实验探究题专题训练
★山东省诸城市西郊学校●董国荣 李秀娇（262200）
Ⅶ.对运动和力的探究
例1.如图7—1所示，是测量物体的长度的示意图，
该刻度尺的分度值是 ，物体的长度是 cm。
解析：刻度尺的正确使用：测量前，观察刻度尺的零
刻线（是否磨损）、量程、分度值；测量结束所记录的结果
图7—
1 由数值和单位组成。读数时，要估读到分度值的下一位。
答案：1mm 1.85
注意：本题会出现2.85的错误结果，是由于没有减去“测量零刻线”的值；估计值在0.05cm左右都算正确。
例2.用一根容易拉伸和压缩的弹簧、一辆实验用的小车，可以做多个探究实验。请你说出用上述器材探究物理规律的两个例子。要求说明实验的方法和结论。
例：实验方法：用手拉弹簧，手对弹簧施加了力的作用，手也受到弹簧的拉力作用。 结论：物体间力的作用是相互的。
解析：解答本题可以从力的概念、力的作用效果等不同的角度设计坦进行实验，得出不同的结论。
答案：(1)实验方法：用手压缩弹簧的两端，手受到弹簧的推力。
实验结论：发生形变的物体能产生弹力。
(2)实验方法：用手拉伸弹簧，弹簧变长。
实验结论：力可以改变物体的形状。
(3)实验方法：将实验用的小车紧靠被压缩的弹簧，松手后，小车被弹开。 实验结论：力可以改变物体的运动状态。
注意：本题是一道过程、结果开放性试题，考查的知识点比较多，回答时应注意利用所学的物理知识，选用简易的实验器材，设计不同的探究性实验，这就是一种创新。 例3.如图7—2所示是一个演示物体具体有惯性的实验装置，其中有小砝码、小木片、固定在底座上的支柱和弹性钢片。请你说出：在演示物体具有惯性的整个实验过程中，你观察到的两个物理现象及其对应的物理知识（填入下面的横线上）。
图7—2
例如：物理现象：小木片飞出后，小砝码在支柱上保持静止。
物理知识：小砝码具有惯性。
(1) 物理现象：；
物理知识： 。
(2)物理现象：；
物理知识： 。
解析：物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性。原来静止的物体，它有保持原来静止状态的特性；原来运动的物体，它有保持它原来运动方向和运动快慢不变的特性。分析本题
整个物理实验过程，弹性钢片被压弯后释放，将小木片弹出，小木片被弹出后飞落在地上，
而上面的砝码却保持静止。整个过程应从力的作用效果、运动状态等方面来解答。
答案：(1) 物理现象：弹簧片被压弯；
物理知识：力可以改变物体的形状。
(2) 物理现象：被弹簧片打击后的木片飞出去；
物理知识：力可以改变物体的运动状态。
注意：本题是一道物理过程、结果开放性试题。除了上述几种物理现象及其对应的物理知识外，还可以用能量转化等多方面的知识来回答。
例4.古希腊学者亚里士多德认为；如果要使一个物体维持运动，就必须对它施加力的作用。而伽利略则认为：运动的物体并不需要力来维持。到底谁说得对呢？为了探究这个问题，小明和同学们设计了如图7—3所示的实验。
图7—3
(1)要探究运动到底需不需要力来维持，只需研究力对运动物体的影响，所以小明让一辆运动的小车在不同的阻力作用下研究它的速度如何变化。小明在实验中是如何让小车受到不同阻力的？
