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“二力平衡的条件”实验中，小聪同学采用的实验装置如图甲所示，小明同学采用的实验装置如图乙所示。 （1）请在图甲中画出木块对桌面的压力示意图； （2）老师觉得 （选填“甲”或“乙”）的装置更科学，原因是选用小车，可以减小 对实验结果的影响； （3）实验中判断小车是否受平衡力作用的依据是小车保持匀速直线运动状态或 状态； （4）左右两盘放质量相等的砝码，小车保持静止。将左盘中再添加一个砝码，小车将运动，说明彼此平衡的两个力大小 ； （5）小车处于静止后，保持F1与F2的大小不变，把小车在水平桌面上扭转一个角度后释放，小车将转动，说明彼此平衡的两个力必须在 上。 2．如图甲，浩浩为探究“阻力对物体运动的影响”，每次都让小车从斜面顶端由静止开始下滑，改变水平面的粗糙程度，测量小车在水平面上滑行的距离。 （1）实验时，小车每次从同一高度下滑，目的为了滑到底部时有相同的 ，在水平面上运动，小车在竖直方向上受一对 ，其作用效果相互抵消，相当于小车只受阻力f的作用，此时小车所受阻力可以当作小车受到的“外力”； （2）对比三次实验发现：小车所受阻力越小，运动的距离就越 ，小车速度减小得就越 。如果阻力为零，小车将 ；英国科学家 总结前人的经验，推理出了惯性定律。 3．如图甲所示，在“探究二力平衡的条件”的实验时，小明他将系在卡片上的细线的两端绕过滑轮，并挂上钩码。 （1）为减小卡片重力对实验的影响，则应该在两边挂较 （重 / 轻）的钩码进行实验； （2）可通过改变 来改变拉力的大小； （3）在探究“相互平衡的二个力是否在同一直线上”时，小明准备用手将卡片改变一定角度后松手，观察卡片能否保持平衡。正确的操作应是图乙中 所示。 4．如图甲，小华和小明分别用水平推力F1、F2，推同一木箱在水平地面上做匀速直线运动，木箱通过的路程和时间关系如图乙所示，小华和小明推箱子的速度v1 v2，小华和小明推箱子时地面对箱子的摩擦力f1 f2，水平推力F1 F2（大于/等于/小于）。 5．小明在观看冬奥会钢架雪车比赛时，听到主持人说：运动员的质量越大，在滑道上滑行的速度会越快。对主持人的解说，小明提出了质疑。请你设计实验帮助小明验证解说词的正确性。 （1）实验器材： ； （2）实验步骤： ； （3）实验结论： 。 6．【探究名称】探究自行车向前滑行的距离与什么因素有关 【问题】小刚同学经常骑共享单车上学，他发现不踩踏板时，自行车向前滑行的距离不同，他提出了“自行车向前滑行的距离与什么因素有关”的问题，并作出如下猜想。 猜想一：自行车滑行的距离可能与自行车的初速度有关 猜想二：自行车滑行的距离可能与道路表面的粗糙程度有关 猜想三：自行车滑行的距离可能与自行车的质量有关 为验证自己的猜想，他在水平板上搭成一斜面，并准备了一个小车、一把量程为1m的直尺、一条毛巾、一块棉布（毛巾、棉布质量忽略不计）等实验器材，设计了如图所示的实验。 【证据】 （1）为探究猜想一，他先后将小车从斜面 高度处由静止释放，记录小车在 表面上滑行的距离，三次实验现象如图甲所示；（均选填“相同”或“不同”） （2）为探究猜想二，他先后将小车从斜面的 （选填“相同”或“不同”）高度处由静止释放，三次实验中小车最后静止时的位置如图乙所示，请你帮小刚设计出探究猜想二的数据记录表格 ； （3）利用现有的实验器材，他 （选填“能”或“不能”）完成猜想三的实验探究（要求：实验具有可操作性）； 【解释】自行车向前滑行的距离与自行车的初速度和道路表面的粗糙程度都有关，自行车的初速度越大，路面越光滑，自行车滑行的距离越 ； 【交流】在探究猜想二的过程中，若小车在木板表面上滑出了木板，在毛巾和棉布表面未滑出，无法正确测出在木板表面上滑行的距离，则利用已有的实验数据 （选填“能”或“不能”）得出正确结论。 7．