暑假攻略2020夏八年級(jí)物理核心素養(yǎng)特色專題專題三力學(xué)實(shí)驗(yàn)1課時(shí)作業(yè)[附答案]

1、專題三力學(xué)實(shí)驗(yàn)（1）實(shí)驗(yàn)一探究阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響 核心考點(diǎn)【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹刻骄孔枇?duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響【設(shè)計(jì)和進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】（1）實(shí)驗(yàn)器材：小車、斜面、長木板、毛巾、棉布等；（2）實(shí)驗(yàn)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(duì)小車運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)距離越遠(yuǎn)；【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】運(yùn)動(dòng)物體受到的阻力越大，運(yùn)動(dòng)的越近，阻力越小，運(yùn)動(dòng)得越遠(yuǎn)。若運(yùn)動(dòng)的物體不受阻力，物體的運(yùn)動(dòng)速度將不會(huì)減小，將保持做勻速直

2、線運(yùn)動(dòng)?！緦?shí)驗(yàn)方法】：控制變量法：控制小車從斜面上同一高度處由靜止釋放，使小車到斜面底端時(shí)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小；科學(xué)推理法：若小車不受阻力時(shí)，小車的速度將不會(huì)減小，將永遠(yuǎn)做勻速直線運(yùn)動(dòng)；【交流與討論】（3）小車到達(dá)斜面底端繼續(xù)前行的原因：小車具有慣性；（4）小車最終會(huì)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(shí)，總保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；（6）牛頓第一定律得到的方法：在大量經(jīng)驗(yàn)事實(shí)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(shí)驗(yàn)得到。（7）對(duì)牛頓第一定律的理解：

3、力不是維持物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因。（8）對(duì)小車受力情況的判斷：小車在水平面上運(yùn)動(dòng)時(shí)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(yùn)動(dòng)；（9）小車在運(yùn)動(dòng)過程中做功與能量轉(zhuǎn)化：從斜面頂端滑動(dòng)到水平面的過程中，重力勢能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能和內(nèi)能；從水平面運(yùn)動(dòng)到靜止的過程中，動(dòng)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，機(jī)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(duì)訓(xùn)練如圖所示，在探究“阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響”實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(shí)速度大?。ㄌ睢跋嗟取被颉安幌嗟取保?。（2）實(shí)驗(yàn)中改變小車所受阻力大小，是通過改變來實(shí)現(xiàn)的。（3）實(shí)驗(yàn)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(yuǎn)；在木板表面滑行的距離最遠(yuǎn)。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?，它將做。在大量?jīng)驗(yàn)事實(shí)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(shí)驗(yàn)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(shí)中，也有用到這種“實(shí)驗(yàn)

5、+推理”的研究方法，如（列舉一例）。（5）實(shí)驗(yàn)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(yùn)動(dòng)（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(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因。（7）必須保證小車運(yùn)動(dòng)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(duì)小車的力相平衡，從而只探究阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響。（8）本實(shí)驗(yàn)中小車在水平面上三次運(yùn)動(dòng)過程中消耗的機(jī)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(dòng)能與的關(guān)系。（10）完成上面的探究后，小林添加了一個(gè)木塊來探究“物體動(dòng)能的大小是否與物體的運(yùn)動(dòng)速度有關(guān)”，接下來他應(yīng)該將小車放在同一個(gè)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(yùn)動(dòng)；推理；探究真空不能傳聲實(shí)驗(yàn)；（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(yùn)動(dòng)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(shí)驗(yàn)二探究二力平衡條件 核心考點(diǎn)【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹课矬w處

7、于平衡狀態(tài)時(shí)受到的兩個(gè)力有什么特點(diǎn)【設(shè)計(jì)和進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】1.實(shí)驗(yàn)器材：小桌、小車、托盤、鉤碼甲乙2.實(shí)驗(yàn)步驟：（1）探究兩個(gè)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(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)情況。（2）探究兩個(gè)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(gè)力的方向相同，觀察小車的運(yùn)動(dòng)情況。把小車扭轉(zhuǎn)一個(gè)角度，使兩個(gè)力不在同一直線上，再釋放，觀察小車的運(yùn)動(dòng)情況；（3）探究兩個(gè)力的作用點(diǎn)關(guān)系：把方向相反的力分別施加在兩個(gè)小車上，觀察小車的運(yùn)動(dòng)情況?！痉治霈F(xiàn)象】（1） 當(dāng)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(gè)

