2025年中考物理能力素养提升-力学实验、计算题

2025年中考物理能力素养提升-力学实验、计算题 一、实验题 1．小明想测量某石块的密度，但手边没有天平和量筒，只有杠杆和刻度尺，经过仔细思考，他利用浮力知识并借助水、烧杯、细线和一个重物，测出了该石块的密度。 （1）实验步骤如下，请将空白处补充完整： ①为了方便测量力臂，调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在 位置平衡； ②在杠杆两端分别挂上重物和石块，调节他们的位置至A、B，使杠杆再次平衡如图所示，用刻度尺测得悬点B到支点的距离为； ③保持石块的悬点位置A不变，将石块 ，调整重物的悬点位置至C点，使杠杆又一次平衡，则C点应该在B点的 （选填“左”或“右”）侧，用刻度尺测量OC的长度； （2）测得石块密度的表达式 （用字母，、表示）； 2．小明学习了物理八年级上册内容后，想测量妈妈所戴手镯的密度。 （1）将托盘天平放在水平桌面上，将游码移至标尺 处，通过调节 ，使横梁平衡； （2）用调好的天平测量该手镯的质量时，当在右盘放入最小的砝码后，指针偏在分度盘中线左侧一点，则应该 （选填“向右调平衡螺母”。“向右盘中加砝码”或“向右移动游码”）； （3）当天平重新平衡时，右盘所加砝码和游码位置如图甲所示，则该手镯质量为 g； （4）用50mL量筒测量手镯体积时，发现手镯无法放入量筒。于是他通过以下几个步骤测出了手镯的体积； ①在烧杯中倒入适量的水，将手镯放入其中并浸没，用记号笔记下此时液面的位置P； ②将手镯取出，用量筒里的水添加到烧杯中 处； ③前后两次量筒中液面位置如图乙所示，则手镯的体积是 cm3；    （5）由此可以计算出该手镯的密度为 g/cm3； （6）以上测出的密度值比真实值 （选填“偏大”、“不变”或“偏小”）。 3．为了测量某物体的密度，小明使用托盘天平进行测量，操作如图甲所示。 （1）请你指出小明操作过程中存在错误有： 、 、 。 （2）改正错误后，小明用正确的方法称出该物体的质量，平衡时放在盘中的砝码和游码在标尺上的位置如图乙所示，则物体的质量m0为 g。 （3）在烧杯中倒满水，称出烧杯和水的总质量m1； （4）将物轻轻放入装满水的烧杯中，物体沉入杯底，烧杯溢出水后，将烧杯壁外的水擦干净，放在天平左盘上，称出此时烧杯、杯内物体和水的总量m2； （5）写出物体密度的表达式：ρ= （用m0、m1、m2、ρ水来表示）。 4．小文探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中，让质量不同的铁球从斜面的同一高度由静止释放，撞击同一木块，能将木块撞出一段距离。 (1)该实验目的是研究铁球的动能大小与 的关系。 (2)该实验是通过观察 的大小，来说明铁球对木块 的多少，从而判断出 具有的动能的大小。 小文想：小球从相同高度滚下，若小球材质不同，到达水平位置时的速度会相同吗？ (3)图甲是用挡板控制大小不同的两个小球在斜面上起始位置的两种方案，小文实验时应该选择 （“A”或“B”）方案的原因是 ； (4)小文利用图乙装置做“探究动能大小与质量关系”的实验时，通过观察球撞击相同塑料软片的数目来比较球的动能大小（图中未画出固定塑料软片的装置）。老师指出此装置不适合体积不同的两个球做实验，原因是 。 5．小阳与实践小组成员利用假期到水库清理水面垃圾，发现水面有一形状不规则且不吸水的小固体漂浮物，为研究该物体密度，小组同学找来了弹簧测力计、滑轮、塑料吸盘、细线等器材，进行了如下实验。 （1）如图甲所示，擦干该物体，静止时读出弹簧测力计的示数为F1； （2）如图乙所示，小阳还应 ，再读出弹簧测力计的示数为F2； （3）则该物体的密度ρ＝ ；（已知水的密度为ρ水，忽略绳重与摩擦） （4）为确保实验成功，请你提出一条合理的建议： 。 6．如图A是同学们用压强计“探究影响液体内部压强大小的因素”的实验装置。 （1）压强计上的U形管 （选填“属于”或“不属于”）连通器； （2）实验前同学们发现，U形管两边的液面不相平，如图A所示。出现这种情况的原因是：U形管左管液面上方的气压 大气压（填“大于”、“小于”或“等于”）；调节的方法是： （选填“A”或“B”）； A．将此时右管中高出的液体倒出 B．取下软管重新安装 （3）根据图 得到结论，人们设计出了如图E所示形状为上窄下宽的拦河大坝； （4）小明根据图B、D得到“液体压强与液体的密度有关”的结论，同组的小华认为该过程不合理，理由是： 。 7．小宇要探究“影响滑动摩擦力大小的因素”，他猜想：可能与接触面所受的压力大小、接触面的粗糙程度、物体运动的速度有关，他通过如图所示的实验进行了探究。 （1）如图甲所示，小宇将一个木块放在长木板上，用弹簧测力计沿 方向 拉动，可以测出木块受到的滑动摩擦力为 N； （2）如图乙所示，在木块上放一个重物，重复上面的操作，可以测出此时木块受到的滑动摩擦力为 N，由此可探究滑动摩擦力大小与 的关系； （3）小颖发现小宇上述实验操作中弹簧测力计的示数不稳定，于是对实验进行了如图丙所示的改进，将弹簧测力计固定，拉动木块下的毛巾，木块相对地面保持静止，这样改进后 （选填“需要”或“不需要”）匀速拉动毛巾；比较甲、丙两图可得出结论： 。 8．如图1所示，是探究浮力的大小与哪些因素有关的实验操作，请你回答下列问题： （1）物体A所受重力是 N，分析图①②③可知，浮力的大小与 有关； （2）分析图①③④，可知浮力的大小与物体浸没在液体中深度 （选填“有关”或“无关”）； （3）物体A浸没在水中时，受到的浮力是 N；若先完成实验②，再完成实验①，则测得的浮力将 （选填“偏大”或“偏小”）； （4）小明将装满水的溢水杯放到电子秤上，再用轻绳吊着一个铝块，将其缓慢浸入溢水杯的水中，如图2所示，在铝块浸入水的过程中，溢水杯底所受水的压力将 （选填“变大”“变小”或“不变”），电子秤的读数将 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 二、计算题 9．如题图所示，将边长为10cm的实心正方体木块轻轻放入装满水的溢水杯中，木块静止时，从杯中溢出水的质量为0.8kg（ρ水=1.0×103kg/m3，g=10N/kg）。求； （1）木块受到的浮力的大小； （2）木块的密度。    10．在高速公路上常用超声波测速仪测量汽车的车速。它是根据测速仪发出并接收超声波脉冲信号的时间差，测出汽车速度的。某次超声波测速仪在距车300m处向远离测速仪沿直线行驶的汽车发出脉冲信号，经2s后接收到反射回来的脉冲信号。超声波在空气中传播速度为340米每秒，求： （1）脉冲信号打到行驶的汽车上时，汽车距测速仪多远？ （2）车速多少千米/时？ 11．2022年4月16日，神舟十三号载人飞船返回舱（质量约为8t）在东风着陆场成功着陆，载人飞行任务取得圆满成功。神舟十三号首次采用了快速返回模式，将返回所需时间由原先的11个飞行圈次压缩至5个飞行圈次，返回时间由17个小时缩短至约8小时左右，神舟飞船在轨道上运行的速度大约为，接近第一宇宙速度。此后飞船在大气层内继续减速下落，拉出减速伞后完全张开减速，将落地速度控制在左右。