初中物理力和机械实验题

小明观察发现，弹簧测力计的刻度是均匀的，由此他猜想弹簧的伸长量与它受到的拉力成正比．为了验证猜想，小明决定进行实验．
（1）要完成实验，除了需要如图甲中所示的一根两头带钩的弹簧、若干相同的钩码（每个钩码重力已知）、铁架台以外，还需要的测量仪器是________．进行实验后小明记录数据如下表，表中数据明显错误的是第________次实验．

实验次数	1	2	3	4	5	6	7
拉力（钩码总重）F／N	0	1	2	3	4	5	6
弹簧伸长量ΔL／cm	0	0.40	0.80	1.70	1.60	2.00	2.40

（2）去除错误的一组数据，在图乙中作出弹簧伸长量与所受拉力的关系曲线．
（3）由图象可验证小明的猜想是________的（填“正确”或“错误”）．
（4）小华认为实验中可以用弹簧测力计代替钩码．他的做法是：用弹簧测力计挂钩勾住弹簧下端向下拉来改变力的大小，力的数值由弹簧测力计读出，你认为用弹簧测力计好，还是用钩码更好一些？答：________；理由是：________________________________．

小明同学探究“杠杆的平衡条件”：
（1）调节杠杆水平平衡后，小明进行的三次实验如图21乙所示．根据实验，他得出杠杆的平衡条件为“动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离”，你认为这个结论是________（选填“正确”或“错误”）的，实验过程中使杠杆水平平衡的目的是_________________________；
（2）用绳子拴住一根粗细不同的大树某处，静止后大树水平平衡，如图丙所示．现将大树从拴绳处沿竖直方向切成A、B两段，根据图乙可判断G_{A_______}G_B（选填“＞”、“=”或“＜”）．

如图所示装置是可以直接测量液体密度的“密度天平”。其制作过程和原理如下：选择一根长1m的杠杆，调节两边螺母使杠杆在水平位置平衡。在左侧离中点10cm的A位置用细线固定一个质量为150g、容积为80mL的容器。右侧用细线悬挂一质量为50g的钩码（细线的质量忽略不计）。测量时往容器中加满待测液体，移动钩码使杠杆在水平位置平衡，在钩码悬挂位置就可以直接读出液体的密度。该“密度天平”的测量范围是    kg/m³。

在探究“阻力对物体运动的影响”时，让同一小车从同一斜面的顶端下滑到底端，使小车以相同的速度分别在棉布表面和木板表面上运动，小车滑行的距离如图所示：
（1）当小车从斜面顶端下滑到底端过程中，小车的重力势能转化为动能和       能．
（2）当小车在水平木板表面上运动时，受到的一对平衡力是________．（填选项前的字母）
A.小车受到向前的惯性力和木板对小车的阻力
B.小车受到的重力和小车对木板的压力
C.小车受到的重力和木板对小车的支持力
（3）实验中可以看出，去掉木板上的棉布后，运动的小车所受的摩擦力减小，向前滑行的距离变大。小车所受摩擦力减小的原因是                      
（4）在大量类似实验基础上，牛顿等科学家经过进一步推理而概括出了著名的牛顿第一定律．它是人们公认的物理学基本定律之一，在实际生活中有着广泛的应用．一架在空中水平向右匀速直线飞行的飞机上，自由落下了一颗炸弹．下列给出了几种炸弹落地前与飞机位置关系的情形，如图所示．请你认真分析后作出正确的选择①不计空气对炸弹的阻力，炸弹与飞机的位置关系为________图．②实际上，由于空气阻力的存在，炸弹与飞机的位置关系为________图．

如图所示在测量“滑动摩擦力大小”的实验中．

（1）小宇同学的两次实验情况分别如图甲、乙所示．实验时，它应将弹簧测力计沿水平方向拉动木块在毛巾面上做  直线运动，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）甲、乙两次使用同一弹簧测力计，甲的示数为4.1N，乙图中弹簧测力计的示数为  N；
（3）小宇发现：甲、乙实验装置两次测量的实验数据存在较大误差，于是他设计了新的实验装置如图丙所示．请你写出该实验装置相对于甲或乙在减小实验误差上的改进  ．（只要写出一条即可）

