【压轴难题】人教版物理中考一模试卷易错题(Word版 含答案)
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【压轴难题】人教版物理中考一模试卷同步检测(Word版含答案)一、中考物理力学问题易错压轴题提优(难)1.“海翼”是由中国科学院沈阳自动化研究所完全自主研发、拥有自主知识产权的水下滑翔机。
水下滑翔机是一种新型的水下机器人。
“海翼”的外形设计成流线型,使用碳纤维材料做成。
由于配备有油囊装置,需要上浮时,油囊会鼓起来,其利用净浮力和姿态角调整获得推进力,能源消耗极小,只在调整净浮力和姿态角时消耗少量能源,并且具有效率高、续航力大(可达上千公里)的特点。
虽然水下滑翔机的航行速度较慢,但其制造成本和维护费用低、可重复使用、并可大量投放等特点,满足了长时间、大范围海洋探索的需要。
水下滑翔机可以搭载各种传感器,可以大范围地观测和获取海水的温度、盐度、浊度、叶绿素、含氧量及洋流变化等信息,对开发海洋资源、预防灾害等都有重要作用。
2017年12月31日,由中国科学院院士和中国工程院院士投票评选的2017年中国十大科技进展新闻在京揭晓,“国产水下滑翔机下潜6329米刷新世界纪录”成功入选。
2018年7月28日,“海翼”号水下滑翔机首次应用于中国北极科考。
2019年5月16日,在第三届世界智能大会展示“海翼”号水下滑翔机。
(1)如图“海翼”的外形设计成流线型,是为了______(选填“增大”或“减小”)阻力;(2)在其外表穿上碳纤维材料特制的“衣服”可以减小重力,这是因为碳纤维材料密度比较______(选填“大”或“小”);(3) “海翼”配备油囊装置,需要上浮时,油囊会鼓起来,从而使得排开水的体积______(选填“增大”“减小”或“不变”),受到的浮力______(选填“大于”“小于”或“等于”)重力;(4) “海翼”号实现浮沉的原理与传统潜水艇浮沉的原理______。
(选填“相同”或“不同”)【答案】减小小增大大于不同【解析】【分析】(1)流线型是前圆后尖,表面光滑,略象水滴的形状。
具有这种形状的物体在流体中运动时所受到的阻力最小,所以汽车、火车、飞机机身、潜水艇等外形常做成流线型。
【压轴难题】人教版物理中考一模试卷达标检测(Word版含解析)一、中考物理力学问题易错压轴题提优(难)1.港珠澳大桥海底隧道是世界上最长的公路沉管隧道,全长5.6km,由33节沉管和一个“最终接头”组成。
如图所示,是吊装机吊着“最终接头”人海前的情景,当吊装起重机吊着“最终接头”完全浸没海水后,吊装起重机的吊钩拉力为2×107N,如果“最终接头”的质量为6×106kg,吊入海底后,“最终接头”上表面离海面28m,求:(1)“最终接头”完全浸没海水后。
随着吊入深度增加,“最终接头”受到浮力将______(选填“增大”、“减小”或“不变”);(2) “最终接头”吊入海底后上表面受到海水的压强?(海水密度取1.0×103kg/m3);(________)(3)若“最终接头”的内空体积以1600m3计算,则“最终接头”混泥土的平均密度?(________)【答案】不变 2.8×105Pa 2.5×103kg/m3【解析】【分析】【详解】(1)[1]“最终接头”完全浸没海水后,随着吊入深度增加,排开水的体积不变,水的密度不变,由F浮=ρ水V排g可知“最终接头”受到的浮力不变。
(2)[2]“最终接头”吊入海底后上表面的深度h=28m,则“海斗一号”上表面受到的海水压强p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×28m=2.8×105Pa(3)[3]“最终接头”的重力G=mg=6×106kg×10N/kg=6×107N则受到的浮力F浮=G-F=6×107N-2×107N=4×107N由于“最终接头”处于浸没状态,由F 浮=ρ水V 排g 可得73333410N 410m 1.010kg/m 10N/kgg F V V ρ====⨯⨯⨯⨯浮总水 “最终接头”实心部分体积V 实=V 总-V 空=4×103m 3-1.6×103m 3=2.4×103m 3则混泥土的密度63333610kg 2.510kg/m 2.410m m V ρ⨯===⨯⨯实 答:(1)不变。
