第5章 运动和力 热点题型专练(实验题30道)2026-2027学年八年级物理上册(2024沪科版五四学制)
2026-09-06
|
23页
|
72人阅读
|
0人下载
摘要:
**基本信息**
聚焦运动和力实验探究,通过30道题系统覆盖牛顿第一定律、摩擦力、重力与质量关系、二力平衡等核心知识点,强化科学探究与科学思维。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|牛顿第一定律探究|4题(如1、7)|控制变量法、科学推理|从阻力对运动影响推导运动不需要力维持|
|滑动摩擦力影响因素|12题(如2、5)|二力平衡、转换法|压力/粗糙程度/接触面积对摩擦力的影响递进|
|重力与质量关系|2题(如3、4)|数据处理、图像分析|通过比值恒定建立G=mg定量关系|
|二力平衡条件|3题(如8、11)|反证法、控制变量|从大小/方向/同一直线/同一物体四要素构建平衡条件|
|惯性验证|6题(如16、24)|转换法、现象分析|从运动物体惯性延伸至静止物体惯性验证|
内容正文:
第5章 运动和力(实验题30道)
1.如图所示为小明同学探究“牛顿第一定律”的实验装置。实验中将同一小车放在同一斜面上的同一高度由静止释放,观察小车在不同水平面上运动的距离,从而得出运动和力的关系。
(1)实验中同一小车放在同一斜面上的同一高度由静止释放的目的是:使小车每次在水平面上开始滑行时_____________________________________________________;
(2)对此实验进行分析可以得出结论,水平面越光滑,小车受到的阻力就越小,它运动的距离就_______________。进一步推理得出: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__________________,进而说明物体的运动___________(选填“需要”或“不需要”)力来维持。
2.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,请你完成下列内容:
(1)实验过程中,弹簧测力计需沿水平方向拉着物块A做 ___________运动,此时,物块A在水平方向受到的力是一对 ___________。(选填“相互作用力”或“平衡力”)
(2)比较 ___________两次实验,是为了探究滑动摩擦力大小与压力是否有关;比较甲、乙两次实验___________。
(3)图丙中,物块A与砝码一起做匀速直线运动时,砝码受到的摩擦力为 ___________N。
(4)实验结束后,小明又对实验装置进行了改进,如图丁所示,当F=3N时,物块A相对于地面静止且长木板B刚好做匀速直线运动,长木板B受到的地面对其摩擦力为___________N;物块A受到的摩擦力为 ___________N,方向为 ___________。
3.某同学在探究“物体所受重力大小与物体质量的关系”的实验中的数据记录如下表:
实测物体
质量
重力
比值
物体1
0.1
0.98
9.8
物体2
0.2
1.96
9.8
物体3
0.3
2.94
9.8
(1)在实验过程中,需要的两个测量工具是______、______。
(2)分析表中实验数据,可以得出的结论是物体的重力和质量成______比,你判断的依据是______。
(3)在图中,以质量为横坐标,重力为纵坐标,根据表格中的数据,画出重力与质量之间关系的图像。
(4)该小组的同学在继续探究“影响物体重力大小的因素”实验中,进行了“物体重力的大小跟物体形状是否有关”的探究实验,他们以橡皮泥为实验对象,用小刀将橡皮泥雕刻成各种形状进行实验,实验数据如表所示。分析实验数据得出的实验结论是物体重力的大小与物体的形状有关。他们的结论正确吗?__________。
被测物体
形状
重力
橡皮泥
正方体
圆柱体
长方体
4.小明同学在“探究重力的大小与质量的关系”实验中,得到表中的实验数据。
(1)【实验器材】实验中,需要的测量工具包括弹簧测力计以及______;
(2)【进行实验与收集证据】
①测量前,要检查弹簧测力计的指针是否指在______上;
②测量物体重力时,应将物体挂在弹簧测力计下端并让它处于______(填“静止”或“匀速直线运动”) 状态;
③正确进行实验,实验数据如下表所示,第3次实验“物体3”的重力如图甲所示(物体处于静止状态),请将表格填写完整;
实验次数
被测物体
物体质量m/kg
重力G/N
比值/(N·kg-1)
1
物体1
0.1
0.99
9.9
2
物体2
0.4
3.88
9.7
3
物体3
0.5
______
______
(3)【结论】根据上面实验结果可知,同一物体重力与质量的比值为______N/kg;
(4)小明对太空中的星球比较感兴趣,他从网上查得:A、B两个星球表面上物体的重力(G)与其质量(m)的关系如图乙所示,从图中信息可知,相同质量的物体在A星球表面上的重力______其在B星球表面上的重力。(填“大于”“等于”或“小于”)
5.实验小组做“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验:
(1)如图甲所示,沿水平方向___________拉动木块测出滑动摩擦力大小;
(2)在木块上添加砝码,重复(1),发现弹簧测力计示数变大,说明滑动摩擦力的大小与___________有关;在长木板上分别铺上毛巾和棉布,进行对照实验,这是为了探究滑动摩擦力的大小与___________的关系;
