四川省达州市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）

四川省达州市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．（2022·四川达州·统考中考真题）物理学的许多概念来自于生产、生活，人们对力的认识也是从日常生活开始的。下列对力学知识认识正确的是（　　）

A．微小压强计是利用连通器原理工作的

B．鸡蛋碰碗，蛋破而碗不破说明相互作用力大小不相等

C．空间站处于失重状态，因此宇航员在空间站里无法展示“泪如雨下”的现象

D．探究“重力与质量的关系”实验时，使弹簧测力计的弹簧伸长的力是钩码的重力

2．（2022·四川达州·统考中考真题）如图所示，底面积、质量均相同的甲、乙、丙三个容器置于水平桌面上，容器内的液面相平，容器对桌面的压强相等。现将三个相同小球（球的密度与乙中液体密度相同）分别放入甲、乙、丙容器中，小球不吸液体，液体不溢出。下列判断正确的是（　　）

A．放入小球前，容器内的液体质量关系：m甲>m乙>m丙

B．放入小球前，液体对容器底部的压力关系：F甲=F乙=F丙

C．放入小球后，液体对容器底部的压强关系：p甲<p乙<p丙

D．放入小球后，小球所受浮力关系：F浮甲<F浮乙<F浮丙

3．（2022·四川达州·统考中考真题）热学世界真了不起，揭开了隐藏在物质世界深处的秘密，瓦特发明的蒸汽机推动了第一次工业革命……。下列有关热现象描述正确的是（　　）

A．物体吸收热量后内能一定增大，温度一定升高

B．不同物质组成的质量相同的物体，放出同样多的热量时，降温较多的物体其物质比热容较大

C．柴油机在吸气冲程中吸入汽缸的是柴油和空气的混合物

D．登山运动员在高山上用高压锅煮饭，是因为高山上气压小，液体沸点低，米饭不易煮熟

4．（2022·四川达州·统考中考真题）如图所示，小华用滑轮组水平向左匀速拉动A物体，A物体5s内移动了100cm，且A物体与水平地面的摩擦力大小为12N，已知滑轮组的机械效率为80%，则下列说法错误的是（　　）

A．拉力F大小为4N B．绳子自由端移动的速度为0.6m/s

C．拉力F做功的功率为3W D．拉力F在5s内对滑轮组做的额外功为3J

5．（2020·四川达州·统考中考真题）如图所示，把用=1.0×103kg/m3的复合材料制成边长分别为2m和3m的甲、乙两实心均匀正方体放在水平地面上，甲、乙对地面的压强分别为P甲、P乙；把G1=2×104N的物体放在甲上，G2=3×104N的体放在乙上，此时甲、乙对地面的压强分别为P甲′、P乙′，则下列结果正确的是（ ）

A．     

B．     

C．     

D．     

6．（2020·四川达州·统考中考真题）体育运动中包含着丰富的物理知识。下列说法正确的是（  ）

A．由于惯性的作用，小强的三级跳远比立定跳远跳得更远

B．蹦床运动员蹦到最高点时速度为零，此时她处于平衡状态

C．篮球健将起跳抢篮板球未离开地面的那一瞬间，他受到的重力与地面给他的支持力是一对平衡力

D．流体压强与流速的关系是乒乓球比赛中弧旋球产生的原因

7．（2020·四川达州·统考中考真题）以下关于热现象的说法，不正确的是（  ）

A．腊梅是我市的市花，在隆冬无风的夜晚，腊梅园中飘来阵阵花香，说明花香分子在做无规则运动

B．发生热传递时，内能从内能大的物体向内能小的物体传递

C．物体吸收热量后，物体的温度不一定升高

D．四冲程内燃机的做功冲程发生的能量转化与高压锅内的高温高压水蒸气冲开限压阀时的能量转化是相同的

8．（2020·四川达州·统考中考真题）一轻质不等臂杠杆AOB的左右两端分别吊着一实心铝块和铜块，此时杠杆在水平位置平衡。现将铝块、铜块同时浸没在水中，如图所示。已知：，，，则下列判断正确的是（  ）

