山东省烟台市2020-2022三年中考物理真题分类汇编-02压强和浮力、做功与机械能、简单机械及机械效率

山东省烟台市2020-2022三年中考物理真题分类汇编-02压强和浮力、做功与机械能、简单机械及机械效率

一、单选题

1．（2022·山东烟台·统考中考真题）如图所示的实例中，为了减少压强的是（　　）

A．图钉尖做得很尖

B．铁轨铺在路枕上

C．斧头刃做得很薄

D．推土机土铲做得很锋利

2．（2022·山东烟台·统考中考真题）如图所示的实例中，能利用流体压强与流速的关系解释的是（　　）

A．拦河坝设计得下宽上窄

B． 锅炉水位计显示水位

C． 用吸管吸饮料

D． 自制喷雾器喷雾

3．（2021·山东烟台·统考中考真题）下列现象中，能利用流体压强规律解释的是（　　）

A．用活塞式抽水机抽水

B．用塑料吸管吸饮料

C．盆景自动供水装置

D．伞面被大风“吸”起

4．（2020·山东烟台·统考中考真题）三个完全相同的烧杯，分别装有相同体积的甲、乙、丙三种不同液体，将烧杯放在同一个水槽中，静止时如图所示。则下列说法正确的是（　　）

A．三个烧杯所受浮力相等

B．乙液体的密度最大

C．丙液体的密度比水大

D．三种液体的密度相等

5．（2021·山东烟台·统考中考真题）小明同学在一根细木棒的下端缠绕了一些铁丝然后将它分别置于甲，乙两杯液体中，静止时的状态如图所示，下列说法正确的是（　　）

A．甲杯液体的密度较大 B．乙杯液体的密度较大

C．木棒在甲杯液体中受到的浮力较大 D．木棒在乙杯液体中受到的浮力较大

6．（2022·山东烟台·统考中考真题）如图所示，用绳子把一块橡皮悬挂起来把橡皮贴近自己的鼻子稳定后松手，头保持不动，橡皮向前摆去又摆回来，不会碰到鼻子。下列说法正确的是（　　）

A．橡皮在摆动的过程中机械能保持不变

B．橡皮摆动到最低点时动能最小

C．橡皮在下降过程中，重力势能转化为动能

D．橡皮在上升过程中，重力势能转化为动能

7．（2021·山东烟台·统考中考真题）如图所示，跳伞运动员在空中匀速直线下降的过程中，关于运动员（不包含降落伞和绳）下列说法正确的是（　　）

A．动能不变，重力势能不变，机械能不变

B．动能变大，重力势能变小，机械能不变

C．动能不变，重力势能交小，机械能变小

D．动能变小，重力势能变小，机械能变小

8．（2020·山东烟台·统考中考真题）我国古代劳动人民用智慧创造出很多实用工具，如图所示的四个场景中所用工具属于费力杠杆的是（　　）

A． 推石磨转动

B． 按压杠榨油

C． 踩踏板舂米

D． 拉木棒搬石

9．（2021·山东烟台·统考中考真题）用如图所示的四种方式匀连提升同一物体（不计机械自重和摩擦），其中最费力的是（　　）

A． B．

C． D．

10．（2022·山东烟台·统考中考真题）如图所示的杠杆在使用过程中，属于费力杠杆的是（　　）

A． 用羊角锤起钉子 B． 用钳子夹导线

C． 用起子起瓶盖 D． 用镊子夹取砝码

二、填空题

11．（2020·山东烟台·统考中考真题）“清风不识字，何故乱翻书”所述清风能翻书，是风使书页上表面空气流速变大，导致书页上表面压强______（选填“增大”或“减小”）；“闻其声，不见其人”主要是通过人发出声音的______（选填“音调”、“响度”或“音色”）来判断“其人”的；“秋风瑟瑟天气凉，草木摇落露为霜”，“霜”的形成过程要______（选填“吸收”或“放出”）热量。

12．（2020·山东烟台·统考中考真题）如图所示，运动员用力将篮球抛出，说明力可以改变物体的______，篮球抛出后，由于______将在空中继续向前运动，在下落过程中篮球的动能将______（选填“增大”、“不变”或“减小”）。

13．（2020·山东烟台·统考中考真题）在建筑工地上，小明同学利用如图所示的装置，用25N的拉力使重为300N的物体A沿着水平地面匀速运动，A在运动时受到地面的摩擦力为其所受重力的0.2倍，不计绳重及滑轮组的摩擦，则动滑轮所受重力______N，该装置的机械效率为______，若增加物体A的重力，仍使物体A匀速运动，则该装置的机械效率将______（选填“增大”、“减小”或“不变”）。

