2025年中考物理复习专题:运动和力计实验题
2025-02-05
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内容正文:
2025年中考物理复习专题:运动和力计实验题
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,小致用同一个木块按照如图所示的甲、乙、丙三种情况进行实验。
(1)将木块放在固定的水平木板上,用弹簧测力计沿水平方向拉着木块做 直线运动,对比甲、乙两图实验,可探究滑动摩擦力的大小与 的关系;
(2)小致认为,对比乙、丙两图实验,可探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系。经讨论,小组同学一致认为小致的看法是错误的,理由是: ;
(3)实验中,木块难以做到匀速直线运动,弹簧测力计读数误差较大,小组讨论后又设计了如图丁实验方案。该方案中, (选填“需要”或“不需要”)匀速拉动长木板。现用的水平拉力拉动木板,弹簧测力计示数为1.3N,此时木块受到的滑动摩擦力为 N。
2.在研究牛顿运动定律的实验中如图所示,小车从同一斜面及同一高度下滑,在不同材料上继续运动,分别停止在图示位置上,则:
(1)使小车从同一高度滑下是为了使小车到达斜面底端时 ;
(2)小车在不同平面上通过的距离不等,这表明: ,小车滑行的距离越远;
(3)由实验可以得到的推论是:运动物体当不受外力作用时, 。
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实验。
(1)实验中应用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,使木块做 运动,依据 的原理,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)比较 两图的实验说明滑动摩擦力的大小与压力大小有关;比较乙、丙两图中的测力计示数,可得出结论: ,利用此结论可知,如果要在拔河比赛中获胜,应该选用如图中的 (填字母)类型的鞋;
(3)比较甲、丁实验,发现甲实验弹簧测力计的示数大于丁实验弹簧测力计的示数,小明得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关,他的结论是 (选填“正确”或“错误”)的,理由是 。
4.如图1所示是小明同学设计组装的“探究二力平衡的条件”实验装置(各钩码质量相同)。
(1)实验中,小明将系于木块两端的线分别跨过桌面左右两端的滑轮,在线两端挂上钩码,通过调整 来改变F1和F2的大小;
(2)实验中,保持F1和F2大小相等,用手将小车扭转一个角度,松手后,观察木块的运动状态,设计这一步骤是为了探究两个 的两个力是否为平衡力;
(3)实验中,当两边砝码数量相同时,木块保持静止,当往右端加挂一个砝码时(如图2),会发现木块向右做 (选填“匀速运动”或“加速运动”);
(4)实验中,当把右边的细线连同钩码调到左边(如图3),设计这一步骤是为了探究 的两个力是否为平衡力;
(5)小华同学设计组装了如图4所示的实验装置,比较图1、图4两种实验装置,同学们觉得小华的实验装置更合理,原因是该设计减小了 对实验的影响;
(6)同组的小轩同学好动,他将一个笔帽夹在图4中的左边钩码钩上,意外地发现小车仍保持静止,报告老师后,老师指出:这是因为小车受到了摩擦阻力,此时小车所受到的所有力 (选填“是”或“不是”)平衡力;
(7)小刚同学想彻底消除摩擦阻力对实验的影响,于是将装置改进为如图5所示的装置,此时,只需将纸片沿虚线剪开(如图6),就能验证 的两个力不是平衡力。
