挑戰(zhàn)23計算題（簡單機械11題、電學綜合3題、浮力與壓強綜合7題、其他綜合7題）（原卷版）-2022年中考物理真題《壓軸挑戰(zhàn)》分類匯編

年中考物理真題《壓軸挑戰(zhàn)》分類匯編（原卷版）挑戰(zhàn)23計算題（簡單機械11題、電學綜合3題、浮力與壓強綜合7題、其他綜合7題）1．（2022?宜昌）如圖甲，宜昌市某中學學生在課外實踐活動中對滑輪組進行了探究。他們自制滑輪組的簡化圖如圖乙所示，小華利用此滑輪組用時10s將小軍勻速提升了50cm，稱得小軍的質量為54kg，動滑輪組的質量為6kg。g＝10N/kg，不計繩重和滑輪與繩之間的摩擦，求：（1）小華的拉力是多少？（2）小華拉力的功率是多少？（3）此過程中滑輪組的機械效率是多少？2．（2022?遂寧）小超與同學到某工地參觀，看到工人操作電動機通過如圖所示滑輪組將正方體石料從水池底豎直勻速吊起。他們通過調查得知：石料的邊長為0.2m，密度為2.5×103kg/m3，石料上升時速度恒為0.4m/s，圓柱形水池的底面積為0.2m2，動滑輪重為30N。請根據(jù)他們的調查數(shù)據(jù)求（不計繩重和摩擦，ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）：（1）石料露出水面前受到的浮力；（2）石料的重力；（3）石料露出水面前滑輪組的機械效率；（4）石料從剛露出水面到完全露出水面所用的時間；并推導出該過程中電動機的輸出功率P（單位：W）與時間t（單位：s）的函數(shù)關系式。3．（2022?廣安）某?？萍夹〗M，設計了如圖所示的一套從水中打撈物體的簡單滑輪組裝置，動滑輪的重力為50N，物體A的密度為1.5×103kg/m3，體積為0.04m3；通過滑輪組把A從水中勻速提升（A始終未露出水面），不計繩重、摩擦及水的阻力，ρ水＝1×103kg/m3，g＝10N/kg。求：（1）A浸沒在水中所受浮力；（2）A露出水面前，滑輪組的機械效率；（3）若人的重力為625N，與水平地面的接觸面積為500cm2，人對地面的壓強。4．（2022?黔東南州）如圖所示，是某工作隊用滑輪組從水中打撈正方體物體M的情景。物體M的棱長為1m，密度為2.8×103kg/m3，用7500N的拉力F將物體M以0.5m/s的速度勻速提升2m。忽略繩重、繩與滑輪的摩擦和滑輪與軸的摩擦。（ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）求：（1）物體M上升后，還未露出水面時受到的浮力；（2）物體M上表面在水面下0.2m時，它的下表面受到水的壓力；（3）物體M上升后，在未露出水面前，此滑輪組的機械效率。5．（2022?荊州）美的樓宇科技荊州產業(yè)園項目是美的集團繼冰箱和洗衣機項目后，第三個落地荊州的生產基地，將成為美的樓宇科技在全國最大的集研發(fā)、生產于一體的標桿工廠。項目建設中，工人用如圖所示的裝置將質量為70kg的建筑材料勻速提升了6m，用時10s。電動機的輸出功率恒定為600W，不計繩重和摩擦，g＝10N/kg。求：（1）建筑材料上升的速度；（2）10s內電動機輸出的總功；（3）動滑輪所受的重力；（4）若用此滑輪組勻速提升另一批建筑材料時，機械效率是90%，則該建筑材料上升的速度。6．（2022?日照）某疫情倉儲基地為方便抗疫物資的存儲、計件、配送，將可打包的物資打包為質量分布均勻的立方體包裹?，F(xiàn)將口罩打包成邊長為1m的立方體后，其質量為400kg。g取10N/kg。（1）求口罩打包后的密度。