实验11 探究阻力对物体运动的影响-中考物理必考实验精讲练

实验11探究阻力对物体运动的影响（原卷版）《探究阻力对物体运动的影响》是力与运动关系的重点实验，通过阻力对物体运动影响的探究活动，纠正“力是维持物体运动的原因”，建立“力是改变物体运动状态的原因”，进而认识牛顿第一定律的发展历程。通过对该实验的考查，可以让学生树立科学的物理方法、实验设计和实验理念。虽然在课标要求上，没有列出《探究阻力对物体运动的影响》，但此实验在中考试卷中也有出现，此实验所占分值一般在3-5分之间，题型大都是实验探究题。该实验应着重从实验方法、实验过程和实验结论和牛顿第一定律的得出等方面入手，了解实验的基本内容。实验探究-阻力对物体运动的影响【实验目的】探究运动和力的关系。【实验器材】小车、斜面、长木板、直尺、毛巾、棉布、木块。【实验原理】（1）任何物体都具有惯性，物体惯性大小与质量有关；（2）当物体不受力或受到平衡力作用时，物体静止或做匀速直线运动。【实验步骤】一、实验装置如图。二、在长木板上铺上毛巾，让小车从A位置由静止开始自由下滑，静止后测出斜面底端到小车停下位置路程，数据计入表格。三、在长木板上铺上棉布，让小车从A位置由静止开始自由下滑，静止后测出斜面底端到小车停下位置路程，数据计入表格。四、让小车在长木板上从A位置由静止开始自由下滑，静止后测出斜面底端到小车停下位置路程，数据计入表格。五、让小车在长木板上从B位置由静止开始自由下滑，静止后测出斜面底端到小车停下位置路程，数据计入表格。六、实验表格（参考数据）实验步骤运动表面开始位置斜面底端到停止位置距离/cm1毛巾A2棉布A3木板A204木板B七、整理器材。【实验结论】力是改变物体的运动状态的原因，物体所受阻力（摩擦力）越大，小车越容易停下来。《探究阻力对物体运动的影响》常考问题：1.小车从斜面的同一高度滑下的目的：当小车到达水平面时，控制小车的速度相同；2.小车在不同水平面上运动时，水平面越光滑，小车运动的距离越远；3.由此推断，当小车不受摩擦力作用时：小车将做匀速直线运动；4.此实验正确地揭示了：力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因；5.实验方法：控制变量法（到达水平面时的速度相同，使水平面的粗糙程度不同）；转换法（通过小车在水面上运动的距离远近，判断小车所受阻力的大小）；6.表面越光滑：小车受到的摩擦力越小；7.实验时，应让下车怎么滑下来？目的是什么？答：让小车从斜面同一高度由静止滑下来；目的是使小车到达水平面时的速度相同；8.通过什么知道阻力越小，物体运动速度减小得越慢？答：小车运动的距离；阻力越少，小车运动的距离越远，说明物体运动速度减小得越慢；9.实验结论：物体受到的阻力越小，物体运动的距离越远，如果物体不受阻力，他将保持运动直线运动，并一直运动下去；10.牛顿第一定律能否通过实验探究出来？答：不能。只能在实验基础上推理出来，因为不受力的物体是不存在的。11.这个实验能不能直接验证牛顿第一定律：不能；12.小车运动的长短与它受到的阻力有什么关系：阻力越大，运动距离越短；13.让小车从不同高度滑下还可以探究：重力势能与高度、动能与速度关系。14.小车在水平面上运动时，属于一对平衡力的是：重力和平面对物体的支持力。15.小车到达水平面的初始动能是由重力势能转化而来的。16.将小车从斜面上同一高度由静止释放的原因是：让小车达到平面时速度不变。17.将此实验略加修改还能做哪个实验？答：（1）将斜面长一些，增加刻度尺和秒表可以探究速度变化的实验；（2）保证平面的材料相同，增加一个木块可以探究动能大小与哪些因素有关的实验。18.牛顿第一定律说明：A、牛顿第一定律是在大量经验事实的基础上，通过进一步推理而概括出来的，因此不可能用实验来直接证明牛顿第一定律；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,物体都将做匀速直线运动；C、牛顿第一定律告诉我们：物体做匀速直线运动可以不需要力，即力与运动无关，所以力不是产生或维持物体运动的原因；力是改变物体运动状态的原因。A组（中考真题感知）1.（2023·鄂州）在学习牛顿第一定律时，同学们分组进行了“探究阻力对物体运动的影响”实验，如图所示。