5.小明用如图所示的装置做“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验。
(1)为了测木块受到的摩擦力,小明用弹簧测力计沿 方向拉动木块,使其做 直线运动;
(2)为了利用甲、乙两次实验探究“滑动摩擦力大小与压力大小的关系”,乙图中的a应为 ,下列现象中应用了从图甲、乙实验所得结论的是 (选填字母)。
A.足球守门员戴着防滑手套
B.用力压住橡皮,擦去写错的字
C.移动很重的石块时,在地上铺设滚木
D.气垫船喷出强气流,在船底和水之间形成气垫
6.物理兴趣小组在做“探究阻力对物体运动的影响”的实验中,让小车从同一斜面的同一高度由静止自由滑下,分别通过平铺在水平面上的毛巾、棉布、木板表面,如图所示。
(1)小车在 (选填“毛巾”“棉布”或“木板”)表面速度减小得最慢;
(2)由实验现象我们可以推断:如果水平面绝对光滑,运动的物体在不受力时将保持 状态;
(3)运用力和运动的知识判断,下列说法正确的是 ;
A.一切物体在没有受到力的作用时,总保持静止状态和匀速直线运动状态
B.力是维持物体运动的原因
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
(4)本实验中小车要从斜面的同一高度滑下是为了 ;
(5)实验中小车在毛巾、棉布、木板上所受的摩擦力分别是、、,则它们的大小关系为 。
7.如图所示是同学们探究“滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验装置。
(1)根据 原理,实验中必须水平拉着木块做匀速直线运动;
(2)由甲、乙实验可得,保持接触面粗糙程度不变时, ,滑动摩擦力越大;
(3)比较甲、丙实验发现,甲实验中弹簧测力计示数大于丙实验中弹簧测力计示数,由此可得:滑动摩擦力大小与接触面积有关。通过分析,该结论是 (选填“正确”或“不正确”)的,理由是 ;
(4)同学们设计了新的实验方案,将甲图测量摩擦力大小的装置改为如图丁所示的装置,该装置的优点是 ;
(5)同学们又利用图戊所示的装置进行了实验,通过比较、大小,可以探究滑动摩擦力大小与 的关系。
8.小佳同学选取了两个弹簧测力计、细线、棉布、木板、重为10N 和15N的两个木块(表面粗糙程度相同)等器材,探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关。她分别做了如图甲、乙、丙所示三次实验。
(1)小佳为了测出滑动摩擦力的大小,实验时应沿水平方向拉物块做匀速直线运动,利用 条件可知,木块所受摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数;
(2)小佳分析甲、丙两次实验,可以得出结论 ;
(3)她想继续探究滑动摩擦力大小与物体的重力大小是否有关,利用图甲实验做对比分析,又设计了如图丁所示的实验,使弹簧测力计 A 始终保持竖直状态,并调整高度,使其示数为 N,来控制压力大小相同,拉动木板,当木块相对于地面静止时,弹簧测力计 B 的示数为1N,分析可得滑动摩擦力大小与物体重力大小 。
9.如图所示,在研究“影响滑动摩擦力大小的因素”实验中:
(1)实验中,弹簧测力计应沿水平方向拉着物块做 运动,根据二力平衡的原理,可得出滑动摩擦力等于弹簧测力计的示数;
(2)实验中,为了探究滑动摩擦力与压力的关系,采用了如图丙的实验进行探究,请指出实验中的问题是 ;
(3)实验中拉动木块在木板上运动时,画出了木块的图象如图丁所示,对应的弹簧测力计示数为,对应的弹簧测力计示数为,则 (选填“>”、“<”或“=”)。
10.某小组用如图所示装置探究“二力平衡的条件”,每个钩码质量均为50g。
