11力与运动探究(原卷版+解析)

中考复习培优压轴11力与运动探究一、弹力探究1.（2020八上·浙江期末）小明用一根弹簧制作弹簧测力计时，在弹簧的下端挂不同重力的钩码，对应的弹簧的长度也不同，具体数据如表所示：钩码重力G(N)0246810弹簧长度l(cm)345678（1）请你分析表中这些实验数据，你得到的一个重要的实验结论是________。（2）小明制成的弹簧测力计的刻度是________的(选填“均匀”或“不均匀”)。（3）小明做“弹簧的伸长量跟受到拉力的关系”的实验时，他先把弹簧放在水平桌面上使其自然伸长，用直尺测出弹簧的原长为l0，再把弹簧竖直悬挂起来，然后用竖直向下的力F拉弹簧下端，测出弹簧的长度为l，把l－l0作为弹簧的伸长量x。这样操作，由于弹簧自身重力的影响，最后作出的F－x图像是________(其他操作都正确)。2.（2020七下·吴兴期末）如图1所示的玩偶，脚部能在弹簧的作用下上下振动。细心的小明发现，玩偶脚部每振动一次的时间好像差不多，果真如此吗？

为了研究弹簧振动快慢与所挂重物质量的关系，小明设计了一个探究实验：测出一个钩码的质量，在某一轻质弹簧a下端挂一钩码，上端固定；把弹簧拉伸到适当距离后放手，让钩码上下振动（如图2所示）；测出振动30次所需的时间t，算出每振动一次所需的时间t/30；增加所挂钩码的个数，重复步骤2、步骤3；将数据采用描点法绘制出轻质弹簧a每振动一次所需的时间（即振动快慢）与所挂重物质量的关系图象（如图3所示）。根据以上实验过程回答如下问题：（1）在该实验中，除了图2所示的器材以外，还需用到的测量仪器________；（2）当物体运动到最低点A时，此时物体的受力情况是

；A.只受到重力B.弹簧拉力大于重力

C.弹簧拉力等于重力D.弹簧拉力小于重力；（3）分析图3，可以得到本实验的结论是________；（4）该实验研究有什么具体应用呢？通过查阅资料，小明发现在太空中，人们常用的杆秤、天平等测量质量的仪器都会失效，但是同一弹簧和物体，在地球上或者太空中的振动快慢却是相同的。如果用上述实验中的弹簧在太空中测量某个水果的质量时，弹簧振动30次所需的时间为15秒，则该水果的质量为________克。3.（2020·鄞州模拟）为了研究弹簧振动快慢与所挂重物质量的关系，某兴趣小组设计了一个探究实验，步骤如下：步骤1：测出一个钩码的质量，在某一轻质弹簧a下端挂一钩码，上端固定；步骤2：把弹簧拉伸到A点后放手，让钩码上下振动(如图甲所示)；步骤3：测出振动30次所需的时间t，算出每振动一次所需的时间t/30；步骤4：增加所挂钩码的个数，重复步骤2、步骤3；步骤5：将数据采用描点法绘制出轻质弹簧a每振动一次所需的时间(即振动快慢)与所挂重物质量的关系图象(见图乙中轻质弹簧a曲线)；步骤6：换用一条轻质弹簧b，重复以上实验，同理绘制出轻质弹簧b每振动1次所需的时间(即振动快慢)与所挂重物质量的关系图象(见图乙中轻质弹簧b曲线)。根据以上实验过程回答如下问题：（1）在该实验中，主要用到的测量仪器有________。（2）弹簧振动从________(填“O”、“A”或“B”)点开始计时误差最小。（3）分析图乙，可以得到的初步结论是：轻质弹簧下所挂重物质量越大，弹簧振动越________。(填“快”或“慢”)4.（2020七下·衢州期中）小明在选用弹簧测力计的过程中，发现测量大小相同的力时，用不同规格的测力计，弹簧伸长的长度不一样。对哪些因素会影响弹簧的伸长量，小明有三种猜想：猜想1：制造弹簧所用的材料可能影响弹簧的伸长量。猜想2：弹簧的原长可能影响弹簧的伸长量。猜想3：弹簧的粗细可能影响弹簧的伸长量。小明为探究自己的猜想，设计出一个实验方案：①将一根弹簧剪成长度不同的两根，测出两根弹簧的初始长度L1、L2。②如图所示，固定弹簧的一端，用大小相等的力拉弹簧，测出两根弹簧的对应长度L1'、L2'。③改变拉力的大小，重复实验步骤①②，记录实验数据。（1）该实验方案研究的是猜想________(填写序号)。（2）实验方案中将“一根弹簧剪成长度不同的两根”，这样做的目的是为了控制变量，即得到________均相同的两根弹簧。（3）实验方案中“用大小相同的力拉弹簧”表明弹簧的伸长量还与________有关。（4）探究此猜想需要研究和比较的两个量是________。5.（2019七上·柯桥月考）弹簧具有弹力（通常所说的弹性）。针对弹簧弹力的大小同哪些因素有关的问题，小明同学进行了以下的探究实验。他的思路如下：将弹簧压缩后在弹簧前放一物块，然后放手物块被弹出，从物块被弹出距离的多少来判断弹簧弹力的大小。【提出假设】A.弹簧弹力的大小与弹簧的材料有关；B.弹簧弹力的大小与弹簧的粗细有关……【验证实验】取长度均为20厘米，材料和粗细各不相同，而其他条件均相同的弹簧各几根进行对比实验。例如下图所示，将其左端固定在0位置，右端用物块向左压缩至A位置(12厘米)处，即得弹簧被压缩的长度为8厘米，放手后物块沿水平面滑行到B位置停止，则AB之间的距离就是物块被推的距离。【收集证据】实验记录见下表格(注：粗细只取用两种型号)。请你帮助小明同学对实验数据进行分析：实验组次弹簧材料弹簧粗细弹簧被压缩的长度物块被推距离①碳素粗8cm25cm②钒铬粗8cm22cm③硅锰粗8cm27cm④碳素细10cm24cm⑤钒铬细10cm18cm（1）根据上图示所显示的物块被推距离，该组实验应该是实验组次________的实验结果。（2）根据表格中的实验数据，你认为小明能否验证假设B？________6.（2019七下·衢州期中）为探究“影响弹簧受力形变的因素”，兴趣小组作出下列猜想：猜想一：弹簧形变的大小可能与弹簧的原长有关；猜想二：弹簧形变的大小可能与受力的大小有关；猜想三：弹簧形变的大小可能与弹簧的材料有关；他们选择了甲、乙、丙3根弹簧作为研究对象，已知弹簧甲和丙是同种金属丝，弹簧乙是另一种金属丝，甲和乙原长均为6厘米，丙原长为9厘米，其他条件均相同。将弹簧的一端固定，另一端用弹簧测力计，以不同大小的力拉。下表是实验数据记录：弹簧受到的拉力（牛）01234567甲弹簧的长度（厘米）6.06.67.27.88.49.09.610.6乙6.07.08.09.010.011.012.013.0丙9.09.910.811.712.613.514.415.9（1）分析表中数据可知：在拉力相同的情况下，甲弹簧伸长的长度________（选填“大于”或“小于”）乙弹簧伸长的长度；（2）要证实猜想一，需比较________两组弹簧的数据；（3）在弹性限度内，同一弹簧________与它所受的拉力成正比。二、摩擦力探究7.（2020八上·江北月考）在学习影响滑动摩擦力大小的因素后，小柯还是认为：重力越大，滑动摩擦力越大。于是张老师用如图装置与他一起实验。步骤一：将铁块挡在木板上，往砂桶中加入一定量细沙，使压力传感器的示数为5.00牛，水平向左拉动木板，读出拉力传感器的示数并记录。步骤二：换用质量不同、粗糙程度和底面积都相同的铁块，重复步骤一，记录结果如下表：实验次数质量不同的铁块压力传感器示数（牛）拉力传感器示数（牛）1小5.002.102中5.002.113大5.002.11请回答下列问题：（1）第1次实验中铁块受到的摩擦力为________牛；（2）实验中能否用钩码代替细沙？并说明理由。________；（3）通过实验得出的结论是________；（4）小柯认为：该实验中压力传感器的上表面要尽量光滑，否则会使拉力传感器的读数偏大，你认为他的说法是否合理，为什么？________8.（2020八上·江北期中）在探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验中。（1）如图，将长方体木块置于水平的木板上，用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动木块，滑动摩擦力大小________（填“大于”、“小于”或“等于”）弹簧测力计示数。（2）实验记录的数据如下表：①分析2、5、6三组实验数据，可得到相关结论，下列实例与结论相符的是________（填字母代号）。A.用力压黑板擦擦去黑板上的粉笔字B.汽车轮胎上凹凸不平的花纹②分析________（填序号）两组数据可得：滑动摩擦力大小跟接触面的面积无关。③分析1、2、3三组实验数据，可以写出滑动摩擦力ƒ与压力F的关系式为ƒ=________。9.（2020八上·海曙月考）如图所示，小丽在“研究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中，用质量相等、表面粗糙程度不同的两个物块A、B放在水平木板上进行实验：（1）用A做实验，水平向左拉动木板时，弹簧测力计的示数如图所示，则木板对物块的摩擦力大小为________N。再用A、B叠放在一起做实验（A在下、B在上），弹簧测力计的示数较大，说明在接触面的粗糙程度相同时，________越大，滑动摩擦力越大；（2）将B放在水平木板上进行实验，再与用A做的实验进行对比，目的是为了研究滑动摩擦力的大小与接触面的________（填“面积大小”或“粗糙程度”）的关系；用A、B分别做实验时，地面对水平木板的滑动摩擦力大小________（填“相等”或“不相等”）。10.（2020八上·瑞安开学考）在学过摩擦力知识后，小明想探究摩擦力大小是否与压力、重力都有关系。他利用右图所示装置进行探究实验，请你一起完成。实验步骤如下：①把金属盒放在质量不计的白纸上，读出台式测力计示数，拉动白纸的过程中再读出弹簧测力计示数。②将质量不计的氢气球系在金属盒上，读出台式测力计示数，拉动白纸的过程中再读出弹簧测力计示数。③再往金属盒注入适量的沙子，使台式测力计示数与步骤①中的示数相等，拉动白纸的过程中再读出弹簧测力计示数。实验相关数据见下表：实验序号台式测力计示数(牛)金属盒总重力(牛)弹簧测力计示数(牛)①4.84.81.8②3.2？1.2③4.86.41.8（1）在实验过程中，与金属盒受到的摩擦力相等的是________

