初中物理运动和力实验题

小明的爸爸准备购买一辆SUV型（运动型多用途）轿车,可是上网搜索后有人说这种车重心较高，汽车容易翻倒。小明有些怀疑，通过观察家里台灯、照相机三脚架的稳度（即稳定性）后，设计并进行了如下实验：如下图所示，他首先制作了甲、乙、丙、丁四块重相同、除甲底面积较大外其他外形完全相同、重心高低不同的圆柱体，然后将它们依次放在木板上(物体不滑动)，慢慢转动木板，直至圆柱体翻到，记录此时木板转过的角度θ，记录结果如下表。

 
(1)小明是通过                  来判断物体的稳度。
(2)分析数据           （填实验次数的序号）可以得到稳度与重心高低之间的关系。
(3)分析小明的实验数据，发现物体的稳度还与      有关。
(4)设汽车车轮和地面的四个接触点围成的四边形的面积为S，汽车的重心离地面高度为h，现有汽车甲和乙，它们的重G相同，结合小明的探究结果,你认为可以通过简单比较
        （写出表达式）就可以初步比较甲、乙两辆汽车的稳度。
(5)小明完成上述探究后，又提出了下列几个问题，对SUV型汽车生产厂家来说，最有研究价值的问题是 （    ）
A. 是否可以通过加大车轮间距离提高稳度   B. 如何降低用户的成本
C. 稳度是否与汽车车重有关               D.如何提高大家的科学素养

(5分)回顾探究和实验：
（1）如图甲是研究“物体动能大小与哪些因素有关”的实验装置，实验中木块被推动的越    ，表明钢球动能越大，这个实验是为了验证钢球动能大小与    的关系。
（2）图乙是研究“牛顿第一定律”的实验装置，让同一小球从同一斜面相同高度由静止滚下，是为了            ，我们发现水平面越光滑，小球速度减小得越    。进一步推理得出，运动的物体在    时，将永远做匀速直线运动。

作用在同一物体同一直线上的两个力F₁、F₂，如果两力方向相同，其作用效果相当于只受一个F=F₁+F₂，我们把F叫做合力，F₁、F₂叫做分力．小明想如果作用在物体上的二力不在同一直线上，而是互成一定的夹角，那么合力F的大小与两个分力F₁、F2的大小，是否还存在F等于F₁+F₂的关系呢？于是他应用学过的方法，对此进行了探究．

(1)如图所示，橡皮筋原长为AB，通过两个弹簧测力计对橡皮筋施加互成一定夹角的两个力F₁和F₂，使橡皮筋从B处伸长到C处，记录此时F₁、F₂的大小，撤去力F₁和F₂后，用一个弹簧测力计对橡皮筋施加一个力F的作用，为了使这个力F的作用效果与那两个力F₁、F₂的作用效果  ，应使橡皮筋  ，记录此时F的大小．
(2)先后两次改变F₁和F₂的夹角，重复步骤
　　 (1)，得到三次实验数据如表所示：
　　
分析实验数据可知，当两个力不在同一条直线上时，其合力大小F    F₁+F₂，（选填“等于”或“不等于”）且在F₁、F₂大小不变的情况下，合力F的大小随着F₁与F₂夹角的增大而    ．

在探究“力对物体运动的影响”的实验中，在水平桌面上分别铺上分别粗糙程度不同的毛巾、木板、玻璃，让小车自斜面顶端从静止开始滑下，小车从同一高度滑下后，在不同物体表面上运动的距离如图所示．

(1)实验时小车每次都从斜面顶端滚下，是为了让小车在这些物体表面开始运动的
       相同．
(2)由图示可知，小车在玻璃上运动的距离最       ，这说明小车受到的阻力越       ，速度减小得越慢．
(3)根据这个实验可推理得到：若水平物体表面绝对光滑（即小车不受任何阻力作用），那么小车将一直保持  　　  　　 ．

生活中处处有物理。楚明利用矿泉水瓶做了几个有趣的实验：
（1）双手挤压空矿泉水瓶可以使瓶子变形，如果施加的力增大，瓶子变形程度就加大，这表明力的作用效果跟                    有关；
（2）往空矿泉水瓶内注入少量的热水，摇晃后倒掉并立即盖紧瓶盖，过一会儿发现瓶子慢慢向内凹陷，这表明了                的存在；
（3）如图a，将空矿泉水瓶放倒在水平桌面上，用力向它的侧面吹气它会滚动，但用同样的力向它的底部吹气它却不容易滑动，这表明                                      。

