期末专题复习:运动和力实验题-2025-2026学年人教版物理八年级下册
2026-07-03
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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 | 第八章 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 | 918 KB |
| 发布时间 | 2026-07-03 |
| 更新时间 | 2026-07-03 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-07-03 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58625994.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,通过15道典例系统整合控制变量法、科学推理等探究方法,构建从实验操作到规律推导的完整逻辑链,强化科学探究与科学思维素养。
**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|6题|控制变量法、二力平衡原理、实验改进(固定木块拉木板)|从测量方法(匀速直线运动)到影响因素(压力、粗糙程度),建立摩擦力与压力定量关系|
|二力平衡条件|4题|反证法(旋转/剪开物体)、减小摩擦干扰(小车替代木块)|围绕“同体、等大、反向、共线”四条件,通过变式实验排除无关因素|
|阻力对运动影响|5题|科学推理法(理想实验)、控制初速度(同一斜面同一高度)|从阻力对运动距离的影响,推理出牛顿第一定律,渗透惯性概念|
内容正文:
期末物理专题复习:运动和力实验题
1.在“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中,同学们提出以下几种猜想:
A.与接触面之间的压力有关 B.与物体运动速度有关
C.与物体间接触面积的大小有关 D.与物体间接触面的粗糙程度有关
他们用如图所示的实验操作验证他们的猜想。
(1)该实验主要采用的探究方法是_________________;
(2)实验时,用弹簧测力计拉着物体沿水平方向做___________运动,根据________可知物体受到的滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的拉力;
(3)比较___________图弹簧测力计的示数可以验证猜想A;
(4)由甲、乙两图得到的结论是:当压力一定时,接触面越______,滑动摩擦力越大;
(5)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丁所示的实验装置,该装置的优点是________(选填“需要”或“不需要”)长木板做匀速直线运动.实验中小丽发现:当F为3N时,木块A相对于地面静止且长木板B刚好做匀速直线运动,则长木板B受到地面的摩擦力大小为________N。
2.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。
3.牛顿在探究“阻力对物体运动的影响”实验后,揭开了物体运动的规律,从而得出了“牛顿第一定律”。实验小组的同学利用如图1所示的装置进行斜面探究。
(1)为使小车每次到达水平面时的速度相等,每次都要让小车从斜面上的_______ 位置由静止开始自由下滑;
(2)分别选用毛巾、棉布和木板进行实验,目的是通过改变_________ 从而改变小车在水平面运动时受到的摩擦阻力;实验过程中,应将毛巾、棉布平整地铺在_______ 段(选填“AB”、“BC”或“AC”);
(3)由于受到阻力的作用,小车在水平面上做_______运动;
(4)伽利略在400多年前的研究思想一直闪耀着理性的光辉。伽利略曾经观测到,钟摆来回摆动的高度是相同的,如图2甲。他设想了这样一个实验:在左边一个固定的斜坡上滚下一个球,球又滚上右边不同坡度的斜坡,如果球没有受到摩擦阻力的作用,他认为这个球在右边任何坡度的斜坡上滚到的高度都与起始高度一样,好像这个球“记住”了起始高度。经过进一步思考,伽利略推断,如果右边的斜坡变成平坦,球将会一直匀速滚动下去,如图2乙。
请回答:
①像科学家那样“进一步思考”:图2丙是伽利略想象的每隔相同时间在右边不同坡度的斜坡上球的位置,他认为当斜坡倾角变小时,小球速度________ (选填“减小快”、“减小慢”或“不变”)。于是他大胆推测:当斜坡变成光滑而平坦时,小球将做_________ 运动。这种研究方法是在客观实验基础上进行_________;
