初中物理力和机械实验题

如图甲所示，小明在探究“杠杆的平衡条件”实验中所用的实验器材有：杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个。
（1）实验前，将杠杆中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆右端下沉。此时，应把杠杆两端的平衡螺母向　　　(选填“左”或“右”)调节，使杠杆在不挂钩码时，保持　　　并静止，达到平衡状态。这样做的好处是：便于在杠杆上直接测量　　       　　。
（2）杠杆调节平衡后，小明在杠杆上A点处挂4个钩码，在B点处挂6个钩码杠杆恰好在原位置平衡。于是小明便得出了杠杆的平衡条件为：　　　　　　　　　。他这样得出的结论是否合理？　　　　；为什么？　　　　　　　　　　　　　　　　。

（3）实验结束后，小明提出了新的探究问题：“若支点不在杠杆的中点时，杠杆的平衡条件是否仍然成立？”于是小组同学利用如图乙所示装置进行探究，发现在杠杆左端的不同位置，用弹簧测力计竖直向上拉使杠杆处于平衡状态时，测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符。其原因是：　　　　　　　　　　　　　。

如图甲所示，某小组研究“杠杆的平衡条件”，器材：有刻度的杠杆、若干个相同的钩码、弹簧测力计等，O为杠杆的支点。

①实验前，应先调节杠杆在        位置平衡。这样做，除了
可以消除自身的重力影响，还可以方便地测量或读出          。
②某实验小组记录两组数据如下：                               

实验序号	动力F1/N	动力臂l1/cm	阻力F2/N	阻力臂l2/cm
1	2	20	1	10
2	1	8	2	4

 
根据分析，这组数据中，实验序号为      （选填：“1”或“2”）的一组肯定有错误。检查发现是测量动力臂时读错了，动力臂的实际值比记录值      （选填：大或小）。
③如图乙所示，弹簧测力计在C处由竖直向上逐渐向右倾斜拉动杠杆，仍使杠杆在水平位置保持平衡，则弹簧测力计的示数将__     （选填：变大、变小或保持不变）。

④某次实验中，若采取如图丙所示的方式悬挂钩码，杠杆也能在水平位置保持平衡(杠杆上每格等距)，但老师却往往提醒大家不要采用这种方式，这主要是以下哪种原因      （选填字母）。
A．一个人无法独立操作 B．需要使用太多的钩码
C．力臂与杠杆不重合  D．力和力臂数目过多

（本题8分）探究“杠杆的平衡条件”实验中，所用的实验器材有杠杆、支架、刻度尺、细线、质量相同的钩码若干。
(1)将杠杆装在支架上，发现杠杆右端下沉，如果将杠杆右侧的平衡螺母向左调到头了，杠杆右端仍下沉，此时应将杠杆左侧的平衡螺母向_________调，直到杠杆在水平位置平衡为止。
(2)某同学进行正确的实验操作后，得到的数据为F₁=6N、l₁=20cm、F₂=4N和l₂=30cm。该同学根据这些数据能否得出探究结论?___       ______。理由是：_________                                ________                                                          _______。
(3)使杠杆在倾斜一定角度的位置做实验，也能得出杠杆平衡条件。这种实验方案与杠杆在水平位置做实验的方案相比较，我认为杠杆在                   做实验的方案好，理由是：_____________________                             ________。
(4)如右图所示，杠杆在水平位置平衡。如果在两侧钩码下再各挂一个相同的钩码，则杠杆_________端将下沉了。

（本题5分）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

实验次数	1	2	3
钩码质量（g）	100	200	300
钩码受到的重力（N）	1		3
钩码受到的重力与质量的比（N/kg）	10		10

（1）请根据右图中弹簧测力计的示数完成表格。
（2）在用天平称量钩码质量时，要注意使用天平之前，应该使游码停留在         位置。
（3）由实验可以得出的是：                                   