(2)为了探究不同阻力对运动的影响，我们应该保持小车受不同阻力前的速度是相同的，你认为小明是如何做到这一点的？
(3)请将小明在本实验中的结论填写完全：平面越光滑，小车运动的距离越，说明小车受到的摩擦力越 ，速度减小的越 。
(4)根据小明的结论，你能推断出若小车不受阻力，将做什么运动吗？
解析：让小车分别滑过毛巾、棉布和木板的平面，以便归纳出物体受到的阻力越小，速度改变越慢，也就是小车滑的距离越远。实验时必须保证其他的实验条件相同，而只改变三次滑行表面的粗糙程度，让小车从同一高度的斜面上滑下，让小车滑到斜面底端获得的速度相同。通过观察实验现象，由此得出结论：平面越光滑，小车运动的距离越长，说明小车受到的摩擦力越小，速度减小的越慢。通过进一步推理，如果小车不受阻力作用，它将保持这个速度做匀速直线运动。
答案：(1)让小车在粗糙程度不同的平面上运动 (2) 让小车三次从斜面的同一高度滑下
(3) 长 小 慢 (4) 匀速直线运动
注意：本题源于课本，是一道探究物理实验过程，体现物理学研究方法——控制变量法、归纳法、理想化方法的试题。通过对伽利略斜面小车实验过程的延伸，归纳得出摩擦力越小，小车滑行得越远，速度减小得越慢；再由理想化的探究方法得出：若小车不受阻力的作用，小车将永远运动下去。
巩固练习
1.为了测出细铜丝的直径，小华同学把铜丝在园铅笔
上紧密排绕32圈。如图7—4所示，用分度值是1mm
的刻度尺测得这32圈的总宽度为 cm，
可算出细铜丝的直径约为 mm。
图7—
4
2.现有一内径为2 cm的圆环和一支直径为0.6 cm的
圆柱形铅笔，仅用上述器材，你如何较精确地测出一足够
长且厚薄均匀的纸带的厚度？
方法： ；
纸带厚度的表达式为： 。
3.在“测量物体长度”的实验前，小明和同学们跃跃欲试，都想要测出最准确的数据。 小明说：“我只要认真按老师要求去做，就不会有实验误差。”
小军说：“我只要测量方法正确了就不会产生实验误差。”
小华说；“我只要遵守操作规则就不会产生实验误差。”
小红说“我对同一个量多次测几次，求出它们的平均值，就不会有误差了。”
小丽说：“你们这样只能减小实验误差，不可能没有误差，即使老师测量也会有误差。” 你同意 的观点，因为 。
4.
实验结束后，加在弹簧自由端的拉力消失，弹簧的长度回复到15cm。
请你对表中的弹簧的长度数据进行研究，填写对应的弹簧的伸长数据，并分析弹簧的伸长与拉力大小之间的关系，结论是 。
5.如图7—5所示，用三角板和分度值为1mm刻度尺
测量圆柱体的直径，在如图所示的测量方法中，有两处错误：
(1)
(2) 图7—5 6.用身边的器材做实验，探究物理规律，是学习
物理的好方法。用一个圆柱形玻璃杯、一块厚海绵和水，就可以做不少实验。请你写出其中两个，说明实验方法及研究问题。
7.运河中学探索式学习研究小组，为了研究蚯蚓在粗糙面上爬得快，还是在光滑面上爬得快，他们用同一条蚯蚓在相同的外界条件刺激下，分别让它在不同的表面上爬行。为了比较蚯蚓在不同表面上爬行的快慢，必须算出蚯蚓爬行的 。为了准确测出爬行的路程，在确定蚯蚓的爬行起点和终点，他们应该选择蚯蚓的 （填“头部”或“尾部”）作为观察对象，因蚯蚓爬行的路径是弯曲的，为了测出它爬行的路程，除了使用棉线外，还需要的测量器材是
。
8.
