8下-03-力和運動實驗題專練（原卷版）-全國初中物理競賽試題編選

試卷第=page1313頁，共=sectionpages1414頁試卷第=page1414頁，共=sectionpages1414頁《力和運動》實驗題專練全國初中物理競賽試題精編學校:___________姓名：___________班級：___________考號：___________一、實驗題1．小強同學想把彈簧測力計改裝成液體密度計，他用同一小桶分別盛滿了3種液體，用彈簧測力計分別稱出3種液體和小桶的總重力，彈簧測力計的示數(shù)以及對應液體的密度分別記在下表中（g取10N/kg）：液體種類酒精植物油水彈簧測力計的示數(shù)F（N）2.62.72.8液體密度ρ（×103kg/m3）0.80.91.0(1)通過分析比較此表，他推測：液體密度與彈簧測力計示數(shù)之間有一定的規(guī)律。如圖甲所示的圖像中能正確反映這一規(guī)律的圖像是_____；A．

B．

C．

D．(2)根據(jù)表中數(shù)據(jù)計算出該液體密度計的零刻度線對應原彈簧測力計刻度板上____N的位置；(3)若小強在該空小桶中裝滿醬油，此時彈簧測力計示數(shù)如圖乙所示，則醬油的密度是______；(4)若要使該密度計的分度值減小，提高精確度，請?zhí)岢鲆粭l改進意見∶_____。2．閱讀短文，回答問題：失重在一次太空知識講座中，老師讓同學們做一個實驗：用彈簧測力計豎直懸掛一個重物，分別使重物處于靜止和勻速下降，再讓其加速下降，同學們發(fā)現(xiàn)，重物在靜止和勻速下降時，彈簧測力計的示數(shù)相同，就等于物體所受的重力；而加速下降時，卻看到彈簧測力計的示數(shù)明顯減小，好像物體的重力突然間減小了。老師解釋說：“這在物理學上稱為失重現(xiàn)象，失重就是物體對支持物的壓力或懸掛物的拉力小于物體實際所受重力的現(xiàn)象。如當人們乘電梯加速下降時，人對電梯地面壓力就小于人受到的重力”，小勇在老師指導下到電梯內做失重實驗，如圖甲，他將一個體重秤放在電梯水平地面上，然后站上秤臺，如圖乙所示，在電梯向下運動的過程中，他記錄下體重秤在不同時間段的示數(shù)及對應的時間，描繪出了體重秤的示數(shù)隨時間t的變化圖像如圖丙所示。已知小勇的實際質量為60kg（g取10N/kg）。（1）電梯靜止時，小勇對秤臺的壓力為______N。此時小勇受到的重力與______力是一對平衡力，此時小勇所受合力為0（說明：若二力方向相同時，合力等于二力之和；若二力方向相反時，合力等于二力之差）；（2）若電梯在10s內下降的距離為18m，電梯這段運動時間內的平均速度______m/s；（3）根據(jù)圖丙分析，小勇在______（選填“0~t1”、“t1~t2”、“t2~10s”）段時間內處于失重狀態(tài)，此時小勇所受支持力為__________N，合力為__________N；（4）分析圖丙可知，在t2~10s時間段內小勇對秤臺的壓力______他的重力（選填“大于”、“小于”或“等于”）；（5）若下降中體重秤示數(shù)為零，即說明他對體重秤壓力F為零，我們稱這種現(xiàn)象為完全失重，如果物體所受合力的大小與物體質量關系為F合=ma，其中a稱為加速度，單位為N/kg，F(xiàn)合=G-F，小勇完全失重時加速度a=______N/kg。3．上體育課，同學們做引體向上活動時，發(fā)現(xiàn)采用雙手握杠時，兩手間距有以下幾種情況：有比肩寬大的，有與肩同寬的，也有比肩寬小的，如圖甲所示：那么，這幾種握杠方法的“省力”程度一樣嗎？