实验08 探究阻力对物体运动的影响（原卷版）

实验08探究阻力对物体运动的影响基础考点梳理1.实验目的、原理、方法（1）实验目的：探究阻力对物体运动影响。（2）实验原理：力是改变物体运动状态的原因。（3）实验方法：控制变量法。2.实验器材：斜面、小车、毛巾、棉布、木板、刻度尺（1）斜面：使小车运动。（2）毛巾、棉布、木板：改接触面对小车的阻力。（3）刻度尺：测量小车行驶距离。3.实验步骤步骤①木板放在水平的桌面上,将斜面放固定在木板的一端,将刻度尺零刻度线与木板一端对齐,紧贴木板并固定好。步骤②观察木板毛巾与棉布的粗糙程度。步骤③将毛巾铺在木板上,将小车置于斜面顶端同一位置,使小车向下滑,小车停下后,记录小车在毛巾上滑动的距离S1。步骤④将棉布铺在木板上,将小车置于斜面顶端同一位置,使小车向下滑,小车停下后,记录小车在棉布上滑动的距离S2。步骤=5\*GB3⑤将小车置于斜面顶端,使小车向下滑,小车停下后,记录小车在木板上滑动的距离S3。4.实验结论及推理（1）实验结论：平面越光滑,物体运动的距离越远,速度减小得越慢,所受阻力越小；平面越粗糙,物体运动的距离越近,速度减小得越快,所受阻力越大。实验推理：运动的物体如果不受外力作用，它将永远匀速直线运动下去。5.实验补充（1）牛顿第一定律①牛顿第一定律（也叫惯性定律）：一切物体在没有受到力的作用的时候，总保持静止状态或匀速直线运动状态。②牛顿第一定律是通过分析、概括、推理得出的，不可能用实验直接来验证。（2）物体运动状态变化的判定：物体运动状态的变化包括速度大小的变化和速度方向的变化，两变其一或者都变化，那么运动状态发生变化，两者均不变，那么运动状态不发生改变（静止或者匀速直线运动）。（3）力与运动的关系①力是改变物体运动状态的原因，力不是维持物体运动状态的原因。②运动的物体不受力时做匀速直线运动(保持它的运动状态)。③静止的物体不受力时保持静止状态(保持它的静止状态)。6.常考实验问题如图（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速度相同。（2）从实验现象可推理，若水平面绝对光滑，则运动的小车将在水平面上做匀速直线运动。（3）小车到达水平面后会继续向前运动是因为小车具有惯性。（4）力是改变物体运动状态（选填“维持物体运动”或“改变物体运动状态”）的原因。（5）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，运动状态越不容易（选填“容易”或“不容易”）改变。（6）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最小。（7）实验中是通过改变接触面的粗糙程度来改变小车所受阻力大小的。（8）在此基础上，牛顿总结了伽利略、笛卡尔等人的研究成果概括出牛顿第一定律，请问：牛顿第一定律不能（填“能”或“不能”）直接由实验得出，这种实验方法叫做理想实验法。除此以外，本实验还应用到的科学方法有控制变量法、转换法。精选真题汇编1．（2023•呼和浩特）自古以来，就有很多人认为，力是维持物体运动的原因。后来，伽利略提出，物体的运动不需要力来维持。我们通过实验来研究：如图所示，让同一小车从同一斜面的相同位置由静止滑下，保证小车到达水平面的速度相同，结果发现，随着小车受到的阻力减小，小车在水平面上滑行的距离变大。分析，思考，推理，得出正确结论：（1）如果小车静止，不受力，小车将保持静止状态；（2）如果小车运动，不受力，小车将保持匀速直线运动状态。进而思考得出：（1）如果一个物体不受力，这个物体将保持；（2）力（选择“是”或“不是”）改变物体运动状态的原因；（3）牛顿第一定律（选填“能”或“不能”）由实验直接验证。2．（2022•武汉）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。（1）两次实验中让同一辆小车从同一斜面滑下，目的是使小车进入水平面的初速度相同。（2）由实验可以看出，运动的小车所受的阻力，向前滑行的距离变大。伽利略对类似的实验进行了分析，并进一步推测：如果物体受到的阻力，速度就不会减小，物体将以恒定不变的速度永远运动下去。