（2022-2024）三年全国中考物理实验探究题压轴题合集：运动和力

运动和力 一．实验探究题（共20小题） 1．（2022•聊城）在探究“二力平衡的条件”实验中，小聪同学采用的实验装置如图甲所示，小明同学采用的实验装置如图乙所示。 （1）老师指出图乙的装置更科学，原因是选用小车，可以减小 　 　对实验结果的影响。 （2）实验中判断小车是否受平衡力作用的依据是小车保持 　 　（选填“静止”或“匀速直线运动”）状态。 （3）左右两盘放质量相等的砝码，小车保持静止。将左盘中再添加一个砝码，小车将运动，说明彼此平衡的两个力大小 　 　。 （4）小车处于静止后，保持F1与F2的大小不变，把小车在水平桌面上扭转一个角度后释放，小车将转动，说明彼此平衡的两个力必须在 　 　上。 2．（2022•陕西）请完成下列填空。 （1）如图﹣1，测量前，为使托盘天平横梁水平平衡，应向 　 　调节平衡螺母。 （2）如图﹣2，用刻度尺测量一物块的长度，该物块长度为 　 　cm。 （3）如图﹣3，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 　 　。 3．（2023•呼和浩特）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，物体的运动不需要力来维持。我们通过实验来研究：如图所示，让同一小车从同一斜面的相同位置由静止滑下，保证小车到达水平面的速度相同，结果发现，随着小车受到的阻力减小，小车在水平面上滑行的距离变大。分析，思考，推理，得出正确结论： （1）如果小车静止，不受力，小车将保持静止状态； （2）如果小车运动，不受力，小车将保持匀速直线运动状态。 进而思考得出： （1）如果一个物体不受力，这个物体将保持 　 　； （2）力 　 　（选择“是”或“不是”）改变物体运动状态的原因； （3）牛顿第一定律 　 　（选填“能”或“不能”）由实验直接验证。 4．（2022•梧州）小芋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）实验中需要小车每次从同一斜面的同一高度由静止自由滑下，目的是使小车到达斜面底端时的 　 　相同； （2）小芋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； （3）从能量转化的角度看，小车在水平面上克服阻力所做的功 　 　（选填“在毛巾上更多”、“在棉布上更多”、“在木板上更多”或“三次一样多”）； （4）小芋思考了一个问题：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 　 　（图中的黑点表示小芋） A．做匀速圆周运动 B．做匀速直线运动 C．继续来回摆动 D．保持静止状态 （5）小芋想测出小车在毛巾表面运动时所受阻力的大小，请你利用合适的实验器材，帮她写出实验步骤：　 　。 5．（2023•绥化）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 　 　的砝码进行实验。（选填“大”或“小”） 6．（2023•金昌）物理兴趣小组在“探究阻力对物体运动的影响”的实验中，让同一小车从同一斜面的同一高度由静止自由滑下，分别通过水平面上的毛巾、棉布、木板表面，如图所示。 （1）让小车从同一斜面上的同一高度处，沿斜面从静止开始运动，目的是使小车到达水平面时的 　 　相同； （2）小车在 　 　表面速度减小的最慢（选填“毛巾”、“棉布”或“木板”）； （3）我们可以推断：如果水平面绝对光滑，运动的物体将保持 　 　状态； （4）根据以上结论，关于运动和力的判断，下列说法正确的是 　 　（填选项符号）； A.沿水平方向没有推动桌子，是桌子受到的推力小于摩擦力 B.轮船漂在水面上，是因为轮船受到的浮力等于轮船和货物总共受到的重力 C.地面上滚动的足球最终会停下来，是因为受到的阻力大于向前的惯性作用 （5）三组实验中小车在水平面上从运动到静止消耗的机械能大小 　 　（选填“相等”或“不相等”）。 7．（2022•西宁）在“测量物体运动的平均速度”的实验中： （1）如图甲所示，小车从A位置由静止滑下运动到B位置用时2s，则小车在AB段运动的平均速度是 　 　m/s；小车从斜面上由静止滑下的高度越高，小车到达斜面底端的 　 　越大。 （2）完成此实验后又探究了“阻力对物体运动的影响”，分别进行了如图乙、丙、丁所示的实验。（同一小车和斜面） a.观察实验现象可知，水平面越光滑，小车受到的阻力越小，小车运动的距离越 　 　，小车速度减小得越 　 　（选填“快”或“慢”）。 b.三次实验让小车都从斜面同一高度由静止滑下，用到的科学探究方法是 　 　；如果运动的小车不受阻力，小车将做 　 　。 8．（2022•株洲）在研究“阻力对物体运动的影响”实验中，可供使用的器材有斜面、木板、棉布、毛巾、天平和小车。 （1）在上述器材中，不需要用到的器材有 　 　。 （2）固定斜面，分别将小车从斜面上 　 　（填“同一”或“不同”）高度由静止释放。 （3）如图描述了先后两次实验中所呈现的现象，根据实验现象可作出如下科学推理：若没有阻力，则运动的小车将在水平面上 　 　（填“静止”或“匀速直线运动”）。伽利略运用“实验+科学推理”的方法，揭示了一切物体都具有保持原来运动状态不变的性质。 （4）设实验中运动的小车在棉布上克服阻力做功为W1，在木板上克服阻力做功为W2，则W1　 　W2（填“大于”“等于”或“小于”）。 9．（2022•内江）为探究“力与运动的关系”，设计了如图所示的斜面实验，让小车从斜面滑到接触面分别为毛巾、棉布和木板的水平面上，观察小车在水平面上滑行的距离。 （1）实验中，让同一小车从同一斜面的相同位置由静止滑下，是为了使小车到达水平面时的 　 　相同；小车到达水平面的初始动能是由 　 　势能转化而来的。 （2）比较甲、乙、丙三次实验，发现：水平面阻力越小，小车滑行的距离就越 　 　（选填“远”或“近”）；进一步推理得出：如果水平面绝对光滑，物体受到的阻力为零，则物体将在水平面上做 　 　（选填“匀速”或“变速”）直线运动。 10．（2022•黔东南州）在“探究阻力对物体运动的影响”的实验中，让小车每次从斜面顶端处由静止自由滑下，改变水平面的粗糙程度，测量小车在水平面上滑行的距离，结果记录在下表中。 接触面 毛巾 棉布 木板 小车受到阻力大小 大 较大 小 小车运动的距离s/cm 18.30 26.83 　 　 （1）每次实验均让小车从顶端由静止自由下滑，目的是使小车在水平面上开始滑行时获得的速度大小 　 　（选填：“相等”或“不相等”）；本实验是通过观察小车在水平面上运动的距离来判断阻力对物体运动的影响，这种研究问题的方法叫 　 　法。 （2）第三次实验中，小车在水平木板上滑行后，停下来的位置如图所示，读出小车在木板上滑行的距离并填写在上面表中相应空格处。 （3）分析表中内容可知：水平面越光滑，小车受到的阻力越小，前进的距离就越 　 　。 11．（2023•内江）在“探究相互作用力的关系”的实验中，取A、B两个相同的弹簧测力计，平放在水平桌面上，让它们互相钩挂在一起。 