專題09力與運動探究（原卷版）2

決勝2020年中考科學壓軸題全揭秘專題09力與運動探究【考點1】摩擦力探究【例11】.用圖1所示的裝置探究摩擦力跟壓力大小的關系。（1）實驗時，拉動木塊在水平木板上做勻速直線運動，彈簧測力計的示數(shù)就等于摩擦力的大小，因為這時的拉力和摩擦力是一對________力。（2）某次實驗中彈簧測力計的指針位置如圖1所示，它的示數(shù)是________N。（3）改變木塊上所加鉤碼的個數(shù)進行多次實驗，記錄的數(shù)據(jù)如表所示，請根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，在圖2中畫出摩擦力隨壓力大小變化的關系圖像。實驗次數(shù)12345壓力F/N34567摩擦力f/N0.60.81.01.21.4（4）分析圖像可知：當接觸面的粗糙程度一定時，摩擦力跟壓力的大小成________。（5）實驗結(jié)束后，小麗同學想探究摩擦力是否與接觸面的大小有關，她用彈簧測力計測出木塊在水平面上做勻速直線運動時的摩擦力，然后將木塊沿豎直方向鋸掉一半，測得摩擦力的大小也變?yōu)樵瓉淼囊话搿Ｋ纱说贸觯寒斀佑|面的粗糙程度一定時，接觸面越小，摩擦力越小。你認為她的結(jié)論正確嗎？________，理由是________【變式11】某科學興趣小組設計了如圖甲所示的裝置進行“探究滑動摩擦力的大小與什么因素有關”的實驗。彈簧測力計固定在木板上，平板小車通過電動機來控制運動，正方體木塊水平放在平板小車上。開啟電動機后，觀察測力計的示數(shù)變化，并繪制了如圖乙所示的圖像。（1）由實驗可知，正方體木塊受到滑動摩擦力的大小和方向分別是________。（2）4秒鐘后，若將電動機的轉(zhuǎn)速由每分鐘10轉(zhuǎn)調(diào)至每分鐘30轉(zhuǎn)，則彈簧測力計的示數(shù)將________（選填“變大”、“變小”或“不變”）。（3）若要探究滑動摩擦力的大小和壓力大小的關系，在原有實驗基礎上，還應增加的操作是________?！纠?2】.某科學興趣小組對“滑動摩擦力的大小與接觸面積和接觸面的濕度是否有關”的問題進行探究。他們選擇了一塊各面粗糙程度相同并帶有掛鉤的長方體物塊作為研究對象，請回答：（1）實驗所用到的測量工具是________。

（2）在測量滑動摩擦力的大小時，必須讓物塊在水平面上做________運動，才能使測出的拉力的大小與滑動摩擦力的大小相等。（3）下表為實驗記錄表格，通過分析表中序號為________的實驗記錄，可得到初步結(jié)論：滑動摩擦力的大小與________無關；分析表中序號為________的實驗記錄，可得出結(jié)論：滑動摩擦力的大小與________有關。序號接觸面積接觸面干濕程度摩擦力，（牛）

l

小

干

0.5

2

中

干

0.5

3

大

十

0.5

4

大

較濕

0.6

5

大

濕

0.8【變式12】（2017?麗水）某興趣小組在探究“影響摩擦力大小的因素”時，用如圖所示的裝置進行實驗。

實驗一：將長方體木塊平放在長木板上，用力F拉長木板，當長木板與木塊發(fā)生相對滑動后，記錄彈簧秤的示數(shù)于表一。再將木塊分別側(cè)放、豎放，重復實驗。

實驗二：將長方體木塊平放在長木板上，用力F拉長木板，當長木板與木塊發(fā)生相對滑動后，記錄彈簧秤的示數(shù)于表二。再分別將一個砝碼，二個砝碼放在木塊上，重復實驗。

