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：___________ 第一板块：基础达标 一、实验题 1．小秋为探究“运动与力的关系”，设计了如图1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）实验时让小车从斜面的同一高度由静止滑下，目的是控制小车到达水平面的 相同； （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”），说明小车运动的速度改变得越 （选填“快”或“慢”）； （3）伽利略对类似的实验进行了分析，并进一步推测：如果水平面光滑，小车在运动时不受阻力，那么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； （4）在大量类似实验基础上，牛顿等科学家经过进一步推理而概括出了著名的牛顿第一定律，在实际生活中有着广泛的应用。一架在空中水平向右匀速直线飞行的飞机上，自由落下了一颗炸弹，下列给出了几种炸弹落地前与飞机关系的情形，如图2所示，请你认真分析后选择： ①不计空气对炸弹的阻力，炸弹与飞机的位置关系为 图； ②实际上，由于空气阻力的存在，炸弹与飞机的位置关系为 图。 2．小馨用如图所示的实验装置研究运动和力的关系。 （1）小车在水平面运动时受到 （选填“平衡力”或“非平衡力”）的作用； （2）每次都让小车从同一斜面的同一位置由静止开始滑下，是为了使小车在滑到底端时具有相同的 ； （3）比较图中小车在不同表面滑行的最大距离，可以得出：在初速度相同的条件下，水平面越光滑，小车速度减小得越 。 3．如图所示是探究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”的实验，器材有：木块A一块，砝码一个、弹簧测力计一个、长木板一块和棉布一块。    （1）本实验的原理 。 （2）比较甲、乙两次实验，可得出结论 。 （3）比较甲、丁两次实验，发现甲实验弹簧测力计的示数大于丁实验弹簧测力计的示数，小华得出滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关的结论是错误的，理由是 。 （4）在图甲实验探究过程中，小华沿水平方向匀速拉动物体时，测力计示数是2N，若拉力增大到3N，滑动摩擦力为 N。 4．在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中： (1)将物体A 置于水平木板上，如图甲所示，用弹簧测力计沿水平方向拉动A 物体，使其做 运动，这时滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。接触面受到的压力F的大小等于物体的重力， 不断增加物体重力多次测出滑动摩擦力的大小，根据记录的实验数据可作出如图所示的图像。 (2)如图乙所示，在铺有粗糙毛巾的长木板上也做了同样的实验， （选填“m”、“n”） 是在毛巾表面的实验图像。 5．在探究“二力平衡的条件”的实验中，小丽同学采用的实验装置如图甲所示，小华同学采用的实验装置如图乙所示。 （1）实验时，如图甲向左盘和右盘同时放入一个不等重的砝码，这时木块仍然保持静止状态，产生这一现象的原因是 ； （2）由力和运动的关系可知，当物体受平衡力时 A．物体一定处于静止状态 B．物体一定处于匀速直线运动状态 C．物体的运动状态一定发生变化 D．物体可能处于静止状态，也有可能处于匀速直线运动状态 （3）在装置乙中将小车旋转一定角度，松手后，发现小车旋转后又恢复原状，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。 6．在探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验中，得出正确的实验数据如下表： 序号 接触面 压力/N 摩擦力/N ① 木块与木板 2.0 0.4 ② 木块与木板 2.5 0.5 ③ 木块与棉布 2.0 0.6 （1）实验中小明应该用弹簧测力计沿水平方向 拉动木块在长木板上滑动，测出木块所受的摩擦力的大小； （2）比较①，②两次实验可以初步得出滑动摩擦力的大小与 有关的结论．