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2025年中考物理高频考点专题训练:力计算题、实验题
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、实验题
1.在探究“重力的大小跟质量关系”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
500
重力G/N
1
2
3
4
5
(1)把表格中的空格填写完整 ;
(2)图甲中弹簧测力计的示数为 N, g= ;
(3)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像 ;
(4)由此可知物体所受的重力跟质量成 。
2.物理课上老师让同学们自制简易测力计,每组实验器材有:完全相同的橡皮筋若干、质量为50g的钩码若干、回形针、木板、白纸、钉子、刻度尺。制作的测力计如图甲所示。请你回答下列问题:
(1)图甲中,当橡皮筋(挂上回形针时)自然下垂时指针所在位置应标记为测力计的 。在回形针下挂上钩码,橡皮筋被拉长,是因为橡皮筋受到钩码 力的作用;
(2)小敏在回形针上同时挂6个钩码,钩码静止时在指针位置处标记3.0,用刻度尺等分刻度后标记相应数字,如图乙所示。小华在回形针上逐次增加一个钩码,分别记下指针静止时的位置,标记相应的刻度线和数字,如图丙所示。
(3)对比发现两人标记的刻度线位置并不完全重合,图 (选填“乙”或“丙”)的刻度方式较准确,你判断的理由是 。造成图丙刻度不均匀的主要原因是 ;
(4)制作好的测力计分度值过大,影响测量的精确度。如果要制作分度值为0.1N的测力计,利用现有的器材,你准备怎么完成?请简单说明你的方法: 。
3.某物理兴趣小组探究在不使用天平、量筒的情况下测量合金块和液体密度的方法,并进行了以下实验:
第一步:如图甲所示,用弹簧测力计测量合金块所受的重力,其示数为4N;
第二步:如图乙所示,将该合金块浸没在水中,静止时弹簧测力计示数为3N;
第三步:将该合金块从水中取出并擦干,再浸没到如图丙所示的待测液体中,静止时弹簧测力计示数如图丁所示。
根据以上实验,请回答下列问题:
(1)使用弹簧测力计测量前,应观察它的指针是否 ,若没有,则进行调整;
(2)该合金块浸没在水中时受到的浮力为 N;
(3)该合金块的密度为 kg/m3
(4)图丁中弹簧测力计读数是 N,待测液体的密度是 kg/m3
4.在生活中常看到船在码头停泊时把缆绳绕在码头的船桩上几圈,即使不打结也能固定住船。生活经验告诉我们:绳子缠绕之后,会增大摩擦力。那摩擦力的大小与缠绕的圈数之间存在怎样的关系呢?带着这一问题小宇设计了如下的实验。实验器材:课桌、铁架台、弹簧测力计,粗棉线,圆柱形铁棒,重物。请回答下列问题:
(1)将铁架台置于水平桌面上,弹簧测力计挂在铁架台细杆上。考虑到本实验测摩擦力的方法,应将弹簧测力计在 (选填“竖直”或“水平”)方向上校零。将棉线的一端系在弹簧测力计挂钩上,另一端与重物相连,弹簧测力计示数稳定后为7.6N。
(2)把铁棒固定在铁架台的底座上,将棉线在铁棒上绕1圈如图甲所示,此时弹簧测力计的示数为3N,则棉线与铁棒之间的摩擦力为 N。
(3)小宇按紧密排列缠绕的方法,逐次增加棉线绕在铁棒上的圈数,如图乙所示,将相关数据记录并画出拉力的大小随绕绳圈数变化的大致图像,如图丙所示。由图丙可知,绕绳圈数越多,摩擦力越 ,从影响滑动摩擦力大小的因素分析,增加绕绳圈数的实质是改变 (选填“压力大小”或“接触面粗糙程度”)。
(4)放学后,小宇路过码头时,发现缆绳绕在码头的船桩上时,并不是像实验那样按紧密排列缠绕的,而是将缆绳交叉缠绕的,经询问船员得知,交叉缠绕会更牢固,请你根据上述实验现象,帮小宇分析缆绳交叉缠绕后更牢固的原因 。
