2025年中考物理能力素养提升--运动和力实验、计算题

2025年中考物理能力素养提升--运动和力实验、计算题 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、实验题 1．在探究“滑动摩擦力大小与压力的关系”实验中，小明选取了如下实验器材：长木板、木块、砝码、棉布、毛巾、弹簧测力计。 (1)在此实验中，运用的研究方法是 ； (2)开始拉木块时，水平拉力逐渐增大，但木块仍然静止，木块所受的摩擦力 （选填“变大”“变小”或“不变”）； (3)在长木板上用弹簧测力计沿水平方向拉动木块时，该同学判断弹簧测力计示数等于木块所受滑动摩擦力大小的依据是 ；弹簧测力计的示数如图甲所示，为 N； (4)在木块上放上一个砝码，然后匀速直线拉动木块，弹簧测力计示数如图乙所示。通过甲、乙两次实验得出的初步结论是 ； (5)根据所提供的实验器材还可探究下列哪个实验 ； A．探究滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系 B．探究二力平衡的条件 (6)请说出一条你在生活中利用摩擦力的例子： 。 2．如图在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中，沿水平拉动同一个物块匀速直线运动（所用钩码亦相同）。图甲、乙是探究滑动摩擦力的大小与 有关，此次实验用到的研究方法是 和转换法；图乙、丙中，丙实验中弹簧测力计示数比乙的大，则 （选填“乙”或“丙”）实验中的木板更粗糙。 3．如图甲是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景。    （1）小华将系于小卡片（重力可忽略不计）两端的线分别跨过左右支架上的滑轮，在线的两端挂上钩码，使作用在小卡片上的两个拉力方向 ，并通过调整 的数量来改变拉力的大小； （2）当小卡片平衡时，小华将小卡片转过一个角度，然后松手，设计此实验步骤的目的是为了探究二力是否作用在同一 上； （3）为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡，在图甲所示情况下，小华下一步的操作是将卡片 ； （4）在探究同一问题时，小明将木块放在水平桌面上，设计了如图乙所示的实验，同学们认为小华的实验优于小明的实验，其主要原因是 。 A．减少摩擦力对实验结果的影响 B．小卡片是比较容易获取的材料 C．容易让小卡片在水平方向上保持平衡 D．小卡片容易扭转 4．在探究“滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中，小明用弹簧测力计拉同一木块依次进行了三次正确的实验操作，实验情景如图甲、乙、丙所示：      （1）在图乙中，木块受到的滑动摩擦力大小等于 N； （2）通过上述实验，可知影响滑动摩擦力大小因素有 和 ； （3）若砝码重0.5N，在乙图中画出砝码对木块压力的示意图 ； （4）在某次实验中，小明拉动木块在木板上运动，木块运动的路程-时间图像如图丁所示。若用和分别表示和时间内弹簧测力计的示数，则可判断 （选填“>”、“＜”或“=”）； （5）实验中，如果弹簧测力计的示数不稳定，原因可能是 （填字母序号）； A．木板过长    B．木板的粗糙程度不均匀    C．木块运动的速度太小 （6）在老师的指导下，小明同学对实验装置进行了改进，如图所示，发现操作效果更好。实验装置改进后的好处是 。 5．教室的门栓坏了，门经常被风吹开，这是门与门框间摩擦太小的缘故．如何增大摩擦呢？同学们提出一些设想，概括如下： a．增大压力增大摩擦； b．增大接触面粗糙程度增大摩擦； c．增大接触面积增大摩擦； d．增大运动速度增大摩擦． 