专题04 专练突破（力学）-决胜2020年中考物理压轴题全揭秘（天津专用）

一、计算题

1. 难度：困难

一底面积为S₀的圆柱形容器中装有适量的水，（水的密度用ρ₀表示）质量分别为m₁和m₂的甲、乙两个实心小球用一根无弹性线连在一起，将他们放入水中后恰好悬浮，如图所示，此时细线上的拉力为T₀．

求：（1）甲球的体积

（2）乙球的密度

（3）将细线剪断待小球静止后，水对容器底部压强的变化量Δp

2. 难度：困难

如图所示，一底面积为S₁、高为h₁的长方体木块，直立在一盛水容器底部，容器底面积为S₂，往容器中注入h₂深的水，这时木块对容器底部的压强为p₀．已知水的密度ρ₀求：

（1）此时木块所受浮力；

（2）木块自身重力；

（3）继续往容器中注多少质量的水，木块对容器底部的压力刚好为零？

二、综合题

3. 难度：中等

某同学在研究滑动摩擦力时，先后做了如下两次实验：

实验一：将重为G的物块A放在一水平溥木板上，用弹簧测力计沿水平方向拉动物块，使它在木板上匀速运动，如图甲所示。读出弹簧测力计示数为F₀；

实验二：再将上述木板一端垫起，构成一个长为s、高为h的斜面；然后用弹簧测力计沿斜面拉动物块A，使它在斜面上匀速向上运动，如图乙所示。读出弹簧测力计的示数为F₁，请你结合实验过程，运用所学知识解答如下问题（阅读图丙）

（1）画出物块A在斜面上运动时对斜面的压力F_N的示意图；

（2）求出物块A对斜面的压力F_N。

三、计算题

4. 难度：中等

如图所示，边长为A，材料密度为的正方体物体，被夹在两块固定相向竖直放置的平板中间，现用力F推动物体从A点匀速向上运动，当达到B点后，撤去推力F，物体将上升到达最高点C。由于重力作用，物体回到A点时的速度为v，请你结合上述过程，解答下列问题。

（1）物体匀速上升时所受摩擦力的大小；

（2）请用已知量求出A点到C点距离的表达式。

5. 难度：困难

某单缸四冲程汽油机的气缸活塞面积为S，一个冲程中活塞在气缸中移动的距离是L．满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为P，t时间内曲轴转动N圈、消耗汽油的体积为V．已知汽油的密度为ρ，汽油的热值为q，不考虑大气压对计算的影响，不计摩擦损失．求满负荷工作时：

（1）这种汽油机做功冲程中燃气对活塞的平均压力   

（2）这种汽油机做功的功率．   

（3）这种汽油机把内能转化为机械能的效率．

6. 难度：困难

发动机的效率是汽车的经济性能指标之一，厂家提供的某汽车出厂的单缸四冲程汽油机如图的部分参数如下：

①基本数据：气缸活塞面积为Scm²，一个冲程活塞在气缸中移动的距离是Lmm，满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为pPa，飞轮转速为Nr/min；

②测试数据：汽车在平直公路上以90km/h的速度匀速行驶时，百公里耗油量为V₀(L)；

③使用燃料：95#汽油热值为q₀(J/kg )、密度为ρ₀(kg/m³)

请用以上参数推算出在测试条件下：

(1)汽油机的功率为多少？

(2)该汽车发动机的效率．

7. 难度：中等

小明在桌面上放置一个质量为m、底面积为S的硬币，并沿图中箭头所示方向吹气时，发现有几次硬币竟然“起飞”了．通过课本知识的学习，小明知道了产生这一现象的原因：通过硬币上部的空气流速大、压强小，而硬币下面没有气流通过，从而对硬币产生了压力差，给了硬币向上的动力．请你解答如下问题：

（1）刚好将硬币吹起时，硬币上、下表面的压力差应为多大？

（2）若实验时空气密度为ρ₀，请推导出刚好将硬币吹起时吹气速度v₀的表达式．

8. 难度：困难

小明同学自制了一个如图所示的气压计，瓶内密闭了一定质量的气体．在A地时，玻璃管内外的液面高度差为，瓶内气体体积为，此时外界的大气压强为；在B地时，他发现玻璃管内外的液面高度差增大为，瓶内气体体积变为．已知气压计内液体的密度为，在A、B两地瓶内气体温度保持不变．完成下列问答：

（1）请判定A、B两地哪处的大气压强大？

（2）求出B地的大气压强．

9. 难度：中等

一底面积为S₀的圆柱形薄壁容器放在水平桌面上，内有适量高度的水。现将一密度为ρ、底面积为S (S<S₀)的实心圆柱形物体放入容器中，物体刚好完全浸没于水中(水不溢出)，容器中的水面高度上升了h，水的密度为ρ_水，求：

（1）物体的高度:

（2）推导计算与分析水对容器底的压强变化量△p_水与容器对桌面的压强变化量的大小关系及相应的条件。

10. 难度：困难

某单缸四冲程汽油机的气缸活塞面积为S₀cm²，一个冲程活塞在气缸中移动的距离是L₀mm，满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为P₀kPa，飞轮1s转动N₀周，当汽油机满负荷工作时（不计摩擦与机器散热），1h消耗汽油V₀L（汽油密度为ρ₀kg/m³汽油热值为q₀J/kg），求：

（1）汽油机的功率；

（2）汽油机的效率。

11. 难度：困难

如图所示，水平面上有一底面积为S的圆柱形容器，容器中装有质量为m的水。现将一个质量分布均匀、体积为V的物块(不吸水)放入容器中，物块漂浮在水面上，物块浸入水中的体积为

