第8章运动和力小专题突破:重点实验专项练习----2025-2026学年教科版物理八年级下学期
2026-03-04
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内容正文:
第8章运动和力 小专题突破:重点实验专项练习
1.图是“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验。小明同学选择了如下器材:长木板、棉布、木块、砝码、弹簧测力计等。
(1)实验中,要用弹簧测力计拉动木块沿水平方向做______运动,以保证木块在水平方向处于平衡状态,根据______的条件,读出弹簧测力计的示数就能知道滑动摩擦力的大小;
(2)比较图中______两次实验可知:当接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大;
(3)如图丁所示,小明将木块立放后测量木块所受摩擦力大小并与图甲测得的数据进行比较,其目的是要研究滑动摩擦力的大小与______是否有关;
(4)实验时,小明发现较难保持木块匀速运动,导致弹簧测力计示数不稳定。于是他改为固定弹簧测力计,拉动长木板进行实验,(如图戊所示)该实验过程______(选填“需要”或“不需要”)匀速拉动长木板。
2.如图甲、乙、丙所示是小强采用不同方法进行探究“二力平衡的条件”的实验装置。
(1)乙装置比甲装置更科学,其主要原因是为了减少________对实验结果的影响。
(2)在装置乙中,将小车旋转一定角度,松手后,发现小车又恢复原状,这说明两个力在________上,物体才能平衡。
(3)小强在图乙中的两端托盘内放入砝码,并通过调整________来改变拉力的大小。
(4)利用图丙实验装置进行实验时,为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡,在图丙所示情况下,小华下一步的操作是________________。
3.图甲是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景。
(1)小华将系于小卡片两对角的线分别跨过左右支架上的滑轮,在线的两端挂上钩码,使作用在小卡片上的两个拉力方向______,并通过调整______来改变拉力的大小;
(2)当小卡片平衡时,小华将卡片______(填“翻转”或“旋转”)一个角度,松手后小卡片不能平衡。设计此实验步骤的目的是为了探究______的两个力能否平衡;
(3)为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡,在图甲所示情况下,小华下一步的操作是______;
(4)在探究同一问题时,小明将木块放在水平桌面上,设计了如图乙所示的实验,同学们认为小华的实验优于小明的实验。其主要原因是______(填字母)。
A.小卡片容易扭转
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.减少摩擦力对实验结果的影响
4.小明在探究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”时,做出如下猜想:
①可能与接触面的粗糙程度有关;
②可能与接触面的压力有关;
③可能与接触面的材料有关;
(1)请举出一个支持猜想②的生活现象:_____。
(2)为了验证猜想,小明做了甲、乙、丙三次实验,小明用弹簧测力计水平拉动木块,使木块沿水平长木板做匀速直线运动。如图甲所示,木块受到的滑动摩擦力大小为_____N;小明比较图甲、乙可知:其他条件相同时,_____越大,滑动摩擦力越大;比较图乙、丙两次实验,可验证猜想_____(填序号)。
(3)为了验证猜想③,小明用两款鞋底材料不同的运动鞋进行实验,如图丁所示。实验时,用手向左水平拉动木板1,木板1_____(填“需要”或“不需要”)做匀速直线运动。
(4)你认为小明为验证猜想③所设计的实验是否合理,_____(填“合理”或“不合理”),理由是:_____。
5.小伟探究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”,猜想影响滑动摩擦力大小的因素可能有:
①接触面所受的压力大小;②接触面的粗糙程度;③接触面积的大小。
(1)实验中他须用弹簧测力计水平匀速直线拉动木块在木板上滑动,这是根据 ___________原理得出拉力等于摩擦力,从而测出木块所受的摩擦力的大小;
(2)要探究猜想②,他应该选择 ___________两幅图的实验步骤来操作,根据图中弹簧测力计的示数可得出结论:在其他因素相同的情况下,___________,滑动摩擦力越大;