②伽利略认为,球匀速滚动是球的“自然运动”状态,“自然运动”是球所具有的属性。在我们今天看来,球的这种属性称为_______ 。
4.如图所示,是甲、乙两组同学探究“二力平衡的条件”的实验装置。
(1)对比甲、乙两图,乙图中用小车代替木块的目的是 ___________ ;
(2)实验中通过改变 ___________ 来探究二力大小的关系;
(3)将小车旋转一定角度,松手后,发现小车旋转后又恢复原状,这说明两个力必须作用在 ___________ 上,物体才能平衡;
(4)小明发现:同时向左和右增加一个相等质量的砝码时,小车处于静止状态。此时,他总结出二力平衡的条件之一为:两个力大小相等。小红认为他的做法是不科学的,原因是:___________ ;
A.没有多次实验,结论不具有普遍性
B.没有在左右两边加上不同个数的砝码观察现象
(5)某次实验时,在左盘放入2N的砝码,右盘放入1.5N的砝码时,小车静止,此时小车受到的 ___________ (选填“可能是”“是”或“不是”)平衡力。这个现象与二力平衡条件不完全相符,你认为产生此现象的原因可能是 ___________ ,为了消除由于此原因造成的影响,你的方法是 ___________ 。
5.用图甲所示装置“探究二力平衡条件”实验,在细线的两端挂上等质量的钩码,卡片保持静止。
(1)实验中选择小卡片作为研究对象,是因为________,所以卡片的重力可以忽略不计;
(2)实验过程中,小明在右侧加挂一个钩码,发现卡片向右加速运动,说明相互平衡的两个力必须________;
(3)如图乙所示,将卡片下拉一定距离,松手后发现卡片又恢复图甲状态,此操作________(能/不能)得到“相互平衡的两个力必须作用在同一条直线上”这一结论;
(4)如图丙所示,小明把两根细线都挂到左支架的滑轮上,松手后小卡片做加速运动。由此得出:相互平衡的两个力的方向必须相反。同组同学认为小明的实验过程不充分,因为________。
6.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,如图所示,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)实验中每次均让小车从斜面顶端由静止滑下的目的是:使小车每次在水平面上开始滑行时速度大小______(选填“相等”或“不相等”);
(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,说明小车受到的阻力越小,速度减小得越________(选填“快”或“慢”);
(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_______;
(4)在此基础上,牛顿总结了伽利略等人的研究成果概括出牛顿第一定律,请问:牛顿第一定律___(选填“能”或“不能”)直接由实验得出;
(5)若实验中小车会从较光滑的水平木板右端掉落,为了避免此现象,请你提出一条可行性建议:__________;
(6)通过上面的探究后,小明再思考如下的问题,如图所示,摆球从A点由静止释放摆到右侧最高点C时,如果摆球所受的力忽然全部消失,则摆球将________(选填“往回摆”“静止”或“做匀速直线运动”)。
7.为了探究“当接触面粗糙程度相同时,滑动摩擦力大小与压力的关系,小宇同学设计了如图甲所示的实验装置。
次数
1
2
3
4
5
6
木块的重力(N)
2.0
3.0
4.0
5.0
6.0
7.0
测力计读数(N)
0.8
1.3
1.6
1.9
2.4
2.8
(1)甲实验过程中,弹簧测力计___________(选填“必须”或“不必”)沿水平方向拉着物块在水平长木板上做匀速直线运动。
(2)实验中木块在弹簧测力计的拉力作用下做匀速直线运动,根据___________知识可知,木块所受滑动摩擦力___________(选填“大于”、“小于”或“等于”)弹簧测力计的示数。
(3)在同一次实验中,小宇发现,当用不同的速度匀速拉同一物块,弹簧测力计的示数不变,说明滑动摩擦力的大小与物体运动速度的大小___________(选填“有关”或“无关”)。
(4)小宇根据表中数据分析推理,得出滑动摩擦力与___________有关,其关系是当接触面粗糙程度相同时,滑动摩擦力的大小与其成___________比。
(5)本次实验采用的研究方法主要是___________。
(6)小宇在老师的指导下对实验装置进行改进,用如图乙所示的方式测滑动摩擦力,发现效果更好,图乙实验中___________(选填“一定”或“不一定”)要拉动长木板做匀速直线运动。
