运动和力实验探究练习一

运动和力实验探究练习一力的作用效果与力作用的相互性1．为了探究力能否使玻璃瓶发生形变，甲同学组装好的实验装置如图所示。

用力挤压玻璃瓶壁，发现细玻璃管内水面上升了，于是他得出结论：力使玻璃瓶发生了形变；乙同学认为力使玻璃瓶发生的形变并不是水面上升的唯一原因，该装置不能实现实验目的。

丙同学却认为可以实现，只需修改实验步骤。

主要步骤如下：用较大力挤压瓶壁，水面上升高度记为h1，松手后水面落回原处，再用较小力挤压瓶壁，水面上升高度记为h2。

根据上述实验过程回答下列问题：（1）根据甲同学的操作，你认为使水面上升除了玻璃瓶形变还有可能是：。

（2）丙同学两次挤压需要控制相同。

（3）若实验结果能说明力的作用使玻璃瓶发生了形变，则h1和h2的关系是。

2．为了验证“力的作用是相互的以及相互作用力的大小相等”，某实验小组设计了如图所示的实验装置，整个装置放在水平桌面上，其中A、B两木块叠放在一起，两个轻质弹簧测力计C、D的一端与两木块相连，另一端固定在铁架台E、F上，如图甲所示。

（1）在甲图中，缓慢向两侧移动铁架台E和F，保持木块A与B位置不动，整个装置静止后，木块A所受摩擦力f A的方向向，大小应该等于弹簧测力计的示数（填“C”或“D”）。

（2）实验中发现，弹簧测力计C的示数不等于弹簧测力计D的示数．经过讨论，同学们完善了实验装置，如图乙所示．放置细圆木条是为了消除之间的摩擦力对实验的影响。

（3）同学们利用完善后的装置重新进行实验，整个装置静止后，弹簧测力计C的示数为2N，弹簧测力计D的示数如图所示为N。

（4）请你写出利用完善后的实验及数据分析验证“力的作用是相互的以及相互作用力的大小相等”的过程：。

3．如图所示，是两位同学用两根弹簧测力计做的研究物体间相互作用力之间关系的实验，请对下列有关这个实验的表述判断正误。

（图中A、B两弹簧测力计均处于静止状态）（1）图中的F甲和F乙是一对相互作用力．（2）弹簧测力计A上显示的是F甲的大小．（3）弹簧测力计B上显示的是A对B的拉力．（4）A对B的作用力方向向左，而B对A的作用力方向向右．（5）A与B的相互作用力在同一条直线上．（6）A与B之间的相互作用力可在对方弹簧测力计上直接读出，由实验可知满足大小相等的关系．．弹簧弹力与重力的特点根据实验数据，你认为：（1）用这样的弹簧能做一个测量范围是的测力计；（2）在一定范围内，弹簧所受的拉力F与伸长量△L关系的数学表达式是；（3）当悬挂物体后，弹簧长度是25.5cm，那么该物体向下拉弹簧的力是N。

5．为制作弹簧测力计，某物理实验小组对弹簧的伸长量与拉力的关系做了如下探究。

（1）实验过程中将弹簧的一端固定在墙上，另一端用电子测力计水平拉伸，则墙对弹簧的拉力与电子测力计对弹簧的拉力是一对（选填”平衡力”或“相互作用力”）。

如表是他们利用甲、乙两根不同的弹簣做实验时所记录的数据。

（2）分析表中数据可知：在一定条件下，弹簧的伸长量与它所受的拉力成；（3）如图所示的A、B两弹簧测力计分别使用了甲、乙两弹簧，则精度较高的是（选填“A”或“B”）测力计（4）经实验探究发现：在拉力相同的情况下，弹簧伸长的长度与弹簧的材料、粗细原长（弹簧不受外力时的长度）等均有关系，请设计一个简单实验探究弹簧的伸长量与弹簧原长的关系：。

6．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。

对哪些因素会影响弹簧的伸长量，小明有三种猜想：猜想1：制造弹簧所用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。