(1)如图甲所示,小组同学在左边和右边各挂一个钩码,这时木块保持静止,说明相互平衡的两个力方向 ,大小 。细心的小明在实验时发现,若左边挂一个钩码,右边挂两个钩码时,木块仍然保持静止状态,经过讨论,同学们发现产生这一现象的原因是木块受到了摩擦力的作用,这时木块在水平方向受到的力 (选填“平衡”或“不平衡”);
(2)实验小组决定改进实验设计,小明同学设计了如图乙所示实验装置,这个装置相比甲图实验装置的优点是 ;
(3)经过讨论,又设计出了如图丙所示装置,要求卡片 (选填“弹性要好”或“质量要小”)。在图丙装置左边和右边各挂一个钩码后,将小卡片转动一小角度,松手后,小卡片旋转后又恢复原状,这表明相互平衡的两个力需要作用在 ;
(4)为了探究猜想“只有作用在同一物体上的两个力才能平衡”,如果利用如图丙所示装置进行实验,下一步的操作是 (选填“剪开左侧绳子”“剪开右侧绳子”或“剪开卡片”)。
11.如图,小明用同一个木块进行了“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验,木板、棉布均放置在水平桌面上。
(1)为测出木块所受滑动摩擦力大小,应用弹簧测力计沿水平方向拉动木块使其做 运动;
(2)图甲、乙可用来探究滑动摩擦力的大小与 的关系;
(3)拔河比赛时队员要穿鞋底带有花纹的运动鞋参赛,这是应用了 两次实验得出的结论;
(4)在探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系时,小明发现甲、丙两次实验弹簧测力计示数差距较小,下列改进措施可行的有_________;
A.增大丙实验中弹簧测力计的拉力
B.仅将丙实验中的木块换成质量更大的木块
C.仅将丙实验中的棉布换成粗糙程度更大的毛巾
D.在丙实验的木块上放一个与乙实验相同的砝码,并将弹簧测力计的示数与乙比较
(5)下图的几次实验中弹簧测力计的示数等于木块所受滑动摩擦力的是_________。
A.木块在水平面做匀速直线运动
B.调节桶内沙子,使木块在水平桌面做匀速直线运动,测出沙和桶的总重(不计绳重及滑轮摩擦)
C.木块保持静止
D.木块沿斜面做匀速直线运动
12.为了探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”,小强设计了如图(a)所示的实验,请你完成下列内容。
(1)实验过程中,弹簧测力计必须沿水平方向拉着物块做 运动,此时,滑动摩擦力的大小等于 ;
(2)比较 (选填“甲”“乙”“丙”或“丁”)两次实验,可以探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度是否有关;
(3)比较甲、丁两次实验,小强发现甲实验弹簧测力计的示数大于丁实验弹簧测力计的示数,由此得出结论:滑动摩擦力大小与接触面积的大小有关。你认为他的结论是 的;
(4)实验结束后,小强又对实验装置进行了改进,如图(b)所示,实验后发现效果更好,实验中,小强 (选填“需要”或“不需要”)匀速拉动长木板。
13.小天看见农民伯伯在用锄头挖地时用湿布擦湿手心,询问后得知是为了防止打滑。但为什么许多场合写着“地板湿滑小心慢走”?于是他找来弹簧测力计、滴管、一块油漆过的木块和一杯水进行探究。如图,在水平玻璃桌面上滴不同滴数的水并涂匀,立即让木块在玻璃桌面上做匀速直线运动,测出摩擦力,记录数据如下表:
实验序号
1
2
3
4
5
水滴数/滴
5
10
15
20
25
摩擦力/N
1.3
1.5
1.8
1.4
1.2
(1)该实验基于的假设是 ;
(2)随着水滴的增加,摩擦力的大小变化趋势更接近以下四幅图中的__________图;
