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文檔簡介
專題09實驗題專項訓練
題型歸納?內容導航
題型01:探究影響彈簧彈力大小的因素........................................................1
題型02:探究重力大小與質量的關系..........................................................6
題型03:探究阻力對物體運動的影響.........................................................13
題型04:探究二力平衡的條件...............................................................17
題型05:探究影響滑動摩擦力大小的因素.....................................................21
題型06:探究同一直線上二力的平衡.........................................................25
題型07:探究壓力作用效果的影響因素.......................................................29
題型08:探究液體壓強的影響因素...........................................................34
題型09:設計測量大氣壓強值的實驗.........................................................38
題型10:探究浮力大小與那些因素有關.......................................................43
題型11:探究動能大小跟那些因素有關.......................................................49
題型12:探究影響物體重力勢能的影響因素...................................................53
題型13:探究杠桿平衡的條件...............................................................57
題型14:探究滑輪組的機械效率.............................................................62
[題型通關?靶向提分
題型01:探究影響彈簧彈力大小的因素
1.(25-26八年級上?湖南長沙?期末)物理實踐活動小組在制作彈簧測力計時,發現找到的彈簧形變程度
不一樣,選擇哪一種比較合適呢?于是進行了以下探究:
步驟一:選取外形完全相同但材質不同的彈簧A、B各一個,按如圖甲組裝好裝置。
步驟二:在彈簧下掛鉤碼,測量彈簧伸長的長度并繪制了如圖乙所示的圖像。
⑴分析圖像,可以得出結論:在彈性限度內,彈簧的伸長量與拉力成比;
⑵若要制作量程較大的彈簧測力計,應選用彈簧測力廿(選填"A"或"B");
步驟三:該同學用實驗中的彈簧制作了一個測力計如圖丙,此時彈簧測力計的示數為No
【答案】⑴正(2)B3
【詳解】(1)由乙圖可知,在彈性限度內,彈簧的伸長量與拉力成正比例函數關系,即彈簧的伸長量與
拉力成正比。
(2)[1]由乙圖可知,在彈簧伸長量相同時(例如都是6cm時),B受到的拉力大于A受到的拉力,即同
樣的伸長量,B能承受的拉力更大,可測量的拉力更大,因此若要制作量程較大的彈簧測力計,應選用B
彈簧測力計。
⑵由丙圖可知,彈簧測力計的分度值為0.2N,示數為3N。
2.(25-26八年級上?河南南陽?期末)在“制作橡皮筋測力計〃的活動中,同學們發現:在一定的范圍內,橡
皮筋受到的拉力越大,其長度越長。根據這一現象,小明和小麗提出如下猜想:
小明:橡皮筋伸長的長度可能跟它受到的拉力成正比;
小麗:橡皮筋的總長度可能跟它受到的拉力成正比。
究竟誰的猜想正確呢?他們決定一起通過實驗來驗證自己的猜想。
⑴要完成實驗,除了需要--根橡皮筋,若干相同的鉤碼,鐵架臺和細線外,還需要的器材是。
⑵小明和小麗的實驗數據如下表。
1拉力(鉤碼總重)F/N00.51.01.52.02.5
2橡皮筋的總長度〃mc4.55.15.76.36.97.5
3橡皮筋伸長的長度配/cm00.61.21.82.43.0
①沒有掛鉤碼時,橡皮筋的長度心。=cm。
②要判斷小麗的猜想是否正確,應對表格中的哪兩行數據進行分析比較?。
③分析表格中的數據,你認為實驗能初步驗證誰的猜想是正確的?o你是如何分析數據并做出此判
斷的?請簡要寫出你的判斷依據:。
【答案】(1)刻度尺
