初中物理运动和力实验题

【山东省济宁市2015年中考物理试题】小夏对正在做匀速直线运动的物体又施加一个与运动方向相同的力，发现物体运动得更快了。小夏对这个现象进行了实验探究，并将实验数据记录在下表中。

实验次数	质量kg	推力N	起始速度/m·s^-1	5秒后速度/m·s^-1	10秒后速度/m·s^-1	15秒后速度/m·s^-1
1	1	1	2	7	12	17
2	1	2	2	12	22	32
3	1	3	2	17	32	47
4	2	2	2	7	12	17
5	3	3	2	7	12	17

物体运动速度变化的快慢与物体质量和受到的力有什么关系？请你分析实验数据得出结论。（1）比较第1、2、3次数据，可得出结论：                                            ;
（2）比较2、4或3、5次数据，可得出结论：

某同学在研究滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关的实验中，得到下列数据，请你分析实验数据，并写出每一个表格的到的结论。
表一

次数	接触面	压力/N	摩擦力/N
1	木块和木板	2	0.4
2	4	0.8
3	8	1.6

表二

次数	接触面	压力/N	摩擦力/N
1	木块和木板	2	0.4
2	木块和棉布	0.9
3	木块和毛巾	1.2

（1）由表一可以得出的结论是：_______________________________。
（2）由表二可以得出的结论是：_______________________________。

（1）如图是“测量水平运动物体所受的滑动摩擦力”的实验装置图；实验时在水平桌面上用弹簧测力计水平向左拉动一个长方体木块，使其做匀速直线运动，弹簧测力计示数如右图所示；由_______知识可知，木块所受的滑动摩擦力为_______N。

（2）在“探究滑动摩擦力大小与什么因素有关时”，李丽同学提出“滑动摩擦力大小可能与接触面的粗糙程度有关”的猜想；张华同学提出来“滑动摩擦力的大小可能与接触面所受的压力有关”的猜想。下图是他们进行探究实验的实验装置图。 

①李丽同学为了完成她自己的探究应该按_______两个图所示的方案进行。 
②张华选用正确的实验装置进行实验，得到的实验数据见下表；请根据表中记录的数据，在答题卷中的坐标系中作出摩擦力的大小F_f与接触面受到的压力大小F_N之间的关系图像；根据图像可以得出F_f与F_N是 _______（选填“正比”或“反比”） 的关系。

FN/N	1.0	1.5	2.0	2.5	3.0
Ff/N	0.4	0.6	0.8	1.0	1.2

（3）“滑动摩擦力的大小是否与接触面的面积有关呢？”张华将图甲中的木块侧放在水平木板上，用弹簧测力计拉着木块做匀速直线运动，发现弹簧测力计的读数和图甲的示数一样，得出“滑动摩擦力的大小和接触面积的大小无关”的结论。而李丽将图甲中的木块沿竖直方向截去一半后，用弹簧测力计拉着木块在木板上做匀速直线运动，发现弹簧测力计的读数为图甲中示数的一半，得出“滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关”的结论。你认为_______（选填“张华”或“李丽”）的结论是错误的；错误的原因__________________。

基础问答、作图和计算

（1）射箭运动员用力拉满弓，从能量转化的角度分析，这是为了让弓具有更大的　       　，可以更多地转化为箭的　          　，将箭射得更远。

（2）如图，物体 $A$、 $B$在力 $F$作用下，以相同的速度在水平面上向右做匀速直线运动。请画出物体 $B$在水平方向上的受力示意图。

（3）我国“蛟龙号”载人潜水器下潜至 $7\mathit{km}$深的海水中，若海水的密度取 $1.0\times {10}^3\mathit{kg}/m^3$，潜水器受到水的压强大小约是　　。

（1）图甲中木块的长度为　　cm；

（2）图乙中温度计的示数为　℃；

（3）图丙中电阻箱的阻值为　   Ω。

在学习《牛顿第一定律》时，为了探究“阻力对物体运动的影响，我们做了如图所示的实验①、②、③及推理④。

（l）在实验中应让小车从同一斜面、    由静止开始滑下．其目的是    。
（2）实验表明表面越光滑，小车运动的距离越    （选填“远”、或“近”）这说明小车受到的阻力越小，速度减小得 （选填“快”或“慢”）。
（3）进而推理得出：如果运动物体不受力，它将    ．
（4）此实验中用到了除控制变量法之外的一种重要方法，这种方法是：    。上学期在学声现象时，有一个实验也用到了类似的方法，此实验是：    。
（5）《牛顿第一定律》的得出除了牛顿做出了伟大的贡献外，还有很多的物理学家也发挥了积极的作用，请写出其中比较著名的一位：    

在“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中，同学们已经得知滑动摩擦力和接触面粗糙程度、压力的关系，有人还猜想滑动摩擦力：
A．与物体运动的速度大小有关
B．与物体间的接触面积大小有关
C．与木块的形状有关
器材：一个较长且各表面光滑程度一致的木板、一个带钩的长方体木块（各个面粗糙程度相同）、弹簧测力计．

一位同学只用弹簧测力计匀速拉动木块在水平放置的木板上进行三次实验，如图所示．实验数据如下表所示：

次数	木块放置方式	木块运动情况	弹簧测力计示数
1	平放	慢速	1.2N
2	平放	中速	1.2N
3	平放	快速	1.2N

（1）实验中应将弹簧测力计沿___________方向拉动木块，使木块在水平面上做___________运动；
（2）由表中数据可以知：他在验证猜想_______（填序号），结论是_____________________________．
（3）另一位同学想验证滑动摩擦力是否和接触面积有关时，将木块沿竖直方向截去一半后，测得木块所受摩擦力变为原来的一半．他由此得出：滑动摩擦力的大小随接触面的减小而减小．你认为他的探究过程中存在的问题是：______________________；你改进后的操作是________________．

用如图所示的实验装置探究阻力对物体运动的影响。

（1）让小车从斜面滑下后沿水平面运动，是为了使小车在竖直方向上受到的 _____和     _________相互平衡，两个力的合力为零，相当于小车只受水平方向上的_________.
（2）每次都让小车从同一斜面的同一位置由静止开始滑下，是为了使小车到达水平面时的_________相同.
（3）比较小车在毛巾、棉布、木板的表面滑行的距离，可以得出结论：小车在水平面上受到的摩擦力越小，小车运动的距离越远，速度改变的越 _________.
（4）在此实验的基础上进行合理的推理，可以得到：运动的物体不受力时，将保持_________状态.

