内容正文:
第六章 力 力与运动
(5~12分)
第3课时 力与运动相关实验
真题模拟·知考向
命题点1 重力、摩擦力相关实验
1.[2019陕西,30(2)]如图所示,缓慢改变 ,通过观察细线OA的方向来判断重力方向。(答案合理即可)
第1题图
2.[2018陕西,30(1)]如图所示的甲、乙两次实验中,分别用弹簧测力计水平拉动同一长方体木块,使其在同一水平木板上做匀速直线运动,这是为了探究滑动摩擦力大小与接触面的 的关系,甲图中木块受到的滑动摩擦力大小是 N。
第2题图
3.[2020陕西,20]为探究影响滑动摩擦力大小的因素,实验小组的同学用如图-1所示的装置和器材进行实验。
图-1 图-2
第3题图
(1)将木块平放在水平长木板上,用弹簧测力计沿 方向拉动,使其做 运动,此时弹簧测力计示数等于木块所受滑动摩擦力的大小。
(2)在木块上加放砝码,是为了探究滑动摩擦力大小与 的关系;在长木板上铺上棉布或毛巾,是为了探究滑动摩擦力大小与接触面 的关系。
(3)实验中,大家发现弹簧测力计示数很难稳定,于是设计了如图-2所示的装置来进行实验。水平传送带的速度可以调节,定滑轮摩擦忽略不计。
①启动传送带,当弹簧测力计的示数稳定后,木块相对于地面 ,此时弹簧测力计示数等于木块所受滑动摩擦力的大小,木块所受滑动摩擦力的方向沿水平方向向 ;
②某次实验中,当弹簧测力计的示数稳定后,改变传送带的速度大小,大家发现弹簧测力计的示数没有改变,说明木块所受滑动摩擦力的大小与传送带的速度大小 。
命题点2 探究阻力对物体运动的影响
4.[2022陕西,18(3)]如图所示,在“探究阻力对物体运动的影响”实验中,让小车从同一斜面的同一高度由静止滑下,进入粗糙程度不同的水平面。由实验现象可知:水平面越光滑,小车受到的阻力越 ,速度减小得越慢,小车运动的路程越 。
第4题图
命题点3 课外创新实验
5.[2021陕西,21]同学们在学完弹簧测力计的相关知识后,自制了一个“橡皮筋测力计”,将橡皮筋不挂重物时下端对应位置标为零刻度线;挂1 N重物时,下端对应位置标为1 N;将这段距离等分为20格,每格表示0.05 N。用此测力计测量物体重力时,发现测量值不准确。为了弄清其中的原因,同学们探究了橡皮筋的伸长与受到外力的关系。他们利用规格为0.05 N的螺母若干、刻度尺、橡皮筋、白板等进行了实验探究。不挂重物时,使橡皮筋下端与刻度尺的零刻度线对齐;挂不同重物时,橡皮筋下端对应不同的刻度值,作出标记,如图所示。
第5题图
(1)螺母挂在橡皮筋下静止时,受到橡皮筋的拉力 (选填“大于”“等于”或“小于”)它受到的重力。
(2)同学们在橡皮筋下依次挂上个数不等的螺母,实验数据记录如下表。
实验次数
1
2
3
4
5
6
螺母个数n/个
0
1
2
3
4
5
螺母总重G/N
0
0.05
0.10
0.15
0.20
0.25
刻度尺读数L/mm
0
5.0
11.0
20.0
30.0
45.0
实验次数
7
8
9
10
11
12
螺母个数n/个
6
7
8
9
10
11
螺母总重G/N
0.30
0.35
0.40
0.45
0.50
0.55
刻度尺读数L/mm
60.0
75.0
90.0
110.0
133.0
158.0
①分析实验数据可初步得出:橡皮筋下所挂重物越重,橡皮筋的伸长越 ;
②进一步分析数据发现:每增加1个螺母时,刻度尺读数的变化量总体上是不同的,但中间有部分读数的变化量是相同的。若静止时橡皮筋下端对应刻度尺的70.0 mm处,推测橡皮筋下所挂的物体重约为 N(结果保留两位小数);若挂另一重物,静止时橡皮筋下端对应刻度尺的15.0 mm处,此时 (选填“能”或“不能”)确定此物体的重。
(3)同学们根据实验数据,用此橡皮筋重新制作一个刻度均匀的测力计,橡皮筋上端和刻度尺的位置保持不变。若使测力计的量程最大,零刻度线应标在刻度尺的 mm刻度处,此测力计的最大量程为 。