（2）倉儲基地利用叉車運送物資（如圖甲），叉車抬升物資的主要裝置由兩個叉手和升降架等組成，如圖乙所示，叉手為彎成90°的金屬板，水平部分承載物資，豎直部分鏈接在升降架上，其簡化示意圖如圖丙所示，當在叉手的水平部分放上物資時，將叉手看成是一個以O點為支點的杠桿，升降架對杠桿上A點的作用力沿水平方向。已知每個叉手的水平部分長1.5m、寬16cm，兩叉手間距40cm，運送物資時，使物資緊靠OA放置，并使其重力的作用線通過兩叉手的中間。①當叉車不動，叉手勻速豎直向上運送1包口罩時，求該包口罩對叉手的壓強。②若將可打包的物資均打包成質量相同、邊長不超過1.5m的立方體包裹，請分析物資的密度是否會影響升降架對A點作用力的大小？7．（2022?威海）為了建設精致城市，每到春天園林工人要在過街天橋上放置花草，為城市增添一抹綠色。如圖所示，工人用長木棒、滑輪、輕繩組裝提升裝置。木棒放置在天橋欄桿上始終保持水平，與欄桿M接觸點為O；用沙袋將木棒B端壓在欄桿N上，在木棒A端吊裝滑輪組。OA：OB＝1：2，每個沙袋重300N，每個滑輪重24N。（木棒和繩的重力、滑輪與軸的摩擦均忽略不計）（1）若A點受到豎直向下的拉力為1000N，為了保持木棒水平平衡，在B端至少需要放置幾個沙袋？（2）若某次工人利用滑輪組豎直向下拉繩子，將重為376N的花架勻速提升5m。求：①滑輪組的機械效率。②滑輪組對繩AC的拉力。8．（2022?鎮(zhèn)江）如圖所示，用拉力F通過動滑輪將重90N的貨物勻速提升1m，動滑輪的機械效率為90%。不計繩重及滑輪與軸之間的摩擦，求；（1）上述過程中的有用功W有。（2）上述過程中拉力所做的功WF。（3）動滑輪所受的重力G動。9．（2022?資陽）我國第十四個五年規(guī)劃和2035年遠景目標綱要明確提出，要推進以縣城為重要載體的城鎮(zhèn)化建設，加快推進公共服務、環(huán)境衛(wèi)生、市政公用、產業(yè)配套等設施提級擴能，增強綜合承載能力和治理能力。隨著近期疫情防控形勢的好轉，各類基礎設施建設正如火如荼的展開。如圖所示，一建筑工人欲通過滑輪組向高H＝6m的三樓陽臺上運送建筑材料，已知滑輪組的定滑輪固定在三樓陽臺上面的天花板外緣。若工人用F＝720N的力拉繩子，將重為G＝1400N的建材在t＝40s內勻速豎直的由地面提升到三樓陽臺上，不計建材和滑輪組長度，忽略繩的重量及繩與滑輪間、滑輪與輪軸間的摩擦，g取10N/kg，求：（1）工人拉力F的功率P；（2）滑輪組裝置的機械效率η（結果保留2位小數(shù)）；（3）滑輪組中動滑輪的質量m。10．（2022?張家界）天門山盤山公路是網(wǎng)紅打卡地，公路共計99道彎，似玉帶環(huán)繞，層層疊起，直沖云霄，公路全長大約10km，公路的海拔落差高度約1000m。為助力“2022年湖南省首屆旅游發(fā)展大會”，實現(xiàn)省委省政府提出的“立標打樣”、“辦一次會、興一座城”的目標要求，天門山景區(qū)購置了一批新能源純電動客車，客車滿載時總質量為6000kg?，F(xiàn)有一輛滿載的新能源客車，以80kW的恒定功率，4m/s的速度沿盤山公路從山底勻速行駛至山頂。（行駛過程中客車所受重力和阻力大小恒定不變，g取10N/kg）請完成下列問題：（1）整個過程中，電動機對客車和游客所做的有用功為多少？（2）盤山公路的機械效率為多少？（3）整個過程中，電動機的牽引力為多少？汽車受到的阻力為多少？11．（2022?濰坊）某小區(qū)工作人員用圖示的無人機給居住在高樓層的居民運送物資。該無人機由鋰電池供電，工作時電動機帶動旋翼轉動，旋翼對下方空氣施力的同時獲得升力，其有關參數(shù)如表格所示。