物理中考模拟测试卷达标训练题(Word版 含答案)含答案

物理中考模拟测试卷达标训练题（Word 版 含答案）含答案

一、中考物理力学问题 易错压轴题提优（难）

1．边长为20cm 的薄壁正方形容器（质量不计）放在水平桌面上，将质地均匀的实心圆柱体竖直放在容器底部，其横截面积为200cm 2，高度为10cm 。如图1所示。然后向容器内缓慢注入某种液体，圆柱体始终直立，圆柱体对容器底部的压力与注入液体质量的关系如图2所示。（g 取10Nkg ）

(1)判断圆柱体的密度与液体密度的大小关系，并写出判断依据； (2)当圆柱体刚被浸没时，求它受到的浮力；

(3)当液体对容器底部的压强与容器对桌面的压强之比为1：3时，求容器内液体的质量。

【答案】(1)见解析；(2) 20N ；(3) 4kg 【解析】 【分析】 【详解】

(1)圆柱体的密度大于液体密度；依据：由图2可知，当注入液体质量大于2kg 时，圆柱体对容器底部的压力不变，说明此时圆柱体浸没在液体中，即圆柱体沉底了，由浮沉条件可知，圆柱体的密度大于液体密度。 (2)由题意知，圆柱体的底面积为

22200cm 0.02m S ==柱

其高为

h ＝10cm ＝0.1m

则圆柱体的体积为

23

30.02m 0.1m 210m V S h ==⨯=⨯﹣柱柱

正方体容器的底面积

20.2m 0.2m 0.04m S =⨯=容

圆柱体刚好浸没时，液体的体积为

223

30.04m 0.02m 0.1m 210m V S S h =-⨯=⨯﹣液体柱容＝（﹣）（）

由图2可知，圆柱体刚好浸没时，注入液体的质量为2kg ，则液体的密为

3333

2kg

110kg/m 210m

m V ρ=

==⨯⨯液﹣液体 根据阿基米德原理可得，当圆柱体刚被浸没时，它受到的浮力为

333

3110kg/m 10N/kg 210m 20N F gV gV ρρ===⨯⨯⨯⨯=﹣浮液液柱排

(3)由(2)知，圆柱体刚好浸没时注入液体的质量为2kg ；当注入液体质量m 1小于或等于2kg 时，液体的底面积为

2220.04m 0.02m 0.02m S S S ∆柱容＝﹣＝﹣＝

由m

V

ρ=

可得，容器内液体的深度为 '1m V h S S

ρ=

=∆∆液 液体对容器底部的压强为

'1112

0.02m m m g

p gh g S ρρρ==⨯

=∆液液液① 由图2可知，当没有注入液体时圆柱体对容器底的压力为140N ，即圆柱体的重力为140N ，则注入液体后，容器对桌面的压力为

1140N F m g =+

容器对桌面的压强

122

140N 0.04m m g F p S +=

=容② 已知

123p p ∶＝1∶③

将①②代入③解得得： 解得

m 1＝2.8kg

因为

m 1＝2.8kg ＞2kg

故应舍去。

当注入液体的质量大于2kg 时，即注入液体的深度大于10cm ，因液体体积与圆柱体体积之和等于容器底面积乘以液体的深度，即

V V S h '+=液柱容

且根据m

V

ρ=

可得液体的体积为 m

V ρ=

液液

所以有

m

V S h ρ'+=柱容液

则此时液体的深度

m V h S ρ'

+=

柱

液

容

此时液体对容器底部的压强为

m

V mg gV p gh g S S ρρρρ'++==⨯

=

柱

液

液柱液液液容

容

容器对桌面的压强为

1140N m g F p S S +=

=容容容

因为

p 液：p 容＝1：3

所以

1140N 13mg gV m g S S ρ++=液柱容容

∶∶ 代入数据可得m ＝4kg 。

答：(1)圆柱体的密度大于液体密度；依据：由图2可知，当注入液体质量大于2kg 时，圆柱体对容器底部的压力不变，说明此时圆柱体浸没在液体中，即圆柱体沉底了，由浮沉条件可知，圆柱体的密度大于液体密度； (2)当圆柱体刚被浸没时它受到的浮力为20N ；

(3)当液体对容器底部的压强与容器对桌面的压强之比为1：3时，容器内液体的质量为4kg 。

2．在水平桌面上放有一柱形容器，底面积为 500cm 2，里面装有深度为 20cm 的水；一个重力为 2.4N 的开口玻璃杯A ，其底部与一个体积为50cm 3，重力为 4N 的实心铁块 B 用细线相连（细线的质量体积忽略不计），然后放入水中，但在放入过程中由于不小心，容器中有少量的水流入了玻璃杯中，最后A 、B 两物体在水中处于静止，如图所示，此时玻璃杯A 排开水的体积为 640cm 3。 则没有放入玻璃杯和铁块时水对容器底部的压强为_______Pa ；若细线突然断开，A 、B 两物体再一次静止后（这个过程中玻璃杯A 开口始终向上），水对容器底部的压强为_____Pa 。

【答案】3210⨯； 667.9。 【解析】 【详解】

[1]没有放入玻璃杯和铁块时水对容器底部的压强：

333

11g =1.010kg m 10N kg 0.2m=210Pa P h ρ=⨯⨯⨯⨯；

[2]B 受到的浮力：

33-63B =g =g =1.010kg m 10N kg 5010m =0.5N F V V ρρ⨯⨯⨯⨯浮排；

=3.9N-0.5N=3.4N F G F =-浮拉；

容器内水的体积：

-4231=50010m 0.2m=0.01m V Sh =⨯⨯水；

玻璃杯A 受到的浮力：

33-63=1.010kg m 10N kg 64010m =6.4N F gV ρ''=⨯⨯⨯⨯浮

排； 设进入玻璃杯中水的重力为G 则：

A B ==6.4N+0.5N-2.4N-4N=0.5N G F F G G '+--浮浮

进水； 根据==G mg Vg ρ得：

33

-53

0.5=

=

=110kg m 10N kg

510m G N V g

ρ⨯⨯⨯进水

进水； 杯外水的体积:

3-53-33=0.01m -510m =9.9510m V V V '=-⨯⨯水

水进水； 玻璃杯A 最终漂浮，此时的浮力：

A 2=2.4N+0.5N=2.9N F G G =+浮进水；

设此时A 排开水的体积为3V 排，由浮力公式有：

33233==1.010kg m 10N kg =2.9N F gV V ρ⨯⨯⨯浮排排；

解得-4

3

3=2.910m V ⨯排

绳断后，两物体A 、B 再一次静止时水深：

334363

B 3242

9.9510m 2.910m 5010m =0.06679m 50010m

V V V h S ----'++⨯+⨯+⨯=

=⨯水

排 则水对容器底部的压强：

3322==1.010kg m 10N kg 0.06679m=667.9Pa P gh ρ⨯⨯⨯。

3．阅读《桔槔和辘轳》，回答问题。 桔槔和辘轳

中国古代五大农书之首《齐民要术》中清楚的记载着：“井深用辘轳，井浅用桔槔。”桔槔是人类最早发明的简单汲水工具，如图甲所示，在其横长杆的中间由竖木支撑或悬吊起来，横杆的一端用一根绳与汲器相连，另一端绑上或悬上一块重石头。这个石头不能太重，也不能太轻，太重落桶时费力，太轻提水时费力。石头到底多重呢？假设落桶与提水时人施加在绳上的力的大小均为F ，只不过落桶时F 方向向下，提水时F 方向向上，不计