初中物理力和机械实验题

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，实验数据如下表所示．

序号	钩码重G/N	钩码上升 的高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）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．

（1）探究平面镜成像特点的实验装置．用玻璃板代替平面镜，主要是利用玻璃板透明的特点，便于            ；实验过程中，如果在平面上无论怎样移动蜡烛B，都无法与A的像重合，原因可能是;

（2）在探究“杠杆平衡条件”实验中①实验前应先调节杠杆在水平位置平衡，目的是             。
②杠杆平衡后，小英同学在图甲所示的A位置挂上两个钩码，可在B位置挂上     个钩码，使杠杆在水平位置平衡。
③她改用弹簧测力计在乙图中的C位置斜下拉，若每个钩码重2N，当杠杆在水平位置平衡时，测力计示数将     （填“大于”“等于”或“小于”）2N．

（2014中考真题）小凡同学在“探究定滑轮和动滑轮特点”的实验中，装置图如下图所示．

（1）在探究定滑轮时，照图乙操作，觉得读数不方便，于是把测力计倒过来，即测力计吊环系在拉绳上，用手拉挂钩，测力计的示数会___________ （“变大”、“变小”或“不变”），其理由是 ______________________________。
（2）在探究动滑轮时，照图丙操作，记录数据如下表，分析数据发现，测力计的示数F大于物重G的一半，与课本结论存在差异，其原因是 __________________________.请给出一条减小此差异的建议 ________________________________________。

实验次数	物重G/N	测力计的示数F/N
1	1.00	0.65
2	1.50	0.90
3	2.00	1.15

 

小明、小亮和小敏在实验室分别做三个小实验，实验过程中，他们分别遇到了不同的困惑。有些困惑，他们通过交流已经提出了解决方案，但还需要听听你的意见；有些困惑，需要你帮助解决。

(1)小明的实验是“探究杠杆的平衡条件”， 他在完成教材中的探究任务后，又多加了一个弹簧测力计继续进行探究。他的困惑是：在图所示杠杆已经平衡的情况下，不知道怎样测弹簧拉力的力臂。请你在图中帮小明作出弹簧拉力F对支点O的力臂。
(2)小亮的实验是“探究同种物质的质量与体积的关系”，他选择了三个体积不同，质量分别为89 g、178 g、356 g的实心铜块做实验。实验中，他用每次都盛有30 cm³水的量筒分别测出了三个铜块的体积，并将数据记录在了自己设计的表格中。

小亮在计算质量与体积的比值( m/V )时，发现其中的一个测量数据有错误，这个测量数据（原始数据）是__    __（填该数据的数字和它的单位）。
小亮的困惑是：这个错误是怎样产生的。请你帮他找错误产生的原因：__        _
正确的数据应该是     （填该数据的数字和它的单位）
(3)小敏的实验是“探究凸透镜成像的特点”。
她的困惑是：不知道实验室准备的凸透镜的焦距。
小亮给他提供的解决方案是：根据图所示的设计方案图进行实验．测出焦距。

你的意见：小亮的“方案”是          （填“可行”或“不可行”）的。
A．如果“方案”可行，则在具体操作中应该注意：使像的大小与亮度是                。
B．如果“方案”不可行，请提出你的解决方案：_                      。

探究杠杆的平衡条件：

如图所示，是小鹰和小华同学用于探究杠杆平衡条件的实验装置。

（1）实验前，小鹰和小华同学发现实验装置如图甲所示，为了使杠杆在水平位置平衡，他们应将左端的螺母向左调或将右端的螺母向

　　调。

（2）实验中，两位同学在杠杆的左右两侧加挂钩码，如图乙所示，如果两人决定只改变左侧钩码的位置，则向　　移动，才能使杠杆在水平位置重新平衡，改变钩码的个数及位置，并进行多次实验。

