初中物理运动和力实验题

如图所示实验装置，测得斜面长0.9m，用来计时的秒表每格表示5s。小车沿斜面从顶端滑到底端，秒表指针如图（指针转动未超过一周）。则：小车从斜面顶端到达底端所用时间是____________s，小车的平均速度为___________cm/s。

如图所示，在探究水平面上长方体木块所受摩擦力的实验中，小明用弹簧测力计沿水平方向拉静止的木块，木块表面粗糙程度相同，实验记录如下表所示，由表中信息可知，小明探究了滑动摩擦力的大小与  的关系；当弹簧测力计示数为4.0N时，木块所受的摩擦力大小是  N，此时木块做 
  （选填“匀速”、“加速”或“减速”）运动，木块开始滑动时受到的摩擦力  （选填“大于”、“小于”或“等于”）匀速运动时受到的摩擦力．

拉力大小F/N	0～3.4	3.5	3.3
木块平放	静止	开始滑动	匀速运动
木块平放	静止	开始滑动	匀速运动

在学习“运动和力的关系”时，我们曾追随着物理学家的足迹，设计过这样的“斜面”实验：

（1）如图所示，让小车从斜面滑下后沿水平面运动，是为了使小车在水平面运动时，竖直方向上受到的_______力和_____________力相平衡，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斜面的同一高度由静止开始滑下，是为了使小车在滑到底端时具有相同的________。
（3）减小图中水平面的粗糙程度，比较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_______，小车运动得越____。
（4）进一步推理可知，若水平面绝对光滑，则小车会在水平面上做__________运动，即物体的运动_________（选填“需要”或“不需要”）力来维持.

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      ．

用如图所示的实验装置探究阻力对物体运动的影响。

（1）让小车从斜面滑下后沿水平面运动，是为了使小车在竖直方向上受到的 _____和     _________相互平衡，两个力的合力为零，相当于小车只受水平方向上的_________.
（2）每次都让小车从同一斜面的同一位置由静止开始滑下，是为了使小车到达水平面时的_________相同.
（3）比较小车在毛巾、棉布、木板的表面滑行的距离，可以得出结论：小车在水平面上受到的摩擦力越小，小车运动的距离越远，速度改变的越 _________.
（4）在此实验的基础上进行合理的推理，可以得到：运动的物体不受力时，将保持_________状态.

如图1所示物体的直径是　　 $\mathit{cm}$；图2温度计显示的温度是　　 ${}^{°}\text{C}$。

在生活中人们常会有一些模糊或错误的认识，其实只要应用科学知识进行分析，就能作出合理解释。

（1）人们经常认为，汽车的速度越大惯性越大，所以要限速，但是高速公路限速牌上却显示，大型车辆最高限速比小型车辆低，原因是汽车的　　越大惯性越大。

（2）在今年第四次成品油调价中，汽油价格下调250元 $/$吨，柴油价格下调235元 $/$吨。但细心的小明发现，加油站的汽油价格下调0.18元 $/$升，柴油价格下调0.20元 $/$升，每升柴油价格反而比汽油下调得多，其原因是　　。

（3）现在高速公路上不仅有即时测速，还有区间测速，即在某一路段上设置两个监控点，根据车辆通过前后两个监控点的时间来测算车辆有无超速。在如图所示限速要求的高速公路上，第一个监控点测得某辆小车于 $8:10$以115千米 $/$时的速度通过，相距30千米的第二个监控点于 $8:22$测得该小车以118千米 $/$时的速度通过。请通过计算判断该小车行驶途中是否超速。

小明按如下步骤完成探究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验：

$a$．如图1中甲图所示，将木块 $A$平放在长木板 $B$上，缓缓地匀速拉动木块 $A$，保持弹簧测力计示数稳定，并记录了其示数。

$b$．如图1中乙图所示，将毛巾固定在长木板 $B$上，木块 $A$平放在毛巾上，缓缓地匀速拉动木块 $A$，保持弹簧测力计示数稳定，并记录了其示数。

$c$．如图1中丙图所示，将木块 $A$平放在长木板 $B$上，并在木块 $A$上放一钩码，缓缓地匀速拉动木块 $A$，保持弹簧测力计示数稳定，并记录了其示数。

（1）该实验主要采用的探究方法是　　。

（2）由图1中　　两图可知：当接触面粗糙程度一定时，接触面受到的压力越大，滑动摩擦力越大。

（3）由图1中甲乙两图可知：当接触面受到的压力一定时，接触面越粗糙滑动摩擦力越　　（选填“大”或“小” $)$。

（4）实验后小组交流讨论时发现：在实验中很难使木块做匀速直线运动。于是小丽设计了如图1中丁图所示的实验装置，该装置的优点是　　长木板做匀速直线运动（选填“需要”或“不需要” $)$。实验中小丽发现：当 $F$为 $3N$时，木块 $A$相对于地面静止且长木板 $B$刚好做匀速直线运动，则长木板 $B$受到地面的摩擦力大小为　　 $N$。

（5）实验拓展：如图2所示，放在水平地面上的物体 $C$受到方向不变的水平拉力 $F$的作用， $F-t$和 $v-t$图象分别如图3图4所示。则物体 $C$在第4秒时受到的摩擦力大小为　　 $N$。