⑵4.51、2小明實驗中橡皮筋每次伸長的長度與對應的拉力比值不變
【詳解】(1)實驗需要測量橡皮筋的長度,因此除已有器材外,還需要刻度尺。
(2)口]沒有掛鉤碼時拉力為0,從表格中直接讀出此時橡皮筋長度,即原長\=4.5cm。
⑵小麗的猜想是橡皮筋的總氏度與拉力成正比,要判斷小麗的猜想是否正確,需要分析拉力與橡皮筋的總
長度的關系,即分析1、2兩行數據進行比較。
⑶⑷從1、3行表格數據可得:橡皮筋每次伸長的長度與對應的拉力比值不變,即伸長量和拉力成正比,
符合小明的猜想,因此小明的猜想正確。
3.(25-26八年級上?北京順義?期末)小麗利用如圖所示的器材探究彈簧的伸長晟與它受到的拉力的關
恭
-AL/cm
3.2
2.4
1.6
0.8
0268F/N
甲乙
⑴要完成實驗,除了如圖甲所示一根兩頭帶鉤的彈簧、若干相同的鉤碼(每個鉤碼重力已知)、鐵架臺以
外,還需要的一個測量儀器是;
(2)進行實驗后小麗記錄數據如下表,表格中未填寫的一項欄目是;
拉力(鉤碼總重)〃/N01234S67
彈簧長度L/cm2.102.502.903.303.704.104.505.30
1100.400.801.201.602.002.403.20
⑶請根據表格中的數據,在圖乙中作出“彈簧的伸長量與拉力關系”的圖像:
(4)由表可知,最后一次實驗中彈簧的長度變化與前幾次規律不同,這是因為():
A.彈簧太硬了B.彈簧超出了彈性限度C.所掛鉤碼太輕
⑸通過分析,可得出結論:;
⑹小麗又對兩根長度相同粗細不同的彈簧進行研究,記錄彈簧受到的拉力大小尸和彈簧的長度根據多
組測量數據做出的圖像如圖丙所示,分別用這兩根彈簧制成彈簧測力計,則用彈簧(選填"A"或"B")
制成的測力計測量的精確程度更高。
【答案】(1)刻度尺
(2)彈簧的伸長量A//cm
A£/cm
⑸彈簧的伸長量與所受拉力成正比
(6)A
【詳解】(1)實驗中需要測量彈簧的長度,因此還需要的測量工具是刻度尺。
(2)由第一次實驗可知,此時拉力為0,彈簧應處于原長,沒有被拉伸,此時彈簧的伸長量為0,所以未
填寫的一項欄目表示的是彈簧的伸長量。
(3)將表中各點描在圖中對應的位置,再用光滑的曲線將各點連接起來,如圖所示:
(4)在彈性限度內,彈簧的伸長最隨拉力的增大而增大,當超寸了這一限度,就不再成比例增加。最后
一次實驗中彈簧的長度變化與前幾次規律不同,這是因為彈簧超出了彈性限度,故AC不符合題意,B符合
題意。
故選Bo
(5)由(3)中所畫的圖像可知,是一條過原點的傾斜直線,說明在彈簧彈性限度內,彈簧的伸長量與所
受拉力成正比。
(6)由圖可知,受到同樣大小的拉力作用,A彈簧的伸長量大于B彈簧,所以A彈簧制成的彈簧測力計
精確度較高。
4.在“自制彈簧測力計〃的活動中,同學們發現:在一定的范圍內,彈簧受到的拉力越大,彈簧的長度越
長。根據這一現象,小明和小麗提出如下猜想.究竟誰的猜想正確呢?他們決定一起通過實驗來驗證自己
的猜想。
小明猜想:彈簧伸長的長度可能跟它受到的拉力成正比。
小麗猜想:彈簧的長度可能跟它受到的拉力成正比。
⑴如圖是小明和小麗自制彈簧測力計的側面圖,掛鉤下沒掛重物時指針靜止時指在A點,該位置應標記為
______N;
太帙卜1大頭什
5構
BU
⑵小明和小麗的實驗記錄數據如、.表:
拉力(鉤碼總重)/N00.51.01.52.5
彈簧的總長度/cm4.55.15.76.37.5
彈簧伸長的長度/cm00.61.23.0
①沒有掛鉤碼時,彈簧的原長=cm:
②補充表格中第3行的數據為;
③分析表格中的數據,你認為實驗能初步驗證______的猜想是正確的。(選填“小明、小麗”)
⑶如圖為小明使用已經制好的彈簧測力計測量力的情景,其中測量方法母族的是()
⑷小紅利用一根橡皮筋自制了一個測力計,發現它的量程太小,只有1N,小紅想將測力計的量程提高為
2N,初步擬定了以下幾種方案,其中可行的是
A.換一根相同的橡皮筋,然后改變刻度達到要求
B.加一根相同的橡皮筋,然后改變刻度,提高量程
C.增加刻度,在1N刻度之外按比例加刻度,直至2N
【答案】(1)0
⑵4.51.8小明
(3)D
⑷B
【詳解】(1)自制的彈簧測力計時,掛鉤下沒掛重物,指針靜止時指在4點,說明在4點時所掛重物的
質量為0,該點的示數應為0N。
(2)田沒有掛鉤碼時,彈簧的長度就是原長,由題可知,當拉力為零時,彈簧的原長為4.5cm。
⑵用橡皮筋的總長度減去原長即為橡皮筋伸長的長度,即
6.3cm-4.5cm=1.8cm
⑶分析表中第一行與第三行的關系可知橡皮筋伸長的長度與它所受拉力的關系是正比例關系,故小明的猜
想是正確的。
(3)使用彈簧測力計時,用力的方向與彈簧的軸線方向一致,其中測量方法正確的是ABC,錯誤的是D,
故選Do
(4)A.換一根相同的橡皮筋,其彈性形變范圍受到的最大拉力仍為1N,不能增大量程,故A不符合題
意;
B.加一根相同的橡皮筋,即測量時受到的拉力為兩個橡皮筋的拉力和,所以測量范圍會增大,改變刻度,
增大量程,故B符合題意;