表一實驗次數(shù)壓力大小木塊放置情況彈簧秤示數(shù)/牛1木塊的重平放1.02木塊的重倒放1.03木塊的重豎放1.0表二實驗次數(shù)壓力大小木塊放置情況彈簧秤示數(shù)/牛1木塊的重平放1.02木塊和一個砝碼的總量平放1.53木塊和二個砝碼的總量平放2.0（1）實驗一的第3次實驗時，木塊與長木板之間的滑動摩擦力為________牛；（2）實驗一探究的問題是________；（3）表二中的實驗數(shù)據(jù)可得出的結(jié)論是________?！究键c2】牛頓第一定律探究【例21】小明先后在水平桌面鋪上粗糙程度不同的物體（毛巾、棉布、木板），做了三次實驗，然后將實驗數(shù)據(jù)填入下列表格。請回答以下問題：表面狀況阻力大小小車運動的距離s/m毛巾大0.1棉布較大0.18木板小0.35（1）讓小車從同一高度滑下，目的是為了控制小車每次滑到平面時的________相同。（2）從上述實驗數(shù)據(jù)中，可以得出結(jié)論是：小車受到的阻力越小，速度減小得越慢。由此聯(lián)想到在雨雪天駕駛汽車應適當________（選填“增大”或“減小”）汽車之間的距離。（3）如果分別讓小車從不同的高度滑下，請你推理：當小車以不同的速度在阻力為零的平面上運動，最終的速度________（選填“相同”或“不同”）?！咀兪?1】在探究“阻力對物體運動的影響”實驗中，讓同一小車從同一斜面的相同高度由靜止開始下滑，小車在三種不同水平面上運動一段距離后分別停留在如圖所示的位置。（1）小車從同一高度滑下的目的是________。（2）由實驗現(xiàn)象我們可以得出結(jié)論：平面越光滑，小車運動的距離越遠，說明________。（3）進一步推理可以得出：如果水平面絕對光滑，小車將做________運動。（4）下列實驗中都用到以上研究方法的是

。A.

用真空罩和鬧鐘探究聲音的傳播需要介質(zhì)

B.

用彈簧測力計測量物體在水平方向滑動摩擦力的大小

C.

探究二力平衡的條件【例22】“牛頓第一定律”的形成，經(jīng)歷了伽利略、笛卡兒和牛頓等科學家不斷完善的過程。（1）伽利略經(jīng)過下圖所示的實驗和推理得出結(jié)論：如果沒有摩擦阻力和空氣阻力的影響，在水平面上運動的物體將會一直運動下去。結(jié)合伽利略的結(jié)論寫出圖中各實驗和推理的先后順序：________。(用字母表示)（2）笛卡兒在伽利略觀點的基礎上進一步完善：如果運動中的物體沒有受到力的作用，它將繼續(xù)以同一速度沿直線運動，既不停下來也不偏離原來的方向。牛頓在他們研究的基礎上提出了“牛頓第一定律”。相對于“牛頓第一定律”，笛卡兒的觀點有什么不足？【變式22】境白遠塵皆入詠，物含妙理總堪尋！——科學規(guī)律往往隱藏在眾多表象的茫茫迷霧之中，而科學研究就像穿透這迷霧的明燈，引導著探索者到達真理的彼岸。人類對“運動和力的關系”的認識就經(jīng)歷了一個曲折漫長的探索過程。（1）古希臘哲學家亞里士多德認為：________這一根據(jù)生活經(jīng)驗和事物表象得出的錯誤觀點被人們沿用了近2000年。（2）十七世紀，伽利略通過理想斜面實驗，正確地揭示了“運動和力的關系”。如圖所示，伽利略的斜面實驗有如下步驟：

①減小第二個斜面的傾角，小球在這個斜面上仍然要達到原來的位置。

②兩個塒接的斜面，讓小球沿一個斜面從靜止?jié)L下，小球?qū)L上另一個斜面。

③如果沒竹傺擦，小球?qū)⑸仙皆瓉磲尫艜r的高度。

④繼續(xù)減小第二個斜面的傾角，最后使它成為水平面，小球?qū)⒀厮矫嬉院愣ㄋ俣瘸掷m(xù)運動下去。

上述步驟中，有的屬于可靠事實，有的則是科學推論。將這些事實和推論進行分類排序，以下正確的是

(

)A.

事實②一事實①一推論③一推論④

B.

事實②一推論①一推論③一推論④

C.

事實②一推論①一推論④一推論③

D.

事實②一推論③一推論①一推論④（3）伽利略得出：運動物體如果不受其他物體的作用，將會________，伽利略由此開創(chuàng)了實驗和推理相結(jié)合的科學研究方法?！究键c3】二力平衡探究【例31】如圖甲是小婷同學探究二力平衡條件時的實驗情景。

（1）小婷將系于小卡片（重力可忽略不計）兩端的細線分別跨過左右支架上的滑輪，在線的兩端掛上鉤碼，使作用在小卡片上的兩個拉力方向________，并通過調(diào)整鉤碼的個數(shù)來改變拉力的大小。（2）當小卡片平衡時，小婷將小卡片轉(zhuǎn)過一個角度，松手后小卡片________（選填“能”或“不能”）平衡。（3）為了驗證只有作用在同一物體上的兩個力才能平衡，在圖甲所示情況下，小婷下一步的操作是：________。（4）在探究同一問題時，小明將木塊放在水平桌面上，設計了如圖乙所示的實驗，同學們認為小婷的實驗優(yōu)于小明的實驗，其主要原因是

。

A.

