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【暑假冲A卷】专题复习06:力与运动实验题-2024-2025学年物理八年级下册苏科版(2024)
1.在探究“二力平衡的条件”的实验中,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(硬纸片的重力忽略不计)。
(1)当物体处于静止状态或 状态时,它受到的力是相互平衡的。
(2)甲方案中,在左端放上重物,右端放上的重物时,小车静止;此时小车受到的 (选填“一定是”或“一定不是”)平衡力。这两个实验装置中,装置 (选填“甲”或“乙”)更科学。
(3)小红同学也用硬纸板对同一问题进行了探究,但她在组装支架上装配的两个滑轮不在同一高度如图丙所示,你认为 (选填“能”或“不能”)用小红的装置进行试验。
2.小花带领学习小组利用一个弹簧测力计、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,做了三次实验来验证“影响滑动摩擦力大小的因素”,如图所示。
(1)实验时,为了测量木块受到的滑动摩擦力,应该用弹簧测力计沿水平方向 拉动木块;
(2)比较第②、③两次实验,可以初步得出滑动摩擦力的大小与接触面之间 的关系;
(3)若小花在①次实验时,使木块以更快的速度运动,则木块受到的滑动摩擦力大小将 ;
(4)做完实验后,小花直接拿弹簧测力计测了自己的空笔袋的重量。同组的小海同学认为小花的测量不规范,导致测量结果不准确。你认为小海同学的观点正确吗?请判断并说明理由: 。
3.小川和同组的同学在做“探究阻力对物体运动的影响”的实验。如图所示,是两次实验中小车能达到的最大距离位置。
(1)实验时,小川每次都让同一小车从同一个斜面的同一 由静止开始滑下,目的是让小车到达水平面的初速度相同;
(2)比较图中小车在不同表面滑行的最大距离,可以得出:小车受到的阻力越小,能达到的最大距离越 ;
(3)进一步推理,若小车受到的阻力消失,小车将一直匀速直线运动下去。由此可知,力不是维持物体运动状态的原因,而是 物体运动状态的原因。
4.在粗糙程度均匀的水平桌面上,小明用弹簧测力计、砝码和木块等实验器材来探究滑动摩擦力大小与压力大小的关系。
(1)小明用图(a)所示的装置进行实验。要想知道滑动摩擦力的大小,应该使木块在水平桌面上做 运动。此时,滑动摩擦力的大小为 N。
(2)实验操作过程中,由于 (写出一条即可),会使弹簧测力计示数不稳定。
(3)图(b)是根据实验数据画出的关系图像。根据图像判断:当时,滑动摩擦力f的大小约为 N。
(4)自行车刹车时,捏手刹用的力越大,车子停得越快的原因是 。
5.某中学初二年级同学在探究同一直线二力合成的实验中,把一根轻质弹簧的一端固定在O点,另一端用尼龙细线固定在弹簧秤的挂钩上,每次实验时,他们都将弹簧由A拉伸到B位置。研究过程及实验数据如图(a)、(b)、(c)所示,请仔细观察图中的装置、操作及现象,然后归纳得出初步结论。
(1)在(a)、(b)和(c)三次实验中,都将弹簧拉伸到B点,目的是使每次实验中力产生的 相同;
(2)分析比较图中(a)与(b)中拉力的方向及弹簧测力计的示数可得出的结论是:在同一直线上,方向相同的两个力的合力大小为 (用公式表示);
(3)分析比较图中(a)与(c)中拉力的方向及弹簧测力计的示数可得出的结论是:在同一直线上,方向相反的两个力的合力大小为 (用公式表示),合力的方向与 (选填“F3”或“F4”)的方向相同。
6.小军和小红利用图1甲所示装置探究二力平衡条件。实验时,它们发现在左盘和右盘同时加入一个质量相等的钩码时,木块A处于静止状态。若左盘钩码数量不变,在右盘再加一个钩码,观察到木块A仍然处于静止状态,
