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2025年中考物理复习专题:运动的力的计算、实验题
一、实验探究题
1.某小组用如图所示装置探究“二力平衡的条件”,每个钩码质量均为50g。
甲 乙
丙 丁
(1)如图甲所示,小明同学在左边和右边各挂一个钩码,这时木块保持静止,说明相互平衡的两个力大小 ,方向 。细心的小明在实验时发现,若如图乙左边挂一个钩码,右边挂两个钩码时,木块仍然保持静止状态。经过讨论,同学们发现产生这一现象的原因是 ,这时木块在水平方向受到的力 (选填“平衡”或“不平衡”),你判断的依据: 。
(2)经过思考与交流后,实验小组决定改进实验设计,小明同学设计了如图丙所示实验装置,小丽同学设计了如图丁所示实验装置,你认为 (“丙”或“丁”)装置更好,原因是 。
(3)如图丁所示装置中,在左边和右边各挂一个钩码后,将小卡片转动一小角度,松手后,小卡片旋转后又恢复原状,这表明相互平衡的两个力需要作用在 上。
(4)为了探究猜想“只有作用在同一物体上的两个力才能平衡”,如果利用如图丁所示装置进行实验,下一步的操作是 。
2.如左图所示,2022年3月23日,航天员翟志刚、王亚平、叶光富在中国空间站进行太空授课时利用冬奥吉祥物“冰墩墩”参与“太空抛物实验”,验证了“物体的运动不需要力来维持”的结论。小明猜想:如果水平面足够光滑,水平面上运动的物体会一直运动下去。为了验证他的猜想,小明利用如右图所示的装置探究“阻力对物体运动的影响”。
(1)实验时,让同一小车从同一斜面的同一高度由静止释放,目的是使小车到达水平面时具有相同的 ;
(2)小车在不同的水平面上静止时的位置如图乙所示。分析实验现象可知,小车在水平面上运动速度减小是因为受到 (填“平衡力”或“非平衡力”)的作用,并且小车所受的阻力越小,在水平面上滑行的距离越 (填“远”或“近”),速度减小得越 (填“快”或“慢”),由此可推理得出:水平面上运动的小车,如果受到的阻力为零,它将做 运动。
3.如图是探究“滑动摩擦力的大小与什么有关”的实验。在水平桌面上,用弹簧测力计水平向右拉动木块,使其做 运动,木块所受的滑动摩擦力大小是 N。
4.在“探究二力平衡条件”的实验中,小明设置的实验装置如图甲所示。
(1)甲图中,若向左盘和右盘同时放入不等重的砝码,木块仍然保持静止,则产生这一现象的原因是 ;
(2)现保持F1与F2的大小相等,将木块换成小车,然后扭转一个角度,松手后,小车将发生转动,据此可以得出二力平衡时需要满足的一个条件是 ;
(3)在探究同一问题时,小红设计了如图乙所示的实验,同学们认为小红的实验优于小明的实验,其主要原因是 ;
A.小卡片容易扭转
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.减小摩擦力对实验结果的影响
(4)小东将系于小卡片(重力可忽略不计)两对角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 (选填“相同”或“相反”),并通过调整 来改变拉力的大小;
(5)利用如图丙所示的装置, (填“能”或“不能”)探究二力平衡的条件。
5.如图所示,是小玲同学在探究“阻力对物体运动的影响”实验中,观察将毛巾、棉布分别辅在水平木板上和只有木板的三种情况下,让小车分别从斜面顶端由静止下滑,观察小车在水平面上滑行的距离。
(1)实验中每次均让小车从斜面顶端由静止下滑的目的是:使小车每次在水平面上开始滑行时速度大小 (选填“相等”或“不相等”)。这种实验方法叫 法。
(2)实验中改变小车所受阻力大小,是通过改变 来实现的。
