初中物理运动和力实验题

刘伟同学为了探究“运动和力的关系”，设计了如图所示的斜面实验。

（1）为了使小车在滑到水平面时的初速度相同，在实验中刘伟让小车从同一斜面的同一高度由静止开始滑下，刘伟采用的研究问题的方法是　　。

（2）从甲、乙、丙三次实验小车所停位置情况看，　　图中小车所受阻力最大。

（3）刘伟从实验推理可知，若水平面绝对光滑，则运动的小车会在水平面上做　　运动。

（4）牛顿在前人研究成果的基础上，总结处牛顿第一定律，它的内容是：　　。

某兴趣小组用以下实验装置“探究从斜面上下滑的物块，在水平面上滑行的距离与哪些因素有关”．实验中让木块分别从不同高度由静止开始沿光滑斜面下滑，最终静止在与斜面相接的水平木板或铺上棉布的板上．用刻度尺测量每次开始下滑时的高度h和在水平板面上滑行的距离s，记录如下表：

实验序数	水平板面	高度h/m	水平距离s/m
1	木 板	0.20	1.00
2	木 板	0.40	2.00
3	木 板	0.60	3.00
4	铺上棉布的板	0.20	0.50
5	铺上棉布的板	0.40	1.00
6	铺上棉布的板	0.60	1.50

  
（1）分析1、2、3次实验可得：木块在木板上滑行的水平距离s与在斜面上释放时的高度h的关系式为s=     ；
（2）比较1与4，2与5，3与6次实验可得：在斜面上释放的高度相同时，木块在水平板面上滑行的距离与     有关；
（3）实验得出的结论是：     ．

在"探究凸透镜成像的规律"实验中：

（1）如图甲所示，一束平行主光轴的光线经凸透镜后，在光屏上形成一个最小、最亮的光斑，说明凸透镜对光具有 　　作用，该凸透镜焦距是 　　 $\mathit{cm}$ 。

（2）为了能使像始终成在光屏中心位置，要调整烛焰、凸透镜和光屏的中心大致在 　　。如图乙所示的位置示意图，在光屏上得到了一个清晰的像，这个像是倒立、 　　（选填"缩小"或"放大" $)$ 的实像，应用此成像规律可制成 　　。

在探究“二力平衡条件”的实验中：

⑴将小卡片作为受力物体完成实验探究，是为了________(选填“考虑”或“不考虑）小卡片的重力
⑵在比较相互平衡的两个力大小关系时,应比较                                                 。⑶在探究_________________________________________时，可将小卡片转过一个角度，松开手后观察小卡片是否保持平衡。
⑷为了说明平衡力必须作用在同一物体上，应进行的操作是___________________。

亲爱的同学，请你应用所学的物理知识解答下列问题。

如图所示，为了让读数更精确，应选择　　刻度尺，所测物块的长度为　　 $\mathit{cm}$。

物体只在重力作用下由静止开始下落的运动，叫做自由落体运动。这种运动在真空中才能发生，在有空气的空间，当空气阻力很小可以忽略时，物体的下落可以近似地看作自由落体运动。为了探究自由落体运动快慢与哪些因素有关，同学们作了如下猜想：
猜想一：物体自由落体运动的快慢与物体的材料有关；
猜想二：物体自由落体运动的快慢与物体的质量有关。
为了验证猜想，他们分别将三个金属球在20 m高处由静止释放，测得金属球落地时间如下表：

实验序号	材料	质量／kg	下落时间／s
1	铁球	0.2	2．05
2	铁球	0.4	2．05
3	铅球	0.4	2．05

（1）他们选用金属球而不选用棉花球或纸团进行实验，这样做的目的是       。
A．便于实验操作　      B．便于实验观察       C．相对于自重，空气阻力较小
（2）根据表中的数据，宇航员在月球上将小铁片和羽毛在同一地点、同一高度同时释放，它们将       。
A．同时落地 　 B．铁片先落地，羽毛后落地    C．羽毛先落地，铁片后落地
（3）以下哪种比较速度的方法与上述实验一致       。
A．甲乙两车分别运动了S₁和S₂的距离，用时T₁和T₂，比较各自距离和时间的比值
B．运动会百米赛跑
C. 一眨眼的瞬间，声音传出了上百米，光却穿越了千万里