(3)图甲中,增大拉力使木块加速运动,木块受到的滑动摩擦力大小将___________(选填“变大”、“变小”或“不变”);
(4)实验中发现弹簧测力计的示数不易稳定,改用如图乙装置水平拉动长木板,木块受到的滑动摩擦力方向___________,然后又发现测力计示数仍然不够稳定,可能的原因是___________。
6.请回答下列问题。
(1)如图甲所示,图中的弹簧测力计使用前应沿________方向调零,此时它的示数为________N。
(2)如图乙所示,在测量物体的质量时,图中操作的不当之处是________,改正错误后向右盘添加砝码,当加入最小的砝码时指针向右偏,接下来的正确操作是________(选填字母)。
A.取下最小砝码,开始读数
B.取下最小砝码,调节游码,天平平衡后读数
C.取下最小砝码,调节平衡螺母,天平平衡后读数
7.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,每次使小车从同一斜面上______(相同/不同)高度滑下,目的是让小车到达水平面时______相同;
(2)小车在水平面上运动时,小车在竖直方向上受到的______力和______力是一对平衡力,相当于小车只受水平方向上的摩擦阻力;
(3)由实验可知,小车受的摩擦阻力越小,它运动的距离越远,速度减小得越_______(选填“快”或“慢”);试想,假如小车在光滑水平面上运动,即不受阻力,小车将______;
(4)若实验中发现小车直接冲出了毛巾的末端。为了完成整个实验探究过程,在器材不变的情况下,请你改进一下实验的做法是____________________________;
(5)实验中若将小车翻转过来,观察水平面上运动远近,也可以探究滑动摩擦力大小与______的关系。
8.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(重力可忽略不计)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__________,并通过调整钩码个数来改变拉力的大小,。设计此步骤的目的是为了探究二力平衡时,两力大小是否__________;
(2)当小卡片平衡时,小华将小卡片转过一个角度,松手后小卡片__________(选填“能”或“不能”)平衡。为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡,接下来的操作是:_________;
(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,同学们认为小荣的实验优于小明的实验。其主要原因是__________。
A.减少摩擦力对实验结果的影响
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。
9.探究阻力对物体运动的影响:
(1)在实验过程中,小华让同一小车从斜面同一位置由静止开始下滑,这样做的目的是为了让小车到达斜面底端的________相同;
(2)本实验是通过________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)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,速度减小得越________(选填“快”或“慢”);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________;
(4)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。
10.小华在探究“阻力对物体运动的影响”的实验时,使用的器材有斜面、木板、棉布、毛巾和小车。
(1)实验中需要小车每次从同一斜面的同一高度由静止自由滑下,目的是使小车到达斜面底端时的______相同;
(2)实验观察到现象如图所示,小车在______表面上前进的距离最短;小车在木板上滑行时滑出了右端,______(选填“需要”或“不需要”)换用长木板重做实验,以获取可靠的证据;
(3)小华多次实验分析论证得出:小车受到的阻力越小,速度减小得越______,运动得越远。并进一步推理:若水平面完全光滑且足够长,小车将做______,表明物体的运动______(选填“需要”或“不需要”)力来维持。
11.在“探究二力平衡的条件”的实验中,小明同学采用的实验装置如图所示。
(1)当物体处于静止状态或______________状态时,说明物体处于平衡状态。
(2)实验中可改变钩码的个数,观察小车在什么情况下可以保持静止状态,是为了探究______________对物体平衡的影响。
(3)将小车扭转一定角度,松手后,发现小车转动后又恢复原状,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)若剪断小车左边的绳子,小车______________(选填“能”或“不能”)处于静止状态;若小车两边的绳子同时被剪断,小车将处于______________状态。
(5)综上可得:作用在同一物体上的两个力,如果大小相等,方向______________,且作用在同一直线上,这两个力彼此平衡。
