实验题(11)运动和力——2025年中考物理一轮复习题型
2025-01-21
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实验题(11)运动和力——2025年中考物理一轮复习题型
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、实验题
1.在“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验中小英做了如图甲所示的三次实验,用到了一个弹簧测力计、一个木块、一个砝码、两个材料相同但表面粗糙程度不同的长木板,实验中第1次和第2次用相同的长木板,第3次用表面更加粗糙的长木板。
(1)用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,使其在水平桌面上做匀速直线运动,此时滑动摩擦力的大小 (选填“大于”“等于”或“小于”)拉力的大小;此实验是利用 的原理;
(2)比较 两次实验,是为了探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系;
(3)如图戊所示,若斜向上拉动木块A做匀速直线运动,那么相比水平匀速拉动,木块A受到的滑动摩擦力将 (选填“变大”“变小”或“不变”);
(4)刚开始小兰做第1次实验时控制不好力度,拉力随时间变化的图像如图乙所示,木块的速度随时间变化的图像如图丙所示,则木块在第4s时的摩擦力为 N;则木块在第7s时的摩擦力为 N;
(5)小东同学将实验方法进行了改进,实验装置如图丁所示:将弹簧测力计一端固定,另一端钩住木块,木块下面是一长木板,实验时拉着长木板沿水平地面向右运动,此时木块受到的摩擦力方向向 ,这样改进的好处是 。
2.如图所示是“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验装置,甲、乙、丙三次实验中沿水平方向匀速
(1)图甲中,木块受到的滑动摩擦力为 N;
(2)比较 两次实验所得的结论,可以解释鞋底做得凹凸不平的原因;
(3)在图丙中,若分别以速度和()水平拉着木块做匀速直线运动,前后两次木块受到的拉力分别为、,则 。
3.在探究“影响滑动摩擦力大小的因素”实验中,小明用完全相同的木块分别做了如图所示的甲、乙、丙三个实验。
(1)将木块放在水平木板上,用弹簧测力计 水平拉动木块,此时木块受到的滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的示数;
(2)通过甲、乙两个实验可以得到的结论是 ;
(3)在甲装置中,若木块所受拉力突然变大,木块做加速运动时,其所受摩擦力将 ;
(4)同学们在老师的指导下对实验装置进行改进,用如图丁所示的方式测量滑动摩擦力发现效果更好。图丁实验中 (选填“一定”或“不一定”)要匀速拉动长木板。
4.在探究“影响滑动摩擦力大小的因素”实验中,小明用完全相同的木块分别做了如图所示的甲、乙、丙三个实验。
(1)将木块放在水平木板上,用弹簧测力计沿水平方向拉动,使木块做 运动,此时木块受到的滑动摩擦力大小 (选填“大于”、“小于”或“等于”)弹簧测力计的示数;
(2)甲、丙两个实验可得出的结论是:当 一定时,接触面越粗糙,摩擦力越大;
(3)小明认为滑动摩擦力的大小可能跟接触面的面积有关,于是他在上述用实验的基础上,将木块沿竖直方向切成两部分继续进行实验,将测得的数据记录在表格中,由表中数据验证了自己的猜想,这种做法 (选填“正确”或“错误”),理由是 。
次数
木块大小
接触面积
摩擦力
1
整块
150
1.5
2
三分之二块
100
1.0
3
三分之一块
50
0.6
5.在在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中:
(1)测量滑动摩擦力的大小时应在水平桌面上用弹簧测力计沿 方向拉动木块做 ,此时根据 原理,弹簧测力计对木块的拉力等于木块受到的摩擦力;