A．A端下降 B．B端下降

C．仍然平衡 D．无法判断

二、填空题

9．（2022·四川达州·统考中考真题）如图所示，盛有2kg水的柱形容器置于水平地面上，重为6N不吸水的正方体，静止时有五分之三的体积浸入水中，物体下表面与水面平行，则物体的密度为___________kg/m3，物体下表面所受水的压力为___________N。若物体在压力的作用下刚好浸没水中，不接触容器底，水不溢出，此时水对容器底部的压力为___________N。（g取10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3）

10．（2020·四川达州·统考中考真题）如图所示，工人师傅用150N的力，使物体A在1min内沿水平地面匀速移动了12m，此时物体A受到水平向左的拉力为240N。在此过程中物体A移动的速度是______m/s，工人师傅拉绳子的力做功的功率是______W，该装置的机械效率η=______。当物体A的速度增大到0.5m/s时，物体A受到的摩擦力是______N。

三、实验题

11．（2022·四川达州·统考中考真题）某物理兴趣小组利用弹簧测力计、水、小石块（不吸水）、溢水杯、小桶、细线等实验器材探究浮力的大小与排开液体所受到的重力的关系。

（1）如图所示的甲、乙、丙、丁四个实验步骤，最科学合理的实验顺序是___________；

（2）根据图中的实验数据可求出石块的密度为___________kg/m3；（g取10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3）

（3）兴趣小组的同学换用不同的物体（不吸液体）或液体按科学合理的顺序进行了多次实验，由实验数据得出F浮___________G排（选填“>”、“<”或“=”），从而验证了阿基米德原理的正确性；

（4）图丁步骤中，小石块逐渐浸入液体过程中（未接触溢水杯），液体对杯底的压强___________（选填“逐渐变大”、“一直不变”或“逐渐变小”）；

（5）如果换用密度小于液体密度的物体（不吸液体）来进行该实验，则图___________步骤中可不使用弹簧测力计；

（6）其中一个同学每次进行图甲步骤时，都忘记将溢水杯中液体装满，其他步骤无误，因而他会得出F浮___________G排（小桶中液体所受重力）的结论。（选填“>”、“<”或“=”）

12．（2020·四川达州·统考中考真题）同学们在探究影响浮力大小的因素时，发现手中的弹簧测力计损坏了，聪明的小强同学利用刻度均匀的杠杆和钩码（每只重0.5N）替代弹簧测力计顺利地完成了该实验。以下是小强同学的实验操作，请你帮他完善该实验探究。

(1)将杠杆安装在支架上，静止时如图1所示，应将平衡螺母向______（选填“右”或“左”）调节，使杠杆在水平位置平衡；

(2)如图2甲所示，将重2N的物体G挂在A点，两只钩码挂在B点时，杠杆在水平位置平衡；

(3)将物体G部分浸入水中（如图2乙所示），两只钩码移到C点时，杠杆在水平位置平衡；

(4)将物体G浸没于水中（如图2丙所示），两只钩码移到D点时，杠杆在水平位置平衡；

(5)将物体G浸没于盐水中（如图2丁所示），两只钩码移到E点时，杠杆在水平位置平衡。

分析与论证：分析比较(2)、(3)、(4)可得：物体G所受浮力大小与______有关；分析比较(2)、(4)、(5)可得：物体G所受浮力大小与有______关；由题中信息计算物体G的体积V=______m3，盐水的密度______kg/m3。（，g=10N/kg）

四、计算题

13．（2022·四川达州·统考中考真题）某兴趣小组设计了一个水塔水位监测装置，图甲是该装置的部分简化模型，轻质硬杆AB能绕O点无摩擦转动，AO∶OB=2∶3，物体N是一个不吸水的柱体，打开阀门，假定水的流量相同，物体M对压力传感器的压强p与水流时间t的关系如图乙所示，t2时刻装置自动报警，t3时刻塔内水流完，杠杆始终在水平位置平衡。已知正方体M的密度为6×103kg/m3，棱长为0.1m，悬挂物体M、N的轻质细绳不可伸长，g取10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3，单位时间内水通过阀门处管道横截面的体积为水的流量，求：

