【精品解析】三年(2023-2025)中考科学真题分类汇编2 运动和力

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【精品解析】三年(2023-2025)中考科学真题分类汇编2 运动和力

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三年(2023-2025)中考科学真题分类汇编2 运动和力
一、真题回顾
1.(2025九上·拱墅开学考)企鹅静止站在水平冰面上沐浴阳光(如图)。下列说法正确的是(  )
A.企鹅受到的重力与企鹅对冰面的压力方向相反
B.企鹅受到的重力与冰面对企鹅的支持力方向相同
C.企鹅受到的重力与冰面对企鹅的支持力大小相等
D.企鹅对冰面的压力与冰面对企鹅的支持力是一对平衡力
2.(2023·杭州)小金用脚将足球踢出,足球在地面上运动了一段距离后停下。下列分析错误的是(  )
A.踢球时脚也受到球的作用力,是因为力的作用是相互的
B.球离脚后能在地面上继续运动,是因为球具有惯性
C.球运动越来越慢最后停下来,是因为球受到阻力的作用
D.球在运动过程中,如果一切外力突然消失,球将立即静止
3.(2023·温州)利用频闪照相技术,拍摄击出的羽毛球在相同时间间隔的位置如图所示。则从①→②过程中,羽毛球(  )
A.重力变小,速度变大 B.重力变小,速度变小
C.重力不变,速度变大 D.重力不变,速度变小
4.(2023·衢州)摩擦与生活息息相关,下列措施能增大摩擦的是(  )
A.用光滑的材质做滑梯
B.鞋底做有凹凸的花纹
C.机器转轴处加润滑油
D.用滚动代替滑动
5.(2023·湖州)2023年5月11日,天舟六号货运飞船与空间站完成对接。这是我国改进型货运飞船首发船,其发射成功意义重大。下列说法正确的是(  )
A.起飞时,燃料的化学能全部转化为火箭的机械能
B.对接完成后,以空间站为参照物,飞船是静止的
C.货物从地面运到空间站,其质量与重力都保持不变
D.完成对接后,空间站绕地球运动时运动状态保持不变
6.(2023·金华)如图为我国首列永磁磁浮列车”兴国号”运行的照片。”兴国号”列车利用永磁体和永磁轨道之间的排斥力,能”悬挂”在空中行驶,大大减轻了城市交通压力。下列说法正确的是(  )
A.列车转弯时,水平方向受到平衡力的作用
B.以行驶的列车为参照物,永磁轨道是静止的
C.”兴国号”与传统火车相比,减少了行驶时与轨道间的摩擦力
D.列车刹车后继续向前滑行,是因为受到惯性力的作用
7.(2025·浙江)近期、“不停站高铁”构想引起关注。有一种方案是接驳车搭载乘客去对接行驶中的高铁,当接驳车与高铁同向并行且速度相同时,乘客可在接驳车和高铁之间换乘。
(1)乘客换乘时,高铁的动能比接驳车的大,是因为高铁的   比接驳车的大。若以接驳车为参照物,此时高铁是   (填“静止”或“运动”)的。
(2)杭州到北京高铁路程约1200km,“不停站高铁”全程保持300km/h的速度行驶,从杭州到北京所需时间约   h。
8.(2023·杭州)用如图所示的实验装置可以方便测量物体相对运动时摩擦力的大小。木板A放在水平地面上,木块B放置在水平的木板A上,细绳跨过定滑轮,一端与木块B相连,另一端与上端固定的弹簧测力计的秤钩相连,且细绳的ab段保持竖直,cd段保持水平。(木板A足够长,不计细绳重力和滑轮摩擦)
(1)用水平向右的拉力F拉动木板A向右运动,待木块B静止后,弹簧测力计示数为3N,此时木块B受到的摩擦力大小为   N。接着将拉力F增大一倍,木块B受到的摩擦力   (选填“增大”“减小”或“不变”);
(2)撤去水平拉力F后,当木板A和木块B都静止时,弹簧测力计示数仍为3N,此时木板A受到地面施加的摩擦力方向为水平   (选填“向右”或“向左”)。
9.(2023·绍兴)学习了弹簧秤的使用后,小敏完成了下列实验(弹簧秤重力不计):
(1)小敏将弹簧秤挂钩连在墙上,在拉环处施加水平向左10牛的力使弹簧秤水平静止(图甲),此时弹簧秤的读数为   牛。
(2)小敏取下弹簧秤,连接在两个相同木块之间(图乙),用水平向左10牛的力使整体一起做匀速直线运动。此时弹簧秤的读数    (选填”>“、”=“或”<“) 图甲中的读数,木块A所受到的摩擦力为   牛。
10.(2023·舟山)小舟和小嘉在绿道上快走,若小舟和小嘉的速度分别为1.5米/秒和2米/秒,以小舟为参照物,小嘉是    (选填“运动”或“静止”)的。小舟的前脚跟刚着地时(如图),它受到摩擦力的方向是    (选填“向前”或“向后")。
11.(2025·浙江)为探究相互接触的两物体相对运动时摩擦力大小的影响因素,小科设计的装置示意图如图。木板左端用细线与电动机(可调速)相连,物块右端用细线绕过定滑轮与竖直悬挂的弹簧测力计相连。启动电动机拉动木板,测量物块受到的摩擦力大小。
请回答:
(1)装置中定滑轮的作用:   。
(2)实验中观察到物块的两种状态见下表,要测量物块受到的摩擦力,应在状态   (填“1”或“2”)时读取并记录弹簧测力计示数。
物块状态 物块相对木板 物块相对桌面
状态1 静止 运动
状态2 运动 静止
(3)保持接触面粗糙程度等条件不变,分别改变物块对木板的压力大小和木板的速度大小,进行实验测量,物块受到的摩擦力大小列于下表。分析下表,可得结论:   。
实验序号 物块上钩码个数(钩码质量均相同) 摩擦力/N
木板运动较慢 木板运动较快
1 0 0.5 0.5
2 2 0.8 0.8
3 4 1.1 1.1
(4)继续探究物块受到的摩擦力与接触面粗糙程度的关系,可在   (填“木板上表面”或“水平桌面上”)铺上棉布等不同材料来改变接触面粗糙程度。
12.(2025·浙江)人们一直对古人如何将巨石移到高处感到好奇。图1是古人移动巨石的一种可能方式,人站上右侧两根圆木下端悬挂的平台,通过自身重力对圆木施力,将巨石拉动一小段距离后固定,调整装置,再次拉动巨石。整个装置可简化为一个斜面、一根直杠杆和一个平台(平台未精彩讲题画出),如图2所示。巨石通过绳子与杠杆AC相连,杠杆与石柱的接触点为B点,AC=4.8m,AB=0.8m,巨石质量为5000kg。不计绳子、杠杆和平台受的重力。根据图2,请回答:
(1)使用此杠杆主要目的是   (填“省力”或“省距离”)。
(2)某次绳子拉动巨石沿斜面MN移动0.1m,高度上升0.05m,求此过程中克服巨石重力做的功。
(3)某次拉动巨石前,绳子与杠杆AC垂直,AC与竖直方向成30°角。要拉动巨石,绳子对巨石的拉力至少需32100N,假设人的质量均为60kg,此时C端下方平台上至少需站多少人 (已知绳子对A 端的拉力等于绳子对巨石的拉力,C端受到竖直向下的拉力 F等于人的总重力)
二、对点训练
13.(2025·温州模拟)科学学习中要善于通过实验寻找“反例”来反驳一个错误的观点。为反驳“物体的运动方向与物体受力方向都是一致的”观点,下列实验不能作为反例的是(不计空气阻力)
