初中物理分子间的作用力实验题

晓伟手边有两块体积大小不同的正方体M₁和M₂。M₁和M₂的材料相同、表面粗糙程度也相同。晓伟用弹簧测力计沿水平方向先后拉着M₁、M₂在水平放置的长木板上做匀速直线运动时，测得弹簧测力计第一次的拉力大于第二次的拉力。于是得出“接触面的粗糙程度一定时，接触面积越大，滑动摩擦力越大”的结论。从上述实验过程看，晓伟的实验结论是不可靠的。请你利用上述器材重新设计实验，验证滑动摩擦力的大小是否与接触面积有关。

按要求完成下列各题。
（1）图a所示，刻度尺测出A的长度是___　　__　_______ cm。
（2）如图b所示，物体在光滑水平面上向右作匀速直线运动，作出物体所受到力的示意

a                                 b

在“研究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验中，以下是部分实验步骤：

（1）把木块平放在长木板上，用弹簧测力计
             拉动木块，这时木板对木块的摩擦力大小才等于　　　　   　　。（如图甲）；
（2）把木块侧放在长木板上，用同样方法拉木块（如图乙）；
（3）把两块相同的木块叠在一起平放在长木板上，用同样方法拉木块（如图丙）；
（4）比较图中       两次实验数据，可以发现滑动摩擦力的大小与接触面的大小无关；    
比较甲、丙两次实验数据，初步得出的结论是：                                 。 
（5）如果在木块底下垫几根中性笔的笔芯来做图19甲的实验,请你猜想当拉动木块时,弹簧测力计的示数    （选填“大于”、“小于”或“等于”）原甲图中的测力计示数，理由是：                                。

2012年5月27日，“长征三号乙”运载火箭一级残骸落到湖南绥宁县砸坏了民宅。这引起了某校 科技小组的关注：竖直下落的物体与地面碰撞时对地面的作用力大小与哪些因素有关呢?某同学猜想与物体的质量、开始下落时离地面的高度有关。
(1)你猜想还与________________有关；
(2)该同学为验证他的猜想，设计了如下实验方案：在水平地面上平铺一些报纸：将涂满红色颜料的同一篮球从不同高度由静止释放，篮球会在报纸上留下大小不同的圆形红色印迹；通过比较印迹的大小即可比较篮球对地面作用力的大小。该方案所用到的实验方法有____________  ____        ( 2分)
(3)另一同学将留有红色印迹的报纸放在如图所示电子测力计上，再将篮球放在印迹中央，用力下压篮球，当篮球恰好将________覆盖时，此时测力计示数即为篮球留下该印迹时对地面作用力的大小。

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）乙图中铁块受到的摩擦力是             N。
（2）比较甲、乙两图，可得到的结论是                                    。
（3）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。
（4）若小宇还想探究摩擦力大小是否与速度有关,他接下来应改变拉动铁块（木块）的_________进行实验
（5）小宇在实验中采用的研究方法是:_______________________.

在科学探究课中，实验小组同学猜想“滑动摩擦力的大小可能与压力大小有关”，于是他们选用了重10N的物体完成了如图所示的三次实验：

（1）通过比较      两图，可以验证他们的猜想，得出的结论是：                                                 
（2）好动脑筋的同学们在甲装置木板右端又垫了一个木块，来探究斜面的机械效率。实验前他们分析：“由于斜面不是光滑的，沿斜面向上拉物体，必定要克服摩擦做额外功，斜面的机械效率一定受摩擦力的影响”。于是他们做了如图所示的实验，在光滑程度一样而倾斜程度不同的斜面上匀速直线拉动物块，（如图所示）并设计表格记录实验数据如下：

实验 次数	斜面的倾斜程度	物体重G/N	物体上升高度h/m	沿斜面拉力F/N	物体移动距离 s/m	有用功Ｗ有/J	总功W总/J	机械效率	机械效率平均值
1	较缓	5.0	0.10	1.6	0.50	0.50	0.80	63%
2	较陡	5.0	0.15	2.2	0.50	0.75	1.10	68%
3	最陡	5.0	0.25		0.50	1.25

