初中物理运动和力实验题

学习关于物体的平衡条件时，小明同学提出了下列疑问：只受一个力作用的物体能保持平衡状态吗？只受两个力作用的物体一定保持平衡状态吗？物体处于平衡状态时一定只受两个力作用吗？为此他做了如图所示实验，研究物体处于平衡状态时的受力情况。

（1）他将一小球用一根细线悬挂起来，如图（a）所示，剪断细线后小球落下，如图（b）所示。

（2）他又将一小球用两根细线悬挂起来，如图（c）所示，剪断其中的一根细线，小球发生摆动，如图（d）所示。通过实验他的疑问得到解决。根据实验现象及相关条件，小明同学归纳得出的初步结论：

（1）由图（a）和（b）可知：　　；

（2）由图（a）和（d）可知：　　；

（3）由图（a）和（c）可知：　　。

在“探究运动和力的关系”的实验中，我们做了如图10所示的实验①、②、③及推理④。

（l）为了使小车在进入平面时初速度相同，在实验中应让小车从同一斜面、      由静止开始滑下。
（2）实验表明表面越光滑，小车运动的距离越      （选填“远”、或“近”）这说明小车受到的阻力越小，速度减小得      （选填“快”或“慢”）。
（3）进而推理得出：如果运动物体不受力，它将      。
（4）可见，力不是使物体运动的原因，力是改变物体                的原因。
（5）十七世纪，伽利略通过类似的理想实验，得出了这个结论，开创了实验和        
相结合的科学研究方法。

如图所示是“探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验．

(1)实验中为了测量滑动摩擦力的大小，应用弹簧测力计沿水平方向             拉动木块；
实验数据如下：

序号	接触面	压力/N	滑动摩擦力/N
1	木块与木板	2.0	0.4
2	木块与木板	2.5	0.5
3	木块与砂纸	2.0	0.6

(2)分析         (选填序号)两次实验数据可以得出滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系；
(3)由1、2两次实验数据可以得出                                                                                                    
(4)在第一次实验中如果用0.5N的力水平拉动木块，则木块受到的滑动摩擦力为      N．

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？

某科学兴趣小组想探究风力火箭发射高度是否受火箭的质量、箭尾空心锥体的锥角大小的影响，设计了如图实验装置。大功率鼓风机提供风力火箭升空的动力，推动火箭向高空发射。

兴趣小组成员制作了若干个风力火箭作品，在无风环境中进行实验，分别记录火箭发射的高度（以楼层高度表示）。每个作品均重复3次实验，计算出平均值，记录数据并绘制成图甲和图乙所示的柱状图。

（1）每个作品均做3次实验，并取其平均值的目的是                            。
（2）分析图甲可得出的结论是                                    。
（3）观察图乙发现，锥角对火箭发射高度影响不大，请分析其中的原因：                        

在探究“滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中：

（1）此实验是根据　       　原理测出摩擦力大小的。

（2）小明刚开始拉木块时，他的水平拉力逐渐增大，但木块仍静止，木块所受的摩擦力　      　（选填“变大”、“变小”或“不变”）；木块被拉动，且越来越快，小明读出某一时刻弹簧测力计的示数为 $3N$，他认为这时摩擦力的大小为 $3N$，他操作中的错误是　        　。

（3）改正错误后，小明完成了探究过程，比较乙、丙两次实验可得出的结论是　         　。

（4）在图甲、图乙实验中，假如把木板换成海绵，拿掉弹簧测力计，会发现　         　（选填“甲”或“乙”）图中海绵凹陷得更深。说明在受力面积一定时，压力作用效果与　     　有关。

如图甲所示，小芳在做“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验时，操作的错误是              ．纠正错误后，应拉动弹簧测力计使木块作       运动．若在木块上再放一个砝码，则木块运动时受到的滑动摩擦力将       （选填“变大”、“变小”或“不变”）．

(2)若将木块沿竖直方向截去一半后，测得木块所受的滑动摩擦力变为原来一半．他由此得出：滑动摩擦力的大小随接触面积的减小而减小．你认为他的探究过程中存在的问题是_______________________________.
(3)小华将弹簧测力计一端固定，另一端钩住长方体木块A，木块下面是一长木板，如图乙所示，实验时拉着长木板沿水平地面向左运动，读出弹簧测力计示数即可测出木块A所受摩擦力大小．在木板运动的过程中，以下说法正确的是  （   ）

A．木块A受到的是静摩擦力

B．木块A相对于地面是运动的

C．拉动速度变大时，弹簧测力计示数变大

D．木块A所受摩擦力的方向向左

一次课外活动小组的同学们研究甲、乙两辆玩具车沿直线向同一方向运动的情况。实验测试中记录了相关数据。根据实验数据绘制了如图18所示的路程—时间图像。由此可知：甲车全程的平均速度是__________ ；前 内，甲车比乙车多运动了_________ 。

