中考物理复习冲刺 30.力学基础 实验题

第30讲：力学基础实验题《2023中考物理各题型专项复习讲义》冲刺阶段查缺补漏第一部分：中考真题1、在探究“影响滑动摩擦力大小因素”的实验中，实验装置如图所示。选取三个相同的木块分别放在不同的接触面上，其中甲、乙两图的接触面是相同的木板，丙图的接触面是棉布。(1)实验中应该用弹簧测力计拉着木块在水平接触面上做______运动，根据______知识可知，木块所受摩擦力大小等于弹簧测力计的示数。(2)如果想探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系，应选择______两图进行实验，比较两图可得出的结论是______。(3)某同学猜想：滑动摩擦力大小可能与接触面积大小有关。于是他将甲图中木块切去一半（如图丁所示），重复甲图的实验操作。他比较图甲和图丁的实验结果，得出结论：滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关。你认为他探究过程中存在的问题是______，改进方法是______。2、某同学用如图所示的装置探究阻力对物体运动的影响。（1）他在水平面上分别铺上不同材料，让同一小车从相同斜面上的同一高度由静止滑下，目的是使小车到达斜面底端时的___________相同（2）实验发现：小车分别在毛巾、棉布和木板表面上滑行时，在木板表面滑行距离最远，说明小车受到的阻力越小，运动状态越___________（填“容易”或“不容易”）改变。由此推测：如果小车在水平面上滑行时受到的阻力为零，它将一直做___________。（3）小车在水平而上三次滑行过程中，在___________表面克服阻力做功的功率大。（4）在不增加任何器材的情况下，若要探究速度对动能大小的影响，可使小车从斜面的___________高度由静止滑下，比较小车在___________水平面上滑行的距离即可。（均填“相同”或“不同”）第二部分：考点解读第一、探究力与运动关系（牛顿第一定律）1.此实验让应让下车怎么滑下来？目的是什么？答：让小车从斜面同一高度由静止滑下来；目的是使小车到达水平面时的速度相同。2.通过什么知道阻力越小，物体运动减小的越慢？答：小车运动的距离，阻力越少，小车运动的距离越远，说明物体运动减小的越慢。3.这个实验斜面有何作用？答：使小车滑下的速度相同。4.实验结论：物体受到的阻力越小，物体运动的距离越远，如果物体不受阻力，他将保持运动直线运动，并一直运动下去。5.此实验采用的方法是？答：控制变量法转换法6.牛顿第一定律能否通过实验探究出来？答：不能，只能在实验基础上推理出来，因为不受力的物体是不存在的。7.将此实验略加修改还能做哪个实验？答：（1）将斜面长一些，增加刻度尺和秒表可以探究速度变化的实验（2）保证平面的材料相同，增加一个木块可以探究动能大小与哪些因素有关的实验。8.对牛顿第一定律的理解（1）牛顿第一定律是在大量经验事实的基础上，通过进一步推理而概括出来的，因此不可能用实验来直接证明牛顿第一定律。（2）牛顿第一定律的内涵：物体不受力，原来静止的物体将保持静止状态,原来运动的物体,不管原来做什么运动,物体都将做匀速直线运动.（3）牛顿第一定律告诉我们:物体做匀速直线运动可以不需要力，即力与运动无关，所以力不是产生或维持物体运动的原因。（4）力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因。第二、摩擦力及其实验问题FF1甲（木板表面）F2乙（木板表面）F3丙（毛巾表面）（1）实验原理：二力平衡（2）实验方法：把木块放在水平长木板上，用弹簧测力计水平拉木块，使木块匀速运动，读出这时的拉力就等于滑动摩擦力的大小。应用转换法。（3）实验结论：接触面粗糙程度相同时，压力越大滑动摩擦力越大；压力相同时，接触面越粗糙滑动摩擦力越大。该研究采用了控制变量法。由前两结论可概括为：滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关。实验还可研究滑动摩擦力的大小与接触面大小、运动速度，拉力大小等无关。第三部分：例题解析小明在做“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验时，使用的器材有弹簧测力计、两个相同的铁块、长木板。