专训2 力的探究 2.docx
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专训2力的探究2
专训2 力的探究
名师点金：
1．控制变量法常用来研究一个物理量A与几个物理量B、C、D之间的关系。
研究物理量A与物理量B之间的关系时，应控制物理量C、D不变。
2．概括探究结论一定要注意探究的目的，探究结论必须围绕探究目的进行表述。
重力的探究
1．地球附近物体都要受到重力，小考同学认为物体的重力大小与物体的质量有关，他用天平、钩码、弹簧测力计进行了探究。
（1）你________（填“同意”或“不同意”）物体的重力大小与物体的质量有关，依据是__________________________________________________________。
（2）如图甲是他第2次测量中弹簧测力计的读数，该测力计的量程是________N，分度值是________N，请将此时测力计的示数填入下表的空格处。
次数
1
2
3
4
质量m/kg
0.1
0.2
0.3
0.4
重力G/N
1
3
4
（3）请你根据表格中的实验数据，在图乙中作出重力随质量变化的图象。
（第1题图）
（4）由图象可知：
物体的重力跟物体的质量成________。
（5）若干年后，小考在我国建成的太空站工作时，你认为他用同样的器材________（填“能”或“不能”）完成该探究。
引力的探究（控制变量法）
2．【中考·汕尾】某学习小组利用如图甲体验“模拟引力”之后，进一步思考：
绳子的拉力大小与什么因素有关？
并提出了如下猜想：
（第2题图）
猜想A：
与小球的质量大小有关；
猜想B：
与小球运动的快慢有关；
猜想C：
与绳子的长度有关。
为了验证猜想，学习小组进行了如图乙所示实验探究：
用一根细绳的一端拴住一个小球，用手抓住绳的另一端，抡动细绳，让小球在光滑水平面上做匀速圆周运动。
实验中，用手感受绳子的拉力大小。
做几次实验后，得到实验数据如下表：
实验次数
小球的质量/g
运动的快慢
绳子的长度/cm
绳子的拉力
1
15
慢
10
很小
2
20
慢
10
小
3
20
快
10
大
（1）实验中，在绳子拉力的作用下，小球的运动方向不断改变。
这一现象可说明绳子拉力的作用效果是___________________________________________。
（2）分析对比实验次数1、2的数据，可以初步验证猜想________。
（3）分析对比实验次数2、3的数据，可以初步得出的结论是_______________
________________________________________________________________。
稳度的探究
3．如图所示为小明自制的风力板，a板为迎风板，其迎风面承受风力，b板为压重板，它水平放置，m为压重板上的铁板（a、b板重力不计）。
当压重板上铁板重力一定时，风力大到一定程度，风力板就会倾倒，在这一过程中，风对迎风板的作用力为动力，____________为阻力，压重板上的铁板越重，风力板倾倒时记录的风力越________。
小明通过查阅资料和实验，在压重板上加上重力不同的铁板，制成能测风力1～8级的8个风力板，构成一套风力探测仪。
在南风盛行的某地，小明用这套风力探测仪测定当天最强的风力。
（1）在开阔的水平地面放置风力探测仪时，小明应将8个风力板的迎风面朝南放置。
（2）小明确定当天最强风力的方法是__________________________________
________________________________________________________________。
（第3题图）
4．小明观察到电风扇、落地灯等都有个大而重的底座，使它们不易翻倒。
进而他提出两个猜想：
①物体的稳定程度（稳度）可能与物体重心高低有关；②物体的稳定程度可能与支承面积大小有关。
为了验证猜想①，他将三块相同的橡皮泥分别固定在三个相同的圆柱体的下部、中部和上部，对应重心位置如图甲所示，然后小心地推倒圆柱体，观察圆柱体刚好翻倒转过的角度θ（如图乙）并记录在下表中。
在验证猜想②之前，他想到照相机的三脚架与地面的接触面积不变，支得越开却越稳。
于是，他调整思路，找来一块木板和四根相同的木棒，组成图丙所示装置，将四根木棒由内向外移动时，装置的稳度不断增大。
（第4题图）
实验次数
1
2
3
重心高低
低
中
高
圆柱体刚好翻倒时转过的角度θ
大
较大
小
（1）圆柱体刚好翻倒时转过的角度θ越小，反映圆柱体的稳度越________（填“大”或“小”）。
（2）分析表中的信息可知：
物体的重心越________，其稳度越大。
（3）丙图所示实验表明稳度与________________有关。
（4）依据以上结论：