（4）如图b，在空矿泉水瓶侧壁不同高度的地方钻出上、下两个小孔，往里面倒满水，可以观察到水从两个小孔流了出来，其中下孔流出的水喷得更急，这表明：                                           ；楚明根据此现象很快完
成了老师部置的思考题。你的选择是什么呢？

思考题：如图c所示，开口容器的底部有一个小孔，装水后打开阀门，水不断从小孔中流出。下图中能够粗略反映水流出时，容器底部所受水的压强P与时间t的关系图象是              

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的。如图所示是可供选择的两种探究方案。

（1）图a的探究方案中研究对象是小卡片，图b的探究方案中研究对象是                ；
（2）小明选择了图a所示的探究方案。他将系于小卡片两对角的细线分别跨过左右支架上的滑轮后，就在两线端挂上钩码。这是用于探究两个力的        和        对物体平衡的影响；
（3）探究活动中还要求要把小卡片转过一个角度，然后再松手。这样做的目的是用于探究不
在      上的两个力对物体平衡的影响。
（4）两个探究方案相比较，你认为哪个方案的探究过程对实验结论的影响小一些？为什么？

为了研究“同一直线上方向相同的两个力的共同作用效果”， 小红选用了橡皮筋、弹簧测力计等器材，设计了如图（a）、（b）所示的实验。实验中两次将橡皮筋从A点拉伸到O点的目的是            。下列物理研究过程中采用的科学方法与上述研究相同的是     （填序号）。

①研究电流与电压关系时，要使用同一导体。
②研究电流时，把它与水流相类比。   
③研究串、并联电路时，引入“总电阻”的概念。

在水平桌面上铺上粗糙程度不同的材料（如毛巾、棉布、木板等），让小车自斜面顶端从静止开始滑下，三次实验现象如下图所示，比较小车沿水平面运动的距离。


请观察实验现象思考后回答：
（１）  为了得到科学结论，三次实验中应使小车运动到斜面底端时的速度______（选填“相等”或“不相等”），即小车应从斜面上的_________处释放。
（２）  三次实验中，小车在水平面上受到的摩擦力最大的是第-_____次，这说明小车受到的摩擦力的大小与接触面的_________有关。
（３）  进一步推理可知，若水平面绝对光滑（即小车不受摩擦力），则小车会在水平面上做________运动。

在探究“二力平衡条件”的实验中：
(1)甲、乙两组同学分别选择器材后，设计组装的实验装置如图14所示。老师指出乙组同
学选择的器材更加合理，其原因是：                                     。

(2)在探究力的大小对二力平衡的影响时，利用了定滑轮能够改变力的方向的特点，并通过
调整________来改变F₁和F₂的大小。
(3)保持F₁与F₂相等，用手将小车扭转到图中的位置，松手后，小车将无法在此位置平衡。实验中设计这一步骤的目的是为了探究二力平衡时，两个力必须满足哪个条件？___________________________。

在“探究滑动摩擦力与哪些因素有关的实验”中，小明的实验过程如图所示。

（1）实验时，让长方体木块在水平木板(或棉布)上做         运动，图甲中弹簧测力计
的示数是_______N。
（2）由甲、乙两图得到的结论是_____________________________________。
（3）比较_______和_______两图实验情景，可知摩擦力的大小跟接触面的粗糙程度有关。
（4）小华将图甲中的木块沿竖直方向截去一半后，测得木块所受的滑动摩擦力变为原来
一半。他由此得出：滑动摩擦力的大小随接触面积的减小而减小。你认为他的探究过程中存在的问题是__________________________________________。
（5）小华家正在装饰新房，在购买瓷砖时，选中了其他方面都满意的两种品牌的瓷砖，
小华想从中选择防滑性能好的，请你设计一个简单的实验，帮助小华挑选瓷砖，简
述实验方法。

在探究“力对物体运动的影响”的实验中，在水平桌面上分别铺上分别粗糙程度不同的毛巾、棉布、玻璃，让小车自斜面顶端从静止开始滑下，小车从同一高度滑下后，在不同物体表面上运动的距离如图11所示。

（1）实验时小车每次都从斜面顶端滚下，是为了让小车在这些物体表面开始运动的_________________相同。
（2）由图示可知，小车在玻璃上运动的距离最________________，这说明小车受到的阻力越______________，速度减小得越慢。
（3）根据这个实验推理：若水平物体表面绝对光滑（即小车不受任何阻力作用），那么小车将一直保持________________________。

