题目内容
5．
在力学实验复习时，小红到实验室用小车、弹簧、毛巾、棉布、玻璃等器材做了下面的探究实验．实验装置及步骤如下：a．将弹簧左端固定在墙上，右端与小车接触（不连接），小车放在光滑的水平面AB上，此时弹簧处在原长状态，如图甲所示；
b．在水平面BC上铺上毛巾，向左移动小车压缩弹簧，然后从静止释放小车，标出小车在毛巾面上运动的距离；
c．在水平面BC上分别铺上棉布和玻璃，重做实验（弹簧压缩量与b相同），并标出小车在棉布和玻璃面上运动的距离．三次实验小车静止时位置如图乙①②③所示．
请回答下列问题：
（1）每次实验时弹簧的压缩量相同，则小车到达B点时的速度相同（选填“相同”或“不同”）．
（2）若表面粗糙程度是：毛巾面最大，棉布次之、玻璃最小，可以得出结论：水平面越光滑，小车受到的阻力越小，速度减小得越慢（选填“快”或“慢”）．由此可以得出推论：如果运动的物体不受力作用，它将做匀速直线运动，这种研究物理问题的方法叫理想化实验（选填“控制变量法”、“转换法”或“理想化实验”）．
（3）为了探究物体的动能和速度的关系，小红改变弹簧的压缩量，重做实验，小车在毛巾表面静止时如图丙④所示，她应比较图丙④与图乙中①（填序号）来分析；可以得出结论：质量一定时，速度越大，物体的动能越大．
（4）她还想探究物体的动能和质量的关系，她设计了这样的方案：在图丙④的基础上，在小车上放一只砝码，向左移动小车与图丙④的压缩量相同，重做实验．标出小车在毛巾表面上运动的距离，将这个距离与图丙④中小车在毛巾上运动的距离比较，不能（选填“能”、“不能”）说明动能与质量的关系．
分析 （1）每次实验时弹簧的压缩量相同，小车到达B点时的速度相等；
（2）小车受到的阻力越小，速度变化越慢，运动距离越大；通过推理可知，如果小车不受阻力作用，则小车做匀速直线运动，这种方法叫理想化实验法；
（3）为了探究物体的动能和速度的关系，需控制质量相同，改变速度，得出结论；
（4）为了探究物体的动能和质量的关系，结合控制变量法的要求，看是否合理的控制了相关变量，并改变了要研究的变量，这样才能知道是否符合实验要求．
解答 解：（1）每次实验时弹簧的压缩量相同，小车到达B点时的速度相等；
（2）实验现象表明：平面越光滑，小车运动的距离越远，这说明小车受到阻力越小，速度减小得越慢．
由实验现象可以推理：假如水平表面绝对光滑，该平面上运动的物体在水平方向上不受力，它将做匀速直线运动．这里的研究方法是理想化实验法．
（3）为了探究物体的动能和速度的关系，需控制质量相同，通过改变弹簧的压缩量，来改变速度，通过比较图丙④与图乙中①来分析；可以得出结论：质量一定时，速度越大，物体的动能越大；
（4）想探究物体的动能和质量的关系，通过在小车上放一只砝码来改变质量，向左移动小车与图丙④的压缩量相同来保持速度相同，但小车质量不同，所以在水平木板上所受摩擦力大小不同，因此无法根据小车通过路程比较小车动能大小．
故答案为：（1）相同；（2）慢； 匀速直线； 理想化实验；（3）①；大；（4）不能．
点评 该题考查了学生对于该实验所采用的方法是否掌握以及对该实验的推理结论是否了解．
练习册系列答案
相关题目
15．
小柯、小妍和小明在玩荡秋千时，感到秋千往返摆动时间有规律．秋千往返摆动的时间与哪些因素有关呢？提出下列猜想：
小柯猜想：可能由秋千的绳长决定；
小妍猜想：可能由人与秋千坐垫的总质量决定；
小明猜想：可能由秋千摆动幅度（摆动中人离开中心的最大距离）决定．
于是进行了如图实验，一细绳一端拴一小球，一端固定，让小球自由往返摆动，并记录数据如表．
请回答下列问题：
（1）要完成上述实验，需要用到的测量仪器是：天平、刻度尺和秒表．
（2）根据表格中的数据可以得到的结论是：小球往返摆动一次的时间由摆长决定；