（1）实验中每次都使同一小车从同一斜面的同一高度由静止自由滑下，目的是使小车到达水平面时具有相同的___________；（2）按照图甲、乙、丙的顺序实验时记录的内容见下表：接触面材料小车受阻力情况小车在水平面运动的距离s/cm毛巾大23.2棉布较大45.3木板小97.5同学们分析表中内容，得到的实验结论是：在其他条件相同时，小车受到的阻力越小，运动的距离越远；进一步推理得出的结论是：不受阻力作用时，运动的小车将___________；（3）上述实验除了用到实验推理的方法外，还用到了控制变量法和___________法。2.（2023·无锡）如图所示，在探究阻力对物体运动的影响时，每次让小车从斜面的_______________处由静止释放，让小车到达水平面时，获得相同的速度，小车在水平面运动时，所受的_______________和支持力是一对平衡力，先后在水平面上铺设粗糙程度不同的材料，通过比较小车在水平面上运动的_______________来比较阻力对物体运动的影响。3.（2023·聊城）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4.（2022·四川内江）为探究“力与运动的关系”，设计了如图所示的斜面实验，让小车从斜面滑到接触面分别为毛巾、棉布和木板的水平面上，观察小车在水平面上滑行的距离。（1）实验中，让同一小车从同一斜面的相同位置由静止滑下，是为了使小车到达水平面时的______相同；小车到达水平面的初始动能是由______势能转化而来的；（2）比较甲、乙、丙三次实验，发现：水平面阻力越小，小车滑行距离就越______（选填“远”或“近”）；进一步推理得出：如果水平面绝对光滑，物体受到的阻力为零，则物体将在水平面上做______（选填“匀速”或“变速”）直线运动。5.（2022·贵州黔东南）在“探究阻力对物体运动的影响”的实验中，让小车每次从斜面顶端处由静止自由滑下，改变水平面的粗糙程度，测量小车在水平面上滑行的距离，结果记录在下表中。接触面毛巾棉布木板小车受到的阻力大小大较大小小车运动的距离s/cm18.3026.83（1）每次实验均让小车从斜面顶端由静止自由下滑，自的是使小车在水平面上开始滑行时获得的速度大小__________（选填：“相等”或“不相等”）；本实验是通过观察小车在水平面上运动的距离来判断阻力对物体运动的影响，这种研究问题的方法叫__________法；（2）第三次实验中，小车在水平木板上滑行后，停下来的位置如图所示，读出小车在木板上滑行的距离并填写在上面表中相应空格处__________；（3）分析表中内容可知：水平面越光滑，小车受到的阻力越小，前进的距离就越__________。6.（2022·株洲）在研究“阻力对物体运动的影响”实验中，可供使用的器材有斜面、木板、棉布、毛巾、天平和小车。（1）在上述器材中，不需要用到的器材有______。（2）固定斜面，分别将小车从斜面上______（填“同一”或“不同”）高度由静止释放。（3）如图描述了先后两次实验中所呈现的现象，根据实验现象可作出如下科学推理：若没有阻力，则运动的小车将在水平面上______（填“静止”或“匀速直线运动”）。伽利略运用“实验+科学推理”的方法，揭示了一切物体都具有保持原来运动状态不变的性质。（4）设实验中运动的小车在棉布上克服阻力做功为W1，在木板上克服阻力做功为W2，则W1______W2（填“大于”“等于”或“小于”）。7．（2022·梧州）小芋利用如图所示的装置，探究在水平面上阻力对物体运动的影响。（1）实验中需要小车每次从同一斜面的同一高度由静止自由滑下，目的是使小车到达斜面底端时的___________相同；（2）小芊多次实验分析论证得出：小车受到的阻力越小，速度减小得越___________，运动得越远。并进一步推测：若水平面完全光滑且足够长，小车将一直做___________，表明物体的运动___________（选填“需要”或“不需要”）力来维持；（3）从能量转化的角度看，小车在水平面上克服阻力所做的功___________（选填“在毛巾上更多”、“在棉布上更多”、“在木板上更多”或“三次一样多”）；（4）小芋思考了一个问题：当自己荡秋千运动到右侧最高点时，假设受到的力全部消失，自己将处于怎样的运动状态呢？