初中物理运动和力实验题

(4分)利用如图所示器材“探究二力平衡的条件”。

（1）将卡片上的两根线跨放在支架的滑轮上，并在两个线端分别挂上钩码，使作用在卡片上的两个拉力方向相反，且在一条直线上，当卡片平衡时，从钩码质量看，卡片两边所受的拉力______。
（2）为观察不在同一直线上的两个力是否能平衡，可用手将卡片____________，释放时观察其是否保持平衡。
（3）在卡片平衡时，用剪刀将卡片从中间剪开，并观察随之发生的现象。由此可以得到二力平衡的又一个条件是____________。
（4）该实验在选择卡片时，选用较轻卡片的目的是______________________________。

在研究摩擦力的实验中，将木块置于水平桌面上，用弹簧测力计沿水平方向拉木块（如图14所示）。木块的运行状态和弹簧测力计的示数如下表所示（每次木块与桌面的接触面相同，对桌面的压力相同）。由表可知，木块受到的滑动摩擦力的大小为__________N：在第一次实验中，木块受到的摩擦力的大小为__________N：在这五次实验中，木块受到的摩擦力大小应该有__________次是相同的。

实验次数	木块运动状态	测力计示数/N
1	静止	0.5
2	静止	0.6
3	匀速	0.7
4	加速	0.8
5	减速	0

去年10月24日18时05分，搭载着我国探月卫星嫦娥二号的长征三号甲运载火箭在西昌卫星发射中心三号塔架点火发射．实现着我国千百年来的嫦娥奔月的神话．
（1）发射之前，探月卫星静立在发射架上．若以月球为参照物卫星是________（运动/静止）
（2）火箭点火后，尾部向下喷出高温高压的气体，从而使火箭加速上升．这时嫦娥二号的机械能_________（变大/变小/不变），向上的推动力________（大于/小于/等于）重力。
（3）在进入月球轨道时，探月器向前喷出气体制动，从而使探月器减速．这里主要涉及的物理知识有（写出两点）：
①                            ②                               

图甲是教材中测量平均速度的实验，图乙是某教师的改进实验：
将一小块含铁小重物（涂黑部分）密封在灌满水的长直玻璃管内。
当长直玻璃管竖直后，迅速移去玻璃管顶端的小磁铁，小重物开始下落，分别测得小重物到达15厘米、30厘米、45厘米处所用的时间，实验数据如下表：

下落高度h/cm	15	30	45
所用时间t/s	1.00	1.92	2.82

（1）分析表中数据（不考虑实验误差），从最高处下落到玻璃管底部的过程中小重物     （填“是”或“不是”）做匀速直线运动；
（2）为求小重物在第一次实验时整个下落过程的平均速度，某同学采用了下列两种计算方法：
方法1：
方法2：
以上两次计算方法正确的是        。
（3）在甲实验中，要使铅笔在桌面上滚动的平均速度变大，可采取的方法有      （写出一点即可）

在探究“力对物体运动的影响”的实验中，在水平桌面上分别铺上分别粗糙程度不同的毛巾、棉布、玻璃，让小车自斜面顶端从静止开始滑下，小车从同一高度滑下后，在不同物体表面上运动的距离如图所示．

（1）实验时小车每次都从斜面顶端滚下，这样做是为了让小车在这些物体表面开始运动时的     相同．
（2）由图示可知，小车在玻璃上运动的距离最    ，这说明小车受到的阻力越    ，速度减小得越慢．
（3）根据这个实验推理：若水平物体表面绝对光滑（即小车不受任何阻力作用），那么小车将一直保持         ．

在探究“滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关”的实验中，一些同学做出了以下猜想
猜想A：滑动摩擦力可能与接触面的粗糙程度有关
猜想B：滑动摩擦力可能与接触面间压力大小有关
猜想C：滑动摩擦力可能与物体间接触面积的大小有关
为了检验上述猜想是否正确，某同学选了一块底面与各个侧面粗糙程度均相同的长方体木块，并设计了以下实验方案。

