挑战27 解答题（简单机械8题、其他综合17题）（原卷版）-2022年中考物理真题《压轴挑战》分类汇编

年中考物理真题《压轴挑战》分类汇编（原卷版）挑战27解答题（简单机械8题、其他综合17题）1．（2022•杭州）为弘扬红军长征精神，铸造厂用铁合金制作了如图甲所示的红军战士雕像。为确保运输与安装的安全，需要测量出雕像的重力和重心所在位置。其测量方法如图乙所示，将雕像水平放置在上端装有压力传感器的支架上，测出头部A处和脚后跟B处之间的距离为175cm。用数据线分别连接两边支架上的压力传感器，测出A处和B处受到的压力FA和FB（可通过显示器直接读取压力大小），其测量值如表所示。压力显示器读数/NFA3200FB2400（1）雕像受到的重力为多少？（2）雕像重心距脚后跟B处的距离是多少？2．（2022•台州）图甲是一种太阳能“摆叶花”，其摆动原理如图乙所示。塑料摆叶AOB是硬质整体，由摆杆OB和叶瓣OA组成，可视为绕固定点O自由转动的杠杆。（1）图乙为断电静止时的状态，叶瓣OA重0.04牛，C是其重力作用点。摆杆OB质量不计，B端固定着一块小磁铁，C、O、D在同一水平线上。求磁铁受到的重力是多少牛？（2）线圈E有电流时，推动磁铁向左上方运动，则线圈E上端的磁极是极。（3）线圈E推动磁铁向左上方运动，使摆叶AOB顺时针小幅摆动后，立即断电，摆叶AOB会自动逆时针摆回来。请利用杠杆知识对上述现象作出分析。。3．（2022•扬州）某同学锻炼时，双脚并拢，脚尖O触地，脚后跟踮起，手掌支撑在竖直墙壁上，手臂水平，A为人体重心所在位置.此时墙壁对手掌的支撑力F如图所示，不计墙壁对手掌的摩擦力。（1）以O为支点，请在图中作出动力F的力臂L。（2）该同学质量为50kg，则墙壁对人的支撑力约为N。（3）若增大脚尖与墙壁的距离，手臂仍然水平支撑在墙壁上，支撑力F如何变化？，并说明理由。4．（2022•浙江）如图是广泛应用于建筑的强夯机，使用时夯锤从高处下落撞击地面，从而起到夯实地基的作用。（g取10N/kg）（1）如图所示，a是动滑轮。（2）为确保安全，应考虑钢绳的承受力。若强夯机使用了质量为4×104千克的夯锤，则钢绳能承受的拉力至少多大？（不计滑轮、钢绳自重及摩擦）（3）夯实地基所需能量来自于夯锤的重力势能。若质量为4×104千克的夯锤，从10米高处下落至地面，重力做了多少功？5．（2022•苏州）用如图所示的滑轮组将重为300N的物体以0.1m/s的速度匀速向上提升10s。（1）若不计动滑轮重、绳重和滑轮与轴间的摩擦，求人对绳的拉力F；（2）实际中动滑轮重为40N，人的拉力做功400J，求滑轮组的机械效率以及克服绳重和摩擦所做的额外功。6．（2022•广元）如图所示，水平实验台宽为l，边缘安装有压力传感器C、D，现将长为3l的一轻质杆平放在C、D上，其两端到C、D的距离相等，两端分别挂有质量均为m0的空容器A、B，实验中向A中装入一定质量的细沙，要使杆始终水平静止不动，可向B中注入一定质量的水。请分析：（水的密度为1.0×103kg/m3，g取10N/kg）（1）已知m0＝2kg，若小刚操作中，向B中注入水的体积为6L时，观察到传感器C示数恰好为零。①求容器B中水的质量；②求容器A中细沙的质量。（2）若小明操作中，向A中装入细沙的质量为mA（mA＞0），求杆始终水平静止不动时，B中注入水的质量范围（结果用mA、m0表示）。7．（2022•常州）某记者报道：他在植物园内，看到一位老人伸手抱起一根长约3m，横切面积为0.1m2的木头轻轻地举在头顶尽情玩耍，如图甲，该木头就是地球上最轻的木料﹣﹣轻木，其密度为0.2g/cm3，（g＝10N/kg）（1）请你通过文中给出的数据计算并回答上述报道是否真实。（2）若小华用图乙所示滑轮组匀速提升该木头至1m高的车上，所用拉力F为250N，时间为10秒，求小华做功的功率。（3）用此滑轮组匀速提升900N的物体的机械效率。（不计摩擦和绳重）8．（2022•大连）如图是液压汽车起重机从水中打捞重物的示意图。A是动滑轮，B是定滑轮，C是卷扬机，D是油缸，E是柱塞。作用在动滑轮上共三股钢丝绳，卷扬机转动使钢丝绳带动动滑轮上升提取重物，被打捞的重物体积V＝0.5m3．若在本次打捞前起重机对地面的压强p1＝2.0×107Pa，当物体在水中匀速上升时起重机对地面的压强p2＝2.375×107Pa，物体完全出水后起重机对地面的压强p3＝2.5×107Pa．