期末复习重点实验题之百问百答03-探究阻力对物体运动的影响 2024-2025学年人教版(新版)初中物理八年级下册
2025-06-24
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2份
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普通
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理人教版八年级下册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 第1节 牛顿第一定律 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 辽宁省 |
| 地区(市) | 鞍山市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 476 KB |
| 发布时间 | 2025-06-24 |
| 更新时间 | 2025-06-24 |
| 作者 | wl8901wjhy |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-06-24 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/52725693.html |
| 价格 | 0.50储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
2025年人教版(新版)初中物理八年级期末复习重点实验题之百问百答——冲刺通关秘籍
——03 “探究阻力对物体运动的影响”
一、探究“探究阻力对物体运动的影响”的主要考查知识点
1.实验基础与目的
· 理解实验的核心目的:探究阻力对物体运动的影响,为牛顿第一定律的推理提供依据。
· 明确实验原理:通过改变接触面粗糙程度(毛巾、棉布、木板等)来改变阻力大小,观察物体运动距离的变化。
2.实验方法与操作
(1)控制变量法:
· 必须让小车从同一斜面同一高度静止滑下,确保到达水平面时的初速度相同。
· 考查对“控制变量”的理解,如题目可能提问为何需要同一高度释放。
(2)转换法:
· 通过小车在水平面上滑行的距离间接反映阻力大小(距离越远,阻力越小)。
(3)科学推理法(理想实验):
· 基于实验现象推理:若阻力为零,物体将做匀速直线运动,关联牛顿第一定律。
3.实验现象与数据分析
· 分析不同表面(毛巾、棉布、木板)的滑行距离差异,解释阻力越小,速度减小越慢,运动距离越远。
· 可能涉及填空题或选择题,要求比较不同表面的阻力大小或运动距离排序。
4.牛顿第一定律与惯性
· 理解牛顿第一定律的得出过程:基于实验事实+科学推理。
· 区分力与运动的关系:力是改变物体运动状态的原因,而非维持运动的原因。
· 惯性相关应用:如小车到达斜面底端继续前行的原因(惯性作用)。
5.实验器材与操作细节
· 斜面作用:提供初速度。
· 不同表面材料的作用:改变阻力。
· 可能考查器材选择的原因,如为何使用带轮小车(减少摩擦干扰)。
6.能量转化与做功
· 小车从斜面滑下时,重力势能转化为动能;在水平面上克服阻力做功,动能转化为内能。
· 比较不同表面上克服阻力做功的关系,如“三次实验中克服摩擦力做功是否相等”。
7.实验误差与拓展问题
· 小车滑出木板怎么办:可能考查实验改进方法(如降低斜面高度、延长木板)。
· 实验次序设计:合理的实验顺序应为阻力逐渐减小(毛巾→棉布→木板)。
· 结合生活实际:如雨天行车需增大车距的原因(路面湿滑,阻力减小,制动距离增加)。
8.常见考点变形
· 定性判断:如“若水平面绝对光滑,小车将做______运动”。
· 因果关系表述:如“阻力越小,速度减小得越______”。
· 图像分析:根据滑行距离与阻力关系绘制或判断图像。
9.科学探究能力
· 设计实验方案:如探究阻力与速度关系是否需要改变斜面高度。
· 评估实验方案:判断不同操作步骤的合理性(如是否需每次重新调整斜面角度)。
10.与其他知识的综合
· 结合二力平衡:分析小车在水平面上竖直方向的受力(重力与支持力平衡)。
· 动能与势能转化:从斜面到水平面的能量变化。
二、探究“探究阻力对物体运动的影响”的主要应会必记点
如图甲所示的装置探究阻力对物体运动的影响。请回答下列问题:
第一部分:常见实验题问题及答案
1.实验目的
问:该实验的主要目的是什么?
答:探究阻力对物体运动的影响,揭示力与运动的关系,为牛顿第一定律的推理提供依据。
2.实验步骤控制变量
问:为何要让小车从斜面同一高度由静止滑下?
答:确保小车到达水平面时的速度相同,便于比较不同阻力下的运动距离。
3.阻力大小的判断
问:如何通过实验现象判断阻力的大小?
答:阻力越小,小车滑行距离越远;阻力越大,滑行距离越近。
4.实验结论
问:实验得出的结论是什么?
答:阻力越小,物体运动距离越远,速度减小越慢;若阻力为零,物体将做匀速直线运动。
5.斜面的作用
问:实验中斜面的主要作用是什么?
