初中物理力和机械试题

小明是一位爱刨根问底的孩子，他和他几个同学在物理实验室里，想对弹簧测力计的工作原理一探究竟．
探究一：测力计面板上的刻度为何是均匀的，他们打开测力计的外壳，发现内部结构如图丙，探究结果：弹簧的伸长量x与拉力F成正比关系，若设比例系数为k，则F、k、x间的关系式可写为：________，并在丁图中用图象表示这种关系．
探究二：察看不同的测力计，如图甲与乙同样2N的拉力，甲的伸长量是乙的二倍，研究它们的内部结构发现，绕制甲弹簧的钢丝更细更柔软，结论：比例系数k与________________有关，k值越小则意味着________________________________________．
探究三：他们联想到橡皮筋也近似符合弹簧的规律．那么，若将几根橡皮筋并排使用，更难拉伸，则它们整体的k要比一根橡皮筋的k要________（填“大”“小”或“相等”）．

在弹性限度内，弹簧的弹力大小与弹簧的伸长量成正比，即F＝kx，其中F为弹力大小，x为伸长量，k为弹簧的劲度系数．已知某弹簧劲度系数为100N／m，原始长度为10cm，则在弹力为5N时，弹簧长度为（　　）

A．10cm

B．15cm

C．20cm

D．25cm

在物理课外小组活动中，物理老师让小明帮助将一根长弹簧截成不同长度的几段．小明在截取时惊奇地发现，在拉力相同，不同长度的弹簧的伸长量不同，弹簧的伸长与原长有什么关系呢？小明将不同长度的弹簧依次悬挂起来（如图所示），开始了探究．
请你帮助小明完成以下任务．
（1）实验室提供了一个100g的钩码，小明还必须具备一个测量工具，该工具是________．
（2）写出主要的实验步骤和需要测量的物理量．
（3）设计一个记录数据的表格．

小华在课外探究弹簧的长度跟外力的变化关系时，利用如图实验装置记录了相应的实验数据如下表所示：

钩码质量／g	0	50	100	150
指针位置／cm	2	3	4	5
钩码质量／g	200	250	300	400
指针位置／cm	6	7	8	8

（1）这项研究在实际中的应用是________________．
（2）分析实验数据，你可得到结论：________________________________________________．
（3）小华根据数据作了如图所示的三个图象，其中正确的是________．

阅读短文，回答问题．
无处不在的弹簧
　　弹簧在生活中随处可见，它在不同的领域发挥着重要作用．
　　弹簧的特点就是在拉伸或压缩时都要产生反抗外力作用的弹力，而且形变越大，产生的弹力越大；一旦外力消失，形变也消失．物理学家胡克研究得出结论：在弹性限度内，弹簧的形变量与它受到的拉力（或压力）成正比．
　　弹簧具有测量功能、紧压功能、复位功能和缓冲功能，以及储存能量的功能．弹簧在生产和生活中有许多应用，例如：制作弹簧测力计、钢笔套上的夹片、机械钟表的发条等．
（1）弹簧被拉伸或压缩时都产生反抗外力作用的弹力，这说明________．
（2）胡克的结论是________．
（3）下表是小明研究弹簧长度与所受拉力大小关系时记录数据的表格，空格中的数据是________．

钩码重／N	0	0.5	1.0		2.0	2.5
弹簧长度／cm	4	5	6	7	8	9

（4）举一个生活中应用弹簧的实例：________．（短文中实例除外）

为了研究受到拉力时弹簧长度的增加量与弹簧自身因素的关系，小华同学选用弹簧A、B、C、D和测力计进行实验．已知弹簧A、C由同种金属丝绕制而成，弹簧B、D由另一种金属丝绕制而成．A、B原来的长度均为L₀，C、D原来的长度均为L₀′，且A、B、C、D的横截面均相同．他将弹簧A、B、C、D的左端固定，并分别用水平向右的力通过测力计拉伸弹簧，它们的长度各自增加了ΔL₁、ΔL₂、ΔL₃和ΔL₄，如图（a）、（b）、（c）、（d）所示．请仔细观察实验现象，归纳得出初步结论．
（1）分析比较图（a）和（b）或（c）和（d）中的测力计示数、弹簧长度的增加量以及相关条件，可得：________．
（2）分析比较图（a）和（c）或（b）和（d）中的测力计示数、弹簧长度的增加量以及相关条件，可得：________．

