内容正文:
2025年中考物理高频考点专题训练:运动和力的计算、实验题
一、实验探究题
1.在“探究阻力对物体运动的影响”实验中:
(1)小明调试实验装置时,将小车从斜面上A处滑下,如图甲所示,小车滑出水平木板右端而掉落下去。为了让小车不滑出木板,下列做法不可行的是 ;
A.小车仍从斜面A处滑下,换一个更长的木板
B.增大斜面的倾角,小车仍从斜面上A处滑下
C.斜面倾角不变,小车从斜面上A处以下位置滑下
D.减小斜面的倾角,小车仍从斜面上A处滑下
(2)调试成功后,小明每次均将小车从斜面上同一高度由静止开始滑下,让小车分别在毛巾、棉布和木板表面运动,最终小车静止时的位置如图乙所示,通过实验说明:小车受到的阻力越小,小车速度就减小得越慢;
(3)由上述实验现象进一步推理可知:若运动的小车受到的阻力为零,则小车将保持 状态。
2.实验小组的同学用如图所示的实验装置来探究“阻力对物体运动的影响”。
(1)实验时,每次都让同一小车从同一斜面的同一高度滑下,其目的是让小车到达水平面的初速度 ;
(2)如表,这是同学们多次实验记录的数据,分析表中内容可知;水平面越光滑,小车受到的阻力越小,小车前进的距离就越 ;
接触面
毛巾
棉布
木板
阻力的大小
大
较大
较小
小车移动的距离s/cm
18.3
22.6
26.7
(3)在此实验的基础上进行合理的推理,可以得出;运动的物体不受外力时,将 。
3.如图是“探究二力平衡条件” 的实验装置。
(1)把小车放在比较光滑的水平桌面上,用手按住小车不动,在两托盘中放入质量相等的砝码,放手后小车静止;在两托盘中放入质量不相等的砝码,放手后小车运动,这说明相互平衡的两个力 ;
(2)把小车放在水平桌面上,保持两托盘砝码质量相等,使小车静止,将小车扭转一个角度后释放,观察到小车 ,这说明相互平衡的两个力作用在 ;
(3)实验中为了减小摩擦力对实验的影响,应选择质量较 的砝码进行实验。(选填“大” 或“小”)
4.探究“影响滑动摩擦力大小因素”的实验:
(1)实验中用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿长木板做 运动,弹簧测力计的拉力大小 木块受到的滑动摩擦力大小;
(2)图甲中弹簧测力计的分度值是 N,木块受到木板的摩擦力为 N;
(3)根据 两图可探究滑动摩擦力大小与压力的关系;
(4)比较甲、乙两图,可得出的结论是:当 相同时,接触面越 ,滑动摩擦力越大;
(5)若乙装置中,木块在运动过程中拉力突然变大,木块所受到的滑动摩擦力 (选填“不变”、“变大”或“变小”)。
5.如图是伊伊同学“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验。实验中用到了一个弹簧测力计、一个木块、一个砝码、一块长木板和一条毛巾。
(1)该实验用到的主要探究方法是 (选填“控制变量法”或“理想实验法”);
(2)图甲所示用弹簧测力计水平拉动木块做 运动,根据 的知识,木块受到的滑动摩擦力为 N;
(3)伊伊在做图甲实验时,拉动木块没有及时停下,当木块有三分之一滑出木板表面还未停止滑动时,木块受到的滑动摩擦力 图甲弹簧测力计的读数(选填“大于”、“小于”或“等于”);
(4)比较甲、乙两次实验可以得出,滑动摩擦力大小与 有关。为了探究滑动摩擦力是否跟压力大小有关,应选择 两组实验进行研究;
(5)聪聪改进了实验方法,如图丁所示,只需要拉动下方长木板,使其向左运动,此时木块相对地面是静止的,则木块受到的是 (选填“静摩擦力”或“滑动摩擦力”)。
6.某同学在水平桌面上探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验如图所示。
(1)该同学在实验前是将弹簧测力计在竖直方向调零后使用,这样的操作会使测得的滑动摩擦力 (选填“偏小”、“不变”或“偏大”);
(2)实验中必须保证弹簧测力计水平拉着木块做匀速直线运动,其目的是 ;
(3)该同学由乙、丙两次实验得出结论:滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度有关,另一同学认为该结论不正确,其理由是: ;
(4)如图丁所示,该同学对实验装置进行了改进。两个传感器分别显示拉力和压力的大小,实验过程中铁块保持静止。
①实验过程中, (选填“需要”或“不需要”)匀速拉动长木板;
②往沙桶中加减沙子的目的是为了探究滑动摩擦力的大小与 的关系;
③当沙桶中沙子增加时 。(多选,选填序号)
A.拉力传感器的示数增大
B.压力传感器的示数减小
C.拉力传感器的示数减小
D.压力传感器的示数增大
7.研究“伽利略斜面小车实验”
