初中物理牛顿第一定律实验题

如图所示，为探究运动和力的关系，小强在水平面上铺上粗糙程度不同的材料，将小车从斜面上的同一位置由静止释放，比较小车在水平面上运动的距离．当水平面越光滑时，小车受到的摩擦力越   ，小车运动的距离越   ；若不受摩擦力及其他阻力，小车将做     运动．研究过程中采用了      　（选填“单纯的实验”或“实验加推理”）的方法．

某同学用如图所示的实验装置探究阻力对物体运动的影响．他在水平台面上分别铺上不同材料，让同一小车从斜面上的同一高度由静止滑下，在小车停下的位置分别做上标记a、b、c．

（1）用同一小车从同一斜面的同一高度由静止滑下是为了使小车到达水平面时小车的　    　．
（2）若水平面上铺的材料种类是毛巾、木板、棉布，则标记c是小车在　  　表面下停下的位置．
（3）对上述实验进行分析并进一步推理：如果运动的物体在没有受到力的作用时，将　    　．
（4）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，则还可以探究小车　   　的关系（选填下列选项的序号）．
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．
（5）上述所有探究实验中都用到的科学研究方法有控制变量法和　    　．

小明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，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。
请针对以上操作回答下列问题：
（1）以上操作中错误的一次是       （选填“a”、“b”或“c”）。
（2）对比两次正确实验操作能说明：小车受到的阻力越小，通过的距离越        。
（3）纠正错误后，多次实验进行分析，并进一步推测：在水平面上滑行的小车，如果受到的阻力为零，它将做            运动。

“在水平木板上铺上粗糙程度不同的材料，小车自斜面顶端由静止开始滑下，比较小车在水平面运动的距离”（如图所示）．伽利略、牛顿等科学家曾多次做过类似实验，并在此基础上分析推理得出著名的牛顿第一定律．请回答下列问题：

（1）为了得出科学结论，三次实验中小车每次都从斜面上同一位置由静止自由下滑，这样做的目的是　                                                      　．
（2）三次实验中，小车在　 　表面上停止的最慢，是因为小车在该表面受到的阻力最　 　．
（3）进一步推理可知，若水平面对光滑（小车不受阻力），则小车会在水平面上做　      　运动．

（6 分）某学习小组利用如图甲体验“模拟引力”之后，进一步思考：绳子的拉力大小与什么因素有关？并提出了如下猜想：
猜想A：与小球的质量大小有关；
猜想B：与小球运动的快慢有关；
猜想C：与绳子的长度有关。

为了验证猜想，学习小组进行了如图乙所示实验探究：用一根细绳子的一端拴住一个小球，用手抓住绳子的另一端，抡动细绳，让小球在光滑水平面上做圆周运动。实验中，用手感受绳子的拉力大小。做几次实验后，得到实验数据如下表：

实验次数	小球的质量（g）	运动的快慢	绳子的长度（cm）	绳子的拉力
1	15	慢	10	很小
2	20	慢	10	小
3	20	快	10	大
4	20	快	15	很大

（1）实验中，小球在竖直方向上受到的      力和     力是一对平衡力（不计空气阻力）。
（2）实验中，在绳子拉力的作用下，小球的运动方向不断改变。这一现象可说明绳子拉力的作用效果是           。若绳子断了，小球       （选填“能”或“不能”）继续做圆周运动。
（3）分析对比实验次数1 、2 的数据，可以初步验证猜想      ；
分析对比实验次数2 、3 的数据，可以初步得出的结论是：                                    。

如下图所示，在“探究运动和力的关系”的实验中，每次都让小车从斜面顶端处由静止开始滑
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	小车运动的距离s/(单位：cm)
毛巾	18.00
棉布	26.58
木板