C.橡皮筋彈性形變范圍受到的最大拉力為1N,如增大拉力會超出彈性形變的范圍,示數已無意義,所以
只靠改變刻度,是不能增大量程的,故C不符合題意;
故選Bo
題型02:探究重力大小與質量的關系
5.(25-26八年級上?安徽蕪湖?期末)在探究“重力的大小跟質量的關系〃實驗中,老師給不同小組提供了相
同規格及標度相同的透明坐標紙(如圖甲),隨機提供綠豆、紅豆或黃豆各一包(每組只有一種豆類),
利用彈簧測力計和天平測得多組重力與質量的實驗數據:
」
」
o-O
3
1二1
三
三2
-
I2-三3
I3-二
4三
二
5^-54
「L
T7
ur
.內
甲乙
(1)分析圖像是一條經過原點的直線,說明
⑵有小組提出可以將綠豆和黃豆兩組數據的透明坐標紙進行重疊后,觀察繪制的圖像,圖線可能是圖乙中
的,以此判斷重力與物質種類的關系(已知夕緘近〉。^.);
⑶經過一段時間的學習后,老師提出把彈簧測力計改裝成測量液體的密度秤。小明所在小組用同一小桶分
別盛滿不同的液體(圖丙),用彈簧測力計測出小桶的重力為1N,裝滿水后總重力為3N;
①該“密度秤〃的零刻度線應在N刻度處;
②如圖丙,該“密度秤”能測量的密度最大值是,g/cm';
③通過分析,他推測:液體密度與彈簧測力計示數之間有一定的規律。如圖丁所示的圖像中能正確反映這
p/(kgcm)p/(kgcm-3)
【答案】(1)物體所受重力大小與物體質量成正比
(2)C
(3)12B
【詳解】(1)由題可知,說圖像是一條經過原點的直線,說明重力與質量的比值是一個定值,由此可知
物體所受重力大小與物體質量成正比。
(2)重力與質量成正比,即比值是一個常數,所以將綠豆和黃豆兩組數據的透明坐標紙進行重疊后,圖
線會重合,說明重力與物質種類無關,故C符合題意,AB不符合題意。
故選C。
(3)口]掛上小桶,彈簧測力計顯示的刻度位置即為“密度秤"的零刻度線,小桶的重力為1N,則“密度秤〃
零刻度線應在1N刻度處。
[2]"密度秤〃最大測量的密度則為強簧測力計最大量程處,據此計算對應的密度值,由圖可知,
G坡大=5N,密度最大時液體的重力為G液體=G址大-G桶=5N-1N=4N
G液體.4N
密度最大時液體的質量為m液體==0.4kg
g10N/依
由題可知,水的重力為6水=6-6桶=3N-1N=2N
叫_G水2N
小桶的容積不變,液體裝滿小桶,則唳=以二=2x107]/
p水夕衣gI.Ox103^/m'xION/kg
密度最大時液體的密度為"最大=令及=2*1*3=2x1爐依/m'=2g/cm3
jR
⑶彈簧測力計示數等于小桶和液體的總重力,即為尸=G楠+。筏=6桶+。液g/
小桶重和液體的體積一定,可知拉力與液體密度是一次函數關系,當液體密度為零(即不裝液體)時,拉
力不為零。故ACD不符合題意,B符合題意。
故選Bo
6.(25-26八年級上?山東棗莊?期末)明在學習重力知識后,分別探窕了“重力的方向"和"重力的大小跟質
量的關系”。
⑵將支架按圖甲、乙、丙緩慢傾斜,支持“重力的方向總是豎直向下〃的這一結論的現象是;
⑶小明利用鉤碼探窕重力與質量的關系,數據如表所示,請在圖丁所示坐標系中畫出G-/〃關系圖像
(請自主標出橫坐標和縱坐標所表示的物理量及標度):
實驗次序12345
物體質量,〃/kg0.050.10.150.20.25
所受重力G/N0.511.522.5
分析數據能夠得到的結論是:在同一地方,,得到這個結論的依據是_______;
⑷利用彈簧測力計測量物體的重力時,使測力計內彈簧伸長的力是(填入序號);
A.物體的重力B.物體和測力計的總重力
C.物體對彈簧的拉力D.彈簧對物體的拉力
(5)老師又給不同小組提供了相同規格及標度相同的透明坐標紙,隨機提供綠豆、紅豆或黃豆一包(每組只
有一種豆類),利用彈簧測力計和天平測得多組重力與質量的實驗數據。有小組提出可以將綠豆和黃豆兩
組數據的透明坐標紙進行重疊后,觀察繪制的圖像可能是圖戊中的圖,以此判斷重力是否與物質
種類有關。(已知P紙豆>夕黃立)
【答案】(1)天平彈簧測力計
(2)懸線方向始終與水平面垂直
⑶物體的重力與質量成正比重力與質量之比為一定值
(4)C
(5)C
【詳解】(1)⑴⑵在探究“重力的大小跟質量的關系"時,需要則量物體的質量和受到的重力大小,故需
要的測量工具是天平和彈簧測力計。
(2)在甲、乙、丙三圖中,可以觀察到懸線的方向始終保持豎直向下,且懸掛的重物會自然下垂,即懸
線始終與水平面垂直,即支持“重力的方向總是豎直向下〃的這一結論。
(3)[1]在坐標系中,橫坐標標注“質量Wkg〃,縱坐標標注"重力G/N”,將表格中的對應數據依次描出,
再用線連接這些點,即可得到G-次關系圖像,如圖所示:
[2][3]根據表格中數據可知,物體的重力與其質量之比始終為一定值,故可得出結論:在同一地方,物體的
重力與質量成正比。
(4)在利用彈簧測力計測量物體的重力時,彈簧受到物體對彈簧的拉力,這個力改變了彈簧的形狀,使
