初中物理运动和力实验题

物理学中把物体在单位时间内通过的路程叫速度，速度计算公式为：速度＝路程／时间，即v＝s/t。初中物理中还有很多这样定义的物理量，如密度、压强、功率、热值等，这种定义物理量的方法叫做比值定义法。高中物理中也有很多这样定义的物理量，如：把物体在单位时间内速度的变化量叫加速度（注：速度的变化量用△v表示，它等于前后速度之差；加速度用字母a表示，国际单位是m/s²）。由加速度的定义可知：

（1）若一个物体开始运动的速度v₀＝2m/s，经过5s后它的速度变为v_t＝6m/s，则这个物体在5s内的速度变化量△v＝     m/s。
（2）若问题（1）中的物体做匀加速直线运动（单位时间内速度的增加量相等），求出物体的加速度大小a＝m/s₂。
（3）加速度的定义公式a＝     。
（4）匀速直线运动的v－t图像如（甲）所示，图中阴影部分面积表示以速度v匀速直线运动的物体，运动时间为t时通过的路程s；匀加速直线运动的v－t图像如（乙）所示，其中阴影部分面积表示做匀加速直线运动物体，速度由v₀到v_t，运动时间为t时通过的路程s。用v₀、t、a写出s的表达式，s＝     。

在探究“气泡的速度”实验中，小雪选用长80cm、内径10mm的均匀玻璃直管进行实验，在管内注满水，在管的下方用注射器注入小气泡。测量小气泡在管内上升过程中的速度。
（1）该实验的原理是              。
（2）小雪的实验数据如下表所示，根据小雪的实验数据，请你用“实心圆点”在图中标出不同时刻气泡的位置，并将这些点用光滑曲线连接起来。



（3）分析以上探究过程，小气泡的运动特点是                          。
（4）晓彤在小雪实验的基础上进行了改动，利用10cm长的试管做实验，用注射器分三次向试管内注入不同的小气泡，获取相关的数据后，画出图像如图所示，并求出速度的平均值。请你对晓彤的实验进行合理评价。

如图甲所示，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的关系如图乙和丙所示。由图象可知，当t=1s时，物体处于        （选填“加速”、“匀速”或“减速”）状态：当t=3s时，物体受到的摩擦力为     N，当t=5s时，物体受到的摩擦力为           N，物体在整个过程中通过的路程为    m.

用如图所示的实验装置研究“运动和力"的关系．

（1）让小车从斜面上滑下后沿水平面运动，是为了使小车在竖直方向上受到的   力和     力相平衡，其作用效果相互抵消，相当于小车只受水平方向上的摩擦力；
（2）每次都让小车从同一个斜面的同一高度位置由静止开始滑下，是为了使小车滑到斜面底端时具有相同的         ；
（3）比较图中小车在不同表面滑行的最大距离，可以得出：在初速度相同的条件下，水平面越光滑，小车受到的摩擦力越       ，速度减小得越      ；
（4）在此实验的基础上进行合理的推理，可以得到：运动物体不受外力时，它将              。

某小组同学为了“研究物体的动能大小与哪些因素有关”，让若干小球先后从光滑斜面上由静止滚下，从A到B沿水平面做匀速直线运动，然后在B点分别撞击同一个小木块，并推着木块水平移动一段距离。放在同一水平面上相同位置的木块被推得越远，表示小球撞击前的动能越大。他们在如图甲所示的装置上安装了数据采集系统，自动生成小球在AB段运动中的S-t图像，并测量了不同小球在水平面推动同一木块移动的距离，部分数据记录在下表中。图乙所示是其中两次质量为0.1千克的小球中从不同高度滚下来在AB段运动的S-t图像。

实验序号	小球质量 （千克）	小球速度 （米/秒）	木块移动的距离 （米）
1	0.1	______	0.2
2	0.1	______	0.8
3	0.2	0.2	1.6
4	0.3	0.2	2.4
5
6

 
（1）请根据s-t图所提供的信息将表格中的数据填写完整。
（2）该小组同学在检查实验数据时发现还有甲（0.1千克、0.3米/秒、1.8米）、乙（0.4千克、0.2米/秒、3.2米）两组数据没有填写入表格。随后马上将甲、乙两组数据依次补填在实验序号5和6中。
请你根据上述实验的所有数据及相关条件进行分析，可得出初步结论：
①分析比较_______________________________________。
②分析比较_______________________________________。

实验室中，常用_________测量物体的温度；在“验证阿基米德原理”的实验中，使用_______测取物体所受浮力的大小；图（a）是探究________________的实验装置；图（b）是探究_________________的实验装置。

如图所示是“探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验．

（1）实验中为了测量滑动摩擦力的大小，根据            原理，因此应使弹簧测力计沿水平方
向               拉动木块，实验数据如下：

（2）分析1、2两次实验数据可以得出                                                   ；
（3）分析1，3两次实验数据可以得出：                               ___________________。

周末，小敏到乡下帮爷爷摘苹果，看见一只熟透的苹果掉下来。小敏对这个现象产生了浓厚的兴趣，提出了如下两个猜想：
猜想一：苹果的下落快慢是否与苹果的质量有关?
猜想二：苹果下落的高度与下落的时间存在着怎样的关系?
于是他找来一些器材，在忽略空气阻力的情况下进行实验。
（1）小敏在探究“猜想一”时，应控制苹果的____________不变，让苹果的_____________改变，比较苹果下落时间的长短。
（2）小敏在探究“猜想二”时，测量出同一个苹果在不同高度下落时所对应时间为t₁，t₂，t₃，……，并绘出h-t图象如图所示。他结合数学上学过的“二次函数”知识猜想：“物体下落的高度可能与下落时间的平方成正比”。若要验证这一猜想，应如何处理分析实验数据?
方法：___________________________________________________________________。

