08 运动和力【2025年中考物理真题分类汇编(第2辑)】(原卷版+解析版)

文档属性

名称 08 运动和力【2025年中考物理真题分类汇编(第2辑)】(原卷版+解析版)
格式 zip
文件大小 5.6MB
资源类型 试卷
版本资源 通用版
科目 物理
更新时间 2025-11-11 11:20:32

文档简介

/ 让教学更有效 精品试卷 | 物理学科
专题08 运动和力
中考新趋势 中考真题速递 考点1 牛顿第一定律 考点2 二力平衡 考点3 摩擦力
【结合生活实际】
1.(2025·山东卷)如图所示,塔吊的水平运动机构用钢丝绳悬挂着货物一起沿水平方向向前匀速运动,水平运动机构突然停止时,货物(  )
A. 停止运动 B. 向前运动 C. 向后运动 D. 竖直向上运动
【新情景——防风固沙】
2.(2025·山东威海卷)我国在塔克拉玛干沙漠边缘构筑了3046km的绿色屏障,完成了“锁边合围”。草方格固沙是沙漠治理广泛应用的一种技术,通过将麦草压进沙子形成方格,改变地表条件,抑制风沙活动,如图所示。下列说法错误的是(  )
A. 麦草遮挡使沙地光照减少,降低了沙地温度
B. 麦草增大了沙粒的惯性,使沙粒不易被风吹走
C. 麦草增大了地表整体的粗糙程度,增大了空气流动阻力
D. 有麦草的地方空气流速较小,空气对沙粒的压强较大
【新科技新情境】
3.(2025·广西)(多选)如图所示,“广西三月三”活动中,身着壮锦马甲大秀舞蹈的机器人(  )
A. 跳跃时受力平衡 B. 静止时受力平衡
C. 跳跃时没有惯性 D. 静止时具有惯性
【中国传统文化】
4.(2025·陕西·B卷)“笔、墨、纸、砚”合称文房四宝。大诗人李白是这样写砚台的:“一方在手转乾坤,清风紫毫酒一樽”。如图,在研磨的过程中,手用力下压墨条,是通过增大___________来增大摩擦力的。当墨条向左运动时,受到向___________的摩擦力。空气中弥漫着墨香味,这是扩散现象,其本质原因是分子在永不停息地做___________。
考点1 牛顿第一定律
1.(2025·长沙卷)“丢沙包”是一种同学们经常玩的课间游戏。如图所示,小星将沙包抛出,沙包脱手后(  )
A. 由于惯性继续运动 B. 做匀速直线运动
C. 不受任何力的作用 D. 始终受平衡力的作用
2.(2025·陕西·B卷) 为了增强学生体质,促进身心健康发展,学校开展了形式多样的体育运动。对下列各项运动中所涉及的物理知识分析正确的是(  )
A. 如图-1,脚蹬地的同时,地也对脚施加了力的作用
B. 如图-2,乒乓球弹回过程中,运动状态保持不变
C. 如图-3,毽子上升过程中,不受重力作用
D. 如图-4,排球下降过程中,惯性越来越大
3.(2025·陕西·A卷) 2025年5月5日,我国台球运动员赵心童以18:12战胜对手,成为第一位夺得斯诺克世锦赛冠军的亚洲球员,如图所示为其打球的瞬间。下列说法正确的是(  )
A. 击球时,球杆对台球有作用力,台球对球杆没有作用力
B. 击球后台球运动,说明力可以改变物体的运动状态
C. 台球在滚动的过程中惯性越来越小
D. 台球在减速滚动的过程中机械能保持不变
4.(2025·山东威海卷) 下列研究物理过程中运用的方法,说法错误的是(  )
A. 牛顿第一定律的得出——实验与推理
B. 学习“功率”时与“速度”进行比较——类比
C. 用带箭头的线段表示力的三要素——建立模型
D. 通过灯泡亮度变化反映电路中导体对电流阻碍作用大小——等效
5.(2025·黑龙江伊春市) 如图所示,小朋友用力向后蹬地,能使他的滑板车沿着水平方向向前运动,这是因为物体间力的作用是 ______ 的;他的脚停止蹬地后,滑板车还会继续向前滑行一段距离的原因是滑板车具有 ______ 。
6.(2025·贵州)公交车将要启动时,车内响起“车辆起步,请站稳扶好”的语音提示,这是为了防止车辆起步时,乘客因具有___________而倾倒造成伤害。
7.(2025·广东省卷)我国研制的CR450动车组样车,运营时速可达400公里。样车行驶时,以车厢为参照物,轨道是(选填“运动”或“静止”)________的。样车刹车时受阻力作用减速,说明力可以改变物体的________,司机由于具有________会向前倾。
8.(2025·四川宜宾卷)在体育活动中,斜向上投掷的实心球离开手后由于___________(填“推力”或“惯性”)会继续上升一段距离。在匀速行驶的高铁车厢内,小明在座位上竖直向上抛出一个苹果,苹果___________(填“能”或“不能”)落回小明的手中。
9.(2025·吉林卷) 冰雪“出圈”,文化“出彩”,大美吉林的地域文化,为全国各地的游客带来了别具一格的体验。
(1)精彩纷呈的冰雪实景戏曲秀中,一位身着京剧戏服的小伙在雪道上飞驰。以他使用的滑雪板为参照物,小伙是___________的,在加速下滑的过程中其动能___________。
(2)游客沿着长度为200m的冰雪大滑梯滑下,历时25s,游客下滑的平均速度是___________m/s,滑到底端时游客不能立刻停下,是因为游客具有___________。
10.(2025·湖北) 如图为2025年度中国载人航天飞行任务标识。在神舟二十号任务标识中,飞船与太阳翼巧妙构建中文“廿”字,太阳翼将______能转化为电能;在神舟二十一号任务标识中,飞船与空间站在星光的映衬下成功对接,对接完成后飞船相对空间站是______的;在天舟九号任务标识中,飞船航行划出的弧线轨迹传递出精准和力量的美感,说明它受力______(填“平衡”或“不平衡”)。
11.(2025·河南)立定跳远是同学们熟悉的体育项目。在立定跳远时,人站在地面上,下蹲后用力向后蹬,从而获得向前的力,使人向前的力的施力物体是________。如图,人起跳后,在空中继续向前运动,最终落向地面,请从物理学的角度简要解释这一现象:________。
12.(2025·黑龙江伊春市)如图1,这是小明同学做“探究阻力对物体运动的影响”的实验装置。
(1)实验前,小明同学用大小相同的力将手分别压在毛巾和木板表面上,并向前滑动,在此过程中小明感到 _______ (填“毛巾”或“木板”)对手的运动的阻碍作用较大些。
(2)小明打算实验时将同一辆小车从同一个斜面上的同一高度处,由静止开始滑下,他这样操作的目的是为了使小车运动到水平面时具有相同的 ________ 。
