三、实验题
9. 牛顿第一定律的形成,经历了伽利略、笛卡儿和牛顿等科学家不断完善的过程。
(1)伽利略设计的实验如图所示,请写出推理的合理顺序:。

(2)图乙中当斜面倾角变小时,小球在右边斜面上的速度减小得越来越(选填“快”或“慢”),于是他推测:当斜面变成水平面时,小球的速度就不再变小,小球将做运动。
(3)追随物理学家的足迹,同学们设计了如图所示的实验。
①为了使每次实验小车运动到水平面时的速度相同,正确操作是每次实验中让小车从同一斜面。
②在每次实验中,可以观察到:小车到达水平面后会继续向前运动一段距离,最终会停下来。本实验现象能直接说明(填字母)。
A. 牛顿第一定律
B. 物体的运动需要力来维持
C. 力可以改变物体的运动状态
9. 牛顿第一定律的形成,经历了伽利略、笛卡儿和牛顿等科学家不断完善的过程。
(1)伽利略设计的实验如图所示,请写出推理的合理顺序:。
(2)图乙中当斜面倾角变小时,小球在右边斜面上的速度减小得越来越(选填“快”或“慢”),于是他推测:当斜面变成水平面时,小球的速度就不再变小,小球将做运动。
(3)追随物理学家的足迹,同学们设计了如图所示的实验。
①为了使每次实验小车运动到水平面时的速度相同,正确操作是每次实验中让小车从同一斜面。
②在每次实验中,可以观察到:小车到达水平面后会继续向前运动一段距离,最终会停下来。本实验现象能直接说明(填字母)。
A. 牛顿第一定律
B. 物体的运动需要力来维持
C. 力可以改变物体的运动状态
答案
(1) 丙、甲、乙
(2) 慢;匀速直线
(3) ①同一高度由静止释放
② C
(2) 慢;匀速直线
(3) ①同一高度由静止释放
② C
解析
【解析】
(1) 伽利略的实验推理基于实际实验再进行理想化推测,合理顺序为:先在阻力较大的丙斜面实验,再到阻力较小的甲斜面,最后推理光滑斜面(乙)的情况,故顺序为丙、甲、乙。
(2) 当斜面倾角变小时,小球受到的阻碍作用减弱,速度减小得越来越慢;由此推测当斜面变为水平面时,小球不受阻力,速度不再变小,将做匀速直线运动。
(3) ①为保证小车运动到水平面时速度相同,需让小车从同一斜面同一高度由静止释放,使小车到达斜面底端时的速度一致。
②小车最终因受阻力停下来,运动状态发生改变,该现象直接说明力可以改变物体的运动状态,故选C;牛顿第一定律是实验推理结论,不能直接由该现象说明,A错误;物体的运动不需要力来维持,B错误。
【答案】
(1) 丙、甲、乙
(2) 慢;匀速直线
(3) ①同一高度由静止释放
② C
【知识点】
牛顿第一定律探究实验;控制变量法;力与运动的关系
【点评】
本题围绕牛顿第一定律的探究历程展开,考查实验推理逻辑、控制变量法应用及力对运动状态的影响,需理解实验设计思路与核心物理概念,注重对科学探究方法的掌握。
【难度系数】
0.6
(1) 伽利略的实验推理基于实际实验再进行理想化推测,合理顺序为:先在阻力较大的丙斜面实验,再到阻力较小的甲斜面,最后推理光滑斜面(乙)的情况,故顺序为丙、甲、乙。
(2) 当斜面倾角变小时,小球受到的阻碍作用减弱,速度减小得越来越慢;由此推测当斜面变为水平面时,小球不受阻力,速度不再变小,将做匀速直线运动。
(3) ①为保证小车运动到水平面时速度相同,需让小车从同一斜面同一高度由静止释放,使小车到达斜面底端时的速度一致。
②小车最终因受阻力停下来,运动状态发生改变,该现象直接说明力可以改变物体的运动状态,故选C;牛顿第一定律是实验推理结论,不能直接由该现象说明,A错误;物体的运动不需要力来维持,B错误。
【答案】
(1) 丙、甲、乙
(2) 慢;匀速直线
(3) ①同一高度由静止释放
② C
【知识点】
牛顿第一定律探究实验;控制变量法;力与运动的关系
【点评】
本题围绕牛顿第一定律的探究历程展开,考查实验推理逻辑、控制变量法应用及力对运动状态的影响,需理解实验设计思路与核心物理概念,注重对科学探究方法的掌握。
【难度系数】
0.6
四、计算题
10. 一辆小车的总质量为 $ 600\ \mathrm{kg} $,在水平路面上做匀速直线运动的过程中,受到的阻力为车重的 $ 0.05 $。$ g $ 取 $ 10\ \mathrm{N/kg} $。
(1)小车所受的重力是多大?
