【中考物理】2023届北京市第二轮复习分类专题-力学图表信息（提升篇）含解析

第页码页码页/总NUMPAGES总页数总页数页【中考物理】2023届北京市第二轮复习分类专题—力学图表信息（提升篇）题型精练1.(2021广东中考)甲、乙两种物质的质量与体积关系m-V图像如图所示,甲、乙密度之比为()A.2∶1B.1∶2C.3∶1D.1∶32.(2019丰台一模)小杰在高21cm的圆柱形容器内放入一个体积为120cm3的实心金属块,并往容器内注入一定量的水,如图甲所示。在注水过程中她记录了注水体积V和深度h,并绘制了V和h的对应关系图像,如图乙所示。已知ρ金属=3×103kg/m3,ρ水=1×103kg/m3,g=10N/kg,则下列判断正确的是()A.金属块受到的最大浮力为3.6NB.金属块的高度为21cmC.水对容器底部的最大压强为2.1×103PaD.容器的底面积为12cm23.(2021海淀一模)(多选)如图甲所示,水平桌面上放着盛有水的柱形容器,在容器上方的弹簧测力计下悬挂着一个实心圆柱体,将圆柱体缓慢浸入水中。记录圆柱体下表面到水面的距离h和弹簧测力计的示数F,并根据记录的数据画出F-h图像,如图乙所示。圆柱体浸入水的过程中,始终不与容器接触且容器中的水未溢出。已知水的密度为1.0×103kg/m3,g取10N/kg。关于该过程下列说法中正确的是()A.圆柱体所受的重力为4NB.圆柱体受到的浮力的最大值为2.5NC.圆柱体的密度约为2.7g/cm3D.h从1cm增大到6cm的过程中,桌面受到容器的压力先增大后保持不变4.(2021朝阳一模)(多选)如图甲所示,实心正方体物块放入柱形容器底部。逐渐向容器内倒入液体A(液体始终未溢出),物块受到的浮力F浮与容器内液体深度h的图像如图乙实线所示。更换另一种液体B重复上述过程,F浮与h的图像如图乙虚线所示。下列说法中正确的是(g取10N/kg)()甲乙A.物块受到的重力等于8NB.液体A的密度大于液体B的密度C.h=10cm时,物块在液体A中处于漂浮状态D.倒入液体B的深度为10cm时,液体对容器底部的压强为800Pa5.(2021石景山一模)(多选)如图甲所示,用一个动滑轮匀速竖直提升重为4500N的物体A,在卷扬机拉力F的作用下,物体A竖直移动的距离随时间变化的关系如图乙中图线a所示,卷扬机的恒定功率为1000W;用该装置匀速提升物体B时,物体B竖直移动的距离随时间变化的关系如图乙中图线b所示,不计绳重和轮与轴间的摩擦。下列说法正确的是()甲乙A.物体A竖直移动的速度为20cm/sB.动滑轮的重力大小为400NC.2秒内滑轮对物体B做的有用功为1900JD.提升物体B时动滑轮的机械效率为95%6.(2021燕山一模)(多选)如图甲所示,物体A是边长为10cm的正方体,硬杆B一端固定在容器底,另一端紧密连接物体A。现缓慢向容器中加水至A刚好浸没,硬杆B受到物体A的作用力F随水深h变化的图像如图乙所示,不计杆的质量和体积,g=10N/kg,ρ水=1×103kg/m3。()A.当水深h为9cm时,物体A受到的浮力为10NB.硬杆B长为6cmC.当物体A刚好浸没时,仅将硬杆B撤去,物体A会上浮D.物体A重6N7.(2021平谷二模)用如图甲所示的动滑轮提升总质量为68kg某建筑材料。工人竖直向上拉动绳子的自由端将建筑材料以0.1m/s的速度匀速提升,此过程中,作用在绳子自由端的拉力F所做的功W随时间t的变化关系如图乙所示。g取10N/kg。下列说法中正确的是()A.绳子自由端的拉力F大小为40NB.绳子自由端拉力做功的功率为800WC.动滑轮的重力是120ND.用该滑轮提升建筑材料时的机械效率为85%8.(2021房山二模)将圆柱体竖直挂在弹簧测力计下,从空气中缓慢下降,逐渐浸入水中,(水面始终保持不变)。