湖南省湘潭市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）

湖南省湘潭市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．（2021·湖南湘潭·统考中考真题）下列说法正确的是（　　）

A．化石能源是可再生能源

B．欧姆最早测出了大气压强的值

C．注射器抽取药液，利用了连通器原理

D．“天问一号”火星探测器利用电磁波向地球传递信息

2．（2021·湖南湘潭·统考中考真题）如图所示的四个实例中，属于增大压强的是（　　）

A．大型运输车装有很多车轮

B．书包的背带较宽

C．滑雪板的面积较大

D．安全锤头部做成锥形

3．（2020·湖南湘潭·统考中考真题）下列估测值最接近生活实际的是（    ）

A．人的正常体温约

B．一个鸡蛋的质量约

C．教室门的高度约

D．家用台灯的额定功率约

4．（2020·湖南湘潭·统考中考真题）下列说法正确的是（    ）

A．液体温度计是连通器

B．验电器的工作原理是异种电荷相互排斥

C．根据凹透镜对光的发散作用制成远视眼

D．根据重力的方向总是竖直向下，建人用重垂线检查墙壁是否竖直

5．（2020·湖南湘潭·统考中考真题）如图，舰载飞机从国产航母“山东舰”上起飞。下列说法正确的是（    ）

A．飞机静止在甲板上时，不受力的作用

B．飞机起飞时，惯性消失

C．飞机在甲板上加速时，受力平衡

D．飞机飞行时机翼上方空气流速大于下方空气流速，飞机获得升力

6．（2020·湖南湘潭·统考中考真题）用空易拉罐来体验大气压强的存在，下列操作能达到目的的是（    ）

A．用手捏易拉罐，易拉罐变瘪

B．用重物压易拉罐，易拉罐变瘪

C．让易拉罐从高处下落撞击地面，易拉罐变瘪

D．用注射器抽取密封易拉罐中空气，易拉罐变瘪

二、填空题

7．（2021·湖南湘潭·统考中考真题）武广高速铁路全长约为1050km，如果高速列车按300km/h的速度匀速行驶。则全程所需时间约 ______h。高铁站的站台边沿标有黄色安全线，提示乘客在等候时要站在安全范围内。一个重要的原因是，当列车进出站时，车体附近的气流速度 ______，压强 ______（均选填“大”或“小”），会使乘客受到一个“推”向列车的力。

8．（2020·湖南湘潭·统考中考真题）车辆超载是造成公路桥梁损坏的重要原因，因此限制车辆超载有着重要意义。某物理兴趣小组设计了一个模拟超载报警装置，如图甲所示。为了增大检测重量，他们使用了一个水平杠杆，为支点，长，，模拟车辆放置在托盘内。已知电源电压恒定不变，报警器的阻值恒为，压敏电阻固定放置，压敏电阻的阻值与所受到的压力变化的关系如图乙所示。闭合开关S，托盘空载时，电流表的示数为；当模拟车辆重量逐渐增大，电流表示数达到时，报警器开始发出报警信号。托盘、压杆和杠杆的质量及压杆的大小均忽略不计。求：

(1)由图乙可知，压敏电阻的阻值随着所受到的压力增大而__；检测时，杠杆点受到的压力与杠杆端受到的支持力大小之比为__；

(2)托盘空载时压敏电阻的阻值为__，电源电压为__V；

(3)报警器刚好开始报警时，压敏电阻的阻值为__，设定的托盘限载重量为__N，电路消耗的总功率为__W。

(4)若换用的电源，为保证报警器仍在原设定的托盘限载重量时报警，应在杠杆上水平调节托盘底部触点的位置。试计算说明触点应调节至距点多少处？______

9．（2020·湖南湘潭·统考中考真题）如图所示，“　”和“　”的两只小灯泡__（选填“串联”或“并联” 在电路中，闭合开关后，观察到“”的小灯泡比“”的小灯泡亮，说明“”小灯泡的实际功率比“”小灯泡的实际功率__（选填“大”或“小” 。

10．（2020·湖南湘潭·统考中考真题）用的水平推力，将重为的购物车沿水平地面向前推动了。在此过程中，购物车的重力做功______，水平推力对购物车做功______J。

