2008~2020年初中物理中考试题分类汇集-实验:研究牛一定律.docx
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-2020-
二 填空题
1 (20江西) 7.在探究运动和力的关系实验中,让同一小车从同一斜面同一高度自行滑下,其目的是使小车滑行至水平面时的初始速度______;此小车在粗糙程度不同的水平面上滑行的距离不同,说明力的作用效果与力的______有关。
【答案】 (1). 相同 (2). 大小
【解析】
【详解】[1]为了使小车滑行至水平面时的初始速度相同,让同一小车从同一斜面同一高度自行滑下。
[2]小车在粗糙程度不同的水平面上滑行的距离不同,水平面越粗糙,小车受到的摩擦力越大,滑行距离越小,说明力的作用效果与力的大小有关。
2 (20无锡)20.(3分)如图所示,在“探究阻力对物体运动的影响”的实验中。
(1)需将小车从斜面的同一位置由静止释放,以保证小车到达水平面时的 相同。
(2)让小车先后在铺有锦布、木板和玻璃板的水平面上滑行,最后所停的位置分别如图中的小旗1、2、3所示。由此可知,小车受到的阻力越小,小车运动的路程 ;我们可以通过小车所受阻力减小时其运动路程变化的趋势,推理出阻力减小到零时,运动的小车将 。
【解答】解:
(1)实验中每次均让小车从斜面的同一位置由静止释,是为了使小车运动到斜面底端时的速度相等;
(2)让小车先后在铺有锦布、木板和玻璃板的水平面上滑行,小车通过的距离不同,由实验知:接触面越光滑,阻力就越小,小车运动的距离就越远,这说明小车受到的阻力越小,速度减小得越慢;如果运动的小车不受力时,小车的运动状态将不会改变,则它将做匀速直线运动。
故答案为:(1)速度;(2)越远;匀速直线运动。
二 实验题
1 (20牡丹江)26.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:运动的小车如果所受的阻力为零,小车将做______运动;
(5)可见力不是使物体运动的原因,而是改变物体______的原因;
(6)牛顿第一定律是建立在______(填序号)。
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
【答案】 (1). 相同 (2). 改变水平地面的粗糙程度 (3). 小 (4). 慢 (5). 匀速直线 (6). 运动状态 (7). D
【解析】
【详解】(1)[1]采用控制变量法开展实验,在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相同。
(2)[2]如图所示,实验为了让小车受到不同的阻力,采用的做法是改变水平地面的粗糙程度。
(3)[3][4]滑动摩擦力与压力、接触面粗糙度有关,实验结论是:平面越光滑,小车受到的摩擦力越小,速度减小得越慢。
(4)[5]根据实验结论,根据牛顿第一定律可推理得出:运动的小车如果所受的阻力为零,小车将做匀速直线运动。
(5)[6]由实验可知,力不是使物体运动的原因,而是改变物体运动状态的原因。
(6)[7]牛顿第一定律是在实验的基础上进一步的推理概括出来的科学理论,而不是直接通过日常生活经验或实验得出的,更不是科学家猜想出来的,故D符合题意。
2(20海南)19.如图所示,是“探究阻力对运动的影响”的实验情景。
(1)让小车三次从同一斜面上的同一高度处,沿斜面从静止开始运动,目的是使小车到达水平面时的____相同。
(2)水平面越光滑,运动小车受到的阻力越___,运动的时间越长,运动的距离越远;
(3)进一步推理,如果水平面足够光滑,小车不受阻力,它将____运动下去。
【答案】 (1). 速度 (2). 小 (3). 匀速直线(或不停地)
【解析】
【详解】(1)[1]该实验用到了控制变量法,控制同一小车从同一斜面同一高度处由静止滑下,目 是使小车到达水平面时的速度相同。
(2)[2]小车与接触面间压力一定,毛巾、棉布、木板粗糙程度变小,则阻力变小,运动的时间越长,运动的距离越远。
(3)[3]根据牛顿第一定律,如果水平面足够光滑,小车不受阻力,它将保持匀速直线运动状态。
3 (20呼伦贝尔)22.在探究“运动和力的关系”实验中,设计了如图所示的斜面实验。让同一小车滑到接触面分别为毛巾、棉布和木板的水平面上,观察小车在水平面上滑行的距离。