(1)求物块受到的浮力大小；

(2)求物块的密度；

(3)用力缓慢向下压物块使其恰好完全浸没在水中(水未溢出)，求此时水对容器底的压强。

12. 难度：困难

某同学制作了一个“浮子”。他用质量为2m、高为、横截面积为2的质地均匀实心圆柱体，将其中间挖掉横截面积为、高为的圆柱体，做成“空心管”；然后用另一个不同材质、质地均匀的实心圆柱体将管的空心部分恰好填满，做成“浮子”，如图甲所示。将“浮子”放入盛有足量水、底面积为的圆柱形薄壁容器中，“浮子”刚好悬浮在水中，如图乙所示。已知水的密度为，请解答下列问题：

(1)该“浮子”的平均密度是多少？

(2)实验中，组成“浮子”的“空心管”和“填充柱体”在水中完全脱离，致使容器中水面高度发生了变化，待水面恢复稳定后，水对容器底部的压强变化了多少?

13. 难度：中等

盛有液体的圆柱形容器置于水平桌面上，如图（甲）所示，容器对桌面的压强为；用细线拴一金属球，将金属球浸没在液体中，如图（乙）所示，容器对桌面的压强为；将细线剪断的，金属球沉到容器底部，如图（丙）所示，容器对桌面的压强为．已知容器的底面积为，液体的密度为，求：

（1）金属球的重力；

（2）金属球的密度.

14. 难度：困难

现有体积为V、密度不同的A 、B两物块如图甲所示，如将A从顶部中间处向下挖去的体积后置于B上，将两物体同时放入盛有水的容器乙中（容器底面积为S），两物体静止时A有的高度露在水面外。如将B同样挖去的体积后置于A上，放入同一容器中两物体处于悬浮（两次状态中两物体的接触部分紧密结合），已知水的密度为ρ。

（1）画出第一次A在B物体之上时，A物体的受力情况；

（2）A、B两物体的密度之比是多少；

（3）如将空心的B物体与A物体分开后，再同时放入该容器中，相比分开前容器底部受到水的压强变化了多少。

15. 难度：困难

如图是某车站厕所的自动冲水装置，圆柱体浮筒A的底面积为S，高为h，盖片B的面积为（盖片B的质量；厚度不计）．连接AB是长为L，体积和质量都不计的硬杆．当流进水箱的水刚好浸没浮筒A时，盖片B被撤开，水通过排水管流出冲洗厕所．（已知水的密度为）

（1）当水箱的水刚好浸没浮筒A时，在图中画出浮筒的所受力的示意图．

（2）当水箱的永刚好浸没浮筒A时，水对盖片B的压力是多少？

（3）水箱中水多深时盖片B又自动关上？

16. 难度：中等

调好的天平放在水平桌面上物块A、B的体积相同，但密度不同．一底面积为的烧杯中装入适量的水（水的密度为），测得烧杯和水的总质量为紧接着将物块A 缓慢放入烧杯水中，静止时其漂浮，测得总质量为；用细针将物块A压入水中，使其完全浸没（不碰到烧杯侧壁和底），如图1所示，天平平衡时的测量值为将物块A取出（不计水的损失），再将物块B缓慢放入烧杯水中，静止后天平平衡时的测量值为；然后再用细针将物块B压在烧杯底部，如图2所示．求

（1）物块A的密度；

（2）当撤去压在物块B上的细针时，水对烧杯底部压强的变化量．

17. 难度：困难

沈精致同学利用塑料矿泉水瓶和薄壁小圆柱形玻璃瓶制作了“浮沉子”。他将装有适量水的小玻璃瓶瓶口朝下，使其漂浮在瓶内的水面上（水的密度为），矿泉水瓶内留有少量空气，拧紧瓶盖使其密封，此时小玻璃瓶露出水面的高度为，如图所示。小空玻璃瓶的质量为，横截面积为，当用力挤压矿泉水瓶侧面，少量水进入小玻璃瓶内，使“浮沉子”向下运动，恰好能在水中悬浮。（不计小玻璃瓶中气体的质量及小玻璃瓶瓶口处体积）求：

（1）当“浮沉子”在如图位置漂浮时，小玻璃瓶内外水面高度差；

（2）当“浮沉子”恰好在水中悬浮，与漂浮时相比较，小玻璃瓶内水对瓶口处压强的变化量。

18. 难度：中等

马路宽为D，一辆长为l₁、宽为d的汽车以速度v₁在路中间匀速向前行驶，此时距车头s处有一辆长为l₂的自行车要横穿马路，如图所示，则自行车为了安全通过马路，它行驶的速度应在什么范围？（温馨提示：推导计算过程中需要的物理量请提前设定）

19. 难度：困难

一个底面积为S的圆柱形容器盛有某种液体，初始时密度为的实心金属球浸没在液体中且沉在容器底，此时容器内的液体深度为h，用一个细线将一物体A与金属球系在一起悬浮在此容器的液体中金属球的密度是物体A密度的12倍，容器液体的深度与初始时相比变化了，将细线剪断，物体A会漂浮在水面上，容器的液体深度与初始时变化了求：

（1）液体密度；

（2）实心金属球的体积；

（3）实心金属球沉底时对容器底的压力？

20. 难度：困难

底面积为Ｓ的圆柱形薄壁容器内装有密度为的液体，密度为、横截面积为、高度为的圆柱形物块由一段非弹性细线与天花板相连，且部分浸入液体中，此时细线刚好被拉直，如图所示。打开容器底部的抽液机匀速向外排液。请解答下列问题：

（1）细线刚好被拉直时，物块浸入液体中的深度；

（2）推导出细线被拉断前，细线对物块拉力F与抽液机排出的液体质量m之间的关系式。