初中物理平衡状态的判断实验题

在“探究摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中．实验室备有如下器材：长方体木块，砝码，长木板．弹簧测力计及细绳．关于“摩擦力人小与什么因素有关．部分同学提出以下猜想：
·摩擦力人小与物体运动速度有关
·摩擦力人小与物体间接触面的粗糙程度有关，
（l)除此之外，你还有什么猜想？写出你的猜想．
(2)请就你的猜想任选一种设计出实验探究方案（画出实验装置图，写出实验步骤）．

在探究滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关时，小东认为物体所受滑动摩擦力的大小跟物体对接触面的压强有关。水平桌面上有符合实验要求的带滑轮的木板，两个大小不同、材料相同、表面粗糙程度相同的带挂钩的立方体木块A和B，弹簧测力计和细线。请你利用上述器材设计实验证明小东的观点是错误的。请你写出主要实验步骤和实验现象。

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                  。

如图是“探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关”的实验.

（1）在此实验操作中必须让木块做                   直线运动。
（2）比较甲、乙两图，可以得到的结论是：在            相同时，               ，滑动摩擦力越大。
（3）比较       两图，可以得到的结论是：         一定时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。

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。

如图（甲）是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景。

甲         乙
（1）小华将系于小卡片（重力可忽略不计）两对角的线分别跨过左右支架上的滑轮，在线的两端挂上钩码，使作用在小卡片上的两个拉力方向      ，并通过调整        改变拉力的大小。
（2）当小卡片平衡时，小华将小卡片转过一个角度，松手后小卡片                 （选填“能”或“不能”）平衡。设计这步实验的目的是为了探究                     。
（3）为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡，小华下一步的操作是：     。
（4）在探究同一问题时，小明将木块放在水平桌面上，设计了如图（乙）所示的实验。同学们认为小华的实验优于小明的实验，其主要原因是       

A．减小阻力对实验的影响	B．小卡片是比较容易获得的材料
C．容易让小卡片在水平位置平衡	D．小卡片容易扭转

如图甲是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景．

⑴小华将系于小卡片（重力可忽略不计）两对危的线分别跨过左右支架上的滑轮，在线的两端挂上钩码，使作用在小卡片上的两个拉力方向相反，并通过调整            来改变拉力的大小．
⑵当小卡片平衡时，小华将小卡片转过一个角度，松手后小卡片      （选填“能”或“不能’’）平衡。设计此实验步骤的目的是为了探究                  。
⑶为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡，在图甲所示情况下，小华下一步的操作是：                            。
⑷在探究同一问题时，小明将木块放在水平桌面上，设计了如图乙所示的实验，同学们认为小华的实验优于小明的实验．其主要原因是         

A．减少摩擦力对实验结果的影响	B．小书片是比较容易获取的材料
C．容易让小卡片在水平方向上保持平衡	D．小卡片容易扭转

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                                                                        。

在探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关的实验中，某同学提出下列猜想：
Ⅰ、与物体速度的大小有关
Ⅱ、与接触面的粗糙程度（表面状况）有关
Ⅲ、与压力的大小有关

甲                             乙
（1）为了验证上述猜想是否正确，他采用了图甲所示的装置进行实验。实验中应拉着弹簧测力计使木块沿水平方向做      运动，此时根据      知识，滑动摩擦力的大小      弹簧测力计的示数。（填“﹥”、“﹤”或“﹦”）
（2）实验时他发现弹簧测力计的示数不稳定，便对实验装置进行改进，如图乙所示，他用双面胶将弹簧测力计固定在长方体木块的上表面，用细线连接弹簧测力计的挂钩和电动机。在木块上放置不同的砝码，当电动机以不同的转速工作时，通过细线水平拉动木块以不同的速度做匀速直线运动。实验记录如下

实验次数	表面状况	压力/N	摩擦力/N	木块的速度/m/s
1	木块------木板	2.0	0.6	0.1
2	同上	4.0	1.2	0.1
3	同上	4.0	1.2	0.2
4	木块-----砂纸	2.0	1.0	0.1

①分析3、4两次的实验记录，           （填“能”或“不能”）验证猜想Ⅰ。
②分析         两次的实验记录，可初步验证猜想Ⅱ。

在探究了水平拉动物体时拉力的大小和接触面大小无关后，某小组同学继续研究水平拉力和其他因素的关系，他们将质量不同的物块分别放置在水平的木板和橡胶板上，并用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动物块，如图所示。实验数据分别记录在表一、表二中。


（1）分析比较实验序号1、2、3或4、5、6的数据及相关条件，可得出的初步结论是：在同一水平面上，沿水平方向匀速拉动物体，                                。
（2）分析比较实验序号1与4或2与5或3与6的数据及相关条件，可得出的初步结论是：                                                                        。
（3）为了继续探究拉动物体时拉力大小与拉力方向的关系，他们把质量为600克的物块放在木板上继续实验，并用更精密的仪器测量拉力。如下图所示，实验中逐渐增大拉力与水平面的夹角α，匀速拉动物块，数据记录在表三中。

表三 木板
实验序号	夹角α(度)	拉力(牛)
7	10	2.79
8	20	2.71
9	30	2.68
10	40	2.75
11	50	2.92
12	60	3.21

分析表三中数据，可得初步结论：                                        。
根据表三中的数据，他们认为当夹角α为某一角度时，拉力可能最小，为了找到这一角度，还应该在夹角α为           度的范围内进一步探究。
（4）他们还猜想拉力最小时的角度α可能与水平面的粗糙程度有关，为验证这一猜想，他们应设计的实验步骤是：           （请选填下列各项中的字母）。
A．将质量不同的物块放置在粗糙程度不同的水平面上
B．将质量相同的物块放置在粗糙程度不同的水平面上
C．将质量不同的物块放置在粗糙程度相同的水平面上
D．用力沿水平方向匀速拉动物块
E．用力沿不同方向匀速拉动物块
F．记录数据

如图甲是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景．

⑴小华将系于小卡片（重力可忽略不计）两对危的线分别跨过左右支架上的滑轮，在线的两端挂上钩码，使作用在小卡片上的两个拉力方向相反，并通过调整            来改变拉力的大小．
⑵当小卡片平衡时，小华将小卡片转过一个角度，松手后小卡片      （选填“能”或“不能’’）平衡。设计此实验步骤的目的是为了探究                  。
⑶为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡，在图甲所示情况下，小华下一步的操作是：                            。
⑷在探究同一问题时，小明将木块放在水平桌面上，设计了如图乙所示的实验，同学们认为小华的实验优于小明的实验．其主要原因是         

A．减少摩擦力对实验结果的影响	B．小书片是比较容易获取的材料
C．容易让小卡片在水平方向上保持平衡	D．小卡片容易扭转