初中物理力和机械实验题

小玉利用饮料瓶上自带的小杯子探究“滑动摩擦力大小与哪些因素有关”和“压力作用效果与哪些因素有关”。

（1）如图甲，把50g的砝码放入小杯子中，用弹簧测力计在毛巾表面向右匀速拉动小杯子，则滑动摩擦力的大小为　    　N。

（2）如图乙，把50g的砝码换成100g的砝码重复实验。比较甲、乙两图，可得结论：接触面粗糙程度相同时，　    　越大，滑动摩擦力越大。实验中如果用更大的水平拉力拉动小杯子，滑动摩擦力将　    　（填“变大”“变小”或“不变”）

（3）如图丙、丁，将小杯子正放和倒放在海绵上，分别放上质量为100g的砝码。实验中是通过　           　来反映压力的作用效果。通过对比实验现象，可得结论：压力一定时，　        　越小，压力的作用效果越明显。

（4）比较乙、丙两图，小杯子静止时，小杯子对两个受压面的压强　    　（填“相同”或“不同”）。

小晴在沙滩上捡到一小块鹅卵石，想用学过的浮力知识测量它的密度，于是把它拿到了实验室。

（1）她设计了用弹簧测力计、烧杯、水、细线测量的方案如下：

a．用细线将鹅卵石系在弹簧测力计下，测出鹅卵石的重力，记为G。

b．在烧杯内装入适量水，并用弹簧测力计提着鹅卵石，使它浸没在水中，记下弹簧测力计的示数F。

c．鹅卵石密度的表达式为ρ_石＝           　（用G、F和ρ_水表示）。

（2）在用弹簧测力计测量鹅卵石的重力时，出现了如图甲所示的现象，使得她放弃了这个方案，她放弃的理由是　                                                　。

（3）她在老师指导下重新设计了用天平、烧杯、水、细线测量鹅卵石密度的方案，并进行了测量。

a．将天平放在水平台上，把游码放到标尺　             　处，当指针静止时如图乙所示，此时应将平衡螺母向　      　（选填“左”或右”）调节，直到横梁平衡。

b．用天平测量鹅卵石的质量，天平平衡时，砝码质量和游码位置如图丙所示，则鹅卵石的质量为　      　g。

c．在烧杯内装入适量的水，用天平测量烧杯和水的总质量为60g。

d．如图丁所示，使烧杯仍在天平左盘，用细线系着鹅卵石，并使其悬在烧杯里的水中，当天平平衡时，天平的示数为68.8g。则鹅卵石的体积为　      　cm³，鹅卵石的密度为　       　g/cm³．（结果保留一位小数，ρ_水＝10×10³kg/m³）

实验小组用长方体木块（各表面粗糙程度相同）、弹簧测力计、长木板、斜面、两个质量不同的钢球，进行了如图所示的两组实验。

（1）如图甲所示，把木块平放在水平长木板上，用弹簧测力计水平拉木块做　     　运动，读出弹簧测力计示数：再把木块立放在长木板上，重复上述实验，读出弹簧测力计的示数。

①比较两次读数，可得出结论：滑动摩擦力的大小与接触面积的大小　    　（选填“有关”或“无关”）；

②实验中被控制的变量是接触面的粗糙程度和　        　。

（2）如图乙所示，在探究动能大小与质量的关系时，用质量不同的钢球在同一斜面的同一高度由静止滚下、去撞击水平面上的木块，观察木块被撞击的距离。

①该实验研究的是　     　（选填“钢球”或“木块”） 动能的大小与质量的关系；

②比较图乙两次实验可得出结论，速度一定时，质量越大，物体的动能越　    　。 由此联想到高速公路限速牌上标明“120”和“100”字样，　     　（选填“大客车”或“小轿车”） 的限速应该是100km/h。

在“研究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中，小明同学的三次实验情况分别如图甲、乙、丙所示：

