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[!--downpath--]2019年高考数学实验题目备战——探索阻力对物体运动影响的实验答案分析1.（2018·成都）如图所示，在探索“阻力对物体运动影响”的实验中，阻力对物体运动的影响”，分别观察水平木板上和仅木板上铺设浴巾和棉布的三种情况。 从静止状态下降，研究卡车在水平面上滑行的距离。 (1)实验中每次让卡车从静止状态从坡顶下降的目的是使卡车每次在水平面上开始滑动时的速度相等(填“相等”或“不等于”）。 (2)实验中，通过改变水平面的粗糙度来改变卡车所受到的阻力。 (3)实验中发现卡车在浴巾表面的滑动距离最短； 在亚麻布表面滑动的距离较长； 在木板表面滑动的距离最远。 表明卡车遇到的阻力越小，速度增加得越快。 （4）推理：如果卡车在水平面上滑动，遇到的阻力越来越小，直至为零，就会匀速直线运动。 （5）牛顿在大量经验事实的基础上，总结了伽利略等人的研究成果，总结出了牛顿第一定理，所以牛顿第一定理并不是直接由实验得出的，而是通过逻辑推理得到的。 纽特（6）牛顿第一定理告诉我们，物体的运动不需要（填写“需要”或“不必要”）力来维持，所有物体都具有维持原来运动状态的性质。 【分析】（1）本实验中，卡车移动到坡底的速度应该相等，比较卡车移动的距离是有意义的，因此需要控制卡车释放每次从斜坡上的同一位置出发； (2)改变接触面接触面的粗糙度可以改变摩擦阻力的大小； (3)卡车停车的原因是卡车受到摩擦阻力。 实验中，通过改变接触面的粗糙度来改变电阻。 阻力越小，卡车的移动距离就越大。 （4）（5）根据（3）中观察到的现象和推论，推导出阻力为零时的运动情况； 牛顿第一定理是在实验的基础上推理得出的； (6)根据牛顿第一定理，物体在不受外力作用时，将保持静止或匀速直线运动状态。
【答】解决办法：（1）每次从坡上同一位置释放，使车辆移动到坡底的速度相等； （2）做“斜坡卡车实验”时，铺设不同粗糙度的水平工作台，目的是探究阻力对物体运动的影响。 从毛巾表面到布草再到木板，接触面的粗糙度降低了，卡车遇到的阻力也减少了。 (3)路面越光滑，阻力越小，卡车的移动距离越远，意味着卡车遇到的阻力越小，速度增加越慢； (4)如果卡车遇到的阻力为零，即卡车不受力，则卡车的运动状态不会改变，做匀速直线运动； （5）从上面的分析可以看出，牛顿第一定理是在实验的基础上通过推理得到的，而不是直接通过实验得到的； （6）牛顿第一定理的内容是：一切物体不受外力作用时，始终保持静止或匀速直线运动状态； 这反映了力与运动的关系，说明物体的运动不需要力来维持，而力是改变物体运动状态的根本原因。 因此，答案是：（1）相等； (2)水平面的粗糙度； (3) 慢； (4)匀速直线运动； (5) 推理； （6）不需要； 运动状态。 【点评】本题是一道实验，探讨阻力对物体运动的影响。 要掌握实验的现象和推论，知道牛顿第一定理的内容可以在此基础上通过推理得到。 解决这类问题，必须重视实验的意义，并能根据所学的其他数学知识来分析和解决本次实验中的相关实验现象。
