第7章:力与运动实验题
1.(2021·福建龙岩·八年级期中)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)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;
(3)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______;
(4)在水平面滑行的小车受到的重力和小车对水平面的压力______(“是”或“不是”)一对平衡力;
(5)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.探究物体重力大小与物体质量的关系
C.探究声音能否在真空中传播 D.探究凸透镜成像的规律
2.(2021·福建·厦门双十中学八年级期中)如图所示,是探究“力对物体运动的影响”实验。
接触面 毛巾 棉布 木板
阻力的大小 大 较大 小
小车运动的距离s/cm 18.30 26.83 31.30
(1)三次实验中,小车每次都从斜面顶端由静止滑下,目的是使小车到达水平面时具有相同的______ ;
(2)分析表中内容可知:水平面越光滑,小车受到的阻力越______,小车速度减小得越______ ;
(3)实验中,大家将可调节倾斜角度的斜面与木板平面组合,然后依次将毛巾、棉布铺在木板上,开始探究小车在三种平面上的运动情况,结果发现小车直接冲出棉布末端,在现已搭建好的实验器材基础上,他们可以采取______的方法调整并完成整个实验探究过程;
(4)根据实验结果推理可得:若接触面完全光滑,且轨道足够长,小车将______。可见,力是______(选填“维持”或“改变”)物体运动状态的原因。
3.(2021·福建福州·八年级期中)如图是“探究运动和力的关系”的实验情景:
(1)实验中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运动时的速度大小______。小车在水平面上运动时,受到的重力与____力互相平衡。
(2)分析小车运动情况可知:小车受到的阻力越小,其速度减小越___(选填“快”或“慢”)。由此推理:若水平面光滑,小车运动时不受阻力作用,它将在水平面上做____运动;说明物体的运动____力来维持(选填“需要”或“不需要”)。请你推理:如果小车以不同的速度进入阻力为零的水平面上运动,最终的速度____(选填“相同”或“不同”)。
(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,因为地球上任何物体都受到____力的作用。
4.(2021·福建南平·八年级期中)在探究“阻力对物体运动的影响”实验时,所用的器材有斜面、木板、毛巾、棉布和小车,如图所示。
(1)让小车从斜面同一高度滑下的目的是使小车到达水平面时的______大小相同。
(2)实验中改变小车所受阻力大小,是通过改变______来实现的。
(3)实验中利用小车在水平面滑行的______来反映阻力对物体运动的影响大小。
(4)推理:如果小车在水平面上滑行,受到的阻力越来越小,直到变为零,它将做______。
(5)牛顿在实验研究的基础上总结出牛顿第一定律,下列现象中,属于利用惯性的是______。
A.坐汽车时要系好安全带 B.跳远运动员快速助跑
C.行车时要注意保持车距 D.学校路段减速慢行
5.(2021·福建泉州·八年级期末)人们常用推理的方法研究物理问题。在研究物体运动状态与力的关系时,某同学做了如图所示的实验:让小车从斜面的同一高度滑下,观察、比较小车沿不同平面的运动距离。
(1)实验时让小车从斜面的同一高度滑下,目的是使小车到达水平面时具有相同的________;
(2)在分析现象时,一般理解是:小车在木板上运动时所受摩擦力最______,所以运动距离最_______。
(3)在生活中我们发现:人在山顶上掷出去的石头总会偏离掷出方向而落回地面,掷出速度越大,其落地点离山脚就越远。请你推想:当掷出速度足够大时,石头将会如何运动?_______。
6.(2021·福建厦门·八年级期末)小菲同学为探究“运动与力的关系”,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,观察小车在水平面上滑行的距离。
(1)使小车从同一高度静止释放滑到水平面,目的是________;实验分别选毛巾、棉布、木板进行实验,这样做的目的是___________。
