初中物理运动和力实验题

小明用六个重力G均为10牛，体积不同的球体，研究放入球体前后容器底部受到水的压力增加量△F的情况。他分别将球体放入盛有等质量水的相同容器中，待球体静止，得到容器底部受到水的压力增加量△F，实验数据和实验现象如表

实验序号	1	2	3	4	5	6
放入的球体	A	B	C	D	E	F
△F（牛 $)$	5	6	8	10	10	10
实验现象

（1）观察序号1或2或3中的实验现象并比较△F和G的大小关系，可得出的初步结论是：当放入的球体在水中沉底时， 　　。

观察序号4或5或6中实验现象并比较△F和G的大小关系，可得出的初步结论是， 　　。

（2）小明得出"在盛有等质量水的相同容器中，当放入球体的重力相同时，球体的体积越大，△F越大"的结论。由表中实验序号 　　的现象，数据及相关条件可判断小明得出的结论不正确。

（3）分析表中序号1-6的现象，数据及相关条件，可得出：在盛有等质量水的相同容器中，当放入球体的重力相同时， 　　体积越大，△F越大。

小明和同学打乒乓球时，注意到乒乓球台上的球不小心就会滚到台下，落地点时远时近。小明思考：若运动着的小球从桌上滚落后，小球的落地点到桌子的水平距离可能与哪些因素有关呢？他的猜想如下：

猜想一：小球的落地点到球台的水平距离 $s$ 可能与小球离开桌面的速度大小有关；

猜想二：小球的落地点到球台的水平距离 $s$ 可能与桌子的高度 $H$ 有关。

然后，小明选取了钢球并用高度可调的桌子与斜面组成如图所示的装置，并进行了实验，得到了部分数据如表。

同一钢球， $H=1.2m$
次数	小球高度 $h/m$	落地点到桌子的水平距离 $s/m$
1	0.1	0.65
2	0.2	0.96
3	0.3	1.16

（1）在实验中让钢球从桌上的斜面不同高度由静止滚下，其目的是： 　　。

（2）分析表中数据你可得到的结论是： 　　。

同学们利用如图甲所示的实验装置，测量物体所受的滑动摩擦力。

（1）实验中，应在水平方向拉着木块做 　　直线运动；根据 　　得出滑动摩擦力大小等于拉力大小，即等于弹簧测力计示数。

（2）"创新"小组在同一木板上，测量了不同压力下滑动摩擦力的大小，并根据测量数据作出了如图乙所示的图象，分析图象可以得出的结论是 　　。

次数	1	2	3	4	5	6
$F_{压}/N$	2.0	3.0	4.0	5.0	6.0	7.0
$f/N$	0.8	1.3	1.6	1.9	2.4	2.8

（3）"牛顿"小组在桌面上也做了同样的实验，记录实验数据如上表，请你根据表格中的数据，在图乙中描点作出图象。对比分析两组图象你的新发现是 　　。

小李同学想要利用如图13所示的装置来探究"物体动能大小与什么因素有关"。

（1）在探究"动能的大小与速度的关系"时，应保持小车的 　　相同，让小车从斜面上 　　（选填"相同"或"不同" $)$ 的高度滑下，以不同的速度推动木块移动。

（2）本实验运用了两种研究方法：一是 　　，二是转换法。就本题来说用木块 　　来反映小车动能大小的方法就是转换法。

他在实验的过程中又发现只要去掉木块，就可以探究"阻力对物体运动的影响"。如图2所示，他将毛巾、棉布和玻璃分别铺在水平面上，让小车分别从斜面上由静止滑下，观察小车在水平面上运动的距离。

（3）每次均让同一小车从斜面同一高度由静止滑下的目的是：使小车到达水平面时具有相同的 　　。

（4）实验发现，小车在玻璃面上运动的距离最远，说明小车受到的阻力最 　　，进一步推理得出：如果小车运动时不受阻力，小车将做 　　运动。

在探究阻力对物体运动的影响时：

（1）如图甲所示让小车从同一个斜面的同一高度静止释放，目的是 　　。由图可知，小车受到的阻力越小，小车运动的路程 　　。如果小车在绝对光滑的水平面上运动，小车将 　　。