(1)此时木块水平方向受到合力 零(选填“等于”或“不等于”)。为了避免这种现象发生,小军用图1乙中所示的小车B替换木块A进行实验,小红用图1丙中所示的硬纸板C替换木块A进行实验;
(2)小军和小红在实验中分别用小车B和硬纸板C替换木块A进行实验的目的是 ;
(3)若要证明:“这两个力还必须作用在同一条直线上才能彼此平衡”,小东选用了如图2的实验器材,则下列实验操作正确的是( )
A.手扶卡片,在右侧加挂一个钩码,松手
B.手扶卡片,使其竖直向下移动一些,松手
C.手扶卡片,绕其中心在竖直平面旋转一定角度,松手
D.手扶卡片,将右侧滑轮竖直向上移动一些,松手
7.小华利用支架、滑轮、橡皮筋、重均为0.5N的钩码、细线等组成图所示的实验装置,探究同一直线上两个力的合成。
(1)如图(a)所示,橡皮筋下端系有两根细线,在其中一根细线上挂一个钩码,在另一根细线上挂两个钩码,记录橡皮筋下端到达的位置O。
①撤去所有钩码,只在其中一根细线上挂钩码,使橡皮筋的下端 ,记录钩码的个数。
②小华选用长短不同的两段细线,可避免钩码并排放置造成的 问题。
(2)如图(b)所示,橡皮筋下端系有两根细线,在其中一根细线上挂三个钩码,另一根细线向上跨过滑轮后挂一个钩码,记录此时橡皮筋下端到达的位置O′。撤去所有钩码,仅在橡皮筋下端的细线上挂钩码,使橡皮筋下端仍到达位置O′,需挂 个钩码。
(3)如下图,一只箱子置于水平地面上。两个小孩在游戏时,分别用相反方向的恒定大小的水平力F甲、F乙推箱子,其中F甲=10N、F乙=2N,箱子未被推动。忽然,左侧小孩松手,则箱子所受的合力为 N。
8.小明和小红用图甲所示装置“探究二力平衡的条件”,选用的钩码规格相同。
(1)现有硬纸、塑料、铁三种材料制成的大小、形状及厚度相同的薄卡片,其中最不适合作为研究对象的是 ;
(2)将系于薄卡片两个对角的线分别跨过支架上的滑轮,然后在线的两端多次分别挂上相同数量的钩码,卡片都能静止。于是小明认为:二力平衡时,两个力大小必须相等。小红提醒小明下一步的操作是 ,才能获得正确结论;
(3)将卡片绕卡片中心转过一定角度,如图乙,然后再松开手,这样做的目的是用于研究两个力必须在 上;
(4)实验结束后,小明用剪刀将卡片剪成两半,来探究相互平衡的两个力必须作用在同一物体上,该操作 (选填“合理”或“不合理”);
(5)同组的小红利用弹簧测力计代替图中的钩码进行了探究,发现两个力的大小还有较小的差距。你认为形成差距的原因是 。
9.滑动摩擦力大小与哪些因素有关?小欣提出如下猜想并进行探究。
猜想一:与接触面的面积有关;
猜想二:与接触面所受的压力大小有关;
猜想三:与接触面的粗糙程度有关;
(1)如图1所示,测量滑动摩擦力大小时,沿长木板匀速拉动木块,并记录数据如下表:
实验
甲
乙
丙
接触面
较光滑木板
较光滑木板
粗糙木板
压力/N
1.0
1.5
1.5
弹簧测力计示数/N
0.4
0.6
0.8
为验证猜想一,分别以木块不同侧面按正确方法进行测量,若每次弹簧测力计示数 (选项“相同”或“不同”),则说明猜想一错误;为验证猜想三可以比较图1中 两次实验;
(2)比较甲、乙两次实验,可得出结论:接触面粗糙程度一定时, 越大,滑动摩擦力越大;
(3)小欣又对实验改进如图2,实验中拉动下方木板时, (选项“必须”或“不必”)使木板匀速运动,此时木块对木板的摩擦力方向为 ;
(4)小欣研究图3的物理过程。已知物体A重10N,B、C各重2N,不计绳重及摩擦。如图丁,若A匀速向右运动,A所受摩擦力为 N;把C放在A上,如图戊,用2.8N的拉力F1竖直向下拉B,A、C一起匀速向右运动;若撤去拉力F1,用水平向左的拉力F2拉动A,使A、C一起匀速向左运动,则F2= N。
10.小军和同学们一起探究“物体的下滑速度与斜面的倾斜程度是否有关”。
(1)此实验原理是 ;他们选用的主要器材有长木板、木块、小车、 、刻度尺等;
(2)小军用长木板和木块组装成的斜面如图所示,通过改变木块到长木板底端的 就可以改变斜面的倾斜程度;
