北京中考物理15-17年模拟科普阅读汇编：1力学部分

力学篇（14篇）1．（17门二）阅读《空中自行车》，回答问题。

空中自行车骑自行车走钢丝，这么惊险刺激的场面相信您也只在杂技表演中见过Array吧。

在中国科技馆二层“探索发现”A厅就有这样一件展品(如图29所示)。

高空中有一条钢丝绳，钢丝绳上有一辆独轮车，独轮车下方连接有配重装置，连接杆可伸缩调节长度。

自行车加上配重后，人、车、配重组成一个系统，这个系统的重心在钢丝绳下方。

支点在车轮与钢丝绳交接处，因此重心低于支点，实现了“稳定平衡”。

因此，只要骑行人和车形成的合力矩图29小于配重形成的力矩时，任凭人和车怎样倾斜，都能够回复到平衡状态，而不会掉下来。

那什么是重心呢？我们知道由于地球的吸引使物体受到的力叫做重力。

重力的方向是竖直向下的，物体各部分所受重力的合力作用点叫做物体的重心。

重心是任何物体的平衡点。

重心与物体的平衡有着密不可分的联系。

比如说高高的塔式起重机之所以能稳稳地把成吨的器材举上高楼，就是在其下边的压重架里放入很重的钢锭作为配重，把重心降下来了，提高了稳度。

我国古代劳动人民很早就使用配重来提高稳度了。

明代航海家郑和在帆船的底舱里放置了大量的砂石当配重压载物，降低了船的重心，提高了船的稳度，在惊涛骇浪中穿越了太平洋、印度洋，访问了30多个国。

(1) 空中自行车采用使用降低重心的；(2) 空中自行车，人、车、配重组成一个系统，重心支点，实现“稳定平衡”；(3) 通过阅读材料，请列举出改变重心从而提高物体稳度的一项应用：。

2．（15朝一）阅读下列材料，回答下列问题弹簧在生活中随处可见，它在不同的领域发挥着重要的作用。

弹簧的特点就是在拉伸或压缩时都要产生反抗外力作用的弹力，而且形变越大，产生的弹力越大。

一旦外力消失，形变也消失。

物理学家胡克研究得出结论：在弹性限度内，弹簧的形变量与它受到的拉力（或压力）成正比。

弹簧具有测量功能、紧压功能、复位功能和缓冲功能，以及储存能量的功能。

弹簧在生产与生活中有许多应用，例如，制作弹簧测力计，钢笔套上的夹片、机械钟表的发条等。

（1）弹簧时都产生反抗外力作用的弹力；（2）弹簧测力计用到了弹簧的功能；（3）下表是小明研究弹簧伸长的长度与所受拉力大小关系时记录数据的表格，空格中的数据是；3．（15顺二16房二）请阅读《不需要轮子的车》回答问题《不需要轮子的车》车子一般都是依靠车轮的转动而前进的，什么样的车不需要轮子也可以前进呢？如图31甲所示，选一个刷毛弹性较好的毛刷，然后将带开关的电池盒与小电动机相连并用双面胶固定在刷子上，将棉签一端剪掉，安插在电动机的轴上，在适当位置将棉签折弯。

打开电动机的开关，折弯的棉签旋转起来后，刷子小车就会运动起来了。

刷子小车的设计灵感来源于折纸青蛙，如图31乙所示，当手按动青蛙的后部时，青蛙给桌面一个力，同时桌面也给青蛙一个力，在相互作用力和青蛙自身的作用下，青蛙就可以向前跳动了。

刷子是靠电动机上的棉签做圆周运动从而上下振动，使刷子的刷毛不断发生弯曲伸直，与桌面发生相互作用，这样刷子就像长了腿一样走起来了。

棉签做圆周运动时为什么能使刷子上下振动呢？这就好像我们在运动会上看到的链球比赛，如图30丙所示，运动员抡动链球旋转时，链球对运动员有拉力作用，与棉签转动时对刷子有力的作用一样。

