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．如图，实验先把白纸用图钉固定在水平木板上，再用图钉将带有两个细绳套的橡皮筋的一端也固定在木板上。 (1)用两个弹簧测力计分别钩住橡皮筋上的两个细绳套，用适当的力朝同一个方向将橡皮筋拉到某一位置O，在白纸上记下O的位置并记录两个力的大小和，换用一个弹簧测力计将橡皮筋朝同一个方向也拉到O点，记录下弹簧测力计的拉力大小为F，通过实验可知：F ，合力的方向跟这两个力的方向 。 (2)实验中两个拉动橡皮筋的力的方向不要产生夹角，应保持在 直线上，并且保持测力计拉杆与木板平行。 (3)完成试验后，同学们交流讨论如果把一个重为2N的苹果竖直向上抛出，苹果在空中受到重力和空气阻力的作用，若苹果在上升和下降过程中所受合力的大小分别为、，则 。（选填“一定大于”“一定小于”或“一定等于”） 2．两千多年前，亚里士多德认为：力是维持物体运动的原因。下面我们就通过实验和科学家的研究历程来判断这个观点是否正确。 （1）使小车从斜面顶端由静止滑下，观察小车在毛巾表面上移动的距离。再分别换用棉布和木板表面进行两次实验，实验现象如图所示。 ①每次都使小车从斜面顶端由静止滑下，目的是使小车每次到达水平面时 相同； ②根据实验现象可以得出：小车受到的阻力越小，运动的距离 。 （2）十六世纪末，伽利略已通过类似实验和推理得出结论：如果运动的物体没有阻力的影响，它将在水平面上一直运动下去。因此，物体运动 （选填“需要”或“不需要”）力来维持。如图是伽利略的实验和推理示意图，属于推理的是 （选填“甲”或“乙）； （3）后来，笛卡尔进一步完善了伽利略的观点：如果运动的物体不受力的作用，它将以同一速度沿直线运动。十七世纪初，牛顿在他们研究的基础上，提出了“牛顿第一定律”，相对于“牛顿第一定律”，笛卡尔的观点有什么不足？ （4）上述实验及科学家研究成果给予我们的启示是 。（将正确说法前的字母填写在横线上） A．科学定律都可以通过实验直接得出 B．科学推理是科学研究的方法之一 C．大多数人认同的观点就是正确的观点 D．普通人观点可以质疑，科学家观点不可以质疑 3．如图甲是小华同学“探究二力平衡条件”时的实验情景。 （1）如图甲，小华将系于小卡片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 ，并通过调整 来改变拉力的大小； （2）当小卡片平衡时，小华将小卡片 （选填“翻转”或“旋转”）一个角度，松手后小卡片不能平衡。设计此实验步骤的目的是为了探究 ； （3）为了验证“只有作用在同一物体上的两个力才能平衡”，在图甲所示情况下，小华下一步的操作是 ； （4）甲图的实验装置中，如果两侧定滑轮的高度不一致，将 （选填“仍可以”与“不可以”）完成这个探究实验； （5）在探究同一问题时，小明将木块放在水平桌面上，设计了如图乙所示的实验，同学们认为小华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．在“探究二力平衡的条件”活动中： （1）小明提出用如图甲所示的实验装置来探究二力平衡的条件，若采用此方案，必须测出物体所受的重力和拉力的大小来进行比较。研究发现，在小明的方案中，只能根据相互作用的关系直接测出 的大小，在未知二力平衡条件的前提下，另一个力无法直接测量，所以这一方案无法实施下去； （2）为此，两位同学不断改进并先后设计了三个实验方案，如图乙所示，请你判断出他们改进的先后顺序： （用字母表示），这样的改进是为了减小 对实验的影响； （3）如图丙，是最终确认的实验方案。此方案中，由于 ，故卡片的重力可忽略不计； （4）小华在探究活动结束后想到物体的平衡状态包括静止和匀速直线运动状态，那如何探究物体做匀速直线运动时的二力平衡条件呢？小明提出了自己的实验方案：用弹簧测力计拉着钩码在 （选填“水平方向”或“竖直方向”、“任意方向”）做匀速直线运动，根据观察到 现象，可以得出结论：物体静止时的二力平衡条件同样适用于物体处于匀速直线运动状态。 5．请你试一试：用手、桌面及肥皂水探究影响滑动摩擦力大小的因素． (1)用手按在桌面上，第一次用一定的压力使手滑动．