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2026年中考物理能力素养提升--运动和力实验、计算题
一、实验题
1.图所示,是探究“阻力对物体运动的影响”的实验。让小车从斜面上某一固定位置由静止开始自由滑下,观察小车从斜面上同一位置滑下后,在粗糙程度不同的水平面上运动的距离,用旗子标记小车静止时所处的位置。请回答下面问题:
(1)小车从斜面上同一位置开始滑下,则小车到达斜面底端的速度 ;(选填“相同”或“不同”)
(2)小车在水平面上的运动速度逐渐减小并最终停下来,这是因为小车在运动过程中受到了阻力,这表明力可以 物体的运动状态;(选填“维持”或“改变”)
(3)水平面越光滑,小车所受的阻力就越小,运动的时间就越长,通过的路程也越长;如果小车运动过程中不受阻力,则小车运动的速度会 。(选填“减小”或“不变”)
2.小明利用支架、橡皮筋、弹簧测力计、若干相同的钩码、细线等器材,探究同一直线上两个力的合成。
(1)如图甲所示,小明利用弹簧测力计测得钩码的重G= N;
(2)如图乙所示,组装实验装置进行活动:
a.橡皮筋下端系有两根长短不一的细线,在长细线上挂一个钩码,在短细线上挂两个钩码,长、短细线对橡皮筋下端的拉力分别是F1、F2,记录橡皮筋下端到达的位置O,取下所有钩码:
b.只在长细线上挂钩码,并增加钩码的个数,增大长细线对橡皮筋下端的拉力F,直至橡皮筋下端到达位置O,这表明拉力F与F1、F2共同作用的效果 ;
c.由此可知,作用在同一物体上,方向相同且在一条直线上的两个力的合力,大小等于这两个力 ,方向与这两个力的方向 ;
(3)若在长细线、短细线上都挂一个钩码,橡皮筋下端到达 (选填“O的上方”、“O的下方”或“O处”)的位置时,橡皮筋将不再伸长,并保持静止,此时橡皮筋受到的合力为 N。
3.某小组同学探究“在弹性限度内,弹簧的伸长量与受到的拉力大小关系”,所用的实验器材是一个铁架台、一端有环一端有挂钩的弹簧3根(能承受的最大拉力均为10牛)、弹簧测力计一个、刻度尺一把。实验记录的数据如下表:
表一 弹簧A
表二 弹簧B
表三 弹簧C
实验序号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
拉力(牛)
1.0
2.0
3.0
1.0
2.0
3.0
0.8
1.6
2.4
弹簧的伸长量(厘米)
2.0
4.0
6.0
1.0
2.0
3.0
1.0
2.0
3.0
(1)分析比较实验序号1、2与3(或4、5与6或7、8与9)的数据及相关条件,可归纳出的初步结论是:同一根弹簧,在弹性限度内, 。
(2)分析比较实验序号 的数据及相关条件,可归纳的初步结论是:不同弹簧,在弹性限度内,拉力大小相同时,弹簧伸长量不同。
(3)进一步综合分析表一、表二和表三中的数据及相关条件,可归纳得出:
a、分析比较表一、表二或表三中的数据可得:同一根弹簧,在弹性限度内, 是一个定值。
b、分析比较表一、表二和表三中的数据可得: 。
4.小迪同学用弹簧测力计来探究“底面积相同的木块和铁块的下表面哪个更粗糙”,他在同一水平面上进行了如下图甲、乙所示的实验:
叠放的物块在水平拉力的作用下均做匀速直线运动,在甲实验中,测得拉力F甲=4N,在乙实验中,测得拉力F乙=5N。
(1)甲、乙实验中,木块、铁块叠放在一起的目的是 。
(2)甲实验中,铁块受到桌面的摩擦力大小为 N.你得出此结果的物理依据是 。
(3)通过实验,小迪同学可以得出的结论是 。
5.斜面在物理实验中有很多应用。
(1)图甲是利用斜面测量小车的平均速度,实验时应保持斜面的坡度 (选填“较大”或“较小”),可减小测量时间时造成的误差;
(2)图乙是“探究动能与哪些因素有关”的实验,实验中使同一小车从斜面不同高度静止滑下,是为了探究动能与 的关系;若想完成“阻力对物体运动的影响”的实验,还需要从①砝码、②毛巾、③弹簧测力计、④棉布中选择 (填序号)两件实验器材。
6.
