内容正文:
2025年中考物理专题复习:力计算题、实验题
一、实验题
1.小华同学在探究“弹簧长度与外力的变化关系”时,找来一根弹簧以及几个相同质量的钩码,她先用弹簧来做实验,并记录了相应的数据,如下表:
钩码总重/N
0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
4.0
指针位置/cm
2.5
3.0
3.5
4.0
4.5
5.0
5.5
5.8
5.8
弹簧的伸长量/cm
0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.3
3.3
(1)分析数据,得出的结论是:在弹簧的弹性范围内,弹簧的 与外力成正比;
(2)小华根据实验数据作出“弹簧长度与外力的变化关系”图像,如图所示的 图(填序号)
(3)利用该原理可以制造的仪器是 ;
(4)现在另一根弹簧下挂一个钩码时,弹簧总长20cm,挂两个相同钩码时, 弹簧总长22cm.则挂四个相同钩码时,弹簧总长 cm.弹簧下端不挂任何物体时长 cm.(弹簧完好无损)
(5)弹簧测力计加一些小配件,你是否可以设计制造出一个能测出液体密度的“密度秤”呢? 小亮看到这个课题后,经过论证和试验,在秤钩下挂一个容积为100mL、重为0.5N的容器,然后在测力计的某些刻度上标上密度值,就制成了一杆简单而实用的液体密度秤 (如图所示).只要在容器中加100mL的待测液体,就可以直接“称”出该液体的密度.在这个测力计上,密度为“0”刻度应标在原刻度 N处.此“密度秤”的测量范围是 g/cm3.(g=10N/kg)
2.在探究“重力的大小跟质量关系”的实验中,按照如图所示,把钩码逐个挂在弹簧测力计上,分别测出它们受到的重力,并记录在下面的表格中。
实测物体
物体质量m(kg)
重力G(N)
比值
1
0.1
0.98
9.8
2
0.2
1.96
9.8
3
0.3
2.94
9.8
(1)实验中所用弹簧测力计的工作原理是 ,图中弹簧测力计的量程为 N,示数为 N;
(2)分析表中实验数据,可以得出的结论是: 。
3.小明在探究“重力的大小跟什么因素有关系”的实验中,按照图甲所示,把钩码逐个挂在弹簧测力计上,分别测出它们受到的重力,并记录在下面的表格中。
质量m/g
100
200
300
400
500
重力G/N
1
2
3
4
5
(1)在探究过程中,需要用到的测量工具有弹簧测力计和 ;
(2)根据表格中的实验数据,在图乙中画出重力与质量的关系图象;
(3)由此得到该实验结论: ;
(4)小亮取了质量不同的苹果、小木块、小铁球各一个,并分别测出它们的质量和重力,来探究物体所受重力大小与质量的关系,你认为小亮同学的做法 。
A.不合理,因为他没有用同种物质的物体做实验
B.不合理,因为他没有使物体的质量成整数倍变化
C.合理,因为他同样可以得到的物体所受重力大小与质量的关系
D.合理,因为他的操作比甲同学更简便
(5)在探究重力大小与物体形状的关系,用橡皮泥为实验对象。小华用小刀将橡皮泥雕刻成各种形状进行实验;小明把橡皮泥捏成各种形状进行实验。你赞同 的做法,另一个同学的错误之处是 。
4.小明在选用弹簧测力计的过程中,发现测量大小相同的力时,用不同规格的测力计,弹簧伸长的长度不一样。对哪些因素会影响弹簧的伸长量,小明有三种猜想:
猜想1:制造弹簧所用的材料可能影响弹簧的伸长量。
猜想2:弹簧的原长可能影响弹簧的伸长量。
猜想3:弹簧的粗细可能影响弹簧的伸长量。
小明为探究自己的猜想,设计出一个实验方案:
①将一根弹簧剪成长度 (相同/不同)的两根,测出两根弹簧的初始长度L₁、L₂;
②图甲所示,固定弹簧的一端,用大小相同的力拉弹簧,测出两根弹簧的对应长度L₁'、L₂′;
③改变拉力的大小,重复实验步骤①②,记录实验数据。
(1)该实验方案研究的是猜想 (填写序号)。实验方案中进行步骤①,这样做的目的是控制弹簧的 和 相同;
(2)实验方案中除了完成步骤①②外,还探究步骤③的目的是 。实验方案中“用大小相同的力拉弹簧”表明弹簧的伸长量还与 有关;
(3)探究完成后他们选了A、B两根长度和材料相同粗细不同的弹簧进行测试,绘出如图乙所示的图像,图像中只有OA段和OB段是弹性形变,若要制作精确程度较高的弹簧测力计,应选用弹簧 。(填“A”或“B”);
(4)小明的力气比较大,他要制作弹簧拉力器锻炼,应选用弹簧 (填“A”或“B”);
(5)将本实验中的两根弹簧并联起来代替弹簧秤,能够测量力的最大值为 N。若将本实验中两根细的弹簧并联起来代替弹簧秤,能够测量力的最大值为 N(提示:并联时测量的力大小等于所用的每根弹簧的力之和)。
5.在探究“重力的大小跟质量的关系”实验中,老师给不同小组提供了相同规格及标度相同的透明坐标纸(如图甲),随机提供绿豆、红豆或黄豆一包(每组只有一种豆类),利用弹簧测力计和天平测得多组重力与质量的实验数据。
(1)分析图像是一条经过原点的直线,说明 ;
(2)有小组提出可以将绿豆和黄豆两组数据的透明坐标纸进行重叠后,观察绘制的图像,图线可能是图乙中 图,以此判断重力与物质种类的关系;(已知)
(3)经过一段时间的学习后,老师提出把弹簧测力计改装成测量液体的密度秤。小明小组用同一小桶分别盛满不同的液体(图丙),用弹簧测力计测出空小桶的重力为1N,装满水后总重力为3N,再装满另一液体时示数为4N,则液体密度为 ;
①该“密度秤”的零刻度线应在 N刻度处;
②如图丙,该“密度秤”能测量的密度范围是 ;
③通过分析比较此表,他推测:液体密度与弹簧测力计示数之间有一定的规律。如图丁所示的图像中能正确反映这一规律的图像是 。(填字母)
A. B.
C. D.
6.课外学习小组准备进行“弹簧的伸长与所受的拉力的关系”的实验探究.
(1)要完成实验,除了需要如图l中所示的一根两头带钩的弹簧、若干相同的钩码(每个钩码重力已知)、铁架台以外,还需要的测量仪器是 .
(2)进行实验后所测的实验如表,根据实验数据,你认为用这样的弹簧能做一个测量范围是 N的测力计,理由是: .
实验次数
1
2
3
4
5
6
7
拉力(钩码总重)F/N
O
1
2
3
4
5
6
弹簧伸长量△L/cm
O
0.40
0.80
1.20
1.60
1.80
1.90
(3)去除不符合测力计原理的数据,请在图2中作出弹簧伸长量与所受拉力的关系图线.
(4)若弹簧的伸长量为1cm,则所挂钩码的总重力为 N.
(5)如图3是两种材料在受到一定拉力作用下的伸长量与所受拉力图象.如果要制作精确度较高的弹簧测力计,应选用材料 制作弹簧测力计.
7.为探究“重力的大小跟什么因素有关”,小明准备了规格为50g的钩码一盒,得到如表数据:
m/g
50
100
150
200
250
300
G/N
0.49
0.98
1.47
1.96
2.45
(1)本实验中还需用到的测量器材是 。
(2)小明漏记最后一组数据中的钩码重力,根据表数据规律可知:钩码质量为300g时,所测得的重力是 N。
(3)根据表中数据,可得重力与质量的比值= N/kg。
(4)以下四个图像中,关于物体重力的大小与其质量的关系,正确的是 。
A. B. C. D.
8.小明在选用弹簧测力计的过程中,发现测量大小相同的力时,用不同规格的测力计,弹簧伸长的长度不一样。对哪些因素会影响弹簧的伸长量,小明提出三种猜想:
猜想1:弹簧的材料可能影响弹簧的伸长量
猜想2:弹簧的原长可能影响弹簧的伸长量
猜想3:弹簧的粗细可能影响弹簧的伸长量
小明为探究自己的猜想,设计出一个实验方案:
①一根弹簧剪成长度不同的两根,测出两根弹簧的初始长度L1、L2;
②如图甲,固定弹簧的一端,用大小相同的力拉弹簧,测出两根弹簧的对应长度L1'、L2';
③改变拉力的大小,重复实验步骤①②,记录实验数据。
(1)该实验方案研究的是猜想 (填写序号)。实验方案中将“一根弹簧剪成长度不同的两根”,这样做的目的是 ;
(2)实验方案中完成步骤①②外,还探究步骤③的目的是 ,其中“用大小相同的力拉弹簧”表明弹簧的伸长量还与 有关;
(3)探究完成后他们选了A、B两种规格不同的弹簧进行测试,绘出如图乙所示的图像,图象中只有OA段和OB段是弹性形变,若要制作精确程度较高的弹簧测力计,应选用弹簧 (填“A”或“B”);
(4)用两根轻弹簧可以模拟汽车悬架,如图丙所示,在一根大弹簧内套有一根小弹簧,它们的下端都固定在水平面上,压缩该弹簧组合,测得压力F与压缩距离ΔL之间的关系图线如图丁所示。当两根弹簧均处于自由状态时,它们上端点间的距离x= m。
二、计算题
9.一个木块的质量为0.25kg,一位同学所受的重力为500N。求:
(1)木块所受的重力;
(2)该同学的质量。
10.一块岩石的体积为50m3,某同学从大岩石上取一小块作为样品,用天平称得质量是27g,放入装有80mL水的量筒中,水面升高到90mL。(g=10N/kg)
(1)岩石的密度是多少g/cm3?
(2)这块50m3大岩石的质量是多少kg?
(3)这块50m3大岩石的重力是多少?
11.一辆汽车质量为5t,在水平公路上匀速行驶时,受到地面的摩擦力是800N,若不计空气阻力,g取10N/kg。
(1)画出汽车匀速行驶时的受力示意图;
(2)汽车发动机的牵引力多大?
(3)地面对汽车的支持力多大?
12.行驶途中小明爸爸看到桥头有一块如图所示的标志牌,若小明爸爸的体重为700N,卡车及货物总质量为kg。(g取10N/kg)
(1)请通过计算说明卡车能否安全通过此桥;
(2)已知在月球上的物体所受的重力为地球上物体所受重力的,则如标志牌上的“7t”放到月球表面上,月球对它的引力大约是多少牛?
13.一宇航员质量60kg,成功登上月球,已知宇航员在月球上受到的重力为在地球上的,(g=10N/kg)求:
(1)宇航员在地球所受重力为多少牛?
(2)宇航员在月球所受重力为多少牛?
(3)宇航员在月球上质量为多少?
14.为了验证“在弹簧的弹性限度内,弹簧的伸长量与弹簧所受的拉力成正比”这一结论,某同学先将弹簧竖直悬挂,让其自然下垂并测出其自然长度,然后在其下端竖直向下施加力F。实验是在弹簧的弹性限度内进行的。该同学根据记录的外力F与对应的弹簧的长度x作如图所示的F-x图像。
(1)弹簧的原长是多少?
(2)使弹簧伸长1cm,所需的拉力是多少?
(3)当弹簧受到的拉力为4N时,弹簧的长度是多少?
15.一空瓶质量为200g,装满水后总质量为700g,若在空瓶中装入某金属碎片使其与瓶的质量为1000g,然后再装满水,使瓶子,金属片和水三者的总质量为1300g。试求:
(1)瓶子的容积;
(2)金属碎片的重力;
(3)金属碎片的密度。
16.月球对物体的吸引力是地球对物体吸引力的六分之一,宇航员用一根能承受的最大拉力为7N的细绳,提起一质量为1kg的岩石,
(1)在地球上宇航员能够提起这块岩石?
(2)如果宇航员用在月球上用5牛竖直向上的力提起岩石,岩石受到的合力大小?
试卷第1页,共3页
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《2025年中考物理专题复习:力计算题、实验题》参考答案
1. 伸长量 B 弹簧测力计 26 18 0.5 04.5
【详解】(1)从表中数据知:钩码的拉力每增加0.5N,弹簧的伸长量也增加0.5cm,所以弹簧的伸长量与钩码的拉力是正比例关系,前提是钩码的拉力不能大于3.0N.