(填“台式测力计示数"或“金属盒总重力"或“弹簧测力计示数”)。（2）表中？”所表示的数据为________。（3）通过比较实验步骤________(填实验序号)的数据说明摩擦力大小与重力无关。11.（2020七下·吴兴期末）同学们利用如图所示的实验装置探究“影响滑动摩擦力大小的因素”。（1）实验中应该用弹簧测力计水平匀速拉动木块在木板上滑动，这样做的依据是________，从而测出木块所受摩擦力大小。（2）在实验过程中，小江同学记录了开始拉动后弹簧测力计的示数与弹簧测力计移动距离的关系，并根据测量数据作出了如图丁所示的图象。在进行实验丙的探究过程中，弹簧测力计的示数与弹簧测力计移动距离的关系可以用图像中曲线________（选填“A”、“B”或“C”）来表示。图像中“d”点表示此时物体受到的摩擦力类型是________。（3）通过实验，同学们得出结论：滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关。而另一组的小华得出的结论则不同，小华设计的是将图甲中的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。他由此得出结论：滑动摩擦力的大小随受力面积的减小而减小。你认为小华的结论正确吗？请简要说明理由________。12.（2020·台州模拟）摩托车比赛中，选手在转弯时，身体和摩托车都向弯道内侧倾斜，而且越靠近内道的选手在转弯时倾斜得更明显，如图甲所示。平时骑摩托车转弯时，身体的倾斜没有这么明显。（1）摩托车转弯时，身体为什么要向弯道内侧倾斜呢？小晨认为：“要想转弯，必须受力，身体倾斜是为了给摩托车一个向内侧转弯的力。”提出此观点的依据是________；（2）摩托车转弯时受力的大小，会与哪些因素有关呢？小晨提出了两种猜想。猜想一：可能与骑行的速度有关；猜想二：________；（3）为验证猜想一，小晨将一个半圆轨道置于压力传感器上，让同一小钢球分别从弧面的不同高度A、B、C三处自由滚下，如图乙所示，记录每次压力传感器达到的最大示数。在方案中选用“同一小钢球”是因为小晨还观察到在其它因素相同情况下，摩托车转弯时较自行车________，说明物体转弯时受力的大小还与质量有关。13.（2019八上·海曙期末）小慧用如图1所示的装置，探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关。实验时，小慧将木块放在水平木板上，用弹簧测力计沿方向拉动木块，并使木块作匀速直线运动。这样做的目的是________，实验时，小慧记录的部分数据如下表所示。序号木块放置情况木板表面情况压力/N弹簧测力计示数/N1平放木板61.22平放木板81.63平放木板102.04平放木板上铺棉布61.85平放木板上铺毛巾63.0（2）分析序号________三组数据可知：滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力有关。滑动摩擦力f大小与接触面所受压力F大小的关系式是________。（3）小慧在实验时还发现：在木块没有被拉动时，弹簧测力计也有示数，且示数会变化。他请教老师，知道可用F-t图象表示拉力随时间的变化情况。若某次实验开始拉动木块直到木块匀速滑动的F-t图象如图2所示，其中0~4s木块处于静止状态。分析图象可知：要使木块由静止开始运动，至少要用________N的水平拉力拉木块。14.（2019七下·台州期末）在“探究滑动摩擦力大小的影响因素”实验中，小科设计了如图甲所示的实验装置。步骤一：小科用水平向左的力F拉动平板小车1,在4秒钟内观察拉力传感器的示数变化,并绘制了如图乙所示的图像；步骤二：如图丙，用电动机水平向左拉动上表面比小车1光滑的平板小车2，并用弹簧测力计竖直向上拉铁块，读出弹簧测力计和拉力传感器的示数并记录如下表（拉线足够长）。实验次数铁块重力/N弹簧测力计示数/N拉力传感器示数/N1401.6240.51.4341.01.2（1）步骤一中1~4秒木块受到的滑动摩擦力大小为________；（2）步骤二第1次实验中拉力传感器示数比步骤一1~4秒时小的原因是________。（3）步骤二实验可得出的结论是________。（4）有人认为如果加快步骤二实验中电动机的转速，拉力传感器的示数将增大，你是否同意并说明理由________。三、二力平衡探究15.（2020八上·海曙月考）在探究“二力平衡条件”的实验中，实验装置如图所示。（1）实验时，向左盘和右盘同时放入等重的砝码，这时木块保持静止，说明一对平衡力的________；（2）现保持F1与F2相等，将木块换成小车，然后扭转一个角度，松手后，小车将________，设计这一步骤的目的是为了验证二力平衡时的两个力一定________；（3）如果将木块换成弹簧测力计，左右两盘各放入重5N的砝码，则弹簧测力计的示数为______。A.10NB.5NC.0N16.（2020·台州）为研究作用在物体上的两个力满足什么条件时，才能使物体处于平衡状态，进行如下实验。（1）选用轻薄塑料片作为图甲实验研究对象的原因是________。（2）将图甲中静止的研究对象转到虚线位置，松手后发现研究对象发生转动。据此可以得出结论：作用在物体上的两个力需要满足的条件是________，物体才处于静止状态。（3）如图乙，若启动电动机继续进行研究：当弹簧测力计示数与物体重力大小相等时、观察物体的运动状态；当弹簧测力计示数与物体重力大小不相等时，再观察物体的运动状态。继续这项研究的目的是________。17.（2020七下·温岭期末）亚里士多德认为“力是维持物体运动的原因”；伽利略则认为“运动物体并不需要力来维持”。为了探究“运动和力的关系”，同学们设计了如下图所示的实验。（1）选择不同材料的水平面的目的是________。（2）结论：表面越光滑，小车运动的距离越远，速度减小的越________