(3)要探究猜想③,他将木块切去一半,重复甲的操作过程,如图丁。比较甲和丁的实验结果,得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关。这个实验存在的问题是 ___________;
(4)小伟在实验中发现,拉着木块运动时很难控制“匀速”,于是他设计了如图戊的装置,将弹簧测力计固定,改为拉动木板。当他水平向左拉动木板时,木块所受到的摩擦力的方向为水平 ___________(选填“向左”或“向右”),该方案 ___________(选填“需要”或“不需要”)匀速拉动木板。
6.某兴趣小组在“探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关”时,用同一木块分别做了如图所示的甲、乙、丙三次实验。
(1)甲、乙、丙三次实验中以相同速度沿水平方向匀速拉动木块,根据________知识可知,弹簧测力计对木块的拉力大小________(选填“大于”“小于”或“等于”)滑动摩擦力的大小;
(2)通过对比________两次实验可知:在压力相同时,接触面的粗糙程度越大,滑动摩擦力越大;
(3)通过甲、乙两次实验可得结论:________;
(4)小组交流讨论时发现:在实验中很难使木块做匀速直线运动,于是小明设计了如图丁所示的实验装置。当用3N水平拉动木板B向左运动时,弹簧测力计的示数为1.2N,木块A受到摩擦力的大小为________N,方向为________。
7.在探究“阻力对物体运动的影响”实验中,所用的器材有斜面、木板、毛巾、棉布和小车,如图所示。
(1)为了得出科学结论,三次实验中小车每次都从斜面上同一位置由静止自由下滑,是为了使小车到达水平面时的______相同;这种研究问题的方法叫做______;
(2)实验中改变小车所受阻力大小是通过改变______来实现的;
(3)三次实验中,小车在木板表面上受到的阻力最小,运动的距离最远,速度减小得越慢。进一步推理可知,若水平面绝对光滑(小车不受阻力),则小车会在水平面上做______运动。说明运动的物体______(填“需要”或“不需要”)力来维持;
(4)通过上面的探究学习,思考一个问题:如图所示,在一辆放在水平地面上的表面光滑的小车上,静止放置质量为的两个小球。当车从静止状态突然水平向右启动时,则两个小球______。
A.一起向左运动,且的速度大于的速度
B.一起向右运动,且的速度大于的速度
C.一起向左运动,且的速度等于的速度
D.对地面仍保持静止
8.小刚为了探究“运动与力的关系”,进行了如图所示实验。让小车从同一斜面的同一高度滑到铺有毛巾、棉布和木板的水平面上,观察小车在水平面上滑行的距离。
(1)比较甲、乙、丙三次实验,发现阻力越小,小车滑行的距离就越___________。
(2)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,则小车将在水平面上做___________运动,说明物体的运动不需要力来维持。
(3)牛顿在伽利略等人的研究成果上概括出了牛顿第一定律,该定律___________(选填字母) 。
A.能用实验直接验证
B.不能用实验直接验证,所以不能确定这个定律是否正确
C.是在大量经验事实的基础上,通过进一步的推理概括得出的
9.小薛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:
(1)小薛水平匀速直线拉动木块,利用______条件可知木块所受摩擦力大小等于弹簧测力计的示数。她分别做了如图甲、乙、丙所示三次实验;
①分析甲、乙两次实验,可以得出接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力______的结论;
②小薛从上述实验联想到生活中瓶盖上设计了花纹,可用______(选填“甲乙”或“甲丙”)两图现象进行解释;
(2)他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,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______(选填“有关”或“无关”)。