(3)实验时,让小车从斜面上由静止滑下,观察小车在毛巾和木板表面上滑行的距离。小明同学发现:当小车受到的阻力越小,则小车运动的距离就越 _____ 。由此可进一步推理得出:若运动的小车不受阻力,它将会一直做 _________ 运动。
(4)小明还想探究物体的动能大小与物体速度的关系,他进行了如图2甲、乙所示的实验。他将一个小钢球分别放在同一斜面上的 _______ (填“相同”或“不同”)高度处,由静止滑下,撞击放在水平桌面上的木块,比较木块移动的距离。当他将小钢球放在斜面上较高处实验时,发现小球撞击木块后,木块直接冲出水平桌面,为避免这种现象发生,请你为小明同学提出一条较合理的改进建议:________________ 。
考点2 二力平衡
13.(2025·北京)如图所示,课桌和座椅放在水平地面上,下列说法正确的是(  )
A. 课桌的高度约为1.5m
B. 螺钉下面放置垫片是为了增大压强
C. 课桌受到的支持力与它受到的重力是一对相互作用力
D. 座椅受到的重力与地面对它的支持力是一对平衡力
14.(2025·天津)小明用物理知识对球类运动中的现象进行分析,如下表所示。所用物理知识错误的是( )
序号 现象 物理知识
① 撞击地面的篮球发生形变 力可以改变物体的形状
② 垫起的排球减速向上运动 二力平衡
③ 用力踢足球,脚感觉到疼 力的作用是相互的
④ 用球拍击打乒乓球使其弹回 力可以改变物体的运动状态
A ① B. ② C. ③ D. ④
15.(2025·陕西·B卷)如图,是我国为满足森林灭火和水上救援等迫切需求而研制的大型水陆两栖飞机“鲲龙”AG600。工作时,它可在20秒内吸水12吨,并在4秒内倾泻完毕,能实现水源与火场之间多次往返。下列关于“鲲龙”的说法正确的是(  )
A. 停在水面上不工作时,处于平衡状态
B. 停在水面上吸水过程中,下表面受到水的压强不变
C. 在空中水平匀速飞行时,机翼上方空气流速大,压强大
D. 降落过程中,重力势能不变
考点3 摩擦力
16.(2025·广东省卷)冰壶在水平冰面上沿直线滑动的过程中,若冰面粗糙程度相同,则冰壶所受的摩擦力(  )
A. 逐渐增大 B. 逐渐减小
C. 保持不变 D. 先增大后减小
17.(2025·深圳)民为国垒,谷为民命,粮食事关国运民生。粮食安全是国家安全的重要基础。如图是两台收割机正在收割小麦的场景。善于思考的索希同学和赢胜同学发现收割机上有很多花纹,收割机轮胎上设有凹凸不平花纹的目的是(  )
A. 增大摩擦力 B. 减小摩擦力
C. 增大压力 D. 减小压力
18.(2025·北京)如图所示实例中,为了增大摩擦是(  )
A. 轴承中装有滚珠 B. 给车轴加润滑油
C. 用力压住橡皮擦字 D. 轮滑鞋装有滚轮
19.(2025·湖北)如图为我国高原装载机。它不仅能在高原完成大吨位土方装卸,其铲斗前端的铲齿还能轻松铲断坚硬的岩石。下列说法正确的是(  )
A. 轮胎花纹是为了增大摩擦 B. 轮胎宽大是为了增大压强
C. 铲齿尖锐是为了增大压力 D. 铲斗举起土方越高做功越少
20.(2025·黑龙江卷)生活中许多情况下摩擦是有用的,需要设法增大它。下列实例会增大摩擦的是(  )
A. 给门轴的合页加润滑剂 B. 给机器的转动部分安装滚动轴承
C. 汽车的轮胎表面有花纹 D. 将课桌中的书移出,再推动课桌
21.(2025·北京)如图所示是冰壶场地的示意图,水平冰面粗糙程度相同。某同学用水平推力使冰壶从A点向前运动,到B点时松手,冰壶滑行到C点静止。下列说法正确的是( )
A. 冰壶从B到C的过程,该同学对冰壶做了功
B. 冰壶能够从B运动到C,是由于它受到了惯性作用
C. 冰壶从B到C的过程先加速后减速,机械能没有转化为内能
D. 冰壶在AB段所受的摩擦力等于在BC段所受的摩擦力
22.(2025·四川宜宾卷)在“测量滑动摩擦力”实验中,向右匀速拉动滑块如图甲、向左拉动木板如图乙。两种方法中,选择______(填“甲”或“乙”)更易操作、更合理;两种方法中,滑块所受到的滑动摩擦力方向______(填“相同”或“不同”)。
23.(2025·陕西·A卷) 请完成下列填空。如图,在“探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验中,用弹簧测力计______(选填“匀速”或“加速”)水平拉动物块A,图示操作探究的是滑动摩擦力的大小与______的关系。
24.(2025·山东卷)小梅利用下图装置做“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验,所用的长方体木块如图甲所示,其中一个面粗糙程度较大,其他各面粗糙程度相同。
(1)实验前,小梅先将弹簧测力计在____(选填“水平”或“竖直”)方向调零,使指针对准零刻度线;调好后,她用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿水平木板做____运动,此时弹簧测力计的示数等于木块与木板之间滑动摩擦力的大小。
(2)小梅对比乙,丙两次实验得出:当接触面受到的压力大小和接触面积大小一定时,接触面越____,滑动摩擦力越大。
(3)小梅对比乙、丁两次实验,初步得出“滑动摩擦力大小与接触面积有关”的结论。你认为她得出这个结论的探究过程是____(选填“合理”或“不合理”)的。理由是____。
接下来,小梅继续探究……
25.(2025·河南)小明对滑动摩擦力的大小与哪些因素有关进行了探究。
(1)根据生活经验,小明发现∶手掌压在桌面上滑动的过程中,向下用力越大,手掌受到的阻碍越大;桌面越粗糙,滑起来越费力。于是猜想∶滑动摩擦力的大小可能与_______有关,也可能与接触面的粗糙程度有关。
(2)图为小明做实验时的情景,用弹簧测力计水平拉着木块沿水平长木板做匀速直线运动,根据_______知识,可知木块受到的滑动摩擦力大小等于弹簧测力计拉力的大小。甲实验中,木块受到的滑动摩擦力大小为_______N。
(3)小明设计了一个记录数据的表格,请将下表中①②处的内容填写完整。
实验序号 接触面情况 ①________ ②________
甲 木块与较光滑的A木板
乙 木块与较光滑的A木板
丙 木块与较粗糙的B木板
(4)通过比较_______(填实验序号)两次实验得出的结论,可以解释“桌面越粗糙,滑起来越费力”这一现象。
