初中物理力和机械实验题

某校物理实验兴趣小组的几位同学在探究“影响物体重力大小的因素”实验中，进行了如下的实验探究：第一组：探究物体重力的大小跟物体形状的关系，他们用橡皮泥为实验对象，用小刀将橡皮泥雕刻成各种形状进行实验，实验数据如表一所示。
表一

被测物体	形状	重力
橡皮泥	正方形	4.8N
圆形	4.2N
三角形	3.6N

分析上述的实验数据,第一组的同学得出实验结论:物体重力的大小与物体的形状有关。请你对此实验过程与实验结论作出评价。
评价：                                                                        
                                                                              
第二组：要探究“物体的重力的大小跟物体的质量的关系”，他们找来了三个质量不同的木块甲、铁块乙、橡皮泥丙。请你帮他们设计这次探究的全过程，完成如下工作：
（1）猜想：物体的重力与物体的质量成         。
（2）在实验过程中，需要的测量工具有       和         ；
（3）请你设计记录数据的表格。

在“探究杠杆平衡条件”的实验中：

（1）实验前没有挂钩码时，若杠杆右端下倾，则应将左或右端的平衡螺母向      （选填“左”或“右”）调节，使杠杆在水平位置平衡。
(2)右图所示，杠杆挂上钩码恰好平衡，每个钩码质量相同,在下列各种情况下杠杆还能保持平衡的是　（　　　）　　

A．左右钩码各向支点移一格；	B．左右钩码各减少一个；
C．左右钩码各减少一半；	D．左右钩码各增加二个。

(3)分析有关实验数据，可得出杠杆平衡条件是：                              。

小明、小亮和小敏在实验室分别做三个小实验，实验过程中，他们分别遇到了不同的困惑。有些困惑，他们通过交流已经提出了解决方案，但还需要听听你的意见；有些困惑，需要你帮助解决。

(1)小明的实验是“探究杠杆的平衡条件”， 他在完成教材中的探究任务后，又多加了一个弹簧测力计继续进行探究。他的困惑是：在图所示杠杆已经平衡的情况下，不知道怎样测弹簧拉力的力臂。请你在图中帮小明作出弹簧拉力F对支点O的力臂。
(2)小亮的实验是“探究同种物质的质量与体积的关系”，他选择了三个体积不同，质量分别为89 g、178 g、356 g的实心铜块做实验。实验中，他用每次都盛有30 cm³水的量筒分别测出了三个铜块的体积，并将数据记录在了自己设计的表格中。

小亮在计算质量与体积的比值( m/V )时，发现其中的一个测量数据有错误，这个测量数据（原始数据）是__    __（填该数据的数字和它的单位）。
小亮的困惑是：这个错误是怎样产生的。请你帮他找错误产生的原因：__        _
正确的数据应该是     （填该数据的数字和它的单位）
(3)小敏的实验是“探究凸透镜成像的特点”。
她的困惑是：不知道实验室准备的凸透镜的焦距。
小亮给他提供的解决方案是：根据图所示的设计方案图进行实验．测出焦距。

你的意见：小亮的“方案”是          （填“可行”或“不可行”）的。
A．如果“方案”可行，则在具体操作中应该注意：使像的大小与亮度是                。
B．如果“方案”不可行，请提出你的解决方案：_                      。

(5分)在探究杠杆平衡条件的实验中：

(1）小丽把杠杆支在支架上，调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在_________位置平衡。这样做的目的是：____________________
（2）如图甲所示，在杠杆右边B处挂两个相同的钩码，要使杠杆仍在水平位置平衡，应在杠杆左边A处挂____________个相同的钩码。
（3）如图乙所示，用弹簧测力计在C处竖直向上拉，当弹簧测力计逐渐向右倾斜时，杠杆仍然在水平位置平衡，弹簧测力计的拉力F ____________（填“变大”、“不变”或“变小”），原因是__________。

小明总结初中两年物理学习所做的探究实验发现：
（1）当要研究的物理量大小不易直接测量时，都要想办法把它们的大小间接显示出来。

例如在甲图所示的实验中，应让木块在木板上做________________运动，摩擦力的大小就是通过弹簧测力计显示的示数间接反映。在图乙所示的实验中，动能的大小是通过___________________间接反映出来的。这种研究问题的方法叫__________。
（2）当要研究的物理量与多个因素都有关系时，就要采用__________________方法。
例如要研究摩擦力与压力的关系，就要多次改变压力，同时保持______________不变。做实验时我们改变压力的具体办法是_________________________________。要研究动能跟质量的关系，就要改变质量，同时控制_____________不变。具体办法是：换用_____________________并让它们从____________________由静止滑下。