10.如图1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1的装置中,将卡片旋转一定角度(如图丙),松手后小卡片_____(选填“能”或“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:用弹簧测力计拉着钩码___________(选填“必须沿水平方向”“必须沿竖直方向”或“可以沿任意方向”)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________(选填“适用”或“不适用”)于物体处于匀速直线运动状态;
【拓展】
(4)小明也自选器材继续研究二力平衡条件,设计如图2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_______;
(5)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2所示情况下,小明下一步的操作是___________。
11.小明和小亮探究影响滑动摩擦力大小的因素:
(1)如图甲所示,小明用较小的力拉水平木板上的木块,木块没动,逐渐增大拉力后,发现木块在木板上做____________,根据__________的知识,此时弹簧测力计的示数等于木块所受滑动摩擦力的大小;
(2)小明在木块上加放砝码,是为了探究滑动摩擦力大小与_______大小的关系;
(3)小亮同学做实验的时候将木块沿竖直方向截取一半后,测得木块所受的滑动摩擦力变为原来的一半,他由此得出的结论是:滑动摩擦力大小随接触面积的减小而减小,你认为在探究过程中,他存在的问题是__________;
(4)为了研究滑动摩擦力与速度的关系,他们设计了如图乙所示的装置,传送带的速度可以调节:
①启动传送带,使传送带匀速运行,弹簧测力计的示数稳定为F1,则传送带所受木块的滑动摩擦力的方向沿水平向_______(选填“左”或“右”);
②若减小传送带的速度,一段时间后,弹簧测力计的示数稳定为F2,则小明会发现F1______F2(选填“>”、“<”或“=”)。
12.为了探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”,小明设计了如图所示的实验。
(1)将木块放在水平木板上,用弹簧测力计水平_________拉动木块,根据_________原理可知,此时木块受到的滑动摩擦力大小_________弹簧测力计的示数;
(2)在四次实验中,滑动摩擦力最小的是_________(选填“甲”、“乙”“丙”或“丁”);
(3)比较甲、乙实验,是为了研究滑动摩擦力大小与_________有关;比较乙、丙实验,是为了研究滑动摩擦力大小与_________有关;
(4)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,你认为他的结论是_________(选填“正确”或“错误”)的;原因是_________;
(5)小明要对实验装置进行改动,如图戊所示,重复实验,发现效果更好。实验中,小明_________(选填“一定”或“不一定”)要匀速拉动长木板。
13.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,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)实验中每次均让同一辆小车从同一斜面______高度由静止自由下滑,目的是使小车在水平面上开始滑行时获得相同的______;
(2)实验中发现:从甲、乙、丙三次实验小车所停位置情况看,______图中小车所受阻力最大;
(3)推理:本实验中,若水平面绝对光滑,则运动的小车会在水平面上做______运动;
(4)在此基础上,牛顿总结了伽利略、笛卡尔等人的研究成果概括出牛顿第一定律,请问:牛顿第一定律______(填“能”或“不能”)直接由实验得出。
14.小明用如图甲、乙、丙、丁所示的装置来完成探究“二力平衡的条件”的实验。
(1)为了减小实验误差,小明设计并选用乙而不用甲做实验,这样做的目的是减小____________对实验的影响;
(2)在探究“二力的大小”对“二力平衡的条件”的影响时,小明没有用弹簧测力计测量物体在水平方向所受力的大小,而是通过用 ________________________来比较水平方向所受二力大小的;
(3)在探究“二力是否在同一直线上”对“二力平衡的条件”的影响时,小明将乙图中的小车扭转一个角度后松手,小车不再平衡,从而得出:只有作用在_______________ 选填“同一直线”或“不同直线”)上的两个力,才能够平衡;
(4)在探究“二力是否作用在同一物体上”对“二力平衡的条件”的影响时,小明将丁图中的卡片剪成两半,此时卡片______(选填“能”或“不能”)平衡,从而得出结论_____________________________;
