專題1　力學（原卷版）

專題1力學【命題重點】力學是科學中考的一個重要組成部分,常出現(xiàn)的內容:二力平衡與相互作用力、影響滑動摩擦力的因素、壓強和浮力、杠桿平衡條件、功和功率、能量的轉化與守恒等?！痉椒ㄒc】(1)學會對研究對象進行受力分析。(2)壓強浮力相關公式的適用條件。(3)將杠桿動態(tài)問題轉化為一個個的靜態(tài)問題。(4)能量問題主要抓住變化前后各種形式能量的大小關系,再分析變化?！纠}精析】類型1運動和力（2022?柯橋區(qū)一模）有兩根完全相同的輕質彈簧，原長10cm。若一根彈簧兩端受到10N的壓力時，彈簧長度壓縮到5cm。如圖所示，第一次將一根彈簧水平壓在墻壁和甲物體之間，使彈簧長度為5cm，彈簧和甲物體處于靜止狀態(tài)。第二次再將另一根彈簧放在甲和乙物體之間，使兩根彈簧都被壓縮到5cm且處于同一水平直線上，甲、乙兩物體都處于靜止狀態(tài)。若甲和乙是兩個完全相同的正方體，重力都是50N。下列說法錯誤的是（）A．第一次時，甲受到水平向左的摩擦力 B．第二次時，甲沒有受到地面的摩擦力 C．兩次實驗中，墻壁均受到10N的推力 D．乙受到地面20N的摩擦力，方向為水平向左（2022?蕭山區(qū)一模）如圖所示，質量為m的物體放在豎直放置的鋼板軌道AB之間，鋼板固定不動，物體剛好以速度v向下勻速運動，若要使物體以速度3v沿鋼板向上勻速運動，則需要施加的拉力F的大小應該等于（）A．mg B．2mg C．3mg D．6mg（2022?寧波模擬）某實驗小組用如圖所示的裝置探究影響滑動摩擦力大小的因素，木塊掛在測力計下，右側面與豎直傳送帶接觸，左側面有可旋轉的螺桿對其施加不同的壓力，啟動電機，傳送帶逆時針轉動，通過測力計的讀數(shù)即可計算出木塊所受的摩擦力。部分實驗數(shù)據(jù)如表：驗次數(shù)木塊重力（N）螺桿旋轉的圈數(shù)（圈）測力計示數(shù)（N）摩擦力（N）10.6010.700.1020.6020.820.2230.6030.950.3541.2011.300.1051.8011.900.10（1）該實驗用螺桿旋轉圈數(shù)的多少來表示木塊與傳送帶之間壓力的大小，運用了的方法。（選填“控制變量”、“轉換”、“類比”、“模型”）（2）分析實驗數(shù)據(jù)可知，滑動摩擦力大小與有關。（3）要探究木塊所受滑動摩擦力大小與相對運動速度是否有關，正確的做法是。閱讀短文，回答問題失重在一次太空知識講座中，老師讓同學們做一個實驗：用彈簧測力計豎直懸掛一個重物，分別使重物處于靜止和勻速下降，再讓其加速下降，同學們發(fā)現(xiàn)，重物在靜止和勻速下降時，彈簧測力計的示數(shù)相同一一就等于物體所受的重力；而加速下降時，卻看到彈簧測力計的示數(shù)明顯減小，好像物體的重力突然間減小了老師解釋說：“這在物理學上稱為失重現(xiàn)象，失重就是物體對支持物的壓力或懸掛物的拉力小于物體實際所受重力的現(xiàn)象。如當人們乘電梯加速下降時，人對電梯地面壓力就小于人受到的重力”，小勇在老師指導下到電梯內做失重實驗，如圖甲。他將一個體重秤放在電梯水平地面上，然后站上秤臺，如圖乙所示，在電梯向下運動的過程中，他記錄下體重秤在不同時間段的示數(shù)及對應的時間，描繪出了體重秤的示數(shù)隨時間t的變化圖象如圖丙所示。已知小勇的實際質量為60kg（g取10N/kg）（1）電梯靜止時，小勇對秤臺的壓力為N。（2）若電梯在10s內下降的距離為18m，電梯這段運動時間內的平均速度m/s（3）根據(jù)圖丙分析，小勇在（選填“0﹣t1”、“t1﹣t2”、“t2﹣10s”）段時間內處于失重狀態(tài)。（4）分析圖丙可知，在t2﹣10s時間段內小勇對秤臺的壓力他的重力選填“大于”、“小于”或“等于”）（5）若下降中體重秤示數(shù)為零，即說明他對體重秤壓力F為零，我們稱這種現(xiàn)象為完全失重，如果物體所受合力的大小與物體質量關系為F合＝ma，其中a稱為加速度，單位為N/kg，F(xiàn)合＝G﹣F，小勇完全失重時加速度a＝N/kg類型2密度、壓強和浮力（2022?