内容正文:
2025年中考物理二轮精选压轴题复习专题:
力学实验、计算题
一、实验题
1.如图所示是小梁一组的同学验证阿基米德原理的一个实验过程图:
实验次数
物重G/N
物体浸没在水中测力计示数F/N
桶与排出水总重G1/N
空桶重G0/N
浮力F浮/N
排开水重G排/N
1
1.2
0.7
1.1
0.6
0.5
0.5
2
2.0
1.5
1.0
0.6
0.5
0.4
3
2.4
1.7
1.3
0.6
0.7
0.7
(1)部分实验操作步骤如图所示,遗漏的主要步骤是 ;
(2)图中 两个步骤是为了测量浮力的大小;
(3)通过上面的数据小梁一组的同学得到的结论是: ;(用公式表示)
(4)另一组的小明在实验中发现物体排开水的重力不等于所受的浮力,但小明在整个实验过程中读数均无误,请指出实验操作中可能造成这种结果的原因: 。(答案合理即可)
2.如图为某学习小组“探究动能大小跟哪些因素有关”的实验操作。
(1)让小球从同一高度由静止开始滚下是为了控制 (选填“碰前小球”“碰后小球”“碰前木块”或“碰后木块”)的速度相同;
(2)小明在准备实验器材的时候,有两块相同长度的光滑长木板M和粗糙长木板N,为了使实验顺利进行,小明应选择长木板 (选填“M”或“N”);
(3)小明通过比较甲、丙两图可以得到 的结论;这个结论可用于解释汽车 (选填“超速”或“超载”)带来的危害;
(4)如图丁中虚线所示,让钢球从倾斜程度不同的斜面同一高度静止滑下碰撞木块,若斜面光滑,则木块在水平面上移动的距离 (选填“变大”“不变”或“变小”)(不计空气阻力);
(5)小明将实验装置改进成图戊,并用质量不同的铁球将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放,撞击同一木块,探究铁球的动能大小与质量的关系,这个设计方案是 (选填“正确”或“错误”)的,理由是 。
3.小明在测小车的平均速度的实验中,设计了如图甲所示的实验装置,小车从带刻度的斜面由A处静止下滑。
(1)图中AB段和BC段的时间分别为tAB=4s、tAC=6s,该同学测得AB段的平均速度为vAB= m/s;
(2)实验前必须学会熟练使用停表,如果让小车过了A点才开始计时,则会使所测AB段的平均速度vAB (选填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
(3)下列四个选项四个速度随时间的关系图像,能反映出小车下滑运动的是 。
A. B. C. D.
(4)小组同学们讨论后认为实验时斜面的倾斜度不宜太大,你认为这样做的理由是 。
4.在“探究杠杆的平衡条件”实验中。
(1)挂钩码前出现图甲所示的情况,将杠杆两端的螺母向 (选填“左”或“右”)调,可以使杠杆在水平位置平衡;
(2)实验过程中出现图乙所示的情况,为了使杠杆恢复水平平衡,这时可将左边的钩码向 (选填“左”或“右”)移动 格;
(3)在(2)杠杆恢复水平平衡的基础上,若在杠杆左右两边钩码下同时加一个相同的钩码,这时杠杆将 (选填“保持水平平衡”、“顺时针转动”或“逆时针转动”)。
5.小明测量某种未知液体的密度,具体操作如下:
(1)天平平衡时,放在右盘中的砝码和游码的位置如图甲所示,测得烧杯和液体的质量为 g;
(2)将烧杯中的部分液体倒入量筒中,如图乙所示,接下来还需测量 才能通过计算得出液体的密度;
(3)若小明在调节天平平衡时,游码没有移到标尺左端的“0”刻度线,其他操作正常,则测得该液体的密度将 (选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
6.在探究“杠杆平衡条件”的实验中,所用的器材有:每格长度等距的杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线、每个重力都为0.5N的钩码若干个。
