專題29實驗題——力（二）本專題涉及的考點1.阻力對運動的影響實驗時應使小車到達水平面時的速度相等，因此每次實驗時，應使小車從同一高度由靜止釋放；為探究阻力對運動的影響，每次實驗時應使水平面的粗糙程度不同；水平面越粗糙，物體受到的阻力越大，物體的速度減小得越快，運動的路程越短。由實驗可以得出：一切物體都有保持原來運動狀態不變的特性，力是改變物體運動狀態的原因。2.二力平衡（1）物體在受到兩個力作用時，如果保持靜止狀態或勻速直線運動狀態，則這兩個力平衡。（2）二力平衡的條件是：作用在一個物體上的兩個力，如果大小相等，方向相反，并且在同一直線上，這兩個力就彼此平衡。二力平衡的條件可簡記為：同體共線、等大向反。（3）該實驗中，兩繩子中間的物體質量越小，受到的摩擦力越小，實驗效果越明顯。3.滑動摩擦力的影響因素滑動摩擦力的大小與壓力、接觸面的粗糙程度及表面狀況有關。實驗中，若通過彈簧拉動物塊，測量彈簧的拉力，由二力平衡得出滑動摩擦力，該過程必須保證滑塊相對木板在做勻速直線運動，否則物塊就不能平衡，滑動摩擦力就不等于拉力。而具體實驗很難保證物塊做勻速直線運動，因此后面的實驗做了很多改進，盡量減小誤差。一、實驗題1．（2022·遼寧大連·統考中考真題）兩千多年前，亞里士多德認為：力是維持物體運動的原因。下面我們就通過實驗和科學家的研究歷程來判斷這個觀點是否正確。（1）使小車從斜面頂端由靜止滑下，觀察小車在毛巾表面上移動的距離。再分別換用棉布和木板表面進行兩次實驗，實驗現象如圖所示。①每次都使小車從斜面頂端由靜止滑下，目的是使小車每次到達水平面時__________相同；②根據實驗現象可以得出：小車受到的阻力越小，運動的距離__________。（2）十六世紀末，伽利略已通過類似實驗和推理得出結論：如果運動的物體沒有阻力的影響，它將在水平面上一直運動下去。因此，物體運動__________（選填“需要”或“不需要”）力來維持。如圖是伽利略的實驗和推理示意圖，屬于推理的是__________（選填“甲”或“乙）；（3）后來，笛卡爾進一步完善了伽利略的觀點：如果運動的物體不受力的作用，它將以同一速度沿直線運動。十七世紀初，牛頓在他們研究的基礎上，提出了“牛頓第一定律”，相對于“牛頓第一定律”，笛卡爾的觀點有什么不足？__________（4）上述實驗及科學家研究成果給予我們的啟示是__________。（將正確說法前的字母填寫在橫線上）A．科學定律都可以通過實驗直接得出B．科學推理是科學研究的方法之一C．大多數人認同的觀點就是正確的觀點D．普通人觀點可以質疑，科學家觀點不可以質疑【答案】速度越遠不需要甲見解析B【解析】（1）①[1]每次小車從斜面頂端由靜止滑下，小車不變、斜面的狀況不變，小車每次到達水平面時速度相同。②[2]由三次實驗可以看出，小車受到的阻力越小，小車在水平面上運動的距離長，速度減小的越慢。（2）[3]伽利略已通過類似實驗和推理得出結論：如果運動的物體沒有阻力的影響，它將在水平面上一直運動下去；說明物體的運動不需要力來維持。[4]屬于推理的是甲圖，讓小球從斜面的左端自由滾下，如果小球不受阻力，每次它都能滾上與起始時同樣的高度，如果斜面變成水平面，小球將在水平面上一直運動下去。（3）[5]笛卡爾的觀點只總結出了運動的物體不受力時怎樣運動，沒有說明靜止的物體不受力時，處于哪種狀態。牛頓第一定律指出，一切物體在不受力的作用時，總保持靜止或勻速直線運動狀態。（4）[6]A．科學定律不一定都可以通過實驗直接得出，牛頓第一定律不能用實驗來驗證，故A不符合題意；B．科學推理是科學研究的方法之一，牛頓第一定律就是在大量實驗的基礎上推理得出的，故B符合題意；C．大多數人認同的觀點不一定就是正確的觀點，真理有時在少數人手里，故C不符合題意；D．普通人觀點可以質疑，科學家觀點也可以質疑，質疑求證才能促進事物的發展，故D不符合題意。故選B。2．（2022·陜西·統考中考真題）請完成下列填空。（1）如圖1，測量前，為使托盤天平橫梁水平平衡，應向___________調節平衡螺母。（2）如圖2，用刻度尺測量一物塊的長度，該物塊長度為___________cm。（3）如圖3，在“探究阻力對物體運動的影響”實驗中，讓小車從同一斜面的同一高度由靜止滑下，進入粗糙程度不同的水平面。由實驗現象可知：水平面越光滑，小車受到的阻力越___________，速度減小的越慢，小車運動的路程越___________。【答案】右2.32（2.31~2.34均可）小遠（或大、長）【解析】（1）[1]由圖1可知，天平指針偏左，說明左端重，所以將平衡螺母向右調節，直至橫梁在水平位置平衡。（2）[2]由圖2可知，刻度尺的分度值為1mm，物體左邊與刻度尺的零刻度線對齊，右邊與刻度尺2.31cm（2.31~2.34cm均可）對齊，所以物塊的長度為2.32cm（2.31~2.34cm均可）。（3）[3][4]由圖3可知，小車在木板上受到的阻力最小，小車滑行距離最遠，由此可知，水平面越光滑，小車受到的阻力越小，速度減小的越慢，小車運動的路程越遠。3．（2022·貴州黔東南·統考中考真題）在“探究阻力對物體運動的影響”的實驗中，讓小車每次從斜面頂端處由靜止自由滑下，改變水平面的粗糙程度，測量小車在水平面上滑行的距離，結果記錄在下表中。