期末物理专题复习:运动和力实验题-2025-2026学年人教版物理八年级下册
2026-05-27
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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 | 复习与提高 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 运动和力 |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 1.07 MB |
| 发布时间 | 2026-05-27 |
| 更新时间 | 2026-05-27 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-05-27 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58066888.html |
| 价格 | 0.50储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
以核心实验为载体,系统整合二力平衡、阻力影响运动、滑动摩擦力等实验,通过变式训练提炼控制变量法、科学推理等方法,构建从概念到应用的逻辑链条,培养科学探究与思维能力。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|二力平衡条件探究|3题|控制变量法(扭转角度、改变拉力)、二力平衡原理|从“同体、等大、反向、共线”条件逐步推导,结合摩擦力误差分析|
|阻力对运动影响|4题|科学推理法(理想实验)、控制变量(同一高度释放)|从阻力大小与运动距离关系推理出牛顿第一定律,建立运动与力的关系|
|滑动摩擦力因素探究|8题|转换法(匀速拉动测摩擦力)、控制变量(压力、粗糙程度)|从压力、接触面粗糙程度双因素分析,结合装置改进(拉动木板)优化实验|
内容正文:
期末物理专题复习:运动和力实验题
1.如图所示是小明做“探究二力平衡的条件”时所用的实验装置。
(1)小车应放在较______(选填“光滑”或“粗糙”)的水平桌面上。
(2)实验时,小明向左盘和右盘同时加入一个质量相等的砝码,小车两边所受的拉力大小相等,小车处于静止状态;改变其中一端的砝码质量,发现小车做加速运动,由此得到二力平衡的一个条件是:______。
(3)接着小明重新调整,使小车处于静止状态,然后将小车在水平桌面上扭转一个角度后释放,释放的瞬间,小车______(选填“能”或“不能”)保持平衡状态。实验中设计这一步骤的目的是探究______的两个力能否保持平衡。
2.如图所示是小华探究阻力对物体运动的影响时的情景。请观察实验现象后回答:
(1)为了得出科学的结论,三次实验中,应使小车运动到斜面底端时的速度________(选填“相等”或“不相等”),即小车应从斜面上的________(选填“同一高度”或“不同高度”)处释放。
(2)三次实验中,小车在水平面上受到的摩擦力最大的是第________次;如果在完成第三次实验时木块从木板末端滑出去了,这对实验是否有影响?________(选填“没有”或“有”)。
3.鞋底的防滑性能直接影响鞋子的舒适性和安全性。为此,小明用如图甲实验探究两款运动鞋的防滑性能。
(1)实验时,弹簧测力计需要在______(选填“竖直”或“水平)方向调零,如图甲,需用弹簧测力计沿水平方向拉着鞋子在水平木板上做匀速直线运动,此时滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数,依据的原理是______;
(2)实验中,发现弹簧测力计的示数不稳定,小明将实验装置进行了改进,如图乙,能达到改进目的的是______(选填“A”“B”或“C”),这样改进后的实验,拉动木板时,______(选填“需要”或“不需要”)做匀速直线运动;
(3)利用改进后的装置进行实验,记录的实验数据如表:
次数
款式
鞋与填充物的总重
弹簧测力计的示数
1
A款
4
2
A款
5
3
B款
4
4
B款
5
在比较两款底面积相同运动鞋的防滑性能实验中,鞋内加入填充物的目的是( )
A.控制压力大小相同 B.改变压力大小
