初中物理力和机械实验题

小明是一位爱刨根问底的孩子，他和他几个同学在物理实验室里．想对弹簧测力计的工作原理一探究境．

探究一：测力计面板上的刻度为何是均匀的，他们打开测力计的外壳，发现内部结构如图丙，探究结果：弹簧的伸长量x与拉力F成正比关系，若设比例系数为k则F、k、x间的关系式可写为：________________ ，并在丁图中用图象表示这种关系．
探究二：察看不同的测力计，如图甲与乙同样2N的拉力，甲的伸长量是乙的二倍，研究它们的内部结构发现，绕制甲弹簧的钢丝更细更柔软，结论：比例系数k与________________ 有关，k值小则意味着________________ ．
探究三：他们联想到橡皮筋也近似符合弹簧的规律．那么，若将几根橡皮筋并排使用，更难拉伸，则他们整体的k要比一根橡皮筋的k要________________ （填“大”“小”或“相等”）

王明按正确的方法测定滑轮组的机械效率，如图是他在测定时的方法，表为测定时记录的一组数据。

钩码总重G（N）	钩码上升高度h（m）	测力计拉力F（N）	测力计移动距离s（m）
2	0.05	0.4	0.15

 
（1）由表中数据可以计算出，滑轮组对钩码所做的有用功为0.1J，人做的总功为_________J.
（2）对以上两个计算结果进行比较，其不合理之处是_______________________________；结合弹簧测力计放大图，可知王明的错误是___________________。
（3）计算出该滑轮组的机械效率________________________。

错误！未指定书签。1在“测滑轮组机械效率”的实验中，某同学用如图所示的滑轮组分别做了三次实验，第1、2、3次实验装置分别是图中的甲、乙、丙所示，实验数据记录如下：
⑴在实验操作中应竖直向上＿＿＿＿拉动弹簧测力计。通过比较第1次和第2次实验数据，可得出结论：使用同一滑轮组，通过使用______________________的方法，可以提高滑轮组的机械效率。
⑵在第3次实验中所做的总功是＿＿＿＿，机械效率是＿＿＿＿。
⑶通过比较第2次和第3次实验数据，可得出结论：使用不同的滑轮组提升相同的重物时，动滑轮的个数越多，滑轮组的机械效率越＿＿＿＿。

在“测定动滑轮机械效率”的实验中，小明用如图所示的动滑轮提升钩码，改变钩码的数量，正确操作，实验数据如下：

实验序号	钩码重	钩码上升的高度h/cm	拉力F/N	绳端移动的距离s/cm
①	1.0	20.00	0.7	40.00
②	2.0	20.00	1.2	40.00
③	3.0	20.00	1.7	40.00

（1）实验时，用手_______拉动弹簧测力计，使持在动滑轮下的钩码缓缓上升。
（2）第①次实验时测得动滑轮的机械效率为_______．
（3）第③次实验时，钩码上升的速度为0.05m/s，则拉力的功率为_______W．静止时拉力F的大小_______（选填“大于”“小于”“等于”）1.7N。
（4）由表中实验数据分析可知，同一动滑轮，所提升物重增大，机械效率将_______（选填“增大”、“减小”或“不变”）．

小明和小红利用如图甲所示装置，在杠杆支点的两边分别挂上钩码来探究杠杆的平衡条件．

（1）如图乙，为使杠杆在水平位置平衡，应将左端的平衡螺母向       （选填“左”或“右”）移动，将杠杆调整在水平位置的目的是为了方便测量       ．

（2）小明在实验中记录了三次实验数据如下表：

这三次实验数据中有一次是错误的，错误数据的实验次数是       ，由正确实验结果可得杠杆的平衡条件是       ．
（3）小红调节好平衡后，在杠杆两端挂上钩码，杠杆的状态如图丙所示，为此，小红又调节两端的平衡螺母，使杠杆重新回到水平平衡位置，然后正确记录下钩码重、动力臂OA和阻力臂OB的值，分析实验数据后发现得不到教材中的“杠杆的平衡条件”，小红的哪一步操作导致了实验结果与教材中的结论不一致？答：       ．

（4）有同学用现有实验方案得到如下结论“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”，这个结论与杠杆的平衡条件不符，原因是实验过程中   ．

A．没有改变力的大小

B．没有改变力的方向

C．没有改变力的作用点

D．实验次数较少，结论具有偶然性

小明在“测滑轮组机械效率”的实验中，用如图a所示的滑轮组装置进行了三次实验，实验数据如下表：

实验 次数	物重 G/N	物体上升的高度h/cm	测力计的示数F/N	测力计移动的距离S/cm
1	6	3	2.5	9
2	6	5	2.5	17
3	6	8	2.5	24

