专题17 运动和力相关实验【三大题型】-2025年中考物理二轮复习重难点题型分类汇编与专项突破（全国通用）

专题17 运动和力相关实验【三大题型】 【题型一 探究阻力对物体运动的影响】 1．（2024•青岛中考）小明用如图甲所示的实验装置，研究物体从斜面上滑下过程中速度的变化。 （1）实验中使斜面保持较小的坡度，是为了便于测量 　 　。 （2）AC段距离为80cm，B为AC中点，测得小车从A点运动到B点的时间为1.4s，从A点运动到C点的时间为2.0s，根据以上数据可以判断vAB　 　vBC。 （3）为使测量更准确、数据更直观，用位置传感器进行实验，得到的v﹣t图象与图乙中 　 　相似。 （4）撤掉金属片，让小车从A点自由滑下，发现小车在水平木板上滑行一段距离停止，说明力可以改变物体的 　 　。在木板上铺上薄玻璃板，让小车仍从A点自由滑下，发现小车在玻璃面上滑行距离更 　 　。由此推理：若小车运动时不受阻力，它将做 　 　运动。 2．（2024•南宁模拟）在探究“阻力对物体运动的影响”实验中，在水平木板上先后铺上粗糙程度不同的毛巾和棉布；让小车从斜面顶端由静止滑下，如图1所示，观察和比较小车在毛巾表面，棉布表面和木板表面滑行的距离。 （1）实验中每次均让小车从斜面顶端由静止滑下的目的是：使小车每次在水平面上开始滑行时速度大小　 　（选填“相等”或“不相等”）； （2）实验中是通过改变　 　来改变小车所受阻力大小的。 （3）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”）。 （4）推理：本实验中，如果小车在水平面上滑行时受到的阻力为零，它将做　 　。 （5）在此基础上，牛顿总结了伽利略等人的研究成果概括出牛顿第一定律，请问：牛顿第一定律　 　（选填“能”或“不能”）直接由实验得出。 （6）本实验中小车在水平面上三次滑行过程中消耗的机械能大小　 　（选填“相等”或“不相等”。） （7）通过上面的探究后，小明再想考如下的问题，如图2所示，摆球从A点由静止释放摆到右侧最高点C时，如果摆球所受的力忽然全部消失，则摆球将　 　（选填“往回摆”“静止”或“做匀速直线运动”。） 3．（2024•湘潭模拟）小明在观看冰壶比赛时猜想：如果水平冰面足够光滑，冰壶会永远运动下去吗？他用图所示装置来探究他的猜想： （1）在实验过程中，小明让同一小车从斜面同一位置由静止开始下滑，这样做的目的是：使小车到达水平面的速度大小　 　。 （2）小车到达水平面后会继续向前运动是因为小车具有　 　。小车在毛巾上运动时受到了　 　个力。 （3）小车在不同水平面上最后静止的位置，如图中虚线所示。从实验中可以看到：在 同样条件下，水平面对小车的阻力越小，它的速度减小得越　 　（选填“快”或“慢”），前进得越　 　（选填“远”或“近”）。进一步推理可得：如果水平冰面绝对光滑，冰壶将做　 　。冰壶受到的重力和水平冰面对它的支持力是一对　 　（选填“A”或“B”）。 A．平衡力 B．相互作用力 （4）本实验中主要用到的科学研究方法有　 　（写出一种即可）。 4．（2023•荆州中考）在我们初中物理课本中，多次利用斜面进行探究实验，如图所示。 （1）图甲利用斜面测量小车的平均速度，该实验的原理是 　 　； （2）乙、丙实验都有让物体从斜面的同一高度自由下滑的操作步骤，这样操作的目的是：使物体滑到斜面底端时，保持 　 　相同； （3）由图乙推理：当小车在水平面上所受阻力为零时，小车将做 　 　运动； （4）图丙中木块B在滑行过程中所受的摩擦力 　 　（选填“变大”、“变小”或“不变”）； （5）图乙中，小车在水平面上三次滑行过程中，在 　 　（选填“毛巾”、“棉布”或“木板”）表面克服阻力做功的功率最大。 【题型二 探究二力平衡的条件】 5．（2024•泰州中考）“探究二力平衡条件”的装置如图甲所示。 （1）图甲中使用定滑轮的好处是可以 　 　，通过调整钩码数量可以改变卡片所受 　 　的大小。 （2）为探究不在同一条直线上的两个力能否平衡，小明竖直向下拉卡片，如图乙所示。小华提醒该操作不可行，原因是没有控制两个拉力的 　 　，应将卡片转过一个角度，观察卡片 　 　（松手前/松手时）的运动状态。 6．（2023•绥化中考）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 　 　。