(2)比较甲、乙、丙三次实验,发现水平面越光滑,小车受到的阻力越小,小车滑行的距离就越远,说明小车运动的速度改变得越_________(选填“快”或“慢”)。
(3)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_________,说明运动的物体___________(选填“需要”或“不需要”)力来维持。
(4)一架在空中水平向右匀速直线飞行的飞机上,自由落下了一颗炸弹。下列给出了几种炸弹落地前与飞机位置关系的情形,如图所示,请你作出正确的选择:
①不计空气对炸弹的阻力,炸弹与飞机的位置关系为___________图;
②实际上,由于空气阻力的存在,炸弹与飞机的位置关系为___________图。
7.(2021·福建三明·八年级期中)利用如图所示器材“探究二力平衡的条件”。
(1)将卡片上的两根线跨放在支架的滑轮上,并在两个线端分别挂上钩码,使作用在卡片上的两个拉力方向相反,且在一条直线上。当卡片平衡时,从钩码质量看,卡片两边所受的拉力__________。
(2)为观察不在同一直线上的两个力是否能平衡,可用手将卡片__________,释放时观察其是否保持平衡。
(3)在卡片平衡时,用剪刀将卡片从中间剪开,并观察随之发生的现象,由此可以得到二力平衡的又一个条件是___________。
(4)该实验在选择卡片时,选用较轻卡片的目的是__________。
8.(2021·福建南平·八年级期中)(1)小杰同学采用甲图实验装置,小磊同学采用乙图实验装置探究二力平衡的条件。甲装置类似教材实验装置,乙装置是将系于小卡片(重力可忽略不计)两对角线的细绳分别跨过左右支架上的滑轮,在细绳的两端分别加挂钩码,来完成验证。大家认为小磊同学的实验优于小杰同学实验,主要原因是______;
(2)小磊同学在线的两端挂上钩码,并通过调整______来改变拉力的大小;
(3)当小卡片平衡时,小磊将小卡片转过一个角度,松手后小卡片______(能或不能)平衡。设计此实验步骤的目的是为了探究______;
(4)为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡,在图乙所示情况下,下一步的操作是______;
(5)大量的实验事实表明,二力平衡的条件是:作用在同一物体上的两个力,必须______、______、______,这两个力叫平衡力。
9.(2021·福建省福州屏东中学八年级期中)在探究“二力平衡条件”的实验中,实验装置如图所示。
(1)通过实验比较甲和乙,小明发现采用方案乙,实验效果更好,是因为小车与桌面间的___________更小,从而减小对实验结果的影响。
(2)实验时,向左盘和右盘同时放入等重的砝码,这时木块保持静止,说明一对平衡力的_______;
(3)现保持F1与F2相等,将小车扭转一个角度,松手后小车不能保持平衡,设计这一步骤的目的是为了验证二力平衡时的两个力一定___________;
(4)在卡片平衡时,用剪刀将卡片从中间剪开,并观察随之发生的现象,由此可以得到二力平衡的另一条件是___________。
10.(2021·福建福州·八年级期中)在探究二力平衡条件的实验中,小华和小宇分别采用了如图所示的甲、乙实验装置:
(1)如图甲,小华将系在卡片两对角的线分别跨过左、右支架上的滑轮,并在两个线端挂上相同的钩码.当卡片静止时,发现拉线不在同一直线上,于是他得出:二力平衡时,两个力可以不在同一直线上.你认为造成这种情况的原因是______。要得到科学的结论,请你给他提出一条改进建议是:______;
(2)改进实验后,在两个线端分别挂上两个钩码,使作用在卡片上的两个拉力方向相反,且在一条直线上。当卡片平衡时,从钩码质量可知:卡片两边所受的拉力_____;
(3)如图乙,小宇将线系在木块两端,分别跨过左、右支架上的滑轮,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.小宇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”)。
试卷第1页,共3页
参考答案:
1. b 匀速直线 初速度 不是 C
【解析】
(1)[1]探究在水平面上阻力对物体运动的影响时,需要控制小车在斜面的同一高度静止释放,保证小车到达水平面时速度相同,b操作中将棉布铺在斜面和木板上,小车在斜面上受到的摩擦和其余两次实验不同,则到达水平面时速度不同,故b操作错误。
