初中物理运动和力实验题

物体只在重力作用下由静止开始下落的运动，叫做自由落体运动。这种运动在真空中才能发生，在有空气的空间，当空气阻力很小可以忽略时，物体的下落可以近似地看作自由落体运动。为了探究自由落体运动快慢与哪些因素有关，同学们作了如下猜想：
猜想一：物体自由落体运动的快慢与物体的材料有关；
猜想二：物体自由落体运动的快慢与物体的质量有关。
为了验证猜想，他们分别将三个金属球在20 m高处由静止释放，测得金属球落地时间如下表：

实验序号	材料	质量／kg	下落时间／s
1	铁球	0.2	2．05
2	铁球	0.4	2．05
3	铅球	0.4	2．05

（1）他们选用金属球而不选用棉花球或纸团进行实验，这样做的目的是       。
A．便于实验操作　      B．便于实验观察       C．相对于自重，空气阻力较小
（2）根据表中的数据，宇航员在月球上将小铁片和羽毛在同一地点、同一高度同时释放，它们将       。
A．同时落地 　 B．铁片先落地，羽毛后落地    C．羽毛先落地，铁片后落地
（3）以下哪种比较速度的方法与上述实验一致       。
A．甲乙两车分别运动了S₁和S₂的距离，用时T₁和T₂，比较各自距离和时间的比值
B．运动会百米赛跑
C. 一眨眼的瞬间，声音传出了上百米，光却穿越了千万里

请读出所列各仪表的读数：图1中电阻箱接线柱间的电阻值是 　     　Ω；用细线拴一金属块放入盛有20mL水的量筒中，液面位置如图2所示，则金属块的体积为 　     　cm³；图3中被测物体的长度是 　     　cm；用天平测量一金属块的质量，天平平衡时所用砝码及游码如图4所示，则金属块的质量为 　     　g。

如图所示，物体 $A$的长度为　      　 $\mathit{cm}$，电能表的示数为　     　 $\mathit{kW}·h$。

小明在“测小车的平均速度”的实验中，设计了如图的实验装置：小车从带刻度（分度值为1mm）的斜面顶端由静止下滑，图中的圆圈是小车到达A、B、C三处时电子表的显示：
（1）该实验原理是根据公式_________进行测量的。
（2）实验中为了方便计时，应使斜面坡度较________（填“大”或“小”）。
（3）请根据图中所给信息可求：v_AB=_________m/s。（保留2位小数）

如图所示，水平桌面的右端固定一定滑轮，轻质小盘通过一根绕过定滑轮的细绳与桌面上质量为0.4kg的木块相连，当小盘内放有重力为0.5N的砝码使木块未被拉动，这时木块受到的摩擦力大小为      N；当小盘内放有重为0.6N的砝码时，木块正好作匀速运动，当小盘内放上重为0.7N的砝码时，小盘拖动木块运动，当小盘落在地面上后，木块继续运动，此时木块所受到的摩擦力大小为        N．

如图所示，这是探究“阻力对物体运动的影响”的过程．

（1）根据图中情景可以判断以下说法正确的是       

A．①是假设,②③是实验事实,④是实验推论

B．①②③④都是实验事实

C．①②是实验事实，③④是实验推论

D．①②③是实验事实，④是实验推论

（2）每次都让小车从斜面上       由静止滑下，记下小车最终停在水平面上的位置.可知小车受到的阻力越小，小车运动的路程越       ；若小车所受的阻力为零，它将     
（3）当小车在木板上运动的过程中，共受到       个力的作用．

小明在“测小车的平均速度”的实验中，设计了如下图所示的实验装置：小车从带刻度的斜面顶端由静止下滑，图中的圆圈是小车到达A、B、C三处时电子表的显示（数字分别表示“小时：分：秒”）
（1）该实验测小车平均速度的实验原理是：_______________。
（2）实验中使用的斜面的坡度较小，其目的是：______测量时间，以_______测量时间的误差。（填“减小”或“增大”）
（3）实验前必须学会熟练使用电子表，如果让小车过了A点才开始计时，则会使所测AC段的平均速度偏________。（填“大”或“小”）
（4）小车通过全过程的速度大小变化情况是________。（填“变大”“不变”“变小”）
（5）若s₂的路程正好是全部路程的一半，则小车通过上半段路程的平均速度是多少？（请写出详细的计算过程）

如图为小明“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验，其中图甲和图乙所用的是粗糙程度相同且较光滑的木板，图丙所用的是较粗糙的木板，小明做出了如下猜想：
猜想A：滑动摩擦力大小与压力有关；
猜想B：滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度有关；
猜想C：滑动摩擦力大小与接触面积有关．

为了验证以上猜想，小明设计了如下的实验过程：
（1）实验中需要用弹簧测力计水平拉动木块在水平木板上做　  　运动，目的是使拉力等于摩擦力；
（2）为了验证猜想A，比较图甲和图乙可得出：　  　一定，压力越大，滑动摩擦力越大；
（3）比较图　　 和图　　 ，可得出：压力一定，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大；
（4）将图甲中的木块侧放进行实验，测出的摩擦力与图甲实验所测出的摩擦力相同，可验证猜想　  　是
　   　（选填“正确”或“错误”）的．