5.在学习了弹力及弹簧测力计的相关知识后,小红同学发现,弹簧测力计的刻度是均匀的,由此她想探究“弹簧的伸长与所受拉力的关系”,于是她采用了图一的装置进行了探究。
(1)要完成实验,除了需要如图一所示的铁架台,一根两头带钩的弹簧,若干相同的钩码(已知每个钩码重0.5N)以外,还需要的测量仪器是 ;
(2)通过实验,小红同学收集了弹簧受到大小不同的拉力F以及所对应的弹簧长度L,并在坐标纸上绘制了图二的图象。分析图象可知:
①该弹簧的原长L0为 cm,当弹簧受到2N的拉力时,弹簧伸长量ΔL cm;
②可以得到的实验结论是 ;
(3)若用该弹簧制作一只弹簧测力计,其量程是 N。
6.某小组同学想研究弹簧长度的增加量与哪些因素有关,他们选用材料和横截面均相同而长度不同的两根弹簧进行实验。他们把弹簧的上端固定,然后在弹簧下挂上不同的钩码,测出弹簧的长度L,算出比原长的伸长量(),并把实验数据填在了下表中。
表一
钩码重力(牛)
0
1
2
3
4
弹簧的长度L(厘米)
4.2
5.0
5.8
6.6
7.4
弹簧的伸长量(厘米)
0
0.80
1.6
2.4
3.2
表二
钩码重力(牛)
0
1
2
3
4
弹簧的长度L(厘米)
2.1
2.5
2.9
3.3
3.7
弹簧的伸长量(厘米)
0
0.4
0.8
1.2
1.6
(1)分析比较表一或表二中的第一行和第三行的数据及相关条件,可得出的初步结论是: ;
(2)分析比较表一和表二中第三列、第四列、第五列等有关数据及相关条件,可以得出的初步结论是: ;
(3)请进一步综合分析比较表一、表二中的数据,归纳得出结论;
①分析比较表一(或表二),可得出的初步结论: ;
②分析比较表一和表二,可得出的初步结论: 。
7.为研究受到拉力时弹簧长度的增加量与弹簧自身因素的关系,实验小组同学选用材料和粗细相同的金属丝绕制成的弹簧A、B、C、D和钩码进行实验。已知弹簧A、B原来的长度均为L0,C、D原来的长度均为L0′,且A、C的横截面积均为S0,B、D的横截面积均为S0′。实验时他们将弹簧A、B、C、D的上端固定,并分别在弹簧的下端挂相同质量的钩码,它们各自增加了、、和,如图(a)、(b)、(c)和(d)所示。请仔细观察实验现象,归纳得出初步结论。
(1)分析比较图(a)和(b)或(c)和(d)中弹簧长度的增加量以及相关条件,可得:弹簧金属丝材料和粗细相同,当 ;
(2)分析比较图(a)和(c)或(b)和(d)中弹簧长度的增加量以及相关条件,可得:弹簧金属丝材料和粗细相同,当 。
8.同学们在学完弹簧测力计的相关知识后,自制了一个“橡皮筋测力计”,将橡皮筋不挂重物时下端对应位置标为零刻度线:挂1N重物时,下端对应位置标为1N;将这段距离等分为20格,每格表示0.05N。用此测力计测量物体重力时,发现测量值不准确。为了弄清其中的原因,同学们探究了橡皮筋的伸长与受到外力的关系。
他们利用规格为0.05N的螺母若干、刻度尺、橡皮筋白板等进行了实验探究。不挂重物时,使橡皮筋下端与刻度尺的零刻度线对齐;挂不同重物时,橡皮筋下端对应不同的刻度值,作出标记,如图所示。
(1)螺母挂在橡皮筋下静止时,受到橡皮筋的拉力 (选填“大于”“等于”或“小于”)它受到的重力;
(2)同学们在橡皮筋下依次挂上个数不等的螺母,实验数据记录如下表。
试验次数
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
螺母个数n/个
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
螺母总重G/N
0
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
