8下-03-力和运动实验题专练（原卷版）-全国初中物理竞赛试题编选

试卷第=page1313页，共=sectionpages1414页试卷第=page1414页，共=sectionpages1414页《力和运动》实验题专练全国初中物理竞赛试题精编学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、实验题1．小强同学想把弹簧测力计改装成液体密度计，他用同一小桶分别盛满了3种液体，用弹簧测力计分别称出3种液体和小桶的总重力，弹簧测力计的示数以及对应液体的密度分别记在下表中（g取10N/kg）：液体种类酒精植物油水弹簧测力计的示数F（N）2.62.72.8液体密度ρ（×103kg/m3）0.80.91.0(1)通过分析比较此表，他推测：液体密度与弹簧测力计示数之间有一定的规律。如图甲所示的图像中能正确反映这一规律的图像是_____；A．

B．

C．

D．(2)根据表中数据计算出该液体密度计的零刻度线对应原弹簧测力计刻度板上____N的位置；(3)若小强在该空小桶中装满酱油，此时弹簧测力计示数如图乙所示，则酱油的密度是______；(4)若要使该密度计的分度值减小，提高精确度，请提出一条改进意见∶_____。2．阅读短文，回答问题：失重在一次太空知识讲座中，老师让同学们做一个实验：用弹簧测力计竖直悬挂一个重物，分别使重物处于静止和匀速下降，再让其加速下降，同学们发现，重物在静止和匀速下降时，弹簧测力计的示数相同，就等于物体所受的重力；而加速下降时，却看到弹簧测力计的示数明显减小，好像物体的重力突然间减小了。老师解释说：“这在物理学上称为失重现象，失重就是物体对支持物的压力或悬挂物的拉力小于物体实际所受重力的现象。如当人们乘电梯加速下降时，人对电梯地面压力就小于人受到的重力”，小勇在老师指导下到电梯内做失重实验，如图甲，他将一个体重秤放在电梯水平地面上，然后站上秤台，如图乙所示，在电梯向下运动的过程中，他记录下体重秤在不同时间段的示数及对应的时间，描绘出了体重秤的示数随时间t的变化图像如图丙所示。已知小勇的实际质量为60kg（g取10N/kg）。（1）电梯静止时，小勇对秤台的压力为______N。此时小勇受到的重力与______力是一对平衡力，此时小勇所受合力为0（说明：若二力方向相同时，合力等于二力之和；若二力方向相反时，合力等于二力之差）；（2）若电梯在10s内下降的距离为18m，电梯这段运动时间内的平均速度______m/s；（3）根据图丙分析，小勇在______（选填“0~t1”、“t1~t2”、“t2~10s”）段时间内处于失重状态，此时小勇所受支持力为__________N，合力为__________N；（4）分析图丙可知，在t2~10s时间段内小勇对秤台的压力______他的重力（选填“大于”、“小于”或“等于”）；（5）若下降中体重秤示数为零，即说明他对体重秤压力F为零，我们称这种现象为完全失重，如果物体所受合力的大小与物体质量关系为F合=ma，其中a称为加速度，单位为N/kg，F合=G-F，小勇完全失重时加速度a=______N/kg。3．上体育课，同学们做引体向上活动时，发现采用双手握杠时，两手间距有以下几种情况：有比肩宽大的，有与肩同宽的，也有比肩宽小的，如图甲所示：那么，这几种握杠方法的“省力”程度一样吗？因此，小涵对“做引体向上的拉力与哪些因素有关”作出了不同的猜想：猜想一：可能与双手握杠的间距有关；猜想二：可能与人的体重有关；猜想三：可能与手臂的长度有关。小涵用两根相同的橡皮条系上同一重物并挂在水平杆子上，已知杆上相邻点间的间距相等，如图乙，改变橡皮条在杆上所挂的位置，并观察每次橡皮条的长度，结果如下表：实验序号12345橡皮条在杆上所挂的点A、JB、IC、HD、GE、F橡皮条的长度较长稍长最短稍长较长根据实验回答：（1）实验中根据___________来比较拉力的大小，下列实验中与这一物理方法相同的是___________；A．用磁感线来描述磁场B．牛顿第一定律的得出C．探究电流与电压、电阻的关系D．利用吸引大头针个数证明电磁铁磁性的强弱（2）当橡皮条悬挂在C、H两点时，仅改变橡皮条的原长，根据已学物理知识可知：受到的拉力___________（选填“会”或“不会”）改变，由此可判断，橡皮条竖直悬挂时，猜想三是___________（选填“正确”或“错误”）的；（3）表格中的实验数据可以验证猜想___________是正确的，可以得到结论：当手臂长和人的体重一定时，随着双手握杆间距的增大，拉力___________（选填“增大”、“先增大后减小”或“先减小后增大”），因此，在做引体向上时，最好采用两手间的距离___________（选填“比肩宽”、“与肩同宽”或“比肩窄”）的方式更省力。4．某实验小组的同学对两根原长都为8cm、粗细不同的A、B橡皮筋进行研究。并做成橡皮筋测力计。将橡皮筋的一端固定，另一端悬挂钩码，如图甲所示，记录橡皮筋受到的拉力大小F和橡皮筋伸长量∆x，根据多组测量数据做出的图线如图乙所示。（1）当在A橡皮筋上悬挂重力为6N的物体时，橡皮筋A的伸长量为______cm；（2）分别用这两根橡皮筋制成了如图丙所示两测力计，它们外壳相同，刻度线分布情况相同，则用橡皮筋______（选填“A”或“B”）制成的测力计测量的精确程度较高；（3）若将本实验中A、B两根橡皮筋并联起来代替弹簧测力计，能够测量力的最大值为______N；（4）实验小组同学想利用丙图中A橡皮筋测力计制作一个直接测量液体密度的“密度计”。他们用同一小桶分别盛满了2种液体，用A橡皮筋测力计分别测出液体和小桶的总重力，如表是：2次测得的总重力及对应液体的密度（g取10N/kg），则该密度计的零刻度线应标记在A橡皮筋测力计刻度板上______N的位置，并把表格中的数值填好。液体种类酒精植物油水弹簧的示数（N）2.62.7______液体密度ρ（×103kg/m3）0.80.91.05．如图所示，在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中：（1）实验过程中，弹簧测力计必须沿_____方向拉着物块A做匀速直线运动，根据_____的知识可得拉力大小等于滑动摩擦力的大小；（2）在甲、乙、丙所示图中，分别用F1=2.4N，F2=3.2N，F3=3.0N的拉力，拉着物块A匀速前进；分析甲、乙两图可得：在接触面粗糙程度相同时，_____越大，滑动摩擦力越大；分析_____两图可探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系；（3）交流评估时，某实验小组提出：实验过程中，弹簧测力计的示数不容易稳定，可能的原因是_____；（填选项前的字母）A．木板的长度太长