整个过程中弹簧测力计的示数F随圆柱体下降的高度h的变化关系如图所示。已知水的密度ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg,则下列判断中正确的是()A.圆柱体受到的最大浮力为4.5NB.圆柱体的体积是150cm3C.圆柱体下表面受到水的最大压强为1500PaD.圆柱体的密度为1.5×103kg/m39.(2021云南中考)如图甲所示,用动滑轮将正方体物块从装有水的容器底部缓慢匀速提起,拉力F随提升高度h变化的关系如图乙所示。物块完全离开水面后,动滑轮的机械效率为87.5%,绳重和摩擦忽略不计。下列选项正确的是()甲乙A.物块的边长为0.6mB.动滑轮重为300NC.提升物块完全离开水面前,动滑轮的机械效率大于87.5%D.将物块提升至上表面与水平的过程中拉力F做的功为1650J10.(2022重庆中考A)A、B两个质量均匀的正方体放在水平地面上如图甲所示,B的边长是A的2倍。将A沿竖直方向切去宽为L的部分,把切去部分叠放在B上,B对地面的压强pB与L的变化关系如图乙所示。切割后,A剩余部分对地的压强为pA,则以下分析正确的是()A.B的重力是50NB.L=2.5cm时,pA∶pB=16∶21C.B的底面积为100cm2D.A切去一半后,pA=2000Pa11.(2022广西北部湾中考)质量分布均匀的实心正方体甲、乙放在水平地面上,将甲、乙沿水平方向切去高度Δh,剩余部分对地面的压强p与Δh的关系如图所示,已知ρ甲=8×103kg/m3,乙的边长为20cm,则乙的密度是kg/m3,甲的质量是kg,图中A点横坐标是。(g取10N/kg)

答案解析题型精练1.(2021广东中考)甲、乙两种物质的质量与体积关系m-V图像如图所示,甲、乙密度之比为(C)A.2∶1B.1∶2C.3∶1D.1∶3解析分析图像可知,当体积为10cm3时,甲的质量为30g,乙的质量为10g,根据密度公式ρ=mV,ρ甲=m甲V甲=30g10cm3=3g/cm3,ρ乙=m乙V乙=10g10c2.(2019丰台一模)小杰在高21cm的圆柱形容器内放入一个体积为120cm3的实心金属块,并往容器内注入一定量的水,如图甲所示。在注水过程中她记录了注水体积V和深度h,并绘制了V和h的对应关系图像,如图乙所示。已知ρ金属=3×103kg/m3,ρ水=1×103kg/m3,g=10N/kg,则下列判断正确的是(C)A.金属块受到的最大浮力为3.6NB.金属块的高度为21cmC.水对容器底部的最大压强为2.1×103PaD.容器的底面积为12cm2解析由图乙可知,h从0增加到15cm的过程中,金属块未完全浸入,h=15cm时,金属块恰好浸没,则金属块的高度为15cm,B错误。金属块浸没时受到的浮力最大,此时V排=V物,F浮max=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×120×10-6m3=1.2N,A错误;水的最大深度为21cm,则水对容器底部的最大压强为p=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×0.21m=2100Pa,C正确;设金属块的底面积为S1,圆柱形容器的底面积为S2,S1=V金ℎ=120cm315cm=8cm2。根据装入水的体积可知,S2-S1=180cm315cm=12cm2;S2=12cm2+8cm3.(2021海淀一模)(多选)如图甲所示,水平桌面上放着盛有水的柱形容器,在容器上方的弹簧测力计下悬挂着一个实心圆柱体,将圆柱体缓慢浸入水中。记录圆柱体下表面到水面的距离h和弹簧测力计的示数F,并根据记录的数据画出F-h图像,如图乙所示。