A. B.
C. D.
(3)在实验过程中,需用弹簧测力计拉动木块做匀速直线运动,根据 的原理可知,滑动摩擦力大小等于拉力大小;
(4)生活中形成了这样的经验:人在结冰的道路上行走时容易打滑,为了防止打滑常常在冰面上撒些沙子;人在坚硬的水泥路上行走时,脚踩到沙子反而容易滑倒。请你运用所学习的。相关物理知识进行解释: 。
14.小明在“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中,提出以下猜想:
猜想一:滑动摩擦力的大小与压力大小有关;
猜想二:滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关。
为了验证猜想,小明设计了如图所示的实验。实验中小明用到了一个弹簧测力计、一块木块、一个砝码、一块长木板和一条毛巾。
(1)测量前小明观察弹簧测力计,发现指针并没有对准零刻度线,为了准确测量滑动摩擦力,实验前应该先在 (选填“水平”或“竖直”)方向对弹簧测力计调零;
(2)如图甲所示,小明把木块平放在长木板上,用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动木块,由图甲可知木块此时受到的滑动摩擦力大小为 N;
(3)通过比较分析图甲、乙两次实验,可得结论:在接触面粗糙程度相同时, 越大,滑动摩擦力越大;
(4)小明为了进一步探究猜想二,进行如图丙所示的实验。由于所用的弹簧测力计量程较小,当弹簧测力计的示数达到最大值时仍没拉动木块,为了用现有的实验器材顺利完成此实验探究,可采取的办法是: ;
(5)在图甲实验中,若沿水平方向拉着木块以比原来更大的速度匀速运动,你认为木块受到滑动摩擦力的大小将 (选填“变大”“变小”或“不变”),理由是 。
15.某兴趣小组在探究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”的实验时,提出了以下几种猜想:
A.与压力的大小有关 B.与接触面积的大小有关 C.与接触面的粗糙程度有关
为了验证以上猜想是否正确,该小组利用如图所示装置进行实验,实验数据如下:
(1)本实验中滑动摩擦力的大小是由弹簧测力计的示数得出的,要使水平拉力大小与滑动摩擦力的大小相等,木块必须保持 状态;
(2)由序号1、2、3的实验,可验证猜想 (填字母)。要验证猜想C,应选择序号是 的三组实验;要验证猜想B应选择序号是 的三组实验;
序号
实验条件
摩擦力/N
木板的放置
表面情况
压力/N
1
平放
木板表面
4
0.8
2
平放
木板表面
6
1.2
3
平放
木板表面
8
1.6
4
侧放
木板表面
8
1.6
5
竖放
木板表面
8
1.6
6
平放
木板上铺棉布
4
1.2
7
平放
木板上铺毛巾
4
2.0
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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《2025年中考物理复习专题:运动和力计实验题》参考答案
1.(1) 匀速 压力大小
(2)没有控制压力大小相同
(3) 不需要 1.3
【详解】(1)[1]在水平面上运动的物体,如果受到的摩擦力是滑动摩擦力,那么在匀速直线运动的情况下,摩擦力的大小就等于使物体以恒定速度运动的拉力大小,即等于弹簧测力计示数大小。
[2]对比甲、乙两图可知,接触面都是木板,粗糙程度相同,而乙图木块上面有砝码,压力大小不同,所以可探究滑动摩擦力的大小与压力大小的关系。
(2)本实验采用控制变量法,要探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系,需要控制压力大小相同,而乙丙木块上面有砝码,乙丙木块上面没有砝码,没有控制压力大小相同,因此不能用乙、丙两图探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系。
