2026年全国各地中考物理模拟试卷·压轴题·力学选择题(含解析)

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2026年全国各地中考物理模拟试卷·压轴题·力学选择题(含解析)

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2026年全国各地中考物理模拟试卷·压轴题
力学选择题
一、单项选择
(2026·新疆)将两个完全相同的圆柱体,分别浸入足量的甲、乙两种液体中如图所示。当浸入体积均为自身体积的时,两测力计的示数之比为14︰15;当浸入体积均为自身体积的时,两测力计的示数之比为9︰11。若将两圆柱体从测力计上取下分别轻轻放入甲、乙液体中,静止时所受浮力之比为
A.19︰16 B.16︰19 C.5︰4 D.4︰5
(2026·苏州)如图所示,质量相等的实心均匀圆柱体甲、乙置于水平桌面上。现经过以下几种变化,使得变化后的甲、乙对桌面的压强可能相等,下列方案中可行的有(  )
A.甲、乙都沿水平方向切去相同高度
B.甲、乙都沿水平方向切去相同质量
C.甲、乙都沿竖直方向切去相同体积
D.甲、乙都沿竖直方向切去各自一半体积
(2026·北京顺义)科技小组制作了自动冲水装置的模型,在柱形容器内放一个均匀实心长方体物块(不吸水),其底面积为、高为、质量为,容器底部有一个不计重力及厚度、面积为的圆形盖片,可盖住出水口并紧密贴合,和用质量不计、长为的轻质细线连在一起。现慢慢向容器中加水,当物块A对容器底部的压力刚好为零时,容器中水的深度为,如图甲所示(A和B之间的细线未画出)。继续向容器内加水,当水面升高到某位置时,B刚好被拉起使容器排水,如图乙所示。g取,下列说法正确的是(  )
A.A对容器底部的压力刚好为零时,A受到的浮力为
B.B刚好被拉起时,A受到的浮力为12 N
C.B刚好被拉起时,容器中水的深度为30 cm
D.将A换成材料、体积相同但底面积较小的物块可以减小最大储水量
(2026·德州)如图为用细沙和平底矿泉水瓶(已裁掉瓶口部分)制作的两个简易密度计。甲、乙两密度计的质量相同,甲密度计的横截面积大于乙密度计的横截面积,a、b、c为刻度线,a刻度线与c刻度线到瓶底的距离相等。下列说法错误的是(  )
A.甲密度计漂浮在液体中时,它受到的浮力大小等于它受到的重力大小
B.甲密度计a刻度线处表示的液体密度大于b刻度线处表示的液体密度
C.两密度计漂浮在同种液体中时,甲密度计排开液体的体积大于乙密度计排开液体的体积
D.甲密度计a刻度线处表示的液体密度小于乙密度计c刻度线处表示的液体密度
(2026·北京朝阳)夏季到来,很多地区会迎来降雨,小阳设计了如图所示的水库自动泄洪控制装置模型。模型顶部开有小孔,A为压力传感器,B为不吸水的圆柱体且能沿固定的光滑细杆在竖直方向移动。当模型内水深为21 cm时,B与模型底面刚好接触且压力为零。随着水面上涨,B沿光滑细杆上升,当水面上涨到设计的警戒水位时,B对A的压力为3 N,开始报警并开启泄洪阀门(图中未画出)。已知圆柱体B的底面积,高,,取,下列说法正确的是(  )
A.圆柱体B的密度为
B.开始报警时,模型内的水对模型底部的压强为2400Pa
C.若将报警时B对A的压力值调整为2N,可使警戒水位比原设计低2cm
D.若用与B材料和底面积相同、高25cm的圆柱体C替换B,可使警戒水位比原设计更高
(2026·北京东城)科技小组设计了一款智能饮水机模型,可以自动控制注水。水箱结构如图所示,柱形水箱底部中心竖直固定一根直的轻质细杆,细杆顶端安装一个力传感器,传感器上方固定一个实心浮子,传感器可以检测细杆受到浮子对它沿竖直方向的力,传感器显示的数值表示力的大小,正负表示力的方向。设计要求使用过程中,当传感器显示+0.3 N时开始注水,当传感器显示-0.8N时停止注水。已知水箱的底面积,细杆高度,浮子底面积、高度、密度,细杆、传感器的质量和体积均忽略不计,g取10 N/kg。下列说法正确的是(  )
A.使用前水箱中无水时,传感器示数显示的是-1N
B.当传感器显示+0.3N时,水对水箱底的压强为350Pa
C.使用过程中从停止注水到下次开始注水,能用的水的体积为1100cm3
D.若浮子的材料和高度不变,将浮子底面积变为16 cm2,则开始注水时水的深度会减小,停止注水时水的深度会增大
(2026·北京门头沟)如图所示,是乳牛自动喂水器的装置原理图。浮臂AB可视为绕O点转动的杠杆,OA=10cm,OB=2cm,A端通过细连接杆AC与柱状浮筒连接,浮筒质量为40g,B端通过细连接杆BD与上下表面积均为0.3cm2的圆形的止水阀连接。当储水箱中水位下降时,浮筒带动杠杆使止水阀打开,水从进水管流进储水箱,水位达到一定高度时,浮筒推动杠杆,使止水阀刚好堵住进水管,停止进水,此时AB处于水平位置,连接杆竖直,大气压强p0=1.0×105Pa,进水管中水压p水=2.5×105Pa。除浮筒外其它装置所受重力不计,忽略所有摩擦,g取10N/kg,水的密度ρ水=1.0×103kg/m3,则(  )
A.大气压强对止水阀的压力为4.5N
B.当进水管停止进水时,连接杆AC对A点的作用力为1.3N
C.当进水管停止进水时,浮筒排开水的体积为130cm3
D.若只将支点O向A点移动储水槽最高水位会下降
(2026·扬州)如图所示,轻弹簧左端固定,原长时右端位于O点,现将木块置于弹簧的右端,用力将弹簧压缩Δl的长度(弹簧始终在弹性限度内)后由静止释放,木块在水平地面上向右滑行距离为s后停在O点右侧。下列描述该过程中木块克服地面摩擦力所做的功W、木块的动能Ek随木块距O点的长度x变化的关系图线中,可能正确的是(  )