（1）将铁块放在长木板上，用弹簧测力计拉着铁块沿水平方向做匀速直线运动，弹簧测力计示数如图甲所示，则铁块受到滑动摩擦力的大小等于_______N；（2）如图乙所示，将两个铁块叠放在一起，重复上面的操作。比较甲、乙两次实验，可以得出：在接触面的粗糙程度相同时，_______越大，滑动摩擦力越_______；（3）小明又将两个铁块按照图丙所示的方式放在长木板上进行实验。比较乙、丙两次实验，可探究滑动摩擦力的大小与_______的关系；（4）实验后小明和同学交流讨论时发现：在实验中很难使铁块做匀速直线运动。于是小明设计了丁图所示的实验装置，该装置_______（选填“需要”或“不需要”）长木板做匀速直线运动。当长木板的运动速度增大时，弹簧测力计的示数_______（选填“增大”、“减小”或“不变”）。【详解】（1）[1]由图甲可知，弹簧测力计1N之间有5小格，每小格代表0.2N，故测力计分度值为0.2N，示数为1.2N；弹簧测力计水平拉动铁块进行匀速直线运动时，水平方向上铁块受到拉力和滑动摩擦力作用，这两个力是平衡力，根据二力平衡条件，滑动摩擦力大小等于拉力大小，拉力大小即为测力计的示数，故铁块受到滑动摩擦力的大小等于1.2N。（2）[2][3]比较甲、乙两次实验知接触面的粗糙程度相同，压力的大小不同，且压力越大，弹簧测力计的示数越大，滑动摩擦力越大，故可以得出：在接触面的粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大。（3）[4]比较乙、丙两次实验压力大小相同、接触面的粗糙程度相同，接触面积的大小不同，故可探究滑动摩擦力的大小与接触面积大小的关系。（4）[5][6]图丁拉动长木板的过程中，铁块与木板之间是滑动摩擦力，而滑动摩擦力的大小与相对速度无关，所以不需要匀速抽动长木板，铁块所受的滑动摩擦力不变，故弹簧测力计的示数不变。第四部分：自主练习1、为了探究“阻力对物体运动的影响”。小明设计了如图所示的实验，让同一小车从斜面滑下到达接触面分别为毛巾、棉布和木板的水平面上，观察在水平面滑行的距离。（1）为了使小车滑下到水平面时的初速度相同，实验时应让小车从同一斜面的___________（选填“相同”或“不同”）高度滑下。（2）比较甲、乙、丙三次实验，发现阻力越小，小车滑行的距离___________（选填“越远”或“越近”）。（3）英国科学家牛顿结合了伽利略等人的研究成果，概括出了牛顿第一定律。牛顿第一定律是___________（选填正确选项前的字母）。A．根据自己想象得出的结论B．直接从实验中得出的给论C．根据实际生活经验得出的结论D．在大量经验事实基础上通过进一步科学推理概括出来的2、在“探究阻力对物体运动的影响”的实验中：（1）如图甲所示，小明为了完成实验，应使小车在水平面刚开始运动时具有______（填“相同”或“不同”）的速度，而让小车在不同的物体表面运动，目的是使小车运动过程中受到的阻力______（填“相同”或“不同”）；（2）实验中小明记录了三次实验小车运动的时间，发现实验①中小车运动运动时间最短，实验③中小车运动运动时间最长，可以得到小车受到的阻力越小，速度减小得越______（选填“慢”或“快”）。由此推理得出：运动物体不受力时，将保持______运动状态；（3）完成上面的实验后，小明想探究动能的大小与速度的关系，实验过程如图乙：在④、⑤两次实验中，小车的动能是由______能转化而来的；通过④、⑤两次实验可以得出：当______一定时，运动物体的______越大，动能越大。如果在实验④的木板上铺上毛巾，实验⑤的木板上铺上棉布，那么通过该实验______（填“仍能”或“不能”）得到正确结论。3、在探究“二力平衡的条件”实验中，甲组的同学采用如图所示的实验方案：在水平桌面上放一个带有挂钩的木块，两根细绳的一端拴住木块，另一端通过滑轮与钩码相连。请回答下列问题：（1）在该实验中，应尽可能让桌面______一些。（选填“光滑”或“粗糙”）（2）在进行实验时，是通过调整钩码的质量来改变______的大小。（3）如果要探究“二力平衡时两个力是否在同一条直线上”，应进行怎样的实验操作？______。