如图甲所示，小明在探究“杠杆的平衡条件”实验中所用的实验器材有：杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个。
（1）实验前，将杠杆中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆右端下沉。此时，应把杠杆两端的平衡螺母向　　　(选填“左”或“右”)调节，使杠杆在不挂钩码时，保持　　　并静止，达到平衡状态。这样做的好处是：便于在杠杆上直接测量　　　　。

（2）杠杆调节平衡后，小明在杠杆上A点处挂4个钩码，在B点处挂6个钩码杠杆恰好在原位置平衡。于是小明便得出了杠杆的平衡条件为：　　　　　　　　　。他这样得出的结论是否合理,并说明理由：　　　　　　　　　　　　　　　　。
（3）小李同学所在小组正确完成了实验并记录数据如下表：

根据第2次实验数据有同学得出杠杆的平衡条件是：动力＋动力臂＝阻力＋阻力臂。他得出此错误结论的原因是：                                                  。
（4）实验结束后，小明提出了新的探究问题：“若支点不在杠杆的中点时，杠杆的平衡条件是否仍然成立？”于是小组同学利用如图乙所示装置进行探究，发现在杠杆左端的不同位置，用弹簧测力计竖直向上拉使杠杆处于平衡状态时，测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符。其原因是：　　　　　　　                                   　　　　　。

（第(1)小题4分，其余每小题2分，共8分）在探究改变滑动摩擦力大小的因素的实验中，三次实验情况分别如图中的甲、乙、丙所示．实验时，让木块在水平木板（或棉布）上做匀速直线运动，这时弹簧测力计的示数等于滑动摩擦力的大小．
（1）设计一个记录数据的表格并将相关数据填入你设计的表格当中．
（2）观察比较甲、乙两图，可得到的结论是：                                      
相同时，                                                                      。
（3）观察比较甲、丙两图，可得到的结论是：                                      
相同时，                                                                      。

小芳同学设计了一个高度可调节的斜面来探究斜面的省力情况、斜面的机械效率与斜面的倾斜程度之间的关系，如下图所示。她首先测出小车重力，然后用弹簧测力计沿斜面拉动小车，调节斜面倾斜角θ的大小多次测量，得到下表所示的数据：

斜面倾斜角θ	小车重G/N	斜面高 h/m	斜面长 S/m	拉力 F/N	有用功 W有/J	总功 W总/J	机械效率η
12°	5	0.2	1	2.1		2.1	48%
30°	5	0.5	1	3.6	2.5		69%
45°	5	0.7	1	4.3	3.5	4.3	81.4％

（1）实验过程中拉力的方向应                  。
（2）分析上表中的数据，可以得出的探究结论是：斜面倾斜角θ越       ，斜面越省力，斜面的机械效率越         。
（3）若想探究斜面的机械效率与物重的关系，则要保
持            、            不变，只改变                    。

自行车是我们熟悉的交通工具。从自行车的结构和使用来看，它涉及到不少有关摩擦的知识。例如：

A．轮胎上刻有花纹

B．车轮做成圆形

C．塑料套紧套在车把手上

D．在转动部分添加润滑油 E．脚踏板凹凸不平 F．刹车时用力捏闸 G．车轴处装有滚珠 H．车的把手上有凹槽

①自行车转弯时的车把、前进时的脚踏板相当于                。
②所列内容中属于(只填写各选项前的字母)通过改变接触面粗糙程度而增大摩擦的是：      ；通过增大压力而增大摩擦的是：        ；通过变滑动为滚动而减小摩擦的是：         ；通过使接触面彼此分离而减小摩擦的是：       ；
请你大胆发挥想象：假如没有摩擦，自行车会出现什么样的情况？写出两个合理的场景。
1）                                                                         。                                                                           
2）                                                                         。

