初中物理运动和力实验题

如图所示是小华“探究摩擦力大小与什么因素有关”的实验操作过程，重12N的铁块和重3N的木块的大小、形状完全相同，木块表面比铁块表面粗糙。

⑴实验过程中，小华拉着木块做匀速直线运动，此时摩擦力的大小＿＿（填“大于”、“等于”、“小于”）弹簧测力计的示数。在乙图中和铁块一起匀速运动的木块受到的摩擦力为    N。
（2）比较甲、乙两图，可得到的结论是                                       。
（3）小华比较甲、丙两图，得出了“接触面越粗糙，滑动摩擦力越大”的结论，你认为她的结论正确吗？       ，理由是：                                       。
（4）实验中，如果小华先在竖直方向上对弹簧测力计调零，然后用弹簧测力计拉动物体在水平放置的长木板上做匀速直线运动，则测出的摩擦力＿＿（填“大于”、“等于”、“小于”）实际摩擦力。

用如图所示的装置“探究摩擦力跟压力大小的关系”：

（1）实验时，水平拉动木块在水平木板上做                 运动，弹簧测力计的示数就等于摩擦力的大小；
（2）某次实验中弹簧测力计的指针位置如图所示，它的示数是      N；
（3）改变木块上所加钩码的个数进行多次实验，记录的数据如表所示

实验次数	1	2	3	4	5
压力F/N	3	4	5	6	7
摩擦力f/N	0.6	0.8	1.0	1.2	1.4

①此实验中采用了物理学中常用的    ________________   法来探究。
②分析表中数据可知，当接触面的粗糙程度一定时，  _______________________________________。

小华骑自行车下坡时，想到从斜面下滑物体的快慢与哪些因素有关呢？回家后她找来了小车、秒表、刻度尺和充当斜面的木板进行探究，如图所示。首先对影响小车下滑快慢的因素作出以下猜想，猜想一：与小车的质量有关；猜想二：与斜面的高度有关；猜想三：与斜面的长度有关。

（1）根据所学知识，断定猜想二是正确的，依据是______________。
（2）为了验证猜想一，小华设计的方案是在小车内放置不同数量的钩码，分别从斜面的顶端由静止释放，测出下滑的时间。小华测量的结果如下表，她怀疑第三次测量错误，于是重新测量并进行了修正。你认为小华第三次测量时间偏小的原因，除了秒表的使用和小车开始的位置不符合设计的要求外，还有一种在操作上存在的问题可能是___________；经过对修正后的数据分析，猜想一是______（正确/错误）的.

实验次数	1	2	3	4
小车内放置钩码的质量m/g	0	50	100	150
时间t/s	2.5	2.5	2.0	2.5

（3）为了验证猜想三，小华设计的方案是将小车分别从距斜面底端不同距离处由静止释放，测出下滑的时间。她通过测量发现下滑的时间不同，于是得出猜想三是正确的。请对小华这一探究作出评价，指出她存在的两个主要问题是①__________；②____________。
（4）接着小华又作出：“小车下滑的快慢还与斜面倾角有关”的猜想，你认为她___（需/不需）要对这一猜想进行探究。如需要，说出方案，如不需要，说出原因：______。

联合国定义每年3月22日为国际水资源日（world water day），为了配合节约用水活动的开展，某学校课外兴趣小组对我市的供水系统和供水水质的物理参数进行了如下实验测量。

（一）测自来水的密度
⑴某同学将天平放在水平台面上，横梁静止时，通过调节平衡螺母使指针指在分度盘中央刻度线处，该同学使用天平时操作的错误之处是________________________。
⑵在老师的指导下，该同学重新正确调节至天平平衡，将盛有适量自来水的杯子放在调节好的天平左盘内，测出总质量为122.6g，再将杯子中的一部分自来水倒入量筒中，如图甲所示，则量筒中自来水的体积为__________cm³。再将盛有剩余自来水的杯子放在天平盘内，改变砝码的个数和游码的位置使天平横梁再次在水平位置平衡，此时右盘中砝码质量和游码在标尺上的位置如图乙所示，则杯子及杯内剩余自来水的质量为________g。
⑶根据上述实验数据，计算自来水的密度为_____________kg/m³。
（二）测量水龙头打开后的出水速度
⑴ 首先老师告诉同学们流量是表示
单位时间内通过某一横截面的流体的体积，若水流在粗细均匀的水平管道内向右匀速流动，设水流速度为v，管内通道的横截面积为S。如图丙所示，取一段管道AB，水从B端流到A端所用时间为t，则AB间水柱的长度l=    ，根据流量的定义，Q=_________。（以上两空要求用S、v、t中的字母表示）。
⑵ 某同学根据流量的导出公式设计了如下测量水龙头出水速度的实验方案：
①测出水龙头出水口的内壁直径d
②打开水龙头使水以适当的速度匀速流出，用容器接水并同时开始计时，测出经过一段时间t后容器内水的体积V。
③由流量的导出公式算出自来水龙头出水速度表达式为______。（用d、t、π、V表示）

