2023年中考物理专题复习（实验探究题）：运动和力（答案）考试试卷

2023年中考物理专题复习（实验探究题）：运动和力
一、实验探究题
1．在探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验话动中，同学们提出了以下情想：
A．滑动摩擦力的大小可能与物体间接触面积大小有关
B．滑动摩擦力的大小可能与接触面的粗糙程度有关
C．滑动摩擦力的大小可能与压力大小有关
他们选择的器材有长方体木块，弹簧测力计，两个相同砝码、木板、毛巾等，实验中用弹簧测力计水平拉着木块在水平面做　 　运动，使摩擦力大小与弹簧测力计示数相等，收集的实验数据如下：
接触面种类 木板 毛巾
实验次数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
压力 木块 木块+1个砝码 木块+2个砝码 木块 木块+1个砝码 木块+2个砝码
接触面积 平放 平放 侧放 竖放 平放 平放 平放 平放 侧放 竖放
测力计示数/N 1.2 1.8 1.8 1.8 2.2 2.0 2.8 3.2 3.2 3.2
①分析表中　 　组实验数据，可以验证猜想B。
②分析2、3、4或8、9、10组实验数据，可得到的结论是：在压力和接触面粗糙程度相同时，滑动摩擦力大小与接触面积大小　 　（选填“有关”或“无关”）。
③综合分析表中数据可得出：滑动摩擦力大小只与　 　有关
2．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长，这说明小车受到的阻力越　 　，速度减小得越　 　。
（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　 　。
（4）这一物理基本定律得出的方法：　 　
（5）对于“力和运动的关系”的问题，下列说法中正确的是
A．力是维持物体运动状态的原因
B．只有在力的作用下物体才能运动
C．力是改变物体运动状态的原因
D．只要有力作用在物体上，物体的运动状态一定改变
（6）如图所示，重5N的物体B通过定滑轮沿水平方向拉着重50N的物体A向右做匀速直线运动，则A受到的摩擦力为　 　 N．如果对A物体施加一个水平向左的拉力F，使物体B匀速上升，则拉力F=　 　N,在此时剪断绳子则物体B的运动状态是 　 　。 （不计绳重和绳与滑轮的摩擦）
3．如图是小华物理学习小组探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”的实验
（1）实验过程中，必须用弹簧测力计沿水平方向拉着木块做　 　运动；
（2）观察图甲、乙，发现弹簧测力计的示数F1＜F2，由此可知：在接触面粗糙程度相同时，　 　越大，滑动摩擦力越大；
（3）观察图甲、丙，发现弹簧测力计的示数F1＜F3，说明：压力一定时，接触面粗糙程度　 　，滑动摩擦力越大；
（4）在实验后交流的过程中，小华发现有同学设计的实验装置如图丁所示，实验时，在托盘中放入适量的砝码，使木块做匀速直线运动；（滑轮的摩擦不计）
请回答下列问题：
①为了测木块滑动摩擦力，需要测量物理量是　 　（填编号）
A．木板的质量ml B．木块的质量m2
C．砝码的质量m3 D．托盘和砝码的总质量m4
②小华猜想：摩擦力的大小可能跟接触面的面积有关。于是，他在上述实验的基础上，将木块沿竖直方向切去一部分后。用剩下的部分继续进行实验，测得的滑动摩擦力变小。由此得出：滑动摩擦力的大小随接触面积的减小而减小。你认为她的探究过程存在的问题是　 　。正确的做法是：小华将木块沿竖直方向切去一部分后，只要将　 　，就可以进行实验并得出正确结论。
4．按要求填空。
（1）如图1，实验通过观察U形管两侧液面的　 　来判断探头处液体压强的大小。