 
（1）从能量转化角度看，小车每次滑行到斜面底端时具有相同的＿＿＿能。
（2）若小车在水平木板上滑行3s后停止，位置如上图所示。则小车的平均速度为＿＿＿m/s。
（3小车在铺有毛巾表面上滑行距离最短，是因为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
（4）在此实验的基础上进行合理的推理，可以得到：一切运动的物体不受外力作用时，它将＿＿＿＿＿＿
＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

在探究“阻力对物体运动的影响”时，让同一小车从同一斜面的顶端下滑到底端，使小车以相同的速度分别在棉布表面和木板表面上运动，小车滑行的距离如图所示：

（1）当小车从斜面顶端下滑到底端过程中，小车的重力势能转化为________和内能。
（2）当小车在水平木板表面上运动时，受到的一对平衡力是________。（填选项前的字母）
A.小车受到向前的惯性力和木板对小车的阻力
B．小车受到的重力和小车对木板的压力
C．小车受到的重力和木板对小车的支持力
（3）实验中可以看出，去掉木板上的棉布后，运动的小车所受的摩擦力减小，向前滑行的距离变大。小车所受摩擦力减小的原因是________________________。
（4）在大量类似实验基础上，牛顿等科学家经过进一步推理而概括出了著名的牛顿第一定律。它是人们公认的物理学基本定律之一，在实际生活中有着广泛的应用。
一架在空中水平向右匀速直线飞行的飞机上，自由落下了一颗炸弹。下列给出了几种炸弹落地前与飞机位置关系的情形，如图所示。请你认真分析后作出正确的选择：
①不计空气对炸弹的阻力，炸弹与飞机的位置关系为________图。
②实际上，由于空气阻力的存在，炸弹与飞机的位置关系为________图。

在探究阻力对物体运动的影响时，利用的器材有斜面、木板、玻璃板、棉布和小车，如图所示．
（l）每次都要让小车从斜面上的同一位置开始下滑，使小车每次进入水平部分时          大小相等．
（2）下面是记录实验情况的表格，请将其中（a）、（b）两项内容补充完整，

实验序号	水平部分材料	（a）	（b）
①
②
③

（3）牛顿第一定律是由此实验直接得来的吗？                     

阅读短文，回答问题
日常生活中存在这样的现象：飞机、轮船、汽车等交通工具运行时，受到空气阻力；人在水中游泳、船在水中行驶时，受到水的阻力；百米赛跑时，奔跑得越快，我们感到风的阻力越大。这是什么原因呢?
查阅相关资料得知：物体在流体中运动时，会受到阻力作用，该阻力叫做流体阻力。流体阻力大小跟相对运动速度大小有关，速度越大，阻力越大；跟物体的横截面积有关，横截面积越大，阻力越大；跟物体的形状有关，头圆尾尖（这种形状通常叫做流线型）的物体受到的阻力较小。物体从高空由静止下落，速度会越来越大，所受阻力也越来越大，下落一段距离后，当阻力大到与重力相等时，将以某一速度作匀速直线运动，这个速度通常被称为收尾速度。
某研究小组做了“空气对球形物体阻力大小与球的半径和速度的关系”的实验，测量数据见下表。（g取1 0 N／kg）

（1）下列          实验，可以验证“流体阻力大小与横截面积有关”

A．比较纸锥下落的快慢

B．研究气泡的运动规律

C．探究动能大小与哪些因素有关

D．探究阻力对物体运动的影响

（2）1号小球受到空气阻力最大时的速度为     m/s，此时空气阻力为         依据           原理。
（3）半径相同的小球，质量        （大／小）的收尾速度大。
（4）对于3号小球，当速度为20 m/s时，空气阻力             （大于／等于／小于）重力。
（5）轿车的外形常做成         ，目的是       ；在座位的靠背上安装“头枕”可防轿车     被（前面／后面）的车撞击时对乘者的伤害。
（6）为提高游泳成绩，请从泳姿或泳装方面，给运动员提一条合理化建议：                     