A. B.
C. D.
(2025·苏州)如图甲所示的薄壁圆柱形容器(容器质量不计)底面积为,将一体积为的木块放入水中静止时,有体积露出水面;用一根质量和体积不计的细线把容器底和木块底部中心连接起来,如图乙所示,取,下列说法中错误的是(  )
A.木块的密度为
B.木块漂浮时排开水的质量为
C.乙图中,细线对木块的拉力为
D.甲、乙两图所示情况,容器对水平桌面的压强相等
(2025·苏州)实心长方体和放置在水平地面上,物体和物体的质量之比为1:7,它们的长、宽、高如图所示.现在长方体、的右侧沿竖直方向按相同比例截取一部分长方体,叠放在对方剩余部分的上表面,此时、剩余部分对水平地面的压强为、,下列关于切割比例取值范围和对应、的大小关系正确的是(  )
A.当时, B.当时,
C.当时, D.当时,
(2025·衡水)将物体A、B置于如图所示的装置中,物体A在水平向右的拉力F的作用下,恰好以速度v水平向左运动,已知B所受重力为GB,动滑轮所受重力为G。不计绳重及绳子与滑轮间的摩擦。下列说法正确的是( )
A.物体B向下运动的速度为2v
B.在时间t内,物体B重力做的功为GBvt
C.物体A受水平面的摩擦力大小为
D.若拉力F变为原来的2倍,刚好使A在原来的水平面上匀速向右运动,则拉力F大小为
(2026·重庆)如图所示,一质量分布均匀的圆柱体工件A与一个薄壁轻质圆柱形容器B静置于水平桌面上。已知工件A的密度为,高度为,底面积。容器B的底面积,高度,容器内装有深度的某种液体,液体密度。则下列说法正确的是(  )
①工件A对桌面的压强为3000Pa
②若将工件A沿竖直方向切去一半,并将切下部分放入容器B中,待稳定后,液体对容器底部的压强为2080Pa
③若将原工件竖直切割一部分后放入容器中,液体对容器底部的压强为,切割部分对容器底部的压强为,当时,容器对桌面的压强为2200Pa
④若从工件A上方水平切去高度,并将切去部分竖直放入容器B内。设工件A对桌面压力的变化量为,容器B对桌面压力的变化量为。若,则切去的高度一定是
A.①③ B.①②③④ C.②④ D.①③④
二、多选题
(2026·北京通州)如图所示,小桐用透明矿泉水桶(下部为圆柱形)做了一个计时模型。桶底中心位置有个高为1cm的圆台形凸起,边缘有一出水管;用质量为40g、底面积为10cm2、高为8cm的长方体木块(不吸水)作为浮舟;用一把与木块的上表面垂直粘接的直尺作为漏箭,其质量为20g。调试时,将模型放在水平桌面上,先堵住出水管,放入浮舟后加水,当水面到达A点停止加水,浮舟静止后,直尺30cm刻度线与桶口上沿齐平;再打开出水管,看到随着液面下降出水管的水流速度慢慢减小;当浮舟接触到圆台的顶部时浮舟停止下降,此时液面处为B点,且直尺50cm刻度线恰好与桶口上沿齐平。液面从A降到B用时10min。直尺在下降过程中保持竖直,不计胶的质量,,取。下列说法正确的有( )
A.木块的密度为
B.B点与A高度差为20cm
C.B点到桶底的距离为7cm
D.水面在A时打开出水管,经过5min,直尺40cm刻度线与桶口上沿齐平
(2026·北京平谷)小华为了自家花园用水方便,设计了一个自动储水水箱,其模型如图所示。柱形水箱内的底面积为1m2,浮体A(不吸水)的底面积为0.01m2,高为1m,通过一轻质硬细杆与力传感器相连,浮体A的底面与水箱底的距离为10cm。当水箱内水位低于最低水位线h1时,注水系统自动往水箱内注水;当水位到达60cm时,轻质细杆对力传感器的作用力恰好为0;当水位到达最高水位线h2时,注水系统停止注水。当水位位于h1、h2水位线时,轻质细杆对力传感器的作用力大小均为40N。已知,,则下列说法正确的是(  )
A.水位位于h2时,浮体A受到细杆对它竖直向下的力
B.浮体A的重力为60N
C.当水位位于最低水位线h1时,水对浮体A底面的压力为20N
D.注水系统从开始注水到停止,水箱内水的质量增加了792kg
(2026·天津滨海新区)有一半径为r的实心半球,放在密度为的液体中,它的底部与容器接触,如图所示,若液体的深度为h,则下列选项正确的是(已知球的体积公式为,其中R为球体半径)(  )
A.半球的重力一定为
B.半球的重力可能为
C.半球上表面所受液体压力为
D.半球下表面球面所受竖直向上的液体压力
(2026·天津红桥)如图为某小组设计的水箱自动控制进水装置。水箱内的圆柱形金属控制棒用不可伸长的细线悬挂在力传感器下面,并始终浸在水中,通过它对力传感器拉力的大小触发开关,控制水泵自动进水。用水时,水箱内水位降低,当到达最低水位时,力传感器所受拉力等于,触发开关,水泵开始持续向水箱注水;当水位到达最高水位时,力传感器所受拉力等于,再次触发开关,水泵停止向水箱注水。若进水过程中同时用水,相同时间内的进水量大于出水量。已知控制棒的质量为,水的密度为。下列说法正确的是(  )
A.控制棒受到的浮力最大时,排开水的体积为
B.控制棒受到的浮力的变化量最大为
C.力传感器受到的拉力大小在与之间时,说明水箱正在进水
D.缩短悬挂控制棒的细线,可使水箱中的最高和最低水位均升高
(2026·青岛)如图甲,将一底面积为的长方体木块用细线系在一个空容器的底部,然后向容器中缓慢加水,直到木块的上表面与液面相平。木块底部受到水的压强随容器中水的深度的变化规律如图乙。下列说法正确的是(,)(  )
A.木块的重力是50N
B.木块的体积是
C.停止加水后,细线对木块的拉力是20N