在距离地面大约只有时反推发动机点火，从返回舱底部冒出一股巨大的火焰，使返回舱以的速度进行软着陆，航天员安全返回地面。 （1）返回舱进入大气层的重力环境中，受到的重力是多少？（取） （2）飞船以的速度匀速飞行，则这段时间内飞船飞行的路程是多少？ （3）请你谈谈反推发动机点火工作，为什么能使返回舱减速实现软着陆？    12．随着社会的进步，“绿色出行，低碳生活”的理念已经深入人心。小明同学在上学时骑着自行车在平直的水平路面上以5m/s的速度匀速行驶，已知小明同学的质量为60kg，自行车质量为10kg，前后轮胎和地面总接触面积为2×10﹣3m2。在小明骑行过程中，自行车受到的总的摩擦力是人和车总重力的0.02倍，求：（g取10N/kg） （1）自行车受到的牵引力是多少？ （2）自行车对水平路面的压力是多少？ （3）自行车对水平路面的压强是多少？ 13．最近中国国家航天局公布了2020年前登陆火星的计划，引发了大家的热议，小丽查阅我国航天发展的资料时发现，我国自行研制的“玉兔号”月球车早已抵月球表面，如图所示。通过计算回答。 (1)月球车移动很慢，该车最大速度是0.1m/s，3min最多可移动多少米? (2)如果该车匀速移动所受阻力为100N，此时移动三分钟动力最多做多少功? 14．在中国昆明世博园内，经园林专家的精心装点，到处都成了如花似锦的亮丽风景。这是世博园中的古老水车和高压喷水组成的一处气势宏伟、独具特色的景观。如若高压喷水的落差为20米，每分钟有120吨水落下且水的能量有20%用来带动老水车抽水，老水车的功率是多少瓦特？（g取） 15．一同学的质量是60kg，每只脚与地面的接触面积是150cm2，当他站在水平地面时， （1）他对水平地面的压力是多大？ （2）他对水平地面的压强是多大？（g=10N/kg） 16．如图所示，这是我国自主研发的水陆两栖飞机“鲲龙-600”，它可以承担大型灭火、水上救援等任务。其最大起飞质量为53.5t，可在水源与火场之间多次往返投水灭火，单次最大汲水量为12t。（，g取）试问： （1）若“鲲龙-600”以最大起飞质量在空中水平匀速直线飞行，机翼产生的最大升力是多少； （2）“鲲龙-600”在机翼两侧下方各装有一个浮筒，设计要求单侧浮筒的1/3在水中，至少要产生的浮力才能防止侧翻，机翼才不会被巨浪卷入水中，则每个浮筒的体积至少是多少； （3）“鲲龙-600”投水灭火后（所汲水全部喷出），回到水面畅游，“鲲龙-600”所受浮力是多少？若此时将“鲲龙-600”浸没在水中的体积看作一个长方体，其底面积为，则其底部受到水的压强是多少？ 试卷第6页，共6页 试卷第1页，共7页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 1． 水平 浸没水中 左 【详解】（1）①[1]使杠杆在水平位置平衡时，力臂与杠杆的两侧重合，方便测量力臂。 ③[2]保持石块的悬点位置A不变，将石块浸没在水中，则此时石块排开水的体积等于自身的体积。 [3]石块浸没水中后，受到浮力的作用，石块对杠杆的作用力变小，对应的力臂不变，重物对杠杆的作用力大小不变，据杠杆平衡力条件知，对应的力臂变小，所以C点应在B点的左侧。 （2）[4]据杠杆的平衡条件知，石块及重物的悬点分别在A、B点时，有 石块浸没水中后，有 以上两式相除得 据阿基米德原理及G=mg及得 解得。 2． 零刻度线 平衡螺母 向右移动游码 68 使液面回到位置P 20 3.4 偏小 【详解】（1）[1][2]托盘天平放在水平桌面上，游码移到标尺左端的零刻度处，然后调节左右两端的平衡螺母使天平横梁平衡。 （2）[3]用调好的天平测量该手镯的质量时，当在右盘放入最小的砝码后，指针偏在分度盘中线左侧一点，说明天平的左端稍略微下沉，右端略微上翘，由于已加最小的砝码，因此不能再加砝码。称量过程中不能调节平衡螺母，则此时应向右移动游码，直到天平重新平衡。 （3）[4]手镯质量 m=50g+10g+5g+3g=68g （4）②[5]为让添加到烧杯的中的水与手镯的体积相同，取出手镯后，应将量筒中的水添加到烧杯中的液面位置P处。 ③[6]手镯的体积 V=40mL-20mL=20mL=20cm3 （5）[7]手镯的密度 （6）[8]由于手镯取出时会带出一些水，导致手镯体积测量偏大，密度偏小。 3． 用手直接拿砝码 物体和砝码位置放反 游码没有调零就开始进行测量 37.4g 【详解】(1)[1][2][3] 使用天平前应将游码归零后调平，使用时应“左物右码”，在加减砝码时，应该用镊子夹取砝码，不能用手直接哪砝码。 (2)[4]由图乙可知，砝码的质量为 称量标尺的分度值是0.2g，游码在称量标尺对应的示数为2.4g，则矿石块的质量 。 (3)[5]物体的质量m0，在烧杯中倒满水，称出烧杯和水的总质量m1，烧杯溢出水后，烧杯、杯内物体和水的总质量m2，则溢出水的质量为 由得溢出水的体积 则矿石的体积 所以矿石的密度 4． 质量 木块移动距离 做功 铁球 A B方案中两球从起始位置到水平位置的高度差不同 塑料软片对不同体积的小球的阻力不同 【详解】(1)[1]实验使用控制变量的研究方法，在其他条件一定的情况下，让不同质量的铁球从斜面的同一高度由静止释放，目的是研究质量不同的情况下铁球动能的大小，因此该实验目的是研究铁球的动能大小与质量的关系。 (2)[2][3][4]本题运用转换法，将铁球的动能转化为铁球对木块做的功，木块被撞出后移动的距离反映了做功的大小，从而反映铁球动能的大小。因此该实验是通过观察木块移动距离的大小，来说明铁球对木块做功的多少，从而判断出铁球具有的动能的大小。 (3)[5][6]A方案中挡板水平放置，两个球从起始位置到水平位置的高度差相同，B方案挡板与斜面垂直放置，两小球从起始位置到水平位置的高度差不同，为了控制大小不同的两球在斜面上从起始位置到水平位置的高度差相同，实验时应选择A方案而非B方案。 (4)[7]体积大的小球从塑料软片下面通过时受到的阻力大，即体积大小不同的小球从塑料软片下面通过时受到的阻力不同，无法“探究动能大小与质量关系”。 5． 向上拉动弹簧测力计，使物体完全浸入水中并保持静止 增大吸盘的表面积 【详解】（2）[1]图甲可以测出物体的重力，为了计算出它的密度，还必须知道它的体积。从图乙的装置可以看出，测量它的体积是通过浮力知识测得的，但是物体的密度小于水的密度，它漂浮在水面上，为了测得它的体积，必须让它浸没在水中才能通过浮力计算出它的体积，故必须向上拉动弹簧测力计，使物体完全浸入水中并保持静止。 （3）[2]水中的滑轮是一个定滑轮，当物体浸没在水中后，弹簧测力计的示数等于细线对物体的拉力F拉，此时物体受三个力的作用，分别是重力（竖直向下）G、拉力（竖直向下）F拉和浮力（竖直向上）F浮，由于物体静止，则有 G＋F拉＝F浮 再由阿基米德原理F浮＝ρ液gV排得 G＋F拉＝ρ水gV排 故物体的密度 （4）[3]本实验可能不成功的地方是滑轮被拉起来了，使得物体没有完全浸在水中，故为了防止这个现象的发生，可增大吸盘的表面积，增大水对吸盘的压力。 6． 不属于 大于 B B、C 没有控制液体的深度相同 【详解】（1）[1]上端开口、下端互相连通的容器叫连通器，因压强计一端是封闭的，故不属于连通器。 （2）[2]U形管两边的液面不相平，说明两边的液面受到的大气压强不相同，如图A所示，左边的液面低于右边的液面，出现这种情况的原因是：U形管左管液面上方的气压大于大气压。 [3]进行调节时，只需要将软管取下，再重新安装，这样的话，U形管中两管上方的气体压强就是相等的（都等于大气压），当橡皮膜没有受到压强时，U形管中的液面就是相平的，故A不符合题意，B符合题意。 故选B。 （3）[4]液体压强与液体的深度和密度有关，研究与其中一个因素的关系时，要控制另外一个因素不变，分析B、C两次实验中的现象，在同种液体中，深度越大，U形管两侧液面高度差越大，由此可以得出初步结论：同种液体中，液体压强随液体深度的增加而增大；故拦河大坝要做成上窄下宽的形状。 （4）[5]选用B、D两图进行比较，深度不相同，同时液体的密度不同，探究液体压强与密度的关系时，变量不唯一，故结论不合理。 7． 水平 匀速 2.6 3.6 压力大小 不需要 压力相同时，接触面越粗糙滑动摩擦力越大 【详解】（1）[1][2][3]实验时，小宇将木块放在水平长木板上，用弹簧测力计沿水平方向拉动木块，并使木块做匀速直线运动，根据二力平衡可知，弹簧测力计拉力大小与摩擦力大小相等，可以测出木块在木板上滑行时受到的摩擦力，由图知弹簧测力计的示数为2.6N，所以木块受到的滑动摩擦力也为2.6N。 （2）[4]如图乙所示，在木块上放一个重物，木块做匀速直线运动，此时的拉力等于滑动摩擦力；弹簧测力计分度值为0.2N，示数为3.6N，所以此时受到的滑动摩擦力为3.6N。 [5]在木块上放一个重物，接触面的粗糙程度不变，改变压力的大小，是探究滑动摩擦力的大小与作用在物体表面的压力的关系。 （3）[6]如图丙所示的实验装置中，木块与弹簧测力计固定不动，拉动毛巾，木块受到的摩擦力大小和弹簧测力计的示数相同，该装置的优点是：不需要控制毛巾做匀速直线运动，方便实验操作。 [7]甲图和丙图所示实验，压力大小相同，接触面的粗糙程度不同，测力计的示数不同，且毛巾表面粗糙，弹簧测力计的示数大，滑动摩擦力大，说明了滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关，在压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。 8． 4.0 排开的液体的体积 无关 2.0 偏大 不变 不变 【详解】（1）[1][2]从图①可知，物体A所受重力是4.0N；由图②③所示实验可知，物体排开液体的密度相同而排开液体的体积不同，物体受到的浮力不同，由此可知，浮力大小与物体排开液体的体积有关。 （2）[3]分析图③④可知，物体排开液体的体积相同而物体浸没在液体中的深度不同，弹簧测力计的示数相同，则受到的浮力相同，由此可得，浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关。 （3）[4]由图①③所示实验可知，物体A浸没在水中时，受到的浮力是 [5]若先完成实验②，再完成实验①，由于物体A上沾上了水，使得测量的重力变大，拉力是准确的，根据，则测得的浮力将偏大。 （4）[6] [7]铝块浸没在水中静止时与铝块未浸入水中时相比，溢水杯中水的深度不变，根据公式可知，水对溢水杯底的压强不变，根据公式可知，水对溢水杯底的压力不变；由于溢水杯中装满水，铝块浸没在水中静止时，根据阿基米德原理可知铝块受到的浮力等于排开的水重，铝块对水的压力大小与浮力相等，浸没后物体所受浮力不变，可知溢水杯对电子秤的压力不变，即电子秤示数不变。 9．