，从而说明力是________物体运动状态的原因。（3）牛顿在实验的基础上通过推理得出了“牛顿第一定律”。下列实验所采用的研究方法能体现“理想实验法”的是(

)A.研究声音能否在真空中传播B.研究平面镜成像规律

C.研究二力平衡的条件D.研究影响滑动摩擦力大小的因素18.（2020七下·余杭期末）在探究“二力平衡的条件”的实验中：（1）实验装置如图甲所示。实验目的是探究小车在水平方向上所受两个拉力F1、F2的关系。实验中，小车应该处于________状态。（2）保持F1与F2相等，用手将小车扭转到如图乙所示的位置，松手后瞬间，小车不能保持平衡状态。实验中设计这一步骤的目的是为了探究二力平衡时，这说明两个力必须作用在同一________(选填“物体”或“直线”)上，物体才能平衡。（3）实验时使用小车而不使用木块，是因为小车与桌面间的________更小，从而减小对实验结果的影响。（4）小车在桌面上受到________(选填“1”、“2”、“3”或“4”)对平衡力的作用。19.小明同学在学习了关于物体的平衡条件后，得知二力平衡条件是：作用在一个物体上的两个力它们的大小相等、方向相反，并且在同一直线上。好问的他提出了下列疑问：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，如图甲所示，剪断细线后小球落下，如图乙所示。②他又将一小球用两根细线悬挂起来，如图丙所示，剪断其中一根细线，小球发生摆动，如图丁所示。通过实验他的疑问得到解决。根据实验现象及相关条件，归纳小明同学得出的初步结论：（1）由图甲和乙可知：________。（2）由图甲和丙可知：________。（3）由图甲和丁可知：________。20.（2020七下·台州月考）如图甲所示是小明同学探究二力平衡条件时的实验情景。（1）假如小明在左右支架上装配两个滑轮时没有安装成相同高度，你认为能否用小明的装置进行实验________(选填“能”或“不能”)。（2）为了探究二力平衡是否要作用于同一直线，小明接下来的操作是________。（3）为探究同一问题，小强设计了乙图的实验方案。实验中，当他在左边挂1个钩码，右边挂2个钩码时，木块可向右做匀速直线运动。如果原有钩码都不变，使木块最终可向左做匀速直线运动的方案是：在左边再加________个钩码。（4）请你对小强的实验装置提出改进建议________。21.（2019·杭州模拟）为了探究二力平衡的条件，张三同学设计了如图甲的实验。

（1）实验中发现两边的钩码质量不相等时，木块运动，质量相等时，木块静止，说明二力平衡的一个条件是力的________。（2）接着张三将木块扭转一个角度，松手后观察到小木块不能平衡，说明二力平衡时，两个力必须作用在________。（3）在另一小组实验中，李四用小车代替木块，如图乙所示，同学们认为李四的实验装置优于张三的实验装置，其主要原因是________

。22.（2019·三门模拟）为了研究物体的运动状态与受力之间的关系，某同学利用两辆小车做了如图所示的实验：用方向相反的两个水平拉力F1和F2拉着小车在光滑平直轨道上运动，用测力计测出F1和F2的大小，用秒表、刻度尺等器材测出小车在不同时间内所通过的路程。（m小车1>m小车2）

次数F1、F2大小时间/s0123456781F1=F2=10N（小车1）路程/cm0000000002F1=F2=10N（小车1）路程/cm02468101214163F1=10N，F2=5N（小车1）路程/cm014916253649644F1=20N，F2=10N（小车1）路程/cm02818325072981285F1=20N，F2=10N（小车2）路程/cm0312274872108147192（1）分析上表________两组数据，可得出结论：当物体在水平方向受到一对平衡力作用时，物体的运动状态不变。（2）当物体在水平方向受到非平衡力作用时，物体的运动状态将发生改变。进一步分析实验3和4，可得出结论：当同一物体受到共线、反向的两个差值不同的力作用时，在相同时间内，物体运动状态改变的程度不同，且________。（3）分析实验4和5，可得出结论：不同的物体在水平方向的受力情况相同时，在相同的时间内________。四、机械能探究23.（2020九上·越城期中）在“观察从斜面滑下的小车在水平面上的运动”活动中，小车在相同斜面顶端由静止释放，沿斜面下滑到达底端，在毛巾、棉布和木板上向前运动一段距离，分别停在如图所示位置。（1）小车在相同斜面顶端由静止释放，是为了使小车到达水平面时的________相同。（2）小车所受阻力越小，运动距离越远。如果运动的物体在________的理想情况下，它将保持原来的速度一直运动下去。300多年前，伽利略曾采用类似的方法得出相同的推论。（3）实验中，小车在棉布、木板表面克服阻力做功的功率分别是P1、P2，则P1________P2。（填“＞”、“＝”或“＜”）24.（2019九上·温州期中）某同学利用一个弹珠、三根材料和厚度相同、长宽不同的橡皮条，探究“橡皮条的弹性势能与长度、宽度的关系．”他依次将橡皮条固定在弹弓上，如图所示，在弹性范围内，拉伸相同的伸长量，将弹珠在同一位置沿水平方向弹射出去，测得弹射的水平距离，数据如下表：请回答以下问题：次数橡皮条橡皮条宽/cm橡皮条长/cm弹射的水平距离/m1甲0.52010.52乙1.02015.23丙0.5308.3（1）实验中，是通过比较________来间接反映橡皮条的弹性势能大小。（2）比较第1次和第3次实验，可得出结论：________。（3）用同种材料同厚度的橡皮条，拉伸相同的伸长量，弹性势能最大的橡皮条是

。A.窄面长的B.宽面长的C.窄面短的D.宽面短的25.（2019七下·天台期末）在探究“阻力对物体运动的影响”时，让同一小车由静止从同一斜面的顶端下滑到底端，使小车分别在毛巾表面、棉布表面和木板表面上运动，小车滑行的距离如图甲所示。（1）判断阻力对物体运动的影响大小，可以通过比较________。（2）图乙是小车在不同水平面运动时速度随时间变化的图像，请在图中画出小车在完全光滑的水平面上运动时速度随时间变化的图像。（3）若斜面和水平面的粗糙程度完全相同，小车在斜面上运动时受到的摩擦力为f1，在水平面上运动时受到的摩擦力为f2，则f1________f2（选填“＞”、“＝”或“＜”）。26.（2018九上·天台月考）动能的大小与哪些因素有关呢？小雨用相同的斜面、长木板和纸盒，两个不同质量的小球，设计了如图所示的甲、乙、丙三次实验，测量出每次实验中纸盒移动的距离，再通过比较分析得出结论．

（1）小雨通过观察比较纸盒移动的距离来比较小球动能的大小，这种科学研究的方法与以下选项中的

相同．A.研究磁场时用磁感线表示

B.用黄豆和芝麻混合前后的体积变化研究分子间隙

C.研究压力的作用效果与受力面积的关系时控制压力的大小相同

D.电流看不见、摸不着，判断电路中是否有电流可以通过电路中的灯泡是否发光去确定（2）实验中观察到纸盒移动的距离图丙比图甲短，可得出的结论是________．（3）如果纸盒与小球碰撞的侧面过于柔软，则纸盒的移动的距离会偏小，请分析解释原因________．27.（2018九上·天台月考）兴趣小组同学探究“物体动能大小的影响因素”实验中，猜想“物体动能大小与小球质量大小有关”，所用的实验装置如图甲，图乙和丙为实验改进装置，A、B为质量不同的两个小球。