(6分)为制作弹簧测力计，某物理实验小组对弹簧的伸长与拉力的关系作了探究．下表是他们利用甲、乙两根不同的弹簧做实验时所记录的数据．

表一

甲弹簧受到的拉力／N	O	l	2	3	4	5	6
甲弹簧的长度／cm	6．O	9．O	12.0	15．O	18.O	21．O	24．O

 
表二

乙弹簧受到的拉力／N	O	l	2	3	4	S	6
乙弹簧的长度／cm	6.0	7.5	9.O	lO．5	12,0	13.5	15．O

 
(1)分析表一和表二数据可知：
①在一定条件下，弹簧伸长的长度与它所受的拉力成_______；
②在拉力相同的情况下，甲弹簧伸长的长度比乙弹簧_______                                         (选“大"或“小”)。
(2)如图所示的A、B两弹簧测力汁分别使用了甲、乙两弹簧，它们的外壳相同，刻度线分布情况相同．则量程较大的是       (选填“A”或“B”下同)测力计，精度较高的是        测力计．
(3)经实验探究发现：在拉力相通的情况下，弹簧伸长的长度与弹簧的材料、粗细、原长(弹簧不受外力时的长度)等均有关系，请设计一个简单实验，证实弹簧伸长的长度与弹簧原长有关。

小明同学在竖直悬挂的弹簧下加钩码，做“探究弹簧伸长量与弹力的关系”实验。下表是小明同学收集的实验数据。

弹力/N	0	0.5	1.0	1.5	2.0	2.5
弹簧总长度/cm	6.0	7.2	8.4	9.6	10.8	12.0
弹簧伸长量/cm	0	1.2

（1）请你帮助小明同学完成上表的空白处；
（2）在坐标中画出弹簧伸长量与弹力的关系图；

（3）分析实验数据或从弹簧伸长量与弹力的关系图，你可得到的结论：                     .
（4）支持你上述结论的依据是：                  .
（5）此实验结论在实际中的一个应用是：          .
（6）在对本实验数据分析的过程中，你觉得运用图像分析的优点有哪些？（说出一点即可）                                .

小阳用如图所示的实验装置，在探究杠杆平衡条件的过程中，发现在阻力与阻力臂保持不变的条件下，当杠杆平衡时动力和动力臂之间有一定的关系。为了研究此关系，他进行了一系列的实验，并记录了如下表所示的实验数据，请对表中数据进行分析、归纳出动力F₁跟动力臂L₁的关系：                     。

L2/m	0.3	0.3	0.3[]	0.3	0.3	0.3
F2/N	1	1	1	1	1	1
L1/m	0.3	0.25	0.15	0.1	0.06	0.05
F1/N	1	1.2	2	3	5	6

 

在“验证杠杆平衡条件”的实验中：
（1）实验前没有挂钩码和弹簧测力计时，发现杠杆左端高右 端低，要使其在水平位置平衡，应将杠杆左端的平衡螺母向  ▲  调节，这一调节过程的目的是为了使杠杆的重力对杠杆平衡不产生影响，这时杠杆重力的力臂为  ▲  ．
（2）在图中，杠杆水平平衡后，小强调节左边钩码的个数和位置，使杠杆水平平衡时，测出F₁=1.2N，F₂=1.5N；OA=30cm，OB=20cm．他将所得数据直接代入杠杆平衡条件的公式中，发现F₁×OA和F₂×OB并不相等，从而认为杠杆的平衡条件不一定是F₁ l₁= F₂ l₂．小强的失误是  ▲ 

图18

（3）若B处的钩码不变，小强将弹簧测力计由A处移到C（OC=10cm）处，施加一个竖直方向的力，使杠杆在水平位置平衡，则这个力的方向应  ▲  ，大小为  ▲  N． 

（4）在图中，若B处的钩码不变，小强不用弹簧测力计，在A处挂  ▲  N的钩码，杠杆在水平位置仍然平衡．

小明注意家里摆钟的钟摆在有规律地摆动，经认真观察发现钟摆来回摆动一次的时间刚好是1秒，就想：是不是所有的摆来回摆动一次的时间都是1秒呢？于是，他请教了物理老师，知道摆来回摆动一次的时间叫做周期，在老师的指导下他设计如图所示的单摆（即细绳下系一小钢球）进行探究。实验数据记录如下表：