答:使小车获得一定的初速度,同时控制释放位置的统一性。
6.科学推理法的应用
问:为何无法直接验证牛顿第一定律?
答:完全无阻力的环境不存在,需通过实验现象推理得出。
7.能量转化
问:小车从斜面滑下的过程中,能量如何转化?
答:重力势能转化为动能;在水平面上,动能逐渐转化为内能。
8.平衡力分析
问:小车在水平面上运动时,竖直方向受到哪两个力?
答:重力和支持力,二者大小相等、方向相反,是一对平衡力。
9.实验改进
问:若小车滑出木板,如何改进实验?
答:降低斜面高度或延长木板长度。
10.生活应用
问:雨天行车为何需增大车距?
答:路面湿滑,摩擦力减小,制动距离增加。
第二部分:近三年中考真题问法及答案
1.(2023年鄂州中考)问:实验中让同一小车从同一斜面同一高度滑下的目的是什么?
答:使小车到达水平面时具有相同的速度。
2.(2022年武汉中考)问:若小车在木板上滑行时阻力为零,其运动状态如何?
答:做匀速直线运动。
3.(2023年陕西中考)问:实验中通过什么方法改变小车所受阻力?
答:更换水平面材料(毛巾、棉布、木板)。
4.(2022年河北中考)问:小车在木板上滑行距离最远,说明什么?
答:阻力越小,速度减小越慢。
5.(2023年呼和浩特中考)问:牛顿第一定律能否通过实验直接验证?
答:不能,需通过实验推理得出。
6.(2024年辽宁统考)问:若水平面绝对光滑,小车将如何运动?
答:保持匀速直线运动。
7.(2023年云南中考)问:实验中“小车运动的距离”反映了什么?
答:阻力的大小及对运动的影响。
8.(2022年北京中考)问:小车到达水平面后继续运动的原因是什么?
答:惯性。
9.(2023年江苏中考)问:若让小车从斜面不同高度滑下,可探究什么问题?
答:动能与速度的关系。
10.(2024年山东中考)问:实验中如何体现“控制变量法”?
答:控制小车初速度相同,改变接触面粗糙程度。
三、探究“探究阻力对物体运动的影响”的对应阶梯练习题
· 小车从同一高度滑下的原因
1.(基础题)用如图所示的实验装置探究阻力对小车运动的影响。水平桌面上分别铺上毛巾、棉布、玻璃板,让小车从斜面上的同一位置由静止滑下,在小车停下的位置分别做上标记。
(1)小车从同一位置由静止滑下的目的: 。
(2)标记③是小车在 (填“毛巾”、“棉布”、“玻璃板”)表面上停下的位置。
(3)分析可知:水平表面越光滑,小车受到的阻力越 (填“大”、“小”),速度减小得越 (填“快”、“慢”)。推理可知:如果没有阻力,小车将 。
2.(提升题)小芳用斜面、木板、毛巾、棉布和小车探究“阻力对物体运动的影响”。
(1)如图甲所示,实验时要固定斜面,并让小车从斜面上同一位置由静止滑下,目的是使小车到达水平面时的速度大小 ;小车在水平面运动时,受到的重力和支持力 (选填“是”或“不是”)一对平衡力。
(2)图乙是小车在木板、棉布、毛巾表面上运动时,速度随时间的变化图像,其中表示小车在木板上运动的是 (选填“a”、“b”或“c”);由此可以推出,如果水平面绝对光滑,则运动的小车会在水平面上 。
(3)在大量类似实验的基础上,经过科学推理可以得到牛顿第一定律,采用这种研究方法的还有 ;
A.探究影响压力作用效果的因素
B.探究影响滑动摩擦力大小的因素
C.探究声音能否在真空中传播
(4)牛顿第一定律在实际生活中有着广泛的应用,一架在空中水平向右匀速飞行的飞机上,自由落下了一颗炸弹。图丙是炸弹落地前与飞机位置关系的情形,不计空气对炸弹的阻力,炸弹与飞机的位置关系正确的是 图;
(5)给本实验增加一小木块,把它放在木板上的同一位置,让同一小车从同一斜面的不同高度由静止滑下,观察小车推动小木块在木板表面滑行的距离,可以探究小车的动能与 的关系。
3.(挑战题)在探究阻力对物体运动的影响时,利用的器材有斜面、木板、毛巾、棉布和小车,如图所示。
(1)每次都要让小车从斜面上的同一位置开始下滑,目的是 。
(2)下面是记录实验情况的表格,请将其中(a)、(b)两项内容补充完整,
(3)实验可得出“阻力越小,运动速度减小的越慢”的结论,支持该结论的证据是 。
