中考科学总复习专题训练
专题三 运动和力(物理)
1、(2020·衢州)2020年4月23日,“雪龙”号考察船圆满完成历时198天的南极考察任务,返回上海码头落锚。在铁链拉着铁锚缓慢放入水中时,经历了如图所示三种情况:图甲中铁锚部分浸入水中;图乙中铁锚完全浸没水中但未触底;图丙中铁锚沉底。三种情况下船身受到的浮力大小分别为F甲、F乙、F丙 , 它们的大小关系正确的是( ?)
A.?? F甲=F乙=F丙??? ??????????????????B.?F甲>F乙=F丙??????????????????C.?F甲>F乙>F丙??????????????????D.?F甲2、(2020·嘉兴)乒乓球发球机在同一高度以相同的初速度朝不同方向分别发出a、b、c 三个球,若不计空气阻力,则落到水平桌面时三者的速度大小关系是( ?)
A.?va>vb>vc?????????????????????????B.?vb>vc>va?????????????????????????C.?va>vc>vb?????????????????????????D.?va=vb=vc
3、(2017·丽水)人类对力与运动关系的认识经历了漫长而曲折的过程,下面是三位不同时代科学家的主要观点,这三种观点形成的先后顺序是(??? )
A.?①②③????????????????????????????????B.?③①②????????????????????????????????C.?②③①????????????????????????????????D.?③②①
4、 指尖陀螺是目前很流行的一种玩具,该玩具中间是轴承内有滚珠,边上有三个用密度较大的金属制作的飞叶,拨动飞叶后,飞叶可以绕轴在指尖上长时间转动(如图)。下列分析错误的是(??? )
A.飞叶转速变慢,惯性不变
B.?轴承内有滚珠,利于减小摩擦
C.?飞叶被拨动后旋转是因为力能改变物体的运动状态
D.?陀螺对指尖的压力和指尖对陀螺的支持力是一对平衡力
如图所示,小球沿弧形斜槽从A点运动到水平轨道的B点时,如果小球受到的外力突然全部消失,那么小球的运动状态将是(? )
A.?匀速直线运动??????????????????B.?立即停止运动??????????????????C.?速度越来越快??????????????????D.?速度越来越慢
墙体的竖直性是房屋质量的重要指标,在建造房屋时,建筑工人常常利用如图所示的重垂线检测墙体是否竖直,这是运用了重力的方向是________,图中所示的墙体向________(选填“左”或“右”)倾斜.
“牛顿第一定律”的形成,经历了伽利略、笛卡尔和牛顿等科学家不断完善的过程。
(1)伽利略经过下图所示的实验和推理得出结论:如果没有摩擦阻力和空气阻力的影响,在水平面上运动的物体将会一直运动下去。结合伽利略的结论写出图中各实验和推理的先后顺序:________。(用字母表示)
(2)笛卡尔在伽利略观点的基础上进一步完善:如果运动中的物体没有受到力的作用,它将继续以同一速度沿直线运动,既不停下来也不偏离原来的方向。牛顿在他们研究的基础上提出了“牛顿第一定律”。相对于“牛顿第一定律”,笛卡尔的观点有什么不足?________。
(2)牛顿第一定律:物体在不受外力作用的时候,总保持静止状态或匀速直线运动状态,据此对比即可。
将一袋大米放在匀速向右水平运动的输送带上,开始米袋与输送带间有一段距离的相对滑动,然后米袋随输送带一起匀速运动。当输送带突然制动时,米袋会继续向前滑动一段距离后停下。(回答下列小题请选填以下合适的字母标号)
A.受到方向向右的摩擦力
B.受到方向向左的摩擦力
C.不受力
(1)米袋刚放上输送带的瞬间,米袋在水平方向上受力情况为________。
(2)当米袋随输送带一起匀速运动时,米袋在水平方向上受力情况为________。
(3)当将输送带突然制动时,米袋在水平方向上受力情况为________。
2010年10月沪杭高铁将正式运行,列车最高设计时速可达350千米/时,从杭州到上海只要38分钟,已知杭州到上海的距离为158.7千米,那么列车从杭州到上海的平均速度是________千米/时(保留一位小数)。
如图甲所示,用一拉力传感器(能感应力大小的装置)水平向右拉一水平面上的木块,A端的拉力均匀增加,0-tl时间木块静止,术块运动后改变拉力,使木块t2后处于匀速直线运动状态。计算机对数据拟合处理后,得到如图乙所示拉力随时间变化图线,回答下列问题:
(1)当用F=5.3牛的水平拉力拉静止的木块时,木块所受摩擦力大小为________牛;若用F=-5.8牛的水平拉力拉木块,木块所受摩擦力大小为________牛。
(2)如图丙所示,为研究滑动摩擦力Ff大小与接触面受到压F力FN大小的关系,在重力为17牛的木块上每次增加1牛重的砝码,分别用水平拉力F使木块作匀速直线运动。实验测量数据如下
木块对水平面压力FN(牛)
17
18
19
20
21
水平拉力F(牛)
5.1
5.4
5.7
6.0
6.3
根据表格数据,得出滑动摩擦力Ff大小与接触面受到压力FN大小的关系式为________。
现有一辆汽车在教练场上由静止开始沿平直道路做匀加速运动,在 10 秒末速度达到 10米/秒。然后以此速度做 50 秒的匀速直线运动,最后减速慢慢停下。
(1)从汽车由静止开始运动计时,在图中作出汽车在 1 分钟内的 v—t 图像。
(2)求这 1 分钟内汽车行驶的距离。
(3)汽车在行驶的过程中,在水平方向上受到使汽车前进的牵引力 F1 和阻碍汽车运动的阻力 F2 , 试分析这一分钟内 F1 和 F2 的大小关系。
12、小明发现,高空坠物下落越来越快,而跳伞运动员利用降落伞却能安全着地,空中下落的物体,其最大速度与什么因素有关呢?为了研究这一问题,小明在老师的帮助下进行如下实验
①取相同型号、质量为m的纸杯10个,按如图所示分成A、B、C、D四组
②将A组纸杯提升一定高度,底部向下静止释放,让其自由下落,并用仪器记录下落过程中的速度
③分别用B、C、D组纸杯重复步骤②
④记录并整理相关数据如下表
时间(秒)
速度(米/秒)
纸杯质量
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1.0
m
0.5
0.8
1.0
1.1
1.2
1.2
1.2
1.2
1.2
1.2
2m
0.6
1.0
1.3
1.5
1.6
1.7
1.7
1.7
1.7
1.7
3m
0.8
1.3
1.6
1.9
2.0
2.1
2.2
2.2
2.2
2.2
4m
0.9
1.5
1.8
2.0
2.2
2.4
2.5
2.6
2.6
2.6
(1)实验中应将叠加的纸杯尽量压紧,目的是为了控制什么变量尽可能相同? ?
(2)本实验的结论是?????????????????
(3)某同学分析实验数据后,认为“纸杯下落的最大速度越大,其所受的最大空气阻力也越大”,请说明其
13、“牛顿第一定律”的形成,经历了伽利略、笛卡尔和牛顿等科学家不断完善的过程
(1)伽利略经过如图所示的实验和推理得出结论:如果没有摩擦阻力和空气阻力的影响,在水平面上运动的物体将会一直运动下去,结合伽利略的结论写出图中各实验和推理的先后顺序: ? ? ?? ?? (用字母表示)
(2)笛卡尔在伽利略观点的基础上进一步完善:如果运动中的物体没有受到力的作用,它将继续以同一速度沿直线运动,既不停下来也不偏离原点的方向,牛顿在他们研究的基础上提出了“牛顿第一定律”,相对于“牛顿第一定律”,笛卡尔的观点有什么不足? ?????????????? 。
在生活中人们常会有一些模糊或错误的认识,其实只要应用科学知识进行分析,就能作出合理解释。
(1)人们经常认为,汽车的速度越大惯性越大,所以要限速,但是高速公路限速牌上却显示,大型车辆最高限速比小型车辆低,原因是汽车的________越大惯性越大。
(2)在今年第四次成品油调价中,汽油价格下调250元/吨,柴油价格下调235元/吨。但细心的小明发现,加油站的汽油价格下调0.18 元/升,柴油价格下调0.20元/升,每升柴油价格反而比汽油下调得多,其原因是________。
(3)现在高速公路上不仅有即时测速,还有区间测速,即在某一路段上设置两个监控点,根据车辆通过前后两个监控点的时间来测算车辆有无超速。在如图所示限速要求的高速公路上,第一个监控点测得某辆小车于8∶10以115千米/时的速度通过,相距30千米的第二个监控点于8∶22测得该小车以118千米/时的速度通过。请通过计算判断该小车行驶途中是否超速。
15、(2020·台州)为研究作用在物体上的两个力满足什么条件时,才能使物体处于平衡状态,进行如下实验。
(1)选用轻薄塑料片作为图甲实验研究对象的原因是________。
(2)将图甲中静止的研究对象转到虚线位置,松手后发现研究对象发生转动。据此可以得出结论:作用在物体上的两个力需要满足的条件是________,物体才处于静止状态。
