專訓(xùn)3探究力的規(guī)律

1、專訓(xùn)3探究力的規(guī)律名師點金:1. 探究阻力對運動影響的實驗技巧：讓同一小車從同一斜面的同一高度處自由滑下一一控制小車在水平面上的初速度相同；(2)改變接觸面的材料一 改變阻力的大小。探究阻力影響因素的實驗需要用到控制變量法 和推理法。2. 探究二力平衡條件的實驗技巧：(1)用小車代替木塊 減小摩擦力對實 驗的影響；(2)用紙片代替小車一一減小重力對實驗的影響；(3)扭轉(zhuǎn)紙片的目的探究一對平衡力是否作用在同一直線上；(4)從中間剪開紙片的目的 一一探 究一對平衡力是否作用在同一物體上。遜曲整阻力對物體運動影響的探究1. 【中考百色】在探究“阻力對物體運動的影響”實驗中，在水平木板上 先后鋪上粗糙

2、程度不同的毛巾和棉布， 讓小車從斜面頂端由靜止滑下，如圖甲所示，觀察和比較小車在毛巾表面、棉布表面和木板表面滑行的距離。乙(第1題圖)(1) 實驗中每次均讓小車從斜面頂端由靜止滑下的目的是：使小車每次在水)。平面上開始滑行時速度大小 填“相等”或“不相等”(2)實驗中是通過改變來改變小車所受阻力大小的。(3) 實驗中發(fā)現(xiàn)：小車在毛巾表面上滑行的距離最短，在木板上滑行的距離最遠，說明小車受到的阻力越小，速度減小得越(填“快”或“慢”)。(4) 推理：本實驗中，如果小車在水平面上滑行時受到的阻力為零，它將做(5) 在此基礎(chǔ)上，牛頓總結(jié)了伽利略等人的研究成果概括出牛頓第一定律,請問：牛頓第一定律 (

3、填“能”或“不能”)直接由實驗得出。(6)通過上面的探究后，小明再思考如下的問題：如圖乙所示，擺球從 A點由靜止釋放擺到右側(cè)最高點 C時，如果擺球所受的力忽然全部消失，則擺球?qū)⑻睢巴財[”“靜止”或“做勻速直線運動”)。二力平衡條件的探究2. 【中考 揚州】在“探究二力平衡的條件”活動中。(1) 如果物體只受到兩個力的作用，且處于 狀態(tài)，說明這兩個力是相互平衡的。由此，小明提出，能否利用如圖甲所示的實驗裝置來探究二力平衡 的條件?(2) 小華認(rèn)為，若采用小明的方案，必須測出物體所受的的大小來進行比較。研究發(fā)現(xiàn)，在小明的方案中，只能根據(jù)相互作用的關(guān)系直接測出的大小，在未知二力平衡條件的前提下，另

4、一個力無法直接測量,所以這一方案無法實施下去。(3) 為此，兩位同學(xué)不斷改進并先后設(shè)計了三個實驗方案，如圖乙所示，請你判斷出她們改進的先后順序： 用字母表示)，這樣的改進是為了減小對實驗的影響。(第2題圖)如圖丙，是最終確認(rèn)的實驗方案。此方案中，由于_故卡片的重力可忽略不計。3. 如圖所示，在研究二力平衡條件的實驗中，取一塊硬紙板在相對的頂點 附近各開一個小孔用細線系住，細線的另一端跨過桌邊的兩個定滑輪。(第3題圖)0(1) 硬紙板沒有與桌面接觸，這樣做的好處是(2)當(dāng)兩側(cè)滑輪上所掛鉤碼質(zhì)量時，紙板靜止。F1和F2不在(3)保持兩側(cè)所掛鉤碼質(zhì)量相等，把紙板扭轉(zhuǎn)一個角度，使拉力同一直線上，這時紙

5、板。當(dāng)紙板重新恢復(fù)到原來的靜止?fàn)顟B(tài)時, 拉力Fi和F2作用在同一直線上。由上述實驗可知，作用在同一物體上的力，如果作用在，這兩個力就彼此平衡。阻力影響因素的探究4. 【中考 溫州】小明發(fā)現(xiàn)，高空墜物下落越來越快，而跳傘運動員利用降落傘卻能安全著地?？罩邢侣涞奈矬w，其最大速度與什么因素有關(guān)呢？為了研究這一問題，小明在老師的幫助下進行如下實驗:1牛抵杯2牛抵杯加護杯4.加AB(第4題圖) 取相同型號、質(zhì)量為m的紙杯10個，按如圖所示分成A、B、C、D四組。 將A組紙杯在一定高度、底部向下靜止釋放，讓其自由下落，并用儀器 記錄下落過程中的速度。 分別用B、C、D組紙杯重復(fù)步驟。記錄并整理相關(guān)數(shù)據(jù)如下

6、表。速度XMhk秒) (米/秒)紙杯質(zhì)計0. 1(I 20.30. 4 0. 50,6(1 780.9LOm0. 50. 81.01. 11.21.21. 21.2L21. 22川(16LO1.3h51.6L7L7L7L7L73用U.SL 3L6L92.02. 12.22.22.24 m0.9L 5L 82.0Z 22.42. 52.62.62.6盡可能相(1) 實驗中應(yīng)將疊加的紙杯盡量壓緊，目的是為了控制 同。(2) 本實驗的結(jié)論是(3) 某同學(xué)分析實驗數(shù)據(jù)后，認(rèn)為“紙杯下落的最大速度越大，其所受的最 大空氣阻力也越大”，請說明其依據(jù)： 5. 【中考 株洲】物體下落時受到的空氣阻力與速度和橫

