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．为了探究滑动摩擦力大小与什么因素有关，小明设计了如图所示实验（实验所用毛巾比木板表面粗糙）。 （1）实验过程中，弹簧测力计应沿水平方向拉着物块做 运动，根据 知识，可知滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数； （2）在这四次实验中，滑动摩擦力最小的是 （选填“甲”、“乙”、“丙”或“丁”）； （3）比较甲、乙两次实验，是为了探究滑动摩擦力大小与 是否有关。比较甲、丙两次实验，可得出结论：在压力大小相等时， ； （4）比较 （选填“甲”、“乙”、“丙”或“丁”）两次实验，可探究滑动摩擦力大小与接触面积的大小是否有关； （5）小夏对实验装置进行改进，如图戊所示，发现实验效果更好。请你说出改进后的优点是： （写出一条即可）。 2．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（a）所示，小华同学采用的实验装置如图（b）所示。 （1）当物体处于 状态时，它受到的力是平衡力。 （2）这两个实验装置中，你认为 的装置更科学。 （3）利用（2）题中的装置做实验的过程中，将小车进行扭转，这是为了探究“二力平衡条件”是否满足 。 3．下面是岳岳探究“滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验。 （1）如图甲所示，根据 原理可以测出木块受到的滑动摩擦力为 N。 （2）如图乙所示，在木块上放一个重物，重复上面的操作，比较甲、乙两图中弹簧测力计的示数可探究滑动摩擦力大小与 的关系。 （3）为了操作方便，岳岳对实验进行了如图丙所示的改进，将弹簧测力计固定，拉动木块下的毛巾，木块相对地面保持静止，这样改进后 （填“需要”或“不需要”）匀速拉动毛巾。 4．小华在进行“探究滑动摩擦力与哪些因素有关的实验”，如图所示： （1）小华利用长木板，毛巾、两块相同的长方体物块A、B，以及弹簧测力计进行实验，实验时，应使弹簧测力计水平 拉动物体A； （2）小华通过比较甲、乙两图的弹簧测力计示数，可以探究滑动摩擦力与 的关系。比较乙、丙两图中，可以得到初步结论： ； （3）在图丙实验中，读取弹簧测力计示数时，物块B受到物块A的摩擦力f= N；若突然撤去拉力F，物块B受到物块A的摩擦力方向向 （选填“左”或“右”）； （4）在操作过程中还发现，弹簧测力计不沿水平方向拉动时，也可以使物块在木板上沿水平方向做匀速直线运动，如图所示，此过程中，物块处于 （选填“平衡”或“非平衡”）状态，弹簧测力计对物块的拉力和物块受到的滑动摩擦力 （选填“是”或“不是”）一对平衡力。此时物块受到的滑动摩擦力将 （增大、减小、不变）。 5．“牛顿实验小组”的同学们发现用课本上的实验方案，探究影响“滑动摩擦力大小的因素”时，弹簧测力计的示数很难稳定，于是设计了图所示的实验装置进行实验（水平传送带的速度可以调节，定滑轮的摩擦忽略不计）。 （1）启动传送带，当弹簧测力计的示数稳定后，此时弹簧测力计示数 （选填“大于”“小于”或“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”）。请分析测量出滑动摩擦力的依据是 。 （2）某次实验中，改变传送带的速度大小，待弹簧测力计的示数稳定后，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”）。 （3）在木块上加一个砝码，启动传送带，待弹簧测力计的示数稳定后，大家发现弹簧测力计的示数变大，这个过程的探究问题是 。 6．小秋同学做了以下两个实验。 （1）在探究“阻力对物体运动的影响”实验时，让小车从斜面的 由静止滑下，观察小车沿不同材料的水平表面上滑行的距离，如图所示。实验可得：水平面越光滑，小车受到的阻力越小，在水平面上运动的距离越 。由此结论 （选填“能”或“不能”） 直接得出牛顿第一定律。 （2）在探究“二力平衡条件”的实验中，如图甲所示两边悬挂相同质量的钩码，纸片处于静止状态，说明二力平衡的条件是两个力 相等；  将甲图中静止的硬纸片扭转一个角度如图乙所示，松手后观察到硬纸片 保持静止（选填“仍能”或“不能”），该现象说明两个力必须作用在 才能平衡。 7．