(2)小明用弹簧测力计拉着同一本块进行了三次正确操作,如下图中,乙、丙所示。
① 三次操作中木块受到的摩擦力最大为 N;
② 若要探究滑动摩擦力与压力大小的关系,应比较 两图的实验;
(3)小明将木块沿竖直方向切成两部分探究接触面积对滑动摩擦力的影响,将测得的数据记录在表格中:
次数
木块大小
接触面积S/cm2
摩擦力/N
1
整块
150
1.5
2
三分之二块
100
1.0
3
三分之一块
50
0.6
这种做法 (正确/错误),理由是 ;紧接着小明只要将 , 就可以进行实验,并得出正确结论;
(4)小伟仔细观察了小明的实验过程,发现了一些问题,经过认真分析研究,他们最后把实验装置改进为图丁所示装置,利用如图装置进行实验有许多优点,以下不是其优点的选项为 。
A.不需要匀速拉动 B.测力计示数稳定 C.实验更容易操作 D.实验原理更合理
6.在学习摩擦力时,小强猜想影响滑动摩擦力大小的因素可能有:接触面所受的压力及接触面的粗糙程度,他通过如图所示的实验进行探究,并记录了实验数据,如表格所示。
实验次数
接触面
压力
弹簧测力计的读数
1
木块与木板面
2N
0.6N
2
木块与木板面
7N
2.1N
3
木块与毛巾面
7N
4.9N
(1)在以上实验中,用弹簧测力计水平拉动木块,使其做匀速直线运动,根据 知识可知滑动摩擦力大小等于拉力大小;
(2)比较第 (选填表格中序号)两次实验可得出滑动摩擦力的大小跟接触面粗糙程度有关。比较第 (选填表格中序号)两次实验得出滑动摩擦力的大小跟接触面所受的压力有关;
(3)如图丁所示,小强还利用以上实验器材做了深入研究。他水平拉动木板向右匀速运动,木块相对地面保持静止,可判断出弹簧测力计的读数为 N。然后,他水平拉动木板向右加速运动,木块相对地面保持静止,发现弹簧测力计的读数未发生变化。由此他猜想物体所受滑动摩擦力的大小与物体的相对运动速度 (选填“有关”或“无关”)。
7.如图所示是小明“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验,铜块和木块的大小和形状完全相同。在实验前,小明提出了以下几种猜想:
猜想一:滑动摩擦力的大小与压力的大小有关;
猜想二:滑动摩擦力的大小与物体间接触面的粗糙程度有关;
猜想三:滑动摩擦力的大小与物体间接触面积的大小有关;
(1)如图甲,实验时用弹簧测力计拉着铜块沿水平方向做 运动,弹簧测力计示数如图乙所示。此时,铜块受到的摩擦力是 N;
(2)比较甲、丙两图,可得到的结论是 ;
(3)课后,班级创新小组的同学们设计出如图戊所示的装置测滑动摩擦力,桌面上质量为m的滑块A通过轻绳绕过滑轮,绳的另一端悬挂一只一次性塑料杯测量时,向塑料杯中加适量水(当需加少量水时可改用胶头滴管),使滑块A做匀速直线运动。将一次性杯中的水全部倒入量杯中,读出量杯中水的体积为V,则滑块A受到的摩擦力ƒ= 。(用字母表示滑块A受到的摩擦力ƒ,水的密度为ρ水)实验中选择一次性塑料杯的原因是: 。
8.如图(a)所示,木块与小车一起做匀速直线运动,木块的状态如图(b)所示。把木块换成盛有水的烧杯,烧杯中水面的状态分别如(c)和(d)所示。
由图(a)、(b)或图(c)、(d)可知:小车运动状态变化的可能情况是 (请将两种可能的情况填写完整)。得到上述结论是利用了木块和水都具有 的性质。
9.【实验名称】探究阻力对物体运动的影响。
【实验器材】斜面、木板、毛巾、棉布和小车。
【实验步骤】
A.如图甲所示,将毛巾铺在水平木板上,让小车从斜面顶端由静止滑下,观察小车在水平面上通过的距离;
B.如图乙所示,取下毛巾,将棉布铺在斜面和木板上,让小车从斜面顶端由静止滑下,观察小车在水平面上通过的距离;
C.如图丙所示,取下棉布,让小车从斜面顶端由静止滑下,观察小车在水平木板上通过的距离。请针对以上操作回答下列问题:
(1)以上操作中错误的一次是 (选填“A”、“B”或“C”)。
(2)如图丁所示,这是小车在不同物体表面上运动时速度与时间的变化图线,其中表示小车毛巾面上运动的是图线 (选填“a”、“b”或“c”)。
【分析与论证】