(5)小明在丙图实验完成后,接下来应该进行的操作是将一端的钩码取下,挂在另一端钩码的下方,此时小车不会静止,由此得出二力平衡必须满足__________________这一条件。
(6)丁实验相比与丙实验的优点是_________________ 。
15.某同学利用如图所示装置研究阻力对物体运动的影响。甲、乙木板上分别铺有毛巾和棉布,丙木板上不铺任何材料,让小车从相同斜面的顶端由静止开始滑下,观察现象。
试回答下列问题:
(1)实验中让小车从同一斜面、同一高度由静止开始滑下,其目的是为了使小车在水平面上的_____________,所用的探究方法是__________法。
(2)“小车在丙木板上运动的距离最远”这一实验现象可得出“阻力越小,运动速度减小得______”(选填“越快”或“越慢”)。
(3)进一步推理可知,如果运动的小车受到的阻力为0,小车将以恒定不变的速度永远运动下去.这告诉我们:物体的运动_____(选填“需要”或“不需要”)力来维持。
试卷第1页,共3页
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《第8章运动和力 小专题突破:重点实验专项练习----2025-2026学年教科版物理八年级下学期》参考答案
1.(1) 匀速直线 二力平衡
(2)甲、乙
(3)受力面积大小
(4)不需要
【详解】(1)[1][2]“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中,要用弹簧测力计拉着物体沿水平方向做匀速直线运动,此时物体受到的拉力和滑动摩擦力平衡,由二力平衡条件可知滑动摩擦力的大小等于测力计的示数。
(2)比较甲、乙两次实验,接触面的粗糙程度相同,压力越大,弹簧测力计示数就越大,所受滑动摩擦力就越大。所以得出的结论是:接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
(3)比较甲、丁两次实验,接触面的粗糙程度和压力相同,接触面的面积不同。故探究滑动摩擦力的大小与受力面积大小是否有关。
(4)由图戊可知,不管是否匀速拉动长木板,木块相对于地面静止,处于平衡状态,木块所受测力计的拉力与摩擦力是一对平衡力,大小相等,这样能够通过测力计间接测出摩擦力的大小,且示数稳定。故实验中不需要匀速拉动长木板。
2.(1)摩擦力
(2)同一条直线
(3)砝码个数
(4)用剪刀将卡片从中间剪开
【详解】(1)在甲装置中,木块与桌面之间是滑动摩擦,摩擦力较大;而乙装置中小车与桌面之间是滚动摩擦,摩擦力较小。乙装置能更有效地减少摩擦力对实验结果的影响。
(2)将小车旋转一定角度,此时两个力不在同一条直线上,松手后小车又恢复原状,这表明只有两个力在同一条直线上时,物体才能平衡。
(3)在图乙中,两端托盘内放入砝码,由于砝码受到重力,两侧的绳子会对小车产生拉力,通过调整砝码的个数,就可以改变拉力的大小。
(4)为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡,在图丙所示情况下,可以用剪刀将卡片从中间剪开,使两个力分别作用在两个物体上,观察卡片的运动状态变化。
3. 相反 钩码的数量 旋转 不在同一直线 将小卡片从中间剪开 D
【详解】(1)[1][2]小卡片两端通过滑轮各挂一个钩码,两个钩码由于重力通过绳子对小卡片施加了两个方向相反的拉力;拉力的大小等于钩码的重力,钩码的数量越多,拉力就越大,所以通过调整钩码的个数来调整拉力的大小。
(2)[3][4]当小卡片平衡时,将小卡片旋转一个角度,两个拉力不在同一直线上,则松手后小卡片不能平衡,设计此实验步骤的目的是为了探究:不在同一直线上的两个力能否平衡。
(3)[5]为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡,用剪刀把小卡片剪成两个更小的卡片,观察两个更小卡片是否平衡。
(4)[6]小华实验用的小卡片重力小,悬在空中不受摩擦力影响;小明实验用的木块放在水平桌面上,木块和桌面之间存在摩擦力,摩擦力是不能消除的,实验要受到摩擦力影响。所以还是小华的实验方案好,故选D。
4.(1)用黑板擦擦黑板时,用力擦比轻轻擦,擦得更干净
(2) 2.2 压力 ①
(3)不需要
(4) 不合理 没有控制接触面受到的压力和接触面粗糙程度相同
【详解】(1)生活中滑动摩擦力的大小与压力的关系的实例很多,如:用黑板擦擦黑板时,用力擦比轻轻擦,擦得更干净。