A.实验甲:小球竖直下落
B.实验乙:小球竖直上抛
C.实验丙:小球斜向上抛出
D.实验丁:小球在光滑水平面上匀速滑行
14.(2025九下·温州模拟)如图所示,一辆公交车正在水平路面匀速向右行驶,遇到突发情况紧急刹车时,下列能正确表示车内拉环情形的是
A. B.
C. D.
15.(2025·嘉兴模拟)如图,小科手握杯子并保持静止,与杯子受到的摩擦力是一对平衡力的是()
A.杯子受到的压力 B.杯子对手的摩擦力
C.杯子受到的重力 D.杯子对手的支持力
16.(2025·瑞安模拟)不规则均匀薄板的重心可以用悬挂法进行确定:找一根细绳,在物体上找一点,用绳悬挂,待物体静止后,通过悬挂点连一条竖直线。再找一点悬挂,两条竖直线的交点就是不规则物体的重心。如图所示。这种方法主要应用了二力平衡时两个力( )
A.大小相等 B.方向相反
C.作用在同一物体上 D.作用在同一直线上
17.如图甲所示,重为6牛的铁块吸附在竖直放置的足够长的、磁性均匀的平板上,在竖直向上的拉力F 的作用下铁块竖直向上运动,铁块运动过程中速度v的大小随时间t 的变化如图乙所示,4~12秒内铁块受到的摩擦力为3牛。下列说法中,正确的是(  )
A.在0~4秒内拉力F 大于9牛
B.在 4~12秒内拉力F 等于6牛
C.磁性平板对铁块的引力等于6牛
D.若撤去拉力F,铁块最终将静止在磁性平板上
18.(2025·湖州模拟)为促进学生身心发展,我市多校已落实课间15分钟,针对课间的各项活动,下列叙述正确的是
A.踢足球时,足球受到惯性的作用继续往前运动
B.垫排球时,向上运动的排球相对于人的手静止
C.打乒乓球时,球拍对球的力大于球对球拍的力
D.打羽毛球时,球拍发生形变是因为受到力的作用
19.(2025八上·浙江期中) 扔实心球是初中毕业生体育中考选考项目之 一 。如图所示是小科练习时的场景示意图,不计空气阻力,下列说法中正确的是(  )
A.球拿在手里时,手对球的作用力与球对手的作用力是一对平衡力
B.球离开手后仍向上运动一段距离,是因为球受到惯性的作用
C.球离开手后运动的速度越来越小,是因为受到的力越来越大
D.球运动到最高点时若突然失去重力,将做匀速直线运动
20.(2025·浙江模拟)将一根长筷子插入苹果中(如图甲),再将筷子提起,竖直悬在空中,用锤子不断轻敲筷子上端,发现苹果不断往上爬升(如图乙)。下列说法正确的是()
A.苹果往上爬升,因为它具有惯性
B.提着筷子的手受到的摩擦力方向始终竖直向上
C.敲击时,锤子对筷子的力与筷子对锤子的力是一对平衡力
D.静止时,苹果受到的重力和筷子对苹果的静摩擦力是一对相互作用力
21.物块A的重力为5N,物块B的重力为8N。将物块A放在物块B上,如图所示,用大小为40N的水平力F将物块B压在竖直黑板表面保持静止。
(1)此时物块B在竖直方向上共受到   个力的作用,物块B受到的摩擦力大小为   。
(2)若增大水平压力F,物块B受到的摩擦力   (选填“变大”“变小”或“不变”)。
22.(2025九下·杭州模拟)做筷子提米实验中,将总质量为1.5千克的大米和瓶子放在桌上,此时大米所受到的重力与桌面对瓶子的支持力是否是平衡力    “是”或“否”)。有同学将装有米的瓶子按如图1的方式在桌上敲几下,这是利用了米具有   而将大米压实;如图2竖直插入质量0.01千克的筷子把瓶子提起脱离桌面并保持静止,此时筷子受到米的摩擦力方向为   
23.(2023·金华)小金用20N的水平推力把图甲中纸箱匀速推往桌面中央,桌子始终保持静止;小金再用120N的水平推力将桌子沿水平方向匀速推动,纸箱在桌面上没有发生滑动,如图乙所示。完成下列问题:
(1)图甲中地面对桌子的摩擦力方向是   ;
(2)图乙中纸箱受到的摩擦力大小是   牛。
24.(2025·嵊州模拟)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(如图甲所示),观察和比较小车在毛巾、棉布和木板表面滑行的距离。
(1)每次均让小车从斜面顶端静止滑下的目的是   。
(2)实验发现:小车在木板表面滑行的距离最长,在毛巾表面滑行的距离最短,说明小车受到的阻力越大,速度减小得越   。
(3)在此实验基础上,牛顿总结了伽利略等人的研究成果,概括出牛顿第一定律。牛顿第一定律   (填“能”或“不能”)直接由实验得出。
(4)拓展:如图乙所示,摆球从A点由静止释放摆到右侧最高点C时(速度减为零),摆球受的力   (填“是”或“不是”)平衡力。
25.(2025·浙江模拟)同学们通过查阅资料得知:纸锥下落快慢与纸锥的质量、底面积等因素有关。除上述因素外,为研究纸锥下落快慢是否与纸锥的锥角有关,某兴趣小组用相同的圆形滤纸裁出3个不同规格的扇形纸片,制成了如图所示的3个锥角不同的纸锥。实验时,纸锥每次从相同高度由静止释放,用秒表多次测量每个纸锥下落的时间,取平均值后记录在表格中:
纸锥编号 下落高度h/m 纸锥锥角α/° 下落时间t/s
1 1.9 81.9 2.20
2 1.9 71.1 1.84
3 1.9 60.0 1.36
(1)实验中比较纸锥下落快慢的方法是   。
(2)实际测量时,由于下落时间过短,导致测量误差较大。除了利用多次测量取平均值的方法外,还可以通过   来减小误差。
(3)请从控制变量的角度判断该小组改变锥角大小的方法是否合理,并说明理由:   。
(4)大量实验和事实证明:锥角越小,纸锥下落越快。请举一例上述结论在生活实际中的应用:   。
26.(2024·金东模拟)同学们在学习摩擦力时先根据书本上的实验步骤、 做“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验。

(1)如图1的甲、乙、丙所示,用弹簧测力计沿水平方向分别拉动木块做   运动;
(2)甲、乙、丙对应的弹簧测力计示数分别为F1、F2、F3, 则F1、F2、F3的大小关系为   ;
(3)为了便于读数,将实验进行了改进如图 A,木块相对地面静止时弹簧示数如图 2 中 B所示,则木块受到的摩擦力大小为   N;

(4)小科改变传送带速度,根据实验数据绘制的速度与时间(v-t)和拉力与时间 (F-t)的关系图像,如图C、D所示,分析图像可知,滑动摩擦力的大小与物体运动速度大小无关,原因是:   。
27.(2025·温州模拟)针对弹簧弹力的大小同哪些因素有关的问题,福甘和瑞泉同学进行了以下探究实验。
【提出假设】
假设I.弹簧弹力的大小与弹簧的材料有关
假设Ⅱ.弹簧弹力的大小与弹簧的粗细有关
假设Ⅲ.弹簧弹力的大小与弹簧的形变程度有关
福甘的实验设计:将弹簧压缩后,在弹簧前放一物块,放手后物块被弹出,从物块被弹出距的多少来判断弹簧弹力的大小。
【验证实验】取长度均为20cm,仅材料和粗细各不相同的弹簧各几根,进行对比实验。如图所示,将弹簧左端固定在0cm位置,右端用物块向左压缩至A位置(12cm)处,此时弹簧被压缩的长度为8cm,放手后物块沿水平面滑行到B位置停止,则AB之间的距离就是物块被推的距离。
【收集证据】实验记录如表所示(注:粗细只取用两种型号)。
实验组次 弹簧材料 弹簧粗细 弹簧被压缩的长度(cm) 物块被推的距离(cm)
① 碳素 粗 8 25
② 铬钒 粗 8 22
③ 硅锰 粗 8 27
④ 碳素 细 10 24
⑤ 铬钒 细 10 18
请你帮助福甘同学对实验数据进行分析:
(1)进行①②③三组实验,是为了验证假设   。
(2)根据表格中的实验数据,你认为福甘能否验证假设Ⅱ    。
瑞泉同学以悬空竖直放置且不挂钩码时的弹簧长度21cm作为原长,进行如图甲所示的实验,挂上不同数量的钩码并用刻度尺测量弹簧伸长量为X,已知处于平衡状态时弹力F等于挂上的钩码总重力。
