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．小顺与小利同学在探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”实验时，考虑到在实际操作中很难控制弹簧测力计和滑块一起做匀速直线运动，于是进行了改进： （1）如图甲，在小桶内装入适量的沙子，使滑块恰好在水平木板上做匀速直线运动，为了测出滑块受到的滑动摩擦力大小，应测量 的重力；（不计滑轮与绳的摩擦） （2）如图乙，在滑块上加砝码，发现需要装入更多的沙子，滑块才能做匀速直线运动。比较甲、乙两次实验可得：在接触面粗糙程度相同时， 越大，滑动摩擦力越大； （3）小利同学觉得用钩码代替小桶和沙子可以简化实验操作步骤，她这么做 达到目的。 2．小成同学探究“滑动摩擦力大小与什么有关”，实验器材如下：长木板（上下表面粗糙程度不同）、长方体木块（每个面粗糙程度都相同，长宽高不等）、弹簧测力计。 （1）实验过程中，将木块放在水平木板上，用弹簧测力计沿水平方向缓缓匀速拉动木块（如图），目的是为了让弹簧测力计示数与木块所受滑动摩擦力大小 。 （2）小成在实验探究时利用下表收集数据，你认为她探究的是滑动摩擦力大小与 的关系。 长木板不同表面 弹簧测力计示数/N 一个木块 两个木块重量 光滑表面 粗糙表面 （3）小成利用同一个木块探究了滑动摩擦力大小与接触面积是否有关，她改变接触面积的操作是 。 （4）小成发现匀速拉动木块时，不好控制且不方便读数，于是爱思考的她利用木块静止时二力平衡的特点，设计了改进方案（如下表所示），你认为应该采用哪个方案？答： 。 方案一：用绳子将木块连接到墙上后，通过弹簧测力计拉动下面的长木板 方案二：用绳子将木块连接到墙上后，通过弹簧测力计拉动底部加了轮子的长木板 方案三：通过弹簧测力计将木块连接到墙上后，直接拉动下面的长木板 3．在探究“二力平衡的条件”的实验中，小刚同学采用的实验装置如图甲所示（中间是小木块），小华同学采用的实验装置如图乙所示（中间是带滑轮的小车）。 （1）当物体处于静止状态或 状态时，它受到的力是相互平衡的，此时小车受到 对平衡力的作用； （2）这两个实验装置中，你认为利用实验装置 （选填“甲”或“乙”）更科学。理由是利用 来减小实验误差； （3）在装置乙中，将小车旋转一定角度，松手后，发现小车旋转后恢复原状，这说明两个力必须作用在同一 （选填“物体”或“直线”）上，物体才能平衡。 4．如图是研究“滑动摩擦力”的实验。 (1)小金用弹簧秤水平向左拉木块做匀速直线运动，弹簧秤示数如图甲所示。由二力平衡可知，木块受到的滑动摩擦力大小 （填“大于”、“小于”、“等于”）弹簧秤示数。 (2)小王在用同一装置重做小金的实验时，发现弹簧秤示数不稳定，某时刻弹簧秤示数如图乙所示。此时木块受到的滑动摩擦力为 N。 (3)为解决上述问题，小王对实验装置进行了如图丙的改进。他拉着足够长的木板沿水平地面向左运动，读出弹簧秤示数，此时木块受到的滑动摩擦力大小 （填等于、不等于）弹簧秤示数。 (4)实验后，聪明的小郑认为如果仅比较滑动摩擦力的大小可以不用二力平衡的原理。请你举出一个不用二力平衡原理比较滑动摩擦力大小的例子： 。 5．在“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中，实验装置如图所示： （1）图甲中，把木块平放在长木板上，用弹簧测力计沿水平方向 拉动木块，根据 知识可知，木块受到的滑动摩擦力大小为 N； （2）比较图甲、乙的实验可知：滑动摩擦力的大小与 有关； （3）要探究滑动摩擦力大小与压力大小的关系，可在图乙的基础上进行的操作是 ，然后用弹簧测力计重复（1）的操作，与图乙的数据对比得出结论。 6．探究“运动与力的关系”，设计了如图所示的斜面实验。让同一小车滑到接触面分别为毛巾、棉布和木板的水平面上，观察小车在水平面上滑行的距离。 （1）实验时应让同一小车从同一斜面的同一高度自由滑下，这是为了使小车滑到水平面时的 ； （2）比较甲、乙、丙三次实验，发现阻力越小，小车滑行的距离就越 （选填“远”或“近”）。