暑假攻略2020夏八年級物理核心素養(yǎng)特色專題專題三力學(xué)實驗1課時作業(yè)[附答案]

1、專題三力學(xué)實驗（1）實驗一探究阻力對物體運動的影響 核心考點【實驗?zāi)康摹刻骄孔枇ξ矬w運動的影響【設(shè)計和進行實驗】（1）實驗器材：小車、斜面、長木板、毛巾、棉布等；（2）實驗步驟：讓小車從同一斜面上的同一高度由靜止自由滑下，如圖所示，改變水平面表面得粗糙程度，使其對小車運動的阻力不相同。第一次在水平面上鋪毛巾，第二次鋪棉布，第三次將棉布去掉，只剩下木板，比較小車每次在水平面上滑行的距離。第12頁共28頁【分析現(xiàn)象】水平面越光滑，小車的速度減小得越慢，運動距離越遠；【實驗結(jié)論】運動物體受到的阻力越大，運動的越近，阻力越小，運動得越遠。若運動的物體不受阻力，物體的運動速度將不會減小，將保持做勻速直

2、線運動?！緦嶒灧椒ā浚嚎刂谱兞糠ǎ嚎刂菩≤噺男泵嫔贤桓叨忍幱伸o止釋放，使小車到斜面底端時具有相同的初速度；轉(zhuǎn)換法：通過小車在水平面上滑行距離的長短來間接判斷小車所受阻力大??；科學(xué)推理法：若小車不受阻力時，小車的速度將不會減小，將永遠做勻速直線運動；【交流與討論】（3）小車到達斜面底端繼續(xù)前行的原因：小車具有慣性；（4）小車最終會停下來的原因：受到摩擦阻力（非平衡力）的作用；（5）牛頓第一定律的內(nèi)容：一切物體在沒有受到外力作用時，總保持靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)；（6）牛頓第一定律得到的方法：在大量經(jīng)驗事實的基礎(chǔ)上，通過科學(xué)的推理總結(jié)歸納出來的，不能直接由實驗得到。（7）對牛頓第一定律的理解：

3、力不是維持物體運動狀態(tài)的原因，力是改變物體運動狀態(tài)的原因。（8）對小車受力情況的判斷：小車在水平面上運動時重力和支持力相互平衡，水平方向上受到阻力的作用，做減速直線運動；（9）小車在運動過程中做功與能量轉(zhuǎn)化：從斜面頂端滑動到水平面的過程中，重力勢能轉(zhuǎn)化為動能和內(nèi)能；從水平面運動到靜止的過程中，動能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，機械能不守恒，但能量的總量不變；小車在三種不同的水平面上克服阻力做功的關(guān)系：，功率：（依次為毛巾、棉布和木板）。 針對訓(xùn)練如圖所示，在探究“阻力對物體運動的影響”實驗中，觀察將毛巾、棉布分別鋪在水平木板上和只有木板的三種情況下，讓小車分別從斜面頂端由靜止下滑，研究小車在水平面上滑行的距離。

4、（1）實驗中每次均讓小車從斜面頂端由靜止下滑的目的是：使小車每次在水平面上開始滑行時速度大?。ㄌ睢跋嗟取被颉安幌嗟取保?。（2）實驗中改變小車所受阻力大小，是通過改變來實現(xiàn)的。（3）實驗中發(fā)現(xiàn)小車在毛巾表面滑行的距離最近；在棉布表面滑行的距離較遠；在木板表面滑行的距離最遠。說明小車受到的阻力越小，速度減小得越（填“快”或“慢”）。（4）推理：如果小車在水平面上滑行，受到的阻力越來越小，直到變?yōu)榱悖鼘⒆?。在大量?jīng)驗事實的基礎(chǔ)上，牛頓總結(jié)了伽利略等人的研究成果概括出了牛頓第一定律，所以牛頓第一定律雖然不是直接由實驗得出的，但是通過符合邏輯的得出的正確結(jié)論。在我們已學(xué)的物理知識中，也有用到這種“實驗

5、+推理”的研究方法，如（列舉一例）。（5）實驗中，小車在棉布、木板表面克服阻力做功的功率分別是P1、P2，則P1P2（填“”、“=”或“）（6）牛頓第一定律告訴了我們物體的運動（填“需要”或“不需要”）力來維持，一切物體都有保持原來不變的性質(zhì)，力是物體運動狀態(tài)的原因。（7）必須保證小車運動在水平支持面上，這是為了讓小車在豎直方向所受力和支持面對小車的力相平衡，從而只探究阻力對物體運動的影響。（8）本實驗中小車在水平面上三次運動過程中消耗的機械能大?。ㄟx填“相等”或“不相等”）；（9）若讓同一小車從斜面上不同高度處由靜止滑下，觀察小車在毛巾表面滑行的距離，可以探究小車的重力勢能與的關(guān)系。若是換用

