湖北省武汉市2021-2023三年中考物理真题分类汇编-01力学
一、单选题
1．（2023·湖北武汉·统考中考真题）在中小学爱国主义教育活动中，某学校组织师生观看电影《闪闪的红星》，影片中有歌词“小小竹排江中游，巍巍青山两岸走”，其中“青山……走”所选的参照物是（ ）
A．竹排 B．江岸 C．房屋 D．青山
2．（2022·湖北武汉·统考中考真题）如图所示，天舟四号货运飞船正在靠近由天和核心舱与天舟三号货运飞船组成的空间站组合体，即将完成自主交会对接。下列说法正确的是（ ）
A．“天舟三号”相对于“天舟四号”是运动的
B．“天舟三号”相对于“天和核心舱”是运动的
C．“天舟四号”相对于“天舟三号”是静止的
D．“天舟四号”相对于“天和核心舱”是静止的
3．（2021·湖北武汉·统考中考真题）如图所示，运动员迎着飞来的足球奔跑，腾空跃起将足球顶出。考虑空气阻力的影响，下列说法正确的是（ ）
A．运动员在跑步阶段运动状态不变，在腾空阶段运动状态改变
B．足球与运动员相互作用的过程中，足球的弹性势能逐渐增大
C．足球从被顶出至刚落地的过程中，足球机械能减小，内能增大
D．足球对运动员的作用力与运动员对地面的作用力是一对平衡力
4．（2021·湖北武汉·统考中考真题）关于牛顿第一定律和惯性，下列说法错误的是（ ）
A．牛顿第一定律不可能用实验直接验证
B．牛顿第一定律是公认的物理学基本定律之一
C．撞击锤柄下端使锤头套紧在锤柄上，是利用锤头的惯性
D．环绕火星运行的“天问一号”探测器中的物体没有惯性
5．（2023·湖北武汉·统考中考真题）铁架台的水平底座上有一只溢水杯，贴近溢水杯有一底面积为20cm2的圆柱形小桶（不计侧壁厚度）。弹簧测力计的上端挂在铁架台的支架上，下端悬挂一重力为1.2N、密度为4×103kg/m3的金属块。初始时，金属块有的体积浸在水中，弹簧测力计的示数为F1，杯中水面恰好与溢水口相平，小桶中没有水，如图所示。接着竖直向上提溢水杯，当溢水杯刚好离开水平底座时（底座对溢水杯的支持力刚好为零），提绳竖直向上的拉力为T1；提着溢水杯竖直向上缓慢移动，当金属块刚好浸没在水中时，水对小桶底部的压强为p，弹簧测力计的示数为F2，提绳竖直向上的拉力为T2。已知小桶能全部接住从溢水杯中溢出的水，则下列说法正确的是（ ）
A．金属块体积为300cm3 B．F1-F2=0.18N
C．p=150 Pa D．T2=T1
6．（2023·湖北武汉·统考中考真题）同学们可能做过这样的实验：在敞口塑料瓶侧壁上钻两个大小相同的小圆孔a、b，注入水，水从两个小圆孔喷出。在某一时刻，从两个小圆孔喷出的水分别落到水平地面上的c、d两处，其中d离塑料瓶远些，如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．图中d是从a孔喷出水的落点
B．这次实验初步说明水内部压强的大小与水的深度有关
C．这次实验初步说明液体内部压强的大小与液体的密度有关
D．在相同的时间内a孔喷出水的质量比b孔喷出水的质量多
7．（2023·湖北武汉·统考中考真题）电动叉车托着质量为100kg的货物，在5s内沿着水平方向行驶10m，如图甲所示；接着在10s内把货物匀速竖直提升1m，如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A．叉车水平行驶过程中，货物的重力做功为1×104J
B．叉车提升货物过程中，克服货物的重力做功为1×103J
C．叉车水平行驶过程中，叉车的重力势能转化为货物的动能
D．叉车提升货物过程中，货物的动能转化为货物的重力势能
8．（2022·湖北武汉·统考中考真题）用一个动滑轮在8s内将一重为300N的物体匀速向上提起2m，拉力为200N。这个动滑轮的机械效率和拉力的功率分别是（ ）
A．66.7%，50W B．66.7%，100W C．75%，50W D．75%，100W