伽利略对类似的实验进行了分析，并进一步推丙测：如果水平面光滑，小车在运动时不受阻力，则小车将在水平面上做 运动，说明运动的物体 （选填“需要”或“不需要”）力来维持； （3）牛顿在伽利略等人的研究成果上概括出了牛顿第一定律。该定律 （填序号）。 A．能用实验直接验证 B．不能用实验直接验证，所以不能确定这个定律是否正确 C．是在大量经验事实的基础上，通过进一步的推理概括得出的 7．小明在观看冰壶比赛时猜想：如果水平冰面足够光滑，冰壶会永远运动下去吗？他用如图所示装置来探究他的猜想：    （1）在实验过程中，小明让同一小车从斜面同一位置由静止开始下滑，这样做的目的是：使小车到达水平面的速度大小 ； （2）小车到达水平面后会继续向前运动是因为小车具有 。小车在毛巾上运动时受到了 个力； （3）小车在不同水平面上最后静止的位置，如图中虚线所示从实验中可以看到：在同样条件下，水平面对小车的阻力越小，小车运动的越 （选填“远”或“近”）。进一步推理可得：如果水平冰面绝对光滑，冰壶将做 。冰壶受到的重力和水平冰面对它的支持力是一对 （选填“A”或“B”）。 A．平衡力 B．相互作用力 8．小明按如下步骤完成探究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验： （1）小明在进行甲、乙、丙三次实验时必须沿水平方向拉动测力计并使物块做 运动；这是利用 原理，使弹簧测力计的示数等于物块所受的摩擦力； （2）由 两图可知：当接触面粗糙程度一定时，接触面受到的压力越大，滑动摩擦力越大； （3）由甲、乙两图可得出结论 ； （4）实验后小组交流讨论后小丽设计了如图丁所示的实验装置，该装置在操作上 （选填“一定”或“不一定”）要匀速直线拉动长木板B。实验中小丽发现：当F为3N时，木块A相对于地面静止且长木板B刚好做匀速直线运动，则长木板B受到地面的摩擦力大小为 N。 二、计算题 9．如图甲所示，重50的物体在与水平方向成53°角的拉力作用下在水平地面上保持静止。拉力可以分解成竖直向上的力和水平向右的力，和的大小符合如图乙所示的三角形边长关系。 （1）求出和的大小；（，） （2）试求出此时物体所受的支持力和摩擦力。 10．如图所示的是一辆叫作“陆地滑翔机”的概念车。该概念车的质量为400kg，最大速度为16m/s。质量为60kg的驾驶员驾驶这款概念车在水平路面上匀速行驶时，受到的阻力是车总重的。g取10N/kg。 (1)概念车以最大速度匀速行驶10min通过的路程是多少？ (2)概念车在水平路面上匀速行驶时牵引力是多少？ 11．2023年初，汽车行业大降价引起了一阵购车潮，趁此机会，小林购买了一辆电动汽车，如表所示为小林所购车的部分参数。已知小林质量为60千克，从滨江出发到杭州千岛湖出差，其中高速路段长约150千米，允许行驶最高时速为120千米/小时，该车行驶时受到的阻力是车总重力的0.1倍。（g取10N/kg） 车身质量 2t 充电一次最大行驶里程 600千米 最高车速 120千米/小时 每个车轮与地面接触面积 100cm2 （1）小林以允许行驶最高时速匀速通过高速路段需要多少时间？ （2）电动汽车匀速行驶在高速路时，受到的牵引力是多少？ （3）请你谈谈电动汽车的优缺点，各写一条出来。 12．如图所示，是工厂里的流水线上安装的传送带示意图。它用水平的传送带来传送货物，这样可以大大提高工作效率。当长为25m的水平传送带AB 以2m/s的恒定速度传送质量为0.5kg的货物时，则： （1）在水平传送带上，货物从A端运动到B端的时间是多少? （2）每件货物在竖直方向上，所受到的支持力为多少?（g=10N/kg） 13．一辆小车的总质量为 500kg，在水平路面上运动的过程中，受到的阻力是车重0.05 倍，问：（g＝10N/kg ） （1）小车静止时，用 100N 的水平拉力拉小车，小车受到的阻力为多大？ （2）当水平拉力为多大时，小车恰能做匀速直线运动？ 14．滑动摩擦力的大小与物体间的压力和接触面的粗糙程度有关，在物理学中，可以用公式来计算滑动摩擦力的大小，其中表示摩擦力，表示压力，是描述接触面粗糙程度的物理量，叫动摩擦因数。如图所示，粗糙的水平桌面上有一滑块甲，通过细绳绕过定滑轮，细绳的另一端悬挂一小球乙。