期末专题复习:运动和力实验题-2025-2026学年北师大版物理八年级下册
2026-05-27
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理北师大版八年级下册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 第七章 运动和力 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | - |
| 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 | 1.28 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/58068393.html |
| 价格 | 0.50储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
聚焦运动和力实验核心,以控制变量法、二力平衡原理为统领,构建“原理探究-误差分析-拓展应用”三阶训练体系,强化科学探究与科学思维。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|滑动摩擦力探究|4题|控制变量法(压力/粗糙程度)、二力平衡测摩擦力、实验改进(无需匀速拉木板)|从二力平衡原理切入,通过对比实验建立摩擦力影响因素关系,延伸至动态摩擦力判断|
|重力与质量关系|3题|弹簧测力计规范使用、数据处理(图像/比值)、误差分析(调零问题)|基于测量工具操作,通过多组数据归纳G与m正比关系,拓展密度秤改装应用|
|二力平衡条件|5题|反证法(旋转/剪断卡片)、减小误差(小卡片/滚动代替滑动)|从静止平衡到非平衡状态分析,逐步验证“同体、等大、反向、共线”条件,突出科学论证|
|综合拓展|3题|图像分析(v-t/F-t)、跨知识整合(摩擦力与密度结合)|融合运动状态判断与力的计算,提升科学探究中的信息处理与质疑创新能力|
内容正文:
期末物理专题复习:运动和力实验题
1.小明按如下步骤完成探究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验:
操作一:如图1中甲图所示,将木块A平放在长木板B上,缓缓地匀速拉动木块A,保持弹簧测力计示数稳定,并记录了其示数;
操作二:如图1中乙图所示,将毛巾固定在长木板B上,木块A平放在毛巾上,缓缓地匀速拉动木块A,保持弹簧测力计示数稳定,并记录了其示数;
操作三:如图1中丙图所示,将木块A平放在长木板B上,并在木块A上放一钩码,缓缓地匀速拉动木块A,保持弹簧测力计示数稳定,并记录了其示数;
(1)该实验原理是____________;
(2)由图1中______两图可知:当接触面粗糙程度一定时,接触面的压力越大,滑动摩擦力越大;
(3)由图1中甲、乙两图可知:当压力一定时,____________越大,滑动摩擦力越大;
(4)实验后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;于是小丽设计了如图1中丁图所示的实验装置,该装置的优点是______长木板做匀速直线运动(选填“需要”或“不需要”);实验中小丽水平向左拉动长木板时,物块A受到的摩擦力方向是____________;
(5)实验拓展:如图2所示,放在水平地面上的物体C受到方向不变的水平拉力F的作用,和图象如图3所示。则物体C在第1秒受到的摩擦力大小为______N;第4秒时受到的摩擦力大小为______N。
2.小明同学在探究“重力大小与质量的关系”实验中,选用了钩码进行实验。
次数
1
2
3
4
5
质量m/kg
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
重力G/N
1
___________
3
4
5
(1)小明同学选用的弹簧测力计如图所示,该弹簧测力计的测量范围为___________N。
(2)测量前弹簧测力计应在___________方向上调零,使指针对准零刻度线。
(3)在第二次测量物体的重力时,弹簧测力计指针位置如图所示,示数为___________N。
(4)小明多次实验,记录的相关数据如表所示,分析数据可知:物体所受重力大小与它的质量成___________。
3.课后服务活动中,物理兴趣小组的同学们进行了“二力平衡条件”的探究。
