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2025年中考物理复习 运动和力实验、计算题
专题提升训练
一、实验题
1.为了探究“当接触面粗糙程度相同时,滑动摩擦力大小与压力的关系”,小马同学设计了如图甲所示的实验装置。
(1)实验过程中,弹簧测力计 (选填“必须”或“不必”)沿水平方向拉着物块在水平长木板上做直线运动;
(2)实验中木块在弹簧测力计的拉力作用下做匀速直线运动,则木块所受滑动摩擦力的大小 (选填“大于”、“小于”或“等于”)弹簧测力计的示数;
(3)在同一次实验中,小马发现,当用不同的速度匀速拉同一物块,弹簧测力计的示数不变,说明滑动摩擦力的大小与物体运动速度的大小 (选填“有关”或“无关”);
(4)在实验中,小马通过改变物块的重力进行多次实验,记录的数据如下表。通过分析可知,当接触面粗糙程度不变时,接触面受到的压力越大,滑动摩擦力越 ;
次数
1
2
3
4
5
6
木块的重力(N)
2.0
3.0
4.0
5.0
6.0
7.0
测力计读数(N)
0.8
1.3
1.6
1.9
2.4
2.8
(5)本次实验采用的研究方法是 ;
(6)小马在老师的指导下对实验装置进行改进,用如图乙所示的方式测滑动摩擦力发现效果更好。图乙实验中 (选填“一定”或“不一定”)要匀速拉动水平长木板做直线运动。
2.在探究影响滑动摩擦力大小的因素时,某同学在水平桌面上完成了如图所示的实验。
(1)该同学用弹簧测力计水平拉动木块。应使木块沿水平桌面做 直线运动,才能用弹簧测力计的示数表示木块所受滑动摩擦力的大小;
(2)甲、乙所示的两次实验探究的问题是:滑动摩擦力大小与 是否有关。
3.某小组同学用如图所示装置,研究物体受到大小相等的向上拉力F拉时,台秤的示数大小F的变化情况。他们将重力不同的物块甲(G甲)和物块乙(G乙)分别置于台秤中央,用大小为10牛的向上拉力F拉作用于物块,并改变拉力与水平方向的夹角θ,将θ、台秤的示数F分别记录在表一和表二中。
表一甲物块(G甲)
实验序号
拉力与水平方向的夹角θ(度)
台秤的示数F(牛)
1
10
13.3
2
30
10.0
3
60
6.3
4
90
5.0
5
120
6.3
6
135
7.9
7
150
10.0
表二乙物块(G乙)
实验序号
拉力与水平方向的夹角θ(度)
台秤的示数F(牛)
8
15
17.4
9
45
12.9
10
60
11.3
11
90
10.0
12
13.5
12.9
13
140
13.6
14
165
①分析比较实验序号3与10(或4与11或6与12)数据中,F和G的关系及相关条件,可得出的初步结论是:不同物体受到大小相等的向上拉力F拉时,当θ相同时,F和G (选填“有关”或“无关”);
②分析表一、表二中的数据及相关条件可知:G甲= 牛,G乙= 牛;
③根据表格中的信息可知:当物体重力G相同时,F和θ存在一定关系。请在表二实验序号14中填入相应的实验数据。 ;
④分析比较实验序号1~7或8~13的数据中F与θ的变化情况及相关条件,可知初步结论是 。
4.小明看到爸爸在驾驶员考试题中有一个问题:“行驶的汽车刹车制动(车轮不转)后,哪一类路面最容易发生侧滑?”题中有三个选项:
A.干燥的路面
B.刚下雨的路面
C.暴雨积水路面
针对这一问题,小明选用了木块、弹簧测力计、砂纸、水、水槽等器材,做了以下模拟实验:
实验次数
1
2
3
接触面粗糙程度
干燥的砂纸
有少量水的砂纸
有较多水的砂纸
___________
相同
相同
相同
___________
2.4
1.6
3.4
滑动摩擦力(N)
2.4
1.6
3.4
(1)如图为了测量摩擦力的大小,将木块置于不同的接触面上,用弹簧测力计沿水平方向拉动木块做 运动。根据 即可测出滑动摩擦力的大小。
(2)小明设计了实验数据表格,表格中括号内应填入的内容是 和 。通过实验数据分析可知:该考试题的答案应选 。
(3)下列选项中与实验中减小摩擦的方法相同的是
A.移动很重的石块时,在地上铺设滚木
