资源简介

2022年福建省中考物理模拟试题分类选编：力学计算题
1．（2022·福建厦门·一模）为了适应微重力环境，航天员在中性浮力水槽中通过浮力配平，使自己处于悬浮状态进行模拟训练，如图，设水深为9m，配平后航天员的总质量为280kg，未穿训练服站立时与地的总接触面积为500cm2，某次水下训练后，航天员的体重减轻2kg。求：
（1）水槽底受到水的压强；
（2）航天员在水槽中训练时排开水的体积；
（3）未穿训练服的航天员训练前后站立时对水平地面压强的变化量。
2．（2022·福建厦门·一模）如图是某流水线上的产品输送、计数装置示意图及接收器计数工作原理图，电源电压恒为6V，定值电阻R1为500Ω，R2为光敏电阻，有光照射时，阻值为500Ω，无光照射时，阻值为1000Ω。接收器根据A、B间输出的电压信号可以进行计数。现将一批边长为10cm的正方体工件，每隔1s放在水平匀速运动的传送带上的同一起始位置，每个工件的速度与时间的关系图象如图所示。
（1）当工件通过激光源与接收器之间时，求A、B之间的电压；
（2）求相邻两个工件之间的最大距离；
（3）若输送过程中传送带对每一个工件所做的功为1.2J，求工件受到的摩擦力。
3．（2022·福建南平·二模）小萍骑电动自行车在水平路面上以5 m/s的速度做匀速直线运动，小萍和车总重900 N，轮子与地面的总接触面积是9×10-3 m2，若行驶了1 min，前进的牵引力恒为40 N。求：
（1）电动自行车对地面的压强；
（2）牵引力做的功；
（3）牵引力的功率。
4．（2022·福建漳州·二模）在北京冬奥会上，我国自主研发的智能雾化消毒机器人，以非接触的智能工作方式，实现对物体表面有效消毒。如图为某雾化消毒机器人，它的总质量为60 kg，轮子与平整地面接触的总面积约为 。某次执行任务中该机器人10s内前进了2 m，求机器人的
（1）平均速度；
（2）总重力；
（3）对地面的压强。
5．（2022·福建三明·一模）我国自主研发的水陆两栖飞机“鲲龙-600”，可以承担大型灭火、水上救援等任务。如图所示，质量为40t的“鲲龙-600”吸起12t的水静止在水面上。
（1）求此时“鲲龙-600”所受的浮力及排开水的体积；（ρ水=1.0×103kg/m3）
（2）“鲲龙-600”以10m/s的速度匀速直线飞行60s，消耗航空燃油50kg，发动机的效率为40%，求“鲲龙-600”发动机的牵引力。（q燃油=4.2×107J/kg）
6．（2022·福建·厦门市海沧中学一模）衢宁铁路被誉为“铁路桥隧博物馆”。已知从宁德站至屏南站的平均速度为，用时50min。
（1）求宁德站到屏南站的路程；
（2）位于周宁和蕉城交界处的洋角大桥长，若长为520m的列车完全通过洋角大桥用时34s，求列车过桥的平均速度。
7．（2022·福建福州·模拟预测）如图所示是我国自主研制的新型气垫两栖登陆艇。它的重力为1.0×106N，底面积约为500m2，g=10N/kg。求：
（1）登陆艇静止在水平海滩上时，对海滩的压强是多少Pa？
（2）登陆艇漂浮在海面上时，受到的浮力是多少N？它在水中的体积是多大？
8．（2022·福建福州·二模）如图所示的泥橇又名“泥马”，可以快速滑行于广阔的滩涂上。当年戚继光利用它大败倭寇，现在是渔民讨小海的作业工具。
（1）某次泥橇20s内滑行了60m，求泥橇滑行的平均速度；
（2）若泥橇与渔民总质量为90kg，渔民双脚站立在泥橇上时，泥橇与滩涂接触面积为，求泥橇对水平滩涂的压强。
9．（2022·福建泉州·二模）某5G自动驾驶汽车的质量为，空载时车轮与水平地面的总接触面积是。在平直公路上测试其性能时，空载的汽车以恒定功率由静止开始运动，经10s后恰好达到最大速度，接着匀速运动40s后关闭发动机，又继续滑行20s后停下，整个过程汽车发动机对外做功。若汽车在全程运动中受到的阻力恒为车重的0.25倍，汽车运动过程的速度与时间关系图象如图所示。求：
