专题09 力与运动（原卷版）

专题09力与运动（原卷版）一．实验探究题（共20小题）1．在“探究二力平衡的条件”活动中。如果物体只受到两个力的作用，且处于静止或匀速直线运动状态，说明这两个力是相互平衡的。由此，小明提出，能否利用如图甲所示的实验装置来探究二力平衡时二个力大小相等？（1）小华认为，若采用小明的方案，必须测出物体所受的重力和拉力的大小来进行比较。研究发现，在小明的方案中，只能根据相互作用的关系直接测出的大小，在未知二力平衡条件的前提下，另一个力不能直接测量，所以这一方案无法证明二力平衡时两个力大小相等。（2）后来两位同学采用如图乙所示所示的实验装置，为了验证“使物体平衡的两个力必须在同一直线上”，小明利用乙图的装置又分别进行如图A和图B所示操作，并在松手后都观察到卡片都无法平衡，其中操作（选填“A”或“B”）是正确的，另一方案操作错误原因是。2．如图（a）、（b）所示，某小组同学以硬纸板为研究对象，利用弹簧测力计，细线等器材进行实验，该小组是在做“探究实验”。图（b）是为了探究物体受两个力作用处于平衡状态时，这两个力作用线的关系，在放开硬纸板前，应使两个弹簧测力计的示数，两细线对硬纸板的拉力方向。探究结果表明：物体受两个力作用平衡时，这两个力作用在上。3．小明在探究“阻力对物体运动的影响”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。（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时具有相同的，这种研究方法是。（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与有关。（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）用图丙所示装置，让同一小车从斜面的不同高度由静止开始自由下滑，与另一辆放置在水平板上的小车相撞，则还可以探究小车的关系（选填答案序号）。A.动能与质量B.动能与速度C.势能与质量（5）小车从斜面上滑下时，它的能转化成动能。4．在“探究二力平衡条件”的实验中。（1）如图甲所示，滑轮上细线AB两端所挂钩码的质量相等，当小卡片平衡时，某同学将小卡片转过一个角度，松手后的瞬间小卡片（填“能”或“不能”）保持平衡；若在细线B端加挂一个钩码，则此时小卡片（填“能”或“不能”）保持平衡。（2）如图甲所示，选用轻薄小卡片作为实验研究对象的主要原因是（单项选择，填“A”、“B”或“C”）；在探究二力平衡条件时，某同学将木块放在水平桌面上，设计了如图乙所示的实验，大家认为甲实验装置的选取优于乙实验装置，其主要原因是（单项选择，填“A”、“B”或“C”）。A.小卡片为较易获取的材料B.减小研究对象自重对实验的影响C.减小摩擦力对实验结果的影响5．如图甲是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景。（1）实验中（图甲）选择小卡片的目的是；（2）当小卡片平衡时，小华将卡片（选填“翻转”或“旋转”）一个角度，松手后小卡片（选填“能”或“不能”）平衡，设计此实验步骤的目的是为了探究；（3）为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡，在图甲所示情况下，小华下一步的操作是；（4）在探究同一问题时，小明将木块放在水平桌面上，设计了如图乙所示的实验，同学们认为小华的实验优于小明的实验，其主要原因是；A.减少摩擦力对实验结果的影响B.小书片是比较容易获取的材料C.容易让小卡片在水平方向上保持平衡D.小卡片容易扭转（5）小明同学也对同一问题进行了探究，但他在左右支架上装配两个滑轮时没有安装成相同高度，你认为（选填“能”或“不能”）用小明的装置进行实验。6．在探究二力平衡条件活动中，主要通过力对物体的作用效果来实现探究目的。（1）实验中，如果物体只受两个力的作用，使物体处于状态，方便研究这两个力是否能平衡。（2）小组同学进行讨论后，先后设计了三个实验方案，如图所示，其中甲方案的不足是物块受到桌面对它的影响，使物体在水平方向受个力平衡。（3）在乙方案中，某小组探究两个力大小满足什么关系时物体能平衡，分别进行了三次实验，如图丁所示，并得出二力平衡时力的大小相等的结论，但小强同学认为实验方案存在不足，小强这样认为的理由是未探究时，物体能否平衡，得出的结论不可靠。（4）在最终确定的丙方案中，安装挂钩码的滑轮一边高，一边底，你认为不加以改正进行实验，对实验影响（填“有”或“没有”）。7．在探究“阻力对物体运动的影响”的实验中，如图中①②③所示：（1）让小车从同一斜面的同一高度由静止滑下，可使小车到达水平面时的速度相同，小车每次都滑到水平面上运动，小车在竖直方向上受到的重力和是一对平衡力，其作用效果相互抵消，相当于小车只受阻力的作用；（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。