初中物理力和机械实验题

小明同学在学习“弹力”之后，课余时间利用刻度尺、砝码、弹簧来探究弹簧弹力与其伸长量的关系．探究活动如下：
（1）首先将弹簧悬挂在铁架台上，将刻度尺固定在弹簧一侧，弹簧轴线和刻度尺都应在______方向（水平/竖直）
（2）弹簧自然悬挂，待弹簧稳定时，长度记为L₀，弹簧下端挂上砝码盘时，长度记为L_x；在砝码盘中每次增加10g砝码，弹簧长度依次记为L₁至L₆，数据如下表表：

代表符号	L0	Lx	L1	L2	L3	L4	L5	L6
数值（cm）	25.35	27.35	29.35	31.30	33.4	35.35	37.40	39.30

表中有一个数值记录不规范，代表符号为_______．由表可知所用刻度尺的最小分度值为______．
（3）如图是该同学根据表中数据作的图像，纵轴是弹簧下端挂上砝码和砝码盘的质量，横轴是弹簧长度与_________的差值（L₀/L₁）．

（4）通过图像和表可知砝码盘的质量为________ g．

在探究杠杆平衡条件的实验中：
（1）挂重物前，小明发现杠杆左端低右端高，要使它在水平位置平衡，应将杠杆左端的平衡螺母向      调节。
（2）如图所示，每个钩码重0.5N,用弹簧测力计在C处竖直向上拉，弹簧测力计示数为       N时，杠杆在水平位置平衡。当弹簧测力计逐渐向右倾斜时，使杠杆仍然保持在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将_      。

（3）某实验小组进行正确的实验操作后，得到的数据为F₁=1.5N，L₁=10cm，F₂=1N和 L₂=15cm。该实验小组能不能根据这组数据就得出探究结 论？     ；理由是                     _。

小明在“研究弹簧的伸长与外力的关系”的实验中，利用如图所示的装置，在弹簧下端分别挂不同个数的钩码（质量相等），使弹簧受到竖直向下的拉力，同时在刻度尺上读出每次弹簧下端指针的位置，将数据记录于下表．

所受拉力F／Ｎ	0	0.5	1.0	1.5	2.0	2.5	3.0	3.5	4.0
指针位置x／cm	2.5	3.0	3.5	4.0	4.5	5.0	5.5	5.8	5. 8
弹簧的伸长x1／cm	0	0.5	1	1.5	2		3	3.3	3.3

（1）将表格中数据补充完整．
（2）分析表中实验数据，得到的结论是：_______________________________________．
（3）用题目中的弹簧制成弹簧测力计，其量程是________N ．

在一次物理兴趣小组的活动中，某小组同学准备用弹簧测力计、烧杯、水、吸盘、滑轮、细线来测量木块（不吸水）的密度。
（1）在一定的范围内拉伸到弹簧时，弹簧的拉力越大，弹簧的伸长量就越     。使用弹簧测前，应先检查指针是否在         的位置，若不在此位置，应进行调整后再之使用。
（2）如图甲所示，用弹簧测力计测出木块在空气中的重力为         N。

（3）将滑轮的轴固定在吸盘的挂钩上，挤出吸盘内部的空气，吸盘在     的作用下被紧紧压在烧杯底部，如图乙所示。在烧杯中倒人适量的水，将木块放入水中后，用弹簧测力计将木块全部拉人水中，如图丙所示，此时弹簧测力计示数为0．4N。

（4）如果不计摩擦和绳重，图丙所示的水块受到的浮力，为     N，木块的密度为         kg/m³。
（5）如果将烧杯中的水换成另一种液体，用弹簧测力计将该木块全部拉入该液体中时，弹簧测力计示数为0．2N，该液体的密度为         kg/m³。
（6）如果实验中先用弹簧测力计将木块全部拉人水中，然后取出木块直接测量木块的重力，从理论上分析，按这样的实验顺序测得的木块密度值       （选填“偏大”、“偏小”或“不变”）

（1）下图1是一种门锁把手的示意图，O点是把手的转轴，请画出作用力F的力臂L；如下图2所示，一物体沿粗糙斜面匀速下滑，请你做出该物体所受摩擦力的示意图（要求该力的作用点画在物体的重心上）

（2）如图3所示，是“探究电流通过导体产生的热量与导体电阻间关系”的实验装置，两阻值分别为R和2R，合上开关后，通过它们的          相同；若两瓶中盛有质量、初温均相同的同种液体，经过相同时间后        （选填“左”或“右”）瓶里液体的温度更高。