（1）物体M的重力大小；

（2）t1时刻杠杆A端所受拉力大小；

（3）物体N的密度。

14．（2020·四川达州·统考中考真题）如图所示，物体A重200N，圆柱形容器底面积为400cm2，内盛有足够深的水。用图中的滑轮组（定滑轮用轻质细杆固定在水平地面上）将浸没在水中的物体A匀速提出水面，当物体A浸没在水中匀速上升时，滑轮组的机械效率为80%。不计绳重、摩擦及水的阻力，物体A不吸水、不沾水，，，g=10N/kg。求：

（1）物体浸没在水中时受到的浮力；

（2）物体完全提出水面后，水对容器底减小的压强；

（3）物体完全提出水面后，滑轮组的机械效率。（小数点后保留一位数字）

参考答案：

1．C

【详解】A．微小压强计两液面所受压力不相等，从而液柱高度代表了之间的压强差；而连通器是源于两液面所受压强一样，因此保持液面高度一样，故A错误；

B．鸡蛋与碗相碰，由于物体间力的作用是相互的，鸡蛋受到的力和碗受到的力是一对相互作用力，大小相等，而且是同时产生的，鸡蛋容易破是因为鸡蛋壳的承受能力比较弱，故B错误；

C．因为处于失重状态，所以泪水不能受到重力作用下落，所以不能展示“泪如雨下”的现象，故C正确；

D．使弹簧测力计的弹簧伸长的力是钩码对弹簧的拉力，故D错误。

故选C。

2．C

【详解】AB．三个容器底面积、质量均相同，置于水平桌面上，对水平面的压力与物体的重力大小相等，现容器对水平桌面的压强相等，由可得，容器对桌面的压力相等，则容器中液体的重力相等，由可得三个容器内液体的质量相等；由图可得，甲液体的体积最大，丙液体的体积最小，由可知，三个容器中液体的密度大小关系为

ρ甲<ρ乙<ρ丙

容器内的液面相平，则液体的深度h相等，由液体压强公式p=ρgh可知，液体对容器底部的压强大小关系为

p'甲<p'乙<p'丙

三个容器的底面积相等，由F=pS可知，液体对容器底部的压力大小关系为

F甲<F乙<F丙

故AB错误；

CD．三个小球完全相同，球的密度与乙中液体密度相同，根据物体浮沉条件可知，小球在甲液体中静止时沉底，在乙液体中悬浮，在丙液体中漂浮，根据浮沉条件可知，小球在三种液体中所受浮力大小关系为

F浮甲<F浮乙=F浮丙

将三个小球分别放入液体中，甲容器中小球沉底，所受浮力小于小球的重力，由于力的作用是相互的，液体对小球向上的浮力等于小球对液体向下的压力，由于甲容器是口大底小的容器，液体向下的压力有部分压在侧壁上，使得液体对容器底的压力减小，则可得液体对容器底增加的压力小于小球的重力；乙容器中小球悬浮，所受浮力等于小球重力，由于力的作用是相互的，液体对小球向上的浮力等于小球对液体向下的压力，由于乙容器是柱形容器，液体向下的压力全部压在容器的底部，则液体对容器底增加的压力等于小球的重力；丙容器中小球漂浮，所受浮力等于小球重力，由于力的作用是相互的，液体对小球向上的浮力等于小球对液体向下的压力，由于丙容器是口小底大的容器，液体向下的压力会使得容器的侧壁增加一部分向下的压力，则液体对容器底增加的压力大于小球的重力。三个容器的底面积相等，由可知，液体对容器底增加的压强

