专题09 力与运动探究-【赢在中考】中考科学二轮复习压轴题（浙江专用）

专题09 力与运动探究

题型分析

   力学是科学中考的一个重要组成部分,常出现的内容:二力平衡与相互作用力、影响滑动摩擦力的因素、压强和浮力、杠杆平衡条件、功和功率、能量的转化与守恒等。主要考查要点和方法(1)学会对研究对象进行受力分析。(2)压强浮力相关公式的适用条件。(3)将杠杆动态问题转化为一个个的静态问题。(4)能量问题主要抓住变化前后各种形式能量的大小关系,再分析变化。

题型一、摩擦力探究

例题1．（2021七下·吴兴期末）如图甲所示是小安为测量滑块与木板之间的滑动摩擦力的实验装置。一表面粗糙的木板固定在水平桌面上,木板上的滑块通过轻绳绕过定滑轮(不计绳与滑轮间的摩擦)，绳的另一端悬挂托盘。实验时，在托盘中放入适量的砝码，使滑块做匀速直线运动。

（1）为了测量滑块与木板间的滑动摩擦力,需要测量的量是　     　(填选项前的编号)

①木板的质量m，②滑块的质量m，③砝码的质量m，④托盘和砝码的总质量m。

（2）该实验的理论依据是：　                        　；

（3）为了避免该实验的不足,小刚改为向左水平拉动木板,同时把砝码和托盘换为弹簧测力计且固定(如图乙所示),来测滑块的滑动摩擦力，此时弹簧测力计的读数如图所示。滑块受到摩擦力大小为　     　。若把滑块翻转，使其面积较小的侧面接触木板，仍使木板以先前的速度向左移动，弹簧秤上的读数将　     　。（选填“变大”、“变小”或“不变”）

例题2．（2020·瑞安模拟）某小组同学为了探究运动物体做功本领的大小与哪些因素有关，从实验室借取了弹射器、纸盒、质量与形状不同的物体(已知m甲=m乙<m丙=m丁)，在同一水平地面上进行了实验。实验中，纸盒的初始位置始终相同，利用弹射器控制每次物体弹出时的速度相同(弹射物体与纸盒碰撞前和地面的摩擦不计)。实验过程与结果如图(甲)、(乙)、(丙)、(丁)所示。

（1）本实验通过观察　                       　来比较运动物体做功本领的大小。

（2）要研究运动物体做功本领的大小与质量的关系，应选择　         　两图进行比较。

（3）小组同学认为：本实验中，质量和速度相同的甲、乙对纸盒的做功本领相同，你是否赞同并写出理由 　                     　。

例题3．如图所示是“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物块A做　         　运动，这样做便于测量滑动摩擦力的大小。

（2）分析图甲、乙可知，在接触面粗糙程度相同时，　     　越大，滑动摩擦力越大。

（3）分析图甲、丙，发现弹簧测力计的示数F1＜F3，说明：压力一定时，　             　，滑动摩擦力越大。上述实验得到的结论是：　                                             　。

例题4．某兴趣小组在探究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”的实验时，提出了以下几种猜想：A．与压力的大小有关B．与接触面积的大小有关．

C．与接触面的粗糙程度有关．

为了验证以上猜想是否正确，该小组同学利用如图甲所示的装置进行实验，实验数据如表所示．

（1）本实验中滑动摩擦力的大小是由弹簧测力计的示数得出的，要使水平拉力的大小与滑动摩擦力的大小相等，木块必须做　         　 运动．

（2）由序号1、2、3的实验，可得结论　                                   　 ；要验证猜想C，应选择序号是　        　 的三组实验．

（3）根据表格数据判断，图乙中图线　     　 （填“a”或“b”）表示滑动摩擦力f的大小与接触面积S的关系．

（4）在某次研究摩擦力的实验中，小明仍按图甲将木块置于水平桌面上，用弹簧测力计沿水平方向拉木块，木块的运动状态和弹簧测力计的示数如表所示．由表可知，在第一次试验中，木块受到的摩擦力的大小为　     　 N；在这五次试验中，木块受到的摩擦力大小应该有　     　 次是相同的．