(2)[2]通过三次实验可知,水平面越光滑,小车运动的距离越远,因此可以进一步推测,小车在水平面上时受到的阻力为零,它将做匀速直线运动。
(3)[3]探究在水平面上阻力对物体运动的影响时,需要控制小车在斜面的同一高度静止释放,保证小车到达水平面时初速度相同,这种实验方法叫做控制变量法。
(4)[4]小车受到的重力受力物体是小车,小车对水平面的压力受力物体是水平面,受力物体有两个,故不符合平衡力的条件,故不是一对平衡力。
(5)[5]A.探究影响压力作用效果的因素运用了转换法和控制变量法,故A不符合题意;
B.探究物体重力大小与物体质量的关系运用归纳法,故B不符合题意;
C.探究声音能否在真空中传播的实验中,使用了实验推理法,科学推理得出的,故C符合题意;
D.探究凸透镜成像的规律的实验中,使用归纳法,故D不符合题意。
故选C。
2. 速度 小 慢 减小斜面倾斜角度 做匀速直线运动 改变
【解析】
(1)[1]为了控制变量,必须控制小车在水平面上的初始速度一样,所以必须让小车从同一高度滑下来。
(2)[2][3]由表格可知,接触面越来越光滑,阻力越来越小,小车运动的距离越来越远,所以速度减小得越来越慢。
(3)[4]小车到达水平面的速度与高度有关,小车直接冲出棉布末端说明速度过大,因此需要控制速度变小,减小斜面倾角即可。
(4)[5][6]若接触面完全光滑,即没有摩擦阻力,小车将保持原速度做匀速直线运动,所以力是改变物体运动状态的原因,不是维持物体的运动状态的原因。
3. 相同 支持力 慢 匀速直线 不需要 不同 不能 重
【解析】
(1)[1]为控制变量,实验中应使小车到达水平面上的速度相同,需使小车从斜面的同一高度处由静止自由滑下。
[2]小车在水平面上运动时,在竖直方向上受到的重力和支持力一对平衡力。
(2)[3]表面越光滑,阻力就越小,小车运动的距离就越远,这说明小车受到的阻力越小,速度减小得越慢。
[4][5]若表面为理想的光滑平面,小车的运动状态将不会发生改变,做匀速直线运动,从而说明物体的运动不需要力来维持。
[6]当小车以不同的速度在阻力为零的平面上运动,会以不同速度做匀速度直线运动,最终的速度不同。
(3)[7][8]实际中不存在物体不受力的情况,因为地球上任何物体都受到重力作用,牛顿第一定律是在实验的基础上通过进一步推理概括出来的,不能用实验来验证,但是个正确的定律。
4. 初始速度 水平面的粗糙程度 距离 匀速直线运动 B
【解析】
(1)[1]应用控制变量法,让小车从斜面同一高度滑下的目的是使小车到达水平面时的速度大小相同。
(2)[2]实验中改变小车所受阻力大小,是通过改变水平面粗糙程度来实现的,水平面越粗糙,其产生的阻力会越大。
(3)[3]实验中应用转换法,利用小车在水平面滑行的距离来反映阻力对物体运动的影响大小,水平面越光滑,则小车滑行的距离越远。
(4)[4]进一步推理知道,如果小车在水平面上滑行,受到的阻力越来越小,直到变为零,它将做匀速直线运动。
(5)[5] A.坐汽车时要系好安全带,否则在刹车时人由于惯性而向前倾,容易发生伤害事故,属于防止惯性带来伤害,故A不符合题意;
B.跳远运动员助跑是为了在起跳前使自己处于运动状态,起跳后人由于惯性会跳得更远,属于利用惯性,故B符合题意;
C.车行驶要保持一定车距是为了在遇到紧急情况时,无法及时刹车,发生追尾现象,是防止惯性带来危害,故C不符合题意;
D.学校路段减速慢行属于防止惯性带来的危害,故D不符合题意。
故选B。
5. 速度 小 大 绕地球运动而不落回地面(或飞向太空)
【解析】
(1)[1]让小车从斜面的同一高度滑下,使小车到达水平面时具有相同的初速度,初始状态相同,进行后面的实验对比。
(2)[2][3]相比较而言,毛巾的表面最粗糙,即对小车的阻力最大而运动很短的距离就停下,而在相对平滑的木板表面运动就会因阻力最小而运动最远的距离;若任何外力都消失,则运动状态不发生改变而做匀速直线运动。
(3)[4]由生活经验知,人在山顶上掷出去的石头总会偏离掷出方向而落回地面,掷出速度越大,其落地点离山脚就越远。可以推想:当掷出石头的力足够大时,即掷出石头的速度足够大时,石头离手后就会冲破阻力的限制,将不会落地,绕地球运动。
6. 使小车到达水平面时的初速度相同 改变小车运动时受到的阻力大小 慢 做匀速直线运动 不需要 乙 甲
【解析】
