初中物理平衡状态的判断实验题

如图所示是小明 “探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验。铜块和木块的大小和形状完全相同。在实验前，小明提出了以下几种猜想：


猜想一：滑动摩擦力的大小与压力的大小有关
猜想二：滑动摩擦力的大小与物体间接触面的粗糙程度有关
猜想三：滑动摩擦力的大小与物体间的接触面积大小有关
（1）实验时弹簧测力计拉着物体沿水平方向做             运动，此时弹簧测力计的示数即为物体所受滑动摩擦力的大小，这样做的依据是：__________。
（2）比较甲、乙两图，可得到的结论是                               。
（3）图乙、丙中铜块和木块叠在一起的目的是使              相同，比较乙、丙两图可得出滑动摩擦力的大小与＿＿＿＿＿＿＿有关。
（4）要“探究滑动摩擦力大小与接触面积大小是否有关”，小明将木块和铜块做为一个整体竖着放置在长木板上，如丁图，测出滑动摩擦力的大小并与乙比较。你认为他的探究方案中存在的主要缺陷是：_____________________________。
（5）在全班交流环节中，小明为探究猜想二，又设计了如下方案：
①用弹簧测力计测出铜块和木块的重力大小分别为和；
②如图A和B所示，将铜块和木块都平放在长木板上测出滑动摩擦力大小分别为和；

③比较和的大小关系，获得结论。（提示：此时物块对木板的压力大小即为重力大小。）
老师肯定了小明的方案，因为：
（Ⅰ）路程与时间的比值即单位时间内物体通过的路程，反映了物体运动的快慢；同样道理，滑动摩擦力与压力的比值即___________下的滑动摩擦力，反映了________________。
（Ⅱ）我们学过的利用比值法定义的物理量还有___________。
（6）在全班交流环节中，同班的小华在实验中还发现：在物体还没有被拉动的情况下，弹簧测力计仍然有示数，且示数逐渐增大，直到拉动物体为止。就小华观察到的现象，请你提出一个有价值且可探究的问题__________________________________。（该空2分）
（7）课后，班级创新小组的同学们设计出如图所示的装置测滑动摩擦力，桌面上的滑块A通过轻绳绕过滑轮，绳的另一端悬挂一只一次性塑料杯子。测量时，向塑料杯中加适量水（当需加少量水时可改用胶头滴管），使滑块A做匀速直线运动。将一次性杯中的水全部倒入量杯中，读出量杯中水的体积250ml，则滑块A受到的摩擦力f=_____N；实验中选择一次性塑料杯子的原因是：_____________；与课本中的装置比较后，请具体指出利用该装置的优点是____________________。（该空2分）

如图甲是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景．

（1）小华将系于小卡片（重力可忽略不计）两对角的线分别跨过左右支架上的滑轮，在线的两端挂上钩码，使作用在小卡片上的两个拉力方向      ，并通过调整       来改变拉力的大小．
（2）当小卡片平衡时，小华将小卡片转过一个角度，松手后小卡片________（选填“能”或“不能”）平衡．设计此实验步骤的目的是为了探究不在_____________的两个力能否平衡。
（3）为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡，在图甲所示情况下，小华下一步的操作是：                   ．
（4）小明选择了图乙所示的探究方案.他将两个50g的钩码分别放在左右两个相同的小盘内,发现小车处于静止状态，接着,他在右边小盘内又加入一个2g的小铁片,发现小车仍然静止,其原因是          。

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

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

（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：________________________________。

小明在做探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关的实验，实验过程如图所示。
 
（1）在实验中，用弹簧测力计拉着木块时，应沿水平方向拉动，且使它在固定的水平面上___________运动。根据__________条件可知，此时木块所受的滑动摩擦力与弹簧拉力的大小________。这种测摩擦力的方法是_________（选填“直接”或“间接”）测量法。
（2）比较a、b两图说明滑动摩擦力的大小与__________有关；比较         两图说明滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关。
（3）在上述实验中，对于摩擦力大小的测量你认为是否准确？请你作出评价。

某研究小组对“滑动摩擦力的大小与接触面积、接触面湿度是否有关”的问题进行探究．他们选择了一块各面粗糙程度相同并带有挂钩的长方体物块为研究对象．那么：

（1）实验所用的测量工具除了刻度尺之外还需要_____________．
（2）在测量滑动摩擦力的大小时，必须让物块在水平面上做_____________运动，才能使测出拉力的大小与滑动摩擦力的大小相等．
（3）下表为实验记录表格，通过分析表中序号为________的实验记录．可得到的初步结论是：滑动摩擦力的大小与________无关；表中序号为3、4、5的实验记录，则可说明滑动摩擦力的大小与________有关．

