初中物理运动和力实验题

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。

如图所示是“探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验．

(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；
实验数据如下：

序号	接触面	压力/N	滑动摩擦力/N
1	木块与木板	2.0	0.4
2	木块与木板	2.5	0.5
3	木块与砂纸	2.0	0.6

(2)分析         (选填序号)两次实验数据可以得出滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系；
(3)由1、2两次实验数据可以得出                                                                                                    
(4)在第一次实验中如果用0.5N的力水平拉动木块，则木块受到的滑动摩擦力为      N．

下图为一声速测量仪器的使用说明书和实验装置图，阅读并回答问题。

（1）若把铜铃放在甲、乙的中点，则液晶显示屏的示数为________________
（2）某同学想验证温度越高，声速越大，把铜铃固定放在甲的左边，然后加热甲乙之间的空气，则液晶显示屏的数值将   （    ）

A．变大

B．变小

C．不变

D．无法判断

（3）如图所示，已知S₁=0.2米，S₂=0.89米，液晶显示屏上显示：2.00， 则此时声速约为_____________米/秒。

小佳同学利用运动鞋进一步探究“滑动摩擦力与压力大小的定量关系”。
（1）如图所示，他用弹簧测力计水平拉着运动鞋在水平桌面上做匀速直线运动，其目的是______  ；此时弹簧测力计的示数为_______N。

（2）再往鞋子里添加砝码并均匀摆放，改变的是鞋对桌面的_________，重复上述实验步骤进行多次实验，并将实验数据记录在下表中。

（3）请根据实验数据在图中作出运动鞋受到的滑动摩擦力与压力大小关系的图像。

（4）分析图像可得结论：________________________________________________。 
（5）若他拉着运动鞋匀速前进的速度由0.02m/s变为0.04m/s，在其他情况不变时鞋受到的滑动摩擦力将_____________。（选填“变大”、“不变”或“变小”）

斜面是一种简单机械，下图是探究这种机械的特点的装置。
（1）如图甲所示那样，测量木块重量时，应使木块保持  状态，并依据   条件得出木块重量的大小等于弹簧测力计的示数。

（2）将木块放在如图乙所示的斜面上，并用测力计沿斜面匀速向上拉木块，收集到如表的数据：

斜面倾斜程度	木块所受重力G/N	斜面高度h/m	斜面长度s/m	沿斜面拉力F/N
较缓	5	0.2	1	2
较陡	5	0.3	1	2.6
最陡	5	0.4	1	3.2

（3）① 求最陡时斜面的效率；在此过程中木块所受的摩擦力。
② 分析表格数据发现摩擦力    拉力（选填“大于”、“小于”或“等于”），从做功的角度分析，原因是    。

如图是某实验小组“测量小车平均速度”的情形，如图所示，小车从位置开始沿直线运动到位置，所用的时间为，则小车从到通过的总路程为　　，这段时间内小车运动的平均速度是　　。

如图所示，是伽利略著名的斜面理想实验，实验设想的步骤有：

①减小第二个斜面的倾角，小球在该斜面上仍然要达到原来的高度。
②两个对接的斜面，让静止的小球沿一个斜面滚下，小球将滚上另一个斜面。
③继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成水平面，小球将沿水平面作持续的匀速运动。
④如果没有摩擦，小球将上升到原来释放时的高度。
（1）请将上述步骤按照正确的顺序排列              （只要填写序号）
（2）在上述设想步骤中，有的属于可靠事实，有的则是理想化的推论。下面关于这些事实和推论的分类正确的是(    ）

A．① 是事实，②③④ 是推论

B．② 是事实，①③④ 是推论

C．③ 是事实，①②④ 是推论

D．④ 是事实，①②③ 是推论

在“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中，同学们提出了以下几种猜想：

A．与物体运动的速度有关

B．与物体间的接触面积大小有关

C．与物体间的接触面的粗糙程度有关

D．与压力大小有关。实验室提供的器材有：一面较光滑一面较粗糙的长木板、两个带钩的长方体木块和一支弹簧测力计。

（1）实验中要用弹簧测力计水平匀速拉动木块，是因为由         知识可知，此时木块所受的滑动摩擦力等于弹簧测力计的示数。
（2）下表是小李同学设计并记录的实验数据表格：

实验次数	压力	长木板表面	木块放置	木块运动快慢	弹簧测力计的示数/N
1	一个木块	较光滑	平放	很慢	2.2
2	一个木块	较光滑	平放	慢	2.2
3	一个木块	较光滑	平放	较快	2.2

小李同学的实验可以验证猜想      （填猜想序号）是       （填“正确”或“错误”）的。他在实验中采用的方法是                     。
（3）如果他要验证猜想B，他的操作步骤应是：
a、                                                        ；
b、                                                            。

在“探究二力平衡条件”的活动中，主要是通过探究力对物体的作用效果来实现探究目的的。如图所示是可供选择的两种探究方案。

（1）图a的探究方案中研究对象是小卡片，图b的探究方案中研究对象是　　　　 ；
（2）小明选择了图a所示的探究方案。他将系于小卡片两对角的细线分别跨过左右支架上的滑轮后，就在两线端挂上钩码。这是用于探究两个力的　　　 　 和　　　 　 对物体平衡的影响；
（3）探究活动中还要求要把小卡片转过一个角度，然后再松手。这样做的目的是用于探究不在　　　　上的两个力对物体平衡的影响。
（4）两个探究方案相比较，你认为哪个方案的探究过程对实验结论的影响小一些？为什么？
　                                                                         

