2015年全国各省市中考物理试题分类汇编—力学压轴题(一)选编.doc

2015年全国中考物理试题分类汇编—力学压轴题（一） 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）。 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=3P。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）。 （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=2500N 2．（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=140 N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=60 Nρ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? 2×0.2m=0.01m3，则水对重物的浮力：F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.01 m3=100N； 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 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W1140 N×2m=280J ③ 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 机械效率 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 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。 0 ~ 2 s 4 ~ 6 s 8 ~ 10 s A 相对地面静止 相对地