2024五四制鲁科版物理八年级下学期--专项素养综合全练(二)力的相关实验（有解析）
文档属性
| 名称 | 2024五四制鲁科版物理八年级下学期--专项素养综合全练(二)力的相关实验（有解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 396.9KB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 鲁科版（五四制） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2024-01-04 19:39:30 | ||
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文档简介
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2024五四制鲁科版物理八年级下学期
专项素养综合全练(二)
力的相关实验
类型一 探究二力平衡的条件
1.【实验探究·设计实验】(2023山东泰安月考)如图甲是小荣同学“探究二力平衡条件”的实验情景:
(1)小荣将系于小卡片(重力可忽略不计)两对角的线分别跨过左右支架上的滑轮,在线的两端挂上钩码,使作用在小卡片上的两个拉力方向 ,并通过调整钩码的个数来改变拉力的大小。设计此步骤的目的是探究二力平衡时,两力的大小是否 ;
(2)当小卡片平衡时,小荣将小卡片转过一个角度,松手后小卡片
(选填“能”或“不能”)平衡;
(3)在探究同一问题时,小明将木块放在水平桌面上,设计了如图乙所示的实验,同学们认为小荣的实验优于小明的实验。其主要原因是
(选填序号)。
A.减少了摩擦力对实验结果的影响
B.小卡片是比较容易获取的材料
C.容易让小卡片在水平方向上保持平衡
D.小卡片容易扭转
类型二 探究影响滑动摩擦力大小的因素
2.【实验探究·设计实验】(2023山东泰安泰山月考)为了探究滑动摩擦力大小与什么因素有关,小聪设计了如图所示的实验,图甲、乙、丁都是粗糙程度相同的木板,丙为毛巾表面,使木块A在各种表面上运动,对应的拉力大小如图所示。
(1)实验过程中,使木块A在各种表面上沿水平方向做 运动,此时弹簧测力计对木块A的拉力大小 (选填“大于”“等于”或“小于”)木块A受到的滑动摩擦力大小。
(2)图甲、乙两次实验,是探究滑动摩擦力大小与 的关系,实验结果表明: 越大,滑动摩擦力越大;图乙、丙两次实验,是探究滑动摩擦力的大小与 的关系。
(3)在图甲中,若木块A的速度由0.1 m/s增大到0.2 m/s,其所受的滑动摩擦力 (选填“变大”“变小”或“不变”),若木块A在运动过程中所受的拉力突然增大到4 N,此时木块A受到的滑动摩擦力大小等于
N。
(4)比较图甲、丁实验,发现图甲中弹簧测力计的示数大于图丁中弹簧测力计的示数,小聪得出结论:滑动摩擦力大小与接触面积大小有关。此结论显然是错误的,原因 。
3.【实验探究·设计实验】小华在学习完“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验后,回家想比较自己两双运动鞋的防滑程度,如图所示,她各选一只鞋子,分别用弹簧测力计拉着在橡胶垫上沿水平方向运动。
(1)测量时,第一次水平匀速直线拉动鞋子时,弹簧测力计的示数如图甲所示,弹簧测力计的读数为 N,第二次水平匀速直线拉动另一只鞋子时,弹簧测力计的示数为1.5 N,于是她得出第一只鞋更防滑的结论,这个结论是 (选填“正确”或“错误”)的,原因是 。
(2)弄清楚原因后,小华采取正确方法进一步探究影响滑动摩擦力大小的因素,她在图乙的基础上继续实验,采用向同一只鞋里放置重物、更换桌面上垫片材料的方法进行实验,收集有关数据如表:
实验次数 垫片材料 放置重物的个数 弹簧测力计的示数/N
1 橡胶垫 0 1.5
2 橡胶垫 1 1.7
3 毛巾 1 1.8
4 毛巾 3 2.1
①分析以上实验数据可知,接触面所受压力越大, ,滑动摩擦力越大。
②在实验过程中,鞋子对橡胶垫摩擦力的方向是 。
③第4次实验中,若拉动的力增大为4 N,则鞋子所受的摩擦力为
N。
类型三 探究阻力对物体运动的影响
4.【实验探究·设计实验】在“探究阻力对物体运动的影响”实验中,小明在水平桌面上铺上粗糙程度不同的材料,让小车从斜面相同的高度由静止滑下,三次实验现象如图甲所示。
