初中物理平衡状态的判断实验题

如图甲是小柳同学探究二力平衡条件时的实验情景

（1）小柳将系于小卡片（重力可忽略不计）两端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，小柳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                        ；
（3）在探究同一问题时，小花将木块放在水平桌面上，设计了如图乙所示的实验，同学们认为小柳的实验优于小花的实验．其主要原因是      。

A．减少摩擦力对实验结果的影响

B．小卡片是比较容易获取的材料

C．容易让小卡片在水平方向上保持平衡

D．小卡片容易扭转

在探究了水平拉动物体时拉力的大小和接触面大小无关后，某小组同学继续研究水平拉力和其他因素的关系，他们将质量不同的物块分别放置在水平的木板和橡胶板上，并用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动物块，如图所示。实验数据分别记录在表一、表二中。


（1）分析比较实验序号1、2、3或4、5、6的数据及相关条件，可得出的初步结论是：在同一水平面上，沿水平方向匀速拉动物体，                                。
（2）分析比较实验序号1与4或2与5或3与6的数据及相关条件，可得出的初步结论是：                                                                        。
（3）为了继续探究拉动物体时拉力大小与拉力方向的关系，他们把质量为600克的物块放在木板上继续实验，并用更精密的仪器测量拉力。如下图所示，实验中逐渐增大拉力与水平面的夹角α，匀速拉动物块，数据记录在表三中。

表三 木板
实验序号	夹角α(度)	拉力(牛)
7	10	2.79
8	20	2.71
9	30	2.68
10	40	2.75
11	50	2.92
12	60	3.21

分析表三中数据，可得初步结论：                                        。
根据表三中的数据，他们认为当夹角α为某一角度时，拉力可能最小，为了找到这一角度，还应该在夹角α为           度的范围内进一步探究。
（4）他们还猜想拉力最小时的角度α可能与水平面的粗糙程度有关，为验证这一猜想，他们应设计的实验步骤是：           （请选填下列各项中的字母）。
A．将质量不同的物块放置在粗糙程度不同的水平面上
B．将质量相同的物块放置在粗糙程度不同的水平面上
C．将质量不同的物块放置在粗糙程度相同的水平面上
D．用力沿水平方向匀速拉动物块
E．用力沿不同方向匀速拉动物块
F．记录数据

在探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验中．

（1）小红的三次实验情况分别如图（a）（b）（c）所示，实验时，用弹簧测力计拉木块在水平木板（或毛巾）上做匀速直线运动，根据           条件可知，这时滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数．
（2）小红在探究“滑动摩擦力的大小与压力的关系”时，利用图（a）（b）两组数据比较得出：“压力越大，滑动摩擦力就越大”的结论．你认为对吗?          ．你的理由是:              .
（3）从图（a）（c）两组数据比较，你能得出的结论是：                              

在探究“滑动摩擦力的大小与什么有关”的实验中，某同学的操作步骤如下：

（1）把木块平放在水平木板上，如图甲所示，用弹簧测力计沿水平方向缓缓地_____  __拉动木块，使弹簧测力计的示数稳定，这样才可以根据            测出摩擦力的大小，观察此时弹簧测力计的示数F₁=0.3N;
（2）把木块侧放在水平长木板上，重复上述操作，观察此时弹簧测力计的示数F₂=0.3N;
（3）如图乙所示，在长木板上固定好毛巾，把木块平放在其表面上，重复步骤（1）的操作，观察此时弹簧测力计的示数F₃=0.5N。
比较F₁和F₂可知，                                             ；
比较F₁和F₃可知，                                             。
（4）当用弹簧测力计水平拉木块滑动时，使测力计内弹簧伸长的力是                 。（选填“木块对弹簧的拉力”或“弹簧对木块的拉力”）

用弹簧测力计可以测量滑动摩擦力的大小如图所示，通过弹簧测力计沿水平方向拉物块，使物块做________运动（测力计示数见图），根据_______知识，物块与桌面之间的摩擦力大小为_________.

课堂上，在“探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关”时，同学们提出了以下几种猜想：

A．与接触面受到的压力大小有关	B．与相对运动的速度大小有关
C．与接触面面积的大小有关	D．与接触面的粗糙程度有关

（1）刘明学习小组采用了如图16甲的实验设计，用弹簧测力计水平拉动木块在木板上匀速运动，并进行三次实验.实验数据如下表所示，则表中数据可以验证猜想      （填序号），可以得到的结论是：                                                   .


（2）为了验证其余三种猜想，在上面结论的基础上，该实验小组改用了如图16乙的实验设计。他们认为按照图乙做实验，便于读数、方便操作。请你简单说明他们这样认为的依据：                                                                        .

如图是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景。

（1）小华将一根系于小卡片（重力可忽略不计）两对角的细线分别跨过左右支架上的滑轮，实验中滑轮的作用是　　　　　　；
（2）小华在线的两端挂上钩码，这是用于探究两个力的　　　　和　　　　对物体平衡的影响。实验过程中，他是通过调整__________________来改变拉力的大小的。
（3）当小卡片平衡时，小华将小卡片转过一个角度，松手后观察小卡片能否保持平衡。设计此实验步骤的目的是为了探究_________________________。

如图所示是“探究滑动摩擦力大小与什么因素有关”的实验．

（1）实验过程中，必须用弹簧测力计沿水平方向拉着物块A做　　运动，这样做便于测量滑动摩擦力的大小．
（2）分析图甲、乙可知，在接触面粗糙程度相同时，　　越大，滑动摩擦力越大．
（3）分析图甲和丙，发现弹簧测力计的示数F₁＜F₃，说明：压力一定时，　，滑动摩擦力越大．
（4）如图丁所示，在图丙中物块A上叠放一块与之相同的物块B，用弹簧测力计拉着物块A，使物块B随A一起做匀速直线运动．弹簧测力计示数为F₄，则F₄：F₃=　　；此运动过程中，物块B受到的摩擦力f_B=　    N．

