遵义市物理中考模拟试卷检测题含答案

遵义市物理中考模拟试卷检测题含答案一、中考物理力学问题易错压轴题提优（难）1．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：-333AA331.8kg 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．3．阅读短文，回答问题。

可燃冰可燃冰是一种新型能源，主要成份是甲烷和水，分布在深海沉积物里或酷域的永久冻土中，如图所示，可燃冰形似冰块却能燃烧，燃烧后几乎不产生任何残渣，1m 3的可燃冰分解后可释放出约0.8m 3的水和164m 3的天然气，天然气中甲烷的含量占80%~99.9%。

可燃冰的生成有三个基本条件：首先要求低温，可燃冰在0~10℃时生成，超过20℃便会分解，海底温度一般保持在2~4℃在右；其次是高压，可燃冰在0℃时，只需海水产生29个标准大气压即可生成，而以海洋的深度，此高压容易保证；最后是充足的气源，海底的有机物沉淀，其中丰富的碳经过生物转化，可产生充足的气源，在温度、压强、气源三者都具备的条件下，可燃冰就会生成。

请回答下列问题：[1个标准大气压取1×105Pa ，海水的密度取1×103kg/m 3，g 取10N/kg ，c水=4.2×103J/(kg·℃)，甲烷的热值取4.2×107J/m 3](1)可燃冰的主要成分是_________和__________。

(2)若要在0℃的海底生成可燃冰，海水的深度至少要_______m 。

(3)如图所示，海底上有一块体积为100m 3且底部与海底紧密相连的可燃冰A ，其受到海水的浮力为_______N 。

(4)0.5m 3的可燃冰分解后，其中的甲烷完全燃烧放出的热量是______J ，在标准大气压下，这些热量全部被水吸收，至少可以将质量为____kg 温度为20℃的水加热至沸腾。

【答案】甲烷 水 290 0 2.7552×109 8.2×103 【解析】 【分析】 【详解】(1)[1][2]由文中信息可知，可燃冰的主要成分是甲烷和水。

(2)[3]当可燃冰在0℃时，只需海水产生29个标准大气压即可生成，则可燃冰形成的气压为56110Pa 2.910Pa 29p ⨯=⨯=⨯根据p gh ρ=可得，海水的深度6332.910Pa110m kg/m 10N 2kg9/0p h g ρ===⨯⨯⨯ (3)[4]浮力产生的原因是上下表面的压力差，即F F F =-浮向上向下，当可燃冰的底部与海底紧密相连时，0F =向上，其受到海水的浮力为0。