（1）甲图的几次实验中，木块运动到了长木板的末端之外，在现有器材的基础上，则解决的办法有：________

（列举一点）。（2）有同学对“质量不同的钢球从同一光滑斜面、同一高度由静止开始沿斜面滚下，刚到达底部时的速度大小相等”有疑惑。小组同学在乙图的基础上改进，在斜面上增设两个相同的光滑小凹槽和两个钢尺（如图丙）。实验开始时，将钢尺1在如图位置竖直向上拉起，目的是为了保证________。（3）丙图的实验中，若观察到________，则可以确认两小球刚到达底部时的速度大小相等。28.（2017九上·乐清月考）学习了“物体的动能与什么因素有关”的实验后，小军开展了如图甲的实验：步骤一：让铁球甲从斜面E点静止滚下，打到A处木块，推动木块；步骤二：让铁球甲从斜面F点滚下，打到A处相同的木块，推动木块；步骤三：换一铁球乙（m乙＞m甲）从斜面上F点静止滚下，打到A处相同的木块，推动木块。（1）铁球动能的大小事通过________（选填：“木块移动的距离S”或“铁球的高度h”）来反应，这种研究方法叫转换法。（2）实际操作中，小军发现几次木块并未发生移动，对此你建议的改进方法________。（3）为了让质量不同的甲、乙两球获得相同的初速度，有同学认为可以不用让两球都从E点滚下，而是设计了如图乙装置，只要每次让两球压缩弹簧到同样的形变程度后自然释放即可。不考虑各种能量损耗，该方法________（合理/不合理），请说明理由________。29.同学们所用的笔，有些在靠近笔端的地方装有一个轻质弹簧(如图所示)。小文和小军各自拿自己装有弹簧的笔玩弹笔游戏。结果发现小军的笔弹得高一些，小文分析：笔弹起的高度与笔内弹簧的弹性势能的大小有关，那么弹簧弹性势能的大小又跟什么因素有关呢？小文猜想：①弹簧弹性势能的大小可能跟它的材料有关；②弹簧弹性势能的大小可能跟它弹性形变的程度有关。（1）小文利用两个外形完全相同但材料不同的弹簧A和B、一个小钢球、一个轻木块，在同一水平面上进行了如图所示的实验，此实验是为了验证猜想________，实验中弹性势能的大小是通过________来体现的。（2）请你设计一个实验方案来验证另一个猜想(写出简要的实验步骤，分析可能出现的现象并得出结论)。30.（2020九上·杭州月考）利用如图所示的装置探究“物体的动能大小与哪些因素有关”。将小球A、B分别拉到与竖直方向成一定角度θ的位置，然后都由静止释放，当小球摆动到竖直位置时，将与静止在水平面上的木块C发生碰撞，木块都会在水平面上滑行一定距离后停止。图中的摆长L都相同，θ1＜θ2，球A、B的质量大小为mA＜mB。（1）图甲、乙中，同时释放A、B，观察到它们并排摆动且始终相对静止，同时到达竖直位置，这表明两小球在摆动过程中的任一时刻的速度大小与小球的________无关。（2）比较图甲、乙实验，观察到B球能将木块C撞得更远，由此可得出结论：________；（3）比较图乙、丙实验，观察到丙图中的木块C撞得更远，从而得出：“质量相同时，物体高度越大，它的动能就越大”这一结论正确吗？请说明理由。________。31.（2020九上·嘉兴期中）某学校“牛顿小组”的同学在探究重力势能的实验中用到三个体积相同的小球，它们的质量关系为m1<m2=m3，实验的情景如图所示。（1）通过观察小球陷入细沙的深度来反映重力势能的大小，应用的物理方法是________（选填“转换法“或“类比法”）。（2）分析甲、乙两种情况可知，重力势能的大小与物体的________有关。（3）同学们还发现小球离地面越高，下落到地面所用的时间越长，他们测出了小球自由下落高度h和下落时间的平方t2的数据如下表，分析数据，写出h与t2的关系式为________。32.（2019九上·义乌月考）小鹭想探究弹性势能的大小与哪些因素有关．她利用一段弹簧、光滑轨道、物块A和B等器材进行实验．如图所示，用物块将弹簧压缩到一定程度后释放，物块沿轨道向左滑行，最高可冲到光滑斜面虚框处．（1）实验时可通过观察同一滑块________来判断弹性势能的大小．（2）比较如图（a）、（b）两个实验可以初步得出，弹簧的弹性形变越大，具有的弹性势能就________．（3）若物块冲上斜面的最大高度ha=hc＜hb，弹性形变的大小la＜lb=lc，则物块达到最高处所具有的重力势能Ea、Eb、Ec的大小关系是________．33.（2019九上·婺城期中）某同学在体育活动中，从铅球下落陷入沙坑的深度情况猜想到：物体的重力势能可能与物体的质量、下落高度和运动路径有关。于是设计了如图所示的实验：用大小、形状相同的A、B、C、D四个铅球，其中A、C、D三球的质量为m，B球质量为2m，让A、B两球从距沙表面高H处静止下落，C球从距沙表面高2H处静止下落，D球从距沙表面高2H处的光滑弯曲管道上端静止滑入，最后从管道下端竖直地落下(球在光滑管道中运动的能量损失不计)。实验测得A、B两球陷入沙坑深度分别为h1和h2，C、D两球陷入沙坑深度均为h3，且h1＜h2＜h3。（1）本实验中，铅球的重力势能大小是通过________来反映的。（2）比较A、B两球，发现B球陷入沙坑深度更大，由此可得出结论：________。（3）比较C、D两球，发现两球运动的路径不同，但陷入沙坑深度相同，由此可得出结论：物体的重力势能与物体运动的路径________(选填“有关”或“无关”)。34.（2017九上·台州期中）探究影响物体弹性势能大小的因素，选择弹簧进行研究。将光滑水平面与光滑斜面连接，如图：①将甲弹簧放置在水平面上，用小球压缩弹簧2厘米，释放后，小球滚上A斜面，记录小球在斜面最高点时高度，重复三次，取平均值记录在下表中。更换B斜面，重复实验。②压缩甲弹簧3厘米，重复实验①步骤。③换用不同弹簧，重复实验①步骤。实验序号弹簧弹簧长度/厘米弹簧材料压缩量/厘米小球在斜面A上高度/米小球在斜面B上高度/米1甲20合金120.180.182甲20合金130.400.403乙20合金220.220.224丙30合金120.120.125丁30合金220.150.15（1）实验中，通过观察________判断弹簧弹性势能的大小。（2）比较________（选填实验序号），说明弹簧的弹性势能大小与弹簧的形变大小有关。（3）由实验结果可知，弹簧的弹性势能大小还与弹簧的________有关。中考复习培优压轴11力与运动探究一、弹力探究1.（2020八上·浙江期末）小明用一根弹簧制作弹簧测力计时，在弹簧的下端挂不同重力的钩码，对应的弹簧的长度也不同，具体数据如表所示：钩码重力G(N)0246810弹簧长度l(cm)345678（1）请你分析表中这些实验数据，你得到的一个重要的实验结论是________。（2）小明制成的弹簧测力计的刻度是________的(选填“均匀”或“不均匀”)。（3）小明做“弹簧的伸长量跟受到拉力的关系”的实验时，他先把弹簧放在水平桌面上使其自然伸长，用直尺测出弹簧的原长为l0，再把弹簧竖直悬挂起来，然后用竖直向下的力F拉弹簧下端，测出弹簧的长度为l，把l－l0作为弹簧的伸长量x。这样操作，由于弹簧自身重力的影响，最后作出的F－x图像是________(其他操作都正确)。【答案】（1）在弹性限度内，弹簧所受拉力越大，伸长越长[或在弹性限度内，弹簧的伸长量与所受拉力成正比(条件不作要求)]（2）均匀（3）B【解析】（1）当钩码的重力为0时，弹簧的长度为3cm，因此弹簧的原长就是3cm。根据弹簧伸长=长度-原长得到：2N时伸长1cm，4N时伸长2cm，6N时伸长3cm，8N时伸长4cm……。那么拉力和伸长的比值都是2，因此得到结论：弹性限度内，弹簧所受拉力越大，伸长越长[或在弹性限度内，弹簧的伸长量与所受拉力成正比。