某次運載過程中，無人機和貨物總重170N，以最大上升速度勻速豎直上升24m，觀察地面控制裝置，顯示無人機電量由100%降至98%。若定義無人機豎直運輸效能值為升力所做功與電池消耗電能之比，用字母η表示。求本次運送過程中：（1）所用時間；（2）升力所做的功；（3）豎直運輸效能值η。最大上升速度1.2m/s最大上升速度時空氣阻力10N電池額定電壓12V電池容量10Ah12．（2022?朝陽）如圖所示是一款家用電熱壺的內部簡化電路圖，它通過溫控開關S可自動實現(xiàn)加熱、保溫兩個擋位的轉換，保溫擋的額定功率為110W，R1、R2是兩個阻值不變的發(fā)熱元件，R2＝48.4Ω，求：（1）R1的阻值。（2）加熱擋的額定功率。（3）若電熱壺內裝有1L的水，現(xiàn)用加熱擋使水從25℃升高到100℃，水吸收的熱量是多少？（4）不計熱量損失的情況下，在（3）中若實際加熱時間為300s，則電熱壺的實際加熱功率是多少？13．（2022?金昌）廚藝最講究“火候”二字，如圖甲所示的智能蛋糕機就是通過智能化技術控制制作時間和溫度，制作出口感好、營養(yǎng)價值高的蛋糕。該蛋糕機的電路簡圖如圖乙所示，其中R1、R2均為發(fā)熱電阻（假定電阻不隨溫度變化），部分參數(shù)如下表所示。求：額定電壓/V220額定功率/W高溫1100中溫880低溫______（1）當開關S1斷開，單刀多擲開關S2打到3時，蛋糕機處于低溫擋（選填“高溫”、“中溫”或“低溫”）；（2）該蛋糕機以高溫擋正常工作時，10分鐘產生的熱量；（3）該蛋糕機正常工作時R2的電阻值；（4）該蛋糕機低溫擋的額定功率。14．（2022?攀枝花）如圖所示的電路中，電源電壓保持恒定，定值電阻R0＝15Ω，滑動變阻器R最大阻值為10Ω。閉合開關S1和S2，當滑動變阻器接入電路中的阻值為零時，電流表A1、A2的示數(shù)分別為1.0A、0.4A。求：（1）電阻Rx的阻值；（2）閉合S1，斷開S2，調節(jié)滑動變阻器，求電路消耗功率的范圍。16．（2022?資陽）近年來，我國家電產業(yè)迅猛發(fā)展，不僅成為全球家電制造第一大國，而且已成為全球智能家電第一大技術來源國。電飯煲是我國家電產品中的優(yōu)秀代表之一，據(jù)海關統(tǒng)計，去年我國電飯煲出口金額約為進口金額的14倍，中國制造深受全球市場認可。如圖所示，甲為某國產智能電飯煲的外觀圖，該電飯煲有“快煮”、“精煮”、“保溫”三種基本模式；乙為該電飯煲的基本原理簡化電路圖，額定電壓U0＝220V；當S1置于a、S2置于d時處于“快煮”模式，電飯煲的額定功率P1＝1210W；當S1置于a、S2斷開時處于“精煮”模式，電飯煲的額定功率P2＝484W；當S1置于b、S2置于c時，處于“保溫”模式。求：（1）R1的阻值；（2）小明采用“精煮”模式將飯煮熟用時t＝50min，求該電飯煲一次精煮過程消耗的電能E；（3）該電飯煲保溫模式下的額定功率P3。15．（2022?西藏）玉珍在研究物體在水中所受浮力時，把一個底面積為100cm2的容器放在水平桌面上，加入12cm深的水，將一個圓柱體掛在彈簧測力計下緩慢浸入水中，如圖（甲）所示；根據(jù)測得的數(shù)據(jù)繪制出彈簧測力計示數(shù)F與圓柱體下表面距液面高度h的關系如圖（乙）所示；當圓柱體下表面距離液面10cm時，圓柱體從彈簧測力計掛鉤上脫落沉入水底，如圖（丙）所示。（ρ水＝1.0×103kg/m3，g＝10N/kg）求：（1）請在甲圖中畫出圓柱體所受重力的示意圖；（2）浸沒時圓柱體受到的浮力；（3）圓柱體的體積；（4）圓柱體沉在水底時，水對容器底部的壓強。