接觸面毛巾棉布木板小車受到的阻力大小大較大小小車運動的距離s/cm18.3026.83（1）每次實驗均讓小車從斜面頂端由靜止自由下滑，自的是使小車在水平面上開始滑行時獲得的速度大小__________（選填：“相等”或“不相等”）；本實驗是通過觀察小車在水平面上運動的距離來判斷阻力對物體運動的影響，這種研究問題的方法叫__________法；（2）第三次實驗中，小車在水平木板上滑行后，停下來的位置如圖所示，讀出小車在木板上滑行的距離并填寫在上面表中相應空格處__________；（3）分析表中內容可知：水平面越光滑，小車受到的阻力越小，前進的距離就越__________。【答案】相等轉換32.50遠【解析】（1）[1]每次實驗均讓小車從斜面頂端由靜止自由下滑，由于斜面的狀況和小車的狀況不變，小車每次到達水平面時的速度大小相等，滿足控制變量法的要求。[2]實驗通過觀察小車在水平面上運動的距離來判斷阻力對物體運動的影響，小車運動的越遠，說明阻力越小，這種研究問題的方法叫轉換法，把看不到的阻力大小轉換為看得到的運動距離。（2）[3]小車有一定的長度，可以讀車頭對應的刻度變化，也可以讀車尾對應的刻度變化；小車的車尾從零刻度開始運動，靜止時車尾到達32.50cm，所以小車運動的距離是32.50cm。（3）[4]由表中數據可知，接觸面的粗糙程度影響摩擦力的大小，接觸面越光滑，摩擦力就越小，小車受到的阻力越小，小車運動的距離越遠。4．（2022·廣西梧州·統考中考真題）小芋利用如圖所示的裝置，探究在水平面上阻力對物體運動的影響。（1）實驗中需要小車每次從同一斜面的同一高度由靜止自由滑下，目的是使小車到達斜面底端時的___________相同；（2）小芊多次實驗分析論證得出：小車受到的阻力越小，速度減小得越___________，運動得越遠。并進一步推測：若水平面完全光滑且足夠長，小車將一直做___________，表明物體的運動___________（選填“需要”或“不需要”）力來維持；（3）從能量轉化的角度看，小車在水平面上克服阻力所做的功___________（選填“在毛巾上更多”、“在棉布上更多”、“在木板上更多”或“三次一樣多”）；（4）小芋思考了一個問題：當自己蕩秋千運動到右側最高點時，假設受到的力全部消失，自己將處于怎樣的運動狀態呢？你認為下列選項中正確的是___________（圖中的黑點表示小芊）（5）小芊想測出小車在毛巾表面運動時所受阻力的大小，請你利用合適的實驗器材，幫她寫出實驗步驟：___________?！敬鸢浮克俣嚷齽蛩僦本€運動不需要三次一樣多D見解析【解析】（1）[1]該實驗要比較的是小車在阻力不同的水平面上滑行的距離，這樣就要求我們控制初速度相同，而讓小車從同一斜面的同一高度由靜止開始滑下，可以保證每次到達水平面時的初速度相同。（2）[2][3][4]從上述實驗中，小車在毛巾運動的近些，在木板上運動得遠，而毛巾對小車的阻力較大，木板對小車的阻力較小，故可以得出結論是：平面越光滑，小車受到的阻力越小，速度減小得越慢。如果運動的物體不受力，那么它的速度不發生改變，即它將做勻速直線運動，同時也表明物體的運動不需要力來維持。（3）[5]在上述兩次實驗中，小車的動能都用來克服摩擦力做功了，小車的動能轉化為內能，由于小車質量和初速度相同，所以三次實驗的初動能相同，克服摩擦力做的功也相同。（4）[6]當秋千蕩到最高點時，此時動能為零，則速度為零，此時處于靜止狀態，如果此時所有的力均消失，小芋將保持靜止狀態不變，故D符合題意。故選D。（5）[7]用到的實驗器材有：木塊、毛巾、彈簧測力計。實驗步驟為：用彈簧測力計拉木塊在毛巾上做勻速直線運動，木塊處于平衡狀態，由平衡條件可知，這時滑動摩擦力的大小等于彈簧測力計的示數，故可測出小車在毛巾表面運動時所受阻力的大小。5．（2022·湖南常德·中考真題）小明所在的實驗小組想探究物體從斜面上滑下的速度大小與哪些因素有關。通過觀察，他們猜想：物體到達斜面底端時速度v的大小可能與物體的質量m、斜面的傾角θ、斜面的材料這三個因素有關。于是他們選擇以下器材進行探究：一個右端固定有遮光片的長方體木塊質量為200g、一個100g的砝碼（可粘在木塊上表面）、兩個長度相同材料不同的斜面A和B（斜面底端安有光電門）。實驗裝置如圖所示，他們的實驗操作是讓木塊沿斜面直線下滑，利用光電門速度傳感器測得木塊到達斜面底端時的速度v。（1）為了保證從實驗數據得出結論的可靠性，下列說法正確的是______；A．斜面越長越好B．斜面越寬越好C．木塊每次都由靜止開始下滑D．木塊每次都從斜面上相同的位置下滑（2）在本實驗中，光電門速度傳感器的工作原理是當木塊上的遮光片通過光電門時光被擋住，計時器開始計時，當遮光片離開光電門時計時器停止計時，這樣就可以根據遮光片的寬度與運動時間計算出此時木塊的速度。已知遮光片的寬度為1.2cm，如果計時器某次顯示的時間為0.005s，則此次測得的木塊速度為______m/s；（3）小明他們改變相關條件，多次實驗，得到了下列數據：實驗序號θ斜面m/gv/（cm/s）120°A200245220°A300245320°B200153420°B300153530°A200358640°A200438①分析比較表中數據可得：v與前面猜想的三個因素中的______無關；②分析比較實驗序號1和3，2和4可得出v與______有關；③分析比較實驗序號1、5、6，可得出木塊到達斜面底端時的速度與斜面傾角的關系是：當斜面材料相同時，______。