專題05 運動和力相關實驗（原卷版）

學而優(yōu)教有方 專題05運動和力相關實驗考點一探究阻力對物體運動的影響1．（2023?合肥期中）在“探究阻力對物體運動的影響”實驗中，讓小車從斜面的同一高度處由靜止開始沿斜面滑下，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）小車進入水平面后，下列判斷正確的是。A.小車受到的重力和支持力是一對平衡力B.小車受到合力為0C.小車向前運動是因為受到慣性的作用D.在木板表面上小車速度變化量最大（2）由實驗現(xiàn)象可知，小車受到的阻力越小，小車的速度減小得越（選填“快”、“慢”）；最終靜止的小車（選填“受”、“不受”）靜摩擦力。（3）由實驗現(xiàn)象推理可知，如果小車在水平面受到的阻力為零，小車將。2．（2023?重慶期中）關于“阻力對物體運動的影響”問題，某學習小組進行了如下探究實驗：依次將毛巾、棉布分別鋪在水平木板上，讓小車分別從斜面頂端由靜止自由下滑，觀察小車在水平面上滑行的最大距離，三種情況下的運動如圖所示。（1）實驗中每次均讓小車從斜面頂端由靜止自由下滑，目的是，本實驗中的“阻力”是指小車受到的。（2）分析圖中的運動情況可知：小車在毛巾表面上滑行的距離最短，說明小車受到的阻力越大，速度減小得越（選填“快”或“慢”）。（3）牛頓在伽利略等人的研究基礎上，概括出牛頓第一定律：一切物體在沒有受到力的作用時，總保持靜止狀態(tài)或狀態(tài)。（4）牛頓第一定律（選填“是”或“不是”）直接由實驗得出的，其符合邏輯的科學推理為科學研究提供了一個重要方法。3．（2023?長春期中）在做“探究阻力對物體運動的影響”實驗中；（1）用小車在水平面上，來反映阻力對小車運動的影響情況。（2）固定斜面，分別將小車從斜面上（選填“相同”或“不同”）高度由靜止釋放，根據(jù)圖（1）中的實驗現(xiàn)象可知：小車受到的阻力越小，滑行的距離。（3）十六世紀末，伽利略已通過類似實驗和推理得出結論；如果運動的物體沒有阻力的影響，它將在水平面上一直運動下去。因此，物體運動（選填“需要”或“不需要”）力來維持。圖（2）是伽利略的實驗和推理示意圖，其中屬于推理的是（選填“甲”或“乙”）?？键c二探究二力平衡的條件4．（2023?北京期中）如圖的甲所示是小明同學設計的“探究二力平衡的條件”實驗裝置。（1）小明發(fā)現(xiàn)同時向左盤和右盤中加入一個相等質量的砝碼時，小車處于靜止狀態(tài)。此時，他得出結論：二力平衡的條件之一為兩個力大小相等。這種做法是不科學的，原因是。（2）實驗中，保持F1和F2大小相等，用手將小車扭轉一個角度，松手后，小車將（“轉動”或“保持靜止”），設計這一步驟是為了探究相互平衡的兩個力是否。（3）小華同學設計組裝了如圖乙所示的實驗裝置，比較甲、乙兩種實驗裝置，（“甲”或“乙”）實驗裝置更合理，原因是。5．（2023?廈門期中）在“探究二力平衡條件”的活動中，學習小組設計了如圖甲、乙所示的兩種實驗方案。（1）當物體處于狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)時，它受到的力是相互平衡的。（2）從實驗效果的角度分析，你認為方案更好，理由是。（3）乙實驗中向兩端的小盤里加砝碼，當兩盤砝碼質量時，小卡片靜止。（4）把小卡片轉過一個角度，然后松手，觀察到小卡片轉動，最后恢復到靜止狀態(tài)，說明。（5）在小卡片平衡時，用剪刀將卡片從中間剪開，再松手時，小卡片運動，由此說明兩個力必須作用在