在小组讨论时,同学们提出了以下两种方案:
方案一:让小车从斜面顶端由静止滑下,同时开始计时,记录小车滑行适当的时间后到达的位置;
方案二:以斜面顶端为起点量取适当的长度,用粉笔做出标记,让小车从由斜面顶端静止滑下,记录小车到达终点的时间。
两个方案中,更便于操作的是方案 (选填“一”或“二”);
(3)他们将实验数据记入下表,分析可得到初步结论 ;
实验次数
斜面的倾斜程度
小车运动的距离s/m
小车运动的时间t/s
1
较小
1.50
4.75
2
小
1.50
3.52
3
较大
1.50
2.56
(4)小明又在水平面上铺上粗糙程度不同的材料来探究阻力对物体运动的影响,他铺在水平面上的材料顺序合理的是( )
A.毛巾→棉布→木板
B.棉布→毛巾→木板
C.木板→毛巾→棉布
(5)通过(4)中实验,小明发现水平面越光滑,这说明小车受到的阻力越小,进一步推理得出:如果运动物体不受力时 。
试卷第1页,共3页
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《【暑假冲A卷】专题复习06:力与运动实验题-2024-2025学年物理八年级下册苏科版(2024)》参考答案
1.(1)匀速直线运动
(2) 一定是 乙
(3)能
【详解】(1)根据力学知识,当物体处于静止状态或匀速直线运动状态时,它所受的力是相互平衡的。这是平衡状态的定义。
(2)[1][2]小车静止,此时小车受到的一定是平衡力;小车受到向左2N的拉力,向右1.5N的拉力,此时小车还受到桌面对它的摩擦力作用,在这三个力作用下处于平衡状态,即这三个力是平衡力, 乙装置更合理,因为乙装置中小车与桌面间属于滚动摩擦,比滑动摩擦小得多,可以减小摩擦力对实验的影响。
(3)因为左右两侧各通过一个定滑轮,定滑轮的位置虽然不等高,但是当两个力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一个物体上时,硬纸片还是处于静止状态,照样能完成实验。
2.(1)匀速
(2)粗糙程度
(3)不变
(4)正确,弹簧测力计在使用前,要在力的方向上调零
【详解】(1)实验中为了测量滑动摩擦力的大小,应用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动木块,木块做匀速直线运动,处于平衡状态,拉力与滑动摩擦力是一对平衡力,由二力平衡条件可知,滑动摩擦力等于弹簧测力计的拉力。
(2)分析②、③两次实验可知压力相同,接触面的粗糙程度不同,由表中数据知,③中测力计示数更大,即摩擦力更大,故分析②、③两次实验数据可以初步得出滑动摩擦力的大小与接触面之间粗糙程度的关系。
(3)若拉木块加速运动,由于影响滑动摩擦力大小因素有两个,压力大小和接触面的粗糙程度,二者都不变,所以木块所受摩擦力的大小不变。
(4)小海同学的观点正确,因为弹簧本身也有一定的质量,也要受到重力作用,所以在水平方向上调零后,弹簧测力计竖直放置时,由于弹簧在竖直方向上受到重力的作用,所以测力计应在竖直方向上进行调零。
3.(1)位置
(2)远
(3)改变
【详解】(1)根据控制变量法知道,同一小车从同一斜面的同一位置由静止滑下,这样做的目的是为了使小车到达水平面的速度相同。
(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。说明水平面越光滑,小车受到的阻力越小,速度减小得越慢,小车滑行的越远。
(3)若水平木板表面完全光滑,且水平木板足够长,小车将一直做匀速直线运动,可见,力不是维持物体运动的原因,若水平面不光滑,小车受到阻力作用而停下来,可见,力是改变物体运动状态的原因。
4.(1) 匀速直线 2.2
(2)很难做到使木块保持匀速直线运动状态
(3)1.8