9．（2021·湖北武汉·统考中考真题）如图所示，弹簧测力计下悬挂着不吸水的圆柱体，圆柱体质量为180g。不计厚度的平底容器置于水平桌面上，质量为100g，底面积为50cm2，高为8cm，容器内盛有质量为350g的水。当圆柱体浸入水中静止时，圆柱体未接触容器，弹簧测力计示数为1.4N，此时容器对水平桌面的压强是（ ）
A．7.8×102Pa B．8.0×102Pa C．9.8×102Pa D．1.18×103Pa
二、填空题
10．（2022·湖北武汉·统考中考真题）如图所示是北京冬奥会跳台滑雪场地“雪如意”。运动员从跳台顶部沿助滑道加速滑下时，运动员的_______转化为______。（填“动能”或“重力势能”）在“雪如意”的一侧，运行角度随山势而变的变坡斜行电梯速度是2.5m/s，电梯从最低点运行到最高点的路程是259m。所需时间是_______s。
11．（2021·湖北武汉·统考中考真题）2021年4月29日，中国天宫空间站天和核心舱发射成功，标志着我国空间站时代已经到来。如图所示，天和核心舱沿椭圆轨道环绕地球运行，不受空气阻力，因此机械能守恒。
（1）天和核心舱与地面控刚中心通过电磁波传递信息，电磁波______（填“能”或“不能”）在真空中传播；
（2）天和核心舱沿椭圆轨道从近地点经远地点再回到近地点的过程中，天和核心舱的动能______（填“减小”“增大”“先减小后增大”或“先增大后减小”）；
（3）若天和核心舱在1min内运行的路程是456km，则它的平均速度是______m/s。
12．（2023·湖北武汉·统考中考真题）2022年2月5日，中国队获得短道速滑混合团体2000米接力比赛冠军，这是中国代表团在北京冬奥会上夺得的首枚金牌。短道速滑的接力与田径比赛的接力不同，运动员只需要在到达接力地点的时候推送下一个队友出发就是完成了接力。如图所示，决赛中，“接棒”的运动员甲在“交棒”的运动员乙前面滑行，当追上时，乙猛推甲一把，使甲获得更大的速度向前滑行，这说明了___________；乙由于___________，不蹬冰也能继续向前滑行；此后乙的速度逐渐减小，是因为受到___________作用。
三、实验题
13．（2022·湖北武汉·统考中考真题）某同学用如图所示的实验装置探究阻力对物体运动的影响。
（1）两次实验中让同一辆小车从同一斜面______滑下，目的是使小车进入水平面的初速度相同；
（2）由实验可以看出，运动的小车所受的阻力______，向前滑行的距离变大。伽利略对类似的实验进行了分析，并进一步推测：如果物体受到的阻力______，速度就不会减小，物体将以恒定不变的速度永远运动下去；
（3）两次实验中，小车在水平面上最终都会静止下来，说明力可以改变物体的______。
14．（2021·湖北武汉·统考中考真题）在探究影响压力作用效果的因素的实验中，甲图中小桌放在海绵上，乙图中在桌面上放一个砝码，丙图中桌面朝下，并在其上放一个同样的砝码。
（1）在三次实验中，均用海绵被压下的深浅，来显示小桌对______的压力作用效果；
（2）比较______两图可以初步得出实验结论:压力大小相同时，受力面积越大，压力作用效果越不明显。若想通过比较甲、丙两图也得出相同的实验结论，可以采取的措施是______。
下列事例中，直接应用该结论的是______（填序号）。
①有些课桌的边缘设计成园弧形状
②水壶的壶嘴和壶身设计成相同的高度
③交通管理部门规定，货车每一车轴的平均承载质量不得超过10t
四、计算题
15．（2021·湖北武汉·统考中考真题）如图甲所示，某款国产水陆两用挖掘机的机械臂可绕O点转动，这辆挖掘机有两条履带，每条履带内均有1个由合金材料制成的空心浮箱，每个浮箱（可视为长方体）宽为1.5m，高为2m，合金密度为8.0×103kg/m3。
（1）某次测试中，质量为60kg的驾驶员驾驶挖掘机，从6m高的平台沿斜坡向下缓慢行驶20m，到达水平地面。