一、初三物理欧姆定律易错压轴题(难)1.要测量一个阻值约为几百欧的电阻R x。
实验室提供的器材有:电源(电压为3V)、学生用电流表(量程为0~0.6A、0~3A)、学生用电压表(量程为0~3V、0~15V)、滑动变阻器R1和电阻箱R2(0~9999Ω5A)各一个,开关、导线若干。
(1)小明用伏安法测量该电阻,如图是小明连接的电路。
接通电路后,观察到电流表指针不偏转,示数为零,电压表示数为2V。
请你判断:电路中哪一个元件发生了什么故障?答:______;(2)在排除故障换用新元件后,经检查电路完好。
闭合开关,逐渐减小滑动变阻器的接入电阻至最小,电压表有示数,但电流表的指针几乎不偏转,电流太小的原因是______。
所以按小明所选的器材不能用伏安法测出该电阻的值;(3)请你帮助小明在实验室所提供的器材中选择合适的器材,设计实验方案测出该电阻的值;(a)画出实验电路图______;(b)实验步骤:按图连接好电路;闭合S1调节滑动变阻器,使电压表显示合适的值;断开S1闭合S2,______;读出电阻箱的阻值R;(c)写出待测电阻R x的表达式:______。
【答案】电流表短路待测电阻阻值太大保持滑片位置不变,调节电阻箱阻值,使电压表示数与闭合S1时相同R x=R【解析】【分析】(1)常见电路故障有断路与短路,根据电路故障现象分析电路故障原因。
(2)根据欧姆定律,在电压不变的情况下,若电路的电阻增大,则电路中的电流减小,若电阻值很大,则电路中的电流会很小。
若电流值小于电流表的分度值时,将无法准确地测出电流值。
(3)根据实验电路图可知,实验时有电压表,没有电流表,可根据并联电路各支路两端的电压特点进行实验,即:连接好电路图后,用电压表测出待测电阻两端电压,再将开关与电阻箱连接并调节电阻箱的阻值使电压表的示数不变,根据并联电路的电压相等和欧姆定律可知待测电阻的阻值与电阻箱的阻值相等;据此设计实验步骤。
【详解】(1)[1]接通电路,电流表指针不偏转,示数为零,而电压表示数为2V,说明电流表被短路。
【压轴难题】人教版物理中考一模试卷复习练习(Word版含答案)(1)一、中考物理力学问题易错压轴题提优(难)1.放入电场中的电荷要受到电场力的作用。
在电场中某一点受力大小与电荷的带电量有关。
但电荷所受的电场力F跟它的电荷量q的比值是一定的,叫做该点的电场强度,简称场强,用字母E表示,定义式为_________。
若在间距为d两平行板上所加的电压为U,两板间电场强度的计算公式为UEd =。
如图,给两块等大、正对、靠近的平行金属板加上电压,两板之间就有了电场。
若让电荷量为e的电子沿着平行于两板的中线方向(如图)入射到电场中,电子由于惯性在水平方向做匀速直线运动,同时由于受到电场力的作用要在竖直方向做加速运动。
电子的运动实际是水平方向的匀速运动和竖直方向的加速运动的合运动(如图虚线表示)。
若两板间距为d,板长为L,所加的电压为U,电子的质量为m,入射初速度为v0,请你推导证明:电子离开此电场时偏移的距离为222=eULydmv_____。
【答案】FEq=见解析【解析】【分析】【详解】(1)放入电场中的电荷受电场力的作用。
在电场中某一点受力大小与电荷的带电量有关。
但电荷所受的电场力F跟它的电荷量q的比值是一定的,叫做该点的电场强度,简称场强E,定义式为F Eq =(2)由场强定义式FEq=可得电子e在电场中受到的电场力为F qE eE==已知两板间电场强度的计算公式为UEd=带入电场力表达式得eUF eEd==电子在水平方向上做匀速直线运动,由svt=得电子在平行板中运动的时间为Ltv=竖直方向上电子做初速度为零的匀加速直线运动,由牛顿第二定律得竖直方向的加速度F eUam dm==故电子离开此电场时偏移的距离2222001222eU L eULy atdm v dmv⎛⎫==⨯=⎪⎝⎭答:(1)电场强度定义式为FEq=。
(2)电子离开此电场时偏移的距离为222=eULydmv,证明如上。