分析表中 （选填序号）两次实验数据可知滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度有关； （3）在实验①的基础上，小明还想探究滑动摩擦力与接触面积的关系，决定将木块截下一半并叠放在另一半上，如图④，这样做的目的是 ，然后按要求拉动木块测量滑动摩擦力为0.4N，则初步可以得出滑动摩擦力大小与接触面积 （选填“有关”或“无关”）． （4）下列现象中应用了从图①、②实验所得结论的是 （选填字母） A．足球守门员戴着防滑手套 B．用力压住橡皮，擦去写错的字 C．移动很重的石块时，在地上铺设滚木 7．兴趣小组为班级拔河比赛选手测试鞋底的防滑性能，设计如图所示实验。所需的器材有：底面积和鞋底花纹相同的橡胶底和发泡底的运动鞋各一只、配重钩码、弹簧测力计和细线。 （1）本实验是利用测量不同鞋底材质在压力相同时受到的摩擦力来表示防滑性能。摩擦力越 ，鞋子的防滑性能越好； （2）先用弹簧测力计测出橡胶底运动鞋的重力为5N，然后将其放在水平塑胶跑道上，沿水平方向 拉动运动鞋，弹簧测力计示数如图所示为 N； （3）再用弹簧测力计测出发泡底运动鞋的重力为4N，需向鞋中放入 g的配重钩码。正确拉动鞋子，拉力F2为2N； （4）根据实验结果，比赛选手应选用 底的运动鞋去参加拔河比赛； （5）小组同学猜想，摩擦力的大小可能跟接触面的面积有关。于是在上述实验的基础上，将鞋沿竖直方向切去一部分后，测出滑动摩擦力变小。由此得出：滑动摩擦力的大小随接触面积的减小而减小。请你对此方案作出评价。 。 8．在探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验中：    （1）小华的三次实验情况分别如图所示，第一次实验时，先将弹簧测力计在水平方向上调零，然后用弹簧测力计拉木块在水平木板（或毛巾）上做 运动，如图甲所示； （2）规范操作后，对比乙、丙两组实验数据可得：当接触面粗糙程度一定时， ； （3）在丙图实验中，木块受到的滑动摩擦力是 N；若加速拉动木块，弹簧测力计示数增大到8N，此时的木块所受滑动摩擦力是 N； （4）下列现象中，应用了图甲、乙两图实验结论的是 A．自行车刹车时用力捏手闸           B．汽车的轮胎有很多花纹 （5）在实验结束后，小华还想探究滑动摩擦力与接触面积大小是否相关，于是他将甲图中木块沿竖直方向切成相同的两块A和B，并把B叠放在A上（如图丁），用弹簧测力计水平向右拉动A，使A和B在一起在木板面上做匀速直线运动，则丁图中A受到的滑动摩擦力 甲图中木块受到的滑动摩擦力（选填“大于”、“等于”或“小于”）。 第二板块：能力提升 二、计算题 9．今春抗击新冠肺炎的战争中，一辆贺州援鄂的卡车总质量为10t，在水平公路上匀速行驶时受到的摩擦阻力是车的重力的0.02倍，求： （1）卡车受到的重力； （2）卡车匀速行驶时的牵引力是多大。 10．一辆5G机器人配送车，质量为 400 kg，在水平路面上匀速行驶时受到的阻力是车重的0.05倍。如图是配送车某次运动的路程与时间图像。求： （1）10min 内配送车的平均速度； （2）配送车匀速行驶时的牵引力。 11．如图为我国自主研发的长航程极地漫游机器人．机器人质量约500kg，装有四条三角形履带，首次在南极内陆冰盖完成了27km的自主行走时，共耗时0.5h．求： （1）该机器人所受到的重力是多少？ （2）它本次自主行走的平均速度为多少？ 12．一密度为5×103kg/m3的物体，浸没在装满水的杯中，溢出水20g，现将物体放在水平桌上，现用3N的拉力使物体在空中竖直向上运动。求： （1）物体重力的大小； （2）在空中物体所受合力的大小。 13．汽车在出厂前要进行测试．某次测试中，先让汽车在模拟山路上以8m/s的速度行驶500s，紧接着在模拟公路上以20m/s的速度行驶100s．求： （1）该汽车在600s内行驶的路程． （2）汽车在整个测试过程中的平均速度． 14．