2015中考力学试题汇编

第1页共33页2015年中考物理试题分类汇编1、（2015内江）2014年4月14日，为寻找失联的MH370航班，启用了“蓝鳍金枪鱼﹣21”（简称“金枪鱼”）自主水下航行器进行深海搜寻。其外形与潜艇相似（如图16甲所示），其相关参数为：体积1m3、重量7500N，最大潜水深度4500m，最大航速7.4km/h（为简化计算，不考虑海水密度变化，海水密度ρ取1.0×103kg/m3，g取10N/kg）。（1）假设“金枪鱼”上有面积为2×10-3m2的探测窗口，当它下潜至4000m深度处时，该探测窗口承受海水的压力是多少？（2）“金枪鱼”搜寻任务完成后，变为自重时，能静止漂浮在海面上，求此时“金枪鱼”露出海面的体积为多大？（3）若上述漂浮在海面的“金枪鱼”，由起重装置将其匀速竖直吊离海面。从某时刻计时起，起重装置拉力的功率随时间变化的图象如图16乙所示，图中P3=3P1。请分析出t3时刻起重装置对“金枪鱼”拉力，并求出t1时刻起重装置对“金枪鱼”拉力（不考虑水的阻力）。【解答】（1）当它下潜至4000m深度处受到海水的压强：P=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×4000m=4×107Pa探测窗口承受海水的压力：由P=F/S得F=PS=4×107Pa×2×10-3m2=8×104N（2）解：“金枪鱼”搜寻任务完成后，静止漂浮在海面上，所以有F浮=G=7500N。由F浮=ρ液gV排得V排=F浮/（ρ液g）=7500N/（1.0×103kg/m3×10N/kg）=0.75m3露出海面体积为：V露=V﹣V排=1m3﹣0.75m3=0.25m3（3）解：由图象分析知，在t3时刻“金枪鱼”离开水面，此时起重装置对“金枪鱼”的拉力等于“金枪鱼”的重力，即F3=G=7500N由于起重装置吊起“金枪鱼”是匀速竖直离海面，所以速度保持不变即v1=v3，由P=Fv，得P1=F1v1，P3=F3v3，又P3=3P1，所以有F3=3F1所以F1=F3=×7500N=2500N2．（2015绵阳）我国南宋远洋商贸船“南海一号”于2007年成功打捞出水，为复原我国图16第2页共33页海上丝绸之路历史提供了极其珍贵的实物资料，采用沉井包裹沉船的整体打捞方式，在世界水下考古也是一大创新。某同学为了体验“南海一号”的打捞过程，特利用滑轮组从水下打捞一重物。如图所示，用一个底面积S=0.05m2、高h=0.2m的长方体形状的重物模拟“南海一号”，该同学站在岸边拉动绳子自由端，使重物从水底开始向上运动。假定重物一直做竖直向上的匀速直线运动，并经历三个运动阶段：第一阶段，从重物在水度开始运动到重物的上表面刚露出水面，绳对重物的拉力F1=140N，用时t1=40s；第二阶段，从重物上表面刚露出水面到其下表面刚离开水面，用时t2=4s；第三阶段，从重物下表面离开水面后在空中上升。已知动滑轮所受重力G0=60N，ρ水=1.0×103kg/m3，g=10N/g，不计绳重、轮与轴之间的摩擦及水的阻力，不考虑重物出水前后质量的变化。求：①在第一阶段运动中，水对重物的浮力F浮为多大?②在第一阶段运动中，绳对重物做功W1为多大?③滑轮组在第一阶段运动中的机械效率η1和第三阶段运动中的机械效率η3分別为多大?【解答】①在第一阶段中V排=V物=Sh=0.05m2×0.2m=0.01m3，则水对重物的浮力：F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.01m3=100N；②在第二阶段，从重物上表面刚露出水面到其下表面刚离开水面，用时t2=4s，上升高度为物体的高h，物体上升的速度smsmthv/05.042.02在第一阶段中，重物上升的高度h1=vt1=0.05m/s×40s=2m绳对重物做功W1=F1h1=140N×2m=280J③由于不计绳重、轮与轴之间的摩擦及水的阻力，以动滑轮为研究对象，受3段绳子向上的拉力、动滑轮的重力、下方绳子对动滑轮向下的拉力。