B.自行车转动部分加润滑油
C.拔河比赛中用力握紧绳子
D.人行道上的盲人路上凹凸不平的花纹
5.如图所示,在探究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中:
(1)如图甲,将铝块放在水平木板上,用弹簧秤拉铝块沿水平方向做 运动,根据 知识,铝块所受滑动摩擦力大小等于 N;
(2)比较甲、乙两次实验是为了探究滑动摩擦力大小与 的关系;
(3)利用丙图装置进行实验时,通过向左水平拉动木板,来测铝块受到的滑动摩擦力,当拉力F3增大时,铝块受到的摩擦力 (选填“增大”、“减小”或“不变”);
(4)实验中分别在木板和毛巾表面上依次叠加相同铝块,得到摩擦力f与压力F压的关系图像如图所示,其中 (选填“A”或“B”)图表示铝块在毛巾表面上的摩擦力f与压力F压关系。
6.小华利用如图1所示,探究“阻力对物体运动的影响”。
(1)实验中需要小车每次从同一斜面的同一高度由静止自由滑下,目的是使小车到达斜面底端时的 相同;
(2)小华多次实验分析论证得出:小车受到的阻力越小,速度减小得越 ,运动得越远。并进一步推测:若水平面完全光滑且足够长,小车将一直做 ,表明物体的运动 (选填“需要”或“不需要”)力来维持;
(3)从机械能转化的角度看,小车在水平面上克服阻力所做的功 (选填“在毛巾上更多”、“在棉布上更多”“在木板上更多”或“三次一样多”);
(4)小华思考了一个问题:当自己荡秋千运动到右侧最高点时,假设受到的力全部消失,自己将处于怎样的运动状态呢?你认为下列选项中正确的是 (图2中的黑点表示小芊);
(5)伽利略通过理想实验和科学推理得出结论。
定律:一切物体在没有受力的作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态。
7.小宇骑车时发现,不踩踏脚板,自行车也能滑行一段距离,他在不同的路面上多次尝试后猜想:车滑行的距离可能与路面的粗糙程度和速度有关。为探究其中的奥秘,他在水平桌面上搭成一斜面,用小球做实验,并用毛巾、棉布、木板等改变水平桌面的粗糙程度:
(1)为了探究小球在水平面上的滑行距离与速度的关系,小宇应先后三次将小球从斜面的 高度处释放,比较小球在 粗糙面上滑行的距离;(两空均选填“同一”或“不同”)
(2)为了探究小球的滑行距离与水平面粗糙程度的关系。小宇先后三次将小球从斜面上的同一高度处释放,三次实验结果如图甲所示,由此得到结论: ;
(3)为了模拟汽车超速带来的安全隐患,李斌同学设计了如图乙所示的探究实验:将A、B两个小球先后从同一装置,高分别为hA 、hB的位置滚下(mA<mB,hA>hB),推动小木块运动一段距离后静止。同组的小红认为他这样设计实验得出的结论有问题,理由是 。在如图乙所示的两次实验中,木块移动过程中受到的摩擦力分别为fA、fB,则fA (选填“>” “<”或“=”)fB。
8.在水平地面上有一物体A。
(1)如图甲所示,用轻弹簧测力计水平向右匀速地拉物体A,测力计的示数放大后如图乙,可读得为 N,物体所受地面给它的滑动摩擦力的大小与弹簧测力计的示数 (填“相等”或“不相等”);
(2)若我们只有一个量程为2.5N的轻弹簧测力计,则可把方案改为如图丙所示。物体A用轻绳与一轻滑轮相连,轻滑轮上还绕着另一根轻绳,该轻绳一端B固定在竖直墙上,另一端C用弹簧测力计水平向左匀速地拉着物体A运动(不计滑轮的摩擦)。此时弹簧测力计的示数等于轻绳D对物体A的拉力大小的 (填“一半”或“一倍”或“两倍”);
(3)图丙中,若物体A向左匀速运动的距离为1m,则此过程中轻绳D对物体A的拉力做的功为 J。结合所学的动滑轮的有关知识,可知弹簧测力计对绳的端点C做的功与轻绳D拉物体A做的功 (填“相等”或“不相等”)。
二、计算题
9.我县丹炉山旅游景区山地越野车能穿越丛林、穿越河滩,全程7km,一路上高低起伏,使游客尖叫不停,爽到不行,其越野性能非常优越,它最大速度达35km/h,它的质量是500kg,受到的阻力是车重力的0.5倍.(g取10N/kg)求:
(1)越野车受到的重力是多少?
