初中物理运动和力实验题

如图所示，是“探究阻力对运动的影响”的实验情景。

（1）让小车三次从同一斜面上的同一高度处，沿斜面从静止开始运动，目的是使小车到达水平面时的　 　相同；

（2）水平面越光滑，运动小车受到的阻力越　　，运动的时间越长，运动的距离越远；

（3）进一步推理，如果水平面足够光滑，小车不受阻力，它将　　运动下去。

某实验小组在“测量物体运动的平均速度”实验中，让小球从斜面 $A$点由静止开始滚下，频闪照相机记录了小球在相同时间内通过的路程，照片如图所示：

（1）依据照片可判断，小球在做　     　（选填“加速”、“减速”或“匀速”）运动；

（2）如果频闪照相机每隔 $0.2s$拍摄一次，并测得 $s_{\mathit{AB}}=5\mathit{cm}$， $s_{\mathit{BC}}=15\mathit{cm}$，则小球在 $\mathit{BC}$段的平均速度为　      　 $m/s$，小球在 $\mathit{AC}$段的平均速度为　     　 $m/s$；

（3）如图所示，能说明小球在斜面上运动情况的图象是　        　；

（4）小球在 $\mathit{AD}$段运动过程中，经过时间 $t_{\mathit{AD}}$中点时的速度为 $v_1$，经过路程 $s_{\mathit{AD}}$中点时的速度为 $v_2$，则 $v_1$　      　 $v_2$（选填“ $>$”、“ $<$”或“ $=$”）。

小明在探究“二力平衡”条件的实验中，设计了如图所示的两种实验方案。

（1）通过实验比较，小明发现采用方案乙，实验效果更好，原因是　                　。

（2）该实验装置中，木板两端的定滑轮的作用是　　。

（3）保持两盘中砝码质量相等，把小车在水平桌面上扭转一个角度，放手后观察到小车转动，最后恢复到静止状态。这个实验现象说明：作用在同一物体上的两个力，大小相等，方向相反，并且　　，这两个力才能彼此平衡。

（4）小明在探究完“二力平衡”条件的实验后，又利用该装置进行探究，剪断小车左边的细线后，小车由静止向右运动，此现象说明力可以改变物体的　　。

小王在“测量小车的平均速度”的实验中，他已经从实验室借到的实验器材有：小车一辆、秒表一块、长木板一块、小木块一块。

（1）他为了完成该实验，还需要的实验器材有　   　。

（2）为了方便计时，应该使斜面的坡度　　（选填“较大”或“较小” $)$。

（3）经测量， $s_1=0.9m$， $s_2=0.4m$，小车从斜面顶端由静止下滑的过程中，秒表记录如图所示，则小车在 $s_3$上的平均速度是　　 $m/s$。

探究与斜面相关的实验。

（1）如图甲所示，在探究“阻力对物体运动的影响”实验中，将棉布铺在水平木板上，让小车从斜面顶端由静止滑下，观察小车滑行的距离；去掉棉布，重复上述实验。小车在水平面上所受的阻力减小，小车向前滑行的距离　       　。在水平面上两次滑行的全过程，小车速度的减小量　        　。

伽利略对类似实验进行了分析，认识到：运动的物体受到的阻力越小，它运动的时间就越长，它的速度减小得就越　         　。他进一步推测：在理想情况下，如果水平表面绝对光滑，物体受到的阻力为零，这时物体将　         　。

（2）如图乙所示，在探究“物体的动能跟哪些因素有关”实验中，斜面上安装斜槽，水平面上的 $A$处放置一个小木块。让质量不同的钢球从斜槽上的同一高度滚下，发现质量较大的钢球将小木块推得较远，表明它对小木块做的功较　　     。由此可知：　       　相同的物体，质量越大，它的动能越大。

小明运用浮力相关知识制作了可以用来测量物体质量的“浮力称”，其构造如图所示，在水平支架的左端固定刻度盘，支架横梁两端各固定个滑轮，将一根无弹性的细绳跨过两个滑轮，细线的一端悬挂秤盘，另一端连接装有适量细沙的圆柱形浮筒（浮筒自重不计），在线的适当位置固定一根大头针作为指针，把浮筒浸入装有适量水的水槽中，称量时，把待测物体放入秤盘后，指针下降浮筒上升，静止后，待测物体的质量就可以通过指针在刻度盘上的位置反映出来。