(1)为了使小车滑到水平面时的初速度相同,实时应让小车从同一斜面的______滑下,这种研究问题的方法是______ (选填“转换法”、“模型法”或“控制变量法“)。
(2)伽利略对类似的实验进行了分析并进一步推测:如果水平面光滑,小车在运动时不受阻力,则小车将在水平面上______。说明物体的运动______ (填“需要”或“不需要”)力来维持。
(3)牛顿在伽利略等人的研究成果上概括出了牛顿第一定律。该定律 ______。
A.能用实验直接验证
B.不能用实验直接验证,所以不能确定这个定律是否正确
C.是在大量经验事实的基础上,通过进一步的推理概括得出的
【答案】 (1). 同一高度 (2). 控制变量法 (3). 做匀速直线运动 (4). 不需要 (5). C
【解析】
【详解】(1)[1] [2]让小车从同一斜面的同一高度滑下的目的是为了使小车到达水平面的初速度相同。控制小车到达水平面的初速度相同,这种研究问题的方法是控制变量法。
(2)[3][4] 伽利略对类似的实验进行了分析并进一步推测:如果水平面光滑,小车在运动时不受阻力,则小车将在水平面上做匀速直线运动。说明物体的运动不需要力来维持。
(3)[5] ABC.牛顿第一定律,是在大量经验事实的基础上,通过进一步的推理概括得出的。 故A、B不符合题意,C符合题意。
故选C。
4 (20泰州)27.在“探究阻力对物体运动的影响”实验中:
(1)小明调试实验装置时,将小车从斜面上A处滑下,如图甲所示,小车滑出水平木板右端而掉落下去。为让小车不滑出木板,下列做法不可行的是_______;
A.小车仍从斜面A处滑下,换一个更长的木板
B.增大斜面的倾角,小车仍从斜面上A处滑下
C.斜面倾角不变,小车从斜面上A处以下位置滑下
D.减小斜面的倾角,小车仍从斜面上A处滑下
(2)调试成功后,小明每次均将小车从斜面上同一高度处滑下,让小车分别在毛巾、棉布和木板表面运动,最终小车静止时的位置如图乙所示。由此可得:小车受到的阻力越小,运动的路程越________。进一步推理可知:若小车运动时所受阻力为零,小车将保持________(填运动状态);
(3)在上述实验中,小车在毛巾表面运动过程中的速度变化量________(选填“大于”、“等于”或“小于”)在木板表面运动过程中的速度变化量;
(4)上述实验结论是小明在分析实验现象的基础上,经过科学推理得出的。下列得出实验结论的过程与该实验相同的是________。
A.探究影响压力作用效果的因素
B.用小磁针探究磁体周围的磁场
C.探究声音能否在真空中传播
D.探究动能大小与物体质量的关系
【答案】 (1). B (2). 长 (3). 匀速直线运动 (4). 等于 (5). C
【解析】
【详解】(1)[1]将小车从斜面上A处滑下,小车滑出水平木板右端而掉落,说明小车到达水平面的动能较大,速度较大,通过的路程比较大,所以为让小车不滑出木板,可以换一个更长的木板;或者将小车从高度较低处滑下,或者可以减小斜面的倾角,从而减小小车到达水平面的动能,减小小车在水平面的速度,减小小车通过的路程;故不可行的方法是增大斜面的倾角,小车仍从斜面上A处滑下。
故选B。
(2)[2][3]由图示可知,小车受到的阻力越小,小车速度减小得越慢,运动的路程越远;进一步推理可知,当阻力为零时(即小车不受摩擦力),则小车会在水平面上做匀速直线运动。
(3)[4]由题意可知,小车从斜面上同一高度处滑下,所以小车到达毛巾表面和木板表面的水平面时的速度相等,而且小车最后在毛巾表面和木板表面上都会停下来;所以小车在毛巾表面运动过程中的速度变化量等于在木板表面运动过程中的速度变化量。
(4)[5]上述实验结论是小明在分析实验现象的基础上,经过科学推理得出的。所用的方法是理想是实验法;
A.探究影响压力作用效果的因素用的方法是控制变量法,故A不符合题意;
B.用小磁针探究磁体周围的磁场用的方法是转换法,故B不符合题意;
C.探究声音能否在真空中传播用的方法是理想实验法,故C符合题意;
D.探究动能大小与物体质量的关系用的方法是控制变量法,故D不符合题意。
故选C。
5 (20青岛)18.探究与斜面相关的实验:
(1)如图甲所示,在探究“阻力对物体运动的影响”实验中,将棉布铺在水平木板上,让小车从斜面顶端静止滑下,观察小车滑行的距离;去掉棉布,重复上述实验。小车在水平面上所受的阻力减小,小车向前滑行的距离______。在水平面上两次滑行的全过程,小车速度的减小量______。伽利略对类似实验进行了分析,认识到:运动的物体受到的阻力越小,它运动的时间就越长,它的速度减小得就越______。他进一步推测:在理想情况下,如果水平表面绝对光滑,物体受到的阻力为零,这时物体将______;