学习了同一直线的二力的合成知识后，小林想如果作用在物体上的二力不在同一直线上，而是互成一定的夹角，那么合力F的大小与两个分力F₁、F₂的大小，是否还有F等于F₁+F₂的关系呢？于是他应用教材中学过的方法，对此进行了探究．
（1）如图所示，橡皮筋原长为AB，通过两个弹簧测力计对橡皮筋施加互成一定夹角的两个力F₁和F₂，使橡皮筋伸长到C，记录此时F₁、F₂的大小．撤去力F₁和F₂后，用一个弹簧测力计对橡皮筋施加一个力F的作用，为了使这个力F的作用效果与那两个力F₁、F₂的作用效果      ，应使橡皮筋      ，记录此时F的大小．
（2）先后两次改变F₁和F₂的夹角，重复步骤（1），得到三次实验数据如表所示：

分析实验数据可知，当两个力不在一条直线上时，其合力大小F      F₁+F₂，且在F₁、F₂大小不变的情况下，合力F的大小随着F₁与F₂夹角的增大而      ．

小华同学用下面的装置探究二力平衡的条件，具体操作如下：

（1）如图甲所示，用直径略小于滑轮孔径的铁钉把三个滑轮 $A$ 、 $B$ 、 $C$ 分别钉在木板上，木板竖直挂起待用，用大号缝衣针把细线沿轻质塑料块的中心轴线穿过，并在紧靠塑料块的两侧各打一线结，使塑料块与细线固定在一起，且塑料块不与木板接触。将塑料块由静止开始运动，实验表明，作用在同一个物体上的两个力，方向相反，但 　　不相等，则这两个力不平衡。

（2）按住塑料块，把跨过 $B$ 轮的细线移到 $C$ 轮上，在两线端挂上相同质量的钩码，松手后塑料块由静止开始转动，如图乙所示。按住塑料块，把跨过 $C$ 轮的细线移到 $B$ 轮上，把塑料块转过 $90°$ ，松手后塑料块由静止开始转动，如图丙所示。由此表明，作用在同一物体上的两个力，如果仅仅大小相等，方向成某一角度或方向相反但 　　，这两个力不平衡。

（3）在探究同一问题时，另一同学将木块放在水平桌面上，设计了如图丁所示的实验，同学们认为小华的实验优于此实验，其主要原因是 　　。

A．	$A.$ 塑料块容易扭转
B．	$B.$ 塑料块是比较容易获取的材料
C．	$C.$ 减少了摩擦力对实验结果的影响

请读出所列各仪表的读数：图1中电阻箱接线柱间的电阻值是 　     　Ω；用细线拴一金属块放入盛有20mL水的量筒中，液面位置如图2所示，则金属块的体积为 　     　cm³；图3中被测物体的长度是 　     　cm；用天平测量一金属块的质量，天平平衡时所用砝码及游码如图4所示，则金属块的质量为 　     　g。

在探究“滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中：

（1）此实验是根据　       　原理测出摩擦力大小的。

（2）小明刚开始拉木块时，他的水平拉力逐渐增大，但木块仍静止，木块所受的摩擦力　      　（选填“变大”、“变小”或“不变”）；木块被拉动，且越来越快，小明读出某一时刻弹簧测力计的示数为 $3N$，他认为这时摩擦力的大小为 $3N$，他操作中的错误是　        　。

（3）改正错误后，小明完成了探究过程，比较乙、丙两次实验可得出的结论是　         　。

（4）在图甲、图乙实验中，假如把木板换成海绵，拿掉弹簧测力计，会发现　         　（选填“甲”或“乙”）图中海绵凹陷得更深。说明在受力面积一定时，压力作用效果与　     　有关。