(3)[1]如图丁方案,木板拉动过程中,木块相对于地面处于静止状态,受到的摩擦力大小始终等于测力计的拉力大小,故该方案不需要长木板做匀速直线运动。
[2]现用的水平拉力拉动木板,弹簧测力计示数为1.3N,此时木块受到的滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的拉力大小,即
2. 速度相同 小车受到的阻力越小 将做匀速直线运动
【详解】(1)[1]根据控制变量法,要比较小车在不同的水平面上运动的距离,必须让小车进入水平面时有相同的速度,因此要使同一小车从同一斜面的同一高度滑下。
(2)[2]木板比棉布、毛巾光滑,小车在木板上受到的阻力就小,观察图中可知,小车前进的距离最远,说明水平面越光滑,小车受到的阻力越小。
(3)[3]根据“平面越光滑,小车运动的距离越远”可以推想,当平面绝对光滑时,即阻力为零时,小车将永远运动下去,做匀速直线运动。
3.(1) 匀速直线 二力平衡
(2) 甲、乙 压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大 A
(3) 错误 未控制压力相同
【详解】(1)[1][2]实验中利用弹簧测力计的示数来表示滑动摩擦力的大小,根据二力平衡,必须用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动木块。
(2)[1]甲、乙两图接触面粗糙程度相同,压力不同、弹簧测力计的示数不同,滑动摩擦力大小不相同,因此可探究滑动摩擦力大小跟压力大小的关系。
[2][3]乙、丙两图中压力的大小相同,接触面的粗糙程度不同,且接触面越粗糙滑动摩擦力越大,因此可得结论为:当接触面的压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;利用该原理在拔河比赛时应选用接触面较粗糙的鞋底,即选A。
(3)[1][2]要探究滑动摩擦力的大小与接触面积的关系,需要控制压力和接触面的粗糙程度相同,只改变接触面积的大小,而甲、丁两实验中压力的大小不同,因此得到的结论是错误的。
4.(1)钩码的数量
(2)不在同一直线上
(3)加速运动
(4)同一方向
(5)摩擦力
(6)是
(7)不作用在同一物体上
【详解】(1)图甲中,钩码通过线对木块施加拉力,所以F1和F2分别等于左、右两侧钩码的重力,在线上挂上钩码,是通过调整砝码的数量从而调整砝码的重力来改变力F1和F2的大小。
(2)实验中木块在水平方向所受的拉力相等,将小车扭转一个角度,则两个拉力F1和F2的方向不在同一直线上,松手后观察木块的运动状态,可探究不在同一直线上的两个力能否平衡。
(3)当两边砝码数量相同时,木块保持静止,当往右端加挂一个砝码时F1小于F2,故木块向右加速运动。
(4)当把右边的细线连同钩码调到左边,两个力在同一方向,故可以探究两个同一方向的两个力是否是平衡力。
(5)图4中,用小车代替木块,是将滑动摩擦变为滚动摩擦,减小物体受到的摩擦力,从而减小摩擦力对实验的影响。
(6)他将一个笔帽夹在图4中的左边钩码钩上,意外地发现小车仍保持静止,则小车受力平衡,此时小车所受到的所有力是平衡力。
(7)将纸片沿虚线剪开,两个力作用在两个物体上,可探究不作用在同一物体上的两个力不是平衡力。
5. 水平 匀速 木板表面 B
【详解】(1)[1][2]实验中,需要用弹簧测力计在水平方向上匀速直线拉动木块,木块受到的拉力和摩擦力是平衡力,由二力平衡的条件可知摩擦力的大小等于拉力大小。
(2)[3]探究滑动摩擦力大小与压力大小的关系,保持接触面的粗糙程度不变,压力大小不同,实验(a)应该是木板表面。
[4]甲和乙两组数据,可以初步得出的结论是:在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
A.足球守门员戴着防滑手套,是增大接触面的粗糙程度来增大摩擦,故A不符合题意。
B.用力压住橡皮,擦去写错的字,就是利用改变压力大小来改变摩擦力大小的,故B符合题意。
