初中物理力和机械实验题

在探究“杠杆的平衡条件”实验中，所用的实验器材有：杠杆：（杠杆上每小格长为2cm）、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个（N+钩码NXN lN）。

（1）实验前，杠杆静止在如图15甲所示的位置，此时杠杆处于          （选填“平衡”或“不平衡”）状态。
（2）实验时，使杠杆在水平位置平衡，主要是为了便于测量         大小，因此应将如图甲所示杠杆左端的平衡螺母适当往          （选填“左”或“右”）调。
（3）杠杆在水平位置平衡后，小明在杠杆A点处挂上2个钩码，做为动力F₁，B点处挂上l个钩码，做为阻力F₂，杠杆恰好在水平位置平衡，如图乙所示，分别测量出两个力的力臂L₁和L₂，计算后发现：F₁ L₁= F₂ L₂，便得出杠杆的平衡条件是：F₁ L₁= F₂ L₂。但小红认为小明这种实验处理方法是不完善的，理由是              
                                                                         
（4）接着，小明提出新的探究问题： “若支点不在杠杆的中点时，杠杆的平衡条件是否仍然成立?”于是小明利用如图甲所示装置进行探究，在杠杆D点处挂上2个钩码，用弹簧测力计在C点处竖直向上拉使杠杆在水平位置处于平衡状态，此时弹簧测力计的示数如图甲所示，则弹簧测力计的拉力是          N。

以弹簧测力计的拉力为动力F₁^/，钩码重力为阻力F₂^/，多次调整力和力臂的大小进行测量，发现：F₁^/ L₁^/总是大于F₂^/ L₂^/，其原因主要是受         作用的影响。
（5）小明将图甲中弹簧测力计拉力的作用点从C点移到E点，使杠杆仍在水平位置平衡，如图乙所示，请推算：此时弹簧测力计的拉力是          N。

在“探究杠杆的平衡条件”实验中：

（1）实验中使用弹簧测力计测量拉力，关于弹簧测力计上的零刻度，下列说法中一定错误的是

A．弹簧所受的拉力为零

B．弹簧的长度为零

C．弹簧的伸长量为零

D．指针的初始位置

（2）在没有挂钩码时杠杆的平衡位置如图甲所示．为使杠杆在水平位置平衡，可只将杠杆右端螺母向________（选填“左”或“右”）边旋一些．
（3）调节杠杆平衡后，第一组同学按图乙所示进行实验，第二组同学按图丙所示进行实验．同学们讨论后一致认为第二组实验方案更合理，理由是________________．
（4）图丙中杠杆处于平衡状态，每个钩码受到的重力是0.5N，则弹簧测力计竖直向上的拉力是________N．

某中学的物理兴趣小组想探究水平抛出的小球，从抛出点到落地点的水平距离与哪些因素有关. 大家经过讨论，提出了以下猜想：

猜想1：小球从抛出点到落地点的水平距离，可能与小球的质量有关；
猜想2：小球从抛出点到落地点的水平距离，可能与小球下落的高度有关；
猜想3：小球从抛出点到落地点的水平距离，可能与小球水平射出的速度有关.
为了检验上述猜想是否正确，他们找来刻度尺，并将弹射器水平固定在铁架台上，按图15所示实验装置进行实验，得到表中数据：
请你通过分析，回答下列问题：
（1）为验证猜想1，应选用序号为____    __的实验.
为验证猜想2，应选用序号为___    ____的实验.
（2）通过分析表中数据，得出的结论是：小球从抛出点到落地点的水平距离与____    __、____    __有关.

实验 序号	小球质量 m（g）	小球水平射出的 速度v（m/s）	小球下落 高度h（m）	小球从抛出点到落地点的水平距离s（m）
1	10	1	2	0.64
2	10	1	1.5	0.55
3	20	1	2	0.64
4	20	2.5	2	1.60

 

物理实验兴趣小组的同学在探究“影响物体重力大小的因素”实验中，进行了如图所示的实验探究，把钩码（每个50g）逐个挂在弹簧测力计上，分别测算出它们受到的重力（g取10N/kg)，请在方格纸中根据实验数据描点作出关于G与m的图像，根据图像，你认为影响重力大小的因素是    。它们之间的关系是________    ________。（用文字表达）

