初中物理力学实验专题.doc

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1、初中物理力学实验专题初中物理力学实验专题实验一：探究牛顿第一定律1、物体不受力会怎样运动?这个问题不能仅靠理论分析来推测,应尽可能通过实验来回答。为此，设计实验如下：在水平的桌面上架设一个斜面,在斜面的某一合适高度作记号;在桌面上铺上毛巾，让小车从点由静止开始滑下,用刻度尺测量小车在毛巾上滑行的距离并记录在下面的表格中；把毛巾换成棉布，重复中的其余步骤；最后去掉毛巾,再重复中的其余步骤; 实验所得数据进行分析。接触面毛巾棉布木板小车受到的摩擦力大小大较大小小车运动的距离S（单位：cm)83026.83（1）第三次实验中,小车在水平木板上滑行时的停止位置如图所示，读出小车在木板上滑行的距离并填在

2、表中相应空格处。（2)本实验设计是通过观察小车_来推断小车的运动趋势的;让小车每次都从A点下滑，目的是_。（3）分析表中内容可知：平面越光滑,小车受到的摩擦力越_，小车前进的距离就越_。（结论）(4）根据实验结果推理可得：若接触面完全光滑,即水平方向不受外力作用,轨道足够长,小车将一直做_运动。可见,力不是使物体运动的原因，力是改变物体_的原因。（推论）想一想，在八年级物理学习中，你在研究什么问题时也用过了以上的推理法？举一例:_、在探究“阻力对物体运动的影响”时,使用的器材有斜面、木板、毛巾、棉布和小车。(1)实验时要固定斜面,并让小车从斜面上 (选填“同一”或“不同”)位置由静止滑下，目的

3、是使小车到达水平面时的速度大小 (选填“相同”或“不相同”）。（2)根据实验现象,可以得出结论，水平面越光滑，小车受到的阻力越 ,在水平面上运动的距离越 。（3）小车在毛巾、棉布表面上克服阻力做功分别为W1、2,则1 W(选填“”、“=”或“”)。(4）如果要测小车在毛巾表面上运动时所受阻力的大小,正确做法是： 。、理想实验是研究物理规律的一种重要的思想方法，它以大量可靠的事实为基础,以真实的实验为原型,通过合理的推理得出物理规律。理想实验能深刻地揭示物理规律的本质。如图所示,是伽利略著名的斜面理想实验,实验设想的步骤有: 减小第二个斜面的倾角,小球在该斜面上仍然要达到原来的高度。两个对接的斜

4、面，让静止的小球沿一个斜面滚下,小球将滚上另一个斜面。 继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成水平面,小球将沿水平面作持续的匀速运动。 如果没有摩擦,小球将上升到原来释放时的高度。（1)请将上述步骤按照正确的顺序排列 (只要填写序号)。(2)在上述设想步骤中,有的属于可靠事实,有的则是理想化的推论。下面关于这些事实和推论的分类正确的是 （ ）A 是事实, 是推论 B是事实, 是推论C 是事实, 是推论 D 是事实， 是推论()请你另外列举一个课本上的例子说明理想化实验： 实验二:探究二力平衡的条件、在“探究二力平衡的条件”实验中,小明选择了如图的装置,把小卡片两端细线绕过滑轮,并挂上钩码。（1）

5、实验中选择小卡片的目的是 (考虑/不考虑)小卡片的重力,滑轮的作用是 ;（2）探究两个力大小关系时,应该观察 。(3)为了探究两个平衡力是否在同一条直线上，进行如下操作: (挤压/旋转）小卡片，松手后观察小卡片是否平衡。（4)小明利用弹簧测力计代替图中的钩码进行了探究，发现两个力的大小还有较小的差距。你认为形成差距的原因是 (答出一条即可）。2、如图甲所示,是小华同学探究二力平衡条件的实验情景。实验步骤如下：（1）将系于轻质小卡片两个对角的细线分别跨过支架上滑轮，在细线两端挂上钩码,使作用在小卡片的两个拉力方向相反。实验选用轻质小卡片目的是 。（2）保持两个拉力在同一直线上，调整细线两端的钩码