9.科学探究摩擦力对物体运动的影响。如图7—6所示给水平桌面铺上粗糙程度不同的物体（如毛巾、棉布等），让小车自斜面顶端从静止开始滑下。观察小车从同一高度滑下后，在不同表面运动的距离。
图7—6
实验结论：表面越光滑，小车运动的距离越 ，这说明小车受到的摩擦力越 。 猜想：如果物体不受力，它将 。
10.力的作用是相互的，甲对乙施加一个力，同时乙对甲也施加一个力。小明想：这两个力之间存在什么关系呢？为了探究相互作用的两个力之间的关系，他设计以下实验：
把两弹簧测力计A和B连接在一起（图7—7），用手拉弹簧测力计A，此时，A弹簧测力计对B弹簧测力计有一个拉力F，大小从B弹簧
测力计中读出，同时，B弹簧测力计对A弹簧测力
计也有一个拉力F′，大小从A弹簧测力计读出。
改变手拉弹簧的力，此两弹簧测力计的示数也随
着改变，小明读出一组数据如下表：
图7—7
(1)根据小明的实验，你可以得出：两物体之间相互作用的两个力大小方向 ，并在一条直线上。
(2)以卵击石，石头没有损伤而鸡蛋破了，这一现象中，石头对鸡蛋的作用力大小填“大于”、“等于”或“小于”）鸡蛋对石头的作用力大小。
11.如图7—8所示，在演晋剧二力平衡条件的实验中：
(1)把木块放在）
的水平桌面上，向两盘里加砝码，当两盘砝码质量
（选填“相等”或“不等”）时，木块静止。
(2)保持两盘砝码质量相等，把木块扭转一个角度，使拉力 图7—8 F1与F2不在同一条直线上，观察到木块发生转动，当木块重
新恢复到原来的静止状态时，拉力F1与F2作用在同一条直线上。
由上述实验可得：作用在同一物体上的两个力，如果大小 ，方向相反，作用在 上，这两个力就彼此平衡。
12.在研究牛顿第一定律的实验中，如图7—9所示，用同一小车从同样的斜面同一高度滑下，接着在材料不同的平面上继续运动，分别停在如图所示的位置。
图7—9
(1) 为什么要使小车从斜面的同一高度滑下？
答： 。
(2) 小车在不同的平面上运动的距离不等，说明了什么？
答：
。
(3)
从这个实验可推出什么结论？
答：
。
13.现有一只透明的玻璃杯、一张较硬较光滑的纸片（纸片尺寸比杯口大）、一把尺、一个鸡蛋和足够的水，你能利用这些器材设计出几个惯性实验？并解释惯性现象。
巩固练习答案
1. 5.00 cm 1.6 cm
2.方法：将纸带紧密地环绕在圆形铅笔上，直至恰好套进圆环内，记下纸带环绕的圈数n 纸带厚度的表达式为：d=2-0.6cm 2n
3.小丽 误差不能消除，只能减小
4. 1 2 3 4 在一定的范围内，弹簧的伸长跟它所受拉力的大小成正比
5.圆柱体边缘没有与零刻线对齐 右边三角板没有放正
6.答案：方法1：手压海绵，海绵形变，说明力可以改变物体的形状。
方法2：将玻璃杯放在海绵上，向杯中倒水越多，海绵形变越大，说明力的作用效果跟力的大小有关。
7.平均速度 尾部 刻度尺
8.答案：用大小不同的力捏气球 气球受力越大形状改变越大 力的作用效果与力的大小有关 将气嘴打开 气球冲出去 力可以改变物体运动状态
9.答案：远 小 做匀速直线运动或永远运动下去
10. (1) 相等 相反 (2) 等于
11.光滑 相等 相等 同一条直线
12. (1) 使小车进入平面时有相同的速度。 (2) 小车受到的摩擦阻力越小，运动得越远。
(3)小车如果不受力作用将永远运动下去
13.实验1：在杯内盛适量的水，擦干杯底及外壁，放在桌边，杯底压着纸片，快速抽出纸片，杯子由于惯性要保持原来的静止状态，依然停在原位。