(1)如图甲实验时,向左盘和右盘同时放入一个不等重的砝码,这时木块仍然保持静止状态, 产生这一现象的原因是_________________,此时木块受到的力是_____(选填“平衡力”或“非平衡力”)。
(2)如图乙小王把小车转过一个角度,然后松手,观察小车能否恢复到原来的位置,他的这一操作是为了验证“两个力必须______________才能平衡”这一条件。
(3)该实验是通过观察物体是否处于_____________状态来判断物体平衡的。
(4)由实验甲改进到实验乙、丙是为了减小_____________对实验的影响,由实验丙改进到实验丁是为了减小_____________对实验的影响。
(5)装置丁除了以上好处,还具有更适合探究__________的优点(填字母)。
A.方向相同的两个力能否平衡
B.不在同一条直线上的两个力能否平衡
C.大小不相等的两个力能否平衡
D.不在同一物体上的两个力能否平衡
4.如图所示,在“探究二力平衡条件”时,小明不断改进并先后设计了三个实验方案。
(1)从甲方案改进为乙方案是为了减小___________对实验的影响。小明采用丙方案进行实验,选质量为5g的卡片作为研究对象,在线的两端分别挂上等质量的钩码,对卡片施加两个拉力,则所挂钩码质量合适的是___________(填字母)。
A.5g B.200g C.任意质量均可
(2)小明将系于卡片两端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___________,并通过调整钩码数量来改变拉力的大小。当卡片平衡时,小明将卡片扭转一定角度,松手后卡片不能平衡,此实验说明两个力使物体平衡时,这两个力要作用在___________上。
(3)随后小明利用实验室的器材进行了创新实验,按图丁他将重为G的正方体滑块P套在水平放置的方管Q上,在水平向右风力的作用下,滑块P向右做匀速直线运动,再将方管Q按图戊竖直放置后,滑块P竖直向下运动。实验中控制滑块P受到风力的大小和方向始终保持不变,其受到方管Q的摩擦力等于它们间压力大小的0.8倍(忽略空气阻力),小明通过分析计算出图戊中滑块P受到的摩擦力f=___________G。若将滑块P竖直向上匀速拉起,则拉力的大小为___________G。
5.在探究物体所受重力大小与物体质量的关系时,实验记录如下表:
实验序号
物体质量/kg
物体重力/N
(a)
1
0.1
1
2
0.2
2
3
0.3
3
(1)在实验过程中,需要的测量工具有_______和_______;
(2)表格中(a)的内容是_______;
(3)根据表中数据画出物体重力与质量的关系图像OA。另一组同学分别测出了密度比表中物体大的金属铜的质量和重力,若也在该图像中描出点,这些点应该在_______(选填“OA线上”、“Ⅰ区域”、“Ⅱ区域”);
(4)根据表中数据和图像可以得出的结论是:_______。
6.小明用木板、棉布、木块、砝码和弹簧测力计探究影响滑动摩擦力大小因素。
(1)如图所示的三次实验中,用弹簧测力计拉动木块沿水平方向做___________运动,此时弹簧测力计对木块的拉力等于木块受到的摩擦力。丙实验中砝码受到的摩擦力为___________ N。
(2)①对比___________实验可知:压力一定,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;
②雪后由于路面湿滑,为避免学生滑倒,学校工作人员在校门口撒上沙子。这一事例是运用___________(填“增大压力”或“增大接触面粗糙程度”)的方法来改变摩擦力大小的。
(3)在甲图中画出木块对木板施加的力。
7.如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(重力不计)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相反,并通过调整________来改变拉力的大小。
(2)为了探究二力平衡是否在同一直线时,当小卡片平衡时,小华将小卡片_______(填“翻转”或“旋转”)一个角度,松手后小卡片不能平衡。
(3)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,若向左右同时放上不同数量的钩码时,木块仍然保持静止状态,则产生这一现象的原因是________ 。
(4)同学们认为甲同学的实验优于乙同学的实验,其主要的原因是______。
A.减少了摩擦力对实验结果的影响 B.减少了重力对实验结果的影响
