卷子答案网-一个不只有答案的网站山东省枣庄市2021-2023三年中考物理真题分类汇编-02压强、浮力、做功与机械能、简单机械及机械效率
一、单选题
1．（2022·山东枣庄·统考中考真题）如图是测量大气压强的实验装置，玻璃管长约1米，槽内装有水银。下列说法正确的是（ ）
A．将玻璃管从竖直位置适当向右侧倾斜，玻璃管内外水银面的高度差仍为760mm
B．若将玻璃管向上提2cm，但玻璃管口仍在槽内水银面以下，则玻璃管内外水银面高度差变为780mm
C．在实验中，若玻璃管内混入少量空气，所测的大气压值偏大
D．将此装置从山脚移到山顶，管内外水银面高度差变大
2．（2021·山东枣庄·统考中考真题）下列生活中的现象均与气压有关，其中一个利用的原理与另外三个不同的是（ ）
A． 吸饮料
B． 拔火罐
C． 高压锅煮饭
D． 吸盘紧贴在墙面
3．（2023·山东枣庄·统考中考真题）掉在地上的弹性小球会跳起，但是越跳越低。如图所示为小球在地面弹跳的频闪照片，下列说法不正确的是（ ）
A．小球越跳越低，说明小球的机械能逐渐减少
B．从A点运动到B点，小球的重力势能转化为动能
C．经过相同高度的B、C两点时，小球的重力势能相同
D．经过相同高度的B、C两点时，小球的动能相同
4．（2022·山东枣庄·统考中考真题）物体在同一水平面上做匀速直线运动，当物体运动路程与时间的关系图象如图甲时，受到的水平推力为；当物体运动的速度与时间的关系图象如图乙时，受到的水平推力为。两次推力的功率分别为、。则和分别为（ ）
A．， B．， C．， D．，
5．（2021·山东枣庄·统考中考真题）如图所示，一根质地均匀的木杆可绕O点自由转动，在木杆的右端施加一个始终垂直于杆的作用力F，使杆从OA位置匀速转到OB位置的过程中，力F的大小将（ ）
A．一直是变大的 B．一直是变小的
C．先变大，后变小 D．先变小，后变大
二、填空题
6．（2021·山东枣庄·统考中考真题）如图是小聪同学利用水。弹簧测力计和金属块测量某液体密度的情景。根据图中信息可知，金属块的重力是______N，金属块在水中受到的浮力是______N，所测液体的密度是______。（取）
7．（2022·山东枣庄·统考中考真题）如图所示是生活中常见的杆秤。称量时杆秤在水平位置平衡，被测物体和秤砣到提纽的距离分别为0.05m、0.2m，秤砣的质量为0.1kg，秤杆的质量忽略不计，则被测物体的质量为______kg。若秤砣有缺损，则杆秤所测物体的质量会______（选“偏大”或“偏小”）。
三、实验题
8．（2022·山东枣庄·统考中考真题）小李同学想探究“浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”。
（1）实验步骤如图（a）所示，甲、乙、丙、丁中的弹簧测力计的示数分别为、、、，物体受到的浮力______；
（2）小李利用三个不同物体a、b、c进行实验探究，实验数据如下表：
物体 物重G/N 物体浸没在水中测力计的示数F/N 浮力 空桶重 桶与排开水的总重 排开水重
a 1.2 0.7 0.5 0.6 1.1 0.5
b 2 1.4 0.6 0.6 1.2 0.6
c 2.4 1.7 0.7 0.6 1.2 0.6
分析表中物体a、b的实验数据，小李得出的结论是：______；
（3）小李在探究物体c所受浮力的实验中，排除各种测量误差因素的影响，发现物体c排开水的重力明显小于它所受浮力，请分析实验操作中造成这种结果的原因：______；
