2020年中考物理必考试验09：探究阻力对物体运动的影响试验

1、表向状况 阻力大小 水平面上运动 距离 毛巾 取大 近 棉布 较大 较远 木板 小 最远 结果】 平面越光滑，物体运动的距离 速度减小得越慢，所受阻力越小； 实验九、探究阻力对物体运动的影响实验 【实验目的】 探究阻力对物体运动的影响。 【实验原理】 力是改变物体运动状态的原因。 【实验器材】 斜面、小车、毛巾、棉布、木板、刻度尺 【实验方法】 控制变量法 【实验步骤】 木板放在水平的桌面上，将斜面放固定在木板的一端，将刻度尺零刻度线与木板一端对齐，紧 贴木板并固定好； 观察木板毛巾与棉布的粗糙程度； 将毛巾铺在木板上，将小车置于斜面顶端同一位置，使小车向下滑，小车停下后，记录小车在毛巾上滑动

2、的距离S Si; 将棉布铺在木板上，将小车置于斜面顶端同一位置，使小车向下滑，小车停下后，记录小车在棉 布上滑动的距离 S S2； 将小车置于斜面顶端，使小车向下滑，小车停下后，记录小车在木板上滑动的距离 S S3。 【实验数据】 【实验 越远， 平面越粗糙，物体运动的距离越近，速度减小得越快，所受阻力越大。 【实验推理】 运动的物体如果不受外力作用，它将永远匀速直线运动下去。牛顿第一定律也称惯性定律就是 在此基础上总结出来的。这个定律因为是用科学推理的方法得出，所以不是用实验直接得出的。 【考点方向】 1 1、此实验让应让下车怎么滑下来？目的是什么？答：。 2 2、通过什么知道阻力越小，物体

3、运动减小的越慢？ 答：。 3 3、这个实验斜面有何作用？答：。 4 4、实验结论：。 5 5、此实验采用的方法是？答：。 6 6、牛顿第一定律能否通过实验探究出来？答：。 7 7、将此实验略加修改还能做哪个实验？ 答：（1 1） 。 牛顿第一定律： 说明：A A 牛顿第一定律是在大量的基础上，通过进一步出来的，因此不可能用实验来直接证明牛顿第一定律。 B B、牛顿第一定律的内涵：物体不受力，原来静止的物体将保持静止状态，原来运动的物体，不管原来 做什么运动，物体都将做。 C C、牛顿第一定律告诉我们：物体做匀速直线运动可以力，即力与运动无关，所以力不 D D、力不是维持物体运动的原因，而是物体

4、运动状态的原因。 【创新母题】：如图所示，在探究“阻力对物体运动的影响”实验中，观察将毛巾、棉布分别铺在水平木板上和只有木板的三种情况下，让小车分别从斜面顶端由静止下滑，研究小车在水平面上滑行的距离。 (1)(1)实验中每次均让小车从斜面顶端由静止下滑的目的是：使小车每次在水平面上开始滑行时速度大小 (填“相等”或“不相等”)。 (2)(2)实验中改变小车所受阻力大小，是通过改变来实现的。 (3)(3)实验中发现小车在毛巾表面滑行的距离最近；在棉布表面滑行的距离较远；在木板表面滑行的距离最 远。 说明小车受到的阻力越小， 速度减小得越(填“快”或“慢”)。 由此可以练习到雨天驾驶汽车应该(选填

5、“增大”或“减小”)汽车之间的距离。 (4)(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)(5)在大量经验事实的基础上，总结了伽利略等人的研究成果概括出了牛顿第一定律，所以牛顿第 一定律虽然不是直接由实验得出的，但是通过符合逻辑的得出的正确结论。 (6)(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，一切物体都有保持原来不变的性质。 (7)(7)本实验中主要用到的科学探究方法有(写一种即可)。 (8)(8)小车到达水平面后会继续向前运动因为小车具有,然后最终会停下来是因为受到的 作用。 (9)(9)让同一小车从斜面的不同高度由静止