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【压轴难题】人教版物理中考一模试卷试卷(word 版含答案)一、中考物理力学问题 易错压轴题提优(难)1.如图所示,在滑轮组的下方,悬挂一圆柱形的物体,此物体被浸在圆柱形容器内的液体中,在B 端用一轻绳沿竖直方向将杠杆拉住,使其始终保持水平平衡。
已知杠杆O 点两侧的长度关系如图所示,圆柱形物体重4.4N ,底面积为10cm 2、高为12cm ,圆柱形容器的底面积为50cm 2;若容器中的液体为水,在水深为20cm 时物体的上表面恰与水面相平,此时杠杆B 端绳上的拉力为F 1;打开圆柱形容器下方的阀门K ,将水向外释放,直到物体露出水面的体积为其总体积的23时,将阀门K 关闭,此时杠杆B 端绳上的拉力为F 2,且F 1:F 2=9:11;若容器中液体为某种未知液体,其质量与最初容器中的水的质量相等,此时未知液体的深度为18cm ,杠杆B 端绳上的拉力为F 3,(杠杆的重力及滑轮的摩擦均可忽略不计,取g =10N/kg )则:(1)圆柱形物体浸没水中时受到的浮力为________N ; (2)未知液体的密度为________g/cm 3;(3)作用在B 端的拉力F 3大小为________N 。
(小数点后保留两位) 【答案】1.2 1.1 2.47 【解析】 【分析】 【详解】 (1)[1]物体的体积为42431010m 0.12m 1.210m V S h --==⨯⨯=⨯物物由阿基米德原理可知,圆柱形物体浸没水中时受到的浮力为334310N/kg 1.010kg/m 1.210m 1.2N F gV ρ-==⨯⨯⨯⨯=浮水(2)[2]水的体积为4242435010m 0.2m 1010m 0.12m 8.810m V S h S h ---=-=⨯⨯-⨯⨯=⨯水水物物容未知液体的深度为18cm ,则未知液体的体积为424243()5010m 0.18m 1010m 0.1m 810m V S h S h h h ---=--+=⨯⨯-⨯⨯=⨯液液物物水液容由于水的质量与液体的质量相等,则V V ρρ=水水液液则可解得液体的密度为433333438.810m 1.010kg/m 1.110kg/m 810m V V ρρ--⨯==⨯⨯=⨯⨯水液水液(3)[3]设放水前后作用在A 端绳子的拉力分别为F 1′、F 2′,根据杠杆平衡条件可知11F OB F OA '⨯=⨯22F OB F OA '⨯=⨯滑轮组中n =3,此时11nF T G G F G '=+=-+动浮动 223F nF TG G G '=+=-+浮动动 由F 1:F 2=9:11,联立可得11229113G F G nF F F F nF G G '-+==='-+浮动浮动可得动滑轮重量为0.4N G =动换成未知液体后,物体所受浮力为334210N/k 1.110kg/m 1010m 0.1m 1.1g N F gV ρ-'==⨯⨯⨯⨯⨯=浮液排则作用在A 端绳子的拉力为3 4.4N 1.1N+0.4N1.233N 33G F G F '-+-'===浮动由杠杆平衡条件可知33F OB F OA '⨯=⨯则作用在B 端的拉力F 3大小为332 1.233N 2.47N OAF F OB'=⨯=⨯=2.图1是密水池水位自动控制模拟装置∶可绕O 点转动的轻质杠杆A 端用轻绳系正方体浮块,B 端固定一轻质三角支架,支架与固定不动的压力敏感电阻R F 保持水平接触挤压,杠杆保持水平平衡,已知∶AO 长为1m ,BO 长为2m ;浮块边长为20cm ,密度为5×103kg/m 3,下表面距池底2m ;当电磁铁线圈中的电流I ≤0.02A 时,铁K 被释放,水泵开始工作向水池注水,反之停止注水,池内达到所设定的最高水位,线圈电阻不计;电压U =6V ,电阻箱R 调至75Ω;设R F 的阻值与支架所施加压力F 的关系图线如图2所示,g 取10N/kg 。(1)浮块的重力为____N 。
