初中物理力和机械实验题

（2012·无锡）小明用如图所示的装置，探究摩擦力的大小与哪些因素有关．

(1)实验时，小明将木块放在水平木板上，弹簧测力计沿         方向拉动木块，并使木块作匀速直线运动．这样做的目的是          ，

(2)实验时，小明记录的部分数据如上表所示．
a．分析序号       三组数据可知：滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力有关，滑动摩擦力厂大小与接触面所受压力F大小的关系式是       ．
b．如要探究滑动摩擦力与接触面的粗糙程度的关系，应选序号为       三组数据进行分析。
(3)小明在实验时还发现：在木块没有被拉动时，弹簧测力计也有示数，且示数会变化．他请教老师，知道可用F-t图像表示拉力随时间的变化情况．若某次实验开始拉动木块直到木块匀速滑动的F-t图像如图所示，其中0～4s木块处于静止状态，分析图像可知：要使木块由静止开始运动，至少要用      N的水平拉力拉木块；如果实验时木块所受的拉力是2N，则下列对木块所处状态的判断，正确的是           ．

A．静止	B．匀速直线运动
C．静止或匀速直线运动	D．条件不足，无法判断

（2013·乐山）小明在探究“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）小明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_摩与作用在物体表面的压力F_压的关系图线如丁图所示由图可知：F_摩＝     F_压。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，若此时弹簧测力计的读数为2.5N，则木块将做          运动。

在“研究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中，实验装置如图1所示。

（1）用弹簧测力计水平拉着物体在长木板上做　　运动，由　　的知识可知，物体所受滑动摩擦力的大小与弹簧测力计的拉力大小相等，从而测出木块与长木板之间的滑动摩擦力。改变木块上砝码的数量，测出滑动摩擦力；在长木板上铺上棉布，重复以上实验，将所有实验数据记录在表格中。第5次实验时，弹簧测力计的读数是　　 $N$，如图（戊 $)$所示；

实验次数	砝码的个数	接触面材质	弹簧测力计的读数 $/N$
1	0	木块 $-$长木板	0.3
2	1	木块 $-$长木板	0.4
3	2	木块 $-$长木板	0.5
4	0	木块 $-$棉布	0.6
5	1	木块 $-$棉布
6	2	木块 $-$棉布	1.0

（2）由甲和丁，乙和戊，丙和己三组数据得出实验结论：接触面所受压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大；由甲、乙、丙组数据得出实验结论：　　；

（3）有同学设计了另一种实验方案如图2所示，请说一说这个方案的好处：　　。（说出一条即可）

如图所示是"探究影响滑动摩擦力大小因素"的实验。小明用到了一个弹簧测力计、一块木块、一个砝码、一块长木板和一条毛巾。

（1）拉着木块在木板上做匀速直线运动时，弹簧测力计的示数如图甲所示，则木块受到的滑动摩擦力大小为 　 　 $N$ 。

（2）分析图甲、乙两次实验数据可以得出，滑动摩擦力大小与 　　有关。

（3）小明想进一步探究滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系，进行了图丙的实验，当测力计示数达到最大值时仍没拉动木块。为了使用现有实验器材顺利完成此实验探究，你建议小明可采取的办法： 　　，测出滑动摩擦力的大小，再和实验 　　（选填"甲"或"乙" $)$ 进行比较。

（2014·苏州）在学过摩擦力知识后，小明想探究：摩擦力大小是否与压力、重力都有关系？他利用如图所示的装置进行探究实验．
实验步骤如下：
①把金属盒放在质量不计的白纸上，读出台式测力计示数；拉动白纸的过程中，读出弹簧测力计的示数．
②将质量不计的氢气球系在金属盒上，读出台式测力计示数；拉动白纸的过程中，读出弹簧测力计的示数．
③再往金属盒注入适量的沙子，使台式测力计示数与步骤①中的示数相等，拉动白纸的过程中，读出弹簧测力计的示数．
实验相关数据如下表：