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
(5)利用图丙装置 ________(选填“能”或“不能”)探究二力平衡的条件。
8.小明在学习重力知识时,分别探究了“重力的方向”和“重力的大小跟质量的关系”。
(1)如图甲是探究重力方向的实验装置,将小球用细线悬挂在支架上,并让其自由下垂。如图乙,为进一步研究重力的方向,小明缓慢改变支架与桌面的夹角,观察到悬线的方向______(选填“改变”/“不变”);如图丙,为判断悬线的方向,需要创设一个水平面,小明在烧杯内倒入适量的水,将小球浸入水中,待水面静止,缓慢改变支架与桌面的夹角,用量角器可测出悬线与水面的夹角,由此可判定重力的方向是______。
(2)小明利用弹簧测力计探究重力与质量的关系,数据如表所示。
分析数据能够得到的结论是:______。
实验次序
1
2
3
4
5
物体质量m/kg
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
所受重力G/N
0.5
1
1.5
2
2.5
(3)另一个小组成员小华在探究重力与质量的关系时,由于弹簧测力计未调零(指针指在0.2N刻度处),则小华描绘的图线应该是图丁中的图线______(填序号)。
(4)经过一段时间的学习后,老师提出把弹簧测力计改装成测量液体的密度秤。小明小组用同一小桶分别盛满不同的液体,用弹簧测力计测出空小桶的重力为1N,装满水后总重力为3N,再装满另一液体时示数为4N,则液体密度为_______kg/m3;
①该“密度秤”的零刻度线应在______N刻度处;
②如图戊,该“密度秤”能测量的密度的最大值是______g/cm3;
③若某次测量中,小桶内的液体没有装满,则测量出的液体密度将_____(选填“偏大”、“偏小”或“依然准确”)。
9.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,弹簧测力计对木块的拉力大小等于滑动摩擦力的大小。
(2)通过对比甲、乙两次实验可知:当接触面粗糙程度相同时,________。
(3)通过对比________两次实验可知:当压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
(4)小明同学利用图甲实验装置继续探究滑动摩擦力与速度的关系,改变木块的速度,进行实验,记录的实验数据如图表所示:
实验次数
1
2
3
4
运动速度(m/s)
0.2
0.3
0.4
0.5
测力计的示数(N)
1.2
1.2
1.2
1.2
分析实验数据可知:滑动摩擦力的大小与物体运动的速度________(选填“有关”或“无关”)。
(5)某次实验中拉动木块由静止开始到匀速直线运动的过程中,弹簧测力计对木块的拉力F随时间t的变化图象如图丁所示,其中0~3s木块处于静止状态,分析图象可知:要使木块由静止开始运动,至少要________N的水平拉力、若实验时木块受到的拉力是1.8N,下列对于木块所处状态的判断,正确的是________(选填字母)。
A.始终静止
B.始终做匀速直线运动
C.静止或匀速直线运动
D.条件不足,无法判断
10.某课外兴趣小组,将塑料小桶中分别装满已知密度的四种液体后,用弹簧测力计称出它们的重力,记录了如表所示的数据(g取10N/kg):
液体密度(g/cm3)
0.8
1.0
1.2
1.4
弹簧测力计的示数(N)
1.6
1.8
2.0
2.2
(1)通过分析此表,小红同学发现液体密度与弹簧测力计示数之间有一定规律。图1中能正确反映这一规律的是________;
(2)若小桶中盛满密度未知的某种液体时弹簧测力计的示数为2.3N,该液体的密度是_____kg/m3;
(3)小亮同学根据小红的发现,将实验时所用的弹簧测力计和小桶改装成了一个液体密度计。使用时,只需将小桶中装满待测液体,就可从弹簧测力计指针指示的位置直接读出液体的密度;密度为“0”的刻度应标在______N的刻度线上,该“密度秤”能测量的液体密度最大是_______kg/m3。
11.实验小组的同学对A、B两根长度相同粗细不同的橡皮筋进行研究,并做成橡皮筋测力计。将橡皮筋的一端固定,另一端悬挂钩码(如图甲所示),记录橡皮筋受到的拉力大小F和橡皮筋的伸长量,根据多组测量数据做出的图线如图乙所示。
(1)当在两根橡皮筋上都挂重力为2N的物体,橡皮筋A的伸长量为______cm。由图可以得到的实验结论是______;
(2)分别用这两根橡皮筋制成的测力计代替弹簧测力计,则用橡皮筋______(A/B)制成的测力计量程大,用橡皮筋______(A/B)制成的测力计测量的精确程度高。
