【期末专项突破】2022-2023学年人教版八年级物理下册期末难点题型专项练习：专题05 力的相关实验（原卷版+解析版）

专题05 力的相关实验

1．小张同学做了一个实验，来验证力的三要素对力的作用效果的影响，如图所示，用一个弹性较好的钢片固定在桌边，在钢片上用细线挂钩码（小张使用的钩码规格相同），通过钢片受力而发生的形变来研究问题。

（1）通过（a）和（c）中钢片的形变程度，可以得出结论：力的作用效果与力的　     　有关。

（2）通过比较（a）和　      　中钢片的形变程度，可以得出结论：力的作用效果与力的作用点有关。

（3）通过比较（a）和（d）中钢片的形变程度，可以得出结论：　                　。

（4）在本实验中，小张采用的研究方法叫做　       　法和转换法。

2．在“用弹簧测力计测量力的大小”实验中：

（1）根据力的作用效果可以对力的大小进行测量。弹簧测力计能够测量力的大小，利用的是　   　。

A．力可以改变弹簧的形状

B．力可以改变弹簧的运动方向

C．力可以改变弹簧的运动快慢

（2）在进行如图所示的实验前，应将弹簧测力计沿　     　方向放置，然后进行调零。

（3）利用如图所示的实验，可以测量出木块与桌面之间的滑动摩擦力大小，条件是：　                  　

（4）小武同学猜想：用两个不同的弹簧测力计，分别测量相同的力，示数可能不同。以下设计中，能验证该猜想的是　   　_。

A．测量一根头发能承受的拉力    B．测量同一个木块受到的重力

C．测量让小武感受相同的拉力    D．测量拉动同一个木块的拉力

3．用一把刻度尺和一支弹簧测力计探究弹性细绳的伸长量与所受拉力的定量关系。

如图甲所示，A、B分别为处于原长的一根弹性细绳的左右两端，R1和R2是固定在细绳上的两个标识。现将A端固定，用弹簧测力计将B端沿着细绳所在直线向右拉，R1、R2和B三点位置及弹簧测力计的读数如图乙、丙、丁所示。已知细绳始终处于弹性限度内。

（1）据甲图可知弹性细绳原长为　       　cm；乙图中测力计读数为　      　N。

（2）分析实验数据可知，在弹性限度内，弹性细绳是　     　（填“均匀”或“不均匀”）伸长的；伸长量与所受拉力　      　（填“成正比”或“不成正比”）。

（3）当标识R2刚好位于刻度尺上7.00cm位置时，R1位于刻度尺上　       　cm位置。现手持细绳两端，A端向左B端向右使它们沿绳所在直线同时匀速运动，若发现标识R2不动，则A、B两端的速度之比为　      　。

4．为研究弹簧的性质，我们在竖直悬挂的弹簧下加挂钩码（如图a），同时记录弹簧总长度L与钩码质量m，所得数据记录在表一中。已知弹簧原长L0＝6.0cm。实验过程中，弹簧形变在弹性限度内，不计弹簧所受的重力。（g取10N/kg）

表一：

（1）请根据表一中的数据，将表二填写完整；

表二：

（2）请在图b坐标系中描点作出弹力F跟弹簧伸长量Δx的关系图象。

（3）本实验的结论就是弹簧测力计的工作原理。只有规范使用弹簧测力计，才能准确测量力的大小，请写出一条正确使用弹簧测力计的操作要求：　                  　。

5．某实验小组的同学对A、B两根长度相同粗细不同的橡皮筋测力计，将橡皮筋的一端固定，另一端悬挂钩码（图甲所示），记录橡皮筋受到的拉力大小F和橡皮筋伸长量Δx，根据多组测量数据做出的图线如图乙所示。

