如图所示是“探究阻力对物体运动的影响”的实验装置。
(1)实验时,将棉布铺在 (填“斜面”“水平木板”或“斜面和水平木板” 上,让小车从斜面顶端由静止滑下,观察小车滑行的距离;去掉棉布,再次让小车从 滑下,观察小车滑行的距离。
(2)由实验可以看出,运动的小车所受的阻力减小,向前滑行的距离 。推理可知:如果小车运动时不受阻力,它将 。(选填“保持静止”、“保持匀速直线运动”或“保持静止或匀速直线运动”
某同学利用如图所示装置研究阻力对物体运动的影响,甲、乙木板上分别铺有毛巾和棉布,丙木板上不铺任何材料,让小车从相同斜面的顶端由静止开始滑下,观察现象。
试回答下列问题:
(1)科学实验需要控制变量,本实验中,影响小车在水平面上运动距离的因素,除了阻力外,还有 ,该因素可以采用小车从相同斜面的顶端由静止开始滑下的方法来控制。
(2)实验可得出“阻力越小,运动速度减小得越慢”的结论,支持该结论的证据是 。
在探究运动和力关系的实验中,将同一辆小车从相同的高度处由静止开始沿斜面滑下,如图所示。第一次水平木板上铺有毛巾,第二次是棉布,第三次直接滑在水平木板上,小车在三种不同的水平面运动一段距离后,分别停在木板上的不同位置。
(1)小车在三个不同的水平面上运动时,水平面越光滑,小车运动的距离越 (选填“远”或“近”),这表明小车受到的摩擦力越 (选填“大”或“小”)。
(2)对上问实验分析后可以推测:如果小车在水平面受到的阻力为零,物体将保持 运动状态不变;
(3)英国科学家 对上面实验进行科学的推理,并概括出著名的 定律。
小科骑自行车时发现,在不同的路面上,停止踩脚踏板,车都能继续运动一段距离。于是小科作出了以下猜想。
猜想一:车运动的距离可能与路面的粗糙程度有关;
猜想二:车运动的距离可能与车速有关。
为验证猜想,他用丝绸、棉布、小球、斜面和长木板进行模拟实验,如图所示。
(1)验证猜想一,应分别将丝绸、棉布铺在 (选填“斜面”“长木板”或“斜面和长木板” 上,并完成实验。
(2)请用所给的器材,设计一个验证猜想二的实验方案(要求简要叙述实验步骤和预期实验结果) 。
(3)小科实验结束后反思,若探究“阻力对物体运动的影响”,那么可以通过比较起始速度相同的同一小球,在不同水平面上运动的距离或 来判断阻力对物体运动的影响。
某同学利用如图所示装置研究阻力对物体运动的影响,甲、乙木板上分别铺有毛巾和棉布,丙木板上不铺任何材料,让小车从相同斜面的顶端由静止开始滑下,观察现象。
试回答下列问题:
(1)科学实验需要控制变量,本实验中,影响小车在水平面上运动距离的因素,除了阻力外,还有 ,该因素可以采用小车从相同斜面的顶端由静止开始滑下的方法来控制。
(2)实验可得出“阻力越小,运动速度减小得越慢”的结论,支持该结论的证据是 。
牛顿曾说过,如果说我比别人看得更远些,那是因为我站在了巨人的肩膀上。这体现了牛顿谦逊的品质。但前任的研究确实对牛顿产生了启迪,其中的一位巨人就是伽利略,他400多年前的研究思想一致闪耀着理性的光辉。
伽利略之前观测到,钟摆来回摆动的高度是相同的,如图甲。因此他设想了这样一个实验:在左边一个固定的斜坡上滚下一个球,球又滚上右边不同坡度的斜坡,如果球没有受到摩擦的作用,他认为这个球在右边任何坡度的斜坡上滚到的高度都与起始高度一样,好像这个球“记住”了起始高度。经过进一步思考,伽利略推断,如果右边的斜坡变成平坦,球将会一直匀速滚动下去,如图乙。
(1)像科学家那样“进一步思考”:图丙是伽利略想象的每隔相同时间在右边不同坡度的斜坡上球的位置,他认为当斜坡倾角变小时, 。于是他大胆推测:当斜坡变成平坦时,球的速度不再变小,球将做匀速滚动。
(2)伽利略认为,球匀速滚动是球的“自然运动”状态。“自然运动”是球所具有的属性。在我们今天看来,球的这种属性称为 。
(3)我们学习了“能量”的知识后知道,事实球“记住”的是能量。因为有摩擦的存在,球将不会到达起始高度,因此过程中球的机械能减少,但减少的机械能转化为 能,而能的总量保持不变。
斜面在生活生产中常见,在物理实验中也常用,以下物理实验都用到了斜面。
(1)利用斜面测平均速度,如图甲所示。若让质量不同的小车从斜面顶端由静止开始滑下,则它们撞击金属片时的速度 (填“相同”或“不同” ;若增大斜面坡度,小车从斜面顶端由静止开始滑下,则撞击金属片时的速度 (填“变大”、“变小”或“不变” 。
(2)利用斜面研究阻力对物体运动的影响,如图乙所示。小车从同一斜面的同一高度由静止开始滑下,在毛巾、木板、平板玻璃等不同的表面上前进不同的距离后停止,此过程中小车克服阻力做功。假设在毛巾、木板、平板玻璃面上小车克服阻力做的功分别为 、 、 ,请,比较它们的大小: .假设小车滑到绝对光滑的表面上,那么小车克服阻力做的功为 ,此时小车做 运动。