(1)实验前将杠杆中点置于支架上,调节平衡螺母使杠杆在水平位置静止的目的是: 和消除杠杆自重对实验的影响;
(2)如甲图所示,杠杆处于平衡状态。若从杠杆的两侧同时减掉一个钩码,那么杠杆的 (选填“右”或“左”)端下沉;
(3)在乙图中,将弹簧测力计由竖直方向旋转至沿虚线方向,如果要继续保持杠杆在水平方向静止,测力计的示数要 (选填“变小”“不变”或“变大”)。
7.在探究“阻力对物体运动的影响”实验中,在水平木板上先后铺上粗糙程度不同的毛巾和棉布,让小车从斜面项端由静止滑下,如图1所示,观察和比较小车在毛巾表面,棉布表面和木板表面滑行不变。
(1)实验中每次均让小车从斜面顶端由静止滑下的目的是: ;
(2)实验中是通过改变 来改变小车所受阻力大小的;
(3)实验中发现:小车在毛巾表面上滑行距离最短,木板上滑行的距离最远,说明小车受到的阻力越小,速度减小得越 (选填“快”或“慢”);
(4)推理:本实验中,如果小车在水平面上滑行时受到的阻力为零,它将做 ;
(5)通过。上面的探究后,小明再想考如下的问题,如图2所示,摆球从A点由静止释放摆到右侧最高点C时,如果摆球所受的力忽然全部消失,则摆球将 (选填“往回摆”“静止”或“做匀速直线运动”)。
8.在研究液体压强实验中∶
(1)图(甲)所示仪器叫 。这个仪器 连通器;(选填属于/不属于)
(2)图(乙)是某研究小组探究液体内部的压强与 的关系的实验情景;
(3)若想继续研究液体压强与液体密度是否有关,某同学设计了如下所示三个方案,你认为方案 可以到达实验目的;
A.将仪器的金属盒分别放入水和盐水中的同一深度处,观察比较
B.将仪器的金属盒分别放入水和盐水中的不同深度处,观察比较
C.将仪器的金属盒放入盐水中的同一深度处,观察比较
(4)若将调节好的仪器移到海拔三千多米高山研究液体压强特点,你认为是否需要对仪器进行重新调节 ,(选填需要/不需要)理由是 ;
(5)研究小组利用三叉型塑料胶管对实验进行改进,如图所示,实验中当 U 型管两边液柱调平后,封口夹应 (选填打开/卡住)。你认为添加三叉型塑料胶管的好处是 。
二、计算题
9.有渔民驾驶一艘动力木船在湖中打渔,发现离水面处的船板漏了一个面积是的漏洞,湖水从漏洞喷入船中,渔民紧急处理补好了漏洞,避免了危险,求:
(1)漏洞处湖水的压强是多少?
(2)补好漏洞至少需要多大的压力?(,湖水密度为)
10.小明找到一个空瓶子,发现这个瓶子最多能装1kg的水.
(1)求该瓶子的容积;(ρ水=1.0×103kg/m3)
(2)若用该瓶子装食用油,最多能装多少千克.(ρ油=0.9×103kg/m3)
11.如图,为奇瑞3EV纯电动汽车,该汽车的有关参数如表所述.汽车满载后以72km/h的速度匀速沿平直公路持续行驶100km,(g=10N/kg)则:
整车质量
1050kg
最大载重量
450kg
最高时速
80km/h
100km耗电量
15kW•h
所受阻力与车重的关系
0.03倍
一个轮胎与地面的接触面积
0.03m2
续航里程
120km
(1)汽车牵引力做功的功率是多少?
(2)电动机的效率是多大?
(3)满载时,汽车对地面的压强是多少?
12.一只空瓶的质量为0.2kg,装满水后总质量是0.6kg。()求:
(1)瓶内水的体积;
(2)若用该瓶装满油后的总质量是0.52kg,那么这种油的密度是多少。
13.从福州站到莆田站全程105km,某次动车08:56从福州站出发,09:46到达莆田站。在行驶途中,动车以162km/h的速度匀速通过木兰溪特大桥,全部通过大桥所用时间约为156s,该列动车长200m。求:
(1)动车从福州站开往莆田站的平均速度;
(2)木兰溪特大桥的长度。
14.已知一辆汽车在合宁高速公路上行驶,一位乘客在车到如图所示的A处时,看了一下手表,时间正好是8时整;当车到B处时,他又看了一下手表,时间是8时48分.则小汽车在A、B间的平均速度是多少?