实验一：用两只手水平向左右两边拉A和B； 实验二：固定B，用手水平向左拉A； 如图所示，当弹簧测力计均静止时，观察弹簧测力计所显示的拉力大小，则： （1）由图可知，所选弹簧测力计的分度值为 　 　N。 （2）弹簧测力计A在竖直方向上受到的合力为 　 　N。 （3）在第一次实验中，弹簧测力计A显示的是B对A的作用力F1，弹簧测力计B显示的是A对B的作用力F2，这两个相互作用力的关系是F1　 　F2（选填“＜”“＞”或“＝”）。 （4）如果每只手的拉力均相同，那么，在两次实验中弹簧测力计B的示数 　 　（选填“相等”或“不相等”）。 12．（2024•青岛）小明用如图甲所示的实验装置，研究物体从斜面上滑下过程中速度的变化。 （1）实验中使斜面保持较小的坡度，是为了便于测量 　 　。 （2）AC段距离为80cm，B为AC中点，测得小车从A点运动到B点的时间为1.4s，从A点运动到C点的时间为2.0s，根据以上数据可以判断vAB　 　vBC。 （3）为使测量更准确、数据更直观，用位置传感器进行实验，得到的v﹣t图象与图乙中 　 　相似。 （4）撤掉金属片，让小车从A点自由滑下，发现小车在水平木板上滑行一段距离停止，说明力可以改变物体的 　 　。在木板上铺上薄玻璃板，让小车仍从A点自由滑下，发现小车在玻璃面上滑行距离更 　 　。由此推理：若小车运动时不受阻力，它将做 　 　运动。 13．（2023•荆州）在我们初中物理课本中，多次利用斜面进行探究实验，如图所示。 （1）图甲利用斜面测量小车的平均速度，该实验的原理是 　 　； （2）乙、丙实验都有让物体从斜面的同一高度自由下滑的操作步骤，这样操作的目的是：使物体滑到斜面底端时，保持 　 　相同； （3）由图乙推理：当小车在水平面上所受阻力为零时，小车将做 　 　运动； （4）图丙中木块B在滑行过程中所受的摩擦力 　 　（选填“变大”、“变小”或“不变”）； （5）图乙中，小车在水平面上三次滑行过程中，在 　 　（选填“毛巾”、“棉布”或“木板”）表面克服阻力做功的功率最大。 14．（2023•盘锦）小萌在水平路面上骑自行车时发现这样的现象：①车速度越大，停止蹬车后滑行距离越远；②车在滑行时，地面越光滑滑行的距离越远。 （1）根据现象①，小萌做了如图甲的探究实验：让小车从斜面上由静止下滑，撞击置于水平木板上的物块，观察物块被撞后移动的距离。以下A、B两种操作，你认为正确的是 　 　（填写字母）。 A.用质量相同的小车从斜面的不同高度自由滑下 B.用质量不同的小车从斜面的相同高度自由滑下 （2）在图甲中画出小车在斜面上所受重力的示意图。 （3）由实验可以得出的结论是：动能大小与 　 　有关。 （4）物块被撞击后在做减速运动的过程中，其所受摩擦力 　 　（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 （5）根据现象②，小萌又做了如图乙的探究实验：让小车从斜面的相同位置由静止滑下，观察小车在毛巾、棉布、木板三种平面上滑行的距离。分析图乙可知：阻力越小，小车速度减小的越 　 　。在滑行的整个过程中，小车在毛巾和木板表面克服摩擦力做功分别为W1和W2，则W1　 　W2（选填“＞”、“＜”或“＝”）。 15．（2023•聊城）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 16．（2023•鄂州）在学习牛顿第一定律时，同学们分组进行了“探究阻力对物体运动的影响”实验，如图所示。 （1）实验中每次都使同一小车从同一斜面的同一高度由静止自由滑下，目的是使小车到达水平面时具有相同的 　 　。 （2）按照图甲、乙、丙的顺序实验时记录的内容见表。 接触面材料 小车受阻力情况 小车在水平面运动的距离s/cm 毛巾 大 23.2 棉布 较大 45.3 木板 小 97.5 同学们分析表中内容，得到的实验结论是：在其他条件相同时，小车受到的阻力越小，运动的距离越远；进一步推理得出的结论是：不受阻力作用时，运动的小车将 　 　。 （3）上述实验除了用到实验推理的方法外，还用到了控制变量法和 　 　法。 17．（2022•江西）疫情期间，停课不停学。某同学在妈妈的协助下，利用家中物品探究二力平衡的条件。 【实验器材】晾衣架两个、相同的矿泉水瓶若干、小卡片若干、细线、水、剪刀等 【设计实验】如图1所示 （1）将小卡片两侧各系一根细线，再把细线的另一端分别穿过晾衣架； （2）将两个矿泉水瓶分别绑在细线两端，请妈妈用两手各提起一个晾衣架，按照以下步骤进行实验，观察并记录小卡片的受力及运动情况。 【进行实验】 （1）如图1所示，提起两个装有水量不等的矿泉水瓶； （2）如图2所示，提起两个装有水量相等的矿泉水瓶；再将其中一只手逐渐放低，使小卡片倾斜至如图3所示； （3）用剪刀把图3中的小卡片从中间剪断； （4）更换小卡片，重新组装。如图4所示，使小卡片扭转一定的角度。 实验步骤 小卡片所受二力情况 小卡片的运动状态是否改变 是否作用在同一物体上 大小 方向 是否作用在同一直线上 （1） 是 不等 相反 是 是 （2） 是 相等 相反 是 否 （3） 否 / / / 是 （4） 是 相等 相反 ① 是 请将表格中①的内容补充到横线上：①　 　。 【结论】上述实验表明，二力平衡的条件是：作用在同一物体上的两个力，必须大小 　 　，方向相反，并作用在 　 　上。 【交流与评估】 （1）本实验中的晾衣架起到了改变拉力的 　 　的作用，它类似于简单机械中的 　 　； （2）静止在水平桌面上的剪刀，它受到的 　 　力和 　 　力是一对平衡力。 18．（2022•大连）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1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 　 　。 （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。因此，物体运动 　 　（选填“需要”或“不需要”）力来维持。图2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？　 　。 （4）上述实验及科学家研究成果给予我们的启示是 　 　。（将正确说法前的字母填写在横线上） A.科学定律都可以通过实验直接得出 B.科学推理是科学研究的方法之一 C.大多数人认同的观点就是正确的观点 D.普通人观点可以质疑，科学家观点不可以质疑 19．（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。 （1）同一小车从同一斜面的同一高度由静止滑下，这样做的目的是为了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。 20．（2022•浙江）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 　 　。 运动和力 参考答案与试题解析 一．实验探究题（共20小题） 1．（2022•聊城）在探究“二力平衡的条件”实验中，小聪同学采用的实验装置如图甲所示，小明同学采用的实验装置如图乙所示。 （1）老师指出图乙的装置更科学，原因是选用小车，可以减小 　摩擦力　对实验结果的影响。 （2）实验中判断小车是否受平衡力作用的依据是小车保持 　静止　（选填“静止”或“匀速直线运动”）状态。 （3）左右两盘放质量相等的砝码，小车保持静止。将左盘中再添加一个砝码，小车将运动，说明彼此平衡的两个力大小 　相等　。 （4）小车处于静止后，保持F1与F2的大小不变，把小车在水平桌面上扭转一个角度后释放，小车将转动，说明彼此平衡的两个力必须在 　同一条直线　上。 【分析】（1）实验中应尽量减小摩擦对平衡的影响； （2）图甲中观察小车的受力和运动情况来探究二力平衡的条件； （3）探究两个力的大小关系； （4）探究两个力的方向关系。 【解答】解：（1）小明同学采用的实验装置如图乙，选用了小车，这样可以尽量减小摩擦力对实验的影响； （2）实验中通过观察小车能否静止，确定其是否处于平衡状态，故判断依据是小车处于静止状态； （3）实验时，左右两盘放质量相等的砝码，小车保持静止。将左盘中再添加一个砝码，小车将运动，发现小车无法保持静止状态，这表明平衡的两个力需要大小相等； （4）把小车转过一个角度，然后松手，观察到小车转动，最后恢复到静止状态，说明小车在水平方向上受到的两个力在同一条直线上时才能平衡。 故答案为：（1）摩擦力；（2）静止；（3）相等；（4）同一条直线。 【点评】本题考查二力平衡条件的探究实验，掌握二力平衡条件是解答本题的关键。 2．（2022•陕西）请完成下列填空。 （1）如图﹣1，测量前，为使托盘天平横梁水平平衡，应向 　右　调节平衡螺母。 （2）如图﹣2，用刻度尺测量一物块的长度，该物块长度为 　2.32　cm。 （3）如图﹣3，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 　小　，速度减小得越慢，小车运动的路程越 　远　。 【分析】（1）使用天平测物体质量之前要进行调平，先把游码拨到标尺左端的零刻度线，然后调节平衡螺母，平衡螺母相对于指针的调节规律是“左偏右调，右偏左调”； （2）使用刻度尺测量物体长度时，要观察是否从0刻度线量起，起始端没从0开始，要以某一刻度当作“0”刻度，读出末端刻度值，减去前面的刻度值即为物体的长度，注意刻度尺要估读到分度值的下一位； （3）在初速度相同时，水平面越光滑，小车受到的阻力越小，小车运动的距离越远。 【解答】解：（1）如图﹣1，测量前，指针偏向分度盘的左侧，则平衡螺母应向右调节，使横梁水平平衡； （2）如图﹣2，刻度尺上1cm之间有10个小格，所以该刻度尺的分度值为1mm； 物块左侧与零刻度线对齐，右侧所对刻度值为2.3cm，估读为2.32cm，则物块的长度为L＝2.32cm； （3）实验中给出的三种材料分布为毛巾、棉布、木板，它们的粗糙程度是毛巾大于棉布，棉布大于木板； 以相同的初速度在这三种材料上面滑行时，小车滑行距离的大小关系为：s毛巾＜s棉布＜s木板，这表明：水平面越光滑，小车受到的阻力越小，速度减小得越慢，小车前进的距离就越远。 故答案为：（1）右；（2）2.32；（3）小；远。 【点评】本题考查了天平的调节、长度的读数、阻力对物体运动的影响的探究实验，难度不大。 3．（2023•呼和浩特）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，物体的运动不需要力来维持。我们通过实验来研究：如图所示，让同一小车从同一斜面的相同位置由静止滑下，保证小车到达水平面的速度相同，结果发现，随着小车受到的阻力减小，小车在水平面上滑行的距离变大。分析，思考，推理，得出正确结论： （1）如果小车静止，不受力，小车将保持静止状态； （2）如果小车运动，不受力，小车将保持匀速直线运动状态。 进而思考得出： （1）如果一个物体不受力，这个物体将保持 　静止状态或匀速直线运动状态　； （2）力 　是　（选择“是”或“不是”）改变物体运动状态的原因； （3）牛顿第一定律 　不能　（选填“能”或“不能”）由实验直接验证。 【分析】（1）牛顿第一定律：一切物体在不受力时，总保持静止或匀速直线运动； （2）力是改变物体运动状态的原因，不是维持物体运动状态的原因，惯性是维持物体运动和状态的原因； （3）根据牛顿第一定律的适用条件分析。 【解答】解：（1）根据题中的分析、思考、推理，可进一步总结得出：如果一个物体不受力，该物体将保持静止状态或匀速直线运动状态； （2）根据实验现象可知，小车的运动状态发生改变是由于受到阻力的作用，可以说明力是改变物体运动状态的原因； （3）因实际生活中不受力的物体是不存在的，故牛顿第一定律不能用实验来直接验证。 故答案为：（1）静止状态或匀速直线运动状态；（2）是；（3）不能。 【点评】本题考查了阻力对物体运动的影响，要明确其实验的过程、现象以及对结果进行的科学推理。同时还考查了对平衡力概念、惯性概念的理解、以及相关物理方法的掌握，综合性较强。 4．（2022•梧州）小芋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）实验中需要小车每次从同一斜面的同一高度由静止自由滑下，目的是使小车到达斜面底端时的 　速度　相同； （2）小芋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 　慢　，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 　匀速直线运动　，表明物体的运动 　不需要　（选填“需要”或“不需要”）力来维持； （3）从能量转化的角度看，小车在水平面上克服阻力所做的功 　三次一样多　（选填“在毛巾上更多”、“在棉布上更多”、“在木板上更多”或“三次一样多”）； （4）小芋思考了一个问题：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 　D　（图中的黑点表示小芋） A．做匀速圆周运动 B．做匀速直线运动 C．继续来回摆动 D．保持静止状态 （5）小芋想测出小车在毛巾表面运动时所受阻力的大小，请你利用合适的实验器材，帮她写出实验步骤：　用弹簧测力计拉小车在毛巾上做匀速直线运动，小车处于平衡状态，由平衡条件可知，这时滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数　。 【分析】（1）根据控制变量法，要使小车在水平面上具有相同的初速度； （2）根据图可知，毛巾最粗糙，滑行距离最近；木板最光滑，滑行距离最远，说明阻力越小，速度减小越慢，由此推理，可得出结论； （3）小车消耗的动能都克服摩擦力做功了，根据小车原来动能的大小比较做功的多少； （4）荡秋千时，到达最高点时的动能为零，重力势能最大，此时处于静止状态；根据牛顿第一定律，物体不受力，将保持原来的静止状态或匀速直线运动状态； （5）根据二力平衡物体做匀速直线运动时拉力等于摩擦力。 