（4）乙组同学采取了另外一种方案来进行实验：在竖直放置的支架顶部固定两个相同的滑轮，两根细绳的一端拴住一个硬塑料片，另一端通过滑轮与钩码相连，如图所示。与甲组同学的方案比较，请说出乙组同学方案的一条好处和一条不足：好处：______；不足：______。4、如图所示，在“探究二力平衡条件”的实验中：（1）把木块放在较光滑桌面的好处是______，向两端的盘里加砝码，当两盘砝码质量相等时，木块静止，且两盘里砝码质量______（填“相等”或“不相等”）时，木块不静止，才说明平衡的两个力大小______（填“相等”或“不相等”）；（2）保持两盘砝码质量相等，把木块扭转一个角度，观察到木块发生______恢复到原来位置处于静止状态，这个操作是用于探究作用在同一物体上的两个力平衡时是否满足______上；（3）通过上述过程可知：作用在同一物体上的两个力，只有当大小______方向______且作用在______上，才能平衡。5、红红用质量相等的木块和小车进行了以下力学实验．（1）红红在探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”的实验中，每次她都应用弹簧测力计沿水平方向拉物体做_____________运动，测力计的示数分别如图所示，分析A、B两次实验数据可知，_________（填“木块”或“小车”）的表面更粗糙．根据A、C两次实验得出：接触面粗糙程度一定时，压力越___________，滑动摩擦力越大．（2）在C实验中，若红红将拉力增加到3N（小车仍随木块一起运动），此时木块受到地面的摩擦力为___________N，小车___________（填”不受”或“受”）摩擦力的作用．（3）如图所示，红红又进行了D、E、F三次实验，将小车在同一斜面同一高度由静止释放，分别在毛巾、棉布和木板三个表面水平运动，发现小车在木板表面运动得最远，说明阻力越_________，速度减小得越慢．由此推论出：如果运动的物体不受力，它将_________．6、如图所示是小南“探究滑动摩擦力与什么因素有关”的实验过程：(1)该探究要用弹簧测力计拉着木块在水平方向作匀速直线运动，根据__原理，可知此时摩擦力与拉力大小相等；(2)小南分析甲、乙，发现，说明滑动摩擦力的大小与__有关，分析甲、丙，发现，说明滑动摩擦力的大小与接触面__有关；(3)小南在本次探究中运用的研究方法是__和转换法；(4)小南在探究后反思：操作中不能保证匀速拉动物体，所以弹簧测力计的示数并不稳定。经老师引导后，将实验装置改成如图丁所示，当他拉出木板的过程中，发现弹簧测力计示数仍然不稳定，你认为仍然不稳定的原因可能是__（填序号：A．接触面的粗糙程度不均匀；B．未能保证匀速抽出木板）。7、小亮在探究“滑动摩擦力的大小与那些因素有关”这一问题提出如下猜想：①滑动摩擦力的大小可能与接触面间的压力有关②滑动摩擦力的大小可能与接触面的粗糙程度有关。为了验证这一猜想，他找来了量程合适的弹簧测力计一个，长木板一块，质量相同的长方体木块和塑料块各一块。（1）为了准确测出物体与长木板之间摩擦力大小必须用弹簧测力计拉着物体，使它沿长木板___________滑动，原理是：_________；（2）为了验证猜想①，他通过图甲、乙所示的实验，可以得出的结论是：在保持__________一定时，___________越大，滑动摩擦力越大。（3）为了验证猜想②，他利用图乙的器材再做一次实验，就能验证猜想②，他的做法是：_______重新做一次实验。（4）实验中他感到读出弹簧测力计示数有一定困难，经过思考，小亮想按图丙的装置进行实验，固定弹簧测力计，拉木块下的长木板，实验效果会显著改变，请写出这样改进的好处：______________。8、已知滑动摩擦力大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关，某实验小组在探究“滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系”的实验中，使用的实验器材有弹簧测力计、木块（有挂钩）、长木板各一个，棉布和毛巾各一块。（1）设计出记录实验数据的表格，表中要有必要的信息______；（2）实验前，要对弹簧测力计进行调零。调零时，测力计的摆放方向应该