在“研究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中，小潘同学选择了三块粗糙程度不同的长木板、一个木块、质量相等的砝码若干、一个弹簧测力计，进行实验： （1）如图所示，将木块放在水平长木板上，用弹簧测力计沿水平方向拉动木块，使其做 运动，根据 知识可知、木块受到的滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数； （2）小潘经过多次实验获得下表中的实验数据： 实验次数 实验条件 弹簧测力计示数 1 木块 长木板 1 2 木块上放1个砝码 长木板 2 3 木块上放2个砝码 长木板 3 4 木块上放1个砝码 粗糙长木板 4 5 木块上放1个砝码 更粗糙长木板 5 ①分析表中 三次实验数据，可以得出在接触面粗糙程度相同的情况下，压力越大，滑动摩擦力越 ； ②分析表中2、4、5三次实验数据，可以得出在 相同的情况下，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大； （3）实验过程中，当弹簧测力计的示数为0.5N时，木块未被拉动，此时木块受到的摩擦力 0.5N；（选填“大于”“小于”或“等于”） （4）体操运动员上器械前，会在手上涂防滑粉，这是通过增大 来增大摩擦力。 8．如图为某同学“探究牛顿第一定律”的实验中该同学先后三次将同一木块放在同一斜面上的同一高度，然后分别用不同的力推了一下木块，使其沿斜面向下运动，逐渐减小水平面的粗糙程度，观察木块运动的距离，从而得出力和运动的关系。 （1）该同学在实验操作中有一处明显的错误是（不要求解释错误的原因）： 。 （2）更正错误后进行实验，从实验中观察到，随着摩擦力的逐渐减小，木块在水平面上运动的距离逐渐 ，但由于实验中摩擦力 ，所以不可能观察到木块在水平面上做匀速运动的情形。 （3）牛顿在实验研究的基础上总结出牛顿第一定律，下列现象中，属于利用惯性的是 。 A．坐汽车时要系好安全带 B．跳远运动员快速助跑 C．行车时要注意保持车距 D．学校路段减速慢行 二、计算题 9．一辆小轿车满载时的质量为1.5t，当它在平直的公路上匀速行驶时，受到的阻力为总重力的0.2倍。（g取10N/kg）求： （1）小轿车满载时的重力； （2）小轿车满载时水平地面对它的支持力； （3）小轿车满载匀速行驶时受到的牵引力。 10．一个重为8牛的物体被竖直抛出，在运动过程中物体始终受到与运动方向相反的大小恒定不变的阻力。若物体在竖直运动过程中的某一时刻所受重力和阻力的合力为7.8牛。求： (1)此刻，物体运动的方向；（无需分析过程，直接写物体运动方向） (2)物体受到的阻力f的大小和方向。 11．某平直公路芳的最高限速标志如图所示。一辆小汽车在该公路上4s内匀速行驶了120m。 （1）该汽车的速度是多少？ （2）该汽车是否超速？ （3）已知该汽车受到地面的摩擦力为500N，请说明汽车的牵引力大小是否为500N。 12．一辆汽车总质量为5000kg，在水平路面上做匀速直线运动，受到的阻力是车重的0.05倍.问 （1）汽车受到地面的支持力为多大？ （2）汽车做匀速直线运动时，汽车牵引力为多大？ （3）汽车关闭发动机在水平路面上做减速运动，此时汽车受到的阻力是多大？（要求写出计算过程并且说明理由，g取10N/kg） 13．为了保护桥梁，交通管理部门在其两端都设有类似的标志（如图所示）。一辆自重为的大卡车，装有的砖。（，g取） （1）大卡车的车轴处添加润滑油是为了 （选填“增大”或“减小”）摩擦。 （2）大卡车的质量是多少？ （3）请通过计算说明该大卡车装满这些砖后能否通过这座桥梁。 14．2017年12月，济南首家本土共享汽车品牌开始试营业。共享汽车以倡导绿色、环保、低碳出行的理念，受到市民的热捧。小雨爸爸驾驶共享汽车从泉城广场出发，30min后到达洪楼广场，全程约6.8km，共花费9.6元。通过计算回答： （1）小雨爸爸驾驶的共享汽车的平均速度多大？ （2）载人时该车总质量为1.6×103kg，车受到的阻力为车重的0.1倍，共享汽车匀速行驶过程中，受到的牵引力多大？ 15．随着人工智能逐渐融入我们的生活，一些餐厅、饭店等餐饮场所使用送餐机器人送餐。如图所示是某餐厅的送餐机器人智利，其自身质量约为50kg，当该送餐机器人托着质量为5kg的物体送餐时，在60s内匀速直线运动了66m，机器人智利受到的摩擦力约为其总重力的0.3倍（不考虑空气阻力，g＝10N/kg）。 