另一小组的同学则认为“物体重力的大小可能跟物体形状有关”，他们以橡皮泥为实验对象，用小刀将橡皮泥雕刻成各种形状进行实验，实验数据如右下表所示。分析表中实验数据，这一组的同学得出实验结论是：物体重力的大小与物体的形状    （填：“有关”或“无关”）。你认为他们的结论    （填：“正确”或“不正确”）。

地球附近物体都要受到重力，小考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__________(填“同意”或“不同意”）物体的重力大小与物体的质量大小有关，依据是物体的质量越大，它所受的重力就越大。
⑵如图是他第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。

⑶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。（2分)

次序	1	2	3	4
质量m/kg	0.1	0.2	0.3	0.4
重力G/N	1		3	4

 

⑷由图象可知：物体所受的重力跟物体的质量成___________。
⑸若干年后，小考在我国建成的太空站工作时，你认为他用同样的器材____________(填“能”或“不能”）在太空站完成该探究。

在探究“杠杆的平衡条件”实验中：

（1）实验前，杠杆停在如图甲所示的位置，小明应该将杠杆右端平衡螺母向      （填“左”或“右”）调节，使杠杆在水平位置平衡，这样做的目的是         ．
（2）杠杆在水平位置平衡后，在杠杆左边挂上钩码，在右边用测力计竖直向下拉，使杠杆在水平位置重新平衡，如图乙所示.

实验次数	动力F1/N	动力臂L/cm	阻力F2/N	阻力臂2/cm
1	2	10	2	10
2	1	20	2	10
3	2.5	10	1	25

（3）以测力计拉力为动力F₁，钩码重力为阻力F₂，多次调整进行测量， 得出的数据如表所示，分析表中数据得出：杠杆的平衡条件是：     ．（用字母表达式）
（4）在本实验中需要进行多次测量的目的是    ．
A．减小误差   B．求平均值   C．使结论具有普遍性
（5）当测力计由竖直方向变为向右倾斜下拉并保持杠杆在水平位置平衡，如图1所示，此过程中测力计的拉力F     （填“变大”“不变”或“变小”）。

在研究杠杆平衡条件的实验中

（1）实验前，将杠杆中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆右端上翘，此时应将杠杆两端的平衡螺母向        （选填“左”或“右”）调节，使杠杆在水平位置平衡。
（2）在图甲所示的装置中，每个钩码重0.5N，杠杆上每格等距。小明在图甲B处施加一个竖直方向的力F₁，使杠杆在水平位置平衡，则力F₁的方向        ，大小为        N。
（3）若仍在B处施加一个力，如图乙所示，则此时力的大小为     N，与力F₁相比，该力变大的原因是     。

某人在动物园内，用弹簧测力计称出了一头大象的重量，在称象过程巾，他用到吊车、铁笼和一根很长的槽钢等辅助工具，操作步骤如下：
a．如图甲所示，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．
b．将大象引入铁笼，保持吊钩悬吊点O点和铁笼悬挂点B点的位置不变．用弹簧测力计竖直向下拉住槽钢的另一端，使之再次茌水平位置平衡，如图乙所示．测得OB=6cm，OA=9m，弹簧测力计的示数为200N.根据上述数据测出了大象的重量．

（l）大象的重量为_______N．
（2）设计步骤a的目的是_______．

为安全起见，妈妈为小明买了一块浮板辅助练习游泳。妈妈认为浮板能漂在水面上是因为它轻，小明认为妈妈的说法不对，科学的说法是因为浮板的密度比水的密度小。为验证自己的说法，小明设计了如下实验：
（1）找一根轻质均匀木棍、细绳（质量忽略不计）和一块标有“净重115g”字样的新肥皂，用如图所示的方法进行测量。测量时，使木棍在____位置平衡，记下A、B的位置，用刻度尺测出OA=10cm，OB-40cm，则浮板的质量为       kg。

（2）把浮板压入装满水的桶中刚好浸没，用塑料袋（质量忽略不计）收集溢出的水，用（1）所述方法测得溢出水的质量为4. 6 kg，则浮板的体积为      m³，密度为        kg/m³；用刻度尺测肥皂的长、宽、厚，算出肥皂的密度为1.33×l0³kg／m³。浮板在水中漂浮而肥皂在水中下沉，说明小明的说法是正确的。小明用此浮板游泳时浮板受到的最大浮力为______N。
（3）根据这个实验结果，妈妈说原来用密度比水小的材料制成的物体才能漂浮在水上，这种说法____（选填“正确”或“不正确”）。请举例说明                               .