（2）因为弹簧的伸长与受到的拉力成正比，所以测力计的刻度是均匀的。

（3）因为弹簧的伸长与受到的拉力成正比，所以F-x图像肯定是一条倾斜的直线。当弹簧竖直挂起来后，由于自重，弹簧肯定会向下伸长，即受到的拉力为零时，弹簧的伸长量x肯定大于0，故选B。2.（2020七下·吴兴期末）如图1所示的玩偶，脚部能在弹簧的作用下上下振动。细心的小明发现，玩偶脚部每振动一次的时间好像差不多，果真如此吗？

为了研究弹簧振动快慢与所挂重物质量的关系，小明设计了一个探究实验：测出一个钩码的质量，在某一轻质弹簧a下端挂一钩码，上端固定；把弹簧拉伸到适当距离后放手，让钩码上下振动（如图2所示）；测出振动30次所需的时间t，算出每振动一次所需的时间t/30；增加所挂钩码的个数，重复步骤2、步骤3；将数据采用描点法绘制出轻质弹簧a每振动一次所需的时间（即振动快慢）与所挂重物质量的关系图象（如图3所示）。根据以上实验过程回答如下问题：（1）在该实验中，除了图2所示的器材以外，还需用到的测量仪器________；（2）当物体运动到最低点A时，此时物体的受力情况是

；A.只受到重力B.弹簧拉力大于重力

C.弹簧拉力等于重力D.弹簧拉力小于重力；（3）分析图3，可以得到本实验的结论是________；（4）该实验研究有什么具体应用呢？通过查阅资料，小明发现在太空中，人们常用的杆秤、天平等测量质量的仪器都会失效，但是同一弹簧和物体，在地球上或者太空中的振动快慢却是相同的。如果用上述实验中的弹簧在太空中测量某个水果的质量时，弹簧振动30次所需的时间为15秒，则该水果的质量为________克。【答案】（1）天平和秒表（2）B（3）同一根轻质弹簧，所挂物体的质量越大，振动越慢（4）100【解析】（1）在实验中，还要测量砝码的质量和振动的时间，因此还需要的测量仪器是天平和秒表；

（2）钩码下落的过程中，开始时弹簧的弹力小于重力，合力向下，做加速运动；当弹力和重力相等时，合力为零，加速停止；当弹力大于重力时，合力向上，做减速运动。因此当物体运动到最低点A时，此时弹力最大，且弹力大于重力，故选B。

（3）根据图3可知，当钩码的质量增大时，振动一次的时间不断增大，即振动的越来越慢，那么得到的结论就是：同一根轻质弹簧，所挂物体的质量越大，振动越慢；

（4）弹簧振动一次的时间为：15s30次3.（2020·鄞州模拟）为了研究弹簧振动快慢与所挂重物质量的关系，某兴趣小组设计了一个探究实验，步骤如下：步骤1：测出一个钩码的质量，在某一轻质弹簧a下端挂一钩码，上端固定；步骤2：把弹簧拉伸到A点后放手，让钩码上下振动(如图甲所示)；步骤3：测出振动30次所需的时间t，算出每振动一次所需的时间t/30；步骤4：增加所挂钩码的个数，重复步骤2、步骤3；步骤5：将数据采用描点法绘制出轻质弹簧a每振动一次所需的时间(即振动快慢)与所挂重物质量的关系图象(见图乙中轻质弹簧a曲线)；步骤6：换用一条轻质弹簧b，重复以上实验，同理绘制出轻质弹簧b每振动1次所需的时间(即振动快慢)与所挂重物质量的关系图象(见图乙中轻质弹簧b曲线)。根据以上实验过程回答如下问题：（1）在该实验中，主要用到的测量仪器有________。（2）弹簧振动从________(填“O”、“A”或“B”)点开始计时误差最小。（3）分析图乙，可以得到的初步结论是：轻质弹簧下所挂重物质量越大，弹簧振动越________。(填“快”或“慢”)【答案】（1）托盘天平、秒表（2）O（3）慢【解析】（1）在该实验中，通过改变砝码的个数来增大物体重力，因此不用天平；测量振动的时间需要秒表；（2）弹簧振动从O点开始计时误差最小。

（3）根据图乙发现，当钩码的质量不断增大时，振动时间不断增大，即弹簧振动越慢。4.（2020七下·衢州期中）小明在选用弹簧测力计的过程中，发现测量大小相同的力时，用不同规格的测力计，弹簧伸长的长度不一样。对哪些因素会影响弹簧的伸长量，小明有三种猜想：猜想1：制造弹簧所用的材料可能影响弹簧的伸长量。猜想2：弹簧的原长可能影响弹簧的伸长量。猜想3：弹簧的粗细可能影响弹簧的伸长量。小明为探究自己的猜想，设计出一个实验方案：①将一根弹簧剪成长度不同的两根，测出两根弹簧的初始长度L1、L2。②如图所示，固定弹簧的一端，用大小相等的力拉弹簧，测出两根弹簧的对应长度L1'、L2'。③改变拉力的大小，重复实验步骤①②，记录实验数据。（1）该实验方案研究的是猜想________(填写序号)。（2）实验方案中将“一根弹簧剪成长度不同的两根”，这样做的目的是为了控制变量，即得到________均相同的两根弹簧。（3）实验方案中“用大小相同的力拉弹簧”表明弹簧的伸长量还与________有关。（4）探究此猜想需要研究和比较的两个量是________。【答案】（1）2（2）材料、粗细（3）拉力大小（4）弹簧的原长和对应的伸长量(或L1、L2和L1'-L1、L2'-L2)【解析】（1）根据题目描述可知，两根弹簧的长度不同，因此研究的是弹簧的原长对弹簧伸长量的影响，即验证猜想2；（2）实验方案中将“一根弹簧剪成长度不同的两根”，这样做的目的是为了控制变量，即得到材料、粗细均相同的两根弹簧（3）实验方案中“用大小相同的力拉弹簧”表明弹簧的伸长量还与拉力大小有关。（4）探究此猜想需要研究和比较的两个量是弹簧的原长和对应的伸长量。5.（2019七上·柯桥月考）弹簧具有弹力（通常所说的弹性）。针对弹簧弹力的大小同哪些因素有关的问题，小明同学进行了以下的探究实验。他的思路如下：将弹簧压缩后在弹簧前放一物块，然后放手物块被弹出，从物块被弹出距离的多少来判断弹簧弹力的大小。【提出假设】A.弹簧弹力的大小与弹簧的材料有关；B.弹簧弹力的大小与弹簧的粗细有关……【验证实验】取长度均为20厘米，材料和粗细各不相同，而其他条件均相同的弹簧各几根进行对比实验。例如下图所示，将其左端固定在0位置，右端用物块向左压缩至A位置(12厘米)处，即得弹簧被压缩的长度为8厘米，放手后物块沿水平面滑行到B位置停止，则AB之间的距离就是物块被推的距离。【收集证据】实验记录见下表格(注：粗细只取用两种型号)。请你帮助小明同学对实验数据进行分析：实验组次弹簧材料弹簧粗细弹簧被压缩的长度物块被推距离①碳素粗8cm25cm②钒铬粗8cm22cm③硅锰粗8cm27cm④碳素细10cm24cm⑤钒铬细10cm18cm（1）根据上图示所显示的物块被推距离，该组实验应该是实验组次________的实验结果。（2）根据表格中的实验数据，你认为小明能否验证假设B？________【答案】（1）①（2）不能，因为无法控制弹簧被压缩的长度相同【解析】（1）根据刻度尺可知，物块被推出的距离为：39cm-14cm=25cm，因此该组实验应该是组次①的实验结果；（2）探究弹簧的弹力和弹簧粗细的关系时，必须控制压缩程度和材料相同，而改变弹簧的粗细；根据表格数据可知，当粗细不同时无法控制被压缩的长度相同。6.（2019七下·衢州期中）为探究“影响弹簧受力形变的因素”，兴趣小组作出下列猜想：猜想一：弹簧形变的大小可能与弹簧的原长有关；猜想二：弹簧形变的大小可能与受力的大小有关；猜想三：弹簧形变的大小可能与弹簧的材料有关；他们选择了甲、乙、丙3根弹簧作为研究对象，已知弹簧甲和丙是同种金属丝，弹簧乙是另一种金属丝，甲和乙原长均为6厘米，丙原长为9厘米，其他条件均相同。将弹簧的一端固定，另一端用弹簧测力计，以不同大小的力拉。下表是实验数据记录：弹簧受到的拉力（牛）01234567甲弹簧的长度（厘米）6.06.67.27.88.49.09.610.6乙6.07.08.09.010.011.012.013.0丙9.09.910.811.712.613.514.415.9（1）分析表中数据可知：在拉力相同的情况下，甲弹簧伸长的长度________（选填“大于”或“小于”）乙弹簧伸长的长度；（2）要证实猜想一，需比较________两组弹簧的数据；（3）在弹性限度内，同一弹簧________与它所受的拉力成正比。【答案】（1）小于（2）甲和丙（3）伸长的长度（伸长量）【解析】（1）根据表格可知，当受到的拉力1N时，甲弹簧伸长：6.6cm-6cm=0.6cm；乙弹簧伸长：7.0cm-6.0cm=1cm，因此得到结论：在拉力相同的情况下，甲弹簧伸长的长度小于乙弹簧伸长的长度；