（4）小张利用身边的器材对小李的实验进行改进：两个相同的弹簧测力计A和B、重物、溢水杯（由饮料瓶和吸管组成）、薄塑料杯（质量忽略不计）等器材，装置如图（b）所示。实验时小张逐渐向下移动水平横杆，使重物缓慢浸入盛满水的溢水杯中，观察到弹簧测力计A的示数逐渐______，弹簧测力计B的示数逐渐______，若弹簧测力计A的示数变化量为，弹簧测力计B的示数变化量为，则它们的大小关系是______（选填“>”、“＝”或“<”）；
（5）针对两种实验方案，小张实验装置的优点是______（填答案标号）。
A．弹簧测力计A的示数就是物体所受浮力的大小
B．实验器材生活化，实验中能同步观察弹簧测力计A、B示数的变化
9．（2023·山东枣庄·统考中考真题）提高机械效率可以充分发挥机械设备的作用，对节能减排、提高经济效益有重要的意义。某科技创新小组根据生活经验和客观事实，对影响滑轮组机械效率的因素作出如下猜想：
猜想I：滑轮组的机械效率与物体被提升的高度有关
猜想Ⅱ：滑轮组的机械效率与动滑轮的重力有关
猜想Ⅲ：滑轮组的机械效率与所提物体的重力有关
根据猜想，运用如图甲、乙、丙所示的装置进行了实验探究，测得的实验数据如下表所示。
实验次数 钩码的重力G/N 钩码上升高度h/m 绳端拉力F/N 绳端移动的距离S/m 机械效率η
1 2 0.1 0.90 0.3 74.1%
2 4 0.1 1.50 0.3 88.9%
3 4 0.1 1.25 0.4
4 4 0.2 1.50 0.5 88.9%
（1）实验时应沿竖直方向__________缓慢向上拉动弹簧测力计；
（2）分析表中数据可知：第3次实验是利用了图__________的装置完成的，它的机械效率η=__________；
（3）比较2、4两次实验数据，可验证猜想I是__________（选填“正确”或“错误”）的；
（4）通过比较__________（填实验序号）两次实验数据得出结论：同一滑轮组提升重物时，物重越大，滑轮组的机械效率越高；
（5）通过比较2、3两次实验数据可得出结论：不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率__________。
四、作图题
10．（2022·山东枣庄·统考中考真题）如图所示，若利用滑轮组向下拉绳将重物提升，请画出滑轮组绕绳方法。
五、计算题
11．（2023·山东枣庄·统考中考真题）用弹簧测力计挂着一个长方体金属块，沿竖直方向缓慢浸入盛有适量水的圆柱形平底薄壁容器中，直至完全浸没（水未溢出），如图甲所示。通过实验得出金属块下表面浸入水中的深度h与其排开水的体积V排的关系，如图乙所示。已知金属块的质量为0.4kg，容器的底面积与金属块的底面积之比为5：1，水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg。求：
（1）金属块所受的重力；
（2）金属块的下表面浸入水中的深度为2cm时，弹簧测力计的示数；
（3）金属块刚浸没时，金属块底部受到水的压强；
（4）金属块浸没后与金属块浸入之前比较，水对容器底部的压强增加了多少。
12．（2023·山东枣庄·统考中考真题）我市山区在精准扶贫政策扶持下，种植的大樱桃喜获丰收，小明想知道大樱桃的密度，他用天平和量筒进行了如下实验。
（1）把天平放在水平桌面上，先把游码放到标尺左端的__________处，发现指针在分度盘的位置如图甲所示，应该向__________旋动平衡螺母，使横梁平衡；
（2）用调好的天平测大樱桃的质量，当右盘中所加砝码和游码的位置如图乙所示时，天平恢复平衡，则大樱桃的质量为__________g；
（3）将用细线拴好的大樱桃放人装有60mL水的量筒中，水面上升到如图丙所示位置。根据测量结果可知大樱桃的密度为__________g/cm3；