(3)瑞泉同学根据得到的实验数据作出了F-X图像(如图乙所示)。据此可得出结论:在弹性限度范围内,弹力大小   。
(4)在图乙的基础上,小迪同学用以自然水平放置且不挂钩码时的弹簧长度作为原长时的实验数据,用虚线作了相应的图像(如图丙所示),正确的是   (填字母)。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】力的作用是相互的;平衡力的辨别
【解析】【分析】平衡力的特点:大小相等、方向相反、作用在同一直线、同一物体上。
相互作用力的特点:大小相等、方向相反、作用在同一直线、两个物体上。
【解答】A、企鹅受到的重力与企鹅对冰面的压力方向相同,均竖直向下,故A错误;
B、企鹅受到的重力方向竖直向下,冰面对企鹅的支持力方向竖直向上,方向相反,故B错误;
C、企鹅受到的重力与冰面对企鹅的支持力是一对平衡力,大小相等,故C正确;
D、企鹅对冰面的压力与冰面对企鹅的支持力受力物体不同,是一对相互作用力,故D错误。
故答案为:C。
2.【答案】D
【知识点】力的作用是相互的;牛顿第一定律;惯性;力与运动的关系
【解析】【分析】(1)甲对乙施加力的作用时,乙也对甲施加反作用力,这就是力的作用的相互性;
(2)物体保持运动状态不变的性质叫惯性;
(3)根据力与运动的关系判断;
(4)根据牛顿第一定律判断。
【解答】A.踢球时脚也受到球的作用力,是因为力的作用是相互的,故A正确不合题意;
B.球离脚后能在地面上继续运动,是因为球具有惯性,故B正确不合题意;
C.球运动越来越慢最后停下来,是因为球受到阻力的作用,故C正确不合题意;
D.根据牛顿第一定律可知,球在运动过程中,如果一切外力突然消失,球将做匀速直线运动,故D错误符合题意。
故选D。
3.【答案】C
【知识点】速度公式及其应用;重力的大小
【解析】【分析】根据G=mg分析重力的变化,根据比较速度的变化。
【解答】从①→②的过程中,羽毛球的质量不变,根据G=mg可知,羽毛球的重力不变。
相连两个羽毛球的间距增大,而时间间隔相同,根据可知,羽毛球的速度变大。
故C正确,而A、B、D错误。
故选C。
4.【答案】B
【知识点】增大或减小摩擦的方法
【解析】【分析】增大摩擦的方法:①增大压力;②增大接触面的粗糙程度。
【解答】A.用光滑的材质做滑梯,通过减小接触面的粗糙程度减小摩擦,故A不合题意:
B.鞋底做有凹凸的花纹,通过增大接触面粗糙程度的方式增大摩擦,故B符合题意;
C.机器转轴处加润滑油,通过润滑油的方式减小摩擦,故C不合题意;
D.用滚动代替滑动的方式减小摩擦,故D不合题意。
故选B。
5.【答案】B
【知识点】质量及其特性;参照物及其选择;力的作用效果;重力及其方向;能量的相互转化和转移
【解析】【分析】(1)根据能量转化的知识判断;
(2)根据参照物的知识判断;
(3)根据质量和重力的特点判断;
(4)运动状态改变包括:静止变运动,运动变静止,速度大小改变和运动方向改变。
【解答】A.起飞时,燃料的化学能不能全部转化为火箭的机械能,因为热量有损失,故A错误;
B.对接完成后,以空间站为参照物,飞船的位置保持不变,因此它们是静止的,故B正确;
C.货物从地面运到空间站,虽然位置发生改变,但是质量不变。所有的物体在太空中都处于失重状态,因此重力会减小为零,故C错误;
D.完成对接后,空间站绕地球运动时,速度大小和方向不断改变,那么它的运动状态保持不断改变,故D错误。
故选B。
6.【答案】C
【知识点】参照物及其选择;惯性;平衡力的辨别;增大或减小摩擦的方法
【解析】【分析】(1)平衡状态包括:静止状态或匀速直线运动状态;
(2)根据参照物的知识判断;
(3)减小摩擦力的方法:①减小压力;②减小接触面的粗糙程度;③改变接触面;④注入润滑油;⑤变滑动为滚动;
(4)惯性是物质的一种性质,而不是力的作用。
【解答】A.列车转弯时,在水平方向上没有做匀速直线运动,因此水平方向不受到平衡力的作用,故A错误;
B.以行驶的列车为参照物,永磁轨道的位置不断改变,因此是运动的,故B错误;
C.”兴国号”与传统火车相比,通过改变接触面减少了行驶时与轨道间的摩擦力,故C正确;
D.列车刹车后继续向前滑行,是因为它有惯性,故D错误。
故选C。
7.【答案】(1)质量;静止
(2)4
【知识点】参照物及其选择;速度公式及其应用;动能的影响因素
【解析】【分析】(1)运动和静止是相对的,物体与参照物之间的空间位置没有发生改变,则物体是静止的,物体与参照物之间的空间位置发生改变,则物体是运动的。
(2)根据时间等于路程与速度的比值进行计算。
【解答】(1)动能与物体的质量和速度有关,高铁和接驳车的速度相同,高铁的质量大于接驳车,所以乘客在换成时高铁的动能大于接驳车。
接驳车和高铁的速度相同且同向运动,可知高铁与接驳车之间没有相对运动,则以接驳车为参照物,高铁是静止的。
(2)从杭州到北京所需时间约为。
8.【答案】(1)3;不变
(2)向右
【知识点】二力平衡的条件及其应用;影响摩擦力大小的因素
【解析】【分析】(1)对B进行受力分析,根据二力平衡的知识计算B受到的摩擦力。根据影响滑动摩擦力的因素分析即可。
(2)对A进行受力分析,根据二力平衡的知识分析地面对A摩擦力的方向。
【解答】(1)木块B保持静止状态,它受到测力计的拉力与摩擦力相互平衡,即二者大小相等,那么f=F=3N。
当拉力F增大一倍时,木块B对A的压力和接触面的粗糙程度不变,因此它受到的明摩擦力不变。
(2)当A保持静止时,那么地面对A的摩擦力肯定与B的摩擦力相互平衡,即二者大小相等,方向相反。它受到B的摩擦力向左,因此它受到地面的摩擦力向右。
9.【答案】(1)10
(2)<;5
【知识点】二力平衡的条件及其应用;影响摩擦力大小的因素
【解析】【分析】(1)对测力计进行受力分析,根据二力平衡的知识计算测力计的示数;
(2)首先根据二力平衡的知识计算出两个物体受到的滑动摩擦力大小,再根据滑动摩擦力与压力大小的关系计算B受到滑动摩擦力的大小。接下来与B进行受力分析,再次利用二力平衡的知识计算出测力计的示数即可。
【解答】(1)根据甲图可知,弹簧测力计处于静止状态,则它受到的向左的拉力与墙壁对它向右的拉力相互平衡,即墙壁对它向右的拉力F=10N。而测力计的示数等于挂钩上受到的拉力,即等于墙壁对它的拉力10N。
(2)根据乙图可知,AB两个物体在水平面上做匀速直线运动,那么它们受到的滑动摩擦力与拉力相互平衡,即f总=F=10N。
A、B两个木块完全相同,则滑动摩擦力与压力成正比;
那么A、B两个物体受到的滑动摩擦力都等于总摩擦力的一半,
即fA=fB=5N;
木块B受到测力计的拉力和摩擦力相互平衡,即测力计的示数等于它受到的摩擦力5N;
因此此时测力计的示数小于图甲中的示数。
10.【答案】运动;向后
【知识点】参照物及其选择;阻力对物体运动影响的探究实验;摩擦力的存在
【解析】【分析】参照物指在描述物体的运动时,选取的标准物体,假设为相对静止的物体;
摩擦力方向与相对运动方向相反。
【解答】小舟的速度小于小嘉,故以小舟为参照物,小嘉是运动的;
前脚跟刚着地时 ,前脚相对于地面的运动方向为向前,故摩擦力方向向后。
故答案为:运动,向后
11.【答案】(1)改变力的作用方向
(2)2
(3)在接触面粗糙程度等条件不变时,在测定范围内,压力越大,摩擦力也越大;摩擦力大小与相对运动速度大小无关
(4)木板上表面
【知识点】影响摩擦力大小的因素
【解析】【分析】(1)根据定滑轮的特点进行分析,可知定滑轮的作用是改变力的方向。
(2)木板相对木块静止时,两者之间的摩擦力为静摩擦。
(3)根据表中数据进行分析,可知滑动摩擦力大小与速度无关。
(4)根据实验目的进行分析,可知改变的是物块与木板之间的粗糙程度,不是木板与水平桌面之间的粗糙程度。