（3）两次实验中，小车在水平面上最终都会静止下来，说明力可以改变物体的。3．（2022•陕西）请完成下列填空。（1）如图﹣1，测量前，为使托盘天平横梁水平平衡，应向调节平衡螺母。（2）如图﹣2，用刻度尺测量一物块的长度，该物块长度为cm。（3）如图﹣3，在“探究阻力对物体运动的影响”实验中，让小车从同一斜面的同一高度由静止滑下，进入粗糙程度不同的水平面。由实验现象可知：水平面越光滑，小车受到的阻力越，速度减小得越慢，小车运动的路程越。4．（2023•西藏）在“探究阻力对物体运动的影响”实验中，实验装置如图所示。（1）实验过程中，让同一小车从同一斜面、同一高度由静止滑下，其目的是使小车进入水平面时的相同。（2）让小车分别在毛巾、棉布、木板表面运动，最终小车静止时的位置如图所示，可观察到小车在表面滑行的距离最远，由此可得出：小车受到的阻力越，速度减小越慢。进一步推理可得：如果小车运动时受到的阻力为零，速度就不会减小，小车将保持运动状态。（3）冰雪天气路面湿滑，阻力较小，结合该实验结论，开车时应才能保证行驶安全（写出一个合理答案即可）。5．（2023•金昌）物理兴趣小组在“探究阻力对物体运动的影响”的实验中，让同一小车从同一斜面的同一高度由静止自由滑下，分别通过水平面上的毛巾、棉布、木板表面，如图所示。（1）让小车从同一斜面上的同一高度处，沿斜面从静止开始运动，目的是使小车到达水平面时的相同；（2）小车在表面速度减小的最慢（选填“毛巾”、“棉布”或“木板”）；（3）我们可以推断：如果水平面绝对光滑，运动的物体将保持状态；（4）根据以上结论，关于运动和力的判断，下列说法正确的是（填选项符号）；A.沿水平方向没有推动桌子，是桌子受到的推力小于摩擦力B.轮船漂在水面上，是因为轮船受到的浮力等于轮船和货物总共受到的重力C.地面上滚动的足球最终会停下来，是因为受到的阻力大于向前的惯性作用（5）三组实验中小车在水平面上从运动到静止消耗的机械能大小（选填“相等”或“不相等”）。6．（2022•梧州）小芋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。（1）实验中需要小车每次从同一斜面的同一高度由静止自由滑下，目的是使小车到达斜面底端时的相同；（2）小芋多次实验分析论证得出：小车受到的阻力越小，速度减小得越，运动得越远。并进一步推测：若水平面完全光滑且足够长，小车将一直做，表明物体的运动（选填“需要”或“不需要”）力来维持；（3）从能量转化的角度看，小车在水平面上克服阻力所做的功（选填“在毛巾上更多”、“在棉布上更多”、“在木板上更多”或“三次一样多”）；（4）小芋思考了一个问题：当自己荡秋千运动到右侧最高点时，假设受到的力全部消失，自己将处于怎样的运动状态呢？你认为下列选项中正确的是（图中的黑点表示小芋）A．做匀速圆周运动B．做匀速直线运动C．继续来回摆动D．保持静止状态（5）小芋想测出小车在毛巾表面运动时所受阻力的大小，请你利用合适的实验器材，帮她写出实验步骤：。7．（2021•青岛）探究阻力对物体运动的影响。（1）如图所示，使小车从斜面顶端滑下，目的是让小车到达水平面时的速度相同。（2）观察小车在毛巾、棉布、木板表面滑行的距离，发现小车在表面滑行的距离最远，说明小车在此表面受到的阻力最小，速度减小得最慢。由此推理，若小车运动时不受阻力，它将做。（3）实验中是通过改变的方法来改变阻力大小的。（4）小车从斜面上滑下时，它的能转化成动能。8．（2021•苏州）在探究“阻力对物体运动的影响”时，使用的器材有斜面、木板、棉布、毛巾和小车。（1）实验时要固定斜面，并将小车从斜面上（同一/不同）位置由静止释放；（2）从实验现象可推理，若水平面绝对光滑，则运动的小车将在水平面上；（3）如图，若实验中小车仅在木板上滑行时滑出了右端，是否需要重做本实验以获取可靠的证据？答：（需要/不需要）；（4）在本实验中，“小车在水平面上运动的距离”反映的是。A.小车在水平面上所受阻力大小B.阻力对小车运动的影响情况C.A、B选项均正确9．（2020•海南）如图所示，是“探究阻力对运动的影响”的实验情景。