在探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关的实验中，某实验小组选择如下器材：长木板、棉布、木块、砝码、弹簧测力计等进行实验； (1)实验要求：用弹簧测力计水平拉着木块做匀速直线运动，根据 原理，木块受到的滑动摩擦力大小等于木块受到的拉力； (2)甲图中，测力计拉着木块做匀速直线运动，木块受到的滑动摩擦力是 N；若测力计拉着木块做加速运动，木块受到的摩擦力 （填：增大、减小、不变）； (3)比较图中 两次实验可知，当接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大； (4)实验小组想探究滑动摩擦力与接触面积大小的关系，于是将木块沿竖直方向切掉一半后进行实验，如图丁所示，测得木块所受摩擦力与图甲测得的摩擦力进行比较，得出结论：滑动摩擦力的大小与接触面积有关，此结论是 （选填“正确”或“错误”）的。 8．某兴趣小组在“探究影响滑动摩擦力大小因素”时的改进实验装置如图所示。 实验 接触面 压力情况 弹簧测力计示数/N 1 木板面 木块 3.1 2 木板面 木块+砝码 4.3 3 毛巾面 木块 5.2 （1）该实验装置优点在于：不需要匀速拉动木板也能测量滑动摩擦力的大小，原因是木块B相对桌面始终处于静止状态，弹簧测力计的示数等于物体B受到的 的大小，该实验的原理是 （选填“二力平衡”或“受力不平衡”）； （2）实验数据如表所示： ①对比实验1和2：在接触面粗糙程度相同时，压力 （选填“越大”或“越小”），滑动摩擦力越大； ②对比实验 ：在接触面所受的压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力 （选填“越大”或“越小”）； ③本实验除了转换法，还使用的物理实验方法是 ； （3）同学们还想探究滑动摩擦力的大小与接触面积是否有关，于是将木块B沿竖直方向切去一半，这种做法不合理。请说明理由： 。 二、计算题 9．一钢件的质量为500千克，放在水平地面上，当起重机匀速竖直向上吊起此钢件，钢件受到的拉力多大？方向如何？（g取10牛/千克） 10．一辆质量为2t，容积为5m3的鲜奶运输车，装满密度为1.04×103kg/m3的牛奶后，在平直公路上匀速行驶时，受到的摩擦力为总重的0.2倍。求：（g取10N/kg） （1）运输车装满牛奶后，地面对汽车的支持力； （2）汽车的牵引力的大小。 11．如题图甲，杭州第19届亚运会的吉祥物包括三个机器人造型，分别是“宸宸”、“琮琮”和“莲莲”。某小组利用3D打印技术选用ABS塑料来打印吉祥物——“琮琮”，打印出来的塑料“琮琮”体积为250cm3，质量为110g。（已知ABS塑料的密度为1.1g/cm3，铝的密度为2.7g/cm3） （1）请通过计算判断该打印作品是空心还是实心； （2）若是空心请求出空心部分的体积，若是实心请求出该打印作品的重力； （3）若用铝来铸造尺寸、结构完全相同的“琮琮”，把铝“琮琮”放在水平桌面上，如乙所示，当对其竖直向下施加5N的压力处于静止时，求桌面对它的支持力。 12．作为福建传统风味美食，螃蜞酱（如图）以其鲜美的味道和独特的营养价值被人们所喜爱。小闽妈妈购买了一瓶“净含量”为200g的螃蜞酱，食用完后测得空瓶质量为100g。（净含量：指标明容器或包装内食品的质量，即不包括容器、外包装及包装材料的质量）求： （1）该瓶螃蜞酱的总质量； （2）该瓶螃蜞酱受到的总重力； （3）用手匀速托起这螃蜞酱，手的托力。 13．五一期间，谢老师驾驶一辆重为2500kg的小汽车去旅游，小汽车的速度如题图所示，小汽车在水平公路上匀速行驶90min，发动机的牵引力为370N。求： （1）小汽车行驶的路程； （2）汽车对地面的压力；（g取10N/kg） （3）小汽车受到阻力。 14．质量为2000kg的汽车在平直的公路上从A地行驶到B地，汽车在前内做加速运动，之后做匀速直线运动，到达B地，行驶速度与时间的关系如图所示。