26.(2025·吉林卷) 下图是“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验。
(1)实验中需要用弹簧测力计沿水平方向拉动木块A,使其做___________运动。图甲中木块受到的滑动摩擦力大小为___________N。
(2)甲、乙所示两次实验,探究的问题是滑动摩擦力的大小与___________的关系。
(3)比较___________两次实验可知,滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力有关。
(4)2025年第九届亚冬会在我国成功举办,其中冰壶项目备受关注。推出去的冰壶在向前运动过程中,运动员用力刷冰是为了___________摩擦。
27.(2025·长沙卷)小湘在研究影响滑动摩擦力大小的因素时,用相同的木块和木板做了三次实验,如图所示。
(1)水平向右匀速拉动木块时,木块受到的滑动摩擦力大小______弹簧测力计的示数;
(2)由图可知,当接触面粗糙程度相同时,接触面受到的压力越大,滑动摩擦力越______;
(3)小湘想用相同材料的接触面来探究滑动摩擦力大小是否与接触面的粗糙程度有关,她应该选择______
A. 较光滑的木板、较粗糙的木板、粗糙的木板
B. 木板、毛巾、棉布
28.(2025·黑龙江绥化卷) 在“研究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中,小轩设计了如下实验。(实验所用铁块的长、宽、高不同,每个面的粗糙程度都相同;两小车材料相同)
步骤一:如图甲所示,小轩用水平向左的拉力F拉动放在水平面上的平板小车1,观察并记录4s内拉力传感器的示数,绘制了如图乙所示的图象;
步骤二:将同一铁块以同种方式放置在平板小车2上,如图丙,用电动机向左水平拉动放在水平面上平板小车2,再用弹簧测力计竖直向上拉铁块,读出弹簧测力计和拉力传感器的示数,记录在表格中。
实验次数 铁块重力/N 弹簧测力计示数N 拉力传感器示数/N
1 5 0 1.5
2 5 10 1.2
3 5 2.0 0.9
(1)在步骤一中,当平板小车1开始运动时,铁块受到的摩擦力为______N。
(2)步骤二第1次实验中拉力传感器的示数比步骤一中1s~4s内拉力传感器的示数小,由此可知滑动摩擦力的大小与______有关。
(3)通过分析表中数据,可得出结论:______。
(4)若用该铁块探究滑动摩擦力的大小与接触面积是否有关,他的操作应是______。
(5)小轩认为:该实验中水平面应尽量光滑,否则会使拉力传感器的示数偏大。他的说法______(选填“合理”或“不合理”),请说明理由:______。
21世纪教育网(www.21cnjy.com)/ 让教学更有效 精品试卷 | 物理学科
专题08 运动和力
中考新趋势 中考真题速递 考点1 牛顿第一定律 考点2 二力平衡 考点3 摩擦力
【结合生活实际】
1.(2025·山东卷)如图所示,塔吊的水平运动机构用钢丝绳悬挂着货物一起沿水平方向向前匀速运动,水平运动机构突然停止时,货物(  )
A. 停止运动 B. 向前运动 C. 向后运动 D. 竖直向上运动
【答案】B
【解析】
【详解】当货物随塔吊水平匀速运动时,货物具有和塔吊相同的水平速度。当水平运动机构突然停止时,因为货物原来具有水平向前的速度,水平运动机构停止时,货物由于惯性会保持原来水平向前的运动状态继续向前运动,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
【新情景——防风固沙】
2.(2025·山东威海卷)我国在塔克拉玛干沙漠边缘构筑了3046km的绿色屏障,完成了“锁边合围”。草方格固沙是沙漠治理广泛应用的一种技术,通过将麦草压进沙子形成方格,改变地表条件,抑制风沙活动,如图所示。下列说法错误的是(  )
A. 麦草遮挡使沙地光照减少,降低了沙地温度
B. 麦草增大了沙粒的惯性,使沙粒不易被风吹走
C. 麦草增大了地表整体的粗糙程度,增大了空气流动阻力
D. 有麦草的地方空气流速较小,空气对沙粒的压强较大
【答案】B
【解析】
【详解】A.麦草遮挡使沙地,可以减少光照,减少热传递,沙子吸收的热量减少,降低地表温度,故A正确,不符合题意;
B.惯性与质量有关,沙粒的质量不变,惯性不变,麦草挡住沙粒,使沙粒不易被风吹走,故B错误,符合题意;
C.麦草方格增加了地表粗糙度,阻碍空气流动,从而降低风速,故C正确,不符合题意;
D.流体流速大的地方,压强小,有麦草的地方空气流速较小,压强较大,有助于固定沙粒,故D正确,不符合题意。
故选B。
【新科技新情境】
3.(2025·广西)(多选)如图所示,“广西三月三”活动中,身着壮锦马甲大秀舞蹈的机器人(  )
A. 跳跃时受力平衡 B. 静止时受力平衡
C. 跳跃时没有惯性 D. 静止时具有惯性
【答案】BD
【解析】
【详解】A.跳跃时,机器人做变速运动,处于非平衡状态,所以受力不平衡,故A不符合题意;
B.静止时,机器人处于平衡状态,合外力为零,因此受力平衡,故B符合题意;
C.惯性是物体的固有属性,任何有质量的物体在任何时候都有惯性,与运动状态无关,故C不符合题意;
D.惯性是物体的固有属性,静止时同样具有惯性,故D符合题意。
故选BD。
【中国传统文化】
4.(2025·陕西·B卷)“笔、墨、纸、砚”合称文房四宝。大诗人李白是这样写砚台的:“一方在手转乾坤,清风紫毫酒一樽”。如图,在研磨的过程中,手用力下压墨条,是通过增大___________来增大摩擦力的。当墨条向左运动时,受到向___________的摩擦力。空气中弥漫着墨香味,这是扩散现象,其本质原因是分子在永不停息地做___________。
【答案】 ①. 压力 ②. 右 ③. 无规则运动
【解析】
【详解】[1]在研磨的过程中,手用力下压墨条,压力增大了,所以是通过增大压力来增大摩擦力的。
[2]当墨条向左运动时,摩擦力阻碍墨条受到向左运动,故受到了向右的摩擦力。
[3]空气中弥漫着墨香味,这是扩散现象,是分子热运动,其本质原因是分子在永不停息地做无规则运动。
考点1 牛顿第一定律
1.(2025·长沙卷)“丢沙包”是一种同学们经常玩的课间游戏。如图所示,小星将沙包抛出,沙包脱手后(  )
A. 由于惯性继续运动 B. 做匀速直线运动
C. 不受任何力的作用 D. 始终受平衡力的作用