（1）让小车三次从同一斜面上的同一高度处，沿斜面从静止开始运动，目的是使小车到达水平面时的相同；（2）水平面越光滑，运动小车受到的阻力越，运动的时间越长，运动的距离越远；（3）进一步推理，如果水平面足够光滑，小车不受阻力，它将运动下去。10．（2020•宿迁）在探究“阻力对物体运动的影响”时，让小车从斜面相同高度由静止滑下，在三个不同的水平面上运动情况如图所示。（1）实验中让小车从相同高度滑下，是为了使小车在水平面上开始运动时的速度大小，本实验中的“阻力”主要是指小车受到的。（2）分析图中运动情况可知：小车受到阻力越小，小车运动的路程。（3）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”，可将小车从斜面的高度由静止滑下，比较小车在（选填“相同”或“不同”）水平面上滑行的距离即可。11．（2020•衢州）小科骑自行车时发现，在不同的路面上，停止踩脚踏板，车都能继续运动一段距离。于是小科作出了以下猜想。猜想一：车运动的距离可能与路面的粗糙程度有关；猜想二：车运动的距离可能与车速有关。为验证猜想，他用丝绸、棉布、小球、斜面和长木板进行模拟实验，如图所示。（1）验证猜想一，应分别将丝绸、棉布铺在（选填“斜面”“长木板”或“斜面和长木板”）上，并完成实验。（2）请用所给的器材，设计一个验证猜想二的实验方案（要求简要叙述实验步骤和预期实验结果）：。（3）小科实验结束后反思，若探究“阻力对物体运动的影响”，那么可以通过比较起始速度相同的同一小球，在不同水平面上运动的距离或来判断阻力对物体运动的影响。12．（2023•聊城）利用如图所示的装置，探究“阻力对物体运动的影响”。（1）让小车从同一高度由静止滑下，目的是为了控制小车每次滑到水平面时的相同。（2）实验通过观察（选填字母）来反映阻力对物体运动的影响。A.小车滑行的距离B.接触面的粗糙程度（3）由实验可以知道，小车在（选填“棉布”或“木板”）表面上运动时，速度减小得慢。（4）下列对此实验的分析或推理正确的是。A.实验中运动的小车会停下来，说明运动要靠力来维持B.如果小车在水平面运动时不受阻力，它就不会停下来（5）实验完成后，同学们在一起讨论运动和力的关系，其中观点正确的是。A.物体受力，运动状态一定改变B.物体不受力，一定会保持静止C.物体运动，一定受到力的作用D.物体运动状态改变，一定受力13．（2023•鄂州）在学习牛顿第一定律时，同学们分组进行了“探究阻力对物体运动的影响”实验，如图所示。（1）实验中每次都使同一小车从同一斜面的同一高度由静止自由滑下，目的是使小车到达水平面时具有相同的。（2）按照图甲、乙、丙的顺序实验时记录的内容见表。接触面材料小车受阻力情况小车在水平面运动的距离s/cm毛巾大23.2棉布较大45.3木板小97.5同学们分析表中内容，得到的实验结论是：在其他条件相同时，小车受到的阻力越小，运动的距离越远；进一步推理得出的结论是：不受阻力作用时，运动的小车将。（3）上述实验除了用到实验推理的方法外，还用到了控制变量法和法。14．（2023•荆州）在我们初中物理课本中，多次利用斜面进行探究实验，如图所示。（1）图甲利用斜面测量小车的平均速度，该实验的原理是；（2）乙、丙实验都有让物体从斜面的同一高度自由下滑的操作步骤，这样操作的目的是：使物体滑到斜面底端时，保持相同；（3）由图乙推理：当小车在水平面上所受阻力为零时，小车将做运动；（4）图丙中木块B在滑行过程中所受的摩擦力（选填“变大”、“变小”或“不变”）；（5）图乙中，小车在水平面上三次滑行过程中，在（选填“毛巾”、“棉布”或“木板”）表面克服阻力做功的功率最大。15．（2022•黔东南州）在“探究阻力对物体运动的影响”的实验中，让小车每次从斜面顶端处由静止自由滑下，改变水平面的粗糙程度，测量小车在水平面上滑行的距离，结果记录在下表中。接触面毛巾棉布木板小车受到阻力大小大较大小小车运动的距离s/cm18.3026.83（1）每次实验均让小车从顶端由静止自由下滑，目的是使小车在水平面上开始滑行时获得的速度大小（选填：“相等”或“不相等”）；本实验是通过观察小车在水平面上运动的距离来判断阻力对物体运动的影响，这种研究问题的方法叫法。（2）第三次实验中，小车在水平木板上滑行后，停下来的位置如图所示，读出小车在木板上滑行的距离并填写在上面表中相应空格处。