第3章 运动和力 重要实验探究题专项训练（含答案）

七下科学第三章重要实验探究题专项训练
一、探究物体运动的快慢
1、 物体只有在重力作用下由静止开始下落的运动，叫做自由落体运动，这种运动只在没有空气的空间才能发生，在有空气的空间，如果空气阻力相对物体的重力比较小，可以忽略，物体的下落也可以近似的看做自由落体运动，为了探究自由落体运动时间与哪些因素有关，小明做了如下猜想：
猜想一：物体下落的快慢与物体的材料有关；
猜想二：物体下落的快慢与物体下落的高度有关；
猜想三：物体下落的快慢与物体的质量有关；
为验证猜想的正确性，几位同学用三个歪属球在相同环境条件下，做了一系列的实验，实验数据记录如下：
实验序号 材料 物体质量（kg） 下落高度（m） 下落时间（s）
1 铁球 1 20 1.96
2 铁球 1 30 2.47
3 铅球 1 20 1.96
4 铅球 2 20 1.96
为了验证猜想一，应比较_________两次实验序号，结论是：_________；
（2）实验中，他们选用铁球而不选用相同质量的棉花进行实验，这样做的目的是_________ ；
A．便于实验操作 B．便于观察
C．相对空气阻力小，使运动更接近与自由落体运动，更具科学性
（3）根据表中的数据，宇航员在月球上将小铁片和羽毛在同一地点、同一高度同时释放，它们将_________；
A．同时落地 B．铁片先落地，羽毛后落地 C．羽毛先落地，铁片后落地
2、物理兴趣小组想探究纸锥下落快慢与锥角以及扇形半径的关系。他们用普通复印纸裁出3个不同规格的扇形纸片，制成了如图甲所示的3个纸锥。实验中，纸锥每次从相同高度由静止释放，用秒表多次测量每个纸锥下落的时间，取平均值后记录在表格中
纸锥编号 下落高度h/m 扇形纸片半径r/cm 剪掉的扇形圆心角θ/° 纸锥锥角α/° 下落时间t/s
1 1.9 10 90 81.9 2.18
2 1.9 10 135 71.1 1.84
3 1.9 5 90 81.9 2.18
（1）完成此实验主要的测量器材是：刻度尺和___________；
（2）图乙给出纸锥开始下落时的两种摆放方式，你认为正确的是___________（选填“A”或“B”）﹔
（3）分析表中数据，根据实验探究目的，你得出的结论是___________；
（4）小明随后用同种纸张制成了质量相等的两个纸锥如图丙，其中4号纸锥的锥角比5号纸锥的锥角大，如果从相同的高度同时由静止释放两个纸锥，以下正确的是___________（选填序号）。
A.4号纸锥先到地面 B.5号纸锥先到地 C.两个纸锥同时到达地面
3、汽车追尾常发生重大交通事故，其重要原因是遇到意外情况时汽车不能立即停止；如图1所示，司机从发现情况到他操作制动器来刹车需要一段时间，这段时间内，汽车会保持原来的速度前进一段距离；从开始刹车到车辆停止的这段距离叫制动距离；反应距离与制动距离之和叫停车距离；下表是同一位司机驾驶一辆保养得很好的甲汽车（反应时间相同），测得的反应距离s1、制动距离s2和停车距离s3；
v/（km h﹣1） s1/m s2/m s/m
45 9 14 23
75 15 38 53
90 18 56 74
105 21 76 97
（1）该司机的反应时间是 __________s；
（2）反应距离取决于反应时间和行驶速度。由于酒后驾车的反应时间比不饮酒时的反应时间要长一些，因此，在行驶速度相同的情况下，酒后驾车的反应距离会__________（选填“变大”“变小”“不变”），导致发生交通事故的可能性增大；
（3）一起发生在限速60km/h路段的交通事故中，交警测得肇事车留下的刹车痕迹（制动距离）长为40m，则肇事司机在驾驶时__________（选填“有”或“没有”）超速；（已知该车的制动性能与甲汽车一致）
（4）以下驾驶行为会增加紧急停车距离的有 __________（多选）；
A.酒后驾驶　　B.打电话　　C.吃东西　　D.疲劳驾驶
（5）图2是甲、乙两汽车在同一路面上紧急刹车过程中制动距离s2与车速v的关系图像，则__________（选填“甲”或“乙”）汽车的制动性能较好；