才能彼此平衡。6．（2023?沈陽期中）某小組用如圖所示裝置探究“二力平衡的條件”，每個鉤碼質量均為50g。（1）如圖甲所示，小組同學在左邊和右邊各掛一個鉤碼，這時木塊保持靜止，細心的小明在實驗時發(fā)現(xiàn)，若左邊掛一個鉤碼，右邊掛兩個鉤碼時（圖中未畫出），木塊仍然保持靜止狀態(tài)，這時木塊在水平方向受到的力（選填“平衡”或“不平衡”）。（2）經(jīng)過思考與交流后，實驗小組決定改進實驗設計。小明同學設計了如圖乙所示實驗裝置，保持F1與F2相等，用手將小車移動到靠近左邊的滑輪處，此時左邊砝碼比右邊砝碼低（圖中未畫出），放手時小車會。（選填“靜止”、“向左運動”或“向右運動”）（3）小麗同學用輕質卡片設計了如圖丙所示實驗裝置，她認為圖丙的實驗裝置更好，原因是丙裝置更能減小的影響。在圖丙所示裝置中，在左邊和右邊各掛一個鉤碼后，將小卡片轉動一小角度，松手后，小卡片旋轉后又恢復原狀，這表明相互平衡的兩個力需要。（4）為了探究猜想“只有作用在同一物體上的兩個力才能平衡”，如果利用如圖丙所示裝置進行實驗，下一步的操作是。考點三研究影響滑動摩擦力大小的因素7．（2023?惠州期中）為了測量滑動摩擦力的大小，甲組同學設計了如圖所示的實驗裝置。實驗中，小桶內裝入適量的沙子，細繩水平拉動木塊，使木塊恰好做勻速直線運動。（細繩與滑輪間的摩擦不計）（1）實驗中定滑輪的作用是。（2）為了測量木塊受到的滑動摩擦力，需要測量的物理量是。（3）把砝碼放在木塊上，發(fā)現(xiàn)需要往小桶中添加沙子才能使木塊做勻速直線運動，這說明滑動摩擦力的大小與有關。（4）小桶落地后，木塊繼續(xù)向前運動，此時木塊受到的滑動摩擦力（選填“變大”“變小”或“不變”）。（5）將木塊沿豎直方向截去一半，發(fā)現(xiàn)需要從小桶中取出部分沙子才能使木塊做勻速直線運動，某同學由此得出結論：滑動摩擦力的大小隨接觸面積的減小而減小。這一結論（選填“正確”或“不正確”），原因是。（6）乙組同學覺得用已知質量的鉤碼代替沙桶，可以簡化實驗操作步驟，你覺得哪組的方法更好：

（選填“甲組”或“乙組”）。8．（2023?鹽城期中）為了探究“滑動摩擦力大小與什么因素有關”，小明設計了如圖所示的實驗。（1）實驗中，彈簧測力計（選填“必須”或“不必”）沿水平方向拉著物塊做勻速直線運動，此時，滑動摩擦力大?。ㄟx填“大于”、“等于”或“小于”）彈簧測力計的示數(shù)，這樣做的依據(jù)是原理；該研究方法是；（2）在①②③④四次實驗中，滑動摩擦力最小的是（填序號）；（3）比較①②實驗，是為了研究滑動摩擦力大小與的關系；比較實驗②③，是為了研究滑動摩擦力大小與的關系；（4）比較①④實驗，發(fā)現(xiàn)①實驗彈簧測力計的示數(shù)大于④實驗彈簧測力計的示數(shù)，小明得出結論：滑動摩擦力的大小與接觸面積的大小有關，你認為他的結論是（選填“正確”或“錯誤”）的；（5）實驗中圖②，砝碼（選填“不受”或“受”）摩擦力的作用；（6）小明要對實驗裝置進行改動，如圖⑤所示，重復實驗，發(fā)現(xiàn)效果更好，實驗中，小明（選填“一定”或“不一定”）要勻速拉動長木板。9．（2023?揚州期中）小宇要探究“影響滑動摩擦力大小的因素”，他猜想影響滑動摩擦力大小的因素可能有：A．接觸面所受的壓力大??；B．接觸面的粗糙程度；C．物體運動的速度。接下來小宇通過如圖所示的實驗操作開展探究；（1）比較甲、乙圖的實驗，得到的實驗結論是；（2）在本次實驗中運用的研究方法是控制變量法和；（3）小明在進行乙圖實驗時，改變放在木塊上的砝碼，通過多次實驗得到滑動摩擦力F摩與作用在物體表面的壓力F壓的關系圖線如丁圖所示，由圖可知：乙圖中當木塊與砝碼對木板的壓力變?yōu)?N時，彈簧測力計拉著木塊和砝碼水平向右一起做勻速運動拉力為N，此時木塊對砝碼的摩擦力為