(3)如图所示,在秤钩下挂一个容积为80mL、重为1N的容器,然后在测力计的原有刻度上标上密度值,就制成了一杆简单而实用的液体密度秤(如图所示),只要在容器中装满待测液体,就可以直接“称”出该液体的密度。在这测力计上,密度为“0”刻度应标在原刻度______N处。此“密度秤”的测量范围是______,分度值为______,为了提高精确度,采取的措施是______(填序号)。
A.增大桶容积 B.减小桶容积 C.换更轻的桶
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1所示的实验,请你完成下列内容。
(1)实验过程中,弹簧测力计__________(选填“必须”或“不必”)沿水平方向拉着物块A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;
(2)比较甲、乙两次实验,是为了探究滑动摩擦力大小与__________是否有关;比较__________(选填“甲”、“乙”、“丙”或“丁”)两次实验,可以探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度是否有关;
(3)比较甲、丁两次实验,小明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,由此得出结论:滑动摩擦力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;
(4)实验结束后,小明又对实验装置进行了改进,如图2所示,实验后发现效果更好,实验中,小明__________(选填“一定”、“不一定”或“一定不”)要匀速拉动长木板。
(5)如图甲所示,某一质量为的物体,在水平桌面上沿力F的方向做直线运动.其所受水平拉力与时间的关系图象、运动速度与时间的关系图象分别如图乙、丙所示.请在图丁中画出内物体受到的摩擦力随时间变化的图象。
13.如图甲是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景。
(1)实验中(图甲)选择质量较小的卡片目的是_____________;
(2)当小卡片平衡时,小华将卡片旋转一个角度,松手后小卡片_______(选填“能”或“不能”)平衡,设计此实验步骤的目的是为了探究不在__________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____(单选);
A.减少摩擦力对实验结果的影响
B.小书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
(5)小明同学也对二力平衡条件进行了探究,但他在左右支架上装配两个滑轮时没有安装成相同高度(图丙),你认为_______(选填“能”或“不能”)用小明的装置进行实验。
14.小赵同学在探究“阻力对物体运动的影响”的实验过程中,用传感器记录小车的速度随时间变化的图像(v-t图像)。
(1)甲、乙、丙三次实验小车到达斜面底端的v-t图像是重合的,如图丁所示。为达到这一效果,小赵需要做的操作是___________。
(2)小车在水平面上v-t图像如图戊所示,由图可知:在水平面运动的过程中,小车所受阻力越小,减速越___________(选填“少”或“慢”)。
(3)若阻力为0,请你在戊图画出小车在水平面运动的v-t图像。
15.如图所示是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景。
(1)实验中的研究对象是______ (选填“卡片”或“钩码”),通过调整______来改变拉力的大小;
(2)当小卡片平衡时,小华将小卡片旋转过一个角度,松手后小卡片______ (选填“能 ”或“不能 ”)平衡,由此实验步骤可知只有作用在 _________的两个力才能平衡;
(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,小华下一步操作是____________;
(4)小红设计了图乙所示的装置来进行实验,同学们认为小华的实验装置优于小红,小红设计的装置,最主要的缺点是 ________;
(5)小丽在做实验时,左右支架上装配两个滑轮时没有安装在相同的高度,如图丙所示,你认为小丽的装置 _____(选填“能”或“不能”)完成实验探究。
试卷第1页,共3页
