力与运动 专项素养提升练(含解析)2024-2025学年人教版物理八年级下学期

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名称 力与运动 专项素养提升练(含解析)2024-2025学年人教版物理八年级下学期
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资源类型 教案
版本资源 人教版
科目 物理
更新时间 2025-04-22 15:54:30

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力与运动----2024-2025八年级下专项素养提升练
类型一 作图题
1.如下图所示,小球在竖直细绳的拉力作用下在光滑斜面上处于平衡状态。请画出小球的受力示意图。
2.如图所示,作出静止在斜面上的木块所受重力和摩擦力的示意图。
3.如图,小球以一定速度冲上斜面并正在压缩弹簧,画出此时小球所受弹力的示意图。
4.如图是一个单摆,当小球从最低点O摆动到最高点A时,小球处于静止状态,请画出球摆动到最高点A时受到的重力和线对小球的拉力示意图。
5.(2024·山东临沂.中考真题)图甲是天蒙山索道的吊厢随钢索向下方做匀速直线运动的情景,图乙是吊厢及吊厢内物体的简图。请画出物体所受力的示意图(力的作用点画在物体的重心O上)。
6.如图所示,小车向右运动的过程中,用细线悬吊的小球B和物体A均相对于车厢保持静止不动,请在题图A点画出物体A此时的受力示意图。

二、类型二 图像题
7.(2024·广东广州一模)如图1所示,同一水平地面,一物体在一个方向不变的水平推力F作用下做直线运动,推力随时间变化的图像如图2所示,物体运动的速度随时间变化的图像如图3所示。则(  )
A.时,物体所受的摩擦力大于1N
B.时,物体所受的摩擦力等于2N
C.时,将F撤掉,物体立刻静止
D.在2~4s内,物体做匀速直线运动
8.如图甲所示,水平路面由三段粗糙程度不同的区域组成。重5N的物块(体积忽略不计)在的水平拉力作用下从区域①的最左端由静止开始向右运动,在刚进入区域③时撤去拉力,物块最终停在区域③的最右端。图乙为物块运动的图像,下列说法正确的是(  )
A.区域①路面的粗糙程度比区域②路面的粗糙程度大
B.物块在区域①路面上受到的摩擦力大于2N
C.物块在区域②受到的摩擦力等于2N,方向水平向左
D.物块在区域③受到的摩擦力一定等于2N
9.【多选】小明沿水平方向推箱子前行,推箱子过程中,其F~t和v~t图像分别如图甲、乙所示。则下列判断正确的是(  )
A.0~3s内,箱子受到地面的摩擦力为3N
B.t=5s时,箱子受到地面的摩擦力为6N
C.t=8s时,箱子受到的推力和摩擦力是一对平衡力
D.若在t=12s时松手,箱子将做匀速直线运动
10.如图甲所示,重为5N的铁块吸附在竖直足够长的磁性平板上,铁块所受黑板的引力不变。在竖直方向上拉力F的作用下铁块沿直线竖直向上运动,铁块运动过程中v随t变化图像如图乙所示,若铁块受到的摩擦力为2N,在2-6s内,拉力F做的功为 J;若使铁块沿直线竖直向下做匀速直线运动,则拉力F为 N,方向 。

11.如图甲所示,重5N的物体A放在粗糙程度相同的水平地面上。用水平拉力F作用于物体A,拉力F的大小与时间t的关系图像如图乙所示,物体A运动的速度v与时间t的关系图像如图丙所示。由图像可知,6~9s内物体做 运动;9~10s内物体受到的合力为 N。
12.如图甲所示,木块在水平方向受到两个拉力和的作用,拉力和的大小随时间变化如图乙和丙所示,木块的运动状态随时间变化的图像如图丁所示。由图像可知,第3s时,木块受到的摩擦力大小为 N,第7s时,拉力突然增大到4N,木块受到的合力大小是 N。
13.运动会上,小刚报名的立定跳高和跑步。立定跳高可分解为下蹲、蹬伸和腾空三个过程。图甲为小刚下蹲后在蹬伸过程中所受地面支持力F随时间t变化的关系。据图可知,他在t1~t2之间做 (减速/加速/匀速)运动。图乙是小刚跑步的照片,当他后脚用力蹬地时,后脚鞋底受到地面摩擦力的方向是向 (前/后)的,鞋底有花纹,是为了 摩擦。
三、类型三 力与运动的关系辨析及应用
14.关于力和运动的关系,下列说法正确的是(  )
A.人用力推车,车未动,是因为推力小于摩擦力