彈簧伸長,故ABD不符合題意,C符合題意。
故選C。
(5)重力的大小與質量成正比,這個比值是一個定值,綠豆和黃豆的質量相同時,重力也相同,即兩組
數據的圖像應該是重疊在一起的,故AB不符合題意,C符合題意。
故選C。
7.(25-26八年級上?山東青島?期末)探究重力的大小和方向:
⑴需要的測量工具:天平、;
⑵請根據實驗數據畫出圖像,將表格中的數據補充完整;
質量m/kg0.10.30.40.5
重力G/N12345
⑶分析數據可知:物體的重力與它的質量成;
⑷使木板M與桌面夾角a逐漸變大,懸線Q4的方向(選填"向左傾斜"或"不變〃),由此可知:物
體所受重力的方向。
【答案】(1)彈簧測力計
(2)
(3)正比
(4)不變豎直向下
【詳解】(1)實驗中需要測量重力及質量的大小,需要用到彈簧測力計及天平。
(2)[1]⑵根據實驗數據描點連線畫出G-機圖像如下:
根據圖像可知,重力為2N時對應的質量為0.2kg。
(3)根據表格數據畫出的G-,〃圖像是正比例函數圖像,可得:物體的重力與它的質量成正比。
(4)[1]⑵重力是由地球的吸引產生的,逐漸改變木板M與桌面的夾角“,會觀察到懸線04的方向不
變,始終沿豎直的方向,由以上分析可知,重力的方向總是豎直向下的。
8.(25-26八年級上?福建度門?期末)探究重力的大小和方向
⑴小萌同學探究重力大小與質量的關系時,設計實驗數據如表。
實測物體物體的質量m/g物體的重力G/N①
銅圓柱體小②
鐵圓柱體77.80.8
鋁圓柱體26.70.3
①數據表格最后一列①處,應填入的內容是_________:
②實驗中測得的銅圓柱體的里力示數如圖所示,應為N。
(2)小萌向郭老師反映,實驗器材在配置方面存在若干不足。請指出其中一個方面的問題:o
⑶為確保實驗效果,郭老師及時對各組的器材進行了調整與完善,并給不同小組提供相同規格且標度相同
的透明坐標紙,如圖所示,根據測得的實驗數據繪制G-m圖像,發現圖像是一條經過原點的直線,由此可
得實驗結論:物體o
小靜同學將“銅”和“鋁”兩組數據的透明坐標紙進行重疊,觀察繪制的圖線,圖線可能是圖中的
(選填"甲"、"乙”或"丙”),以此判斷重力與物質種類的關系。
⑷小雯同學進一步探究重力的方向,實驗裝置如圖所示。
①將該裝置放在水平桌面上后,逐漸改變木板與桌面的夾角。,會觀察到懸線04的方向(選
填“變化〃或"不變”);
②為了進一步探究重力方向,應進行的操作是:剪斷懸線04,小球在重力作用下就會沿的方向
運動。
【答案】⑴重力與質量的比值9/曜-10.8
m
(2)見解析
(3)物體所受的重力與它的質量成正比丙
⑷不變豎直向下
【詳解】(1)⑴探究重力與質量的關系,需要通過計算重力與質量的比值,驗證其是否為定值,因此最
后一列應記錄該比值。
⑵彈簧測力計分度值為0.2N,指針指向0.8N刻度線,故讀數為0.8N
(2)彈簧測力計的分度值為0.2N,分度值較大,而被測物體重力較小,導致測量精度不足。
(3)[1]當G-〃,圖像是一條經過原點的直線時,說明重力G與質量加滿足正比例函數關系G=其中
Z為定值,因此可得出結論,物體所受的重力與它的質量成正比。
⑵重:力大小只與質量有關,與物質種類無關,因此銅、鋁兩組數據的G-〃,圖線應重合為一條過原點的直
線,對應圖內。
(4)[1]重力方向始終豎直向卜.,與木板傾斜角度無關,因此懸線。4的方向不變,始終沿豎直向下方向。
⑵重力的方向為豎直向下,剪斷懸線后,小球僅受重力作用,會沿豎直向下的方向下落。
題型03:探究阻力對物體運動的影響
9.(25-26八年級上,山東臨沂?期末)【實驗名稱】探究阻力對物體運動的影響。
【實驗器材】斜面、木板、毛巾、棉布和小車
【實驗步驟】
A.如圖甲,將毛巾鋪在水平木板上,讓小車從斜面頂端由靜止滑下,觀察小車在水平面上通過的距離;
B.如圖乙,取下毛巾,將棉布鋪在木板上,讓小車從斜面頂端力靜止滑下,觀察小車在水平面上通過的
距離;
C.如圖丙,取下棉布,讓小車從斜面頂端由靜止滑下,觀察小車在水平面上通過的距離。
請針對以上操作問答下列問題:
⑴該實驗中是通過_______來反映阻力對物體運動的影響。
⑵三次實驗中小車每次都從斜面二同一位置由靜止自由下滑,這樣做的目的是:使小車從斜面上同一位置
到達底端水平面時相同。
【分析與論證】
⑶根據實驗結果可以得出:水平面越光滑,小車受到的阻力越小,小車運動的路程越____O
⑷推論:在光滑水平面上滑行的小車,如果受到的阻力為零,小車將做運動。
【交流反思】
⑸若在實驗中,發現小車在棉布和木板上運動時都沖出了水平木板,在不改變原有器材的情況下,改進的
方法是O
⑹小組同學又思考如下問題:如圖丁,擺球從4點由靜止釋放向C點運動,當擺到中間B點時,如果繩子
斷了,且擺球所受的力忽然全部消失,那么擺球在丁圖中的運動軌跡為一o(選填“①〃、"②”③〃
或"④")
【答案】(1)小車在水平面上通過的距離⑵初速度⑶遠⑷勻速直線(5)降低小車在斜面上的下滑高
度