（2）要验证猜想一，即探究弹簧形变的大小与原长的关系时，必须控制受力大小和材料相同，而改变原长，那么需要比较甲和丙两组弹簧的数据；

（3）以甲为对象可知，它的受力和伸出情况如下：1N2N3N0.6cm1.2cm1.8cm根据上表可得：每组对应的伸长和拉力的比值都是0.6N/cm，因此得到结论：在弹性限度内，同一弹簧伸长量与它所受的拉力成正比。二、摩擦力探究7.（2020八上·江北月考）在学习影响滑动摩擦力大小的因素后，小柯还是认为：重力越大，滑动摩擦力越大。于是张老师用如图装置与他一起实验。步骤一：将铁块挡在木板上，往砂桶中加入一定量细沙，使压力传感器的示数为5.00牛，水平向左拉动木板，读出拉力传感器的示数并记录。步骤二：换用质量不同、粗糙程度和底面积都相同的铁块，重复步骤一，记录结果如下表：实验次数质量不同的铁块压力传感器示数（牛）拉力传感器示数（牛）1小5.002.102中5.002.113大5.002.11请回答下列问题：（1）第1次实验中铁块受到的摩擦力为________牛；（2）实验中能否用钩码代替细沙？并说明理由。________；（3）通过实验得出的结论是________；（4）小柯认为：该实验中压力传感器的上表面要尽量光滑，否则会使拉力传感器的读数偏大，你认为他的说法是否合理，为什么？________【答案】（1）2.10（2）不能，钩码的质量是固定的不能连续变化，细沙的质量可以连续变化，方便控制铁块对水平木板的压力（3）摩擦力大小与重力无关（4）不合理，拉力传感器的示数始终等于木板对铁块的摩擦力，而与压力传感器和木板之间的摩擦无关。【解析】（1）在第1次实验中，铁块在木板上保持静止状态，它受到的测力计的拉力和木板的摩擦力相互平衡，即摩擦力f=F=2.1n

（2）实验中不能用钩码代替细沙，理由是：钩码的质量是固定的不能连续变化，细沙的质量可以连续变化，方便控制铁块对水平木板的压力。

（3）根据表格数据可知，随着铁块的质量增大，拉力传感器的示数保持不变，那么得到结论：摩擦力的大小与重力无关。

（4）我认为小柯的说法错误，理由是：拉力传感器的示数始终等于木板对铁块的摩擦力，而与压力传感器和木板之间的摩擦无关。8.（2020八上·江北期中）在探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验中。（1）如图，将长方体木块置于水平的木板上，用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动木块，滑动摩擦力大小________（填“大于”、“小于”或“等于”）弹簧测力计示数。（2）实验记录的数据如下表：①分析2、5、6三组实验数据，可得到相关结论，下列实例与结论相符的是________（填字母代号）。A.用力压黑板擦擦去黑板上的粉笔字B.汽车轮胎上凹凸不平的花纹②分析________（填序号）两组数据可得：滑动摩擦力大小跟接触面的面积无关。③分析1、2、3三组实验数据，可以写出滑动摩擦力ƒ与压力F的关系式为ƒ=________。【答案】（1）等于（2）B；3、4；kF【解析】（1）如图，将长方体木块置于水平的木板上，用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动木块，滑动摩擦力大小等于弹簧测力计示数。

（2）①分析2、5、6三组实验，得到结论：当木块的放置状况和压力相同时，接触面越粗糙，受到的摩擦力越大。

A.用力压黑板擦擦去黑板上的粉笔字，通过增大压力的方式增大滑动摩擦力，故A不合题意；

B.汽车轮胎上凹凸不平的花纹，通过增大接触面的粗糙程度的方式增大滑动摩擦力，故B符合题意。

故选B。②探究滑动摩擦力与接触面的面积是否有关时，必须控制接触面的粗糙程度和压力相同而改变接触面的大小，故选实验3、4；

③将实验1、2、3中测力计示数与压力作比，比值（0.4）都是相同的，因此滑动摩擦力与压力成正比，它们之间的关系式为：f=kF。9.（2020八上·海曙月考）如图所示，小丽在“研究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中，用质量相等、表面粗糙程度不同的两个物块A、B放在水平木板上进行实验：（1）用A做实验，水平向左拉动木板时，弹簧测力计的示数如图所示，则木板对物块的摩擦力大小为________N。再用A、B叠放在一起做实验（A在下、B在上），弹簧测力计的示数较大，说明在接触面的粗糙程度相同时，________越大，滑动摩擦力越大；（2）将B放在水平木板上进行实验，再与用A做的实验进行对比，目的是为了研究滑动摩擦力的大小与接触面的________（填“面积大小”或“粗糙程度”）的关系；用A、B分别做实验时，地面对水平木板的滑动摩擦力大小________（填“相等”或“不相等”）。【答案】（1）1.4；压力（2）粗糙程度；相等【解析】（1）根据图片可知，测力计的分度值为0.2N，此时弹簧测力计的示数为1.4N。水平向左拉动木板时，A保持静止状态，那么它受到的摩擦力与测力计的拉力相互平衡，因此则木板对物块的摩擦力大小为1.4N。

再用A、B叠放在一起做实验（A在下、B在上），A对木板的压力增大。弹簧测力计的示数较大，说明在接触面的粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大.（2）将B放在水平木板上进行实验，再与用A做的实验进行对比，二者质量相等，那么对木板的压力相等，但是接触面的粗糙程度不同，因此目的是为了研究滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度的关系；

