专题09 力与运动探究决胜中考物理压轴题全揭秘解析版Word文档下载推荐.docx

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0.6

0.8

1.0

1.2

1.4

（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________

【答案】

（1）平衡

（2）1.6（3）解：

如图（4）正比（5）不正确；

没有控制压力大小不变

【解析】【分析】

（1）作用在同一物体上的两个力如果大小相等，方向相反，且作用在同一直线上，则这两个力相互平衡；

（2）根据弹簧测力计上所标的刻度值和分度值读数；

（3）根据表中提供的数据，用描点法绘图；

（4）分析图像特征，得出摩擦力跟拉力的关系；

（5）探究摩擦力跟接触面大小的关系时，应控制接触面和粗糙程度不变，压力不变。

【解答】

（1）拉动木块在水平木板上做匀速直线运动，这时的拉力和摩擦力作用在同一物体（木块）上，大小相等，方向相反，作用在同一直线上，它们是一对平衡力；

（2）弹簧测力计分度值为0.2N，此时的示数为1.6N；

（3）根据表中提供的数据，用描点法绘图：

；

（4）由图像可知，接触面的的粗糙程度一定时，压力越大，摩擦力也越大，即：

接触面的的粗糙程度一定时，摩擦跟压力的大小成正比；

（5）探究摩擦力跟接触面大小的关系时，应控制接触面和粗糙程度不变，压力不变，才能得到正确的结论。

【变式1-1】某科学兴趣小组设计了如图甲所示的装置进行“探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关”的实验。

弹簧测力计固定在木板上，平板小车通过电动机来控制运动，正方体木块水平放在平板小车上。

开启电动机后，观察测力计的示数变化，并绘制了如图乙所示的图像。

（1）由实验可知，正方体木块受到滑动摩擦力的大小和方向分别是________。

（2）4秒钟后，若将电动机的转速由每分钟10转调至每分钟30转，则弹簧测力计的示数将________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。

（3）若要探究滑动摩擦力的大小和压力大小的关系，在原有实验基础上，还应增加的操作是________。

【答案】

（1）2N，水平向左

（2）不变（3）在正方体木块上适当加一重物，重复实验

（1）摩擦力是一种阻碍物体相对运动（或相对运动趋势）的力。

滑动摩擦力的大小只与表面粗糙程度和压力大小有关，方向与物体的相对运动（或相对运动趋势）方向相反。

可根据图乙读出拉力大小，再得到滑动摩擦力的大小；

（2）根据滑动摩擦力大小的影响因素可以确定弹簧测力计示数的变化；

（3）要探究滑动摩擦力的大小和压力大小的关系，需要控制压力大小不同的实验进行对照。

（1）滑动摩擦力的大小只与表面粗糙程度和压力大小有关，甲图中平板小车上的木块对小车的压力不变，粗糙程度不变，所以木块受到的滑动摩擦力不变，当木块向左运动到一定位置时弹簧产生的拉力与摩擦力成平衡力，木块保持静止，可由弹簧测力计示数读出摩擦力的大小，由乙图可知滑动摩擦力的大小为2牛，方向向左；

（2）当电动机的转速加快后，由于木块对小车的压力不变，粗糙程度不变，所以木块受到的摩擦力不变，正方体木块受到弹簧测力计的示数将不变；

（3）探究滑动摩擦力的大小和压力大小的关系时，需要控制压力大小不同而使其它条件相同，所以应增加的操作是：

在正方体木块上适当加一重物，重复实验。

故答案为：

（1）2N，水平向左；

（2）不变；

（3）在正方体木块上适当加一重物，重复实验

【例1-2】.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，请回答：

（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）下表为实验记录表格，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。

序号

接触面积

接触面干湿程度

摩擦力，（牛）

l

小

干

0.5

2

中

3

大

十

4

较湿

0.6

5

湿

0.8

（1）弹簧测力计

（2）匀速直线

（3）1、2、3；

接触面积；

3、4、5；

接触面的湿度

（1）实验中需要知道摩擦力的大小，可使弹簧测力计拉着物体做匀速直线运动，根据力的平衡可知，拉力等于摩擦力，利用弹簧测力计可测出摩擦力；

（2）滑动摩擦力是通过弹簧测力计的读数得到的，要使两个力相等，主要利用二力平衡关系，使物体做匀速直线运动；

（3）研究滑动摩擦力与接触面的面积大小关系时，要控制接触面的面积大小不同，而使其他条件都相同。

研究滑动摩擦力与接触面的湿度关系时，要控制接触面的湿度不同，而使其他条件都相同。

再有实验中得到的摩擦力大小得出是否有无的结论。

（1）由分析可知，实验所用到的测量工具是弹簧测力计；

（2）弹簧测力计测出的是拉力，要从拉力得到摩擦力大小，必须使拉力与摩擦力是一对平衡力，所以必须让物体在水平面上做匀速直线运动，才能使测出的拉力的大小与滑动摩擦力的大小相等。