(3)如图乙,若启动电动机继续进行研究:当弹簧测力计示数与物体重力大小相等时、观察物体的运动状态;当弹簧测力计示数与物体重力大小不相等时,再观察物体的运动状态。继续这项研究的目的是________。
16、(2018八上·宁波月考)公式 G=mg 中,g 表示物体受到重力与质量之比,约等于 9.8N/kg。
(1)为探究 g 的大小,小科同学把不同质量的钩码挂在弹簧测力计上,分别读出它们的大小,记在下面表格中,再算出每次重力跟质量的比值。根据上述实验与数据,得出的结论是:________。质量 m/kg 重力 G/N 重力和质量的比值/(N·kg-1)
质量 m/kg
重力 G/N
重力和质量的比值/(N·kg -1)
0.10
1.0
10
0.20
2.0
10
0.30
3.0
10
(2)科学家经精确测量发现 g 值并不是固定不变的,在不同的地理位置仍有差异。下表为各个不同城市的 g 值大小,观察分析表中提供的数据,回答下列问题。
地点
g 值大小
地球纬度
地点
g 值大小
地球纬度
赤道
9.780
0°
广州
9.788
23°06′
武汉
9.794
30°33 ′
上海
9.794
31°12′
北京
9.801
30°56′
纽约
9.803
40°41′
莫斯科
9.816
55°45′
北极
9.832
90°
试猜想 g 值变化的原因可能是:________。
在学习影响滑动摩擦力大小的因素后,小柯还是认为:重力越大,滑动摩擦力越大。于是张老师用如图装置与他一起实验。
步骤一:将铁块放在木板上,往沙桶中加入一定量细沙,使压力传感器的示数为5.00牛,水平向左拉动木板,读出拉力传感器的示数并记录。
步骤二:换用质量不同、粗糙程度和底面积都相同的铁块,重复步骤一,记录结果如下表。
实验次数
质量不同的铁块
压力传感器示数(牛)
拉力传感器示数(牛)
1
小
5.00
2.10
2
中
5.00
2.11
3
大
5.00
2.11
请回答下列问题:
(1)第1次实验中铁块受到的摩擦力为________牛。
(2)实验中能否用钩码代替细沙?并说明理由________。
(3)通过实验得出的结论是________。
(4)小柯认为:该实验中压力传感器的上表面要尽量光滑,否则会使拉力传感器的读数偏大,为什么?________
答案解析:
1、【解答】将船和铁锚为一个整体,
图甲中:船受到的浮力为F甲 , 铁锚受到的浮力为F浮1 , 考察船处于漂浮状态,
根据二力平衡的条件可知:F甲+F浮1=G;
那么:F甲=G-F浮1;
图乙中铁锚完全浸没水中但未触底,船身受到的浮力F乙、铁锚受到的浮力F浮2 ,
由于考察船时处于漂浮状态,根据物体受力平衡可知:F乙+F浮2=G;
所以:F乙=G-F浮2;
图丙中由于铁锚沉底,则铁锚受到支持力的作用,
所以船身受到的浮力F丙、铁锚受到的浮力F浮2、支持力F支持 ,
根据受力平衡可知:F丙+F浮3+F支持=G;
所以:F丙=G-F浮3-F支持;
由于图甲铁锚部分浸入水中;图乙和图丙中铁锚完全浸没水中,
则铁锚排开水的体积V排1<V排2=V排3 ,
根据阿基米德原理可知:F浮1<F浮2=F浮3;
所以,F甲>F乙>F丙。
故选C。
2、【解答】乒乓球的运动可以分解为水平方向和竖直方向上的两个运动,
①在水平方向上,由于惯性,乒乓球的速度保持不变,即三者的速度是相同的的;
②在竖直方向上,由于乒乓球的高度相同,那么落地时速度相同;
因此三种情况下,乒乓球落地时的合速度大小相等。、
故选D。
3、【解答】①是牛顿,②是亚里士多德,③是伽利略,亚里士多德出生公元前384,伽利略出生在1564年,牛顿出生于1642年.所以按照历史发展的先后顺序依次排列是亚里士多德、伽利略、牛顿。
故选C
4、【解答】A、惯性大小只跟物体的质量大小有关,跟物体是否受力、是否运动、运动速度等都没有关系,故A正确;
B、轴承内有滚珠,利用滚动摩擦代替滑动摩擦,有利于减小摩擦力,故B正确;
C、飞叶被拨动后旋转是因为力能改变物体的运动状态,故C正确;
D、陀螺对指尖的压力和指尖对陀螺的支持力是一对相互作用力,故D错误。
故选D
5、【解答】解:由牛顿第一运动定律可知,物体不受外力时将保持原来的运动状态不变,
因此小球沿弧形斜槽从A点运动到水平轨道的B点时,如果小球受到的外力突然全部消失,
则小球的运动状态不会改变,即小球将做匀速直线运动.
