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专题1 力压轴培优专题训练(解析版)
1.力的作用效果与哪些因素有关呢?为了探究这个问题,小华设计了这样的实验思路:将一个弹性较好的钢片固定在桌边,在钢片上用细线挂钩码,通过钢片受力而发生的形变来研究问题。如图所示是小华设计的实验的几个主要步骤。(小华使用的钩码重力为G)
(1)通过比较甲和乙中钢片的形变程度,可以发现:力的作用效果与力的 大小 有关;
(2)对比 甲丙 两图,可以发现:力的作用效果和力的作用点有关;
(3)在本实验中,小华采用的方法叫 控制变量 法。
【答案】(1)大小;(2)甲丙;(3)控制变量。
【解答】解:(1)甲、乙两图中,力的方向和作用点相同,只有力的大小不同;故比较甲和乙中钢片的形变程度,可以发现:力的作用效果与力的大小有关。
(2)图甲与丙中,力的大小与方向均相同,只有力的作用点不同;故对比甲和丙可得出力的作用效果和力的作用点有关。
(3)此实验采用了控制变量法。
故答案为:(1)大小;(2)甲丙;(3)控制变量。
2.为了探究力能否使玻璃瓶发生形变。甲同学组装好的实验装置如图所示。 用力挤压玻璃瓶壁,发现细玻璃管内水面上升了。于是他得出结论:力使玻璃瓶发生了形变。
乙同学认为力使玻璃瓶发生的形变并不是水面上升的唯一原因,该装置不能实现实验目的。
丙同学却认为可以实现,只需修改实验步骤。主要步骤如下:用较大力挤压瓶壁,水面上升高度记为h1,松手,水面落回原处。再用较小力挤压瓶壁,水面上升高度记为h2.根据上述实验过程回答下列问题:
(1)根据甲同学的操作,你认为使水面上升除了玻璃瓶形变还有可能是: 水受热膨胀 。
(2)丙同学两次挤压需要控制 力的作用点 相同。
(3)若实验结果能说明力的作用使玻璃瓶发生了形变,则h1和h2的关系是 h1>h2 。
【答案】(1)水受热膨胀;(2)力的作用点;(3)h1>h2。
【解答】解:(1)物体一般都有热胀冷缩的性质,所以使水面上升除了玻璃瓶形变还有可能是水受热膨胀所致;(2)力的大小、方向、作用点都会影响力的作用效果,故丙同学两次挤压时,要控制力的作用点相同;(3)力的作用使玻璃瓶发生了形变,力越大则形变效果越明显;则h1和h2的关系是h1>h2。
故答案为:(1)水受热膨胀;(2)力的作用点;(3)h1>h2。
3.请利用一瓶矿泉水,设计一个不同的力学物理实验,并完成表:
操作方法
实验现象
物理知识
实例
将矿泉水瓶举起后松手
瓶下落
重力方向是竖直向下的
实例
用力捏矿泉水瓶
矿泉水瓶变瘪了
力可以改变物体的形状
【解答】解:
(1)用力捏矿泉水瓶,矿泉水瓶变瘪了,说明力可以改变物体的形状;
(2)抛出矿泉水瓶,矿泉水瓶继续向前运动,说明了矿泉水瓶具有惯性;
(3)矿泉水瓶自由下落,高度变小、速度变大,说明重力势能转化为动能;
(4)把空矿泉水瓶放入水中漂浮,说明矿泉水瓶受到的浮力等于重力;
故答案为。
操作方法
实验现象
物理知识
实例
将矿泉水瓶举起后松手
瓶下落
重力方向是竖直向下的
实例
用力捏矿泉水瓶
矿泉水瓶变瘪了
力可以改变物体的形状
4.在学习“物体运动状态改变的原因”时,老师做了如图所示的实验:具有一定速度的钢珠在水平桌面上沿直线AB运动;若在它的运动路径近旁放一磁铁,钢珠的运动路径将变成曲线AC。
(1)实验中磁铁的作用是 给钢球施力 ;
(2)此实验说明力可以改变速度的 方向 。
【答案】(1)给钢球施力;(2)方向。
【解答】解:(1)磁铁具有吸引铁钴镍的性质,实验中利用磁铁对钢珠施加力的作用;
(2)钢珠做曲线运动是因为钢珠受到了磁铁的吸引力,力改变了钢珠球的运动状态而导致的,因此,本实验说明力是改变物体运动状态的原因。
故答案为:(1)给钢球施力;(2)方向。
5.一个箱子A在皮带传动装置上做匀速直线运动,如图所示,请在图中画出箱子所受到的力的示意图。(不计空气阻力)
【解答】解:(1)箱子在竖直方向上受竖直向下的重力G,竖直向上的支持力F作用,
箱子A在竖直方向上静止,处于平衡状态,由平衡条件得:F=G;
箱子与皮带传动装置一起在水平方向上做匀速直线运动,处于平衡状态,则木箱在水平方向上不受力;
(2)从箱子A的重心沿重力与支持力的方向作出两力的示意图,箱子受到的力的示意图如图所示;
6.(1)如图甲所示,一物体以某一初速度冲上光滑斜面,请作出该物体受力的示意图。
(2)一只球在光滑的水平面上做匀速直线运动,如图乙所示。请在图中作出球的受力示意图,并标出力的名称。
【解答】解:
(1)物体以某一初速度冲上光滑斜面时,不受摩擦力的作用,受到的力有重力和支持力。重力的方向竖直向下;支持力的方