下图为一声速测量仪器的使用说明书和实验装置图，阅读并回答问题。

（1）若把铜铃放在甲、乙的中点，则液晶显示屏的示数为________________
（2）某同学想验证温度越高，声速越大，把铜铃固定放在甲的左边，然后加热甲乙之间的空气，则液晶显示屏的数值将   （    ）

A．变大

B．变小

C．不变

D．无法判断

（3）如图所示，已知S₁=0.2米，S₂=0.89米，液晶显示屏上显示：2.00， 则此时声速约为_____________米/秒。

小佳同学利用运动鞋进一步探究“滑动摩擦力与压力大小的定量关系”。
（1）如图所示，他用弹簧测力计水平拉着运动鞋在水平桌面上做匀速直线运动，其目的是______  ；此时弹簧测力计的示数为_______N。

（2）再往鞋子里添加砝码并均匀摆放，改变的是鞋对桌面的_________，重复上述实验步骤进行多次实验，并将实验数据记录在下表中。

（3）请根据实验数据在图中作出运动鞋受到的滑动摩擦力与压力大小关系的图像。

（4）分析图像可得结论：________________________________________________。 
（5）若他拉着运动鞋匀速前进的速度由0.02m/s变为0.04m/s，在其他情况不变时鞋受到的滑动摩擦力将_____________。（选填“变大”、“不变”或“变小”）

斜面是一种简单机械，下图是探究这种机械的特点的装置。
（1）如图甲所示那样，测量木块重量时，应使木块保持  状态，并依据   条件得出木块重量的大小等于弹簧测力计的示数。

（2）将木块放在如图乙所示的斜面上，并用测力计沿斜面匀速向上拉木块，收集到如表的数据：

斜面倾斜程度	木块所受重力G/N	斜面高度h/m	斜面长度s/m	沿斜面拉力F/N
较缓	5	0.2	1	2
较陡	5	0.3	1	2.6
最陡	5	0.4	1	3.2

（3）① 求最陡时斜面的效率；在此过程中木块所受的摩擦力。
② 分析表格数据发现摩擦力    拉力（选填“大于”、“小于”或“等于”），从做功的角度分析，原因是    。

如图是某实验小组“测量小车平均速度”的情形，如图所示，小车从位置开始沿直线运动到位置，所用的时间为，则小车从到通过的总路程为　　，这段时间内小车运动的平均速度是　　。

如图所示，是伽利略著名的斜面理想实验，实验设想的步骤有：

①减小第二个斜面的倾角，小球在该斜面上仍然要达到原来的高度。
②两个对接的斜面，让静止的小球沿一个斜面滚下，小球将滚上另一个斜面。
③继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成水平面，小球将沿水平面作持续的匀速运动。
④如果没有摩擦，小球将上升到原来释放时的高度。
（1）请将上述步骤按照正确的顺序排列              （只要填写序号）
（2）在上述设想步骤中，有的属于可靠事实，有的则是理想化的推论。下面关于这些事实和推论的分类正确的是(    ）

A．① 是事实，②③④ 是推论

B．② 是事实，①③④ 是推论

C．③ 是事实，①②④ 是推论

D．④ 是事实，①②③ 是推论

在“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中，同学们提出了以下几种猜想：

A．与物体运动的速度有关

B．与物体间的接触面积大小有关

C．与物体间的接触面的粗糙程度有关

D．与压力大小有关。实验室提供的器材有：一面较光滑一面较粗糙的长木板、两个带钩的长方体木块和一支弹簧测力计。

（1）实验中要用弹簧测力计水平匀速拉动木块，是因为由         知识可知，此时木块所受的滑动摩擦力等于弹簧测力计的示数。
（2）下表是小李同学设计并记录的实验数据表格：

实验次数	压力	长木板表面	木块放置	木块运动快慢	弹簧测力计的示数/N
1	一个木块	较光滑	平放	很慢	2.2
2	一个木块	较光滑	平放	慢	2.2
3	一个木块	较光滑	平放	较快	2.2

小李同学的实验可以验证猜想      （填猜想序号）是       （填“正确”或“错误”）的。他在实验中采用的方法是                     。
（3）如果他要验证猜想B，他的操作步骤应是：
a、                                                        ；
b、                                                            。

在“探究二力平衡条件”的活动中，主要是通过探究力对物体的作用效果来实现探究目的的。如图所示是可供选择的两种探究方案。

（1）图a的探究方案中研究对象是小卡片，图b的探究方案中研究对象是　　　　 ；
（2）小明选择了图a所示的探究方案。他将系于小卡片两对角的细线分别跨过左右支架上的滑轮后，就在两线端挂上钩码。这是用于探究两个力的　　　 　 和　　　 　 对物体平衡的影响；
（3）探究活动中还要求要把小卡片转过一个角度，然后再松手。这样做的目的是用于探究不在　　　　上的两个力对物体平衡的影响。
（4）两个探究方案相比较，你认为哪个方案的探究过程对实验结论的影响小一些？为什么？