初中物理力和机械实验题

综合实验—两个验证实验(可以配图说明):
(1)请你设计一个小实验，验证“潜水艇是靠改变自身的重力来实现上浮下潜的”
(2)小雨要验证“斜面越长越省力，但使用斜面不省功”，请你完成实验设计方案:

如图所示，晓月利用铁架台、带有刻度的杠杆，细线、若干砝码等试验装置探究杠杆的平衡条件。请你回答下列问题：

（1）在挂钩码前，晓月发现杠杆左端低，右端高，她将杠杆两端的平衡螺母向      调节，使杠杆在水平位置平衡。
（2）接着晓月在杠杆的两端挂上不同数量的钩码，移动钩码的位置，保持杠杆在水平位置平衡。其目的是：                    ；                    。
（3）改变钩码数量与位置，获取三组测量数据（如下表），可以减少实验的      ，根据表中的数据你得出杠杆的平衡条件是：                    ，并完成下表中的空格。
实验测量数据记录表：

实验次序	动力F1/N	动力臂L1/cm	阻力F2/N	阻力臂L2/cm
1	2.0	5.00	1.0	10.00
2	2.0	10.00	2.0	10.00
3	2.0	10.00	2.0

 

斜面是人们生产和生活中经常使用的一种可以省力的简单机械。下面是某同学针对斜面问题进行的理论研究的过程。请你帮他完成“理论论证”。
提出问题：使用斜面为什么可以省力？
建立模型：如图所示，斜面的长为L，高为h，沿光滑斜面匀速向上拉动重为G的物体，所用拉力为F。
理论论证：运用功的原理证明:F<G。

小亮同学研究定滑轮的使用特点，他每次都匀速提起相同的钩码，研究过程如图所示，请仔细观察图中的操作和测量结果，根据要求填写相关内容．

①由图的研究过程可知：小亮正在研究使用定滑轮时，          与            的关系．
②由图的研究过程可归纳得出的初步结论：                                  ．

做物理实验要遵循实事求是的原则。芳芳同学按照图所示装置对动 滑轮特点进行了探究，记录的数据如下表：

通过分析数据。她觉得与“使用动滑轮能省一半的力”的结论偏差较大。你一定也做过这样的实验，回想你的实验经历，回答下列问题：
（1）该实验中出现这样结果的主要原因是：             除此之外还应满足         时“使用动滑轮能省一半的力”
（2）分析表中数据你还发现该装置的机械效率随物重的增大而       。

一位同学在自制弹簧测力计前，取某一规格的弹簧来做实验．记录的数据如下：

弹簧所受拉力／N	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
弹簧的长度／mm	100	105	110	115	120	125	128	134	136	137	138

(1)分析这些数据可以得出什么结论?
(2)用这种规格的弹簧来制作弹簧测力计，它的测量范围是多大?
(3)用这种规格的弹簧做成的弹簧测力计，在原长100 mm处定为零刻度，以后每伸长5 mm划一刻度，标记为“1”“2”“3”…，且将相邻的两个刻度间均匀地分成5小格，则该弹簧测力计的分度值为多少?

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                   。

某同学用弹簧测力计和钩码探究物重与质量的关系．下表是该同学实验时测得的数据，请你认真阅读．计算物重与质量的比值，再回答下列问题．

研究对象	钩码数(只)	质量(kg)	物重(N)	物重与质量的比(N／kg)
钩码	1	0.05	0.49
2	0.10	0.98
3	0.15	1.47

(1)计算物重与质量的比值，并填入表中；
(2)实验和计算表明：物体受到的重力的大小与它的质量成________关系，物重与质量的比等于_______N／kg；
(3)若用符号G表示物重，m表示质量，g表示物重与质量之比，则G=_________．

图甲所示为“探究杠杆平衡条件”的实验装置。若此时杠杆处于静止状态，则杠杆_________(选填“处于”或“不处于”)平衡，试验中应先调节杠杆两端的平衡螺母，如图甲可将右端的平衡螺母向_________调节，或将左端的平衡螺母向______调节，使杠杆在________位置平衡，这样做是为了便于直接读出_______。乙图中杠杆在水平位置平衡，如果在两侧钩码下再各挂一个相同的钩码，则杠杆_______端将下沉。

