初中物理运动和力实验题

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日常生活中存在这样的现象：飞机、轮船、汽车等交通工具运行时，受到空气阻力；人在水中游泳、船在水中行驶时，受到水的阻力；百米赛跑时，奔跑得越快，我们感到风的阻力越大。这是什么原因呢?
查阅相关资料得知：物体在流体中运动时，会受到阻力作用，该阻力叫做流体阻力。流体阻力大小跟相对运动速度大小有关，速度越大，阻力越大；跟物体的横截面积有关，横截面积越大，阻力越大；跟物体的形状有关，头圆尾尖（这种形状通常叫做流线型）的物体受到的阻力较小。物体从高空由静止下落，速度会越来越大，所受阻力也越来越大，下落一段距离后，当阻力大到与重力相等时，将以某一速度作匀速直线运动，这个速度通常被称为收尾速度。
某研究小组做了“空气对球形物体阻力大小与球的半径和速度的关系”的实验，测量数据见下表。（g取1 0 N／kg）

（1）下列          实验，可以验证“流体阻力大小与横截面积有关”

A．比较纸锥下落的快慢

B．研究气泡的运动规律

C．探究动能大小与哪些因素有关

D．探究阻力对物体运动的影响

（2）1号小球受到空气阻力最大时的速度为     m/s，此时空气阻力为         依据           原理。
（3）半径相同的小球，质量        （大／小）的收尾速度大。
（4）对于3号小球，当速度为20 m/s时，空气阻力             （大于／等于／小于）重力。
（5）轿车的外形常做成         ，目的是       ；在座位的靠背上安装“头枕”可防轿车     被（前面／后面）的车撞击时对乘者的伤害。
（6）为提高游泳成绩，请从泳姿或泳装方面，给运动员提一条合理化建议：                     

某同学利用如图所示装置研究阻力对物体运动的影响，甲、乙木板上分别铺有毛巾和棉布，丙木板上不铺任何材料，让小车从相同斜面的顶端由静止开始滑下，观察现象。

试回答下列问题：

（1）科学实验需要控制变量，本实验中，影响小车在水平面上运动距离的因素，除了阻力外，还有　　，该因素可以采用小车从相同斜面的顶端由静止开始滑下的方法来控制。

（2）实验可得出“阻力越小，运动速度减小得越慢”的结论，支持该结论的证据是　　。

探究“作用在同一个物体上二个力的平衡条件”，需要比较“平衡”和“不平衡”两种不同状态的受力情况才可以得出结论。实验室内的实验装置如图所示（定滑轮按45°角固定在桌边上）。小红利用此装置做实验过程中，将木块进行扭转，小亮说：“由于定滑轮无法扭转，所以会影响实验效果”。
（1）在木块不扭转的情况下，“二力平衡”的三个条件中，对哪些平衡条件的探究存在缺陷？
（2）根据实验需要改进该实验装置，简述你的改进方案。

【四川省德阳市2015年中考物理试题】“在水平木板上铺上粗糙程度不同的材料，小车自斜面顶端由静止开始滑下，比较小车在水平面上运动的距离（如图所示）。伽利略、牛顿等科学家曾多次做过类似的实验，并在此基础上分析推理得出著名的牛顿第一定律。请回答下列问题：

（1）为了得出科学结论，三次实验中小车每次都从斜面上同一位置由静止自由下滑，这样做的目的是____。
（2）三次实验中，小车在__________表面上停止得最慢，是因为在该表面受到的阻力最______。
（3）进一步推理可知，若水平面绝对光滑（小车不受阻力），则小车会在水平面上做__________运动。

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　　 $N$。

小明同学用如图1的装置研究小车在斜面上的运动。他将小车从坡顶 $A$处静止释放，测出小车从 $A$滑到坡底 $C$处的时间 $t_1=2.5s$；再次将小车从 $A$处静止释放，测出小车从 $A$滑到中点 $B$处的时间 $t_2=1.8s$。

（1）通过小明的测量数据可以判断，小车在前半程的平均速度　　全程的平均速度。（选填：大于、等于、小于）

（2）小明想测量小车在整个运动过程中后半段的平均速度，他应该将小车从　　处静止释放，并在 $B$处开始计时，在 $C$处停止计时。（选填： $A$、 $B)$

（3）物体运动的情况还可以通过另一种办法即时测定、显现出来。位置传感器利用超声波测出不同时刻小车与它的距离，计算机就可以算出小车在不同位置的速度（如图 $2)$。屏幕图象如图3所示，横轴为时间，纵轴为速度，通过图象可以看出小车在斜面上滑下时是　　（选填：匀速、加速）运动的；小车到达坡底时的速度为　　 $m/s$。