运动员抡动链球转动的速度越快，链球投出后运动得就越远。

生活中手机的振动功能也是用到了类似的原理。

依据上述材料回答下列问题。

（1）刷子是靠电动机上的棉签做圆周运动从而上下振动，使刷子的刷毛不断发生弯曲伸直与桌面发生相互作用，这样刷子就像长腿一样运动起来，当棉签端部运动到点时，刷毛弯曲最明鲜（选填“最低”或“最高”）；（2）若刷子小车在10s 内运动了120cm ，则刷子小车的平均速度为m/s ；（3）折纸青蛙的跳动和刷子小车的前进都依靠了物体与物体之间的力；（4）运动员抡动链球转动的速度越快，链球投出后运动得就越远，请你根据此结论说一说当司机驾驶机动车转弯时应注意什么？。

（写出一条即可）4．（17怀一）流体的阻力气体和液体都具有流动性，统称为流体。

物体在流体中运动时，要受到流体的阻力，阻力的方向与物体相对流体运动的方向相反。

汽车、火车、飞机等交通工具在空气中运动，要受到空气的阻力。

快速骑自行车，我们就会感到空气的阻力。

轮船、潜艇在水面或水下航行，要受到水的阻力。

鱼在水中游动，人在水中游泳，都要受到水的阻力。

那么，流体的阻力大小与哪些因素有关？我们可以发现如下的一些日常现象：雨滴在空气中下落，速度越来越大，所受空气阻力也越来越大。

当阻力增加到与雨滴所受重力相等时，二力平衡，雨滴开始匀速下落。

跳伞运动员在空中张开降落伞，凭借着降落伞较大的横截面积取得较大的空气阻力，得以比较缓慢地降落。

阅读上文后，请你回答：（1）通过刚才的阅读，你可以归纳出流体的阻力与哪些因素有关？（2）为了减小阻力，火箭、飞机、赛车、以及轮船的水下部分，外形有什么特点？甲 乙 丙5．（16燕一）阅读材料，回答材料后的问题高空坠物危害有多大现在从高楼上坠落物体伤人事件时有发生，许多人甚至认为从摩天大楼上掉下来的硬币如果砸到人身上也会要了人的命。

理由是由于重力的作用，下落的物体一直在加速，只要下落距离足够长，硬币总会达到使人致死的速度。

实际上这个结论是在不考虑空气阻力的情况下分析得出的，在通常的低速情况下，空气阻力是可以忽略不计；然而在高速运动的情况下，例如研究摩天大楼上掉下来的高速下落的硬币，空气阻力则不可忽略，他们甚至会大到成为决定最终运动状态的关键因素。

在高速情况下的空气阻力大小与速度的平方成正比，速度越大，空气阻力也就越大。

然而空气阻力也不会无限制地增大，当空气阻力大到与重力（G = mg）相等时，物体的受力就平衡了。

此时物体将稳定地以一个速度匀速下落，这时的速度被称为收尾速度v 0 ，它的大小可以通过其与阻力的关系式求得。

通过具体数据计算，得到结果是不论硬币从多高的地方掉下来，最终的速度也不会超过45.4 m/s。

速度越大，砸在人身上产生的压强越大。

进一步计算,这枚硬币砸在人身上，人体受到的压强为P ≈ 7.2MPa，而人体皮肤所能承受的压强为P = 20.89±4.11MPa，所以高空坠落的硬币产生的压强比这一极限压强还是小很多的。

由此看来，高处落下的硬币基本是不会致命的啦！但是如果是一个鸡蛋，那就是另外的结论，如果从25楼抛下，就可直接致人死亡；从18楼抛下，可致人头骨碎裂。

测算数据显示，假设一个1公斤重的花盆从30米高的楼上掉下来，那么这个花盆落地时产生的势能为294焦耳。

294焦耳的能量是一个什么概念呢？举个例子来说，这个花盆落地后在泥地上砸出一个5厘米深的坑，那撞击一瞬间的能量除以坑的深度等于产生的力，相当于600公斤物体的重力。

理论上，这个重量足以压死任何一个人，当然还和坠物的密度、体积、接触面大小也有一定的关系，不过它的杀伤力的确惊人。

（1）质量越大的物体下落时具有的重力势能越（选填“大”或“小”）；（2）硬币下落时在达到收尾速度之前，重力阻力（选填“大于”“小于”或“等于”）；（3）请你分析为什么高空坠落的硬币没有危险，而鸡蛋有危险（假设鸡蛋最后能达到收尾速度）（4）请写出一条建议6．（15密一）物体在流体(气体或液体)中运动时，会受到阻力作用，该阻力叫做流体阻力。