6、开始下滑，还可以探究小车的力势能与质量；重力势能与高度；动能与质量；动能与速度 练习 1:(20191:(2019 湎阳)在探究“阻力对物体运动的影响”时，小华设计了如图所示的实验装置：将铁球用 O O 点正下方水平面上静止。实验时，分别在水平面上铺毛巾、棉布、玻璃板。 (1)(1)每次都要让铁球从图中 A A 点由静止释放，是为了使小车在水平面开始运动时具有相同的 (2)(2)下面是记录实验情况的表格，请将(a)(a)中的内容补充完整, 实脸序号 水平部分的材料 小车在水平回运动的距圈 毛巾 催布 关系(选填序号)。重 细绳悬于 O O 点，小车置于 城墙极 (3)(3)由实验可知，水平面越

7、光滑，小车运动的距离越远，由此推理得出：如果水平面绝对光 滑，被撞击后的小车将作(选填“加速”“减速”或“匀速“)直线运动 (4)(4)如果用此装置探究“物体动能的大小与什么因素有关，换用不同质量的铁球，每次从图中 A A 点由静止 释放，通过观察小车在水平面运动的距离，来探究物体的动能与的关系。 练习 2:(20192:(2019 琳圳)如图所示，甲图是探究“阻力对物体运动的影响”的实验装置，让同一小车从斜面 上相同的高度由静止滑下，在粗糙程度不同的水平面上运动。乙图是探究“物体的动能跟哪些因素有关” 的实验装置，让同一钢球从斜面上不同的高度由静止滚下，碰到同一木块上。请回答： 甲7,7,

8、(1)(1)甲实验中，小车在水平面上运动时，在竖直方向上受到的力有和;在水平方向上受 到摩擦力，且摩擦力越小，小车的速度减小得越。从而可以推理：如果运动的物体不受力，它将 (2)(2)乙实验中的研究对象是(选填“钢球”或“木块”)，实验目的是探究物体的动能大小与 的关系。 练习 3:(2019?3:(2019?宜宾)关于“阻力对物体运动的影响”问题，某学习小组进行了如下探究实验：依次将毛 巾、棉布分别铺在水平木板上，让小车分别从斜面顶端由静止自由下滑，观察小车在水平面上滑行的最大 距离，三种情况下的运动如图所示。 (1)(1)实验中每次均让小车从斜面顶端由静止自由下滑，目的是使小车在水平面上开

9、始滑行时获得的速度大小（选填“相等”或“不相等”），本实验中的“阻力”是指小车受到的; （2 2）分析图运动情况可知：小车在毛巾表面上滑行的距离最短，说明小车受到的阻力越大，速度减小得越 （选填“快”或“慢”）； （3 3）牛顿在伽利略等人的研究基础上，概括出牛顿第一定律：一切物体在没有受到力的作用时，总保持状态或状态； （4 4）牛顿第一定律（选填“是”或“不是”）直接由实验得出的，其符合逻辑的科学推理为科学研究提供了一个默要方法。 练习 4:4:（20192019乐山）小秋为探究“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

10、水平面上滑行的距离。 （1 1）为了使小车滑到水平面时的初速度相同，实验时应让小车从同一斜面的滑下，这种研究问题的 方法是法（选填“微小量放大”、“模型”或“控制变量”）。 （2 2）比较甲、乙、丙三次实验，发现阻力越小，小车滑行的距离就越（选填“远”或“近”），说明小车运动的速度改变得越（选填“快”或“慢”）。 （3 3）伽利略对类似的实验进行了分析，并进一步推测：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。说明运动的物体力来维持（选填“需要”、“不需要”）。 （4 4）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。 A.A.能用实验直接验证 B.B.不能用实验直

