三、作图题(共5分) 19．(2分)(常州中考)如图所示，质量为30 kg的小明从滑道下滑，受到滑道对他的弹力大小为250 N，弹力的方向斜向上且与滑道垂直，请画出小明受到的重力和弹力的示意图．(g取10 N/kg)

解：

使杠杆在图示位置静止时最小力F的示意图及其力臂．

20．(3分)(连云港中考)如图所示，有一个杠杆AOB，可绕O点自由转动，A端吊着一个物体．请画出

解：

四、实验探究题(共20分)

21．(10分)(德州中考)在探究“影响滑动摩擦力大小因素”的实验中，小强有如下猜想：

A．滑动摩擦力大小与压力大小有关；

B．滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度有关． 为此小强进行了如图所示实验，实验数据如表：

序号 1 2 3 压力/N 6 6 12 接触面种类 木板 毛巾 毛巾 弹簧测力计示数/N 1.5 2.8 5.6 4 12 毛巾 ？ (1)实验1、2、3中，用弹簧测力计水平拉动木块，使其做匀速直线运动，根据二力平衡知识可知滑动摩擦力大小等于拉力大小．

(2)由实验1、2可验证猜想B(填“A”或“B”)正确，并可得到的结论是：压力一定时，接触面越粗糙，摩擦力越大．

(3)接着小强在毛巾表面上，进行第4次实验，如图4所示，使木块沿水平方向做匀速直线运动移动的距离为15 cm，则绳子自由端水平移动的距离为30cm，若此滑轮组的机械效率η＝80%，则表中序号4弹簧测力计的示数是3.5N(不计滑轮组重力)．

22．(10分)(沈阳中考)在进行“浮力大小跟排开液体所受重力的关系”的实验中，小明和小红分别用不同的器材和方案进行研究．

(1)小明用金属块按照图甲所示方案中的实验步骤依次进行实验，结合图中数据，通过分析和计算得出F浮

A．步骤a中，向溢水杯中注水过少，水面没有达到溢水杯口就进行步骤b的操作

B．步骤a中，在向溢水杯中注满水时，当杯口仍有水在滴出时就将小桶放在杯口下，然后进行步骤b的操作

C．步骤b中，金属块浸没后，溢水杯口仍有水在滴出时就进行步骤c的操作 D．步骤a中，溢水杯中注满盐水并按照图示步骤进行正确的操作

(2)小红用蜡块按照如图乙所示的方案进行实验，请将下述实验过程补充完整．

实验操作：

①将天平放在水平桌面上，把游码放在标尺左端的零刻线处，调节横梁两端的平衡螺母，直至天平在水平位置平衡；

②在天平左盘放置装满水的溢水杯，向右盘中加减砝码并调节游码，直至天平平衡；

③将蜡块轻轻放入溢水杯中，天平左端下滑，同时蜡块排开的水从溢水杯口流进量筒中，观察天平的状态．

分析论证：

①上述实验中，将蜡块放入溢水杯中，在排开的水全部流出后，如果天平出现自动恢复平衡现象，则可以说明G蜡＝G排．

②因为蜡块在水中漂浮，所以F浮＝G蜡(填“＞”“＝”或“＜”)．

③由此可以得出结论． 五、解答题(共25分)

23．(10分)(德州中考)近日，我国新型战略核潜艇(如图所示)为保障国家安全，进行了战略巡航．下表是核潜艇的部分性能参数，求：

水下排水量 水面排水量 艇长 艇宽 11 500吨 9 000吨 135米 13米 水下最大航速 水下巡航速度 最大潜深 发电机最大功率 36节 20节 350米 25 000千瓦

(1)核潜艇以水下最大航速行驶，到距离2 700 km外的某海域执行任务所用的时间；(1节≈0.5 m/s) (2)核潜艇在水面航行时受到的浮力；下潜到最大深度时受到水的压强；(g＝10 N/kg，海水的密度ρ

水

海

＝1.03×103 kg/m3)

(3)若核潜艇在水下巡航时，做水平匀速直线运动，所受阻力与速度的关系如图乙所示，当速度是20

节时，它的动力功率是多少？

解：(1)核潜艇水下最大航速v＝36×0.5 m/s＝18 m/s s＝2 700 km＝2.7×106 m

6

s2.7×10 m

所用时间：t＝v＝＝1.5×105 s

18 m/s

(2)由表格数据可知，在水面上航行时，m排＝9 000 t＝9×106 kg

则核潜艇在水面航行时受到的浮力F浮＝G排＝m排g＝9×106 kg×10 N/kg＝9×107 N 下潜最大深度h＝350 m，受到海水的压强：

p＝ρgh＝1.03×103 kg/m3×10 N/kg×350 m＝3.605×106 Pa

(3)核潜艇在水下巡航时，做水平匀速直线运动，受到的动力和阻力是一对平衡力，大小相等， 它在水下航行速度为20节时，由图象可知：F＝f＝30×104 N

因此动力的功率：P＝Fv＝30×104 N×20×0.5 m/s＝3×106 W 24．(15分)(凉山中考)2015年10月5日考古学家在黄海海域发现甲午海战沉船“致远舰”轰动了整个考古界，随着水下考古工作的进行，一些重要文物陆续出水重见天日，关于这艘在海水中沉睡了120余年的战舰是如何被打捞起的谜题也逐步解开．现某课外活动小组，照此设计了如图所示的简单机械，模拟打捞沉船，实验中用实心立方体A代替沉船，已知A的体积为0.1 m3，质量为280 kg(设整个过程A均为匀速直线运动状态，忽略钢缆绳重及滑轮摩擦，不考虑风浪，水流等因素的影响)

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(1)A完全浸没在水中时受到的浮力是多大？(ρ水＝1.0×103 kg/m3)

(2)若A完全浸没在水中时，滑轮组的机械效率为60%，那么A完全打捞出水面后，岸上钢绳的拉力F为多大？

(3)若A完全打捞出水面后，以0.1 m/s的速度被匀速提升，求岸上钢绳拉力F的功率．

解：(1)A浸没在水中时受到的浮力F浮＝ρ水gV排＝1×103 kg/m3×10 N/kg×0.1 m3＝1 000 N (2)在水中提升物体A时的有用功：W有用＝(GA－F浮)h

（G－F浮）h

在水中提升物体A时的总功：W总＝F′×5h，A滑轮组的机械效率为η＝ F′×5h280 kg×10 N/kg－1 000 N

即60%＝ 5F

解得F′＝600 N

动滑轮重G动＝5F′－(GA－F浮)＝5×600 N－(2 800 N－1 000 N)＝1 200 N

11

物体A完全打捞出水面后，岸上钢绳所用的拉力F＝(GA＋G动)＝(2 800 N＋1 200 N)＝800 N

55WF′s

(3)岸上钢绳拉力的功率P＝＝＝F×5vA＝800 N×5×0.1 m/s＝400 W

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