(3)根据实验结果可以得出:水平面越光滑,小车运动的路程越长,小车受到的阻力越小,速度减小得越 (选填“快”或“慢”)。
(4)推理:在光滑水平面上滑行的小车,如果受到的阻力为零,请在图丁中画出此时小车的速度-时间图像。
【拓展】
(5)小琳发现,在不增加任何器材的情况下,还可以探究速度对动能大小的影响,只需让小车从斜面的 (选填“相同”或“不同”)高度由静止滑下,比较小车在同一水平面上滑行的距离。
(6)小双认为小车从斜面上滑下时,在水平面上运动的过程中会克服阻力做功。若小车从斜面同一高度滑下且分别在毛巾和木板表面运动时,克服阻力做的功分别为和,克服阻力做功的功率分别为、,则 。(均选填“>”、“=”或“<”)
10.如图所示“探究阻力对物体运动的影响”的实验装置。器材有斜面、木板、棉布、毛巾、小车。
(1)本实验是通过小车在 (填“斜面”或“水平面”)上移动距离的长短来探究阻力对物体运动的影响;
(2)比较甲、乙、丙三次实验发现:小车受到的阻力越小,小车滑行的距离就越 ,速度减小得越 ;
(3)伽利略对类似的实验进行了分析,并进一步推测:如果水平面光滑,小车在运动时不受阻力,那么小车将在水平面上一直做 运动,说明运动的物体 (填”需要”或“不需要”)力来维持。
11.为了探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”,小明利用完全相同的两块木块A、B设计了如图所示的实验。
(1)实验时,应用弹簧测力计沿水平方向拉着木块做 运动,这是根据 知识得出,弹簧测力计对木块的拉力与木块所受摩擦力相等;
(2)甲乙两次实验说明:在接触面 相同时,压力越大,滑动摩擦力越大;
(3)比较实验乙、丙两次实验,可得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积大小 (选填“有关”或“无关”);
(4)在操作过程中小明还发现,弹簧测力计不沿水平方向拉动时,也可以使木块在木板上沿水平方向做匀速直线运动,如实验丁所示,此过程中,木块处于 (选填“平衡”或“不平衡”)状态,弹簧测力计对木块的拉力与木块受到的滑动摩擦力 (选填“是”或“不是”)一对平衡力;
(5)小明要对实验装置进行改动,如实验戊所示,在用力将木板向右拉出的过程中,弹簧测力计B的示数 (选填“能”或者“不能”)反映木块与木板间的滑动摩擦力大小。实验中 (选填“需要”或“不需要”)要匀速拉动长木板。此时木块对木板的摩擦力的方向为 (选填“水平向左”或“水平向右”)。
12.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花;让小车从斜面顶端由静止滑下,如图所示,观察和比较小车在毛巾表面、棉花表面和木板表面滑行的距离。
(1)实验中每次均让小车从同一斜面、同一高度由静止滑下的目的是:使小车每次在水平面上开始滑行时的 相同;
(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。问:牛顿第一定律 (选填“能”或“不能”)直接由实验得出。
13.在“探究阻力对物体运动的影响”实验中,实验装置如图所示。
(1)实验过程中,让同一小车从同一斜面的同一高度由静止滑下,其目的是使小车进入水平面时的 相同;
(2)让小车分别在毛巾、棉布、木板表面运动,最终小车静止时的位置如图所示,可观察到小车在 表面滑行的距离最远,由此可得出:小车受到的阻力越 ,速度减小得越慢。进一步推理可得:如果小车运动时受到的阻力为零,速度就不会减小,小车将保持 运动状态。
14.如图,在学习“运动和力的关系”时,我们曾追随着物理学家的足迹,设计过这样的“斜面”实验:
(1)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;
(2)减小图中水平面的粗糙程度,比较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,小车运动的越 ;
(3)进一步推理可知,若水平面绝对光滑,则小车会在水平面上做 运动。