【答案】A
【解析】
【详解】A.小星将沙包抛出,沙包脱手后,由于沙包具有惯性,会继续向前运动,故A符合题意;
B.小星将沙包抛出,沙包脱手后,沙包运动方向和速度的大小发生变化,做变速曲线运动,故B不符合题意;
C.小星将沙包抛出,沙包脱手后,沙包受到重力和空气阻力,故C不符合题意;
D.小星将沙包抛出,沙包脱手后,沙包的运动状态发生改变,受到非平衡力作用,故D不符合题意。
故选A。
2.(2025·陕西·B卷) 为了增强学生体质,促进身心健康发展,学校开展了形式多样的体育运动。对下列各项运动中所涉及的物理知识分析正确的是(  )
A. 如图-1,脚蹬地的同时,地也对脚施加了力的作用
B. 如图-2,乒乓球弹回过程中,运动状态保持不变
C. 如图-3,毽子上升过程中,不受重力作用
D. 如图-4,排球下降过程中,惯性越来越大
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据力的作用是相互的,脚蹬地时,脚给地一个力,地也对脚施加了力的作用,故A正确;
B.乒乓球弹回过程中,运动方向和速度都会改变,因此运动状态改变,故B错误;
C.地球附近的物体始终受到重力作用,因此毽子上升过程中,始终受重力作用,故C错误;
D.惯性的唯一衡量标准是质量,因此排球下降过程中,质量不变,惯性不变,故D错误。
故选B。
3.(2025·陕西·A卷) 2025年5月5日,我国台球运动员赵心童以18:12战胜对手,成为第一位夺得斯诺克世锦赛冠军的亚洲球员,如图所示为其打球的瞬间。下列说法正确的是(  )
A. 击球时,球杆对台球有作用力,台球对球杆没有作用力
B. 击球后台球运动,说明力可以改变物体的运动状态
C. 台球在滚动的过程中惯性越来越小
D. 台球在减速滚动的过程中机械能保持不变
【答案】B
【解析】
【详解】A.击球时,球杆对台球有作用力,台球对球杆有反作用力,故A错误;
B.击球后台球由静止变为运动,说明力可以改变物体的运动状态,故B正确;
C.惯性的大小只与质量有关,台球在滚动的过程中质量不变,所以惯性不变,故C错误;
D.台球在减速滚动的过程中高度不变,重力势能不变,速度减小,动能减小,则机械能减小,故D错误。
故选B。
4.(2025·山东威海卷) 下列研究物理过程中运用的方法,说法错误的是(  )
A. 牛顿第一定律的得出——实验与推理
B. 学习“功率”时与“速度”进行比较——类比
C. 用带箭头的线段表示力的三要素——建立模型
D. 通过灯泡亮度变化反映电路中导体对电流阻碍作用大小——等效
【答案】D
【解析】
【详解】A.探究“牛顿第一定律”时,设计阻力逐渐减小的三个斜面实验,再进行理想化推理,最终得到结论,利用实验与推理的方法,故A正确,不符合题意;
B.功率表示物体做功的快慢,速度表示物体运动的快慢,根据速度的定义得出功率的定义,采用的是类比法,故B正确,不符合题意;
C.力的大小、方向、作用点成为力的三要素,用带箭头的线段来表示力的三要素,运用了模型法,故C正确,不符合题意;
D.通过灯泡亮度变化反映电路中导体对电流阻碍作用的大小,灯泡越亮,说明电路中的电流越大,导体对电流阻碍作用小,采用转换法,故D错误,符合题意。
故选D。
5.(2025·黑龙江伊春市) 如图所示,小朋友用力向后蹬地,能使他的滑板车沿着水平方向向前运动,这是因为物体间力的作用是 ______ 的;他的脚停止蹬地后,滑板车还会继续向前滑行一段距离的原因是滑板车具有 ______ 。
【答案】 ①. 相互 ②. 惯性
【解析】
【详解】[1]小朋友将一只脚踏在滑板上,另一只脚向后蹬地,给地面一个向后的力,物体间力的作用是相互的,地面给人一个向前的力,推动滑板车沿着水平方向向前运动。
[2]脚停止蹬地后,滑板车还会继续向前滑行一段距离的原因是滑板车具有惯性,要保持原来的运动状态不变。
6.(2025·贵州)公交车将要启动时,车内响起“车辆起步,请站稳扶好”的语音提示,这是为了防止车辆起步时,乘客因具有___________而倾倒造成伤害。
【答案】惯性
【解析】
【详解】当公交车起步时,乘客的脚随车向前运动,但身体由于惯性会保持原来的静止状态,导致身体后倾。
7.(2025·广东省卷)我国研制的CR450动车组样车,运营时速可达400公里。样车行驶时,以车厢为参照物,轨道是(选填“运动”或“静止”)________的。样车刹车时受阻力作用减速,说明力可以改变物体的________,司机由于具有________会向前倾。
【答案】 ①. 运动 ②. 运动状态 ③. 惯性
【解析】
【详解】[1]以车厢为参照物,轨道的位置发生变化,轨道是运动的。
[2]样车刹车时受阻力作用减速,速度减小,运动状态改变,说明力可以改变物体的运动状态。
[3]样车行驶时,司机和车有向前的运动速度,刹车时,司机具有惯性,保持原来向前的运动状态,会向前倾倒。
8.(2025·四川宜宾卷)在体育活动中,斜向上投掷的实心球离开手后由于___________(填“推力”或“惯性”)会继续上升一段距离。在匀速行驶的高铁车厢内,小明在座位上竖直向上抛出一个苹果,苹果___________(填“能”或“不能”)落回小明的手中。
【答案】 ①. 惯性 ②. 能
【解析】
【详解】[1]实心球离开手后,推力已消失,继续运动是由于物体具有保持原有运动状态的属性,即惯性。
[2]高铁匀速行驶时,车厢内物体与车厢具有相同的水平速度,苹果被竖直抛出后,水平方向速度与车厢一致,因此苹果能落回小明的手中。
9.(2025·吉林卷) 冰雪“出圈”,文化“出彩”,大美吉林的地域文化,为全国各地的游客带来了别具一格的体验。
(1)精彩纷呈的冰雪实景戏曲秀中,一位身着京剧戏服的小伙在雪道上飞驰。以他使用的滑雪板为参照物,小伙是___________的,在加速下滑的过程中其动能___________。
(2)游客沿着长度为200m的冰雪大滑梯滑下,历时25s,游客下滑的平均速度是___________m/s,滑到底端时游客不能立刻停下,是因为游客具有___________。
【答案】(1) ①. 静止 ②. 增大
(2) ①. 8 ②. 惯性
【解析】
【小问1详解】
[1]以他使用的滑雪板为参照物,小伙与滑雪板之间没有位置的变化,则小伙是静止的。
[2]加速下滑的过程中,小伙的质量不变,速度增加,动能增大。
【小问2详解】
[1]游客下滑的平均速度是