【压轴难题】人教版物理中考一模试卷(培优篇)(Word 版 含解析)一、中考物理力学问题 易错压轴题提优(难)1.图1是密水池水位自动控制模拟装置∶可绕O 点转动的轻质杠杆A 端用轻绳系正方体浮块,B 端固定一轻质三角支架,支架与固定不动的压力敏感电阻R F 保持水平接触挤压,杠杆保持水平平衡,已知∶AO 长为1m ,BO 长为2m ;浮块边长为20cm ,密度为5×103kg/m 3,下表面距池底2m ;当电磁铁线圈中的电流I ≤0.02A 时,铁K 被释放,水泵开始工作向水池注水,反之停止注水,池内达到所设定的最高水位,线圈电阻不计;电压U =6V ,电阻箱R 调至75Ω;设R F 的阻值与支架所施加压力F 的关系图线如图2所示,g 取10N/kg 。(1)浮块的重力为____N 。
在达到最高水位之前,随着浮块排开水的体积逐渐增大,支架对R F 的压力将____。(2)当池内达到所设定的最高水位时,求∶①轻绳对浮块的拉力____②池内水面距池底的高度____ (3)为使该装置能自动控制水池内的最高水位,在其他条件不变的情况下,电阻箱R 接入电路的阻值应满足的条件是____。【答案】400 减小 350N 2.125m 50Ω≤R ≤90Ω【解析】【分析】【详解】(1)[1]由密度计算公式,可知浮块的质量为333510kg/m (0.2m)kg 40m V ρ⨯⨯===由重力与质量关系可知浮块的重力为40kg 10N/kg 400N G mg ==⨯=[2]随着浮块排开水的体积逐渐增大,其所受竖直向上的浮力逐渐增大,根据杠杆平衡条件,可知支架对R F 的压力将逐渐减小。(2)[3]当池内达到所设定的最高水位时,电路中电流I =0.02A ,即6V 300Ω0.02AF U R R I +=== 则R F 的电阻为 300Ω75Ω225ΩF R =-=由图可知,R F 的阻值与支架所施加压力F 的数值关系为50F R F =+此时支架对R F 的压力为F B =175N根据杠杆平衡条件A B F OA F OB ⨯=⨯代入数据得A 端绳拉力为2m 175N 350N 1mA B OB F F OA ⨯⨯=== [4]在A 端根据平衡条件 F A +F 浮=G代入数据得F 浮=400N-350N=50N根据浮力公式F gV ρ=浮水排代入数据可得333350N 510m 10kg/m 10N/kgF V g ρ-===⨯⨯浮排水 则浮块浸入水中的深度为 332510m 0.125m (0.2m)V h S -⨯===排浸 则池内水面距池底的高度为2m 0.125m 2.125m H =+=(3)[5]当浮块浸没后其所受浮力达到最大且不再变化,此时浮力为33310N/10kg/m (0.2m)80N kg F gV ρ==⨯⨯='浮水此时A 端绳的拉力为400N 80N 320N A F G F =-'=='-浮根据杠杆平衡条件A B F OA F OB ⨯=⨯代入数据得B 端压力为1m 320N 160N 2mB A OA F F OB ⨯⨯=== 此时R F 的阻值达到最小,为210Ω,则电阻箱R 接入电路阻值最大为max 300Ω210Ω90ΩR =-=当浮块不受水浮力时,代入数据得B 端压力为200N ,此时R F 的阻值达到最大,为250Ω,则电阻箱R 接入电路阻值最小为min 300Ω250Ω50ΩR =-=故电阻箱R接入电路的阻值应满足的条件是50Ω≤R≤90Ω。
【压轴难题】人教版物理中考一模试卷易错题(Word版含答案)一、中考物理力学问题易错压轴题提优(难)1.探究弹簧弹性势能的表达式如图甲,在弹簧的弹性限度内拉弹簧,拉力F与弹簧伸长的长度Δl之间的关系如下表:伸长量0.040.080.120.16Δl/m拉力F/N5101520(1) 在图乙中描点画出拉力F随伸长量Δl变化的图像;(______)(2) 拉力F与弹簧的伸长量Δl之间的关系式F=__________;(3) 弹簧的弹性势能等于拉力F所做的功,此功可类比以下方法计算:如图丙,一物体从静止开始做加速运动,在时间t0内,其通过的路程可用图像下的阴影面积来表示;上述弹簧的弹性势能E P与伸长量Δl之间的关系式为E P=____________。