（6）以下能正确描述从司机看到情况开始计时，到汽车停止的这段时间内，汽车运动的v﹣t图象是__________（填字母）。
A．B．C．
二、有关重力、弹力实验
4、某兴趣小组在探究“影响物体重力大小的因素”和“判断重力方向”的实验中，进行了如下的实验探究：
（1）在探究物体所受重力大小与物体质量关系时，实验记录如表：
被测物体 物体质量m（kg） 重力G（N） G与m的比值（N/kg）
物体1 0.1 0.98 9.8
物体2 0.2 1.96 9.8
物体3 0.3 2.94 9.8
①在探究过程中，需要的测量工具有___________、_________；
②根据上表中测量的实验数据分析图甲，其中能正确描述物体所受的重力G与质量m关系的图像是__________；
（2）该组同学在探究重力方向时，实验装置如图乙所示，操作如下：
①将该装置放在水平桌面上后，逐渐改变木板M与桌面的夹角α，会观察到悬线OA的方向______（选填“变化”或“不变”）；剪断悬线OA，小球______（选填“竖直”或“垂直”）下落；
②从以上实验现象分析得到：重力的方向总是_________；
（3）小明同学取了质量不同的苹果、小木块、小铁球各一个，并分别测出它们的质量和重力，来探究物体所受重力大小与质量的关系，你认为小明同学的做法_______（选填“合理”或“不合理”），因为：_________。
5、用绳子拉着一个小球在光滑的水平桌面做圆周运动，绳子拉力大小与什么因素有关？小明认为与小球的质量有关。于是他用一根橡皮筋连接一个小球，让小球在光滑的水平桌面上以一定速度做圆周运动（如图所示）。改变小球的质量，做几次实验，记录现象如下表。
小球速度（米／秒） 小球质量/（克） 橡皮筋长度/（厘米）
1 小 10
1 较大 15
1 很大 18
（1）小球在桌面做匀速圆周运动时，小明认为小球的运动状态一定改变，请你帮小明说出他的判断理由______；
（2）从表格的数据可以看出：小球的质量越大，那么橡皮筋的伸长就越______；
（3）橡皮筋在拉力作用下伸长，说明力能改变物体的______；
（4）小明用橡皮筋替代绳子进行实验的目的是通过橡皮筋的伸长来显示______，这里用到了一种重要的科学方法——转换法；
（5）小玲查阅资料后知道做圆周运动的小球受到的拉力与小球的运动速度、小球的质量以及圆周的半径有关。据此，认为用橡皮筋代替绳子存在着明显的缺陷，请说出理由______。
6、小华同学在探究“弹簧长度与外力的变化关系”时，找来一根弹簧以及几个相同质量的钩码。他先用弹簧来做实验，并记录了相应的数据，如下表：
钩码总重/N 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0
指针位置/cm 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 5.8 5.8
分析数据，小华可以得出的结论是：在拉力不大于___________N的情况下，弹簧的___________跟钩码的拉力成正比。
（2）小华同学根据实验数据所作的“弹簧长度与外力的变化关系”图像，应该是如图（a）中_______________所示的图像，判断的理由是________________。
（3）利用该原理制造的仪器是：___________。
（4）用与上述情况相同（即伸长长度与外力的变化关系相同）的原长为4.5cm的橡皮筋两根A和B，用细线C（C的长度和质量不计）紧靠地串在一起，如图（b）所示；小明在B的末端用一大小为1.8N的水平拉力F，使其沿水平方向伸长，如图乙所示，则此时A和B串在一起的总长度为________cm。
7、小科利用弹簧自制弹簧测力计时，突发奇想：如果将两个一样的弹簧串在一起，会怎么样呢？于是，他展开了探究。
【实验一】将一根弹簧水平放置测出其自然长度为10cm，然后竖直悬挂让其自然下垂，在弹簧弹性限度内，在其下端竖直向下施加外力F1，得到F1与弹簧伸长量x1的图像一、