15.在探究“二力平衡的条件”实验中,小刚同学采用的实验装置如图甲所示,小华同学采用的实验装置如图乙所示。
(1)当物体处于匀速直线状态或 状态时,它受到的力是相互平衡的;
(2)这两个实验装置中,你认为装置 (选填“甲”或“乙”)更科学;
(3)在装置乙中,将小车旋转一定角度,松手后,发现小车旋转后又恢复原状。这说明两个力必须作用在同一 (选填“物体”或“直线”)上,物体才能平衡。
试卷第1页,共3页
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《实验题(11)运动和力——2025年中考物理一轮复习题型》参考答案
1. 等于 二力平衡 2、3 变小 3 3 水平向右 不用控制木板做匀速直线运动
【详解】(1)[1][2]只有沿水平方向拉着物体做匀速直线运动,物体在水平方向上受到平衡力的作用,拉力大小才等于摩擦力的大小,实验时,用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿长木板做匀速直线运动,根据二力平衡知识测出木块与长木板之间的滑动摩擦力。
(2)[3]探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系,要控制压力一定,故比较第2、3次实验。
(3)[4]此时拉力斜向上,木块对地面的压力小于水平匀速拉动时的压力,接触面粗糙程度不变,所测摩擦力比水平匀速拉动时的摩擦力要小一些。
(4)[5][6]由图丙知,2~6s物体做匀速运动,此时物体处于平衡状态,受到的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力,大小相等,由图乙知此过程的拉力为3N,所以木块在第4s时的滑动摩擦力为3N;6~8s物体做减速运动,但由于压力和接触面的粗糙程度不变,滑动摩擦力不变,仍为3N,故第7s时,摩擦力为3N。
(5)[7][8]木块相对地面处于静止状态,受到平衡力的作用,拉力和摩擦力大小相等,方向相反,此时木块相对于木板向左运动,所以受到的摩擦力方向水平向右;改进后,木块与弹簧测力计固定不动,拉动木板运动,该实验设计的优点是:一方面,不需要木板做匀速直线运动,便于实验操作,另一方面,由于弹簧测力计静止便于读数。
2.(1)1.8
(2)甲、丙
(3)=
【详解】(1)图甲中,弹簧测力计的分度值是0.2N,甲、乙、丙三次实验中沿水平方向匀速运动,二力平衡,弹簧测力计的示数等于木块受到的滑动摩擦力为1.8N。
(2)鞋底做得凹凸不平的原因是在压力大小相同时,改变接触面的粗糙程度,从而改变摩擦力,所以,要探究的是滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系,要控制压力大小相同,故甲、丙两图是探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系。
(3)在图甲中,分别以速度和()水平拉着木块做匀速直线运动,因压力大小和接触面的粗糙程度不变,故木块受到的滑动摩擦力不变,即
3. 匀速直线 接触面粗糙程度一定时,压力越大,摩擦力越大 不变 不一定
【详解】(1)[1]将木块放在水平木板上,用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动木块,根据二力平衡知识可知,此时木块受到的滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的示数。
(2)[2]甲、乙两个实验说明滑动摩擦力的大小与压力的大小有关,得到结论:接触面粗糙程度一定时,压力越大,摩擦力越大。
(3)[3]在甲装置中,若木块所受拉力突然变大,木块做加速运动时,其所受摩擦力不变,因为压力和接触面的粗糙程度不变。
(4)[4]用如图丁所示的方式测量滑动摩擦力发现效果更好,图丁实验中不一定要匀速拉动长木板,因此时木块与木板之间的压力和接触面的粗糙程度不变,摩擦力不变,即弹簧测力计的示数不变。