用手按住小车不动，把两个托盘放在小车的同一侧，放入质量相等的砝码，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”） 7．（2024•张家界模拟）在“探究二力平衡条件”的活动中，学习小组设计了图甲和图乙两种实验方案。 （1）当物体处于静止状态或　 　状态时，它受到的力是相互平衡的。 （2）从实验效果的角度分析，你认为　 　方案更好，理由是　 　。 （3）乙实验中向两端的小盘里加砝码，当两盘砝码质量　 　时，小卡片静止。 （4）把小卡片转过一个角度，然后松手，观察到小卡片转动，最后恢复到静止状态，说明两个力必须作用在 　 　才能平衡。 （5）在小卡片平衡时，用剪刀将卡片从中间剪开，再松手时，小卡片运动，由此说明两个力必须作用在 　 　才能平衡。 8．（2024•衡阳模拟）小华同学用下面的装置探究二力平衡的条件，具体操作如下： （1）如图甲所示，用直径略小于滑轮孔径的铁钉把三个滑轮A、B、C分别钉在木板上，木板竖直挂起待用，用大号缝衣针把细线沿轻质塑料块的中心轴线穿过，并在紧靠塑料块的两侧各打一线结，使塑料块与细线固定在一起，且塑料块不与木板接触。将塑料块由静止开始运动，实验表明，作用在同一个物体上的两个力，方向相反，但 　 　不相等，则这两个力不平衡。 （2）按住塑料块，把跨过B轮的细线移到C轮上，在两线端挂上相同质量的钩码，松手后塑料块由静止开始转动，如图乙所示。按住塑料块，把跨过C轮的细线移到B轮上，把塑料块转过90°，松手后塑料块由静止开始转动，如图丙所示。由此表明，作用在同一物体上的两个力，如果仅仅大小相等，方向成某一角度或方向相反但 　 　，这两个力不平衡。 （3）在探究同一问题时，另一同学将木块放在水平桌面上，设计了如图丁所示的实验，同学们认为小华的实验优于此实验，其主要原因是 　 　。 A.塑料块容易扭转 B.塑料块是比较容易获取的材料 C.减少了摩擦力对实验结果的影响 【题型三 研究影响滑动摩擦力大小的因素】 9．（2024•成都中考）小成同学探究“滑动摩擦力大小与什么有关”，实验器材如下：长木板（上下表面粗糙程度不同）、长方体木块（每个面粗糙程度都相同，长宽高不等）、弹簧测力计。 （1）实验过程中，将木块放在水平木板上，用弹簧测力计沿水平方向缓缓匀速拉动木块（如图），目的是为了让弹簧测力计示数与木块所受滑动摩擦力大小 　 　。 （2）小成在实验探究时利用下表收集数据，你认为她探究的是滑动摩擦力大小与 　 　的关系。 长木板不同表面 弹簧测力计示数/N 一个木块 两个木块重叠 光滑表面 粗糙表面 （3）小成利用同一个木块探究了滑动摩擦力大小与接触面积是否有关，她改变接触面积的操作是　 。 （4）小成发现匀速拉动木块时，不好控制且不方便读数，于是爱思考的她利用木块静止时二力平衡的特点，设计了改进方案（如下表所示），你认为应该采用哪个方案？答：　 　。 方案一：用绳子将木块连接到墙上后，通过弹簧测力计拉动下面的长木板 方案二：用绳子将木块连接到墙上后，通过弹簧测力计拉动底部加了轮子的长木板 方案三：通过弹簧测力计将木块连接到墙上后，直接拉动下面的长木板 10．（2024•潍坊中考）某同学在“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中，提出了如下猜想： 猜想a：滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关； 猜想b：滑动摩擦力的大小与接触面的压力有关； 猜想c：滑动摩擦力的大小与接触面积有关； 为了验证猜想，该同学利用弹簧测力计、两个完全相同的木块、木板、玻璃板、细线等器材进行了如图甲所示的4次操作。玻璃板和木板固定，每次操作均用弹簧测力计沿水平方向以相同的速度匀速向右拉动木块，第1次弹簧测力计的示数为0.3N，第2次弹簧测力计的示数为0.6N，第3次和第4次弹簧测力计的示数均为1.2N。 （1）比较第2次和第3次操作，可验证猜想　 　是否正确；比较第3次和第4次操作，可验证猜想　 　 是否正确（均填“a”“b”或“c”）。 （2）该同学查阅资料发现，物体受到的滑动摩擦力大小与接触面压力大小的比值反映了接触面的粗糙程度，称为动摩擦因数，则木块与玻璃板间的动摩擦因数跟木块与木板间的动摩擦因数之比为 　 　。 （3）小明对实验装置进行了改进，如图乙所示，木板放在水平桌面上，木块叠放在木板上，细线一端连接木块，另一端连接固定的拉力传感器。向右拉动木板，水平细线的拉力大小通过拉力传感器的示数显示。 ①实验过程中，　 　（填“需要”或“不需要”）匀速拉动木板； ②小明认为拉力传感器的示数反映的是木板与桌面间的滑动摩擦力大小，你认为是否正确，并说明理由 　 　。 11．（2024•牡丹江中考）冰壶是北方孩子喜爱的冰雪项目之一。如图甲所示，小丹在体育课上进行冰壶训练时，老师发给她两只鞋套，一只是橡胶底面，另一只是塑料底面。为探究其中的奥秘，她找来器材“探究滑动摩擦力大小与材料的关系”。 （1）如图乙所示，将一个物块的塑料表面和橡胶表面分别平放在长木板上，用弹簧测力计沿水平方向 　 　拉动物块，读出弹簧测力计示数，记入表格。在长木板上分别铺上丝绸和棉布，重复上述步骤，如图丙、丁所示。 实验次数 水平面材料 物块不同表面 弹簧测力计示数F/N 1 木板 塑料表面 0.2 2 木板 橡胶表面 2.0 3 丝绸 塑料表面 0.3 4 丝绸 橡胶表面 2.5 5 棉布 塑料表面 0.5 6 棉布 橡胶表面 3.0 （2）通过比较 　 　两次数据，可以发现：在水平面材料相同时，物块 　 　表面与之接触时的滑动摩擦力大。 （3）通过比较 　 　三次数据，可以发现：物块同一表面，在不同材料的水平面上滑动时，摩擦力大小 　 　（选填“相同”或“不同”）。 （4）小丹进行冰壶训练，需要滑行时，穿 　 　底面鞋套的脚着地，另一只脚不与地面接触。需要停下时，穿 　 　底面鞋套的脚接触地面进行控制。 12．（2023•济南中考）小刚注意到很多公共场所都有类似图甲所示的提示牌。他想：摩擦力的大小与接触面的潮湿程度有什么关系呢？ 为了探究这一问题，他找来长条形地板砖、运动鞋、弹簧测力计和喷雾器，设计了图乙所示的实验装置。 （1）为了测出鞋子与地板砖间滑动摩擦力的大小，小刚把长条形地板砖放在水平桌面上，用弹簧测力计水平拉着鞋子在地板砖上做 　 　运动。根据 　 　可知，此时弹簧测力计的示数就等于滑动摩擦力的大小。 （2）小刚用喷雾器向地板砖表面均匀喷雾改变地板砖的潮湿程度，通过实验得到表中的数据。 喷雾次数 0 2 4 6 8 10 12 摩擦力f/N 3.2 3.6 4.0 3.0 2.8 2.6 2.6 请描点，并用平滑曲线画出摩擦力f与喷雾次数的关系图象。 （3）小刚分析数据得出结论：摩擦力的大小随接触面潮湿程度的增大 　 　。 （4）小强了解了小刚的实验结论后说：“我知道超市里的收银员清点钞票时为什么手边总放一块湿海绵了。”小刚说：“你上次数作业本的页数时，还往手上沾唾液呢！”在这两个实例中，都是通过改变接触面的潮湿程度来 　 　的。 （5）驾车行驶在高速公路上，雨天因为摩擦减小容易造成交通事故。请针对这一现象为公路旁的警示牌设计一条警示语以提醒驾驶员谨慎驾驶。 　 　。 1 / 6 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题17 运动和力相关实验【三大题型】 【题型一 探究阻力对物体运动的影响】 1．（2024•青岛中考）小明用如图甲所示的实验装置，研究物体从斜面上滑下过程中速度的变化。 （1）实验中使斜面保持较小的坡度，是为了便于测量 　时间　。 （2）AC段距离为80cm，B为AC中点，测得小车从A点运动到B点的时间为1.4s，从A点运动到C点的时间为2.0s，根据以上数据可以判断vAB　＜　vBC。 （3）为使测量更准确、数据更直观，用位置传感器进行实验，得到的v﹣t图象与图乙中 　C　相似。 （4）撤掉金属片，让小车从A点自由滑下，发现小车在水平木板上滑行一段距离停止，说明力可以改变物体的 　运动状态　。在木板上铺上薄玻璃板，让小车仍从A点自由滑下，发现小车在玻璃面上滑行距离更 　远　。由此推理：若小车运动时不受阻力，它将做 　匀速直线　运动。 解：（1）在实验中，应使斜面的倾角适当小一些，这样做的目的是方便测量时间； （2）由题可知，小车在BC段运动的路程为sAC＝40.0cm， 小车在BC段运动的时间为tBC＝tAC﹣tAB＝2s﹣1.4s＝0.6s， 小车在AB段运动的平均速度 小车在BC段运动的平均速度 故vAB＜vBC； （3）小车在斜面上做加速运动，可以判断图象C为其v﹣t图象；答案：C。 （4）小车在水平木板上滑行一段距离停止，运动状态发生了变化，说明力可以改变物体的运动状态。接触面越光滑，小车运动时受到的阻力越小，故小车在玻璃面上滑行距离更远；本实验中，如果小车在水平面上滑行时受到的阻力为零，物体速度不会减小，它将做匀速直线运动； 答案：（1）时间；（2）＜；（3）C；（4）运动状态；远；匀速直线运动。 2．（2024•南宁模拟）在探究“阻力对物体运动的影响”实验中，在水平木板上先后铺上粗糙程度不同的毛巾和棉布；让小车从斜面顶端由静止滑下，如图1所示，观察和比较小车在毛巾表面，棉布表面和木板表面滑行的距离。 （1）实验中每次均让小车从斜面顶端由静止滑下的目的是：使小车每次在水平面上开始滑行时速度大小　相等　（选填“相等”或“不相等”）； （2）实验中是通过改变　水平面的粗糙程度　来改变小车所受阻力大小的。 （3）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　（选填“快”或“慢”）。 （4）推理：本实验中，如果小车在水平面上滑行时受到的阻力为零，它将做　匀速直线运动　。 （5）在此基础上，牛顿总结了伽利略等人的研究成果概括出牛顿第一定律，请问：牛顿第一定律　不能　（选填“能”或“不能”）直接由实验得出。 （6）本实验中小车在水平面上三次滑行过程中消耗的机械能大小　相等　（选填“相等”或“不相等”。） （7）通过上面的探究后，小明再想考如下的问题，如图2所示，摆球从A点由静止释放摆到右侧最高点C时，如果摆球所受的力忽然全部消失，则摆球将　静止　（选填“往回摆”“静止”或“做匀速直线运动”。） 解： （1）每次都从斜面上同一位置释放，使小车运动到斜面底端时的速度相等； （2）在做“斜面小车实验”时，给水平桌面铺上粗糙程度不同的物体，目的是探究阻力对物体运动的影响，由毛巾表面到棉布再到木板，接触面的粗糙程度减小，小车受到的阻力也减小； （3）表面越光滑，阻力就越小，小车运动的距离就越远，这说明小车受到的阻力越小，速度减小得越慢； （4）假如小车受到的阻力为零，即小车不受力，小车的运动状态将不会改变，做匀速直线运动； （5）由上分析可知，牛顿第一定律是在实验的基础上，通过推理得出的，不是用实验直接得出的； （6）小车从同一光滑斜面的同一高度自由下滑，到达水平面时的速度相等，小车的质量相等，由此可知小车动能相等，机械能是指物体的动能和重力势能总和，所以小车达到水平面时的机械能相等，小车最终静止，小车通过克服摩擦力做功将其机械能完全转化为其它形式的能，即小车消耗的机械能相等； （7）当摆球从A点由静止释放摆到右侧最高点C时，此时小球的动能全部转化为重力势能，速度为零，若不受任何外力，将保持静止状态不变。 答案： （1）相等；（2）水平面的粗糙程度；（3）慢；（4）匀速直线运动；（5）不能；（6）相等；（7）静止。 3．（2024•湘潭模拟）小明在观看冰壶比赛时猜想：如果水平冰面足够光滑，冰壶会永远运动下去吗？他用图所示装置来探究他的猜想： （1）在实验过程中，小明让同一小车从斜面同一位置由静止开始下滑，这样做的目的是：使小车到达水平面的速度大小　相等　。 （2）小车到达水平面后会继续向前运动是因为小车具有　惯性　。小车在毛巾上运动时受到了　3　个力。 （3）小车在不同水平面上最后静止的位置，如图中虚线所示。从实验中可以看到：在 同样条件下，水平面对小车的阻力越小，它的速度减小得越　慢　（选填“快”或“慢”），前进得越　远　（选填“远”或“近”）。进一步推理可得：如果水平冰面绝对光滑，冰壶将做　匀速直线运动　。冰壶受到的重力和水平冰面对它的支持力是一对　A　（选填“A”或“B”）。 A．平衡力 B．相互作用力 （4）本实验中主要用到的科学研究方法有　科学推理法　（写出一种即可）。 解： （1）实验中每次让小车从斜面顶端由静止滑下，是为了使小车到达水平面时具有相同的速度； （2）小车到达水平面后还能继续向前运动，是由于小车具有惯性。 小车在毛巾上运动时受到了竖直向下当额重力、竖直向上的支持力、水平向左的摩擦力，共三个力； （3）（4）分析三次实验可知：水平表面越光滑，小车受到的阻力越小，速度减小得越慢，小车运动的越远； 推理可知：如果水平冰面绝对光滑，冰壶不受阻力作用，将以恒定不变的速度永远运动下去，这种研究方法是科学推理法； 当冰壶匀速运动时，冰壶处于平衡状态，在竖直方向上受到的重力和支持力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、都作用在冰壶上，是一对平衡力，不是相互作用力，故A正确。 