初中物理运动和力实验题

在“探究物体的动能与哪些因素有关”实验时，小明让大小不同的实心钢球从同一斜面上相同的高度处由静止滚下，在水平面上运动并推动木块移动，如图甲所示。

（1）实验中，大小不同的钢球在水平面上推动木块移动的距离          （填“相同”或“不同”）。比较实验现象，可以推理出动能较小的是           的钢球。
（2）小明选用大小不同钢球从同一斜面的同一高度由静止滚下，是为了探究动能大小与
         的关系。
（3）实验时，若让同一钢球从斜面相同高度处滚下，推动木块在粗糙程度不同的水平面上移动，小明发现水平面越光滑，木块移动的距离越       （填：“远”或“近”）；若水平面绝对光滑，木块将           。
（4）同班的小红同学，发现木块移动的距离没有其他同学的明显，认为是木块太重的原因造成。为了验证猜测，小红设计了“探究滑动摩擦力与压力大小关系”的方案，如图乙所示，当接触面粗糙程度不变，通过实验得到了表格中的相关数据，请帮小红分析，此次试验中，滑动摩擦力的大小与压力之间的表达式为：                 。

某同学用如图所示的实验装置探究阻力对物体运动的影响．他在水平台面上分别铺上不同材料，让同一小车从斜面上的同一高度由静止滑下，在小车停下的位置分别做上标记a、b、c．

（1）用同一小车从同一斜面的同一高度由静止滑下是为了使小车到达水平面时小车的　    　．
（2）若水平面上铺的材料种类是毛巾、木板、棉布，则标记c是小车在　  　表面下停下的位置．
（3）对上述实验进行分析并进一步推理：如果运动的物体在没有受到力的作用时，将　    　．
（4）若在水平面铺上同种材料，让同一小车从不同高度由静止滑下，则还可以探究小车　   　的关系（选填下列选项的序号）．
①重力势能与质量；②重力势能与高度；③动能与质量；④动能与速度．
（5）上述所有探究实验中都用到的科学研究方法有控制变量法和　    　．

.离渠边不同距离处水流速度相等吗，小科想到顺水漂流的乒乓球速度与水流速度相等，于是进行了如下实验：选一段流速稳定、宽为2m的水平水渠为实验场地，如图甲所示，在A₁A₂连线上，同一时间把11个乒乓球等间距地轻轻放入水中，并开始汁时，t=5s时测得实验数据如下表：

离渠中心线距离r/m	0．1	0．20	0．40	0．60	0．80	1．00
乒乓球移动距离S/m	1．00	0．96	0．84	0．64	0．38	几乎为0
水流速度／m·s^-1	0．200	0．192	0．168	0．128	0．076	几乎为0

（1）分析数据可以得出：离渠中心线距离r越大，水流速度v            。
（2）为了得出v与r的定量关系，小科根据上表数据绘制v一r²图线如图乙，据此图可得到v与r的关系式是v=            。
（3）图丙是该段水渠的横截面示意图。假如上述结论同样适用于水下，则实验时图丙中同一深度的B、C两点处的压强大小关系为P₈           P_C。
（4）上《电流》一课时，老师常用水的流量和水流来类比电量和电流。理想水渠交叉点上，单位时间内流入的总水量等于流出的总水量，同理，在电路的某连接处，流入的电流总和等于流出的电流总和。图丁是某实验电路的一部分，电流表的示数为          A，若通过导线 ab电流为0.6A，请分析通过导线cd的电流大小及方向。

某小组同学试图探究物体从斜面顶端由静止下滑到底端时速度的大小v与哪些因素有关。他们猜想v可能与斜面的倾角θ、斜面材料、物体的质量m三个因素有关，于是选用：一长方体木块、100克砝码片（可粘在木块上表面）、两个长度相同材料不同的斜面A和B进行试验。按图所示，将木块平放在斜面顶端，木块由静止下滑，用传感器测得其到达底端时的v。改变相关条件，多次试验，并将实验数据记录在下表中：

试验序号	θ	斜面	m（克）	v（厘米/秒）
1	20°	A	200	245
2	20°	A	300	245
3	20°	B	200	153
4	20°	B	300	153
5	25°	A	200	307
6	30°	A	200	358
7	35°	A	200	v7
8	40°	A	200	438
9	45°	A	200	470

①分析比较表中数据可得：v与_____________无关。
.②分析比较试验序号1、5、6、8与9的数据及相关条件，可得出的初步结论是：同一木块，平放在长度相同的斜面顶端由静止下滑，________________________________。
.③在试验序号7中：v₇__________厘米/秒（选填“大于”、“等于”或“小于”）
.④完成上述试验后，有同学提出新的猜想：v可能还与物体跟斜面的接触面积有关。为了验证猜想，应选择下图中________与（a）进行对比试验[选填“（b）”、“（c）”或“（d）”]，即可得出初步结论。