8、力作用時(shí)，其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變，即保持靜止?fàn)顟B(tài)，處于平衡狀態(tài)。（2） 當(dāng)小車所受力的大小不同或所受力的方向相反或兩個(gè)力不在同一直線上時(shí)，小車的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)都會(huì)發(fā)生變化，不再處于平衡狀態(tài)?！緦?shí)驗(yàn)結(jié)論】二力平衡的條件：作用在同一物體上的兩個(gè)力大小相等，方向相反，并且作用在同一直線上。【實(shí)驗(yàn)拓展】為了消除小車車輪和木板之間的摩擦帶給實(shí)驗(yàn)的影響，將實(shí)驗(yàn)裝置設(shè)計(jì)成如圖乙所示的形式，將系于小卡片（重力可忽略）兩對(duì)角線分別跨過左右支架上的滑輪，在細(xì)線的兩端掛上鉤碼，來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究二力平衡的條件?！緦?shí)驗(yàn)方法】控制變量法：（1）探究平衡的兩個(gè)力是否大小相等：保持兩個(gè)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(gè)力是否在同一直線上：保持兩邊鉤碼質(zhì)量相同，扭動(dòng)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(gè)力是否在同一物體上：保持兩個(gè)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(shí)驗(yàn)中使用定滑輪的作用：改變力的方向。（2）實(shí)驗(yàn)中間木塊換成小車或硬紙片的目的：減小摩擦力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響。（3）實(shí)驗(yàn)中使用輕硬紙片的好處：紙片的重力忽略不計(jì)，方便研究力的方向問題。（4）實(shí)驗(yàn)中多次測量的目的：讓實(shí)驗(yàn)結(jié)論更具有普遍性?！緦?shí)驗(yàn)評(píng)估】實(shí)驗(yàn)中，甲、乙兩方案對(duì)比：乙方案通過滾動(dòng)代替滑動(dòng)的方式減小了與接觸面的摩擦；乙、

10、丙兩方案對(duì)比：丙方案減小因摩擦帶來的實(shí)驗(yàn)誤差，同時(shí)較甲、乙兩方案，丙方案能夠更方便一對(duì)平衡力與作用物體的關(guān)系。甲乙丙 針對(duì)訓(xùn)練某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置做“探究二力平衡的條件”實(shí)驗(yàn)時(shí)，請問：（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)選擇較（選填“光滑”或“粗糙”）的實(shí)驗(yàn)桌面。（2）如圖甲所示，當(dāng)左右兩端同時(shí)掛兩個(gè)鉤碼時(shí)，小車靜止，此時(shí)、的大小，方向。（3）在圖甲實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，將小車在水平桌面上扭轉(zhuǎn)一個(gè)角度后釋放，觀察小車的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，這樣做的目的是為了探究兩個(gè)平衡的力是否作用在。（4）為了探究兩個(gè)平衡的力是否作用在同一個(gè)物體上，小明用輕質(zhì)硬紙片代替小車做實(shí)驗(yàn)，如圖乙所示，他將要對(duì)硬紙片進(jìn)行的操作是。（5）實(shí)驗(yàn)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(gè)鉤碼，小車將向（選填“左”或“右”）運(yùn)動(dòng)，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(huì)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(jì)的一個(gè)步驟。（8）通過上述過程可知：作用在上的兩個(gè)力，只有當(dāng)大小相等、方向相反，且作用在同一條直線上，這兩個(gè)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(shí)驗(yàn)三探究影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素 核心考點(diǎn)【設(shè)計(jì)和

12、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】1.實(shí)驗(yàn)器材：木塊、砝碼、粗糙程度不同的水平面、彈簧測力計(jì)；2.實(shí)驗(yàn)原理：二力平衡；3.實(shí)驗(yàn)步驟：（1）用彈簧測力計(jì)勻速拉動(dòng)木塊，使它沿水平長木板滑動(dòng)，從而測出木塊與長木板之間的滑動(dòng)摩擦力；（2）在木塊上放上砝碼，用彈簧測力計(jì)勻速拉動(dòng)木塊，使它沿水平長木板滑動(dòng)，測出此時(shí)滑動(dòng)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(jì)勻速拉動(dòng)木塊，使它沿水平長木板滑動(dòng)，測出此時(shí)的滑動(dòng)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(gè)實(shí)驗(yàn)中，在第1、2次實(shí)驗(yàn)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(shí)，壓力越大，滑動(dòng)摩擦力越大。（2）在研究接觸面的粗糙程度對(duì)摩擦力大小的影響時(shí)，可采用第2、3 次的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，得到的結(jié)論是：在接觸面壓力一定時(shí)，接觸面粗糙程度越大，滑動(dòng)摩擦力越大?；瑒?dòng)摩擦力的大小與壓力的大小與接觸面的粗糙程度有關(guān)?！緦?shí)驗(yàn)結(jié)論】滑動(dòng)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(dòng)摩擦力越大；滑動(dòng)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(dòng)摩擦力越大?！緦?shí)驗(yàn)方法】（1）控制變量法：探究滑動(dòng)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(duì)接觸面的壓力，比較壓力不同時(shí)滑動(dòng)摩擦力的大小關(guān)系；探究滑動(dòng)

