专题09力与运动探究（原卷版）2

决胜2020年中考科学压轴题全揭秘专题09力与运动探究【考点1】摩擦力探究【例11】.用图1所示的装置探究摩擦力跟压力大小的关系。（1）实验时，拉动木块在水平木板上做匀速直线运动，弹簧测力计的示数就等于摩擦力的大小，因为这时的拉力和摩擦力是一对________力。（2）某次实验中弹簧测力计的指针位置如图1所示，它的示数是________N。（3）改变木块上所加钩码的个数进行多次实验，记录的数据如表所示，请根据表中的数据，在图2中画出摩擦力随压力大小变化的关系图像。实验次数12345压力F/N34567摩擦力f/N0.60.81.01.21.4（4）分析图像可知：当接触面的粗糙程度一定时，摩擦力跟压力的大小成________。（5）实验结束后，小丽同学想探究摩擦力是否与接触面的大小有关，她用弹簧测力计测出木块在水平面上做匀速直线运动时的摩擦力，然后将木块沿竖直方向锯掉一半，测得摩擦力的大小也变为原来的一半。她由此得出：当接触面的粗糙程度一定时，接触面越小，摩擦力越小。你认为她的结论正确吗？________，理由是________【变式11】某科学兴趣小组设计了如图甲所示的装置进行“探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关”的实验。弹簧测力计固定在木板上，平板小车通过电动机来控制运动，正方体木块水平放在平板小车上。开启电动机后，观察测力计的示数变化，并绘制了如图乙所示的图像。（1）由实验可知，正方体木块受到滑动摩擦力的大小和方向分别是________。（2）4秒钟后，若将电动机的转速由每分钟10转调至每分钟30转，则弹簧测力计的示数将________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。（3）若要探究滑动摩擦力的大小和压力大小的关系，在原有实验基础上，还应增加的操作是________。【例12】.某科学兴趣小组对“滑动摩擦力的大小与接触面积和接触面的湿度是否有关”的问题进行探究。他们选择了一块各面粗糙程度相同并带有挂钩的长方体物块作为研究对象，请回答：（1）实验所用到的测量工具是________。

（2）在测量滑动摩擦力的大小时，必须让物块在水平面上做________运动，才能使测出的拉力的大小与滑动摩擦力的大小相等。（3）下表为实验记录表格，通过分析表中序号为________的实验记录，可得到初步结论：滑动摩擦力的大小与________无关；分析表中序号为________的实验记录，可得出结论：滑动摩擦力的大小与________有关。序号接触面积接触面干湿程度摩擦力，（牛）

l

小

干

0.5

2

中

干

0.5

3

大

十

0.5

4

大

较湿

0.6

5

大

湿

0.8【变式12】（2017•丽水）某兴趣小组在探究“影响摩擦力大小的因素”时，用如图所示的装置进行实验。

实验一：将长方体木块平放在长木板上，用力F拉长木板，当长木板与木块发生相对滑动后，记录弹簧秤的示数于表一。再将木块分别侧放、竖放，重复实验。

实验二：将长方体木块平放在长木板上，用力F拉长木板，当长木板与木块发生相对滑动后，记录弹簧秤的示数于表二。再分别将一个砝码，二个砝码放在木块上，重复实验。

表一实验次数压力大小木块放置情况弹簧秤示数/牛1木块的重平放1.02木块的重倒放1.03木块的重竖放1.0表二实验次数压力大小木块放置情况弹簧秤示数/牛1木块的重平放1.02木块和一个砝码的总量平放1.53木块和二个砝码的总量平放2.0（1）实验一的第3次实验时，木块与长木板之间的滑动摩擦力为________牛；（2）实验一探究的问题是________；（3）表二中的实验数据可得出的结论是________。【考点2】牛顿第一定律探究【例21】小明先后在水平桌面铺上粗糙程度不同的物体（毛巾、棉布、木板），做了三次实验，然后将实验数据填入下列表格。请回答以下问题：表面状况阻力大小小车运动的距离s/m毛巾大0.1棉布较大0.18木板小0.35（1）让小车从同一高度滑下，目的是为了控制小车每次滑到平面时的________相同。（2）从上述实验数据中，可以得出结论是：小车受到的阻力越小，速度减小得越慢。由此联想到在雨雪天驾驶汽车应适当________（选填“增大”或“减小”）汽车之间的距离。（3）如果分别让小车从不同的高度滑下，请你推理：当小车以不同的速度在阻力为零的平面上运动，最终的速度________（选填“相同”或“不同”）。【变式21】在探究“阻力对物体运动的影响”实验中，让同一小车从同一斜面的相同高度由静止开始下滑，小车在三种不同水平面上运动一段距离后分别停留在如图所示的位置。（1）小车从同一高度滑下的目的是________。（2）由实验现象我们可以得出结论：平面越光滑，小车运动的距离越远，说明________。（3）进一步推理可以得出：如果水平面绝对光滑，小车将做________运动。（4）下列实验中都用到以上研究方法的是

。A.