15.质量约为240kg的“祝融号”火星车,六个轮子与火星表面接触的总面积为0.02m2,在火星上的重力是地球的三分之一,g取10N/kg。试计算:
(1)火星车在火星上的重力;
(2)火星车对火星表面的压强;
(3)若火星车在火星的水平路面上习速行驶时受到的摩擦力是重力的0.1倍,火星车匀速行驶1000m所需的牵引力。
16.质量为60kg的李师傅在装修施工时,利用如图所示的滑轮组来提升装修材料.他用200N的拉力在20s内将500N的材料提升了10m,不计绳重及摩擦.求:
(1)动滑轮的重力;
(2)他施加拉力的功率
(3)他利用此滑轮组工作时的最大机械效率(保留一位小数)
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1. 用弹簧测力计测量空桶的重力 AB F浮=G排 实验时溢水杯没有盛满水
【详解】(1)[1]在测量过程中,需先测量空桶和小石块的重力,后将石块完全浸没在水中,测出拉力,最后测出桶和排出水的总重力,故实验中遗漏的步骤是:用弹簧测力计测量空桶的重力。
(2)[2]图B测出了物体的重力,图A测量的是物体浸在水中时测力计的拉力,由称重法可测出物体受到的浮力,所以图中AB两个步骤是为了测量浮力的大小。
(3)[3]根据表格中所测量的浮力和排开水的重力值可知
F浮=G排
(4)[4]若实验时溢水杯没有盛满水,则所测量的排出的水和桶的总重偏小,可导致G排偏小,故实验操作中可能造成这种结果的原因是实验时溢水杯没有盛满水。
2. 碰前小球 N 质量相同时,速度越大,物体动能越大 超速 不变 错误 见解析
【详解】(1)[1]实验研究的是小球撞击木块前的动能,所以让小球从同一高度由静止开始滚下是为了控制碰前小球的速度相同。
(2)[2]本实验是通过比较木块在长木板上被撞的距离比较小球动能大小的,若水平面太光滑,木块受到的摩擦力太小,小球可能把木块撞出长木板,无法比较小球动能大小,所以应选用粗糙长木板N。
(3)[3]比较甲、丙两图,小球质量相等,小球由静止释放时的高度不同,小球的高度越高,滚到平面上时的初始速度越大,木块被推动的距离越远,小球的动能越大,说明质量一定时,物体的速度越大,动能越大。
[4]汽车如果超速,汽车的动能就较大,一旦出现事故,会造成比较严重的破坏,所以要禁止超速。
(4)[5]钢球从倾斜程度不同的斜面的同一高度滑下,钢球的重力势能相同,滑下时,钢球的重力势能转化为动能,斜面光滑且不计空气阻力,钢球滑到斜面底端时动能相同,则把木块推动的距离不变。
(5)[6][7]用质量不同的铁球将同一弹簧压缩相同程度后由静止释放,撞击同一木块,撞击的动能由弹簧的弹性势能转化而来,而弹簧的弹性势能大小与弹性形变的程度有关,所以弹簧的弹性势能相同,转化成铁球的动能相同,由于铁球的质量不同,则铁球运动的速度也不相同。而探究铁球的动能大小与质量的关系时,应控制铁球的速度不变,故设计方案错误。
3. 0.1 偏大 C 便于测量时间,减少实验误差
【详解】(1)[1]AB段的路程
sAB=80.0cm﹣40.0cm=40.0cm=0.4mAB段的平均速度为
vAB=
(2)[2]如果让小车过了A点才开始计时,则所测时间偏小,根据速度公式可知,会使所测AB段的平均速度vAB偏大。
(3)[3]A图说明物体做减速运动;B图说明物体匀速运动;C图说明物体加速运动;D图说明物体先减速、后加速运动。因小车做加速运动,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
(4)[4]若实验时斜面的倾斜角度太大,则物体运动速度较快,运动时间太短,不易测量时间,故斜面的倾斜角度不宜太大,这样做的理由是小车速度较慢,便于测量时间,减少实验误差。
4. 右 右 1 顺时针转动
【详解】(1)[1]由甲图知,杠杆左端下沉,说明左端偏重,为了使它在水平位置平衡,应将两端的平衡螺母向右调节。
