和速度；小球从不同的高度滚下，到达水平面的速度不同，因此探究的是动能与速度的大小关系，根据控制变量法可知，应控制小球的质量相同。

（2）[2]小球的速度越大，纸盒被撞得越远，说明小球的动能越大，因此此实验现象说明运动速度较大的小球具有的动能较大。

11．     便于测量力臂     3     1.2     竖直向下

【详解】（1）[1]实验前调节杠杆在水平位置平衡时为了便于测量力臂。

（2）[2]根据杠杆的平衡条件，此时杠杆平衡，则

解得FB=3N，每个钩码重1N，则B点要挂3个钩码才能使杠杆水平平衡。

（3）[3][4]当弹簧测力计竖直向下拉动时，是作用在该点的所有力中力臂最长，力最小的时候，此时弹簧测力计示数最小。此时杠杆平衡。则

解得FC=1.2N。

12．（1）5×103Pa；（2）104N；（3）上浮

【详解】解：（1）水池底受到水的压强

p=ρ液gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.5m=5×103Pa

（2）池底的面积

S=ab=2m×1m=2m2

由，可得，池底受到水的压力

F=pS=5×103Pa×2m2=104N

（3）物体全部浸入水中时

V排=V=6×10-3m3

此时物体受到的浮力

F浮=G排=ρ液gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×6×10-3m3=60N

物体重G=50N，因为F浮˃G，所以放手后物体将上浮。

答：（1）水对池底产生的压强是5×103Pa；

（2）水对池底产生的压力是104N；

（3）将物体浸没在水中后放手，它将上浮。

13．（1）2.592×106J；（2）260W；（3）9A

【详解】解：（1）根据电能公式可知，动力锂电池可提供的总电能

W总=UIt=36V×1A×20×3600s=2.592×106J

（2）机器人满载时的总重力为

G总=m总g=(120kg＋10kg)×10N/kg=1300N

爬绳的速度为

v=12m/min=0.2m/s

机器人满载匀速爬升的功率

（3）爬升12m的过程中克服重力所做的功为

W1=Gh=1300N×12m=15600J

根据可知，机器人消耗的电能为

由电能公式W=UIt可知，实际工作的电流

答：（1）动力锂电池可提供的总电能为2.592×106J；

（2）机器人满载匀速爬升的功率为260W；

（3）上述爬升12m的过程中，机器人消耗电能的80%用于爬升做功，则实际工作的电流为9A。

14．（1）；（2）；（3）

【详解】解（1）水的深度为

故图中水对容器底的压强

（2）若从阀门放出m1=300g的水后，则放出水的体积为

则水面下降的高度为

则排开液体的体积为

木块受到的浮力

（3）若从阀门继续放出m2=200g的水后，则放出水的体积为

水面再下降的高度为

则排开液体的体积为

木块受到的浮力

木块的重力为

浮力小于重力，会沉底，但是在放水的过程中，当浮力等于重力，即漂浮后，液面降低，排开液体的体积不变，水和木块一起下降，故此时绳子的拉力为0N。

答：（1）图中水对容器底的压强为；

（2）若从阀门放出m1=300g的水后，木块受到的浮力

（3）但是在放水的过程中，当浮力等于重力，即漂浮后，液面降低，排开液体的体积不变，水和木块一起下降，故此时绳子的拉力为0N。

15．(1)30J；(2) 0.13m2

【详解】(1)若将石块B抬高0.6m，对它至少做功

(2)B石块刚好被承载住时，软泥受到的压强为

可知一位质量为60kg的人，站在木板上，要想在这种软泥中不陷落，对软泥的压强最大为5000Pa，人和木板的总重力为

由可知木板的面积至少为

答：(1)若将石块B抬高0.6m，对它至少应做30J功；

(2)一位质量为60kg的人，要想在这种软泥中不陷落，应踩在面积至少为0.13m2的木板上。

16．     磁体     上下对称     等于     能

【详解】（1）[1]磁流体推进器的推进原理是利用了“磁场对通电直导体的作用”，因此其核心组件要包含一个磁体用来产生磁场。

（2）[2]对于实验船的上部主体，其上表面在空气中，下表面在水中，为减小空气和海水的阻力，上部主体的上下表面都要做成流线型，即加工成上下对称的流线型表面。

（3）[3][4]大气压的大小与海拔高度有关，从海上驶入江中，海拔高度不变，大气压不变；行驶在河水中时，只要用同样的方法使河水带电，带电河水在磁场的作用下同样可以在通道中向后运动，推动船前进。

17．(1)；(2）详见解析

【详解】(1)将拉力F反向延长，过支点O做延长线的垂线，支点到延长线的距离即为力臂L，如下图所示。

(2)图乙和图甲比较，前后两种做法力臂没有改变，因为阻力和阻力臂不变，根据杠杆平衡条件可知，不能省力，所以没有扳动螺栓。