卡车装货物时，应把重的货物装在________（填“上”或“下”）层，可使货物不易翻倒；乘车时，两脚________（填“分开”或“靠拢”）站得更稳。
摩擦力的探究
设计并进行实验——常规实验
5．【中考·营口】在探究“影响滑动摩擦力大小因素”的实验中，实验装置如图所示，选取三个相同的木块分别放在不同的接触面上，其中甲、乙两图的接触面是相同的木板，丙图的接触面是棉布。
（第5题图）
（1）实验中用弹簧测力计拉着木块在水平木板上做________运动，此时木块所受摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。
（2）由________图和________图可以探究滑动摩擦力大小与压力的关系。
（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________（填“不变”“变大”或“变小”）。
（4）评估此实验方案的不足之处是___________________________________。
（答出一条即可）
6．【中考·宿迁】小明用如图所示实验装置探究影响滑动摩擦力大小的因素。
（第6题图）
A．实验中，小明将长方体木块（长、宽、高各不相同）置于水平木板上，用弹簧测力计沿水平方向拉动，应使木块做__________运动。
B．在猜想了可能影响滑动摩擦力大小的因素后，小明进行了相关实验，记录的数据如下表：
序号
木块放置情况
木板表面情况
木块上放置的砝码个数
弹簧测力计示数F/N
①
平放
木板
0
2
②
平放
木板
1
2.8
③
平放
木板上铺上棉布
1
3.4
④
侧放
木板
0
2
（1）分析序号________两组数据可得出结论：
滑动摩擦力的大小与接触面积大小无关。
（2）分析序号①、②两组数据可得出结论：
在接触面粗糙程度相同时，________越大，滑动摩擦力越大。
（3）小明发现自己的运动鞋底有较深的花纹，这种现象可用分析序号________两组数据得出的结论来解释。
设计并进行实验——变式实验
7．【中考·玉林】为了探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”，小明设计了如图所示的实验。
（第7题图）
（1）比较甲、乙实验，是为了研究滑动摩擦力大小与____________有关；比较乙、丙实验，是为了研究滑动摩擦力大小与________________（填“压力大小”或“接触面粗糙程度”）有关。
（2）比较甲、丁实验，发现甲实验弹簧测力计的示数大于丁实验弹簧测力计的示数，小明得出结论：
滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关。
你认为他的结论是________（填“正确”或“错误”）的。
[第7题（3）图]
（3）小明对实验装置进行改动，如图所示，重复实验，发现效果更好。
实验中，小明______（填“一定”或“不一定”）要匀速拉动长木板。
实验评估
8．如图所示，小芳在做“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验：
（第8题图）
（1）操作的错误是________________________________。
（2）纠正错误后，小芳拉着木块匀速前进的速度由0.06m/s变为0.03m/s，在其他情况不变时，木块受到的滑动摩擦力将________（填“变大”“不变”或“变小”）。
9．【中考·厦门】小鹭设计的“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验方案如图所示。
（第9题图）
（1）下列现象中应用了从图甲、乙实验所得结论的是________（填字母）。
A．足球守门员戴着防滑手套
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）为了探究滑动摩擦力大小与接触面积是否有关，如图丙所示，小鹭沿竖直方向切去一半木块，测得摩擦力大小是图甲中的一半，于是得出：
滑动摩擦力大小与接触面积大小成正比。
你认为结论是否正确？
为什么？
答：
____________________________________________________________。
物体在弹力作用下的运动
10．小军同学猜想“弹弓弹射纸弹的距离与纸弹的质量大小有关”，并进行了如下实验：
①用弹弓斜向上弹出质量较小的纸弹，测出弹射距离s1；
②用弹弓斜向上弹出质量较大的纸弹，测出弹射距离s2；
③用弹弓斜向上弹出质量最大的纸弹，测出弹射距离s3；
④比较s1、s2、s3的大小就能得出弹弓弹射纸弹的距离是否与纸弹的质量大小有关。
（1）请你对该实验方案进行评估：
