初中物理运动和力实验题

在“探究二力平衡的条件”实验中，小明选择了如图的装置，把小卡片两端细线绕过滑轮，并挂上钩码

（1） 实验中选择小卡片的目的是_______（填“考虑”、“不考虑”） 小卡片的重力；探究两个力大小关系时，应该观察细线两端所挂钩码的个数。
（2）为了探究两个平衡力是否在同一条直线上，进行如下操作：________ （填“挤压”、“翻转”或“旋转”）小卡片，松手后 观察小卡片是否平衡．
（3）小明利用弹簧测力计代替图中的钩码进行了探究，发现两个力的大小还有较小的差距．你认为形成差距的原因是_____________________（答出一条即可）．

基础问答、作图和计算

（1）射箭运动员用力拉满弓，从能量转化的角度分析，这是为了让弓具有更大的　       　，可以更多地转化为箭的　          　，将箭射得更远。

（2）如图，物体 $A$、 $B$在力 $F$作用下，以相同的速度在水平面上向右做匀速直线运动。请画出物体 $B$在水平方向上的受力示意图。

（3）我国“蛟龙号”载人潜水器下潜至 $7\mathit{km}$深的海水中，若海水的密度取 $1.0\times {10}^3\mathit{kg}/m^3$，潜水器受到水的压强大小约是　　。

在探究“二力平衡的条件”的实验中，某同学采用的实验装置如图所示：

（1）当物体处于静止状态或________状态时我们认为它受到的力是相互平衡的.
（2）实验时，小明发现当向左盘和右盘同时加入一个相等重量的砝码时，木块处于静止状态。此时木块在水平方向受到两个力的作用，这些力是平衡的。小明再把右盘中的砝码换成一个较重的砝码时，发现木块仍然处于静止状态，出现这种现象的原因是_______________________，这时木块在水平方向受到的力___________（填“平衡”或“不平衡”）。要避免这种现象产生，请你对该实验装置提出改进意见：________________________________。
（3）某同学认为：物体在平衡力的作用下，其机械能可能会增大。你认为他的观点是___________的。（填“正确”或“错误”）

【山东省济宁市2015年中考物理试题】小夏对正在做匀速直线运动的物体又施加一个与运动方向相同的力，发现物体运动得更快了。小夏对这个现象进行了实验探究，并将实验数据记录在下表中。

实验次数	质量kg	推力N	起始速度/m·s^-1	5秒后速度/m·s^-1	10秒后速度/m·s^-1	15秒后速度/m·s^-1
1	1	1	2	7	12	17
2	1	2	2	12	22	32
3	1	3	2	17	32	47
4	2	2	2	7	12	17
5	3	3	2	7	12	17

物体运动速度变化的快慢与物体质量和受到的力有什么关系？请你分析实验数据得出结论。（1）比较第1、2、3次数据，可得出结论：                                            ;
（2）比较2、4或3、5次数据，可得出结论：

（1）如图是“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，使其做匀速直线运动，弹簧测力计示数如右图所示；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李丽同学为了完成她自己的探究应该按_______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，在答题卷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是 _______（选填“正比”或“反比”） 的关系。

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_______（选填“张华”或“李丽”）的结论是错误的；错误的原因__________________。

如图甲所示，用钢丝绳将一个实心圆柱形混凝土构件从河里以 $0.05m/s$的速度竖直向上匀速提起，图乙是钢丝绳的拉力 $F$随时间 $t$变化的图象，整个提起过程用时 $100s$，已知河水密度为 $1.0\times {10}^3\mathit{kg}/m^3$，混凝土的密度为 $2.8\times {10}^3\mathit{kg}/m^3$，钢铁的密度为 $7.9\times {10}^3\mathit{kg}/m^3$， $g$取 $10N/\mathit{kg}$，不计河水的阻力，求：

（1） $0-60s$内混凝土构件在河水里上升的高度；

（2）开始提起 $(t=0)$时混凝土构件上表面受到水的压强（不计大气压）；

（3） $0-60s$内钢丝绳拉力所做的功；

（4）通过计算说明，此构件的组成是纯混凝土，还是混凝土中带有钢铁骨架？

在探究“二力平衡条件”的实验中：
（1）甲、乙两组同学分别选择器材后，设计组装的实验装置如图所示。老师指出乙组同学选择的器材更加合理，其原因是：                                  。