实验序号
水平部分材料
(a)
(b)
①
②
③
(4)通过实验探究后,对牛顿第一定律有更深一层的理解:力不是 运动的原因,而是 运动状态原因。
(5)小明同学通过上面的探究学习,思考了一个问题:当自己荡秋千运动到右侧最高点时,如果自己受到的力全部消失,自己将会处于怎样的运动状态呢?她做出了猜想,你认为其中准确的是 。(图中的黑点表示小明同学)
· 改变阻力大小的方法
4.(基础题)用如图所示装置探究“阻力对物体运动的影响”实验。
(1)实验中让小车从斜面顶端由静止滑下,是为了使小车到达水平面时的 相同;
(2)为了改变小车运动中所受阻力不同,需将毛巾、棉布分别铺在 (选填“斜面”、“木板”或“斜面和木板”)表面,观察小车在平面上滑行的距离;
(3)实验中发现小车在毛巾表面滑行的距离最近,在木板表面滑行的最远。说明小车受到的阻力越小,小车速度减小得越 (选填“快”或“慢”);
(4)如果小车在水平面上滑行,受到的阻力为零,它将做 运动;
(5)由此实验进一步验证了伽利略的观点,物体的运动 (选填“需要”或“不需要”)力来维持;
(6)英国科学家牛顿总结了伽利略等人的研究成果,概括出了著名的牛顿第一定律。牛顿第一定律 (选填“可以”或“不可以”)用实验来直接验证。
5.(提升题)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布;让小车从斜面顶端由静止滑下,如图1所示,观察和比较小车在毛巾表面,棉布表面和木板表面滑行的距离。
(1)实验中每次均让小车从斜面顶端由静止滑下的目的是:使小车每次在水平面上开始滑行时速度大小 (选填“相等”或“不相等”);
(2)实验中是通过改变木板的 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,请问:牛顿第一定律 (选填“能”或“不能”)直接由实验得出。
(6)通过上面的探究后,小明再思考如下的问题,如图2所示,摆球从A点由静止释放摆到右侧最高点C时,如果摆球所受的力忽然全部消失,则摆球将 (选填“往回摆”“静止”或“做匀速直线运动”)。
(7)汽车在快速行驶过程中,突然前方有行人横穿马路,司机紧急刹车,坐在副驾驶位置的人幸亏系着安全带,才没有破窗飞出,请你解释这一现象。
答:刹车前人和车都是 的,刹车后车速突然减慢,坐在副驾驶位置的人由于具有要保持原来的运动状态,因此,若不系安全带就可能会破窗飞出。
6.(挑战题)如图所示,在探究“阻力对物体运动的影响”实验中,观察将毛巾、棉布分别铺在水平木板上和只有木板的三种情况下,让小车分别从斜面顶端由静止下滑,研究小车在水平面上滑行的距离。
(1)实验中每次均让小车从斜面顶端由静止下滑的目的是:使小车每次在水平面上开始滑行时 大小相等;
(2)实验中改变小车所受阻力大小,是通过改变 来实现的;
(3)实验中发现小车在毛巾表面滑行的距离最近;在棉布表面滑行的距离较远;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 (填“快”或“慢”);
(4)推理:如果小车在水平面上滑行,受到的阻力越来越小,直到变为零,它将做 ;
(5)在大量经验事实的基础上,牛顿总结了伽利略等人的研究成果概括出了牛顿第一定律,所以牛顿第一定律虽然不是直接由实验得出的,但是通过符合逻辑的推理得出的正确结论;
(6)牛顿第一定律告诉了我们物体的运动 (填“需要”或“不需要”)力来维持,一切物体都有保持原来 不变的性质。
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2025年人教版(新版)初中物理八年级期末复习重点实验题之百问百答——冲刺通关秘籍
——03 “探究阻力对物体运动的影响”
一、探究“探究阻力对物体运动的影响”的主要考查知识点
1.实验基础与目的
· 理解实验的核心目的:探究阻力对物体运动的影响,为牛顿第一定律的推理提供依据。
· 明确实验原理:通过改变接触面粗糙程度(毛巾、棉布、木板等)来改变阻力大小,观察物体运动距离的变化。