12.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 _______直线拉动木块在木板上滑动,这是根据 _________,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。
(5)实验中换用不同的接触面和多次实验是为了 ___________。
13.为了探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关,小亮设计了如图所示的实验,请你完成下列内容。
(1)用弹簧测力计拉动物体前,应该将弹簧测力计置于_________(选填“水平”或“竖直”)方向校零;
(2)通过比较甲、丙两次实验,小亮可得出:滑动摩擦力的大小与_________有关;
(3)下列情境中,_________是利用甲、乙两次得出的结论来增大摩擦力的。(填写序号即可);
①汽车轮胎上的花纹
②门轴涂抹润滑油
③用力捏自行车的刹车,车很容易就停下来了
14.小明利用下图装置做“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验,所用的长方体木块如图甲所示,其中一个面粗糙程度较大,其他各面粗糙程度相同。
(1)实验前,小明先将弹簧测力计在_____(选填“水平”或“竖直”)方向调零,使指针对准零刻度线;调好后,他用弹簧测力计拉动木块,使它沿水平木板做匀速直线运动,根据_____条件可知,此时弹簧测力计的示数等于木块与木板之间滑动摩擦力的大小。
(2)小明对比乙、丙两次实验得出结论:当接触面受到的压力大小和接触面积大小一定时,接触面越_____,滑动摩擦力越大。
(3)小明对比乙、丁两次实验,初步得出“滑动摩擦力大小与接触面积有关”的结论。你认为他得出这个结论的探究过程是_____(选填“合理”或“不合理”)的,理由是_____。
15.小明和爸爸去买装修材料,店员给他们介绍了一种表面沾水后变得更加防滑的瓷砖,对此小明表示怀疑。为了探究该瓷砖沾水后是否比沾水前更加防滑,小明准备了店主推荐的瓷砖、水、斜面、小车,并设计了如图所示实验装置来进行探究。实验时应使用同一辆小车并且控制滑下时的______相同,接下来的操作是______,然后______,如果观察到______,说明店主推荐的瓷砖沾水后更加防滑。
16.小明学习“惯性”时,结合生活现象“快速行驶的车辆在紧急刹车时,不能立即停下来”,理解了“运动的物体具有惯性”;但小明不理解“静止的物体也具有惯性”。请利用身边的物品设计实验,验证静止的物体也具有惯性。
实验器材:___________;
实验步骤:___________;
实验结论:___________。
17.图中甲、乙两鞋分别是小明和爸爸的亲子运动鞋,材质相同,大小不同。某次户外跑步时,在一段有沙石的路段,小明滑倒了,而爸爸却安然无恙,小明猜想:是不是爸爸的鞋子大,与地面的接触面积大,摩擦力大,不易摔倒。请你添加合适的物品帮小明设计实验并验证他的猜想。
添加物品:______。
实验步骤:_______。
现象及结论:______。
18.作用在物体上的力可以使物体发生形变,但有些微小形变是肉眼不易观察到的。在实际应用中,观察微小形变的物理原理被广泛应用于材料力学测试、结构健康监测、地震预警等领域。请你利用身边的物品,设计一个实验证明物体发生了微小形变。
(1)实验器材:___________。
(2)实验步骤:___________。
(3)实验结论:___________。
19.请你利用生活用品设计实验,验证“静止的物体也具有惯性”。
(1)实验器材:___________;
(2)实验步骤及现象:___________;___________。
20.四季交替变幻,有“雪花轻盈飞舞”的浪漫,也有“雨打芭蕉叶带愁”的凝重。小阳从诗的意境中启发出一个思考:物体下落的快慢与它的轻重是否有关呢?请你设计一个方案,验证这个说法是否正确。
(1)实验器材:______ ;
(2)实验步骤:______ ;
(3)现象及结论:______ 。
21.在探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关的实验中,小阳进行了如图甲、乙、丙所示的实验。
(1)图甲所示的实验中,小阳用弹簧测力计水平拉动木块,应使木块沿水平桌面做______运动,根据____________可知,滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计对木块的拉力大小。
(2)比较图甲、乙两次实验,为了探究滑动摩擦力大小与____________是否有关;比较图甲、丙两次实验,为了探究滑动摩擦力大小与____________是否有关。
(3)小阳将实验方法进行了改进,实验装置如图所示,放置在水平的实验桌上,一个长方体木块(长、宽、高均不等,各表面的粗糙程度相同且面积已知)平放在水平长木板上。忽略定滑轮的摩擦,请利用该装置设计实验证明滑动摩擦力的大小与接触面积无关。
① 将以下的实验步骤补充完整:
Ⅰ.将木块平放在水平长木板上,调节滑轮的高度,使通过滑轮的细线一端竖直拉紧弹簧测力计的挂钩,另一端沿水平方向拉紧长木板上的木块。再沿水平方向拉动长木板,弹簧测力计指针的位置稳定后,记录接触面积 S 和弹簧测力计的示数 F。