进一步推理分析得出，若小车不受任何力，将；（3）实验中小车先后在水平面上毛巾、棉布和木板表面三次运动过程中，克服摩擦力做的功分别为W1、W2、W3，则三者的大小关系为；（4）完成上面的实验后，同学们还想探究“物体的动能与哪些因素有关”，实验过程如图中④⑤所示，让同一小车从斜面的不同高度由静止开始下滑，这是探究小车的动能和的关系；（5）同学在做图中实验⑤时，木块被撞后滑出木板掉落，为防止因此造成的木块损坏，在不改变木板长度的情况下，应采用以下方法中的来改进实验。A.换用质量更小的小车B.给水平木板铺上毛巾C.适当降低小车的高度D.换用一个较重的木块8．古希腊学者亚里士多德曾给出这样一个结论：物体的运动要靠力来维持。因为这个结论在地球上不能用实验来直接验证，直到一千多年后，才有伽利略等人对他的结论表示怀疑，并用实验来间接说明。这个实验如图所示，他是让小车从斜面的同一高度滑下，观察、比较小车沿不同的平面运动的情况。（1）①实验时让小车从斜面的同一高度由静止滑下，其目的是让小车在粗糙程度不同的表面上开始运动时获得相同的；②一般人的思维都局限在直接比较小车在不同表面上运动的距离不同，但科学家们却能发现：物体运动的表面越光滑，相同情况下物体受到的越小，因此物体运动的距离越长；并由此推理出进一步的结论：运动的物体如果不受外力作用，它将；③同学们进行实验时，小车在粗糙程度不同的表面运动时每次都滑出表面，无法得出物体运动的距离，在器材不变的情况下，请你为他们改进一下实验，你的做法是：；（2）牛顿第一定律是在实验基础上进行推理论证，以下哪一个研究问题的方法与此相同。A．探究物体动能的大小与哪些因素有关B．探究声音能否在真空中传播C．探究滑动摩擦力与哪些因素有关D．探究二力平衡的条件9．小秋为探究“运动与力的关系”，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，实验时应让小车从同一斜面的滑下；（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；（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10．如图是小明“探究阻力对物体运动的影响”的实验情景。（1）为了使小车到达水平面时的速度相同，三次实验中小明让小车都从由静止开始滑下，在下滑过程中小车能量的转化情况是（小车与斜面间的摩擦忽略不计）；（2）小明通过分析实验现象可知：平面越光滑，小车受到的摩擦力越小，小车运动的距离就越，速度减小得越；（3）小明进一步推测：如果小车受到的阻力为零，它将做；（4）如果利用上述实验中的三种表面“探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系”，还需要增加的器材有木块、。实验中应拉着木块在水平面上做匀速直线运动，根据的知识可间接测量出滑动摩擦力的大小。11．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1所示。（1）实验中每次让小车从斜面由静止滑下，目的是使小车在水平面上开始滑行时的相等。（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“容易”或“不容易”）；（3）3月23日下午空间站“天宫课堂”，宇航员完成了太空抛物实验。实验中，只见王亚平把冰墩墩正对着叶光富手的方向顺手一推，只见冰墩墩稳稳地沿着她原来抛出去的方向，一路飘到了同伴叶光富的手里，如图2，冰墩墩在太空中处于失重状态，在空中不受力的作用，它在空中飞行做运动；这个小实验直接验证了定律，也说明物体的运动（选填“需要”或“不需要”）力来维持。12．用如图所示的装置探究阻力对物体运动的影响。（1）实验时在水平桌面上铺上粗糙程度不同的物体的目的是为了使小车在水平面上受到的不同；（2）实验中每次均让小车从斜面上（相同/不同）位置由静止下滑的目的：使小车每次在水平面上开始滑行时速度大小（相等/不相等）；（3）分析实验现象可得；水平面越光滑，小车的速度减小得越（快/慢），小车运动的路程越长。如果小车在绝对光滑的水平面上运动，它将；（4）通过上述实验和推理可得：力是（维持/改变）物体运动状态的原因。13．如图为探究“运动和力的关系”的实验。（1）如图所示，实验时每次都必须让小车从斜面滑下后沿水平面运动，是因为小车在水平面运动时，竖直方向的重力等于力，相当于小车只受水平方向上的摩擦力。（2）每次都让小车从同一斜面的同一位置由静止开始自由滑下，是为了使小车到达水平面运动时的。