在探究“杠杆平衡条件”的实验中，若杠杆在使用前左高右低，要使它水平平衡，应将杠杆左端的平衡螺母向     调节。某小组得到的两组实验数据如下表所示：

动力F1/N	动力臂Ｌ1/cm	阻力F2/N	阻力臂Ｌ2/cm
2	5	1	10
1	6	2	3

根据实验数据，可以得出的结论是:                  （用文字或符号表述均可）。

小强在验证杠杆平衡条件的实验中：
（1）实验前没有挂钩码和弹簧测力计时，发现杠杆左端高右端低，要使其在水平位置平衡，应将左端的平衡螺母向         调节，这一调节过程的目的是为了使杠杆的      对杠杆平衡不产生影响，这时杠杆重力的力臂为          。
（2）在下图中，杠杆水平平衡后，小强调节左边钩码的个数和位置，使杠杆水平平衡时，测出F₁=1．2N，F₂=1．5N；OA=30cm，OB=20cm。他将所得数据直接代入杠杆平衡条件的公式中，发现F₁×OA和F₂×OB并不相等，从而认为杠杆的平衡条件不一定是F₁ l₁= F₂ l₂。小强的失误是                       。

（3）在图中，若B处的钩码不变，小强将弹簧测力计由A处移到C（OC=10cm）处，施加一个竖直方向的力，使杠杆在水平位置平衡，则这个力的方向应            ，大小为   ___N。 
（4）在图中，若B处的钩码不变，小强不用弹簧测力计，在A处挂       N的钩码，杠杆在水平位置仍然平衡。

下表是小华在探究“重力的大小跟什么因素有关”实验中得到的实验数据。

测量对象	质量m/kg	重力G/N	比值g/N·kg^－1
物体1	0.1	0.98	9.8
物体2	0.2	1.96	9.8
物体3	0.3	2.94	9.8

（1）实验中，需要的测量工具是         和          。
（2）分析表中数据，可以得出的结论是：　　　　　　　　　　　　　　　。

甲、乙两位同学做“探究物体所受重力的大小与质量的关系”实验。

（1）如图所示，甲同学用弹簧测力计测量钩码所受重力大小，读数时他让钩码保持静止状态，根据_______知识可知，此时钩码所受的重力大小和它受到的拉力大小相等。他分别测出一个钩码、两个钩码、三个钩码的重力大小后，根据实验数据得出结论：物体所受重力的大小与它的质量成正比。
（2）乙同学取了质量不同的苹果、小木块、小铁球各一个，并分别测出它们的质量和重力，来探究物体所受重力大小与质量的关系，你认为乙同学的做法_______。

A．不合理，因为他没有用同种物质的物体做实验

B．不合理，因为他没有使物体的质量成整数倍变化

C．合理，因为他同样可以得到的物体所受重力大小与质量的关系

D．合理，因为他的操作比甲同学更简便

小聪估测书包重量，现有细绳、重量可忽略的长硬棒、刻度尺、一瓶 600mL 的水，空瓶的质量忽略不计。

（1）这瓶水的质量 m=________，重量 G=________。（1mL=1cm³_{，水的密度是} 1g/cm³_，g=10N/kg）
（2）手提细绳，如图 21，若硬棒水平静止。在图中标示需要测量的长度。
（3）书包的重量约为________（用上述求得及所测得的物理量符号标示）
（4）若测量中硬棒挂书包一端下沉，你有什么办法让硬棒恢复水平平衡？
__________________________________________________________________。

在探究“杠杆的平衡条件”实验中，所用的实验器材有杠杆尺、支架、细线、质量相同的钩码若干．

（1）将杠杆装在支架上，发现杠杆右端下沉，此时应将杠杆两侧的平衡螺母同时向　 　调．
（2）某同学进行正确的实验操作后，能不能根据图（甲）这一组数据得出探究结论？　  　（填“能”或“不能”）．理由是　                                 　．
（3）如图（甲）所示，杠杆在水平位置平衡．如果在杠杆两侧各去掉一个相同的钩码，则杠杆　  　（填“左”或“右”）端将下沉．
（4）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，若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：　            　．