(1)在这个实验中,再次用到了控制变量法,实验中让每次让小车从斜面的同一高度滑下,目的是让小车在进入水平表面时 ,这样才能比较小车在不同表面运动的情况。如下图所示,是小车从斜面上滑下后,在平面上最终停下的位置;
表面状况
阻力的大小
小车运动的距离
毛巾
最大
最近
木板
较小
较远
玻璃
最小
最远
分析上表得出
(2)结论:平面越光滑,小车运动的距离越 ,这说明小车受到的阻力越 ,速度减小的越 ;
(3)推理:如果运动物体不受力时,它将 。
8. 利用如图所示器材“探究二力平衡的条件”。
(1)将卡片上的两根线跨放在支架的滑轮上,并在两个线端分别挂上钩码,使作用在卡片上的两个拉力方向相反,且在一条直线上。当卡片平衡时,从钩码质量看,卡片两边所受的拉力 。
(2)为观察不在同一直线上的两个力是否能平衡,可用手将卡片 (选填“旋转”或“翻转”),释放时观察到的现象是 。
(3)在卡片平衡时,用剪刀将卡片从中间剪开,并观察随之发生的现象。由此可以得到二力平衡的又一个条件是 。
(4)该实验在选择卡片时,选用较轻卡片的目的是 。
9.如图甲所示,小明参加高山速降滑雪运动,滑雪板板尾从A点开始加速下滑并越过C点。
(1)小明通过AB段与通过AC段的平均速度的关系为vAB vAC(选填“<”“>”或“=”);
(2)通过雪道后,小明将从2m高的水平台阶滑出,如图乙所示。若此刻小明受到的力全部消失,其运动轨迹将是图中的 (选填“A”“B”或“C”)。
10.如图所示是“探究阻力对物体运动的影响”的实验装置。
(1)实验时,让小车每次都从斜面顶端由 滑下,保证小车在水平面 相同,观察小车滑行的距离;
(2)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 (选填“快”或“慢”)。如果小车在水平面上滑行时受到的阻力为零,它将做 ;
(3)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牛顿第一定律,所以牛顿第一定律虽然不是直接由实验得出的,但是通过符合逻辑 得出的正确结论;
(4)通过上面的探究后,小铭同学又思考如下的问题,当自己荡秋千运动到右侧最高点时,如果自己受到的力全部消失,自己将会处于 状态。
11.小畅同学用如图1所示的实验转置研究“阻力对物体运动的影响”。
(1)实验时,让小车从同一斜面上 由静止开始下滑,目的是使小车到达水平面时具有 ;
(2)小车在粗糙程度不同的平面上静止时的位置如图所示,分析实验现象可知,小车在水平面上运动速度的减小是因为受到 (选填“平衡力”或“非平衡力”)的作用,并且物体受到的阻力越 (选填“大”或“小”),速度减小得越慢。由此推理得出:如果运动的物体不受力时,它将做 ;
(3)如图2所示,让小球从A点静止释放,运动到C点时,若一切外力全部消失,则小球会沿 路线继续运动(选填“a”或“b”)。
12.在“探究力和运动的关系”的实验中,让木块由静止开始沿斜面滑下,木块在 3 种不同水平面上运动一段距离后分别停留在如图所示的位置。
(1)实验需要木块从同一斜面的 开始下滑,目的是使小车到斜面底端的 相同;
(2)实验结论:平面越光滑,木块受到的阻力越小,速度减小得越 ;
(3)推论:如果木块在水平面受到的阻力为零,木块将 ;
(4)若要探究滑行距离与小车初速度的关系,应先后将小车从斜面上 处释放,比较小车在 面上滑行的路程长短(选填“同一粗糙”或“不同粗糙”)
(5)牛顿第一定律是建立在____。
A.日常生活经验的基础上
B.科学家猜想的基础上
C.直接实验结果的基础上
D.实验和科学推理相结合的基础上
二、计算题
13.港珠澳大桥被誉为“新世界七大奇迹”之一,其中长约5600m的沉管隧道通过引桥与人工岛路面相连,引桥长1000m,竖直高度为40m,简化图如图所示。重5×104N的汽车在沉管隧道中以72km/h的速度匀速行驶,所受阻力为其重力的0.05倍。求:
(1)汽车完全通过沉管隧道需要的时间;
(2)汽车在沉管隧道行驶时的牵引力。
14.质量为的汽车,沿水平公路做匀速直线运动,汽车受到的阻力F阻是车重力的0.01倍,求:
(1)汽车所受的支持力;
(2)汽车所受的牵引力。(取)
15.如图所示是某品牌汽车,其总质量1.2t,该车在水平公路上匀速行驶时受到的阻力是车重的0.01倍,求:
(1)汽车受到的重力。
(2)汽车匀速行驶时受到的阻力。
16.某货轮满载时的总质量为5280t,在一片水面上匀速直线航行4.5km,所用时间10min。该满载货轮匀速航行时,所受阻力是其总重力的0.001倍,g取10N/kg。
(1)该满载货轮匀速航行的速度是多少?