序号	接触面积S	接触面干湿程度	摩擦力f/N
1	小	干	0.5
2	中	干	0.5
3	大	干	0.5
4	大	较湿	0.6
5	大	湿	0.8

小明做“估测大气压值”的实验。装置如图所示：

⑴小明不能采用        （填“甲”、“乙”）图的装置来估测大气压强。
⑵实验步骤如下:
A把注射器的活塞推至注射器筒的底端，然后用橡皮帽封住注射器的小孔；
B用细尼龙绳拴住注射器活塞的颈部，绳的另一端与弹簧测力计的挂钩相连，沿正确的方向慢慢拉动注射器筒，当注射器的活塞开始滑动时记下弹簧测数F；
C读出注射器的容积V；D.用刻度尺测出注射器的全部长度L。
⑶思考并回答:①实验步骤A的目的是        。②指出以上实验步骤中的错误:                 。③用测得的物理量表示大气压强的表达式P=        。
⑷实验时，可先在活塞周围涂抹润滑油，然后将其插入针筒中，这样做有两个好处；一是减小                 ；二是可以防止                 ．
（5）有5mL、10mL、20mL三种注射器，你认为选择＿＿mL的注射器好一些，为什么？
                                    。

如图所示是小华“探究摩擦力大小与什么因素有关”的实验操作过程，重12N的铁块和重3N的木块的大小、形状完全相同，木块表面比铁块表面粗糙。

⑴实验过程中，小华拉着木块做匀速直线运动，此时摩擦力的大小＿＿（填“大于”、“等于”、“小于”）弹簧测力计的示数。在乙图中和铁块一起匀速运动的木块受到的摩擦力为    N。
（2）比较甲、乙两图，可得到的结论是                                       。
（3）小华比较甲、丙两图，得出了“接触面越粗糙，滑动摩擦力越大”的结论，你认为她的结论正确吗？       ，理由是：                                       。
（4）实验中，如果小华先在竖直方向上对弹簧测力计调零，然后用弹簧测力计拉动物体在水平放置的长木板上做匀速直线运动，则测出的摩擦力＿＿（填“大于”、“等于”、“小于”）实际摩擦力。

用如图所示的装置“探究摩擦力跟压力大小的关系”：

（1）实验时，水平拉动木块在水平木板上做                 运动，弹簧测力计的示数就等于摩擦力的大小；
（2）某次实验中弹簧测力计的指针位置如图所示，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，记录的数据如表所示

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

①此实验中采用了物理学中常用的    ________________   法来探究。
②分析表中数据可知，当接触面的粗糙程度一定时，  _______________________________________。

下图是小宇“探究摩擦力大小与什么因素有关”的实验操作过程，铁块和木块的大小、形状完全相同，木块表面比铁块表面粗糙。实验时，小宇用弹簧测力计拉动物体在水平放置的长木板上做匀速直线运动。

（1）比较甲、乙两图，可得到的结论是                                    。
（2）实验中，小宇将乙、丙两图中铁块和木块叠放在一起的目的是使             相同，比较乙、丙两图可得出摩擦力的大小与           有关。
（3）实验时，小宇先在竖直方向上对弹簧测力计调零，然后用弹簧测力计拉动物体在水平放置的长木板上做匀速直线运动，则测出的摩擦力         （填“大于”、“等于”或“小于”）实际摩擦力。

“摩擦力大小是与压力有关，还是与重力有关？”，某小组利用下图装置进行了探究。实验步骤和数据记录如下表：

实验步骤	台式测力计示数F/N	金属盒重力G/N	弹簧测力计示数f/N
①	把金属盒放在质量不计的白纸上，在拉动白纸的过程中读出测力计的示数	4.8	4.8	1.9
②	将质量不计的氢气球系在金属盒上，重复步骤①的实验	3.2	4.8	1.2
③	往金属盒注入适量的沙子，使台式测力计示数为4.8N，重复步骤②的实验	4.8	6.4	1.9

(1)此实验是根据        原理测出摩擦力大小的。
(2)实验步骤②使用氢气球是为了改变         大小（填“压力”或“重力”）。
（3)根据实验步骤②、③的数据       （填“能”或“不能”）说明摩擦力大小与压力有关。
（4)直接用弹簧测力计拉动金属盒测量摩擦力相比，拉动白纸进行实验有许多优点，以下     不是其优点。
A．不需要匀速拉动        B．测力计示数稳定
C．实验更容易操作       D．实验原理更合理