⑹②
【詳解】(1)本實驗用到轉換法,阻力對物體運動的影響無法直接觀察,因此通過小車在水平面上運動
的距離來反映阻力的作用效果。
(2)實驗采用控制變量法,讓小車每次從斜面同一位置由靜止滑下,目的是保證小車到達水平面時的初
速度相同,排除初速度差異對實驗結果的干擾。
(3)實驗現象可得出結論:水平面越光滑,小車受到的阻力越小,速度減小得越慢,因此小車運動的路
程越遠。
(4)進一步推理可得:如果水平面絕對光滑,小車受到的阻力為零,小車的速度不會減小,將保持原來
的速度做勻速直線運動。
(5)小車沖出水平木板,說明小車到達水平面的初速度過大。不改變原有器材的前提下,降低小車下滑
的高度,就可以減小小車到達水平面的初速度,避免小車沖出木板。
(6)根據牛頓第一定律,物體不受力時會保持原來的運動狀態。擺球運動到8點(最低點)對,速度方
向是水平向右,因此當力全部消失后,擺球會保持水平向右的運動狀態,運動軌跡為②。
10.(25-26八年級上?山東淄博?期末)在物理學中斜面是一個很重要的模型,初中物理的學W中與斜面有
⑴圖甲是利用斜面〃測量小車平均速度”的實驗。實驗的原理是,實驗時應保持斜面的傾斜角
(選填“較大〃或"較小"),這是為了減小測量_______時造成的誤差。
(2)圖乙是利用斜面探究“阻力對物體運動的影響"實驗。
①每次實驗都讓小車從斜面同一高度由靜止滑下,目的是使車滑到水平面的相同;
②實驗時是通過觀察來反映阻力對物體運動的影響,用到的實驗方法是:
③小車在_______表面上運動時,速度減小得最慢。進一步推理可知,如果小車在水平面運動時不受阻
力,它將做運動。
④對此實驗進行分析,可判斷小車的運動(“需要"或"不需要")力來維持。
【答案】(1)v="較小時間
t
(2)速度小車在水平面上運動的距離轉換法木板勻速直線不需要
【詳解】(1)⑴實驗中需要測量小車運動的路程和時間,根據速度公式得出小車運動的平均速度,故“測
量小車平均速度”實驗的原理是v=-o
t
⑵⑶實驗時保持斜面的傾斜角較小,因為斜面傾角越小,小車速度變化越慢,運動時間就越長,這樣便于
測量時間,從而減小測量時間時造成的誤差。
(2)囚在“阻力對物體運動的影響〃實驗中,小車從斜面由靜止滑下的初始高度越大,進入水平面時的速
度越大,讓小車從斜面同一高度由靜止滑下,目的是使車滑到水平面的速度相同。
⑵[3]通過觀察小車在水平面上運動的距離來反映阻力對物體運動的影響,把阻力對物體運動的影響轉化為
小車滑動距離的長短,用到的實驗方法是轉換法。
⑷國木板表面最光滑,對小車的阻力最小,所以小車在木板表面上運動時,速度減小得最慢。根據實驗現
象進一步推理可知,如果小車在水平面運動時不受阻力,它將保持原來的速度?直運動下去,即做勻速直
線運動。
⑹此實驗表明力是改變物體運動狀態的原因,而不是維持物體運動的原因,所以小車的運動不需要力來維
持。
11.(25-26八年級上?河北邯鄲?期末)在"探究阻力對物體運動I'向影響"實驗中,讓小車由靜止開始沿斜面
滑下,小車在三種不同水平面上運動一段距離后分別停留在如圖所示的位置。
——7
毛巾表面
C?——
棉布表面
木板表面
⑴實驗中小車每次都從斜面上同一位置由靜止自由下滑,其n的是使小車到達斜面底端的相同;
(2)小車在毛巾表面滑行的距離最近,在棉布表面滑行的距離較遠,在木板表面滑行的距離最遠,說明小車
受到的阻力越小,速度減小得越_______(選填"快”或"慢”)。
⑶多次實驗并進行分析,可進一步推測:在水平面上滑行的小車,如果受到的阻力為零,它要做
運動,這表明物體的運動(選填”需要”或"不需要”)力來維持。
⑷牛頓第一定律就是建立在_______(填序號),經受住了實踐檢驗,成為公認的物理學基本定律之一。
①日常生活經驗的基礎上
②科學家猜想的基礎上
③直接實驗結果的基礎上
④實驗和科學推理相結合的基礎上
【答案】⑴初始速度⑵慢(3)勻速直線不需要(4)(4)
【詳解】(1)本實驗用控制變量法,讓小車每次從斜面同?位置滑下,目的是使小車到達斜面底端時的
初速度相同,排除初始速度差異對實驗的影響。
(2)由實驗現象可知,小車受到的阻力越小,運動的距離越遠,說明速度減小得越慢。
(3)田⑵根據實驗規律進一步推理:若水平面對小車的阻力為零,小車的速度不會減小,將一直保持勻
速直線運動;該結論說明物體的運動不需要力來維持,力是改變物體運動狀態的原因。
(4)由上述實驗可知,水平面越光滑,小車運動的距離越遠。但是絕對光滑的水平面在現實中是沒有
的,因此由實驗推理得到,如果小車不受阻力,將做勻速直線運動。在此實驗、推理的基礎上,歸納總結
出了牛頓第一定律。因此牛頓第一定律是建立在實驗和科學推理相結合的基礎上的。無法直接通過實驗驗
證,因此選④。
12.(25-26八年級上?山東臨沂?期末)小明在探究“阻力對物體退動的影響〃時,讓小車從斜面頂端由靜止
自由下滑到底端,然后在三種水平表面上滑行,如圖所示:
岑空空
7^7-〒同Ml、!