0.3
0.35
0.4
0.45
0.5
0.55
刻度尺读数L/mm
0
5
11
20
30
45
60
75
90
110
135
158
①分析实验数据可初步得出:橡皮筋下所挂重物越重,橡皮筋的伸长越 ;
②进一步分析数据发现:每增加1个螺母时,刻度尺读数的变化量总体上是不同的,但中间有部分读数的变化量是相同的。若静止时橡皮筋下端对应刻度尺的70.0mm处,推测橡皮筋下所挂的物体重约为 N(结果保留两位小数);若挂另一重物,静止时橡皮筋下端对应刻度尺的15.0mm处。此时 (选填“能”或“不能”)确定此物体的重;
(3)同学们根据实验数据,用此橡皮筋重新制作一个刻度均匀的测力计,橡皮筋上端和刻度尺的位置保持不变。若使测力计的量程最大,零刻度线应标在刻度尺的 mm刻度处,此测力计的最大量程为 ;
(4)同学们更换不同的橡皮筋进行探究,发现其它橡皮筋的特点均与此相似,他们由此总结出,若要用橡皮筋制作测力计,受橡皮筋材料影响,刻度均匀部分可测量范围 ,整体上测量不准确,所以橡皮筋不适合做测力计。
二、计算题
9.如图所示,顾客在超市里购买完所需生活用品,用120s时间推着购物车走到了收费闸口,已知:顾客行走的平均速度大小为1.2m/s,购物车和所装生活用品的总质量为8.0kg。求:
(1)购物车和所装生活用品的总重力;
(2)顾客在这120s时间内走过的路程。
10.一个体重为600N的人站在漂浮于水面的木筏上,木筏的体积为0.4m3,木筏的密度为0.6×103kg/m3。(g=10N/kg;ρ水=1×103kg/m3)求:
(1)木筏的重力;
(2)木筏排开水的体积。
11.一般铸造零件时,先要用木料制成一个实心的与零件形状完全相同的模型,叫木模,某零件厂车间生产了一批铁铸件零件,现要判断这批零件是否合格(判断铁铸件内部是否有气泡),技术人员随机抽取一个铁铸件零件做为样品进行检测,他们通过查找和测量得到了相关数据如下表所示:
木质模型
铁铸件
质量/kg
6
38.22
密度/kg·m-3
1.2×103
7.8×103
(1)求该零件的体积;
(2)请通过计算判断这个铁铸件内部是否有气泡?如果有气泡,求出气泡的总体积;
(3)若气泡中装满标准大气压下、0℃的空气,则这些空气的重力为多大?(标准大气压下、0℃的空气密度ρ空气=1.29kg/m3,g取10N/kg)
12.质量为0.25kg的木块,受到的重力是多少牛?一个中学生所受的重力为550N,那么,他的质量是多少千克?()
13.月球对它表面附近的物体也有引力,这个引力大约是地球对地面附近同一物体引力的。一个连同随身装备共120kg的宇航员到达月球表面:(g取10N/kg)
(1)航天员在地球上的重力是多少?
(2)到达月球时,他的质量是多少?月球对他的引力约是多少?
14.月球对物体的引力只有地球上物体所受重力的,在地球上用弹簧测力计称得物重是15N,问这一物体在月球上称重,物重是多少?质量是多少?(g=10N/kg)
15.小明在参观苏州市御窑金砖博物馆时,从解说员的讲解中得知某块金砖的长、宽、高分别为70cm、70cm、10cm,金砖的密度为2.0×103kg/m3,g取10N/kg。求金砖的重力G。
16.如图甲所示,水平桌面上放有一个底面积为50cm2,高为10cm的平底圆柱形容器(容器厚度不计),容器内盛某种液体时容器和液体的总质量与液体体积的关系如图乙所示。现将一个体积为100cm3空心铝质小球缓慢放入盛满这种液体的容器内,一些液体溢出,小球沉入容器底,稳定后测得容器、容器内液体和小球的总质量为516g。(铝=2.7×103kg/m3酒=0.8×103kg/m3)求:
(1)该液体密度为多少kg/m3?
(2)铝质小球空心部分的体积为多少cm3?