小明用如图甲、乙、丙的步骤探究摩擦力的大小与哪些因素有关．
 
(1) 实验中，他应_________拉动木块，并记下弹簧测力计的示数．此时是利用                原理来得到摩擦力的大小的。
(2) 比较图____________可得：摩擦力的大小跟作用在物体表面上的压力有关，并且压力越大，摩擦力越大；比较甲与丙可得：摩擦力的大小跟接触面的_______有关，且接触面越______，摩擦力越大．
(3) 小明还发现；在木块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，直到拉动木块为止．该现象表明：物体在静止时也可能受到_____力的作用，且该力的大小与____力的大小有关．
（4）在乙图实验中，当在木块上放一重为1N的砝码时，砝码与木块一起做匀速运动，则此时砝码受到木块的摩擦力为（   ） 

A．1N

B．大于1N

C．大于0N但小于1N

D．0N

(5) 上学路上，小明看见一辆汽车陷进了泥坑里，司机将一些稻草塞进后轮底下，汽车很快就爬上来了．这是利用增大_________的方法增大摩擦力．

教室的门栓坏了，门经常被风吹开，这是门与门框间摩擦太小的缘故．如何增大摩擦呢？同学们提出一些设想，概括如下：
a．增大压力增大摩擦              b．增大接触面粗糙程度增大摩擦
c．增大接触面积增大摩擦          d．增大运动速度增大摩擦
为了验证这些设想，他们利用长方体木块、铁块、弹簧测力计、毛巾和水平桌面等，进行实验探究，并将数据记入表中：

实验	接触面情况	速度	压力/N	摩擦力/N
接触面	接触面积/m2
1	木与桌面	0.01	v	5	1
2	木与桌面	0.01	2v	5	1
3	木与桌面	0.01	v	10	2
4	木与毛巾面	0.01	v	5	★
5	木与桌面	0.005	v	5	1

（1）比较实验1、2可知：设想    是错误的，判断的理由是                  ；
（2）比较实验       两组数据，可以判断设想C是否正确；在实验中，测量摩擦力时应保持木块在水平桌面上作      运动；上图的弹簧测力计示数是表中“★“处的数值，其大小为      N；
（3）某同学分析实验3、4数据，并支持设想b，你认为他这种分析方法     （正确/不正确），其理由是                        ；
（4）请你利用上述分析得出的结论，写出一种能将门关紧的方法：               ．

在探究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”的活动中:

图23

(1)将一个各个面粗糙程度都相同的长方体木块放在水平桌面上，用弹簧测力计水平向右拉动木块，使其做匀速直线运动，如图甲所示，木块受到的滑动摩擦力为       N；

(2)将此木块沿竖直方向切成相等的两块A和B，并把B叠放在A上，用弹簧测力计水平向右拉动A，使A和B一起做匀速直线运动，如图乙，则弹簧测力计示数将______（选填“变大”、“变小”或“不变”），判断的依据_____________. 此时B受到A的摩擦力为       N。

在探究“二力平衡条件”的实验中，实验装置如图所示。

（1）实验中，保持F₁和F₂相等，用手将木块扭转一个角度。松手后，木块将无法在这
个位置平衡。设计这一步骤的目的是：探究二力平衡时，两个力必须满足：　       。
（2）实验总结中，老师指出桌面越光滑越好， 这样就可以减小　　      力对实验的影响。小明想到，用有轮子的小车代替木块进行实验效果一定更好，原因是：         。

在探究“影响摩擦力大小的因素”实验中，同学们猜想摩擦力的大小可能与以下因素有关：①接触面所受的压力；②接触面的粗糙程度；③接触面积的大小④；物体运动的快慢．为此，小明通过如图所示的实验进行验证．
(1)实验中需用弹簧测力计沿水平方向_______拉动木块，使它沿长木板滑动．这样做的目的是__________________________________________；
(2)对比实验______________是为了验证猜想①；
(3)对比实验甲和丙，是为了验证猜想_______；（填猜想因素的序号）
(4)小明利用图甲实验装置验证猜想③，须再把木块_______放，并按正确的方法拉动木块，发现两次弹簧测力计的示数相等，从而得出：滑动摩擦力的大小与接触面积的大小_______（“有关”或“无关”）．

小明探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的过程如图所示．所用器材：甲、乙、丙中使用的均为同一木块，但乙中的木块在毛巾表面滑动．

（1）用弹簧测力计拉着木块在水平木板上滑动时，每次都要使木块做　     　运动．这是因为弹簧测力的拉力大小与木块受到的摩擦力大小相等．
（2）比较　   　两图能说明滑动滑动摩擦力的大小与压力的大小是否有关；比较　   　两图能说明滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度是否有关．（以上均填“甲”、“乙”或“丙”）
（3）比较乙、丙两图，你能得出正确结论吗？答：　   　．（填“能”或“不能”）
你所回答的原因是：　           　．
（4）如果要研究滑动摩擦力与接触面积大小是否有关，应控制　          　、　                 　一样，改变接触面积大小．

如图所示，在研究二力平衡条件的实验中：

（1）、把木块放在        （选填“光滑”或“粗糙”）的水平桌面上，向两端的小盘里加砝码，当两盘砝码质量        （选填“相等”或“不相等”）时，木块静止；
（2）、保持两盘砝码质量相等，把木块扭转一个角度，使拉力F₁和F₂不在同一直线上，观察到木块发生转动。当木块重新恢复到原来静止状态时，拉力F₁、F₂作用在同一直线上，如果              ，方向相反，作用在            上，这两个力就彼此平衡了。