_____________________________________
_______________________________________________________________。
（2）小明猜想弹弓弹射纸弹的距离可能与弹射的角度和出手时的速度有关。
回家后，他利用两把射出子弹速度不同的相同玩具弹簧枪进行探究。
表一（射出子弹的速度较小）
实验序号
1
2
3
4
5
枪管与水平方向的夹角/度
20
30
40
50
60
子弹落地点与枪管口的水平距离/m
5.3
5.8
6.0
5.6
4.7
表二（射出子弹的速度较大）
实验序号
6
7
8
9
10
枪管与水平方向的夹角/度
20
30
40
50
60
子弹落地点与枪管口的水平距离/m
7.7
8.8
9.6
8.7
7.8
①分析表一（或表二）中的实验数据，可初步得出：
在子弹射出时速度相同的情况下，枪管与水平方向的夹角为________度时，子弹射出的水平距离最大。
②分析表中实验序号为1、6（或2、7或3、8等）的实验数据，可初步得出的结论是_______________________________________________________________
_______________________________________________________________。
物体在重力作用下的运动
11．物体只在重力作用下由静止开始下落的运动，叫做自由落体运动。
这种运动在真空中才能发生，在有空气的空间，当空气阻力很小可以忽略时，物体的下落可以近似地看成自由落体运动。
为了探究自由落体运动快慢与哪些因素有关，小霞和同学作了如下猜想：
猜想一：
物体自由落体运动的快慢与物体的材料有关；
猜想二：
物体自由落体运动的快慢与物体的质量有关。
为了验证猜想，他们分别将三个金属球从20m高处由静止释放，测得金属球落地时间如下表：
实验序号
材料
质量/kg
下落时间/s
1
铁球
0.2
2.05
2
铁球
0.4
2.05
3
铅球
0.4
2.05
（1）他们选用金属球而不选用棉花球或纸团进行实验，这样做的目的是____________。
A．便于实验操作
B．便于实验观察
C．相对空气阻力较小，使运动更接近自由落体运动，实验更具科学性
（2）他们分析比较表中的数据，得出的结论是___________________________
________________________________________________________。
（3）根据表中的数据，航天员在月球上将小铁片和羽毛在同一地点、同一高度、同时释放，它们将_______________________。
A．同时落地
B．铁片先落地，羽毛后落地
C．羽毛先落地，铁片后落地
专训答案
专训2
1．解：
（1）同意；质量增大为原来的几倍，重力也增大为原来的几倍
（2）0～5；0.2；2 （3）如图所示。
（4）正比
（5）不能
（第1题图）
2．
（1）改变物体的运动状态
（2）A （3）在小球的质量、绳子的长度一定时，小球运动速度越大，绳子的拉力就越大
方法规律：
第1、2次实验中，其他条件相同，小球的质量不同，由控制变量法可知，是为了验证绳子拉力大小与小球质量的关系。
由第2、3次实验可知，其他条件相同，小球运动的速度越大，绳子的拉力越大。
3．铁板重力；大
（2）当天结束时，以倾倒风力板中记录风力最大的作为当天最强风力
4．
（1）小
（2）低 （3）支承面积大小 （4）下；分开
点拨：
圆柱体刚好翻倒时转过的角度θ小，说明其容易翻倒，稳度小。
由表中数据可知，物体的重心越低，翻倒时转过的角度越大，即稳度越大。
降低重心，增大支承面积，可以增加稳度。
5．
（1）匀速直线
（2）甲；乙 （3）不变
（4）不能保证木块一直做匀速直线运动；在运动中读数误差较大；拉动木块匀速运动非常困难（答出一条即可）
6．匀速直线
（1）①、④
（2）压力 （3）②、③
7．
（1）压力大小；接触面粗糙程度
（2）错误
（3）不一定
点拨：
（3）实验中，无论怎样拉动木板，物块都保持不动，物块处于静止状态，滑动摩擦力等于测力计的拉力，故不需要匀速拉动木板。
8．
（1）没有沿水平方向拉动木块
（2）不变
点拨：
只有沿水平方向拉着木块做匀速直线运动时，才可以利用弹簧测力计间接测出滑动摩擦力的大小。
9．
（1）B
（2）不正确，因为实验中未控制压力的大小一定
10．
（1）方案中没有控制“弹射角度一样、弹弓相同、弹弓橡皮筋形变程度相同等”，可能得不出正确结论
（2）①40
②在子弹射出角度相同的情况下，子弹射出时的速度越大，射出的水平距离越大
11．
（1）C
（2）自由落体运动的快慢与物体的材料、质量无关 （3）A 点拨：
在月球上没有空气，小铁片和羽毛的运动可以看成自由落体运动，它们下落的时间与质量无关。
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