因此，小涵對“做引體向上的拉力與哪些因素有關”作出了不同的猜想：猜想一：可能與雙手握杠的間距有關；猜想二：可能與人的體重有關；猜想三：可能與手臂的長度有關。小涵用兩根相同的橡皮條系上同一重物并掛在水平桿子上，已知桿上相鄰點間的間距相等，如圖乙，改變橡皮條在桿上所掛的位置，并觀察每次橡皮條的長度，結果如下表：實驗序號12345橡皮條在桿上所掛的點A、JB、IC、HD、GE、F橡皮條的長度較長稍長最短稍長較長根據(jù)實驗回答：（1）實驗中根據(jù)___________來比較拉力的大小，下列實驗中與這一物理方法相同的是___________；A．用磁感線來描述磁場B．牛頓第一定律的得出C．探究電流與電壓、電阻的關系D．利用吸引大頭針個數(shù)證明電磁鐵磁性的強弱（2）當橡皮條懸掛在C、H兩點時，僅改變橡皮條的原長，根據(jù)已學物理知識可知：受到的拉力___________（選填“會”或“不會”）改變，由此可判斷，橡皮條豎直懸掛時，猜想三是___________（選填“正確”或“錯誤”）的；（3）表格中的實驗數(shù)據(jù)可以驗證猜想___________是正確的，可以得到結論：當手臂長和人的體重一定時，隨著雙手握桿間距的增大，拉力___________（選填“增大”、“先增大后減小”或“先減小后增大”），因此，在做引體向上時，最好采用兩手間的距離___________（選填“比肩寬”、“與肩同寬”或“比肩窄”）的方式更省力。4．某實驗小組的同學對兩根原長都為8cm、粗細不同的A、B橡皮筋進行研究。并做成橡皮筋測力計。將橡皮筋的一端固定，另一端懸掛鉤碼，如圖甲所示，記錄橡皮筋受到的拉力大小F和橡皮筋伸長量?x，根據(jù)多組測量數(shù)據(jù)做出的圖線如圖乙所示。（1）當在A橡皮筋上懸掛重力為6N的物體時，橡皮筋A的伸長量為______cm；（2）分別用這兩根橡皮筋制成了如圖丙所示兩測力計，它們外殼相同，刻度線分布情況相同，則用橡皮筋______（選填“A”或“B”）制成的測力計測量的精確程度較高；（3）若將本實驗中A、B兩根橡皮筋并聯(lián)起來代替彈簧測力計，能夠測量力的最大值為______N；（4）實驗小組同學想利用丙圖中A橡皮筋測力計制作一個直接測量液體密度的“密度計”。他們用同一小桶分別盛滿了2種液體，用A橡皮筋測力計分別測出液體和小桶的總重力，如表是：2次測得的總重力及對應液體的密度（g取10N/kg），則該密度計的零刻度線應標記在A橡皮筋測力計刻度板上______N的位置，并把表格中的數(shù)值填好。液體種類酒精植物油水彈簧的示數(shù)（N）2.62.7______液體密度ρ（×103kg/m3）0.80.91.05．如圖所示，在“探究影響滑動摩擦力大小的因素”實驗中：（1）實驗過程中，彈簧測力計必須沿_____方向拉著物塊A做勻速直線運動，根據(jù)_____的知識可得拉力大小等于滑動摩擦力的大??；（2）在甲、乙、丙所示圖中，分別用F1=2.4N，F(xiàn)2=3.2N，F(xiàn)3=3.0N的拉力，拉著物塊A勻速前進；分析甲、乙兩圖可得：在接觸面粗糙程度相同時，_____越大，滑動摩擦力越大；分析_____兩圖可探究滑動摩擦力大小與接觸面粗糙程度的關系；（3）交流評估時，某實驗小組提出：實驗過程中，彈簧測力計的示數(shù)不容易穩(wěn)定，可能的原因是_____；（填選項前的字母）A．木板的長度太長

B．木板表面的粗糙程度不均勻C．彈簧測力計的分度值太大