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学年北师大版物理八年级下册》参考答案
1.(1)二力平衡
(2)甲、丙
(3)接触面粗糙程度
(4) 不需要 水平向左
(5) 2 4
【详解】(1)实验中通过弹簧测力计测量滑动摩擦力的大小,其原理是二力平衡。当木块做匀速直线运动时,弹簧测力计的拉力与木块受到的滑动摩擦力大小相等,方向相反,是一对平衡力。
(2)比较甲、丙两图可以看出,在相同的木板接触面上,丙图中木块上增加了钩码,使压力增大,此时弹簧测力计的示数明显增大。这说明当接触面粗糙程度相同时,压力越大,产生的滑动摩擦力也越大。
(3)通过对比甲、乙两图的实验现象可以发现,在压力相同的情况下,乙图中接触面铺有毛巾,表面更粗糙,此时弹簧测力计的示数更大。这说明当压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
(4)[1]改进后的实验装置中,由于木块保持静止,摩擦力的大小可以直接通过弹簧测力计的示数读出。这种设计不需要保持长木板匀速运动,大大简化了实验操作,也避免了因速度不均匀带来的测量误差。
[2]当长木板向左运动时,木块相对于长木板有向右运动的趋势,因此木块受到的摩擦力方向是水平向左的。
(5)[1]由图3的v-t图像可知,第1秒时物体处于静止状态,此时受到的摩擦力是静摩擦力,大小与拉力相等。根据F-t图像,第1秒时拉力为2N,所以摩擦力为2N。
[2]第4秒时物体做加速直线运动,此时受到的滑动摩擦力与拉力不平衡,F-t图像上无法得出摩擦力大小。但滑动摩擦力的大小只与接触面的粗糙程度和压力大小有关,我们可以通过6到9s时,物体做匀速直线运动运动,此时物体处于平衡状态,拉力等于摩擦力,由F-t图像得到摩擦力的数值为4N,加速时摩擦力的大小是不变的,故4s时,摩擦力也是4N。
2.(1)0~5
(2)竖直
(3)2
(4)正比
【详解】(1)由图可知,弹簧测力计最大刻度为5N,最小刻度为0N,所以测量范围是。
(2)实验中测量的是钩码的重力,重力方向竖直向下,所以要在竖直方向调零,确保测量准确。
(3)弹簧测力计的指针指向2N刻度线,所以示数为2N。
(4)从表格数据可知,质量每增加0.1kg,重力增加1N,重力与质量的比值始终为10N/kg,说明重力与质量成正比。
3.(1) 摩擦力的影响 平衡力
(2)作用在同一条直线上
(3)静止
(4) 摩擦力 重力
(5)D
【详解】(1)[1][2]向左盘和右盘同时放入一个不等重的砝码,木块受到的两个拉力不相等,这时木块仍然保持静止状态,是因为桌面对木块有摩擦力的作用;此时木块静止,处于平衡状态,木块受到的力是平衡力。
(2)把小车转过一个角度,两个力的大小不变,方向仍相反,但两个力不在同一直线上。根据控制变量法,松手后观察小车能否恢复到原来的位置,是为了验证两个力必须在同一直线上才能平衡。
(3)物体处于静止和匀速直线运动时为平衡状态,由于实验中让 物体做匀速直线运动不易操作,实验是通过观察物体是否处于静止状态来判断物体是否平衡的。
(4)[1]乙中使用小车而不用木块,丙中物体与桌面不接触,由实验甲改进到实验乙、丙是为了减小摩擦力对实验的影响。
[2]卡片的重力小,将丙装置中的物体换成小卡片,减小了物体重力对实验的影响。
(5)A.方向相同的两个力能否平衡,乙丙均可以通过两边钩码的拉力的方向调整到同一边来探究,故A不符合题意;
B.不在同一条直线上的两个力能否平衡,可以通过转一个角度来探究,乙丙均可以方便的实现,故B不符合题意;
C.大小不相等的两个力能否平衡可以通过改变两边的钩码的个数来实现,乙丙两方案都能方便的操作,故C不符合题意;
D.不在同一物体上的两个力能否平衡,丙可以用剪刀很方便的把纸片中间剪开,让两个力分别作用在两个物体上,乙丙不容易将一个物体变成两个物体,故D符合题意。
故选D。
4.(1) 摩擦力 B
(2) 相反 一条直线
(3) 0.64 1.64
【详解】(1)[1]木块放在桌面上,当发生相对运动或有相对运动趋势时,有摩擦力产生,由甲方案改为乙方案,把木块换成小车,就是减少摩擦力对实验结果的影响,这是通过变滑动为滚动的方式减小摩擦的。
[2]选质量为5g的卡片作为研究对象,在线的两端分别挂上等质量的钩码,为了不考虑小卡片的重力对实验的影响,选择的钩码质量要尽量大,才能使卡片左右两边的绳子接近水平,所挂钩码质量合适的是200g,如果选用5g的钩码,卡片左右两边的绳子将不能水平,故选B。