（1）汽车空载时对水平地面的压强；
（2）汽车发动机对外做功的功率；
（3）汽车的最大速度。
10．（2022·福建福州·二模）如图，一质量不计的跳板，两端分别与河岸和浮箱连接，且可以在竖直方向转动（不计转动过程摩擦）。浮箱上放着5包相同的货物，一位工人逐个将货物通过跳板搬至岸上。浮箱为长方体，上下浮动时上表面保持水平，水面相对河岸位置不变。已知人、浮箱和每包货物的重均为500N，浮箱底面积为。求：
（1）人站在浮箱上还未开始搬运时，漂浮的浮箱受到浮力；
（2）当人背着最后一包货物走到中点C时，浮箱受到浮力（不计跳板形变）；
（3）将货物从B搬运到A，搬第一包货物与最后一包货物，货物克服重力做功相差多少
11．（2022·福建南平·二模）如图甲，是某研究小组设计的货物超重报警的模拟装置，OAB为水平杠杆，O为支点，OA﹕OB=1﹕5，电源电压保持不变，定值电阻R0的阻值为20 Ω，压力传感器R的阻值随其所受压力F变化的关系如图乙所示。闭合开关S，当平板空载时，电流表的示数为0.2 A，当电路电流超过0.6 A时，电路外的检测装置会自动报警。（平板、压杆和杠杆的质量均忽略不计）求：
（1）空载时压力传感器的阻值；
（2）电源电压；
（3）平板上货物的质量超过多少时电路开始报警。
12．（2022·福建三明·一模）在第24届冬奥会上，我国运动员谷爱凌获得了女子自由式滑雪冠军。如图所示，谷爱凌和滑板及装备的总质量为120kg，每只滑板与雪面的接触面积为1000cm2，若比赛时她在5s内滑行了120m。求：
（1）比赛时，谷爱凌滑行的速度；
（2）谷爱凌穿戴滑板和装备静止在水平雪面时对雪面的压强。
13．（2022·福建漳州·一模）如图为某国产新能源汽车，深受广大市民喜爱。司机与车的总质量为700 kg，在平直公路上匀速行驶过程中受到的阻力是总重的0.1倍，匀速行驶18 km，所用时间0.5h。求：
（1）该车匀速行驶的速度；
（2）司机和车的总重力；
（3）车匀速行驶18 km过程中牵引力做功。
14．（2022·福建泉州·模拟预测）质量为2t的汽车，在平直公路上以额定功率80kW从静止开始运动，经15s运动200m恰好达到最大速度，接着匀速运动25s关闭发动机，滑行100m停下。v-t图像如图所示。已知汽车在运动过程中受到的阻力恰为车重的0.2倍，（g=10N/kg）求：
(1)全程中汽车的所受阻力大小；
(2)整个过程中发动机做的功；
(3)汽车的最大速度v最大。
15．（2022·福建·龙岩二中模拟预测）如图所示为一款雪地摩托车，空车质量为90kg．求：（燃油的热值取q＝4.0×107J/kg，g取10N/kg）
（1）雪地车载着质量为50kg的人静止在水平地面上，雪地车与地面接触的总面积为20dm2，雪地车对地面的压强是多少？
（2）雪地车以36km/h的速度在水平地面匀速直线行驶，输出功率为8kW，则雪地车所受阻力是多少？
（3）若雪地车以8kW的输出功率行驶2h，消耗了3.6kg燃油，则雪地车发动机的效率是多少？
16．（2022·福建·厦门大学附属科技中学一模）小明家新买来一台容积为80L的天然气热水器．小明学习了热效率的知识后，尝试估测该热水器的热效率，他把“进水量”设置为40L，“出水温度”设置为40℃后，开始加热．当水温达到40℃时，自动停止加热．已知当时自来水的温度是20℃，加热前天然气表的示数为129.96m3，停止加热后变为130.06m3，天然气的热值q天然气＝4.2×107J/m3，水的比热容c水＝4.2×103J/（kg ℃），1L＝1.0﹣3m3．求：
（1）水箱中水的质量；