D．木塊與木板的接觸面積太大（4）大量實驗證明：在接觸面粗糙程度相同時，滑動摩擦力大小與壓力大小成正比；在丙圖中物塊A上疊放一塊與A相同的物塊B，用彈簧測力計拉著物塊A，使物塊B隨A一起勻速前進（如圖丁所示）。此時彈簧測力計示數(shù)為F4，則F4=_____N；將B取下，改用一推力水平勻速推動AB一起前進，則推力F5=_____N。6．在做“研究影響滑動摩擦力大小的因素”的實驗中，同學們猜想影響滑動摩擦力大小的因素可能有：①接觸面所受的壓力；②接觸面的粗糙程度。根據(jù)猜想，同學們設計了如圖甲、乙、丙所示的實驗：（1）用彈簧測力計水平拉動木塊，使它沿長木板做勻速直線運動，根據(jù)______的知識可知，彈簧測力計對木塊的拉力與木塊受到的滑動摩擦力大小相等。如圖甲所示，木塊受到的摩擦力大小為______N；（2）通過比較______兩圖，可驗證猜想①；通過比較______兩圖，可驗證猜想②。進一步歸納得出結論：接觸面所受的壓力越______（選填“大”或“小”），接觸面越______（選填“光滑”或“粗糙”），滑動摩擦力越大；（3）有同學提出滑動摩擦力的大小還可能與接觸面積有關，于是設計了以下兩種實驗方案：A．將木塊豎直切去一半，如圖丁，重復（1）的操作過程，比較圖甲和圖丁B．將木塊側放，如圖戊，重復（1）的操作過程，比較圖甲和圖戊你認為合理的實驗方案是______（選填“A”或“B”）。7．小明“探究滑動摩擦力的大小與什么因素有關”的實驗中，如圖1所示。（1）根據(jù)_____原理，當彈簧測力計沿水平方向拉著木塊做_____運動時，木塊所受滑動摩擦力的大小等于拉力大小，如圖甲所示；（2）_____兩圖可知：當接觸面粗糙程度一定時，接觸面受到的壓力越大，滑動摩擦力越大；（3）由圖1中甲、乙兩圖可知：當接觸面受到的壓力一定時，接觸面越粗糙滑動摩擦力越_____（選填“大”或“小”）；（4）實驗后小組交流討論時發(fā)現(xiàn)：在實驗中很難使木塊做勻速直線運動。于是小麗設計了如丁圖所示的實驗裝置，該裝置的優(yōu)點是_____長木板做勻速直線運動（選填“需要”或“不需要”）。在拉動長木板過程中，長木板B對A的摩擦力方向向_____（選填“左”或“右”）；（5）實驗拓展：如圖2甲所示，放在水平地面上的物體C受到方向不變的水平拉力F的作用，F(xiàn)-t和v-t圖像分別如圖2乙、丙所示。則物體C在第4秒時受到的摩擦力大小為_____N。8．我們知道，彈簧受到的拉力越大，彈簧伸長的長度就越大．但是，用同樣大小的力去拉兩只不同的彈簧，伸長的長度不同，這說明彈簧有“軟”“硬”之分，容易被拉伸的彈簧比較軟，反之比較硬．彈簧的軟硬用它的勁度系數(shù)來表示，勁度系數(shù)越大，彈簧越硬．為了研究彈簧的勁度系數(shù)與哪些因素有關，通過有關實驗探究，取得數(shù)據(jù)如下(S為制造彈簧的金屬絲的橫截面積，為彈簧的匝數(shù)，為彈簧的半徑，A為彈簧的勁度系數(shù))；(1)用粗細相同的鋼絲做成半徑相同但匝數(shù)不同的彈簧，則彈簧的勁度系數(shù)和匝數(shù)的關系可以用圖像中的圖線__________表示；(2)如果用粗細相同的銅絲和鋼絲做成匝數(shù)和半徑相同的彈簧，都用10N的力拉伸時，用_________做成的彈簧變得更長；(3)分析表中數(shù)據(jù)，可得______，式中的志與制造彈簧的材料有關，材料不同，值一般不同；(4)用某鋼絲制成一個半徑為3×、匝數(shù)為60匝、勁度系數(shù)100N／m的彈簧，則該鋼絲的橫截面積為__________．9．小明在選用彈簧測力計的過程中，發(fā)現(xiàn)測量大小相同的力時，用不同規(guī)格的測力計，彈簧伸長的長度不一樣。哪些因素會影響彈簧的伸長量呢？小明提出以下三種猜想：猜想1：彈簧的材料可能影響彈簧的伸長量；猜想2：彈簧的原長可能影響彈簧的伸長量；猜想3：彈簧的粗細可能影響彈簧的伸長量。