(4)同学们更换不同的橡皮筋进行探究,发现其他橡皮筋的特点均与此相似,他们由此总结出,若要用橡皮筋制作测力计,受橡皮筋材料影响,刻度均匀部分可测量范围 ,整体上测量不准确,所以橡皮筋不适合做测力计。
全国视野·立素养
1.[2023绥化]如图是“探究二力平衡条件”的实验装置。
第1题图
(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;在两托盘中放入质量不相等的砝码,放手后小车运动,这说明相互平衡的两个力 。用手按住小车不动,把两个托盘放在小车的同一侧,放入质量相等的砝码,放手后小车运动,这说明相互平衡的两个力 。
(2)把小车放在水平桌面上,保持两托盘砝码质量相等,使小车静止,将小车扭转一个角度后释放,观察到小车 ,这说明相互平衡的两个力作用在 。
(3)实验中为了减小摩擦力对实验的影响,应选择质量较 (选填“大”或“小”)的砝码进行实验。
2.[2023鞍山]小明在做“探究阻力对物体运动的影响”的实验中,让小车分别从斜面的同一高度处由静止滑下,观察小车在不同材料(毛巾、棉布、木板)的水平面上滑行的距离。
第2题图
(1)同一小车从同一斜面的同一高度由静止滑下,这样做的目的是使小车到达水平面的速度 。在下滑过程中,小车的 能转化为小车的动能。
(2)实验中发现小车在毛巾表面滑行的距离最近,在木板表面滑行的距离最远。说明小车受到的阻力越小,速度减小得越 (选填“快”或“慢”)。
(3)在步骤(2)的基础上进一步推理:如果小车在水平面上滑行时受到的阻力为零,它将做 运动,说明物体的运动 (选填“需要”或“不需要”)力来维持。
(4)若水平面的材料相同,增加一个木块,让同一小车从同一斜面的不同高度由静止滑下,还可以探究小车的 (选填“动能与速度”或“动能与质量”)的关系。
3.[2023济南]小刚注意到很多公共场所都有类似图甲所示的提示牌。他想:摩擦力的大小与接触面的潮湿程度有什么关系呢?为了探究这一问题,他找来长条形地板砖、运动鞋、弹簧测力计和喷雾器,设计了图乙所示的实验装置。
第3题图1
(1)为了测出鞋子与地板砖间滑动摩擦力的大小,小刚把长条形地板砖放在水平桌面上,用弹簧测力计水平拉着鞋子在地板砖上做 运动。根据 可知,此时弹簧测力计的示数就等于滑动摩擦力的大小。
(2)小刚用喷雾器向地板砖表面均匀喷雾改变地板砖的潮湿程度,通过实验得到表中的数据。
喷雾次数
0
2
4
6
8
10
12
摩擦力f/N
3.2
3.6
4.0
3.0
2.8
2.6
2.6
请描点,并用平滑曲线画出摩擦力f与喷雾次数的关系图象。
第3题图2
(3)小刚分析数据得出结论:摩擦力的大小随接触面潮湿程度的增大 。
(4)小强了解了小刚的实验结论后说:“我知道超市里的收银员清点钞票时为什么手边总放一块湿海绵了。”小刚说:“你上次数作业本的页数时,还往手上沾唾液呢!”在这两个实例中,都是通过改变接触面的潮湿程度来 的。
(5)驾车行驶在高速公路上,雨天因为摩擦减小容易造成交通事故。请针对这一现象为公路旁的警示牌设计一条警示语以提醒驾驶员谨慎驾驶。 。
第六章 力 力与运动
第3课时 力与运动相关实验
真题模拟知考向
1.木板倾角θ 2.面积大小 1.4
3.(1)水平 匀速直线 (2)压力大小 粗糙程度 (3)①静止 左 ②无关
4.小 远
5.(1)等于 (2)①长 ②0.33 不能 (3)30.0 0~0.2 N (4)较小
全国视野立素养
1.(1)大小相等 方向相反 (2)扭转回来 同一直线上 (3)大
2.(1)相同 重力势 (2)慢 (3)匀速直线 不需要 (4)动能与速度
3.(1)匀速直线 二力平衡条件 (2)如答图所示 (3)先增大后减小 (4)增大摩擦力 (5)雨天路滑,小心慢行
第3题答图
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