（2012·无锡）小明用如图所示的装置，探究摩擦力的大小与哪些因素有关．

(1)实验时，小明将木块放在水平木板上，弹簧测力计沿         方向拉动木块，并使木块作匀速直线运动．这样做的目的是          ，

(2)实验时，小明记录的部分数据如上表所示．
a．分析序号       三组数据可知：滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力有关，滑动摩擦力厂大小与接触面所受压力F大小的关系式是       ．
b．如要探究滑动摩擦力与接触面的粗糙程度的关系，应选序号为       三组数据进行分析。
(3)小明在实验时还发现：在木块没有被拉动时，弹簧测力计也有示数，且示数会变化．他请教老师，知道可用F-t图像表示拉力随时间的变化情况．若某次实验开始拉动木块直到木块匀速滑动的F-t图像如图所示，其中0～4s木块处于静止状态，分析图像可知：要使木块由静止开始运动，至少要用      N的水平拉力拉木块；如果实验时木块所受的拉力是2N，则下列对木块所处状态的判断，正确的是           ．

A．静止	B．匀速直线运动
C．静止或匀速直线运动	D．条件不足，无法判断

（2013·乐山）小明在探究“摩擦力的大小与什么因素有关”的实验时，用弹簧测力计沿水平方向拉动木块，使它沿水平长木板匀速滑动，从而测出摩擦力；改变放在木块上的砝码，从而改变木块与长木板之间的压力；把棉布、毛巾等铺在长木板上 ，从而改变接触面的粗糙程度。

（1）观察三个实验，比较甲图和    图所示实验，说明摩擦力的大小与作用在物体表面的压力有关。
（2）观察三个实验，比较甲图和丙图所示实验，说明在                    相同时，接触面越         ，摩擦力越大。
（3）小明在进行乙图中实验时，改变放在木块上的砝码，通过多次实验得到摩擦力F_摩与作用在物体表面的压力F_压的关系图线如丁图所示由图可知：F_摩＝     F_压。当木块与砝码的总重力为６Ｎ时，木块在长木板上滑动时受到的摩擦力为        N，若此时弹簧测力计的读数为2.5N，则木块将做          运动。

（2014·苏州）在学过摩擦力知识后，小明想探究：摩擦力大小是否与压力、重力都有关系？他利用如图所示的装置进行探究实验．
实验步骤如下：
①把金属盒放在质量不计的白纸上，读出台式测力计示数；拉动白纸的过程中，读出弹簧测力计的示数．
②将质量不计的氢气球系在金属盒上，读出台式测力计示数；拉动白纸的过程中，读出弹簧测力计的示数．
③再往金属盒注入适量的沙子，使台式测力计示数与步骤①中的示数相等，拉动白纸的过程中，读出弹簧测力计的示数．
实验相关数据如下表：

实验序号	台式测力计示数F1/N	金属盒总重力G/N	弹簧测力计示数F2/N
①	4.8	4.8	1.8
②	3.2		1.2
③	4.8	6.4	1.8

（1）此实验是根据              原理测出摩擦力大小的．
（2）与直接用弹簧测力计拉动金属盒测量摩擦力相比，拉动白纸进行实验具有容易操作的优点，具体体现在：                       ．（写出一条即可）
（3）请你补齐上表中空格处的数据，其值为          N.
（4）实验中是通过              来改变金属盒总重力的．
（5）比较实验步骤         （填序号）的数据，说明摩擦力大小与重力无关．

（2014·株洲）为了探究静摩擦力作用的相互性，并比较一对相互作用的静摩擦力的大小，某实验小组设计了如图（甲）所示的实验装置，整个装置放在水平桌面上，其中A、B两木块叠放在一起，两个轻质弹簧测力计C、D的一端与两木块相连，另一端固定在铁架台E、F上．后来经过讨论，完善了实验装置，如图（乙）所示．
（1）在理想情况下，B对A的静摩擦力的大小等于弹簧测力计   的示数，A对B的静摩擦力的大小等于弹簧测力计     的示数．（填“C”或“D”）
（2）在B下面放细圆木条的目的是          ，在A 上放钩码的目的是              ．
（3）实验中需向右缓慢移动铁架台F，在此过程中，应使A、B保持相对        ，整个装置静止后，读取两个弹簧测力计的示数F₁、F₂．（填“运动”或“静止”）
（4）分析实验数据，若           ，则静摩擦力的作用是相互的，且一对相互作用的静摩擦力大小相等．

（2014·锦州）小华同学在“探究滑动摩擦力与压力大小关系”的实验中，他把物体用垂直于竖直墙壁的力F_压压紧在墙壁上，同时用竖直向上的力F匀速拉动物体向上运动，如图所示，保持其他条件不变的情况下，通过改变F_压来改变物体与墙壁之间压力的大小。经过多次实验测量F_压、F，记录了如下实验数据：

实验次数	1	2	3	4	5
F压/N	1	2	3	4	5
F/N	1	1.2	1.4	1.6	1.8

（1）实验中，拉力 F          (选填“大于”、“小于”或“等于”)物体所受滑动摩擦力F_f。
（2）根据表中测量数据可以得出，滑动摩擦力与压力大小之间的定性关系是：                      
（3）在图中画出F与F_压关系的图像。分析图像可知，物体重力大小为        N。