(2)[2]杠杆左端下沉,为了使它在水平位置平衡,这时可将左边的钩码向右调。
[3]设每个钩码重力为G,杠杆上每个小格的长度为l,杠杆右端
要是杠杆在水平位置平衡,杠杆左右两端力和力臂的乘积相等,杠杆左侧
解得
n=2
杠杆此时在第三个格,应将左边的钩码向右移动1格。
(3)[4]将图乙中的杠杆调节水平平衡后,在杠杆左右两边钩码下同时增加一个相同的钩码。杠杆左右两侧力与力臂的乘积
即右边的力和力臂的乘积大于左边的力和力臂的乘积,杠杆顺时针方向转动。
5. 48.4 烧杯和剩余液体的质量 不变
【详解】(1)[1]如图甲所示,天平标尺分度值为0.2g,游码右端在3.4g处,则测得烧杯和液体的质量
m=20g+20g+5g+3.4g=48.4g
(2)[2]将烧杯中的部分液体倒入量筒中,接下来需要测量烧杯和剩余液体的质量,用烧杯和液体的质量减去烧杯和剩余液体的质量得到倒入量筒中的液体质量,读出量筒中液体体积,利用密度公式可计算处液体密度。
(3)[3]游码没有移到标尺左端的“0”刻度线,会导致测量的烧杯和液体的质量以及第二次测量的烧杯和剩余液体的质量偏大,但是由于两次测量都偏大,那么两次相减后,倒入量筒的液体质量不变,故测得该液体的密度不变。
6. 便于测量力臂 右 变大
【详解】(1)[1]在探究杠杆平衡条件的实验中,调节杠杆在水平位置平衡可以消除杠杆自身重力对实验的影响,也便于从杠杆上直接读出力臂。
(2)[2]设每个钩码的质量为m,杠杆上每个格的长度为l,则若从杠杆的两侧同时减掉一个钩码,左右两侧力和力臂乘积关系为
左右杠杆右端下沉。
(3)[3]在乙图中,将弹簧测力计由竖直方向旋转至沿虚线方向,如果要继续保持杠杆在水平方向静止,此时,钩码给杠杆的拉力及该力的力臂不变,弹簧测力给杠杆的拉力的力臂变小,因为杠杆平衡,根据杠杆平衡的条件可知,弹簧测力计给杠杆的拉力变大,即弹簧测力计的示数变大。
7. 见解析 接触面的粗糙程度 慢 匀速直线运动 静止
【详解】(1)[1]实验中为了使小车运动到斜面底端时的速度相等,每次均让小车从斜面顶端由静止滑下。
(2)[2]给水平桌面铺上粗糙程度不同的物体,通过改变接触面的粗糙程度来改变小车受到阻力的大小,目的是探究阻力对物体运动的影响,由毛巾表面到棉布再到木板,接触面的粗糙程度减小,小车受到的阻力也减小。
(3)[3]毛巾表明比较粗糙,小车在毛巾表面上滑行距离最短,木板表面比较光滑,木板上滑行的距离最远,这说明小车受到的阻力越小,速度减小得越慢。
(4)[4]实验推理:假如小车受到的阻力为零,即小车水平方向不受力,小车的运动状态将不会改变,做匀速直线运动。
(5)[5]摆球运动到C点时瞬间速度为零,此时所受的力忽然全部消失,根据牛顿第一定律,则摆球将处于静止状态。
8. U形管压强计 不属于 深度 A 需要 大气压变化了 卡住 可通过三叉型塑料胶管直接调节压强计U型管两边的液面相平
【详解】(1)[1][2]图(甲)所示仪器叫U形管压强计,是一种采用U形管构造,内装水或水银,运用帕斯卡原理测量液体和气体的压强的一种物理仪器,因为U形管的一端时密封的,所以不是连通器。
(2)[3]根据控制变量法思想,图(乙)中液体密度相同,探头所处深度不同,所以探究的是液体内部的压强与深度的关系的实验情景。
(3)[4]若想继续研究液体压强与液体密度是否有关,某同学设计了如下所示三个方案,应控制深度相同但液体不同,可将仪器的金属盒分别放入水和盐水中的同一深度处,观察比较,故A符合题意。
(4)[5][6]若将调节好的仪器移到海拔三千多米高山研究液体压强特点,此时大气压变化了,随高度增加气压减小,这时需要对仪器进行重新调节。
(5)[7][8]研究小组利用三叉型塑料胶管对实验进行改进,可通过三叉型塑料胶管直接调节压强计U型管两边的液面相平,实验中当 U 型管两边液柱调平后,调平后应避免液柱内空气与外界空气连通,所以封口夹应卡住。
9.(1)5000Pa;(2)5N
