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专题6 探究阻力对物体运动的影响 实验突破
1.(2023春•天心区校级月考)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,运动的距离越远。
(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。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? 。
2.(2022秋•昆明期末)小亮利用如图所示的装置,探究在水平面上阻力对物体运动的影响。
(1)小亮在调试实验装置时,将小车从斜面顶端静止释放,发现小车一直滑出水平木板右端而掉落下去。为不让小车滑出木板,他应采取的措施是 ;(说出一条即可)
(2)调试成功后,小亮进行实验,他每次均将小车放在斜面的同一位置,然后轻轻推动使小车滑下,他操作时的错误是 ;
(3)实验中需要小车每次从同一斜面的同一高度静止释放,目的是使小车到达斜面底端时的 相同;
(4)小亮多次实验分析论证得出:小车受到的阻力越小,速度减小得越 ,运动得越远。并进一步推测:若水平面完全光滑且足够长,小车将一直做 ,表明物体的运动 (选填“需要”或“不需要”)力来维持;
(5)小亮思考了一个问题:当自己荡秋千运动到右侧最高点时,假设受到的力全部消失,自己将处于怎样的运动状态呢?你认为下列选项中正确的是 (图中的黑点表示小亮)。
3.(2022秋•丰城市校级期末)小明用如图所示的实验装置研究运动和力的关系。
(1)让小车从斜面滑下后沿水平面运动,是为了使小车在竖直方向上受到的 力和 力相平衡,其作用效果相互抵消,相当于小车只受水平方向上的摩擦力。
(2)每次都让小车从同一斜面的 位置由静止开始滑下,是为了使小车在滑到底端时具有相同的速度。
(3)比较图中小车在不同表面滑行的最大距离,可以得出:在初速度相同的条件下,水平面越光滑,小车受到的摩擦力越 ,小车运动得越 。
(4)牛顿第一定律告诉了我们物体的运动 (填“需要”或“不需要”)力来维持,一切物体都有保持原来 不变的性质。
4.(2022春•修水县期末)为了探究“运动与力的关系”,小明设计了如图所示的斜面实验,让同一小车从同一斜面的顶端由静止开始下滑到接触面分别为毛巾、棉布和木板的水平面上。
(1)实验中每次让图1小车从斜面顶端由静止开始滑下的目的是使小车每次在水平面上开始滑行时的 相等。
(2)如图2甲、乙、丙所示的三个图像是实验时用传感器和示波器记录的小车在斜面和三种不同的水平表面上运动的“速度与路程”图像。
(3)分析与论证:
①分析图2甲、乙、丙三个实验图像可知:阻力越小,小车运动的速度 (填“越快”“越慢”“减小得越快”或“减小得越慢”),即阻力对小车运动的影响是改变物体的 ;
②小车仍从同一斜面的顶端由静止开始滑下,若水平面绝对光滑没有阻力,则小车将 。
(4)请在图2丁中,画出小车在斜面和绝对光滑水平表面上运动的“速度与路程”图像。
(5)在一架水平向右匀速直线飞行的飞机上,自由落下了一颗炸弹,下面给出了几种炸弹落地前与飞机位置关系的情形,如图3所示,请你作出正确的选择。
①不计空气对炸弹的阻力,炸弹与飞机的位置关系为 图;
②实际上,由于空气阻力的存在,炸弹与飞机的位置关系为 图。
5.(2022春•翠屏区期末)小明利用如图的装置,探究在水平面上阻力对物体运动的影响,进行如下操作:
(1)小明每次均将小车从斜面上同一高度处由静止自由下滑,让小车分别在毛巾、棉布和木板表面运动,最终小车静止时的位置如图。由此可得:小车受到的阻力越小,运动的路程越 ,进一步推理可知:若小车运动时所受阻力为零,小车将保持 (选填“静止状态”或“匀速直线运动状态”)。
(2)通过本实验推理可知:力 维持物体运动的原因(选填“是”或“不是”)。
(3)在上述实验中,小车在 表面运动过程中速度减小得最快(选填“毛巾”、“棉布”或“木