在第一阶段中，人对绳子自由端的拉力3200360140311NNNGFF动机械效率%7033200140311111NNhFhF在第一阶段中，以重物为研究对象，受向下的重力G物、向上的拉力F1、向上的浮力F浮，由平衡条件有：G物=F1+F浮=140N+100N=240N，在第三阶段中，设重物上升高度为h3，由于不计绳重、轮与轴之间的摩擦及水的阻力，此时机械效率%80602402403033NNNhGGhG）（物物答：①在第一阶段运动中，水对重物的浮力F浮为100N；②在第一阶段运动中，绳对重物做功W1为280J．③在第一阶段运动中的机械效率η1和在第三阶段运动中的机械效率η3分别为70%、80%.3．（2015成都B卷）如图所示，轻质硬杆K左侧与墙体相连（可自由转动，不能水平移第3页共33页动），右侧与A固定；长方体滑块B置于光滑水平地面上，A与B的接触面粗糙程度不变，A、B间的滑动摩擦力大小为f；人的重力为G人，与地面的接触面积为S人；动滑轮P的重力为G。以2cm/s速度匀速下降以4cm/s速度匀速上升以6cm/s速度匀速上升在拉动过程中选取了三段时间，用表格记录了A、B、C的运动状态，图甲记录了绳对C竖直向上的拉力FC，图乙记录了人对绳竖直向下的拉力FD。甲乙在拉动过程中，B足够长，A始终没有掉下；C受水的阻力、C露出水面后表面附着的水的质量忽略不计；运动中空气阻力不计；细绳的质量、滑轮与轴的摩擦忽略不计；绳或竖直或水平，不可伸缩且长度足够。求：（1）在4~6s内，杆K对A作用力的方向，并简述理由。扬州大学附属中学东部分校姜雪峰编制（2）在0~2s内，人对地面的压强p人为多少？（用字母F、f、S人、G、G人表示）在4~6s内人对地面的压强比0~2s减小了多少？（用字母f、S人表示）0~2s4~6s8~10sA相对地面静止相对地面静止相对地面静止B向左匀速直线运动向右匀速直线运动向右匀速直线运动C浸没在水中，以2cm/s速度匀速下降浸没在水中，以4cm/s速度匀速上升在空中，以6cm/s速度匀速上升第4页共33页（3）若C的重力GC=40N，F3=2F1，且F3′∶F2′∶F1′=3∶2∶1，则C在0~2s内所受的浮力为多少？人在8~10s内做功的功率为多少？【解答】（1）A受到杆K的作用力FK向左．因为在4～6s内，A相对地面静止，B向右匀速直线运动，A相对于B向左运动，可知B对A摩擦力f′向右，A处于静止状态，水平方向必定受平衡力作用，所以杆K对A作用力向左．（2）在0～2s内：B向左匀速直线运动，在水平方向受C的向左的拉力，A向右的摩擦力及P向右的摩擦力，则FP+f=F1，可得FP=F1﹣f；由图知，滑轮组由2段绳子承担物重，所以FD=（FP+GP）=×（F1﹣f+GP），则人对地面的压力F=G人﹣FD=G人﹣×（F1﹣f+GP），人对地面的压强：p==；在4～6s内：B向右右匀速直线运动，受到A的摩擦力向左，则F1+f=FP′；则FD′=（FP′+GP）=×（F1+f+GP）；人对地面的压力F′=G人﹣FD′=G人﹣（F1+f+GP）；则△F=F﹣F′=G人﹣×（F1﹣f+GP）﹣[G人﹣（F1+f+GP）]=f则△p==；（3）以C为研究对象：由图2知，在8～10s内，物体在空气中，则F3=GC=40N由题意知，F1=F3=×40N=20N在0～2s内有，物体C受浮力、绳的拉力、和重力作用，则F1+F浮=GC所以F浮=GC﹣F1=40N﹣20N=20N以B为研究对象：在4～6s内有F1+f=2F2′﹣GP在8～10s内有F3+f=2F3′﹣GPF3﹣F1=2（F3′﹣F2′）又因为F3′：F2′=3：2；所以F3﹣F1=2×F3′=F3′F3′=×（F3﹣F1）=×（40N﹣20N）=30N在8～10s内，人做功的功率：P===F3′v=30N×0.12m/s=3.6W．