[2]由于游客具有惯性要保持原来运动状态,所以游客滑到底端时不能立刻停下。
10.(2025·湖北) 如图为2025年度中国载人航天飞行任务标识。在神舟二十号任务标识中,飞船与太阳翼巧妙构建中文“廿”字,太阳翼将______能转化为电能;在神舟二十一号任务标识中,飞船与空间站在星光的映衬下成功对接,对接完成后飞船相对空间站是______的;在天舟九号任务标识中,飞船航行划出的弧线轨迹传递出精准和力量的美感,说明它受力______(填“平衡”或“不平衡”)。
【答案】 ①. 太阳 ②. 静止 ③. 不平衡
【解析】
【详解】[1]太阳翼是航天器上的太阳能电池板,其作用是将太阳能(来自太阳的光能)通过光伏效应转化为电能,为飞船提供电力。
[2]当飞船与空间站成功对接后,两者通过机械装置连接成一个整体系统,飞船相对于空间站的相对位置和速度均为零(无相对运动),故对接完成后飞船相对空间站是静止的。
[3]飞船航行轨迹为弧线(曲线),表明其速度方向在不断变化(非匀速直线运动),根据牛顿第一定律,这只有在合力不为零时发生(受力不平衡),导致加速度改变运动路径,故受力不平衡。
11.(2025·河南)立定跳远是同学们熟悉的体育项目。在立定跳远时,人站在地面上,下蹲后用力向后蹬,从而获得向前的力,使人向前的力的施力物体是________。如图,人起跳后,在空中继续向前运动,最终落向地面,请从物理学的角度简要解释这一现象:________。
【答案】 ①. 地面 ②. 见解析
【解析】
【详解】[1]立定跳远时,脚用力向后蹬地,对地施加向后的力,由于物体间力的作用是相互的,因此地面同时对人施加向前的力,则使人向前的力的施力物体是地面。
[2]离开地面后,由于人具有惯性,将保持原来运动状态不变,所以在空中还能继续前进;由于人受到重力的作用,所以在重力的作用下,人最终落向地面。
12.(2025·黑龙江伊春市)如图1,这是小明同学做“探究阻力对物体运动的影响”的实验装置。
(1)实验前,小明同学用大小相同的力将手分别压在毛巾和木板表面上,并向前滑动,在此过程中小明感到 _______ (填“毛巾”或“木板”)对手的运动的阻碍作用较大些。
(2)小明打算实验时将同一辆小车从同一个斜面上的同一高度处,由静止开始滑下,他这样操作的目的是为了使小车运动到水平面时具有相同的 ________ 。
(3)实验时,让小车从斜面上由静止滑下,观察小车在毛巾和木板表面上滑行的距离。小明同学发现:当小车受到的阻力越小,则小车运动的距离就越 _____ 。由此可进一步推理得出:若运动的小车不受阻力,它将会一直做 _________ 运动。
(4)小明还想探究物体的动能大小与物体速度的关系,他进行了如图2甲、乙所示的实验。他将一个小钢球分别放在同一斜面上的 _______ (填“相同”或“不同”)高度处,由静止滑下,撞击放在水平桌面上的木块,比较木块移动的距离。当他将小钢球放在斜面上较高处实验时,发现小球撞击木块后,木块直接冲出水平桌面,为避免这种现象发生,请你为小明同学提出一条较合理的改进建议:________________ 。
【答案】(1)毛巾 (2)初速度
(3) ①. 远 ②. 匀速直线
(4) ①. 不同 ②. 减小小球在斜面上的高度
【解析】
【小问1详解】
实验前,小明同学用大小相同的力将手分别压在毛巾和木板表面上,并向前滑动,根据滑动摩擦力大小影响因素,压力一定,由于毛巾最粗糙,在此过程中小明感到毛巾对手的运动的阻碍作用较大些。
小问2详解】
由控制变量法,实验时将同一辆小车从同一个斜面上的同一高度处,由静止开始滑下,他这样操作的目的是为了使小车运动到水平面时具有相同的初速度。
【小问3详解】
[1][2]木板表面最光滑,小车运动时受到的阻力最小,小车在木板表面上通过的距离最长,速度减小得最慢,实验时,让小车从斜面上由静止滑下,观察小车在毛巾和木板表面上滑行的距离,当小车受到的阻力越小,则小车运动的距离就越远。由此可进一步推理得出:若运动的小车不受阻力,它的速度不会变小,将会一直做匀速直线运动。
【小问4详解】
[1]小明还想探究物体的动能大小与物体速度的关系,要控制质量相同,改变速度大小,将一个小钢球分别放在同一斜面上的不同高度处,由静止滑下,撞击放在水平桌面上的木块,比较木块移动的距离。
[2]当他将小钢球放在斜面上较高处实验时,发现小球撞击木块后,木块直接冲出水平桌面,可知小球的动能过大,为避免这种现象发生,应减小小球的动能大小,在质量不变时,减小小球的速度,较合理的改进建议:减小小球在斜面上的高度。
考点2 二力平衡
13.(2025·北京)如图所示,课桌和座椅放在水平地面上,下列说法正确的是(  )
A. 课桌的高度约为1.5m
B. 螺钉下面放置垫片是为了增大压强
C. 课桌受到的支持力与它受到的重力是一对相互作用力
D. 座椅受到的重力与地面对它的支持力是一对平衡力
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据常识,课桌的高度通常在0.8m左右,以便学生坐姿舒适。1.5m的高度显然过高,不符合实际情况。故A错误;
B.由压强公式 ,放置垫片后,受力面积增大,而压力的大小不变,因此压强减小。所以,放置垫片的目的是减小压强,而非增大压强,故B错误;
C.相互作用力是指两个物体之间的相互作用,作用在不同的物体上,且大小相等、方向相反。课桌受到的支持力是地面对课桌的作用力,而课桌受到的重力是地球对课桌的作用力,这两个力都作用在课桌上,因此它们是一对平衡力,而不是相互作用力。故C错误;
D.平衡力是指作用在同一物体上的两个力,大小相等、方向相反,且作用在同一直线上。座椅受到的重力和地面对座椅的支持力都作用在座椅上,且大小相等、方向相反,因此它们是一对平衡力,故D正确。
故选D。
14.(2025·天津)小明用物理知识对球类运动中的现象进行分析,如下表所示。所用物理知识错误的是( )
序号 现象 物理知识
① 撞击地面的篮球发生形变 力可以改变物体的形状
② 垫起的排球减速向上运动 二力平衡
③ 用力踢足球,脚感觉到疼 力的作用是相互的
④ 用球拍击打乒乓球使其弹回 力可以改变物体的运动状态
A ① B. ② C. ③ D. ④
【答案】B
【解析】
【详解】①力可以改变物体的运动状态,力可以改变物体的形状,撞击地面的篮球发生形变,说明力可以改变物体的形状,故①正确;