用真空罩和闹钟探究声音的传播需要介质

B.

用弹簧测力计测量物体在水平方向滑动摩擦力的大小

C.

探究二力平衡的条件【例22】“牛顿第一定律”的形成，经历了伽利略、笛卡儿和牛顿等科学家不断完善的过程。（1）伽利略经过下图所示的实验和推理得出结论：如果没有摩擦阻力和空气阻力的影响，在水平面上运动的物体将会一直运动下去。结合伽利略的结论写出图中各实验和推理的先后顺序：________。(用字母表示)（2）笛卡儿在伽利略观点的基础上进一步完善：如果运动中的物体没有受到力的作用，它将继续以同一速度沿直线运动，既不停下来也不偏离原来的方向。牛顿在他们研究的基础上提出了“牛顿第一定律”。相对于“牛顿第一定律”，笛卡儿的观点有什么不足？【变式22】境白远尘皆入咏，物含妙理总堪寻！——科学规律往往隐藏在众多表象的茫茫迷雾之中，而科学研究就像穿透这迷雾的明灯，引导着探索者到达真理的彼岸。人类对“运动和力的关系”的认识就经历了一个曲折漫长的探索过程。（1）古希腊哲学家亚里士多德认为：________这一根据生活经验和事物表象得出的错误观点被人们沿用了近2000年。（2）十七世纪，伽利略通过理想斜面实验，正确地揭示了“运动和力的关系”。如图所示，伽利略的斜面实验有如下步骤：

①减小第二个斜面的倾角，小球在这个斜面上仍然要达到原来的位置。

②两个埘接的斜面，让小球沿一个斜面从静止滚下，小球将滚上另一个斜面。

③如果没竹傺擦，小球将上升到原来释放时的高度。

④继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成为水平面，小球将沿水平面以恒定速度持续运动下去。

上述步骤中，有的属于可靠事实，有的则是科学推论。将这些事实和推论进行分类排序，以下正确的是

(

)A.

事实②一事实①一推论③一推论④

B.

事实②一推论①一推论③一推论④

C.

事实②一推论①一推论④一推论③

D.

事实②一推论③一推论①一推论④（3）伽利略得出：运动物体如果不受其他物体的作用，将会________，伽利略由此开创了实验和推理相结合的科学研究方法。【考点3】二力平衡探究【例31】如图甲是小婷同学探究二力平衡条件时的实验情景。

（1）小婷将系于小卡片（重力可忽略不计）两端的细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________，并通过调整钩码的个数来改变拉力的大小。（2）当小卡片平衡时，小婷将小卡片转过一个角度，松手后小卡片________（选填“能”或“不能”）平衡。（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，小婷下一步的操作是：________。（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，同学们认为小婷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.

小卡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。【变式31】在探究“二力平衡的条件”实验中，实验小组的同学设计了两种实验装置，如图甲、乙所示。试回答：（1）这两个实验装置中，更合理的装置为________（选填“甲”或“乙”）。（2）实验小组用合理的装置进行实验时，将两辆相同小车在中间用细线连接在一起，如图丙所示，左右通过定滑轮下挂相同数量的砝码，结果两小车保持静止状态。接着用剪刀在P点处剪断，结果两车独自加速向两侧运动。由此可看出，实验小组正在探究的是________。【变式32】在探究“二力平衡的条件”的实验中，某同学采用的实验装置如图甲所示：

（1）当物体处于静止状态或________状态时我们认为它受到的力是相互平衡的．（2）实验时，小宇发现当向左盘和右盘同时加入一个相等重量的砝码时，木块处于静止状态。此时木块在水平方向受到两个力的作用，这些力是平衡的。小明再把右盘中的砝码换成一个较重的砝码时，发现木块仍然处于静止状态，出现这种现象的原因是________，这时木块在水平方向受到的力________（填“平衡”或“不平衡”）。要避免这种现象产生，请你对该实验装置提出改进意见：________。（3）如图乙所示，小慧用小车来做该实验，装置处于静止，细绳和弹簧测力计的质量忽略不计，不考虑细绳与滑轮之间的摩擦，两端挂的重物各为10N，则弹簧测力计的示数为________N。1.某科学实验小组进行“影响滑动摩擦力大小的因素”实验，实验设计方案如图甲、乙所示，试回答：（1）实验小组进行甲、乙两组实验所建立的假设是________。（2）在甲、乙实验中，用弹簧测力计可测出滑动摩擦力大小的依据是________。（3）丙为甲、乙的改进装置，它的优点是________（至少两点）。2.小明看见农民伯伯在用铁锹挖土时，不时往手上吐口水，询问后得知是为了防止打滑。但为什么许多场合写着“地板湿滑小心慢走”？于是他找来弹簧测力计、滴管、一块用油漆刷过的木板和一杯水进行探究。如图甲所示，在水平玻璃桌面上滴不同滴数的水并涂匀，立即让木块在玻璃桌面上做匀速直线运动，测出摩擦力，记录数据如下表：

