初中物理力和机械实验题

对于杠杆的原理，我国古代也很注意研究，在古书《墨经》中就对杆秤作了科学的说明。某物理小组探究如图所示的一杆秤，通过观察和测量知道：杆秤上标有刻度，提纽在B点，秤钩在A点，O点为刻度的起点（为零刻度点，在B点左侧）。用刻度尺量出OA=l₁，OB=l₂。

（1）秤钩不挂重物时，秤砣挂在O点时杆秤平衡，则重心C应在B点的__________侧（选填“左”、“右”或“不确定”）。 设该杆秤秤砣的质量为m，则杆秤自身重力（不含秤砣）和它的力臂的乘积是__________。
（2）物理小组利用空瓶（空瓶质量比秤砣质量小一些）、细线和原有秤砣测出原秤砣的质量。方法是：用细线系在空瓶上并置于__________点，慢慢往瓶中加沙子，如果杆秤恰能平衡，相当于新做了一个秤砣，再把它挂在秤钩上，移动原秤砣位置至杆秤平衡，秤杆上的读数即为原秤砣质量。
（3）物理小组通过查资料得到“如果杠杆受两个阻力，杠杆的平衡条件是：F_动l_动=F_阻l_阻+F′_阻l′_阻，如图所示”。

则上一问中实际上只要有刻度尺利用科学推理也可测得秤砣质量，方法是：设想有两个完全一样的原秤砣甲、乙，将甲置于A点，乙置于B点右侧某点，杆秤恰好平衡。由杠杆的平衡条件可知，量出长度l₁、l₂后，只须从B点起向右量出长度__________，该位置杆秤上的读数即为秤砣的质量m。

绳子的抗断拉力是绳子能够承受的最大拉力，超过这个拉力，绳子就会断裂。某实验小组用“加沙子法”测量一根细轻绳的抗断拉力，主要过程如下：将小桶悬挂于细绳下，缓慢在桶中添加沙子，直到绳子断裂。取下小桶，用弹簧测力计测小桶和沙子的重力。

（1）某次测量中，用弹簧测力计测得桶和沙子的重力如图所示，细绳的抗断拉力为　　 $N$．本实验的原理中用到了力的相互作用规律和　　的知识。这种方法测量出的抗断拉力比绳子实际的抗断拉力　　。

（2）改变绳子的长度，其抗断拉力　　改变；用绳子拉着重物加速上升，其抗断拉力　　改变。（均选填“会”或“不会” $)$

在"探究杠杆平衡条件"的实验中

（1）把质量分布均匀的杠杆中点作为支点，其目的是消除 　　对实验的影响；

（2）如图1所示，是已经平衡的杠杆，若在两侧的钩码下再各增加一个相同的钩码，杠杆会失去平衡，那么只需将 　　（选填下列序号），杠杆就会重新平衡；

①左侧钩码向左移动4个格 ②2右侧钩码向左移动2个格 ③平衡螺母向左适当调节

（3）小明改用弹簧测力计做实验，如图2所示，使杠杆在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数 　　 $1N$ （选填"大于"，"小于"或"等于" $)$ 。（每个钩码 $0.5N)$

如图所示是小李和小王利用刻度均匀的轻质杠杆探究“杠杆平衡条件”的实验装置。

（1）实验前没挂钩码时，杠杆静止的位置如图甲所示，此时应将螺母向　　调节，使杠杆在水平位置平衡。

（2）杠杆平衡后，小李在左右两侧分别挂上钩码，如图乙所示，杠杆的　　端会下沉，要使杠杆重新在水平位置平衡，在不改变钩码悬挂点的位置和改变较少钩码的前提下，只需将　　即可。

