初中物理运动和力实验题

作用在同一物体同一直线上的两个力F₁、F₂，如果两力方向相同，其作用效果相当于只受一个F=F₁+F₂，我们把F叫做合力，F₁、F₂叫做分力．小明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，是否还存在F等于F₁+F₂的关系呢？于是他应用学过的方法，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，使橡皮筋从B处伸长到C处，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，当两个力不在同一条直线上时，其合力大小F    F₁+F₂，（选填“等于”或“不等于”）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    ．

（1）木块与小车向右做匀速直线运动，遇到一障碍物时，小车停下，木块从车上的a点滑至b点（如图甲），是因为木块具有    ；木块能停在b点，说明木块在滑动过程中受到向    （填“左”或“右”）的摩擦力作用．为测量摩擦力的大小，小明在障碍物上固定了弹簧测力计拉住木块，用手拉着小车向左运动（如图乙）．则木块受到的摩擦力方向向    （填“左”或“右”），大小是     N

（2）小明乘坐大厦内电梯匀速上升的过程中，以电梯为参照物，小明是    的．匀速上升过程中，他的动能    ，重力势能    （选填“增大”、“减小”或“不变”）．

按要求完成下列填空：

（1）如图1，电压表的示数为　　 $V$；

（2）如图2，静止的小车突然向右运动时，放在小车上的木块会向　　倾倒；

（3）如图3，更换电阻 $R$，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数保持不变，则实验探究的是电流与　　的关系；

（4）如图4，给固体加热时，采用“水浴法”达到的主要效果是让固体　　。

下图是小宇“探究摩擦力大小与什么因素有关”的实验操作过程，铁块和木块的大小、形状完全相同，木块表面比铁块表面粗糙。实验时，小宇用弹簧测力计拉动物体在水平放置的长木板上做匀速直线运动。

（1）乙图中铁块受到的摩擦力是             N。
（2）比较甲、乙两图，可得到的结论是                                    。
（3）乙、丙两图中铁块和木块叠放在一起的目的是使______     相同，比较乙、丙两图可得出摩擦力的大小与______        有关。
（4）若小宇还想探究摩擦力大小是否与速度有关,他接下来应改变拉动铁块（木块）的_________进行实验
（5）小宇在实验中采用的研究方法是:_______________________.

生活中处处有物理。楚明利用矿泉水瓶做了几个有趣的实验：
（1）双手挤压空矿泉水瓶可以使瓶子变形，如果施加的力增大，瓶子变形程度就加大，这表明力的作用效果跟                    有关；
（2）往空矿泉水瓶内注入少量的热水，摇晃后倒掉并立即盖紧瓶盖，过一会儿发现瓶子慢慢向内凹陷，这表明了                的存在；
（3）如图a，将空矿泉水瓶放倒在水平桌面上，用力向它的侧面吹气它会滚动，但用同样的力向它的底部吹气它却不容易滑动，这表明                                      。

（4）如图b，在空矿泉水瓶侧壁不同高度的地方钻出上、下两个小孔，往里面倒满水，可以观察到水从两个小孔流了出来，其中下孔流出的水喷得更急，这表明：                                           ；楚明根据此现象很快完
成了老师部置的思考题。你的选择是什么呢？

思考题：如图c所示，开口容器的底部有一个小孔，装水后打开阀门，水不断从小孔中流出。下图中能够粗略反映水流出时，容器底部所受水的压强P与时间t的关系图象是              

小阳同学手拿一小球在空中由静止释放，小球便在重力和空气阻力的作用下，竖直向下运动，如图所示。因为重力大于空气阻力，小球的运动方向与重力方向相同，于是小阳得出一个结论：“物体的运动方向一定与物体受力的合力方向一致。”请你还利用原有器材设计一个实验，说明小阳的结论是不正确的。写出主要的实验步骤和实验现象。

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。