(1)弹簧测力计使用前必须观察 和 ,现要测量一个物体的重力,若其重力约为1.5N,应选用图甲中的 (选填“a”或“b”);
(2)如图乙所示的弹簧测力计,使用前,要先 ,若直接使用它测量力的大小,则测出的结果比实际值偏 (选填“大”或“小”);
(3)如图丙所示的物体重力是 N。
7.某学生通过实验研究物体运动与受力的关系,在光滑水平桌面上放一小车,其两端通过细绳悬挂质量相等的两个钩码,物体静止,如图a所示,在同样受力的情况下,小车也可向左做匀速直线运动,如图b所示,当小车向左做匀速直线运动时,用手竖直向上托住左侧的钩码后,发现小车将继续向左运动一段距离,如图c所示。
(1)分析比较图 可得到物体受平衡力作用时,将静止或做匀速直线运动。
(2)分析比较b、c可以得到 。
8.在“探究重力与质量的关系”的实验中:
(1)测量物体重力前,除了观察弹簧测力计的 和 外,还应将弹簧测力计的指针调零;
(2)测量物体重力时,应将物体挂在弹簧测力计下并让它处于 状态,这时弹簧测力计的示数(即拉力大小)就等于物体的重力;
(3)实验小组的同学测量出了不同质量的钩码所受重力的多组数据,其中一次测量时弹簧测力计指针位置如图所示,其示数为 N;
(4)实验小组的小虹同学提出:“还可以测量钩码以外的其他物体的质量和重力,将这些数据与钩码的数据放到一起来寻找规律。”而同组的小宇同学不赞同,他认为“必须全部用钩码的重力与质量的数据来寻找规律”。你认为 同学的观点是正确的。
二、计算题
9.如图所示,一个与地面接触面积为500cm2,重620N的人站在水平地面上,用轻绳竖直拉着光滑长木板AB的A端,AB可绕O点转动,OA=90cm,OB=30cm。现在B处挂一重为100N的圆柱体,当圆柱体浸入水中静止时,从盛满水的溢水杯中溢出来的水的体积为4×10-3m3。(AB质量不计,且始终保持在水平位置,g=10N/kg)求:
(1)此时圆柱体受到的浮力是多少N;
(2)A端绳子的拉力为多少N;
(3)人对地面的压强是多少Pa。
10.冰墩墩是2022年北京冬季奥运会的吉祥物,将熊猫形象与富有超能量的冰晶外壳相结合,整体形象酷似航天员。图中冰墩墩质量为2kg,静止放在水平桌面上,与桌面的接触面积为0.1m2,冰墩墩的重力为 N,对桌面的压强为 Pa。(g=10N/kg)
11.某汽车重力是1.6×104N,在一次测试中,该汽车在平直的路面上1min内匀速行驶了1800m,受到的阻力是车重的0.1倍。(取g=10N/kg)求:
(1)汽车运动的速度;
(2)汽车的质量;
(3)汽车受到的牵引力。
12.无人机在疫区封闭管理期间肩负着消毒作业和运输物资等任务。在一次运输任务中,如图所示的一架机身质量为的无人机,满载物资以的速度水平飞行,将物资从某地运送至武汉金银潭医院,飞行所受阻力为总重力的0.05倍,着地时与地面接触的总面积是。请你计算该无人机取
(1)着地静止时对水平地面的压强;
(2)水平飞行时克服阻力做的功。
13.周末小雨在家通过举哑铃来锻炼身体。小雨的质量为50kg,他双脚站立在水平地面上,两鞋底与地面的受力面积为400cm2。单臂举起2kg哑铃,每次举起的高度为0.4m,所用时间为2s。(g取10N/kg)求:
(1)小雨的重力;
(2)小雨举着哑铃静止不动时,他对水平地面的压强;
(3)哑铃被匀速举起一次,克服哑铃重力做的功及其功率。
14.伪气功师常用所谓“空手吸盆”的“特异”功能行骗,其做法是先偷偷把塑料挂衣钩的吸盘紧密地压在平滑的脸盆底部如图所示,在大气压的作用下,塑料挂衣钩的吸盘和脸盆被紧紧地压在一起,伪气功师只要用手抓住隐藏着的挂衣钩,就能把盛有一定质量水的脸盆提起来。王伟同学用受力面积为12cm2的吸盘,成功地做了“空手吸盆”的表演。若当时的大气压为105Pa,请根据以上数据求:
(1)大气压对塑料吸盘产生的压力是多大?
