实验考点21　力与运动相关实验

第一部分考点过关模块四力学B考点突破练三、力与运动刷实验实验考点21力与运动相关实验实验考点21刷实验1.

[2024广东深圳二模]实验小组进行“探究阻力对物体运动的影响”实验。(1)为使小车到达水平面时的速度相等，除了控制小车在斜面的同一高度处由

静止释放外，在斜面上

(选填“需要”或“不需要”)分别铺设毛

巾、棉布等。小车在水平面上运动的过程中，每隔相同时间段内移动的距

离，下图中最符合的是

⁠。不需要B12345【解析】(1)根据控制变量法，让小车从斜面的同一高度处由静止下滑的目的

是使小车到达水平面时的速度相同，如果在斜面上分别铺设毛巾、棉布等，

会导致小车到达水平面时的速度不同，所以不需要在斜面上铺设毛巾、棉布

等。小车在水平面上运动的过程中，由于摩擦力的存在，小车的运动速度会

越来越小，相同时间内运动的距离越来越短，故选B。12345(2)小车在毛巾表面移动的距离最短，在木板表面移动的距离最长，由此推

断，当接触面绝对光滑且足够长时，小车将一直运动下去，原因是小车具

有

⁠。惯性【解析】(2)当接触面绝对光滑，小车在水平面上不受阻力的作用，由于惯性，小车将会一直做匀速直线运动。12345(3)当同一辆小车分别在这三个水平面上运动时，机械能越来越

⁠，最终

克服摩擦力做的功

(选填“相等”或“不相等”)。小相等【解析】(3)同一辆小车分别在这三个水平面上运动时，小车速度减小，动能越来越小，势能不变，机械能越来越小，最终机械能全部用来克服摩擦力做功，因为小车到达水平面的速度相同，动能相同，机械能也相同，所以最终克服摩擦力所做的功相等。123452.

[2024陕西西安二模，中]如图甲所示是小华同学探究二力平衡条件时的实验

情景。(1)本实验中如果要忽略卡片重力对实验的影响，应选择较

(选填“重”

或“轻”)的卡片。轻【解析】(1)小卡片的重力很小时可以忽略对实验的影响，本实验中如果要忽略卡片重力对实验的影响，应选择较轻的卡片。12345(2)为了观察不在同一直线上的两个力能否平衡，可用手将卡片

⁠

，释放并观察

(选填“释放瞬间”或“最终”)卡片是否保

持平衡。转过一个角

度释放瞬间【解析】(2)为了观察不在同一直线上的两个力能否平衡，实验操作为使两个力不在同一直线上，可用手将卡片转过一个角度，释放并观察释放瞬间卡片是否保持平衡。12345(3)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是

⁠。作用在同一物体上【解析】(3)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，这是为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡。12345(4)如图甲，将系于卡片两对角的细线分别跨过左右支架上的滑轮，在细线的

两端都挂上1个钩码，恰好能使小卡片在中间处于静止状态。此时，能观察到

两个拉力的方向相反，作用在一条直线上。为了探究这些力的关系是不是物

体处于平衡状态的必要条件，小华首先将细线两端挂上相同或不同个数的钩

码多次实验。他发现滑轮处的摩擦会影响到结论的判断，则他观察到的实验

现象很可能是

⁠。12345A.

当两边钩码个数相同且质量较小时，卡片放手后会处于静止状态；当两边

钩码个数相同且质量较大时，卡片放手后会加速运动B.

当两边钩码个数不同且差异较小时，卡片放手后能处于静止状态；当两边

钩码个数不同且差异较大时，卡片放手后会加速运动C.

无论两边钩码个数差异较小或较大时，卡片放手后都处于静止状态【答案】B12345【解析】(4)考虑滑轮处的摩擦，当两边钩码个数不同且差异较小时，摩擦力不可忽略，则卡片放手后处于静止状态；当两边钩码个数不同且差异较大时，摩擦力相对较小，对实验现象影响较小，则卡片放手后会加速运动。故A、C不符合题意，B符合题意。故选B。12345(5)为了验证(4)中小华的结论，小明同学将卡片往下拉一定距离，如图乙所

示，松手后发现卡片又恢复图甲原状，小明的方法

(选填“能”或

“不能”)验证以上结论。不能【解析】(5)将卡片往下拉一定距离，此时两个力虽然不在同一直线上，但同时两个力的方向也不是相反的(都斜向上)，不符合控制变量法的要求，所以小明的方法不能验证结论。123453.

