初中习题中的力学探究，本文主要内容关键词为：力学论文,习题论文,初中论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
探究题考查的重点是科学探究的能力，以及对于科学探究方法和意义的理解。
一、表格数据型探究试题
［例1］为了探究物质的某种特性，某同学测得四组数据，填在下表中：
(1)上表空格为____；
(2)比较(1)、(2)两次实验数据，可以得出结论____；
(3)比较(2)、(3)两次实验数据，可以得出结论____；
(4)比较(1)、(4)两次实验数据，可以得出结论____。
思路分析：试题中用表格的形式提供实验数据或者部分实验数据，让学生通过分析和解读数据来总结科学规律，补齐表中所缺少的数据或者纠正表格中的错误数据。解答这类试题一定要运用“控制变量”的思想，分析哪些条件相同，哪些物理量发生了变化，由此引起了哪些物理量的变化，不能引起哪些物理量的变化。
在1、2两次实验中，物质的种类相同，尽管它们的质量和体积都不同；但是质量和体积的比值是一个定值。因此我们的结论必须围绕这样的特征；在 2、3两次实验中的物体的质量相同，但是由于构成物体的物质不同，导致物体的体积不同，物体的质量和体积的比值也不同；在1、4两次实验中物体的体积相同，由于物质的种类不同，其质量不同，质量和体积的比值也不同。由此可知质量和体积的比值（也就是密度）只跟物质的种类有关。
答案：(1)0.5；(2)同种物质的质量与体积的比值为一定值，或者说同种物质的体积与质量成正比；(3)质量相同的不同物质，体积一般不同，或者说质量相同的不同物质的质量和体积的比值不同； (4)体积相同的不同物质，质量一般不同，或者说体积相同的不同物质的密度不同。
二、图象数据型探究题
［例2］阅读短文，回答问题——“汽车刹车之后”
现代社会汽车大量增加，发生交通事故的一个重要原因是遇到意外情况时车子不能立刻停止。司机从看到情况到他肌肉动作操纵制动器来刹车需要一段时间，这段时间叫做反应时间；在这段时间内汽车要保持原来的速度前进一段距离，叫做反应距离。从操纵制动器刹车，到车子停下来，汽车又要前进一段距离，这段距离叫做制动距离（如图1所示）。
图1
下面是一个机警的司机驾驶一辆保养得很好的汽车在干燥的水平公路上以不同的速度行驶时，测得的反应距离和制动距离。
速度(km/h)反应距离(m)制动距离(m)
40
7 8
50
9 13
60 11 20
80 15 34
100 19 54
(1)汽车在正常行驶时，车轮与地面之间的摩擦是____摩擦。刹车后，由于____，汽车还会继续向前滑行一段距离；在此过程中车轮会发热，这是用____的方法来增加车轮的内能；
(2)利用上表数据，算出该司机的反应时间是____s；
(3)分析上表数据，可知影响汽车制动距离的主要因素是____；
(4)为了提醒司机朋友在雨雪天气里注意行车安全，在高速公路旁设置了“雨雪路滑，减速慢行”的警示牌，请简要说明这句话的物理道理。
思路分析：结合图象提供数据信息，让学生通过读图来理解图象中的数据的内涵，分析数据结构形式和规律，寻找合理的答案。在处理图象数据信息时要做到从粗到细，由浅入深。先分析定性关系，再分析定量关系，最后要处理好各数据段的细微差别，得出特殊性规律。
本题中给予了丰富的新知识，让学生通过阅读获得新知识，并用于当前问题的求解，这使题目更加接近实际问题，是一种更为积极的解题活动，更加能够培养同学们获得新知识的能力。本题考查的知识点有：摩擦的种类，影响摩擦的因素、惯性以及影响惯性大小的因素，能量的转化、速度等知识。
答案：(1)滚动、惯性、做功；(2)0.6-0.7；(3)汽车的行驶速度；(4)雨雪天，道路比较滑，汽车所受的摩擦力比较小，在相同的车速情况下，汽车刹车后滑行的距离变长，汽车比较难停下来，因此为了安全起见要减速慢行。
三、实验总结性探究题