求：（1）求该送餐机器人智利自身的重力； （2）此次送餐过程中，机器人智利的速度大小； （3）此次送餐过程中做匀速直线运动，送餐机器人智利所受牵引力的大小。 16．一辆汽在平直公路上以10m/s的速度匀速行驶，其质量为。在行驶过程中该车受到的阻力等于车重的0.08倍。求 (1)小轿车所受重力的大小。 (2)小轿车在行驶过程中受到的阻力大小是多少？方向如何？ (3)小轿车在行驶过程中受到的牵引力与阻力的合力大小是多少？ 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． 匀速直线 二力平衡 甲 压力大小 接触面的粗糙程度越大，摩擦力越大 乙、丁 不必控制木板做匀速直线运动，便于操作 【详解】（1）[1][2]弹簧测力计显示拉力大小，弹簧测力计水平拉动木块进行匀速直线运动时，水平方向上木块受到拉力和滑动摩擦力作用，这两个力是平衡力，根据二力平衡条件，滑动摩擦力大小等于拉力大小。 （2）[3]滑动摩擦力大小跟压力大小和接触面粗糙程度有关，由题意可知，甲、乙的接触面较光滑，并且甲的压力最小，故甲实验中木块受到的滑动摩擦力最小。 （3）[4]甲、乙两次实验，接触面粗糙程度相同，压力不同，故甲、乙实验是为了探究滑动摩擦力大小与压力大小是否有关。 [5]乙、丙两次实验，压力相同，接触面粗糙程度不同，故乙、丙为了探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度是否有关。 （4）[6]探究滑动摩擦力大小与接触面积的大小是否有关，需要控制压力大小、接触面粗糙程度一定，故选乙、丁。 （5）[7]实验改进后，物体A相对于地面是静止的，物体A受到测力计的拉力和木板对物体A的滑动摩擦力是一对平衡力，其大小始终相等，与木板运动的速度无关，所以实验时不必控制木板做匀速直线运动，便于操作，且实验时测力计的示数稳定，便于读数。 2． 静止 小华 作用在同一条直线上 【详解】（1）[1]该实验中，当物体处于静止状态时，它受到的力是平衡力； （2）[2]小刚的实验装置受摩擦力影响较大，所以小华的实验装置更科学； （3）[3]将小车进行扭转，这是为了探究“二力平衡条件”是否满足作用在同一条直线上。 【点睛】二力平衡条件：大小相等，方向相反，作用在同一直线上。 3． 二力平衡 2.6 压力大小 不需要 【详解】（1）[1][2]实验时，小明将木块放在水平长木板上，用弹簧测力计沿水平方向拉动木块，并使木块做匀速直线运动，根据二力平衡可知，弹簧测力计拉力大小与摩擦力大小相等，可以测出木块在木板上滑行时受到的摩擦力，由图可知，弹簧测力计的示数为2.6N，所以木块受到的滑动摩擦力也为2.6N。 （2）[3]在木块上放一个重物，接触面的粗糙程度不变，改变压力的大小，是探究滑动摩擦力的大小与压力大小的关系。 （3）[4]如图丙所示，压力和接触面粗糙程度不变，故木块和接触面之间的滑动摩擦力大小不变，木块相对地面保持静止，受到平衡力作用，水平方向上受到弹簧的拉力和摩擦力平衡，这样改进后不需要匀速拉动毛巾。 4． 匀速直线 接触面粗糙程度 见解析 0 左 平衡 不是 减小 【详解】（1）[1]实验时，应使弹簧测力计水平匀速直线拉动物体A，此时A受力平衡，拉力与摩擦力大小相等。 （2）[2]由图甲乙可知，两图中压力大小相等而接触面粗糙程度不同，所以小华通过比较甲、乙两图的弹簧测力计示数，可以探究滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系。 [3]乙图中压力比丙图中小，乙丙接触面的粗糙程度相同，乙中摩擦力小于丙的摩擦力，由此可以得到初步结论是：在接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大。 （3）[4]AB一起向右做匀速直线运动，AB之间没有相对运动的趋势，所以AB间的摩擦力为0，即物块B受到物块A的摩擦力f=0N。 [5]若突然撤去拉力F，物块B相对于A有向右运动的趋势，所以物块A给物块B的摩擦力方向向左。 （4）[6]物块仍然做匀速直线运动，说明物块仍受平衡力的作用，处于平衡状态。 [7]弹簧测力计对物块的拉力和物块受到的滑动摩擦力不是一对平衡力，因为两个力不在同一条直线上。 [8]滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度及压力大小有关，物块受到斜向上的拉力，此时的压力小于物块的重力，所以滑动摩擦力变小。 5． 等于 左 见解析 无关 滑动摩擦力的大小与压力大小的关系 【详解】（1）[1][2][3]由题意知，当弹簧测力计的示数稳定时，木块相对于地面处于静止状态，此时弹簧测力计对木块的拉力（水平向右）与木块所受滑动摩擦力为一对平衡力，大小相等，方向相反，而拉力的大小是通过弹簧测力计测量的，等于弹簧测力计的示数，则木块所受滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数，方向沿水平向左。 （2）[4]根据题意可知，当传送带速度改变时，弹簧测力计的示数没有改变，则滑动摩擦力大小不变，由此可说明木块所受滑动摩擦力的大小与传送带的速度大小无关。 （3）[4]探究滑动摩擦力大小与压力大小的关系时，应控制接触面的粗糙程度相同，改变压力的大小。由题意知，将一个砝码放在木块上，则木块对传送带的压力增大，而接触面粗糙程度相同，此时发现弹簧测力计的示数变大，说明木块受到的滑动摩擦力变大，由此可知，增加砝码的操作是为了探究滑动摩擦力大小与压力大小的关系。 6． 同一高度 远 不能 大小 不能 同一直线上 【详解】（1）[1] 实验中，为了使小车到达水平面时具有相同的速度，让小车从斜面的同一高度由静止下滑。 [2] 实验中，阻力对物体运动的影响是通过小车在水平面运动的距离来体现的，可以得到水平面越光滑，小车受到的阻力越小，速度减小的越慢，小车在水平面上运动的距离越远。 [3] 由此结论不能直接得出牛顿第一定律。由实验推理得出：如果水平面绝对光滑，小车受到的阻力为零，小车的运动速度不变，它将保持原来的速度做匀速直线运动。 （2）[4] 如图甲所示两边悬挂相同质量的钩码，纸片受到左右两侧的拉力都等于钩码的重力，纸片处于静止状态，说明二力平衡的条件是两个力大小相等； [5] 将甲图中静止的硬纸片扭转一个角度如图乙所示，松手后观察到硬纸片，发生了旋转，不能保持静止； [6] 此时，绳子上的拉力不在同一条直线上，该现象说明两个力必须作用在同一直线上才能平衡。 7． 匀速直线 二力平衡 1、2、3 大 压力 等于 接触面粗糙程度 【详解】（1）[1][2]用弹簧测力计沿水平方向拉动木块，使其做匀速直线运动，根据二力平衡知识可知，木块受到的滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。 （2）①[3][4]分析表中1、2、3三次实验数据，可以得出在接触面粗糙程度相同的情况下，压力越大，滑动摩擦力越大。 ②[5]分析表中2、4、5三次实验数据，可以得出在压力相同的情况下，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。 （3）[6]实验过程中，当弹簧测力计的示数为0.5N时，木块未被拉动，此时木块处于静止状态，受到的摩擦力与拉力是一对平衡力，所以此时木块受到的摩擦力等于0.5N。 （4）[7]体操运动员上器械前，会在手上涂防滑粉，这是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。 8． 分别用不同的力推了一下木块 增大 不可能为零 B 【详解】(1)[1]木块运动的距离长短不仅与木块受到的摩擦力有关，还与物体的初始速度有关，因此在研究阻力对其运动距离的影响时，要控制木块的速度相同，即要用到控制变量法。由于用不同的力推木块，导致了木块的初始速度不同，故这种操作是错误的. (2)[2] [3]随着接触面的改变，发现接触面越来越光滑，摩擦力越来越小，木块运动的距离会增大。物体由于在运动过程中，受到的摩擦力不可能为零，故不能保持平衡状态，所以不会出现木块做匀速直线运动的现象. (3)[4]A．坐汽车时要系好安全带，否则在刹车时人由于惯性而向前倾，容易发生伤害事故，属于防止惯性带来伤害，故A不符合题意。 B．跳远运动员助跑是为了在起跳前使自己处于运动状态，起跳后人由于惯性会跳得更远，属于利用惯性，故B符合题意； C．车行驶要保持一定车距是为了在遇到紧急情况时，无法及时刹车，发生追尾现象，是防止惯性带来危害，故C不符合题意； D．学校路段减速慢行属于防止惯性带来的危害，故D不符合题意。 故选B。 9．