（1）该实验的实验原理是　         　。

（2）该实验的关键是用弹簧测力计水平拉动木块，使木块做　        　运动。

（3）图甲中弹簧测力计的示数是　      　N。

（4）若要探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系，应选　    　两图的实验进行探究。

（5）若要探究滑动摩擦力大小与压力大小的关系，应选　       　两图的实验进行探究。

（6）此实验所采用的研究方法是　         　法。

如图是某同学利用刻度均匀的杠杆探究“杠杆平衡条件”的实验（每个钩码重0.5N．杠杆上每一小格距离为1cm，不考虑杠杆自重对实验的影响）。

（1）实验前，发现杠杆静止时左端下沉，这时应将平衡螺母向　     　（填“左”或“右”）端调节，直到杠杆在水平位置平衡，这么做的目的是便于　            　。

（2）如图甲所示，在杠杆A点处挂4个钩码，B点处应挂　      　个同样的钩码，杠杆仍然在水平位置平衡。若两边同时都多挂上一个钩码，则杠杆的　      　（填“左”或“右”）端下沉。

（3）该同学又进行了如图乙所示的探究，发现用弹簧测力计在C点竖直向上拉动，使杠杆仍然在水平位置平衡时需要施加的拉力是3N，当拉力F向右倾斜时，仍要保持杠杆在水平位置平衡，拉力F的大小将　 　（填“变大”、“变小”或“不变”），原因是　                     　。

（4）综合分析后，你能得到杠杆的平衡条件是                 　。

妈妈的一双脚底带有很多胶粒的防滑瑜伽袜，引发了小红的思考：滑动摩擦力的大小和什么因素有关呢？于是她找来三个挂钩、两块相同的新透明皂A、B和一个弹簧测力计，在家里的水平大理石窗台上做了如图所示的四次探究实验。

（1）她每次都要用弹簧测力计沿水平方向拉动透明皂做匀速直线运动，目的是根

据　            　得出滑到摩擦力的大小。

（2）①②两次实验说明：在接触面粗糙程度相同时，　    　越大，滑动摩擦力越大。

（3）比较实验 ②③，可得出结论：滑动摩擦力的大小与接触面积大小　    　（选填“有关”或“无关”）

（4）小红在窗台上铺了一条毛巾，做了第 ④次实验，对比①④两次实验　    　（选填“能”或“不能”）得出滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度的关系，理由是　                            　。

（5）取下挂钩，她还想探究“压力的作用效果和哪些因素有关”。她找来一只一端削尖的铅笔，如图所示，手拿A、B两块透明皂用力顶住铅笔的两端，观察两块透明皂的表面，得出结论：压力相同时，　          　越小，压力的作用效果越明显。她还发现，越用力，笔尾也陷入的越深，说明：　            　相同时，压力越大，压力的作用效果越明显。

（6）以上科学探究中，共同使用的研究方法是　         　法。

在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中，某同学按照如图所示的甲、乙、丙三种情况进行实验，其中A、B、C为同一木块，D为重物，甲和乙两图中的木板接触面相同，丙图为较粗糙的木板接触面。

（1）实验开始，该同学用较小的力拉木块，木块没动，此时摩擦力　   　拉力（填“大于”、“小于”或“等于”）；该同学要知道滑动摩擦力的大小，他应该使木块在水平木板上做　    　运动；由甲、乙两图可知，滑动摩擦力的大小与　      　有关。