【解答】(1)定滑轮不能省力,但可以改变力的方向。
(2)实验测量的是物块与木板之间的滑动摩擦力,可知应选择物块相对木板运动时读取测力计的示数。
(3)由表中数据可知,当接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大,且滑动摩擦力的大小与木板运动的速度无关。
(4)实验测量的是物块与木板之间的滑动摩擦力,所以改变的是物块与木板之间的粗糙程度,所以应在木板上表面铺上不同材料来改变接触面的粗糙程度。
12.【答案】(1)省力
(2)克服巨石重力做的功:W= Gh= mgh=5000kg×10N/kg×0.05m=2500J
答:克服巨石重力做的功为2500J。
(3)动力臂
阻力臂l2=AB=0.8m
根据杠杆平衡条件
G总=F=12840N,
4
需站22人。
答:C端下方平台上至少需站22人。
【知识点】重力的大小;功的计算公式的应用;杠杆的平衡条件;杠杆的分类
【解析】【分析】(1)动力臂大于阻力臂,为省力杠杆;动力臂小于阻力臂,为费力杠杆;动力臂等于阻力臂,为等臂杠杆。
(2)做功的条件:物体在力的方向上有移动距离,克服重力做功可用W=Gh进行计算。
(3)根据杠杆平衡条件进行计算,力臂指的是支点到力的作用线的距离。
【解答】(1)杠杆的主要目的是通过调整力臂的长度来改变力的大小或方向。在图2中,杠杆AC的支点为B点,动力臂(AB)为0.8m,阻力臂(BC)为4.8m - 0.8m = 4.0m。阻力臂大于动力臂,可知该杠杆为省力杠杆。
13.【答案】A
【知识点】力与运动的关系
【解析】【分析】 要反驳物体运动方向与受力方向一致的观点,需对物体进行分析,找出不一致的便可。
【解答】 实验甲:小球竖直下落,运动方向竖直向下,小球受竖直向下的重力作用,运动方向与受力方向一致,故不能反驳观点;
实验乙:小球竖直上抛,运动方向竖直向上,小球受竖直向下的重力作用,运动方向与受力方向不一致,故能反驳观点;
实验丙:小球斜向上抛出,运动方向斜向上,小球受竖直向下的重力作用,运动方向与受力方向不一致,故能反驳观点;
实验丁:小球在光滑水平面上匀速滑行,小球受竖直向下的重力和竖直向上的支持力作用,运动方向与受力方向不一致,故能反驳观点。
由以上分析可知,故A正确,BCD错误。
故选A。
14.【答案】A
【知识点】惯性
【解析】【分析】一切物体都具有保持原来运动状态不变的性质,即惯性。
【解答】开始时公交车及拉环以相同速度向右行驶,突然刹车使车厢做减速运动时,拉环由于惯性保持原来的运动状态,故拉环向右运动,故A正确。
故答案为:A。
15.【答案】C
【知识点】平衡力的辨别;重力及其方向;摩擦力的存在
【解析】【分析】平衡力的特点:大小相等、方向相反、作用在同一直线、同一物体上。
【解答】杯子静止,受力平衡,杯子受到竖直向下的重力,和竖直向上的摩擦力,可知与摩擦力是一对平衡力的是杯子受到的重力。
故答案为:C。
16.【答案】D
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】平衡力的条件:大小相等、方向相反、作用在同一物体和同一直线上,据此分析判断。
【解答】 悬挂法的核心是利用二力平衡的条件确定重心的位置。 由于重力作用线一定通过重心,而拉力作用线通过悬挂点,因此重心必须位于悬挂点的正下方(即悬挂点的竖直线)。因此,第一次悬挂可以确定重心位于这条竖直线上。 第二次悬挂时,重心也必须位于新的悬挂点的竖直线上。因此两条竖直线的交点就是重心。因此悬挂法确定不规则均匀薄板重心利用的是两个力必须在同一直线上。
故选D。
17.【答案】A
【知识点】二力平衡的条件及其应用;摩擦力的存在
【解析】【分析】静止状态和匀速直线运动状态都是平衡状态;处于平衡状态的物体受平衡力作用,即大小相等,方向相反,作用在一条直线上,作用在一个物体上。
【解答】ABD. 4~12秒做匀速运动。摩擦力为3牛,重力等于6N,拉力等于9N, 在0~4秒内做加速运动,拉力大于9N, 若撤去拉力F, 摩擦力小于重力,无法静止,故A正确,BD错误;
C. 该题中没有磁性平板对铁块的吸引力的任何提示, 无法求解摩擦力,故C错误。
故答案为:A。
18.【答案】D
【知识点】参照物及其选择;力的作用效果;力的作用是相互的;惯性
【解析】【分析】相互作用力大小相同、方向相反、作用在同一直线、两个物体上。
【解答】A、惯性不是力,不能给物体作用,故A错误;
B、垫排球时,球向上运动,球与人之间的空间位置发生改变,球相当于人的手是运动的,故B错误;
C、球对球拍的力和球拍对球的力是相互作用力,大小相等,故C错误;
D、力能使物体发生形变,打羽毛球时,球拍发生形变是因为受到力的作用,故D正确。
故答案为:D。
19.【答案】D
【知识点】牛顿第一定律;惯性;平衡力的辨别
【解析】【分析】 手对球的作用力和球对手的作用力是一对相互作用力,大小相等、方向相反、作用在两个物体上。 作用在同一个物体上的两个力,大小相等、方向相反的两个力是一对平衡力,使物体处于平衡状态。 惯性的定义:惯性是物体保持其运动状态的性质,不是一种力 。 球在a点斜向上抛出,到达最高点b时,竖直方向速度为零,水平方向有速度。由于受到重力,球继续向前向下运动,到达c点。
【解答】 选项A:根据牛顿第三定律,手对球的作用力和球对手的作用力是一对相互作用力,大小相等、方向相反、作用在两个物体上,不是平衡力。因此,选项A是错误的。
选项B:惯性是物体保持其运动状态的性质,不是一种“力”,因此不能说“受到惯性的作用”。正确表述为球离开手后仍向上运动是因为具有惯性,选项B是错误的。
选项C:不计空气阻力时,球离开手后只受重力作用,重力大小恒定,不会越来越大。因为重力方向与运动方向相反,小球进行减速运动,选项C是错误的。
选项D:球到达最高点b时,竖直方向速度为零,水平方向有速度。重力消失后,球将不受力,根据牛顿第一定律,物体将保持原有运动状态,做匀速直线运动。选项D是正确的。
故正确答案为:D。
20.【答案】A
【知识点】力的作用是相互的;惯性;平衡力的辨别;摩擦力的存在
【解析】【分析】 A.物体保持运动状态不变的性质叫做惯性;
B.摩擦力方向与相对运动方向相反或相对运动趋势相反;
C.二力平衡的条件是作用在同一物体上、大小相等、方向相反作用在同一直线上;
D.相互作用力的条件:大小相等、方向相反、作用在同一直线和两个物体上。
【解答】 A.将一根长筷子插入苹果中,然后将筷子提起,竖直悬在空中,用锤子不断轻敲筷子上端,筷子受力而向下运动,苹果具有惯性保持静止,苹果相对于筷子向上运动了,发现苹果不断的往上爬升。说明苹果具有惯性,故A正确;
B.手提筷子,有向上运动的趋势,故受到的摩擦力向下,故B错误;
C.敲击时,锤子对筷子的力与筷子对锤子的力作用在不同物体上,不是平衡力,故C错误;
D.静止时,受力平衡,苹果受到的重力和筷子对苹果的静摩擦力是一对平衡力,故D错误。
故选A。
21.【答案】(1)3;13
(2)不变
【知识点】二力平衡的条件及其应用;影响摩擦力大小的因素
【解析】【分析】 (1)对B受力分析,根据静止的物体受力平衡,得出摩擦力的大小;
(2)根据静止的物体受力平衡分析摩擦力的变化。
【解答】 (1)A的重力为5N,物块B的重力为8N。将物块A放在物块B上,如图所示,用大小为40N的水平力F将物块B压在竖直黑板表面保持静止。
物体B竖直方向受到A的压力、自身的重力、墙壁的摩擦力共3个,
因为物体B处于平衡状态,所以B受到向上的摩擦力等于A和B的重力之和,
则摩擦力f=GA+GB=5N+8N=13N;
(2)若增大水平压力F,整体仍处于静止状态,受力平衡,摩擦力等于总重力,总重力不变,物块B受到的摩擦力不变.