①请在图乙中画出挖掘机沿斜坡向下缓慢行驶时，挖掘机对斜坡的压力的示意图；
②在上述过程中，驾驶员的重力做了多少功
（2）如图甲所示，开始时机械臂伸直且静止，O、A、B三点在同一直线上，OA=10m，AB=0.5m，机械臂和斗铲整体的重心在A点；机械臂控制斗铲装取质量为1t的沙石后，机械臂、斗铲和伸缩杆缓慢运动到如图甲所示的位置时静止，这时机械臂、斗铲和沙石整体的重心在B点。已知伸缩杆先后两次对机械臂的支持力（支持力垂直于机械臂）之比为5:7，则机械臂和斗铲的总质量是多少
（3）已知制作每个浮箱时所用合金的体积V与浮箱长度L的关系如图丙所示，不计履带排开水的体积和驾驶员的质量，除2个完全相同的浮箱外，挖掘机其余部分的质量为33t。若挖掘机漂浮在水中，2个浮箱浸入水中的深度均不超过1.5m，则每个浮箱的长度至少是多少
16．（2022·湖北武汉·统考中考真题）我国万米深潜作业次数和下潜入数位居世界首位。图甲所示为我国“奋斗者"号载人潜水器的海试现场。
（1）潜水器的前边固定着一个采样篮，里面放着海底沉积物采样器等工具，采样器是一个下端开口的圆柱形玻璃管。潜水器两侧各连着一只机械手臂，其中一只机械手臂的简化示意图如图乙所示，它由金属杆AB、OC和可以伸缩的液压杆AC组成，C点为机械手臂和潜水器的连接点。当液压杆伸长或缩短时，会带动金属杆AB绕着O点转动，金属杆B端就会向上提或向下压采样器；
①请在图乙中画出水平金属杆的B端竖直向下压采样器时，采样器对金属杆AB的力的示意图；
②若OA、OC和AC的长分别是18cm、24cm和30cm，OB的长是72cm，这只机械手臂的液压杆AC对水平金属杆A端的拉力是200N，玻璃管水平的圆环形管口和海底沉积物的接触面积是2cm2时，则竖直状态下的玻璃管的圆环形管口对海底沉积物产生的压强是多少Pa （不考虑金属杆AB和采样器它们受到的重力和浮力）
（2）总质量是36t且处于悬浮状态的潜水器在海底完成作业后，会抛卸吸附在舱外的压载铁再上浮。为了确保舱内作业人员的安全，科学家们在设计“奋斗者”号时，可以让潜水器在不能抛卸压载铁时进行“断臂求生”，即让潜水器在深海抛掉两只机械手臂和采样篮等物体后再上浮。若某次深海演练抛掉质量是1.8t。体积是0.3m3的两只机械手臂和采样篮等物体，则此时潜水器受到的浮力是多少N 浮力比重力大多少N
参考答案：
1．A
【详解】研究机械运动时，不能选择研究对象本身做参照物。歌词“巍巍青山两岸走”中的“走”是青山的运动，所以应选青山之外并且与青山的位置发生改变的竹排为参照物，故A符合题意，故BCD不符合题意。
故选A。
2．A
【详解】A．天和核心舱与天舟三号货运飞船组成的空间站组合体，这是一个整体，而天舟四号货运飞船在靠近这个整体，相对于“天舟四号”，天和核心舱与天舟三号货运飞船组成的空间站组合体的位置发生了改变，故“天舟三号”是运动的，故A正确；
B．天和核心舱与天舟三号货运飞船组成的空间站组合体，“天舟三号”相对于“天和核心舱”位置没有发生变化，故“天舟三号”是静止的，故B错误；
C．“天舟四号”相对于“天舟三号”位置发生了改变，故“天舟四号”是运动的，故C错误；
D．“天舟四号”相对于“天和核心舱”位置发生了改变，故“天舟四号”是运动的，故D错误。
故选A。
3．C
【详解】A．运动员在跑步阶段不一定匀速，所以运动状态可能改变，故A错误；
B．足球与运动员相互作用的过程中，弹性势能先增大后减小，故B错误；
C．足球从被顶出至刚落地的过程中，有空气阻力，部分机械能转化为内能，所以机械能减小，内能增大，故C正确；
D．足球对运动员的作用力与运动员对地面的作用力不在同一物体上，不是一对平衡力，故D错误。
故选C。
4．D
【详解】A．牛顿第一定律是在实验的基础上通过推理得出的，而绝对不受力的物体在通常的情况下是不存在的，所以不能用实验直接验证，故A正确，不符合题意；