你认为下列选项中正确的是___________（图中的黑点表示小芊）（5）小芊想测出小车在毛巾表面运动时所受阻力的大小，请你利用合适的实验器材，帮她写出实验步骤：___________。8.（2020·泰州）在“探究阻力对物体运动的影响”实验中：(1)小明调试实验装置时，将小车从斜面上A处滑下，如图甲所示，小车滑出水平木板右端而掉落下去。为让小车不滑出木板，下列做法不可行的是_______；A．小车仍从斜面A处滑下，换一个更长的木板B．增大斜面的倾角，小车仍从斜面上A处滑下C．斜面倾角不变，小车从斜面上A处以下位置滑下D．减小斜面的倾角，小车仍从斜面上A处滑下(2)调试成功后，小明每次均将小车从斜面上同一高度处滑下，让小车分别在毛巾、棉布和木板表面运动，最终小车静止时的位置如图乙所示。由此可得：小车受到的阻力越小，运动的路程越________。进一步推理可知：若小车运动时所受阻力为零，小车将保持________（填运动状态）；(3)在上述实验中，小车在毛巾表面运动过程中的速度变化量________（选填“大于”、“等于”或“小于”）在木板表面运动过程中的速度变化量；(4)上述实验结论是小明在分析实验现象的基础上，经过科学推理得出的。下列得出实验结论的过程与该实验相同的是________。A．探究影响压力作用效果的因素B．用小磁针探究磁体周围的磁场C．探究声音能否在真空中传播D．探究动能大小与物体质量的关系9.（2020·云南）在一次物理兴趣小组活动中，某组同学给大家展示了“探究阻力对物体运动的影响”实验，如图所示。（1）实验中每次都使同一辆小车从斜面的____高度由静止自由滑下，目的是使小车到达水平面时具有相同的。（2）按照图甲、乙、丙的顺序实验时记录的内容如下表∶分析表中内容，得到的实验结论是∶在其他条件相同时，小车受到的摩擦力越小，运动的距离越___；进一步推理出的结论是∶运动的小车不受阻力作用时，将_____。早在300多年前，意大利物理学家___就通过实验和科学推理的方法研究过“力和运动的关系”。本实验所运用的实验方法和科学推理的方法还可用于研究_____（填写实验名称即可）。（3）上述实验除用到实验推理的方法外，还用到了控制变量法和_________法。（4）实验中若再添加一小木块，就可用图丙装置来探究“动能与速度的关系”。具体的操作是让同一小车从斜面的___________由静止自由滑下，去撞击置于木板表面相同位置的木块并进行比较。B组（限时针对训练）1.如图所示，在探究“阻力对物体运动的影响”实验中，在将毛巾、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）实验中每次均让小车从斜面___________由静止下滑的目的是：使小车每次在水平面上开始滑行时初速度大小___________（填“相等”或“不相等”）；（2）实验中改变小车所受阻力大小，是通过改变___________来实现的；（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”）；（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）在大量经验事实的基础上，牛顿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）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。2．2022年冬奥会的举办让很多人喜爱上滑雪，小明在滑雪场看到人们坐着充气滑雪垫从高处滑下（如图a所示）时，滑雪者能滑出很长一段距离，于是小明猜想：如果水平雪面足够光滑，他们会一直运动下去吗？他用如图b甲、乙、丙所示装置探究他的猜想：（1）在调试实验装置时，小明将小车从斜面上某高度静止滑下，结果小车在木板表面冲出了水平板面，请你在原装置不变的情况下提出改进建议。