2023年中考物理試題之力學(xué)壓軸題補(bǔ)充版精編.doc
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1、2023年中考物理試題之力學(xué)壓軸題(補(bǔ)充版精編)1、(2023山東萊蕪)如圖是一種常見(jiàn)的飲水機(jī)結(jié)構(gòu)剖面圖,控水槽內(nèi)浮體A與閥門C固定相連,當(dāng)A恰好浸沒(méi)時(shí)閥門C關(guān)閉,A未浸沒(méi)時(shí)C略有下降,桶內(nèi)水流入控水槽中。已知浮體A的體積為40 cm3,閥門C的橫截面積為1cm2,不計(jì)A、C本身重及大氣壓強(qiáng)。(水的比熱容為4.2103J(kg),g取l0Nkg)問(wèn):(1)若熱膽中儲(chǔ)水lkg,加熱管將其從初溫200C加熱到l00,這些水吸收的熱量是多少?(2)浮體A浸沒(méi)時(shí)所受浮力為多大?(3)浮體A浸沒(méi)時(shí)閥門C受到的壓強(qiáng)是多少?(4)桶內(nèi)水位的最大高度是多少?解:(1)水吸收的熱量: Q吸= cm(t-t0)=
2、4.2103J(kg) 1kg (1000C200C)=3.36105J (2)浮體A所受浮力: F浮=水V排g=1.0103kgm34010-6m310N/kg=0.4N (3) 把閥門C和浮體看作一個(gè)整體,受浮力和上方水的壓力(重力不計(jì))整體處于靜止?fàn)顟B(tài),所以有閥門C受到的壓力:F=F浮=0.4N 閥門C受到的壓強(qiáng):P=4103 Pa (4)P=gh桶內(nèi)水位最大高度:h=0.4m 2、(2023湖北恩施州)如圖所示,一球狀載人深潛器自身沒(méi)有動(dòng)力,通過(guò)繩索(重力忽略不計(jì))懸吊在母船的下面。已知深潛器的質(zhì)量是10噸,體積為8m3,母船的質(zhì)量是50噸。若船體在淺水中航行,求母船所受浮力。解:設(shè)深
3、潛器所受重力為G1、浮力為F1,則G1=m1g=10103kg10N/kg=1105N其浮力F1=水gV排=1.0103kg/m310N/kg8m3 =8104N設(shè)母船所受重力為G2、浮力為F2,則G2=m2g=50103kg10N/kg=5105N把母船和深潛器看作一個(gè)整體,處于漂浮狀態(tài),有:F2+F1=G2+G1,即F2+8104N=5105N+1105N解得母船所受浮力F2=5.2105N3、(2023無(wú)錫)2023年6月,蛟龍?zhí)枬撍飨聺撝?000m以下深度,下面是某同學(xué)收集的蛟龍?zhí)枬撍髂炒魏T嚮顒?dòng)的有關(guān)信息;潛水器5:29開始下潛,8:29到達(dá)7020m深度。下潛前,潛水器停放在母
4、船上,潛水器艙內(nèi)如同悶罐一樣濕熱,室溫達(dá)39.7,當(dāng)潛水器下潛到500m深度時(shí),冷凝水已布滿了整個(gè)艙壁。海面海水密度為1.021103kg/m3,7000m深海處海水密度為1.059103kg/m3.蛟龍?zhí)枬撍魇切乱淮鸁o(wú)纜繩潛水器,配有壓載鐵,當(dāng)他潛到海洋深處時(shí),潛水員會(huì)適時(shí)拋掉一定數(shù)量的壓載鐵,實(shí)現(xiàn)潛水器的懸?;蛏细 #?)潛水器下潛7020m的平均速度是_km/h。(2)潛水器下潛到500m深度時(shí),潛水器內(nèi)產(chǎn)生了大量的冷凝水,這些冷凝水的形成是_。來(lái)源:學(xué),科,網(wǎng)Z,X,X,KA.汽化現(xiàn)象 B.液化現(xiàn)象 C.凝華現(xiàn)象 D.凝固現(xiàn)象(3)如果潛水器在7000m深度時(shí),受到的浮力比他剛潛沒(méi)在