(4)捏手刹用的力越大,压力越大,自行车受到的摩擦力越大,所以车越容易停下来
【详解】(1)[1][2]只有沿水平方向拉着物体在水平方向上做匀速直线运动,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,由图知,测力计分度值为0.1N,示数为2.2N,即此时滑动摩擦力大小为2.2N。
(2)实验操作过程中,由于不可能完全做到使木块做匀速直线运动(或测力计是在运动中读数),故会使弹簧测力计示数不稳定。
(3)根据图像判断,当F压=6N时,滑动摩擦力f的大小约为1.8N。
(4)自行车刹车时,捏手刹用的力越大,压力越大,根据影响滑动摩擦力的因素,则摩擦力越大,由于力是改变物体运动状态的原因,故车子停的越快。
5.(1)效果
(2)F=F1+F2
(3) F=F3-F4 F3
【详解】(1)根据控制变量法可知,三次实验中,都将弹簧拉伸到B点,是为了使每次实验中力的作用效果都相同。
(2) 由图中(a)与(b)可知,(a)中力F的作用效果与(b)中F1和F2两个力的作用效果相同,且F1和F2两个力的方向相同,故可得出结论F=F1+F2
(3)[1][2]由图中(a)与(c)可知,(a)中力F的作用效果与(c)中F3和F4两个力的作用效果相同,且F3和F4两个力的方向相反,故可得出结论F=F3-F4
且弹簧的形变与力F的形变相同,即合力的方向与力F3的方向相同。
6.(1)等于
(2)减小摩擦力对实验的影响
(3)C
【详解】(1)平衡状态包括静止和匀速直线运动,处于平衡状态的物体所受合力为0,此时木块A仍然处于静止状态,水平方向受到合力等于零。
(2)两侧砝码质量不同,绳对物体的拉力不相等,物体能静止不动,是因为摩擦力的影响,为了避免这种现象发生,小军用小车替换木块、小红用硬纸板替换木块进行实验,是为减小摩擦力对实验的影响。
(3)A.手扶卡片,在右侧加挂一个钩码,松手,此时力的大小不同,右侧力大,不能平衡,验证二力平衡与力的大小的关系,故A错误;
B.手扶卡片,使其竖直向下移动一些,此时力的方向不在同一直线上,方向并不相反,没有控制好变量,故B错误;
C.手扶卡片,绕其中心在竖直平面旋转一定角度,将小卡片转过一个角度,两个力不在同一直线上,松手后小卡片不能平衡,发生转动,最后小卡片静止时,两个力又处于同一直线上。所以这个操作是探究相互平衡的两个力是否必须处于同一直线上,故C正确;
D.因为左右两侧各通过一个定滑轮,定滑轮的位置虽然不等高,但是当两个力大小相等,方向相反,还是作用在同一直线上,作用在同一个物体上,小卡片还是处于静止状态,不能验证两个力还必须作用在同一条直线上才能彼此平衡,故D错误;
故选C。
7.(1) 仍到达位置O 两个力不在同一条直线上
(2)2
(3)0
【详解】(1)[1]撤去所有钩码后,需要在单根细线上挂钩码使橡皮筋下端仍到达位置O,这样可以通过一个力的作用效果来等效替代之前两个力的共同作用效果。
[2]使用长短不同的细线可以确保两个钩码的拉力方向在同一条直线上,避免并排放置时两个拉力方向产生夹角,导致合力测量不准确。
(2)在图(b)中,三个钩码向下的拉力为1.5N,通过滑轮的一个钩码产生向上的拉力为0.5N,所以橡皮筋受到的合力为1.0N。要使橡皮筋下端仍到达位置O′,需要在细线上挂2个钩码(1.0N),这样才能产生相同的效果。
(3)当两个小孩同时推箱子时,箱子处于平衡状态,说明地面对箱子的静摩擦力f=10N-2N=8N
也说明地面给箱子的最大静摩擦力至少能达到8N,左侧小孩松手后,只剩下F乙=2N的推力,此时静摩擦力会自动调整大小与之平衡,因此箱子仍保持静止状态,所受合力为0,只有当推力超过最大静摩擦力时,箱子才会开始运动。
8.(1)铁质的卡片
(2)在线的两端挂上数量(质量)不等的钩码
(3)同一直线上
(4)合理
(5)绳子滑轮间摩擦力的影响