用如图1的实验装置，让静止的小车从斜面的同一高度滑下，观察并记录小车在三种不同木板水平面上运动的距离，探究阻力对物体运动的影响。

（1）图2是对在水平面上运动小车进行的受力分析，其中正确的是　　；

（2）小易按照“毛巾一棉布一木板”的顺序进行实验，实验记录如下表。

分析比较表中内容，可得出的初步结论是：小车受到的摩擦力越小，运动距离　　；

深入分析发现，小车受到的阻力越小，速度减小得越慢，由此进一步推理得出的结论是：　　；

接触面	小车受到摩擦力的大小	小车在水平面上的运动距离 $s/\mathit{cm}$
毛巾	大	23.1
棉布	较大	37.5
木板	小	85.6

（3）早在17世纪初期，意大利物理学家　　（填写科学家名字）就通过实验和科学推理的方法研究过力和运动的关系。

学习关于物体的平衡条件时，小明同学提出了下列疑问：只受一个力作用的物体能保持平衡状态吗？只受两个力作用的物体一定保持平衡状态吗？物体处于平衡状态时一定只受两个力作用吗？为此他做了如图所示实验，研究物体处于平衡状态时的受力情况。

（1）他将一小球用一根细线悬挂起来，如图（a）所示，剪断细线后小球落下，如图（b）所示。

（2）他又将一小球用两根细线悬挂起来，如图（c）所示，剪断其中的一根细线，小球发生摆动，如图（d）所示。通过实验他的疑问得到解决。根据实验现象及相关条件，小明同学归纳得出的初步结论：

（1）由图（a）和（b）可知：　　；

（2）由图（a）和（d）可知：　　；

（3）由图（a）和（c）可知：　　。

在“探究运动和力的关系”的实验中，我们做了如图10所示的实验①、②、③及推理④。

（l）为了使小车在进入平面时初速度相同，在实验中应让小车从同一斜面、      由静止开始滑下。
（2）实验表明表面越光滑，小车运动的距离越      （选填“远”、或“近”）这说明小车受到的阻力越小，速度减小得      （选填“快”或“慢”）。
（3）进而推理得出：如果运动物体不受力，它将      。
（4）可见，力不是使物体运动的原因，力是改变物体                的原因。
（5）十七世纪，伽利略通过类似的理想实验，得出了这个结论，开创了实验和        
相结合的科学研究方法。

下图为一声速测量仪器的使用说明书和实验装置图，阅读并回答问题。

（1）若把铜铃放在甲、乙的中点，则液晶显示屏的示数为________________
（2）某同学想验证温度越高，声速越大，把铜铃固定放在甲的左边，然后加热甲乙之间的空气，则液晶显示屏的数值将   （    ）

A．变大

B．变小

C．不变

D．无法判断

（3）如图所示，已知S₁=0.2米，S₂=0.89米，液晶显示屏上显示：2.00， 则此时声速约为_____________米/秒。

如图是某实验小组“测量小车平均速度”的情形，如图所示，小车从位置开始沿直线运动到位置，所用的时间为，则小车从到通过的总路程为　　，这段时间内小车运动的平均速度是　　。

如图所示，是伽利略著名的斜面理想实验，实验设想的步骤有：

①减小第二个斜面的倾角，小球在该斜面上仍然要达到原来的高度。
②两个对接的斜面，让静止的小球沿一个斜面滚下，小球将滚上另一个斜面。
③继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成水平面，小球将沿水平面作持续的匀速运动。
④如果没有摩擦，小球将上升到原来释放时的高度。
（1）请将上述步骤按照正确的顺序排列              （只要填写序号）
（2）在上述设想步骤中，有的属于可靠事实，有的则是理想化的推论。下面关于这些事实和推论的分类正确的是(    ）

A．① 是事实，②③④ 是推论

B．② 是事实，①③④ 是推论

C．③ 是事实，①②④ 是推论

D．④ 是事实，①②③ 是推论

小明按如下步骤完成探究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验：

$a$．如图1中甲图所示，将木块 $A$平放在长木板 $B$上，缓缓地匀速拉动木块 $A$，保持弹簧测力计示数稳定，并记录了其示数。

$b$．如图1中乙图所示，将毛巾固定在长木板 $B$上，木块 $A$平放在毛巾上，缓缓地匀速拉动木块 $A$，保持弹簧测力计示数稳定，并记录了其示数。

$c$．如图1中丙图所示，将木块 $A$平放在长木板 $B$上，并在木块 $A$上放一钩码，缓缓地匀速拉动木块 $A$，保持弹簧测力计示数稳定，并记录了其示数。

（1）该实验主要采用的探究方法是　　。

（2）由图1中　　两图可知：当接触面粗糙程度一定时，接触面受到的压力越大，滑动摩擦力越大。

（3）由图1中甲乙两图可知：当接触面受到的压力一定时，接触面越粗糙滑动摩擦力越　　（选填“大”或“小” $)$。

（4）实验后小组交流讨论时发现：在实验中很难使木块做匀速直线运动。于是小丽设计了如图1中丁图所示的实验装置，该装置的优点是　　长木板做匀速直线运动（选填“需要”或“不需要” $)$。实验中小丽发现：当 $F$为 $3N$时，木块 $A$相对于地面静止且长木板 $B$刚好做匀速直线运动，则长木板 $B$受到地面的摩擦力大小为　　 $N$。

（5）实验拓展：如图2所示，放在水平地面上的物体 $C$受到方向不变的水平拉力 $F$的作用， $F-t$和 $v-t$图象分别如图3图4所示。则物体 $C$在第4秒时受到的摩擦力大小为　　 $N$。