【解答】解： （1）该实验要比较的是小车在阻力不同的路面上滑行的距离，这样就要求我们控制变量：初速度，而让小车从同一斜面的同一高度由静止开始滑下，可以保证每次到达水平面时的初速度相同； （2）从上述实验中，可以得出结论是：平面越光滑，小车受到的阻力越小，速度减小得越慢，如果运动物体不受力，速度不发生改变，即它将做匀速直线运动；表明物体的运动不需要力来维持； （3）在上述两次实验中，小车的动能都用来克服摩擦力做功了，小车的动能转化为内能，由于小车质量和速度相同，所以三次实验的初动能相同，克服摩擦做的功也相同； （4）当荡到最高点时，此时动能为零，则速度为零，感觉自己处于静止状态，由于此时为静止状态，若此时所有的力均消失，小芋将保持静止状态不变，D符合题意； （5）用弹簧测力计拉小车在毛巾上做匀速直线运动，小车处于平衡状态，由平衡条件可知，这时滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数；故测出小车在毛巾表面运动时所受阻力的大小，用到的实验器材有：木块、毛巾、弹簧测力计。 故答案为：（1）速度；（2）慢；匀速直线运动；不需要；（3）三次一样多；（4）D；（5）用弹簧测力计拉小车在毛巾上做匀速直线运动，小车处于平衡状态，由平衡条件可知，这时滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。 【点评】本题探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关以及物体所受空气阻力大小与哪些因素有关的实验，考查实验原理及控制变量法的运用，体现了对过程和方法的考查。 5．（2023•绥化）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 　大小相等　。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 　方向相反　。 （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 　扭转回来　，这说明相互平衡的两个力作用在 　同一直线上　。 （3）实验中为了减小摩擦力对实验的影响，应选择质量较 　大　的砝码进行实验。（选填“大”或“小”） 【分析】（1）（2）当物体处于静止或匀速直线运动状态时就说物体处于平衡状态；二力平衡的条件：大小相等、方向相反、作用在一个物体上、作用在一条直线上； （3）拉力与摩擦力差值大，实验中能减小摩擦力对实验的影响。 【解答】解：（1）两边的托盘中砝码质量不同时，则两边拉力不相等，小车运动；质量相等时，则两边拉力相等，小车静止，说明二力平衡需要两个力大小相等；保持两托盘里砝码的质量相等，把两个托盘挂在小车的同一侧，即两个力的方向相同，放手后小车运动，不能平衡，说明二力平衡需要两个力方向相反； （2）将小车扭转一个角度，两个力就不在一条直线上了，松手后，小车将扭转回来，所以不能保持平衡状态，说明二力平衡需要两个力在同一直线上； （3）小车运动过程中受到的摩擦力，若实验中砝码质量越大，即拉力与摩擦力差值大，实验中能减小摩擦力对实验的影响。 故答案为：（1）大小相等；方向相反；（2）扭转回来；同一直线上；（3）大。 【点评】本题考查了二力平衡的条件的探究过程，在该实验中，为了探究两个力是否平衡，要用到控制变量法的思路，探究其中的一个条件时，要控制其他条件相同，这也是根据实验步骤确定实验目的主要依据。 6．（2023•金昌）物理兴趣小组在“探究阻力对物体运动的影响”的实验中，让同一小车从同一斜面的同一高度由静止自由滑下，分别通过水平面上的毛巾、棉布、木板表面，如图所示。 （1）让小车从同一斜面上的同一高度处，沿斜面从静止开始运动，目的是使小车到达水平面时的 　速度　相同； （2）小车在 　木板　表面速度减小的最慢（选填“毛巾”、“棉布”或“木板”）； （3）我们可以推断：如果水平面绝对光滑，运动的物体将保持 　匀速直线运动　状态； （4）根据以上结论，关于运动和力的判断，下列说法正确的是 　B　（填选项符号）； A.沿水平方向没有推动桌子，是桌子受到的推力小于摩擦力 B.轮船漂在水面上，是因为轮船受到的浮力等于轮船和货物总共受到的重力 C.地面上滚动的足球最终会停下来，是因为受到的阻力大于向前的惯性作用 （5）三组实验中小车在水平面上从运动到静止消耗的机械能大小 　相等　（选填“相等”或“不相等”）。 【分析】（1）实验中小车从同一高度由静止滑下，是为了保证小车到达水平面时的初速度相同； （2）接触面越光滑，小车受到的摩擦力越小，速度减小得越慢，小车运动的距离越远； （3）根据牛顿第一定律，如果运动的物体没有受到力的作用，将做匀速直线运动；运用了科学推理的方法； （4）①根据二力平衡条件分析； ②根据物体的浮沉条件分析； ③力是改变物体运动状态的原因； （5）动能的大小与质量、速度有关，重力势能的大小与质量、高度有关，弹性势能的大小与物体弹性形变的程度有关，机械能为动能、势能的和。 【解答】解：（1）实验是探究阻力对物体运动的影响，实验时小车每次都从斜面顶端由静止自由滑下，是为了让小车在这些物体表面开始运动的速度相同，便于比较研究； （2）木板表面最光滑，小车在上面运动的距离最远，速度减小的最慢； （3）由上述实验可推理得：如果水平面绝对光滑，运动的物体在不受力时将保持原来速度做匀速直线运动； （4）A.沿水平方向没有推动桌子，桌子处于静止状态，则桌子在水平方向上受到的推力和摩擦力是一对平衡力，所以推力等于摩擦力，而不是推力小于摩擦力 ，故A错误； B.轮船漂在水面上处于平衡状态，根据物体的浮沉条件可知，轮船受到的浮力等于轮船和货物总共受到的重力，故B正确； C.地面上滚动的足球最终会停下来，是因为受到阻力的作用，阻力改变了足球的运动状态；惯性是一种性质，不能说受到惯性的作用，故C错误； 故选：B； （5）三组实验中小车的质量不变，滚下的高度相同，重力势能相同；初始速度为0，动能大小相同，所以具有的初始机械能相同，最终三个小车都处于静止状态，最后的机械能相同，则减小的机械能是相同的。 故答案为：（1）速度；（2）木板；（3）匀速直线运动；（4）B；（5）相等。 【点评】此题考查的是我们对力和运动关系及牛顿第一定律的理解和应用、机械能的大小变化，难度不大。 7．（2022•西宁）在“测量物体运动的平均速度”的实验中： （1）如图甲所示，小车从A位置由静止滑下运动到B位置用时2s，则小车在AB段运动的平均速度是 　0.4　m/s；小车从斜面上由静止滑下的高度越高，小车到达斜面底端的 　速度　越大。 （2）完成此实验后又探究了“阻力对物体运动的影响”，分别进行了如图乙、丙、丁所示的实验。（同一小车和斜面） a.观察实验现象可知，水平面越光滑，小车受到的阻力越小，小车运动的距离越 　远　，小车速度减小得越 　慢　（选填“快”或“慢”）。 b.三次实验让小车都从斜面同一高度由静止滑下，用到的科学探究方法是 　控制变量法　；如果运动的小车不受阻力，小车将做 　匀速直线运动　。 【分析】（1）由图可知，小车在AB段运动的路程和所用时间，由速度公式算出小车在AB段运动的平均速度； 小车从斜面上由静止滑下的高度越高，重力势能越大，滑下来时重力势能转化为动能越多，速度越大； （2）水平面越光滑，所受阻力越小，小车滑行距离越大，速度减小的越慢； 在实验中，我们是把小车放在斜面上，让小车从斜面上向下运动，从而让小车获得一定的速度，这用到了控制变量法； 如果小车不受阻力，小车将做匀速直线运动。 