1、1专训 3 探究力的规律名师点金：1探究阻力对运动影响的实验技巧：(1)让同一小车从同一斜面的同一高度处自由滑下控制小车在水平面上的初速度相同；(2)改变接触面的材料改变阻力的大小。探究阻力影响因素的实验需要用到控制变量法和推理法。2探究二力平衡条件的实验技巧：(1)用小车代替木块减小摩擦力对实验的影响；(2)用纸片代替小车减小重力对实验的影响；(3)扭转纸片的目的探究一对平衡力是否作用在同一直线上；(4)从中间剪开纸片的目的探究一对平衡力是否作用在同一物体上。阻力对物体运动影响的探究1 【中考百色】在探究“阻力对物体运动的影响”实验中，在水平木板上先后铺上粗糙程度不同的毛巾和棉布，让小车从斜
2、面顶端由静止滑下，如图甲所示， 观察和比较小车在毛巾表面、棉布表面和木板表面滑行的距离。(第 1 题图)(1)实验中每次均让小车从斜面顶端由静止滑下的目的是：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)实验中是通过改变_来改变小车所受阻力大小的。(3)实验中发现：小车在毛巾表面上滑行的距离最短，在木板上滑行的距离最远，说明小车受到的阻力越小，速度减小得越_(填“快”或“慢”)。(4)推理：本实验中，如果小车在水平面上滑行时受到的阻力为零，它将做_。(5)在此基础上，牛顿总结了伽利略等人的研究成果概括出牛顿第一定律，请问：牛顿第一定律_(填“能”或“不能”)直接由实
3、验得出。(6)通过上面的探究后，小明再思考如下的问题：如图乙所示，摆球从 A 点由静止释放摆到右侧最高点 C 时，如果摆球所受的力忽然全部消失，则摆球将_(填“往回摆” “静止”或“做匀速直线运动”)。二力平衡条件的探究22 【中考盘锦】在“探究二力平衡条件”的活动中，主要是通过探究力对物体的作用效果来实现探究目的。(1)如图，甲装置是探究二力平衡条件的一种方法，实验中通过改变砝码的_ _来探究二力大小的关系；通过扭转小车松手后观察小车的状态，来探究二力是否_。(第 2 题图)(2)小明发现用图甲装置无法完成全部探究过程，又设计了图乙所示的装置。在卡片平衡时，用剪刀将卡片从中间剪开，并观察随之
4、发生的现象，由此可以得到二力平衡的又一个条件：_。3如图所示，在研究二力平衡条件的实验中，取一块硬纸板在相对的顶点附近各开一个小孔用细线系住，细线的另一端跨过桌边的两个定滑轮。(第 3 题图)(1)硬纸板没有与桌面接触，这样做的好处是_。(2)当两侧滑轮上所挂钩码质量_时，纸板静止。(3)保持两侧所挂钩码质量相等，把纸板扭转一个角度，使拉力 F1和 F2不在同一直线上，这时纸板_。当纸板重新恢复到原来的静止状态时，拉力 F1和 F2作用在同一直线上。由上述实验可知，作用在同一物体上的力，如果_，方向_，作用在_，这两个力就彼此平衡。阻力影响因素的探究4 【中考温州】小明发现，高空坠物下落越来越
5、快，而跳伞运动员利用降落伞却能安全着地。空中下落的物体，其最大速度与什么因素有关呢？为了研究这一问题，小明在3老师的帮助下进行如下实验：(第 4 题图)取相同型号、质量为 m 的纸杯 10 个，按如图所示分成 A、B、C、D 四组。将 A 组纸杯在一定高度、底部向下静止释放，让其自由下落，并用仪器记录下落过程中的速度。分别 用 B、C、D 组纸杯重复步骤。记录并整理相关数据如下表。(1)实验中应将叠加的纸杯尽量压紧，目的是为了控制_尽可能相同。(2)本实验的结论是_。(3)某同学分析实验数据后，认为“纸杯下落的最大速度越大，其所受的最大空气阻力也越大” ，请说明其依据：_ _。5 【中考株洲】
6、物体下落时受到的空气阻力与速度和横截面积有关，已探究出在横截面积不变时空气阻力与速度的平方成正比。为探究空气阻力与横截面积的关系，取质量相同，半径分别为 r、2r 和 3r 的甲、(第 5 题图)4乙、丙三个小球，让它们从不同高度分别竖直落下，并以砖墙为背景，当进入砖墙的区域时，用照相机通过每隔相等时间曝光一次的方法记录小球的运动过程，如图是其中一段的示意图。(1)在图示运动过程中，甲、乙、丙三个小球的速度之比是_。(2)分析实验数据可知：在阻力相同时，小球的速度与半径的关系是_。(3)实验结论是：不同小球在速度相同时，小球受到的空气阻力_。同一直线上两力的合成6小明在探究同一 直线上二力合成