Ⅱ.________________________________________________________________________,弹簧测力计指针的位置稳定后,记录接触面积 S 和弹簧测力计的示数 F。
Ⅲ.根据 f = ____________,分别得出两次实验中滑动摩擦力 f 的大小并记录。
② 画出实验数据记录表格。__________
22.小迪家正在装修新房子,需要购买卫生间的地面瓷砖。面对市场上众多瓷砖,他家已经选择了A、B两种品牌,为了比较A、B中谁的防滑性能好,请设计一个简易实验帮助他比较一下,在下面补充所需实验器材和简要写出实验方法。
实验器材:A、B两种品牌的地面瓷砖、一个带钩的木块、____________
实验方法:____________
23.规格不同的弹力带(如图所示)磅数是不同的,磅数越高,拉伸时越费力。小明有材质、长度相同的两条10磅、一条20磅的弹力带,他猜想将两条10磅的弹力带叠放在一起拉动时产生的弹力,与将一条20磅的弹力带拉动到相同长度时产生的弹力大小相同。请你添加合适的器材,设计一个实验方案判断小明的猜想是否正确。
24.古语“悬崖勒马收缰晚”指马跑到悬崖边才勒住缰绳就已经晚了,这是因为运动的物体具有惯性。请你利用身边的物品设计实验方案,验证静止的物体也具有惯性。
(1)实验器材:______;
(2)实验步骤:______;
(3)实验结论:______。
25.请你选择合适的器材设计一个实验,验证物体具有惯性。
选用器材:___________;
器材安装:___________;
操作方法:___________;
实验现象:___________。
26.小明同学放寒假后将自己用过的资料和笔记整理后分别放在如图所示的两个整理箱里,在推动的过程中发现带有轮子的整理箱比较省力,他猜想是滚动摩擦力小于滑动摩擦力,请你自选器材设计一个可操作的实验方案进行验证。
27.如图所示,在同一水平桌面上,有长方形的木块和铁块各一个。现在想探究木块和铁块谁的下表面更粗糙,请你只用一个弹簧测力计,设计一个实验来验证你的猜想。写出实验步骤及实验分析与结论。
28.运动会上正在进行跳远项目的比赛,兰兰发现助跑跳远比立定跳远跳的更远,因此她认为运动的物体具有惯性而静止的物体不具有惯性,请你自选器材设计实验,来验证兰兰的观点是否正确。
(1)实验器材:________;
(2)实验步骤:_________;
(3)实验现象及结论:_______。
29.妈妈想给家里卫生间选购一款防滑地垫,市面上现有两种材质相同但表面花纹不同的防滑地垫甲和乙。小亮想比较这两种地垫的防滑性能哪个更好,请你帮助他设计一个实验方案进行探究。
30.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,则:
(1)为了减小实验误差,小明设计并按照甲乙丙的实验顺序进行,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。
试卷第1页(共3页)
试卷第1页(共3页)
学科网(北京)股份有限公司
参考答案
1.(1)初速度相同
(2) 越远 匀速直线运动 不需要
【详解】(1)让同一小车从同一斜面的同一高度由静止释放,是控制变量法的应用,目的是使小车到达水平面时,获得的初速度大小一致,排除初速度差异对实验结果的干扰。
(2)实验中水平面越光滑,小车受到的阻力越小,速度减小得越慢,运动的距离就越远;
在此实验基础上推理:如果水平面绝对光滑,小车不受任何阻力,它的速度将不会减小,会一直保持匀速直线运动状态;
该结论说明物体的运动不需要力来维持,力是改变物体运动状态的原因。
2.(1) 匀速直线 平衡力
(2) 甲、丙 当压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大
(3)0
(4) 1.8 1.2 水平向左
【详解】(1)[1][2]实验过程中,弹簧测力计必须沿水平方向拉着物块做匀速直线运动,由平衡条件可知,此时,物块A在水平方向受到的拉力和摩擦力是一对平衡力,原理是二力平衡条件。
(2)[1][2]探究滑动摩擦力大小与压力是否有关,需控制接触面粗糙程度相同,改变压力,故选择甲、丙;由图甲、乙所示实验可知,压力相同,接触面的粗糙程度不同,乙接触面更粗糙,弹簧测力计的示数更大,故可以得出结论:当压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
(3)砝码与物块A相对静止,一起做匀速运动,物块A与砝码之间没有摩擦力。砝码受到的摩擦力为0。
(4)[1][2][3]由图所示实验可知,用3N拉动木板时物块保持不动,A受到的滑动摩擦力等于测力计的拉力即1.2N,方向与拉力的方向相反即水平向左;A对B的摩擦力与B对A的摩擦力是一对相互作用力,大小相等,故长木板受到A的摩擦力为1.2N,方向向右。长木板B刚好做匀速直线运动,受力平衡,则长木板B受到的地面对其摩擦力为
F地=F拉﹣fA=3N﹣1.2N=1.8N
方向水平向右。
3.(1) 弹簧测力计 天平
(2) 正 物体的重力和它的质量的比值是一定的(或质量增大几倍,重力也增大几倍)
(3)
(4)不正确
【详解】(1)[1][2]本实验要测量物体的重力与质量,因此须用到弹簧测力计和天平。
(2)[1][2]由表中数据可知物体所受的重力跟质量的比值是一个定值,则可以得出结论:物体的重力跟物体质量成正比,判断的依据是物体的重力和它的质量的比值是一定的(或质量增大几倍,重力也增大几倍)。