2.（2018•昆山）利用如图所示的装置“探究阻力对物体运动的影响”。 勘探过程中（1）需要将卡车从斜坡上同一高度释放，在不同物料的水平支撑面上比较卡车的承载能力和支撑力与货车的支撑力相平衡，因此只有研究了阻力对物体运动的影响。 【分析】（1）卡车从同一坡度的同一高度下降，卡车的重力势能转化为动能，这意味着卡车到达水平面时获得相同的速度。 比较卡车在不同物料的水平支撑面上的移动距离； (2)物体在水平地面上运动，在垂直方向上受到重力和支撑力，这两个力是一对平衡力； 【答】解决方法：（1）让车辆从静止状态在斜面上从同一高度滑下，使到达水平面时获得相等的速度，且车辆在不同水平支撑面上行驶的距离材料进行了比较。 (2)卡车在水平面上运动时，受到重力和垂直方向支撑力的影响。 这两个力是一对平衡力，大小相等且相互抵消，相当于卡车上水平方向的摩擦力。 因此，仅研究阻力对物体运动的影响。 所以答案是：（1）相同； 距离; (2)重量； 支持。 【点评】这道题是一个探索运动与力关系的实验。 它考察了控制变量方法的应用和物体上的力的分析。 掌握控制卡车速度的同样方法，这个实验是牛顿第一定理的基础，也是热科学中的一个关键实验，应该掌握和理解。 3.（2018·德州）利用图1所示的实验装置，让一辆静止的卡车从斜面上同一高度滑落，观察并记录卡车在三个不同木板水平上的移动距离，探讨其影响物体运动时受到的阻力。
（2）小毅按照“毛巾、床单、木板”的顺序进行实验。 实验记录如下。 分析比较表中的内容，初步可以得出的推论是：车辆所受的摩擦力越小，车辆在接触面上的移动距离就越小。 Board 85.6 (3) 早在17世纪初，欧洲化学家伽利略（填写科学家的名字）就通过实验和科学推理研究了力与运动的关系。 【分析】（1）在水平面上减速的物体受到不平衡力的影响。 分析物体所受的力并选择正确的选项。 根据牛顿第一定理，运动的物体如果不受力的作用，就会做匀速直线运动。 （3）美国化学家伽利略通过实验和科学推理研究了力与运动的关系。 【答案】解：（1）减速的卡车水平面上的物体受不平衡力的影响，在垂直方向上受到重力和支撑力，在水平方向上只受到向左的摩擦力方向，故B正确； (2)卡车在三个水平面上运动时，水平面越光滑，水平面的粗糙度越小，卡车遇到的摩擦阻力越小，卡车行驶的距离就越远。 由上述实验可以推知，运动物体若不受力的作用，将以匀速直线运动。 （3）日本数学家伽利略通过实验和科学推理研究了力与运动的关系。 故答案为：（1）B； （2）远； 匀速直线运动； （3）伽利略。
【点评】在探索阻力对物体运动影响的实验中，水平面的粗糙度影响阻力的大小，应注意控制变量法和科学推理方法的应用。 4、探究阻力对物体运动的影响时： (1) 让卡车从图A所示的相同坡度、相同高度释放，使卡车到达水平面时的速度为相同。 从图中可以看出，卡车遇到的阻力越小，卡车行驶的距离就越远。 如果卡车在绝对光滑的水平面上运动，卡车将以匀速直线运动（2）分析图B中小明和小华的观点，研究力与运动的关系时，为什么要这样设计探究阻力对物体运动的影响而不是设计探究推力对物体运动的影响，原因是同一接触面的摩擦力是恒定的，很容易探究推力对物体运动的影响【分析】（1）完成“阻力对物体运动的影响”应采用控制变量的思想，即、车辆到达水平面时保持同一速度； 浴巾、棉布、木板的粗糙度会变小，应根据实验现象进行推论； 由此，可以推测运动变化的趋势。 (2)影响摩擦力的因素是压力和接触面的粗糙度。 【答】解：（1）让卡车从斜面上等高静止下降的目的是为了使卡车到达水平面时保持相同的速度； 现象，可以推断水平面越光滑，卡车遇到的阻力越小，在水平面上移动的距离越远； 如果水平面绝对光滑且对卡车没有阻力，则卡车将以匀速直线行驶； (2)研究阻力对卡车运动的影响需要改变接触面的粗糙度，而同一接触面的摩擦力是恒定的。 不同的接触面有不同的摩擦力。 探究摩擦力对物体的影响很容易，但推力却很难控制。 易于检测推力的大小。