(2)该满载货轮所受的重力是多少?
(3)该满载货轮匀速航行时,所受的牵引力大小。
17.如图所示,AB两物体用一轻质弹簧相连,B物体密度为0.5g/cm3,AB体积均为1dm3,A与B的密度之比为8∶5,求:
(1)B的重力;
(2)用一个竖直向上的拉力F1作用在B上,向上提B,当A对地面刚好没有压力时如图a,求此时弹簧对B的拉力;
(3)接着马上改用与F1同样大小的竖直向下的压力F2作用在B上,最终A、B静止时如图b,从图a到图b整个过程B向下移动的距离为2.6cm,弹簧最终长度为10cm,求弹簧的原长。(整个过程弹簧均在弹性限度内,且弹簧的弹力与其弹性形变量成正比)
18.一辆质量为6t的载货汽车,在平直的公路上以90km/h的速度匀速行驶30min,汽车受到的阻力为车重的0.06倍,求:
(1)汽车行驶的路程是多少?
(2)汽车所受重力和牵引力各是多少?
19.如图所示,将一张轻质的纸夹在水平桌面上的书内,已知书对纸的压力为2N,书所受的重力为3N,书和纸之间的动摩擦因数为0.2,书和桌面之间的动摩擦因数为0.3。若用水平力F拉纸,刚好将纸匀速拉出。(可近似认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力)
(1)水平拉力F多大?
(2)桌面对书本的摩擦力多大?是动摩擦力还是静摩擦力?
20.水平地面上有一个质量为2t的汽车在匀速行驶,车受到的阻力为车重的0.05,求:
(1)当汽车上有4名平均质量为60kg的乘客时,汽车受到的阻力;
(2)若汽车空载,汽车发动机需要提供多大的牵引力才能让汽车运动?
21.有一质量为500克的木块,在水平拉力F的作用下沿水平桌面作匀速直线运动,木受到滑动摩擦力是0.1牛。求
(1)水平拉力是多少?
(2)如果在让木块竖直方向上匀速上升,在竖直方向向上的拉力F是多大?()
22.质量为20kg的物体在水平向右推力F的作用下,在水平地面上向右做匀速直线运动。若物体受到的滑动摩擦力大小为重力的0.2倍,g取10N/kg,求:
(1)物体受到的重力G。
(2)物体受到的推力F。
(3)若突然发现前方遇到障碍物,马上改用大小为80N的水平拉力使物体减速。求在减速的过程中,物体受到的摩擦力f的大小是多少?合力F合的大小又是多少?
23.质量均为2t的甲、乙两件货物在两台吊车钢索的牵引力作用下竖直向上运动,它们运动的s-t图象分别如图甲、乙所示,则:
(1)做匀速直线运动的是哪个物体?速度为多少?
(2)吊车对甲物体的拉力为多少?
(3)吊车对乙物体的拉力和物体的重力是否相等?为什么?
24.一只重为0.05牛的羽毛球,它在空中竖直向上、向下运动时,受到空气阻力f的大小始终不变,阻力的方向总是与运动方向相反.如图(a)所示,当羽毛球竖直向上运动时,它受到合力的大小为0.08牛,求:
(1)竖直向上运动时,羽毛球受到空气阻力f的大小及方向;
(2)如图(b)所示,当羽毛球竖直向下运动时,它所受合力的大小及方向。
25.一辆小车的总质量为400kg,在水平路面上匀速运动的过程中,受到的阻力是车重的0.2倍(g取10N/kg)问:
(1)用100N的水平拉力拉小车,小车静止不动,小车受到的阻力为多大?