16．（2022?濱州）建造某跨江大橋時，需將長百米、重千余噸的橋梁從江中吊起，施工時采用了將橋梁與水面成一定傾角出水的起吊方案，為了探究該方案的合理性，某研究性學習小組做了以下兩個模擬實驗。水平桌面上放置一個裝有適量水的燒杯，杯的底面積為1×10﹣2m2，將小金屬板用細線吊著，然后將其浸沒在燒杯內的水中，杯中的水沒有溢出。將同一小金屬板分別與水面平行和與水面成一定傾角從水下緩慢拉出，如圖2乙、圖丙所示。在這兩個過程中測力計所受拉力的變化情況，如圖2丁坐標圖像所示。（g＝10N/kg，ρ＝1×103kg/m3）求：（1）根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，實驗2中的最大拉力比實驗1中的最大拉力減小了多少？（2）小金屬板的密度。（3）當小金屬板浸沒水中后，水對燒杯底部增大的壓強。17．（2022?呼和浩特）浮筒法，是海洋沉船打撈技術中常用的方法之一。先讓浮筒灌滿海水，靠自重自由下沉。到達海底沉船處，將若干個浮筒與沉船固定。給浮筒充氣，排出筒內海水，產生向上的上舉力，讓沉船上浮。已知，每個浮筒質量為4.8×103kg，體積為160m3，海水密度為1.03×103kg/m3。求：（1）每個浮筒在海底沉船處，充氣，海水全部排出后，受到的浮力大小和產生的上舉力大小；（2）若沉船在海平面下方200m處，海平面大氣壓為1.0×105Pa，浮筒排出海水時，充氣壓強的最小值；（3）若沉船需要受到向上4.1×107N的上舉力，才能上浮，則至少需要多少個浮筒與沉船固定。18．（2022?濰坊）圖甲是某衛(wèi)生間馬桶水箱的進水調節(jié)裝置，圖乙為其結構示意圖，浮臂AB可視為繞O點轉動的杠桿，OA＝5cm，OB＝1cm，A端通過細連接桿AC與柱狀浮筒連接，浮筒質量為50g，B端通過細連接桿BD與圓餅狀止水閥連接，止水閥上下表面積與進水管口面積均為0.2cm2。當水箱中無水或水量較少時，止水閥打開，水從進水管流進水箱。水位達到一定高度時，浮筒推動杠桿，使止水閥剛好堵住進水管，停止進水，此時AB處于水平位置，連接桿豎直，大氣壓強p0＝1.0×105Pa，進水管中水壓p水＝6.0×105Pa。除浮筒外其它裝置所受重力不計，忽略所有摩擦，g取10N/kg，水的密度ρ水＝1.0×103kg/m3。剛停止進水時，求：（1）浮筒所受重力；（2）進水管中的水對止水閥的壓力；（3）連接桿BD對止水閥的壓力；（4）浮筒排開水的體積。19．（2022?東營）如圖所示，某電動叉車抬升石材的情景。電動叉車將1500kg石材完成一次最大起升高度，用時30s，其項目參數(shù)如下表。（g取10N/kg）項目參數(shù)額定載重（kg）1500最大起升高度（m）3空載行駛速度（km/h）5空載質量（kg）720輪胎接地總面積（m2）0.08（1）求石材被抬升的速度；（2）求電機對石材做的功及做功功率；（3）求空載的電動叉車靜止時對水平地面的壓強。20．（2022?巴中）小紅用菜盆盛水清洗櫻桃時，將一個塑料水果盤漂浮在菜盆里的水面上盛放櫻桃，當她把水里的櫻桃撈起來放入果盤后，發(fā)現(xiàn)菜盆里的水位有所變化。為一探究竟，她用一個水槽、一個長方體空盒A、一個正方體金屬塊B設計了如圖的實驗來研究。已知水槽的底面積為200cm2，空盒A底面積為100cm2，金屬塊B邊長為5cm。她先把金屬塊B放入水槽中沉底，當空盒A漂浮在水面上時，盒底浸入水中1cm深。整個實驗中，水槽里的水未溢出。