C.改变接触面粗糙程度 D.改变接触面大小
(4)分析实验数据可知:______(选填“A”或“B”)款运动鞋的防滑性能较好。
(5)小明又找了一套实验器材,将木块切去一半,如图丙和丁的操作过程。丁图的摩擦力比丙图小,他得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关。小华认为小明的结论是______(选填“可靠”或“不可靠”)的,理由是_______。
4.课后服务活动中,物理兴趣小组的同学们利用图甲装置进行“二力平衡条件”的探究:
(1)图甲的探究装置中研究对象是________,本实验中通过改变________来改变施加的力的大小。
(2)小虎向左盘和右盘同时加入一个质量相等的砝码时,小车处于静止状态;改变其中一端的砝码数量,发现小车无法保持静止状态,由此说明两个力必须________才能平衡。
(3)把小车转过一个角度,然后松手,观察到小车转动,最后恢复到静止状态,说明两个力必须________上才能平衡。
(4)某次实验中,当左盘放入稍大一点的砝码时,两个拉力大小不同,但小车仍处于静止状态,产生这一现象的原因可能是小车受到________的影响。
(5)为尽量减少以上影响,小敏提出将甲装置中的小车换成小卡片,如图乙。该方案还能探究“不在同一物体上的两个力能否平衡”,具体做法是。
5.在“研究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中,小亮做了如图甲所示的三次实验,用到了一个弹簧测力计、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,实验中第1次和第2次用相同的长木板,第3次用表面更加粗糙的长木板。
(1)用弹簧测力计拉动木块在水平长木板上做匀速直线运动,根据______原理,可知木块受到的摩擦力大小等于弹簧测力计的示数;
(2)该实验过程中主要用到的科学研究方法是______;比较第______两次实验可得到结论:在压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;
(3)刚开始小亮做第1次实验时控制不好力度,拉力随时间变化的图像如图乙所示,木块的速度随时间变化的图像如图丙所示,则木块在第1s时受到的滑动摩擦力为______N;
(4)聪明的小亮又设计了如图丁所示的实验装置,使用该装置进行实验的优点是______(填“需要”或“不需要”)长木板做匀速直线运动;
(5)小亮在实验时还发现:在木块没有被拉动时,弹簧测力计也有示数,且示数会变化。他请教老师,知道可用F-t图像表示拉力随时间的变化情况。若某次实验开始拉动木块直到木块匀速滑动的F-t图像如图戊所示,其中0~4s木块处于静止状态。分析图像可知:要使木块由静止开始运动,至少要用______N的水平拉力拉木块;如果实验时木块所受的拉力是2N,则下列对木块所处状态的判断,正确的是______。
A.静止
B.匀速直线运动
C.静止或匀速直线运动
D.条件不足,无法判断
6.小附发现妈妈购买的防滑地垫的A面比B面更粗糙,为了比较A、B两个面的防滑性,小附利用商家赠送的小块地垫样品和弹簧测力计进行了下列探究:
(1)如图甲、乙,分别将B、A面与同一水平地面接触,用弹簧测力计水平匀速拉动小块地垫;
(2)小附发现完成甲、乙两次实验测得的滑动摩擦力都很小,不便比较A、B两个面的防滑性,于是又找来一个铁块,在原水平地面上进行了如图丙所示的实验。通过比较甲、丙两次实验,发现当接触面粗糙程度相同时,______越大,滑动摩擦力越大;
(3)为了完成探究,保持其他条件不变,在丙图实验的基础上小附只将______,测出滑动摩擦力的大小为2.2N,通过与丙图实验测得的滑动摩擦力相比,选择地垫______(填“A”或“B”)面铺在地面上,能更有效地防止地垫在地面上滑动。
7.在探究“影响滑动摩擦力大小因素”的实验中,实验装置如图所示,选取三个相同的木块分别放在不同的接触面上,其中甲、乙两图的接触面是相同的木板,丙图的木板更粗糙。
(1)实验时,开始用很小的拉力拉木块,木块没有运动,逐渐增大拉力,当木块做________运动时,弹簧测力计的示数等于滑动摩擦力的大小。从开始拉,到木块运动之前的一段时间内,水平面对木块的摩擦力大小变化情况为________。
