人教版物理中考模拟试卷综合测试卷（word含答案）含答案一、中考物理力学问题易错压轴题提优（难）1．阅读短文，回答问题。
2018 年 12 月 9 日，“复兴号”中国标准动车组项目获第五届中国工业大奖。
“复兴号”是由中国铁路总公司牵头组织研制、具有完全自主知识产权并达到了世界先进水平的中国标准动车组。
它全面采用了自动化设计，其车头（“飞龙”）被设计成修长的流线型，可谓颜值爆表，试验速度可达时速 400 公里以上。
“复兴号”轨道采用无砟轨道（砟：是岩石、煤等碎片的意思），普通铁路上常见的枕木被混凝土取代，枕木下的小石头也不见了，而是直接将铁轨铺在一个高强度的混凝土板上。
对于有砟轨道，当列车运行时速达到 250 公里时，那些碎石子就会被掀起来，给列车造成极大的危险。
(1)“复兴号”采用了流线型车头，不仅美观还可以_______；高速行驶时车头对地面的压力_______ ，摩擦力_______；（后两空均选填“增大”或“减小”）(2)将铁轨铺在枕木上，是为了增大路基的_______，从而减小对路基的_______；(3)请你用所学物理知识分析，列车快速行驶过有砟轨道时，那些碎石子会被掀起来的原因：______。
【答案】减小阻力减小减小受力面积压强列车快速行驶过有砟轨道时，路基石子上方的空气流速变大，压强变小，使石子上方的压强小于下方的压强，因此石子会被掀起【解析】【分析】【详解】(1)[1]“复兴号”采用了流线型车头，可以减小空气阻力。
[2][3]高速行驶时车头表面的气体流速比车头底部的气体流速大，压强较小，车头底部的压强较大，会产生一个向上的力，根据受力平衡可知，地面对车头的支持力会变小，力的作用是相互的，那么车头对地面的压力会变小，这个压力变小，那么摩擦力也会变小。
(2)[4][5]将铁轨铺在枕木上，是为了增大路基的受力面积，根据FpS可知，在压力一定时，路基受到的压强会变小。
(3)[6]流体流速大，压强小。
列车快速行驶过有砟轨道时，路基石子上方的空气流速变大，压强变小，使石子上方的压强小于下方的压强，会产生一个向上的升力，因此石子会被掀起。
2．一质量为200g的柱形容器由A、B两部分组成，底部通过阀门相连通，且两部分底面积之比S A :S B =1:2，在A 中有一底面积为100cm 2，高为20cm ，密度为0.4×103kg/m 3圆柱体M ，M 底部中心位置通过一条长度为10cm 的细绳与A 的底部紧密相连，最初阀门紧闭，容器两部分均装有一定量的水，如图，此时M 对容器底部的压强为200Pa ，A 中水的质量为0.6kg ，容器对水平桌面的压强为2500Pa （g 取10N/kg ）．求： (1)最初M 对容器底的压力；(2)打开阀门，当B 中水对容器底部的压强减小300Pa 时，物体M 克服重力做功多少J ？ (3)打开阀门后，当A 、B 中水静止不流动时，细线对M 的拉力为多大？【答案】(1)2N ；(2)0.4J ；(3)8N ． 【解析】 【分析】(1)根据固体压强公式Fp S=的变形公式求解；(2)通过对最初状态的圆柱体M 受力分析，求解出其受到的浮力，应用阿基米德原理解出此时水的深度，接着运用密度及体积公式求出容器A 、B 的底面积；然后将B 中减少的水转换到A 中，求出此时A 中水的体积（此处判断细绳是否处于绷直状态），根据M 的漂浮状态求出其液面以下的高度，将圆柱体M 等效成等质量的水，进而求出A 中所有水（包含等效水）的深度，则可求出圆柱体M 上升的高度，根据W Gh =最终求出克服重力做的功； (3)根据Fp S=先求解容器、圆柱体M 以及水的总重，进而求出所有水的质量、体积；将水分成圆柱体M 底面以下部分和以上部分，根据几何关系解出此时圆柱体M 液面以下的高度，应用阿基米德原理求出此时M 的浮力，通过对圆柱体M 受力分析最后求出细线对M 的拉力． 【详解】(1)根据固体压强公式Fp S=可得，最初M 对容器底的压力： -421200Pa 10010m 2N F pS ==⨯⨯=压；(2)圆柱体M 的质量：334221111110.410kg/m 10010m 2010m 0.8kg m V S h ρρ--===⨯⨯⨯⨯⨯=，最初M 受到的浮力：111=0.8kg 10N/kg 2N 6N F G F m g F =--=⨯-=浮压支，根据F gV ρ=浮液排可知，最初M 排开水的体积：433336N 610m 600cm 1.010kg/m 10N/kgF V g ρ-===⨯=⨯⨯浮1排1水 则最初A 容器中水的深度为：3A 21600cm 6cm 100cmV h S ===排1水， 最初A 容器中水的体积为：433A A 330.6kg610m 600cm 1.010kg/mm V ρ-===⨯=⨯水水水， 则A 容器的底面积为：322A A 1A 600cm 100cm 200cm 6cmV S S h =+=+=水水，B 容器的底面积为：22B A 22200cm 400cm S S ==⨯=，当B 中水对容器底部的压强减小300Pa 时，根据p gh ρ=可知，B 中水的减少量为：-42B 300Pa 40010m 12N G F pS ∆=∆=∆=⨯⨯=水，此时A 中水的总质量为：AA 