B.在平直轨道上匀速行驶的列车受平衡力的作用
C.汽车刹车时人会向前“冲”是因为惯性突然消失
D.运动员在圆形跑道上做快慢不变的运动,运动状态不改变
15.在粗糙程度不变的水平面上,用5N的水平拉力拉着重为10N的物块由A点匀速直线运动到B点,在B点将拉力增大为10N使其运动至C点,在C点撤去拉力。下列说法正确的是(  )
①物块在AB段受到的摩擦力大小等于5N
②物块在BC段受到的摩擦力大小等于10N
③在C点撤去拉力后,物块将在C点静止
④物块在AC段运动的过程中,所受摩擦力的大小始终不变
A.只有③④正确 B.只有①②④正确 C.只有①③④正确 D.只有①④正确
16.(2024·山东烟台·中考真题)乒乓球被称为中国的“国球”,深受同学们喜欢。关于乒乓球运动中蕴含的力学知识,下列说法正确的是(  )
A.乒乓球在空中飞行时受到了向前的推力
B.乒乓球的质量小,所以容易被快速抽杀
C.空中飞行的乒乓球,如果所受的力全部消失,它将立即停止
D.球拍击球时,只能改变乒乓球的运动方向
17.【多选】独竹漂是发源于赤水河流域的一种独特的黔北民间绝技。如图所示为独竹漂运动员手握平衡杆,脚踩一根楠竹,漂浮在水面上的情景。图中平衡杆不与水面接触,它的重力不能忽略不计,下列说法正确的是(  )
A.运动员的重力和楠竹给运动员的支持力是一对相互作用力
B.楠竹给运动员的支持力和运动员给楠竹的压力是一对平衡力
C.楠竹给运动员的支持力方向竖直向上
D.水给楠竹作用力的大小等于平衡杆、运动员、楠竹的总重力
18.如图1所示,水平公路上向前行驶的汽车中,一竖直站立的人突然向前倾。此时汽车突然 (选填“加速”或“减速”);如图2所示,桌上放一个装满水的瓶子,中间有一个气泡,用手向右推一下瓶子,气泡将向 (选填“左”或“右”)运动。

19.如图所示,物体A、B、C所受重力均为,叠放在水平桌面上。作用于物体B的水平向右的拉力;作用于物体C的水平向左的拉力,三个物体均处于静止状态,物体A和物体B间的摩擦力为 N,物体B和物体C间的摩擦力为 N,物体C和桌面间的摩擦力为 N。
四、类型四 实验探究题
20.(2024·江苏南京·中考真题)在探究“滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的活动中:
(1)在水平木板上,用弹簧测力计水平向右匀速拉动木块,测力计示数如图所示,根据 知识可知,木块所受摩擦力为 N。
(2)在木块上加一重物,重复以上实验,这是为了探究 因素对滑动摩擦力大小的影响。以下改变摩擦力大小的方法与该因素有关的是 。
A.在瓶盖上做出细条纹 B.给车轮的轴加润滑油 C. 用更大的力压住橡皮擦字
21.为研究橡皮筋是否也与弹簧有类似的性质,某实验小组的同学对A、B两根长度相同粗细不同的橡皮筋进行研究,并做成橡皮筋测力计。将橡皮筋的一端固定,另一端悬挂钩码(图2甲所示),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线如图2乙所示。
(1)当在两根橡皮筋上分别都悬挂重为6N的钩码时,橡皮筋B的伸长量为 cm;
(2) 橡皮筋测力计量程小, 橡皮筋测力计精度高(选填“A”或“B”);
(3)如果AB串接起来能测量出的最大力是 N。
22.(2025·山东·一模)在探究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中,小明用完全相同的木块分别做了如图所示的甲、乙、丙三个实验。
(1)甲、乙两个实验说明滑动摩擦力的大小与 有关; 两个实验说明滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关;
(2)小明认为滑动摩擦力的大小可能跟接触面的面积有关,于是他在上述实验的基础上,将木块沿竖直方向切成两部分继续进行实验,这种做法是 (选填“正确”或“错误”)的,理由是 ;
(3)同学们在老师的指导下对实验装置进行改进,发现用如图丁所示的方式测量滑动摩擦力效果更好,图丁实验中 (选填“一定”或“不一定”)要匀速拉动长木板。
23.小明对课堂上老师提出的“运动不需要力来维持;运动物体之所以停下来,是由于阻力对它产生了影响”这一观点始终不太理解,课下他再次用如图所示的装置进行探究!