減少摩擦力對實驗結(jié)果的影響

B.

小卡片是比較容易獲取的材料

C.

容易讓小卡片在水平方向上保持平衡

D.

小卡片容易扭轉(zhuǎn)?！咀兪?1】在探究“二力平衡的條件”實驗中，實驗小組的同學設計了兩種實驗裝置，如圖甲、乙所示。試回答：（1）這兩個實驗裝置中，更合理的裝置為________（選填“甲”或“乙”）。（2）實驗小組用合理的裝置進行實驗時，將兩輛相同小車在中間用細線連接在一起，如圖丙所示，左右通過定滑輪下掛相同數(shù)量的砝碼，結(jié)果兩小車保持靜止狀態(tài)。接著用剪刀在P點處剪斷，結(jié)果兩車獨自加速向兩側(cè)運動。由此可看出，實驗小組正在探究的是________?！咀兪?2】在探究“二力平衡的條件”的實驗中，某同學采用的實驗裝置如圖甲所示：

（1）當物體處于靜止狀態(tài)或________狀態(tài)時我們認為它受到的力是相互平衡的．（2）實驗時，小宇發(fā)現(xiàn)當向左盤和右盤同時加入一個相等重量的砝碼時，木塊處于靜止狀態(tài)。此時木塊在水平方向受到兩個力的作用，這些力是平衡的。小明再把右盤中的砝碼換成一個較重的砝碼時，發(fā)現(xiàn)木塊仍然處于靜止狀態(tài)，出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是________，這時木塊在水平方向受到的力________（填“平衡”或“不平衡”）。要避免這種現(xiàn)象產(chǎn)生，請你對該實驗裝置提出改進意見：________。（3）如圖乙所示，小慧用小車來做該實驗，裝置處于靜止，細繩和彈簧測力計的質(zhì)量忽略不計，不考慮細繩與滑輪之間的摩擦，兩端掛的重物各為10N，則彈簧測力計的示數(shù)為________N。1.某科學實驗小組進行“影響滑動摩擦力大小的因素”實驗，實驗設計方案如圖甲、乙所示，試回答：（1）實驗小組進行甲、乙兩組實驗所建立的假設是________。（2）在甲、乙實驗中，用彈簧測力計可測出滑動摩擦力大小的依據(jù)是________。（3）丙為甲、乙的改進裝置，它的優(yōu)點是________（至少兩點）。2.小明看見農(nóng)民伯伯在用鐵鍬挖土時，不時往手上吐口水，詢問后得知是為了防止打滑。但為什么許多場合寫著“地板濕滑小心慢走”？于是他找來彈簧測力計、滴管、一塊用油漆刷過的木板和一杯水進行探究。如圖甲所示，在水平玻璃桌面上滴不同滴數(shù)的水并涂勻，立即讓木塊在玻璃桌面上做勻速直線運動，測出摩擦力，記錄數(shù)據(jù)如下表：

實驗序號

1

2

3

4

5水滴數(shù)（滴）

5

10

15

20

25摩擦力（牛）1.3

1.5

1.8

1.4（1）該實驗基于的假設是________（2）第五次實驗中彈簧測力計的讀數(shù)如圖甲所示，為________牛。（3）隨著水滴的增加，摩擦力的大小變化趨勢更接近圖乙中的________圖。A.

B.

C.

D.

3.如圖甲所示，A是木塊，B是長木板，C是彈簧測力計，另有砝碼、棉布、毛巾等實驗器材。若勻速拉動彈簧測力計，則可測出木塊受到的摩擦力。（1）此實驗的目的是探究________（2）在操作過程中，一定要保持彈簧測力計勻速直線拉動木塊，此時．彈簧測力計對木塊的拉力________（填“大于”“小于”或“等于”）木塊受到的摩擦力。（3）在圖乙中，D是一個電動裝置，可帶動木板做勻速直線運動。該裝置相對圖甲所示的裝置更具優(yōu)勢，請指出其中一點：4.在探究“滑動摩擦力的大小與哪些因素有關”的活動中，（1）在水平的長木板上，用彈簧測力計水平向左拉動木塊A，并使其作________運動，彈簧測力計示數(shù)如圖甲所示。根據(jù)________知識可知，木塊所受的滑動摩擦力為________N。