【答案】125Δl62.5Δl2【解析】【分析】【详解】(1)[1]在图乙中将表格中的数据描点,再用平滑的曲线连接,画出拉力F随伸长量Δl变化的图象,如图所示:(2)[2]由拉力F 随伸长量Δl 变化的图象可以看出,拉力F 是关于Δl 的过原点的一次函数,设F= k Δl在表中选一个点(0.08,10)代入10=k ×0.08解得k =125所以拉力F 与弹簧的伸长量Δl 之间的关系式F =125Δl(3)[3]如图丙,一物体从静止开始做加速运动,在时间t 0内,其通过的路程可用图像下的阴影面积来表示012s vt = 弹簧的弹性势能等于拉力F 所做的功,此功可类比此方法计算,如图:上述弹簧的弹性势能E P 与伸长量Δl 之间的关系式为21112562.522P E F l l l l ∆=⨯∆⨯∆=∆=2.水平升降台面上有一个足够深、底面积为 40cm 2的柱形容器,容器中水深 20cm 则水对容器底部的压强为_____Pa ,现将底面积为 10cm 2、高 20cm 的圆柱体 A 悬挂在用绳固定的轻质弹簧测力计下端,使 A 浸入水中,稳定后,A 的下表面距水面 4cm ,弹簧测力计的示数为0.8N ,则物块的密度为_____kg/m 3,如图所示,然后使升降台上升 7cm ,再次稳定后,A 所受的浮力为_____N (已知弹簧受到的拉力每减小1N ,弹簧的长度就缩短1cm )(取 g =10N/kg ,ρ水=1×103kg/m 3)【答案】2000 30.610⨯ 1.2【解析】【分析】【详解】[1]水对容器底部的压强:33=1.010kg m 10N kg 0.2m=2000Pa p gh ρ=⨯⨯⨯水;[2]物体A 下表面距水面4cm 时受到的浮力:33-63=1.010kg m 10N kg 41010m =0.4N F gV ρ=⨯⨯⨯⨯⨯浮水排;根据力的平衡,物体的重力:=0.4N+0.8N=1.2N G F F =+浮弹;物体的质量:1.2N =0.12kg=120g 10N kgG m g ==; 物体的密度: 3333120g 0.6g cm =0.610kg m 1020cmm V ρ===⨯⨯; [3]如图所示,然后使升降台上升7cm ,再次稳定后,可等效为将容器下部切去7cm ,将切去的7cm 水再倒入,则加入水的体积:V 加=7cm ×40cm 2=280cm 3;而V 加=△h 弹S 容+△h 浸(S 容﹣S 柱);(△h 浸为圆柱体在水中增加的深度,弹簧缩短的量为△h 弹)代入已知量:280cm 3=△h 弹×40cm 2+△h 浸×(40cm 2﹣10cm 2)﹣﹣﹣﹣﹣﹣① 因浮力的变化量等于弹簧弹力的变化量,△F 浮=△F 弹,即ρ水g △h 浸S 物=k △h 弹代入已知量:1.0×103kg/m 3×10N/kg ×△h 浸×10×10﹣4 m 2=100×△h 弹△h 浸=10△h 弹﹣﹣﹣﹣﹣②由①②得:△h 弹≈0.82cm ,已知弹簧受到的拉力每减小1N ,弹簧的长度就缩短1cm ,故增加的浮力为0.82N ,原来弹簧测力计的示数为0.8N ,弹簧伸长0.8cm ;因0.82cm >0.8cm ;故物体漂浮,故F ′浮=G =1.2N 。
【压轴难题】人教版物理中考一模试卷测试卷附答案一、中考物理力学问题 易错压轴题提优(难)1.如图所示,在滑轮组的下方,悬挂一圆柱形的物体,此物体被浸在圆柱形容器内的液体中,在B 端用一轻绳沿竖直方向将杠杆拉住,使其始终保持水平平衡。
已知杠杆O 点两侧的长度关系如图所示,圆柱形物体重4.4N ,底面积为10cm 2、高为12cm ,圆柱形容器的底面积为50cm 2;若容器中的液体为水,在水深为20cm 时物体的上表面恰与水面相平,此时杠杆B 端绳上的拉力为F 1;打开圆柱形容器下方的阀门K ,将水向外释放,直到物体露出水面的体积为其总体积的23时,将阀门K 关闭,此时杠杆B 端绳上的拉力为F 2,且F 1:F 2=9:11;若容器中液体为某种未知液体,其质量与最初容器中的水的质量相等,此时未知液体的深度为18cm ,杠杆B 端绳上的拉力为F 3,(杠杆的重力及滑轮的摩擦均可忽略不计,取g =10N/kg )则:(1)圆柱形物体浸没水中时受到的浮力为________N ; (2)未知液体的密度为________g/cm 3;(3)作用在B 端的拉力F 3大小为________N 。