（1）当在两根橡皮筋上悬挂重力为8N的物体时，橡皮筋A的伸长量为　     　cm，橡皮筋B的伸长量为　   　cm。

（2）分别用这两根橡皮筋制成的测力计代替弹簧秤，则用橡皮筋　   　制成的测力计量程大，用橡皮筋　   　制成的测力计测量的精确程度高（均选填“A”或“B”）。

（3）将本实验中相同的两根橡皮筋并联起来代替弹簧秤，能够测量力的最大值为　       　N。

6．在探究“重力的大小跟什么因素有关”实验中，得到如表数据：

（1）本实验中用到的测量器材有：　     　和　        　。

（2）分析如表数据可知：物体的质量为0.7kg时，它受到的重力是　       　N。

（3）以下四个图象中，关于物体重力的大小与其质量的关系，正确的是　   　。

7．如图所示，物理兴趣小组利用弹簧测力计、质量未知的钩码等器材，探究物体重力与质量的关系。

（1）用 　       　测出钩码的质量。

（2）测量钩码重力前，应将弹簧测力计在 　     　（填“水平”或“竖直”）方向调零。

（3）把钩码悬挂在竖直的弹簧测力计上，当弹簧测力计和钩码都静止时，弹簧测力计的示数 　     　（填“等于”或“不等于”）钩码所受的重力的大小。

（4）实验小组测出多个钩码的质量和重力后，根据测量数据作出的G﹣m关系图像如图所示。分析数据表明：物体所受的重力跟它的质量成 　     　（填“正比”或“反比”）。

8．同学们在学完弹簧测力计的相关知识后，自制了一个“橡皮筋测力计”，将橡皮筋不挂重物时下端对应位置标为零刻度线：挂1N重物时，下端对应位置标为1N；将这段距离等分为20格，每格表示0.05N。用此测力计测量物体重力时，发现测量值不准确。为了弄清其中的原因，同学们探究了橡皮筋的伸长与受到外力的关系。他们利用规格为0.05N的螺母若干、刻度尺、橡皮筋、白板等进行了实验探究。不挂重物时，使橡皮筋下端与刻度尺的零刻度线对齐；挂不同重物时，橡皮筋下端对应不同的刻度值，作出标记，如图所示。

（1）螺母挂在橡皮筋下静止时，受到橡皮筋的拉力 　     　（选填“大于”“等于”或“小于”）它受到的重力。

（2）同学们在橡皮筋下依次挂上个数不等的螺母，实验数据记录如下表。

①分析实验数据可初步得出：橡皮筋下所挂重物越重，橡皮筋的伸长越 　   　。

②进一步分析数据发现：每增加1个螺母时，刻度尺读数的变化量总体上是不同的，但中间有部分读数的变化量是相同的。若静止时橡皮筋下端对应刻度尺的70.0mm处，推测橡皮筋下所挂的物体重约为 　       　N（结果保留两位小数）；若挂另一重物，静止时橡皮筋下端对应刻度尺的15.0mm处，此时 　     　（选填“能”或“不能”）确定此物体的重。

（3）同学们根据实验数据，用此橡皮筋重新制作一个刻度均匀的测力计，橡皮筋上端和刻度尺的位置保持不变。若使测力计的量程最大，零刻度线应标在刻度尺的 　       　mm刻度处，此测力计的最大量程为 　         　。

（4）同学们更换不同的橡皮筋进行探究，发现其它橡皮筋的特点均与此相似，他们由此总结出，若要用橡皮筋制作测力计，受橡皮筋材料影响，刻度均匀部分可测量范围 　   　，整体上测量不准确，所以橡皮筋不适合做测力计。

9．形状规则、质量分布均匀的物体，它的重心在它的　       　上。图所示为质量分布均匀但形状不规则带有小孔的薄木板，请用细棉线、刻度尺、笔和铁架台来确定它的重心。

（1）操作方法：　                  　。

（2）判断方法：　           　即为薄木板的重心。

（3）实验中没有利用到的物理知识：　   　（填写序号）

①二力平衡的条件

②重力的方向是竖直向下的

③重力的大小跟物体质量成正比

10．在探究“阻力对物体运动的影响”实验中，某小组设计了如图甲所示的实验：

（1）分别让同一小车从同一斜面的同一位置由静止下滑，能够使小车到达水平面起始端的速度　     　（填“相同”或“不同”），这是利用小车沿斜面下滑过程中　       　转化为动能来实现的。