南湖區(qū)二模）圖甲為某自動注水裝置的部分結構模型簡圖，底面積為200cm2的柱形水箱內裝有質量為5kg的水，豎直硬細桿上端通過力傳感器固定，下端與不吸水的實心長方體A連接（物體A的高度為0.2m）。打開水龍頭，水箱中的水緩慢排出，細桿對力傳感器作用力F的大小隨排出水的質量m變化的關系如圖乙所示，當排出水的質量達到4kg時，A剛好全部露出水面，由傳感器控制開關開始注水。不計細桿重力，水的密度為1.0×103kg/m3。（1）開始注水時，水箱內的水受到的重力是N；（2）從開始放水到物體A上表面剛好與液面相平時，水箱底部受到水的壓強變化量是Pa；（3）請通過推理計算物體A的密度（寫出必要的文字說明、表達式及最后結果）。（2022?上城區(qū)校級模擬）如圖所示，兩個完全相同足夠高的圓柱形容器置于水平桌面上，內部盛有質量相等的不同液體A、B，現(xiàn)將兩個完全相同的金屬球分別浸沒在A、B液體中，此時容器底部受到的液體壓強分別為pA和pB，兩容器對桌面的壓力分別為FA和FB，則：pApB，F(xiàn)AFB。（分別選填“＞”、“＜”或“＝”）（2022?婺城區(qū)一模）如圖甲所示，在容器底部固定一輕質彈簧，彈簧上方連有正方體甲，容器側面的底部有一個由閥門K控制的出水口。此時物體甲剛好完全浸沒在水中，接著打開閥門K，緩慢放水，直至物體甲恰好完全離開水面，再關閉閥門K，這個過程中，彈簧的彈力F與物體露出水面的體積V的關系如圖乙所示，已知物體甲的密度為0.6×103kg/m3，體積為V0。不計彈簧所受浮力。則：（1）B點時彈簧的彈力大小為牛；（2）點A與點C的縱坐標a、c的絕對值之比為。（2022?濱江區(qū)一模）小濱同學自制簡易密度計并標記刻度。他在粗細均勻的木棒底部纏繞一些細銅絲后（忽略銅絲的體積），把該密度計放入酒精中豎直漂浮，靜止后露出液面的長度L1為6cm，于是他在木棒與酒精液面交界的刻度線上標記0.8g/cm3；小濱同學又把該密度計放入水中豎直漂浮，靜止后露出液面的長度L2為8cm，則與水面相對應的刻度線上應標記g/cm3。密度計上標記1.25g/cm3的刻度線到密度計頂端的距離L3為cm。該密度計的刻度線是否均勻？并說明理由：。（2022?下城區(qū)模擬）如圖所示，在一個裝滿水的容器中，輕質彈簧的一端連著小球，另一端固定在容器底部。已知小球的體積為500cm3，小球靜止時受到彈簧對它向下的拉力，拉力大小為2N。g取10N/kg，則：（1）此時小球所受的浮力為多少？（2）該小球的密度為多少？（3）若地球上所有物體重力均減半，即g變?yōu)?N/kg，水的密度不變，則彈簧的長度會如何變？請說明理由。類型3杠桿的動態(tài)平衡問題（2020?上城區(qū)一模）木條AB質量較大，超出實驗室臺秤的量程，小金利用水平放置的兩架完全相同的臺秤甲和乙進行稱量。如圖臺秤正中間個固定一個大小和質量不計的支架，將木條的兩端A和B分別放在甲和乙臺秤的支架上，此時甲的示數(shù)是3N，乙是8N。（1）木棒的重力為；（2）若向右移動甲臺秤，使C點放在甲的支架上，則乙的示數(shù)（選填“變大”、“不變”或“變小”）。設甲臺秤支架到木條B端的距離為x，甲臺秤的示數(shù)為F，請在坐標系內畫出F﹣x的變化趨勢。（2022?寧波模擬）如圖光滑帶槽的長木條AB可以繞支點O轉動，木條的A端用豎直細線連接在地板上，OA＝0.2m，OB＝0.3m。在木條的B端通過細線懸掛一個質量為700g長方體物塊，并處于底面積為50cm2的圓柱形容器中，且物塊始終不與容器底部接觸，杠桿在水平位置保持平衡。先把質量為750g的水注入容器中，水未溢出，水面靜止后，物塊有一半體積露出水面，且杠桿仍在水平位置平衡，水對容器底面的壓強為2000Pa。然后，讓質量為900g的小球從B端沿槽向A端勻速運動，經(jīng)過3s后，A端細繩的拉力為零。整個過程中，細繩不會斷裂，長木條AB和細繩的質量不計，求：（1）加水前杠桿平衡時，A端細線對地面的拉力。