中考物理必考实验09探究阻力对物体运动的影响实验.docx

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中考物理必考实验09探究阻力对物体运动的影响实验

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的距离S1；

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S3。

【实验数据】

表面状况

阻力大小

水平面上运动距离

毛巾

最大

近

棉布

较大

较远

木板

小

最远

【实验结果】

平面越光滑,物体运动的距离越远,速度减小得越慢,所受阻力越小；

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、此实验让应让下车怎么滑下来？

目的是什么？

答：

。

2、通过什么知道阻力越小，物体运动减小的越慢？

答：

。

3、这个实验斜面有何作用？

答：

。

4、实验结论：

。

5、此实验采用的方法是？

答：

。

6、牛顿第一定律能否通过实验探究出来？

答：

。

7、将此实验略加修改还能做哪个实验？

答：

（1）；

（2）。

牛顿第一定律：

说明：

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、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、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，所以力不是。

D、力不是维持物体运动的原因，而是物体运动状态的原因。

【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）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）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”）。

由此可以练习到雨天驾驶汽车应该（选填“增大”或“减小”）汽车之间的距离。

（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，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。

（7）本实验中主要用到的科学探究方法有（写一种即可）。

（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）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）。

①重力势能与质量；②重力势能与高度；③动能与质量；④动能与速度

练习1：

（2019•衡阳）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：

将铁球用细绳悬于O点，小车置于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）每次都要让铁球从图中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）下面是记录实验情况的表格，请将（a）中的内容补充完整，

（3）由实验可知，水平面越光滑，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）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：

（2019•深圳）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：

（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）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•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）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）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）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）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：

（2019·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，观察小车在水平面上滑行的距离。

（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）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）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）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．能用实验直接验证

B．不能用实验直接验证，所以不能确定这个定律是否正确

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：

（2019·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）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）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上，他们采取___的方法完成了整个实验探究过程。

（3）通过实验分析可知，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___。

练习6：

（2018•广东）在探究“阻力对物体运动的影响”的实验中，如图1所示。

图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）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）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）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）。

①重力势能与质量；②重力势能与高度；③动能与质量；④动能与速度

图2

（5）如上图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，此时测力计的示数为　　N。

（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）。

①滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度；②滑动摩擦力的大小与压力大小；

练习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）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）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。

300多年前，伽利略曾采用类似的方法得出相同的推论。

（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P1、P2，则P1　　P2。

（填“＞”、“=”或“＜“）

练习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所示，观察和比较小车在毛巾表面，棉花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）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）通过上面的探究后,小明再想思考如下的问题,如图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”）。

练习9：

（2018·抚顺）在探究“阻力对物体运动的影响”实验中。

（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）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。

（3）小悦还想探究“动能的大小与速度的关系”，并进行了如图丁所示实验。

①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。

②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。

练习10：

（1）在探究“阻力对物体运动的影响”的实验中，如图甲所示：

①让小车从同一斜面的同一高度由静止滑下，可使小车到达平面时的______相同。

②让小车分别在毛巾、棉布、木板表面运动，小车在______（填“毛巾”“棉布”或“木板”）表面速度减小得最慢。

由实验进一步推理得出：

若运动的小车不受阻力，将做______运动。

（2）在探究“物体的动能与哪些因素有关”的实验中：

①质量不同的钢球。

分别从同一斜面的同一高度由静止滚下，撞击水平木板上相同位置的木块。

如图乙、两所示。

实验表明：

速度相同时，物体的______越大，动能越大。

②利用丙图器材，在木板上用弹簧测力计水平匀速直线拉动木块，弹簧测力计的示数如图丁所示。

则木块受到的滑动摩擦力为______N．此摩擦力______（填“大于”“小于”或“等于”）丙图中木块滑动时受到的摩擦力。

实验九、探究阻力对物体运动的影响实验

解析版

【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的距离S1；

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S3。

【实验数据】

表面状况

阻力大小

水平面上运动距离

毛巾

最大

近

棉布

较大

较远

木板

小

最远

【实验结果】

平面越光滑,物体运动的距离越远,速度减小得越慢,所受阻力越小；

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、此实验让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。

2、通过什么知道阻力越小，物体运动减小的越慢？

答：

小车运动的距离，阻力越少，小车运动的距离越远，说明物体运动减小的越慢。

3、这个实验斜面有何作用？

答：

使小车滑下的速度相同。

4、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。

5、此实验采用的方法是？

答：

控制变量法转换法。

6、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。

7、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。

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。

D、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。

【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）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）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”）。

