初中物理分子间的作用力实验题

在探究“阻力对运动影响”时，我们曾追随着物理学家的足迹，设计过这样的“斜面”实验：
（1）如图所示，让小车从斜面滑下后沿水平面运动，是为了使小车在水平面运动时，竖直方向上受到的_______力和_______________力相平衡，从而研究水平方向上的阻力对小车运动的影响。

（2）每次都让小车从同一斜面的___________位置由静止开始滑下，是为了使小车在滑到底端时具有相同的速度。
（3）减小图中水平面的粗糙程度，比较小车在不同表面滑行的最大距离，可以得出：在初速度相同的条件下，水平面越光滑小车运动的越__     __。
（4）进一步推理可知，若水平面绝对光滑，则小车由于具有___  _______会在水平面上做匀速直线运动。

小芳实验小组对“金属丝被拉断时，拉力的大小与哪些因素有关”进行了探究．他们的猜想：
猜想一，拉力的大小与金属丝的长度有关．
猜想二，拉力的大小与金属丝的横截面积有关．
猜想三，拉力的大小与金属丝的材料有关．
为了探究的方便，他们使用的器材是：拉力机一台(拉力机可逐渐增大固定在其上的金属丝的拉力，可以显示金属丝刚被拉断时拉力的大小)、金属丝若干(各种材料、各种长度、各种横截面积的金属丝)和其他辅助工具．
（1）为了验证猜想一，她们选用拉力机、三根材料相同的金属丝进行了实验，得到的数据如下表．                  

实验次数	横截面积／mm^2	长度／m	拉断时拉力大小／N
1	2	0.5	l 500
2	2	1.0	l 500
3	2	1.5	l 500

    由表中数据可判断猜想一是　  　　（选填：“正确”或“错误”）的。
（2）为了验证猜想二，她们选用三根材料和长度都相同，而横截面积不同的金属丝分别安装在拉力机上进行实验，得到的数据如下表

实验次数	长度／m	横截面积／mm^2	拉断时拉力大小／N
1	2	0.5	l 500
2	2	1.0	3 000
3	2	1.5	4 500

       由表中数据可以得出的结论是　　                   　　。
（3）请你设计一个简单实验，验证猜想三是否正确。
简要做法：　　                    　　。
如何判断：　　                    　　。

在排球比赛中，用力扣球是进攻的重要手段之一。小刚在观看排球比赛时，看到有些扣球是运动员水平将球击向对方的。他观察这一现象后，提出了一个物理问题：水平击出的排球落地时间t与哪些物理量有关呢？
（1）请你想象以上情景，猜想水平击出的排球落地时间t可能与哪些物理量有关？写出你的猜想并用字母表示相应的物理量。
（2）以下给出了三个空表格，请根据你的猜想，在空表格的相应位置填上必要的文字，设计出你的实验数据记录表。

一实验小组同学在探究“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右拉动木块，使其作          ，弹簧测力计示数如图甲所示．根据         知识可知，木块所受的滑动摩擦力为2.2N；
(2)一同学将木块沿竖直方向截去一半后（如图乙所示），测得木块所受的滑动摩擦力变为原来一半．他由此得出：滑动摩擦力的大小随接触面积的减小而减小．你认为他的探究过程中存在的问题是                                    ．
(3)在操作（2）的基础上，只利用现有的器材，如何证实“滑动摩擦力的大小是否与接触面积的大小有关”？简要说明你的做法：                                            

如图，某学习小组同学在做水火箭实验时，对水火箭的水平飞行距离与哪些因素有关的问题进行了研究。他们在容积为2000ml的可乐瓶内装上不同体积的水，每次发射的角度均为20°，向瓶内打气直至橡皮塞从瓶口冲出，使水火箭向前射出。下表是他们在实验中收集到的数据：

容积：2000ml的可乐瓶
发射角度	20度
水量（ml）	300	400	500	600	700
第一次距离（m）	18.28	19.6	20.95	19. 95	16.98
第二次距离（m）	17.42	20.3	24.36	23.36	14.36
第三次距离（m）	22.33	19.58	21.32	21.34	19.34

