4 力和机械2025年中考物理专题复习强化练习（沪粤版）

4 力和机械 题号 一 二 三 总分 累分人 得分 说明:共三大题,22小题,满分80分,作答时间为80分钟。 中考对接点 　　1.力的认识与表示方法 2.重力与质量的关系 3.探究滑动摩擦力的影响因素 4.杠杆分类及相关作图 5.杠杆平衡条件的应用 6.滑轮及滑轮组特点 第Ⅰ卷　选择题(共30分) 一、选择题(本大题共10个小题,每小题3分,共30分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求) 1.鸵鸟蛋是当今世界上最大的蛋,一般高15厘米,宽12厘米。如图所示,这是鸵鸟蛋(左)与鸡蛋(右)的对比照片。根据图片信息估测一个鸵鸟蛋的重约为 (　　) A.0.1 N B.0.5 N C.1 N D.10 N 2.“饺子”是我国传统美食。饺子源于古代的角子,又名“娇耳”,距今已有一千八百多年的历史了。在下列过程中,主要体现力改变物体运动状态的是 (　　) A.饺子在沸水中受力翻滚上下运动 B.把面皮捏成饺子 C.把面擀成面皮 D.把菜切碎 3.几个同学在一起用同一拉力器比赛臂力,结果他们都把拉力器撑到两臂伸直状态。关于几个同学臂力的大小,下列说法正确的是 (　　) A.臂力一样大 B.撑开快的臂力大 C.手臂长的臂力大 D.体重大的臂力大 4.简单机械在生活中应用广泛,下列工具在正常使用时,属于省力杠杆的是 (　　) A.钓鱼竿 B.托盘天平 C.筷子 D.瓶盖起子 5.自行车是一种低碳环保的交通工具,关于自行车上的各部件属于减小有害摩擦的是 (　　) A.甲:滚圆坚硬的钢珠 B.乙:花纹规则的轮胎 C.丙:粗糙柔软的把手 D.丁:凹凸不平的脚踏板 6.工人们为了搬动一台笨重的机器,设计了如图所示的四种方案,机器下方的小圆圈表示并排放置的圆形钢管,其中最省力的方案是 (　　) 7.图甲是某小区安装的垃圾桶“翻盖神器”,图乙是其原理示意图。使用时,人向下拉吊把就能打开垃圾桶桶盖,非常方便、卫生,下列有关说法正确的是 (　　) A.装置中的滑轮是动滑轮 B.装置中的滑轮起到了省力的作用 C.绳子拉起桶盖时,桶盖可视为省力杠杆 D.使用这个装置打开垃圾桶桶盖时,克服垃圾桶桶盖的重力做的功是额外功 8.图甲为《出彩中国人》栏目中表演的羽毛平衡术节目,一根羽毛放置在长木片上,并保持静止状态,可以保持整个系统平衡。简化 图如图乙所示,下列对羽毛重力的相关描述错误的是 (　　) A.重力方向是竖直向下的 B.重心位置在羽毛上的a点 C.重心位置在羽毛上的b点 D.羽毛受到重力的施力物体是地球 9.如图所示,太原绕城高速公路西北环汾河矮塔斜拉桥为山西首座斜拉桥。索塔两侧对称的拉索承受了桥梁的重力。以索塔与桥面的交点为支点,一辆载重汽车从桥面索塔处按设计时速匀速驶向桥的右端,在这个过程中,右侧拉索的拉力大小将 (　　) A.一直增大 B.一直减小 C.保持不变 D.先增大后减小 10.小明沿水平方向推箱子前行,推力为F,如图甲所示。推箱子过程中,其F-t和v-t的图像分别如图乙、丙所示。则下列判断正确的是 (　　) A.t=3 s时,物体受到力的合力为零 B.t=3 s时,物体所受摩擦力是3 N C.2 s~4 s内物体所受摩擦力逐渐增大 D.t=1 s时,物体所受摩擦力是1 N 第Ⅱ卷　非选择题(共50分) 二、实验探究(本大题共5个小题,11小题4分,12小题6分,13小题7分,14小题4分,15小题4分,共25分) 11.地球附近物体都要受到重力作用,小明同学认为物体所受的重力大小与它的质量有关。于是他选用了一些大小不同、带挂钩的铁块,对“物体所受的重力跟它的质量的关系”进行了探究。 次数 1 2 3 4 5 6 质量m/kg 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 重力G/N 1 3 4 5 6 (1)实验中用到的测量工具有弹簧测力计和　　　　。  (2)如图甲所示,这是他第2次测量中弹簧测力计的示数,此时物体所受的重力大小为　　　　 N。 (3)请你根据表格中的实验数据,在图乙中作出物体所受的重力随它的质量变化的图像。 (4)根据实验数据或图像可以得出结论:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  12.为了探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”,小亮设计了如图所示的实验。 (1)实验过程中,要用弹簧测力计沿水平方向拉着物块做　　　　运动,此时滑动摩擦力的大小　　　　(选填“大于”“等于”或“小于”)弹簧测力计的示数。  (2)比较甲、乙实验,可以得出滑动摩擦力大小与　　　　有关;比较乙、丙实验,可以得出滑动摩擦力大小与　　　　　　　　有关。  (3)比较甲、丁实验,发现甲实验弹簧测力计的示数大于丁实验弹簧测力计的示数,小明得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关,你认为他的结论是　　　　(选填“正确”或“错误”)的,理由是　　　　　　　　　　　　。  13.在“探究杠杆的平衡条件”实验中: (1)实验前,杠杆在图甲所示的位置静止,此时杠杆处于　　　　(选填“平衡”或“非平衡”)状态;为使杠杆在水平位置平衡,应该将平衡螺母向　　　　(选填“左”或“右”)调节。  (2)实验中,在杠杆的两侧加挂钩码,并移动钩码的位置,使杠杆始终在水平位置平衡,这样做的目的是便于测量　　　　的大小;进行多次实验并把数据记录在表格中,多次实验的目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;小明根据下表所测数据得出杠杆平衡的条件是　　　　　　　　　　　　。  实验次数 动力F1/N 动力臂L1/cm 阻力F2/N 阻力臂L2/cm 1 1.5 10 1 15 2 1 20 2 10 3 0.5 20 1 10 (3)如图乙所示,保持杠杆水平位置平衡,测力计从a位置转到b位置,其示数　　　　(选填“变大”“变小”或“不变”)。  (4)实验结束后,小明提出了新的探究问题:“若支点不在杠杆的中点时,杠杆的平衡条件是否仍然成立?”于是小明利用如图丙所示装置进行探究,发现在杠杆左端的不同位置,用弹簧测力计竖直向上拉,使杠杆在水平位置处于平衡时,测出的拉力大小与杠杆的平衡条件不相符,其原因是　　　　　　　　　　　　　。  14.投石机是一种古老的攻城利器,它可把巨石投进敌方的城楼和城内进行攻击。实践小组的同学为了探究巨石投射距离的远近与哪些因素有关,设计了如图甲所示(图乙是其简图)的投石臂可伸缩的投石机(投石臂AB段长度固定,BC段长度可伸缩),并用沙包模拟巨石在校园操场上进行实验。 (1)图丙是两根长度相同、粗细不同的橡皮筋受到的拉力F和橡皮筋伸长量Δx的关系图像。橡皮筋伸长量保持不变,为了将沙包投射得更远,实践小组的同学应该选用橡皮筋　　　　(选填“①”或“②”)来制作投石机。  (2)小组同学想探究沙包投射距离与沙包质量的关系,请你为他们设计一个记录实验数据的表格。 (3)小组同学已经选择某条橡皮筋来制作投石机,为将同一个沙包投射到更远的目标框里,接下来他们可采取的办法是　　　　　　　　　　　　　　　　。  15.历史课上,小明听老师讲解:古代没有先进的工具,仅凭几根圆木桩就可以搬运巨石,那是因为用圆木桩运送巨石将滑动摩擦变成了滚动摩擦。于是小明想通过实验验证滚动摩擦是否比滑动摩擦省力,请你帮他设计实验。 (1)实验器材:带挂钩的重物、水平桌面、四支相同的圆柱形铅笔、　　　　　　。  (2)实验步骤:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (3)实验结论:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 三、综合应用(本大题共7个小题,16小题4分,17小题2分,18小题3分,19小题4分,20小题2分,21、22小题各5分,共25分) 16.2024年卡塔尔世界杯足球比赛中,运动员的头球攻门十分精彩,此过程中运动员用头将飞来的球顶入球门,同时运动员感觉到头疼,这说明　　　　　　　　　　　　;当运动员踢在球的恰当位置时,球会在空中飞出弧线形成“香蕉球”,这里的“恰当位置”从力的三要素分析是指力的　　　　;踢出的足球最终会落回地面,是由于受到　　　　力的作用,该力的施力物体是　　　　。  17.央视节目《主持人大赛》中,选手抽中一张图:一个持枪猎人与一只野熊在平衡木上对峙,他们的身下是万丈悬崖,情势凶险。“枪响之后没有赢家”,从物理学的角度分析,你认为这种说法是　　　　(选填“科学”或“不科学”)的,支持你的理由是　。  18.阅读短文,回答问题。 超滑——接近永动机的梦想 我国是制造大国,机械装备使用过程不可避免会产生摩擦,同时伴随磨损。摩擦、磨损会加大能源消耗,给设备、器件、材料带来损失。 超滑是近年来摩擦学领域发展最快的方向之一。润滑油的摩擦系数为0.01~0.1,而超滑的摩擦系数要比润滑油低一个数量级以上,达到0.001量级或更小。中国科学院院士、清华大学摩擦学国家重点实验室主任雒建斌带领团队发现了新的超滑体系和超滑机理,在国际上首次提出薄膜润滑状态概念,在工业应用领域大胆探索超滑和抛光问题,使降低运动摩擦能耗、提高精度、减少噪声、延长寿命不再是摩擦学界的一大难题。超滑作为一种能将摩擦能耗与磨损率降低几个数量级的变革性技术,是摩擦学领域在人类文明史上的又一个重要贡献。 (1)超滑技术能够解决　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　等技术难题。  (2)超滑技术是通过　　　　　　　　的方式减小机械设备器件间的摩擦力。  (3)未来超滑技术可能为人们生活带来的便利:　　　　　　　　　　　　　　　　　　(试举一例)。  19.图示为小明外出所拿的行李箱,行李箱的下部装有滚轮,拉行李的时候要拉出拉杆,请解释: (1)行李箱的下部装有滚轮的目的; (2)拉行李箱的时候拉出拉杆的作用。 20.兔首铜像是1860年“火烧圆明园”后被掠夺并流失海外的中国清代青铜文物,是北京圆明园西洋楼海晏堂十二生肖铜像之一,于2013年6月28日回归中国,现收藏于中国国家博物馆。图为它静止在水平面的情景,请在图中画出它的受力示意图(重心在O点)。 温馨提示:21、22小题,解题过程要有必要的文字说明、计算公式和演算步骤,只写最后结果不得分。 21.小陈是一名货车司机,他驾驶的卡车自重为3×104 N,车上载有4000块规格为24 cm×12 cm×6 cm的砖,已知ρ砖=2×103 kg/m3,当他驾驶卡车经过一座桥,刚要上桥,他看到立在桥头的限重标志牌(如图所示),便立即停车进行计算,问:(g取10 N/kg) (1)桥梁最大能承受物体的重力是多少? (2)汽车能否通过这座桥?若不能,至少需要卸下多少块砖? 22.高铁作为我国的国之重器,已成为全国主要城市间相互联系的纽带。暑假期间,小梦同学爸爸开车带着全家人去北京游玩,他们先开车去太原南站,再搭乘高铁去北京。07:20时,小梦同学坐在汽车上看到如图所示的交通标志牌。小梦同学通过手机查询到太原开往北京方向的列车时刻如下表。 　　 太原南站到北京西站部分列车时刻表 车次 太原南站 北京西站 G604 07:00 09:56 G792 08:02 10:53 G92 08:33 11:00 G610 10:57 14:03 (1)在遵守交通规则的前提下,小梦同学一家人最快能搭乘上哪一车次的列车? (2)小梦同学在网上查阅到太原南站到北京西站的路程为509.6 km,则小梦同学他们所搭乘的列车从太原南站到北京西站行驶的平均速度是多少? 