6、大小不同的小車從斜面同一高度處由靜止自由下滑，可以探究動能與的關(guān)系。（10）完成上面的探究后，小林添加了一個木塊來探究“物體動能的大小是否與物體的運動速度有關(guān)”，接下來他應(yīng)該將小車放在同一個斜面的（選填“相同高度”或“不同高度”），由靜止自由滑下來撞擊放在同一水平面上同一位置的木塊。答案：（1） 相等；（2） 接觸面粗糙程度；（3） 慢；（4） 勻速直線運動；推理；探究真空不能傳聲實驗；（5）；在空飲料瓶中裝滿醬油，用天平測出瓶和醬油的總質(zhì)量m3；（6）不需要；運動狀態(tài)；改變；（7）重力；支持力；（8）相等；（9）高度；質(zhì)量；（10）不同高度。實驗二探究二力平衡條件 核心考點【實驗?zāi)康摹课矬w處

7、于平衡狀態(tài)時受到的兩個力有什么特點【設(shè)計和進行實驗】1.實驗器材：小桌、小車、托盤、鉤碼甲乙2.實驗步驟：（1）探究兩個力的大小關(guān)系：在兩端的托盤里分別放上質(zhì)量不相等的鉤碼，觀察小車的運動情況；在兩端的托盤里分別放上質(zhì)量相等的鉤碼，觀察小車的運動情況。（2）探究兩個力的方向關(guān)系：將兩托盤放在小車的同側(cè)，并放上質(zhì)量相等的鉤碼，使兩個力的方向相同，觀察小車的運動情況。把小車扭轉(zhuǎn)一個角度，使兩個力不在同一直線上，再釋放，觀察小車的運動情況；（3）探究兩個力的作用點關(guān)系：把方向相反的力分別施加在兩個小車上，觀察小車的運動情況?！痉治霈F(xiàn)象】（1） 當小車受到大小相等、方向相反、并且作用在同一直線上的兩個

8、力作用時，其運動狀態(tài)不變，即保持靜止狀態(tài)，處于平衡狀態(tài)。（2） 當小車所受力的大小不同或所受力的方向相反或兩個力不在同一直線上時，小車的運動狀態(tài)都會發(fā)生變化，不再處于平衡狀態(tài)。【實驗結(jié)論】二力平衡的條件：作用在同一物體上的兩個力大小相等，方向相反，并且作用在同一直線上?！緦嶒炌卣埂繛榱讼≤囓囕喓湍景逯g的摩擦帶給實驗的影響，將實驗裝置設(shè)計成如圖乙所示的形式，將系于小卡片（重力可忽略）兩對角線分別跨過左右支架上的滑輪，在細線的兩端掛上鉤碼，來進行實驗探究二力平衡的條件。【實驗方法】控制變量法：（1）探究平衡的兩個力是否大小相等：保持兩個力在同一直線上、方向相反，改變兩端鉤碼質(zhì)量，觀察小車或紙

9、片是否處于平衡狀態(tài)；（2）探究平衡的兩個力是否在同一直線上：保持兩邊鉤碼質(zhì)量相同，扭動小車或紙片，觀察小車或紙片是否處于平衡狀態(tài)；（3）探究平衡的兩個力是否在同一物體上：保持兩個力作用在同一直線上，兩邊鉤碼質(zhì)量相同，用剪刀剪下紙片，觀察紙片是否處于平衡狀態(tài)?！窘涣髋c討論】（1）實驗中使用定滑輪的作用：改變力的方向。（2）實驗中間木塊換成小車或硬紙片的目的：減小摩擦力對實驗的影響。（3）實驗中使用輕硬紙片的好處：紙片的重力忽略不計，方便研究力的方向問題。（4）實驗中多次測量的目的：讓實驗結(jié)論更具有普遍性?！緦嶒炘u估】實驗中，甲、乙兩方案對比：乙方案通過滾動代替滑動的方式減小了與接觸面的摩擦；乙、