(小数点后保留两位) 【答案】1.2 1.1 2.47 【解析】 【分析】 【详解】 (1)[1]物体的体积为42431010m 0.12m 1.210m V S h --==⨯⨯=⨯物物由阿基米德原理可知,圆柱形物体浸没水中时受到的浮力为334310N/kg 1.010kg/m 1.210m 1.2N F gV ρ-==⨯⨯⨯⨯=浮水(2)[2]水的体积为4242435010m 0.2m 1010m 0.12m 8.810m V S h S h ---=-=⨯⨯-⨯⨯=⨯水水物物容未知液体的深度为18cm ,则未知液体的体积为424243()5010m 0.18m 1010m 0.1m 810m V S h S h h h ---=--+=⨯⨯-⨯⨯=⨯液液物物水液容由于水的质量与液体的质量相等,则V V ρρ=水水液液则可解得液体的密度为433333438.810m1.010kg/m 1.110kg/m810mVVρρ--⨯==⨯⨯=⨯⨯水液水液(3)[3]设放水前后作用在A端绳子的拉力分别为F1′、F2′,根据杠杆平衡条件可知11F OB F OA'⨯=⨯22F OB F OA'⨯=⨯滑轮组中n=3,此时11nF T G G F G'=+=-+动浮动223FnF T G G G'=+=-+浮动动由F1:F2=9:11,联立可得11229113G F GnF FF FnF G G'-+==='-+浮动浮动可得动滑轮重量为0.4NG=动换成未知液体后,物体所受浮力为334210N/k1.110kg/m1010m0.1m 1.1g NF gVρ-'==⨯⨯⨯⨯⨯=浮液排则作用在A端绳子的拉力为34.4N 1.1N+0.4N1.233N33G F GF'-+-'===浮动由杠杆平衡条件可知33F OB F OA'⨯=⨯则作用在B端的拉力F3大小为332 1.233N 2.47NOAF FOB'=⨯=⨯=2.探究弹簧弹性势能的表达式如图甲,在弹簧的弹性限度内拉弹簧,拉力F与弹簧伸长的长度Δl之间的关系如下表:伸长量Δl/m0.040.080.120.16拉力F/N5101520(1) 在图乙中描点画出拉力F随伸长量Δl变化的图像;(______)(2) 拉力F与弹簧的伸长量Δl之间的关系式F=__________;(3) 弹簧的弹性势能等于拉力F所做的功,此功可类比以下方法计算:如图丙,一物体从静止开始做加速运动,在时间t0内,其通过的路程可用图像下的阴影面积来表示;上述弹簧的弹性势能E P与伸长量Δl之间的关系式为E P=____________。
【压轴难题】人教版物理中考一模试卷测试卷 (word 版,含解析)一、中考物理力学问题 易错压轴题提优(难)1.入夏以来,我国部分地区发生洪涝灾害。
实践小组为了减轻巡堤人员的工作量,设计了水位自动监测装置,其原理如图所示。
电源电压恒定,0R 是压敏电阻,所受压力每增加10N ,电阻减小5Ω。
R 是长1m 、电阻100Ω的电阻丝,其连入电路的电阻与长度成正比。
电流表量程为00.6A ,其示数反映水位变化。
0R 下方固定一个轻质绝缘“⊥”形硬杆。
轻质金属滑杆PQ 可以在金属棒EF 上自由滑动,PQ 下方通过轻质绝缘杆与重100N 、高4m 的圆柱体M 固定在一起。
当水位上升时,PQ 随圆柱体M 向上移动且保持水平。
(整个装置接触良好且无摩擦,PQ 和EF 的电阻不计,331.0310kg /m ρ=⨯河水,g 取10N/kg )(1)闭合开关,当PQ 恰好位于R 最下端时,为警戒水位,电流表示数为0.06A 。
此时M 漂浮,有14体积浸在水中,M 所受的浮力为______N ; (2)当水位上升,PQ 向上移动过程中,R 连入电路的电阻______(选填“变大”、“不变”或“变小”)。
PQ 上升到R 的最上端,刚好与“⊥”形杆接触且对杆无压力时,为三级预警;(3)水位继续上升,PQ 开始通过“⊥”形杆对0R 产生压力。
当达到二级预警时,电流表示数为0.15A ;水位再上升0.4m 达到一级预警时,电流表示数为0.20A 。
电源电压为______V ;(4)在保证电路安全的情况下,此装置能测量的最高水位高于警戒水位______m ;(5)若将水位相对警戒线上升的高度标记在电流表对应的刻度上,即把电流表改装成水位计,水位计的刻度是______(选填“均匀”或“不均匀”)的。