11、接验证，所以不能确定这个定律是否正确 C.C.是在大量经验事实的基础上，通过进一步的推理概括得出的 练习 5:5:（20192019桂林）小蓉和同学们用如图所示实验装置来探究阻力对运动小车的影响。 （1 1）实验开始前，小蓉让小车从斜面不同高度由静止下滑，大家发现，小车在斜面上的高度越高，小车到达水平木板时的越大，小车在水平木板上运动距离越远。从而让大家更加明确了，本实验要使 用法。 (2)(2)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，在仅有目前已搭建好的实验器材基础 (3)(3)通过

12、实验分析可知，水平面越光滑，同一运动小车受到的阻力,速度减小得越 推理可知，同一运动小车如果不受阻力作用，它将。 甲乙丙 图 1 1 (1)(1)让同小车从斜面上同一位置由静止开始下滑，目的是。 (2)(2)实验中同一小车在木板表面上运动的距离最长，表明它在该表面受到的阻力最。 (3)(3)假设水平面绝对光滑，小车不受任何阻力，则它会在水平面上做运动。 (4)(4)如图丙所示，让同一小车从斜面的不同高度由静止开始下滑，还可以探究小车的关系(选填序号) 重力势能与质量；重力势能与高度；动能与质量；动能与速度 (5)(5)如上图 2 2 所示，用弹簧测力计水平拉着木块在长木块上做匀速直线运动，此时

13、测力计的示数为 NoNo (6)(6)在不同水平面上用弹簧测力计水平拉着同一木块做匀速直线运动，可探究木块的关系(选填序号)。 滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度；滑动摩擦力的大小与压力大小；练习 7:(2018?7:(2018?宁波)在“观察从斜面滑下的小车在水平面上的运动”活动中，小车在相同斜面顶端由静 止释放，沿斜面下滑到达底端在毛巾、棉布和木板上向前运动一段距离，分别停在如图所示位置。 (1)(1)小车在相同斜面顶端由静止释放，是为了使小车到达水平面时的相同。 (2)(2)小车所受阻力越小，运动距离越远。如果运动的物体在的理想情况下，它将保持原 来的速度一直运动下去。300300 多年

14、前，伽利略曾采用类似的方法得出相同的推论。 (3)(3)实验中，小车在棉布、木板表面克服阻力做功的功率分别是 P Pi、则 P PiP P20(填“”、 上，他们采取 的方法完成了整个实验探究过程。 棉布表面冷、木板表面 练习 6:(2018?6:(2018?广东)在探究“阻力对物体运动的影响”的实验中，如图 1 1 所示。 毛口棉布木板 或“”、= 或“。 【解析】 (1)(1)实验中，每次都让小车从同一个斜面的相同位置由静止开始滑下，是为了使小车到达斜面底端时具有 相同的速度，这是控制变量法的要求。 (2)(2)由实验现象可知，图中小车在不同材料表面滑行时，水平面粗糙程度越小，小车受到的阻

15、力越小，小 车运动的越远。 在此实验的基础上进行合理的推理，可以得到：运动物体不受任何阻力的理想情况下，它将保持匀速直线 运动。 (3)(3)因小车达到水平面时初速度相同，小车的动能相同，最终速度为 0,0,小车的动能全部转化为内能，大 小等于克服阻力做的功，故小车在棉布、木板表面上克服阻力做功相等，即 W=W;W=W;但在木板表面滑行时间 长，卞据 P=W/tP=W/t 知木板表面功率小，木板表面功率大，即则 P PiP P20 练习 8:8:在探究“阻力对物体运动的影响”实验中，在水平木板上先后铺上粗糙程度不同的毛巾和棉花；让 小车从斜面顶端由静止滑下，如图 1 1 所示，观察和比较小车在

16、毛巾表面，棉花表面和木板表面滑行的距离。 图 1 1 图 2 2 (1)(1)实验中每次均让小车从斜面顶端由静止滑下的目的是：使小车每次在水平面上开始滑行时速度大小 _(选填“相等”或“不相等”)； (2)(2)实验中是通过改变来改变小车所受阻力大小的。 (3)(3)实验中发现：小车在毛巾表面上滑行的距离最短，在木板上滑行的距离最远，说明小车受到的阻力越小 速度减小得越(选填“快”或“慢”)。 (4)(4)推理：本实验中，如果小车在水平面上滑行时受到的阻力为零，它将做。 (5)(5)在此基础上，牛顿总结了伽利略等人的研究成果概括出牛顿第一定律，请问：牛顿第一定律 _(选填“能”或“不能”)直接

