初中物理力和机械实验题

【浙江省金华市2015年中考科学试题物理部分】小柯在测量某铁块的重力时，发现铁块的重力超出了弹簧测力计的量程，一时又找不到其他测量工具，为了测出该铁块的重力，他找来木棒、细铁丝等物品进行如下改进：

步骤一：将细线系在木棒的A位置，在木棒的左端绕上适量的细铁丝，使木棒处于水平位置平衡，如图甲。
步骤二：用手指勾住弹簧测力计的B处，对弹簧测力计进行调零，如图乙。
步骤三：在木棒左端挂上铁块，右端用弹簧测力计竖直向下拉，如图丙
（1）步骤一中，“在木棒的左端绕上适量的细铁丝，使木棒处于水平位置平衡”是为了防止         测量结果的影响。
（2）步骤三中，当木棒处于水平位置平衡时，弹簧测力如图丁所示，则该铁块的重力是         N

【河北省2015年中考物理试题】小明利用弹簧测力计测量石块的密度，（ρ_水=1.0g/cm³,g取10N/kg）

甲            乙
（1）用细线讲石块挂在弹簧测力计上，弹簧测力计的示数如图甲所示，石块重    N。
（2）将石块浸没在水中，弹簧测力计的示数如图乙所示，石块受到的浮力F_浮=    N。
（3）石块的体积V=     cm³_；
（4）石块的密度ρ_石块=     g/cm³,
（5）【拓展】完成上述实验后，小明又将挂在弹簧测力计下的石块浸没在不同液体中，收集了下表中的数据。

弹簧测力计示数/N	3.2	2.6	1.9	1.2
液体的密度/g•cm^3	0.8	1.1[		1.8

（1）将表格补充完整。
（2）分析上表，小明得出此装置可制作“密度计”的分度值是         。

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。

【江苏省宿迁市2015年中考物理试题】小明用如图所示实验装置探究影响滑动摩擦力大小的因素.

（一）实验中，小明将长方体木块（长、宽、高各不相同）置于水平木板上，用弹簧测力计沿水平方向拉动，应使木块做    运动.
（二）在猜想了可能影响滑动摩擦力大小的因素后，小明进行了相关实验，记录的数据如下表：

序号	木块放置情况	木板表面情况	木块上放置的砝码个数	弹簧测力计示数F/N
①	平放	木板	0	2
②	平放	木板	1	2.8
③	平放	木板上铺上棉布	1	3.4
④	侧放	木板	0	2

（1）分析序号     两组数据可得出结论：滑动摩擦力的大小与接触面积大小无关.
（2）分析序号①、②两组数据可得出结论：在接触面粗糙程度相同时，    越大，滑动摩擦力越大.
（3）小明发现自己的运动鞋底有较深的花纹，这种现象可用分析序号    两组数据得出的结论来解释.

【湖南省岳阳市2015年中考物理试题】图甲为著名的厦门“怪坡”。在怪坡上，“车倒爬，水倒流”。科学家实地测量却发现。95m 长的怪坡“坡顶”比“坡底”还要低1.6m，但受周围参照物的影响产生了错觉。由此可见，“眼见为实”有纰漏，科学测量明真相。

（1）水平仪放在水平位置上时，重锤线位置如图乙（a）所示；放在怪坡上时重锤位置如图乙（b）所示，此时水平仪          （选填“左”或“右”）侧偏高。
（2）图丙中，线段AB和线段CD的实际长度的大小关系为          （选填“相等”或“不相等”）。

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                 　。

在“测滑轮组机械效率”的实验中，用同一滑轮组进行了两次实验，实验数据如表所示．

序号	钩码重G/N	钩码上升的高度h/cm	弹簧测力计的示数F/N	弹簧测力计移动的距离S/cm
1	2	5	0.6	25
2	4	8	1.1

（1）在表格的空格处，填上合适的数据．
（2）在图中用笔画线代替细绳组装滑轮组．

（3）在实验中，测绳端拉力F时，应尽量沿      方向      拉动弹簧测力计，且在拉动过程中读数；第1次实验测得滑轮组的机械效率为      ．
（4）如果将重为3N的钩码挂在同一滑轮组下，根据题中已有的信息可以判断出这时滑轮组的机械效率应在      范围内．