（2）水箱中水吸收的热量：
（3）该热水器的热效率
17．（2022·福建·厦门市海沧中学一模）装石油的油罐车的容积为30m3，取出200cm3的石油，称得其质量为160g。求：
（1）石油的密度是多少？
（2）油罐车装满该石油，则所装石油的质量为多少？
18．（2022·福建漳州·二模）我国坚定不移地走绿色发展之路，巩固和增强生态系统碳汇能力，大力推行新能源纯电电动车。某电动车和人总重为1.0×103N，在水平路面上匀速行驶时，电动车受到的阻力为总重的0.02倍。该电车以5m/s的速度匀速行驶50km所消耗的电能E=1.8×106J，求电动车：
（1）做的功；
（2）消耗的功率；
（3）效率。
19．（2022·福建泉州·模拟预测）如图甲所示，在水平桌面上放有一薄壁柱形容器，底面积为，一个重力为，底面积为，高为的柱形玻璃杯A漂浮于水面，在A的底部连接有一个实心金属块B，A、B两物体在水中处于静止状态时细线未拉直（B未与容器底部紧密接触，细线不可伸长且质量体积忽略不计）。向容器中注水，细线拉力随时间变化图像如图乙所示（容器无限高）。（取）求：
（1）图甲中玻璃杯A所受浮力的大小；
（2）图甲中水对玻璃杯A底部的压强大小；
（3）时刻到时刻加水的体积。
20．（2022·福建·厦门大学附属科技中学一模）如图所示，将一个体积为1.0×10-3m3、重6N的木块用细线系在底面积为400cm2的圆柱形容器的底部。当容器中倒入足够的水使木块被浸没时，求：（g=10N/kg）
（1）木块浸没在水中受到的浮力；
（2）剪断细线后，木块处于静止时，木块露出水面的体积多大？
（3）木块露出水面处于静止后，容器底部所受水的压强减小了多少？
参考答案：
1．（1）；（2）；（3）
【解析】
解：（1）水深9m，水槽底受到水的压强
（2）航天员处于悬浮状态
由得
（3）航天员站立在水平地面上，体重减轻2kg，对地面的压力减小
由得，对地面减小的压强
答：（1）水槽底受到水的压强为9×104Pa；
（2）航天员在水槽中训练时排开水的体积为0.28m3；
（3）未穿训练服的航天员训练前后站立时对水平地面压强的变化量为400Pa。
2．（1）4V；（2）0.4m；（3）6N
【解析】
解：（1）由题意可知，工件通过激光源与接收器之间无光照时，R2的阻值为1000Ω，由接收器计数工作原理图可知，R1、R2串联，则电路中的总电阻
此时电路中的电流
则A、B之间的电压
（2）由图可知，工件刚放上传送带的0~1s内，速度小于前一工件，所以两工件距离越来越大；1s后，与前一工件相同速度匀速运动，两工件距离达到最大，如图所示，由前后两个工件速度变化的v-t图象分析可得，阴影区的面积即为最大距离
即最大距离为
（3）工件放上传送带，0~1s，相对传送带向后运动，受到向前的摩擦力f；1s后速度等于传送带，相对静止，摩擦力为0。由图象可得，0~1s工件运动距离为图中阴影区面积
则工件运动的距离
由W=Fs得，工件受到的摩擦力
答：（1）A、B之间的电压为4V；
（2）相邻两个工件之间的最大距离为0.4m；
（3）工件受到的摩擦力为6N。
3．（1）1×105 Pa；（2）1.2×104 J；（3）200 W
【解析】
解：（1）电动自行车对地面的压强为
（2）牵引力做的功为
W=Fs=Fvt=40 N×5 m/s×60 s=1.2×104 J
（3）牵引力的功率
P=Fv=40 N×5 m/s=200 W
答：（1）电动自行车对地面的压强为1×105Pa；
（2）牵引力做的功为1.2×104J；
（3）牵引力的功率为200W。
4．（1）0.2m/s；（2）600N；（3）
【解析】
解：（1）机器人的平均速度
（2）机器人的总重力
（3）机器人对水平地面的压力
