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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.(2022•浙江中考)小舟骑自行车时发现,猛踩脚踏板提升车速后,车子能滑行的距离比不踩时远,车子在较光滑路面上滑行的距离比粗糙的路面上滑行要远。基于上述生活经验,小舟想影响物体运动的因素有哪些呢?他进行如下研究,装置如图。
【建立猜想】①……;②物体运动可能与阻力大小有关。
【设计方案】
方案一:在水平木板上不铺材料,让小车从斜面的不同高度由静止开始滑下,观察小车在水平面上运动的距离。
方案二:在水平木板上分别铺上毛巾、棉布和不铺材料,让小车从斜面顶端由静止开始滑下,观察小车在水平面上运动的距离。
【交流反思】
(1)方案一的设计,小舟基于的猜想是 。
(2)方案二中观察到小车在毛巾表面滑行距离最近,木板表面最远,由此现象可知:小车受到的阻力越小,速度减小得越慢。进一步推理可得,不受阻力的小车将 。
(3)很多运动项目都需要助跑,如跳远、跳高、标枪等,目的是提高成绩,其原因是 。
2.(2022•武汉中考)某同学用如图所示的实验装置探究阻力对物体运动的影响。
(1)两次实验中让同一辆小车从同一斜面 滑下,目的是使小车进入水平面的初速度相同。
(2)由实验可以看出,运动的小车所受的阻力 ,向前滑行的距离变大。伽利略对类似的实验进行了分析,并进一步推测:如果物体受到的阻力 ,速度就不会减小,物体将以恒定不变的速度永远运动下去。
(3)两次实验中,小车在水平面上最终都会静止下来,说明力可以改变物体的 。
3.(2023•聊城中考)利用如图所示的装置,探究“阻力对物体运动的影响”。
(1)让小车从同一高度由静止滑下,目的是为了控制小车每次滑到水平面时的 相同。
(2)实验通过观察 (选填字母)来反映阻力对物体运动的影响。
A.小车滑行的距离
B.接触面的粗糙程度
(3)由实验可以知道,小车在 (选填“棉布”或“木板”)表面上运动时,速度减小得慢。
(4)下列对此实验的分析或推理正确的是 。
A.实验中运动的小车会停下来,说明运动要靠力来维持
B.如果小车在水平面运动时不受阻力,它就不会停下来
(5)实验完成后,同学们在一起讨论运动和力的关系,其中观点正确的是 。
A.物体受力,运动状态一定改变
B.物体不受力,一定会保持静止
C.物体运动,一定受到力的作用
D.物体运动状态改变,一定受力
4.(2023•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”。)
【题型二 探究二力平衡的条件】
5.(2023•成都中考)如图所示,是探究“二力平衡的条件”实验,小车置于水平桌面,两端的轻质细绳绕过定滑轮挂有等重钩码。F1是小车受到的向左的拉力,F2是小车受到的向右的拉力,F1与F2在同一水平直线上。下列说法不正确的是( )
A.因为摩擦可忽略,小车在水平方向上只受到F1、F2作用
B.增减钩码个数,是探究二力大小对小车平衡的影响
C.F1、F2大小相等时,小车一定处于平衡状态
D.将小车水平扭转90°时,F1、F2仍在同一直线上
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