请你回答下列问题（不计细线、秤盘、指针的质量以及线与滑轮的摩擦）

（1）为了制作量程为1kg的浮力称，向秤盘添加1kg的砝码，逐渐向空浮筒内加入细沙，当浮筒的　　（选填“上”或“下“）表面刚好与水面齐平并保持静止时，在刻度盘上将指针所指的位置标定为最大刻度线。

（2）取下砝码，当浮筒受到　　力和　　力是一对平衡力时，浮筒能直立地浮在水面上静止，此刻度所指的位置应标定为零刻度线，在均匀地标定其余刻度线。

（3）若将质量为m（m＜1kg）的待测物体放在秤盘上，当浮筒静止时其下表面距离水面的距离是h，若细沙的质量是M，浮筒的横截面积是S，水的密度为ρ水，则待测物体质量的表达式m＝　　。

（4）若将原来的浮筒更换为长度相同、横截面积更小的另一个浮筒，细沙的质量和细线的长度等不变，则重新标定的刻度线与原来刻度线相比发生变化的是　　（选填“零刻度线上升”或“最大刻度线下降“），请你分析带来这一变化的原因是：　　。

刻度尺、弹簧测力计是实验室常见的测量工具如图被测物体的长度为　   　 $\mathit{cm}$，弹簧测力计的示数为　     　 $N$。

如图甲是探究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验装置，实验所用的长木板，一面比较光滑，另一面比较粗糙。同学们根据猜想进行了实验，得出数据如下表所示：

实验序号	长木板表面	木板放置方式	拉动木块的个数	弹簧测力计实数 $/N$
①	较粗糙	平放	1	1.5
②	较粗糙	平放	2	3.0
③	较光滑	平放	2	1.6
④	较光滑	竖放	2	1.6

（1）实验时，用弹簧测力计水平拉动木块，使它沿长木板做匀速直线运动，根据　　的知识可知，弹簧测力计的示数与滑动摩擦力的大小相等。

（2）由实验序号　　可以探究滑动摩擦力的大小是否和接触面所受的压力有关。

（3）由实验序号②③可得到的结论是：滑动摩擦力的大小和接触面的　　有关。

（4）同学们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量滑动摩擦力发现效果更好。图乙实验中　　（选填“一定”或“不一定” $)$要匀速拉动长木板。

（5）根据你在本实验中的收获，请写出一种避免汽车在冰雪路面上行驶时出现打滑现象的具体做法：　　。

小宇用如图甲所示的装置“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中，用弹簧测力计沿水平方向拉动木块，使其做匀速直线运动，小华记录的部分实验数据如下表：

序号	木块放置情况	接触面情况	接触面所受压力 $F_{压}/N$	弹簧测力计示数 $F_{拉}/N$
1	平放	木板	4	1.2
2	平放	木板	6	1.8
3	平放	木板	8	2.4
4	平放	棉布	6	2.4
5	平放	毛巾	6	2.8

（1）在实验操作中，用弹簧测力计沿水平方向拉动木块，使其做匀速直线运动，这样做的目的是　　；

（2）分析序号为1、2、3的三组实验数据可得：滑动摩擦力 $f$的大小与接触面所受压力 $F_{压}$大小的关系式是　　；

（3）通过分析序号为　　的三组实验数据可得：滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度有关；

（4）某次实验中拉动木块由静止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 $t$的变化图像如图乙所示，其中 $0-3s$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；如果实验时木块受的拉力是 $1.8N$，下列对木块所处状态的判断，正确的是　　；