实验2：在杯内盛较满的水，杯口盖上硬纸片，在硬纸片上对准杯口中心处放上鸡蛋，然后从水平方向，用尺快速打硬纸片，纸片飞出，而鸡蛋由于惯性未飞出，而是要保持原有静止状态，结果掉入杯内水中。
实验3：将盛满水的杯子放在桌面上，用手迅速拉动杯子，杯中水由于惯性，要保持原有的静止状态，就会朝反方向泼出。
实验探究题专题训练
★山东省诸城市西郊学校●董国荣 李秀娇（262200）
Ⅶ.对运动和力的探究
例1.如图7—1所示，是测量物体的长度的示意图，
该刻度尺的分度值是 ，物体的长度是 cm。
解析：刻度尺的正确使用：测量前，观察刻度尺的零
刻线（是否磨损）、量程、分度值；测量结束所记录的结果
图7—
1 由数值和单位组成。读数时，要估读到分度值的下一位。
答案：1mm 1.85
注意：本题会出现2.85的错误结果，是由于没有减去“测量零刻线”的值；估计值在0.05cm左右都算正确。
例2.用一根容易拉伸和压缩的弹簧、一辆实验用的小车，可以做多个探究实验。请你说出用上述器材探究物理规律的两个例子。要求说明实验的方法和结论。
例：实验方法：用手拉弹簧，手对弹簧施加了力的作用，手也受到弹簧的拉力作用。 结论：物体间力的作用是相互的。
解析：解答本题可以从力的概念、力的作用效果等不同的角度设计坦进行实验，得出不同的结论。
答案：(1)实验方法：用手压缩弹簧的两端，手受到弹簧的推力。
实验结论：发生形变的物体能产生弹力。
(2)实验方法：用手拉伸弹簧，弹簧变长。
实验结论：力可以改变物体的形状。
(3)实验方法：将实验用的小车紧靠被压缩的弹簧，松手后，小车被弹开。 实验结论：力可以改变物体的运动状态。
注意：本题是一道过程、结果开放性试题，考查的知识点比较多，回答时应注意利用所学的物理知识，选用简易的实验器材，设计不同的探究性实验，这就是一种创新。 例3.如图7—2所示是一个演示物体具体有惯性的实验装置，其中有小砝码、小木片、固定在底座上的支柱和弹性钢片。请你说出：在演示物体具有惯性的整个实验过程中，你观察到的两个物理现象及其对应的物理知识（填入下面的横线上）。
图7—2
例如：物理现象：小木片飞出后，小砝码在支柱上保持静止。
物理知识：小砝码具有惯性。
(1) 物理现象：；
物理知识： 。
(2)物理现象：；
物理知识： 。
解析：物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性。原来静止的物体，它有保持原来静止状态的特性；原来运动的物体，它有保持它原来运动方向和运动快慢不变的特性。分析本题
整个物理实验过程，弹性钢片被压弯后释放，将小木片弹出，小木片被弹出后飞落在地上，
而上面的砝码却保持静止。整个过程应从力的作用效果、运动状态等方面来解答。
答案：(1) 物理现象：弹簧片被压弯；
物理知识：力可以改变物体的形状。
(2) 物理现象：被弹簧片打击后的木片飞出去；
物理知识：力可以改变物体的运动状态。
注意：本题是一道物理过程、结果开放性试题。除了上述几种物理现象及其对应的物理知识外，还可以用能量转化等多方面的知识来回答。
例4.古希腊学者亚里士多德认为；如果要使一个物体维持运动，就必须对它施加力的作用。而伽利略则认为：运动的物体并不需要力来维持。到底谁说得对呢？为了探究这个问题，小明和同学们设计了如图7—3所示的实验。
图7—3