D.木块的密度是
(2026·青岛)如图甲所示,底面积为的实心圆柱体A放在水平桌面上,薄壁圆柱形容器B足够高,装有水。现将A沿水平方向切去的高度,并将切去部分放入容器B的水中、A剩余部分对地面的压强和水对容器底的压强随切去高度的关系如图乙所示。下列计算正确的是(  )
A.圆柱体A的密度为
B.容器B的底面积为
C.当为6cm时,水对容器底的压强为460Pa
D.当A全部切完放入容器中,A对容器底的压强为540Pa
(2026·天津)一个底面积为S0、高为h0的空玻璃瓶,放在底面积为S的圆柱形大容器中。只向容器内注入水,当容器内水的深度为h1时,玻璃瓶对容器底部的压力刚好为0,如图所示;向容器和瓶中同时加水,至瓶内外液面与瓶口相平;将瓶内水全部倒入容器内,再把空玻璃瓶竖直立放入水中,稳定后水的深度为h2。已知水的密度为ρ0。则(  )
A.注入水之前玻璃瓶对容器底部的压强为ρ0gh0
B.水对容器底部的最大压强为ρ0gh0
C.空瓶的质量为ρ0s0h1
D.玻璃瓶的密度为
(2026·天津)如图1所示,将力传感器固定在铁架台上,通过轻质细硬棒把实心圆柱体A与传感器相连,传感器能够显示硬棒所受拉力或压力的大小。从某时刻开始让升降台上升,使A逐渐浸入柱形容器B内的水中,传感器的示数F与升降台上升高度h的关系如图2所示。若水的密度为ρ0,则(  )
A.
B.
C.传感器的示数为F0时,升降台上升的高度可能为3.5h0
D.传感器的示数为F0时,A浸入水中的深度可能为2.5h0
(2026·天津)将金属球粘在圆柱形木块上做成一个模型,竖直漂浮在水中(如图甲),木块浸入水中深度为,模型所受浮力为;模型倒置后仍漂浮在水中(如图乙),木块浸入水中的深度为,模型所受浮力为;金属球脱离木块后沉入水底,木块仍竖直漂浮在水中(未画出)。已知水的密度为,金属球密度为,下列说法正确的是( )
A.模型在水中所受浮力
B.木块与金属球的质量之比为3︰7
C.三种情况下水对容器底的压强相等
D.第三种情况木块浸入水中的深度为
(2026·天津)一底面积为的薄壁柱形容器放在水平桌面上,容器中装有适量密度为的水。将2个体积均为的相同金属块与体积为的木块叠放在容器中,此时金属块与木块悬浮在水中,如图甲所示。取下一个金属块放入水中后,剩余金属块和木块最终一起漂浮,如图乙所示。已知金属块的密度为。下列说法正确的是(  )
A.木块的密度为
B.最终木块露出水面的体积为
C.沉入水中的金属块受到的支持力为
D.水对容器底的压强减小了
(2026·陕西咸阳)西安大雁塔音乐喷泉吸引了众多游客围观打卡。其工作原理是通过电脑将音乐频率特征转化为电路控制信号,控制水泵有节奏地喷出水柱,从而形成喷泉。图甲为控制喷泉的模拟电路,控制电路的电源电压呈现如图乙所示的周期性变化,定值电阻,为特殊元件。当时,两端的电压;时,保持6V不变;当通过的电流时,水泵启动喷水。下列说法中正确的是( )
A.喷泉喷到空中的水不受重力
B.时,模拟电路中电阻的电功率为12W
C.该模拟电路工作20min,喷水时间共为400s
D.将换成阻值更大的电阻,可以减少喷泉喷水时间
(2026·北京石景山)我国是全球首个实现月壤砖全流程自主研发并完成太空暴露实验的国家。月壤砖呈榫卯结构,如图甲所示。小石采用图乙所示的长方体样品A进行探究,样品A的长、宽、高分别为20cm、5cm、10cm,密度为2×103kg/m3。现从样品A上表面的正中间切割出一个截面为正方形且边长为l的凹槽,得到具有榫卯结构的样品B,如图丙所示,测得此时样品B对水平地面的压强为1840Pa。为得到合适尺寸的构件,继续将样品B沿左侧竖直方向切去宽度为d(0A.从样品A上表面切去部分的质量为0.16kg
B.样品B中凹槽的截面边长l=2cm
C.若样品B切去宽度d=10cm,其右侧剩余部分对水平地面的压强等于1840Pa
D.若样品B切去宽度d满足0参考答案与解析
1.A
【解析】设圆柱体重力为G,体积为V,甲、乙液体密度分别为、,根据称重法测浮力,浸入体积为时,整理得
浸入体积为时,整理得
联立①②解得,,可得圆柱体密度,由于,圆柱体放入甲液体静止后漂浮,浮力等于重力,即
,圆柱体放入乙液体静止后沉底完全浸没,浮力为。最终浮力之比,故选A。
2.A
【解析】A.由题可知质量相等的实心均匀圆柱体甲、乙置于水平桌面上,乙的体积小于甲的体积,由可知,甲的密度小于乙的密度,由柱体压强公式,当甲、乙都沿水平方向切去相同高度Δh,甲剩余高度比乙大,但甲的密度比乙小,所以剩余部分对水平桌面的压强可能相等,故A符合题意;
B.甲、乙都沿水平方向切去相同质量Δm,则剩余部分质量相等,剩余部分对水平桌面的压力相等,而甲的底面积大于乙的底面积,由压强公式可知,甲对水平桌面的压强一定比乙小,故B不符合题意;
CD.未切前甲、乙质量相等,对水平桌面的压力相等,而甲的底面积大于乙的底面积,所以甲对水平桌面的压强比乙小,又根据柱体压强公式,无论沿竖直方向切去多少,甲剩余部分对水平桌面的压强与未切前相同,乙对水平桌面的压强也与未切前相同,即甲剩余部分对水平桌面的压强比乙剩余部分对水平桌面的压强小,故CD不符合题意。
3.C
【解析】当A对容器底压力刚好为零时,A浸入深度 ,排开体积
A受到的浮力为
故A错误;
BC.长方体物块的重力为
当B刚好被拉起时,对A、B整体受力分析:A受到向上的浮力等于A的重力和水对B向下的压力之和,即
设此时水深为,细线的长度为,则A浸入深度
A排开液体的体积为
A受到的浮力为
水对B的压强为
水对B的压力为
代入得,