小明為探究自己的某個猜想，設計出一個實驗方案并進行了實驗：①取兩根完全一樣的彈簧，測出每根彈簧的原長均為L；②先用一根彈簧（稱作彈簧A）進行實驗，將彈簧A的一端固定于豎直墻上，另一端用一水平力拉彈簧，如圖甲所示，測出此時彈簧的長度為LA；③將兩根彈簧串接起來得到一根新的彈簧（稱作彈簧B）再進行實驗，實驗時同樣將彈簧B的一端固定于豎直墻上，另一端用與前面相同的水平力拉彈簧，如圖乙所示，測出此時彈簧B的長度是LB；④改變拉力的大小，重復實驗步驟②③，記錄實驗數(shù)據(jù)如下表。L=10.0cmF/N12345LA/cm10.811.612.413.214.0（LA-L）/cm0.81.62.43.24.0LB/cm21.623.224.826.428.0（LB-2L）/cm1.63.24.86.48.0現(xiàn)請回答下列有關問題：(1)該實驗方案研究的是猜想_______（填寫序號）；(2)實驗方案中將“兩根彈簧串接起來得到彈簧B”，這樣做便控制了彈簧的______和______相同；(3)從表中可以發(fā)現(xiàn)，在拉力大小相同的情況下，彈簧B的伸長量總是彈簧A的伸長量的______倍，這表明彈簧的伸長量與原長有關，彈簧原長越長，它的伸長量就越______。進一步的實驗表明，在其它因素一樣的情況下，彈簧的伸長量與其原長成正比；(4)從表中還可以看出，對于同一根彈簧，在彈性限度內，它的伸長量x與所受的拉力F成正比，寫成數(shù)學表達式即，其中常數(shù)k與彈簧的材料、原長及粗細有關。設彈簧A的常數(shù)為kA，那么彈簧B的常數(shù)kB=______；若把彈簧A剪成長度相等的兩半，則與每半根彈簧相對應的常數(shù)k'=______；10．田老師和梁老師在探究影響滑動摩擦力大小的因素時，田老師利用一些實驗器材設計了如圖所示的四次實驗，已知A的重力為12N。(1)實驗前，需要在______方向對彈簧測力計進行調零；(2)如圖甲，根據(jù)______的原理可知，向左拉動木板，當A靜止后，A受到的______（選填“靜”或“滑動”）摩擦力就等于彈簧測力計的示數(shù)。實驗中，若加速拉動木板，則測得的A的摩擦力______（選填“偏大”、“偏小”或“不受影響”）。(3)在圖甲所示的實驗中彈簧測力計的示數(shù)為______N，物體A所受滑動摩擦力方向______；(4)由圖______兩次實驗，可以探究滑動摩擦力與接觸面粗糙程度的關系。(5)由甲、丙兩圖的實驗結論可知，丁圖中氫氣球對A向上的拉力為______N。(6)同組的梁老師另外提出了一個改進方案，如下圖所示。她將彈簧測力計（已在豎直方向調零）的掛鉤通過細線固定在地上，同時把彈簧測力計的圓環(huán)通過細線與滑塊相連，梁老師水平向左勻速拉動滑塊下方的木板，讀出彈簧測力計的示數(shù)記為滑塊受到的滑動摩擦力，則用這種方法測出的摩擦力將比真實值______（選填“偏大”“偏小”或“不變”）。此過程中，梁老師的拉力F______彈簧測力計的示數(shù)（選填“大于”“小于”或“等于”）。11．小明學習了“研究影響滑動摩擦力大小的因素”的實驗后，做了如下實驗：找來同種材質、體積相等且質量都為600g的A、B兩個木塊，放在同一長木板上進行實驗。實驗中保證水平勻速拉動彈簧測力計，實驗過程如圖。(1)測量摩擦力大小依據(jù)的原理是_____(2)如圖甲中木塊運動的速度大小為v1，圖乙中木塊運動的速度大小為v2，實驗過程中。關于v1和v2的大小，下列說法正確的是_____（填選項字母）。A．v1一定大于v2B．