11．（2020·湖南湘潭·统考中考真题）2020年6月23日，我国用长征三号乙运载火箭成功发射第55颗北斗导航卫星，至此，中国北斗全球卫星导航系统的星座组网全能完成。在卫星与火箭分离前，以火箭为参照物，卫星是__（选填“静止”或“运动” 的，它们加速上升时，卫星的动能__（选填“减小”、“增大”或“不变” 。北斗全球卫星导航系统依靠__ “声波”或“电磁波” 与地面传递信息。

三、综合题

12．（2021·湖南湘潭·统考中考真题）如图1所示，某打捞船打捞水中重物，A是重为600N的动滑轮，B是定滑轮，C是卷扬机，卷杨机拉动钢丝绳通过滑轮组AB竖直提升水中的重物，如图2所示，体积为0.3m3的重物浸没在水中，此时钢丝绳的拉力F的大小为1.0×103N，摩擦、钢丝绳重、重物表面沾水的质量及水对重物的阻力均忽略不计，ρ水＝1.0×103kg/m3，g＝10N/kg。问：

（1）当重物底部位于水面下5m深处时，水对重物底部的压强是 ______Pa；

（2）重物浸没在水中时受到三个力，其中浮力大小为 ______N，重力大小为 ______N；

（3）当重物逐渐露出水面的过程中，重物浸入水中的体积不断减小，打捞船浸入水中的体积不断变 ______；重物全部露出水面和浸没时相比，打捞船浸入水中的体积变化了 ______m3；

（4）重物全部露出水面后匀速上升了1m，钢丝绳末端移动了 ______m。此过程中滑轮组的机械效率是多少？(      )

13．（2021·湖南湘潭·统考中考真题）某安全设备厂研发了一种新型抗压材料，要求对该材料能承受的撞击力进行测试。如图甲所示，材料样品（不计质量）平放在压力传感器上，闭合开关S，将重物从样品正上方h＝5m处静止释放，撞击后重物和样品材料仍完好无损。从重物开始下落到撞击样品，并最终静止在样品上的过程中，电流表的示数I随时间t变化的图像如图乙所示，压力传感器的电阻R随压力F变化的图像如图丙所示。已知电源电压U＝12V，定值电阻R0＝10Ω，重物下落时空气阻力忽略不计。求：

（1）重物下落时，重物作 ______速直线运动，其重力势能转化为 ______能；

（2）0～t1时间内，重物在空中下落，电流表示数是 ______A，压力传感器的电阻是 ______Ω；

（3）t1～t3时间内，重物与样品撞击，通过电流表的最大电流是 ______A，样品受到的最大撞击力是 ______N；撞击后重物静止在样品上，定值电阻R0的功率是 ______W；

（4）重物在空中下落的过程中，重力做功是多少？(        )

14．（2020·湖南湘潭·统考中考真题）某型号声呐，质量为。其内部有两个完全相同的空腔，声呐每个空腔的侧上方都用轻薄易腐蚀材料制成的密封盖密封，密封盖质量和体积均不计，当密封盖浸泡在海水中，将逐渐被海水腐蚀，海水进入空腔导致声呐逐渐下沉。某次公海军事演习，反潜飞机向海中投入该声呐，声呐在海中静止后露出整个体积的。此时上下空腔均没有海水进入，如图甲所示；24小时后，声呐没入海中处于悬浮状态，声呐下空腔充满海水而上空腔没有海水进入，如图乙所示；再经过24小时后，声时沉入海底，上下空腔均充满海水，如图丙所示。（已知），

(1)图甲中，声呐所受浮力为__N；

(2)声呐整个体积为__m3；

(3)当声呐底部位于海面下深度时（未沉入海底），所受海水的压强为__Pa；

(4)每个空腔的体积为多少m3？______

四、实验题

15．（2021·湖南湘潭·统考中考真题）在探究“杠杆的平衡条件”实验时。

（1）实验前，将杠杆置于支架上，当杠杆静止时，发现左端下沉，如图1所示，此时，应把杠杆的平衡螺母向 ______（选填“左”或“右”）调节，直至杠杆在 ______（选填“任意”或“水平”）位置平衡；

