初中物理平衡状态的判断实验题

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．

在探究“二力平衡条件”的实验中：
（1）设计组装的实验装置如图所示，老师指出实验桌面越光滑越好，其原因是　                           　．
（2）实验中保持F₁和F₂相等，用手拉小车扭转一个角度，松手后，小车将无法在此位置平衡．实验中设计这一步骤的目的是为了探究二力平衡时，两个力必须满足的条件之一是　          　．

用图11所示的装置探究摩擦力跟压力大小的关系。
（1）实验时，拉动木块在水平木板上做匀速直线运动，弹簧测力计的示数就等于摩擦力的大小，因为这时的拉力和摩擦力是一对________力。

实验次数	1	2	3	4	5
压力F / N	3	4	5	6	7
摩擦力ƒ/N	0.6	0.8	1.0	1.2	1.4

 
（2）某次实验中弹簧测力计的指针位置如所示，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，记录的数据如上表所示，请根据表中的数据，在图12 中画出摩擦力随压力大小变化的关系图像。

（4）分析图像可知：当接触面的粗糙程度一定时，摩擦力跟压力的大小成________。
（5）实验结束后，小丽同学想探究摩擦力是否与接触面的大小有关，她用弹簧测力计测出木块在水平面上做匀速直线运动时的摩擦力，然后将木块沿竖直方向锯掉一半，测得摩擦力的大小也变为原来的一半。她由此得出：当接触面的粗糙程度一定时，接触面越小，摩擦力越小。你认为她的结论正确吗？________，理由是：_______________________________。

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？

在探究“二力平衡条件”的实验中：
(1)甲、乙两组同学分别选择器材后，设计组装的实验装置如图14所示。老师指出乙组同
学选择的器材更加合理，其原因是：                                     。

(2)在探究力的大小对二力平衡的影响时，利用了定滑轮能够改变力的方向的特点，并通过
调整________来改变F₁和F₂的大小。
(3)保持F₁与F₂相等，用手将小车扭转到图中的位置，松手后，小车将无法在此位置平衡。实验中设计这一步骤的目的是为了探究二力平衡时，两个力必须满足哪个条件？___________________________。

如图12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相反，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，没计了如图12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才料

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

馨乐学习小组对“滑动摩擦力的大小跟物体的接触面积大小、物体接触面的粗糙程度是否有关”的问题进行了实验探究。图7是他们小组实验过程和情景，请你根据所学的物理知识和图7中的信息回答下列问题：
（1）在实验中，用弹簧测力计拉着木块时，应水平地拉动且使它在固定的水平面上做匀速运动，根据        条件可知，木块所受摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。
（2）比较图7甲和乙两次实验可知，滑动摩擦力的大小与 _______无关。
（3）比较图甲和图丙两次实验可知，滑动摩擦力的大小与  _            有关。
                               图7

在“探究二力平衡的条件”实验中，小明选择了如图的装置，把小卡片两端细线绕过滑轮，并挂上钩码．

（1）实验中选择小卡片的目的是不考虑小卡片的       ；探究两个力大小关系时，应该观察细线两端所挂钩码的个数．
（2）为了探究两个平衡力是否在同一条直线上，进行如下操作：
      （填“挤压”、“翻转”或“旋转”）小卡片，松手后观察小卡片是否平衡．
（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                       ．

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

如图甲所示，是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景。
（1）、小华将系于小卡片两对角的线分别跨过左右支架上的滑轮，其中选择小卡片的目的是_________（选填“考虑”或“不考虑”）小卡片的重力。在线的两端挂上钩码，使作用在小卡片上的两个力方向__________，并通过调整__________________，来改变拉力的大小。
（2）、为了探究平衡力是否在同一直线上，进行如下操作：当小卡片平衡后，小华将卡片_________（选填“挤压”、“翻转”或“旋转”）。松手后若卡片_________（选填“能”或“不能”）平衡，则证明平衡力得在同一直线上。
（3）、为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡，在图甲的情况下，小华下一步的操作是：______________________________________________________________。
（4）、探究同一问题时，小明将木块放在水平桌面上，设计如图乙所示的实验，同学们认为小华的实验优于小明的实验，其主要原因是_______________________________。 

逆风骑自行车时，弯着身体，会省力些；雨天，撑伞逆风行走时，风速越大，行走越困难．这是因为受到空气阻力的作用．物体所受空气阻力大小与哪些因素有关呢?小明猜想可能与物体的迎风面积和风速有关．为验证以上猜想，小明选用了如下器材：可调速电风扇（高、中、低三档）、弹簧测力计、面积不同的塑料挡板三块、光滑玻璃板、小车。