8.某校物理兴趣小组的同学对“阻力对物体运动的影响”问题进行了如下探究:
【设计并进行实验】
(1)实验中让小车分别从同一斜面的顶端由静止自由下滑,这样做的目的是:_______________________________;
(2)本实验是通过_______________________来体现阻力对物体运动的影响的,这说明了力的作用效果与___________有关;
(3)依次将毛巾、棉布铺在木板上,探究小车在三种平面上的运动情况。若实验中发现小车直接冲出了棉布的末端,在仅有目前的实验器材的基础上,他们应该采取_______(选填“增大”或“减小”)斜面的倾斜程度的方法来完成整个实验探究过程。
【分析论证】根据实验现象得出相关结论:水平面越光滑,小车受到的阻力越小,其运动的距离就越远;若水平面绝对光滑,小车受到的阻力为零,小车将保持___________。这种研究方法叫____________;
9.小宇用如图所示实验装置,探究“影响滑动摩擦力大小因素”的实验。
(1)要正确完成三次实验,实验前应在 __________(选填“水平”或“竖直”)方向对测力计进行校零,实验时应用弹簧测力计沿水平方向拉木块做 __________运动;
(2)比较 __________(选填“甲”、“乙”、“丙”中的两项)两次实验可知:压力相同时,__________;
(3)利用图乙所示装置完成实验时,木块在运动过程中受到弹簧测力计的示数突然变大,可能原因是__________;(填字母)
A.木板太长
B.木板的粗糙程度不均匀
C.测力计的分度值太大
此时木块受到的滑动摩擦力 __________(选填“不变”、“变大”或“变小”)。
(4)同组的小扬同学又想用弹簧测力计改装成测量液体密度的密度秤。如图丁所示,小扬一组用同一小桶分别盛满不同的液体,用弹簧测力计测出小丁桶的重力为1N,装满水后总重力为3N,再装满另一液体时示数为4.4N,则液体密度为__________ kg/m3;该密度秤的“0”刻度线应标注在__________N刻度线处,所测液体密度最大值为__________。
10.实验小组要探究二力平衡的条件。实验中每个钩码的质量都相同,摩擦力忽略不计。
(1)如图甲,当左、右两端同时各挂两个钩码时,小车静止,此时、的方向______,大小______;如图乙,当左、右两端同时取下一个钩码时,小车仍静止,此时______;如图丙,当右端再挂上一个钩码时小车将向右做变速运动,此时______(后两空均选填“”、“”或“”);
(2)在图甲实验的基础上,将小车扭转一个角度,松手后,观察小车的运动情况,这样做可以探究的问题是______;
(3)对比甲、乙、丙三次实验,当小车静止时,水平方向上所受的两个力的大小______,由图丙还能看出小车受非平衡力的作用时,运动状态将发生______;
(4)小明用轻质硬纸片代替图中的小车,两端加质量相等的钩码时,硬纸片保持静止,用剪刀将硬纸片从中间剪开,发现分开后的硬纸片向相反的方向运动,由此可以得到二力平衡的又一个条件:______。
11.小宇要探究“影响滑动摩擦力大小的因素”,他猜想影响滑动摩擦力大小的因素可能有:A.接触面所受的压力大小;B.接触面的粗糙程度;C.接触面积的大小。接下来小宇通过如图所示的实验操作开展探究。
(1)进行甲、乙、丙图实验时,弹簧测力计必须沿水平方向拉着物体做_______运动。
(2)要验证猜想B,需按照_______(选填“甲”“乙”或“丙”)两个图进行对比实验。
(3)比较甲、乙图的实验,,得到的实验结论是_______。
(4)小宇在验证猜想C时,将甲图中的木块切去一半,用弹簧测力计在木板上沿水平方向匀速拉动剩余木块,如图所示,与木块未切去之前在甲图木板上的实验进行比较。你认为他的实验过程是_______(选填“正确”或“不正确”)的,原因是_______。
(5)在实验过程中,弹簧测力计的指针不稳定,可能的原因是( )
A.木板的长度太长
B.木板的粗糙程度不均匀
C.弹簧测力计的分度值太大
(6)小颖发现小宇上述实验操作中弹簧测力计的示数并不稳定,于是改进了实验装置,如图丁所示。改进后长木板_______(选填“一定”或“不一定”)要做匀速直线运动。
12.为了探究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”,小明利用完全相同的两块木块A、B设计了如图所示的实验。
(1)在进行甲、乙实验过程中,弹簧测力计必须沿水平方向拉着木块做________运动。