（3）小李和小王又分别设计了两种实验方案，小李的方案如图丙所示，小王的方案如图丁所示。你认为　　的实验方案更好，请说明你的理由　　。

（4）实验中小王发现：如果在杠杆的 $O$点用弹簧测力计施加一个向上的力，这个力在探究实验时是否影响到杠杆的平衡？请说明理由　　。

实验小组在测滑轮组机械效率的实验中得到的数据如表所示，实验装置如下图：

物理量	1	2	3
钩码重G（N）	4	4	6
钩码上升高度h（m）	0.1	0.1	0.1
绳端拉力F（N）	1.8	1.4	2.4
绳端移动距离S（m）	0.3	0.5	0.3
机械效率η	74%

（1）通过表中数据可分析出实验1是用        （填“甲”或“乙”）图做的实验，实验2是用         （填“甲”或“乙”）图做的实验。
（2）请将表中空白处填上恰当的数据。（百分号前保留整数）
（3）通过实验1和实验2的数据分析可得出结论：使用不同的滑轮组，提升相同的重物时，动滑轮的个数越多，滑轮组的机械效率___________。
（4）比较实验1和实验3可得正确结论：使用同一滑轮组，________________________，可以提高滑轮组的机械效率。

小宁在“探究杠杆的平衡条件”的实验中进行了如下操作：

（1）小宁先将杠杆调节到水平位置平衡，这样做的目的是为了消除杠杆自重对实验的影响和　　。

（2）如图甲所示，杠杆调节平衡后，小宁在杠杆的左端处挂3个相同的钩码，在杠杆右端处挂2个相同的钩码，杠杆在水平位置平衡。于是小宁得出了杠杆的平衡条件，即．他这样得出结论存在的不足是：　　。

（3）在（2）的基础上，如果小宁将、两处的钩码同时去掉1个，那么杠杆在水平位置能否保持平衡？　　。

（4）如图乙所示，小宁去掉了处挂的钩码、改在处用弹簧测力计直向上拉，当杠杆在水平位置平衡时记下它的示数；若小宁将弹簧测力计逐渐倾斜，要使杠杆仍在水平位置保持平衡，则弹簧测力计的示数与相比　　（填“变大”“变小”或“不变”。

如图所示，探究小组利用铁架台、带有刻度的杠杆、细线、若干相同钩码、弹簧测力计（单位： $N)$等实验器材探究杠杆的平衡条件，在探究实验中

（1）在挂钩码前，小组发现杠杆左端高右端低（如图甲），应将杠杆两端的平衡螺母向　　端调节（选填“左”或“右” $)$，使杠杆在水平位置平衡，这样做的目的是为了方便读出　　；

（2）接着小组在杠杆的两侧挂上不同数量的钩码，移动钩码的位置，使杠杆重新在水平位置平衡（如图乙），这时杠杆两侧受到的作用力大小　　（选填“大于”、“等于”或“小于” $)$各自钩码所受重力大小，若在 $A$， $B$下方再增挂一个相同的钩码，则杠杆　　端将下沉（选填“左”或“右” $)$；

（3）如图丙是已经调节平衡的杠杆，用弹簧测力计在杠杆 $C$处竖直向上拉，在 $A$处挂上适当的钩码，使杠杆在水平位置平衡，则弹簧测力计读数为　　，钩码总质量为　　 $\mathit{kg}$． $(g$取 $10N/\mathit{kg})$

如图所示，是我们考试时常用的0.5mm签字笔及其笔芯，“签字笔写字，笔中墨水沿笔尖能流出来的原因是什么？”菲菲与晶晶提出两个猜想：
猜想一 墨水能流出是受大气压的作用
猜想二 墨水能流出受到重力的作用

（1）菲菲进行了如下操作：用橡皮堵住笔芯的上端口，用笔在纸上写字，发现字的笔迹逐渐变淡，最终写不出字来，这说明猜想一是_    _（正确/错误）的；
（2）为了验证猜想二，晶晶的具体做法是：将笔尖_    _（朝上 /朝下），并在纸上写字，如果观察到_    _     现象，则说明猜想二是错误的.