(1)实验是通过 来显示阻力对运动的影响的,由于物体在平面上运动的初速度也会影响这个结果,所以小明每次必须让小车从斜面的 静止滑下;
(2)小车到达水平面后会继续向前运动是因为小车具有 。小车在毛巾上运动时受到了 个力;
(3)如图是小车在每次在不同水平面上最后静止的位置,从实验中可以看到:在同样条件下,水平面对小车的阻力越小,它的速度减小得越 (选填“快”或“慢”),前进得越 (选填“远”或“近”)。进一步推理可得:如果水平面绝对光滑,小车将做 。由此可以得出运动不需要力来维持,力是用来改变物体运动状态的;
(4)本实验中主要用到的科学研究方法有 (写出一种即可)。
24.(2024·四川成都·中考真题)在“探究二力平衡的条件”实验中,同学们设计了如图所示的甲、乙两种实验方案。小张同学认为乙方案更合理,理由是乙方案中使用小车时 对实验的影响更小,可以忽略不计。实验中同学们认定小车在水平方向受力平衡,所依据的现象是小车 。
25.(2024·四川内江·中考真题)某实验小组的同学在“探究滑动摩擦力大小”的实验中。
(1)如图甲,用弹簧测力计沿水平方向拉着长方体木块在长木板上做 (选填“匀速”或“变速”)直线运动,木块所受滑动摩擦力的大小等于拉力F的大小;
(2)在图甲实验中发现,很难保持木块在(1)小题中的运动,且弹簧测力计的示数不稳定。于是同学们对实验装置进行了改进,如图乙所示,将弹簧测力计水平固定,通过拉力F′拉动长木板进行实验,测量数据记录如表所示:
实验次数 木块放置情况 弹簧测力计示数/N
1 平放 1.2
2 侧放 1.2
3 竖放 1.2
(3)根据实验数据可以得出:木块所受的滑动摩擦力大小应为 N,滑动摩擦力的大小与接触面的面积 (选填“有关”或“无关”)。图乙与图甲相比,图乙装置的优点之一是弹簧测力计的示数更 (选填“稳定”或“不稳定”)。
26.小明用如图甲、乙、丙、丁所示的装置来完成探究“二力平衡的条件”的实验,则:
(1)为了减小实验误差,小明设计并按照甲乙丙的实验顺序进行,这样做的目的是减小 对实验的影响;
(2)在探究“二力的大小”对“二力平衡的条件”的影响时,小明没有用弹簧测力计测量物体在水平方向所受力的大小,而是通过用 来比较水平方向所受二力大小的;
(3)在探究“二力是否在同一直线上”对“二力平衡的条件”的影响时,小明将乙图中的小车扭转一个角度后松手,小车不再平衡,从而得出:只有作用在 (选填“同一直线”或“不同直线”)上的两个力,才能够平衡;
(4)在探究“二力是否作用在同一物体上”对“二力平衡的条件”的影响时,小明将丁图中的卡片剪成两半,此时卡片 (选填“能”或“不能”)平衡,从而得出结论;
(5)小明用丙图来探究“二力的方向”对“二力平衡的条件”的影响时,他在丙图实验完成后,接下来应该进行的操作是 ,此时小车不会静止,由此得出二力平衡必须满足“方向相反”这一条件。
《力与运动专项素养提升练》参考答案
题号 7 8 9 14 15 16 17
答案 B C AB B D B CD
1.