未放入小球时液体对容器底部的压强大小关系为

p'甲<p'乙<p'丙

因此放入小球后，液体对容器底部的压强为未放入时液体产生的压强与增加的压强之和，则放入小球后液体对容器底的压强大小关系为

p甲<p乙<p丙

故C正确，D错误。

故选C。

3．D

【详解】A．改变内能的方式有做功和热传递两种，物体吸收热量内能增大，放出热量内能减小；物体对外做功内能减小，外界对物体做功内能增大；当物体只吸收热量没有对外做功时，物体内能是增大的，但物体吸收热量时，温度不一定上升，比如晶体熔化过程中，物体吸收热量但温度不变，故A错误；

B．由物体放热公式的变形可得

根据上式可得，当物质的质量m和吸收的放出的热量Q放相同时，温度下降量Δt越大，物质的比热容c越小，故B错误；

C．柴油机使用的点火方式是压燃式，在做功冲程中由喷油嘴喷出油雾，故柴油机在吸气冲程中只吸入空气不需要吸入柴油，故C错误；

D．液体的沸点和大气压有关，大气压越低，液体沸点越低，而大气压的大小又和海拔高度有关，海拔高度越高，大气压越低，因此在高山上，液体的沸点会低于标准大气压下的沸点，导致煮饭时温度较低，不易煮熟，因此登山运动员用高压锅煮饭，高压锅形成一个密闭空间，当里面的液体汽化时，有大量水蒸气聚集在液面以上，增大了液面上方的气压，从而提高液体沸点，将饭煮熟，故D正确。

故选D。

4．A

【详解】B．动滑轮上有三段绳子，则n=3，5s内绳子自由端移动的距离

s绳=ns物=3×100×10-2m=3m

绳子自由端移动的速度

故B正确，不符合题意；

AC．物体克服摩擦力做的有用功

W有=fs物=12N×100×10-2m=12J

拉力做的总功

拉力F大小

拉力F做功的功率

故A错误，符合题意；C正确，不符合题意。

D．拉力F在5s内对滑轮组做的额外功

W额=W总-W有=15J-12J=3J

故D正确，不符合题意。

故选A。

5．A

【详解】由题意知，将边长分别为2m和3m的甲、乙两实心均匀正方体放在水平地面上，甲对地面的压强为

乙对地面的压强为

所以甲、乙对地面的压强之比为

甲的重力为

把G1=2×104N的物体放在甲上，此时甲对地面的压强为

乙的重力为

G2=3×104N的体放在乙上，乙对地面的压强为

甲、乙对地面的压强之比为

故BCD错误，A正确。

故选A。

6．D

【详解】A．惯性只与物体的质量有关，小强的三级跳远比立定跳远跳得更远，是因为三级跳时小强具有的动能大于，立定跳远时的动能，才跳得更远，故A错误；

B．蹦床运动员从蹦床上蹦起之后受到空气阻力和重力的作用，这两个力的方向都是向下，蹦床运动员蹦到最高点时速度为零，她只受到重力的作用，没有处于平衡状态，故B错误；

C．篮球健将起跳抢篮板球未离开地面的那一瞬间，他要挑起会用力蹬地面，此时，他受到的重力小于地面给他的支持力，不是一对平衡力，故C错误；

D．乒乓球比赛中弧旋球产生的原因就是利用流体压强与流速的关系，故D正确。

故选D。

7．B

【详解】A．分子在永不停息的做无规则运动，腊梅园中飘来阵阵花香，说明花香分子在做无规则运动，故A正确，A不符合题意；

B．能发生热传递的两个物体存在温度差，且热量从温度高的向温度低的物体传递，故B不正确，B符合题意；

C．晶体的熔化、沸腾的过程中，持续吸热，温度不变，所以物体吸收热量后，物体的温度不一定升高，故C正确，C不符合题意；

D．四冲程内燃机的做功冲程中是将燃料的内能转化为机械能，四冲程内燃机的做功冲程发生的能量转化与高压锅内的高温高压水蒸气冲开限压阀时的能量转化是相同的，故D正确，D不符合题意。