解得,
此时A的浮力为
故B错误,C正确;
D.由, 得
A材料、体积不变,所以重力不变,底面积 减小,越小,越大,水深越大,最大储水量越大,不是减小,故D错误。
4.C
【解析】A.根据物体的浮沉条件,甲密度计漂浮在液体中时,它受到的浮力大小等于它受到的重力大小,故A正确,不符合题意;
B.密度计始终漂浮,浮力等于重力,重力不变,则浮力不变。根据,液体的密度越大,密度计排开液体的体积越小,浸入液体的深度越浅,所以密度计的刻度上小下大,所以甲密度计a刻度线处表示的液体密度大于b刻度线处表示的液体密度,故B正确,不符合题意;
C.密度计始终漂浮,浮力等于重力。甲、乙两密度计的质量相同,则重力相同,则两密度计漂浮在同种液体中,排开的液体密度相同,根据可知甲密度计排开液体的体积等于乙密度计排开液体的体积,故C错误,符合题意;
D.两密度计漂浮时,浮力等于重力,重力相同,则受到的浮力相同。a刻度线与c刻度线到瓶底的距离相等,甲密度计的横截面积大于乙密度计的横截面积,所以甲密度计漂浮在a刻度线处表示的液体中时比乙密度计漂浮在c刻度线处表示的液体中排开液体的体积较大,根据可知甲密度计a刻度线处表示的液体密度小于乙密度计c刻度线处表示的液体密度,故D正确,不符合题意。
5.D
【解析】A.当水深 时,B漂浮,浮力等于重力,即,又圆柱体B重力 ①

