初中物理运动和力实验题

物理学是一门以实验为基础的自然科学，实验中经常测量和记录数据，请识图并记录下面的测量结果
（1）如图（a）是测量橡皮擦的长度为　 　cm．
（2）如图（b）是测量某石块在空气中的重力为　 　N．
（3）如图（c）是用量筒测量水的体积为　 　L．
（4）如图（d）是某实验站温度的示数，此时气温为　 　℃．

在实验中经常会出现实验现象与理论的“不配合”，理性思考这些现象有助于提高我们的科学素养．

（1）甲图是研究二力平衡的实验装置，此时小车保持静止．若在右盘中加入一个较小的砝码，小车理应向右运动，但实际操作时小车往往扔保持静止．你认为出现这种现象的原因是　   　．
（2）乙图是验证质量守恒定律的实验装置，此时天平平衡，当吸滤瓶中的白磷燃烧并冒出大量白烟时，“砰”的一声，橡皮塞冲出，瓶中的白烟也随之冒出．重新塞上橡皮塞，此时会发现天平仍然平衡，你认为出现这种现象的原因是　   　．为了避免在实验过程中橡皮塞被冲出，可以打开吸滤瓶支管上的夹子，并接上一个　 　．
（3）当实验现象与理论之间出现“不配合”时，可取的做法是　 　．
A、否定相应的理论
B、放弃实验，直接认同相应的理论
C、查阅资料，了解理论的适用条件．

如图是探究“摩擦力对物体运动的影响”的实验装置示意图，其实验过程用到了许多科学方法．

（1）怎样控制小车在水平面上开始滑行时的速度相等呢？
方法是：把小车放在同一斜面的　 　，由静止开始下滑．
（2）怎样反映“摩擦力”对“物体运动的影响”？
方法是：比较小车在不同表面上运动的距离或　 　．
（3）怎样得到“小车不受力作用时的运动状态”呢？必须要用推理的方法，即：如果小车运动时不受摩擦力的作用，那么小车将　   　．

课外兴趣小组的同学们乘火车去参加车模比赛．在行驶的火车上，小明想：“人顺着和逆着火车的行驶方向以相同的速度从车厢的一端运动到另一端所用的时间相等吗？”小明和同学们讨论后，决定用随身携带的赛车进行实验探究，并设计出如下两种实验方案：
方案一：如图1所示，在车厢前后选取A、B两处，让两辆赛车同时开始做从A到B和从B到A的匀速直线运动，观察赛车是否同时到达各自的终点．改变A、B两处距离重复上述实验两次（在实验过程中火车一直做匀速直线运动）．
方案二：如图2所示，在车厢前后选取A、B两处，让一辆赛车做从A到B的匀速直线运动，利用电子手表的停表功能测出赛车从A到B的运动时间；然后让该赛车以相等的速度做从B到A的匀速直线运动，测出运动时间．比较两次时间的长短．改变A、B两处距离重复上述实验两次（在实验过程中火车一直做匀速直线运动）

（1）针对方案一，同学们经过讨论认为不可取，请你说明原因（写出一条即可）
（2）针对方案二，请你设计出记录实验数据的表格．

（1）图1是牛顿第一定律的实验基础之一，让同一小车从斜面相同高度静止下滑，比较小车在不同水平面上通过的　 　，据此可以推理得出：当水平面绝对光滑时，小车将做　    　．
（2）图2是测量标有“2.5V  0.3A”字样的小灯泡电功率实验，闭合开关，灯泡较暗，为了测出灯泡的额定功率须向　 　（选填“左”或“右”）端移动滑片P，使电压表示数为　 　V．

电动自行车已成为大众化的一种交通工具，在使用时人们经常遇到的问题是：一次充满电后行驶不能达到说明书的里程数．为探明原因，小明用家里的电动自行车进行了测试．他骑车在平直的路面上由静止开始运动，获得如图所示的速度和牵引力随时间变化的关系图象．

