8下-03-力和運(yùn)動實(shí)驗(yàn)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(yùn)動》實(shí)驗(yàn)題專練全國初中物理競賽試題精編學(xué)校:___________姓名：___________班級：___________考號：___________一、實(shí)驗(yàn)題1．小強(qiáng)同學(xué)想把彈簧測力計(jì)改裝成液體密度計(jì)，他用同一小桶分別盛滿了3種液體，用彈簧測力計(jì)分別稱出3種液體和小桶的總重力，彈簧測力計(jì)的示數(shù)以及對應(yīng)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(jì)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(jì)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(jì)算出該液體密度計(jì)的零刻度線對應(yīng)原彈簧測力計(jì)刻度板上____N的位置；(3)若小強(qiáng)在該空小桶中裝滿醬油，此時(shí)彈簧測力計(jì)示數(shù)如圖乙所示，則醬油的密度是______；(4)若要使該密度計(jì)的分度值減小，提高精確度，請?zhí)岢鲆粭l改進(jìn)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(xué)們做一個(gè)實(shí)驗(yàn)：用彈簧測力計(jì)豎直懸掛一個(gè)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(xué)們發(fā)現(xiàn)，重物在靜止和勻速下降時(shí)，彈簧測力計(jì)的示數(shù)相同，就等于物體所受的重力；而加速下降時(shí)，卻看到彈簧測力計(jì)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(xué)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(shí)際所受重力的現(xiàn)象。如當(dāng)人們乘電梯加速下降時(shí)，人對電梯地面壓力就小于人受到的重力”，小勇在老師指導(dǎo)下到電梯內(nèi)做失重實(shí)驗(yàn)，如圖甲，他將一個(gè)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(yùn)動的過程中，他記錄下體重秤在不同時(shí)間段的示數(shù)及對應(yīng)的時(shí)間，描繪出了體重秤的示數(shù)隨時(shí)間t的變化圖像如圖丙所示。已知小勇的實(shí)際質(zhì)量為60kg（g取10N/kg）。（1）電梯靜止時(shí)，小勇對秤臺的壓力為______N。此時(shí)小勇受到的重力與______力是一對平衡力，此時(shí)小勇所受合力為0（說明：若二力方向相同時(shí)，合力等于二力之和；若二力方向相反時(shí)，合力等于二力之差）；（2）若電梯在10s內(nèi)下降的距離為18m，電梯這段運(yùn)動時(shí)間內(nèi)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(shí)間內(nèi)處于失重狀態(tài)，此時(shí)小勇所受支持力為__________N，合力為__________N；（4）分析圖丙可知，在t2~10s時(shí)間段內(nèi)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(zhì)量關(guān)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(shí)加速度a=______N/kg。3．上體育課，同學(xué)們做引體向上活動時(shí)，發(fā)現(xiàn)采用雙手握杠時(shí)，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(guān)”作出了不同的猜想：猜想一：可能與雙手握杠的間距有關(guān)；猜想二：可能與人的體重有關(guān)；猜想三：可能與手臂的長度有關(guān)。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(diǎn)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(jié)果如下表：實(shí)驗(yàn)序號12345橡皮條在桿上所掛的點(diǎn)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(shí)驗(yàn)回答：（1）實(shí)驗(yàn)中根據(jù)___________來比較拉力的大小，下列實(shí)驗(yàn)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(guān)系D．利用吸引大頭針個(gè)數(shù)證明電磁鐵磁性的強(qiáng)弱（2）當(dāng)橡皮條懸掛在C、H兩點(diǎn)時(shí)，僅改變橡皮條的原長，根據(jù)已學(xué)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(shí)，猜想三是___________（選填“正確”或“錯誤”）的；（3）表格中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以驗(yàn)證猜想___________是正確的，可以得到結(jié)論：當(dāng)手臂長和人的體重一定時(shí)，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(shí)，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(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)對兩根原長都為8cm、粗細(xì)不同的A、B橡皮筋進(jìn)行研究。并做成橡皮筋測力計(jì)。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(dāng)在A橡皮筋上懸掛重力為6N的物體時(shí)，橡皮筋A(yù)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(jì)，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(jì)測量的精確程度較高；（3）若將本實(shí)驗(yàn)中A、B兩根橡皮筋并聯(lián)起來代替彈簧測力計(jì)，能夠測量力的最大值為______N；（4）實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)想利用丙圖中A橡皮筋測力計(jì)制作一個(gè)直接測量液體密度的“密度計(jì)”。他們用同一小桶分別盛滿了2種液體，用A橡皮筋測力計(jì)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(yīng)液體的密度（g取10N/kg），則該密度計(jì)的零刻度線應(yīng)標(biāo)記在A橡皮筋測力計(jì)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(shí)驗(yàn)中：（1）實(shí)驗(yàn)過程中，彈簧測力計(jì)必須沿_____方向拉著物塊A做勻速直線運(yùn)動，根據(jù)_____的知識可得拉力大小等于滑動摩擦力的大小；（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(jìn)；分析甲、乙兩圖可得：在接觸面粗糙程度相同時(shí)，_____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(guān)系；（3）交流評估時(shí)，某實(shí)驗(yàn)小組提出：實(shí)驗(yàn)過程中，彈簧測力計(jì)的示數(shù)不容易穩(wěn)定，可能的原因是_____；（填選項(xiàng)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(jì)的分度值太大