用A、B分别做实验时，木板对地面的压力和接触面的粗糙程度不变，因此地面对水平木板的滑动摩擦力大小相等。10.（2020八上·瑞安开学考）在学过摩擦力知识后，小明想探究摩擦力大小是否与压力、重力都有关系。他利用右图所示装置进行探究实验，请你一起完成。实验步骤如下：①把金属盒放在质量不计的白纸上，读出台式测力计示数，拉动白纸的过程中再读出弹簧测力计示数。②将质量不计的氢气球系在金属盒上，读出台式测力计示数，拉动白纸的过程中再读出弹簧测力计示数。③再往金属盒注入适量的沙子，使台式测力计示数与步骤①中的示数相等，拉动白纸的过程中再读出弹簧测力计示数。实验相关数据见下表：实验序号台式测力计示数(牛)金属盒总重力(牛)弹簧测力计示数(牛)①4.84.81.8②3.2？1.2③4.86.41.8（1）在实验过程中，与金属盒受到的摩擦力相等的是________

(填“台式测力计示数"或“金属盒总重力"或“弹簧测力计示数”)。（2）表中？”所表示的数据为________。（3）通过比较实验步骤________(填实验序号)的数据说明摩擦力大小与重力无关。【答案】（1）弹簧测力计示数（2）4.8N（3）①③【解析】（1）在实验过程中，与金属盒受到的摩擦力相等的是弹簧测力计示数。

（2）根据控制变量法的要求可知，探究摩擦力的大小与压力的关系时，必须控制重力相等而改变压力大小。比较①②可知，台式测力计的示数不同，其实就是压力不同，那么就必须控制两次实验的重力相等，因此标准“？”所表示的数据为4.8N；

（3）要得到摩擦力的大小与重力无关的结论，应该控制压力相等，而改变物体重力，那么应该选取的对照实验是①③。11.（2020七下·吴兴期末）同学们利用如图所示的实验装置探究“影响滑动摩擦力大小的因素”。（1）实验中应该用弹簧测力计水平匀速拉动木块在木板上滑动，这样做的依据是________，从而测出木块所受摩擦力大小。（2）在实验过程中，小江同学记录了开始拉动后弹簧测力计的示数与弹簧测力计移动距离的关系，并根据测量数据作出了如图丁所示的图象。在进行实验丙的探究过程中，弹簧测力计的示数与弹簧测力计移动距离的关系可以用图像中曲线________（选填“A”、“B”或“C”）来表示。图像中“d”点表示此时物体受到的摩擦力类型是________。（3）通过实验，同学们得出结论：滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关。而另一组的小华得出的结论则不同，小华设计的是将图甲中的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。他由此得出结论：滑动摩擦力的大小随受力面积的减小而减小。你认为小华的结论正确吗？请简要说明理由________。【答案】（1）二力平衡（物体匀速运动时处于平衡状态，受到的拉力与摩擦力是一对平衡力，大小相等）（2）A；静摩擦力（3）不正确，出现了压力大小和受力面积两个变量【解析】（1）实验中应该用弹簧测力计水平匀速拉动木块在木板上滑动，这样做的依据是二力平衡，从而测出木块所受摩擦力大小。（2）丙图和乙图比较，压力相同，丙的接触面更粗糙，所以摩擦力f丙>f乙；乙图和甲图比较，接触面相同，乙中的压力大，所以摩擦力f乙>f甲；那么摩擦力的排序为：f丙>f乙>f甲，因此图像中的曲线A表示丙图。图像中的“d”点的测力计示数小于f丙，那么此时物体A处于静止状态，受到的摩擦力为静摩擦力。（3）要探究滑动摩擦力的大小与受力面积的关系，必须控制压力和接触面的粗糙程度相同，再改变接触面的大小，而小华的实验中出现了压力和受力面积两个变量，因此不正确。12.（2020·台州模拟）摩托车比赛中，选手在转弯时，身体和摩托车都向弯道内侧倾斜，而且越靠近内道的选手在转弯时倾斜得更明显，如图甲所示。平时骑摩托车转弯时，身体的倾斜没有这么明显。（1）摩托车转弯时，身体为什么要向弯道内侧倾斜呢？小晨认为：“要想转弯，必须受力，身体倾斜是为了给摩托车一个向内侧转弯的力。”提出此观点的依据是________；（2）摩托车转弯时受力的大小，会与哪些因素有关呢？小晨提出了两种猜想。猜想一：可能与骑行的速度有关；猜想二：________；（3）为验证猜想一，小晨将一个半圆轨道置于压力传感器上，让同一小钢球分别从弧面的不同高度A、B、C三处自由滚下，如图乙所示，记录每次压力传感器达到的最大示数。在方案中选用“同一小钢球”是因为小晨还观察到在其它因素相同情况下，摩托车转弯时较自行车________，说明物体转弯时受力的大小还与质量有关。【答案】（1）力是改变物体运动状态的原因（2）可能与弯道的半径有关（3）倾斜得更明显【解析】（1）摩托车转弯时，身体为什么要向弯道内侧倾斜呢？小晨认为：“要想转弯，必须受力，身体倾斜是为了给摩托车一个向内侧转弯的力。”提出此观点的依据：力是改变物体运动状态的原因；

（2）猜想一：可能与骑行的速度有关；

猜想二：可能与弯道的半径有关。

（3）在方案中选用“同一小钢球”是因为小晨还观察到在其它因素相同情况下，摩托车转弯时较自行车倾斜得更明显，说明物体转弯时受力的大小还与质量有关。13.（2019八上·海曙期末）小慧用如图1所示的装置，探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关。实验时，小慧将木块放在水平木板上，用弹簧测力计沿方向拉动木块，并使木块作匀速直线运动。这样做的目的是________，实验时，小慧记录的部分数据如下表所示。序号木块放置情况木板表面情况压力/N弹簧测力计示数/N1平放木板61.22平放木板81.63平放木板102.04平放木板上铺棉布61.85平放木板上铺毛巾63.0（2）分析序号________三组数据可知：滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力有关。滑动摩擦力f大小与接触面所受压力F大小的关系式是________。（3）小慧在实验时还发现：在木块没有被拉动时，弹簧测力计也有示数，且示数会变化。他请教老师，知道可用F-t图象表示拉力随时间的变化情况。若某次实验开始拉动木块直到木块匀速滑动的F-t图象如图2所示，其中0~4s木块处于静止状态。分析图象可知：要使木块由静止开始运动，至少要用________N的水平拉力拉木块。【答案】（1）水平使滑动摩擦力的大小等于拉力大小（2）1.2.3；f=0.2F（3）2.3【解析】（1）实验时，小慧将木块放在水平木板上，用弹簧测力计沿方向拉动木块，并使木块作匀速直线运动。这样做的目的是水平使滑动摩擦力的大小等于拉力大小；

（2）探究滑动摩擦力的大小与压力的关系时，必须控制接触面相同而改变压力，因此应该选择实验序号1、2和3；将对应的摩擦力和压力作比，比值都为0.2，因此滑动摩擦力f与压力F的关系式为：f=0.2F；（3）分析图象可知：要使木块由静止开始运动，至少要用2.3N的水平拉力拉木块。14.（2019七下·台州期末）在“探究滑动摩擦力大小的影响因素”实验中，小科设计了如图甲所示的实验装置。步骤一：小科用水平向左的力F拉动平板小车1,在4秒钟内观察拉力传感器的示数变化,并绘制了如图乙所示的图像；步骤二：如图丙，用电动机水平向左拉动上表面比小车1光滑的平板小车2，并用弹簧测力计竖直向上拉铁块，读出弹簧测力计和拉力传感器的示数并记录如下表（拉线足够长）。实验次数铁块重力/N弹簧测力计示数/N拉力传感器示数/N1401.6240.51.4341.01.2（1）步骤一中1~4秒木块受到的滑动摩擦力大小为________；（2）步骤二第1次实验中拉力传感器示数比步骤一1~4秒时小的原因是________。（3）步骤二实验可得出的结论是________。（4）有人认为如果加快步骤二实验中电动机的转速，拉力传感器的示数将增大，你是否同意并说明理由________。【答案】（1）2N（2）压力相同时，小车2的接触面比小车1光滑，木块受到的摩擦力较小，根据二力平衡，其受到的拉力也较小（3）在接触面粗糙程度相同时，压力越小，滑动摩擦力越小（4）不同意。滑动摩擦力只与压力大小和接触面粗糙程度有关，与物体运动速度无关【解析】（1）据乙图可知，在0~1s内，小车和铁块之间保持相对静止，这时铁块受到的静摩擦力随着拉力的增大而增大；当拉力增大到2N时，小车相对于铁块开始做匀速直线运动，而铁块保持静止状态，这时它受到的滑动摩擦力等于传感器的示数，也就是2N；

