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2021届中考科学一轮复习专题特训三:运动和力(含答案解析)

1、专题三专题三 运动和力运动和力 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F乙vbvc B. vbvcva C. vavcvb 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

2、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. B. C. D. 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 5、 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

3、动 B. 立即停止运动 C. 速度越来越快 D. 速度越来越慢 6、 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 7、 “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

4、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。 8、 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)

5、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_。 9、 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)。 10、 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

6、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_。 11、 现有一辆汽车在教练场上由静止开始沿平直

7、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 vt 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 取相同型号、质量为 m 的纸杯 10 个

8、,按如图所示分成 A、B、C、D 四组 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 分别用 B、C、D 组纸杯重复步骤 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.

9、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

10、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? 。 14、 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

11、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 810 以 115 千米/时的速度通过, 相距 30 千米的第二个监控点于 822 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

12、,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 Gmg 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

13、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 2306 武汉 9.794 3033 上海 9.794 3112 北京 9.801 3056 纽约 9.803 4041 莫斯科 9.816 5545 北极 9.

14、832 90 试猜想 g 值变化的原因可能是:_。 17、 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

15、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

16、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1V排2=V排3 , 根据阿基米德原理可知:F浮1F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, 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; 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。

17、、 故选 D。 3、【解答】是牛顿,是亚里士多德,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

18、,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

19、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

20、,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: 。 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

21、 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

22、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: ( ) ; (3) 解: 汽车在 010s 内时, 做的是加速直线运动, 这时牵引力大于阻力, 即 ; 汽车在 10s60s 内时做匀速直线运动,这时牵引力等于阻力,即 。 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

23、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 CA

24、B。 (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 千米 小时 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

25、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

26、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。