B．牛顿第一定律虽然不能用实验直接验证，但经受住了实践的检验，是公认的物理学基本定律之一，故B正确，不符合题意；
C．撞击锤柄下端时，锤柄停止了运动，而锤头由于惯性，要保持原来的运动状态向下运动，于是便套紧在锤柄上，故C正确，不符合题意；
D．天问一号探测中的物体在环绕火星运动时，具有惯性，因为一切物体都有保持原来运动状态不变的性质，故D错误，符合题意。
故选D。
5．D
【详解】A．金属块的重力为1.2N，其质量为
根据密度公式，金属块体积为
故A错误；
B．根据阿基米德原理，金属块有的体积浸在水中，此时的浮力为
根据称重法，此时拉力F1为
F1=G物-F浮1
金属块刚好浸没在水中时，此时的浮力为
根据称重法，此时拉力F2为
F2=G物-F浮2
因此
F1-F2=(G物-F浮1)-(G物-F浮2)= F浮2-F浮1=0.3N-0.06N=0.24N
故B错误；
C．金属块从有的体积浸在水中到刚好浸没在水中，增加的排开水体积为
底面积为20cm2的圆柱形小桶水深为
水对小桶底部的压强为
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.012m=120Pa
故C错误。
D．提绳的拉力等于桶的重力、水的重力及金属块对水的压力（金属块受到的浮力）之和，金属块浸没前后浮力的增加量等于水重力的减少量，因此前后提绳的拉力不变，因此T2=T1，故D正确。
故选D。
6．B
【详解】ABD．a、b在同一竖直线上，b孔的深度更大，从b孔喷出的水比从a孔喷出的水急而远，这说明水内部的压强随深度增加而增大；由于b点处水的压强要大于a处水的压强，从而导致了b处得水流速度大于a处得水流速度，所以相同时间内b孔喷出水的质量多，故AD错误，B正确；
C．由于该实验只用了水，无法判断其它液体的情况，即没有控制变量，所以，无法判断液体内部压强的大小是否与液体的密度有关，故C错误。
故选D。
7．B
【详解】A．功是力和力的方向上移动的距离的乘积，叉车水平行驶过程中，货物在重力方向没有移动距离，因此货物重力对货物做功为零，故A错误；
B．叉车提升货物的过程中，克服货物重力做功为
故B正确；
C．叉车水平行驶过程中，货物的质量不变，高度不变，故重力势能不变，所以货物的重力势能没有转化为它的动能，故C错误；
D．叉车提升货物匀速上升的过程中，货物的质量不变，高度升高，速度不变，故重力势能增大，动能不变，所以货物的动能没有转化为它的重力势能，故D错误。
故选B。
8．D
【详解】AB．一个动滑轮提升重物，一共有两段绳子分担物重，故n=2，这个动滑轮的机械效率
故AB不符合题意；
CD．绳子移动的距离为
拉力的功率分别是
故C不符合题意，D符合题意。
故选D。
9．C
【详解】圆柱体的重力
G=m圆柱体g=0.18kg×10N/kg=1.8N
圆柱体浸入水中时，受到的浮力
F浮=G-F示=1.8N-1.4N=0.4N
此时，容器对水平桌面的压力
F=F浮+G水+G容器=F浮+m水g+m容器g=0.4N+0.350kg×10N/kg+0.1kg×10N/kg=4.9N
对水平桌面的压强
故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
10． 重力势能 动能 103.6
【详解】[1][2]运动员从跳台顶部沿助滑道加速滑下时，高度慢慢变小，重力势能减小，速度越变越大，动能变大，故能量的转化为重力势能转化为动能。
[3]所需时间是
11． 能 先减小后增大 7600
【详解】（1）[1]电磁波的传播不需要介质，可以在真空中传播。
（2）[2]天和核心舱沿椭圆轨道从近地点远地点的过程中，动能转化为重力势能变大，动能减小；从远地点到近地点的过程中，重力势能变为动能，动能增大。
（3）[3]天和核心舱的平均速度
12． 力可以改变物体的运动状态 惯性 摩擦力