(2)如图乙所示,在探究“物体的动能跟哪些因素有关”实验中,斜面上安装斜槽,水平面上的A处放置一个小木块。让质量不同的钢球从斜槽上的同一高度滚下,发现质量较大的钢球将小木块推得较远,表明它对小木块做的功较______。由此可知:______相同的物体,质量越大,它的动能越大。
【答案】 (1). 增大 (2). 相同 (3). 慢 (4). 以不变的速度永恒运动下去 (5). 大 (6). 速度
【解析】
【详解】(1)[1]水平木板比棉布光滑一些,对小车的阻力就小一些,将棉布拿掉,小车受到的阻力减小,则小车向前滑行的距离增大。
[2]两次实验中,小球到达水平面的速度相同,最后停止,速度为0,所以在水平面上两次滑行的全过程,小车速度的减小量相同。
[3]运动的物体受到的阻力越小,运动的距离就越远,物体速度的变化量不变,它运动的时间越长,则它的速度减小得就越慢。
[4]阻力足够小时,物体运动的就越远;在理想情况下,如果水平表面绝对光滑,物体受到的阻力为零,这时物体将保持速度不变,永恒的运动下去。
(2)[5][6]质量不同的钢球从斜槽上的同一高度滚下,撞击小木块,给小木块施加一个力,发现质量较大的钢球将小木块推得较远,根据W=fs可知运动较远的做功多,表明它对小木块做的功较大;由此可知:速度相同的物体,质量越大,它的动能越大。
6 (20宁夏)19.小明采用如图所示的实验装置,探究“阻力对物体运动的影响”,每次让同一小车从同一斜面的同一高度由静止滑下,观察小车在粗糙程度不同的水平面上滑行的距离∶
(1)每次让同一小车从同一斜面的同一高度由静止滑下,这样做的目的是∶______
(2)分析实验现象可知,小车在水平面上运动速度的减小是因为受到_____的作用;通过对实验现象的分析,推理可知∶如果运动的物体受到的阻力为零时,它的运动状态将会_____。在初中物理学习中,运用科学推理法的实验还有∶_______。
【答案】 (1). 使小车到达水平面时的初速度相同 (2). 阻力 (3). 不变 (4). 探究真空不能传声的实验
【解析】
【详解】(1)[1]在三次实验中,让小车从同一斜面的同一高度由静止滑下,这样做的目的是使小车到达水平面时的初速度相同。
(2)[2]由题知,实验中通过改变水平面的粗糙程度改变小车在水平面上受到的阻力大小,车在水平面上运动速度的减小。
[3][4]根据实验现象知:木板上小车受到的阻力更小,则小车运动的距离更远,速度减小的更慢;推理可得:若小车运动中不受任何阻力,它将保持恒定的速度永远运动下去,即做匀速直线运动,它的运动状态将会不变;这用到了科学推理法,在研究真空不能传声的实验中也用到了此方法。
7 (20荆州)19.在学习牛顿第一定律时,老师给出了如图所示装置。将毛巾铺在水平木板上,让小车从斜面顶端由静止自由滑下,观察小车滑行的距离;去掉木板上的毛巾。再次让小车从斜面顶端由静止自由滑下,观察小车滑行的距离。
(1)由实验可以看出,小车受到的______越大,小车滑行的距离越短,说明力是______物体运动状态的原因;
(2)由上述实验现象可联想到∶在探究影响滑动摩擦力大小的因素实验中,滑动摩擦力的大小与______有关,此因素可由下图中的______两图进行探究。实验时,要用弹簧测力计拉着木块沿水平方向做匀速直线运动,是利用了______的原理;
(3)上述实验中,主要运用的物理探究方法是______。
【答案】 (1). 阻力 (2). 改变 (3). 接触面粗糙程度 (4). 甲丙 (5). 二力平衡 (6). 实验推理法
【解析】
【详解】(1)[1][2]有实验可知接触面越光滑小车移动的距离越远,可以得出小车受到的阻力越大,小车移动的距离越远,说明力是物体运动状态改变的原因。
(2)[3][4]影响滑动摩擦力的因素有接触面的粗糙程度和压力大小,由上一实验现象可联想到∶在探究影响滑动摩擦力大小的因素实验中,滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关。此因素可由图中的甲、丙两图进行探究。
[5]要用弹簧测力计拉着木块沿水平方向做匀速直线运动,是利用了二力平衡的原理。