(3)根据表格中数据进行描点,并用平滑的曲线连接起来,如图所示:
(4)因为物体所受重力大小与质量有关,所以在探究重力大小与形状之间的关系时,应保证质量不变;该小组的同学用小刀将橡皮泥雕刻成各种形状进行实验,未保持橡皮泥的质量不变,所以得到的结论不正确。
4.(1)天平
(2) 零刻度线 静止 4.9 9.8
(3)9.8
(4)大于
【详解】(1)在“探究重力的大小与质量的关系”实验中,需要测量物体质量,所以还需要测量工具是天平。
(2)[1]为了准确测量力的大小,在测量前,要检查弹簧测力计的指针是否指在零刻度线处。
[2]为了便于读数,测量物体重力时,应将物体挂在弹簧测力计下并让它处于静止状态。
[3]由甲图可知,测力计的分度值为0.1N,所以“物体3”的重力4.9N。
[4]“物体3”重力与质量的比为
(3)根据表中实验数据可知,质量增加几倍,重力也增加几倍,且G/m的比值保持不变,说明物体所受的重力跟它的质量成正比,该比值为
(4)由下图可知,当质量为m1时,GA>GB, 即相同质量的物体在A星球表面上的重力大于其在B星球表面上的重力。
5.(1)匀速
(2) 压力 接触面粗糙程度
(3)不变
(4) 水平向右 接触面粗糙程度不同
【详解】(1)在做“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验时,用弹簧测力计的示数反映木块受到的滑动摩擦力的大小,需要让木块处于平衡状态,即沿水平方向匀速拉动木块。
(2)[1]在木块上添加砝码,重复(1),接触面的粗糙程度不变,压力变大,弹簧测力计的示数变大,则表示木块受到的滑动摩擦力也变大,说明滑动摩擦力的大小与压力有关。
[2]在长木板上分别铺上毛巾和棉布,进行对照实验,改变了接触面的粗糙程度,能够用来探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系。
(3)图甲中,增大拉力使木块加速运动,因为压力和接触面的粗糙程度不变,所以木块受到的滑动摩擦力大小也不变。
(4)[1]图乙中,水平向右拉动长木板,木块静止,受到弹簧测力计对其向左的拉力,则木块受到的滑动摩擦力水平向右。
[2]若接触面粗糙程度不同,则木块受到的滑动摩擦力大小也会发生改变,所以会发现测力计示数仍然不够稳定。
6.(1) 水平 3.4
(2) 用手拿取砝码 B
【详解】(1)[1]图甲中弹簧测力计是沿水平方向使用的,因此使用前应沿水平方向调零,以消除因放置方向不同(如重力引起的内部摩擦变化等)对测量结果造成的影响。
[2]弹簧测力计的分度值为0.2N,示数为3.4N。
(2)[1]用手直接拿砝码会腐蚀砝码,影响测量精度,这是操作不当之处,应使用镊子夹取砝码。
[2]加入最小砝码后指针右偏,说明砝码质量偏大。此时应取下最小砝码,调节游码,直到天平平衡后读数,故AC不符合题意,B符合题意。
故选B。
7.(1) 相同 速度
(2) 重力 支持力
(3) 慢 做匀速直线运动
(4)降低小车释放高度
(5)接触面粗糙程度
【详解】(1)[1][2]探究“阻力对物体运动的影响”时,应控制小车的初速度相同,改变接触面粗糙程度,使小车受到的阻力大小不同;为了使小车到达水平面时,小车的速度相同,应让小车从斜面的同一位置由静止下滑。
(2)[1][2]小车沿水平面运动,在竖直方向上受到向下的重力和向上的支持力,这两个力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上,是一对平衡力。
(3)[1][2]在实验中,发现小车在毛巾表面上滑行的距离最近,在玻璃板表面滑行的距离最远,说明小车受到的阻力越小,速度减小得越慢;因此可以推理,假如小车受到的阻力为零,即小车不受力,小车的运动状态将不会改变,做匀速直线运动。
(4)小车滑出毛巾表面,说明其初始速度太快,可降低小车在斜面上自由下滑的高度。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,避免小车直接冲出毛巾的末端。
(5)若将小车翻转过来,则三次实验中,小车对接触面的压力相同,接触面的粗糙程度不同,因此可以通过观察水平面上运动远近来探究滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度的关系。
8.(1) 相反 相等
(2) 不能 将卡片剪为两半
(3)A
【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向相反方向的拉力,拉力的大小等于钩码的重力,钩码的数量越多,拉力就越大,即通过调整钩码数目可改变拉力的大小。
(2)[1]小卡片转过一个角度,小卡片两端的拉力就不在一条直线上,纸片就会转动,说明了不在同一直线上的两个力不能平衡;设计此实验步骤的目的是为了探究二力平衡的两个力要在同一条直线上。
[2]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,把小卡片一剪为二,变为两个卡片,观察两个小卡片是否处于静止状态。
(3)小华的实验优于小明的实验的原因是:在小明的实验中,木块与桌面间的摩擦力会对实验结果产生影响;而小华的实验中,纸片被悬挂,就消除了摩擦力对实验的干扰。故A正确,BCD错误。
故选A。
9.(1)速度
(2) 小车在水平面上滑行的距离 力的大小