参考答案 1.D　2.A　3.C　4.D　5.A　6.D　7.C　8.C　9.A　10.D 11.(1)天平 (2)2 (3)如图所示: (4)物体所受的重力跟它的质量成正比 评分标准:连图1分,其余每空1分,共4分;有其他合理答案均参照给分 12.(1)匀速直线　等于 (2)压力　接触面粗糙程度 (3)错误　没有控制压力相同 评分标准:每空1分,共6分;有其他合理答案均参照给分 13.(1)平衡　右 (2)力臂　避免实验的偶然性,得到普遍规律　F1L1=F2L2 (3)变小 (4)杠杆自重的影响 评分标准:每空1分,共7分;有其他合理答案均参照给分 14.(1)② (2)如表所示: 实验次数 沙包质量m/g 投射距离x/m 1 2 3 (3)在弹性限度内,增大橡皮筋的伸长量(合理即可) 评分标准:表格设计2分,其余每空1分,共4分;有其他合理答案均参照给分 15.(1)弹簧测力计　(1分) (2)将带挂钩的重物一次放在水平面上做匀速直线滑动,一次重物下垫上圆铅笔做匀速直线运动,测出滑动摩擦和滚动摩擦的大小进行比较　(2分) (3)若重物在水平面上做匀速直线滑动时弹簧测力计的示数大于重物下垫上圆铅笔做匀速直线运动时的示数,说明在相同条件下,滚动摩擦小于滑动摩擦,反之则说明滚动摩擦大于滑动摩擦　(1分) 16.物体间力的作用是相互的　作用点　重　地球 17.科学　枪响之后,野熊掉下,杠杆不再平衡 18.(1)降低运动摩擦能耗、提高精度、减少噪声、延长寿命 (2)使接触面分离 (3)减小动车所受的摩擦,提高运行速度,为人们的出行带来便利 评分标准:每空1分,共3分;有其他合理答案均参照给分 19.答:(1)行李箱下部装有滚轮,其目的是用滚动代替滑动来减小摩擦。(2分)(2)把行李箱看成杠杆,轮子是支点,行李箱的动力臂大于阻力臂,行李箱是省力杠杆,拖行李箱的时候要拉出拉杆,拉出的杆越长,动力臂越长,越省力。(2分) 20.如图所示: 21.解:(1)由图示标志牌可知,该桥允许通过的最大质量为 m最大=20 t=2×104 kg,则桥梁最大能承受物体的重力: G最大=m最大g=2×104 kg×10 N/kg=2×105 N　(2分) (2)每块砖的体积: V=24 cm×12 cm×6 cm=1728 cm3=1.728×10-3 m3 由ρ=可得每块砖的质量: m砖=ρ砖V=2×103 kg/m3×1.728×10-3 m3=3.456 kg 4000块砖的质量: m总=nm砖=4000×3.456 kg=1.3824×104 kg　(1分) 4000块砖砖所受的重力: G砖=m总g=1.3824×104 kg×10 N/kg=1.3824×105 N 车和砖的总重:G总=G砖+G车=1.3824×105 N+3×104 N=1.6824×105 N 因为G总<G最大,所以汽车可以通过这座桥　(2分) 22.解:(1)由交通标志牌可知,从标志牌处到达太原南站的路程为s=60 km,允许行驶的最大速度为v=80 km/h,由v=可知,从标志牌处到达太原南站的最短时间: t===0.75 h=45 min　(1分) 由题意可知,07:20时小梦一家人刚好在交通标志牌处,则到达太原南站的时间是: 07:20+45 min=08:05,对照列车时刻表可知,最快能搭乘上G92次列车。　(2分) (2)由列车时刻表可知,G92次列车从太原南站到北京西站行驶的时间:t'=11:00-08:33=2 h 27 min=2.45 h,小梦同学他们所搭乘的列车从太原南站到北京西站行驶的平均速度: v'===208 km/h　(2分) 学科网（北京）股份有限公司 $$