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“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中，实验小组的同学利用长木板、玻璃板及一些完全相同的木块，进行了如图所示的实验： （1）实验中用弹簧测力计拉动木块沿水平方向做 运动来测量滑动摩擦力的大小，这是因为物体受到的摩擦力和拉力是一对 （平衡力或相互作用力）； （2）由甲、丙两图可知滑动摩擦力的大小与 有关； （3）由 、 两图可知，滑动摩擦力的大小与压力大小有关。 2．如图所示，用弹簧测力计、木块、砝码、长木板和毛巾探究“影响滑动摩擦力大小因素”。    （1）实验过程中，用弹簧测力计水平拉动木块，使它沿长木板做 运动，此时乙图中的砝码受到 个力的作用。 （2）图甲中木块所受的拉力大小为 N；请在图甲中画出木块所受摩擦力的示意图； （3）用力压住橡皮，擦去写错的字，这是应用了 两次实验得出的结论。 3．为了探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关，小明设计了如图甲所示的实验，实验所用棉布比木板表面粗糙。 (1)实验过程中，弹簧测力计应沿水平方向拉着物块做匀速直线运动，根据 可知摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数； (2)比较图甲中a、b两次实验可知，滑动摩擦力的大小与 有关； (3)由图甲中b，c两次实验可得：滑动摩擦力的大小与 有关； (4)学校要举行拔河比赛，体育委员组队时，会选体重较大的同学参加比赛，同时要求参赛的同学穿图乙中 （选填“A”或“B”） 所示的鞋。 4．在“探究阻力对物体运动的影响”的实验中，小明依次将毛巾、棉布分别铺在水平木板上，让小车分别从斜面上滑下，再观察和比较小车在水平面上滑行的距离，实验情景如图所示。 （1）实验中每次让小车从斜面同一 由静止滑下，目的是使小车在水平面上开始滑行时 相等； （2）比较三次实验发现：阻力越小，小车滑行的距离越 （选填“远”或“近”）。由此联想到，雨雪天驾驶汽车应适当 （选填“增大”或“减小”）汽车之间的距离； （3）从实验结论推理可得：若水平面绝对光滑，则运动的小车在水平面上将做 运动。通过上述实验和推理可得：力是 （维持/改变）物体运动状态的原因； （4）本探究主要应用的科学研究方法，除了控制变量法还有 法，你能再举出一个应用到了该方法得到的结论吗？ （5）实验中通过改变 来改变小车所受阻力的大小，在本实验中，“小车在水平面上运动的距离”反映的是 ； （6）请对下图中小车进行受力分析，画出小车的受力示意图 ； （7）小车在毛巾、棉布表面上克服阻力做功分别为W1、W2，则W1 W2（填“大于”、“等于”或“小于”）。 5．在“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中： (1)弹簧测力计应沿水平方向 拉动木块，此时木块所受摩擦力大小 弹簧测力计的示数； (2)比较甲、乙两图的实验可知：其他条件相同时， ，滑动摩擦力越大。比较 两图的实验可知：滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关； (3)实验时，小华还发现，用图丁方法拉动木块也可使其在木板上沿水平方向做匀速直线运动，与图甲比较，木块受到的滑动摩擦力会 。 6．如图所示，在“探究运动和力的关系”实验中，让小车每次从斜面顶端处由静止滑下，改变水平面的粗糙程度，测量小车在水平面上滑行的距离，结果记录在下表中。 接触面 小车受到的摩擦力大小 小车运动的距离s/cm 毛巾 大 18.30 棉布 较大 26.83 木板 小 （1）第三次实验中，小车在水平木板上滑行时的停止位置如图所示，则s= cm； （2）每次让小车从斜面顶端处由静止滑下的目的是：让小车到达水平面具有 ； （3）分析表中内容可知：平面越光滑，小车受到的摩擦力就越小，前进的距离就越 ； （4）根据实验结果推理可得：若接触面完全光滑，即水平方向不受外力作用，轨道足够长，小车将一直做 运动。可见，力是改变物体运动状态的原因。 7．如图所示为小明探究“滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验。 （1）如果小明在使用弹簧测力计时先在竖直方向调零，按如图1进行读数，测量结果将 （选填“偏大”“偏小”或“不变”），根据二力平衡条件，当弹簧测力计沿水平方向拉着木块做 运动时，木块所受滑动摩擦力的大小等于拉力的大小。 （2）改进实验如图2所示，木板B放在光滑水平面上，木块A放在B的上面，A的右端通过一不可伸长的轻绳固定在竖直墙上。用大小10N的水平恒力F向左拉动B，使B以0.2m/s的速度向左做匀速运动，A保持静止，此时木块A所受的滑动摩擦方向为水平 （选填“向左”或“向右”），若增大拉力F，木板B受到的摩擦力将 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 （3）按照图2的方法拉动木板B的过程中，发现弹簧测力计示数仍然不稳定，可能的原因是 A．木板的长度太长        B．木板的粗糙程度不均匀 C．弹簧测力计的分度值太大    D．木块与木板的接触面积太大 （4）拔河比赛前，老师向同学们展示了某团队拔河比赛时的情景，若甲、乙两队同学拔河，结果甲胜乙负，如果甲拉绳的力为，乙拉绳的力为，地面对甲的摩擦力为，地面对乙的摩擦力为，则 。 A．       B．   C．       D．   8．为了探究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”，小明设计了如图所示的实验。 　　 （1）实验过程中，弹簧测力计必须沿水平方向拉着物块做 运动，此时，滑动摩擦力的大小 （选填“大于”、“等于”或“小于”）弹簧测力计的示数。 （2）在前四次实验中，滑动摩擦力最大的是 （选填“甲”、“乙”“丙”或“丁”）。 （3）比较 两个实验，是为了研究滑动摩擦力大小与压力大小有关；比较乙、丙两个实验，是为了研究滑动摩擦力大小与 有关。 （4）比较甲、丁实验，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，小明得出结论：滑动摩擦力大小与接触面积的大小有关，你认为他的结论是 （选填“正确”或“错误”）的，因为 。 （5）小明要对实验装置进行改动，如图戊所示（改拉木板），重复实验，发现效果更好，实验中，小明 （选填“一定”或“不一定”）要匀速拉动长木板。 二、计算题 9．“绿色环保，低碳出行”，目前国家在大力推广新能源汽车的使用。如图所示是一款国产纯电动汽车，其质量为1200kg。求： （1）该车的重力为多少？ （2）在水平路面上匀速行驶时受到的阻力为车重的0.02倍，则该车匀速行驶时牵引力为多少？ 10．我国自主研发的长航程极地漫游机器人，质量约500 kg，装有四条三角形履带，2013年2月，首次在南极内陆冰盖完成了27km的自主行走，g取10N/kg。求： (1)该机器人所受的重力是多少？ (2)本次自主行走共耗时0.5h，则它的平均速度为多少？ 11．现有一辆总质量为5t的卡车，在水平公路上匀速行驶时，已知地面对它的摩擦阻力是它本身重力的0.2倍。求： （1）求该卡车的重力是多少？ （2）此时汽车发动机的牵引力多大？ （3）若车以80km/h的速度匀速直线运动时，受到的空气阻力是200N，则此时汽车发动机的牵引力多大？ 12．现有一氢气球载有800N货物匀速下降，氢气球与货物所受浮力恒为500N，若氢气球抛出一些货物就可以匀速上升。（气球自身重力不计，气球上升或下降时所受阻力大小不变，g取10N/kg）求： （1）气球所受阻力； （2）气球抛出多少kg货物才能匀速上升。 13．“天问一号”于2020年7月23日成功发射，负责执行中国第一次自主火星探测任务。“天问一号”由轨道器、着陆器、巡视器三个部分组成，其中巡视器的质量约为200kg，已知巡视器在火星上成功着陆后受到的重力将是在地球上的。在地球上g取10N/kg，求： （1）巡视器在地球上所受的重力； （2）在火星上，巡视器受到的支持力。 14．质量为15kg的物体放在水平地面上，水平匀速拉动物体时，摩擦力是物体所受重力的0.18倍，g取10N/kg。求： （1）此时物体受几个力的作用？ （2）物体受每个力的大小。 15．质量为1.5t的汽车在水平公路上匀速直线行驶。爱到的摩擦力是车重力的0.02倍，（取g=10N/kg）求： （1） 汽车受到的重力大小为多少？ （2） 汽车受到的摩擦力为多少？ （3）汽车匀速直线行驶时，发动机对车输出的牵引力是多大？ 16．一辆汽车质量4t，当它在水平路面上以72km/h的速度匀速直线行驶时，所受阻力为自重的0.05倍。求： (1)该汽车受到的重力大小（取g=10N/kg）； (2)以该速度匀速直线行驶时汽车的牵引力。 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． 匀速直线 平衡力 接触面的粗糙程度 甲 乙 【详解】（1）[1][2]实验时，使木块在弹簧测力计的拉力作用下做匀速直线运动，木块处于平衡状态，木块受到的摩擦力与测力计的拉力是一对平衡力，由平衡条件可知，木块受到的摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。 （2）[3]由甲、丙两图可知，压力相同，接触面的粗糙程度不同，弹簧测力计的示数不同，故可得出：滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关。 （3）[4][5]由图甲、乙可知，两次实验的接触面粗糙程度是相同的，乙中压力大，弹簧测力计示数较大，则摩擦力大。说明接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大。 2． 匀速直线 两 4.2    甲、乙 【详解】（1）[1]实验中，弹簧测力计必须沿水平方向拉动木块做匀速直线运动，此时根据二力平衡知识可知：滑动摩擦力的大小等于拉力的大小。 [2]砝码随着木块一起做匀速直线运动，相对木块没有相对运动的趋势，故砝码不受摩擦力的作用，在竖直方向上因处于静止状态受到重力与木块施加的支持力作用为平衡力；故此时乙图中的砝码受到两个力的作用。 （2）[3]弹簧测力分度值为0.2N，测力计示数为4.2N，故木块所受的滑动摩擦力大小为4.2N。 [4]在水平方向上木块受到向右的拉力和向左的摩擦力，因为木块做匀速直线运动，所以木块受到的这两个力是一对平衡力，满足大小相等、方向相反、作用在同一条直线上。摩擦力的方向与拉力方向相反，如下图    （3）[5]用力压住橡皮，改变的是压力大小对滑动摩擦力的影响，所以实验中应该控制接触面的粗糙程度，只改变压力大小，故选甲、乙实验。 3．(1)二力平衡 (2)压力 (3)接触面的粗糙程度 (4)A 【详解】（1）实验过程中，弹簧测力计必须沿水平方向拉着物块做匀速直线运动，此时，由二力平衡条件可知，滑动摩擦力的大小就等于弹簧测力计示数。 （2）a、b实验，接触面的粗糙程度相同，压力不同，是为了研究滑动摩擦力大小与压力有关。 （3）b、c实验，压力相同，接触面的粗糙程度不同，是为了研究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度有关。 （4）根据生活经验可知，压力越大，摩擦力越大，所以组队时，在班上选体重大的同学参加比赛；鞋底越粗糙摩擦力越大，所以拔河时脚要穿鞋底花纹较深的鞋，故选A。 4． 高度 速度 远 增大 匀速直线 改变 推理 探究真空不能传声的实验 接触面的粗糙程度 阻力对物体运动的影响效果 等于 【详解】（1）[1][2]由控制变量的研究方法可知，在实验中应让小车从同一斜面的同一高度由静止开始滑下，目的是使小车在滑到水平面时的初速度相同。 （2）[3][4]实验中发现：小车在毛巾表面上滑行的距离最短，在木板上滑行的距离最远，说明小车受到的阻力越小，速度减小得越慢，运动得越远。 （3）[5][6]进一步推测可知，若水平面绝对光滑，即小车在水平方向不受摩擦力，则小车将做匀速直线运动，说明运动的物体不需要力来维持。 （4）[7][8]本探究主要应用的科学研究方法，除了控制变量法还利用了推理法，通过推理的方法得出结论；物理学中还利用了这种方法的是探究真空状态下无法传声的实验。 （5）[9][10]实验是通过改变接触面的粗糙程度来改变小车所受阻力的大小的；在本实验的目的是探究阻力对物体运动的影响，故“小车在水平面上运动的距离”反映的是阻力对物体运动的影响效果。 （6）[11]物体在斜面上运动时受到重力，斜面的支持力和摩擦力，当物体静止在水平面上时，此时只受到自身重力和桌面对它的支持力，如下图： （7）[12]小车在毛巾、棉布表面上克服阻力做功分别为W1、W2，因为小车克服的阻力做的功由物体的重力势能转化而来，甲乙两个实验中物体在斜面上的重力势能相等；甲乙两个实验中物体从相同斜面相同高度释放，故在斜面上克服摩擦力做功相等，在水平面上克服摩擦力做功也相等，故。 