(3) 慢 匀速直线运动 科学推理法/理想实验法
(4)减小
【详解】(1)本实验用控制变量法,让同一小车从斜面同一位置由静止下滑,目的是使小车到达斜面底端的初速度相同。
(2)实验采用转换法:阻力对运动的影响无法直接观察,通过小车在水平面滑行的距离来反映阻力的作用效果;同等条件下,阻力越大,小车滑行的距离越小,说明力的作用效果与力的大小有关。
(3)根据实验现象可推得:水平面越光滑,小车受到的阻力越小,速度减小得越慢,滑行距离越远;若水平面绝对光滑、阻力为零,小车的速度不会减小,将一直保持匀速直线运动状态;因绝对光滑的平面不存在,该结论不能通过实际实验直接验证,是在实验基础上推理得出的,这种研究方法叫科学推理法(也叫理想实验法)。
(4)小车冲出棉布的末端,说明小车到达水平面的初速度过大;减小斜面的倾斜程度后,小车从同一位置下滑时,初始高度降低,到达水平面的初速度减小,避免小车直接冲出了棉布的末端。
10. 速度 毛巾 不需要 慢 匀速直线运动 不需要
【详解】(1)[1]根据控制变量法,实验中需要小车每次从同一斜面的同一高度由静止自由滑下,目的是使小车到达斜面底端时的速度相同。
(2)[2]由图可知,小车在毛巾表面上前进的距离最短。
[3]本实验通过小车在水平面运动的距离来反映阻力对运动的影响,三次实验中小车运动距离不同,可以说明阻力对小车运动的影响,无需重新实验。
(3)[4]实验中,小车在木板表面受到的阻力最小,小车前进距离最长,说明小车受到的阻力越小,速度减小得越慢,运动得越远。
[5]并进一步推测可知:若水平面完全光滑且足够长,小车不受阻力,小车速度不会减小,小车将一直做匀速直线运动。
[6]若小车不受阻力,小车将一直做匀速直线运动,说明物体的运动不需要力来维持。
11.(1)匀速直线运动
(2)力的大小
(3)直线
(4) 不能 静止(或平衡)
(5)相反
【详解】(1)处于平衡状态的物体,其运动状态不会发生改变,即保持静止或做匀速直线运动。
(2)实验中改变钩码的个数,小车受到力的大小会发生改变,观察小车在什么情况下可以保持静止状态,是为了探究力的大小对物体平衡的影响。
(3)将小车扭转一定角度后,小车两端受到的拉力虽然大小相等、方向相反,但它们不在同一条直线上。松手后,小车会发生转动,直到两个拉力重新回到同一条直线上时,小车才能恢复静止。这说明二力平衡的条件之一是两个力必须作用在同一直线上。
(4)若剪断小车左边的绳子,小车在水平方向上只受到右边绳子的拉力,受力不再平衡,因此小车不能处于静止状态,会向右加速运动;若小车两边的绳子同时被剪断,小车在水平方向上不再受拉力作用。由于小车原本处于静止状态,在水平方向不受力的情况下,小车将保持原来的静止状态。
(5)综合上述实验步骤和现象,我们可以总结出二力平衡的条件:作用在同一个物体上的两个力,如果大小相等、方向相反,并且作用在同一直线上,这两个力就彼此平衡。
12.(1) 匀速 二力平衡
(2) 甲丙 接触面越粗糙
(3)没有控制压力一定
(4) 向左 不需要
(5)使实验结论具有普遍性
【详解】(1)[1][2]掌握二力平衡条件,要正确测出摩擦力的大小,需拉动木块做匀速直线运动,实验中小伟应该用弹簧测力计水平匀速直线拉动木块在长木板上滑动,这时拉力和摩擦力是一对平衡力,摩擦力等于拉力。
(2)[1]要探究摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系,需使压力大小和接触面积的大小相同,改变接触面的粗糙程度,故应该选择甲丙两图。
[2]根据图中弹簧测力计的示数可知,丙图的示数更大,故可得结论是在其他条件相同的情况下,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
(3)要探究摩擦力大小与接触面积的大小的关系,需使压力大小和接触面的粗糙程度相同,改变接触面积的大小,而小伟将木块切去一半,则在接触面积变化的同时,压力也发生了变化,所以得出错误结论;实验中要保持压力大小不变,可将切下的木块放在被拉木块上面。
(4)[1]将弹簧测力计固定,改为拉动木板,当水平向左拉动木板时,以木板为参照物,木块向右运动,所以木块所受到的摩擦力的方向为水平向左。
[2]由于麈擦力的大小与物体运动速度无关,所以改进后的装置,不需要匀速拉动长木板,弹簧测力计的示数也是稳定的。
(5)为了使得结论具有普遍性,应该换用不同的接触面和不同的物体进行多次实验。
13.(1)水平
(2)接触面的粗糙程度
(3)③
【详解】(1)此实验是在水平方向上拉动弹簧测力计,所以使用弹簧测力计拉动物体A前,应该在弹簧测力计弹簧伸长的方向将指针调节至零刻度线,实验前,应该将弹簧测力计水平放置并调整指针指在零刻度线。
(2)对比甲、丙两次实验知,物体间的压力相同而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,滑动摩擦力越大。
(3)甲、乙两次实验结论:接触面粗糙程度不变时,压力越大,滑动摩擦力越大。
①汽车轮胎上的花纹是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力的,故①不符合题意;
②为门轴涂抹润滑油是让两接触面分离来减小摩擦力的,故②不符合题意;
③用力捏自行车的刹车,车很容易地就停下来了,是通过增大压力的方式来增大摩擦力,故③符合题意。
故选③。
14.(1) 水平 二力平衡
(2)粗糙
(3) 不合理 没有控制接触面的粗糙程度相同
