初中物理平衡状态的判断实验题

为了研究滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关，小明同学在老师的指导下做了一系列实验. 以下是部分实验步骤（实验过程中保持长木板水平且固定）.（本题g取10N/Kg）

第一次：把木块平放在长木板上，用弹簧测力计水平拉动木块，使木块做匀速直线运动（如图5），读出弹簧测力计的示数，并记入下表中；
第二次：把木块侧放在长木板上，用同样的方法拉木块（如图6），记下相应的示数；
第三次：把两块相同木块叠在一起平放在长木板上，再用同样的方法拉木块（如图7），记下相应的示数.

实验次数	木块对木板的压力/N	弹簧测力计的示数/N	滑动摩擦力/N
1		4.0
2		4.0
3		8.0

（1）若已知每个木块的质量为2kg，请你帮助小明填全表格内的数据；
（2）比较________两次实验数据，可以发现滑动摩擦力的大小与接触面积的大小无关；
（3）比较1、3两次实验数据，可以初步得出的结论是： _________.

为了研究滑动摩擦力大小跟哪些因素有关，某同学做了如图所示的实验，其中A、B、D图中木块放在木板上，C图中的木块放在砂纸上。
  
（1）实验中应使木块在弹簧秤拉力的作用下做________运动。
（2）A、B图中木块匀速运动时，拉力不相等，说明__________________________________。
（3）A、C图中木块匀速运动时，拉力不相等，说明__________________________________。
（4）A、D图中木块匀速运动时，拉力不相等，说明__________________________________。

兴趣小组的同学在探究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”时，对有关的问题分析如下：
（1）实验时，其中一步的操作如图所示，这样操作的错误是            

（2）在探究滑动摩擦力的大小与压力大小的关系时，他们应控制接触面的粗糙程度不变，改变          ；实验中应用了              的研究方法。
（3）实验中按如图甲图进行操作他们发现很难保持弹簧测力计示数的稳定性，很难读数，原因是：       ；为了解决上述问题，小明同学对实验装置进行了改进，如图乙所示。利用该装置的优点是：           。

在探究“二力平衡的条件”的实验中：（1）实验装置如图所示，实验目的是探究小车在水平方向上所受两个拉力F₁、F₂的关系。实验中，小车应该处于      状态。

（2）实验中，通过调整托盘中                 来改变F₁和F₂的大小。
（3）实验中，保持F₁与F₂大小相等，用手将小车扭转一个角度后释放，小车将
                                。

如图所示是“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验．

（1）实验过程中，必须用弹簧测力计沿水平方向拉着物块A做_______运动，是因为由二力平衡知识可知，此时木块所受的滑动摩擦力等于弹簧测力计的示数。
（2）分析图甲和丙，发现弹簧测力计的示数F₁＜F₃，说明：在压力相同时，______________________，滑动摩擦力越大。在实验中采用的方法是_________。
（3）分析图甲、乙可知，在接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大。为了进一步探究“滑动摩擦力与压力大小的定量关系”，某同学在A物体上添加砝码并均匀摆放，改变的是物体对桌面的压力，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。

实验次数	压力F/N	测力计示数/N
l	2.3	1.8
2	3.3	2.6
3	4.3	3.4
4	5.3	4.2

①请根据实验数据在图中绘制图像。

②分析图象可得结论：在接触面粗糙程度相同时，滑动摩擦力与压力大小成__________。
（4）如图丁所示，在图丙中物块A上叠放一块与之相同的物块B，用弹簧测力计拉着物块A，使物块B随A一起做匀速直线运动．弹簧测力计示数为F₄，则F₃：F₄=_________。若他拉着重叠体速度由0.02m/s变为0.04m/s，重叠体受到的滑动摩擦力将__________．（选填“变大”、“不变”或“变小”）

水平桌面上有一个长方体橡胶块和一只橡胶底运动鞋（二者橡胶种类相同），一个一端带有定滑轮的长 木板、一些细线和一个满足实验要求的弹簧测力计。老师希望同学们用实验判断长方体橡胶块和橡胶底运动鞋的底面粗糙程度不同。小雪分别用细线系 住长方体橡胶块和橡胶底运动鞋，先后在长木板上匀速拉动长方体橡胶块和橡胶底运动鞋，分别如图甲和乙所示，匀速拉动过程中分别记下弹簧测力计的示数F₁和F₂。她发现F₂＞F₁，于是她得出长方体橡胶块和橡胶底运动鞋的底面粗糙程度不同。小雨指出小雪的实验方法是不正确的。请你仅利用小雪用到的实验器材，设计一个实验判断长方体橡胶块和橡胶底运动鞋的底面的粗糙程度是否一样。写出主要实验步骤和相应的实验现象与结论。

小刚认为：“作用在同一个物体上的两个力，如果大小相等，且作用在同一直线上，则这两个力互为平衡力”。小丽认为这种说法是不正确的。请你利用身边的物品，设计一个简易实验证明小刚的认识是不正确。要求：设计的实验具有可行性，要符合安全规则。
（1）请写出实验所需要的器材；
（2）根据实验现象简要说明小刚的认识是不正确的。

