初中物理牛顿第一定律实验题

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重要方法。

小秋为探究“运动与力的关系”，设计了如图的斜面实验。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

小王同学用表面粗糙程度不同的毛巾、木板、玻璃等器材探究“阻力对物体运动的影响”，实验过程及现象如图所示：

（1）小王在实验中设置了三种粗糙程度不同的表面，让小车从斜面上同一位置滑下，小王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较远，在玻璃表面滑行的距离最远，说明小车受到的阻力越小，速度减小越慢。推理：如是小车在水平面上滑行，受到的阻力越来越小，直到变为零，小车将做　　。

（2）牛顿第一定律告诉我们物体的运动　　（填“需要”或“不需要” $)$力来维持，一切物体都有保持原来运动状态不变的性质。

如图为某同学“探究牛顿第一定律”的实验装置．实验中该同学先后三次将同一木块放在同一斜面上的同一高度，然后分别用不同的力推了一下木块，使其沿斜面向下运动，逐渐减小水平面的粗糙程度，观察木块运动的距离，从而得出力和运动的关系．

（1）该同学在实验操作中有一处明显的错误是（不要求解释错误的原因）：      ．
（2）更正错误后进行实验，从实验中观察到，随着摩擦力的逐渐减小，木块在水平面上运动的距离逐渐      ，运动的时间越来越      ，但由于实验中摩擦力      ，所以不可能观察到木块在水平面上做匀速运动的情形．
（3）在上述实验观察分析的基础上，可以推测：如果摩擦力减小为零，水平面足够长，那木块在水平面上的速度既不减小，也不增加，运动方向也不发生变化，木块将      ．

小明骑车时发现，不踩踏脚板，车也能滑行一段距离，他在不同的路面上多次尝试后猜想：车滑行的距离可能与路面的粗糙程度和速度有关．为探究其中的奥秘，他在水平桌面上搭成一斜面，用小球做实验，并用毛巾、棉布、木板等改变水平桌面的粗糙程度．

（1）为了探究小球在水平面上的滑行距离与速度的关系，小明应先后三次将小球从斜面的      （相同/不同）高度处释放，比较小球在      （相同/不同）粗糙面上滑行的路程．
（2）为探究小球滑行距离与水平面粗糙程度的关系，三次实验小明应将小球从斜面上的      （相同/不同）高度处释放．
（3）在上述（2）的三次实验中，若小球克服毛巾的摩擦力做的功为W₁，小球克服木板的摩擦力做的功为W₂，则W₁         W₂（大于/等于/小于）．
（4）为了模拟研究汽车超速带来的安全隐患，小刚同学设计了如图乙所示的探究实验：将A、B两个小球先后从同一装置，高分别为h_A、h_B的位置滚下（m_A＜m_B，h_A＞h_B），推动小木块运动一段距离后静止．同组的小红认为他这样设计实验得出的结论有问题，理由是：      ．

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，三次实验现象如图所示，比较小车沿水平面运动的距离。

请你观察实验现象思考后回答：
（1）为了得出科学结论，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摩擦力最大的是第____次，这说明小车受到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。

如图是简易棉花糖机的示意图．取少量蔗糖置于侧壁扎有几排小孔的易拉罐内，闭合开关S，电动机带动易拉罐转动，并用酒精灯对易拉罐底部加热．

（1）加热过程中，蔗糖颗粒变成液态糖浆，糖浆从易拉罐侧壁的小孔中被甩出后，糖浆由于具有      继续前进，进入容器中遇冷变成丝状糖絮，用筷子收集棉花糖．
（2）该装置将糖浆变成糖絮的快慢效果与电动机的转速有关，为了能调节电动机的转速大小，改变装置出糖絮的快慢，应在如图电路中串联一个      ．

如图所示，在“探究运动和力的关系”实验中，让小车每次从斜面顶端处由静止滑下，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．
     
（1）第三次实验中，小车在水平木板上滑行时的停止位置如图所示，读出小车在木板上滑行的距离并填在表中相应空格外．
（2）分析表中内容可知：平面越光滑，小车受到的摩擦力就越  ，小车前进的距离就越  ．
（3）根据实验结果推理可得：若接触面完全光滑，即水平方向不受外力作用，轨道足够长，小车将一直做  运动．可见，力不是使物体运动的原因，力是改变物体  的原因．

