2025年中考物理高频考点专题训练：力的计算、实验题

2025年中考物理高频考点专题训练：力的计算、实验题 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、实验题 1．某兴趣小组在探究“影响物体重力大小的因素”和“判断重力方向”实验中，进行了如下的实验探究： 实验序号 质量m/kg 重力G/N 1 0.1 1 2 0.2 2 3 0.3 3 (1)探究重力大小与质量的关系，使用的实验器材除了钩码，还需要 ；分析表格中的实验数据，可以得出的结论是： ；请简要写出你分析数据并得出此结论的依据： ； (2)该组同学在探究重力方向时，实验装置如图1所示，操作如下： ①将该装置放在水平桌面上后，逐渐改变木板M与桌面的夹角，会观察到悬线OA的方向 （选填“变化”或“不变”）；剪断悬线OA，小球 （选填“竖直”或“垂直”）下落； ②从以上实验现象分析得到：重力的方向总是 ； (3)生活中常用重锤线来判断墙壁是否竖直，如图2所示为水平仪放置于某桌面上时的情形，则该桌面的高低情况是 （选填“左边高”“右边高”或“左右相平”）。 2．下列表格是某同学研究物体所受到的重力跟物体质量的关系实验得到的数据。 m/kg 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 G/N 0.5 1.0 1.5 2.0 2.9 3.0 3.5 (1)研究过程中，所用的测量工具是 和 。 (2)请你根据小萱的实验数据，筛选出有效数据后，在图中绘制出本次实验中重力跟质量的关系图像 。并根据图像以及数据写出G与m的函数关系式： 3．大量的生活经验告诉我们“质量越大的物体所受的重力越大”，小明只利用一根弹簧、一把刻度尺以及若干等质量的钩码来设计实验验证上述的说法。 小明设计的实验步骤： 步骤一：将弹簧固定于铁架台，在另一端下挂一个钩码并用刻度尺测量出弹簧总长度记为l1； 步骤二：再将2个3个钩码分别挂在弹簧上，并用刻度尺测量弹簧总长度记为l2、l3。 (1)请你根据小明设计的实验步骤说出该方案的设计依据 ； (2)该实验的判断方法 ； (3)器材选取：一把量程仅为15厘米的刻度尺，若干个100g的钩码，三根已做测试的弹簧。（测试：把弹簧挂在铁架台上，测出弹簧原长l0，把3个100g的钩码挂在弹簧下端，测出弹簧总长为l）测试结果如表3。请你选择一根最合适的弹簧做实验，你选的是弹簧 （选填“甲”、“乙”、“丙”），说明不选其他两根的理由： 。 表3： 弹簧代号 甲 乙 丙 原长l0/cm 4.00 4.00 4.00 挂3个钩码的总长l/cm. 12.00 16.00 12.00 取下钩码能否恢复原状 不能 能 能 4．某实验小组的同学对A、B两根长度相同粗细不同的橡皮筋进行研究，将橡皮筋的一端固定，另一端悬挂钩码（如图所示），记录橡皮筋受到的拉力大小F和橡皮筋的伸长的长度L，根据多组测量数据做出的图线如图所示： （1）分析乙图中橡皮筋A的图像可知：在拉力不超过 N时，橡皮筋伸长的长度与它所受的拉力成正比。 （2）当在两根橡皮筋上悬挂重力为10N的物体时，橡皮筋A的伸长量为 。 （3）根据力的作用是相互的，所以钩码对橡皮筋的拉力 （选填“大于”“等于”或“小于”）橡皮筋对钩码的拉力。其实英国物理学家胡克于1678年就提出（胡克定律）：弹簧在发生弹性形变时，弹簧的弹力与弹簧的伸长量（或压缩量）x成正比，其大小表示为：，其中为劲度系数，其大小等于弹力与弹簧的伸长量（或压缩量）的比值。则根据上述信息：若将本实验中橡皮筋A和B的劲度系数分别为 N/m和 N/m。 5．某学生在探究弹簧的伸长与外力的关系时，利用如图所示的器材和数个重0.5N的钩码做实验，记录的数据如下表所示。 