B．木板表面的粗糙程度不均匀C．弹簧测力计的分度值太大

D．木块与木板的接触面积太大（4）大量实验证明：在接触面粗糙程度相同时，滑动摩擦力大小与压力大小成正比；在丙图中物块A上叠放一块与A相同的物块B，用弹簧测力计拉着物块A，使物块B随A一起匀速前进（如图丁所示）。此时弹簧测力计示数为F4，则F4=_____N；将B取下，改用一推力水平匀速推动AB一起前进，则推力F5=_____N。6．在做“研究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中，同学们猜想影响滑动摩擦力大小的因素可能有：①接触面所受的压力；②接触面的粗糙程度。根据猜想，同学们设计了如图甲、乙、丙所示的实验：（1）用弹簧测力计水平拉动木块，使它沿长木板做匀速直线运动，根据______的知识可知，弹簧测力计对木块的拉力与木块受到的滑动摩擦力大小相等。如图甲所示，木块受到的摩擦力大小为______N；（2）通过比较______两图，可验证猜想①；通过比较______两图，可验证猜想②。进一步归纳得出结论：接触面所受的压力越______（选填“大”或“小”），接触面越______（选填“光滑”或“粗糙”），滑动摩擦力越大；（3）有同学提出滑动摩擦力的大小还可能与接触面积有关，于是设计了以下两种实验方案：A．将木块竖直切去一半，如图丁，重复（1）的操作过程，比较图甲和图丁B．将木块侧放，如图戊，重复（1）的操作过程，比较图甲和图戊你认为合理的实验方案是______（选填“A”或“B”）。7．小明“探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关”的实验中，如图1所示。（1）根据_____原理，当弹簧测力计沿水平方向拉着木块做_____运动时，木块所受滑动摩擦力的大小等于拉力大小，如图甲所示；（2）_____两图可知：当接触面粗糙程度一定时，接触面受到的压力越大，滑动摩擦力越大；（3）由图1中甲、乙两图可知：当接触面受到的压力一定时，接触面越粗糙滑动摩擦力越_____（选填“大”或“小”）；（4）实验后小组交流讨论时发现：在实验中很难使木块做匀速直线运动。于是小丽设计了如丁图所示的实验装置，该装置的优点是_____长木板做匀速直线运动（选填“需要”或“不需要”）。在拉动长木板过程中，长木板B对A的摩擦力方向向_____（选填“左”或“右”）；（5）实验拓展：如图2甲所示，放在水平地面上的物体C受到方向不变的水平拉力F的作用，F-t和v-t图像分别如图2乙、丙所示。则物体C在第4秒时受到的摩擦力大小为_____N。8．我们知道，弹簧受到的拉力越大，弹簧伸长的长度就越大．但是，用同样大小的力去拉两只不同的弹簧，伸长的长度不同，这说明弹簧有“软”“硬”之分，容易被拉伸的弹簧比较软，反之比较硬．弹簧的软硬用它的劲度系数来表示，劲度系数越大，弹簧越硬．为了研究弹簧的劲度系数与哪些因素有关，通过有关实验探究，取得数据如下(S为制造弹簧的金属丝的横截面积，为弹簧的匝数，为弹簧的半径，A为弹簧的劲度系数)；(1)用粗细相同的钢丝做成半径相同但匝数不同的弹簧，则弹簧的劲度系数和匝数的关系可以用图像中的图线__________表示；(2)如果用粗细相同的铜丝和钢丝做成匝数和半径相同的弹簧，都用10N的力拉伸时，用_________做成的弹簧变得更长；(3)分析表中数据，可得______，式中的志与制造弹簧的材料有关，材料不同，值一般不同；(4)用某钢丝制成一个半径为3×、匝数为60匝、劲度系数100N／m的弹簧，则该钢丝的横截面积为__________．9．小明在选用弹簧测力计的过程中，发现测量大小相同的力时，用不同规格的测力计，弹簧伸长的长度不一样。哪些因素会影响弹簧的伸长量呢？小明提出以下三种猜想：猜想1：弹簧的材料可能影响弹簧的伸长量；猜想2：弹簧的原长可能影响弹簧的伸长量；猜想3：弹簧的粗细可能影响弹簧的伸长量。小明为探究自己的某个猜想，设计出一个实验方案并进行了实验：①取两根完全一样的弹簧，测出每根弹簧的原长均为L；②先用一根弹簧（称作弹簧A）进行实验，将弹簧A的一端固定于竖直墙上，另一端用一水平力拉弹簧，如图甲所示，测出此时弹簧的长度为LA；③将两根弹簧串接起来得到一根新的弹簧（称作弹簧B）再进行实验，实验时同样将弹簧B的一端固定于竖直墙上，另一端用与前面相同的水平力拉弹簧，如图乙所示，测出此时弹簧B的长度是LB；④改变拉力的大小，重复实验步骤②③，记录实验数据如下表。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现请回答下列有关问题：(1)该实验方案研究的是猜想_______（填写序号）；(2)实验方案中将“两根弹簧串接起来得到弹簧B”，这样做便控制了弹簧的______和______相同；(3)从表中可以发现，在拉力大小相同的情况下，弹簧B的伸长量总是弹簧A的伸长量的______倍，这表明弹簧的伸长量与原长有关，弹簧原长越长，它的伸长量就越______。