初中物理运动和力实验题

教室的门栓坏了，门经常被风吹开，这是门与门框间摩擦太小的缘故.如何增大摩擦呢？同学们提出一些设想，概括如下：
A 增大压力增大摩擦；
B 增大接触面粗糙程度增大摩擦；
C增大接触面积增大摩擦；
D 增大运动速度增大摩擦.
为了验证这些设想，他们利用长方体木块、铁块、弹簧测力计、毛巾和水平桌面等，
进行实验探究，并将数据记人表中：


（1）比较实验1、2可知:设想   是错误的，判断的理由是   ；
（2）比较实验   两组数据，可以判断设想C是否正确；在实验中，测量摩擦力时应保持木块在水平桌面上作   运动；上图的弹簧测力计示数是表中"★"处的数值，其大小为   N
（3）某同学分析实验3、4数据，并支持设想、你认为他这种分析方法   (填"正确"或"不正确"），其理由是   ；
（4）请你利用上述分析得出的结论，写出一种能将门关紧的方法：   。

如图所示，放在水平地面上的物体，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系和物体运动速度v与时间t的关系如图12-8甲、乙所示．由图象可知当t＝1s时，物体处于       状态.t＝5s时，物体受到的摩擦力为      N.

在探究“滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关”的实验中，一些同学做出了以下猜想
猜想A：滑动摩擦力可能与接触面的粗糙程度有关
猜想B：滑动摩擦力可能与接触面间压力大小有关
猜想C：滑动摩擦力可能与物体间接触面积的大小有关
为了检验上述猜想是否正确，某同学选了一块底面与各个侧面粗糙程度均相同的长方体木块，并设计了以下实验方案。

步骤一：把长方体木块平放在水平的长木板上，用弹簧测力计水平拉木块沿直线匀速运动（如图甲），记下此时弹簧测力计的读数。
步骤二：在长方体木块上放上砝码，用弹簧测力计水平拉木块，使砝码和本块一起沿直线匀速运动（如图乙），比较步骤二与步骤一中弹簧测力计示数的大小。
步骤三：在水平长木板上铺上一棉布，把长方形木块平放在棉布上（不知砝码），用弹簧测力计水平拉木块沿直线匀速运动（如图丙），比较步骤一与步骤三中弹簧测力计示数的大小。
回答下面的问题
（1）实验中为了测量滑动摩擦力的大小，应用弹簧测力计沿水平方向拉动木块。某同学的实验数据如下

(2)设计步骤二并与步骤一中弹簧测力计的示数进行比较，目的是为了检验上述猜想_________正确与否。
(3)在步骤一实验中如果用O.8N的水平拉力拉动木块，别木块受到的滑动摩擦力为_____N
(4）为了检验猜想Ｃ正确，可在上述实验基础上增加一个步骤，写出你所设计的这一实验步骤：______________________________。
(5)实验过程中，若将图乙与图丙进行比较，则_______（选填“能”或“不能”）得出正确结论，原因是：___________
(6)在初中学习物理的过程中，采用与本实验相同研究方法的实验还有很多，请你写出其中一个实验的名称______________________________

学校在运动会上要举行拔河比赛。某班级组队时。同学们陷入了不同意见之中。请你仔细观察。认真分析，帮体育委员解决问题。

探究真知：为了研究影响滑动摩擦力大小的因素，同学们做了如图甲所示的实验。实验中使木块在弹簧测力计水平拉力的作用下做　　运动，这样做可以根据　　的知识得出拉力与摩擦力的大小相等。

分析总结：实验现象说明。在拔河比赛中可以通过　　（选填“增大”或“减小”）接触面的粗糙程度和　　来增大人与地面的摩擦力。使班级贏得比赛。

科学决策：组队时。在班上选体重　　（选填“大”或“小”）的同学参加比赛。同时在比赛时脚穿图2中　　（选填“甲“、“乙”或“丙”）种鞋。

在学习运动和力的关系时，小明和小华提出下面的观点．请你利用身边的物品或实验器材设计一个实验，说明他们的观点是不正确的．

（1）写出你选用的物品或实验器材：
（2）简述实验方法及实验现象：

在水平桌面上铺上粗糙程度不同的材料（如毛巾、棉布、木板等），让小车自斜面顶端从静止开始滑下，三次实验现象如下图所示，比较小车沿水平面运动的距离.

请你观察实验现象思考后回答：
（1）为了得出科学结论，三次实验中应使小车运动到斜面底端时的速度       （选填“相等”或“不等”），即小车应从斜面上的____________处释放.
（2）三次实验中，小车在水平面上受到摩擦力最大的是第____次，这说明小车受到摩擦力的大小与接触面的__________有关.
（3）进一步推理可知，若水平面绝对光滑（即小车不受摩擦力），则小车会在水平面上做____________________运动.
（4）若实验中让小车分别从不同高度由静止开始沿斜面下滑，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

 
分析1、2、3次实验可得：小车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= __________。

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

在探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的活动中．小明这一合作小组的实验如图所示。

(1) 实验中要测量出每次木块与水平放置的木板间的滑动摩擦力的大小，应沿木板水平拉木块做匀速直线运动，由图甲可知木块此时受到的滑动摩擦力为      N，其依据是                      。
(2)小明做了4次实验，实验数据如下表,根据实验数据，请你帮助他用描点法在方格纸上画出木块受到的滑动摩擦力与压力的关系图。


(3) 分析图像可得出：在接触面粗糙程度相同时，滑动摩擦力的大小与压力大小成      。
（4）实验快结束时，爱打网球的小明想判断网球鞋和运动鞋那个防滑效果更好。请您利用上述仪器，写出实验方法：                                                  
                                                                             。