（2）但此实验的不足之处恰恰是很难保证木块做这样的运动，若在甲装置中木块运动过程中速度突然变大，滑动摩擦力将　     　（填“变大”、“变小”或“不变”）。

（3）生活中不仅有滑动摩擦，还有静摩擦等。如图丁所示，下列判断正确的是　     　

A．瓶子没有掉下来是手对瓶子的握力作用

B．当增大手对瓶的握力时，手与瓶间的摩擦力变大

C．当向瓶中装入水时，手与瓶间的摩擦力变大。

小刚发现汽车在柏油马路上容易停下来，而在冰雪路面上不容易停下来。

（1）小刚猜想：摩擦力的大小可能与　                        　有关。

（2）于是小刚利用长木板、毛巾、装有沙子的纸盒A、长方体物块B，以及弹簧测力计做了如图所示的实验。实验时，应使弹簧测力计水平　          　拉动纸盒A。

（3）小刚通过比较　          　两图的弹簧测力计示数，可以验证他的猜想。丙图中，物块B受到的摩擦力为　     　N。

（4）当小刚将丙图中平放的物块B拿起时，发现A中的沙子被压出一个坑，这说明力可以　               　。若将B竖直立在沙面上，则沙子被压的坑会　 　（选说“深”或“浅”）一些。由此可知：压力一定时，　          　，压力作用的效果越明显。

小明同学在“研究杠杆平衡条件”实验中：

（1）实验时应先调节杠杆在　   　位置平衡。若出现图甲所示情况，应将杠杆的螺母向　 　调（填“左”或“右”）。

（2）杠杆平衡后，小明在图乙所示的A位置挂上3个钩码，为了使杠杆在水平位置平衡，这时应在B位置挂上　    　个钩码。

（3）下表是该组某同学在实验中记录杠杆平衡的部分数据：

实验次数	F1（N）	l1（cm）	F2（N）	l2（cm）
1	2	5	△	10
2	3	10	2	15
3	2	30	3	☆

上表中空格处所缺的数据是：△＝　   　，☆＝　   　；

（4）分析上表中的实验数据可以得出的结论是　             　。

在探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”的实验中：

（1）实验时用弹簧测力计　    　拉动木块，使它沿水平长木板滑动。

（2）观察比较甲图和　   　图所示实验数据，说明在接触面粗糙程度一定时，压力越大滑动摩擦力越大。

（3）观察比较甲图和丙图所示实验数据，说明在压力一定时，接触面越粗糙滑动摩擦力越大。在丙图中，如果加速拉动弹簧测力计，滑动摩擦力将　    　（选填“变大”、“变小”或“不变”）。

（4）观察比较甲图和丁图（B是将A竖直切去一半后剩余部分）实验数据，得出结论：接触面积越小，滑动摩擦力越小，同学们认为这个结论并不可靠，实验中存在的问题是：　                                　。

（5）在图甲、图乙实验中，假如把木板换成海绵，拿掉弹簧测力计，木块放在海绵上，会发现       　（选填“甲”或“乙”）图中海绵凹陷得更深，说明：在受力面积一定时，压力作用效果与　          　有关。

如图是“探究杠杆的平衡条件”实验。

（1）实验过程中应将杠杆调节到水平位置平衡，这样做的目的是为了消除杠杆自重对实验的影响和　         　；如果杠杆的右端向下倾斜，平衡螺母应向　   　端调节（选填“左”或“右”）。

（2）在杠杆的左边A处挂2个相同的钩码，要使杠杆在水平位置平衡，应在杠杆右端B处挂　 　个相同的钩码。

（3）在（2）杠杆平衡的基础上，将A、B两处钩码同时减去1个，那么杠杆　     在水平位置保持平衡（选填“能”或“不能”）。

（4）若用弹簧测力计在C处由竖直向上拉动改为逐渐倾斜时，为使杠杆仍在水平位置平衡，则弹簧测力计示数将　      　（选填“变大”、“变小”或“不变”）。

小林在探究滑动摩擦力大小与什么有关的实验中，他找来质量和体积都相同的AB两木块（B的表面更粗糙），放在木板上实验，如图所示。

（1）在实验中，他用弹簧测力计水平拉动木块，应使它沿长木板做　      　运动。根据　      　知识，木块所受的摩擦力大小等于弹簧测力计示数大小。

（2）比较　     　两图可知：滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度有关。

（3）在探究滑动摩擦力大小与压力大小的关系实验中，小林通过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。小华认为这个结论是错误的，理由是　                                                     　，于是进行了改正。

（4）小林的实验方案存在的不足之处是　                           　（一条即可）。

弹簧测力计是我们在许多力学实验中常用的测量工具，让我们利用它来探究力学中蕴含的奥秘吧!