（3）摆钟是利用本实验的原理制成的．某一摆钟变快了，要调准它，应该将摆钟的摆长调短．
小柯、小妍和小明在玩荡秋千时，感到秋千往返摆动时间有规律．秋千往返摆动的时间与哪些因素有关呢？提出下列猜想：小柯猜想：可能由秋千的绳长决定；
小妍猜想：可能由人与秋千坐垫的总质量决定；
小明猜想：可能由秋千摆动幅度（摆动中人离开中心的最大距离）决定．
于是进行了如图实验，一细绳一端拴一小球，一端固定，让小球自由往返摆动，并记录数据如表．
| 实验 序号 | 小球到固定点 距离l（摆长）/米 | 小球质 量/克 | 摆动幅 度/米 | 小球往返摆动 20次的时间/秒 | 小球往返摆动 一次的时间/秒 |
| 1 | 0.7 | 20 | 0.05 | 33.2 | 1.7 |
| 2 | 1.0 | 20 | 0.08 | 39.7 | 2.0 |
| 3 | 1.0 | 30 | 0.05 | 39.8 | 2.0 |
| 4 | 1.0 | 30 | 0.08 | 39.7 | 2.0 |
| 5 | 1.3 | 20 | 0.05 | 45.3 | 2.3 |
（1）要完成上述实验，需要用到的测量仪器是：天平、刻度尺和秒表．
（2）根据表格中的数据可以得到的结论是：小球往返摆动一次的时间由摆长决定；
（3）摆钟是利用本实验的原理制成的．某一摆钟变快了，要调准它，应该将摆钟的摆长调短．
16．有三个同学在家里用实验探究纸片、塑料薄膜、棉布对电视机遥控器遥控信号的阻挡能力．他们的探究过程分别是：
甲同学：在自己家中，将纸片放在遥控器与电视机之间，手指按遥控器控制键，如果遥控器能对电视机起控制作用，则增加纸片的数量．如此重复实验，逐渐增加纸片的层数，直到遥控器不能控制电视机为止，记下纸片的层数．
乙同学：在自己家中，用塑料薄膜按照与甲同学同样的方法进行实验，记下塑料薄膜的层数．
丙同学：在自己家中，用棉布按照与甲同学同样的方法进行实验，记下棉布的层数．
他们的实验结果已经记录在下面的表格中：
分析：从三位同学的记录中，可得出的结论是：棉布比纸片和塑料薄膜更有效地阻挡电视机遥控器发出的控制信号．回答问题：
（1）电视机遥控器是利用下列选项中哪个工作的？B
A．红光 B．红外线 C．紫外线 D．超声波
（2）分析得出的结论是否靠？请你指出三位同学的探究过程存在的一些问题．（至少2点）
①没有选择同一台电视机（同一遥控器）进行实验；
②遮挡材料所放的位置不一致，遥控器与电视机的距离不一致；
③遮挡材料的厚度不一（合理即可）．
甲同学：在自己家中，将纸片放在遥控器与电视机之间，手指按遥控器控制键，如果遥控器能对电视机起控制作用，则增加纸片的数量．如此重复实验，逐渐增加纸片的层数，直到遥控器不能控制电视机为止，记下纸片的层数．
乙同学：在自己家中，用塑料薄膜按照与甲同学同样的方法进行实验，记下塑料薄膜的层数．
丙同学：在自己家中，用棉布按照与甲同学同样的方法进行实验，记下棉布的层数．
他们的实验结果已经记录在下面的表格中：
| 学生 | 使用材料 | 能完全阻挡遥控信号的最少层数 |
| 甲 | 纸片 | 14 |
| 乙 | 塑料薄膜 | 20 |
| 丙 | 棉布 | 10 |
（1）电视机遥控器是利用下列选项中哪个工作的？B
A．红光 B．红外线 C．紫外线 D．超声波
（2）分析得出的结论是否靠？请你指出三位同学的探究过程存在的一些问题．（至少2点）
①没有选择同一台电视机（同一遥控器）进行实验；
②遮挡材料所放的位置不一致，遥控器与电视机的距离不一致；
③遮挡材料的厚度不一（合理即可）．
13．
某兴趣小组的同学观察到不同物体在空气中下落的快慢不同，如石子下落比羽毛快得多，于是他们联想到“物体在液体中下沉的快慢与哪些因素有关”，并作出以下猜想：