7、的实验中，把一根轻质弹簧的一端固定在 O 点，另一端用尼龙细线固定在弹簧测力计的挂钩上，每次实验时，都将弹簧由 A 位置拉伸到 B位置。研究过程及实验数据如图 a、b、c 所示，请仔细观察图中的装置、操作及现象，然后归纳得出初步结论。(1)探究实验所采用的科学方法是_法。(2)由图 a、b 中拉力方向及弹簧测力计示数可得出的结论是：同一直线上，方向相同的两个力的合力大小等于两力大小之_，合力的方向跟两力方向相同。(3)由图 a、c 中拉力方向及弹簧测力计示数可得出的结论是：同一直线上，方向相反的两个力的合力大小等于两力大小之_，合力的方向跟较_力的方向相同。(第 6 题图)7探究同一直线上二力
8、的合成的实验装置如图所示，图中 AE 表示橡皮筋原来的长度，EE表示橡皮筋伸长的长度。(第 7 题图)5(1)实验中应用了力能使物体_的道理。(2)通过比较_和_(填“a” “b”或“c”)两种情况，可知同一直线上方向相同的两个力的合力大小，等于这两个力大小_，方向跟这两个力的方向相同。(3)通过比较_和_(填“a” “b”或“c”)两种情况，可知同一直线上方向相反的两个力的合力大小，等于这两个力大小_，方向跟较大的那个力的方向相同。6专训答案专训 31(1) 相等 (2)接触面的粗糙程度 (3)慢 (4)匀速直线运动 (5)不能 (6)静止 点拨：当摆球从 A 点由静止释放摆到右 侧最高点
9、C 时，速度为零，若不受任何外力，将保持静止状态不变。 2(1)质量；在同一条直 线上 (2)二力作用在同一物体上点拨：(1)甲装置的实验中通过改变砝码的质量来探究二力大小的关系：通过扭转小车松手后观察小车的状态，来探究二力是否在同一条直线上。(2)当卡片平衡时，用剪刀将卡片从中间剪开，由于二力不在同一物体上，所以两侧钩码落下，说明二力平衡的又一个条件是二力作用在同一物体上。3(1)减少了阻力对实验结果的影响 (2)相等 (3)会转动；大小相等；相反；同一直线上 点拨：(1)把物体放在水平桌面上，物体和水平桌面之间存在阻力，会对实验产生影响。硬纸板没有与桌面接触，这样做的好处是减少了阻力对实验
10、结果的影响。(3)纸板转过一个角度，纸板两端的拉力就不在一条直线上，纸板就会转动，说明了不在同一直线上的两个力不能平衡。二力 平衡的条件是：作用在同一个物体上的两个力，大小相等、方向相 反、作用在同一直线上。4(1)形状 (2)相同条件下，纸杯质量越大，下落的最大速度越大(3)纸杯重力越大，其最大速度越大，纸杯匀速运动时，所受最大空气阻力等于重力，因此下落的纸杯最大速度越大，其所受最大空气阻力也越大 点 拨：(1)实验中应将叠加的纸杯尽量压紧，目的是为了控制纸杯的形状尽可能相同；(2)本实验的结论是相同条件下，纸杯质量越大，下落的最大速度越大；(3)纸杯重力越大，其最大速度越大；纸杯匀速运动时
11、，所受最大空气阻力等于重力，因此下落的纸杯最大速度越大，其所受最大空气阻力也越大。5(1)632 (2)速度与半径的乘积不变 (3)与横截面积成正比 点拨：(1)在相同的间隔时间内，甲运动 3 块砖的厚度时，乙运动 1.5 块砖的厚度，丙运动 1 块砖的厚度，路程之比为 632，则速度之比为 632；(2)甲、乙、丙三个小球的半径分别为 r、2r 和 3r，在阻力相同时，速度之比为 632，由此可知，在阻力相同时，小球的速度与半径的乘积不变；(3)要研究阻力与横截面积的关系，需要在速度相同7的情况下得到阻力和横截面积的数量关系，而根据前面 2 问的推理已得出速度之比为632 、横截面积之比为
12、149 的情况下阻力相同；设速度分别为 6v、3v、2v，横截面积分别为 S、4S、9S 时阻力均为 f，在已知阻力与速度平方成正比的条件下，构造速度相同，若速度均为 6v，则甲受阻力为 f；乙的速度由 3v 变为 6v，则阻力由 f 变为 4f；同理丙受阻力为 9f。即对于三个物体来说，速度为 6v，横截面积分别为 S、4S、9S，阻力分别为 f、4f、9f，可见速度相同时阻力与横截面积成正比。6(1)等效替代 (2)和 (3)差；大 方法规律：(1)弹簧形变相同，表明拉力的作用效果相同，这种方法叫等效替代法。(2)由图 a、b 可知，同一直线上，方向相同的两个力的合力大小等于两力大小之和，即FF 1F 2，合力的方向跟两力方向相同。(3)同一直线上，方向相反的两个力的合力大小等于两力大小之差，即 FF 3F 4，合 力的方向跟较大力 F3的方向相同。7(1)发生形变 (2)a；c；之和 (3)b；c；之差点拨：由 a、c 可知，同一直线上方向相同的两个力的合力大小，等于这两个力大小之和，即 FF 1F 2，方向跟这两个力的方向相同；由 b、c 可知，同一直线上方向相反的两个力的合力大小，等于这两个力大小之差，即 FF 1F 2，方向跟较大的那个力的方向相同。