（3）实验后，两位同学将所得的数据分析处理，最终得到杠杆的平衡条件为　　。

小明总结初中两年物理学习所做的探究实验发现：
（1）当要研究的物理量大小不易直接测量时，都要想办法把它们的大小间接显示出来。

例如在甲图所示的实验中，应让木块在木板上做________________运动，摩擦力的大小就是通过弹簧测力计显示的示数间接反映。在图乙所示的实验中，动能的大小是通过___________________间接反映出来的。这种研究问题的方法叫__________。
（2）当要研究的物理量与多个因素都有关系时，就要采用__________________方法。
例如要研究摩擦力与压力的关系，就要多次改变压力，同时保持______________不变。做实验时我们改变压力的具体办法是_________________________________。要研究动能跟质量的关系，就要改变质量，同时控制_____________不变。具体办法是：换用_____________________并让它们从____________________由静止滑下。

小军同学为了探究“使用动滑轮的省力情况”，使用了如图所示的实验装置．实验前，小军用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弹簧测力计示数，并将其填写在预先设计好的表格中（见下表）

序号	1	2	3	4	5	6	7	8
动滑轮重G0/N	1.0	1.0	1.0	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	1.0	1.3	1.5	1.8	2.0	2.3	2.5

 
分析实验数据可以得到：
（1）在动滑轮的重力大于或等于物体的重力的条件下，使用动滑轮   （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与钩码的重力G以及动滑轮的重力G₀的关系为   ；
（3）第6组数据中，钩码匀速上升1m的过程中，滑轮组的机械效率为   ．

杆秤是一种用来测量物体质量的工具。小金尝试做了如图所示的杆秤。在秤盘上不放重物时，将秤砣移至 $O$点提纽处，杆秤恰好水平平衡，于是小金将此处标为0刻度。当秤盘上放一个质量为 $2\mathit{kg}$的物体时，秤砣移到 $B$处，恰好能使杆秤水平平衡，测得 $\mathit{OA}=5\mathit{cm}$， $\mathit{OB}=10\mathit{cm}$。

（1）计算秤砣的质量。

（2）小金在 $B$处标的刻度应为　　 $\mathit{kg}$．若图中 $\mathit{OC}=2\mathit{OB}$，则 $C$处的刻度应为　　 $\mathit{kg}$。

（3）当秤盘上放一个质量为 $2\mathit{kg}$的物体时，若换用一个质量更大的秤砣，移动秤砣使杆秤再次水平平衡时，其读数　　（选填“ $<$”或“ $>$” $)2\mathit{kg}$，由此可知一杆杆秤不能随意更换秤砣。

据报道，一位物理老师在动物园内， 用弹簧测力计称出了一头大象的质量.在称象过程中，他还用到了吊车、铁笼和一根很长的槽钢等辅助工具. 操作步骤如下：

步骤1．他首先将铁笼系于槽钢上的B点， 当吊车吊钩在槽钢上的悬吊点移至O点时，槽钢在水平位置平衡，测得OB=6cm.
步骤2．将大象引入铁笼，用弹簧测力计竖直向下拉住槽钢的另一端， 使之再次在水平位置平衡，测得OA="9" m，弹簧测力计的示数为200N.
(1) 老师运用了_________原理进行测量的．
(2) 设计步骤1的目的是_______________________________．
(3) 试计算大象的质量(g取10 N/kg)．

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

 

如图所示是小华利用合金块、水等器材来测合金密度的实验情景．

（1）将合金悬挂在弹簧测力计下，示数如图甲，则合金块的重力为    N；
（2）将合金块慢慢浸入水中，弹簧测力计的示数将     （填“变大”“变小”或“不变”）；合金块浸没到水中后，弹簧测力计的示数如图乙所示，此时合金块在水中所受的浮力为    N；
（3）由此可计算出合金块的体积为     m³，密度为     kg/m³；
（4）若将乙图中的清水换成盐水，弹簧测力计的示数将      （填“变大”“变小”或“不变”）．