某同学用如图所示的实验装置探究阻力对小车运动的影响。他在水平桌面上分别铺上毛巾、棉布、木板，让小车从斜面上的同一位置由静止滑下，在小车停下的位置分别做上标记。

（1）标记③是小车在           表面上停下的位置。
（2）小车在水平桌面上运动时受到__  __个力的作用。
（3）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     。推理可知：运动小车如果不受阻力作用，它将以恒定不变的速度永远运动下去。
（4）若让同一小车从不同高度处滑下，则不仅可以探究小车的重力势能与      的关系，还可以探究小车的动能与          的关系。

如图所示，在“探究运动和力的关系”实验中，让小车每次从斜面顶端处由静止滑下，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．
     
（1）第三次实验中，小车在水平木板上滑行时的停止位置如图所示，读出小车在木板上滑行的距离并填在表中相应空格外．
（2）分析表中内容可知：平面越光滑，小车受到的摩擦力就越     ，小车前进的距离就越     ．
（3）根据实验结果推理可得：若接触面完全光滑，即水平方向不受外力作用，轨道足够长，小车将一直做  运动．可见，力不是使物体运动的原因，力是改变物体      的原因．
（4）以上探究过程运用了“理想实验”的方法．想想看：在八年级物理学习中，你在探究什么问题时也运用了此方法？请你说出该实验的名称．实验名称      ．

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同一高度滑下，在表面材料不同的水平面上运动，分别停在如图所示的不同地方．

(1)小车从同一高度滑下的目的是___________________________________________________________
(2)由实验现象可以得出结论：平面越光滑，小车运动的距离越远，说明小车受到的阻力越__________，速度减小得越________．
(3)由实验现象可以推断：假如表面绝对光滑，水平面上运动的物体在水平方向上不受力，它将做_______．
(4)运用力和运动的知识进行判断，正确的在括号中打“√”，错误的在括号中打“×”．
A．运动的物体受力不平衡时，运动状态改变．(  )
B．力是改变物体运动状态的原因． (  )
C．力是维持物体运动状态的原因．(  )

下图是探究“阻力对物体运动的影响”的过程．

（1）根据图中情景可以判断以下说法正确的是（   ）

A．①是假设，②③是实验事实，④是实验推论

B．①②③④都是实验事实

C．①②是实验事实，③④是实验推论

D．①②③是实验事实，④是实验推论

（2）每次让小车从斜面同一高度由静止滑下，记下小车最终停在水平面上的位置.可知小车受到的阻力越小，小车运动的路程越    ．其中运动的小车在木板上最终停下来，是因为小车在水平方向上受    （选填“平衡力”、 “非平衡力” 或“不受力”）．
（3）若用木块代替小车再探究“摩擦力的大小与什么因素有关”，还需要添加的器材是长方体木块、钩码和               ．

甲同学用如图所示的实验装置探究阻力对小车运动的影响。他在水平桌面上分别铺上毛巾、棉布、木板，让小车从斜面上的同一位置由静止滑下，在水平面上分别标记出小车停下的位置。

（1）标记③是小车在           表面上停下的位置。
（2）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”）推理可知：运动小车如果不受阻力作用，它将以恒定不变的速度永远运动下去。
（3）乙同学用此装置让同一小车从不同高度处滑下，均在铺有木板的水平面上滑行，发现高度越高，小车在水平面上滑行距离_____，由此可知：小车重力势能的大小与小车所处______有关。

“在水平木板上铺上粗糙程度不同的材料，让小车自斜面顶端由静止开始滑下，比较小车沿水平面运动的距离”，如图所示。伽俐略、牛顿等科学家曾多次做过类似的实验，并在此基础上分析推导出了著名的牛顿第一定律。

思考实验的意义后，请回答：
⑴为了得出科学结论，三次实验中应使小车运动到斜面底端时的速度___________(填“相等”或“不等”)，即小车应从斜面上的______________处释放。
⑵三次实验中，小车在水平面上受到摩擦力最大的是第______次，这说明小车受到摩擦力的大小与接触面的___________________有关。
⑶进一步推理可知，若水平面绝对光滑（即小车不受摩擦力），则运动的小车会在水平面上做_________________运动。

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．

（1）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）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    ．