为了验证这些设想，他们利用长方体木块、铁块、弹簧测力计、毛巾和水平桌面等，进行实验探究，并将数据记人表中： 实验 接触面 接触面积/m2 速度 压力/N 摩擦力/N 1 木块与桌面 0.01 v 5 1 2 木块与桌面 0.01 2v 5 1 3 木块与桌面 0.01 v 10 2 4 木块与毛巾面 0.01 v 5 ★ 5 木块与桌面 0.005 v 5 1 （1）比较实验1、2可知：设想 是错误的，判断的理由是 ． （2）比较实验 两组数据，可以判断设想C是否正确；在实验中，测量摩擦力时应保持木块在水平桌面上做 运动；上图的弹簧测力计示数是表中“★”处的数值，其大小为 N     （3）某同学分析实验3、4数据，并支持设想b，你认为他这种分析方法 （填“正确”或“不正确”），其理由是 ． （4）在实验探究中，小华同学应用的研究物理问题的方法是 ．              A． 类比法 B． 控制变量法 C． 推理法 D． 等效替代法 （5）请你利用上述分析得出的结论，写出一种能将门关紧的方法： 6．如图所示，是“推断物体不受力时的运动”的科学探究过程。 (1)实验探究中要控制小车每次从同一斜面的同一高度由静止开始滑下，这样做是为了使小车到达水平面时的 ； (2)实验中通过观察、比较小车在不同水平面上运动的距离，可知：小车在水平面上运动时，水平面越光滑，小车受到水平方向的 力越小，速度减小得越 ，（选填“快”或“慢”）小车运动的就越远； (3)如图所示，在300多年前，伽利略对类似的实验进行了分析，认识到了与上述实验相似的结果。他通过推理得出：在理想情况下，如果水平面绝对光滑，物体受到的阻力为零，它的速度将不会减慢，这时物体将以 ； (4)牛顿概括了前人的研究成果，总结得出了著名的牛顿第一定律。牛顿第一定律同时也能说明：力不是维持物体运动状态的原因，力是改变物体 的原因； (5)在此科学探究中，使用了控制变量法、理想模型法、 法，三种科学方法。 7．（一）在探究运动和力的关系实验中，将同一辆小车分别从相同的高度处由静止开始沿斜面滑下，小车在三种不同的水平面运动一段距离后，分别停在如图所示的位置． （1）让小车从斜面的同一高度滑下，是为了使小车到达水平面时的 相同； （2）小车在三个水平面上运动时，水平面越光滑，小车受到的摩擦力越小，小车运动的距离越 由此推断，当小车不受摩擦力作用时，将保持 运动状态不变； （二）在探究“压力的作用效果与哪些因素有关”实验中，小宇同学用一块海绵和两块规格相同的长方体砖块做了如图所示的一系列实验，请分析回答下列问题： （1）压力的作用效果的大小 是通过比较海绵的 程度来确定． （2）分析比较图乙和丙的实验现象，可以得出结论： （3）分析比较图 和 的实验现象，可得出结论：当受力面积相同时，压力越大，压力的作用效果越显著． （4）进一步综合分析图甲、乙、丙和丁的实验现象，并归纳得出结论： （5）该实验所用的研究方法是 8．小红要探究“影响滑动摩擦力大小的因素”，他猜想影响滑动摩擦力大小的因素可能有： A．接触面所受的压力大小           B．接触面的粗糙程度 接下来小红通过如图所示的实验操作开展探究。 （1）进行甲、乙、丙图实验时，弹簧测力计必须沿水平方向拉着物体做 运动； （2）要验证猜想B，需按照 两个图（选填“甲”、“乙”或“丙”）进行对比实验； （3）比较甲、乙两次实验，得到的实验结论：接触面粗糙程度相同， 越大，滑动摩擦力越大； （4）在本次实验中运用的研究方法是转换法和 ； （5）小月发现小红上述实验操作中弹簧测力计的示数不稳定，于是改进了实验装置，如图丁所示。改进后长木板 （选填“一定”或“不一定”）要做匀速直线运动。 二、计算题 9．质量为20千克的物体放在水平地面，滑动时受到的摩擦力是物体重力的0.2倍，要使物体做匀速直线运动， （1）需要多大的水平拉力？ （2）物体受到几个力的作用？请用力的示意图把物体所受的力表示出来． 10．一辆汽车质量为5t，在水平公路上匀速行驶时，受到地面的摩擦力是800N，空气阻力是200N，试求： （1）汽车发动机的牵引力多大？ （2）地面对汽车的支持力多大？（g=10N/kg） 11．如图所示，一辆汽车在平直的公路上匀速向前行驶，它所受的阻力为3500N，此时汽车所受的动力是车重的0.1倍，g=10N/kg。试问： （1）汽车向前的动力是多少？ （2）汽车的总质量是多少？ 12．质量为50kg的小刚同学骑着质量为10kg的自行车上学，在平直的路面上匀速骑行时，他对自行车施加的前进的动力为60N，求：（g=10N/kg） （1）小刚骑车时地面对自行车的支持力； （2）在平直路面上行驶时，自行车受到的摩擦阻力。 13．如图是某款喷洒农药的无人机，其质量为20kg，药箱最多可装22kg的农药，取，求： (1)无人机未装农药时受到的重力； (2)满载的无人机悬停时的升力。 14．将质量为1.5kg的物体竖直上抛，一段时间后，物体竖直下落，设物体上升和下落过程中所受空气阻力始终是重力的0.1倍，求物体在上升和下落过程中所受合力大小各是多少？方向各如何？（g取10N/kg） 15．跳伞运动员在1000m的高空离开飞机匀速下降，到达地面用时200s，人和降落伞的总质量为70kg。求： （1）跳伞运动员的速度有多大？ （2）跳伞运动员包括伞在空中受到的阻力有多大？ 16．如图是黄老师设计的一个“巧妙测出不规则固体密度”的实验装置图，如图甲将两个已调好零刻度的弹簧测力计悬挂在铁架台下，将一溢水杯和另一空杯用细线拴在测力计下，向溢水杯中加入一定量的水，使水满过溢水口流入空杯中；根据以上数据，取g＝10N/kg，ρ水＝1.0×103kg/m3，请计算小石块： （1）受到的浮力是多少？ （2）体积是多少？ （3）受到重力是多少？ （4）密度是多少？ 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《2025年中考物理能力素养提升--运动和力实验、计算题》参考答案 1． 控制变量法 增大 拉木块匀速直线运动 2 在接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大 A 自行车刹车时，要用力捏紧车闸 【详解】(1)[1]在此实验中，运用的研究方法是控制变量法。 (2)[2]开始拉木块时，水平拉力逐渐增大，但木块仍然静止，由二力平衡，拉力等于木块所受的摩擦力，故摩擦力变大。 (3)[3][4]在长木板上用弹簧测力计沿水平方向拉动木块时，该同学判断弹簧测力计示数等于木块所受滑动摩擦力大小的依据是二力平衡；弹簧测力计的示数如图甲所示，测力计分度值为0.5N，示数为2N。 (4)[5]在木块上放上一个砝码，压力变大，然后匀速直线拉动木块，弹簧测力计示数如图乙所示，可知测力计示数变大，通过甲、乙两次实验得出的初步结论是在接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大。 (5)[6]实验中提供的器材有长木板、棉布、毛巾三种不同接触面材料，所以还可以完成“探究滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系”的探究，故A符合题意。 (6)[7]在生活中应用的例子：自行车刹车时，要用力捏紧车闸（接触面粗糙程度相同，丙中压力大，滑动摩擦力也大，即通过增大压力可增大滑动摩擦力）。 2． 压力大小 控制变量法 丙 【解析】【小题1】[1]图中甲、乙两次实验接触面的粗糙程度相同，乙中压力更大，滑动摩擦力越大，故得出结论：滑动摩擦力的大小与压力大小有关，且在接触面粗糙程度一定时，压力越大，滑动摩擦力越大。 [2]在探究滑动摩擦力大小与压力大小的关系时，控制接触面的粗糙程度相同，这种实验方法称为控制变量法。实验中物块被匀速直线拉动，由二力平衡知识可知，此时物块受到的滑动摩擦力等于拉力，通过观察测力计的示数即可知道滑动摩擦力的大小，这里用到了转换法。 [3]如图乙、丙所示，两次实验中木块与砝码相同，即压力大小相同，用弹簧测力计沿水平方向拉着木块分别做匀速直线运动，发现丙实验中弹簧测力计示数比乙的大，说明丙实验中滑动摩擦力更大，所以丙实验中的木板更粗糙。 3． 相反 钩码 直线 剪为两半 A 【详解】（1）[1][2]小卡片两端通过滑轮各挂一个钩码，两个钩码由于重力通过绳子对小卡片施加了两个向相反方向的拉力，拉力的大小等于钩码的重力，钩码的数量越多，拉力就越大，即通过调整钩码数目可改变拉力的大小。 （2）[3]小卡片转过一个角度，小卡片两端的拉力就不在一条直线上，纸片就会转动，说明了不在同一直线上的两个力不能平衡；设计此实验步骤的目的是为了探究二力平衡的两个力要在同一条直线上。 （3）[4]为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡，在图甲所示情况下，把小卡片一剪为二，变为两个卡片，观察两个小卡片是否处于静止状态。 （4）[5]小华的实验优于小明的实验的原因是：在小明的实验中，木块与桌面间的摩擦力会对实验结果产生影响；而小华的实验中，纸片被悬挂，消除了摩擦力对实验的干扰。故BCD不符合题意，A符合题意。 故选A。 4． 3.4 压力 接触面粗糙程度    = B 不用匀速拉动木板（合理均可） 【详解】（1）[1]用弹簧测力计匀速拉动木块，根据二力平衡条件可知，木块受到的拉力与摩擦力相等。图乙中，弹簧测力计的分度值为0.2N，示数为3.4N，即木块受到的摩擦力为3.4N。 （2）[2][3]甲乙两图中，接触面粗糙程度相同，压力不同，弹簧测力计示数不同，因此可以说明滑动摩擦力大小与压力大小有关；甲丙两图中，压力相同，接触面粗糙程度不同，弹簧测力计示数不同，可以说明说明滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度有关；因此通过上述实验，可知影响滑动摩擦力大小因素有压力大小和接触面粗糙程度。 （3）[4]砝码对木块压力方向向下，大小为0.5N，作用点在砝码与木块的接触面上，如下图所示：    （4）[5]由s-t图像可知，木块在和内运动的路程和时间均成正比，说明木块在和内均做匀速直线运动，处于平衡状态，摩擦力等于拉力。木块在和内运动时，接触面粗糙程度不变，对木板压力不变，因此受到的摩擦力不变，受到的拉力相等，即。 （5）[6]滑动摩擦力大小与压力和接触面粗糙程度有关，弹簧测力计示数等于摩擦力，如果弹簧测力计的示数不稳定，可能是木板的粗糙程度不均匀，木板过长和木块运动的速度太小都不会影响弹簧测力计的示数的稳定。 故选B。 （6）[7]由图可知，拉动木板时物块相对地面保持不动，物块处于平衡状态，滑动摩擦力等于测力计的拉力，因此实验时不一定要匀速拉动长木板，就可以得到滑动摩擦力的大小。 5． d 速度改变,摩擦力没变 1.5 匀速直线 2.5 不正确 没有控制压力相同 B 门上包纸 【详解】(1)比较实验1、2可知，速度不时，摩擦力相同，所以设想d是错误的，判断的理由是速度改变,摩擦力没变． (2)要判断设想C是否正确，根据控制变量的思想，应选择压力、接触面积、速度都相同的两次实验，由表格知，实验1.5符合要求，可以判断C； 根据二力平衡的原理，在实验中，测量摩擦力时应保持木块在水平桌面上做匀速直线运动； 上图的弹簧测力计分度值为0.1N，读数即摩擦力为2.5N. (3)某同学分析实验3、4数据，并支持设想b，他这种分析方法是不正确的，因为研究摩擦力与接触面粗糙程度的关系，应保证压力相同，而实验3、4的压力不同，不符合控制变量的思想，即理由是没有控制压力相同． (4）本实验是控制变量法的典型应用． (5）根据实验得出的结论，当压力增大或接触面的粗糙程度加大时，会增大摩擦力，所以可以采用在门和门框间钉上一层厚纸，这样增大了压力，也增大了接触面的粗糙程度，所以增大了摩擦，从而将门关紧． 6．