下图是小宇“探究摩擦力大小与什么因素有关”的实验操作过程，铁块和木块的大小、形状完全相同，木块表面比铁块表面粗糙。实验时，小宇用弹簧测力计拉动物体在水平放置的长木板上做匀速直线运动。

（1）比较甲、乙两图，可得到的结论是                                    。
（2）实验中，小宇将乙、丙两图中铁块和木块叠放在一起的目的是使             相同，比较乙、丙两图可得出摩擦力的大小与           有关。
（3）实验时，小宇先在竖直方向上对弹簧测力计调零，然后用弹簧测力计拉动物体在水平放置的长木板上做匀速直线运动，则测出的摩擦力         （填“大于”、“等于”或“小于”）实际摩擦力。

“摩擦力大小是与压力有关，还是与重力有关？”，某小组利用下图装置进行了探究。实验步骤和数据记录如下表：

实验步骤	台式测力计示数F/N	金属盒重力G/N	弹簧测力计示数f/N
①	把金属盒放在质量不计的白纸上，在拉动白纸的过程中读出测力计的示数	4.8	4.8	1.9
②	将质量不计的氢气球系在金属盒上，重复步骤①的实验	3.2	4.8	1.2
③	往金属盒注入适量的沙子，使台式测力计示数为4.8N，重复步骤②的实验	4.8	6.4	1.9

(1)此实验是根据        原理测出摩擦力大小的。
(2)实验步骤②使用氢气球是为了改变         大小（填“压力”或“重力”）。
（3)根据实验步骤②、③的数据       （填“能”或“不能”）说明摩擦力大小与压力有关。
（4)直接用弹簧测力计拉动金属盒测量摩擦力相比，拉动白纸进行实验有许多优点，以下     不是其优点。
A．不需要匀速拉动        B．测力计示数稳定
C．实验更容易操作       D．实验原理更合理

“物体只在重力作用下由静止开始下落的运动称为自由落体运动”。小明对这种落体运动产生了探究的兴趣，提出了两个问题。
问题一：物体下落的快慢是否与物体的质量有关?
问题二：物体下落的高度与下落的时间存在着怎样的关系?
（1）针对问题一，你的猜想是：物体下落的快慢与物体的质量有关，且物体的质量越大，下落越           。
（2）小明根据你的猜想，设计了如下实验，请将实验方案补充完整：
取质量不同的物体放在      的高度（填“相同”或“不同”），让它们自由下落，比较所用的时间。
（3）请根据你的猜想，再设计一种实验方案：取质量不同的物体，让它们自由下落，比较                                                  。
（4）小明在探究“问题二”时，通过实验，测量出同一物体分别从不同高度下落的时间如表。分析实验数据发现：“物体下落的高度与下落的时间不满足正比例关系”。他猜想“物体下落的高度与下落时间的平方成正比”，若要验证这一猜想，应如何处理分析实验数据?

高度	下落时间
hl	tl
h2	t2
h3	t3

 

小明在探究滑动摩擦力与压力大小关系的实验中，他在水平木板上用弹簧测力计沿直线匀速拉动木块，通过改变放在木块上砝码的重力来改变木块与木板之间压力的大小。他通过测量木块的重力、分析弹簧测力计读数以及砝码重力，记录了如下实验数据：

实验次数	1	2	3	4	5
木块对木板压力 F压/N	1	2	3	4	5
弹簧测力计读数 F1/N	0.4	0.8	1.2	1.6	2.0

（1）实验中，弹簧测力计的示数F₁       (选填“等于”或“不等于”)木块所受滑动摩擦力F₂。
（2）根据表中测量数据，在右图中画出F₂与F_压关系的图像。分析图像可知，当接触面不变，滑动摩擦力与压力大小之间的定量关系是：                   。

右图是“测量水平运动物体所受的滑动摩擦力”的实验装置图；实验时在水平桌面上用弹簧测力计水平向左拉动一个长方体木块，使其作匀速直线运动，弹簧测力计示数如图所示；由          知识可知，木块所受的滑动摩擦力为      N。

（2）在“探究滑动摩擦力大小与什么因素有关时”，李丽同学提出“滑动摩擦力大小可能与接触面的粗糙程度有关”的猜想；张华同学提出来“滑动摩擦力的大小可能与接触面所受的压力有关”的猜想。下图是他们进行探究实验的实验装置图。