答案：（1）相等；（2）惯性；3；（3）慢；远；匀速直线运动；A；（4）科学推理法。 4．（2023•荆州中考）在我们初中物理课本中，多次利用斜面进行探究实验，如图所示。 （1）图甲利用斜面测量小车的平均速度，该实验的原理是 　v　； （2）乙、丙实验都有让物体从斜面的同一高度自由下滑的操作步骤，这样操作的目的是：使物体滑到斜面底端时，保持 　速度　相同； （3）由图乙推理：当小车在水平面上所受阻力为零时，小车将做 　匀速直线　运动； （4）图丙中木块B在滑行过程中所受的摩擦力 　不变　（选填“变大”、“变小”或“不变”）； （5）图乙中，小车在水平面上三次滑行过程中，在 　毛巾　（选填“毛巾”、“棉布”或“木板”）表面克服阻力做功的功率最大。 解：（1）在该实验中，测出小车的路程与通过该路程所用的时间，然后由平均速度公式求出小车的平均速度，因此该实验的原理是：v； （2）探究过程中，让小车或小球从斜面的同一高度自由下滑，这样做的目的是使物体到达斜面底端的速度相同； （3）乙实验探究阻力对物体运动的影响，小车从斜面上同一高度由静止滑下，接触面的粗糙程度不同，小车在水平面上滑动的距离不同，因此，是通过小车滑动的距离来显示的；由图乙可推理当小车在水平面上所受阻力为零时，小车会做匀速直线运动； （4）图丙中木块B在滑行过程中对水平面的压力不变，接触面的粗糙程度不变，所受的摩擦力大小不变； （5）小车到达水平面开始端的速度相同，最终的速度为0，动能变化量相同，故小车在水平面上克服阻力做功相同，在毛巾表面上运动的时间最短，根据P可知，小车在毛巾表面克服阻力做功的功率最大。 答案：（1）v；（2）速度；（3）匀速直线；（4）不变；（5）毛巾。 【题型二 探究二力平衡的条件】 5．（2024•泰州中考）“探究二力平衡条件”的装置如图甲所示。 （1）图甲中使用定滑轮的好处是可以 　改变施力方向　，通过调整钩码数量可以改变卡片所受 　拉力　的大小。 （2）为探究不在同一条直线上的两个力能否平衡，小明竖直向下拉卡片，如图乙所示。小华提醒该操作不可行，原因是没有控制两个拉力的 　方向相反　，应将卡片转过一个角度，观察卡片 　松手时　（松手前/松手时）的运动状态。 解：（1）使用定滑轮的好处是可以改变施力方向；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方向相反的拉力，并通过调整钩码的个数来改变拉力的大小； （2）根据图乙可知，此时没有控制两个拉力的方向相反；实验中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，松手后观察小卡片是否平衡。 答案：（1）改变施力方向；拉力；（2）方向相反；松手时。 6．（2023•绥化中考）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 　大小相等　。用手按住小车不动，把两个托盘放在小车的同一侧，放入质量相等的砝码，放手后小车运动，这说明相互平衡的两个力 　方向相反　。 （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 　扭转回来　，这说明相互平衡的两个力作用在 　同一直线上　。 （3）实验中为了减小摩擦力对实验的影响，应选择质量较 　大　的砝码进行实验。（选填“大”或“小”） 解：（1）两边的托盘中砝码质量不同时，则两边拉力不相等，小车运动；质量相等时，则两边拉力相等，小车静止，说明二力平衡需要两个力大小相等；保持两托盘里砝码的质量相等，把两个托盘挂在小车的同一侧，即两个力的方向相同，放手后小车运动，不能平衡，说明二力平衡需要两个力方向相反； （2）将小车扭转一个角度，两个力就不在一条直线上了，松手后，小车将扭转回来，所以不能保持平衡状态，说明二力平衡需要两个力在同一直线上； （3）小车运动过程中受到的摩擦力，若实验中砝码质量越大，即拉力与摩擦力差值大，实验中能减小摩擦力对实验的影响。 