(1)要探究运动到底需不需要力来维持，只需研究力对运动物体的影响，所以小明让一辆运动的小车在不同的阻力作用下研究它的速度如何变化。小明在实验中是如何让小车受到不同阻力的？
(2)为了探究不同阻力对运动的影响，我们应该保持小车受不同阻力前的速度是相同的，你认为小明是如何做到这一点的？
(3)请将小明在本实验中的结论填写完全：平面越光滑，小车运动的距离越，说明小车受到的摩擦力越 ，速度减小的越 。
(4)根据小明的结论，你能推断出若小车不受阻力，将做什么运动吗？
解析：让小车分别滑过毛巾、棉布和木板的平面，以便归纳出物体受到的阻力越小，速度改变越慢，也就是小车滑的距离越远。实验时必须保证其他的实验条件相同，而只改变三次滑行表面的粗糙程度，让小车从同一高度的斜面上滑下，让小车滑到斜面底端获得的速度相同。通过观察实验现象，由此得出结论：平面越光滑，小车运动的距离越长，说明小车受到的摩擦力越小，速度减小的越慢。通过进一步推理，如果小车不受阻力作用，它将保持这个速度做匀速直线运动。
答案：(1)让小车在粗糙程度不同的平面上运动 (2) 让小车三次从斜面的同一高度滑下
(3) 长 小 慢 (4) 匀速直线运动
注意：本题源于课本，是一道探究物理实验过程，体现物理学研究方法——控制变量法、归纳法、理想化方法的试题。通过对伽利略斜面小车实验过程的延伸，归纳得出摩擦力越小，小车滑行得越远，速度减小得越慢；再由理想化的探究方法得出：若小车不受阻力的作用，小车将永远运动下去。
巩固练习
1.为了测出细铜丝的直径，小华同学把铜丝在园铅笔
上紧密排绕32圈。如图7—4所示，用分度值是1mm
的刻度尺测得这32圈的总宽度为 cm，
可算出细铜丝的直径约为 mm。
图7—
4
2.现有一内径为2 cm的圆环和一支直径为0.6 cm的
圆柱形铅笔，仅用上述器材，你如何较精确地测出一足够
长且厚薄均匀的纸带的厚度？
方法： ；
纸带厚度的表达式为： 。
3.在“测量物体长度”的实验前，小明和同学们跃跃欲试，都想要测出最准确的数据。 小明说：“我只要认真按老师要求去做，就不会有实验误差。”
小军说：“我只要测量方法正确了就不会产生实验误差。”
小华说；“我只要遵守操作规则就不会产生实验误差。”
小红说“我对同一个量多次测几次，求出它们的平均值，就不会有误差了。”
小丽说：“你们这样只能减小实验误差，不可能没有误差，即使老师测量也会有误差。” 你同意 的观点，因为 。
4.
实验结束后，加在弹簧自由端的拉力消失，弹簧的长度回复到15cm。
请你对表中的弹簧的长度数据进行研究，填写对应的弹簧的伸长数据，并分析弹簧的伸长与拉力大小之间的关系，结论是 。
5.如图7—5所示，用三角板和分度值为1mm刻度尺
测量圆柱体的直径，在如图所示的测量方法中，有两处错误：
(1)
(2) 图7—5 6.用身边的器材做实验，探究物理规律，是学习
物理的好方法。用一个圆柱形玻璃杯、一块厚海绵和水，就可以做不少实验。请你写出其中两个，说明实验方法及研究问题。
7.运河中学探索式学习研究小组，为了研究蚯蚓在粗糙面上爬得快，还是在光滑面上爬得快，他们用同一条蚯蚓在相同的外界条件刺激下，分别让它在不同的表面上爬行。为了比较蚯蚓在不同表面上爬行的快慢，必须算出蚯蚓爬行的 。为了准确测出爬行的路程，在确定蚯蚓的爬行起点和终点，他们应该选择蚯蚓的 （填“头部”或“尾部”）作为观察对象，因蚯蚓爬行的路径是弯曲的，为了测出它爬行的路程，除了使用棉线外，还需要的测量器材是
。
8.