N；如果此時彈簧測力計拉著木塊和砝碼水平向右一起做加速運動，木塊所受的滑動摩擦力為

N，此時砝碼（選填“受”或“不受”）摩擦力。10．（2023?天津期中）如圖是研究牛頓第一定律的實驗。請回答：（1）三次實驗中讓小車從斜面同一高度由靜止開始滑下，是為了使它在平面上開始運動的速度；（2）實驗為了讓小車受到不同的阻力，采用的做法是；（3）實驗結論是：平面越光滑，小車受到的阻力越，速度減小得越；（4）根據(jù)實驗結論，可推理得出：運動的小車如所受的阻力為零，小車將做運動；（5）可見力不是使物體運動的原因，而是改變物體的原因；（6）小麗同學通過上面的探究學習，思考了一個問題：當自己蕩秋千蕩到右側最高點時，如果自己受到的力全部消失，自己將會處于怎樣的運動狀態(tài)呢？她做出了以下猜想，你認為其中正確的是。（圖中的黑點表示小麗同學）11．（2023?哈爾濱期中）小冬利用如圖所示裝置探究“推斷物體不受力時的運動”，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釋放，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釋放，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釋放，觀察小車在水平面上通過的距離。（1）以上操作中錯誤的一次是（選填“a”“b”或“c”）。（2）改正錯誤后，實驗中每次讓小車從斜面同一高度由靜止滑下，目的是使小車在水平面上開始滑行時的速度大小。（3）小冬通過實驗發(fā)現(xiàn)：水平面越光滑，小車受到的阻力越小，小車運動的距離越長，運動的時間越長。而小車在毛巾表面運動過程的速度變化量（選填“大于”、“等于”或“小于”）小車在木板表面運動過程的速度變化量，即小車受到的阻力越小，速度減小得越（選填“快”或“慢”）。上面的實驗結論支持的觀點是（選填“A”或“B”）。A.力是維持物體運動的原因B.物體的運動不需要力來維持（4）牛頓在伽利略等人的研究成果上概括出了牛頓第一定律。該定律用實驗直接驗證（選填“能”或“不能”）。12．（2023?上海期中）如圖甲是小華同學探究二力平衡條件時的實驗情景：（1）小華以10g的小卡片為研究對象，為了探究兩個力滿足什么條件才能平衡，所掛鉤碼質量最合適的是。A．5gB．10gC．200gD．任意質量均可這種突出問題的主要方面、忽略次要因素的研究方法是物理學中常采用的，以下兩個實例中沒有用到此研究方法的是。A.選用薄玻璃板來探究平面鏡的成像特點B.選用輕質小球來顯示發(fā)聲音叉的振動（2）如圖甲所示，將小卡片兩邊的線分別跨過滑輪，在線的兩端掛上不同個數(shù)的鉤碼，并使作用在小卡片上的兩個拉力方向，這樣操作是為了探究的兩個力能否平衡。（3）當小卡片平衡時，小華將小卡片旋轉一個角度，并且保持兩根細線平行，然后由靜止釋放卡片，松手后根據(jù)（現(xiàn)象），可說明此時這兩個力不能平衡。（4）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，小華下一步的操作是：。（5）在卡片平衡時，小明將右邊滑輪的位置上調（如圖乙），目的是為了研究不在（選填“水平方向”或“同一直線”）上的兩個力能否平衡。13．（2023?福州期中）如圖甲所示，這是小明探究二力平衡條件時的實驗情景。（1）如果物體只受兩個力作用，且處于靜止狀態(tài)或狀態(tài)，說明這兩個力是相互平衡的；（2）小明將系于小卡片（不計自重）兩端的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（選填“相同”或“相反”），并通過調整鉤碼個數(shù)來改變拉力大??；（3）當小卡片平衡時，小明將小卡片扭轉過一個角度，松手后小卡片（選填“能”或“不能”）平衡，由此實驗步驟可知只有作用在的兩個力才能平衡；（4）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，小明下一步操作是；A．左右各加一個鉤碼B．把卡片剪成兩半C．把卡片扭轉一個角度（5）在探究同一問題時，小華將木塊放在水平桌面上，設計了圖乙所示的實驗，同學們認為小明的實驗裝置優(yōu)于小華。最主要原因是。A．可減少摩擦力對實驗的影響B(tài)．小卡片是比較容易獲取的材料C．容易讓小車在水平方向保持平衡D．小卡片容易扭轉14．（2023?上海期中）小剛發(fā)現(xiàn)汽車在柏油馬路上容易停下來，而在冰雪路面上不容易停下來。（1）由此小剛猜想：滑動摩擦力的大小可能與有關。于是小剛利用長木板、毛巾、裝有沙子的紙盒A、長方體物塊B，以及彈簧測力計做了如圖（1）所示的實驗；（2）實驗時用彈簧測力計水平拉動木塊，使其做運動，根據(jù)的知識，得出滑動摩擦力與拉力大小相等；（3）小剛通過比較兩圖的彈簧測力計示數(shù)，可以驗證他的猜想；（4）小剛還發(fā)現(xiàn)，汽車速度越快，越不容易停下來。他想探究“滑動摩擦力大小與物體運動速度的關系”。由此，他改進探究實驗的裝置，如圖（2）A所示，電動傳送帶做勻速運動，當木塊相對地面靜止時，彈簧測力計的示數(shù)如圖（2）B所示；（忽略滑輪的摩擦）①木塊相對地面靜止時，木塊受到的摩擦力大小為N；②小剛改變傳送帶速度，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪制的速度與時間（v﹣t）和拉力與時間（F﹣t）的關系圖像，如圖（2）圖C、D所示，分析圖像可知，滑動摩擦力的大小與物體運動速度大?。ㄟx填“有關”或“無關”），理由是：。15．（2023?石家莊期中）如圖1所示，為“研究影響滑動摩擦力大小的因素”小欣和他的同學進行了以下實驗，關于此探究，小欣提出以下猜想：實驗圖甲乙丙接觸面光滑木板光滑木板粗糙木板壓力/N1.01.51.5彈簧測力計示數(shù)/N0.40.60.8猜想一：滑動摩擦力的大小與接觸面的面積有關；猜想二：滑動摩擦力的大小與接觸面所受的壓力大小有關；猜想三：滑動摩擦力的大小與接觸面的粗糙程度有關；驗證猜想二和猜想三的實驗數(shù)據(jù)記錄在了表格中。