（3）从表格中的数据1、2、3摩擦力大小相等，控制了接触面积不同，而使接触面干湿程度相同，所以通过序号1、2、3的实验记录，可得到初步结论：

滑动摩擦力的大小与接触面积无关。

从表格中的数据3、4、5摩擦力大小不等，控制了接触面积相同，而使接触面干湿程度不相同，所以通过序号3、4、5的实验记录，可得到初步结论：

滑动摩擦力的大小与接触面的湿度有关。

（1）弹簧测力计；

（2）匀速直线；

（3）1、2、3，接触面积，3、4、5，接触面的温度

【变式1-2】

（2017•丽水）某兴趣小组在探究“影响摩擦力大小的因素”时，用如图所示的装置进行实验。

实验一：

将长方体木块平放在长木板上，用力F拉长木板，当长木板与木块发生相对滑动后，记录弹簧秤的示数于表一。

再将木块分别侧放、竖放，重复实验。

实验二：

将长方体木块平放在长木板上，用力F拉长木板，当长木板与木块发生相对滑动后，记录弹簧秤的示数于表二。

再分别将一个砝码，二个砝码放在木块上，重复实验。

表一

压力大小

木块放置情况

弹簧秤示数/牛

木块的重

平放

倒放

竖放

表二

木块和一个砝码的总量

1.5

木块和二个砝码的总量

2.0

（1）实验一的第3次实验时，木块与长木板之间的滑动摩擦力为________牛；

（2）实验一探究的问题是________；

（3）表二中的实验数据可得出的结论是________。

（1）1.0

（2）滑动摩擦力的大小与接触面积大小是否有关？

（3）在接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力也越大

【解析】【分析】此题是探究影响滑动摩擦力的因素，主要考查了对二力平衡条件的应用及控制变量法．在此实验中要拉动木块做匀速直线运动，要研究滑动摩擦力与一个量的关系，需要控制另一个量不变。

物体在平衡力的作用下处于静止状态和匀速直线运动状态，二力平衡时，摩擦力等于拉力；

滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关，要研究滑动摩擦力与其中一个量之间的关系，要控制另一个量不变；

滑动摩擦力由物体间的压力、接触面的粗糙程度决定，与物体所受拉力大小无关，据此分析答题。

（1）根据二力平衡摩擦力等于拉力，因此摩擦力为1.0N；

（2）实验一通过不同的摆放方式改变接触面积，探究的是滑动摩擦力的大小与接触面积大小是否有关；

（3）表二为不同的压力下，摩擦力的变化，观察表格可以得出结论在接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力也越大。

（1）1.0；

（2）滑动摩擦力的大小与接触面积大小是否有关？

；

（3）在接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力也越大。

【考点2】牛顿第一定律探究

【例2-1】小明先后在水平桌面铺上粗糙程度不同的物体（毛巾、棉布、木板），做了三次实验，然后将实验数据填入下列表格。

请回答以下问题：

表面状况

阻力大小

小车运动的距离s/m

毛巾

大

0.1

棉布

较大

0.18

木板

小

0.35

（1）让小车从同一高度滑下，目的是为了控制小车每次滑到平面时的________相同。

（2）从上述实验数据中，可以得出结论是：

小车受到的阻力越小，速度减小得越慢。

由此联想到在雨雪天驾驶汽车应适当________（选填“增大”或“减小”）汽车之间的距离。

（3）如果分别让小车从不同的高度滑下，请你推理：

当小车以不同的速度在阻力为零的平面上运动，最终的速度________（选填“相同”或“不同”）。

【答案】

（1）速度

（2）增大（3）不同

（1）小车在水平面上运动距离的远近与阻力的大小和小车在水平面上的速度有关；

要用小车运动距离的远近反映阻力对运动影响大小，必须控制小车的速度相同；

（2）当速度相同时，阻力越小，速度减小的越慢，汽车刹车的路程越长；

（3）阻力为0，则小车在水平面上速度不减小，即保持匀速直线运动，那么它的速度大小由小车在斜面上的高度有关。

【解答】

（1）让小车从同一高度滑下，目的是为了控制小车每次滑到平面时的速度相同。

（2）从上述实验数据中，可以得出结论是：

小车受到的阻力越小，速度减小得越慢，由此联想到在雨雪天驾驶汽车应适当增大汽车之间的距离。

（3）如果分别让小车从不同的高度滑下，请你推理：

当小车以不同的速度在阻力为零的平面上运动，最终的速度不同。

【变式2-1】在探究“阻力对物体运动的影响”实验中，让同一小车从同一斜面的相同高度由静止开始下滑，小车在三种不同水平面上运动一段距离后分别停留在如图所示的位置。

（1）小车从同一高度滑下的目的是________。

（2）由实验现象我们可以得出结论：

平面越光滑，小车运动的距离越远，说明________。

（3）进一步推理可以得出：

如果水平面绝对光滑，小车将做________运动。

（4）下列实验中都用到以上研究方法的是 

。

A. 

用真空罩和闹钟探究