初中物理力和机械实验题

小东同学用弹簧测力计测量水平运动的物体所受的滑动摩擦力。

（1）测量前观察弹簧测力计，发现指针指在图1所示的位置，他应先　　后再测量；此弹簧测力计的分度值是　　 $N$。

（2）如图2所示，测量时长木板应　　放置，用弹簧测力计平行于长木板拉着木板做　　运动，根据　　知识，弹簧测力计的示数就等于木块受到的滑动摩擦力的大小。

（3）小东在实验中还发现，用此装置按照（2）中的方式快拉或慢拉木块，弹簧测力计的示数都相同，说明滑动摩擦力的大小与　　无关。测量时，如果不小心使弹簧测力计向右上方倾斜，则木块受到的滑动摩擦力会　　（选填“变大”、“变小”或“不变” $)$

【江苏省徐州市2015年初中毕业、升学考试】在“探究杠杆的平衡条件”实验中：

（1）如图a所示，为使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆右端的平衡螺母向______旋（选填“左“或“右”）．
（2）如图b所示，在A位置上挂两个相同钩码，应该在B位置挂上________个同样的钩码，才能使杠杆在水平位置平
（3）如图c所示，弹簧测力计由竖直方向逐渐向左转动，杠杆始终保持水平平衡，则弹簧测力计的示数将________（选填“变大”、“变小”或“不变”）．
（4）使用杠杆能为我们的生活带来方便．如图d所示，下列杠杆能够省距离的是（  ）

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）

【甘肃省兰州市2015年初中毕业生学业考试】在“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验中，做了如下图所示的实验。为了测定滑动摩擦力的大小，用弹簧测力计沿水平方向拉动木块使其在水平桌面上做_________运动，根据滑动摩擦力与拉力是一对_________（选填“平衡力”或“相互作用力”），可知滑动摩擦力的大小与拉力的大小相等。为了探究滑动摩擦力的大小与压力的关系，应比较_________两图；为了探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系，应比较_________两图。

在探究“影响滑动摩擦力大小因素”的实验中，小强有如下猜想：

$A$．滑动摩擦力大小与压力大小有关

$B$．滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度有关

为此小强进行了如图所示实验，实验数据如表

序号	压力 $/N$	接触面种类	弹簧测力计示数 $/N$
1	6	木板	1.5
2	6	毛巾	2.8
3	12	毛巾	5.6
4	12	毛巾	？

（1）实验1、2、3中，用弹簧测力计水平拉动木块，使其做匀速直线运动，根据　　知识可知滑动摩擦力大小等于拉力大小。

（2）由实验1、2可验证猜想　　（选填“ $A$”或“ $B$” $)$正确，并可得到的结论是：　　。

（3）接着小强在毛巾表面上，进行第4次实验，如图4所示，使木块水平匀速直线移动了 $15\mathit{cm}$，则绳子自由端水平移动的距离为　　 $\mathit{cm}$，若此滑轮组的机械效率 $\eta =80\%$，则表中序号4弹簧测力计的示数是　　 $N$（不计滑轮组重力）。

我班物理兴趣小组的同学，利用如图所示的装置，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）若杠杆静止在如图甲所示的位置，此时杠杆平衡吗？      ．（选填“平衡”或“不平衡”）
（2）为尽量减小杠杆自身的      对实验结果的影响，应使杠杆在水平位置平衡，如图甲中，应将右端的平衡螺母向      （选填“左”或“右”）调节；将杠杆调在水平位置平衡还可以方便的测量      ．
（3）实验中测得的数据如表所示，表格中漏填的数据为      N．

（4）有的同学按现有方案得出如下结论：“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”．这个结论与杠杆平衡条件不符，为解决本实验方案的这一不足，请你给他们一个合理的建议：      ．

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。

请阅读下列材料，回答相关问题。

2020年4月24日，中国国家航天局宣布，中国行星探索计划以屈原的长诗“天问”命名，表达了中华民族对于真理追求的坚韧与执着。我国首次火星飞行任务命名为“天问1号”，将开启中国人探索“星辰大海”的伟大征程！

火星在我国古代被称之为“荧惑星”，是太阳系八大行星之一，直径约为地球的 $53\%$，质量约为地球的 $11\%$，火星表面 $g$约为 $3.7N/\mathit{kg}$，火星地表沙丘、砾石遍布，非常干燥，南北极有以固态的水和二氧化碳组成的冰盖。火星表面的大气密度大约只有地球的 $1\%$．火星表面平均温度约为 $-{55}^{°}\text{C}$，从冬天的 $-{133}^{°}\text{C}$到夏日白天的将近 ${27}^{°}\text{C}$，温差很大。火星表面的平均大气压强约为 $700\mathit{Pa}$，比地球上的 $1\%$还小。