22.【答案】否;惯性;竖直向上
【知识点】惯性;平衡力的辨别;摩擦力的存在
【解析】【分析】 (1)作用在同一物体上,大小相等,方向相反,作用在同一直线上的力,叫平衡力,据此分析;
(2)根据惯性的概念来分析;
(3)根据摩擦力的概念来分析。
【解答】 (1)大米所受重力的受力物体是大米,桌面对瓶子支持力的受力物体是瓶子,这两个力没有作用在同一物体上,不是平衡力;
(2)装有米的瓶子在桌上敲几下,利用米具有惯性(米要保持原来的静止状态,相对于瓶子向下运动),从而将大米压实。
(3)瓶子静止,有向下运动的趋势,米对瓶子的摩擦力与瓶子重力平衡,瓶子重力方向竖直向下,所以摩擦力方向竖直向上。
23.【答案】(1)水平向左
(2)0
【知识点】二力平衡的条件及其应用;摩擦力的存在
【解析】【分析】(1)摩擦力的方向总是与物体相对运动的方向相反;
(2)摩擦力产生的条件:①相互接触;②存在压力;②做相对运动或有相对运动的趋势。
【解答】(1)根据图甲可知,当纸箱受到水平向右的推力时,它在桌面上水平向右运动,那么它受到桌子的摩擦力水平向左。而纸箱对桌子的摩擦力与桌子对纸箱的摩擦力为一对相互作用力,二者大小相等,方向相反,即纸箱对桌面的摩擦力水平向右。
纸箱对地面的摩擦力水平向右,则桌子有向右运动的趋势,而地面对它摩擦力的方向与相对运动的方向相反,即地面对桌子的摩擦力水平向左。
(2)在图乙中,桌子沿水平方向匀速移动,而纸箱没有发生相对滑动,即二者之间保持相对静止,因此二者之间摩擦力为0N。
24.【答案】(1)小车到达水平面时速度相等
(2)快
(3)不能
(4)不是
【知识点】阻力对物体运动影响的探究实验
【解析】【分析】 (1)该实验应使小车运动到斜面底端时的速度相等,比较小车运动的距离才有意义,所以要控制小车每次都从斜面上同一位置由静止释放;
(2)实验中,小车受到的阻力越大,速度减小得越快;
(3)牛顿第一定律是在实验基础上通过推理得出的,不能用实验验证;
(4)根据平衡力的条件分析判断。
【解答】 (1)每次都从斜面上同一位置由静止释放,使小车运动到斜面底端时的速度相等,这用到了控制变量法;
(2)实验发现:表面越粗糙,阻力就越大,小车运动的距离就越近,这说明小车受到的阻力越大,速度减小得越快;
(3)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;
(4)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,其速度为零,小球受重力和拉力,二力不在同一直线上,所以不是平衡力。
25.【答案】(1)比较下落相同高度所需的时间或路程相同比较时间
(2)增加下落高度或增大纸锥底面积或减小纸锥质量等
(3)不合理,没有控制纸锥质量、底面积相同
(4)高铁车头、轿车车头、船只船首、自行车头盔等合理即可
【知识点】控制变量法;速度与物体运动
【解析】【分析】(1)比较速度大小的方式:相同路程比时间和相同时间比路程。
(2)根据“由于下落时间过短,导致测量误差较大”可知,可通过延长下落时间来减小误差。
(3)由控制变量法可知,应控制除锥角大小以外的条件相同,即控制变量的唯一性。
(4)很多具有尖角的物体就是利用了锥角越小,纸锥下落越快,即阻力越小的原理。
【解答】(1)比较快慢的方式:比较下落相同高度所需的时间或路程相同比较时间。
(2)下落时间短误差较大,则只需延长下落时间即可,可通过增加下落高度或增大纸锥底面积或减小纸锥质量等来减小误差。
(3)由题中信息可知,三次实验减去的滤纸大小不一,没有控制纸锥的质量、底面积等因素相同,所以不合理。
(4)锥角越小,纸锥下落越快,说明受到的阻力减小,高铁车头、轿车车头、船只船首、自行车头盔等都利用了这个原理。
26.【答案】(1)匀速直线
(2)
(3)4
(4)压力和接触面粗糙程度不变,滑动摩擦力的大小不变
【知识点】影响摩擦力大小的因素
【解析】【分析】(1)影响滑动摩擦力大小因素有两个:压力大小和接触面的粗糙程度,研究与其中一个因素的关系时,要控制另外一个因素不变;在压力大小不变时,接触面越粗糙滑动摩擦力越大,接触面的粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大;
(2)丁图中,A相对地面处于静止状态,由二力平衡原理可知A在木板上运动时受到的滑动摩擦力大小,根据力的相互性可知A对木板的滑动摩擦力大小及方向,以木板为研究对象,分析木板受到的力,由力的平衡求出木板受到地面的摩擦力的大小;
(3)根据图像判定摩擦力与速度的关系。
【解答】(1)用弹簧测力计沿水平方向拉着木块做匀速直线运动,物体水平方向上受到平衡力的作用,根据二力平衡的条件,弹簧测力计的示数等于摩擦力的大小。
(2)如图1中甲、乙、丙所示,乙、丙中压力相同,丙中接触面粗糙,滑动摩擦力较大,F2<F3。
甲、乙比较,接触面粗糙相同,乙中压力大,滑动摩擦力大,F2>F1,故比较弹簧测力计示数F1、F2、F3的大小关系为:F1<F2<F3。
(3)木块相对地面静止时,木块在水平方向上受到弹簧测力计的拉力、水平向左的摩擦力的作用,这两个力时一对平衡力,大小相等;由图可知,弹簧测力计的分度值为0.1N,示数为4.0N,所以此时木块受到的摩擦力大小为4.0N。
(4)根据图像可知,在速度不同时,摩擦力的大小是相同的,即滑动摩擦力的大小与物体运动速度大小无关,当速度发生变化时,压力和接触面粗糙程度不变,滑动摩擦力的大小不变。
故答案为:(1)匀速直线;(2)F1<F2<F3;(3)4;(4)当速度发生变化时,压力和接触面粗糙程度不变,滑动摩擦力的大小不变。
27.【答案】(1)I
(2)不能,压缩长度、粗细两个变量
(3)随伸长量增加而增加,成正比
(4)A
【知识点】弹力
【解析】【分析】(1)根据表格数据分析实验①②③中哪个因素不同即可;
(2)根据控制变量法的要求可知,探究某个因素对物理量的影响时,需要控制其它因素相同;
(3)根据图像的形状分析弹力大小随伸长量的变化关系;
(4)当竖直适用弹簧时,由于弹簧的自重,因此不挂物体时也会伸长,据此分析。
【解答】(1)根据表格数据可知,实验①②③中弹簧的粗细和被压缩的长度相同,只有材料不同,因此可以探究弹力大小与弹簧材料的关系,即验证假设I;
(2)验证假设II,即探究弹力大小与弹簧粗细的关系时,需要控制弹簧的材料和压缩的长度相同,只改变弹簧粗细。根据表格可知,①②③中弹簧压缩的长度相同,但是粗细也相同,不符合条件;④⑤中弹簧 压缩长度相同,但是粗细也相同,也不符合条件,那么不能验证猜想II。
(3)根据图乙可知,弹力随弹簧伸长变化的图像是一条通过坐标原点的斜线,那么得到结论: 在弹性限度范围内,弹力大小随伸长量增加而增加,成正比 。
(4)根据题意可知,如果以弹簧水平放置时的长度为原长,那么竖直放置时,由于自身重力作用,弹簧肯定会伸长,即弹力为零时,弹簧的伸长量不为零,故选A。
1 / 1三年(2023-2025)中考科学真题分类汇编2 运动和力
一、真题回顾
1.(2025九上·拱墅开学考)企鹅静止站在水平冰面上沐浴阳光(如图)。下列说法正确的是(  )
A.企鹅受到的重力与企鹅对冰面的压力方向相反
B.企鹅受到的重力与冰面对企鹅的支持力方向相同
C.企鹅受到的重力与冰面对企鹅的支持力大小相等
D.企鹅对冰面的压力与冰面对企鹅的支持力是一对平衡力
【答案】C
【知识点】力的作用是相互的;平衡力的辨别
【解析】【分析】平衡力的特点:大小相等、方向相反、作用在同一直线、同一物体上。
相互作用力的特点:大小相等、方向相反、作用在同一直线、两个物体上。
【解答】A、企鹅受到的重力与企鹅对冰面的压力方向相同,均竖直向下,故A错误;
B、企鹅受到的重力方向竖直向下,冰面对企鹅的支持力方向竖直向上,方向相反,故B错误;
C、企鹅受到的重力与冰面对企鹅的支持力是一对平衡力,大小相等,故C正确;
D、企鹅对冰面的压力与冰面对企鹅的支持力受力物体不同,是一对相互作用力,故D错误。
故答案为:C。
2.(2023·杭州)小金用脚将足球踢出,足球在地面上运动了一段距离后停下。下列分析错误的是(  )
A.踢球时脚也受到球的作用力,是因为力的作用是相互的
B.球离脚后能在地面上继续运动,是因为球具有惯性
C.球运动越来越慢最后停下来,是因为球受到阻力的作用
D.球在运动过程中,如果一切外力突然消失,球将立即静止
【答案】D
【知识点】力的作用是相互的;牛顿第一定律;惯性;力与运动的关系
【解析】【分析】(1)甲对乙施加力的作用时,乙也对甲施加反作用力,这就是力的作用的相互性;
(2)物体保持运动状态不变的性质叫惯性;
(3)根据力与运动的关系判断;
(4)根据牛顿第一定律判断。
【解答】A.踢球时脚也受到球的作用力,是因为力的作用是相互的,故A正确不合题意;
B.球离脚后能在地面上继续运动,是因为球具有惯性,故B正确不合题意;
C.球运动越来越慢最后停下来,是因为球受到阻力的作用,故C正确不合题意;
D.根据牛顿第一定律可知,球在运动过程中,如果一切外力突然消失,球将做匀速直线运动,故D错误符合题意。
故选D。
3.(2023·温州)利用频闪照相技术,拍摄击出的羽毛球在相同时间间隔的位置如图所示。则从①→②过程中,羽毛球(  )
A.重力变小,速度变大 B.重力变小,速度变小
C.重力不变,速度变大 D.重力不变,速度变小
【答案】C
【知识点】速度公式及其应用;重力的大小
【解析】【分析】根据G=mg分析重力的变化,根据比较速度的变化。
【解答】从①→②的过程中,羽毛球的质量不变,根据G=mg可知,羽毛球的重力不变。
相连两个羽毛球的间距增大,而时间间隔相同,根据可知,羽毛球的速度变大。
故C正确,而A、B、D错误。
故选C。
4.(2023·衢州)摩擦与生活息息相关,下列措施能增大摩擦的是(  )
A.用光滑的材质做滑梯
B.鞋底做有凹凸的花纹
C.机器转轴处加润滑油
D.用滚动代替滑动
【答案】B
【知识点】增大或减小摩擦的方法
【解析】【分析】增大摩擦的方法:①增大压力;②增大接触面的粗糙程度。
【解答】A.用光滑的材质做滑梯,通过减小接触面的粗糙程度减小摩擦,故A不合题意:
B.鞋底做有凹凸的花纹,通过增大接触面粗糙程度的方式增大摩擦,故B符合题意;
C.机器转轴处加润滑油,通过润滑油的方式减小摩擦,故C不合题意;
D.用滚动代替滑动的方式减小摩擦,故D不合题意。
故选B。
5.(2023·湖州)2023年5月11日,天舟六号货运飞船与空间站完成对接。这是我国改进型货运飞船首发船,其发射成功意义重大。下列说法正确的是(  )
