初中物理运动和力实验题

小明利用如图所示的装置，探究在水平面上阻力对物体运动的影响，进行如下操作：

a、如图甲，将毛巾铺在水平木板上，让小车从斜面顶端由静止滑下，观察小车在水平面上通过的距离。
b、如图乙，取下毛巾，将棉布铺在斜面和木板上，让小车从斜面顶端由静止滑下，观察小车在水平面上通过的距离。
c、如图丙，取下棉布，让小车从斜面顶端由静止滑下，观察小车在水平面上通过的距离。
请针对以上操作回答下列问题：
（1）以上操作中错误的一次是     （选填“a”、“b”或“c”）。
（2）对比两次正确实验操作能说明：小车受到的阻力越小，通过的距离越   。
（3）纠正错误后，多次实验进行分析，并进一步推测：在水平面上滑行的小车，如果受到的阻力为零，它将做     运动。
（4）为了得出科学结论，三次实验中小车每次都从斜面上同一位置由静止自由下滑，这样做的目的是：使小车从斜面上同一位置到达底端水平面时       。
（5）在水平面滑行的小车受到的重力和小车对水平面的压力 （“是”或“不是”）一对平衡力。
（6）上述所有探究实验中用到的科学研究方法有    （只要求写出一种即可）。

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．

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．

在探究“阻力对物体运动的影响”实验中，某小组设计了如图甲所示的实验：

（1）分别让同一小车从同一斜面的同一位置由静止下滑，能够使小车到达水平面起始端的速度　    　（填“相同”或“不同”），这是利用小车沿斜面下滑过程中　    　转化为动能来实现的。

（2）小车三次滑行的距离如图甲所示，可以得出的结论是：小车受到的阻力越小，速度减小得　    　，进一步推理可知，如果运动的物体不受力，将做　         　运动。

（3）完成上述实验后，他们取来一个小球和木块，将小球从斜面的某一位置由静止滚下，将水平长木板上的木块由A位置撞至B位置，如图乙所示；完成后，保持木块在B位置不动，取回小球置于斜面同一位置重复上面的操作，如图丙所示。这是在　   　相同的条件下，探究小球的动能大小与　    　的关系。在这两次实验中，　   　（填“乙”或“丙”）图中小球将木块推动的距离更大一些。

如图所示是小明 “探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验。铜块和木块的大小和形状完全相同。在实验前，小明提出了以下几种猜想：


猜想一：滑动摩擦力的大小与压力的大小有关
猜想二：滑动摩擦力的大小与物体间接触面的粗糙程度有关
猜想三：滑动摩擦力的大小与物体间的接触面积大小有关
（1）实验时弹簧测力计拉着物体沿水平方向做             运动，此时弹簧测力计的示数即为物体所受滑动摩擦力的大小，这样做的依据是：__________。
（2）比较甲、乙两图，可得到的结论是                               。
（3）图乙、丙中铜块和木块叠在一起的目的是使              相同，比较乙、丙两图可得出滑动摩擦力的大小与＿＿＿＿＿＿＿有关。
（4）要“探究滑动摩擦力大小与接触面积大小是否有关”，小明将木块和铜块做为一个整体竖着放置在长木板上，如丁图，测出滑动摩擦力的大小并与乙比较。你认为他的探究方案中存在的主要缺陷是：_____________________________。
（5）在全班交流环节中，小明为探究猜想二，又设计了如下方案：
①用弹簧测力计测出铜块和木块的重力大小分别为和；
②如图A和B所示，将铜块和木块都平放在长木板上测出滑动摩擦力大小分别为和；

③比较和的大小关系，获得结论。（提示：此时物块对木板的压力大小即为重力大小。）
老师肯定了小明的方案，因为：
（Ⅰ）路程与时间的比值即单位时间内物体通过的路程，反映了物体运动的快慢；同样道理，滑动摩擦力与压力的比值即___________下的滑动摩擦力，反映了________________。
（Ⅱ）我们学过的利用比值法定义的物理量还有___________。
（6）在全班交流环节中，同班的小华在实验中还发现：在物体还没有被拉动的情况下，弹簧测力计仍然有示数，且示数逐渐增大，直到拉动物体为止。就小华观察到的现象，请你提出一个有价值且可探究的问题__________________________________。（该空2分）
（7）课后，班级创新小组的同学们设计出如图所示的装置测滑动摩擦力，桌面上的滑块A通过轻绳绕过滑轮，绳的另一端悬挂一只一次性塑料杯子。测量时，向塑料杯中加适量水（当需加少量水时可改用胶头滴管），使滑块A做匀速直线运动。将一次性杯中的水全部倒入量杯中，读出量杯中水的体积250ml，则滑块A受到的摩擦力f=_____N；实验中选择一次性塑料杯子的原因是：_____________；与课本中的装置比较后，请具体指出利用该装置的优点是____________________。（该空2分）