步骤一：把长方体木块平放在水平的长木板上，用弹簧测力计水平拉木块沿直线匀速运动（如图甲），记下此时弹簧测力计的读数。
步骤二：在长方体木块上放上砝码，用弹簧测力计水平拉木块，使砝码和本块一起沿直线匀速运动（如图乙），比较步骤二与步骤一中弹簧测力计示数的大小。
步骤三：在水平长木板上铺上一棉布，把长方形木块平放在棉布上（不知砝码），用弹簧测力计水平拉木块沿直线匀速运动（如图丙），比较步骤一与步骤三中弹簧测力计示数的大小。
回答下面的问题
（1）实验中为了测量滑动摩擦力的大小，应用弹簧测力计沿水平方向拉动木块。某同学的实验数据如下

(2)设计步骤二并与步骤一中弹簧测力计的示数进行比较，目的是为了检验上述猜想_________正确与否。
(3)在步骤一实验中如果用O.8N的水平拉力拉动木块，别木块受到的滑动摩擦力为_____N
(4）为了检验猜想Ｃ正确，可在上述实验基础上增加一个步骤，写出你所设计的这一实验步骤：______________________________。
(5)实验过程中，若将图乙与图丙进行比较，则_______（选填“能”或“不能”）得出正确结论，原因是：___________
(6)在初中学习物理的过程中，采用与本实验相同研究方法的实验还有很多，请你写出其中一个实验的名称______________________________

卫星通信系统由卫星和地面站两部分组成。卫星在空中起中继站的作用，即把地面站发上来的电磁波放大后再返送回另一地面站。地面站则是卫星系统与地面公众网的接口，地面用户通过地面站出入卫星系统形成链路。由于同步卫星在赤道上空36000 km，它绕地球一周的时间恰好与地球自转一周时间（23 h 56 min 4 s）一致，从地面看上去如同静止不动。3颗相距120°的卫星就能覆盖整个赤道圆周。故卫星通信易于实现越洋和洲际通信，最适合卫星通信的频率是1—10 GHz频段，即微波频段。
（1）卫星通信是远距离的无线通信，要从卫星上接收信号必须在地面上建立__________。
（2）关于同步卫星，以下说法中正确的是（   ）

A．同步卫星的转动周期和地球的自转周期相同

B．同步卫星和月球一样每天绕地球一周

C．同步卫星固定在空中一直不动

D．作为传播微波的中继站，地球上空的同步卫星越多越好

（3）频率为1—10 GHz的电磁波对应的波长是多少？
（4）赤道上的地面站向卫星发射信号需要多长时间？

（2014·贺州）用如图所示装置研究“阻力对物体运动的影响”实验．

（1）实验时，让小车从斜面    高度滑下，目的是使小车到达平面时具有相同的初速度．
（2）如图所示的三种情况，小车在    表面滑行时运动状态最容易改变．
（3）结论：表面越光滑，小车运动的距离越远，说明小车受到的阻力越   ，速度减小得越   ．推理：如果运动物体不受力，它将做                 ．

如图是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景。

（1）小华将一根系于小卡片（重力可忽略不计）两对角的细线分别跨过左右支架上的滑轮，实验中滑轮的作用是　　　　　　；
（2）小华在线的两端挂上钩码，这是用于探究两个力的　　　　和　　　　对物体平衡的影响。实验过程中，他是通过调整__________________来改变拉力的大小的。
（3）当小卡片平衡时，小华将小卡片转过一个角度，松手后观察小卡片能否保持平衡。设计此实验步骤的目的是为了探究_________________________。

如图所示是“探究滑动摩擦力大小与什么因素有关”的实验．

（1）实验过程中，必须用弹簧测力计沿水平方向拉着物块A做　　运动，这样做便于测量滑动摩擦力的大小．
（2）分析图甲、乙可知，在接触面粗糙程度相同时，　　越大，滑动摩擦力越大．
（3）分析图甲和丙，发现弹簧测力计的示数F₁＜F₃，说明：压力一定时，　，滑动摩擦力越大．
（4）如图丁所示，在图丙中物块A上叠放一块与之相同的物块B，用弹簧测力计拉着物块A，使物块B随A一起做匀速直线运动．弹簧测力计示数为F₄，则F₄：F₃=　　；此运动过程中，物块B受到的摩擦力f_B=　    N．