【详解】(1)本实验中弹簧测力计沿水平方向使用,因此实验前需要在水平方向调零;
当木块做匀速直线运动时,水平方向的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力,根据二力平衡条件,拉力大小等于滑动摩擦力大小。
(2)乙、丙实验中,压力大小、接触面积大小都相同,乙接触面更粗糙,测得滑动摩擦力更大,因此可得结论:当压力、接触面积一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
(3)探究滑动摩擦力与接触面积的关系时,需要控制压力大小、接触面粗糙程度相同,只改变接触面积,乙实验中与木板接触的是粗糙面,丁实验中与木板接触的是其他粗糙程度更小的面,没有控制接触面粗糙程度相同,变量不唯一,因此结论不合理。
15. 高度 使小车静止滑下,记录小车在瓷砖上运动的距离 在瓷砖上均匀洒上水,使小车静止滑下,记录小车在洒上水的瓷砖上运动的距离 小车两次运动的距离
【详解】[1]使用同一辆小车并且要控制滑下时的初始速度相同,是为了保证实验的单一变量,只探究瓷砖沾水与否对防滑性能的影响,所以实验时应使用同一辆小车并从同一高度滑下。
[2]接下来的操作是让小车在沾水前的瓷砖表面运动,即使小车从斜面静止滑下记录小车在瓷砖上运动的距离来间接验证摩擦力的大小,即防滑性能。
[3]要对比沾水前后滑行的距离,所以接下来的操作是在瓷砖上均匀洒上水,使小车和前面步骤一样即静止滑下,记录小车在洒水的瓷砖上运动的距离。
[4]如果观察到小车在沾水后的瓷砖表面滑行的距离更短,说明摩擦力越大,防滑性能更好,所以当小车两次运动的距离时,就说明瓷砖沾水后更防滑。
16. 玻璃杯,硬纸片 将硬纸片放在水平桌面上,玻璃杯杯口朝上放置在展开的硬纸片上,快速将硬纸片从杯底水平抽出,观察玻璃杯运动情况 玻璃杯仍停留在原处,没有随纸片运动,说明静止的物体也具有惯性
【详解】[1][2][3]据上面的分析可知,可以选择一张硬纸片和一个玻璃杯;将玻璃杯杯口朝上水平放置在展开的硬纸片上,快速将硬纸片从杯底水平抽出,硬纸片受力就会由静止变为运动,但玻璃杯由于惯性要保持原来静止的运动状态,仍停留在原处,没有随纸片运动,即说明静止的物体也具有惯性。
17. 弹簧测力计、水平长木板 把乙鞋鞋底朝下放在长木板上,甲鞋叠放在乙鞋上,用弹簧测力计沿水平方向拉动乙鞋做匀速直线运动,记录弹簧测力计的示数为;把甲鞋鞋底朝下放在长木板上,乙鞋叠放在甲鞋上,用弹簧测力计沿水平方向拉动甲鞋做匀速直线运动,记录弹簧测力计的示数为 若,则小明的猜想不正确;若,则小明的猜想正确
【详解】略
18. 带有颜色的水、细玻璃管、带有橡胶塞的玻璃瓶 见解析 细玻璃管内水面上升,说明玻璃瓶发生了微小形变
【详解】(1)[1]证明物体发生了微小形变,可以对物体施加一个力,将微小的形变放大,以便观察。所以选的器材有:带有颜色的水、细玻璃管、带有橡胶塞的玻璃瓶。
(2)[2]实验步骤:①在玻璃瓶中装满带颜色的水,用橡胶塞密封瓶口;②将细玻璃管穿过橡胶塞,使其插入玻璃瓶内的水中;③用力挤压玻璃瓶,观察细玻璃管内水面位置的变化情况。
(3)[3]实验结论:细玻璃管内水面上升,说明玻璃瓶发生了微小形变。
19. 细纸条、橡皮 见解析 见解析
【详解】(1)[1]实验器材:细纸条、橡皮。
(2)[2][3]实验步骤及现象:将细纸条放在桌边,橡皮竖立在纸条的一端,快速抽出细纸条,橡皮没有随纸条移动,仍然竖立在桌面上。说明静止的物体也具有惯性。
20. 见解析 见解析 见解析
【详解】(1)[1]实验器材:制作一些质量和锥角相同的“纸锥”;
(2)[2]实验步骤:①取一只“纸锥”从一定高度静止释放,用秒表记录落地时间;
②将两只相同的“纸锥”紧紧叠放在一起,从相同高度静止释放,再次记录落地时间;
③继续增加叠放“纸锥”的数量,重复上述实验;
(3)[3]现象及结论:
现象:纸锥个数越多,纸锥下落的越快,纸锥下落时间的变化逐渐变小
结论:推断纸锥个数足够多时,纸锥所受的重力增加,由于纸锥形状没有改变,重力将远大于空气阻力,阻力对下落速度的影响会较小,不同质量纸锥下落时间几乎相同。由此推理可知,当下落物体不受空气阻力时,物体下落的快慢与它的轻重无关。
21.(1) 匀速直线 二力平衡
(2) 压力大小 接触面粗糙程度
(3) 将木块侧放(或竖放)在水平长木板上,调节滑轮的高度,使通过滑轮的细线一端竖直拉紧弹簧测力计的挂钩,另一端沿水平方向拉紧长木板上的木块,再沿水平方向拉动长木板 F
物理量
第一次实验
第二次实验
S/cm2
F/N
f/N
【详解】(1)实验中拉动木块做匀速直线运动时,木块水平方向受力平衡,根据二力平衡原理,滑动摩擦力与拉力大小相等,因此滑动摩擦力等于弹簧测力计的示数。
(2)甲、乙实验中接触面粗糙程度相同,压力大小不同,因此探究滑动摩擦力大小与压力大小的关系;甲、丙实验中压力大小相同,接触面粗糙程度不同,因此探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系。
(3)验证滑动摩擦力与接触面积无关时,需要控制压力大小、接触面粗糙程度不变,只改变接触面积,第一步平放木块后,第二步将木块侧放或竖放来改变接触面积,其余操作不变;改进装置中木块保持静止,水平方向受力平衡,忽略滑轮摩擦时,滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的拉力,即;表格需要记录两次不同接触面积实验的对应物理量,方便对比得出结论。