【详解】解:(1)漏洞处湖水的压强
(2)漏洞面积
由可知漏洞处受到的压力,即补好漏洞至少需要的压力
答:(1)漏洞处湖水的压强是5000Pa;
(2)补漏洞至少需要的压力是5N。
10. 1.0×10-3 m³ 0.9kg
【详解】试题分析:(1)该瓶子的容积
(2)若用该瓶子装食用油,最多能装的食用油质量为
考点:密度的计算
11.(1)汽车牵引力做功的功率是9000W;
(2)电动机的效率是83.3%;
(3)满载时,汽车对地面的压强是1.25×105Pa
【详解】(1)汽车匀速沿平直公路持续行驶,则牵引力:
F=f=0.03G总=0.03×(m车+m货)g=0.03×(1050kg+450kg)×10N/kg=450N,
t=72km/h=72×m/s=20m/s,
汽车牵引力做功的功率:
P==Fv=450N×20m/s=9000W;
(2)汽车牵引力做的功:
W有用=Fs=450N×100×103m=4.5×107J,
行驶100km耗电量:
W总=15kW•h=15×3.6×106J=5.4×107J,
电动机的效率:
η= ×100%=×100%≈83.3%;
(3)满载时,汽车对地面的压力:
F压=G总=(m车+m货)g=(1050kg+450kg)×10N/kg=1.5×104N,
对地面的压强:
p== =1.25×105Pa.
答:(1)汽车牵引力做功的功率是9000W;
(2)电动机的效率是83.3%;
(3)满载时,汽车对地面的压强是1.25×105Pa.
12.(1);(2)
【详解】解:(1)瓶内水的质量为
则瓶内水的体积为
(2)依题意可知,油的质量为
则这种油的密度为
答:(1)瓶内水的体积为;
(2)若用该瓶装满油后的总质量是0.52kg,那么这种油的密度为。
13.(1)126km/h;(2)6820m。
【详解】解:(1)动车从福州站开往莆田站所用的时间
则动车从福州站开往莆田站的平均速度
(2)动车的速度
由得,动车全部通过大桥行驶的路程
则木兰溪特大桥的长度
答:(1)动车从福州站开往莆田站的平均速度是126km/h。
(2)木兰溪特大桥的长度是6820m。
14.小汽车在A、B间的平均速度是100km/h.
【详解】因为
S=120km﹣40km=80km,
t=8时48分﹣8时=48分=0.8h
所以
答:小汽车在A、B间的平均速度是100km/h.
15.(1)800N;(2)4×104Pa;(3)80N
【详解】解:(1)由题意知,物体在火星上的重力是地球的三分之一,所以火星车在火星上的重力
(2)火星车对火星表面的压强
(3)已知火星车在火星的水平路面上习速行驶时受到的摩擦力是重力的0.1倍,火星车匀速行驶时处于平衡状态,因此牵引力等于阻力,则
F牵=f=0.1G火=0.1×800N=80N
答:(1)火星车在火星上的重力为800N;
(2)火星车对火星表面的压强为4×104Pa;
(3)火星车匀速行驶1000m所需的牵引力为80N。
16.(1)100N;(2)300W;(3)94.4%.
【详解】(1)由图可知,连接动滑轮绳子的股数n=3, 不计绳重及摩擦,由F 得,动滑轮的重力:
G动=nF﹣G=3200N﹣500N=100N.
(2)绳子自由端移动的距离:
s=nh=310m=30m,
李师傅施加拉力做的功:
W=Fs=200N30m=6000J,
则他施加拉力的功率:
P =300W.
(3)李师傅的重力:
G人=mg=60kg10N/kg=600N,
人能提供的最大拉力等于自身重力,即
F′=G人=600N,
当人施加最大拉力时,提升的物重最大,滑轮组的机械效率最高,此时的最大物重:
G′=nF′G动=3600N100N=1700N,
则滑轮组的最大机械效率:
η100% 100%100% 100%94.4%.
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