中考物理初二压轴题专题训练 10页

中考物理中高档压轴题专题训练 F G ‎1、为了将放置在水平地面上、重G=100 N的重物提升到高处。小明同学设计了图24（甲）所示的滑轮组装置。当小明用图24（乙）所示随时间变化的竖直向下拉力F拉绳时，重物的速度υ和上升的高度h随时间t变化的关系图像分别如图24（丙）和（丁）所示。若重物与地面的接触面积S=5×10-2 m2，不计摩擦，绳对滑轮的拉力方向均可看成在竖直方向。求：‎ ‎（1）在2~3s内，拉力F的功率P及滑轮组的机械效率η。‎ ‎（2）在1~2s内，拉力F做的功W。‎ ‎（3）在0~1s内，重物对地面的压强p。‎ t/s ‎1‎ ‎3‎ ‎0‎ ‎2‎ F/N 乙 ‎10‎ ‎50‎ ‎30‎ ‎20‎ ‎40‎ t/s ‎1‎ ‎3‎ ‎0‎ ‎2‎ υ/（m/s）‎ 丙 ‎1．25‎ ‎2．50‎ ‎2．50‎ t/s ‎1‎ ‎3‎ ‎0‎ ‎2‎ h/m 丁 ‎1．25‎ ‎3．75‎ O A 甲 B M 乙 ‎4、将高为10cm的圆柱体甲放在水平地面上，细绳的一端系于圆柱体甲上表面的中央，另一端竖直拉着杠杆的A端。当把质量为800g的圆柱体乙悬挂在杠杆的B端并处于圆柱形容器M中时，杠杆在水平位置平衡，如右图，此时圆柱体甲对水平地面的压强为3200Pa。把质量为900g的水注入容器M中，水未溢出，水静止后，水对容器M底面的压强为2500Pa，圆柱体甲对水平地面的压强为5000Pa。已知：AO:OB=2:3，容器M的底面积为60cm2，不计杠杆的质量，g取10N/kg，则圆柱体甲的密度为 kg/m3。‎ ‎5、履带式推土机在松软和泥泞的作业环境下发挥着巨大的作用.图25为某品牌履带式推土机,右下表为其主要参数.根据表中提供的信息,回答并计算下列问题:‎ 品牌 ‎×××履带式推土机 型号 NT855-B280‎ 长×宽×高 ‎6430×4035×3015mm 使用质量 ‎20000kg 额定功率 ‎169kW 额定转速 ‎2000rpm 履齿高度 ‎72mm 履带板宽度 ‎900mm 履带接地长度 ‎3300mm 爬坡能力 ‎30‎ 前进各档速度 ‎0-3.8-6.8-11.3km/h 后退各档速度 ‎0-4.9-8.2-13.6km/h ‎(1)“履带”的主要作用是什么?“履齿”的主要作用是什么?‎ ‎(2)该推土机静止时对地面的压强(g取10N/kg).‎ ‎(3)假若该推土机以额定功率进行推土作业,在平直的场地上以1m/s的速度匀速行驶了5m,求推土机所受的阻力和推土机所做的功.‎ ‎10、在长沙市地铁二号线建设工地，有一“塔吊”正在准备起吊一底面积为0.8m2、质量为2400kg的圆柱形重物；如图所示，A为塔吊的配重，OB为塔吊的起重臂，C为能在起重臂上移动的载重小车，载重小车下挂有滑轮组，OB=25m。当载重小车在B点时，能安全起吊重物的最大质量是1200kg。现在载重小车从距离O点为10m的载重臂上，准备起吊该圆柱形重物（不计挂钩、滑轮组和钢丝绳重及摩擦。g=10N/kg）问：‎ ‎（1）起吊前，该重物对地面的压强为多大？‎ ‎（2）起吊后，当重物匀速上升时，载重小车下每段钢丝绳的拉力为多大？‎ ‎（3）如果将重物匀速提升20m，则拉力做功多少？‎ ‎（4）塔吊将重物从起吊点提升20m后，载重小车最多能向B点方向再平移多少米，才能保证安全工作？‎ ‎11、长江中下游遭遇了50年以来最长时间的干旱，各地都在抽水抗旱。