[2024辽宁模拟，中]某小组探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关。(1)如图(a)，用弹簧测力计拉动木块在水平木板上做

⁠运动时，弹

簧测力计的示数等于滑动摩擦力的大小，从图中读出弹簧测力计的示数

为

N。匀速直线1.212345【解析】(1)摩擦力和弹簧测力计的拉力是水平方向上一对方向相反的力，若木块做匀速直线运动，则木块处于平衡状态，此时摩擦力和弹簧测力计的拉力就是水平方向上的一对平衡力，读出弹簧测力计的示数，就等于摩擦力；由图(a)可知，弹簧测力计的分度值为0.2N，故该测力计的示数为1N＋0.2N＝1.2N。12345(2)按上述操作进行多次实验，每次实验前都将木板的上表面用不同型号砂纸

均匀打磨，其他器材不变，这样做的目的是探究滑动摩擦力大小与

⁠

⁠的关系。接触面

粗糙程度【解析】(2)每次实验前都将木板的上表面用不同型号砂纸均匀打磨，使接触

面粗糙程度不同，目的是探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系。12345(3)用拉力传感器替代弹簧测力计，采用如图(b)所示的装置继续探究。装置中

定滑轮的作用是改变拉力的

。实验时，传送带顺时针转动，每隔10

s在木块上添加一个砝码，与拉力传感器连接的计算机可自动生成拉力F随时

间t变化的图象，如图(c)所示。分析图象可以得出的结论是

⁠

⁠。方向接触面粗糙程

度一定时，压力越大，滑动摩擦力越大12345【解析】(3)装置中定滑轮的作用是改变拉力的方向。如图(c)所示，每隔10s在木块上添加一个砝码，压力变大，则对应的拉力F变大，可得出结论：接触面粗糙程度一定时，压力越大，滑动摩擦力越大。12345(4)在实验结束后，同学们想到推动书柜之前先将书柜里的书取出来，这样可

以通过

⁠的方法减小滑动摩擦力。减小压力【解析】(4)滑动摩擦力与压力和接触面粗糙程度有关，推动书柜之前先将书柜里的书取出来，这样可以通过减小压力的方法减小滑动摩擦力。123454.

[2024陕西西安模拟，偏难]为了制作弹簧测力计，小明对一根弹簧进行了探

究：将弹簧的一端固定，另一端悬挂钩码，实验装置如图甲所示，得到了弹

簧的长度与弹簧受到的拉力之间的关系。记录的数据如下表：实验次数1234567钩码的重力/N00.511.522.53弹簧的长度L0/cm2345678弹簧伸长量ΔL0/cm012345612345(1)弹簧受力可伸长，说明力可以使物体发生

⁠；通过数据分析，可得

出结论：在弹簧的弹性限度范围内，弹簧的伸长量与所受拉力成

⁠。形变正比【解析】(1)弹簧受力可伸长，形状发生了改变，说明力可以使物体发生形

变；分析表格中的数据可得出结论：在弹簧的弹性限度范围内，弹簧的伸长

量与所受拉力成正比。12345(2)实验后小明又对两根长度相同、粗细不同的弹簧进行探究，记录了弹簧受

到的拉力大小F和弹簧的长度L，根据多组测量数据作出的图线如图乙所示。

当在弹簧A上悬挂重为5N的物体时，弹簧A的伸长量为

cm。10【解析】(2)由图乙可知，当弹簧A受到的拉力为0时，弹簧的长度为5cm，故弹簧A的原长为5cm，当弹簧受到的拉力为5N时，弹簧A的伸长量为15cm－5cm＝10cm。12345(3)经查阅资料了解到弹簧在发生弹性形变时，弹簧的弹力F和弹簧的伸长量

(或压缩量)x成正比，即F＝kx。k是物质的弹性系数，它只由材料决定，与其

他因素无关，若分别用这两根弹簧制成弹簧测力计，则用弹簧

(选填

“A”或“B”)制成的测力计测量精度高；在弹性限度内，若将A、B两个弹

簧并联，则所能测量力的最大值为

N。A22.512345

123455.

[2024江苏南通一模，偏难]某小学大门口设有护学岗标志牌及其固

定装置：铁杆左端固定在墙上，右端固定有铁夹，铁夹夹着重4N的护学岗标

志牌，铁夹张开幅度越大，夹得越紧。放学时，值班教师用13N的力可将标

志牌竖直向上匀速拔出，此过程中，标志牌杆受到铁夹的摩擦力大小

为

N。雨天，将标志牌杆拔出铁夹的过程中，标志牌杆受到铁夹的摩擦

力会发生怎样的变化？同学们展开合理猜想。912345【解析】值班教师用13N的力可将标志牌竖直向上匀速拔出，标志牌受到竖直向下的摩擦力、重力和竖直向上的拉力的作用，三个力平衡，所以摩擦力的大小为f＝13N－4N＝9N。12345(1)猜想1：考虑到“雨天木质标志牌杆受潮膨胀”，导致将标志牌杆拔出铁夹

的过程中，标志牌杆受到铁夹的摩擦力变大，理由是

⁠。见解析【解析】(1)木质标志牌杆受潮膨胀导致铁夹张开，张开幅度越大，铁夹夹得越紧，压力变大，在接触面粗糙程度一定时，标志牌杆受到铁夹的摩擦力变大。12345(2)猜想2：考虑到“雨天木质标志牌杆表面湿润”，导致将标志牌杆拔出铁夹

的过程中，标志牌杆受到铁夹的摩擦力变小，理由是

⁠。见解析【解析】(2)木质标志牌杆表面湿润，导致接触面的粗糙程度变小，在压力一定时，标志牌杆受到铁夹的摩擦力变小。12345(3)同学们讨论后，认为猜想1、猜想2都合理，为确定哪一种猜想起主导作

用，同学们先采用原始方案，测量时发现超出测力计的量程，于是设计出改

进方案1和改进方案2，如图所示，每个滑轮重均为0.3N，不计绳重及滑轮处

摩擦。1