【答案】CD2.4質量斜面的材料斜面的傾角越大，物體從斜面上滑下的速度越大【解析】（1）[1]實驗數據得出結論的可靠性，要確保速度測量的準確性，要使木塊從同一高度，靜止滑下。速度大小與斜面長度和寬度無關。故AB錯誤，CD正確。故選CD。（2）[2]木塊速度為（3）①[3]分析實驗1和2或3和4可知，當木塊質量不同時，v相同，所以v和質量無關。②[4]分析比較實驗序號1和3，2和4，當斜面傾角相同，質量相同，斜面材料不一樣時，木塊速度v不相同。所以v和斜面材料有關。③[5]分析比較實驗序號1、5、6，當斜面材料相同，傾角不同時，木塊速度v不相同，而且斜面的傾角越大，物體從斜面上滑下的速度越大。6．（2022·山西·統考中考真題）據《天工開物》記載，3000多年前，我們的祖先在弓的基礎上，又研發了能從容瞄準目標擊發的弩，如圖甲所示。實踐小組的同學們模擬弩的結構，把一橡皮筋紙卷根稍許繃緊的橡皮筋兩端固定在衛生紙卷芯開口處兩邊，在紙卷芯內安裝帶凹槽的固定裝置，制作了發射器，并用吸管代替弩箭，如圖乙所示。利用這個自制發射器，同學們探究吸管飛行的距離與發射角度的關系。（1）同學們在吸管上每隔1cm標注記號，其目的是___________。（2）請你幫助小組同學設計記錄實驗數據的表格。()（3）結合弩的材料、結構特征，請你猜想吸管飛行的距離還跟自制發射器的什么因素有關？()【答案】便于控制橡皮筋的形變程度一定實驗次數發射角度吸管飛行的距離/m123橡皮筋的粗細、繃緊程度、紙卷的內徑等【解析】（1）[1]同學們在吸管上每隔1cm標注記號，是為了在實驗時向后拉動吸管的長度一致，控制橡皮筋的形變程度相同。（2）[2]本實驗控制其他因素相同，只多次改變發射角度，觀察吸管飛行的距離。實驗次數發射角度吸管飛行的距離/m123（3）[3]結合弩的材料、結構特征，比如弩弦的材料、粗細、繃緊程度、長度可能對弩箭發射的距離產生影響，可以猜想吸管飛行的距離還跟自制發射器的橡皮筋的粗細、繃緊程度、紙卷的內徑等有關。7．（2022·山西·統考中考真題）六一兒童節前夕，小明妹妹所在的幼兒園將要舉辦“親子滑草”比賽，比賽須知如圖所示。為了贏得比賽，他們全家進行了討論。小明認為：高度一定，越陡的坡用時應越短，要選擇最陡的坡；媽媽認為：體重越大，滑行用時越少，應讓體重最大的爸爸和妹妹參加。請你選擇小明或小明媽媽的觀點設計一個實驗進行探究，為優化參賽方案提供建議。答案一：選擇小明的觀點設計實驗（1）實驗器材：___________________________________________________________________（2）實驗步驟：____________________________________________________________________。（3）實驗結論：____________________________________________________________________。答案二：選擇媽媽的觀點設計實驗（1）實驗器材：__________________________________________________________________（2）實驗步驟：__________________________________________________________________。（3）實驗結論：__________________________________________________________________【答案】兩個木塊、木板、停表、金屬片①用一木塊和木板搭一個斜面，將金屬片固定在斜面底端；②用停表測出另一木塊從斜面某一高度由靜止滑下到撞擊金屬片所用時間t1；③增大斜面的坡度，用停表測出同一木塊從斜面的同一高度由靜止滑下到撞擊金屬片所用時間t2若，選擇較陡的滑草坡參賽；若，任選一滑草坡參賽；若，選擇較緩的滑草坡參賽兩個木塊、木板、停表、大塊橡皮泥、金屬片①用一木塊和木板搭一個斜面，將金屬片固定在斜面底端；②用停表測出另一木塊從斜面頂端由靜止滑下到撞擊金屬片所用時間t1；③將大塊橡皮泥粘在下滑木塊尾部，重復上一實驗步驟，測出木塊下滑所用時間t2若，選擇體重較輕的人和妹妹參賽。若，任選一人和妹妹參賽；若，選擇體重較重的人和妹妹參賽【解析】答案一：選擇小明的觀點設計實驗（1）[1]實驗器材：兩個木塊、木板、停表、金屬片。（2）[2]實驗步驟：①用一木塊和木板搭一個斜面，將金屬片固定在斜面底端；②用停表測出另一木塊從斜面某一高度由靜止滑下到撞擊金屬片所用時間t1；③增大斜面的坡度，用停表測出同一木塊從斜面的同一高度由靜止滑下到撞擊金屬片所用時間t2。（3）[3]實驗結論：若，選擇較陡的滑草坡參賽；若，任選一滑草坡參賽；若，選擇較緩的滑草坡參賽答案二：選擇媽媽的觀點設計實驗（1）[4]實驗器材：兩個木塊、木板、停表、大塊橡皮泥、金屬片。（2）[5]實驗步驟：①用一木塊和木板搭一個斜面，將金屬片固定在斜面底端；②用停表測出另一木塊從斜面頂端由靜止滑下到撞擊金屬片所用時間t1；③將大塊橡皮泥粘在下滑木塊尾部，重復上一實驗步驟，測出木塊下滑所用時間t2。（3）[6]實驗結論：若，選擇體重較輕的人和妹妹參賽；若，任選一人和妹妹參賽；若，選擇體重較重的人和妹妹參賽。