4. 匀速直线 等于 压力大小 错误 没有控制压力大小不变
【详解】(1)[1][2]根据二力平衡的原理,将木块放在水平木板上,用弹簧测力计沿水平方向匀速直线拉动木块,此时水平方向上的拉力与滑动摩擦力是一对平衡力,大小相等,即滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。
(2)[3]由甲丙两图可知,两图中是同一木块,重力相等,对木板的压力相等,一个是木板表面,一个是毛巾表面,接触面粗糙程度不同,丙图中的毛巾接触面更粗糙,弹簧测力计示数更大,说明滑动摩擦力更大,因此可得出当压力大小一定时,接触面越粗糙,摩擦力越大。
(3)[4][5]探究滑动摩擦力与接触面积的关系,应控制接触面粗糙程度和压力大小相同,将木块沿竖直方向切成两部分进行实验,此时压力大小不同,故这种做法是错误的,没有控制压力大小一定。
5. 水平 匀速直线运动 二力平衡 4.4 甲乙 错误 没有控制压力相同 切下来的部分叠放在原来的物体上 D
【详解】(1)[1][2][3]测量滑动摩擦力的大小时应在水平桌面上用弹簧测力计沿水平方向拉动木块做匀速直线运动,使木块处于平衡状态,此时根据二力平衡原理,弹簧测力计对木块的拉力等于木块受到的摩擦力。
(2)[4]由图得,测力计的分度值为0.2N,甲、乙、丙中测力计的示数分别为2.8N、3.4N、4.4N,则木块受到的摩擦力最大为4.4N。
[5]探究滑动摩擦力与压力大小的关系,应控制接触面粗糙程度不变,改变压力大小,则应比较甲丙两图的实验。
(3)[6][7]小明将木块沿竖直方向切成两部分探究接触面积对滑动摩擦力的影响,要控制其他因素相同,改变接触面积大小,由表格中数据得,实验过程中即该改变了接触面积大小,又改变了压力大小,没有控制压力相同,导致结论出错。
[8]紧接着小明只要将把切下来的部分叠放在原来的物体上,就可以只改变接触面积大小,进行实验,并得出正确结论;
(4)[9] ABC.图丁装置中,不管木板做匀速直线运动,还是变速运动,木块始终相对于地面静止,木块受到的摩擦力始终等于拉力,因此实验时不需要匀速拉动木板,实验更容易操作,且木块对木板的压力不变,接触面粗糙程度不变,木块受到的摩擦力不变,测力计的示数不变,测力计示数稳定,易于读数,故ABC不符合题意;
D.实验原理仍为二力平衡原理,故D不符合题意。
故选D。
6. 二力平衡 乙、丙 甲、乙 0.6 无关
【详解】(1)[1]以上实验中,用弹簧测力计水平拉动木块,使其做匀速直线运动,木块在水平方向上受到平衡力的作用,根据二力平衡知识可知滑动摩擦力大小等于拉力大小。
(2)[2][3]比较乙、丙次实验中,压力大小相同,实验丙中接触面粗糙,摩擦力大,故得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度有关;比较甲、乙次实验知,接触面粗糙程度相同,实验乙中压力大,摩擦力也大,得出结论:滑动摩擦力的大小与压力大小有关。
(4)[4][5]如图丁,他水平拉动木板向右匀速运动,木块受到木板的摩擦力大小等于甲中弹簧测力计的读数0.6N;他水平拉动木板向右加速运动,木块相对地面保持静止,发现弹簧测力计的读数未发生变化。由此他猜想物体所受滑动摩擦力的大小与物体的相对运动速度无关。
7. 匀速直线 2.2 接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大 ρ水Vg 一次性塑料杯的质量小,可忽略不计,对实验影响较小
【详解】(1)[1]为了让弹簧测力计的拉力大小等于摩擦力的大小,实验时用弹簧测力计拉着铜块沿水平方向做匀速直线运动,这样两力平衡,大小相等。
[2]弹簧测力计示数如图乙所示,从图乙可以看到,测力计的示数为2.2N,摩擦力大小和测力计的拉力大小相等,则摩擦力的大小也为2.2N。
(2)[3]比较甲、丙两图,可看到,两图中的铜块与长木板的接触面粗糙程度相同,但是丙图中有木块,丙图中的铜块对长木板的压力较大,并且观察测力计的示数,可看到,甲图是2.2N,丙图是3N,丙图中的测力计示数较大,摩擦力较大,可得到的结论:接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