（3）在“神十”发射升空过程中，舱内宇航员王亚平的机械能是        的（选填“增大”“不变”“减少”）。核能是新能源，目前获取的两个重要途径是原子核的裂变和          变。
（4）在如右图4所示的探究凸透镜成像规律的实验中，烛焰在光屏上所成的是缩小清晰的像，要使烛焰成放大清晰的像，在蜡烛和光屏位置不变的情况下，应该向          （选填 “左”或“右”）适当移动透镜。照相机就是根据         镜成像原理制成的。

（5）马德堡半球实验有力地证明了         的存在。在相同情况下，压强越小，液体的沸点越       。

（1）题图甲电流表接0-0.6A 的量程时，电流表的示数为     A。 题图乙所示弹簧测力计的示数为     N 。

（2）如题图，用滑轮组将物块从位置A 匀速拉到位置B , 请在题图中画出最省力的绕线方法；物块移动的距离为     cm ；若此时绳自由端所用拉力为10N ，物块受到的摩擦力为18N ，滑轮组的机械效率为        。

（3）如题图为探究“浮力的大小等于什么”的实验。

以上探究中，不重复操作的合理顺序是               （只填字母）。若图中F₁ 、F₂、F₃ 、F₄ 四个力之间的关系式                  成立，则可得出结论F _浮=G_排。

九年级寒假时，小王同学从西岭雪山带回了一块坚硬的矿石。他利用家庭实验室的器材测出了这块矿石的密度，测量过程中，他取g=10N/kg。他可用的器材有：太平（最大称量为200g）、量筒、烧杯、杠杆、弹簧测力计（量程为5N）、细线、水。
（1）小王同学首先进行估测，他感觉矿石比一瓶500ml的矿泉水重些，于是他没有直接用太平（附砝码）来测矿石的质量。你认为他的理由是                          。
（2）小王同学用图所示的装置进行测量，图中杠杆水平。细线竖直。他正确操作后，读出弹簧测力计的示数为2.4N，则该矿石的质量为m=      kg。

（3）接着他用如图所示的方法测出了矿石的体积。他的做法是：
A．将矿石放入烧杯，往烧杯中加入适量的水，让矿石浸没，在水面到达的位置做上标记；
B．取出矿石；
C．用量筒往烧杯中加水，直到                              。

（4）在用量筒往烧杯中加水时，他先加了100ml水，接着又取了50ml水，继续往烧杯中加，到达要求后，量筒中剩余的水如图所示。则矿石的密度ρ=        kg/m³。

对于杠杆的原理，我国古代也很注意研究，在古书《墨经》中就对杆秤作了科学的说明。某物理小组探究如图所示的一杆秤，通过观察和测量知道：杆秤上标有刻度，提纽在B点，秤钩在A点，O点为刻度的起点（为零刻度点，在B点左侧）。用刻度尺量出OA=l₁，OB=l₂。

（1）秤钩不挂重物时，秤砣挂在O点时杆秤平衡，则重心C应在B点的__________侧（选填“左”、“右”或“不确定”）。 设该杆秤秤砣的质量为m，则杆秤自身重力（不含秤砣）和它的力臂的乘积是__________。
（2）物理小组利用空瓶（空瓶质量比秤砣质量小一些）、细线和原有秤砣测出原秤砣的质量。方法是：用细线系在空瓶上并置于__________点，慢慢往瓶中加沙子，如果杆秤恰能平衡，相当于新做了一个秤砣，再把它挂在秤钩上，移动原秤砣位置至杆秤平衡，秤杆上的读数即为原秤砣质量。
（3）物理小组通过查资料得到“如果杠杆受两个阻力，杠杆的平衡条件是：F_动l_动=F_阻l_阻+F′_阻l′_阻，如图所示”。

则上一问中实际上只要有刻度尺利用科学推理也可测得秤砣质量，方法是：设想有两个完全一样的原秤砣甲、乙，将甲置于A点，乙置于B点右侧某点，杆秤恰好平衡。由杠杆的平衡条件可知，量出长度l₁、l₂后，只须从B点起向右量出长度__________，该位置杆秤上的读数即为秤砣的质量m。

（1）在“探究影响液体压强大小的因素”实验中，老师用压强计做了如图所示的（a）、（b）、（c）三次实验．比较实验（a）、（b）可知液体压强与液体的        有关；比较实验（b）、（c）可知液体压强与液体的        有关．

（2）如图，对着两张平行拿着的纸中间吹气，可以看到的现象是：                 ；
这个实验说明：                                                            。
（3）竖直悬挂的弹簧下加钩码，探究“弹簧伸长量与弹力的关系”，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	7.5	9.0	10.5	12.0	13.5
弹簧伸长量/cm	0	1.5	3.0	4.5	6.0

①帮助该同学补充填写上表的空白．
 
②根据表中数据描点，在上图的平面直角坐标系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：                    ．