机器人对地面的压强
答：（1）平均速度为0.2m/s；
（2）总重力600N；
（3）对地面的压强。
5．（1）4×105N，40m3；（2）1.4×106N
【解析】
解：（1）飞机静止在水面上时处于漂浮状态，根据浮沉条件可知，浮力等于重力，则飞机受到的浮力
F浮=G=mg=40×103kg×10N/kg=4×105N
根据阿基米德原理可知，此时排开水的体积
（2）50kg的航空燃油完全燃烧放出的热量
Q放=mq燃油=50kg×4.2×107J/kg=2.1×109J
发动机的效率为40%，飞机发动机做的功
W=ηQ放=40%×2.1×109J=8.4×108J
以10m/s的速度匀速直线飞行60s，它在此过程中飞行的路程
s=vt=10m/s×60s=600m
则发动机的牵引力
答：（1）飞机所受的浮力为4×105N，排开水的体积为40m3；
（2）发动机的牵引力为1.4×106N。
6．（1）100km；（2）30m/s
【解析】
解：（1）已知从宁德站至屏南站的平均速度为，所用时间
由可知宁德站到屏南站的路程为
（2）列车完全通过大桥行驶的路程为
则列车过桥的平均速度为
答：（1）宁德站到屏南站的路程为；
（2）列车过桥的平均速度为。
7．（1）2×103Pa；（2）1.0×106N，100m3
【解析】
解：（1）登陆艇静止在水平海滩上时，对海滩的压力等于自身的重力，即
F=G=1.0×106N
对海滩的压强
（2）登陆艇漂浮在海面上，根据浮沉条件可得，浮力等于重力，则受到的浮力
F浮=G=1.0×106N
它在水中的体积
答：（1）对海滩的压强是2×103Pa；
（2）受到的浮力是1.0×106N，它在水中的体积是100m3。
8．（1）；（2）
【解析】
解：（1）泥橇滑行的平均速度为
（2）泥橇对水平滩涂的压力为
泥橇对水平滩涂的压强为
答：（1）泥橇滑行的平均速度；
（2）泥橇对水平滩涂的压强为。
9．（1）；（2）；（3）
【解析】
解：（1）汽车对水平地面的压力
汽车对水平地面的压强
（2）由题意知，发动机运行的时间为50s，汽车发动机对外做功的功率
（3）汽车匀速行驶时处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，汽车的牵引力
由可得，汽车的最大速度
答：（1）汽车空载时对水平地面的压强为2×105Pa；
（2）汽车发动机对外做功的功率为2×105W；
（3）汽车的最大速度为50m/s。
10．（1）3500N；（2）1000N；（3）50J
【解析】
解：（1）浮箱上放着5包相同的货物和一位工人，人、浮箱和每包货物的重均为500N，设每包货物重为G0，人站在浮箱上还未开始搬运时，漂浮的浮箱受到浮力
F浮=G总=G人+G箱+5G0=500N+500N+5×500N=3500N
（2）当人背着最后一包货物走到AB中点C时，将跳板看成一个杠杆，如下图
B端对浮箱有竖直向下的压力F压，由力的相互性知，浮箱对B端有向上的支持力F，且两力大小相等，由杠杆的平衡条件有
G×AD=F×AE
由数学知识知
所以
浮箱此时受到的重力、压力与浮力平衡，所以浮箱受到浮力
F浮′=G箱+F=500N+500N=1000N
（3）人搬第一包货物时，浮箱受到浮力
F浮=3500N
搬最后一包货物时，浮箱受到的浮力
F浮″=G总′=G人+G箱+G0=500N+500N+500N=1500N
浮箱受到的浮力变化量
由知道，浮箱排开水体积的变化量
浮箱受到浮力减小，所以浮箱排开水的体积减小，浮箱上升，由 知道，浮箱上升的高度
货物从B搬运到A，搬第一包货物与最后一包货物，货物上升高度减小量与浮箱上升的高度相等，所以货物克服重力做功相差
答：（1）人站在浮箱上还未开始搬运时，漂浮的浮箱受到浮力是3500N；