实验序号

1

2

3

4

5水滴数（滴）

5

10

15

20

25摩擦力（牛）1.3

1.5

1.8

1.4（1）该实验基于的假设是________（2）第五次实验中弹簧测力计的读数如图甲所示，为________牛。（3）随着水滴的增加，摩擦力的大小变化趋势更接近图乙中的________图。A.

B.

C.

D.

3.如图甲所示，A是木块，B是长木板，C是弹簧测力计，另有砝码、棉布、毛巾等实验器材。若匀速拉动弹簧测力计，则可测出木块受到的摩擦力。（1）此实验的目的是探究________（2）在操作过程中，一定要保持弹簧测力计匀速直线拉动木块，此时．弹簧测力计对木块的拉力________（填“大于”“小于”或“等于”）木块受到的摩擦力。（3）在图乙中，D是一个电动装置，可带动木板做匀速直线运动。该装置相对图甲所示的装置更具优势，请指出其中一点：4.在探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的活动中，（1）在水平的长木板上，用弹簧测力计水平向左拉动木块A，并使其作________运动，弹簧测力计示数如图甲所示。根据________知识可知，木块所受的滑动摩擦力为________N。

（2）小华将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的一半。她由此得出：滑动摩擦力的大小随接触面积的减小而减小。你认为她的探究过程是否科学？如果不是请指出探究过程中存在的问题是________：（3）在实验后交流的过程中,小华发现有同学将该实验改成了如图乙所示的实验装置：将弹簧测力计一端固定,另一端钩住木块A,木块下面是一长木板,实验时拉着长木板沿水平地面向左运动。装置改进后的好处是________(写一条即可)。5.在“探究摩擦力的大小与什么因素有关”的实验中，小明同学设计了如图所示的装置进行实验。弹簧测力计固定在木板上，开启电动机后，小明在4秒钟内观察测力计的示数变化，并绘制了如图乙所示的图像。（1）木块受到的滑动摩擦力的大小和方向分别是：

。A.

2.3牛水平向左

B.

2.3牛水平向右

C.

2.0牛水平向左

D.