流体阻力大小与物体运动速度大小有关，速度越大，阻力越大，流体阻力大小还跟物体的横截面积有关，横截面积越大，阻力越大；此外，流体阻力跟物体的形状有关，头圆尾尖（这种形状通常叫做流线型）的物体受到的阻力较小。

物体（例如雨滴）从高空由静止下落，速度会越来越大，所受阻力也越来越大，下落一段距离后，将以某一速度作匀速直线运动，这个速度通常被称为收尾速度。

根据以上资料分析回答：（1）雨滴在高空形成后从静止开始下落后，速度越来越大是由于重力______阻力。

（填“大于”“等于”或“小于”）（2）雨滴下落一段距离后，以某一速度作匀速直线运动。

这是由于随着雨滴速度的增大，受到的阻力也随之增大，当雨滴受到的阻力______重力时（填“大于”“等于”或“小于”）。

雨滴开始匀速下落。

（3）当雨滴匀速下落时，雨滴减少的机械能转化为___________能。

（4）假设雨滴下落时的阻力与雨滴速度的平方成正比，即F阻=kυ2，其中K=1×10-4N/(m/s)2，则一个质量为0．25g的雨滴下落时的收尾速度约为_____________m/s。

（g=10N/kg）7．（16平一16怀一）阅读《空气对球形物体的阻力》，回答38题。

空气对球形物体的阻力日常生活中存在这样的现象：飞机、轮船、汽车等交通工具运行时，受到空气阻力；人在水中游泳、船在水中行驶时，受到水的阻力；百米赛跑时，奔跑得越快，我们感到风的阻力越大，这是什么原因呢？查阅相关资料得知：物体在流体中运动时，会受到阻力作用，该阻力叫做流体阻力。

流体阻力大小跟相对运动速度大小有关，速度越大，阻力越大；跟物体的横截面积有关，横截面积越大，阻力越大；跟物体的形状有关，头圆尾尖（这种形状通常叫做流线型）的物体受到的阻力较小。

物体从高空由静止下落，速度会越来越大，所受阻力也越来越大，下落一段距离后，当阻力增加到与重力相等时，将以某一速度作匀速直线运动，这个速度称为收尾速度。

某科学活动小组做了“ 球形物体在空气中下落时，受到的阻力大小与球的半径和速度关系”的实验，测量数据见下表。

（g取10N/kg）请根据上述材料，回答下列问题：（1）1号球受到空气阻力的最大值是____________ N。

（2）分析半径相同的球，收尾速度的大小与____________有关。

（3）对于3号球，当速度为20m/s时，受到的空气阻力________（填“大于”、“等于”或“小于”）重力。

（4）轿车的外形通常做成流线型，其目的是______________________________。

8．（16昌二）阅读《空气阻力的应用》，回答38题。

空气阻力的应用空气阻力，指空气对运动物体的阻碍力，是运动物体受到空气的弹力而产生的。

空气阻力的大小取决于以下几方面：1.物体的形状。

为了减小阻力，跑车和游艇都是流线型的。

2.物体的面积，降落伞越大，下落得越慢。

3.物体的速度，速度越大，阻力越大。

降落伞的设计要尽量利用阻力。

下图25为一名跳伞运动员一次跳伞时速度和时间关系图像，图26是跳伞运动员从直升机上跳下，利用空气阻力安全着陆过程简介。

根据以上材料回答问题（1）根据图27所示的运动员从飞机上跳下后的受力分析，说出X 和Y 分别是什么力:力X 是力Y 是（2）跳伞运动员达到一个稳定的速度（极限速度）时，图27中力X 和力Y 这两个力的关系为：A. X >YB.X =YC.X <Y（3）根据图25的图像提供的信息判断，降落伞在图中哪个阶段处于打开状态A. 只有AB 段B. 只有BC 段C. 只有CD 段D. CD 段和DE 段图25 30 1020t /min 60 50 70 305040700N 700N 700N 700N 700N 700N 1100N 700N 700N 图26 X Y 图279．（16石一）阅读《倒装壶》，回答第38题倒装壶倒装壶，又称倒灌壶，是我国宋辽时期比较流行的壶式。