如图所示的实验中，在小车上竖放一木块。

（1）当突然向右拉动小车时，你看到的现象是                             。
（2）当向右匀速运动的小车突然停下时，你看到的是                      。
（3）若小车的上表面光滑，则第（2）次实验中，当小车突然停下来时，请你猜想一个合理的现象                   。
（4）上面你看到或猜想的现象都是由于                            引起的。

在探究“二力平衡条件”的实验中：
（1）甲、乙两组同学分别选择器材后，设计组装的实验装置如图所示。老师指出乙组同学选择的器材更加合理，其原因是：                                  。

（2）在探究力的大小对二力平衡的影响时，通过调整________来改变F₁和F₂的大小。
（3）保持F₁与F₂相等，用手将小车扭转到图中的位置，松手后，小车将无法在此位置平衡。实验中设计这一步骤的目的是为了探究二力平衡时，两个力必须满足哪个条件？___________________________。

（1）用天平测量物体的质量时，砝码与游码的读数如图1所示，则物体的质量是　　，如图2所示，物体的长度为　　。

（2）某家庭电能表如图3所示，若该家庭单独让空调工作，测得内电能表转盘转了60转，则空调消耗的电能为　　，空调的电功率是　　。

（3）图4所示，电流表的示数是　　，电压表的示数是　　。

（2012·江西）亲爱的同学：您会使用下面的基本实验仪器吗？
(1)用同一支温度计分别测量当天正午与晚上的气温．两次温度计的示数如图甲、乙所示，其中      图是晚上的气温，其示数是      ℃。

(2）如图所示，用A,B两把刻度尺测同一物体长度，就分度值而言，     刻度尺更精确些．其中放置正确的是      刻度尺．

(3)小园用滑动变阻器改变电路中的电流时，正确连接好如图所示的实物图，并画出与实物图相对应的电路图（如图所示）；在闭合开关前，同伴小苹提醒她所画的电路图有不对应之处，请您指出：①    ；②    。

(4）江西省居民生活用电试行阶梯电价听证方案：每月耗电第一档电量为150度及以内，维持现行价格不变，即每度电0.6元；第二档电量为151至280度，每度电0.65元；第三档电量为281度以上，每度电0.9元．小袁家上月初和上月底电能表的示数如图所示，则她家上月用电为＿kw·h；如据此听证方案计算，她家上个月电费要比原来多付      元．

在探究“阻力对物体运动的影响”时，让同一小车从同一斜面的顶端下滑到底端，使小车以相同的速度分别在棉布表面和木板表面上运动，小车滑行的距离如图所示：
（1）当小车从斜面顶端下滑到底端过程中，小车的重力势能转化为动能和       能．
（2）当小车在水平木板表面上运动时，受到的一对平衡力是________．（填选项前的字母）
A.小车受到向前的惯性力和木板对小车的阻力
B.小车受到的重力和小车对木板的压力
C.小车受到的重力和木板对小车的支持力
（3）实验中可以看出，去掉木板上的棉布后，运动的小车所受的摩擦力减小，向前滑行的距离变大。小车所受摩擦力减小的原因是                      
（4）在大量类似实验基础上，牛顿等科学家经过进一步推理而概括出了著名的牛顿第一定律．它是人们公认的物理学基本定律之一，在实际生活中有着广泛的应用．一架在空中水平向右匀速直线飞行的飞机上，自由落下了一颗炸弹．下列给出了几种炸弹落地前与飞机位置关系的情形，如图所示．请你认真分析后作出正确的选择①不计空气对炸弹的阻力，炸弹与飞机的位置关系为________图．②实际上，由于空气阻力的存在，炸弹与飞机的位置关系为________图．

为何漂浮在水面上的竹筷一般都是横躺着而不是竖直的？这一现象引起了小科的思考。

【思考】漂浮在水面上的竹筷只受到重力和浮力的作用，因为它们是一对　　力，所以竹筷应该能够竖直地静止在水面上，但事实并不如此。

【实验】小科以内含金属块的中空细塑料管模拟竹筷进行实验探究。如图所示，把一个质量适当的金属块，固定在一根底端封闭的中空细塑料管内的不同位置后，分别轻轻地竖直放在水和浓盐水中，观察它是否始终保持竖直。观察到的实验现象如表：

	$a$	$b$	$c$	$d$
水	不能	不能	能	能
浓盐水	不能	不能	不能	能

【分析】（1）把金属块和塑料管视为一个物体，金属块位置的改变，会改变物体的　　位置。相同条件下，这一位置越低，细管在液体中能竖直漂浮的可能性越大。

（2）分析金属块固定在 $c$点时，细管放入水和浓盐水中时的实验现象可知，相同条件下，浮力作用点的位置相对细管底端越　　（填“高”或“低” $)$，细管在液体中能竖直漂浮的可能性越大。

其实，上述实验现象还需要用杠杆、能的转化等知识来解释，有待于继续研究 $\dots$