②垫起的排球减速向上运动,运动状态发生改变,处于非平衡状态,受到非平衡力的作用,故②错误;
③用力踢足球,足球会给脚一个反作用力,脚会感觉到疼,说明力的作用是相互的,故③正确;
④用球拍击打乒乓球使其弹回,乒乓球的运动状态发生改变,说明力可以改变物体的运动状态,故④正确。
综上所述,错误的是②,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
15.(2025·陕西·B卷)如图,是我国为满足森林灭火和水上救援等迫切需求而研制的大型水陆两栖飞机“鲲龙”AG600。工作时,它可在20秒内吸水12吨,并在4秒内倾泻完毕,能实现水源与火场之间多次往返。下列关于“鲲龙”的说法正确的是(  )
A. 停在水面上不工作时,处于平衡状态
B. 停在水面上吸水过程中,下表面受到水的压强不变
C. 在空中水平匀速飞行时,机翼上方空气流速大,压强大
D. 降落过程中,重力势能不变
【答案】A
【解析】
【详解】A.“鲲龙”停在水面上不工作时,受力平衡,因此处于平衡状态,故A正确;
B.“鲲龙”停在水面上吸水过程中,自身总重力不断变大,导致浸入水中的深度变大,根据p=ρgh可知,下表面受到水的压强变大,故B错误;
C.根据伯努利原理可知,在空中水平匀速飞行时,机翼上方空气流速大,压强小,故C错误;
D.重力势能与质量和高度有关,因此“鲲龙”降落过程中,高度减小,重力势能减小,故D错误。
故选A。
考点3 摩擦力
16.(2025·广东省卷)冰壶在水平冰面上沿直线滑动的过程中,若冰面粗糙程度相同,则冰壶所受的摩擦力(  )
A. 逐渐增大 B. 逐渐减小
C. 保持不变 D. 先增大后减小
【答案】C
【解析】
【详解】滑动摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关,冰壶在水平冰面上沿直线滑动的过程中,冰壶对赛道的压力不变、接触面的粗糙程度不变,所以冰壶受到的摩擦阻力保持不变,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
17.(2025·深圳)民为国垒,谷为民命,粮食事关国运民生。粮食安全是国家安全的重要基础。如图是两台收割机正在收割小麦的场景。善于思考的索希同学和赢胜同学发现收割机上有很多花纹,收割机轮胎上设有凹凸不平花纹的目的是(  )
A. 增大摩擦力 B. 减小摩擦力
C. 增大压力 D. 减小压力
【答案】A
【解析】
【详解】滑动摩擦力与接触面的压力、接触面的粗糙程度有关,收割机轮胎上设有凹凸不平花纹是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度增大摩擦力的,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
18.(2025·北京)如图所示实例中,为了增大摩擦是(  )
A. 轴承中装有滚珠 B. 给车轴加润滑油
C. 用力压住橡皮擦字 D. 轮滑鞋装有滚轮
【答案】C
【解析】
【详解】A.轴承中装滚珠,是变滑动为滚动减小摩擦,故A不符合题意;
B.给车轴加润滑油,是使接触面分离减小摩擦,故B不符合题意;
C.用力压住橡皮擦字,是通过增大压力来增大摩擦,故C符合题意;
D.轮滑鞋装滚轮,是变滑动为滚动减小摩擦,故D不符合题意。
故选C。
19.(2025·湖北)如图为我国高原装载机。它不仅能在高原完成大吨位土方装卸,其铲斗前端的铲齿还能轻松铲断坚硬的岩石。下列说法正确的是(  )
A. 轮胎花纹是为了增大摩擦 B. 轮胎宽大是为了增大压强
C. 铲齿尖锐是为了增大压力 D. 铲斗举起土方越高做功越少
【答案】A
【解析】
【详解】A.铲车轮胎有花纹,是为了在铲车对地面的压力一定时,增大接触面的粗糙程度,从而增大车与地面的摩擦力,故A正确;
B.铲车对地面的压力一定,轮胎较宽,增大了与地面的接触面积,减小了对地面的压强,故B错误;
C.铲车的铲齿尖锐,是为了在同样的压力作用下,通过减小受力面积,产生更大的压强,更容易铲断坚硬的岩石,故C错误;
D.铲斗举起土方越高,克服重力做功越多,故D错误。
故选A。
20.(2025·黑龙江卷)生活中许多情况下摩擦是有用的,需要设法增大它。下列实例会增大摩擦的是(  )
A. 给门轴的合页加润滑剂 B. 给机器的转动部分安装滚动轴承
C. 汽车的轮胎表面有花纹 D. 将课桌中的书移出,再推动课桌
【答案】C
【解析】
【详解】A.给门轴的合页加润滑剂,通过使接触面分离减小摩擦,故A不符合题意;
B.给机器的转动部分安装滚动轴承通过变滑动为滚动减小摩擦,故B不符合题意;
C.汽车的轮胎表面有花纹通过增大接触面粗糙程度增大摩擦,故C符合题意;
D.将课桌中的书移出,再推动课桌通过减小压力减小摩擦,故D不符合题意。
故选C。
21.(2025·北京)如图所示是冰壶场地的示意图,水平冰面粗糙程度相同。某同学用水平推力使冰壶从A点向前运动,到B点时松手,冰壶滑行到C点静止。下列说法正确的是( )
A. 冰壶从B到C的过程,该同学对冰壶做了功
B. 冰壶能够从B运动到C,是由于它受到了惯性作用
C. 冰壶从B到C的过程先加速后减速,机械能没有转化为内能
D. 冰壶在AB段所受的摩擦力等于在BC段所受的摩擦力
【答案】D
【解析】
【详解】A.从B到C的过程中,该同学已经松手,不再对冰壶施加力。因此,虽然冰壶在运动,但没有力作用在冰壶上,根据功的定义,功是力与物体在力的方向上移动距离的乘积。该同学对冰壶没有做功,故A错误;
B.惯性是物体保持原有运动状态的性质,是物体固有属性,不是一种力。冰壶从B运动到C是因为它具有惯性,想要保持原来的运动状态,而不是“受到惯性作用”,故B错误;
C.从B到C的过程中,冰壶受到摩擦力的作用,摩擦力始终与冰壶的运动方向相反,因此冰壶会一直减速,直到最终静止。在此过程中,冰壶的机械能(动能)逐渐转化为内能,而不是“先加速后减速,机械能没有转化为内能”,故C错误;
D.冰壶在AB段和BC段都与冰面接触,且冰面的粗糙程度相同,冰壶对冰面的压力也相同(均为冰壶的重力)。根据滑动摩擦力大小影响因素,冰壶对冰面的压力大小不变,接触面粗糙程度不变,因此冰壶在AB段和BC段所受的摩擦力大小相等,故D正确。
故选D。