12N0.6kg 1.8kg 10N/kgG m m g∆'=+=+=水水水，则A 中水的总体积为：-333AA331.8kg1.810m 1800cm 1.010kg/mm V ρ''===⨯=⨯水水水， 假设细绳处于绷直状态，则至少需要水的体积为：23A A200cm 10cm 2000cm V S h V '==⨯=>绳水水， 所以细绳未达到绷直状态，此时M 处于漂浮状态，其重力与浮力平衡，则有112=0.8kg 10N/kg 8N F G m g ==⨯=浮，根据F gV ρ=浮液排可知排开水的体积为：433338N 810m 800cm 1.010kg/m 10N/kgF V g ρ-===⨯=⨯⨯浮2排2水， 则此时M 浸入液面以下的高度为：3221800cm 8cm 100cm V h S ===排2浸， 则此时A 中水的深度为：33A2A 22A1800cm +800cm 13cm 200cmV V h S '+===水排水， 所以M 上升的高度为：2A 213cm 8cm=5cm h h h ∆=-=-浸水，物体M 克服重力做功为：21110.8kg 10N/kg 510m 0.4J W G h m g h -=∆=∆=⨯⨯⨯=；(3)根据Fp S=可知，容器、圆柱体M 以及水的总重为： ()()-42A B 2500Pa 20040010m 150N G F p S S ==+=⨯+⨯=总总压总，则容器中所有水的质量为：1150N0.8kg 0.2kg 14kg 10N/kgG m m m g =--=--=总水容器， 水的总体积为：333314kg0.014m 14000cm 1.010kg/mm V ρ====⨯水水水， 细绳处于拉伸状态时，圆柱体M 底面以下部分的水的体积为：()()223A B 200cm 400cm 10cm 6000cm V S S l =+=+⨯=水下绳，则上部剩余水的体积为：33314000cm 6000cm 8000cm V V V =-=-=水上水水下，此时圆柱体M 浸入水中的高度为：3222A B 18000cm 16cm 0.16m 200cm 400cm 100cm V h S S S ====+-+-水上浸，圆柱体M 受到的浮力为：33-421 1.010kg/m 10N/kg 10010m 0.16m 16N F gV gS h ρρ===⨯⨯⨯⨯⨯=浸浮水水排，对圆柱体M 进行受力分析可知，细线对M 的拉力为：116N 8N 8N F F G =-=-=拉浮．答：(1)最初M 对容器底的压力为2N ；(2)打开阀门，当B 中水对容器底部的压强减小300Pa 时，物体M 克服重力做功0.4J ；(3)打开阀门后，当A 、B 中水静止不流动时，细线对M 的拉力为8N ． 【点睛】本题具有很强的综合性，难度也很大，考查知识涉及到密度公式、重力公式、浮力公式、体积公式、压强公式、功的公式、阿基米德原理以及物体的沉浮应用，其中穿插着数学里的体积相关求解思想，要求学生熟练掌握以上所有知识点外，还要有较高的空间想象能力和立体几何计算能力．3．阅读《桔槔和辘轳》，回答问题。
中国古代五大农书之首《齐民要术》中清楚的记载着：“井深用辘轳，井浅用桔槔。
”桔槔是人类最早发明的简单汲水工具，如图甲所示，在其横长杆的中间由竖木支撑或悬吊起来，横杆的一端用一根绳与汲器相连，另一端绑上或悬上一块重石头。
这个石头不能太重，也不能太轻，太重落桶时费力，太轻提水时费力。
石头到底多重呢？假设落桶与提水时人施加在绳上的力的大小均为F ，只不过落桶时F 方向向下，提水时F 方向向上，不计桶本身重力，利用杠杆平衡条件，我们可以计算出对于等臂的桔槔，石头重12G G =石水，也就是石头的重力是所汲水重的一半。
桔槔只能在浅水中汲水，无法满足深井汲水的需求，极大限制了农业发展。
辘轳的出现，弥补了桔槔的功能缺陷，既省力，又便于深井汲水，满足了人们农业生产和日常生活方面对水资源的进一步需求（如图乙所示）。
辘轳是典型的轮轴，其结构如图丙所示，半径较大的是轮，半径较小的是轴，轮轴是能够连续转动的杠杆，支点就在转轴线上。
R 为轮半径，r 为轴半径，1F 为作用在轮上的力，2F 为作用在轴上的力，当轮轴匀速转动时，有12F R F r =，且R r >，所以12F F <，因而辘轳能够省力，同时可以根据井深确定绳子的长度。
根据上述材料，回答下列问题。
(1)与桔槔相比，辘轳的优势是______（写出一条即可）；(2)用桔槔汲水时，不计桶本身重力，设所提水重为G 水，石头重为G 石，动力臂为1l ，阻力臂为2l ，提水时人施加在绳上的力F 方向向上，如果桔槔匀速转动，根据杠杆平衡条件，下列关系式符合提水情景的是______；（选填选项前的字母） A ．12l l G G =石水 B ．()12G F l G l -=石水 C ．()12G F l G l +=石水(3)使用辘轳时，若想更加省力，可以进行改进，请你列举出一条_______。
【答案】便于深井汲水 B 使轮的半径更大些或轴的半径更小些 【解析】 【分析】(1)根据题中信息分析解答； (2)根据杠杆的平衡条件分析解答； (3)根据12F R F r =分析解答。