(3)实验中发现小车在毛巾表面滑行的距离最近,在棉布表面滑行的距离较远,在木板表面滑行的距离最远。说明小车受到的阻力越小,速度减小得越 (选填“快”或“慢”)。推理:如果小车在水平面上滑行,受到的阻力越来越小,直到变为零,它将做 。
(4)在大量经验事实的基础上,牛顿总结了伽利略等人的研究成果概括出了牛顿第一定律,所以牛顿第一定律 (选填“是”或“不是”)直接由实验得出的。
(5)牛顿第一定律告诉了我们物体的运动 (选填“需要”或“不需要”)力来维持,一切物体都有保持原来 不变的性质。
6.某实验小组利用如图甲所示的实验装置做“探究二力平衡的条件”的实验。
(1)实验时应选择较 (选填“光滑”或“粗糙”)的实验桌面;
(2)如图甲所示,当左右两端同时各放一个质量相等的砝码时,小车静止,此时F1、F2的大小 ,方向 ;
(3)在图甲实验的基础上,将小车在水平桌面上扭转一个角度后释放,观察小车的运动状态,这样做是为了探究两个平衡的力是否作用在 ;
(4)将图甲中的小车换成弹簧测力计,左右两盘各放入重 5N的砝码,使F1=F2=5N, 则弹簧测力计的示数为 N,弹簧测力计受到的合力是 N;
(5)小明用轻质小卡片代替小车做实验,如图乙所示,为了探究两个平衡的力是否作用在同一个物体上,他将要对小卡片进行的操作是 。
7.在探究“阻力对物体运动的影响”时,使用的器材有斜面、木板、棉布、毛巾和小车。
(1)实验中每次都使同一辆小车从斜面 (选填“同一”或“不同”)高度由静止释放。
(2)伽利略经过实验和推理得出结论:若水平面绝对光滑,则运动的小车将在水平面上做 ,结合该实验过程写出下图中各实验和推理的先后顺序: (用字母表示)。
8.小明探究影响滑动摩擦力大小的因素时选取的实验器材有:弹簧测力计一个、木块一个、砝码若干、毛巾、棉布各一条。实验装置如图甲所示,改变实验条件用弹簧测力计多次拉着木块在水平面上运动,实验数据记录如下:
实验次数
桌面上所垫材料
木块上所放砝码质量(g)
弹簧测力计示数(N)
1
毛巾
50g
1.8
2
毛巾
100g
3
棉布
100g
2.0
(1)实验过程中,为了使弹簧测力计的示数等于滑动摩擦力的大小,根据 的原理,应该沿水平方向 拉动木块;
(2)第二次实验时,弹簧测力计示数如图乙所示,则此时木块受到滑动摩擦力的大小为 N;
(3)对比第1、2两次实验数据,可以得出结论:滑动摩擦力的大小跟 有关;
(4)对比第 两次实验数据,可以得出结论:滑动摩擦力的大小跟接触面粗糙程度有关。
9.在探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验中,如图所示。
(1)实验过程中,要求用弹簧测力计拉着木块沿水平方向做匀速直线运动,根据 知识可知,此时摩擦力与拉力二力大小相等,否则弹簧测力计的示数不等于摩擦力;
(2)比较甲、丙两次实验现象可得到结论:在压力一定时, ,滑动摩擦力越大;
(3)比较甲、乙两次实验现象能得到一个新结论,拔河比赛中应用这个结论的做法是____ 。
A.选体重大的队员 B.穿崭新的运动鞋
C.选脚更大的队员 D.清除比赛场地的沙子
10.在学习“运动和力的关系”时,我们曾追随者物理学家的足迹,设计该实验。
(1)车在水平路面上运动时,竖直方向上受到的 力和 力是平衡的二力,对小车的作用效果为0,相当于小车只受水平方向的摩擦力;
(2)每次都让小车从同一斜面的相同高度由静止开始自由下滑,是为了使小车在滑到斜面底端上水平路面时具有 ;
(3)试验中,换用不同粗造成度的毛巾、棉布、木板做水平面,比较小车在不同表面运动的最大距离,可以得出:在起始速度相同的情况下,水平面越光滑,小车受到的阻力越 ,小车运动得越 ;
(4)进一步推断可知,若水平面绝对光滑,小车将在水平面上做 运动。
11.如图所示,是“探究阻力对运动的影响”的实验情景。
(1)让小车三次从同一斜面上的同一高度处,沿斜面从静止开始运动,目的是使小车到达水平面时的 相同。
