初中物理平衡状态的判断实验题

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”）

“摩擦力大小是与压力有关，还是与重力有关？”，某小组利用下图装置进行了探究。实验步骤和数据记录如下表：

实验步骤	台式测力计示数F/N	金属盒重力G/N	弹簧测力计示数f/N
①	把金属盒放在质量不计的白纸上，在拉动白纸的过程中读出测力计的示数	4.8	4.8	1.9
②	将质量不计的氢气球系在金属盒上，重复步骤①的实验	3.2	4.8	1.2
③	往金属盒注入适量的沙子，使台式测力计示数为4.8N，重复步骤②的实验	4.8	6.4	1.9

(1)此实验是根据        原理测出摩擦力大小的。
(2)实验步骤②使用氢气球是为了改变         大小（填“压力”或“重力”）。
（3)根据实验步骤②、③的数据       （填“能”或“不能”）说明摩擦力大小与压力有关。
（4)直接用弹簧测力计拉动金属盒测量摩擦力相比，拉动白纸进行实验有许多优点，以下     不是其优点。
A．不需要匀速拉动        B．测力计示数稳定
C．实验更容易操作       D．实验原理更合理

如图甲所示，放在水平地面上的物体，受到方向不变的水平拉力F的作用，其F—t和V—t图象分别如乙、丙所示，由图象可知，当t=1s时，物体受到的摩擦力是      N，当t=3s时，物体受到的摩擦力是         N。

如图甲是小东同学探究二力平衡条件时的实验情景。
（1）小东将系于小卡片（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          （选填“相同”或“相反”），并通过调整            来改变拉力的大小。所用滑轮起的作用是             。
（2）当小卡片平衡时，小东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                             。
（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，小东下一步的操作是：                                       。

（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，同学们认为小东的实验优于小明的实验。其主要原因是                            。

A．减少了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

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，在线的两端挂上钩码，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

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，使其做______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）小华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______.

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。

实验课上，同学们用弹簧测力计测量钩码的重力，小明认为“只有当钩码静止或匀速直线运动时，弹簧测力计的示数才等于钩码的重力”，小红认为“无论钩码如何运动，弹簧测力计示数始终等于钩码的重力”。请你利用现有实验器材设计一个实验证明，小红的观点是错误的。请简述实验过程及实验结论。

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：                   。

（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__________________。

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    。

星期天某班同学骑自行车去郊游，小明同学用同样大小的力推两名骑自行车的同学，结果发现质量较小的同学速度增加较快，质量较大的同学速度增加较慢．爱思考的小明猜想：物体速度增加的快慢可能与质量有关．为了验证自己的猜想，他和其他同学到实验室进行了实验，实验过程如以下图表所示．

实验序号	小车及砝码的质量m（kg）	开始的速度v0（m/s）	1秒末的速度v1（m/s）	2秒末的速度v2（m/s）	每秒内速度的增加量Δv（m/s）
1	0.5	0	1	2	1
2	1	0	0.5	1	(    )
3	2	0	0.25	0.5	0.25

（1）完成此实验时的要求是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿．
（2）将上表中所缺的数据补充完整，所缺的数据是：＿＿＿＿＿
（3）分析实验数据，他们验证了小明的猜想并得出结论：物体所受的力相同时，物体在每秒内速度的增加量Δv与其质量m之间的关系是＿＿＿＿＿．
（4）从这个实验可以进一步得出，＿＿＿＿＿是改变物体运动状态的原因，＿＿＿＿的大小决定了物体运动状态变化的难易程度．

(4分)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______________________________。

小红周末在家洗碗时发现，在潮湿的水平大理石台面上轻推空塑料碗，塑料碗会滑动一段较长的距离，而同样推动陶瓷碗，滑动距离明显变短．她认为碗滑行的距离与碗所受摩擦力有关．两只碗受到的摩擦力为何不同？下图是她进行的探究“滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验：

（1）比较甲、丙可得出结论：　        ．
（2）小红观察到两个碗底差不多光滑．请你帮她分析塑料碗与陶瓷碗所受摩擦力不同的主要原因：　     ．