第二次加大手对桌面的压力，使手在桌面上滑动．比较前后两次手掌的感觉有何不同? (2)用湿手按在桌面上．先用一定的压力使手滑动，然后再用肥皂水沾湿你的手，仍然用同样大的压力使手滑动．比较前后两次手掌的感觉有何不同? 6．实验小组要探究二力平衡的条件。实验中每个钩码重力相同，摩擦力忽略不计。    （1）如图甲所示，当左右两端同时各挂两个钩码时，小车静止，此时、的大小相等；图甲实验的基础上，将小车扭转一个角度，松手后，观察到小车将会转动，此现象说明二力平衡时两个力必须 。 （2）如图乙所示，当左右两端同时取下一个钩码时，此时等于，小车仍静止；当右端再挂上一个钩码时，如图丙所示，小车将做变速运动，此时 。 （3）对比甲、乙、丙三次实验可得：当作用在同一物体上的两个力，如果大小相等、 ，两个力就彼此平衡。 7．如图所示，在“探究二力平衡的条件”的实验中：    （1）如果物体只受到两个力的作用，且处于 状态，说明这两个力是相互平衡的。由此，小明提出可以利用如图甲所示的实验装置来探究二力平衡的条件； （2）小华认为，若采用小明的方案，必须测出物体所受的 和 的大小来进行比较，研究发现，在小明的方案中，在未知二力平衡条件的前提下，另一个力无法直接测量； （3）为此，两位同学不断改进并先后设计了三个实验方案，如图乙所示 （用字母表示），这样改进是为了减小 对实验的影响； （4）如图丙，是最终确认的实验方案，理由是 ； （5）将处于平衡状态的纸片转过一个角度，松手的瞬间，它 （填“能”或“不能”）保持平衡，这样做的目的是验证平衡力是否作用在 。 8．在探究阻力对物体运动的影响实验中，让 同一辆小车从同一斜面的同一高度由静止开始下滑，小车在三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）根据实验结果可以得出，平面越光滑，小车运动路程越长，木块受到的阻力越小，速度减小得越 （选填“快”或者“慢”）． （2）进一步推理可以得出：如果水平面绝对光滑，小车将做 运动，由此可知物体的运动 （填“需要”或“不需要”）力来维持． （3）下列实验中用到以上研究方法的是：( ) A．用真空罩和闹钟探究声音的传播需要介质 B．用U型管两端的液面高度差反映液体内部压强大小 C．用弹簧测力计测量物体在水平方向滑动摩擦力的大小 D．探究浮力大小与什么因素有关 （4）另一组同学在探究“阻力对物体运动的影响”实验时，发现运动的小车在棉布和木板上都冲出了水平板面，在原装置不变的情况下你建议他们怎样改进？   答： ． 第二板块：能力提升 二、计算题 9．如图所示，矗立在天安门广场的人民英雄纪念碑，碑身高37.94 m，由413块花岗岩石块砌成，碑心石是一块竖立的整块花岗岩，高14.7 m、宽2.9 m、厚1.0 m、质量119.3 t，求： （1）碑心石体积； （2）碑心石密度； （3）若碑心石单独静止竖立于水平地面上，它对水平地面的压力． 10．“三月三”又叫歌圩节，是中国多个民族的传统节日，它不仅是弘扬民族文化的盛会，也是民族之间进行经济交流的庆典．今年“三月三”放假期间，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．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． 11．质量为1200kg的小轿车在平直的公路上匀速行驶，它在10min内通过的路程为15km，已知小轿车所受的阻力是车重的0.2倍．（g=10N/kg）求： （1）小车受到的重力． （2）小车在行驶中受到牵引力的大小． 12．一辆模型小车在水平面上向右匀速行驶，其质量为50kg，在行驶过程中该车受到的阻力等于车重的0.2倍。求： （1）小车所受重力的大小； （2）小车在行驶过程中受到的牵引力大小和方向。 13．一辆质量为1.4吨的汽车，当它在水平路面上匀速行驶时，汽车受到的阻力为车重的0.03倍，求：     （1）汽车受到的支持力；     （2）行驶时汽车的牵引力。 14．现有一个重力为500N箱子静止在水平地面上，小明用力推箱子，让箱子在水平地面上匀速向前滑动，已知箱子所受到的阻力为自身重力的0.2倍。