(2)甲、乙两次实验说明:在接触面粗糙程度相同时,________越大,滑动摩擦力越大。
(3)在操作过程中小明还发现,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,如实验丙所示,此过程中,弹簧测力计对木块的拉力和木块受到的滑动摩擦力________(选填“是”或“不是”)一对平衡力。
(4)以下事例可由甲、乙两图的实验结论解释的是________(选填字母代号);
A.要让自行车更快地停下来,可以用力捏闸
B.下大雪后,有些北方城市常常将煤渣撒在结冰的路面上
(5)小明要对实验装置进行改动,如实验丁所示,在用力将木板向右拉出过程中,木板________(“需要”或“不需要”)做匀速直线运动。弹簧测力计________(选填“C”或“D”)的示数反映了木块与木板间的滑动摩擦力的大小。此时木块所受到的摩擦力的方向为________(选填“水平向左”或“水平向右”)。
13.日常生活中,鞋底的防滑性直接影响着鞋子穿用时的舒适性和安全性,良好的防滑性更有利于行走稳定,从而减少伤害。于是小明设计实验探究家中两款运动鞋的防滑性能。
(1)如图甲所示,小明用弹簧测力计拉着运动鞋沿水平桌面做匀速直线运动,此时运动鞋受到的滑动摩擦力为______;
(2)按如图甲所示的装置进行实验时,小明发现实验操作不方便,思考后进行了优化,改成了如图乙所示的实验方案。让弹簧测力计和鞋保持静止,拉动鞋下的橡胶垫依次进行测量,记录的实验数据如下表:
次数
款式
鞋与填充物的总重
弹簧测力计的示数
1
A款
4
2.0
2
A款
5
2.2
3
B款
4
2.4
4
B款
5
2.6
在比较两款运动鞋的防滑性能实验中,鞋内加入填充物的目的是控制______相同;
(3)分析实验数据可知:①______(选填“A”或“B”)款运动鞋的防滑性能较好;②在接触面粗糙程度一定时,______,滑动摩擦力越大;
(4)在图乙装置第1次实验的基础上,小明多次改变了拉动橡胶垫的速度,重复实验,如图丙所示,观察到弹簧测力计的示数仍为,由此可得出结论:滑动摩擦力的大小与______大小无关;
(5)请写出一个图乙装置相比于图甲装置的优点:______(合理即可)。
14.在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中,小明按照如图所示的甲、乙、丙三种情况进行实验,其中A为木块,B为重物,甲、乙两图中的接触面较光滑且粗糙程度相同,丙图中接触面较粗糙。
(1)图甲中,将木块放在水平木板上,当木块做_______运动时,木块所受的摩擦力等于弹簧测力计的示数;
(2)比较甲、_______两图的实验,可以得出滑动摩擦力的大小与压力大小有关;
(3)对比甲、丙两图的实验,是为了探究滑动摩擦力的大小与_______的关系;
(4)小明将图甲中的木块沿竖直方向截去一半后,用弹簧测力计拉着木块在木板上做匀速直线运动,发现弹簧测力计的计数为图甲中示数的一半,便得出“滑动摩擦力的大小与接触面的面积有关”的结论.你认为小明的结论是_______(选填“正确”或“错误”)的,理由是:_______;
(5)为了使弹簧测力计示数稳定,小明对实验装置进行了改进,如图丁所示,该装置_______(选填“需要”或“不需要”)匀速拉动长木板,他用水平拉力F拉动长木板,待弹簧测力计示数稳定后,木块C受到水平向_______(填“左”或“右”)的摩擦力。
15.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。
(1)当物体处于静止状态或______状态时,它受到的力是平衡力;
(2)甲实验装置中,小明在左端托盘中放上重的物体,右端托盘中放上重的物体时,小车静止,此时小车受到的_____(选填“可能是”“一定是”或“一定不是”)平衡力。除了、以外,他认为还存在另外一个力,这个力的大小为______。这两个实验装置中,你认为装置______(选填“甲”或“乙”)更科学;
(3)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。这说明两个力必须作用在同一______(选填“物体”或“直线”)上,物体才能平衡;
(4)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”)用小红的装置进行实验。(硬纸片的重力忽略不计)
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)控制变量法
(2) 匀速直线 二力平衡知识
(3)甲、丙
(4)粗糙
(5) 不需要 1.2