（1）由图可知电动自行车的运动特点是：　  　．7～12s它受到的摩擦力是　 　N．电动自行车匀速行驶100m克服摩擦力做功是　 　J．
（2）小明又在不同负重情况下沿同一路面进行了测试，得到了一次充满电的最大行驶里程如下表，由此可以看出负重与最大行驶里程关系是　   　．你认为产生这种现象的原因是　         　．

负重（kg）	60	80	100	120	140
一次充满电连续行驶最大里程（km）	20	16.7	14.3	12.5	11.1

（4）测试过程中，小明还发现随着刹车、启动的次数增加，其能量在变化，通过分析可知（   ）
A．电能利用效率增大，量程增大
B．电能利用效率降低，量程增大
C．电能利用效率增大，里程减小
D．电能利用效率降低，里程减小
（5）除了以上的两个原因外，你认为还有哪些因素会影响电动自行车充满电后的最大行驶里程．　    　．（写出一条）

在探究“二力平衡条件”的实验中：
（1）设计组装的实验装置如图所示，老师指出实验桌面越光滑越好，其原因是　                           　．
（2）实验中保持F₁和F₂相等，用手拉小车扭转一个角度，松手后，小车将无法在此位置平衡．实验中设计这一步骤的目的是为了探究二力平衡时，两个力必须满足的条件之一是　          　．

在探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关的实验中，某同学提出下列猜想：
Ⅰ、与物体速度的大小有关
Ⅱ、与接触面的粗糙程度（表面状况）有关
Ⅲ、与压力的大小有关

（1）为了验证上述猜想是否正确，他采用了图甲所示的装置进行实验．实验中应拉着弹簧测力计使木块沿水平方向做　 　运动．
（2）实验时他发现弹簧测力计的示数不稳定，便对实验装置进行改进，如图乙所示，他用双面胶将弹簧测力计固定在长方体木块的上表面，用细线连接弹簧测力计的挂钩和电动机．在木块上放置不同的砝码，当电动机以不同的转速工作时，通过细线水平拉动木块以不同的速度做匀速直线运动．实验记录如下

实验次数	表面状况	压力/N	摩擦力/N	木块的速度/m/s
1	木块﹣﹣木板	2.0	0.6	0.1
2	同上	4.0	1.2	0.1
3	同上	4.0	1.2	0.2
4	木块﹣﹣砂纸	2.0	1.0	0.1

②分析　　两次的实验记录，可初步验证猜想Ⅱ
③分析　　两次的实验记录，可初步验证猜想Ⅲ

用图11所示的装置探究摩擦力跟压力大小的关系。
（1）实验时，拉动木块在水平木板上做匀速直线运动，弹簧测力计的示数就等于摩擦力的大小，因为这时的拉力和摩擦力是一对________力。

实验次数	1	2	3	4	5
压力F / N	3	4	5	6	7
摩擦力ƒ/N	0.6	0.8	1.0	1.2	1.4

 
（2）某次实验中弹簧测力计的指针位置如所示，它的示数是________N。

（3）改变木块上所加钩码的个数进行多次实验，记录的数据如上表所示，请根据表中的数据，在图12 中画出摩擦力随压力大小变化的关系图像。

（4）分析图像可知：当接触面的粗糙程度一定时，摩擦力跟压力的大小成________。
（5）实验结束后，小丽同学想探究摩擦力是否与接触面的大小有关，她用弹簧测力计测出木块在水平面上做匀速直线运动时的摩擦力，然后将木块沿竖直方向锯掉一半，测得摩擦力的大小也变为原来的一半。她由此得出：当接触面的粗糙程度一定时，接触面越小，摩擦力越小。你认为她的结论正确吗？________，理由是：_______________________________。

课外活动小组的同学们猜想：空气阻力的大小与物体相对空气的运动速度及物体与空气相接触的受力面积两因素有关。为了验证猜想，他们利用实验室的铁架台及两块木板组装成如图23所示的装置：一段斜面与一段平面对接在一起；其中一位同学从家里带来了一辆性能很好的玩具小车，此小车在被推动放手后，能在水平木板上滑行很远的距离，表明木板给车的摩擦力很小。他们将硬纸板垂直固定在小车上，用有“高”、“中”“低”三个风速档位的吹风机对着纸板吹风模拟空气阻力。