汽车匀速直线行驶时所受阻力为车重的倍，。求： （1）汽车在2∼10min运动的路程； （2）汽车匀速直线行驶时的牵引力。    15．如图所示，小明发明了能载小型摄像机在空气中拍摄的风筝，现有一台小型摄像机的质量是3千克，求： （1）这台小型摄像机受到的重力； （2）在起飞的过程中，风筝对摄像机施以50牛竖直向上的拉力，此时作用在摄像机上的合力大小是多少？方向如何？ （3）当风筝拉着摄像机使其以2米/秒的速度匀速上升时，风筝对摄像机施加的拉力是多少？ 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． 乙 摩擦力 静止 相等 同一直线 【详解】（1）[1]木块对桌面的压力，受力物体是桌面，方向是垂直桌面向下，符号是F，注意标注垂足，如图所示： （2）[2][3]乙图的实验装置选用了小车，可以尽量减小摩擦力对实验的影响，所以乙的装置更科学。 （3）[4]当物体处于静止状态或匀速直线运动状态时，便可认为它受到的力是相互平衡的。 （4）[5]因为平衡的两个力需要大小相等，所以实验时，左右两盘放质量相等的砝码，小车保持静止，将左盘中再添加一个砝码，小车将运动，发现小车无法保持静止状态。 （5）[6]因为小车在水平方向上受到的两个力在同一条直线上时才能平衡，所以把小车转过一个角度，然后松手，观察到小车转动，最后恢复到静止状态。 2． 速度 平衡力 远 慢 做匀速直线运动 牛顿 【详解】（1）[1][2]让小车每次从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速度相同。 [2]小车沿水平面运动时，小车在竖直方向上处于静止状态，小车受到的重力和支持力是一对平衡力。 （2）[3][4]水平面越光滑，小车受到的阻力越小，运动的距离越远，说明小车速度减小的慢。 [5]根据实验结果可以推理得出：如果小车不受阻力，小车运动的无限远，即小车将做匀速直线运动。 [6]“一切物体在没有受到外力作用的时候，总保持静止或匀速直线运动状态”这是牛顿第一定律的内容，牛顿总结了伽利略等前人的研究成果，推理概括出了惯性定律。 3． 重 钩码数量 ① 【详解】（1）[1]钩码越重，钩码与卡片间重力的差异越大，卡片重力对实验的影响越小，所以为减小卡片重力对实验的影响，则应该在两边挂较重的钩码。 （2）[2]实验中通过改变钩码的数量来改变两侧拉力的大小。 （3）[3]在探究相互平衡的二个力是否在同一直线上时，应将卡片旋转一定角度，然后放手，观察卡片能否保持平衡，即按图乙中①所示的方法进行操作。图乙中②可用于探究相互平衡的二个力是否方向相反。 4． 大于 等于 等于 【详解】[1]从图象可看出：在相同时间内，小华推动木箱运动时通过的路程长，即速度大，故v1 ＞v2 。 [2][3]滑动摩擦力的大小与压力大小、接触面的粗糙程度有关；与物体的运动速度无关；小华和小明推同一箱子时时，压力和接触面的粗糙程度都没有变化，故摩擦力不变，即f1 =f2 ；而拉力与摩擦力是平衡力，大小相等，故水平推力相等，即F1 =F2。 5． 纸盒、沙子、木板、木块、秒表 用木板和木块搭一个斜面；让纸盒从斜面的顶端自由下滑到斜面的低端，用秒表测出所用时间记为t1；在纸盒中装入适量的沙子，重复上述实验，测出所用时间为t₂。 若t1＞t₂，则解锁词正确；否则，解说词错误。（开放试题，合理即可） 【详解】（1）[1]纸盒、沙子、木板、木块、记录时间的秒表 （2）[2]用木板和木块搭一个斜面；让纸盒从斜面的顶端自由下滑到斜面的低端，用秒表测出所用时间记为t1；在纸盒中装入适量的沙子，改变纸盒的总质量。重复上述实验，测出所用时间为t2。 （3）[3]由可知，路程一定时，速度和时间成反比，若t1＞t2，则解锁词正确；否则，解说词错误。（开放试题，合理即可） 6． 