（4）小丽同学设计了另一种实验方案：她先用天平正确测出了大樱桃的质量m，再将用细线拴好的大樱桃放入空量筒中，然后向量筒内倒人适量的水，水面到达V1刻度线处，接着将大樱桃提出，水面下降到V2刻度线处，进而测出大樱桃的体积，并计算出大樱桃的密度，则小丽所测大樱桃的密度值与真实值相比__________（选填“偏大”或“偏小”）；
（5）小明回家后，还想测出妈妈手镯的密度，他找到家里的电子秤，称出手镯的质量是48.0g，又借助细线、水、玻璃杯，进行了如图丁、戊所示的实验操作，测出了手镯的体积，则手镯的密度是__________g/cm3。
13．（2021·山东枣庄·统考中考真题）如图所示，工人师傅用150N的拉力，使重为1000N的物体以0.2m/s的速度在地面上沿水平方向做匀速直线运动，已知物体在运动时受到地面的摩擦力为物重的0.2倍。不计绳重及绳与滑轮、滑轮与轴之间的摩擦。求：
（1）工人师傅拉力的功率；
（2）动滑轮的重；
（3）若物重增大到2000N，则滑轮组的机械效率是多少？
六、综合题
14．（2023·山东枣庄·统考中考真题）壮丽辉煌的咸阳宫曾巍然矗立于八百里秦川，司马迁在《史记》中有关于这座宫殿的描述。右图是我们的祖先在建造宫殿时搬动巨大木料的劳动情境示意图，他们通过横杆、支架、石块等，将巨木的一端抬起，垫上圆木，以便将其移到其他地方，请分析：
（1）支架下端垫有底面积较大的石块，其目的是为了______压强；
（2）支架上的横杆其实是______杠杆（选填“省力”、“费力”或“等臂”）；
（3）如果他们无法将巨木抬起，请你提出一个抬起巨木的改进方案：______。
参考答案：
1．A
【详解】在托里拆利实验中，管内外水银面的高度差是指管内水银面到水银槽中水银面的垂直高度，玻璃管水银上方是真空，所以玻璃管内水银柱的高度由大气压决定。
A．当把玻璃管倾斜时，大气压不变，水银柱产生的压强与大气压强相等，故水银柱的高度不变，所以管内外水银面的高度差不发生变化，仍为760mm，故A正确；
B．向上提起一段距离，管口未离开水银面，水银柱的高度差不变，产生压强始终等于大气压，管内封闭水银柱长度不变， 仍为760mm，故B错误；
C．若玻璃管内混入少量空气，空气也会产生压强，所以大气压支持的水银柱高度会降低，测出的大气压值偏小，故C错误；
D．由于大气压随高度的增加而降低，所以将该装置从山脚移到山顶，玻璃管中水银柱的液面将下降，即玻璃管内外水银面高度差变小，故D错误。
故选A。
2．C
【分析】(1)用吸管吸饮料时，嘴内的气压小于外界大气压，在大气压力的作用下被压入嘴中。
(2)拔火罐时，罐内的气压小于罐外的大气压，大气压就将罐紧紧地压在皮肤上。
(3)高压锅密封好，锅内气压高于外面大气压，而液体的沸点与气压有关，气压越高沸点越高，所以高压锅内水的沸点高于100℃，高压锅与大气压无关。
(4)先赶出吸盘内的空气，使吸盘内的气压小于吸盘外的大气压，外界大气压将吸盘紧紧压在墙壁上。
【详解】吸饮料、拔火罐、吸盘吸在墙上这三项都是利用了大气压来完成的，而高压锅是根据气压越高沸点越高来工作的。
故选C。
【点睛】本题考查了大气压强在生活中的应用和液体的沸点与气压的关系问题，本题难度不大，属于常考题。
3．D
【详解】A．小球起跳时，由于与空气的摩擦，在弹跳的过程中部分机械能转化为内能，所以机械能逐渐减少，故A正确，不符合题意；
B．从A点运动到B点，小球做加速运动，速度变大，动能增加，高度减小，重力势能减小，即小球的重力势能转化为动能，故B正确，不符合题意；
C．B、C两点高度相同，小球的质量不变，所以B、C两点小球的重力势能相同，故C正确，不符合题意；
D．小球从B点运动到C点时，由于与空气的摩擦，机械能逐渐减少，由于B、C两点高度相同，所以B、C两点小球的重力势能相同，而C点的机械能小于B点，所以C点的动能小于B点的动能，故D错误，符合题意。