【解答】解：（1）由图知，刻度尺的分度值是1cm，则：sAB＝100.0cm﹣20.0cm＝80.0cm＝0.8m，tAB＝2s； 小车在AB段运动的平均速度是： vAB＝＝＝0.4m/s； 小车从斜面上由静止滑下的高度越高，重力势能越大，滑下来时重力势能转化为动能越多，小车的速度越大； （2）a、从实验乙、丙、丁可知，小车在最粗糙的毛巾水平面上运动距离最短，在最光滑的水平木板上运动最远，这说明表面越光滑，阻力就越小，小车运动的距离就越远，速度减小得越慢； b、实验时让小车从斜面的同一高度滑下，目的是使小车到达水平面时具有相同的速度，这用到了控制变量法； 由实验推理得出：若小车不受阻力的作用，小车将永远做匀速直线运动。 故答案为：（1）0.4；速度；（2）a、远；慢；b、控制变量法；匀速直线运动。 【点评】本题考查了“测量物体运动的平均速度”的实验和探究阻力对物体运动的影响实验，要掌握速度公式和实验的现象及结论，并能根据所学的其他物理知识分析解决本实验中相关的实验现象。 8．（2022•株洲）在研究“阻力对物体运动的影响”实验中，可供使用的器材有斜面、木板、棉布、毛巾、天平和小车。 （1）在上述器材中，不需要用到的器材有 　天平　。 （2）固定斜面，分别将小车从斜面上 　同一　（填“同一”或“不同”）高度由静止释放。 （3）如图描述了先后两次实验中所呈现的现象，根据实验现象可作出如下科学推理：若没有阻力，则运动的小车将在水平面上 　匀速直线运动　（填“静止”或“匀速直线运动”）。伽利略运用“实验+科学推理”的方法，揭示了一切物体都具有保持原来运动状态不变的性质。 （4）设实验中运动的小车在棉布上克服阻力做功为W1，在木板上克服阻力做功为W2，则W1　等于　W2（填“大于”“等于”或“小于”）。 【分析】（1）本实验通过比较小车在水平面上运动的距离的大小来比较阻力对物体运动的影响，据此进行解答； （2）要使小车到达水平面具有相同的初速度，应让小车从斜面的同一高度处由静止滑下； （3）分析实验现象进行科学推理得出答案； （4）从小车的动能全部转化为内能、大小等于克服阻力做的功进行解答。 【解答】解：（1）本实验通过比较小车在水平面上运动的距离的大小来比较阻力对物体运动的影响，不需要测量物体的质量，所以天平不需要； （2）要研究小车在水平面上滑行的距离，必须控制小车的初速度相同，即让小车从斜面的同一高度滑下； （3）由图可知，小车在棉布表面上滑行的距离较近，在水平木板表面滑行的距离较远，说明小车受到的阻力越小，运动的距离越远， 进一步推理可得：若没有阻力，运动小车的运动状态不变，即做匀速直线运动； （4）因小车达到水平面时初速度相同，则小车最初的动能相同，最终速度为0，小车的动能全部转化为内能，减小的动能等于克服阻力做的功， 所以，小车在棉布上克服阻力做功W1和在木板上克服阻力做功W2相等，即W1＝W2。 故答案为：（1）天平；（2）同一；（3）匀速直线运动；（4）等于。 【点评】本题考查了研究“阻力对物体运动的影响”的实验，会熟练应用控制变量法和科学推理法、用动能转化为内比较克服阻力做功的大小是关键， 9．（2022•内江）为探究“力与运动的关系”，设计了如图所示的斜面实验，让小车从斜面滑到接触面分别为毛巾、棉布和木板的水平面上，观察小车在水平面上滑行的距离。 （1）实验中，让同一小车从同一斜面的相同位置由静止滑下，是为了使小车到达水平面时的 　速度　相同；小车到达水平面的初始动能是由 　重力　势能转化而来的。 （2）比较甲、乙、丙三次实验，发现：水平面阻力越小，小车滑行的距离就越 　远　（选填“远”或“近”）；进一步推理得出：如果水平面绝对光滑，物体受到的阻力为零，则物体将在水平面上做 　匀速　（选填“匀速”或“变速”）直线运动。 【分析】实验中要求从同一点滑下，是为了保证小车到达水平面时有相同的速度，从而看出在不同材料上的滑行的距离．而这三种材料我们非常熟悉，从而比较出受阻力的不同，然后我们可以猜想如果没有任何阻力的话，物体的速度将不会改变 【解答】解：（1）让同一小车从同一斜面的相同位置由静止滑下，目的是确保小车到达水平面时速度相等。从高处下落的过程，高度减小，重力势能减小，转化为了动能； （2）毛巾、棉布和木板这三种材料，木板的光滑程度最高，阻力最小，所以小车滑行的最远，通过三次材料的实验分析，推理可知：如果没有阻力，物体将一直匀速直线运动下去； 故答案为：（1）速度；重力；（2）远；匀速。 【点评】本题考查了阻力对物体运动的影响，属于实验探究题。 10．（2022•黔东南州）在“探究阻力对物体运动的影响”的实验中，让小车每次从斜面顶端处由静止自由滑下，改变水平面的粗糙程度，测量小车在水平面上滑行的距离，结果记录在下表中。 接触面 毛巾 棉布 木板 小车受到阻力大小 大 较大 小 小车运动的距离s/cm 18.30 26.83 　32.50　 （1）每次实验均让小车从顶端由静止自由下滑，目的是使小车在水平面上开始滑行时获得的速度大小 　相等　（选填：“相等”或“不相等”）；本实验是通过观察小车在水平面上运动的距离来判断阻力对物体运动的影响，这种研究问题的方法叫 　转换　法。 （2）第三次实验中，小车在水平木板上滑行后，停下来的位置如图所示，读出小车在木板上滑行的距离并填写在上面表中相应空格处。 （3）分析表中内容可知：水平面越光滑，小车受到的阻力越小，前进的距离就越 　远　。 【分析】（1）该实验应使小车运动到斜面底端时的速度相等，比较小车运动的距离才有意义，所以要控制小车每次都从斜面上同一位置释放； 通过观察小车在不同表面运动距离的长短，就可知道阻力对物体运动的影响，这是转换法的运用； （2）刻度尺读数时，注意刻度尺的分度值，并要估读到分度值的下一位； （3）摩擦力与接触面粗糙程度之间的关系，接触面越粗糙，摩擦力越大，小车前进的距离越近。 【解答】解：（1）每次都从斜面上同一位置释放，使小车运动到斜面底端时的速度相等； 由题意可知，通过观察小车在不同表面运动距离的长短，就可知道阻力对物体运动的影响，这是转换法的运用； （2）由图可知，刻度尺的分度值为0.1cm，第三次实验中，小车在水平木板上滑行时的停止位置到达32.50cm，则小车运动的距离是32.50cm； （3）分析表中数据可知在木板表面滑的最远，则平面越光滑，小车受到的摩擦阻力越小，小车运动的距离越远。 故答案为：（1）相等；转换；（2）32.50；（3）远。 【点评】此题考查了“探究运动和力的关系”实验，即牛顿第一定律的实验，考查对实验数据的分析处理能力，要深入分析实验收集的信息，分析出数据所反映的物理知识，最后得出结论。 11．（2023•内江）在“探究相互作用力的关系”的实验中，取A、B两个相同的弹簧测力计，平放在水平桌面上，让它们互相钩挂在一起。 实验一：用两只手水平向左右两边拉A和B； 实验二：固定B，用手水平向左拉A； 如图所示，当弹簧测力计均静止时，观察弹簧测力计所显示的拉力大小，则： （1）由图可知，所选弹簧测力计的分度值为 　0.1　N。 （2）弹簧测力计A在竖直方向上受到的合力为 　0　N。 （3）在第一次实验中，弹簧测力计A显示的是B对A的作用力F1，弹簧测力计B显示的是A对B的作用力F2，这两个相互作用力的关系是F1　＝　F2（选填“＜”“＞”或“＝”）。 （4）如果每只手的拉力均相同，那么，在两次实验中弹簧测力计B的示数 　相等　（选填“相等”或“不相等”）。 