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。这种运动只在没有空气的空间才能发生，在有空气的空间，如果空气阻力的作用比较小，可以忽略。物体的下落也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，小明有如下猜想：
猜想一：物体下落的快慢与物体的材料有关；
猜想二：物体下落的快慢与物体下落的高度有关；
猜想三：物体下落的快慢与物体的质量有关．
为验证猜想的正确性，几同学用三个0.5kg的金属球做了一系列的实验，实验数据记录如下表：

实验序号	材料	下落高度（m）	下落时间（s）
1	铁球	20	1.96
2	铁球	30	2.47
3	铅球	20	1.96

（1）为验证猜想一，应比较实验序号              ，结论是：                                     。
（2）比较实验序号1、2，得出的结论是：                                  。
（3）请你帮助小明验证猜想三：除需要0.5kg的铁球A、1kg的铁球B和皮尺，还需要的器材是：                               。
（4）某同学在研究时，她让两片完全相同的纸（一张平展，另一张对折）同时从三楼由静止开始下落，她发现两片纸           填“同时”或“不同时”）着地，此下落过程中两片纸            （填“是”或“不是”）自由落体运动，因为                                               。

快速骑自行车时，我们会感到空气阻力，而且骑车速度越大，感觉空气阻力越大。由此小强同学猜想：物体所受空气阻力大小与物体运动的速度大小有关。

在一个无风的周末，小强和爸爸开汽车来到郊外一段人车稀少的平直公路上，将如图甲所示装置固定住，爸爸依次以20km/h～80km/h的不同速度在平直公路上各匀速行驶一段距离，小强将汽车在几个不同行驶速度时的弹簧测力计的示数记录在下表中。

汽车速度v/（km·h^-1）	20	30	40	50	60	70	80
弹簧测力计示数F/N	0.2	0.3	0.6	1.0	1.4	2.4	3.1

（1）实验装置中用小车而不是木块，并将其放在表面平滑的木板上，目的是为了减小           对实验结果的影响。根据二力平衡，弹簧测力计的示数大小近似等于小车及挡板受到的阻力大小；
（2）请根据表格中的数据在图乙的坐标轴中描绘出空气阻力跟速度的关系曲线。根据图像，某同学得出：“物体所受空气阻力与运动速度成正比”的结论，你认为他的说法是_____的（选填“正确”或“错误”）。
（3）实验完毕后，小强又进行了思考：从足够高的高空下落的雨滴速度会不会一直增大，其所受的空气阻力会不会也一直增大？
与同学讨论后，小强知道了：若雨滴所受空气阻力小于重力，则雨滴下落速度继续增大，若下落雨滴所受空气阻力大于重力，则雨滴下落速度减小。请你结合所学物理知识分析：一滴质量为5g的雨滴从高空下落时（假设在无风天气，雨滴下落高度足够大），所受到的最大阻力f=   N，此后雨滴将做          运动。

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）如左图所示，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下表所示：

物理量 实验序号	F1/N	F2/N	F1和F2的夹角	合力F/N
1	4	5	θ1	8.7
2	4	5	θ2	8.3
3	4	5	θ3	7.8
备注：θ1<θ2<θ3

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     .

（1）在探究“二力平衡条件”的实验中，有两组同学在实验桌上，安装了如下图所示的实验装置。
a.探究小车在水平方向上所受两个拉力F₁、F₂的关系，在实验中，小车应处于              状态。
b.实验中通过调整         改变F₁、F₂的大小。
c.实验中，保持F₁与F₂的大小相等，用手将小车扭转一定的角度，松手后，小车将               ，由此可以得出二力平衡的条件之一是                  。
d.实验中，为了减小实验的误差，得出正确的结论，应尽选择                  的桌面。

(2)在探究“压力的作用效果跟什么因素有关”的实验中，小明做了如下图所示的实验. 比较实验的甲、乙两图可得：压力的作用效果与    有关；比较乙、丙两图可得：压力的作用效果与    有关.

