中考物理实验10 （考点精讲）探究阻力对物体运动的影响

实验10探究阻力对物体运动的影响【实验目的】探究阻力对物体运动的影响【设计和进行实验】（1）实验器材：小车、斜面、长木板、毛巾、棉布等；（2）实验步骤：让小车从同一斜面上的同一高度由静止自由滑下，如图所示，改变水平面表面得粗糙程度，使其对小车运动的阻力不相同。第一次在水平面上铺毛巾，第二次铺棉布，第三次将棉布去掉，只剩下木板，比较小车每次在水平面上滑行的距离。第12页共28页第12页共28页【分析现象】水平面越光滑，小车的速度减小得越慢，运动距离越远；【实验结论】①运动物体受到的阻力越大，运动的越近，阻力越小，运动得越远。②若运动的物体不受阻力，物体的运动速度将不会减小，将保持做匀速直线运动。【实验方法】：①控制变量法：控制小车从斜面上同一高度处由静止释放，使小车到斜面底端时具有相同的初速度；②转换法：通过小车在水平面上滑行距离的长短来间接判断小车所受阻力大小；③科学推理法：若小车不受阻力时，小车的速度将不会减小，将永远做匀速直线运动；【交流与讨论】（3）小车到达斜面底端继续前行的原因：小车具有惯性；（4）小车最终会停下来的原因：受到摩擦阻力（非平衡力）的作用；（5）牛顿第一定律的内容：一切物体在没有受到外力作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态；（6）牛顿第一定律得到的方法：在大量经验事实的基础上，通过科学的推理总结归纳出来的，不能直接由实验得到。（7）对牛顿第一定律的理解：力不是维持物体运动状态的原因，力是改变物体运动状态的原因。（8）对小车受力情况的判断：小车在水平面上运动时重力和支持力相互平衡，水平方向上受到阻力的作用，做减速直线运动；（9）小车在运动过程中做功与能量转化：从斜面顶端滑动到水平面的过程中，重力势能转化为动能和内能；从水平面运动到静止的过程中，动能转化为内能，机械能不守恒，但能量的总量不变；小车在三种不同的水平面上克服阻力做功的关系：，功率：（依次为毛巾、棉布和木板）。【交流与反思】（1）本实验选用小车而不选用木块的原因是:相同条件下，小车受到的阻力较小，实验现象较明显.（2）小车到达水平面后最终停下来的原因是小车在水平面上受摩擦力的作用，力能改变物体的运动状态.【例1】某同学用如图所示的实验装置探究阻力对物体运动的影响.他在水平台面上分别铺上材料不同的物体，让同一小车从同一斜面上的相同高度由静止滑下，在小车停下的位置分别作上标记a、b、c.（1）实验中让同一小车从同一斜面的相同高度由静止滑下是为了使小车到达水平面时的速度相同.（2）让小车从斜面上滑下后沿水平面运动，是为了使小车在竖直方向上受到的重力和支持力相平衡，其作用效果相互抵消，相当于小车只受水平方向上的摩擦力作用.（3）实验中通过改变水平面的粗糙程度来改变小车所受的阻力大小.（4）若水平台面上铺的物体分别是毛巾、木板、棉布，则标记c位置是小车在木板表面运动时停下的位置.（5）由实验现象可以得出结论:水平面粗糙程度越小，小车运动的距离越远；由此说明小车受到的阻力越小，速度减小得越慢.（6）对上述实验进行分析并进一步推理:运动的物体在没有受到阻力的作用时，将以恒定不变的速度运动下去（7）本实验中，小车在水平面上三次滑行过程中消耗的机械能相等（选填“相等”或“不相等”），原因是小车从同一斜面的相同高度由静止滑下,具有的机械能相等.（8）若在水平台面上铺上相同材料的物体，让同一小车从同一斜面的不同高度由静止滑下，还可以探究小车的②④的关系（选填下列选项的序号）.①重力势能与质量②重力势能与高度③动能与质量 ④动能与速度（9）上述探究实验中用到的科学研究方法有控制变量法、转换法和实验推理法.（10）本实验为牛顿第一定律提供了实验支持.【例2】如图所示，在“探究阻力对物体运动的影响”实验中，观察将毛巾、棉布分别铺在水平木板上和只有水平木板的三种情况下，让小车分别从斜面顶端由静止自由下滑，研究小车在水平面上滑行的距离．（1）下面是记录实验情况的表格，请你将其中a、b两项内容补充完整．实验序号水平部分材料a小车受阻力的情况b小车运动的路程①②③（2）实验中每次都让小车从斜面顶端由静止下滑的目的是：使小车每次在水平面上开始滑行时的初速度大小相等（选填“相等”或“不相等”）．（3）实验中是通过改变水平面的粗糙程度来改变小车所受阻力的大小．（4）实验中发现小车在毛巾表面滑行的距离最小；在棉布表面滑行的距离较小；在木板表面滑行的距离最大．由此说明小车受到的阻力越小（选填“大”或“小”），速度减小得越慢（选填“快”或“慢”）．（5）推理：如果小车在水平面上滑行，受到的阻力越来越小，直到变为零，它将做匀速直线运动．（6）在大量实验事实的基础上，牛顿总结了伽利略等人的研究成果概括出了牛顿第一定律，所以牛顿第一定律虽然不是直接由实验得出的，