(2)若脸盆的质量为1kg,则王伟同学的“空手吸盆”实验最多可提起质量是多少千克的水?(塑料吸盘的重及盆中水对吸盘压力都不计,g=10N/kg)
15.在某次活动中,一辆校车与所载学生的总质量为9000kg,在一段平直路面匀速行驶,车轮与地面的接触总面积为0.15m2,此时校车受到的阻力是车重的0.05倍。求此时:
(1)校车对地面的压力和压强;
(2)校车发动机提供的水平牵引力。(g=10N/kg)
16.一辆质量为1.4吨的汽车,当它在水平路面上匀速行驶时,汽车受到的阻力为车重的0.03倍,求:
(1)汽车受到的支持力;
(2)行驶时汽车的牵引力。
17.如图所示,水平地面上有一个盛水容器,内有边长为10cm的正方体物块B,一根细线与容器底部相连,此时细线受到的拉力是6N,(,g取10N/kg)求:
(1)物块受到的浮力;
(2)物块的密度是多大;
(3)剪断绳子,待物块静止后受到的浮力。
试卷第1页,共3页
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参考答案
1. 相同 改变 不变
【详解】(1)[1]实验中应使小车从同一高度由静止滑下,是为了使小车到达斜面底端时具有相同的初速度,满足控制变量的要求。
(2)[2]小车到达水平面后,小车由于惯性还会续向前运动,不能立即停止,小车最终在水平面上停下来,是因为受到摩擦力的作用,说明力是改变物体运动状态的原因。
(3)[3]小车在水平面上滑动时,水平面越光滑,小车所受的阻力就越小,运动的时间就越长,通过的路程也越长;如果小车运动过程中不受阻力,则小车将保持原来的运动状态,速度不变,永远不停地运动下去。
2.(1)1.0
(2) 相同 之和 相同
(3) O的上方 0
【详解】(1)图甲中,弹簧测力计的分度值为0.2N,测力计示数(物体所受拉力)为1.0N,钩码的重力大小等于拉力大小,即。
(2)[1][2][3]拉力F1、F2共同把橡皮筋下端到达的位置O,现在只在长细线上挂钩码,就是用一个力F把橡皮筋下端到达位置O,这表明拉力F与F1、F2共同作用的效果相同;由此可知,作用在同一物体上,方向相同且在一条直线上的两个力的合力,大小等于这两个力之和,方向与这两个力的方向相同。
(3)[1]若在长细线、短细线上都挂一个钩码,原来a步中合力是3G,现在合力是 2G,橡皮筋的拉力变小,所以伸长量会变小,即橡皮筋下端会比O更靠上,所以位置在O的上方。
[2]此时橡皮筋处于静止状态,所受到的合力为0N。
3. 弹簧伸长量与拉力成正比 1与4(或2与5或3与6) 见解析 见解析
【详解】(1)[1]分析比较实验序号1、2与3(或4、5与6或7、8与9)的数据及相关条件可知,同一根弹簧,在弹性限度内,拉力越大,弹簧伸长越长,即在弹性限度内,弹簧伸长量与拉力成正比。
(2)[2]分析比较实验序号1与4或2与5或3与6的数据及相关条件,可以归纳出结论:不同弹簧,在弹性限度内,拉力大小相同时,弹簧伸长量不同。
(3)[3]分析表一可知
分析表二可知
分析表三可知
进一步分析表一、表二、表三得到的数据关系,可以归纳出:同一根弹簧,在弹性限度内拉力与弹簧伸长量的比值(或弹簧伸长量与拉力的比值)是一个定值,不同弹簧这个比值不同。
[4]分析比较表一、表二和表三中的数据可得:不同弹簧,在弹性限度内,弹簧伸长量与拉力的比值不同(不同弹簧,在弹性限度内,拉力与弹簧伸长量的比值不同)。
4. 使它们对桌面的压力相同 4 二力平衡 木块下表面更粗糙