(3)[4]由于滑块A做匀速直线运动,它受到的摩擦力大小等于装有水的一次性塑料杯的拉力大小,而塑料杯的拉力大小又等于其自身的重力大小,已知水的体积为V,则水的质量为ρ水V,水的重力为ρ水Vg,一次性塑料杯的质量小,可忽略不计它的重力,则塑料杯的拉力大小等于ρ水Vg,滑块A受到的摩擦力为ρ水Vg。
[5]实验中选择一次性塑料杯,是由于一次性塑料杯的质量小,可忽略不计,对实验影响较小,只需要计算水的重力即可。
8. 向右减速运动或向左加速运动 保持原来运动状态不变
【详解】[1][2]木块与小车一起做匀速直线运动,当小车向右减速运动时,木块上端仍保持原来的运动状态;当小车向左加速运动时,木块上端仍保持原来的运动状态;如b图所示。烧杯与小车一起做匀速直线运动,当小车向右减速运动时,烧杯内的水仍保持原来的运动状态;当小车向左加速运动时,烧杯内的水仍保持原来的运动状态,如d图所示。由上述实验可见,木块和水都具有保持原来运动状态不变的性质。
9. B c 慢 不同
【详解】(1)[1]根据控制变量法,要控制小车下滑到水平面时的速度相同,故小车要从斜面的同一高度由静止自由下滑;本实验要探究阻力对物体运动的影响,故要改变水平面的粗糙程度,即只能在水平面上铺毛巾和棉布,以上操作中错误的一次是取下毛巾,将棉布铺在斜面和木板上斜面上不能铺棉布,故选B。
(2)[2]小车下滑到水平面时的速度相同,最终速度为0,因毛巾表面最粗糙,小车运动时受到的阻力最大,小车在毛巾表面运动的距离最短,速度减小得最快,如图丁所示,其中表示小车毛巾面上运动的是图线c。
(3)[3]三次实验中,初速度相同的小车在不同表面上运动的距离不同。根据实验结果可以得出:水平面越光滑,小车运动的路程越长,小车受到的阻力越小,速度减小得越慢。
(4)[4]推理:在光滑水平面上滑行的小车,如果受到的阻力为零,小车的速度不会变小,即做匀速直线运动,小车的速度-时间图像如下所示:
(5)[5]小琳发现,在不增加任何器材的情况下,还可以探究速度对动能大小的影响,根据控制变量法,要改变速度的大小,控制质量不变,只需让小车从斜面的不同高度由静止滑下,比较小车在同一水平面上滑行的距离。
(6)[6][7]小车下滑到水平面时的速度相同,最终速度为0,动能变化量相同,克服阻力做的功相同,若小车从斜面同一高度滑下且分别在毛巾和木板表面运动时,克服阻力做的功分别为和,则,因在毛巾表面上运动时间最短,根据可知,。
10. 水平面 远 慢 匀速直线 不需要
【详解】(1)[1]在这个实验中,主要研究小车在水平面上受到不同阻力时的运动情况。因此,本实验是通过小车在水平面上移动距离的长短来探究阻力对物体运动的影响。
(2)[2][3]通过比较甲、乙、丙三次实验,当小车受到的阻力越小时,它在水平面上滑行的距离就越远,小车速度减小得就越慢。这是因为阻力是改变物体运动状态的原因,阻力越小,对小车速度的改变就越小。
(3)[4][5]伽利略对类似的实验进行了深入的分析,并做出了进一步的推测。如果水平面完全光滑,即小车在运动时不受阻力,那么小车将在水平面上一直保持匀速直线运动状态。这个推测揭示了力与运动之间的一个重要关系:运动的物体不需要力来维持其运动状态。
11.(1) 匀速直线 二力平衡
(2)粗糙程度
(3)无关
(4) 平衡 不是
(5) 不能 不需要 水平向左
【详解】(1)[1][2]实验中,应在水平方向拉着木块做匀速直线运动,物体在水平方向上受到平衡力的作用,根据二力平衡,滑动摩擦力大小等于拉力大小,即等于弹簧测力计示数。
(2)甲、乙两图接触面的粗糙程度相同,压力大小不同,测力计的示数不同,可得滑动摩擦力的大小与压力大小有关,且接触面的粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
(3)由图乙、丙所示实验可知,物体间的压力相等、接触面的粗糙程度相同,接触面积大小不同,弹簧测力计的示数相同,摩擦力相同,所以可以得出滑动摩擦力的大小与接触面积大小无关。