假设起重时柱塞沿竖直方向，物体出水前、后柱塞对吊臂的支撑力分别为N1和N2，N1与N2之比为19：24．重物出水后上升的速度v＝0.45m/s。吊臂、定滑轮、钢丝绳的重以及轮与绳的摩擦不计。（g取10N/kg）求：（1）被打捞物体的重力；（2）被打捞的物体浸没在水中上升时，滑轮组AB的机械效率；（3）重物出水后，卷扬机牵引力的功率。9．（2022•丽水）萤石是我市的优势矿产资源，也是我国“战略性矿物”。为探讨萤石的形成、开采、浮选等跨学科问题。兴趣小组对某萤石矿区开展项目化研究。【萤石开采】萤石开采过程中，通常用乳化炸药装入凿好的岩壁小孔，将岩石炸成碎块，再将岩石碎块装入车厢运出矿洞。乳化炸药将岩石炸成碎块的过程中，化学能转化成。10．（2022•山西）2021年10月16日，小明和小亮收看神舟十三号载人飞船发射升空的电视直播，直播信息是卫星通过电磁波传递的。当飞船与火箭分离，进入预定轨道时，小亮突然问小明：“飞船与火箭分离，没有了推力，怎么还能继续运动？”从小亮提出的问题中可判断他所持有的观点是。11．（2022•柳州）某汽车有限公司是一家大型的特种专用汽车生产基地。该厂某型号专用车在车型测试中，在一段平直的公路上匀速行驶5.6km，受到的阻力是3.0×103N，消耗燃油1.5×10﹣3m3（假设燃油完全燃烧）．若燃油的密度0.8×103kg/m3，热值q＝4×107J/kg，求：（1）专用车牵引力所做的功是多少？（2）燃油完全燃烧放出的热量是多少？（3）已知热机效率η＝（式中W为热机在某段时间内对外所做的功，Q为它在这段时间内所消耗的燃油完全燃烧所产生的热量），则该专用车的热机效率是多少？12．（2022•柳州）共有3座污水处理厂，每天约处理污水43.5万吨，产生约300t污泥。过去，这些污泥多采取自然晾晒和直接利用等处理方式，效率低下，且需要大量的填埋场地。其实，污泥也是一种可再生资源，污泥可以用于发电，污泥掺人煤中进行焚烧发电，只需对热电厂锅炉除尘装置进行改造，增加污泥贮存输送装置，便可通过高温燃烧后产生一定的热量，为广大市民取暖、夏季制冷之用，同时燃烧后的产物经除尘处理后，还可作修路等用途。研究表明：污泥中水的含量达80%，可燃物含量达9%，只有4%为废物。从热值角度看，6t污泥经能量置换后相当于1t标准煤。一天可节约标准煤50t.300t污泥可发电约70000kW•h，如果每户居民每月用电可以让700户居民用电一个月。请根据上述提供的信息进行估算并回答问题：（1）如果标准煤的热值为3.0×107J/kg，污泥燃烧放出的热量全部被水吸收。则1kg污泥完全燃烧放出的热量能使多少kg水温度升高50℃？[（J/（kg•℃）]（2）请估算污泥发电厂发电的效率。13．（2022•鞍山）某同学乘坐的汽艇遥对一座高崖，他向高崖大喊一声，历时5s钟听到回声（声速为340m/s）．问：（1）若汽艇静泊水面，他离高崖多远？（2）若汽艇以10m/s的速度正对高崖驶去，他喊叫时离高崖多远？14．（2022•常州）太阳能热水器具有安全、节能、经济和环保等优点。为有效利用太阳能，某研究性学习小组对“物体吸收太阳能的能力与表面颜色之间的关系”进行了实验研究：在两只相同的烧杯中装有质量和初温相同的水，烧杯外用一个黑色塑料袋和一个白色塑料袋密封，插入温度计（温度计的玻璃泡浸没在水中，大部分刻度露出可见），放在阳光下曝晒。每隔相同的时间读出温度计的示数，数据记录如下：塑料袋颜色水的质量m（kg）初温t0℃温度t1℃温度t2℃温度t3℃…黑色11522.327.831.5…白色11516.517.819…根据上述数据回答下列问题：（1）这次实验过程中，采用的科学研究方法是；（2）通过上面的研究可以推断：太阳能热水器的集热管表面颜色以为宜；（3）小明家使用的太阳能热水器的说明书如表，若在太阳能热水器的水箱中装满水，中午在太阳照晒下每小时温度升高10℃，则该热水器中的水每小时吸收的热量是多少？该热水器中午每秒钟每平方米的面积上获得的太阳能是多少？容积100L集热箱的采光面积1.5m2效率40%使用年限15年15．（2022•徐州）用燃气灶烧水，燃烧0.5千克的煤气，使50千克的水从20℃升高到70℃．