毛巾表面描布表的木板表面aJbIc
甲乙丙丁
⑴實驗中,每次均讓小車從斜面上的同一位置由靜止開始自由下滑,目的是使小車到達水平而具有相同的
⑵實驗中發現小車在木板表面滑行的距離最遠,說明小車在木板面上受到的阻力最:
(3)分析小車運動情況,由此推理:如果水平面光滑,小車運動時不受阻力作用,它將在水平面上______
因此,物體運動(選填”需要〃或“不需要〃)力來維持;
⑷牛頓在伽利略等人的研究成果上推理概括出了牛頓第一定律。該定律(選填“可以〃或“不可以”)
用實驗直接驗證:
⑸牛頓第一定律在實際生活中有著廣泛的應用,一架空中水平向左勻速飛行的飛機.匕自由落下了三顆炸
彈。如圖丁所示是炸彈落地前與飛機位置關系的情形,不計空氣阻力,炸彈與飛機的位置關系正確的是
(選填"a"、"b〃或"c")圖。
【答案】⑴速度
⑵小
(3)做勻速直線運動不需要
⑷不可以
(5)c
【詳解】(1)實驗中為了保證小車進入水平面時的速度相同,讓小車從斜面上的同一位置由靜止開始自
由下滑。
(2)實驗中利用小車在水平面滑行的距離來反映阻力對物體運動的影響,則小車滑行的距離越遠,說明
小車受到的阻力越小。
(3)[1]⑵由甲、乙、丙可知,隨著水平面的阻力越來越小,小車運動的越遠,小車的速度減小的也就越
慢;如果水平面光滑,小車在水平方向受到的阻力為零,小車的運動狀態將不會改變,保持勻速直線運
動,說明物體運動不需要力來維持。
(4)意大利物理學家伽利略就通過實驗和科學推理的方法研究過力和運動的關系,牛頓在此基礎上得出
牛頓第?定律。物體絕對不受力的情況是不可能存在的,要想得到?個無阻力的表面,讓小車運動的無限
遠只能靠理論推理,牛頓第一定律是不可以用實驗直接驗證的。
(5)水平向左勻速飛行的飛機上,自由落下三顆炸彈,不計空氣阻力,炸彈只受到豎直向下的重力,會
向下落;而在水平方向上,炸彈由于慣性仍會保持原來的速度大小向前飛行,因此,三顆炸彈的位置關系
應該是同一豎直方向上,故c正確。故選c。
題型04:探究二力平衡的條件
13.(25-26八年級上?湖南長沙?期末)在探究“二力平衡的條件"的實驗中,小萱同學采用的實驗裝置如圖
甲所示,小樂同學采用的實驗裝置如圖乙所示,通過實驗探究把卜列問題填補完整。
由以A1
甲乙
⑴如果讓你在兩個實驗裝置中選擇,你認為裝置__________(選填“甲〃或"乙〃)更科學;
⑵在裝置乙中,將小車旋轉一定角度,松手后,發現小車旋轉后乂恢復原狀。這說明兩個力必須作用在
,物體才能平衡;
⑶在裝置乙中,如果只在右邊的盤子里再加一個祛碼,此時小車所受的力(選填“是"、“不
是")平衡力。
【答案】(1)乙
⑵同一直線上
(3)不是
【詳解】(1)本實驗探究二力平衡條件,探究的是拉力片和Fz之間的關系,而物體在桌面上運動過程中
會受到桌面對其產生的摩擦力影響,在其他條件相同時,圖乙中小車受到的滾動摩擦力比圖甲中物體受到
的摩擦力更小,因此利用圖乙采取的實驗裝置,能夠盡量的減小摩擦力對實驗結果的影響,所以圖乙更科
學。
(2)小車旋轉一定角度后,拉力勺和F2仍然作用在同一小車上但不在同一條直線上,松手后小車不能保
持原有的靜止狀態,發生旋轉,說明兩個力必須作用在同一條直線上,物體才能平衡。
(3)裝置乙中,如果只在右邊的盤子里再加一個祛碼,會導致拉力F2大于拉力F1,小車所受合力不為
零,小車不能處在平衡狀態,此時小車受的力不平衡。
14.(25-26八年級上?福建漳州?期末)物理興趣小組的同學們利用如圖所示的裝置探究二力平衡的條件:
⑴小組將相同質量的祛碼放在左石兩盤后,把小車轉過?個角度,然后松手,觀察到小車轉動?定角度后
恢復到靜止狀態,說明兩個力必須作用在___________才能平衡:
⑵某次實驗中,當左盤祛碼質量大于右盤時,小車兩邊的拉力大小,但小車仍處于靜止狀
態。產生這一現象的原因可能是小車受到的影響;
⑶按住小車不動,把兩個托盤放在小車的同?側,放入質量相等的祛碼,放手后小車運動,這說明相互平
衡的兩個力O
⑷為盡量減少以上影響,小華提出將甲裝置中的小車換成小卡片,如圖乙所示。為了驗證只有作用在同一
物體上的兩個力才能平衡,小明下一步操作是___________。
【答案】⑴同一直線(2)不相等摩擦力(3)方向相反(4)把卡片剪成兩半
【詳解】(1)將小車轉過一個角度,兩個拉力不再作用在同一直線上,小車會轉動;恢復靜止時,兩個
拉力重新回到同一直線。該實驗現象說明二力平衡的條件之一是:兩個力必須作用在同一直線上。
(2)[1]⑵拉力大小等于祛碼的重力,左盤祛碼質量大于右盤,因此小車兩邊的拉力大小不相等。小車仍