小明为探究自己的猜想，设计出一个实验方案：①将一根弹簧剪成长度不同的两根，测出两根弹簧的初始长度L1、L2；②如图所示，固定弹簧的一端，用大小相等的力拉弹簧，测出两根弹簧的对应长度L1′、L2′；③改变拉力的大小，重复实验步骤①②，记录实验数据。

（1）该实验方案研究的是猜想（填写序号）；（2）实验方案中将“一根弹簧剪成长度不同的两根”，这样做的目的是。

（3）实验方案中“用大小相同的力拉弹簧”表明弹簧的伸长量还与有关。

（4）探究此猜想需要研究和比较的物理量是和。

7．研究弹簧的伸长与外力的关系实验中，将弹簧水平放置测出其自然长度，然后竖直悬挂让其自然下垂，在其下端竖直向下施加外力F，实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的，用记录的外力F与弹簧的伸长量x作出的F﹣x图线如图所示。

（1）由图甲可知，该弹簧受到的拉力每增加1N，弹簧的伸长量增加cm；（2）分析图象，你可以得出的结论是。

（3）该研究在实际中的应用是。

（4）该图线不过原点的原因是。

（5）某条弹簧不受力的时候长20cm，1N的力能使弹簧伸长1cm。

如果在不超过弹簧限度的条件下，在弹簧的两端各用5N的力沿相反方向拉弹簧（如图乙所示），弹簧的长度是（）A.30cm B.25cm C．20cm D．不能确定8．小明用如图甲所示的装置来探究“弹簧的伸长跟拉力的关系”。

弹簧的一端固定在木板上，他先在木板上标上0～7.00cm的刻度。

把木板竖直放置，在弹簧下端挂钩码（每个钩码的质量为50g）。

实验数据记录如下表。

（1）当挂三个钩码时，指针所对刻度如图乙，请在表中填写此时弹簧的长度和弹簧的伸长量。

（2）分析表中弹簧的伸长跟拉力的数据，你能得到的结论是。

（3）小明想用该装置设计一个直接测量液体密度的“密度秤”，他找来一个质量为100g的小桶，挂在弹簧下面的挂钩上，测量时，在桶中加满待测液体，根据指针指示的刻度，就能直接读出液体的密度。

①该“密度秤”的零刻度线应在cm刻度处。

②在桶中加满水，指针指在4cm刻度处，如图丙，则该小桶的容积是cm3。

③该“密度秤”能测量的最大的密度是g/cm3。

④利用现有的长度刻度线作为该“密度秤”的刻度线，则该“密度秤”的分度值是g/cm3。

⑤小明想增大该“密度秤”的量程，在不更换弹簧的前提下，你的办法是（只要一种即可）。

9．归纳式探究﹣﹣研究金属杆承受拉力的能力：科学研究表明：在一定范围内，金属杆的伸长与它所受的拉力成正比。

现在，我们要知道一根长度为2.5m、横截面积为0.8cm2的金属杆A，最大伸长0.4m时所能承受的拉力，但是直接对A进行测试有困难，因此我们就对同种材料制成的不同规格的样品进行了测试．测试中，所用拉力F始终为1000N，测得的数据如下表。

请回答：（1）△l=k，其中k=（填上数值和单位）．将数据表格形式变成公式形式，这里运用的科学方法是法．（2）金属杆A所能够承受的最大拉力为N。

10．某同学在竖直悬挂的弹簧下加钩码（弹簧原长为l0），探究弹力与弹簧伸长量的关系，如图1所示。

如表是他实验记录的数据，实验时弹力始终未超过弹性限度，弹簧很轻，自身质量不计。

（g=10N/kg）（1）根据表格中数据可以得出，弹力F与弹簧伸长量x的关系式是；（2）该同学将上述两根同样的弹簧按图2串联起来，下面挂重为G的钩码时，甲、乙的伸长量x甲x乙（选填“大于”、“等于”或“小于”）；（3）该同学又将这两根弹簧按如图3并联起来，下面挂重为G的钩码时，乙弹簧长度的表达式L乙=。