实验序号	台式测力计示数F1/N	金属盒总重力G/N	弹簧测力计示数F2/N
①	4.8	4.8	1.8
②	3.2		1.2
③	4.8	6.4	1.8

（1）此实验是根据              原理测出摩擦力大小的．
（2）与直接用弹簧测力计拉动金属盒测量摩擦力相比，拉动白纸进行实验具有容易操作的优点，具体体现在：                       ．（写出一条即可）
（3）请你补齐上表中空格处的数据，其值为          N.
（4）实验中是通过              来改变金属盒总重力的．
（5）比较实验步骤         （填序号）的数据，说明摩擦力大小与重力无关．

（2014·株洲）为了探究静摩擦力作用的相互性，并比较一对相互作用的静摩擦力的大小，某实验小组设计了如图（甲）所示的实验装置，整个装置放在水平桌面上，其中A、B两木块叠放在一起，两个轻质弹簧测力计C、D的一端与两木块相连，另一端固定在铁架台E、F上．后来经过讨论，完善了实验装置，如图（乙）所示．
（1）在理想情况下，B对A的静摩擦力的大小等于弹簧测力计   的示数，A对B的静摩擦力的大小等于弹簧测力计     的示数．（填“C”或“D”）
（2）在B下面放细圆木条的目的是          ，在A 上放钩码的目的是              ．
（3）实验中需向右缓慢移动铁架台F，在此过程中，应使A、B保持相对        ，整个装置静止后，读取两个弹簧测力计的示数F₁、F₂．（填“运动”或“静止”）
（4）分析实验数据，若           ，则静摩擦力的作用是相互的，且一对相互作用的静摩擦力大小相等．

在如图所示的实验探究中

（1）如甲图所示，水平木桌上，叠放的两块条形磁铁在水平推力 $F_1$ 的作用下，做匀速直线运动；取走一块后，如乙图所示，磁铁在水平推力 $F_2$ 的作用下仍作匀速直线运动，则 $F_1$ 　   $F_2$

（2）若甲、乙图中物体运动的速度大小分别为 $v_1$ 、 $v_2$ 大小说法正确的是 　　。

$A$ ． $v_1>v_2$    $B$ ． $v_1=v_2$    $C$ ． $v_1<v_2$    $D$ ．以上三种情况均有可能

（3）如图丙所示，磁铁静止在水平木桌上，若闭合开关 $S$ ，则电磁铁的 $A$ 端是 　　极，磁铁将 　　或向 　　（填"左"或"右" $)$ 运动。

（2014·锦州）小华同学在“探究滑动摩擦力与压力大小关系”的实验中，他把物体用垂直于竖直墙壁的力F_压压紧在墙壁上，同时用竖直向上的力F匀速拉动物体向上运动，如图所示，保持其他条件不变的情况下，通过改变F_压来改变物体与墙壁之间压力的大小。经过多次实验测量F_压、F，记录了如下实验数据：

实验次数	1	2	3	4	5
F压/N	1	2	3	4	5
F/N	1	1.2	1.4	1.6	1.8

（1）实验中，拉力 F          (选填“大于”、“小于”或“等于”)物体所受滑动摩擦力F_f。
（2）根据表中测量数据可以得出，滑动摩擦力与压力大小之间的定性关系是：                      
（3）在图中画出F与F_压关系的图像。分析图像可知，物体重力大小为        N。

（2014·乌鲁木齐）某实验小组的同学研究影响滑动摩擦力大小的因素，实验如图．

（1）实验过程中，若用二力平衡的方法测量滑动摩擦力．应使物体水平向右做       运动．当弹簧测力计的示数为1.0N时，物体受到的滑动摩擦力的大小为    N，方向水平向    （选填向“左”或“右”）．
（2）控制其他物理量不变，不改变物体对接触面的压力．将得到的实验数据记录在表格中，通过描点作图可以得到物体受到滑动摩擦力与压力成正比，其变化规律可以表示成F₁=kF_v，则k=     ．通过分析k的含义可知，接触地面越粗糙．k值     ．（选填“越大”或“越小”）

