物理中考二模试卷试卷中考真题汇编[解析版]易错题培优

物理中考二模试卷试卷中考真题汇编[解析版]易错题培优

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（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/m3。

(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/m3。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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

8N800Pa0.1m0.1mFGpSS

[4]物体的质量

8N0.8kg10N/kgGmg

物体的密度

330.8kg0.810kg/m0.1m0.1m0.1mmV

(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/kgFVg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．小明同学发现生活中的桌椅板凳是各式各样的，他对此进行了思考和探究。

(1)他发现坐在有椅垫的椅子上更舒服一些，人落座时，通过增大_______的方法减小了_______。

(2)如图甲是常见的有靠背的四脚座椅，所负载的重量通过四个脚落在地上，只要不超过椅子的容许荷载，就不会对椅子产生破坏。那么，椅子的荷载能力与哪些因素有关呢？小明认为与制作椅子的材料和四个脚落地围成的面积大小有关。你认为椅子的荷载能力还可能与_______有关（填写一种合理猜想即可）。

(3)为了探究椅子的容许荷载与其四个脚落地围成的面积大小的关系，小明和同学在课外进行了模拟实验。他们按照如图乙所示的设计模型，裁剪硬纸板并用图钉钉成椅子的形状，不断改变四个脚的落地位置，然后在硬纸板椅子上放置物理课本检测其荷载能力，记录实验数据如下：

四脚围成的面积/m2 0.1 0.144 0.225 0.324 0.4

椅子的荷载能力/本 3 7 10 6 2

分析表中数据可得：在其他条件相同时，椅子的容许荷载随椅子的四个脚落地围成的面积的增大而_______。

(4)如果要增大椅子的容许荷载，你打算_______。

(5)如图丙是一种装有滚轮的椅子，能够减小移动时的_______，方便移动。而且所用的支架、坐垫和靠背等材料具有更好的_______（填写一种材料的物理属性即可）。

(6)通过以上活动，结合实际，说说你对改进座椅的一条设想是_______。

【答案】受力面积 压强 四脚的横截面积（答案合理即可） 先增大后减小 增大四脚的横截面积（答案合理即可） 摩擦力 弹性 选用弹性较好的材料做座椅（答案合理即可）

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1][2]坐在有椅垫的椅子上舒服一些，因为椅垫增大了受力面积，而压力不变，由FpS可知，压强减小。

(2)[3]椅子的荷载能力可能与四脚的横截面积有关，截面削弱的程度较整体失稳对承载力的影响小，不会发生强度破坏，若截面削弱的程度较整体失稳对承载力的影响大，则会发生强度破坏。

(3)[4]由实验表格数据可知，椅子的容许荷载随椅子的四个脚落地围成的面积的增大而先增大后减小。

(4)[5]如果要增大椅子的容许荷载，控制其他条件相同，增大四脚的横截面积。

(5)[6]相同条件下，滚动摩擦力比滑动摩擦力小得多，所以装有滚轮的椅子，能够减小移动时的摩擦力。

[7]支架、坐垫和靠背等材料在受力时发生形变，不受力时又会自动恢复原状，所以这些材料具有弹性。

(6)[8]选用弹性较好的材料做座椅，人使用时，这些材料发生弹性形变，增大了与人的接触面积，压力一定，压强减小，人感觉舒服。

3．“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。

(2)在体积相同时，密度越小的材料，其质量越小；

(3)物体的浮沉条件，浮力大于重力，物体上浮；

(4)潜水艇的原理是靠改变自身的重力来实现浮沉。

【详解】

(1)[1]水下滑翔机“海翼”的外形是仿照鸟类的体型设计建造的，一般设计成流线型，这属于仿生技术，流线型能减小运动时的阻力。

(2)[2]用碳纤维材料制成的“衣服”以减小重力，这是利用了碳纤维材料密度小的特点，在体积相同时，密度越小，其质量越轻，则其重力越小。

(3)[3][4]“海翼”配备油囊装置，需要上浮时，油囊会鼓起来，由F浮=ρgV排可知，浮力增大，使浮力大于重力，物体上浮。

(4)[5]潜水艇靠改变自身的重力来实现浮沉的，故“海翼”号实现浮沉的原理与传统潜水艇浮沉的原理不同。

4．某课外科技小组的同学对自动冲水装置进行了研究（如图所示）．该装置主要由水箱、浮球B、盖板C和一个可以绕O点自由转动的硬杆OB构成，AC为连接硬杆与盖板的细绳随着水位的上升，盖板C所受的压力和浮球B所受的浮力均逐渐增加，当浮球B刚好浸没到水中时，硬杆OB处于水平状态，盖板C恰好被打开，水箱中的水通过排水管排出。经测量浮球B的体积为1×10﹣3m3，盖板的横截面积为6×10﹣3m2，O点到浮球球心的距离为O点到A点距离的3倍。不计硬杆、盖板以及浮球所受的重力以及盖板的厚度。求：（g=10N/kg）

(1)水箱内所能注入水的最大深度；

(2)在你以上的计算中忽略了硬杆、盖板以及浮球的重力，如果考虑它们的重力，你认为设

计时应采取哪些措拖可保证自动冲水装置正常工作？（写出一种措施即可）

【答案】(1) 0.5m；(2)考虑硬杆、盖板以及浮球的重力时，保证自动冲水装置正常工作可以增大浮球体积增大浮力的大小（或“使杠杆的OB段比OA段更长一些”）

【解析】

【分析】

【详解】

(1)当浮球B刚好浸没到水中时，排开水的体积和自身的体积相等，则浮球B受到的浮力

F浮=ρgV排=ρgVB=1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10﹣3m3=10N

此时硬杆OB处于水平状态，由杠杆的平衡条件可得

AFOAFOB浮

则盖板受到绳子的拉力

310N30NAOAFBFO浮

盖板C恰好被打开时，处于平衡状态，受到绳子的拉力和液体对盖板的压力是一对平衡力，所以，水对盖板的压力

F压=FA=30N

由FpS可得，盖板受到水的压强

3230N5000Pa610mAFpS

由p=ρgh可得，水箱内所能注入水的最大深度

335000Pa0.5mg1.010kg/m10N/kgph

(2)考虑硬杆、盖板以及浮球的重力时，绳子对盖板的拉力减小，根据杠杆的平衡条件可知，要使盖板被打开，应增大绳子的拉力，可以增大浮球体积增大浮力的大小（或“使杠杆的OB段比OA段更长一些”）。

答：(1)水箱内所能注入水的最大深度为0.5m；

(2)考虑硬杆、盖板以及浮球的重力时，保证自动冲水装置正常工作可以增大浮球体积增大浮力的大小（或“使杠杆的OB段比OA段更长一些”）。

5．从地面上搬起重物我们的常见做法是弯腰（如图甲）或人下蹲弯曲膝盖（如图乙）把它搬起来，哪种方法好呢？下面就建立模型说明这个问题。把脊柱简化为杠杆如图丙所示，