2.实验方法与操作
(1)控制变量法:
· 必须让小车从同一斜面同一高度静止滑下,确保到达水平面时的初速度相同。
· 考查对“控制变量”的理解,如题目可能提问为何需要同一高度释放。
(2)转换法:
· 通过小车在水平面上滑行的距离间接反映阻力大小(距离越远,阻力越小)。
(3)科学推理法(理想实验):
· 基于实验现象推理:若阻力为零,物体将做匀速直线运动,关联牛顿第一定律。
3.实验现象与数据分析
· 分析不同表面(毛巾、棉布、木板)的滑行距离差异,解释阻力越小,速度减小越慢,运动距离越远。
· 可能涉及填空题或选择题,要求比较不同表面的阻力大小或运动距离排序。
4.牛顿第一定律与惯性
· 理解牛顿第一定律的得出过程:基于实验事实+科学推理。
· 区分力与运动的关系:力是改变物体运动状态的原因,而非维持运动的原因。
· 惯性相关应用:如小车到达斜面底端继续前行的原因(惯性作用)。
5.实验器材与操作细节
· 斜面作用:提供初速度。
· 不同表面材料的作用:改变阻力。
· 可能考查器材选择的原因,如为何使用带轮小车(减少摩擦干扰)。
6.能量转化与做功
· 小车从斜面滑下时,重力势能转化为动能;在水平面上克服阻力做功,动能转化为内能。
· 比较不同表面上克服阻力做功的关系,如“三次实验中克服摩擦力做功是否相等”。
7.实验误差与拓展问题
· 小车滑出木板怎么办:可能考查实验改进方法(如降低斜面高度、延长木板)。
· 实验次序设计:合理的实验顺序应为阻力逐渐减小(毛巾→棉布→木板)。
· 结合生活实际:如雨天行车需增大车距的原因(路面湿滑,阻力减小,制动距离增加)。
8.常见考点变形
· 定性判断:如“若水平面绝对光滑,小车将做______运动”。
· 因果关系表述:如“阻力越小,速度减小得越______”。
· 图像分析:根据滑行距离与阻力关系绘制或判断图像。
9.科学探究能力
· 设计实验方案:如探究阻力与速度关系是否需要改变斜面高度。
· 评估实验方案:判断不同操作步骤的合理性(如是否需每次重新调整斜面角度)。
10.与其他知识的综合
· 结合二力平衡:分析小车在水平面上竖直方向的受力(重力与支持力平衡)。
· 动能与势能转化:从斜面到水平面的能量变化。
二、探究“探究阻力对物体运动的影响”的主要应会必记点
如图甲所示的装置探究阻力对物体运动的影响。请回答下列问题:
第一部分:常见实验题问题及答案
1.实验目的
问:该实验的主要目的是什么?
答:探究阻力对物体运动的影响,揭示力与运动的关系,为牛顿第一定律的推理提供依据。
2.实验步骤控制变量
问:为何要让小车从斜面同一高度由静止滑下?
答:确保小车到达水平面时的速度相同,便于比较不同阻力下的运动距离。
3.阻力大小的判断
问:如何通过实验现象判断阻力的大小?
答:阻力越小,小车滑行距离越远;阻力越大,滑行距离越近。
4.实验结论
问:实验得出的结论是什么?
答:阻力越小,物体运动距离越远,速度减小越慢;若阻力为零,物体将做匀速直线运动。
5.斜面的作用
问:实验中斜面的主要作用是什么?
答:使小车获得一定的初速度,同时控制释放位置的统一性。
6.科学推理法的应用
问:为何无法直接验证牛顿第一定律?
答:完全无阻力的环境不存在,需通过实验现象推理得出。
7.能量转化
问:小车从斜面滑下的过程中,能量如何转化?
答:重力势能转化为动能;在水平面上,动能逐渐转化为内能。
8.平衡力分析
问:小车在水平面上运动时,竖直方向受到哪两个力?
答:重力和支持力,二者大小相等、方向相反,是一对平衡力。
9.实验改进
问:若小车滑出木板,如何改进实验?
答:降低斜面高度或延长木板长度。
10.生活应用
问:雨天行车为何需增大车距?
答:路面湿滑,摩擦力减小,制动距离增加。
第二部分:近三年中考真题问法及答案
1.(2023年鄂州中考)问:实验中让同一小车从同一斜面同一高度滑下的目的是什么?
答:使小车到达水平面时具有相同的速度。
2.(2022年武汉中考)问:若小车在木板上滑行时阻力为零,其运动状态如何?