图20是某村抽水抗旱的示意图，水泵的流量为180m3/h（每小 时流出管口的水的体积），抽水高度H为12m。‎ ‎（1）水泵的轴心距水面的高度h最大为多少?‎ ‎（2）该机械装置所做有用功的功率为多少?‎ ‎（3）带动水泵的动力装置为柴油机，每小时燃烧的柴油为1.25L。则整个机械装置的效率为多少?‎ 图20‎ ‎13、阅读短文，回答问题 磁 悬 浮 列 车 ‎ 磁悬浮列车是由无接触的电磁悬浮、导向和驱动系统组成的新型交通工具，是高新技术的产物．上海磁悬浮列车示范运营线项目于2006年4月26日正式通过国家竣工验收．正线全长约30km，设计最高运行时速430km／h，单向运行时间7min20s．‎ ‎(1)上海磁悬浮列车的结构如图甲所示．要使列车悬浮起来，车身线圈的上端是_________极．若列车总质量是20t，磁悬浮列车行驶时，强大的磁力使列车上升10mm，那么上升过程中磁力对列车做功_________J．(g取10N／kg)‎ ‎(2)如果列车在单向运行过程中，只停靠一站，那么，停靠时间约为_________s(设磁悬浮列车全程均以360km／h的速度行驶)．‎ ‎(3)图乙是另一种磁悬浮列车的设计原理图，A是磁性稳定的电磁铁，安装在铁轨上，B是安装在车身上(紧靠铁轨上方)的电阻非常小的螺线管．B中电流方向如图乙所示，请在图中标出通电螺线管的N极，螺线管B与电磁铁A之间相互_________ (选填“排斥”或“吸引”)，从而使列车悬浮在铁轨上方．‎ ‎15、当滑雪者从雪山顶峰风驰电掣般下滑时，你是否想到为什么白雪轻飘飘、软绵绵的，却可以承托高速奔驰的滑雪者呢？‎ ‎　　白雪内有很多小孔，小孔内充满空气。踏着滑雪板的人把重量都压在滑雪板上时，雪内的空气就会被逼出；因此，滑雪板不是与雪地直接接触，而是在一层气垫上滑行。这层气垫不但对滑雪板施加一个向上的托力，并且减小了雪地与滑雪板之间的摩擦。然而，这层气垫只能维持一段很短的时间。如果滑雪者在雪地上停留超过一秒，就会沉下去。‎ ‎⑴滑雪者从雪山顶峰向下运动过程中，重力势能减小，动能增大，机械能_____。‎ ‎⑵滑雪板可以轻易在雪地上滑行，是由于：_____________________________。‎ ‎⑶若滑雪板的长1．5m、宽12cm，滑雪者的速度最小为______m/s，他才能不会再雪地上下沉。‎ ‎⑷若滑雪者与滑雪板总重720N，当其站立在水平雪地上时，滑雪板对雪地的压强为_________Pa。‎ ‎17、小铃为了鉴别一工艺品是否铜做的，做了以下实验：‎ ‎（a）称出工艺品的质量，如图25所示．‎ ‎ （b）A、B两量筒分别装上30mL的水．‎ ‎ （c）把工艺品放入A量筒，如图26．‎ ‎ （d）把与工艺品相同质量的实心铜块放入B量筒，如图27．问：‎ ‎ （1）工艺品的质量m＝　　　　　 g．‎ ‎ （2）实心铜块的体积V＝　　　　　　　　 cm3．图27中铜块所受浮力F＝　　　　 N．（水密度ρ＝1× 103kg/m3，g＝10N/kg）‎ ‎ （3）由上述实验可知该工艺品的体积比铜块的体积　　　　、密度比铜的密度　　　　．（选填“大”、“小”）.‎ ‎ （4）小铃根据工艺品的密度与铜的密度不等而得出工艺品不是铜做的结论．此结论是否可靠？为什么？‎ 参考答案 ‎1.