A.起飞时,燃料的化学能全部转化为火箭的机械能
B.对接完成后,以空间站为参照物,飞船是静止的
C.货物从地面运到空间站,其质量与重力都保持不变
D.完成对接后,空间站绕地球运动时运动状态保持不变
【答案】B
【知识点】质量及其特性;参照物及其选择;力的作用效果;重力及其方向;能量的相互转化和转移
【解析】【分析】(1)根据能量转化的知识判断;
(2)根据参照物的知识判断;
(3)根据质量和重力的特点判断;
(4)运动状态改变包括:静止变运动,运动变静止,速度大小改变和运动方向改变。
【解答】A.起飞时,燃料的化学能不能全部转化为火箭的机械能,因为热量有损失,故A错误;
B.对接完成后,以空间站为参照物,飞船的位置保持不变,因此它们是静止的,故B正确;
C.货物从地面运到空间站,虽然位置发生改变,但是质量不变。所有的物体在太空中都处于失重状态,因此重力会减小为零,故C错误;
D.完成对接后,空间站绕地球运动时,速度大小和方向不断改变,那么它的运动状态保持不断改变,故D错误。
故选B。
6.(2023·金华)如图为我国首列永磁磁浮列车”兴国号”运行的照片。”兴国号”列车利用永磁体和永磁轨道之间的排斥力,能”悬挂”在空中行驶,大大减轻了城市交通压力。下列说法正确的是(  )
A.列车转弯时,水平方向受到平衡力的作用
B.以行驶的列车为参照物,永磁轨道是静止的
C.”兴国号”与传统火车相比,减少了行驶时与轨道间的摩擦力
D.列车刹车后继续向前滑行,是因为受到惯性力的作用
【答案】C
【知识点】参照物及其选择;惯性;平衡力的辨别;增大或减小摩擦的方法
【解析】【分析】(1)平衡状态包括:静止状态或匀速直线运动状态;
(2)根据参照物的知识判断;
(3)减小摩擦力的方法:①减小压力;②减小接触面的粗糙程度;③改变接触面;④注入润滑油;⑤变滑动为滚动;
(4)惯性是物质的一种性质,而不是力的作用。
【解答】A.列车转弯时,在水平方向上没有做匀速直线运动,因此水平方向不受到平衡力的作用,故A错误;
B.以行驶的列车为参照物,永磁轨道的位置不断改变,因此是运动的,故B错误;
C.”兴国号”与传统火车相比,通过改变接触面减少了行驶时与轨道间的摩擦力,故C正确;
D.列车刹车后继续向前滑行,是因为它有惯性,故D错误。
故选C。
7.(2025·浙江)近期、“不停站高铁”构想引起关注。有一种方案是接驳车搭载乘客去对接行驶中的高铁,当接驳车与高铁同向并行且速度相同时,乘客可在接驳车和高铁之间换乘。
(1)乘客换乘时,高铁的动能比接驳车的大,是因为高铁的   比接驳车的大。若以接驳车为参照物,此时高铁是   (填“静止”或“运动”)的。
(2)杭州到北京高铁路程约1200km,“不停站高铁”全程保持300km/h的速度行驶,从杭州到北京所需时间约   h。
【答案】(1)质量;静止
(2)4
【知识点】参照物及其选择;速度公式及其应用;动能的影响因素
【解析】【分析】(1)运动和静止是相对的,物体与参照物之间的空间位置没有发生改变,则物体是静止的,物体与参照物之间的空间位置发生改变,则物体是运动的。
(2)根据时间等于路程与速度的比值进行计算。
【解答】(1)动能与物体的质量和速度有关,高铁和接驳车的速度相同,高铁的质量大于接驳车,所以乘客在换成时高铁的动能大于接驳车。
接驳车和高铁的速度相同且同向运动,可知高铁与接驳车之间没有相对运动,则以接驳车为参照物,高铁是静止的。
(2)从杭州到北京所需时间约为。
8.(2023·杭州)用如图所示的实验装置可以方便测量物体相对运动时摩擦力的大小。木板A放在水平地面上,木块B放置在水平的木板A上,细绳跨过定滑轮,一端与木块B相连,另一端与上端固定的弹簧测力计的秤钩相连,且细绳的ab段保持竖直,cd段保持水平。(木板A足够长,不计细绳重力和滑轮摩擦)
(1)用水平向右的拉力F拉动木板A向右运动,待木块B静止后,弹簧测力计示数为3N,此时木块B受到的摩擦力大小为   N。接着将拉力F增大一倍,木块B受到的摩擦力   (选填“增大”“减小”或“不变”);
(2)撤去水平拉力F后,当木板A和木块B都静止时,弹簧测力计示数仍为3N,此时木板A受到地面施加的摩擦力方向为水平   (选填“向右”或“向左”)。
【答案】(1)3;不变
(2)向右
【知识点】二力平衡的条件及其应用;影响摩擦力大小的因素
【解析】【分析】(1)对B进行受力分析,根据二力平衡的知识计算B受到的摩擦力。根据影响滑动摩擦力的因素分析即可。
(2)对A进行受力分析,根据二力平衡的知识分析地面对A摩擦力的方向。
【解答】(1)木块B保持静止状态,它受到测力计的拉力与摩擦力相互平衡,即二者大小相等,那么f=F=3N。
当拉力F增大一倍时,木块B对A的压力和接触面的粗糙程度不变,因此它受到的明摩擦力不变。
(2)当A保持静止时,那么地面对A的摩擦力肯定与B的摩擦力相互平衡,即二者大小相等,方向相反。它受到B的摩擦力向左,因此它受到地面的摩擦力向右。
9.(2023·绍兴)学习了弹簧秤的使用后,小敏完成了下列实验(弹簧秤重力不计):
(1)小敏将弹簧秤挂钩连在墙上,在拉环处施加水平向左10牛的力使弹簧秤水平静止(图甲),此时弹簧秤的读数为   牛。
(2)小敏取下弹簧秤,连接在两个相同木块之间(图乙),用水平向左10牛的力使整体一起做匀速直线运动。此时弹簧秤的读数    (选填”>“、”=“或”<“) 图甲中的读数,木块A所受到的摩擦力为   牛。
【答案】(1)10
(2)<;5
【知识点】二力平衡的条件及其应用;影响摩擦力大小的因素
【解析】【分析】(1)对测力计进行受力分析,根据二力平衡的知识计算测力计的示数;
(2)首先根据二力平衡的知识计算出两个物体受到的滑动摩擦力大小,再根据滑动摩擦力与压力大小的关系计算B受到滑动摩擦力的大小。接下来与B进行受力分析,再次利用二力平衡的知识计算出测力计的示数即可。
【解答】(1)根据甲图可知,弹簧测力计处于静止状态,则它受到的向左的拉力与墙壁对它向右的拉力相互平衡,即墙壁对它向右的拉力F=10N。而测力计的示数等于挂钩上受到的拉力,即等于墙壁对它的拉力10N。
(2)根据乙图可知,AB两个物体在水平面上做匀速直线运动,那么它们受到的滑动摩擦力与拉力相互平衡,即f总=F=10N。
A、B两个木块完全相同,则滑动摩擦力与压力成正比;
那么A、B两个物体受到的滑动摩擦力都等于总摩擦力的一半,
即fA=fB=5N;
木块B受到测力计的拉力和摩擦力相互平衡,即测力计的示数等于它受到的摩擦力5N;
因此此时测力计的示数小于图甲中的示数。
10.(2023·舟山)小舟和小嘉在绿道上快走,若小舟和小嘉的速度分别为1.5米/秒和2米/秒,以小舟为参照物,小嘉是    (选填“运动”或“静止”)的。小舟的前脚跟刚着地时(如图),它受到摩擦力的方向是    (选填“向前”或“向后")。
【答案】运动;向后
【知识点】参照物及其选择;阻力对物体运动影响的探究实验;摩擦力的存在
【解析】【分析】参照物指在描述物体的运动时,选取的标准物体,假设为相对静止的物体;
摩擦力方向与相对运动方向相反。
【解答】小舟的速度小于小嘉,故以小舟为参照物,小嘉是运动的;
前脚跟刚着地时 ,前脚相对于地面的运动方向为向前,故摩擦力方向向后。
故答案为:运动,向后
11.(2025·浙江)为探究相互接触的两物体相对运动时摩擦力大小的影响因素,小科设计的装置示意图如图。木板左端用细线与电动机(可调速)相连,物块右端用细线绕过定滑轮与竖直悬挂的弹簧测力计相连。启动电动机拉动木板,测量物块受到的摩擦力大小。
请回答:
(1)装置中定滑轮的作用:   。
(2)实验中观察到物块的两种状态见下表,要测量物块受到的摩擦力,应在状态   (填“1”或“2”)时读取并记录弹簧测力计示数。
物块状态 物块相对木板 物块相对桌面
状态1 静止 运动
状态2 运动 静止
(3)保持接触面粗糙程度等条件不变,分别改变物块对木板的压力大小和木板的速度大小,进行实验测量,物块受到的摩擦力大小列于下表。分析下表,可得结论:   。
实验序号 物块上钩码个数(钩码质量均相同) 摩擦力/N
木板运动较慢 木板运动较快
1 0 0.5 0.5
2 2 0.8 0.8
3 4 1.1 1.1
(4)继续探究物块受到的摩擦力与接触面粗糙程度的关系,可在   (填“木板上表面”或“水平桌面上”)铺上棉布等不同材料来改变接触面粗糙程度。
【答案】(1)改变力的作用方向
(2)2
(3)在接触面粗糙程度等条件不变时,在测定范围内,压力越大,摩擦力也越大;摩擦力大小与相对运动速度大小无关
(4)木板上表面
【知识点】影响摩擦力大小的因素
【解析】【分析】(1)根据定滑轮的特点进行分析,可知定滑轮的作用是改变力的方向。
(2)木板相对木块静止时,两者之间的摩擦力为静摩擦。
(3)根据表中数据进行分析,可知滑动摩擦力大小与速度无关。
(4)根据实验目的进行分析,可知改变的是物块与木板之间的粗糙程度,不是木板与水平桌面之间的粗糙程度。
【解答】(1)定滑轮不能省力,但可以改变力的方向。
(2)实验测量的是物块与木板之间的滑动摩擦力,可知应选择物块相对木板运动时读取测力计的示数。
(3)由表中数据可知,当接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大,且滑动摩擦力的大小与木板运动的速度无关。
(4)实验测量的是物块与木板之间的滑动摩擦力,所以改变的是物块与木板之间的粗糙程度,所以应在木板上表面铺上不同材料来改变接触面的粗糙程度。
12.(2025·浙江)人们一直对古人如何将巨石移到高处感到好奇。图1是古人移动巨石的一种可能方式,人站上右侧两根圆木下端悬挂的平台,通过自身重力对圆木施力,将巨石拉动一小段距离后固定,调整装置,再次拉动巨石。整个装置可简化为一个斜面、一根直杠杆和一个平台(平台未精彩讲题画出),如图2所示。巨石通过绳子与杠杆AC相连,杠杆与石柱的接触点为B点,AC=4.8m,AB=0.8m,巨石质量为5000kg。不计绳子、杠杆和平台受的重力。根据图2,请回答:
(1)使用此杠杆主要目的是   (填“省力”或“省距离”)。
(2)某次绳子拉动巨石沿斜面MN移动0.1m,高度上升0.05m,求此过程中克服巨石重力做的功。
(3)某次拉动巨石前,绳子与杠杆AC垂直,AC与竖直方向成30°角。要拉动巨石,绳子对巨石的拉力至少需32100N,假设人的质量均为60kg,此时C端下方平台上至少需站多少人 (已知绳子对A 端的拉力等于绳子对巨石的拉力,C端受到竖直向下的拉力 F等于人的总重力)