则圆柱体B的密度为 ,故A错误;
B.B对A的压力为,开始报警,也就是开始报警时浮力比重力大3N,即 ③,设此时物体浸入水中深度为,根据阿基米德原理知 ④
由①③④联立可得 ⑤

解得,由于A固定在模型顶部,位置不变。未碰到A时,B漂浮,随水位上涨同步上升,碰到A后静止,水位再上涨时压力增加,所以当B对A的压力为时,水面到模型底部的深度大于B浸入水中的深度,此时水对模型底部的压强大于水对B底部的压强,水对B底部的压强
所以水对模型底部的压强大于,故B错误;
C.压力调整为2N时由③式可知减小了1N,不变,所以减小1N,则浸入的深度减小 ,故C错误;
D.B碰到A后,警戒水位H等于A到模型底面的固定高度L与B露出水面高度之差,即
替换为圆柱体C后,由于C材料、底面积和B相同,高 ,当水面上涨到报警压力时,设C浸入水中深度为,则此时C受到的浮力
同理⑤式可得

解得 ,同理可得换成圆柱体C后,警戒水位
因此警戒水位比原设计更高,故D正确。
故选D。
6.D
【解析】A.浮子的质量
浮子的重力
水箱无水时,浮子向下压传感器,因此传感器示数应为+1N,故A错误。
B.当传感器示数为+0.3N时,对浮子受力分析,可得浮子受到的浮力
由可得,浮子排开的水的体积为
浮子浸入水中的高度
则水箱中水的深度
根据,可知水对水箱底的压强,故B错误;
C.停止注水时,对浮子受力分析,可知浮子所受的浮力
浮子排开水的体积
浮子浸入水中的高度
水箱中水的深度
能用的水的体积,故C错误;
D.开始注水时,有,即
整理得
浮子底面积减小了,减小,则水的深度减小,停止注水时,有,即
浮子底面积减小了,增大,则水的深度增大,故D正确。
7.C
【解析】A.止水阀上表面受大气压力,上表面的面积为
则大气压强对止水阀的压力为
故A不符合题意;
BC.止水阀下表面受水压力,
则止水阀受到的合力为
合力方向向上,这是作用在B点的向上的力,对杠杆来说是阻力。连接杆AC受到浮筒的拉力,等于浮筒重力与浮力的合力,当进水管停止进水时,连接杆AC对A点的作用力即为动力,根据杠杆平衡条件,则有,代入数据解得,浮筒的质量为,则浮筒受到的浮力为
浮筒排开水的体积为
故B不符合题意,C符合题意;
D.支点O向A移动,则OA减小,OB增大。储水槽的最高水位是浮筒达到平衡时的水位,根据杠杆平衡条件,由于止水阀上下表面的压力差不变,则浮筒对杠杆的作用力需增大,由可知,需增大浮筒受到的浮力,则需增大浮筒浸没在水中的体积,浮筒排开更多水,说明浮筒浸入水中的深度更深,因此储水槽的最高水位会上升,故D不符合题意。
故选C。
8.A
【解析】AB.释放木块后,因压力和接触面粗糙程度不变,故木块所受地面滑动摩擦力不变,根据,木块克服地面摩擦力所做的功W一直增大,且从图中看,故A正确,B错误;
CD.木块向右运动,说明开始时弹簧弹力大于摩擦力,向右运动过程中,弹簧形变量逐渐变小,弹力也逐渐变小,当弹力等于摩擦力时,木块速度达到最大值,弹簧恢复原长即到O点时,弹力为0,故木块最大速度时应在O点左侧,因木块质量不变,速度最大时动能最大,当到达O点时,木块仍在向右运动,故动能不为零,故CD错误;
故选A。
9.B
【解析】A.由题目描述可知,木块在水中静止时有部分体积露出水面,说明木块处于漂浮状态,此时浮力等于重力; 木块漂浮时,浮力等于重力,即
可得
由题意知