【详解】因为是光滑的斜面,且绳子处于竖直状态,球与斜面虽然接触但不发生挤压,所以小球不受摩擦力和支持力的作用;则小球受到重力和拉力的作用,重力的方向竖直向下,拉力的方向沿绳子向上,两个力的作用点都画在球的重心上,这两个力是一对平衡力,大小相等,作图时两条线段的长度相等,如下图所示:
2.
【详解】过木块的重心作竖直向下的力,即重力;静止在斜面上的木块有相对斜面向下运动的趋势,摩擦力沿斜面向上,则过重心作沿斜面向上的力,即摩擦力。如图所示:
3.
【解析】【小题1】由图可知,被压缩弹簧对小球的弹力作用在小球上,方向沿斜面向下;小球受到斜面的支持力作用,方向垂直斜面向上;如图所示:
4.
【详解】过A处的球心分别做竖直向下、沿绳子向上的带箭头的直线 表示球摆动到最高点A时受到的重力、线对小球的拉力,如图所示:
5.
【详解】对物体受力分析可知,物体受到竖直向下的重力G和竖直向上的轿厢对物体的支持力FN,且物体做匀速直线运动,处于受力平衡状态,若轿厢对物体有水平方向的摩擦力,则此时物体A在水平方向将受力不平衡,故可知物体受到竖直向下的重力G和竖直向上的轿厢对物体A的支持力FN,两个力大小相等,方向相反,如下图所示:
6.
【详解】根据小球B的情形可知此时小车向右做加速运动,物体A相对于车厢保持静止不动,则物体A也向右做加速运动,所以物体A受到水平向右的摩擦力,竖直向上的支持力和竖直向下的重力,其中向上的支持力和竖直向下的重力是一对平衡力,大小相等,故作图如下:

7.B
【详解】A.由速度-时间图像可知,时,物体处于静止状态,受平衡力作用,推力F等于摩擦力,由图2可知此时的推力大小为1N,所以此时的摩擦力为1N,故A错误;
BD.由速度-时间图像可知,在4s~6s内,物体做匀速直线运动,推力和摩擦力是一对平衡力,大小相等,即推力等于摩擦力,推力为2N,摩擦力为2N;在2s~4s内,物体做匀加速运动,滑动摩擦力的大小与压力大小、接触面的粗糙程度有关,压力不变,接触面的粗糙程度不变,在2s~4s内受到的摩擦力不变,所以时物体受到的摩擦力为2N,故B正确,D错误;
C.时,将F撤掉,物体由于惯性,仍然会向前运动,故C错误。
故选B。
8.C
【详解】AB.物块在区域①②运动时,在水平方向上受到向右的拉力和向左的摩擦力的作用。0~2s内物块在区域①做加速运动,此时的拉力要大于摩擦力;2~3s内物块在区域②做匀速运动,则拉力和摩擦力是一对平衡力,大小相同。滑动摩擦力大小只与压力大小和接触面的粗糙程度有关,压力大小不变,因为物块在区域①路面受到的摩擦力比区域②路面的小,所以区域①路面的粗糙程度比区域②路面的粗糙程度小,故AB错误;
CD.物块在区域②做匀速直线运动,在水平方向上受到的向右的拉力和向左的摩擦力是一对平衡力,拉力,所受的摩擦力也等于2N;由于粗糙程度不同,物块在区域③受到的滑动摩擦力不一定等于2N,故C正确,D错误。
故选C。
9.AB
【详解】A.0~3s内,箱子处于静止状态,水平方向受到的摩擦力和推力平衡,则
故A正确;
B.9~12s内,箱子做匀速直线运动,箱子受到的滑动摩擦力与推力是一对平衡力,则
3~6s内,箱子做加速运动,但压力大小、接触面粗糙程度不变,滑动摩擦力不变,则t=5s时,箱子受到地面的摩擦力为6N,故B正确;
C.6~9s内,箱子做减速运动,受力不平衡,则箱子受到的推力和摩擦力大小不相等,则t=8s时,箱子受到的推力和摩擦力不是一对平衡力,故C错误;
D.若在t=12s时松手,箱子依然受到摩擦力作用,在水平方向上将做减速运动,故D错误。
故选AB。
10. 84 3 竖直向上
【详解】[1]由乙图可知,铁块在2~6s内做匀速直线运动,受力平衡,由甲图知铁块向上运动,摩擦力方向竖直向下,拉力
F=G+f=5N+2N=7N
移动的距离