求： (1)此时，物体受到的阻力的大小； (2)小明所用的推力的大小； (3)突然小明发现前方有障碍物，小明立即改用200N的力反向拉物体，由于惯性物体继续向前滑行，则在物体继续向前滑行过程中受到的合力大小和方向。 15．质量为60kg的物体在水平向右的拉力F的作用下，沿水平地面做匀速直线运动，已知地面对它的摩擦力是它本身重力的0.2倍，求： （1）水平拉力F的大小 （2）如果置于更粗糙的地面上，摩擦阻力变为本身重力的0.3倍，而人的拉力增大为原来的2倍，则物体在水平方向上受到的合力是多大？方向如何？（g＝10N/kg） 16．把一个物体竖直向上抛出，物体在空中受到重力和空气阻力的作用．空气阻力方向总是跟运动方向相反，大小为0.1牛，物体在上升过程中受到的合力5牛，求： （1）物体受到的重力． （2）物体的质量． 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．(1) = 相同 (2)同一 (3)一定大于 【详解】（1）[1][2]通过实验和力的合成知识可知，两次拉的位置相同，两次力的作用效果相同，说明两次力的大小相同，即F=，合力的方向跟这两个力的方向相同。 （2）根据力的三要素知识，若要使力的作用效果相同，则力的作用点、大小和方向都要相同，故实验中两个拉动橡皮筋的力的方向不要产生夹角，应保持在同一直线上，并且保持测力计拉杆与木板平行。 （3）苹果在上升时受到竖直向下的重力和竖直向下的空气阻力，合力的大小为两个力之和，方向向下；在下降过程中受到竖直向下的重力和竖直向上的空气阻力，合力的大小为两个力之差，方向向下，因此一定大于。 2． 速度 越远 不需要 甲 见解析 B 【详解】（1）①[1]每次小车从斜面顶端由静止滑下，小车不变、斜面的状况不变，小车每次到达水平面时速度相同。 ②[2]由三次实验可以看出，小车受到的阻力越小，小车在水平面上运动的距离长，速度减小的越慢。 （2）[3]伽利略已通过类似实验和推理得出结论：如果运动的物体没有阻力的影响，它将在水平面上一直运动下去；说明物体的运动不需要力来维持。 [4]属于推理的是甲图，让小球从斜面的左端自由滚下，如果小球不受阻力，每次它都能滚上与起始时同样的高度，如果斜面变成水平面，小球将在水平面上一直运动下去。 （3）[5]笛卡尔的观点只总结出了运动的物体不受力时怎样运动，没有说明静止的物体不受力时，处于哪种状态。牛顿第一定律指出，一切物体在不受力的作用时，总保持静止或匀速直线运动状态。 （4）[6]A ．科学定律不一定都可以通过实验直接得出，牛顿第一定律不能用实验来验证，故A不符合题意； B．科学推理是科学研究的方法之一，牛顿第一定律就是在大量实验的基础上推理得出的，故B符合题意； C．大多数人认同的观点不一定就是正确的观点，真理有时在少数人手里，故C不符合题意； D．普通人观点可以质疑，科学家观点也可以质疑，质疑求证才能促进事物的发展，故D不符合题意。 故选B。 3． 相反 钩码个数 旋转 不在同一直线上的两个力能否平衡 用剪刀把小卡片剪成两个更小的卡片，观察两个更小卡片是否平衡 仍可以 D 【详解】（1）[1][2]小卡片两端通过滑轮各挂一个钩码，两个钩码由于重力通过绳子对小卡片施加了两个向相反方向的拉力；并通过调整钩码个数来改变拉力的大小。 （2）[3][4]要探究不在同一直线上的两个力能否平衡，可将小卡片转过一个角度，使小卡片两端的拉力不在一条直线上，观察小卡片是否平衡。 （3）[5]为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡，用剪刀把小卡片剪成两个更小的卡片，观察两个更小卡片是否平衡。 （4）[6]两个滑轮安装的高度不相同时，二力的大小不变，方向仍然相反，且在同一直线上，故不会影响实验探究，仍可以完成实验探究。 （5）[7]小华实验用的小卡片重力小，可以忽略，悬在空中不受摩擦力影响；小明实验用的木块放在水平桌面上，木块和桌面之间存在摩擦力，摩擦力是不能消除的，实验要受到摩擦力影响，所以还是小华的实验方案好。故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 4． 