可求出
故A正确,不符合题意;
B.木块漂浮时排开水的体积
排开水的质量
故B错误,符合题意;
C.乙图中,假设细线对木块产生拉力F,木块受力平衡满足
由A选项可知
那么
木块完全浸没时,排开水的体积等于木块的体积,根据阿基米德原理,

故C正确,不符合题意;
D.甲、乙两图中容器对桌面的压力均等于容器、水和木块的总重力,因此容器对水平桌面的压强相等,故D正确,不符合题意。
10.A
【解析】物体A和物体B的质量之比为1∶7,重力与质量成正比,,截取后物体A对水平地面的压强为,截取后物体B对水平地面的压强,由图中数据可知,。所以当时,解得:n=0.1 ;当时,解得: n>0.1;当时,解得: n<0.1。所以当1>n>0.1时,;当n=0.1时,;当0<n<0.1时,。
11.D
【解析】A.图中滑轮组由一个定滑轮和一个动滑轮组成,下面的滑轮工作时随物体一起运动,所以为动滑轮,上面的为定滑轮,承担动滑轮和物体B总重的绳子段数,若物体B上升高度为h,绳子自由端移动的距离为s,则
物体A的运动速度即为绳子自由端移动的速度,则
又因为物体B与绳子自由端是同时运动的,即所用的时间t是一样的,则
所以,物体B向下运动的速度
故A错误。
B.在时间内,物体B向下运动的距离
物体B的重力做的功
故B错误。
C.对动滑轮和物体B进行受力分析,它们受到竖直向下的总重力和两段绳子竖直向上的拉力,因为物体B匀速运动,所以处于平衡状态,则
绳子的拉力
对物体A进行受力分析,物体A在水平方向上受到三个力:水平向右的拉力,水平向左的绳子拉力,因为A向左运动,所以A还受到水平向右的摩擦力。因为物体A做匀速直线运动,所以处于平衡状态,水平方向的合力为零。向左的力等于向右的力之和,即
所以,物体A受到的摩擦力
故C错误。
D.当拉力变为原来的倍,即时,物体A在水平面上匀速向右运动。此时,物体A在水平方向上受到三个力:水平向右的拉力,水平向左的绳子拉力,因为A向右运动,所以A还受到水平向左的摩擦力。由于压力和接触面的粗糙程度不变,摩擦力的大小不变。绳子的拉力由物重和动滑轮重决定,大小也不变,仍为
因为物体A做匀速直线运动,所以处于平衡状态,水平方向的合力为零。向右的力等于向左的力之和,即。 我们得到两个方程:
A向左匀速运动时, ①
A向右匀速运动时,
将代入②式,得
联立①②两式,将代入中,得
整理得
将代入,得
所以,拉力F的大小为
故D正确。
12.A
【解析】工件A的体积
工件A的重力
①因为物体放在水平桌面上,所以工件A对桌面的压强,故①正确;
②若工件A沿竖直方向切去一半,切割部分底面积
高度仍0.5m,由于容器最高0.26m,浮力最大为
切下部分的重力
所以切去部分在液体中会沉底。
液体的实际深度
说明液体没有溢出,则液体对容器底部的压强,故②错误;
③设切下部分的底面积是S,由于切割部分对容器底部有压强,则其放在液体中会沉底;
设液体深度为h,液体对容器底压强,切割部分对容器底压力
压强

代入数据得:
解得
所以液体不溢出。
由②可知,此时切下部分的重力
液体的重力为
而容器对桌面压力
压强 ,故③正确;
④由题意可知,,说明有液体溢出。
则工件A对桌面压力的变化量
容器B对桌面压力的变化量为

解得

代入数值有
解得
容器中除了液体还剩余的容积是
若切下部分漂浮则

代入数值得
解得
此时
排开液体的体积为
切下部分浸入液体的深度为
符合题意。
若切下部分沉底,则

代入数值得
解得
因此切去高度不一定是,故④错误。
综上可知,①③正确。
故选A。
13.BC
【解析】A.由可得木块密度,故A错误。
B.从A点降到B点直尺下降距离
由图可知木块和直尺组成的整体漂浮在水中。液面从A点降到B点总重力不变,则受到的浮力不变,排开水的体积也不变。则B点与A点的高度差等于直尺下降距离20cm,故B正确。
C.木块和直尺组成的整体漂浮在水中,所受浮力