答：（1）K对A作用力向左；理由如上所述；第5页共33页（2）在0～2s内，；在4～6s内人对地面的压强比0～2s减小了；（3）C在0～2s内所受的浮力为20N；人在8～10s内做功的功率为3.6W．4．（2015泸州）图甲是建造长江大桥是使用起吊装置（图中未画出）的钢缆绳拉着实心圆柱体A距江面某一高度处沿竖直方向匀速下降，在下降到江底之前，始终保持0.2m/s的速度不变。图乙是A下降到江底之前钢缆绳对A的拉力F的随时间t变化的图像。（取江水的密度为ρ=1.0×103kg/m3，g取10N/kg）求：（1）圆柱体A下降过程中，重力的功率？（2）圆柱体A的密度？（3）当圆柱体A下降到江底（江底视为水平），卸下钢缆绳后，圆柱体A对江底的压强？【解答】（1）圆柱体在江面上匀速下降时，重力G=F1=3×104N.重力的功率P=Gv=3×104N×0.2m/s=6×103W（2）当A完全浸入水中时，拉力F2=1×104NA受到的浮力：F浮=G-F2=3×104N-1×104N=2×104N，A的体积V=V排=gF水浮33342/10/10102mkgNmkgNA的密度3334/105.12/10103mkgmkgNNgVGVm（3）A从刚接触江面到浸没用的时间t=15s-10s=5sA的高度h=vt=0.2m/s×5s=1mA的底面积23212mmmhVS圆柱体A沉底且卸下钢缆绳后，A对江底的压力F=G-F浮=3×104N-2×104N=1×104N圆柱体A对江底的压强pamNSFp3241052101第6页共33页5．（2015德阳）如图甲所示底面积为0.2m2，高0.2m的质量均匀的长方体物体A，放置在水平地面上，对地面的压强为6×103Pa；一质量为80kg的工人站在水平地面上，用如图乙所示的滑轮组把A运到高处，工人用大小为F1的竖直拉力拉绳使A以10cm/s的速度匀速上升，这时地面对工人的支持力为N1，工人匀速拉绳的功率为P，滑轮组的机械效率为η1．若工人以相同的功率用大小为F2的竖直拉力拉绳使另一物体B以12.5cm/s的速度匀速上升，这时地面对工人的支持力为N2，滑轮组的机械效率为η2．已知N1：N2=3：4，η1：η2=16：15．（g取10N/kg）求：（1）物体A的密度；（2）工人拉绳的功率P；（3）用滑轮组提升B时滑轮组的机械效率η2．【解答】（1）由p=SF=SG可知，G=pS=6×103Pa×0.2m2=1200N，由G=mg可知，A的质量：mA=gG==120kg，A的密度：ρ===3000kg/m3；（2）对工人，由平衡条件得：F拉+N=m人g=80kg×10N/kg=800N，则：N1=800N﹣F1，N2=800N﹣N2，由题意可知：N1：N2=3：4，则：4F1﹣3F2=800N﹣﹣﹣①提升物体时的功率相等，P=F1v1=F2v2，解得：F1：F2=5：4﹣﹣﹣②由①②解得：F1=500N，F2=400N，工人拉绳子的功率：P=F1v1=500N×0.1m/s×3=150W；（3）滑轮组效率：η==，由题意可知：η1：η2=16：15，η2=η1=×=×=75%；答：（1）物体A的密度为3000kg/m3；（2）工人拉绳的功率P为150W；（3）用滑轮组提升B时滑轮组的机械效率η2为75%．6．（2015广安）新农村建设让农村面貌焕然一新。许多楼房顶部装有自动供水水箱，箱体重1250N，与水平楼顶第7页共33页接触面积为1.5m2。为了控制进水量，在水箱顶部安装压力传感器，如图（14）所示，A物体通过细线与压力传感器相连接，压力传感器相等于拉线开关，A的密度是2.5×103kg/m3，A重为25N。当压力传感器受到竖直向下的拉力等于25N时闭合，电动水泵向水箱注水；当拉力等于15N时断开，电动水泵停止向水箱注水。（1）求未装水时整个水箱对楼顶的压强是多少？（压力传感器及连接线质量不计，g取10N/kg）（2）通过计算说明当水面与A上表面相平时，电动水泵能否停止注水？（g取10N/kg，连接线体积不计）【解答