14．（2022·山东烟台·统考中考真题）如图所示，用动滑轮将重为160N的物体在5s内匀速提升1m，所用拉力F为100N，在此过程中，拉力F做的功为______J，拉力做功的功率为______W，动滑轮的机械效率为______。

三、实验题

15．（2020·山东烟台·统考中考真题）在“探究液体压强与哪些因素有关”的实验中：

(1)实验前，小明利用U形管、软管、扎紧橡皮膜的探头等组装成压强计后，发现U形管两侧液面不相平，如图甲所示，他应做的调节是______（选填“A”或“B”）；

A．取下软管重新安装

B．将右侧管中高出的液体倒出

(2)调整好压强计后，小明按图乙所示开始实验，实验记录的数据如表：

①比较序号1、2、3三组数据，探究的问题是什么？______

②比较序号______三组数据，可以得出结论：同种液体中，深度越大，液体的压强越大；

③比较序号5、6两组数据，可得出的结论是什么？______

(3)1648年，物理学家帕斯卡做了著名的“帕斯卡裂桶实验”，如图丙所示。实验中帕斯卡只用了几杯水就让装满水的木桶向四周裂开，这个实验现象能够验证液体压强的哪些特点？______

四、计算题

16．（2020·山东烟台·统考中考真题）三峡双线五级船闸规模举世无双，是世界上最大的船闸。它正常蓄水位为海拔175米高程，坝下通航最低水位62米高程，船闸上下落差达113米左右，相当于40层楼房的高度。现有一艘排水量为3000吨的轮船要由下游通过船闸到达上游，设每级闸室落差均为22米，如图所示。g＝10N/kg，求：

(1)轮船受到的重力；

(2)阀门B上10cm2的面积上受到两侧水的压力差；

(3)将轮船由某级闸室提升到下一级闸室的过程中，浮力对轮船所做的功；

(4)分析说明轮船由下游提升到上游过程中的能量转化情况。

17．（2022·山东烟台·统考中考真题）在物理做中学实践活动中，某活动小组想要用橡皮泥做“船”浮在水面上，并探究橡皮泥“船”的装载能力。他们用一块体积为20cm3的橡皮泥做成一只“船”，放入水中漂浮，试着向其中添加物体，发现最多只能装载25g的物体，如图所示。查阅资料知道橡皮泥的密度为1.5×103kg/m3。已知水的密度为1.0×103kg/m3，g取10N/kg，求：

（1）将这块橡皮泥浸没在水中时所受的浮力为多少？

（2）这只橡皮泥“船”装载最多物体时受到的浮力为多少？

（3）该小组同学想提高橡皮泥“船”的装载能力，请你帮助他们提出一条合理化的建议。

五、综合题

18．（2021·山东烟台·统考中考真题）如图所示为某学校厕所内自动冲水装置简化的原理图，这种装置能定时为便池冲水。注水口通过阀门控制可保持细小水流不停地向水箱内注水。活塞下方有支撑销（体积不计）支撑，随着水位的升高，当活塞被顶起时水由冲水口快速流出，当两侧液面相平时，活塞落下，冲水结束；杠杆AB处在水平位置，O为支点，OA：OB=1：2，A端通过竖直顶杆AC与活塞相连，连接配重M的细绳通过定滑轮竖直作用在B端。已知活塞的横截面积S1=10cm2，右侧蓄水箱的横截面积为S2=0.12m2，注水速度为20cm3/s，配重M的质量m=0.5kg，密度物=2.0×103kg/m3，不计杆AB、顶杆AC、绳及活塞的重力，不计摩擦，不考虑冲水所用的时间，水=1.0×103kg/m3，g=10N/kg，设活塞刚被顶起时，杠杆水平，两侧水面高度差为h，求：

（1）配重M所受浮力F浮；

（2）两侧水面高度差h；

（3）前后两次冲水的时间间隔；

（4）若将配重M更换成相同材料体积较小的物体，装置的其它部分不变，则前后两次冲水的时间间隔怎样变化?此方法能否起到节水的作用?