5、海水中時(shí)受到的浮力大7980N,則潛水器的體積是多少立方米?設(shè)潛水器的體積不變,g取10N/kg。(4)科考時(shí),如果潛水器在某一區(qū)域內(nèi)以某一速度勻速下降,在到達(dá)一定深度后,潛水器拋棄了重為2460N的壓載鐵,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間,潛水器以同樣的速度勻速上升,則潛水器在勻速上升時(shí)所受阻力的大小是_(設(shè)潛水器在該區(qū)域受到的浮力不變,所受阻力僅與速度的大小有關(guān))。A.4920N B.2460N C.1230N D.615N 解:(1)2.34 (提示:所用時(shí)間t=8:295:29=3h)(2)B(3)設(shè)剛潛沒(méi)在海水中時(shí)受到的浮力為F浮1,在7000m深度時(shí)受到的浮力為F浮2由題意可知,F(xiàn)浮2F浮1=7980
6、N即2gV排1gV排=7980N(其中2=1.059103kg/m3,1=1.021103kg/m3)代入數(shù)據(jù),解得V排=21m3,又因潛水器浸沒(méi)在海水中,所以V物=V排=21m3(4) C潛水器勻速下降時(shí),受重力、浮力、豎直向上的阻力。根據(jù)力的平衡知識(shí),有F浮+f=G 潛水器勻速上升時(shí),受重力、浮力、豎直向下的阻力且浮力與阻力均不變(題中告訴的)。根據(jù)力的平衡知識(shí),有F浮=GG壓 +f 聯(lián)立、解得,f=G壓/2=1230N,故選C.4、(2023湖北隨州市)圖(1),溢水杯中裝滿水(水的密度用表示),將一正方體木塊(棱長(zhǎng)為a)輕輕放入溢水杯中,木塊靜止時(shí)浸入水的深度為,現(xiàn)在用一根輕細(xì)鋼針對(duì)著
7、木塊上表面中心豎直向下施加壓力F,F(xiàn)從0慢慢增加,直到木塊恰好完全浸沒(méi)水中。解題時(shí)用、a、g表示相關(guān)量。(1)求木塊恰好完全浸沒(méi)水中時(shí)壓力;(2)在F從O增至過(guò)程中,木塊浸沒(méi)在水中的深度從增到a,推導(dǎo)出F與間的函數(shù)關(guān)系式;(3)將F、的函數(shù)關(guān)系圖像畫在相應(yīng)的坐標(biāo)系中,并標(biāo)出兩端點(diǎn)的橫、縱坐標(biāo)。解:(1)F=0時(shí)(即木塊漂浮在水面上),F(xiàn)浮=G,由阿基米德原理,有G=F浮=ga2 =ga3 木塊恰好完全浸沒(méi)水中時(shí),木塊受三個(gè)力的作用:重力、最大浮力、最大壓力.由力的平衡知識(shí)時(shí),F(xiàn)浮m=G+Fm,F(xiàn)m=F浮m一G=ga3 ga3 =ga3 (2) F為一般值時(shí),因?yàn)镕從0慢慢增加,所以木塊處于平衡
8、狀態(tài),由三力平衡知識(shí)得:F+G=F浮,F(xiàn)=F浮一G,即:F= ga2ga3 (a/3 a)(3) 由數(shù)學(xué)知識(shí)可知,壓力F與浸入水中深度成一次函數(shù)關(guān)系,當(dāng)F=0時(shí),=a/3 ;當(dāng)F=Fm=ga3 時(shí),=a. 圖像如下圖所示:5、(2023湖北黃石市)(1)配置適當(dāng)密度的鹽水,可以用來(lái)為某些農(nóng)作物選種,把種子放在鹽水中,漂浮的種子是不飽滿的,沉底的種子是飽滿的,請(qǐng)說(shuō)明道理(2)研究表明,某鹽水的密度隨深度h而變化,變化規(guī)律為=0+kh,式中0=1.0103kg/m3,k=1.0103 kg/m4,向此鹽水中投放兩個(gè)用一根輕細(xì)線系著的小球A和B,兩小球體積均為1cm3,兩球質(zhì)量分別為mA=1.2g,
9、mB=1.4g,如果每個(gè)球在溶液中都處于靜止?fàn)顟B(tài),兩球球心相距L=10cm,線是拉緊的且不拉斷(假設(shè)鹽水足夠深且小球所在處的鹽水密度取球心對(duì)應(yīng)深度處的密度值,取g=10N/kg)求:A球球心所處的深度值?A球所在處鹽水的壓強(qiáng)是否可以計(jì)算?如果能,請(qǐng)列出計(jì)算此處壓強(qiáng)的表達(dá)式;如果不能,請(qǐng)說(shuō)明理由?細(xì)線對(duì)小球的拉力?解:(1)在質(zhì)量一定時(shí),飽滿種子的體積要比不飽滿的種子的體積小,由密度公式=m/V知:飽滿種子的密度大;根據(jù)物體的浮沉條件知:密度大的飽滿種子會(huì)下沉,而密度小的不飽滿種子會(huì)上浮,最終漂浮在水面上(2)設(shè)A球所處深度為hA,B球所處深度為hB,由于mAmB,所以B球應(yīng)在A球下方;設(shè)A球所
