中考物理力学压轴题大题专题精华整理(带答案)

中考物理试题分类汇编—力学压轴题（一）

1、（2015郴州）如图所示是一厕所自动冲水装置，圆柱体浮筒A 与阀门C 通过杆B 连接，浮筒A 的质量为 1kg ，高为 0.22m ，B 杆长为 0.2m ，阀门C 的上表面积为 25 cm 2 ，B 和C 的质量、厚度、体积及摩擦均忽略不计，当 A 露出 0.02m 时，C 恰好被A 拉开，实现了自动冲水（g 取 10N/kg ）。求：

（1）刚拉开阀门C 时，C 受到水的压强和压力；

（2 ）此时浮筒A 受到的浮力；

（3 ）浮筒A 的密度。 【解析】（1）阀门C 处水的深度h=h 浸+L=(0.22m-0.02m)+0.2m=0.4m

水对阀门C 的压强pa m kg N m kg gh p 3

331044.0/10/10⨯=⨯⨯==水ρ

水对阀门C 的压力N m pa pS F 1010251042

43=⨯⨯⨯==- （2）∵C 恰好被A 拉开，∴浮筒A 对阀门C 的拉力N F F 10==拉 浮筒A 的重N kg N kg mg G A 10/101=⨯== 此时浮筒受向上的浮力、向下的重力和向下的拉力， ∴浮筒A 受到的浮力N N N F G F A 201010=+=+=拉浮 （3）浮筒A 排开水的体积3

33

3102/10/1020m kg

N m kg N g F V -⨯=⨯==

水浮排ρ 浮筒A 的底面积223

31012.0102m m

m h V S A --⨯=⨯==浸排

浮筒A 的体积3

3

2

2

102.222.0101m m m h S V A A A --⨯=⨯⨯== 浮筒A 的密度3333/1045.0102.21m kg m

kg V m A A A ⨯≈⨯==

-ρ 2、（2015株洲）一根金属棒AB 置于水平地面上，今通过弹簧测力计竖直地将棒的右端B 缓慢拉起，如图甲所示。

在此过程中，弹簧测力计对棒所做的功W 与B 端离开地面的高度x 的关系如图乙所示。请根据图象所示解答下列问题。

（1）该金属棒的长度l = m 。

（2）在B 端拉起的过程中，当x 1=0.6m 时，测力计的示数为F 1= N ；当x 2=1.6m 时，测力计的示数为F 2=

N 。

乙

/J W /m

x 0

3.6

1.25.6 1.6

甲

（3）求金属棒的重心到A 端的距离d 。

【解析】本题的难点是看懂图像，从图像中获取有用信息。

（1）由图乙可知，两段图线均为倾斜直线，说明做功与移动的竖直距离成正比；而第2段图线更陡一些，说明拉力更大，原因是此时金属棒已经离开地面，拉力等于金属棒的重了。

由此可知，B 端离开地面的高度为1.2m 时，金属棒即将离开地面，所以金属棒长1.2米； （2）图乙中x 为0～1.2m 过程中，金属棒被提起的高度h 1=1.2m ， 对金属棒所做的功W 1=3.6J ， ∵W 1=F 1h 1，∴拉力F 1=

=

=3N ；

图乙中x 为1.2m ～1.6m 过程中，金属棒被提起的高度h 2=1.6m -1.2m=0.4m ， 对金属棒所做的功W 2=5.6J -3.6J=2J ∵W 2=Gh 2，∴金属棒的重G=

m

J

h W 4.0222==5N ，则F 2=G=5N ； （3）金属棒未提离地面时，根据相似三角形知识可知，力臂之比d

l l l 棒

=21

根据杠杆平衡条件有F 1l 1=Gl 2，即F 1l 棒=Gd ；

则重心到A 端的距离d=G

l F 棒

1=

=0.72m ．

答：（1）1.2； （2）3；5；

（3）金属棒的重心到A 端的距离d 为0.72m ．

3、（2015襄阳）如图，用滑轮组匀速提起1200N 的重物，拉力做功的功率为1500W ， 绳子的自由端向下拉的速度为3m/s ，地面对人的支持力为N 1，不计绳重和摩擦。

（1）滑轮组中有几股绳子承担重物？作用在绳自由端的拉力是多少？ （2）滑轮组的机械效率是多少？

（3）若用此滑轮组匀速提起2400N 的重物时，地面对人的支持力为N 2，作用在绳自由端的拉力是多少？若

N 1:N 2=5:1时，人的重力是多少？

【解析】

由图可知，n=3， ∵Fv t

Fs t W P ===

， ∴F 拉=

=

=500N ；

（2）机械效率：η=×100%=×100%=×100%=×100%=80%；

（3）不计绳重和摩擦，则F拉=（G动+G）

G动=3F拉﹣G=3×500N﹣1200N=300N

提起2400N的重物时，F拉′=（G动+G′）=（300N+2400N）=900N

人拉绳子的力与绳子拉人的力是相等的，

人受3个力即向下的重力、向上的拉力、向上的支持力，

因此有支持力N=G人﹣F拉

N1=G人﹣500N ①

N2=G人﹣900N ②

N1：N2=5：1 ③

所以（G人﹣500N）：（G人﹣900N）=5：1

解得：G人=1000N．

答：（1）滑轮组中有3股绳子承担重物，作用在绳自由端的拉力是500N；

（2）滑轮组的机械效率是80%；

（3）若用此滑轮组匀速提起2400N的重物时，地面对人的支持力为N2，作用在绳

自由端的拉力是900N，若N1：N2=5：1时，人的重力是1000N．

4、（2015武汉）在建的杨泗港长江大桥是武汉市第十座长江大桥，大桥的两个桥塔均为钢沉井基础，其中2号桥塔的钢沉井在距桥位上游20公里的工厂拼装完成后，采用气囊法整体下水，是世界上同类方法下水质量最大的钢沉井．（ρ江水=1.0×103kg/m3 ρ钢=7.9×103kg/m3）

（1）如图1示，在钢沉井的底部两侧塞满气囊，松开固定的钢沉井的钢索后，钢沉井便顺着倾斜的江滩滑入水中．钢沉井入水后能自己滑行数百米，这是由于．托在钢沉井底部的气囊充气成圆筒状是为了．（2）钢沉井下水后，依靠拖船将其拖行至指定位置．当拖船对钢沉井输出的总功率为5000kW时，1min内将钢沉井匀速拖行了120m，试估算这段时间内江水对钢沉井的阻力．

（3）工人们将钢板焊接成有18个大小相同的方形孔的钢沉井，其俯视图如图2所示．钢沉井的长、宽和高分别为77m、40m和23m，质量为6225t．经测算，这样的钢沉井自行滑入江中稳定后，水面下的高度会达到7.5m．为了让钢沉井在江中被拖行时能顺利通过一些浅滩，下水前用质量为31t的钢板在钢沉井底部将一些方形孔密封起来，使钢沉井水面下的高度降到了3.2m．请求出钢沉井底部被密封的方形孔的个数．

【解析】

（1）钢沉井便顺着倾斜的江滩滑入水中后，由于具有惯性，会继续向前运动；

托在钢沉井底部的气囊充气成圆筒状，用利用滚动代替滑动以减小摩擦；

（2）拖船将钢沉井匀速拖行，受到的拉力与阻力是一对平衡力，即F=f，

拖行速度：v===2m/s，