11．两同学合作测量弹簧秤中弹簧每拉长1cm需要的力的方法如图。

将两个相同的弹簧秤（量程5N）钩在一起放在水平桌面上，弹簧秤示数为零时，提钮A、B之间的距离是30.00cm （未画出）；向两边缓慢拉弹簧秤到某一位置静止后，相关数据如图所示。

弹簧秤的读数为N；若弹簧的伸长量与拉力成正比，弹簧每拉长1cm需要的拉力为N。

12．如图所示，三个完全相同的弹簧都处于水平位置，它们的右端受到大小皆为F的拉力作用，而左端的情况各不相同．图①中弹簧的左端固定在墙上，此时弹簧的伸长量为x1，并处于静止状态．图②中弹簧的左端受大小也为F的拉力作用，此时弹簧的伸长量为x2，并处于静止状态．图③中弹簧的左端挂一小物块，物块在粗糙的桌面上做匀速直线运动，此时弹簧的伸长量为x3．则x1、x2、x3的大小关系是：x1x2，x2x3．13．小明的爸爸准备购买一辆SUV型（运动型多用途）轿车，可是上网搜索后有人说这种车重心较高，汽车容易翻倒．小明有些怀疑，通过观察家里台灯、照相机三脚架的稳度（即稳定性）后，设计并进行了如下实验：如图所示，他首先特别制作了甲、乙、丙、丁四块质量相同、除甲底面积较大外其他外形完全相同、重心（见图中的黑点）高低不同的圆柱体，然后将它们依次放在木板上（物体不滑动），慢慢转动木板，直至圆柱体翻倒，记录此时木板转过的角度，记录结果如下表．（1）小明是通过来判断物体的稳度．（2）分析数据（填实验次数的序号）可以得出：底面积相同时，重心越高，稳度越差．（3）分析小明的实验数据，发现物体的稳度还与有关．14．某研究小组在探究“影响物体重力大小的因素”实验时，获得了老师给的一个素材：2016年8月10日伦敦奥运会，我国选手石智勇在男子69kg举重中强势夺金，他的挺举成绩是190kg，若只给你弹簧秤和若干个钩码，你能否得出石智勇在挺举中杠铃受到的重力？于是小组成员进行了如下的实验探究。

50g的钩码而不使用其它物体，选择使用钩码的好处是。

②分析表中实验数据，得出可能的结论是。

③石智勇挺举中杠铃受到的重力是。

（2）某同学根据自己测量的数据，绘制出重力与质量的关系图象（数值省略），你认为该同学在实验中存在的问题是什么？。

力与运动的关系15．科学思维和科学方法是我们认识世界的基本手段，在研究和解决问题的过程中，不仅需要相应的知识，还要注意运用科学方法。

理想实验有时更能深刻地反映自然规律。

伽利略设想了一个理想实验，如图所示。

以下为他的设想步骤：①减小第二个斜面的倾角，小球在这斜面上仍然要达到原来的高度；②两个对接的斜面，让静止的小球沿一个斜面滚下，小球将滚上另一个斜面；③如果没有摩擦，小球将上升到原来释放时的高度；④继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成水平面，小球要沿水平面做持续的匀速直线运动。

（1）把上述理想实验的设想步骤按正确的顺序排列是（选填序号）。

（2）在上述的设想实验步骤中，有一个是实验事实，其余是推论，属于可靠实验事实的是（选填序号），属于理想化推论的是（选填序号）。

16．理想实验是科学研究中的一种重要方法，它把可靠事实和理论思维结合起来，可以深刻地揭示自然规律，如牛顿第一定律的得出。

与此类似，人们为研究质量不同的物体在真空中的下落快慢，做过下面的理想实验：将形状和体积都相同的金、铅、木三个实心小球，分别放入三种密度不同的介质中（ρ介质1＞ρ介质2＞ρ介质3），在同一高度，由静止同时释放，观察比较三个小球下落的情况，如图所示。

由实验可知：（1）在同种介质中，下落速度最快的是球（选填“金”、“铅”或“木”）；（2）介质密度越小，三个小球下落时的速度；（3）进一步推理可得，当三个小球在真空中下落时，。