初中物理力和机械实验题

如图所示，物体 $A$ 的长度为 　 　 $\mathit{cm}$ ，弹簧测力计的读数为 　　 $N$ 。

如图所示，物体 $A$的长度为　　 $\mathit{cm}$，弹簧测力计的读数为　　 $N$。

（1）如图1所示，图甲中木块的长度为 　 　 $\mathit{cm}$ ；天平平衡时，放在天平右盘中的砝码和游码的位置如图乙所示，所测物体的质量为 　　 $g$ 。

（2）如图2所示为实验室常用的弹簧测力计，使用前要检查指针、弹簧与外壳之间是否 　　，指针是否 　　。

（3）如题3图所示，图甲中电压表的分度值为 　　 $V$ ，读数为 　　 $V$ ；若使用前出现如图乙所示的情况，则原因是 　　。

在“探究杠杆平衡条件“的实验中，如图甲所示：

（1）实验时，为了方便测量　     　，应先调节螺母，使杠杆在水平位置平衡；

（2）在杠杆两端挂上不同数量的钩码，使杠杆在水平位置平衡，得到的据如下表：

实验序号	动力F1/N	动力臂L1/cm	阻力F2N	阻力臂L2cm
1	0.5	10	1	5
2	2	15	1.5	20
3	1.5	10	3	5

总结数据得出杠杆平衡条件：　                 　；

（3）案秤是利用杠杆原理来工作的，图乙所示的案秤是个不等臂杠杆。使用前，先将游码移至秤杆左端零刻度线处，若发现秤杆右端上翘，则调零螺丝应向　     　（选填“左”或“右”）旋动，才能使秤杆水平平衡。称量一物体质量时，将物体放在秤盘上，接着在砝码盘上放一个标识为1kg的槽码，游码仍在零度线处，秤杆恰好在水平位置平衡，测得该物体的质量为1kg。那么，这个标识为1kg的槽码真实质量　     　（选填“大于”、“小于”或“等于”）1kg。

在探究“滑动摩擦力大小和哪些因素有关”的实验中：

（1）此实验是根据　      　原理测出摩擦力大小的。

（2）小明刚开始拉木块时，他的水平拉力逐渐增大，但木块仍静止，木块所受的摩擦力　     　（选填“变大”“变小”或“不变”）；木块被拉动，且越来越快，小明读出某一时刻弹簧测力计的示数为2N，他认为这时摩擦力的大小为2N，他操作中的错误是　            　。

（3）改正错误后，小明完成了探究过程，比较甲、丙两次实验可得出的结论是：　                                                          　。

（4）小明把木块沿竖直方向截掉一部分后，继续图甲的操作，测得摩擦力减小，由此得出结论：滑动摩擦力的大小随接触面积的减小而减小。你认为他探究过程中存在的问题是　              　，改进方法是　                                                          　。（木块各表面粗糙程度相同）

小玉利用饮料瓶上自带的小杯子探究“滑动摩擦力大小与哪些因素有关”和“压力作用效果与哪些因素有关”。

（1）如图甲，把50g的砝码放入小杯子中，用弹簧测力计在毛巾表面向右匀速拉动小杯子，则滑动摩擦力的大小为　    　N。

（2）如图乙，把50g的砝码换成100g的砝码重复实验。比较甲、乙两图，可得结论：接触面粗糙程度相同时，　    　越大，滑动摩擦力越大。实验中如果用更大的水平拉力拉动小杯子，滑动摩擦力将　    　（填“变大”“变小”或“不变”）

（3）如图丙、丁，将小杯子正放和倒放在海绵上，分别放上质量为100g的砝码。实验中是通过　           　来反映压力的作用效果。通过对比实验现象，可得结论：压力一定时，　        　越小，压力的作用效果越明显。

（4）比较乙、丙两图，小杯子静止时，小杯子对两个受压面的压强　    　（填“相同”或“不同”）。

如图所示是建筑工地上常见的一种起重机的简化图，为了保证起重机吊起重物时不会翻倒，在起重机右边配有一个重物m₀；已知OA＝9m，OB＝3m。用它把质量为3×10³kg、底面积为0.5m²、高为2m的长方体物体G从空气中匀速放入水中某一位置，直到物体完全浸没在水中。（g取10N/kg，ρ_水＝1.0×10³kg/m³）。求：