8．（2022·山東聊城·統考中考真題）在探究“二力平衡的條件”實驗中，小聰同學采用的實驗裝置如圖甲所示，小明同學采用的實驗裝置如圖乙所示。（1）老師指出圖乙的裝置更科學，原因是選用小車，可以減小___________對實驗結果的影響；（2）實驗中判斷小車是否受平衡力作用的依據是小車保持___________（選填“靜止”或“勻速直線運動”）狀態；（3）左右兩盤放質量相等的砝碼，小車保持靜止。將左盤中再添加一個砝碼，小車將運動，說明彼此平衡的兩個力大小___________；（4）小車處于靜止后，保持與的大小不變，把小車在水平桌面上扭轉一個角度后釋放，小車將轉動，說明彼此平衡的兩個力必須在___________上。【答案】摩擦力靜止相等同一直線【解析】（1）[1]實驗中選用小車為研究對象，滾動摩擦代替滑動摩擦，可以減小摩擦力對實驗結果的影響。（2）[2]實驗中通過觀察小車能否靜止，確定其是否處于平衡狀態，如果小車處于靜止狀態，說明小車受到平衡力的作用。（3）[3]實驗時，向左盤和右盤同時加入相等質量的砝碼時，小車在水平方向受到的拉力相等，處于靜止狀態，將左盤中再添加一個砝碼，小車將運動，這表明平衡的兩個力需要大小相等。（4）[4]把小車轉過一個角度，然后松手，觀察到小車轉動，最后恢復到靜止狀態，說明小車在水平方向上受到的兩個力在同一條直線上時才能平衡。9．（2022·江西·統考中考真題）疫情期間，停課不停學，某同學在媽媽的協助下，利用家中物品探究二力平衡的條件?！緦嶒炂鞑摹苛酪录軆蓚€、相同的礦泉水瓶若干、小卡片若干、細線、水、剪刀等?！驹O計實驗】如圖1所示（1）將小卡片兩側各系一根細線，再把細線的另一端分別穿過晾衣架；（2）將兩個礦泉水瓶分別綁在細線兩端，請媽媽用兩手各提起一個晾農架，按照以下步驟進行實驗，觀察并記錄小卡片的受力及運動情況?！具M行實驗】（1）如圖1所示，提起兩個裝有水量不等的礦泉水瓶；（2）如圖2所示，提起兩個裝有水量相等的礦泉水瓶，再將其中一只手逐漸放低，使小卡片傾斜至如圖3所示；（3）用剪刀把圖3中的小卡片從中間剪斷；（4）更換小卡片，重新組裝，如圖4所示，使小卡片扭轉一定的角度。實驗步驟小卡片所受二力情況小卡片的運動狀態是否改變是否作用在同一物體上大小方向是否作用在同一直線上（1）是不等相反是是（2）是相等相反是否（3）否——————是（4）是相等相反①是請將表格中①的內容補充到橫線上：①______；【結論】上述實驗表明，二力平衡的條件是：作用在同一物體上的兩個力，必須大小______，方向相反，并作用在______上；【交流與評估】（1）本實驗中的晾衣架起到了改變拉力的______的作用，它類似于簡單機械中的______；（2）靜止在水平桌面上的剪刀，它受到的______力和______力是一對平衡力?！敬鸢浮糠裣嗟韧粭l直線方向定滑輪重支持【解析】[1]由實驗步驟（4）可知，此時兩繩子對小卡片的拉力不在同一條直線上，故可知表格中①的內容應填否。[2][3]由表中數據可知，只有實驗步驟（2）中小卡片才能保持靜止，故可知二力平衡的條件是：作用在同一物體上的兩個力，必須大小相等，方向相反，并作用在同一條直線上。（1）[4][5]由圖中可知，晾衣架將變繩子對小卡片水平方向的拉力變成了豎直方向上，所以晾衣架起到了改變拉力的方向的作用，故可知它類似與簡單機械中的定滑輪。（2）[6][7]由受力分析可知，靜止在水平桌面上的剪刀，受到向下的重力和向上的桌面的支持力，剪刀在這兩個力的作用下處于受力平衡狀態，故這兩個力是一對平衡力。10．（2022·遼寧·統考中考真題）小玉觀看2022年冬奧會，發現冰壺運動員在冰面上來去自如，是因為兩只鞋底不同，如圖甲所示。她猜想滑動摩擦力的大小可能與接觸面的粗糙程度有關。為了模擬運動員的鞋底，她選用了上下表面粗糙程度不同的木塊，做了如下實驗：（1）如圖乙所示，小玉用彈簧測力計，在水平桌面上，______拉動木塊，此時彈簧測力計的示數為______N；（2）將乙圖中的木塊______，重復上述操作，彈簧測力計的示數為4.0N；經分析可得出：當______一定時，接觸面越粗糙，滑動摩擦力越______；（3）同組的小明想進一步驗證小玉的結論是否正確，于是取來了10g、50g砝碼各一個，進行了丙、丁實驗（如圖所示）。當進行丁實驗時，彈簧測力計示數達到最大值時仍無法拉動木塊。為了使用現有器材就能完成此實驗，可采用的操作方法是______?！敬鸢浮縿蛩?.4將木塊顛倒放置壓力大將丙、丁實驗50g的砝碼換成10g的砝碼【解析】（1）[1][2]根據二力平衡條件，可知此時應該水平勻速拉動彈簧測力計，這樣測力計的示數和摩擦力大小相等。由圖中可知測力計示數為2.4N。（2）[3][4][5]由題意知此處改變的是接觸面的粗糙程度，木塊上下表面粗糙程度不同，所以應把木塊上下顛倒放置，彈簧測力計的示數變大，由此可以得出壓力不變，接觸面粗糙程度增大，摩擦力增大。（3）[6]探究摩擦力大小與接觸面粗糙程度的關系，應控制壓力相同。由丙、丁兩圖可知此時木塊上方放置的是50g的砝碼，彈簧測力計已經到達最大刻度，此時實驗器材還有個10g的砝碼，故此時可以通過減小木塊對桌面的壓力的方式來減小摩擦力，故可以將丙、丁兩圖中50g砝碼換成10g的砝碼。11．