A.逐渐增大 B.逐渐减小 C.先增大后不变 D.始终不变
(2)某同学在同一木板上,测量了不同压力下滑动摩擦力的大小,并根据测量数据作出了如图戊所示图像中的图线①。在同一次实验中,如果该同学用更大的速度匀速拉物块A,则根据测量数据作出的图线会是________(填“①”、“②”或“③”)。
(3)对该实验进行改进,如图己所示,用测力计C水平拉动木板;当物块A相对地面静止且木板刚好做匀速直线运动,物块A受到的滑动摩擦力大小等于________测力计(选填“B”或“C”)的示数,方向水平向________。
(4)如图庚所示,使用弹簧测力计沿斜面向上拉动木块,使其向上匀速直线运动,此时弹簧测力计示数________(填“等于”或“不等于”)斜面对木块的摩擦力大小。
8.在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中:
(1)测量滑动摩擦力的大小,应在水平桌面上用弹簧测力计沿水平方向拉动木块做匀速直线运动,这是利用了________原理;
(2)若比较甲和丙实验,可得滑动摩擦力大小与__________有关;
(3)弹簧测力计不沿水平方向拉动时,也可以使木块在木板上沿水平方向做匀速直线运动,如图丁所示,此时木块处于__________(平衡/非平衡)状态,木块受到的摩擦力与弹簧测力计对木块的拉力是一对_________(平衡/非平衡)力;
(4)小明测量木块在水平桌面上受到的滑动摩擦力大小,他在实验中发现要保持木块匀速直线运动很困难,于是改用如图戊所示的装置,他将长木板向左拉出的过程中,弹簧测力计_______(A/B)的示数反映了木块与木板间的滑动摩擦力大小;
(5)小明查阅资料得知:在物理学中,两个物体间的滑动摩擦力f大小与压力F大小的关系为f=μF,μ称为这两个接触面间的动摩擦因数,反映了接触面的粗糙程度。当物体放在水平桌面上时对水平桌面的压力大小等于物体的重力,若在图戊所示实验中,木块重为5N,长木板重为10N,木块与长木板间的动摩擦因数大小为0.2,长木板与地面之间的动摩擦因数大小为0.4,若将长木板匀速抽出,则测力计A示数为_______N,弹簧测力计B的示数为_______N。
9.利用如图所示的实验装置探究阻力对物体运动的影响;
(1)如图所示,先将棉布铺在___________(选填“斜面”、“水平木板”或“斜面和水平木板”)上,再去掉棉布,分别让小车从斜面同一高度由静止滑下,其目的是使小车到达水平面时的___________相同;
(2)由实验可以看出,小车所受的阻力减小,其向前滑行的距离___________(选填“变大”、“不变”或“变小”)。进一步推理可知:如果小车运动时不受阻力,它将___________(选填“保持静止”、“匀速直线运动”或“保持静止或匀速直线运动”)。实验完成后,同学们在一起讨论运动和力的关系,其中观点正确的是___________(填字母序号);
A.物体受力,运动状态一定改变;
B.物体不受力,一定会保持静止;
C.物体运动,一定受到力的作用;
D.物体运动状态改变,一定受力。
(3)实验表明物体的运动不需要力来维持,最早通过实验分析得出这一结论的物理学家是___________(选填“牛顿”、“伽利略”、“亚里士多德”或“阿基米德”)。
10.小明利用如图所示的装置,探究在水平面上阻力对物体运动的影响,进行如下操作:
A.如图甲所示,将毛巾铺在水平木板上,让小车从斜面顶端由静止滑下,观察小车在水平面上通过的距离;
B.如图乙所示,取下毛巾,将棉布铺在斜面和木板上,让小车从斜面顶端由静止滑下,观察小车在水平面上通过的距离;
C.如图丙所示,取下棉布,让小车从斜面顶端由静止滑下,观察小车在水平面上通过的距离。
(1)以上操作中错误的操作是 ___________ (选填“A”、“B”或“C”)。
(2)实验中每次让小车从斜面同一高度由静止滑下,目的是___________。
(3)如图丁所示的是小车在不同水平面运动时速度与时间的关系图像,其中表示小车在毛巾表面上运动的是图线 ___________ (选填“a”、“b”或“c”)。
(4)根据实验结果可以得出:水平面越光滑,小车运动的路程越长,小车受到的阻力越小,速度减小得越___________(选填“快”或“慢”)。
(5)在光滑水平面上滑行的小车,如果受到的阻力为零,请在图丁中画出此时小车的速度-时间图像