(2)结合表中数据读图象可知,弹簧的原长为2.5cm,所以横坐标应从2.5cm处开始,所以A错误;当超过弹簧的弹性限度,即使再增加物体的重力,弹簧也不会再伸长,故C错误;所以只有B符合题意.
(3)利用该原理制造的仪器是:弹簧测力计;
(4)挂1个钩码长20cm,挂两个钩码长22cm.则1个钩码会使弹簧伸长2cm,原长18cm.挂4个钩码后伸长8cm,共长26cm.
(5)容器挂在秤钩上,示数为0.5N,容器的重力为0.5N,所以示数0.5N,即密度秤的零刻度;
容器中倒入100ml的待测液体,测力计示数为最大值5N时,
液体的重力为:G=5N−0.5N=4.5N,
液体的质量为:m===0.45kg,
液体的体积:V=100ml=100cm3=1×10−4m3,
液体的密度为:ρ===4.5×103kg/m3=4.5g/cm3,
所以,此“密度秤”的测量范围是0∼4.5g/cm3.
2.(1) 在弹性限度内,弹簧受到的拉力越大,弹簧伸长的就越长 0~5 3
(2)物体受到的重力与质量成正比
【详解】(1)[1][2][3]弹簧测力计是利用弹簧在弹性限度内,受到的拉力越大,伸长的就越长的原理制成的;由图可知弹簧测力计的量程为0~5N,分度值为0.2N,示数为3N。
(2)分析数据可知,物体受到的重力与其对应质量的比值不变,说明物体受到的重力与质量成正比。
3. 天平 见解析 C 小明 没有控制橡皮泥的质量一定
【详解】(1)[1]在探究重力的大小跟什么因素有关的实验中,需要的测量重力及质量的大小,用到弹簧测力计及天平。
(2)[2]由表中数据,利用描点法画出重力与质量的关系图象,如图所示:
(3)[3]根据表中数据可知,物体所受的重力跟质量的比值是一个定值,满足正比例函数关系,分析图象也能发现这两个量是成正比的,由此可知物体所受的重力跟质量成正比。
(4)[4]为得出普遍性的结论,要用不同质量不同材料的物体多次测量,小亮同学的做法合理,因为他同样可以得到的物体所受重力大小与质量的关系,故选C。
(5)[5][6]探究重力可能跟物体的形状的关系,需要控制质量不变,只改变形状,小华同学用小刀将橡皮泥雕刻成各种形状既改变了形状又改变了质量,不符合控制变量法的要求,故小华的做法是错误的;小明同学把橡皮泥捏成各种形状,只改变了形状,没改变质量,符合控制变量法的要求,故小明做法正确。
4. 不同 2 材料 粗细 多次测量找普遍规律 拉力大小 A B 22.5 20
【详解】[1]实验方案中将“一根弹簧剪成长度不同的两根”,保持了弹簧材料、粗细相同,原长不同。
(1)[2][3][4]保持弹簧材料、粗细相同,原长不同,改变拉力大小,对比伸长量的大小关系,这是探究弹簧伸长量与原长的关系,故是研究猜想2。
(2)[5]探究步骤③改变拉力的大小,重复实验步骤①②,的目的是多次测量找普遍规律。
[6]实验方案中“用大小相同的力拉弹簧”观察伸长量的变化,探究伸长量与拉力大小的关系。
(3)[7]由图象可知,在相同拉力作用下,弹簧A的伸长量大,弹簧A较灵敏,可以用来制作精确程度较高的弹簧测力计。
(4)[8]在相同拉力作用下,弹簧B的伸长量小,弹簧比较“硬”,劲度系数较大,适合制作量程较大的弹簧测力计,故选B。
(5)[9][10]因A最大受到10N的拉力,在弹性范围内最多伸长20cm,B在弹性范围内,受到的最大拉力为15N,最多伸长15cm,将本实验中的两根橡皮筋并联起来代替弹簧测力计使用时,故A只能伸长15cm,根据在测量范围内受到拉力与伸长成正比,故A最多受到的拉力
根据合力的知识,故将本实验中的两根弹簧并联起来代替弹簧秤能够测量力的最大值应为
若将本实验中两根细的弹簧并联起来代替弹簧秤,能够测量力的最大值为
5.(1)重力与质量成正比
(2)C
(3) 1.5 1 B
【详解】(1)由图可知,重力与质量的关系图像是一条过原点的直线,说明是一个常数,故可得:重力与质量成正比。
(2)由(1)可知,重力与质量的比值为一常数,所以将透明坐标纸重叠后图像应重合。
故选C。
(3)[1]用弹簧测力计测出空小桶的重力为1N,装满水后总重力为3N,则水的重力为2N,水的体积即为容器的容积,故容器的容积为
再装满另一液体时示数为4N,则液体的重力为3N,液体的体积等于容器的容积,故液体的密度为
[2]零刻度处应标在小桶自身重力的位置,即1N的位置。
[3]图丙中测力计的测量范围为,小桶的重力为1N,则液体的最大重力为4N,当液体的重力为4N时,液体的密度为
所以该“密度秤”能测量的密度范围是。
[4]因小桶自身存在重力,所以当没有倒入液体时,即液体密度为0时,测力计示数不为零,为小桶的自重,液体体积和g均为常数,由可知,拉力与液体密度成正比。
故选B。
6.(1)刻度尺;(2)0~5N;5N之后弹簧的伸长量与拉力不成正比;
(3)见解析图;(4)2.5;(5)甲.