【实验二】将两根弹簧串在一起，重复上述实验，得到F2与弹簧伸长量x2的图像二、
（1）由实验一结果可知，一根弹簧的自重为 N。
（2）结合两个实验，我们发现弹簧的伸长量与受到的拉力成 。
（3）图像二的A、B、C三条曲线中，绘制正确的是： 。
8、学校开展了制作测力计的项目化学习。某兴趣小组利用A、B两根不同的橡皮筋做成橡皮筋测力计。先将橡皮筋的一端固定，另一端悬挂钩码，每个钩码的质量均为50克（如图甲），分别记录橡皮筋受到的拉力大小F和橡皮筋的伸长量，根据多组测量数据画出的图像如图乙所示。
“自制测力计”成果评价量表
评价内容 评价标准 评分
5分 3分 1分
科学性 精确度高 精确度较高 精确度低
实用性 量程大，携带方便 量程较大，携带较方便 量程小，携带不方便
美观性 外形美观，结构完整 外形较美观，结构较完整 外形不美观，结构不完整
（1）由图乙得，在橡皮筋的弹性范围内，橡皮筋受到的拉力越大，橡皮筋的伸长量______；
（2）小明用橡皮筋B制成一款测力计并测量一个苹果的重力，当挂上苹果后橡皮筋的伸长量为15厘米，请判断该苹果的重力并说明推导过程______。
（3）根据“自制测力计”成果评价量表，说一说你会选择A、B橡皮筋中的哪一根制作成测力计并说明你的选择理由是______。
三、牛顿第一定律实验
9、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。如图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”，笛卡尔的观点有什么不足？___________；
（4）上述实验及科学家研究成果给予我们的启示是________。（将正确说法前的字母填在横线上）
A．科学定律都可以通过实验直接得出 B．科学推理是科学研究的方法之一
C．大多数人认同的观点就是正确的观点 D．普通人观点可以质疑，科学家观点不可以质疑
10、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
（6）牛顿第一定律告诉了我们物体的运动_________（填“需要”或“不需要”）力来维持。图丁中的篮球，飞到空中A点时，若它受到的一切外力同时消失，则篮球的运动轨迹是_________（选填图中数字）。
11、如图甲所示是探究“阻力对物体运动影响”的实验装置。
（1）实验时，让小车从斜面相同高度静止下滑，目的是使小车到达水平面时______相等；
（2）如图乙是小车在不同物体表面上运动时，速度与时间的变化图线，其中属于在木板上运动的图线是______（填字母）；
（3）根据这个实验推理：在光滑水平面上滑行的小车，如果受到阻力为0，它将做______；
得出此结论用到的实验方法和以下哪个实验的方法相同：______（填序号）；
A．探究“声音是否可以在真空中传播” B．B．探究“平面镜成像规律”
C．用刻度尺和秒表测量物体速度 D．D．探究“滑动摩擦力大小的影响因素”
（4）通过上面的探究，如图丙所示，当足球踢出后，到达最高处，受到的外力全部消失，运动轨迹将会是______（选填“a”、“b”、“c”或“静止”）。
四、探究二力平衡条件实验
12、某实验小组利用如图甲所示的实验装置，做“探究二力平衡的条件”实验：
（1）如图甲所示，当左右两端同时挂两个钩码时，小车静止时，忽略摩擦力，判断F1和F2大小关系的依据是___________；
（2）图甲，如果将木块换成弹簧测力计，左右两侧分别挂有5N的钩码，则弹簧测力计的示数为___________；
A．10N B．5N C．0N
（3）图乙实验中，为了探究“两个力是否作用在同一个物体上”，将小车换成硬纸板，接下来操作是___________；
（4）小明同学完成课本的实验后，提出了一个问题后猜想：只受一个力作用的物体也能保持平衡状态。为了验证猜想，他将一个小球用一根细线悬挂起来，如图丙所示，剪断细线后小球下落，如图丁所示。由实验可知，小明的猜想是___________（选填“正确”或“错误”）的。