（2）如图2，保持两盘砝码质量相等、将小车在水平桌面上扭转一个角度后释放，观察小车的运动状态，这样做是为了探究两个平衡的力是否作用在　 　。
（3）如图3，用弹簧测力计拉着木块在水平木板上做匀速直线运动，根据　 　条件可知，木块受到的滑动摩擦力大小为　 　N。若木块在运动过程中拉力突然变大，滑动摩擦力将　 　（选填“不变”“变大’或“变小”）。
5．小明采用如图所示的装置，探究“阻力对物体运动的影响”，每次让同一小车从同一斜面的同一高度由静止释放，观察小车在粗糙程度不同的水平面上运动的距离，请完成以下问题：
（1）每次让同一小车从同一斜面的同一高度由静止释放，这样做的目的是　 　；
（2）分析实验现象，小车在水平面上运动速度的减小是因为受到　 　的作用；进一步推理可知：如果运动的物体受到的阻力为零，它将做　 　运动。对此实验用科学推理法得出了牛顿第一定律。
（3）小车在水平面上最终停下，比较小车三次在平面上的平均速度大小关系是　 　（A： v毛=v棉=v木 B：v毛>v棉>v木 C：v毛（4）画出木板面上小车水平方向受力示意图。
6．为了研究滑动摩擦力跟哪些因素有关，小明同学在老师的指导下做了一系列实验。
（1）小明的三次实验情况分别如图甲、乙、丙所示，实验时用弹簧测力计拉木块在水平木板(或毛巾)上做　 　运动，这时滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。
（2）比较甲、乙两组数据可得结论:　 　。
（3）若乙装置中，木块在运动过程中拉力突然变大，滑动摩擦力将　 　（选填“不变”、“变大”、“变小”）
7．为了研究滑动摩擦力大小的因素，某同学做了如图所示的实验．
（1）实验中要使弹簧秤的示数等于木块所受滑动摩擦力的大小，应使木块在弹簧秤拉力的作用下做　 　运动．
（2）甲、乙两图所示的实验说明了：　 　滑动摩擦力越大．
（3）甲、丙两图所示的实验说明了：　 　滑动摩擦力越大．
（4）上述实验表明：滑动摩擦力的大小与　 　有关．
（5）上述实验采用了　 　的研究方法．
8．如图所示，某物理兴趣小组利用图甲所示的实验装置测量滑块与木板之间的滑动摩擦力大小。在一个表面粗糙的木板上放置一个滑块，绳的一端系在滑块上，并通过轻绳绕过定滑轮，另一端系在固定在铁架台上的弹簧测力计挂钩上，甲图对应的简化的实验装置如图乙所示。实验过程中，可以在滑块上增加砝码并用水平拉力F拉动木板运动。请回答下列问题：
（1）该兴趣小组在实验中所记录的实验数据如下表，并根据表格中的实验数据在图丙所给的坐标中作出滑动摩擦力f的大小与接触面受到的压力FN大小之间的关系图象，根据图象可以得出滑动摩擦力f的大小与接触面受到的压力FN成　 　比。
FN/N 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
f/N 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2
（2）如果小明同学将滑块沿竖直方向截去一半，再次做实验时测得弹簧测力计的示数变小，他认为：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　 　。
9．在探究“二力平衡的条件”的实验中，小明采用的实验装置如图所示。
（1）小明向左盘和右盘同时加入一个质量相等的砝码时，木块两边所受的拉力　 　（填“相等”或“不相等”），木块处于静止状态。小明再把右盘中的砝码换成一个质量较大的砝码时，发现木块仍然处于静止状态，出现这种现象的原因是　 　，于是他把木块换成小车，并选择较　 　（填“光滑”或“粗糙”）的实验桌面，继续完成实验。
（2）小明用轻质硬纸片代替图中的木块，两端的小盘中加质量相等的砝码时，硬纸片保持静止，用剪刀将硬纸片从中间剪开，发现分开后的硬纸片向相反方向运动，由此可以得到二力平衡的又一个条件：　 　。