【详解】试题分析:(1)①钩码的重力已知,因此不需要测量,实验中要测量的是弹簧的伸长量,所以需要刻度尺;
(2)能做量程为0~5N的测力计.理由是拉力在5N之前,拉力每增加1N弹簧都伸长0.4cm,弹簧的伸长与拉力成正比.而拉力在5N以后,就不存在这种正比关系.
(3)将表中拉力对应横坐标,弹簧伸长量对应纵坐标,图象如下:
(4)表中数据所示,弹簧伸长量每增加0.4cm,所挂钩码的重力就增加1N,若弹簧的伸长量为1cm时,则=,则G总=2.5N;
(5)读图象可知,在拉力相同时,弹簧甲的伸长更明显,因此它适合制作精确度较高的测力计,弹簧乙的伸长更不明显,而且能承受较大的拉力,因此它适合制作量程较大的测力计.
7. 弹簧测力计 2.94 9.8 A
【详解】(1)[1]从表格中可看出,需要测量物体的重力,故还需用到弹簧测力计。
(2)(3)[2] [3]分析表中的数据可知,重力和质量的比值为
钩码质量为300g时,所测得的重力是
(4)[4]由为正比例函数,物体的重力跟质量成正比,图像过坐标原点,故选A。
8. 2;材料 保持了弹簧材料、粗细相同 多次测量找普遍规律 拉力大小 A 0.2
【详解】(1)[1]保持弹簧材料、粗细相同,原长不同,改变拉力大小,对比伸长量的大小关系,这是探究弹簧伸长量与原长的关系,故是研究猜想2。
[2]实验方案中将“一根弹簧剪成长度不同的两根”,保持了弹簧材料、粗细相同,改变弹簧的原长。
(2)[3]探究步骤③改变拉力的大小,重复实验步骤①②,进行多次实验,目的是多次测量,避免偶然性,找普遍规律。
[4]实验方案中“用大小相同的力拉弹簧”观察伸长量的变化,说明了拉力大小可能影响弹簧的伸长。
(3)[5]由图像可知,在相同拉力作用下,弹簧A的伸长量大,弹簧A较灵敏,可以用来制作精确程度较高的弹簧测力计。
(4)[6]在从图丙和图丁可知:在0~0.2m范围内只有大弹簧产生弹力,在0.2~0.3m范围内,弹力是这两个弹簧产生弹力的合力,则当两弹簧均处于自由状态时,它们上端点间的距离为
9.(1)2.5N;(2)50kg
【详解】解:(1)木块所受的重力为
G木=m木g=0.25kg×10N/kg=2.5N
(2)由G=mg得,人的质量为
答:(1)木块所受的重力为2.5N;
(2)该同学的质量为50kg。
10.(1)2.7g/cm3;(2)1.35×105kg;(3)1.35×106N
【详解】解;(1)岩石样品的体积为
岩石样品的质量m=27g,岩石的密度为
(2)大岩石的体积V′=50m3,大岩石的质量为
(3)这块50m3大岩石的重力为
答:(1)岩石的密度2.7g/cm3;
(2)大岩石的质量是1.35×105kg;
(3)这块50m3大岩石的重力是1.35×106N。
11.(1);(2);(3)
【详解】解:(1)根据题意可知,汽车受地球给的重力(G),方向竖直向下;地面给汽车的支持力(F),方向竖直向上;水平向右的牵引力(F牵)和水平向左的地面给的摩擦力(f)的作用,因为是匀速行驶,受到平衡力,所以重力与支持力、牵引力和摩擦力的线段一样长,示意图如图所示:
(2)由题意知,汽车在水平公路上匀速直线运动,受到的牵引力F牵和阻力f是一对平衡力,即