故选D。
4．D
【详解】物体在同一水平面上做匀速直线运动，物体受到平衡力作用，推力等于摩擦力。由于摩擦力的大小与压力大小和接触面粗糙程度有关，两次压力相同，接触面粗糙程度相同，故两次水平推力大小相等，即F1∶F2=1∶1，由甲乙两图可得v1=3m/s，v2=5m/s；根据
可得
故选D。
5．C
【详解】根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2分析，将杠杆缓慢地由最初位置拉到水平位置时，动力臂不变，阻力为杠杆的重力，也不变，阻力力臂变大，所以动力变大．
当杠杆从水平位置拉到最终位置时，动力臂不变，阻力不变，阻力臂变小，所以动力变小．故F先变大后变小．
故选C．
6． 4.8 2
【详解】[1] 根据图中信息可知，金属块的重力是即为弹簧测力计的示数，分度值为0.2N，故读数为4.8N。
[2] 金属块在水中受到的浮力是
故金属块在水中受到的浮力是。
[3] 根据排开液体的体积相同，则排开水的体积为
故所测液体的密度是
故液体的密度为。
7． 0.4 偏大
【详解】[1]如图所示：
由杠杆平衡条件得到
m1g×OA=m2g×OB
[2]若秤砣有缺损，m2减小，而G1×OA不变，所以OB要变大，杆秤所示的质量值要偏大。
8． 物体浸在液体（或水）中所受浮力大小等于它排开液体（或水）所受的重力（或） 将物体c浸入水中之前，溢水杯没有加满水 变小 变大 = B
【详解】（1）[1]实验步骤如图（a）所示，甲、丙中的弹簧测力计的示数分别为、，甲中的弹簧测力计的示数即为物体的重力大小，由称重法测浮力，物体受到的浮力
[2]分析表中物体a、b的实验数据可知
F浮1=0.5N=G排1=0.5N
F浮2=0.6N=G排2=0.6N
小李得出的结论是：物体浸在液体（或水）中所受浮力大小等于它排开液体（或水）所受的重力。
（3）[3]排除各种测量误差因素的影响，将物体c浸入水中之前，若溢水杯中没有装满水，则实际溢出水的体积小于应排出水的实际体积，则会导致物体排开液体受到的重力小于物体受到的浮力。
（4）[4][5][6]逐渐向下移动水平横杆，使重物缓慢浸入盛满水的溢水杯中，重物排开水的体积变大，受到的浮力变大，由称重法测浮力
F浮=G-F′
可知弹簧测力计A的示数逐渐变小；而重物排开水的体积越大时，薄塑料杯内水的重力越大，即弹簧测力计B的示数逐渐越大，薄塑料杯的质量忽略不计时，由阿基米德原理可知，弹簧测力计A、B示数的变化量相等，即它们的大小关系是
（5）[7]A．由称重法测浮力可知，弹簧测力计A的示数等于物体的重力减去受到的浮力，故A不符合题意；
B．薄塑料杯不计质量，能同步观察测力计A、B示数的变化，从而得出物体受到浮力的大小与排开液体所受重力的关系，故B符合题意。
故选B。
9． 匀速 丙 80% 错误 1、2 越低
【详解】（1）[1]实验时，需要读出测力计的示数，所以需要匀速缓慢的拉动测力计，以方便读数。
（2）[2]由表中数据可得，钩码移动的距离为0.1m时，绳子端移动的距离为0.4m，则绳子的股数为
即动滑轮上有4股绳，所以丙图符合题意。
[3]由表中数据可得，有用功为
W有=G3h3=4N×0.1m=0.4J
总功为
W总=F3S3=1.25N×0.4m=0.5J
机械效率为
（3）[4]对比2、4的数据发现，其它条件不变，只改变物体提升的高度，机械效率是不变的，所以猜想一是错误的。
（4）[5]要想得到同一滑轮组提升重物时，物重越大，滑轮组的机械效率越高的结论，需要保证滑轮组不变，重物提升的高度也不变，只改变重物的重力，所以表中1、2号实验符合条件。