（2）调节平衡后，在杠杆上A点处挂两个钩码，如图2所示，则在B点处应挂 ______个钩码，才能使杠杆在原位置平衡。在A、B两点各增加1个的钩码，则杠杆 ______（选填“能”或“不能”）保持平衡；

（3）为了使实验结论具有 ______（选填“普遍性”或“偶然性”），应改变钩码个数及悬挂位置，多次进行实验；

（4）实验时，不再调节平衡螺母，使杠杆的重心位置保持在O点不变，将支点换到点，如图3所示，发现A点处只挂1个钩码，杠杆仍然保持平衡。若每个钩码重为0.5N，则杠杆重力为 ______N。由此可知，将杠杆支点位置设在 ______（选填“O”或“”）点进行实验，能避免杠杆自身重力影响实验结论“动力×动力臂＝阻力×阻力臂”的得出。

16．（2020·湖南湘潭·统考中考真题）测量如图所示滑轮组的机械效率，部分实验数据如下表。

(1)实验过程中，应缓慢拉动弹簧测力计，使钩码竖直向上做__运动。第1次实验时，弹簧测力计示数如图所示，为__N。

(2)第2次实验时所做的有用功为__J，滑轮组的机械效率是__。

(3)分析1、2、3次实验的数据可知，使用同一滑轮组提升重物时，重物重力越__（选填“大”或“小” ，滑轮组的机械效率越高；分析3、4次实验的数据可知，滑轮组的机械效率与钩码上升的高度__（选填“有关“或“无关” 。

(4)结合生产生活实际，用滑轮组提升重物时，下列选项中也可提高机械效率的是__。

A．增大绳重

B．减轻动滑轮重

C．加快物体提升的速度

参考答案：

1．D

【详解】A．化石能源使用后在短期内不能再从自然界重新得到补充，是不可再生能源，故A错误；

B．托里拆利最早测出了大气压强的值，故B错误；

C．用注射器抽取药液时，针筒内的气压小于外界大气压，药液在大气压的作用下被压入针筒，是利用了大气压，故C错误；

D．太空中是真空状态，电磁波能传递信息，且电磁波的传递不需要介质，所以“天问一号”火星探测器利用电磁波向地球传递信息，故D正确。

故选D。

2．D

【详解】A．大型运输车装有很多车轮，是在压力一定时，通过增大受力面积来减小压强的，故A不符合题意；

B．书包的背带较宽，增大受力面积减小书包对肩膀的压强，背书包时舒服些，故B不符合题意；

C．滑雪板的面积较大，是在压力一定时，通过增大受力面积来减小压强的，故C不符合题意；

D．安全锤头部做成锥形，是在压力一定时，通过减小受力面积来增大压强，故D符合题意。

故选D。

3．C

【详解】A．人的正常体温约左右，变化幅度很小，故A不符合题意；

B．一个鸡蛋的质量约，故B不符合题意；

C．教室门的高度约，符合实际，故C符合题意；

D．家用台灯的额定功率约，故D不符合题意。

故选C。

4．D

【详解】A．液体温度计上端不开口，不是连通器，故A错误；

B．验电器的工作原理是同种电荷相互排斥，故B错误；

C．远视眼镜的镜片是凸透镜，它对光起会聚作用，故C错误；

D．重垂线是利用重力的方向是竖直向下的原理制成的，故D正确。

故选D。

5．D

【详解】A．飞机静止在甲板上时，处于静止状态，受到的重力和支持力是一对平衡力，故A错误；

B．物体在任何时候都有惯性，飞机起飞时，速度越来越快，质量不变、惯性不变，故B错误；

C．飞机在甲板上加速时，处于非平衡状态，受力不平衡，故C错误；

D．飞机飞行时机翼上方空气流速大于机翼下方空气流速，上方压强小于下方，从而产生向上的升力，故D正确。

故选D。

6．D

【详解】A．用手捏易拉罐，易拉罐变瘪，是手给易拉罐一个力，改变了易拉罐的形状，故A不符合题意；

B．用重物压易拉罐，易拉罐变瘪，是重物给易拉罐一个力，改变了易拉罐的形状，故B不符合题意；

C．让易拉罐从高处下落撞击地面，易拉罐变瘪，是地面给易拉罐一个力，改变了易拉罐的形状，故C不符合题意；

D．用注射器抽取密封易拉罐中空气，易拉罐内的气压减小，易拉罐外面大气压大于易拉罐内部压强，所以易拉罐受到向内的压力大于向外的压力，这两个力的合力把易拉罐压瘪，可以证明大气压的存在，故D符合题意。