靜止,是因為水平方向除了兩個拉力,還受到第三個力(摩擦力)的作用,三個力的合力為零。
(3)兩個托盤放在小車同一側,放入質量相等的祛碼,此時兩個拉力大小相等、作用在同一直線上,但
方向相同,小車運動。這說明相互平衡的兩個力,除J'大小相等、作用在同一直.線上,還必須方向相反。
(4)為達到實驗目的,可將受力物體拆分,把卡片剪成兩半。剪開后,兩個小卡片各自受到一個拉力,
若無法保持靜止,即可驗證只有作用在同一物體上的兩個力才能平衡。
15.(24-25八年級下?廣東梅州?期末)小明在探究“二力平衡的條件〃實驗中,按如圖所示裝好器材,他撰
寫的實驗報告(摘要)如下,請你將其報告中的問題補充完整。
(1)實驗FI的:通過探究,知道作用在一個物體上的兩個力滿足什么條件時,才能使物體平衡;
(2)實驗原理:兩個力作用在物體上,如果物體保持或狀態,則這兩個力的作用效果
相互抵消(合力為0),我們就說這兩個力平衡;
(3)實驗方法:法;
(4)實驗器材:小桌、、兩個定滑輪、細繩、、兩個托盤;
(5)實驗裝置:如圖所示;
(6)實驗數據:如表所示,表格中“團"處應填:
小車在水平方向上所受二力的情況團
大小方向是否在同i直線上
不相等相反是改變
框等相反是不變
相等相反是改變
(7)實驗結論:作用在同一個物體上的兩個力大小相等、方向相反、且作用在同一直線上,這兩個力就
彼此平衡。
【答案】靜止勻速直線控制變量小車祛碼小車的運動狀態是否改變
【詳解】(2)⑴⑵物體保持勻速直線運動或靜止狀態時,處于平衡狀態,所受的兩個力是平衡力。
(3)⑶影響兩個力平衡的因素有多個,所以在實驗中我們采用控制變量法。
(4)⑷⑸探究二力平衡的條件實驗中,需要用到的實驗器材有:小桌、小車、兩個定滑輪、細繩、秋
碼、兩個托盤。其中小車是兩個拉力的受力物體,砍碼放在托盤上,通過滑輪對小車有力的作用。
(6)⑹實驗中需要記錄小車的運動狀態是否改變,所以表格缺少處應填:小車的運動狀態是否改變。
16.(24-25八年級下?江蘇無錫?期末)在〃探究二力平衡的條件”實驗中,小徐選擇了如圖所示的裝置。
為吃滑9
⑴實驗中選擇小卡片的目的是(選填"考慮"或"不考慮”)小卡片的重力對實驗的影響,小徐把小卡
片兩端的細線繞過滑輪,并掛上鉤碼,使作用在小卡片上的兩個拉力方向,并通過調整來改
變拉力的大小;
(2)為了探究相互平衡的兩個力是否在同一條直線上,進行如下操作:(選填"下拉"、"翻轉"或"旋
轉”)小R片,松手后觀察小R片是否平衡。
【答案】(1)不考慮相反鉤碼的數量
(2)旋轉
【詳解】(1)⑴小卡片的重力很小,在這個實驗中其重力對實驗結果的影響極小,所以選擇小卡片的目
的是不考慮小卡片的重力對實驗的影響。
⑵小卡片兩端的細線繞過滑輪并掛上鉤碼,此時作用在小卡片上的兩個拉力方向相反。
⑶小徐把小卡片兩端的細線繞過滑輪,并掛上鉤碼,則通過調整鉤碼的個數,就可以改變拉力的大小。
(2)為了探究相互平衡的兩個力是否在同一條直線上,旋轉小卡片可以使小卡片兩端所受的拉力不在同
一條直線上,松手后觀察小卡片是否平衡,從而得出結論。而下拉小卡片只是改變了小卡片的位置,不能
改變力是否在同一直線上;翻轉小卡片會使力的方向等發生變化,不利于探究此條件。
題型05:探究影響滑動摩擦力大小的因素
17.(25-26八年級下?甘肅臨夏?期末)在“探究影響滑動摩擦力大小的因素〃實驗中:
拉力的大小。
(2)比較乙、丙兩次實驗,可以探究滑動摩擦力大小與的關系。
⑶比較兩次實驗,可以探究滑動摩擦力大小與接觸面粗糙程度的關系。
⑷在操作中,小明發現很難控制彈簧測力計和木塊做勻速直線運動,于是對實驗進行了如圖丁所示的改
進。在拉動長木板的過程中,木塊相對地面保持狀態,此時木塊受到的摩擦力方向是水平向—
(選填"左"或"右°
【答案】⑴勻速二力平衡
⑵壓力大小
(3)甲、乙
⑷靜止右
【詳解】(1)實驗時,用彈簧測力計沿水平方向勻速拉動木塊,木塊做勻速直線運動,受力平衡,拉力
與摩擦力大小相等,根據二力平衡知識可知,彈簧測力計的示數等于滑動摩擦力的大小。
(2)乙、丙兩次實驗可知,乙丙均為粗糙木板表面,接觸面粗糙程度相同,但乙丙接觸面所受的壓力不
同,彈簧測力計示數不同,則滑動摩擦力不同,故可探究滑動摩擦力的大小與壓力大小的關系。
(3)比較甲乙兩次實驗,甲為光滑木板表面、乙為粗糙木板表面,接觸面的粗糙程度不同;而甲乙接觸
面所受的壓力相同,故可以探究滑動摩擦力的大小與接觸面粗糙程度的關系。
(4)如圖丁所示,不需要勻速拉動長木板,在拉動長木板的過程中,木塊相對地面保持靜止狀態,此時