（1）8N；（2）0.8×103kg/m3 【详解】解：（1）根据阿基米德原理可得，木块受到的浮力为 （2）因为木块漂浮，根据物体的浮沉条件可得，木块的重力为 根据G=mg可得，木块的质量为 木块的体积为 根据可得，木块的密度为 答：（1）木块受到的浮力的大小为8N； （2）木块的密度为0.8×103kg/m3。 10．（1）340m；（2）144km/h 【详解】解：（1）汽车接收到第一次信号时，汽车距测速仪的距离 （2）由（1）知脉冲信号打到行驶的汽车上时，汽车距测速仪340m，则汽车1s行驶的距离 汽车的速度 答：（1）脉冲信号打到行驶的汽车上时，汽车距测速仪340m； （2）车速为144km/h。 11．（1）；（2）；（3）见解析 【详解】解：（1）返回舱质量约为 受到的重力是 （2）由速度公式可得，飞船飞行的路程是 （3）在距离地面大约只有时反推发动机点火，从返回舱底部冒出一股巨大的火焰，返回舱给火焰一个向下的力，由于力的作用是相互的，所以火焰给返回舱一个向上的反作用力，从而使返回舱减速实现软着陆。 答：（1）返回舱进入大气层的重力环境中，受到的重力是； （2）飞船以7.8km/s的速度匀速飞行5min，则这段时间内飞船飞行的路程是； （3）见解析。 12．(1) 14N；(2) 700N；(3) 3.5×105Pa。 【详解】(1)人和车的总重力： G总＝（m人+m车）g＝（60kg+10kg）×10N/kg＝700N； 由题意可知，阻力： f＝0.02G总＝0.02×700N＝14N， 小明骑着自行车在平直的水平路面上匀速行驶，则牵引力： F＝f＝14N； (2)竖直方向，自行车和人整体受力平衡，自行车对水平路面的压力等于人和车的总重力： F压＝G总＝700N； (3)自行车对水平路面的压强： p＝＝＝3.5×105Pa。 答：(1)自行车受到的牵引力是14N； (2)自行车对水平路面的压力为700N； (3)自行车对水平路面的压强为3.5×105Pa。 13．(1)18m；(2)1800J 【详解】解：(1)月球车3min最多可以移动的距离 s=vt=0.1m/s×3×60s=18m (2)因该车匀速移动时处于平衡状态，受到的阻力和牵引力是一对平衡力，所以，月球车的动力 F=f=100N 此时移动三分钟动力最多做的功 W=Fs=100N×18m=1800J 答：(1)月球车移动很慢，该车最大速度是0.1m/s，3min最多可移动18m； (2)如果该车匀速移动所受阻力为100N，此时移动三分钟动力最多做1800J的功。 14． 【详解】解：每分钟下落水的重力： 每分钟重力做的功 每分钟老水车得到的能量 老水车功率 答：老水车的功率是。 15．（1）；（2） 【详解】解：（1）他对水平地面的压力是 （2）他对水平地面的压强是 答：（1）他对水平地面的压力是； （2）他对水平地面的压强是。 16．（1）5.35×105N；（2）13.5m3；（3）4.15×105N，2.075×104Pa 【详解】解：（1）飞机处于匀速直线运动时，受重力和升力一对平衡力，大小相等，即 （2）根据知，单个浮筒排开水的体积 单侧浮筒的体积为 每个浮筒的体积至少是13.5m3； （3）“鲲龙”单次汲水最大量为12吨，投水后“鲲龙”的质量为 “鲲龙”号漂浮在水面上所受浮力等于重力 “鲲龙”排开水的体积为 “鲲龙”下底面平均入水深度为 其底部受到水的压强是 答：（1）机翼产生的最大升力是5.35×105N； （2）每个浮筒的体积至少是13.5m3； （3）“鲲龙-600”所受浮力是4.15×105N；其底部受到水的压强是2.075×104Pa。 答案第8页，共8页 答案第9页，共9页 学科网（北京）股份有限公司 $$