【答案】(1)省力
(2)克服巨石重力做的功:W= Gh= mgh=5000kg×10N/kg×0.05m=2500J
答:克服巨石重力做的功为2500J。
(3)动力臂
阻力臂l2=AB=0.8m
根据杠杆平衡条件
G总=F=12840N,
4
需站22人。
答:C端下方平台上至少需站22人。
【知识点】重力的大小;功的计算公式的应用;杠杆的平衡条件;杠杆的分类
【解析】【分析】(1)动力臂大于阻力臂,为省力杠杆;动力臂小于阻力臂,为费力杠杆;动力臂等于阻力臂,为等臂杠杆。
(2)做功的条件:物体在力的方向上有移动距离,克服重力做功可用W=Gh进行计算。
(3)根据杠杆平衡条件进行计算,力臂指的是支点到力的作用线的距离。
【解答】(1)杠杆的主要目的是通过调整力臂的长度来改变力的大小或方向。在图2中,杠杆AC的支点为B点,动力臂(AB)为0.8m,阻力臂(BC)为4.8m - 0.8m = 4.0m。阻力臂大于动力臂,可知该杠杆为省力杠杆。
二、对点训练
13.(2025·温州模拟)科学学习中要善于通过实验寻找“反例”来反驳一个错误的观点。为反驳“物体的运动方向与物体受力方向都是一致的”观点,下列实验不能作为反例的是(不计空气阻力)
A.实验甲:小球竖直下落
B.实验乙:小球竖直上抛
C.实验丙:小球斜向上抛出
D.实验丁:小球在光滑水平面上匀速滑行
【答案】A
【知识点】力与运动的关系
【解析】【分析】 要反驳物体运动方向与受力方向一致的观点,需对物体进行分析,找出不一致的便可。
【解答】 实验甲:小球竖直下落,运动方向竖直向下,小球受竖直向下的重力作用,运动方向与受力方向一致,故不能反驳观点;
实验乙:小球竖直上抛,运动方向竖直向上,小球受竖直向下的重力作用,运动方向与受力方向不一致,故能反驳观点;
实验丙:小球斜向上抛出,运动方向斜向上,小球受竖直向下的重力作用,运动方向与受力方向不一致,故能反驳观点;
实验丁:小球在光滑水平面上匀速滑行,小球受竖直向下的重力和竖直向上的支持力作用,运动方向与受力方向不一致,故能反驳观点。
由以上分析可知,故A正确,BCD错误。
故选A。
14.(2025九下·温州模拟)如图所示,一辆公交车正在水平路面匀速向右行驶,遇到突发情况紧急刹车时,下列能正确表示车内拉环情形的是
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】惯性
【解析】【分析】一切物体都具有保持原来运动状态不变的性质,即惯性。
【解答】开始时公交车及拉环以相同速度向右行驶,突然刹车使车厢做减速运动时,拉环由于惯性保持原来的运动状态,故拉环向右运动,故A正确。
故答案为:A。
15.(2025·嘉兴模拟)如图,小科手握杯子并保持静止,与杯子受到的摩擦力是一对平衡力的是()
A.杯子受到的压力 B.杯子对手的摩擦力
C.杯子受到的重力 D.杯子对手的支持力
【答案】C
【知识点】平衡力的辨别;重力及其方向;摩擦力的存在
【解析】【分析】平衡力的特点:大小相等、方向相反、作用在同一直线、同一物体上。
【解答】杯子静止,受力平衡,杯子受到竖直向下的重力,和竖直向上的摩擦力,可知与摩擦力是一对平衡力的是杯子受到的重力。
故答案为:C。
16.(2025·瑞安模拟)不规则均匀薄板的重心可以用悬挂法进行确定:找一根细绳,在物体上找一点,用绳悬挂,待物体静止后,通过悬挂点连一条竖直线。再找一点悬挂,两条竖直线的交点就是不规则物体的重心。如图所示。这种方法主要应用了二力平衡时两个力( )
A.大小相等 B.方向相反
C.作用在同一物体上 D.作用在同一直线上
【答案】D
【知识点】二力平衡的条件及其应用
【解析】【分析】平衡力的条件:大小相等、方向相反、作用在同一物体和同一直线上,据此分析判断。
【解答】 悬挂法的核心是利用二力平衡的条件确定重心的位置。 由于重力作用线一定通过重心,而拉力作用线通过悬挂点,因此重心必须位于悬挂点的正下方(即悬挂点的竖直线)。因此,第一次悬挂可以确定重心位于这条竖直线上。 第二次悬挂时,重心也必须位于新的悬挂点的竖直线上。因此两条竖直线的交点就是重心。因此悬挂法确定不规则均匀薄板重心利用的是两个力必须在同一直线上。
故选D。
17.如图甲所示,重为6牛的铁块吸附在竖直放置的足够长的、磁性均匀的平板上,在竖直向上的拉力F 的作用下铁块竖直向上运动,铁块运动过程中速度v的大小随时间t 的变化如图乙所示,4~12秒内铁块受到的摩擦力为3牛。下列说法中,正确的是(  )
A.在0~4秒内拉力F 大于9牛
B.在 4~12秒内拉力F 等于6牛
C.磁性平板对铁块的引力等于6牛
D.若撤去拉力F,铁块最终将静止在磁性平板上
【答案】A
【知识点】二力平衡的条件及其应用;摩擦力的存在
【解析】【分析】静止状态和匀速直线运动状态都是平衡状态;处于平衡状态的物体受平衡力作用,即大小相等,方向相反,作用在一条直线上,作用在一个物体上。
【解答】ABD. 4~12秒做匀速运动。摩擦力为3牛,重力等于6N,拉力等于9N, 在0~4秒内做加速运动,拉力大于9N, 若撤去拉力F, 摩擦力小于重力,无法静止,故A正确,BD错误;
C. 该题中没有磁性平板对铁块的吸引力的任何提示, 无法求解摩擦力,故C错误。
故答案为:A。
18.(2025·湖州模拟)为促进学生身心发展,我市多校已落实课间15分钟,针对课间的各项活动,下列叙述正确的是
A.踢足球时,足球受到惯性的作用继续往前运动
B.垫排球时,向上运动的排球相对于人的手静止
C.打乒乓球时,球拍对球的力大于球对球拍的力
D.打羽毛球时,球拍发生形变是因为受到力的作用
【答案】D
【知识点】参照物及其选择;力的作用效果;力的作用是相互的;惯性
【解析】【分析】相互作用力大小相同、方向相反、作用在同一直线、两个物体上。
【解答】A、惯性不是力,不能给物体作用,故A错误;
B、垫排球时,球向上运动,球与人之间的空间位置发生改变,球相当于人的手是运动的,故B错误;
C、球对球拍的力和球拍对球的力是相互作用力,大小相等,故C错误;
D、力能使物体发生形变,打羽毛球时,球拍发生形变是因为受到力的作用,故D正确。
故答案为:D。
19.(2025八上·浙江期中) 扔实心球是初中毕业生体育中考选考项目之 一 。如图所示是小科练习时的场景示意图,不计空气阻力,下列说法中正确的是(  )
A.球拿在手里时,手对球的作用力与球对手的作用力是一对平衡力
B.球离开手后仍向上运动一段距离,是因为球受到惯性的作用
C.球离开手后运动的速度越来越小,是因为受到的力越来越大
D.球运动到最高点时若突然失去重力,将做匀速直线运动
【答案】D
【知识点】牛顿第一定律;惯性;平衡力的辨别
【解析】【分析】 手对球的作用力和球对手的作用力是一对相互作用力,大小相等、方向相反、作用在两个物体上。 作用在同一个物体上的两个力,大小相等、方向相反的两个力是一对平衡力,使物体处于平衡状态。 惯性的定义:惯性是物体保持其运动状态的性质,不是一种力 。 球在a点斜向上抛出,到达最高点b时,竖直方向速度为零,水平方向有速度。由于受到重力,球继续向前向下运动,到达c点。
【解答】 选项A:根据牛顿第三定律,手对球的作用力和球对手的作用力是一对相互作用力,大小相等、方向相反、作用在两个物体上,不是平衡力。因此,选项A是错误的。
选项B:惯性是物体保持其运动状态的性质,不是一种“力”,因此不能说“受到惯性的作用”。正确表述为球离开手后仍向上运动是因为具有惯性,选项B是错误的。
选项C:不计空气阻力时,球离开手后只受重力作用,重力大小恒定,不会越来越大。因为重力方向与运动方向相反,小球进行减速运动,选项C是错误的。
选项D:球到达最高点b时,竖直方向速度为零,水平方向有速度。重力消失后,球将不受力,根据牛顿第一定律,物体将保持原有运动状态,做匀速直线运动。选项D是正确的。
故正确答案为:D。
20.(2025·浙江模拟)将一根长筷子插入苹果中(如图甲),再将筷子提起,竖直悬在空中,用锤子不断轻敲筷子上端,发现苹果不断往上爬升(如图乙)。下列说法正确的是()
A.苹果往上爬升,因为它具有惯性
B.提着筷子的手受到的摩擦力方向始终竖直向上
C.敲击时,锤子对筷子的力与筷子对锤子的力是一对平衡力
D.静止时,苹果受到的重力和筷子对苹果的静摩擦力是一对相互作用力
【答案】A
【知识点】力的作用是相互的;惯性;平衡力的辨别;摩擦力的存在
【解析】【分析】 A.物体保持运动状态不变的性质叫做惯性;
B.摩擦力方向与相对运动方向相反或相对运动趋势相反;
C.二力平衡的条件是作用在同一物体上、大小相等、方向相反作用在同一直线上;
D.相互作用力的条件:大小相等、方向相反、作用在同一直线和两个物体上。
【解答】 A.将一根长筷子插入苹果中,然后将筷子提起,竖直悬在空中,用锤子不断轻敲筷子上端,筷子受力而向下运动,苹果具有惯性保持静止,苹果相对于筷子向上运动了,发现苹果不断的往上爬升。说明苹果具有惯性,故A正确;
B.手提筷子,有向上运动的趋势,故受到的摩擦力向下,故B错误;
C.敲击时,锤子对筷子的力与筷子对锤子的力作用在不同物体上,不是平衡力,故C错误;
D.静止时,受力平衡,苹果受到的重力和筷子对苹果的静摩擦力是一对平衡力,故D错误。
故选A。
21.物块A的重力为5N,物块B的重力为8N。将物块A放在物块B上,如图所示,用大小为40N的水平力F将物块B压在竖直黑板表面保持静止。
(1)此时物块B在竖直方向上共受到   个力的作用,物块B受到的摩擦力大小为   。
(2)若增大水平压力F,物块B受到的摩擦力   (选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】(1)3;13
(2)不变
【知识点】二力平衡的条件及其应用;影响摩擦力大小的因素
【解析】【分析】 (1)对B受力分析,根据静止的物体受力平衡,得出摩擦力的大小;
(2)根据静止的物体受力平衡分析摩擦力的变化。
【解答】 (1)A的重力为5N,物块B的重力为8N。将物块A放在物块B上,如图所示,用大小为40N的水平力F将物块B压在竖直黑板表面保持静止。
物体B竖直方向受到A的压力、自身的重力、墙壁的摩擦力共3个,
因为物体B处于平衡状态,所以B受到向上的摩擦力等于A和B的重力之和,
则摩擦力f=GA+GB=5N+8N=13N;
(2)若增大水平压力F,整体仍处于静止状态,受力平衡,摩擦力等于总重力,总重力不变,物块B受到的摩擦力不变.