10、丙兩方案對比：丙方案減小因摩擦帶來的實驗誤差，同時較甲、乙兩方案，丙方案能夠更方便一對平衡力與作用物體的關(guān)系。甲乙丙 針對訓(xùn)練某實驗小組利用如圖甲所示的實驗裝置做“探究二力平衡的條件”實驗時，請問：（1）實驗時應(yīng)選擇較（選填“光滑”或“粗糙”）的實驗桌面。（2）如圖甲所示，當左右兩端同時掛兩個鉤碼時，小車靜止，此時、的大小，方向。（3）在圖甲實驗的基礎(chǔ)上，將小車在水平桌面上扭轉(zhuǎn)一個角度后釋放，觀察小車的運動狀態(tài)，這樣做的目的是為了探究兩個平衡的力是否作用在。（4）為了探究兩個平衡的力是否作用在同一個物體上，小明用輕質(zhì)硬紙片代替小車做實驗，如圖乙所示，他將要對硬紙片進行的操作是。（5）實驗中定滑

11、輪的作用是，通過調(diào)整可以改變拉力的大小。（6）在圖甲左側(cè)再掛一個鉤碼，小車將向（選填“左”或“右”）運動，說明力可以改變物體的。（7）如果將兩邊的吊盤掛在小車一端的同一掛鉤上，且沿同一方向拉小車，可以發(fā)現(xiàn)小車不會靜止，這是為了表明小車受到的二力若平衡，必須滿足這一條件而設(shè)計的一個步驟。（8）通過上述過程可知：作用在上的兩個力，只有當大小相等、方向相反，且作用在同一條直線上，這兩個力才彼此平衡。答案：（1）光滑；）（2）相等；相反；（3）同一直線上；（4）將卡片從中間剪開；（5）改變力的方向；鉤碼數(shù)量；（6）左；（7）方向相反；（8）同一物體。實驗三探究影響滑動摩擦力大小的因素 核心考點【設(shè)計和

12、進行實驗】1.實驗器材：木塊、砝碼、粗糙程度不同的水平面、彈簧測力計；2.實驗原理：二力平衡；3.實驗步驟：（1）用彈簧測力計勻速拉動木塊，使它沿水平長木板滑動，從而測出木塊與長木板之間的滑動摩擦力；（2）在木塊上放上砝碼，用彈簧測力計勻速拉動木塊，使它沿水平長木板滑動，測出此時滑動摩擦力；（3）換用材料相同但表面粗糙的長木板，保持放在木塊上的砝碼不變，用彈簧測力計勻速拉動木塊，使它沿水平長木板滑動，測出此時的滑動摩擦力大小?！居涗洈?shù)據(jù)及分析現(xiàn)象】次數(shù)壓力的大小程度接觸面粗糙程度摩擦力（N）1小光滑22大光滑33大粗糙4（1）在這個實驗中，在第1、2次實驗中變量是接觸面的壓力，控制的變量是接觸

13、面的粗糙程度。得到的結(jié)論是：接觸面的粗糙程度一定時，壓力越大，滑動摩擦力越大。（2）在研究接觸面的粗糙程度對摩擦力大小的影響時，可采用第2、3 次的實驗結(jié)果，得到的結(jié)論是：在接觸面壓力一定時，接觸面粗糙程度越大，滑動摩擦力越大?；瑒幽Σ亮Φ拇笮∨c壓力的大小與接觸面的粗糙程度有關(guān)?！緦嶒灲Y(jié)論】滑動摩擦力的大小跟接觸面所受的壓力大小有關(guān)，接觸面受到的壓力越大，滑動摩擦力越大；滑動摩擦力大小與接觸面的粗糙程度有關(guān)，接觸面越粗糙，滑動摩擦力越大?！緦嶒灧椒ā浚?）控制變量法：探究滑動摩擦力的大小與壓力的關(guān)系，控制接觸面的粗糙程度不變，改變物塊對接觸面的壓力，比較壓力不同時滑動摩擦力的大小關(guān)系；探究滑動

14、摩擦力的大小與接觸面粗糙程度的關(guān)系，控制壓力不變，改變接觸面粗糙程度，比較接觸面粗糙程度不同時滑動摩擦力的大小關(guān)系。（2）轉(zhuǎn)換法：通過讀取彈簧測力計的示數(shù)來間接測量滑動摩擦力的大小。【交流與討論】（1）實驗中要水平勻速拉動木塊，使木塊做勻速直線運動，重力和支持力平衡，才能保證拉力大小等于滑動摩擦力。（2）滑動摩擦力的大小與運動速度大小、接觸面面積的大小無關(guān)?！緦嶒炘u估】實驗中很難控制水平勻速拉動彈簧測力計，所以會導(dǎo)致彈簧測力計的示數(shù)不穩(wěn)定。因此，將實驗方案改進如下，對比甲圖，乙圖中無論是否勻速拉動彈簧測力計，都可以保證拉力大小始終等于摩擦力大小。甲圖乙圖 針對訓(xùn)練為了探究“滑動摩擦力大小與什么