【分析】（1）弹簧测力计显示的是物体对弹簧测力计的拉力；根据测力计的量程和分度值读出示数； （2）（4）弹簧测力计静止，处于平衡状态，故在竖直方向受到平衡力的作用，合力为0N； （3）物体间力的作用是相互的。 【解答】解：（1）由图可知，1N里面有10个小格，每小格代表0.1N，则所选弹簧测力计的分度值为0.1N。 （2）由于弹簧测力计静止，处于平衡状态，故在竖直方向受到平衡力的作用，合力为0N。 （3）由于物体间力的作用是相互的，B对A有力的作用的同时，A对B也有力的作用，这两个力符合作用力与反作用力的要求，因此这两个力是一对相互作用力，大小相等，即F1＝F2。 （4）每只手的拉力均相同，故两次实验手对A的拉力相等；由于A处于静止状态，水平方向上受到的是平衡力作用，即手对A的拉力大小等于B对A的拉力大小，故两次实验B对A的拉力大小相等。根据物体间力的作用是相互的可知，A对B的拉力大小等于B对A的拉力大小，则A对B的拉力大小相等，即在两次实验中弹簧测力计B的示数相等。 故答案为：（1）0.1；（2）0；（3）＝；（4）相等。 【点评】本题考查弹簧测力计使用，属于基础知识。 12．（2024•青岛）小明用如图甲所示的实验装置，研究物体从斜面上滑下过程中速度的变化。 （1）实验中使斜面保持较小的坡度，是为了便于测量 　时间　。 （2）AC段距离为80cm，B为AC中点，测得小车从A点运动到B点的时间为1.4s，从A点运动到C点的时间为2.0s，根据以上数据可以判断vAB　＜　vBC。 （3）为使测量更准确、数据更直观，用位置传感器进行实验，得到的v﹣t图象与图乙中 　C　相似。 （4）撤掉金属片，让小车从A点自由滑下，发现小车在水平木板上滑行一段距离停止，说明力可以改变物体的 　运动状态　。在木板上铺上薄玻璃板，让小车仍从A点自由滑下，发现小车在玻璃面上滑行距离更 　远　。由此推理：若小车运动时不受阻力，它将做 　匀速直线　运动。 【分析】（1）为便于测量时间，可以使斜面的倾角适当小一些； （2）根据B点和C点对应的刻度数值之差得到BC段的路程，用全程时间减去AB段时间得到BC段的时间，利用速度公式得到BC段运动的平均速度； （3）小车在斜面上下滑，运动速度越来越快，是加速运动； （4）接触面越粗糙，小车运动时受到的阻力越大； （5）力是改变物体运动状态的原因； （6）根据牛顿第一定律，物体不受力，将保持原来的静止状态或匀速直线运动状态。 【解答】解：（1）在实验中，应使斜面的倾角适当小一些，这样做的目的是方便测量时间； （2）由题可知，小车在BC段运动的路程为sAC＝40.0cm， 小车在BC段运动的时间为tBC＝tAC﹣tAB＝2s﹣1.4s＝0.6s， 小车在AB段运动的平均速度 小车在BC段运动的平均速度 故vAB＜vBC； （3）小车在斜面上做加速运动，可以判断图象C为其v﹣t图象；故选：C。 （4）小车在水平木板上滑行一段距离停止，运动状态发生了变化，说明力可以改变物体的运动状态。接触面越光滑，小车运动时受到的阻力越小，故小车在玻璃面上滑行距离更远；本实验中，如果小车在水平面上滑行时受到的阻力为零，物体速度不会减小，它将做匀速直线运动； 故答案为：（1）时间；（2）＜；（3）C；（4）运动状态；远；匀速直线运动。 【点评】测量小车的平均速度实验，需要学生熟悉实验过程。能灵活利用速度公式求出物体的平均速度。 13．（2023•荆州）在我们初中物理课本中，多次利用斜面进行探究实验，如图所示。 （1）图甲利用斜面测量小车的平均速度，该实验的原理是 　v＝　； （2）乙、丙实验都有让物体从斜面的同一高度自由下滑的操作步骤，这样操作的目的是：使物体滑到斜面底端时，保持 　速度　相同； （3）由图乙推理：当小车在水平面上所受阻力为零时，小车将做 　匀速直线　运动； （4）图丙中木块B在滑行过程中所受的摩擦力 　不变　（选填“变大”、“变小”或“不变”）； （5）图乙中，小车在水平面上三次滑行过程中，在 　毛巾　（选填“毛巾”、“棉布”或“木板”）表面克服阻力做功的功率最大。 【分析】（1）测出小车的路程及所用的时间，由平均速度公式可以求出小车的平均速度； （2）从相同高度滚下，到达斜面底端的速度相同； （3）根据实验现象进行推理，得出结论； （4）滑动摩擦力的大小与压力大小、接触面的粗糙程度有关； （5）小车到达水平面开始端的速度相同，最终的速度为0，动能变化量相同，据此确定小车在水平面上克服阻力做功的大小关系，根据P＝分析。 【解答】解：（1）在该实验中，测出小车的路程与通过该路程所用的时间，然后由平均速度公式求出小车的平均速度，因此该实验的原理是：v＝； （2）探究过程中，都让小车或小球从斜面的同一高度自由下滑，这样做的目的是使物体到达斜面底端的速度相同； （3）乙实验探究阻力对物体运动的影响，小车从斜面上同一高度由静止滑下，接触面的粗糙程度不同，小车在水平面上滑动的距离不同，因此，是通过小车滑动的距离来显示的；由图乙可推理当小车在水平面上所受阻力为零时，小车会做匀速直线运动； （4）图丙中木块B在滑行过程中对水平面的压力不变，接触面的粗糙程度不变，所受的摩擦力大小不变； （5）小车到达水平面开始端的速度相同，最终的速度为0，动能变化量相同，故小车在水平面上克服阻力做功相同，在毛巾表面上运动的时间最短，根据P＝可知，小车在毛巾表面克服阻力做功的功率最大。 故答案为：（1）v＝；（2）速度；（3）匀速直线；（4）不变；（5）毛巾。 【点评】本题探究“阻力对物体运动的影响”的实验装置，考查控制变量法和推理法的运用，同时还考查了测量平均速度的实验原理。 14．（2023•盘锦）小萌在水平路面上骑自行车时发现这样的现象：①车速度越大，停止蹬车后滑行距离越远；②车在滑行时，地面越光滑滑行的距离越远。 （1）根据现象①，小萌做了如图甲的探究实验：让小车从斜面上由静止下滑，撞击置于水平木板上的物块，观察物块被撞后移动的距离。以下A、B两种操作，你认为正确的是 　A　（填写字母）。 A.用质量相同的小车从斜面的不同高度自由滑下 B.用质量不同的小车从斜面的相同高度自由滑下 （2）在图甲中画出小车在斜面上所受重力的示意图。 （3）由实验可以得出的结论是：动能大小与 　速度　有关。 （4）物块被撞击后在做减速运动的过程中，其所受摩擦力 　不变　（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 （5）根据现象②，小萌又做了如图乙的探究实验：让小车从斜面的相同位置由静止滑下，观察小车在毛巾、棉布、木板三种平面上滑行的距离。分析图乙可知：阻力越小，小车速度减小的越 　慢　。在滑行的整个过程中，小车在毛巾和木板表面克服摩擦力做功分别为W1和W2，则W1　＝　W2（选填“＞”、“＜”或“＝”）。 【分析】（1）研究滑行距离与速度的关系，要改变速度大小，控制质量不变； （2）重力的方向竖直向下，作用点在物体的重心； （3）根据转换法，物块被撞后移动的距离越大，据此分析； （4）影响滑动摩擦力大小的因素：压力大小和接触面粗糙程度，据此分析； （5）木板表面最光滑，小车受到的阻力最小，通过的距离最长，结合实验现象分析； 因初速度相同，而最终的速度为0，动能变化量相同，据此分析。 