（2022·河北·統考中考真題）小明在做“研究影響摩擦力大小的因素”實驗時，利用一套器材依次完成圖所示的實驗，其中甲、乙圖中長木板正面朝上，丙圖中長木板反面朝上，長木板的反面比正面粗糙。（1）小明提出如下猜想：①滑動摩擦力的大小與接觸面所受的壓力有關：②滑動摩擦力的大小與接觸面的粗糙程度有關。如果小明要驗證猜想①，他應該選擇___________兩圖所示的實驗來操作；如果小明要驗證猜想②，他應該選擇___________兩圖所示的實驗來操作；（2）實驗中，小明用彈簧測力計水平拉動木塊，使它沿水平長木板做勻速直線運動，此時彈簧測力計對木塊的拉力與木塊受到的滑動摩擦力大小相等，這是利用了___________的知識；（3）小明分別對猜想①②進行了實驗驗證。在圖甲、丙實驗中彈簧測力計的示數分別為0.8N、1.2N，在圖乙實驗中，彈簧測力計的示數如圖所示，示數為___________N。小明多次實驗后得出結論：接觸面所受的壓力越大，滑動摩擦力越大；接觸面越粗糙，滑動摩擦力越大；（4）許多情況下摩擦是有用的，人們常常設法增大它。請寫出一個通過增加接觸面的粗糙程度來增大摩擦的實例：___________；（5）實驗后，小明和同學們對實驗中存在的問題進行了交流，改進了實驗方案，設計了如圖所示的實驗裝置：將彈簧測力計固定不動，木塊掛在彈簧測力計的掛鉤上：不拉木塊，改為拉動長木板，使長木板與木塊相對運動。再次驗證了猜想①②得出相同結論。針對實驗改進，同學們提出了以下觀點，其中不正確的是___________（選填序號）。A．改進后，拉動長木板時不必保持勻速運動，更易于操作B．改進后，彈簧測力計示數較穩定，容易讀出正確的數值C．改進后，木塊穩定時受到的滑動摩擦力小于彈簧測力計對木塊的拉力【答案】甲、乙乙、丙二力平衡1.0自行車輪胎上制有凹凸的花紋（答案不唯一）C【解析】（1）[1]小明要驗證猜想①，需控制接觸面的粗糙程度相同，改變壓力的大小，由圖可知，甲、乙兩圖接觸面粗糙程度相同，壓力大小不同，所以他應該選擇甲、乙兩圖所示的實驗來操作.[2]如果小明要驗證猜想②，需控制壓力的大小相同，改變接觸面的粗糙程度，由圖可知，乙、丙兩圖壓力大小相同，接觸面粗糙程度不同，所以他應該選擇乙、丙兩圖所示的實驗來操作。（2）[3]實驗中，小明用彈簧測力計水平拉動木塊，使它沿水平長木板做勻速直線運動，此時木塊在水平方向上受到拉力和摩擦力兩個力的作用，由于木塊做勻速直線運動，所以木塊受到拉力和滑動摩擦力是一對平衡力，根據二力平衡的知識可知，拉力與滑動摩擦力二力大小相等。（3）[4]由圖可知，彈簧測力計的分度值為0.1N，所以測力計示數為1.0N。（4）[5]通過增加接觸面的粗糙程度來增大摩擦的實例很多，如：自行車輪胎上制有凹凸的花紋、塑料瓶蓋刻豎條紋、結冰路面撒些煤渣等。（5）[6]A．因為壓力不變，接觸面粗糙程度不變，滑動摩擦力不變，滑動摩擦力的大小與速度無關，實驗時不需要做勻速直線運動，更易于操作，故A正確，不符合題意；B．改進后，測力計靜止，彈簧測力計示數較穩定，容易讀出正確的數值，方便讀數，故B正確，不符合題意；C．圖中固定彈簧測力計，拉動木板做相對運動，拉動木板時，木塊受到向左的摩擦力，由于木塊相對地面靜止，則摩擦力與彈簧測力計的拉力是一對平衡力，彈簧測力計的示數等于木板對木塊的摩擦力，故C不正確，符合題意。故選C。12．（2022·內蒙古通遼·統考中考真題）為了測量滑動摩擦力的大小，甲組同學設計了如圖所示實驗裝置。實驗中，小桶內裝入適量的沙子，細繩水平拉動木塊，使木塊恰好做勻速直線運動。（輕繩與滑輪的摩擦不計）（1）實驗中定滑輪的作用是___________；（2）為了測量木塊受到的滑動摩擦力，需要測量的物理量是___________；（3）小桶落地后，木塊繼續向前運動，這是由于木塊具有___________，此時木塊受到的滑動摩擦力___________（選填“變大”、“變小”或“不變”）；（4）把毛巾鋪在木板上，想要測出圖中木塊在毛巾上受到的滑動摩擦力大小，下一步的操作是___________；（5）乙組同學覺得用已知質量的鉤碼代替沙桶，可以簡化實驗操作步驟，你覺得哪組的方法更好：___________（選填“甲組”或“乙組”）?！敬鸢浮扛淖兞Φ姆较蛐⊥昂蜕匙拥目傎|量慣性不變往小桶中增加沙子，使木塊做勻速直線運動甲組【解析】（1）[1]定滑輪的實質是一個等臂杠桿，不能省力，但可以改變力的方向。所以，實驗中定滑輪的作用是改變拉力的方向。（2）[2]小桶內裝入適量的沙子，滑塊恰好做勻速直線運動。此時的拉力等于小桶和沙子的總重力。所以，為了測量滑塊受到的滑動摩擦力，需要測量的物理量是小桶和沙子的總質量。（3）[3]物體保持原來運動狀態不變的性質叫慣性，小桶落地后，滑塊由于慣性繼續向前運動。[4]繼續向前運動過程中，由于壓力不變，接觸面的粗糙程度不變，則滑塊所受滑動摩擦力大小不變。（4）[5]把毛巾鋪在木板上，接觸面粗糙程度增大，滑動摩擦力增大，應該往小桶中增加沙子，以此增大拉力，木塊才會做勻速直線運動。（5）[6]乙組覺得用鉤碼代替沙桶可以簡化實驗操作步驟，但此想法不能達到目的，因為用鉤碼不能連續改變拉力的大小，難以控制滑塊做勻速直線運動，故甲組的方法更好。13．（2022·江蘇南通·統考中考真題）實驗小組做“探究影響滑動摩擦力大小的因素”實驗。（1）如圖甲，沿水平方向______拉動木塊測出滑動摩擦力大??