为了探究物体的浮沉条件，实验室提供了如下器材：天平、烧杯、金属块、细线、水及其他简单辅助器材．实验步骤如图：（g取10N／kg、ρ_蜡<ρ_水）

（1）金属块的重力为________牛．
（2）金属块浸没在水中时排开水的体积为______厘米³．
（3）用公式F_浮＝ρ_水gV_排计算金属块浸没在水中受到的浮力，大小为_________牛．
（4）比较金属块浸没时浮力和重力大小，可知金属块浸没在水中时会________（填“上浮”、“悬浮”或“下沉”）．
（5）用此方案探究蜡块浮沉条件，需改进之处是                             ．

（2014中考真题）如图所示，在探究水平面上长方体木块所受摩擦力的实验中，小明用弹簧测力计沿水平方向拉静止的木块，木块表面粗糙程度相同，实验记录如下表所示，由表中信息可知，小明探究了滑动摩擦力的大小与   的关系；当弹簧测力计示数为4.0N时，木块所受的摩擦力大小是   N，此时木块做     （选填“匀速”、“加速”或“减速”）运动，木块开始滑动时受到的摩擦力   （选填“大于”、“小于”或“等于”）匀速运动时受到的摩擦力。

拉力大小F/N	0～3.4	3.5	3.3
木块平放	静止	开始滑动	匀速运动
木块平放	静止	开始滑动	匀速运动

实验探究

（1）探究重力与质量的关系

①某同学用质量已知的钩码进行实验，根据测得的数据作出的 $G-m$关系图象是一条过原点的直线 $a$由此得出结论：物体受到的重力与它的质量成　     　比。

②他又正确测量了一个木块的质量和重力，并在同一坐标系中正确描点得到点 $A$，如图所示。点 $A$不在直线 $a$上的主要原因是　      　。

（2）探究阻力对物体运动的影响

如图所示，将棉布铺在水平木板上，让小车从斜面顶端由静止滑下，小车在水平面上由于受到阻力，滑行一段距离后停止；去掉木板上的棉布，再次让小车从斜面顶端由静止滑下，运动的小车所受到的阻力减小，滑行的距离增大。

进一步推理：如果运动的小车受到的阻力为零，它将　      　。通过上述实验和推理可得：力不是维持物体运动状态的原因，而是　       　物体运动状态的原因。

（3）测量滑轮组的机械效率

实验装置和数据记录表如下：

次数	钩码重力 $G/N$	钩码上升的高度 $h/m$	绳端拉力 $F/N$	绳端移动的距离 $s/m$	机械效率 $\eta$
1	2.0	0.10	0.9	0.30	$74.1\%$
2	2.0	0.15	0.9	0.45	$74.1\%$
3	2.0	0.20	0.9	0.60	$74.1\%$
4	4.0	0.20	1.6	0.60

①第4次实验测得的机械效率为　     　。

②分析表中数据可得：利用相同的滑轮组提升同一物体，物体上升的高度不同，滑轮组的机械效率　    　；提升不同的物体，物体的重力越大，滑轮组的机械效率越　     　。

如图为小柯在科技节中制作的“杠杆力臂演示仪”和“流体压强与流速关系演示仪”。

（1）如图甲（杠杆自身质量和摩擦忽略不计，固定装置未画出）， $O$为支点， $\mathit{OA}=\mathit{OD}=3\mathit{OB}=0.6$米， $\mathit{CD}=0.2$米。在做背景的白纸上作有以 $O$为圆心半径为0.2米的圆。在 $A$点挂5牛顿的重物 $G$，要使杠杆水平平衡，则作用在 $B$点竖直向下的力 $F_B$应为　　牛，撤去 $F_B$后，按图示方向分别施加 $F_C$、 $F_D$两个力，且每次都使杠杆在水平位置平衡，则 $F_C$、 $F_D$大小关系为　　。

（2）如图乙，在注射器 $A$、 $B$处分别扎一个等大的小孔，插入两根相同规格的硬质塑料管（连接处密封），并 在管上分别系一个未充气的同规格气球（连接处不漏气）。先慢慢往外拉活塞，使注射器中充满空气，接着快速向内推动活塞，在此过程中可观察到 $A$、 $B$两孔处气球的鼓起情况是　　（填序号）。

① $A$孔处气球大 ② $B$孔处气球大 ③两个气球一样大