初中物理力和机械实验题

现在要完成"探究杠杆的平衡条件"的实验，如图所示。

（1）实验前，需要把杠杆在水平位置调整平衡，这样做的目的是 　　。

（2）图中 $A$ 点位置需挂 　　个钩码，杠杆才能恢复水平平衡。

（3）若图中 $B$ 点位置不挂钩码，而施加一个如图所示的力 $F$ ，请画出 $F$ 对应的力臂 $l$ 。

小敏在探究"滑动摩擦力大小与哪些因素有关"的实验时，分别进行了如图所示的操作。

（1）实验时，不管在何种表面上，弹簧测力计拉木块要做 　　运动，根据平衡力的知识，此时，滑动摩擦力的大小就等于弹簧测力计的示数。

（2）比较甲、乙两图可知，在压力一定时， 　　，滑动摩擦力越大。

（3）小敏比较甲、丙两图得出结论：压力越大，滑动摩擦力越大。你认为小敏的结论是否正确？ 　　，理由： 　　。

在探究"影响滑动摩擦力大小的因素"实验中，小明用完全相同的木块分别做了如图所示的甲、乙、丙三个实验。

（1）将木块放在水平木板上，用弹簧测力计沿水平方向拉动，使木块做 　　运动，此时木块受到的滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的示数。

（2）甲、乙两个实验说明滑动摩擦力的大小与 　　有关； 　　两个实验说明了滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度有关。

（3）小明认为滑动摩擦力的大小可能跟接触面的面积有关，于是他在上述用实验的基础上，将木块沿竖直方向切成两部分继续进行实验，将测得的数据记录在表格中，由表中数据验证了自己的猜想，这种做法 　　（正确/错误），理由是 　　。

次数	木块大小	接触面积S/cm ^2	摩擦力f/N
1	整块	150	1.5
2	三分之二块	100	1.0
3	三分之一块	50	0.6

在"探究影响滑动摩擦力大小因素"实验中，水平桌面上的器材有：弹簧测力计、木块、钩码、水平木板和毛巾，实验装置如图所示

（1）甲、乙、丙三次实验中，每次用弹簧测力计沿水平方向拉着木块做匀速直线运动，这样操作是为了测量 　　。

（2）比较 　　两次实验可探究滑动摩擦力大小与压力大小的关系。

（3）鞋底做的凹凸不平，应用了比较 　　两次实验所得的结论。

（4）从本实验的器材中选择 　　，并添加斜面和小车还可以做"探究速度对动能大小的影响"实验。

在"探究杠杆平衡条件"的实验中

（1）把质量分布均匀的杠杆中点作为支点，其目的是消除 　　对实验的影响；

（2）如图1所示，是已经平衡的杠杆，若在两侧的钩码下再各增加一个相同的钩码，杠杆会失去平衡，那么只需将 　　（选填下列序号），杠杆就会重新平衡；

①左侧钩码向左移动4个格 ②2右侧钩码向左移动2个格 ③平衡螺母向左适当调节

（3）小明改用弹簧测力计做实验，如图2所示，使杠杆在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数 　　 $1N$ （选填"大于"，"小于"或"等于" $)$ 。（每个钩码 $0.5N)$

小宁在“探究杠杆的平衡条件”的实验中进行了如下操作：

（1）小宁先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　　。

（2）如图甲所示，杠杆调节平衡后，小宁在杠杆的左端处挂3个相同的钩码，在杠杆右端处挂2个相同的钩码，杠杆在水平位置平衡。于是小宁得出了杠杆的平衡条件，即．他这样得出结论存在的不足是：　　。

（3）在（2）的基础上，如果小宁将、两处的钩码同时去掉1个，那么杠杆在水平位置能否保持平衡？　　。

（4）如图乙所示，小宁去掉了处挂的钩码、改在处用弹簧测力计直向上拉，当杠杆在水平位置平衡时记下它的示数；若小宁将弹簧测力计逐渐倾斜，要使杠杆仍在水平位置保持平衡，则弹簧测力计的示数与相比　　（填“变大”“变小”或“不变”。

在测量滑动摩擦力的实验中，用弹簧测力计水平拉动木块沿长木板做 　　运动，弹簧测力计的示数如图所示，则木块与长木板之间的滑动摩擦力是 　　 $N$ ；此时，砝码与木块之间的摩擦力是 　　 $N$ ．如果将长木板表面铺上毛巾，重复上述操作，弹簧测力计的示数与原来相比将 　　。