【详解】[1]运动员乙推运动员甲，对其施加了推力，使其运动速度变快，说明了力可以改变物体的运动状态。
[2]运动员乙由于惯性，仍保持原来运动状态继续向前运动。
[3]交接棒后，运动员乙速度逐渐减小，是因为受到了地面对其的摩擦力作用。
13． 顶端由静止 越小 为零 运动状态
【详解】（1）[1]两次实验中让同一辆小车从同一斜面顶端（或同一高度）静止滑下，控制小车开始时的重力势能相同，目的是使小车进入水平面的初速度相同。
（2）[2]根据实验现象分析可知，运动的小车所受的阻力越小，速度减小的越慢，向前滑行的距离变大。
[3]如果物体受到的阻力为零，直线运动的物体速度不再变化，运动状态就不会改变，小车将做匀速直线运动。
（3）[4]两次实验中，小车在水平面上最终都会因为受摩擦力的作用而停下来，说明力可以改变物体的运动状态。
14． 海绵 乙、丙 取下丙图中的砝码 ①
【详解】（1）[1]实验中，压力的作用效果是通过比较海绵的凹陷程度来确定的。
（2）[2]探究压力的作用效果与受力面积的关系，当压力大小相同时，受力面积越大，压力作用效果越不明显，由图可知，选择实验乙、丙。
[3]想通过比较甲、丙两图也得出相同的实验结论，要保证甲、丙的压力大小相同，即拿掉丙图中的砝码，才能得到相同的实验结论。
[4]①有些课桌的边缘设计成园弧形状，是为了增大接触面积，减小压强，防止人碰到时受伤。故①符合题意；
②水壶的壶嘴和壶身设计成相同的高度，这是利用了连通器原理。故②不符合题意；
③货车行驶时，地面的受力面相同，承载质量越大，对地面压力越大，压强越大，路面易损坏。故③不符合题意。
故选①。
15．（1）①，②3. 6×103J；（2）3t；（3）10m
【详解】解：（1）①压力的作用点在接触面上，压力的方向垂直于接触面，如图所示：
②已知驾驶员的质量为60kg，下降的高度为6m，则驾驶员的重力做的功为
W=Fs=Gh=mgh=60kg×10N/kg×6m=3.6×103N
（2）根据杠杆平衡的条件，当机械臂控制斗铲未装取砂石时，可得出
F1l1=GAlOA
机械臂控制斗铲装取质量为1t的沙石后，动力臂不变,动力变为F2，可得出
F2l1=(GA+G石)lOB
因为伸缩杆先后两次对机械臂的支持力（支持力垂直于机械臂）之比为5:7，则F1:F2=5:7,则可得
带入数据可得
解得GA=3×104N，则机械臂和斗铲的总质量为
（3）由图丙可得到的函数关系式为
V=0.07m2L+0.05m3
由题意知，挖掘机漂浮在水中，则
F浮= G总=G排=ρ水gV排
挖掘机的总重力为
因为2个浮箱浸入水中的深度均不超过1.5m，则浮箱排开水的体积为
由以上各式联立可得
带入数据可得
解得L=10m。
答：（1）①挖掘机对斜坡的压力的示意图为
②在上述过程中，驾驶员的重力做了3. 6×103J的功；
（2）机械臂和斗铲的总质量是为3t；
（3）每个浮箱的长度至少为10m。
16．（1）①，②2×105Pa；（2）3.57×105N，1.5×104N
【详解】解：（1）①水平金属杆的B端竖直向下压采样器时，根据力的作用是相互的，采样器对杠杆有一个竖直向上的力，其大小为F，故如图所示：
（2）②根据勾股定理可知
该三角形是直角三角形，AC为斜边，根据三角形的面积公式可知，液压杆AC对水平金属杆A端拉力的力臂
金属杆B端对采样器的压力
圆环形管口对海底沉积物产生的压强
（3）潜水器处于悬浮状态，总浮力为
潜水器抛掉机械手臂等物体后，减小的浮力
减小的重力
潜水器剩下的重力
抛掉机械手臂等物体后潜水器受到的浮力
抛掉机械手臂等物体后浮力比重力大
答：（1）①见解析，
②竖直状态下的玻璃管的圆环形管口对海底沉积物产生的压强是；
（2）潜水器受到的浮力是，浮力比重力大。
试卷第1页，共3页
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