弹簧所受的力F／N 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 指针的位置x／cm 2 3 4 5 6 7 7.5 弹簧伸长／cm 0 1 2 3 4 5 5.5 (1)这项研究在实际中的应用： （填测量工具）。 (2)分析数据，可得出的结论： 。 (3)该弹簧测力计的测量范围是 。 6．在“探究重力的大小跟质量的关系”的实验中，实验小组的同学们测量了相关数据并记录在如表中： 次数 1 2 3 4 5 6 质量m/g 40 100 160 200 240 300 重力G/N 0.4 1.4 ▲ 2.0 2.3 3.0 (1)测量前，要检查弹簧测力计的指针是否指在 上； (2)第3次测量的弹簧测力计指针指示位置如图甲所示，该弹簧测力计的量程是 ，分度值是 ，表中空缺的实验数据“▲”是 N； (3)根据表中的数据得到如图乙所示的对应点，请画出物体受到重力的大小跟质量关系的图像 ； (4)由图像可知，物体所受的重力跟它的质量 。 7．如图所示，小华在探究“物体重力的大小与质量关系”的实验中，得到如下表数据： 实验序号 钩码质量m（kg） 重力G（N） 比值G/m（N/kg） 1 0.1 2 0.2 2 10 3 0.3 3 10 （1）图中弹簧测力计在使用前要在 （选填“水平”或“竖直”）方向上进行校“0”，小明使用的弹簧测力计的分度值是 N。此时弹簧测力计示数为第一次实验的数据，其读数为 N； （2）分析以上实验数据，可以初步得出结论：物体受到的重力跟它的质量成 ； （3）小华还完成了下面的操作，探究重力的方向：首先将装置放在水平桌面上保持静止（如图甲），随后将木板M倾斜，逐渐增大M与桌面的倾角θ（如图乙），会观察到悬线OA的方向 （选填“变化”或“不变”）；通过以上实验现象可以分析得出：重力的方向总是 的。 8．在“制作橡皮筋测力计”的活动中发现：在一定的范围内，橡皮筋受到的拉力越大，橡皮筋的长度越长。根据这一现象，小明和小丽提出如下猜想（见图）。究竟谁的猜想正确呢?他们决定一起通过实验来验证自己的猜想。 橡皮筋伸长的长度一般 用符号△L表示，它等于 挂上钩码后皮筋的长度L 与皮筋没有挂钩码时的 长度L0之差，即△L=L-L0。 (1)要完成实验，除了需要一根橡皮筋、若干个相同的钩码、铁架台和细线外，还需要的器材是 。 (2)小明和小丽的实验记录数据如下表： 1 拉力（钩码总重）F/N 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 2 橡皮筋的总长度L/cm 4.5 5.1 5.7 6.3 6.9 7.5 3 橡皮筋伸长的长度ΔL/cm 0 0.6 1.2 2.4 3.0 ①没有挂钩码时，橡皮筋的长度L0= cm； ②请将表格中第3行的数据补充完整 ； ③要判断小丽的猜想是否正确，应对表格中的 （选填序号1、2、3）数据进行分析比较。 二、计算题 9．高楼配备的电梯方便了人们的出行，某电梯的铭牌如图所示，当电梯满载时，求此时电梯内人和货物受到的总重力。（g取10N/kg） 10．一个南瓜的质量是 2000g，它所受的重力是多少？ 11．如图所示是我国的某一型号的潜水艇。悬浮在海水中的排开水的质量是3×106kg，（g取10N/kg，海水的密度取1.0×103kg/m3）求： （1）潜水艇排开的海水所受重力； （2）潜水艇所受浮力； （3）潜水艇所受重力。 12．一座桥的桥头立有这样的交通标志牌（桥梁限重标志），如图所示。现有一自重50000N的大卡车，装了的石子，石子的密度是2.5×103kg/m3。（g=10N/kg） (1)求石子质量； (2)请通过计算说明这辆卡车能否从该桥通过？ 13．