(1)根据实验现象可知,小车受到的阻力越小,运动的路程越 ;由此进一步推理,在“天宫课堂”中,若把物体沿水平方向推出,物体将
(选填“静止”“落下来”或“匀速直线运动”)。
(2)若实验中小车仅在木板上滑行时滑出了右端,小李认为只降低此次实验中小车释放时的高度即可对实验进行改进,小李的观点是
(选填“正确”或“错误”)的。
(3)若让小车从斜面静止滑下后,先后经过毛巾和木板,小车受到的阻力会变小,速度会 (选填“变小”“变大”或“不变”)。
(4)小明想探究“阻力与物体运动速度的关系”,于是他利用位置传感器绘制了小车在毛巾、棉布和木板上运动的速度-时间图像,如图乙所示。图线 对应小车在木板上的运动,运动过程中的速度减小量
(选填“大于”“等于”或“小于”)小车在棉布表面运动过程中的速度减小量。
答案全解全析
1. (1)相反 相等 (2)不能 (3)A
解析 (1)小卡片的两对角系的线分别跨过滑轮各挂一个钩码,则小卡片受到了两个方向相反的拉力,拉力的大小等于钩码的重力,钩码的个数越多,拉力就越大,所以通过调整钩码的个数可以改变拉力的大小;设计此步骤的目的是探究二力平衡时,两力的大小是否相等;(2)将小卡片转过一个角度,小卡片两对角的拉力就不在一条直线上了,松手后小卡片会发生转动,说明不在同一直线上的两个力不能平衡;(3)小荣的实验优于小明的实验,其主要原因是在小明的实验中,木块与桌面间的摩擦力会对实验结果产生较大的影响;而在小荣的实验中,小卡片被悬挂在空中,减少了摩擦力对实验结果的影响,A正确。
2 (1)匀速直线 等于 (2)压力大小 压力 接触面粗糙程度
(3)不变 2 (4)没有控制压力不变
解析 (1)实验时,将木块A放在各种表面上,用弹簧测力计沿水平方向拉动木块A,并使木块A做匀速直线运动,根据二力平衡条件可知,弹簧测力计对木块A的拉力与木块A受到的滑动摩擦力大小相等;
(2)由图甲、乙所示实验可知,接触面的粗糙程度相同而物体间的压力不同,乙图的压力大,弹簧测力计的示数大,滑动摩擦力大,故可得出在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大;由图乙、丙所示实验可知,物体间的压力相等、接触面的粗糙程度不同,可探究滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度的关系;(3)滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关,压力大小和接触面的粗糙程度不变,滑动摩擦力不变,故拉力增大时,木块A受到的滑动摩擦力大小等于2 N;
(4)由图甲、丁所示实验可知,接触面的粗糙程度相同而物体间的压力和接触面积都不同,由于没有控制物体间的压力相同,因而不能探究滑动摩擦力大小与接触面积大小的关系,故小聪的结论是错误的。
3 (1)1.8 错误 没有控制压力大小相同 (2)①接触面越粗糙
②水平向右 ③2.1
解析 (1)由图甲可知,弹簧测力计的分度值为0.1 N,读数为1.8 N;探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系,要控制压力大小相同,实验中没有控制两只鞋对接触面的压力大小相同,所以得出了错误结论。(2)①比较第2、3次实验可知,压力相同,第3次实验中接触面更粗糙,弹簧测力计的示数更大,受到的滑动摩擦力更大,故得出:接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;②鞋子相对于橡胶垫水平向右运动,故鞋子受到的摩擦力方向是水平向左;根据力的相互性,鞋子对橡胶垫摩擦力的方向是水平向右;③第4次实验中,弹簧测力计的示数为2.1 N,鞋子受到的滑动摩擦力为2.1 N,因压力大小和接触面的粗糙程度不变,故拉动的力增大为4 N,鞋子所受的摩擦力仍为2.1 N。
4 (1)远 匀速直线运动 (2)错误 (3)变小 (4)c 等于
解析 (1)根据实验现象可知,小车受到的阻力越小,运动的路程越远;由此进一步推理,在“天宫课堂”中,物体不受任何力的作用,若把物体沿水平方向推出,物体将做匀速直线运动;(2)本实验中要控制小车刚下滑到水平面的速度相同,故要控制小车从斜面的同一高度由静止下滑,若只改变某次实验中小车的起始高度,则小车刚下滑到水平面的速度变化,没有遵循控制变量法,故小李的观点是错误的;(3)力是改变物体运动状态的原因,小车先后经过毛巾和木板,受到的阻力会变小,但阻力方向始终与小车运动方向相反,所以小车的速度会变小;(4)小车在木板表面上速度减小的最慢,所以图线c对应小车在木板上的运动;因为小车刚到达水平面的速度相同,而最终的速度都为0,故小车在木板上运动过程中的速度减小量等于小车在棉布表面运动过程中的速度减小量。