［例3］观察如图2所示的实际图形，你认为它是研究____的实验，并回答下列问题：
(1)由A、B两次实验可得出结论：____；
(2)由A、B、C三次实验可得出结论：____；
图2
(3)由B、D两次实验可得出结论：____。
思路分析：用表示实验装置的图形展示实验过程，让学生通过对实验图形的阅读和理解，分析实验目的和实验的各个环节中要解决的问题，并通过分析，判断、推理、概括总结物理规律的物理定律。答好这类题目的前提是熟悉课本中的实验。答题时要把提供的装置跟它反映的物理规律紧密结合起来，用科学规范的语言加以归纳总结。
在A、B两次实验中，弹簧测力计的示数减小了，其减小的原因是物体浸在水中受到的浮力。在 A、B、C三次实验中，A、B弹簧测力计的示数差等于C中的示数差，说明石块受到的浮力等于它排开的水的重力。由B、D两图可以看出石块放入水中的弹簧测力计的示数比石块放入盐水中弹簧测力计的示数大些，这是因为盐水的密度大于水的密度，从而对于浸没在其中的同一物体产生的浮力大的缘故，它说明液体的浮力与密度有关。
答案：(1)浸在水中的物体要受到水对它竖直向上的浮力；
(2)浸在水中的石块受到的浮力等于它排开的水的重力；
(3)液体的浮力还与它的密度有关。
四、情景信息型探究题
［例4］阅读下列短文，要求从中找出5个跟物理知识有关的短语或者句子，并分别将其涉及的物理知识填入下表的空格内。
烟花三月，“两堤花柳全依水，一路楼台直到山”的瘦西湖坡上了节日的盛装，芍药、杜鹃等与琼花争奇斗妍，散发出沁人的芳香。儿童们在自己的乐园里尽情嬉戏，有的竞相在蹦床上弹跳，有的沿着滑梯滑下，有的驾驶碰碰车左撞右碰，……妙趣横生，一旁观看孩子玩耍的父母们不时地发出阵阵笑声，纷纷举起照相机留下这美好的一刻。站在钓鱼台上，只见清澈水中的鱼儿游的正欢。向西看，大约200米处，古老的五亭桥与白塔倒映在水中，构成一道独特的风景。一艘艘脚踏游船，在平静的湖面上，击起阵阵涟漪。……夜幕降临，园中万灯齐放，流光溢彩。“轰、轰、轰”各色烟火礼花被送上了夜空，绽放出五彩缤纷……
短语或者句子 对应的物理知识
散发出沁人的芳香 分子运动
驾驶碰碰车左撞右碰力的相互作用规律
思路分析：用图画或者漫画展示物理情景，用文字描述情景中的某些细节，让学生通过对错综复杂的情景分析，找出事物内在的联系和区别，得到正确的答案。解答这类试题的关键是要仔细看出图中反应的物理情景，细细品味试题中关键语句所提供的信息，找准不同研究对象的区别所在。
答案：在蹦床上弹跳（机械能的相互转化）；照相机（凸透镜成像）；古老的五亭桥与白塔倒映在水中（光的反射），只见清澈湖水中的鱼儿游的正欢 （光的折射现象）；有的沿着滑梯滑下（势能与动能的转化）；一艘艘脚踏游船，在平静的湖面上，击起阵阵涟漪（力是改变物体运动状态的原因）。
五、图片文字型探究题
［例5］如图3所示的三幅图中，共同反映了哪些物理知识？（至少写出两点）
图3
思路分析：通过图片展示或运用文字说明，提供一些看起来好像不相关的物理现象，让学生挖掘其中的其中的共同特征，探究不同事物中所反应的共性和能够说明的普遍规律。解答这类试题的关键是要认真观察图片，分析图片中到底反应了哪些现象，然后从物理学的角度分析产生这些现象的共同原因，挖掘这些现象中蕴涵的物理知识和规律。
答案：图片中的苹果、石块和水都在向下运动的，说明它们都受到重力的作用。苹果、石块和水在下落过程中速度越来越块，说明力的作用可以改变物体的运动状态。又由于这些现象中的物体存在高度和速度同时发生变化的过程，故重力势能可以和动能之间发生相互转化。
六、针对训练
1.给你一架无砝码、无游码、已经调节好的等臂天平和一个量筒、细绳、一些细沙以及适量的水（水的密度
）。请你设计出测量一个小矿石密度的实验方案。要求：
(1)写出实验步骤以及要测量的物理量；(2)写出用所测量的相关物理量表示的矿石密度表示达式。
答案：
步骤以及要测量的相关物理量：