(4)[1][2]物体处于静止状态或匀速直线运动时,物体处于平衡状态;在操作过程中小明还发现,弹簧测力计不沿水平方向拉动时,也可以使木块在木板上沿水平方向做匀速直线运动,如图丁所示,此过程中,木块处于平衡状态;由于弹簧测力计的拉力和滑动摩擦力不在同一条直线上,二者不是一对平衡力。
(5)[1]由图戊所示实验可知,在用力将木板向右拉出的过程中,此时木块在水平方向上处于静止状态,受弹簧测力计A向左的拉力和木板对木块向右的摩擦力一对平衡力,所以弹簧测力计A的示数反映了木块与木板间的滑动摩擦力大小,弹簧测力计B的示数不能反映木块与木板间的滑动摩擦力大小。
[2]拉动木板时木块保持不动,木块处于平衡状态,滑动摩擦力等于测力计的拉力,实验时不需要匀速拉动长木板。
[3]木板相对木块相右运动,故木块对木板的摩擦力的方向为水平相左。
12. 速度 水平面的粗糙程度 慢 匀速直线运动 不能
【详解】(1)[1]该实验应使小车运动到斜面底端时的速度相等,比较小车在水平面上滑行的距离才有意义,所以要控制小车每次都从同一斜面上同一位置释放。
(2)[2]在探究“阻力对物体运动的影响”的实验中,给水平桌面铺上粗糙程度不同的物体,由毛巾表面到棉布再到木板,接触面的粗糙程度减小,小车受到的阻力也减小,即目的是改变水平面的粗糙程度,从而改变阻力的大小。
(3)[3]由图可知,同一小车从同一斜面由静止释放到达水平面时的速度相同,其通过最粗糙毛巾表面时,受到的阻力最大,速度减小的最快,运动的距离最短;而木板表面最光滑,小车运动时受到的阻力最小,速度减小的最慢,小车运动时通过的距离最长。由此可得出结论:小车受到的阻力越小,速度减小得越慢,运动得越远。
(4)[4]进一步推测:若水平面绝对光滑且足够长,小车受到的阻力为0,则小车的速度不会变小,小车将做匀速直线运动,表明物体的运动不需要力来维持。
(5)[5]牛顿第一定律是在实验的基础上,通过推理得出的牛顿第一定律,其内容为: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。事实上物体不可能存在不受力的情况,牛顿第一定律是在实验的基础上,通过推理得出的,不是用实验直接得出的。
13. 速度 木板 小 匀速直线
【详解】(1)[1]小车在同一斜面上从同一高度滚下的过程中,受到的阻力相同,运动距离相同,则小车到达水平面时速度相同。
(2)[2][3][4]在水平面上,小车初速度相等,实验中我们会观察到:在不同材料的表面上,小车滑行的距离是不同的,在表面光滑的木板上滑行的距离最长,在最粗糙的毛巾上滑行的距离最短,可见小车在毛巾上运动受到的摩擦力最大,在木板上运动受到的摩擦力最小,以上实验表明:小车受到的阻力越小,速度减小的越慢,运动的距离越远;进一步推理可得:如果小车运动时受到的阻力为零,速度就不会减小,小车将保持匀速直线运动状态。
14. 同一 远 匀速直线
【详解】(1)[1]为了使小车在滑到底端时具有相同的速度,每次都让小车从同一斜面的同一位置由静止开始滑下。
(2)[2]根据实验中的现象可得,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,小车运动的越远。
(3)[3]由(2)进一步推理可知,若水平面绝对光滑,小车不受摩擦力,则小车将永远不停地运动下去,即做匀速直线运动。
15. 静止 乙 直线
【详解】(1)[1]物体处于静止状态或匀速直线运动状态时,物体受到平衡力的作用,物体所受的合力为0 。
(2)[2]为了减小摩擦力对该实验的影响,乙装置更合理,乙装置小车与桌面间的摩擦属于滚动摩擦,比甲装置木块于桌面之间的滑动摩擦力小得多,对实验影响更小。
(3)[3]用手将木块扭转一个角度,作用在小车上的两个拉力不在同一直线上,木块将无法在这个位置平衡,松手后小车转动,直到转回到平衡位置,这说明两个平衡力必须在同一直线上。
答案第1页,共2页
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