10．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）探究过后，小明还思考了以下问题：如图2所示，摆球从A点由静止释放，摆到右侧最高点C时速度大小也为0，那么摆球在C点受到的力　 　平衡力（选填“是”或“不是”）。
11．探究影响滑动摩擦力大小的因素。
（1）小明用测力计拉同一木块进行了三次正确的实验操作，实验情景如图甲、乙、丙所示；
①在乙图中，由　 　原理可知，木块受到的滑动摩擦力大小等于　 　N；
②比较甲、乙两图的实验可知，滑动摩擦力的大小与　 　有关；
③下列各种现象中，利用了甲、丙两图实验探究结论的是　 　；
A．汽车在结冰的路面行驶时，在车轮上缠绕铁链
B．用力压住橡皮，擦去写错的字
C．移动很重的石块时，在地上铺设滚木
（2）用图丁装置测量滑动摩擦力操作更方便，若测量时发现弹簧测力计的读数不稳定，其原因可能是____；
A．木块的下表面粗糙程度不均匀
B．木板的上表面粗糙程度不均匀
C．A 和 B 都有可能
（3）图丁中，小华用5N的水平拉力向左匀速拉动木板，若读数稳定，则弹簧测力计的示数　 　（“大于”“等于”或“小于”）图乙中弹簧测力计的示数，木块受到的滑动摩擦力的方向　 　 （“水平向左”或“水平向右”）；
（4）在某次实验中，小明拉动木块在木板上运动，木块运动的路程—时间图像如图戊所示。若用 F1和 F2分别表示 0~t1和 t1~t2时间内弹簧测力计的示数，则可判断 F1 　 　F2（填“>”“=”或“<”）。
12．小明用如图甲、乙、丙的步骤探究摩擦力的大小与哪些因素有关．
（1）实验中，他应将弹簧测力计沿　 　 方向拉动木块，使木块在水平面上做　 　 运动，并记下弹簧测力计的示数．
（2）比较步骤　 　 与　 　 可得：摩擦力的大小跟作用在物体表面上的压力有关，且压力越大，摩擦力越大．比较步骤甲与丙可得：摩擦力的大小跟接触面的　 　 有关，且接触面越　 　 ，摩擦力越大．
（3）小明在实验中还发现：在木块还没有被拉动的情况下，弹簧测力计仍然有示数，且示数逐渐增大，直到拉动木块为止．该现象表明：物体在静止时也可能受到　 　 力的作用，且该力有大小与　 　 力的大小有关．
（4）上学路上，小明看见一辆汽车陷进了泥坑里，司机将一些稻草塞进后轮底下，汽车很快就爬上来了，这是利用增大　 　 的方法增大摩擦力．
13．在“探究二力平衡的条件”实验中，小明选择了如图的装置，把小卡片两端细绕过滑轮，并挂上钩码。
（1）在探究实验中选取小纸片更合理而不选用小车，其原因是：　 　；
（2）在探究力的大小对二力平衡的影响时，利用了定滑轮使力的方向　 　（相同或相反）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？　 　
（4）若进一步探究两个力是否作用在同一物体上，小明下一步操作是　 　。
14．小华在探究“摩擦力的大小与什么因素有关”的实验时：
（1）如图（甲）所示，在水平的长木板上，用弹簧测力计水平向左拉动木块A，并使其做　 　运动，则木块所受的滑动摩擦力为　 　N。
（2）小华将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。她由此得出：滑动摩擦力的大小随接触面积的减小而减小。你认为她的结论是否正确？ 答：　 　。如不正确，则她在探究过程中出现的问题是　 　。
（3）在实验后交流的过程中，小华发现有同学将该实验改成了如图乙所示的实验装置：将弹簧测力计一端固定，另一端钩住木块A，木块下面是一长木板，实验时拉着长木板沿水平地面向左运动，此时，木块A受到的摩擦力方向是　 　。装置改进后的好处是：　 　。