小胜同学发现家中的太阳能热水器可以实现自动供水，为了知道其中的原理，小胜查阅了相关资料并且制作了一个太阳能热水模拟器（如图所示），圆柱形容器的底面积为200，柱体A为重6N、底面积50、高20的圆柱体，且能沿固定杆在竖直方向自由移动，当注水至一定深度时，柱体A开始上浮，直至压力传感器B受到1.5N压力时，进水口自动关闭，注水结束。水的密度为，g取10，不计A与杆的摩擦。求： (1)柱体A的质量； (2)柱体A刚要开始上浮时浸入水的深度； (3)注水结束时，柱体A上升了25，容器底受到的水的压强； (4)为了使压力传感器B受到1N压力时，也能实现原水位的进水口自动关闭，注水结束，请通过计算判断是水平截取柱体A的一段长度，还是在柱体A上方叠加一个与柱体A同材质等底面的柱体，并求出截断或叠加的长度L。 14．一个玻璃瓶，装满酒精，总质量是124g。若将酒精倒出装满水，总质量是144g。（g取，，）求： (1)玻璃瓶装满水后所受的重力； (2)玻璃瓶的质量。 15．环境保护是我国一项基本国策，当前，国家正在推广新能源汽车。据有关资料显示，天然气汽车和汽油车相比较，尾气中的有害气体排放明显减少，无粉尘排放。根据如表提供的信息，通过计算说明： 热值 价格 汽油 q2＝4.6×107J/kg 8.0元/kg 天然气 q1＝3.5×107J/m3 4.5元/m3 某型号汽油发动机小汽车，在某次测试中，车的总质量为1500kg，以某速度在平直路面上匀速行驶20km，车受到的阻力是车重的0.08倍，消耗汽油2.2L。汽油的密度为0.7×103kg/m3，g取10N/kg，求： （1）这辆车以该速度匀速行驶时受到的阻力； （2）这些汽油完全燃烧放出的热量； （3）若汽车发动机输出的有用功全部用来克服汽车所受阻力做功，该汽油发动机的效率为多大？ （4）该型号的小汽车，若用天然气做燃料，在该段测试中消耗1.5m3的天然气，与用汽油相比，它节约的燃料成本是多少？ 16．小明做了一个探究鸡蛋悬浮的实验，他在水平桌面上放置一个底面积为的厚度可忽略的圆柱形容器，向容器中注入0.2m深的水，再拿一个鸡蛋，用天平称得其质量为，将它轻轻放入水中，发现鸡蛋沉至容器底部，此时测得水面升高了4mm（水未溢出）。然后，向容器中缓慢加食盐并轻轻搅动，直到鸡蛋恰好悬浮为止，（，）求： （1）未放入鸡蛋前，水对容器底部的压强和压力大小； （2）当鸡蛋悬浮时，鸡蛋所受的浮力大小； （3）当鸡蛋悬浮时，盐水的密度是多少？ 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《2025年中考物理高频考点专题训练：力的计算、实验题》参考答案 1．(1) 弹簧测力计 重力与质量成正比 重力与质量的比值不变 (2) 不变 竖直 竖直向下 (3)右边高 【详解】（1）[1]要研究重力与质量的关系，还需要的仪器的弹簧测力计，测量钩码受到的重力。 [2][3]由表中数据可知，质量变为原来的几倍，重力就为原来的几倍，即重力与质量的比值是一个定值，说明重力与质量成正比。 （2）[1][2][3]重力的方向始终竖直向下，所以逐渐改变木板M与桌面的夹角，会观察到悬线OA的方向不会发生改变，若剪断OA，物体将在重力作用下竖直下落。 （3）水平仪指针向左偏，说明右侧偏高。 2．(1) 弹簧测力计 天平 (2) 【详解】（1）[1][2]实验中，要测量物体受到的重力和物体的质量，所以需要的测量工具是弹簧测力计和天平。 （2）[1][2]根据小萱的实验数据，在坐标中描点，其中，m =0.25kg，G =2.9N，即点（0.25，2.9）为无效数据，其他数据为有效数据，连线可得重力跟质量的关系图像，如图所示： 由图像可知，G与m的函数关系式为 3．