9.科学探究摩擦力对物体运动的影响。如图7—6所示给水平桌面铺上粗糙程度不同的物体（如毛巾、棉布等），让小车自斜面顶端从静止开始滑下。观察小车从同一高度滑下后，在不同表面运动的距离。
图7—6
实验结论：表面越光滑，小车运动的距离越 ，这说明小车受到的摩擦力越 。 猜想：如果物体不受力，它将 。
10.力的作用是相互的，甲对乙施加一个力，同时乙对甲也施加一个力。小明想：这两个力之间存在什么关系呢？为了探究相互作用的两个力之间的关系，他设计以下实验：
把两弹簧测力计A和B连接在一起（图7—7），用手拉弹簧测力计A，此时，A弹簧测力计对B弹簧测力计有一个拉力F，大小从B弹簧
测力计中读出，同时，B弹簧测力计对A弹簧测力
计也有一个拉力F′，大小从A弹簧测力计读出。
改变手拉弹簧的力，此两弹簧测力计的示数也随
着改变，小明读出一组数据如下表：
图7—7
(1)根据小明的实验，你可以得出：两物体之间相互作用的两个力大小方向 ，并在一条直线上。
(2)以卵击石，石头没有损伤而鸡蛋破了，这一现象中，石头对鸡蛋的作用力大小填“大于”、“等于”或“小于”）鸡蛋对石头的作用力大小。
11.如图7—8所示，在演晋剧二力平衡条件的实验中：
(1)把木块放在）
的水平桌面上，向两盘里加砝码，当两盘砝码质量
（选填“相等”或“不等”）时，木块静止。
(2)保持两盘砝码质量相等，把木块扭转一个角度，使拉力 图7—8 F1与F2不在同一条直线上，观察到木块发生转动，当木块重
新恢复到原来的静止状态时，拉力F1与F2作用在同一条直线上。
由上述实验可得：作用在同一物体上的两个力，如果大小 ，方向相反，作用在 上，这两个力就彼此平衡。
12.在研究牛顿第一定律的实验中，如图7—9所示，用同一小车从同样的斜面同一高度滑下，接着在材料不同的平面上继续运动，分别停在如图所示的位置。
图7—9
(1) 为什么要使小车从斜面的同一高度滑下？
答： 。
(2) 小车在不同的平面上运动的距离不等，说明了什么？
答：
。
(3)
从这个实验可推出什么结论？
答：
。
13.现有一只透明的玻璃杯、一张较硬较光滑的纸片（纸片尺寸比杯口大）、一把尺、一个鸡蛋和足够的水，你能利用这些器材设计出几个惯性实验？并解释惯性现象。
巩固练习答案
1. 5.00 cm 1.6 cm
2.方法：将纸带紧密地环绕在圆形铅笔上，直至恰好套进圆环内，记下纸带环绕的圈数n 纸带厚度的表达式为：d=2-0.6cm 2n
3.小丽 误差不能消除，只能减小
4. 1 2 3 4 在一定的范围内，弹簧的伸长跟它所受拉力的大小成正比
5.圆柱体边缘没有与零刻线对齐 右边三角板没有放正
6.答案：方法1：手压海绵，海绵形变，说明力可以改变物体的形状。
方法2：将玻璃杯放在海绵上，向杯中倒水越多，海绵形变越大，说明力的作用效果跟力的大小有关。
7.平均速度 尾部 刻度尺
8.答案：用大小不同的力捏气球 气球受力越大形状改变越大 力的作用效果与力的大小有关 将气嘴打开 气球冲出去 力可以改变物体运动状态
9.答案：远 小 做匀速直线运动或永远运动下去
10. (1) 相等 相反 (2) 等于
11.光滑 相等 相等 同一条直线
12. (1) 使小车进入平面时有相同的速度。 (2) 小车受到的摩擦阻力越小，运动得越远。
(3)小车如果不受力作用将永远运动下去
13.实验1：在杯内盛适量的水，擦干杯底及外壁，放在桌边，杯底压着纸片，快速抽出纸片，杯子由于惯性要保持原来的静止状态，依然停在原位。
实验2：在杯内盛较满的水，杯口盖上硬纸片，在硬纸片上对准杯口中心处放上鸡蛋，然后从水平方向，用尺快速打硬纸片，纸片飞出，而鸡蛋由于惯性未飞出，而是要保持原有静止状态，结果掉入杯内水中。
实验3：将盛满水的杯子放在桌面上，用手迅速拉动杯子，杯中水由于惯性，要保持原有的静止状态，就会朝反方向泼出。