22.(2025·四川宜宾卷)在“测量滑动摩擦力”实验中,向右匀速拉动滑块如图甲、向左拉动木板如图乙。两种方法中,选择______(填“甲”或“乙”)更易操作、更合理;两种方法中,滑块所受到的滑动摩擦力方向______(填“相同”或“不同”)。
【答案】 ①. 乙 ②. 相同
【解析】
【详解】[1][2]甲是用弹簧测力计水平拉动滑块,当滑块做匀速直线运动时,滑块处于平衡状态,拉力与摩擦力是一对平衡力,由平衡条件可知,摩擦力等于测力计拉力,因此实验时应控制滑块做匀速直线运动;而乙是拉动木板,滑块静止,滑块处于平衡状态,滑块受到的拉力都等于测力计的拉力,实验时不需要控制木板做匀速直线运动,便于实验操作,同时测力计是静止的,便于对测力计读数。所以两种方法中,选择乙更易操作、更合理;两种方法中,滑块相对于木板均向右运动,受到的滑动摩擦力方向均水平向左。
23.(2025·陕西·A卷) 请完成下列填空。如图,在“探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验中,用弹簧测力计______(选填“匀速”或“加速”)水平拉动物块A,图示操作探究的是滑动摩擦力的大小与______的关系。
【答案】 ①. 匀速 ②. 压力大小
【解析】如图,在“探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验中,用弹簧测力计匀速水平拉动物块A,物体A处于平衡状态,根据二力平衡,拉力等于滑动摩擦力;比较两图,只有压力大小不同,所以图示操作探究的是滑动摩擦力的大小与压力大小的关系。
24.(2025·山东卷)小梅利用下图装置做“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验,所用的长方体木块如图甲所示,其中一个面粗糙程度较大,其他各面粗糙程度相同。
(1)实验前,小梅先将弹簧测力计在____(选填“水平”或“竖直”)方向调零,使指针对准零刻度线;调好后,她用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿水平木板做____运动,此时弹簧测力计的示数等于木块与木板之间滑动摩擦力的大小。
(2)小梅对比乙,丙两次实验得出:当接触面受到的压力大小和接触面积大小一定时,接触面越____,滑动摩擦力越大。
(3)小梅对比乙、丁两次实验,初步得出“滑动摩擦力大小与接触面积有关”的结论。你认为她得出这个结论的探究过程是____(选填“合理”或“不合理”)的。理由是____。
接下来,小梅继续探究……
【答案】(1) ①. 水平 ②. 匀速直线
(2)粗糙 (3) ①. 不合理 ②. 没有只控制接触面积不同
【解析】
【小问1详解】
[1]因为实验时要在水平方向拉动木块,为了避免弹簧与外壳摩擦等对实验的影响,应在水平方向对弹簧进行调零。
[2]根据二力平衡知识可知,用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿水平木板做匀速直线运动时,木块处于平衡状态,此时弹簧测力计的示数等于木块与木板之间滑动摩擦力的大小。
【小问2详解】
对比乙,丙两次实验可知,压力一定时,接触面越粗糙,弹簧测力计的示数越大,即摩擦力越大,因此可得:当接触面受到的压力大小和接触面积大小一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
【小问3详解】
[1][2]对比乙、丁两次实验,木块对接触面的压力一定,接触面的粗糙程度和面积都不同,根据控制变量法的思想可知,小梅得出这个结论的探究过程是不合理的。
25.(2025·河南)小明对滑动摩擦力的大小与哪些因素有关进行了探究。
(1)根据生活经验,小明发现∶手掌压在桌面上滑动的过程中,向下用力越大,手掌受到的阻碍越大;桌面越粗糙,滑起来越费力。于是猜想∶滑动摩擦力的大小可能与_______有关,也可能与接触面的粗糙程度有关。
(2)图为小明做实验时的情景,用弹簧测力计水平拉着木块沿水平长木板做匀速直线运动,根据_______知识,可知木块受到的滑动摩擦力大小等于弹簧测力计拉力的大小。甲实验中,木块受到的滑动摩擦力大小为_______N。
(3)小明设计了一个记录数据的表格,请将下表中①②处的内容填写完整。
实验序号 接触面情况 ①________ ②________
甲 木块与较光滑的A木板
乙 木块与较光滑的A木板
丙 木块与较粗糙的B木板
(4)通过比较_______(填实验序号)两次实验得出的结论,可以解释“桌面越粗糙,滑起来越费力”这一现象。
【答案】(1)压力大小
(2) ①. 二力平衡 ②. 1.2
(3) ①. 压力大小情况 ②. 弹簧测力计示数/N (4)乙、丙
【解析】
【小问1详解】
手掌压在桌面上滑动的过程中,向下用力越大,手掌受到的阻碍越大,可以猜想滑动摩擦力的大小可能与压力大小有关。
【小问2详解】
[1]用弹簧测力计水平拉着木块沿水平长木板做匀速直线运动,由二力平衡知识可知此时木块受到的滑动摩擦力与弹簧测力计拉力是一对平衡力,大小相等。
[2]由图甲可知,弹簧测力计的分度值为0.2N,示数为1.2N。由二力平衡知识可知此时木块受到的滑动摩擦力与弹簧测力计拉力是一对平衡力,大小相等。故木块受到的滑动摩擦力大小为1.2N。
小问3详解】
[1][2]本实验运用控制变量法,滑动摩擦力大小与压力大小和接触面粗糙程度有关。表格中已经有接触面粗糙程度栏,故另一栏需要记录压力大小情况,最后还要记录滑动摩擦力的情况,用以分析结果。注意滑动摩擦力的大小情况需要记录物理量数据,故应该带单位。
【小问4详解】
“桌面越粗糙,滑起来越费力”说明接触面的粗超程度影响滑动摩擦力的大小。实验中要探究这个猜想需要控制压力大小相同,改变接触面的粗糙程度,故应该选择乙、丙。
26.(2025·吉林卷) 下图是“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验。
(1)实验中需要用弹簧测力计沿水平方向拉动木块A,使其做___________运动。图甲中木块受到的滑动摩擦力大小为___________N。
(2)甲、乙所示两次实验,探究的问题是滑动摩擦力的大小与___________的关系。
(3)比较___________两次实验可知,滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力有关。
