人教版物理中考模拟试卷综合测试卷(word含答案)含答案

人教版物理中考模拟试卷综合测试卷（word含答案）含答案

一、中考物理力学问题易错压轴题提优（难）

1．阅读短文，回答问题。

2018 年 12 月 9 日，“复兴号”中国标准动车组项目获第五届中国工业大奖。“复兴号”是由中国铁路总公司牵头组织研制、具有完全自主知识产权并达到了世界先进水平的中国标准动车组。它全面采用了自动化设计，其车头（“飞龙”）被设计成修长的流线型，可谓颜值爆表，试验速度可达时速 400 公里以上。

“复兴号”轨道采用无砟轨道（砟：是岩石、煤等碎片的意思），普通铁路上常见的枕木被混凝土取代，枕木下的小石头也不见了，而是直接将铁轨铺在一个高强度的混凝土板上。对于有砟轨道，当列车运行时速达到 250 公里时，那些碎石子就会被掀起来，给列车造成极大的危险。

(1)“复兴号”采用了流线型车头，不仅美观还可以_______；高速行驶时车头对地面的压力_______ ，摩擦力_______；（后两空均选填“增大”或“减小”）

(2)将铁轨铺在枕木上，是为了增大路基的_______，从而减小对路基的_______；

(3)请你用所学物理知识分析，列车快速行驶过有砟轨道时，那些碎石子会被掀起来的原因：______。

【答案】减小阻力减小减小受力面积压强列车快速行驶过有砟轨道时，路基石子上方的空气流速变大，压强变小，使石子上方的压强小于下方的压强，因此石子会被掀起【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1]“复兴号”采用了流线型车头，可以减小空气阻力。

[2][3]高速行驶时车头表面的气体流速比车头底部的气体流速大，压强较小，车头底部的压强较大，会产生一个向上的力，根据受力平衡可知，地面对车头的支持力会变小，力的作用是相互的，那么车头对地面的压力会变小，这个压力变小，那么摩擦力也会变小。

(2)[4][5]将铁轨铺在枕木上，是为了增大路基的受力面积，根据

F

p

S

可知，在压力一定

时，路基受到的压强会变小。

(3)[6]流体流速大，压强小。列车快速行驶过有砟轨道时，路基石子上方的空气流速变大，压强变小，使石子上方的压强小于下方的压强，会产生一个向上的升力，因此石子会被掀起。

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F

p 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F

p 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F

p 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：

433

336N 610m 600cm 1.010kg/m 10N/kg

F V g ρ-=

==⨯=⨯⨯浮1排1水 则最初A 容器中水的深度为：

3A 2

1600cm 6cm 100cm

V h S ===排1水

， 最初A 容器中水的体积为：

433A A 33

0.6kg

610m 600cm 1.010kg/m

m V ρ-=

=

=⨯=⨯水

水水

， 则A 容器的底面积为：

3

22A A 1A 600cm 100cm 200cm 6cm

V 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：

A

A 12N

0.6kg 1.8kg 10N/kg

G m m g

∆'=+=+

=水水水，

则A 中水的总体积为：

-333A

A

33

1.8kg

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 A

200cm 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：

433

338N 810m 800cm 1.010kg/m 10N/kg

F V g ρ-=

==⨯=⨯⨯浮2排2水， 则此时M 浸入液面以下的高度为：

3

2

2

1800cm 8cm 100cm V h S ===排2

浸， 则此时A 中水的深度为：