(1)初始速度相同 (2) 摩擦阻 慢 (3)恒定不变的速度永远运动下去 (4)运动状态 (5)科学推理 【详解】（1）实验中，我们让小车每次从同一斜面的同一高度由静止开始滑下，目地是为了让小车每次到达水平面时的初始速度都相同，便于比较。 （2）[1][2]实验中，木板表面最光滑，小车运动的最远，毛巾表面最粗糙，小车运动的最近，说明接触面越光滑，摩擦阻力越小，小车滑行的距离越远，小车的速度减小的越慢。 （3）实验表明，接触面越光滑，摩擦阻力越小，小车滑行的距离越远，小车的速度减小的越慢，在300多年前，伽利略对类似的实验进行了分析，认识到了与上述实验相似的结果。他通过推理得出：在理想情况下，如果水平面绝对光滑，小车受到的阻力为零，它的速度将不会减慢，这时物体将以现有速度做匀速直线运动，以恒定不变的速度永远运动下去。 （4）牛顿第一定律说明，力不是维持物体运动状态的原因，力是改变物体运动状态的原因。 （5）最终的实验结论是由科学推理得出的，在此科学探究中用到了科学推理法。 7． 速度 长 匀速直线运动 凹陷 当压力相同时，受力面积越小，压力作用效果越显著 丁 压力作用效果与压力大小和受力面积大小有关 控制变量 【详解】试题分析：一、（1）小车从同一斜面同一高度具有相同的重力势能，滑到底端时，重力势能完全转化成动能，小车质量不变，速度相同； （2）接触面越来越光滑，摩擦力越来越小，运动状态改变的越来越小．在理想状况小，没有摩擦力，运动状态不变，保持原来的匀速直线运动状态． 二、（1）力可以改变海绵的形状，通过海绵凹陷程度表示压力作用效果大小； （2）分析比较图乙和丙的实验现象可知，两图的压力大小不变，受力面积的大小不同，海绵的凹陷程度不同，且受力面积越小海绵的凹陷程度越大，故可得结论：当压力相同时，受力面积越小，压力作用效果越显著． （3）分析比较图乙和丁的实验现象可知，两图的受力面积大小不变，压力的大小不同，海绵的凹陷程度不同，且压力越大海绵的凹陷程度越大，故可得结论：当受力面积相同时，压力越大，压力作用效果越显著； （4）进一步综合分析图甲、乙、丙和丁的实验现象，可得出结论：压力作用效果与压力的大小和受力面积的大小有关； （5）影响压力作用效果的因素是压力的大小和受力面积的大小，故采用了控制变量法 考点：阻力对物体运动影响的探究实验；动能和势能的转化与守恒；探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验 8． 匀速直线 甲、丙 压力 控制变量法 不一定 【详解】（1）[1]进行甲、乙、丙图实验时，弹簧测力计必须沿水平方向拉着物体做匀速直线运动，此时物体在水平方向上受到平衡力的作用，由二力平衡条件可知，拉力大小等于滑动摩擦力。 （2）[2]要验证滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关，根据控制变量法，需要改变接触面的粗糙程度，保持其他量不变。由图可知，可按照甲、丙两图进行对比实验。 （3）[3]比较甲、乙两次实验，都是在木板表面进行实验，接触面的粗糙程度相同，乙实验的小木块上比甲实验多放了一个砝码，说明甲实验的压力大小小于乙实验的压力大小，甲实验的弹簧测力计的示数小于乙实验的弹簧测力计的示数。由此可得出实验结论：接触面粗糙程度相同，压力越大，滑动摩擦力越大。 （4）[4]本次实验中探究压力大小、接触面的粗糙程度对滑动摩擦力的影响。探究某一因素影响时，需保证另一因素不变，这里用到的方法叫控制变量法。 （5）[5]如图丁所示，木块相对地面处于静止状态，受到的弹簧测力计拉力与受到的摩擦力为一对平衡力，大小相等，改进后，长木板不一定要做匀速直线运动。 9．39.2N ；      4个 【详解】解答：根据题意可得，摩擦力的大小：f＝0.2G＝0.2mg＝0.220kg9.8N/kg＝39.2N；物体水平方向做匀速直线运动，处于平衡状态，则拉力与摩擦力是一对平衡力，所以F＝f＝400N；物体受到4个力的作用,示意图如下： 10．