圆柱体浸入水的过程中,始终不与容器接触且容器中的水未溢出。已知水的密度为1.0×103kg/m3,g取10N/kg。关于该过程下列说法中正确的是(ACD)A.圆柱体所受的重力为4NB.圆柱体受到的浮力的最大值为2.5NC.圆柱体的密度约为2.7g/cm3D.h从1cm增大到6cm的过程中,桌面受到容器的压力先增大后保持不变解析由图乙可知,当h=0时,弹簧测力计示数F=4N,此时圆柱体刚接触水面,由二力平衡条件可得,圆柱体的重力G柱=F=4N,A正确;由图乙可知,当h≥5cm时,弹簧测力计的示数F=2.5N不变,此时圆柱体浸没在水中,圆柱体受到的浮力最大,则F浮=G柱-F=4N-2.5N=1.5N,B错误;圆柱体的质量m=G柱g=4N10N/kg=0.4kg,圆柱体的体积V=F浮ρ水g=1.5N1.0×103kg/m3×10N/kg=1.5×10-4m3,ρ=mV=0.4kg1.5×10−4m3≈2.7×103kg/m3,C正确;由图乙可知,h从1cm增大到6cm的过程中,弹簧测力计的示数先减小后不变,由F浮=G柱-F可知,圆柱体受到的浮力先增大后不变,以容器、水和圆柱体为整体进行受力分析,受到竖直向下的重力,竖直向上的支持力和拉力,则F支=G容+G水+G柱-F=G容+G水+F浮,其中G容、G水不变,F浮先增大后不变,因此4.(2021朝阳一模)(多选)如图甲所示,实心正方体物块放入柱形容器底部。逐渐向容器内倒入液体A(液体始终未溢出),物块受到的浮力F浮与容器内液体深度h的图像如图乙实线所示。更换另一种液体B重复上述过程,F浮与h的图像如图乙虚线所示。下列说法中正确的是(g取10N/kg)(BCD)甲乙A.物块受到的重力等于8NB.液体A的密度大于液体B的密度C.h=10cm时,物块在液体A中处于漂浮状态D.倒入液体B的深度为10cm时,液体对容器底部的压强为800Pa解析根据图乙可知,当液体A加到8cm时,浮力为9N,液体B加到10cm后浮力为8N,且再加液体浮力不变,F浮A>F浮B。若物块在液体A、B中都漂浮或者悬浮,则浮力等于物块的重力,所以F浮A=F浮B,和实际情况不符,因此这种状态不可能;若物块在液体A、B中都浸没(悬浮或沉底),浮力最大值都应该在10cm处出现,与图像不符,因此此状态不可能;综合上面的分析可知物块在液体A中漂浮,在液体B中沉底,漂浮时浮力与物块重力相等,即G=F浮A=9N,A错误。物块在液体B中沉底,在液体A中漂浮,可知液体A的密度大于液体B的密度,故B正确。当液体A加到8cm时,浮力等于重力,当液体A深度h=10cm时,物块在液体A中仍处于漂浮状态,故C正确。液体B加到10cm后,浮力不变,说明物块边长为10cm,体积为V物=(10cm)3=1000cm3=10−3m3,此时浮力为8N,可求得液体密度ρ液B=F浮B/(gV物)=8N/(10N/kg×10−3m3)=0.8×103kg/m3,倒入液体B的深度为10cm时,液体对容器底部的压强p=ρ液Bgh=0.8×103kg/m3×10N/kg×0.1cm=800Pa,D正确。故本题应选B、5.(2021石景山一模)(多选)如图甲所示,用一个动滑轮匀速竖直提升重为4500N的物体A,在卷扬机拉力F的作用下,物体A竖直移动的距离随时间变化的关系如图乙中图线a所示,卷扬机的恒定功率为1000W;用该装置匀速提升物体B时,物体B竖直移动的距离随时间变化的关系如图乙中图线b所示,不计绳重和轮与轴间的摩擦。下列说法正确的是(ACD)甲乙A.物体A竖直移动的速度为20cm/sB.动滑轮的重力大小为400NC.2秒内滑轮对物体B做的有用功为1900JD.