初中物理运动和力实验题

逆风骑自行车时，弯着身体，会省力些；雨天，撑伞逆风行走时，风速越大，行走越困难，这是因为受到空气阻力的作用。物体所受空气阻力大小与哪些因素有关呢?小明猜想可能与物体的迎风面积和风速有关。为验证以上猜想，小明选用了如下器材：可调速电风扇（高、中、低三档）、弹簧测力计、面积不同的塑料挡板三块、光滑玻璃板、小车．

（1）小明设计了如图所示实验，用电风扇向小车及挡板吹风，模拟小车运动时受到的空气阻力。根据                 的知识，通过弹簧测力计即可测出小车受到的空气阻力。
（2）小明在探究风速对小车所受空气阻力的影响时，保持迎风面积一定，测得数据如下：

风速	低	中	高
小车受到的空气阻力/N	0.8	2.2	3.8

通过对表中数据分析，可得出的结论是：在            相同时，                   _____________________________________________________。
（3）小明还想探究迎风面积对小车所受空气阻力的影响，请你帮他设计出主要的实验步骤：保持              不变，在小车上放置                                       ，分别测出小车所受到的空气阻力。

如图所示为小明描绘甲、乙两个物体运动的速度图象．观察图象回答下列问题：
(1)记时开始时，即t=0时，甲的速度是___m/s，乙的速度是____m/s．
(2)第3 s时，甲的速度是_______m/s，乙的速度是______m/s．
(3)甲、乙两个物体分别做______、_______运动；（填：匀速、加速、减速

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：___________________________。

在“探究二力平衡的条件”实验中，小明选择了如图21的装置，把小卡片两端细线绕过滑轮，并挂上钩码．
⑴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．

⑵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．
⑶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）  

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。

小明看到滑雪运动员从越陡的坡滑下时，越快滑到底端。对此他猜想：“物体离地高度一定时，斜面坡度越大，物体从静止开始滑到底端的平均速度也越大”。请你设计实验验证其猜想。

（1）实验所需的公式：　　。

（2）实验器材：除了如图所示的器材，你还需要的测量工具有　　。

（3）实验步骤（可用画图或文字表述）　　。

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。

在“研究杠杆平衡的条件”实验中，先把杠杆支在支架上，通过调节_________________，使杠杆在水平位置平衡。当左侧钩码处于图所示A位置时，应将右侧的钩码向__________移动(选填“左”或“右”)，可使杠杆在水平位置平衡。

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：                 。

如图甲所示，放在水平地面上的物体A受到水平向右的力F的作用，如图甲所示。力F的大小以及物体A的运动速度大小v随时间t的变化情况如图乙、丙所示。
根据图像信息回答：
（1）当t=4s时，物体A受到的摩擦力f的大小为______N；
（2）当F=4N时，物体的运动是                                  。

如图所示，在“探究运动和力的关系”实验中，让小车每次从斜面顶端处由静止滑下，改变水平面的粗糙程度，测量小车在水平面上滑行的距离，结果记录在下表中．
     
（1）第三次实验中，小车在水平木板上滑行时的停止位置如图所示，读出小车在木板上滑行的距离并填在表中相应空格外．
（2）分析表中内容可知：平面越光滑，小车受到的摩擦力就越     ，小车前进的距离就越     ．
（3）根据实验结果推理可得：若接触面完全光滑，即水平方向不受外力作用，轨道足够长，小车将一直做  运动．可见，力不是使物体运动的原因，力是改变物体      的原因．
（4）以上探究过程运用了“理想实验”的方法．想想看：在八年级物理学习中，你在探究什么问题时也运用了此方法？请你说出该实验的名称．实验名称      ．

牛顿曾说过，如果说我比别人看得更远些，那是因为我站在了巨人的肩膀上。这体现了牛顿谦逊的品质。但前任的研究确实对牛顿产生了启迪，其中的一位巨人就是伽利略，他400多年前的研究思想一致闪耀着理性的光辉。

伽利略之前观测到，钟摆来回摆动的高度是相同的，如图甲。因此他设想了这样一个实验：在左边一个固定的斜坡上滚下一个球，球又滚上右边不同坡度的斜坡，如果球没有受到摩擦的作用，他认为这个球在右边任何坡度的斜坡上滚到的高度都与起始高度一样，好像这个球“记住”了起始高度。经过进一步思考，伽利略推断，如果右边的斜坡变成平坦，球将会一直匀速滚动下去，如图乙。

（1）像科学家那样“进一步思考”：图丙是伽利略想象的每隔相同时间在右边不同坡度的斜坡上球的位置，他认为当斜坡倾角变小时，　　。于是他大胆推测：当斜坡变成平坦时，球的速度不再变小，球将做匀速滚动。

（2）伽利略认为，球匀速滚动是球的“自然运动”状态。“自然运动”是球所具有的属性。在我们今天看来，球的这种属性称为　　。

（3）我们学习了“能量”的知识后知道，事实球“记住”的是能量。因为有摩擦的存在，球将不会到达起始高度，因此过程中球的机械能减少，但减少的机械能转化为　　能，而能的总量保持不变。

如图所示，是某同学设计的测量小车在固定斜面上运动的平均速度实验装置图。小车从带有适当刻度的斜面顶端由静止自由下滑，图中的圆圈是小车到达 $A$， $B$两处时，电子时钟所显示的两个不同的时刻，则：

（1）由图可知，斜面上的刻度尺的最小分度值为　　 $\mathit{mm}$。

（2）该实验原理是　　。

（3）在实验中，为了方便计时，应使斜面的倾角适当　　（选填“大”或“小” $)$一些。

（4）由图可知：小车在 $A$， $B$两点间运动的平均速度为　　 $m/s$。