【详解】(1)[1]甲、乙实验中,木块、铁块叠放在一起的目的是使它们对桌面的压力相同,控制变量。
(2)[2][3]实验中弹簧测力计显示的是拉力的大小,当物体匀速直线运动时,物体在水平方向上受到平衡力的作用,水平方向上,只受拉力和摩擦力,摩擦力和拉力是平衡力,摩擦力等于拉力,为4N,依据是二力平衡。
(3)[4]甲图摩擦力是4N,乙图摩擦力是5N,压力一定时,滑动摩擦力越大,接触面越粗糙,所以木块下表面更粗糙。
5.(1)较小
(2) 速度 ②④
【详解】(1)实验时,应该使斜面的坡度较小一些,可以增加小车下滑的时间,方便计时,减小测量时间的误差。
(2)[1]使同一小车从斜面不同高度由静止滑下,小车的质量不变,高度不同,到达水平面时的速度是不同的,所以是为了探究动能大小与速度的关系。
[2]探究“阻力对物体运动的影响”要改变接触面的粗糙程度,所以需要选择与接触面粗糙程度有关的毛巾和棉布,所以要选择②④。
6.(1) 量程 分度值 a
(2) 调零 大
(3)1.8
【详解】(1)[1][2]弹簧测力计使用前,需要观察测力计的量程和分度值。
[3]物体的重力为1.5N,a、b两测力计均未超过两测力计的量程,由于a测力计的分度值小,更准确,因此选用a测力计。
(2)[1][2]如乙图所示的弹簧测力计不能直接用来测量力的大小,因为指针没有指在零刻度线上,需要调零;若直接测力,所测力的结果比实际值偏大。
(3)丙图中测力计的分度值为0.2N,读数为1.8N,因此物体重力是1.8N。
7. a、b 物体具有保持原有运动状态的性质
【详解】[1]根据a、b两图可知,小车在水平方向受到大小相等方向相反并作用在同一直线上的平衡力,在水平方向上保持静止或匀速直线运动状态。
[2]c图中物体受到一个与运动方向相反的力,但又向左运动了一段路程,表明物体具有保持原有运动状态的性质,即惯性。
8. 量程 分度值 静止 1.8 小虹
【详解】(1)[1][2]使用任何一种测量工具之前,都要看清楚零刻度线、量程和分度值。测量重力前,除了观察弹簧测力计的量程和分度值,还应进行指针调零。
(2)[3]用弹簧测力计测量重力,当物体静止时,根据二力平衡的知识可知,物体受到的重力等于弹簧测力计的拉力。
(3)[4]由题图可知,弹簧测力计的量程为0~5N,分度值为0.2N,示数为0.2N×9=1.8N。
(4)[5]为了得到普遍的规律,应利用不同的物体多次进行实验和分析。所以我认为小虹同学的观点是正确的。
9.(1)40;(2)20;(3)1.2×104
【详解】解:(1)当圆柱体浸入水中静止时,从盛满水的溢水杯中溢出来的水的体积为4×10-3m3。此时圆柱体受到的浮力是
F浮=ρ水V排g=1.0×103kg/m3×10N/kg×4×10-3m3=40N
(2)圆柱体保持静止,处于平衡状态,在竖直方向上受力平衡。绳子对圆柱体的拉力为
F=G圆-F浮=100N-40N=60N
由力的作用是相互的可知,圆柱体对绳子的拉力也为60N,则绳子对杠杠的拉力为60N。由杠杆平衡条件F1l1=F2l2可得
F1×OA=F2×OB
则A端绳子的拉力为
(3)由题可知,人的体重是620N,受到绳子的拉力为20N,则人对地面的压力为
F压=G-F拉=620N-20N=600N
人与地面接触面积为500cm2,人对地面的压强是
答:(1)此时圆柱体受到的浮力是40N;
(2)A端绳子的拉力为20N;
(3)人对地面的压强是1.2×104Pa。
10. 20 200