(3)[6]在探究力与运动关系实验中主要方法是实验推理法。
8 (20云南)21.(8 分)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下表∶
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/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方法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。
【答案】 (1). 同一 (2). 速度 (3). 远 (4). 做匀速直线运动 (5). 伽利略 (6). 研究声音的传播需要介质 (7). 转换法 (8). 不同高度
【解析】
【详解】(1)[1][2]实验中为了保证变量唯一,要让小车从斜面的同一位置由静止释放,这样做可以使小车进入水平面后具有相同的速度。
(2)[3]根据表格可以看出,在其他条件相同时,小车受到的摩擦力越小,运动的距离越远。
[4]如果小车不受阻力,那么小车在水平面上将会做匀速直线运动。
[5]意大利物理学家伽利略就通过理想斜面实验和科学推理的方法证明力不是维持物体运动状态的原因。
[6]本实验所运用的实验方法和科学推理的方法还可用于研究声音的传播需要介质。
(3)[7]本实验小车在水平面上所受的阻力使通过小车在水平面上运动的距离间接知道的,我们把这种方法称为转换法。
(4)[8]动能与速度的关系时要改变小车到达水平面时的速度,即通过改变下滑高度来改变,所以应该让同一小车从斜面的不同位置由静止下滑。
9 (20 宿迁) 23.(5分)在探究“阻力对物体运动的影响”时,让小车从斜面相同高度由静止滑下,在三个不同的水平面上运动情况如图所示。
(1)实验中让小车从相同高度滑下,是为了使小车在水平面上开始运动时的速度大小 相等 ,本实验中的“阻力”主要是指小车受到的 摩擦力 。
(2)分析图中运动情况可知:小车受到阻力越小,小车运动的路程 越远 。
(3)在不增加任何器材的情况下,若要探究“速度对动能大小的影响”,可将小车从斜面的 不同 高度由静止滑下,比较小车在 相同 (选填“相同”或“不同”)水平面上滑行的距离即可。
【分析】(1)探究“阻力对物体运动的影响”时需要控制小车的初速度是相同的;小车在水平面上运动时受到摩擦力的作用;
(2)小车所受阻力越小,滑行距离越长;
(3)探究“速度对动能大小的影响”时需要改变速度的大小,实验中通过小车运动的距离来表示动能的大小。
【解答】解:(1)探究“阻力对物体运动的影响”时,采用的是控制变量法,需要控制小车的初速度相同,所以应使小车从相同高度滑下;小车在水平面上运动时受到水平面的摩擦力的作用,这个摩擦力就是阻力;
(2)由图可知,小车受到的阻力越小,小车运动的路程越远;
(3)若要探究“速度对动能大小的影响”,需要改变小车的速度,即可将小车从斜面的不同高度由静止滑下,高度越高,速度越大;比较小车在相同水平面上滑行的距离即可。
故答案为:(1)相等;摩擦力;(2)越远;(3)不同;相同。
【点评】在探究阻力对物体运动的影响实验中,所用到的实验方法除控制变量法外,还有一种特殊的方法,那就是科学推理法,也被称为理想实验法。因为,表面的绝对光滑只是一种理想状态,无法在现实中达到,因此,只能是在实验现象的基础上,再加上科学推理来得出结论,这一点需引起我们的注意。
10 (20湖州)8.(8分)力能使物体的运动状态发生改变,运动状态的改变包括运动速度的改变和运动方向的改变。某科学兴趣小组为探究物体运动速度改变的快慢(单位时间内运动速度的改变量)与物体受力大小的关系,在创新实验室做了如下的实验:
如图甲所示,水平桌面上固定了一个导轨。导轨上的小车用细绳跨过定滑轮(摩擦不计)与重物相连,小车上固定一个宽为d=1厘米的挡光片。在导轨上A、B两个位置各固定一个光电门。光电门如图乙所示。光电门内有一束光从N射向M、M处装有光传感器,当有物体经过NM之间把光挡住时,传感器能记录光被挡住的时间t,这样就可求得挡光片经过光电门时的速度vA以和vB.两个光电门配合使用还能测出挡光片从A运动到B的时间tAB。
实验步骤:
①保持重物P质量不变,让小车从OA间任意点释放,分别测出挡光片经过A、B两位置的挡光时间tA和tB,以及挡光片从A运动到B的时间tAB,计算出单位时间运动速度的改变量(用a1表示),即a1= .重复实验。a1近似相等。