答:做匀速直线运动。
3.(2023年陕西中考)问:实验中通过什么方法改变小车所受阻力?
答:更换水平面材料(毛巾、棉布、木板)。
4.(2022年河北中考)问:小车在木板上滑行距离最远,说明什么?
答:阻力越小,速度减小越慢。
5.(2023年呼和浩特中考)问:牛顿第一定律能否通过实验直接验证?
答:不能,需通过实验推理得出。
6.(2024年辽宁统考)问:若水平面绝对光滑,小车将如何运动?
答:保持匀速直线运动。
7.(2023年云南中考)问:实验中“小车运动的距离”反映了什么?
答:阻力的大小及对运动的影响。
8.(2022年北京中考)问:小车到达水平面后继续运动的原因是什么?
答:惯性。
9.(2023年江苏中考)问:若让小车从斜面不同高度滑下,可探究什么问题?
答:动能与速度的关系。
10.(2024年山东中考)问:实验中如何体现“控制变量法”?
答:控制小车初速度相同,改变接触面粗糙程度。
三、探究“探究阻力对物体运动的影响”的对应阶梯练习题
· 小车从同一高度滑下的原因
1.(基础题)用如图所示的实验装置探究阻力对小车运动的影响。水平桌面上分别铺上毛巾、棉布、玻璃板,让小车从斜面上的同一位置由静止滑下,在小车停下的位置分别做上标记。
(1)小车从同一位置由静止滑下的目的: 使小车到达水平面时具有相同的速度 。
(2)标记③是小车在 玻璃板 (填“毛巾”、“棉布”、“玻璃板”)表面上停下的位置。
(3)分析可知:水平表面越光滑,小车受到的阻力越 小 (填“大”、“小”),速度减小得越 慢 (填“快”、“慢”)。推理可知:如果没有阻力,小车将 做匀速直线运动 。
【分析】(1)实验时让小车从同一斜面的同一位置由静止下滑,小车到达水平面时获得的速度相等;
(2)实验中,通过小车在水平面上运动的距离来反映阻力对物体运动的影响,实验时让小车从同一斜面的同一位置由静止下滑,小车到达水平面时获得的速度相等;
(3)水平面越光滑,小车所受阻力越小,运动距离越远,如果小车不受力,小车将做匀速直线运动。
【解答】解:
(1)让小车从斜面上“同一位置”由静止滑下的目的是使小车到达水平面时的速度相等;
(2)图中标记③的距离最远,说明其表面是最光滑的,故应该是玻璃板表面停下的位置;
(3)分析可知:水平表面越光滑,小车受到的阻力越小,速度减小得越慢。推理可知:运动小车如果不受阻力作用,它将以恒定不变的速度永远运动下去,即做匀速直线运动。
故答案为:(1)使小车到达水平面时具有相同的速度;(2)玻璃板;(3)小;慢;做匀速直线运动。
【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。
2.(提升题)小芳用斜面、木板、毛巾、棉布和小车探究“阻力对物体运动的影响”。
(1)如图甲所示,实验时要固定斜面,并让小车从斜面上同一位置由静止滑下,目的是使小车到达水平面时的速度大小 相同 ;小车在水平面运动时,受到的重力和支持力 是 (选填“是”或“不是”)一对平衡力。
(2)图乙是小车在木板、棉布、毛巾表面上运动时,速度随时间的变化图像,其中表示小车在木板上运动的是 a (选填“a”、“b”或“c”);由此可以推出,如果水平面绝对光滑,则运动的小车会在水平面上 做匀速直线运动 。
(3)在大量类似实验的基础上,经过科学推理可以得到牛顿第一定律,采用这种研究方法的还有 C ;
A.探究影响压力作用效果的因素
B.探究影响滑动摩擦力大小的因素
C.探究声音能否在真空中传播
(4)牛顿第一定律在实际生活中有着广泛的应用,一架在空中水平向右匀速飞行的飞机上,自由落下了一颗炸弹。图丙是炸弹落地前与飞机位置关系的情形,不计空气对炸弹的阻力,炸弹与飞机的位置关系正确的是 B 图;
(5)给本实验增加一小木块,把它放在木板上的同一位置,让同一小车从同一斜面的不同高度由静止滑下,观察小车推动小木块在木板表面滑行的距离,可以探究小车的动能与 速度 的关系。
【分析】(1)实验中为了使小车到达水平面上有相同的初速度,应使同一小车在同一斜面由同一高度静止滑下,则采用的是控制变量法;一对平衡力必须大小相等、方向相反、作用在同一物体的一条直线上;
(2)分析图像可知,小车速度随时间减小越快,说明接触面越粗糙,受到的阻力越大;根据实验现象可推理得出小车不受阻力时的运动状态;
(3)牛顿第一定律是在大量实验的基础上,经过科学推理得出的,根据各选项中用到的物理方法可做出判断;
(4)根据牛顿第一定律,在不受力的作用时,运动的物体将保持匀速直线运动,再结合投弹时炸弹的受力情况可做出判断;