【答案】100 变小 12 2.6 不均匀【解析】【分析】【详解】(1)[1]物体M 漂浮时,其受到的浮力和重力为一对平衡力,大小相等M 100N F G ==浮(2)[2]PQ 向上移动过程中,R 连入电路中的长路变短,故其接入电路中的电阻变小。
【压轴难题】人教版物理中考一模试卷(Word 版 含解析)一、中考物理力学问题 易错压轴题提优(难)1.在水平桌面上放有一柱形容器,底面积为 500cm 2,里面装有深度为 20cm 的水;一个重力为 2.4N 的开口玻璃杯A ,其底部与一个体积为50cm 3,重力为 4N 的实心铁块 B 用细线相连(细线的质量体积忽略不计),然后放入水中,但在放入过程中由于不小心,容器中有少量的水流入了玻璃杯中,最后A 、B 两物体在水中处于静止,如图所示,此时玻璃杯A 排开水的体积为 640cm 3。
则没有放入玻璃杯和铁块时水对容器底部的压强为_______Pa ;若细线突然断开,A 、B 两物体再一次静止后(这个过程中玻璃杯A 开口始终向上),水对容器底部的压强为_____Pa 。
【答案】3210⨯; 667.9。
【解析】 【详解】[1]没有放入玻璃杯和铁块时水对容器底部的压强:33311g =1.010kg m 10N kg 0.2m=210Pa P h ρ=⨯⨯⨯⨯;[2]B 受到的浮力:33-63B =g =g =1.010kg m 10N kg 5010m =0.5N F V V ρρ⨯⨯⨯⨯浮排;=3.9N-0.5N=3.4N F G F =-浮拉;容器内水的体积:-4231=50010m 0.2m=0.01m V Sh =⨯⨯水;玻璃杯A 受到的浮力:33-63=1.010kg m 10N kg 64010m =6.4N F gV ρ''=⨯⨯⨯⨯浮排; 设进入玻璃杯中水的重力为G 则:A B ==6.4N+0.5N-2.4N-4N=0.5N G F F G G '+--浮浮进水; 根据==G mg Vg ρ得:33-530.5===110kg m 10N kg510m G NV gρ⨯⨯⨯进水进水; 杯外水的体积:3-53-33=0.01m -510m =9.9510m V V V '=-⨯⨯水水进水; 玻璃杯A 最终漂浮,此时的浮力:A 2=2.4N+0.5N=2.9N F G G =+浮进水;设此时A 排开水的体积为3V 排,由浮力公式有:33233==1.010kg m 10N kg =2.9N F gV V ρ⨯⨯⨯浮排排;解得-433=2.910m V ⨯排绳断后,两物体A 、B 再一次静止时水深:334363B 32429.9510m 2.910m 5010m =0.06679m 50010mV V V h S ----'++⨯+⨯+⨯==⨯水排 则水对容器底部的压强:3322==1.010kg m 10N kg 0.06679m=667.9Pa P gh ρ⨯⨯⨯。
【压轴难题】人教版物理中考一模试卷易错题(Word 版 含答案)一、中考物理力学问题 易错压轴题提优(难)1.边长为10cm 的立方体物块(ρρ<物水)放入圆柱形容器底部,如图1所示。
逐渐向容器内倒入水(水未溢出),测量容器内水的深度h ,分别计算出该物块对应受到的浮力F 浮,并绘制了如图2(实线)所示的图像。
(g 取10N/kg )(1)在水中,h =12cm 时,物块处于______状态(选填“漂浮”、“悬浮”、“沉底”),物块重为______N 。
(2)未倒水前物块对容器底部的压强为______Pa ,物体的密度为______kg/m 3。
(3)更换一种液体重复上述实验,绘制了如图2(虚线)所示的图像。
h =12cm 时,物块处于______状态(选填“漂浮”、“悬浮”、“沉底”),液体的密度为______kg/m 3。
如果圆柱形容器中水和液体的深度均为12cm ,则水中物块的重力势能______液体中物块的重力势能。
(选填“>”、“<”或“=”)【答案】漂浮 8 800 0.8×103 沉底 0.7×103 > 【解析】 【分析】 【详解】(1)[1]由图2可知,在水中,当h =8cm 时,浮力就不再增大,物块排开水的体积也不再增大,结合ρρ<物水可知,当h =12cm 时,物块在水中处于漂浮状态。