2.0牛水平向右（2）4秒钟后，如将电动机的转速由每分钟20转调至每分钟40转，则弹簧测力计的示数将________。（选填“变大”、“变小”或“不变”）（3）如要探究滑动摩擦力的大小和接触面的粗糙程度的关系时，在现有实验的基础上，还应增加的操作是________。6.如图1所示，小明在“研究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中，用弹簧测力计拉着木块分别在粗糙程度不同的甲、乙水平木板上匀速直线运动，通过改变放在木块上的砝码改变压力，分别测出木块在甲、乙木板上滑动时的摩擦力，并根据实验数据描点画出了滑动摩擦力，f摩与对应压力F压关系的图象。（1）分析图象甲或乙可知，术块对木板的________越大，木块所受的滑动摩擦力也就越大；比较图象可知．________(选填“甲”或“乙”)木板更粗糙。（2）小明在实验中发现，拉着木块运动时很难控制“匀速”，于是他设计了如图2所示的装置，将弹簧测力计固定，改为拉动平板小车，当他水平向左拉动平板小车时，木块所受到的摩擦力的方向为________。7.某同学利用如图所示装置研究阻力对物体运动的影响，甲、乙木板上分别铺有毛巾和棉布，丙木板上不铺任何材料，让小车从相同斜面的顶端由静止开始滑下，观察现象。试回答下列问题：（1）科学实验需要控制变量，本实验中，影响小车在水平面上运动距离的因素，除了阻力外，还有________，该因素可以采用小车从相同斜面的顶端由静止开始滑下的方法来控制。（2）实验可得出“阻力越小，运动速度减小得越慢”的结论，支持该结论的证据是________。（3）若接触面完全光滑，即水平方向不受外力作用，轨道足够长，小车将一直做________运动。8.某同学观察到汽车紧急刹车后，由于汽车具有惯性，并不能马上停下来，而是继续向前滑行一段距离，从而常常造成车祸。他很想知道影响汽车紧急刹车后滑行距离大小的因素(因为紧急刹车后，滑行距离的大小是造成车祸的关键因素)，并提出猜想：A.紧急刹车前的速度B.汽车的总质量C.汽车刹车系统的性能D.紧急刹车时的路况根据猜想，该同学设计了以自行车代替汽车的实验方案进行探究，并把实验结果记录在表格中：实验序号车的总质量m(千克)刹车前的速度v(米/秒)路况滑行距离s(米)a1004水泥路0.4b1004操场土地0.6c1008操场土地1.2d1504操场土地0.8e1504水泥路0.5f1508水泥路0.7（1）为了验证猜想A是否正确，必须选择表格中的实验________或________。（2）为了验证猜想B是否正确，必须选择表格中的实验________或________。（3）从上表中你能到的结论是：________9.小明利用如图所示的装置，探究在水平面上阻力对物体运动的影响，进行如下操作：a、如图甲，将毛巾铺在水平木板上，让小车从斜面顶端由静止滑下，观察小车在水平面上通过的距离．b、如图乙，取下毛巾，将棉布铺在斜面和木板上，让小车从斜面顶端由静止滑下，观察小车在水平面上通过的距离．c、如图丙，取下棉布，让小车从斜面顶端由静止滑下，观察小车在水平面上通过的距离．请针对以上操作回答下列问题：（1）以上操作中错误的一次是________（选填“a”、“b”或“c”）．（2）对比两次正确实验操作能说明：小车受到的阻力越小，通过的距离越________．（3）纠正错误后，多次实验进行分析，并进一步推测：在水平面上滑行的小车，如果受到的阻力为零，它将做________运动．（4）为了得出科学结论，三次实验中小车每次都从斜面上同一位置由静止自由下滑，这样做的目的是：使小车从斜面上同一位置到达底端水平面时________．（5）在水平面滑行的小车受到________（选填“平衡力”或“非平衡力”）的作用，在竖直方向上小车受到的重力和支持力是________（选填“平衡力”或“非平衡力”）．受到的重力和小车对水平面的压力________（“是”或“不是”）一对平衡力．（6）上述所有探究实验中用到的科学探究方法有________（只要求写出一种即可）．10.现代社会汽车已大量进入寻常百姓家，汽车追尾常发生重大交通事故，其重要原因是遇到意外情况时汽车不能立即停止。司机从看到情况到他肌肉动作操作制动器来刹车需要一段时间，这段时间叫反应时间，汽车需保持原速前进一段距离，这段距离叫制动距离。下表是一位司机驾驶一辆保养得很好的汽车分别在干燥和潮湿的相同水平公路上以不同的速度行驶时，测得的反应距离、制动距离和停车距离。速度/km·h－1反应距离/m制动距离/m停车距离/m干燥潮湿干燥潮湿干燥潮湿407781015175099131522246011111923303480151533434858100191952657184（1）研究上表中的数据可知汽车速度越大，________、_________和________就越大；（2）影响汽车制动距离的两个主要因素是：________和________；（3）请你根据以上研究结果，对司机提出两条有利于安全行驶的建议：①________；②________。11.滑板车深受青少年的喜爱，如图1所示，小明正“驾驶”滑板车向前滑行．图中小明一脚站立其上，另一只脚不时用力向后蹬地，使滑板车前进．当小明蹬地后双脚离地，向前滑行一段距离车就停了，于是他思考阻力对运动有何影响呢？力是维持物体运动的原因吗？如图是他研究“阻力对物体运动的影响”的实验图2：（1）他应该让小车从同一斜面的同一高度由静止下滑，这样做的目的是________

．（2）小车在________

表面运动得最远，这说明阻力越小，小车运动得________

．（3）推理得出：原来运动的物体不受外力作用，将________

．所以力不是维持物体运动的原因．（4）小车三次在水平面上运动到停下的过程中，克服阻力做功的情况．A.

棉布上克服阻力做功最多

B.

玻璃上克服阻力做功最多

C.

一样多12.学习关于物体的平衡条件时,小明同学提出了下列疑问: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他将小球用一根细线悬挂起来,如图(a)所示,剪断细线后小球落下,如图(b)所示。

②他又将小球用两根细线悬挂起来,如图(c)所示,剪断其中的一根细线,小球发生摆动,如图(d)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,小明同学归纳得出的初步结论:(选填下面对应的结论字母)（1）由图(a)和(b)可知:结论________正确;（2）由图(a)和(c)可知:结论________正确;（3）由图(a)和(d)可知:结论

正确;A.

物体处于平衡状态时不一定只受两个力作用

B.

只受一个力作用的物体不能保持平衡状态

C.

小球不受力时