猜想一：物体下沉快慢与物体质量有关；
猜想二：物体下沉快慢与液体种类有关；
猜想三：物体下沉快慢与物体体积有关；
猜想四：物体下沉快慢与物体形状有关；
他们利用天平、秒表、长玻璃圆筒、体积和形 状相同的小瓶，还有细沙、水、牛奶、食用油等器材，进行探究实验，将能够下沉的物体从液面处由静止开始下沉，每次下沉深度均为0.3m．记录的部分实验数据如下表．
（1）物体在液体中下沉的深度相同时，通过比较物体的下沉时间判断下沉的快慢．
（2）图示为物体分别在三种液体中下沉时间与其质量的关系图象，其中反映物体在食用油中下沉时间与质量关系的图象是c．
（3）分析比较实验序号1、2、3（或4、5、6）的数据，可以得出的结论是：物体的质量越大，物体下沉越快．
某兴趣小组的同学观察到不同物体在空气中下落的快慢不同，如石子下落比羽毛快得多，于是他们联想到“物体在液体中下沉的快慢与哪些因素有关”，并作出以下猜想：猜想一：物体下沉快慢与物体质量有关；
猜想二：物体下沉快慢与液体种类有关；
猜想三：物体下沉快慢与物体体积有关；
猜想四：物体下沉快慢与物体形状有关；
他们利用天平、秒表、长玻璃圆筒、体积和形 状相同的小瓶，还有细沙、水、牛奶、食用油等器材，进行探究实验，将能够下沉的物体从液面处由静止开始下沉，每次下沉深度均为0.3m．记录的部分实验数据如下表．
| 实验序号 | 液体 | 质量m/g | 下沉时间t/s |
| 1 | 水 | 20 | 0.53 |
| 2 | 25 | 0.40 | |
| 3 | 30 | 0.30 | |
| 4 | 牛奶 | 20 | 0.70 |
| 5 | 25 | 0.50 | |
| 6 | 30 | 0.45 | |
| 7 | 食用油 | 20 | 0.87 |
| 8 | 25 | 0.70 | |
| 9 | 30 | 0.60 |
（2）图示为物体分别在三种液体中下沉时间与其质量的关系图象，其中反映物体在食用油中下沉时间与质量关系的图象是c．
（3）分析比较实验序号1、2、3（或4、5、6）的数据，可以得出的结论是：物体的质量越大，物体下沉越快．
20．阅读《空气对球形物体的阻力》，回答题．
空气对球形物体的阻力
日常生活中存在这样的现象：飞机、轮船、汽车等交通工具运行时，受到空气阻力；人在水中游泳、船在水中行驶时，受到水的阻力；百米赛跑时，奔跑得越快，我们感到风的阻力越大，这是什么原因呢？
查阅相关资料得知：物体在流体中运动时，会受到阻力作用，该阻力叫做流体阻力．流体阻力大小跟相对运动速度大小有关，速度越大，阻力越大；跟物体的横截面积有关，横截面积越大，阻力越大；跟物体的形状有关，头圆尾尖（这种形状通常叫做流线型）的物体受到的阻力较小．物体从高空由静止下落，速度会越来越大，所受阻力也越来越大，下落一段距离后，当阻力增加到与重力相等时，将以某一速度作匀速直线运动，这个速度称为收尾速度．
某科学活动小组做了“球形物体在空气中下落时，受到的阻力大小与球的半径和速度关系”的实验，测量数据见下表．（g取10N/kg）
请根据上述材料，回答下列问题：
（1）1号球受到空气阻力的最大值是20 N．
（2）分析半径相同的球，收尾速度的大小与球体质量有关．
（3）对于3号球，当速度为20m/s时，受到的空气阻力小于（填“大于”、“等于”或“小于”）重力．
（4）轿车的外形通常做成流线型，其目的是减小汽车行驶时受到的阻力．
空气对球形物体的阻力
日常生活中存在这样的现象：飞机、轮船、汽车等交通工具运行时，受到空气阻力；人在水中游泳、船在水中行驶时，受到水的阻力；百米赛跑时，奔跑得越快，我们感到风的阻力越大，这是什么原因呢？