【详解】(1)在探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关时,需要控制其他因素不变,只改变一个因素来研究其对滑动摩擦力的影响,这种方法叫做控制变量法。
(2)[1][2]实验时,用弹簧测力计拉着物体沿水平方向做匀速直线运动,让木块处于平衡状态。根据二力平衡知识可知,物体在水平方向上受到的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力,所以物体受到的滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的拉力。
(3)要验证猜想A,需要控制接触面的粗糙程度和接触面积等因素不变,只改变压力。甲图和丙图中,接触面都是木板表面(粗糙程度相同),接触面积也相同,丙图中物体上增加了砝码,压力增大,所以比较甲、丙图弹簧测力计的示数可以验证猜想A。
(4)甲图中接触面是木板表面,乙图中接触面是毛巾表面(接触面更粗糙),压力相同(都是一个物体),接触面积也相同。说明探究的是接触面的粗糙程度对滑动摩擦力的影响,甲图中弹簧测力计的示数是1.2N,乙图中弹簧测力计的示数是1.6N,乙图中弹簧测力计的示数更大,说明当压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
(5)[1]无论长木板如何运动,木块 A 相对于地面静止,受到的拉力和滑动摩擦力始终是一对平衡力,所以弹簧测力计的示数始终等于滑动摩擦力的大小。小丽设计的图丁所示的实验装置,不需要长木板做匀速直线运动。
[2]当F=3N时,木块 A 相对于地面静止,由二力平衡可得,A受到长木板B的摩擦力f=1.8N,方向水平向左,对B受力分析,受到水平向左的拉力F=3N,根据力的作用相互性,受到A给B的水平向右的摩擦,还要受到地面对B的摩擦力。长木板 B 做匀速直线运动,即处于平衡状态,根据力的平衡知识得,长木板B受到的合力为零,所以地面对 B 的滑动摩擦力
2.(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。
3.(1)相同
(2) 接触面的粗糙程度 BC
(3)减速
(4) 减小慢 匀速直线 科学推理 惯性
【详解】(1)每次都要让小车从斜面上的同一位置开始下滑,是为了使小车每次进入水平面时速度大小相等,这是控制变量法的要求。
(2)[1][2]要探究的是阻力对物体运动的影响,因此,应控制小车在到达水平面时的初速度相同,只改变小车运动时所受阻力的大小,通过改变接触面的粗糙程度,从而改变小车在水平面运动时受到的摩擦阻力,这就是分别选用毛巾、棉布和木板进行实验的目的;实验中,应让小车在不同的水平面上滑动,所以应将毛巾、棉布平整地铺在BC段。
(3)力是改变物体运动状态的原因,小车受到阻力的作用,它在水平面上做减速运动。
(4)①[1][2][3]由图中伽利略的实验过程可知,当斜坡倾角变小时,小球的速度减小得更慢,推理,如果斜坡变成平坦时,小球的速度不再变小,球将做匀速直线运动,此时用到了科学推理法。
②[4]一切物体都有保持原来运动状态不变的性质,叫惯性。伽利略所说的球的“自然运动”其实是球具有的属性,这就是惯性。
4.(1)减小摩擦力对实验的影响
(2)砝码的质量
(3)同一直线
(4)A
(5) 是 见解析 将小车换成纸片
【详解】(1)木块在桌面上受滑动摩擦力作用,小车的滚动摩擦力远远小于滑动摩擦力,实验中用小车代替木块可以减小摩擦力对实验的影响。
(2)实验中通过改变砝码质量来改变绳子对木块(小车)的拉力,探究二力大小的关系。
(3)用手将小车扭转一个角度,这样两个力不在同一直线上,小车将无法在这个位置平衡,松手后,小车将扭转回来,说明两个力必须满足两个力在一条直线上。
(4)没有多次实验,结论不具有普遍性,具有偶然性,所以做法不科学,故A符合题意,B不符合题意。
故选A。
(5)[1]小车静止,处于平衡状态,此时小车受到的一定是平衡力。
[2]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。
[3]将小车换成纸片可以消除摩擦力的干扰。
5.(1)小卡片很轻,可以忽略小卡片重力的影响
(2)大小相等
(3)不能
(4)没有改变两个力的方向关系多次实验
【详解】(1)实验中小卡片很轻,所用钩码的重力远大于卡片的重力,可忽略小卡片的重力对实验的影响。
(2)右侧加挂了一个钩码,使卡片所受到向右的力大于向左的力,两个力大小不同,卡片向右加速运动,没有静止(平衡);由此可以得出二力平衡的一个条件是:相互平衡的两个力必须大小相等。