②增大重物质量且保持不变,让小车从OA间任意点释放,按照①的操作,计算出单位时间运动速度的改变量(用a2表示)。重复实验。a2近似相等,且a2>a1。
(1)在实验①时,某次挡光片经过A位置的挡光时间tA为0.025秒,则挡光片穿过光束的速度vA为 0.4m/s 。
(2)该实验中为什么用重物P来提供拉力? 使物体受到的拉力恒定不变 。
(3)由实验可得出的结论是 在小车的质量不变的情况下,拉力越大,小车的速度改变的越快 。
(4)上述结论可以解释汽车在行驶过程中 A 的现象。
A.制动力(阻力)越大,汽车越容易停下来
B.质量越大,汽车越难停下来
C.速度越大,汽车越难停下来
【分析】(1)根据挡光片的长度和物体运动的时间求出物体运动的速度;
(2)重物P通过定滑轮拉动物体,对物体的拉力等于P的重力;
(3)速度的变化量越大,则表明速度改变的越快;
(4)重物P的重力越大,拉力越大,物体的速度变化越快。
【解答】解:(1)物体运动的速度为:vA= = =0.4m/s;
(2)重物P通过定滑轮拉动物体,由于重物P的重力不变,则对物体的拉力不变,物体受到的拉力是恒定的;
(3)根据实验步骤①②可知,a2>a1,这表明在小车的质量不变的情况下,增大重物P的重力,对小车的拉力会变大,小车的速度的增加量越大;故结论为:
在小车的质量不变的情况下,拉力越大,小车的速度改变的越快;
(4)A.制动力(阻力)越大,则汽车的运动状态改变的越快,即速度减小的快,汽车越容易停下来,故A正确;
B.质量越大,汽车越难停下来,是因为质量大,惯性大,其运动状态不容易改变,故B错误;
C.在阻力一定的情况下,汽车的速度越大,汽车越难停下来,故C错误;
故答案为:(1)0.4m/s;(2)使物体受到的拉力恒定不变;(3)在小车的质量不变的情况下,拉力越大,小车的速度改变的越快;(4)A。
【点评】本题考查了速度的计算、定滑轮的使用、根据控制变量法得出结论及结论的应用,利用好控制变量法是解题的关键。
11 (20衢州)10.(9分)小科骑自行车时发现,在不同的路面上,停止踩脚踏板,车都能继续运动一段距离。于是小科作出了以下猜想。
猜想一:车运动的距离可能与路面的粗糙程度有关;
猜想二:车运动的距离可能与车速有关。
为验证猜想,他用丝绸、棉布、小球、斜面和长木板进行模拟实验,如图所示。
(1)验证猜想一,应分别将丝绸、棉布铺在 长木板 (选填“斜面”“长木板”或“斜面和长木板”)上,并完成实验。
(2)请用所给的器材,设计一个验证猜想二的实验方案(要求简要叙述实验步骤和预期实验结果): 先后三次将小球从斜面的不同高度处静止释放,测量并记录小球在粗糙程度相同的水平面上运动距离;如果三次小球在粗糙程度相同的水平面上运动距离不同,说明小球在水平面上的运动距离与速度有关 。
(3)小科实验结束后反思,若探究“阻力对物体运动的影响”,那么可以通过比较起始速度相同的同一小球,在不同水平面上运动的距离或 时间或小球速度改变的快慢 来判断阻力对物体运动的影响。
【分析】(1)实验中通过小球在水平面上运动距离的大小来判定阻力对物体运动的影响;探究车运动的距离可能与路面的粗糙程度有关时,需要改变接触面的粗糙程度;
(2)探究车运动的距离可能与车速有关时,需要控制接触面的粗糙程度相同,速度不同;
(3)探究“阻力对物体运动的影响”时,实验中通过转换法来体现阻力的影响。
【解答】解:(1)探究车运动的距离可能与路面的粗糙程度有关时,采用的是控制变量法,实验中需要改变接触面的粗糙程度,通过小球在水平面上运动的距离来得出结论,所以需要把丝绸、棉布铺在长木板上;
(2)探究车运动的距离可能与车速有关时,需要控制接触面的粗糙程度相同,速度不同,所以实验步骤为:
先后三次将小球从斜面的不同高度处静止释放,测量并记录小球在粗糙程度相同的水平面上运动距离;如果三次小球在粗糙程度相同的水平面上运动距离不同,说明小球在水平面上的运动距离与速度有关;
(3)若探究“阻力对物体运动的影响”,那么可以通过比较起始速度相同的同一小球,在不同水平面上运动的距离或运动的时间、小球速度的变化的快慢来判断阻力对物体运动的影响。
故答案为:(1)长木板;(2)先后三次将小球从斜面的不同高度处静止释放,测量并记录小球在粗糙程度相同的水平面上运动距离;如果三次小球在粗糙程度相同的水平面上运动距离不同,说明小球在水平面上的运动距离与速度有关;(3)时间或小球速度改变的快慢。