故选D。

7．     3.5     快     小

【详解】[1]根据公式 可得，全程所需时间

[2][3]由于列车进出站，列车周围空气流速会变得很快，车体附近的气流速度增大，因为流体中流速大的地方压强小，所以压强会变小，安全线外的气压大于线内的气压，会使乘客受到一个“推”向列车的力，发生事故。

8．     减小          40     10     10     180     5     触点应调节至距点处

【详解】(1)[1]由图乙可知，压敏电阻的阻值随着所受到的压力增大而减小。

[2]根据杠杆的平衡条件

将上式变形得

因为

所以

所以

(2)[3][4]由乙图数据可知，当踏板空载时，压力传感器的电阻为，已知，电源电压

(3)[5][6][7]电流表示数达到时，报警器开始发出报警信号，根据欧姆定律可知总电阻

此时压力传感器的电阻

由图象乙知所受到的压力为。由题知，为一水平杠杆，为支点，因，则

根据杠杆平衡条件可得

代入数据可得

解得

即踏板设定的最大压力值为；电路消耗的总功率

(4)[8]若电源电压变为，为保证报警器仍在踏板原设定的最大压力值时报警，电路中的电流仍为，此时的总电阻

此时压力传感器的电阻

由图象可知，当传感器的阻值为时，对应的压力

根据杠杆平衡条件可得

代入数据可得

解得

9．     串联     大

【详解】[1]如图所示，“　”和“　”的两只小灯泡逐个依次连接，即两灯泡串联在电路中。

[2]闭合开关后，观察到的小灯泡比的小灯泡亮，因灯泡的亮度由灯泡的实际功率决定，则说明小灯泡的实际功率比小灯泡的实际功率大。

10．     0     100

【详解】[1]购物车在水平地面上移动，没有在重力的方向上移动距离，所以重力不做功，即重力做功为0。

[2]水平推力，推力对购物车做功

11．     静止     增大     电磁波

【详解】[1]卫星与火箭脱离之前，卫星与火箭的速度相同，没有发生位置变化，所以卫星相对火箭是静止的。

[2]卫星加速上升过程中，质量不变，速度增大，动能增大。

[3]电磁波传播不需要介质，卫星与地面设备之间是利用电磁波传递信息。

12．     5×104     3000     5400     大     0.3     3     90%

【详解】（1）[1]重物底部位于水面下5m深处时，水对重物底部的压强是

p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×5m=5×104Pa

（2）[2]重物浸没在水中时受到的浮力大小为

F浮=ρ水gV排=ρ水gV=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.3m3=3000N

[3]由图可知滑轮组的有效绳子段数n=3，钢丝绳的拉力F的大小为1.0×103N，则动滑轮对重物的拉力为

F'=nF-G动=3×1.0×103N-600N=2400N

重物浸没在水中时受到重力、动滑轮的拉力、浮力三个力作用，则重物重力大小为

G=F'+F浮=2400N+3000N=5400N

（3）[4]当重物逐渐露出水面的过程中，重物浸入水中的体积不断减小，其受到的浮力不断减小，则打捞船对重物的拉力不断增大，由于力的作用是相互的，所以重物对打捞船向下的拉力也不断增大。因打捞船要处于漂浮状态，则打捞船受到的浮力也要不断增大，故打捞船浸入水中的体积要不断变大。