答案：（1）大小相等；方向相反；（2）扭转回来；同一直线上；（3）大。 7．（2024•张家界模拟）在“探究二力平衡条件”的活动中，学习小组设计了图甲和图乙两种实验方案。 （1）当物体处于静止状态或　匀速直线运动　状态时，它受到的力是相互平衡的。 （2）从实验效果的角度分析，你认为　乙　方案更好，理由是　乙方案中摩擦力对实验的影响较小　。 （3）乙实验中向两端的小盘里加砝码，当两盘砝码质量　相等　时，小卡片静止。 （4）把小卡片转过一个角度，然后松手，观察到小卡片转动，最后恢复到静止状态，说明两个力必须作用在　同一直线上　才能平衡。 （5）在小卡片平衡时，用剪刀将卡片从中间剪开，再松手时，小卡片运动，由此说明两个力必须作用在　同一物体上　才能平衡。 解：（1）当物体处于静止状态或匀速直线运动状态时，它受到的力是相互平衡的； （2）乙方案小卡片的重力小忽略不计，水平方向上只受两个力的作用，甲方案水平方向上还要考虑摩擦力，故乙方案更好，理由是乙中摩擦力对实验的影响较小； （3）一对平衡力的大小相等，方向相反，当两盘砝码的质量相等时，卡片就保持静止； （4）把小卡片转过一个角度，使作用在物体上的两个力不在同一直线上，然后松手，观察到小卡片转动，最后恢复到静止状态，说明两个力必须作用在同一直线上才能平衡； （5）当小卡片平衡时，用剪刀沿虚线迅速剪断小卡片，由于二力不在同一物体上，所以两侧钩码落下，两段小卡片运动，由此说明两个力必须作用在同一物体上才能平衡。 答案：（1）匀速直线运动；（2）乙；乙方案中摩擦力对实验的影响较小；（3）相等；（4）同一直线上；（5）同一物体上。 8．（2024•衡阳模拟）小华同学用下面的装置探究二力平衡的条件，具体操作如下： （1）如图甲所示，用直径略小于滑轮孔径的铁钉把三个滑轮A、B、C分别钉在木板上，木板竖直挂起待用，用大号缝衣针把细线沿轻质塑料块的中心轴线穿过，并在紧靠塑料块的两侧各打一线结，使塑料块与细线固定在一起，且塑料块不与木板接触。将塑料块由静止开始运动，实验表明，作用在同一个物体上的两个力，方向相反，但 　大小　不相等，则这两个力不平衡。 （2）按住塑料块，把跨过B轮的细线移到C轮上，在两线端挂上相同质量的钩码，松手后塑料块由静止开始转动，如图乙所示。按住塑料块，把跨过C轮的细线移到B轮上，把塑料块转过90°，松手后塑料块由静止开始转动，如图丙所示。由此表明，作用在同一物体上的两个力，如果仅仅大小相等，方向成某一角度或方向相反但 　不在同一直线上　，这两个力不平衡。 （3）在探究同一问题时，另一同学将木块放在水平桌面上，设计了如图丁所示的实验，同学们认为小华的实验优于此实验，其主要原因是 　C　。 A.塑料块容易扭转 B.塑料块是比较容易获取的材料 C.减少了摩擦力对实验结果的影响 解：（1）二力平衡的条件是作用在同一个物体上的两个力，方向相反，大小相等，两侧所挂钩码不相同，则两侧受到的力大小不等，所以塑料块由静止开始运动，实验表明，作用在同一个物体上的两个力，方向相反，但大小不相等，则这两个力不平衡。 （2）把塑料块转过90°，松手后塑料块由静止开始转动，由此表明，作用在同物体上的两个力，如果仅仅大小相等，方向成某一角度或方向相反但不在同一直线上，这两个力不平衡； （3）小华的实验塑料块不与木板接触，减少了摩擦力对实验结果的影响，答案：C。 答案：（1）大小；（2）不在同一直线上；（3）C。 【题型三 研究影响滑动摩擦力大小的因素】 9．（2024•成都中考）小成同学探究“滑动摩擦力大小与什么有关”，实验器材如下：长木板（上下表面粗糙程度不同）、长方体木块（每个面粗糙程度都相同，长宽高不等）、弹簧测力计。 （1）实验过程中，将木块放在水平木板上，用弹簧测力计沿水平方向缓缓匀速拉动木块（如图），目的是为了让弹簧测力计示数与木块所受滑动摩擦力大小 　相等　。 （2）小成在实验探究时利用下表收集数据，你认为她探究的是滑动摩擦力大小与压力大小和接触面粗糙程度的关系。 长木板不同表面 弹簧测力计示数/N 一个木块 两个木块重叠 光滑表面 粗糙表面 （3）小成利用同一个木块探究了滑动摩擦力大小与接触面积是否有关，她改变接触面积的操作是 　换用该木块面积不同的侧面置于水平木板上　。 （4）小成发现匀速拉动木块时，不好控制且不方便读数，于是爱思考的她利用木块静止时二力平衡的特点，设计了改进方案（如下表所示），你认为应该采用哪个方案？