答：___________；（2）调试成功后，小明在实验中发现小车在毛巾表面滑行的距离最近；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”），进一步推理：如果水平面绝对光滑，小车将做___________运动，从而验证了自己的猜想；（3）实验后小明评估实验过程：小车到达水平面后竖直方向受到重力和支持力这一对平衡力的作用，它们_____（“改变”或“不改变”）小车的运动状态，而小车运动状态的改变只与水平方向的_______有关；（4）在大量类似实验基础上，牛顿概括出了著名的牛顿第一定律。在实际生活中有着广泛的应用。一架运输机参加某次抗震救灾时，在沿水平向右做匀速直线运动的过程中，间隔相同时间先后从飞机上静止释放三个相同的物资。若不计空气阻力，且地面水平。那么，在地面上看，能正确表示物资在空中的排列情况和着地位置的图c组合是___________。A．①⑥

B．②⑤

C．③④

D．①④3.如图所示，是探究“阻力对物体运动的影响”实验。  (1)每次都使小车从同一斜面顶端由静止滑下，目的是使小车每次到达水平面时的______相同。 (2)实验表明：表面越光滑，小车运动的距离越远，这说明小车受到的阻力越小，速度减小得越______(选填“快”或“慢”)。 (3)同学们由此推理出进一步的结论，下列实验也运用了“根据实验现象进一步推理得出实验结论”的是______。 A.探究影响滑动摩擦力大小的因素B.探究声音的传播是否需要介质 C.探究影响动能大小的因素4.某次探究实验中，小明依次将毛巾、棉布分别铺在水平木板上，让小车分别从斜面上滑下，再观察和比较小车在水平面上滑行的距离，实验情景如图所示。（1）实验中每次让小车从斜面同一高度由静止滑下，目的是使小车在水平面上开始滑行时的______相等。（2）分析小车运动情况可知：小车受到的阻力越小，速度减小得越______（选填“容易”或“不容易”）；（3）3月23日下午空间站“天宫课堂”，宇航员完成了太空抛物实验。实验中，只见王亚平把冰墎墎正对着叶光富手的方向顺手一推，只见冰墎墎稳稳地沿着她原来抛出去的方向，一路飘到了同伴叶光富的手里，如右图，冰墩墩在太空中处于失重状态，在空中不受力的作用，它在空中飞行做______运动；这个小实验直接验证了______定律，也说明物体的运动______（选填“需要”或“不需要”）力来维持。5.小川利用如图的装置，探究在水平面上阻力对物体运动的影响，进行如下操作：a.如图甲，将毛巾铺在水平木板上，让小车从斜面顶端由静止滑下，观察小车在水平面上通过的距离。b.如图乙，取下毛巾，将棉布铺在斜面和木板上，让小车从斜面顶端由静止滑下，观察小车在水平面上通过的距离。c.如图丙，取下棉布，让小车从斜面顶端由静止滑下，观察小车在水平面上通过的距离。(1)实验中需要小车从同一斜面的同一高度开始静止下滑，目的是使小车到斜面底端的_____相同，这种实验方法叫做____法（选填“控制变量”或“转换”）(2)以上操作中错误的一次是____（选填“a”、“b”、“c”）。(3)纠正错误后，小川发现三次实验时小车都会滑出木板，无法记录其滑行距离，在不更改实验器材的基础上，可以通过_____（选填“升高”或“降低”）小车在斜面上滑下时的高度，使其不再滑出水平表面。(4)纠正错误，进一步分析实验可知：运动的物体不受外力时，将保持____状态。A、匀速直线运动

B、静止

C、静止或匀速直线运动6.在“探究阻力对物体运动的影响”的实验中，让小车每次从斜面顶端处由静止自由滑下，改变水平面的粗糙程度，测量小车在水平面上滑行的距离，结果记录在下表中。接触面毛巾棉布木板小车受到的阻力大小大较大小小车运动的距离s/cm18.3026.83（1）每次实验均让小车从斜面顶端由静止自由下滑，自的是使小车在水平面上开始滑行时获得的速度大小__________（选填：“相等”或“不相等”）；本实验是通过观察小车在水平面上运动的距离来判断阻力对物体运动的影响，这种研究问题的方法叫__________法；（2）第三次实验中，小车在水平木板上滑行后，停下来的位置如图所示，读出小车在木板上滑行的距离并填写在上面表中相应空格处__________；（3）分析表中内容可知：水平面越光滑，小车受到的阻力越小，前进的距离就越__________。7.小明同学用如图所示的装置探究“力与运动的关系”。