(1)[1][2]根据控制变量法思想,使小车从同一高度静止释放滑到水平面,目的是控制小车到达水平面时的初速度相同;实验分别选毛巾、棉布、木板进行实验,目的是改变小车运动时受到的阻力大小。
(2)[3]比较甲、乙、丙三次实验,水平面越光滑,小车受到的阻力越小,小车运动的速度减少得越慢,则小车滑行的距离就越远。
(3)[4][5]进一步推测:如果水平面光滑,小车在运动时不受阻力,则小车不受外力时将在水平面上一直做匀速直线运动,也说明运动的物体不需要力来维持。
(4)[6][7]一架在空中水平向右匀速直线飞行的飞机上,自由落下了一颗炸弹,炸弹因具有惯性保持原来的运动速度,炸弹与飞机的位置关系为乙图中所示,在水平方向上与飞机间保持静止,并向下运动;实际上由于空气阻力的存在,炸弹与飞机的位置关系为甲图中所示,水平速度小于飞机速度。
7. 相等 旋转一定角度 必须在同一物体上 卡片重力可以忽略
【解析】
(1)钩码由于重力的作用,会对小卡片施加一个拉力的作用,左端的钩码对小卡片施加一个向左的拉力,右端的钩码对小卡片施加了一个向右的拉力,拉力的大小等于钩码的重力。
(2)要验证不在同一直线上两个力是否平衡,可以将小卡片转过一个角度,小卡片上受到的两个拉力就不在一条直线上。
(3)二力平衡的条件:大小相等,方向相反,在一条直线上,在同一物体上。
(4)实验中,用到了小卡片,是因为小卡片的质量很小,其重力远小于卡片受到的拉力,重力可以忽略。
(1)[1]当卡片平衡时,两个力大小相等,所以从钩码质量看,卡片两边所受的拉力大小相等。
(2)[2]为观察不在同一直线上的两个力是否能平衡,可用手将卡片旋转一个角度,释放时观察其是否保持平衡,若不平衡,则两个力必须在同一直线上。
(3)[3]在卡片平衡时,用剪刀将卡片从中间剪开(此时两个力不作用在同一物体上),并观察随之发生的现象,由此可以得到二力平衡的又一个条件是 作用在同一个物体上。
(4)[4]该实验在选择卡片时,选用较轻卡片的目的是卡片重力可忽略(忽略次要因素)。
8. 能减少摩擦力对实验结果的影响 钩码多少 不能 两个力方向不在同一直线上时是否能平衡 剪短其中一根绳子观察纸片能否平衡 大小相等 方向相反 作用在同一直线
【解析】
(1)[1]甲实验中物体与桌面之间有摩擦,乙实验能能减少摩擦力对实验结果的影响。
(2)[2]实验中拉力等于钩码的重力,可以改变钩码个数来改变拉力的大小。
(3)[3]将小卡片转过一个角度,两边拉力方向不在同一条直线上,松手后小卡片不能平衡。
[4]设计此实验步骤的目的是为了探究拉力方向不在同一条直线上,卡片能否平衡。
(4)[5]剪短其中一根绳子后,两侧拉力没有作用在同一物体上,观察纸片能否平衡。
(5)[6][7][8]二力平衡的条件是:作用在同一物体上的两个力,必须大小相等、方向相反、作用在同一条直线上,即同体、等值、反向、共线。
9. 摩擦力 大小相等 在同一直线上 在同一物体上
【解析】
(1)[1]实验时使用小车而不使用木块,将滑动摩擦力变为滚动摩擦力,大大减小了摩擦,减小了摩擦对实验的影响。
(2)[2]当两个盘中分别放上两个相同的砝码后,由于砝码的重力相同,这两个力产生的拉力是一对平衡力,小车就能保持静止,说明彼此平衡的两个力大小相等。
(3)[3]将小车转动一个角度,两个力不在同一直线上,小车不能保持平衡,将转动回来,说明一对平衡力需在同一直线上,所以实验中设计这一步骤的目的是为了验证二力平衡时的两个力一定在同一直线上。
(4)[4]当小卡片平衡时,用剪刀剪断小卡片,由于二力不在同一物体上,所以两侧钩码落下,说明二力平衡的又一个条件是必须在同一物体上。
10. 卡片受到的重力太大 选用质量小的卡片 大小相等 受到桌面的摩擦力影响 平衡
【解析】
(1)[1][2]图中卡片下垂,说明小卡片的重力较大,应该换用质量较小的卡片,这样其重力可以忽略不计。
(2)[3]保持两个拉力在同一直线上,调整细线两端的钩码,当两端钩码的质量相等时,小卡片两端受到的拉力大小相等,故小卡片受力平衡。
(3)[4][5]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,受到平衡力的作用;小宇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,木块还受平衡力的作用;此时木块有向右运动的趋势,木块和桌面之间产生了向左的摩擦力的作用,向左的拉力和摩擦力与向右的拉力是平衡力,故这时木块在水平方向受力平衡。
答案第1页,共2页