由此可以练习到雨天驾驶汽车应该（选填“增大”或“减小”）汽车之间的距离。

（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，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。

（7）本实验中主要用到的科学探究方法有（写一种即可）。

（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）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）。

①重力势能与质量；②重力势能与高度；③动能与质量；④动能与速度

【答案】

（1）相等；

（2）水平面的粗糙程度；（3）慢；减小；（4）匀速直线运动；

（5）牛顿；推理；（6）不需要；运动状态。

（7）控制变量法（或推理法）；（8）动能；阻力；（9）

【解析】

（1）该实验应使小车运动到斜面底端时的速度相等，比较小车运动的距离才有意义，所以要控制小车每次都从斜面上同一位置释放；

（2）改变接触面的粗糙程度，可以改变摩擦力阻力的大小；

（3）小车停下来的原因是小车受到了摩擦阻力，实验中通过改变接触面的粗糙程度来改变阻力的大小，阻力越小小车运动的距离越远；

（4）根据实验进行合理推理，随着阻力的减小，滑行的距离越远，一旦阻力为零，那么小车会做匀速直线运动。

（5）由第（3）问中所观察到的现象以及结论推理出阻力为零时的运动情况；牛顿第一定律是在实验基础上通过推理得出的；

（6）根据牛顿第一定律，当物体不受任何外力时，将保持静止状态或匀速直线运动状态。

（7）本实验为了研究不同阻力对小车运动情况的影响，需要控制其他条件相同，即是控制变量法，同时随着阻力的减小，滑行的距离变远，所以作出合理推理，可以得出阻力为零时，将做匀速直线运动，所以也用到了推理法。

（8）小车向前运动，由于它具有动能，在运动的过程中，由于它存在阻力，会消耗能量，最终会停止。

（9）若在水平面铺上同种材料，让同一小车从不同高度由静止滑下，则小球到达平面时的速度是不同的，所以可以探究动能的大小与速度的关系，故选④。

练习1：

（2019•衡阳）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：

将铁球用细绳悬于O点，小车置于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）每次都要让铁球从图中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）下面是记录实验情况的表格，请将（a）中的内容补充完整，

（3）由实验可知，水平面越光滑，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）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。

【答案】

（1）速度；

（2）阻力大小；（3）匀速；（4）质量。

【解析】

（1）实验时,每次让铁球从图中A点由静止释放,铁球与小车碰撞前减少的势能相同,小车在碰撞后获得的动能相等,故是为了让小车在水平面开始运动时的速度相同。

（2）由实验知,在小车初速度一定时,小车受到的阻力越小,滑行距离越大,所以,记录数据的表格中需要添加的是阻力大小。

（3）由实验知,水平面越光滑,小车受到的阻力越小,小车运动的距离越远,即小车速度变化越慢,由此合理推理得出的结论是:

如果水平面绝对光滑,小车的速度将不再发生变化,即被撞击后的小车将做匀速直线运动。

（4）换用不同质量的铁球,每次从图中A点由静止释放,通过观察小车在水平面运动的距离,可以探究物体的动能与质量的关系。

练习2：

（2019•深圳）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：

（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）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。

【答案】

（1）①重力；②支持力；

慢；

匀速直线运动；

（2）钢球；速度大小。

【解析】

（1）小车水平方向运动时，在竖直方向上受到自身的重力和水平面给小球的支持力；在水面上由于受到摩擦力的作用，速度会逐渐减小，如果摩擦力越小，对物体的阻碍作用就越小，因此速度也会减小的越慢；假设摩擦力减小为零，则速度不会减小，会保持匀速直线运动；

（2）乙图实验是探究物体动能大小的影响因素，让钢球从不同高度滑下会产生不同的势能，势能会转化为动能，到达水平面时所具有的速度也就不一样，因而研究对象是钢球，而木块则是来间接反映钢球的动能大小，该探究方法使用了转换法和控制变量法。

练习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）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）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）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）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。

【答案】

（1）相等；摩擦力；

（2）快；（3）静止；匀速直线运动；（4）不是；

【解析】

（1）从相同位置下滑是为了使小车的速度大小相等；由题意可知，阻力是指摩擦力。

（2）阻力越大，对运动的阻碍越大，故速度减小得越快。

（3）由牛顿第一定律可知：

一切物体在没有受到力的作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态。

（4）牛顿第一定律不是直接由实验得到的，而是通过理论推理得到的。

练习4：

（2019·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，观察小车在水平面上滑行的距离。

（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