故选B。

8．B

【详解】如图，杠杆处于平衡状态，根据杠杆的平衡条件得

即

而ρ铝<ρ铜，所以

现将铝块和铜块同时浸没在水中，由阿基米德原理可得

故此时作用在左、右两边的力分别为

由①知

由②③知

所以，B端下沉，故ACD错误，B正确。

故选B。

9．          6     30

【详解】[1]由图可知，物体在液体中处于漂浮，则物体所受的浮力为

F浮=G=6N

假设物体的体积为V，根据阿基米德原理可知

解得

物体的质量为

则物体的密度为

[2]根据浮力产生的原因

物体上表面没有受到水的压力，则物体下表面所受水的压力为

[3]物体在压力的作用下刚好浸没水中静止时，物体受到向上的浮力和向下的重力G及向下的压力，则物体此时受的浮力

力的作用是相互的，水给物体的浮力为10N，则物体给水的压力也为10N，容器中水的重力

此时水对容器底部的压力为

10．     0.2     60     80%     240

【详解】[1]物体A移动的速度

v===0.2m/s

物体A移动的速度为0.2m/s。

[2]由图可知，n=2，则绳子自由端沿移动的距离

s=nsA=2×12m=24m

拉力F做的功

W总=Fs=150N×24m=3600J

拉力F的功率

P===60W

拉力F的功率为60W。

[3]有用功

W有=FAsA=240N×12m=2880J

该装置的机械效率

η=×100%=×100%=80%

该装置的机械效率为80%。

[4]物体沿水平方向匀速移动时处于平衡状态，物体受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，则物体受到的摩擦力

f=FA= 240N

当物体A的速度增大到0.5m/s时，物体A对地面的压力和接触面的粗糙程度不变，摩擦力大小不变，即物体A受到的摩擦力仍是240N。

11．     丙、甲、丁、乙     2.8×103     =     一直不变     丁     >

【详解】（1）[1]为避免石块沾水导致测量石块质量偏大，应先在空气中测出石块的质量，再将石块浸入水中；在测石块重力后为避免取下石块测空小桶的重力，在测石块重力之前先测出小桶的重力。则实验顺序为：先测空小桶的重力，再测小石块的重力，然后用弹簧测力计提着小石块放入液体中读出测力计的示数，最后测出小桶和溢出水的总重力。即最科学的实验顺序是丙、甲、丁、乙。

（2）[2]由公式F浮=ρ水gV排可得石块的体积

石块的质量

则石块的密度为

（3）[3]由实验步骤甲丁可知，物体浸在液体中时受到的浮力

F浮=2.8N-1.8N=1N

由实验步骤乙丙可知，物体排开液体的重力

G排=2N-1N=1N

所以可得出F浮=G排，即浸在液体中的物体所受浮力的大小等于排开液体的重力。

（4）[4]图丁步骤中，小石块逐渐浸入液体过程中，容器中的液面始终与溢水口齐平，液面的高度不变，由p=ρgh可知，液体对容器底的压强一直不变。

（5）[5]如果换用密度小于液体密度的物体，物体放入液体中后，物体静止时漂浮，物体所受浮力与其重力大小相等，弹簧测力计的示数将变为0，因此图丁可不使用弹簧测力计。

（6）[6]每次进行图甲步骤时，都忘记将溢水杯中液体装满，则会导致溢出的水偏少，即G排偏小，而用测重法测得的浮力与液体是否装满无关，因此会出现F浮>G排。

12．     右     物体排开液体的体积     液体的密度     1.0×10-4     1.125×103

【详解】[1]杠杆在如图1位置平衡后，要使杠杆在水平位置重新平衡，应将平衡螺母向右调节。

[2]步骤(2)、(3)、(4)是让物体未浸入、部分浸入和浸没于水中，而钩码逐渐靠近支点，说明物体G所受的浮力逐渐变大，所以可得物体G所受的浮力大小与排开液体的体积有关。

