初中物理力和机械实验题

小明的爸爸准备购买一辆SUV型（运动型多用途）轿车,可是上网搜索后有人说这种车重心较高，汽车容易翻倒。小明有些怀疑，通过观察家里台灯、照相机三脚架的稳度（即稳定性）后，设计并进行了如下实验：如下图所示，他首先制作了甲、乙、丙、丁四块重相同、除甲底面积较大外其他外形完全相同、重心高低不同的圆柱体，然后将它们依次放在木板上(物体不滑动)，慢慢转动木板，直至圆柱体翻到，记录此时木板转过的角度θ，记录结果如下表。
(1)小明是通过                  来判断物体的稳度。
(2)分析数据            （填实验次数的序号）可以得到稳度与重心高低之间的关系。
(3)分析小明的实验数据，发现物体的稳度还与       有关。
(4)设汽车车轮和地面的四个接触点围成的四边形的面积为S，汽车的重心离地面高度为h，现有汽车甲和乙，它们的重G相同，结合小明的探究结果,你认为可以通过简单比较 或 （写出表达式）就可以初步比较甲、乙两辆汽车的稳度。
(5)小又提出了下列几个问题，对SUV型汽车生产厂家来说，最有研究价值的问题是        

A．是否可以通过加大车轮间距离提高稳度	B．如何降低用户的成本
C．稳度是否与汽车车重有关	D．如何提高大家的科学素养

【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________________ ．

综合实验（可以配图说明）：
要验证“物体所受的重力跟它的质量成正比”，请完成实验设计方案，要求用上给定的所
有器材。

器材	天平，弹簧测力计，体积相同的铝块、铁块和铜块各一个
实验 步骤	分析数据，得出结论。	数据记录表格

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　　 $N$。

小红和小龙在研究滑动摩擦力大小与压力大小关系的实验中，所选器材：长木板、木块、弹簧测力计、砝码各一个，把长木板放在水平桌面上，依次进行试验，具体操作如下：

（1）如图甲所示，小红用弹簧测力计水平拉动木块在长木板上做匀速直线运动，读出弹簧测力计的示数为 　 　N；

（2）如图乙所示，小红将砝码放在木块上。用弹簧测力计水平拉动木块在长木板上做匀速直线运动，弹簧测力计的示数如图所示。比较图甲、乙两次实验得出结论：当接触面粗糙程度一定时，压力越大，滑动摩擦力 　 　；

（3）如图丙所示，小龙也用弹簧测力计水平拉动木块在长木板上做直线运动，在乙、丙两次实验中，木块所受的摩擦力分别为f _乙、f _丙，则其大小关系为f _乙 　 　f _丙。

地球附近物体都受到重力，小敏同学认为物体的重力大小与物体的质量有关，她用天平、钩码、弹簧测力计进行了探究。[第（1）3分，其余各个小题2分]

（1）如图甲是他第2次 测量中弹簧测力计的读数，该测力计的量程是   N，分度值是    N，请将此时测力计的示数填入下表的空格处．
（2）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．

（3）由图象可知：物体的重力跟物体的质量成                   ．
（4）若干年后，小敏在我国建成的太空站工作时，你认为他用同样的器材   （选填“能”或“不能”）完成该探究

下表是小英同学探究重力与质量的关系时（采用质量已知的物体做实验）得到的实验数据。

实测物体	物体质量m／kg	重力G／N	比值G/m(N·kg^-1)
物体1	0.1	0.98	9.8
物体2	0.2	1.96	9.8
物体3	0.3	2.97	9.9

（1）在实验过程中，需要的测量工具是                    。
（2）分析表中实验数据，得出结论是：                                          。

在"探究杠杆平衡的条件"实验中，需记录动力、动力臂、 　　和阻力臂，为便于直接在杠杆上读出力臂的数值，应使杠杆在 　　位置保持平衡。在"探究平面镜成像的特点"实验中，为了能够找到 　　像的位置 （选填"实"或"虚"），采用 　　作为平面镜。

（杠杆法测液体密度，ρ_固已知）小东想估测出某种油的密度ρ_油，他手边的测量工具只有刻度尺．小东利用身边的器材设计出一个实验方案．首先找一根直硬棒，用细线系在O点吊起，硬棒在水平位置平衡，然后将已知密度为ρ的金属块B挂在硬棒左端C处，另外找一个重物A挂在硬棒右端，调节重物A的位置，使硬棒在水平位置平衡，此时重物挂在硬棒上的位置为E，如图所示．下面是小东测出ρ_油的部分实验步骤，请你按照小东的实验思路，将实验步骤补充完整．

（1）用刻度尺测出OE的长度L_o；
（2）把金属块B浸没在油中，把重物A从E处移动到D处时，硬棒再次在水平位置平衡；
（3）                                                                                         ；
（4）利用上述测量出的物理量和题中的已知量计算ρ_油的表达式为：                        ．