15．如图为科技小组“探究牛顿第一定律”的实验装置。实验中小组成员小虎先后三次将同一小车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小车，使其沿斜面向下运动，观察小车运动的距离，从而得出力和运动的关系。
（1）科技小组成员小明认为实验操作中有一处明显的错误，请你帮他指出错误操作是　 　（不要求解释错误的原因）；
（2）小虎先后三次将同一小车放在同一斜面上的同一高度，你认为这样操作的目的是　 　；
（3）更正错误后进行实验，三次实验中，小车在　 　表面上受到的阻力最小。随着阻力的逐渐减小，小车在水平面上运动的距离逐渐变　 　，速度减小得越　 　；
（4）在上述实验观察分析的基础上，可以推测：如果阻力为零，水平面足够长，小车将做　 　，此处用到了　 　（选填 “控制变量”“科学推理”或“转换”）法。
16．实验桌上有如下器材：6个完全相同的长方体木块（两端有挂钩）、满足实验要求的弹簧测力计、一端固定有滑轮的长木板、细线．请用上述器材设计实验证明：“接触面的粗糙程度相同时，滑动摩擦力的大小与接触面受到的压力大小成正比”．
（1）本次实验的因变量是　 　；
（2）写出实验步骤；　 　
（3）画出实验数据记录表格．
答案解析部分
1．【答案】匀速直线；1、6（或2、7，5、8）；无关；压力大小和接触面的粗糙程度
2．【答案】（1）速度
（2）小；慢
（3）做匀速直线运动
（4）实验和推理
（5）C
（6）5；10；先减速上升后加速下降
3．【答案】（1）匀速直线
（2）压力
（3）越大
（4）D；未控制压力一定；截去部分叠在剩余部分上面
4．【答案】（1）高度差
（2）同一条直线上
（3）二力平衡；3.6；不变
5．【答案】（1）控制小车到达水平面的速度相同
（2）摩擦阻力；匀速直线
（3）C
（4）如下图所示：
6．【答案】（1）匀速直线
（2）在压力一定时，接触面越粗糙摩擦力越大
（3）不变
7．【答案】（1）匀速直线
（2）压力越大
（3）接触面越粗糙
（4）压力大小、接触面的粗糙程度
（5）控制变量法
8．【答案】（1）正
（2）没有控制压力大小不变
9．【答案】（1）相等；桌面与木块有摩擦力；光滑
（2）两个力必须作用在同一物体上
10．【答案】（1）相等
（2）水平面的粗糙程度
（3）慢
（4）匀速直线运动
（5）不能
（6）不是
11．【答案】（1）二力平衡；3.4；压力大小；A
（2）B
（3）等于；水平向左
（4）=
12．【答案】（1）水平；匀速直线
（2）甲；乙；粗糙程度；粗糙
（3）摩擦；拉
（4）接触面的粗糙程度
13．【答案】（1）小卡片的重力很小，可以忽略不计
（2）相反；钩码个数
（3）两个力必须作用在同一条直线上
（4）将卡片一剪为二
14．【答案】（1）匀速直线；2.6
（2）不正确；没有控制压力不变
（3）向左；下面的长木板可以不做匀速直线运动，弹簧测力计容易读数，且示数比较稳定
15．【答案】（1）分别用不同的力推小车
（2）使小车到达水平面时具有相同的速度
（3）木板；长；慢
（4）匀速直线运动；科学推理
16．【答案】（1）滑动摩擦力
（2）①调节弹簧测力计使指针指零刻线位置． ②设一个木块的重力G，记录在表格中．将长木板放在水平面上，用细线连接木块后通过定滑轮与弹簧测力计相连，用弹簧测力计竖直向上匀速拉动木块，在表格中记录弹簧测力计的示数F1，即摩擦力大小；③在木块上加一个木块，用弹簧测力计竖直向上匀速拉木块，在表格中记录弹簧测力计的示数F2、木块的重2G④仿照步骤步骤，逐一增加木块的个数，再做4次，分别测量F3…F6，将以上数据都记录在表格中．分析数据得出结论；⑤整理实验器材．
（3）实验数据记录表：
F压/N G 2G 3G 4G 5G 6G
F摩/N