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(shí)滑動(dòng)摩擦力的大小關(guān)系。（2）轉(zhuǎn)換法：通過讀取彈簧測力計(jì)的示數(shù)來間接測量滑動(dòng)摩擦力的大小。【交流與討論】（1）實(shí)驗(yàn)中要水平勻速拉動(dòng)木塊，使木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)，重力和支持力平衡，才能保證拉力大小等于滑動(dòng)摩擦力。（2）滑動(dòng)摩擦力的大小與運(yùn)動(dòng)速度大小、接觸面面積的大小無關(guān)?！緦?shí)驗(yàn)評(píng)估】實(shí)驗(yàn)中很難控制水平勻速拉動(dòng)彈簧測力計(jì)，所以會(huì)導(dǎo)致彈簧測力計(jì)的示數(shù)不穩(wěn)定。因此，將實(shí)驗(yàn)方案改進(jìn)如下，對(duì)比甲圖，乙圖中無論是否勻速拉動(dòng)彈簧測力計(jì)，都可以保證拉力大小始終等于摩擦力大小。甲圖乙圖 針對(duì)訓(xùn)練為了探究“滑動(dòng)摩擦力大小與什么

15、因素有關(guān)”，小明設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)。（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，用彈簧測力計(jì)水平拉動(dòng)木塊，使它沿長木板做_運(yùn)動(dòng)。根據(jù)知識(shí)，從而測出木塊與長木板之間的滑動(dòng)摩擦力，此時(shí)，滑動(dòng)摩擦力的大小_(選填“大于”、“等于”或“小于”)彈簧測力計(jì)的示數(shù)；（2）在四次實(shí)驗(yàn)中，滑動(dòng)摩擦力最小的是_(選填“甲”、“乙”、“丙”或“丁”).（3）分析兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可以得出滑動(dòng)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(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可以得出滑動(dòng)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(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)甲實(shí)驗(yàn)彈簧測力計(jì)的示數(shù)大于丁實(shí)驗(yàn)彈簧測力計(jì)的示數(shù)，小明得出結(jié)論：滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面積的大小有關(guān)，你認(rèn)

16、為他的結(jié)論是_(選填“正確”或“錯(cuò)誤”)的；（5）一個(gè)實(shí)驗(yàn)小組對(duì)測量摩擦力大小的方案進(jìn)行了改進(jìn)：將輕質(zhì)彈簧測力計(jì)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(shí)驗(yàn)時(shí)拉著長木板沿水平方向向右運(yùn)動(dòng)，讀出彈簧測力計(jì)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?yàn)?，這種改進(jìn)的好處是（寫出一種即可）；（6）根據(jù)你在本實(shí)驗(yàn)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） 丁；（7） 甲、乙；在接觸面粗糙程度相同時(shí)，壓力越大，則滑動(dòng)摩擦力越大；乙、丙；在壓力相同時(shí)，接觸面越粗糙，則滑動(dòng)摩擦力越大；（8） 錯(cuò)誤；（5）水平向左；不

17、需要?jiǎng)蛩倮侥景?，木塊所受滑動(dòng)摩擦力大小總是等于彈簧測力計(jì)的拉力；（6）安裝防滑鏈。實(shí)驗(yàn)四探究影響壓力作用效果的因素 核心考點(diǎn)【設(shè)計(jì)和進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】1.實(shí)驗(yàn)器材：形變顯著的物體（如海綿、沙子、橡皮泥等）、小桌、砝碼；2.實(shí)驗(yàn)步驟：第14頁共28頁第1步：在海綿上放一個(gè)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(gè)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(shí)，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(shí)，受力面積越小，則壓力的作用效果越明顯；【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】壓力的作用效果與壓力大小和受力面積有關(guān)：當(dāng)受力面積一定時(shí)，壓力越大，則壓力的作用效果越明顯；當(dāng)壓力一定時(shí)，受力面積越小，則壓力的作用效果越明顯?！緦?shí)驗(yàn)方法】控制變量法：探究壓力的作用效果與受力面積的關(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(shí)驗(yàn)中通過海綿的凹陷程度來反映壓力的作用效果。【交流與討論】（1）實(shí)驗(yàn)中選擇海綿而不選擇木板的原因是海綿易發(fā)生形變，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯，而木板不易發(fā)生形變，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不明顯。實(shí)驗(yàn)中可以用沙子、橡皮泥等代替海綿。（2）實(shí)驗(yàn)中若