九年级物理模拟考试精选测试卷测试卷 (word版,含解析)含答案

九年级物理模拟考试精选测试卷测试卷（word版，含解析）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】mg

3

4

1

4

mga

1

3

mg

1

24

mga

【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

3

4

a，则木块静止漂浮时排开水的体积为

3

3

4

V a

=

排

根据漂浮时受到的浮力等于物体本身重力，则有

gV gV

ρρ

=

水排木木

则木块的密度

3

3

3

3

4

4

a

V

V a

ρ

ρρρ

===

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

31

44

h a a a

=-=

则重力对木块做功

1

4

W G h mgh mga ===

木 (3)[4]由[2]已知水和木块的密度关系是

34

ρρ=木水

木块完全浸没后受到的浮力

44

33

F 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 41

33

F F

G 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 13

F mg =

则该过程的平均压力为

()max max 1110226

F F F mg =

+==平均 所以F 对木块做的功

1116424

W F h mg a mga '==⨯=平均

2．阅读《桔槔和辘轳》，回答问题。 桔槔和辘轳

中国古代五大农书之首《齐民要术》中清楚的记载着：“井深用辘轳，井浅用桔槔。”桔槔是人类最早发明的简单汲水工具，如图甲所示，在其横长杆的中间由竖木支撑或悬吊起来，横杆的一端用一根绳与汲器相连，另一端绑上或悬上一块重石头。这个石头不能太重，也不能太轻，太重落桶时费力，太轻提水时费力。石头到底多重呢？假设落桶与提水时人施加在绳上的力的大小均为F ，只不过落桶时F 方向向下，提水时F 方向向上，不计桶本身重力，利用杠杆平衡条件，我们可以计算出对于等臂的桔槔，石头重1

2G G =石水

，也就是石头的重力是所汲水重的一半。

桔槔只能在浅水中汲水，无法满足深井汲水的需求，极大限制了农业发展。辘轳的出现，弥补了桔槔的功能缺陷，既省力，又便于深井汲水，满足了人们农业生产和日常生活方面对水资源的进一步需求（如图乙所示）。辘轳是典型的轮轴，其结构如图丙所示，半径较大的是轮，半径较小的是轴，轮轴是能够连续转动的杠杆，支点就在转轴线上。R 为轮半径，r 为轴半径，1F 为作用在轮上的力，2F 为作用在轴上的力，当轮轴匀速转动时，有

12F R F r =，且R r >，所以12F F <，因而辘轳能够省力，同时可以根据井深确定绳子的

长度。

根据上述材料，回答下列问题。

(1)与桔槔相比，辘轳的优势是______（写出一条即可）；

(2)用桔槔汲水时，不计桶本身重力，设所提水重为G 水，石头重为G 石，动力臂为1l ，阻力臂为2l ，提水时人施加在绳上的力F 方向向上，如果桔槔匀速转动，根据杠杆平衡条件，下列关系式符合提水情景的是______；（选填选项前的字母） A ．12l l G G =石水 B ．()12G F l G l -=石水 C ．()

12G F l G l +=石水

(3)使用辘轳时，若想更加省力，可以进行改进，请你列举出一条_______。 【答案】便于深井汲水 B 使轮的半径更大些或轴的半径更小些 【解析】 【分析】

(1)根据题中信息分析解答； (2)根据杠杆的平衡条件分析解答； (3)根据12F R F r =分析解答。 【详解】

(1)[1]桔槔只能在浅水中汲水，无法满足深井汲水的需求，辘轳既省力，又便于深井汲水，满足了人们农业生产和日常生活方面对水资源的进一步需求；

(2)[2]由题意知拉力F 使杠杆逆时针转动，石头对杠杆的拉力也是使杠杆逆时针转动，水对杠杆的拉力使杠杆顺时针转动， 根据杠杆平衡条件得

121G l G l Fl =+石水

整理得