（3）分析表中内容可知：水平面越光滑，小车受到的阻力越小，前进的距离就越。16．（2022•内江）为探究“力与运动的关系”，设计了如图所示的斜面实验，让小车从斜面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）实验中，让同一小车从同一斜面的相同位置由静止滑下，是为了使小车到达水平面时的相同；小车到达水平面的初始动能是由势能转化而来的。（2）比较甲、乙、丙三次实验，发现：水平面阻力越小，小车滑行的距离就越（选填“远”或“近”）；进一步推理得出：如果水平面绝对光滑，物体受到的阻力为零，则物体将在水平面上做（选填“匀速”或“变速”）直线运动。17．（2022•株洲）在研究“阻力对物体运动的影响”实验中，可供使用的器材有斜面、木板、棉布、毛巾、天平和小车。（1）在上述器材中，不需要用到的器材有。（2）固定斜面，分别将小车从斜面上（填“同一”或“不同”）高度由静止释放。（3）如图描述了先后两次实验中所呈现的现象，根据实验现象可作出如下科学推理：若没有阻力，则运动的小车将在水平面上（填“静止”或“匀速直线运动”）。伽利略运用“实验+科学推理”的方法，揭示了一切物体都具有保持原来运动状态不变的性质。（4）设实验中运动的小车在棉布上克服阻力做功为W1，在木板上克服阻力做功为W2，则W1W2（填“大于”“等于”或“小于”）。18．（2022•西宁）在“测量物体运动的平均速度”的实验中：（1）如图甲所示，小车从A位置由静止滑下运动到B位置用时2s，则小车在AB段运动的平均速度是m/s；小车从斜面上由静止滑下的高度越高，小车到达斜面底端的越大。（2）完成此实验后又探究了“阻力对物体运动的影响”，分别进行了如图乙、丙、丁所示的实验。（同一小车和斜面）a.观察实验现象可知，水平面越光滑，小车受到的阻力越小，小车运动的距离越，小车速度减小得越（选填“快”或“慢”）。b.三次实验让小车都从斜面同一高度由静止滑下，用到的科学探究方法是；如果运动的小车不受阻力，小车将做。19．（2021•呼和浩特）小明和小华在观看冰壶比赛时，小明说：选手在推壶时，一直用力，所以运动需要力来维持。小华说：在冰壶离手向前滑行时，没有推力，所以运动不需要力来维持。他俩设计了如下实验，用图示装置来探究各自的猜想：（1）在实验过程中，让同一小车从斜面同一位置由静止开始下滑；（2）小车到达水平面后会继续向前运动是因为小车具有；（3）小车在光滑程度不同的水平面上滑行，最后静止的位置如图所示，从实验中可以得到：水平面对小车的阻力越小，小车速度减小的越慢，小车前进的越远；进一步推理可得：如果水平面无阻力，小车将做；结论：力是（选填“维持物体运动”或“改变物体运动状态”）的原因。20．（2021•鞍山）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（选填“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）小车在水平面上三次滑行过程中，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”，可将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。（以上两空均选填“相同”或“不同”）21．（2020•内蒙古）在探究“运动和力的关系”实验中，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，观察小车子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，实验应让小车从同一斜面的滑下，这种研究问题的方法是（选填“转换法”、“模型法”或“控制变量法”）。（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。说明物体的运动（填“需要”或“不需要”）力来维持。（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22．