(2)越野车以最大速度行驶7km所需的时间是多少?
(3)当越野车匀速直线运动时发动机提供给越野车的牵引力是多大?
10.重力大小为20牛的物体,在大小为10牛的水平向右拉力F作用下沿水平地面做直线运动,如图所示。物体受到地面的阻力(阻力方向与运动方向相反),大小为物体重力的0.2倍,求:
(1)物体所受阻力f的大小;
(2)物体在水平方向所受合力F合的大小和方向
11.一辆小车,总质量为700kg,在水平路面上向右匀速运动的过程中,受到的阻力是车的重力的0.05倍。()
(1)请计算出小车受到的阻力的大小;
(2)小车匀速运动时,画出小车在水平方向上的受力示意图;
(3)小车匀速运动时,请计算出小车的拉力的大小。
12.在某运河桥头立有这样的一块牌子,如图所示。现有一辆自身质量为5t的大卡车,装了4m3的石子,石子的密度为2.5×103kg/m3,g取10N/kg。
(1)通过计算说明,这辆卡车能否从该桥上通过?
(2)在保证安全的前提下,求大卡车能装载石子的最大体积是多少?
(3)若大卡车在匀速行驶过程中受到的阻力是车重的0.05倍,求大卡车空载时受到的牵引力是多大?(不考虑车中人的质量)
13.随着人们健康意识和环保意识的不断增强,骑山地自行车出行已经成为一种时尚。如图所示的山地自行车,其相关数据见下表:(g取10N/kg)
车架材料
碳纤维
车架材料体积/cm3
2500
车架质量/kg
4.5
整车质量/kg
10
单轮接触地面面积/cm2
4
(1)求碳纤维车架的密度是多少?
(2)这辆山地自行车所受重力是多少N?
(3)质量是50kg的小军骑着这辆自行车在水平路面上行驶时受到的摩擦力大约是总重的0.05倍,此时自行车受到的牵引力是多少N?
14.随着人们健康意识和环保意识的不断增强,骑自行车短距离出游已经成为一种时尚。如图所示的是一种轻便自行车,已知它的质量为10kg,求:(g取10N/kg)
(1)轻便自行车受到的重力;
(2)重为500N的小明骑着这辆自行车在水平路面上匀速行驶时受到的摩擦力约为总重的,此时自行车受到的牵引力。
15.一座平直的跨海大桥全长1.8km,桥头立着如图所示的两个标志牌,一辆长20m载重汽车匀速通过该大桥时,汽车受到的阻力是车重的0.01倍。求:
(1)汽车通过桥中央时对桥面的压力;
(2)汽车匀速行驶时受到的牵引力;
(3)汽车完全通过该桥所用的时间。
16.一质量为2t的卡车,在水平公路上匀速行驶时受到的摩擦阻力是车重的0.02倍,求卡车受到的牵引力是多大?