【点评】本题主要考查了牛顿第一定律的实验过程和科学推理过程,这一实验结果的得出方式是我们应该特别注意的,同时,实验中还用到了控制变量的方法,也是我们应该注意的。
12 (20 百色) 23. 某次探究实验中,小明依次将毛巾、棉布分别铺在水平木板上,让小车分别从斜面上滑下,再观察和比较小车在水平面上滑行的距离,实验情景如图所示。
(1)实验中每次让小车从斜面同一高度由静止滑下,目的是使小车在水平面上开始滑行时的速度大小______(选填“相等”或“不相等”);
(2)分析小车运动情况可知:小车受到的阻力越小,速度减小得越______(选填“快”或“慢”);由此推理:如果水平面光滑,小车运动时不受阻力作用,它将在水平面上______;说明物体的运动______(选填“需要”或“不需要”)力来维持;
(3)牛顿在伽利略等人的研究成果上概括出了牛顿第一定律。该定律______(选填“能”或“不能”)用实验直接验证。
【答案】 (1). 相等 (2). 慢 (3). 做匀速直线运动 (4). 不需要 (5). 不能
【解析】
【详解】(1)[1]为了使小车在水平面上开始滑行时的速度大小,每次让小车从斜面同一高度由静止滑下。
(2)[2]表面越光滑,阻力就越小,小车运动的距离就越远,这说明小车受到的阻力越小,速度减小得越慢。
[3][4]假如小车受到的阻力为零,即小车不受力,小车的运动状态将不会改变,做匀速直线运动,说明物体的运动不需要力来维持。
(3)[5]牛顿第一定律是在实验的基础上,通过推理得出的,不是用实验直接得出的。
-2019-
二 填空题
1(19 镇江)16.用图示装置探究阻力对物体运动的影响时,应选______(选填“同一”或“不同”)滑块;小军进行了如下实验:①让滑块从斜面上A处由静止开始滑下,记下滑块停在棉布上的位置;②移开棉布,让滑块从B处由静止开始滑下,记下滑块停在木板上的位置,则滑块两次滑行时的惯性大小______,小军实验中错误的操作是_______。
【答案】 (1). 同一 (2). 相同 (3). 没有把滑块放在同一位置,不能控制到达水平面时的速度相同
【解析】
【详解】第一空.探究阻力对物体运动的影响时,变量为阻力的大小,因此应选同一滑块;
第二空.惯性只与物体的质量有关,同一滑块,质量相同惯性大小相同;
第三空.探究阻力对物体运动的影响时,变量为阻力的大小,通过改变水平木板上的粗糙程度来实现,滑块应从同一位置由静止释放,才能保证小车到达水平面的初始速度相同。
二 实验题
1(19 桂林)24.(6分)小蓉和同学们用如图14所示实验装置来探究阻力对运动小车的影响。
(1)实验开始前,小蓉让小车从斜面不同高度由静止下滑,大家发现,小车在斜面上的高度越高,小车到达水平木板时的越大,小车在水平木板上运动距离越远。从而让大家更加明确了,本实验要使用法。
实验中,大家将可调节倾斜角度的斜面与木板平面组合,然后依次将毛巾、棉布铺在木板上,开始探究小车在三种平面上的运动情况,结果发现小车直接冲出棉布末端,在仅有目前已搭建好的实验器材基础上,他们采取的方法完成了整个实验探究过程。
(3)通过实验分析可知,水平面越光滑,同一运动小车受到的阻力_____,速度减小得越_____。推理可知,同一运动小车如果不受阻力作用,它将______。
【考点】牛顿第一定律、控制变量法
【解析】小车到达水平面的速度与高度有关,小车直接冲出棉布未端说明速度过大,因此需要控制速度变小,调节斜面倾角即可。
【答案】(1)初速度,控制变量:(2)减小斜面倾斜角度:(3)越小,慢,做匀速直线运动
2(19衡阳)25.在探究“阻力对物体运动的影响”时,小华设计了如图所示的实验装置:将铁球用细绳悬于O点,小车置于O点正下方水平面上静止。实验时,分别在水平面上铺毛巾、棉布、玻璃板。
(1)每次都要让铁球从图中A点由静止释放,是为了使小车在水平面开始运动时具有相同的_____________。
(2)下面是记录实验情况的表格,请将(a)中的内容补充完整,
实验序号 水平部分的材料 (a)______ 小车在水平面运动的距离
① 毛巾
② 棉布
③ 玻璃板
(3)由实验可知,水平面越光滑,小车运动的距离越远,由此推理得出:如果水平面绝对光滑,被撞击后的小车将作__________(选填“加速”“减速”或”匀速")直线运动