小明在探究滑动摩擦力与压力大小关系的实验中，他在水平木板上用弹簧测力计沿直线匀速拉动木块，通过改变放在木块上砝码的重力来改变木块与木板之间压力的大小。他通过测量木块的重力、分析弹簧测力计读数以及砝码重力，记录了如下实验数据：

实验次数	1	2	3	4	5
木块对木板压力 F压/N	1	2	3	4	5
弹簧测力计读数 F1/N	0.4	0.8	1.2	1.6	2.0

（1）实验中，弹簧测力计的示数F₁       (选填“等于”或“不等于”)木块所受滑动摩擦力F₂。
（2）根据表中测量数据，在右图中画出F₂与F_压关系的图像。分析图像可知，当接触面不变，滑动摩擦力与压力大小之间的定量关系是：                   。

右图是“测量水平运动物体所受的滑动摩擦力”的实验装置图；实验时在水平桌面上用弹簧测力计水平向左拉动一个长方体木块，使其作匀速直线运动，弹簧测力计示数如图所示；由          知识可知，木块所受的滑动摩擦力为      N。

（2）在“探究滑动摩擦力大小与什么因素有关时”，李丽同学提出“滑动摩擦力大小可能与接触面的粗糙程度有关”的猜想；张华同学提出来“滑动摩擦力的大小可能与接触面所受的压力有关”的猜想。下图是他们进行探究实验的实验装置图。

①李丽同学为了完成他自己的探究应该按             两个图所示的方案进行。
②张华选用正确的实验装置进行实验，得到的实验数据见下表；请根据表中记录的数据，在答题卡中的坐标系中作出摩擦力的大小F_f与接触面受到的压力大小F_N之间的关系图像；根据图像可以得出F_f与F_N的关系是

FN/N	1.0	1.5	2.0	2.5	3.0
Ff/N	0.4	0.6	0.8	1.0	1.2

（3）“滑动摩擦力的大小是否与接触面的面积有关呢？”张华将图甲中的木块侧放在水平木板上，用弹簧测力计拉着木块做匀速直线运动，发现弹簧测力计的读数和图甲的示数一样，得出“滑动摩擦力的大小和接触面积的大小无关”的结论。而李丽将图甲中的木块沿竖直方向截去一半后，用弹簧测力计拉着木块在木板上做匀速直线运动，发现弹簧测力计的读数为图甲中示数的一半，得出“滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关”的结论。你认为     的结论是错误的；错误的原因                  。

在探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的活动中．
（1）在水平桌面上，用弹簧测力计水平向左拉动木块，使其作匀速直线运动，弹簧测力计示数如图所示．根据      知识可知，木块所受的滑动摩擦力为     N．

（2）比较序号     的实验数据，可得出的结论是：压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大．

次数	接触面材料性质	压力/N	摩擦力/N
1	木块与木板	6	1.2
2	木块与木板	8	1.6
3	木块与毛巾	8	3.5

（3）分析比较序号1和2的实验数据，可得出实验结论是                               .

如图所示是小明“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验。铜块和木块的大小和形状完全相同，实验时弹簧测力计拉着物体沿水平方向做匀速直线运动。 

（1）比较（甲）、（乙）两图，可得到的结论是             。
（2）图（乙）、（丙）中铜块和木块叠在一起的目的是使                    相同。
（3）图（甲）中弹簧测力计的读数是        N。若物体不是做匀速运动，而是做加速直线运动，弹簧测力计读数     摩擦力（填“大于”、“等于”或“小于”）。
（4）实际操作时，手拉着弹簧测力计做匀速直线运动是比较难做到的，因而测力计的读数不一定等于摩擦力的大小。请你提出一个改进的方法，确保测力计的读数等于摩擦力的大小。你的做法是                                         。

某物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的滑动摩擦力。实验装置如图所示，一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，木板上的滑块通过轻绳绕过定滑轮，绳的另一端悬挂托盘。实验时，在托盘中放入适量的砝码，使滑块做匀速直线运动。回答下列问题：
(1)为了测量滑块的滑动摩擦力，需要测量的物理量是________。(填选项前的编号)
①木板的质量m，
②滑块的质量m：
③砝码的质量m，
④托盘和砝码的总质量m。
(2)滑块的滑动摩擦力表达式为f=_________。(用已知或测量的物理量符号表示)
(3)该实验的理论依据是：____________。
(4)该实验存在一些不足之处，请你写出其中的一点:_________________________