题型二、牛顿第一定律探究

例题1．古希腊学者亚里士多德认为：如果要使一个物体持续运动，就必须对它施加力的作用。而伽利略则认为：物体的运动并不需要力来维持。到底谁说得对呢？为了探究这个问题，小明和同学们设计了如图所示的实验。

（1）要探究运动到底需不需要力来维持，只需研究力对运动物体的影响，所以小明让一辆小车在不同的阻力作用下运动，研究它的速度变化。小明在实验中让小车受到不同阻力的方法是　   。

（2）为了探究“物体在水平面上滑行的距离与物体的质量是否有关”，实验中应控制 　                     　和斜面与水平面的　         　不变。

（3）下表是按符合本探究课题要求的实验步骤操作后得到的实验数据，从中得出的结论是：　  　。

例题2．（2021七下·诸暨期中）在研究牛顿定律的实验中，如图所示，用同一小车从斜面上滑下，接着在三种不同的平面上继续运动，分别停止在如图所示的位置．

（1）在不同的平面上运动的距离不相等，是因为小车受到　     　不同，越光滑的表面，受阻力越　     　（选填“大”或“小”），走得越远，车的速度减小的越慢．

（2）为了探究不同阻力对运动的影响，保持小车受到不同阻力之前的速度是相同的，你认为这个实验是如何做到这一点的？答：　                                 　．

（3）这个实验可推出结论：如果物体在运动中不受任何力，它将　               　．

例题3．（2021七上·温州期末）某项目化学习小组对降落伞下降的速度与哪些因素有关开展了探究。如图，将沙包挂在降落伞上，并使它从同一高度自由下落，记录数据如下表。

（1）该探究实验基于的假设是　                               　。

（2）实验时对每种材料的降落时间都进行了三次测量，其目的是　                 　。

（3）小明想进一步探究降落伞下降的速度与伞面面积是否有关，小明应如何继续实验（请写出实验思路，不需写具体步骤）　                           　。

例题4．（2021七下·上城期末）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布，让小车从斜面顶端由静止滑下(如图甲所示)，观察和比较小车在毛巾、棉布和木板表面滑行的距离。

（1）每次均让小车从斜面顶端静止滑下的目的是　                           　。

（2）实验中发现：小车在木板上滑行的距离最远，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　     　；

（3）本实验用到的实验方法有　                 　；

（4）在此实验基础上，牛顿总结了伽利略等人的研究成果概括出牛顿第一定律，牛顿第一定律　     　(选填“能”或“不能”)直接由实验得出；

（5）探究后思考问题，如图乙所示，摆球从A点由静止释放摆到右侧最高C时(速度减为零)，摆球受的力　     　(选填“是”或“不是”)平衡力。如果此时摆球所受的力忽然全部消失，则摆球将　     　。

题型三、二力平衡探究

例题1．在探究“二力平衡的条件”的实验中，某同学采用的实验装置如图甲所示：

（1）当物体处于静止状态或　             　状态时，我们认为它受到的力是相互平衡的。

（2）实验时，小宇发现当向左盘和右盘同时加入一个相等重量的砝码时，木块处于静止状态。此时木块在水平方向受到两个力的作用，这两个力是平衡的。小宇再把右盘中的砝码换成一个较重的砝码时，发现木块仍然处于静止状态，出现这种现象的原因是　                       　，这时木块在水平方向受到的力　     　(填“平衡”或“不平衡”)。要避免这种现象的产生，请你对该实验装置提出改进意见：　                                         　。

（3）如图乙所示，小慧用小车来做该实验，装置处于静止，细绳和弹簧测力计的质量忽略不计，不考虑细绳与滑轮之间的摩擦，两端挂的重物各为10N，则弹簧测力计的示数为　     　N。