已知甲、乙都做匀速直线运动，甲、乙的质量分别为100g、40g。（不计滑轮与细绳间的摩擦，） （1）求绳子的拉力大小。 （2）求滑块与桌面间的动摩擦因数μ的大小。 15．一辆抛锚的汽车静止在水平地面上，质量为1000千克． （1）求：汽车所受重力G的大小； （2）为了将汽车移走，司机在汽车后方施加一个方向水平向右、大小为800牛的推力F，如图所示，此时地面对汽车产生的阻力f为500牛．求：汽车在水平方向上所受的合力F合的大小和方向． 16．运动员和降落伞总质量是70 kg，当他们以4 m/s匀速下落时，受到几个力，各多大？ 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． 桶与沙子 压力 不能 【详解】（1）[1]滑块恰好在水平木板上做匀速直线运动，滑块受到的拉力与摩擦力是平衡力，大小相等，拉力大小等于桶与沙子的总重力，为了测出滑块受到的滑动摩擦力大小，应测量桶与沙子的重力。 （2）[2]如图乙，在滑块上加砝码，图甲中滑块对木板的压力小于图乙中滑块对木板的压力，两图的接触面粗糙程度相同，发现需要装入更多的沙子，滑块才能做匀速直线运动，说明图乙中滑块受到的拉力变大，滑块受到的摩擦力变大。比较甲、乙两次实验可得：在接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大。 （3）[3]想用钩码代替沙桶，该方案方便得出拉力的大小，但由于钩码的质量是按整数倍变化的，无法连续改变拉力的大小，也很难做到使滑块做匀速直线运动，因此不能达到实验目的。 2． 相等 接触面粗糙程度和压力 换用木块面积不同的侧面置于水平木板上 方案三 【详解】（1）[1]用弹簧测力计沿水平方向缓缓匀速拉动木块，木块处于平衡状态，由二力平衡条件可知，木块受到的拉力等于木块受到的摩擦力，所以弹簧测力计示数与木块所受滑动摩擦力大小相等。 （2）[2]由表中物理量可知，控制一个木块重量不变时，长木板表面的粗糙程度不同；当长木板表面的粗糙程度相同时，可以改变木块的重量，所以探究的是滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度和压力的关系。 （3）[3]由于长方体木块的每个面粗糙程度都相同，长宽高不等，所以每个面的面积不同，要探究了滑动摩擦力大小与接触面积是否有关，可以换用木块面积不同的侧面置于水平木板上，来改变接触面积。 （4）[4]由于实验中要测量木块受到的摩擦力大小，所以应通过弹簧测力计将木块连接到墙上，用弹簧测力计测木块的拉力，然后直接拉动下面的长木板，故应该采用方案三。 3． 匀速直线运动 两 乙 滚动摩擦代替滑动摩擦 直线 【详解】（1）[1]物体受到几个力的作用，如果处于平衡状态，我们就说这几个力平衡；所以当物体处于静止状态或匀速直线运动状态时，它受到的力是相互平衡的。 [2]这时观察图甲，物体处于平衡状态，它受到重力、支持力、往左的拉力F1、往右的拉力F2，其中重力和支持力是一对平衡力，往左的拉力F1和往右的拉力F2是另一对平衡力，此时小车受到两对平衡力的作用。 （2）[3][4]这两个实验装置中，利用实验装置乙更科学；因为图乙有滑轮，图甲没有，滑轮与桌面之间是滚动摩擦力，图甲是滑动摩擦力，而在其他条件相同情况下，滚动摩擦力大小是小于滑动摩擦力的大小，这样较小的摩擦力，就不会对实验造成很大影响，即利用滚动摩擦代替滑动摩擦来减小实验误差。 （3）[5]在装置乙中，将小车旋转一定角度，这情况下，左右两个力不在同一直线上，小车不能在这个位置平衡，手松开后，小车转动恢复原状，两个力在同一直线上，恢复平衡，说明两个力必须作用在同一直线上，物体才能平衡。 4． 等于 2.2 等于 见解析 【详解】(1)[1]木块做匀速直线运动，属于平衡状态，滑动摩擦力和拉力是一对平衡力，根据二力平衡条件知滑动摩擦力大小等于拉力等于弹簧测力计的示数，大小为2.2N。 (2)[2]小王在用同一装置重做小金的实验，因为压力大小和接触面的粗糙程度都不变，滑动摩擦力大小不变，为2.2N。 (3)[3]如图丙所示的改进，弹簧秤是静止的，读数容易读得准确，此时木块受到的滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的示数。 (4)[4]例如：①从同一斜面同一高度滑下的物块，通过比较在不同粗糙程度的水平面上滑动距离的长短，比较滑动摩擦力的大小。 ②板刷滑动时通过比较刷毛弯曲的程度，比较滑动摩擦力的大小。 5． 匀速 二力平衡 1.8 接触面粗糙程度 在木块上放一个砝码 【详解】（1）[1][2][3]图甲中，把木块平放在长木板上，用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动木块，使木块做匀速直线运动，此时弹簧测力计拉力和木块受到的滑动摩擦力是一对平衡力，根据二力平衡知识可知，拉力和滑动摩擦力大小相等，由图可知，弹簧测力计示数为1.8N，所以，木块受到的滑动摩擦力大小为1.8N。 （2）[4]比较图甲、乙的实验可知：木块对水平面的压力相同，接触面粗糙程度不同，弹簧测力计示数也不同，则木块受到的滑动摩擦力大小不同，可以得出结论为，滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度有关。 （3）[5]要探究滑动摩擦力大小与压力大小的关系，应控制接触面粗糙程度相同，改变木块对水平面的压力，可在图乙的基础上进行的操作是在木块上放一个砝码，然后用弹簧测力计重复（1）的操作，与图乙的数据对比得出结论。 6． 速度相同 远 匀速直线 不需要 C 【详解】（1）[1]实验时应让同一小车从同一斜面的同一高度自由滑下，小车下滑时的重力势能相等，动能为0，下滑过程中，小车将重力势能转化为动能，则小车到达平面的动能相等，小车到达平面的速度相等。 （2）[2]小车在毛巾表面受到的阻力最小，运动距离最近；小车在木板表面受到的阻力最小，运动距离最远，比较甲、乙、丙三次实验，发现阻力越小，小车滑行的距离就越远。 [3][4]如果水平面光滑，小车在运动时不受阻力，则小车的速度将不变，将在水平面上做匀速直线运动，此时物体受到的合力为0，说明运动的物体不需要力来维持。 （3）[5]牛顿在伽利略等人的研究成果上概括出了牛顿第一定律。生活中不受力的物体时不存在的，则该定律是在大量经验事实的基础上，通过进一步的推理概括得出的，故AB不符合题意，C符合题意。 故选C。 7． 相等 惯性 3 远 匀速直线运动 A 【详解】（1）[1]实验中每次让小车从斜面顶端由静止滑下，是为了使小车到达水平面时具有相同的速度，从而观察不同阻力对小车运动到影响。 （2）[2]小车到达水平面后还能继续向前运动，是由于小车具有惯性，仍要保持原来的运动状态。 [3]小车在毛巾上运动时受到了竖直向下的重力、竖直向上的支持力，水平向左的摩擦阻力，共三个力。 （3）[4][5]分析三次实验可知：水平表面越光滑，小车受到的阻力越小，小车运动的越远；推理可知：如果水平冰面绝对光滑，冰壶不受阻力作用，做匀速直线运动；这种研究方法是科学推理法。 [6]当冰壶匀速运动时，冰壶处于平衡状态，冰壶受到的重力和水平冰面对它的支持力大小相等、方向相反、都作用在冰壶上，是一对平衡力，不是相互作用力，故A符合题意，B不符合题意。 故选A。 8． 匀速直线 二力平衡 甲丙 在压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大 不一定 1.8 【详解】（1）[1][2]小明在进行甲、乙、丙三次实验时必须沿水平方向拉动测力计并使物块做匀速直线运动，此时物块在水平方向上受到平衡力的作用，利用二力平衡原理，使弹簧测力计的示数等于物块所受的摩擦力。 （2）[3]影响滑动摩擦力大小因素有两个：压力大小和接触面的粗糙程度，研究与其中一个因素的关系时，要控制另外一个因素不变。由甲、丙图可知：当接触面粗糙程度一定时，接触面受到的压力越大，滑动摩擦力越大。 （3）[4]由甲、乙两图知，压力大小相同，乙中接触面较粗糙，测力计示数较大，故可得出结论：在压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。 （4）[5]如图丁所示的实验装置，A相对于地面处于静止状态，受到测力计的拉力大小等于A受到的滑动摩擦力大小，故该装置在操作上不一定要匀速直线拉动长木板B。 [6]由甲图可知，A在木板表面运动时受到的滑动摩擦力大小为1.2N。实验中小丽发现：当F为3N时，木块A相对于地面静止且长木板B刚好做匀速直线运动，此时A受到水平向左的滑动摩擦力大小为1.2N，由力的作用是相互的，长木板受到的A施加的水平向右的滑动摩擦力大小也为1.2N，因木板B刚好做匀速直线运动，故B在水平方向上受到平衡力的作用，故长木板B受到地面的摩擦力大小为 f=F-f′=3N-1.2N=1.8N 9．（1）为18N，为24N；（2）支持力为26N，摩擦力为18N 【分析】结合数学方法的相关计算 【详解】(1)由数学中的三角函数可知 ， 。 (2)对物体进行受力分析，如解图所示： 根据二力平衡条件可知，水平方向： ， 竖直方向： 已知代入数据解得，。 答：(1) 为18N，为24N； (2) 支持力为26N，摩擦力为18N。 【点睛】容易题，失分原因：（1）不会对物体进行受力分析；（2）对数学中的三角函数理解不透彻，找不到正、余弦的位置。 10．(1)9600m (2)1840N 【详解】（1）概念车以最大速度匀速行驶10min通过的路程是 （2）因为概念车匀速行驶时受到平衡力的作用，所以概念车受到的牵引力与概念车受到的阻力是一对平衡力，即 11．（1）1.25h；（2）2060N；（3）见解析 【详解】解：（1）小林以允许行驶最高时速匀速通过高速路段需要的时间 （2）车和人的总重力 该车行驶时受到的阻力 汽车匀速行驶在高速路时，受到的牵引力等于阻力，即 （3）优点：电动汽车与传统燃油汽车相比有污染小，高效率、噪声低等优点；缺点：电池成本较高，电池的能量密度较低，充电后的行驶里程较短等。 答：（1）小林以允许行驶最高时速匀速通过高速路段需要； （2）汽车匀速行驶在高速路时，受到的牵引力是2060N； （3）优点：电动汽车与传统燃油汽车相比有污染小，高效率、噪声低等优点；缺点：电池成本较高，电池的能量密度较低，充电后的行驶里程较短等。 12．（1）12.5s；（2）5N 【详解】解：（1）由速度公式得货物运动的时间 （2）由公式得货物的重力 货物在传送带上匀速运动，处于平衡状态，在竖直方向上受到的重力和支持力是一对平衡力，这两个力的大小相等，则货物受到的支持力 答：（1）货物运动的时间是12.5s； （2）每件货物受到的支持力为5N。 13．(1)100N．(2) 250N． 【分析】物体静止时处于平衡状态，受到的力为平衡力；小车做匀速直线运动时处于平衡状态，受到的拉力和阻力是一对平衡力． 【详解】(1)小车在水平路面运动时受到的阻力：， 此时对小车施加的拉力： ，故小车未被拉动，仍然静止．小车在水平方向上受到的阻力与拉力是一对平衡力，所以阻力的大小为100 N. (2)当小车恰能做匀速直线运动时，小车受到的拉力：. 14．（1）0.4N；（2）0.4 【详解】解：（1）乙的重力 由于乙做匀速直线运动，受到拉力F和重力的作用 根据物体间力的作用是相互的，且定滑轮只改变力的方向，不改变力的大小，所以绳子对甲的拉力也为0.4N。 （2）甲的重力 甲对桌面的压力 由于甲做匀速直线运动，甲受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，则摩擦力 因为，所以滑块与桌面间的动摩擦因数 答：（1）绳子拉力为0.4N。 （2）滑块与桌面间的动摩擦因数为0.4。 15．（1）9800N（2）300N（3）方向水平向右 【分析】同一直线上方向相反的两个力的合力，大小等于这两个力的差，方向与较大力的方向相同． 【详解】(1)m车＝1000kg，G车＝m车g＝1000kg9.8N/kg＝9800N. (2)由题意知，F合＝F推f＝800N500N＝300N.方向应与推力的方向相同，即水平向右． 16．见解析 【详解】运动员和降落伞以4 m/s匀速下落时，受到竖直向下重力和竖直向上的阻力的作用，此二力为一对平衡力，大小相等。 答：受重力和阻力两个力作用，大小都为686N。 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 $$