【解答】解：（1）研究滑行距离与速度的关系，要改变速度大小，控制质量不变，故用质量相同的小车从斜面的不同高度自由滑下，故选：A； （2）小车在斜面上所受重力的方向竖直向下，作用点在物体的重心，如下所示： （3）物块被撞后移动的距离越大，说明小车下滑到水平面的速度越大，由实验可以得出的结论是：动能大小与速度有关。 （4）物块被撞击后在做减速运动的过程中，因压力大小和接触面粗糙程度不变，故其所受摩擦力不变； （5）木板表面最光滑，小车受到的阻力最小，通过的距离最长，观察小车在毛巾、棉布、木板三种平面上滑行的距离。分析图乙可知：阻力越小，小车速度减小的越慢。在滑行的整个过程中， 因初速度相同，而最终的速度为0，动能变化量相同，故小车在毛巾和木板表面克服摩擦力做功分别为W1和W2，则W1＝W2。 故答案为：（1）A； （2） （3）速度； （4）不变； （5）慢；＝。 【点评】本题探究阻力对物体运动的影响的实验，考查控制变量法和推理法的运用及功能关系的运用。 15．（2023•聊城）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 　初始速度　相同。 （2）实验通过观察 　A　（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 　木板　（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 　B　。 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 　D　。 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 【分析】（1）根据控制变量法，要控制小车每次滑到水平面时的速度相同； （2）小车受到的阻力不同，运动的距离不同，运动的距离越远，小车受到的阻力越小，据此推理出阻力为零时的运动情况； （3）表面越光滑，小车速度减小的越慢； （4）牛顿第一定律的内容，即物体不受力时将保持匀速直线运动状态或静止状态； （5）物体受力平衡时，运动状态保持不变；物体不受力作用时，保持静止状态或匀速直线运动状态；物体受力不平衡时，运动状态改变。 【解答】解：（1）根据控制变量法，让小车从同一高度滑下，目的是为了控制小车每次滑到水平面时的初始速度相同； （2）实验中通过观察小车滑行的距离来反映阻力对物体运动的影响，故A正确； （3）表面越光滑，小车速度减小的越慢，故小车在木板上运动时，速度减小的慢； （4）根据牛顿第一定律的内容，即物体不受力时将保持匀速直线运动状态或静止状态，故如果小车在水平面运动时不受阻力，它就不会停下来正确，故B正确； （5）A、物体受力平衡时，可以保持静止状态，故A错误； B、根据牛顿第一定律，物体不受力，会保持静止或匀速直线运动，不一定静止，故B错误； C、根据牛顿第一定律，物体不受力的作用，也可以做匀速直线运动，故C错误； D、物体受力不平衡时，运动状态改变，故D正确。 故答案为：（1）初始速度；（2）A；（3）木板；（4）B；（5）D。 【点评】本题探究阻力对物体运动的影响，考查控制变量法、实验过程、推理法的运用和力与运动的关系。 16．（2023•鄂州）在学习牛顿第一定律时，同学们分组进行了“探究阻力对物体运动的影响”实验，如图所示。 （1）实验中每次都使同一小车从同一斜面的同一高度由静止自由滑下，目的是使小车到达水平面时具有相同的 　速度　。 （2）按照图甲、乙、丙的顺序实验时记录的内容见表。 接触面材料 小车受阻力情况 小车在水平面运动的距离s/cm 毛巾 大 23.2 棉布 较大 45.3 木板 小 97.5 同学们分析表中内容，得到的实验结论是：在其他条件相同时，小车受到的阻力越小，运动的距离越远；进一步推理得出的结论是：不受阻力作用时，运动的小车将 　做匀速直线运动　。 （3）上述实验除了用到实验推理的方法外，还用到了控制变量法和 　转换　法。 【分析】（1）根据控制变量法，要使小车到达水平面时具有相同的速度。 （2）分析表中内容得出实验结论；据此进一步推理得出结论； （3）根据小车在水平面上通过的距离来表示阻力对运动的影响，采用了转换法。 【解答】解：（1）根据控制变量法，实验中每次都使同一小车从同一斜面的同一高度由静止自由滑下，目的是使小车到达水平面时具有相同的速度。 （2）同学们分析表中内容，得到的实验结论是：在其他条件相同时，小车受到的阻力越小，运动的距离越远；进一步推理得出的结论是：不受阻力作用时，小车通过的距离无限长，小车将做匀速直线运动。 （3）根据小车在水平面上通过的距离来表示阻力对运动的影响，故上述实验除了用到实验推理的方法外，还用到了控制变量法和转换法。 故答案为：（1）速度；（2）做匀速直线运动；（3）转换。 【点评】本题探究阻力对物体运动的影响，考查控制变量法和推理法及转换法的运用。 17．（2022•江西）疫情期间，停课不停学。某同学在妈妈的协助下，利用家中物品探究二力平衡的条件。 【实验器材】晾衣架两个、相同的矿泉水瓶若干、小卡片若干、细线、水、剪刀等 【设计实验】如图1所示 （1）将小卡片两侧各系一根细线，再把细线的另一端分别穿过晾衣架； （2）将两个矿泉水瓶分别绑在细线两端，请妈妈用两手各提起一个晾衣架，按照以下步骤进行实验，观察并记录小卡片的受力及运动情况。 【进行实验】 （1）如图1所示，提起两个装有水量不等的矿泉水瓶； （2）如图2所示，提起两个装有水量相等的矿泉水瓶；再将其中一只手逐渐放低，使小卡片倾斜至如图3所示； （3）用剪刀把图3中的小卡片从中间剪断； （4）更换小卡片，重新组装。如图4所示，使小卡片扭转一定的角度。 实验步骤 小卡片所受二力情况 小卡片的运动状态是否改变 是否作用在同一物体上 大小 方向 是否作用在同一直线上 （1） 是 不等 相反 是 是 （2） 是 相等 相反 是 否 （3） 否 / / / 是 （4） 是 相等 相反 ① 是 请将表格中①的内容补充到横线上：①　否　。 【结论】上述实验表明，二力平衡的条件是：作用在同一物体上的两个力，必须大小 　相等　，方向相反，并作用在 　同一直线　上。 【交流与评估】 （1）本实验中的晾衣架起到了改变拉力的 　方向　的作用，它类似于简单机械中的 　定滑轮　； （2）静止在水平桌面上的剪刀，它受到的 　重　力和 　支持　力是一对平衡力。 【分析】作用在一个物体上的两个力，如果大小相等，方向相反，并且作用在同一直线上，这两个力就彼此平衡，对于二力平衡条件，我们必须注意以下四个要点，且这四个要点缺一不可． 【解答】解：（4）图4中，使小卡片扭转一定的角度。左右两端对小卡片的力就不在同一直线上了； 结论：根据实验的四个步骤，发现改变了力的大小，力的方向以及不作用在同一物体上，都会让小卡片的运动状态发生改变；故二力平衡的条件：作用在一个物体上的两个力大小相等，方向相反，并且作用在同一直线上。 交流与评估：（1）晾衣架类似于定滑轮，不改变力的大小，只改变力的方向。 （2）静止在水平桌面上的剪刀，受到重力和支持力。 故答案为：（4）①否；相等；同一直线； 交流与评估：（1）方向；定滑轮；（2）重；支持。 【点评】本题考查了二力平衡条件的实验分析，关键要理解二力平衡成立的四个要点。 18．