（2014·乌鲁木齐）某实验小组的同学研究影响滑动摩擦力大小的因素，实验如图．

（1）实验过程中，若用二力平衡的方法测量滑动摩擦力．应使物体水平向右做       运动．当弹簧测力计的示数为1.0N时，物体受到的滑动摩擦力的大小为    N，方向水平向    （选填向“左”或“右”）．
（2）控制其他物理量不变，不改变物体对接触面的压力．将得到的实验数据记录在表格中，通过描点作图可以得到物体受到滑动摩擦力与压力成正比，其变化规律可以表示成F₁=kF_v，则k=     ．通过分析k的含义可知，接触地面越粗糙．k值     ．（选填“越大”或“越小”）

压力F/N	2	4	6	8
滑动摩擦F/N	0.5	1.0	1.5	2.0

（2014·金华）如图是研究“滑动摩擦力”的实验。

（1）小金用弹簧秤水平向左拉木块做匀速直线运动，弹簧秤示数如图甲所示。由二力平衡可知，木块受到的滑动摩擦力大小      （填“大于”、“小于”、“等于”）弹簧秤示数。
（2）小王在用同一装置重做小金的实验时，发现弹簧秤示数不稳定，某时刻弹簧秤示数如图乙所示。此时木块受到的滑动摩擦力为      N。
（3）为解决上述问题，小王对实验装置进行了如图丙的改进。他拉着足够长的木板沿水平地面向左运动，读出弹簧秤示数，此时木块受到的滑动摩擦力大小      （填等于、不等于）弹簧秤示数。
（4）实验后，聪明的小郑认为如果仅比较滑动摩擦力的大小可以不用二力平衡的原理。请你举出一个不用二力平衡原理比较滑动摩擦力大小的例子：      。

（2014·柳州）如图a是“研究影响滑动摩擦力大小的因素”实验．

（1）实验过程中，弹簧测力计      （选填“必须”或“不必”）沿水平方向拉着物块做匀速直线运动，此时，滑动摩擦力的大小        （选填“大于”、“等于”或“小于”）弹簧测力计示数．
（2）在三次实验中，滑动摩擦力最大的是        （选填“甲”、“乙”或“丙”）．
（3）比较甲、乙实验，是为了研究滑动摩擦力大小与           有关；比较乙、丙实验，是为了研究滑动摩擦力大小与            有关（以上两空选填“压力”或“接触面粗糙程度”）．
（4）小丽同学对实验装置进行改动，如图b所示，重复实验，发现效果更好．实验中，小丽同学     （选填“一定”或“不一定”）要匀速拉动长木板．

（2014·南通）如图所示，在探究水平面上长方体木块所受摩擦力的实验中，小明用弹簧测力计沿水平方向拉静止的木块，木块表面粗糙程度相同，实验记录如下表所示，由表中信息可知，小明探究了滑动摩擦力的大小与   的关系；当弹簧测力计示数为4.0N时，木块所受的摩擦力大小是   N，此时木块做 
   （选填“匀速”、“加速”或“减速”）运动，木块开始滑动时受到的摩擦力   （选填“大于”、“小于”或“等于”）匀速运动时受到的摩擦力．

拉力大小F/N	0～3.4	3.5	3.3
木块平放	静止	开始滑动	匀速运动
木块平放	静止	开始滑动	匀速运动

（2014·随州）小强为“探究滑动摩擦力大小（f）与哪些因素有关”，将家里的可调速跑步机传送带调成水平，找来两个相同的长方体木块（每个重G，上表面ABCD面积为2S₀，较光滑；下表面A′B′C′D′较粗糙；侧面CDD′C′面积为S₀，和“下表面”一样粗糙）．用测力计拉着一个木块（其上可加放木块），维持木块在传送带上对地静止并读出拉力T．
为确定f与压力F、接触面粗糙程度、相对运动速度、接触面积大小的关系，小强所做实验记录如下：

步骤	压力F	接触面及面积		粗糙程度	带速	测力计T
1	G	A′B′C′D′	2S0	较粗糙	V0	4N
2	G	A′B′C′D′	2S0	较粗糙	2V0	4N
3	G	ABCD	2S0	较光滑	V0	2N
4	G	CDD′C′	S0	较粗糙	V0	4N
5	2G	ABCD	2S0	较光滑	V0	4N

（1）分析步骤   可知，f与接触面积的大小   ．
（2）为探究f与某因素的关系，控制其它因素不变，这种方法叫   ．
（3）小强“百度”后得知，f=kF（式中符号f、F与上述含义一致），结合以上实验你认为式中的“k”与                          （因素）有关．