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。
（2）如图甲，在杠杆的B处挂2个相同的钩码，要使杠杆仍然在水平位置平衡，则在杠杆的A处应该挂个同样的钩码。
（3）如图乙，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，则测力计的拉力F       （选填“变大”、“变小”、“不变”），原因是

小星和小明分别在两个小组进行“探究杠杆的平衡条件”时：
（1）将杠杆安在支架上，并通过调节平衡螺母使其在水平位置平衡，如图（a），这样做的好处是_________________；

（2）在支点左侧加挂钩码，在支点右侧用弹簧测力计竖直向下拉，如图（b），当杠杆在水平位置平衡后，记录了左侧钩码离支点距离，及所挂钩码数（其中每个钩码重为1N），右侧挂钩离支点距离及拉力的大小。从图（c）读出的拉力为___________N；
（3）小星保持图b中的相关数据不变，只改变拉力的方向，如图（d），仍然保持杠杆在水平位置平衡，并记录了相关实验数据，他发现弹簧测力计示数___________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
（4）小明所在的实验小组，按图b所示进行实验，通过挂钩码分别改变F₁、F₂，通过对实验所记录的数据进行分析，得出杠杆平衡的条件是：“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”。其他小组的同学认为小明的结论是不正确的，你能利用上述______________图做实验即可验证你的观点。

某实验小组的同学们在探究“斜面的机械效率”实验时，用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动物块，收集了下表中的实验数据。    

实验次数	斜面的倾 斜程度	物块重 力G/N	斜面高 度h/m	拉力 F/N	斜面长 度S/m	机械效 率η
1	较缓	5	0.2	2.4	1	41.7%
2	较陡	5	0.5	3.2	1	78.1%
3	最陡	5	0.7	4.3	1	81.4%

（1）分析表中的数据可得出：斜面越缓越         力（选填“省”或“费”）。
（2）该小组又进行了第4次实验，他们在斜面上铺上棉布，使斜面变粗糙，保持斜面高和长分别是0.5m和1m，用弹簧测力计拉动同一物块沿斜面向上做匀速直线运动，读出此时弹簧测力计的示数为4.0N，他们测得这种情况下斜面的机械效率为           。
（3）把第4次实验数据与表中数据综合分析可得出：斜面的机械效率与              
和             有关。
（4）当用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动物块时，物块所受的拉力          物块所受的摩擦力（选填“大于”、“小于”或“等于”） 。

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、刻度尺、细线和弹簧测力计，还需要的器材是：若干个质量相同的               。

（1）实验前，将杠杆中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆右端下沉。此时，应把杠杆两端的平衡螺母向　　　 (选填“左”或“右”)调节，使杠杆在不挂钩码时，保持　　　  并静止，达到平衡状态。这样做的好处是：便于在杠杆上直接测量　　　　。
（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：　　　　　　　　　。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？”于是小组同学利用如下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：　　　　　　　　   　　　　。

实验台上有如下实验器材：如图所示，一个带支架的杠杆（杠杆上有刻度）、一个满足实验要求的弹簧测力计、六个质量均为100g的钩码和两段细绳（质量忽略不计）。小芳利用上述实验器材设计了一个实验，证明“在杠杆水平平衡时，如果阻力和阻力臂保持不变，则动力跟动力臂成反比”。

（1）以下是她设计的实验步骤，请你补充完整。
①将弹簧测力计的指针                    位置；
②调节杠杆使其在         平衡，然后用细绳做成两个绳套，将一个绳套拴牢在杠杆的A点，记录阻力臂L_阻在表格中；在A点处挂6个钩码，计算出它的重力G_阻，即为它的阻力F_阻并记录在表格中；
③在支点左侧，将另一个绳套拴在B点处，               ，使杠杆在水平位置平衡，记下弹簧测力计的示数F₁和动力臂L₁，记录在表格中；
④                                                               。
（2）请你画出实验记录表格。

学会观察生活，动脑思考，利用身边常见的物品，做一些探究小实验是同学们学习物理的好方法。
（1）汽车是常见的交通工具，随着人们生活水平的提高，小汽车也走进了普通百姓的家庭。
它应用了物理声、光、热、力、电等很多方面的知识与技术，
请你运用所学的物理知识把表格中内容用一句话或一个关键词简要地填写完整：

汽车上的装置	水箱里面用 水做冷却剂	方向盘	汽车导航仪	汽车喇叭
利用的物理知识

（2）汽车给我们带来交通便利的同时，也给我们带来了环境污染等一些社会问题，人们已经致力于研究利用电能来做动力的新型汽车。如图所示，是“串联式混合动力电动汽车”的原理结构示意图。工作过程中，负责将电能转化为机械能的部件是(       )

A.电动机                    B.发动机
C.发电机                    D.逆变器