初中物理运动和力实验题

小王同学用表面粗糙程度不同的毛巾、木板、玻璃等器材探究“阻力对物体运动的影响”，实验过程及现象如图所示：

（1）小王在实验中设置了三种粗糙程度不同的表面，让小车从斜面上同一位置滑下，小王发现小车在毛巾表面滑行的距离最近，在木板表面滑行的距离较远，在玻璃表面滑行的距离最远，说明小车受到的阻力越小，速度减小越慢。推理：如是小车在水平面上滑行，受到的阻力越来越小，直到变为零，小车将做　　。

（2）牛顿第一定律告诉我们物体的运动　　（填“需要”或“不需要” $)$力来维持，一切物体都有保持原来运动状态不变的性质。

课堂上，在“探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关”时，同学们提出了以下几种猜想：

A．与接触面受到的压力大小有关	B．与相对运动的速度大小有关
C．与接触面面积的大小有关	D．与接触面的粗糙程度有关

（1）刘明学习小组采用了如图16甲的实验设计，用弹簧测力计水平拉动木块在木板上匀速运动，并进行三次实验.实验数据如下表所示，则表中数据可以验证猜想      （填序号），可以得到的结论是：                                                   .


（2）为了验证其余三种猜想，在上面结论的基础上，该实验小组改用了如图16乙的实验设计。他们认为按照图乙做实验，便于读数、方便操作。请你简单说明他们这样认为的依据：                                                                        .

小夏对正在做匀速直线运动的物体又施加一个与运动方向相同的力，发现物体运动得更快了。小夏对这个现象进行了实验探究，并将实验数据记录在下表中。

实验次数	质量kg	推力N	起始速度/m·s^-1	5秒后速度/m·s^-1	10秒后速度/m·s^-1	15秒后速度/m·s^-1
1	1	1	2	7	12	17
2	1	2	2	12	22	32
3	1	3	2	17	32	47
4	2	2	2	7	12	17
5	3	3	2	7	12	17

物体运动速度变化的快慢与物体质量和受到的力有什么关系？请你分析实验数据得出结论。(1)比较第1、2、3次数据，可得出结论：                                           ;
(2)比较2、4或3、5次数据，可得出结论：                                         

如图是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景。

（1）小华将一根系于小卡片（重力可忽略不计）两对角的细线分别跨过左右支架上的滑轮，实验中滑轮的作用是　　　　　　；
（2）小华在线的两端挂上钩码，这是用于探究两个力的　　　　和　　　　对物体平衡的影响。实验过程中，他是通过调整__________________来改变拉力的大小的。
（3）当小卡片平衡时，小华将小卡片转过一个角度，松手后观察小卡片能否保持平衡。设计此实验步骤的目的是为了探究_________________________。

物理兴趣小组在"探究阻力对物体运动的影响"的实验中，让小车从同一斜面的同一高度由静止自由滑下，分别通过平铺在水平面上的毛巾、棉布、木板表面，如图所示。

（1）小车在 　      　表面速度减小得最慢（选填"毛巾""棉布"或"木板"）；

（2）由实验现象我们可以推断：如果水平面绝对光滑，运动的物体在不受力时将保持 　        　状态；

（3）运用力和运动的知识判断，下列说法正确的是 　    　；

A．	一切物体在没有受到力的作用时，总保持静止状态和匀速直线运动状态
B．	力是维持物体运动的原因
C．	地面上滚动的足球最终会停下来是因为受到阻力的作用

（4）本实验中小车在水平面上三次运动过程中消耗的机械能大小 　      　（选填"相等"或"不相等"）；

（5）完成上面的探究后，小林添加了一个木块来探究"物体动能的大小是否与物体的运动速度有关"，接下来他应该将小车放在同一个斜面的 　        　（选填"相同高度"或"不同高度"），由静止自由滑下来撞击放在同一水平面上同一位置的木块。

小明用如图甲、乙、丙的步骤探究摩擦力的大小与哪些因素有关．
 
(1) 实验中，他应_________拉动木块，并记下弹簧测力计的示数．此时是利用                原理来得到摩擦力的大小的。
(2) 比较图____________可得：摩擦力的大小跟作用在物体表面上的压力有关，并且压力越大，摩擦力越大；比较甲与丙可得：摩擦力的大小跟接触面的_______有关，且接触面越______，摩擦力越大．
(3) 小明还发现；在木块还没有被拉动的情况下，弹簧测力计仍然有示数，且示数逐渐增大，直到拉动木块为止．该现象表明：物体在静止时也可能受到_____力的作用，且该力的大小与____力的大小有关．
（4）在乙图实验中，当在木块上放一重为1N的砝码时，砝码与木块一起做匀速运动，则此时砝码受到木块的摩擦力为（   ） 

A．1N

B．大于1N

C．大于0N但小于1N

D．0N

(5) 上学路上，小明看见一辆汽车陷进了泥坑里，司机将一些稻草塞进后轮底下，汽车很快就爬上来了．这是利用增大_________的方法增大摩擦力．

小宇骑车时发现，不踩踏脚板，车也能滑行一段距离，他在不同的路面上多次尝试后猜想：车滑行的距离可能与路面的粗糙程度和速度有关。为探究其中的奥秘，他在水平桌面上搭成一斜面，用小球做实验，并用毛巾、棉布、木板等改变水平桌面的粗糙程度。

⑴为了探究小球在水平面上的滑行距离与速度的关系：小宇应先后三次将小球从斜面的            （选填：“同一”或“不同”）高度处释放，比较小球在            （选填：“同一”或“不同”）粗糙面上滑行的路程。
⑵为探究小球滑行距离与水平面粗糙程度的关系：小宇应先后三次将小球从斜面上的            （选填：“同一”或“不同”）高度处释放；小宇认为，通过进一步推理可以得出结论：运动的物体如果不受阻力作用，物体将                      。
⑶在上述（2）的三次实验中，若小球克服毛巾的摩擦力做的功为W₁，小球克服木板的摩擦力做的功为W₂，则W₁            （选填：“大于”、“ 等于”或“ 小于”）W₂。
⑷为了模拟研究汽车超速带来的安全隐患，李斌同学设计了如图乙所示的探究实验：将A、B两个小球先后从同一装置，高分别为h_A、h_B的位置滚下（m_A＜m_B，h_A＞h_B），推动小木块运动一段距离后静止。同组的小红认为他这样设计实验得出的结论有问题，理由是：                            。

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