中考科学 专题四 力学专项训练.docx
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中考科学专题四力学专项训练
专题四 力学
力学
[时间:
60分钟 分值:
100分]
一、选择题(每题2分,共40分)
1.[2015·益阳]下列有关力的说法中,正确的是( A )
A.力的作用效果与力的大小、方向和作用点都有关系
B.手拍桌子时,手对桌子施加了力,桌子对手没有施加力
C.弹簧被拉伸时产生的力是弹力,钢丝绳悬挂重物的力不是弹力
D.重力的方向总是垂直向下
【解析】力的作用是相互的,手拍桌子,手对桌子施加力的作用,桌子同时对手施加反作用力;被拉长的弹簧和悬挂着重物的钢丝绳,都发生了弹性形变,所以都受到弹力的作用;重力的方向总是竖直向下,而不是垂直向下。
2.[2014·南京]如图Z41所示,当铁锤松动时,握住锤柄迅速向下撞击坚硬的地面,锤头会紧紧地套在木柄上。
这是因为锤柄撞击地面( D )
图Z41
A.锤头由运动变为静止,锤柄由于惯性仍要保持静止状态
B.锤头由运动变为静止,锤柄由于惯性仍要继续向下运动
C.锤柄由运动变为静止,锤头由于惯性仍要保持静止状态
D.锤柄由运动变为静止,锤头由于惯性仍要继续向下运动
3.[2014·德阳]如图Z42是甲、乙两辆同时从同一地点出发的小车的st图像,由图像可知( B )
A.7~20s,乙车做匀速直线运动
B.在0~5s时间内,乙车的速度比甲车的速度大
C.第10s时,甲、乙两车速度相同
图Z42
D.经过5s,甲车通过的路程比乙车大
4.[2014·陕西]对牛顿第一定律的理解,下列说法不正确的是( C )
A.一切物体都具有惯性
B.物体不受力的作用时,也能运动
C.物体受到力的作用,运动状态一定改变
D.物体的运动状态改变,一定是受到了力的作用
5.[2014·山西]2014年世界杯足球赛在巴西进行。
小伟和小梁运用所学物理知识对比赛中的一些现象进行分析,下列说法中全部正确的一组是( D )
①踢球时,脚感到疼是因为物体间力的作用是相互的
②踢出去的足球能继续向前飞行是由于惯性
③足球在空中飞行时受到重力和向前的推力
④空中飞行的足球,若它所受的力全部消失它将立即停止
⑤足球在空中飞行的过程中,运动状态发生改变
⑥足球在上升过程中重力势能转化为动能
A.①③⑤B.①②⑥
C.②③④D.①②⑤
6.在雅安地震中,巨大的石头挡住了救援车辆的通路,救援人员要用撬棍将石头撬开。
如果在撬棍a端分别沿如图Z43所示三个方向用力,其中最省力的是( B )
图Z43
A.沿F1方向B.沿F2方向
C.沿F3方向D.三个方向所用力一样大
7.[2014·泰安]有一个实心球形物体,用弹簧测力计在空气中称重时,测力计的示数为12N;当把物体一半体积浸入水中时,测力计的示数为5N。
把物体从弹簧测力计上取下投入水中静止时,物体受到的浮力是( D )
A.5NB.7N
C.14ND.12N
8.[2015•雅安]如图Z44所示的实验中,小车从斜面的某一高度由静止开始滑下,撞击静止于水平木板上的木块(不计空气阻力)。
则下列说法中正确的是
( D )
图Z44
A.小车在斜面上下滑的过程中,小车的动能转化为重力势能
B.小车在斜面上下滑的过程中,小车的机械能增大
C.木块对木板的压力和木板对木块的支持力是一对平衡力
D.若木板的表面光滑且足够长,则被撞击后的木块所获得的动能将保持不变
【解析】从斜面上开始下滑到水平木板上,撞击木块前,小车的质量不变,速度增大,高度减小,故重力势能减小,动能增加,是重力势能转化为动能;由于不计空气阻力,但存在摩擦,所以小车在斜面上下滑的过程中,小车的机械能是减小的,一部分机械能转化成了内能;木块对木板的压力和木板对木块的支持力是一对相互作用力。
9.如图Z45所示,将木块放在压缩了的弹簧旁,释放弹簧,木块沿水平地面向右运动,离开弹簧后,木块运动一段距离后停下来。
下列说法中正确的是
( B )
图Z45
A.木块运动时,木块所受的重力对木块做了功