(3)利用斜面探究动能的大小与哪些因素有关,如图丙所示。让小车 从斜面的某一高度由静止开始滑下,在水平面上碰到物体 后,将 推出一段距离。若 被推得越远,说明小车 具有的动能越 ,小车 下滑时的高度越 、重力势能越 。
红红用质量相等的木块和小车进行了以下力学实验。
(1)红红在探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”的实验中,每次她都应用弹簧测力计沿水平方向拉物体做 运动,测力计的示数分别如图甲所示,分析 、 两次实验数据可知, (填“木块”或“小车”)的表面更粗糙。根据 、 两次实验得出:接触面粗糙程度一定时,压力越 ,滑动摩擦力越大。
(2)在 实验中,若红红将拉力增加到 (小车仍随木块一起运动),此时木块受到地面的摩擦力为 ,小车 (填“不受”或“受”)摩擦力的作用。
(3)如图乙所示,红红又进行了 、 、 三次实验。将小车在同一斜面同一高度由静止释放,分别在毛巾、棉布和木板三个表面水平运动,发现小车在木板表面运动的最远,说明阻力越 ,速度减小的越慢。由此推论出:如果运动的物体不受力,它将 。
如图所示,在探究阻力对物体运动的影响的实验中:
(1)同一小车每次从同一斜面的 由静止滑下,使小车到达水平面的速度相同。
(2)分析实验现象可知,小车在水平面上运动速度的减小是因为受到 (填“平衡力”或“非平衡力”)的作用。通过对实验现象的分析,推理可知:如果运动的物体不受力时,将做 。
(3)实验后分析得出:如果让同一个小车在三种表面上运动的距离相等, 表面克服摩擦阻力做功最少, 表面上的小车从斜面上由静止下滑前的位置最高。
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。
(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。
在“探究阻力对物体运动的影响”的实验中
(1)用图中的实验装置来进行实验,小明让小车从斜面的同一位置由静止滑下。这样操作的目的是 。
(2)小明在木板表面铺上不同的材料,可以改变小车在前进过程中所受 ,通过①、②、③三次实验可得,物体所受阻力越小,速度减小得越 (填“慢”或“快”)。由此推理得出:运动物体不受力时,将保持 运动状态。
(3)完成上面的实验后,小明想探究动能的大小与速度的关系,实验过程如图④⑤
在④、⑤两次实验中,小车的动能大小是通过 来反映的;通过④、⑤两次实验可以得出:当 一定时运动物体的速度越大,动能越大。
在探究“阻力对物体运动的影响”时,使用的器材有斜面、木板、毛巾、棉布和小车。
(1)实验时要固定斜面,并让小车从斜面上 (选填“同一”或“不同”)位置由静止滑下,目的是使小车到达水平面时的速度大小 (选填“相同”或“不相同”);
(2)根据实验现象,可以得出结论,水平面越光滑,小车受到的阻力越 ,在水平面上运动的距离越 ;
(3)如果水平面绝对光滑,对小车没有阻力,则小车将做 运动;
(4)小车在毛巾、棉布表面上克服阻力做功分别为W1、W2,则W1 W2(选填“>”、“=”或“<”);
(5)如果要测小车在毛巾表面上运动时所受阻力的大小,正确做法是: 。
小吴同学用如图所示的实验装置探究“运动和力的关系”,他在水平桌面上分别铺上毛巾、棉布、木板,让小车从斜面上同一高度处由静止滑下,在小车停下的位置分别做上标记。
(1)标记c是小车在 表面停下来的位置,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 。
(2)通过本实验推理可知 (选填“A”或“B”)观点是正确的
A.力是维持物体运动的原因 B.物体的运动不需要力来维持
(3)若让同一小车从斜面上不同高度处由静止滑下,观察小车在毛巾表面滑行的距离,可以探究小车的重力势能与 的关系。
图甲是小盛同学探究“阻力对物体运动的影响”的实验
(1)三次实验中,均保持小车从同一斜面同一位置由静止下滑,目的是保证小车到达平面起始端时 相同。在水平面上、小车每次停止时的位置如图甲所示,由实验可以看出,在阻力越小的表面上速度减小得越 (填“快”或“慢”)从而推理得出:运动的物体不受阻力时,将保持 运动状态。
(2)小盛又将小车系上细线,分别倒放、立放在铺有不同材料的水平木板上,用测力计拉动小车,探究“影响滑动摩擦力大小的因素”,实验如图乙所示。
①实验中,沿水平方向匀速直线拉动测力计,根据 原理可测出滑动摩擦力的大小;
②比较第 两次实验可知,滑动摩擦力大小与接触面积无关;
③比较第4、5两次实验可知,压力一定时, 滑动摩擦力越大。