内容正文:
姓名_________ 日期______ 等第_____
第八章 力与运动
小专题:实验与作图
【实验】
类型一 探究二力平衡的条件
1. 如图A所示,甲是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景。
(1) 在图甲的装置中,将卡片旋转一定角度(如图丙),松手后小卡片______(能/不能)平衡。这说明两个力必须作用在___________上,物体才能平衡。为了验证上述结论,有同学设计了“将卡片往下拉过一定距离(如图丁)”的操作方式,大家讨论后认为,该操作方式不可行,原因是丁图中的两个力____________________。
(2) 在探究同一问题时,小明将木块放在水平桌面上,设计了如图乙的实验,同学们认为小华的实验优于小明的。其主要原因是______。
A. 能使影响二力平衡的第三个力小到可以忽略不计
B. 小卡片是比较容易获取的材料
C. 容易让小卡片在水平方向上保持平衡
D. 小卡片容易扭转
(3) 小明也自选器材继续研究二力平衡条件,设计如图B所示的3个实验方案(钩码质量均为50g),其中,能验证二力平衡时两个力大小相等、方向相反的是__________(多选)。
(4) 为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡,在如图B所示情况下,小明下一步的操作是________________________。
(5) 小华想到物体的平衡状态包括静止和匀速直线运动状态,那如何探究物体做匀速直线运动时的二力平衡条件呢?他提出了自己的实验方案:如图C所示,用弹簧测力计拉着钩码_______________(必须沿水平方向/可以沿任意方向/必须沿竖直方向)做匀速直线运动,根据实验现象,可以得出结论:物体静止时的二力平衡条件________(适用/不适用)于物体处于匀速直线运动状态。
类型二 探究阻力对物体运动的影响
2. 在探究“阻力对物体运动的影响”实验中,如图所示。
(1) 小明用如图所示的实验装置进行实验时,让小车从斜面的同一高度滑下,目的是_____________
____________________;水平面铺上不同材料的目的是__________________________________。
(2) 根据甲、乙、丙三图可以得出,物体受到的阻力越______(大/小),速度减小得越慢。由此推理得出:如果运动的物体不受力,将保持____________状态。
(3) 该实验的结论是______。
A. 压力相同时,接触面粗糙程度越大,滑动摩擦力越大
B. 物体运动不需要力来维持
(4) 上述研究在实际生活中有着广泛的应用。一架运输机参加某次抗震救灾时,在沿水平向右做加速直线运动的过程中,间隔相同时间先后从运输机上自由释放三个相同的物资,若不计空气阻力,且地面水平,那么在地面上看,图丁中能正确表示物资在空中的排列情况和着地位置的组合是______。
A. ①⑥ B. ②④ C. ③⑤ D. ③④
类型三 探究同一直线上两个力的合成
3. 如图是小阳探究“同一直线上两个力”的实验操作。
(1) 如图甲,小阳在橡皮筋的下端系了两根细线,在其中一根细线上挂一个钩码,另一根细线上挂两个钩码,记录橡皮筋下端到达的位置O,在此实验操作过程中,小阳应选择较____(长/短)的细线。
(2) 如图乙,小阳只在其中一根细线下挂了三个钩码,使橡皮筋的下端仍到达位置O,由此可知,作用于同一物体且在同一直线上的两个力,方向______
(相同/相反)时,合力大小等于这两个力之和,合力方向与这两个力方向相同。
(3) 如图丙,小阳在橡皮筋下端系两根细线,在其中一根上挂三个钩码,另一根细线向上跨过滑轮后挂一个钩码,记录此时橡皮筋到达的位置O';在此实验操作中,小阳________(需要/不需要)把两根细线系在橡皮筋下端同一位置。
(4) 如图丁,小阳仅在橡皮筋下端的细线上挂两个钩码,使橡皮筋下端仍到达位置O',由此可知,作用于同一物体且在同一直线上的两个力,方向相反时,合力大小等于这两个力之______,合力方向与________(较大/较小)的那个力的方向相同。
【作图】
类型一 物体处于平衡状态的受力示意图
1. 将木块放置于水平面上,在拉力F的作用下,木块在粗糙的水平面上向右匀速运动,请在图中画出木块在水平方向的受力示意图。
2. 如图,货物随传送带一起水平向右做匀速直线运动,画出该货物的受力示意图。(作用点已给出)
3. 如图所示,水平面上一个静止的小车上有一弯杆,其下端固定一个小球。请画出小球的受力示意图。
4. 如图所示,小球在竖直细绳的拉力作用下在光滑斜面上处于静止状态,请在图中画出小球的受力示意图。
5. 如图,观光缆车沿轨道斜向上做匀速直线运动,画出缆车中重物A所受力的示意图。
6. 为测试国产品牌新能源汽车高速行驶性能,在测试场地以120km/h的速度使其做匀速直线运动,请在图中画出此时该车受力的示意图。(重力已画出,车和驾驶员的总重为2×104N,空气阻力不计)
类型二 物体处于非平衡状态的受力示意图
7. 如图甲所示是2024年5月3日搭载嫦娥六号探测器的长征五号遥八运载火箭在大气层外加速升空的场景;图乙是其示意图,O点表示重心,请在图乙中作出火箭此时的受力示意图。
8. 质地均匀的小球从弹簧正上方竖直下落,压缩弹簧减速下降,请作出此时小球所受力的示意图。(不考虑空气阻力)
9. 如图所示,水平面上的木块被弹簧弹离后,经过A位置继续向右运动最后停下。请画出木块在A位置时受力的示意图。
10. 如图,汽车沿平直公路向前行驶。车顶A处滴落的水滴最终落在靠后的B处。车厢地板上的木箱C始终相对车厢静止。画出木箱C的受力示意图。
参考答案
【实验】
1、不能;同一条直线;方向不是相反的;A;(a)(b)(c);用剪刀将小卡片一剪为二;可以沿任意方向;适用;
2、使小车到达水平面的速度相同;改变小车在水平面上受到的阻力大小;小;匀速直线运动;B;B;
3、长;相同;需要;差;较大;
【作图】
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