在“探究二力平衡的条件”实验中，小明选择了如图的装置，把小卡片两端细线绕过滑轮，并挂上钩码

（1） 实验中选择小卡片的目的是_______（填“考虑”、“不考虑”） 小卡片的重力；探究两个力大小关系时，应该观察细线两端所挂钩码的个数。
（2）为了探究两个平衡力是否在同一条直线上，进行如下操作：________ （填“挤压”、“翻转”或“旋转”）小卡片，松手后 观察小卡片是否平衡．
（3）小明利用弹簧测力计代替图中的钩码进行了探究，发现两个力的大小还有较小的差距．你认为形成差距的原因是_____________________（答出一条即可）．

（1）如图1所示小明用刻度尺测得物体的长度是_________cm。
（2）如图2所示的体温计的测量范围是             ，体温计的示数为______℃。

（3）如图3所示是小华测量小车平均速度的实验装置，下表是小华在实验中所记录的数据：

路程（cm）	运动时间（s）	平均速度
s1=90	t1=3
s2=40	t2=2

①该实验的原理是________________；
②实验中用金属片使小车停止，这样做的目的是：________________________________；
③根据表中数据可知，小车通过斜面下半段路程的平均速度是__________m/s。

在探究“二力平衡的条件”的实验中，某同学采用的实验装置如图所示：

（1）当物体处于静止状态或________状态时我们认为它受到的力是相互平衡的.
（2）实验时，小明发现当向左盘和右盘同时加入一个相等重量的砝码时，木块处于静止状态。此时木块在水平方向受到两个力的作用，这些力是平衡的。小明再把右盘中的砝码换成一个较重的砝码时，发现木块仍然处于静止状态，出现这种现象的原因是_______________________，这时木块在水平方向受到的力___________（填“平衡”或“不平衡”）。要避免这种现象产生，请你对该实验装置提出改进意见：________________________________。
（3）某同学认为：物体在平衡力的作用下，其机械能可能会增大。你认为他的观点是___________的。（填“正确”或“错误”）

如图甲是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景。

（1）小华将系于小卡片（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_______，并通过调整_________________来改变拉力的大小。
（2）当小卡片平衡时，小华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“二力平衡时是否需要_____________________________”。
（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，小华下一步的操作是：____________________________。
（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，同学们认为小华的实验优于小明的实验．其主要原因是。（     ）

A．减少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

（1）如图是“测量水平运动物体所受的滑动摩擦力”的实验装置图；实验时在水平桌面上用弹簧测力计水平向左拉动一个长方体木块，使其做匀速直线运动，弹簧测力计示数如右图所示；由_______知识可知，木块所受的滑动摩擦力为_______N。

（2）在“探究滑动摩擦力大小与什么因素有关时”，李丽同学提出“滑动摩擦力大小可能与接触面的粗糙程度有关”的猜想；张华同学提出来“滑动摩擦力的大小可能与接触面所受的压力有关”的猜想。下图是他们进行探究实验的实验装置图。 

①李丽同学为了完成她自己的探究应该按_______两个图所示的方案进行。 
②张华选用正确的实验装置进行实验，得到的实验数据见下表；请根据表中记录的数据，在答题卷中的坐标系中作出摩擦力的大小F_f与接触面受到的压力大小F_N之间的关系图像；根据图像可以得出F_f与F_N是 _______（选填“正比”或“反比”） 的关系。

FN/N	1.0	1.5	2.0	2.5	3.0
Ff/N	0.4	0.6	0.8	1.0	1.2

（3）“滑动摩擦力的大小是否与接触面的面积有关呢？”张华将图甲中的木块侧放在水平木板上，用弹簧测力计拉着木块做匀速直线运动，发现弹簧测力计的读数和图甲的示数一样，得出“滑动摩擦力的大小和接触面积的大小无关”的结论。而李丽将图甲中的木块沿竖直方向截去一半后，用弹簧测力计拉着木块在木板上做匀速直线运动，发现弹簧测力计的读数为图甲中示数的一半，得出“滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关”的结论。你认为_______（选填“张华”或“李丽”）的结论是错误的；错误的原因__________________。

某同学用矿泉水瓶做了以下实验：
①在矿泉水瓶内装半瓶沙子，用力快速晃动瓶子约五分钟后，沙子变热，这是通过        的方式使沙子内能增加的。
②在瓶中装满水，盖紧瓶盖，瓶子底部钻个小孔，水不会从小孔中流出，其原因是水受到     作用。
③装有水的瓶子可以扔出很远，如果瓶子的初速度不变，空瓶却因为           扔出去很近。

星期天我校某班同学骑自行车去郊游，小明同学用同样大小的力推两名骑自行车的同学，结果发现质量较小的同学速度增加较快，质量较大的同学速度增加较慢．爱思考的小明猜想：物体速度增加的快慢可能与质量有关．为了验证自己的猜想，他和其他同学到实验室进行了以下实验．实验过程如图所示：

（1）完成此实验时的要求是　     ，　       ．
（2）将上表中所缺的数据补充完整．
（3）分析实验数据，他们验证了小明的猜想并得出物体每秒速度的增加量Δv与其质量m之间的关系是：　       ．
（4）从这个实验可以进一步得出，　      是改变物体运动状态的原因，　       是物体抵抗运动状态改变的原因．
（5）在公路上快速行驶的自行车突然刹车，人会向前倾，请用物理知识解释这种想象．