（1）发射到火星的探测器，进入火星大气层后，若用降落伞减速，为保证减速效果，如果让你选择着陆点，应选择在地势　     　（选填“较高”或“较低”）的地方。火星探测器与地球之间是利用　        　来传递信息的。

（2）假如同一物体分别在地球和火星表面以相同的初始速度在相同的水平面上滑行，在火星上滑行的距离会比地球上　        　（选填“长”或“短”），原因是　        　。

（3）有人设想通过加热火星两极的冰盖获得液态水，从而减小地表温差这是利用了水的什么性质：　         　。

（4）在火星上水的沸点会比地球上液态水的沸点　         　（选填“高”或“低”）。

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。

研究定滑轮的特点。

（1）在研究使用定滑轮是否省力时，用如图甲所示装置匀速提升重物，需要测量的物理量是　           　和　           　。

（2）如图乙所示，分别用拉力 $F_1$、 $F_2$、 $F_3$匀速提升重物，则三个力的大小关系是　      　。

（3）旗杆顶部有一个定滑轮，给我们升国旗带来了便利。这是利用定滑轮　      　的特点。

在探究"影响滑动摩擦力大小因素"的实验中，器材有：木板、铁块、木块和弹簧测力计。

（1）物理兴趣小组的同学进行了如下操作：

$a.$ 如图甲所示，将铁块平放在木板表面上，用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动铁块，弹簧测力计的示数为 $F_1=1.2N$ ；

$b.$ 如图乙所示，将木块叠放在铁块正上方，用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动铁块，弹簧测力计的示数为 $F_2=1.6N$ ；

$c.$ 如图丙所示，将铁块叠放在木块正上方，用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动木块，弹簧测力计的示数为 $F_3=1.8N$ 。

分析以上操作：

①操作 $a$ 和 $b$ 是为了探究滑动摩擦力大小跟 　　的关系；

②比较操作 $b$ 和 $c$ 可得铁块表面比木块表面 　　些。

（2）在老师的指导下物理兴趣小组的同学改进了该实验，如图丁所示。当用力 $F_4=3N$ 拉动长木板在水平桌面上运动，铁块保持静止状态时，弹簧测力计的示数为 $1N$ ；

①此时铁块受到摩擦力的大小为 　　 $N$ ，方向为水平 　　；

②按图丁所示的实验装置进行实验有较多的优点，请列举两条： 　　； 　　。

针对“滑动摩擦力大小是与压力有关，还是与重力有关？”这一问题，某物理兴趣小组的同学利用如图所示装置进行了探究，实验步骤和数据记录如表：

实验步骤		台式测力计示数 $F/N$	金属盒重力 $G/N$	弹簧测力计示数 $f/N$
①	把金属盒放在质量不计的白纸上，在拉动白纸的过程中读出测力计的示数	4.8	4.8	1.9
②	将质量不计的氢气球系在金属盒上，重复步骤①的实验	3.2	4.8	1.2
③	氢气球仍系在金属盒上，往金属盒加入适量的沙子，使台式测力计的示数为 $4.8N$，再重复步骤步骤①的实验	4.8	6.4	1.9

（1）此实验是根据二力平衡原理　　 （选填“间接地”或“直接地” $)$测出摩擦力大小；

（2）实验步骤②使用氢气球是为了改变　　 （选填“金属盒对纸的压力”或“金属盒的重力” $)$；

（3）根据实验步骤②、③的数据　　（选填“能”或“不能” $)$说明摩擦力大小与压力有关；

（4）要分析摩擦力大小与重力大小是否有关，应选择　　两组数据进行分析；

（5）与直接用弹簧测力计拉动金属盒测量摩擦力相比，拉动白纸进行实验有许多优点，以下说法中不是其优点的是　　（选填字母序号）。

$A$．不需要匀速拉动白纸

$B$．测力计位置和示数较稳定

$C$．拉动白纸时所用拉力较小，能省力

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。

如图所示为“探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关”的实验。

（1）三次实验中用弹簧测力计水平匀速拉动木块，分别读出弹簧测力计的示数为 $F_1$、 $F_2$和 $F_3$，其中最大的是　　。

（2）比较甲、乙两次实验，得出的结论是：在压力相同时，　　，滑动摩擦力越大。

（3）在丙图中，弹簧测力计示数 $F_3$为 $1.6N$，若弹簧测力计示数增大到 $2N$，此时的木块 $A$所受滑动摩擦力为　　 $N$。