查阅相关资料得知：物体在流体中运动时，会受到阻力作用，该阻力叫做流体阻力．流体阻力大小跟相对运动速度大小有关，速度越大，阻力越大；跟物体的横截面积有关，横截面积越大，阻力越大；跟物体的形状有关，头圆尾尖（这种形状通常叫做流线型）的物体受到的阻力较小．物体从高空由静止下落，速度会越来越大，所受阻力也越来越大，下落一段距离后，当阻力增加到与重力相等时，将以某一速度作匀速直线运动，这个速度称为收尾速度．
某科学活动小组做了“球形物体在空气中下落时，受到的阻力大小与球的半径和速度关系”的实验，测量数据见下表．（g取10N/kg）
| 球体编号 | 1 | 2 | 3 |
| 球体质量（kg） | 2 | 5 | 18 |
| 球体半径（×10-2m） | 5 | 5 | 15 |
| 球体收尾速度（m/s） | 16 | 40 | 40 |
（1）1号球受到空气阻力的最大值是20 N．
（2）分析半径相同的球，收尾速度的大小与球体质量有关．
（3）对于3号球，当速度为20m/s时，受到的空气阻力小于（填“大于”、“等于”或“小于”）重力．
（4）轿车的外形通常做成流线型，其目的是减小汽车行驶时受到的阻力．
10．
物体只在重力作用下由静止开始下落的运动，叫做自由落体运动．这种运动只在没有空气的空间才能发生，在有空气的空间，如果空气的阻力相对于物体的重力可以忽略，物体的下落也可以近似地看作自由落体运动．为了探究自由落体运动时间与哪些因素有关，小刚同学有如下猜想：
猜想一：物体下落的时间与物体的材料有关；
猜想二：物体下落的时间与物体下落的高度有关；
猜想三：物体下落的时间与物体的质量有关．
为了验证猜想的正确性，小刚和几位同学用三个金属球做了一系列实验，数据记录如表：
（1）为了验证猜想一，应比较实验序号1、3；为了验证猜想二，应比较实验序号1、2；为了验证猜想三，应比较实验序号3、4．
（2）实验结论：自由落体运动时间与物体下落的高度有关．
（3）图是小刚同学用照相机每隔相等的时间自动拍照一次，拍下的小球下落时的运动状态，可以看出小球在做变速（选填“匀速”或“变速”）直线运动．
（4）小莉同学也对这个问题进行了探究，她让质量相等的铁球和纸团同时从三楼由静止开始下落，她发现两者下落时间不相等，原因是空气阻力对纸团的影响较大，不能忽略．
物体只在重力作用下由静止开始下落的运动，叫做自由落体运动．这种运动只在没有空气的空间才能发生，在有空气的空间，如果空气的阻力相对于物体的重力可以忽略，物体的下落也可以近似地看作自由落体运动．为了探究自由落体运动时间与哪些因素有关，小刚同学有如下猜想：猜想一：物体下落的时间与物体的材料有关；
猜想二：物体下落的时间与物体下落的高度有关；
猜想三：物体下落的时间与物体的质量有关．
为了验证猜想的正确性，小刚和几位同学用三个金属球做了一系列实验，数据记录如表：
| 实验 序号 | 材料 | 物体 质量/kg | 下落 高度/m | 下落 时间/s |
| 1 | 铁球 | 0.1 | 20 | 1.96 |
| 2 | 铁球 | 0.1 | 30 | 2.47 |
| 3 | 铅球 | 0.1 | 20 | 1.96 |
| 4 | 铅球 | 0.2 | 20 | 1.96 |
（2）实验结论：自由落体运动时间与物体下落的高度有关．
（3）图是小刚同学用照相机每隔相等的时间自动拍照一次，拍下的小球下落时的运动状态，可以看出小球在做变速（选填“匀速”或“变速”）直线运动．
（4）小莉同学也对这个问题进行了探究，她让质量相等的铁球和纸团同时从三楼由静止开始下落，她发现两者下落时间不相等，原因是空气阻力对纸团的影响较大，不能忽略．
如图所示，一块均匀的厚木板长15m，重400N，对称的搁在相距8m的A、B两个支架上．一个体重为500N的人，从A点出发向左走到离B点11.2m处时，木板将开始翘动．