(1)分析表中数据，回答以下问题：
①表中有一个数据的记录是错误的，错误的数据是              ；
②第3次实验中滑轮组的机械效率是          ；
(2)小红在小明实验的基础上多使用一个滑轮也做了实验，如图 b所示．当这两位同学使用各自的滑轮组提升相同的重物时，若忽略绳重及摩擦，它们的机械效率          (选填“相同”或“不相同”)．

如图所示为“探究杠杆平衡条件”的实验装置。
（1）实验前，将杠杆中点置于支架上，使杠杆可绕O点在竖直面内自由转动。当杠杆上不加挂任何物体而处于静止时，发现杠杆右端上翘，此时应将杠杆两端的平衡螺母向 （选填“左”或“右”）调节，使杠杆在水平位置平衡。
（2）在图中甲中，每个钩码重0.5N，杠杆上每格等距。小明在图甲中的A处施加一个竖直方向的力F₁，使杠杆在水平位置平衡，则力F₁的方向    （选填“竖直向上”或“竖直向下”），大小为     N。

（3）若在A处施加斜向上的力F₂，如图乙所示，使杠杆仍在水平位置平衡。则F₂将    F₁。（选填“大于”、“等于”或“小于”）。

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，使杠杆在不挂钩码时，达到水平平衡状态。
（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图乙所示装置进行探究，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：　　　　　　　　　　　　　。
（4）实验时只有8个相同的钩码，杠杆上每格等距，如图甲，当在A点挂4个钩码时，则怎样挂钩码可以使杠杆在水平位置平衡？（请设计两种方案）
①.____________________        _      __；②_________________            _______    。
（5）杠杆不处于水平位置能否平衡？甲乙意见不同。甲认为能平衡。于是他让每次杠杆倾斜时静止，做这个实验也得出了杠杆平衡条件。甲认为杠杆平衡不一定是水平的，这种说法对吗？               （选填对或错），甲这种方案与乙让杠杆在水平位置做实验的方案相比较，你认为哪个实验方案好，并说明理由：______实验方案好；理由是                                 。

在“测滑轮组机械效率”的实验中，小强按正确方法操作，如图15是他实验中的情景，下表是他记录的一组数据．

钩码总重G(N)	钩码上升高度h(m)	测力计拉力F(N)	测力计移动距离s(m)
5	0.05	1.4	0.15

（1）由表中数据可计算出，滑轮组对钩码做的有用功为_______J，人做的总功为______J．
（2）对以上两个计算结果进行比较，其不合理之处是____________________；结合测力计放大图15，可知小强的错误是_________________．
（3）在该次实验中，所测滑轮组的机械效率应该是__________．

在“探究哪些因素影响滑轮组的机械效率”的实验中，某小组利用如图装置匀速
提升钩码，测得了四组数据，如下表。

⑴前三次实验中，第    次实验数据明显出现错误，应当剔除。
⑵第四次实验中，有用功是     J，总功是     J，滑轮组的机械效率为      。若仅增加钩码的个数，该滑轮组的机械效率将      （选填“增大”、“减小”或“不变”）。
⑶根据以上信息，可以判断出该小组设计这四次实验的目的是为了探究滑轮组的机械效率与           是否有关。

在探究杠杆平衡条件的实验中：
（1）小明发现杠杆右端低左端高，要使它在水平位置平衡，应将杠杆右端的平衡螺母向______调节。小明调节杠杆在水平位置平衡的主要目的是______________。
（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______________（变大／变小／不变），其原因是__________________________。

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。

小明要测量一根1m左右、粗细和质地都均匀的细木棒的质量，通过估测发现木棒的质量会超出现有天平的量程．于是，他想用其他方法进行测量．
现有器材：天平、一块质量适当的金属块、一把量程为20cm的刻度尺和几根足量长的细绳．要求：只利用现有器材请你帮他设计测量这根细木棒质量的方案，（1）写出主要实验步骤和需测量的物理量；（2）写出木棒质量的数学表达式（用测量量表示）。

在探究弹簧的长度跟外力的变化关系时，利用了如甲图所示的实验装置。记录数据如下：
  
（1）这项研究在实际中的应用是____________.（天平/弹簧秤/压强计）
（2）分析实验数据可得到的结论是在弹性限度内，弹簧的伸长与受到的_______成正比。
（3）作出乙图的三个图象中正确的是__________________.

小阳想通过实验测出某种油的密度ρ_油。他找来一根直硬棒，用细线系在硬棒的中点O并把硬棒悬挂起来，硬棒在水平位置平衡。他将石块M挂在硬棒的右端点E、密度为r的金属块N挂在硬棒的左端点C时，硬棒在水平位置再次平衡，如图所示。当把金属块N浸没在待测密度的油中，把石块M从E点移动到D点时，硬棒第三次在水平位置平衡。如果用L₁表示O、C两点间的距离，用L₂表示O、D两点间的距离，则r_油＝_____________。