13、如图甲所示为小华探究二力平衡条件时的实验情景。
（1）小华将系于小卡片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，当小卡片平衡时，小华将小卡片扭转过一个角度，设计此实验步骤时，小华想探究的问题是___________。
（2）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方案，同样也达到了实验的探究目的，这两个实验方案都有其优缺点，请你说出乙方案与甲方案相比的一个优点：___________；一个不足：___________。
（3）当实验现象与理论之间出现“不匹配”时，可取的做法是___________（填字母）。
A.否定相应的理论 B.放弃实验，直接认同相应的理论 C.查阅资料，了解理论的适用条件
五、探究影响摩擦力大小的因素实验
14、小李发现汽车在柏油马路上容易停下来，而在冰雪路面上不容易停下来。据此小李设计了如下实验。
（1）在实验过程中，小刚应该沿水平方向______拉动物块A。
（2）小李认为滑动摩擦力还和接触面积有关，所以他进行的操作是，将A从中间切断，并拿走一半，测出剩余一半的滑动摩擦力的大小，于是得出结论： 滑动摩擦力大小跟接触面积有关，老师说操作是错误的，原因是________。
（3）在操作过程中小李还发现，弹簧测力计不沿水平方向拉动时，也可以使物块在木板上沿水平方向做匀速直线运动，如实验丙所示，此过程中，弹簧测力计对物块的拉力和物块受到的滑动摩擦力________（选填“是”或“不是”）一对平衡力。
（4）该实验很难保证匀速，于是改进如图丁，要测量出木块受到的滑动摩擦力，下方木板________匀速直线拉动。（选填“必须”或“不必”）
（5）用图丁做实验，在水平拉力F=10N作用下，木板在水平地面上匀速向右运动，同时物块A 相对于地面静止，已知此时弹簧测力计示数为6N，则木板对A的摩擦力大小为 6 N，如果拉力增大到15N，木板对A的摩擦力大小将________（选填“变大”“变小”或“不变”）。
15、 如图所示是小明同学在做“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验。
（1）如图所示的三次实验中，测量滑动摩擦力时，小明用弹簧测力计水平拉动木块，使它沿水平方向上做_________直线运动；
（2）比较甲、丙两次实验数据，能否得出滑动摩擦力的大小跟接触面的粗糙程度有关的结论，_________，并说出你的判断依据 _________；
（3）小明继续找来接触面粗糙程度不同的木板A、B，通过改变木块上砝码的个数来改变压力；记录多组滑动摩擦力f及压力FN的大小，作出了如图丁所示滑动摩擦力f随压力FN变化的图象。由图象可知，长木板 _________（选填“A”或“B”）的接触面更粗糙；
（4）小明在实验中发现，弹簧测力计在运动过程中读数误差较大，于是又设计了如图戊所示的实验装置，该实验方案的好处是_________；
（5）在物理学中，两个物体间的滑动摩擦力与压力的关系为f＝μFN，μ称为这两个接触面间的动摩擦因数。在图戊所示实验中，木块重为6N，木板重为14N，木板与木板之间的动摩擦因数大小为0.3，木板与地面之间的动摩擦因数大小为0.4，若用拉力F将木板匀速抽出，则拉力F_________N。
六、有关固体、液体压强实验
16、 小明同学在探究“压力的作用效果的影响因素”时，用砝码、海绵和小桌做了如图所示的实验。
（1）甲、乙、丙实验中，根据______来比较压力的作用效果；
（2）从图乙、丙所示的实验中可得到的结论是______；
（3）比较甲、丙的实验能否得出正确的结论？答：______；
（4）将该小桌和砝码放在如图丁所示的木板上，比较图丙中海绵受到的压强p丙和图丁中木板受到的压强p丁的大小关系为p丙______ p丁；
（5）下列实例中，应用了（2）的结论的是 。