请按照要求设计实验
（1）利用以下器材：硬纸片、玻璃杯、水、鸡蛋．设计一个最简单的探究物体具有惯性的实验。选用的器材：       ； 探究的方法                    。
（2）利用你考试中的草稿纸，按照示例设计两个实验，指出研究或说明的物理问题

主要实验过程	研究或说明的物理问题
抖动纸张	声音的产生

如图所示，是探究“摩擦阻力对物体运动的影响”的实验：

（1）每次实验，小车都是从同一高度下滑，这是为了使小车在不同的水平桌面上开始运动时具有相同的        。
（2）由于摩擦阻力的大小与             有关，所以小车在不同表面上运动的距离不等，表面越光滑，小车受到的阻力越           （选填“大”或“小”），小车运动得越        （选填“远”或“近”）．由此我们进一步推理，若小车受到的摩擦阻力为零，小车将                                  。
（3）上述实验中，若小车上放入钩码，则小车从光滑斜面的同一高度滑下，则达到水平面时的速度将        ，小车在水平面上的距离将         。（选填“增大”、“不变”或“减小”）

用如图所示的实验装置研究“运动和力"的关系．

（1）让小车从斜面上滑下后沿水平面运动，是为了使小车在竖直方向上受到的   力和     力相平衡，其作用效果相互抵消，相当于小车只受水平方向上的摩擦力；
（2）每次都让小车从同一个斜面的同一高度位置由静止开始滑下，是为了使小车滑到斜面底端时具有相同的         ；
（3）比较图中小车在不同表面滑行的最大距离，可以得出：在初速度相同的条件下，水平面越光滑，小车受到的摩擦力越       ，速度减小得越      ；
（4）在此实验的基础上进行合理的推理，可以得到：运动物体不受外力时，它将              。

周末，小敏到乡下帮爷爷摘苹果，看见一只熟透的苹果掉下来。小敏对这个现象产生了浓厚的兴趣，提出了如下两个猜想：
猜想一：苹果的下落快慢是否与苹果的质量有关?
猜想二：苹果下落的高度与下落的时间存在着怎样的关系?
于是他找来一些器材，在忽略空气阻力的情况下进行实验。
（1）小敏在探究“猜想一”时，应控制苹果的____________不变，让苹果的_____________改变，比较苹果下落时间的长短。
（2）小敏在探究“猜想二”时，测量出同一个苹果在不同高度下落时所对应时间为t₁，t₂，t₃，……，并绘出h-t图象如图所示。他结合数学上学过的“二次函数”知识猜想：“物体下落的高度可能与下落时间的平方成正比”。若要验证这一猜想，应如何处理分析实验数据?
方法：___________________________________________________________________。

某同学用矿泉水瓶做了以下实验：
①在矿泉水瓶内装半瓶沙子，用力快速晃动瓶子约五分钟后，沙子变热，这是通过        的方式使沙子内能增加的。
②在瓶中装满水，盖紧瓶盖，瓶子底部钻个小孔，水不会从小孔中流出，其原因是水受到     作用。
③装有水的瓶子可以扔出很远，如果瓶子的初速度不变，空瓶却因为           扔出去很近。

星期天我校某班同学骑自行车去郊游，小明同学用同样大小的力推两名骑自行车的同学，结果发现质量较小的同学速度增加较快，质量较大的同学速度增加较慢．爱思考的小明猜想：物体速度增加的快慢可能与质量有关．为了验证自己的猜想，他和其他同学到实验室进行了以下实验．实验过程如图所示：

（1）完成此实验时的要求是　     ，　       ．
（2）将上表中所缺的数据补充完整．
（3）分析实验数据，他们验证了小明的猜想并得出物体每秒速度的增加量Δv与其质量m之间的关系是：　       ．
（4）从这个实验可以进一步得出，　      是改变物体运动状态的原因，　       是物体抵抗运动状态改变的原因．
（5）在公路上快速行驶的自行车突然刹车，人会向前倾，请用物理知识解释这种想象．