；（2）在木塊上添加砝碼，重復（1），發現彈簧測力計示數變大，說明滑動摩擦力的大小與______有關；在長木板上分別鋪上毛巾和棉布，進行對照實驗，這是為了探究滑動摩擦力的大小與______的關系；（3）圖甲中，增大拉力使木塊加速運動，木塊受到的滑動摩擦力大小將______；（4）實驗中發現彈簧測力計的示數不易穩定，改用如圖乙的裝置水平拉動長木板，結果發現測力計示數仍然不夠穩定，可能的原因是______。【答案】勻速壓力大小接觸面的粗糙程度不變木板表面的粗糙程度不均勻【解析】（1）[1]實驗時，用彈簧測力計沿水平方向勻速拉動木塊，并使木塊做勻速直線運動，根據二力平衡可知，彈簧測力計拉力大小與摩擦力大小相等，可以測出木塊在木板上滑行時受到的摩擦力。（2）[2]添加砝碼，木塊對木板的壓力變大，重復（1），發現彈簧測力計示數變大，說明物體所受的滑動摩擦力變大，故滑動摩擦力的大小與壓力大小有關。[3]在長木板上分別鋪上毛巾和棉布，接觸面的粗糙程度變大，壓力大小不變，進行對照實驗，這是為了探究滑動摩擦力的大小與接觸面的粗糙程度的關系。（3）[4]物體所受的滑動摩擦力的大小與壓力大小及接觸面的粗糙程度有關，圖甲中，增大拉力使木塊加速運動，木塊受到的滑動摩擦力大小將不變。（4）[5]實驗中發現彈簧測力計的示數不易穩定，改用如圖乙的裝置水平拉動長木板，結果發現測力計示數仍然不夠穩定，可能的原因是木板表面的粗糙程度不均勻，木塊在木板不同的地方受到的摩擦力不一樣導致的。14．（2022·湖南湘潭·統考中考真題）利用如圖所示裝置探究影響滑動摩擦力的因素。長方體木塊上表面是棉布面，側面和下表面是面積不同而粗糙程度相同的木板面。實驗時，選擇不同的接觸面，通過增減砝碼，改變木塊對木板的壓力，依次水平向右拉動長木板，將每次測量結果填入下表。實驗序號木塊與木板的接觸面壓力測力計示數1下表面與木板面2.5N1.2N2下表面與木板面5.0N2.4N3下表面與木板面7.5N3.6N4側面與木板面2.5N1.2N5上表面與木板面2.5N1.8N6側面與木板面5.0N（1）水平向右拉動長木板，當測力計示數穩定時，測力計的拉力與木塊受到的滑動摩擦力大小_______（選填“相等”或“不相等”），木塊受到的滑動摩擦力是水平向_______；（2）由實驗1、4可知，滑動摩擦力大小與接觸面的面積_______（選填“有關”或“無關”）；（3）由實驗1、5可知，其他條件相同時，接觸面越粗糙，滑動摩擦力越_______；（4）由實驗1、2、_______（填實驗序號）可知，其他條件相同時，滑動摩擦力大小與接觸面受到的壓力成_______比；由此結論可得，實驗6空格中的數據是_______N。【答案】相等右無關大3正2.4【解析】（1）[1]水平勻速拉動木板，待測力計示數穩定后，木塊受力平衡，水平方向上的拉力和摩擦力是一對平衡力，根據二力平衡的知識，木塊受到的滑動摩擦力與測力計示數大小相等。[2]水平向右勻速直線拉動木條，木塊相對與木板向左運動，則木塊受到木板的摩擦力方向水平向右。（2）[3]由實驗1、4和題意可知，壓力大小和接觸面粗糙程度都相同，接觸面的面積不同，而滑動摩擦力相同，故得出滑動摩擦力的大小與接觸面的面積無關。（3）[4]由實驗1、5可知壓力大小和接觸面積都相同，布面較粗糙，測力計的示數較大，可得出結論：其他條件相同時，接觸面越粗糙，滑動摩擦力越大。（4）[5][6]實驗1、2、3控制了接觸面的粗糙程度和接觸面積不變，僅改變壓力大小，發現壓力越大，滑動摩擦力越大，什么滑動摩擦力大小與接觸面受到的壓力成正比。[7]實驗2、6中，壓力大小和接觸面粗糙程度都相同，接觸面的面積不同，根據前面的結論可知，實驗6空格中的數據應該是2.4N。15．（2022·黑龍江大慶·統考中考真題）小明想比較某兩種品牌運動鞋的防滑性能，他設計了如圖所示的實驗，實驗步驟如下：（1）將兩種品牌的運動鞋各取一只，用彈簧測力計分別稱出它們的重力。小明觀察到未懸掛重物時彈簧測力計示數為0.2N，圖乙是測量其中一只鞋子時彈簧測力計示數，其示數為___________N，鞋子的實際重力為___________N；（2）用彈簧測力計掛起較輕的那只鞋子，再向里面緩慢加入細沙，直至彈簧測力計示數與懸掛較重鞋子時的示數相同；（3）在跑步機的傳送帶上按圖甲擺放實驗用品，將彈簧測力計正確調零后，其一端固定在跑步機上，另一端鉤住鞋子；（4）啟動跑步機，待彈簧測力計示數穩定后記錄彈簧測力計示數，該示數___________（填“大于”、“等于”或“小于”）鞋子受到的摩擦力；（5）換另一只鞋子，重復步驟（4），并記錄數據；（6）比較步驟（4）、（5）中兩次彈簧測力計示數，對應示數___________（填“較大”或“較小”）的鞋子防滑性能好；（7）如果在步驟（4）中提高傳送帶速度，那么彈簧測力計示數穩定后，其示數與低速時相比將___________（填“變大”、“變小”或“不變”）。【答案】2.42.2等于較大不變【解析】（1）[1][2]由圖乙可知，彈簧測力計的分度值為0.2N，示數為2.4N，未懸掛重物時彈簧測力計示數為0.2N，所以鞋子的實際重力為2.2N。（4）[3]鞋子在跑步機的傳送帶上受到摩擦力和彈簧測力計的拉力是一對平衡力，所以彈簧測力計示數等于鞋子受到的摩擦力。