初中物理力和机械实验题

学校物理兴趣小组做探究“影响滑动摩擦力大小的因素”实验，实验装置如图：

（1）小于同学用弹簧测力计拉着木块A在水平桌面上匀速向右运动，如图甲。弹簧测力计的示数是0.6N，则木块A与水平桌面之间的滑动摩擦力是　　N。

（2）小芳同学把两个完全相同的木块A和B叠放在一起，再用弹簧测力计拉着它们在水平桌面上匀速向右运动，如图乙。比较图乙与图甲，可以得出滑动摩擦力的大小与　　有关。

（3）实验过程中，小金同学突发奇想，将两个完全相同的木块A和B固定在一起，再用弹簧测力计拉着它们在水平桌面上匀速向右运动，如图丙。比较图丙和图乙，发现它们的弹簧测力计示数相等，说明滑动摩擦力的大小与受力面积的大小无关。则图丙的弹簧测力计示数是　　N。

探究杠杆平衡条件时（每个钩码重力均为0.5N），先将杠杆调至水平位置静止，然后在A点悬挂两个钩码，如图所示，为使杠杆在水平位置平衡，需在B点悬挂______个钩码；取走悬挂在B点的钩码，改用弹簧测力计在C点竖直向上拉，使杠杆水平位置平衡，测力计的拉力为______N．若改变弹簧测力计拉力的方向，使之斜向右上方，杠杆仍然水平位置平衡，则测力计的读数将______（变大/变小/不变）．

下面是小王利用刻度均匀的轻质杠杆进行探究“杠杆的平衡条件”的实验（每个钩码重0.5 N）．

（1）实验前，将杠杆的中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆右端下沉，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．
（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；把B点处的钩码取下，在B点处施加一个竖直向下的拉力F=_______N时，杠杆仍然在水平位置平衡．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_______．
（3）小王又进行了如图乙所示的探究，不考虑杠杆重力的影响，发现用弹簧测力计在C点竖直向上拉使杠杆仍然处于水平位置平衡时，则弹簧测力计的示数应等 _____N．

如图所示，大伟在探究“摩擦力的大小与什么因素有关“的实验时，用弹簧测力计沿水平方向拉动木块，使它沿水平长木板匀速滑动，从而测出摩擦力；改变放在木块上的砝码，从而改变木块与长木板之间的压力；把棉布、毛巾等铺在长木板上，从而改变接触面的粗糙程度。

（1）观察三个实验。比较甲图和　　图所示实验。说明摩擦力的大小与作用在物体表面的压力有关。

（2）观察三个实验，比较甲图和丙图所示实验。说明在　　相同时。接触面越　　，摩擦力越大。

（3）大伟在进行乙图中实验时，改变放在木块上的砝码，通过多次实验得到摩擦力F_f与作用在物体表面的压力F_N的关系图线如丁图所示。由丁图可知：当F_N＝1N时。弹簧秤对物体的拉力大小为　 　N．当木块与砝码的总重力为6N时，木块在长木板上滑动时受到的摩擦力为　 　N。

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：        ．

在“探究——杠杆平衡的条件”时，使用的杠杆如图所示：

（1）实验前，应先调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置平衡，目的是为了         ；
（2）如果在杠杆的A处挂二个相同的钩码，则在B处要挂________个同样的钩码，杠杆才能仍然保持在水平位置平衡；
（3）如果将A、B处的钩码都远离支点一个格，杠杆     端会下沉。（选填“左”或“右”）

在研究杠杆平衡条件的实验中：
（1）实验前没有挂钩码静止时，杠杆右端上翘，杠杆处于          （填“平衡”或“不平衡”） 状态，为了使杠杆在水平位置平衡，则应将左端的平衡螺母向     （选填“左”或“右”）调，这样做的目的                                         ．
（2）在如图所示的装置中，每个钩码重1N（杠杆上每格等距，杠杆自重不计），要使杠杆在水平位置平衡，小张应在B处挂      个1N重的钩码．而邻组的小强则在C处施加一个竖直方向的力，也使杠杆在水平位置平衡，则这个力的方向应            ，大小为           N．

（3）本实验得出杠杆的平衡条件是                                   ．

在“研究杠杆平衡条件”的实验中
（1） 实验前，应先调节平衡螺母，使杠杆在         位置平衡，这样做是为了                     ；如发现杠杆左端偏低，则可将右端的平衡螺母向       调节，或将左端的平衡螺母向        调节.

（2） 实验时，增减钩码数量并移动挂钩的位置，使杠杆仍在         位置平衡，这样做是为了                            ；
（3） 某同学记录了三次实验数据如表：这三次实验数据中有一次是错误的，错误的实验次数是       ，由正确实验结果可得杠杆的平衡条件是                    。实验做三次，得到三组数据并进行分析，这样做的目的是_                 __。

实验次数	动力F1/N	动力臂L1/m	阻力F2/N	阻力臂L2/m
1	2.0	0.04	4.0	0.02
2	1.0	0.02	0.5	0.01
3	2.5	0.03	1.5	0.05

 

(7分)
（1）如图所示，温度计的分度值为       ，此时的气温为       。

（2）弹簧测力计如图，弹簧测力计的量程为      ，读数为      N。
（3）小刚同学用一个弹簧测力计、一个金属块两个相同的烧杯(分别装有一定量的水和酒精)，对浸在液体中的物体所受的浮力进行了探究。下图表示探究过程及有关数据。
a.分析②、③、④，说明浮力大小跟                      有关。
b.分析        ，说明浮力大小跟液体的密度有关。
c.物体完全浸没在酒精中所受的浮力是      N。