(2)[1]小明将系于小卡片两端的线分别跨过左右支架上的滑轮,在线的两端挂上钩码,此时作用在小卡片上的两个拉力等于钩码的重力,方向相反,并通过调整钩码个数来改变拉力大小。
[2]当小卡片平衡时,小明将小卡片扭转过一个角度,卡片两边的拉力作用不在同一直线上,松手后小卡片不能平衡,卡片两边的拉力在一条直线上,卡片能平衡,此实验说明两个力使物体平衡时,这两个力要作用在一条直线上。
(3)[1]由题意可知,正方体滑块P受到方管Q的摩擦力等于它们间压力大小的0.8倍,即图丁中滑块P受到的摩擦力等于0.8G;在水平向右风力的作用下,滑块P向右做匀速直线运动,则滑块P受到风力的大小等于滑块P受到的摩擦力0.8G,即滑块P与方管Q间压力等于0.8G,滑块P竖直向下运动时,受到方管Q的摩擦力仍等于它们间压力大小的0.8倍,则图戊中滑块P受到的摩擦力f=0.8×0.8G=0.64G
[2]将滑块P竖直向上匀速拉起,则拉力的大小等于正方体滑块P的重力与滑块P受到的摩擦力之和,即F=G+0.64G=1.64G
5.(1) 托盘天平 弹簧测力计
(2)重力/质量/N·kg-1
(3)OA线上
(4)物体受到的重力与质量成正比
【详解】(1)本实验需要测量物体的质量和重力,测量质量用天平,测量重力用弹簧测力计,因此所需测量工具为天平和弹簧测力计。
(2)探究重力和质量的关系时,需要定量计算重力与质量的比值,分析规律,因此表格(a)处为重力与质量的比值,即重力/质量/N·kg-1。
(3)重力与质量的比值是定值,和物体的密度、物质种类无关,因此金属铜的重力和质量的比值和原实验一致,描出的点仍在“OA线上”。
(4)表格中重力和质量的比值为定值,图像为过原点的直线,因此可得结论:物体所受重力的大小与物体的质量成正比。
6.(1) 匀速直线 0
(2) 甲、乙 增大接触面粗糙程度
(3)
【详解】(1)[1]实验时用弹簧测力计拉动木块沿水平方向做匀速直线运动,此时测力计对木块的拉力和木块受到的摩擦力是一对平衡力,根据二力平衡条件,可知拉力的大小等于木块受到的摩擦力。
[2]丙实验中砝码和木块一起做匀速直线运动,砝码相对于木块没有发生相对运动,也没有相对运动的趋势,所以,此时砝码受到的摩擦力为0N
(2)[1]对比甲、乙实验可知,压力大小相同,而接触面粗糙程度不同,且棉布表面更粗糙,测力计示数更大,即摩擦力更大,则可得出结论:压力一定,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
[2]雪后由于路面湿滑,为避免学生滑倒,学校工作人员在校门口撒上沙子,这是压力一定时,通过增加接触面的粗糙程度来增大摩擦力。
(3)木块对木板施加了垂直向下的压力和水平向右的摩擦力,故作图如下:
7.(1)钩码个数
(2)旋转
(3)见解析
(4)A
(5)能
【详解】(1)小卡片两端通过滑轮各挂一个钩码,两个钩码通过绳子对小卡片施加了两个相反方向的拉力,拉力的大小等于钩码的重力,通过调整钩码个数来改变对纸片拉力的大小。
(2)要探究一对平衡力在同一直线上,可将小卡片旋转过一个角度,使小卡片两端相等的两个拉力不在一条直线上,翻转时两个力仍在同一直线上。
(3)向左右同时放上不同数量的钩码时,左右受到拉力大小不同,但木块仍然保持静止状态,是因为木块和桌面之间有摩擦力的作用。
(4)小华实验用的小卡片重力小,可以忽略,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。故选A。
(5)在左右支架上装配两个滑轮时没有安装成相同高度,但是两个力在一条直线上,小卡片仍然处于平衡状态,因此不影响实验结果,能探究二力平衡的条件。
8.(1) 不变 竖直向下
(2)物体所受的重力跟它的质量成正比
(3)③
(4) 1 2 偏小
【详解】(1)如图乙,无论支架如何倾斜,小球受重力作用,悬线始终与图甲的悬线平行,所以悬线的方向不变;
如图丙,水面静止时是水平的。悬线与水面垂直,说明重力的方向是竖直向下。
(2)分析表格数据,重力与质量的比值均为10N/kg,因此可得结论:物体所受的重力跟它的质量成正比。
(3)如果弹簧测力计未调零,指针指在0.2N处,当挂物体质量时,测力计读数 G=0.2N。观察图丁,图线③在时 G>0,符合题意,故选③。
(4)桶中水的重力
桶的容积
液体的重力
液体的质量
液体的密度
当桶内没有液体即液体密度为0时,测力计测的是空桶的重力。所以零刻度线应在1N处。
图戊显示测力计的最大测量值是 5N,当测力计示数达到最大值时,液体的重力
液体的质量
能测量的最大密度