(6)若在实验中,发现小车在棉布和木板上运动时都冲出了水平木板,则改进的方法是___________。
11.下面是小英探究“滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验。
(1)如图甲,将一个木块放在长木板上,用弹簧测力计沿水平方向______拉动木块。
(2)如图乙,在木块上放一个重物,重复上面的操作,比较甲、乙两图中弹簧测力计的示数可探究滑动摩擦力大小与______的关系。
(3)为了操作方便,小明对实验进行了如图丙的改进,将弹簧测力计固定,拉动木块下的毛巾,木块相对地面保持静止,这样改进后______(填“需要”或“不需要”)匀速拉动毛巾。比较甲、丙两图可得出:压力相同时,______,滑动摩擦力越大。
12.小明利用图甲装置进行“二力平衡条件”的探究:
(1)实验中为了方便操作判断,应使物体处于___________状态作为平衡状态;
(2)把木块转过一个角度,松手后观察木块___________(选填“松手瞬间”或“最终”)是否保持平衡,这是为了探究两个力是否必须作用在___________上才能平衡。
(3)某次实验中,当左盘放入稍大一点的砝码时,两个拉力大小不同,但木块仍处于静止状态,产生这一现象的原因可能是木块受到___________的影响。
(4)为尽量减少以上影响,小红提出将甲装置中的木块换成小卡片,如图乙。该方案还能探究“不在同一物体上的两个力能否平衡”,具体做法是___________。
(5)如图丙,小华安装装置时将两个滑轮安装成不同的高度,___________(选填“能”或“不能”)探究二力平衡的条件。
13.如图甲所示,在“探究阻力对物体运动影响”的实验中,让小车分别从斜面顶端同一位置由静止下滑,观察小车在毛巾、木板和玻璃上滑行的距离。
(1)实验中发现小车在毛巾表面滑行的距离最小,在木板表面滑行的距离较大,在玻璃表面滑行的距离最大,说明水平面越光滑,小车受到的阻力越小,小车的速度减小得越___________(选填“快”或“慢”)。
(2)由以上实验现象可以推理得到:如果运动的小车在水平面上不受阻力作用,小车将会保持___________;
(3)如图乙,让小球从四分之一圆弧形轨道A点滑下,运动到最低点O时,假设所有外力都消失,请根据上面的推理判断小球将沿轨迹___________(选填“1”“2”“3”或“4”)运动。
14.如图所示,是学习“同一直线二力合成”时完成的实验。
(1)将橡皮筋DG一端固定,另一端与小圆环相连,如图甲所示。
(2)把两个弹簧测力计分别通过细绳与小圆环系在一起后,沿水平方向向右拉橡皮筋,将小圆环拉至O点,标记此时小圆环的位置,并记录两个弹簧测力计的示数、,如图乙所示。
(3)把一个弹簧测力计通过细绳与小圆环系在一起后,沿水平方向向右拉橡皮筋,将小圆环再次拉到O点,并记下这个弹簧测力计的示数F,如图丙所示。
选小圆环为研究对象,请你利用学过的知识和方法分析证明:
15.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___________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: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,说明接触面越光滑,小车受到的阻力越___________,停下来所需的时间越___________;
(3)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___________。
试卷第1页,共3页
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《期末物理专题复习:运动和力实验题-2025-2026学年人教版物理八年级下册》参考答案
1.(1)光滑
(2)两个力的大小相等
(3) 不能 不在同一直线上
【详解】(1)在探究二力平衡的实验中,小车在水平方向上受到两端细绳的拉力。为了能够准确地探究这两个拉力之间的关系,我们需要尽量减小其他力(特别是摩擦力)对实验结果的干扰。如果桌面比较粗糙,小车与桌面之间的摩擦力较大,即使两端拉力不完全相等,小车也可能因为摩擦力的作用而保持静止,这会干扰实验结论。因此,为了减小摩擦力,小车应该放在较光滑的水平桌面上。