（2）当人背着最后一包货物走到中点C时，浮箱受到浮力1000N；
（3）将货物从B搬运到A，搬第一包货物与最后一包货物，货物克服重力做功相差50J。
11．（1）100 Ω；（2）24 V；（3）20 kg
【解析】
解：（1）空载时，压力F=0，由乙图可知，此时压力传感器阻值R=100 Ω。
（2） 分析电路图甲可知，定值电阻R0与压力传感器R串联，空载时电路中的总电阻
因为空载时电流表的示数为0.2 A，所以电源电压
（3）当电路电流为0.6 A时，此时电路中的总电阻
此时压力传感器阻值
当压力传感器阻值R'=20 Ω时，由乙图可知F''=40 N，已知OA︰OB=1︰5由杠杆平衡条件可知
此时平板上货物的重力
平板上货物的质量
当电路电流超过0.6 A时，电路外的检测装置会自动报警，即平板上货物的质量超过20kg时电路开始报警。
答：（1）空载时压力传感器的阻值为100 Ω；
（2）电源电压为24V；
（3）平板上货物的质量超过20kg时电路开始报警。
12．（1）24m/s；（2）0.6×104Pa
【解析】
解：（1）由知道，谷爱凌滑行的速度
（2）由 知道，穿戴滑板和装备静止在水平雪面时对雪面的压强
答：（1）比赛时，谷爱凌滑行的速度24m/s；
（2）谷爱凌穿戴滑板和装备静止在水平雪面时对雪面的压强0.6×104Pa。
13．（1）36 km/h；（2）7000N；（3）1.26 × 107J
【解析】
解：（1）该车匀速行驶的速度
（2）司机和车的总重力
G=mg=700kg×10N/kg=7000N
（3）在平直公路上匀速行驶过程中，汽车的牵引力大小等于阻力大小，故
F牵=f=0.1G=0.1×7000N=700N
车匀速行驶18 km过程中牵引力做功
W=F牵s=700N×18×103m=1.26 × 107J
答：（1）该车匀速行驶的速度为36 km/h；
（2）司机和车的总重力为7000N；
（3）车匀速行驶18 km过程中牵引力做功为1.26 × 107J。
14．(1) 4×103N；(2) 3.2×106J；(3) 20m/s
【解析】
(1)全程中汽车的所受阻力
f=0.2G=0.2mg=0.2×2×103kg×10N/kg=4×103N
(2)由题意可知，整个过程中发动机的工作时间40s，且在这段时间内发动机的功率不变，由可得，整个过程中发动机做的功
W=Pt=8×104W×40s=3.2×106J
(3)因汽车匀速行驶时处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，所以汽车的牵引力
F=f=4×103N
由可得，汽车的最大速度
答：(1)全程中汽车的所受阻力为4×103N；
(2)整个过程中发动机做的功为3.2×106J；
(3)汽车的最大速度为20m/s。
15．(1)7×103Pa；(2)800N；(3)40%．
【解析】
(1)空车质量为90kg，雪地车载着质量为50kg的人静止在水平地面上，总质量
m＝90kg+50kg＝140kg，
静止时对水平地面的压力：
F＝G＝mg＝140kg×10N/kg＝1400N，
静止时对水平地面的压强：
p＝＝7×103Pa；
(2)该雪地车以36km/h的速度匀速行驶：
v＝36km/h＝36×m/s＝10m/s，
根据P＝＝Fv可得，所受阻力：
f＝F牵＝＝800N；
(3)该车以8kW的输出功率行驶2h所做的功：
W＝Pt′＝8×103W×2×3600s＝5.76×107J，
汽油完全燃烧放出的热量：
Q放＝mq＝3.6kg×4×107J/kg＝1.44×108J，
则雪地车发动机的效率：
η＝＝40%．