因此，答案是：（1）卡车到达水平面时的速度相同； 越远则匀速直线运动；越远则匀速直线运动。 (2)同一接触面上的摩擦力是恒定的，因此很容易探索摩擦力对物体的影响，但推力不易控制其大小，不易检测推力的大小。 【点评】本题探讨“阻力对物体运动的影响”，考查控制变量法、变换法、推理法等知识。 5.（2018·南京）300多年前探究二力平衡的实验探究题，伽利略探索了“力与运动的关系”。 下面是一个模拟伽利略“在不受力的情况下推断物体运动”的实验。 如图所示，同一辆卡车在同一坡度上从静止滑行到同一高度，并在不同粗糙度级别上从运动到静止（四个接触面粗糙度从小到大的顺序为：玻璃板、纸板、棉布、毛巾） （1）卡车在水平面上移动时，垂直方向受到的力包括重力和支撑力，其合力为水平方向的摩擦力。 这个力对卡车运动状态的影响是为了减少 (3) 牛顿在伽利略实验的基础上进一步推广并得出结论：所有运动的物体在不受外力作用时始终保持匀速直线运动的状态。军队。 这个一般定律为牛顿热力学奠定了基础。 【分析】（1）根据卡车的受力分析并回答问题。 (2)接触面越光滑，滑动摩擦力越小，速度下降越慢，连接距离越远。 根据图中所示情况分析并回答问题。 (3)根据实验事实做出合理的推论，然后举一反三。
【答案】解：（1）卡车在水平面上受到垂直向上的重力和垂直向下的支撑力。 它们是一对平衡力，合力为零探究二力平衡的实验探究题，其作用和疗效相互抵消。 利用水平方向的摩擦力降低卡车的移动速度； (2)当车辆从静止状态在同一坡度上从相同高度滑下时，车辆滑至坡底时速度相同，且车辆在不同路面上滑行。 滑动的差异，在相同的初速度下，水平面越光滑，卡车受到的摩擦力就越小，速度下降得越慢，卡车移动的距离就越远，所以接触面应该逐渐变得更光滑，即、浴巾、棉布、纸板等、玻璃板，所以合理的顺序是：（b）（d）（c）（a）； （3）牛顿在伽利略实验的基础上进一步推广了所有运动物体在不受外力作用时，始终保持匀速直线运动状态的结论，这一普遍规律为牛顿热力学奠定了基础。 所以答案是：（1）重力和支撑力； 零; 降低汽车的速度； (2)(b)(d)(c)(a)； (3)匀速直线运动。 【点评】本题考察的是探索力与运动之间关系的实验。 正确的卡车受力分析和图中所示的实验情况分析可以正确解决问题； 求解问题时要注意控制变量法的应用。 6.（2018·秦淮区首个模型）为了探索“探索阻力对物体运动的影响”，小明朋友设计了如图所示的斜面实验。 (1) 实验中，让卡车从静止状态在同一斜面上从相同高度滑落，使卡车到达水平面时的速度相同。
（2）支持实验推论的现象是，表面越光滑，阻力越小，卡车移动的距离越长。 （3）牛顿在前人研究成果的基础上，总结出了牛顿第一定理，其内容是：在不施加外力的情况下，所有物体始终保持匀速直线运动的状态。 探索卡车的重力势能与其高度之间的关系。 【分析】（1）实验中，我们将卡车放在斜坡上，让卡车从斜坡向上移动，然后让卡车获得一定的速度。 卡车在斜坡上的高度不同，向上运动的速度也会不同； (2)需要知道阻力与表面光滑度的关系，以及移动距离与阻力的关系； (3)如果路面光滑，则卡车不会遇到阻力，根据实验事实做出合理推理，确定卡车的运动状态。 (4)影响重力势能的原因：质量和高度。 【答案】解：（1）采用控制变量法，让卡车从静止处以相同的坡度、相同的高度滑下，使卡车踏入平面时的运动速度相同； (2)路面越光滑，阻力越小，卡车的移动距离越长，也就是说卡车遇到的阻力越小，速度下降得越慢； (3)如果表面绝对光滑，物体遇到的阻力为0，速度不会改变，速度恒定。 变化的速度永远在变化。 (4)物体的重力势能与物体的质量和高度有关，动能的大小与物体的质量和运动速度有关