学校要开运动会，几个同学讨论怎样才能把铅球掷得更远。
小莉认为：铅球掷出的距离，可能与掷出铅球时的速度大小有关；
小强认为：铅球掷出的距离，可能与掷出铅球时的射出仰角θ（投掷方向与水平方向的夹角）有关。
小红说：“我们还是通过实验来探究吧”，于是，他们制作了一个小球弹射器（图15所示），

它能使小球以不同速度大小和方向射出，弹射方向与水平的仰角，可由固定在铁架台上的量角器读出，他们通过 5 次实验得到下表中的数据：

实验序号	射出速度(m/s)	射出仰角	射出距离（水平距离）s/m
1	5	30°	2.9
2	10	30°	9.5
3	10	45°	10.8
4	10	60°	9.1
5	15	30°	20.7

请你根据上述所收集的信息和相关证据回答下列问题：
（l）为了验证小莉的猜想，应选用序号为_____、_____、_____的实验数据，   得出的结论是：在_______一定时，物体抛出_______越大，抛出的距离，越远。
（2）为了验证小强的猜想，应选用序号为_____、_____、_____的实验数据，射出仰角θ为_______时，物体抛出的距离，最远。
（3）上述实验完成后，小红忽然想到物体抛出的距离是否会与抛出点的高度有关呢？请你帮小红设计一个方案进行探究。你的方案是           
_____________________________________________________________。

在探究“滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关”的过程中，一些同学做出了以下猜想：
猜想A：滑动摩擦力的大小可能与接触面的粗糙程度有关；
猜想B：滑动摩擦力的大小可能与接触面间的压力大小有关；
猜想C：滑动摩擦力的大小可能与产生摩擦力的两物体间接触面积的大小有关.
为了检验上述有关猜想是否正确，某同学选用了一块底面与各个侧面粗糙程度均相同的长方体木块，并设计了以下实验方案：
步骤1 把长方体木块平放在水平的长木板上，用弹簧测力计水平拉木块沿直线匀速滑动，读出这时弹簧测力计的读数（如图甲）；
步骤2 再在长方体木块上放上砝码（如图乙），用弹簧测力计水平拉木块，使砝码与木块一起沿直线匀速运动，比较“步骤2”与“步骤1”中弹簧测力计读数的大小；
步骤3 在水平长木板上铺上一层棉布，把木块平放在棉布上（不加砝码），用弹簧测力计水平拉木块沿直线匀速滑动（如图丙），比较“步骤3”与“步骤1”中弹簧测力计读数的大小.

（1）在以上的实验步骤中为什么每次都要“用弹簧测力计水平拉木块沿直线匀速滑动”？
（2）“步骤2”的设计目的是为了检验上述猜想（A、B、C）中哪一个的正确？（   ）
（3）为了检验“猜想C”是否正确，可在上述实验基础上再增加一个步骤，写出你所设计的这一实验步骤.
（4）在“步骤2”中，若木块上方砝码的重为0.5N，当用弹簧测力计水平拉木块沿直线匀速滑动时，则砝码与木块间摩擦力的大小（   ）
A.大于0.5N      B.大于零且小于0.5N     C.等于0.5N      D.等于零

在探究“力对物体运动的影响”的实验中，在水平桌面上分别铺上粗糙程度不同的毛巾、棉布、玻璃，让小车自斜面顶端从静止开始滑下，小车从同一高度滑下后，在不同物体表面上运动的距离如图11所示。

（1）实验时小车每次都从斜面顶端滚下，是为了让小车在这些物体表面开始运动的_________________相同。
（2）由图示可知，小车在玻璃上运动的距离最________________，这说明小车受到的阻力越______________，速度减小得越慢。
（3）根据这个实验推理：若水平物体表面绝对光滑（即小车不受任何阻力作用），那么小车将一直保持________________________。

下图是小宇“探究摩擦力大小与什么因素有关”的实验操作过程，铁块和木块的大小、形状完全相同，木块表面比铁块表面粗糙。实验时，小宇用弹簧测力计拉动物体在水平放置的长木板上做匀速直线运动。

(1)甲图中铁块受到的摩擦力是             N。
(2)比较甲、乙两图，可得到的结论是                                    。
(3)乙、丙两图中铁块和木块叠放在一起的目的是使             相同，比较乙、丙两图可得出摩擦力的大小与             有关。
(4)实验时，小宇先在竖直方向上对弹簧测力计调零，然后用弹簧测力计拉动物体在水平放置的长木板上做匀速直线运动，则测出的摩擦力              (填“大于”、“等于”或“小于”)实际摩擦力。