(3)由题意知,汽车在水平公路上匀速直线运动,受到的支持力F和重力G是一对平衡力,则
答:(1)汽车匀速行驶时的受力示意图如图所示:
(2)汽车发动机的牵引力;
(3)地面对汽车的支持力。
12.(1)6.97t<7t,所以卡车能安全通过此桥
(2)
【详解】(1)卡车及货物的总重力为
人与卡车及货物的总重力
总质量为
所以卡车能安全通过此桥。
(2)标志牌上的“7t”表示物体的质量是7t,即物体重力
月球上物体所受的重力为地球上物体所受重力的,在月球上物体受到的引力
13.(1)600N;(2)100N;(3)60kg.
【详解】(1)已知宇航员质量,m=60kg,则宇航员在地球所受重力:G=mg=60kg×10N/kg=600N;
(2)宇航员在月球的质量不变,在月球上宇航员的重力为:G′=G/6=mg/6=60kg/6×10N/kg=100N;
(3)质量是物体本身的一种属性,只有在所含物质的多少发生变化时才会改变,如果只是改变了位置则质量不会发生改变,宇航员从地球到月球,只是位置发生变化,质量不变,仍然为60kg.
14.(1)0.5cm;(2)2N;(3)2.5cm
【详解】解:(1)由图象可知,当F=0N时,弹簧的长度x=0.5cm,即弹簧的原长为0.5cm。
(2)弹簧原长为0.5cm,当弹簧伸长1cm,总长度为1.5cm。由图象可知,x=1.5cm时,F=2N,即弹簧伸长1cm时,弹簧的拉力为2N。
(3)由图象可知,当F=4N时,则弹簧的长度x=2.5cm。
答:(1)弹簧的原长为0.5cm;
(2)弹簧伸长1cm时,弹簧的拉力为2N;
(3)弹簧的长度为2.5cm。
15.(1)500cm3;(2)8N;(3)4g/cm3
【详解】解:(1)知道空瓶的质量、瓶和水的总质量,求出装满水后水的质量,根据公式求出水的体积,也就是瓶子的容积。空瓶装满水
m水=700g﹣200g=500g
空瓶容积
(2)已知瓶子和金属碎片的总质量和空瓶子的质量,可求金属碎片的质量
m金=m总﹣m瓶=1000g﹣200g=800g=0.8kg
则金属碎片的重力
G金=m金g=0.8kg×10N/kg=8N
(3)瓶中装了金属碎片后再装满水,瓶中水的质量
m′=m总1-m总2=1300g-1000g=300g
瓶中装了金属碎片后再装满水,水的体积
金属碎片的体积
V金=V﹣V水′=500cm3﹣300cm3=200cm3
金属碎片的密度
答:(1)瓶子的容积为500cm3;
(2)金属碎片的重力为8N;
(3)金属碎片的密度为4g/cm3。
16.(1)不可以;(2)3.4N,方向竖直向上
【详解】(1)根据题意知道,重物的重力是:G=mg=1kg×10N/kg=10N,
因重物的重力大于绳子承受的最大拉力,所以,在地球上不能用它提起1kg的重物;
(2)因月球对物体的吸引力是地球的六分之一,所以在月球上物体的重力是G′=mg/6=10/6N=1.6N,
在月球上岩石受到的合力是F合=F拉- G′=5N-1.6N=3.4N,方向竖直向上.
点睛:本题考查了重力公式和二力的合成,难度不大,关键是重力公式的灵活应用和记清二力的合成法则.
答案第1页,共2页
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