拉力 BAC 摩擦力 卡片重力远小于拉力 任意方向 测力计示数始终不变 【详解】（1）[1]图甲中，物体所受的重力是通过拉力来测量的，所以在实验中通过力的相互作用性直接测出的是拉力的大小，重力无法直接测出，那么这一实验方案无法实施。 （2）[2][3]图乙中，B图物体与桌面的滑动摩擦力较大，A图将滑动摩擦变为滚动摩擦，摩擦力较小，C图物体悬空，摩擦力对实验的影响最小，在这样的实验改进中可以减小阻力对实验的影响，所以正确的顺序是BAC。 （3）[4]图丙的实验中，由于卡片的质量较小，所受重力较小，远小于卡片所受的拉力，那么卡片的重力可以忽略。 （4）[5][6]要探究物体做匀速直线运动时的二力平衡条件，可以拉着钩码在任意方向做匀速直线运动，因为拉力与重力平衡，所以观察到的现象应为弹簧测力计的示数不变。 5．见解析 【详解】（1）当接触面粗糙程度一定时，加大压力再滑动，会增大摩擦力，所以会感觉第二次费力； （2）当压力一定时，用肥皂水把手沾湿比用水把手沾湿粗糙程度小一些，摩擦力会变小，所以会感觉第二次省力．答：（1）第一次省力，第二次费力；（2）第一次费力，第二次省力． 思路分析：本题考查滑动摩擦力的两个影响因素：压力大小和接触面的粗糙程度．（1）当接触面粗糙程度一定时，压力越大，摩擦力越大；（2）当压力一定时，接触面越粗糙，摩擦力越大． 试题点评：滑动摩擦力的影响因素是：压力大小和接触面粗糙程度大小．留心生活处处皆物理，用身体的某部位或身边的器材可以验证很多学过的实验结论，请同学留心，这也是出题的热点方向． 6． 在同一直线上 小于 方向相反、在同一直线上 【详解】（1）[1]由图甲知，小车静止，则小车处于平衡状态，此时F1、F2的方向相反，大小相等；由题意知，将小车扭转一定角度，此时两个力的方向不在一条直线上，松手后小车会发生转动，恢复回原来的状态，此现象说明二力平衡时两个力必须作用在同一直线上。 （2）[2]由图乙知，左边挂1个钩码，右边挂1个钩码，此时F3、F4的方向相反，大小相等，小车仍静止，处于平衡状态；由图丙知，只在右侧再挂上一个钩码时，由于左边挂1个钩码，右边挂2个钩码，故此时F5小于F6，则小车受到非平衡力的作用，小车做变速运动。 （3）[3]由甲、乙、丙可知，通过比较三次实验可得出结论：两个力作用在同物体上，当两个力大小相等，方向相反，且在同一直线上，则这两个力彼此平衡。 7． 静止或匀速直线运动 拉力 重力 BAC 摩擦力 消除了摩擦力对实验的影响 不能 同一直线上 【详解】（1）[1]当物体处于静止或匀速直线运动状态时，物体处于平衡状态，则物体受到的力是平衡的。 （2）[2][3]若采用小明的方案，因为重力和拉力是一对平衡力，所以需要选用拉力和重力来探究二力平衡条件的实验。 （3）[4]B图为滑动摩擦，A图为滚动摩擦，为了减小摩擦力对实验的影响，所以正确的改进顺序费BAC。 [5]这样的改进是为了减小摩擦对实验的影响。 （4）[6]因为图丙实验中，摩擦力是最小的，对实验的影响最小，所以被确定为最终实验装置。 （5）[7][8]纸片转过一个角度，此时两个力不在同一条直线上，根据二力平衡可知，松手的瞬间，不处于平衡状态；设计此实验的目的是探究二力平衡是否需要作用在同一条直线上。 8． 慢 匀速直线 不需要 A 降低下车下滑的高度 【详解】根据实验结果可以得出，平面越光滑，小车运动路程越长，木块受到的阻力越小，速度减小得越慢． 进一步推理可以得出：如果水平面绝对光滑，小车将做匀速直线运动，由此可知物体的运动不需要力来维持． 探究“阻力对物体运动的影响”时采用了实验推理法； A. 用真空罩和闹钟探究声音的传播需要介质，随着向外抽出空气，听到闹钟声越来越小，由此推理，如果是真空将听不到声音，因此是运用实验推理法； B．用U型管两端的液面高度差反映液体内部压强大小运用的是转换法，故B不符合题意； C．用弹簧测力计测量物体在水平方向滑动摩擦力的大小，利用了转换法； D、探究浮力大小与什么因素有关，采用了控制变量法； 故答案为A． （4）小车从斜面高处下滑到水平面时，机械能转化为动能，要减小小车运动到水平面时的速度，可降低小车下滑的高度． 9．