初中物理平衡状态的判断实验题

某研究小组对“滑动摩擦力的大小与接触面积、接触面湿度是否有关”的问题进行探究．他们选择了一块各面粗糙程度相同并带有挂钩的长方体物块为研究对象．那么：

（1）实验所用的测量工具除了刻度尺之外还需要_____________．
（2）在测量滑动摩擦力的大小时，必须让物块在水平面上做_____________运动，才能使测出拉力的大小与滑动摩擦力的大小相等．
（3）下表为实验记录表格，通过分析表中序号为________的实验记录．可得到的初步结论是：滑动摩擦力的大小与________无关；表中序号为3、4、5的实验记录，则可说明滑动摩擦力的大小与________有关．

序号	接触面积S	接触面干湿程度	摩擦力f/N
1	小	干	0.5
2	中	干	0.5
3	大	干	0.5
4	大	较湿	0.6
5	大	湿	0.8

在实验中经常会出现实验现象与理论的“不配合”，理性思考这些现象有助于提高我们的科学素养．
（1）甲图是研究二力平衡的实验装置，此时小车保持静止．若在右盘中加入一个较小的砝码，小车理应向右运动，但实际操作时小车往往扔保持静止．你认为出现这种现象的原因是                         
（2）乙图是验证质量守恒定律的实验装置，此时天平平衡，当吸滤瓶中的白磷燃烧并冒出大量白烟时，“砰”的一声，橡皮塞冲出，瓶中的白烟也随之冒出．重新塞上橡皮塞，此时会发现天平仍然平衡，你认为出现这种现象的原因是                   ．为了避免在实验过程中橡皮塞被冲出，可以打开吸滤瓶支管上的夹子，并接上一个                                      ．
（3）当实验现象与理论之间出现“不配合”时，可取的做法是       ．
A、否定相应的理论B、放弃实验，直接认同相应的理论C、查阅资料，了解理论的适用条件．

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。

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“二力平衡的条件”的实验中，小刚同学采用的实验装置如图甲所示，小华同学采用的实验装置如图乙所示。

（1）当物体处于静止状态或______________状态时，它受到的力是相互平衡的。
（2）这两个实验装置中，你认为装置____（选填“甲”或“乙”）更科学。
（3）在装置乙中，将小车旋转一定角度，松手后，发现小车旋转后又恢复原状。这说明两个力必须作用在同一_______________（选填“物体”或“直线”）上，物体才能平衡。

在探究二力平衡条件的实验中：

（1）如图1所示，水平放置的实验装置中，将系于小车两端的线挂上钩码，分别跨过两定滑轮，使作用在小车上的两个拉力方向相反，并通过调整     来改变拉力的大小。当小车平衡时，将小车水平转过一个角度，松手后小车不能保持平衡，这样的操作是为了探究相互平衡的二力是否               。
（2）如图2所示，A、B小车内装有电磁铁，电磁铁的通、断电可遥控实现，当通电时，A、B小车吸合成一体。为了探究二力平衡时，二力是否作用在同一物体上，在图中所示情况下，下一步的操作是      。
（3）本实验用带轮的小车为研究对象，是因为滚动摩檫比滑动摩擦    。

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，  _______________________________________。

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                               .

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。

物体速度越来越大，所受空气阻力也会随速度增大而增大，因此物体下落一段距离后将以某一速度做匀速直线运动，通常把这个速度称为收尾速度。小明猜想物体达到收尾速度时受到的空气阻力可能与收尾速度的大小、及物体的体积等因素有关系。他用几个半径不同的小球在相同环境下进行实验探究，得到了如下的数据。请你根据表中的数据分析，完成下列问题：

小球编号	1	2	3	4	5
小球质量/（kg）	1	2	8	12	0.75
小球半径/（m）	0.5	1	1	1.5	1.5
小球的收尾速度/（m/s）	20	20	40	40	10

（1）根据表中的数据，求出1号小球以收尾速度运动时，所受空气阻力f₁=＿＿＿＿N；
（2）由1、2或3、4号小球的数据分析，可得出在收尾速度v相同时，空气阻力f与小球半径r的关系：＿＿＿＿；
（3）由2、3或4、5号小球的数据分析，可得出在小球半径r相同时，空气阻力f与收尾速度v的关系：＿＿＿＿。

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    。

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”）

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:_________________________

如图甲是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景。

（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，在线的两端挂上钩使作用在小卡片上的两个拉力方向_______，并通过调整_________________来改变拉力的大小。
（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.设计此实验步骤的目的是为了探究“二力平衡时是否需要_____________________________”。
（3）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：______。
（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．减少摩擦力对实验结果的影响

B．小卡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

利用如图所示器材“探究二力平衡的条件”．

（1）将卡片上的两根线跨放在支架的滑轮上，并在两个线端分别挂上钩码，使作用在卡片上的两个拉力方向相反，且在一条直线上．当卡片平衡时，从钩码质量看，卡片两边所受的拉力________．
（2）为观察不在同一直线上的两个力是否能平衡，可用手将卡片_________________，释放时观察其是否保持平衡．
（3）在卡片平衡时，用剪刀将卡片从中间剪开，并观察随之发生的现象．由此可以得到二力平衡的又一个条件是____________．
（4）该实验在选择卡片时，选用较轻卡片的目的是___________________ ．