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专项素养综合全练(二)
力的相关实验
类型一 探究二力平衡的条件
1.【实验探究·设计实验】(2023山东泰安月考)如图甲是小荣同学“探究二力平衡条件”的实验情景:
(1)小荣将系于小卡片(重力可忽略不计)两对角的线分别跨过左右支架上的滑轮,在线的两端挂上钩码,使作用在小卡片上的两个拉力方向 ,并通过调整钩码的个数来改变拉力的大小。设计此步骤的目的是探究二力平衡时,两力的大小是否 ;
(2)当小卡片平衡时,小荣将小卡片转过一个角度,松手后小卡片
(选填“能”或“不能”)平衡;
(3)在探究同一问题时,小明将木块放在水平桌面上,设计了如图乙所示的实验,同学们认为小荣的实验优于小明的实验。其主要原因是
(选填序号)。
A.减少了摩擦力对实验结果的影响
B.小卡片是比较容易获取的材料
C.容易让小卡片在水平方向上保持平衡
D.小卡片容易扭转
类型二 探究影响滑动摩擦力大小的因素
2.【实验探究·设计实验】(2023山东泰安泰山月考)为了探究滑动摩擦力大小与什么因素有关,小聪设计了如图所示的实验,图甲、乙、丁都是粗糙程度相同的木板,丙为毛巾表面,使木块A在各种表面上运动,对应的拉力大小如图所示。
(1)实验过程中,使木块A在各种表面上沿水平方向做 运动,此时弹簧测力计对木块A的拉力大小 (选填“大于”“等于”或“小于”)木块A受到的滑动摩擦力大小。
(2)图甲、乙两次实验,是探究滑动摩擦力大小与 的关系,实验结果表明: 越大,滑动摩擦力越大;图乙、丙两次实验,是探究滑动摩擦力的大小与 的关系。
(3)在图甲中,若木块A的速度由0.1 m/s增大到0.2 m/s,其所受的滑动摩擦力 (选填“变大”“变小”或“不变”),若木块A在运动过程中所受的拉力突然增大到4 N,此时木块A受到的滑动摩擦力大小等于
N。
(4)比较图甲、丁实验,发现图甲中弹簧测力计的示数大于图丁中弹簧测力计的示数,小聪得出结论:滑动摩擦力大小与接触面积大小有关。此结论显然是错误的,原因 。
3.【实验探究·设计实验】小华在学习完“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验后,回家想比较自己两双运动鞋的防滑程度,如图所示,她各选一只鞋子,分别用弹簧测力计拉着在橡胶垫上沿水平方向运动。
(1)测量时,第一次水平匀速直线拉动鞋子时,弹簧测力计的示数如图甲所示,弹簧测力计的读数为 N,第二次水平匀速直线拉动另一只鞋子时,弹簧测力计的示数为1.5 N,于是她得出第一只鞋更防滑的结论,这个结论是 (选填“正确”或“错误”)的,原因是 。
(2)弄清楚原因后,小华采取正确方法进一步探究影响滑动摩擦力大小的因素,她在图乙的基础上继续实验,采用向同一只鞋里放置重物、更换桌面上垫片材料的方法进行实验,收集有关数据如表:
实验次数 垫片材料 放置重物的个数 弹簧测力计的示数/N
1 橡胶垫 0 1.5
2 橡胶垫 1 1.7
3 毛巾 1 1.8
4 毛巾 3 2.1
①分析以上实验数据可知,接触面所受压力越大, ,滑动摩擦力越大。
②在实验过程中,鞋子对橡胶垫摩擦力的方向是 。
③第4次实验中,若拉动的力增大为4 N,则鞋子所受的摩擦力为
N。
类型三 探究阻力对物体运动的影响
4.【实验探究·设计实验】在“探究阻力对物体运动的影响”实验中,小明在水平桌面上铺上粗糙程度不同的材料,让小车从斜面相同的高度由静止滑下,三次实验现象如图甲所示。
(1)根据实验现象可知,小车受到的阻力越小,运动的路程越 ;由此进一步推理,在“天宫课堂”中,若把物体沿水平方向推出,物体将
(选填“静止”“落下来”或“匀速直线运动”)。
(2)若实验中小车仅在木板上滑行时滑出了右端,小李认为只降低此次实验中小车释放时的高度即可对实验进行改进,小李的观点是
(选填“正确”或“错误”)的。
(3)若让小车从斜面静止滑下后,先后经过毛巾和木板,小车受到的阻力会变小,速度会 (选填“变小”“变大”或“不变”)。