(2)实验中,向左盘和右盘同时加入质量相等的砝码时,小车两边受到的拉力大小相等,小车处于静止状态(即平衡状态)。当改变其中一端的砝码质量时,两端拉力大小不再相等,小车开始做加速运动(即失去平衡)。通过对比这两种情况,我们可以得出结论:要使物体在两个力的作用下保持平衡,这两个力的大小必须是相等的。由此得到二力平衡的一个条件是:两个力的大小相等。
(3)当小车处于静止状态时,两端细绳的拉力在同一直线上;如果将小车在水平桌面上扭转一个角度后释放,此时作用在小车上的两个拉力虽然大小相等、方向相反,但它们不在同一直线上,释放的瞬间,小车会发生转动,不能保持平衡状态;
设计这一步骤,通过扭转小车使得两个力不在同一直线上,观察小车是否能平衡,其目的就是为了探究不在同一直线上的两个力能否平衡。
2.(1) 相等 同一高度
(2) 一 没有
【详解】(1)[1]本实验是通过观察小车在水平面上运动的距离来推断阻力对物体运动的影响。 根据控制变量法,在探究阻力对物体运动的影响时,要控制小车到达斜面底端时的速度相等,只改变阻力的大小。
[2]要使小车到达斜面底端时的速度相等,就需要让小车从斜面上的同一高度处由静止释放,这样小车在到达斜面底端时的速度才会相等。
(2)[1]摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关,接触面越粗糙,摩擦力越大。 在这三次实验中,毛巾表面是最粗糙的,所以小车在第一次实验受到的摩擦力最大。
[2]实验是通过观察小车在水平面上运动的距离来推断阻力对物体运动的影响。 即使小车从木板末端滑出去,小车在木板上运动的距离仍然可以测量,所以这对实验没有影响。
3.(1) 水平 二力平衡
(2) B 不需要
(3)A
(4)B
(5) 不可靠 没有控制压力大小不变
【详解】(1)[1]实验时需要沿水平方向拉动弹簧测力计,故弹簧测力计需要在水平方向调零。
[2]用弹簧测力计沿水平方向拉着运动鞋在水平木板上做匀速直线运动,运动鞋在水平方向上受到的滑动摩擦力与拉力是一对平衡力,由二力平衡知识可知,两个力大小相等,故通过测量拉力大小就间接测量出滑动摩擦力。
(2)[1][2]实验中,很难让运动鞋做匀速直线运动,导致弹簧测力计示数不稳定,小明将实验装置进行了改进。图A,测力计拉着木板运动,木板受接触面对木板和鞋对木板的两个摩擦力,不能通过相互作用力确定木板对鞋的摩擦力大小,弹簧测力计示数不等于木板对鞋的滑动摩擦力大小;图C操作很难保证鞋子做匀速直线运动;图B操作中,测力计拉着运动鞋,用力拉动下面的长木板,则运动鞋相对地面始终是静止的,无论木板是否做匀速直线运动,对运动鞋的运动状态没有影响,所以测力计的示数会保持稳定,故图B能达到目的。
故选B。
(3)运动鞋所受滑动摩擦力与接触面的粗糙程度和压力大小有关。在比较两款底面积相同运动鞋的防滑性能实验中,应用控制变量法的实验探究方法,A款和B款鞋接触面的粗糙程度不同,应控制两款鞋对接触面的压力大小相同,通过向鞋内添加质量相同的填充物来控制鞋子对接触面的压力相同。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
(4)对比1、3实验数据可知,在压力相同时,拉动B款鞋子的力更大,则B款鞋子受到的滑动摩擦力更大,故B款运动鞋的防滑性能较好。
(5)[1][2]探究滑动摩擦力的大小与接触面积的关系,应控制其他条件相同。由图丙和丁可知,小明在改变接触面积时,没有控制压力大小相同,存在两个变量,故小明的结论不可靠。
4.(1) 小车 砝码质量
(2)相等
(3)作用在同一直线
(4)摩擦力
(5)见解析
【详解】(1)[1][2]实验中,研究对象是小车;通过改变砝码质量来改变拉力的大小(砝码的重力提供拉力)。
(2)当左右盘内所放砝码数量相等时,此时小车在水平方向上受到的两个拉力大小相等,小车静止,处于平衡状态,说明两个力必须大小相等才能平衡。
(3)保持两盘砝码数量相等,把小车转过一个角度后松手,小车会转动,直到两边的拉线在同一直线上,小车才能静止。这说明二力平衡时,两个力必须作用在同一直线上。
(4)左盘砝码稍大,拉力不等但小车仍静止,是因为小车受摩擦力,摩擦力与拉力差相互抵消,小车维持静止。