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探究小球在水平面上的滑行距离与速度的关系，应先后三次将小球从斜面的   （同一/不同）高度处释放，比较小球在  （同一/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．小宇先后三次将小球从斜面上的同一高度处释放，三次实验结果如图甲所示，由此得到结论：                 ．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，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    W₂（选填“﹥”、“﹤”或“﹦”）．
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．同组的小红认为他的实验设计有问题，问题是：             ．更正后完成实验，在如图乙所示的甲、乙两次实验中，木块移动过程中受到的摩擦力分别为f_甲、f_乙，则f_甲   f_乙（选填“﹥”、“﹤”或“﹦”）.

探究“摩擦力的大小与什么因素有关”的实验中。同学们提出了以下几种猜想：

A．与物体的重力大小有关；

B．与物体运动的速度大小有关；

C．与物体间的接触面积大小有关；

D．与物体间接触面的粗糙程度有关。

小明同学首先在水平放置的木板上用弹簧测力计匀速拉动木块进行三次实验，实验数据如下表所示，然后做如图所示的实验。

次数	木块放置方式	木块运动快慢	弹簧测力计示数
1	平放	很慢	1.1N
2	平放	慢	1.1N
3	平放	较慢	1.1N

（1）上表中数据可以验证猜想        的正确与否。（填序号）
（2）实验中要匀速拉动木块的原因是：                            。
（3）比较甲、乙两图实验情景，可得结论是                          。
（4）比较甲、丙两图实验情景，可得结论是                          。

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．

在生活中人们常会有一些模糊或错误的认识，其实只要应用科学知识进行分析，就能作出合理解释。

（1）人们经常认为，汽车的速度越大惯性越大，所以要限速，但是高速公路限速牌上却显示，大型车辆最高限速比小型车辆低，原因是汽车的　　越大惯性越大。

（2）在今年第四次成品油调价中，汽油价格下调250元 $/$吨，柴油价格下调235元 $/$吨。但细心的小明发现，加油站的汽油价格下调0.18元 $/$升，柴油价格下调0.20元 $/$升，每升柴油价格反而比汽油下调得多，其原因是　　。

（3）现在高速公路上不仅有即时测速，还有区间测速，即在某一路段上设置两个监控点，根据车辆通过前后两个监控点的时间来测算车辆有无超速。在如图所示限速要求的高速公路上，第一个监控点测得某辆小车于 $8:10$以115千米 $/$时的速度通过，相距30千米的第二个监控点于 $8:22$测得该小车以118千米 $/$时的速度通过。请通过计算判断该小车行驶途中是否超速。

用如图1的实验装置，让静止的小车从斜面的同一高度滑下，观察并记录小车在三种不同木板水平面上运动的距离，探究阻力对物体运动的影响。

（1）图2是对在水平面上运动小车进行的受力分析，其中正确的是　　；

（2）小易按照“毛巾一棉布一木板”的顺序进行实验，实验记录如下表。

分析比较表中内容，可得出的初步结论是：小车受到的摩擦力越小，运动距离　　；

深入分析发现，小车受到的阻力越小，速度减小得越慢，由此进一步推理得出的结论是：　　；

接触面	小车受到摩擦力的大小	小车在水平面上的运动距离 $s/\mathit{cm}$
毛巾	大	23.1
棉布	较大	37.5
木板	小	85.6

（3）早在17世纪初期，意大利物理学家　　（填写科学家名字）就通过实验和科学推理的方法研究过力和运动的关系。

学习关于物体的平衡条件时，小明同学提出了下列疑问：只受一个力作用的物体能保持平衡状态吗？只受两个力作用的物体一定保持平衡状态吗？物体处于平衡状态时一定只受两个力作用吗？为此他做了如图所示实验，研究物体处于平衡状态时的受力情况。

（1）他将一小球用一根细线悬挂起来，如图（a）所示，剪断细线后小球落下，如图（b）所示。

（2）他又将一小球用两根细线悬挂起来，如图（c）所示，剪断其中的一根细线，小球发生摆动，如图（d）所示。通过实验他的疑问得到解决。根据实验现象及相关条件，小明同学归纳得出的初步结论：

（1）由图（a）和（b）可知：　　；

（2）由图（a）和（d）可知：　　；

（3）由图（a）和（c）可知：　　。

在“探究运动和力的关系”的实验中，我们做了如图10所示的实验①、②、③及推理④。

（l）为了使小车在进入平面时初速度相同，在实验中应让小车从同一斜面、      由静止开始滑下。
（2）实验表明表面越光滑，小车运动的距离越      （选填“远”、或“近”）这说明小车受到的阻力越小，速度减小得      （选填“快”或“慢”）。
（3）进而推理得出：如果运动物体不受力，它将      。
（4）可见，力不是使物体运动的原因，力是改变物体                的原因。
（5）十七世纪，伽利略通过类似的理想实验，得出了这个结论，开创了实验和        
相结合的科学研究方法。