(3)将空心小球的空心部分注满酒精,小球的总重力为多少N?
试卷第1页,共3页
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《2025年中考物理高频考点专题训练:力计算题、实验题》参考答案
1. 400 2 10N/kg 正比
【详解】(1)[1] 从表格中的数据可知,重力与质量的比值为
那么当G=4N时,则质量为
(2)[2] 如图甲所示,分度值为0.2N,但是指针指在2N的位置,故读数为2N。
[3] 重力与质量的比值为
(3)[4] 描点,用平滑的曲线连接各点,当m=0时,重力为0,故该直线与原点连上,如下图所示
(4)[5] 如图所示,重力与质量的图像是一条向上倾斜的直线,说明重力与质量之比是一个定值,重力与质量成正比。
2. 0N 拉力 丙 见解析 见解析 见解析
【详解】(1)[1][2]如图甲中,当橡皮筋(挂上回形针时)自然下垂时,物体的拉力为0,指针所在位置应标记为测力计的)0N,在回形针下挂上钩码,橡皮筋受到钩码拉力的作用,橡皮筋被拉长。
(3)[3][4]对比发现两人标记的刻度线位置并不完全重合,如图丙的刻度方式较准确,因为是实际测量的拉力大小对应的刻度。
[5]造成如图丙刻度不均匀的主要是因为超过了橡皮筋的弹性限度,橡皮筋的伸长与拉力不是成正比。
(4)[6]如果将5个相同的橡皮筋串联,相同拉力伸长是原来的5倍,则相同伸长是原来的五分之一,因而可以提高精确度。
3. 指到零刻度 1 4×103 3.2
【详解】(1)[1]使用弹簧测力计测量前,应对测力计指针调零,即应观察它的指针是否指到零刻度,若没有,则进行调整。
(2)[2]由图甲、乙,该合金块浸没在水中时受到的浮力为
(3)[3]根据阿基米德原理
乙图中合金块的体积为
该合金块的密度为
(4)[4] [5]图丁中弹簧测力计分度值为0.1N,读数是3.2N,合金块浸没在液体中受到的浮力
根据阿基米德原理,待测液体的密度是
4. 竖直 4.6 大 压力大小 缆绳交叉缠绕比按紧密排列缠绕所产生的压力更大,导致摩擦力更大
【详解】(1)[1]实验中弹簧测力计所测力是竖直方向上的力,所以要在竖直方向上对弹簧测力计校零。
(2)[2]依题意可知重物的重力为7.6N,把铁棒固定在铁架台的底座上,将棉线在铁棒上绕1圈如图甲所示,此时测力计的示数为3N,棉线与铁棒之间未发生相对运动,它们之间的摩擦属于静摩擦,该摩擦力
(3)[3]由图像可知,绕绳圈数越多,拉力越小,根据f=G-F可知摩擦力越大,则可得摩擦力随绕绳圈数变化的关系是:绕绳圈数越多,摩擦力越大。
[4]每一圈棉线对铁棒都有压力,圈数越多,总压力越大,摩擦力越大,所以增加绕绳圈数后摩擦力增大。
(4)[5]缆绳交叉缠绕比按紧密排列缠绕所产生的压力更大,导致摩擦力更大。
5. 刻度尺 2 4 见解析 0~2.5
【详解】(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,而长度的测量工具为刻度尺,所以需要刻度尺。
(2)①[2][3]当弹簧所受的拉力为0时弹簧的长度为原长,由图二可知弹簧的原长L0为2cm;且当弹簧受到2N的拉力时,弹簧的长度L为6cm,则
ΔL=L−L0=6cm−2cm=4cm
②[4]分析图二中的数据,拉力在2.5N内,拉力越大,弹簧的伸长越长,可以得到在弹性限度内,弹簧的伸长量ΔL与它所受到的拉力F成正比。
(3)[5]根据图二可以分析当超过2.5N时,弹簧的伸长量ΔL与它所受到的拉力F不成正比,因此可以断定用该弹簧制的弹簧测力计的量程是0~2.5N。