在一次物理兴趣小组活动中，某组同学给大家展示了“探究阻力对物体运动的影响”实验，如图所示。

（1）实验中每次都使同一辆小车从斜面的　　高度由静止自由滑下，目的是使小车到达水平面时具有相同的　　。

（2）按照图甲、乙、丙的顺序实验时记录的内容如表：

接触面材料	小车受摩擦力情况	小车在水平面运动的距离 $s/\mathit{cm}$
毛巾	大	20.2
棉布	较大	40.0
木板	小	90.1

分析表中内容，得到的实验结论是：在其他条件相同时，小车受到的摩擦力越小，运动的距离越　　；进一步推理出的结论是：运动的小车不受阻力作用时，将　　。早在300多年前，意大利物理学家　　就通过实验和科学推理的方法研究过“力和运动的关系”。本实验所运用的实验和科学推理的方法还可用于研究　　（填写实验名称即可）。

（3）上述实验除用到实验推理的方法外，还用到了控制变量法和　　法。

（4）实验中若再添加一小木块，就可用图丙装置来探究“动能与速度的关系”。具体的操作是让同一小车从斜面的　　由静止自由滑下，去撞击置于木板表面相同位置的木块并进行比较。

“频闪摄影”是研究物体运动时常用的一种实验方法。如图所示，甲、乙两图是同一辆玩具小车两次不同运动的频闪照片，频闪灯的闪光时间间隔为 $1s$，图中数字的单位为 $\mathit{cm}$。根据照片记录的小车位置，回答下列问题：

（1）甲图中小车做　　直线运动，乙图中小车做　　直线运动（选填“加速”、“匀速”或“减速” $)$；

（2）甲图中小车的平均速度是　　 $m/s$，乙图中小车前 $2s$内的平均速度是　　 $m/s$；

（3）物体的运动情况常常可以用图象来描述，图丙中能反映甲图小车运动情况的是　　（选填“ $A$”或“ $B$” $)$

关于深海的探究，对一个国家的国防和经济建设都有很重要的意义，我国在这一领域的研究也处于世界领先水平。如图是我们自行研制的水下智能潜航器，其外形与潜艇相似，相关参数为：体积 $2m^3$、质量 $1500\mathit{kg}$，最大下潜深度 $5000m$，最大下潜速度 $10\mathit{km}/h$（不考虑海水密度变化，密度 $\rho$取 $1.0\times {10}^3\mathit{kg}/m^3$， $g$取 $10N/\mathit{kg})$。求：

（1）某次执行任务，当潜航器下潜到最大深度时所受的海水压强。

（2）潜航器以最大下潜速度匀速竖直下潜至最大深度所用的时间。

（3）潜航器任务完成后，变为自重时静止漂浮在海面上，此时露出海面体积。

图甲为研究匀速直线运动的实验装置，一个半径为2cm的球由于磁铁的吸引静止在盛水的玻璃管底，水深1m。移除磁铁后，球在玻璃管中上升，图乙为球在露出水面前运动速度与时间的关系图象，其中v₀＝0.05m/s，水的密度为1.0×10³kg/m³，求：

（1）移除磁铁前，玻璃管底受到水的压强；

（2）球在玻璃管上升过程中前4s的平均速度；

（3）已知球上升时受到水的阻力与其速度的关系为f＝kv，球的体积用V，水的密度用ρ₀表示，请推导球的密度表达式（用字母表示）

如图甲是小东同学探究二力平衡条件时的实验情景。
（1）小东将系于小卡片（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          （选填“相同”或“相反”），并通过调整            来改变拉力的大小。所用滑轮起的作用是             。
（2）当小卡片平衡时，小东将小卡片转过一个角度，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                             。
（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，小东下一步的操作是：                                       。

（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，同学们认为小东的实验优于小明的实验。其主要原因是                            。

A．减少了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