（杠杆法测液体密度，ρ_水已知，三平衡法）小李想测量食用油的密度ρ_油，他手边的测量工具只有刻度尺。小李利用身边的器材设计出一个实验方案。找来一根均匀轻质直硬棒，用细线系在O点吊起，硬棒在水平位置平衡，将一密度未知的金属块B挂在硬棒左端C处，另外找一个重物A挂在硬棒右端，调节重物A的位置，使硬棒在水平位置平衡，此时重物挂在硬棒上的位置为D，如图18所示。下面是小李测出ρ_油的部分实验步骤，请你按照小李的实验思路，将实验步骤补充完整。
（1）用刻度尺测出OD的长度L_o；
（2）将适量水倒入烧杯（水的密度为ρ_水为已知），金属块B没入水中且不碰烧杯，把重物A从D处移动到E处时(E点未标出)，硬棒再次在水平位置平衡，                  ，将金属块B取出，用抹布擦干；
（3）将适量油倒入另一烧杯，金属块B没入油中且不碰烧杯，将重物A从E处移动到F处时，硬棒再次在水平位置平衡，                      ，将金属块B取出，用抹布擦干；  
（4）利用上述测量出的物理量和题中的已知量计算的表达式为：             。

如图所示，是某同学探究“重力与质量的关系”的实验装置示意图。在安装实验装置时，让刻度尺的零刻度与弹簧测力计的弹簧上端对齐，在弹簧测力计的下端挂上1个钩码，静止时弹簧测力计的弹簧长度为 $L_1$，弹簧测力计的示数为 $F_1$；图乙和图丙分别是此时弹簧下端的指针在刻度尺上的位置和弹簧测力计示数的放大示意图。那么，刻度尺的分度值为　　 $\mathit{cm}$，示数 $L_1=$　　 $\mathit{cm}$，示数 $F_1=$　　 $N$．在不损坏弹簧测力计和满足相应条件的情况下，在弹簧测力计的下端再挂上4个相同的钩码，静止时如果弹簧测力计的示数为 $25.00N$．那么，说明重力与质量成　　（选填“正比”或“反比” $)$。

如图所示的甲、乙两次实验中，分别用弹簧测力计水平拉动同一长方体木块，使其在同水平木板上做匀速直线运动，这是为了探究滑动摩擦力大小与接触面的　面积大小　的关系，甲图中木块受到的滑动摩擦力大小是　　 $N$。

实验室中，常用天平来测量物体的　　，测量时应将砝码放在天平的　　盘内。在如图中，弹簧测力计的量程为　　牛，读数为　　牛。

（杠杆法测固体密度，ρ_水已知，双平衡法）小阳为了测量某金属块的密度，他找来一根均匀的直硬棒，用细线系在O点吊起，硬棒在水平位置平衡，然后将金属块B挂在硬棒左端C处，另外找一个重物A挂在硬棒右端，调节重物A的位置，使硬棒在水平位置平衡，此时重物A挂在硬棒上的位置为E，如图所示。下面是小阳测出金属块B密度的部分实验步骤，请你按小阳的思路，将实验步骤补充完整。

（1）用刻度尺测出OE的长度L₀。
（2）把金属块B浸没在水中，把重物A从E处移动到D处时，硬棒再次在水平位置平衡。
（3）                                  。
（4）利用上述测量出的物理量和题中的已知量，计算B物体的密度的表达式是：ρ_B＝         。(2分)

（弹簧测力计+溢水杯测固体密度）在某次物理教师创新实验能力展示交流活动中，一位老师设计了一个“巧妙测出不规则固体密度”的实验．该实验的主要步骤如下（g取10N／kg）：
①将两个已调好零刻度的弹簧测力计悬挂在铁架台下，将一溢水杯和另一空杯用细线拴在弹簧测力计下，向溢水杯中加入一定量的水，使水满过溢水口流入空杯中；
②当水不再流出时，读出弹簧测力计的示数G₁和G₂；
③将一不溶于水的小石块用细线拴住并慢慢放入溢水杯中，此时溢出的水全部流入另一杯中，当水不再流出时，读出弹簧测力计的示数G₃和G₄；
④根据以上数据，通过计算得出小石块的密度ρ．
（1）上述实验中，他测得G₁＝0.94N，G₂＝0.40N．G₃和G₄的示数如图乙所示，则G₃＝________N，G₄＝________N．
（2）实验中，小石块排开的水的重量是________N，小石块的体积是________m³．
（3）小石块的重量是________N．
（4）通过以上数据，他得出小石块的密度是________kg／m³．
（5）若将小石块换成一个小盐块，其他步骤不变，不考虑弹簧测力计读数的误差，则他测得的盐块的密度ρ_盐′与它的真实密度ρ_盐相比，ρ_盐′________ρ_盐（填“＞”“＝”或“＜”）．