(4)如果用此装置探究“物体动能的大小与什么因素有关”,换用不同质量的铁球,每次从图中A点由静止释放,通过观察小车在水平面运动的距离,来探究物体的动能与_____的关系
【答案】 (1). 速度 (2). 阻力大小 (3). 匀速 (4). 质量
【解析】
【详解】(1)实验时,让铁球从图中A点由静止释放,目地是为了让小球每次到达水平面时的速度都相同;
(2)由实验知道,在小车初速度一定时,小车受到的阻力越小,滑行距离越大;所以,记录数据的表格中需要添加的是:(a)小车受阻力的情况;
(3)由实验知道,水平面越光滑,说明小车受到的阻力越小,小车运动的距离越远,说明小车速度变化越慢,滑行距离越远,由此合理推理得出的结论是:如果水平面绝对光滑,小车的速度将不再发生变化,即被撞击后的小车将作匀速直线运动;
(4)如果用此装置探究“物体动能的大小与什么因素有关”,则需要换用不同质量的铁球,每次从图中A点由静止释放,通过观察小车在水平面运动的距离,质量大的将小车撞击的更远,这表明速度相同时,质量越大,物体动能越大,即可以探究物体的动能与质量的关系。
3(19巴中)30.(5分)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。
解:(1)让小车从斜面上“同一位置”由静止滑下的目的是使小车到达水平面时的速度相等;
(2)图中标记a的距离最远,说明其表面是最光滑的,是小车在木板表面停下来的位置,由实验现象可知:水平表面越光滑,小车受到的阻力越小,小车前进的越远;
(3)由实验现象推理可知,物体不受力时,可以保持原来的运动状态不变,因此可得出:力可以改变物体运动状态而不能维持物体运动状态,故A正确;
(4)物体的重力势能与物体的质量和高度有关。根据实验现象,若让同一小车从不同高度处滑下,发现高度越高,小车在水平面上滑行距离越远,由此得出结论:小车的重力势能的大小与小车 所处的高度有关。
故答案为:(1)速度;(2)木板;慢;(3)A;(4)高度。
4(19 天水)18.在探究“力和运动的关系”的实验中,某小组同学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_______(选填“相同”或“不同”)
(2)小根据小车通三次滑行的距离可以得处的结论是:小车受到的阻力越小,速度减小的越慢,进一步推理可知:如果运动的物体不受理,将保持______________。
(3)完成上述实验后,小组同学又取来一个小球和一个木块,将小球从斜面的某一位置由静止滚下,小球推动水平长木板上的木块由A位置运动到B位置,如图乙所示;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。在这两次实验中,_______(选填“乙”或“丙”)图中小球将木块推动的距离更大一些。由此可得出关于影响物体动能大小因素的结论是_______。
【分析】(1)小车从同一斜面的相同高度由静止下滑,小车到达水平面时的速度相等;
(2)小车停下来的原因是小车受到了摩擦阻力,实验中通过改变接触面的粗糙程度来改变阻力的大小,阻力越小小车运动的距离越远;据此推理出阻力为零时的运动情况;
(3)动能的大小跟质量和速度有关,结合实验中的现象以及小球速度的变化可做出解答。
【解答】解:(1)为保证小车到达水平面时的速度相等,需让小车从相同高度滑下;
(2)表面越光滑,阻力就越小,小车运动的距离就越远,这说明小车受到的阻力越小,速度减小得越慢;假如小车受到的阻力为零,即小车不受力,小车的运动状态将不会改变,做匀速直线运动;
(3)在图乙和丙中,先让小球从斜面的某一位置由静止滚下,小球推动水平长木板上的木块由A位置运动到B位置;保持木块在B位置不动,将小球从斜面的同一位置由静止滚下,重复上述实验。在这两次实验中,由于水平面的摩擦力作用,第二次小球撞击木块时的速度小,所以动能小,因此,乙图中小球将木块推动的距离更大一些。实验表明:在质量相同的情况下,物体的速度越大动能越大。
故答案为:(1)相同;(2)匀速直线运动;(3)乙; 在质量相同的情况下,物体的速度越大动能越大。
5(19青岛)21.探究阻力对物体运动的影响
如图所示,将棉布铺在水平木板上,让小车从斜面顶端由静止滑下,小车在水平面上由于受到阻力,滑行一段距离后停止;去掉木板上的棉布,再次让小车从斜面顶端由静止滑下,运动的小车所受到的阻力减小,滑行的距离增大。