(5)影响动能的因素:质量和速度,据此分析。
【解答】解:(1)实验时让小车从斜面上同一位置由静止滑下,目的是使小车到达水平面时的速度大小相同,采用的是控制变量法;
小车在水平面运动时,受到的重力和支持力大小相等、方向相反、作用在同一物体的一条直线上,是一对平衡力;
(2)由图乙可知,物体运动的速度都随时间而减小,其中a图线速度减小得最慢,说明其受到的阻力最小,因此,表示小车在木板上运动的是a图线;
由此可以推出,如果水平面绝对光滑,则运动的小车会在水平面上做匀速直线运动;
(3)牛顿第一定律是在大量实验的基础上,经过科学推理得出的,
A.探究影响压力作用效果的因素,用到了转换法和控制变量法,故A不合题意;
B.探究影响滑动摩擦力大小的因素,用到了转换法和控制变量法,故B不合题意;
C.探究声音能否在真空中传播,用到了科学推理法,故C符合题意。
(4)水平向右匀速飞行的飞机上,自由落下三颗炸弹,不计空气阻力,炸弹只受到竖直向下的重力,会向下落;而在水平方向上,炸弹由于惯性仍会保持原来的速度大小向前飞行,因此,三颗炸弹的位置关系应该是同一竖直方向上,故B正确;
(5)物体的动能与物体的质量和速度有关,根据实验现象,若让同一小车从不同高度处滑下,观察小车推动小木块在木板表面滑行的距离,可以探究小车的动能与速度的关系。
故答案为:(1)相同;是;(2)a;做匀速直线运动;(3)C;(4)B;(5)速度。
【点评】本题考查了探究“阻力对物体运动的影响”实验中,控制变量法和科学推理法的运用,图像的分析,二力平衡的应用,影响动能的因素等,有一定综合性。
3.(挑战题)在探究阻力对物体运动的影响时,利用的器材有斜面、木板、毛巾、棉布和小车,如图所示。
(1)每次都要让小车从斜面上的同一位置开始下滑,目的是 到达底面的速度相等 。
(2)下面是记录实验情况的表格,请将其中(a)、(b)两项内容补充完整,
(3)实验可得出“阻力越小,运动速度减小的越慢”的结论,支持该结论的证据是 小车在木板上滑的最远 。
实验序号
水平部分材料
(a) 小车受到的阻力情况
(b) 小车滑行的距离
①
②
③
(4)通过实验探究后,对牛顿第一定律有更深一层的理解:力不是 维持 运动的原因,而是 改变 运动状态原因。
(5)小明同学通过上面的探究学习,思考了一个问题:当自己荡秋千运动到右侧最高点时,如果自己受到的力全部消失,自己将会处于怎样的运动状态呢?她做出了猜想,你认为其中准确的是 A 。(图中的黑点表示小明同学)
【分析】(1)小车从同一斜面的同一高度由静止下滑,小车到达底面的速度相等;
(2)表格中内容应记录不同表面阻力的大小关系及滑行距离的关系;
(3)水平面越光滑,阻力越小,小车运动的距离越远,速度减小得越慢,据此判断;
(4)力是改变物体运动状态的原因;
(5)根据牛顿第一定律可知,当物体不受任何外力时,将保持静止状态或匀速直线运动状态。
【解答】解:
(1)每次都要让小车从斜面上的同一位置开始下滑,可以控制小车到达底面的速度相等;
(2)表格中内容应记录不同表面阻力的大小关系及滑行距离的关系,a应该记录小车受到的阻力情况,b列应记录小车在不同表面滑行距离的大小;
(3)由实验现象可知,小车在木板上滑的最远,据此可得出“阻力越小,运动速度减小的越慢”的结论;
(4)通过实验探究后,对牛顿第一定律有更深一层的理解,力不是维持物体运动状态原因,而是改变物体运动状态的原因;
(5)当秋千运动到右侧最高点时,此时小球的动能全部转化为重力势能,速度为零,若不受任何外力,将保持静止状态不变,故选A。
故答案为:
(1)到达底面的速度相等;
(2)(a) 小车受到的阻力情况;(b)小车滑行的距离;
(3)小车在木板上滑的最远;
(4)维持;改变;
(5)A。
【点评】本题考查了探究阻力对物体运动影响的实验,注意对小车初速度的控制及实验结论的得出,同时考查了对牛顿第一定律的应用。
· 改变阻力大小的方法
4.(基础题)用如图所示装置探究“阻力对物体运动的影响”实验。
(1)实验中让小车从斜面顶端由静止滑下,是为了使小车到达水平面时的 速度 相同;
(2)为了改变小车运动中所受阻力不同,需将毛巾、棉布分别铺在 木板 (选填“斜面”、“木板”或“斜面和木板”)表面,观察小车在平面上滑行的距离;
(3)实验中发现小车在毛巾表面滑行的距离最近,在木板表面滑行的最远。说明小车受到的阻力越小,小车速度减小得越 慢 (选填“快”或“慢”);