17、由实验得出。 (6)(6)本实验中小车在水平面上三次滑行过程中消耗的机械能大小_ _(_(选填“相等”或“不相等”)。 (7)(7)通过上面的探究后，小明再想思考如下的问题，如图 2 2 所示，摆球从A点由静止释放摆到右侧最高点C时,如果摆球所受的力忽然全部消失,则摆球将_(_(选填“往回摆”“静止”或“做匀速直线运动”) )。 【答案】 (1)(1)相等；(2)(2)水平面的粗糙程度；(3)(3)慢；(4)(4)匀速直线运动；(5)(5)不能；(6)(6)相等；(7)(7)静止。 【解析】 (1)(1)每次都从斜面上同一位置释放，使小车运动到斜面底端时的速度相等； (2)(2)在做“斜面小车

18、实验”时，给水平桌面铺上粗糙程度不同的物体，目的是探究阻力对物体运动的影响， 由毛巾表面到棉布再到木板，接触面的粗糙程度减小，小车受到的阻力也减小； (3)(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)(4)假如小车受到的阻力为零，即小车不受力，小车的运动状态将不会改变，做匀速直线运动； (5)(5)由上分析可知，牛顿第一定律是在实验的基础上，通过推理得出的，不是用实验直接得出的； (6)(6)小车从同一光滑斜面的同一高度自由下滑，到达水平面时的速度相等，小车的质量相等，由此可知小车 动能相等，机械能是指物体的动能和重力势能总和，所以小车

19、达到水平面时的机械能相等，小车最终静止， 小车通过克服摩擦力做功将其机械能完全转化为其它形式的能，即小车消耗的机械能相等； (7)(7)当摆球从 A A 点由静止释放摆到右侧最高点 C C 时，此时小球的动能全部转化为重力势能，速度为零，若不 受任何外力，将保持静止状态不变。 (1)(1)小悦用如图所示的实验装置进行实验时，让小车从斜面的同一位置由静止滑下，目的是使小车到达水平 面时的相同。 (2)(2)小车在粗糙程度不同的平面上静止时的位置如图甲、乙、丙所示。可以得出，物体受到的阻力越 _(填“大”或“小”)，速度减小得越慢。由此推理得出：如果运动的物体不受力时，将保持运动状态。 飞产 毛巾

20、表面 T 让小车从斜面上的_(填“相同”或“不同”)高度由静止滑下，撞击木块。观察木块移动的距离, 并得出结论。 实验中发现两次木块移动距离都较近，于是用木板代替毛巾进行实验。 这样就可以在相同时，通过减小接触面的来减小木块与平面的滑动摩擦力，使木块移 动距离较远，实验现象更明显。 【答案】 (1)(1)速度；(2)(2)小；匀速直线；(3)(3)不同；压力；粗糙程度。 【解析】 (1)(1)实验中每次均让小车从同一斜面顶端由静止滑下，是为了使小车运动到斜面底端时的速度相等； (2)(2)由实验知：接触面越光滑，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；如果运动的物体不受力时，物体的运动状态将不会改变，则它将做匀速直线运动； (3)(3)为了探究动能大小与速度的关系，应控制质量不变，改变速度，可以让同一小车从同一斜面的不同高 度由静止开始释放，使得小车到达斜面底部时的速度不同； 用木板代替毛巾进行实验，是在压力一定时，减小了接触面的粗糙程度，从而减小了摩擦力使木块移动 距离较远，实验现象更明显。 练习 10:(1)10:(1)在探究“阻力对物体运动的影响”的实验中，如图甲所示：