(2)小车所受的阻力是多大?
(3)发动机提供给小车的牵引力是多大?
10. 一辆小车的总质量为 $ 600\ \mathrm{kg} $,在水平路面上做匀速直线运动的过程中,受到的阻力为车重的 $ 0.05 $。$ g $ 取 $ 10\ \mathrm{N/kg} $。
(1)小车所受的重力是多大?
(2)小车所受的阻力是多大?
(3)发动机提供给小车的牵引力是多大?
答案
(1)已知小车质量$m = 600\ \mathrm{kg}$,$g = 10\ \mathrm{N/kg}$,根据重力公式$G=mg$,可得小车所受重力:$G=600\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=6000\ \mathrm{N}$。
(2)由题意知阻力$f = 0.05G$,则$f=0.05×6000\ \mathrm{N}=300\ \mathrm{N}$。
(3)因为小车做匀速直线运动,牵引力$F$与阻力$f$是平衡力,所以$F = f = 300\ \mathrm{N}$。
(1)$6000\ \mathrm{N}$
(2)$300\ \mathrm{N}$
(3)$300\ \mathrm{N}$
(2)由题意知阻力$f = 0.05G$,则$f=0.05×6000\ \mathrm{N}=300\ \mathrm{N}$。
(3)因为小车做匀速直线运动,牵引力$F$与阻力$f$是平衡力,所以$F = f = 300\ \mathrm{N}$。
(1)$6000\ \mathrm{N}$
(2)$300\ \mathrm{N}$
(3)$300\ \mathrm{N}$
解析
【解析】
(1)已知小车总质量$m = 600\ \mathrm{kg}$,$g = 10\ \mathrm{N/kg}$,根据重力计算公式$G=mg$,代入数据可得:
$G=600\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=6000\ \mathrm{N}$
(2)由题意可知阻力为车重的0.05,即$f = 0.05G$,将$G=6000\ \mathrm{N}$代入得:
$f=0.05×6000\ \mathrm{N}=300\ \mathrm{N}$
(3)因为小车在水平路面上做匀速直线运动,处于平衡状态,牵引力$F$与阻力$f$是一对平衡力,根据二力平衡条件,二者大小相等,所以$F = f = 300\ \mathrm{N}$
【答案】
(1)$6000\ \mathrm{N}$;(2)$300\ \mathrm{N}$;(3)$300\ \mathrm{N}$
【知识点】
重力的计算;二力平衡的应用;阻力的计算
【点评】
本题为力学基础计算题,考查了重力公式的应用和二力平衡条件的理解,侧重对基本公式与规律的考查,利于巩固力学基础知识。
【难度系数】
0.8
(1)已知小车总质量$m = 600\ \mathrm{kg}$,$g = 10\ \mathrm{N/kg}$,根据重力计算公式$G=mg$,代入数据可得:
$G=600\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=6000\ \mathrm{N}$
(2)由题意可知阻力为车重的0.05,即$f = 0.05G$,将$G=6000\ \mathrm{N}$代入得:
$f=0.05×6000\ \mathrm{N}=300\ \mathrm{N}$
(3)因为小车在水平路面上做匀速直线运动,处于平衡状态,牵引力$F$与阻力$f$是一对平衡力,根据二力平衡条件,二者大小相等,所以$F = f = 300\ \mathrm{N}$
【答案】
(1)$6000\ \mathrm{N}$;(2)$300\ \mathrm{N}$;(3)$300\ \mathrm{N}$
【知识点】
重力的计算;二力平衡的应用;阻力的计算
【点评】
本题为力学基础计算题,考查了重力公式的应用和二力平衡条件的理解,侧重对基本公式与规律的考查,利于巩固力学基础知识。
【难度系数】
0.8
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