（2021•荆门）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，本实验用到的实验方法是。（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最。（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）。23．（2020•百色）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，实验情景如图所示。（1）实验中每次让小车从斜面同一高度由静止滑下，目的是使小车在水平面上开始滑行时的速度大小（选填“相等”或“不相等”）。（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“快”或“慢”）；由此推理：如果水平面光滑，小车运动时不受阻力作用，它将在水平面上；说明物体的运动（选填“需要”或“不需要”）力来维持。（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（选填“能”或“不能”）用实验直接验证。24．（2020•泰州）在“探究阻力对物体运动的影响”实验中：（1）小明调试实验装置时，将小车从斜面上A处滑下，如图甲所示，小车滑出水平木板右端而掉落下去。为让小车不滑出木板，下列做法不可行的是；A．小车仍从斜面A处滑下，换一个更长的木板B．增大斜面的倾角，小车仍从斜面上A处滑下C．斜面倾角不变，小车从斜面上A处以下位置滑下D．减小斜面的倾角，小车仍从斜面上A处滑下（2）调试成功后，小明每次均将小车从斜面上同一高度处滑下，让小车分别在毛巾、棉布和木板表面运动，最终小车静止时的位置如图乙所示。由此可得：小车受到的阻力越小，运动的路程越。进一步推理可知：若小车运动时所受阻力为零，小车将保持（填运动状态）；（3）在上述实验中，小车在毛巾表面运动过程中的速度变化量（选填“大于”、“等于”或“小于”）在木板表面运动过程中的速度变化量；（4）上述实验结论是小明在分析实验现象的基础上，经过科学推理得出的。下列得出实验结论的过程与该实验相同的是。A．探究影响压力作用效果的因素B．用小磁针探究磁体周围的磁场C．探究声音能否在真空中传播D．探究动能大小与物体质量的关系25．（2023•鞍山）小明在做“探究阻力对物体运动的影响”的实验中，让小车分别从斜面的同一高度处由静止滑下，观察小车在不同材料（毛巾、棉布、木板）的水平面上滑行的距离。（1）同一小车从同一斜面的同一高度由静止滑下，这样做的目的是为了使小车到达水平面的速度。在下滑过程中，小车的能转化为小车的动能；（2）实验中发现小车在毛巾表面滑行的距离最近，在木板表面滑行的距离最远。说明小车受到的阻力越小，速度减小得越（选填“快”或“慢”）；（3）在步骤（2）的基础上进一步推理：如果小车在水平面上滑行时受到的阻力为零，它将做运动，说明物体的运动（选填“需要”或“不需要”）力来维持；（4）若水平面的材料相同，增加一个木块，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（选填“动能与速度”或“动能与质量”）的关系。26．（2022•大连）两千多年前，亚里士多德认为：力是维持物体运动的原因。下面我们就通过实验和科学家的研究历程来判断这个观点是否正确。（1）使小车从斜面顶端由静止滑下，观察小车在毛巾表面上移动的距离。再分别换用棉布和木板表面进行两次实验，实验现象如图1所示。①每次都使小车从斜面顶端由静止滑下，目的是使小车每次到达水平面时相同。②根据实验现象可以得出：小车受到的阻力越小，运动的距离。（2）十六世纪末，伽利略已通过类似实验和推理得出结论：如果运动的物体没有阻力的影响，它将在水平面上一直运动下去。因此，物体运动（选填“需要”或“不需要”）力来维持。图2是伽利略的实验和推理示意图，属于推理的是（选填“甲”或“乙”）。（3）后来，笛卡尔进一步完善了伽利略的观点：如果运动的物体不受力的作用，它将以同一速度沿直线运动。十七世纪初，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