如果液体没有装满,测得的总重力会偏小。计算出的液体重力也会偏小。液体质量偏小。计算密度时,用的是桶的容积V。根据,测量出的密度偏小。
9.(1)二力平衡
(2)压力越大,滑动摩擦力越大
(3)甲、丙
(4)无关
(5) 2.0 C
【详解】(1)实验时,用弹簧测力计水平拉动木块,使其在水平桌面上做匀速直线运动,木块处于平衡状态,在水平方向上受到拉力和摩擦力的作用,根据二力平衡知识,拉力的大小等于滑动摩擦力的大小。
(2)对比甲、乙两次实验,当接触面粗糙程度相同时,压力不同,弹簧测力计的示数不同,则物体所受摩擦力不同,说明摩擦力的大小和压力大小有关,而且压力越大,滑动摩擦力越大。
(3)对比甲、丙两次实验,当压力相同时,接触面的粗糙程度不同,弹簧测力计的示数不同,则物体所受摩擦力不同,毛巾表面比木板表面粗糙,丙图的拉力比甲图的拉力大,可知在压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
(4)从表格中的数据可以看出,四次实验中木块运动的速度越来越大,而拉力的大小却始终不变,因此滑动摩擦力的大小与运动的速度无关。
(5)[1]分析图丁可知,木块的最大静摩擦力为2N,要使木块由静止开始运动,至少要用2.0N的力。
[2]由丁图可知木块的最大静摩擦为2N,滑动摩擦力为1.8N,所以当木块受到的拉力是1.8N时,木块可能静止(还没达到最大静摩擦力),也可能匀速直线运动(拉力等于滑动摩擦力),故ABD错误,C正确。
故选C。
10.(1)B
(2)
(3) 0.8
【详解】(1)由于小桶本身有重力,当小桶中没有装液体时,即密度为零时,弹簧测力计也有示数,故AC错误,B正确。
故选B。
(2)由表中数据可知,弹簧测力计的示数与液体密度之间的函数关系为
因此当弹簧测力计的示数为2.3N时,该液体的密度
(3)[1][2]由弹簧测力计的示数与液体密度之间的函数关系为
当液体密度为零时,弹簧测力计的示数为0.8N,因此密度为“0”的刻度应标在0.8N刻度线上,该弹簧测力计的最大测量值为5N,故能测量的液体密度最大为
11.(1) 5 在弹性限度内,橡皮筋的伸长量与受到的拉力成正比
(2) B A
(3) 1 0∼5 0.25 A
【详解】(1) [1][2]由图乙可知,拉力大小F和橡皮筋的伸长量的图像是过原点直线,橡皮筋在弹性限度内,拉力与伸长量成正比:当时,伸长量,因此时,伸长量为;并可得结论:在弹性限度内,橡皮筋的伸长量与受到的拉力成正比。
(2)[1]由图乙可知,A橡皮筋的量程为,B橡皮筋的量程为,因此B制成的测力计量程更大。
[2]相同拉力下,A的伸长量更大,刻度更稀疏,因此A制成的测力计测量精确程度更高。
(3)[1]密度为0时,容器为空,总重力等于容器重力,因此0刻度标在原刻度处。
[2]弹簧测力计量程为,最大总重力为,因此液体最大重力
液体最大质量
容积
最大密度
因此测量范围为
[3]弹簧测力计分度值为,对应密度变化
即密度秤分度值为。
[4]提高精确度需要让相同密度变化对应更大的拉力变化,增大桶容积后,相同密度差的液体重力变化更大,示数变化更明显,精确度更高,因此选A。
12.(1)必须
(2) 压力大小 乙丙
(3)错误
(4)不一定
(5)
【详解】(1)实验中利用二力平衡的原理来测量滑动摩擦力的大小,实验过程中,弹簧测力计必须沿水平方向拉着物块A做匀速直线运动,此时,物块A受力平衡,所受滑动摩擦力与弹簧测力计的拉力二力平衡,大小相等,滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。
(2)[1]比较甲、乙两次实验可知,两实验中接触面均为木板,粗糙程度相同,但实验乙中因物块A上面多了砝码,使接触面上的压力变大,可观察到弹簧测力计的示数变大了,可见滑动摩擦力变大了,由此可判断比较甲、乙两次实验,是为了探究滑动摩擦力大小与压力大小是否有关。
[2]要探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度是否有关,根据控制变量法,需控制压力大小及其它因素相同,只改变接触面的粗糙程度,匀速拉动物块A,观察弹簧测力计的示数变化,根据以上信息结合图1中的四次实验可判断,比较乙丙两次实验,可以探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度是否有关。
(3)根据控制变量法,在探究滑动摩擦力大小与接触面积的关系时,应控制其它因素相同,只改变接触面积的大小,匀速拉动物块A,观察滑动摩擦力的大小;比较甲、丁两次实验,可发现小明在改变接触面积大小的同时,没有控制压力大小相同,所以他的结论是错误的。