(3)如图乙,将卡片往下拉一定距离,此时两个力虽然不在同一条直线上,但同时两个力的方向也不是相反的,不符合控制变量法的要求,所以不能得到“相互平衡的两个力必须作用在同一条直线上”的结论。
(4)只做一次实验就得出结论,具有偶然性,应改变两个力的方向关系多次实验,得出普遍规律。
6.(1)相等
(2)慢
(3)匀速直线运动
(4)不能
(5)换一个更长的木板
(6)静止
【详解】(1)根据控制变量法,每次都从斜面上同一位置释放,使为了让小车运动到斜面底端时的速度相等。
(2)在做“斜面小车实验”时,给水平桌面铺上粗糙程度不同的物体,目的是探究阻力对物体运动的影响,由毛巾表面到棉布再到木板,接触面的粗糙程度减小,小车受到的阻力也减小;表面越光滑,阻力就越小,小车运动的距离就越远,这说明小车受到的阻力越小,速度减小得越慢。
(3)假如小车在水平面上滑行时受到的阻力为零,则小车的速度不再减小,即小车的运动状态将不会改变,将做匀速直线运动。
(4)综上分析可知,牛顿第一定律是在实验的基础上,通过科学推理得出的,不是用实验直接得出的。
(5)实验中小车会从较光滑的水平木板右端掉落,是因为小车受到的阻力较小,速度减小的减慢,运动距离较长导致的,因此为了避免此现象,可以换一个更长的木板。
(6)当摆球从A点由静止释放摆到右侧最高点C时,此时小球的动能全部转化为重力势能,速度为零,若不受任何外力,根据牛顿第一定律可知,小球将保持静止状态不变。
7.(1)必须
(2) 二力平衡 等于
(3)无关
(4) 压力大小 正
(5)控制变量法
(6)不一定
【详解】(1)如图甲所示,木块受到的滑动摩擦力的方向在水平方向上,所以弹簧测力计必须在水平方向拉动木块。
(2)[1][2]弹簧测力计沿水平方向拉木块时,木块受到弹簧测力计施加的拉力和接触面施加的滑动摩擦力,当木块做匀速直线运动时,拉力与滑动摩擦力是一对平衡力,它们大小相等,其中拉力大小可以由弹簧测力测量出来,也就是弹簧测力计的示数大小等于拉力的大小,所以此时弹簧测力计的示数大小也等于滑动摩擦力的大小,即当木块在水平方向上做匀速直线运动时,滑动摩擦力大小可以通过弹簧测力计直接读出来,便于测量。
(3)同一次实验中,用不同的速度匀速拉同一物块,弹簧测力计的示数不变,说明物块速度不同时,滑动摩擦力的大小仍相同,说明滑动摩擦力的大小与物体运动速度的大小无关。
(4)[1]根据表中数据可知,当木块受到的重力越大,弹簧测力计的示数越大,即木块对接触面的压力越大时,木块受到的滑动摩擦力越大,可得出滑动摩擦力的大小与接触面受到的压力大小有关。
[2]根据表中数据可知,弹簧测力计的示数与物体的重力的比值基本不变,即弹簧测力计的示数与物体的重力成正比,即当接触面粗糙程度相同时,滑动摩擦力的大小与接触面受到的压力成正比。
(5)实验时,探究滑动摩擦力与接触面受到压力的关系时,保持了接触面的粗糙程度相同,符合控制变量法的使用方法,故本次实验采用了控制变量法。
(6)因为滑动摩擦力的大小与物体运动速度无关,所以拉动木板过程中,当弹簧测力计示数稳定后,不论木板是否是匀速直线运动,物块受到的滑动摩擦力大小不变,所以弹簧测力计的示数也不变,由于弹簧测力计的一端固定,所以弹簧测力计相对地面处于静止状态,所以木块相对地面也处于静止状态,便于读数。
8.(1)使小车到达水平面时具有相同的速度
(2) 小车在水平面上运动的距离 力的大小
(3) 减小 匀速直线运动 科学推理法
【详解】(1)实验时将小车从斜面的同一高度由静止滑下,小车下滑时的重力势能相等,动能为0,下滑过程中,小车将重力势能转化为动能,则小车到达平面的动能相等,小车到达平面的速度相等。
(2)[1]本实验中不同表面阻力大小不同,小车在上面运动的距离不同,为探究阻力对物体的运动的影响,可以通过小车在水平面上运动的距离来体现阻力对物体运动的影响的,运用了转换法。
[2]同等条件下,阻力越大,运动的距离越小,这说明了力的作用效果与力的大小有关。
(3)[1]小车到水平面的速度与小车的高度有关,如果小车从同一位置由静止释放,则可以通过减小斜面的倾斜程度的方法来减小小车的高度,从而减小小车到达水平面的速度,避免小车直接冲出了棉布的末端。
[2]根据实验现象,水平面越光滑,小车受到的阻力越小,其运动的距离就越远,速度变化越小;若水平面绝对光滑,小车受到的阻力为零,小车的速度将保持不变,即小车将保持匀速直线运动。
[3]现实生活中绝对光滑是不存在的,结论是在现有实验现象的基础上推理得出的,这种研究方法叫科学推理法。
9.(1) 水平 匀速直线
(2) 乙、丙 接触面越粗糙,滑动摩擦力越大
(3) B 变大
(4) 1.7×103 1 2×103kg/m3