[5]重物全部露出水面和浸没时相比，打捞船对重物的拉力增大量等于重物的浮力减小量，因重物全部露出水面后不受浮力，则打捞船对重物的拉力增大量为

ΔF=F浮=3000N

则打捞船的浮力增大量为

ΔF浮=ΔF=3000N

故打捞船浸入水中的体积变化量为

ΔV排=0.3m3

（4）[6]重物全部露出水面后匀速上升了1m，钢丝绳末端移动的距离为

s=nh= 3×1m=3m

[7]此过程中滑轮组的机械效率是

η=90%

13．     变（加）     动     0.1     110     0.8     400     0.4     500J

【详解】（1）[1][2]重物下落时，受到竖直向下重力的作用，所以重物作变（加）速直线运动。此时重力的重力势能减小，动能增大，所以是重力势能转化为动能。

（2）[3]0～t1时间内，重物在空中下落，由图乙可知，此时电流大小为0.1A。

[4]根据可知，电路中的总电阻为

则压力传感器的电阻是

（3）[5]由乙图可知，t1～t3时间内，重物与样品撞击，最大电流为0.8A。

[6]此时电路中的总电阻为

压力传感器的电阻为

由图丙可知，当压力传感器电阻为5Ω时，压力为400N。

[7]撞击后重物静止在样品上，由图乙可知，此时电路中的电流为0.2A，根据可知，定值电阻R0的功率是

（4）[8]已知高度为5m，当重物静止在压力传感器上时，重力大小等于压力大小，此时电流为0.2A，则电路中的总电阻为

压力传感器的电阻为

由图丙可知，此时压力为100N，根据可知，重力做功是

14．     66              

【详解】(1)[1]图甲中，声呐在海中静止后处于漂浮状态，根据漂浮条件可知浮力

(2)[2]根据可得图甲中，声呐浸没在水中的体积

已知声呐在海中静止后露出整个体积的，则声呐整个体积

(3)[3]当声呐底部位于海面下100m深度时所受的海水压强

(4)[4]图乙中，声呐受到的浮力

根据悬浮条件可知

声呐下空腔力的海水重力

根据可知一个空腔的容积

15．     右     水平     4     不能     普遍性     0.25     O

【详解】（1）[1][2]实验前，将杠杆置于支架上，当杠杆静止时，发现左端下沉，说明杠杆的重心在支点的左侧，此时，应把杠杆的平衡螺母向右调节，直至杠杆在水平位置平衡（便于在杠杆上读出力臂的大小）。

（2）[3]重力的方向竖直向下，设杠杆一个格长为l，调节平衡后，在杠杆上A点处挂两个钩码，根据力臂的定义，A点处挂两个钩码重力的力臂为6l，同理，在B点处所挂钩码重力的力臂为3l，根据杠杆的平衡条件有

解之

即为使杠杆在原位置平衡，在B点处应挂4个钩码，才能使杠杆在原位置平衡。

[4]在A、B两点各增加1个的钩码，左边力与力臂之积为

右边力与力臂之积为

因两边力与力臂之积不相等，故杠杆不能保持平衡。

（3）[5]用归纳法得出普遍性的结论要满足的条件：一是样本要有代表性，二是样本数量足够多。故为了使实验结论具有普遍性，应改变钩码个数及悬挂位置，多次进行实验。

（4）[6][7]如图3所示，发现A点处只挂1个钩码，杠杆仍然保持平衡。若每个钩码重为0.5N，根据杠杆的平衡条件有

故可得杠杆重力为

由此可知，将杠杆支点位置设在O点进行实验，可不考虑杠杆自重对杠杆平衡的影响，能避免杠杆自身重力影响实验结论“动力×动力臂＝阻力×阻力臂”的得出。

16．     匀速     0.6     0.075          大     无关     B

【详解】(1)[1]实验过程中，应缓慢拉动弹簧测力计，使钩码竖直向上做匀速运动。

[2]测力计分度值为，第1次实验时，弹簧测力计示数如图所示，为。

(2)[3][4]第2次实验时所做的有用功

第2次做的总功

滑轮组的机械效率是

(3)[5]分析1、2、3次实验的数据可知，使用同一滑轮组提升重物时，重物重力越，滑轮组的机械效率越高。

[6] 分析3、4次实验的数据可知，滑轮组的机械效率与钩码上升的高度无关。

(4)[7]各选项的分析如下：

A．增大绳重，增大了额外功，有用功与总功的比值变小，机械效率变小，故A不符合题意；

B．减轻动滑轮重，减小了额外功，有用功与总功的比值变大，机械效率大，故B符合题意；

C．由(3)知，滑轮组的机械效率与钩码上升的高度无关，根据，机械效率与物体提升的速度无关，故C不符合题意。

故选B。