(2)[1]当用弹簧测力计水平拉动木块匀速直线运动时,根据二力平衡条件可知摩擦力等于测力计示数。由图甲可知,弹簧测力计的分度值为0.2N,此时弹簧测力计示数为2.2N,所以木块受到的滑动摩擦力大小为2.2N。
[2]由图甲、乙实验可知,接触面粗糙程度相同,而乙实验中压力更大,测力计示数更大,即滑动摩擦力更大,所以可得出的结论是:接触面粗糙程度一定,压力越大,滑动摩擦力越大。
[3]由图乙、丙两次实验可知,压力大小相同,而丙实验中接触面粗糙程度更粗糙,测力计示数更大,即滑动摩擦力更大,说明滑动摩擦力的大小与面粗糙程度有关,可验证猜想①。
(3)图丁中拉动木板,鞋子相对与地面处于静止状态,受到的摩擦力和测力计示数是一对平衡力,所以摩擦力与测力计示数相等,故木块不需要做匀速直线运动。
(4)[1][2]探究滑动摩擦力与材料的关系时,应控制压力大小和接触面粗糙程度相同,两款鞋子压力和接触面粗糙程度不同,无法得出滑动摩擦力与材料的关系,所以猜想③所设计的实验不合理。
5.(1)二力平衡
(2) 甲、丙 接触面粗糙程度越大
(3)没有控制压力不变
(4) 向左 不需要
【详解】(1)实验中他须用弹簧测力计水平匀速直线拉动木块在木板上滑动,此时木块处于平衡状态,木块受到的拉力与摩擦力是平衡力,大小相等,由二力平衡原理得出拉力等于摩擦力,从而测出木块所受的摩擦力的大小。
(2)[1][2]要探究猜想②,即滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度的关系,应控制压力大小相同,改变接触面的粗糙,丙图中测力计的示数较大,说明木块在丙图中受到的摩擦力较大,棉布的粗糙程度大于木板的粗糙程度,由此可得出结论:在其他因素相同的情况下,接触面的粗糙程度较大,滑动摩擦力越大。
(3)要探究猜想③,他将木块切去一半,重复甲的操作过程,此时木块对木板的压力变小,接触面积也变小,没有控制压力相同,导致结论出错。
(4)[1]图戊中,当他水平向左拉动木板时,木块相对木板向右运动,木块所受到的摩擦力的方向为水平向左。
[2]该方案木板运动过程中,木块始终相对地面静止,木块受到的摩擦力始终与拉力是平衡力,大小始终相等,则实验中不需要匀速拉动木板。
6.(1) 二力平衡 等于
(2)甲丙
(3)在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大
(4) 1.2 水平向左
【详解】(1)[1][2]用弹簧测力计水平匀速拉动物体,物体在水平方向上受到拉力和滑动摩擦力作用,这两个力是一对平衡力,大小相等,根据二力平衡可知,弹簧测力计示数等于滑动摩擦力大小。
(2)要探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系,需保持接触面受到的压力相同,改变接触面的粗糙程度,所以应选择甲、丙两次实验。
(3)对比甲、乙两次实验可知,接触面的粗糙程度相同,乙图压力大,滑动摩擦力大,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)[1][2]当用3N的力水平拉动木板B向左运动时,木块A相对地面处于静止状态,在水平方向上受到拉力和滑动摩擦力是一对平衡力,所以滑动摩擦力大小等于拉力大小,木块对测力计的拉力为1.2N,滑动摩擦力大小也为1.2N,方向水平向左,与拉力的方向相反。
7.(1) 速度 控制变量法
(2)接触面的粗糙程度
(3) 匀速直线 不需要
(4)D
【详解】(1)[1][2]根据控制变量法,探究阻力对物体运动的影响时,就必须确保到达水平面时的速度相同;故让小车从斜面的同一高度滑下,是为了使小车到达水平面时的初速度相同。
(2)实验中改变小车所受阻力大小是通过改变接触面的粗糙程度来实现的。
(3)[1][2]在相同的实验条件下,小车在木板表面上运动的最远,速度减小得最慢,说明水平面越光滑,小车在水平面上运动时受到的摩擦力越小,速度减小的越慢,小车运动的距离越远,由此可以推理,当水平面绝对光滑(小车不受阻力),小车运动的距离无限远,即:小车将做匀速直线运动。所以物体的运动不需要力来维持。
(4)一切物体都具有保持静止或匀速直线运动状态的性质,我们把物体保持运动状态不变的性质叫惯性。如图所示,两个小球开始静止,当车从静止状态突然水平向右启动时,两个小球由于惯性,仍要保持原来的静止状态(相对地面仍保持静止),故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
8.(1)远
(2)匀速直线
(3)C
【详解】(1)比较甲、乙、丙三次实验,随着小车接触的水平面越光滑,阻力越小,小车的速度减小得越慢,小车滑行的距离就越远。