已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），煤气的热值为4.2×107J/kg．求：（1）0.5千克煤气完全燃烧放出的热量。（2）水吸收的热量。（3）燃气灶烧水的效率。16．（2022•扬州）利用一根长橡皮筋自制简易测力计，装置如图1所示，在制作测力计刻度面板时，小明和小华的方法不同。小明：在回形针上挂6个50g的钩码，记下指针静止时的位置，等分刻度，画出的刻度线如图2所示。小华：在回形针上每次加挂一个50g的钩码，分别记下指针静止时的位置，画出相应的刻度线如图3所示。（1）实际操作后发现两人的刻线并不完全重合，你认为图的刻度较准确；若采用小明的测力计测力，读数为2.0N，则测量值真实值。（2）小华想在原有刻度基础上进一步画出分度值是0.1N的刻线，但未找到10g的钩码。他注意到拉力越大，橡皮筋形变，于是想通过探寻形变与拉力的定量关系进行细分刻度。他测量了每根刻线到零刻线的距离L，数据记录在下表中。拉力F/N0.51.01.52.02.53.0刻线到零刻线的距离L/cm1.002.203.605.207.009.00他在坐标纸上画出对应的F﹣L图像如图4所示，请你利用图像信息在图5中标出2.2N力对应的刻度线。（3）小华将钩码逐个取下，测量每次指针到零刻线的距离L，画出拉力逐渐减小过程的F﹣L图像，如图6中图线②所示，与拉力逐渐增大过程的图线①不重合。若用此测力计连续不间断测量两个大小不等的拉力（小于3N），为使测量准确，请针对此橡皮筋的特性提出操作要求。。17．（2022•苏州）小明暑假外出旅游，他到火车站乘坐复兴号列车，进入车厢时，发现旁边停着一列和谐号列车。（1）坐到座位上后，透过车窗只能看到和谐号列车，发现它动了，据此判断：。A.一定是和谐号运动了B.一定是复兴号运动了C.可能是两车都运动了（2）列车在平直轨道上向西行驶，小明发现桌上茶杯中的水面突然变为如图所示情形，此时茶杯受到的摩擦力方向；（3）行驶过程中，复兴号列车以68m/s的速度驶入长1000m的平直隧道，复兴号在进入隧道时鸣笛5s，在隧道另一端口的护路工人听到鸣笛的时间为s。（空气中声速340m/s）18．（2022•苏州）疫情期间“停课不停学”，在云课堂上物理老师要求学生利用家中的物品测量冰糖的密度。（1）小明找来电子秤、喝糖浆用的量杯、大米等物品进行实验。①把放在电子秤盘上，测出它的质量为m；②向量杯中加入适量的大米，将冰糖完全放入米中，读出体积为V1；③取出冰糖，读出量杯中大米的体积为V2；④利用测量的数据，计算冰糖的密度ρ＝（用m、V1和V2表示）。（2）线上交流时，小华的测量方法和小明相同，只是小明用大米，小华用芝麻。你认为的测量结果误差更小，理由是：。19．（2022•苏州）探究水沸腾前后温度变化的特点，所用器材有铁架台、烧瓶、温度计、秒表、石棉网等。（1）在安装如图甲的装置时，要保证用酒精灯的外焰加热，应先固定（a/b/c）的位置；（2）实验中，从水温升到90℃开始，每隔1min读一次温度并记入表格，第2min时温度计示数如图乙，读数为℃；时间/min01234567水的温度/℃90929698999999（3）由实验数据可知，水的沸点为℃；（4）实验完成后熄灭酒精灯，将烧瓶从铁架台上取下。拿橡皮塞塞紧瓶口，用冷水喷洒瓶底（如图丙），里面的水沸腾。20．（2022•扬州）在探究“平面镜成像的特点”实验中，装置如图1所示（1）为了更好的完成实验，最好选用（选填“无色”或“茶色”）玻璃板，玻璃板应放置在水平桌面上，可用（填器材名称）来检验。（2）将棋子A置于玻璃板前方，观察到A的两个像，在玻璃板后方放置棋子B，使之与棋子A较亮的像重合。在白纸上记下棋子A和B的位置，如图2所示，此时物到镜面的距离为，像到镜面的距离为（选填“AC”、“AD”、“BD”或“BC”）。可沿方向（选填“MN”或“PQ”）移动棋子A多次实验，寻找普遍规律。21．（2022•杭州）密闭的房间里有一台规格为“220V800W”的取暖器，闭合开关使其正常工作30分钟。（1）该取暖器消耗的电能为多少焦耳？（2）若房间里空气质量为45千克，取暖器放出热量的15%被空气吸收，则房间里空气温度升高了多少摄氏度？[空气的比热为1000J/（kg•℃）]22．（2022•湖州）2021年10月14日，“羲和号”探日卫星顺