（2）在探究力的大小对二力平衡的影响时，通过调整________来改变F₁和F₂的大小。
（3）保持F₁与F₂相等，用手将小车扭转到图中的位置，松手后，小车将无法在此位置平衡。实验中设计这一步骤的目的是为了探究二力平衡时，两个力必须满足哪个条件？___________________________。

（1）用天平测量物体的质量时，砝码与游码的读数如图1所示，则物体的质量是　　，如图2所示，物体的长度为　　。

（2）某家庭电能表如图3所示，若该家庭单独让空调工作，测得内电能表转盘转了60转，则空调消耗的电能为　　，空调的电功率是　　。

（3）图4所示，电流表的示数是　　，电压表的示数是　　。

（2012·江西）亲爱的同学：您会使用下面的基本实验仪器吗？
(1)用同一支温度计分别测量当天正午与晚上的气温．两次温度计的示数如图甲、乙所示，其中      图是晚上的气温，其示数是      ℃。

(2）如图所示，用A,B两把刻度尺测同一物体长度，就分度值而言，     刻度尺更精确些．其中放置正确的是      刻度尺．

(3)小园用滑动变阻器改变电路中的电流时，正确连接好如图所示的实物图，并画出与实物图相对应的电路图（如图所示）；在闭合开关前，同伴小苹提醒她所画的电路图有不对应之处，请您指出：①    ；②    。

(4）江西省居民生活用电试行阶梯电价听证方案：每月耗电第一档电量为150度及以内，维持现行价格不变，即每度电0.6元；第二档电量为151至280度，每度电0.65元；第三档电量为281度以上，每度电0.9元．小袁家上月初和上月底电能表的示数如图所示，则她家上月用电为＿kw·h；如据此听证方案计算，她家上个月电费要比原来多付      元．

在探究“阻力对物体运动的影响”时，让同一小车从同一斜面的顶端下滑到底端，使小车以相同的速度分别在棉布表面和木板表面上运动，小车滑行的距离如图所示：
（1）当小车从斜面顶端下滑到底端过程中，小车的重力势能转化为动能和       能．
（2）当小车在水平木板表面上运动时，受到的一对平衡力是________．（填选项前的字母）
A.小车受到向前的惯性力和木板对小车的阻力
B.小车受到的重力和小车对木板的压力
C.小车受到的重力和木板对小车的支持力
（3）实验中可以看出，去掉木板上的棉布后，运动的小车所受的摩擦力减小，向前滑行的距离变大。小车所受摩擦力减小的原因是                      
（4）在大量类似实验基础上，牛顿等科学家经过进一步推理而概括出了著名的牛顿第一定律．它是人们公认的物理学基本定律之一，在实际生活中有着广泛的应用．一架在空中水平向右匀速直线飞行的飞机上，自由落下了一颗炸弹．下列给出了几种炸弹落地前与飞机位置关系的情形，如图所示．请你认真分析后作出正确的选择①不计空气对炸弹的阻力，炸弹与飞机的位置关系为________图．②实际上，由于空气阻力的存在，炸弹与飞机的位置关系为________图．

为何漂浮在水面上的竹筷一般都是横躺着而不是竖直的？这一现象引起了小科的思考。

【思考】漂浮在水面上的竹筷只受到重力和浮力的作用，因为它们是一对　　力，所以竹筷应该能够竖直地静止在水面上，但事实并不如此。

【实验】小科以内含金属块的中空细塑料管模拟竹筷进行实验探究。如图所示，把一个质量适当的金属块，固定在一根底端封闭的中空细塑料管内的不同位置后，分别轻轻地竖直放在水和浓盐水中，观察它是否始终保持竖直。观察到的实验现象如表：