C.移动很重的石块时,在地上铺设滚木,是变滑动摩擦为滚动摩擦来减小摩擦力,故C不符合题意。
D.气垫船喷出强气流,在船底和水之间形成气垫,是通过使接触面分开,来减小摩擦力的,故D不符合题意。
故选B。
6. 木板 匀速直线运动 C 控制到达水平面的初速度相等
【详解】(1)[1]由图可知,小车在木板表面运动的最远,说明在木板表面速度减小得最慢。
(2)[2]由实验可知,接触面越光滑,所受摩擦力越小,木块运动的越远,运动状态改变的越慢,若水平面绝对光滑,运动的物体在不受力时将保持匀速直线运动状态。
(3)[3]A.力是改变物体运动状态的原因,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,故A错误;
B.力不是维持物体运动状态的原因,因为物体不受力时,也可以保持匀速直线运动状态,故B错误;
C.力是改变物体运动状态的原因,地面上滚动的足球最终会停下来即足球的运动状态发生了变化,是因为受到阻力的作用,故C正确。
故选C。
(4)[4]实验时要保证小车到达水平面时的初速度相等,可以将小车从斜面的同一高度由静止滑下。
(5)[5]由图可知,小车在木板上运动的最远,在毛巾表面运动的最近,说明在木板表面运动状态改变的最慢,受到了阻力最小,在毛巾表面运动状态改变的最快,受到的阻力最大,即小车在毛巾、棉布、木板上所受的摩擦力的大小关系是。
7.(1)二力平衡
(2)压力越大
(3) 不正确 未保持压力相同
(4)无需匀速转动传送带
(5)接触面粗糙程度
【详解】(1)实验中,必须水平拉着木块做匀速直线运动,木块在水平方向上受到平衡力的作用,根据二力平衡的条件,弹簧测力计的示数等于摩擦力的大小。
(2)由甲、乙实验可知,接触面的粗糙程度相同,压力不同,乙图中压力大于甲图的压力,乙图测力计的示数大于甲图测力计的示数,可知,乙图木块受到的摩擦力较大;由此可得:保持接触面粗糙程度不变时,压力越大,滑动摩擦力越大。
(3)[1][2]要探究滑动摩擦力大小与接触面积的大小是否有关,根据控制变量法,要控制压力大小和接触面的粗糙程度不变,比较甲、丙两次实验,发现甲实验中弹簧测力计的示数大于丙实验中弹簧测力计的示数,由此得出结论:滑动摩擦力大小与接触面积的大小有关。这个结论是错误的,理由是未保证压力相同,不符合控制变量法的要求。
(4)丁图中,木块相对地面处于静止状态,受到测力计的拉力与受到传送带施加的滑动摩擦力为一对平衡力,大小相等,方向相反,这样做的好处是无需匀速转动传送带。
(5)图戊所示的装置进行了实验中,压力相同,而接触面粗糙程度不同,通过比较F1、F2大小,还可探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系。
8.(1)二力平衡
(2)当压力相同时,接触面粗糙程度越大,滑动摩擦力越大
(3) 5 无关
【详解】(1)小佳为了测出滑动摩擦力的大小,实验时应沿水平方向拉物块做匀速直线运动,此时物块处于平衡状态,利用二力平衡条件可知,木块所受摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。
(2)甲丙实验中,压力相同,丙图的接触面粗糙程度较大,丙图的测力计示数较大,说明丙图的摩擦力较大,则可以得出结论:当压力相同时,接触面粗糙程度越大,滑动摩擦力越大。
(3)[1]探究滑动摩擦力大小与物体的重力大小是否有关,要控制压力、接触面粗糙程度相同,物体重力不同,图甲的物体重力为10N,图丁中物体的重力为15N,图甲中物体对木板表面的压力为10N,则图丁中物体对木板的压力也应为10N,则图丁中物体受到测力计的拉力为
即应调整图丁中测力计的示数为5N。
[2]图丁中拉动木板,当木块相对于地面静止时,弹簧测力计 B 的示数为1N,则此时物块受到的摩擦力为1N;图甲中测力计的示数为1N,由二力平衡条件得,物体受到的摩擦力也为1N,则图甲丁中物体的重力不同,受到的摩擦力相同,说明滑动摩擦力大小与物体重力大小无关。
9.(1)匀速直线
(2)没有控制接触面粗糙程度相同
