八年级物理核心素养特色专题专题三力学实验1课时作业

专题三力学实验（1）

实验一《探究阻力对物体运动的影响》

▲ 核心考点

【实验目的】

探究阻力对物体运动的影响

【设计和进行实验】

（1）实验器材：小车、斜面、长木板、毛巾、棉布等；

（2）实验步骤：让小车从同一斜面上的同一高度由静止自由滑下,如图所示,改变水平面表面得粗糙程度,使其对小车运动的阻力不相同。第一次在水平面上铺毛巾,第二次铺棉布,第三次将棉布去掉,只剩下木板,比较小车每次在水平面上滑行的距离。

【分析现象】水平面越光滑,小车的速度减小得越慢,运动距离越远；

【实验结论】

①运动物体受到的阻力越大,运动的越近,阻力越小,运动得越远。

②若运动的物体不受阻力,物体的运动速度将不会减小,将保持做匀速直线运动。

【实验方法】：

①控制变量法：控制小车从斜面上同一高度处由静止释放,使小车到斜面底端时具有相同

的初速度；

②转换法：通过小车在水平面上滑行距离的长短来间接判断小车所受阻力大小；

③科学推理法：若小车不受阻力时,小车的速度将不会减小,将永远做匀速直线运动；【交流与讨论】

（3）小车到达斜面底端继续前行的原因：小车具有惯性；

（4）小车最终会停下来的原因：受到摩擦阻力（非平衡力）的作用；

（5）牛顿第一定律的内容：一切物体在没有受到外力作用时,总保持静止状态或匀速直线运

动状态；

（6）牛顿第一定律得到的方法：在大量经验事实的基础上,通过科学的推理总结归纳出来的,

不能直接由实验得到。

（7）对牛顿第一定律的理解：力不是维持物体运动状态的原因,力是改变物体运动状态的原

因。

（8）对小车受力情况的判断：小车在水平面上运动时重力和支持力相互平衡,水平方向上受

到阻力的作用,做减速直线运动；

（9）小车在运动过程中做功与能量转化：从斜面顶端滑动到水平面的过程中,重力势能转化

为动能和内能；从水平面运动到静止的过程中,动能转化为内能,机械能不守恒,但能量

的总量不变；小车在三种不同的水平面上克服阻力做功的关系：

321W W W ==,功率：321P P P >>（依次为毛巾、棉布和木板）

。 ▲ 针对训练

如图所示,在探究“阻力对物体运动的影响”实验中,观察将毛巾、棉布分别铺在水平木板上和只有木板的三种情况下,让小车分别从斜面顶端由静止下滑,研究小车在水平面上滑行的距离。

（1）实验中每次均让小车从斜面顶端由静止下滑的目的是：使小车每次在水平面上开始滑

行时速度大小 （填“相等”或“不相等”）。

（2）实验中改变小车所受阻力大小,是通过改变 来实现的。

（3）实验中发现小车在毛巾表面滑行的距离最近；在棉布表面滑行的距离较远；在木板表

面滑行的距离最远。说明小车受到的阻力越小,速度减小得越 （填“快”或“慢”）。

（4）推理：如果小车在水平面上滑行,受到的阻力越来越小,直到变为零,它将做 。在大

量经验事实的基础上,牛顿总结了伽利略等人的研究成果概括出了牛顿第一定律,所以牛顿第一定律虽然不是直接由实验得出的,但是通过符合逻辑的 得出的正确结论。在我们已学的物理知识中,也有用到这种“实验+推理”的研究方法,如 （列举一例）。

（5）实验中,小车在棉布、木板表面克服阻力做功的功率分别是P 1、P 2,则P 1 P 2．（填“＞”、

“=”或“＜“）

（6）牛顿第一定律告诉了我们物体的运动（填“需要”或“不需要”）力来维持,一切物体都有保持原来不变的性质,力是物体运动状态的原因。

（7）必须保证小车运动在水平支持面上,这是为了让小车在竖直方向所受力和支持面对小车的力相平衡,从而只探究阻力对物体运动的影响。

（8）本实验中小车在水平面上三次运动过程中消耗的机械能大小（选填“相等”或“不相等”）；

（9）若让同一小车从斜面上不同高度处由静止滑下,观察小车在毛巾表面滑行的距离,可以探究小车的重力势能与的关系。若是换用大小不同的小车从斜面同一高度处由静止自由下滑,可以探究动能与的关系。

（10）完成上面的探究后,小林添加了一个木块来探究“物体动能的大小是否与物体的运动速度有关”,接下来他应该将小车放在同一个斜面的（选填“相同高度”或“不同高度”）,由静止自由滑下来撞击放在同一水平面上同一位置的木块。

答案：

（1）相等；

（2）接触面粗糙程度；

（3）慢；

（4）匀速直线运动；推理；探究真空不能传声实验；

（5）>；在空饮料瓶中装满酱油,用天平测出瓶和酱油的总质量m3；

（6）不需要；运动状态；改变；

（7）重力；支持力；

（8）相等；

（9）高度；质量；

（10）不同高度。

实验二《探究二力平衡条件》

▲ 核心考点

【实验目的】

物体处于平衡状态时受到的两个力有什么特点

【设计和进行实验】

1.实验器材：小桌、小车、托盘、钩码

甲乙

2.实验步骤：

（1）探究两个力的大小关系：

①在两端的托盘里分别放上质量不相等的钩码,观察小车的运动情况；

②在两端的托盘里分别放上质量相等的钩码,观察小车的运动情况。

（2）探究两个力的方向关系：

①将两托盘放在小车的同侧,并放上质量相等的钩码,使两个力的方向相同,观察小车

的运动情况。

②把小车扭转一个角度,使两个力不在同一直线上,再释放,观察小车的运动情况；（3）探究两个力的作用点关系：把方向相反的力分别施加在两个小车上,观察小车的运动情况。

【分析现象】

（1）当小车受到大小相等、方向相反、并且作用在同一直线上的两个力作用时,其运动状态不变,即保持静止状态,处于平衡状态。

（2）当小车所受力的大小不同或所受力的方向相反或两个力不在同一直线上时,小车的运动

状态都会发生变化,不再处于平衡状态。

【实验结论】

二力平衡的条件：作用在同一物体上的两个力大小相等,方向相反,并且作用在同一直线上。【实验拓展】

为了消除小车车轮和木板之间的摩擦带给实验的影响,将实验装置设计成如图乙所示的形式,将系于小卡片（重力可忽略）两对角线分别跨过左右支架上的滑轮,在细线的两端挂上钩码,来进行实验探究二力平衡的条件。

【实验方法】