（2）小華將木塊沿豎直方向截去一半后，測得木塊所受的滑動摩擦力變?yōu)樵瓉淼囊话搿Ｋ纱说贸觯夯瑒幽Σ亮Φ拇笮‰S接觸面積的減小而減小。你認為她的探究過程是否科學？如果不是請指出探究過程中存在的問題是________：（3）在實驗后交流的過程中,小華發(fā)現(xiàn)有同學將該實驗改成了如圖乙所示的實驗裝置：將彈簧測力計一端固定,另一端鉤住木塊A,木塊下面是一長木板,實驗時拉著長木板沿水平地面向左運動。裝置改進后的好處是________(寫一條即可)。5.在“探究摩擦力的大小與什么因素有關”的實驗中，小明同學設計了如圖所示的裝置進行實驗。彈簧測力計固定在木板上，開啟電動機后，小明在4秒鐘內(nèi)觀察測力計的示數(shù)變化，并繪制了如圖乙所示的圖像。（1）木塊受到的滑動摩擦力的大小和方向分別是：

。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秒鐘后，如將電動機的轉(zhuǎn)速由每分鐘20轉(zhuǎn)調(diào)至每分鐘40轉(zhuǎn)，則彈簧測力計的示數(shù)將________。（選填“變大”、“變小”或“不變”）（3）如要探究滑動摩擦力的大小和接觸面的粗糙程度的關系時，在現(xiàn)有實驗的基礎上，還應增加的操作是________。6.如圖1所示，小明在“研究影響滑動摩擦力大小的因素”的實驗中，用彈簧測力計拉著木塊分別在粗糙程度不同的甲、乙水平木板上勻速直線運動，通過改變放在木塊上的砝碼改變壓力，分別測出木塊在甲、乙木板上滑動時的摩擦力，并根據(jù)實驗數(shù)據(jù)描點畫出了滑動摩擦力，f摩與對應壓力F壓關系的圖象。（1）分析圖象甲或乙可知，術塊對木板的________越大，木塊所受的滑動摩擦力也就越大；比較圖象可知．________(選填“甲”或“乙”)木板更粗糙。（2）小明在實驗中發(fā)現(xiàn)，拉著木塊運動時很難控制“勻速”，于是他設計了如圖2所示的裝置，將彈簧測力計固定，改為拉動平板小車，當他水平向左拉動平板小車時，木塊所受到的摩擦力的方向為________。7.某同學利用如圖所示裝置研究阻力對物體運動的影響，甲、乙木板上分別鋪有毛巾和棉布，丙木板上不鋪任何材料，讓小車從相同斜面的頂端由靜止開始滑下，觀察現(xiàn)象。試回答下列問題：（1）科學實驗需要控制變量，本實驗中，影響小車在水平面上運動距離的因素，除了阻力外，還有________，該因素可以采用小車從相同斜面的頂端由靜止開始滑下的方法來控制。（2）實驗可得出“阻力越小，運動速度減小得越慢”的結(jié)論，支持該結(jié)論的證據(jù)是________。（3）若接觸面完全光滑，即水平方向不受外力作用，軌道足夠長，小車將一直做________運動。8.某同學觀察到汽車緊急剎車后，由于汽車具有慣性，并不能馬上停下來，而是繼續(xù)向前滑行一段距離，從而常常造成車禍。他很想知道影響汽車緊急剎車后滑行距離大小的因素(因為緊急剎車后，滑行距離的大小是造成車禍的關鍵因素)，并提出猜想：A.緊急剎車前的速度B.汽車的總質(zhì)量C.汽車剎車系統(tǒng)的性能D.緊急剎車時的路況根據(jù)猜想，該同學設計了以自行車代替汽車的實驗方案進行探究，并把實驗結(jié)果記錄在表格中：實驗序號車的總質(zhì)量m(千克)剎車前的速度v(米/秒)路況滑行距離s(米)a1004水泥路0.4b1004操場土地0.6c1008操場土地1.2d1504操場土地0.8e1504水泥路0.5f1508水泥路0.7（1）為了驗證猜想A是否正確，必須選擇表格中的實驗________或________。（2）為了驗證猜想B是否正確，必須選擇表格中的實驗________或________。（3）從上表中你能到的結(jié)論是：________9.小明利用如圖所示的裝置，探究在水平面上阻力對物體運動的影響，進行如下操作：a、如圖甲，將毛巾鋪在水平木板上，讓小車從斜面頂端由靜止滑下，觀察小車在水平面上通過的距離．b、如圖乙，取下毛巾，將棉布鋪在斜面和木板上，讓小車從斜面頂端由靜止滑下，觀察小車在水平面上通過的距離．c、如圖丙，取下棉布，讓小車從斜面頂端由靜止滑下，觀察小車在水平面上通過的距離．請針對以上操作回答下列問題：（1）以上操作中錯誤的一次是________（選填“a”、“b”或“c”）．（2）對比兩次正確實驗操作能說明：小車受到的阻力越小，通過的距離越________．（3）糾正錯誤后，多次實驗進行分析，并進一步推測：在水平面上滑行的小車，如果受到的阻力為零，它將做________運動．（4）為了得出科學結(jié)論，三次實驗中小車每次都從斜面上同一位置由靜止自由下滑，這樣做的目的是：使小車從斜面上同一位置到達底端水平面時________．（5）在水平面滑行的小車受到________（選填“平衡力”或“非平衡力”）的作用，在豎直方向上小車受到的重力和支持力是________（選填“平衡力”或“非平衡力”）．受到的重力和小車對水平面的壓力________（“是”或“不是”）一對平衡力．（6）上述所有探究實驗中用到的科學探究方法有________（只要求寫出一種即可）．10.現(xiàn)代社會汽車已大量進入尋常百姓家，汽車追尾常發(fā)生重大交通事故，其重要原因是遇到意外情況時汽車不能立即停止。司機從看到情況到他肌肉動作操作制動器來剎車需要一段時間，這段時間叫反應時間，汽車需保持原速前進一段距離，這段距離叫制動距離。下表是一位司機駕駛一輛保養(yǎng)得很好的汽車分別在干燥和潮濕的相同水平公路上以不同的速度行駛時，測得的反應距離、制動距離和停車距離。速度/km·h－1反應距離/m制動距離/m停車距離/m干燥潮濕干燥潮濕干燥潮濕407781015175099131522246011111923303480151533434858100191952657184（1）研究上表中的數(shù)據(jù)可知汽車速度越大，________、_________和________就越大；（2）影響汽車制動距離的兩個主要因素是：________和________；（3）請你根據(jù)以上研究結(jié)果，對司機提出兩條有利于安全行駛的建議：①________；②________。11.滑板車深受青少年的喜愛，如圖1所示，小明正“駕駛”滑板車向前滑行．圖中小明一腳站立其上，另一只腳不時用力向后蹬地，使滑板車前進．當小明蹬地后雙腳離地，向前滑行一段距離車就停了，于是他思考阻力對運動有何影響呢？力是維持物體運動的原因嗎？如圖是他研究“阻力對物體運動的影響”的實驗圖2：（1）他應該讓小車從同一斜面的同一高度由靜止下滑，這樣做的目的是________