【详解】(1)[1][2]根据二力平衡的条件分析,实验中,弹簧测力计应在水平位置调零,每次用弹簧测力计沿水平方向拉着木块做匀速直线运动。
(2)[1][2]根据控制变量法的思想,要想探究滑动摩擦力与压力的关系,应控制接触面的粗糙程度相同,压力不同,故应比较乙、丙两次实验,压力相同,接触面的粗糙程度不同,且接触面越粗糙弹簧测力计的示数越大,可知压力大小相同,接触面的粗糙程度越大,滑动摩擦力越大。
(3)[1][2]木块在运动过程中受到弹簧测力计的拉力突然变大,可能是接触面的粗糙程度变大,摩擦力增大,木板太长或测力计的分度值太大都不会影响摩擦力的变化,故B符合题意,AC不符合题意。
故选B。
(4)[1]用弹簧测力计测出小丁桶的重力为1N,装满水后总重力为3N,故水的重力为G水=3N-1N=2N
再装满另一液体时示数为4.4N,故液体的重力为G=4.4N-1N=3.4N
两次液体的体积不变,根据可得,
即
可得ρ液=1.7×103kg/m3。
[2]因为没有液体时,小丁桶的重力为1N,故该密度秤的“0”刻度线应标注在1N位置处合理。
[3]弹簧测力计的最大值是5N,故所测液体的最大重力为4N,根据可得,
即
可得ρ液′=2×103kg/m3,则所测液体密度最大值为2×103kg/m3。
10.(1) 相反 相等 = <
(2)不在同一直线上的两个力是否平衡
(3) 相等 改变
(4)两个力必须作用在同一物体上
【详解】(1)[1][2]实验中每个钩码的质量都相同,摩擦力忽略不计,则、的大小等于对应钩码的重力。如图甲,当左、右两端同时各挂两个钩码时,小车静止,此时、的方向相反,大小相等,构成一对平衡力。
[3]如图乙,当左、右两端同时取下一个钩码时,小车仍静止,处于平衡状态,根据二力平衡,此时。
[4]如图丙,当右端再挂上一个钩码时小车将向右做变速运动,说明合力方向向右,则。
(2)在图甲实验的基础上,将小车扭转一个角度,两个拉力作用在不同的直线上,松手后,观察小车的运动情况,这样做可以探究的问题是:不在同一直线上的两个力是否平衡。
(3)[1]甲、乙、丙三次实验中,两端钩码数量相同,说明当小车静止时,水平方向上所受的两个力的大小相等。
[2]图丙中,,受力不平衡,小车将向右做变速运动,说明小车受非平衡力的作用时,运动状态将发生改变。
(4)小明用轻质硬纸片代替图中的小车,两端加质量相等的钩码时,硬纸片保持静止,用剪刀将硬纸片从中间剪开,两个力作用在不同的物体上,发现分开后的硬纸片向相反的方向运动,不能保持平衡,由此可以得到二力平衡的又一个条件:两个力必须作用在同一物体上。
11.(1)匀速直线
(2)甲、丙
(3)接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大
(4) 不正确 没有控制压力大小相同
(5)B
(6)不一定
【详解】(1)进行甲、乙、丙图实验时,弹簧测力计必须沿水平方向拉着物体做匀速直线运动, 这样物体才处于平衡状态,拉力大小等于摩擦力。
(2)要验证猜想B,摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关,故需要改变接触面的粗糙程度,故接触面的粗糙程度不同,压力相同,故选择甲、丙两个图。
(3)甲、乙图中,接触面的粗糙程度相同,乙图中物体对接触面的压力更大(增加了砝码),且F1<F2,得到的实验结论是:接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
(4)[1][2]小宇在验证猜想C时,即滑动摩擦力与接触面积的大小关系时,要控制压力大小和接触面的粗糙程度不变,只改变接触面积。将甲图中的木块切去一半,压力也变为原来的一半,没有控制压力大小不变,所以实验过程不正确,即原因是没有控制压力大小相同。
(5)A.木板的长短不会影响摩擦力的大小,所以不是造成弹簧测力计的示数不容易稳定的原因,故A不符合题意;
B.木板的粗糙程度不均匀,影响摩擦力的大小,会造成弹簧测力计的示数不容易稳定,故B符合题意;
C.弹簧测力计的分度值太大,只会使测量的准确度降低,不是造成弹簧测力计的示数不容易稳定的原因,故C不符合题意。
故选B。
(6)改进了实验装置,如图丁所示。木块相对地面处于静止状态,受到的测力计拉力与受到的摩擦力为一对平衡力,大小相等,故改进后长木板不一定要做匀速直线运动
12.(1)匀速直线
(2)压力
(3)不是
(4)A
(5) 不需要 C 水平向右
【详解】(1)实验中弹簧测力计必须沿水平方向拉着木块做匀速直线运动,此时木块在水平方向上受到的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力,大小相等,测力计示数等于摩擦力大小。