6、,当两端钩码的质量 时，小卡片平衡，如图A所示。（3）将图A中的小卡片转过一个角度,并保持两个拉力方向相反,如图B所示,松开手后小卡片平衡 （选填“能”或“不能”)。(4)当小卡片平衡时，用剪刀沿虚线剪断小卡片（如图C所示）,发现小卡片不能保持平衡。这说明： 的力一定不平衡。（5）在探究同一问题时，小华将木块放在水平桌面上，设计了如图乙所示的实验，实验时发现当两边所挂钩码不相等时，木块也能平衡,你认为出现这种情况的原因是 。(6)小华在探究活动结束后想到物体的平衡状态包括静止和匀速直线运动状态,那如何探究物体做匀速直线运动时的二力平衡条件呢？小明提出了自己的实验方案：用弹簧测力计拉着钩码在 （

7、水平方向/竖直方向任意方向)做匀速直线运动，根据观察到 现象,可以得出结论:物体静止时的二力平衡条件同样适用于物体处于匀速直线运动状态。实验三：测量滑动摩擦力1、小明在探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关的实验中,实验过程如图所示（)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 (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

8、价2、小华“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,小华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 。探究过程中使用了 法。（2)在实验中 拉动弹簧测力计;若将甲图中速度增大到2,其摩擦力大小 （“变大”，“变小”或“不变”)（3)实验时，小华先在竖直正立时对弹簧测力计调零，然后用弹簧测力测量某物体重量为.9N，那么该物体的质量为 g(=9.Ng)。（）小明认为小华的这种研究方法存在一些缺点，小明经过认真思考，决定采用图2行研究,你认为该种研究方法的优点是 。3、为了探究“滑

9、动摩擦力大小与什么因素有关”,小明设计了如图1所示的实验。（1）实验过程中,弹簧测力计 （选填“必须”或“不必”)沿水平方向拉着物块做匀速直线运动,此时,滑动摩擦力 （选填“大于”、“等于”或“小于”）弹簧测力计的示数。（2)在四次实验中,滑动摩擦力最小的是 (选填“甲”、“乙”“丙”或“丁”)。（3）比较甲、乙实验,是为了研究滑动摩擦力大小与 有关；比较乙、丙实验,是为了研究滑动摩擦力大小与 有关。（）比较甲、丁实验,发现甲实验弹簧测力计的示数大于丁实验弹簧测力计的示数,小明得出结论：滑动摩擦力大小与接触面积的大小有关,你认为他的结论是 (选填“正确”或“错误”)的。(5)本实验采用的探究方

10、法是 （选填“控制变量法”或“等效替代法”)。(6)小明要对实验装置进行改动，如图所示,重复实验，发现效果更好,实验中,小明 （选填“一定”或“不一定”）要匀速拉动长木板。实验四:探究压强大小与什么因素有关1、探究影响压力作用效果的因素实验： （1）甲、乙说明: 相同时， 越大,压力作用效果越明显。(2)乙、丙说明： 相同时, 越小，压力作用效果越明显。概括这两次实验结论是：压力的作用效果与 和 有关。本实验采用了 法。本实验中通过观察 可以知道压力作用效果是否明显,所以本实验有还有一个方法是 法。、学校物理实验小组的同学在探究“压力的作用效果与哪些因素有关”实验时,用一块海绵和两块规格相同的

11、长方体砖块做了如下图所示的一系列实验，则:(1)压力的作用效果的大小是通过比较海绵的 程度来确定;(2)分析比较图 的实验现象，可得出结论:当受力面积相同时，压力越大，压力的作用效果越显著；(3)分析比较图乙和丙的实验现象，可以得出结论: ；(4)综合分析图甲、乙、丙和丁的实验现象，并归纳得出结论: 。实验五：研究液体内部压强的规律1、 某小组三位同学通过实验探究液体内部的压强与哪些因素有关，他们的研究过程如下：（)猜想：他们分别在粗细不同、两端开口的玻璃管的一端扎上橡皮薄膜，并在管内注入不同液体，观察到橡皮薄膜分别向下凸出,实验现象如图所示： 小华根据图()和（b)猜想液体内部的压强可能与深