（1）；（2）；（3） 【详解】解：（1）小轿车满载时的重力为 （2）小轿车在竖直方向上处于静止状态，所以小轿车在竖直方向上受力平衡，则小轿车满载时水平地面对它的支持力等于小轿车的重力，即。 （3）小轿车满载匀速行驶时，处于平衡状态，根据二力平衡条件可知牵引力与阻力相等，由题意得 答：（1）小轿车满载时的重力； （2）小轿车满载时水平地面对它的支持力； （3）小轿车满载匀速行驶时受到的牵引力。 10．(1)竖直向下；(2)0.2N，方向竖直向上 【详解】解：(1)物体的重力为8N，若物体在竖直运动过程中的某一时刻所受重力和阻力的合力为7.8N，小于重力，说明阻力与重力的方向相反，即阻力的方向竖直向上，而在运动过程中物体始终受到与运动方向相反的大小恒定不变的阻力，由此可知，物体运动的方向竖直向下。 (2) )当物体下降时，受力情况如下图: 受到竖直向下的重力和竖直向上的阻力，物体受到这两个力的方向相反，合力 F合=Gf=8Nf=7.8N 解得：f=0.2N，方向竖直向上。 答：(1)此刻，物体运动的方向竖直向下； (2)物体受到的阻力f的大小为0.2N，方向竖直向上。 11．（1）30m/s；（2）否；（3）是 【详解】解：（1）该汽车的速度是 （2）由得 则该汽车没有超速。 （3）汽车做匀速直线运动，汽车的牵引力与摩擦力时平衡力，大小相等，为500N。 答：（1）该汽车的速度是30m/s； （2）该汽车没有超速； （3）汽车的牵引力大小为500N。 12．（1）5×104N（2）2500N（3）2500N 【分析】当物体静止或做匀速直线运动时，物体处于平衡状态，此时物体受到的力是平衡力，据此来对力的大小做出相应的计算与判断；影响摩擦力大小的因素压力大小和接触面的粗糙程度． 【详解】（1）汽车在水平路面上受到的重力和地面对汽车的支持力是一对平衡力，汽车受到地面的支持力为：F＝G＝ mg＝5×103kg×10N/kg＝5×104N， （2）在水平路面上匀速行驶的汽车，在水平方向受到牵引力和阻力的作用，二力是平衡力，因此汽车受到牵引力等于汽车受到阻力，即牵引力为：F＝f＝0.05G＝0.05×5×104N＝2500N； （3）当汽车关闭发动机在水平路面上做减速运动，因为车队地面的压力和接触面的粗糙程度不变，所以汽车受到的阻力不变仍为2500N． 13． 减小 可以 【详解】解：（1）大卡车的车轴处添加润滑油，使接触面分离，为了减小摩擦。 （2）大卡车的质量 （3）砖的质量 大卡车和砖的总质量 因为 所以大卡车可以通过这座桥梁。 答：（1）大卡车的车轴处添加润滑油是为了减小摩擦； （2）大卡车的质量是； （3）大卡车装满这些砖后可以通过这座桥梁。 14．（1）13.6km/h；（2）1.6×103N 【详解】解：（1）从泉城广场出发，30min后到达洪楼广场，全程约6.8km，时间为 t=30min=0.5h 小雨爸爸驾驶的共享汽车的平均速度为 （2）载人时该车总质量为1.6×103kg，其重力为 G=mg=1.6×103kg×10N/kg=1.6×104N 车受到的阻力为 f=0.1G=0.1×1.6×104N=1.6×103N 因为汽车在匀速行驶，根据二力平衡，所以牵引力为 F=f=1.6×103N 答：（1）小雨爸爸驾驶的共享汽车的平均速度13.6km/h； （2）共享汽车匀速行驶过程中，受到的牵引力为1.6×103N。 15．（1）500N；（2）1.1m/s；（3）165N 【详解】解：（1）由题意可得，送餐机器人的重力为 （2）送餐过程中，机器人的速度为 （3）送餐过程中，总质量为 总重力为 由于做匀速直线运动，则牵引力 答：（1）自身的重力为500N； （2）速度的大小为1.1m/s； （3）牵引力为165N。 16．(1)49000N；(2)3920N，方向：与汽车行驶方向相反；(3)0 【详解】解：(1) 小轿车所受重力的大小 (2) 小轿车在行驶过程中受到的阻力大小 方向：与汽车行驶方向相反 (3) 汽车做匀速直线运动，汽车在水平方向上受力平衡，即牵引力与阻力共线、反向、等大、同体，所以 答：(1)小轿车所受重力的大小； (2)小轿车在行驶过程中受到的阻力大小是，方向与汽车行驶方向相反； (3)小轿车在行驶过程中受到的牵引力与阻力的合力大小。 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 $$