(2)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,小车的速度不会减小,将以原来的速度运动下去,则小车将在水平面上做匀速直线运动,说明物体的运动不需要力来维持。
(3)牛顿在伽利略等人的研究成果上概括出了牛顿第一定律,该定律不能用实验直接验证,是在大量经验事实的基础上,通过进一步的推理概括得出的,故AB不符合题意,C符合题意。
故选C。
9.(1) 二力平衡 越大 甲丙
(2) 5 无关
【详解】(1)[1]探究影响滑动摩擦力大小的因素实验中,水平匀速拉动木块做匀速直线运动,使其受到平衡力,根据二力平衡可知拉力大小等于摩擦力。
[2]由甲乙两次实验可知,都在木板上滑动,接触面粗糙程度相同,乙图中压力大,弹簧测力计的示数大,即滑动摩擦力大,于是可得当接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
[3]甲丙两图压力相同,接触面粗糙程度不同,且粗糙程度越大,滑动摩擦力越大,小薛从上述实验联想到生活中瓶盖上设计了花纹,与接触面粗糙程度有关,可用甲丙两图现象进行解释。
(2)[1][2]探究滑动摩擦力大小与物体的重力大小是否有关,应控制压力和接触面粗糙程度相同,用弹簧测力计A始终保持竖直状态,并调整高度,使其示数为为5N时,对木板的压力与甲相同为10N,拉动木板运动,木块相对地面静止,受平衡力,此时弹簧测力计B的示数与甲的相同为1N,分析可得滑动摩擦力大小与物体重力大小无关。
10.(1) 不能 同一直线 方向不相反
(2)A
(3) 可以沿任意方向 适用
(4)a、b、c
(5)用剪刀将小卡片一剪为二
【详解】(1)[1][2]当卡片被旋转一个角度时,两个拉力虽然大小相等、方向相反,但不在同一直线上,卡片会发生转动,无法保持静止,所以松手后卡片不能平衡。这说明了只有当两个力在同一直线上时,物体才可能平衡。
[3]要验证两个力是否在同一直线上物体才能平衡,必须控制两个力的大小相同,方向相反,作用在同一物体上,而图丁中的操作会导致两个力的方向不相反,因此是不可行的。
(2)小华用的是小卡片(轻质),几乎不受重力影响,且摩擦力极小。小明用的是木块,放在桌面上,与桌面之间有滑动摩擦力,会影响实验结果。小卡片悬空,只受两根绳子的拉力,几乎无摩擦,可以忽略其他力。所以,小华的实验优势是能减小摩擦力的影响,使实验更接近理想情况,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
(3)[1][2]钩码在任何方向做匀速直线运动,都处于平衡状态。只要速度方向都不变,就满足二力平衡。所以,可以沿任意方向做匀速直线运动,只要保持匀速即可。最终通过实验可以确定,物体静止时的二力平衡条件(大小相等、方向相反、作用在同一直线上、同一物体)也适用于匀速直线运动状态。
(4)要验证“大小相等、方向相反”,需要两个力大小相等、方向相反、作用在同一物体上。
图(a)用钩码拉同一物体,方向相反,可通过调节使大小相等,因此可验证;图(b)中也是用钩码拉同物体,方向相反, 可通过调节钩码数量使大小相等,虽然不在同一水平线上,但符合要求,因此也可以验证;图(c)中用手拿弹簧测力计在水平方向左右拉小卡片,方向相反,根据力的相互性,左右两边对卡片的力大小始终相等,因此可以验证。
(5)要验证“两个力必须作用在同一物体上”,需要将两个力作用在不同物体上。所以,操作是剪断小卡片,使两个力作用在不同物体上
11.(1) 匀速直线运动 二力平衡
(2)压力
(3)未控制压力相同
(4) 右 =
【详解】(1)[1][2]将木块放在水平长木板上,用弹簧测力计沿水平方向拉动,逐渐增大拉力后,使木块在木板上做匀速直线运动,木块在水平方向只受到两个力的作用,根据二力平衡的知识,此时弹簧测力计示数等于木块所受滑动摩擦力的大小。
(2)在木块上加放砝码,其他条件不变,这样操作改变了压力,是为了探究滑动摩擦力大小与压力大小的关系。
(3)要探究滑动摩擦力的大小与接触面积是否有关,需控制压力和接触面的粗糙程度一定,实验中将木块沿竖直方向截取一半,使木块对水平面的压力减小了,未控制压力相同。
(4)[1]启动传送带,当弹簧测力计的示数稳定后,木块相对于地面处于静止状态,则传送带相对于木块水平向左运动,所受木块的滑动摩擦力的方向沿水平向右。
[2]减小传送带的速度,当弹簧测力计的示数稳定后,木块受到的仍是滑动摩擦力,由于压力和接触面的粗糙程度不变,滑动摩擦力大小不变,所以弹簧测力计示数不变,则。
12.(1) 匀速直线 二力平衡 等于
(2)丁
(3) 压力 接触面粗糙程度
(4) 错误 没用控制压力大小相同