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1. 必须 等于 无关 大 控制变量法 不一定
【详解】(1)[1]实验过程中,弹簧测力计必须沿水平方向拉着物块做匀速直线运动,此时物块处于平衡状态,由平衡条件可知,滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。
(2)[2]实验中木块在弹簧测力计的拉力作用下做匀速直线运动,根据二力平衡,则木块所受滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。
(3)[3]在同一次实验中,小明发现,当用不同的速度匀速拉物块A,弹簧测力计的示数不变,说明滑动摩擦力的大小与物体运动速度的大小无关。
(4)[4]通过表中数据分析可知,当接触面粗糙程度不变时,接触面受到的压力越大,测力计示数越大,滑动摩擦力越大。
(5)[5]本次实验变量有接触面的粗糙程度和压力大小,需要控制其中一个变量不变,研究另一个,所以采用的研究方法是控制变量法。
(6)[6]如图乙所示的方式测量滑动摩擦力,木块相对于地面相对静止,受到的测力计的拉力与受到的摩擦力为一对平衡力,此时木块处于平衡状态,故图乙实验中不一定要匀速拉动长木板。
2.(1)匀速
(2)压力大小
【详解】(1)应使木块沿水平桌面做匀速直线运动,木块处于平衡态,拉力与摩擦力才是平衡力,拉力的大小等于摩擦力的大小。
(2)如图所示,接触面的粗糙程度相同,压力的大小不同,故探究的是滑动摩擦力大小与压力大小的关系。
3. 有关 15 20 17.4 见解析
【详解】①[1]分析比较实验序号3与10(或4与11或6与12)数据可知,拉力F拉和拉力与水平方向的夹角θ相同时,重力不同的物块甲和物块乙对台秤的压力不同,故可得出的结论为:不同物体受到大小相等的向上拉力F拉时,当θ相同时,F与G有关。
②[2][3]当拉力与水平方向的夹角θ相同时,当θ=90°时,拉力的方向是竖直向上,台秤受到的压力等于物体的重力减去拉力,即
由表一数据可知,物块甲的重力为
由表二数据可知,物块乙的重力为
③[4]由表二数据可知,当θ相同时,θ=45°和θ相同时,θ=135°时,物块对台秤的压力均为12.9N,则拉力与水平方向的夹角为θ和180-θ时,物块对台秤的压力相等,所以当θ相同时,θ=165°时物块对台秤的压力等于θ相同时
物块对台秤的压力,故表二实验序号14中填入的实验数据为17.4。
④[5]分析比较实验序号1~7或8~13的数据可知,当0<θ<90°时,F随θ的增大而减小;当90°<θ<180°时,F随θ的增大而增大。
4. 匀速直线 二力平衡条件 压力大小 弹簧测力计的示数 B B
【详解】(1)[1][2]将木块置于不同的接触面上,用弹簧测力计沿水平方向拉动木块做匀速直线运动,此时木块处于平衡状态,受力平衡,受到向后的滑动摩擦力和向前的拉力,二力平衡,大小相等,故可通过弹簧测力计的示数直接表示木块受到的滑动摩擦力的大小,这是根据二力平衡条件得出的。
(2)[3][4]根据控制变量法可知,在该实验中应首先保证木块对接触面的压力相等。因为可通过弹簧测力计的示数直接表示木块受到的滑动摩擦力的大小,所以表格中第四行第一列空格应填入“弹簧测力计的示数”。
[5]由实验表格可知,木块对接触面的压力大小相同,在“有少量水的砂纸”上受到的滑动摩擦力最小,故刚下雨的路面对车辆的滑动摩擦力更小,车辆制动后更不易停下,更容易发生侧翻,故AC不符合题意,B符合题意。
故选B。
(3)[6]A.该实验是通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦力,移动很重的石块时,在地上铺设滚木,是以滚动代替滑动来减小摩擦,故A不符合题意;
B.自行车转动部分加润滑油是通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦力,故B符合题意;
C.拔河比赛中用力握紧绳子是通过增大压力的方式来增大摩擦,故C不符合题意;
D.人行道上盲人路上凹凸不平的花纹是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦,故D不符合题意。