（1）小聪用弹簧测力计探究"浮力大小与哪些因素有关"，实验过程如图一所示。

①在图一甲中测量物体重力前应先明确弹簧测力计的量程和 　    　，观察指针是否指在零刻度线的位置。

②分析图一中实验数据可知，物体浸没在水中时受到的浮力为 　     　N。

③比较图一中甲、乙、丙三次的实验数据，可知浮力的大小与 　        　有关。

④小聪通过数据还计算出了物体A的体积为 　     　m ³，A的密度为 　     　kg/m ³。

（2）小明用弹簧测力计探究"影响滑动摩擦力大小的因素"，实验装置如图二所示

①实验中为了测量滑动摩擦力的大小，用弹簧测力计沿水平方向拉动木块，应使其做        　运动。

②比较A、B两图中弹簧测力计的示数，可得出结论是： 　                    　滑动摩擦力越大。利用此结论，如果要在拔河比赛中获胜应选用图三中 　    　类型的鞋（填字母）。

③小明利用图C继续进行探究时，突然拉动下面木块，观察到上面的小木块向后倾倒，则上面小木块受到摩擦力的方向是向 　 　（选填"前"或"后"）的。

某班级同学为了帮助体委解决参加学校拔河比赛的组队问题，做了如图1所示的“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验：

①分析总结：实验现象表明在拔河比赛中可以通过　 　接触面的粗糙程度和   　来增大人与地面的摩擦力，使班级赢得比赛。

②科学决策：组队时在班级选体重　     　的同学参加比赛，同时在比赛时穿图2中的　       　（填“甲”、“乙”或“丙”）种鞋。

善于奇思妙想的小强及其兴趣小组在实验室（温度为20℃）进行综合实验。

（1）该小组想研究"密度计的工作原理"。图甲所示是密度计的简化模型，在一根粗细均匀的玻璃管内放一些小铅粒使其能竖直漂浮在液体中，设玻璃管浸入液体的深度为h _液，该液体密度为ρ _液，密度计漂浮在水中时浸入水中的深度为h _水，水的密度为ρ _水，则浸入液体的深度h _液＝ 　　    （用给出的物理量表示），由此可知，此密度计漂浮在煤油（密度为0.8×10 ³kg/m ³）中时浸入深度h _煤油＝ 　     　h _水（填数值），密度计刻度特点是 　     　（选填选项前序号①上小下大 ②上大下小   ③均匀   ④上疏下密   ⑤上密下疏）。

（2）该小组想继续探究"某液体的密度和温度的关系"，设计了如图乙所示装置，长为0.6m的绝缘轻质杠杆ab悬挂在高处，可绕O点转动。杠杆a端的轻质细线悬挂一体积为1×10 ^{﹣ 3}m ³的实心合金块，浸没在烧杯内的液体中。b端轻质细线悬挂的铜柱在上下移动时能带动滑片P移动。滑片P重力和摩擦不计。

①若电源电压为3V，滑动变阻器标有"100Ω 1A"字样。在电路中串联一个量程为0～15mA的电流表，为保证电路安全，定值电阻R的最小阻值是 　      　Ω。

②小强在给该液体加热过程中发现，电流表示数减小，则可得出该液体的密度随温度升高而 　     　（选填"增大"、"减小"或"不变"）（除烧杯内的液体外，装置中其他物体的热胀冷缩忽略不计，合金块始终浸没）。

（3）该小组还想利用此装置继续测量该合金块的密度。已知该烧杯中液体在温度为20℃时的密度为1.1×10 ³kg/m ³．杠杆水平平衡时，铜柱质量为2kg，点O距杠杆b端0.2m。则合金块的密度是 　        　kg/m ³．（g取10N/kg）