（2）在辨析图乙小明、小华的观点，研究力与运动的关系时，为什么设计探究阻力对物体运动的影响，而不设计探究推力对物体运动的影响，理由是 　　。

在探究"影响滑动摩擦力大小的因素"实验中，小明用完全相同的木块分别做了如图所示的甲、乙、丙三个实验。

（1）将木块放在水平木板上，用弹簧测力计沿水平方向拉动，使木块做 　　运动，此时木块受到的滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的示数。

（2）甲、乙两个实验说明滑动摩擦力的大小与 　　有关； 　　两个实验说明了滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度有关。

（3）小明认为滑动摩擦力的大小可能跟接触面的面积有关，于是他在上述用实验的基础上，将木块沿竖直方向切成两部分继续进行实验，将测得的数据记录在表格中，由表中数据验证了自己的猜想，这种做法 　　（正确/错误），理由是 　　。

次数	木块大小	接触面积S/cm ^2	摩擦力f/N
1	整块	150	1.5
2	三分之二块	100	1.0
3	三分之一块	50	0.6

如图所示，在"探究二力平衡的条件"实验中，

（1）实验中定滑轮的作用是 　　；

（2）选择轻质卡片的目的是 　　；

（3）用手将卡片转过一个角度，使卡片受到的大小相等、方向相反的两个拉力不在同一条直线上，然后由静止释放卡片，根据 　　（选填字母）状态，能够说明这两个拉力不是一对平衡力。

$A$ ．松手前卡片静止    $B$ ．松手瞬间卡片旋转    $C$ ．松手后卡片达到静止

在学习《速度》一节内容后，同学们想探究纸锥下落快慢与锥角以及扇形半径的关系。他们用普通复印纸裁出3个不同规格的扇形纸片，制成了如图甲所示的3个纸锥实验中，纸锥每次从相同高度由静止释放，用秒表多次测量每个纸锥下落的时间，取平均值后记录在表格中。

纸锥编号	下落高度h/m	扇形纸片半径r/cm	剪掉的扇形圆心角θ/°	纸锥锥角α/°	下落时间t/s
1	1.9	10	90	81.9	2.20
2	1.9	10	135	71.1	1.84
3	1.9	5	90	81.9	2.20

（1）对于纸锥下落前的初始位置，有乙图所示的两种摆放方式，你认为正确的是 　　（选填"A"或"B"）。

（2）分析表中数据，根据实验探究目的，你得出的结论是 　　。

（3）小明随后用同种纸张制成了质量相等的两个纸锥如图丙，其中4号纸锥的锥角比5号纸锥的锥角大，如果从相同的高度同时由静止释放两个纸锥，以下选项正确的是 　　。

A.4号纸锥先到地面 B.5号纸锥先到地    C．两个纸锥同时到达地面

（4）如果纸锥在到达地面前作匀速直线运动，设4号纸锥匀速下落时所受阻力为f ₁，5号纸锥匀速下落时所受阻力为f ₂，则f ₁ 　　f ₂（选填"＞"、"＜"或"＝"）。

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 　　。

小梦乘坐竖直升降电梯从一楼到六楼，刚上升时有一种向下沉的感觉，快到六楼时却有一种向上飘的感觉。小梦猜想这种感觉应该与人对电梯地板的压力大小有关。于是小梦把压力传感器放在电梯地板上，将一物体放在压力传感器上，探究电梯上升过程中压力传感器示数变化，每隔 $1s$ 记录一次数据，记录数据如下表所示：

时间 $t/s$	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
压力 $F/N$	10.0	11.5	11.0	10.5	10.0	10.0	10.0	10.0	9.5	9.0	8.5	10.0

（1）根据上表数据，请在图中绘制出电梯整个上升过程中压力传感器示数 $F$ 随时间 $t$ 变化的图象。

（2）分析图象可知物体的重力为 　　 $N$ ，由图象还可以获取的信息有 　　（写出一条即可）。

在"探究凸透镜成像的规律"实验中：

（1）如图甲所示，一束平行主光轴的光线经凸透镜后，在光屏上形成一个最小、最亮的光斑，说明凸透镜对光具有 　　作用，该凸透镜焦距是 　　 $\mathit{cm}$ 。

（2）为了能使像始终成在光屏中心位置，要调整烛焰、凸透镜和光屏的中心大致在 　　。如图乙所示的位置示意图，在光屏上得到了一个清晰的像，这个像是倒立、 　　（选填"缩小"或"放大" $)$ 的实像，应用此成像规律可制成 　　。

