【压轴难题】人教版物理中考一模试卷带解析(Word版 含答案)

【压轴难题】人教版物理中考一模试卷带解析（Word版含答案）一、中考物理力学问题易错压轴题提优（难）1．阅读短文，回答问题。

2018 年 12 月 9 日，“复兴号”中国标准动车组项目获第五届中国工业大奖。

“复兴号”是由中国铁路总公司牵头组织研制、具有完全自主知识产权并达到了世界先进水平的中国标准动车组。

它全面采用了自动化设计，其车头（“飞龙”）被设计成修长的流线型，可谓颜值爆表，试验速度可达时速 400 公里以上。

“复兴号”轨道采用无砟轨道（砟：是岩石、煤等碎片的意思），普通铁路上常见的枕木被混凝土取代，枕木下的小石头也不见了，而是直接将铁轨铺在一个高强度的混凝土板上。

对于有砟轨道，当列车运行时速达到 250 公里时，那些碎石子就会被掀起来，给列车造成极大的危险。

(1)“复兴号”采用了流线型车头，不仅美观还可以_______；高速行驶时车头对地面的压力_______ ，摩擦力_______；（后两空均选填“增大”或“减小”）(2)将铁轨铺在枕木上，是为了增大路基的_______，从而减小对路基的_______；(3)请你用所学物理知识分析，列车快速行驶过有砟轨道时，那些碎石子会被掀起来的原因：______。

【答案】减小阻力减小减小受力面积压强列车快速行驶过有砟轨道时，路基石子上方的空气流速变大，压强变小，使石子上方的压强小于下方的压强，因此石子会被掀起【解析】【分析】【详解】(1)[1]“复兴号”采用了流线型车头，可以减小空气阻力。

[2][3]高速行驶时车头表面的气体流速比车头底部的气体流速大，压强较小，车头底部的压强较大，会产生一个向上的力，根据受力平衡可知，地面对车头的支持力会变小，力的作用是相互的，那么车头对地面的压力会变小，这个压力变小，那么摩擦力也会变小。

(2)[4][5]将铁轨铺在枕木上，是为了增大路基的受力面积，根据FpS可知，在压力一定时，路基受到的压强会变小。

(3)[6]流体流速大，压强小。

列车快速行驶过有砟轨道时，路基石子上方的空气流速变大，压强变小，使石子上方的压强小于下方的压强，会产生一个向上的升力，因此石子会被掀起。

2．水平升降台面上有一个足够深、底面积为 40cm2的柱形容器，容器中水深 20cm则水对容器底部的压强为_____Pa ，现将底面积为 10cm 2、高 20cm 的圆柱体 A 悬挂在用绳固定的轻质弹簧测力计下端，使 A 浸入水中，稳定后，A 的下表面距水面 4cm ，弹簧测力计的示数为0.8N ，则物块的密度为_____kg/m 3，如图所示，然后使升降台上升 7cm ，再次稳定后，A 所受的浮力为_____N （已知弹簧受到的拉力每减小1N ，弹簧的长度就缩短1cm ）（取 g =10N/kg ，ρ水=1×103kg/m 3）【答案】2000 30.610⨯ 1.2 【解析】 【分析】 【详解】[1]水对容器底部的压强：33=1.010kg m 10N kg 0.2m=2000Pa p gh ρ=⨯⨯⨯水；[2]物体A 下表面距水面4cm 时受到的浮力：33-63=1.010kg m 10N kg 41010m =0.4N F gV ρ=⨯⨯⨯⨯⨯浮水排；根据力的平衡，物体的重力：=0.4N+0.8N=1.2N G F F =+浮弹；物体的质量：1.2N =0.12kg=120g 10N kgG m g ==； 物体的密度：3333120g 0.6g cm =0.610kg m 1020cmm V ρ===⨯⨯； [3]如图所示，然后使升降台上升7cm ，再次稳定后，可等效为将容器下部切去7cm ，将切去的7cm 水再倒入，则加入水的体积： V 加＝7cm ×40cm 2＝280cm 3；而V 加＝△h 弹S 容+△h 浸（S 容﹣S 柱）；（△h 浸为圆柱体在水中增加的深度，弹簧缩短的量为△h 弹）代入已知量：280cm 3＝△h 弹×40cm 2+△h 浸×（40cm 2﹣10cm 2）﹣﹣﹣﹣﹣﹣① 因浮力的变化量等于弹簧弹力的变化量，△F 浮＝△F 弹，即 ρ水g △h 浸S 物＝k △h 弹 代入已知量：1.0×103kg/m 3×10N/kg ×△h 浸×10×10﹣4 m 2＝100×△h 弹△h 浸＝10△h 弹﹣﹣﹣﹣﹣② 由①②得：△h 弹≈0.82cm ，已知弹簧受到的拉力每减小1N ，弹簧的长度就缩短1cm ，故增加的浮力为0.82N ，原来弹簧测力计的示数为0.8N ，弹簧伸长0.8cm ； 因0.82cm ＞0.8cm ；故物体漂浮， 故F ′浮＝G ＝1.2N 。

3．创新小组自制简易“浸没式液体密度计”，过程为： ①将一实心小球悬挂在弹簧测力计下方，示数如图甲所示； ②将小球浸没在水中，弹簧测力计示数如图乙所示； ③将小球浸没在某未知液体中，弹簧测力计示数如图丙所示； 已知ρ水＝1×103kg/m 3，取10N/kg ，问： (1)该小球的密度有多大______？ (2)未知液体的密度有多大______？ (3)该密度计的最大测量值是______kg/m 3；(4)在测量范围内，某待测液体的密度ρ与弹簧测力计示数F 的关系式为______，则该“浸没式液体密度计”的刻度值分布______（均匀/不均匀）。