木塊受到水平方向向左的拉力和向右的摩擦力,這兩個力是一對平衡力,所以木塊受到的摩擦力方向是水
平向右。
18.(25-26八年級上?河南安陽?期末)如圖是“探究影響滑動摩擦力大小的因素〃的實驗。銅塊和木塊的體
積和形狀完全相同,表面粗糙程度不同。
t-tht?.1.,機A…小
?乙AT
(1)實驗時,彈簧測力計應沿水平方向拉著物體做運動,此時彈簧測力計的示數等于物體所受
滑動摩擦力的大小;
⑵圖乙中彈簧測力計的示數為N,比較甲、乙兩圖,可得到的結論是;
⑶比較兩圖可得出結論:在其他條件相同時,接觸面越粗糙,滑動摩擦力越大;
⑷要“探究滑動摩擦力大小與接觸面枳大小是否有關〃,小華將木塊和銅塊作為一個整體豎著放置在長木板
上,如丁圖,測出滑動摩擦力的大小,比較乙、丁兩圖得出滑動摩擦力的大小與接觸面積的大小有關,這
一結論是錯誤的,理由是___________;
【答案】(1)勻速直線
(2)3接觸面粗糙程度一定,壓力越大,滑動摩擦力越大
⑶乙、丙
⑷沒有控制接觸面的粗糙程度相同
【詳解】(1)摩擦力不能直接測量,只有當二力平衡時拉力與摩擦力大小相等,所以要求此時沿水平方
向拉著物體做勻速直線運動。
(2)[1]由圖乙可知,彈簧測力計的分度值是0.2N,彈簧測力計的示數為3N。
⑵甲、乙兩圖中接觸面的粗糙程度相同,壓力不同,且壓力越大,彈簧測力計的示數越大,摩擦力越大,
因此可得出結論,接觸面粗糙程度一定,壓力越大,滑動摩擦力越大。
(3)乙、丙兩圖中壓力的大小相同,接觸面的粗糙程度不同,因此可以探究滑動摩擦力與接觸面粗糙程
度的關系。
(4)探究滑動摩擦力的大小與接觸面積大小的實驗中,應控制,玉力和接觸面的粗糙程度相同,小華的結
論雖然壓力相同,但沒有控制接觸面的粗糙程度相同,所以結論是錯誤的。
19.(25-26八年級上?福建福州蝴末)小高為探究滑動摩擦力大小與哪些因素有關,選取了兩個彈簧測力
計、細線、棉布、木板、重為10N和15N的兩個木塊(表面粗糙程度相同)等器材進行實驗:
IN1.5N
IONY15N
木板表面木板表面棉布表面木板表面
甲乙丙丁
⑴實驗時彈簧測力計應沿水平方向拉動木塊做運動,從而得出滑動摩擦力的大小,這里是應用了
的原理;他分別做了如圖甲、乙、丙所示三次實驗:
①分析兩次實驗,可以得出:接觸面粗糙程度相同時,壓力越大,滑動摩擦力越大的結論:
②分析甲、丙兩次實驗,可以得出::
⑵他想繼續探究滑動摩擦力大小與物體的重力大小是否有關,利用圖甲實驗做對比分析?,又設計了如圖丁
所示的實驗,使彈簧測力計A始終保持豎直狀態,并調整高度,使其示數為N,拉動木板,當木塊
相對于地面靜止時,彈簧測力計B的示數為1N,分析可得滑動摩擦力大小與物體重力大小。
【答案】(1)勻速直線二力平衡甲、乙當壓力相同時,接觸面越粗糙,滑動摩擦力越
大
(2)5無關
【詳解】(1)⑴⑵實驗時彈簧測力計應沿水平方向拉動木塊做勻速直線運動,木塊處于平衡狀態,根據
二力平衡條件可知,彈簧測力計對木塊的拉力大小等于木塊所受滑動摩擦力的大小。
⑶分析甲、乙兩次實驗,接觸面粗糙程度相同,乙中壓力較大,測力計示數較大,可得:接觸面粗糙程度
相同時,壓力越大,滑動摩擦力越大。
⑷分析甲、丙兩次實驗,壓力大小相同,丙中接觸面粗糙程度較大,測力計示數較大,可得:當壓力大小
相同時,接觸面越粗糙,滑動摩擦力越大。
(2)⑴⑵利用圖甲實驗做對比分析,探究滑動摩擦力大小與物體的重力大小是否有關,應控制壓力大小
相同,所以應使彈簧測力計A示數為5N。拉動木板,當木塊相對于地面靜止時,彈簧測力計B的示數為
1N,與圖甲中測力計示數相同,則滑動摩擦力大小相同。據此可得:滑動摩擦力大小與物體重力大小無
關。
20.(25-26八年級上?山東淄博?期末)在“探究滑動摩擦力大小與哪些因素有關”的實驗中,根據生活經歷
提出了以下猜想:
生活經歷
經歷1:箱子越重,推起:來越我力猜想1:滑動摩擦力的大小與接觸面所受的壓力有關
生活經歷猜想
經歷2:0猜想2:滑動摩擦力的大小與接觸面的粗糙程度有關
⑴請根據猜想2將經歷2填入表格中(合理即可)。
⑵如圖甲所示,將木塊A放在水平長木板上,用彈簧測力計沿水平方向拉動木塊A,使其做
運動,此時彈簧測力計對木塊A的拉力(選填”大于〃"等于〃或"小于")木塊A受到的滑動摩擦力。
⑶按照如圖甲、乙、丙所示的步驟進行實驗,并將實驗數據記錄在下表中。
實驗序號接觸面壓力/N彈簧測力計的示數/N
1
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