初中物理力和机械实验题

在“探究杠杆的平衡条件”实验中：

（1）如图a所示，为使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆右端的平衡螺母向______旋（选填“左“或“右”）．
（2）如图b所示，在A位置上挂两个相同钩码，应该在B位置挂上________个同样的钩码，才能使杠杆在水平位置平
（3）如图c所示，弹簧测力计由竖直方向逐渐向左转动，杠杆始终保持水平平衡，则弹簧测力计的示数将________（选填“变大”、“变小”或“不变”）．
（4）使用杠杆能为我们的生活带来方便．如图d所示，下列杠杆能够省距离的是（  ）

如图所示，在“测滑轮组机械效率”实验中，物体重为5.4N。

（1）若物体上升高度为10cm，此时弹簧测力计的示数如图中所示，是________N，则滑轮组的机械效率是 ________。
（2）若仅增加物体的重，该滑轮组的机械效率将________（选填“增大”、“减小”或“不变”）。

如图是利用铁架台，带有刻度均匀的匀质杠杆，细线，数量足够且每个重力均为1N的钩码等实验器材探究“杠杆平衡条件”实验。

（1）实验前，将杠杆的中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆左端较低，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。
（2）在A点悬挂三个钩码，要使杠杆在水平位置平衡，需在B点悬挂   个钩码；取走悬挂在B点的钩码，改用弹簧测力计在C点竖直向下拉，当杠杆在水平位置平衡时，弹簧测力计的拉力为    N；若弹簧测力计仍在C点，改变拉力的方向，斜向右下方（如图虚线方向）拉弹簧测力计，使杠杆仍在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将    （选填“大于”或“等于”或“小于”）1N。

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	0	l	2	3	4	5	6
甲弹簧的长度／cm	6.0	9.0	12.0	15.0	18.0	21.0	24.0

表二：

乙弹簧受到的拉力／N	0	l	2	3	4	5	6
乙弹簧的长度／cm	6.0	7.5	9.0	10.5	12.0	13.5[	15.0

⑴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      （大/小）．
⑵如图所示的A、B两弹簧测力计分别使用了甲、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     （A/B）测力计，精度较高的是         （A/B）测力计．
⑶经实验探究发现：在拉力相同的情况下，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

小明和物理实验小组的同学们在探究物体所受重力与物体质量的关系时，实验记录如下表．

被测物体	物体质量m／kg	重力G／N	比值
物体1	0.1	0.98	9.8
物体2	0.2	1.96	9.8
物体3	0.3	2.91	9.7

(1)在实验过程中，需要的测量工具有____________和____________．
(2)分析表中实验数据，得出的结论是_____________________．
(3)在一般情况下，g为定值，但经过科学家的精确测量，各地区的g值仍有些差异，下表是小明查阅资料得到的有关g值的信息．

地 点	g值的大小	地球纬度	地 点	g值的大小	地球纬度
赤 道	9.780	0°	北 京	9.801	39°56′
广 州	9.788	23°06′	纽 约	9.803	40°41′
武 汉	9.793	30°33′	莫斯科	9.816	55°45′
上 海	9.794	31°12′	北 极	9.832	90°

通过分析上表，可以发现，g值最小和最大的地点分别是________、________．g值的变化规律是___________________________．

在弹性限度内，弹簧受到拉力越大，弹簧越长。但是，用同样大小的力去拉两只不同的弹簧，伸长的长度却不同，这说明弹簧的伸长还与弹簧本身有关，可用刚性系数来表示，刚性系数大的弹簧不容易被拉伸。为了研究弹簧的刚性系数与下列因素的关系，通过实验取得如下数据（其中：S为金属丝横截面积，n为弹簧匝数，r为弹簧半径，A为弹簧的刚性系数)。
请回答：
（1）比较      组数据可得弹簧刚性系数与弹簧匝数的关系。
(2)如果用粗细相同的铜丝和钢丝做成匝数和半径相同的弹簧，都用1ON的力拉伸时，用      丝做成的弹簧变得更长。

组号	材料	S/m^2	n	r/m	A/(N·m^-1)
1	铜	3x10^-6	100	1x10^-2	90
2	钢	3x10^-6	100	1x10^-2	180
3	铜	3x10^-6	100	1x10^-2	360
4	钢	3x10^-6	200	1x10^-2	90
5

（3）为完成整个探究还需增加一组实验（与第4组形成对照），把数据填在第5组表格内。（在答卷上作答）

（1）如图所示圆筒的直径为       ；如图所示弹簧测力计的示数为________；如图所示寒暑表的示数为________；

（2）小亮观察200g冰熔化的实验，收集数据后绘制了如图所示的“温度—时间”图像。

①根据图像判断：冰在熔化时，不断吸收热量，温度      （选填“升”、“降低”或“不变”）；第20min时，物质所处的状态是          ；
②在33min~37min内，烧杯内的物质吸收的热量为         J。（不考虑热量的损耗，已知冰的比热容为2.1×10³ J/（kg·℃），水的比热容为4.2×10³ J/（kg·℃））。

探究杠杆的平衡条件：
（1）如图（a），杠杆在支架上，要使其在水平位置平衡，可将杠杆左端的平衡螺母向______调节，当杠杆在水平位置平衡时，杠杆自重的力臂为______cm．

