精品解析：2022年秋沪科版八年级物理练习：第7章专训3探究力的规律（解析版）

1、PAGE11专训3探究力的规律1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布，让小车从斜面顶端由静止滑下，如图甲所示，观察和比较小车在毛巾表面、棉布表面和木板表面滑行的距离。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实验中是通过改变_来改变小车所受阻力大小的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在此基础上，牛顿总结了伽利略等人的研究成果

2、概括出牛顿第一定律，请问牛顿第一定律_选填“能”或“不能”直接由实验得出6通过上面的探究后，小明再思考如下的问题，如图乙所示，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相等2水平面的粗糙程度3慢4匀速直线运动5不能6静止【解析】在探究“阻力对物体运动的影响”实验中，每次均让小车从斜面顶端由静止滑下根据能量守恒和转化定律可知小车每次在水平面上开始滑行时速度大小相等；实验中在水平木板上先后铺上粗糙程度不同的毛巾和棉布；目的是改变接触面的粗糙程度来改变小车所受阻力大小的；实验中发现：小车滑行的距离越长，小车受到

3、的阻力越小，速度减小得越慢如果小车在水平面上滑行时受到的阻力为零，在水平方向上将不再受到力，故在水平方向上运动状态不变，所以它将做匀速直线运动在现实生活中物体间总要受到摩擦，故牛顿第一定律不能直接由实验得出如图2所示，摆球从A点由静止释放摆到右侧最高点C时，此时小球速度为零，如果摆球所受的力忽然全部消失，小球运动状态不再改变，则摆球将静止2在“探究二力平衡条件”的活动中，主要是通过探究力对物体的作用效果来实现探究目的。1如图，甲装置是探究二力平衡条件的一种方法，实验中通过改变砝码的_来探究二力大小的关系；通过扭转小车松手后观察小车的状态，来探究二力是否_。2小明发现用图甲装置无法完成全部探究过

4、程，又设计了图乙所示的装置。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：_。【答案】1质量2在同一条直线上3二力作用在同一物体上【解析】【详解】1甲装置实验中通过改变砝码质量来改变绳子对木块的拉力，探究二力大小的关系；保持两边力相等，用手将小车扭转一个角度后松手，小车不能处于静止状态，要发生转动，这是探究二力平衡二力是否必须作用在同一条直线上；2当小卡片平衡时，用剪刀从中间剪断小卡片，由于二力不在同一物体上，所以两侧砝码落下，说明二力平衡的又一个条件是：两个力必须在同一物体上。【点睛】（1）物体处于静止状态或匀速直线运动状态时，物体受到平衡力的

5、作用；实验时用一个小车，通过两个滑轮和下方挂着的钩码对小车施加两个相反方向的拉力，改变砝码的质量就改变了对木块施加的拉力；通过观察被扭转的木块松手后的状态，这样做的目的是用于探究不在同一直线上的两个力对物体平衡的影响；（2）卡片平衡时，用剪刀将卡片从中间剪开，两个力不再作用在同一物体上。3如图所示，在研究二力平衡条件的实验中，取一块硬纸板在相对的顶点附近各开一个小孔用细线系住，细线的另一端跨过桌边的两个定滑轮。1硬纸板没有与桌面接触，这样做的好处是_。2当两侧滑轮上所挂钩码质量_时，纸板静止。3保持两侧所挂钩码质量相等，把纸板扭转一个角度，使拉力F1和F2不在同一直线上，这时纸板_。当纸板重新

6、恢复到原来的静止状态时，拉力F1和F2作用在同一直线上。由上述实验可知，作用在同一物体上的力，如果_，方向_，作用在_，这两个力就彼此平衡。【答案】1减少了阻力对实验结果的影响2相等3会转动4大小相等5相反6同一直线上【解析】【详解】1把物体放在水平桌面上，物体和水平桌面之间存在摩擦力，物体受到的摩擦力会对实验产生影响。硬纸板没有与桌面接触，这样做的好处是减少了摩擦力对实验结果的影响。2小纸片两端通过滑轮各挂质量相同的钩码，小纸片两端的拉力大小相等，可研究两个平衡力大小相等的关系。3小纸片转过一个角度，小纸片两端的拉力就不在一条直线上，纸片就会转动，说明了不在同一直线上的两个力不能平衡；故据上

7、面的分析可知：二力平衡的条件是，作用在同一个物体上的两个力，大小相等、方向相反、作用在同一直线上。【点睛】（1）硬纸板没有与桌面接触，这样做的好处是减少了摩擦力对实验结果的影响（2）二个平衡的力大小相等（3）小纸片转过一个角度，小纸片上受到的两个拉力就不在一条直线上，是验证不在同一直线上两个力是否平衡二力平衡的条件是：作用在同一个物体上的两个力，大小相等、方向相反、作用在同一直线上4小明发现，高空坠物下落越来越快，而跳伞运动员利用降落伞却能安全着地。空中下落的物体，其最大速度与什么因素有关呢为了研究这一问题，小明在老师的帮助下进行如下实验：取相同型号、质量为m的纸杯10个，按如图所示分成A、B