【详解】(1)为尽量减小重力对实验的影响,应选择轻质的材料,所以最不适合作为研究对象的是铁质的卡片。
(2)探究一对平衡力是否要大小相等时还应观察物体在两个力大小不等时能否保持平衡,所以小明下一步的操作是在线的两端挂上数量(质量)不等的钩码,使得卡片受到的两个力大小不等,观察卡片的状态。
(3)将卡片绕卡片中心转过一定角度,如图乙,两个拉力不在同一直线上,然后再松开手,发现卡片不能保持平衡,会转回来,说明一对平衡力必须作用在同一直线上。
(4)要探究相互平衡的两个力是否必须作用在同一物体上,可以让两个大小相同、方向相反、作用在同一直线的两个力作用在不同的物体上,观察物体能否保持平衡,所以小明用剪刀将卡片剪成两半,来探究相互平衡的两个力必须作用在同一物体上,该操作合理。
(5)小红利用弹簧测力计代替图中的钩码进行了探究,发现两个力的大小还有较小的差距。你认为形成差距的原因可能是因为绳子滑轮间摩擦力的影响。
9.(1) 相同 乙丙
(2)压力
(3) 不必 水平向左
(4) 4 6.8
【详解】(1)[1][2]为验证猜想一,分别以木块不同侧面按正确方法进行测量,只有接触面积改变,若每次弹簧测力计示数相同,则说明猜想一错误,滑动摩擦力大小与接触面的面积无关;为验证猜想三,探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系,应只改变接触面粗糙程度,所以应对比乙丙两次实验。
(2)比较甲、乙两次实验,接触面粗糙程度相同,乙中压力较大,测力计示数较大,可得:接触面粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力越大。
(3)[1][2]小欣又对实验改进如图2,实验中拉动下方木板时,木块相对地面静止,受力平衡,拉力等于滑动摩擦力,所以不必使木板匀速运动;此时木板相对于木块向右运动,则木块对木板的摩擦力方向为水平向左。
(4)[1]如图丁,A所受拉力为
若A匀速向右运动,A受力平衡,则A所受摩擦力
[2]如图戊,用2.8N的拉力F1竖直向下拉B,A、C一起匀速向右运动,AC整体受力平衡,根据力的平衡条件,A受到的向左的摩擦力为
若撤去拉力F1,用水平向左的拉力F2拉动A,使A、C一起匀速向左运动,压力和接触面粗糙程度不变,则A受到的向右的滑动摩擦力仍为4.8N,根据力的平衡条件,拉力为
10.(1) v= 秒表
(2) 距离 二
(3)物体的下滑速度与斜面的倾斜程度有关,斜面倾斜程度越大,物体下滑的速度越大。
(4)A
(5)做匀速直线运动
【详解】(1)[1]速度测量的原理是速度公式。
[2] 实验需要通过计算物体的下滑速度,故要用刻度尺测量出路程、用秒表记录物体运动的时间。
(2)[1] 由图可知,长木板一端垫有一物块,木块到长木板底端的长度越长,斜面的倾斜程度越小,故可以通过改变木块到长木板底端的距离可以改变斜面的倾斜程度。
[2]方案一中,测试者的眼睛要同时关注秒表计时和小车运动情况,再通过肉眼观察记录小车瞬时所处的位置;而在方案二中,人眼只需要关注小车是否从起点出发和是否到达终点,便于操作;故两个方案中,更便于操作的是方案二。
(3)由表格数据可知,小车运动相同的距离,斜面的倾斜程度越大,小车的运动时间越短,由可知,速度越大。故可以初步得到结论:物体的下滑速度与斜面的倾斜程度有关,斜面倾斜程度越大,物体下滑的速度越大。
(4)在探究“阻力对物体运动的影响”的实验中,平面越光滑,说明小球受到的阻力越小,所以水平面材料放置顺序应该是由粗糙到光滑,故毛巾→棉布→木板的顺序合理。故选A。
(5)水平面越光滑,这说明小车受到的阻力越小,进一步推理得出:如果运动物体不受力时,速度将不会减小,物体将保持这个速度一直匀速直线运动下去。
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