在一次物理兴趣小组活动中，某组同学给大家展示了“探究阻力对物体运动的影响”实验，如图所示。

（1）实验中每次都使同一辆小车从斜面的　　高度由静止自由滑下，目的是使小车到达水平面时具有相同的　　。

（2）按照图甲、乙、丙的顺序实验时记录的内容如表：

接触面材料	小车受摩擦力情况	小车在水平面运动的距离 $s/\mathit{cm}$
毛巾	大	20.2
棉布	较大	40.0
木板	小	90.1

分析表中内容，得到的实验结论是：在其他条件相同时，小车受到的摩擦力越小，运动的距离越　　；进一步推理出的结论是：运动的小车不受阻力作用时，将　　。早在300多年前，意大利物理学家　　就通过实验和科学推理的方法研究过“力和运动的关系”。本实验所运用的实验和科学推理的方法还可用于研究　　（填写实验名称即可）。

（3）上述实验除用到实验推理的方法外，还用到了控制变量法和　　法。

（4）实验中若再添加一小木块，就可用图丙装置来探究“动能与速度的关系”。具体的操作是让同一小车从斜面的　　由静止自由滑下，去撞击置于木板表面相同位置的木块并进行比较。

在探究运动和力关系的实验中，将同一辆小车从相同的高度处由静止开始沿斜面滑下，如图所示。第一次水平木板上铺有毛巾，第二次是棉布，第三次直接滑在水平木板上，小车在三种不同的水平面运动一段距离后，分别停在木板上的不同位置。

（1）小车在三个不同的水平面上运动时，水平面越光滑，小车运动的距离越　      　（选填“远”或“近”），这表明小车受到的摩擦力越　        　（选填“大”或“小”）。

（2）对上问实验分析后可以推测：如果小车在水平面受到的阻力为零，物体将保持　 　运动状态不变；

（3）英国科学家　     　对上面实验进行科学的推理，并概括出著名的　      　定律。

晓华和同学取两张等大的同型号圆形纸，分别剪去两个大小不等的扇形如图甲所示，再将它们做成图乙所示的两个锥角不同的大小纸锥，进行纸锥下落快慢的研究：

（1）为了比较纸锥下落的快慢，把两个纸锥拿到同一高度同时释放．此时应该拿至图乙的
    (选填“A”或“B”)所示的位置释放，同时记录纸锥下落至地面的       ，就可比较纸锥下落的快慢；
（2）如果要测量两个纸锥的下落速度，需要的测量工具有    和    ；参照速度格式，请把实验表格中①和②两处填写完整；

运动物体	①	②	速度v／(m·s^-1)
大纸锥
小纸锥

 
（3）晓华的同学猜想纸锥从同一高度下落的快慢可能与纸锥的锥角、纸锥的轻重（即质量）有关，并打算用第（1）题中的两个纸锥，研究纸锥下落快慢与锥角的关系，晓华认为不科学，你认为原因可能是：           ．

（1）如图是土木工程师拔钉子使用的羊角锤，沿 $\mathit{DA}$、 $\mathit{DB}$、 $\mathit{DC}$三个方向的力使钉子拔出木板。请从这三个方向中选择作用力最小的一个方向，在虚线上画出 $D$点的受力示意图。

（2）某同学用天平、量筒和烧杯测量某种液体的密度。

①如图甲所示，在调节天平横梁平衡时，将游码拨到标尺的零刻度线上，发现指针指在分度盘中线左侧，应将平衡螺母向　      　调节。

②用调好的天平测量质量时，若该同学的操作情景如图乙所示，则使用天平中的错误之处是　                。

③正确使用天平测出空烧杯的质量为 $32.2g$，用量筒量出 $30\mathit{mL}$该液体全部倒入烧杯中，并用天平测量其总质量，天平平衡后，盘中砝码和游码在标尺上的位置如图丙所示，则烧杯和液体的总质量为　      　 $g$；该液体的密度为　      　 $g/c{m}^3$．用这种方法测出的液体密度值比真实值　    　。

在玻璃杯里装上大半杯米，把一根筷子插在中间，将米压紧并使筷子直立，再往杯内加少许水，过一会儿拿起筷子，可以看到筷子把装米的玻璃杯提起来．这是因为米吸水后发胀发涩，既增大了米对筷子和米对玻璃杯的　  　，又增大了它们接触面的粗糙程度，从而增大了摩擦力．若米重1.5N，玻璃杯重1N，则当筷子提着米在空中静止时，米与筷子的摩擦力为　  　N．

在探究“气泡的速度”实验中，小雪选用长80cm、内径10mm的均匀玻璃直管进行实验，在管内注满水，在管的下方用注射器注入小气泡。测量小气泡在管内上升过程中的速度。
（1）该实验的原理是              。
（2）小雪的实验数据如下表所示，根据小雪的实验数据，请你用“实心圆点”在图中标出不同时刻气泡的位置，并将这些点用光滑曲线连接起来。



（3）分析以上探究过程，小气泡的运动特点是                          。
（4）晓彤在小雪实验的基础上进行了改动，利用10cm长的试管做实验，用注射器分三次向试管内注入不同的小气泡，获取相关的数据后，画出图像如图所示，并求出速度的平均值。请你对晓彤的实验进行合理评价。

请按照要求设计实验
（1）利用以下器材：硬纸片、玻璃杯、水、鸡蛋．设计一个最简单的探究物体具有惯性的实验。选用的器材：       ； 探究的方法                    。
（2）利用你考试中的草稿纸，按照示例设计两个实验，指出研究或说明的物理问题

主要实验过程	研究或说明的物理问题
抖动纸张	声音的产生