（1）物体G的密度。

（2）起吊前，物体G静止在水平地面上时，它对地面的压强。

（3）若物体G被缓慢匀速从地面上吊起，起G重机横梁始终保持水平，若起重机横梁自重不计，OA、OB的长度不变，右边的配重m_o的质量是多少？

（4）当物体G从空中匀速浸没在水中，若配重m_o的位置、质量都不变，起重机始终保持水平，OA的长度如何变化？变化了多少？

小晴在沙滩上捡到一小块鹅卵石，想用学过的浮力知识测量它的密度，于是把它拿到了实验室。

（1）她设计了用弹簧测力计、烧杯、水、细线测量的方案如下：

a．用细线将鹅卵石系在弹簧测力计下，测出鹅卵石的重力，记为G。

b．在烧杯内装入适量水，并用弹簧测力计提着鹅卵石，使它浸没在水中，记下弹簧测力计的示数F。

c．鹅卵石密度的表达式为ρ_石＝           　（用G、F和ρ_水表示）。

（2）在用弹簧测力计测量鹅卵石的重力时，出现了如图甲所示的现象，使得她放弃了这个方案，她放弃的理由是　                                                　。

（3）她在老师指导下重新设计了用天平、烧杯、水、细线测量鹅卵石密度的方案，并进行了测量。

a．将天平放在水平台上，把游码放到标尺　             　处，当指针静止时如图乙所示，此时应将平衡螺母向　      　（选填“左”或右”）调节，直到横梁平衡。

b．用天平测量鹅卵石的质量，天平平衡时，砝码质量和游码位置如图丙所示，则鹅卵石的质量为　      　g。

c．在烧杯内装入适量的水，用天平测量烧杯和水的总质量为60g。

d．如图丁所示，使烧杯仍在天平左盘，用细线系着鹅卵石，并使其悬在烧杯里的水中，当天平平衡时，天平的示数为68.8g。则鹅卵石的体积为　      　cm³，鹅卵石的密度为　       　g/cm³．（结果保留一位小数，ρ_水＝10×10³kg/m³）

实验小组用长方体木块（各表面粗糙程度相同）、弹簧测力计、长木板、斜面、两个质量不同的钢球，进行了如图所示的两组实验。

（1）如图甲所示，把木块平放在水平长木板上，用弹簧测力计水平拉木块做　     　运动，读出弹簧测力计示数：再把木块立放在长木板上，重复上述实验，读出弹簧测力计的示数。

①比较两次读数，可得出结论：滑动摩擦力的大小与接触面积的大小　    　（选填“有关”或“无关”）；

②实验中被控制的变量是接触面的粗糙程度和　        　。

（2）如图乙所示，在探究动能大小与质量的关系时，用质量不同的钢球在同一斜面的同一高度由静止滚下、去撞击水平面上的木块，观察木块被撞击的距离。

①该实验研究的是　     　（选填“钢球”或“木块”） 动能的大小与质量的关系；

②比较图乙两次实验可得出结论，速度一定时，质量越大，物体的动能越　    　。 由此联想到高速公路限速牌上标明“120”和“100”字样，　     　（选填“大客车”或“小轿车”） 的限速应该是100km/h。

在“研究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中，小明同学的三次实验情况分别如图甲、乙、丙所示：

（1）该实验的实验原理是　         　。

（2）该实验的关键是用弹簧测力计水平拉动木块，使木块做　        　运动。

（3）图甲中弹簧测力计的示数是　      　N。

（4）若要探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系，应选　    　两图的实验进行探究。

（5）若要探究滑动摩擦力大小与压力大小的关系，应选　       　两图的实验进行探究。

（6）此实验所采用的研究方法是　         　法。

组合机械在工业生产中有广泛的应用，如图为某组合机械示意图，杠杆AB可绕O点转动，AO：OB＝4：1，一个体重为600N的人用竖直向下的力拉绳子自由端，使动滑轮O₁的上拉钩对杠杆B端产生一个竖直向下的拉力F_拉，使杠杆在水平位置保持静止，杠杆自重、滑轮重、绳重及摩擦均不计。

（1）A端所挂重物的重力为300N，则人对绳子自由端的拉力是多少？

（2）作出此时人的受力示意图。

（3）若人与地面的接触面积为400cm²，则人对地面的压强是多少？

如图是某同学利用刻度均匀的杠杆探究“杠杆平衡条件”的实验（每个钩码重0.5N．杠杆上每一小格距离为1cm，不考虑杠杆自重对实验的影响）。

（1）实验前，发现杠杆静止时左端下沉，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，这么做的目的是便于　            　。

（2）如图甲所示，在杠杆A点处挂4个钩码，B点处应挂　      　个同样的钩码，杠杆仍然在水平位置平衡。若两边同时都多挂上一个钩码，则杠杆的　      　（填“左”或“右”）端下沉。