(2)水平面越光滑,运动小车受到的阻力越 ,运动的时间越长,运动的距离越远;
(3)进一步推理,如果水平面足够光滑,小车不受阻力,它将 运动下去。
12.为探究影响滑动摩擦力大小的因素,实验小组的同学用如图甲所示的装置和器材进行实验。
(1)将木块平放在水平长木板上,用弹簧测力计沿水平方向拉动,使木块做 运动,此时弹簧测力计示数等于木块所受滑动摩擦力的大小。
(2)在木块上加放砝码,是为了探究滑动摩擦力大小与 的关系;在长木板上铺上棉布或毛巾,是为了探究滑动摩擦力大小与接触面 的关系。
(3)实验中,大家发现弹簧测力计示数很难稳定,于是设计了如图乙所示的装置来进行实验。水平传送带的速度可以调节,定滑轮摩擦忽略不计。
①启动传送带,当弹簧测力计的示数稳定后,木块相对于地面 (选填“静止”或“运动”),此时弹簧测力计示数等于木块所受滑动摩擦力的大小,木块所受滑动摩擦力的方向为水平向 (选填“左”或“右”)。
②某次实验中,当弹簧测力计的示数稳定后,改变传送带的速度大小,大家发现弹簧测力计的示数没有改变,说明木块所受滑动摩擦力的大小与传送带的速度大小 (选填“有关”或“无关”)。
13.如图所示是“探究滑动摩擦力大小与什么因素有关”的实验。
(1)实验过程中,必须用弹簧测力计沿 方向 拉动物块,这样做可以利用 的原理测量滑动摩擦力的大小;
(2)分析图甲、丙,可得出的结论是: ;
(3)如下图所示,用弹簧测力计水平匀速拉动木块A,弹簧测力计示数为,在图中物块A上叠放一块与之相同的物块B,用弹簧测力计拉着物块A,使物块B随A一起做匀速直线运动,弹簧测力计示数为,则 N;此运动过程中,物块B受到的摩擦力 N(忽略空气阻力)。
二、计算题
14.某中学组织学生进行郊游,队伍要经过一座大桥,该桥的西端有如图所示的标示牌(“30t”表示桥梁最大能承受质量为30t的物体)。
(1)求桥梁最大能承受的物体的重力;
(2)若一辆汽车在水平桥面做匀速直线运动,它的牵引力为2×103N,求它所受的阻力。
15.某跳伞运动员,体重800牛,降落伞的质量是20千克,当伞和运动员在空中匀速下降时,所受到的空气阻力是多大?
16.质量为50kg的物体在一个水平向右的拉力F的作用下,沿水平地面以0.2m/s的速度做匀速直线运动,已知物体受到的摩擦力是他自重的0.2倍,求:
(1)木块受到的拉力大小;
(2)若水平拉力增大为120N,物体受到的摩擦力的大小是多少?(g=10N/kg)
17.某汽车质量是1.6×103kg,在一次测试中,该汽车在平直的路面上匀速行驶了1800m,受到的阻力是车重的0.1倍,求:
(1)汽车的重力;
(2)汽车受到的牵引力。
18.质量为8t的卡车,在水平公路上匀速直线行驶时受到的摩擦阻力是车重的0.02倍,求:
(1)卡车的重力;
(2)卡车在水平公路上匀速直线行驶时,发动机对卡车的牵引力的大小;
(3)如果卡车静止时,车轮与地面的总接触面积是4m2,那么卡车对地面的压强是多少。
19.一辆质量为1000kg的汽车在平直公路上做匀速直线运动,它受到的阻力是车重的0.03倍,则汽车发动机的牵引力是多少牛?(g取10N/kg)
20.如图所示,一辆装载了1t钢卷的卡车在3000N的水平牵引力F作用下,以20m/s的速度沿平直的路面向左匀速行驶,已知该卡车受到路面的阻力大小为整辆车总重的0.2倍(g取10N/kg),求:
(1)车受到路面的阻力f;
(2)卡车的重力;
(3)当卡车卸掉300kg的钢卷后,要使卡车能以30m/s的速度继续匀速直线行驶,需要的水平牵引力为多大?
21.一个体积为4×10-4m3的实心矿石放在水平地面上,受到10N竖直向上的拉力时,矿石对地面的压力为20N。
(1)矿石所受重力是多大?
(2)矿石的密度是多大?