$A$．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

（5）实验过程中，弹簧测力计的示数不容易稳定，可能的原因是　　。

用如图1的实验装置，让静止的小车从斜面的同一高度滑下，观察并记录小车在三种不同木板水平面上运动的距离，探究阻力对物体运动的影响。

（1）图2是对在水平面上运动小车进行的受力分析，其中正确的是　　；

（2）小易按照“毛巾一棉布一木板”的顺序进行实验，实验记录如下表。

分析比较表中内容，可得出的初步结论是：小车受到的摩擦力越小，运动距离　　；

深入分析发现，小车受到的阻力越小，速度减小得越慢，由此进一步推理得出的结论是：　　；

接触面	小车受到摩擦力的大小	小车在水平面上的运动距离 $s/\mathit{cm}$
毛巾	大	23.1
棉布	较大	37.5
木板	小	85.6

（3）早在17世纪初期，意大利物理学家　　（填写科学家名字）就通过实验和科学推理的方法研究过力和运动的关系。

小明同学用如图1的装置研究小车在斜面上的运动。他将小车从坡顶 $A$处静止释放，测出小车从 $A$滑到坡底 $C$处的时间 $t_1=2.5s$；再次将小车从 $A$处静止释放，测出小车从 $A$滑到中点 $B$处的时间 $t_2=1.8s$。

（1）通过小明的测量数据可以判断，小车在前半程的平均速度　　全程的平均速度。（选填：大于、等于、小于）

（2）小明想测量小车在整个运动过程中后半段的平均速度，他应该将小车从　　处静止释放，并在 $B$处开始计时，在 $C$处停止计时。（选填： $A$、 $B)$

（3）物体运动的情况还可以通过另一种办法即时测定、显现出来。位置传感器利用超声波测出不同时刻小车与它的距离，计算机就可以算出小车在不同位置的速度（如图 $2)$。屏幕图象如图3所示，横轴为时间，纵轴为速度，通过图象可以看出小车在斜面上滑下时是　　（选填：匀速、加速）运动的；小车到达坡底时的速度为　　 $m/s$。

小明同学为研究小木块在足够长斜面上的运动规律，每次都使小木块从斜面上 $O$点静止释放，沿斜面向下运动，利用秒表和刻度尺测出其运动时间和通过的路程，记录的数据如下表。

从 $O$点开始计时的时间 $t/s$	0	1	2	3	4	5
从 $O$点开始的路程 $s/m$	0	0.3	1.2	2.7	4.8

（1）通过分析上表数据可知：物块通过的路程与　　成正比，表达式为： $s=$　　；

（2）根据表格中的数据，物块自 $O$点开始计时的 $5s$时间内通过的路程为　　；

（3）小明通过查阅资料知道，满足上述路程表达式的运动是一种由静止开始的匀加速运动（即在相同的时间内速度的增加量总是相同的运动），而且表达式中系数是一个恒量，这个恒量在不同情况下是不同的。在上面实验中，你可以通过改变实验装置中的哪个方面因素来增大这个系数？　　。（只需填一种方法即可）

如图所示是“探究阻力对物体运动的影响”的实验装置。

（1）实验时，将棉布铺在　　（填“斜面”“水平木板”或“斜面和水平木板” $)$上，让小车从斜面顶端由静止滑下，观察小车滑行的距离；去掉棉布，再次让小车从　　滑下，观察小车滑行的距离。

（2）由实验可以看出，运动的小车所受的阻力减小，向前滑行的距离　　。推理可知：如果小车运动时不受阻力，它将　　。（选填“保持静止”、“保持匀速直线运动”或“保持静止或匀速直线运动” $)$

在车站广场上，常常看见人们将旅行包 $B$ 平放在拉杆箱 $A$ 上，如图甲所示。假设作用在箱子上的水平推力， $F_{推}=20N$ ， $A$ 、 $B$ 一起做匀速直线运动。

（1）将旅行包 $B$ 看成一个有质量的点，如图乙所示。请在图乙中画出运动过程中 $B$ 的受力示意图；

（2）若 $10s$ 内箱子运动的距离为 $8m$ ，求力 $F_{推}$ 做功的功率。

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）科学实验需要控制变量，本实验中，影响小车在水平面上运动距离的因素，除了阻力外，还有　　，该因素可以采用小车从相同斜面的顶端由静止开始滑下的方法来控制。

（2）实验可得出“阻力越小，运动速度减小得越慢”的结论，支持该结论的证据是　　。