探究“阻力对物体运动的影响”的实验装置如图所示．

（1）实验时，每次必须使小车从斜面的同一高度滑下，这样做的目的是                     ；
（2）下表是一组同学记录的实验数据，分析表中内容可知：水平面越光滑，小车受到的阻力越    ，小车前进的距离就越      

（3）小丽同学通过上面的探究学习，思考了一个问题：当自己荡秋千运动到右侧最高点时，如果自己受到的力全部消失，自己将会处于怎样的运动状态呢？她做出了以下猜想，你认为其
中准确的是   ．（图中的黑点表示小丽同学）

分在学校的橱窗里贴出了一个通知，如右图所示，小聪和小明积极的谈论这个问题：

(1)理论上要测量降落伞的下落速度，要测量哪些量__________、_________
(2)用的测量工具是：__________、___________
(3)实际比赛时只要让降落伞统一从教学楼五楼飘下，记录降落伞从开始飘下到着地的时间，即可判断哪个降落伞下落得慢．这是通过相同___________比较____________来判断降落伞下落的快慢．
(4)如果要想在比赛中取胜，可以对降落伞进行改造，请你帮他们出谋划策：                           ．(只要写出一点)

在“测平均速度”的实验中，小浩提出了“小球在斜面上滚动所经历的时间与哪些因素有关”的问题．为此他选择了质量大小不同但光洁程度相同的4个玻璃小球，先后让这4个小球由静止开始，从同一斜面的同一高度滚下．实验测得4个小球在斜面上滚动所经历的时间如下表所示：

（1）小浩设计这个实验的目的是为了探究       对小球在斜面上滚动时间的影响．
（2）通过对上述实验数据的分析，能得到的结论是                                  。
（3）你猜想小球在斜面上滚动所经历的时间可能与           等因素有关。

小明所在的研究性学习小组利用自行车进行探究活动。

（1）小组成员分别用不同的方法测量出了自行车后轮的周长为180cm。请你说出其中的一种测量方法：                                                          。
（2）小明骑车在学校操场百米跑道上沿直线匀速前进，小亮测出自行车后轮转50圈用时30s。小明骑车的速度是多大?

在探究“力与物体运动的关系”的实验中，小明提出了“运动物体如果不受其他物体的作用，会一直运动下去吗？”的间题。如图所示，他让一小球自斜面顶端同一高度从静止开始滑下，并逐渐减小水平木板表面的粗糙程度，然后测量小球的运动距离。

(1)实验时小球每次都自斜面顶端一同高度从静止开始下滑，是为了让小球在水平木板表面开始运动的_____相同。
(2)由图示可知，小球在很光滑的木板上前进的距离最_________，这说明平面越光滑，小球受到的阻力越________。
(3)根据这个实验推理：假如平面足够光滑（即小车不受任何阻力作用），那么小车将一直保持_________

在做研究“充水玻璃管中气泡的运动规律”实验时，小明取长50cm的细玻璃管注满水，管中留一个小气泡，将玻璃管反转后，观察气泡的运动情况，如图所示。
(1) 小明将实验所测得的数据记录在表一中，请你在图的坐标中画出s－t图像。
表一：

从0点开始的距离S/cm	0	10	20	30	40
5mm高的气泡从0点开始的时间t/s	0	4.7	9.7	14.8	19.6

表二：

从0点开始的距离S/cm	0	20	40	60	80
1cm高的气泡从 0点开始的时间t/s	0	3.6	7.1	10.8	14.4
2cm高的气泡从 0点开始的时间t/s	0	3.4	6.8	10.2	13.6

 

(2) 从实验数据和所画的图象，小明认为：小气泡所做的是匀速直线运动，他判断的依据是：________________________________。
(3) 小明换用粗玻璃管又做了2组实验，数据记录如表二所示。观察数据可知：_______(大/小)气泡运动较快。由于气泡上升较快，会造成时间的测量难度较大，为了解决这一困难，根据小明的实验数据，请你提出一点建议：__________________。
(4) 本次实验中，小明还发现，玻璃管与水平成60°角放置，管中气泡的上升要比竖直放置快一些；而当玻璃管水平放置时，气泡几乎不动。根据此现象你能推测出：随倾斜角度的增大，气泡上升速度的大小将：___________________________。

从高空下落的小球，速度越来越大，所受空气阻力也会随速度的增大而增大，某一小球下落一段距离后的运动情况如下频闪摄影照片所示，通常把这一过程中的速度称为收尾速度。

(1)从图中可以看出该小球收尾时做       运动，简要说明理由：                     。
(2)小球是先加速,后匀速.下表为某次研究的实验数据。

小球编号	1	2	3	4
小球质量(×10^-2kg)	2	5	45	40
小球半径(×10^-3m)	0.5	0.5	1.5	2
小球的收尾速度m/s	16	40	40	20

 
由表格中的数据，空气阻力大小与小球的半径和小球的收尾速度有关。
根据表格中的数据，编号为2、3的小球在达到收尾速度时所受的空气阻力之比        ．
（3）分析编号为1、2的小球可得出：在小球的半径不变时，空气阻力f与球的收尾速度V     （填“成”或“不成”）正比。
（4）分析由编号为         的小球，可得出球形物体所受的空气阻力f与球的半径r的关系．
实验结论：                                               。