（ρB＝7.0×103kg/m3）（1）空盒A漂浮在水面上時，求盒底部受到水的壓強大小。（2）求空盒A漂浮在水面上時所受浮力的大小。（3）小紅把金屬塊B從水中撈起后放進盒A并漂浮在水面上時，求盒A受到的浮力的大小。（金屬塊B上附著的水忽略不計）（4）第（3）問中水槽里的水位與之前相比會上升還是下降？請算出水槽里水位變化的高度。21．（2022?青島）某興趣小組制作了一只平底小船，重力為1.2N，放在水平桌面上，與桌面的接觸面積為1×10﹣2m2。（1）求小船對水平桌面的壓強。（2）如圖甲所示，把小船放入盛有適量水的長方體水槽中，漂浮在水面上。在小船中放入一金屬塊后，小船仍漂浮在水面上，排開水的體積增加了2×10﹣4m3。求金屬塊的質量。（g＝10N/kg，ρ水＝1.0×103kg/m3）（3）小組成員通過探究發(fā)現(xiàn)，可以利用圖甲裝置的液面升降來測量物體的質量和體積，從而求出物體的密度。實際測量過程中，發(fā)現(xiàn)水面升降不明顯，于是想出了一個將水面升降放大的方法：如圖乙所示，使一束激光與水平面成α角斜射到水面，反射光照射在水平標尺上的A點；當水面上升Δh時，光點A移動了距離l，推理可知二者關系為h＝ltanα，改變α角可調節(jié)放大倍數(shù)。實際測量時，保持入射光不變，標記光點A的位置。將待測物體放入小船中，小船仍漂浮，光點A移動的距離記為l1；將物體從小船中取出，使其浸沒于水中，光點A移動的距離記為l2。請你推導出物體密度ρ的表達式（水的密度用ρ水表示）。22．（2022?綏化）如圖甲所示，有一底面積為0.01m2，質量為3kg的正方體物塊，在拉力F的作用下在水平面上做直線運動。拉力隨時間變化、速度隨時間變化圖象分別如圖乙、丙所示，已知物塊在2～4s的運動距離為2m。求：（1）物塊靜止時對水平面的壓強；（2）在2～4s物塊受到的摩擦力；（3）在前6s內，拉力F做的功。23．（2022?黑龍江）如圖所示工人師傅正在用叉車搬運貨物，現(xiàn)將質量為1t的貨物勻速提高1.5m用時5s。試求：（1）貨物上升的速度是多少？（2）貨物所受到的重力是多少？（3）叉車提升貨物時對貨物所做的功是多少？（4）叉車提升貨物的功率是多少？24．（2022?黔西南州）某電動汽車的一些性能參數(shù)如表所示。載上總質量為210kg的司乘人員后，汽車輪胎與地面的總接觸面積為6.4dm2。若電動機以50kW功率驅動汽車在平直道路上以90km/h的速度勻速行駛25km，驅動效率為80%。求：性能參數(shù)整車質量1390kg最高時速130km/h續(xù)駛里程150～200km電動機最大功率70kW電池容量45kW?h（1）載上司乘人員后，汽車靜止時輪胎對水平地面的壓強。（2）電動機在這段時間內所做的功。（3）汽車在這段道路上行駛時受到的阻力。25．（2022?朝陽）某品牌家用汽車滿載時的質量為1.15t，靜止時車輪與水平地面的總接觸面積為0.2m2，它在平直路面上勻速行駛36km，期間受到的阻力為車總重的0.1倍，汽車發(fā)動機的效率為40%，求：（1）汽車滿載靜止在水平地面上時，對地面的壓強是多少？（2）勻速行駛過程中牽引力所做的功是多少？（3）汽油的熱值為q＝4.6×107J/kg，這段時間內消耗汽油的質量是多少？26．（2022?遼寧）新能源汽車正逐步取代傳統(tǒng)燃油車。如圖是一款無人駕駛智能電動車。電動車靜止在水平地面上，對地面的壓強為1.2×105Pa，車胎與地面接觸總面積為1000cm2。最高時速可達180km/h，此時車的功率為90kW。（q