故选B。
5. 匀速直线 二力平衡 1.8 压力大小 不变 A
【详解】(1)[1][2]根据二力平衡知识,让物体做匀速直线运动,物体在平衡状态时,拉力等于摩擦力。
[3]根据图中弹簧测力计刻度可知,弹簧测力计分度值为0.2N,由指针位置可读出示数为1.8N。
(2)[4]由甲、乙两次实验图可知,都在木板上实验,接触面粗糙程度相同,压力大小不同,所以甲、乙两次实验是为了探究滑动摩擦力大小与压力大小关系。
(3)[5]当拉力F3增大时,木块保持静止,由二力平衡可知,木块受到摩擦力大小不变。
(4)[6]相同压力时,铝块在毛巾表面上的摩擦力更大,由图可知压力相同时,A图摩擦力更大,故A图表示铝块在毛巾表面上的摩擦力。
6. 速度 慢 匀速直线运动 不需要 三次一样多 D 牛顿第一
【详解】(1)[1]根据控制变量法,实验中需要小车每次从同一斜面的同一高度由静止自由滑下,目的是使小车到达斜面底端时的速度相同。
(2)[2][3][4]木板表面最光滑,小车运动时受到的阻力最小,小车在木板表面上通过的距离最长,速度减小得最慢,小华多次实验分析论证得出:小车受到的阻力越小,速度减小得越慢,运动得越远;并进一步推测:若水平面完全光滑且足够长,小车的速度不会变小,将一直做匀速直线运动,表明物体的运动不需要力来维持。
(3)[5]小车到达斜面底端时的速度相同,最终的速度为0,动能变化量相同,从机械能转化的角度看,小车在水平面上克服阻力所做的功三次一样多。
(4)[6]当自己荡秋千运动到右侧最高点时,速度为0,假设受到的力全部消失,根据牛顿第一定律,自己将处于静止状态,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
(5)[7]牛顿第一定律:一切物体在没有受力的作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态。
7. 不同 同一 当速度相同时,水平面粗糙程度越小,小球滑行的距离越远 没有控制两个小球的质量相等 =
【详解】(1)[1][2]为了探究小球在水平面上的滑行距离与速度的关系,应使小球的速度不同,接触面粗糙程度相同,所以应让小球从不同高度处释放,比较小球在相同粗糙面上滑行的距离。
(2)[3]在探究过程中,采用控制变量法,保证小车到达水平面时的速度相同,通过实验结果可以看出,接触面越粗糙,小球速度减小得越远,滑行的距离越近。因此可得结论:当速度相同时,水平面粗糙程度越小,小球滑行的距离越远。
(3)[4]要模拟汽车超速带来的安全隐患,应使速度不同但质量相同的小球撞击木块,由图乙知,小球的质量不同,实验中没有控制两个小球的质量相等。这种设计不合理。
[5]图乙所示的两次实验中,木块移动过程中对接触面的压力和接触面的粗糙程度相同,受到的摩擦力不变,则fA=fB。
8. 4.6 相等 一半 4.6 相等
【详解】(1)[1]如图甲所示,用轻弹簧测力计水平向右匀速地拉物体A,测力计的示数放大后如图乙,测力计的分度值为0.2N,则其示数为4.6N。
[2]根据二力平衡条件,物体所受地面给它的滑动摩擦力的大小与弹簧测力计的示数相等。
(2)[3]物体A用轻绳与一轻滑轮相连,轻滑轮上还绕着另一根轻绳,该轻绳一端B固定在竖直墙上,另一端C用弹簧测力计水平向左匀速地拉着物体A运动(不计滑轮的摩擦);滑轮组的n=2,此时弹簧测力计的示数等于轻绳D对物体A的拉力大小的一半。
(3)[4]图丙中,若物体A向左匀速运动的距离为1m,则此过程中轻绳D对物体A的拉力做的功为
[5]结合所学的动滑轮的有关知识,可知弹簧测力计对绳的端点C做的功为
即与轻绳D拉物体A做的功相等。
9.(1)5000N;(2)720s;(3)2500N
【详解】解:(1)由题意可知越野车的质量为500kg,则其受到的重力为
G=mg=500kg×10N/kg=5000N
(2)由题意可知越野车的最大速度为35km/h,行驶的路程为7km,则可知所需时间为
(3)由题意可知越野车行驶时受到的阻力为
F阻=0.5G=0.5×5000N=2500N