故选A.
6、【解答】解:建筑工人常用重垂线检查墙壁是否竖直,这是利用了重力的方向始终是竖直向下的.由图可知重垂线上端与墙紧靠,下端垂线的位置在墙的左侧,故墙向左倾斜.
故答案为:竖直向下;左.
7、【解答】(1)当有空气阻力时,摆球有能量损失,因此每次到达的最高点都比前一次低,最终静止下来;据此推测,如果没有空气阻力,摆球就没有能量损失,它每次到达的最高点都相同,这样就能永远运动下去;据此推测,如果没有空气阻力,也没有接触面的阻力,那么斜面上滚下的小球就没有能量损失,即肯定会到达与原来相同的高度;如果到达不了,就会一直运动下去。
因此伽利略的结论中实验和推理的先后顺序为:CAB。
(2)相对于“牛顿第一定律”,笛卡尔的观点的不足之处为:没有涉及静止物体的运动规律。
【答案】 (1)CAB
(2)没有涉及静止物体的运动规律
8、【解答】(1)米袋放到输送带时,速度小于输送带的速度,米袋做向右的加速运动,在水平方向上其只受摩擦力,所以摩擦力向右;
(2)当米袋匀速运动时,处于二力平衡状态,水平方向上不受力,因为存在摩擦力时,没有额外的力去平衡摩擦力,所以不受力;
(3)当输送带突然制动时,米袋做减速运动,所以受到向左的摩擦力来改变自身的 运动状态;
故答案为:(1)A;(2)C;(3)B。
9、【解答】列车从杭州到上海的平均速度为:v=st=158.7km3860h≈250.6km/h。
10、【解答】(1)当用F=5.3牛的水平拉力拉静止的木块时,静止的木块在水平方向上受到的拉力与静摩擦力大小相等,方向相反;故木块所受摩擦力大小为5.3N;木块在t2后处于匀速直线运动状态,所受拉力F=5.1N,与滑动摩擦力是一对平衡力,故摩擦力f=5.1N;当用F=5.8牛的水平拉力拉木块时,木块将做加速运动,而木块所受摩擦力大小不会变化,因为压力和粗糙程度都未变,故摩擦力大小仍为5.1N。
(2)在研究滑动摩擦力Ff大小与接触面受到压力FN大小的关系时,物体做匀速直线运动。摩擦力与拉力是一对平衡力。因此F=Ff。由表中数据可知水平拉力与压力的比值不变为0.3。所以滑动摩擦力Ff大小与接触面受到压力FN大小的关系为:Ff=0.3FN。
故答案为:(1)5.3、5.1;(2)Ff=0.3FN
11、【答案】 (1)解: 汽车开始时的速度为0m/s,10s末的速度是10m/s,首先从方格图中找到这两个点,然后再将这两个点相连;后面汽车右行驶了50s且速度保持不变,即在60s时它的速度还是10m/s,找到这个点再与10s时的点相连即可得到图像,如下图:
(2)解: 图像中梯形的面积就是汽车1min内行驶的路程,
梯形的上底是50s,下底是60s,高是10m/s,
那么这1min内汽车形式的距离为:s=12×(50s+60s)×10m/s=550m;
(3)解: 汽车在0~10s内时,做的是加速直线运动,这时牵引力大于阻力,即F1>F2;汽车在10s~60s内时做匀速直线运动,这时牵引力等于阻力,即F1=F2。
12、【解答】(1)实验中应将叠加的纸杯尽量压紧,目的是为了控制纸杯的形状尽可能相同;
(2)本实验的结论是相同条件下,纸杯质量越大,下落的最大速度越大;
(3)由表可知:当纸杯达到最大速度时,都做匀速直线运动,此时,纸杯所受最大空气阻力与其重力是一对平衡力,大小相等,所以纸杯下落的最大速度越大,说明纸杯的重力越大,其所受的最大空气阻力也越大。