（5）[6]对比2、3次实验可以发现，重物的重力不变，提升的高度也不变，但滑轮组中动滑轮的个数增多了，且动滑轮个数越多，机械效率越低，所以可得结论：不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越低。
10．
【详解】向下拉绳将重物提升，从绳子自由端向上绕起，先绕过定滑轮，然后再绕过动滑轮，最后系在定滑轮下面的挂钩上，如图所示：
11．（1）4N；（2）3.8N；（3）500Pa；（4）100Pa
【详解】解：（1）由题意可得，金属块受到的重力为
G=mg=0.4kg×10N/kg=4N
（2）由题图乙可知，当h=2cm时，金属块排开水的体积V排=20×10-6m3，此时金属块受到的浮力为
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×20×10-6m3=0.2N
弹簧测力计的示数为
F拉=G-F浮=4N-0.2N=3.8N
（3）由题图乙可知，当h=5cm时，金属块刚好浸没，即金属块的高度为5cm，此时金属块底部受到水的压强为
p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×5×10-2m=500Pa
（4）金属块的底面积为
容器的底面积为
S=5S金=5×10cm2=50cm2
增加的压力等于水对金属块的浮力，则
△F=F浮′=ρ水gV排′=1.0×103kg/m3×10N/kg×50×10-6m3=0.5N
水对容器底部增加的压强为
答：（1）金属块的重力为4N；
（2）示数为3.8N；
（3）水的压强为500Pa；
（4）压强增加了100Pa。
12． 零刻度线 左 10.6 1.06 偏小 19.2
【详解】（1）[1]天平在使用之前，应将游码归零，故应先把游码放到标尺左端的零刻度线处。
[2]由图甲可知，此时指针指向分度盘的右侧，则此时天平左端轻，右端重，故此时应该向左旋动平衡螺母，使横梁平衡。
（2）[3]由图乙可知，游码的分度值为0.2g，故樱桃的质量为
m=10g+0.6g=10.6g
（3）[4]由图丙可知，樱桃的体积为
V=70mL-60mL=10mL=10cm3
故由可得，樱桃的密度为
（4）[5]由测量过程可知，用细线将大樱桃从水中提出时，细线上会带出一部分水，使得量筒中剩余的水变少，从而使得樱桃的体积测量值偏大，故由可得，会使得所测的樱桃密度值与真实值相比偏小。
（5）[6]由题意可知，手镯的质量为m0=48.0g，由图丁、戊可知，手镯浸入水中后，电子秤的示数变化量为
Δm=668.5g-666g=2.5g=0.0025kg
由受力分析可得，手镯所受浮力为
F浮=ρ水gV排=Δmg=0.0025kg×10N/kg=0.025N
故可得手镯的体积为
可得手镯的密度为
13．（1）60W；（2）100N；（3）80％
【详解】解：（1）该滑轮组动滑轮上有两段绳子承载，整个过程克服摩擦力做功。绳端移动的速度
拉力做功的功率
（2）根据F=，动滑轮重力为
G动=nF-f=nF-0.2G=2×150N-0.2×1000N=100N
（3）若物重增大到2000N，则此时物体与地面之间的摩擦力
绳端拉力
滑轮组的机械效率
答：（1）工人师傅拉力的功率为60W；
（2）动滑轮重力为100N；
（3）滑轮组的机械效率为80％。
14． 减小 省力 将支架支点左移
【详解】（1）[1]支架下端垫有底面积较大的石块，是为了在压力相同的情况下，通过增大受力面积来减小压强。
（2）[2]支架上横杆的动力臂大于阻力臂，所以支架上的横杆相当于省力杠杠。
（3）[3]如果他们无法将巨木抬起，可以将支点向左移动，增长动力臂，从而更加省力。
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