（a）如图所示第三次实验弹簧测力计的示数为         N。
（b）小兰在对实验数据处理的过程中出现的错误之处是：                         。
（c）改正错误后，对实验数据进行分析，你对斜面机械效率问题可获得的初步结论是         
                                       。

某研究小组对“滑动摩擦力的大小与接触面积、接触面的湿度是否有关”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。
(1)实验所用的测量工具是_______________________
(2)测滑动摩擦力大小时,必须让物块在水平面上做_________________运动
(3)下表为实验记录表格,通过分析表中序号为_________的实验,可得到初步结论是:滑动摩擦力的大小与_________无关;分析表中序号为3、4、5的实验记录,可说明滑动摩擦力大小与_________________有关

序号	接解面面积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

在“制作橡皮筋测力计”的活动中，同学们发现：在一定的范围内，橡皮筋受到的拉力越大，橡皮筋的长度越长。根据这一现象，小明和小丽提出如下猜想(见图5)。究竟谁的猜想正确呢?他们决定一起通过实验来验证自己的猜想。

（1）要完成实验，除了需要一根橡皮筋、若干个相同的钩码、铁架台和细线外，还需要的器材是            。
（2）小明和小丽的实验记录数据如下表：

1	拉力(钩码总重)F／N	0	0.5	1.0	1.5	2.0	2.5
2	橡皮筋的总长度L／cm	4.5	5.1	5.7	6.3	6.9	7.5
3	橡皮筋伸长的长度△L／cm	0	0.6	1.2		2.4	3.0

①没有挂钩码时，橡皮筋的长度L₀=            cm。
②请将表格中第3行的数据补充完整。
③要判断小丽的猜想是否正确，应对表格中的哪两行数据进行分析比较?
答：应对          (选填序号)两行数据进行比较。
④分析表格中的数据，你认为实验能初步验证谁的猜想是正确的?答：          。
你是如何分析数据并做出此判断的?请简要写出你的判断依据：                                                             
                                                                   。

某物理兴趣小组研究“力对运动的影响”及“影响摩擦力的因素”．如图，三个滑道的斜面部分完全相同，水平部分材质不同 (毛巾、棉衣、木板)．三个相同的小木块分别

从三个滑道的同一高度O处从静止释放，在水平面滑行至停止的距离s_BC＜s_BD＜s_BF.
(1)控制其他因素均相同，只体现“滑道材质”与“滑行距离”的关系，这种研究方法属于________法．
(2)三种滑行的初始段OB均相同，从能量转化的角度分析，从静止释放时，三木块的________能相同，滑到水平部分左端B处时________能相同，则它们的速度_______．
(3)在该实验时，三木块在水平面部分所受摩擦力的大小关f_BC_____f_BD________f_BF(填不等号)，这个实验只能说明物体所受摩擦力与________有关．
(4)结合上述实验，推测和猜想：如果滑道水平部分绝对光滑，小木块将做________．

科技人员设计出了一种可移动式太阳能水上漂浮房，它具有冬暖夏凉的优点。表面安装有太阳能电池板，接收太阳能的功率为1.6×10⁴W，该漂浮房屋三角形建筑的主体结构是中空的，三角形建筑外围（即除去该面空洞）的面积为1.0×10³m²，空气密度约为1kg/m³，已知空气动能与空气质量成正比。1kg空气在不同的速度（V）时的动能（E）如下表所示。

E（J）	2	8	18	32	50
V（m/s）	2	4	6	8	10

 
（1）漂浮房冬暖夏凉，利用了水的            比较大的特性。
（2）漂浮房屋在平静的水面沿直线运功，运动过程中受到的阻力不变，水平方向的牵引力随运动时间t的变化关系如下图所示，t=50s后，漂流房以2.5m/s的速度做匀速直线运动，则在整个运动过程中，漂浮房屋受到的阻力大小为      N。
（3）将表格中数据可知，每kg空气动能（E）与速度（V）时的关系的表达式为E=                  。
（4）①若风正对三角形表面吹入，当风速8m/s，每秒钟吹向三角形建筑物的空气体积是多少立方米？
②若煤的热值为3.2×10⁷J/kg，那么当风速8m/s时，房屋在1h内获得风能与完全燃烧多少kg的煤所产生的内能相当？