（2022•大连）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1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 　初速度　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 　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。因此，物体运动 　不需要　（选填“需要”或“不需要”）力来维持。图2是伽利略的实验和推理示意图，属于推理的是 　甲　（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？　牛顿第一定律的内容是一切物体在没有受到力的作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态，而笛卡尔的观点中，只涉及到了物体做匀速直线运动的情况，没有提及静止物体的运动规律，所以这是他的观点的不足之处　。 （4）上述实验及科学家研究成果给予我们的启示是 　B　。（将正确说法前的字母填写在横线上） A.科学定律都可以通过实验直接得出 B.科学推理是科学研究的方法之一 C.大多数人认同的观点就是正确的观点 D.普通人观点可以质疑，科学家观点不可以质疑 【分析】（1）①根据控制变量法，要控制小车滑到水平 时的初速度相同，实验时应让小车从同一斜面的同一高度由静止自由滑下；②在越光滑的表面上小车受到的阻力越小，运动得越远； （2）牛顿第一定律的形成过程实质是研究阻力对物体运动的影响，采用了逐渐逼近的方法，即先实验再推理，根据这一特点判断伽利略的实验和推理示意图； （3）根据对牛顿第一定律内容的了解，知道这里研究了静止和匀速直线运动两种情况，可做出分析； （4）牛顿第一定律的形成是先实验再推理，上述实验及科学家研究成果给予我们的启示是：科学推理是科学研究的方法之一。 【解答】解： （1）①为了使小车滑到水平面时的初速度相同，实验时应让小车从同一斜面的同一高度由静止自由滑下，这种研究问题的方法是控制变量法；②小车受到的阻力越小，小车滑行的距离越远； （2）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。说明物体运动不需要力来维持。图乙是伽利略的实验示意图，图甲是伽利略的推理示意图； （3）牛顿第一定律的内容是一切物体在没有受到力的作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态，而笛卡尔的观点中，只涉及到了物体做匀速直线运动的情况，没有提及静止物体的运动规律，所以这是他的观点的不足之处； （4）牛顿在伽利略等人的研究成果上概括出了牛顿第一定律，该定律是在大量经验事实的基础上，通过进一步的推理概括得出的，即科学推理也是科学研究的方法之一。 故答案为：（1）①初速度；②远；（2）不需要；甲；（3）牛顿第一定律的内容是一切物体在没有受到力的作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态，而笛卡尔的观点中，只涉及到了物体做匀速直线运动的情况，没有提及静止物体的运动规律，所以这是他的观点的不足之处；（4）B。 【点评】本题是探究阻力对物体运动的影响实验，通过实验和科学家的研究历程得出牛顿第一定律的内容，要掌握实验的现象及结论，解此类问题一定要注意思考实验的意义，并能根据所学的其它物理知识分析解决本实验中相关的实验问题。 19．（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。 （1）同一小车从同一斜面的同一高度由静止滑下，这样做的目的是为了使小车到达水平面的速度 　相同　。在下滑过程中，小车的 　重力势　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 　慢　（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 　匀速直线　运动，说明物体的运动 　不需要　（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 　动能与速度　（选填“动能与速度”或“动能与质量”）的关系。 【分析】（1）根据控制变量法，要使小车到达水平面的速度相同； 在下滑过程中，根据小车的高度变化确定重力势能变化；根据速度变化确定动能变化，据此回答； （2）根据实验现象回答； （3）在步骤（2）的基础上推理回答； （4）物体的动能大小与物体的质量和速度有关，研究动能与其中一个因素的关系时，要控制另外一个因素不变； 根据转换法，通过比较木块在同一水平面上被撞击的距离来比较小车到达水平面时动能的大小。 【解答】解：（1）根据控制变量法，同一小车从同一斜面的同一高度由静止滑下，这样做的目的是为了使小车到达水平面的速度相同。在下滑过程中，小车的高度变小，重力势能变小，速度变大，动能变大，重力势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，小车的速度不会变小，它将做匀速直线运动，说明物体的运动不需要力来维持； （4）小车的质量不变，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，小车下滑到水平面的速度不同，通过比较木块在同一水平面上被撞击的距离来比较小车达水平面时动能的大小，故还可以探究小车的动能与速度的关系。 故答案为：（1）相同；重力势；（2）慢；（3）匀速直线；不需要；（4）动能与速度。 【点评】本题探究阻力对物体运动的影响的实验，考查控制变量法和推理法的运用及机械能的转化、探究影响小车动能大小的因素。 20．（2022•浙江）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 　物体运动可能与速度大小有关　。 （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 　做匀速直线运动　。 （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 　助跑会增大动能，通过转化为更多的其他形式的能来提高成绩　。 【分析】物理学中对于多因素（多变量）的问题，常常采用控制因素（变量）的方法，把多因素的问题变成多个单因素的问题。每一次只改变其中的某一个因素，而控制其余几个因素不变，从而研究被改变的这个因素对事物影响，分别加以研究，最后再综合解决。 【解答】解：（1）让小车从斜面的不同高度由静止开始滑下，则小车到水平面时候的速度不相同，小车在水平面上运动的距离也会不同，所以小舟的猜想是物体运动可能与速度大小有关； （2）小车受到的阻力越小，速度减小得越慢。所以当不受阻力的时候，小车不再减小速度，小车将匀速直线运动下去。 （3）助跑会增大动能，将更多的动能转化为其他形式的能来提高成绩。 故答案为：（1）物体运动可能与速度大小有关；（2）做匀速直线运动；（3）助跑会增大动能，通过转化为更多的其他形式的能来提高成绩。 【点评】解决此类问题时，必须牢牢把握实验目的，特别是得出结论时，必须是对实验目的回答。 第1页（共1页） 学科网（北京）股份有限公司 $$