s=vt=3m/s×(6s-2s)=12m
拉力F做的功
W=Fs=7N×12s=84J
[2][3]若使铁块沿直线竖直向下做匀速直线运动,受力平衡,摩擦力方向竖直向上,大小不变,则拉力
F'=G-f=5N-2N=3N
11. 匀速直线 6
【详解】[1][2]由F-t图象可知,6~9s内的推力F=6N,由v-t图象可知,6~9s物体以v=6m/s的速度做匀速直线运动,处于平衡状态, 因物体做匀速直线运动时受到的摩擦力和推力是一对平衡力,二力大小相等,所以物体受到的滑动摩擦力为6N;由v-t图象可知,9~12秒内物体做减速运动,由F-t图象可知,推力F=0N,由于物体受到的压力和接触面的粗糙程度均不变,因此物体受到的滑动摩擦力不变,仍为6N,所以 9~12s物体受到的合力为F合=f=6N
12. 2.5 6.5
【详解】[1]由图丁可知,4~6s做匀速直线运动,两个拉力的合力与摩擦力平衡,故f=F1-F2=6N-3.5N=2.5N
滑动摩擦力摩擦力与压力大小、接触面的粗糙程度有关,与速度无关,故3s时的摩擦力是2.5N。
[2]第7s时,没有F1,拉力F2突然增大到4N,摩擦力仍是2.5N;两者都与运动方向相反, 木块受到的合力大小是摩擦力与的F2总和,即F=F2+f=4N+2.5N=6.5N
13. 加速 前 增大
【详解】[1]运动员下蹲后、蹬伸前处于静止状态(图中0~t1这段时间),其受力平衡,重力和支持力平衡,二力的大小相等,则由图像可知运动员的重力为
G=F=500N
运动员受到地面的支持力F方向向上,运动员的重力G方向向下;由图像可知:t1~t2内,F>G,运动员所受合力向上,运动员向上加速运动。
[2]蹬地时脚相对于地面有向后滑动的趋势,地面给脚一个向前的摩擦力,因此后脚受到摩擦力方向是水平向前的。
[3]鞋底有花纹,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。
14.B
【详解】A.人用力推车,车未动,车受到人的推力与摩擦力是一对平衡力,推力等于摩擦力,故A错误;
B.在平直轨道上匀速行驶的列车,速度的大小和方向都不变,处于平衡状态,受平衡力的作用,故B正确;
C.汽车刹车时人会向前“冲”,是因为人具有惯性仍保持原来运动状态继续向前运动;惯性是物体本身的一种性质,任何情况下物体都有惯性,故C错误;
D.运动员在圆形跑道上做快慢不变的运动,速度大小不变,方向不断变化,其运动状态发生改变,故D错误。
故选B。
15.D
【详解】由题意知,物块在AB段受到水平拉力的作用匀速直线运动,则在水平方向受到的摩擦力与拉力是一对平衡力,大小相等,即fAB=F1=5N,①说法正确;AC、BC段与AB段的压力不变,接触面的粗糙程度相同,所以整个过程受到的滑动摩擦力相等,都为5N,②说法错误,④说法正确;在C点撤去拉力,物块由于惯性,保持原来的运动运动状态往前冲,但由于受到摩擦力,运动状态会发生改变。③说法错误。故ABC错误,D正确。
故选D。
16.B
【详解】A.乒乓球在空中飞行时受到重力和阻力作用,没有受到了向前的推力,故A错误;
B.乒乓球的质量小,惯性小,运动状态在受力后容易发生改变,所以容易被快速抽杀,故B正确;
C.空中飞行的乒乓球,若它所受的力全部消失,它将以原来的速度和方向做匀速直线运动,故C错误;
D.球拍击球时,可以改变乒乓球的运动状态,可以改变乒乓球的运动方向,也可以改变乒乓球的速度,故D错误。
故选B。
17.CD
【详解】A.运动员的重力和楠竹给运动员的支持力,两个力的受力物体都是运动员,所以运动员的重力和楠竹给运动员的支持力不是一对相互作用力,故A错误;
B.楠竹给运动员的受力物体是运动员,运动员给楠竹的压力的受力物体是楠竹,两个力作用在不同的物体上,所以楠竹给运动员的支持力和运动员给楠竹的压力不是一对平衡力,故B错误;