例题2．（2021九上·温州开学考）为探 究机翼获得升力的大小的影响因素，小明利用弹簧测力计、电风扇、若干质量相同机翼模型，按图甲方式进行如下实验，并将实验数据记录在下表中。

（1）为得出机翼获得升力与迎角的关系，小明应该分析的实验组别是　           　。

（2）由实验可知，在风速和迎角保持相同时，弹簧测力计示数随机翼厚度增加而减小。请用所学科学知识解释这一现象：　                       　 。 

（3）某次实验，风速为2米/秒，迎角为5°，测得弹簧测力计的示数为6.1牛，则本实验选用的机翼厚度可能是      (可多选) 。 

A．2.5厘米 B．3.5厘米 C．4.5厘米 D．5.5厘米

例题3．（2020七下·椒江期末）在“探究二力平衡的条件”实验中，小柯和小妍分别设计了甲、乙两个方案(如图所示)。

（1）同学们一致认为小妍的方案更好。为什么？

（2）若使卡片在图乙位置失去平衡，可以用　         　方法来实现(写出一种方法即可)。

（3）用小妍的方案进行实验时，有同学发现两细线不在同一直线上时(如图丙)，卡片也能静止，你认为造成这种现象的原因是 　                                                 　 ；另有同学在实验过程中发现两边钩码数量不同时(如图丁)，小卡片也能静止，你认为造成这种现象的原因可能是　                                                               　。

（4）当实验现象与理论不匹配时，下列做法中可取的是（　　）。

A．否定相应的理论                    B．放弃实验，直接认同相应的理论

C．查阅资料，了解理论的适用条件       D．认真分析，寻找原因

例题4．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．如图所示是可供选择的两种探究方案．

（1）a探究活动中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　         　．

（2）图b中保持两盘砝码质量相等，拉力F1、F2作用在同一直线上．如果　         　 ，方向相反，作用在　         　 上，这两个力就彼此平衡了．

（3）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？　                                                                              　

1．（2018·浙江模拟）某科学实验小组进行“影响滑动摩擦力大小的因素”实验，实验设计方案如图甲、乙所示，试回答：

（1）实验小组进行甲、乙两组实验所建立的假设是　                               　。

（2）在甲、乙实验中，用弹簧测力计可测出滑动摩擦力大小的依据是　         　。

（3）丙为甲、乙的改进装置，它的优点是　                      　（至少两点）。

2．（2021八上·慈溪期中）如图是探究“摩擦力对物体运动影响”的实验装置示意图，其实验过程用到了许多科学方法。

（1）怎样控制小车在水平面上开始滑行时的速度相等呢？方法是：把小车放在同一斜面的　         　，由静止开始下滑。

（2）怎样反映“摩擦力”对“物体运动的影响”呢？

方法是: 比较小车速度减少的快慢或小车不同表面上运动的　     　。

（3）怎样得出“小车不受力作用时的运动状态”呢？必须要用推理的方法，即：如果小车运动时不受摩擦力的作用，那么小车将　                         　。

3．用图1所示的装置探究摩擦力跟压力大小的关系。

（1）实验时，拉动木块在水平木板上做匀速直线运动，弹簧测力计的示数就等于摩擦力的大小，因为这时的拉力和摩擦力是一对　     　力。  

（2）某次实验中弹簧测力计的指针位置如图1所示，它的示数是　     　N。  

（3）改变木块上所加钩码的个数进行多次实验，记录的数据如表所示，请根据表中的数据，在图2中画出摩擦力随压力大小变化的关系图像。

（4）分析图像可知：当接触面的粗糙程度一定时，摩擦力跟压力的大小成　     　。  

（5）实验结束后，小丽同学想探究摩擦力是否与接触面的大小有关，她用弹簧测力计测出木块在水平面上做匀速直线运动时的摩擦力，然后将木块沿竖直方向锯掉一半，测得摩擦力的大小也变为原来的一半。她由此得出：当接触面的粗糙程度一定时，接触面越小，摩擦力越小。你认为她的结论正确吗？　     　，理由是　                     　