小明按如下步骤完成探究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验：

$a$．如图1中甲图所示，将木块 $A$平放在长木板 $B$上，缓缓地匀速拉动木块 $A$，保持弹簧测力计示数稳定，并记录了其示数。

$b$．如图1中乙图所示，将毛巾固定在长木板 $B$上，木块 $A$平放在毛巾上，缓缓地匀速拉动木块 $A$，保持弹簧测力计示数稳定，并记录了其示数。

$c$．如图1中丙图所示，将木块 $A$平放在长木板 $B$上，并在木块 $A$上放一钩码，缓缓地匀速拉动木块 $A$，保持弹簧测力计示数稳定，并记录了其示数。

（1）该实验主要采用的探究方法是　　。

（2）由图1中　　两图可知：当接触面粗糙程度一定时，接触面受到的压力越大，滑动摩擦力越大。

（3）由图1中甲乙两图可知：当接触面受到的压力一定时，接触面越粗糙滑动摩擦力越　　（选填“大”或“小” $)$。

（4）实验后小组交流讨论时发现：在实验中很难使木块做匀速直线运动。于是小丽设计了如图1中丁图所示的实验装置，该装置的优点是　　长木板做匀速直线运动（选填“需要”或“不需要” $)$。实验中小丽发现：当 $F$为 $3N$时，木块 $A$相对于地面静止且长木板 $B$刚好做匀速直线运动，则长木板 $B$受到地面的摩擦力大小为　　 $N$。

（5）实验拓展：如图2所示，放在水平地面上的物体 $C$受到方向不变的水平拉力 $F$的作用， $F-t$和 $v-t$图象分别如图3图4所示。则物体 $C$在第4秒时受到的摩擦力大小为　　 $N$。

小明同学用如图1的装置研究小车在斜面上的运动。他将小车从坡顶 $A$处静止释放，测出小车从 $A$滑到坡底 $C$处的时间 $t_1=2.5s$；再次将小车从 $A$处静止释放，测出小车从 $A$滑到中点 $B$处的时间 $t_2=1.8s$。

（1）通过小明的测量数据可以判断，小车在前半程的平均速度　　全程的平均速度。（选填：大于、等于、小于）

（2）小明想测量小车在整个运动过程中后半段的平均速度，他应该将小车从　　处静止释放，并在 $B$处开始计时，在 $C$处停止计时。（选填： $A$、 $B)$

（3）物体运动的情况还可以通过另一种办法即时测定、显现出来。位置传感器利用超声波测出不同时刻小车与它的距离，计算机就可以算出小车在不同位置的速度（如图 $2)$。屏幕图象如图3所示，横轴为时间，纵轴为速度，通过图象可以看出小车在斜面上滑下时是　　（选填：匀速、加速）运动的；小车到达坡底时的速度为　　 $m/s$。

如图所示的实验中，在小车上竖放一木块。

（1）当突然向右拉动小车时，你看到的现象是                             。
（2）当向右匀速运动的小车突然停下时，你看到的是                      。
（3）若小车的上表面光滑，则第（2）次实验中，当小车突然停下来时，请你猜想一个合理的现象                   。
（4）上面你看到或猜想的现象都是由于                            引起的。

如图是研究牛顿第一定律的实验，请回答：

（1）三次实验中让小车从斜面同一高度由静止开始滑下，是为了使它在平面上开始运动的速度___________。
（2）实验为了让小车受到不同的阻力，采用的做法是：___________。
（3）实验结论是：平面越光滑，小车受到的摩擦力越___________，速度减小得越___________。
（4）根据实验结论，可推理得出：运动的小车如所受的阻力为零，小车将做___________运动。
（5）牛顿第一定律是建立在：___________。

A．日常生活经验的基础上

B．科学家猜想的基础上

C．直接实验结果的基础上

D．实验和科学推理相结合的基础上

（6）汽车在快速行驶过程中，突然前方有行人横穿马路，司机紧急刹车，坐在副驾驶位置的人幸亏系着安全带，才没有破窗飞出。请你解释这一现象。
答：刹车前人和车都是___________的，刹车后车速突然减慢，坐在副驾驶位置的人由于具有___________要保持原来的___________状态，因此，若不系安全带就可能会破窗飞出。
（7）一辆小型汽车的质量是1.2t，在平直公路上匀速行驶时受到的阻力大小是汽车车重的0.2倍，此时汽车的牵引力大小是_____，汽车所受地面的支持力大小是_____（g=10N/kg）。

在探究二力平衡条件的实验中小明选择了如图所示的装置，把小卡片两端细线绕过滑轮，并挂上钩码。

（1）实验中选择小卡片的目的是_________（选填“考虑”或“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的个数。
（2）为了探究两个平衡力是否在同一直线上，进行如下操作：_________（填“挤压”或“旋转”）小卡片，松手后观察小卡片是否平衡。