C.运动员给楠竹的压力竖直向下,楠竹给运动员的支持力与运动员给楠竹的压力方向相反,是竖直向上的,故C正确;
D.水给楠竹作用力与楠竹给水的作用力是一对相互作用力,两者大小相等,楠竹给水的作用力等于平衡杆、运动员、楠竹的总重力,故D正确。
故选CD。
18. 减速 右
【详解】[1]假设此时汽车突然加速,那么竖直站立的人,会由于惯性,保持原来的速度前进,这人会突然向后倾,与题意不符合,汽车不是突然加速;假设汽车突然减速,竖直站立的人,会由于惯性,保持原来的速度前进,这人会突然向前倾,符合题意,汽车是突然减速。
[2]图2中,桌子上放一个装满水的瓶子,用手向右推瓶子,瓶中的水质量大于气泡中的气体质量,水的惯性较大,水由于惯性,要保持原来的静止状态,水会向左倾,那么气泡会向右运动。
19. 0 2 1
【详解】提示:物体A和B间没有相对运动趋势,A和B间的摩擦力为零。以物体B为研究对象,B在水平方向上受拉力及物体C对B的摩擦力而处于静止状态,这两个力是一对平衡力,则物体B和C间的摩擦力;把物体A、B、C看作一个整体进行受力分析,在水平方向上受及桌面对物体C的摩擦力fc而处于静止状态,则摩擦力。
20.(1) 二力平衡 0.6
(2) 压力 C
【详解】(1)[1][2]用弹簧测力计水平向右匀速拉动木块,此时木块处于平衡状态,根据二力平衡可知,木块受到的摩擦力等于拉力,图中弹簧测力计的分度值为0.2N,示数为0.6N,则拉力为0.6N,所以木块所受摩擦力为0.6N。
(2)[1]根据控制变量法的思想,在木块上加一重物,此时压力改变,接触面的粗糙程度不变,因此是为了探究压力对滑动摩擦力大小的影响。
[2]A.在瓶盖上做出细条纹是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故A不符合题意;
B.给车轮的轴加润滑油是使接触面相分离来减小摩擦力,故B不符合题意;
C.用更大的力压住橡皮擦字是在粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力,故C符合题意。
故选C。
21. 6 B A 10
【详解】(1)[1]由图象可知,在弹性限度内,橡皮筋B的伸长量与所受拉力成正比,即
当F'B=6N时,橡皮筋B的伸长量Δx'B=6cm。
(2)[2]测力计是根据在弹性限度内,橡皮筋的伸长与受到的拉力成正比的原理制成的。由图乙知,A的量程为0~10N,B的量程为0~15N,则用橡皮筋B制成的测力计量程大。
[3]由图乙可知,在测量范围内,如F=5N时,用橡皮筋A制成的测力计伸长10cm,而用橡皮筋B制成的测力计伸长5cm,所以,用橡皮筋A制成的测力计测量的精确程度高。
(3)[4]由图象可知,橡皮筋A能承受的最大拉力为10N,橡皮筋B能承受的最大拉力为15N。如果将AB串接起来,由力的作用的相互性可知,每根橡皮筋受到的拉力是相等的,则能承受的最大拉力是两根橡皮筋中能承受最大拉力较小的那个,因此能测量出的最大力是10N。
22.(1) 压力 甲、丙
(2) 错误 没有控制压力大小相同
(3)不一定
【详解】(1)[1]甲、乙两个实验,接触面粗糙程度相同,压力不同,测力计示数不同,木块受到的摩擦力不同,说明滑动摩擦力的大小与压力有关。
[2]研究滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关,根据控制变量法可知,要控制压力大小相同、接触面粗糙程度不同,故甲、丙两个实验说明了滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度有关。