（6）[4]比較步驟（4）、（5）中兩次彈簧測力計示數，示數較大的說明鞋子受到的摩擦力大，鞋子防滑性能好。（7）[5]鞋子在傳送帶上受到摩擦力，與鞋子對傳送帶的壓力大小、鞋子與傳送帶接觸面的粗糙程度有關，與傳送帶速度無關，所以其示數與低速時相比將不變。一、實驗題1．（2023春·湖北武漢·九年級武漢一初慧泉中學?？茧A段練習）如圖所示是小麗同學探究阻力對物體運動的影響實驗裝置，實驗步驟如下：（1）將棉布鋪在水平木板上，讓小車從斜面___________滑下，觀察小車在木板上___________；（2）去掉棉布，重復上述實驗步驟。由實驗可以看出，去掉木板上的棉布，運動的小車所受阻力___________，向前滑行距離變大；（3）由此可推出：如果運動的物體不受力，它將做___________；（4）如上圖虛線顯示推出手的鉛球在空中運動的一段軌跡，忽略空氣阻力，如果在圖中所示位置重力消失，鉛球將___________。A．沿著虛線繼續做曲線運動

B．保持靜止狀態C．沿著a的方向做勻速直線運動

D．沿著b的方向豎直下落【答案】同一高度由靜止自由滑下通過的距離的長短變小勻速直線運動C【解析】（1）[1][2]根據控制變量法，要控制小車下滑到水平面的速度相同，將棉布鋪在水平木板上，讓小車從斜面同一高度由靜止自由滑下，觀察小車在木板上通過的距離的長短。（2）[3]去掉棉布，重復上述實驗步驟。由實驗可以看出，去掉木板上的棉布，表面粗糙程度變小，運動的小車所受阻力變小，向前滑行距離變大。（3）[4]由此可推出：如果運動的物體不受力，小車運動的距離將無限遠，即它將做勻速直線運動。（4）[5]如上圖虛線顯示推出手的鉛球在空中運動的一段軌跡，忽略空氣阻力，如果在圖中所示位置重力消失，根據牛頓第一定律，鉛球將保持原來的運動狀態，沿著a的方向做勻速直線運動，故ABD不符合題意，C符合題意。故選C。2．（2023·四川內江·四川省內江市第六中學?？家荒＃┬∶鲗W習了慣性知識后，知道了物體質量越大慣性越大，但通過觀察小汽車的剎車過程小明有一個問題想不太明白；同一輛小汽車踩下剎車，速度慢時很容易就停下來了，而速度快時則不太容易停下來，由此可見物體運動速度越快，其運動狀態越難改變，這難道不正說明了慣性大小與速度有關嗎？為搞清楚慣性大小到底和速度有沒有關系，老師幫小明查了資料，找到了以下兩個理論知識，并且和小明共同設計了實驗來驗證。知識1：當作用在物體上的外力不為0時，慣性大小表現為外力改變物體運動狀態的難易程度；知識2：物體運動狀態改變的難易程度，由單位時間內物體速度大小的變化量來判定。以此為依據設計了兩個實驗來進行探究。實驗：老師利用1個小球、斜面、粗糙的水平木板、停表、速度測量儀設計了如圖所示實驗，以此來模擬汽車剎車的過程，每次實驗小球從同一斜面的不同高度靜止開始釋放，實驗數據如表。實驗次數釋放高度到達水平面的速度v0速度從v0~0時間在水平面上滑動的距離第1次h15cm/s2s5cm第2次h210cm/s4s20cm第3次h320cm/s8s80cm（1）h1、h2、h3的大小關系_____，這三次實驗中水平面木板的粗糙程度應該_____（選填“相同”或“不同”）；（2）這三次實驗中小球單位時間速度大小的變化量_____（選填“相同”或“不同”）；（3）結論：同一個物體，受相同的外力，速度不同時，其運動狀態改變的難易程度_____（選填“相同”或“不同”），物體的慣性與運動速度_____（選填“有關”或“無關”）?！敬鸢浮縣1<h2<h3相同相同相同無關【解析】（1）[1]同樣的小球、質量相同，從斜面的不同高度滾下，到達水平面時的速度不同，高度越高，速度就越大，從表中數據可看到，到達水平面的速度，第1次小于第2次，第2次小于第3次，則h1、h2、h3的大小關系為h1<h2<h3。[2]為了探究慣性與速度的關系，根據控制變量法可知，實驗中需要控制接觸面的粗糙程度相同。（2）[3]保持水平面木板的粗糙程度相同，受到的阻力相同，由表中數據可知，3次實驗小球單位時間速度大小的變化量相同，都是2.5cm/s2。（3）[4][5]由[3]解析可知道，3次實驗小球單位時間速度大小的變化量相同，即運動狀態改變的難易程度相同，可得結論：同一個物體，受相同的外力，速度不同時，其運動狀態改變的難易程度相同，即慣性相同，運動速度不同，則可知物體的慣性與運動速度無關。3．（2023·北京·北京市八一中學校考模擬預測）在探究“二力平衡的條件”的實驗中，某同學采用的實驗裝置如圖所示：（1）當物體處于靜止狀態或_______狀態時我們認為它受到的力相互平衡．（2）實驗時，小宇發現當向左盤和右盤同時加入一個相等質量的砝碼時，木塊處于靜止狀態．此時木塊在水平方向受到兩個力的作用，這些力是平衡的．小明再把右盤中的砝碼換成一個較重的砝碼時，發現木塊仍然處于靜止狀態，出現這種現象的原因是____，這時木塊在水平方向受到的力______（選填“平衡”或“不平衡”）．（3）如圖所示，小慧用小車來做該實驗，裝置處于靜止，細繩和彈簧測力計的質量忽略不計，不考慮細繩與滑輪間的摩擦，兩端掛的重物各為10N，則彈簧測力計的示數為___N．【答案】勻速直線運動木塊收到向左的摩擦力的作用平衡10【解析】（1）物體處于靜止狀態或勻速直線運動狀態時，物體受到平衡力的作用．