解：(1)由图可知在2～3s内，重物做匀速运动，v3=2.50m/s，拉力F3=40N， ‎ ‎　　∵从动滑轮上直接引出的绳子股数(承担物重的绳子股数)n=3， ‎ ‎　　∴拉力F的作用点下降的速度v3′=3v3=3×2.50m/s=7.5m/s， ‎ ‎　　拉力做功功率(总功率)： ‎ ‎　　P总=W总 t =F3s3 t =F3v3=40N×7.5m/s=300W ‎ ‎　　滑轮组的机械效率： ‎ ‎　　η=W有 W总 ×100%=Gh3 F33h3 ×100%=100N 40N×3 ×100%≈83.33%. ‎ ‎　　(2)在1～2s内，拉力F2=50N，重物上升高度h2=1.25m ‎ ‎　　拉力F的作用点下降的距离s2=3h2=3×1.25m=3.75m， ‎ ‎　　拉力做的功： ‎ ‎　　W=F2s2=50N×3.75m=187.5J; ‎ ‎　　(3)设动滑轮重为G动， ‎ ‎　　∵F3=1 3 (G物+G动)， ‎ ‎　　∴动滑轮重： ‎ ‎　　G动=3F3-G=3×40N-100N=20N， ‎ ‎　　在0～1s内，拉力F1=30N，把动滑轮和重物看成整体，则这个整体受到向下的重力、向上的支持力以及三根绳向上的拉力作用处于静止状态. ‎ ‎　　∴F支+3F1=G+G动， ‎ ‎　　地面对物体的支持力： ‎ ‎　　F支=G+G动-3F1=100N+20N-3×30N=30N， ‎ ‎　　根据力的作用是相互的，重物对地面的压力： ‎ ‎　　F压=F支=30N， ‎ ‎　　对地面的压强： ‎ ‎　　P=F压 s =30N 5×10-2m2 =600Pa. ‎ ‎　4.解：(1)由杠杆的平衡条件F1L1=F2L2得 ‎ ‎　　F甲•AO=F乙•OB ‎ ‎　　(m甲g-F压)•2=0.8Kg•10N/kg•3 ‎ ‎　　(ρ甲•S甲•0.1m×10N/kg-3200Pa•S甲)•2=0.8Kg•10N/kg•3…(1) ‎ ‎　　(2)由液体压强公式P=hgρ得h1=P ρg =2500Pa 1.0×103kg/m3×10N/kg =0.25m ‎ ‎　　由ρ=m V 得h2=m ρS容器 =0.9kg 1.0×103kg/m3×0.006m3 =0.15m ‎ ‎　　则乙物体排开水的体积为：V排=(h1-h2)×S容器=0.1m×0.006m2=0.0006m3 ‎ ‎　　乙物体受到的浮力为F浮=ρ水V排g=1.0×103kg/m3×0.0006m3×10N/kg=6N ‎ ‎　　灌水后乙物体提供的阻力F2=8N-6N=2N ‎ ‎　　(3)注水后根据杠杆的平衡条件得 ‎ ‎　　(ρ甲•S甲•0.1m×10N/kg-5000Pa•S甲)•2=2N•3…(2) ‎ ‎　　由(1)(2)两式解得ρ甲=5.6×103kg/m3. ‎ ‎　　故答案为：5.6×103kg/m3.‎ ‎5.解：(1)履带增大了推土机底部与地面的接触面积，从而减小了对地面的压强，使推土机能够在松软的地面上行进，不至于陷入土里;履齿增大了履带与地面接触面的粗糙程度，增大了摩擦. ‎ ‎　　答：“履带”的主要作用是增大接触面积，减小对地面的压强，可以在松软的地面上顺利工作;“履齿”的作用是增大与接触面的摩擦，便于爬坡作业. ‎ ‎　　(2)推土机静止时对地面的压力大小等于推土机所受重力大小 ‎ ‎　　∴F=mg=20000kg×10N/kg=2×105N ‎ ‎　　履带与地面的接触面积 ‎ ‎　　S=l×d×2=3.3m×0.9m×2=5.94m2 ‎ ‎　　