(4)如果小车在水平面上滑行,受到的阻力为零,它将做 匀速直线 运动;
(5)由此实验进一步验证了伽利略的观点,物体的运动 不需要 (选填“需要”或“不需要”)力来维持;
(6)英国科学家牛顿总结了伽利略等人的研究成果,概括出了著名的牛顿第一定律。牛顿第一定律 不可以 (选填“可以”或“不可以”)用实验来直接验证。
【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;
(2)改变接触面的粗糙程度,可以改变摩擦力阻力的大小;
(3)小车停下来的原因是小车受到了摩擦阻力,实验中通过改变接触面的粗糙程度来改变阻力的大小,阻力越小,速度减小的越慢,小车运动的距离越远;
(4)由第(3)问中所观察到的现象以及结论推理出阻力为零时的运动情况;
(5)物体的运动不需要力来维持,而力是改变物体运动状态的根本原因,惯性是保持物体运动状态的原因;
(6)根据牛顿第一定律的适用条件分析。
【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;
(2)为了改变小车运动中所受阻力不同,给水平桌面铺上粗糙程度不同的物体,目的是探究阻力对物体运动的影响,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;
(3)表面越光滑,阻力就越小,小车运动的距离就越远,这说明小车受到的阻力越小,速度减小得越慢;
(4)假如小车受到的阻力为零,即小车不受力,小车的运动状态将不会改变,做匀速直线运动;
(5)牛顿第一定律的内容为:一切物体在不受外力时,总保持静止状态或匀速直线运动状态;这反映了力和运动的关系,表明了物体的运动不需要力来维持,而力是改变物体运动状态的根本原因;
(6)因一切物体都要受到力的作用,不受力的物体存在,故不可以用实验来直接验证。
故答案为:(1)速度;(2)木板;(3)慢;(4)匀速直线;(5)不需要;(6)不可以。
【点评】本题是探究阻力对物体运动的影响实验,要掌握实验的现象及结论,知道在此基础上经过推理可得牛顿第一定律的内容,解此类问题一定要注意思考实验的意义,并能根据所学的其他物理知识分析解决本实验中相关的实验现象。
5.(提升题)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布;让小车从斜面顶端由静止滑下,如图1所示,观察和比较小车在毛巾表面,棉布表面和木板表面滑行的距离。
(1)实验中每次均让小车从斜面顶端由静止滑下的目的是:使小车每次在水平面上开始滑行时速度大小 相等 (选填“相等”或“不相等”);
(2)实验中是通过改变木板的 粗糙程度 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 慢 (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 做匀速直线运动 。
(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,请问:牛顿第一定律 不能 (选填“能”或“不能”)直接由实验得出。
(6)通过上面的探究后,小明再思考如下的问题,如图2所示,摆球从A点由静止释放摆到右侧最高点C时,如果摆球所受的力忽然全部消失,则摆球将 静止 (选填“往回摆”“静止”或“做匀速直线运动”)。
(7)汽车在快速行驶过程中,突然前方有行人横穿马路,司机紧急刹车,坐在副驾驶位置的人幸亏系着安全带,才没有破窗飞出,请你解释这一现象。
答:刹车前人和车都是 运动 的,刹车后车速突然减慢,坐在副驾驶位置的人由于具有要保持原来的运动状态,因此,若不系安全带就可能会破窗飞出。
【分析】(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,据此回答;
(2)接触面越粗糙,小车运动时受到的阻力越大;
(3)小车下滑到水平面时的速度相同,而最终的速度为0,结合实验现象回答;
(4)根据(3)推理回答;
(5)牛顿第一定律成立的条件是不受力的作用,实际生活中,不受力的物体不存在;
(6)摆球从A点由静止释放摆到右侧最高点C时,速度为0,根据牛顿第一定律回答;
(7)物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性。