(5)不一定
【详解】(1)[1][2][3]将木块放在水平木板上,用弹簧测力计沿水平方向拉动,使木块做匀速直线运动,根据二力平衡知识可知,物体在水平方向上受到平衡力的作用,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)由图示四次实验可知,在实验丁中,物体间的压力最小,接触面粗糙程度最光滑,因此滑动摩擦力最小。
(3)[1]由图甲、乙所示实验可知,接触面的粗糙程度相同而物体间的压力不同,可以应用甲、乙所示实验探究滑动摩擦力大小与压力的关系。
[2]由图乙、丙所示实验可知,物体间的压力相等而接触面的粗糙程度不同,乙、丙所示实验可以探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系。
(4)[1][2]探究滑动摩擦力的大小与接触面积的大小的关系,应控制压力和粗糙程度相同,接触面积不同,由图甲、丁所示实验可知,接触面的粗糙程度相同而物体间的压力不同,由于没有控制物体间的压力相同,他的结论是错误的。
(5)由图戊所示实验可知,拉动木板时物块保持不动,物块处于平衡状态,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。
13.(1) 同一 速度
(2)甲
(3)匀速直线
(4)不能
【解析】【小题1】[1][2]根据控制变量法可知,为了使小车运动到斜面底端时的速度相等,所以每次都从同一斜面的同一高度由静止开始释放。
【小题2】实验中发现,从甲、乙、丙三次实验小车所停的位置情况可知,甲图中为毛巾面,小车运动的距离最小,说明甲图中小车所受阻力最大。
【小题3】丙图中为木板面,小车运动的距离最大,说明丙图中小车所受阻力最小。推理可知:本实验中,若水平面绝对光滑,小车不受阻力,小车的速度不减小,则运动的小车会在水平面上做匀速直线运动。
【小题4】小车受到的阻力越小,运动的距离越大,如果小车受到的阻力为零,运动状态将不会改变,小车将做匀速直线运动,但现实中无法找到绝对光滑的材料,并且周围存在空气阻力,所以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。
14.(1)摩擦力
(2)钩码的数量
(3)同一直线
(4) 不能 见解析
(5)方向相反
(6)见解析
【详解】(1)甲图小明实验用的木块放在水平桌面上,木块和桌面之间存在摩擦力,乙图用的小车放在水平桌面上,滚动摩擦小于滑动摩擦,选用乙而不用甲做实验,这样做的目的是为了减小摩擦力对实验的影响。
(2)小明没有用弹簧测力计测量物体在水平方向所受力的大小,但小车受到的拉力等于钩码的重力,所以可以通过用钩码的数目来比较水平方向所受二力大小的。
(3)小明将乙图中的小车扭转过一个角度,两端的拉力就不在一条直线上,小车就会转动,说明了不在同一直线上的两个力不能平衡;从而得出只有作用在同一直线上的两个力,才能够平衡。
(4)[1][2]小明将丁图中的卡片剪成两半,两卡片分别向相反方向加速运动,此时卡片不能平衡,说明二力平衡条件之一是必须作用在同一个物体上。
(5)小明用丙图来探究“二力的方向”对“二力平衡的条件”的影响时,可以将两个力的方向改为相同,他在丙图实验完成后,接下来应该进行的操作是将一端的钩码取下,挂在另一端钩码的下方,此时小车不会静止,由此得出二力平衡必须满足“方向相反”这一条件。
(6)丙实验中小车的重力较大,两边拉力不在同一直线上,实验结果受影响,丁实验将小卡片吊起,小卡片的重力较小,两边拉力在同一直线上,减少摩擦力的影响。
15.(1) 初速度相同 控制变量法
(2)越慢
(3)不需要
【详解】(1)[1][2]探究“阻力对物体运动的影响”时,根据控制变量法的使用方法,需要保持其它条件不变,只改变小车受到的阻力大小,通过改变接触面的粗糙程度改变阻力大小,故需要保持小车在水平面上开始运动时的速度相同,故需要小车从同一斜面同一高度由静止下滑。
(2)实验中小车在水平面开始运动时,小车的速度相同,到最后小车速度变为零的过程中,小车速度的变化量相同,当小车滑行的距离越远时,运动的时间就越长,所以小车速度变化得越慢,由图可知,丙木板表面更光滑,受到的阻力更小,小车运动距离更远,故水平面越光滑,小车受到的阻力越小,小车滑行的距离就越远,速度减小得越慢。
(3)由小问(2)中进一步推导,当阻力为零时,小车速度减小为零,即小车的速度不变,故小车将做匀速直线运动一直运动下去,故物体的运动不需要力来维持。
答案第1页,共2页
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