【答案】5×103kg/m 3 2×103kg/m 3 5×103 435N 110m 10N /kgFρ--⨯=⨯待测液体 均匀【解析】 【分析】(1)由图甲读出弹簧测力计的示数，即为小球的重力，然后求出小球的质量；由图乙读出弹簧测力计的示数，然后利用称重法计算金属球在水中受到的浮力；根据F 浮＝ρ液gV 排求出小球的体积；根据 mVρ=求出小球的密度； (2)由图丙读出弹簧测力计的示数，然后利用称重法计算金属球在液体中受到的浮力；根据F 浮＝ρ液gV 排求出液体的密度；(3)根据F 浮＝ρ液gV 排可知当测力计的示数为零时，所测的液体密度最大，据此即可根据F 浮＝ρ液gV 排求出液体的最大密度；(4)在测量范围内，根据F 浮＝G ﹣F 和F 浮＝ρ液gV 排求出液体的密度表达式；然后分析判断即可。

【详解】(1)[1]由图甲可知：金属球的重力G ＝5N ，则小球的质量5N 0.5kg 10N /kgG m g === 由图乙可知：弹簧测力计的示数为F 1＝4N ，根据称重法可知小球在水中受到的浮力F 浮1＝G ﹣F 1＝5N ﹣4N ＝1N由于小球处于浸没状态，则根据F 浮＝ρ液gV 排可得：小球的体积431331N110m 110kg /m 10N /kgF V V g ρ-====⨯⨯⨯浮1排水 小球的密度33430.5kg 510kg /m 110mm V ρ-===⨯⨯ (2)[2]由图丙可知：弹簧测力计的示数为F 2＝3N ，根据称重法可知小球在液体中受到的浮力 F 浮2＝G ﹣F 2＝5N ﹣3N ＝2N由于小球处于浸没状态，则根据F 浮＝ρ液gV 排可得：液体的密度33432N 210kg /m 110m 10N /kgF Vg ρ-===⨯⨯⨯浮2液 (3)[3]当测力计的示数为零时，所测的液体密度最大，则小球在密度最大的液体中受到的浮力F 浮最大＝G ﹣0＝5N ﹣0N ＝5N ；则根据F 浮＝ρ液gV 排可得液体的最大密度33435N 510kg /m 110m 10N /kgF Vg ρ-===⨯⨯⨯液最大浮最大 (4)[4][5]在测量范围内，根据F 浮＝G ﹣F 和F 浮＝ρ液gV 排可得液体的密度表达式435N 110m 10N/kgF G F FVg Vg ρ---===⨯⨯浮待测液体 因ρ待测液体与F 成一次函数，所以该“浸没式液体密度计”的刻度值分布均匀。

答：(1)该小球的密度为5×103kg/m 3； (2)未知液体的密度为2×103kg/m 3； (3)该密度计的最大测量值是5×103kg/m 3；(4) 待测液体的密度ρ与弹簧测力计示数F 的关系式为435N 110m 10N /kgFρ--⨯=⨯待测液体；该“浸没式液体密度计”的刻度值分布均匀。

【点睛】此题考查密度的测量、阿基米德原理、弹簧测力计的使用与读数等知识点，是一道综合性较强的题目，通过阿基米德原理来测算物体的体积，是一种很重要的方法，应该熟练掌握。

4．新西兰企业家GuyHoward-Willis 设计推出一款名为Manta5的踏板式水翼自行车，图甲是在水面骑行的情形。

该车底部有两个提供升力的碳纤维水翼（如图乙所示），用于提供前进动力的螺旋桨由骑手踩脚踏板驱动，骑手可以根据自己的情况来调整运动的速度，该车部分参数如表格所示。

请完成以下问题：（ρ水=1.0×103kg/m 3，g =10N/kg ） 自身质量/kg 20 最快速度/(m ·s -1) 5 适合骑手质量/kg50~70(1)水翼自行车车座设计成较宽的“马鞍形”是通过增大人体与车座的接触面积，从而减小______；停止蹬车后，水翼自行车会由于______，继续向前运动一段距离；用于提供升力的水翼，其横截面应如______图形所示；(2)该车没有船体形状的结构，但它搭载了浮力模块。

则它空载静止漂浮在水面上时，受到的浮力为多少______，浸入水中的体积是多少______?(3)一质量为50kg 的人坐在车上骑行时，车没在水中的体积跟空载时一样，则水翼提供的升力是多少______?(4)骑行中，若脚掌对脚踏板的压力为400N ，接触面积为50cm 2，则脚掌对脚踏板的压强是多少______？【答案】压强 惯性 C 200N 0.02m 3 500N 4810Pa ⨯ 【解析】 【分析】 【详解】 (1)[1]根据Fp S=可知，在压力一定时，即人体对车座的压力一定时，增大接触面积，从而减小压强。

[2]任何物体都有惯性，停止蹬车后，水翼自行车会由于惯性，继续向前运动一段距离。

[3]水翼会提供升力，那么从四个图中可看到，C 图水翼上方流速大、压强小，下方流速小、压强大，上下压强差会产生一个向上的升力，这样符合要求，其他三个不符合要求。

故选C 。

(2)[4]踏板式水翼自行车的重力为20kg 10N/kg 200N G mg ==⨯=由于自行车漂浮在水面上，故200N F G ==浮受到的浮力是200N 。

[5]由阿基米德原理F gV ρ=浮液排可以求出排开液体的体积即物体浸在液体中的体积为333200N0.02m 1.010kg/m 10N/kgF V V g ρ====⨯⨯浮浸排水 浸入水中的体积是0.02m 3。