答：　方案三　。 方案一：用绳子将木块连接到墙上后，通过弹簧测力计拉动下面的长木板 方案二：用绳子将木块连接到墙上后，通过弹簧测力计拉动底部加了轮子的长木板 方案三：通过弹簧测力计将木块连接到墙上后，直接拉动下面的长木板 解：（1）木块水平方向上受拉力和滑动摩擦力，并保持匀速直线运动状态（即二力平衡状态），因此所受拉力和滑动摩擦力相等。 （2）表格中既有不同的粗糙程度，也有不同的压力（一个木块和两个木块叠放），因此她探究的是滑动摩擦力与压力、滑动摩擦力和接触面粗糙程度，这两个因素的关系。 （3）由题知，长方体木块的每个面粗糙程度都相同，而长、宽、高不等，要探究滑动摩擦力大小与接触面积是否有关，需控制压力大小相等、接触面的粗糙程度相同，仅改变接触面积，则改变接触面积的操作是换用该木块面积不同的侧面置于水平木板上。 （4）题中说到用的是二力平衡的特点，因此测力计应该测量木块受到的拉力，然后拉动木板，木块处于静止状态，从而得出木块所受摩擦力的大小。方案一和方案二，所测拉力均为木板的拉力，而木板受到的力除了拉力以外，还有上下表面两个摩擦力，所以拉力与摩擦力不符合二力平衡条件。综上所述，选择方案三。 答案：（1）相等；（2）压力大小和接触面粗糙程度；（3）换用该木块面积不同的侧面置于水平木板上；（4）方案三。 10．（2024•潍坊中考）某同学在“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中，提出了如下猜想： 猜想a：滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关； 猜想b：滑动摩擦力的大小与接触面的压力有关； 猜想c：滑动摩擦力的大小与接触面积有关； 为了验证猜想，该同学利用弹簧测力计、两个完全相同的木块、木板、玻璃板、细线等器材进行了如图甲所示的4次操作。玻璃板和木板固定，每次操作均用弹簧测力计沿水平方向以相同的速度匀速向右拉动木块，第1次弹簧测力计的示数为0.3N，第2次弹簧测力计的示数为0.6N，第3次和第4次弹簧测力计的示数均为1.2N。 （1）比较第2次和第3次操作，可验证猜想 　b　是否正确；比较第3次和第4次操作，可验证猜想 　c　是否正确（均填“a”“b”或“c”）。 （2）该同学查阅资料发现，物体受到的滑动摩擦力大小与接触面压力大小的比值反映了接触面的粗糙程度，称为动摩擦因数，则木块与玻璃板间的动摩擦因数跟木块与木板间的动摩擦因数之比为 　1：2　。 （3）小明对实验装置进行了改进，如图乙所示，木板放在水平桌面上，木块叠放在木板上，细线一端连接木块，另一端连接固定的拉力传感器。向右拉动木板，水平细线的拉力大小通过拉力传感器的示数显示。 ①实验过程中，　不需要　（填“需要”或“不需要”）匀速拉动木板； ②小明认为拉力传感器的示数反映的是木板与桌面间的滑动摩擦力大小，你认为是否正确，并说明理由 　不正确，拉力传感器的示数反映的是木块与木板间的滑动摩擦力大小　。 解：（1）比较第2次和第3次操作，接触面的粗糙程度相同，接触面积相同，压力不同，第3次操作中压力更大，弹簧测力计的示数也更大，滑动摩擦力也更大，说明滑动摩擦力的大小与接触面的压力有关，可验证猜想b是否正确；比较第3次和第4次操作，接触面的粗糙程度相同，压力相同，接触面积不同，两次操作中弹簧测力计的示数相同，说明滑动摩擦力的大小与接触面积无关，可验证猜想c是否正确； （2）由第1次和第2次操作可知，木块与玻璃板间的动摩擦因数为，木块与木板间的动摩擦因数为，则木块与玻璃板间的动摩擦因数跟木块与木板间的动摩擦因数之比为； （3）①向右拉动木板时，木块对木板的压力不变，接触面的粗糙程度不变，滑动摩擦力不变，故不需要匀速拉动木板。 ②同一根细线上的力大小相等，故细线对木块的拉力等于细线对拉力传感器的拉力，由于木块处于静止状态，细线对木块的拉力等于木块受到的滑动摩擦力，故拉力传感器的示数反映的是木块与木板间的滑动摩擦力大小，故小明的想法不正确。 答案：（1）b；c；（2）1：2；（3）①不需要；②不正确，拉力传感器的示数反映的是木块与木板间的滑动摩擦力大小。 11．（2024•牡丹江中考）冰壶是北方孩子喜爱的冰雪项目之一。如图甲所示，小丹在体育课上进行冰壶训练时，老师发给她两只鞋套，一只是橡胶底面，另一只是塑料底面。