现有弹簧、钩码、直尺、指针等器材，小华要自制一个弹簧测力计，他首先测出弹簧的长度L₀＝2.10cm，然后在弹簧的下端挂上不同的钩码，测出弹簧的长度L，算出比原长L₀伸长的量ΔL（ΔL＝L－L₀），测量的数据如下表所示：

拉力F／N	1	2	3	4	5	6	7
长度L／cm	2.50	2.90	3.30	3.70	4.10	4.50	4.90
伸长量ΔL／cm	0.40	0.80	1.20	1.60	2.00	2.40	2.80

（1）从上表中的数据可以看出拉力F和弹簧伸长量ΔL的关系为：________．
（2）小华继续做实验，得到的数据如下表所示：

拉力F／N	8	9	10	11	12
长度L／cm	5.30	5.70	6.10	6.60	7.30
伸长量ΔL／cm	3.20	3.60	4.00	4.50	5.20

从上表所示的数据可以看出，拉力达到________N时，拉力和弹簧伸长量的关系就改变了．因此，弹簧测力计的测量范围只能达到________N．

在弹性限度内，弹簧的弹力大小与弹簧的伸长量成正比，即F＝kx，其中F为弹力大小，x为伸长量，k为弹簧的劲度系数．已知某弹簧劲度系数为100N／m，原始长度为10cm，则在弹力为5N时，弹簧长度可能为（　　）

A．10cm

B．15cm

C．20cm

D．25cm

如图所示，叠放在一起的物体A和B，在大小为F的恒力作用下沿水平面做匀速直线运动，则下列结论中正确的是（　　）

A．甲、乙两图中A物体所受的摩擦力大小均为F

B．甲、乙两图中B物体受到地面对它的摩擦力均为F

C．甲图中物体A受到的摩擦力为0，物体B受到地面对它的摩擦力为F

D．乙图中物体A受到的摩擦力为F，物体B受到地面对它的摩擦力为F

如图甲所示，重量为4N的正方体铁块，被水平吸引力吸附在足够大的竖直磁性平板上处于静止状态，这时铁块受到的摩擦力大小为________N；若对铁块施加一个竖直向上的拉力F＝9N的作用，铁块将沿着该平板匀速向上运动，如图乙所示，此时铁块受到的摩擦力大小为________N．

如图所示，一长方体木块置于同一粗糙水平面上，甲图木块竖放，乙图木块平放，丙图木块平放并在其上加一重物．在甲、乙、丙三种情况下，匀速拉动长方体所需的水平力分别为F_甲、F_乙、F_丙．则下列关系正确的是（　　）

A．F甲＜F乙＜F丙

B．F甲＞F乙＞F丙

C．F甲＜F乙＝F丙

D．F甲＝F乙＜F丙

如图所示，木箱重600N，小明用F＝200N的力沿水平方向推木箱，木箱做匀速直线运动．当推力增大到240N时，此时的摩擦力为（　　）

A．600N

B．200N

C．240N

D．大于200N小于240N

在做“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”实验时，某同学用弹簧测力计拉着同一木块在水平木板上做匀速直线运动，实验记录如下表．该实验是为了研究滑动摩擦力与下列哪个因素的关系（　　）

实验次数	木板表面	木块放置	木块运动的快慢	弹簧测力计的示数／N
1	较光滑	平放	很慢	1.8
2	较光滑	平放	较慢	1.8
3	较光滑	平放	较快	1.8

A．接触面压力大小
B．接触面积大小
C．物体的运动速度
D．接触面粗糙程度

小阳同学在研究滑动摩擦力的大小与压力大小关系的实验中，记录的实验数据如下表所示．请根据表中数据归纳出滑动摩擦力的大小与压力大小的关系：在________________的条件下，f＝________．

接触面	木板
压力F／N	2	4	6	8	10	12
摩擦力f／N	0.4	0.8	1.2	1.6	2.0	2.4

小明看见农民伯伯在用铁锹挖土时，不时地往手上吐口水，询问后得知是为了防止打滑．但为什么许多场合写着“地板湿滑小心慢走”？于是他找来弹簧测力计、滴管、一块油漆过的木块和一杯水进行探究．如图，在水平玻璃桌面上滴不同滴数的水并涂匀，立即让木块在玻璃桌面上做匀速直线运动，测出摩擦力，记录数据如表：

实验次数	1	2	3	4	5
水滴数／滴	5	10	15	20	25
摩擦力／N	1.3	1.5	1.8	1.4	________

（1）该实验基于的假设是________________________________．
（2）第五次实验中弹簧测力计的读数如图，为________________N．
（3）随着水滴的增加，摩擦力的大小变化趋势更接近选项图中的________图．