15、因素有關(guān)”，小明設(shè)計了如圖所示的實驗。（1）實驗時，用彈簧測力計水平拉動木塊，使它沿長木板做_運動。根據(jù)知識，從而測出木塊與長木板之間的滑動摩擦力，此時，滑動摩擦力的大小_(選填“大于”、“等于”或“小于”)彈簧測力計的示數(shù)；（2）在四次實驗中，滑動摩擦力最小的是_(選填“甲”、“乙”、“丙”或“丁”).（3）分析兩次實驗數(shù)據(jù)，可以得出滑動摩擦力大小與接觸面壓力的關(guān)系，它們的關(guān)系為：；分析兩次實驗數(shù)據(jù)，可以得出滑動摩擦力大小與接觸面粗糙程度的關(guān)系，它們的關(guān)系為：；（4）比較甲、丁實驗，發(fā)現(xiàn)甲實驗彈簧測力計的示數(shù)大于丁實驗彈簧測力計的示數(shù)，小明得出結(jié)論：滑動摩擦力的大小與接觸面積的大小有關(guān)，你認

16、為他的結(jié)論是_(選填“正確”或“錯誤”)的；（5）一個實驗小組對測量摩擦力大小的方案進行了改進：將輕質(zhì)彈簧測力計一端固定，另一端鉤住木塊，木塊下面是一長木板；如上圖所示，實驗時拉著長木板沿水平方向向右運動，讀出彈簧測力計示數(shù)即可測出木塊所受摩擦力大小，木塊所受摩擦力方向為，這種改進的好處是（寫出一種即可）；（6）根據(jù)你在本實驗中的收獲，請寫出一種避免汽車在冰雪路面上出現(xiàn)打滑現(xiàn)象的具體做法：。答案：（5） 勻速直線；二力平衡；等于；（6） ??；（7） 甲、乙；在接觸面粗糙程度相同時，壓力越大，則滑動摩擦力越大；乙、丙；在壓力相同時，接觸面越粗糙，則滑動摩擦力越大；（8） 錯誤；（5）水平向左；不

17、需要勻速拉到木板，木塊所受滑動摩擦力大小總是等于彈簧測力計的拉力；（6）安裝防滑鏈。實驗四探究影響壓力作用效果的因素 核心考點【設(shè)計和進行實驗】1.實驗器材：形變顯著的物體（如海綿、沙子、橡皮泥等）、小桌、砝碼；2.實驗步驟：第14頁共28頁第1步：在海綿上放一個小桌，觀察圖甲所示海綿被壓陷的深淺；第2步：在小桌子上方放一個砝碼，再次觀察海綿的凹陷深度，如圖乙；第3步：將小桌子倒置過來，桌面和海綿接觸，放上砝碼，然后再次觀察海綿的凹陷深度，如圖丙；【分析與論證】甲、乙圖中的受力面積相同，乙圖中壓力大于甲，乙圖中海綿的凹陷程度大于甲，故可以得出結(jié)論：在受力面積相同時，壓力越大，則壓力的作用效果越

18、明顯。乙、丙兩圖中，壓力大小相同，但是丙圖中受力面積大，海綿的凹陷程度小一些，故可以得出結(jié)論：在壓力一定時，受力面積越小，則壓力的作用效果越明顯；【實驗結(jié)論】壓力的作用效果與壓力大小和受力面積有關(guān)：當受力面積一定時，壓力越大，則壓力的作用效果越明顯；當壓力一定時，受力面積越小，則壓力的作用效果越明顯?！緦嶒灧椒ā靠刂谱兞糠ǎ禾骄繅毫Φ淖饔眯Чc受力面積的關(guān)系：控制壓力大小相等，改變受力面積大小，觀察被壓物體的形變程度。探究壓力的作用效果與壓力大小的關(guān)系：控制受力面積相等，改變壓力的大小，觀察被壓物體的形變程度。轉(zhuǎn)換法：實驗中通過海綿的凹陷程度來反映壓力的作用效果?！窘涣髋c討論】（1）實驗中選擇海綿而不選擇木板的原因是海綿易發(fā)生形變，實驗現(xiàn)象明顯，而木板不易發(fā)生形變，實驗現(xiàn)象不明顯。實驗中可以用沙子、橡皮泥等代替海綿。（2）實驗中若