进一步的实验表明，在其它因素一样的情况下，弹簧的伸长量与其原长成正比；(4)从表中还可以看出，对于同一根弹簧，在弹性限度内，它的伸长量x与所受的拉力F成正比，写成数学表达式即，其中常数k与弹簧的材料、原长及粗细有关。设弹簧A的常数为kA，那么弹簧B的常数kB=______；若把弹簧A剪成长度相等的两半，则与每半根弹簧相对应的常数k'=______；10．田老师和梁老师在探究影响滑动摩擦力大小的因素时，田老师利用一些实验器材设计了如图所示的四次实验，已知A的重力为12N。(1)实验前，需要在______方向对弹簧测力计进行调零；(2)如图甲，根据______的原理可知，向左拉动木板，当A静止后，A受到的______（选填“静”或“滑动”）摩擦力就等于弹簧测力计的示数。实验中，若加速拉动木板，则测得的A的摩擦力______（选填“偏大”、“偏小”或“不受影响”）。(3)在图甲所示的实验中弹簧测力计的示数为______N，物体A所受滑动摩擦力方向______；(4)由图______两次实验，可以探究滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系。(5)由甲、丙两图的实验结论可知，丁图中氢气球对A向上的拉力为______N。(6)同组的梁老师另外提出了一个改进方案，如下图所示。她将弹簧测力计（已在竖直方向调零）的挂钩通过细线固定在地上，同时把弹簧测力计的圆环通过细线与滑块相连，梁老师水平向左匀速拉动滑块下方的木板，读出弹簧测力计的示数记为滑块受到的滑动摩擦力，则用这种方法测出的摩擦力将比真实值______（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。此过程中，梁老师的拉力F______弹簧测力计的示数（选填“大于”“小于”或“等于”）。11．小明学习了“研究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验后，做了如下实验：找来同种材质、体积相等且质量都为600g的A、B两个木块，放在同一长木板上进行实验。实验中保证水平匀速拉动弹簧测力计，实验过程如图。(1)测量摩擦力大小依据的原理是_____(2)如图甲中木块运动的速度大小为v1，图乙中木块运动的速度大小为v2，实验过程中。关于v1和v2的大小，下列说法正确的是_____（填选项字母）。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)如图丁中拉动木块A、B一起匀速运动，拉力F4的大小为_____N。(4)比较如图甲、丙或乙、丁，可以得出：B的表面比A的表面更_____。【拓展】在物理学中，我们把两个木块间的滑动摩擦力与压力的比值称为这两个接触面间的“动摩擦因数”，用符号μ表示。木块A与长木板间的动摩擦因数大小为_____已知A、B两个木块之间的动摩擦因数大小为0.4，在如图丁所示实验中，若用拉力将木块B匀速抽出，同时用水平向左的拉力F作用在木块A上使其位置保持不变，则拉力的大小为_____N（提示；木块B的上下表面均存在滑动摩擦力）。12．小云在探究滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关时，提出了以下猜想。猜想一：滑动摩擦力的大小与压力大小有关；猜想二：滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关；猜想三：滑动摩擦力的大小与物体的面积有关。据此她设计了下面的实验验证上述猜想。如图所示，A、B是材料和各面粗糙程度均相同，但体积大小不同的长方体。（1）她用弹簧测力计拉动物体A，应使物体A沿水平方向做___________直线运动；根据_____的知识可知此时物体A所受摩擦力大小等于弹簧测力计示数。（2）由图甲、乙可知，小云验证的是猜想___________。（选填“一”、“二”或“三”）（3）实验中小云发现，提升弹簧测力计时很难保持匀速，弹簧测力计示数始终不稳定，为了能得到相对准确的数据，你有什么改进意见吗_______？（可以适当增加或改进器材）13．如图甲是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景．（1）小华将系于小卡片两对角的线分别跨过左右支架上的滑轮，在线的两端挂上钩码，使作用在小卡片上的两个拉力方向__________，并通过调整_____________