（3）该同学又进行了如图乙所示的探究，发现用弹簧测力计在C点竖直向上拉动，使杠杆仍然在水平位置平衡时需要施加的拉力是3N，当拉力F向右倾斜时，仍要保持杠杆在水平位置平衡，拉力F的大小将　 　（填“变大”、“变小”或“不变”），原因是　                     　。

（4）综合分析后，你能得到杠杆的平衡条件是                 　。

妈妈的一双脚底带有很多胶粒的防滑瑜伽袜，引发了小红的思考：滑动摩擦力的大小和什么因素有关呢？于是她找来三个挂钩、两块相同的新透明皂A、B和一个弹簧测力计，在家里的水平大理石窗台上做了如图所示的四次探究实验。

（1）她每次都要用弹簧测力计沿水平方向拉动透明皂做匀速直线运动，目的是根

据　            　得出滑到摩擦力的大小。

（2）①②两次实验说明：在接触面粗糙程度相同时，　    　越大，滑动摩擦力越大。

（3）比较实验 ②③，可得出结论：滑动摩擦力的大小与接触面积大小　    　（选填“有关”或“无关”）

（4）小红在窗台上铺了一条毛巾，做了第 ④次实验，对比①④两次实验　    　（选填“能”或“不能”）得出滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度的关系，理由是　                            　。

（5）取下挂钩，她还想探究“压力的作用效果和哪些因素有关”。她找来一只一端削尖的铅笔，如图所示，手拿A、B两块透明皂用力顶住铅笔的两端，观察两块透明皂的表面，得出结论：压力相同时，　          　越小，压力的作用效果越明显。她还发现，越用力，笔尾也陷入的越深，说明：　            　相同时，压力越大，压力的作用效果越明显。

（6）以上科学探究中，共同使用的研究方法是　         　法。

小明家新买了一台多功能LED台灯，其结构如图甲所示。S₁是控制LED灯的开关，USB接口可以给手机充电。小明发现即使S₁断开，USB接口也能正常使用。安全开关S₂位于台灯底部的前端，当台灯倾斜，S₂离开桌面时，它会自动断开，切断台灯的电源。

（1）根据以上信息，请用笔画线代替导线，将图乙中的电路元件接入电路。

（2）晓明对开关S₂很感兴趣，并开始研究其功能。它将台灯点亮，并保持支架和灯头的夹角不变，试着向后调整支架的位置，当达到图丙所示的位置时，台灯虽未倾倒但底座前端刚好翘起，此时S₂断开，台灯熄火。如果把台灯看做是杠杆，此时恰好平衡，则动力臂　      　（填“大于”、“等于”或“小于”）阻力臂。

接下来，小明向固定在底座上的笔筒中放入一支铅笔，这时台灯底座重新落回桌面，S₂闭合，台灯亮起。当他再从笔筒中取出这只笔时，台灯底座前端翘起，再次熄灭。

（3）小明设想：如果利用安全开关S₂，制作一个在手机充电时可以自动断电的控制装置，这样就可以避免因夜间手机充电时间过长而带来的安全隐患。

经过思考小明只借助了湿巾和少量的水，结合学过的蒸发知识便设计出了一个简易的装置。以下是小明给的设计方案，请将其补充完整。

①抽取一张湿巾放进空笔筒中，并把手机数据线插入台灯底座的USB接口，手机开始充电。

②慢慢向后调节支架，同时观察手机充电的情况，直至手机刚好　               　。

③保持支架和灯头的位置不变，　                                       　，使开关S₂闭合。

④一段时间后，台灯底座前端自动翘起，开关S₂切断电路。在不改变支架和灯头位置的前提下，若要缩短充电时间，可采用的方法是　                               　。

在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中，某同学按照如图所示的甲、乙、丙三种情况进行实验，其中A、B、C为同一木块，D为重物，甲和乙两图中的木板接触面相同，丙图为较粗糙的木板接触面。

（1）实验开始，该同学用较小的力拉木块，木块没动，此时摩擦力　   　拉力（填“大于”、“小于”或“等于”）；该同学要知道滑动摩擦力的大小，他应该使木块在水平木板上做　    　运动；由甲、乙两图可知，滑动摩擦力的大小与　      　有关。

（2）但此实验的不足之处恰恰是很难保证木块做这样的运动，若在甲装置中木块运动过程中速度突然变大，滑动摩擦力将　     　（填“变大”、“变小”或“不变”）。

（3）生活中不仅有滑动摩擦，还有静摩擦等。如图丁所示，下列判断正确的是　     　

A．瓶子没有掉下来是手对瓶子的握力作用

B．当增大手对瓶的握力时，手与瓶间的摩擦力变大

C．当向瓶中装入水时，手与瓶间的摩擦力变大。