进一步推理:如果运动的小车受到的阻力为零,它将________。通过上述实验和推理可得:力不是维持物体运动状态的原因,而是________物体运状态的原因。
【答案】 (1). 匀速直线运动 (2). 改变
【解析】
【详解】根据牛顿第一定律可知,当物体所受合外力为0时,总保持静止或匀速直线运动,则可知运动的小车受到阻力为0时,它将做匀速直线运动;力时改变物体运动状态的原因。
6(19泸州)24.用如图所示的装置来探究“阻力对物体运动的影响”。第一次在水平木板上铺毛巾如图甲,第二次将毛巾换为棉布如图乙,第三次撤去棉布如图丙。观察小车在水平面上滑行的距离,回答下列问题:
(1)实验中,每次均让小车从斜面上的同一位置由静止开始自由下滑,目的是使小车到达斜面底部的______。
(2)实验中发现小车在木板表面滑行的距离最远,说明小车受到的阻力最______。
(3)假设水平面绝对光滑,小车不受任何阻力,小车从斜面上滑下后会在水平面上做______直线运动(选填“匀速”“减速”或“加速”)。
(4)用如图丙装置,若让同一小车从斜面的不同高度由静止开始自由下滑,则还可以探究小车______的关系(选填答案序号)。
A.重力势能与质量
B.重力势能与高度
C.动能与质量
D.动能与速度
【答案】初速度相同 小 匀速 BD
【解析】
解:
(1)用同一小车从同一斜面的同一高度由静止滑下是为了使小车到达水平面时的初速度相同;
(2)在该实验中,木板表面最光滑,阻力就最小,小车运动的距离最远,这说明小车受到的阻力越小,速度减小得越慢;
(3)由上述实验可推理得出:如果水平面绝对光滑,小车不受任何阻力,则它会在水平面上做匀速直线运动。
(4)同一小车从不同高度由静止滑下,通过小车运动的距离可知克服阻力做功的多少,从而可判断小车原来具有重力势能的大小,所以可以探究重力势能与高度的关系;由于小车从不同高度由静止滑下,到达水平面时的初速度不同,通过小车运动的距离可知小车达到水平面时的动能大小,所以还可探究动能与速度的关系。故选BD。
故答案为:(1)初速度相同;(2)小;(3)匀速;(4)BD。
(1)要探究阻力对物体运动的影响,实验中应控制小车的初速度相同,为了使小车到达水平面具有相同的初速度,应使同一小车从同一斜面的同一高度由静止滑下;
(2)接触面越光滑,小车受到的摩擦力越小,速度减小得越慢,小车运动的距离越远;
(3)根据牛顿第一定律,如果运动的物体没有受到力的作用,将做匀速直线运动;运用了科学推理的方法。
(4)根据控制变量法,结合动能、重力势能的影响因素分析。
本题是探究阻力对物体运动的影响实验,考查了控制变量法在实验中的应用及实验结论得出方法,要注意推理法的应用。
7(19菏泽)21.小明探究“物体运动与其所受阻力的关系”实验时。让小车从斜面顶端由静止自由下滑到底端,然后在三种水平表面上滑行,如图所示。小明发现小车在水平木板表面上滑行的距离量最长,这个现象说明:_________;实验中让小车从同一高度滑下的目的是_________。
【分析】(1)实验中通过改变接触面的粗糙程度来改变阻力的大小,阻力越小小车运动的距离越远; (2)该实验应使小车运动到斜面底端时的速度相等,比较小车运动的距离才有意义,所以要控制小车每次都从斜面上同一位置释放。
【解答】解: (1)在所给3种接触面中,水平木板表面最光滑,小车受到的阻力最小,小车运动的距离最远,这个现象说明:小车受到的阻力越小,速度减小得越慢; (2)每次均让小车从斜面顶端由静止滑下,是为了使小车每次在水平面上开始滑行时的速度相等。 故答案为:小车受到的阻力越小,速度减小得越慢;使小车每次在水平面上开始滑行时的速度相等。
8(19 武汉)16.如图所示是“探究阻力对物体运动的影响”的实验装置。
(1)实验时,将棉布铺在__________(填“斜面”“水平木板”或“斜面和水平木板”)上,让小车从斜面顶端由静止滑下,观察小车滑行的距离;去掉棉布,再次让小车从__________滑下,观察小车滑行的距离。
(2)由实验可以看出,运动的小车所受的阻力减小,向前滑行的距离____________。推理可知:如果小车运动时不受阻力,它将_________________。
【答案】 (1). 水平木板 (2). 斜面顶端由静止 (3). 变大 (4). 保持匀速直线运动
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