 
（1）橡皮塞从瓶口冲出，而水火箭却向前射出，可利用我们所学过的            知识来解释。
（2）由实验方案可知，他们研究的问题是_    _                                               
（3）本实验中，发射的角度为20°时，可乐瓶内装上不同体积的水，进行多次实验的目的是                      
(4) 请设计一个验证“水火箭的水平飞行距离与发射角度是否有关？”的实验方案。                

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。
⑴实验所用到的测量工具是：                   。
⑵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。
⑶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：                                 

水平桌面上有一个长方体橡胶块和一只橡胶底运动鞋（二者橡胶种类相同），一个一端带有定滑轮的长木板、一些细线和一个满足实验要求的弹簧测力计。老师希望同学们用实验判断长方体橡胶块和橡胶底运动鞋的底面粗糙程度不同。小雪分别用细线系住长方体橡胶块和橡胶底运动鞋，先后在长木板上匀速拉动长方体橡胶块和橡胶底运动鞋，分别如图甲和乙所示，匀速拉动过程中分别记下弹簧测力计的示数F₁和F₂。她发现F₂＞F₁，于是她得出长方体橡胶块和橡胶底运动鞋的底面粗糙程度不同。小雨指出小雪的实验方法是不正确的。请你仅利用小雪用到的实验器材，设计一个实验判断长方体橡胶块和橡胶底运动鞋的底面的粗糙程度是否一样。写出主要实验步骤。

用绳子拉着一个小球在光滑的水平桌面做圆周运动，绳子拉力大小与什么因素有
关？小明认为与小球的运动速度有关．于是他用一根橡皮筋连接一个小球，让小球在光
滑的水平桌面上以一定速度作圆周运动（如图所示）．改变小球的运动速度，做几次实
验，记录现象如下表．

小球质量/g	小球速度	橡皮筋长度/cm
▲	慢	10
15	较快	15
15	很快	18

 

⑴ 小球在桌面作圆周运动时，其运动状态        （可能/ 一定/ 一定不）改变.
⑵ 完成表格数据，从表格的数据可以看出：小球的运动速度越大，那么橡皮筋的伸长就
越       （大/小）．
⑶ 小明用橡皮筋替代绳子进行实验的目的是　      ．
⑷ 小华查阅资料后知道作圆周运动的小球受到的拉力与小球的运动速度、小球的质量以
及圆周的半径有关．据此，小华认为用橡皮筋代替绳子存在着明显的缺陷，请说出理由．

物体只在重力作用下由静止开始下落的运动，叫做自由落体运动，这种运动只在没有空气的空间才能发生，在有空气的空间，如果空气阻力相对物体的重力比较小，可以忽略，物体的下落也可以近似地看作自由落体运动．为了探究自由落体运动时间与哪些因素有关，同学小王有如下猜想：
猜想一：物体下落的时间与物体的材料有关；
猜想二：物体下落的时间与物体下落的高度有关；
猜想三：物体下落的时间与物体的质量有关．
为验证猜想的正确性，几位同学用三个金属球
做了一系列实验，实验数据记录如下：

⑴为了验证猜想一，应比较实验序号______和______；
⑵小敏同学也对这个问题进行了研究，她让质量相等的铁球和纸团同时从三楼由静止开始下落，她发现两者下落时间_______(填“相等”或“不相等”)，原因是：__________________．

我国探月工程（嫦娥工程）正在实施中，“嫦娥二号”卫星已经成功发射升空，探月工程目标之一就是要探测月球的空间环境。目前，对月球探测已掌握的有关材料有：月球上没有空气；月球上没有磁场；月球的表面灰尘中含有铁的颗粒；月球上物体受到的“重力”与其质量成正比。假如有一天，请你这位少年科学家成功登上月球，你能用哪些物理实验或办法验证上述事实。
（1）验证月球上没有空气                                        。
（2）验证月球上没有磁场                                            。
（3）验证月球的表面灰尘中含有铁的颗粒                                            。
（4）验证月球上物体受到的“重力”与其质量成正比                                  。