[3]步骤(4)(5)是让物体G分别浸没在水中和盐水中，所以比较的是浮力大小与液体密度的关系。

[4]由步骤(4)及杠杆的平衡条件得

(G物-F浮)⋅4L=1N⋅4L，(2N-F浮)⋅4L=1N⋅4L

所以

F浮=1N

由阿基米德原理有，物体的体积

[5]由步骤(5)及杠杆的平衡条件得

(2N-F浮＇)⋅4L=1N⋅3.5L

所以

F浮＇=1.125N

由阿基米德原理有，盐水的密度

13．（1）60N；（2）30N；（3）1.5×103kg/m3

【详解】解：（1）由题意可知，物体M的密度为ρM=6×103kg/m3，物体M的体积为

VM=(0.1m)3=1×10-3m3

故由可得，物体M的质量为

mM=ρMVM=6×103kg/m3×1×10-3m3=6kg

故由G=mg可得，物体M的重力大小为

GM=mMg=6kg×10N/kg=60N

（2）由图乙可知，t1时刻物体M对压力传感器的压强为p=4000Pa，故由可得，物体M对压力传感器的压力为

F压=pSM=4000Pa×(0.1m)2=40N

因物体M对压力传感器的压力F压与压力传感器对物体M的支持力F支是一对相互作用力，大小相等，故可知压力传感器对物体M的支持力为

F支=F压=40N

对物体M受力分析可知，物体M受到向下的重力GM，向上的压力传感器的支持力F支和绳子的拉力F，物体M处于受力平衡状态，由力的平衡可得

GM=F支+F

解得B端绳子的拉力为

F=GM-F支=60N-40N=20N

杠杆在水平位置平衡时，由杠杆的平衡条件可得

F×OA=F×OB

解得t1时刻杠杆A端所受拉力大小为

（3）由图乙可知，随着时间的增加，水塔内的水逐渐减少，t1时刻开始，物体N开始露出水面，此时杠杆A端所受拉力逐渐增大，由杠杆的平衡条件可知，此时杠杆B端所受拉力也逐渐增大，则物体M对压力传感器的压力逐渐减小，故物体M对压力传感器的压强也逐渐减小，t2时刻，物体N恰好完全露出水面，此时水面位于物体N的下边缘，杠杆A端所受拉力最大，则此时杠杆B端所受拉力也最大，物体M对压力传感器的压强最小，为0，t3时刻，塔内水流完，此时物体M对压力传感器的压强仍为0，物体N完全露出水面时，此时杠杆A端所受拉力F′A等于物体N的重力GN，因此时物体M对压力传感器的压强为零，故可得此时杠杆B端所受拉力F′B等于物体M的重力GM，由杠杆的平衡条件可得

GN×OA=GM×OB

解得物体N的重力为

由（2）中可得，t1时刻杠杆A端所受拉力大小为FA=30N，由称重法可得，此时物体N所受浮力为

F浮=GN-F=90N-30N=60N

因此时物体N完全浸没在水中，故由F浮=ρ液gV排可得，物体N的体积为

故由可得，物体N的密度为

答：（1）物体M的重力大小为60N；

（2）t1时刻杠杆A端所受拉力大小为30N；

（3）物体N的密度为1.5×103kg/m3。

14．（1）40N；（2）1000Pa；（3）83.3%

【详解】解：（1）根据密度公式可知物体的体积为

则根据阿基米德浮力公式，物体浸没在水中时受到的浮力为

（2）物体完全提出水面后，水位降低高度为

则水对容器底减小的压强为

（3）动滑轮与3股绳子接触，故n=3，即

当物体A浸没在水中匀速上升时

滑轮组的机械效率为

代入数据可知

则可知动滑轮的重量为

物体完全提出水面后，滑轮组的机械效率为

答：（1）物体浸没在水中时受到的浮力为40N；

（2）物体完全提出水面后，水对容器底减小的压强为1000Pa；

（3）物体完全提出水面后，滑轮组的机械效率为83.3%。