①李丽同学为了完成他自己的探究应该按             两个图所示的方案进行。
②张华选用正确的实验装置进行实验，得到的实验数据见下表；请根据表中记录的数据，在答题卡中的坐标系中作出摩擦力的大小F_f与接触面受到的压力大小F_N之间的关系图像；根据图像可以得出F_f与F_N的关系是

FN/N	1.0	1.5	2.0	2.5	3.0
Ff/N	0.4	0.6	0.8	1.0	1.2

（3）“滑动摩擦力的大小是否与接触面的面积有关呢？”张华将图甲中的木块侧放在水平木板上，用弹簧测力计拉着木块做匀速直线运动，发现弹簧测力计的读数和图甲的示数一样，得出“滑动摩擦力的大小和接触面积的大小无关”的结论。而李丽将图甲中的木块沿竖直方向截去一半后，用弹簧测力计拉着木块在木板上做匀速直线运动，发现弹簧测力计的读数为图甲中示数的一半，得出“滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关”的结论。你认为     的结论是错误的；错误的原因                  。

在探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的活动中．
（1）在水平桌面上，用弹簧测力计水平向左拉动木块，使其作匀速直线运动，弹簧测力计示数如图所示．根据      知识可知，木块所受的滑动摩擦力为     N．

（2）比较序号     的实验数据，可得出的结论是：压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大．

次数	接触面材料性质	压力/N	摩擦力/N
1	木块与木板	6	1.2
2	木块与木板	8	1.6
3	木块与毛巾	8	3.5

（3）分析比较序号1和2的实验数据，可得出实验结论是                               .

如图所示是小明“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验。铜块和木块的大小和形状完全相同，实验时弹簧测力计拉着物体沿水平方向做匀速直线运动。 

（1）比较（甲）、（乙）两图，可得到的结论是             。
（2）图（乙）、（丙）中铜块和木块叠在一起的目的是使                    相同。
（3）图（甲）中弹簧测力计的读数是        N。若物体不是做匀速运动，而是做加速直线运动，弹簧测力计读数     摩擦力（填“大于”、“等于”或“小于”）。
（4）实际操作时，手拉着弹簧测力计做匀速直线运动是比较难做到的，因而测力计的读数不一定等于摩擦力的大小。请你提出一个改进的方法，确保测力计的读数等于摩擦力的大小。你的做法是                                         。

某物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的滑动摩擦力。实验装置如图所示，一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，木板上的滑块通过轻绳绕过定滑轮，绳的另一端悬挂托盘。实验时，在托盘中放入适量的砝码，使滑块做匀速直线运动。回答下列问题：
(1)为了测量滑块的滑动摩擦力，需要测量的物理量是________。(填选项前的编号)
①木板的质量m，
②滑块的质量m：
③砝码的质量m，
④托盘和砝码的总质量m。
(2)滑块的滑动摩擦力表达式为f=_________。(用已知或测量的物理量符号表示)
(3)该实验的理论依据是：____________。
(4)该实验存在一些不足之处，请你写出其中的一点:_________________________

“探究二力平衡的条件”实验目的：物体只在两个力的作用下，分别处于静止状态或      状态时，探究      的关系。在“探究杠杆平衡的条件”实验中，为得出实验结论，需多次改变杠杆受到作用力的大小、方向和      ，使杠杆始终在     位置保持平衡。

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，如果空气阻力相对物体的重力比较小，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，同学小王有如下猜想：
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。
为验证猜想的正确性，几位同学用三个金属球做了一系列实验，实验数据记录如下：

（1）为了验证猜想一，应比较实验序号        和         ，结论是：
                                                                      ；
（2）小敏同学也对这个问题进行了研究，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      （填“相等”或“不相等”），原因是：                                                                       。
（3）根据表中的数据，宇航员在月球上将小铁片和羽毛在同一地点、同一高度同时释放，它们将          （选填序号）。
A、同时落地     B、铁片先落地，羽毛后落地     C、羽毛先落地，铁片后落地

为了测定木块所受到的滑动摩擦力，两个实验小组分别设计了甲、乙两种实验方案，实验装置如图所示。实验中不计弹簧测力计的重力。

甲方案：在水平实验桌面上将木板用线拉住，通过弹簧测力计沿木板方向水平拉木块，使木块在木板上面滑动。
乙方案：将木板放在水平实验桌面上，用线通过弹簧测力计水平地拉住木块，沿木板方向水平拉木板，使木板在木块下面滑动。
（1）从实验操作方面考虑，应选择________方案。简述你选择的理由？
理由                                                                       。
（2）从实验误差方面考虑，应选择_________方案。简述你选择的理由？
理由                                                                        。