【详解】[1]根据G=mg可得,冰墩墩的重力为
G=mg=2kg×10N/kg=20N
[2]根据可得,对桌子的压强为
11.(1)30m/s;(2)1.6×103kg;(3)1.6×103N
【详解】解:(1)汽车运动的速度
(2)由知汽车的质量
(3)汽车受到的阻力
因为汽车做匀速直线运动,处于平衡状态,汽车所受牵引力等于阻力,汽车受到的牵引力
答:(1)汽车运动的速度为30m/s;
(2)汽车的质量1.6×103kg;
(3)汽车受到的牵引力1.6×103N。
12.(1);(2)
【详解】(1)无人机满载货物着地时对地面的压力
无人机满载货物着地时对地面的压强
(2)飞机的速度为
根据得,飞机水平飞行的距离为
由题意可得,飞行所受阻力为
因为匀速飞行,所以飞机的牵引力为
水平飞行时克服阻力做的功为
答:(1)着地静止时对水平地面的压强为;
(2)水平飞行时克服阻力做的功为。
13.(1)500N;(2)1.3×104Pa;(3)8J,4W
【详解】解:(1)小雨的质量为50kg,则小雨的重力
(2)单臂举起2kg哑铃,两鞋底与地面的受力面积为400cm2,他对水平地面的压强
(3)单臂举起2kg哑铃,每次举起的高度为0.4m,所用时间为2s,克服哑铃重力做的功
克服哑铃重力做的功的功率
答:(1)小雨的重力为500N;
(2)小雨举着哑铃静止不动时,他对水平地面的压强为1.3×104Pa;
(3)哑铃被匀速举起一次,克服哑铃重力做的功为8J,功率为4W。
14.(1)120N;(2)11㎏
【详解】解:(1)塑料吸盘产生的压力
(2)脸盆(包括水)受水和盆的重力、提力的作用
可提起水的质量是
答:(1)大气压对塑料吸盘产生的压力是120N。
(2)最多可提起质量是11kg。
15.(1)9×104 N,6×105 Pa;(2)4.5×103 N
【详解】解:(1)校车对地面的压力等于其重力
F=G=mg=9000kg×10N/kg=9×104N
所以校车对地面的压强
(2)校车在一段平直路面匀速行驶,处于平衡状态,牵引力与校车受到的阻力大小相等,所以
F=f=0.05G =0.05×9×104N=4.5×103N
答:(1)校车对地面的压力和压强分别为9×104N和6×105 Pa;
(2)校车发动机提供的水平牵引力为4.5×103N。
16.(1) 1.4×104N (2)420N
【详解】解:(1)已知
则汽车的重力
汽车在水平面上匀速行驶时重力和支持力相等,即
(2)汽车受到的阻力
汽车做匀速直线运动,在水平方向上二力平衡,汽车发动的牵引力
答:(1)汽车受到的支持力为1.4×104N;
(2)行驶时汽车的牵引力为420N。
17.(1)10N;(2);(3)4N
【详解】解:(1)物块的体积
因物体浸没时,排开液体的体积和自身的体积相等,所以,物块受到的浮力
(2)因物块受到竖直向上的浮力和竖直向下的重力、绳子的拉力作用处于平衡状态,所以,由物块受到的合力为零可得
则物块的重力
由可得,物块的质量
物块的密度
(3)由题意知,因物块受到竖直向上的浮力和竖直向下的重力、绳子的拉力作用处于平衡状态,所以,由物块受到的合力为零可得
即
所以
由物体的浮沉条件可知,剪断绳子,待物块静止后处于漂浮状态,则物块受到的浮力
答:(1)物块受到的浮力为10N;
(2)物块的密度是;
(3)剪断绳子,待物块静止后受到的浮力为4N。
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