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。

小明在测量滑轮组机械效率的实验中，所用装置如图所示，实验中每个钩码重2N，测得的数据如下表：

物理量 次数	钩码总重G/N	钩码上升的高度h/m	测力计示数F/N	测力计移动距离s/m	机械效率h
1	4	0.1	1.8	0.3
2	6	0.1	2.4	0.3	83%
3	4	0.1	1.4	0.5	57%
4	4	0.2	1.4	1.0	57%

 
（1）在实验中，测绳端拉力F时，应尽量竖直向上_________拉动弹簧测力计，且在且___________（静止时/拉动时）读数。
（2）第1次实验测得的机械效率为_______。
（3）分析表中数据可知：第2次实验是用________图做的；第4次实验是用______图做的。（选填“a”、“b”或“c”）
（4）分析第1、2次实验数据可知：使用同一滑轮组，________可以提高滑轮组的机械效率；分析第1、3次实验数据可知：使用不同的滑轮组，提升相同的重物，动滑轮个数越多（即动滑轮总重越重），滑轮组的机械效率________。
（5）分析第3、4次实验数据可知，滑轮组的机械效率与物体被提升的高度_________。

如图是某同学“测滑轮组机械效率”的实验装置，并做了如下实验记录：

钩码重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	0.1	0.4	0.3

（1）如果你对该同学的实验记录进行有关分析，就会发现他的实验结果是违背物理规律的，其表现在于___________      _____。如图是测力计的放大图，结合图你会发现导致实验结果违背物理规律的原因，其原因是                 。纠正错误后，可计算该滑轮组的机械效率为         。

（2）若仅增加钩码的个数，该滑轮组有机械效率将       。（“增大”、“减小”或“不变”）

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　　 $N$。

小军同学为了探究“使用动滑轮的省力情况及滑轮组的机械效率”，使用了如图所示的实验装置。实验前，小军用轻质弹簧测力计测得动滑轮的重力为 $1.0N$，每个钩码的重力为 $0.5N$，实验过程中，小军多次改变动滑轮所挂钩码的数量，分别记下了每次所挂钩码的重力及对应的轻质弹簧测力计示数（见下表）

序号	1	2	3	4	5	6	7	8
动滑轮重 $G_0/N$	1.0	1.0	1.3	1.0	1.0	1.0	1.0	1.0
所挂钩码的重力 $G/N$	0.5	1.0	1.5	2.0	2.5	3.0	3.5	4.0
弹簧测力计示数 $F/N$	0.8	1.2	1.3	1.6	1.8	2.2	2.3	2.7

（1）分析实验数据可以得到：在动滑轮的重力大于或等于物体的重力的条件下，使用该滑轮组　   　（选填“省力”或“不省力” $)$

（2）在忽略摩擦、绳重及实验误差的条件下，弹簧测力计的示数 $F$与被提升钩码重力 $G$以及动滑轮重力 $G_0$的关系为　　

（3）小军同学又研究了滑轮组水平拉动物体的情况，用另一组滑轮组将重为 $50N$的物块从位置 $A$匀速直线拉到位置 $B$，请在图中画出最省力的绕线方法：物块移动的距离为　　 $\mathit{cm}$；若此时绳自由端所用拉力为 $10N$，物块受到的摩擦力为 $18N$，该滑轮组的机械效率为　　。

用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率．实验时，竖直向上匀速直线拉动弹簧测力计，使挂在较长杠杆下面的钩码缓缓上升．

（1）实验中，将杠杆拉至图中虚线位置，测力计的示数F为         N，钩码总重G为1.0N，钩码上升高度h为0.1m，测力计移动距离s为0.3m，则杠杆的机械效率为         %．请写出使用该杠杆做额外功的一个原因：                                    ．
（2）为了进一步研究杠杆的机械效率与哪些因素有关，一位同学用该实验装置，先后将钩码挂在A、B两点，测量并计算得到下表所示的两组数据：

次数	钩码悬挂点	钩码总重G/N	钩码移动距离h/m	拉力F/N	测力计移动距离s/m	机械效率η/%
1	A点	1.5	0.10	0.7	0.30	71.4
2	B点	2.0	0.15	1.2	0.30	83.3

根据表中数据，能否得出“杠杆的机械效率与所挂钩码的重有关，钩码越重其效率越高”的结论？答：          ；请简要说明两条理由：①                  ；②                      ．