下表是某实验小组所做的“探究摩擦力大小跟哪些因素有关”的实验记录：

实验次数	接触面的材料	压力F/N	摩擦力f摩／N
①	木块与木板	8	l.6
②	木块与木板	12	2.4
③	木块与毛巾	12	5.0

（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．
根据__________知识可知，木块所受的滑动摩擦力方向是____    。
（2）第③次实验中，拉力大小为    N；当拉力增大到10N时，摩擦力大小为      N。
（3）分析比较序号①与②的实验数据，可得出的结论是                              。
（4）该小组还想探究滑动摩擦力大小与接触面积大小是否有关，他们将木块沿竖直方向截去一半后，测得木块所受的滑动摩擦力变为原来一半．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                          。

为测量摩擦力的大小，小聪在障碍物上固定了弹簧测力计拉住木块，用手拉着小车向左运动（如图）．则木块受到的摩擦力方向向       （填“左”或“右”），用这种方法测滑动摩擦力大小的优点是拉动小车少许时间后,测力计相对地面        (“静止”或“匀速直线运动”)，从而指针稳定，容易准确读数。且小车的运动速度变化时，木块受到的摩擦力        （填“会”或“不会”）变化。

在探究“压力的作用效果与哪些因素有关”的实验中，小明和小华利用所提供的器材：小桌、海绵、砝码、木板，如图所示，设计了 a、b两个实验。通过观察图a、 b后得出“压力一定时，受力面积越小，压力的作用效果越明显”的结论。此后小华把小桌挪放到一块木板上，发现小桌对木板的压力效果不够明显，如图c所示。通过对图a、c的比较又得出“压力一定时，受力面积越小，压力的作用效果越不明显”的结论。

请你根据已学过的压强知识分析：
（1）小明和小华是根据               来比较压力的作用效果的。
（2）造成前后两个结论不一致的原因是                       。
（3）设图b中小桌对海绵的压强是p_b，图c中小桌对木板的压强是p_c，则p_b        p_c (选填“小于”、“等于”或“大于”)。
（4）比较图b和图c可知，根据压力的作用效果比较压强的大小需要满足的条件是          。压力的作用效果与受力面积大小的正确关系是                                      。

在“探究摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中，同学们提出了以下猜想：

A．与物体的重力大小有关

B．与物体运动的速度大小有关

C．与物体间的接触面积大小有关

D．与物体间接触面的粗糙程度有关

实验室有一个较长且光滑程度一致的木板、一个带钩的各面粗糙程度相同长方体木块和一只弹簧测力计可供使用．小娟同学用弹簧测力计匀速拉动木块在水平放置的木板上进行三次实验，如图所示．实验数据如下表所示：

次数	木块运动快慢	弹簧测力计示数
1	很慢	1.2N
2	慢	1.2N
3	较快	1.2N

 
（1）表中数据可以验证猜想    （填序号）的正确或者错误．
（2）实验中采用了控制变量法，应注意保持木块与桌面间的   不变，可得到的结论是   。
（3）实验中要水平匀速拉动弹簧测力计，目的是               。
（4）某同学在实验中还发现：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，且该力的大小与弹簧测力计的拉力      。

2012年5月27日，“长征三号乙”运载火箭一级残骸落到湖南绥宁县砸坏了民宅．这引起了某校科技小组的关注：竖直下落的物体与地面碰撞时对地面的作用力大小与哪些因素有关呢？某同学猜想与物体的质量、开始下落时离地面的高度有关．
（1）你猜想还与　                　有关；
（2）该同学为验证他的猜想，设计了如下实验方案：在水平地面上平铺一些报纸：将涂满红色颜料的同一篮球从不同高度由静止释放，篮球会在报纸上留下大小不同的圆形红色印迹；通过比较印迹的大小即可比较篮球对地面作用力的大小．该方案所用到的实验方法有
　                    　
（3）另一同学将留有红色印迹的报纸放在如图所示电子测力计上，再将篮球放在印迹中央，用力下压篮球，当篮球恰好将　    　覆盖时，此时测力计示数即为篮球留下该印迹时对地面作用力的大小．