在测量滑动摩擦力的实验中，用弹簧测力计水平拉动木块沿长木板做 　　运动，弹簧测力计的示数如图所示，则木块与长木板之间的滑动摩擦力是 　　 $N$ ；此时，砝码与木块之间的摩擦力是 　　 $N$ ．如果将长木板表面铺上毛巾，重复上述操作，弹簧测力计的示数与原来相比将 　　。

小东要探究“影响滑动摩擦力大小的因素”，他猜想影响滑动摩擦力大小的因素可能有：（1）接触面所受的压力大小；（2）接触面的粗糙程度。

接下来小东通过如图所示实验操作验证他的猜想：

（1）实验要求用弹簧测力计水平拉动木块做　　运动，根据　　的原理，可知此时摩擦力与拉力大小相等，否则弹簧测力计的示数不等于摩擦力

（2）比较甲、乙两次实验，可以得出结论：当接触面的粗糙程度一定时，　　，滑动摩擦力越大

（3）比较　　两次实验，可以得出结论：当压力大小一定时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大

（4）实验中运用的实验研究方法是　　。

小明用天平、钩码、弹簧秤研究物体所受重力跟物体质量的关系，测量记录的实验数据如下表

质量m/kg	0.00	0.100	0.200	0.300	0.400	0.500
重力G/N	0.0	1.0		3.0	4.0	5.0

 

（1）某次测量弹簧秤的读数如图甲所示，请你将弹簧秤的读数填入上表空格中。
（2）根据上表记录的实验数据，在乙图中作出重力随质量变化的图像。
（3）由实验可以得出的结论是：                             。

如图所示，是"探究杠杆的平衡条件"的实验装置。

（1）实验前，杠杆右端偏高，应将两端的平衡螺母向 　 　调节，使杠杆在水平位置平衡；

（2）杠杆平衡后，在左侧挂两个钩码，每个钩码重1N，在右端竖直向下拉着弹簧测力计，使杠杆在水平位置平衡，如图所示，此时弹簧测力计的示数F＝ 　 　N；

（3）当弹簧测力计处于图中的虚线（斜拉）位置时，若使杠杆在水平位置平衡且弹簧测力计的示数仍等于F，应将钩码向 　 　移动适当的距离。

某同学在“测滑轮组机械效率”的实验中，用图甲所示的装置匀速提起重物，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）对该同学实验记录进行有关分析后发现他的实验结果违背物理规律，其表现在于：                              。
（2）图乙是测力计的放大图。结合图甲你会发现导致实验结果违背物理规律的原因是                           。
（3）纠正错误后，可计算该滑轮组的机械效率为            。

【改编】地球附近物体都要受到重力，小明同学认为物体的重力大小与物体的质量有关，他用天平、钩码、弹簧测力计进行了探究．
（1）你________________ （选填“同意”或“不同意”）物体的重力大小与物体的质量有关依据是________________
（2）请将下面的表格补充完整．

次数	1	2	3	4
质量m/kg	O.1	0.2	0.3	0.4
重力G/N	l	________________	3	4

（3）请你根据表格中的实验数据，在图乙中作出重力随质量变化的图象．

（4）由图象可知：物体的重力跟物体的质量成________________ ．

某实验小组的同学对 $A$、 $B$两根长度相同粗细不同的橡皮筋测力计，将橡皮筋的一端固定，另一端悬挂钩码（图甲所示），记录橡皮筋受到的拉力大小 $F$和橡皮筋伸长量△ $x$，根据多组测量数据做出的图线如图乙所示。

（1）当在两根橡皮筋上悬挂重力为 $8N$的物体时，橡皮筋 $A$的伸长量为　　 $\mathit{cm}$，橡皮筋 $B$的伸长量为　　 $\mathit{cm}$。

（2）分别用这两根橡皮筋制成的测力计代替弹簧秤，则用橡皮筋　　制成的测力计量程大，用橡皮筋　　制成的测力计测量的精确程度高（均选填“ $A$”或“ $B$” $)$。

（3）将本实验中相同的两根橡皮筋并联起来代替弹簧秤，能够测量力的最大值为　　 $N$。