D．木塊與木板的接觸面積太大（4）大量實(shí)驗(yàn)證明：在接觸面粗糙程度相同時(shí)，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(jì)拉著物塊A，使物塊B隨A一起勻速前進(jìn)（如圖丁所示）。此時(shí)彈簧測力計(jì)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(jìn)，則推力F5=_____N。6．在做“研究影響滑動摩擦力大小的因素”的實(shí)驗(yàn)中，同學(xué)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(xué)們設(shè)計(jì)了如圖甲、乙、丙所示的實(shí)驗(yàn)：（1）用彈簧測力計(jì)水平拉動木塊，使它沿長木板做勻速直線運(yùn)動，根據(jù)______的知識可知，彈簧測力計(jì)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(yàn)證猜想①；通過比較______兩圖，可驗(yàn)證猜想②。進(jìn)一步歸納得出結(jié)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(xué)提出滑動摩擦力的大小還可能與接觸面積有關(guān)，于是設(shè)計(jì)了以下兩種實(shí)驗(yàn)方案：A．將木塊豎直切去一半，如圖丁，重復(fù)（1）的操作過程，比較圖甲和圖丁B．將木塊側(cè)放，如圖戊，重復(fù)（1）的操作過程，比較圖甲和圖戊你認(rèn)為合理的實(shí)驗(yàn)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(guān)”的實(shí)驗(yàn)中，如圖1所示。（1）根據(jù)_____原理，當(dāng)彈簧測力計(jì)沿水平方向拉著木塊做_____運(yùn)動時(shí)，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(dāng)接觸面粗糙程度一定時(shí)，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(dāng)接觸面受到的壓力一定時(shí)，接觸面越粗糙滑動摩擦力越_____（選填“大”或“小”）；（4）實(shí)驗(yàn)后小組交流討論時(shí)發(fā)現(xiàn)：在實(shí)驗(yàn)中很難使木塊做勻速直線運(yùn)動。于是小麗設(shè)計(jì)了如丁圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，該裝置的優(yōu)點(diǎn)是_____長木板做勻速直線運(yùn)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(shí)驗(yàn)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(shí)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(guān)，通過有關(guān)實(shí)驗(yàn)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(xì)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(guān)系可以用圖像中的圖線__________表示；(2)如果用粗細(xì)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(shí)，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(guān)，材料不同，值一般不同；(4)用某鋼絲制成一個(gè)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(jì)的過程中，發(fā)現(xiàn)測量大小相同的力時(shí)，用不同規(guī)格的測力計(jì)，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(xì)可能影響彈簧的伸長量。小明為探究自己的某個(gè)猜想，設(shè)計(jì)出一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)：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(jìn)行實(shí)驗(yàn)，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(shí)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(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)時(shí)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(shí)彈簧B的長度是LB；④改變拉力的大小，重復(fù)實(shí)驗(yàn)步驟②③，記錄實(shí)驗(yàn)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(guān)問題：(1)該實(shí)驗(yàn)方案研究的是猜想_______（填寫序號）；(2)實(shí)驗(yàn)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(guān)，彈簧原長越長，它的伸長量就越______。進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)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(nèi)，它的伸長量x與所受的拉力F成正比，寫成數(shù)學(xué)表達(dá)式即，其中常數(shù)k與彈簧的材料、原長及粗細(xì)有關(guān)。