（2）小宇再把右盤中的砝碼換成一個較重的砝碼時，發現木塊仍然處于靜止狀態，木塊還受平衡力的作用，木塊有向右運動的趨勢，木塊和桌面之間產生了向左的摩擦力的作用，向左的拉力和摩擦力與向右的拉力是平衡力，所以這時木塊在水平方向上受到的力平衡．（3）定滑輪能改變力的方向但不改變力的大小，所以此時彈簧測力計的示數就等于下面掛的一個重物的重力10N；4．（2023春·北京·九年級北京市第三十五中學?？茧A段練習）在研究滑動摩擦力大小與接觸面粗糙程度的關系的實驗中，某同學設計的實驗裝置如圖所示。在實驗中將長木板B放置在水平桌面上，用手拉動長木板B使其水平向左運動，拉動物塊A的細線保持水平：木板B1號2號3號F/N0.40.81.4f/N0.40.81.4(1)在實驗中，當木塊A相對于地面靜止時，彈簧測力計的示數F能表示木塊A所受滑動摩擦力f的大小。請你畫出圖中木塊A水平方向的受力示意圖；()并分析說明f=F的依據_______；(2)選定實驗方案后，通過更換表面粗糙程度不同的長木板B（木板B的號碼越大代表其表面越粗糙），測得一組摩擦力f的數據，并記錄在表格中?？梢缘玫降膶嶒灲Y論是：____________?！敬鸢浮恳驗槟緣KA相對于地面靜止，所以在水平方向上滑動摩擦力f與拉力F拉二力平衡，即f=F拉壓力一定時，接觸面越粗糙，滑動摩擦力越大【解析】(1)[1]當木塊A相對于地面靜止時，木塊A受力平衡，水平方向上受到向左的摩擦力和向右的拉力，二者大小相等，如圖所示：。[2]因為木塊A相對于地面靜止，所以在水平方向上滑動摩擦力f與拉力F拉二力平衡，即f=F拉。(2)[3]根據實驗過程可知，實驗中物體A對木板B的壓力是一定的，只是改變B表面的粗糙程度，從表格中的數據可以得出結論：當壓力一定時，接觸面越粗糙，滑動摩擦力越大。5．（2023春·重慶·九年級重慶巴蜀中學?？计谥校┬梢骄磕男┮蛩赜绊懟瑒幽Σ亮Φ拇笮?，她用一個表面粗糙程度相同的木塊及其它器材，完成了如圖甲所示的A、B、C三次實驗。（1）她把木塊放在水平木板上，用彈簧測力計沿水平方向___________拉動木塊，此時彈簧測力計示數等于木塊所受滑動摩擦力的大?。唬?）比較A、B兩次實驗，可初步得到實驗結論：當接觸面粗糙程度相同時，___________越大，滑動摩擦力越大；（3）實驗中，小嬌發現彈簧測力計示數很難穩定，于是設計了如圖乙所示的裝置來進行實驗，水平傳送帶的速度可以調節，定滑輪摩擦忽略不計。當傳送帶加速運動時，彈簧測力計的示數___________（選填“變大”、“變小”或“不變”）?！敬鸢浮縿蛩僦本€壓力不變【解析】（1）[1]實驗中用彈簧測力計拉著木板在水平面上做勻速直線運動，物體在水平方向上受到平衡力的作用，這個物體所受的彈簧測力計的拉力大小與物體受到的滑動摩擦力的大小相同。（2）[2]滑動摩擦力的大小與接觸面的粗糙程度和壓力的大小有關，比較A、B兩次實驗可知，當接觸面的粗糙程度相同時，壓力越大，摩擦力越大。（3）[3]物體在傳送帶上做勻速直線運動，物體受到的滑動摩擦力與彈簧測力計的示數相同，當傳送帶加速運動時，物體受到的依然為滑動摩擦力，由于物體受到的壓力和接觸面的粗糙程度不變，所以滑動摩擦力不變。6．（2023·廣東東莞·可園中學校考一模）同學們利用如圖甲所示的實驗裝置，探究影響滑動摩擦力大小的因素。（1）實驗中，應在水平方向拉著木塊做_________運動，根據_________可知滑動摩擦力的大小等于拉力的大小；（2）第一組同學在同一木板上進行了多次實驗，根據測量數據作出圖乙的圖像。分析圖像可以得出的結論是：當接觸面的粗糙程度相同時，滑動摩擦力的大小與壓力的大小成______比。多次實驗的目的是為了____________；（3）如丙圖，把很多本封面材料相同的書疊放在水平桌面上，從這疊書中抽出書本B比抽出書本A需要更大的力，原因是______________；（4）第二組同學設計了如丁圖所示的實驗改進方案，此方案的優點是：_________。【答案】勻速直線二力平衡正避免偶然性A受到的摩擦力小讀數時彈簧測力計示數穩定【解析】（1）[1][2]實驗中，應在水平方向拉著木塊做勻速直線運動，物體在水平方向上受到平衡力的作用，根據二力平衡的條件，滑動摩擦力大小等于拉力大小，即等于彈簧測力計示數。（2）[3]根據測量數據作出了如乙圖所示的圖像知，摩擦力隨壓力的變化關系圖像為過原點的直線，得出的結論是：接觸面粗糙程度相同時，滑動摩擦力的大小與壓力大小成正比。[4]為避免實驗偶然性，尋找普遍規律，應進行多次實驗。（3）[5]滑動摩擦力的大小與壓力大小和接觸面的粗糙程度有關，由圖可知，A上面書的數量比B上面書的數量少，即A受到的壓力小，B受到的壓力大，在接觸面粗糙程度相同時，壓力越大摩擦力越大，所以從這疊書中抽出書本A時用的力要比B小。（4）[6]丁圖中木塊相對地面是靜止的，受到的測力計拉力和滑動摩擦力為一對平衡力，大小相等，不需要勻速拉動木板，測力計示數穩定易讀數，實驗更容易操作。7．（2023·云南昆明·昆明八中?？寄M預測）用圖所示的實驗過程探究“影響滑動摩擦力大小的因素”。（1）拉動木塊應該使其沿水平方向______運動，依據二力平衡的條件得知滑動摩擦力的大小等于______的大?。唬?）實驗過程中可以觀察到彈簧測力計示數F5<F1<F4<F2<F3。對比______三次實驗可知：在接觸面粗糙程度一定時，壓力越大，滑動摩擦力______。甲、丁、戊三次實驗是在______保