（2）如图（b），在右边用弹簧测力计竖直向下拉，使杠杆在水平位置平衡，这样做的好处是_________________．若左边钩码离支点20cm，右边挂钩离支点15cm，每个钩码重为0.5N，则此时弹簧测力计示数应为_______N．
（3）如图（c），当杠杆在水平位置平衡时，与图（b）相比，弹簧测力计示数将_____（选填“变大”、“变小”或“不变”）．

小华、小明两位同学通过实验探究杠杆平衡的条件，所用实验器材有杠杆、弹簧测力计、钩码和支架等他们分别在已调水平平衡的杠杆上施加动力F₁、阻力F₂并使杠杆在水平位置平衡，记录动力臂l₁及阻力臂l₂，小华、小明的操作情况分别如图（a）、（b）所示，表一、表二为他们记录的实验数据


（1）分析比较实验序号1、2与3的数据及相关条件，小华得出结论：杠杆平衡的条件是F₁＋l₁=F₂＋l₂，请判断：小华的结论是________的（选填“正确”或“错误”），依据是：_______________________
（2）进一步综合分析比较表一和表二中的数据及相关条件，可归纳得出结论：杠杆平衡的条件是_________________________
（3）得出上述杠杆平衡的条件后，小华也欲用弹簧测力计和钩码进行实验，但跟小明的操作不同的是，他准备将弹簧测力计沿竖直方向作用在杠杆上的A点，而钩码的位置不变，如图（c）所示
请判断：他_________使杠杆在水平位置平衡（选填“能”或“不能”），如果杠杆能平衡，写出需满足的条件；如果杠杆不能平衡，写出判断的理由
_____________________________________________________________________________

在探究“滑轮组机械效率”时，小强利用两组滑轮组进行了4次测量，用一个动滑轮和一个定滑轮测得前3组数据，用两个动滑轮和两个定滑轮测得第4组数据，如下表：

实验 次数	物重 G物/N	动滑轮重 G动/N	钩码上升的 高度h/m	动力 F/N	动力作用点移动的距离s/m	滑轮组的机 械效率η/%
1	1	0.5	0.1	0.7	0.3	47.6
2	2	0.5	0.1	1.1	0.3	60.6
3	4	0.5	0.1	2	0.3
4	4	1	0.1		0.5	50.0

⑴根据表中前3次实验数据，画出甲图中滑轮组的绕绳方法。
⑵在实验中，测量绳端拉力F时，应尽量    匀速向上拉动弹簧测力计，读出乙图中弹簧测力计的示数为     N，第3次实验时滑轮组的机械效率为          。
⑶由表中第        组数据可知，同一滑轮组的机械效率与物重有关。
⑷由表中第3、4组数据可知，同一滑轮组的机械效率与摩擦和        有关，请计算出第3组实验中克服摩擦所做的额外功        J 。

在探究杠杆平衡条件的实验中
（1）杠杆的平衡状态是指杠杆处于________或匀速转动状态。实验前没有挂钩码时，调节平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡，其主要目的是___________________________。
（2）实验中，用装置A的方式悬挂钩码，杠杆也能水平平衡（杠杆上每格等距），但老师建议同学不宜采用这种方式，该种方式的不足主要是因为（     ）

A．一个人无法独立操作

B．力臂与杠杆不重合

C．力和力臂数目过多，不易得出结论

D．杠杆受力不平衡

（3）若用装置B进行实验，则此时弹簧测力计的示数是________ N；将弹簧测力计沿虚线方向拉，仍然使杠杆在原来的位置平衡，此时拉力的力臂将_______，弹簧测力计的示数将_______ (均选填“变大”、“变小”或“不变”)。

物理实验复习时，小美和小丽再探有关杠杆平衡的问题

（1）小美先将杠杆调节至水平位置平衡，在左右两侧各挂如图甲所示的钩码后，杠杆的       端下降．要使杠杆重新在水平位置平衡，如果不改变钩码总数和悬挂点位置，只需将                     即可。
（2）小丽还想探究当动力和阻力在杠杆同侧时杠杆的平衡情况，于是她将杠杆左侧的所有钩码拿掉，结果杠杆转至竖直位置，如图乙所示．小丽在A点施加一个始终水平向右的拉力F，却发现无论用多大的力都不能将杠杆拉至水平位置平衡。你认为原因是                    。
（3）他们认为（2）问中拉力是做功的．如果水平向右的拉力F大小不变，OA长L，将杠杆从竖直位置拉着转过30°的过程中，拉力F做功为         。

在探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的活动中，小黄同学提出了以下猜想：

A.滑动摩擦力的大小可能与物体运动的速度有关。
B.滑动摩擦力的大小可能与接触面的粗糙程度有关。
C.滑动摩擦力的大小可能与压力的大小有关。
小黄同学进行了如图所示的甲、乙、丙三个实验探究过程：
（1）在实验中，小黄应该沿水平方向用弹簧测力计拉着物体做________运动。
（2）对比图中________两个探究过程，可以验证猜想C。
（3）在甲探究过程中，小黄正确操作，拉动物体时，测力计示数是2N，此时摩擦力为________N，若拉力增大到3N时，摩擦力为________N。
（4）实验探究中，小黄采用的实验探究方法是（    ）
A.类比法
B.科学推理法
C.控制变量法

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“探究——杠杆平衡的条件”时，使用的杠杆如图所示：

（1）实验前，应先调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置平衡，目的是为了          ；
（2）如果在杠杆的A处挂二个相同的钩码，则在B处要挂________个同样的钩码，杠杆才能仍然保持在水平位置平衡；
（3）如果将A、B处的钩码都远离支点一个格，杠杆      端会下沉。（选填“左”或“右”）