22. 弹簧测力计 用弹簧测力计拉着同一物体分别在A、B两种瓷砖的表面做匀速直线运动,物体处于平衡状态,摩擦力等于弹簧测力的拉力,故在压力一定时,比较此时拉力的大小,拉力越大,摩擦力越大,则说明接触面越粗糙,其防滑性越好,所以实验中需要弹簧测力计。
【详解】[1][2]为比较A、B中谁的防滑性能好,可采用控制变量法来设计实验进行比较:影响滑动摩擦力的因素是接触面的粗超程度和压力大小,故用弹簧测力计拉着同一物体分别在A、B两种瓷砖的表面做匀速直线运动,物体处于平衡状态,摩擦力等于弹簧测力的拉力,故在压力一定时,比较此时拉力的大小,拉力越大,摩擦力越大,则说明接触面越粗糙,其防滑性越好,所以实验中需要弹簧测力计。
23.实验目的:探究将两条10磅的弹力带叠放在一起拉动时产生的弹力,是否与将一条20磅的弹力带拉动到相同长度时产生的弹力大小相同。
实验器材:材质、长度相同的两条10磅弹力带、一条20磅弹力带、弹簧测力计 (用于测量弹力大小)、刻度尺 (用于确保拉伸到相同长度)、铁架台 (或任何可以固定弹力带的支架)
实验步骤:
首先,将铁架台放置在水平桌面上。将一条20磅的弹力带的一端固定在铁架台的横杆上。
然后,将弹簧测力计的挂钩钩住20磅弹力带的另一端,沿水平方向缓慢拉动弹簧测力计,使弹力带伸长。当弹力带伸长到某一特定长度时,用刻度尺测量并记录此时弹力带的总长度。同时,读取并记录弹簧测力计的示数。
接下来,取下20磅的弹力带。将两条10磅的弹力带叠放在一起(确保它们并排对齐,共同受力),然后将它们的一端固定在铁架台的同一位置上。
接着,用弹簧测力计钩住两条叠放的10磅弹力带的另一端,以同样的方式缓慢拉动,直到弹力带的总长度也达到步骤2中记录的相同长度。读取并记录此时弹簧测力计的示数。
最后,为了减小实验误差,可以改变拉伸的长度,重复以上步骤2-4,进行多次测量。
分析与结论:
如果与相等(在实验误差允许的范围内),则说明小明的猜想是正确的。
如果与不相等,则说明小明的猜想是错误的。
【详解】略。
24.(1)玻璃杯、硬纸
(2)实验步骤:①将玻璃杯竖直放置在平铺的硬纸上;②快速将硬纸从杯底水平抽出,观察玻璃杯的运动情况。
(3)实验结论:玻璃杯停留在原处,说明静止的物体具有惯性。(开放性试题,答案合理即可)
【详解】(1)实验器材:玻璃杯、硬纸。
(2)略。
(3)略。
25. 文具盒、白纸 见解析 见解析 见解析
【详解】[1]惯性是物体保持原来运动状态的性质,设计一个抽走白纸,文具盒由于惯性留在原处的实验;实验器材可以选文具盒、白纸。
[2]实验过程中先把白纸放在水平桌面上,文具盒放在白纸上,且都处于静止状态。
[3]接下来迅速把白纸抽出,并观察文具盒的运动情况。
[4]白纸被抽出,文具盒仍留在原处,说明文具盒具有惯性。
26.器材:木块(带挂钩)、弹簧测力计、长木板、小米粒
步骤:
①将木块平放在水平长木板上,用弹簧测力计沿着水平方向拉动木块做匀速直线运动,记下测力计的示数;
②在长木板上均匀撒一些小米,重复上述实验,记下测力计的示数;
③比较和的大小。
结论:若,说明猜想正确;若,说明猜想错误
【详解】见答案。
27.见解析
【详解】实验步骤:将铁块放在木块上,用弹簧测力计水平匀速拉动木块,记下测力计示数F1;将木块放在铁块上,用弹簧测力计水平匀速拉动铁块,记下测力计示数F2。
实验分析与结论:若,则木块下表面更粗糙;若,则可以得出铁块下表面更粗糙。
28. 见解析 见解析 见解析
【详解】(1)[1]实验器材:相同的棋子若干、钢尺。
(2)[2]实验步骤:①将几个相同的棋子叠放成一摞,使其静止在水平桌面上;②用钢尺快速敲打最下方的一个棋子,观察其他未被敲打的棋子的运动情况。
(3)[3]实验现象及结论:若未被敲打的棋子落在原位,说明静止的物体具有惯性,兰兰的观点错误;若未被敲打的棋子没有落在原位,说明静止的物体不具有惯性,兰兰的观点正确。
29.实验器材:弹簧测力计,大小适中的带挂钩的木块一个。
实验步骤:用弹簧测力计沿水平方向拉着木块分别在甲、乙两种地垫上做匀速直线运动,分别记下测力计的示数F1、F2。
实验结论:若F1>F2,则甲地垫防滑效果好;若F1<F2,则乙地垫防滑效果好。
【详解】略
30.(1)摩擦力
(2)钩码的数目
(3)同一直线
(4)不能
【详解】(1)为了减小实验误差,小明设计并按照甲乙丙的实验顺序进行,甲中木块运动时,木块与桌面之间是滑动摩擦,乙中小车运动时,小车与桌面之间是滚动摩擦,丙图中小车不受摩擦力作用,这样做的目的是为了减小摩擦力对实验的影响。
(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,但小车受到的拉力等于钩码的重力,可以通过用钩码数量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,小车受到的两个力不在同一直线上,小车不再平衡,从而得出:只有作用在同一直线上的两个力,才能够平衡。
(4)在探究“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,两卡片分别向相反方向加速运动,此时卡片不能平衡,从而得出结论。
学科网(北京)股份有限公司
$
相关资源
示范课
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。