一些同学观察到建筑物的支柱一般都为圆柱或棱柱，他们想了解支柱的最大承受压力是否与支柱的形状有关，为此甲、乙、丙三位同学分别进行了如下实验：

①每人各选三张相同的白纸，按图a所示分别折成空心的四棱柱、圆柱、三棱柱（如图b），接合处用双面胶粘住；
②三位同学分别在四棱柱上放一硬质塑料板，然后：
甲同学往塑料板上不断添加砝码，直到支柱被压塌，记录添加砝码的总质量（如图c）；
乙同学往塑料板上不断添加钩码（每个钩码质量为50克），直到支柱被压塌，记录添加钩码的总质量；
丙同学往塑料板上不断添加细沙，直到支柱被压塌，用天平称出添加细沙的总质量并记录。
③三位同学再分别用圆柱和三棱柱重复实验步骤②，并记录相关实验数据。
（1）此实验中甲同学添加砝码的合理顺序应该是___________（选填“从大到小”或“从小到大”）。
（2）最能精确反映支柱所能承受最大压力的是________同学所做的实验。
（3）根据下表丙同学测得的数据，可得到的实验结论是：__________________________。

(1)图中，物体M的重力     N
(2)图中，电阻箱的读数为     Ω。

(3)如图所示是水沸腾时观察到的实验情景，本实验中水的沸点是________℃，已知标准大气压下，水沸腾时的温度是100℃，则此实验环境的大气压________（选填“大于”、“等于”或“小于”）1标准大气压，水沸腾过程中需要不断吸收热量，但温度_______（选填“保持不变”、“升高”或“降低”）。 图是三位同学画出的水沸腾前后温度随时间变化的图像，其中正确的是_____图.

研究流体的粘滞性
（1）如图所示，让一摞整齐的纸从斜面滑下，发现纸张变得不齐了，这是由于纸张之间有摩擦造成的。同样，让液体在管道中流动，液体也可以看作是由许多片液层组成的，各片层之间也存在着___________，产生液体内部的阻力，这就是液体的粘滞性。

（2）晓丽用长度相同的细管来研究液体的粘滞性，做了如下实验。
在温度相同的情况下，测得1s内通过细管的液体体积如下：

实验次数	液体种类	细管半径/mm	细管两端压强差	通过细管的液体体积/mm^3
1	水	1	P	100
2	油	1	P	2
3	水	2	P	1600
4	油	2	P	32
5	水	3	P	8100
6	水	1	2P	200

①可见，在相同条件下，通过细管的水的体积__________通过细管的油的体积。这说明不同液体的粘滞性不同，我们用液体的粘滞系数η表示。η水＜η油。
②下面是几种流体的粘滞系数表：

温度/℃	蓖麻籽油的η/Pa·s	水的η/×10^－3Pa·s	空气的η/×10^－6Pa·s
0 20 40 60	5.3 0.986 0.231 0.080	1.792 1.005 0.656 0.469	17.1 18.1 19.0 20.0

 可见：一般情况下，液体的粘滞系数随温度的升高而____________。
③在晓丽用油做的实验中，若细管半径是3mm，1s内通过细管的油的体积是40.5mm³，则细管两端的压强差是__________________。

某校物理实验兴趣小组的几位同学在探究“影响物体重力大小的因素”实验中，进行了如下的实验探究：
第一组：探究“物体重力的大小跟物体形状的关系”，他们用橡皮泥为实验对象，用小刀将橡皮泥雕刻成各种形状进行实验，实验数据如表一所示.
表一

被测物体	形状	重力
橡皮泥	正方体	4.8N
球形	4.2N
三角锥形	3.6N

分析上述的实验数据,第一组的同学得出实验结论:物体重力的大小与物体的形状有关.请你对此实验过程与实验结论进行评价：                                  
第二组：探究“物体的重力的大小跟物体的质量的关系”，图中就是实验装置，

实验过程中他将实验数据记录在设计的表二中.
表二

钩码的个数	1	2	3	4	5
钩码的质量（m/×10^-2kg）	5	10	15	20	25
弹簧测力计的读数（G/N）	0.5	1.0	1.5	2.0	2.5

（1）请你在方格纸中作出关于G与m的关系图像.
（2）分析实验数据可以得出的结论：                                       .

在研究物重跟质量的关系的实验中，某同学用最大刻度值是5N的弹簧测力计测重力，测得如下数据：

（1）实验表明：质量       倍，重力也                  倍，从而可以得出重力和质量的关系：  　　     。
（2）为了研究弹簧测力计伸长跟外力的关系，某同学多测了表中第三行数据，你能得出什么结论？                                                     。