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 $\dots$

在研究“阻力对物体运动的影响”的实验中，让小车从同一斜面和同一高度处静止开始下滑，小车分别停在如图所示的位置。

（1）让小车从斜面同一高度滑下的目的是：使小车到斜面低端的　　相同。

（2）结论：表面越光滑，小车受到的阻力越小，它运动得　　。

（3）推理：如果表面绝对光滑，小车受到的阻力为零，它将永远做　　。

（4）牛顿第一定律是在　的基础上，通过科学的　　而总结归纳出来的。

（5）通过实验探究后，对牛顿第一定律的知识有更深一层次的理解；力不是维持物体运动状态原因，而是　物体运动状态的原因。

（2014·株洲）为了探究静摩擦力作用的相互性，并比较一对相互作用的静摩擦力的大小，某实验小组设计了如图（甲）所示的实验装置，整个装置放在水平桌面上，其中A、B两木块叠放在一起，两个轻质弹簧测力计C、D的一端与两木块相连，另一端固定在铁架台E、F上．后来经过讨论，完善了实验装置，如图（乙）所示．
（1）在理想情况下，B对A的静摩擦力的大小等于弹簧测力计   的示数，A对B的静摩擦力的大小等于弹簧测力计     的示数．（填“C”或“D”）
（2）在B下面放细圆木条的目的是          ，在A 上放钩码的目的是              ．
（3）实验中需向右缓慢移动铁架台F，在此过程中，应使A、B保持相对        ，整个装置静止后，读取两个弹簧测力计的示数F₁、F₂．（填“运动”或“静止”）
（4）分析实验数据，若           ，则静摩擦力的作用是相互的，且一对相互作用的静摩擦力大小相等．

(6分)小宇骑车时发现，不踩踏脚板，车也能滑行一段距离，他在不同的路面上多次尝试后猜想：车滑行的距离可能与路面的粗糙程度和速度有关。为探究其中的奥秘，他在水平桌面上搭成一斜面，用小球做实验，并用毛巾、棉布、木板等改变水平桌面的粗糙程度。

⑴为了探究小球在水平面上的滑行距离与速度的关系：小宇应先后三次将小球从斜面的           （选填：“同一”或“不同”）高度处释放，比较小球在           （选填：“同一”或“不同”）粗糙面上滑行的路程。
⑵为探究小球滑行距离与水平面粗糙程度的关系：小宇应先后三次将小球从斜面上的           （选填：“同一”或“不同”）高度处释放；小宇认为，通过进一步推理可以得出结论：运动的物体如果不受阻力作用，物体将                     。
⑶在上述（2）的三次实验中，若小球克服毛巾的摩擦力做的功为W₁，小球克服木板的摩擦力做的功为W₂，则W₁           （选填：“大于”、“ 等于”或“ 小于”）W₂。
⑷为了模拟研究汽车超速带来的安全隐患，李斌同学设计了如图乙所示的探究实验：将A、B两个小球先后从同一装置，高分别为h_A、h_B的位置滚下（m_A＜m_B，h_A＞h_B），推动小木块运动一段距离后静止。同组的小红认为他这样设计实验得出的结论有问题，理由是：                           。

在车站广场上，常常看见人们将旅行包 $B$ 平放在拉杆箱 $A$ 上，如图甲所示。假设作用在箱子上的水平推力， $F_{推}=20N$ ， $A$ 、 $B$ 一起做匀速直线运动。

（1）将旅行包 $B$ 看成一个有质量的点，如图乙所示。请在图乙中画出运动过程中 $B$ 的受力示意图；

（2）若 $10s$ 内箱子运动的距离为 $8m$ ，求力 $F_{推}$ 做功的功率。