推土机静止时对地面的压强P=F S =2×105N 5.94m2 ≈3.37×104Pa ‎ ‎　　答：该推土机静止时对地面的压强为3.37×104Pa. ‎ ‎　　(3)推土机所做的功 ‎ ‎　　W=Pt=P•S v =169×103W×5m 1m/s =8.45×105J ‎ ‎　　∵推土机做匀速直线运动，所以牵引力与阻力是一对平衡力 ‎ ‎　　∴阻力f=F=W S =8.45×105J 5m =1.69×105N ‎ ‎　　答：推土机所受的阻力为1.69×105N，推土机所做的功为8.45×105J.‎ ‎　　7.答案：1.4m-----1.8m ‎8. 解：(1)根据已知量压敏电阻能承受的最大压强P=F S =800N 4×10-4m2 =2×106Pa; ‎ ‎　　答：压敏电阻能承受的最大压强为2×106Pa. ‎ ‎　　(2)油箱内油的重力G油=F-G油箱=800N-80N=720N，油的质量m油=G油 g =720N 10N/kg =72kg，油的体积V油=m油 ρ油 =72kg 0.8×103kg/m3 =0.09m3. ‎ ‎　　答：此油箱最多可装0.09m3的油. ‎ ‎　　(3)压敏电阻受到最大压力是800N，从图象上找到此时压敏电阻对应的电阻值是80Ω，电压表的最大示数是3V，电阻R和R0串联电流相等，用公式表示为UR R =U0 R0 ，代入数据得6V-3V 80Ω =3V R0 ，解得R0=80Ω. ‎ ‎　　答：则定值电阻R0的阻值为80Ω. ‎ ‎　　(4)由乙图知，压敏电阻R的阻值与受到的压力F的关系式是：R=240-0.2F(Ω)，R0两端的电压U0=30 19-100V (V). ‎ ‎　　答：R0两端电压U0与油量V的关系式为U0=30 19-100V (V). ‎ ‎　　9. 解：(1)水流带动发电机转动发电，将机械能转化为电能. ‎ ‎　　故答案为：机械能转化为电能. ‎ ‎　　(2)①由题意知，触点3与5接通，电动水闸M打开，电源1是电动水闸的供电系统，所以，电源1要与电动水闸串联，保证触电3与5接通时给电动水闸供电，如图所示. ‎ ‎　　②电源2则是螺线管的供电系统，电源2与螺线管串联.另外，电磁继电器在白天光控开关闭合时才能工作，所以光控开关控制电磁继电器，与电源2串联，如图所示. ‎ ‎　　故答案为： ‎ ‎　　(3)装满一池水的重力做功W=Gh1=mgh1=ρ水Vgh1=ρ水πR2(H-h2)gh1 ‎ ‎　　设备一次发电量W电=W×80%=O.8ρ水πR2(H-h2)gh1 ‎ ‎　　发电机的电功率 ‎ ‎　　P=W电 t =0.8ρ水πR2(H-h2) gh1t ‎ ‎　　答：该发电设备一次发电量为若一次发电时间为O.8ρ水πR2(H-h2) gh1.发电机的发电功率为0.8ρ水πR2(H-h2) gh1 t .‎ ‎10. 解：(1)圆柱形重物的重： ‎ ‎　　G=mg=2400kg×10N/kg=2.4×104N， ‎ ‎　　∵在水平地面上， ‎ ‎　　∴对地面的压力：F=G=2.4×104N， ‎ ‎　　对地面的压强：p=F s =2.4×104N 0.8m2 =3×104Pa; ‎ ‎　　(2)由图可知，承担重物的钢丝绳的股数n=4， ‎ ‎　　∵不计挂钩、滑轮组和钢丝绳重及摩擦， ‎ ‎　　∴载重小车下每段钢丝绳的拉力： ‎ ‎　　F拉=1 4 G=1 4 ×2.4×104N=6000N; ‎ ‎　　