v1一定小于v2C．v1一定等于v2D．v1可以大于、等于或小于v2(3)如圖丁中拉動木塊A、B一起勻速運動，拉力F4的大小為_____N。(4)比較如圖甲、丙或乙、丁，可以得出：B的表面比A的表面更_____?！就卣埂吭谖锢韺W中，我們把兩個木塊間的滑動摩擦力與壓力的比值稱為這兩個接觸面間的“動摩擦因數(shù)”，用符號μ表示。木塊A與長木板間的動摩擦因數(shù)大小為_____已知A、B兩個木塊之間的動摩擦因數(shù)大小為0.4，在如圖丁所示實驗中，若用拉力將木塊B勻速抽出，同時用水平向左的拉力F作用在木塊A上使其位置保持不變，則拉力的大小為_____N（提示；木塊B的上下表面均存在滑動摩擦力）。12．小云在探究滑動摩擦力的大小跟哪些因素有關時，提出了以下猜想。猜想一：滑動摩擦力的大小與壓力大小有關；猜想二：滑動摩擦力的大小與接觸面的粗糙程度有關；猜想三：滑動摩擦力的大小與物體的面積有關。據(jù)此她設計了下面的實驗驗證上述猜想。如圖所示，A、B是材料和各面粗糙程度均相同，但體積大小不同的長方體。（1）她用彈簧測力計拉動物體A，應使物體A沿水平方向做___________直線運動；根據(jù)_____的知識可知此時物體A所受摩擦力大小等于彈簧測力計示數(shù)。（2）由圖甲、乙可知，小云驗證的是猜想___________。（選填“一”、“二”或“三”）（3）實驗中小云發(fā)現(xiàn)，提升彈簧測力計時很難保持勻速，彈簧測力計示數(shù)始終不穩(wěn)定，為了能得到相對準確的數(shù)據(jù)，你有什么改進意見嗎_______？（可以適當增加或改進器材）13．如圖甲是小華同學探究二力平衡條件時的實驗情景．（1）小華將系于小卡片兩對角的線分別跨過左右支架上的滑輪，在線的兩端掛上鉤碼，使作用在小卡片上的兩個拉力方向__________，并通過調整_____________

來改變拉力的大小．（2）當小卡片平衡時，小華將小卡片轉過一個角度，松手后小卡片_________（能/不能）平衡．設計此實驗步驟的目的是為了探究二力平衡時，兩個力必須滿足___________________的條件．（3）為了驗證只有作用在同一物體上的兩個力才能平衡，小華下一步的操作是將卡片_____________．（4）在探究同一問題時，小明將木塊放在水平桌面上，設計了如圖乙所示的實驗，同學們認為小華的實驗優(yōu)于小明的實驗，其主要原因是能減少木塊受到的_____________對實驗的影響．（5）小華在探究活動結束后想到物體的平衡狀態(tài)包括靜止和勻速直線運動狀態(tài)，那如何探究物體做勻速直線運動時的二力平衡條件呢？小明提出了自己的實驗方案：用彈簧測力計拉著鉤碼在________（水平方向/豎直方向/任意方向）做勻速直線運動，根據(jù)觀察到彈簧測力計的讀數(shù)________________的現(xiàn)象，可以得出結論：物體靜止時的二力平衡條件同樣適用于物體處于勻速直線運動狀態(tài)．14．閱讀短文，回答問題。失重現(xiàn)象在一次太空知識講座中，老師讓同學們做一個實驗：用彈簧測力計豎直懸掛一個重物，分別使重物處于靜止和勻速下降，再讓其加速下降。同學們發(fā)現(xiàn)，重物在靜止和勻速下降時，彈簧測力計的示數(shù)相同，就等于物體所受的重力；而加速下降時，卻看到彈簧測力計的示數(shù)明顯減小，好像物體的重力突然間減小了。老師解釋說：“這在物理學上稱為失重現(xiàn)象，失重就是物體對支持物的壓力或懸掛物的拉力小于物體實際所受重力的現(xiàn)象，如當人們乘電梯加速下降時，人對電梯地面壓力就小于人受到的重力。”小明在老師指