小金同学为了制作弹簧测力计，对一根弹簧进行了探究：将弹簧的一端固定，另一端悬挂钩码，记录弹簧的长度与它受到的拉力之间的关系。如表所示：

拉力     $\left(N\right)$	0	0.5	1.0	1.5	2.0	3.0	4.0
弹簧长度     $\left(\mathit{cm}\right)$	6.5	7.5	8.5	9.5	11.0	14.2	18.0

若用此弹簧制作弹簧测力计，请回答以下问题：

（1）从表格信息可得，它的最大称量是 　　 $N$ 。

（2）若该弹簧测力计的最小刻度为 $0.1N$ ，则相邻刻度线之间的距离为 　　 $\mathit{cm}$ 。

（3）当该弹簧测力计悬挂 $75g$ 的重物时，弹簧将伸长 　　 $\mathit{cm}$ 。

探究杠杆的平衡条件

$[$ 猜想与假设】

猜想一：动力 $\times$ 动力臂 $=$ 阻力 $\times$ 阻力臂

猜想二：动力 $\times$ 支点到动力作用点的距离 $=$ 阻力 $\times$ 支点到阻力作用点的距离

【设计实验与进行实验】

（1）如图甲所示，应将杠杆两端的螺母向 　　（选填"左"或"右" $)$ 调节，使杠杆在水平位置平衡。

（2）如图乙所示，小明同学挂上钩码并调节钩码的位置，使杠杆水平平衡，记录的数据如表。

（3）改变钩码的 　　和钩码的位置重复上述实验两次，记录的数据如表。

实验次数		动力     $F_1/N$	$\mathit{OB}$ 间距离     $/\mathit{cm}$	阻力     $F_2/N$	$\mathit{OA}$ 间距离     $/\mathit{cm}$
小明	1	1.0	5	0.5	10
	2	1.5	10	1.0	15
	3	1.0	10	2.0	5
小红和小明	4	0.8	15	1.0	10
	5	1.4	15	1.0	10

【分析与论证】

根据小明同学的数据可验证猜想 　　（选填"一"、"二"或"一和二" $)$ 是正确的。而小红同学则认为小明同学每组数据中的力臂恰好都等于支点到力的作用点的距离，具有一定的特殊性，还应改变动力或阻力的 　　进行实验。

于是，小红同学协助小明同学按图丙方式进行实验，获得表中后两组数据。综合分析表中数据可验证猜想 　　是错误的。若要验证另一种猜想是否正确，必须添加的测量工具是 　　。

通过以上探究，小明同学真正理解了力臂是支点到 　　的距离。

小丽同学在探究“弹簧弹力大小与形变量关系”时，发现同一根弹簧的弹力大小 $F$与形变量△ $x$的比值 $k$恒定。现小丽有两根原长相等的弹簧1和2，已知 $k_1:k_2=1:2$，当在两根弹簧下分别挂同一物体静止时，弹簧1和2伸长量分别为△ $x_1$和△ $x_2$，则△ $x_1$：△ $x_2=$　　。小丽通过查阅资料知道弹簧的弹性势能 $E_p=\frac{1}{2}k$△ $x^2$，此时弹簧1和2弹性势能分别为 $E_{p1}$和 $E_{p2}$，则 $E_{p1}:E_{p2}=$　　。小丽将弹簧1和2并联悬挂一物体静止时如图甲，两弹簧弹性势能之和为 $E_{\mathit{p甲}}$．将弹簧1和2串联悬挂同一物体静止时如图乙两弹簧弹性势能之和 $E_{\mathit{p乙}}$，则 $E_{\mathit{p甲}}:E_{\mathit{p乙}}=$　　。（已知如图甲情况下悬挂重物时弹簧1和2伸长量相同，整个实验中弹簧所受重力不计，且均处于弹性限度范围内。 $)$

小明利用刻度均匀的轻质杠杆进行“探究杠杆的平衡条件”实验，已知每个钩码重0.5N。

（1）实验前，将杠杆的中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆左端下沉，这时应将平衡螺母向　　（选填“左”或“右”）调节，直到杠杆在水平位置平衡。你认为实验中让杠杆在水平位置平衡的好处是　　。

（2）在图甲中的A点悬挂4个钩码，要使杠杆仍保持水平位置平衡，需在B点悬挂　　个钩码。

（3）如图乙所示，取走悬挂在B点的钩码，改用弹簧测力计在C点竖直向上拉，仍使杠杆水平位置平衡，测力计的拉力为　　N；若在C点改变弹簧测力计拉力的方向，使之斜向右上方，杠杆仍然水平位置平衡，则测力计的读数将　　（选填“变大”“变小”或“不变”），画出此时力F的力臂。

如图所示，在“测滑轮组机械效率”实验中，物体重为5.4N（不计绳重和摩擦）。

（1）实验中，要           匀速拉动弹簧测力计，若读出了弹簧测力计的示数如图所示，用刻度尺测出了物块上升的高度为10cm，则滑轮组的机械效率是       。
（2）若仅增加物体上升的高度，该滑轮组的机械效率将        （选填“增大”、“减小”或“不变”）

在探究杠杆平衡条件的实验中：

（1）如图a所示，要使杠杆在水平位置平衡，可将杠杆左端的平衡螺母向 调节。
（2）如图b所示，调节平衡后，左侧挂上钩码，在右侧用弹簧测力计（图中未画出）拉杠杆，使其在水平位置平衡，为便于测量力臂，应使弹簧测力计拉力的方向    。
（3）操作过程中，当弹簧测力计的示数达到量程仍不能使杠杆水平平衡，你认为接下来合理的操作是                  。（写出一条即可）
（4）甲同学测出了一组数据后就得出了“动力×动力臂=阻力×阻力臂”的结论，乙同学认为他的做法不合理，理由是                   。