(3)s=4h=4×20m=80m， ‎ ‎　　拉力做功：W=Fs=6000N×80m=4.8×105J; ‎ ‎　　(4)由题知，GA×OA=m最大g×OB; ‎ ‎　　当提升2400kg重物时，GA×OA=m物g×OC′， ‎ ‎　　∴m最大g×OB=m物g×OC′， ‎ ‎　　即：1200kg×g×25m=2400kg×g×OC′， ‎ ‎　　∴OC′=12.5m， ‎ ‎　　∴载重小车最多能向B点方向平移的距离： ‎ ‎　　s=OC′-OC=12.5m-10m=2.5m. ‎ ‎　　答：(1)起吊前，该重物对地面的压强为3×104Pa; ‎ ‎　　(2)起吊后，当重物匀速上升时，载重小车下每段钢丝绳的拉力为6000N; ‎ ‎　　(3)如果将重物匀速提升20m，则拉力做功4.8×105J; ‎ ‎　　(4)塔吊将重物从起吊点提升20m后，载重小车最多能向B点方向再平移2.5m，才能保证安全工作.‎ ‎11. 解：(1)∵p0=ρ水gh， ‎ ‎　　∴水泵的轴心距水面的最大高度： ‎ ‎　　h=p0 ρ水g =1.01×105Pa 1×103kg/m3×10N/kg =10.1m; ‎ ‎　　(2)1小时机械装置所做有用功： ‎ ‎　　W有用=GH ‎ ‎　　=ρ水vgH ‎ ‎　　=1×103kg/m3×180m3×10N/kg×12m ‎ ‎　　=2.16×107J， ‎ ‎　　有用功率： ‎ ‎　　P有=W有用 t =2.16×107J 3600s =6000W; ‎ ‎　　(3)1.25L柴油完全燃烧产生的热量： ‎ ‎　　Q放=qm ‎ ‎　　=qρ柴油v柴油 ‎ ‎　　=4.0×107J/kg×0.8×103kg/m3×1.25×10-3m3 ‎ ‎　　=4×107J， ‎ ‎　　整个机械装置的效率： ‎ ‎　　η=W有用 Q放 =2.16×107J 4×107J ×100%=54%. ‎ ‎　　答：(1)水泵的轴心距水面的高度h最大为10.1m; ‎ ‎　　(2)该机械装置所做有用功的功率为6000W; ‎ ‎　　(3)整个机械装置的效率为54%. ‎ ‎　‎ ‎17. 解：(1)根据天平的读数方法，工艺品的质量=砝码质量+游码对应的刻度值=50g+20g+10g+5g+4g=89g; ‎ ‎　　故答案为：89; ‎ ‎　　(2)根据量筒的读数方法，即V铜块=V1-V水=40cm3-30cm3=10cm3; ‎ ‎　　根据阿基米德原理，F浮=G排=ρ液V排g，求出铜块受到的浮力. ‎ ‎　　∵V排=10cm3=1×10-5m3，水密度ρ=1×103kg/m3，g=10N/kg， ‎ ‎　　∴F铜块浮=ρ水V排g=1×103kg/m3×1×10-5m3×10N/kg=0.1N ‎ ‎　　故答案为：10;0.1; ‎ ‎　　(3)根据量筒的读数方法，读出工艺品和水的总体积V2，即V工艺品=V2-V水， ‎ ‎　　V工艺品=44cm3-30cm3=14cm3，V工艺品>V铜块， ‎ ‎　　根据密度公式ρ=m v ，∵m工艺品=m铜块，V工艺品>V铜块 ‎ ‎　　∴ρ工艺品<ρ铜块 ‎ ‎　　故答案为：大;小; ‎ ‎　　(4)从密度的大小判断结论，存在片面性，因为工艺品如是空心的话，它的体积变大，则它的密度计算的就有误(偏小). ‎ ‎　　答：所以这个结论不完全对，因为它也可能是铜做的，只是内部空心了;当然，如果是实心的，则肯定不是铜做的. ‎