設(shè)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(yīng)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(shí)，田老師利用一些實(shí)驗(yàn)器材設(shè)計(jì)了如圖所示的四次實(shí)驗(yàn)，已知A的重力為12N。(1)實(shí)驗(yàn)前，需要在______方向?qū)椈蓽y力計(jì)進(jìn)行調(diào)零；(2)如圖甲，根據(jù)______的原理可知，向左拉動木板，當(dāng)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(jì)的示數(shù)。實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)中彈簧測力計(jì)的示數(shù)為______N，物體A所受滑動摩擦力方向______；(4)由圖______兩次實(shí)驗(yàn)，可以探究滑動摩擦力與接觸面粗糙程度的關(guān)系。(5)由甲、丙兩圖的實(shí)驗(yàn)結(jié)論可知，丁圖中氫氣球?qū)向上的拉力為______N。(6)同組的梁老師另外提出了一個(gè)改進(jìn)方案，如下圖所示。她將彈簧測力計(jì)（已在豎直方向調(diào)零）的掛鉤通過細(xì)線固定在地上，同時(shí)把彈簧測力計(jì)的圓環(huán)通過細(xì)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(jì)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(shí)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(jì)的示數(shù)（選填“大于”“小于”或“等于”）。11．小明學(xué)習(xí)了“研究影響滑動摩擦力大小的因素”的實(shí)驗(yàn)后，做了如下實(shí)驗(yàn)：找來同種材質(zhì)、體積相等且質(zhì)量都為600g的A、B兩個(gè)木塊，放在同一長木板上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)中保證水平勻速拉動彈簧測力計(jì)，實(shí)驗(yàn)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(yùn)動的速度大小為v1，圖乙中木塊運(yùn)動的速度大小為v2，實(shí)驗(yàn)過程中。關(guān)于v1和v2的大小，下列說法正確的是_____（填選項(xiàng)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(yùn)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(xué)中，我們把兩個(gè)木塊間的滑動摩擦力與壓力的比值稱為這兩個(gè)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(gè)木塊之間的動摩擦因數(shù)大小為0.4，在如圖丁所示實(shí)驗(yàn)中，若用拉力將木塊B勻速抽出，同時(shí)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(guān)時(shí)，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(guān)；猜想二：滑動摩擦力的大小與接觸面的粗糙程度有關(guān)；猜想三：滑動摩擦力的大小與物體的面積有關(guān)。據(jù)此她設(shè)計(jì)了下面的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)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(jì)拉動物體A，應(yīng)使物體A沿水平方向做___________直線運(yùn)動；根據(jù)_____的知識可知此時(shí)物體A所受摩擦力大小等于彈簧測力計(jì)示數(shù)。（2）由圖甲、乙可知，小云驗(yàn)證的是猜想___________。（選填“一”、“二”或“三”）（3）實(shí)驗(yàn)中小云發(fā)現(xiàn)，提升彈簧測力計(jì)時(shí)很難保持勻速，彈簧測力計(jì)示數(shù)始終不穩(wěn)定，為了能得到相對準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，你有什么改進(jìn)意見嗎_______？（可以適當(dāng)增加或改進(jìn)器材）13．如圖甲是小華同學(xué)探究二力平衡條件時(shí)的實(shí)驗(yàn)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(gè)拉力方向__________，并通過調(diào)整_____________

來改變拉力的大小．（2）當(dāng)小卡片平衡時(shí)，小華將小卡片轉(zhuǎn)過一個(gè)角度，松手后小卡片_________（能/不能）平衡．設(shè)計(jì)此實(shí)驗(yàn)步驟的目的是為了探究二力平衡時(shí)，兩個(gè)力必須滿足___________________的條件．（3）為了驗(yàn)證只有作用在同一物體上的兩個(gè)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(shí)，小明將木塊放在水平桌面上，設(shè)計(jì)了如圖乙所示的實(shí)驗(yàn)，同學(xué)們認(rèn)為小華的實(shí)驗(yàn)優(yōu)于小明的實(shí)驗(yàn)，其主要原因是能減少木塊受到的_____________對實(shí)驗(yàn)的影響．（5）小華在探究活動結(jié)束后想到物體的平衡狀態(tài)包括靜止和勻速直線運(yùn)動狀態(tài)，那如何探究物體做勻速直線運(yùn)動時(shí)的二力平衡條件呢？小明提出了自己的實(shí)驗(yàn)方案：用彈簧測力計(jì)拉著鉤碼在________（水平方向/豎直方向/任意方向）做勻速直線運(yùn)動，根據(jù)觀察到彈簧測力計(jì)的讀數(shù)________________的現(xiàn)象，可以得出結(jié)論：物體靜止時(shí)的二力平衡條件同樣適用于物體處于勻速直線運(yùn)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(xué)們做一個(gè)實(shí)驗(yàn)：用彈簧測力計(jì)豎直懸掛一個(gè)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(xué)們發(fā)現(xiàn)，重物在靜止和勻速下降時(shí)，彈簧測力計(jì)的示數(shù)相同，就等于物體所受的重力；而加速下降時(shí)，卻看到彈簧測力計(jì)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(xué)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(shí)際所受重力的現(xiàn)象，如當(dāng)人們乘電梯加速下降時(shí)，人對電梯地面壓力就小于人受到的重力?！毙∶髟诶蠋熤?/p>