来改变拉力的大小．（2）当小卡片平衡时，小华将小卡片转过一个角度，松手后小卡片_________（能/不能）平衡．设计此实验步骤的目的是为了探究二力平衡时，两个力必须满足___________________的条件．（3）为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡，小华下一步的操作是将卡片_____________．（4）在探究同一问题时，小明将木块放在水平桌面上，设计了如图乙所示的实验，同学们认为小华的实验优于小明的实验，其主要原因是能减少木块受到的_____________对实验的影响．（5）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________（水平方向/竖直方向/任意方向）做匀速直线运动，根据观察到弹簧测力计的读数________________的现象，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．14．阅读短文，回答问题。失重现象在一次太空知识讲座中，老师让同学们做一个实验：用弹簧测力计竖直悬挂一个重物，分别使重物处于静止和匀速下降，再让其加速下降。同学们发现，重物在静止和匀速下降时，弹簧测力计的示数相同，就等于物体所受的重力；而加速下降时，却看到弹簧测力计的示数明显减小，好像物体的重力突然间减小了。老师解释说：“这在物理学上称为失重现象，失重就是物体对支持物的压力或悬挂物的拉力小于物体实际所受重力的现象，如当人们乘电梯加速下降时，人对电梯地面压力就小于人受到的重力。”小明在老师指