专题08 运动和力中的4个探究实验-2024年中考物理题型精练核心素养提升

运动和力中的四个探究实验梳理 探究实验一：探究重力大小跟质量的关系 【提出问题】物体所受重力的大小跟质量有什么关系？ 【设计实验】 1. 实验器材：弹簧测力计、钩码多个（质量已知）。 2. 实验过程： ①用弹簧测力计分别测量不同质量的钩码所受的重力；分析比较质量不同的钩码受到的重力大小，得出重力与质量之间的关系。 ②测量钩码重力的大小的方法：将弹簧测力计竖直放置，把钩码挂在弹簧测力计上，静止时弹簧测力计的示数等于钩码所受的重力大小。 实验序号 1 2 3 4 5 6 钩码的质量 m/kg 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 钩码的重力 G/N 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 ③设计实验记录表格。 【进行实验与收集证据】 1. 观察弹簧秤的量程、最小刻度值，并沿竖直方向调零。 2. 用弹簧测力计测量100g钩码所受的重力，并填在相应表格内。 3. 用弹簧测力计分别测量50g、100g……钩码所受的重力，并填在相应表格内。 【分析与论证】 1. 数据处理 以质量为横坐标、重力为纵坐标建立坐标系。描点连线，画出重力与质量关系图象（G-m）。 2. 分析表格中数据，观察画出的G-m图像，归纳结论： ①由实验数据可知，当质量成倍增加时，重力也成倍增加，图像是一条过原点的直线，即正比例函数图像。表明物体所受的重力跟它的质量成正比。 ②对实验数据进一步分析，计算出每一次实验中重力与质量的比值。发现重力与质量的比值是一个不变的值，比值大约是10.0N/kg。 3. 实验结论：物体所受的重力跟它的质量成正比。 【交流与讨论】 数据的处理上采用图像的方法，能够准确的体现物理量之间的关系。图像法是物理学中处理数据的一种重要方法，应该作为重点内容学习。 【真题汇编】 1．（2023·湖南长沙·中考真题）小明用家里的器材探究重力的大小与质量的关系。如图甲、乙所示，小明用布袋装着质量不同的米，用电子秤测其质量，用液晶屏拉力器测其重力，实验数据记录如下表： 实验次数 1 2 3 4 5 电子秤的示数/g 100.0 200.0 300.0 400.0 500.0 拉力器的示数/N 0.98 1.96 2.94 3.92 4.90    （1）在图乙中，当米袋静止时，拉力器的示数与这袋米所受重力的大小 ； （2）分析上表数据可得：物体所受重力的大小与它的质量成 ，下列数据处理方法可以得到此结论的是 。 A．计算每一次实验中重力的大小与质量的比值 B．计算每一次实验中重力的大小与质量的乘积 探究实验二：探究阻力对物体运动的影响 【设计实验】 1.实验器材：小车、斜面、长木板、毛巾、棉布等。 2.实验方法： 让小车从同一斜面上的同一高度由静止自由滑下，如图所示，改变水平面表面的粗糙程度，使其对小车运动的阻力不相同。第一次在水平面上铺毛巾，第二次铺棉布，第三次将棉布去掉，只剩下木板，比较小车每次在水平面上滑行的距离。 【进行实验与收集证据】 小车从斜面某一高度由静止开始自由滚下，在铺有毛巾的水平面上滑行的距离最近，在木板上滑行的距离最远。 表面材料 阻力大小 小车运动的距离（m） 小车速度减小情况 毛巾 大 3.45 比较快 棉布 中 18.72 比较慢 木板 小 37.52 最慢 【分析与论证】 对物体运动的阻碍程度反映物体所受阻力的大小。 1. 运动物体受到的阻力越小，速度减小得越慢，运动得越远。 2. 若运动的物体不受阻力，物体的运动速度将不会减小，将保持做匀速直线运动。 【交流与讨论】 1. 实验方法 ①控制变量法：控制小车从斜面上同一高度处由静止释放，使小车到斜面底端时具有相同的初速度； ②转换法：通过小车在水平面上滑行距离的长短来间接判断小车所受阻力大小； ③科学推理法：若小车不受阻力时，小车的速度将不会减小，将永远做匀速直线运动。 2. 对小车受力情况的分析：小车在水平面上运动时，在竖直方向受重力和支持力，这两个力相互平衡，对物体的运动没有影响；在水平方向上受到阻力的作用，是非平衡力，所以做减速直线运动。 3. 本实验选用小车而不选用木块的原因是：相同条件下，小车受到的阻力较小，实验现象较明显。 【真题汇编】 1．（2023·内蒙古呼和浩特·中考真题）自古以来，就有很多人认为，力是维持物体运动的原因。后来，伽利略提出，物体