当越野车做匀速直线运动时,处于平衡状态,受力平衡,在水平方向上只受到阻力与发动机提供给越野车的牵引力,所以两者是一对平衡力,大小相等方向相反,则可得牵引力的大小为
F牵=F阻=2500N
答:(1)越野车受到的重力是5000N;
(2)所需的时间是720s;
(3)发动机提供给越野车的牵引力是2500N。
10.(1)4N;(2)6N,水平向右
【详解】解:(1)物体受到地面的阻力大小为物体重力的0.2倍,则阻力大小为
f=0.2G=0.2×20N=4N
(2)物体受到的阻力方向与运动方向相反,阻力方向水平向左,物体受到10牛的水平向右拉力F,物体在水平方向所受合力
F合=F-f=10N-4N=6N
合力方向与拉力的方向相同,即水平向右。
答:(1)物体所受阻力f的大小为4N;
(2)物体在水平方向所受合力的大小为6N,方向水平向右。
11.(1)350N;(2)见详解;(3)小车匀速运动时,小车的拉力350N
【详解】解:(1)物体的重力为
由于受到的阻力是车重的0.05倍,故此时所受的阻力是
(2)因为小车匀速直线运动,小车在水平方向上受到的阻力与拉力是一对平衡力,所以二力大小相同,水平方向的受力如图:
(3)由(1)知,在水平路面上运动的过程中,小车受到的阻力是350N,根据运动的物体受平衡力时做匀速直线运动可知,要使小车恰能做匀速直线运动,小车受到的拉力
答:(1)小车受到的阻力350N;
(2)见详解;
(3)小车匀速运动时,小车的拉力350N。
12.(1)能;(2)6m3;(3)2500N
【详解】解:(1)卡车上石子的质量
卡车及石子的总质量
m总=m车+m石=5t+10t=15t
图示知,该桥能通过的最大质量为20t,大于卡车及石子的总质量,所以这辆卡车能从该桥上通过。
(2)在保证安全的前提下,卡车上能装的石子的最大质量
m石1=mmax-m车=20t-5t=15t
石子的最大体积
(3)卡车匀速行驶时,牵引力等于阻力,所以大卡车空载时受到的牵引力
F=f=0.05G车=0.05×5×103kg×10N/kg=2500N
答:(1)这辆卡车能从该桥上通过;
(2)在保证安全的前提下,大卡车能装载石子的最大体积是6m3;
(3)大卡车空载时受到的牵引力是2500N。
13.(1)1.8×103kg/m3;(2)100N;(3)30N
【详解】解:(1)车架的体积
车架的密度
(2)这辆山地自行车所受重力
(3)小军骑着这辆自行车在水平路面上行驶时的总重
由题意可得自行车受到的摩擦力
由二力平衡条件得,此时自行车受到的牵引力是
答:(1)碳纤维车架的密度是1.8×103kg/m3;
(2)这辆山地自行车所受重力为100N;
(3)此时自行车受到的牵引力是30N。
14.(1)100N;(2)30N
【详解】解:(1)轻便自行车受到的重力
(2)依题意得,自形车做匀速直线运动,此时自行车受到的牵引力
答:(1)轻便自行车受到的重力为100N;
(2)此时自行车受到的牵引力为30N。
15.(1)3×105N;(2)3×103N;(3)0.0455h
【详解】解:(1)车的质量达到限重标志牌的最大值,即车的质量
m=30t=3×104kg
车的重力
G=mg=3×104kg×10N/kg=3×105N
车对桥面的压力
F=G=3×105N
(2)汽车匀速行驶,受力平衡,受到的牵引力等于汽车行驶中受到的阻力,所以
(3)车的速度达到了限速标志的最大值,即车的行驶速度v=40km/h,由于所以通过该桥的时间
答:(1)该车通过桥中央时对桥面的压力3×105N;
(2)汽车的牵引力3×103N;
(3)汽车通过该桥所用时间0.0455h。
16.392N
【详解】解:卡车的质量为
m=2t=2000kg
卡车重力
G=mg=2000kg×9.8N/kg=19600N
因为卡车在水平公路上匀速行驶,所以卡车受的牵引力和阻力是一对平衡力,所以卡车受到的牵引力
F=f=0.02G=0.02×19600N=392N
答:卡车受到的牵引力是392N。
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
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