（1）从表中数据可知，单摆的摆长l越长，
周期T越          （选填“长”或“短”）。
（2）请根据表中数据在右图中作出单摆周期的平方T²与摆长l的关系图像。
（3）分析右图所示图象，可知实验中用的单摆周期的平方T²与l成        关系。
（4）由表中实验记录可知，单摆来回摆动一次时间比较短，直接测量摆动一次的时间误差比较大。你认为小明为了减小测量误差是怎么做的？                                      
（5）生活中若摆钟走慢了，应如何调整钟摆的长度？                                       

．同学们利用实验共同验证“杠杆的平衡条件”。实验中使用的杠杆刻线均匀，每个钩码的质量都相等。
⑴杠杆初始状态如图18甲所示，为使杠杆处于水平平衡状态，此时应将杠杆右端的平衡螺母向右调节，也可以将杠杆左端的平衡螺母向________调节。
⑵杠杆调节完毕后，莉莉在杠杆支点两侧挂的钩码如图18乙所示，如果此时莉莉不再支撑杠杆，杠杆不能静止在水平位置。同学们给出了自己的判断和建议：
①小红说，把右侧的钩码减掉一个，杠杆就平衡了。
②小林说，把左侧的钩码向左移动一格，杠杆就平衡了。
③小健说，在左侧的钩码下增加一个钩码，杠杆就平衡了。
④小东说，在右侧的钩码下增加一个钩码，并向左移动一格，杠杆也可以平衡。
你认为都有谁说对了________（填序号）。
 

（10分 ） 小明在做用一根弹簧制作弹簧测力计的实验时，在弹簧的下端用不同的力拉弹簧，对应的弹簧的长度也不同。具体数据如下：

拉力(N)	0	1	2	3	4	5
弹簧长度(cm)	3	5	7	9	11	13

    (1) 分析表中数据，可得到一个重要的实验结论是：___________________。
(2) 小明继续实验，又得到下列数据：

拉力(N)	6	7	8	9	10	11
弹簧长度(cm)	15		19	21	23	26

    请帮小明将表中漏填的数据补上。
(3)我们学过的 __________力都属于弹力（填2个属于弹力的力）
(4) 小明用自制的弹簧测力计来探究重力与质量的关系，他把不同质量的钩码挂在弹簧测力计上，分别读出数据，记入下表，并算出每次重力与质量的比值。
 
根据上述实验与数据，可以得出的结论是___________________________。
请在图示的坐标中自己标度，作出重力与质量关系的图像。(2分)
 

在“探究杠杆平衡条件”的实验中：
(1)实验前没有挂钩码时，发现杠杆右端下倾，应将右侧的平衡螺母向   （填“左”或“右”）边旋一些，使杠杆在水平位置平衡；
(2)如图所示，实验时在A处挂3个重均为0.5N的钩码，若在B处用
一弹簧测力计拉，并使杠杆在水平位置平衡，则施加的竖直向上的拉
力为   N:若弹簧测力计由竖直拉变为斜向右上方拉，则其读
数将   （选填“变大”、“变小”或“不变”）．

如图所示，小明在探究“杠杆的平衡条件”实验中所用的实验器材有：杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个。

（1）在使用杠杆时，每次都保持杠杆　　   并静止，达到平衡状态。这样做的好处是　    　  　     　。
（2）杠杆调节平衡后，小明在杠杆上A点处挂4个钩码，在B点处挂6个钩码杠杆恰好在原位置平衡。于是小明便得出了杠杆的平衡条件为：F₁ l₁= F₂ l₂。他这样得出的结论是否合理？　　　；为什么？　　　　　　　　　　　　　　　　。
（3）实验结束后，小明提出了新的探究问题：“若支点不在杠杆的中点时，杠杆的平衡条件是否仍然成立？”于是小明同学利用如图所示装置进行探究，发现在杠杆左端的不同位置，用弹簧测力计竖直向上拉使杠杆处于平衡状态时，测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符。其原因是：　　　　　　　　　　　　　。

在“探究杠杆平衡条件”的实验中：
(1) 实验前没有挂钩码时，发现杠杆右端下倾，应将平衡螺母向__________(填“左”或“右”)边旋一些，使杠杆在水平位置平衡。
(2) 实验时，在A处挂3个重为0.5N的钩码，若在B处用一弹簧测力计竖直拉，使杠杆在水平位置平衡，拉力方向应竖直____________，大小为_________N。若弹簧测力计由竖直拉变为斜拉，则弹簧测力计的读数将___________(选填“变大”“变小”或“不变”)