(2)[1][2]研究滑动摩擦力的大小可能跟接触面的面积有关,根据控制变量法可知,要控制压力和接触面粗糙程度相同,将木块沿竖直方向切成两部分继续进行实验,压力大小改变了,这种做法是错误的,理由是没有控制压力大小相同。
(3)图丁中,木块处于静止状态,受到摩擦力与测力计的拉力为一对平衡力,故用如图丁的方式测量滑动摩擦力时不一定要匀速拉动长木板。
23.(1) 小车在平面上运动的距离 同一高度
(2) 惯性 3
(3) 慢 远 匀速直线运动
(4)实验推理法
【详解】(1)[1]实验中通过小车在平面上运动的距离来显示阻力对运动的影响,这用到了转换法。
[2]根据控制变量法,实验需要小车从同一斜面的同一高度开始由静止下滑,目的是使小车到水平面时的初速度相同。
(2)[1]一切物体都具有惯性,小车到达水平面后会继续向前运动,是因为小车具有惯性,保持之前的运动状态。
[2]小车在毛巾上运动时,受到竖直向下的重力、毛巾对其向上的支持力以及毛巾对其的摩擦力作用,即受到了3个力。
(3)[1][2][3]木板表面最光滑,小车运动时受到的阻力最小,小车在木板表面上通过的距离最长,速度减小得最慢,实验结论:小车受到的阻力越小,速度减小得越慢,前进得越远;推论:如果小车在水平面受到的阻力为零,小车的速度不会变小,运动状态不改变,将做匀速直线运动。
(4)由(3)分析推理得知,物体的运动不需要力去维持,力是改变物体运动状态的原因,这种研究方法是实验推理法。
24. 摩擦力 静止
【详解】[1]乙装置更加合理,是因为将木块改为小车,将滑动摩擦力变为滚动摩擦力,大大减小了摩擦,减小了摩擦力对实验的影响。
[2]当小车处于静止状态时,小车处于平衡状态,所以可以认定小车在水平方向受力平衡。
25. 匀速 1.2 无关 稳定
【详解】(1)[1]根据二力平衡的原理,只有物体做匀速直线运动时,拉力才与滑动摩擦力大小相等。
(3)[2]实验改进后,物体B相对于地面是静止的,物体B受到测力计的拉力和木板对物体B的滑动摩擦力是一对平衡力,其大小始终相等,木块所受的滑动摩擦力大小应为1.2N。
[3][4]滑动摩擦力的大小与接触面的面积无关,与木板运动的速度无关,所以实验时不必控制木板做匀速直线运动,便于操作,且实验时木块相对地面保持静止,弹簧测力计的示数更稳定,读数更方便。
26.(1)摩擦力
(2)钩码的数目
(3)同一直线
(4)不能
(5)将一端的钩码取下,挂在另一端钩码的下方
【详解】(1)甲图小明实验用的木块放在水平桌面上,木块和桌面之间存在摩擦力,乙图用的小车放在水平桌面上,摩擦力减小,小车重力小,悬在空中不受摩擦力影响;为了减小实验误差,小明设计并按照甲乙丙的实验顺序进行,这样做的目的是为了减小摩擦力对实验的影响。
(2)小明没有用弹簧测力计测量物体在水平方向所受力的大小,但小车受到的拉力等于钩码的重力,所以可以通过用钩码的数目来比较水平方向所受二力大小的。
(3)小明将乙图中的小车扭转过一个角度,两端的拉力就不在一条直线上,小车就会转动,说明了不在同一直线上的两个力不能平衡;从而得出:只有作用在同一直线上的两个力,才能够平衡。
(4)小明将丁图中的卡片剪成两半,两卡片分别向相反方向加速运动,此时卡片不能平衡,说明二力平衡条件之一是必须作用在同一个物体上。
(5)小明用丙图来探究“二力的方向”对“二力平衡的条件”的影响时,可以将两个力的方向改为相同,他在丙图实验完成后,接下来应该进行的操作是将一端的钩码取下,挂在另一端钩码的下方,此时小车不会静止,由此得出二力平衡必须满足“方向相反”这一条件;通过上述实验过程可得出:作用在同一物体上的两个力,只有大小相等、方向相反,且作用在同一条直线上时,这两个力才能平衡。
答案第1页,共2页
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