22.如图甲所示,一重的物体在的水平拉力的作用下开始水平向右做匀速直线运动,若在第秒时撤去外力,速度随时间变化的规律如图乙所示,求:
(1)物体在至通过的路程;
(2)物体在运动过程中所受的摩擦力大小,并判断摩擦力方向;
(3)在物理学中,我们用加速度来表示物体的运动变化情况,加速度就是速度的变化量与发生这一变化所用的时间的比值,即用表示末速度,用表示初速度,表示末时刻,表示初时刻,则加速度,若加速度为正则代表物体做加速运动,为负则代表物体做减速运动;求:物体在至的加速度的大小是多少? (a的单位是m/s2)
23.质量为1.5t的汽车,在水平公路上匀速行驶时受到的摩擦力是车重的0.02倍,g=10N/kg,求:
(1)汽车的重力;
(2)汽车受到的摩擦力为多少;
(3)汽车匀速行驶时,发动机对卡车的牵引力是多大?
24.一辆汽车停靠在路边,它的前方有一座高山,司机鸣笛并在t=2s后听到回声。随后司机启动汽车并匀速向前行驶,已知汽车(含司机、货物等) 总质量为5t,匀速行驶时速度为 v车=36km/h,受到的阻力是车总重力的0.2 倍,声音在空气中的传播速度为v声=340m/s。 求:
(1)司机听到回声时到高山的距离s?
(2)汽车行驶过程中发动机的牵引力F牵 的大小
25.一物体重200N,使它在水平地面上做匀速直线运动时水平推力F为60N。试问:
(1)当水平推力F为50N时物体受到的摩擦力是多大?
(2)当水平推力F为70N时物体受到的摩擦力是多大?
(3)实验表明:滑动摩擦力的大小跟压力的大小成正比。若在物体上加上一个重200N的重物,如图所示,仍然使物体在水平地面上做匀速直线运动,则此时给物体施加的水平推力F为多大?
答案部分
1.(1)相等;相反;木块与桌面间存在摩擦力;平衡;木块仍然保持静止状态
(2)丁;可以避免摩擦力对实验的影响
(3)同一直线上
(4)把卡片从中间剪开,观察两卡片的运动情况
2.(1)初速度
(2)非平衡力;远;慢;匀速直线
3.匀速直线;2
4.木块与桌面间有摩擦力;两个力要在同一直线上;D;相反;钩码数量;能
5.(1)相等;控制变量法
(2)接触面粗糙程度
(3)慢;匀速直线运动
(4)不是
(5)不需要;运动状态
6.光滑;相等;相反;同一直线上;5;0;将小卡片从中间剪开
7.同一;匀速直线运动;CAB
8.(1)二力平衡;匀速直线
(2)2.2
(3)压力
(4)2、3
9.(1)二力平衡
(2)接触面越粗糙
(3)A
10.(1)重;支持
(2)相同的速度
(3)小;远
(4)匀速直线
11.(1)速度
(2)小
(3)匀速直线(或不停地)
12.匀速直线;压力大小;粗糙程度;静止;左;无关
13.水平;匀速;二力平衡;压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;2;0
14.(1);(2)
15.1000N
16.(1)100N;(2)100N
17.(1)1.6×104N;(2)1.6×103N
18.(1)解:根据题意,已知m=8t=8000kg,f=0.02G, S=4m2
则可得卡车的重力为G=mg=8000kg×10N/kg=80000N
答:卡车的重力为80000N;
(2)解:因为匀速直线运动,所以,受力平衡,则可得F牵=f=0.02G=0.02×80000N=1600N
答:卡车在水平公路上匀速直线行驶时,发动机对卡车的牵引力的大小为1600N;
(3)解:根据题意可知,水平公路上,压力大小等于重力,即有F=G=80000N
由可得,卡车对地面的压强为
答:卡车对地面的压强为20000Pa。
19.解:汽车的重力:G=mg=1×103kg×10N/kg=1×104N;
因为汽车在平直公路上水平向西做匀速直线运动,
所以受到的摩擦力和牵引力是一对平衡力,
则牵引力:F=f=0.03G=0.03×1×104N=300N。
答:汽车发动机的牵引力是300N。
20.(1)3000N;(2)5000N;(3)2400N
21.(1)30N;(2)7.5×103kg/m3
22.(1);(2),水平向左;(3)。
23.(1)1.5×104N;(2)3×102N;(3)3×102N
24.(1);(2)
25.(1)50N;(2)60N;(3)120N
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