压力F/N	2	4	6	8
滑动摩擦F/N	0.5	1.0	1.5	2.0

如图所示，小李在实验室中做了如下实验：

①用弹簧测力计测出物体 $A$受到的重力；

②用弹簧测力计测出物体 $A$浸没在水中时受到的拉力；

③用天平称量出酒精和容器的总质量；

④物体 $A$仍然挂在弹簧测力计下，浸没在酒精中，但不触底，容器中的酒精也未溢出，通过增减砝码和移动游码，仍使天平保持平衡。根据以上实验步骤回答下列问题：

（1）物体浸没在水中所受的浮力 $F_1=$　　 $N$；浸设在酒精中所受的浮力 $F_2=$　　 $N$；

（2）当物体 $A$浸没在酒精中，天平仍保持平衡时，右盘中只有两个砝码，其质量分别为　　、　　 $g$，此时游码在标尺上指示的质量值是　　 $g$．（已知酒精的密度为 $0.8\times {10}^3\mathit{kg}/m^3$， $g$取 $10N/\mathit{kg})$

某城市正在大力发展包括无人机在内的高新技术产业。快递行业的一些公司积极尝试无人机送货，如图所示。一架无人机载着货物沿竖直方向匀速上升 $5m$，该货物质量为 $3.6\mathit{kg}$。求： $(g$取 $10N/\mathit{kg})$

（1）货物所受的重力为多少？

（2）提升过程中对货物所做的功为多少？

某同学为了测出木块 $A$ 在水平桌面上运动的过程中所受滑动摩擦力的大小，采用了如图所示的实验装置。

（1）他用弹簧测力计水平拉动木块 $A$ ，应使木块 $A$ 沿水平桌面做 　    　直线运动。

（2）请你画出（1）中木块 $A$ 的受力示意图，并分析说明这种运动状态下，弹簧测力计的示数能表示木块 $A$ 所受滑动摩擦力大小的依据。

（2014·金华）如图是研究“滑动摩擦力”的实验。

（1）小金用弹簧秤水平向左拉木块做匀速直线运动，弹簧秤示数如图甲所示。由二力平衡可知，木块受到的滑动摩擦力大小      （填“大于”、“小于”、“等于”）弹簧秤示数。
（2）小王在用同一装置重做小金的实验时，发现弹簧秤示数不稳定，某时刻弹簧秤示数如图乙所示。此时木块受到的滑动摩擦力为      N。
（3）为解决上述问题，小王对实验装置进行了如图丙的改进。他拉着足够长的木板沿水平地面向左运动，读出弹簧秤示数，此时木块受到的滑动摩擦力大小      （填等于、不等于）弹簧秤示数。
（4）实验后，聪明的小郑认为如果仅比较滑动摩擦力的大小可以不用二力平衡的原理。请你举出一个不用二力平衡原理比较滑动摩擦力大小的例子：      。

（2014·柳州）如图a是“研究影响滑动摩擦力大小的因素”实验．

（1）实验过程中，弹簧测力计      （选填“必须”或“不必”）沿水平方向拉着物块做匀速直线运动，此时，滑动摩擦力的大小        （选填“大于”、“等于”或“小于”）弹簧测力计示数．
（2）在三次实验中，滑动摩擦力最大的是        （选填“甲”、“乙”或“丙”）．
（3）比较甲、乙实验，是为了研究滑动摩擦力大小与           有关；比较乙、丙实验，是为了研究滑动摩擦力大小与            有关（以上两空选填“压力”或“接触面粗糙程度”）．
（4）小丽同学对实验装置进行改动，如图b所示，重复实验，发现效果更好．实验中，小丽同学     （选填“一定”或“不一定”）要匀速拉动长木板．

如图所示的弹簧测力计的最小分度值为 　　牛，读数为 　　牛。在"探究杠杆平衡的条件"实验中，需要测量的物理量是 　　、动力臂、阻力和阻力臂，为了能直接读出力臂的数值，应使杠杆在 　　位置保持平衡。