参考答案：

1．B

【详解】A．图钉尖做的比钉帽尖小很多，是在压力一定时，通过减小受力面积来增大压强，故A不符合题意；

B．铁轨铺在枕木上，是在压力一定时，通过增大受力面积来减小压强，故B符合题意；

C．斧头的刃很薄，是通过减小受力面积来达到增大压强的效果，故C不符合题意；

D．推土机的土铲做得很锋利，是在压力一定时，通过减小受力面积来增大压强，故D不符合题意。

故选B。

2．D

【详解】A．液体压强随深度增加而增大，由F=pS可知，受力面积一定时，压强越大，拦河坝底部受到的压力越大，所以拦河坝设计得下宽上窄，故A不符合题意；

B．锅炉的水位计和炉身上端开口，下端连通，水静止时两侧液面总相平，属于连通器，故B不符合题意；

C．用吸管吸饮料时，吸管内压强小于外界大气压，在大气压的作用下，将饮料压入嘴中，故C不符合题意；

D．自制喷雾器喷雾，用嘴用力吹气时，竖管上端空气流速大压强小，下端流速小压强大，形成向上的压强差，产生向上的压力差，水受到向上的力，从竖管中喷出，故D符合题意。

故选D。

3．D

【详解】A．活塞式抽水机工作时，其内部压强小于外界大气压，低处的水在大气压的作用下流入抽水机内，是利用大气压工作的，故A不符合题意；

B．用塑料吸管吸饮料时，吸管内的气压小于外界大气压，饮料在大气压的作用下被压入吸管，是利用大气压工作的，故B不符合题意；

C．盆景自动供水装置中，瓶内的水在大气压的作用下不会流出瓶外，是利用大气压工作的，故C不符合题意；

D．伞的形状是上凸下平，风吹过时，流过伞上方的空气流速大于下方的空气流速，因流体流速越大的位置压强越小，故伞上方的气压小于下方的气压，使得伞受到向上的压力差而被大风“吸”起，故D符合题意。

故选D。

4．B

【详解】三杯中，乙杯V排最大，故乙杯所受浮力最大，甲杯V排最小，故甲杯所受浮力最小，三杯都处于漂浮状态，所受浮力等于各自重力，故乙杯液体质量最大，液体体积都相同，乙杯液体密度最大，丙杯内外液面高度相等，考虑到烧杯自重，丙杯液体密度小于水的密度。

故选B。

5．B

【详解】CD．木棒在甲、乙两杯液体中都处于漂浮状态，根据漂浮条件可知，木棒受到的浮力等于自身重力。同一支木棒重力不变，则两次浮力相等，故CD错误；

AB．由图可知，木棒在甲液体中排开液体的体积大于乙液体中排开液体的体积，而浮力相等，根据F浮=ρ液gV排可知，甲杯液体的密度小、乙杯体的密度大。故A错误，B正确。

故选B。

6．C

【详解】A．由于在摆动中，橡皮受到了空气阻力，故机械能不守恒，故A错误；

B．橡皮在最低点时，高度最低，速度最快，所以重力势能最小，动能最大，故B错误；

C．橡皮在下降过程中，重力势能减小，动能增加，即重力势能转化为动能；故C正确；

D．橡皮在上升过程中，重力势能增加，动能减小，是动能转化为重力势能；故D错误。

故选C。

7．C

【详解】跳伞运动员在空中匀速直线下降的过程中，质量不变，速度不变，则动能不变；高度降低，则重力势能变小；机械能等于动能与势能之和，则机械能变小。

故选C。

8．C

【详解】动力臂大于阻力臂属于省力杠杆，动力臂等于阻力臂属于等臂杠杆，动力臂小于阻力臂属于费力杠杆。

A．动力臂大于阻力臂属于省力杠杆，故A不符合题意；

B．动力臂大于阻力臂属于省力杠杆，故B不符合题意；

C．动力臂小于阻力臂属于费力杠杆，故C符合题意；

D．动力臂大于阻力臂属于省力杠杆，故D不符合题意。

故选C。

9．A

【详解】设物体重力为G，不计机械自重和摩擦，则没有额外功。选项A中为动滑轮，拉力F1=2G；选项B中为定滑轮，拉力F2=G；选项C中滑轮组有效绳子段数n=3，则拉力F3= ；选项D中有用功等于总功，斜面长为高的2倍，则

W有=W总

Gh=F4s

Gh=F4×2h

解得F4=。综上分析可知，F1最大、最费力。

故选A。

10．D

【详解】A．用羊角锤起钉子时，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故A不符合题意；

B．用钳子夹导线时，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故B不符合题意；

C．用起子起瓶盖时，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故C不符合题意；

D．用镊子夹取砝码时，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，故D符合题意。

故选D。

11．     减小     音色     放热

【详解】[1]流速越快的地方，流体压强越小。风吹过书页的上表面时，使书表面上空气流动速度增大，而导致书上表面压强减小，而书页下表面的压强不变，在上下压强差的作用下，书页会向上翻，故有“清风不识字、何故乱翻书”之说。