(2)当水平拉力为多大时,小车恰能做匀速直线运动?
(3)当小车受到的水平拉力达300N时,小车所受的摩擦力变化吗?此时你认为小车做什么运动?
答案解析部分
1.B;匀速直线运动
2.相同;远;做匀速直线运动
3.大小相等;转动;同一直线上;大
4.匀速直线;等于;0.2;1.6;乙丙;压力;粗糙;不变
5.控制变量法;匀速直线;二力平衡;4.2;等于;接触面的粗糙程度;乙、丙;滑动摩擦力
6.偏小;使拉力大小等于滑动摩擦力的大小;没有控制压力相同;不需要;压力;BC
7.速度相同;远;小;慢;一直做匀速直线运动
8.(1)相等
(2)旋转;卡片转动
(3)作用同物体
(4)忽略自重对实验的影响
9.(1)<
(2)B
10.(1)静止;初速度
(2)慢;匀速直线运动
(3)推理
(4)静止
11.同一高度;相同速度;非平衡力;小;匀速直线运动;b
12.(1)同一高度;速度
(2)慢
(3)做匀速直线运动
(4)不同高度;同一粗糙
(5)D
13.(1)280s;(2)2.5×103N
14.(1)解: 汽车所受的支持力:
(2)解: 汽车受到的阻力:
根据二力平衡可知汽车所受的牵引力:
15.(1)1.2×104N;(2)120N
16.(1)27km/h;(2)5.28×107N;(3)5.28×104N
17.(1)5N;(2)8N;(3)11.8cm。
18.(1);(2),
19.(1)解:先假定书本静止。书对纸的两面压力大小相等,滑动摩擦力大小相等,所以拉力的大小F=2pFN=0.8N。
(2)解:书和桌面之间的最大静摩擦力Ffmax=3×0.3N=0.9N。
因为F<Ffmax,所以书本仍处于静止状态。静摩擦力大小和水平拉力相等为0.8N。
20.(1)1120N;(2)1000N
21.(1)0.1N;(2)
22.解:(1)物体受到的重力
G=mg=20kg×10N/kg=200N
(2)由二力平衡条件可知,物体受到的推力
F=f=0.2G=0.2×200N=40N
(3)在减速的过程中,由于物体对地面的压力不变,接触面的粗糙程度不变,所以,物体受到的摩擦力也不变,大小为40N。在减速的过程中,拉力和摩擦力的方向相同,合力的大小
F合=F'+f=80N+40N=120N
23.解:(1)由图象可知,甲图中路程和时间的比值不变,即为匀速直线运动;乙图中路程和时间的比值变小,即不做匀速直线运动;
甲速度为:
;
(2)处于平衡状态的物体一定受到平衡力的作用,处于非平衡状态的物体,一定受到非平衡力的作用.甲物体的重力:
G=mg=2×103kg×10N/kg=2×104N,
甲物体做匀速直线运动,受力平衡,所以吊车对甲物体的拉力:
F=G=2×104N;
(3)当物体受平衡力时,运动物体会保持匀速直线运动,乙图中路程和时间的比值变小,做减速运动,根据力和运动的关系知,拉力小于重力.即乙物体不是做匀速直线运动,受力不相等.
24.(1)0.03N,竖直向下;(2)0.02N,竖直向下
25.(1)解:当用100N的水平拉力拉小车时,小车静止不动,小车受到的拉力和小车受到的摩擦力是一对平衡力,所以小车受到的阻力为
答:用100N的水平拉力拉小车,小车静止不动,小车受到的阻力为100N。
(2)解:在水平路面上匀速运动的过程中,受到的阻力是车重的0.2倍,匀速运动时小车受到的阻力为
小车恰能做匀速直线运动时,水平拉力为
答:当水平拉力为800N时,小车恰能做匀速直线运动。
(3)解:当小车受到的水平拉力达300N时,拉力小于800N,所以小车将仍保持静止状态,所以小车所受的摩擦力为
答:当小车受到的水平拉力达300N时,小车将仍保持静止状态,所以小车所受的摩擦力为300N。
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