．（2）小車在________

表面運動得最遠，這說明阻力越小，小車運動得________

．（3）推理得出：原來運動的物體不受外力作用，將________

．所以力不是維持物體運動的原因．（4）小車三次在水平面上運動到停下的過程中，克服阻力做功的情況．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.

一樣多12.學習關于物體的平衡條件時,小明同學提出了下列疑問:只受一個力作用的物體能保持平衡狀態(tài)嗎?只受兩個力作用的物體一定保持平衡狀態(tài)嗎?物體處于平衡狀態(tài)時一定只受兩個力作用嗎?為此他做了如圖所示實驗,研究物體處于平衡狀態(tài)時的受力情況。

①他將小球用一根細線懸掛起來,如圖(a)所示,剪斷細線后小球落下,如圖(b)所示。

②他又將小球用兩根細線懸掛起來,如圖(c)所示,剪斷其中的一根細線,小球發(fā)生擺動,如圖(d)所示。通過實驗,他的疑問得到解決根據(jù)實驗現(xiàn)象及相關條件,小明同學歸納得出的初步結(jié)論:(選填下面對應的結(jié)論字母)（1）由圖(a)和(b)可知:結(jié)論________正確;（2）由圖(a)和(c)可知:結(jié)論________正確;（3）由圖(a)和(d)可知:結(jié)論

正確;A.

物體處于平衡狀態(tài)時不一定只受兩個力作用

B.

只受一個力作用的物體不能保持平衡狀態(tài)

C.

小球不受力時