（2）小车三次滑行的距离如图甲所示，可以得出的结论是：小车受到的阻力越小，速度减小得　   　，进一步推理可知，如果运动的物体不受力，将做　       　运动。

（3）完成上述实验后，他们取来一个小球和木块，将小球从斜面的某一位置由静止滚下，将水平长木板上的木块由A位置撞至B位置，如图乙所示；完成后，保持木块在B位置不动，取回小球置于斜面同一位置重复上面的操作，如图丙所示。这是在　     　相同的条件下，探究小球的动能大小与　     　的关系。在这两次实验中，　   　（填“乙”或“丙”）图中小球将木块推动的距离更大一些。

11．小明在探究“二力平衡”条件的实验中，设计了如图所示的两种实验方案。

（1）通过实验比较，小明发现采用方案乙，实验效果更好，原因是　                  　。

（2）该实验装置中，木板两端的定滑轮的作用是　            　。

（3）保持两盘中砝码质量相等，把小车在水平桌面上扭转一个角度，放手后观察到小车转动，最后恢复到静止状态。这个实验现象说明：作用在同一物体上的两个力，大小相等，方向相反，并且　            　，这两个力才能彼此平衡。

（4）小明在探究完“二力平衡”条件的实验后，又利用该装置进行探究，剪断小车左边的细线后，小车由静止向右运动，此现象说明力可以改变物体的　       　。

12．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（重力可忽略不计）两对角上的细线分别跨过左右支架上的滑轮，并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 　     　（选填“能”或“不能”）平衡，设计此实验步骤的目的是为了探究 　                  　。

（3）为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡，在图甲所示情况下，小华下一步的操作是：　          　。

（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，同学们都认为小华的实验优于小明的实验，其主要原因是 　   　。

A．减少摩擦力对实验结果的影响        B．小卡片是比较容易获取的材料

C．容易让小卡片在水平方向上保持平衡    D．小卡片容易扭转

（5）利用图丙装置 　   　（选填“能”或“不能”）探究二力平衡的条件。

13．在探究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中，装置如图所示，铝块和木块的外形相同，一端带有定滑轮的长木板固定不动，铝块通过细线与弹簧测力计相连。（忽略滑轮的摩擦）

（1）图甲中，将铝块放在水平木板上，竖直向上拉测力计，当铝块沿水平方向做　       　运动时，铝块所受滑动摩擦力大小等于测力计的示数F1，则F1＝　      　N。

（2）比较甲、乙两次实验，可以得出：在　          　相同时，　     　越大，滑动摩擦力越大。

（3）图乙实验完成后，利用原有器材，还可进一步探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系，请你简要说明实验方案：　                  　。

（4）请你判断：图丙中，铝块水平运动时所受滑动摩擦力　     　（选填“大于”、“等于”或“小于”）图甲中铝块所受滑动摩擦力。

14．在“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验中，小英做了如图甲所示的三次实验，用到了一个弹簧测力计、一个木块、一个砝码、两个材料相同但表面粗糙程度不同的长木板。实验中第1次和第2次用相同的长木板，第3次用表面更加粗糙的长木板。

（1）实验时用弹簧测力计沿水平方向拉动木块，使其在水平桌面上做　         　，根据二力平衡知识，可知滑动摩擦力的大小　     　（选填“大于”、“等于”或“小于”）拉力的大小。

（2）比较1、2两次实验，得出结论：　                  　。

（3）比较　      　两次实验，是为了探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系。

（4）刚开始小英做第1次实验时控制不好力度，拉力随时间变化的图象如图乙所示，木块的速度随时间变化的图象如图丙所示，则木块在第7s时的摩擦力为　   　N。

（5）小芳同学将实验方法进行了改进，实验装置如图丁所示：将弹簧测力计一端固定，另一端钩住木块，木块下面是一长木板，实验时拉着长木板沿水平地面向右运动，此时木块受到的摩擦力方向　       　，大小为　      　N．这样改进的好处是　                  　。

（6）小芳在作图丁实验时，拉动木板没有及时停下来，当木块有七分之一滑出木板表面的时候，摩擦力大小为　      　N。