不同 相同 相同 见详解 不能 远 能 【详解】（1）[1][2]为探究猜想一，自行车滑行的距离可能与自行车的初速度有关，根据控制变量法，应保持路面粗糙程度和小车重力相同，初始速度不同，而初始速度与高度有关，故他先后将小车从斜面不同高度处由静止释放，小车到达水平面的速度不同，记录小车在相同表面上滑行的距离。 （2）[3]为探究猜想二，自行车滑行的距离可能与道路表面的粗糙程度有关，根据控制变量法，应保持初始速度和小车重力相同，路面粗糙程度不同，而初始速度与高度有关，他先后将小车从斜面的相同高度处由静止释放。 [4]三次实验中需要记录小车在不同表面运动的距离，表格设计如下 实验次数 水平板的材料 滑行的距离s/cm 1 毛巾 2 棉布 3 木板 （3）[5]探究自行车滑行的距离可能与自行车的质量有关，根据控制变量法，应保持初始速度和路面粗糙程度相同，小车重力不同，实验中要改变小车的质量，现有器材无法实现，故不能完成探究。 [6]自行车的初速度越大，路面越光滑，自行车受到阻力越小，自行车行驶过程中速度变化越小，行驶的时间越长，自行车滑行的距离越远。 [7]本实验中采集的是小车运动的距离，在探究猜想二的过程中，若小车在木板表面上滑出了木板，在毛巾和棉布表面未滑出，表明在木板上运动的距离比毛巾和棉布都要远，可以满足比较的要求，故能得出正确结论。 7．(1)二力平衡 (2) 2.6 不变 (3)甲、乙 (4)错误 【详解】（1）用弹簧测力计水平拉着物体做匀速直线运动，物体在水平方向上受到平衡力的作用，根据二力平衡的原理可知，拉力大小等于摩擦力的大小。 （2）[1]甲图中弹簧测力计的分度值为0.2N，读数为2.6N。 [2]滑动摩擦来的大小与压力和接触面的粗糙程度有关，测力计拉着木块做加速运动，压力和接触面的粗糙程度不变，则摩擦力不变。 （3）要探究滑动摩擦力大小与压力大小的关 系，应该控制接触面的粗糙程度相同，只改变压力 大小，故选甲、乙两实验。 （4）在研究滑动摩擦力大小跟接触面面积的关系时，应保持压力大小和接触面的粗糙程度不变，将木块沿竖直方向截去一半后，虽然接触面的粗糙程度没变，但木块对接触面的压力减小了一半，所以得出了错误的结论。 8． 滑动摩擦力 二力平衡 越大 1和3 越大 控制变量法 没有控制压力大小相同 【详解】（1）[1][2]当拉动长木板运动的过程中，木块B保持静止状态，木块受到测力计的拉力和滑动摩擦力，根据二力平衡的条件知，此时弹簧测力计的示数等于摩擦力的大小。 （2）①[3]实验1和2接触面粗糙程度相同，增加砝码使得压力增大，压力越大，弹簧测力计示数越大，滑动摩擦力越大，所以实验1和2探究滑动摩擦力大小跟压力大小的关系，在接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大。 ②[4][5]对比实验1、3可知，接触面受到的压力相同，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大，所以实验1、3探究滑动摩擦力大小跟接触面粗糙程度的关系，在接触面所受的压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。 ③[6]本实验保持压力，探究摩擦力和接触面粗糙程度的关系，保持接触面粗糙程度不变探究摩擦力与压力的关系，用的是控制变量法。 （3）[7]想探究滑动摩擦力与接触面积的关系，要控制压力大小和接触面粗糙程度相同，他将木块 B竖直方向切去一部分，压力大小也发生了改变，没有控制压力大小相同，故他的探究过程不合理。 9．5000N ，竖直向上 【详解】解：钢件的重力为 G=mg=500kg×10N/kg=5000N 因为钢件匀速直线向上运动，所以钢件受到的拉力和重力是一对平衡力，拉力大小等于重力大小，大小等于5000N；方向与重力方向相反，为竖直向上。 答：钢件受到的拉力为5000N，方向竖直向上。 10．