2022部分省市物理中考力学计算题(含答案)

2022部分省市物理中考力学计算题

1.（河北）质地均匀的长方体放在水平地面上，密度为1.5×10³kg/m ³，棱的长度如图1甲所示，另有一高为0.35m 、底面积为2×10-2m ²的薄壁圆筒形容器放在水平地面上，容器内盛有0.3m 深的某种液体，如图乙所示.将长方体由平放变为竖放，长方体对水平地面的压强变化量与液体对容器底部的压强恰好相等.（g 取10N/kg ）

（1）求长方体的质量；

（2）在图甲中作出长方体所受重力的示意图；（0点为长方体的重心） （3）求液体的密度；

（4）在竖放的长方体上水平截取一部分，并将截取部分放入容器中，能使液体对容器底部的压强最大且截取部分的质量最小，求截取部分所受的浮力.

【分析解答】

（1）长方体的体积331033.01.01.0m m m m V -⨯=⨯⨯= 长方体的质量Kg m m Kg V m 5.4103/105.13333=⨯⨯⨯==-ρ （2）如图2所示.

（3）长方体平放时对水平地面的压强Pa m

m kg

N kg S mg S G S F P 311111105.13.01.0/105.4⨯=⨯⨯====

长方体竖放时对水平地面的压强Pa m

m kg N kg S mg S G S F P 322222105.41.01.0/105.4⨯=⨯⨯====

长方体对水平地面的压强变化量Pa Pa Pa P P P 3

3312103105.1105.4⨯=⨯-⨯=-=∆

液体的密度333/1013.0/10103m kg m

kg N P gh P gh P a

⨯=⨯⨯=∆==

液液ρ （4）要使液体对容器底部的压强最大且截取部分的质量最小，则要使截取部分放入容器中时，液面刚好与容器口齐平，无液体溢出.

截取部分排开液体的体积3322101)3.035.0(102)(m m m m h h S V --⨯=-⨯⨯=-=容容排

图1

图2

由于长方体的密度大于液体的密度，所以截取部分会沉至容器底. 则截取部分受到的浮力N m kg N m kg gV F 1010/10/1013333=⨯⨯⨯==-排液浮ρ

2.（安徽）在一次跳伞表演中，运动员在5s 的时间内竖直向下匀速降落了30m.若运动员和降落伞作为整体受到的重力为1000N ，求这个整体在该过程中：

（1）所受阻力的大小； （2）所受重力做功的功率. 【分析解答】

（1）因为运动员和降落伞竖直向下匀速降落，所以这个整体所受阻力和重力是一对平衡力.

即G f ==1000N.

（2）下落过程中重力做的功Gh W ==1000N ×30m=30000J

重力做功的功率t W P ==s

J

530000=6000W

3.（安徽）小华采用如下方法测量一物块（不溶于水）的密度：弹簧测力计悬挂物块静止时的示数F 1=3.0N （如图3甲所示）；将物块浸没在水中，静止时弹簧测力计的示数F 2=2.0N （如图3乙所示）.已知水ρ=1.0×103kg/m 3,g 取10N/kg.求：

（1）物块的质量m ；

（2）物块的体积V ； （3）物块的密度ρ.

【分析解答】

（1）物块在空气中静止时弹簧测力计的示数F 1=3.0N ，则物块的重力G=3.0N

物块的质量g G m =

=kg

N N /100.3=0.3kg （2）物块受到的浮力2F G F -=浮=3.0N-2.0N=1.0N

物块浸没在水中，物块排开的水的体积等于物块的体积，由阿基米德原理可得

g F V V 水浮排ρ=

==kg

N m kg N

/10/100.10.13

3⨯⨯=34101m -⨯ （3）物块的密度V m =

ρ=333

4/1031013.0m kg m

kg

⨯=⨯- 4.（北京）俯卧撑是一项常见的健身项目，采用不同的方式做俯卧撑，健身效果通常不同.图4甲所示的是小京在水平地面上做俯卧撑保持静止时的情境，他的身体与地面平行，可抽象成如图4乙所示的杠杆模型，地面对脚的力作用在O 点，对手的力作用在B 点，小京的重心在B 点.已知小京的体重为750N,OA 长为1m ，OB 长为1.5m.

甲 乙 图3

（1）图4乙中，地面对手的力F 1与身体垂直，求F 1的大小

（2）图5所示的是小京手扶栏杆做俯卧撑保持静止时的情境，此时他的身体姿态与图4甲相同，只是身体与水平地面成一定角度，栏杆对手的力F 2与他的身体垂直，且仍作用在B 点.分析并说明F 2与F 1的大小关系.

【分析解答】

（1）如图6所示，0为支点，重力的力臂为L A ，F 1的力臂为L B

根据杠杆平衡条件有A B Gl l F =1 可得N m

m

N l Gl F B A 5005.117501=⨯==

（2）小京手扶栏杆时抽象成的杠杆模型如图7所示，0为支点，重力的力臂为'

A l ，F 2的力臂为'

B l

根据杠杆平衡条件有''2A

B

Gl l F =，可得''

2B

A

l Gl F =

由图可知A A

l l <'，B B l l ='，故12F F < 5.（福建）（9分）如图8是一款能自动浮沉的潜水玩具，正方体潜水器内装有智能电磁

铁，将它放入装有水的圆柱形薄壁容器中，容器放置在水平铁板上，不计容器的重力，潜水器启动后通过传感器测出其底部与铁板间的距离L ，自动调节电磁铁电流大小，改变潜水器与铁板间的吸引力F 的大小，闭合开关前，潜水器处于漂浮状态.闭合开关，潜水器启动后先匀速

甲 乙

图4 图5

图6 图7