4．某科学兴趣小组对“滑动摩擦力的大小与接触面积和接触面的湿度是否有关”的问题进行探究。他们选择了一块各面粗糙程度相同并带有挂钩的长方体物块作为研究对象。

（1）实验所用到的测量工具是 　           　。

（2）在测量滑动摩擦力的大小时，必须让物块在水平面上做 　         　运动，才能使测出的拉力的大小与滑动摩擦力的大小相等。

（3）如表为实验记录表格，通过分析表中序号为　        　的实验记录，可得到初步结论：滑动摩擦力的大小与　         　无关；分析表中序号为　        　的实验记录，可得出结论：滑动摩擦力的大小与　             　有关。

5．（2020七下·下城期末）在探究“阻力对物体运动的影响”的实验中，小金选用了如图所示的装置进行实验，实验步骤：①在水平面上依次铺上毛巾、棉布、塑料板；②将小车从斜面同一高度静止下滑至斜面底端，并继续滑行；③用数据传感器采集在3次实验中，从斜面同一高度静止下滑至斜面底端，并继续滑行至静止时小车速度大小的变化（如图乙所示），滑行至斜面底端时所需的时间均为t0。空气阻力忽略不计，请回答：

（1）小车在斜面上运动时，受到　     　个力的作用。

（2）由步骤③的信息可知，小车从同一高度静止下滑，每次到达斜面底部时的速度是　     　的（选填“相同”“不同”或“无法判断”）。

（3）若在平面上换上一种材料，使小车在其上运动时所受阻力0，则小车从斜面底端开始运动过程中速度变化是怎样的？请在图中画出小车从斜面底部开始其速度v随时间t的变化图象。

6．（2020七下·拱墅期末）在探究“二力平衡的条件”的实验中：

（1）实验装置如图甲所示。实验目的是探究小车在水平方向上所受两个拉力F1、F2的关系实验中，小车应该处于　     　 状态。

（2）保持F1与F2相等，用手将小车扭转到如图乙所示的位置松手后瞬间，小车不能保持平衡状态。实验中设计这一步骤的目的是为了探充二力平横时，这说明两个力必须作用在同一 　     　(选填“物体”或“直线”)上，物体才能平衡。

（3）实验时使用小车而不使用木块，是因为小车与桌面用的 　     　更小，从而减小对实验结果的影响。

（4）小车在桌面上受到 　     　 (选填“1”、“2”、“3”或“4”)对平衡力的作用

7．（2022九下·舟山月考）小金为了测量滑动摩擦力的大小，设计了如图所示的实验装置。实验中，小桶内装入适量的沙子，滑块恰好做匀速直线运动。（轻绳与滑轮的摩擦不计）

（1）为了测量滑块受到的滑动摩擦力，需要测量的物理量是___________； 

A．滑块的质量m1 B．小桶和沙子的总质量m2

（2）根据二力平衡条件可知，滑块受到的滑动摩擦力 　     　（用上述物理量符号表示）； 

（3）小桶落地后，假设滑块继续向前运动，受到的滑动摩擦力为 ，则 　  　 。（选填“<”“=”或“>”） 

8．小明看见农民伯伯在用铁锹挖土时，不时往手上吐口水，询问后得知是为了防止打滑。但为什么许多场合写着“地板湿滑小心慢走”？于是他找来弹簧测力计、滴管、一块用油漆刷过的木板和一杯水进行探究。如图甲所示，在水平玻璃桌面上滴不同滴数的水并涂匀，立即让木块在玻璃桌面上做匀速直线运动，测出摩擦力，记录数据如下表：

（1）该实验基于的假设是　                                   　

（2）第五次实验中弹簧测力计的读数如图甲所示，为　     　牛。

（3）随着水滴的增加，摩擦力的大小变化趋势更接近图乙中的________图。

A．B．C．D．