木块浸入的深度
液面下降到B点时木块接触到高度为1cm圆台的顶部此时水面高度即B点到桶底的距离,故C正确。
D.液面从A点降到B点下降20cm,用时10min,因为随着液面下降出水管的水流速度慢慢减小,即前5分钟下降距离大于后5分钟。所以前5分钟下降距离大于10cm。初始液面高度30cm,则5分钟后直尺40cm刻度线在桶口上沿的下方,故D错误。
14.AD
【解析】B.当水位到达60cm时,轻质细杆对力传感器的作用力恰好为0,此时浮体A受到的重力和浮力大小相等、方向相反,是一对平衡力;此时浮体A浸在水中的深度
浮体A排开水的体积
浮体A受到的浮力
浮体A的重力
故B错误;
C.当水位位于h1水位线时,轻质细杆对力传感器的作用力大小为40N,此时浮体A的浮力小于重力,轻质细杆受到浮体A向下的拉力,大小为40N,浮体A受到的浮力
浮体A受到的浮力等于浮体上下底面受的压力差,浮体A上底面在水面上,上底面受的压力为0,因此水对浮体A底面的压力
故C错误;
AD.当水位位于最高水位线h2时,轻质细杆对力传感器的作用力大小40N,此时浮体A的浮力大于重力,轻质细杆受到浮体A向上的压力,大小为40N,由于物体间力的作用是相互的,浮体A受到细杆对它竖直向下的力,浮体A受到的浮力
浮体A浸入液体的体积
浮体A浸入液体的长度
水箱内水的深度
水箱内水的体积
水箱内水的质量
当水位位于h1水位线时,轻质细杆对力传感器的作用力大小为40N,此时浮体A的浮力小于重力,轻质细杆受到浮体A向下的拉力,大小为40N,浮体A受到的浮力
浮体A浸入液体的体积
浮体A浸入液体的长度
水箱内水的深度
水箱内水的体积
水箱内水的质量
注水系统从开始注水到停止,水箱内水的质量增加
故AD正确。
15.BD
【解析】AB.半球与容器底部接触,则重力可能大于或等于受到的浮力,即,且浮力,由于不知半球具体密度,所以重力G不一定等于浮力,故A错误,B正确;
C.半球上表面所处的深度为,根据液体压强公式和压强公式,其上表面受到向下压力大小为,故C错误;
D.浮力大小满足,所以半球下表面球面所受压力大小,故D正确。
故选BD。
16.BD
【解析】A.由题意可知,控制棒受到重力、浮力和拉力的作用,当水位达到最高水位时,控制棒受到的浮力最大,此时力传感器所受的拉力为F2,根据力的作用是相互的可知,控制棒受到的拉力大小等于F2,此时控制棒受到的浮力为
则排开水的体积为
故A错误;
B.当水位到达最低水位时,控制棒受到的浮力最小,此时力传感器受到的拉力等于F1,即控制棒受到的拉力大小等于F1,此时控制棒受到的浮力为
则浮力的最大变化量为
故B正确;
C.由题意可知,最低水位时传感器的拉力为F1,此时控制棒对传感器的拉力最大,水泵启动进水,最高水位时传感器的拉力为F2,此时控制棒对传感器的拉力最小,水泵停止向水箱注水,故注水过程中,拉力逐渐从F1减小到F2,若进水过程中同时用水,相同时间内进水量大于出水量,所以此时水位是上升的,拉力是从F1减小到F2,若水泵停止注水开始用水,水位下降,则拉力从F2逐渐增大到F1,则不管是进水还是出水,拉力大小都在与之间,故C错误;
D.缩短悬挂控制棒的细线,而F1和F2触发的条件不变,控制棒的重力不变,故控制棒受到的浮力不变,则控制棒排开液体的体积不变,而缩短细线时控制棒的高度升高,故要达到原来的排水量液面要上升,即水箱中的最高和最低水位均升高,故D正确。
17.BCD
【解析】A.由图乙可知,AB段加水过程中,木块底部压强保持600Pa不变,说明此时木块已经漂浮,细线拉力为0,浮力等于重力。根据浮力产生原因,浮力等于木块上下压力差,上表面未接触水,压力为0,因此浮力
木块重力,故A错误;
B.B点后细线被拉直,木块不再上浮,继续加水到C点时,木块上表面与液面相平,此时木块底部压强为1000Pa。完全浸没时浸入深度等于木块高度,根据可得,
木块体积
故B正确;
C.木块完全浸没时,总浮力
木块受力平衡,因此拉力
故C正确;
D.木块质量
木块密度
故D正确。
18.ACD
【解析】A.A是圆柱体,圆柱体对水平桌面的压强为
由图乙可知,当切去高度时,A对水平桌面的压强为0,说明A物体高度是18cm;当切去,即没切之前,圆柱体A对水平桌面的压强为1080Pa,由可知,圆柱体A的密度,故A正确;
B.根据题意可知,水对容器底的压强随切去高度Δh的逐渐增加而增大,由乙图知道,当Δh=0cm时,水对容器底的压强最小,为300Pa,由 可知,此时……①
当水对容器底的压强增大至540Pa后不变,说明此时水不足以使切去部分漂浮,则此时……②
由①②解得,故B错误;
C.由乙图可知,切去高度,则水对容器底的压强变化
当切去高度时,水对容器底的压强成线性变化,所以当时,水对容器底的压强p满足
解得,故C正确;
D.当A全部切完放入容器中,此时A竖直方向上受到向上的浮力、向下的重力和容器底对A的支持力作用,可得
由图乙可知,当水对容器底的压强不变时,A切去部分受到的浮力不变,则
A的重力
此时A受到的支持力
根据物体间力的作用是相互的可得,此时A对容器底的压力为
故A对容器底的压强为,故D正确。
19.CD
【解析】C.当容器内水深为时,玻璃瓶对容器底部压力为0,说明浮力等于玻璃瓶重力,即
因此空瓶质量
故C正确;
A.注入水前,玻璃瓶对容器底部的压强
故A错误;
D.当瓶内外液面与瓶口相平时,计算总水体积:设玻璃瓶本身体积为,玻璃瓶外部总体积为,因此瓶内容积(可装水的体积)为;大容器内总容积为,减去玻璃瓶占的体积得到瓶外水体积,总水体积为
将瓶内水全部倒入容器,放入空瓶稳定后,浮力仍等于重力,因此浸入体积
此时总体积满足
代入整理得
解得玻璃瓶体积
玻璃瓶密度
故D正确;
B.玻璃瓶密度大于水,即,代入得
化简得