如图所示是小明利用刻度均匀的匀质杠杆进行“探究杠杆的平衡条件”的实验，每个钩码重为0.5 N。

（1）实验前，将杠杆的中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆左端下沉，这时应将平衡螺母向            （填“左”或“右”）调节，直到杠杆在水平位置平衡。
（2）在A点悬挂两个钩码，要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，使之斜向左上方，杠杆仍然在水平位置平衡，则测力计的读数将         （填“变大”、“变小”或“不变”）。

物理兴趣小组在测量滑轮组机械效率实验中，利用如图所示的滑轮组进行了4次测量，测得数据如下表所示．

次数	钩码所受的重力G/N	钩码提升高度h/m	拉力F/N	绳端移动距离s/m	机械效率η
1	1	0.1	0.7	0.3	47.6%
2	1	0.2	0.7	0.6	47.6%
3	2	0.1	1.1	0.3	60.6%
4	4	0.1	2.0	0.3

（1）实验中应竖直向上   拉动弹簧测力计。
（2）第4次实验测得的机械效率为         %。
（3）比较           两次实验，小组同学发现：同一滑轮组的机械效率与重物被提升高度无关：比较第3、4次实验数据可知，同一滑轮组，          越大，机械效率越高，第4次拉力做的额外功与第3次相比 （选填“增大”、“减小”或“不变”），由此可见机械效率提高的原因是             ．

公式G＝中，g表示物体受到重力与质量之比，约等于9．8N／kg，在要求不精确的情况下，可取g等于10N／kg．
（1）为探究g的大小，小宇同学把不同质量的钩码挂在弹簧测力计上，分别读出它们的大小，记在下面表格中，再算出每次重力跟质量的比值。根据上述实验与数据，分析可得出的结论是        。
（2）经科学家的精确测量，g值并不是固定不变的，在不同的地理位置，仍有差异。下表为各个不同城市的g值大小，观察分析表中提供的数据，回答下列问题．
①g值相同的城市是：        。g值相差最大的两地是：        。
②试猜想g值变化的原因还可能有：               。
③从前一个商人在荷兰向渔民买了重为4.9×10⁷N的青鱼，装上船运往靠近赤道的索马里首都摩加迪沙．到了那里，用测力计一称，青鱼竟少了2.94×10⁵N．轮船沿途没有靠过岸，装卸中损耗也不可能那么大。你能推测这是什么原因吗?

质量m/kg	重力G/N	重力跟质量比值/N·kg^-1
0.10	1.0	10
0.20	2.0	10
0.30	3.0	10

 

地点	g值大小（N/kg）	地球 纬度	地点	g值大小（N/kg）	地球 纬度
赤道	9.780	0°	广州	9.788	23°06′
武汉	9.794	30°33′	上海	9.794	31°12′
北京	9.801	39°56′	纽约[	9.803	40°41′
莫斯科	9.816	55°45′	北极	9.832	90°

 

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

在探究杠杆平衡条件的实验中：

（1）实验前没有挂钩码时，发现杠杆右端高，要使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆左端的螺母
向       调节。
（2）如图甲，在杠杆的左边A处挂四个相同的钩码，要使杠杆在水平位置平衡，应在杠杆右端B处挂同样钩码       个。
（3）如图乙，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，要使杠杆仍在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将       （填“变大”、“变小”或“不变”），其原因是                            。

探究篮球反弹性能的强弱与哪些因索有关?
【猜想与假设】
猜想一：可能与篮球的材质有关；
猜想二：可能与篮球的       有关．
【制定计划与设计实验】
在探究猪想一时，我们只选择材质不同、其他因素都相同的篮球．设计了以下实验方案．
方案一：其他条件都相同，用力向下拍不同的篮球，观察比较它们反弹后的高度；
方案二：其他条件都相同，将不同的篮球从同一高度自由下落．观察比较它们反弹后的高度
方案三：其他条件都相同，使不同的篮球反弹到相同的高度．观察比较它们所需自由下落高度．
【评估与交流】
（1）按照方案一探究，其不足之处是                                           
（2）按照方案二探究．篮球反弹后的高度越高，反弹性能就越            ；像这种用反弹的高度来表示篮球反弹性能强弱的方法，在物理学上，我们把这种研究方法称之为                 。
（3）按照方案三探究，篮球所需自由下落的高度越高，反弹性能就越           ．
【拓展应用】类比于机械效率，我们可以用篮球反弹后的机械能与反弹前的机槭能的         来描述篮球反弹性能的强弱，其值越大，则反弹性能就越                ．