(1)将空量筒放在右盘里，在左盘里放进适量的细沙，使得天平平衡；
(2)在左盘中再放入小矿石，在右盘的空量筒中慢慢地加水，直到天平再次平衡；
(3)读出并记录此时量筒内水的体积
；
(4)取下量筒，向里面倒入适量的水，读出并记录此时水的体积
；
(5)将小石块放进量筒中，读出并记录此时水和石块的总体积
；
矿石密度表达式：
。
2.请你设计一个估测圆盘蚊香燃烧速度快慢的实验。
(1)实验器材____；
(2)实验步骤____；
(3)蚊香燃烧速度表达式____。
答案：
实验器材：刻度尺，棉线、秒表、火柴、蚊香、记号笔；
实验步骤：(1)在圆盘蚊香上取下一小段，将棉线沿着蚊香的形状覆盖在蚊香上，在棉线上与蚊香的起点和终点相对应的位置上做上记号，拉直棉线，测量两个记号之间的距离L；
(2)在点燃蚊香的同时，按下秒表开始计时，直到蚊香燃烧完停止计时，读出蚊香燃烧完所用的时间t；
蚊香燃烧速度的表达式：v=L/t。
3.如图4所示，在同一水平桌面上放有
。现在想探究木块和铁块的下表面哪一个更加粗糙，请你设计出你的实验方案。（实验器材只有一个量程合适的弹簧测力计）
图4
答案：(1)将铁块放在木块上，用弹簧测力计水平匀速拉动木块，记录下弹簧测力计的读数
；
(2)将木块放在铁块上，用弹簧测力计水平匀速拉动铁块，记录下弹簧测力计的读数
；
实验结论：若
，则表示木块的下表面更加粗糙；若
，则表示铁块的下表面更加粗糙。
4.由阿基米德原理
结合相关知识，可以推出
，从而可以看出物体受到的浮力大小与物体的____和液体的____有关。
有些爱思考的同学进一步提出，除了上述两个因素外，浮力的大小是否还与别的什么条件因素有关？其中，一个比较具体的问题是：物体所受的浮力的大小是否与物体的形状有关？针对这个问题，若提供下列器材由你选择，你将选择哪些器材、怎样进行探究？
供你选择的器材有：弹簧测力计、三个形状不同的小铁块、橡皮泥、烧杯、细线和水。
(1)你所选择的器材是____；
(2)你的探究方案是____；
(3)你如何根据探究过程中观察到的现象或者获得的数据得出结论？____。
答案：排开液体的体积、密度；
(1)弹簧测力计、橡皮泥、烧杯、细线和水；
(2)①用细线将橡皮泥吊在弹簧测力计的挂钩上，测量橡皮泥的重力G；
②将橡皮泥浸没在水中，记录下弹簧测力计的读数；
③改变橡皮泥的形状，重复步骤②，记录下弹簧力计的读数；
④再次改变橡皮泥的形状，重复步骤②，记录下弹簧测力计的读数
，
(3)求出橡皮泥每次所受到的浮力，如果各次浮力相等，说明浸没在液体中的物体所受到的浮力与其形状无关；反之则有关。
5.图5是探究动能大小与哪些因素有关的实验。
(1)整个实验过程中你通过观察____来判断动能的大小；
图5
(2)甲和乙实验中要求让铜球和钢球从____高度由____开始下滑，使得铜球或者钢球滚到水平面时的速度相等；
(3)比较甲和丙图，探究的问题是____。
答案：(1)木块被撞击后移动的距离；(2)相同、静止；(3)物体的动能大小跟物体的速度的关系。
6.在做“测量滑轮组机械效率”的实验中，小明和同学们组装了如图6所示的甲、乙两个滑轮组 （每只滑轮重都相同，不计摩擦和绳重）。
图6
(1)对于甲图所示的滑轮组，如果没有刻度尺、只要测量出钩码重G，然后再____拉动弹簧测力计使钩码升高，从弹簧测力计上读出拉力值F，即可以算出该滑轮组的机械效率η=____；
(2)比较甲、乙两个滑轮组的机械效率、可以得出的结论是
（填“大于”“等于”或者“小于”），理由是____；
(3)实验后小明猜想，对于同一滑轮组（例如图乙），它的机械效率也可能不是固定的，于是他用实验进行了探究，并证明自己的猜想是正确的。你认为小明应该采用的正确方法是什么？答：____。
答案：(1)匀速、G/3F；(2)＞，有用功相同，乙图额外功多，故机械率低；(3)增加钩码的数量，再测量机械效率。