（1）小明设计了如图所示实验，用电风扇向小车及挡板吹风，模拟小车运动时受到的空气阻力。根据_____________的知识，通过弹簧测力计即可测出小车受到的空气阻力。
（2）小明在探究风速对小车所受空气阻力的影响时，保持迎风面积一定，测得数据如下：

风速	低	中	高
小车受到的空气阻力/N	0．8	2．2	3．8

通过对表中数据分析，可得出的结论是：______________________________________。
（3）小明还想探究迎风面积对小车所受空气阻力的影响，请你帮他设计出主要的实验步骤：_______________________________________________________________________
__________________________________________________________________。

“探究二力平衡的条件”实验的目的是：探究当物体只受两个力作用而处于静止或___状态时，这两个力有怎样的关系。实验时，需要记下___的示数。若实验时作用在物体上的两个力方向相同，则物体___处于平衡状态（选填“可能”或“不可能”）。

在探究“影响摩擦力大小的因素”实验中，同学们猜想摩擦力的大小可能与以下因素有关：①接触面所受的压力；②接触面的粗糙程度；③接触面积的大小；④物体运动的快慢．
为此，小明通过如图所示的实验进行验证．
(1)实验中需用弹簧测力计_______拉动木块，使它沿长木板滑动．根据___________知识可知，这时滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数
(2)小明在探究猜想①时，利用下图中甲、乙两组数据比较得出：“压力越大，滑动摩擦力就越大”的结论．你认为他这样对比这两组数据就得出这样的结论对吗？_____________．你的理由是：__________________________________

(3)对比实验甲和丙，是为了验证猜想_______；(填猜想因素的序号)．得出的结论是_________
_____________________________
(4)小明利用图甲实验装置验证猜想③，须再把木块_______放，并按正确的方法拉动木块，发现两次弹簧测力计的示数相等，从而得出：滑动摩擦力的大小与接触面积的大小_______(“有关”或“无关”)．
(5)为了验证猜想④是否正确，小华同学用图甲装置进行了三次实验，实验记录如下：

实验次数	木块运动速度(m/s)	测力计示数(N)
1	0.05	0.6
2	0.10	0.6
3	0.15	0.6

由实验记录可知，猜想④是                    (选填“正确”或“错误”)的．
(6)在实验探究中，小华同学应用的研究物理问题的方法是        ．
A．类比法      B．控制变量法          C．推理法        D．等效替代法

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________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．

在探究“滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关”的过程中，一些同学做出了以下猜想：
猜想A：滑动摩擦力的大小可能与接触面的粗糙程度有关；
猜想B：滑动摩擦力的大小可能与接触面间的压力大小有关；
猜想C：滑动摩擦力的大小可能与产生摩擦力的两物体间接触面积的大小有关。
为了检验上述有关猜想是否正确，某同学选用了一块底面与各个侧面粗糙程度均相同的长方体木块，并设计了以下实验方案：
【步骤1】把长方体木块平放在水平的长木板上，用弹簧测力计水平拉木块沿直线匀速滑动，读出这时弹簧测力计的读数（如图甲）；
【步骤2】再在长方体木块上放上砝码（如图乙），用弹簧测力计水平拉木块，使砝码与木块一起沿直线匀速运动，比较“步骤2”与“步骤1”中弹簧测力计读数的大小；
【步骤3】在水平长木板上铺上一层棉布，把木块平放在棉布上（不加砝码），用弹簧测力计水平拉木块沿直线匀速滑动（如图丙），比较“步骤3”与“步骤1”中弹簧测力计读数的大小。

（1）在以上的实验步骤中为什么每次都要“用弹簧测力计水平拉木块沿直线匀速滑动”？
                                                               。                                                                    
（2）“步骤2”的设计目的是为了检验上述猜想________正确？（选填“A”“B”或“C”）
（3）为了检验“猜想C”：是否正确，可在上述实验基础上再增加一个步骤，写出你所设计的这一实验步骤。
（4）在“步骤2”中，若木块上方砝码的重为0.5N，当用弹簧测力计水平拉木块沿直线匀速滑动时，则砝码与木块间摩擦力的大小         （    ）

A．大于0.5N	B．大于零且小于0.5N
C．等于0.5N	D．等于零

（5）考虑到影响摩擦力的因素较多，在上述探究过程中总要控制某些因素不变，进而寻找摩擦力的大小与另外一个因素的关系，这种研究问题的方法叫做“控制变量法”。想想看：在我们已学的物理知识中，研究哪些问题时用到过这种方法？（试举一例）
                                                      。