12、度 （选填“有关”或“无关”）.小明根据图 猜想液体内部的压强与液体的质量无关小红根据图（b）和（c）猜想液体内部的压强可能与液体的 有关(2）探究:他们继续实验,分别在扎有橡皮薄膜的玻璃管中注入不同液体,仔细观察并比较橡皮薄膜向下凸出的情况，并分别用h1、h3、h4、h5和6表示凸出程度,且12h3h4”、“”或“”)、小强用测力计等器材测量一块石灰石的密度,请将下面实验步骤中的数据补充完整。(1)如图甲所示，用测力计测出该石灰石在空气中的重力= N；（)将该石灰石浸没在水中静止时，如图乙所示，石灰石所受的浮力F浮= N;（3)根据阿基米德原理可算出该石灰石的体积V= m3;(4)根据密度公

13、式算出该石灰石的密度= kg/m3。、俊权同学用如下图所示的实验进行探究“探究浮力的大小跟什么因素有关”，请回答下列问题:（1)比较B、C两图能说明浸在同种液体中的物体所受浮力大小与 有关；（）比较 两幅图可知，浸没在液体中的物体所受浮力的大小与液体的密度有关;(3)比较 两幅图可说明物体浸在同种液体中,所受浮力大小与浸入液体的深度无关。(4）在E图中物体所受浮力大小为 N,F图中盐水的密度为 /36、小明在“探究影响浮力大小的因素”的实验中，所选择的器材有：弹簧测力计、完全相同的若干个钩码、铁架台、相同的烧杯。(1)钩码浸没在水中时受到的浮力是 ；(2)要想探究浮力的大小与物体浸没在液体中的

14、深度是否有关,应比较 两组实验;（3）比较 c、d 可知，可以得出的结论是: ；(4)比较 、 可知，钩码上、下表面的压强差 （选填“相等”、“d 大”或“ 大”）;【拓展】（1）钩码的密度为 gm3(g取 N/kg,水=1.03kg/m3)；（2)将 c 图中的水换成密度为 1.203g/m3的浓盐水，但钩码的位置保持不变,弹簧测力计的示数是 N。实验八：探究杠杆的平衡条件1、小强在探究“杠杆的平衡条件”时,经历了如下的实验步骤：A、调节杠杆两端的螺母，使杠杆在_位置平衡；、在杠杆的两边挂上钩码，并移动悬挂位置,使杠杆重新平衡;C、改变动力或动力臂的大小,并重新调节,再次使杠杆平衡；D、如此

15、多次测量,得到多组数据。（）小强进行步骤A的调节的目的是_;（2)在步骤中，当小强改变动力的大小后,为使杠杆重新平衡，接下来的操作步骤是（多选)( )A改变动力臂大小 B.改变阻力大小C改变阻力臂大小 D.调节平衡螺母(3)实验获得的数据如下表：实验次数动力/N动力臂/cm阻力N阻力臂cm4521021.1035321142120分析上表,用F1、F2、L1和L2分别表示动力、阻力、动力臂和阻力臂,杠杆平衡条件可表示为:_。（)当小强进一步做如图所示的实验时,发现不再满足（3)中得到的规律，请你对此作出评析:_。、在“探究杠杆平衡条件”的实验中，把杠杆的中点支在支架上，杠杆静止在图甲所示的位置

16、。(1）杠杆的位置如图甲所示,此时应调节杠杆两端的平衡螺母使其向 （选填“左”或“右”）移动,使杠杆在水平位置平衡,实验时施加的动力和阻力的方向都是竖直方向,这样做的好处是 。（）某同学做了图乙一次实验后就得出了“动力动力臂=阻力阻力臂”的结论,小明同学认为他的做法不合理,理由是 。（3)如果乙图左右两侧各加挂一个钩码,杠杆的 端会下降。（4)利用如图丙所示装置进行实验，每个钩码重0.5N,杠杆平衡时弹簧测力计的读数应为 N.如果保持弹簧测力计拉力作用点的位置不变,把弹簧测力计沿虚线方向拉,为了保证杠杆在水平位置平衡，其示数将 (选填：“变大”“不变”或“变小”)。实验九:测滑轮组/斜面的机械