	$a$	$b$	$c$	$d$
水	不能	不能	能	能
浓盐水	不能	不能	不能	能

【分析】（1）把金属块和塑料管视为一个物体，金属块位置的改变，会改变物体的　　位置。相同条件下，这一位置越低，细管在液体中能竖直漂浮的可能性越大。

（2）分析金属块固定在 $c$点时，细管放入水和浓盐水中时的实验现象可知，相同条件下，浮力作用点的位置相对细管底端越　　（填“高”或“低” $)$，细管在液体中能竖直漂浮的可能性越大。

其实，上述实验现象还需要用杠杆、能的转化等知识来解释，有待于继续研究 $\dots$

小明同学为研究小木块在足够长斜面上的运动规律，每次都使小木块从斜面上 $O$点静止释放，沿斜面向下运动，利用秒表和刻度尺测出其运动时间和通过的路程，记录的数据如下表。

从 $O$点开始计时的时间 $t/s$	0	1	2	3	4	5
从 $O$点开始的路程 $s/m$	0	0.3	1.2	2.7	4.8

（1）通过分析上表数据可知：物块通过的路程与　　成正比，表达式为： $s=$　　；

（2）根据表格中的数据，物块自 $O$点开始计时的 $5s$时间内通过的路程为　　；

（3）小明通过查阅资料知道，满足上述路程表达式的运动是一种由静止开始的匀加速运动（即在相同的时间内速度的增加量总是相同的运动），而且表达式中系数是一个恒量，这个恒量在不同情况下是不同的。在上面实验中，你可以通过改变实验装置中的哪个方面因素来增大这个系数？　　。（只需填一种方法即可）

在探究"滑动摩擦力的大小与哪些因素有关"的实验中，小明提出了以下猜想：

A．

可能与接触面的粗糙程度有关

B．

可能与被接触面之间的压力有关

为了验证猜想，小明用如图所示器材和步骤进行了实验探究。

（1）本实验依据二力平衡条件得出滑动摩擦力的大小 　 　（选填"大于"、"等于"或"小于"）弹簧测力计的示数；

（2）通过实验，小明收集得下表所示的实验信息

实验序号	实验条件			弹簧测力计的示数F/N
	压力情况	接触面情况
1	一个木块		光滑木板	1.0
2	一个木块		粗糙木板
3	一个木块		桌面	1.8
4	一个木块加一个重物		桌面	4.7

表格中第2次实验弹簧测力计的示数如图所示，为 　 　N。

（3）要验证猜想B，应解析第 　 　（选填实验序号）次和第4次实验；

（4）由上表可得出实验结论：接触面越 　 　，压力越 　 　，滑动摩擦力越大。

（2012·白银）如图是探究“阻力对物体运动的影响”的过程．

（1）根据图中情景可以判断以下说法正确的是    ．

A．①是假设，②③是实验事实，④是实验推论

B．①②③④都是实验事实

C．①②是实验事实，③④是实验推论

D．①②③是实验事实，④是实验推论

（2）每次让小车从斜面同一高度由静止滑下，记下小车最终停在水平面上的位置．可知小车受到的阻力越小，小车运动的路程越   ．其中运动的小车在木板上最终停下来，是因为小车在水平方向上受    （选填“平衡力”、“非平衡力”或“不受力”）．
（3）若用木块代替小车再探究“摩擦力的大小与什么因素有关”，还需要添加的器材是长方体木块、钩码和      ．

本题有两小题。
（1）如图所示，用斜面、木板、棉布、玻璃板、小车做“探究阻力对物体运动的影响”的实验。

①为了使小车到达水平面的速度相同，应让小车从斜面的__________自由下滑。
②小车在水平玻璃板上运动时受到__________个力的作用。
③通过实验观察到：小车受到的阻力越小，运动的路程越__________；由此可以推测，如果小车在绝对光滑的水平面上运动，即不受阻力作用，小车将做_____________运动。
（2）如图所示，用装有细沙的容器、三脚小桌和质量不同的木块做“探究重力势能大小与哪些因素有关”实验。
①为该实验是通过观察比较_______来间接判断物体重力势能大小的。
②实验中采用质量不同的木块，是为了探究物体重力势能大小与物体_______的关系，操作时应该让木块从_______（选填“相同”或“不同”）的高度自由下落。
③若要探究物体重力势能大小与物体高度的关系，请简要说明具体做法。