B.弹簧对木块的弹力使木块由静止开始运动
C.木块所受摩擦力不会改变木块的运动状态
D.木块最终停止运动是由于失去弹簧的弹力作用
【解析】弹力改变了木块的运动状态,木块停止是由于受到摩擦力的作用,木块在重力方向上没有距离通过,重力没有做功。
10.[2016·预测]如图Z46所示,某同学用重为10N的动滑轮匀速提升重为50N的物体。
不计摩擦,则该同学所用拉力F的可能值是( D )
A.20NB.25N
C.30ND.35N
图Z46
【解析】由于该动滑轮的绳子并不是竖直向上,不符合动力臂是阻力臂的二倍的杠杆。
11.有一瀑布的落差(瀑布顶端和底端的高度差)约为100m。
在0.1s内有18kg的水流过瀑布顶端,经过4.5s落到瀑布底端。
质量为18kg的这些水从顶端落到底端的过程中,重力的功率约为( B )
A.4×102WB.4×103W
C.1.8×104WD.1.8×105W
【解析】P=
=
=
=4×103W。
12.60kg的人站在跷跷板某一位置时,跷跷板处于如图Z47所示的平衡状态。
由此可估测球的质量约为( B )
图Z47
A.20kgB.30kg
C.60kgD.120kg
【解析】根据杠杆的平衡条件F1l1=F2l2,由于杠杆是水平平衡,所以力臂在杠杆上,不妨认为人对杠杆的力是动力,则球对杠杆的力是阻力,由图知l1∶l2约为1∶2,所以F1∶F2约为2∶1。
又因为F2=G=mg,所以G=F2=G人/2,故m=m人/2=30kg。
13.[2014·武汉]某九年级同学家住5楼。
一天,他提着装有30个鸡蛋的塑料袋从1楼走到家里。
在此过程中,下列估算不合理的是( D )
A.他提鸡蛋的力做的功约为200J
B.他提鸡蛋的力做功的功率约为3W
C.他爬楼做的功约为6×103J
D.他爬楼做功的功率约为1×103W
14.[2014·泰州]在图Z48中,s=60cm,与之对应的h=30cm。
现用弹簧测力计进行两次操作:
沿竖直方向匀速提升小车;沿斜面方向匀速拉动小车,记录数据如下表。
分析数据有如下一些发现。
其中,具有较高水平的发现是( C )
A.沿斜面拉动时,拉力比小车的重力小
B.测力计示数与移动距离近似成反比
C.利用斜面可以省力,但不能少做功
D.可以计算力所做的功,且两次做功近似相等
图Z49
15.如图Z49所示,重为G的小铁块在水平方向力F的作用下,沿条形磁铁的表面从N极滑到S极,下列说法正确的是( A )
A.小铁块受到的重力始终不变
B.小铁块对磁铁的压力始终不变
C.小铁块受到的摩擦力始终不变
D.小铁块对磁铁的压强始终不变
16.如图Z410所示为人们向空中抛出实心球到实心球落地而停止运动的场景。
下列情况中实心球受到平衡力作用的是( D )
图Z410
A.实心球在空中上升
B.实心球从空中下落
C.实心球在地上越滚越慢
D.实心球停在地上
【解析】物体在平衡力作用下处于匀速直线运动状态或静止状态。
由于重力的作用,实心球在空中减速上升加速下落。
17.[2015·荆州]如图Z411所示,婷婷同学用12N的水平拉力F拉滑轮,使足够长的木板A以0.2m/s的速度在水平地面上匀速运动,物体B相对于地面静止,弹簧测力计的示数为2N。
若不计滑轮重、弹簧测力计重、绳重和滑轮摩擦,则下列说法中正确的是( C )
图Z411
A.B受到的摩擦力大小为2N,方向为水平向左
B.木板A受到地面的摩擦力大小为2N,方向水平向左
C.拉力F做功的功率为1.2W
D.在运动过程中若将拉力F增大,弹簧测力计的示数也将增大
18.[2015·长沙]水平桌面上放有甲、乙两个盛水的容器,现把两个形状和体积都相同的物体分别放入两容器中,当物体静止时,两容器中液面刚好相平,如图Z412所示,下列说法正确的是( B )
图Z412
A.两物体受到的浮力相等
B.两容器底部所受液体压强相等
C.两物体的质量相等
D.乙容器中物体密度较大
19.如图Z413表示一个人站在匀速上升的电梯上,下列分析正确的是( B )