(4)小明想探究“阻力与物体运动速度的关系”,于是他利用位置传感器绘制了小车在毛巾、棉布和木板上运动的速度-时间图像,如图乙所示。图线 对应小车在木板上的运动,运动过程中的速度减小量
(选填“大于”“等于”或“小于”)小车在棉布表面运动过程中的速度减小量。
答案全解全析
1. (1)相反 相等 (2)不能 (3)A
解析 (1)小卡片的两对角系的线分别跨过滑轮各挂一个钩码,则小卡片受到了两个方向相反的拉力,拉力的大小等于钩码的重力,钩码的个数越多,拉力就越大,所以通过调整钩码的个数可以改变拉力的大小;设计此步骤的目的是探究二力平衡时,两力的大小是否相等;(2)将小卡片转过一个角度,小卡片两对角的拉力就不在一条直线上了,松手后小卡片会发生转动,说明不在同一直线上的两个力不能平衡;(3)小荣的实验优于小明的实验,其主要原因是在小明的实验中,木块与桌面间的摩擦力会对实验结果产生较大的影响;而在小荣的实验中,小卡片被悬挂在空中,减少了摩擦力对实验结果的影响,A正确。
2 (1)匀速直线 等于 (2)压力大小 压力 接触面粗糙程度
(3)不变 2 (4)没有控制压力不变
解析 (1)实验时,将木块A放在各种表面上,用弹簧测力计沿水平方向拉动木块A,并使木块A做匀速直线运动,根据二力平衡条件可知,弹簧测力计对木块A的拉力与木块A受到的滑动摩擦力大小相等;
(2)由图甲、乙所示实验可知,接触面的粗糙程度相同而物体间的压力不同,乙图的压力大,弹簧测力计的示数大,滑动摩擦力大,故可得出在接触面粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大;由图乙、丙所示实验可知,物体间的压力相等、接触面的粗糙程度不同,可探究滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度的关系;(3)滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关,压力大小和接触面的粗糙程度不变,滑动摩擦力不变,故拉力增大时,木块A受到的滑动摩擦力大小等于2 N;
(4)由图甲、丁所示实验可知,接触面的粗糙程度相同而物体间的压力和接触面积都不同,由于没有控制物体间的压力相同,因而不能探究滑动摩擦力大小与接触面积大小的关系,故小聪的结论是错误的。
3 (1)1.8 错误 没有控制压力大小相同 (2)①接触面越粗糙
②水平向右 ③2.1
解析 (1)由图甲可知,弹簧测力计的分度值为0.1 N,读数为1.8 N;探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系,要控制压力大小相同,实验中没有控制两只鞋对接触面的压力大小相同,所以得出了错误结论。(2)①比较第2、3次实验可知,压力相同,第3次实验中接触面更粗糙,弹簧测力计的示数更大,受到的滑动摩擦力更大,故得出:接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;②鞋子相对于橡胶垫水平向右运动,故鞋子受到的摩擦力方向是水平向左;根据力的相互性,鞋子对橡胶垫摩擦力的方向是水平向右;③第4次实验中,弹簧测力计的示数为2.1 N,鞋子受到的滑动摩擦力为2.1 N,因压力大小和接触面的粗糙程度不变,故拉动的力增大为4 N,鞋子所受的摩擦力仍为2.1 N。
4 (1)远 匀速直线运动 (2)错误 (3)变小 (4)c 等于
解析 (1)根据实验现象可知,小车受到的阻力越小,运动的路程越远;由此进一步推理,在“天宫课堂”中,物体不受任何力的作用,若把物体沿水平方向推出,物体将做匀速直线运动;(2)本实验中要控制小车刚下滑到水平面的速度相同,故要控制小车从斜面的同一高度由静止下滑,若只改变某次实验中小车的起始高度,则小车刚下滑到水平面的速度变化,没有遵循控制变量法,故小李的观点是错误的;(3)力是改变物体运动状态的原因,小车先后经过毛巾和木板,受到的阻力会变小,但阻力方向始终与小车运动方向相反,所以小车的速度会变小;(4)小车在木板表面上速度减小的最慢,所以图线c对应小车在木板上的运动;因为小车刚到达水平面的速度相同,而最终的速度都为0,故小车在木板上运动过程中的速度减小量等于小车在棉布表面运动过程中的速度减小量。
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