如图所示，是"探究杠杆的平衡条件"的实验装置。

（1）实验前，杠杆右端偏高，应将两端的平衡螺母向 　 　调节，使杠杆在水平位置平衡；

（2）杠杆平衡后，在左侧挂两个钩码，每个钩码重1N，在右端竖直向下拉着弹簧测力计，使杠杆在水平位置平衡，如图所示，此时弹簧测力计的示数F＝ 　 　N；

（3）当弹簧测力计处于图中的虚线（斜拉）位置时，若使杠杆在水平位置平衡且弹簧测力计的示数仍等于F，应将钩码向 　 　移动适当的距离。

小红和小龙在研究滑动摩擦力大小与压力大小关系的实验中，所选器材：长木板、木块、弹簧测力计、砝码各一个，把长木板放在水平桌面上，依次进行试验，具体操作如下：

（1）如图甲所示，小红用弹簧测力计水平拉动木块在长木板上做匀速直线运动，读出弹簧测力计的示数为 　 　N；

（2）如图乙所示，小红将砝码放在木块上。用弹簧测力计水平拉动木块在长木板上做匀速直线运动，弹簧测力计的示数如图所示。比较图甲、乙两次实验得出结论：当接触面粗糙程度一定时，压力越大，滑动摩擦力 　 　；

（3）如图丙所示，小龙也用弹簧测力计水平拉动木块在长木板上做直线运动，在乙、丙两次实验中，木块所受的摩擦力分别为f _乙、f _丙，则其大小关系为f _乙 　 　f _丙。

在"探究杠杆平衡的条件"实验中，需记录动力、动力臂、 　　和阻力臂，为便于直接在杠杆上读出力臂的数值，应使杠杆在 　　位置保持平衡。在"探究平面镜成像的特点"实验中，为了能够找到 　　像的位置 （选填"实"或"虚"），采用 　　作为平面镜。

实验室中，常用天平来测量物体的　　，测量时应将砝码放在天平的　　盘内。在如图中，弹簧测力计的量程为　　牛，读数为　　牛。

如图1所示，小明在"研究影响滑动摩擦力大小的因素"的实验中，用弹簧测力计拉着木块分别在粗糙程度不同的甲、乙水平木板上匀速直线运动，通过改变放在木块上的砝码改变压力，分别测出木块在甲、乙木板上滑动时的摩擦力，并根据实验数据描点画出了滑动摩擦力 $f_{摩}$ 与对应压力 $f_{压}$ 关系的图象。

（1）分析图象甲或乙可知，木块对木板的 　　越大，木块所受的滑动摩擦力也就越大；比较图象可知， 　　（选填"甲"或"乙： $)$ 木板更粗糙。

（2）小明在实验中发现，拉着木块运动时很难控制"匀速"，于是他设计了如图2所示的装置，将弹簧测力计固定，改为拉动平板小车，当他水平向左拉动平板小车时，木块所受到的摩擦力的方向为 　　。这样改进后的装置的优点是 　　。

小红在海边捡到一个精美的小石块，她想测量该石块的密度，于是利用家中的长刻度尺、两个轻质小桶（质量不计）、细线、水杯、水，设计并进行了如下试验：

（1）用细线将刻度尺悬挂在晾衣架上，调整悬挂点的位置，当刻度尺在水平位置平衡时，记下悬挂点在刻度尺上的位置 $O$ 。

（2）向水杯内倒入适量的水，在水面处做一标记，如图甲所示。

（3）将石块浸没在该水杯内的水中，不取出石块，将杯中的水缓慢倒入一个小桶中，至杯内水面下降到标记处（石块未露出水面），此时小桶中水的体积 　　（选填"大于"、"小于"或"等于" $)$ 石块的体积。

（4）将石块从水杯内取出，放入另一个小桶中，将装有石块和水的两个小桶分别挂在刻度尺的左右两端，移动小桶在刻度尺上悬挂点的位置，直到刻度尺在 　　位置恢复平衡，如图乙所示，记下这两个悬挂点到 $O$ 点的距离分别为 $l_1$ 和 $l_2$ ，则石块的密度 ${\rho }_{\mathrm{石}}=$ 　　（用 $l_1$ 、 $l_2$ 和 ${\rho }_{\mathrm{水}}$ 表示）

（5）实验结束后，小红反思自己的测量过程，由于从水杯内取出的石块沾有水，导致最后的测量结果 　　（选填"偏大"、"偏小"或"不变" $)$

小梦乘坐竖直升降电梯从一楼到六楼，刚上升时有一种向下沉的感觉，快到六楼时却有一种向上飘的感觉。小梦猜想这种感觉应该与人对电梯地板的压力大小有关。于是小梦把压力传感器放在电梯地板上，将一物体放在压力传感器上，探究电梯上升过程中压力传感器示数变化，每隔 $1s$ 记录一次数据，记录数据如下表所示：

时间 $t/s$	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
压力 $F/N$	10.0	11.5	11.0	10.5	10.0	10.0	10.0	10.0	9.5	9.0	8.5	10.0

（1）根据上表数据，请在图中绘制出电梯整个上升过程中压力传感器示数 $F$ 随时间 $t$ 变化的图象。

（2）分析图象可知物体的重力为 　　 $N$ ，由图象还可以获取的信息有 　　（写出一条即可）。

如图甲所示，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）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．
（2）如图甲所示，在杠杆左边A处挂四个相同钩码，要使杠杆在水平位置平衡，应在杠杆右边B处挂同样钩码      个．
（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，使杠杆仍然在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将      （选填“变大”、“变小”或“不变”），其原因是      ．
（4）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图丙所示装置进行探究，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水平平衡状态时，测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符．其原因是：      ．