10、在處的鹽水密度為A,B球所在處的鹽水密度為B.則:hB=hA+0.1m,將A、B看作整體,根據(jù)物體的懸浮條件可得:F浮A+F浮B=GA+GB,即:AgVA+BgVB=mAg+mBg,(0+khA)V+(0+khB)V=mA+mB,20V+2khAV+k0.1mV=mA+mB,代入數(shù)據(jù)解得:hA=0.25m=25cm,A球所在處鹽水的壓強(qiáng)不能計(jì)算,因?yàn)殡S著深度的變化液體密度是變化的,不能利用p=gh計(jì)算,若要計(jì)算可以求平均值這時(shí),hB=hA+0.1m=0.25m+0.1m=0.35m;B=0+khB=1103kg/m3+1.0103kg/m40.35m=1.35103kg/m3,B球受到的浮力:
11、FB=BgVB=BgV=1.35103kg/m310N/kg1106m3=0.0135N,B球重:GB=mBg=0.0014kg10N/kg=0.014N,GB=FB+F拉,F(xiàn)拉=GBFB=0.014N0.0135N=510-4N. (說(shuō)明:第三問(wèn)可以以A為研究對(duì)象)答:(1)密度大的飽滿種子會(huì)下沉,而密度小的不飽滿種子會(huì)上浮,最終漂浮在水面上(2) A球球心所處的深度為0.25m;不能,因?yàn)殡S著深度的變化液體密度是變化的,不能利用p=gh計(jì)算,若要計(jì)算可以求平均值細(xì)線對(duì)小球的拉力為510-4N6、(2023四川涼山州) 將體積為1dm3,重27N的金屬塊,用細(xì)繩吊著從水面上方逐漸浸沒(méi)于底面積
12、為200cm2的圓柱形容器內(nèi)的水中,水未溢出。(g=10N/kg) 求:(1) 金屬塊浸沒(méi)在水中靜止時(shí)(未接觸容器底部),細(xì)繩對(duì)金屬塊的拉力大小。(2) 金屬塊從水面上方到浸沒(méi)后,水對(duì)容器底部壓強(qiáng)增加了多少?解:(1)金屬塊浸沒(méi)在水中所受的浮力:F浮=水gV排=1.0103kg/m310N/kg110-3m3 =10N金屬塊浸沒(méi)在水中靜止時(shí),受重力、浮力、拉力三個(gè)力的作用所以有:F+F浮=G,即F+10N=27N,解得F=17N(2)金屬塊浸沒(méi)在水中排開水的體積V排=V物=110-3m3水面上升的高度h=V排/S=110-3m3/(20010-4m2)=0.05m水對(duì)容器底部增加的壓強(qiáng)p=水g
13、h=1.0103kg/m310N/kg0.05m=500pa7、(2023西寧)如圖所示,放在水平桌面上的薄壁圓柱形容器重6N,底面積100cm2,彈簧測(cè)力計(jì)的掛鉤上掛著重為27N的金屬塊,現(xiàn)將金屬塊浸沒(méi)水中,容器內(nèi)水面由20cm 上升到30cm(g=10N/kg)求:(1)金屬塊未放入水中時(shí)(如圖所示),容器底部受到的水的壓強(qiáng):(2)金屬塊的密度;(3)金屬塊浸沒(méi)水中靜止后彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù);(4)金屬塊浸沒(méi)水中后(未于底部接觸),容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)解:(1)金屬塊未放入水中時(shí)容器底部受到的水的壓強(qiáng): p1=水gh1=1.0103kg/m310N/kg0.2m=2103Pa;(2)金屬塊的體積為
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- 2023 年中 物理試題 力學(xué) 壓軸 補(bǔ)充 精編