在探究“杠杆的平衡条件”的实验中，某同学记录了三次实验数据如下表：

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

  （1）这三次实验数据中有一次是错误的，错误数据的实验次数是    ，由正确实验结果可得杠杆的平衡条件是                                                     。
（2）如图24所示，当在A处挂了三个钩码时，要使杠杆平衡，应在C处挂       个钩码。（每个钩码的质量相等）。
(3)若某次实验中用弹簧测力计竖直向上拉杠杆一端的A点，如图24所示，杠杆平衡时弹簧测力计的示数为Fa,若在A点斜向上拉，杠杆要求在水平位置再次平衡时，弹簧测力计的示数为Fb，则Fa        Fb(填“大于、小于、等于”)

增大摩擦力的方法通常有两种，即增大压力、使接触面粗糙．那么，还有没有别的方法了呢？小明同学对自己提出了这样的问题．
对此，他进行了如下的研究：
找一段棉线，在棉线的一端拴上一个较重的东西（例如一把大锁），然后，把它绕过一个水平放的圆棍（如铁床的横梁、自行车的大梁等）．像图中那样，通过弹簧测力计来拉棉线的另一端．这时，要使重物不下落，用的力虽然比竖直向上提要少，但省的力却不算多．再如图那样，将棉线在圆棍上绕一圈，发现弹簧测力计的示数变小了．再如图那样，将棉线在圆棍上绕两圈，发现弹簧测力计的示数更小了．再如图那样，将棉线在圆棍上绕四圈，发现弹簧测力计的示数几乎等于零．对上述现象，小明进行了归纳分析，得出了结论．根据你的阅读，请回答下列问题：
（1）小明同学可以得到一个什么结论？
（2）这一结论在日常生活、生产中有何应用？请列举两例．

①如图所示，把不同质量的钩码依次挂在弹簧测力计上，分别读出它们的大小记在下面的表格中，并计算出每次重力和质量的比值，根据上述实验与数据，得出结论如下：                                         ．

②由①题可知，在一般情况下g为定值，但经过科学家的精确测量，g值仍有差异．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：

地点	g值大小	地球纬度		地点	g值大小	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°40′
莫斯科	9.816	55°45′	北极	9.832	90°

g值相同的城市是                       ；
g值相差最大的两地是                             ；
试猜想g值变化的原因可能是                                       ．

小明自制一只弹簧测力计。他找来弹簧、钩码、直尺、指针等器材。首先测出弹簧的长度L₀＝2.10cm，然后在弹簧下挂上不同的钩码，测出弹簧的长度L，算出较原长L₀的伸长△L（△L＝L－L₀），填在如下表格中：

拉力F/N	1	2	3	4	5	6	7
长度L/cm	2.50	2.90	3.30	3.70	4.10	4.50	4.90
伸长△L/cm	0.40	0.80	1.20	1.60	2.00	2.40	2.80

（1）从表中的数据可以看出拉力F和弹簧伸长△L的关系式为：                      。
（2）小明继续实验，得到如下数据

拉力F/N	8	9	10	11	12
长度L/cm	5.30	5.70	6.10	6.60	7.30
伸长△L/cm	3.20	3.60	4.00	4.50	5.20

从这次数据看出：拉力达到      N时，拉力和弹簧伸长的关系就改变了。因此，弹簧测力计的测量范围只能达到        N。

现在给你一根橡皮筋、一盒0.5N的钩码，如图8-1-3所示。请问你能对一只弹簧测力计进行怎样的改进？请找到一个可改进之处，并写出你的改进办法和改进后的使用方法。注意：不能自己添加器材。
 

根据下表所给的实验仪器图或实验装置图，把表格中的空白处填完整。

在“探究杠杆平衡条件”实验中：
（1）实验前，先把杠杆的中点支在支架上，调节两端的平衡螺母，使杠杆在______________位置平衡。（图中杠杆上每格距离相等）
（2）实验中，改变支点两侧的钩码位置和个数，一般要做三次实验，得到三组数据并进行分析,这样做的目的是：_____________________________。
（3）如图所示，杠杆处于平衡状态。如果在支点两侧的钩码下方分别再挂一个等重的钩码后，杠杆____________保持平衡（选填“能”或“不能”）。