在“研究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验中，以下是部分实验步骤：

（1）把木块平放在长木板上，用弹簧测力计
             拉动木块，这时木板对木块的摩擦力大小才等于　　　　   　　。（如图甲）；
（2）把木块侧放在长木板上，用同样方法拉木块（如图乙）；
（3）把两块相同的木块叠在一起平放在长木板上，用同样方法拉木块（如图丙）；
（4）比较图中       两次实验数据，可以发现滑动摩擦力的大小与接触面的大小无关；    
比较甲、丙两次实验数据，初步得出的结论是：                                 。 
（5）如果在木块底下垫几根中性笔的笔芯来做图19甲的实验,请你猜想当拉动木块时,弹簧测力计的示数    （选填“大于”、“小于”或“等于”）原甲图中的测力计示数，理由是：                                。

在“探究二力平衡的条件”实验中，应保持物体处于_________或_________状态进行研究。图中（a）、（b）所示的实验过程说明所探究的两个力需作用在_________上，物体才能平衡。图（c）则可验证所探究的两个力必须作用于_________。

下图是探究“滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验:

⑴实验时，手拉着弹簧测力计沿水平方向做_______________运动；
⑵甲、乙两图是为了验证：________________相同时，滑动摩擦力大小与__________大小的关系；
⑶分析________两图可以得出滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关。

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）乙图中铁块受到的摩擦力是             N。
（2）比较甲、乙两图，可得到的结论是                                    。
（3）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。
（4）若小宇还想探究摩擦力大小是否与速度有关,他接下来应改变拉动铁块（木块）的_________进行实验
（5）小宇在实验中采用的研究方法是:_______________________.

某兴趣小组的同学在探究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关系”时，提出了以下几种猜想：

A．与物体接触面积的大小有关

B．与物体受到的压力大小有关

C．与物体运动速度有关

D．与物体间接触面的粗糙程度有关

为了验证以上猜想是否正确，小组利用如右图所示装置进行了实验。实验中所用的木块完全相同，操作方法正确，实验过程及实验数据如上表所示。

(1)由第1和2次实验，可验证猜想__________是错误的。
(2)由第1和3次实验，可得出的结论是：滑动摩擦力的大小与_______________________有关。
(3)由第1和4次实验，可得出的结论是：__________________________。
(4)除第2和5次实验可以验证猜想D外，还有实验也可验证猜想D，请你写出两组，两组实验分别是__________和__________（只填实验次数）。

小明用如图甲、乙、丙的步骤探究摩擦力的大小与哪些因素有关。

（１）实验中，他应将弹簧测力计沿　　　　　方向拉动木块，使木块在水平面上做匀速　　　　运动，并记下弹簧测力计的示数。
（２）比较步骤　　　与　　　可得：摩擦力的大小跟作用在物体表面上的压力有关，且压力越大，摩擦力越大。
比较步骤甲与丙可得：摩擦力的大小跟接触面的　　　　　　有关，且接触面越　　　　，摩擦力越大。

旺珍和次珍在“测定滑轮组机械效率”的实验中，使用了如图所示的实验装置，他们分别记下了弹簧测力计和钩码的位置.

（1）旺珍               拉动弹簧测力计,使钩码匀速升高,并由 弹簧测力计读出拉力为0.5N;同时次珍用刻度尺测出钩码提升的高度为0.2m,以上测量准确无误,其他被测物理量和计算的数据如下表：
（2）旺珍和次珍测得滑轮组的机械效率为100﹪,他们意识到出了错误.请你帮助找出原因                              .
（3）该滑轮组的机械效率实际为               .
（4）若提升的钩码重增加到6N,则该滑轮组的机械效率将            (选填“变大”、“变小”或“不变”)

在科学探究课中，实验小组同学猜想“滑动摩擦力的大小可能与压力大小有关”，于是他们选用了重10N的物体完成了如图所示的三次实验：

（1）通过比较      两图，可以验证他们的猜想，得出的结论是：                                                 
（2）好动脑筋的同学们在甲装置木板右端又垫了一个木块，来探究斜面的机械效率。实验前他们分析：“由于斜面不是光滑的，沿斜面向上拉物体，必定要克服摩擦做额外功，斜面的机械效率一定受摩擦力的影响”。于是他们做了如图所示的实验，在光滑程度一样而倾斜程度不同的斜面上匀速直线拉动物块，（如图所示）并设计表格记录实验数据如下：

实验 次数	斜面的倾斜程度	物体重G/N	物体上升高度h/m	沿斜面拉力F/N	物体移动距离 s/m	有用功Ｗ有/J	总功W总/J	机械效率	机械效率平均值
1	较缓	5.0	0.10	1.6	0.50	0.50	0.80	63%
2	较陡	5.0	0.15	2.2	0.50	0.75	1.10	68%
3	最陡	5.0	0.25		0.50	1.25

（a）如图所示第三次实验弹簧测力计的示数为         N。
（b）小兰在对实验数据处理的过程中出现的错误之处是：                         。
（c）改正错误后，对实验数据进行分析，你对斜面机械效率问题可获得的初步结论是         
                                       。