（1）7.2×104N；（2）1.44×104N 【详解】（1）运输车的质量为2吨，运输车空载时自重 G车＝m车g＝2×103kg×10N/kg＝2×104N 运输车装满牛奶后，牛奶的体积为 V牛奶＝V＝5m3 由可得，牛奶的质量为 m牛奶＝ρ牛奶V牛奶＝1.04×103kg/m3×5m3＝5.2×103kg 牛奶的重力为 G牛奶＝m牛奶g＝5.2×103kg×10N/kg＝5.2×104N 因运输车在平直公路上匀速行驶时处于平衡状态，地面对汽车的支持力和汽车的总重力是一对平衡力，所以，地面对汽车的支持力为 F支持＝G总＝G车＋G牛奶＝2×104N＋5.2×104N＝7.2×104N （2）汽车装满牛奶后行驶时受到的阻力为 f＝0.2G总＝0.2×7.2×104N＝1.44×104N 因运输车在平直公路上匀速行驶时处于平衡状态，水平方向受到的牵引力和阻力是一对平衡力，所以，汽车装满牛奶后行驶时牵引力为 F＝f＝1.44×104N 答：（1）运输车装满牛奶后，地面对汽车的支持力为7.2×104N； （2）汽车装满牛奶后行驶时牵引力的大小为1.44×104N。 11．（1）空心；（2）；（3）7.7N 【详解】解：（1）质量为110g的ABS塑料体积为 因为 所以该打印作品是空心的。 （2）空心部分的体积为 （3）铝铸的“琮琮”的重力为 把铝“琮琮”放在水平桌面上，当对其竖直向下施加5N的压力处于静止时，铝“琮琮”对桌面的压力为 桌面对铝“琮琮”的支持力与铝“琮琮”对桌面的压力是一对相互作用力，大小相等，方向相反，则 答：（1）该打印作品是空心的； （2）空心部分的体积； （3）桌面对它的支持力7.7N。 12．（1）300g；（2）3N；（3）3N 【详解】解：（1）该瓶螃蜞酱的总质量 （2）该瓶螃蜞酱受到的总重力 （3）用手匀速托起这瓶螃蜞酱，这瓶螃蜞酱受到平衡力作用，故手的托力等于重力等于3N。 答：（1）该瓶螃蜞酱的总质量为300g； （2）该瓶螃蜞酱受到的总重力为3N； （3）用手匀速托起这瓶螃蜞酱，手的托力为3N。 13．（1）135km；（2）25000N；（3）370N 【详解】解：（1）由图可知，小汽车的速度为v= 90km/h，小汽车运动的时间为 t=90min=1.5h 所以小汽车行驶的路程为 s=vt=90km/h×1.5h=135km （2）汽车对地面的压力大小等于本身的重力大小，所以汽车对地面的压力为 F=G=mg=2500kg×10N/kg=25000N （3）小汽车在水平公路上匀速行驶，处于平衡状态，水平方向受到牵引力和阻力，且牵引力等于阻力，所以小汽车受到阻力 f=F=370N 答：（1）小汽车行驶的路程为135km。 （2）汽车对地面的压力为25000N。 （3）小汽车受到阻力为370N。 14．（1）12000m；（2）2000N 【详解】解：（1）由图可知，汽车在匀速行驶时的速度为，由得，汽车匀速行驶的路程为 （2）汽车的重力 汽车受到阻力 根据二力平衡，汽车的牵引力为 答：（1）汽车在运动的路程12000m； （2）汽车匀速直线行驶时的牵引力2000N。 15．（1）29.4N；（2）20.6N；（3）29.4N 【详解】解：（1）摄像机的质量是3千克，摄像机的重力 G=mg=3kg×9.8N/kg=29.4N （2）在起飞过程中，风筝对摄像机施以50牛的力，方向竖直向上，摄像机受到的重力方向竖直向下，则摄像机受到的合力 F合=F-G=50N-29.4N=20.6N 由于风筝对摄像机施加的力大于摄像机的重力，所以合力的方向竖直向上。 （3）当风筝拉着摄像机匀速上升时，摄像机处于平衡状态，所受的合力为0，则此时风筝对摄像机施加的力等于其重力，则风筝对摄像机施加的拉力 F拉=G=29.4N 答：（1）这台小型摄像机受到的重力为29.4N； （2）作用在摄像机上的合力大小是20.6N，方向竖直向上； （3）风筝对摄像机施加的拉力是29.4N。 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 $$