(3)=
【详解】(1)实验中,弹簧测力计水平拉动木块进行匀速直线运动时,水平方向上木块受到拉力和滑动摩擦力作用,这两个力是平衡力,根据二力平衡条件,滑动摩擦力大小等于拉力大小。
(2)由图丙可知,两实验接触面的粗糙程度不同,压力不同,由于没有控制接触面粗糙程度相同,无法探究摩擦力与压力之间的关系。
(3)由图可知,木块在和内运动的路程和时间均成正比,说明木块在和内均做匀速直线运动,同一木块在粗糙程度相同的水平面上运动,压力不变,接触面的粗糙程度相同,所以木块受到的滑动摩擦力相同,木块做匀速直线运动,拉力等于滑动摩擦力,所以拉力也相等,即F1=F2。
10.(1) 相反 相等 平衡
(2)滚动摩擦代替滑动摩擦,可以减小摩擦力对实验的影响
(3) 质量要小 同一直线
(4)剪开卡片
【详解】(1)[1][2]如图甲所示,小组同学在左边和右边各挂一个钩码,这时木块保持静止,即木块处于平衡状态,受到平衡力作用,说明相互平衡的两个力方向相反,大小相等。
[3]若左边挂一个钩码,右边挂两个钩码时,木块仍然保持静止状态,说明木块处于平衡状态,受到平衡力作用。
(2)图乙代替图甲,滚动摩擦代替滑动摩擦,可以减小摩擦力对实验的影响。
(3)[1]为了减小重力对实验的影响,应选择质量较小的卡片。
[2]将小卡片转动一小角度,两个力不在同一直线上,松手后,小卡片旋转后又恢复原状,说明相互平衡的两个力需要作用在同一直线上。
(4)为了探究猜想只有作用在同一物体上的两个力才能平衡,此时把小卡片从中间剪开,使小卡片变成两个小卡片,观察两个小卡片的运动情况。
11.(1)匀速直线
(2)压力大小
(3)甲、丙
(4)CD
(5)B
【详解】(1)本实验是根据二力平衡原理,当弹簧测力计拉着木块在水平面上匀速直线运动时,木块处于平衡状态,木块受到的拉力和摩擦力是一对平衡力,即弹簧测力计的示数就等于木块受到的摩擦力。
(2)如图甲、乙所示,两次实验中接触面的粗糙程度相同,乙图中木块对木板的压力较大,乙图中测力计的示数较大,说明乙图中木块受到的摩擦力较大。故图甲、乙可用来探究滑动摩擦力的大小与压力大小的关系。
(3)拔河比赛时队员要穿鞋底带有花纹的运动鞋参赛,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。图甲和图丙中,压力大小相同,丙中接触面较粗糙,可以探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系,因此是应用了甲、丙两次实验得出的结论。
(4)A.如果增大丙实验中测力计的拉力,木块就不再保持平衡状态,此时的木块受到的摩擦力不等于测力计的示数,故A不符合题意;
B.如果仅将丙实验中的木块换成质量更大的木块,甲、丙两次实验就不是在压力大小相等的条件下探究接触面粗糙程度与滑动摩擦力的关系。故B不符合题意;
C.如果仅将丙实验中的棉布换成粗糙程度更大的毛巾,粗糙程度越大,木块受到的摩擦力就越大,测力计示数的差异就越明显,故C符合题意;
D.如果在丙实验的木块上放一个与乙实验相同的砝码,就控制了乙和丙这两次实验压力相同,由于增大了压力,摩擦力增大,测力计的示数也要增大,将丙弹簧测力计的示数与乙测力计示数进行比较,测力计的示数的差异会相对明显一些,故D符合题意。
故选CD。
(5)A.如图所示,测力计对木块的拉力方向和摩擦力方向不在同一直线上,这两个力不是一对平衡力,则测力计示数不等于摩擦力,故A不符合题意;
B.如图所示,绳子对木块的拉力大小等于桶和沙子的总重力,当木块在水平桌面做匀速直线运动时,木块受到的摩擦力就等于桶和沙子的总重力,故B符合题意;
C.如图所示,木块保持静止,测力计的示数等于木块受到静摩擦力的大小,不等于滑动摩擦力的大小,故C不符合题意;
D.如图所示,木块在斜面上滑动时要受到重力的影响有向下运动的趋势,木块此时不是受二力平衡,则测力计的示数不等于摩擦力大小;故D不符合题意。
故选B。
12.(1) 匀速直线 弹簧测力计示数
(2)乙、丙
(3)错误
(4)不需要