22.(2025九下·杭州模拟)做筷子提米实验中,将总质量为1.5千克的大米和瓶子放在桌上,此时大米所受到的重力与桌面对瓶子的支持力是否是平衡力    “是”或“否”)。有同学将装有米的瓶子按如图1的方式在桌上敲几下,这是利用了米具有   而将大米压实;如图2竖直插入质量0.01千克的筷子把瓶子提起脱离桌面并保持静止,此时筷子受到米的摩擦力方向为   
【答案】否;惯性;竖直向上
【知识点】惯性;平衡力的辨别;摩擦力的存在
【解析】【分析】 (1)作用在同一物体上,大小相等,方向相反,作用在同一直线上的力,叫平衡力,据此分析;
(2)根据惯性的概念来分析;
(3)根据摩擦力的概念来分析。
【解答】 (1)大米所受重力的受力物体是大米,桌面对瓶子支持力的受力物体是瓶子,这两个力没有作用在同一物体上,不是平衡力;
(2)装有米的瓶子在桌上敲几下,利用米具有惯性(米要保持原来的静止状态,相对于瓶子向下运动),从而将大米压实。
(3)瓶子静止,有向下运动的趋势,米对瓶子的摩擦力与瓶子重力平衡,瓶子重力方向竖直向下,所以摩擦力方向竖直向上。
23.(2023·金华)小金用20N的水平推力把图甲中纸箱匀速推往桌面中央,桌子始终保持静止;小金再用120N的水平推力将桌子沿水平方向匀速推动,纸箱在桌面上没有发生滑动,如图乙所示。完成下列问题:
(1)图甲中地面对桌子的摩擦力方向是   ;
(2)图乙中纸箱受到的摩擦力大小是   牛。
【答案】(1)水平向左
(2)0
【知识点】二力平衡的条件及其应用;摩擦力的存在
【解析】【分析】(1)摩擦力的方向总是与物体相对运动的方向相反;
(2)摩擦力产生的条件:①相互接触;②存在压力;②做相对运动或有相对运动的趋势。
【解答】(1)根据图甲可知,当纸箱受到水平向右的推力时,它在桌面上水平向右运动,那么它受到桌子的摩擦力水平向左。而纸箱对桌子的摩擦力与桌子对纸箱的摩擦力为一对相互作用力,二者大小相等,方向相反,即纸箱对桌面的摩擦力水平向右。
纸箱对地面的摩擦力水平向右,则桌子有向右运动的趋势,而地面对它摩擦力的方向与相对运动的方向相反,即地面对桌子的摩擦力水平向左。
(2)在图乙中,桌子沿水平方向匀速移动,而纸箱没有发生相对滑动,即二者之间保持相对静止,因此二者之间摩擦力为0N。
24.(2025·嵊州模拟)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(如图甲所示),观察和比较小车在毛巾、棉布和木板表面滑行的距离。
(1)每次均让小车从斜面顶端静止滑下的目的是   。
(2)实验发现:小车在木板表面滑行的距离最长,在毛巾表面滑行的距离最短,说明小车受到的阻力越大,速度减小得越   。
(3)在此实验基础上,牛顿总结了伽利略等人的研究成果,概括出牛顿第一定律。牛顿第一定律   (填“能”或“不能”)直接由实验得出。
(4)拓展:如图乙所示,摆球从A点由静止释放摆到右侧最高点C时(速度减为零),摆球受的力   (填“是”或“不是”)平衡力。
【答案】(1)小车到达水平面时速度相等
(2)快
(3)不能
(4)不是
【知识点】阻力对物体运动影响的探究实验
【解析】【分析】 (1)该实验应使小车运动到斜面底端时的速度相等,比较小车运动的距离才有意义,所以要控制小车每次都从斜面上同一位置由静止释放;
(2)实验中,小车受到的阻力越大,速度减小得越快;
(3)牛顿第一定律是在实验基础上通过推理得出的,不能用实验验证;
(4)根据平衡力的条件分析判断。
【解答】 (1)每次都从斜面上同一位置由静止释放,使小车运动到斜面底端时的速度相等,这用到了控制变量法;
(2)实验发现:表面越粗糙,阻力就越大,小车运动的距离就越近,这说明小车受到的阻力越大,速度减小得越快;
(3)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;
(4)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,其速度为零,小球受重力和拉力,二力不在同一直线上,所以不是平衡力。
25.(2025·浙江模拟)同学们通过查阅资料得知:纸锥下落快慢与纸锥的质量、底面积等因素有关。除上述因素外,为研究纸锥下落快慢是否与纸锥的锥角有关,某兴趣小组用相同的圆形滤纸裁出3个不同规格的扇形纸片,制成了如图所示的3个锥角不同的纸锥。实验时,纸锥每次从相同高度由静止释放,用秒表多次测量每个纸锥下落的时间,取平均值后记录在表格中:
纸锥编号 下落高度h/m 纸锥锥角α/° 下落时间t/s
1 1.9 81.9 2.20
2 1.9 71.1 1.84
3 1.9 60.0 1.36
(1)实验中比较纸锥下落快慢的方法是   。
(2)实际测量时,由于下落时间过短,导致测量误差较大。除了利用多次测量取平均值的方法外,还可以通过   来减小误差。
(3)请从控制变量的角度判断该小组改变锥角大小的方法是否合理,并说明理由:   。
(4)大量实验和事实证明:锥角越小,纸锥下落越快。请举一例上述结论在生活实际中的应用:   。
【答案】(1)比较下落相同高度所需的时间或路程相同比较时间
(2)增加下落高度或增大纸锥底面积或减小纸锥质量等
(3)不合理,没有控制纸锥质量、底面积相同
(4)高铁车头、轿车车头、船只船首、自行车头盔等合理即可
【知识点】控制变量法;速度与物体运动
【解析】【分析】(1)比较速度大小的方式:相同路程比时间和相同时间比路程。
(2)根据“由于下落时间过短,导致测量误差较大”可知,可通过延长下落时间来减小误差。
(3)由控制变量法可知,应控制除锥角大小以外的条件相同,即控制变量的唯一性。
(4)很多具有尖角的物体就是利用了锥角越小,纸锥下落越快,即阻力越小的原理。
【解答】(1)比较快慢的方式:比较下落相同高度所需的时间或路程相同比较时间。
(2)下落时间短误差较大,则只需延长下落时间即可,可通过增加下落高度或增大纸锥底面积或减小纸锥质量等来减小误差。
(3)由题中信息可知,三次实验减去的滤纸大小不一,没有控制纸锥的质量、底面积等因素相同,所以不合理。
(4)锥角越小,纸锥下落越快,说明受到的阻力减小,高铁车头、轿车车头、船只船首、自行车头盔等都利用了这个原理。
26.(2024·金东模拟)同学们在学习摩擦力时先根据书本上的实验步骤、 做“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验。

(1)如图1的甲、乙、丙所示,用弹簧测力计沿水平方向分别拉动木块做   运动;
(2)甲、乙、丙对应的弹簧测力计示数分别为F1、F2、F3, 则F1、F2、F3的大小关系为   ;
(3)为了便于读数,将实验进行了改进如图 A,木块相对地面静止时弹簧示数如图 2 中 B所示,则木块受到的摩擦力大小为   N;

(4)小科改变传送带速度,根据实验数据绘制的速度与时间(v-t)和拉力与时间 (F-t)的关系图像,如图C、D所示,分析图像可知,滑动摩擦力的大小与物体运动速度大小无关,原因是:   。
【答案】(1)匀速直线
(2)
(3)4
(4)压力和接触面粗糙程度不变,滑动摩擦力的大小不变
【知识点】影响摩擦力大小的因素
【解析】【分析】(1)影响滑动摩擦力大小因素有两个:压力大小和接触面的粗糙程度,研究与其中一个因素的关系时,要控制另外一个因素不变;在压力大小不变时,接触面越粗糙滑动摩擦力越大,接触面的粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大;
(2)丁图中,A相对地面处于静止状态,由二力平衡原理可知A在木板上运动时受到的滑动摩擦力大小,根据力的相互性可知A对木板的滑动摩擦力大小及方向,以木板为研究对象,分析木板受到的力,由力的平衡求出木板受到地面的摩擦力的大小;
(3)根据图像判定摩擦力与速度的关系。
【解答】(1)用弹簧测力计沿水平方向拉着木块做匀速直线运动,物体水平方向上受到平衡力的作用,根据二力平衡的条件,弹簧测力计的示数等于摩擦力的大小。
(2)如图1中甲、乙、丙所示,乙、丙中压力相同,丙中接触面粗糙,滑动摩擦力较大,F2<F3。
甲、乙比较,接触面粗糙相同,乙中压力大,滑动摩擦力大,F2>F1,故比较弹簧测力计示数F1、F2、F3的大小关系为:F1<F2<F3。
(3)木块相对地面静止时,木块在水平方向上受到弹簧测力计的拉力、水平向左的摩擦力的作用,这两个力时一对平衡力,大小相等;由图可知,弹簧测力计的分度值为0.1N,示数为4.0N,所以此时木块受到的摩擦力大小为4.0N。
(4)根据图像可知,在速度不同时,摩擦力的大小是相同的,即滑动摩擦力的大小与物体运动速度大小无关,当速度发生变化时,压力和接触面粗糙程度不变,滑动摩擦力的大小不变。
故答案为:(1)匀速直线;(2)F1<F2<F3;(3)4;(4)当速度发生变化时,压力和接触面粗糙程度不变,滑动摩擦力的大小不变。
27.(2025·温州模拟)针对弹簧弹力的大小同哪些因素有关的问题,福甘和瑞泉同学进行了以下探究实验。
【提出假设】
假设I.弹簧弹力的大小与弹簧的材料有关
假设Ⅱ.弹簧弹力的大小与弹簧的粗细有关
假设Ⅲ.弹簧弹力的大小与弹簧的形变程度有关
福甘的实验设计:将弹簧压缩后,在弹簧前放一物块,放手后物块被弹出,从物块被弹出距的多少来判断弹簧弹力的大小。
【验证实验】取长度均为20cm,仅材料和粗细各不相同的弹簧各几根,进行对比实验。如图所示,将弹簧左端固定在0cm位置,右端用物块向左压缩至A位置(12cm)处,此时弹簧被压缩的长度为8cm,放手后物块沿水平面滑行到B位置停止,则AB之间的距离就是物块被推的距离。
【收集证据】实验记录如表所示(注:粗细只取用两种型号)。
实验组次 弹簧材料 弹簧粗细 弹簧被压缩的长度(cm) 物块被推的距离(cm)
① 碳素 粗 8 25
② 铬钒 粗 8 22
③ 硅锰 粗 8 27
④ 碳素 细 10 24
⑤ 铬钒 细 10 18
请你帮助福甘同学对实验数据进行分析:
(1)进行①②③三组实验,是为了验证假设   。
(2)根据表格中的实验数据,你认为福甘能否验证假设Ⅱ    。
瑞泉同学以悬空竖直放置且不挂钩码时的弹簧长度21cm作为原长,进行如图甲所示的实验,挂上不同数量的钩码并用刻度尺测量弹簧伸长量为X,已知处于平衡状态时弹力F等于挂上的钩码总重力。
(3)瑞泉同学根据得到的实验数据作出了F-X图像(如图乙所示)。据此可得出结论:在弹性限度范围内,弹力大小   。
(4)在图乙的基础上,小迪同学用以自然水平放置且不挂钩码时的弹簧长度作为原长时的实验数据,用虚线作了相应的图像(如图丙所示),正确的是   (填字母)。
【答案】(1)I
(2)不能,压缩长度、粗细两个变量
(3)随伸长量增加而增加,成正比
(4)A
【知识点】弹力
【解析】【分析】(1)根据表格数据分析实验①②③中哪个因素不同即可;
(2)根据控制变量法的要求可知,探究某个因素对物理量的影响时,需要控制其它因素相同;
(3)根据图像的形状分析弹力大小随伸长量的变化关系;
(4)当竖直适用弹簧时,由于弹簧的自重,因此不挂物体时也会伸长,据此分析。
【解答】(1)根据表格数据可知,实验①②③中弹簧的粗细和被压缩的长度相同,只有材料不同,因此可以探究弹力大小与弹簧材料的关系,即验证假设I;
(2)验证假设II,即探究弹力大小与弹簧粗细的关系时,需要控制弹簧的材料和压缩的长度相同,只改变弹簧粗细。根据表格可知,①②③中弹簧压缩的长度相同,但是粗细也相同,不符合条件;④⑤中弹簧 压缩长度相同,但是粗细也相同,也不符合条件,那么不能验证猜想II。
(3)根据图乙可知,弹力随弹簧伸长变化的图像是一条通过坐标原点的斜线,那么得到结论: 在弹性限度范围内,弹力大小随伸长量增加而增加,成正比 。
(4)根据题意可知,如果以弹簧水平放置时的长度为原长,那么竖直放置时,由于自身重力作用,弹簧肯定会伸长,即弹力为零时,弹簧的伸长量不为零,故选A。
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