5．(1) 匀速 等于 (2) 压力越大 甲、丙 (3)变小 【详解】（1）[1][2]实验中使木块沿水平方向做匀速直线运动，此时木块处于平衡状态，由二力平衡条件可知，滑动摩擦力等于弹簧测力计的拉力。 （2）[1][2]比较甲、乙两图的实验发现，接触面粗糙程度相同，压力越大，测力计示数越大，可得滑动摩擦力越大。由此可得结论：其他条件相同时，压力越大，滑动摩擦力越大。比较甲、丙两图发现，压力相等，接触面粗糙程度不同，测力计示数不同，即滑动摩擦力不同，故可得出：滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关。 （3）如图丁所示，小明用弹簧测力计拉动此木块，使其在木板上沿水平方向做匀速直线运动，此过程中，与甲图相比，因接触面粗糙程度不变，压力变小了，故木块受到的滑动摩擦力变小了，其原因是在竖直方向上，物体受到斜向上的拉力，使得木块受到的重力和木板的支持力不相等，压力变小。 6． 63.20 相同的速度 远 匀速直线 【详解】（1）[1]刻度尺的分度值为1mm，小车在水平木板上滑行的距离为s=63.20cm。 （2）[2]每次让小车从斜面顶端处由静止滑下，目的是为了使小车到达水平面时具有相同的速度。 （3）[3]分析表中内容可知：平面越光滑，小车受到的摩擦力就越小，小车运动的距离就越远。 （4）[4]由实验现象推理可得：若接触面完全光滑，即水平方向不受外力作用，轨道足够长，小车将做匀速直线运动。 7． 偏小 匀速直线 向左 不变 B A 【详解】（1）[1]弹簧测力计显示的是挂钩上的拉力，在使用弹簧测力计时先在竖直方向调零，水平拉动时，指针回缩，弹簧测力计的示数小于对滑块的拉力，则所测结果偏小。 [2]实验中，应在水平方向拉着木块做匀速直线运动，物体在水平方向上受到平衡力的作用，根据二力平衡，滑动摩擦力大小等于拉力大小，即等于弹簧测力计示数。 （2）[3]用大小为10N的水平恒力F向左拉动木板B，木板B相对于木块A向左运动，存在相对运动，是滑动摩擦力，因此木板B受到木块A对它向右的摩擦力，由于力的作用是相互的，因此木板B对木块A的摩擦力水平向左。 [4]摩擦力的大小与压力的大小和接触面的粗糙程度有关，木板B受到的压力不变，而且接触面的粗糙程度不变，只增加拉力对摩擦力没有影响，因此摩擦力不变。 （3）[5]根据影响摩擦力的因素可知，在压力不变的情况下，弹簧测力计的示数不稳定，即摩擦力是变化的，说明木板表面的粗糙程度不均匀。 故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 （4）[6]摩擦力的大小与压力的大小和接触面的粗糙程度有关；在压力一定时，接触面的粗糙程度越大，摩擦力越大；甲、乙两同学拔河，结果甲胜乙负，甲拉绳的力为F甲，F甲和绳子拉甲的力为作用力和反作用力，大小相等；同理，乙拉绳的力为F乙和绳子拉乙的力大小相等，因同一绳子上的力相同，故F甲=F乙，甲胜乙负是因为地面对甲的摩擦力为f甲大于地面对乙的摩擦力为f乙。 故BCD不符合题意，A符合题意。 故选A。 8． 匀速直线 等于 丙 甲乙 接触面的粗糙程度 错误 小明没有控制压力的大小不变 不一定 【详解】（1）[1][2]实验过程中，弹簧测力计必须沿水平方向拉着物块做匀速直线运动，根据二力平衡，滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。 （2）[3]根据影响滑动摩擦力大小因素，丙图压力最大，接触面最粗糙，滑动摩擦力最大。 （3）[4]研究滑动摩擦力大小与压力大小有关，接触面的粗糙程度相同，压力不同，选择甲乙两图进行实验。 [5]比较乙、丙实验，压力大小相同，丙中接触面粗糙、滑动摩擦力大，是为了研究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度有关。 （4）[6][7]他的结论是错误的。比较甲丁实验，研究滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关，应该使压力大小和接触面的粗糙程度相同，但物体切去一半后压力也变小了，故其错误的原因是没有控制压力大小相同。 （5）[8]由图戊可知，拉动木板时物块保持不动，物块处于平衡状态，滑动摩擦力等于测力计的拉力，实验时不需要匀速拉动长木板。 9．（1）12000N（2）240N 【详解】解：（1）已知质量m＝1200kg，则重力 （2）在水平路面上匀速行驶时受到的阻力为车重的0.02倍 因为该车匀速行驶时，受力平衡，牵引力等于阻力 答：（1）该车的重力为12000N； （2）在水平路面上匀速行驶时受到的阻力为车重的0.02倍，则该车匀速行驶时牵引力为240N。 10．(1)5000 N；(2) 54km/h 【详解】解：(1)机器人的重力为 G=mg=500kg×10N/kg=5000N (2)则机器人的平均速度为 答：(1)该机器人所受到的重力是5000N； (2)本次自主行走共耗时0.5h，则它的平均速度为54km/h。 11．（1）；（2）；（3） 【详解】解：（1）求该卡车的重力是 （2）汽车做匀速直线运动，它受到的牵引力和阻力是一对平衡力，大小相等，此时汽车发动机的牵引力大小为 （3）若车受到的空气阻力是200N，则牵引力、地面阻力、空气阻力三力平衡，此时汽车发动机的牵引力为 答：（1）求该卡车的重力是； （2）此时汽车发动机的牵引力为； （3）若车受到的空气阻力是200N，则此时汽车发动机的牵引力为。 12．（1）300N；（2）60kg 【详解】解：（1）因气球在空中竖直匀速下降，所以气球处于平衡状态，此时物体所受到的合力为0；由于货物所受的重力方向竖直向下，而气球所受浮力方向竖直向上，且重力大于浮力，故气球受到的阻力方向竖直向上，大小为 （2）当气球向上运动时，所受到的阻力方向竖直向下，大小等于300N，要使物体匀速上升，则此时货物的重力为 所以需要向外抛出的重物重力为 故气球若要匀速上升，需要抛出的货物的质量为 答：（1）气球所受阻力为300N； （2）气球抛出60kg货物才能匀速上升。 13．（1）2000N；（2）1000N 【详解】解：（1）巡视器在地球上所受的重力 G=mg=200kg×10N/kg=2000N （2）由题意可知，巡视器在火星上所受的重力 巡视器静止在火星表面，处于平衡状态，所以重力和支持力是一对平衡力，由二力平衡条件可知 F支=G火=1000N 答：（1）巡视器在地球上所受的重力为2000N； （2）在火星上，巡视器受到的支持力1000N。 14．（1）物体在水平方向受拉力和摩擦力作用，在竖直方向受重力和支持力作用；（2）， 【详解】解：（1）物体在水平方向受拉力和摩擦力作用，在竖直方向受重力和支持力作用，共受四个力的作用。 （2）因为物体做匀速直线运动，因此物体在竖直方向受重力和支持力是一对平衡力，即 物体在水平方向受拉力和摩擦力是一对平衡力 答：（1）此时物体受4个力的作用，分别是重力、支持力、拉力、摩擦力； （2）物体受的拉力和摩擦力为27N，重力和支持力大小为150N。 15．（1）1.5×104N；（2）3×102N；（3）3×102N 【详解】解：（1）根据题意可知，车的质量为 m=1.5t=1.5×103kg 车的重力 G=mg=1.5×103kg×10N/kg=1.5×104N 汽车受到的重力大小为1.5×104N。 （2）车受到的摩擦阻力 f=0.02G=0.02×1.5×104N=3×102N 汽车受到的摩擦力为3×102N。 （3）因为车在水平公路上匀速行驶，所以车受到的牵引力和摩擦阻力是一对平衡力，则有 F牵=f=3×102N 发动机对卡车的牵引力为3×102N。 答：（1）汽车受到的支持力大小为1.5×104N； （2）汽车受到的摩擦力为3×102N； （3）汽车匀速行驶时，发动机对卡车的牵引力为3×102N。 16．(1)4×104N (2)2000N 【详解】（1）汽车的质量 m=4t=4000kg 该汽车受到的重力 G=mg=4000kg×10N/kg=4×104N （2）汽车匀速行驶时所受的阻力 f=0.05G=0.05×4×104N=2000N 由于汽车在水平路面上匀速行驶，处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，二力大小相等，则汽车的牵引力 F=f=2000N 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 $$