如图所示，一辆质量为1.5t的小轿车，在某段相距6km平直的高速公路上匀速行驶了4min，它受到的阻力是小轿车自重的0.16倍。求： （1）小轿车在该平直路段匀速行驶的速度是多少km/h？ （2）小轿车在该平直路段匀速行驶过程中，发动机的牵引力是多大？ 15．我国自主研发了一种氢燃料汽车，它使用氢气代替汽油，在一次测试中，汽车在平直路面上受到牵引力为重力的0. 05倍，5min内匀速直线行驶了9000m，该车的质量是1600kg，g=10N/kg，求： （1）汽车受到的重力； （2）汽车受到的阻力； （3）汽车运动的速度。 16．小张一家人驾驶汽车外出游玩。已知汽车（包括车上的人和物品）的总重力为8×104N，在平直公路上匀速行驶48km，用时0.6h。若该车行驶过程中受到的阻力是汽车（包括车上的人和物品）总重力的0.05倍。（g＝10N/kg）求： （1）该汽车行驶的速度 （2）该汽车的总质量； （3）该汽车匀速直线运动时受到的牵引力。    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． 速度 远 慢 匀速直线 不需要 乙 甲 【详解】（1）[1]根据控制变量法，实验时让小车从斜面的同一高度由静止滑下，目的是控制小车到达水平面的速度相同。 （2）[2][3]木板表面最光滑，小车运动时受到的阻力最小，通过的距离最长，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，说明小车运动的速度改变得越慢。 （3）[4][5]因为运动的物体不需要力来维持，所以伽利略对类似的实验进行了分析，并进一步推测：如果水平面光滑，小车在运动时不受阻力，小车的速度不会改变，那么小车将在水平面上做匀速直线运动。 （4）①[6]当不计空气对炸弹的阻力，炸弹要保持原来的运动状态，即和飞机的速度大小相同，此时炸弹与飞机的位置关系为图乙。 ②[7]当有空气阻力的存在，空气给炸弹的阻力会改变炸弹的水平方向的速度，速度会逐渐减小，此时炸弹与飞机的位置关系为图甲。 2． 非平衡力 速度 慢 【详解】（1）[1]小车在水平面上受到竖直向下的重力，垂直于水平面向上的支持力，水平向后的摩擦力，且小车做减速运动，说明受力不平衡，即受到非平衡力的作用。 （2）[2]每次都让小车从同一斜面的同一位置由静止开始滑下，是为了使小车在滑到底端时具有相同的速度，采用了控制变量法，以研究阻力对物体运动的影响。 （3）[3]由图可知，小车在木板表面滑行的最远，速度减小的最慢，说明在初速度相同的条件下，水平面越光滑，小车速度减小得越慢。 3． 二力平衡 接触面粗糙程度相同时，压力越大滑动摩擦力越大 没有控制压力相同 2 【详解】（1）[1]用弹簧测力计沿水平方向拉着木块做匀速直线运动，此时木块受平衡力的作用，由二力平衡知识可知，此时木块所受的滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的示数。 （2）[2]比较甲和乙两次实验可知，木块对水平面的压力大小不相等，而接触面的粗糙程度相同，乙比甲的压力大，且乙图中测力计的示数较大，所以可以得出结论：接触面粗糙程度相同时，压力越大滑动摩擦力越大。 （3）[3]由图甲、丁所示实验可知，接触面的粗糙程度相同而物体间的压力不同，由于没有控制物体间的压力相同，他的结论是错误的。 （4）[4]在甲探究过程中，小华正确操作，即水平拉物体做匀速直线运动时，测力计示数是2N，根据二力平衡的条件，拉力与摩擦力为一对平衡力，所以，摩擦力大小为2N；若拉力增大到3N时，但影响滑动摩擦力的压力和接触面的粗糙程度均不改变，所以，摩擦力大小仍为2N。 4．(1)匀速直线 (2)m 【详解】（1）探究影响滑动摩擦力大小的因素实验中，用弹簧测力计沿水平方向拉动A物体，使其做匀速直线运动，此时，物体处于平衡状态，弹簧测力计对物体的拉力和物体受到的摩擦力是一对平衡力，两个力大小相等，方向相反，这时滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。 （2）在铺有粗糙毛巾的长木板上也做了同样的实验，在压力一定时，滑动摩擦力与接触面的粗糙程度有关，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大，毛巾表面更粗糙，压力一定时，物体在毛巾表面运动时受到的摩擦力更大，故右图中m为物体在毛巾表面的实验图像。 5． 木块与桌面间有摩擦力 D 直线 【详解】（1）[1]实验时，向左盘和右盘同时放入一个不等重的砝码时，两边拉力不相等，则木块相对于桌面具有相对运动趋势，此时桌面对木块产生摩擦力的作用，木块在两个拉力及摩擦力的作用下保持静止，即木块仍然保持静止状态的原因是木块与桌面间有摩擦力。 （2）[2]由牛顿第一定律知，物体不受力时，保持将静止状态或匀速直线运动状态，而现实生活中，绝对不受力是不存在的，当物体受平衡力时，同样可以保持将静止状态或匀速直线运动状态，而当物体受非平衡力时，运动状态将发生改变，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 （3）[3]用手将木块扭转一个角度，这样两个力不在同一直线上，木块将无法在这个位置平衡，说明两个力必须满足两个力在同一条直线上。 6． 匀速（或匀速直线） 压力 ①③ 控制压力相同 无关 B 【详解】（1）实验中应在水平方向匀速拉动弹簧测力计，由二力平衡条件知道，木块所受的摩擦力大小等于弹簧测力计示数大小，由此可以测出木块所受的摩擦力的大小； （2）比较①，②两次实验知道，接触面积的粗糙程度相同，只有压力大小不同，所以，可以探究摩擦力大小与压力大小的关系，且可以初步得到结论；探究摩擦力大小与接触面积的粗糙程度的关系，由控制变量法知道，需控制压力大小相同，只改变接触面积的粗糙程度，由图知道，应选①③两次实验； （3）探究滑动摩擦力与接触面积的关系时，在实验①的基础上，将木块截下一半并叠放在另一半上，由控制变量法知道，这样做的目的是控制压力相同，然后按要求拉动木块测量滑动摩擦力为0.4N，即初步可以得出的结论是：滑动摩擦力大小与接触面积无关； （4）由图①、②实验知道，接触面相同，压力不同，滑动摩擦力不同，所以，得出结论是：滑动摩擦力大小与压力大小有关， A、足球守门员戴着防滑手套，是增大接触面的粗糙程度来增大摩擦，故不符合题意； B、用力压住橡皮，擦去写错的字，是利用改变压力大小来改变摩擦力大小的，故符合题意； C、移动很重的石块时，在地上铺设滚木，是变滑动摩擦为滚动摩擦来减小摩擦力，故不符合题意； 7． 大 匀速直线 3 100 橡胶 没有控制压力不变，所以做法不正确 【详解】（1）[1]鞋子外底防滑性能的好坏，本质上就是外底与接触面间的摩擦力的关系，相同条件下外底与接触面间的摩擦力越大，说明鞋子外底的防滑性能越好。 （2）[2]实验原理是利用二力平衡原理，使滑动摩擦力等于拉力，测量出滑动摩擦力的大小，所以要沿着水平方向，匀速直线拉动运动鞋。 [3]如图甲所示，弹簧测力计分度值为0.2N，则其示数为3N。 （3）[4]研究摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系时，要控制压力大小相同，所以用弹簧测力计测出发泡底运动鞋的重力为4N，需向鞋中放入1N的配重钩码，根据公式G=mg可得，钩码的质量为 （4）[5]根据（2）和（3）得出，橡胶底运动鞋的摩擦力大，防滑性能越好，比赛选手应选用橡胶底的运动鞋去参加拔河比赛。 （5）[6]为了探究摩擦力大小与受力面积的关系，需使压力大小、接触面的粗糙程度相同，而将鞋沿竖直方向切去一部分后，其对地面的压力大小发生变化，即该方案没有控制压力不变，所以做法不正确。 8． 匀速直线 压力越大，滑动摩擦力越大 7.6 7.6 B 等于 【详解】（1）[1]用弹簧测力计拉木块在水平木板（或毛巾）上做匀速直线运动，根据二力平衡，测力计对物体的拉力大小等于滑动摩擦力大小。 （2）[2]乙丙都是毛巾面，粗糙程度相同，但丙图中压力更大。对比乙、丙两组实验数据，可以得出的：接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大。 （3）[3][4]在丙图实验中，测力计分度值为0.2N，木块受到的滑动摩擦力是7.6N；若加速拉动木块，弹簧测力计示数增大到8N，因压力和接触面粗糙程度不变，此时的木块所受滑动摩擦力是7.6N。 （4）[5]根据图甲、乙两图可知，在压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。 A．自行车刹车时用力捏手闸，通过增大压力，增大滑动摩擦力，故A不符合题意； B．汽车的轮胎有很多花纹，通过增大接触面粗糙程度增大摩擦力，故B符合题意。 故选B。 （5）[6]如图丁，用弹簧测力计水平向右拉动A，使A和B一起在木板面上做匀速直线运动，因压力和接触面粗糙程度不变，则丁图中A受到的滑动摩擦力等于甲图中木块受到的滑动摩擦力。 9．（1）1×105N；（2）2×103N 【详解】解：（1）卡车受到的重力 （2）卡车匀速行驶，受到的牵引力与摩擦阻力是一对平衡力，则牵引力 答：（1）卡车受到的重力为1×105N； （2）卡车匀速行驶时的牵引力是2×103N。 10．（1）2m/s；（2）200N 【详解】解：（1）由图可知，10min=600s车子行驶的路程为1.2km=1200m，则平均速度为 （2）车的重力为 车受到的阻力为 车在平直的公路上匀速行驶，处于平衡状态，由二力平衡知，车受到的牵引力等于阻力为200N。 答：（1）10min 内配送车的平均速度为2m/s； （2）配送车匀速行驶时的牵引力为200N。 11．（1）5000N；（2）54km/h． 【详解】（1）该机器人所受到的重力为：； （2）本次自主行走的平均速度为： 12．（1）0.98N。（2）2.02N 【详解】解：（1）一密度为5×103kg/m3的物体，浸没在装满水的杯中，溢出水20g，排开的水的体积，即物体的体积为 物体的质量为 m=ρV=5×103kg/m3×2×10﹣5m3=0.1kg 物体的重力为 G=mg=0.1kg×9.8N/kg=0.98N （2）用3N的拉力使物体在空中竖直向上运动，物体受到竖直向下的重力和竖直向上的拉力的作用，所以合力为 F=F'-G=3N-0.98N=2.02N 答：（1）物体重力的大小为0.98N。 （2）在空中物体所受合力的大小为2.02N。 13．（1）6000m.（2）10m/s． 【详解】（1）根据得，该汽车在模拟山路上以8m/s的速度行驶500s行驶的路程： ； 汽车在模拟公路上行驶的路程：； 汽车在这次整个测试中的总路程：； （2）汽车在这次整个测试中的平均速度： ． 故答案为(1). 6000m    (2). 10m/s 14．(1) 90km/h；(2)2.4×103N 【详解】解：(1)小轿车在该平直路段匀速行驶的速度 =90km/h (2)小轿车受到的阻力 f=0.16G=0.16mg=0.16×1.5×103kg×10N/kg=2.4×103N 小轿车在该平直路段匀速行驶过程中，受力平衡，故牵引力 F=f=2.4×103N 答：(1)小轿车在该平直路段匀速行驶的速度是90km/h； (2)小轿车在该平直路段匀速行驶过程中，发动机的牵引力是2.4×103N。 15．（1）1.6×104N；（2）800N ；（3）30m/s 【详解】解：（1）由题意可得，汽车受到的重力为 G＝mg＝1600kg×10N/kg＝1.6×104N （2）汽车做匀速直线运动，阻力与牵引力是一对平衡力，所以有 F阻＝F牵＝0.05G＝0.05×1.6×104N＝800N （3）由题意可得，运动时间为 t＝5min＝300s 由速度公式可得，汽车运动的速度为 答：（1）汽车所受的重力为1.6×104N； （2）阻力为800N； （3）汽车运动的速度为30m/s。 16．（1）80km/h；（2）8×103kg；（3）4×103N 【详解】（1）该汽车行驶的速度 （2）根据G＝mg可知，该汽车的总质量 （3）该汽车匀速直线运动时，受力平衡，所以汽车受到的牵引力 F＝f＝0.05G＝0.05×8×104N＝4×103N 答：（1）该汽车行驶的速度为80km/h； （2）该汽车的总质量为8×103kg； （3）该汽车匀速直线运动时受到的牵引力为4×103N。 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 $$