【解答】解:(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,故实验中每次均让小车从斜面顶端由静止滑下的目的是:使小车每次在水平面上开始滑行时速度大小相等;
(2)接触面越粗糙,小车运动时受到的阻力越大,故实验中是通过改变木板的粗糙程度来改变小车所受阻力大小的;
(3)小车下滑到水平面时的速度相同,而最终的速度为0,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,物体速度不会减小,它将做匀速直线运动;
(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,牛顿第一定律成立的条件是不受力的作用,实际生活中,不受力的物体不存在,牛顿第一定律不能直接由实验得出;
(6)摆球从A点由静止释放摆到右侧最高点C时,速度为0,如果摆球所受的力忽然全部消失,根据牛顿第一定律,则摆球将静止;
(7)刹车前人和车都是运动的,刹车后车速突然减慢,坐在副驾驶位置的人由于具有要保持原来的运动状态,因此,若不系安全带就可能会破窗飞。
故答案为:(1)相等;(2)粗糙程度;(3)慢;(4)做匀速直线运动;(5)不能;(6)静止;(7)运动。
【点评】本题探究“阻力对物体运动的影响”考查控制变量法、推理法的运用及牛顿第一定律的理解及惯性知识的运用。
6.(挑战题)如图所示,在探究“阻力对物体运动的影响”实验中,观察将毛巾、棉布分别铺在水平木板上和只有木板的三种情况下,让小车分别从斜面顶端由静止下滑,研究小车在水平面上滑行的距离。
(1)实验中每次均让小车从斜面顶端由静止下滑的目的是:使小车每次在水平面上开始滑行时 速度 大小相等;
(2)实验中改变小车所受阻力大小,是通过改变 水平面的粗糙程度 来实现的;
(3)实验中发现小车在毛巾表面滑行的距离最近;在棉布表面滑行的距离较远;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 (填“快”或“慢”);
(4)推理:如果小车在水平面上滑行,受到的阻力越来越小,直到变为零,它将做 匀速直线运动 ;
(5)在大量经验事实的基础上,牛顿总结了伽利略等人的研究成果概括出了牛顿第一定律,所以牛顿第一定律虽然不是直接由实验得出的,但是通过符合逻辑的推理得出的正确结论;
(6)牛顿第一定律告诉了我们物体的运动 不需要 (填“需要”或“不需要”)力来维持,一切物体都有保持原来 运动状态 不变的性质。
【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;
(2)改变接触面的粗糙程度,可以改变摩擦力阻力的大小;
(3)小车停下来的原因是小车受到了摩擦阻力,实验中通过改变接触面的粗糙程度来改变阻力的大小,阻力越小小车运动的距离越远;
(4)由第(3)问中所观察到的现象以及结论推理出阻力为零时的运动情况;
(6)根据牛顿第一定律,当物体不受任何外力时,将保持静止状态或匀速直线运动状态。
【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;
(2)在做“斜面小车实验”时,给水平桌面铺上粗糙程度不同的物体,目的是探究阻力对物体运动的影响,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;
(3)表面越光滑,阻力就越小,小车运动的距离就越远,这说明小车受到的阻力越小,速度减小得越慢;
(4)假如小车受到的阻力为零,即小车不受阻力,小车的运动状态将不会改变,做匀速直线运动;
(6)牛顿第一定律的内容为:一切物体在不受外力时,总保持静止状态或匀速直线运动状态;这反映了力和运动的关系,表明了物体的运动不需要力来维持,而力是改变物体运动状态的根本原因。
故答案为:(1)速度;(2)水平面的粗糙程度;(3)慢;(4)匀速直线运动;(6)不需要;运动状态。
【点评】本题是探究阻力对物体运动的影响实验,要掌握实验的现象及结论,知道在此基础上经过推理可得牛顿第一定律的内容,解此类问题一定要注意思考实验的意义,并能根据所学的其他物理知识分析解决本实验中相关的实验现象。试题解析著作权属所有,未经书面同意,不得复制发布日期:2025/6/24 13:33:36;用户:王健;邮箱:huanyu281@xyh.com;学号:38494836
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