提升物体B时动滑轮的机械效率为95%解析根据图乙中图线所示,物体A移动的速度为vA=sA/t=0.4m/2s=0.2m/s,A正确;vB=sB/t=0.2m/2s=0.1m/s,所以绳端速度为v绳A=2vA=2×0.2m/s=0.4m/s,v绳B=2vB=2×0.1m/s=0.2m/s;提升物体A时绳端的拉力F绳A=P/v绳A=1000W/(0.4m/s)=2500N,动滑轮重力为G动=nFA-GA=2×2500N-4500N=500N,B错误;F绳B=P/v绳B=1000W/(0.2m/s)=5000N,GB=2F绳B-G动=2×5000N-500N=9500N,W有用B=GBh=9500N×0.2m=1900J,C正确;ηB=W有用/W总=GBh/F绳Bs=GB/nF绳B=9500N/(5000N×2)=95%,6.(2021燕山一模)(多选)如图甲所示,物体A是边长为10cm的正方体,硬杆B一端固定在容器底,另一端紧密连接物体A。现缓慢向容器中加水至A刚好浸没,硬杆B受到物体A的作用力F随水深h变化的图像如图乙所示,不计杆的质量和体积,g=10N/kg,ρ水=1×103kg/m3。(CD)A.当水深h为9cm时,物体A受到的浮力为10NB.硬杆B长为6cmC.当物体A刚好浸没时,仅将硬杆B撤去,物体A会上浮D.物体A重6N解析由图乙可知,当水深在0～3cm间时,硬杆B受到物体A的作用力F不变,大小等于物体A的重力;水深在3cm～9cm间时,硬杆B受到物体A的作用力逐渐变小,说明物体A受到的浮力逐渐增大,所以硬杆B的长度为3cm,B错误;当水深为9cm时,硬杆B受到物体A的作用力为零,此时物体A受到的重力和浮力大小相等,此时A浸入水中的深度为9cm-3cm=6cm,物体A排开水的体积V排=SAh浸=(10cm)2×6cm=600cm3,物体A受到的浮力为F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×600×10-6m3=6N,A错误;物体A的重力为GA=F浮=6N,D正确;当水深为13cm时,物体A恰好浸没,此时物体A排开水的体积大于600cm3,可知物体A受到的浮力大于6N,大于物体A的重力,因此仅将硬杆B撤去,物体A会上浮,C正确。故本题应选C、D。7.(2021平谷二模)用如图甲所示的动滑轮提升总质量为68kg某建筑材料。工人竖直向上拉动绳子的自由端将建筑材料以0.1m/s的速度匀速提升,此过程中,作用在绳子自由端的拉力F所做的功W随时间t的变化关系如图乙所示。g取10N/kg。下列说法中正确的是(D)A.绳子自由端的拉力F大小为40NB.绳子自由端拉力做功的功率为800WC.动滑轮的重力是120ND.用该滑轮提升建筑材料时的机械效率为85%解析根据图乙可知,t=100s时,W=8000J,P=W/t=8000J/100s=80W,B错误;F=P/v绳=80W/(0.1m/s×2)=400N,A错误;如果不计绳重和摩擦,G动=2F-G=2×400N-680N=120N,而实际上需要考虑绳重和摩擦,所以动滑轮的重力小于120N,C错误;滑轮组的机械效率η=W有用/W总=Gh/Fs=G/nF=680N/(2×400N)=85%,D正确;故本题应选D。8.(2021房山二模)将圆柱体竖直挂在弹簧测力计下,从空气中缓慢下降,逐渐浸入水中,(水面始终保持不变)。整个过程中弹簧测力计的示数F随圆柱体下降的高度h的变化关系如图所示。已知水的密度ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg,则下列判断中正确的是(D)A.圆柱体受到的最大浮力为4.5NB.圆柱体的体积是150cm3C.圆柱体下表面受到水的最大压强为1500PaD.