A.电梯上升过程中,人的动能转化为重力势能
B.电梯上升过程中,人的机械能不断增大
C.电梯上升过程中,电梯对人的支持力做功为零
图Z413
D.人对电梯的压力与电梯对人的支持力是一对平衡力
【解析】匀速上升动能不变,势能增大。
20.[2015·重庆]弹簧测力计下挂一长方体物体,将物体从盛有适量水的烧杯上方离水面某一高度处缓缓下降,然后将其逐渐浸入水中如图Z414图甲;图乙是弹簧测力计示数F与物体下降高度h变化关系的图像,则下列说法中正确的是( C )
图Z414
A.物体的体积是500cm3
B.物体受到的最大浮力是5N
C.物体的密度是ρ2=2.25×103kg/m3
D.物体刚浸没时下表面受到水的压力是9N
【解析】由乙图可知,物体重9N,全部浸入水中时受到的浮力是9N-5N=4N,刚刚浸没时上表面受到水的压力为0,所以下表面受到的压力等于浮力,大小为4N;物体浸没时V物=V排=
=
=4×
10-4m3;物体的密度:
ρ=
=
=
=2.25×103kg/m3。
二、简答题(每空格1分,共18分)
21.[2015•扬州]同学们在瘦西湖公园游玩,小明用桨向后划水,船向前运动,这是因为__物体间力的作用是相互的__,以船为参照物,则小明是__静止__的。
小华在荡秋千,当秋千荡到最高点时,小华的__重力势__能最大,若此时小华所受到的力全部消失,则她将__保持静止状态__。
22.[2014·盐城]2014年2月13日,我国运动员李坚柔夺得索契冬奥会女子500m短道速滑金牌。
起跑时,她用脚向后蹬冰面以获得向前的力,这说明力的作用是__相互的__。
她冰鞋上的冰刀摩擦冰面,冰面熔化,这是通过__做功__方式改变内能。
滑过终点线后,由于__惯性__她仍向前滑行。
23.科学研究表明:
空气对运动物体的阻力与物体速度的大小有关,物体速度越大,其受到的空气阻力越大。
若不考虑雨滴质量的变化和风速的影响,雨滴由云层向地面下落的过程中,其运动情况是先做__加速__运动,后做__匀速__运动。
(均选填“加速”“减速”或“匀速”)
【解析】开始时由于重力大于阻力,物体向较大力的方向做加速运动。
随着速度增大,雨滴受到阻力增大,当与重力大小相等时做匀速运动。
24.[2015·襄阳]如图Z415所示,用3N水平力F拉长木板A在光滑水平地面上运动,而B静止不动时,若逐渐增大F(不计绳和弹簧测力计重),则B受到摩擦力__不变__(选填“变大”“不变”或“变小”),方向向__右__。
图Z415
【解析】A向右运动,B相对于A向左运动,所以B受到的摩擦力方向向右。
图Z416
25.如图Z416所示,在“研究杠杆平衡条件”的实验中,每个钩码重为0.5N,弹簧测力计拉着杠杆并使之在水平位置平衡。
读数并计算后发现结果与杠杆平衡条件不符。
该实验操作的不规范之处是__弹簧测力计没有沿竖直方向拉(弹簧测力计拉力方向没有与杠杆垂直)__。
26.跳水运动员入水的过程中,他所受浮力F随深度h变化的关系如图Z417所示,选择正确的图,并说明理由。
正确的图是__A__,理由是__跳水员全部没入水中之前,V排与h成正比,当全部浸没后,因V排不变,所以F不变__。
图Z417
图Z418
27.如图Z418所示,一长为l的粗细不均匀的水泥电线杆,重心在距A端l/3处,当用竖直向上的力F1将A端抬高h(B端仍在地面上)时,F1做功为W1;当用竖直向上的力F2将B端抬高h(A端仍在地面上)时,F2做功为W2,则F1∶F2=__2∶1__,W1∶W2=__2∶1__。
图Z419
28.[2014·菏泽]探究“作用在同一个物体上二个力的平衡条件”,需要比较“平衡”和“不平衡”两种不同状态的受力情况才可以得出结论。
实验室内的实验装置如图Z419所示(定滑轮按45°角固定在桌边上)。
小红利用此装置做实验的过程中,将木块进行扭转,小亮说:
“由于定滑轮无法扭转,所以会影响实验效果”。
(1)在木块不扭转的情况下,“二力平衡”的三个条件中,对哪些平衡条件的探究存在缺陷?