故答案为:
(1)形状;
(2)相同条件下,纸杯质量越大,下落的最大速度越大;
(3)由表可知:当纸杯达到最大速度时,都做匀速直线运动,此时,纸杯所受最大空气阻力与其重力是一对平衡力,大小相等,所以纸杯下落的最大速度越大,说明纸杯的重力越大,其所受的最大空气阻力也越大。
13、【解答】(1)牛顿第一定律的形成过程采用了逐渐逼近的方法,即先实验再推理,图C中有空气阻力,图A中没有空气阻力,所以选C再A,而图B中,是推理得出了在无空气阻力和无摩擦的情况下,物体将做匀速直线运动,故正确的顺序应该是CAB。
(2)牛顿第一定律的内容是一切物体在没有受到力的作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态,而笛卡尔的观点中,只涉及到了物体做匀速直线运动的情况,没有提及静止物体的运动规律,所以这是他的观点的不足之处。
故答案为:(1)CAB(2)没有涉及静止物体的运动规律
14、【解答】(1)惯性的大小和质量成正比,大货车质量大,因此惯性也大;
(2)每升柴油价格反而比汽油下调得多,是因为柴油比汽油的密度大;
【答案】 (1)质量
(2)柴油比汽油的密度大
(3)s=30千米,t=0.2小时
v=st=30千米0.2小时=150千米/时
150千米/时>120千米/时
答:该小车行驶途中超速。
【答案】 (1)减小研究对象的自重对实验的影响
(2)在同一条直线上
(3)作用在物体上的两个力大小满足什么条件,物体才能保持匀速直线运动状态。
15、解答】(1)选用轻薄塑料片作为图甲实验研究对象的原因是:减小研究对象的自重对实验的影响。
(2)将图甲中静止的研究对象转到虚线位置,塑料片两边的两根绳子就不再同一直线上了,松手后研究对象发生转动,不能保持静止状态,因此得到结论:作用在物体上的两个力需要满足的条件是在同一直线上,物体才处于静止状态。
(3)根据描述可知,实验研究的物理量是物体的运动状态,而变量是作用在它上面的两个力的大小关系,因此研究的目的是:作用在物体上的两个力大小满足什么条件,物体才能保持匀速直线运动状态。
16、【解答】(1)观察表格可知,三组数据中重力和对应质量的比值都相等,也就是10,因此可以得出的结论是:重力和质量成正比;
(2)观察表格可知,不同的城市纬度不同,其对应的g值也不同;并且g值会随着纬度的升高而增大,因此g值变化的原因是:纬度位置,纬度越大,g 值越大。
故答案为:(1)重力和质量成正比(重力和质量的比值不变);(2)纬度位置,纬度越大,g 值越大
17、【解答】(1)由图可知以铁块为研究对象,拉力传感器对铁块向右的拉力与木板对铁块向左的摩擦力是一对平衡力,拉力传感器示数大小上就是摩擦力所以第1次实验中铁块受到的摩擦力为2.10牛;(2)铁块增加的质量用小桶内物质的质量抵消掉,细沙可以实现质量的微小调节所以比较合适,钩码单个质量较大不利用微小调节所以不能;(3)由表格数据可知质量增加摩擦力大小不变所以摩擦力大小与重力无关;(4)压力传感器上表面与铁块没有接触不影响木板对铁块的摩擦力。
故答案为:(1)2.10;(2)不能;细沙质量小,能较为准确调节对铁块的拉力,来保证压力大小不同;(3)摩擦力大小与重力无关;(4)不合理,拉力传感器示数始终等于木板对铁块的摩擦力,而与压力传感器和木板之间的摩擦无关。