(5)若要探究 “不在同一物体上的两个力能否平衡”,可采用的方法是用剪刀将小卡片从中间剪开,使两个力分别作用在两个卡片上,观察卡片是否还能保持静止。
5.(1)二力平衡
(2) 控制变量法 2、3
(3)3
(4)不需要
(5) 2.3 C
【详解】(1)实验中,用弹簧测力计沿水平方向拉着木块在水平长木板上做匀速直线运动,此时在水平方向上木块只受拉力和滑动摩擦力,由于物体匀速直线运动,根据二力平衡知识可知,滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计示数。
(2)[1]影响滑动摩擦力大小的因素有接触面的粗糙程度和压力的大小,要探究滑动摩擦力大小的因素与接触面的粗糙程度的关系时,需控制压力的大小不变;要探究滑动摩擦力大小的因素与压力的大小的关系时,需控制接触面的粗糙程度不变。故探究过程中该实验过程中主要用到的科学研究方法是控制变量法。
[2]由第2、3两次实验可知,压力相同,接触面粗糙程度不同,第3次接触面更粗糙,滑动摩擦力更大,所以由2、3两次实验可得到结论:在压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
(3)由图丙知,2~6s物体做匀速运动,此时物体处于平衡状态,受到的拉力和摩擦力是一对平衡力,大小相等,由图乙可知,此过程的拉力为3N,所以滑动摩擦力为3N;木块在第ls时,木块做加速运动,但由于压力和接触面的粗糙程度不变,滑动摩擦力不变,仍为3N,故第ls时,滑动摩擦力为3N。
(4)如图丁所示的实验装置,拉动长木板向左运动, 木块相对长木板处于静止状态,木块受到的测力计的拉力与长木板施加的摩擦力为一对平衡力,大小相等,故该装置的优点是不需要长木板做匀速直线运动。
(5)[1]由图戊可知,0~4s木块处于静止状态,要使木块由静止开始运动,需克服物体的最大静摩擦力,即拉力最小为2.3N时,木块才能开始移动。
[2]由图可知,物体所受拉力为2.0N时,物体有可能在0~4s范围,即处于静止状态,有可能在4s之后,物体处于匀速直线运动状态,故C正确,ABD错误。
故选C。
6. 压力 A、B两个面对调 A
【详解】(2)[1]比较甲、丙两次实验,得出结论:接触面粗糙程度相同时,丙中压力大,测力计示数也大,因用弹簧测力计沿水平方向拉着物体做匀速直线运动,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,故得出:当接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
(3)[2][3]探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系,要控制压力大小相同,故将A、B两个面对调,可探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系,地垫A面铺在地上时,弹簧测力计的示数大,说明摩擦力越大,所以A面能更有效地防止地垫在地面上滑动。
7.(1) 匀速直线 A
(2)①
(3) B 右
(4)不等于
【详解】(1)根据二力平衡条件,只有当木块在水平面上做匀速直线运动时,水平方向上受到的拉力与滑动摩擦力才是一对平衡力,此时测力计的示数才等于滑动摩擦力的大小。
在木块从静止到刚要运动前的这段时间内,木块处于静止状态,水平方向上受到的静摩擦力与逐渐增大的拉力始终保持平衡,因此静摩擦力的大小逐渐增大,故选A。
(2)滑动摩擦力的大小仅与接触面的粗糙程度和压力大小有关,与物体做匀速直线运动的速度大小无关,在压力和接触面不变的情况下摩擦力不变,故图线保持不变,仍为①。
(3)实验改进后,无论长木板是否做匀速直线运动,物块A相对地面始终保持静止状态,处于平衡状态,故其在水平方向上受到的滑动摩擦力大小始终等于测力计B的示数。
由于测力计B对静止的物块A产生水平向左的拉力,根据二力平衡原理,水平长木板对物块A产生的滑动摩擦力必须与其等大反向,即方向水平向右。
(4)当木块沿斜面向上做匀速直线运动时,木块在平行于斜面的方向上不仅受到沿斜面向下的滑动摩擦力,还受到重力沿斜面向下的分力,弹簧测力计的拉力等于这两个力之和,故测力计示数不等于斜面对木块的摩擦力大小。
8.(1)二力平衡
(2)接触面粗糙程度