【详解】(1)[1][2]物块在水平方向做匀速直线运动,物块受力平衡,由二力平衡可知,拉力即弹簧测力计示数等于滑动摩擦力。
(2)由图可知,乙、丙两次实验压力大小相同而接触面的粗糙程度不同,所以可用于探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度是否有关。
(3)甲和丁两次实验中接触面积不同,压力大小也不同,没有控制变量,所以他的结论是错误的。
(4)图(b)中物块相对于地面静止,受力平衡,拉力等于滑动摩擦力,因滑动摩擦力大小与速度无关,所以不需要匀速拉动长木板。
13.(1)摩擦力的大小可能与水滴的多少有关
(2)B
(3)二力平衡
(4)在结冰的道路上,沙子增大了接触面的粗糙程度;在坚硬的水泥路上沙子是滚动摩擦
【详解】(1)用铁锹时吐口水防止打滑,地板湿滑小心慢走,接触面水的多少是否影响摩擦力,所以此实验基于的假设是:摩擦力大小可能与水滴多少有关。
(2)由表格数据可知,水滴数量增加,摩擦力增大,当水滴增加到一定数量,摩擦力反而减小。当水滴为0时,接触面之间也存在摩擦力,当水滴很多时,接触面之间还是存在摩擦力,所以摩擦力和水滴数量的关系为B图。
(3)用弹簧测力计匀速直线拉动木块时,拉力和木块受到的摩擦力是一对平衡力,由二力平衡可知,这两个力大小相等。
(4)在结冰的道路上和在坚硬的水泥路上行走时,人对道路的压力一定;在结冰的道路上撒些沙子,在压力一定时,增大了接触面的粗糙程度,增大了摩擦力,所以行人不容易打滑、摔倒;在坚硬的水泥路上行走时,脚下踩到沙子,由于变滑动为滚动减小了摩擦力,所以容易滑倒。
14.(1)水平
(2)4.2
(3)压力
(4)将丙图中木块上的砝码取下,测出滑动摩擦力,再和甲实验进行比较
(5) 不变 摩擦力的大小与接触面受到的压力,接触面的粗糙程度有关,与物体运动的速度无关,木块对接触面的压力,接触面粗糙程度不变,木块受到滑动摩擦力的大小将不变
【详解】(1)测量前观察弹簧测力计,发现指针并没有对准零刻度线,在水平方向拉测力计时,弹簧自身的重力不会对读数产生影响,不需要在竖直方向调零;为了准确测量滑动摩擦力,实验前应该先在水平方向对弹簧测力计调零。
(2)在实验中,小明用弹簧测力计在水平方向上匀速直线拉动木块,此时拉力与摩擦力是一对平衡力,大小相等,由图甲知,测力计的分度值为0.2N,所以其示数为4.2N,所以摩擦力为4.2N。
(3)由甲、乙两图可知,接触面的粗糙程度相同,压力大小不同,测力计的示数不同,可得结论:在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
(4)丙是为了探究摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系,需使压力大小相同,接触面的粗糙程度不同,由于摩擦力较大,测力计量程不够,可使丙图的压力与甲图的压力相同进行探究,所以可以将丙图木块上的砝码取下,测出滑动摩擦力,再和甲实验进行比较。
(5)[1][2]在图甲实验中,若沿水平方向拉着木块以比原来更大的速度匀速运动,此时木块仍处于平衡状态,木块受到的拉力等于摩擦力;摩擦力的大小与接触面受到的压力,接触面的粗糙程度有关,与物体运动的速度无关,实验中木块对接触面的压力,接触面粗糙程度不变,木块受到滑动摩擦力的大小将不变。
15. 匀速直线运动 A 1、6、7 3、4、5
【详解】(1)[1]本实验中滑动摩擦力的大小是由弹簧测力计的示数得出的,要使水平拉力大小与滑动摩擦力的大小相等,木块必须保持匀速直线运动状态,使木块始终处于平衡状态。
(2)[2]由序号1、2、3的实验,其他条件相同,压力不同,可验证猜想A。
[3]要验证猜想C,要控制其他条件相同,改变接触面的粗糙程度,应选择序号是1、6、7的三组实验。
[4]要验证猜想B,要控制其他条件相同,改变接触面积的大小,应选择序号是3、4、5的三组实验。
答案第1页,共2页
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