（2）两种情况下，铁块对小车的压力都等于铁块的重力，但是小车2比小车1更光滑，因此滑动摩擦力更小，因此：步骤二第1次实验中拉力传感器示数比步骤一1~4秒时小的原因是：压力相同时，小车2的接触面比小车1光滑，木块受到的摩擦力较小，根据二力平衡，其受到的拉力也较小；

（3）有人认为如果加快步骤二实验中电动机的转速，拉力传感器的示数将增大，我不同意，因为：滑动摩擦力只与压力大小和接触面粗糙程度有关，与物体运动速度无关。三、二力平衡探究15.（2020八上·海曙月考）在探究“二力平衡条件”的实验中，实验装置如图所示。（1）实验时，向左盘和右盘同时放入等重的砝码，这时木块保持静止，说明一对平衡力的________；（2）现保持F1与F2相等，将木块换成小车，然后扭转一个角度，松手后，小车将________，设计这一步骤的目的是为了验证二力平衡时的两个力一定________；（3）如果将木块换成弹簧测力计，左右两盘各放入重5N的砝码，则弹簧测力计的示数为______。A.10NB.5NC.0N【答案】（1）大小相等（2）转动回来；在同一条直线上（3）B【解析】（1）实验时，向左盘和右盘同时放入等重的砝码，这时木块保持静止，说明一对平衡力的大小相等；（2）现保持F1与F2相等，将木块换成小车，然后扭转一个角度，松手后，小车将转动回来，设计一步骤的目的是为了验证二力平衡时的两个力一定在同一条直线上；

（3）当砝码处于静止状态时，它受到的弹簧测力计产生的拉力与自身重力相互平衡，即测力计的示数等于钩码的重力5N，故选B。16.（2020·台州）为研究作用在物体上的两个力满足什么条件时，才能使物体处于平衡状态，进行如下实验。（1）选用轻薄塑料片作为图甲实验研究对象的原因是________。（2）将图甲中静止的研究对象转到虚线位置，松手后发现研究对象发生转动。据此可以得出结论：作用在物体上的两个力需要满足的条件是________，物体才处于静止状态。（3）如图乙，若启动电动机继续进行研究：当弹簧测力计示数与物体重力大小相等时、观察物体的运动状态；当弹簧测力计示数与物体重力大小不相等时，再观察物体的运动状态。继续这项研究的目的是________。【答案】（1）减小研究对象的自重对实验的影响（2）在同一条直线上（3）作用在物体上的两个力大小满足什么条件，物体才能保持匀速直线运动状态。【解析】（1）选用轻薄塑料片作为图甲实验研究对象的原因是：减小研究对象的自重对实验的影响。

（2）将图甲中静止的研究对象转到虚线位置，塑料片两边的两根绳子就不再同一直线上了，松手后研究对象发生转动，不能保持静止状态，因此得到结论：作用在物体上的两个力需要满足的条件是在同一直线上，物体才处于静止状态。

（3）根据描述可知，实验研究的物理量是物体的运动状态，而变量是作用在它上面的两个力的大小关系，因此研究的目的是：作用在物体上的两个力大小满足什么条件，物体才能保持匀速直线运动状态。17.（2020七下·温岭期末）亚里士多德认为“力是维持物体运动的原因”；伽利略则认为“运动物体并不需要力来维持”。为了探究“运动和力的关系”，同学们设计了如下图所示的实验。（1）选择不同材料的水平面的目的是________。（2）结论：表面越光滑，小车运动的距离越远，速度减小的越________

，从而说明力是________物体运动状态的原因。（3）牛顿在实验的基础上通过推理得出了“牛顿第一定律”。下列实验所采用的研究方法能体现“理想实验法”的是(

)A.研究声音能否在真空中传播B.研究平面镜成像规律

C.研究二力平衡的条件D.研究影响滑动摩擦力大小的因素【答案】（1）改变水平面上的阻力大小（2）慢；改变（3）A【解析】（1）选择不同材料的水平面的目的是改变水平面上的阻力大小。

（2）结论：表面越光滑，小车运动的距离越远，速度减小的越慢，从而说明力是改变物体运动状态的原因。（3）A.研究声音能否在真空中传播，前面的真空罩实验只能得到空气越稀薄，听到的声音越小的结论，而不能得到真空不能传声的结论，这个结论只能靠科学推理得到，故A符合题意；

B.研究平面镜成像规律，用一个完全相同的物体到镜后寻找像的位置，实验了等效替代法，故B不合题意；C.研究二力平衡的条件时，探究力的大小关系时，必须控制其它因素相同，使用了控制变量法，故C不合题意；D.研究影响滑动摩擦力大小的因素时，探究摩擦力与压力的关系时，控制接触面粗糙程度相同，使用了控制变量法，故D不合题意。故选A。18.（2020七下·余杭期末）在探究“二力平衡的条件”的实验中：（1）实验装置如图甲所示。实验目的是探究小车在水平方向上所受两个拉力F1、F2的关系。实验中，小车应该处于________状态。（2）保持F1与F2相等，用手将小车扭转到如图乙所示的位置，松手后瞬间，小车不能保持平衡状态。实验中设计这一步骤的目的是为了探究二力平衡时，这说明两个力必须作用在同一________(选填“物体”或“直线”)上，物体才能平衡。（3）实验时使用小车而不使用木块，是因为小车与桌面间的________更小，从而减小对实验结果的影响。（4）小车在桌面上受到________(选填“1”、“2”、“3”或“4”)对平衡力的作用。【答案】（1）静止（2）直线（3）摩擦力（4）2【解析】（1）实验装置如图甲所示。实验目的是探究小车在水平方向上所受两个拉力F1、F2的关系。实验中，小车应该处于静止状态。（2）保持F1与F2相等，用手将小车扭转到如图乙所示的位置，此时两个拉力就不在同一直线上了，实验中设计这一步骤的目的是为了探究二力平衡时，这说明两个力必须作用在同一直线上，物体才能平衡。（3）实验时使用小车而不使用木块，是因为小车与桌面间的摩擦力更小，从而减小对实验结果的影响。（4）小车在竖直方向上保持静止状态，它受到的支持力和重力相互平衡；小车在水平方向上保持静止状态，它受到两个拉力相互平衡，因此它受到两对平衡力的作用。19.小明同学在学习了关于物体的平衡条件后，得知二力平衡条件是：作用在一个物体上的两个力它们的大小相等、方向相反，并且在同一直线上。好问的他提出了下列疑问：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，如图甲所示，剪断细线后小球落下，如图乙所示。②他又将一小球用两根细线悬挂起来，如图丙所示，剪断其中一根细线，小球发生摆动，如图丁所示。通过实验他的疑问得到解决。根据实验现象及相关条件，归纳小明同学得出的初步结论：（1）由图甲和乙可知：________。（2）由图甲和丙可知：________。（3）由图甲和丁可知：________。【答案】（1）只受一个力作用的物体不能保持平衡状态（2）物体处于平衡状态时不一定只受两个力作用（3）只受两个力作用的物体不一定能够保持平衡状态【解析】（1）由图甲和乙可知：只受一个力作用的物体不能保持平衡状