17、效率1、图甲是小红同学测定滑轮组机械效率的实验图,进行了三次实验,数据如下表，请你分析表中信息回答问题：实验次数物重G/N物体上升高度hcm测力计示数FN测力计移动距离/cm162.59652.5173622(1)表中的记录,错误的一个数据是 _(2）第一次实验中滑轮组的机械效率是 _（3)从表中分析得出滑轮组机械效率与什么无关?_()图乙是小林同学的实验图,他多使用一个滑轮的目的为了什么?_(5）若两位同学使用各自的滑轮组提升相同的重物时，在不考虑绳重和摩擦的情况下，两滑轮组机械效率的大小有什么关系？_2、在测量“滑轮组机械效率”的实验中,小明用如图所示的同一滑轮组提升不同钩码的方法,分别做

18、了甲、乙、丙3次实验，实验数据记录如下表:实验次数钩码的重力/钩码提升高度拉力/N绳端移动的距离s/m机械效率%120.05100.166.724005170.15784360.50.15（1） 实验中,提升钩码时，要竖直向上 拉动弹簧测力计；（2） （2）表格中处的数据应为 ,处的数据应为 ；（3）分析以上实验可以得出结论：同一滑轮组的机械效率主要与 有关；(4)若将滑轮组换另一种绕绳方法,提升相同的物体时,不计摩擦和绳重，滑轮组的机械效率 。（选填“变大”、“变小”或“不变”）3、下表是小明测一滑轮组机械效率时收集的有关数据。序号动滑轮重动/N物重G/钩码上升高度hcm动力F/动力作用点m

19、移动距离/m滑轮组的机械效率/10.50.73047620.52101.130.30.1023(1）在实验过程中，应 拉弹簧测力计；（2)笫三次实验中，有用功是 J，总功是 J，滑轮组的机械效率为 。(结果保留一位小数)。（3)分析表中数据可知：用同一滑轮组提升不同重物至同一高度,提升的物重增加时,所做的额外功 （选填“变大”、“变小”或“不变”,下同）,其中克服动滑轮重所做的额外功 ,其它额外功 。造成额外功大小变化的原因是 。（）小芳对上述三个机械效率取平均值,并认为它是这个滑轮组准确的机械效率。这种做法对吗？ 。为什么? 。4、小明用图甲所示装置探究“斜面的机械效率”。实验前他有如下猜想

20、: A斜面的机械效率可能与物体所受的摩擦力有关。 B.斜面的机械效率可能与斜面的倾斜程度有关。(1）实验中，沿斜面拉动物体时，应使其做 运动。（）下表是小明探究过程中记录的两次对比实验数据。次数物体物重G/N拉升高度/c拉力/N拉动距离s/cm机械效率/%1木块682080502小车610075100第2次实验时斜面的机械效率为 %。进行这两次对比实验是为了研究斜面机械效率与 的关系。第1次实验中,木块所受摩擦力为 N。（3）小明利用该实验装置进一步研究发现，将长5m的木板搭成倾角不同的斜面,用弹簧测力计把5N的物块从斜面底端拉至顶端的过程中,额外功W额外随斜面的水平长度(木板在水平面上的正投

21、影长度)的变化关系图象如图乙所示。由图象可知:W额外与L成 比。当斜面的水平长度L=0.4m时，拉力做的总功为 J。若将木板平放在水平桌面上,水平匀速拉动木板上的物块时，弹簧测力计的示数为 。5、为了探究斜面的机械效率与斜面倾斜程度之间的关系山,晓龙同学利用长木板、刻度尺、弹簧测力计、木块、小车等器材设计了如图所示的实验装置.实验测量的数据如下表实验次数斜面倾斜程度小车重量/N斜面高度h沿斜面拉力 F/N斜面长度s/m机械效率l较缓3.21.6l3.5%2较陡30.31813最陡3.016%请你根据表中的数据解答下列问题：（1） 实验中晓龙可以通过_来改变斜面的倾斜程度.（2） 在第2次实验中