（2）加水穩(wěn)定后，物塊受到的浮力。（3）物塊的密度。（4）小球運動的速度。（2021?海曙區(qū)模擬）如圖甲所示的力學裝置，杠桿OAB始終在水平位置保持平衡，O為杠桿的支點，OB＝3OA，豎直細桿a的上端通過力傳感器相連在天花板上，下端連接杠桿的A點，豎直細桿b的兩端分別與杠桿的B點和物體M固定，水箱的質量為0.8kg，底面積為200cm2，不計杠桿、細桿及連接處的重力，力傳感器可以顯示出細桿a的上端受到作用力的大小，圖乙是力傳感器的示數(shù)大小隨水箱中水的質量變化的圖像，則（）A．物體M的密度為0.2×103kg/m3 B．當傳感器示數(shù)為0N時，加水質量為1.4kg C．當加水質量為1.8kg時，容器對桌面的壓強為1900Pa D．加水質量為2kg時，水對水箱底部的壓力為31N

【針對訓練】一．選擇題（共6小題）1．觀察如圖所示的小旗，關于甲、乙兩船相對于樓房的運動情況，下列說法正確的是（）A．甲船向右運動，乙船一定靜止 B．甲船向左運動，乙船一定運動 C．甲船向右運動，乙船可能靜止 D．甲船向左運動，乙船可能運動2．在汽車中懸線上掛一個小球，當汽車運動時，懸線將與豎直方向成某一固定角度，如圖所示，若在汽車底板上還有一個跟其相對靜止的物體M，則關于汽車的運動情況和物體M的受力情況正確的是（）A．汽車一定向右做加速運動 B．汽車一定向左做加速運動 C．M除受到重力、底板的支持力作用外，還一定受到向右的摩擦力作用 D．M除受到重力、底板的支持力作用外，還可能受到向左的摩擦力作用3．如圖所示，兩個完全相同的量筒分別盛有質量相等的水和煤油（ρ水＞ρ油），A，B兩點到液面的距離相等，A，C兩點到容器底面的距離相等，則有（）A．兩個容器底面受到的液體壓強不相等 B．A，B兩點的液體壓強相等 C．A點的液體壓強大于C點的液體壓強 D．A點的液體壓強小于C點的液體壓強4．如圖所示，將a、b兩種液體分別放入相同的甲、乙兩燒杯內，再將相同的木塊放入其中，待木塊靜止時，兩容器液面相平。以下說法不正確的是（）A．a(chǎn)的液體密度大于b的液體密度 B．兩木塊在容器中排開的液體質量相等 C．放入木塊后兩容器對桌面的壓強甲比乙大 D．放入木塊后兩容器底部受到液體的壓強相等5．如圖所示為我國第一部物理學著作《遠西奇器圖說》所記載的一機械裝置，書中對小球A、B的質量大小關系作出了正確的推測。若小球A的質量為10克，不考慮摩擦和繩重，則兩小球勻速移動時，小球B的質量可能為（）A．14克 B．12克 C．10克 D．8克6．悠悠球是除洋娃娃之外世界上最古老的玩具，它由輪與軸（含繞軸上的線）兩部分組成（如圖甲）。一悠悠球，輪半徑為R，軸半徑為r，線為細線，如圖乙是玩悠悠球的兩種不同方式，小科用拉力F使球在水平方向勻速運動距離s，則下列說法正確的是（）A．兩種方式拉力F做功均為Fs B．a(chǎn)方式拉力F所做的功大于b方式拉力F所做的功 C．a(chǎn)方式拉力F所做的功小于b方式拉力F所做的功 D．無法判斷二．填空題（共4小題）7．如圖所示，A、B、C三物塊疊放在一起，B受到水平向左的拉力F1＝12N，C受到一個水平向右的拉力F2＝18N，它們均靜止，則B對A的摩擦力f1＝；地對C的摩擦力f2＝。8．如圖所示，OAB是杠桿，OA與BA垂直且OA＝2AB，在OA的中點處掛一個G＝10N重物，杠桿重力及摩擦均不計。若加在B點的動力F甲使OA在水平位置保持靜止。如圖甲所示，那么，此時F甲＝；若動力F乙始終與OA垂直，將杠桿由水平位置勻速向上提升重物，如圖乙所示，則F乙的大小變化是（選填“變大”、“變小”“先變大后變小”或“先變小后變大”）；若動力F丙由豎直向上的方向沿逆時針緩慢地轉到水平向左的方向，在此過程中OA始終保持水平靜止，如圖丙所示。請在答題紙上畫出動力F丙隨時間t的變化趨勢。9．如圖所示，F(xiàn)1＝4N，F(xiàn)2＝3N，此時物體A相對于地面靜止，物體B以0.1m/s的速度在物體A表面向左做勻速直線運動（不計彈簧測力計、滑輪和繩子的自重及滑輪和繩子之間的摩擦）。（1）F2的功率為W。