[2]此时,物块受到的浮力为8N ,对物块进行受力分析可知,它在重力和浮力两个力的作用下处于平衡状态,根据二力平衡的条件可知,物块的重力等于它受到的浮力,为8N 。
(2)[3]未倒水前,物块对容器底的压强8N 800Pa 0.1m 0.1mF G p S S ====⨯ [4]物体的质量8N 0.8kg 10N /kgG m g === 物体的密度330.8kg 0.810kg /m 0.1m 0.1m 0.1mm V ρ===⨯⨯⨯ (3)[5]由图2可知,在另一种液体中,当h =12cm 时,物块浸没在液体中,所受浮力为7N ,浮力小于重力,所以物体处于沉底状态。
[6]根据阿基米德原理可得,液体的密度()3337N0.710kg/m0.1m10N/kgFV gρ===⨯⨯浮液排[7]物块在水中处于漂浮状态,在另一液体中处于沉底状态,它在水中的位置高于在液体中的位置,所以它在水中的重力势能大于在液体中的重力势能。
2.面积很大的水池,水面上浮着一边长为a、质量为m的正方体均匀木块,开始时木块静止,如图甲。
现用力F将木块匀速下压,运动时,F随深度H变化如图乙,则:(1)木块静止时,所受浮力F浮=______,正方体木块的密度ρ木=_______ρ水;(2)木块开始下沉到恰好浸没的过程中,重力对木块做功是______;(用a、m、g表示)(3)在木块匀速下沉过程中,F最大值是_______?木块开始下沉到恰好浸没的过程中,忽略水面高度的变化,F对木块做的功是______?(提示:F是匀速增大的,用a、m、g表示)【答案】mg3414mga13mg124mga【解析】【分析】【详解】(1)[1]木块静止时漂浮在水面,受到的浮力等于木块本身的重力,即F G mg==浮木[2]由图乙可知,木块静止时木块浸入水中的深度为34a,则木块静止漂浮时排开水的体积为334V a=排根据漂浮时受到的浮力等于物体本身重力,则有gV gVρρ=水排木木则木块的密度333344aVV aρρρρ===水排木水水木(2)[3]木块开始下沉到恰好浸没的过程中,木块在重力方向移动了3144h a a a =-=则重力对木块做功14W G h mgh mga ===木 (3)[4]由[2]已知水和木块的密度关系是34ρρ=木水木块完全浸没后受到的浮力4433F gV gV gV mg ρρρ''====浮水排水木木木木块完全浸没时受力平衡,则有F G F '=+浮压木则手对木块的最大压力max 4133F FG mg mg mg '=-=-=浮木[5]木块开始下沉到恰好浸没的过程中,F 是匀速增大的,到浸没时最大压力为max 13F mg =则该过程的平均压力为()max max 1110226F F F mg =+==平均 所以F 对木块做的功1116424W F h mg a mga '==⨯=平均3.一质量为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:-333AA331.8kg 1.810m 1800cm 1.010kg/m m 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 100cmV h S ===排2浸, 则此时A 中水的深度为:33A2A 22A1800cm +800cm 13cm 200cm V 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:333314kg 0.014m 14000cm 1.010kg/m m 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 100cmV 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.4.小亮家有一辆轿车,爸爸在给他讲车的性能时,总是说“2.0的排量”,却很少说“功率”,为此小亮特地从网上查到了排量的定义:活塞从上止点移动到下止点所通过的“工作容积”称为气缸排量。