（3）分析图中水平面的粗糙程度，并观察比较小车在不同表面滑行的最大距离，可以得出：在初速度相同的条件下，水平面越光滑，小车受到的摩擦力越，小车运动的距离越。（4）由以上现象可知，若水平面绝对光滑（小车不受任何阻力），则小车会在水平面上做运动。14．在探究“阻力对物体运动的影响”实验中，在水平木板上先后铺上粗糙程度不同的毛巾和棉布；让小车从斜面顶端由静止滑下，如图1所示，观察和比较小车在毛巾表面，棉布表面和木板表面滑行的距离。（1）实验中每次均让小车从斜面顶端由静止滑下的目的是：使小车每次在水平面上开始滑行时速度大小（选填“相等”或“不相等”）；（2）实验中是通过改变来改变小车所受阻力大小的。（3）实验中发现：小车在毛巾表面上滑行的距离最短，在木板上滑行的距离最远，说明小车受到的阻力越小，速度减小得越（选填“快”或“慢”）。（4）推理：本实验中，如果小车在水平面上滑行时受到的阻力为零，它将做。（5）在此基础上，牛顿总结了伽利略等人的研究成果概括出牛顿第一定律，请问：牛顿第一定律（选填“能”或“不能”）直接由实验得出。（6）通过上面的探究后，小明再思考如下的问题，如图2所示，摆球从A点由静止释放摆到右侧最高点C时，如果摆球所受的力忽然全部消失，则摆球将（选填“往回摆”“静止”或“做匀速直线运动”。）15．研究“阻力对物体运动的影响”的实验装置如图1所示。（1）实验时，每次必须使小车从斜面的同一高度滑下，这样做的目的是；（2）经过实验发现：水平面越光滑，小车受到的阻力，小车前进的距离就越。如果运动的小车不受力的作用，它会。（3）小丽同学通过上面的探究学习，思考了一个问题：当自己荡秋千运动到右侧最高点时，如果自己受到的力全部消失，自己将会处于怎样的运动状态呢？她做出了以下猜想，你认为其中准确的是。（图2中的黑点表示小丽同学）16．在学习牛顿第一定律时，为了探究“阻力对物体运动的影响”，做了如图所示的实验①、②、③及推理④。（1）在实验中，每次都让小车从同一斜面、由静止开始滑下，是为了使小车在刚进入水平面时的相同。（2）每次实验中，为了让小车在水平面上受到不同的阻力，采用的做法是：（3）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，速度减少得越。（选填“快”或“慢”）（4）进而推理得出：如果运动物体不受力，它将。（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。17．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。（1）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（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。（2）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。（3）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W1W2（选填“＞”、“＜”或“＝”）。（4）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hA、hB的位置滚下（mA＜mB，hA＞hB），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。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“＝”）。18．图甲是小盛同学探究“阻力对物体运动的影响”的实验（1）三次实验中，均保持小车从同一斜面同一位置由静止下滑，目的是保证小车到达平面起始端时相同。在水平面上、小车每次停止时的位置如图甲所示，由实验可以看出，在阻力越小的表面上速度减小得越（填“快”或“慢”）从而推理得出：运动的物体不受阻力时，将保持运动状态。（2）小盛又将小车系上细线，分别倒放、立放在铺有不同材料的水平木板上，用测力计拉动小车，探究“影响滑动摩擦力大小的因素”，实验如图乙所示。①实验中，沿水平方向匀速直线拉动测力计，根据原理可测出滑动摩擦力的大小；②比较第两次实验可知，滑动摩擦力大小与接触面积无关；③比较第4、5两次实验可知，压力一定时，滑动摩擦力越大。19．如图甲是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景。（1）小华将系于小卡片两对角的线分别跨过左右支架上的滑轮，在线的两端挂上钩码，使作用在小卡片上的两个拉力方向，并通过调整来改变拉力的大小。（2）当小卡片平衡时，小华将小卡片（填“翻转”或“旋转”）一个角度，松手后小卡片不能平衡。设计此实验步骤的目的是为了探究。（3）为了验证只有作用在同一物