6. 当弹簧的材料、横截面和原长均相同时,弹簧受到的拉力越大弹簧的伸长量越大 材料和横截面相同长度的弹簧,受到相同的拉力,弹簧的原长越长,弹簧的伸长量越大 当弹簧的材料、横截面和原长均相同时,弹簧的伸长量与弹簧受到的拉力成正比 材料和横截面均相同的弹簧,受到相同的拉力,弹簧的伸长量与弹簧的原长成正比
【详解】本实验是研究弹簧长度的增加量与哪些因素有关,实验采用控制变量法,控制材料和横截面相同。
(1)[1]分析比较表一或表二中的第一行和第三行的数据及相关条件知道,弹簧受到的拉力逐渐变大,弹簧的伸长量也在变大,可得出结论:当弹簧的材料、横截面和原长均相同时,弹簧受到的拉力越大弹簧的伸长量越大。
(2)[2]分析比较表一和表二中第三列、第四列、第五列等有关数据及相关条件知道,材料和横截面均相同而长度不同的两根弹簧,受到相同的拉力时,弹簧的原长越长,弹簧的伸长量越大。
(3)[3]进一步综合分析比较表一(或表二)中的数据知道,当弹簧的材料和横截面相同时,弹簧受到的拉力变为原来的几倍,弹簧的伸长量也变为原来的几倍,可得出结论:当弹簧的材料、横截面和原长均相同时,弹簧的伸长量与弹簧受到的拉力成正比。
[4]进一步综合分析比较表一和表二中的数据知道,当弹簧的材料和横截面相同时,表一中弹簧的长度是表二中弹簧长度的两倍,当它们受到相同的拉力,表一中弹簧的伸长量是表二中弹簧伸长量的两倍,可得出结论:材料和横截面均相同的弹簧,受到相同的拉力,弹簧的伸长量与弹簧的原长成正比。
7.(1)所用拉力、弹簧原长相同,弹簧横截面积越大,长度增加量越大
(2)所用拉力、弹簧横截面积相同,弹簧原长越长,长度增加量越大
【详解】(1)分析比较图(a)和(b)或(c)和(d)中的测力计可知,它们材料相同,原长相等,横截面积不同,大于,故可以得出的结论是:弹簧金属丝材料和粗细相同,当所用拉力、弹簧原长相同,弹簧横截面积越大,长度增加量越大。
(2)分析比较图(a)和(c)或(b)和(d)中的测力计可知,材料相同,横截面积也相同,两根弹簧的原长是分别是L0和L0′,即原长不同,大于,故可以得出的结论是:弹簧金属丝材料和粗细相同,当所用拉力、弹簧横截面积相同,弹簧原长越长,长度增加量越大。
8. 等于 越长 0.33 不能 30 0.2N 较小
【详解】(1)[1]由平衡条件得,受到橡皮筋的拉力等于它受到的重力。
(2)[2]分析实验数据可初步得出:橡皮筋下所挂重物越重,橡皮筋的伸长越长。
[3]由表格可知,螺母个数从4~8之间,刻度尺读数是均匀变化的,若静止时橡皮筋下端对应刻度尺的70.0mm处,推测橡皮筋下所挂的物体重约为
[4]由表格可知,螺母个数从0~4之间,刻度尺读数不是均匀变化的,所以静止时橡皮筋下端对应刻度尺的15.0mm处。此时不能确定此物体的重。
(3)[5][6]由表格可知,螺母个数从4~8之间,刻度尺读数是均匀变化的,所以零刻度线应该标在刻度尺的30mm刻度处。此测力计的最大量程为90mm刻度处的示数,应该标为
(4)[7]若要用橡皮筋制作测力计,受橡皮筋材料影响,刻度均匀部分可测量范围较小,整体上测量不准确,所以橡皮筋不适合做测力计。
9.(1)80N;(2)144m
【详解】解:(1)由题意可知,购物车和所装生活用品的总质量为m=8.0kg,故由G=mg可得,购物车和所装生活用品的总重力为
G=mg=8.0kg×10N/kg=80N
(2)由题意可知,顾客行走的平均速度为v=1.2m/s,行走时间为t=120s,故由s=vt可得,顾客在这120s时间内走过的路程为
s=vt=1.2m/s×120s=144m
答:(1)购物车和所装生活用品的总重力为80N;
(2)顾客在这120s时间内走过的路程为144m。
10.(1)2.4×103N;(2)0.3m3
【详解】解:(1)木筏的重力
G筏=m筏g=ρ筏V筏g=0.6×103kg/m3×0.4m3×10N/kg=2.4×103N