7、截面積有關(guān)，已探究出在橫截面積不變時空氣阻力與速度的平方成正比。為探究空氣阻力與橫截面積的關(guān)系，取質(zhì)量相同，半徑分別為r、2r和3r的甲、(第 5題圖)乙、丙三個小球，讓它們從不同高度分別豎直落下，并以磚墻為背景，當(dāng)進 入磚墻的區(qū)域時，用照相機通過每隔相等時間曝光一次的方法記錄小球的運動過 程，如圖是其中一段的示意圖。在圖示運動過程中，甲、乙、丙三個小球的速度之比是 (2) 分析實驗數(shù)據(jù)可知：在阻力相同時，小球的速度與半徑的關(guān)系是實驗結(jié)論是：不同小球在速度相同時，小球受到的空氣阻力同一直線上兩力的合成(等效替代法)6.小明在探究同一直線上二力合成的實驗中，把一根輕質(zhì)彈簧的一端固定在0點，另一端

8、用尼龍細線固定在彈簧測力計的掛鉤上，每次實驗時，都將彈簧由A位置拉伸到B位置。研究過程及實驗數(shù)據(jù)如圖 a b、c所示，請仔細觀察圖中的裝置、操作及現(xiàn)象，然后歸納得出初步結(jié)論。(1)探究實驗所采用的科學(xué)方法是法。(2)由圖a b中拉力方向及彈簧測力計示數(shù)可得出的結(jié)論是：同一直線上，方向相同的兩個力的合力大小等于兩力大小之 ，合力的方向跟兩力方向相同。(3) 由圖a c中拉力方向及彈簧測力計示數(shù)可得出的結(jié)論是：同一直線上， 方向相反的兩個力的合力大小等于兩力大小之 ，合力的方向跟較力的方向相同。0 A B證*IO - 7 -j 11=1 Nc: :Ft 曲 bfIftonniOA(第6題圖)7.探

9、究同一直線上二力的合成的實驗裝置如圖所示，圖中AE表示橡皮筋原來的長度，EE表示橡皮筋伸長的長度。F1F(第7題圖)(1)實驗中應(yīng)用了力能使物體(2) 通過比較和(填 “a”或“C兩種情況，可知同一直線上方向相同的兩個力的合力大小，等于這兩個力大小 ，方向跟這兩個力的 方向相同。(3)通過比較和(填 “a”或“C兩種情況，可知同一直線上方向相反的兩個力的合力大小，等于這兩個力大小，方向跟較大的那個力的方向相同。專訓(xùn)答案專訓(xùn)31. (1)相等 接觸面的粗糙程度 慢 勻速直線運動 不能 靜止 點撥：當(dāng)擺球從A點由靜止釋放擺到右側(cè)最高點 C時，速度為零，若 不受任何外力，將保持靜止?fàn)顟B(tài)不變。2. (

10、1)平衡(靜止或勻速直線運動)(2)拉力；重力；拉力(3)BAC ;摩擦力(4)卡片所受重力遠小于拉力(卡片較輕)3. (1)減少了阻力對實驗結(jié)果的影響(2)相等(3) 會轉(zhuǎn)動；大小相等；相反；同一直線上點撥：(1)把物體放在水平桌面上，物體和水平桌面之間存在阻力，會對實驗產(chǎn)生影響。硬紙板沒有與桌面接觸，這樣做的好處是減少了阻力對實驗結(jié)果的 影響。(2)紙板兩端通過滑輪各掛質(zhì)量相同的鉤碼，紙板兩端的拉力大小相等， 可研究平衡力大小相等的關(guān)系。(3)紙板轉(zhuǎn)過一個角度，紙板兩端的拉力就不在二力平一條直線上，紙板就會轉(zhuǎn)動，說明了不在同一直線上的兩個力不能平衡。衡的條件是：作用在同一個物體上的兩個力，

11、大小相等、方向相反、作用在同一 直線上。4. (1)形狀(2)相同條件下，紙杯質(zhì)量越大，下落的最大速度越大(3)紙杯重力越大，其最大速度越大，紙杯勻速運動時，所受最大空氣阻力等于重力，因此下落的紙杯最大速度越大，其所受最大空氣阻力也越大點撥：(1)實驗中應(yīng)將疊加的紙杯盡量壓緊，目的是為了控制紙杯的形狀盡可能相同；本實驗的結(jié)論是相同條件下，紙杯質(zhì)量越大，下落的最大速度越大；(3 )紙杯重力越大，其最大速度越大；紙杯勻速運動時，所受最大空氣阻力等于重力，因此下落的紙 杯最大速度越大，其所受最大空氣阻力也越大。5. (1)6 : 3 : 2 速度與半徑的乘積不變與橫截面積成正比點撥：(1)在相同的間

12、隔時間內(nèi)，甲運動3塊磚的厚度時，乙運動1.5塊磚的厚度，丙運 動1塊磚的厚度，路程之比為6 : 3 : 2,則速度之比為6 : 3 : 2; (2)甲、乙、丙 三個小球的半徑分別為r、2r和3r,在阻力相同時，速度之比為6 : 3 : 2,由此可知，在阻力相同時，小球的速度與半徑的乘積不變；(3)速度不變時，小球受到的空氣阻力與橫截面積成正比。6. （1）等效替代 （2）和（3）差；大 方法規(guī)律：（1）彈簧形變相同，表明受 到相同的拉力，這種方法叫等效替代法。（2）由圖a b可知，同一直線上，方向 相同的兩個力的合力大小等于兩力大小之和，即 F= Fi+ F2，合力的方向跟兩力 方向相同。（3）同一直線上，方向相反的兩個力的合力大小等于兩力大小之差， 即F