（1）1000N；（2）5×104N 【详解】解：（1）水平方向上汽车受牵引力、空气阻力、摩擦力，即阻力大小 F阻=800N+200N=1000N 因汽车匀速行驶，牵引力与阻力是平衡力，故牵引力F=F阻=1000N。 （2）汽车质量 m=5t=5000kg 竖直方向上汽车受到重力与支持力为平衡力，即 F支=G=mg=5000kg×10N/kg=5×104N 答：（1）汽车发动机的牵引力为1000N； （2）地面对汽车的支持力为5×104N。 11．（1）3500N；（2）3500kg 【详解】解：（1）汽车在平直公路上匀速向前行驶，所受的阻力与动力是一对平衡力，大小相等，所以汽车所受的动力 F=f=3500N （2）汽车所受的动力是车重的0.1倍，所以车重 汽车的总质量 答：（1）汽车向前的动力是3500N； （2）汽车的总质量是3500kg。 12．（1）600N；（2）60N 【详解】解：（1）由受力分析可知，自行车对地面的压力F压等于人和自行车的重力之和G总，即 F压=G总=m总g=(50kg+10kg)×10N/kg=600N 由力的作用的相互性可知，自行车对地面的压力F压与地面对自行车的支持力F支是一对相互作用力，大小相等，故可知小刚骑车时地面对自行车的支持力为 F支=F压=600N （2）由题意可知，自行车的动力为F=60N，因自行车做匀速直线运动，处于受力平衡状态，故由二力平衡可知，自行车在水平方向上受到的动力F和摩擦阻力f是一对平衡力，大小相等，则自行车受到的摩擦阻力为 f=F=60N 答：（1）小刚骑车时地面对自行车的支持力为600N； （2）在平直路面上行驶时，自行车受到的摩擦阻力为60N。 13．(1)200N (2)420N 【详解】（1）无人机未装农药时受到的重力为 （2）满载的无人机悬停时，处于平衡状态，受到的升力和总重力是平衡力，则升力为 14．物体在上升过程中，合力大小为16.5N，合力的方向竖直向下；物体在下落过程，合力大小为13.5N，合力的方向也是竖直向下 【详解】解：物体的重力为 G=mg=1.5kg×10N/kg=15N 所受空气阻力 f=0.1G=1.5N 物体在上升时，重力和阻力的方向都是竖直向下，二力的方向相同，则 F=G+f=15N+1.5N=16.5N 合力的方向竖直向下；物体下落时，重力的方向竖直向下，阻力的方向竖直向上，二力的方向相反，合力大小为 F′=G﹣f＝15N﹣1.5N=13.5N 合力的方向也是竖直向下。 答：物体在上升时合力为16.5N，合力的方向竖直向下；下落过程中所受合力大小是13.5N，合力的方向也是竖直向下。 15．（1）；（2）700N 【详解】解：（1）跳伞运动员下落的速度 （2）因为跳伞运动员匀速下降时，运动员和降落伞受到竖直向下的重力和竖直向上的阻力作用，两个力是一对平衡力，大小相等，所以，跳伞运动员包括伞在空中受到的阻力 答：（1）跳伞运动员的速度是； （2）跳伞运动员包括伞在空中受到的阻力是700N。 16．（1）0.5N；（2）5×10-5m3；（3）1.3N；（4）2.6×103kg/m3。 【详解】(1)小石块排开水的重力： G排＝G4﹣G2＝2.5N﹣2N＝0.5N 根据阿基米德原理可知，小石块受到的浮力： F浮＝G排＝0.5N； (2)因为小石块完全浸没，所以由F浮＝ρ水V排g可得小石块的体积： V＝V排＝ ＝＝5×10-5m3； (3)小石块的重力等于现在溢水杯中水和小石块的重加流入空杯的水重再减去原来溢水杯中的水重， G石＝G3+G排﹣G1＝5.5N+0.5N﹣4.7N＝1.3N； (4)其质量： m石＝＝＝0.13kg， 石块的密度： ρ石＝ ＝＝2.6×103kg/m3。 答：(1)受到的浮力是0.5N； (2)体积是5×10﹣5m3； (3)受到重力是1.3N； (4)密度是2.6×103kg/m3。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$