(4)2025年第九届亚冬会在我国成功举办,其中冰壶项目备受关注。推出去的冰壶在向前运动过程中,运动员用力刷冰是为了___________摩擦。
【答案】(1) ①. 匀速直线 ②. 1.6
(2)接触面粗糙程度 (3)乙丙
(4)减小
【解析】
【小问1详解】
[1]实验时为了测出滑动摩擦力大小,应使弹簧测力计拉着木块在水平面上做匀速直线运动,此时摩擦力和拉力是一对平衡力,根据二力平衡,可知此时滑动摩擦力与拉力大小相等。
[2]由图甲可知弹簧测力计的分度值为0.2N,其示数为1.6N,则木块受到的滑动摩擦力大小为1.6N。
【小问2详解】
甲、乙两次实验,压力相同,接触面粗糙程度不同,探究的是滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系。
【小问3详解】
乙、丙两次实验,接触面粗糙程度相同,压力不同,探究的是滑动摩擦力的大小与压力的关系。
【小问4详解】
运动员用力刷冰是为了减小接触面的粗糙程度,从而减小摩擦力,使冰壶运动得更远。
27.(2025·长沙卷)小湘在研究影响滑动摩擦力大小的因素时,用相同的木块和木板做了三次实验,如图所示。
(1)水平向右匀速拉动木块时,木块受到的滑动摩擦力大小______弹簧测力计的示数;
(2)由图可知,当接触面粗糙程度相同时,接触面受到的压力越大,滑动摩擦力越______;
(3)小湘想用相同材料的接触面来探究滑动摩擦力大小是否与接触面的粗糙程度有关,她应该选择______
A. 较光滑的木板、较粗糙的木板、粗糙的木板
B. 木板、毛巾、棉布
【答案】(1)等于 (2)大
(3)A
【解析】
【小问1详解】
水平向右匀速拉动木块时,木块受到的拉力和摩擦力是平衡力,大小相等,所以木块受到的滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的示数。
【小问2详解】
由图可知,接触面的粗糙程度相同,丙图中压力最大,弹簧测力计的示数最大,滑动摩擦力最大,可以得到当接触面粗糙程度相同时,接触面受到的压力越大,滑动摩擦力越大。
【小问3详解】
用相同材料的接触面来探究滑动摩擦力大小是否与接触面的粗糙程度有关,保持压力和材料相同,改变接触面的粗糙程度,应该选择较光滑的木板、较粗糙的木板、粗糙的木板;木板、毛巾、棉布的材料不同,故A符合题意,B不符合题意。
故选A。
28.(2025·黑龙江绥化卷) 在“研究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中,小轩设计了如下实验。(实验所用铁块的长、宽、高不同,每个面的粗糙程度都相同;两小车材料相同)
步骤一:如图甲所示,小轩用水平向左的拉力F拉动放在水平面上的平板小车1,观察并记录4s内拉力传感器的示数,绘制了如图乙所示的图象;
步骤二:将同一铁块以同种方式放置在平板小车2上,如图丙,用电动机向左水平拉动放在水平面上平板小车2,再用弹簧测力计竖直向上拉铁块,读出弹簧测力计和拉力传感器的示数,记录在表格中。
实验次数 铁块重力/N 弹簧测力计示数N 拉力传感器示数/N
1 5 0 1.5
2 5 10 1.2
3 5 2.0 0.9
(1)在步骤一中,当平板小车1开始运动时,铁块受到的摩擦力为______N。
(2)步骤二第1次实验中拉力传感器的示数比步骤一中1s~4s内拉力传感器的示数小,由此可知滑动摩擦力的大小与______有关。
(3)通过分析表中数据,可得出结论:______。
(4)若用该铁块探究滑动摩擦力的大小与接触面积是否有关,他的操作应是______。
(5)小轩认为:该实验中水平面应尽量光滑,否则会使拉力传感器的示数偏大。他的说法______(选填“合理”或“不合理”),请说明理由:______。
【答案】(1)2 (2)接触面的粗糙程度
(3)在接触面的粗糙程度相同时,压力越小(大),滑动摩擦力越小(大)
(4)在其它条件相同时,换用面积不同的侧面进行实验
(5) ①. 不合理 ②. 理由是平板小车与水平面之间的摩擦力不影响铁块与平板小车间的摩擦力
【解析】
【小问1详解】
步骤一中,拉动平板小车1时,铁块相对地面静止(拉力传感器拉铁块,铁块受的摩擦力与拉力平衡)。由图乙,1s后拉力传感器示数稳定在2N,此时滑动摩擦力等于拉力,故铁块受到的摩擦力为。
【小问2详解】
步骤一:铁块放置在平板小车1上,拉力传感器示数对应铁块与小车1间的滑动摩擦力;步骤二第1次实验:同一铁块以相同方式放置在平板小车2上,弹簧测力计示数为0(即铁块对小车的压力仍为重力5N,与步骤一相同)。小车1与小车2虽“材料相同”,但实验中未明确两者表面粗糙程度完全一致(如加工工艺、磨损程度等可能不同),而拉力传感器示数不同(步骤一1~4s示数为2N,步骤二第1次为1.5N)。压力相同的情况下,滑动摩擦力大小变化,说明变量为接触面粗糙程度(即小车1与小车2的表面粗糙程度存在差异)。因此,滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度有关。
【小问3详解】
在步骤二的实验里,我们要探究滑动摩擦力大小的变化规律。实验中,铁块自身重力是固定的,这是初始的压力相关因素。当用弹簧测力计竖直向上拉铁块时,根据力的平衡,铁块对平板小车的实际压力等于铁块重力减去弹簧测力计的拉力,所以弹簧测力计拉力越大,铁块对小车的实际压力就越小。而拉力传感器示数反映的是铁块受到的滑动摩擦力大小(因为铁块相对静止,拉力与摩擦力平衡)。从表格数据能看到,随着弹簧测力计拉力增大(即实际压力减小),拉力传感器示数变小,也就是滑动摩擦力减小。又因为整个实验中,铁块与小车接触面的粗糙程度始终不变(题目说每个面粗糙程度相同,且实验中接触面不变),所以可以得出结论:在接触面粗糙程度相同的情况下,压力越小,滑动摩擦力越小。
【小问4详解】
控制压力、接触面粗糙程度不变,改变接触面积。操作:将铁块不同面(长/宽/高对应面)朝下,放同一平板小车,用相同方式拉小车,比较拉力传感器示数。
【小问5详解】
[1][2]拉力传感器测的是铁块与小车之间的摩擦力,与“水平面(小车与地面)的光滑程度”无关。故小轩说法不合理,理由:实验中拉力传感器示数反映的是铁块与小车间的摩擦,水平面光滑不影响该摩擦力,因此不影响示数。
21世纪教育网(www.21cnjy.com)
同课章节目录