物理中考二模试卷试卷检测题（WORD版含答案）易错题培优
一、中考物理力学问题 易错压轴题提优（难）
1．图1是密水池水位自动控制模拟装置∶可绕O点转动的轻质杠杆A端用轻绳系正方体浮块，B端固定一轻质三角支架，支架与固定不动的压力敏感电阻RF保持水平接触挤压，杠杆保持水平平衡，已知∶AO长为1m，BO长为2m；浮块边长为20cm，密度为5×103kg/m3，下表面距池底2m；当电磁铁线圈中的电流I≤0.02A时，铁K被释放，水泵开始工作向水池注水，反之停止注水，池内达到所设定的最高水位，线圈电阻不计；电压U=6V，电阻箱R调至75Ω；设RF的阻值与支架所施加压力F的关系图线如图2所示，g取10N/kg?
(1)浮块的重力为____N。在达到最高水位之前，随着浮块排开水的体积逐渐增大，支架对RF的压力将____?
(2)当池内达到所设定的最高水位时，求∶ ①轻绳对浮块的拉力____ ②池内水面距池底的高度____
(3)为使该装置能自动控制水池内的最高水位，在其他条件不变的情况下，电阻箱R接入电路的阻值应满足的条件是____?
【答案】400 减小 350N 2.125m 50Ω≤R≤90Ω 【解析】 【分析】 【详解】
(1)[1]由密度计算公式，可知浮块的质量为
m??V?5?103kg/m3?(0.2m)3?40kg
由重力与质量关系可知浮块的重力为
G?mg?40kg?10N/kg?400N
[2]随着浮块排开水的体积逐渐增大，其所受竖直向上的浮力逐渐增大，根据杠杆平衡条件，可知支架对RF的压力将逐渐减小?
(2)[3]当池内达到所设定的最高水位时，电路中电流I=0.02A，即
R?RF?则RF的电阻为
U6V??300Ω I0.02ARF?300Ω?75Ω?225Ω
由图可知，RF的阻值与支架所施加压力F的数值关系为
RF?F?50
此时支架对RF的压力为
FB=175N
根据杠杆平衡条件
FA?OA?FB?OB
代入数据得A端绳拉力为
FA?FB?[4]在A端根据平衡条件
OB2m?175N??350N OA1mFA+F浮=G
代入数据得
F浮=400N-350N=50N
根据浮力公式
F浮??水gV排
代入数据可得
V排?则浮块浸入水中的深度为
F浮50N?3?5?10?3m3 3?水g10kg/m?10N/kg5?10?3m3h浸???0.125m
S(0.2m)2V排则池内水面距池底的高度为
H?2m?0.125m?2.125m
(3)[5]当浮块浸没后其所受浮力达到最大且不再变化，此时浮力为
F浮???水gV?103kg/m3?10N/kg?(0.2m)3?80N
此时A端绳的拉力为
FA??G?F浮??400N?80N?320N
根据杠杆平衡条件
FA?OA?FB?OB
代入数据得B端压力为
FB?FA?OA1m?320N??160N OB2m此时RF的阻值达到最小，为210Ω，则电阻箱R接入电路阻值最大为
Rmax?300Ω?210Ω?90Ω
当浮块不受水浮力时，代入数据得B端压力为200N，此时RF的阻值达到最大，为250Ω，则电阻箱R接入电路阻值最小为
Rmin?300Ω?250Ω?50Ω
故电阻箱R接入电路的阻值应满足的条件是50Ω≤R≤90Ω。
2．如图，重5N的薄壁容器放在水平硬板MN上，容器底面积为300cm2，高度为
25cm，装有15cm深的水。一根原长为10cm的轻质的细弹簧EF吊着柱形木块刚好静止，木块下表面与水的液面相平。弹簧上端E连接着固定不动的支架上，下端F连接在木块（不吸水）上表面的中心上，弹簧长度每改变1cm，弹力变化量为1N，木块的重力为
5N，底面积为50cm2；高度为20cm。现将水平硬板MN缓慢向上移动，木块始终保持
竖直方向，弹簧均在弹性限度内。（g = 10N/kg）。求：
(1)当木块浸入水中的深度为2cm时，木块受到的浮力； (2)当木块浸入水中的深度为6cm时，水对容器底部的压强； (3)当木块下有表面刚接触容器底部时，弹簧的长度； (4)当硬板向上移动28cm时，容器对硬板的压强。 【答案】(1)1N；(2)1600Pa；(3)6cm；(4)2100 Pa 【解析】 【分析】 【详解】
(1)当木块浸入水中的深度为2cm时，其所受的浮力为
F浮??水gV排?1.0?103kg/m3?50?2?10-6m3?10N/kg?1N
(2)容器底面积为300cm2?3?10?2m2，当木块浸入水中的深度为6cm时，容器中水面增加的高度
?H?此时容器底部受到的压强
V排1S容50?6?10?6m3??0.012m -223?10mp??g(H??H)?1.0?103kg/m3?10N/kg?(15?10?2m?0.01m)?1600Pa
(3)当木块下表面刚接触容器底部时，水的深度（木块浸入的深度）为H1，容器中水的体积不变，即
(S容?S木)H1?300cm2?15cm
代入得
(300cm2?50cm2)H1?300cm2?15cm
解得
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