8、、C、D四组。将A组纸杯在一定高度、底部向下静止释放，让其自由下落，并用仪器记录下落过程中的速度。分别用B、C、D组纸杯重复步骤。记录并整理相关数据如下表。1实验中应将叠加的纸杯尽量压紧，目的是为了控制_尽可能相同。2本实验的结论是_。3某同学分析实验数据后，认为“纸杯下落的最大速度越大，其所受的最大空气阻力也越大”，请说明其依据：_。【答案】1形状2相同条件下，纸杯质量越大，下落的最大速度越大3纸杯重力越大，其最大速度越大，纸杯匀速运动时，所受最大空气阻力等于重力，因此下落的纸杯最大速度越大，其所受最大空气阻力也越大【解析】【详解】（1）实验中应将叠加的纸杯尽量压紧，目的是为了控制纸杯的形状

9、尽可能相同；（2）本实验的结论是相同条件下，纸杯质量越大，下落的最大速度越大；（3）由表可知：当纸杯达到最大速度时，都做匀速直线运动，此时，纸杯所受最大空气阻力与其重力是一对平衡力，大小相等，所以纸杯下落的最大速度越大，说明纸杯的重力越大，其所受的最大空气阻力也越大。【点睛】分析表格，相同条件下，纸杯质量越大，下落的最大速度越大；由表中数据可知，空中下落的物体，开始速度是逐渐变大的，当速度达到最大时，便做匀速直线运动；纸杯匀速运动时，所受最大空气阻力等于重力，因此下落的纸杯最大速度越大，其所受最大空气阻力也越大。5物体下落时受到的空气阻力与速度和横截面积有关，已探究出在横截面积不变时空气阻力与

10、速度的平方成正比。为探究空气阻力与横截面积的关系，取质量相同，半径分别为r、2r和3r的甲、乙、丙三个小球，让它们从不同高度分别竖直落下，并以砖墙为背景，当进入砖墙的区域时，用照相机通过每隔相等时间曝光一次的方法记录小球的运动过程，如图是其中一段的示意图。1在图示运动过程中，甲、乙、丙三个小球的速度之比是_。2分析实验数据可知：在阻力相同时，小球的速度与半径的关系是_。3实验结论是：不同小球在速度相同时，小球受到的空气阻力_。【答案】16322速度与半径的乘积不变3与横截面积成正比【解析】【详解】（1）照相机等时间内曝光一次，而甲曝光了3次，乙曝光了6次，丙曝光了9次，所以三球在相同路程中，所

11、用时间之比为3:6:9，故速度之比为6:3:2；（2）甲、乙、丙三个小球的半径分别为r、2r和3r，在阻力相同时，速度之比为6:3:2，由此可知，在阻力相同时，速度与半径的乘积不变，或小球的速度与半径成反比；（3）根据生活经验可知，物体的横截面积越大，物体运动时受到的空气阻力越大；故实验结论是：在速度不变时，小球受到的空气阻力与横截面积成正比。【点睛】根据甲、乙、丙三个小球在下落相同的路程内曝光次数的关系，得出小球的速度之比；分析甲、乙、丙三个小球的半径之比和速度之比得出结论；物体的横截面积越大，物体运动时受到的空气阻力越大，据此解答。6小明在探究同一直线上二力合成的实验中，把一根轻质弹簧的一

12、端固定在O点，另一端用尼龙细线固定在弹簧测力计的挂钩上，每次实验时，都将弹簧由A位置拉伸到B位置。研究过程及实验数据如图a、b、c所示，请仔细观察图中的装置、操作及现象，然后归纳得出初步结论。1探究实验所采用的科学方法是_法。2由图a、b中拉力方向及弹簧测力计示数可得出的结论是：同一直线上，方向相同的两个力的合力大小等于两力大小之_，合力的方向跟两力方向相同。3由图a、c中拉力方向及弹簧测力计示数可得出的结论是：同一直线上，方向相反的两个力的合力大小等于两力大小之_，合力的方向跟较_力的方向相同。【答案】1等效替代2和3差4大【解析】【详解】（1）实验中是通过弹簧相同的形变来表示受到相同的拉力

13、，利用了a图中测力计的示数来代换bc两图中两个力的合力，这种方法叫等效替代法；（2）将两个图结合起来分析，b图中两个力的合力与a图中的力大小相等，都为4N；b图中的两个力分别为1N和3N，从数量关系上分析，两个力的合力等于这两个分力的大小之和，并且方向与这两个力的方向相同；（3）将两个图结合起来分析，c图中两个力的合力与a图中的力大小相等，都为4N；c图中的两个力分别为1N和5N，从数量关系上分析，两个力的合力等于这两个分力的大小之差，并且方向与较大力的方向相同。【点睛】每次实验都是将弹簧由A点拉长到B点，弹簧伸长的长度相同，表示每次测力计对弹簧的拉力相等，通过a图测力计的示数可知为4N；通过

14、三次弹簧相同的形变，来代换三次的拉力相同，分析实验采用的科学方法；a图中测力计的示数可以看成是b和c图中两个力的合力，根据三者的大小关系，可以确定同一直线上方向相同和相反的二力的合成中合力与分力的关系。7探究同一直线上二力的合成的实验装置如图所示，图中AE表示橡皮筋原来的长度，EE表示橡皮筋伸长的长度。1实验中应用了力能使物体_的道理。2通过比较_和_填“a”“b”或“c”两种情况，可知同一直线上方向相同的两个力的合力大小，等于这两个力大小_，方向跟这两个力的方向相同。3通过比较_和_填“a”“b”或“c”两种情况，可知同一直线上方向相反的两个力的合力大小，等于这两个力大小_，方向跟较大的那个力的方向相同。【答案】1发生形变2a3c4之和5b6c7之差【解析】【详解】（1）根据图示可知，橡皮筋在力的作用下伸长了，因此