22、，斜面的机械效率是_(3)斜面的机械效率与斜面倾斜程度之间的关系是_。实验十:探究动能/势能的大小与哪些因素有关1、 小红猜想动能的大小可能与物体质量和运动速度有关,于是设计了如图甲、乙所示的实验，探究动能的大小与哪些因素有关.（1） 让质量相同的两个小球沿同一光滑斜面分别从A处和B处开始向下运动，然后与放在水平面上的纸盒相碰，纸盒在水平面上移动一段距离后静止，如图甲所示(2)让不同质量的两个小球沿同一光滑斜面分别从B处开始向下运动,然后与放在水平面上的纸盒相碰，纸盒在水平面上移动一段距离后静止，如图乙所示.上述甲、乙两组实验中：乙图中让不同质量的两个小球从同一高度滚下的目的是两球到达水平面时

23、，具有相同的 _。速度选用图甲探究的是动能与 _速度的关系，得出的结论_质量一定时,速度越大动能越大.选用图乙探究的是动能与 _质量的关系.、如图所示是探究“物体动能的大小与什么因素有关”的实验装置示意图。（）该实验装置要探究的是物体动能的大小与物体 的关系（物体A、B质量不变）。（)该实验中所探究物体的动能是指物体 （选填“A”或“B”)的动能。（)该实验物体动能的大小所示通过 来反映的,这种探究方法称为 (选填“控制变量法”或“转换法”)(4）该实验物体的速度是指物体A从斜面上由静止滚下与物体B即将碰撞时的速度，它是通过 (选填“高度”或“质量”）来改变的。（5）实验表明,同一物体A从斜面

24、不同高出滚下，高度越大,物体B被撞得越远,可得结论:在质量 (选填“相同”或“不同”）时,速度越大动能 (选填“越大”、“越小”或“不变”)。(6)若要研究物体动能与质量的关系,则需不同质量的物体从斜面 高度由静止滚下，并观察记录。3、小李同学在体育活动中,从铅球下落陷入沙坑的深度情况猜想到:物体的重力势能可能与物体的质量、下落高度和运动路径有关。于是设计了如图所示的实验:用大小、形状相同的、B、C、D四个铅球,其中A、C、三球的质量为，B求质量为2,让、B两球从距沙表面高H处静止下落,C球从距沙表面高H处静止下落,D球从距沙表面高H的光滑弯曲管道上端静止滑入,最后从管道下端竖直地落下(球在光

25、滑管道中运动的能量损失不计）实验测得A、B两球陷入沙深度分别为h1和h2，C、D两球陷入沙深度均为3,且h1hh3（1）本实验中，铅球的重力势能大小是通过 来反映的；（2)比较A、B两球,发现B球陷入沙深度更大，由此可得出结论：;(3)比较A、C两球,发现C球陷入沙深度更大，由此可得出结论： ;()比较C、D两球，发现两球运动的路径不同,但陷入沙深度相同，由此可得出结论:物体的重力势能与物体运动的路径 (选填：“有关”或“无关”)。（）小球在下落过程陷入沙面之前,将重力势能转化为 能。4、小明看到运动员拉弓射箭时，弓拉得越弯,箭射得越远小明猜想：弹性势能的大小可能与物体的弹性形变有关.(1）为验证其猜想是否正确他设计了如下实验（弹簧被压缩后未超过其弹性限度）；如图所示，将同一个弹簧压缩_选填“相同”或“不同”）的长度将小球置于弹簧右端，松开后小球碰到同一位置的相同木块上，分别比较木块_，从而比较弹性势能的大小.（2）若水平面绝对光滑,本实验将_（选填“能”或“不能”)达到探究目的.(3)小明根据实验现象认为：小球推动木块移动一段距离后都要停下来，所以弹簧、小球和木块所具有的机械能最终都消灭了.你认为小明的观点是的_（选“正确”或“错误”）,理由是_.