为探究其中的奥秘，她找来器材“探究滑动摩擦力大小与材料的关系”。 （1）如图乙所示，将一个物块的塑料表面和橡胶表面分别平放在长木板上，用弹簧测力计沿水平方向 　匀速直线　拉动物块，读出弹簧测力计的示数，记入表格。在长木板上分别铺上丝绸和棉布，重复上述步骤，如图丙、丁所示。 实验次数 水平面材料 物块不同表面 弹簧测力计示数F/N 1 木板 塑料表面 0.2 2 木板 橡胶表面 2.0 3 丝绸 塑料表面 0.3 4 丝绸 橡胶表面 2.5 5 棉布 塑料表面 0.5 6 棉布 橡胶表面 3.0 （2）通过比较 　1、2（3、4或5、6）　两次数据，可以发现：在水平面材料相同时，物块 　橡胶　表面与之接触时的滑动摩擦力大。 （3）通过比较 　1、3、5（或2、4、6）　三次数据，可以发现：物块同一表面，在不同材料的水平面上滑动时，摩擦力大小 　不同　（选填“相同”或“不同”）。 （4）小丹进行冰壶训练，需要滑行时，穿 　塑料　底面鞋套的脚着地，另一只脚不与地面接触。需要停下时，穿 　橡胶　底面鞋套的脚接触地面进行控制。 解：（1）要测滑动摩擦力，需拉动木块在水平方向做匀速直线运动，根据二力平衡条件可知，此时拉力与摩擦力是一对平衡力，大小相等，即弹簧测力计的拉力等于滑动摩擦力的大小； （2）探究滑动摩擦力大小与物块材料的关系，需要控制水平面材料相同，物块材料不同，可以对比1、2（3、4或5、6）实验中的数据； 由此可以发现：在水平面材料相同时，物块橡胶表面与之接触时的滑动摩擦力大。 （3）通过比较表格中1、3、5（或2、4、6）三次数据，可以发现：物块同一表面，在不同材料的水平面上滑动时，弹簧测力计示数不同，由二力平衡条件可知，摩擦力大小不同； （4）塑料鞋底比较光滑，这是在压力一定时，通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦，因此小丹进行冰壶训练，需要滑行时，穿塑料底面鞋套的脚着地， 另一只脚不与地面接触，需要停下时，需要增大摩擦，因此穿橡胶底面鞋套的脚接触地面进行控制。 答案：（1）匀速直线； （2）1、2（3、4或5、6）；橡胶： （3）1、3、5（或2、4、6）；不同； （4）塑料；橡胶。 12．（2023•济南中考）小刚注意到很多公共场所都有类似图甲所示的提示牌。他想：摩擦力的大小与接触面的潮湿程度有什么关系呢？ 为了探究这一问题，他找来长条形地板砖、运动鞋、弹簧测力计和喷雾器，设计了图乙所示的实验装置。 （1）为了测出鞋子与地板砖间滑动摩擦力的大小，小刚把长条形地板砖放在水平桌面上，用弹簧测力计水平拉着鞋子在地板砖上做 　匀速直线　运动。根据 　二力平衡条件　可知，此时弹簧测力计的示数就等于滑动摩擦力的大小。 （2）小刚用喷雾器向地板砖表面均匀喷雾改变地板砖的潮湿程度，通过实验得到表中的数据。 喷雾次数 0 2 4 6 8 10 12 摩擦力f/N 3.2 3.6 4.0 3.0 2.8 2.6 2.6 请描点，并用平滑曲线画出摩擦力f与喷雾次数的关系图象。 （3）小刚分析数据得出结论：摩擦力的大小随接触面潮湿程度的增大 　先增大后减小再不变　。 （4）小强了解了小刚的实验结论后说：“我知道超市里的收银员清点钞票时为什么手边总放一块湿海绵了。”小刚说：“你上次数作业本的页数时，还往手上沾唾液呢！”在这两个实例中，都是通过改变接触面的潮湿程度来 　增大摩擦力　的。 （5）驾车行驶在高速公路上，雨天因为摩擦减小容易造成交通事故。请针对这一现象为公路旁的警示牌设计一条警示语以提醒驾驶员谨慎驾驶。 　雨天路滑，小心慢行　。 解：（1）鞋子在水平面上进行匀速直线运动，鞋子在水平方向上受到的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力，大小相等； （2）用描点法画出摩擦力f与喷雾次数的关系图象，如下图所示： （3）结合图象，分析数据得出结论：摩擦力的大小随接触面潮湿程度的增大而先增大后减小再不变； （4）小强和小刚的两个实例中，都是通过改变接触面的潮湿程度来增大摩擦力的； （5）警示语：雨天路滑，小心慢行。 答案：（1）匀速直线；二力平衡条件；（2）见解答图；（3）先增大后减小再不变；（4）增大摩擦力；（5）雨天路滑，小心慢行。 1 / 6 学科网（北京）股份有限公司 $$