[2]音色反映的是声音的品质与特色，它跟发声体的材料和结构有关。因为每个人的声带结构不同，所以发出声音的音色就会不同，所以我们可以通过音色辨别是谁。

[3]霜是水蒸气遇冷放热凝华成的固态冰，霜的形成过程要放热。

12．     运动状态     惯性     增大

【详解】[1]运动员用力将篮球扔出去，篮球由静止变为运动，说明力改变了篮球的运动状态。

[2]篮球被抛出后，由于惯性会在空中继续运动一段距离。

[3]下落过程中篮球的质量不变，速度变大，动能变大。

13．     15N     80%     增大

【详解】[1]物体A受到的摩擦力

由题意可知，人施加的拉力

所以动滑轮的重力

[2]该装置的机械效率

[3]若增加物体A的重力，物体A对地面的压力增大，物体受到的滑动摩擦力增大，由于物体A匀速运动，所以拉力也会增大，总功一定时，有用功占总功的比例会增大，故机械效率会增大。

14．     200     40     80%

【详解】[1]由题意可知，拉力F做功

[2]拉力F做功的功率为

[3]提升该物体时，动滑轮的机械效率为

15．     A     液体压强大小与橡皮膜朝向的关系     3、4、5     不同液体内部同一深度的压强跟液体密度有关，深度相同，密度越大，压强越大     同一液体中，深度越深，压强越大

【详解】(1)[1]如图甲所示，发现U形管两侧液面不相平，说明橡皮膜受到了压强，只需要将软管取下重新安装即可，故应该选A。

(2)[2]序号1、2、3三组数据中，液体相同、深度相同、橡皮膜朝向不同，压强计液面高度差不同，可判断比较这三组数据，探究的问题是：液体压强大小与橡皮膜朝向的关系？

[3]序号3、4、5三组数据中，液体相同、深度不同、橡皮膜朝向相同，压强计液面高度差不同，由此可得到结论：同种液体中，深度越大，液体的压强越大。

[4]序号5、6两组数据中，液体不同、深度相同、橡皮膜朝向相同，压强计液面高度差不同，由此可得到结论：不同液体内部同一深度的压强跟液体密度有关，深度相同，密度越大，压强越大。

(3)[5]帕斯卡裂桶实验中，虽然管很细，但由于高度很大，水的深度很大，使水产生了很大的压强，验证了同一液体中，深度越深，压强越大这一特点。

16．（1）3.0×107N；（2）220N；（3）6.6×108J；（3）水的重力势能转化为轮船的重力势能

【详解】解：（1）根据漂浮条件和阿基米德原理，排水量为3000吨的轮船的重力为

（2）已知船闸上下落差达113米左右，阀门B上10cm2的面积上受到两侧水的压力差为

（3）轮船由某级闸室提升到下一级闸室的过程中，浮力对轮船所做的功为

（4）轮船由下游提升到上游，水从上游由于重力的作用流向下游，水的重力势能减小，轮船的重力势能增加。

答：（1）轮船受到的重力为3.0×107N；

（2）阀门B上10cm2的面积上受到两侧水的压力差为220N；

（3）将轮船由某级闸室提升到下一级闸室的过程中，浮力对轮船所做的功是6.6×108J；

（4）轮船由下游提升到上游过程中水的重力势能转化为轮船的重力势能。

17．（1）（2）（3）见解析

【详解】（1）已知

根据阿基米德原理可知

（2）已知橡皮泥体积为

橡皮泥密度为

故橡皮泥的重力为

物体的质量为

物体的重力为

对整体进行受力分析，这只橡皮泥“船”装载最多物体时，浮力为

（3）如果要提高橡皮泥“船”的装载能力，根据阿基米德原理

我们可以通过增大水的密度或者减少船身重量或者增大船的体积等方式来提高船的装载能力。

答：（1）将这块橡皮泥浸没在水中时所受的浮力为；

（2）这只橡皮泥“船”装载最多物体时受到的浮力为；

（3）见解析。

18．（1）2.5N；（2）0.5m；（3）3000s；（4）见详解

【详解】解：（1）配重M所受浮力F浮

（2）细绳通过定滑轮竖直作用在B端的拉力

根据杠杆的平衡条件，杠杆A端的作用力为

即作用在活塞上的力为5N，则有

解得两侧水面高度差h

（3）前后两次冲水的时间间隔

（4）若将配重M更换成相同材料体积较小的物体，装置的其它部分不变，

减小，使 减小，h减小，则前后两次冲水的时间间隔减小，此方法不能起到节水的作用，要想节水，需减小注水速度。

答：（1）配重M所受浮力F浮=2.5N；

（2）两侧水面高度差h=0.5m；

（3）前后两次冲水的时间间隔为3000s。