（2）物體A和地面之間（填“有”或“無”）摩擦力。10．如圖甲所示，在粗糙的斜面底部固定一個可伸縮的輕質彈簧?，F(xiàn)將質量為m的物塊左側從高度為ha的A點沿斜面向下壓縮彈簧至高度為hb的B點并由靜止釋放，物塊沿斜面向上滑動，最終靜止在斜面上高度為hd的D點，此時彈簧的長度等于原長；若換成表面光滑、其它條件完全相同的斜面，仍將質量為m的物塊左側從A點沿斜面向下壓縮彈簧至B點由靜止釋放（如圖乙所示），物塊沿斜面向上滑至高度為hc的最高處C點后，在斜面上的BC兩點之間來回滑動。已知斜面上AB的長度為s1，AD的長度為s2，AC的長度為s3，則：（1）甲圖中，物塊離開彈簧后，沿斜面向上滑動最終靜止在D點的過程中，受到的摩擦力方向為沿斜面。（選填“向上”、“向下”或“先向下后向上”）（2）甲圖中，物塊沿斜面向上滑動時受到的摩擦力大小為。（用字母表示）（3）乙圖中，若把物塊換成材料相同、質量為2m的大物塊，仍將彈簧壓縮到B點后重復上述過程，則大物塊沿斜面向上滑動到的最高位置與C點相比將。（“變高”、“變低”或“不變”）三．實驗探究題（共4小題）11．小金在探究“滑動摩擦力大小受什么因素影響”時，采用如圖甲的方式進行。將長方體木塊放在長木板上，將木塊用彈簧測力計水平拉住，彈簧測力計另一端固定在桌上一側。實驗時在沙桶中加沙，使長木板運動，當彈簧測力計示數(shù)穩(wěn)定時，其讀數(shù)等于木塊和長方體之間的滑動摩擦力大小。再分別把1個砝碼、2個砝碼放于木板上，重復實驗。（1）長木板是否需要做勻速直線運動？（2）沙桶中放了沙子而不是砝碼，這樣做的優(yōu)點是什么？（3）小明認為實驗中改變了重力，所以結論應為“重力越大，滑動摩擦力越大”，為了證明他的觀點的正誤，他們又做了如圖乙的實驗。先在沙桶中添加沙子，然后讓電子秤示數(shù)為5N，拉動木板，直到彈簧測力計的讀數(shù)穩(wěn)定，測出此時的拉力為F1。接著他的操作是，測出此時的拉力為F2，若F1＝F2，說明滑動摩擦力的大小與重力無關。12．科學興趣小組同學發(fā)現(xiàn)利用播種機對谷粒進行播種時，有少量谷粒因與機器摩擦而損傷。為了比較不同材質的薄板對谷粒的摩擦力大小，他們采用如圖所示的裝置進行了探究，具體步驟如下：①取含水率為10.7%的同一品種谷粒若干，用泡沫膠單層均勻固定在水平測試臺上。②將一定厚度和大小的薄鋼板平放在谷粒上方，并在鋼板上方放置一定質量的配重。③用彈簧測力計水平勻速動鋼板，記錄彈簧測力計的讀數(shù)F，重復操作3次。④將鋼板替換為形狀相同的鐵板、亞克力板，并分別調整配重的質量，重復步驟①～③。獲得實驗結果如表。實驗次數(shù)拉動不同材質薄板的拉力F/牛鋼板鐵板亞克力板11.691.901.8221.621.951.7831.731.871.85（1）實驗中每次都要調整配重的目的是。（2）通過本實驗研究，可得出的結論是。（3）為使實驗結論更具普遍性，還需選擇怎樣的谷粒進行進一步實驗？。13．小文為探究壓力的作用效果與哪些因素有關，用銅塊、大小注射器、塑料軟管、直玻璃管進行了如下實驗：實驗次數(shù)受力面積/cm2壓力U形管兩邊液面的高度差/cm12.5G1022G2033G3047.5G3.352G6.763G10①取一支活塞橫截面積為2.5cm2小注射器，用塑料軟管將其與直玻璃導管相連，構成一個U形管裝置。在裝置中倒入適量的水（染成紅色），此時U形管兩邊液面相平。②將一個重為G的銅塊放在小注射器活塞上，活塞下降直至靜止（如圖所示），測出此時U形管兩邊液面的高度差。③分別將重為2G、3G的銅塊放在小注射器活塞上，重復上述實驗，測出U形管兩邊液面的高度差。④換活塞橫截面積為7.5cm2的大注射器按照上述方法再做3次實驗，并將實驗數(shù)據(jù)記錄在表內。（1）本實驗是通過來比較壓力的作用效果。（2）根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，可得出的結論：。（3）小文發(fā)現(xiàn)班級有些同學使用大注射器做實驗時，所測出的