摩擦是一种常见的现象，在运动和生活中起着重要的作用，下面我们用实验来研究摩擦．实验室提供下列器材：

A．带钩的长方体木块，

B．带钩的正方体木块

C．表面平整的长木板

D．几条毛巾 E直尺 F．弹簧测力计G．几支圆钢笔

（1）下表是研究滑动摩擦力得到的数据，请分析数据回答下列问题．

实验次数	接触面	压力	弹簧测力计的读数
1	木板面	4N	0.5N
2	木板面	6N	0.75N
3	毛巾面	4N	1.5N

①比较第1、2次实验得出结论：                                 ；
②比较第1、3次实验得出结论：                                 ；
（2）因为物体间的接触面积有大小，那么滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有没有关系呢？请你用上面器材设计一个探究实验进行研究．
实验器材:                             （选填上面器材的字母）
主要探究过程：                                       

为了测定木块所受到的滑动摩擦力，两个实验小组分别设计了甲、乙两种实验方案，实验装置如图所示。实验中不计弹簧测力计的重力。


甲方案：在水平实验桌面上将木板用线拉住，通过弹簧测力计沿木板方向水平拉木块，使木块在木板上面滑动。
乙方案：将木板放在水平实验桌面上，用线通过弹簧测力计水平地拉住木块，沿木板方向水平拉木板，使木板在木块下面滑动。
(1)从实验操作方面考虑，应选择________方案。简述你选择的理由？
理由                                                    。
（2）从实验误差方面考虑，应选择_________方案。简述你选择的理由？
理由                                                        。

(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：                           。

小明用如图甲、乙、丙的步骤探究摩擦力的大小与哪些因素有关．
 
(1) 实验中，他应_________拉动木块，并记下弹簧测力计的示数．此时是利用                原理来得到摩擦力的大小的。
(2) 比较图____________可得：摩擦力的大小跟作用在物体表面上的压力有关，并且压力越大，摩擦力越大；比较甲与丙可得：摩擦力的大小跟接触面的_______有关，且接触面越______，摩擦力越大．
(3) 小明还发现；在木块还没有被拉动的情况下，弹簧测力计仍然有示数，且示数逐渐增大，直到拉动木块为止．该现象表明：物体在静止时也可能受到_____力的作用，且该力的大小与____力的大小有关．
（4）在乙图实验中，当在木块上放一重为1N的砝码时，砝码与木块一起做匀速运动，则此时砝码受到木块的摩擦力为（   ） 

A．1N

B．大于1N

C．大于0N但小于1N

D．0N

(5) 上学路上，小明看见一辆汽车陷进了泥坑里，司机将一些稻草塞进后轮底下，汽车很快就爬上来了．这是利用增大_________的方法增大摩擦力．

小明同学用如图所示的装置探究“力与运动的关系”。让小车从斜面同一高度处由静止滑下，分别标记出小车在水平面的毛巾、棉布、木板表面的停止位置。

（1）小车在相同斜面同一高度由静止滑下，是为了使小车到达水平面时的　　相同；

（2）标记 $a$是小车在　　（选填“毛巾”、“棉布”、“木板” $)$表面停下来的位置，分析可知，水平表面越光滑，小车受到的阻力越小，速度减小得越　　（选填“快”、“慢” $)$；

（3）在此实验基础上通过推理可知观点　　（选填“ $A$”或“ $B$” $)$是正确的；

$A$．物体的运动不需要力来维持

$B$．力是维持物体运动的原因

（4）在此实验的基础上进行改进，让同一小车从斜面不同高度处由静止滑下，观察小车在相同水平面滑行的距离，可以探究小车的重力势能与　　有关。

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。

生活处处有物理，只要你留心，身边的许多物品都可以用来做物理小实验。现有一个矿泉水瓶，一块海绵，适量的水，请利用这些物品设计物理小实验，只需写出简单的实验做法及对应的物理 知识即可。（要求：物理知识不能重复）

示例：矿泉水瓶放手从高处落下，说明矿泉水瓶受到重力作用。

（1）　　

（2）　　。

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，这种运动只在没有空气的空间才能发生，在有空气的空间，如果空气阻力相对物体的重力比较小，可以忽略，物体的下落也可以近似地看作自由落体运动．为了探究自由落体运动时间与哪些因素有关，同学小王有如下猜想：
猜想一：物体下落的时间与物体的材料有关；
猜想二：物体下落的时间与物体下落的高度有关；
猜想三：物体下落的时间与物体的质量有关．
为验证猜想的正确性，几位同学用三个金属球做了一系列实验，实验数据记录如下：

实验序号	材料	物体质量（kg）	下落高度（m）	下落时间（s）
1	铁球	1	20	1.96
2	铁球	1	30	2.47
3	铅球	1	20	1.96
4	铅球	2	20	1.96

（1）为了验证猜想一，应比较     两次实验序号，结论是：     ；两者下落时间不相等，原因是：                   ．
（3）比较1、2两次实验数据，可得出结论：                              .
（4）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

在探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的活动中．

（1）在水平桌面上，用弹簧测力计水平向左拉动木块，使其作匀速直线运动，弹簧测力计示数如图所示．它的示数为     N；根据            知识可知，木块所受的滑动摩擦力为     N．
（2）如果在木块上加一个砝码，则弹簧测力计的示数将     （填“变大” 、“变小”或“不变”），这一事实说明：滑动摩擦力大小与     有关.
（3） 如果小华将木块沿竖直方向截去一半后，测得木块所受的滑动摩擦力变为原来一半．他由此得出：滑动摩擦力的大小随接触面积的减小而减小．你认为他的探究过程中存在的问题是                 .