因此水的最大深度是,最大压强为
故B错误。
20.BC
【解析】AB.当物体未浸入水中时传感器的示数即为A的重力,由图2可知,当升降台上升h0时,物体开始入水,当 升降台上升4h0时,传感器显示硬棒受力为0,此时A物体所受的重力与浮力是平衡力,之后,升降台再上升,浮力大于重力,硬杆对物体的作用力为方向向下的压力,当浮力当升降台上升5h0时,压力为,此时A受到的浮力为
根据阿基米德原理:,又,两式相除可得,选项B正确,A错误;
CD.由图2可知当升降台上升时,传感器的示数由变为0,可得
由此可知拉力为对应的升降台上升的高度为,据此可得传感器的示数为时,升降台上升的高度可能为或,故C正确,D错误。
21.AD
【解析】A.甲、乙中,整个模型都漂浮在水面上,模型总重力不变,根据漂浮条件浮力等于总重力,可得,故A正确;
B.设木块底面积为,金属球体积为,甲图中总浮力……①
乙图总浮力…… ②
联立①②得。已知金属球密度,则金属球重力
代入①得木块重力
则木块与金属球的质量之比为,故B错误;
C.第三种情况金属球沉底,总浮力
总排开水的体积小于甲、乙的排开体积,容器中液面更低,根据,水对容器底压强更小,因此三种情况压强不相等,故C错误;
D.金属球脱离后,木块单独漂浮,浮力等于木块重力,
则,故D正确。
22.BC
【解析】由图甲金属块和木块整体漂浮,可得
解得
图乙中,剩余金属块和木块漂浮,可得
解得
所以只有木块部分体积浸入水中,即木块排开水的体积为,则木块露出水面的体积为
对沉入水中的静止的金属块进行受力分析,则有
解得
未取下金属块前,整体排开水的体积为
取下金属块后,整体排开水的体积为
则取下金属块前后,整体排开水的体积变化量为
则取下金属块前后,容器内水面下降的深度为
由此可得水对容器底的压强减小了
故AD错误,BC正确。
23.CD
【解析】A.地球上的所有物体都受重力作用,喷到空中的水仍然受重力,故A错误;
B.由图乙可知,内随线性变化关系为
时,电源电压为
此时两端的电压为不变。由电路图可知, 与串联,根据串联电路中电压的规律可知,两端电压为
的电功率为
故B错误;
C.水泵启动条件为,根据得,两端电压为:
由题意可知,此时,所以喷水条件为
由图乙可知,变化周期。
时:从升到,由B选项可知,时,对应,所以喷水时间为
时,随线性变化关系为
从降到,当时,对应,所以喷水时间为
因此一个周期内喷水时间为
总工作时间,周期数为
总喷水时间
故C正确;
D.由喷水条件得,推导得
越大,要求的最小值越大,一个周期内满足条件的时间越短,因此总喷水时间减少,故D正确。
24.ACD
【解析】A.原样品A的体积
A的质量
样品B对水平地面的压力等于B的重力,接触底面积不变
物体B的重力为
则B的质量为
切去部分质量
故A正确;
B.切去部分体积
凹槽截面为正方形,边长,沿宽度方向(5cm方向)通长,故
代入得,,故B错误;
C.切去宽度,剩余长度为,凹槽在剩余部分的长度为,剩余体积
则剩余物体重力
底面积
则压强为
故C正确。
D.切去宽度d满足时,剩余物体压力为
代入化简可得
剩余部分底面积
由压强公式可得
化简得
当切去宽度的取值范围为时,,故D正确。
故选ACD。

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