让小车从斜面同一高度处由静止滑下，分别标记出小车在水平面为毛巾、棉布、木板表面时的停止位置。（1）小车在相同斜面同一高度由静止滑下，是为了使小车到达水平面时的_____相同；（2）标记a是小车在_____（选填“毛巾”“棉布”或“木板”）表面停下来的位置，分析可知，水平表面越光滑，小车受到的阻力越小，速度减小得越_____（选填“快”或“慢”）；（3）在此实验基础上通过推理可知观点_____（选填“A”或“B”）是正确的；A．物体的运动不需要力来维持B．力是维持物体运动的原因（4）因此，在此实验基础上通过推理可得出结论：运动的物体在不受外力的作用时，它将_____；（5）在此实验的基础上进行改进，让同一小车从斜面不同高度处由静止滑下，观察小车在相同水平面滑行的距离，可以探究小车的重力势能与_____有关。8.小明和小华在观看冰壶比赛时，小明说：选手在推壶时，一直用力，所以运动需要力来维持。小华说：在冰壶离手向前滑行时，没有推力，所以运动不需要力来维持，他俩设计了如下实验，用图示装置来探究各自的猜想：（1）在实验过程中，让同一小车从斜面同一位置由静止开始下滑；（2）小车到达水平面后会继续向前运动是因为小车具有______；（3）小车在光滑程度不同的水平面上滑行，最后静止的位置如图所示，从实验中可以得到：水平面对小车的阻力越小，小车速度减小的越慢，小车前进的越远；进一步推理可得：如果水平面无阻力，小车将做______；结论：力是______（选填“维持物体运动”或“改变物体运动状态”）的原因。9.在“探究阻力对物体运动的影响”实验中，让木块从斜面的同一髙度处由静止开始沿斜面滑下，木块在三种不同水平面上运动一段距离后分别停留在如图所示的位置．

（1）使木块从斜面的同一高度处由静止滑下的目的是使木块到达水平面时的__________相等．（2）木块进入水平面后，下列对木块受力和运动的判断正确的是__________（填序号）．A．重力和支持力是一对平衡力B．木块受到的阻力逐渐减小C．木块向前运动是因为动力大于阻力（3）由实验现象可知，木块受到的阻力越小，木块的速度减小得越_________．由实验现象推理可知，如果木块在水平面受到的阻力为零，木块将____________________．（4）探究过程中主要采用了科学推理法和___________两种研究方法．（5）若要探究小车在水平面上的滑行距离与小车初速度的关系，应将小车从斜面上的不同高度处由静止释放，比较小车在_________（选填“同一粗糙”或“不同粗糙”）水平面上滑行的路程长短．10.在“探究力和运动的关系”的实验中，让木块由静止开始沿斜面滑下，木块在三种不同水平面上运动一段距离后分别停留在如图的位置。（1）实验需要木块从同一斜面的_____开始下滑，目的是使小车到斜面底端的_____相同；（2）木块进入水平面后，在运动过程中受到的一对平衡力是_____；（3）实验结论：平面越光滑，木块受到的阻力越小，速度减小得越慢。推论：如果木块在水平面受到的阻力为零，木块将_____；（4）若要探究滑行距离与小车初速度的关系，应先后将小车从斜面上_____高度释放，比较小车在_____粗糙而上滑行的路程长短；（两空均选填“同一”或“不同”）（5）牛顿第一定律是建立在_____。A．日常生活经验的基础上B．直接实验结果的基础上C．科学家猜想的基础上D．实验和科学推理相结合的基础上11.小敏想探究小球滚上斜面的最大高度与斜面倾角和小球质量的关系，将两个斜面AO与OB对接成如图装置，进行实验。①让质量为5g的小球，在斜面AO上高H处静止释放，沿斜面滚下，经O点滚上斜面OB测量小球达到的最大高度h，将数据记录在表中；改变斜面OB的倾角θ，重复实验；②用质量为7g的小球重复上述实验，将数据记录在表中。（1）比较实验1、2、3（或4、5、6），说明小球在斜面OB上能达到的最大高度与斜面______有关；（2）比较实验______（选填序号），说明小球在斜面OB上能达到的最大高度与小球质量无关；（3）如果斜面没有摩擦且不计空气阻力，小球在斜面OB能达到的最大高度是______cm，你这样判断的理由是______；（4）如果斜面没有摩擦且不计空气阻力，使OB面成为水平面，则小球将在OB面上做______运动。1