(2)由于木筏漂浮,木筏受到的浮力等于木筏和人的重力,木筏受到的浮力
F浮=G总=G人+G筏=600N+2400N=3000N
木伐排开水的体积
V排==0.3m3
答:木筏的重力2.4×103N;木伐排开水的体积0.3m3。
11.(1);(2)有气泡,;(3)
【详解】解:(1)该零件的体积
(2)铁铸件中铁的体积
因为
V零>V铁
所以这个铁铸件内部有气泡,气泡的体积为
V气=V零-V铁=5×10-3m3-4.9×10-3m3=1×10-4m3
(3)这些空气的重力为
G=mg=ρ空气V气g=1.29kg/m3×1×10-4m3×10N/kg=1.29×10-3N
答:(1)该零件的体积是;
(2)请通过计算判断这个铁铸件内部有气泡,气泡的总体积是;
(3)若气泡中装满标准大气压下、0℃的空气,则这些空气的重力为。
12.2.5N,55kg
【详解】质量为0.25kg的木块,受到的重力
一个中学生所受的重力为550N,那么,他的质量为
答:质量为0.25kg的木块,受到的重力是2.5N,一个中学生所受的重力为550N,那么,他的质量是54kg。
13.(1)1200N;(2)120kg; 200N
【详解】(1)宇航员在地球上的重力
G=mg=120kg×10N/kg=1200N
(2)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,即宇航员连同随身装备的质量仍然为120kg。由题意知,宇航员在月球上的引力为
答:(1)该宇航员在地球上重1200N;
(2)该宇航员在月球上的质量为120kg,在月球上的引力为200N。
14.2.5N,1.5kg。
【详解】物体在地球受到的重力
G=mg=15N
物体的质量
物体的质量不随位置的改变而改变,因此在月球上物体的质量还是1.5kg,因为月球对物体的引力只有地球上物体所受重力的,所以这一物体在月球上称重,物重是
答:物重是2.5N,质量是1.5kg。
15.980N
【详解】金砖的体积
V=70cm×70cm×10cm=49000cm3=0.049m3
由可得,金砖的质量
m=ρV=2.0×103kg/m3×0.049m3=98kg
金砖的重力
G=mg=98kg×10N/kg=980N
16.(1)0.6×103kg/m3;(2)20cm3;(3)2.32N
【详解】解:(1)由图乙知,圆柱形容器的质量
m1=60g
当容器内液体的体积为50cm3时,液体的质量
m2=m-m1=90g-60g=30g
该液体的密度
(2)将空心铝球放入盛满液体的容器内,排出的液体的质量
m排=ρV排=0.6g/cm3×100cm3=60g
容器的容积
V总=50cm2×10cm=500cm3
则容器内装满液体时,液体的质量
m液=ρV总=0.6g/cm3×500cm3=300g
放入铝球后,容器内液体的质量
m余=m液-m排=300g-60g=240g
空心铝球的质量
m空=m总-m1-m余=516g-60g-240g=216g
这个质量的实心铝球的体积
铝质小球空心部分的体积
V空=V总-V实=100cm3-80cm3=20cm3
(3)将铝球的空心部分注满酒精,酒精的质量
m酒=ρ酒V空=0.8g/cm3×20cm3=16g
此时小球的总质量
m总'=m酒+m空=16g+216g=232g=0.232kg
小球的总重力
G=m总'g=0.232kg×10N/kg=2.32N
答:(1)该液体密度为0.6×103kg/m3;
(2)铝质小球空心部分的体积为20cm3;
(3)小球的总重力为2.32N。
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