__①方向相反;②作用在同一条直线上__。
(2)根据实验需要改进该实验装置,简述你的改进方案。
__改进方案:
将两侧的定滑轮一端固定,一端角度可调(其他合理答案均可)__。
三、实验探究题(每空格2分,共16分)
29.[2015•资阳]酱油是一种密度略大于水的居家常用调味品。
小明学习了密度测量的有关知识后,设计了一个测定家里所用“临江寺”牌酱油的实验。
所用器材有:
一个边长为l的正方体小塑料块,两只小碗,一把刻度尺,水和酱油。
小明拟定的实验步骤如下:
A.往一只小碗中加入适量的水,让正方体小塑料块漂浮在水面上,在水面位置处做上标记
B.取出正方体小塑料块,用刻度尺量出小塑料块浸没在水中的深度h
C.往另一只小碗中加入适量的酱油,让正方体小塑料块漂浮在酱油面上,在酱油面位置处做上标记
D.取出正方体小塑料块,用刻度尺量出小塑料块浸没在酱油中的深度d
已知水的密度为ρ,则:
(1)正方体小塑料块的质量m=__ρl2h__。
(2)正方体小塑料块所受水的浮力F1__=__所受酱油的浮力F2(选填“>”“=”或“<”)。
(3)“临江寺”牌酱油的密度ρ′=__hρ/d__。
【解析】
(1)根据阿基米德原理可知,小塑料块受到的浮力:
F1=ρgV排=
ρgl2h,根据漂浮条件可知,小塑料块的重力:
G=F浮=ρgl2h,小塑料块的质量:
m=ρgl2h/g=ρl2h。
(2)由漂浮条件可知,小塑料块漂浮在水中时浮力F1和漂浮在酱油中时的浮力F2都等于小塑料块的重力,所以F1=F2。
(3)小塑料块漂浮在酱油中受到的浮力:
F2=ρ′gV′排=ρgl2d,则:
ρgl2h=ρ′gl2d,所以ρ′=ρh/d。
30.[2015·济南]如图Z420所示,图甲为小刚和小强对“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”这一问题提出猜想时的情景。
为了验证他们的猜想,他们找来了量程合适的弹簧测力计一个、长木板一块、质量相同的长方体木块和塑料块各一块。
图Z420
(1)要验证他们的猜想,首先要解决的问题是如何测量滑动摩擦力。
他们经过讨论一致认为:
要准确地测出物体与长木板之间滑动摩擦力的大小,必须用弹簧测力计拉着物体,使它沿水平长木板__匀速直线__滑动。
(2)他们通过图乙、丙所示的实验,可以得出的结论是:
在保持__接触面粗糙程度__一定时,__压力__越大,滑动摩擦力越大。
(3)小强对小刚说:
“我只要用丙中的器材再做一次实验,就能验证我的猜想。
”小强的做法是__将塑料块放在下面,木块叠放在塑料块上面,用弹簧测力计匀速拉动它们__,重新做一次实验。
(4)小刚和小强都感到对实验中弹簧测力计读数有一定的困难。
经过思考,小刚提出如果按照图丁所示来改进实验装置,实验效果会显著改善。
请写出这样改进的好处:
__操作方便,实验中不必再控制物体做匀速直线运动;读数方便,弹簧测力计是静止的,比较容易读出数据__。
四、分析计算题(共26分)
31.(8分)[2015·海南]海南环岛自行车赛引人瞩目。
下表是制造赛车各种材料的技术指标。
材料
技术指标
铬铝钢
铝合金
钛合金
碳纤维
性能(强度)
强
较弱
较强
强
密度/(kg/m3)
7.9×103
2.9×103
4.3×103
1.6×103
求:
(1)若车架的体积约为3×10-3m3,则车架的最小质量是多大?