（1）保持每次实验时          一定，将小车由静止释放，在小车运动到斜面底端时，打开吹风机对着纸板吹风，小车运动过程中始终使吹风机与小车保持一定距离，小车在风力作用下做减速运动，当速度减到零时及时关闭吹风机，由小车停下时距斜面底端的距离可判断空气阻力的大小。
（2）请写出初步探究空气阻力与空气流速这一因素之间关系的实验步骤，并画出实验记录的表格。

小阳同学手拿一小球在空中由静止释放，小球便在重力和空气阻力的作用下，竖直向下运动，如图所示。因为重力大于空气阻力，小球的运动方向与重力方向相同，于是小阳得出一个结论：“物体的运动方向一定与物体受力的合力方向一致。”请你还利用原有器材设计一个实验，说明小阳的结论是不正确的。写出主要的实验步骤和实验现象。

小宇骑车时发现，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。

⑴为了探究小球在水平面上的滑行距离与速度的关系，小宇应先后三次将小球从斜面的     （同一 / 不同）高度处释放，比较小球在     （同一 / 不同）粗糙面上滑行的路程。
⑵为探究小球滑行距离与水平面粗糙程度的关系。①三次实验小宇应将小球从斜面上的      （同一 / 不同）高度处释放；②三次实验结果如图甲所示，则小球在       表面上运动时受到的摩擦力最小，小球速度改变越      （快 / 慢）。由此得到结论：                                   。小宇认为，通过进一步推理可以得出结论：运动的物体如果不受阻力作用，将                        。
⑶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）。
⑷为了模拟研究汽车超速带来的安全隐患，李斌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：                                    。

小明看到医生在给病人输液时，手指轻弹输液管，有气泡向上运动，但他发现气泡在不同位置上升的快慢是不同的，气泡上升速度与哪些因素有关呢？为了探究气泡运动速度与倾斜角有关系，小明使用如图所示的装置进行实验，测出玻璃管在不同倾斜角下气泡运动的速度，情况如下表：（液体：自来水；液柱长度：30cm；气泡长度：1mm）

与竖直方向的夹角  θ/度	85	75	65	55	45	35	25	15	5	0
运动时间  t/s	32.3	20.0	15.3	12.5	11.6	11.8	12.5	14.5	19.5	25
平均速度  v（cm/s）	0.93	1.50	1.96	2.40	2.59	2.54	2.40	2.07	1.54

 根据上述数据，请回答下列问题：
（1）当θ角为0度时，气泡运动的平均速度是       cm/s．
（2）请根据记录的数据在图中先描点，再用平滑的曲线画出速度随倾斜角θ的图象．
 
（3）随θ角的减小气泡运动速度是先变     后变   （大/小）；在θ角为   度时，气泡运动的平均速度最大．

利用身边的器材可以做很多小实验来验证我们所学的物理知识。小明同学利用气球做了以下几个小实验：

(1)图甲所示，用手指压气球，气球的变化说明力可以使物体发生          ；
(2)图乙中两只气球自由悬挂在空中，用粗吸管对准A点沿垂直于纸面方向用力吹气，可观察到两气球       (选填“分开”或“合拢”)，这是因为气体流速越大，压强越    ；
(3)图乙中，若用毛皮摩擦过的橡胶棒从A点靠近气球，可观察到两气球      (选填“分开”或“合拢”)，这是因为带电体能够              。

（1）一根钢管，已测得管的内直径为0.72cm；现用三角板和刻度尺量钢管的外径，如图所示。由此得钢管外径是          cm。

（2）液体温度计是根据液体______________________的原理制成的，图中温度计的读数是_____________。

（3）当天平平衡时，右盘中砝码和游码的位置如图甲所示，矿石的质量是        g．如图乙所示是矿石浸没在水中前后量筒的水位情况，则矿石的体积是           ml,此矿石的密度是         kg/m³。