答：(1)雪地车载着质量为50kg的人静止在水平地面上，雪地车与地面接触的总面积为20dm2，雪地车对地面的压强是7×103Pa；
(2)雪地车以36km/h的速度在水平地面匀速直线行驶，输出功率为8kW，则雪地车所受阻力是800N；
(3)若雪地车以8kW的输出功率行驶2h，消耗了3.6kg燃油，则雪地车发动机的效率是40%．
16．（1）40kg；（2）3.36×106J；（3）80%．
【解析】
（1）知道水的体积，利用的变形公式求水的质量；
（2）利用求水箱中水吸收的热量；
（3）根据燃气表前后读数差求出使用天然气的体积，利用求天然气完全燃烧释放的热量；该热水器的热效率等于水吸收的热量与天然气完全燃烧释放的热量之比．
（1）把“进水量”设置为40L，则水箱中水的体积：，由得水箱中水的质量：；
（2）由题意可得，水吸收的热量： ；
（3）使用天然气的体积：，
天然气完全燃烧释放的热量：，
该热水器的热效率：．
17．（1）0.8×103kg/m3；（2）24t
【解析】
解：（1）石油的密度为
（2）油罐车装满该石油，则所装石油的质量为
答：（1）石油的密度是0.8×103kg/m3；
（2）油罐车装满该石油，则所装石油的质量为。
18．（1）1×106J；（2）180W；（3）55.6%
【解析】
解：（1）电动车匀速行驶，牵引力与摩擦阻力是一对平衡力，则牵引力的大小为
匀速行驶50km所做的功为
（2）根据可得，行驶所用的时间
电动车实际消耗的功率为
（3）电动车的效率
答：（1）电动车匀速行驶50km所做的功为；
（2）消耗的功率为180W；
（3）电动车的效率为55.56%。
19．(1)2.5N；(2)625Pa；(3)75cm3。
【解析】
浮力相关计算。
(1)由于玻璃杯A处于漂浮状态，则A受到的浮力
；
(2)玻璃杯A漂浮，根据浮力产生的原因可知，水对玻璃杯A底部的压力
，
则玻璃杯A底部受到的压强
；
(3)由图乙可知时刻到时刻，玻璃杯A浮力的变化
，
玻璃杯A浸入的水中体积的变化量
，
水面升高的高度
，
水增加的体积
。
答：(1)图甲中玻璃杯A所受浮力的大小是2.5N；
(2)图甲中水对玻璃杯A底部的压强大小是625Pa
(3)时刻到时刻加水的体积是75cm3。
较难题.失分原因是：
（1）①不会对玻璃杯进行受力分析；②不清楚漂浮的物体的浮力计算公式；
（2）①不确定浮力产生的原因及浮力的定义式，不能确定压力的大小；②面积单位未进行换算，或单位换算错误；
（3）①对图像各时刻对应的物理量的意义理解不清楚；
②时刻到时刻间玻璃杯的状态未分析清楚，导体液体体积变化量出错；
③计算液面高度变化时的底面积判断错误；
④没有减去物体的底面积，直接用容器底面积计算体积。
20．（1）10N；（2）4.0×10-4m3；（3）100Pa
【解析】
解：（1）因木块浸没在水中，所以V物=V排，木块浸没在水中时受到的浮力
F浮=ρ液V排g=1.0×103kg/m3×1.0×10-3m3×10N/kg=10N
（2）木块静止在水面时，由于漂浮，所以有
F浮=G=6N
根据阿基米德原理，排开水的体积为
木块露出水面的体积
V露=V- V排′=1.0×10-3m3-6.0×10-4m3=4.0×10-4m3
（3）木块露出水面处于静止后，容器底部深度减小了
容器底部所受水的压强减小了
p=ρ水Δhg=1.0×103kg/m3×0.01m×10N/kg=100Pa
答：（1）木块浸没在水中受到的浮力为10N；
（2）剪断细线后，木块处于静止时，木块露出水面的体积为4.0×10-4m3；
（3）木块露出水面处于静止后，容器底部所受水的压强减小了100Pa。
试卷第1页，共3页

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