(4)由图2可知,改进后的实验装置是将原来的匀速拉动物块变为使物块保持静止,仍然利用二力平衡测滑动摩擦力的大小,但效果更好,更便于操作,不需要小明一定匀速拉动长木板,即实验中,小明不一定要匀速拉动长木板。
(5)由甲图可知,物块在拉力F的作用下在平面上滑动,由图丙可知,该物块从第2秒开始滑动,在第时做加速直线运动,在第时做匀速直线运动;结合乙图可知,该物块在时受到的拉力为,物块静止,物块受到的静摩擦力大小为;该物块在时受到的拉力为,物块加速运动;该物块在时受到的拉力为,物块做匀速直线运动,物块受力平衡,所受滑动摩擦力的大小为,因为滑动摩擦力的大小只与压力大小和接触面的粗糙程度有关,压力大小和接触面的粗糙程度不变,滑动摩擦力的大小也不变,所以可判断:第内物体受到的摩擦力大小均为,故画出的内物体受到的摩擦力随时间变化的图象如下图所示
13.(1)忽略小卡片的重力对实验的影响
(2) 不能 同一直线上
(3)将卡片从中间剪断
(4)A
(5)能
【详解】(1)选择质量较小的卡片可以忽略其重力对实验的影响,因为重力较小,不会显著干扰两个拉力的平衡关系。
(2)[1][2]小华将小卡片旋转一个角度,两个拉力不在同一直线上,放手后,小卡片转动,说明小卡片不能保持平衡;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) 为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡,需要将小卡片剪成两半,使两个拉力分别作用在两个独立的物体上。 观察剪开后的小卡片是否还能平衡,如果剪开前平衡,剪开后不能平衡,则说明只有作用在同一物体上的两个力才能平衡。
(4)小华的实验使用小卡片,悬在空中,几乎不受摩擦力影响。 小明的实验使用木块放在水平桌面上,木块与桌面之间存在摩擦力,摩擦力会影响实验结果。 因此,小华的实验优于小明的实验的主要原因是减少摩擦力对实验结果的影响。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
(5)二力平衡的条件与滑轮的高度无关,只要两个拉力大小相等、方向相反、作用在同一直线上且作用在同一物体上即可。 因此,即使滑轮没有安装成相同高度,仍然可以用小明的装置进行实验。
14.(1)让小车从同一斜面的同一位置由静止滑下
(2)慢
(3)
【详解】(1)本实验需要控制小车到达斜面底端的速度相同,操作要求就是让小车从同一斜面的同一位置由静止滑下,才能保证三次到达底端速度相等。
(2)由图戊可知,小车受到的阻力越小,速度减小到0所用时间越长,说明速度减速越慢。
(3)若阻力为0,小车不受阻力,会保持斜面底端的速度(1m/s)做匀速直线运动,速度不随时间变化。因此从坐标点(1s,1m/s)开始,画一条平行于时间轴t的水平直线向右延伸即可。据此作图。
15.(1) 卡片 钩码数量
(2) 不能 同一直线上
(3)将卡片剪开
(4)阻力对实验的影响较大
(5)能
【详解】(1)[1]研究对象是卡片,探究二力平衡条件的实验中是通过改变实验条件观察卡片在力的作用下能否保持平衡状态。
[2]实验是通过调整钩码的数量来改变卡片两端所受拉力的大小,钩码数量不同,对卡片的拉力大小也不同。
(2)[1][2]当小卡片旋转过一个角度,松手后小卡片不能平衡;由此可知两个力作用在同一直线上是二力平衡的条件,当其他条件不变时,旋转卡片后,卡片所受两个拉力没有作用在同一直线上,所以卡片无法平衡。
(3)为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡,下一步操作是用剪刀将小卡片剪成两半,这样原来的一个物体变成两个物体,观察两个半张卡片是否还能平衡。
(4)小红设计的装置最主要的缺点是物体在实验过程中可能存在阻力,对实验探究影响较大。小华的实验用小卡片,卡片重力小,卡片在实验过程中没有接触到桌面,阻力影响小;而小红的装置物体与桌面接触阻力较大,会干扰二力平衡条件的探究。
(5)小丽的装置能完成实验探究,因为即使滑轮高度不同,只要两个拉力大小相等、方向相反、作用在同一直线上且作用在同一物体(卡片)上,卡片仍然能处于平衡状态,且卡片质量很小,重力很小,可以忽略其对实验的影响,所以滑轮高度不影响二力平衡的这几个条件的验证。
答案第1页,共2页
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