如图为某同学“探究牛顿第一定律”的实验装置．实验中该同学先后三次将同一木块放在同一斜面上的同一高度，然后分别用不同的力推了一下木块，使其沿斜面向下运动，逐渐减小水平面的粗糙程度，观察木块运动的距离，从而得出力和运动的关系．

（1）该同学在实验操作中有一处明显的错误是（不要求解释错误的原因）：      ．
（2）更正错误后进行实验，从实验中观察到，随着摩擦力的逐渐减小，木块在水平面上运动的距离逐渐      ，运动的时间越来越      ，但由于实验中摩擦力      ，所以不可能观察到木块在水平面上做匀速运动的情形．
（3）在上述实验观察分析的基础上，可以推测：如果摩擦力减小为零，水平面足够长，那木块在水平面上的速度既不减小，也不增加，运动方向也不发生变化，木块将      ．

学习了同一直线的二力的合成知识后，小林想如果作用在物体上的二力不在同一直线上，而是互成一定的夹角，那么合力F的大小与两个分力F₁、F₂的大小，是否还有F等于F₁+F₂的关系呢？于是他应用教材中学过的方法，对此进行了探究．
（1）如图所示，橡皮筋原长为AB，通过两个弹簧测力计对橡皮筋施加互成一定夹角的两个力F₁和F₂，使橡皮筋伸长到C，记录此时F₁、F₂的大小．撤去力F₁和F₂后，用一个弹簧测力计对橡皮筋施加一个力F的作用，为了使这个力F的作用效果与那两个力F₁、F₂的作用效果      ，应使橡皮筋      ，记录此时F的大小．
（2）先后两次改变F₁和F₂的夹角，重复步骤（1），得到三次实验数据如表所示：

分析实验数据可知，当两个力不在一条直线上时，其合力大小F      F₁+F₂，且在F₁、F₂大小不变的情况下，合力F的大小随着F₁与F₂夹角的增大而      ．

某学习小组研究“充水玻璃管中气泡的运动规律”过程如下：

（1）在内径为1cm，长约50cm的玻璃管中注满水，管内留一小气泡，如图1所示．
（2）为了便于测量时间，应设法使玻璃管内气泡运动得     （选填“快”或“慢”）一些．
（3）用秒表测出气泡通过10cm，20cm，30cm，40cm所用的时间．零刻度线为什么不在最下方？答：                     ．
（4）气泡经过0cm时，开始计时；经过10cm时，时间为13s；经过20cm时，时间为26s；经过30cm时，时间为39s；经过40cm时，时间为53s．把这些数据处理后按要求填入表中，并计算出各区间相应的速度（小数点后保留2位）．

区间	0～10	10～20	20～30	30～40
通过各区间的时间t/s
通过各区间的速度v/（cm•s^﹣1）

（5）根据表中的数据可判断气泡的运动可近似看做匀速直线运动，判断的依据是           ．
（6）根据测量结果，以路程s为纵坐标，时间t为横坐标，在如图2所示的坐标上画出s﹣t图象．

小明骑车时发现，不踩踏脚板，车也能滑行一段距离，他在不同的路面上多次尝试后猜想：车滑行的距离可能与路面的粗糙程度和速度有关．为探究其中的奥秘，他在水平桌面上搭成一斜面，用小球做实验，并用毛巾、棉布、木板等改变水平桌面的粗糙程度．

（1）为了探究小球在水平面上的滑行距离与速度的关系，小明应先后三次将小球从斜面的      （相同/不同）高度处释放，比较小球在      （相同/不同）粗糙面上滑行的路程．
（2）为探究小球滑行距离与水平面粗糙程度的关系，三次实验小明应将小球从斜面上的      （相同/不同）高度处释放．
（3）在上述（2）的三次实验中，若小球克服毛巾的摩擦力做的功为W₁，小球克服木板的摩擦力做的功为W₂，则W₁         W₂（大于/等于/小于）．
（4）为了模拟研究汽车超速带来的安全隐患，小刚同学设计了如图乙所示的探究实验：将A、B两个小球先后从同一装置，高分别为h_A、h_B的位置滚下（m_A＜m_B，h_A＞h_B），推动小木块运动一段距离后静止．同组的小红认为他这样设计实验得出的结论有问题，理由是：      ．