圆柱体的密度为1.5×103kg/m3解析由图可知,当h=0到5cm时,弹簧测力计示数F=4.5N,此时圆柱体位于空中,由二力平衡条件可得,圆柱体的重力G柱=F=4.5N,由图可知,h增加到5cm时,圆柱体刚要浸入水中;h=15cm时,圆柱体恰好浸没。当h≥15cm后,弹簧测力计的示数F=1.5N不变,此时圆柱体浸没在水中,圆柱体受到的浮力最大,则F浮=G柱-F=4.5N-1.5N=3N,A错误。圆柱体的体积V=F浮/ρ水g=3N/(1.0×103kg/m3×10N/kg)=3×10-4m3,B错误。圆柱体的质量m=G柱/g=4.5N/(10N/kg)=0.45kg,圆柱体密度ρ=m/V=0.45kg/(3×10-4m3)=1.5×103kg/m3,D正确。由图可知,圆柱体下表面从5cm时接触水面下降到22.5cm时到达最深处,此时圆柱体下表面所在深度h=22.5cm-5cm=17.5cm,则p=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×0.175cm=1750Pa,C错误。故本题选D。解题关键解此类题,应将实际物理情境和数据图像结合来判断。根据数据拐点确定实际的物理情况。9.(2021云南中考)如图甲所示,用动滑轮将正方体物块从装有水的容器底部缓慢匀速提起,拉力F随提升高度h变化的关系如图乙所示。物块完全离开水面后,动滑轮的机械效率为87.5%,绳重和摩擦忽略不计。下列选项正确的是(D)甲乙A.物块的边长为0.6mB.动滑轮重为300NC.提升物块完全离开水面前,动滑轮的机械效率大于87.5%D.将物块提升至上表面与水平的过程中拉力F做的功为1650J解析根据题意可知,物块完全浸入水中时,受到的浮力最大且保持不变,此时对应的拉力F=1375N;部分露出水面的过程受到的浮力逐渐变小,对应的拉力逐渐变大;当物块完全离开水面后,不再受水的浮力,受到的拉力最大且保持不变,此时对应的拉力F=2000N;根据题意,物块离开水面后动滑轮的机械效率η=87.5%;则η=W有W总=G物ℎFs=G物ℎ2Fℎ=G物2F,G物=2Fη=2×2000N×87.5%=3500N,动滑轮重力G动=2F-G物=2×2000N-3500N=500N,故B项错。物块浸没在水中时,绳子对物块的拉力F拉=2F-G动=2×1375N-500N=2250N;物块浸没时受到的浮力F浮=G物-F拉=3500N-2250N=1250N;若物块边长为0.6m,则物块排开水的体积V排=V物=(0.6m)3=0.216m3,物块受到的浮力F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.216m3=2160N;因为2160N≠1250N,故物块边长不是0.6m,故A项错。物块完全离开水面后,物块不再受到浮力,动滑轮重力不变,动滑轮对物块的拉力变大,所以提升相同高度,额外功相同,有用功变大,所以机械效率变大,所以离开水面前的机械效率小于87.5%,故C项错。将物块提升至露出水面前,物块上升高度h=0.6m,绳子自由端上升s=2h=2×0.6m=1.2m,拉力做的功W=Fs=1375N×1.解题关键本题是数形结合题,要结合题干描述的物理过程在坐标图中找到对应的关键点。坐标图中保持不变的拉力分别对应的是浸没在水中时的拉力和离开水面后的拉力。10.(2022重庆中考A)A、B两个质量均匀的正方体放在水平地面上如图甲所示,B的边长是A的2倍。将A沿竖直方向切去宽为L的部分,把切去部分叠放在B上,B对地面的压强pB与L的变化关系如图乙所示。切割后,A剩余部分对地的压强为pA,则以下分析正确的是(B)A.B的重力是50NB.L=2.5cm时,pA∶pB=16∶21C.B的底面积为100cm2D.A切去一半后,pA=2000Pa解析由图像可知,L的最大值为10cm,即A的棱长LA=10cm,则B的棱长L