(3) 平衡 非平衡
(4)B
(5) 7 1
【详解】(1)当弹簧测力计沿水平方向匀速直线拉动木块,木块处于平衡状态,根据二力平衡条件可知,弹簧测力计对木块的拉力与木块受到的摩擦力是一对平衡力,大小相等。
(2)由甲、丙两图可知,木块对接触面压力相同,接触面粗糙程度不相同,弹簧测力计示数不同,即木块受到的摩擦力不同,因此可知:滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度有关。
(3)[1]平衡状态包括静止状态和匀速直线运动状态。如图丁可知,弹簧测力计不沿水平方向拉动时,也可以使木块在木板上沿水平方向做匀速直线运动,所以木块处于平衡状态。
[2]此时木块受到竖直向下的重力、竖直向上的支持力、弹簧测力计的拉力以及摩擦力,木块受四个力平衡。由于木块受到的摩擦力与弹簧测力计对木块的拉力不在同一直线上,所以不是一对平衡力。
(4)在图戊所示实验中,木块相对于地面始终处于静止状态,因此受力平衡,将长木板向左拉出的过程中,木块相对于长木板向右运动,因此木块受到向左的摩擦力和弹簧测力计B向右的拉力是一对平衡力,所以弹簧测力计B的示数反映了木块与木板间的滑动摩擦力大小。
(5)[1][2]已知在物理学中,两个物体间的滑动摩擦力f大小与压力F大小的关系为f=μF,在图戊所示实验中,木块重为5N,木块与长木板间的动摩擦因数大小为0.2,木块受到的滑动摩擦力为f=5N×0.2=1N
方向水平向左,根据力的相互性,木板受到木块施加的滑动摩擦力方向水平向右,大小为1N。木板对地面的压力为F压=10N+5N=15N
长木板与地面之间的动摩擦因数大小为0.4,木板与地面之间的摩擦力为f′=15N×0.4=6N
方向水平向右;若用拉力F将木板匀速抽出,根据力的平衡,拉力为F=6N+1N=7N
因此将长木板匀速抽出,则测力计A示数为7N,弹簧测力计B的示数为1N。
9.(1) 水平木板 速度
(2) 变大 匀速直线运动 D
(3)伽利略
【详解】(1)[1]图甲中,先将棉布铺在水平木板上,再去掉棉布,分别让小车从斜面顶端由静止滑下,观察并比较小车滑行的距离。
[2]根据控制变量法,每次都让小车从同一斜面的同一位置由静止开始滑下,是为了使小车下滑到水平面的速度相同。
(2)[1]由实验可以看出,水平面从棉布到木板,阻力变小,小车滑行距离变大。
[2]由此推理,如果小车运动时不受阻力,它的速度不会减小,它将不会停下来,一直做匀速直线运动。
[3] A.物体受力平衡时,可以保持静止状态或匀速直线运动状态,故A错误;
B.根据牛顿第一定律,物体不受力,会保持静止或匀速直线运动,不一定静止,故B错误;
C.根据牛顿第一定律,物体不受力的作用,也可以做匀速直线运动,故C错误;
D.力是改变物体运动状态的原因,物体运动状态改变,一定受到力的作用,故D正确。
故选D。
(3)伽利略推翻亚里士多德的观点,以上实验告诉我们,物体的运动并不需要力来维持,最早通过实验分析得出这一结论的物理学家是伽利略,牛顿是在伽利略的基础上总结出牛顿第一定律,阿基米德原理探究浮力与排开液体所受的重力。
10.(1)B
(2)保证小车在水平面顶端(或斜面底端)时速度相同
(3)c
(4)慢
(5)
(6)降低小车在斜面由静止释放时的高度
【详解】(1)要探究“在水平面上阻力对物体运动的影响”,根据控制变量法的使用方法,实验中只能阻力改变,其他因素不变,故多次实验中,斜面的粗糙程度不能变化,B选项中棉布铺在了斜面上,与A、C中的斜面粗糙程度不同,故B操作错误。
(2)要探究“在水平面上阻力对物体运动的影响”,根据控制变量法的使用方法,实验中只能阻力改变,其他因素不变,所以小车在水平面顶端时速度需要保持相同,所以每次让小车从斜面同一高度由静止滑下是为了保证小车在水平面顶端时速度相同。
(3)毛巾表面最粗糙,受到的阻力最大,当小车静止时,小车运动的距离最短,所需时间最短,所以对应的图线是图线c。
(4)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,所以小车速度变化的越慢,由图甲、乙、丙可知,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。