(2)甲、乙中接触面粗糙程度相同,乙中木块上多放了B,压力更大,弹簧测力计示数也更大,说明:在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大。
(3)弹簧测力计不沿水平方向拉动时,拉力方向斜向上,而滑动摩擦力水平向左,两个力不在同一直线上,不满足平衡力 “同一直线” 的条件,因此不是一对平衡力。
(4)用力捏闸时是通过增大压力来增大摩擦力,与甲、乙结论一致;撒煤渣是通过增大接触面粗糙程度来增大摩擦,与甲、乙结论无关。故选A。
(5)木板不需要做匀速直线运动,因为木块A相对于地面始终静止,受力平衡,弹簧测力计C对木块A的拉力等于木块受到的滑动摩擦力大小,因此弹簧测力计C的示数反映了木块与木板间的滑动摩擦力大小;木板向右运动,木块A相对于木板向左运动,木块A受到的滑动摩擦力方向与相对运动方向相反,即水平向右。
13.(1)1.8
(2)压力大小
(3) B 压力越大
(4)速度
(5)弹簧测力计静止,便于读数
【详解】(1)如图甲所示,小明用弹簧测力计拉着运动鞋沿水平桌面做匀速直线运动,弹簧测力计分度值为0.1N,示数为1.8N,根据二力平衡,拉力等于滑动摩擦力,则此时运动鞋受到的滑动摩擦力为1.8N。
(2)在比较两款运动鞋的防滑性能实验中,鞋内加入填充物可以改变鞋子的总重力,从而控制压力大小相同。
(3)[1]对比实验1和3可知,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,所以B款运动鞋的防滑性能较好。
[2]对比实验1、2或3、4可知,对于同款鞋子,即接触面粗糙程度相同时,压力越大,拉动鞋子的力更大,则滑动摩擦力越大。
(4)在图乙装置第1次实验的基础上,小明多次改变了拉动橡胶垫的速度,重复实验,如图丙所示,观察到弹簧测力计的示数仍为,说明滑动摩擦力不变,由此可得出结论:滑动摩擦力的大小与速度大小无关。
(5)相比于图甲装置,使用图乙装置实验时,弹簧测力计静止,便于读数。
14.(1)匀速直线
(2)乙
(3)接触面的粗糙程度
(4) 不正确 没有控制压力相同
(5) 不需要 右
【详解】(1)将木块放在水平木板上,当用弹簧测力计拉木块做匀速直线运动时,木块处于平衡状态,拉力和摩擦力是平衡力,根据二力平衡可知,木块所受的摩擦力等于弹簧测力计的示数。
(2)研究滑动摩擦力的大小与压力大小有关,要控制接触面的粗糙程度相同,只改变压力大小,乙中弹簧测力计示数大于甲中的示数,故比较甲、乙两图的实验可知,滑动摩擦力的大小与压力大小有关。
(3)比较甲、丙两图的实验可知,压力大小相同,接触面的粗糙程度不相同,所以是为了探究滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度的关系。
(4)[1][2]在探究滑动摩擦力的大小与接触面积大小的关系,他们应控制接触面的粗糙程度和压力大小不变,改变接触面积大小;实验中将木块沿竖直方向截去一半后,测得木块所受的滑动摩擦力变为原来一半。由此得出:滑动摩擦力的大小随接触面积的减小而减小是错误的,因为接触面积减小一半的同时压力也减小一半,存在两个变量,没有控制压力相同。
(5)[1][2]由图可知,木块相对于长木板向左运动,因此受到摩擦力的方向与相对运动方向相反,因此受到的摩擦力水平向右。无论怎样拉动长木板,木块对长木板的压力和接触面的粗糙程度不变,因此木块受到的摩擦力不变,所以弹簧测力计的示数不变,即该装置不需要匀速拉动木板。
15.(1)匀速直线运动
(2) 一定是 0.5 乙
(3)直线
(4)能
【详解】(1)根据平衡状态的定义,物体处于静止状态或匀速直线运动状态时,受到的力是平衡力。
(2)小车静止,说明处于平衡状态,因此受力一定是平衡力。
木块处于静止状态,向左的拉力为2N,向右的拉力为1.5N,小车有向左运动的趋势,桌面对小车产生向右的静摩擦力,由力的平衡得,摩擦力大小为
甲装置中木块和桌面间是滑动摩擦力,乙装置中小车和桌面间是滚动摩擦力,滚动摩擦力更小,减小了摩擦力对实验的影响,因此乙装置更科学。
(3)将小车旋转一定角度后,两个力不再作用在同一直线上,小车无法保持平衡,恢复原状后重新平衡,说明两个力必须作用在同一直线上,物体才能平衡。
(4)硬纸板重力忽略不计,即使两个滑轮不在同一高度,只要两个拉力满足“作用在同一硬纸板上、大小相等、方向相反、作用在同一直线”,硬纸板就能保持平衡,不影响探究二力平衡的条件,因此可以用该装置实验。
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