A.超载的货车容易损坏路面 B.菜刀越锋利，切菜越轻松
17、小金用压强计探究影响液体压强大小的因素。
（1）保持金属盒的位置和方向不变，若向图甲烧杯中再注入一定量的水，则U形管的液面的高度差将__________；
（2）小金通过比较图乙和图丙，可得出结论：液体压强跟___________有关；
（3）图丁和图戊是两个完全相同的圆柱形容器，分别装有不同种类的液体。在距离容器底同一高度处分别有M、N两点，若PM=PN，则丁和戊两容器底部受到的压强的大小关系是p丁___________P戊（填大于、等于、小于）
18、小明用如图所示实验装置来验证液体内部压强的特点。在容器中间用隔板分成左右两部分，隔板下部有一圆孔用薄橡皮膜封闭，橡皮膜距容器底为，当橡皮膜两侧所受的压强不同时，橡皮膜会发生形变（已知水的密度为，且：）。实验步骤如下：
（1）如图甲所示，在容器左右两侧分别加入不同深度的水，且左侧水面较低，我们可以探究液体内部压强与____________的关系，得到的结论是_________；
（2）将容器中的水全部取出，在两侧分别加入深度相同的水和盐水，会看到橡皮膜向左侧凸出（如图乙），则容器_______（填“左”或“右”）侧是盐水，说明______相同时，液体的密度越________填“大”或“小”），液体内部压强越大；
（3）实验完成后，小明想测量盐水的密度，进行了如下实验：
如图乙，在装水的一侧再次加水，直到橡皮膜_______（填“发生”或“不发生”）形变；
用刻度尺测出水面距容器底的深度为，盐水面距容器底的深度为；
盐水密度表达式为__________。两侧液体对容器底的压强 _____ （填“”、“”或“）。
参考答案
1、（1）1和3；小球下落的快慢与物体的材料无关。（2）C （3）A
2、（1）秒表 （2）A （3）纸锥下落高度与纸锥面积无关，与纸锥锥角有关，纸锥锥角越大，下落时间越长，下落速度越慢。 （4）B
3、（1）0.72 （2）变大 （3）有 （4）ABCD （5）乙 （6）C
4、（1）①弹簧测力计、天平②B（2）①不变；竖直②竖直向下（3）合理，因为这样使用了不同材料的不同物体进行了多次实验，可以避免实验的偶然性，得到普遍规律。这样也同样可以得到物体所受重力大小与质量的关系。
5、（1）小球做匀速圆周运动时，速度方向时刻变化，所以运动状态一定改变。（2）长 （3）形状 （4）拉力大小 （5）实验中小球速度和圆周半径都在发生改变．
6、（1）3.0；伸长量 （2）乙；当钩码拉力为0时，弹簧的长度为2.5cm （3）弹簧测力计
（4）12.6
7、（1） 1 （2） 正比 （3） B
8、（1）越大（2）当橡皮筋B伸长量为15cm时，橡皮筋受到的拉力为1.5N，因为苹果静止时受到的重力和拉力是一对平衡力，所以重力大小等于拉力大小，为1.5N。即苹果的重力为1.5N。
（3）选B，由图乙可知，B的伸长量与受到的拉力成正比的范围更大（或B的量程更大）。
9、（1）速度；越远或越大（2）不需要；甲（3）没有说明静止的物体不受力时，处于哪种状态
（4）B
10、（1）速度（2）A （3）木板（4）B （5）D （6）不需要；2
11、（1）速度（2）a （3）匀速直线运动；A （4）a
12、（1）所挂钩码的个数（2）B （3）将硬纸板从中间剪开，使F1、F2分别作用在不同的硬纸板上，观察纸板是否平衡。（4）错误
13、（1）没有作用在同一直线上的两个力是否平衡 （2）容易让小车在水平方向上保持平衡；摩擦力太大，对实验有影响 （3）C
14、（1）匀速（2）没有保持压力大小不变 （3）不是 （4）不必 （5）不变
15、（1）匀速（2）不能，没有控制压力相同 （3）A （4）不需要木板做匀速直线运动（4）9.8
16、（1）海绵的凹陷深度（2）压力相同时，受力面积越小，压力的作用效果更明显。（3）不能（4）=（5）B
17、（1）变大 （2）液体密度 （3）大于
18、（1）液体深度；同种液体深度越大，压强越大。（2）右；液体深度；大（3）①不发生
③ρ水H1/H2；<