(5)由“小问(4)”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,故小车将以原来的速度做匀速直线运动一直运动下去。图像如图所示:
(6)若在实验中,小车在棉布和木板上运动时都冲出了水平木板,说明小车在水平面顶端时速度过大,所以可以减小此时的速度即可,即降低小车在斜面由静止释放时的高度即可。
11.(1)匀速直线
(2)压力大小
(3) 不需要 接触面越粗糙
【详解】(1)实验时,小明将木块放在水平长木板上,用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,并使木块做匀速直线运动,根据二力平衡可知,弹簧测力计拉力大小与摩擦力大小相等,可以测出木块在木板上滑行时受到的摩擦力。
(2)在木块上放一个重物,接触面的粗糙程度不变,改变了压力的大小,是探究滑动摩擦力的大小与压力大小的关系。
(3)[1]如图丙所示的实验装置中,木块与弹簧测力计固定不动,拉动木板运动,该装置的优点是:不需要控制木板做匀速直线运动,方便实验操作。
[2]甲图和丙图所示实验,压力大小相同,接触面的粗糙程度不同,测力计的示数不同,且毛巾表面粗糙,弹簧测力计的示数大,滑动摩擦力大,说明了滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关,在压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
12.(1)静止
(2) 松手瞬间 同一直线
(3)摩擦力
(4)将小卡片剪成两半
(5)能
【详解】(1)平衡状态包括静止和匀速直线运动状态,而本实验中物体是否做匀速直线不容易判断,故实验中为了方便操作判断,应使物体处于静止状态。
(2)将木块转过角度后,两个拉力不再作用在同一直线上,需要观察松手瞬间木块是否平衡,以此探究二力平衡的条件:两个力必须作用在同一直线上。
(3)甲装置中木块和桌面间存在摩擦力,当两侧拉力略有差异时,桌面的摩擦力会抵消拉力差,使木块仍保持静止,因此该现象是摩擦力的影响。
(4)探究不在同一物体上的两个力能否平衡时,需要使力作用在不同的物体上,故可以将小卡片剪成两半,变成两个物体。
(5)虽然将两个滑轮安装成不同的高度,但是作用在小卡片上的力仍然在同一直线、同一物体上,所以仍能探究二力平衡的条件。
13.(1)慢
(2)匀速直线运动
(3)2
【详解】(1)小车分别从斜面顶端同一位置由静止下滑,说明小车每次到达水平面的初速度都相同,而小车在毛巾表面滑行的距离最小,说明速度减小得快,在玻璃表面滑行的距离最大,说明速度减小得慢,而玻璃表面比木板表面光滑,所以小车受到的阻力越小,小车的速度减小得越慢。
(2)由于小车受到的阻力越小,小车的速度减小得越慢,那么当小车没有受到阻力,那么速度就不会减小或者变化,从而推理出小车将会保持匀速直线运动。
(3)当小球运动到最低点O时,所有的外力都消失,小球将会以末速度做匀速直线运动,所以小球将沿轨迹2运动。
14.见详解。
【详解】选小圆环为研究对象,分析其受力情况:在图乙中,小圆环受到两个水平向右的拉力和,以及橡皮筋向左的弹力,由于小圆环静止在O点,处于平衡状态,故有;在图丙中,小圆环受到一个水平向右的拉力和橡皮筋向左的弹力,由于小圆环同样静止在O点,处于平衡状态,故有;由于两次实验中,小圆环都到达同一位置O点,橡皮筋的伸长量相同,根据弹力与弹性形变关系可知,弹力大小相等,即,所以,因此,同一直线上方向相同的两个力的合力大小等于两力之和。
15.(1) 同一高度 速度
(2) 小 长
(3)匀速直线运动
【详解】(1)[1][2]实验中每次让同一辆小车从同一斜面的同一高度由静止自由下滑,这是因为要控制变量,保证小车到达水平面时的初始条件相同。根据能量转化,小车从同一高度下滑,重力势能转化为动能,到达水平面时获得相同的速度。
(2)[1][2]小车在毛巾表面滑行距离最短,在木板表面滑行距离最远。因为毛巾表面最粗糙,木板表面最光滑,所以接触面越光滑,小车受到的阻力越小。阻力越小,对小车运动状态的改变越慢,小车停下来所需的时间越长。
(3)根据实验推理,当小车在水平面上滑行时受到的阻力为零,小车的运动状态将不会改变,它将做匀速直线运动。
答案第1页,共2页
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