（1）42.6 m3；（2）2.8×103kg/m3；（3）119.3×104 N， 【详解】（1）碑心石体积：V＝abc＝14.7m×2.9m×1.0m＝42.6m3；（2）碑心石密度：ρ＝2.8×103kg/m3；（3）碑心石静止竖立于水平地面上，它对水平地面的压力：F＝G＝mg＝119.3×103kg×10N/kg＝119.3×104N. 【点睛】根据体积公式可求碑心石体积；已知质量和体积，利用密度公式计算碑心石密度；碑心石静止竖立于水平地面上，它对水平地面的压力等于其重力． 10．（1）80km/h；（2）8×103kg；（3）4×103N 【详解】（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，受到牵引力和阻力是平衡力，所以受到的牵引力：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． 11．（1）1.2×104N；（2）2.4×103N 【详解】（1）汽车受到的重力：G=mg=1200kg×10N/kg=1.2×104N； （2）汽车受到的阻力：f=0.2G=0.2×1.2×104N=2.4×103N；因为汽车做的是匀速运动，所以汽车在水平方向上受的牵引力和阻力是一对平衡力，大小相等，即牵引力F=f=2.4×103N． 答：（1）汽车所受重力为1.2×104N； （2）汽车受到的牵引力为2.4×103N． 12．（1）；（2），向右 【详解】解：（1）小车所受重力为 （2）小车在水平面上向右匀速行驶，受到的阻力与牵引力是一对平衡力，大小相等，方向相反，阻力的方向向左，则牵引力的方向为向右，大小为 答：（1）小车所受重力的大小为； （2）小车在行驶过程中受到的牵引力大小为，方向向右。 13．(1) 1.4×104N   (2)420N 【详解】解：（1）已知 则汽车的重力 汽车在水平面上匀速行驶时重力和支持力相等，即 （2）汽车受到的阻力 汽车做匀速直线运动，在水平方向上二力平衡，汽车发动的牵引力 答：（1）汽车受到的支持力为1.4×104N； （2）行驶时汽车的牵引力为420N。 14．(1)100N；(2)100N；(3)300N，向后 【详解】解：(1)由题意物体受到的阻力 f=0.2G=0.2×500N=100N (2)箱子做匀速直线运动，根据二力平衡 F=f=100N (3)用200N的力反向拉物体，物体继续向前滑行，滑动摩擦力方向与运动方向相反，则合力为 F合=F’+f=200N+100N=300N 合力方向与运动方向相反为向后。 答：(1)此时，物体受到的阻力的大小100N； (2)小明所用的推力的大小100N； (3)合力大小为300N，方向向后。 15．（1）120 N；（2）60 N，方向水平向右 【分析】（1）知道物体的质量，根据G＝mg求出物体的重力； 根据地面对它的摩擦阻力是它本身重力的0.2倍求出摩擦阻力，再根据物体做匀速直线运动时受到的摩擦力和水平拉力是一对平衡力求出拉力的大小； （2）摩擦力大小与物体速度无关，先根据题意求出物体受到的摩擦力和牵引力；然后对物体受力分析，根据力的合成方法求出物体受到的合力． 【详解】(1)卡车的重力：G＝mg＝60kg×10N/kg＝600N；因为地面对它的摩擦阻力是它本身重力的0.2倍，所以卡车受到的摩擦阻力：f＝0.2G＝0.2×600N＝120N，因为卡车做匀速直线运动时，受到的摩擦力和水平牵引力是一对平衡力，所以水平牵引力：F＝f＝120N. (2)根据题意可得：摩擦阻力变为：f′＝0.3G＝0.3×600N＝180N；拉力增大为原来的2倍为：F′＝2F＝2×120N＝240N；则卡车受到的合力：F合＝F′−f′＝180N−240N＝60N，方向与拉力方向相同向右． 16．(1) 4.9N；(2) 0.49kg； 【详解】(1)物体竖直向上运动过程中，受到竖直向下的重力和阻力；由题知，物体在上升过程中受到的合力5N，则有： 代入数据得： 所以物体受到的重力为： (2)由得，物体的质量为： 答：(1)物体受到的重力是4.9N； (2)物体的质量是0.49kg． 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 $$