(2)若整车和赛车手的总重为700N,车轮与地面的总接触面积为10-3m2,请计算赛车手在比赛过程中对地面的压强。
(3)若赛车手在某路段匀速直线行驶,30s通过450m的路程,所受阻力约为60N,求赛车手匀速行驶的功率。
(4)请说出赛车手在比赛过程中,用什么方法减小空气阻力提高成绩。
(写出一种方法)
【答案】
(1)4.8kg
(2)7×105Pa (3)900W (4)弓腰成流线型、穿赛车服(紧身衣)、减小受风面积等。
【解析】
(1)要想车架的质量最小,则密度最小,查表可知,符合车架材料的是碳纤维,密度为1.6×103kg/m3,由ρ=m/V,可知车架最小质量:
m=ρV=1.6×103kg/m3×3×10-3m3=4.8kg。
(2)赛车手在比赛过程中对地面的压强:
p=F/S=G/S=700N/10-3m2=7×105Pa。
(3)赛车手匀速行驶的功率:
P=W/t=Fs/t=60N×450m/30s=900W。
32.(8分)为了给立方体工件表面均匀地涂上某种油,需要用竖直向下的力F把漂浮在油面上的工件缓缓地压入油内,如图Z421图甲所示。
工件的下底面与油面的距离为h,力F与h的大小关系如图乙所示。
小科觉得图中CB的延长线BA段是没有意义的,老师告诉他,力F为负值时,表明它的方向与原来的方向相反。
图Z421
(1)分析BC段:
随着h的增大,工件所受的浮力大小将__变大__,油对工件下底面的压强大小将__变大__(均选填“变大”“变小”或“不变”)。
(2)若A点的坐标为(-a,0),则a=__400__。
从图像分析,a表示了工件一个物理量的值,这个量就是工件__受到的重力__。
(3)求C点所对应状态下,工件所受的浮力及油对工件下底面的压强。
(不考虑大气压强,提示:
浮力等于物体在液体中受到的上下表面的压力差)
【答案】1000N 4000Pa
【解析】(3)深度增大后液体压强增大,在BC段由图像可知还没有完全浸没,随着浸入深度增大,排开液体体积变大,受到的浮力变大。
C点处,竖直向上的浮力等于竖直向下的重力和压力之和,F浮=G+FC=400N+600N=1000N。
浮力等于物体在液体中受到的上下表面的压力差,由于在C点处物体刚好浸没液体中,上表面受到的压力为0。
工件下表面受到的压力等于浮力,下表面受到的压强:
p=
=
=4000Pa。
33.(10分)[2014·咸宁]甲、乙是两个完全相同的均匀实心圆柱体,重力都为5.4N。
甲放在水平地面上,细绳的一端系于圆柱体甲上表面的中央,另一端竖直拉着轻质杠杆的A端。
当把圆柱体乙悬挂在杠杆的B端时,杠杆在水平位置平衡,且AO∶OB=2∶1,如图Z422图(a)所示,此时甲对地面的压强为1350Pa;当把圆柱体乙放入底面积为30cm2的薄壁圆柱形容器M中,将质量为450g的水注入容器,圆柱体乙刚好有3/4体积浸在水中,水在容器中的深度为20cm,如图(b)所示。
(已知ρ水=1.0×103kg/m3)求:
图Z422
(1)圆柱体甲的底面积是多少?
(2)当圆柱体乙刚好有3/4体积浸在水中时,所受到的浮力是多少?
(3)圆柱体甲的密度是多少?
【答案】
(1)20cm2
(2)1.5N (3)2.7×103kg/m3
【解析】
(1)∵F甲·OA=G乙·OB
∴F甲=
G乙=
×5.4N=2.7N。
S甲=
=
=0.002m2=20cm2。
(2)V水=
=
=4.5×10-4m3,
V总=Sh=3×10-3m2×0.2m=6×10-4m3,
V排=V总-V水=6×10-4m3-4.5×10-4m3=1.5×10-4m3,
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1.5×10-4m3=1.5N。
(3)m=
=
=0.54kg,
V甲=V乙=1.5×10-4m3×
=2×10-4m3,
ρ甲=
=
=2.7×103kg/m3。