(1)弹簧受到的力不同，伸长量不同 (2)弹簧的伸长量 (3) 乙 甲弹簧不能恢复原状，丙弹簧的形变程度比乙弹簧小 【详解】（1）根据实验步骤可知，将弹簧固定于铁架台，在另一端下挂一个钩码并用刻度尺测量出弹簧总长度记为l1；再将2个3个钩码分别挂在弹簧上，并用刻度尺测量弹簧总长度记为l2、l3，弹簧受到的力不同，伸长量不同，根据弹簧的伸长量判断物体所受的重力的大小，因此该实验步骤的设计依据是弹簧受到的力不同，伸长量不同。 （2）根据实验步骤可知，将弹簧固定于铁架台，在另一端下挂一个钩码并用刻度尺测量出弹簧总长度记为l1；再将2个3个钩码分别挂在弹簧上，并用刻度尺测量弹簧总长度记为l2、l3，根据转换法的思想，实验是根据弹簧的伸长量判断物体所受的重力的大小。 （3）[1][2]弹簧测力计在取走重物后需恢复形变，即发生弹性形变，由实验数据可知，而甲弹簧不能恢复原状，所以甲弹簧不能选取；乙、丙弹簧都能恢复原状，而挂相同钩码后，乙弹簧的形变程度更大，丙弹簧的形变程度更小，因此为了使实验现象更明显，应选乙弹簧。 4． 10 20cm 等于 50 100 【详解】（1）[1] 由图乙可知，A橡皮筋在受到的拉力不超过10N的情况下，橡皮筋伸长的长度与橡皮筋受到的拉力大小F关系为一直线，说明橡皮筋的伸长的长度与受到拉力成正比。 （2）[2]从图乙中可知，当橡皮筋上悬挂重力为10N的物体时，橡皮筋A的伸长量为20cm。 （3）[3]一对相互作用力的大小相等，所以钩码对橡皮筋的拉力等于橡皮筋对钩码的拉力（即橡皮筋形变而产生的弹力）。 [4]由图乙可知，在测量范围内，当橡皮筋受到的拉力为5N时，橡皮筋A伸长10cm，此时弹簧的弹力也为5N，则 [5] 由图乙可知，在测量范围内，当橡皮筋受到的拉力为10N时，橡皮筋B伸长10cm，此时弹簧的弹力也为10N，则 5．(1)弹簧测力计 (2)一定范围内，弹簧伸长与拉力成正比 (3)0-2.5N 【详解】（1）根据表中数据（除掉最后一组数据）知，弹簧的伸长与受到的接力成正比，这项研究在实际中的应用：弹簧测力计。 （2）根据上面的分析可得出的结论：一定范围内，弹簧伸长与拉力成正比。 （3）除最后一组数据外，弹簧的伸长与受到的接力成正比，该弹簧测力计的测量范围是0-2.5N。 6．(1)零刻度线 (2) 0~5N 0.2N 1.6 (3) (4)成正比 【详解】（1）使用弹簧测力计时候，首先要“调零”，即检查指针是否在零刻度线上。 （2）[1][2][3]第3次测量的弹簧测力计指针指示位置如图甲所示，由图可知，该测力计最大测量值为5.0N，所以其量程为0~5N；其一大格代表1N，一大格有五小格，每小格代表0.2N，所以分度值为0.2N，指针在1刻度线下方3格，则弹簧测力计的示数是 1N+3×0.2N=1.6N 即为表中空缺的实验数据。 （3）根据描点法作图，作出重力与质量的关系图像，如图所示： （4）由于重力与质量的关系图像为过原点的直线，可以得出的结论是：物体所受的重力跟它的质量成正比。 7． 竖直 0.2 1 正比 不变 竖直向下 【详解】（1）[1]测竖直方向上的力时，弹簧测力计要竖直放置，使用前必须检查零点是否准确，不准确要调零。 [2][3]由图可知，弹簧测力计的分度值是0.2N，此时弹簧测力计的示数为1N。 （2）[4]由表中数据可知，质量增大几倍，对应的重力也增大几倍，重力和质量的比值不变，可以得到物体所受的重力与物体的质量成正比。 （3）[5][6]逐渐改变木板M与桌面的夹角θ，会观察到悬线OA的方向不变，因为小球受到的重力和拉力的作用处于静止状态，这两个力是平衡力，拉力的方向竖直向上，则重力的方向是竖直向下的。 8．(1)刻度尺 (2) 4.5 1.8 1、2 【详解】（1）要完成该实验，除了需要知道拉力之外还需要知道橡皮筋的长度，因此还需要测量长度的器材：刻度尺。 （2）[1]由表中数据知，当F=0N时的橡皮筋长度即为L0，即橡皮筋的长度4.5 cm。 [2]用橡皮筋的总长度L减去原长L0即为橡皮筋伸长的长度ΔL，即 [3]小丽的猜想是橡皮筋的总长度与拉力成正比，要判断小丽的猜想是否正确，需要分析拉力与橡皮筋的总长度的关系，即分析1、2两行数据进行比较。 9．1.05×104N 【详解】解：已知载重，，所以电梯内人和货物受到的总重力为 答：此时电梯内人和货物受到的总重力1.05×104N。 10．19.6N 【详解】南瓜的质量为 m=2000g=2kg 南瓜所受的重力为 G=mg=2kg×9.8N/kg=19.6N 11．（1）；（2）；（3） 【详解】解：（1）已知m排=3×106kg ，所以 （2）根据阿基米德原理 （3）因为潜水艇悬浮，所受重力和浮力是一对平衡力，大小相等，则 答：（1）潜水艇排开的海水所受重力为3×107N； （2）潜水艇所受浮力为3×107N； （3）潜水艇所受重力为3×107N。 12．(1)2×104kg (2)能，理由见解析 【详解】（1）石子质量为 （2）汽车和石子的总质量为 题中限重标志是限重30t，所以这辆卡车能从该桥通过。 13．(1)0.6kg (2)0.12m (3)4000Pa (4)0.01m 【详解】（1）由得，柱体A的质量 （2）柱体A刚要开始上浮时，受到的浮力等于A的重力，为6N，由得，此时A排开水的体积为 此时A浸入水的深度为 （3）注水结束时，柱体A上升了25，此时A受到的浮力为 由得，此时A排开水的体积为 此时A浸入水的深度为 水的深度为 容器底受到的水的压强 （4）为了使压力传感器B受到1N压力时，也能实现原水位的进水口自动关闭，注水结束，此时A受到的浮力变小，由得，此时A排开水的体积变小，则应水平截取柱体A的一段长度，A排开水的体积减小 A截取的长度为 14．(1)1.44N (2)44g 【详解】（1）玻璃瓶装满水后所受的重力 （2）依题意得，瓶子内装的水与酒精的体积相等，由得，瓶子装满酒精时，瓶子的总质量为 瓶子装满水时，瓶子的总质量为 则 则瓶子的体积 则瓶子的质量为 15．（1）1200N；（2）7.084×107J；（3）34%；（4）5.57元 【详解】解：（1）该车的总重力为 则车受到的阻力为 （2）消耗汽油的体积为 由可知，消耗汽油的质量为 这些汽油完全燃烧放出的热量为 （3）汽车克服阻力做的功为 该汽油发动机的效率为 （4）在该段测试中消耗1.5m3的天然气的总价为 在该段测试中消耗1.54kg的汽油的总价为 则与用汽油相比，天然气节约的燃料成本为 答：（1）这辆车以该速度匀速行驶时受到的阻力为1200N； （2）这些汽油完全燃烧放出的热量为7.084×107J； （3）该汽油发动机的效率为34%； （4）与用汽油相比，天然气节约的燃料成本是5.57元。 16．（1）2000Pa，25N；（2）0.55N；（3）1.1×103kg/m3 【详解】解：（1）未放入鸡蛋前，水对容器底部的压强 水对容器底部的压力 F=pS=2000Pa×1.25×10-2m2=25N （2）鸡蛋的重力 G=mg=5.5×10-2kg×10N/kg=0.55N 鸡皮悬浮时，受到的浮力等于自身的重力，所以 F浮=G=0.55N （3）鸡蛋放入盐水中，沉底时，水面升高了4mm，鸡蛋排开水的体积，即鸡蛋的体积 V=V排=Sh1=1.25×10-2m2×0.004m=5×10-5m3 那么鸡蛋悬浮时，排开盐水的体积等于鸡蛋的体积。据阿基米德原理得，盐水的密度 答：（1）水对容器底部的压强为2000Pa，压力为25N； （2）当鸡蛋悬浮时，鸡蛋所受的浮力的大小为0.55N； （3）当鸡蛋悬浮时，盐水的密度是1.1×103kg/m3。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$